学进去

瓦特发明蒸汽机（节选）

瓦特是一个智慧非凡的孩子。他勤奋好学，勇于探索，对发明创造最感兴趣。有一天，父亲的朋友前来做客，正好看到小瓦特坐在炉子旁边发呆，手里拿着笔和纸，地上有许多画过的图。他好心地说：“小瓦特应该上学了，别光在家用玩耍来打发宝贵的时光了。”父亲莞尔一笑，说：“谢谢你，我的朋友。不过，你还是看看我的儿子在玩什么吧……”原来，小瓦特在设计各种各样的玩具，还画了许多图样，这年小瓦特才刚好6岁整，客人吃惊地说：“这孩子真了不起！”

又有一次，家里人全出去了，只留下瓦特一个看门。他呆呆地看着炉子上烧水的茶壶。水快烧开了，壶盖被蒸汽顶起来，一上一下地掀动着……他想：这蒸汽的力量好大啊。如果能制造一个更大的炉子，再用大锅炉烧开水，那产生的水蒸汽肯定会比这个大几十倍、几百倍。用它来做各种机械的动力，不是可以代替许多人力吗？

为了搞发明创造，小瓦特发愤学习科学文化知识。他13岁开始学习几何学，15岁读完了《物理学原理》，17岁开始当学徒工。此后，他真正投入了蒸汽机的研制和发明，一发而不可收。

1757年，瓦特到格拉斯哥大学当教学仪器修理工。那里既有完备的实验设施和各种仪器，又有许多著名学者和专家，还专门为他创办了实验车间。这些都给瓦特提供了极其有利的条件。1769年，瓦特在大量试验的基础上，经过了无数次失败之后，终于制成了一台单动式蒸汽机，并且获得了第一台蒸汽机的专利权。

用上所有的力量

星期六上午，一个小男孩在他的玩具沙箱里玩耍。沙箱里有他的一些玩具小汽车、敞篷货车、塑料水桶和一把亮闪闪的塑料铲子。在松软的沙堆上修筑公路和隧（suì  suī）道时，他在沙箱的中部发现一块巨大的岩石。

小家伙开始挖掘岩石周围的沙子，企（qǐ  zhǐ）图把它从泥沙中弄出去。他是个很小的小男孩，而岩石却相当巨大。手脚并用，似乎没有费太大的力气，岩石便被他连推带滚地弄到了沙箱的边缘。不过，这时他才发现，他无法把岩石向上滚动、翻过沙箱边墙。

小男孩下定决心，手推、肩挤、左摇右晃，一次又一次地向岩石发起（冲击 攻击），可是，每当他刚刚觉得取得了一些进展的时候，岩石便滑脱（tuō  tuǒ）了，重新掉进沙箱。

小男孩只得哼哼直叫，拼出吃奶的力气猛推猛挤。但是，他得到的唯一回报便是岩石再次滚落回来，（砸伤 划伤）了他的手指。

最后，他伤心地哭了起来。这整个过程，男孩的父亲从起居室的窗户里看得一清二楚。当泪珠滚（gǔn  gùn）过孩子的脸庞时，父亲来到了跟前。

父亲的话（温和 严厉）而坚定：“儿子，你为什么不用上所有的力量呢？”

垂头丧气的小男孩抽泣道：“但是我已经用尽全力了，爸爸，我已经尽力了！我用尽了我所有的力量！”

“不对，儿子，”父亲亲切地（纠正 纠错）道，“你并没有用尽你所有的力量。你没有请求我的帮助。”

父亲弯下腰，抱起岩石，将岩石搬出了沙箱。

不想发财的哲学家

泰勒斯是古希腊早期哲学家。他曾因预言一次日食而名彪科学史册。

在亚里士多德的《政治学》中记栽（zǎi  zài）了泰勒斯这样一段故事。

泰勒斯的诞生地——米利斯，当时是一座繁荣的商业城，那里的人们无不追求金钱和富有。而淡于名利的泰勒斯却只追求学问，从无发财的念头，过着贫穷的生活。于是一些商贾（gǔ  jiǎ）之辈就嘲笑泰勒斯说：“先生，您的学问是无与伦比的，可是您的贫穷不正好说明您的学问是毫无用处吗？”泰勒斯微微一笑，答道：“哲学家是不想发财的，但是如果他们想发财的话，是比你们更有生财之道的。——你们不信？那好吧，我明年一定发个大财让你们瞧瞧。”话音未落，商人们哄堂大笑起来。

泰勒斯为了回击商人们的奚落便暂时停下手头的哲学研究，只费了少许的心思就拟定了一个发财计划，尽管他实在没有发财之心。时值隆冬，橄榄油生意几乎无人问津（jīn  jīng）。而泰勒斯却竭其微薄财力，出人意料地租下米利斯城的全部橄榄榨油器。由于是榨油淡季，无人与他争价，所以他只付了极低的租金。尽管如此，他还是陷于濒（bīn  pín）临破产的困境。

他的这个近乎荒唐的举动更加激起了世人的嘲笑：这个自称大智大慧的哲学家原来是个傻瓜，要不就真是疯了。任凭世人奚落，泰勒斯不答一言。转过年来，橄榄获得空前的大丰收，加工橄榄油突然成为当务之急，而米利斯城的榨油器却全部为泰勒斯所垄断。人们只好高价到泰勒斯家加工橄榄油，泰勒斯因此而发了一大笔财，那些嘲笑过他的商人们瞠（chēng  tāng）目结舌。

原来，精通天象的泰勒斯早在冬季就预料到来年的气候会使橄榄大丰收。于是，泰勒斯自豪地向世界宣称：只要哲学家们愿意，就会轻而易举地发财致富。但他们是不想发财的，他们的雄心向往着高尚的目标。

人类能在地球上生活多久（节选）

①人类能在地球上生活多久？这既涉及可持续发展战略，又涉及地球为人类的生存和发展所提供的资源，也涉及地球的外在环境究竟能在多少年内维持不变。

②太阳是决定地球外在环境最重要的因素。根据近代天文学家的理论，太阳将持续而稳定地向地球提供光和热，地球绕太阳旋转的平均半径，将长期维持不变，至多只有极小的摆动，这一过程还将至少持续40亿年。过了40亿年后，太阳将逐渐膨胀而演化为红巨星，最后将地球完全吞吃到它的“肚子”里。

③太阳对地球的影响实在是太巨大了，“只要太阳吼一吼，地球立即抖一抖”。至于人类，却承受不了地球的任何抖动！不过，太阳为地球持续提供长达4000万年的光和热却是没有问题的。因为在4000万年的时间里，所消耗的能量还不到太阳总量的1%！所以，研究人类在地球上持续生存和发展的问题，至少要以人类能在地球上持续生存4000万年为奋斗目标！

④但是人类面临的真正威胁，却是来自人类自身。近400年中所消耗的地球上的资源，大大超过了在400万年间人类所消耗的资源总量！如果按照现在消耗不断增长的趋势发展下去，试问4000年后乃至4000万年后的地球将是什么样的面貌？

⑤地球上的资源可分为两类：一类是可再生资源，另一类是不可再生资源。虽然人类可以用消耗可再生资源的办法补充一些不可再生资源，但这在数量上毕竟是有限度的。所以，人类的生存和发展的问题，归根结底将取决于地球上的资源能在多少年内按照某些资源的消耗标准维持人类的正常生活。

⑥其实，4000万年只是一个保守的说法，太阳的光和热，完全可能持续更长一些时间，即使太阳系内出现某些反常事件，如小行星撞击地球，但也不太可能在4000万年内发生，而且人们完全能发射有超强破坏力的导弹，使小行星改变航道。所以，地球上的居民，至少在相当长的一个时期内，是大可不必“杞人无事忧天倾”的！

⑦但是，真正值得忧虑的，是人，是人能否控制人类自身！

知足须忍痒

曾读过“齐人攫金”的故事，说齐国有个财迷，整天想着要许多金子。一天，他来到集市上，看到一家金店，便直奔柜台，揣起金器就跑。几个路过的巡吏将他抓住。县官审问他：“当着那么多人，你竟敢去抢别人的金子！”那人这才清醒过来，答道：“我拿金子的时候，只看见了金子，除此之外，什么也没看到。”

明代的刘元卿曾撰写《王婆酿酒》的寓言，读来颇为有趣。王婆以酿酒为生，有个道士常到她家借宿，喝了几百壶酒也没给钱，王婆也不计较。一天，道士说，我喝了你那么多酒也没钱给你，就给你挖一口井吧。井挖好后，涌出的全是好酒，王婆自然发财了。以后道士又问王婆酒好不好，王婆说，酒倒是好，就是没有用来喂猪的酒糟。道士听后，笑着在墙上题了一首打油诗：“天高不算高，人心第一高。井水做酒卖，还道无酒糟”写完之后，这口井再也不出酒了。

当一个人该知足而不知足时，就会目眩神迷于各种诱惑，不能自拔，成为贪欲的奴隶。

有位县官死后留下一只小木箱，后人打开一看，是满箱血迹斑斑的草纸，以及一封信。原来这位县官生前面对贿银，内心也曾一次次发痒。为戒贪拒贿，煞住心痒，他以锥刺股，以纸止血，久而久之，集满木箱。信末，他以苏轼名言告诫儿孙：“忍痛易，忍痒难！”

橡胶带来的启发

世界上第一辆自行车大约是在1817年诞生的。那时的自行车还很原始，除了车身和两个木头轮子之外，它（ ）没有坐垫，（ ）没有轮胎，这种自行车骑起来当然很不舒服。一直到充气轮胎被发明出来之后，自行车才成为人们普遍使用的交通工具。

说起来很有意思，自行车的充气轮胎竟然是位医生发明的。这位医生叫邓洛普，居住在爱尔兰。邓洛普的儿子很想有一辆自行车，为了满足他的要求，邓洛普就买了一辆送给他。小男孩很开心，他骑着车在铺满鹅卵石的街上跑来跑去。不用说，在这样的路上汽车肯定会颠簸得厉害，一不小心还容易摔跤。看着儿子身上摔得青一块紫一块的，邓洛普非常心疼。

有一天，邓洛普用一根橡胶水管在花园里浇花。当他将橡胶管握紧、放松，再握紧、再放松的时候，橡胶的弹性启发了他的思维。他想：能不能把这根灌满了水的橡胶管安装到自行车轮子上，借此减少车子在行进时的震动呢？

按照这一大胆设想，邓洛普马上动手做了起来。不知道经过了多少次试验，他终于用浇花的橡胶管制成了一个轮胎。但是，（   ）这种轮胎装满了水，（  ）骑起来非常不方便。后来，邓洛普开始用气体来代替水。经过多次试验，充气轮胎终于在1888年诞生了。刚开始，这种新轮胎遇到了人们的嘲笑，但是，骑自行车的人很快就发现，用这种轮胎跑得更快，也更平稳。

有个叫迪克罗的商人在得知了这一消息后，专门开办了一个工厂来生产这种轮胎。后来，这个工厂就逐渐发展成大名鼎鼎的邓洛普橡胶公司。

   奇妙的人体

①人体——大自然的杰作——每时每刻都在创造着工程学、化学、物理学方面的奇迹。人体，其构造之精妙，其效率之高超，其消耗之低微，最精巧的机器人也不能与之相比。

②人脑是一部最奇妙的机器，它和手结合，使人成为万物之灵。人脑平均重1.2公斤，体积仅为1.5立方分米，神经元的数量与银河系中的恒星的数目相差无几，为150亿，耗能的功率仅在10瓦左右。如果用与脑神经元数目相同的相应半导体器件制造一台计算机，其体积将有1万立方米，是人大脑体积的600多万倍，需要电能100万千瓦，相当于一座大型水电站的发电量。一台大型电子计算机可以储存107—1010比特的信息，而人脑的信息容量可达1015 比特。

③人的心脏像一部有双重功能的水泵，通过压力将血液注入循环系统。血液是生命的河流，沿着9000多公里长的血管永不停息地流动着。血液的主要功能是通过人体细胞来发挥的。血液把氧气、水分和营养物输送给细胞，然后再提取细胞排出的废物。血液从心脏流出再返回，一次完整的循环连一分钟也用不了。血液流动的血管粗细不一，粗的直径约2.5厘米，有自来水管那么粗；细的如毛细血管，细到血球必须排成一行才能依次通过。血液中有红血球和白血球。圆饼形的红血球数量约有25兆，它的主要功能是输送氧气。白血球约有250亿，它是卫士，一旦发现外敌入侵，就会迎上去攻击；同时它也是清洁工，帮助消除血液中的垃圾。   

④心脏由粗壮而坚韧的肌肉构成，大小仅相当于一个拳头，但它的机械性十分惊人。心脏每分钟跳动70次左右，每昼夜约跳动10万次。它每天排出血液9000多升，在人的一生中排出的血液总量大约2亿公斤。心脏的瓣膜类似阀门，使血液顺着单一方向流动，避免倒流。现在，心脏已不再被认为是灵魂的住所、智慧的源泉，但是它那优美的造型和非凡的技能仍然使人赞叹不已。

⑤随着科学向自然奥秘的进军，人们不断发现一些令人难以捉摸的现象。譬如，从心脏上取下的一个细胞，在脱离心脏后仍能继续跳动。科学家还发现，在培养皿中的两个心脏细胞，各自按照自己的节奏跳动，但是当它们接触到一起时，便同步按照相同节奏一起跳动。

⑥呼吸几乎是不知不觉地进行的。在身体放松的情况下，我们每分钟呼吸18次，每次吸进0．5升空气。我们体内的呼吸系统很像一个风箱，隔膜向下压，胸膛壁随之向外扩张，使空气流进，填补因体积变大后出现的真空。气管向下分成两个支气管，各与左肺右肺相通。两个支气管又分出许多小的支气管与肺连成许多小通道。从结构上看，肺的外形很像一棵树。因此有人把肺的结构称为支气管树。支气管树上最小的枝叉分别与肺泡相连。一个肺泡只有一粒米的1／10，人肺共有3亿个肺泡。肺泡之间是纵横交错的毛细血管网，肺泡与血管中间有透明的薄膜相隔，通过这种薄膜，红血球可以提取氧气，排出二氧化碳。人体的呼吸系统和血液循环系统有很强的适应性，可以随着人体运动量的变化而变化。在全身放松的情况下，肺和心脏可提供的空气和血液是实际需要的10倍。

⑦人体还是一座复杂的工厂，能够把原材料加工成能量和身体所需的各种建筑材料。消化系统是这座奇特工厂的主要车间，不知疲倦地工作着。人体所需要的物质，除氧是从呼吸获得以外，其他都必须从食品中提取。我们吃东西之前，口内就准备好了唾液。唾液中主要是水以及各种消化酶，唾液的功能是帮助咀嚼和吞咽食物。食道一直通到胃，是一根长20多厘米、直径不到2．5厘米的管子，食道壁布满肌肉，通过收缩和放松，使食物慢慢往下移动。胃壁可以蠕动食物，并可分泌酶和胃酸，使之与食物混合。胃在正常消化时所产生的胃酸能把地毯烧穿，胃壁上有一层光滑的粘膜，保护着胃壁不受胃酸的腐蚀。整个消化过程大部分是在小肠内进行的，胃主要起原料堆积站的作用。小肠的内壁上有数以百万计的绒毛，绒毛的作用是促使营养变得更能使人体吸收。食物从进入口腔到排出体外需要一天时间，全程9米多。

⑧人的骨骼既结实又轻便，仅占体重的18％。健康的骨关节表面都有一层光滑的软骨组织和起润滑作用的粘状液体。据说，这种液体的润滑作用是迄今为止任何人造的润滑剂都无法与之媲美的。人体共有206块骨头，由650条肌肉和100多个关节控制。固定肌肉与骨骼的腱极为坚韧，能承受每平方英寸8吨的压力。全身的骨头有一半以上分布在手和脚上。在跑步时，人的腿和脚每平方厘米平均要承受350公斤的压力，跳高时所承受的压力是跑步时的4倍。手是人体构造的精华，是大脑的得力侍从，是人类文化和文明的创造者。手还是世界上最多能的工具，每只手共有25个关节，可以做出58种截然不同的动作。

⑨人的所有这些奇妙而又复杂的自然结构，都包在一层类似外衣、有弹性又不透水的皮肤里。皮肤是人体最大的单一器官。一个人普通的皮肤将近2平方米，重量约2.9公斤，厚度不到1.5毫米。皮肤上有汗孔，人体共有200万个汗孔，这是体温调节系统的一部分。人在剧烈活动时，体内温度可以比平时高出7度；这些余热就是靠出汗来散发掉的。我们的肌肉伸缩时产生的能量，1／4是有用的，剩余的3／4则转化成热量。表面看来，人只有在剧烈活动时及在高温条件下才出汗，其实不然，人始终处于出汗状态，每天要出0.5升以上的汗。

⑩今天人类在精神和物质方面所创造的奇迹是他的祖先做梦也想不到的。英国文豪莎士比亚说过：人是多么好的艺术品，他的外形美妙奇特，它的动作又像天使。人是万物之精华，自然界美的化身。

植物也有“喜怒哀乐”

①最初，人类以为只有自己才配有喜怒哀乐这样高级的情感。后来，科学家的研究发现，不少动物也具有这样的情感。近年来，科学家还发现植物其实也有喜怒哀乐。

②所有植物都是喜好颜色的。各种植物不但自身有美丽的外衣，而且有着良好的视觉，它能辨别各种波段的可见光，尽可能地吸收自己喜爱的光线。近年来，农业科学家发现，用红光照射农作物，可以增加糖的含量；用蓝光照射植物，则蛋白质的含量增加；紫色光可以促进茄子的生长。所以，根据植物对颜色的喜好和具体的生产需要，农作物种植者可以给植物加盖不同颜色的塑料薄膜。同样，在培育观赏植物的过程中，也可以利用植物喜好颜色的习性。一些生物科学家开始研究植物喜好颜色的习性，并由此形成了一门叫“光生物学”的科学。

③植物不但喜好颜色，而且喜好声音。科学家研究发现，植物可以对各种各样的音乐做出不同的反应。如果植物伴随着音乐成长，根系和叶绿素都会增多。玉米和大豆“听”了《蓝色狂想曲》，心情舒畅，发芽特别快。不同的植物对音乐的欣赏也是很挑剔的，胡萝卜、甘蓝和马铃薯偏爱音乐家威尔第、瓦格纳的音乐，而白菜、豌豆和生菜则喜欢莫扎特的音乐。有些植物宁愿不听音乐，也不愿意听不喜欢的音乐，为了表示厌恶，它们会付出死亡的代价。比如玫瑰这种高雅的植物在听到摇滚乐后就会加速花朵的凋谢，而牵牛花更为“刚烈”，听到摇滚乐的四个星期后就完全死亡。

④植物还有强烈的同情心。美国某一研究中心曾经用植物做了一些有名的情感实验。实验之一，科学家把活的小虾从一个容器中缓缓倒入滚烫的开水锅中，再把在一旁“目睹”这一悲剧的植物的叶片和测试仪连接起来。当小虾快掉入开水锅时，植物的“情感曲线”开始波动，好像人类焦急时的表现。当小虾掉入开水锅的时候，植物的“情感曲线”突然上升，好像被吓了一跳似的，也好像人类悲痛时的表现。实验之二，在有两株植物的房间进入了六个人，其中一个人掐断了一株植物，然后六个人离开，研究者把测试仪和没有“被害”的植物叶片连接起来。过了一会儿，六个人分别在不同时间进入房间，其他五个没有掐断植物的人进入房间的时候，没有“被害”的植物表现平静。当掐断植物的“罪犯”进入房间的时候，没有“被害”的植物的“情感曲线”出现大的波动，就像人们发怒一样。

⑤关于植物的情感研究有着极其重要的科学意义。首先，这些发现提示了所有生物之间的亲缘关系。另外，这些发现还告诫人类要尊重所有生命，因为任何生命都有自己的生存权利和情感。如果过分掠夺植物资源，植物可能最终以自己独特的方式来报复人类，所以人类要尽力保护好现有生态环境。

绿色塑料

①塑料问世后，即被人们广泛地应用到了几乎所有的领域。但是，在塑料应用极大地促进工农业生产发展，丰富和改善人们物质文化生活的同时，也带来严重的“白色污染”问题。塑料不会自行“腐烂”，如果塑料薄膜长期存在于田间，不仅妨碍耕作，而且破坏土壤自身的水肥及微生物平衡，对农作物生长造成不利影响。发达国家对使用后的塑料曾采用过掩埋！焚烧和回收利用等方法进行处理，但都存在这样那样的不足。为此，从20世纪70年代开始，中外许多科学家为解决“白色污染”问题，纷纷投身于“绿色塑料”——可降解塑料的研制。

②所谓“绿色塑料”，并不是指绿颜色的塑料，而是指能够自行降解和再利用，不会污染环境的塑料。具体地说，就是指在一定使用期限内具有与普通塑料制品同样的功效，而在完成一定的功效后能迅速自行降解，与自然环境同化的一类聚合物。因为它对保护环境具有重大意义，所以被称为“绿色塑料”。

③“绿色塑料”的品种很多，这里只介绍光降解型塑料、天然高分子型塑料、微生物高分子型塑料和转基因型塑料四种。

④光降解型塑料是在聚合物中添加少量光敏剂生产出来的塑料。中科院上海有机化学研究所和长春应用化学研究所研制的光敏剂及其光降解聚乙烯地膜，早在1995年就通过了技术鉴定，并在推广中证明这一技术已经成熟。光降解聚乙烯地膜在光照下，可分解成4×4平方厘米的碎片，即使以后不再分解长期存在于土壤中，也不会给土壤物化性能带来影响，对土壤养分造成破坏。

⑤天然高分子型塑料是利用纤维素、木质素等天然物质，用化学方法制成的塑料。比如，日本工业技术研究院利用农作物下脚料，如豆秸等制成的可降解农用地膜就是其中的一种。这种天然高分子塑料地膜具有极好的透明度和伸展性，埋在土中只需数日，即可被微生物分解为二氧化碳和水，不会污染环境。

⑥微生物高分子型塑料，是由一种叫真核产碱性细菌先在葡萄糖溶液中生产出生化聚酯，再经进一步加工生产出的生物塑料。德国格丁根大学的微生物学家通过对一种细菌的特定基因隔离，使植物细胞内部生成聚酯，再利用这种聚酯制成植物型生化塑料。这种塑料在细菌作用下也可分解成水和二氧化碳，不但不污染环境，而且还可用做肥料回归大自然。

⑦转基因型塑料是由美国密执安州立大学教授索姆维尔等人研制的。他们利用生物工程技术，从一种叫做营养佳良产碱杆菌的土壤细菌中分离出生产塑料的基因，然后把这一基因转移到一种遗传结构墒单的油菜子属植物中，培育出一种适宜种植的名叫多羟丁酸的塑料植物．这种植物的叶、秆、根都能长出多羟丁酸颗粒塑料，用这种颗粒制成的塑料可以完全被降解。受索姆维尔研究的启发，美国密茨根大学的生物学家则干脆将这种塑料基因直接植入土豆和玉米之中，在人工控制下生长出不合有害成分的生物塑料．不久，人们就可以像种植庄稼那样大面积种植和收获塑料了。

⑧目前，可降解型塑料大多还处在研究或试产阶段，距大规模推广使用还有一段时间，但科学家卓有成效的研究已经为人们展现出光明的前景。我们坚信，随着研究的加速进展，绿色环保塑料的新时代一定会很快到来。