正版含羞草实验研究所

SELF讲坛海交会专场，诺贝尔奖得主，中国工程院院士、法国音乐家等6位不同领域的嘉宾，即将开讲！12月18日，白云国际会议中心岭南大会堂，一场科学与艺术的精彩碰撞将上演，想来的抓紧报名哦。有一群科学“大腕”，他们面对未知，反复挑战，去穷尽每一种科学的可能。解码基因，乳腺癌不再“一切了之”；造大科学装置，探知宇宙与生命的密码；发现致命病原体，艾滋病有了新生机；与海洋对话，走近台风肆虐的背面；模仿含羞草，重造人工血管；当爵士乐跨越欧洲邂逅二胡，边界不断被打破，演绎动态黑色音符。12月18日，广州，2019中国海外人才交流大会暨第21届中国留学人员广州科技交流会（SELF科学演讲第二场）等您来。演讲嘉宾吕克·蒙塔尼×生物医药，法国病毒学家，诺贝尔奖获得者生物医药的新挑战艾滋病病毒的发现者之一，2008年诺贝尔生理学或医学奖获得者。吕克·蒙塔尼是世界艾滋病研究及预防基金会的共同奠基人和国际病毒联盟的总监。他得到超过20项大奖，包括第三等法国荣誉军团勋章，1986年拉斯克临床医学研究奖，1987年盖尔德纳基金会国际奖和2008年的诺贝尔生理学或医学奖。2010年11月，蒙塔尼耶受聘上海交通大学全职教授，并在上海交通大学生命科学技术学院创建Montagnier研究所，专攻艾滋病研究。夏佳文×大科学装置，中国工程院院士我们为什么要建重离子加速器重离子加速器物理及工程专家，中国科学院近代物理研究所副所长，中国粒子加速器学会理事长，广东核学会理事长。曾任国家“九五”重大科学工程“兰州重离子加速器冷却储存环”及首台国产重离子肿瘤治疗装置总工程师。2003年获国家杰出青年基金；2008年获日本高能加速器“西川奖”；2009年获“何梁何利物理学奖”；2009年获中国科学院杰出成就奖；2012年获国家科技进步二等奖。唐丹玲×海洋生态，中国科学院南海海洋研究所研究员用一双不眠的眼，俯瞰无边蔚蓝博士、博导，广东省海洋遥感重点实验室主任。曾经在美国、日本等地学习工作多年，2004年入选中国科学院“引进国外杰出人才”和“百人计划” 回国。曾经任复旦大学教授，曾获得两个广东省科学技术一等奖、丁颖科技奖，中国侨界贡献奖，全国3.8红旗手等。从事海洋遥感,海洋生态遥感科学研究，致力于海洋藻华生态动力机理探讨，担任全球海洋遥感学会PORSEC主席、国际太平洋海洋科学与技术学会PACON-International主席。被聘为联合国多项重大项目的专家，是联合国UN-GEO科学指导委员会委员，获得国际海洋服务奖、联合国环境奖（证书）扎耶德奖、PACON International- Distinguishing Member Award杰出科学家奖等多个国际奖项。杜学敏×仿生材料，中国科学院深圳先进技术研究院研究员向自然界偷师中国科学院青年创新促进会会员，广东省“特支计划”科技创新青年拔尖人才，深圳市“孔雀计划”海外高层次人才，深圳市高层次专业人才。2012年博士毕业于中国科技大学，并同时获得中国科技大学与香港城市大学博士学位，之后在香港城市大学从事研究工作一年，于2013年加入中国科学院深圳先进技术研究院，现任仿生智能材料课题组组长（PI）。近年来，在Science合作期刊Research、Cell姊妹刊Matter、Advanced Materials、Advanced Functional Materials等发表论文多篇，申请国内发明专利30余项（授权17项），9项PCT，在国内外知名会议上做特邀报告20余次。以负责人身份主持国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”课题、国自然科学基金、中科院、广东省、深圳市等项目10项；以项目骨干、核心成员、课题负责人身份参与科技部重点专项、国自然科学基金、广东省创新团队、深圳市孔雀团队等项目8项。彭小波×音乐艺术，法国音乐家，星海音乐学院教授我在中国教爵士星海音乐学院现代音乐与戏剧学院现代器乐系主任，教授，硕士生导师，曾任法国梅斯国立音乐学院爵士系系主任。法国籍作曲家、打击乐演奏家，爵士钢琴和颤音琴演奏家。他多次为欧洲著名乐队创作，并在欧洲、美洲、亚洲等多个国家的大型剧院、音乐节上公演。他亲手创立星海现代乐团，作为乐队的指挥、指导老师和作曲者，他为乐团创作多首作品，并带领乐团参加国内多个大型音乐节及比赛，获得优异的成绩，多首原创作品在音乐节中首演。在《星海音乐学院考级教材》的杜撰中，他担任爵士鼓教材的主编。作为社会公益人，Benoit也担任广州市少年宫雨后彩虹融合艺术团艺术总监，并为艺术团创作《迷人的小魔笛》、《妈妈不可爱》等系列作品，带领艺术团学员在广州大剧院及多个国家的剧院、音乐厅做公益巡演，深受好评。王山鸣×生物基因，澳门大学健康科学学院教授预防乳腺癌，不必“一切了之”江西医学院学士，山东医科大学硕士，瑞士实验癌症研究所博士，美国西北大学和芝加哥大学博士后。曾任职中国中医研究院助理研究员，美国芝加哥大学研究助理教授，西北大学助理教授，内布拉斯加医学中心副教授。他的早期研究集中于人、鼠、果蝇的基因组和转录组，研究成果包括解析人类基因组、果蝇基因组，确定反义RNA谱和miRNA的进化起源，阐明造血过程中的基因表达基础，白血病异常基因表达和白血病融合基因等。他的近期研究集中于遗传性癌症的发生机理和预防，涉及癌基因进化，癌症易感基因，基因组不稳定性和癌症抵抗性的机理，癌症易感基因功能未知突变，种族特异性癌症易感基因突变，群体筛查确定突变携带者等。他的实验室已开发出第一个开放式中国人群遗传性乳腺癌的BRCA基因突变数据库和中国人群遗传性肠癌的MMR基因突变数据库。报名入口活动时间：2019年12日18日 周三 10:00-12:40，签到时间为08:45-09:30,09:30后禁止入场活动地点：白云国际会议中心·岭南大会堂广州日报全媒体文字记者耿旭静 董业衡广州日报全媒体图片记者耿旭静 董业衡广州日报全媒体编辑 赵小满

本报记者 赵汉斌在植物“朋友圈”里，猪笼草、捕蝇草等作为食虫植物的代表，数百年来备受关注，持久不衰。如今，在国内某网购平台上搜索“食虫植物”，会出现数百条结果；专卖食虫植物的店铺数不胜数，皇冠店铺就超过20家，单个店家粉丝量在10万+也不是稀罕事。随着暑期到来，中小学生的科普活动又迎来新高峰。世界上的食虫植物多不多？在漫长的历史中，植物如何演化出食虫（即食肉）“爱好”的？它们又是怎么捕食动物的？在学界，人们对食虫植物有哪些新的研究、又有哪些争论？也成了孩子和家长关心的问题。食虫起源之谜 贫瘠环境中为谋生计而逆袭了解食虫植物，“氮”是绕不开的绝对主角。所有的食虫植物，之所以在植物界显得很“彪悍”，都是为了争取更多一些氮元素。我们知道，植物吸收无机元素作为营养物，它们来自岩石矿物的风化以及有机物、动物的腐烂。氮是植物中继碳、氢、氧之后含量最丰富的元素。缺了它，绝大多数植物将无法完成生命周期，而其他元素也无法取而代之。“氮元素在1772年被发现，它占据了地球大气78%，是氧气的四倍之多，并且是氨基酸、蛋白质和核酸等的重要组成元素。”美国康涅狄格州大学教授迈克尔·C·杰拉尔德在《生物学之书》中写道，降解的动植物物质所含的氮，通过一系列的互利关系，形成植物营养素被吸收，而后再转变为气态，重归大气。学界原本普遍认为，植物是直接从大气中吸收氮的，但1837年，法国农业化学家让-巴普斯迪特·布森戈证明这是错误的，还展示了植物从土壤中吸收氮的方式。氮从无机原料到有机化合物的同化过程是许多植物细胞的一个主要代谢活动。大体上说，草本植物主要在叶片中同化硝酸盐，而许多的木本和灌木在根中同化这些硝酸盐。在单一的物种中，硝酸盐同化的位置通常取决于硝酸盐的供给量：当硝酸盐丰富时，叶片是主要的同化部位，但当硝酸盐供应受限时，根成了主要的同化部位。经过植物氮同化过程一系列复杂操作，把土壤和叶面无机氮的可用性，与植物对于合成各种含氮化合物的需求联系在一起。“在广袤的大地上，并非每一寸都是沃土，不少地方是沙石荒地、高寒坡地和营养元素长期缺乏的水域等，各种严苛贫瘠的环境为植物的生存设置了重重障碍。”植物科普专家秋西告诉记者，迫于生存压力，食虫植物以各自的方式，不约而同走上了捕食动物的逆袭之路。同时需要指出的是，食虫植物并不是单一的物种，而是指能够捕猎并且消化吸收一些昆虫和节肢动物的植物类群，虽被笼统地称作“食虫植物”、都拥有捕虫这一共同技能，但在亲缘关系上却相差很远，分别来自10个科17个属，共有600至750种之多。捕食能力之谜 叶片结构提供生猛捕虫器但食虫植物的起源，历来是相关研究最大争议的问题之一。食虫植物中的明星——捕蝇草，是1760年北美洲北卡罗来纳州一位叫阿瑟·多布斯的大地主最先描述的，他在给植物学家、英国皇家学会会员彼得·柯林森的信中说，“这是植物界一种很新奇的未知的敏感植物”。柯林森将其样本交给了英国植物学家约翰·埃利斯，后者将其命名为捕蝇草。埃利斯在给当时已声名卓著的植物分类学家林奈的信中，详细描述了这种植物，“叶片的内表层布满微小的红色腺体，它们会分泌甜蜜的汁液吸引可怜的动物前来取食。当这些柔软的腺体与动物四肢碰触，两边的叶片会马上竖起来，抓紧虫子，通过交错两侧叶片的刺将猎物牢牢锁住，直至其死亡”。事实上，更为精确的是，在构成捕蝇草死亡陷阱的两部分叶片上，表面各有三根刚毛，它们是触发器。如要触发叶片闭合，昆虫必须碰到不止一根毛、不止一次，而且两次碰触时间间隔不超过20秒，叶片在不到一秒之间迅速闭合，形成一个小小的“牢笼”，动物越挣扎，不断碰到刚毛，“牢笼”合拢越紧，因此当捕蝇草再次打开叶片时，表面常能看到“搏斗”的痕迹和虫体残渣。然而盛名之下的瑞典生物学家林奈，不但反驳了埃利斯的结论，还把它当类似含羞草的“敏感植物”看，即使经过埃利斯长时间研究、举出无可辩驳的证据，林奈仍然拒绝承认植物的食肉属性。当时还有不少人随声附和，问题的焦点仍然在于植物怎么可能会吃肉。直到达尔文时代，有更多人观察到更多的植物可以诱捕并消化小型动物。在1875年，达尔文在出版的新书《食虫植物》中才给出合理的解释。“数百万年前，这类植物长在潮湿的沼泽里，会面临制造蛋白质的元素——氮缺乏的问题。”负责主持意大利佛罗伦萨大学植物神经生物学国际实验室的斯特凡诺·曼库索说。“‘穷则思变’并非是只有人类才懂的道理。经过长时间的演化，植株改变了叶片的形状，将之变成了捕虫器，将味道鲜美、蛋白质丰富的昆虫等小动物当成了新的营养来源。”秋西说。由于仅有少量的化石记录，因此食虫植物的演化过程仍有不少谜团，特别是其捕虫器结构稚嫩，由于各种原因其可能会在化石中缺失。尽管如此，仍可利用现代捕虫器的结构推断出古代捕虫器大部分的结构。这些捕虫器形式不同却各具其妙，令无数科学家和植物爱好者着迷，探索不止。猎杀消化之谜 靠多重本领把虫子“吃”下去这些植物界的“动物杀手”，看似凶猛，其实它们只能捕食一些昆虫，这些昆虫顶多是小型的蛙类、蜥蜴等。与达尔文同时代的英国伦敦大学应用生理学教授约翰·波顿-桑德逊的研究对象原本是从蛙类到哺乳动物体内发现的电脉冲。与达尔文通信后，他发现了给捕蝇草两根刚毛施压能导致捕虫器闭合的电信号，这也是电活动调控植物发育的首个例证。一百多年后，美国亚拉巴马州奥克伍德大学的亚历山大·沃尔科夫和他的同事证明，电刺激本身的确是捕虫器关闭的引发信号。而且对捕蝇草来说，每一次闭合异常消耗能量，每个夹状捕虫器可使用3至4次，最终将失去关闭的能力。因此，在植物园，捕蝇草都只深藏在游客不易到达的地方。截至目前，植物学家们发现，食虫植物主要有5种基本的捕虫机制——具有含消化酶或细菌消化液的笼状或瓶状捕虫器；周身布满黏稠液滴的黏液捕虫器；快速关闭的夹状捕虫器；能产生真空而吸入猎物的囊状捕虫器，以及具有向内延伸的毛须而将猎物逼入消化器官的龙虾笼状捕虫器。“食虫植物在进化树上来源差别巨大。加上捕虫机制的差异，因此不同食虫植物在‘触觉’和消化上差异巨大。”秋西说。而通常认为，植物的完整食虫性必须包括吸引、捕捉和消化这三个过程，同时也必须将猎物消化成为便于植物吸收的氨基酸和铵离子等产物。因此，一种植物能否生成消化酶被作为判断其是否具有食虫性的一个标准。食肉植物的研究一直是科学家感兴趣的热点。不久前，中国科学院多个研究院所与香港大学合作，用代谢组学方法，分析了瓶子草和捕蝇草黏液等肉食性植物叶片和陷阱中的组织特异性代谢物成分，并在《科学》旗下的《分子科学》发布论文，揭示其中均含有大量纳米颗粒，这加深了人们对食虫植物分泌的天然水凝胶黏液的认识。此外，在食虫植物与昆虫之间，植物利用触角、视觉或者气味信号来作用于昆虫上的研究也有一些新的发现。“不过出于研究材料少、实验难度高等原因，相关成果在近些年一直不多，对食虫植物的研究热点依旧在一些经典问题上。”秋西介绍说，除了起源与进化，食虫植物是怎样协调它们和传粉者的关系等，还有诸多未解之谜。来源：科技日报

审核：小文在过去的几十年中，人类在航空航天领域取得了突飞猛进式的发展，越来越发达的科技和人类对宇宙无与伦比的好奇心使得我们把很多注意力放在了寻找外星生命上面。我们向水星、金星、火星等星球都发射过探测器，可是我们一无所获。我们开始尝试接收外星文明发来的宇宙信号，结果仍是徒劳。科学家们开始思索，会不会是我们的基本方向出现了问题。就像我们一开始认为只要有水就很可能找到生命一样，我们把水看作是宇宙中的一种稀缺资源，我们的重点就放在了在其它星球找到水上面。可是随着我们对宇宙的了解，我们发现水在宇宙中是普遍存在的一种物质，并不具有特殊性。那么，有没有这样一种可能，外星生命和地球生命在形式上有很大的区别？他们的身体构造和获取能量的方式或许与我们完全不同，以至于我们用寻找“外星人类”的方法根本找不到他们。况且，在地球上的很多环境极为恶劣的地区，依然会存在一些可以在极端条件下生存的生物，我们对一些行星上不会存在生命的论断会不会下得过早了？前不久，有科学家在一片水域中发现了一种未知的生物。仔细观察就会发现，这种生物的身体很像章鱼的触角，可以自由自在地在水中游来游去。科学家将它带到了实验室，通过进一步的研究发现，它的身体是由无数个原生生物菌组合而成的，如果完全展开可以达到几千米那么长，而且，一旦触碰它就会像含羞草一样做出“应激反应”，收缩身体。科学家进而开始试图了解它的神经系统。可是出乎科学家的意料，这个家伙竟然没有神经元。众所周知，人类在受到刺激后会产生一种神经递质，经过传入神经的传递到达神经中枢，神经中枢发出指令传递到效应器，我们的身体就会做出一定的反应。可是这个家伙连神经元都没有，它是如何实现感受刺激并且还做出反应的呢？科学家大为不解，故而采用更加精密的仪器对其进行长时间的反复研究，终于发现在这种生物体内，每当受到外部刺激的时候就会产生一股电流，但尚不确定这股电流是它身体的哪个部位产生的。而且，这种生物可以在无氧的条件下生存，在地球上已经生存了38亿年之久，几乎是地球最古老最原始的生命形式之一。这不禁让我们产生一个疑问，在38亿年前，火星也曾经拥有汪洋大海，虽然大气中氧气稀薄，但是那里有没有可能也孕育出过类似这种生物体的生命形式呢？如果有，它们会不会一直适应着火星的外部环境并且仍旧藏身于火星的某个不为人知的角落呢？笔者认为，太阳系中也许存在着多种不为我们所知的生命，只是我们的思维过于局限而想象不到而已。你同意笔者的观点吗？

在仿生学研究中，害羞的含羞草、神奇的变色龙都是科学家重点研究的对象。然而我们可能想不到的是，这在仿生科学家的眼里就是生物到材料的转化！科学家从含羞草和变色龙中获得灵感，并造出“会卷起来”的人工血管、能为青光眼患者监测眼压的美瞳……出品："SELF格致论道讲坛"公众号（ID：SELFtalks）以下内容为中国科学院深圳先进技术研究院杜学敏演讲实录：每天午饭后，我都会和同事在我们研究院里面溜达一圈，去挑逗挑逗院里面的花草。在我们研究院里，有一种神奇的植物，你碰它下，它的叶子就会立即收起来。你们知道这是什么植物吗？这就是含羞草。2014年的夏天，我和我太太在香港爬山时，平生第一次看到了活生生的含羞草，我就在那一直挑逗它，整整挑逗了它半小时，直到后来它不耐烦了，任我再怎么碰它也不理我。当然，后来不理我的不仅有含羞草，还有我的太太。我来不及哄我太太，因为我迫不及待地想去了解害羞草为什么害羞。含羞草为什么害羞经过查阅大量文献资料发现，原来害羞草的叶枕处有上下两层细胞。平常，叶枕内的两层细胞都含水膨胀，支撑着打开的叶片。而当我们碰它的叶子时候，叶枕内的上层细胞水份会从细胞中流向组织，从而使得细胞收缩变小，而下层细胞不会有什么变化。通过比较刺激前后叶枕处细胞形态，我们会发现：叶枕中的两层细胞在刺激前后，会产生膨胀压差异，正是由于这个差异带来叶枕的变形；而且，叶枕中的细胞都排列规整有一定的取向，而正是由于这个取向结构决定了含羞草的叶片只能是上下开合。当然，如果我们一直挑逗它，它也会不耐烦，最后就闭合叶子不理我们了，因为长时间的刺激使得细胞中失去的水分需要较长时间回到细胞中。这就是含羞草刺激变形的原理。我觉得这简直太神奇了，我特别想知道含羞草为什么要进化出这样的功能？经过调研发现，原来含羞草原产于中南美洲，生存环境比较恶劣，风雨较多。含羞草为了避免被自然界摧残，他们会在风雨震动下收起自己的叶子，以减轻恶劣环境对它的伤害。含羞草的这种反应也可以看做是一种自卫方式，当动物稍微碰到它，它就合拢叶子，动物也就不敢吃它了。幸亏我们平时吃的蔬菜没有含羞草这种刺激变形的特性，要不然我们还不敢吃了。含羞草带来的科研灵感我在中科院深圳先进院带领一个仿生智能材料研究团队，当了解了含羞草的变形原理后，我就提出一个大胆的设想，是否可以利用含羞草这种变形的普适性原理，指导我们设计出可控变形的材料呢？当有了这个疯狂的想法之后，我就立即和课题组小伙伴们一起讨论，大家都觉得这个想法非常有意思，充满了期待。那到底该采用什么材料来验证我们的想法呢？如果采用全新材料，那会面临一个严峻的问题：开发出一种新材料需要非常长的时间。如果采用常规材料，会被人质疑我们工作没有创新性。我们一下子陷入了两难的境地。这时我的内心突然有一个声音：“为什么不采用广泛应用的明星材料呢，如果让不具备这种特性的明星材料都能实现这种仿生含羞草变形功能，那不更加证明我们的设想是对的吗？”我听从了自己内心的声音。最终，我们选用了一种从海洋褐藻中提取出来的天然多糖——海藻酸钠来验证我们的想法。这种天然材料在食品、化妆品、医药等领域已经得到非常广泛的应用。如果我们能赋予它类似含羞草可控变形的功能，将极大拓展在它的生物医学等领域应用。我们首先制备出了许多沟沟槽槽的模板，把海藻酸钠溶液浇上去，用钙离子进行交联，钙离子交联的过程就和“卤水点豆腐”一样，让原本的溶液固化成固体。由于钙离子从样品上表面跑到下表面需要时间，因此，只要我们控制好样品与钙离子接触的时间，就可以让上表面的交联程度大一点，下表面的交联程度小一点。这样样品上表面的网络就致密，下表面的网络就疏松。越致密地方就越硬，溶胀变形能力就差点；越疏松的下表面就越软，溶胀变形能力就越强。实验结果表明，我们的样品上下表面软硬程度相差超过30倍，微通道阵列结构也成功设计进去，这就意味着我们已将含羞草的功能与就结构都设计成功了，接下来就需要看看是否能获得含羞草一样的变形能力。当我们对样品施加刺激后，成功实现了类似含羞草的变形，而且变形成一个完美的螺旋结构。我们知道，自然界中还有很多比含羞草更为复杂的形态，例如各种形态的花朵，我们是否有可能利用含羞草的变形原理来实现复杂变形呢？我们通过把不同取向的沟槽结构设计到一起，再把样品剪成花朵形状，在刺激下，还真的成功实现了自然界不同花朵的变形。这种变形能有什么用呢？心血管疾病是目前全球致死率最高的疾病，每年因心血管疾病死亡的人数超过1700多万。目前，临床治疗的有效方式之一是动脉搭桥术，但这种治疗方法严重依赖自体血管移植，不仅供体不足，而且还容易诱发一系列的并发症。如果我们能研究出仿生人工血管，那将可以为心血管疾病患者提供全新的治疗方案。但这里面临两个挑战：第一，怎么样形成类似血管的三维连续闭合管？第二，怎么样获得像血管一样的生物活性？为什么不用我们仿含羞草的变形材料试试呢？我们需要设计出一种材料，这种材料能让细胞喜欢在上面生长，而且在种植好细胞后，这个材料还能从平面卷曲成管状。有了前期仿含羞草变形的经验，我们成功设计出能自卷曲的闭合管，而且还成功在这个管卷曲前，就把血管内皮细胞种上去了，因此成功研究出具有一定生物活性的仿生血管，未来可以为心血管疾病治疗提供全新思路。后来惊喜地发现，利用害羞草变形的原理，我们还实现了材料的复杂打结，未来伤口缝合后，缝合线可以自己打结，伤口愈合后材料可以在体内降解消失，不需要再次拆线，将极大降低手术难度与患者痛苦。变色龙的变色原理与新材料研究含羞草在外界刺激下，会把自己的叶子闭合起来。自然界中，还有一类更加高级的动物，他们心情不爽的时候，就会给你颜色看看。这种动物就是变色龙，他们通过肤色来表达自己的情绪。讲到这里，我不知道大家是否清楚自然界中颜色来源有哪些。其实，自然界中的颜色来源主要有两种：一种是化学色，是由于化学分子与光的作用，就如2017年情人节我送给太太的大红心T恤衫，没穿过几次就变色了，这种化学色不稳定，容易褪色。还有一种颜色是来源于光与周期性结构相互作用，称之为物理色，也叫结构色，这种颜色非常稳定，不会褪色。变色龙皮肤中就有这样周期性排列的小颗粒，当变色龙情绪变化时，会通过皮肤的收缩与舒张来改变皮肤中周期结构的距离，进而改变肤色。比如，当变色龙情绪平静的时候，皮肤中小颗粒间的距离排列非常紧密，皮肤呈现绿色；而当变色龙兴奋激动的时候，皮肤会舒张进而使得紧密排列的颗粒距离增大，非常有意思的是，从我们肉眼看来，它的皮肤就会从绿色变为橙色。当了解到变色龙的变色原理后，我就有个天方夜谭的想法，如果我们能够制备出变色龙皮肤中的那种周期性纳米结构，并且在这种纳米结构中填充一种可舒张和收缩的材料，那就可以模仿变色龙变色。我们在变色材料方面有多年研究经验，很快研制出了这种周期性的纳米结构，并实现了这种材料的快速变色，变色时间只需要0.2 s。不过，我们的目标是实现仿生变色龙的材料：既可以变色，还能够运动。怎么能够让它变形动起来呢？我让负责这个课题的师弟去尝试，经过三个月的研究，发现难以实现仿变色龙的变色与运动功能。当含羞草遇上变色龙我就和师弟讨论，试试让含羞草与变色龙相遇，看看能发生什么。通过将含羞草的变形原理设计到仿变色龙的材料中，很快就成功实现即可变形，又能变色。又花了三个月我们终于拿到高质量的数据，当师弟把原始数据拷贝给我时，一脸疲惫地对我说：“杜博，你看这个数据能不能用？”大家特别注意，以前他喊我师兄，现在喊我杜博！可能是感受到我的严厉了吧。色彩总是能让我们的生活变得丰富多彩。我猜今天在场的女性朋友应该有喜欢戴美瞳的，美瞳真是一款亮眼神器，不仅可以让眼睛变得又大又漂亮，而且看起来电力十足。遗憾的是，我们经常在网上看到这样的报道，某个女孩由于戴了小作坊研制出的美瞳，导致角膜穿孔甚至失明，那是因为这类劣质美瞳制备工艺不正规，劣质美瞳中的化学染料会泄露，进而造成严重的眼睛疾病。那有没有可能把我们的结构色材料做进去呢？我们还真成功做出来了仿变色龙的隐形眼镜，我们简称为仿生美瞳，不仅颜色绚丽，而且还可以个性化定制不同色彩。我都想好了请她来给我们做代言，甚至我连广告词都想好了：让美丽与健康同在。但由于还没拿到临床批文，后来，我只能求它帮忙，这应该是全球第一只戴仿生美瞳的大灰兔。虽然美瞳仅在咱们中国就有几十亿的市场，但是，我们还是要做到不忘初心。大家应该都知道一种眼科疾病，称之为青光眼，被称之为视力小偷，这种疾病目前临床无法治愈，只能通过及时监测并控制眼压，进而避免视力恶化。目前，青光眼患者只能去医院排队测眼压，但是人体眼压24小时是波动的，由于不能连续监测眼压易错过眼压峰值，进而导致视力恶化甚至是不可逆失明。那有没有可能利用我们的美瞳来监测眼压呢？将我们的仿生美瞳戴到青光眼患者的眼睛上，当青光眼患者眼压变化时，青光眼患者眼球表面张力会发生改变，这个作用力会触发隐形眼镜颜色变化：比如眼压正常时，隐形眼镜颜色为红色，当眼压升高时，隐形眼镜颜色变成了蓝色，那就告诉患者需要赶紧滴降眼压药了；当眼压恢复正常后，隐形眼镜颜色也回复到红色。其实大自然非常的神奇，除了有害羞的含羞草，能改变肤色的变色龙，还有很多其它有意思的生物，只要我们用心去观察，就会发现原来我们生活在如此美好的环境中。所以，如果你们家有一个喜欢大自然的小朋友，那就多带他去大自然学习吧，说不定多年以后，他也会来到这个舞台演讲。只要我们虚心地向大自然学习，Stay Hungry，Stay Foolish，我相信有一天，我们研制出来的智能材料将会像变形金刚一样智能。未来，材料领域与生物医学、生命科学、合成生物学、人工智能等交融，我们会发现材料与生命的界限会越来越模糊，甚至有一天这些材料还会拥有生命。我在中科院深圳先进院带领着一个SMART团队，从事仿生智能材料方向研究，希望我们源于生命的研究，最后回归生命，造福人类！“SELF格致论道”讲坛是中国科学院全力推出的科学文化讲坛，致力于精英思想的跨界传播，由中国科学院计算机网络信息中心和中国科学院科学传播局联合主办，中国科普博览承办。SELF是Science, Ecation, Life, Future的缩写，旨在以“格物致知”的精神探讨科技、教育、生活、未来的发展。关注微信公众号SELFtalks获取更多信息。本文出品自“SELF格致论道讲坛”公众号（SELFtalks），转载请注明公众号出处，未经授权不得转载。

11自然史与自然科学的争辩自然已然抛弃了我们，好像她不需要我们，而她留下一个原始的大脑像一把剑放入黑暗的剑鞘。——曼德尔斯塔姆：“拉马克”但丁之后，意大利最伟大的诗人和思想家贾科莫·莱奥帕迪（Giacomo Leopardi, 1798-1837）在19世纪初科学方兴未艾、知识开始分裂之际，阐释了自古希腊以来“自然史”的含义，反对把“科学”的名字强加到“自然史”之上。莱奥帕迪的辩驳预示了延续近一个世纪的自然史与科学的争论。称为“自然史”的是真正的科学，因为它定义、区别分类、有原理、并得出结论。如果我们必须称其为历史，是因为它叙述了动物、植物等等的特点，同样的名字也应当用到化学、物理、天文学和所有非抽象的科学上。所有这些科学都是叙述，它们通过观察学习而教育，观察就是它们的主旨，对自然史来说也是一样。只有艺术可以免除叙述，因为在艺术中原则足矣……按它通常被理解的含义，（自然史）是对一个接一个的连续事件，而不是总是以特定方式一而再再而三发生的事物的叙述……可为什么我们要把“历史”这个名字用到这种科学上？因为它是由亚里士多德建立的：他称其为历史。在希腊语中它的名词来自istor（博学者，行家），动名词从动词“知道” iséme(scio)得来，意思是知识、信息、学识、实用知识、学说、科学。自然史（Φυσικ ιστορα）是关于自然的科学。伊良（Claudius Aelianus）的《奇谭录》（Varia Historia）只不过意味着“各种奇闻异见”，同样其他希腊作者各种各样的历史书（παντσδαπ στορα）都是文献学（phiology）。“历史”在希腊从某种意义上来说相当于哲学，并且常常被视作哲学，尤其是在最古老的作家那里，或者在热衷于上古的智者派哪里。所以亚里士多德给他关于动物学的一本著作命名为《动物史》，泰奥弗拉斯托斯将一本植物学的书命名为《植物史》，普林尼将一本百科全书叫做《自然史》，人们并不局限于标题名称所限定的科学术语。而我们给历史另外一种意义，因而必须要翻译它，特别是当它并不意味着一种科学的时候；因为科学中每个术语都要精确，不给歧义留下空间，也就是比名字本身更加真实。不管怎么说我们已经完全采用了它；而这迥然不同的原因产生的后果是，这个科学的名称，一个已经并且将一直固定在它身上并无法与其分离的名字，在每个人身上都形成了一种模糊的概念，它把历史的观念和科学的观念混淆；这让我们赋予那些研究和写作它们的人自然科学家的名称，可是却没有人想要把它给拉瓦锡（Antoine Lavoisier）或沃尔塔（Alessandro Volta），或者称卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）或伽里略星星或天空科学家。没有人能够面对一个混淆不清晰的概念而自辩，只要这个名字（科学）安在这样一种科学（自然史）上，直到我们现在的文明灭绝，另一种并非出自这种文明的文明诞生，任何一个国家都永远不会把从它从其上去除（博洛尼亚，1826年10月13日）（Leopardi, 2015, 1853）。莱奥帕迪的思想可以说代表了启蒙时代以来到现代科学确立之前的意识。1662年英国皇家学院（the Royal Society）创立时，唯一的原则是“进行扎实的实验，以改变或者改善哲学”（King's College London, 2009）。而到了1797年，《大英百科全书》对自然史（natural history）和自然哲学（natural philosophy）的区别，则更多反映了科学时代不可逆转的趋势。《大英百科全书》指出自然史研究表象，而自然哲学研究事物之间的关系。前者比较表象和形式，着重于描绘事物和对事物进行分类；而自然哲学注重理解形式之间的互动。后者发展出18世纪末以来生命观念和科学为主导的学科，诸如生物学（Merrill, 1989, 77-78）。而现代意义的 “科学” 一词，最初在1834年出现。历史与哲学普及作者（一个几乎已经消失的行当）威廉·惠威尔（William Whewell）说，科学的出现代表一切对事物统一性认识的痕迹已经消失。这种现象的一个奇怪结果就是命名一切物质世界。人们觉得哲学太宽泛太高大，而一些聪明的人觉得他们应当像艺术家一样，有个特殊的名称： “科学家” （牛津字典）。1840年，牛津字典对 “科学” 这个术语做了进一步阐释： “我们非常需要一个名字来描述一般科学领域的作者。他应当被称为科学家。这样我们可以说，就像音乐家、画家、诗人是艺术家，数学家、物理学家或自然学家是科学家。”科学意识在欧洲特别是英国的兴起，和帝国主义殖民主义有内在的联系。正如培根所称：“帝国统治等同于使用科学…...盎格鲁撒克逊的种族优越性，要让所有人类各种族，地球上所有土地，都留下英国科学不可磨灭的印记和标志指南。（Riskin, 2020; also: Bacon, 1901; White, 1958; Bennett & Hodge, 2011）” 英国皇家学院从诞生到帝国主义衰老的两个世纪间，是科学也是帝国的机构所在地（institutional locus）。这一点，在逐步剥开的植物猎人在华活动中，英国皇家学院和其他机构时隐时现的在场即是明证。而19世纪60年代后晚清以科学作为主要变革诉求而开展的一系列机构和体制改革，可以视为帝国主义科学全球渗透的镜像。近年来，对科学的反思从各个层面展开。科学史学家杰西卡·瑞斯金（Jessica Riskin）在《纽约书评》上发表文章评论亨利·考尔斯的新书《科学方法：从达尔文到杜威的思想演变》。她分析“科学方法”这一神话在19世纪末的形成，并非因为科学本身，而是各种综合因素力求获取权威性的结果,；它和知识领域板块构造改变，以及科学与人文学科的分野同时发生。科学方法并非出自任何领域的科学实践，而是出自大众、专业、工业和商业对科学权威性的需要。这种需要强调科学方法独一掌握真实、知识和权威，而它实质上只是一种阐释。这种阐释淹没了反对的声音——比如马修·阿诺德试图捍卫人文知识，敦促科学和人文结合为一体来认识自己和世界。这种趋势也扭曲了历史的一些本来面目，譬如人们把达尔文和他的进化论视为现代科学开端的象征之一，但是达尔文的科学方法本身是自然主义和普世思想的，而他的继承者按照自己的意图阐释了他的思想。达尔文是博物学家或自然哲学家，他从来没有说自己是科学家（Riskin, 2020; Cowles, 2020）。对科学貌似不可置疑的“科学性”的反思，在近年更多与气候危机、进步主义、专业话语霸权、资本主义批判联系到一起。法国哲学家拉图尔和他的同伴们的思想和社会实践，从人类世批判性思考出发，重置人类中心主义的科学观与自然观。生态学家约翰·T·安德森（John G. T. Anderson）通过重读约翰·雷（John Ray）、约翰·缪尔（John Muir）、达尔文、雷切尔·卡森（Rachel Carson）等自然思想家著作，回顾自然史思想和实践的演变，探讨它近年在公众中复兴的意义(Anderson, 2013)。而哲学家曼努埃尔·德兰达（Manuel DeLanda）谈论哲学与科学的区别，反观18-20世纪科学思想的变化，提出哲学的整体性思维必须作为科学具体和专业（分裂）方法的必要补充和超越（2012）。围绕“科学”这一概念和科学体系纷扰激烈的历史与当下的争辩提示我们：科学代表普世真理这一信念根本是不成立的，它在世界上的主导地位是经过复杂的选择、强加、劝说、教育和宣传的结果。科学作为一种研究领域和方法，与作为信仰和文化的科学观念是两回事。12十八世纪欧洲植物学和有关事业的发展、林奈和其在欧洲文化中的影响到十八世纪末，西方植物世界发展惊人。当时，欧洲人在全世界建立了1600多个植物园。全球自然历史博物馆、植物园、林园等爆发式增长（Elliott, 2007; Tomasi, et. al., 1997）。围绕植物全球传播的庞大系统，欧洲人忙于搜集、保存、种植植物。1759年，大英博物馆遵照汉斯·斯隆爵士（Sir Hans Sloane, 1660-1753）的遗嘱、在他的捐赠基础上建立；巴黎国立自然历史博物馆于1793年建立（Delbourgo, 2017; Cap, 1854）。除了自然科学研究的兴趣之外，公共教育、娱乐、社会变革、工业化、布尔乔亚社会消费娱乐欲望的无限增长等，推动了这些机构发展的热潮。 由此，自然科学知识和其管理被标准化，并推广在全球复制，从而塑造了一个现代化、规范化、深刻烙印了殖民影响的单一文化和知识主导的世界，以及人与自然的单一关系。中国也是这个发展中的一部分。自然科学家、博物学家、机构、植物猎人、殖民军事商业与宗教力量、私人与公共赞助者等构成了精密而有效的全球植物猎取网络。追随任何一个植物猎人，顺藤摸瓜，都会梳理出一个交织的植物社会网络。以斯隆爵士和植物猎人坎宁汉姆为例，可以对这样的网络有一个基本的轮廓认识：斯隆爵士通过各种渠道，包括商人、东印度公司雇员、植物猎人、外交使节等获取中国的植物和信息。而苏格兰医生、植物猎人詹姆士·坎宁汉姆（James Cuninghame, 1665-1709）则是最早成功从中国寄回欧洲植物标本和种子，使欧洲成功培育中国植物的人。1697年他乘坐一艘私人船只（Tuscan）到中国行商。1698年7月船到了厦门，他在那里呆了六个月，这一次他搜集了174种植物标本和其中84种的种子。同时，他委托当地艺术家画了800多幅水彩植物插图。1700年他受东印度公司雇佣再次前往中国，这次他在舟山群岛待了两年，搜集了大量动植物标本、植物种子和文化样品。1703年东印度公司在舟山的贸易站废弃，他被派往交趾。当时交趾发生了叛乱，他是雇员中唯一侥幸活命的，但被关押了两年。释放后他去了印尼和印度，死在那里（Jarvis and Oswald, 2015）。打开汉斯·斯隆爵士书信档案（http://sloaneletters.com/）搜索，会发现和中国有关的63条搜索结果，搜索坎宁汉姆有12条结果，搜索坎宁汉姆+中国，会找到四封他写给斯隆爵士的信，其中一封写道：詹姆士·坎宁汉姆1702或者1703年2月12日致斯隆爵士：……我上一封给你的信是在Sarah Galley船上写的，通过医生我给你寄去了一本植物标本：这些交给了Macclesfield-Galley船上我们的朋友科贝特先生，通过他我给你和詹姆士·佩蒂弗先生（James Petiver）（英国药剂师、博物学家，见：Stearns,1952）寄了一盒贝壳，是从Liampo Frigatt这艘船（东印度公司的船）的监督人亨利·史密斯先生那里得到的，他从马六甲海峡Pulo Verero岛上搜集的；也在那里发现了一株裂开或烧过的树的一块（我给你寄去），上面有可辨认的字：DA BOA ORA，我猜那是葡萄牙人带去的，意思是给我们好运。在前面提到的盒子里，有给你的一本中国祈祷书，我是从普陀山的和尚那儿得到的，还有耶稣会译成中文的十诫，描述普陀中国人的文章，以及住在宁波的一个神父画的宁波的河；以及给佩蒂弗先生的蝴蝶。我也给你们俩人寄去180种植物标本册，双份，大多数都是新的，保存很好，我尽可能贴上标签做了描述（只要我有时间和观察的机会），一些茶叶种子，其他一些按照图尔纳福特的方法观察更容易简化归类它们到恰当的种类里（法国植物学家Joseph Pitton de Tournefort, 1656-1708）。这是我现在可以效力于您的，我们正驶向昆山岛（越南，Pulo Condore），也许之后去交趾，从那里你很快你可以期待收到这种气候下的物种……（另）昆山岛3月6日，自从上封信之后，我们已平安到达昆山岛，我们发现这里很好，就是需要更多人；我们期待和交趾开展贸易，不管我是不是会被派来，这会是之后和日本开展贸易的一个途径，他们想要这个国家的商品，比如象牙、木材、芦荟等等……坎宁汉姆中国花、水果、植物水彩插图 ∣ from the botanical library of Roy Perry: 370 watercolours of Chinese flowers, fruits and plants, commissioned by James Cuninghame; ‘Done at Amoy in China by Dr Bun-Ko and brought thence by Christopher Brewster, 1701’.植物传播之路也是人、植物、空间和时间可见与不可见的交织路线图。坎宁汉姆是一个富有冒险精神的植物爱好者和商人。他的这封信中包含的丰富信息，反映了植物网络背后不同国家、地方、文化和历史事件。除了寄回英国而后成功培育的中国植物种子之外，2015年，研究人员还在大英博物馆发现了他当年寄给斯隆爵士的茶树标本，这是目前在欧洲发现的最早的茶叶标本。此外，他委托厦门本地画家画的植物插图，也是最早的欧洲植物猎人与本地艺术家的合作范例，这种合作在殖民时代西方植物猎取的过程中是一个重要的组成部分和普遍现象。而坎宁汉姆比许多后来者更加细心记录了本地画家的名字。另一重要的现象，是人们对植物和动物的分类争论不休。当时法国的植物学家米歇尔·阿丹森（Michel Adanson, 1727-1806）统计，法国有65个植物分类系统，英国植物学家罗伯特·桑顿（Robert Thornton, 1768-1837）在英国统计了52种植物分类系统（Adanson, 1763 & 1845; Schiebinger, 2004, 12）。那是自然科学和植物学群英荟萃的时代，众多杰才为现代自然科学和植物学发展奠定了基础：布冯（Buffon, 1707-1788）、卡尔·林奈（Carl Linnaeus ，1707-1778）、让·巴蒂斯特·拉马克（Jean-Baptiste Lamarck , 1744-1829）、安托万·洛朗·德朱塞乌（Antoine Laurent de Jussieu, 1748-1846）、亚历山大·冯·洪堡（Alexander von Humboldt, 1769-1859）、约翰·林德利（John Lindley, 1799-1865）和查尔斯·达尔文（Charles Darwin, 1809-1882）等人。他们之间思想激烈争锋，在归类、命名、欧洲文化主导与他种文化吸收、自然哲学思想等各个环节辩论和比较，并在科学传播和科学事业推广中竞争，比如林德利和布冯对林奈的批评（Endersby, 2008, 175）。19世纪末，林奈的分类命名系统逐渐占据主导话语权。1905年维也纳举行的国际植物大会发表了林奈的《国际植物命名法》（International Code of Botanical Nomenclature），至此，林奈分类命名系统成为国际标准（Briquet, 1912）。林奈思想一统天下，在知识统一和普及的积极意义之外，也造成了知识和文化的垄断。文化与思想更包容的一些科学思想被遮蔽，诸如阿丹森、布冯、林德利和洪堡（Buffon, 1792; Heringman, 2017; Roger, 1997; Stalnaker, 2010; Lindley, 1831, 1841 & 1856; Lindley, 1831, 1841, 1856 & 2015; Stearn, 1999; Humboldt, 2018; Wulf, 2015;）。隆达·施宾格（Londa Schiebinger）认为，以林奈的命名系统作为现代科学方法的代表，实际上是所谓的科学共同体的合谋，并非他的分类和命名系统就比其他人的方法更准确更科学，而是他更善于推广自己的事业。倘若阿丹森的系统被采用，植物命名的历史发展会呈现完全不同的面貌（ 2004, 194 & 218-220）。而哈丽特·里特沃（Harriet Ritvo）则从另一方面揭开大众如何参与到维多利亚时代分类的狂欢中（Ritvo, 1998）。知识的选择和发展并非是必然的，而在相当程度上是一种文化和社会学意义上的选择。用康德的“因果论”来看，是经验和认知的选择（De Pierris & Friedman, 2018），就像弗罗斯特“未选的路”的隐喻。而以布迪厄的视角来看，则是交织的象征资本选择和排除的结果。林奈植物分类系统1735-1736年，林奈 《自然系统》（Systema Naturae）第一版出版。植物学家罗伯特·桑顿为向林奈的植物性分类系统致敬，费劲心血、智慧和财力，请了 13个版刻家，精心制作了一本植物插图史诗：《植物圣殿》，或者叫《自然的花园》（The Temple of Flora or Nature of Garden, 1799）。这本书前面有林奈的论文，中间是林奈植物性系统介绍，第三部分是植物插图，附录诗文游记等，比如达尔文的祖父伊拉休谟·达尔文（Erasmus Darwin, 1731-1802）为林奈植物分类系统写的阐释长诗《植物之爱，附哲学笔记》。书中注解也丰富多彩，比如在描绘睡莲时，写到麦卡特尼爵士访华时观察到中国人吃藕，日本、中国等地佛教崇拜常用荷花。很有趣的是，林奈这本代表现代科学开端的著作，人们对它的吸收和传播却并非只是干巴巴的科学知识，而是和艺术、哲学、文学等结合起来。林奈肖像Carolus Linnus....林奈性系统纲目Orders of the sexual system 1806-1807. The New York Public Library.含羞草，南美生，初次在中国见到 ∣ Large flowering sensitive plant中国兰，Fothergill博士从中国获得种子，在英国种植成功∣ The China limodoron 1807. The New York Public Library林奈的弟子佩尔·奥斯贝克（Pehr Osbeck,1723-1805）1750–1752年间前往广州，在那里花了四个月的时间研究中国广州地区的动植物和民俗。 返回欧洲时他带回了600多种植物标本，为林奈的为1753年出版的《植物物种》提供了材料（Osbeck, et. al., 1771）。卢梭与林奈因为遭受法国和瑞士政府与社会的迫害，特别是在他的著作《新爱弥儿》出版之后，卢梭52岁时厌世，想成为一个植物学家。1762年他在圣皮埃尔岛（A Flora of L'Ile Saint-Pierre）呆了几个月，那里的自然和植物变成他的避难所，他梦想编纂该岛的植物全图谱。《忏悔录》和《一个孤独漫步者的遐想想》都记录了他的植物学梦想。“那是我人生最快乐的时日。”“我与植物的对话发生在人性拒绝陪伴我之后。”“自然是治愈的同胞”约翰·约瑟夫·哈特曼：圣皮埃尔岛∣ Vue de l’Ile Saint-Pierre vers 1790 par Johann Joseph Hartmann卢梭是林奈的忠实崇拜者。他认为只有林奈和德国植物学家卡尔·路德维希·韦尔登诺（Carl Ludwig Willdenow,1765-1812）能够作为自然学家看待植物学。他说： “林奈将植物学从药学中挽救出来，把它重新放到自然史和经济用途中。” 但卢梭并不完全赞同林奈： “他太多时间研究草木和花园，而没有足够关注自然自身。”卢梭关注植物的自然状态，而不是人工改变了的自然。他珍视自然的创造，却并不仰慕园丁的手艺：“路易十六的园丁法农知道皇家花园的所有植物，却不能在田野里辨认同样的植物。”《忏悔录》卢梭赠给朱莉·博伊·德·拉·图尔小姐的小植物标本图册∣ Jean-Jacques Rousseau, Petit Herbier pour Mademoiselle Julie Boy-de-la-Tour. Paris 1772卢梭不算是一个合格的植物学学生。他对植物的热情更像一个诗人。他对植物的兴趣和他自身的境遇有关。他观察植物时注重人在自然中的感受，往往就忘了科学，甚至忘我，实际上更多是一种诗性体验。歌德与林奈自然，它好像，必须总是与艺术冲突,然而，在我们知晓前，两者本是一个；——歌德“自然与艺术”（1800）曾经在种子中单独、休眠的力量；一个形象的胚芽，封闭在自身中，隐藏着，蜷缩在籽壳中的原型......自然以如何不同的方式，默默地塑形，绽开，以一会儿这般一会儿那般如此不同的方式借予我们的感受！也应在今日欢庆。因为爱，我们最神圣的祝福期待最终，完善的水果，心灵的结姻，对事物的一种认知，与共，在观看中协奏，两者都朝向更高的世界，真正相连一体，找到了它们的道路。——歌德“植物变形记”（1798）1787年歌德在罗马郊外乡野∣ Johann Heinrich Wilhelm Tischbein, Goethe in the Roman Campagna 1787, Stdel Museum, Frankfurt, Germany图尔平绘歌德的原型植物，收入《歌德自然史著》∣ La plante archétype, Pierre Jean Franois Turpin, in uvres d’Histoire Naturelle by Goethe 1837. (Houghton Library of Harvard University.)歌德也是林奈的学生，他受林奈启发很大。歌德热衷于自然，他对植物学、岩石、色谱等都有专门的研究。歌德发展了一套他自己的自然哲学观念：变形学（morphology），强调自然生长、变化与完美形式的相互联系。他的专著《植物变形记》以及同名诗体现了这种思想。此外，他提出了“原型植物”（Urpflanze, Primal Plant）的观念，认为植物和所有的生命都有一种原型生命，它是基于生长的。这种生长的模型具备一种天然的逻辑，适应万物，因而万物自然协调。这种协调和想象、创造是相联系的。歌德的这种思想中有很强的柏拉图意味。1787年5月17日，在从那不勒斯给荷尔德的信中他写道：我必须悄悄告诉你我已经非常接近发现植物繁殖和组织的秘密，那是能够想像的最简单的事。这里的气候提供了最好的观察条件。 主要的问题是，萌芽藏在哪儿——我很确信我找到了答案；其他的问题我已经看到了总体的解答，只有几个小问题需要更精确地思考。原型植物（Urpflanze, Primal Plant）将是世界上最奇特的生命，自然女神（Nature） 都会为此嫉妒我。有这个模型和了解它的密钥，就永远都有可能发明植物，知道它们的存在是有逻辑的；也就是说，如果它们不是真的存在，它们可能拥有一种内在的必然和真实，而不是虚幻想像的阴暗幻影。同样的原则也适用于所有生命有机体。（Goethe, 2000, 697）歌德的“变形学”和“原型植物”观念一直有比较多的争议，近20年人们又对其重新重视研究，把它们引入我们对当前困境的探讨中，寻找新的启发（Goethe, 1837, 2000 & 2009; Holdrege, 2013; Korona, 2002; Larson, 1967; Tantillo, 1998 & 2002; Zumbusch, 2017）。洪堡的盛世，遗忘与复兴魏茨的亚历山大·冯·洪堡肖像∣ Friedrich Georg Weitsch’s Portrait of Alexander von Humboldt丘奇画的弗吉尼亚天然拱桥，史密森学院2020 “洪堡与美国” 大展海报用图∣ Frederic Edwin Church’s The Natural Bridge, Virginia洪堡（Alexander von Humboldt，1769-1859）是最伟大的一个自然史思想家，在18世纪他被视为最有名的人物。他出生于普鲁士的一个贵族家庭，哥哥是影响了现代语言学和哲学的划时代语言学家，也是普鲁士的教育部长。他和哥哥都是歌德的好朋友。早年他在欧洲做地质勘探，并在欧亚旅行。他曾经到过西伯利亚中国和俄罗斯的边界，在边界他和一个中国人有过交流，这是一个很偶然的事。 1799-1804年他在美洲大陆旅行，他在美洲探险中形成的思想鼓舞了西蒙·玻利瓦尔投入到拉美独立解放运动中，可以说他是拉美国家摆脱殖民统治的思想启蒙者。马尔克斯的小说《迷宫中的将军》（The General in His Labyrinth）就写了受洪堡影响的玻利瓦尔，在革命后希望建立独立、联合的拉美国家理想破灭的故事。洪堡也影响了美国总统杰弗逊，使他在自然环境、资源保护，农业发展方面形成明确的认识。 但是杰弗逊也利用洪堡对墨西哥和古巴的了解，制定了对墨西哥和古巴的控制政策，并且未能实现洪堡废奴的期望。洪堡支持法国革命，反对普鲁士帝国的保守政府，因而多年生活在巴黎。赤道植物地理图示∣Géographie des plantes équinoxiales: tableau physique des Andes et pays voisins dressé d'après des observations et des mesures prises sur les lieux depuis le 10e degré de latitude boréale... / par Alexandre de Humboldt et Aimé Bonpland; esquissé et rédigé par Humboldt, dessiné par Schnberger et Turpin. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/btv1b52506566g/f1.itemhttps://www.uni-potsdam.de/verlagsarchivweb/html/9889/html/3-gomezgutierrez.html洪堡的学说和著作非常丰富：1）地球板块说：美洲和非洲本是联系的。2）生物地理学的开创性学说：生态和地质是相互联系的。3）人类活动会造成气候变化——洪堡是最早提出气候危机概念的人。4）生态自然和殖民、全球化经济是矛盾的。全球化带来的经济作物种植，会剥夺拉丁美洲地区的生态、经济、政治独立。5）废奴不仅是道德上，也是生态、经济与政治生活健康所需要的。6）宇宙意识（Kosmos）：万物的和谐与相互联系。洪堡也深刻影响了梭罗、爱伦坡和惠特曼。洪堡晚年的宇宙（Kosmos）思想对爱伦坡和惠特曼尤其重要。爱伦坡生平最重要的作品《我发现了》（Eureka）和惠特曼的诗《宇宙》（Komos）都是向洪堡致敬的。《宇宙》惠特曼宇宙包含不同并且是自然，它是大地幅员广阔，大地的粗旷和性欲，也是大地伟大的慈善和平衡，它没有从窗口望出去眼里一无所见，或者大脑里装着听众和信使一无所图，它包含信徒和不信者，他是最崇高的爱人，它恰如其分地持有他或者她现实主义、灵性思想和美或者智慧三位一体的比例，它认为身体发现它所有的器官和部分都是美好的，它，通过大地以及他和她身体的理论理解了与所有其他理论的精妙比喻，一个城市，一首诗，还有这些国家宏大政治学的理论；它不仅相信我们的地球和它的太阳与月亮，也相信其他星球和它们的太阳和月亮，它，构造了他自己或她自己的房子，不是为了一天而是为了永久，看到种族、时代、日子和世代，过去，未来，居于此，就像空间，不可分离地共存。洪堡不光对植物做科学和生态的观察，他也把美学体验融合到里面。他曾经说过，植物的形态会让他想到它们的外表会带给人的情感。在生机勃勃的自然中（南美的自然），这些高贵的植物就像是如画风景融合的一个整体生态形貌。鲁根达斯：巴西原始森林∣ Johann Moritz Rugendas, Forèt Vierge Près Manqueritipa 1827-1835 https://library.artstor.org/asset/SS34829_34829_21938721近四五年来洪堡重新引起人们的重视。最近史密森学院推出了 “洪堡与美国大展” 。策展人指出是洪堡塑造了美国人的自然观和文化。五月份，拉图尔新出了一本书，做了一个新展览： “至关重要的地带：降落到大地的科学与政治” （Critical Zones. The Science and Politics of Landing on Earth），这是对他以前的 “盖亚说” 的继承和发展。其中他借用了洪堡的植物地理学呈现方式，认为洪堡是多样性、不连续、身体力行地感受自然。这与他反对现代科学的单一性、概括性符合。但是他所借用的洪堡和洪堡自身的思想有差异。洪堡强调万物和谐，强调人的情感的参与；而拉图尔还是摆脱不了地理学、制图学和上帝视角。比如他认为洪堡描绘的赤道植物地图这种立面视角，能够启发当代人把非生物和生物联系起来，是一个新的启发（Latour, 2020）。但是他没有注意洪堡并不仅仅看地球的立面和剖面，他也看地球上水平延展的万物的联系。陪同洪堡在南美旅行，为他做绘画记录的画家约翰·莫里兹·鲁根达斯，被洪堡称为以绘画艺术呈现自然形态之父。阿根廷作家，塞薩·埃拉（Aira, C., & Andrews）的小说《一个风景画家生平中的一段奇历》写的就是这位画家在阿根廷的奇遇。书中提到了洪堡的 “自然形态” ：“自然形态” 是艺术的地理学、对世界的美学理解、风景的科学 （physiognomy of nature, La Physique monde, artistic geography, an aesthetic understanding of the world, a science of landscape）。 “风景形态” （physiognomy of the landscape）是风景或者自然的特征，各种自然元素的形态能焕发观察者的感性，传达不是孤立而是可以被直觉把握的相互联系中的万物：气候、历史、习俗、经济、种族、动植物、降雨、风……理解感受的关键是“自然生长”……洪堡式的博物学家不是植物学家（林奈意义上的，抽象和分离的科学），而是对所有生命形式中运作的生长过程敏感的风景艺术家……风景、地理、水平和垂直网格都是人为的痕迹；本地的向导不会带着先验观念对现实发生响应（Aira, 2000）。13作为物-利对象的知识世界与地方“体识”本尼迪克特·R.O.安德森在《想像的共同体》第十章谈到人口统计、地图、博物馆是殖民帝国扩张和重构世界的三个有机组成；一种普遍知识，强加给多样化而流动的认知世界，构造了基于殖民的现代世界体系（Anderson, 2016）。现代地图和制图学是最显著的运用数学、地理学知识，使得人占据上帝视角认识世界，替代上帝划分世界的体现。它塑造现代国家的边界，是地缘政治的源头。这种从 “科学方法” 出发，基于 “科学方法” 的知识与世界治理，近年不断受到批评和挑战。德国量子物理学家维尔纳·海森伯说： “我们观察到的自然不是自然自身，而是自然通过我们的方法显示的自然。科学方法并不只是工程资本主义经济政治力量的霸权，也是文化的霸权。”20世纪初法国数学家和科学哲学家亨利·庞加莱认为，人的尺度感是世界上事物之间的关系，而不是超验的上帝视角。人只能从世界内部获得尺度，作为其中的一部分（Cowles, 2020）。一些学者，特别是人类学家，在具体的实地研究中发现，对比现代科学视野中不同的地图，前现代人的地图往往更精确反映了人与大地上的事物，以及各种事物相互之间的关系。1769年，大航海家库克船长（James Cook, 1728-1779）第一次南下太平洋航海考察（1768－1771年），在大溪地（Tahiti）他们遇到了图普拉（Tupura）。根据美国历史学家亨利·布鲁克·亚当斯（Henry Brook Adams，1838-1919）的 《阿瑞泰美回忆录》（The Memoirs of Arii Taimai）记载（现存最早的关于大溪地的文字记录），图普拉是大溪地法阿（Fa'a'a）的大酋长，也是一个最重要的大祭司（marae, Aharui）。1769年4月13日库克船长的奋进号到达大溪地后，图普拉和库克船长、博物学家约瑟夫·班克斯爵士（Sir Joseph Banks，1743－1820）建立了友谊。他帮助欧洲与与当地人沟通，并随同他们探险。班克斯爵士给他起了个外号：“斯巴达立法者吕枯耳戈斯”（Lycurgus of Sparta）（Salmond, 2018）。库克船长《第一次太平洋航海日记，1768-1771》中有一些关于图普拉的记录，但是这些记录没有体现图普拉的心灵，也对图普拉为他们的探险所做的贡献避而不提。通过现存的几幅图普拉留下来的画，可以看到一个“土著”酋长和祭司出色的艺术和知识。库克船长和图普拉共同绘制的南太平洋社会群岛（the Society Islands）1769图普拉画的大溪地的长屋、独木舟和树木。左边的两只独木舟是战船，每个战船船首和船尾都装饰有木制的“ tiki”雕塑（神或祖先的木雕）。手持长矛的战士站在两艘船尾升起的平台上准备战斗。右边的双帆独木舟是航船，1769。左边画着一个跳舞的女子。她穿着tamau，辫子做头饰；肩膀下有黑羽毛，白裙子。右边是大溪地正式葬礼中主哀悼者的礼服。每一个神圣饰品都有象征意义。穿戴起来以后能鼓舞诸神帮助死者进入Arioi的乐园Rohutu-no’ano’a图普拉画的新西兰毛利人和班克斯爵士交换小龙虾。图普拉画了四个社会群岛上的祭司乐师（Arioi），两个人吹鼻笛，两个人打鼓。班克斯爵士在日记中写道（1769年6月12日）：“这个乐队周围汇聚了很多人……鼓手唱歌伴随他们的音乐；他们唱了许多赞美我们的歌；这些绅士像古时的荷马一样，一定既是诗人也是音乐家。”在殖民统治确立的地区，地图将文明、人种、城市、乡村、政治、经济、地理、动植物等综合到一起。知识变为全知全用的工具，并且是严格秩序化的。下面两幅是秘鲁和墨西哥18-19世纪的综合地图。何塞·伊格纳西奥·德·莱坎达和路易·提保，秘鲁王国的自然，民俗和地理历史表∣ José Ignacio de Lequanda and Louis Thiébaut: Quadro de Historia Natural, Civil y Geográfica del Reyno del Perú 1799. https://www.mncn.csic.es/es/Comunicaci%C3%B3n/el-quadro-de-historia-natural-civil-y-geografica-del-reyno-del-peru-se-expone-por安东尼奥·加西亚·古巴斯，墨西哥合众国风景和历史地图集∣Antonio García Cubas, Atlas pintoresco é histórico de los Estados Unidos Mexicanos 1885. https://www.loc.gov/resource/g4410m.gct00137/?st=gallery传奇的苏格兰植物猎人傅礼士（George Forrest, 1873-1932）受雇于英国和美国的植物园和研究机构，在云南搜集植物。他的联系网络代表了以植物传播为线索的科研、休闲、林农、花木、经济发展的全球网络。他收集的植物送到英国的丘园、爱丁堡皇家植物园、各个研究机构和私人苗圃与收藏家，也送到美国哈佛的林园。为了大量搜集植物，傅礼士和当地人之间发展了一种合作关系。傅礼士培训当地人如何辨别、搜集、制作标本，贴标签，做国际运输这一整套的知识。他雇用纳西族助手，他的助手再去雇佣管理当地的人。当傅礼士不在云南的时候，他的植物猎取事业也不会停止。傅礼士也从当地人那里获取植物、地理、文化各个方面的知识，但是他们之间这种知识和文化的交流，被雇佣关系和金钱酬劳遮蔽。傅礼士没有给和他一起合作的当地人，比如他忠诚的合作伙伴赵成章应有的认可。美国人类学家埃里克·穆尔克（Erik Mueggler）从西方叙述传统的背面来重新认识被西方植物猎人遮蔽的地方知识，赋予地方知识和当地合作者应有的认可。比如穆尔克谈到赵成章为傅礼士所绘的地图，对在云南实地搜寻植物的人来说，它结合了身体经验和记忆；不是仅仅依赖视觉、抽象和概括，而是调用身心记忆和感知，是另外一种可感的精确。又比如有些植物是赵成章发现的，但都记在傅礼士名下，最近植物学界把一种赵成章发现的植物用他的名字命名（McLean, B., & Royal Botanic Garden, 2004; Mueggler, 2005, 2011, & nd.; Harber, 2020）。以赵成章命名的新品种：Berberis Zhaoi赵成章绘制的地图傅礼士和赵成章傅礼士雇佣的植物猎人团队带着装满吸水纸和标本的压实的捆丽江流域傅礼士露营地大石头下压着植物标本赵成章赵成章和他的纳西族植物猎人同伴在路上14前现代中国植物分类回顾了近代西方从自然史到自然科学、分类学、殖民与全球化的历史过程之后，我们跨越回去，看看中古到近现代时期中国的植物学分类传统。最早留存的一本是《汉书艺文志》中收录的《尔雅》。《尔雅》是字典，列入儒家十二经中。其中字词分类中有条类专门解释植物名称。之后，西晋时出现了张华（232-300年）的《博物志》。张华的《博物志》有一定代表性，和启蒙时代以前欧洲的植物志类似，真实的、想象的、传说的内容都可以容纳。北宋时苏颂编纂了《本草图经》（1061年）。这部《本草图经》很有特点。文献和人的知识与记忆会随朝代替换而丢失、中断、混乱。苏颂在当时整理宋代以前的植物草药著作，发现其中有很多问题。他逐个梳理考证过去的记录加以核实矫正，并派人搜录草药信息。他特别注重草药采摘的环境和过程，诸如地理、时间、气候，以及采药人、商人、医生各自的叙述，与文献记载和医案比较核实。在梳理辨别的同时，他也参考和包容不同叙述以供参考。在当时条件下，可以说苏颂的《本草图经》扎实而科学。苏颂《本草图经》(北宋) 1061年然而五方物产，风气异宜，名类既多，赝伪难别，以蛇床当蘼芜，以荠苨乱人参，古人犹且患之，况今医师所用，皆出于市贾，市贾所得，盖自山野之人，随时採获，无复究其所从来，以此为疗，欲其中病，不亦远乎？……则裒集众说，类聚诠次，粗有条目。其间玉石金土之名，草木虫鱼之别，有一物而杂出诸郡者，有同名而形类全别者，则参用古今之说，互相发明，其荄梗之细大，华实之荣落，虽与旧说相戾，併兼存之。崖略不备，则稍援旧注，以足成文意，注又不足，乃更旁引经、史及方书、小说，以条悉其本原……（苏颂，1061）与苏颂同时期，司马光受贬回到洛阳，开始撰写《资治通鉴》。他在洛阳建了个园子，叫“独乐园”。园中有草药圃和花圃，每种植物只种两本，主要是为了观察辨别。熙宁四年迂叟始家洛，六年，买田二十亩于尊贤坊北关以为园，其中为堂，聚书出五千卷，命之曰读书堂。堂南有屋一区，引水北流，贯宇下。中央为沼，方深各三尺。疏水为五派，注沼中，若虎爪；自沼北伏流出北阶，悬注庭下，若象鼻；自是分而为二渠，绕庭四隅，会于西北而出，命之日弄水轩。堂北为沼，中央有岛，岛上植竹，圆若玉块，围三丈，揽结其杪，如渔人之庐，命之日钓鱼庵。沼北横屋六楹，厚其墉茨，以御烈日。开户东出，南北列轩牖，以延凉飓，前后多植美竹，为消暑之所，命之曰种竹斋。沼东治地为百有二十畦，杂莳草药，辨其名物而揭之。畦北植竹，方若棋局，径一丈，屈其杪，交相掩以为屋，植竹于其前，夹道如步廊，皆以蔓药覆之，四周植木药为藩援，命之日采药圃。圃南为六栏，芍药、牡丹、杂花各居其二，每种止种两本，识其名状而已，不求多也。栏北为亭，命之曰浇花亭。洛城距山不远，而林薄茂密，常若不得见，乃于园中筑台，构屋其上，以望万安、轩辕，至于太室，命之曰见山台。（司马光《独乐园记》）司马光《独乐园图》卷，（明）仇英绘明孝宗弘治十八年（1505），太医刘文泰奉敕编绘了《本草品汇精要》，这是明代唯一的官修本草。全书共42卷，载药1821种，分十部（玉石、草、木、人、兽、禽、虫鱼、果、米谷、菜）。这部本草中包含了制作草药方法之类的有用信息，也有不少荒诞不经的分类和内容，如下图所示与人的身体有关的内容。万历三十五年（1607），徐光启回上海丁忧守制。在这期间他开辟农庄，进行农作物引种和耕作试验，并撰写了《甘薯疏》、《芜菁疏》、《吉贝疏》、《种棉花法》和《代园种竹图说》等。万历四十一年（1613）徐光启告病去职前往天津。他在房山、涞水两县开渠种稻，进行各种农业实验，先后撰写了《宜垦令》、《农书草稿》（北耕录）等书，为《农政全书》的编写打下了基础。天启三年（1624），他编撰了《农政全书》，该书遗稿经陈子龙修订，成编60卷，于崇祯十二年（1639年）刊行。这是现代以前极为重要的一本书。徐光启的农业与种植尝试和知识整理，与他参与耶稣会事务不可分割。中国最早在西方受科学训练的植物学家胡先骕（他创建了庐山植物园）曾在1935年说：“中国历史上的植物研究，只有吴其濬的《植物名实图考》‘出本草之范围，入纯粹科学之域。’”吴其濬是河南固始县人，生于乾隆五十四年（1789-1847），嘉庆二十二年（1817年）登第状元，是清代河南省唯一的状元。他曾历任礼部尚书、兵部右侍郎、湖广总督、云贵总督、福建巡抚、山西巡抚等职。吴其濬在河南固始建了东野花园。《植物名实图考》在吴死后由山西太原府陆应榖校刊于道光二十八年（1848年）。该书是吴长期对植物实地考察和大量收集资料的基础上编绘而成。全书共三十八卷，共收载植物1714种，分谷、蔬、山草、隰草、石草、水草、蔓草、芳草、毒草、群芳、果、木十二类。插图1805幅，大部分源于写生。每种植物附图绘并叙述出处、产地、形态、颜色及其药用性能。德国学者布雷施奈德所著《中国植物学文献评论》对这本书评价很高。后来很多中国植物分类采用的中文名称亦源自于此书。这本书也影响了《日本植物图鉴》、《中国药用植物志》等著作。这部前所未有、第一部具有现代意义的植物学著作，如何凭空而出？它是不是作者和西方植物学知识有所接触后的成果？目前这还是一个谜。(清)吴其濬《植物名实图考》简要而不完全地回顾中国前现代植物著作，会注意到实证知识并不是随历史推进而进步。实用科学和人文在宋代具备理性而多有发明；联系苏颂的《本草图经》和刘文泰《本草品汇精要》，会注意到宋明之间，似乎知识和科学方法延续出现了断裂。明末耶稣会传教士来华之前，明代的知识封闭和荒诞令人乍舌。（未完待续……）关于作者：周琰是策展人、译者、文学艺术批评写作者，多伦多大学博士候选人。研究方向为：博物馆学、文化遗产、当代艺术与社会、信息网络。【本文最初系MOKIK课堂的两次讲座（2020年6月27日、7月18日），由CP整理、Amber刘琥珀编辑；讲座后受《澎湃新闻·思想市场》之邀，由作者重新调整并增加内容，于2020年8月25日-9月3日之间修订完成。】(本文来自澎湃新闻，更多原创资讯请下载“澎湃新闻”APP)

导语：植物也拥有感情，喜欢人们善待它，还拥有记忆、视觉和嗅觉大家好，从今天小编会为大家带来万千世界中的植物的一些趣事。喜欢的朋友可以关注小编。小编会慢慢的把大家带入植物的世界，小编个人觉得万物皆有灵性，植物也是有感情和记忆的哦。现在就来和小编一起看一下吧，事情要从1966年2月的一个上午说起。当时，一个名叫巴克斯特的美国情报专家，正在给庭院中的花草浇水。忽然，他突发奇想:如果把测谎仪的电极绑到一株植物的叶子上，测谎仪的曲线会产生怎样的变化？一试之下，结果令人吃惊:当水从植物根部徐徐上升时，测谎仪上显示出的曲线，居然与人类激动时测到的曲线非常相似。难道植物也有情绪？带着这一疑问，他开始构想一个实验。巴克斯特改装了一台测谎仪，并与植物连接起来。接着，他掏出火柴划燃，伸向那片被电极夹住的叶子。就在他刚刚划着火柴的刹那，巴克斯特已注意到，测谎仪出现了明显变化。当燃烧的火柴接近植物时，测谎仪指针剧烈地摆起来，甚至超出了记录纸的边缘。结合以人类为对象的试验结果，说明植物当时产生了强烈的恐惧心理。接着，巴克斯特多次重复这一实验，每次都不真正烧到时叶子，只是吓吓它。而植物，好像也能感觉到这点，次数多了，便不再恐惧，测谎仪上显现的曲线也越来越平稳。换句话说，植物具有辨别人类真假意图的能力！后来，巴克斯特又进行了另一个实验：当着植物的面，把几只鲜活的海虾扔进沸水！结果，植物会立即陷入极度恐惧之中，而且每次反应都一样。巴克斯特的发现引起了科学界巨大反响，并被归纳为“巴克斯特效应”，简单来说就是万物有灵。不过也在不少质疑的声音，有人甚至认为这类研究荒诞不经。值得一提的是一位典型代表——麦克博士，他本是坚定的反对者，为了反驳与批评巴克斯特，他也做了很多实验。有意思的是，在做过类似实验后，他的态度逆转。因为实验结果告诉他，当植物感到恐惧或者受到真实的伤害时，确实会产生明显反应。在此基础上，麦克大胆提出，每一株活生生的植物，都有它的喜怒哀乐。植物会思考，并且会换位思考；植物有情绪，并且能察知其他植物与动物的情绪变化和思想意图。他甚至建议，成立一门植物心理学，从心理学角度专门研究植物的内心世界。俗话说：“人非草木，孰能无情。言下之意，草木树木等植物，尽管也是生物，但是没有感情。其实不然，科学研究证明植物也是多情种。近些年来，科学家通过一系列实验，证明植物也拥有感情，它们喜欢人们善待它们，憎恶人们满嘴酒气地去闻它们，更有甚者，它们还拥有记忆、视觉和嗅觉，还能够体察人的感情和思想并对其做出反应。我国清代诗人侯嵩高在《秋坪欣语》中记述了一则“弹琴菊花动”的故事。书中说，他十分喜欢弹琴和种花，有一天夜里，他在书房里弹琴，突然间，屋里的菊花随着悠扬的琴声竟然“簌簌摇摆起舞”。在当时，这是无法理解的。但在人们确知道植物也有感情的今天，实属正常。沙特阿拉伯生物学家塞尔教授研究发现，植物有一个“化学神经系统”，从某种意义上讲，它与人的神经系统很相似。所以，植物对外界刺激有反应，就没什么奇怪的了。有意思的是，几乎所有植物都是音乐爱好者。普遍受欢迎的是东方音乐，有些植物听了这些音乐，有些植物听了这些音乐，会以两倍的速度生长。摇滚乐则令所有植物讨厌，因为植物会尽量向远离摇滚乐声源的方向运动。钢琴曲、爵士乐介于两者之间。不同的植物对乐器也有偏好，橡胶树喜欢风琴，南瓜爱听箫声。所有的植物都不太喜欢打击乐，在植物世界，它们是的噪声。在我国云南西双版纳附近的原始森林里，人们还发现了一棵会“欣赏”音乐的小树。每当人们在它旁边播放音乐，树身就会随着音乐的节奏摇曳摆动，好像一个少女在翩翩起舞。但前提是必须播放轻音乐或柔情歌曲。如果播放进行曲或嘈杂的音乐，小树就不动了。众所周知的含羞草，不仅羞见暮色，就是用手轻轻抚摸一下它的叶片，它都会“不好意思”地自动合拢。这种“含羞”姿态是体内的“信息传递”，和动物的神经传递十分相似，只不过速度很慢，每秒钟仅上下传递1厘米。类似的例子还有捕蝇草。它的叶片上有6根特殊的“触发毛”，达尔文曾经注意到，只有当其中一根或几根“触发毛”弯曲时，捕蝇草的叶片才会猛然关闭。他大胆设想一定有某些信号能极快地从“触发毛”传到捕蝇草内部的运动细胞，快得如同动物神经中的电脉冲，从而引发了叶片关闭。伦敦大学的著名生理学教授桑德逊则实证了达尔文的假设。他在相关实验中，在捕蝇草叶片上捕捉到了电脉冲。加拿大学者雅可布森也在不久后的实验中于捕蝇草叶上的“触发毛”内检测出一些电信号。小编个人觉得含羞草与捕蝇草还好理解，“含羞树”就不太容易理解了，那么含羞树又会有哪些趣事呢？关注小编了解更多哦。（本文图片严自网络，如有侵权请联系作者删除。）

我是来自研究所的研究员，跟我来，用神奇的科技打开孩子们的视野，培养他们的兴趣，造就优秀的孩子！北京的小学生有一门课程，叫《科学》，第一课和植物有关：植物有生命吗？这个问题的答案是毫无疑问的，但是，你知道植物有记忆吗？有听力吗？有大脑吗？新的研究表明，植物对世界有惊人的感知和反应能力。植物聪明吗？ 一些植物科学家坚持认为它们很聪明——因为它们能够感知、学习、记忆，甚至以人类熟悉的方式做出反应。 植物有很多秘密一、植物有大脑吗？迈克尔·波兰，一名作家，写了一篇关于植物科学进展的文章。 他说，在很长一段时间里，甚至提到植物可能具有智能的时候，都会被贴上“怪人”的标签。 但现在不是这样了，这对那些长期与自己的植物交流或为它们演奏音乐的人来说可能是一种安慰。植物有感觉，证据还少吗？他说，这项新的研究是在一个被称为植物神经生物学的领域里进行的，但这并不名副其实，因为即使是该领域的很多科学家也不会认为植物有神经元或大脑。 “它们有类似的结构，”波兰解释道。“他们有办法获取他们在日常生活中收集的所有感官数据，并整合它们，然后以适当的方式做出反应。“植物没有人类大脑这样的感知处理中枢”它们这样做不是因为它们有动物那样的大脑，这在某种程度上是难以置信的，因为我们本能地认为智能生物需要大脑来处理信息。”二、植物能听见声音吗？我们通常认为，必须有耳朵才能听见声音。 但是，波兰说，研究人员播放一段关于一只毛毛虫在树叶上咀嚼植物的录音的时候，附近的植物对此做出了反应。 它们开始分泌防御化学物质——即使植物自身并没有真正受到虫子的威胁，“我们只能说，它不知道怎么听到了一种令它们害怕的声音——那是毛毛虫在树叶上啃食的声音。” 对植物演奏并非对牛弹琴波兰说植物和人类有同样的感觉，例如，除了听觉、味觉，它们还能感觉到重力、水的存在，甚至感觉到障碍物在它的根部附近，所以当它们的根碰到这些障碍物的时候，它们的根的生厂方向会改变，以规避障碍。三、植物会感到疼痛吗？那么疼痛呢？ 植物会感觉到疼吗？ 波兰说它们对麻醉药有反应。“你可以用人类的麻醉剂把植物取出来……不仅如此，植物在受到伤害的时候还能产生自己合成一种物质——相当于人类的麻醉剂。”但是科学家们不愿去承认植物对疼痛有反应而已。 有感觉就会有疼痛植物是如何感知和反应的目前还不太清楚。它们没有像人类一样的神经细胞，但它们确实有一个发出电信号的系统，甚至产生神经传递素，就像多巴胺、血清素和人类大脑用来发送信号的其他化学物质那样。 波兰说:“我们不知道它们为什么会有这些功能，它们是通过进化而保存下来的，也不是很清楚是否因此起到了某种信息处理功能。人类目前还不知道，我们不知道的东西还很多。”四、植物有记忆吗？那么，植物是否拥有另一个类似人类的能力——记忆呢？ 波兰描述了生物学家加利亚诺所做的一项实验，她的研究表明含，羞草可以从经验中学习。波兰说，仅仅提出植物可以学习就引发了很大争议，以至于她的论文在最终出版之前曾被10种科学期刊拒绝。 含羞草会对触觉产生激烈反应含羞草长得有点像蕨类植物，一旦受到干扰，它的叶子就会暂时闭合起来。 因此加利亚诺建立了一个装置，可以让含羞草经历自由落体运动而不受到伤害。当植物自由落体时，它的叶子就闭合了。她每隔五到六秒钟就把含羞草自由落体一次。“经过五六次之后，含羞草会停止反应，就好像它们已经认识到了自由落体不会对自己造成伤害一样，”波兰说。 “这是学习的一个非常重要的部分——学习在你的环境中你可以安全地忽略的东西。”含羞草有记忆、会学习也许这株含羞草只是因为反复自由落体而“坏”了？为了验证这一点，加利亚诺拿起那些停止对自由落体作出反应的含羞草，并将它们摇了摇。 “结果它们马上闭合了，”波兰说，“含羞草们做出了这样的识别:自由落体是它们可以安全忽略的，因为安全。更令人难以置信的是，加利亚诺连续四周每周对它们进行一次试验，整整一个月，它们一直记得，这种自由落体是安全的，无需闭合叶子！”这些海草已经活了10万年了！地球上最长寿的植物已经活了10万多年了，所以，如果你伤害了它，它会在生存的10万年里，一直记恨着你！在动物世界里从来不会有这么长久的仇恨！五、植物能教会人类什么？波兰说，这真的让人抓狂——植物和动物之间的界限可能比我们传统上认为的不一样。 人类并不是全面优于植物也许，植物可以教人类一些重要技巧，比如如何在没有大脑这样的中央指挥所的情况下处理信息。

现在很多人都是知道含羞草这种植物的，而且呢，在不少人小的时候也是接触过含羞草的，至于怎么接触我想也许是放学的时候闲着无聊就在院子里玩耍？然后就看到了含羞草小孩子好奇心都比较重嘛，说不定看到植物就会想要伸手去接触一下，小孩子碰到了，也就知道了含羞草的质地触感是怎么样的。含羞草呢，为什么近几年一直都没有看到他的身影？其实倒也不是因为含羞草有什么不好的地方，而是因为含羞草长的和野草比较像，也就是说太普通了。如果放在家里当盆栽的话，也没有什么美观作用，甚至还可能会被不知情的朋友们问是不是将外面挖的野草带回来种了？如果你以前有接触含羞草的叶片的话你就会发现当你轻轻碰一碰它的叶片，他就会将叶片闭合起来，我们小的时候，对于植物的身体机制，还是一无所知的，因此，可能有的，含羞草，就是害羞了，而且，含羞草这个名字取得也很有意思，通过名字，我们自然而然就会联想到，含羞草，也就和人一样也是会害羞的呢。1.那么实际上含羞草到底是不是会害羞呢？其实长大以后道理就都明白了，植物哪有会害羞的呢？植物他是没有情绪的，就算有情绪呢，那也不会特别地明显反应出来，在外国呢，也做过关于植物情绪的反应实验也就是用那种特别先进的情绪感应仪器连接植物的叶片等，通过先进的科学技术将植物的情感表达出来。事实证明，植物确实是存在情感的，只不过这个情绪表现呢肯定是没有我们人类明显的，因此啊，并不会出现像含羞草这么明显的将叶片闭合的状态，所以说含羞草将叶片闭合，其实只是一种自然的生理反应，至于是什么反应呢？后来经过查找资料发现其实也就是在自然界中含羞草受到光合作用的影响才会将叶片闭合了。2.虽然现在含羞草并不是特别的火，但是也还是有一些人特别想养含羞草的呀，那么含羞草要怎么养呢？由于含羞草的叶片特别单薄，纤细因此总体来说含羞草也是一种比较脆弱的植物了，那么一定不能让她在炎热的夏日接受烈日的炙烤，这样可能会损坏含羞草的叶片哦。另外含羞草根部也是比较详细的，所以说平时浇水一定不能浇的太过量了。3.含羞草是什么样子的呢？如果要去花鸟市场挑选含羞草的话就一定要记住含羞草它的叶片有很多片，基本上都是椭圆形的，然后再挑选的时候呢，也最好是挑选那种深圳的比较茂盛的也就是说一株含羞草他有很多个分枝，虽然那种看起来比较单薄的含羞草也不是说完全就养不好了，只是说这种有很多分支的含羞草更容易存活而已了。另外呢，平时也不要因为觉得好玩儿就不停地频繁的去碰含羞草叶片，虽然这样你可能会觉得比较有趣，可以打发时间，但是对于含羞草来说，频繁地闭合叶片和张开叶片也是有坏处的。

在电影《黑客帝国》中有这么一个桥段，男主在现实中被唤醒，发现自己只是未来机器世界用来供给能量的生物电池一枚。其实某种意义上来说，这种科幻在未来非常有可能被变为现实。行走的电池一个正常的成年人，体温值范围是在36.1-37.1℃之间。人体就像一个加热器，通过化学能维持着体温的相对恒定，而组成我们身体70%的其实是液体。由于液体的比热问题，把1升水从0度加热到37度，需要消耗大量的能量。公式：Q吸=cmΔT，c是比热容，m 是质量，Δt 是温差。水的比热容是4200J/(kg·℃）Q=4200J/(kg·℃） X 1Kg X 37℃ =155400J=155.4千焦耳。而算上我们总的体液量，为了维持体温恒定一个正常人身体发热的平均小时功率大约有130瓦左右。按日常家电的用电量，人一天发热产生大概3度电的能量。遗憾的是，这其中75%都被白白浪费掉了。生物电生物能够产生电能，这么一说你首先想到的可能就是电鳗。电鳗的放电能力来自于它特化的肌肉组织所构成的放电体。肌肉组织几乎都能放电，占其身长的80%以上，有数以千计的放电体。电鳗的头部是负极，尾部是正极，每个放电体约可制造0.15伏特的电压，而当数千个放电体一起全力放电时的电压便高达600～800伏特。除了动物，植物也会产生电流。我们常常见到的向日葵，它们的花朵能随着太阳的东升西落而运动；含羞草的叶子，经不起轻扰，一碰就会低眉垂着头害起羞来。这些植物界中的自然现象，都是因为生物电在起作用的缘故。植物中的生物电，究竟是怎样产生的呢？有人曾做过如下的实验：在空气中，将一个电基放在一株植物的叶子上，另一电基放在植物的基部；结果发现两个电极之间能产生30毫伏左右的电位差。当将同样的一株植物放在密封的真空中时，由于植物在真空中被迫停止生命活动，所以植物基部和叶片之间的电压也就消失了。19世纪，内科学用电位器测得神经细胞膜突然受到刺激产生0.1伏特电。至此，人们再不怀疑人体生物电的存在，20世纪50年代后，人们才揭开了其中奥秘。原来，生物的每个细胞都有完整的细胞膜，细胞膜有两层脂肪分子，细胞内带电离子必须通过离子通道才能穿过细胞膜。在平时，细胞内钾离子多，细胞外溶液中钠离子多，细胞内外产生电势差，这就是膜电位。一旦细胞膜通道打开，细胞外高浓度溶液流向细胞内，就产生动作电位。一个个肌肉细胞排列整齐，上面布满神经，这就像把一个个小电池串联起来那样，虽然每个电池只有0.1伏特，如果有亿万个这样小电池的话，那么它的电压就不小了。电鳗就是整合了这些电压。了解生物电的来龙去脉后，人们就用它来为人类造福。首先，生物电在医学上已广为应用，拯救成千上万的人的生命。大家知到，医学常用测心电图的办法判别心脏病，用脑电图来诊断脑疾病与研究大脑活动。人体发电的未来在证明了生物电的存在后，近半个世纪来，都有人尝试将自己变成“闪电侠”。期望整合及控制人体细胞产生的微弱电流。理论上仅仅3立方厘米的肌肉组织可以产生最高1万伏特的电压！而他们期望通过冥想和瑜伽来聚集这种电流。然而人毕竟不是鳗鱼。很多努力最终都以失败告终。然而最近，很小的新型小装置很可以将您的身体变成电池，这意味着起搏器，药物输送泵和其他可植入医疗设备可以使用新型可再生能源运行。这种可穿戴设备称为热电发电机（TEG），可将人体的热量直接转化为电能。科罗拉多大学（CU）博尔德分校的科学家以小环的形式测试了他们的TEG，但根据目前设备需要的功率，这种微型发电装置理论上只有一个手环的大小。它是这样工作的：首先，穿上可穿戴设备。（只需确保它与您的皮肤接触即可。）设备内部的柔性可延展电路会将您体内的热量转化为电能。同时，嵌入在设备内部的特殊材料会自行修复并重新配置接触热量，以防止在您移动时无法发电的问题。（TEG）像您的皮肤一样具有弹性和弹性。科学家在他们的研究中说，这意味着您可以在各种条件下舒适地佩戴它，该研究发表在《科学进展》上。除了通过人体热量外还有辅助的太阳能模块在某些时候加入供电。如果这个设备在实际使用中得到验证，技术人员将改进而在未来能提供恒定的功率输出，这种热电发电机利用温度差（例如您身体的温度与周围空气的温度）将能量转化为电能。为了建立平衡，这些可穿戴TEG设备可以为每平方厘米的皮肤空间产生大约一伏的能量，这比大多数现有电池的单位面积电压要低。尽管如此，由于设备具有类似于乐高的模块化功能，研究人员仍可以将小玩意从戒指扩展到类似Fitbit的运动手链，甚至是完整的发电机单元中。新形式可以产生更多的功率，从而为具有更高电气要求的设备充电。取代“肮脏”的技术电池生产其实是一种非常肮脏的技术，它使用稀土金属和腐蚀性材料。而人体发电技术则更清洁，更环保，研究人员称，在5至10年内，这项技术将得到应用与普及。届时您将会在商店中看到这些可穿戴设备。“我们正在努力使我们的设备尽可能便宜和可靠，同时对环境的影响也尽可能接近于零。”现实中的霹雳贝贝《霹雳贝贝》是由中国儿童电影制片厂出品，宋崇导演、张之路编剧，张京，王莹，鄢丽娜，章萍主演的中国第一部儿童科幻片，该片于1988年上映。影片讲述了手上带电的小男孩贝贝摆脱孤独寻求友爱和理解的故事。梵君小时候特别羡慕这个NB的小男孩，因为他用手指PiuPiu的就可以控制学校里的电打铃。 而现实中也有一些号称“电人”的例子。在意大利罗马南方的一个村子里，住着一位名叫斯毕诺的16岁青年人，他的叔父艾斯拉模·斯毕诺在1983年8月首先发现了他的奇异之处：每当斯毕诺来到他家时，他家里的电气产品就会发生故障，而且他身边的床还会无缘无故发生自燃，油漆罐也会着火等。英国的贾姬·普利斯曼夫人是另一个会发电的人。贾姬的丈夫普利斯曼先生是位电气技师。但他的夫人却时时发“电”：一旦她靠近电器，电器制品就会损坏，电视会自己转台、灯泡会爆炸……已经毁坏了24台吸尘器、9台除草机、12台吹风机、19个电饭锅、8台电炉、5只手表、3台洗衣机。科学家用尽各种办法来研究以求解开这个不可思议的人体发电现象。他们从电鳗的健康与发出电能的相关关系得到启发，纽约州立监狱的南萨姆医师用囚犯做实验，用“肉毒菌”让被实验者暂时得病，暂时发电的现象在病人身体上出现了。这时从病人的体内可以检测出大量的静电。不过，病人的身体一旦恢复健康，发电的现象便消失了。当然以上故事都只是传说，并未经过证实。或许只是他们身上体毛更多产生的静电更多的缘故吧。梵观点：这是一项令人值得期待新技术，它不仅环保，而且解决了随身携带充电宝的问题。