埃博拉病毒为何难“破”

    西非地区的埃博拉疫情引起全球关注。但其实，人类早在1976年就发现了埃博拉病毒。近40年过去了，科学家为何仍未研发出针对这一致命病毒的特效药物或疫苗？破解埃博拉到底难在哪里？

    首先要从埃博拉病毒说起。这种病毒很难对付，对实验室中的培育环境要求极高。相关实验必须在高安全防护措施的实验室中才能进行，而具备这样条件的实验室在全球范围内数量有限。

    其次，埃博拉虽然是一种致命病毒，但客观地看这种病毒其实很少见，它的传播范围基本上就集中在西非地区，很多人以前甚至没听过这个病名。正如世界卫生组织发言人格雷戈里•哈特尔所言，“由于史上埃博拉病例出现不多，此前医学界并未像研发艾滋病疫苗一样存在迫切压力。”

    而且埃博拉疫情的暴发时间不规律，不像某些病毒性传染病有特定的季节性，因此也就无法预知和防范。这就导致研究人员测试新疗法的机会也相应减少。

    此次西非三国几内亚、利比里亚和塞拉利昂暴发了迄今最大规模的埃博拉疫情，截至目前报告的确诊和疑似病例总计1000多例，这与常见的疟疾、登革热等传染病相比，规模要小得多。而此前许多年，埃博拉在西非地区基本上只是零星感染。

    此外，缺乏经济效益也是针对埃博拉的特效药物或疫苗迟迟无法研制出来的原因之一。埃博拉药物或疫苗研发需要巨额资金，其销量却很有限，肯定没有私人企业愿意投资。英国雷丁大学病毒学家本•诺伊曼就说，“做埃博拉这种研发，对于任何一家医药公司来说，从经济角度看都是不可行的，因为企业要考虑到经济利益”。

    目前，主要是美国等少数发达国家的政府在资助埃博拉病毒的研究，而发达国家政府资助相关研究并非因为这是一种常见传染病，往往是出于防范生化袭击的考虑，其成果也很难扩散到企业。

    由于以上种种因素，针对埃博拉病毒的特效药或疫苗研发一直进展很慢。美国疾病控制和预防中心主任托马斯•弗里登就曾表示，至少一年内不会出现针对埃博拉病毒的有效疗法和疫苗。直到这次西非暴发严重的埃博拉疫情，相关的研发才开始加速前进。盘点全球，目前正在研发的少数几种埃博拉药物或疫苗，主要集中在美国，但尚无一种完成严格的临床试验。据媒体报道，美国陆军资助研发的一种埃博拉药物已经在猴子身上显示出理想效果。美国弗吉尼亚大学传染病专家弗雷德•海登谨慎评价说：“这种药物应该能行，因为动物模型（显示有效），但是，除非在人体中进行临床试验，否则谁也不知道。”

    至于疫苗，美国政府资助研发的一种疫苗虽然已经在灵长类动物中取得了理想效果，但人体注射后效果如何、安全剂量是多少尚不可知。加拿大一家公司与美国政府签署了1.4亿美元的合同研发埃博拉疫苗。但早前，他们在健康人身上进行接种试验时，被美国食品和药物管理局叫停，理由是还需提供更多疫苗安全信息。

    眼下，医务人员面对埃博拉出血热患者能做的就是：减轻高热、呕吐、腹泻等各种症状，保证患者不脱水。埃博拉病毒虽然致死率高，但如果感觉不适时及时寻求医疗救治，有些患者仍有机会康复。

    那么这些尚未经过大规模人体临床试验的药物或疫苗，在当前西非疫情大暴发之际能先行使用吗？对此科学家分歧严重。

    病毒发现者之一、现供职于伦敦大学卫生与热带医学院的彼得•皮奥特认为，鉴于这次西非疫情史无前例，应该认真考虑是否采用试验性药物或疫苗。但也有很多专家表示，使用任何尚未经过大规模人体临床测试证实安全性的疗法或疫苗，都是不符合伦理道德的，而且很可能引发灾难性后果。

    世卫组织发言人哈特尔也说，目前阶段，世卫暂无计划要推动在西非疫区投放任何试验性药物或协助开展任何临床试验。

    近来时见“又一波雾霾汹涌来袭”“京津冀持续受雾霾困扰”，以及“中央气象台继续发布霾黄色预警”和“部分地区有重度霾”等报道，雾霾已严重危害到了人民的身体健康。所以，新修订的《环境保护法》，已涉及关于如何治理雾霾尤其是霾的问题。

霾和雾有所不同。“雾”是一种自然天象，古人有“薄雾浓云”“雾失楼台”之类吟咏，从诗画的角度看，雾柔美、朦胧而神秘。霾就不同了。虽说也是自古就有的一种天象，却全然无此美感，而且随着人为因素越来越频繁地介入，如今已成了一种污染。现代辞书因此释义为“空气中因悬浮着大量的烟、尘等微粒而形成的浑浊现象”。按当下民间流行的通俗说法，就是PM2.5（细颗粒物）严重超标。

    霾习惯上也叫阴霾、灰霾或烟霾，这是霾给人的一种很形象的视觉感受：阴沉沉的，灰蒙蒙的，满天烟尘。近来竟与“雾”组合成“雾霾”而频频见诸报端。词典中不见“雾霾”这个词，只有“霾雾”（如《后汉书·郎凯传》“霾雾蔽日”）和“风霾”（如《魏书·崔光传》“昨风霾暴兴”），此外还有“尘霾”“沙霾”“黄霾”等。虽然词典中不见“雾霾”一词的身影，但它却在2013年“荣升”为年度热词。

    从形式上看，热词“雾霾”是旧词“霾雾”的倒序，但词义的重心却因此起了变化。“霾雾”原是“夹杂有尘霾的雾”，中心词是“雾”；“雾霾”则是“像迷雾一样的霾”，中心词就成了“霾”。

    “霾”并非新字，早在甲骨文中就已屡见，卜辞有“癸卯卜，王占曰，其霾甲辰”和“贞兹雨不霾”之类的记载，可见霾很早就对人们的生活有影响了。前人对霾的认识，从《尔雅》到《康熙字典》乃至上世纪初编成的《中华大字典》，释义几乎是一以贯之的，其中汉刘熙《释名·释天》的释义相对比较全面：“风而雨土曰霾。霾，晦也，言如物尘晦之色也。”“雨”在这里读为yù，作动词“降下”讲，意谓大风扬起的尘土从天而下就是霾。因为空中满是尘土，所以刘熙说霾的天象是“晦”，天色像物体被蒙上了尘土一样昏暗。《晋书·艺文志》说：“凡天地四方昏濛若下尘，十日五日已上，或一月，或一时，雨不沾衣而有土，名曰霾。”可见，满天尘土的“霾”，与雾不同，可以持续多日，甚至长达一个月。《元史》也有至元六年（1340）腊月“风霾蔽都城数日”的记载。

    “霾”字从结构上说，是“从雨貍声”。义符是“雨”，说明是一种天象无疑。只是为何要叫“霾”？表声的“貍”是否也有什么特殊含义？

    《字汇补·雨部》说：“霾，与埋通，瘞（yì，掩埋）也。”“霾”之尘土蔽物，有似掩埋，所以古籍多有借作“埋”的，如《楚辞·国殇》中“霾两轮兮絷四马”之“霾”。“霾”与“埋”是可以互相通用的。“貍”现在的读音是lí，是“狸”的异体字，指一种野猫。原来的读音为mái。原来，表示掩埋义的汉字，最初并非“埋”，而是“貍”。据说，“貍”之有“埋”义，是因为野猫善于藏伏的缘故。后来，又另造“埋”字，于是“貍于草中”就变为“埋于土中”，“埋”也由此替代了“貍”，而成为表掩埋义的规范字。

    就“霾”字而言，之所以借“貍”表声，恐怕也是因为“貍”原有的掩埋义，与“雨尘”义相近的缘故吧。

（选自2014年第7期《咬文嚼字》，略有删节）

数学归纳法与《道德经》

张奠宙

    数学，犹如雨后初霁的天空，一尘不染，阳光万里，然而未免稍觉单调。人文则如漫天云彩，白云苍狗，丰富多变，又会令人眼花缭乱。若得二者相配，蓝天白云，何等赏心悦目？那么，设想数学与人文之间如能获得沟通，又将会出现怎样的深邃意境呢？

    数学归纳法在古希腊数学中已有萌芽。但真正作为一种重要的数学方法，是19世纪皮亚诺提出“自然数公理”前后的事情。现在，纯西方的“数学归纳法”真的遇上了《道德经》以及《愚公移山》等东方经典故事。

    如今高中课程中的数学归纳法，目标是要证明对所有的自然数n，命题P(n)都成立，一个也不能少。教学中，则常以多米诺骨牌作喻。意思是，推倒第一块，接着便会推倒第二块、第三块，直至成千上万块。然而，多米诺骨牌无论制作得怎样精致，总有结束的时候。能够推倒的，毕竟只是有限块。可是数学归纳法所要面对的是自然数全体，要求从有限跨入无限的大门。如此看来，多米诺骨牌对数学归纳法来说，只是形似，没有神似，差得很远呐。

    于是，中国经典《道德经》登场了。“道生一，一生二，二生三，三生万物”，这十三个汉字，尽显无限本色。原来，所谓“万物”泛指的“无限”，乃是不断“生”出来的啊。更进一步，“愚公移山”故事里的一段妙语构造了一个“生生不息”的无限思维模型。愚公说：“

    虽我之死，有子存焉；子又生孙，孙又生子；子又有子，子又有孙；子子孙孙无穷匮也，而山不加增，何苦而不平？”

    这里，愚公高调宣布了用“无限”战胜“有限”的胜利。既然愚公家族的序列可以做到“无穷匮”，那么用于任何命题列P（n）行不行呢？这就要看P(n)能不能具有愚公家族序列的特性了。如前所说，愚公模型之所以能达到无限，是因为神话人物愚公自动地获得了他的子孙世世代代必定都能够“生”的特殊保证。至于P(n)的每一代能不能“生”？那就需要检验了。事实上，数学归纳法本身正是在做这样的检验!

    首先，数学归纳法的第一步是要验证n=1时P(1)成立。这相当于P(1)的正确性必须像愚公自己一样要能“生”出来，即有子存焉。其次，要验证已经具有正确性的P(n)是否如愚公的每一代子孙那样都能“生”，即对任意的n，由P(n)的正确性能生出P(n+1)是正确性来。一旦这两步都成立了，P(n)的正确性序列能够一代代地“生”出下一代了，就可以像愚公家族一样地达到“无穷匮”，无一例外地全部都成立。

    从《道德经》的三生万物，愚公的生生不息，到“野火烧不尽，春风吹又生”，东方经典的无限观一直和“生”联在一起。一个“生”字，终于使得数学归纳法不再神秘。记得在中学课堂上，学生们对那两步检验的来历往往不知所云。如果读了愚公移山的故事，大概就会“会心一笑”，觉得那不过是在进行能不能“生”的检验而已!

    这种数学与人文的沟通，初接触时会觉得有些出乎意料，但是细细想想，却又在情理之中了。现在提倡“文理不分”，真希望“文科生”“理科生”，大家都来关注这样的沟通。

（摘选自《教师博览》2017年第4期，有删改）

中国古代星宿

    当远古的人们第一次仰望星空时，就对这个世界的存在发出了疑问。渐渐的，各个民族都形成了自己对星空的认识。如今的我们似乎很习惯用西方的星座解读生活，却忽略了我们中华自己的智慧，几千年前，我们的祖先就已经对我们头顶的星空进行了深刻的思考与探索。

    我们中国古代的对星空的认识是在天上重新塑造了一个社会，地面上所有的东西能都在天上对应的找到，那里有皇帝，有皇后，有军队，还有房屋、马车……，在天上形成了一个与地面上类似的人间体系。由于种类繁多，所以中国的古代星宿比较复杂，零乱。但它是对纷扰世界的反映。

    古人通常把天上的恒星几个几个地组合在一起，每个组合给一个名称。这样的恒星组合称为星官。各个星官所包含的星数多寡不等，少到一个，多到几十个。所占的天区范围也各不相同。在众多的星官中，三垣二十八宿占有很重要的地位。这样把所有的星星都划分到不同的星宿里，这不仅方便观测和测量这些恒星并且古人还有更重要的用途。中国古代天文最重要的特点是经世致用，就是每一种星宿划分方法都有一定的用途。通过对星空的观测，我们发展出了精确的历法。还有占星术，它专以战争胜负、年承丰歉、王朝盛衰、帝王安危等军国大事为占测对象，在古代拥有强大的政治功能、军事功能和文化功能，并且由于与皇权的这种特殊关系，决定了它在政治运作中可能扮演重要的角色。大体上我们把星空划分成了“三垣”和“四象”。“三垣”是北天以北极星为中心的一大片星区，“垣”就是城墙的意思，三垣分别是太微垣、紫微垣和天市垣。而“四象”是黄道以及黄道附近围绕天区一周的星宿体系，分别是东方苍龙、西方白虎、南方朱雀、北方玄武。而进一步把每一象再划分成七宿，于是又形成了二十八星宿。

    此外，古代的占星家为了用天象来占卜人间的吉凶祸福，分别将天上的星星与地面上的国州相对应，称为分野，具体就是将某个星宿作为某个州的分野，例如，王勃的《滕王阁序》中写道“星分翼轸，地接衡庐”中的翼轸就是说江西的南昌地处翼轸的分野之内。

    在中国传统上，北极星有非比寻常的意义，例如公元前1097年周公时代称北极星“微帝”等。这是由于它看起来在天空中固定不动，被众星拥护，故被视为群星之主。《论语•为政》记载“为政以德，譬如北辰，居其所，而众星拱之”。

    而北斗七星是我们最熟悉的星宿之一，由于它醒目的形状和它重要的位置，所以它在中国古人的心目中的地位及其重要，它就像一个巨大的勺子悬挂在北方的天空。随着历史的发展，北斗七星的地位一天比一天高起来，后来成了掌管人们生死的星宿，在道教中，北斗七星被称为七元解厄星君，居北斗星宫，根据人的出生时刻，人的生命可以被七个星君分管。根据这个原理，我们就可以找到自己的主管星。

生物发光的奥秘

    说到生物世界里的发光现象，人们首先会想到萤火虫，但是除了这种昆虫外，还有许多生物也能发光。人们发现，不同的生物会发出不同颜色的光来。所有的植物在阳光照射后都会发出一种很暗淡的红光，微生物一般都会发生淡淡的蓝光或者绿光，某些昆虫会发出黄光。仔细地划分一下，生物发光可分两类：一类是被动发光，如植物，那些微弱的红光不过是没能参与光合作用的多余的光，这种光对植物是否有着生物学上的意义目前还是个谜，但一般的看法是这种光无意义，就像涂有荧光物质的材料经强光照射后再置于黑暗中发光那样；另一类是主动发光，尽管有一些主动发光的意义目前还未全部认识清楚，但有一点是可以肯定的，绝大多数生物的主动发光是有用途的。光是一种能量，主动发光是对能量的一种消耗。生物的生存策略有一个最基本的共同点，那就是在维持生命的正常活动中最大限度地去节省能量，因此主动发光必定是主动发光生物生存的一个重要手段。

    1885年，社堡伊斯在实验室里提取出萤火虫的荧光素和荧光素酶，指出萤火虫的发光是一种化学反应。后来，科学家们又得到了荧光素酶的基因。经过科学家们的研究，萤火虫的发光原理被完全弄清楚了。我们知道，化学发光的物质有两种能态，即基态和激发态，前者能级低而后者能级很高。一般地说，在激发态时分子有很高并且不稳定的能量，它们很容易释放能量重新回到基态，当能量以光子形式释放时，我们就看到了生物发光。如果我们企图使一个物体发光，我们只需要给它足够的能量使它从基态变成激发态就行了。但生物要发光则需要体内的酶来参与，酶是一种催化剂，并且是高效率的催化剂。它可以促使化学反应的发生，给发光物质提供能量，且能保证消耗的能量尽量少而发光强度尽可能高。在萤火虫体内，ATP（三清腺酸苷）水解产生能量提供给荧光素而发生化学反应，每分解一个ATP氧化一个荧光素就会有一个光子产生，从而发出光来。目前已知，绝大多数的生物发光机制是这种模式。不过在发光的腔肠动物那里，荧光素则换成了光蛋白，如常见发光水母的绿荧光蛋白，这些绿荧光蛋白与钙或铁离子结合发生反应从而发出光来。

超级病菌

    日前，加拿大魁北克省舍布鲁克大学附属医院的流行病学家雅克·佩潘及其领导的研究小组在《加拿大医学会杂志》上公布了一份研究报告。他们发现，一种普通的肠道细茵——一难辨梭状芽孢杆茵历经两年变异，已成为致命的“超级病菌”，它可引起65岁以上老年人和服用抗生素的病人产生严重痢疾，并最终致死。从2003年年初至今，这种“超级病茵”已使舍布鲁克大学附属医院的100多名病人死亡，如不采取紧急行动，这种病菌可能引发一场致命传染病的蔓延。

    此种病菌引发的痢疾异常严重，因此传染率也很高。雅克·佩潘预测，今年魁北克省因感染该种变异病毒而导致死亡的人数将达到1000人。他认为，过去几十年来，政府对医院的投资不够，在一定程度上激化了问题的严重性。他说，目前加拿大大部分医院床位紧张，只有老人或是病情非常严重病人才“有资格”住院，有许多病人不得不几天或是更长的时间躺在医院走廊的简易病床上。医院内的医护人员严重不足，医院内的清洁工作也问题多……这些情况都使院内和院际之间的疾病传染率急剧上升，住院实际上并不安全。同时，这种“超级病菌”的出现再次向人类敲响了不能滥用抗生素的警钟。抗生素是一把“双刃剑”。世界卫生组织曾发出警告：由于滥用抗菌药物，医生手里能够对付病茵的武器已经越来越少，再这样下去，人类很可能将回到无抗菌药的时代。

    截至上世纪末，全世界每年死于细菌性感染的人数已达到2000万，这是40年前的3倍。造成病死率升高的主要原因是耐药菌，由于抗菌药无法控制耐药菌引起的感染，最终导致病人死亡。

    老代抗菌药物失去了原有作用，新一代抗菌药物的临床寿命又越来越短，耐药菌的发展速度令人触目惊心。医学工作者开发种新的菌药一般需要10年左右的时间，而一代耐药菌的产生只要两年，抗菌药的研制速度远远赶不上耐药菌的繁殖速度。更不幸的是，耐药菌是全人类的敌人，因为它可以在人群中传播，即使从来没有使用过抗菌药的人，同样可能成为抗菌药滥用的受害者。有人指出，人类正在与耐药菌“赛跑”，胜者是谁，尚无法预料。