神秘的运动常数

    ①鸟儿在空中飞翔时，翅膀每分钟拍几次？每次幅度有多大？鱼儿在水里游动时，尾巴每分钟摆几回？每回幅度又是多少？这些问题看上去似乎没什么意义，难道空中的飞鸟和水里的游鱼不是完全自由的吗？它们的运动不是完全无拘无束的吗？

②答案真是出乎我们的意料。看上去自由自在、无拘无束的飞行动物和游水动物，它们的运动似乎恰恰遵循着严格的规律。科学家们通过大量的观察和实验，发现飞行动物和游水动物的运动过程中存在着一个神秘的常数，那就是它们的翅膀和尾巴的振动频率、振幅以及运动速度三者之间的关系——振动频率乘以振幅再除以运动速度，计算得到的数值总是落在0.2～0.4之间。

    ③比如，世界上最小的鸟类——蜂鸟，其双翅展开仅有10厘米左右，飞翔时振幅大约是20厘米。蜂鸟飞行速度非常快，大约能达到50米／秒。而科学家们以往观察到的蜂鸟飞行时双翅振动频率在50～70赫兹之间，根据上述公式计算出来的蜂鸟的运动常数就落在0.2～0.4之间。

    ④与蜂鸟形体相差悬殊的海豚也是科学家们观察的一个对象。成年海豚的体长一般在3米左右，在大海里游动时，海豚尾巴摆动的振幅大约是1米，频率每分钟30次左右，游动速度是每小时100公里。根据公式计算出来的海豚的运动常数是0.3，也落在0.2～0.4之间。

    ⑤这不仅仅是巧合，研究者们做了大量的试验，发现几乎所有的飞行动物和游水动物的运动机制中都存在着这个神秘的常数。事实上，只有当这一运动常数的值处于0.2～0.4之间，动物们才能达到最佳的运动状态。

    ⑥虽然目前科学家们还不清楚为什么会存在这个运动常数，它的值又为什么恰恰落在0.2～0.4之间，但这一神奇常数似乎像物理学中著名的光速不变原理那样放之四海而皆准，也像光速一样神秘。它能够帮助生物学家们根据动物化石的身体构造，判断出那些早已灭绝了的动物曾经具有怎样的运动速度。甚至，不能排除，这一常数很可能对外星生物也同样适用。很多科学家都表示：“如果在其他星球上真的存在飞行生物或游水生物的话，我们相信，它们的运动也遵循着同样的规律。”

    ⑦此外，这一常数还能够帮助军方研制出各种高性能的飞行器。比如说，一个翼长15厘米、翼振振幅为10厘米的机械间谍如果要做有效飞行的话，其最佳翼振频率应该是30次／秒左右。目前美国军方已经着手研制类似于飞鸟的有翼飞行器，在配备上微型摄像机之后，这样的机械鸟可能渗入敌方的任何机密要塞进行刺探。当然，他们最感兴趣的还是能够研制出体积更小、无孔不入的机械昆虫，相信这一天的到来也为时不晚。

食物为何挂在树上

    ①在广阔的非洲大草原上，常常会看到这样一种奇特的现象：死去的长颈鹿和羚羊被挂在树杈上。不过，这些动物的死与人类并无关系，它们是被天敌猎豹捕杀之后挂在树上的。

    ②那么，猎豹为什么要把食物挂在树上呢？是为了风干做腊肉？那简直是开玩笑，一头羚羊仅需几天就被猎豹吃完了，不可能放那么久。猎豹选择这种特殊的食物储存方式，原因竟然是为了防止鬣狗偷吃。

    ③鬣狗虽然从颜值到爆发力都拼不过猎豹，但是生性凶残，而且贼心不死，总想不劳而获。可以说，鬣狗是猎豹这一草原霸主最头疼的“邻居”。每当猎豹开始捕猎，鬣狗总会伺机而动，等到猎物死去，鬣狗会迅速围上来分一杯羹。通常情况下，鬣狗群起而上，猎豹防不胜防，也只能任由它们掠夺；有时食物争夺得太过激 烈，鬣狗群甚至会将一只猎豹活活杀死。

    ④当然了，并不是每一次猎豹捕食都会遭遇“抢劫”。但是进食时如果不加以防范，还是会被鬣狗发现。鬣狗没有爬树这项技能，为了安静地享用美食，猎豹就将猎物叼到树上，完美避开这些恼人的家伙。

    ⑤说起来，猎豹为了运货上树也是蛮拼的。据科学家估算，一只猎豹叼着一只体重约为自身两倍的小长颈鹿爬上树，所花费的力气相当于一个成年人举着两千个汉堡一口气上两层楼。

    ⑥尽管辛苦，但是这一切都是值得的。对于肩负着抚养重任的母豹而言，这一举措就显得更为重要，因为猎物一旦被偷，幼崽的口粮就没了，直接影响小猎豹的成活率，对猎豹种群的延续尤为不利。

    ⑦除了猎豹，还有一些野兽也会贮存一时吃不完的猎物，以防其他动物偷吃。例如黄鼬常把捕获的鼠类拖入自己居住的洞中，窖藏起来；老虎和棕熊会用灌木枝条以及枯枝落叶将食物隐藏起来，同时全力保护这片区域，抵御入侵者的掠夺。

    ⑧许多鸟类也存在贮食行为，如星鸦为了防止食物被偷吃，会含着松子飞到离巢稍远一些的贮存地点，贮存地点少则一个，多则上千个。它们用喙将松子插入土层中，再以泥土和草掩埋，临走还要压上一个小石块才放心。

    ⑨在动物界，小到蚂蚁，大到虎豹，不少动物都有贮食行为。这一做法既是防患于未然，以应对恶劣天气带来的觅食不利和食物短缺，更是为了应对激烈的食物竞争。这是一种生存的智慧。

（选自《读者》2018年第8期）

中国科幻

材料一：

    二十世纪初，梁启超翻译的《十五小豪杰》为中国的科幻播下了一颗种子。鲁迅也将凡尔纳的作品《月界旅行》等由日文翻译成文言文，并配以诗词，使其完全中国化。他还盛赞此类作品：“故苟欲弥今日译界之缺点，导中国人群以进行，必自科学小说始。”由此可见，中国的科幻小说在当时背负着普及科学知识和科学观念的启蒙重担。

    1979年，科幻作家童恩提出“科学文艺”应当与“科普作品”相区分，它并不以介绍科学知识为目的，是“作为展开人物性格和故事情节的需要而充当背景的”。这一观点得到了当时众多科幻作家的同意。科幻文学到底是姓“科”还是姓“文”，这一争论在当时从未休止，部分科普作家更将“科学文艺”称作“灵魂出窍的文学”。

（节选自《中国科幻走了多少年，才迎来了<流浪地球>？》）

材料二：

    2010年后，中国科幻界佳作连连、新人辈出。2015年，《三体》获“雨果奖”，中国科幻的产业化之路也就此开启。

    据《2018中国科幻产业报告》的数据，2017年中国科幻产业产值超过140亿元人民币，而仅2018年前六个月，产值就已经接近100亿元。此外，科幻在各种媒体上全面落地，除传统纸媒外，微博、微信公众号、音频产品上也有科幻作品的赏析，甚至网络综艺节目也开始与科幻界合作。

    与此同时，中国科幻也正在走向世界。曾摘得全球华语科幻星云奖的作家陈楸帆说，近些年，已经有大概30名作者的100余部作品被翻译成20多种语言。从最有名气的刘慈欣到初露锋芒的年轻作者，都有机会将自己的作品展示在世界读者面前。“雨果奖”获得者、美籍华裔科幻作家刘宇昆认为，这是自“功夫”之后，中国最大的文化输出。可以说，经过百年历程和数代人的努力，中国科幻迎来了前所未有的发展机遇。

（节选自《“科幻”有望成为“功夫”之后最大的文化输出》）

材料三：

    有部美国影片《苍蝇》，讲一个科学家研究把人通过电缆发送出去。不幸的是，一科学家在试着发送自己时，装置里混进了一只苍蝇，送过去以后，他的基因和苍蝇的基因就混了起来，于是他就一点点地变成了一只血肉模糊的大苍蝇——这电影看了以后很恶心，然而它得了当年的奥斯卡最佳效果奖。我相信编这个故事的人肯定从维纳先生的这句话里得到了启迪：从理论上说，人可以通过一条电线传输，但是这样做的困难之大，超出了我们的能力。想要得到这种启迪，就得知道维纳是谁：他是控制论的奠基人，得过诺贝尔奖，少年时代是个神童。总而言之，想搞这种电影，编导就不能上电影学院，应该上综合性大学。倒也不必上理科的课，只要和理科的学生同宿舍，听他们扯几句就够用了。

    搞科幻片还得有点想象力。对于创作人员来说，这可是个硬指标。这类电影把时间放到了未来，脱离了现实的束缚，这就给编导以很大自由发挥的空间——其实是很严重的考验。

（节选自王小波《中国为什么没有科幻片》1997年）

材料四：

    中国电影投入的资金越来越大，但巨量的资金投入并非制作优秀科幻片的唯一条件。中国电影工业水平与欧美相比有很大差距，主要体现在特效制作水平上，因为它是检验一个国家电影工业综合水准的终极探针。而更重要的创作团队的科学素养，不是突击学习能获得的，比如雷德利斯科特毕业于皇家艺术学院，卡梅隆辍学于加州州立大学物理系，而《星际穿越》的联合制片人是天体物理学家基普索恩。

    科幻片有时能挖掘出远超现实主义题材的内涵。比如《侏罗纪公园》对基因技术伦理困境的拷问，《终结者》系列对人工智能技术浪潮的反思，《2001太空漫游》对科学主义、功利主义和人类中心主义的鞭挞。在某种意义上，科幻电影扮演着人类社会先行者的角色，带着警惕和理性前瞻人类社会可能到来的危机。

（节选自《2019年是中国科幻片元年吗？》）

鲨鱼是海洋系统的“整容师”

柳静

①鲨鱼是海洋中的庞然大物，也是食肉类的凶猛鱼类，号称“海中狼”。可是，最近它被贴上了“整容师”的标签，因为它可以改变海洋中很多鱼的眼睛和尾鳍的尺寸。听到这些，你是否感到十分惊讶呢？

②原来，在海洋系统中，许多小鱼都有着较大的眼睛和有力的尾鳍，帮助它们及时发现并快速躲避鲨鱼的攻击与吞食。尤其在鲨鱼出没捕食的低光环境下更是如此：一定尺寸的尾鳍可以保证鱼类突然加速游动，以此来远离鲨鱼的追捕。但是，在2018年1月，西澳大利亚大学等机构研究人员的最新研究发现，近年来由于人类对鲨鱼的大量猎杀，导致多种鲨鱼濒临灭绝。鲨鱼数量的减少，使得其他鱼类的生存得到了暂时的和平安稳，导致它们的形态也正在发生明显的改变，如眼睛变小，尾鳍变小。因此，鲨鱼就成了海洋系统里的“整容师”。

③研究人员对澳大利亚西北海域罗利沙洲和斯科特礁两个珊瑚礁系统中7种不同的鱼类专门进行了对比分析。这两个珊瑚礁有着相似的自然环境，但不同的是，罗利沙洲禁止捕鱼，鲨鱼数量比较稳定，而斯科特礁允许对鲨鱼进行商业捕捞，且已经特持续了一百多年。研究人员分别在两个珊瑚礁海域进行了采样捕捞，并测量出了所捕捞鱼的体长、体宽、眼部和尾鳍大小。结果发现，与罗利沙洲的鱼类相比，斯科特礁同种鱼类的眼睛尺寸小46%，尾鳍尺寸小40%。

④研究人员解释说，人类捕捞鯊鱼使其数量减少，会造成一- 系列生态后果，小鱼的的眼睛及尾鳍尺寸等发生变化仅仅是一个方面，其实，鲨鱼数量的减少还在悄悄地影响着其他海洋生态系统。

⑤首先，鲨鱼数量的大幅度减少，那些体弱多病，基因突变导致畸形的鱼，就不会及时被消灭，进化过程中的优胜劣汰也不能更好地延续下去。那些没有被吃掉的弱鱼，病鱼就会一直繁殖下去，直到基因退化，这不利于种群的健康发展，对整个海洋生物多样性，优化性将是一个致命打击。

⑥其次，鲨鱼数量的大幅度减少，将使海洋生态环境无法正常维持，水质环境会进一步恶化。因为，鲨鱼是海洋系统名副其实的“清道夫”。它可以通过清理腐烂的大型海洋动物尸体，来净化海洋生态环境。

⑦由此看来，鲨鱼在保持海洋生态系统平衡中扮演了至关重要的角色，称它为海洋系统的“整容师”一点儿也不为过。 （选自《知识窗》，2018年第4期，有删改）

清明

余世存

每年阳历4月4—6日，太阳黄经15度，对北半球来说，此时的天气与春分时相比，又有不同了。《岁时百问》说“万物生长此时，皆清洁而明净。”这一节气，我们中国人称为清明。“春分后十五日，斗指乙，为清明，时万物皆洁齐而清明，盖当时，因此得名。”

清明节气，东亚大气环流实现了从冬到春的转变。北方许多地区4月的平均气温都已经达到10--15℃。江南地区，“清明时节雨纷纷”几乎是诗人实指其气候特色。总之对中国内地来说，清明一到，气温升高，是春耕的大好时节。清明节气同样可由天气变化预知未来的天气，如“阴雨下了清明节，断断续续三个月”“雨打清明前，春雨定频繁”“清明冷，好年景”等等。

在中国历史上，清明节气具有特殊性。中国人悠远的风俗习惯，如寒食节、上巳节，都在清明前后。上巳、寒食、清明各有其意义。上巳清洁身心，寒食禁火冷食祭墓，清明是农耕生活最重要的节气，提醒人们播种希望。唐代以前，寒食和清明是两个前后相继但主题不同的节日，前者怀旧悼亡，后者求新护生。由于寒食和清明在时间上紧密相连，扫墓也由寒食顺延到了清明。从唐代开始，人们在清明扫墓的同时，也伴之以踏青游乐的活动。

到了宋代，为了让人们能够在清明扫墓踏青，官府特地规定太学放假三日，武学放假一日。《清明上河图》描绘的就是当时的盛世清明图景。不仅民间三节并举，官府也规定清明到来时，可以和寒食节一起放假。清明和寒食逐渐合而为一，清明将寒食节中的祭祀习俗收归名下。到了明清以后，上巳节退出了节日系统，寒食节也基本消亡。2008年，中国政府把清明节定位法定节假日，放假一天。

清明是大地回春、生机盎然的时候，人的心情也会舒展起来。此时扫墓祭祖，“慎终追远，民德归厚”。祭扫活动既能体现对家庭的尊崇，又能表达对祖先的感恩。其中有庄重，有责任，有形式感。孔子所谓，与其奢也，宁俭；与其易也，宁戚。就是说，祭祀行为本身就是让人明白人应该有所节制，有所敬畏。在先人面前，人不应该任性，为所欲为。

清明时节雨纷纷，此时的气候状态处在气温不断上升带来的光明、温暖和雨水中 ，这是一个决定万物生长的时节。在大时间的序列里，清明节正属于节卦时空，可见，拔节、节制、节哀，慎终追远等等，有极为深刻的时间规定及其意义。“君子以制数度，议德行。”而人生或日常生活能否清明？一个人是否是一个干净的人？就像清明节名称本身提示的境界，在清明节期间，值得我们扪心自问。