新發現提出新挑戰

科學總是不斷發展的，過去一直被奉為真理的原理和常識，很可能被新的成果推翻。知識在不斷接受挑戰中完善和成熟。例如，根據愛因斯坦的相對論，光速在真空中應當是恒定的，但是，英國的一些天體物理學家前不久計算出，在創世大爆炸時，光的速度比現在要高出好幾千倍。因此，我們要不斷學習新知識，才能讓我們的知識儲備更豐富，更準確。

“萬物生長靠太陽”嗎？

生物老師曾經肯定地告訴我們：萬物生長靠太陽。沒有陽光，生命就不可能存在。植物通過光合作用制造有機物，成為食物鏈的第一個環節，動物首先要依靠植物才能生存，而海洋深處沒有陽光，也就不可能存在生命。事實果真如此嗎？

1977年，幾位美國科學家乘坐潛水艇，在太平洋2 630米的深處發現了一種奇特景觀：熱泉。這是火山在周期性爆發中形成的一種副產物。令人難以置信的是，在伸手不見五指、水溫高達三四百攝氏度的熱泉口附近，他們竟然找到了一些2米多長的管狀蠕蟲和各種各樣的貝殼，還有一些奇形怪狀的魚游來游去。盡管這里的條件看起來極端惡劣，壓強巨大，但生命力依然旺盛。當把這些動物帶到地面上時，它們會發出一種臭雞蛋味，說明其體內含有硫磺。這證明它們的主要能源不是依靠陽光，而是依靠熱泉口噴出來的化合物，特別是硫化氫。也就是說，這些動物是靠吃有毒的化學物質生長的。這是一個建立在化學能合成基礎上的原始生態系統。這一重大發現，證明了此前不少科學家的觀點：地球上最早的有機物是由化學而不是光合成的，海底熱泉口也許是研究生命起源的最佳實驗室。

近年來，隨著全球人口增長速度嚴重超出地球的給養能力，科學家正在研發一種無陽光種植的新方法，即在實驗室內用人工光而不是太陽光照射的方法種出莊稼，并獲得成功，也是對“萬物生長靠太陽”這條定律的有力挑戰。

什么是“地球之肺”？

多少年來，教科書都是這樣告訴我們：樹木在生長過程中能吸收二氧化碳，釋放氧氣。氧氣是地球上人類和其他生命賴以生存的重要物質，所以人們常常把森林形象地比喻為“地球之肺”。20世紀80年代初，當亞馬孫森林遭到大量砍伐時，各環保協會和媒體向國際社會紛紛發出警告：“地球之肺”正在遭到破壞，正在逐漸消亡！

其實，把森林稱為“地球之肺”是不正確的。如上所述，樹木在生長時固然能吸收二氧化碳，釋放氧氣，但是當樹木死亡、腐爛時，它就會反過來吸收氧氣，釋放二氧化碳。對于一片成熟的森林（例如亞馬孫森林）來說，它消耗的氧氣與釋放的氧氣一樣多，氧氣與二氧化碳的吸收與排放已達到平衡，正負正好相抵。在亞馬孫森林，真正受到威脅和破壞的主要是生物的多樣性。例如，這里每年都有幾千種可能具有藥用價值、尚不為人所知的動植物在消失。

那么，什么是真正的“地球之肺”呢？回答是海洋。在面積大大超過陸地的浩瀚海洋中，藻類和浮游植物群落也能吸入二氧化碳，釋放氧氣。這些藻類和浮游植物死亡之后，有一小部分沉入海洋深處，成為海底沉積物的“俘虜”，在那里一呆就是幾百萬年。而它們釋放的氧氣，大部分從海水中進入空氣，數量是正數，所以現在科學家們認為海洋才是真正的“地球之肺”。這些論點，最近已被法國的教科書采納。

最小的物質是什么？

這是古今中外一些哲學家和科學家一直在探索和爭論的一個問題。

早在2 000多年前，古希臘哲學家德謨克利特曾設想，物質是由肉眼看不到的極小粒子組成的。他說：“如果我們不停地敲擊一個石塊，我們最終會得到一些永遠不變、不可再分的粒子，即原子。”19世紀后期，科學實驗證實了原子的存在，但同時也發現原子并不是不可分的，它可以自動地變成別種原子，并從中分出比它更小的電子。

20世紀初到30年代，科學家發現，物質是由電子、正電子、質子、中子和光子所組成，他們給了這些粒子一個新的統稱——“基本粒子”，意思是：這些粒子扮演著以前原子所扮演的角色，它們才是組成各種物質的永遠不變、也不可再分的基本單元。

但是，這個結論又一次遭到否定。原來，中子會衰變成質子，并放出一個電子和一個反中微子，以后又發現了大量的“基本粒子”衰變及其互相轉化的事實，從而否定了“基本粒子”的說法。

1964年，美國物理學家默里·蓋爾曼和G·茨威格各自獨立提出了中子、質子這一類強子是由更基本的單元——夸克組成的?？淇说拇嬖谥钡?975年才得到證實。因為夸克非常非常小，要觀察它極端困難。是否還有比夸克更小的粒子？這是科學家們仍在不斷探索的課題。

人類的祖先究竟是誰？

在將近40年的時間里，一只名叫“露西”的南方古猿（類人猿），曾被認為是我們人類最古老的祖先。此事在學校的課本里存在了20多年。后來的一系列考古發現證明，事實并非如此。

1974年11月30日，古人類學家伊夫·科龐及其同事，在東非干涸的奧莫河谷發現了“露西”的骨骼碎片。這是一只身高1.06米的雌性南方古猿，系類人猿的一種。于是，在很長一段時間里，320萬歲高齡的露西一直被認為是人類的祖母。據此，伊夫·科龐在1981年創立了關于人類起源的理論。他認為，在800萬年前，一些類人猿生活在非洲大陸東部的森林里，氣候濕潤。后來，由于大規模的地質變動，東非大峽谷產生，將類人猿分成兩群。在大裂谷的西部，類人猿繼續在潮濕的森林里生活。而在東部，氣候變得干旱少雨，茂密的森林變成了稀樹草原。為了適應惡劣的自然環境，類人猿不得不站立起來，一方面便于看清來犯之敵，另一方面也是為了能走很遠的路去尋找食物。于是，直立行走的形態被保留下來，這一地區就是人類的搖籃。

但是，這一理論不久就受到挑戰。1995年，古生物學家米歇爾·布呂內在非洲中北部的乍得共和國沙漠深處，發現一個類人猿（起名叫“阿貝爾”）的下頜。據考證，阿貝爾與露西是同時代人。問題在于：二者并不生活在同一地區，阿貝爾居住在東非大峽谷以西2 500千米遠的地方。2001年7月，還是在乍得，米歇爾·布呂內又發現了一塊據今700萬年的顱骨。雖然有些學者認為這塊顱骨應屬于大猩猩的祖先，但米歇爾·布呂內根據大量研究認定：“這不是一只南方古猿，很顯然它屬于人科?！边@一看法后來得到伊夫·科龐的認可。

現在，世界各地發現的人類化石愈來愈多，分子生物學技術飛速進步，對人類起源問題的研究還在步步深入，也許用不了多久，就可闡明或基本闡明現代人的起源問題。