中国，最贫穷的挥霍者
      ①就水来说，中国是世界上最贫穷的挥霍者。
      ②联合国一项研究报告指出：全球现有12亿人面临中度到高度缺水的压力，80个国家水资源不足，20亿人的饮水得不到保证。预计到2025年，形势将会进一步恶化，缺水人口将达到28亿至33亿。世界银行的官员预测，在未来的5年内，“水将像石油一样在全世界运转”。
      ③我国属于缺水国之列，人均淡水资源仅为世界人均淡水量的1/4，居世界第109位。人均水资源方面，中国已被列入全世界13个贫水国家之一，而且分布不均，大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方淡水资源的1/4。据统计，全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水，沿海城市也不例外，甚至更为严重。目前我国城市供水以地表水或地下水为主，或者两种水源混合使用，有些城市因地下水过度开采，造成地下水位下降，有的城市形成了几百平方公里的大漏斗，使海水倒灌数十公里。由于工业废水的肆意排放，导致80%以上的地表水、地下水被污染。专家们警告：“20年后中国将找不到可饮用的水资源。”美国民间有影响的智囊机构—世界观察研究所发表的一份报告中称：“由于中国城市地区和工业地区对水需求量迅速增大，中国将长期陷入缺水状况。”中国的黄河在过去的10多年间，年年断流，其中1997年断流226天。流经中国一些人口稠密地区的淮河去年也断流了90天。从卫星拍摄的照片看，数百个湖泊正在干涸，一些地方性的河流也在消失。目前全国600多座城市中，有300多座城市缺水，其中严重缺水的有108个。其中北京市的人均占有水量为全世界人均占有水量的1/13，连一些干旱的阿拉伯国家都不如。
      ④但是，广大老百姓能感受到我们如此的窘境吗？没有。
      ⑤就生产用水来说，在宁夏的一些地方，每亩水稻一年大约需要浇2000多立方米水，一亩小麦要浇1200多立方米水。中国农村普遍的水资源利用率只有40%左右。在宁夏，每公斤大米耗水超过2吨。大水漫灌如果真的对庄稼有好处，倒也罢了，但事实上这种做法是引起土地盐碱化的最根本原因。
      ⑥工业用水方面，我国炼钢等生产过程的单位耗水量比国外先进水平高几倍，甚至几十倍。水的重复利用率不到发达国家的1/3。
      ⑦觉醒吧，国人！如果这种用水状况还持续下去，那么我国水资源枯竭那一天必会来临！

    ①现在，我们都应该清醒地认识到，对石油过分依赖，会让国家安全、经济安全及环境安全遭受威胁。但文明不能因此停下前进的步伐，我们必须找到新的能源来保障世界运输系统的顺利运转。以非粮原料或农业废弃物为原料转化的液态燃料——纤维素生物燃料有利于环境安全，技术可行性强，近期内最有希望替代传统化石能源。

    ②生物燃料可以用植物或植物制品为原材料。目前，第一代生物燃料以可食用作物为原料，主要包括玉米、大豆（美国）、甘蔗（巴西）。用可食用作物制造生物燃料是最简单可行的，因为把这些可食用作物转化为燃料的技术是现成的。然而，第一代生物燃料并非长久之计，原因很简单：没有足够的耕地能够满足发达国家10%的液态燃油原料需求。

    ③第二代生物燃料主要以纤维素质材料为原料，如富含纤维素、生长迅速的草本植物，可转化为草油的原料有很多，从木材废料（锯木屑、木质建筑残片）到农业废弃物（玉米秸秆、小麦茎秆），再到“能源作物”［生长迅速、纤维含量高、专门种植用作草油原料的草本和木本植物］。这些原料作物耕作成本低、量大，更关键的是，这些作物的种植生产不会干扰和危及粮食生产。大多数能源作物能够在不能用作农田的边际土地上快速生长。还有一些能够在被废水或者重金属污染的土壤中生长并净化土壤，如生长周期较短的灌木柳树。

④纤维素类植物生物质（指某一系统中全部或特定的生物总量）丰富，能够可持续地收获，来制造生物燃料。美国农业部和能源部的研究显示，在不减少作为人类食物、动物饲料及出口生物质份额的前提下，美国每年能够生产13亿吨（干重）生物质。如此大量的生物质每年至少能够产生1，000亿加仑（约3，790亿升）草油，大约相当于每年美国汽油、柴油消耗总量的一半。放眼全球，每年纤维素类生物质生产量能够转化的生物燃料相当于340亿～1，600亿桶原油，已经超过了目前全球每年30亿桶原油的消耗量。纤维素类生物质能够转化成任何类型的燃料，如乙醇、普通汽油、柴油，甚至航空燃油。

    ⑤人类历史上的能源新纪元──草油时代也许很快就要到来。

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，导致它们可以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石拱桥的桥洞成弧形，就像虹。

②苏州园林与北京园林不同，极少使用彩绘。

③赵州桥非常雄伟，全长50.82米，两端宽9.6米，中部略窄，宽9米。

④这些石刻狮子，有的母子相抱，有的交头接耳，有的像倾听水声，有的像注视行人，千态万状，惟妙惟肖。

如果植物有意识，它在想什么？

    ①一株玫瑰，一片苔藓，一棵白杨，它们在想什么？植物钉在地里，除了随着日月盈亏生长、凋谢，它们还能做什么？

    ②一些新型的植物学家发现，植物一生扎根在一处，在长期演化中发展出一套惊人的智能行为，以迎击自然界的无常和危险。英国植物学家安东尼·特鲁瓦斯说，“每株植物持续地感知环境，处理各种信息，利用自己的记忆做出最佳决定，提高生存率。”

    ③植物与环境持续互动，但在危险来临时不能卷包袱走人，因此为了生存，必须在每一刻、每个季节最大化地利用环境。植物也做许多决定，因为它们必须如此！

    ④应该研究植物的哪个部位来观察这一机制呢？乔治·巴塞尔通过研究一粒种子的决策，优雅地绕开了这个问题。因为植物的所有细胞此时集中在同一个实体内，也因为种子只需做出一个重大决定：发芽，或不发芽。

    ⑤种子和它的母株一样，能敏锐地感知环境随时间的变化（温度、湿度、营养等）。但这还不是全部，因为种子须避免仓促决定。（1）如寒冬中有几天异常回暖，让它以为春天到来，它就可能沉不住气，开始萌芽！而随后到来的寒流会冻结它春天般的热情。这时它就只能“望根兴叹”了———更确切地说只是个胚根！

    ⑥不能着急，而要决定应该做或不做什么———植物有这个能力。乔治·巴塞尔在植物实验室的大明星拟南芥种子里观测到这一情况。这种子可不是新手：在探头向外之前，它谨慎地处理外界信息，把幼根转来转去好几次。“胚根顶端有一个名副其实的决策中心，不断权衡着有利和不利方面。它和人类大脑一些非常简单的认知系统具有相同的空间组织。”这位研究人员介绍道。种子才不傻，它会在一连串温暖天气的预兆中酝酿自己的选择。

    ⑦面对环境威胁或屡次出现的侵犯者，植物也完全有理由拥有记忆。记住水开始变得稀少能让玉米更好地防御干旱；记住风和被连根拔起的风险使白杨树更牢固地扎根在土壤中，生长树枝时更加谨慎。而这只是几个已被证明的例子。

    ⑧还记得巴甫洛夫实验吗？实验中的狗能在重复中学会把铃声和奖赏联系起来，而现在科学家发现，豌豆似乎也能实现这种“联想学习”！

    ⑨澳大利亚植物行为专家莫妮卡·加戈里亚诺衡量了豌豆幼苗根据一个看似中立的征象———风———预测光照的能力。（2）每当风吹向植物一侧时，光就会照到同一侧。结果和狗一样，胚芽在大部分情况下学会了把风吹和光照联系在一起。从统计数据看，这一学习的效果不如狗：略高于60％的豌豆苗吸取了经验，狗则超过90％。加戈里亚诺解释：“植物在选择跟随风向时，比狗更违背自己的天性。它们做了风险极大的决定，在能量方面可能要付出很大代价。”

    ⑩事实上，我们已经知道植物能进行所谓的“初级”学习。有些是通过习惯，含羞草就是一例，它的叶片只要轻轻一碰就会合拢。含羞草能学会不再害怕最终无害的反复摇动。有些是通过致敏，如多种植物能学会在病原体第二次来袭时更快速地自卫。

    ⑪巴甫洛夫式的学习使豌豆把两种独立的刺激相联系，是更加高级的认知能力。在多变环境中，运用补充信息来更好地定位资源，尤其是光照，将大大增加生存机会。像捕食者学习更好地利用不同预示性的信息跟踪猎物一样，自然选择下的植物也发展了相同的学习能力。

    ⑫植物有记忆、会学习、能决策，与我们共同拥有基本的认知功能，不久的未来，我们与植物世界的关系将被重铸，开启新同盟。

（引自2019年《新发现》，有删减）

“星际争霸”

①夜深人静，月色溶溶，小虫低唱。可是，你知道吗？ 人间虽然平静，天上却不安宁。宇宙并不是我们想象得那样静谧，相反，各种天体不停地相互碰撞、吞噬，彼此相争，毫不相让。②2020年，智利的一个天文望远镜观察到了一个气体云，它就是星球打架的结果。一颗恒星经过了漫长的青壮年时期，逐渐衰老，变成了一颗红巨星，体积膨胀。在吞噬了一颗围绕它旋转的行星之后，它的体积继续变大。但是，它似乎并不满足，把下一个目标锁定为围绕自己旋转的另一颗小行星。小行星在红巨星引力的作用下，盘旋着向红巨星的核心飞去，就好像小个子不甘心被大个子欺负，怒气冲冲地准备奋力一搏。还没等它们撞上，红巨星就爆炸了，形成了巨大的气体云，红巨星的外层脱落，内核暴露在外。最后的晚餐没有吃完，它再也没有能力吞噬这颗小行星了。

③____星球会打架，____黑洞也勇猛好斗。几乎所有大型星系的中心都存在一个巨型黑洞，任何靠近黑洞的东西都会被它吞噬。黑洞就像是一个杂食性的巨兽，食欲亢奋，胃口奇大，从不挑食，永不满足。实际上，巨型黑洞 ____能长这么大，____通过不断地吞噬其他的物体，甚至是自己的同类——其他黑洞而形成的。

④黑洞吞噬黑洞，与古罗马角斗场相比，可谓有过之而无不及。13亿年前宇宙中曾经上演过一场黑洞“双雄争霸”的大戏。在一次大爆炸后，两个黑洞相遇了，它们的初始质量分别是太阳的36倍和29倍。大黑洞努力将小黑洞拉向自己这个方向，小黑洞岂肯轻易就范 ， 角力的过程持续了几十亿年。它们各自的轨道慢慢消失，互相吸引越来越接近，速度越来越快，不停地盘旋环绕，在倒计时的几分钟内快速演化，在最后的一秒钟，它们以近乎一半的光速撞击融合，合并成一个巨型的黑洞。

⑤宇宙中的故事没有最精彩，只有更精彩。黑洞和黑洞会融合，星系和星系也会相撞。天文学家预测，银河系和仙女座星系40亿年后会撞在一起，逐渐合并成一个更大的星系，虽然两者现在相距220万光年。可实际上，正是通过对更小星系的破坏和吸收，星系才能够不断成长，而有些恒星就是星系相互撕扯后留下的“残骸”。

⑥除了黑洞融合和星系相撞这样的大片，黑洞吞噬恒星和电子流、恒星俘获小行星、小行星撞击小行星等小节目更是经常上演，究其原因只有一个，那就是天体之间的引力。

⑦星空璀璨，宇宙无垠，看似静谧安然，亘古不变，其实，物换星移，此消彼长 ， 生生不息。