小話筒探知大科學(xué)

孫寶國

中國工程院院士、食品和添加劑專家

"孫院士，您好！請問是什么契機(jī)或事件促使您選擇學(xué)習(xí)食品和食品安全這方面知識的？

在我讀書期間，我學(xué)習(xí)的是應(yīng)用化學(xué)，這為我在2005年轉(zhuǎn)到食品領(lǐng)域打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。食品領(lǐng)域是一個(gè)更廣闊的天地，讓我“樂不思蜀”。所以，對于青少年來說，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識是很重要的。

"現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于食品安全方面的傳言，您覺得有多少是謠言？

這方面我們沒有做過詳細(xì)統(tǒng)計(jì)。但我認(rèn)為，網(wǎng)上的信息不能輕信，也不能不信，我們不能人云亦云，要始終保持辯證思維和批判思維，通過資料收集和知識判斷，得到一個(gè)較為正確的結(jié)論。

"孫院士，現(xiàn)在好多零食的配料表一半都是食品添加劑，我們在選購時(shí)是不是要格外重視？

傳說西漢淮南王劉安發(fā)明了鹵水點(diǎn)豆腐，鹵水的主要成分是氧化鎂，鹵水就是古代的食品添加劑?，F(xiàn)代以來，從食品安全管理的角度，我們把鹵水叫食品凝固劑。2月8日，新版《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》正式實(shí)施。我們要以更科學(xué)的方式認(rèn)識食品添加劑，要了解使用食品添加劑的初衷，是為了提升食品質(zhì)量，保障食品安全。

享受美味，這是人的天性。學(xué)生喜歡吃零食，其實(shí)很多成年人也喜歡吃零食，但是我們老祖宗有一句話叫作美食不可多用。零食也好、主食也好，都要適量，并且要根據(jù)自己的具體情況。沒有垃圾食品，只有垃圾吃法。

"孫院士，您能不能概述一下我國香辛料的發(fā)展歷史，以及您研究合成出的高價(jià)值香料030和719呢？

我認(rèn)為，人類使用香料的歷史和人類文明史同樣悠久。我們國家香料的歷史也非常悠久，最早我們使用一些天然的香料，如花椒、八角、桂皮，但從食品安全管理的角度來講，這些香料沒有被歸到食品添加劑中。

我研究并合成了兩種香料——030（2-甲基-3-巰基呋喃）和化學(xué)式為甲基（2-甲基-3-呋喃基）二硫醚的719，這兩種香料最早都是在燉肉中發(fā)現(xiàn)的，它們風(fēng)味獨(dú)特、非常逼真，是肉香味的關(guān)鍵來源，白酒中也發(fā)現(xiàn)了030和719。談到719，1994年的時(shí)候，美國賣給我們的價(jià)格為1千克16萬元，比030還貴，但我們研發(fā)出來時(shí)，它每千克成本不到800元，使用這種香料的成本大大降低了。

"我們剛剛發(fā)現(xiàn)走廊和實(shí)驗(yàn)室里，都擺了酒瓶子，我們也知道您對酒也很有研究，您能不能詳細(xì)談一下？

提到酒，我和大家分享幾個(gè)觀點(diǎn)。我國的酒類發(fā)展大致是從米酒到黃酒，再到白酒這樣一個(gè)順序。從歷史發(fā)展角度，中國米酒可追溯到9000～1萬年前，到大約7000年前，我國釀酒技術(shù)比較發(fā)達(dá)，就有了黃酒，繼而是白酒，黃酒和白酒都是我們的國酒。我們主要研究白酒和黃酒，白酒只有我國在生產(chǎn)。

"您覺得我們青少年應(yīng)具有什么樣的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神，才能適應(yīng)未來的新趨勢和新變化？

作為青少年，首先要把基礎(chǔ)打牢，其次還要培養(yǎng)自己的興趣，上大學(xué)之后無論是學(xué)習(xí)哪個(gè)專業(yè)都要把專業(yè)知識學(xué)扎實(shí)。一個(gè)人的一生中很難做到學(xué)什么就干什么，也很難做到喜歡什么就干什么。在不同的階段，人可能會(huì)做出不同的選擇。因此，我們還要培養(yǎng)堅(jiān)韌不拔的毅力，遇到問題要努力去解決，哪里跌倒了就在哪里爬起來。

我希望所有的青少年都能夠努力學(xué)習(xí)，長知識、長本領(lǐng)，承擔(dān)起中華民族偉大復(fù)興的歷史使命。

朱進(jìn)

北京天文館原館長、研究員

"朱老師，您好！在地球形成后的幾十億年中，發(fā)生過多次小天體撞地球事件，其中也有不少給人類造成了損失，請問這是如何發(fā)生的呢？

各大行星及其他小天體均在各自軌道上環(huán)繞太陽運(yùn)行，若行星間的軌道存在交點(diǎn)，當(dāng)它們運(yùn)行到交點(diǎn)位置時(shí)，便可能發(fā)生碰撞。從數(shù)十億年的時(shí)間尺度來看，撞擊事件已發(fā)生多次。事實(shí)上，地球每年都會(huì)遭受直徑一二十米的較小天體撞擊。這類小天體在進(jìn)入地球大氣層時(shí)，會(huì)發(fā)生碎裂等現(xiàn)象，部分殘骸可能會(huì)落至地表，通常被稱為隕石。隕石是天文學(xué)領(lǐng)域極為珍貴的研究樣品。

"您剛剛提及，若直徑達(dá)十幾千米級的小天體撞擊地球，極有可能導(dǎo)致80%的物種滅絕。我有兩個(gè)問題向您請教，其一，若此類事件發(fā)生，人類該如何應(yīng)對？其二，剩余20%的物種如何存活？

直徑為一二十千米的小天體撞擊事件，對地球影響相對有限。大部分小天體在到達(dá)地球之前，就會(huì)爆炸、碎裂。

一部分小天體接觸地球后，會(huì)撞擊出直徑達(dá)100多千米的隕石坑。撞擊處不僅會(huì)發(fā)生森林火災(zāi)等惡劣情況，還會(huì)形成一層類似塵埃帶的物質(zhì)，將地球包裹。在此期間，無法進(jìn)行光合作用的植物會(huì)受到影響，進(jìn)而影響食草動(dòng)物，導(dǎo)致食物鏈被破壞，生態(tài)系統(tǒng)紊亂。最后存活下來的20%的物種，或許是原本就生活在極端環(huán)境中的微小物種。

小行星防御是世界各國共同開展的工作。若要阻止小天體撞擊地球事件發(fā)生，首先需做好觀測工作。截至目前，約95%以上直徑超過1千米的小行星已被發(fā)現(xiàn)。

"許多人認(rèn)為月球是由地球遭受的一次巨大天體撞擊形成的，您對此觀點(diǎn)有何看法？

關(guān)于月球形成一直存在不同看法。目前，普遍認(rèn)可的說法是，在太陽系形成早期，有一個(gè)類似火星大小的天體撞擊了地球，其部分物質(zhì)與地球部分物質(zhì)不斷演化，最終形成了月球。

"地球有月球1顆天然衛(wèi)星，火星有2顆天然衛(wèi)星，木星有數(shù)十顆天然衛(wèi)星，請問衛(wèi)星是如何形成的？

由月球起源來推演其他行星的衛(wèi)星的起源，是個(gè)很有趣的問題。一般而言，衛(wèi)星由撞擊形成的可能性較小。以太陽系中行星里面質(zhì)量最大的木星為例，目前已發(fā)現(xiàn)木星有70多顆衛(wèi)星，但最初僅發(fā)現(xiàn)4顆，即距離它較近、體積較大的伽利略衛(wèi)星及其他衛(wèi)星。我個(gè)人認(rèn)為，這些衛(wèi)星的形成和木星的形成及引力有關(guān)，而距離較遠(yuǎn)的衛(wèi)星，有可能是木星在后期俘獲的。

"您在研究過程中有沒有遇到什么特別棘手的問題呢？

對我們而言，希望能發(fā)現(xiàn)一些比較特殊且有趣的小天體。我曾在國家天文臺工作，從事小行星領(lǐng)域的研究。

約30年前，我參與過一個(gè)小行星搜尋項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)，項(xiàng)目組進(jìn)行了約4年的小行星觀測，發(fā)現(xiàn)了約2700顆小行星，其中獲得永久編號的有1000多顆。但在這些小行星中只有5顆是近地小行星，而5顆里約有2顆是潛在危險(xiǎn)小行星，它們體積較大，軌道與地球軌道距離較為接近。由于觀測所用望遠(yuǎn)鏡口徑固定，我們總期待在觀測中使用更先進(jìn)的探測器，并遇到更適宜的天氣條件，這需要努力與運(yùn)氣共同發(fā)揮作用。

"您對我們青少年有什么寄語嗎？

希望青少年能夠努力學(xué)習(xí)，在未來，可以投入更多時(shí)間仰望星空，多多關(guān)心我們的宇宙。

王康

中國科學(xué)院植物研究所博士

國家植物園科普館館長"

"王老師，您好！我們知道，生物分類方式遵循界門綱目科屬種的規(guī)則，它們的依據(jù)是什么呢？因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)很多明明基因上關(guān)系很近的植物，長得卻“判若兩人”。

界門綱目科屬種是生物分類當(dāng)中不同大小、不同等級的分類單位，我們依靠物種之間的差異去區(qū)分它們，這也是人類認(rèn)識世界的基本方法之一。

你說到有的物種親緣關(guān)系很近，但長得特別不像，可能是因?yàn)檫@些植物生長在環(huán)境差異巨大的地區(qū)，因此在長期進(jìn)化的過程中，為了適應(yīng)自然，它們的“身材”“皮膚”都出現(xiàn)了較大差異。還有另外一種情況，有的植物親緣關(guān)系很遠(yuǎn)，長得卻很像，這是因?yàn)樵谧匀唤缰?，如果有物種生活在同一個(gè)生態(tài)條件下，例如干旱，為了耐旱，你會(huì)發(fā)現(xiàn)大家的葉子都會(huì)很小，身上很堅(jiān)硬，可能會(huì)長著刺或出現(xiàn)其他現(xiàn)象，它們長得就會(huì)很接近。

"我看到一種說法，植物之間可以交流，但我發(fā)現(xiàn)植物身上并沒有發(fā)聲器官，那它們是怎么進(jìn)行交流的呢？

按目前的科學(xué)研究成果來講，植物的交流方式大概有幾種：聲音，它們其實(shí)會(huì)發(fā)出聲波，人類聽不到，但儀器可以檢測出來；激素類傳播，相關(guān)領(lǐng)域研究人員發(fā)現(xiàn)，植物根部有很多不同的化學(xué)物質(zhì)，這很有可能是它們用于交流最重要的結(jié)構(gòu)，人們很難看到，因?yàn)檫@一切都在土壤中。

在這個(gè)世界上，用大腦進(jìn)行交流可能是一個(gè)“非主流”的事情，很多微生物、真菌之間都有自己的交流方式。如果你簡單地認(rèn)為在地球上擁有大腦或某種器官才可以交流，那么這個(gè)認(rèn)知就有點(diǎn)局限了。

很多人都很關(guān)心中醫(yī)文化。我們有什么高新技術(shù)可以保護(hù)珍稀的中草藥嗎？

植物在地球上的歷史遠(yuǎn)比人類要長。隨著人類的人口增加、活動(dòng)范圍擴(kuò)大和對自然資源獲取程度的加劇，野生植物就有可能遭到破壞，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種現(xiàn)象又會(huì)越來越少。

對植物學(xué)家或植物工作者來說，也有很多先進(jìn)的方法。例如，可以通過GPS、無人機(jī)等技術(shù)了解植物的數(shù)量和分布區(qū)域，可以通過衛(wèi)星去觀察莊稼長勢、森林是否被破壞等，還可以通過現(xiàn)代科學(xué)設(shè)備去模擬植物受損的情況和恢復(fù)的方法。保護(hù)瀕危植物的技術(shù)會(huì)越來越深入，應(yīng)用前景也會(huì)越來越廣闊。

"研究瀕危植物對我們現(xiàn)在的生活有什么好處呢？

例如，野生水稻對糧食作物培育工作是很重要的，每次要培育新的水稻品種時(shí)——比如抗旱、抗寒、耐高溫、耐除草劑水稻等，我們就需要去野生水稻身上尋找這種基因。保護(hù)野生植物，就是保護(hù)這些經(jīng)過上千萬、上億年演化出來的優(yōu)良基因。今天你看到的許多農(nóng)作物，都是獲取那些野生的、瀕危的植物的基因演化出來的。

"我們很多青少年都有關(guān)于植物的美好回憶，比如我曾經(jīng)拿著放大鏡在學(xué)校的小花園里觀察它們，或許這是一個(gè)植物學(xué)的啟蒙。如果我們想要在這方面再進(jìn)一步的話，您是否有什么建議？

其實(shí)我們?nèi)祟愲x植物真的沒有那么近，或許我們能花更多時(shí)間、更近距離地接觸動(dòng)物，但很少有人會(huì)去摸一摸、聞一聞植物。如果你對植物感興趣，就去觀察校園里的、市面上的，甚至山林當(dāng)中的植物，花一定時(shí)間去了解它們。它們的多樣性非常強(qiáng)烈，為什么這些葉子、那些果實(shí)會(huì)長成這樣？多看、多了解，多做一些實(shí)驗(yàn)，多種植一些植物，可能會(huì)讓你的學(xué)習(xí)和生活很快樂。

科學(xué)小記者：肖郭屹卉、鄧博今、麥馨予、張?jiān)?/p>

我們見證了知識的傳承與靈感的碰撞，今天的對話或許就是明天科技創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)的起點(diǎn)，愿科學(xué)之光照耀每一個(gè)青少年的成長之路。

（責(zé)任編輯 /王佳璇 牛一名" 美術(shù)編輯 / 周游）