森林是人类的朋友，尤其是维护生态环境方面更是功劳卓著。森林涵养水源，保持水土，防止水旱灾害的作用非常大。据专家测算，一片10万亩面积的森林，相当于一个200万立方米的水库，这正如农谚所说的：“山上多栽树，等于修水库、雨多它能吞，雨少它能吐。”森林因这种特殊的“吞吐”功能而被科学家称之为“吞水吐雨器”。它用另一种“能吞能吐”的特殊功能孕育了人类。因为地球在形成之初，大气中的二氧化碳含量很高，氧气很少，气温也高，生物是难以生存的，大约在4亿年以前，海里的先进植物登陆，陆地才产生了森林，森林慢慢将大气中的二氧化碳吸收，同时吐出新鲜氧气，调节气温，这才具备了人类生存的条件，地球上才最终有了人类。所以科学家又称森林是“吞碳吐氧机”。

     森林，是地球生态系统的主体，是大自然的总调度室，是地球的绿色之肺。森林维护地球生态环境的这种“能吞能吐”的特殊功能是其他任何物体都不能取代的。因此，我们必须高度重视植树造林，并且保护好森林-目前，值得我们每个人关注的是地球的绿色之肺在日益萎缩，近200年间，地球上的森林已有三分之一以上被采伐和毁掉。而另一方面，由于地球上的燃烧物增多，二氧化碳的排放量在急剧增加，此消彼长，使得地球生态环境急剧恶化，主要表现为全球气候变暖全球气候变暖，对人类的生产和生活有着巨大的影响，甚至威胁人类生存因为全球气候变暖，水分蒸发加快，改变了气流的循环，使气候变化加剧，从而引发热浪、飓风、暴雨、洪涝及干旱。为了使地球的这个“能吞能吐”的绿色之肺恢复健壮，以改善生态环境，抑制全球变暖，减少水旱等自然灾害。我们应该大力植树造林，使每一座荒山都绿起来。

用虾皮制成的可降解生物塑料

       ①仅在美国，每年就会产生三千四百万吨的塑料垃圾，但这其中只有7%的垃圾被回收利用。塑料这种产品具有很多优点：坚固，便宜，易生产，但是这些特点也恰恰是他们给环境和人类造成的最大麻烦。由于塑料的化学结构太坚固了，导致于他们可以1000年丝毫不被降解，并且破坏土壤，影响植物生长，甚至于慢性地引发生态灾难。如果塑料被遗弃在海洋中，它们会危及到海洋生物的生命。现在约有100万吨的垃圾混迹在洋流中漂浮着。

       ②我们又该如何应对呢？当今的社会太过依赖塑料了以至于所有抵制塑料的尝试都以失败告终。但是如果我们选择一种安全的多的类似塑料的替代材料呢？你可能已经想到了，那就是生物塑料，一种利用可再生的纤维素生产的对环境无危害的材料。但是这种替代品不是最好的，因为他们在土壤里降解的速度慢，不充分。而且它使用的范围很小，只能用于包装材料或者简单的食物或饮料盛放容器。

       ③哈佛生物工程研究所（Wyss）的研究员们声称他们利用虾皮生产的新型生物塑料制品万能的多，更易降解而且甚至可以提高植物的生长速度。这种塑料是使用壳聚糖的物质制造的，那是一种壳质的存在状态，是地球上分布第二广泛的物质，同时也是甲壳纲类生物的硬壳的主要组成成分，【甲】比如昆虫的角质层，蝴蝶的弹性翅膀。

       ④这种用壳聚糖生产的叫做“shrilk”的生物塑料能使用一种创新的方式低成本而且简易地生产出来，并且保留了壳聚糖坚固的力学性质。这使得工程师们能够第一次用传统的压铸或是注塑技术将可再生的材料制作成复杂形状的3D成品。

       ⑤【乙】“商业界急需一种可以大规模生产的可持续发展的材料。”哈佛生物工程研究所的主席唐纳德三月份表示，“我们可伸缩的生产方式表明了利用壳聚糖这种易获得低成本的材料制作塑料是可行的，而且具有大规模投入工业生产的潜力。”

       ⑥一旦被投弃到垃圾填埋地里，这种“shrilk”材料可以在几星期内被分解，再也不是现在塑料的几百年了。更令人振奋的是，当shrilk这种材料被分解，他们将向土壤释放营养物质，从而促进植物的生长。他们已经利用种植的加州黑眼豌豆植物做了实验证明壳聚糖的分解真的可以一样土壤促进植物生长。

    ①如果，没有法国生物学家巴斯德发明的巴氏灭菌法，我们的味蕾，将会由此失去与美味葡萄酒万千次的亲密接触机会。法国报刊的这种说法，也许并不为夸张。

    ②葡萄酒是法国人的珍爱之物，甘洌纯甜、回味悠长。但最初，葡萄酒酿成后却不宜久放。因为新鲜的葡萄酒，不经处理很容易变酸，这一切，都是源于细菌的作用。但，如何消灭这种可恶的细菌呢？在当时的条件下，这不失为一个难题。冷冻或冷藏都不行，唯一的办法就是高温杀菌。1861年，巴斯德开始着手研究这个课题。起初，他把葡萄酒放在密闭的容器里，加热到沸腾，如此一来，细菌是彻底杀死了，但每一次品尝，葡萄酒味道都异常苦涩，几乎难以入口。经过无数次的实验，那种刺鼻的气味始终难以改变，实验陷入了僵局。

    ③一天，巴斯德正在加热一锅新酿制的葡萄酒。突然，一个朋友找他有事，巴斯德不得不放下手中的实验，他叮嘱助手琼斯，把葡萄酒加热后再仔细品尝，然后，匆匆离开。这一去，就是几个小时。等巴斯德回到实验室，却发现，火炉里面的燃料早已耗尽。原来，琼斯忘了在炉里添加燃料。巴斯德耸了耸肩，正欲生火重新加热，忽然，闻到实验室里有一股以前从没有过的甜甜的气味。巴斯德仔细品尝了葡萄酒，发现没有彻底沸腾的葡萄酒，不仅没有原先那股涩涩的感觉，相反，却有了一丝甜意。或许，葡萄酒不要加热到100度，就会保持最初的甘甜。这一偶然发现，让巴斯德（甲）（A．大喜过望  B．目瞪口呆）。

    ④后来，巴斯德改变了最初的实验方法。他不断尝试，把葡萄酒分别加热到不同的温度，一次次对比品尝，最终，他发现：把葡萄酒加热到55度，才是最佳度数。这样，不仅酒质非常醇厚，不失最初的风味，还能保持最适宜的甜度。

    ⑤同样是偶然。1894年11月8日傍晚，德国物理学家伦琴终止了一天的工作。他将阴极射线管放在一个黑袋子里，关闭了实验室的灯源。然而，当他重新返回实验室，准备取回一件物品时，他惊奇地发现：当开启放电线圈电源时，一块涂有氰亚铂酸钡的荧光屏居然发出了荧光。接着，他试着用书本、薄木板以及片状的金属在放电管和荧光屏之间，仍能看到荧光，彷佛这些东西都成了透明物体。

    ⑥经过反复研究，伦琴发现了举世震惊的“x”射线，由此，也极大地推动了现代物理学的产生。然而，极具有调侃意义的是，在这之前，一位牧师在冲洗照片时，也曾偶然发现这一奇怪的现象。但，遗憾的是，那张照片却被他当做底片问题，随手丢弃在废纸篓里。最终，牧师也得到了底片销售商几美元的赔偿。直到伦琴公布发现一种不知名的简称为“x”的射线，他才如梦方醒。一个伟大的发现，就这样与他（乙）（A．阴阳两隔    B．失之交臂）。

    ⑦一次偶然，巴斯德让葡萄酒从此走进了千家万户；一次偶然，伦琴发现了“x”射线。巴斯德曾谦逊地说：“我的成功来自偶然”。爱迪生也有过“成功来自偶然，但偶然不代表成功”之说。其实，这偶然，总是经过无数次的实验，才最终被发现。成功不是偶然，所谓的偶然，是千万个成功者用无数次的失败换来的。我们的身边，不乏这样的事例，也有太多的偶然，关键是，我们如何用心去品读和发现。

用风洞“捕风捉影”

ㅤㅤ    ①在神魔小说《西游记》中，天庭中的风神是风婆婆和巽（xùn）二郎。他们有一个大口袋，口袋打开后就能起风，口袋收住风就停了。研究流体力学的科学家也有这样一个“口袋”，并且功能更加强大：它能制造风，能研究风中的飞行器，还能帮助运动员逆风飞扬。这个能“捕风捉影”的“神器”就是风洞。

    ㅤㅤ②风洞是现代空气动力学研究和试验中使用最广泛的工具之一。它是一种管道状的试验设备，可以人工控制风量与风速，用于测量空气流经物体时所产生的气动效应。它不但在航空航天业中起重要作用，还可以用于设计汽车、火车等交通工具，甚至可以模拟测试舰船在水流中的状况、测量高层建筑和大型桥梁的风压、控制火灾、规划城市等。

ㅤㅤ    ③为什么风洞的适用对象这样广泛呢？因为在空气中运动的物体都会涉及空气动力问题，而静止的物体由于风的作用，会产生空气动力问题。当这些问题对物体产生较大影响时，就必须做风洞试验。

ㅤㅤ    ④风洞试验的优点有很多。首先，它符合科学。依据运动的相对性原理，风洞测试的数据适用于试验对象在真实状态下的相关情况。比如，设计师在设计飞行器时，可以参考在飞行器不动而空气动的状态下风洞试验的数据。其次，它成本低。 再次，它可控性强。因为是在实验室中进行，所以科学家可以根据试验对象确定风洞空间的大小、风速的快慢，可以模拟试验对象在高温、低温等状态下的化学反应，可以利用烟幕和激光灯来模拟气流等。最后，它可重复性高。科学家能在试验中准确测试并记录相关数据，然后利用这些数据调整试验的环境和步骤。风洞便于开展科学试验，就像摄影棚便于影视剧拍摄一样，难怪它颇受科学家的重视。

    ㅤㅤ⑤怎样进行风洞试验呢？以飞行器为例，首先，将飞行器的缩尺模型或实物放置于风洞中，使其保持静止状态；然后，人工制造气流，模拟实际飞行时飞行器的各种情况；接着，利用高灵敏仪器测试飞行器各部位的受力情况，记录其表面与周围空气的流动状况；最后，科学家根据试验结果为飞行器的设计与制造给出建议，或者调整相关数据进一步测试。

    ㅤㅤ⑥冬奥会上有些竞速类运动员也会使用风洞进行训练。在这些项目中，毫秒之差决定胜负，只有保持空气阻力最小的动作，才能领先于对手，所以需要借助特制的风洞确定比赛时的最佳姿势与动作。2020年，中国国家体育总局与航天部门合作，建成了两个体育风洞。体育风洞不但具备安全性和人性化特点，而且可以拍摄、存储画面，记录运动员的姿势、重心变化等数据，为训练提供参考。

    ㅤㅤ⑦唐代诗人王勃说风“来去固无迹，动息如有情”，但在科学家眼中，风“来去不再无踪迹，动息依然如有情”。

（文/孙伟敬，选自《知识窗》，略有改动）