《植物知道生命的答案》01

前言

买了本科普小书：《植物知道生命的答案》。说几点想法：

• 增加特征维度，有利于打开思路：直到有了空间站，很多关于重力的论证才得以付诸试验，这也是增加了特征的维度，以前人的经验很难有关于失去重力会是什么的思考。

• 好奇心非常容易变成猎奇心：事物被自己感受到，就容易觉得它稀松平常，而忽略头脑的二次加工。例如：向日葵始终对着太阳生长，这个说法对不对呢？如果是如此，那么它晚上如何变化呢？总不至于也像人类那样睡觉去，等到早上太阳升起，一扭头，脸庞从西边转向了东边。

• 我们并非知道一切：没有认识电磁波之前，人们无法建立对于无线传输的概念，更不会有所谓的wifi、2G、3G等等的体系架构;
  如果没有牛顿力学体系的建立，航天事业的发展缺少一个宏观的理论指导，那么今天的国人看到月亮想到的可能不过是故人、故乡以及嫦娥玉兔之类的词语，如果不相信可以看一看古人的诗词便知，这个例子就蛮典型——月亮被看到了，所以人们自行补脑创造了关于它的一个世界。感觉到了的东西，我们不能立刻理解它；只有理解了的东西，才能更深刻地感觉它；
  再比如现在是夏天，我说有一种鱼，它会爬到岸边，然后变成鸟，飞向天空。人们会觉得不可思议，因为这超出了人们的观念，人们没有这方面的认识，熟悉一点的版本就是：北冥有鱼，其名为鲲。鲲之大，不知其几千里也；化而为鸟，其名为鹏。鹏之背，不知其几千里也；怒而飞，其翼若垂天之云。那不过是神话啦….看吧，人们就是这么善于欺骗自己，哪怕非常不理解的东西，都会附加一种解释。不信？你可以针对某个问题去请教一些人，这帮人都会给你提出一些建议，哪怕他没有这方面的经历、经验，他也可以创造性地附加一种解释，所以以前跟一些长辈聊天，他们会耐心询问我的状况，然后做出一些判断，甚至说看不透、不了解的话，这又何尝不是一种自知之明呢？再说说夏天，窗外有蝉鸣，据说蝉的生命是六年，地下五年、地上一年。暂不论地下五年古人是如何知道的，世间生物，很少有不进食活五年的，也很少有不遭受疾病的，它们在地下的五年怎么活动的呢，吃些什么，是不是很多幼虫自出生进入地下之后再也不会上来？反过来一句，蝉可以从地下爬上来，然后摇身一变，飞上天空，为什么水中就不可能有这么一种生物？而大部分人会习惯蝉的这种蜕变，而拒接接受水中也有类似的生物，这样他们可以不用思考、不用费力气去学习，就有了理解这个世界的错觉。 世界是如此，何况是个人呢？有些人却可以抱着童年接受的经验，生活一辈子。写到这里有了点怨妇的嫌疑，这里说的种种又何尝不是自己呢？就此打住。

本文主要摘抄一些书中的章节。

文章摘抄01

1、我们的生存完全依赖植物。在用来自缅因州森丽的木材建造的房屋里，我们醒来，倒一杯由产自巴西的咖啡豆烹制的咖啡，套上由埃及的棉花支撑的T恤衫，在纸上打印报告，用汽车把孩子拉到学校——而这汽车的轮胎是由非洲的橡胶制作的，其使用的燃料是汽油，也是由亿万年前死去的苏铁植物转变而成的。从植物中提取的化学物质可以退热或治疗癌症（紫杉醇）。小麦引发了一个时代的结束和另一个时代的开始（译者注：小麦是人类最早驯化的农作物之一，其驯化标志着狩猎采集时代的结束和农业时代的开始。），而卑微的马铃薯引发了大规模的移民（译者注：马铃薯传入欧洲后，成为爱尔兰人的主要粮食。19世纪40年代，爱尔兰暴发马铃薯晚疫症，马铃薯近乎全部绝收，引发大饥荒。约1000000人在饥荒中死亡，另有大量人口被迫移民新大陆。下图给出了一张爱尔兰地图，爱尔兰19世纪40年代还应该是英国的殖民地（1922年独立，靠近英国的一片土地给了英国，就是如今的北爱尔兰），美国是1775年暴发的独立战争，谈到欧美 信仰 是一个要素，信仰天主教的爱尔兰难民去了新大陆会不会也比较苦呢？这里的新大陆更多指美国？美国紧紧挨着加拿大，估计加拿大的爱尔兰移民也不少。爱尔兰人属于凯尔特人，凯尔特人与日耳曼人、斯拉夫人一起被罗马人并称为欧洲的三大蛮族，也是现今欧洲人的代表民族之一。个人猜测，均未考证。）。

2、韦氏词典（译者注：由美国梅里亚姆-韦伯斯特（Merriam-Webster）公司出版的词典的总称。韦氏词典是美国最权威的英语词典之一。）对视觉的定义是：眼睛接受光刺激之后，大脑对光刺激进行解释，将其构建为由空间中物体的位置、形状、亮度和通常同时具备的颜色构成的图像的生理感觉。光其实是电磁波，我们眼睛感知的叫做可见光，调频广播所用的无线电线，其波长非常长，几乎有半英里。这就是为什么广播天线要有几层楼那么高的缘故。与此相反，X射线的波长却极其短，是无线电波的一万亿分之一，所以它能够这样轻而易举地穿透人体。

• 人眼可见频率范围：
  
  
  想想也是，即使是有眼睛的生物，他们的眼睛都长得不同：
  
  

• 人耳可听频率范围：
  

• 海洋不同深度的生物带：

  

• 地球不同纬度的生物带：

  

• 地球不同海拔的生物带：
  

这只是广袤宇宙中一个地球上的粗略描述，只用了高度、维度、频率三个特征，很难想象一个人说他对这个世界有了了解。
这里引用知乎上的一个问题：我想知道人眼能看到孤立的最小的点的尺寸，该如何分析？

答：如果两个光源愈靠愈近，绕射图案就会重迭，显微镜或许不能分辨两者。利用「瑞利判据」可判别这两个物体是否刚好能被分辨出来。一个物体的绕射图形的中央最大值，与另一物体的绕射图形的第一级最小值重迭时，这两个物体刚好能被分辨出来 (如图)。

设d 是光圈的直径，λ是入射光的波长，它们的角间距 θR 符合以下公式 (1):

显微镜下的物体的 ΘR 非常小→ sin θR ≒ θR （θR以弧度表示）。最小可解细节的瑞利判据︰

(a) 估量人类肉眼的角解像度，假设入射光的波长为 500 nm。瞳孔的直径 = 5 mm时，根据瑞利判据，

这就是人类肉眼可看清的最小角解像度。

(b) 若把一物体放在眼睛前 25 cm 处，眼睛可看清的最微小细节约为多大？ 可看清的最微小细节的大小 =
最小角间距 x 眼睛与对象的距离 =
(1.22 10E–4) x (25 10E-2) =3.05 * 10E–5m （或
30.5 μm）

(c) 若把一物体放在眼睛前 2 m 处，眼睛可看清的最微小细节约为多大？ 可看清的最微小细节的大小 = (1.2210E–4) x 2 m = 2.44 10E–4 m （或 0.244 mm）。

人眼看到的频率也决定了看到事物的尺寸非常有限：

以下摘自《消失的微生物》：
> 在我们的地球上，真正的主宰者是肉眼看不到的微生物。在近30亿年的时间里，细菌是地球上唯一的生命形式。它们占据了陆地、天空、水体的每一个角落，推动着化学反应，创造了生物圈，为多细胞生命的演化创造了条件。在漫长的岁月中，它们经过不断地试错，最终创造出复杂而稳定的反馈系统，并造就了今天的生命形式。不可见的微生物组成了地球上生物量的主体，其数目与总质量都远远超过肉眼可见的所有生命形式的总和。没有微生物，我们将无法消化，无法呼吸；没有我们，绝大多数微生物将安然无恙。

包括今天很多人对于微生物也是一无所知。

再比如空气，空气粒子平均尺寸在0.1nm，而可见光波长在500nm左右，空气例子的影响就像一只苍蝇附在一头犀牛上，显得微不足道。但这种影响却可以从宏观上加以察觉，有过这样的体验：爬到山顶发现身边天空并不是蓝色的，包括坐飞机窗外近处也并不是蓝色。而如果从远处看这个整体，天空就会显现出蓝色。简单来说就是蓝光在可见光范围内，且蓝光波长更短。具体来说，就是瑞利散射。