形态学科普
昆虫学是以昆虫为研究对象的科学。从事昆虫研究的人称作昆虫学家。遍及全球的昆虫学家对昆虫进行观察、收集、饲养和试验,他们所进行的研究涵盖了整个生物学规律的范畴,包括进化、生态学、行为学、形态学、生理学、生物化学和遗传学等方面。这些研究的总体特征就是研究的生物体是昆虫。 生物学家选择研究昆虫作为科学研究材料,从中揭开了很多自然之谜,最突出的例子就是以果蝇(Drosophia melanogaster)为材料发展起来的遗传学。以昆虫为研究材料的优点:昆虫易于饲养,生活周期短,能在短时间内获得大量个体;昆虫是开放循环的动物,器官和内分泌腺的移植比较容易,无脊椎动物的生理问题很多都是以昆虫为实验材料研究的;昆虫作为研究材料不像灵长类动物容易受到社会和道德约束。 昆虫学家除了从事基础研究、揭示昆虫生长发育之规律外,在很多情况下主要是从事有害昆虫的防治研究及有益昆虫的利用研究。昆虫学家的责任就在于掌握自然规律,控制昆虫、管理昆虫,使其“有害不害,有益更益”。 随着人类的生产活动和科学试验,以及其他基础学科的发展和学科间的交叉渗透,昆虫学已由描述阶段、实验阶段进入分子生物学阶段,正朝着宏观和微观两个方面发展,在学科发展过程中,昆虫学逐渐形成了自己的许多分支学科。
『贰』 说说你对从“常识”到“科常”再到“科学领域”的理解
常识,属于普通知识。即一个生活在社会中的心智健全的成年人所应该具备的基本知识,包括生存技能(生活自理能力)、基本劳作技能、基础的自然科学以及人文社科知识等。
科学,本指分科而学的意思,后指将各种知识通过细化分类(如数学、物理、化学等)研究,形成逐渐完整的知识体系。它是关于发现发明创造实践的学问,它是人类探索研究感悟宇宙万物变化规律的知识体系的总称。
科学是一个建立在可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序的知识的系统。在一个旧的,密切相关的意思,“科学”还指可合理解释,并可靠地应用型知识的主体本身。科学的专业从业者习惯上被称为科学家。
自然科学
空间科学(太空科学)
考古天文学 天体生物学 太空化学 航天动力学 天体测量学 天文学 天体物理学 太阳系化学 星系天文学
银河天文学 物理宇宙学 天体地质学 行星学 太阳天文学 星学
地球科学
生物地理学 地图学 气候学 海岸地理学 大地测量学 地理学 地质学 地貌学 地球统计学 地球物理学 冰川学
水文学 水文地质学 矿物学 气象学 海洋学 古气候学 古生物学 岩石学 湖沼学 地震学 土地科学 测缯学
火山学
环境科学
环境科学 环境化学 环境地学 环境土地科学
生命科学
解剖学 太空生物学 生物化学 生物资讯学 生物学 生物物理学 生物工程学 植物学 细胞生物学 亲缘分支分类法
细胞学 发育生物学 生态学 胚胎学 昆虫学 流行病学 动物行为学 演化(演化生物学) 演化发育生物学 淡水生物学
优生学 遗传学 (群体遗传学,基因体学,蛋白质组学) 组织学 免疫学 海洋生物学 微生物学 分子生物学
形态学 神经科学 个体发生学 藻类学 种系发生学 体质人类学 物理治疗 生理学 群体动力学 结构生物学
生物分类学 毒理学 病毒学 动物学
化学
分析化学 色谱法 光谱学 生物化学 分子生物学 环境化学 地球化学 无机化学 材料科学 纳米科技 药物化学
核化学 有机化学 有机金属化学 药理学 药剂学 物理化学 电化学 量子化学 高分子化学 超分子化学
理论化学 计算化学 立体化学 热化学
物理学
声学 土壤物理学 原子,分子及光学物理学 生物物理学 计算物理学 凝聚态物理学 低温物理学 动力学
流体动力学 地球物理学 材料科学 数学物理 力学 原子核物理学 光学 粒子物理学(或称 高能物理学)
等离子物理学 高分子物理学 热力学 静力学 固体物理学 车辆动力学
属于以上范畴的领域称科学领域
『叁』 从文化形态学,文化在各国各地区有全盛期,举例如何衡量其文化全盛期的表现与条件
作为社会意识形态的文化,其发展、更新的情况,要比科学界显得稳定。尽管科学也是大文化中的一种,但科学是一种特殊的文化形态,它是人类对自然界及其规律的认识和反映,而不像文学、艺术及社会学理论,主要是反映人与社会以及人与人之间的关系。文化的稳定性,是社会意识形态以及社会稳定性的必然要求,也是社会价值体系得以维系、保存和发展的必要条件。以艺术品来说,越是古老的艺术品,价值越高。因此,文化有天然的迟滞性、传统性。文化要克服自己的这些稳定特性,向前发展,除了社会的需求、自身的演变以及文化之间的相互作用等动力因素外,还有一股重要的动力来源,就是自然科学的冲击和影响。
衡量文化是否进入全盛只是相对的,没有统一的标准,因为人类还不知道所谓的“文化鼎盛”是什么,所有的论述只不过是相对的。关于这个问题,你不能用绝对产量、产值等进行比较。
几个因素也就是科技 艺术以及新事物新思潮的产生数量。文化发展全部依赖政治因素的影响。落后的、封闭的、保守的、愚昧的文化背景,必然会延缓、制约、打击、抑制科学的发展。欧洲中世纪科学所以没有得到发展,成为一个漫长的黑夜,就是因为宗教文化、神学文化扼杀了许多科学的创见,使科学成为神学的婢女。同样,中国在古代曾有过灿烂的科学文明,但到了近代却落后于世界,其原因同近代以来的社会、政治、文化背景密切有关。因此,不变革这样的文化背景,不提供新的文化背景,科学是不可能兴起和发展的。随着社会和科学的发展,科学的文化影响在不断更新。但是,科学总是在一定的文化背景下发展的。
比如说现在吧,中国GDP产量超过了历史上任何一个时期,科技水平前所未有,但你绝不能说这是中国史上的文化最盛期。其实这是要横向比较的,要以当时的中国在当时世界文明中的地位而言。
先秦时期肯定不是。尽管中国是世界上最早进入文明社会的国家之一,但在先秦,中国文明与世界先进水平还是有着一定的差距,特别是在早期。春秋战国五百多年的战乱,尽管是一个大动荡时期,却也是文明突飞猛进的时期,这才将中国文明带到了世界最高水平。
秦汉时期中国文明世界一流,但当时也有不弱于中国文明的罗马,所以汉朝虽是中国一个极其荣耀的时期,却还未达到中国文明的鼎盛期。
三国两晋十六国南北朝时期,中国大混乱,西方也有罗马的“三世纪衰落”和其后的灭亡,西方进入了黑暗时期。这一时期的中国虽然混乱,但仍然是世界一流,不过是相对衰落中的一流,不能称之为鼎盛期。
隋唐确实是世界一流,而且放眼世界,当时无有与中国文明相抗衡者。西方已经进入中世纪黑暗,印度内乱不已,发展滞后,波斯则灭亡于突厥,两河流域从属于波斯一起衰落,埃及则在东罗马统治之下,而东罗马呢?尽管它继承了古代罗马的文明,但在规模和创造力上已大不如前,不足以与隋唐相抗。此时的中国真是如日中天独行天下。唐代后期虽有阿拉伯兴起,但在文明上也只是恢复到汉时中国与罗马并立和程度。综合而言,隋唐是中国文明在世界上最高的时期,是中国文明的鼎盛期。
五代十国混乱,中国文明却没有衰落,不过鼎盛期已过。
北宋与辽、西夏并立,是中国又一个繁荣时期,不过仍然达不到隋唐在世界上的地位。
南宋与金对立,中国文明再次衰落。
元时中国文明大放异彩,在世界上广泛传播,但也只能说是勉力所为。中国文明的创造力从此逐渐消失,后劲不足。
明朝中国文明虽有一定恢复,但发展速度远不及西方,中国从此陷入了相对落后的局面,在世界上属于二流。
清朝前期发展不错,与西方可谓同步发展,但由于明朝时就已经落后,清朝只能说是保持了二流水平。中期后发展速度再次放慢,晚期则远不如西方。综合而言,清朝时中国文明在世界上是中上水平。
民国时中国文明达到了历史的低点,但主要因为是继承了晚清的局面。民国时开始了中国文明复兴,时至今日仍在进行中。
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『肆』 帮我找5篇左右的科普文章,急用
古生物化石出土记
文章来源:汪筱林
在古生物学家眼里,零零散散埋在黄土里的骨骼化石,可不仅仅是一堆死物,它们就像散落的拼图,拼拼凑凑起来,也许就是一只会飞的恐龙,或是巨大的鲸鱼,也可能只是一片原始人的头骨,或是生命起源时的一只小虫。可生物学家并没有火眼金睛,他们怎么知道哪里有化石呢?是不是有什么仪器可以探测到地下的化石?他们又怎么知道这些生物叫什么名字呢?
发现
古生物学是一门古老而传统的基础科学,它研究地球上曾经出现过的生物的化石,以此来了解地质历史时期生物的起源、进化、绝灭、复苏及其与当时环境的关系。它一般要经历野外考察、化石发掘、标本修理、科学研究、形态复原和博物馆展出等几个阶段。
野外考察前,首先要选择地区和地层,如研究翼龙和恐龙,就要在中生代的地层中寻找化石线索,中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪,而翼龙和恐龙这类爬行动物只生存在中生代,因而它们的化石不可能在更晚的新生代和更早的古生代的沉积中被发现。
在野外期间,不但要寻找核实并确定地质文献中所记录的化石地点,而且要走访当地老乡,调查考证是否在这一地区发现过化石,何时发现的。在此基础上,寻找可能出现的化石,因此,野外化石线索的寻找和发掘地点的确定,并不是依靠什么先进的仪器设备。
确定最佳的发掘地点,主要根据暴露地表的化石的多少,以及埋藏化石的岩层来分析判断这一岩层的化石是原地埋藏的完整或较完整的个体,还是经过搬运的、异地埋藏的分散骨骼,是集群死亡导致的富集埋藏,还是正常死亡形成的少量埋藏。例如辽西热河生物群与山东莱阳恐龙动物群就有所不同,前者赋存在湖泊沉积页岩中,是灰黑色页岩,这意味着它们是在深湖静水还原环境下形成的,这种环境的页岩中赋存的化石一般都是完整的个体,而且从剖面上大量出现的火山灰夹层来判断,这里的火山活动非常频繁,这些生物的死亡应该和火山喷发导致的灾难性事件有关,也就是说它们是非正常集群死亡的,只要发现化石露头的层位和地点,就意味着埋藏有比较丰富的完整的各类化石,因此,我们只要找到哪怕只有一块骨骼的露头,都可以毫不犹豫地把这个地点确定为可发掘的最佳地点。而后者埋藏在以冲积河流形成的砂泥岩中,是杂乱堆积的紫红色含砾砂泥岩,属于氧化环境下泥石流形成的沉积类型,这类沉积中的化石绝大部分是分散保存的,所以最佳化石地点就要选择在同一层位化石露头最多的那个点,露头越多代表化石越富集。
采集
在野外发现化石固然很重要,但要把所发现的化石完好无缺的采集下来就显得更为重要。依据化石赋存地层的岩性,埋藏环境等,可以采取不同的采集方法,如套箱法,石膏包和“夹心饼干法”等。
像山东莱阳恐龙动物群那样的河流冲积埋藏环境中分散的大型恐龙骨骼等化石的采集,大部分采用石膏包的方法。这种方法是在化石和围岩的四周向下开槽,超过化石时向里收缩,让其成为蘑菇状,把石膏倒在上面,以麻袋片覆盖,紧压后再浇上稠一点的石膏,抹平压实,外加木板或木棍,等石膏发热变硬,砸进钢钎将其从岩层中分离并翻转,统一编号登录。
对于类似辽西湖湘页岩中埋藏的完整化石骨架,就要采用“夹心饼干法”。由于赋存辽西热河生物群化石的页岩本身就有很多裂隙,都含有火山灰成分,岩层在地下水长期浸泡下非常酥软,采集下来后火山灰就会快速脱水导致岩层变形和粉末状破碎,因此,采集这类标本一直是个难题。但用“夹心饼干法”一天可以采集十多件标本,而且丝毫不损伤化石。这一方法要确定发现化石个体的范围,在化石及围岩四周用刀割出缝隙并开凿出小槽,沿槽在标本四周垫上软纸,用透明胶带紧紧缠绕固定,分离化石层下的相对酥松的层面,把标本顺着层面平移到已经准备好的木板上,然后垫上软纸,把另外一块木板压上,用胶带缠绕,只留下蒸发水汽的细小缝隙,最后慢慢脱水阴干。
化石修理是古生物学研究中最关键的环节之一。化石修理就是要把化石骨骼尽可能地暴露,同时不使化石受损。如在修理“夹心饼干法”采集的化石时,要正面打开彻底阴干了的标本,从野外发现骨骼的上层面开始沿着已经暴露的骨骼依次修理,其中有的标本中还保存了恐龙或鸟类的羽毛,翼龙的翼膜等软组织结构,因此要在显微镜下仔细修理,甚至还可以在修理前用X光扫描,来确认骨骼的展布情况来指导修理。
对石膏包采集下来的化石,因为在发掘时为了确定化石大小和开槽采集的需要,上层面的化石骨骼已经大部分暴露,只有从下层面修理才会加快修理进度。在修理过程中,要用锯条把石膏包四周的坚硬石膏锯掉,让围岩暴露出来,然后依次向下清理,直到骨骼四周的围岩全部清理掉。在清理的过程中,随时要用胶对在岩层中自然断裂的骨骼加固处理。
命名
古生物学最基本的研究方法还是对化石形态学的详细记述,虽然很多是定性的描述,但却是其他一切研究的基础。在传统的形态学描述和分类学研究的基础上,分析这一生物类型的系统演化位置,讨论其起源与演化等。随着新技术新方法的不断出现,很多新技术逐渐运用到古生物学领域,如高精度CT扫描和三维重建技术可以在不损伤化石的前提下,清楚地了解化石生物的一些内部形态结构,如复杂的脑颅系统等。电镜和显微切片技术的应用,可以观察化石骨骼的显微结构,了解生物的年龄和个体发育。
如果化石研究证明是从来没有被发现过的新物种,那么古生物学家就要对这一化石进行命名。古生物命名也采用双名法,如阿凡达伊卡兰翼龙,拉丁文名称中前面是属名,后面是种名,属种名一律用斜体。翻译成中文时,种名“阿凡达”在前而属名“伊卡兰翼龙”在后,属名可以单独使用,我们可以叫“伊卡兰翼龙”,但种名不能单独使用,必须要和属名在一起才可以。古生物命名的词源有几种主要来源,其中包括:化石产地名,如天山哈密翼龙;人名,即纪念一些历史人物、有重要贡献的科学家或化石的发现者等,如圣贤孔子鸟;化石特征,如棘鼻青岛龙,种名来自于恐龙头顶上长长的“棘鼻”。这些命名中,属名是唯一的,种名可以多次重复命名。
在对化石形态学研究的基础上,我们知道了这种生物的个体大小、头骨和牙齿形态、身体各骨骼的大小比例,甚至保存的羽毛等软组织的形态,以及它们生活的环境等信息,艺术家会采用“将今论古”的原则,依据现生生物的一些特征和类似的环境背景,绘制出化石生物的形态复原图和生态复原图。
(作者为中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员)
浅谈空气污染化学
台大化学系张哲政教授
第四届高中生台大化学营
八十九年七月七日
张哲政教授实验室
空气污染的故事
十三世纪中叶,诺丁罕城堡(Nottingham Castle)因为年久失修,英王亨利三世任命韦伐瑟(Robert le Vavasser)为城堡整修工程的总工程师。整修工程进行数年之後,韦伐瑟意外身亡,亨利三世因此遣派波休尔(Pershore)修道院院长和华顿(William de Walton)公爵前往了解这件工程的进度状况。他们衔命前往调查数次,发现这个城堡整修的工程设计非常拙劣,而且进度严重落後。虽然城堡外观已经有所改善,但城堡内的通风工程的需求,却被完全忽略了。整修工程因此持续进行著,但是直到西元一二五七年夏天,皇后依琳娜(Eleanor)前来诺丁罕城堡渡假时,仍然因为城堡内燃烧煤炭的废气恶臭,难以忍受,导致身体不适,而不得不另搬迁到特伯利城堡(Tutbury Castle)调养身体。
这是英国史上,有关空气污染的最早期文献记录之一。空气污染是一种危害人体健康或生活的环境污染,其他环境污染包括水污染、土壤污染、热污染和噪音污染。这些污染,都是起因於自然界中,某一些物种或能量,在某一时间和某一地区,存在的浓度超过某一界限值,导致对人类、其他生物或其他人类生存有关的物质,造成伤害。依此而言,空气污染在宇宙形成的过程中,应该是一种相对的概念。宇宙早期的原始生物细胞,必须生存在一个缺氧的气体环境中,若将它放置於现今无污染的空气环境里,这些原始细胞可能便无法生成或持续生存而演化。
工业烟雾的历史
危害人类正常生活的空气污染,在十三世纪时,便已逐渐产生。在十三世纪之前,人们大都使用木材,做为冬天御寒的燃料。一般商家,像糕饼店、制砖房及金属精炼厂,所消耗的燃料虽多,但比起居民对燃料的总需求,仍是少了许多。事实上,当时的工业,厂房常座落於森林中,以便就地取材,因此所产生的空气污染,对大多数人的生活而言,影响有限。但是,到了石灰工业兴起後,情况便有些不同。石灰(CaO)乃是在窑炉中,藉著高温加热石灰石(CaCO3),使石灰石裂解,导致二氧化碳脱离而生成。
CaCO3 → CaO + CO2
传统上,石灰窑炉用橡木的柴枝做为燃料。但是到了十三世纪初期,多数石灰窑逐渐改用煤炭为燃料,而且将窑厂建在水道或海岸旁,方便煤炭的运输。但是水道便利的地区,一般大都汇聚居民。幸好当时并没有产生明显的社会问题。
一直到十七世纪,空气污染才演变成为严重的社会问题。这时候,由於城市的扩张及农地的开垦,造成林区逐渐外移,远离城市。在运输成本逐渐提升下,各种工业也逐渐改用煤炭为燃料,使得都市空气污染的情形,愈来愈严重。当时,城市内常常迷漫灰色烟雾,伦敦城市甚至在1952年,发生约4000人在五天之内,由於市内空气极度污浊而丧生的事件(见表一)。
表一 1930年代以後主要的工业烟雾灾害
地点
时间
期间
死亡人数
Meuse Valley,Liege,比利时
1930年12月
三天
60
Donora,Pa,美国
1948年8月
五天
20
London,英国
1952年12月
1956年1月
1957年12月
1962年12月
五天
五天
三天
五天
4000
1000
700-800 700
New York,美国
1963年1~2月
1966年11月
十五天 三天
200-400 168
到了十七世纪中叶,英国的一些文学家及科学家,像伊佛朗(John Evelyn)和盖伯利(John Gadbury),开始写文章,呼吁政府重视伦敦城内,空气污染的社会公害问题。他们采用培根(Francis Bacon)的实验科学的精神,对空气污染做长期观察,并仔细记录研究,结果发现伦敦居民死亡率的高低,与城市烟雾迷漫的时期相当有关,而且城市烟雾所造成的能见度愈差时,老年人的死亡率特别高。伊佛朗身为英国皇家学会的会员,因此写了一本有关空气污染的书,书名是Fumifugium,严厉批评工业资本家的冷酷和短视,并且对城市空气污染的相关议题,包括都市计划、建筑物的维护和造林技术等,提出许多建言。
灰色烟雾的化学
燃烧煤炭所排放的废气,容易在气候寒冷而潮湿的早晨,产生浓厚的灰色烟雾,笼罩整个城市。这个现象,在伦敦、芝加哥、匹兹堡及中国大陆和东欧的一些工业都市中,特别显著。废气中,除了灰烟及固体微粒外,二氧化硫(SO2)是最重要的空气污染物。空气中的二氧化硫,有三分之二来自於以石油或煤炭为燃料的火力发电厂。一般石油和煤炭中,都含有少量的硫(0.5%到5%);煤炭中的硫,多数以硫化物(如黄铁矿FeS2)或硫醇类(-SH)存在。当这些燃料燃烧时,其中的硫便与空气中的氧起化学反应,产生二氧化硫。以硫含量为5%的煤炭为例,一个壹千百万瓦特的火力发电厂,每天将产生高达六百吨的二氧化硫。其他二氧化硫的污染源,还包括硫矿的金属精鍊厂、硫酸工厂以及石油炼制厂。
由於二氧化硫本身存在於燃烧石油或煤炭的工业废气中,而且被直接排放到空气里,因此二氧化硫被称为原级污染物。另外,有一种空气污染物,是由原级污染物在空气中进行化学反应而生成,称之为二级污染物。三氧化硫(SO3)便是工业空气污染的二级污染物的一个例子,它是二氧化硫在阳光照射下,与空气中的氧,进行化学反应而生成。
2SO2 + O2 → 2SO3
事实上,三氧化硫在空气中的生命期相当短,非常容易和水分子反应,产生硫酸分子。另一方面,硫酸也会与空气中的氨反应,产生硫酸铵 (NH4)2SO4的固体微粒。因此,硫酸和硫酸铵,也是工业污染的二级污染物。
新型烟雾的真相
一些非工业型的都市,在二十世纪初期,也开始陆续出现烟雾现象。不同的是,新的都市烟雾,多半是略呈黄褐色,而不像中世纪以来的工业都市烟雾,呈现的是灰色。美国洛杉矶市(Los Angeles)的烟雾问题,便是这个新型烟雾典型的例子。到了1940年代,洛杉矶市区的烟雾问题已经相当严重。因此,该市在1947年,通过法令,禁止所有户外的燃烧行为,并且规定市内每一个焚化炉,都必须装设静电沉积器,以减少焚化炉废气中的固体微粒,排放到大气中。
随後几年,空气中的灰烟和微粒,果然大量减少;但奇怪的是,洛杉矶市的居民,依然饱受黄褐烟雾之苦。由於这种烟雾对眼睛具有刺激性,造成不少居民终日流泪不止。当时,许多科学家和政府官员猜测,这烟雾可能又是二氧化硫的杰作。
到了1950年代初期,有一次,一位洛杉矶市加州理工学院的化学家,名叫海格史密特(Arie J. Haagen-Smit),在户外进行有关凤梨香味化学成分的研究时,才发现真相。当时,他在凤梨园中,收集一些凤梨香味的样品做研究,偶然间,他嗅到空气中有臭氧的刺鼻味道。海格史密特注意到当天的烟雾相当浓,因此就顺便取了一些空气样品,带回实验室分析。结果发现其中含有各种碳氢化合物、醛类化合物,以及其他的有机化合物。再经过一年的仔细分析和研究,海格史密特终於确定这种新烟雾的主要成分,是来自於汽车所排放的废气。这种类型的烟雾,称之为光烟雾。
光烟雾的生成
都市中的光烟雾,在温暖、乾燥而且阳光充足的日子,特别严重。它的原级污染物,主要是一氧化氮(NO)。一氧化氮乃是空气中的氮气和氧气,在引擎的高温下,相互反应而生成。
N2 + O2 + 热 → 2NO
事实上,这个一氧化氮的生成过程,与闪电时产生一氧化氮的过程相同。其他光烟雾的原级污染物,包括汽油挥发所产生的碳氢化合物和一氧化碳(CO)。一般而言,每燃烧1公升的汽油,会产生大约230公克的一氧化碳的污染。
一氧化氮是一种无色的气体,但是当它从汽车废气排入空气後,会缓慢地与空气中的氧气反应,产生黄褐色的二氧化氮。随後,在阳光中的紫外线照射下,二氧化氮会进行光化学反应而裂解,产生一氧化氮和原子态的氧。由於原子态的氧的化学反应力相当强,非常容易与空气中的氧分子起作用,而生成臭氧(O3):
NO2 + 紫外线 → NO + O
O + O2 + M → O3 + M*
其中M可以是氮气分子、氧气分子或是固体微粒。它的作用,乃是吸收在臭氧分子的生成过程中,所释放出来的热量。臭氧是一种刺鼻性非常强的分子,如果空气中每一亿个气体分子,含有一个臭氧分子,我们的鼻子就可以辨识出它的存在。
光烟雾的这种生成过程,造成光烟雾中不同的污染物,在每个工作天出现最高浓度的时段,彼此不同。就像下图所显示的,在早上七点的上班时段,空气中的一氧化氮的浓度,将达到最大值。随後,一氧化氮因为逐渐与氧气作用而减少,取而代之的是,二氧化氮的浓度逐渐增加,一直到早上九点左右,达到最大浓度。如果是晴朗的日子,阳光中的紫外线,会继而催化二氧化氮的裂解反应,造成在中午时分,空气中的臭氧浓度达到最大值。
二氧化氮如果不进行上述的光化学反应,也可以与空气中的水分子起作用,而生成硝酸(HNO3)和亚硝酸(HNO2):
2 NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
这个反应同时也会帮助空气中的水汽凝聚。但是由於硝酸及亚硝酸的酸性极强,如果吸入含有这种液体微滴的空气,将对人体造成相当程度的伤害。
再者,汽油挥发或燃烧所排放出的碳氢化合物,可以和臭氧或原子态的氧起反应,产生醛类化合物。例如:
HC + O → HCO
HC + O3 → HCO3
HCO + O2 → HCO3
HCO3 + HC→ RCHO 或 RCOR
其中HC是碳氢化合物,R代表烷基,RCHO是醛类化合物,RCOR是酮类化合物。另外,在氮氧化合物及臭氧的存在下,碳氢化合物也可以进行各种反应,而产生过氧醯硝酸盐(peroxyacyl nitrates PANs):
HCO3 + NO → HCO2 + NO2
HCO3 + O2 → O3 + HCO2
HCO3 +NO2 → RCO3NO2 (即PANs) + 其他产物
这些二氧化氮、臭氧、硝酸、亚硝酸、醛类化合物、酮类化合物、过氧醯硝酸盐,和其他各种随之而生成的有机化合物,都是光烟雾的二级污染物。
空气污染的化学分析
气体样品分析,是空气污染控制的必要过程。近来年,由於人们对空气中微量污染物的危害的省觉,以及各种空气污染管制条例的制定,使得有关空气污染分析的基本知识,受到相当的重视。在分析化学家的眼中,围绕在我们周围的空气,并非是单一位相的东西,而是一个含有气相、液相和固相的混合物。空气污染分析可以粗略地分为取样分析(air sampling & analysis)和监控分析(air monitoring)二种。取样分析侧重於使用合适的取样技术,在可能被污染的空气中,取得具有代表性的样品,以便随後使用合适的化学分析技术,测量此样品内所含有的可能污染物的特性(定性分析)及其浓度大小(定量分析)。监控分析则是以特定的分析方法或仪器,在废气排放的第一时间内,迅速测得可能已被污染的空气中,实验者有兴趣的污染物质的种类、特性和浓度。一般而言,监控分析的灵敏度较差,不容易测得浓度较低的污染物。取样分析,则是因为可以在分析或测量样品前,预先浓缩所取得的样品,因此可以侦测到浓度极低的污染物。虽然如此,监控分析仍然有时效性的优点,因为它可以在第一时间内,提出警讯,让控管人员立即做修正,以避免受害范围的扩大。
收集样品本身,是一门学问,因为所收集而得的样品,必须能够充分反映实验者有兴趣的空间范围内,可能已被污染的空气的特性;也就是说,取样时,必须注意所收集而得的样品的代表性。对空气污染分析而言,举凡温度、压力、体积、溼度、时间、取样频率、主要成份的体积百分比、平均分子量等,都是考虑取样代表性时,应该注意的实验参数。
侦测气体的特性和测量污染物浓度的方法很多,一般而言,可以粗略分为非光谱分析法和光谱分析法。例如:空气样品可以藉由气相层析的技术,先将样品中不同的气体成分分离开来。分离後的各种成分气体,可以用质谱仪来量测,藉以推知各成分气体的化学分子组成,以及各成分气体的浓度为何。另外,在电磁波的照射下,不同气体分子,会吸收不同波长的光线,依此所产生的光吸收光谱,也可以反映样品中,所含有的气体成分。
另外,工厂或汽车的废气中,一般都含有一些固体微粒。由於微粒的表面可以吸附各种不同的化学污染物,因此当这些固体微粒,经由呼吸器官进入人体,将可能对身体健康造成相当程度的伤害。这种伤害,对於患有气喘或气肿的人,特别严重。量测固体微粒的存在的方法很多,一般家庭所使用的火灾警报器便是一例。它的工作原理,乃是利用光线在固体微粒的存在下,会被散射,而使得火灾警报器内的光侦测器上,光的照射强度因而减少。由光照射强度的减少值,可以推知空气中所含的固体微粒的数量,是否已经达到一个危险值。
有许多的策略和方法,可以用来改善空气品质。英国伊利莎白一世为了让伦敦街道看起来清洁宜人,好吸引富商大贾和贵族士绅,从乡间别墅前来观光消费,因此以皇家敕令,特别禁止伦敦居民,在国会开会期间燃烧煤炭,便是一例。应用在现今,则可以是减少使用石油及煤炭为燃料,鼓励使用无污染的取代能源或再生能源,包括阳光、风力、潮汐、海洋高低水层温差、生物废料....,以及提升能源效率,并改善产业结构。在固体微粒的控制上,可以在工厂或汽车废气的排放通道上,使用合适的装置,像滤袋组合箱、静电沉积器或湿性冲刷槽等,以减少废气中的固体微粒,排放到大气中。
其实,环保问题的核心,就像其他许多的社会问题一样,已经不在於知识与方法,而在於意志与决心。我们为学,又何尝不是如此!又何尝不是为此!
可以去http://www.cas.cn/kxcb/kpwz/看看
『伍』 求 小学生科普活动发言稿 关于海洋的科普知识 谁能帮帮我 谢谢!
海洋的形成
海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的?
对这个问题目前科学还不能作出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。
现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。
位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。
地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。
在很长的一个时期内,天空中水气与大气共存于一体;浓云密布。天昏地暗,随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。
原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复地形云致雨,重又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前,即在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢积累的结果,形成了臭氧层。此时,生物才开始登上陆地。
总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
洋流的产生
海里的水总是依照有规律的明确形式流动,循环不息,称为洋流。其中比较有名的是墨西哥湾流,最狭窄处也宽达50哩,流动时速可达4里,沿北美洲海岸北上,横过北大西洋,调节北欧的气候。北太平洋海流是一道类似的暖流,从热带向北流,提高北美洲西岸的气温。
盛行风是使海流运动不息的主要力量。海水密度不同,也是海流成因之一。冷水的密度比暖水高,因此冷水下沉,暖水上升。基于同样原理,两极附近的冷水也下沉,在海面以下向赤道流去。抵达赤道时,这股水流便上升,代替随著表面海流流向两极的暖水。
岛屿与大陆的海岸,对海流也有影响,不是使海流转向,就是把海流分成支流。不过一般来说,主要的海流都是沿著各个海洋盆地四周环流的。由于地球自转影响,北半球的海流以顺时针方向流动,南半球的则相反。
海水的盐分
海水所含的盐分各处不同,平均约为百分之三点五。这些溶解在海水中的无机盐,最常见的是氯化钠,即日用的食盐。
有些盐来自海底的火山,但大部分来自地壳的岩石。岩石受风化而崩解,释出盐类,再由河水带到海里去。在海水汽化后再凝结成水的循环过程中,海水蒸发后,盐留下来,逐渐积聚到现有的浓度。
海洋所含的盐极多,可以在全球陆地上铺成约厚500呎的盐层。
波浪
波浪不断在海上翻滚,有时波平如镜,有时却巨浪滔天。除了那些由地震或火山爆发造成的波浪外,波浪多半由吹过海面的风引起,远处暴风雨所搅起的波浪,可能移动数百哩才抵达岸边。
浪与浪之间由波峰至槽底的高度,多半不超过10呎。不过在暴风雨中,波浪可能高得惊人;1933年,在太平洋录得的最大波浪高达112呎。
大陆架
少数像火山岛之类的陆块,边缘会陡峭地落入海中。但在大陆周围,大多数是覆盖著浅浅海水的架形陆块,是大陆的延伸部分,称为大陆架。大陆架通常徐徐向下斜伸至海面下约650呎,然后陡峭地落下到海底。大陆架的陡边称为大陆斜坡。大多数大陆架延伸至离岸约50哩处;有些狭窄得多;不过,西伯利亚北岸的大陆架却宽达800哩,远伸入北极海内。世界大部分渔获,都是来自大陆架上丰饶的水域;各国更声称拥有其海岸以外大陆架的主权,把其中的石油、矿藏和其他货源据为己有。
海岛
有一位老航海家曾经说过:“海洋里的岛屿,像天上的星星,谁也数不清。”这句话形容了世界海岛多之,到目前为止,全世界海洋中岛屿究竟有多少,很难说出一个准确数目来。有人说20万左右,有人说10万左右。哪一种说法更接近呢?这要看你用什么方法和标准去计算。
在海洋里,有些地方在水面上露出一块几平方米的礁石;有些地方的珊瑚礁像一串串珍珠,撒布在海面,潮水退下时,便露出一排排的礁石,海水涨上来时,有贝淹没在水下。如果把这些只要露出海面的礁滩,都算作是岛屿的话,那么,说世界上有20多万个岛屿,可能有一定道理。
如果根据世界各国出版的地图书中发表的海岛数目统计,世界上有10万个左右的海岛的说法,是有一定根据的。但是,世界各国统计计算的标准、方法也不完全一样:有的把10平方米以上,或100平方米以上的礁石就算做海岛;有的把500平方米,甚至1平方公里以上海洋中的小块陆地才算岛屿。显然,标准方法不同,所统计的数目也就不同。如印度尼西亚,它是世界上海岛最多的国家,印尼政府有关部门统计为13000多个,而印尼海军统计为17000个。一个国家不同部门统计的海岛数目就相差约4000个。
全世界岛屿的面积共约977万平方公里,占陆地总面积的1/15。
对海洋的探索
研究海洋的科学是海洋学。
早在史前人类就已经在海洋上旅行,从海洋中捕鱼,以海洋为生,对海洋进行探索。在航空发展之前,航海是人类跨大陆运输和旅行的主要方式。
对深海海底的探索一直到20世纪中才真正开始。虽然今天人类对海洋用潜水球、潜水艇深海还所知甚少。
海洋与气候的关系
海洋是地球上决定气候发展的最主要的因素之一。海洋本身是地球表面最大的储热体。海流是地球表面最大的热能传送带。海洋与空气之间的气体交换(其中最主要的有水汽、二氧化碳和甲烷)对气候的变化和发展有极大的影响。
海洋生态
海洋是许多动植物的生活环境。海洋中的绿藻是大气层氧气的主要生产者之一。热带珊瑚礁是地球上物种最丰富的生态系统(甚至比热带雨林还丰富)。人类对于深海生物的了解至今仍知之甚少。
海洋拥有许多陆地上没有的动、植物,且种类比陆地繁多。
丰富的海洋生物资源
随着人口的增加和工业的发展,人均耕地面积正在逐渐缩小。全世界都在关心地球如何养活 人类的问题,其着眼点不能只局限于进一步发展陆地上的农牧业,也要积极开发利用广阔的 海洋。海洋中蕴藏着丰富的生物资源,不仅可以建立海上农牧场进行海水养殖,而且还有许 多有待于我们去开发的用途。
海上农牧场 海上农牧厂自80年代起受到各国的重视。日本最早提出建设海上农牧场,1980 年起便开始实施一项为期9年“海洋腾飞计划”,大力发展海水养殖业,80年代末养殖产量 已超过200万吨,居世界首位。美国在80年代也投资10多亿美元建立了一个10万亩的海洋农 牧场。前苏联虽以远洋渔业为主,但也不放松海水养殖业,在里海和亚速海投放鲟鱼幼体, 长大后将其回捕,还在远东沿海建立牡蛎、扇贝等养殖场。其他国家在此期间也掀起发展海 水养殖业热。我国近来也注意实施海水养殖,并已成为世界养虾大国。
80年代以来世界海水养殖产量以每年10%的速度增长,到80年代末养殖产量估计已超过800万 吨。但从整个海洋渔业看,世界海水养殖的比重还比较小,不到10%,因此还有巨大潜力待 开发。
现在正把许多高技术用于鱼类品种的改良上。例如利用遗传基因工程技术,培育、改良鱼虾 贝藻的种苗和幼仔,使其成长快、生命力强、肉质好。
1984年美国通过基因重组技术,使贝 类、鲍鱼的养殖产量提高了25%。根据所发现的几种鱼类的生长激素其因,进行了基因分离 和转移实验,1986年成功地将虹鳟鱼生长激素基因转移到鲇鱼中,使鲇鱼养殖周期缩短一半 以上。从南极鱼类中分离抗冻基因,将其转移到大西洋鲑鱼中,增加了鲑鱼的抗寒能力,扩 大了其养殖地区。利用细胞工程进行鱼类性别控制研究,培养出全雌性鲑鱼和对虾、全雄性 罗非鱼等,这对于进行大量人工育种有重大意义。目前正在研究通过控制遗传基因使具有洄 游习性的某种鱼,能对声波和光线作出反应,以便对其进行科学管理。
除了进行品种改良外,还把高技术用于建设海洋农牧场中。建立人工鱼礁便是一例。它是为 鱼类建立舒适的家,以吸引更多鱼类到这里来栖息繁衍。人工鱼礁就是把石块、水泥块、废 旧车辆、废旧轮胎等以各种方式堆放在海底,以造成海洋生物喜欢的环境,微小的海洋生物 和海藻会附着它上面,为鱼类提供丰富的饵料。另外,突出于海底的人工鱼礁,会使海水从 底部流向上层,把海底营养丰富的海水带上来增加其肥性,以吸引鱼儿的到来。
据估算,在不破坏平衡的条件下,海洋每年可向人类提供30亿吨水产品,以2000年时全球人 口达到63亿计算,每人每年平均可得476千克,每月39千克。单从蛋白质产量看,海洋每年 能生产蛋白质约4亿吨,约为目前人类对蛋白质需要量的7倍。由此可见,海洋对解决人类的 吃饭问题能起何等大的作用。当然,要实现这个目标不是短期内能一蹴而就的。
科学有趣的鱼类分类
地球上的鱼类大约有2万多种,如何将它们分门别类地区别开来,这既是一个包含生物分类科学的严谨工作,又是一个引人入胜的话题。
我们知道,现代分类学上(包括对鱼的分类)采用的等级主要有门、纲、目、科、属、种,必要时还可以补充一些等级,如亚门、总纲、亚纲、总目、亚目、总科、亚科、亚属等。某种生物作为物种是真实存在的,并不是人为地分类划分。自然界有形形色色的各种生物,在大多数情况下,物种之间有明确的界线,而且物种是以种群的形式存在,异种之间存在着生殖隔离。
一般说来,生物进化的具体途径有三:一是由一个类群分化为两个差别不大的类群;二是向某一个体特定方向特化,从而引起形态结构上某些方面较大的变化;三是由低等到高等,由简单到复杂,所谓“复化进化”。需要特别指出的是生物的进化彼此间是相互交错的,同时还包括特化与退化两个方面。因此在分类上通常第一个途径用亚种、种、属表示,而部分属、科、目则与第二个途径相符,部分目、纲、门则与第三个途径相符,在对生物分类时。要根据自然的情况。排列合乎实际的自然系统。
对鱼的分类方法有两种,一是按鱼的外部形态及习性等方面的一个或几个特征作为分类标准,并不涉及亲缘关系,不考虑鱼的基本结构及演化关系,这是依靠人的主观见解来划分的。另一种是依靠鱼的形态、生态、生理、发生、化石演化关系等知识来分类,这是自然分类法。随着科学技术的发展,在分类学方面还出现了一些新的方法。如细胞分类法、化学分类法、分子分类法等。
1844年缪勒第一次将鱼类列为脊椎动物的一个纲,以下分为6个亚纲,14个目。此后,雷根、古德里奇、琼丹又先后用自己的方法对鱼类进行了分类。1955年贝尔格在《现代和化石鱼形动物及鱼类分类学》一书中,将现生和古生鱼类分为12个纲,119个目,每一个纲、目、科都有特征描述,1966年格林伍德、罗逊等人依据胚胎发育、稚鱼是否变态、内部形态解剖,将真骨鱼分成3大类,8个总目,30个目和82个亚目。1971年拉斯将鱼类分为软骨鱼纲和硬骨鱼纲。1994年纳尔逊又对鱼类进行了更为系统的分类,他在《世界鱼类》一书中,根据骨骼学、系统发育学、胚胎学、形态学、比较解剖学、古生物学及比较生物化学的原理,较为完整地对鱼类进行了分类。
目前,世界海洋鱼类分为头索动物亚门和脊推动物亚门。在头索动物亚门中的鱼种,脊索和神经管纵贯全身,终生保留,无头颅,无脊椎。无软骨和硬骨,心脏为一能跳动的腹血管。无红血球:具有肝盲囊,肌肉分节:表皮由单层细胞组成。鳃孔众多,开口于围鳃腔。原肾管分节排列,元共同管道,分别开口,具有内柱,无真正的脑,但具两对脑叶及神经,脊髓神经的上下枝不相连接。生殖腺分节排列,并且还没有化石记录。具有这些特征的鱼可在头索动物亚门序列下命名。
目前仅文昌鱼属于该亚门。脊椎动物亚门的鱼类分为:无颌总纲、盲鳗纲、头甲形纲;有颌总纲、软骨鱼纲、全头鱼纲、板鳃鱼亚纲、肉鳍鱼纲、腔棘鱼亚纲、孔鳞鱼类与肺鱼亚纲、辐鳍鱼纲、软骨硬鳞鱼亚纲、新鳍鱼亚纲等。属于无颌总纲里的鱼最大特点是口无颌,全世界现存2科,12属,84种;有颌总纲类的海洋鱼类最早是出现于早志留世的棘鱼类。还包括软骨鱼纲(分为2个亚纲,13目,45种,170属,约846种)、肉鳍鱼纲、辐鳍鱼纲(2个亚纲,4个亚组,9个总目,42个目,431科,4075属,23681种)。
当你发现某一物种,在历史上尚没有人记载时,就可定为新种,但在定为新种之前,你要查考《动物学记录》(ZoologicalRecord)。由此书找出某一类群的文献题目,再找原文核对鉴定。当你确定新种时,同时要选择模式标本,即新种描述所确定的标本。这种模式标本一般有正模标本(holotype)、副模标本(paratype)、综模标本(syntrpe)、选模标本(lectotype)、补模标本(neotype)等。当你提出发现新种报告的时候,一定要注明模式标本保存的地点、模式的种类,以便核对。新种定名要在种名之后附上sp.nov或n.sp,意为新种。
定种人是按照优先律,谁先创立就用谁的名字,如鲤鱼为林奈所鉴定,则标明Cyprinus Carpio Linnaeus。如果新种命名的发现者误将某新种列为另一属,或是某一属后来又分成若干属,甚至把该种移入另一属,这种原定名仍保留,但要将原建种人的名字放在括弧内。例如梭鱼ugil haematocheila Temminck et Schlegel改为Liza haematocheila(Temminck et Schlegel)。在书写时,门、纲、目、科、属之第一个字母用大写,种名第一个字母用小写。定种人第一个字母用大写,如果两个人合定一种,则在两个人的名字之间写一个et或&表示“和”的意思。
世界四大洋
地球上的陆地广布四方、彼此隔开,而海水则是四通八达、连成一体,这一连片不断的水体便构成了世界海洋。世界海洋是以大洋为主体,与围绕它所附属的大海共同组成。全世界共有四大洋:太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。主要的大海共有54个之多,如地中海、加勒比海、波罗的海、红海、南海等等。现在,就让我们对世界的四大洋作一番巡视吧!
太平洋
太平洋是世界海洋中面积最阔、深度最大、边缘海和岛屿最多的大洋。据较多资料介绍,最早是由西班牙探险家巴斯科发现并命名的,“太平”一词即“和平”之意。16世纪,西班牙的航海学家麦哲伦从大西洋经麦哲伦海峡进入太平洋并到达菲律宾,航行其间,天气晴朗,风平浪静,于是也把这一海域不约而同地取名为“太平洋”。太平洋位于亚洲、大洋洲、美洲和南极洲之间,北端的白令海海峡与北冰洋相连,南至南极洲,并与大西洋和印度洋连成环绕南极大陆的水域。太平洋南北的最大长度约15900千米,东西最大宽度约为109900千米。总面积17868万平方千米,占地球表面积的三分之一,是世界海洋面积的二分之一。平均深度3957米,最大深度11034米。全世界有6条万米以上的海沟全部集中在太平洋。太平洋海水容量为70710万立方千米,均居世界大洋之首。太平洋中蕴藏着非常丰富的资源,尤其是渔业水产和矿产资源。其渔获量,以及多金属结核的储量和品位均居世界各大洋之首。
大西洋
大西洋是世界第二大洋。位于南、北美洲和欧洲、非洲、南极洲之间,呈南北走向,似“s”形的洋带。南北长大约1.5万千米,东西窄,其最大宽度为2800千米。总面积约为9166万平方千米,比太平洋面积的一半稍多一点。平均深度3626米,最深处达9219米,位于波多黎各海沟处。海洋资源丰富,盛产鱼类,捕获量约占世界的五分之一以上。大西洋的海运特别发达,东、西分别经苏伊士运河和巴拿马运河沟通印度洋和太平洋,其货运量约占世界货运总量的三分之二以上。
印度洋
印度洋是世界第三大洋。位于亚洲、大洋洲、非洲和南极洲之间。面积约为7617万平方千米,平均深度3397米,最大深度的爪哇海沟达7450米。洋底中部有大致呈南北向的海岭。大部处于热带,水面平均温度20℃一27℃。其边缘海红海是世界上含盐量最高的海域。
海洋资源以石油最丰富,波斯湾是世界海底石油最大的产区。印度洋是世界最早的航海中心,其航道是世界上最早被发现和开发的,是连接非洲、亚洲和大洋洲的重要通道。海洋货运量约占世界的10%以上,其中石油运输居于首位。
北冰洋
北冰洋位于地球的最北面,大致以此北极为中心,介于亚洲、欧洲和北美洲北岸之间,是四大洋中面积和体积最小、深度最浅的大洋。面积约为1479万平方千米,仅占世界大洋面积3.6%;体积1698万立方千米,仅占世界大洋体积的1.2%;平均深度1300米,仅为世界大洋平均深度的三分之一,最大深度也只有5449米。北冰洋又是四大洋中温度最低的寒带洋,终年积雪,千里冰封,覆盖于洋面的坚实冰层足有3~4米厚。每当这里的海水向南流进大西洋时,随时随处可见一簇簇巨大的冰山随波飘浮,逐流而去,就像是一些可怕的庞然怪物,给人类的航运事业带来了一定的威胁。而且,北冰洋还有两大奇观。第一大奇观:就是那里一年中几乎一半的时间,连续暗无天日,恰如漫漫长夜难见阳光;而另一半日子,则多为阳光普照,只有白昼而无黑夜。由于这样,北冰洋上的一昼一夜,仿佛是一天而不是一年。此外,置身大洋中,常常可见北极天空的极光现象,飘忽不定、变幻无穷、五彩缤纷,甚是艳丽。这是北冰洋上第二大奇观。
『陆』 什麽是英语的形态学啊
形态学是用来特指一门专门研究生物形式的本质的学科。这门形态学同那种把有机体的生物分解成各个单元的解剖学不同。
它主要研究词的内部结构和词的形成规律。
it refers to the study of the internal structure of words,and the rules by which words are formed.
它说明了词是由词素morphemes构成的。词素是最小的语义单位。
(6)形态学科普扩展阅读:
研究目的
但这一术语在生物学方面发展到今,意义与歌德的初衷已发生了改变。作为生物学的主要分支学科,其目的是描述生物的形态和研究其规律性,且往往是与以机能为研究对象的生理学相对应。
广义地来说,它包括研究细胞阶段形态的细胞学的大部分,以及探讨个体发生过程的发生学。狭义的形态学主要是研究生物的成年个体的外形和器官构造(解剖学、组织学和器官学)。
意义
形态学是研究动植物形态(form)的科学。它在生物学的理论框架中究竟占有什么位置一直有争议,而且在一定意义上来说,将来也会如此。值得十分注意的是,从18世纪晚期开始经常有人试图建立一种多少与生物学脱离的“纯粹形态学”(puremorphology),也就是生物学家、
数学家和艺术家都同样爱好的一门科学。只有了解了形态学这个词常被人们用来表示一些互相无关甚至十分不同的事态发展后才有可能理解形态学的复杂历史。
『柒』 生理学知识
一:人体解剖学的定义及分科
人体解剖学(human anatomy)简称解剖学(anatomy),是研究正常人体形态结构、主要功能及其发生、发展规律的科学,属于生物科学中形态学的范畴。
按研究手段不同,解剖学可分为巨视解剖学和微视解剖学。巨视解剖学主要用肉眼观察人体的形态结构,如系统解剖学和局部解剖学等。微视解剖学主要用显微镜观察人体的形态结构,如细胞学、胚胎学和组织学等。
系统解剖学是将人体按功能系统阐述其器官形态结构的解剖学。一般所说的解剖学就是指系统解剖学。
局部解剖学是按身体部位,由浅及深,对各部位的形态结构进行叙述的解剖学。
此外,由于研究角度和目的不同,人体解剖学又分若干门类,如外科解剖学(或应用解剖学)、表面解剖学、X一线解剖学、断面解剖学、生长(或年龄)解剖学、艺术解剖学、机能解剖学及运动解剖学等。
运动解剖学主要是分析研究人体运动器官的形态结构,运动对人体形态结构的影响及提高人体运动效率的解剖学。
二:人体解剖学的地位和作用
1997年国家教育委员会颁布的体育教育专业课程方案,明确规定人体解剖学是体育教育专业主干课程。
本课程源于医用人体解剖学,但与医用人体解剖学的内容有所不同,其主要作用是:
第一,培养学生用历史唯物主义和辩证唯物主义的观点认识人体的形态结构,提高文化素质,具有实事求是,独立思考和勇于创新的科学精神。
第二,为学生学习体育教育专业提供人体解剖学知识。我国普通高等学校体育教育专业的主要任务是培养合格的体育教师。体育教师的教育对象是学生,是要促进学生的身心健康、提高学生的运动技能,害郸愤肝莅菲缝十俯姜不知道身体的结构是不行的。一个合格的体育教师,不仅要教会学生掌握锻炼身体的运动动作,还要传授体育科学知识,讲授体育过程中的健身原理。例如,采用某一项运动锻炼身体时,身体哪些部位参加了运动,对身体形态结构有什么影响,如何针对性更好地发展有关肌肉的力量和伸展性,以及进行体育科学研究,鉴别合理运动技术动作,预防运动损伤及创造新的运动技术,运动员选材等,都需要人体解剖学知识。
第三,为学习后续课程奠定人体形态结构方面的基础。人体解剖学的后续课程有运动生物化学、运动生理学、体育保健学、体育测量与评价,以及运动生物力学等。这些课程都是在人体形态结构的基础上,从各自领域去研究人体运动时体内物质变化、功能、保健及力学方面的规律。人体解剖学的一些内容与上述课程的某些内容互相交叉、互相渗透。例如,人体解剖学主要研究人体结构,运动生理学主要研究人体功能。结构是生理功能的物质基础,生理功能是结构的运动形式。如果不懂人体结构,要阐明生理功能便成为无本之木。可以说,学习人体解剖学直接影响学习后续课程的质量。
『捌』 解剖学知识
人体解剖学(Human Anatomy)是一门研究正常人体形态和构造的科学,隶属于生物科学的形态学范畴。在医学领域,它是一门重要的基础课程,其任务是揭示人体各系统器官的形态和结构特征,各器官、结构间的毗邻和联属,为进一步学习后续的医学基础课程和临床医学课程奠定基础。人体解剖学也是美术、音乐、体育等学科的必修科目 人体基本结构随着人类的进步和科学文化的发展,人体解剖学由于所服务的对象不同,在研究方法、着重点和目的性等方面产生了差异,因而逐渐形成了若干独具特色的分野:如按照组成人体的各系统,逐一研究和叙述各系统器官形态、结构和系统解剖学;按照人体的分部及医疗手术学的需要,研究和论述各体部内诸结构的形态、位置和毗邻关系的局部解剖学;适应绘画和雕塑等专业要求的艺术解剖学;研究人体器官和结构在体育运动和训练中其形态构造和功能关系的运动解剖学;专门阐述临床各种手术层次结构基础的应用(手术)解剖学等。此外,由于研究手段不同,又有了以肉眼观察和解剖操作为主的大体(巨视)解剖学和以显微镜及电子显微镜观察组织——即微视和超微解剖学。还有专门以个体发生和发育过程和规律的人体胚胎学或人体发生学。 鉴于神经科学在近二十年的飞速发展和在下个世纪可能成为生物科学和带头学科的趋势,以及参考发达国家医学院校的课程设置,本教研室对原担负的系统解剖学和局部解剖学两门课程进行了改革,设立了大体解剖学和神经解剖学两门课程,即将原中枢神经系统单独设课,以适应世界神经科学的发展潮流,促进教学内容的迅速更新。其余人体形态结构知识大部分内容,划归本门课程即大体解剖学讲授。本课程的教学分为两个阶段,第一阶段概要介绍人体各系统器官的结构知识,采用以讲课为主,辅以必要的印证性实习,但对组成人体支架的骨骼系统,在此阶段则要求掌握所需的全部内容。第二阶段按组成人体的各个体部,逐一进行解剖观察。基本方式是在教师提示后,学员根据教材独立进行解剖操作,获得人体形态结构的知识,并逐步培养和提高学员的观察能力、分析判断能力和综合归纳能力,以及一定的解剖操作技巧。在此阶段中穿插必要的理论性讲课,主要任务是引导学员将实践中所获得的知识系列化、理论化。另外请有关临床科室教师,讲授一些结构内容在临床诊断和治疗中的意义,以开拓学员的眼界和思路,增添学习的兴趣。
『玖』 这能说与作者在解剖学,光学等方面的科学知识()
一、人体解剖学的定义、分野和任务
人体解剖学(Human Anatomy)是一门研究正常人体形态和构造的科学,隶属于生物科学的形态学范畴。在医学领域,它是一门重要的基础课程,其任务是揭示人体各系统器官的形态和结构特征,各器官、结构间的毗邻和联属,为进一步学习后续的医学基础课程和临床医学课程奠定基础。
随着人类的进步和科学文化的发展,人体解剖学由于所服务的对象不同,在研究方法、着重点和目的性等方面产生了差异,因而逐渐形成了若干独具特色的分野:如按照组成人体的各系统,逐一研究和叙述各系统器官形态、结构和系统解剖学;按照人体的分部及医疗手术学的需要,研究和论述各体部内诸结构的形态、位置和毗邻关系的局部解剖学;适应绘画和雕塑等专业要求的艺术解剖学;研究人体器官和结构在体育运动和训练中其形态构造和功能关系的运动解剖学;专门阐述临床各种手术层次结构基础的应用(手术)解剖学等。此外,由于研究手段不同,又有了以肉眼观察和解剖操作为主的大体(巨视)解剖学和以显微镜及电子显微镜观察组织——即微视和超微解剖学。还有专门以个体发生和发育过程和规律的人体胚胎学或人体发生学。
鉴于神经科学在近二十年的飞速发展和在下个世纪可能成为生物科学和带头学科的趋势,以及参考发达国家医学院校的课程设置,本教研室对原担负的系统解剖学和局部解剖学两门课程进行了改革,设立了大体解剖学和神经解剖学两门课程,即将原中枢神经系统单独设课,以适应世界神经科学的发展潮流,促进教学内容的迅速更新。其余人体形态结构知识大部分内容,划归本门课程即大体解剖学讲授。本课程的教学分为两个阶段,第一阶段概要介绍人体各系统器官的结构知识,采用以讲课为主,辅以必要的印证性实习,但对组成人体支架的骨骼系统,在此阶段则要求掌握所需的全部内容。第二阶段按组成人体的各个体部,逐一进行解剖观察。基本方式是在教师提示后,学员根据教材独立进行解剖操作,获得人体形态结构的知识,并逐步培养和提高学员的观察能力、分析判断能力和综合归纳能力,以及一定的解剖操作技巧。在此阶段中穿插必要的理论性讲课,主要任务是引导学员将实践中所获得的知识系列化、理论化。另外请有关临床科室教师,讲授一些结构内容在临床诊断和治疗中的意义,以开拓学员的眼界和思路,增添学习的兴趣。
二、人体解剖学发展简史
解剖学是一门历史悠久的科学,在我国战国时代(公元前500年)的第一部医学著作《内经》中,就已明确提出了“解剖”的认识方法,以及一直沿用至今的脏器的名称。在西欧古希腊时代(公元前500-300年),著名的哲学家希波克拉底(Hippocrates)和亚里斯多德(Aristotle)都进行过动物实地解剖,并有论著。
第一部比较完整的解剖学著作当推盖伦(Galen,公元130-201年)的《医经》,对血液运行、神经分布及诸多脏器已有较详细而具体的记叙,但由于当时西欧正处于宗教统治的黑暗时期,禁止解剖人体,该书主要资料均来自动物解剖观察所得,故错误之处甚多。宗教统治在一千多年中严重地阻碍了科学文化的进步,也严重束缚了医学和解剖学的发展。
文艺复兴是欧洲历史上一场伟大的革命,资本主义萌芽,教会黑暗统治的桎梏开始被摧毁,“是一个产生学问上、精神上和性格上的巨人时代”(恩格斯语)。在此时期,人民的聪明智慧在科学和艺术的创作中得到较充分的体现,达·芬奇(Leonardo da Vinci)堪称这一时代的代表人物,他不仅以不朽的绘画流传后世,而且所绘的解剖学图谱,其精确细致即使今日也令人叹为观止。该时,解剖学也涌现出一位巨匠——维扎里(Andress Vesalius, 1514-1564),他从学生时代,就冒着宗教迫害的危险,执著地从事人体解剖实验,终于完成了《人体构造》的巨著,全书共七册,不仅较系统完善地记叙了人体各器官系统的形态和构造,还勇敢地摆脱了盖伦权威的束缚,纠正了盖伦许多错误的论点,从而使他成为现代人体解剖学的奠基人。与维扎里同时,一批解剖学者和医生,发现了一些人体的结构,如欧斯达丘司(Eustachius)、习尔维(Sylvius)、瓦罗留(Varolio)、阿兰契(Aranti)、保塔罗(Botallo)等,以他们名字命名的结构至今仍保留在解剖学的教科书中。嗣后,英国学者哈维(William Harvey 1578-1657)提出了心血管系统是封闭的管道系统的概念,创建了血流循环学说,从而使生理学从解剖学中分立出去。继显微镜发明之后,意大利人马尔匹基(Malcell Malpighi,1628-1694)用之观察了动、植物的微细构造,开拓了组织学分野。18世纪末,研究个体发生的胚胎学开始起步。19世纪意大利学者高尔基(Camello Golgi,1843-1926)首创镀银浸染神经元技术,西班牙人卡哈(Rom’on Y cajal,1852-1934)建立了镀银浸染神经原纤维法,从而成为神经解剖学公认的两位创始人。
十九世纪末叶和二十世纪初,由于唯心主义和形而上学思想的影响,人体解剖学走上了繁琐地孤立静止地描述人体形态结构的境地,使部分学者感到彷徨和失望,认为解剖学已经成为“化石”,到了山穷水尽的地步,完全看不到发展的前景。而另一部分学者从辩证的自然观出发,开始从机能解剖学、进化形态学和实验形态学等方面,寻求开拓的路径。
随着技术革命浪潮的涌动,近二十年来,生物力学、免疫学、组织化学、分子生物学等向解剖学渗透,一些新兴技术如示踪技术、免疫组织化学技术、细胞培养技术和原位分子杂交技术等在形态学研究中被广泛采用,使这个古老的学科唤发出青春的异彩,尤其是神经解剖学有了突飞猛进的发展。我国自从新中国成立以来,由于执行“百家争鸣”繁荣科学技术的方针,医学教育和解剖学都取得了前所未有的长足的进步,其间虽经“文革”十年的停滞和倒退,但党的十一届三中全会以来,拨乱反正,执行尊重科学、尊重人才的政策,创建了良好的学术环境,尤其是改革开放政策,为我国解剖学工作者开创了学习和追赶发达国家先进科学技术的条件和可能,设备不断完善和更新,条件逐步改善和提高,最为可喜的是一大批中青年解剖学工作者茁壮成长,正在为振兴中华和建设现代化社会主义祖国的大业艰苦奋斗,可以预见,不久的将来将以崭新的面貌立足于世界解剖学界。
三、解剖学姿势和常用的方位术语
为了正确描述人体结构的形态、位置以及它们间的相互关系,必须制定公认的统一标准,即解剖学姿势和方位术语,初学者必须准确掌握这项基本知识,以利于学习、交流而避免误解。
1.解剖学姿势
为了阐明人体各部和诸结构的形态、位置及相互关系,首先必须确立一个标准姿势,在描述任何体位时,均以此标准姿势为准。这一标准姿势叫做解剖学姿势。即身体直立,两眼平视前方;双足并立,足尖朝前;上肢垂于躯干两侧,手掌朝向前方(拇指在外侧)。
2.常用的方位术语
上superior和下inferior:按解剖学姿势,头居上,足在下。在比较解剖学或胚胎学,由于动物和胚胎体位的关系,常用颅侧cranial代替上;用尾侧caudal代替下。在四肢则常用近侧proximal和远侧distal描述部位间的关系,即靠近躯干的根部为近侧,而相对距离较远或末端的部位为远侧。
前anterior和后posterior:靠身体腹面者为前,而靠背面者为后。在比较解剖学上通常称为腹侧ventralis和背侧dorsalis。在描述手时则常用掌侧palmar和背侧。
内侧medialis和外侧lateralis:以身体的中线为准,距中线近者为内侧,离中线相对远者为外侧。如手的拇指在外侧而小指在内侧。在描述上肢的结构时,由于前臂尺、桡骨并列,尺骨在内侧,桡骨在外侧,故可以用尺侧ulnar代替内侧,用桡侧radial代替外侧。下肢小腿部有径、腓骨并列,胫骨在内侧,腓骨居外侧,故又可用胫侧tibial和排侧 fibular称之。
内interior和外exterior:用以表示某些结构和腔的关系,应注意与内侧和外侧区分。
浅superficial和深deep:靠近体表的部分叫浅,相对深入潜居于内部的部分叫深。
3.轴和面
(一)轴axis:以解剖学姿势为准,可将人体设三个典型的互相垂直的轴,即矢状轴一为前后方向的水平线;冠状(额状)轴一为左右方向的水平线;垂直轴一为上下方向与水平线互相垂直的垂线。轴多用于表达关节运动时骨的位移轨迹所沿的轴线。
(二)面plane:按照轴线可将人体或器官切成不同的切面,以便从不同角度观察某些结构。典型的切面有:矢状面sagittal plane,是沿矢状轴方向所做的切面,它是将人体分为左右两部分的纵切面,如该切面恰通过人体的正中线,则叫做正中矢状面median sigittal plane;冠状面或额状面coronal plane or frontal plane,是沿冠状轴方向所做的切面,它是将人体分为前后两部的纵切面,与矢状面和水平面相垂直;水平面或横切面horizontal plane or transverse plane, 为沿水平线所做的横切面,它将人体分为上下两部,与上述两个纵切面相垂直。须要注意的是,器官的切面一般不以人体的长轴为准而以其本身的长轴为准,即沿其长轴所做的切面叫纵切面longitudinal section而与长轴垂直的切面叫横切面 transverse section。
四、人体结构概况:
构成人体基本的结构和功能单位是细胞cell,细胞与细胞之间存在着细胞质 intercellular substance。细胞间质是由细胞产生的不具有细胞形态和结构的物质,它包括纤维、基质和流体物质(组织液、淋巴液、血浆等),对细胞起着支持、保护、联结和营养作用,参与构成细胞生存的微环境 microenvironment。众多形态相似功能相近的细胞由细胞间质组合成的细胞群体叫做组织tissue,人体组织有多种类型,一般传统地将之属于四种基本组织,即上皮组织、结缔组织、肌组织和神经组织。以一种组织为主体,几种组织有机地结合在一起,形成具有一定形态、结构和功能特点的器官organ。一系列执行某种同一功能的器官有机地联系在一起,形成具有特定功能的系统system。构成人体的系统有运动系统----包括骨、骨连接和肌,是人进行劳动、位移与维持姿势等各项活动的结构基础;内脏诸器官分别组成了消化系统----担负摄入食物的消化、吸收和残渣排出;呼吸系统---进行气体交换;泌尿系统----排出组织细胞代谢产生的终极产物;生殖系统----产生生殖细胞并形成新个体以延续种族;以及将上述执行新陈代谢的各系统联系起来,为它们提供营养物质并运输代谢产物的循环系统;神经系统包括中枢部分的脑和脊髓和遍布全身的周围神经,以及做为特殊感受装置的感觉器官,它们感受人体内外环境的各种刺激,并产生适当的应答;此外,还有散在于身体中功能各异的内分泌腺。人体各系统既具有本身独特的形态、结构和功能,又在神经系统的统一支配下和神经体液的调节下,相互联系,相互制约,协同配合,共同完成统一的整体活动和高级的意识活动,以实现与瞬息万变的内外环境的高度统一。
『拾』 怎样学好形态,结构和生理学知识
一:人体解剖学的定义及分科
人体解剖学(human anatomy)简称解剖学(anatomy),是研究正常人体形态结构、主要功能及其发生、发展规律的科学,属于生物科学中形态学的范畴。
按研究手段不同,解剖学可分为巨视解剖学和微视解剖学。巨视解剖学主要用肉眼观察人体的形态结构,如系统解剖学和局部解剖学等。微视解剖学主要用显微镜观察人体的形态结构,如细胞学、胚胎学和组织学等。
系统解剖学是将人体按功能系统阐述其器官形态结构的解剖学。一般所说的解剖学就是指系统解剖学。
局部解剖学是按身体部位,由浅及深,对各部位的形态结构进行叙述的解剖学。
此外,由于研究角度和目的不同,人体解剖学又分若干门类,如外科解剖学(或应用解剖学)、表面解剖学、X一线解剖学、断面解剖学、生长(或年龄)解剖学、艺术解剖学、机能解剖学及运动解剖学等。
运动解剖学主要是分析研究人体运动器官的形态结构,运动对人体形态结构的影响及提高人体运动效率的解剖学。
二:人体解剖学的地位和作用
1997年国家教育委员会颁布的体育教育专业课程方案,明确规定人体解剖学是体育教育专业主干课程。
本课程源于医用人体解剖学,但与医用人体解剖学的内容有所不同,其主要作用是:
第一,培养学生用历史唯物主义和辩证唯物主义的观点认识人体的形态结构,提高文化素质,具有实事求是,独立思考和勇于创新的科学精神。
第二,为学生学习体育教育专业提供人体解剖学知识。我国普通高等学校体育教育专业的主要任务是培养合格的体育教师。体育教师的教育对象是学生,是要促进学生的身心健康、提高学生的运动技能,害郸愤肝莅菲缝十俯姜不知道身体的结构是不行的。一个合格的体育教师,不仅要教会学生掌握锻炼身体的运动动作,还要传授体育科学知识,讲授体育过程中的健身原理。例如,采用某一项运动锻炼身体时,身体哪些部位参加了运动,对身体形态结构有什么影响,如何针对性更好地发展有关肌肉的力量和伸展性,以及进行体育科学研究,鉴别合理运动技术动作,预防运动损伤及创造新的运动技术,运动员选材等,都需要人体解剖学知识。
第三,为学习后续课程奠定人体形态结构方面的基础。人体解剖学的后续课程有运动生物化学、运动生理学、体育保健学、体育测量与评价,以及运动生物力学等。这些课程都是在人体形态结构的基础上,从各自领域去研究人体运动时体内物质变化、功能、保健及力学方面的规律。人体解剖学的一些内容与上述课程的某些内容互相交叉、互相渗透。例如,人体解剖学主要研究人体结构,运动生理学主要研究人体功能。结构是生理功能的物质基础,生理功能是结构的运动形式。如果不懂人体结构,要阐明生理功能便成为无本之木。可以说,学习人体解剖学直接影响学习后续课程的质量。