天文學(xué)最浪漫

天文學(xué)是當(dāng)之無(wú)愧最浪漫的學(xué)科。比如，我有一次給小學(xué)四年級(jí)學(xué)生講流星雨，談到自己2007 年看流星的事情，一個(gè)小女孩馬上問(wèn)我:“你許愿了沒(méi)有?”繁星與明月自然是天文學(xué)自發(fā)浪漫的要素，但下面這句話(huà)可能浪漫得有點(diǎn)流氓:“做個(gè)好姑娘，吻我!”

其實(shí)這句話(huà)原文是Oh Be A Fine Girl Kiss Me.，取首字母縮寫(xiě)就是OBAFGKM，這些字母代表的是“哈佛分類(lèi)”——恒星光譜分類(lèi)的基本系統(tǒng)。

這個(gè)分類(lèi)系統(tǒng)由哈佛大學(xué)天文臺(tái)主導(dǎo)，從1900 年開(kāi)始，到1936 年基本結(jié)束，通過(guò)對(duì)幾萬(wàn)顆恒星的光譜觀(guān)測(cè)、測(cè)定，把天上的恒星按照氫譜線(xiàn)強(qiáng)弱進(jìn)行ABC 的分類(lèi)。后來(lái)人們才發(fā)現(xiàn)O 型星表面溫度最高，大概是30000~80000K，而M 型星只有2000~3500K，在光譜上O是藍(lán)色，M 是紅色，于是順序最后重排成了OBAFGKM。有了“哈佛分類(lèi)”，才有赫羅圖。赫羅圖的橫坐標(biāo)就是“哈佛分類(lèi)”——恒星的光譜型，縱坐標(biāo)是恒星的光度(一般用它的絕對(duì)星等)，它揭開(kāi)了研究恒星演化的序幕。

再來(lái)說(shuō)說(shuō)“做個(gè)好姑娘，吻我”的其他故事?！肮鸱诸?lèi)”工作的領(lǐng)導(dǎo)者是安妮#8226; 坎農(nóng)，她帶領(lǐng)近40 名女孩子，花了近40 年， 用5 架望遠(yuǎn)鏡完成這一工作。順帶一提，她們終生未婚。

1945 年美國(guó)為了幫助抗戰(zhàn)后中國(guó)天文的重建，決定送給中國(guó)一架坎農(nóng)的望遠(yuǎn)鏡。1952 年，當(dāng)時(shí)中國(guó)唯一的天文系——南京大學(xué)天文系成立，這望遠(yuǎn)鏡得以落戶(hù)南大。這是坎農(nóng)的5 架望遠(yuǎn)鏡中，唯一保存至今的實(shí)物。

Oh Be A Fine Girl Kiss Me，是天文學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的入門(mén)ABC。在男女更平等的今天，Oh Be A Fine Guy Kiss Me，也許這句從女孩子嘴里說(shuō)出的話(huà)，會(huì)比流星花園更浪漫。

“有型島”的楓香

公元1544 年，一艘駛往日本的船只在海上掠過(guò)臺(tái)灣島。船上的葡萄牙船員發(fā)現(xiàn)了這個(gè)在他們的海圖上完全沒(méi)有標(biāo)記的未知島嶼，遙遙地看見(jiàn)它被蒼翠茂密的森林覆蓋，兩個(gè)贊美的詞不禁脫口而出:Ilha Formosa! (美麗島!)從此，臺(tái)灣就有了Formosa(福爾摩薩)之別名。

從詞源上講，葡萄牙語(yǔ)的formosa 來(lái)自拉丁語(yǔ)的名詞forma，意思是“形狀”。Formosa 這個(gè)詞的構(gòu)成，和粵語(yǔ)的“有型”頗有異曲同工之妙。所以我覺(jué)得不如譯做“有型島”，這樣才更貼合原來(lái)的詞意。

1864 年，已經(jīng)在“有型島”采集動(dòng)植物標(biāo)本3 年的英國(guó)外交官斯文豪，邀請(qǐng)他的同胞、英國(guó)皇家植物園邱園的標(biāo)本采集員歐德漢姆同去那里尋寶。歐德漢姆欣然前往，采集了700 多份標(biāo)本，其中就包括在我國(guó)南方廣泛種植的園藝樹(shù)種楓香樹(shù)。兩年后，在廣州黃埔工作的另一名英國(guó)外交官漢斯根據(jù)歐德漢姆的標(biāo)本，正式把楓香樹(shù)的學(xué)名命名為L(zhǎng)iquidambar formosana，意即“有型島的楓香”。

又過(guò)了100 年，和“有型島”一水之隔的中國(guó)大陸?hù)[起了“文革”。期間，中國(guó)科學(xué)院植物研究所主持編寫(xiě)了一部重要的植物手冊(cè)《中國(guó)高等植物圖鑒》。在編寫(xiě)圖鑒的第二冊(cè)時(shí)，楓香樹(shù)的學(xué)名讓專(zhuān)家們傷透了腦筋。按照國(guó)際植物命名法規(guī)，一個(gè)有效發(fā)表的植物學(xué)名通常是不能隨便改動(dòng)的，可是Formosa 偏偏又是西方殖民主義者起的名字，美則美矣，廣大革命群眾實(shí)在無(wú)法接受。最后，科學(xué)規(guī)則沒(méi)有敵得住政治的壓力，楓香樹(shù)的學(xué)名被改成了Liquidambar taiwanensis，也就是“臺(tái)灣的楓香”。

“文革”終于過(guò)去了，扼住科學(xué)之喉的政治壓力不復(fù)存在了。在后來(lái)的各種植物學(xué)專(zhuān)著中，楓香樹(shù)的學(xué)名重新恢復(fù)為L(zhǎng)iquidambar formosana，連《中國(guó)高等植物圖鑒》在重印的時(shí)候，都悄悄廢棄了這個(gè)說(shuō)來(lái)可笑的修改。不過(guò)這都是人類(lèi)的折騰，楓香樹(shù)可不管它是來(lái)自“有型島”還是臺(tái)灣，照舊年復(fù)一年在深秋時(shí)節(jié)換上絢麗奪目的秋裝。

最“潮”減肥手術(shù)

胖子總是嘗試著各種減肥的辦法:節(jié)食、鍛煉、拉肚子等等。醫(yī)生們一般也不會(huì)閑著，不斷創(chuàng)造出奇異的減肥辦法。

一開(kāi)始，口腔科大夫做了一種特殊的牙套，帶上可以限制咀嚼動(dòng)作，想吃東西就不那么容易了。但這種自我虐待式的方法很難推廣，胖子們也不太容易接受，很快就成為了歷史。然后，外科大夫開(kāi)始在胃上打主意了。最早的做法是給胃上套一個(gè)網(wǎng)兜，限制胃的容量。但如果胖子們使勁吃，胃在“內(nèi)外夾擊”下很容易出問(wèn)題?，F(xiàn)在流行的做法，是給胃上一個(gè)環(huán)，在食管和胃的連接處，安裝一個(gè)可以在體外遙控調(diào)節(jié)尺寸的環(huán)。這就像是孫悟空頭上的金箍，通過(guò)調(diào)節(jié)這個(gè)環(huán)的大小來(lái)限制胖子吃飯的量。吃飯變成了少量多餐，一次只能吃一點(diǎn)，這樣減肥的效果是很驚人的，1 年能減掉超過(guò)25 千克的體重。這種“緊箍咒”盡管也需要外科大夫們做手術(shù)才能裝上，但如果你后悔了，不想要這個(gè)了，取下來(lái)后，胃還是原樣沒(méi)動(dòng)——唯一的不便是肚子要被打開(kāi)兩次。

目前還流行一種減肥手術(shù)，就是所謂的胃搭橋手術(shù)，手術(shù)是把食管直接連到腸子上，把胃繞過(guò)去。但胃并不切掉，而是掛在一邊，這樣能非常快速地減肥。

這種新潮手術(shù)也有問(wèn)題，很多人會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的副反應(yīng)，伴隨營(yíng)養(yǎng)不良、低血糖等問(wèn)題。但最近人們發(fā)現(xiàn)接受了這種胃搭橋手術(shù)的超級(jí)胖子，在體重大幅度下降后，胰島素敏感性明顯改善，糖尿病消失了。有研究認(rèn)為，造成這種情況有兩種可能:一是減肥后，身體脂肪和肌肉的比例回復(fù)到接近瘦人的水平，胰島素的敏感性得到改善，胰島承載的負(fù)荷也就相應(yīng)減低。另一個(gè)原因是食物不經(jīng)過(guò)胃的處理，直接進(jìn)入腸道，這樣就增強(qiáng)了對(duì)腸道能分泌胰高血糖素樣多肽1(GLP-1)細(xì)胞的刺激。更多的GLP-1 不僅能促進(jìn)胰島素分泌，還能促進(jìn)胰島的增生。減肥居然能治糖尿病，看上去很不錯(cuò)，不過(guò)提醒一下，這種手術(shù)只適用于超級(jí)胖子。

細(xì)菌不游蛙泳

夏天到了，游泳池中多起來(lái)的不只是人，還有細(xì)菌。雖然同在一個(gè)池中游泳，但是我們的肉眼看不見(jiàn)它們，它們所采用的游泳姿勢(shì)也和我們不同。對(duì)我們來(lái)人說(shuō)，在水里蹬一蹬腳，劃一劃手，總能往前游上一兩米。只要收腳和收手的動(dòng)作慢一點(diǎn)，就不會(huì)倒退，再一蹬一劃，人就能繼續(xù)前進(jìn)。這是蛙泳。但是對(duì)細(xì)菌們來(lái)說(shuō)，做這么一套動(dòng)作只能原地不動(dòng)(假如它們也有手和腳的話(huà))。因?yàn)樗鼈兪漳_收手那一下無(wú)論做得多慢，都能把它們重新拉回原處，所以它們來(lái)回地蹬腿和劃手，只能在原地晃來(lái)晃去。難道在它們的世界有一套不同的物理定律?

不同的不是物理定律，而是一個(gè)小參數(shù)——雷諾數(shù)。它反映的是物體慣性和流體黏度重要性的比重。雷諾數(shù)越大，說(shuō)明慣性的作用越大，流體黏度的作用越小。人、魚(yú)、蛙等宏觀(guān)生物在水里游泳，雷諾數(shù)的值都是幾千幾萬(wàn)的，這說(shuō)明慣性的作用遠(yuǎn)大于黏度的作用，水的黏度幾乎不用考慮，腿一蹬，光靠慣性就能跑很遠(yuǎn)。但是對(duì)于細(xì)菌來(lái)說(shuō)，雷諾數(shù)則為幾萬(wàn)分之一，黏度的阻力是主要的，慣性則幾乎沒(méi)有用。對(duì)它們來(lái)說(shuō)，在水里移動(dòng)，相當(dāng)于人要在糨糊里游泳一樣困難。

1977 年，愛(ài)德華#8226; 珀塞爾提出了一個(gè)定律:在低雷諾數(shù)條件下，任何對(duì)稱(chēng)的周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)都不能實(shí)現(xiàn)凈位移或凈速度。這就是說(shuō)，細(xì)菌可以采用某種不對(duì)稱(chēng)的、不回復(fù)的運(yùn)動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)在水中的移動(dòng)。事實(shí)上的確是這樣的，那些長(zhǎng)有長(zhǎng)尾巴的細(xì)菌，就是用一個(gè)馬達(dá)把尾巴往一個(gè)方向甩動(dòng)實(shí)現(xiàn)速度的，還有的細(xì)菌通過(guò)不斷地吞吃和排泄來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，這些都是只有一個(gè)方向、不對(duì)稱(chēng)、不往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。科學(xué)家們還在積極地建立類(lèi)似地模型進(jìn)行試驗(yàn)，以便將來(lái)能制造出在體內(nèi)自主移動(dòng)的醫(yī)用微型機(jī)器人。