联合国气候专家委员会最新的报告指出，20世纪全球海平面已平均上升了10～20厘米，现在，海平面每年在上升0.08英寸（约0.2厘米）。然而，按目前全球各个国家对石化等能源的使用情况推算以及南极和北极格陵兰岛冰川融化的情况来看，到2100年，海平面还要上涨9～88厘米。

    海平面升高不仅仅威胁到一些岛国人们的生存，而且也影响到北极因纽特（爱斯基摩）人的生存。早在2004年初因纽特北极联合会主席谢拉•瓦特•克劳蒂尔就说，北极冰层的融化威胁着因纽特人的人权。全球不断增高的温度正在威胁着因纽特人传统的生活方式，因为他们的生活来源主要是狩猎动物，如海豹、鲸鱼、海象和北极熊。因纽特人狩猎是在北极的永久性冻土上进行的，但融化使得建筑垮塌，永久性冻土变成一触即溃的滑溜泥塘。近几年许多在永久性冻土上狩猎的因纽特人便因为滑入薄冰下的深海而溺死。而联合国气候专家委员会的研究报告还提示，这种危险会越来越严重，到2100年夏天，北冰洋将在更大的范围变成无冰海面。

    在阿拉斯加、加拿大、格陵兰和俄罗斯境内生活着155000名因纽特人，全球变暖带给因纽特人的麻烦还有很多。一些研究证明，在海洋动物如抹香鲸体内发现了一些杀虫剂残余，最多的是DDT、多氯联苯（PCBs）等，这是陆地人们大量使用杀虫剂的结果。大量的杀虫剂残余随着江河和降水流向大海，全球的各种海域无一幸免，研究人员从全球各海域捕获的鲸鱼组织样本中都查到了较高浓度的杀虫剂残余。这也意味着在其他海洋生物中也可能沉积着各种杀虫剂残余，因此加拿大的因纽特人已经被多次警告不要再吃海鱼。对于以鲸鱼、海象、海豹等为生的因纽特人，等于是切断了他们的食物来源，他们真的是处于生存还是死亡的边缘了。

    由此看来，气候变化导致的海平面升高对因纽特人的长远威胁不亚于太平洋和印度洋的许多岛国，因纽特人的生存权也直接受到人类活动引发的气候变化的威胁。

    霾也叫雾霾，指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊、视野模糊，并导致能见度恶化的现象，如果水平能见度小于10千米，我们将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾。

霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且霾粒子比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约1—2微米，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起呈黄色或橙灰色，所以也称“灰霾”；雾的颜色则是乳白色或青白色。

    雾和霾都是视程障碍物。但雾与霾的形成原因和条件却有很大的差别。雾是水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶浮游在空中形成的，形成雾需具备较高的水汽饱和度和较低的温度。雾的空气相对湿度常达100％或接近100％。出现霾时空气则相对干燥。空气相对湿度通常在80％以下。雾有随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓、白天相对减轻甚至消失的现象。霾的日变化一般不明显，当空气团较稳定时，持续出现时间会较长，有时可持续10天以上。大雾天气多集中于10—12月份；而霾天气在各月差异相对较小，各月均可能有较多霾天气出现。

    由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象，都是受浮游在空中的大量极微细的尘粒或烟粒等影响，有效水平能见度小于10千米。有时即使是气象专业人员也难以区分，必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素综合分析判断，才能得出正确结论，而且雾和霾的天气现象有时是可以相互转换的。

    雾的成分主要是水（H2O），人吸入后不会对身体有什么影响。而霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，长期吸入，严重的甚至会导致死亡。全国人大代表钟南山说，空气污染不仅对于呼吸系统、神经系统、心血管系统有危害，跟肺癌也密切相关。雾霾天气最好等太阳出再开窗通风。如果外出可以戴上棉质口罩。外出归，应立即清洗面部及裸露的肌肤。可以多喝水，适量补充维生素。雾霾天气是心血管疾病患者的“杀手”。雾霾天最好不出门，更不宜晨练，否则可能诱发病情，甚至心脏病发作，引起生命危险。

    城市里大楼越建越高，阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱，不利于大气中悬浮微粒横向扩散；逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使得大气层低空的空气垂直运动受到限制，空气中悬浮微粒难以向高空飘散；而随着城市人口的增长和工业的发展，机动车尾气、扬尘、煤炭及供暖排放等原因，导致污染物排放和悬浮物大量增加，直接导致雾霾天气的增多。

    人类污染物排放是出现严重雾霾的“主谋”，它导致大气自净能力衰减。减少污染、控制污染物排放、削减大气污染物是解决雾霾的根本之道。

    其实，目前空气质量良好的国家也经历过严重的空气污染。比如当年英国工业革命后，伦敦地区工厂烟囱密密麻麻，带了海量的粉尘和有毒气体，一年中有四分之一的日子大雾笼罩，从而被称为“雾都”。这让古板的英国人痛下决心，行动起。他们的措施是：动员自行车代替汽车；颁布《清洁空气法案》，减少煤炭用量；治理汽车尾气；加强绿化等，这些都可以供我们参考。

（有删改）

鲸鱼用“方言”说话

    今年公开的一项研究结果显示，鲸鱼的交流语言比人们原以为得更加完善丰富。鲸鱼的声音指令广泛，例如呼唤它们年幼的孩子、寻求可能的配偶，甚至表达情感，都有不同的表达方式。研究人员已经识别出了驼背鲸的622种社交声音，他们的报告在夏威夷召开的美国声学学会和日本声学学会联席会议上公开。

    鲸鱼的社交声音短暂，并不是一个模式，与它们的冗长、复杂的“歌声”截然不同。这项研究为鲸鱼会用比人们预想的更有意义的语言表达自己增加了证据。昆士兰大学兽医学院丽贝卡·杜洛普负责这项研究工作，她说：“我不是说这是一种语言，因为，鲸鱼不会像人类一样有规律地将声音连在一起，就像将单词连在一起组成句子一样。它更像是一个简单的词汇。”科学家对沿着澳大利亚海岸迁徙的60只鲸鱼进行了跟踪研究。使用静音水听器阵列的传感装置检测音波，而后，将听到的声音与鲸的各种活动和背景联系起来。

    他们识别出了622种不同的声音，分为35种基本类型。其中包括雌性鲸发出的“沃普斯”声音，雄性鲸发出的“斯沃普斯”声音，鱼群分开时发出的“亚普斯”声音，以及表达生气的高叫声。除发声之外，研究人员发现，鲸还会用肢体语言传递信息，如破水而出，用尾部拍击海水，在水下吹泡泡等。鲸以冗长而复杂的“歌声”出名，但是，有时，它们也会将短的声音单元一个个吐出，而不是用唱的方式，尤其是雄性鲸想要追求配偶的时候经常会这样。杜洛普说：“歌声是一种高声广播的信号，两只鲸同时唱歌就一定会把听者弄糊涂。如果它想要引起异性的注意，又不想让它的信号被别的‘歌者’给搅混，在这种情况下，它就会使用声音单元，可能会好点。”她认为，鲸鱼喜欢使用声音表达自己的一个原因是，在水中声音的传播好于光的传播，所以，对于鲸来说，视觉没有听觉重要。科内尔大学生物声学研究项目对脊美鲸进行了简单的研究，研究组指导克里斯多佛·克拉克表示，在研究人员正在致力于理解鲸的发声的时候，人类也在不断创造着更多的海洋噪音，如海运、石油和天然气的开发，水下娱乐交通等，我们的行为经常阻碍鲸鱼的交流。他说：“很多鲸的觅食地点非常传统，而且它们习惯沿浅海岸迁徙，现在，这些地方已经变得噪音最大，最拥塞，与一个世纪前相比，今天鲸能够交流听到声音的洋区已经缩减到一个小面积而已。”

    如果我们有准确预知未来的能力，必定不会像今天这样，浸泡在广泛和普遍的焦虑中。未来是可以预知的吗？

    人类历史早期对未来的预测往往与占卜、星相学、巫术等联系在一起。即使到了16世纪末，人们都还预测活字印刷术在欧洲的出现只会使教会和皇室变得更强大。18世纪的大多数分析家并不认为蒸汽机的发明将彻底改变农业经济。19世纪的一些主要观察家认为，电气的前途不过是以另一种方式照亮街道。哪怕有些人曾在20世纪初预见到潜艇、飞机、电影、广播和电视的发明，但却没有人（包括凡尔纳）认为这些事物可以改变大英帝国当时的统治格局。20世纪末，很少有人预料到，个人电脑和网络技术将如此广泛而深刻地影响我们的生活。

    到了现代，科技似乎给了我们更多自信。技术精英不断宣告着“未来已来”，从凡尔纳的海底环游到菲利普·迪克的神经漫游，无数想象中的“未来”正通过技术变成现实。从人工智能、脑科学、克隆技术、虚拟现实、生物技术、基因工程，到太空旅行，我们以科技的乐观主义创造着“未来”。另一方面，生态灾难、末日想象，又让我们质疑，未来是否会更好？20世纪60年代以来，我们虽然多次登上月球，但并没有把人类的足迹向更遥远的宇宙深处推进。我们本应造出会飞的汽车，但最终得到的只有140个字符的微博。不过，现在硅谷的一些人，再次把他们的目光投向了太空探索和星际旅行。

    阿西莫夫在科幻小说《永恒的终结》里，用数学家的思维逻辑推论，“人类往往会选择最安全、最中庸的道路，群星就会变成遥不可及的幻梦。”他又指出，人类的未来“不是追求永恒时空与绝对的安全，不是将自己禁锢在安全的牢笼中，而是开启人类的无限时空——继续人类文明无限冒险的历程，向宇宙中拓展，开拓银河帝国”。

（取材于蒲实的相关文章）

材料一：

长期以来，植物先天免疫是国际学术界关注的热点领域，然而受材料与技术的限制，全长免疫受体结构甚至免疫受体更高级的复合物结构尚未被破解，这成为严重制约该研究领域取得进展的瓶颈之一。

从2004年开始，柴继杰带领团队开始在数量众多的植物抗病蛋白中，筛选理想的研究对象，希望设计新型抗病虫育种，减少化学农药的施用。直到近些年，柴继杰团队才在植物抗病蛋白免疫机制研究中取得了一系列突破性进展。

2019年，柴继杰等人合作在《科学》上发表两篇论文，揭示了由抗病蛋白组成的抗病小体工作机制。据了解，合作团队不仅发现了抗病小体，还解析了其处于抑制状态、中间状态及五聚体活化状态的冷冻电镜结构，从而揭示抗病蛋白管控和激活的核心分子机制。

据了解，自国际上首次鉴定到抗病蛋白以来，25年期间，多个国际顶尖实验室均未能纯化出可供结构分析的全长抗病蛋白，柴继杰等人的研究填补了学术界25年来对植物抗病蛋白认知的巨大空白。

这些年来，柴继杰团队揭示的抗病蛋白结构及机理实在太多了，他自己都有点数不过来，他在给记者解释抗病蛋白的时候打了一个比方：“蛋白是执行生命功能的一个劳动力，抗病蛋白也不例外，只是一旦启动执行就会引起相应的细胞发生死亡，可谓牺牲小我服务大我，确保侵染部位不会扩散到整体。”

“免疫的本质是机体识别‘自我’和‘非我’后，把作为‘非我’的敌人清除掉的过程。”柴继杰向《中国科学报》讲述了植物的免疫过程，“首先是识别病原菌，然后是与之对抗。”

柴继杰介绍，植物免疫大致可以分为两个层面，在细胞膜上，由膜表面识别受体直接识别病原体，包括受体激酶和受体蛋白两类；在细胞内，由核苷酸结合和富含亮氨酸重复序列受体识别病原体的效应因子，从而引发免疫效应。

最近几年，柴继杰团队的研究主要围绕细胞内NLR抗病蛋白展开。“由于植物体内含有的抗病蛋白量很少，这是我们研究遇到的最大困难。”柴继杰告诉记者，“我们团队在实验设计上下了不少功夫，提出了很多精巧的构思，最终顺利提取植物体内证据，完成实验。”

植物的自我防御系统一直存在，只是此前学术界对其知之甚少。“当植物遭到病原体侵袭后，植物作为宿主会进行识别并产生相应信号，进而引起一系列应激反应。”柴继杰表示，“我们目前知道信号由不同抗病蛋白产生，最后都传导汇聚于钙离子，即植物细胞内重要的第二信使。我们也在逐渐揭示，抗病蛋白激活的钙离子信号是如何激活植物免疫反应的。”

柴继杰还指出，植物的免疫是极其精微的调控。“免疫也需要讲究一个合适的‘度’，不是‘增强’就够。如果产生的免疫反应的时机不对，或是反应过度都会对植物本身造成负面影响。”

柴继杰团队还一直在探究如何介入植物免疫系统的调控，让它们在合适的时间做出强度合适的免疫反应。这些研究也为粮食作物(如水稻、小麦、玉米)的免疫机制研究和培育广谱抗性作物提供了线索。

(摘编自《揭开植物自我防御的新密钥》)

材料二：

人遇到危险时会大喊救命，动物碰到敌人会狂吼示警，但是不动又不叫的植物怎么办呢？科学家的新发现解开了植物的“御敌密码”，原来植物比人类还要精明，深深懂得“联合次要敌人打击主要敌人”的大道理！

一些植物学家在美国犹他州西南区的沙漠进行深入的观察，发现一种野生的烟草植物在面临五星鹰蛾啃食树叶的时候，会施放出一种化学物质“通风报信”，引诱五星鹰蛾的天敌前来“解危”。

对五星鹰蛾而言，这种烟草是它们的窝，它们不但在其树叶上产卵，孵化出来的幼虫也以其树叶作为食物来源。

研究报告的执笔人伊恩·鲍德温指出，当幼蛾破卵而出开始啃食树叶之时，其藏身的植物就会向空中施放羽毛状的气味烟云，告知附近幼蛾的天敌前来享用丰盛的蛾肉大餐。

烟草的求救信号之所以效力强大，是因为在无际的开放空间中有着无数的烟草植物生长。所谓虫海茫茫如大海捞针，一般捕食者平常想求个温饱简直是天方夜谭，有植物通风报信，当然莫不闻风拼了老命飞奔而来!

烟草施放的化学物质除了可以传召外援，还能有效地阻止五星鹰蛾继续在树叶上产卵。研究结果显示，当蛾妈妈们接收到烟草求救信号以后，会对该株“暗通敌营”的植物产生敬而远之的态度，转而寻找其他“沉默的大众”下手。

鲍德温强调，这类借由空气传播的化学物质的成分相当复杂，但是却能够发挥招引幼蛾的天敌捕虫专家来帮忙驱逐寄居幼蛾的强大功效。除了这类野生烟草以外，鲍德温还发现棉花、玉米以及油菜籽等植物也有类似的自我保护功能。

他以玉米为例。玉米经常遭到夜盗蛾的骚扰，所以只要玉米叶上出现夜盗蛾的踪影，玉米就会毫不犹豫地向黄蜂传递化学信号寻求援助。在这个玉米——夜盗蛾——黄蜂三角关系中，又以黄蜂的角色最为“狠毒”！因为黄蜂不但不必辛苦觅食，只要等待玉米求救就可享用美食，而且它们还在夜盗蛾的残骸中产卵，孵出的小黄蜂就以遗骸作为养分来源。

鲍德温表示，研究结果支持了他的一贯主张，将“间接防御”概念应用在农业上，可以利用生物特性对付害虫取代化学农药的喷洒。鲍德温认为，不论是哪一种化学农药，害虫都能够从基因演化形成抵抗力，但是害虫永远无法逃出天敌的魔掌。

(摘编自《植物兵法之间接防御》)

天上的云外形千姿百态，颜色多姿多彩，有的洁白如玉，有的乌黑如墨，有的灰蒙蒙一片，还有的呈现出红色和紫色的光彩。那么，这些不同颜色的云究竟是怎么产生的呢？

云体的外形虽然多种多样，但概括起来大致有三种，包括布满全天的层状云、孤立高大的积状云以及如波涛般层叠起伏的波状云。它们的厚薄相差很大，厚的可达七八千米，薄的只有几十米。积状云和雷雨时布满天空的积雨云都比较厚，太阳和月亮的光线都难以通过，云体看起来就很黑，稍微薄一点的层状云和波状云，看起来是灰色的，波状云的边缘部分，色彩变为灰白。孤立高大的积状云比较厚，它向阳的一面，光线几乎全部反射出来，因而看起来是白色的，它背光的一面底部，光线不容易透过，看起来比较黑。

日出和日落的时候，太阳光线穿过很厚的大气层斜射过来，空气中的分子、水汽和杂质，使得光线的短波部分大量散射，而红、橙色的长波部分却散射得很少，照射到大气下层时，阳光以长波红光为主，因此这时日出日落方向的天空呈红色，被阳光照亮了的云也变成了红色，形成美丽多姿的火烧云。由于云的组成有的是水滴，有的是冰晶，有的是两者混杂在一起的，因而当日月光线通过时，还会形成各种美丽的光环或虹彩。

有时在日出或日落前后，天空和山顶，尤其是太阳附近的天空和云层上会出现瑰丽多姿、五彩缤纷的大气光学现象，它就是霞。根据出现的时间可分为朝霞和晚霞。朝、晚霞出现的方位和色彩受太阳位置、空气中水汽、气溶胶分布、云量和云状的影响。

在曙、暮光时间内，阳光斜穿过大气层，并且在低层大气中有很长的光程，由于大气分子、水汽、尘埃微粒对光的散射和吸收，使阳光受到很大衰减，各种不同颜色的光衰减情况又不相同，因此，通过大气层的阳光已经显示出不同的颜色，这些光再经过大气中散射粒子的散射，才能到达人的眼睛，这就进一步增加了天空色彩的复杂性。大气中成分与状态都在不断地变化，形成了变化万千的美丽彩霞。

当阳光穿过大气层时，波长较短的紫光和蓝光衰减较多，到达地平线上空时就所剩无几，余下的只是波长较长的黄、橙、红色光，因此，在太阳高度角很低的日出日落时，看到的太阳光盘是橙红色的，这种偏于红色的阳光再通过天空中的散射粒子散射后仍然是波长较长的光居多，因此，霞光大多偏于红、橙、黄等色彩，而且越接近地平线，霞光的色彩越偏于红色。在接近天顶方向，阳光穿过低层大气较少，波长较短的光衰减相对少些，余光中仍有一些蓝绿色光，因而有时能看到蓝绿色的霞光。有时，高层大气散射的蓝光与低层大气散射的红光叠加后进入人的眼睛，人们就会看到紫色的天空。一般来讲，在日出日落方向上，从地面向天顶，霞的色彩排列是接近地面为红色，渐次变为橙、黄、绿、蓝各种颜色。

当大气湿度较大时，或在系统性云系移近时，空中会悬浮着很多较大的水滴，这些不同大小的水滴对各种颜色的光有不同的散射作用。例如，半径比光波波长小的水滴主要散射蓝色光，而半径在0.5～1微米区间的水滴主要散射红色光，因而有时在近地面天空形成紫红、褐红的颜色。大气中水汽含量越多，霞的色彩就越鲜艳或暗红；水汽少的时候，霞光发青发白，所以有“霞光暗红雨凄凄，霞光青白行千里”之说。

大气中的气溶胶粒子对霞光也有重要的影响，当粒子较大时，射入的光色彩将变得复杂，同时会受到较大衰减。当粒子比光的波长大很多时，各色光就具有相同的散射能力，散射光仍是白色的，这时，霞光将显得很弱，呈现出流黄、淡红和灰等颜色。所以，大气中尘埃含量越多，霞的亮度越弱。

天空中的云可以把霞光反射到地面，从而显出层云红遍、霞光万道的瑰丽美景。

炎热的季节，雷阵雨过后常常会出现一条七色的彩环，悬挂在空中，五彩斑斓，它就是人们俗称的“彩虹”，是大气中的一种光学现象。彩虹呈七彩颜色，从外至内分别为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。

彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴造成色散及反射而成的。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40°～42°的反射最为强烈，形成我们所见到的彩虹。造成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用，不同波长的光折射率有所不同，蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来的，红光在最上，其他颜色在下。

彩虹最常在下午雨后天刚转晴时出现，这时空气中尘埃少而充满着许多小水滴，它们就像悬浮在空中的微型三棱镜，把通过它们的太阳光分解成七色光带，再反射回来。这时，人如果站在太阳和雨滴形成的雨幕之间，就会看到色彩缤纷的彩虹，还有在“飞流直下三千尺”的瀑布附近也能看到彩虹。当然，在晴朗的天气里背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，亦可以人工制造彩虹。所以，只要空气中有水滴，而阳光正好在观察者背后以低角度照射，就可以看到彩虹现象的发生。

空气里水滴的大小，决定了虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，虹就鲜艳，也比较窄；反之，水滴小，虹色就淡，也比较宽。水滴过小，就没有彩虹。我们面对着太阳是看不到彩虹的，只有背对着太阳才能看到，所以早晨的彩虹出现在西方，黄昏的彩虹总在东方出现。虹的出现与当时天气变化相联系，一般我们从虹出现在天空之中的位置就可以推测当时将出现晴或雨的天气。东方出现虹时，预示着天气系统即将移出本地，降雨天气即将结束，而西方出现虹时，本地下雨的可能性很大，这就是“东虹日头西虹雨”的含义。

（选自高银朝《绚丽多彩的天空》，有删减）