书籍引领我们触摸科学的本质
http://www.newdu.com 2024/11/25 07:11:33 文艺报 混乱博物馆 参加讨论
关键词：科普  康德的墓碑上写着：“有两种东西，我对它们的思考越是深沉和持久，它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会越历久弥新，一个是我们头上浩瀚的星空，另一个就是我们心中的道德定律。”天体虽然有巨大又恐怖的质量和尺寸，与远超人类文明的存续限度的寿命，但随着天文物理的发展，星空的神秘面纱逐渐褪去。因为掌握了天体的运行规律，人类文明开始可以预测星空。 恒星和行星的位置可以精确预测。比如，你在智能手机上随便装一个星图软件，读取手机的GPS所在的经纬度，就可以算出这个时间点肉眼可见的恒星与行星在天空中的位置。彗星的轨道也可以精确预测，哈雷彗星下一次来到近日点的日期，可以锁定在2061年7月28日。太阳的一生可以预测，诞生的时间在距离地球人类纪元约45.7亿年前，在约50亿年后它将进入红巨星的阶段。根据科学家的预测，到那个时候，如果地球生命还不会宇宙航行的话，太阳有可能会吞噬全部地球生命。不仅如此，甚至银河系的未来也可以预测。大约在40亿年后，银河系和仙女座星系将发生碰撞，大约在30亿年后，这个碰撞在地球上可能变为肉眼可见，碰撞后银河系与仙女座或将合并，有可能会融合成为一个新的星系。 事实上，与宇宙的确定性相对，生命却面对着巨大的不确定性。 究竟生命是怎样出现的？在诞生生命的原始海洋中，最早的生命是什么形式？为什么草履虫体内的生化反应是生命的过程，而烧杯里的化学反应NaOH+HCL=H2O+NaCl就是非生命过程呢？结构复杂精巧、堪比机械的眼睛，真的能通过演化而来吗？人类的意识与自我在大脑之中又是以什么样的形式存在？究竟是分子，是蛋白质，还是神经突触？ 在我最近阅读的《生命的跃升：40亿年演化史上的十大发明》这本书中，生物化学家尼克·莱恩关于生命问题给出了一系列精彩的解答。比如，生命究竟如何起源。我们都知道，中学生物课本里面曾写过20世纪20年代科学家们提出的一种名叫“原始汤”的理论，即认为在45亿年前，在地球的海洋中产生了存在有机分子的“原始汤”，也就是说，生命来自于原始海洋。这个理论乍看起来是并不完备的，因为热力学限定了原始海洋只能向着无序的熵增演化，无法自行演化出秩序。近年对深海热泉周围巨型管虫的研究，给出了原始海洋中最早的生物化学反应与分子复制怎样发生的新思路。原始海洋不是一个热力学上封闭的系统，深海热泉在为原始海洋的海底环境提供化学能，启动三羧酸循环过程。 又比如，怎样编码遗传物质才能同时确保遗传的稳定性与随机突变的进化？在第4章《复杂的细胞——决定命运的相逢》中，作者重塑了对细胞器的定位。虽然细胞器常常被视为细胞内部的部件，但是根据“内共生”假说的研究发现，线粒体和叶绿体被认为分别起源于细菌和蓝藻，被原始真核细胞吞噬和同化之后成为了植物和动物细胞的一部分。 在第7章《视觉——来自盲人之地》中作者写到，眼睛曾经作为“进化论”的最大挑战之一而存在，是因为一些未演化完成的眼睛似乎对生物没有帮助。在没有眼睛与有完整的眼睛之间，存在演化中途的、功能不完备的“半只眼睛”，这种研究为什么还被保留了下来？一种生活在今天深海的盲虾，为我们提供了解题的思路。这种盲虾幼年阶段有完整的眼睛，在成年后退化，但背上有两片可以感光的区域，是裸露的视网膜，这是一个提示，最早的眼睛可能就是一片可以感觉到光的细胞。而晶状体等为我们所熟悉的眼球结构，还需要一步一步才能够逐渐发展出来。 这本书最为有趣的部分是第9章《意识——人类心智的根基》。关于如何理解人类的意识这一问题，作者做出了这样的解答。大脑作为处理信息的中枢，每一个清醒的时刻，信息都在脑内流动，大脑在不停地对信息进行分析。而信息的分析是有层级的，初步分析会对图形和色彩进行归纳，经过抽象得到对对象的识别：比如，这是我的红色自行车。而在这一层信息之上，大脑会进行进一步抽象：比如，红色自行车使我感到开心。 大脑对所有收到的信息进行这样的分层分析，包括听觉、嗅觉、视觉和触觉、温度。意识的情绪体验，是对象产生的感受在数次抽象后，最终得出的抽象结果。而这些不间断的、抽象的、顶层的信息流，就是自我存在的方式。 那么，这些有趣的科学内容，仅仅是让我们获得一些反常识的新知识吗？显然，这么想的话就太过于简单了，其实，它是通过知识在告诉我们科学的本质。 亚里士多德曾说过，重的铁球比轻球先落地，伽利略证明了他是错的。 牛顿提出了牛顿三定律，爱因斯坦证明了牛顿定律只是物体在低速情况下的近似解。 这才是科学精神的内核——允许新的知识“杀死”旧的知识，只有这样，科学才不会陷于千年前的权威之中，而能够一直迭代，不断进步。 今天的人类生活在信息爆炸、随时变化的世界，吸纳、接触了过量信息的普通人，需要允许新的知识“杀死”旧的知识，来帮助自己实现信息的迭代与进步。阅读靠谱的科普类新知书籍，无疑是最为经济实惠的有效方法。 (责任编辑：admin) |
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