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        “馬拉松”實(shí)驗(yàn)

        2018-08-07 09:31:24
        學(xué)苑創(chuàng)造·B版 2018年7期
        關(guān)鍵詞:大鴨梨滴下德米特里

        科學(xué)研究是件辛苦的工作,不僅需要豐富的知識(shí)、認(rèn)真的態(tài)度,還得有足夠的耐心。做一個(gè)實(shí)驗(yàn),花費(fèi)幾年、幾十年,甚至上百年都有可能??矗旅婢褪且恍┓浅?简?yàn)?zāi)托牡摹?/p>

        瀝青滴落試驗(yàn)

        這個(gè)實(shí)驗(yàn)獲得了“吉尼斯世界紀(jì)錄”及“搞笑諾貝爾獎(jiǎng)”,因?yàn)樗鼘?shí)在是太漫長(zhǎng)、太“無聊”了——等上個(gè)十年八年,發(fā)生的現(xiàn)象卻只能持續(xù)大約1/10秒,假如不小心眨個(gè)眼,又得再等十年。盡管如此,它卻不是為了博人一笑才進(jìn)行的,而是有著嚴(yán)肅的目的。

        1927年,為了讓學(xué)生們了解“某些最普通的物質(zhì),也可能具有出人意料的特性”,比如瀝青,看上去是固體,實(shí)際上是液體,澳大利亞昆士蘭大學(xué)的托馬斯·帕內(nèi)爾教授開展了這個(gè)實(shí)驗(yàn)。他把熱瀝青注入一個(gè)封口的漏斗中,用3年時(shí)間使它徹底固化,然后將漏斗的封口切開,讓瀝青緩慢滴落。8年之后,第一滴瀝青終于滴下了;又過了9年,滴下第二滴……86年過去了,到2013年,總共才滴下了9滴瀝青,而想看第10滴,大概得等到2023年。

        從目前獲得的數(shù)據(jù)可知,瀝青的黏度是水的百億倍到千億倍。

        植物發(fā)芽實(shí)驗(yàn)

        這個(gè)實(shí)驗(yàn)由美國(guó)植物學(xué)家威廉·詹姆斯·比爾發(fā)起。威廉是玉米雜交的先驅(qū)者,一輩子都在跟植物打交道。在他的時(shí)代除草劑還沒有發(fā)明,除草是件非常累的工作,為了讓農(nóng)民們從這種繁重的勞動(dòng)中解放出來,他開始研究植物種子可以在土壤里休眠多久。

        1879年,威廉把20個(gè)玻璃瓶埋到土里,每個(gè)瓶里裝有21種植物的種子,然后每5年挖出一個(gè)瓶子播種,檢驗(yàn)種子能否發(fā)芽。整個(gè)實(shí)驗(yàn)預(yù)計(jì)用100年完成。威廉自己等了30年,挖出了其中6個(gè)瓶子。退休后他將實(shí)驗(yàn)交給同事負(fù)責(zé),這個(gè)同事后來又交給自己最信任的人,就這樣一代代傳承下去。據(jù)說,為了不讓實(shí)驗(yàn)被無關(guān)者破壞,每一代只有負(fù)責(zé)人本人知道埋藏地點(diǎn),就好像進(jìn)行秘密活動(dòng)一樣。

        后來,為了擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)范圍,開瓶時(shí)間被延長(zhǎng)到了20年一次,因此至今實(shí)驗(yàn)尚未結(jié)束,下一次開瓶將是在2020年。

        狐貍馴化實(shí)驗(yàn)

        在數(shù)萬年的漫長(zhǎng)歷史中,人類馴化了許多動(dòng)物,比如忠心耿耿的狗。這個(gè)實(shí)驗(yàn)就是為了重現(xiàn)這一歷程。

        60年前,蘇聯(lián)動(dòng)物學(xué)家德米特里·貝里亞耶夫在對(duì)比了幾種已馴化的動(dòng)物后發(fā)現(xiàn),它們具有共同的特征,比如下垂的耳朵、彎曲的尾巴、帶斑點(diǎn)的皮毛等。為了驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn),他選了一種銀色變體的赤狐,開始馴化實(shí)驗(yàn)。

        德米特里制定了嚴(yán)格的繁殖方案,從第一批狐貍寶寶開始,每月都要測(cè)試它們對(duì)人類的反應(yīng),根據(jù)測(cè)試結(jié)果選出對(duì)人類友好的狐貍,繁殖下一代。這樣一代代篩選下去,漸漸地,更加馴服的狐貍出現(xiàn)了,它們像狗一樣渴望跟人接近,搖著尾巴嗅來嗅去,用嗚咽聲吸引人的注意。到第10代時(shí),這樣的狐貍約占18%;到了第20代,比例上升到35%;到了2009年,比例更是高達(dá)80%。而且正如德米特里所發(fā)現(xiàn)的那樣,馴服的狐貍在生理上也發(fā)生了種種變化,如腎上腺素水平下降,血清素升高,出現(xiàn)斑點(diǎn)皮毛、類似狗的軟耳朵和卷尾巴等。

        德米特里于1986年去世,但他的后繼者至今仍在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

        大腸桿菌長(zhǎng)期進(jìn)化實(shí)驗(yàn)

        美國(guó)微生物學(xué)家理查德·倫斯克從1988年開始進(jìn)行大腸桿菌進(jìn)化實(shí)驗(yàn)。他將同一株大腸桿菌的12支后代,放在低葡萄糖的檸檬酸培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后每天傳代,并將新一代菌株放入同樣的培養(yǎng)基中,觀察它們的變化。

        實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了20年,研究組發(fā)現(xiàn),到大約第3.15萬代的時(shí)候,基因突變發(fā)生了,本來對(duì)檸檬酸并不感興趣的大腸桿菌突然獲得了以檸檬酸為食的能力。

        現(xiàn)在理查德的大腸桿菌已培養(yǎng)到了超過6萬代。實(shí)驗(yàn)還在繼續(xù)進(jìn)行,從理論上講它可以無限制地進(jìn)行下去。

        500年微生物實(shí)驗(yàn)

        最后介紹的這項(xiàng)實(shí)驗(yàn),有望超越瀝青滴落,奪取“史上耗時(shí)最長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)”的稱號(hào)。

        2003年,英國(guó)生物學(xué)家查爾斯·科克爾把一個(gè)細(xì)菌培養(yǎng)皿忘記在了研究室里。10年以后,他驚奇地發(fā)現(xiàn),里面的細(xì)菌竟然還活著。于是他萌生了一個(gè)想法,將這一意外拓展成了世界上用時(shí)最長(zhǎng)的微生物實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)從2014年7月1日一直持續(xù)到2514年6月30日,通過觀察兩種細(xì)菌——極端耐受性藍(lán)菌和枯草芽孢桿菌在無水環(huán)境中的休眠狀況,了解微生物是如何在沙漠、巖石、永久凍土乃至太空等極端惡劣的環(huán)境中存活下來的。

        其實(shí)不止做實(shí)驗(yàn),不管任何事咱們都應(yīng)該耐心去完成。嗯,做事總是“三分鐘熱度”的大鴨梨決定從現(xiàn)在開始磨練自己的耐性,你有什么好訣竅嗎?快分享給大鴨梨吧。

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