生物发光的奥秘

说到生物世界里的发光现象，人们首先会想到萤火虫，但是除了这种昆虫外，还有许多生物也能发光，人们发现，不同的生物会发出不同绿色的光来，所有的植物在阳光照射后都会发出一种很暗淡的红光，组生物一般都会发生淡淡的蓝光或浅绿光，某些昆虫会发出黄光。仔细地划分一下，生物发光可分两类：一类是被动发光，如植物，那些微弱的红光不过是没能参与光合作用的多余的光，这种光对植物是否有着生物学上的意义目前还是个谜，但一般的看法是这种光无意义，就像涂有荧光物质的材料经强光照射后再置于黑暗中发光那样；另一类是主动发光，尽管有一些主动发光的意义目前还未全部认识清楚，但有一点是可以肯定的，绝大多较生物的主动发光是有用途的。光是一种能量，生动发光是对能量的一种消耗。生物的生存策略有一个最基本的共同点，那就是在维持生命的正常活动中最大很度地粟节省能量，因此主动发光必定是主动受光生物生存的一个重要手段

1885年，社堡伊斯在实验室里提取出萤火虫的荧光素和荧光素晦，指出萤火虫的发光是一种化学反应，后来，科学家们又得到了荧光素酶的基因。经过科学家们的研究，萤火虫的发光原理被它全看清楚了。我们知道，化学发光的物质有两种能态，即基态和激发态，前者能级任而后者能级很高。一般地说，在激发态时分子有很高并且不稳定的能量，它们很容易释放能量重新回到基诚，当能量以光子形式释放时，我们就看到了生物发光，如果我们企图使一个物体发光，我们只需要的它足够的能量使它从基态变成激发态就行了？但生物要发光则需要体内的醉来参与，溶是一种催化剂，并且是高效率的催化剂。它可以促使化学反应的发生，给发光物质提供能量，且能保证消耗的能量尽量少而发光强度尽可能高。在萤火虫体内，ATP（三清腺酸苷）水解产生能量提供给荧光素而发光负化反应，每分解一个ATP氧化一个荧光素就会有一个光子产生，从而发出光来。目前已知，绝大多数的生物发光机制是这种模式。不适在发光的腔肠动物那里，荧光素则换成了光蛋白，如常见发光水母的绿荧光蛋白，这些绿荧光蛋白与钙或铁离子结合发生反应从而发出光来。

风筝趣话

索鸿英

①人是万物之灵，凡想得出的，总是要设法做出来，风筝便是生动的一例。我们祖先看见鸟儿在天空中自由翱翔，实在羡慕，又看见风吹落叶飞舞，便萌生了风筝的创意。早在两千多年前春秋战国时代，巧匠鲁班就“削木以为鹊，成而飞之，三日不下”，还有“墨之作木鸢，三年而飞”。到了汉朝，人们用竹制作框架，糊上纸或丝绸，以绳牵之，放飞空中，名曰“纸鸢”。五代时期，李邺别出心裁，在纸鸢上装竹笛，风吹竹笛，发出嗡嗡如“铮”声，因而取名“风筝”。我国人民喜爱放风筝，春、秋两季，尤其是早春时节踏青放风筝已成为民间传统习俗。

②说起放风筝，人的心态也是各异。在《红楼梦》第七十回林黛玉重建桃花社，史湘云偶填柳絮词中，薛宝钗林黛玉和贾宝玉同是在放风筝，心情就大不相同。薛宝钗放大雁风筝是心情舒畅，春风得意，怡然自乐。林黛玉放风筝是要“放晦气”，紫鹃用西洋小银剪子将黛玉的风筝咯登一声齐根铰断，笑道：“这一去把病根儿可都带去了”。贾宝玉却是借景抒情，故意把自己的风筝线剪断，让自己的风筝去与林黛玉的风筝“两个作伴儿罢”。曹雪芹在这里描写放风筝的情景真是妙笔生花，其实他本人就是风筝高手。

③在科学家那儿，风筝又别有一番风采了。我国明代王逵在《蠡海集》中，记载了用纸鸢测风的试验。最著名的要数“万户飞天”试验了。我国明代有一位向往飞上天空的科学家万户，他制造了两个大风筝，并排安放，然后将一把椅子固定在风筝之间的构架上，并在椅子背面绑了四十七支火箭。一切就绪，他坐在椅子上，命人用火将火箭一齐点燃。他想利用火箭推力和风筝升力，升入天空。结果一声轰鸣，万户在火焰和烟雾中消失了。试验未能成功，十分悲壮。但是，万户成为世界上第一个试图利用风筝和火箭升空的人。1945年，美国火箭专家赫伯特•基姆在他的著作《火箭与喷气发动机》中，生动描绘了万户的事迹。在美国航空航天博物馆醒目地标明：“最早的飞行器是中国的风筝和火箭”。美国阿波罗号登月火箭写上了万户的名字：wanhoo。为了纪念这位伟大的航天先驱者，国际天文联合会将月球上的一座环形山命名为“万户环行山”。

④关于“雷电是什么”的问题，也困扰了人类数千年。这一问题的最后解密者，就是风筝。1752年7月，美国科学家本杰明•富兰克林用丝稠做了一只大风筝，并且在风筝顶端安装了铁丝，风筝线的下端系上铜钥匙。在一个电闪雷鸣的日子里，富兰克林做出了“天空乌云中是否存在电荷”的猜想。如果有，他要利用风筝把乌云中的电荷引下来，装入莱顿瓶，进行研究。于是，他与儿子威廉冒着生命危险，把风筝放上天空。当雨水打湿了风筝和绳子，他发现大量电荷从铜钥匙进入到莱顿瓶，使莱顿瓶充电，用充得的电荷做电学实验，与地面普通物体带电情况完全一样。由此可见，雷电既不是“上帝之火”，也不是“毒气爆炸”，而是自然界大规模的放电现象。风筝功不可没！

⑤如今世界在能源危机阴影中徘徊，有人又想起了风筝。科学家发现，放风筝利用高空强劲而稳定的风力发电的成本，比传统的风力涡轮机发电成本要低75%，前景诱人。意大利一家公司巧妙制成风筝发电系统，因此获得了“2006年世界再生能源奖”。

⑥减少二氧化碳排放，降低温室效应是当前世界课题。德国工程师造出了世界上第一艘用风筝拉动的货轮“白鲸天帆”。利用那里强劲而稳定的风力，拉动货轮前进。据说风力可以节省10—50%的燃料，显著减少二氧化碳排放量。2007年12月15日，“白鲸天帆”货轮从德国汉堡市起航，经大西洋驶往美国休斯敦市，成为航海一大奇观。

⑦我国改革开放，风筝作出的贡献也令人瞩目。我国潍坊市每年都要举办风筝节，吸引世界各国朋友竞相展示风筝技艺，增进友谊，促进了投资和贸易，可谓“风筝搭台，经济唱戏”。发明风筝是创新，而巧妙利用风筝也是创新，并且是硕果累累，古今绵延不绝。