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18个中国公众关注的科技问题

 青诗白话 2021-02-20

    注:此文为2008年9月我与科技导报社实习编辑李娜合作撰写,最先刊载于2008年第5期《科技导报》,后被《新华文摘》2008年第11期全文收录,之后《青年文摘》等刊物陆续转载。时隔近10年再回头看这些问题,仍然觉得很有意义。

引言

爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要。”在许多科学家看来,科技难题乃是科学研究和技术发展的动力,每一个科技难题的破解通常都会带动科学技术的重大进步。因此,发现、提出并解决各种科技难题,既是科学研究和技术发展的一个重要环节,也是科学技术进步的重要阶梯。20079月,教育部、科学技术部、中国科学院、国家自然科学基金委员会联合发出开展“10 000个科学难题”征集活动;国家有关部门联合征集科学难题这在我国尚属首次,因而引起科技界、教育界人士的浓厚兴趣。[1]为响应上述4部门“10 000个科学难题”征集活动,本刊收集、整理了18个中国公众关注的科技问题,并按基础研究类难题、工程技术类难关和自然世界谜团3类予以介绍,以激励我国科技人员特别是包括广大博士后、博士研究生在内的科技工作者勇于献身科学、攻克科技难题,促进科学知识的普及,激发公众热爱科技、学习科技的兴趣,培养青少年探索未知世界的好奇心。

本文所列的“科技问题”,是指中国公众或科技工作者密切关注并颇感兴趣,至今未能彻底解决,或在学术上尚未获得广泛共识,或还存在较大争议,且与科学、技术或工程有关,并具备学术价值和社会意义的基础研究难题、技术工程难关和自然世界谜团。18个中国公众关注的科技问题的选取及介绍材料,或源自我国有关科技期刊发表的学术论文,或来自我国有关报刊刊登的科技新闻报道,或出自我国出版的有关图书中的科技文章。由于收集的材料有限,加上受作者学识水平的限制,本文选定并介绍的18个中国公众关注的科技问题,在问题的代表性、选定的权威性、描述的准确性、涵盖的广泛性等方面,都难免存在各种各样的问题,期望读者批评指正,同时也希望读者向本刊提出或推荐“中国公众关注的科技问题”,以便本刊展开讨论并深入报道。

1 基础研究难题

1.1 “歌德巴赫猜想”何时能被最终证明?

1742年,当时还是中学教师的歌德巴赫致信侨居俄国的数学家欧拉,陈述了他的一个猜想:“是否任何不小于的偶数,均可表为两个素数之和?”欧拉回信说,他虽然不能给出证明,但相信这个猜想是正确的。这就是著名的“歌德巴赫猜想”,猜想中提到的素数是指只能被1和该数自身整除的自然数。“哥德巴赫猜想”包括偶数猜想和奇数猜想两部分,它们用数学语言可分别简述为:每一个≥6的偶数都可以表为两个素数之和——偶数猜想也常常被后人简称为(11)或“1+1”;每一个≥7的奇数都可以表为三个素数之和。由于奇数猜想是偶数猜想的推论——因为任何大奇数减去素数3都是一个偶数,故证明了偶数猜想就等于证明了奇数猜想。[2]
    “歌德巴赫猜想”提出后,不断有数学家对其进行验算,有人曾经验算过在偶数X≤5×188(即5亿以内的偶数)以内“歌德巴赫猜想”都是正确的。但是,猜想提出后的一百多年中,对它的证明却一直没有取得任何实质性的进展,直到1920年,挪威数学家布朗才用一种古老的筛选法证明了“9+9”:任何一个足够大的偶数都可以表示成两个9个奇素数之积的和。之后,开始不断有人在猜想的证明上取得重要突破,其中中国数学家王元证明了“2+3”,潘承洞证明了“1+5”,王、潘合作证明了“1+4”。1966年,陈景润证明了“1+2”,距摘取这个“数学皇冠上的明珠”“1+1”只有一步之遥。这也是“歌德巴赫猜想”目前最好的证明,至今还无人能攻克“1+1”这个难关。有关专家认为,原有的证明方法已被用到极至,必须提出全新的方法,采用全新的思路,才可能在“歌德巴赫猜想”证明上取得进一步的研究成果。[3]那么,中国人高度关注的“歌德巴赫猜想”何时能够最终被证明?最终证明“歌德巴赫猜想”的是不是中国数学家?  

1.2 祖冲之究竟是怎样计算出圆周率π值的?

数学史上,圆周率π值的精确度,曾代表一个国家的数学水平。《隋书·律历志》记载,中国南北朝时期,祖冲之求得的圆周率π值为:3.1415926<圆周率π<3.1415927;密率:355/113;约率:22/7。这个精确到小数点后七位的圆周率计算值,曾领先世界水平一千年之久;直到15世纪,中亚的阿尔·卡希才打破这个记录,得到精确到小数点后16位的π值。据载,祖冲之曾写过一本数学著作《缀术》,其中记录了对圆周率的研究及成果,但当时“学官莫能究其深奥,是故废而不理”,以致后来失传。那么,在筹算时代,祖冲之又是怎样计算出精确到7位小数的圆周率π值呢?如果用当时的“割圆术”,从圆内按正六边形开始,一直计算到圆内接正12 288边形,才能得到这样精确度的π值。如果用我国自汉代便存在的“连分数术”计算,因为当时只能用筹算算数,按精确到小数点7位去计算,那么小数至少要保留12位,而12位小数的一次乘方和开方在当时都绝非易事。因此,祖冲之计算圆周率π值的方法至今仍是一个未解的科学难题。[4]

1.3  太湖的成因究竟属于哪一类?

湖泊按成因可分成若干类:由河流活动形成的湖泊叫河迹湖,由海洋活动形成的湖泊叫海迹湖;此外,还有构造湖、冰川湖、堰塞湖、火山湖等。我国5大淡水湖之一的太湖的成因究竟属于哪一类,至今仍存争议。

早期有学者认为,太湖是由古代海边的泻湖演变而来,属海迹湖的一种。持这种观点的学者假设,5 000多年前的长江口,位于比现在靠上的江苏镇江、扬州一带,长江南面的钱塘江江口也靠后面,这两条大河成年累月把自身带来的泥沙堆积河口一带,使河口不断向前延伸并在两大河口之间形成一个大海湾;随着时间推移,夹在两河之间的海湾就被泥沙包围起来,外海的水道逐渐被堵死,海水不能进入,陆上的河流却源源不断地补充淡水,海湾的水开始由咸变淡,新的湖泊由此形成。[5]

之后,有研究者发现,北宋《吴中水利记》中有记载,公元1075年,太湖地区大旱,湖中水位大降,湖底竟现露出古代居民留下的坟墓和村庄街道遗址,以及近腐的树桩,同时还在湖底发现了距今6 000到10 000年前古人类石器时代的遗址。研究者由此推测,大约在6 000年到10 000年前,太湖地区是一片低平的平原,因此,太湖的形成可能和地壳运动有关。[6]

近几年,又有学者提出全新观点:远古时曾有一颗巨大无比的陨石,自天外飞来,落在平地上,砸出了偌大的太湖。支持这一观点的依据是,从太湖外部轮廓来看,其东北部向内凹进,湖岸非常破碎;西南部则向外突出,湖岸非常整齐,像一个平面圆弧,整体具有典型的陨石坑形态;太湖周围的岩石也处处显示受到陨石冲击的迹象。[7]

1.4 福建存在过第四纪冰川活动吗?

200783日,《光明日报》报道,中国地质科学院有关专家在福建省福安市白云山省级风景名胜区发现史上罕见的千古“冰臼”奇观,并由此推断,距今大约200万到300万年以前的第四纪早期,这里曾被冰川覆盖。[8]这是近年来第三次有学者声称福建省境内发现“冰臼”。[9]

冰臼是古冰川作用和古冰川气候环境的直接产物和重要遗迹,是冰川融水携带冰碎屑、岩屑物质,沿冰川裂隙自上而下以滴水穿石的方式对下覆基岩进行强烈冲击和研磨所形成的石坑,因其形态很像古代舂米的石臼而得名“冰臼”。福安市有关发现“冰臼”的报道,再次引起学术界争论。有专家对福安“冰臼”评价极高,认为这里冰臼数量繁多、形态丰富,有大量U字形底冰悬槽、冰脊、冰川漂砾及冰川铲切等遗迹,这些都是冰川存在过的有力证据。也有专家提出质疑:冰川形成的条件必须是气候寒冷,近地面年平均温度零摄氏度以下,有长年不化的积雪;第四纪冰川期,巨大的气候变化对动物、植物、地质、地貌等都产生了巨大的影响,而福建省海拔最高的武夷山地区却保存着地球同纬度最完整、最典型、面积最大的中亚热带原生态系统;此外,福建省还广泛存在第三纪至侏罗纪孑遗植物,这说明第四纪福建没有形成冰川。持这种观点的专家认为,新发现的所谓“冰臼”,实际上是经河流冲刷而形成的“壶穴”。不少专家表示,冰臼的发现若最终能被证实,不仅能说明福建曾存在过冰川期,第四纪的地质环境将有可能被改写。[8]

1.5  SARS究竟源自何处?

2003121日,中山市向广东省卫生厅报告出现类似肺炎病患,卫生厅派出的医学调查专家组确诊为非典型肺炎,并确认这种病的传染性超强;当晚,专家们完成了《省专家组关于中山市不明原因肺炎调查报告》。这个文件第一次提出了这种病患的表现、流行特点、诊断和治疗原则、预防消毒措施,特别是提出了医院预防感染“通风是关键”的观点等。这种病就是随后席卷中国许多省市并造成重大生命和财产损失的SARS[10]

那么,SARS究竟源于何处?它还会卷土重来吗?这个问题学术界目前尚无定论。2003年4月16日,世界卫生组织宣布,SARS是一种变种的冠状病毒;随后有专家指出,SARS可能源自饲养动物的变异,也可能源自野生动物,SARS的暴发可能是人类食用野生动物造成的;5月23日,深圳和香港两地的科学家宣布,他们成功从野生动物果子狸身上分离出SARS样病毒,基因全序列分析显示SARS样病毒与人类SARS病毒有99%以上的同源性,首次从病原学和流行病学证明人类SARS病毒来源于动物。[11-12]但也有专家认为,对这个问题下结论尚为时过早,对SARS的溯源无异于大海捞针,还不能贸然说一定来自动物。持这种观点的学者认为,由于目前SARS病毒的自然生态尚未可知,而只有掌握了SARS病毒的自然生态才能真正控制SARS疫病的暴发,因此,找不到SARS病毒的宿主,SARS疫病随时都可能重新暴发。[13]

1.6 中国人究竟起源于何地?

人类究竟起源于何地?长期以来,古人类学界持主导地位的观点是:人类的起源地在非洲,而且是唯一的起源地。20008月,美国和以色列的地质、考古专家公布了他们的考古发现和研究结果:人类远祖至少在78万年前就从非洲迁居以色列,地中海东岸是人类祖先“走出非洲”迁往欧洲、亚洲的“走廊”。此前,持“走出非洲”之说的考古学家一般认为,原始人类十几万年前从非洲来到地中海东岸,也有的估计这发生在50万年前。而这次美、以考古专家的结论把原始人“走出非洲”的年代提前了几十万年,并进一步支持了人类源于非洲的说法。[14]

20世纪20年代起,中国的古人类与古生物学家不断在我国大陆找到远古人类的化石和活动遗迹,开始有学者提出人类的起源可能源于中国大陆的观点。1985年,我国科学家黄万波在重庆市巫山县龙骨坡发现一颗牙齿化石,经年代测定距今约204万年,据此称该牙齿与在该地点出土的一块下颚骨断片成为我国发现的最早的古人类化石,由此将我国人类演化的时间往前推进了100万年,并推断中国人也许并非起源于非洲大陆。但吴新智院士却认为,这块下颌骨化石属于古猿而不属于人。[15]

2006年7月,美国科学家斯蒂文·奥尔森通过建立家族树模型并计算得出结论:现在生活在这个地球上的65亿人有一个共同的祖先,他们就生活在几千年前,确切地说是生活在几千年前的东亚一带,甚至是中国。奥尔森的研究成果在英国《自然》杂志一公布,立刻引起争议。南开大学常建华教授认为,从单纯的数学角度上看,奥尔森的理论很有道理,但是单纯数学理论上的推理是无法用事实加以证明的,数学逻辑不能代替人的繁衍逻辑。[16]

2007年4月3日,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所尚虹、同号文,以及美国圣·路易斯华盛顿大学特林库斯教授等人在《美国国家科学院院刊》发表最新研究成果称,研究者在北京周口店以南的田园洞发现的一批早期现代人类化石距今4.2万至3.85万年,这是迄今在欧亚大陆东部所测出的最早的现代型人类遗骸。他们发现的田园洞人的一些特征对现在比较流行的现代人非洲起源学说提出了严重的挑战。[17]2007年11月,黄万波研究员在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等主办的“巫山龙骨坡远祖之谜研讨会”上再次强调:中国人的祖先并非是100万年前来到中国的“北非型”人,而是起源于长江三峡[18]

看来,人类究竟起源于何地,这个问题还将在学术界继续研究、讨论、争论下去。

1.7 中国沙尘暴的源头究竟在何处?

沙尘暴是风和沙相互作用的灾害性天气现象,一般出现在北方干旱地区。相关资料显示,中国北方沙尘暴有5大源区:以甘肃民勤为中心的河西走廊区;以和田为中心的南疆盆地南缘区;以拐子湖为中心的内蒙古阿拉善高原区;以内蒙古杭锦旗伊克乌素镇为中心的鄂尔多斯高原区,以及以朱日和为中心的内蒙古浑善达克沙地区[19]。近年来,也有学者提出,地处西南的四川省境内也可能存在沙尘暴源头。四川大学梁玉祥教授对数十年来青藏高原东缘若尔盖地区的降水量与北方地区沙尘暴的发生次数进行曲线图形比较后发现,只要若尔盖地区一年之间降水量增多,北方地区发生沙尘暴的次数和干旱强度就会相应减少;相反,只要若尔盖地区的降水量减少,北方地区的发生沙尘暴的次数和干旱强度就会相应增加;而被公认为沙尘暴源头之一的河西走廊,其降雨量和北方沙尘暴天气之间并没有明显的因果对应关系。梁玉祥的研究表明,从1995年到2000年,若尔盖地区生态环境恶化、土地干旱、沙化的速度与北方的175个沙尘暴监测点所测试到的数据之间的变化规律惊人的一致。经过6年的研究,梁玉祥提出,若尔盖地区即使不是沙尘暴的源头,至少也是重要的“启动源”之一。[19]我国沙尘暴真正的源头究竟在何处,有待专家学者通过进一步研究给出答案。

2  工程技术难关

2.1秦始皇陵何时发掘为宜?

历经2 000多年浩劫而得以幸存,秦始皇陵无疑是全人类最宝贵的文化遗产之一,围绕要不要发掘、何时发掘包括秦始皇陵、乾陵等在内的帝王陵寝的争论由来已久,且至今未在学术界和有关政府管理部门达成基本共识。作为一种重要的旅游、文化、考古研究资源,帝王陵寝被人主张发掘,自然有各种利益的驱动,同时也有考古学研究等方面的需要;因此,要求和主张发掘的呼声、请求,近40年来一直未有中断。20060月,著名经济学家张五常发表的一篇博文“是打开始皇陵墓的时候了”,更是引来广泛关注和激烈争议。[20]

由于发掘本身也是一种破坏,它与帝王陵寝保护是一对矛盾,因而考古界对帝王陵寝发掘普遍持反对态度。在这个问题上,国家文物部门一直坚持“不主动发掘”的原则,强调文物工作的方针是“保护为主,抢救第一”。2005年7月,在国务院新闻办公室举行的新闻发布会上,国家文物局有关负责人表示,对陕西乾陵等帝王陵墓暂不发掘,目前的主要任务是把它们保护好,留给子孙后代。[21]2007年初,国家文物局副局长童明康在接受采访时表示,帝王陵寝的文物考古价值重大,目前发掘、保护技术还远远不过关,发掘就等于毁灭;暂时不发掘秦始皇陵等帝王陵寝,更重要的是要考虑文化资源的代际公平,要让子孙后代与我们拥有同等的文化消费权利。他强调,在技术手段有限或还不成熟的前提下,发掘帝王陵墓必然会丧失大量文化、考古等信息,这是对子孙的犯罪。[22]

那么,究竟何时发掘秦始皇陵等帝王陵寝为宜,成为公众关注的一个热点问题。

2.2 三星堆古文明和技术来自何方?

三星堆遗址位于四川成都以北广汉郊外的三星堆,它是一处距今5 000年至3 000年左右的古蜀文化遗址,是中国20世纪重大的考古发现之一。自20世纪20年代起至今,中外考古学家对其进行了大量的考古发掘和专题研究,发现了城墙遗址和大量精美文物,且件件精妙绝伦、技术超群,其中尤以金面罩(也有青铜面罩)和金权杖令人称奇。该面罩的五官高鼻深目,酷似西方人;而精美的金权杖普遍被认为是王权的象征,与中国文化中代表王权的鼎、玉玺截然不同。这些都让人们提出了问题:地处巴蜀大地的三星堆文明和技术究竟来自何方呢?我国学界通常认为,三星堆遗址内存在三种面貌不同但又连续发展的三期考古学文化,即以成都平原龙山时代至夏代遗址群为代表的一期文化,又称“宝墩文化”;以商代三星堆规模宏大的古城和高度发达的青铜文明为代表的二期文化;以商末至西周早期三星堆废弃古城时期为代表的三期文化,即成都“十二桥文化”。三星堆遗址出土的这些城墙遗址和精美文物,有力地证明了三四千年前古蜀国的存在和中华文明起源的多元性。在三星堆二期文化中,青铜文明的自身文化特点始终占据主导地位,其影响范围也超出了传统的古蜀国分布的成都平原,扩散到陕南地区和江汉平原等地。同时,青铜文明也受到了中原夏商文明及长江中游地区、陕南地区文明的强烈影响,表现出古蜀文明强烈的内聚和外衍的两面性。[23]

有学者认为,三星堆古文明和技术是远古时代蜀国人自己创造的。据《华阳国志·蜀志》记载,早在中原地区华夏族的文化发展时,四川古蜀人首领鱼凫王也建立了古蜀国,继承并发展了来自岷江上游的新石器文化和川东鄂西的史前文化,从而创造了独特的古蜀国文化。直到公元前316年秦灭蜀,古蜀国文化才开始融于中原文化之中。此说强调了三星堆文化的独特性,但无法解释它为何又与中原文化有若干类似之处。也有学者认为,三星堆文化是中原地区华夏文化的分支,是中原文化先后入川后结合四川本地的情况发展起来的。据考三星堆前身是三星台,“台”是远古时期祭祀天地祖先的建筑,具体名称叫做星台、灵台、社台,而三台文化恰为华夏族所独有。但这一学说又无法解释面罩和金权杖的由来。第三种说法认为,三星堆文化从根本上说是中华文化,但是受到了外来文化的影响。但是中国古代,“蜀道难”使外来文化的进入有一定难度,同时该说法缺乏明显证据。这些不同的说法使得三星堆文明和技术溯源变得更加扑朔迷离、神秘莫测。[24]

2.3 长江水电开发是否过度?

2006年5月,中国长江三峡工程开发总公司副总经理曹广晶在接受记者专访时透露,随着中国开发西部水电资源进度加快,长江上游已进入水电开发高峰期,20年内,中国将在长江干流以及岷江、乌江、雅砻江、嘉陵江等支流上建设百座电站。[25] 20065月,参与“长江流域水力资源复查”课题的南京水利科学院有关专家向媒体透露,长江流域水电开发潜力仍然巨大,技术上可开发的水电资源装机容量相当于10个三峡电站。[26] 2007年4月,由长江水利委员会水资源保护局前局长翁立达等主编的《长江保护与发展报告2007》,披露了长江的环境污染、生态破坏、开发与保护等问题。[27]长江水电开发是否过度?该问题再次引起讨论。

2007年,媒体关于这个问题曾一度聚焦水利部部长汪恕诚当年4月在“第二届长江论坛”上发表的观点:尽管长江的水资源丰富,是黄河的15倍,但是,其开发程度却是必须面对的问题。汪恕诚认为,国际上公认的水资源开发比例是40%,超过40%就会给江河带来严重的生态灾难;长江的健康标准应是可持续发展,长江开发度应以60%为宜,留下40%保留原来的生态状况和生物多样性。[28]

但是,也有专家对此持不同的意见。中国水电工程协会副秘书长张庭博认为,我国目前生态环境的不良状况,恰恰是水资源开发和水能开发不足的结果;由于缺乏龙头水库的良好发电能力,迄今为止,我国的水能开发利用率也仅达到发达国家的1/4左右。他指出,国际社会普遍认为,正是因为像中国这样的发展中国家水电开发严重不足,才导致全球大量的水能资源在白白流走的同时,煤炭用量却不断大量攀升,造成严重的环境污染和温室气体排放。因此,张庭博认为,长江的发展和保护的主要矛盾,绝不应该是水资源开发过度,而是严重的开发不足;中国还应该大力发展长江水能开发。[29]

看来,长江水电是否开发过度,只有通过时间以及开发的后果、效应来验证了。

2.4 我国古代就发明了避雷针吗?

说到避雷针,通常人们都认为是美国人富兰克林发明的。1752年,富兰克林提出避雷针的设想;1760年,他把一根又长又尖的硬铁棍安装在费城的一座楼房顶上,下端连接一根铁丝,沿着建筑物通入地下,第一次使建筑物避免了雷击的危险。其实,早在东汉,王充对雷电现象就有了科学观察,并在其《论衡》著作中有过描述。《汉书·西域传》和晋《搜神记》中对尖端放电产生的电晕现象也有过记载。建于1056年的山西应县木塔,历经952年却未被雷电击毁,研究者认为,这就得益于其拥有避雷针设计思想的建造结构:木塔高67 m,其中铁制塔刹长14.21 m,塔刹分别用8条铁链系于各屋脊端加以固定。我国古建筑中的这种避雷措施远早于富兰克林避雷针的发明。[30]1688年,法国旅行家卡勃里欧列·戴马甘兰在《中国札记》中记述:“中国屋宇的屋脊两头,有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头伸向天空。舌根连着一根金属丝连同地下。这种奇妙的装置,在发生雷电的时候,电就会从龙舌沿铁丝跑到地下,不会毁坏建筑物。”这一反映中国人防范雷电的记载,也早于富兰克林发明避雷针近一个世纪。

那么,中国古建筑中这些起到防雷电效果设施的运用,是工匠们刻意设计的避雷装置呢?还是用作它途却意外起到了避雷效果的偶然巧合?这个谜底的破解,也许将使避雷针发明权的归属重新确认。

2.5 从太空能肉眼看到长城吗?

万里长城是中华民族的骄傲,也是世界上最伟大的人造工程之一。早在20世纪80年代,社会上和媒体就开始流传,中国的长城和荷兰的拦海大坝是宇航员从太空唯一能看到的地球上的人造工程。2003年10月,中国首位宇航员杨利伟从太空返回地面后,在接受记者采访时表示自己没有在太空看到长城。2004年5月14日,欧洲空间局(ESA)网站援引美国宇航员Eugene Cerman的话“在高度为160—320 km的地球轨道上肉眼确实能看到长城”,发布了一张所谓的“从太空看长城”的PROBA卫星图像。第二天,NASA网站转发了这份公告。两个公认的空间科技权威机构发布的“从太空看长城”图片,立即引起了人们的高度关注和热议,“从太空看到长城并非神话”之类的字眼纷纷见诸于国内多家媒体。[31]与此同时,对ESA公告的内容和“从太空看长城”图片的质疑也络绎不绝。肉眼能否从太空看到长城,再度成为人们争论的热点话题。

2004年5月19日,ESA发布纠错公告,承认把一条小山溪错判为长城,但未提及有关肉眼能否从太空看到长城等问题。2007年2月,中国科学院广电研究院戴昌达等人依据人眼从光觉、色觉发展到形觉的机理,以及产生平面形觉、立体形觉受制于观察物体大小与距离的理论依据结合作者进行的卫星遥感试验的主要成果,在此基础上,针对至今反映出来的5种主要看法一一进行剖析,进一步确认肉眼不可能从太空轨道看到长城,只有达到一定空间分辨率的卫星遥感才能获得长城影像的结论。[32]同年8月,中国新闻周刊杂志社远林等5人根据各国军方成功应用了数十年成熟的军事科技中目视观察距离的理论和计算公式,计算证明视力好的航天员从位于100~230 km高度的载人航天器上用裸眼完全可能观察到八达岭等长城。[33]

人类到底能不能用肉眼从太空看到长城?这个问题看来还将继续争论下去。

2.6  铝金属有没有可能是中国人发现的?

化学史上,通常把金属铝的发现归功于19世纪20年代曾为此做出重大贡献的丹麦科学家奥尔斯德和德国科学家维勒。100多年来,人们对此说法并无异议。但是,1952 年12月1日,随着江苏省宜兴县一座古墓中发掘出一些小块以铝为主要成分的合金残片,金属铝的最早发现权开始引起讨论。[34]

经考证,该古墓墓主为西晋平西将军周处,距今已1 700多年。从1958年到1976年,东北工学院金属冶炼教研室、清华大学工程化学系、中国科学院物理研究所和北京有色金属研究所的有关科学家,经反复对周处尸骨腰部发现的17件金属带饰和小块合金碎片分析,结果发现:完整的金属带饰为银合金,碎片有银合金的,也有铝合金的;银合金碎片被证实是从带饰上掉落,而铝合金碎片则因形状不规则而不能确定。因此,铝的来源倍受关注。[34]

金属铝虽在地壳中分布极广,但由于它性质活泼、极易氧化,因而在自然界中几乎不存在自然铝。那么,周处古墓中的小碎铝片,究竟是晋代工匠从矿石中提炼的,还是后世盗墓者带入的?这个那题有待科学家进一步破解。

3  自然世界谜团

3.1 野生华南虎还存在吗?

2007年10月12日, 陕西省林业厅对外公布一组该省镇坪县农民周正龙拍摄的“野生华南虎照片”,让关心野生华南虎是否已经灭绝的人们似乎又看到了“当地极可能存有一个野生华南虎的繁殖小种群”的希望。[35]然后,时隔不久,即有网友和专家学者对周正龙拍摄的华南虎照片的真实性提出了质疑。2008年1月,国防科技大学博士生李立春等人采用摄像测量方法,对周正龙照片中的华南虎进行了三位测量和重建,发现重建老虎不同部位的测量点均位于一个与像面基本平行的平面上,且周正龙照片中的华南虎与年画中的老虎相似性接近1。[36]

其实,野生华南虎是否还存在,这个问题早在2006年初举行的“华南虎野化放归国际研讨会”上就引起了极大的争议。有专家认为,鉴于自1990年以来中国再也没有在野外目击过华南虎活体,因此,可以说华南虎作为一个种群已经在野外灭绝。[37]也有专家不以为然,因为根据《国际濒危野生动植物种贸易公约》规定,连续50年找不到某种动物在野外的踪迹,才能宣告该物种的野生灭绝。

华南虎是我国特有的一个老虎亚种,属国家一级保护野生动物,曾广泛分布于东起浙江、福建,西至青海、四川,北自秦岭,南达广东、广西的山区和丘陵地带。目前中国人工饲养的华南虎共有70只左右,近亲繁殖已导致华南虎种群退化。如果找不到野生华南虎加入配对繁殖,华南虎物种将面临灭绝的厄运。[37]

3.2 中外某些湖泊中真的有“湖怪”吗?

长期以来,被公众号称目击或拍摄到的大型湖泊中的“怪兽”,知名度最高的恐怕要数“尼斯湖水怪”。尼斯湖是英国内陆最大的淡水湖,位于英国苏格兰高原北部的大峡谷中,湖长39km,宽2.4 km,平均水深200 m。自公元565年以来,有关尼斯湖存在“水怪”的说话就一直未断过,经常有人甚至号称拍摄到了类似于早在7 000多万年前就已经灭绝了的巨大爬行动物蛇颈龙的“水怪”照片。但是,有关国家组织的多次科学考察并没有证实尼斯湖中存在号称“水怪”的大型水生生物,倒是不断有学者对人们看到的“水怪”现象予以了各种解释;20063月,英国古生物学家尼尔·克拉克博士在经过数年的研究和调查后,宣称尼斯湖中根本就没有什么“水怪”,人们看到的只不过是一个马戏团的老板故意放入湖中休憩的大象[38]

20世纪80年代以来,我国新疆北部边境的喀纳斯湖也不断传出发现“湖怪”的报道。但有关专家认为,喀纳斯所谓的“湖怪”很有可能是人们对自然现象的一种误判,比如水面上的浪花、浮游生物和漂浮的枯木等;也有可能就是一种体型非常大的鱼类,而不可能是人类还没有发现的某种怪兽,也不可能是某种类似史前巨鳄或恐龙的庞然大物。因为考古学家至今还没有在喀纳斯附近发现过恐龙遗迹,况且恐龙在6 500万年前就已经灭绝,而喀纳斯湖只有20万年的历史。[39]近年来,我国其他省市也有类似报道。200577,游客郑长春用随身所带的家用摄像机拍下了一分多钟的长白山天池“怪兽”视频。郑长春称,在约一分钟时间里,“怪兽”连续三次钻出水面,但只在原地扑腾,不向别处游动;每次出现停留的时间都不长,每次出现在水面的部分都是个黑黑的圆点,周围水花特别大,也非常清晰。[40]

中外某些湖泊中到底存不存在不被人们所知的某种大型“怪兽”?这个谜团看来还要长期刺激公众的兴奋点。

3.3 成吉思汗的墓到底在哪?

一代天骄成吉思汗1227年第二次出征西夏时病死于亦灵州(今宁夏灵武县军中,终年65岁。但是,英雄死后,墓葬何处,至今仍是“千古之谜”。现在位于内蒙古伊金霍洛旗的成吉思汗陵,不过是一座衣冠冢。在我国历史上,北方草原游牧民族曾一度流行陵冢制度,后因盗墓现象愈演愈烈,不得不废除陵冢,代之以“潜葬”——将逝者深埋于地下,地表并不起冢,表面看不出任何陵冢迹象。半个多世纪来,包括中国、蒙古、日本、俄罗斯、美国等国家的考古学家和探险家一直没有中断过对成吉思汗陵墓的探寻,但基本都无功而返。北京大学考古学教授秦大树认为,目前,各国考古专家对成吉思汗陵墓圈定的位置,比较认同的有4处:一是位于蒙古国境内的肯特山南、克鲁伦河以北的地方;二是位于蒙古国的杭爱山;三是位于中国宁夏的六盘山;四是位于中国内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗境内的千里山。[41]近年来,吉尔吉斯斯坦共和国的历史学家和考古专家又提出了一种新观点,认为成吉思汗陵墓可能就在该国的伊塞克湖底。[42]

到目前为止,关于成吉思汗陵墓所在地确切位置问题,虽然中、俄、蒙等国探险家或考古学家都提出了各种各样的观点,但在学术上至今未有定论。

3.4 神农架有“野人”存在吗?

神农架地处湖北省西北边陲,是全国唯一以“林区”命名的行政区,全区国土总面积3 253 km2,总人口7.9万。2 500多年来,这里曾经有过许许多多关于“野人”的传说和报道。20世纪50年代之后,神农架不时有“野人”存在的报告传出。1976年5月,中国科学院曾组织“鄂西北奇异动物考察队”深入神农架原始林区,探查“野人”足迹,收集到了“野人”的粪便、毛发等实物,测查了“野人”脚印。根据考察资料的初步分析,这种疑为“野人”的奇异动物具有如下特征:①能直立行走,无尾;② 体型高大,成年体高2 m以上;③ 遍体生毛,毛色多为棕红、大红,也有的呈棕黑色;④ 以野果、嫩叶等为食。[43]近年来,又有多人号称目睹了“野人”的存在。[44]但是,到目前为止,还没有一个活的“野人”被捕获,质疑神农架存在“野人”的声音此起彼伏,两种观点莫衷一是。神农架究竟有没有“野人”,仍是一个久未解开的谜团。

3.5 楼兰古城是怎样消失的?

楼兰古城遗址位于新疆罗布泊西岸,西北距库尔勒市350 km,西南距若羌县城330 km2 000多年前,塔里木河与孔雀河由西向东流出沙漠,经过楼兰城注入罗布泊。那时,这里的河流两岸水草丰美,田地肥沃,楼兰城成为汉代张骞出使西域开通的丝绸之路两条路线的必经之地,汉使、商旅往来频繁,一派“七里十万家”的繁荣景象。然而,到了公元330年前后,这里城郭巍然,而人烟却已断绝。公元400年,高僧法显途经此地,楼兰已经“上无飞鸟,下无走兽,遍及望目,唯以死人枯骨为标识耳”。从此,楼兰古城在历史舞台上悄无声息地消失了。楼兰古城究竟是怎样消亡的,也就成为一个难解的谜团。

有关楼兰古城消亡原因的探讨有多种研究结果,有人认为是消失于战争,有人认为是败于干旱缺水、生态恶化,还有人认为是毁于瘟疫疾病;一种被多数人认同的说法是:由于孔雀河改道,塔里木河断流,其下游的楼兰地区水源逐渐枯竭,居民的生计难以维系,纷纷离开故土,古城由此消亡。[45] 2002年,中国国土资源航空物探遥感中心的何宇华、孙永军通过卫星遥感图像对楼兰古城地区古河道分布状况进行环境地质解译,发现古城所在地上游有两处滑坡,且存在堰塞湖。基于这一发现,两位学者推测楼兰古城最终消亡的原因是由于其上游发生滑坡崩塌后堵住河水,致使楼兰古城因断水而被遗弃乃至消亡。[46]

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