方舟子的Blog

    1995年3月16日，纽约心理医生伊凡·戈德堡在一个心理医生网络贴了篇帖子，声称“网瘾障碍”的患者数量正在急剧增长，宣布为此在网上成立“网瘾支持小组”，并列出了网瘾的诊断标准。“网瘾”一词自此面世。不过那是一篇搞笑的帖子，所谓网瘾的诊断标准是参照赌瘾（病理性赌博）的诊断标准列出来的，在网上成立“网瘾支持小组”就和在赌场成立“赌瘾支持小组”一样好笑。戈德堡本人到现在也不相信有“网瘾障碍”这么一种心理疾病。

    但是戈德堡创造出的这个词语却有出乎意料的生命力。有一些心理医生并不把这当成笑话，还正儿八经治起了网瘾。在戈德堡发明“网瘾”一词的第二年，哈佛医学院助理教授玛丽莎·欧扎克就在她工作的医院开了专治网瘾的门诊。她认为自己就是一个网瘾患者，在发现自己玩电子游戏玩上瘾之后才想到这可能是一种新型的心理疾病。

    美国精神病协会编的《心理障碍诊断和统计手册》以及世界卫生组织编的《疾病和有关健康问题的国际统计分类》精神疾病部分都没有把“网瘾”列进去。不过，这两本权威指南的最新版本出版的时间都比较早：前者在1994年，后者在1992年，都在网瘾问题被提出之前。《心理障碍诊断和统计手册》预计在2012年出版新版本，有的专家提议把网瘾列进去，有的则反对。

    我们耳闻目睹有很多人由于沉迷于上网而严重影响到生活、学习、工作，会直觉地认为这是心理有病，但是为什么有些心理学专家反对把网瘾当成一种心理疾病呢？一个理由是，沉迷于某种活动并不等于就是一种病态行为。比如，有很多人整天坐在电视机前消磨时间，也会因此严重影响到生活、学习、工作，是不是该认为这些人得了“电视瘾”，必须加以治疗呢？

    另一个理由是，有网瘾的人往往有其他心理疾病：青少年沉迷于上网，可能是由于有严重的心理发育问题，例如患有注意力缺乏症（即俗称多动症）或缺乏社会交往能力；忧郁症或焦虑症患者把上网聊天做为一种释放心理紧张的手段；有人上网赌博难以自拔是由于有赌瘾，等等。上网过度是这些疾病的表现，但是本身不是病。对这些患者，应该是针对他们患的心理疾病进行治疗。例如，对沉迷于上网赌博的患者，应该是让他们戒掉赌瘾，而不是试图去戒掉网瘾，否则他们即使不上网，也会在网下继续赌博。

    既然学术界在目前对有没有网瘾这种心理疾病还存在很大的争议，并没有权威的诊断标准，又根据什么判定某人是否患有网瘾需要治疗，如何治疗，治疗的效果又是如何呢？提起网瘾，人们很容易想起“毒瘾”、“酒瘾”、“烟瘾”、“赌瘾”。但是网瘾和它们有着显著的不同。毒品、酒精、香烟和赌博都有害无益，戒除它们的目标是做到彻底告别它们，而不是减少使用。例如酗酒者在戒酒时往往要记录自己已有多少天滴酒不沾，如果某一天又开喝了就前功尽弃，必须从头开始戒。但是互联网是一种非常有用的通讯工具，戒除网瘾的目标显然不是要完全放弃上网，否则反而会对生活、学习、工作造成不便。何况对许多人来说，上网是其谋生手段，整天泡在网上是常态，排斥上网反而不正常。

    有一项研究认为，大部分沉迷于上网的人在一年后都自觉减少了上网时间，表明这是一种可以自我纠正的行为。有些人认为自己上网过度，主动寻求心理治疗，当然也是其权利。但是这样的治疗都带着试验性质，就应该遵循医学临床试验的规范和伦理，对治疗方法的必要性、安全性和可行性做恰当的评估。国外治疗“网瘾”的方法和治疗“酒瘾”类似，比如提供心理辅导和采用认知行为群体疗法。这些疗法至少不会对寻求帮助的人造成伤害，符合“首先要无害”的医学伦理。

    国内一度采用电击疗法治疗青少年网瘾，便违反了医学伦理。电击疗法被用来治疗心理疾病，虽然已有几十年的历史，但是也是最有争议的疗法，并有显著的副作用。目前电击只被用以治疗少数几种严重的心理疾病，主要是用以治疗严重的忧郁症，有临床试验研究认为有一定的效果。通过对脑部施加电击诱发抽搐并改变大脑功能，其机理至今不明，但已知能损害记忆和认知功能。

    自上个世纪50年代以来，国际上已普遍采用先对患者进行麻醉再施加电击的步骤，以减轻电击的痛苦。只有极个别国家还在进行不加麻醉的电击。世界卫生组织呼吁在世界范围内禁止不加麻醉的电击。从国内接受电击治疗的网瘾青少年事后痛苦不堪的描述来看，他们显然没有被麻醉，违反了国际惯例和世界卫生组织的要求。这是把电击疗法当成了惩罚措施，是一种很不人道的虐待青少年的行为，对青少年心理和生理健康的危害，可能比网瘾还要大得多。

    在有关电击治疗网瘾的报道受到社会广泛关注后，卫生部终于发函停止了这种做法。但是对一种违背医学伦理并用以赢利的试验性疗法，不应只限于事后姗姗来迟的叫停，还应该追究医院、医生的责任。

2009.7.20

（《中国青年报》2009.7.22.）

针对“阿波罗登月造假”阴谋论，我写过两篇文章：《“阿波罗登月”是否是骗局》、《再说“阿波罗登月”是否是骗局 》，做过视频访谈《辩论会2—美国登月是骗局？》和电台访谈《方舟子在北京新闻广播谈“阿波罗登月造假” 》。已经说得够清楚的了。现在再补充一点新证据。

美国宇航局在上个月发射月球勘测轨道飞行器，于6月23日进入月球轨道，并在7月11日到15日陆续发回阿波罗11号、14号、15号、16号、17号登月点的图片，预计几周内会发回剩下的阿波罗12号登月点图片。以后该飞行器将进入更低的轨道，有望发回分辨率更高的照片。不过从现在发回的照片已可以看出这五次登月遗留下的登月舱，最清楚的是阿波罗14号登月点，还能看到遗留下的科学仪器和宇航员的足迹。我们不能指望这些新证据能改变阴谋论者的观点。他们的思想已僵化，会再抛出一个阴谋论，认为这些照片是伪造的。

    除了一些狂热的原教旨宗教信徒，今天受过教育的人都知道地球和其他行星在围绕着太阳运行。但是在古代，除了少数的另类，人们都相信所有的天体，包括太阳、月亮、行星和恒星，都在围绕着地球运行，地球是宇宙的中心。正如一个人在婴儿时期会觉得全世界都应该围绕着他转，随着长大才慢慢地学会站在别人的角度设身处地思考，人类在其幼稚时期也不可避免地会以自我为中心。各种宗教也在强化着人类的自恋。如果人类是上帝根据其影像创造出来执行其计划的，那么人类居住的地球就没有理由不会是宇宙的中心。

    这种观念也符合人们的日常观察。我们每天早晨都看到太阳从东方升起，傍晚从西方落下，非常直观地表明太阳在围绕着地球运行。同样，每天晚上也能看到月亮、星星都在天空中做周而复始的运动，也表明它们全都在围绕着地球运行。古巴比伦天文学家通过仔细观察天体的运行，甚至能够通过数学计算预测天体的位置。在此基础上，古希腊哲学家首先提出了天体运行的模型。

    特别喜欢几何学的柏拉图也对天体运动做了一番几何抽象，认为天体都是以固定的速度围绕着地球做完美的圆周运动的，看似杂乱无章的行星运动轨迹，都可以看成是几个圆周运动的组合。他的学生欧多克斯据此在公元前4世纪提出了第一个用来预测天体运行的数学模型。他认为天体都位于某个透明的球形壳层上，由这些水晶球层带着它们围绕地球运行，地球位于球层的中心。为了解释同一个天体的不同周期运动（例如月亮除了每天的运动，还有每月的变化），他认为一个天体有多个球层：太阳和月亮各有3个，五颗已知的行星各有4个，再加上最外面的一个恒星球层，总共有27个球层。柏拉图的另一个学生亚里斯多德基本上采纳了欧多克斯的模型，只是做了一些无关紧要的改动（在各个球层之间加了一些不必要的不动球层）。

    古希腊天文学家注意到，行星的运行显得很古怪。恒星在天球上的位置是固定的，而行星的位置却是变化的，运行速度和方向都在变，例如，它们有时运行速度会慢下来，然后反方向运行一段时间。欧多克斯给每颗行星加了4个球层：一个解释行星每天的运动，一个解释行星在黄道带上的运动，另外两个球层的转动方向相反，用于解释行星的逆行现象。但是这并不能完全解决行星的逆行问题。而且欧多克斯的模型还有个缺陷：因为它们是以地球为球心的同心球，每个行星与地球的距离是固定的，那么从地球上看，它们的亮度应该没有变化，而实际上除了金星的亮度大致不变外，其他行星的亮度是会有变化的，表明它们与地球的距离会改变。

    为了解决行星逆行和亮度变化的问题，阿波罗尼奥斯在公元前3世纪末想到了一个解决办法。在他的模型中，天体还继续在以地球为球心的球层上运行（称为均轮），但是它们一边沿着这个大圆圈向前运行，一边又在绕一个小圆圈（称为本轮），也就是说，天体在本轮上绕行，而本轮又在均轮上绕行，这样从地球上看，天体与地球的距离就有所变化，有时会出现逆行。同时，为了解决行星运行在黄道带上的反常运行，阿波罗尼奥斯又提出均轮不是以地球为中心的，而是以偏离地球的某一点为中心的，它们是偏心圆。阿波罗尼奥斯用“本轮”和“偏心”巧妙地保留了柏拉图天文学的两个根本观念：地球是宇宙的中心，天体运行是完美的圆周运动。

    公元2世纪，托勒密根据阿波罗尼奥斯提出的这些观念，补充了一些新观念（认为行星不是做匀速运动，而是等角速运动），并与实际观测结果结合起来，提出了一个能够相当精确地描述天体运行情况的模型，成了古希腊天文学的集大成者，以至现在我们提起地心说天文学，首先想到的是托勒密。

    在以后的一千多年，虽然托勒密模型在西方世界占了统治地位，但是并没有被天文学家们普遍接受。托勒密模型实际上已不认为天体在做匀速圆周运动，破坏了几何之美，这让一些坚信天体必定在做完美的运动的天文学家很不满。而且托勒密的模型非常复杂、繁琐，为了能让其模型符合观测结果，解释天体运行的种种反常，就必须增加均轮和本轮的数量，到16世纪时，据说要用到80个左右的这些轮才能符合当时的观测结果。

    因此有一些天文学家提出其他模型试图替代他们认为存在缺陷的托勒密模型。这些模型也都是以地球为中心的，直到16世纪才出了一个另类——哥白尼（1473-1543）在1543年提出太阳才是宇宙的中心。其实日心说并不是哥白尼首先提出的，它的出现比托勒密模型还要早。在公元前3世纪，古希腊天文学家阿利斯塔克已提出恒星和太阳静止不动，地球和行星在以太阳为中心的不同圆形轨道上绕太阳运行，地球每天绕轴自转一周。

    托勒密模型很难解释的许多天文现象，日心说能够轻而易举地解释。例如行星的逆行问题，很容易解释成是因为行星环绕太阳运行，从同样在环绕太阳运行的地球上观察时产生的视差。

    日心说的另一个优势是可以确定各个行星轨道的次序。在柏拉图的模型中，各个天体与地球的距离从近到远依次是月亮、太阳、金星、水星、火星、木星、土星和恒星。而在托勒密的模型中，这个顺序则是月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星和恒星。最成问题的是水星和金星，究竟哪一个与地球的距离更近，用地心说难以确定。改用日心说模型，则可以确定是金星更靠近地球。

    在地心说模型中，各种天体不管它们多么不同，与地球的距离有多远，都每隔24小时环绕地球一周。这很难让人理解。但是改用日心说模型，这个现象的原因就简单明了：那是地球自转造成的假象。

    日心说也就是地动说，把天体的东升西沉解释为地球绕自转轴自西向东转动造成的假象。但是这带来了新的问题。地球的自转速度应该非常快（按现在的测量结果，在地球赤道上的自转线速度为465米／秒），那么为什么人们觉察不到地球的运动？就像在快速行驶的车上人们能感觉到迎面吹来的风一样，地球以这么快的速度自西向东转，那么就应该有东风持续在吹，为什么没有？我们从塔上抛下一块石头，在它落地的时候，如果地球在自转，它应该落到了后面，为什么还落在塔底？同理，为什么飞鸟和云彩没有被地球的自转甩到后头？这些日常生活的观察似乎都与地动说相矛盾。

    日心说还存在另一个问题。如果地球在绕着太阳公转，在公转轨道的不同位置上观测恒星，应该看到恒星在天球上的位置发生了变化，也就是出现了视差，星座的形状在一年之中会出现变化。但是肉眼和最初的望远镜都看不到恒星视差，星座的形状保持不变，这似乎意味着地球并没有在围绕着太阳运动。看不到恒星视差的真正原因是由于恒星离地球非常远，它们与地球的相对位置的变化极为细微，但是这意味着宇宙非常浩瀚，超出了古代天文学家的想像，所以他们不考虑这种可能性。没有恒星视差被认为是日心说的一个致命弱点。

    另一个观察也对地心说有利。金星的亮度在一年的大部分时间内都差不多，这似乎表明金星与地球的距离保持不变，符合地心说模型，用日心说则难以解释，按日心说，金星和地球都在围绕太阳运转，它们之间的相对位置会发生变化，金星的亮度也应该发生变化。

    由于这些原因，虽然日心说早就有人提出，但是一直没有受到重视。何况阿利斯塔克提出的只是一个简单的定性模型，并不能用于预测天体运行。哥白尼为日心说创建了第一个数学模型，试图与实际观测结果结合起来，但是其精确程度还不如托勒密模型。这并不奇怪，托勒密模型本来就是根据实际观察结果拼凑起来的。其实，在数学上日心说和地心说模型可以做到等价，达到相同的精确程度。但是哥白尼并不是一个很好的天文观测者，而且他的某些观念比托勒密还落后（例如坚持认为天体只能做匀速正圆运动），虽然为了能符合观测结果，他也保留了托勒密模型中的行星本轮，但是精确度仍然不如托勒密模型。

    在哥白尼提出日心说的几十年间，几乎没有人接受他的观点。除了托勒密模型比它更实用外，还有宗教和哲学的原因导致人们排斥日心说。当时在西方国家占统治地位的天主教会支持地心说，很容易从他们信奉的基督教《圣经》里头找到依据。这本来没有什么奇怪的，因为《圣经》是古人写的，当然会反映出古人的天地观。另一方面，地心说也更符合当时西方学者信奉的亚里斯多德物理学。亚里斯多德物理学认为世界由土、水、气、火四种元素组成，此外还有一种叫以太的元素组成了天体。在这五种元素中，土最重，组成了地球的核心；水较轻，覆盖在地球的表面；气、火更轻，笼罩着地球或向上飘扬；以太最轻，位于天上。那么，由最重的土形成的地球位于宇宙的中心，由最轻的以太形成的天体环绕地球运动，是最自然不过的了。而按照哥白尼的模型，要让最重的地球反过来做运动，最轻的以太反而不动，似乎是很荒谬的。

    不过，日心说模型对行星运动的解释更简单明了，这一优势仍不容忽视。丹麦天文学家第谷（1546－1601）试图把日心说的理论解释优势和地心说的实际观测优势结合起来，提出了一个调和模型。在第谷的模型中，地球仍是宇宙的中心，太阳和月球围绕着地球运动，但是其他的天体则围绕着太阳运动。

    第谷被认为是天文望远镜发明之前最伟大的天文学家，手中掌握着当时最精确的行星观测数据，需要有人加以整理。1600年，德国天文学家开普勒（1571-1630）去第谷的天文台工作。分派到的活儿是根据第谷的数据确定火星的运行轨道。开普勒对自己的数学能力非常自信，跟第谷的弟子隆哥蒙塔努斯（1562-1647）打赌说用8天的时间就可以完工。开普勒远远低估了这项工作的艰巨性，事实上他花了5年的时间才找到了答案。

    开普勒一开始之所以如此自信，是因为他认为已发现了行星运动模型。和第谷不同，他坚信日心说，在1597年出的一本书中提出了一个日心说模型，把各个行星的运行轨道分别用一种正多面体分隔开来。由于正多面体只能有5种（四面体、六面体、八面体、十二面体和二十面体），也就意味着行星最多只能有6颗，刚好是当时已知的行星数目。开普勒认为这正说明了日心说模型是上帝的安排，因为在地心说模型中，月球是第7颗行星，没法放进这个模型中。这个模型看上去非常优美，但是却无法与第谷的观测数据相吻合。开普勒只好放弃这个他自以为是受到上帝的启示发现的模型，另找突破。

    起初，开普勒像哥白尼那样认定行星在做匀速圆周运动，但是采用哥白尼所反对、托勒密使用的偏心圆方法来求解火星轨道模型。在经过大约70次尝试后，终于让火星轨道和观测数据基本吻合。但是这个模型很繁琐，而且结果还有一点误差，在某些地方模型和观测数据有8分（即1.133度）的差距。对此开普勒仍不满意。他开始意识到无法找到一个符合第谷的观测数据的圆形轨道，试着把轨道用卵形来表示。

    如果火星的轨道不是圆形，它与太阳的距离就是变化的。开普勒认为是太阳发出的力在推动着行星运动，它们之间的距离越远，推动力越弱，运动速度就越慢。在远日点速度应该最慢，而在近日点速度应该最快。这样，在开普勒看来，行星就不是在做匀速运动了，不过他仍然想找到某种类似匀速的东西，认为火星在轨道上速度最慢与最快的这两点，与太阳的连线在相等时间内所扫过的面积相等。他进而把这个结论推广到轨道上的所有点，也就是我们今天说的行星运动第二定律（也叫面积定律）。

    接下来开普勒试图据此计算出火星的整个轨道。他是把轨道当成卵形来计算的，在失败了大约40次之后，终于在1605年想到火星轨道应是椭圆，发现椭圆轨道与火星的观测数据都吻合之后，开普勒进而提出，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。这就是我们今天说的行星运动第一定律（也叫轨道定律）。此时第谷已经去世4年了，开普勒对能否使用第谷的数据问题与第谷继承人发生争执，一直到1609年才出版《新天文学》一书和《论火星运动》一文，公布了这两个定律。之后，开普勒在编制星表时，用了9年的时间，发现了行星公转周期和轨道大小之间存在着关系：行星公转周期的平方同行星轨道半长径的立方之比是一个常数。此即行星运动第三定律（也叫周期定律）。

    开普勒的椭圆轨道模型精巧地描述了天文观测的结果，不必用到“本轮”、“偏心圆”这些奇怪的概念。这是非常大胆的创见。开普勒的日心说模型不仅极为简单，只用7个椭圆就取代了几十个圆周，而且非常精确，很容易让做实际观测的天文学家接受。

    开普勒从小因病眼力受损，没法自己做天文观察。日心说的天文观测证据是由伽利略（1564－1642）提供的。伽利略手中多了一样第谷所没有的东西：天文望远镜。1610年1月，伽利略发现有4颗卫星围绕着木星运行。这对托勒密模型是一大打击，因为按照托勒密模型，所有的天体都应该围绕着地球运行。对托勒密模型最致命的打击发生于1610年9月，伽利略发现金星像月球一样会出现周期性的盈亏变化。金星与月球一样本身并不发光，而是反射太阳光。在托勒密模型中，金星在太阳轨道内围绕着地球运转，看上去只能始终像弯弯的新月那样，而不可能出现圆满。但是在日心说模型中，金星和地球都围绕着太阳运转，金星的轨道在地球轨道之内，那么由于金星、地球和太阳的相对位置在不断变化，从地球上看到的金星被太阳照亮的部分也就在不断变化。因此，金星的位相变化正是日心说所预测的，托勒密模型则完全无法解释。在伽利略公布了这一发现后，大部分天文学家就不得不放弃托勒密模型，改用日心说模型或第谷模型。金星的位相变化也解释了为何从地球上看金星的亮度在一年的大部分时间内都差不多：金星接近地球时光盘面积增大导致的亮度增加恰好被位相变化导致的亮度减少抵消了。

    伽利略的其他发现也在颠覆着天文学的传统观念。伽利略发现月球表面起伏不平，布满了坑坑，这与天体都是由完美无缺、永恒不变的物质组成这一传统观念直接冲突，说明天体可能是由和地球一样的物质组成的。伽利略还发现，用望远镜看来，行星都是有确定形状的圆盘，但是恒星却仍然看不清形状，这说明恒星与地球的距离要比行星远得多，宇宙比托勒密模型认为的浩瀚得多。此外，伽利略还发现银河其实是由无数恒星组成的，恒星的数量比以前认为的多得多。

    如果日心说是正确的，那么不仅地心说是错误的，亚里斯多德的物理学也出了问题。亚里斯多德物理学认为，运动或不动是物体的内在属性。地球有不动的属性，所以它必然是宇宙的中心，而天体有运动的属性，所以它们绕着地球运行。但是伽利略指出，运动并非物体的内在属性，而是外在的过程，地球在这方面与天体并无不同。而且，物体一旦运动起来，不靠外力也能持续下去，也就是我们今天说的惯性。惯性概念的提出解释了我们为什么觉察不到地球在自转。例如，从塔上抛下一块石头，为什么落在塔底，而没有因为地球的自转而让它落到了其他地方？这是因为石头抛出时由于惯性也在顺着地球的自转方向运动。

    但是日心说还遗留了一个问题没有解决。如果地球围绕着太阳公转，在公转轨道的不同位置上观测恒星，应该看到恒星在天球上的位置发生了变化，出现了视差。由于恒星的距离极为遥远，不仅肉眼看不到恒星视差，早期的望远镜也看不到。直到1838年，德国天文学家贝塞耳（1784－1846）才用太阳仪首次观测到恒星视差，证明了地球的确在围绕着太阳公转。1851年，法国物理学家傅科（1819－1868）在巴黎先贤祠的大厅做了“傅科摆”实验。大厅的穹顶悬挂着一条67米长的绳索，系着一个重达28千克的摆锤，当摆锤摆动时，摆锤上的指针会在下方的沙盘上面留下轨迹。但是和一般人设想的不同，它在沙盘上留下的不是唯一一条轨迹。由于这样的摆基本不受地球自转影响而自行缓慢地摆动，因此由于地球带着沙盘自转，每个摆动周期留下的轨迹都会有所偏离。这就证明了地球在自转。19世纪的这两个观察为地球的两种运动提供了直接证据，从而最终证明了日心说的正确——当然，这时候科学家已知道太阳只是太阳系的中心，不是宇宙的中心。

    但是在科学界之外，日心说并没有取得完全的胜利。许多人仍然习惯于把地球当成宇宙的中心。2005年的一项调查表明，五分之一的美国人相信地心说。这很大程度上可能是由于无知。也有一些受过良好教育的人由于宗教原因坚持地心说。有一个叫“圣经天文学家联合会”的国际组织，据说在20几个国家都有会员，负责人有天文学博士学位。他们认为地心说才符合基督教《圣经》，把地心说当成了宗教信仰，却要为其找科学依据，出了一本“学术”季刊专门用以论证地心说的正确性，已出了一百多期。

    还有一些信奉文化相对主义的反科学人士认为科学无所谓对错，日心说并不比地心说更正确、更科学。比如国内有人这么说：“究竟是地球绕着太阳转，还是太阳绕着地球转？即使牛顿力学，也只能回答：看你以谁为参照系。如果以地球为参照系，假定地球静止，那就是太阳绕着地球转。运动是相对的，这个问题不存在绝对正确的答案！”国内还有教授给考生出考题：“试论托勒密的天文学说是不是科学？”其答案是托勒密的天文学也是科学。

    用运动的相对性并不能把水搅浑。如果仅仅考虑地球围绕太阳公转的情形，以地球为参照系还是以太阳为参照系固然没有区别，但是如果同时考虑其他行星的情况，以太阳为参照系无疑要更为合理。更重要的是，地心说认为太阳（以及其他行星、恒星）的东升西沉是在围绕着地球旋转，而其实那是地球自转导致的假象，这个错误就不是用日－地运动的相对性能够狡辩的了。托勒密模型虽然也能够比较精确地预测行星的位置，但是进一步的观察已证明托勒密模型最多只是一个数学模型，不能反应行星运动的实际状况，已被更仔细的观察所否定，成了错误的理论，当然不成其为科学。

    在非洲东部的大草原上，生长着许多金合欢树。其中有一种金合欢树除了像其他金合欢树一样长满了锐利的刺，还长着一种特殊的刺，刺的下端膨大，里面是空的，风吹过时，发出像哨子一样的声音，所以它们被叫做哨刺金合欢。

    金合欢之所以遍布锐刺，是为了防止食草动物吃它们。不过这可难不倒长颈鹿等大型食草动物。长颈鹿的舌头能够小心翼翼地躲开刺，去吃金合欢树上的嫩叶。哨刺金合欢还有第二条防线。在哨刺里头，住着一种褐色的小蚂蚁，它们的腹部能往上举，所以叫举腹蚁。长颈鹿吃树叶时扯动了树枝，让举腹蚁觉察到了，它们便蜂拥而去，拼命地叮咬长颈鹿的舌头，迫使长颈鹿离开。

    举腹蚁为什么这么爱护金合欢树呢？因为金合欢是它们的家。那里的土壤在雨季来临时灌满了水，而到了旱季则变得干裂，因此不适合蚂蚁在地下建巢。举腹蚁便把家安在了金合欢树上，住在空心的刺里头。金合欢树为了留住蚂蚁当保护神，还为它们准备了美味食物：在树叶基部有蜜腺分泌蜜汁供举腹蚁享用。

    除了这种褐色举腹蚁，还有两种举腹蚁（一种颜色偏黑，一种黑头红腹）和一种细长蚁也以哨刺金合欢为家。一棵金合欢树上只能生活着一种蚂蚁。如果有两种蚂蚁撞到了一起，它们就会展开你死我活的决斗，直到有一方独霸金合欢树。在战争中，褐色举腹蚁往往占优势，大约50％的哨刺金合欢树都被这种举腹蚁占据。黑头红腹举腹蚁则在战斗中经常落败，它们采取了一种自我保护策略，把金合欢的侧芽咬掉，让金合欢长不出侧枝，不会和旁边的金合欢树碰在一起，也就不会把其他树上的蚂蚁给引过来。细长蚁也经常在战斗中被打败，它们干脆采取焦土政策，把金合欢树上的蜜腺都给破坏掉，让举腹蚁觉得这棵金合欢树没有价值，不来占领。

    1995年，一些美国生物学家在6片金合欢树周围围起带电栅栏，不让长颈鹿等大型食草动物吃它们的叶子。他们以为在人为的保护下，金合欢树会更加茁壮成长。十年后，他们却惊讶地发现这些受保护的金合欢树日渐枯萎、死亡，而没受保护、任由长颈鹿啃吃的金合欢树却依然长势良好。这是怎么回事呢？进一步的研究解开了这个貌似反常的谜团。

    原来，长颈鹿不再来吃金合欢树的叶子之后，金合欢树就“觉得”没有必要讨好蚂蚁，不愿意再浪费能量去制造空心刺和蜜汁，空心刺和蜜汁的量都大为减少。这么一来，褐色举腹蚁反过来觉得金合欢树没有太大的价值，不愿为其着想了。有一种害虫——天牛的幼虫会在金合欢树干上钻孔危害金合欢树，以前褐色举腹蚁会尽力消灭天牛的幼虫，现在则听之任之了。金合欢树分泌的蜜汁少了，褐色举腹蚁就饲养一种能分泌蜜汁的介壳虫解馋。褐色举腹蚁平时也养一些介壳虫，但是量不多，金合欢树不再分泌足够的蜜汁后，褐色举腹蚁才成倍地扩展介壳虫饲养业。这种介壳虫靠吸食金合欢树的汁液为生，本来就对金合欢树的生长不利，而且还传播疾病。

    褐色举腹蚁在空心刺里做巢，在那里养育后代。空心刺数量减少，褐色举腹蚁失去了托儿所，数量减少了近一半，遇到入侵的其他蚂蚁时，一方面兵力少多了，另一方面也没了保卫家园的动力，无心恋战，因此在战争中经常被打败。统计表明，在受保护的金合欢树中，褐色举腹蚁丢掉了大约30％的领土。取而代之的是黑色举腹蚁，领土扩张了2倍。黑色举腹蚁经常到树下捉昆虫吃，蜜汁的减少对它们的生存影响不大。空心刺的减少对它们更毫无影响，因为它们并不住在空心刺中，而是住在天牛幼虫挖的洞中。因此黑色举腹蚁不仅不消灭天牛，还鼓励天牛到金合欢树上产卵。黑色举腹蚁的到来对金合欢树是一场灾难，金合欢树的生长变得缓慢，死亡率要比生活着其他蚂蚁的金合欢树高出一倍。即使金合欢树死了对黑色举腹蚁也没有什么影响，它们在死树上照样能生存。

    因此用电栅栏保护金合欢树的效果适得其反。对哨刺金合欢树来说，被食草动物吃一些叶子，反而是有益健康的好事。能被吃到有时也很重要。电栅栏容易拆掉，保护物种却不那么容易：长颈鹿、大象等大型食草动物的数量正在急剧地减少。即使没有电栅栏，也会有越来越多的哨刺金合欢树不必担心被吃掉叶子。我们可以预测，它们会因此短视地不再犒劳保护它们的举腹蚁，让危害它们的举腹蚁乘虚而入，结果反而让自己陷入绝境。在金合欢树的周围形成了一个复杂的关系网，一环扣一环，一个环节的消失能够导致出乎意料的灾难性后果。不只是金合欢树，每种生物都生活在某个关系网中。

2009.7.12.

（《中国青年报》2009.7.15.）

（方舟子按：《科学史上的著名公案》系列已写完，结集定名为《爱因斯坦信上帝吗？——方舟子解读科学史著名谜团》，将在这个月由广西科技出版社出版。下面开始另一个科学史系列。）

    和人类其他智力活动一样，科学研究充满了争论。涉及的科学问题越是重大，引发的争论往往也越激烈。科学界可能是最好战、最不宽容的一个共同体，一个新的科学观点提出之后，都必须接受挑剔的批评，看看其论证是否严密，证据是否充分。越是新奇的不寻常观点，越需要不寻常的证据，争论也越大。

    和人类其他智力活动不同，多数科学争论或迟或早都能达成共识，有了定论。科学结论的形成既不靠援引经书教义，也不靠权威的拍板，而是由于科学研究有一个解决争论的可靠方法：可重复的、独立的观察或实验。用以支持的观察或实验越多，结论也就越可靠。

    我们今天视为科学常识的许多科学定论，例如“地球围绕着太阳运动”、“物质由原子构成”、“化石是生物体的遗迹”、“光具有波粒二象性”等等，在历史上都曾经有过激烈的争论。但是现在一般的人都只知道了一个结论，并不了解这些争论是如何发生、演变和解决的。有的历史争论虽然经常被提到，却是出于误解。例如“光是波还是粒子”的历史争论经常被错误地用来说明真理并非只有一个。

    还有许多科学争论至今还在进行着，例如“人性是否受基因的影响”、“生命是如何起源的”、“外星文明是否存在”、“宇宙的结局会是怎样”。其中有的已有了主流看法，有的则是见仁见智，还有的则在挑战着人类认识能力的局限，在可预见的未来恐怕难以有结论。

    科学争论有时并非完全局限于科学界内部，还受到政治、文化、宗教等因素的影响。例如虽然科学界早在一百多年前就已结束了有关“生物是否进化而来”的争论而有了共识，但是直到今天，基督教原教旨主义者仍然在学术界之外挑战、否定进化论，并误导了相当多的公众，让他们误以为“生物是进化而来的”说法还不是一个科学定论。

    同样在误导着公众对科学的看法的，还有一批信奉文化相对主义的反科学主义者。他们认为科学知识并非反映客观存在，而只是文化建构，是相当主观的东西。他们甚至声称科学知识并不比迷信等其他人类知识更高明。还在进行着的科学争论固然会被他们用来做为科学研究并不客观的佐证，即使在科学界已无争论的科学定论，在他们看来也不确定，并非就是正确的。例如，他们认为地心说与日心说相比，并非就更不科学、不正确。由此他们得出结论说：科学无所谓是非对错，科学的东西未必正确，正确的东西未必就是科学，相信科学也是一种迷信。

    还有一些人也认为不存在科学定论，但他们的理由与反科学主义者不同，认为科学研究是在不断地证伪、推翻现有科学知识中发展的，过去的科学定论已被推翻，现在的科学定论将来总有一天也会被推翻。持这种观点的人有很多是以当代哥白尼、伽利略自居的伪科学人士，坚信他们做出了推翻科学原理的重大发现，总有一天会在科学界掀起一场天翻地覆的大革命。

    这样的大革命只发生在他们的幻想之中。科学的进步是连贯的进步，是在原有基础上的演化，并不是推翻一切重来的大革命。一个科学观点一旦成为科学定论，就表明它有了非常充足的证据，被推翻的可能性微乎其微。不管科学如何再进步，类似“物质由原子组成”、“生物是进化而来”这样的有无数证据支持的科学定论，都不可能再被推翻。

    当然，今天的主流观点都是由以前的另类观点演变而来的，以后有可能被其他的观点所取代，甚至今天视为科学定论的观点，在以后也有可能被推翻，即使这种可能性非常低。但是无论如何，这些演变都是在科学界内部，由科学家遵循科学方法和学术规范进行的，与反科学主义者的批评和伪科学人士的妄言毫无关系。虽然科学研究是由有着人性弱点的科学家做的，会受到政治、文化、宗教等其他因素的影响（这类影响往往是负面的，起到阻碍作用），但是科学方法却保证了科学具有自我修正的能力，从而能够避免研究者的主观偏见，获得客观的结果，也就有可能让科学问题在争论之后有一个确切的答案。

    在这个系列中，我们将回顾科学史上的一些重大争论，它们已有了定论，但其中的某些细节还值得回味。我们也将介绍和展望目前科学界正在进行的一些令人感兴趣的争论。新的科学问题在不断提出，新的争论在持续进行，不变的是科学方法。

2009.7.1.

（《经济观察报》2009.7.6）

    “石头－剪刀－布”大概算得上最通行的游戏，谁都在小时候玩过。它并非只是一种儿童游戏。在某些重大比赛中，它有时也用来代替抽签或抛硬币来决定开局。2006年，美国联邦法庭还首创用它来解决纠纷，当时双方律师为取证地点争执不休，法官命令他们用“石头－剪刀－布”决定胜负。这当然是认为其胜负是随机的，其实不完全如此。据统计，男人在第一回合较喜欢用代表力量的石头，而剪刀被用得最少（不到30％），可能是由于剪刀的手势相对来说不容易做。玩家可以根据经验和一些技巧增加获胜的机会。

    “石头－剪刀－布”在国外通常叫“石头－剪刀－纸”（我的老家以及台湾也这么叫），有的国家把纸改叫袋子，手势还是一样。还衍生出很多变种，例如“大象－人－蚂蚁”、“人－枪－虎”、“水－火－木”、“神仙－老虎－狗”、“孙悟空－白骨精－唐僧”。有的变种是根据时事创造出来的：清末有“洋人－官－百姓”，文革时期有“主席－恩来－江青”，冷战时期美国有“核武器－脚－蟑螂”（传说蟑螂不怕核辐射）。不管怎么变，原理还是一样，都是三种武器循环相克，没有最大和最小，否则就没法玩了。在美国情景喜剧《塞恩菲尔德》中，米奇出石头碰上克莱默出纸，耍赖说扔石头可以击穿纸，没有什么东西能打败石头。下个回合两人当然就石头出个没完。

    生物在生活中也在玩着生存游戏，在处理一个问题时，通常有两种相对的基本策略供选择，比如选择当鹰派还是当鸽派。不同的策略各有优势，最终，一个群体中选择不同策略的比例会达到稳定（参见《你要当鸽派还是鹰派？》，本版2009年4月29日）。如果一个群体采用三种基本策略呢？不会有哪一种策略能够长久地占优势，而会象“石头－剪刀－布”一样循环往复，不会达到稳定状态。

    生物学家在1968年首次设想这种情形，但认为不太可能实际存在这样的群体。1996年加州大学圣塔克鲁兹大学的研究人员发现，居然还有动物在玩这种“石头－剪刀－布”的游戏。在加州生活着一种蜥蜴——侧斑美洲鬣蜥，其雄性存在三种变异：喉咙分别是橙色、黄色、蓝色的，各采取三种交配策略。橙喉雄蜥蜴最强壮，建立了一大片领土，在那里占有几头雌蜥蜴。黄喉雄蜥蜴最弱小，不保护自己的领土，一旦受侵犯就逃，但是它们会偷偷侵入别的蜥蜴的领土跟雌蜥蜴交配。黄喉雄蜥蜴和雌蜥蜴长得很像，能骗过橙喉雄蜥蜴，橙喉雄蜥蜴无法保护所有的雌蜥蜴。在这种情形下，橙喉雄蜥蜴被黄喉雄蜥蜴打败，黄喉雄蜥蜴的后代会逐渐多起来。但是，蓝喉雄蜥蜴可以侵犯黄喉雄蜥蜴的领土，而且只建立一小块领土，足以保护一条雌蜥蜴不受黄喉雄蜥蜴的侵犯。橙喉雄蜥蜴比蓝喉雄蜥蜴强壮，能打败蓝喉雄蜥蜴，一旦黄喉雄蜥蜴变少了，橙喉雄蜥蜴又能够大肆扩张领土占有多条雌蜥蜴，这样我们又回到了起点，开始新的一轮循环。观察的结果表明，这三种雄蜥蜴的频率，每4～5年循环一次。

    2007年，同一个研究小组在另一种蜥蜴——生活在欧洲的胎生蜥蜴身上也发现了类似的现象，只不过颜色标记不在喉咙，而在腹部，分别是橙腹、白腹、黄腹。蜥蜴能看到紫外线，在它们的眼中，白色和蓝色很相近。这两种蜥蜴有如此相似的行为模式，连颜色的对应也一致，这种现象是分别进化出来的，还是从共同祖先那里继承下来的？它们的共同祖先出现在1亿7500万年前，也许从那个时候开始它们就不间断地在玩着“石头－剪刀－布”的游戏一直玩到现在。

    这个游戏出现的时间也许还要早得多，连大肠杆菌这么简单的生物也能玩。有的大肠杆菌菌株分泌大肠杆菌素，这是一种毒素，能杀死其他大肠杆菌菌株（简称敏感菌）。但是有的大肠杆菌菌株发生了突变，对该毒素有抵抗能力（简称抗药菌）。分泌毒素的菌株（简称毒素菌）本身对毒素有免疫力，但是它们是通过让细胞破裂的方式释放毒素的，要牺牲掉一部分属于自己菌株的细菌，还要耗费能量制造毒素，碰到抗药菌就处于劣势。抗药菌是通过改造一个原先用来吸收营养的受体来获得抗药能力的，影响了营养的吸收，与敏感菌相比又处于劣势。2002年，斯坦福大学的研究人员通过计算机模拟发现，在一定的条件下，这是一种“石头－剪刀－布”的游戏：敏感菌通过最快速的增殖打败抗药菌，抗药菌通过较快速的增殖打败毒素菌，而毒素菌用毒素杀死敏感菌。2004年，耶鲁大学的研究人员用老鼠做实验，在老鼠肠道中分别接种这三种菌株，证实了理论预测。

    既然从大肠杆菌到蜥蜴都在玩“石头－剪刀－布”游戏，它可能是一种普遍现象，可能许多种生物在生活的许多方面都在玩。人类的行为虽然复杂，但往往可以简化成与雄蜥蜴的交配行为类似的三种策略：进攻、防御和偷袭。进攻常常能战胜防御（所以有“进攻是最好的防御”的说法），但是进攻的时候也暴露出了弱点让偷袭者有机可乘，而防御者就不容易让偷袭者得逞，这样就形成了“石头－剪刀－布”的循环。我们人类除了在用手势玩“石头－剪刀－布”游戏，也许在生活中也在不知不觉地进行着类似的博弈。

2009.7.6.

（《中国青年报》2009.7.8.）

问：新车里面能闻到特殊的味道，会有害吗？

答：新车味道是由汽车内的塑料、地毯、胶粘剂等散发出来的挥发性有机化合物（VOC）造成的。有的人喜欢闻新车味道，但是这都是些有毒气体，包括苯、甲醛、丙酮、苯乙烯、甲苯、环己酮等几十种。据澳大利亚国协科学与工业研究组织的研究，新车内VOC的浓度非常高，每立方米空气中VOC含量能高达64毫克。做为对比，刚装修过的大楼内的VOC浓度大约是每立方米20～40毫克，旧大楼里的VOC浓度一般低于每立方米1毫克。当VOC浓度高于每立方米10毫克时，就可能导致头疼、恶心、喉咙疼痛、乏力等中毒症状。长期接触VOC能导致癌症、畸胎、损害肝脏、肾脏和中枢神经等。

随着时间的推移，车内VOC的浓度会逐渐降低。在过了一个月后，车内VOC浓度会降低大约60％。六个月后，车内VOC的浓度降到每立方米1.5毫克。两年后车内VOC的浓度降到每立方米0.4毫克。车外VOC浓度仅为每立方米0.1毫克。车内VOC的浓度也与温度有关，随着气温的升高（例如夏天在烈日下行驶），VOC的浓度也增高。

为了避免VOC的危害，新车买来后，至少在前六个月应该尽量开窗驾驶。解决新车味道的根本办法则在于要求厂家使用更环保的材料。

http://pubs.acs.org/cen/whatstuff/stuff/8020stuff.html

（编写：方舟子）

问：汽车内的装饰材料是不是会造成车内空气污染？

答：即使在新车已使用了相当长时间，“新车味道”已经消失之后，汽车内的装饰材料还会继续释放出有毒物质造成车内空气污染。根据美国密歇根州的“生态学中心”的研究，阳光照射导致的温度升高能使汽车内装饰材料释放出多溴联苯醚（PBDE）和邻苯二甲酸酯。PBDE用做阻燃剂，邻苯二甲酸酯则用于软化塑料，它们是座垫、扶手、地毯和塑料配件的成分。温度越高，它们的释放量越多。在夏天太阳的照射下，车内温度能高达88摄氏度。阳光中的紫外线能促使化学物质的降解，让PBDE变成更危险的物质。这些化学物质能通过灰尘被司机或乘客吸入体内，能导致听力损伤、肝损害、早产、性早熟、婴儿出生缺陷等危害。

开车时摇下窗户增加车内通风、使用遮阳板、把车停在阴凉地方，这些做法可以减少这些化学物质的释放、降解。更根本的，汽车厂家应该淘汰含有这些化学物质的装饰材料，改用更环保材料。

http://www.ecocenter.org/dust/ToxicAtAnySpeed.pdf

（编写：方舟子）

问：使用汽车空调会对环境造成多大的影响？

答：在1994年以前，汽车空调普遍使用氟利昂做制冷剂。由于氟利昂对大气臭氧层的破坏极大，自1994年起，许多国家都已禁止氟利昂的生产，但是在此之前生产的汽车的空调还在继续使用氟利昂，从而将继续对臭氧层造成破坏。

四氟乙烷被用来取代氟利昂做为汽车空调的制冷剂。四氟乙烷虽然对大气臭氧层的破坏不大，但是却是一种较强的温室气体，其导致温室效应的能力是二氧化碳的1300倍。研究表明，在过去的10年内大气层中四氟乙烷的浓度有显著增加，在2001～2004年间翻了一番。为此，欧盟在2006年决定自2011年起禁止在新车空调中使用四氟乙烷，在2017年禁止在所有汽车空调中使用四氟乙烷。但是取代四氟乙烷的汽车空调制冷剂还在试验阶段。

使用汽车空调的另一个负面影响是增加了油耗。如果开车不用空调，每升汽油能够多开大约1公里。当然，取代汽车空调的天然冷却方法是开车时开窗。但是这种做法只适合于低速行驶。在高速行驶时这么做得不偿失，开窗加大了空气阻力，也增加了油耗。

（编写：方舟子）

问：洗车会对环境造成什么影响？

答：专业洗车店通常有循环水处理设备，废水经过滤后排入市政的污水处理系统，对环境的影响相对较小。但很多人喜欢自己洗车，或在没有专业设备的路边小店洗车。这样非常浪费水（特别是用胶皮管淋洗的方式），而且废水大多流进街道上的雨水口，进入雨水系统。城市雨水系统与污水处理系统是不同的，雨水系统收集天降雨水，通过管道送入城市附近的河流和湖泊等，其作用是为街道排涝并向城市水体补水。进入雨水系统的污染物，会直接污染天然水体，是溪流、江河、湖泊和海洋污染的主要来源之一。

自己洗车时，如果附近有雨水、中水等非饮用水可以利用，就不要用自来水；不要用冲洗能力差、用水量大的胶皮管淋洗，结合手工擦洗和高压水枪冲洗可以用更少的水收到更好的清洗效果；选用环保型的清洗产品；尽量将含有清洗剂的废水倒进卫生间的下水系统，如果这样做比较困难，也可以把废水倒在草地、沙地上，让它们渗进泥土，总之不应让废水进入雨水口。当然，有条件的话，最好的选择还是去专业洗车店。

（编写：碧声）

问：有哪些汽车部件应被回收？

答：汽车是一个很复杂的机器，包含有各种大大小小的零部件。有些部件或材料是常用的东西，很容易重复使用。有些则含有对环境有很大破坏作用的危险物品，必须适当的回收。因此，无论是在汽车需要更换部件时，还是车子本身面临报废处理时，都要小心处理各种部件。

汽车经常需要更换引擎和其他部件的润滑油。换下来的废机油包含很多对环境不利的化学物质，它们可以大规模地污染地下和地表水源。因此换油的时候最好是到专业的服务公司去作。如果自己换油的话，要小心把废油收集起来，交给附近的回收部门处理。

车上的蓄电池是另一个很危险的部件。蓄电池里用大量的铅和硫酸，可以使人中毒。更换下来的蓄电池绝对不能当作垃圾抛弃，而应该交给回收部门妥善处理。

汽车轮胎体积很大，所用的橡胶结实耐用，不易分解，也是造成环境污染的一个大因素。但橡胶回收以后，可以破碎而制成跑道、游乐场地面等等建筑材料。因此回收轮胎是很重要的一项环保措施。

除了上述这些需要经常更换的部件以外，汽车其他部件通常只是在报废之时由专业人员回收。他们可以根据车子的状况把还可以用的部件拆卸下来重复使用到其他车辆上面，其后，车体所用的金属、塑料、橡胶和其他材料可以逐一回收，只有实在无法回收的部分才当作垃圾处理。

现代环保工程的一大目标是使汽车能做到百分之百的回收率，也就是说所以的部件都可以回收使用。如果不能回收便应该使用容易被自然生物降解的材料，以保证环境的安全。

（编写：程鹗）

问：为什么废弃汽车轮胎要回收？

答：汽车正在中国日益普及，在给人们日常生活带来许多便利的同时，也带来了一系列的环境和污染问题。在人们比较熟知的汽车废气和噪音污染之外，汽车用过的废旧轮胎也是一个很大的污染源。

汽车轮胎体积很大，其外胎是用结实耐用的橡胶材料制作。然而，轮胎往往是在最外层的纹路被磨损以后就必须报废更换，遗留下相当多的橡胶垃圾。橡胶在自然条件下极难分解，这样的废旧轮胎被遗弃后就可能成为永久的垃圾。如果按照普通垃圾掩埋的话，轮胎不仅会占用巨大的体积，而且埋在地下的橡胶还会将地下的甲烷气体吸取出来送上地面，加剧环境污染和温室效应。轮胎里残存的重金属元素也会逐渐渗透进地下水造成污染。废旧轮胎堆积的地方还极其容易发生火灾。大提交的橡胶着火后非常难以扑灭，有时候甚至能连续烧上几个月不灭。橡胶着火后会产生大量的黑烟，其中包括各种氧化硫、氧化碳和其他的有毒气体，对周围民众造成直接的健康威胁，并对大气造成显著的污染。

幸运的是，废旧汽车论坛也并不是完全没有用处。其橡胶经过破碎处理后，是很好的弹性材料，可以用来制作小孩游乐场的地面、田径运动场的跑道以及其他类似的地面。在一些场合，处理过的废旧轮胎也可以作为建筑材料使用。因此，回收废弃汽车轮胎是一个非常重要的环保措施。

（编写：程鹗）

问：如果你在路上看到一辆排出黑色浓烟的机动车，你认为你该怎么做？顺其自然？还是采取其它行动？

答：我们许多人都有过这种经历：在拥挤不堪的交通中，跟在一辆不停排出蓝或黑色尾气的车后，无处躲藏，无奈而愤怒地吸入那呛人的气体。这些车辆不仅污染环境，伤害公众，一般情况下还是违法行驶，因为那种尾气根本无法通过国家尾气排放标准。

对这些车辆，我们不能顺其自然，而应该记下它们的车号，然后向本地车辆管理部门举报。车辆管理部门一般会对这些违法车辆进行相应的处罚。我们还可以在互联网上曝光它们的牌照号码，对这些车辆的车主造成一种道德压力。类似的作法在世界上许多国家（如澳大利亚和美国）也有。

（编写：太蔟）

问：开车有什么省油方法？

答：减少开车时的油耗不仅能够省下一些油钱，更重要的是能够减少对不可再生能源的浪费，降低污染物和温室气体的排放。一些人人可采用的省油技巧包括：一、养成良好的驾驶习惯，尽量避免急加速、急刹车、超速和突然快速移动这些能增加油耗的不良习惯。二、清除车内和后备箱内不必要的物品，不要把后备箱当储存室。多余的负载意味着更多的油耗。三、避免长时间怠速空转，怠速空转只是在白白耗油。但是另一方方面，关掉、重启发动机也能耗油并增加磨损，所以也不是短时间的怠速空转都要避免。一般来说，如果空转时间超过30秒，可以考虑关掉发动机。四、保持合适的车胎胎压。胎压太低增加油耗、车胎磨损，也不安全。五、发动机失调就应该即时调整。发动机的技术状况良好意味着燃油效率更高。六、定期清洗、更换空气滤芯。空气滤芯过脏造成进气阻力加大，降低了发动机的功率。一个干净的空气滤芯能省油达15％。七、避免过多的短途行驶，注意适当暖车。发动机过冷时会增加油耗，而过多的短途行驶意味着发动机经常处于冷状态。刚启动时不要马上加速，慢行几分钟后等发动机热起来了再加速。八、低速行驶时避免开空调，高速行驶时避免开窗，高速时开窗加大了行驶阻力，汽车需要耗费更多的汽油来保持速度。九、定期更换、使用合适的机油。机油降低了摩擦，从而降低了油耗。十、手动变速车尽量采用高档行车，切忌低挡高速行车。低挡行驶会消耗更多的能量。十一、见到红灯时提前收油，减少踩刹车次数。十二、在高速公路上行驶时使用定速巡航。十三、遇到上坡时，最好在爬坡之前就开始加速。十四、经常洗车，保持车辆清洁并打蜡可以减少空气阻力，从而降低油耗。

（编写：方舟子）

问：为什么开车时应该注意轮胎是不是充好气？

答：汽车在平直的公路上行驶时，受到的阻力主要来自两个方面：空气阻力和车轮与路面之间的滚动摩擦阻力。如果希望在这一行驶过程中节省燃油，就应该尽可能地减小这两个阻力。

空气阻力的大小主要由汽车的速度和形状决定：流线型越好的车受到的空气阻力越小。对于开车的人来说，除了注意不要在车顶上堆放货物破坏车型的流线型设计以外，没有其他什么方式可以有效地减少空气阻力。

滚动摩擦阻力则取决于轮胎与路面接触的面积大小和紧密度，以及路面的平滑程度。一个充满了气的轮胎，在平滑的路面上与路面接触面非常小，而且极富弹性，因此摩擦阻力相对来说非常小。气没打足的轮胎则不一样，轮胎的很大一部分会被压在路面上，造成极大的摩擦阻力。骑自行车的人都懂得这个道理，骑一辆没打足气的车比骑一辆打足了气的车可费劲多了。汽车也是一样，这个费劲的结果就是会多消耗很多汽油，不仅浪费能源而且污染环境。据估计，一辆车轮失去四分之一气体压强的汽车会比一辆打足了气的汽车多损耗百分之三的汽油。

汽车轮胎虽然封闭性能很好，里面的气体也是会逐渐地通过橡胶向外逸出。天长日久，轮胎的气压会逐步降低。因此，应该要经常性的检查轮胎的气压，如果压强不够就立即充气，这样一个很容易做到的事就可以节省很多不必要的能源浪费，减少空气污染。

当然，在炎热的夏天，也应该注意不要把轮胎的气打得太足，以免里面的空气受热膨胀而爆胎。

（编写：程鹗）

问：如何减少开车对环境的危害？

答：一辆车子的运行状态如何往往取决于平时的保养。一辆保养良好的车子不但开起来平滑而舒坦，而且可以减少耗能和对环境的危害。

汽车的引擎和传动系统需要定期的换油和检查过滤器、火花塞等关键性部件。否则发动机会发生燃烧不充分或产生的能量不能有效地使用。这都会造成浪费汽油和污染环境。如果汽车开动时尾气冒黑烟，就一定要检查维修，以免持续性地污染空气。定期检查车轮的气压也非常重要。如果轮子的气压不足，开车阻力会增加很多，带来不必要的能源浪费。

开车的时候尽量保持匀速，避免太多的突然加速或高速行驶也能达到省油的目的。平时还可以多留意一下车子里的东西，不要把不常用的重家伙留在车里载来载去，增加车子的行驶重量。

减少开车对环境的危害的更好的办法是尽量少开车。事先做好计划把各种要办的事集中在一次外出中办完，或者利用公共交通手段满足大部分日常生活需要。

（编写：程鹗）

问：我已有一辆私家车，有没有什么办法能让它变得更环保？

答：汽车是城市的主要污染源之一，它排出的温室气体也对全球变暖有贡献。你可以从下面几个角度去减少已有私家车对环境的污染。首先是尽量减少不必要的驾驶。如果你要去的目的地不远，那么你完全可以选择其他交通方式，例如步行或者骑自行车（这不仅能减少污染，还能锻炼身体）。这样你节省的将不仅仅是燃料开支，而且还减少了汽车排放的温室气体和其他污染物。其次，定期正确地保养汽车。让汽车始终保持良好的性能，这可以减少排放。第三，改进你的驾驶习惯和技巧。养成良好的驾驶习惯也可以减少排放。例如，当你等待时间较长的时候关闭发动机。尽量少使用车内空调，用开窗的方法给车内降温。第四，检查你的汽车的尾气排放是否符合标准，是否适用了尾气净化装置，尽量减少尾气中的氮氧化物和一氧化碳等污染物。

（编写：柯南）

问：怎样选择一辆比较环保的新车？

答：人们买车的时候有很多个人的因素需要考虑，比如品牌、式样、大小、价格等等。但如果在这些之外，还希望能选择到一辆比较环保的车子，则可以从下面几个方面考虑：

空气污染指标：这个指标是通过测量汽车尾气中的成份而得出的一个综合参数。这些尾气成份包括各种含碳的高分子化合物，各种氧化氮，细小颗粒，一氧化碳和甲醛等对空气有显著危害的分子。

燃料效益：也就是单位燃料（汽油或柴油）可以达到的里程数。一般来说，车型越大，这个里程数越差。新型节能车可以成倍地增加里程数，节省燃料。

温室气体指标：和前面的空气污染指标不同，这个指标专门测量汽车尾气中能影响地球气温变暖的气体的含量，主要包括二氧化碳、一氧化二氮和甲烷。

美国环境保护局为这些指标制定了严格的测量方式和标准。国际市场上常见的车型的这些指标可以在很多网站上查到。它们对选择环保的新车是很有价值的参考数据。

（编写：程鹗）

问：什么时候能买到氢燃料的车辆？

答：作为燃料而言，氢是对环境最理想的了。接触过一点化学的人都知道，氢分子和氧分子结合会产生水分子，同时释放能量。也就是说，如果我们点燃氢气，在获取能量的同时，唯一的副产品就是纯水。既没有烟，也没有废气，也就没有任何污染。同时也因为如此，这样的燃烧非常充分，效率接近百分之百。发射卫星和宇宙飞船的火箭用的就是液态氢甚至固体的氢作燃料的。

那么，这么理想的燃料是否能用到日常的汽车里呢？

使用氢燃料也有其困难之处。氢是自然界最轻的元素，氢气的比重极低。在正常情况下，很大的一罐子里其实并没有多少氢气。因此火箭上需要用液态甚至固态的氢，才可能带足了燃料。但液化氢需要极低的温度，在日常生活中是办不到的。汽车上能用的，只能是适当压缩了的氢气。氢气的易燃性也注定了它的危险，如果不留神的话容易引起爆炸或火灾。因此，无论是汽车上的燃料箱和公路边的加气站，都需要满足一定的安全设计要求。

目前正在研发和实验的氢燃料车子有两种类型。一种是直接燃烧氢气作动力。这种内燃车原理上和烧汽油的车子没多大区别。另一种更有效一些，它是让极少量的氢分子和氧分子在特殊的容器内发生化学反应，然后将其释放的能量转化为电能而通过电动机来驾驶车辆。这两种类型的车辆现在都已经有了雏形，并在实用中检验。事实上，氢燃料发动机也可以做得很小，用到摩托车和自行车上。

但是氢燃料的车辆离大众化的推广还有相当的距离。一方面是车子本身的成本太高，一般人负担不起。另一方面是没有像现在满街都是的加油站那样的加氢站，出门后没法加气。在北美和欧洲的一些国家，一种叫做“氢气公路”的计划正在逐步展开。其目标是在一些公路沿途兴建这样的加气站，使得氢燃料的车子有出远门的可能。也许，在未来的十来年内，人们就可以普遍地使用氢燃料的车子了。

（编写：程鹗）

问：一个人从北京到广州，开车、乘火车和乘飞机分别耗能多少，二氧化碳“足迹”多大？

答：在现代社会里，出门旅行已经是一件很平常的事。即使是长途旅行，或乘火车，或乘飞机，甚至自己开车，都有很多选择。人们通常会按照自己的喜好、时间需要以及经济条件来决定旅行方式，但很少会考虑到这些旅行方式所消耗的能量和造成的污染。

事实上，长途旅行和货物运输在近些年来已经成为耗能和污染最大的源泉之一。世界上每年出产的石油中的绝大部分被消耗在客货运输上，因此而产生的污染，包括影响地球温度的二氧化碳排放更是不可低估。因为这个缘故，很多国家开始注意搜集这方面的统计资料，以供乘客参考。

因为各个国家生活方式和火车燃料种类不同，其结果能相差很大。比如说，无论是火车还是飞机，如果乘客稀少，属于半空状况，那么其能源效率显然会很差。而对于飞机而言，其起飞时消耗的能源远远大于在高空飞行时需要的能源。所以，短途飞行的效率会远远小于长途飞行的效率。私人开车情况更是难以统计，不同车型和车里有几个乘客都会显著地影响到能源使用的效率。

简单地估计，一个人坐火车每公里会耗油0.07升，坐飞机则会耗油0.16升，自己开车则可能耗油0.3升。同时，坐火车会释放53克二氧化碳，坐飞机则有301克，自己开车为177克。从北京到广州的距离大概有两千五百公里。那么，一个人乘火车会耗油175升，释放二氧化碳132千克；如果乘飞机则耗油400升，释放二氧化碳752千克；而自己开车会耗油750升，释放二氧化碳442千克。

由此可见，乘火车是最为环保的旅行方式。当然飞机也有自己的优势，乘飞机能节省很多时间，在某些旅行途径中飞机能走直线距离而火车或汽车可能需要绕道而行。如果自己开车的话，多带几个乘客也可以数以倍记地增加能源效率和减少污染。

（编写：程鹗）

问：一个人乘公交车和乘轿车旅行同样的距离（比如说10公里），在能源消耗上一般相差多少？

答：如果单纯地比较车子，公交车显然会比轿车消耗更多能量。具体消耗的数目会随车型和燃料而异，大体说来，一辆公交车开行10公里大约会耗能100兆焦耳，而一辆轿车只需要大概8兆焦耳的能量。也就是说，公交车耗能是轿车的十几倍。

换句话说，如果公交车上只坐了一位乘客，那么这位乘客因此会比他自己开车多耗了十几倍的能源。但是，如果那公交车上同时坐了十多位乘客，那么坐公交车就开始节省能量了。

在欧美的一些国家，公交车乘客比较稀少，平均起来很少能有十个乘客。在这种情况下，公交车并不省油。但在中国，乘客一般都会很多，所以公交车应该比私人轿车或出租车省油。而且，公交车即使没有乘客也得空开而耗油，所以，只要公交车没有停开，坐公交车总是可以省去自己开轿车那部分汽油消耗。

（编写：程鹗）

问：骑自行车和开汽车相比，能省多少能量？

答：骑自行车的缺点是显而易见的：容易发生车祸；容易疲劳；不适合在恶劣的天气条件下驾驶；不适合长途驾驶；容易被偷窃。优点也是显而易见的：不耗费化石燃料；不会排放有毒气体污染空气，在短距离行驶时这个优点尤其突出，因为汽车尾气造成的污染有60％是在刚刚启动的几分钟内造成的；没有噪音；占据的公路空间小；停车空间也小，一个汽车停车位能用以停6～20辆自行车；如果使用与公路平行而独立的自行车道，在8公里以内的行程中，自行车比汽车还快；锻炼了身体。

骑自行车究竟有多环保呢？这并不那么显而易见。我们可以从耗能的角度算一笔账。骑自行车并不是不耗费能源，而是要耗费体能，进而要多消耗食物。忽视了这一点，就会夸大了自行车的环保价值。骑自行车的平均速度大约是20千米/小时，在这种状态下，骑车者比安静时多消耗的体能大约是17千焦/千米。消耗的体能需要用食物来补充，食物中的能量大约只有22％被骑车者利用。这样，骑车者多耗费的食物能量是77千焦/千米。食物的生产、制造也要耗能，大约是食物本身的能量的5.75倍。因此，骑车者多耗费的总能量是443千焦/千米。我们来和汽车的耗能做个比较。汽车的能耗大约是2.5～3.8兆焦/千米。也就是说，即使骑车要多消耗体能，但是耗费的能量还是比汽车少得多，汽车的能耗是自行车的6～9倍。

http://opim.wharton.upenn.edu/~ulrich/documents/ulrich-cycling-enviro-jul06.pdf

（编写：方舟子）

问：骑摩托车和开汽车相比，哪一种对环境的影响更大？

答：摩托车比汽车省油，行驶相同距离耗费的汽油大约只有汽车的一半甚至更少。但是这并不意味着摩托车比汽车更环保。除了摩托车的噪音比汽车大这个明显的事实之外，还有一个不那么明显的事实：摩托车尾气排放造成的污染比汽车严重，行驶相同距离时摩托车排放的污染物高达汽车的15倍。这些污染物主要是烃类和氧化氮。根据欧洲委员会的报告，摩托车虽然只占欧洲行驶车量的5％，但是到2010年时其排放的烃类污染物将占到欧洲排放的烃类总量的14％。

造成摩托车尾气污染严重的主要因素是政府部门对摩托车尾气排放的管理不像汽车那么严格。美国、欧洲各国政府都对汽车尾气排放制定了严格的标准，迫使汽车厂商设计、生产更环保的汽车引擎，但是这并不适用于摩托车的生产。这种状况正在改变。例如，美国加利福尼亚州在2004年通过立法，要求降低摩托车的烃类和氧化氮排放量，从1975年标准的5.0～14.0克/千米降低到只有0.8克/千米。解决摩托车排放问题的根本办法是用电池取代汽油做为能源。开发中的氢能燃料电池摩托车将会是零排放的，而且几乎没有噪音。

（编写：方舟子）

问：我看到马路上行驶的电动自行车数量越来越多，它是环保的交通工具吗？它对环境是否也有副作用？

答：电动自行车属于助力自行车的一种。和较早流行的内燃机助力车相比，电动自行车采用电池驱动电动机从而向前运行，这消除了废气和污染颗粒的排放——这些污染物通常是造成城市环境恶化的罪魁祸首之一，它们不但让人们难得一见蓝天，而且还影响着人们的健康。电动自行车不会对城市环境直接造成污染，因此它可以被认为是环保的交通工具。

不过，你需要为电动自行车的电池充电，而充电所需的电能是由发电厂提供的。如果发电厂利用煤炭等化石燃料作为能源，这相当于你在使用电动自行车的时候仍然向大气中排放了二氧化碳等温室气体。不过，一辆电动自行车行驶1公里造成的二氧化碳“排放”要小于一辆汽车的排放。从这个意义上说，电动自行车仍然是较环保的交通工具。要完全解决这个问题，需要对能源结构进行大的调整，例如用风力和太阳能发电代替火电。

另外，电动自行车使用的电池如果处理不当也可能造成环境污染。目前国内电动自行车通常使用铅蓄电池。而铅是有毒的重金属。铅蓄电池的制造和回收都需要妥善处理才能避免对环境造成破坏。

（编写：柯南）

问：1升汽油燃烧后，会产生多少二氧化碳？

答：1升汽油大约重1斤半（0.756公斤），燃烧后会产生近5斤（2.4公斤）的二氧化碳。乍听起来，这有些令人难以置信。其实，这后面有很简单的科学道理。燃烧汽油产生的二氧化碳的主要重量，不是来自汽油本身，而是来自空气中的氧气。

汽油燃烧时，其中的碳和氢分离。氢和氧结合生成水。碳和氧结合生成二氧化碳。

化学告诉我们，在二氧化碳中，每个碳原子，和两个氧原子结合。碳的原子量是12，氧的是16，所以每个二氧化碳分子的原子量是2×16+12=44。

因此，为了计算1升汽油燃烧产生的二氧化碳量，我们应该把汽油中的碳的含量乘以3.7（44/12）。

按重量算，汽油由87%的碳和13%的氢组成。1升汽油中含碳约657.72克。我们用把这个数乘以3.7，就得到2.4公斤的二氧化碳。

（编写：太蔟）

问：飞机尾气排放对大气影响多大？

答：天气晴朗的时候，飞机在高空中飞过时有时会在后面留下一条长长的白带，久久不散。作飞行表演的时候，因为使用了添加剂，这种白带尤其明显，还常常被染成五彩多色，蔚然壮观。

飞机的发动机使用的是高效率的航空汽油，燃烧后基本上没有烟，而是释放出大量的二氧化碳气体和水蒸气。在八千米以上的高空，水蒸气喷出后遇到寒冷的大气层，会因为过冷而瞬时间凝聚成无数小水滴或小冰粒。我们看到的白带就是因为这些水滴或冰块对阳光的折射效果。不要小看这些因为飞机尾气所形成的白带，它们实际上是相当大的，其宽度平均有两公里（也正因此我们在地面上就能清晰地看到），而且经久不散，往往在飞机过后还能保持几个小时才逐渐消散。

在这个高度的大气层里，自然存在的水分子是很少的。但随着人类航空活动越来越活跃，由于飞机尾气所带来的高空水汽成为影响气候的又一个人为因素。这些水汽既会把太阳光反射出去，使得地球的温度降低，又会把地球表面向外辐射的热量反射回来，使地球温度升高。两下相比，使地球温度升高的作用会超过降温的作用，这一效应在夜间和冬天尤其显著。

当然，地球上空现在每天每夜都有许多飞机在穿梭飞行，其尾气所造成的效果很难定量地测定并与没有飞机时作比较。2001年9月11日，美国在遭受恐怖分子劫持飞机空袭之后，曾经不得已地全国禁空三天。在那三天里，除了少量军用和紧急飞机外，所有飞机均停止飞行。这一国家灾难性的特殊时期不经意地给科学家提供了一个测量没有飞机尾气影响的天空环境。当时所作的测量表明，没有飞机尾气作用是，白天最高气温和夜间最低气温之差值比有飞机尾气时高出一个摄氏度。这表明飞机尾气对地球气候的影响是不能忽略的。美国航空航天中心在2004年的一项研究更发现在近二十年内由于航空数量的增加所带来的飞机尾气影响很可能足以解释这些年间地表温度的升高。

（编写：程鹗）

问：旅游时怎样才能减少对环境的破坏，做到“绿色旅游”？

答：旅游是一项很好的休闲活动，既能打开眼界、陶冶情操，也能强身健体、广交朋友。但旅游耗费也很大，这耗费不仅仅是个人钱财，还有各方面的能源损耗和对环境的破坏。有时候，因为旅途中时间匆促和劳累，便会在无意中浪费能源，不必要地增加二氧化碳足迹。那么，怎样才能减少这些浪费呢？

首先，选择旅馆时尽量选当地的小旅馆，他们往往比大型连锁店更注意节约。如果在旅馆里住上不止一天，可以告诉旅馆没必要每天换床单和浴巾。毛巾和浴巾晾干后重复使用可以节省洗涤和烘干的能源。白天不在旅馆时可以将暖气或空调以及照明灯关掉。

出门时，尽量使用公共交通，避免自己开车或坐出租车。租车时也尽量选择耗能少的小型车。在风景区时要注意维护周围环境，不要乱扔垃圾。爬山时应该沿着指定的途径进行，不要自己另辟蹊径，那样会破坏当地的植被。也不要采花折柳。美国有句流行口号，“除了脚印之外什么都不留，除了照片以外什么都不取。”这是出外欣赏风景的一个好习惯。

在有些地方还有一些志愿者活动，大家一起到旅游胜地去清理垃圾或其他的有益的建设活动，也不失为“绿色旅游”的一个好选择。

（编写：程鹗）

    达菲在1999年10月上市，起初的反应平平，销量不佳，到2002年时，总共也只卖出了550多万盒（一盒含10粒75毫克达菲，相当于一个疗程的用药）。西方国家对药物宣传在法律上有很多限制，有的国家根本就禁止药厂为处方药做任何形式的广告，一种新药要让医生、患者知道其存在，本来就不容易。而且，长期以来，医生一直告诉人们，治疗流感没有特效药，最好在家中休息，多喝水，必要时自己服用缓解症状的药物。突然要流感病人改变习惯去看医生要药吃，更不容易。何况，达菲的作用只是让病程平均缩短了1.3天，对大多数人来说并没有吸引力。

    达菲的另一个卖点是能够预防流感。临床试验表明，在爆发流感的社区，连续服用达菲42天，能使流感发病率从安慰剂对照组的4.8％降低到1.2％。但是注射流感疫苗显然是更方便、便宜、更少副作用、保护时间更长的预防方法。所以这个卖点同样不太吸引人。

    随后的一些研究表明达菲并非是一种可有可无的奢侈品，对某些人群来说达菲可以是救命之药。儿童患流感后的最大威胁是可能并发致命的肺炎。一项研究表明，达菲能让患流感儿童并发肺炎的风险降低53％。另一项研究显示，病情严重的流感病人在服用达菲后，死亡率降低了71％。

    但是真正让达菲时来运转的，是2003年开始爆发的H5N1禽流感。实验证明达菲对这一亚型的禽流感有效。由于担心禽流感会在人群中传播，世界卫生组织建议储存达菲做好准备，各国政府纷纷向罗氏制药公司发去了订单。在2005～2007年间，各国政府订购的达菲有2亿盒之多。许多人乘机抢购、囤积达菲。达菲的年销售额接连翻番，2001年只有7600万美元，2005年一下子冲到13亿美元，2006年达到了21亿美元，此后有所下降，但今年的新型流感看来又会让达菲的销量创下记录：各国政府已为此订购了2亿多盒达菲。达菲成了罗氏公司的摇钱树。

    这完全出乎罗氏公司的预料。到2005年时他们发现达菲的生产已供不应求，主要原因是原料短缺。达菲是用从中国进口的八角茴香提取的莽草酸做原料生产的，生产1盒达菲要用到1.3克莽草酸，要从13克八角中提取。中国生产的八角绝大部分（90％）都已被罗氏公司用来生产达菲，产量难以再提高。幸好，在这一年美国密歇根州立大学教授约翰·佛罗斯特发现了通过大肠杆菌发酵生产莽草酸的方法，被罗氏公司采用，让达菲的生产不再受原料来源的限制，最大年产量可以达到4亿盒。其他研究者也发现了从其他植物提取莽草酸，或者干脆不用莽草酸，用别的原料合成达菲的方法。

    根据临床试验的结果，达菲非常安全，有少数人出现了恶心、呕吐、腹泻、支气管炎、晕眩等不良反应，但是服用安慰剂的人也都有人出现了这些不良反应，而且出现的比例差别不大。随着达菲大规模使用，出现了其他不良反应的报告，其中最广为人知的，是在2007年日本政府报告说，自2001年以来有128人在服用达菲后出现精神错乱，有8人因此自杀身亡。这些人以青少年为主，日本政府因此禁止让青少年服用达菲。罗氏公司对此回应说，严重的流感也会使某些人出现精神错乱，不能证明它是由于服用达菲引起的，而且迄今全世界已有5千万人服用达菲（其中60％的使用者在日本），即使这些精神错乱的病例是达菲引起的，比例也极低。美国食品药品管理局也认为不能确定达菲与这些病例之间的因果关系，但是为了慎重起见，要求在达菲的说明书中把精神错乱列为可能的副作用。

    流感病毒非常容易发生突变。达菲是通过抑制流感病毒的神经氨酸酶活性而起到抗病毒作用的。不同亚型的流感病毒的神经氨酸酶存在明显的差异，所以神经氨酸酶成了区分流感病毒亚型的标记之一。但是不同亚型的流感病毒的神经氨酸酶的活性中心的结构却都一样，达菲打击的正是这一活性中心，因此理论上说，达菲对所有亚型的流感病毒都会有效，包括新型的流感病毒。

    但是这并不意味着我们从此有了治疗流感的万能药。随着达菲大规模的使用，必然会出现具有抗药性的流感病毒，它们要么在神经氨酸酶的活性中心出现了突变，要么不需要神经氨酸酶的活性也能增殖，这样都会让达菲失去了作用。不过，发生这类突变的流感病毒的毒性或传染性都会减弱，比如已知一种抗药性流感病毒的传染性降低了100倍，几乎没法在人群中传播。近年来抗达菲的流感病毒越来越频繁地出现。在2008/2009年的流感季节，美国发现的H1N1流感病毒几乎百分之百地抗达菲，蹊跷的是，它们的出现似乎与达菲的使用无关。幸好，随后出现的新型H1N1流感病毒仍然对达菲敏感，让达菲再次成为了明星药物。

    我们无法预料达菲还会继续风光多久。我们可以预料的是，未来将会有更有效、副作用更低的抗流感病毒药物取而代之。一种药物通过了临床试验、获得了广泛使用并不能保证它的长命。由于抗药性，抗菌素、抗病毒药物的更新换代尤其迅速。反倒是那些声称已使用了几百上千年永不过时的灵丹妙药令人起疑。人类与疾病的较量，是一场此消彼长、无法叫停的竞赛。一劳永逸的灵丹妙药只出现在幻想中。

2009.6.15.

（《中国青年报》2009.6.17）

    这是一个连小学生都知道的科学故事：古希腊哲学家亚里斯多德（公元前384～322）认为物体的下落速度和重量成正比，物体越重，下落的速度越快。千百年来这被当成是不可怀疑的真理。但是年轻的伽利略（1564～1642）不信这个邪。他在比萨斜塔上当众实验，扔下了一重一轻两个球。在众人的惊呼声中，两个球同时落地。千年的教条被推翻了，一条新的科学定律——自由落体运动定律——被发现了。

    这个故事最早出现在伽利略晚年的秘书维维亚尼写的伽利略传记中。这本传记写于1654年（1717年才出版），此时伽利略已去世12年。按维维亚尼的说法，伽利略是在比萨大学任教期间（约1590年），当着其他教授和全体学生的面在比萨斜塔做的实验。但是伽利略本人的著作都没有提到在比萨斜塔当众演示，比萨大学的记录、伽利略同时代的其他人也都没有提到这个据说很轰动的实验，倒是提到了其他人在比萨斜塔做自由落体实验。由于当时的传记写作有喜欢夸大其词编造故事吸引读者的风气，许多人认为这个比萨斜塔实验不过是维维亚尼编造的一个传奇而已。

    还有人认为，伽利略根本没有必要去做这个实验，因为他用“思想实验”已经推翻亚里斯多德落体运动法则。伽利略在晚年（1638年）出版的《关于两门新科学的对话》一书中，详细介绍了这个思想实验。根据当时教的亚里斯多德物理学，每个物体在每种介质中都有一个自然下落速度，在同一种介质中，物体的下落速度和它的重量成正比，物体越重，下落的速度越快。伽利略据此设想，有一重一轻两个球，重球的下落速度将比轻球快。再设想把这两个球绑在一起，速度慢的轻球会拖慢速度快的重球，因此它们一起下落的速度应介于它们各自下落的速度之间。但是两球合在一起的重量大于重球，它们一起下落的速度又应该比它们各自下落的速度都大。这样就出现了自相矛盾，因此亚里斯多德的落体运动法则是不能成立的。

    伽利略对他的这番论证非常自信，认为无需进一步做实验，就已证明了物体的下落速度和重量大小无关。在真空中，这个结论无疑是正确的，因此很多物理学家、科学哲学家认为伽利略的论证简洁有力、十分精彩，是思想实验的典范。且不说推翻了亚里斯多德落体运动法则并不能就得出物体下落速度和重量无关的结论（速度和重量还可以存在其他关系，例如非线性关系），严格地说，伽利略的思想实验并没能推翻亚里斯多德落体运动法则。人们往往误以为这个思想实验是关于真空中的自由落体。其实不是，它针对的是任一介质中的自由落体（亚里斯多德物理学不相信真空的存在）。而在有介质时，下落速度并非都与重量无关，在某些条件下物体越重，下落速度越快（例如在粘性介质中，具有相同的投影面积的物体，它们的下落速度和质量的开方成正比）。

    既然伽利略的思想实验出现了与事实不符的结果，那么它的推理过程就有不严谨之处。伽利略在推理时承认亚里斯多德的这一前提：每个物体下落时都有一个自然速度。那么把两个球绑在一起，还能不能做为一个物体看待？如果它是一个物体，它就获得了一个新的自然下落速度，应根据它的新重量来算这个新速度（即比重球的速度要大），而不能再根据两个球分别下落的速度去计算新速度，这样就不存在矛盾。如果它不是一个物体，轻球会拖慢重球，但是这时轻球的重量不能加到重球之上，不存在一个有二者的重量之和的新物体，不能根据重量之和算出另一个更大的速度，这样也不存在矛盾。亚里斯多德可以反驳说，伽利略之所以会认为有矛盾，是因为他一方面把绑在一起的两个球当成两个物体，一方面又当成一个物体，自己自相矛盾造成的。

    所以伽利略的思想实验并不能像他认为的那样清楚地证明亚里斯多德的理论有内在矛盾，最多表明其中可能有问题，孰是孰非，仍然要靠实验来解决。伽利略虽然声称无需实验，但在书中还是提到了两个否定亚里斯多德理论的实验：从200肘尺（1肘尺大约等于半米）处扔下一个100～200磅的炮弹和一个只有半磅的步枪子弹，前者只比后者领先一掌距（23厘米）落地；从100肘尺处扔下一个100磅的铁球和一个1磅的球，前者只比后者领先2指宽落地。但是伽利略既没有在书中明确说是他本人（即书中人物萨尔维亚蒂）做的实验，也没有说这是在比萨斜塔做的实验（第一个实验明显不可能是在比萨斜塔做的，因为塔高只有50几米）。那么伽利略究竟做没做过自由落体实验？如果做过的话，是不是在比萨斜塔做的？是不是当众做的？

    伽利略在另一处倒是明确地到他曾经在高塔上做落体实验。伽利略在比萨大学当数学教师期间，写了一部没有出版的手稿《论运动》（写于约1590年），其中5处提到在“高塔”或“塔”上做的落体实验。这5处，只有一处是为了反驳亚里斯多德理论，是以反诘语气提出的（“如果两块石头从一座高塔同时扔出，一块的大小是另一块的两倍，那么谁会相信，在大石头已落地时，小石头只下落了一半路程？”），显然只是假设，而不是对真实实验的描述。剩下的4处是在描述实验，其中一处更是明确地说他本人经常在高塔上做试验，但是不是为了否定亚里斯多德理论，而是为了验证他提出的一个新的落体定律：落体的速度和物体的密度成正比。原来此时伽利略并不完全否定亚里斯多德理论。他认为，在真空中，如果是相同材料做的物体，那么它们的下落速度和重量无关；但是如果是不同材料做的物体，那么下落速度和它们的比重成正比。假如扔下一个金球和一个银球，由于金的比重大约是银的两倍，伽利略认为金球应领先银球一半的距离先落地。

    伽利略说他经常做的实验是同时抛木球和铅球的实验。他报告一个奇怪的现象：一开始木球的下降速度比铅球还快，之后铅球逐渐赶上木球，领先木球落地。根据现在的物理学知识，如果考虑到空气阻力，铅球领先落地是预料中的，但是木球一开始领先铅球，则似乎是荒唐的。因此有人怀疑伽利略是不是真的做了实验。

    上个世纪80年代初，两名美国科学家米克里奇和塞特尔重复了伽利略的实验。他们让51名学生做实验，一手握铁球，一手握木球（二者重量比约为10倍），两手朝下，同时松手让球下落，并对整个过程进行摄影。对摄影结果进行比较，发现在大多数（占88％）实验中，一开始木球的确明显领先铁球。原因不是由于物理定律不成立，而是由于人们在扔球时，会下意识地先松开负重较轻的那一手（可能是因为人们要用更大的劲握住重球，因此松开要稍慢一些）。伽利略报道的这个奇怪结果，恰恰证明了伽利略的确在高塔上做过落体实验。既然他用不同材料的物体做过落体实验，那么也应该用相同材料的物体做过。维维亚尼很可能是根据《论运动》中的这些叙述，夸大成当着众人的面在比萨斜塔做演示。在维维亚尼的故事中，伽利略是为了证明用相同材料做成、重量不同的物体的下落速度相同，这与伽利略当时的观点相符。

    伽利略通过实验发现如他预料的，比重大的物体的下落速度略快于比重小的，但是并非如他的假说所预言的下落速度与比重成正比。伽利略想出了别的假说试图解释为什么实验结果与理论的预测不符，以及为什么比重小的物体的下落速度一开始会比比重大的快。他最终放弃了原先的假说，得出了正确的结论：在真空中（或在介质阻力可忽略时），任何物体，不管其重量、形状和比重，下落速度都是一样的。

    伽利略对自由落体的研究的各个方面，分开了看都并非他的首创。古罗马哲学家卢克莱修（公元前99～公元前55）在承认在介质中落体速度与重量成正比的同时，也正确地指出在真空中所有落体的速度都将一样快。早期基督教神学家斐罗庞努士（490～570）在给亚里斯多德的著作做注解时，指出试验能证明亚里斯多德的落体法则是错误的，如果从同一高度扔下重量差别很大的两个物体，它们落地的时间差异将会极其小。这是首次有关落体实验的记载，斐罗庞努士很可能只是在叙述前人的实验。在伽利略时代，也有多人在他之前做了否定亚里斯多德理论的落体实验。1544年，意大利历史学家法奇在一篇有关炼金术的文章中顺笔提及试验否定了亚里斯多德的落体法则。1576年，先于伽利略担任帕多瓦大学数学教授的莫勒提报告说，如果从塔顶扔下相同材料但不同重量的物体，或者相同体积但不同材料（铅球和木球）的物体，它们将同时落地。莫勒提声称他做了多次试验都得到了这个结果。1586年，比利时数学家斯蒂文详细报告说他以前做过实验，从30英尺高处让重量相差10倍的两个铅球落到木板上，将只听到一声落地的声音。

    甚至思想实验也并非伽利略的独创。意大利数学家贝尼德蒂在1585年出版的书中，已提出了一个否定亚里斯多德理论的思想实验：假设两个重量相同物体由一根线连着一起下落，按亚里斯多德的说法它们的速度将由它们的总重量决定；再假设在下落过程中这根线断了，这两个物体将保持原来的速度下落，但是重量只有合起来时的一半了，因此下落的速度和重量无关。伽利略的思想实验可以说是这个思想实验的改进版。

    但是只有伽利略历时多年，通过系统实验彻底解决了落体运动的问题。他不再满足于做扔球这种简单的定性实验，而是设计出了定量测量落体速度的实验：让球从光滑的斜板上滚下，测定在某个时间点球与起点的距离，从而不仅证明在阻力可忽略时下落速度与物体重量无关，而且证明自由落体运动是一种速度不断增大的匀加速运动，下落的距离正比于时间的平方。这才是我们现在说的自由落体运动定律。伽利略对物体运动的系统研究，为现代物理学奠定了基础。

    伽利略在研究自由落体的过程中，不仅做理论上的思辨提出假说，而且做实验对假说进行验证，根据实验的结果对假说进行修正，根据新的假说再对实验进行改进。这是历史上首次系统地应用科学方法。虽然受古希腊自然哲学家和当时的风气的影响，伽利略也热衷于在其公开著作中做逻辑思辨，有时甚至声称通过思辨而不做实验也能解决问题。但是他实际上更注重实验。在1640年的一封信中，伽利略如此说：“追求真理的可靠途径是把实验放在任何推理的前面，我们相信后者将会含有（至少是隐含）谬误，而一个合理的实验不可能与真理相对立。”在伽利略之前，从来没有人如此强调实验的重要性。所以伽利略被爱因斯坦称为现代物理学乃至现代科学之父，当之无愧。

2009.5.29

（《经济观察报》2009.6.8, 2009.6.15）