雪瑩

1749?年春天，?17歲的黑人本杰明·班納克?（Benjamin?Banneker）感覺世界即將毀滅：當時，他正在美國馬里蘭州的一個農(nóng)場干活，忽然看到“成千上萬只蝗蟲”突然從地里鉆出來，“爬上喬木林和灌木叢”，仿佛有一只看不見的手在指揮一樣行動整齊劃一。他擔心這些蟲子會“吃掉、毀掉大地上的全部果實，導致饑荒降臨人間”，因此他迅速行動，手拿木棍盡自己所能擊打那些害蟲。但他很快就意識到他的所作所為毫無意義，因為“蝗蟲”實在是太多了。無奈之下，他惶恐地等待著地球毀滅的開始。然而災難并沒有到來，幾周之內(nèi)，“蝗蟲”就消失得無影無蹤了。

班納克眼中的“蝗蟲”原來是一種周期蟬（Magicicada），每一波傾巢而出、數(shù)量巨大的蟬群被稱為“原生群”，北美最大的“原生群10”在今年5月再次出現(xiàn)。而班納克所看到的只是北美原產(chǎn)的幾個巨大的“原生群”中的一個。

周期蟬在地下度過了生命周期的絕大部分時間。它的若蟲（不完全變態(tài)昆蟲的幼蟲）生活在地下，以吸食植物的根液為食，通常不會給人類帶來麻煩。每?13?或?17?年（取決于不同的原生群），當土壤溫度恰到好處（通常是在?4?月下旬或?5?月初），它們會集體鉆出地面，褪掉外殼，呈現(xiàn)出有翼的成蟲形態(tài)。然后交配儀式開始，雄性聚在一起“大合唱”，發(fā)出尖銳的聲音吸引雌性——這也讓很多不知情的美國人誤以為是警報器響了，紐約州的一個消防隊在宣傳中說，周期蟬是最吵的一種昆蟲，聲音最高可達120分貝。

交配完成后，雄性死去，雌性在找到一棵樹后在樹枝的末端產(chǎn)卵后也死去。新孵出的幼蟬會咬斷樹梢，從樹上掉落，回到土壤，鉆入地下，它們將在那里度過接下來的十幾年。

在地下蟄伏17年，真正在地面上生活的時間其實只有4到6周，繁衍完下一代之后，就從此在地球上消失，直到下一個17年，下一代再次破土而出。周期蟬的生命周期不得不讓人感嘆大自然的神奇！

班納克并不是第一個在北美看到周期蟬的人。?1633、1666?和?1675?年都曾有人目擊周期蟬傾巢而出，費城的一位牧師安德烈亞斯·桑德爾于?1715?年?、植物學家約翰·巴特拉姆于?1737?年都發(fā)表了對周期蟬生命周期的簡要描述。班納克也不是唯一對?1749?年周期蟬留下記載的人，瑞典博物學家彼得·卡爾姆?在訪問賓夕法尼亞州時目睹了同樣的盛況，并寫了一篇有關周期蟬的論文。但班納克與周期蟬的相遇對我們理解周期蟬至關重要，并且標志著美國黑人啟蒙運動最顯著，也是最容易被忽視的科學事業(yè)的開端。

班納克的17年

班納克出生于?1731?年?11?月?9?日，是羅伯特和瑪麗·班納克的兒子?，F(xiàn)存的文件表明，瑪麗是“自由黑人”，可能是黑人奴隸和白人契約傭工的女兒，而羅伯特是被釋放的黑奴。像許多黑奴一樣，羅伯特出生在幾內(nèi)亞，被強行運到了馬里蘭州，當時馬里蘭州的經(jīng)濟支柱是煙草種植園，羅伯特作為奴隸被送到了煙草種植園里干活，但他很幸運，到達美國后不久，就獲得了自由。

盡管羅伯特和瑪麗出身卑微，但班納克家族還是比較富裕的。1737?年，班納克?6?歲的時候，他的父親用?7000?磅煙草換取了?100?英畝的土地，一家人在這片土地上建造了一座小木屋，至今這座木屋還屹立不倒，并成了班納克博物館的一部分。班納克?幾乎沒有受過正規(guī)教育，但是他的祖母教會了他閱讀和寫字。

班納克渴望學習，任何與自然界有關的事物都讓他著迷，1749?年與周期蟬的相遇，更是讓他下定決心，認真鉆研自己的興趣。從班納克寫下的關于這次相遇的記述來看，他不僅有一雙敏銳的眼睛，還有深思的大腦，比如他提出，周期蟬數(shù)量龐大，這可能是它們生存的關鍵。最難能可貴的是，他還在心里記下了這些蟬出現(xiàn)的時間，在以后的生活中不斷通過觀察來確定它們什么時候會“再次歸來”。

從那一刻起，模式和周期性將成為班納克研究的核心。4年后，他開始嘗試制作鐘表。當時技術變革的步伐大大加快，班納克因此被深深吸引，而且鐘表與自然運作之間的相似性打動了他。班納克從富有的朋友那里借來了一塊懷表，據(jù)此自己制作了一座木鐘。對于一個幾乎沒有鐘表制作經(jīng)驗的年輕人來說，這簡直是非凡的成就。

在這個階段，班納克的科學探索非常注重實踐。在好奇心的驅(qū)使下，只要有空，他就會反復做試驗。不過這段時期他的研究也沒什么突破，他的父親于?1759?年去世，可能是原因之一，此后他不得不承擔起一家之主的責任。

然而，班納克那求知若渴的勁頭從沒有減弱過，當周期蟬在?1766?年歸來時，他已不再是?17?年前那個睜大眼睛的天真少年。這一次，他并不是竭力摧毀它們，而是非常理智，因為他知道它們對地球并不像看起來那樣有害。因為不那么害怕，班納克就更能夠仔細觀察這些周期蟬，在這一點上，他比同時代的許多科學家都更加認真。很多科學家都滿足于研究某一次周期蟬的覺醒，并根據(jù)傳聞猜測它們的周期性，但班納克已經(jīng)意識到，確定周期蟬覺醒周期的唯一方法就是在更長的時間段里觀察它們。

?所有人的智力平等

這次周期蟬復蘇的6年后，埃利科特家族的三兄弟——安德魯、約翰和約瑟夫，在離班納克農(nóng)場不遠的地方買了一塊土地，定居下來。當時大多數(shù)的馬里蘭州人是天主教教徒，但埃利科特家族是貴格會教徒，他們家更少種族偏見。很快兩家鄰居就建立起了友誼，在得知班納克和他們一樣對科學充滿熱情后，埃利科特兄弟很高興地把自家圖書館的書籍借給他，供他繼續(xù)鉆研。