药物使用的整个发展过程似乎卷入了一个永无终点的螺旋。自从滴滴涕被允许民用以来，逐步升级的过程便开始了，人们得不断寻找更有毒性的物质。这是因为作为对达尔文适者生存原理的绝好证明，昆虫已演化出对人们使用的某一杀虫药具有抗药性的超级品种，于是人们必须发明一种更毒的药剂，接着又发明一种比这种药剂更毒的药剂……

    “控制大自然”这一短语是在骄傲自大的心态中构思出来的，它源于尼安德特人时期的生物学和哲学，当时人们以为自然界是为人类的便利而存在的。应用昆虫学的概念和实践大都发端于那石器时代的科学。如此原始的科学竟已用最现代、最可怕的武器装备起来，这真是我们的一大灾祸。这门科学在使用这些武器对付害虫的同时也在打击整个地球。

    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。

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。

（节选自《科技日报》2014年8月5日）

    生物电池可以利用蜗牛体内葡萄糖发电。我们在蜗牛壳上钻孔，把覆盖着酶的电极植入聚集在蜗牛身体和壳之间的血淋巴，也就是蜗牛的血液中。与其他类型的电池类似，我们的电池也是基于化学反应来让电子流动的；一个电极捕获血淋巴中葡萄糖的电子，之后这些电子会通过外部回路——包括我们想要供电的任何设备——抵达相对的电极。在那里，电子与血淋巴中的氧反应形成水，输出的电力很微弱，在微瓦的量级上，而且在数分钟后会因葡萄糖耗尽而断电。收获能量之后，蜗牛通过吃喝会恢复体内的葡萄糖水平，就可以再次发电了。而蜗牛看来并没有受到生物电池的伤害。

    电池的输出功率受两个因素的限制：蜗牛微小身体内的葡萄糖含量，以及葡萄糖向电极扩散所用的时间。如果医生把类似的某种装置植入人体而不是蜗牛体内，我们就能获得更强更持久的电流，因为人类血液中的葡萄糖含量要比蜗牛的高，而且人类的循环系统会持续把新的葡萄糖补充给电极（蜗牛没有闭合的循环系统）。一个想法是用我们的生物电池基于人体内烦人的修改版来为植入医疗设备供电，例如起搏器，蜗牛不能为手机充电，但它能为微型传感器供电，这促成另一个想法——让蜗牛、蠕虫和昆虫为环境鉴别和国土安全服务。

既然自然选择表现为竞争，它使各个地区的生物都得到适应与改良，而这仅对同时同地生物的关系而言是如此。所以某一地区的物种，虽然一般说来是为这个地区独创的，并且特别适合于那个地区的，但却会被从其他地区迁移来的、驯化的物种所打败和排挤掉。对此，我们不必惊奇。自然界的一切设计，就我们所知，并不是绝对完美无缺的，即使是我们的眼睛也不例外。或许其中的一些构造甚至不合情理，对此你也不必惊奇。为了抵御外敌，蜜蜂舍身刺敌；大量雄蜂的产生，却仅为单纯的交配，交配结束便被它们能育的姊妹们杀死；枞树花粉惊人地浪费；蜂后对于其能育的女儿们存有本能的仇视；姬蜂在毛虫体内求食；以及诸如此类的其他例子：都不足为奇。依照自然选择学说，真正奇怪的倒是没能发现更多完美无缺的例子。

……

再看一看本能吧。某些本能虽然神奇，可是根据连续、微小、有利变异的自然选择学说，它并不比身体构造更难解释。这样我们就可以解释为什么自然在赋予同一纲中不同动物的许多本能时是采取循序渐进的方式进行的。我曾试图用级进原理来解释蜜蜂那令人叹为观止的建筑能力。习性无疑常对本能的改变起着重要的作用，但它并不是不可或缺的，就像在中性昆虫中所看到的那样，它们并无后代来遗传其长期连续的习性效果。根据同属内的所有物种都是从一个共同祖先而来，并且继承了很多共同的性状这一观点，我们就可以理解为什么边缘物种虽处于极不相同的生活条件下，但仍具有几乎相同的本能。例如：为什么南美洲热带和温带的鸫类，与我们英国的那些物种一样，要在其所筑的巢内糊上一层泥土？根据本能是通过自然选择而缓慢获得的这种观点，当我们发现某些动物的本能并不完美和易于发生错误，甚而许多本能还会使其他动物受害时，就无须大惊小怪了。

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）