美国海岸警卫队快艇“杜安号”的舰桥缀满了发亮的海绵和珊瑚，吸引来鱼群和潜水者。这条船在1987年被有意沉入基拉戈岛海域，以建造一座水下36米深处的人工礁。

　　这辆M60坦克是1994年沉没在亚拉巴马州海域的100辆坦克之一，成为此地3100平方公里人工礁区的一部分。重达50吨的坦克与较轻而不够稳定的造礁物体相比具有更强的抗飓风能力。

　　M60坦克的炮口被亚拉巴马海域中的白点皂鲈当作舒适的家。礁区给小鱼提供了逃避捕猎者的藏身之所。

　　撰文：斯蒂芬 · 哈里根 STEPHEN HARRIGAN

　　摄影：戴维 · 杜比莱 DAVID DOUBILET

　　翻译：谭耀智

　　只用了两分钟多一点，导弹追踪舰“霍伊特·S. 范登堡将军号”就沉到了海底。2009年5月一个晴朗的上午，距佛罗里达州基韦斯特岛11公里处，舰艇内部响起了一连串隆隆的爆炸声，那是安装在舰身吃水线以下的46份炸药。辛辣的火药味在轻风中飘散，令人视野模糊的黑烟升了起来。但有好一阵子，它看起来就好像没受到什么影响似的。这艘长达159米的废旧军舰只是平稳地漂在水中，两架不起作用的雷达天线高耸在海面上。

　　新闻直升机在上空盘旋，数千名围观者乘船在爆破区域之外晃悠。然后，“霍伊特· S. 范登堡号”开始慢慢摇晃着坠入大西洋了，下沉中依然保持着完美的平稳，直到最后船首倾落而船尾翘了起来，接着就什么也看不到了，只留下一片翻腾的白色水花。“今天下午就会有鱼到这艘沉船上来住了！”负责这个大项目的乔· 韦瑟比断言。他们炸沉这条船，是为了让它随着时间推移逐渐变成一座人工礁，把潜水者和渔船吸引到基韦斯特岛来。

　　“霍伊特· S. 范登堡号”当然不是第一艘被有意沉入海底做人工礁的船。佛罗里达群岛近海的水域已经先后成了美国海岸警卫队的快艇“杜安号”、“比博号”以及美国海军的登陆舰“镜园号”的葬身之所。距彭萨科拉市30公里左右的海底还沉睡着一整艘航空母舰“奥里斯卡尼号”，它是世界上最大的被有意沉做人工礁的船只。此外，有“自由轮”之称的二战货轮被沉入墨西哥湾、大西洋、太平洋海岸沿线各处，总数达数十艘。

　　世界各地热衷渔业的人们早已知道，船只失事的地方是上好的捕鱼场，至少从19世纪30年代开始，美国渔民就在有目的地用交叉的木头捆成一垛一垛，坠入海底建人工礁了。在我们自己的时代，“DIY礁石”的材料倾向于用扔掉的垃圾：旧冰箱、购物车、报废的小汽车和贩卖机。几乎任何可以沉到水里的东西都有变成人工礁的潜力。即便是官方批准兴建的人工礁，也常常是用一些明显不合常规的材料做成的，包括退役的地铁车厢、老式作战坦克、装甲运兵车、石油井架，以及专为此设计的蜂窝状“礁球”组件。

　　一些条件参数决定着像“范登堡号”这样的人造庞然大物如何、或者能否变成海下的水族乐园，包括水深、水温、洋流以及海底成分。不过大多数人工礁在经过几个相对可预知的阶段之后都能吸引海洋生物。首先，在洋流遇到像“范登堡号”这样的垂直结构的地方，会形成一股浮游生物富集的上升流，为沙丁鱼和小银鱼提供一个可靠的觅食地，而它们又能吸引像蓝鳍金枪鱼和鲨鱼这样的捕食者。接着，像石斑鱼、鲷鱼、金鳞鱼、鳗鱼和鳞鲀这些惯于在洞穴和缝隙中寻求庇护的水族来了。鲹和梭鱼之类的机会主义捕食者也迅速在这片水域找好岗位，等着猎物送上门来。过些时候——也许几个月，也许几年到十年，这取决于海洋的状况——外来的钢铁巨物就会裹上一层海藻、被囊动物、软硬珊瑚和海绵的外壳，每一寸都萌发着生机。

　　墨西哥湾的石油和天然气钻井平台的水下结构中有很多鱼类藏匿，几十年来都被消遣的钓鱼者当作最佳去处。“人工礁带来的经济效益是很明显的。”迈克尔· 米格里尼说，他执掌着一艘10米长的包租船，名为“猎户座号”，用它载着捕鱼者和潜水者到阿兰瑟斯港附近的钻井平台去。连2010年4月的“深水地平线”平台泄露事故的油污都知趣地没有漂到这片海域来。“创建栖息地就好比在沙漠中创建绿洲。人工礁是一种能提升海洋的产鱼能力、让墨西哥湾焕发生机的途径。”

　　有些生物学家担心人工礁只是将鱼从天然礁石那里吸引过来，可能会成为某些受欢迎鱼种的屠戮之地，比如红鲷鱼，它是墨西哥湾捕获量最大的垂钓鱼类之一，但可能也是有了新栖息地之后最容易兴旺繁盛的鱼种之一。

北美啄木鸟 尾羽 辅助攀爬

将10厘米长的一段羽毛放大，其中可见数百个宝石般的花纹

一直石鸡正在奋力拍打翅膀冲上斜坡

孔子鸟的翅膀传达出飞翔起源后走过的进化里程。

　　无论羽毛的原初功能是什么，在某一支恐龙世系开始用它们来飞翔之前，可能已经历过数以亿计的年头。古生物学家目前正在研究兽脚类中与鸟类亲缘最近的物种，以寻找这种转变发生的线索。其中最能说明问题的线索是近期发现的“赫氏近鸟龙”，来自1.5亿年前，体型和鸡差不多大，前肢上生有黑、白两色羽毛，头上顶着艳丽的红冠。从结构上来看，赫氏近鸟龙的羽毛与鸟类的飞羽近乎完全相同，只有一点：前者的形状是对称的。由于没有窄而硬的前缘，这种羽毛也许达不到飞翔所需的强度。

　　在强度上的缺陷，它们便用数量来补足。赫氏近鸟龙有着过于茂盛的羽毛，从前肢、后肢甚至脚趾上生长出来。很可能是性选择压力驱使它们进化出富丽的衣装，正如今日的孔雀尾羽，而有碍行动的代价亦与后者一样。

　　科尔文· 沙利文与在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的同事一起，已找到了赫氏近鸟龙对行动不便问题的可能的解决之道。在与现存鸟类亲缘很近的兽脚类恐龙体内，有一块独特的楔形腕骨，使它们的前掌可以弯曲。赫氏近鸟龙的腕骨即属此类，因而它能将前肢折叠于体侧，这样在走路的时候两臂的羽毛便不致拖地。现代鸟类有一块类似的骨头，用来完成在向上飞时翅膀并向身体的动作。

　　如果沙利文和他的同事猜想正确，那么这个对于飞翔不可或缺的特征早在鸟类学会飞之前就进化出来了。这是一个进化生物学中所谓“联适应”的例子：借用一个旧的身体部件来行使一种新的功能。现在看来，鸟类的飞翔能力是在上亿年里利用了一连串的联适应，才逐渐成为可能的。

　　至于最后一步转变是如何发生的，至今仍是个火热的议题。有的科学家认为长着羽毛的恐龙进化出飞翔能力时，是一边跑一边拍打前肢，从地面上起飞的。另一些人反驳这种观点，指出赫氏近鸟龙及其他鸟类近亲的“后肢羽翼”会在奔跑时显得极为笨拙。这一派研究者重新采用了早期的假说，即鸟类始祖用羽毛来帮助自己从树上跳跃、滑翔，最终实现飞行。

　　飞翔的肇始必须只是从地面起飞，或从树上跳落吗——为什么不能是两者皆有呢？美国研究者肯· 代尔指出，飞翔并不是在二维世界中进化出来的，很多物种的幼鸟在逃避捕食者时会跑上陡峭的坡面(比如树干或山壁)，它们会拍打未长成的翅膀来获得立足所需的摩擦力。但它们终究还得回到低处，这种拍打动作也有助于在下降时稳定身体。随着幼鸟成熟，控制平衡的下降行动便让位于以翅膀驱动的飞翔。代尔说，幼鸟振翼的成长过程，也许正反映了它们的祖先在进化中所取的路线——用翅膀辅助行动，直到展翅高飞。

金头绿咬鹃，尾部覆羽，炫耀

红腹锦鸡，头冠，炫耀

负责生成色彩的微小色素囊在化石羽毛中就像香肠和肉丸，香肠形成黑色，肉丸形成红色和棕色

两种色素囊在一份鸟龙面部羽毛样本中都找的到。

　　　　爬行动物也有基板，但在它们的胚胎里，每一个基板都激活特定的基因，只让基板后缘的细胞增殖，最终形成鳞片。上世纪90年代末，耶鲁大学的理查德· 普拉姆等人提出一种理论，认为从鳞片到羽毛的转变所依赖的可能只是基板内一个简单的基因指令开关。指挥基板细胞纵向而非横向生长，便可生成羽毛。换句话说，羽毛是以与鳞片相同的基因构建成的全新产物。一旦最早的毛丝进化出来，也许只需再加以些微改动就能产生越来越精致的羽毛。

　　直到近年，科学家们还普遍认为羽毛首先出现于兽脚类世系的某个早期成员身上，后来这种恐龙演变成了鸟类。然而在2009年，中国科学家宣布发现了一种背上长有刚毛的古生物——“天宇龙”，它在恐龙家族中属鸟臀目，与兽脚类的亲缘关系极远。于是出现了一种令人惊异的可能性：也许恐龙的祖先早已有了状如毛发的原始羽毛，只是有些恐龙物种在后来的演化中把它丢掉了。如果能确证有些翼龙化石——翼龙并非恐龙家族的成员——身上的“绒毛”也是原始羽毛的话，就能把羽毛的起源回溯到更远，因为这些会飞的爬行动物与恐龙共有一位更加古老的先祖。

　　还有一种更加令人诧异的可能。与鸟类、恐龙和翼龙家族亲缘最近的现存动物是短吻鳄。尽管这些身披重甲的怪物如今显然一根毛都没有，但它们体内有与鸟类一样的羽毛构建基因，这说明其2.5亿年前(鸟、鳄世系分化以前)的祖先也许曾长有羽毛。所以有些科学家说，该问的问题不是鸟类如何获得羽毛，而是短吻鳄如何失去羽毛。

　　如果羽毛最初演化出来不是为了飞翔，那么它们又能为动物提供什么其他的好处呢？有些古生物学家称，羽毛最初可能是被当做保暖层的。有些出土的兽脚类恐龙化石前肢伸开，掩住下面的巢，它们也许曾用臂上的羽毛来呵护子女。

　　还有一种假说在近几年影响渐趋强大：羽毛最初进化出来是为了炫耀。今日鸟类的羽毛有着极为繁多的色彩和图案，可谓争奇斗艳。在有些情况下，它们的美丽起着吸引异性的作用。雄孔雀绚丽的尾羽就是如此。2009年，科学家们开始对兽脚类恐龙羽毛的结构进行更细致的研究，令这种假说得到了有力支持。他们在羽毛化石中发现了名为“黑素体”的微小囊状构造，其形状与现存鸟类羽毛中生成各种特定颜色的构造能够完美地对应起来。这些黑素体保存得极为完好，竟可以帮助科学家重构出恐龙羽毛的色彩。比如中华龙鸟的尾羽看似有着红色和白色的条纹。也许这个物种的雄性会在向雌性示爱时显摆自己漂亮的尾巴，又或许雌雄两性都以与斑马相同的方式利用条纹：识别同类、迷惑天敌。

1860年，达尔文曾在一封信中表达了对于无法解释孔雀尾屏的懊恼

国王天堂鸟圆盘状尾羽末端，在炫耀时颤动

鸵鸟幼年体表羽毛，第一、第二阶段保暖

红天堂鸟侧腹羽毛，用于炫耀

五彩金刚鹦鹉尾部覆羽，飞行

　　　如果认为这种转变是为了适应飞行，也能说得通。假设鸟类的祖先是体型纤小、身披鳞甲的四足爬行动物，生活在森林的树冠中，在树木间跳跃穿行。如果鳞片生得更长，就能获得更大的升力，从而滑翔得越来越远。后来，当它们能够向上、向下飞的时候，前肢也就演变成了翅膀。简而言之，羽毛的进化是伴随着飞翔的进化发生的。

上世纪70年代，美国耶鲁大学的古生物学家约翰· 奥斯特罗姆指出了鸟类与陆生的兽脚类恐龙(大名鼎鼎的霸王龙、迅猛龙即属此类)在骨骼结构上的显著相似性后，这种“羽毛进化导致飞翔”的观念开始瓦解。奥斯特罗姆认为，鸟类显然是兽脚类恐龙的现存血裔。然而，许多已知的兽脚类恐龙都有着粗大的后腿、短小的前肢，还有强健的长尾，实在很难相信是在树木间跳跃的动物所拥有的体格。

　　1996年，中国的古生物学家为奥斯特罗姆的假说拿出了惊人的证据。那是一副矮小、前肢短、来自1.25亿年前的兽脚类化石，被命名为“中华龙鸟”。它有一个非同寻常的特征：背部和尾巴上覆盖着一层稀疏的空心毛丝。真正的原始羽毛证据终于面世了，却是来自一头在地上跑的兽脚类恐龙。简而言之，羽毛的起源可能跟飞翔的出现全无关系。

　　古生物学家们很快找到了数以百计长着羽毛的兽脚类恐龙。有了这么多化石可以用于比较研究，他们便开始拼合更为详细的羽毛进化史。最初出现的是简单的毛丝。过了些年，不同世系的兽脚类成员演化出多种多样的羽毛，有的类似今日鸟类的内层绒毛，还有的长出了对称排布的羽枝；另一些恐龙身披又长又硬的条形羽毛或者加宽的毛丝，与任何现存鸟类的羽毛都不同。

　　兽脚类恐龙身上长而中空的毛丝带着一个谜团。如果它们就是早期的羽毛，那又是怎么从扁平的鳞片进化出来的呢？幸运的是，如今仍有身披丝状羽毛的兽脚类存活：幼鸟。一只发育中的小鸟身上所有的羽毛，最初都只是从皮肤长出来的一根根刚毛，后来才分叉变成更复杂的形状。在鸟类的胚胎中，这些刚毛发自于皮肤细胞组成的若干小片，名为“基板”。基板顶部的一圈快速生长的细胞逐步垒成圆筒状结构，便成为刚毛。

　　1861年发现于德国某个采石场的这一件有1.5亿年历史的化石样本，引发了一场至今未能盖棺定论的热议

青绿顶亚马逊鹦鹉的尾羽

翼龙化石上稀疏的羽丝看上去可能与这只幼鸟身上的绒毛近似

意外北票龙头部、后背和尾巴上长着简单而蓬乱的毛

这些毛可能有着炫耀的功能，就像马或雄狮的鬃毛一样

有鸽子般大的耀龙长着四条彩带般的修长尾羽

　　撰文：卡尔·齐默 CARL ZIMMER

　　摄影：罗伯特·克拉特 ROBERT CLARK

　　插画：邢立达(微博)

　　翻译：王晓波

　　我们中的绝大多数人只怕永远没机会亲眼一见那些最伟大的生命奇观。比如，我们无缘观赏巨型鱿鱼像篮球一样大的眼睛；独角鲸犹如长枪般的大牙呢？至多也就能在照片里仰慕一下吧。但有一样自然奇观，是我们只要举步出门，就几乎人人有份得见的，那就是利用羽毛来飞翔的恐龙。

　　鸟类太常见了——就算在最没生机的写字楼区也一样——以至于我们很容易把它们恐龙血裔的身份和用来飞行的精巧羽毛视为理所当然。为了抵住扑面而来的风力，飞羽有着不对称的形状，前缘窄而坚挺，后缘长而柔韧。要创造出升力，鸟儿只需倾斜翅膀，调节翼面上下的空气流速即可。

　　飞机的机翼用到了一些同样的空气动力学窍门，但世上任何用钢板和铆钉拼装起来的东西与鸟类的羽翼相比，都完全望尘莫及。羽毛的构造是：从一根中央羽干伸出一系列纤细的羽枝，每一根羽枝又伸出若干更细的羽小枝(就像大树枝分叉)，而后者上面排布着微小的钩子。相邻的羽小枝相互钩连，就形成一种名副其实轻如鸿毛、却具有相当强度的网状结构。当鸟儿梳理羽毛的时候，羽枝之间会毫不费力地分离开来，又复位咬合。

　这种美妙机制的起源是生物进化中最经久难解的谜题之一。1861年，达尔文发表《物种起源》后不过两年，德国的采石场工人挖出了一种有乌鸦般大的精美鸟类化石。它被冠以“始祖鸟”之名，生存年代约在1.5亿年前。它拥有现代鸟类的羽毛和其他特征，但也保留着爬行动物祖先的痕迹，比如口中的牙齿，翼端的爪趾，还有一条长长的尾骨。始祖鸟就像有脚的古鲸化石一样，似乎捕捉到进化变形过程中的关键一刻。“这对我来说是件喜事。”达尔文跟一个朋友坦承道。

　　假如当时古生物学家们发现的是一种更古老、长有更原始的羽毛的生物，那就是大喜事了——可惜他们在其后150年里基本徒劳无功。与此同时，其他科学家试图通过研究与鸟类亲缘最近的现代爬行动物的鳞甲，来揭示羽毛的起源。鳞片和羽毛都是扁平的，也许是鸟类祖先的鳞片在世代传承中逐渐伸展，后来其边缘磨损劈裂，变成了最早期的羽毛。

　　相对论性重离子对撞机的STAR探测器发现了迄今为止最重的反物质，被称之为“反超氚”。（图片提供：Brookhaven National Laboratory）

　　新浪环球地理讯 北京时间2月25日消息，据国家地理杂志网站报道，美国科学家上周宣布，在长岛上演的一次微型“大爆炸”创造了一种新型反物质。这种新发现的粒子被称之为“反超氚”(antihypertriton)，是迄今为止发现的最重的反物质。此外，反超氚也是第一个含有所谓反奇夸克的粒子，也因此被排在元素周期表的一个新平面内。

　　2010年春季，科学家借助纽约布克海文国家实验室的相对论性重离子对撞机(以下简称RHIC)发现了这种新型反物质。在对撞机内，重离子——剥离电子的原子——以接近光速的速度相撞，分解成构成重离子的各种粒子。在金离子对撞10万次之后，研究人员从粒子“瓦砾”中发现了大约70个反超氚。这种粒子比此前的纪录保持者反氦重大约重200毫电子伏。

　　RHIC研究员许长补(Zhangbu Xu，音译)表示：“人们认为我们是一群奇怪的家伙，因为所有人都希望将手中的东西变成金子，而我们却将金子变成怪异的反物质。”正常原子的原子核由被称之为“质子”和“中子”的亚原子微粒构成，质子和中子则由更小的粒子——夸克和胶子构成。构成反物质核的反粒子质量与正常粒子质量相同，但所带电荷和磁性相反。

　　大爆炸形成了相同数量的物质和反物质。大量物质的引力作用防止这些粒子扩散。如果在微小的空间内反物质和物质相撞并湮灭对方，最后将完全转换成能量。令物理学家感到疑惑的是，反物质和物质碰撞湮没过程中为何会有幸存者，当前宇宙中物质的数量为何远远超过反物质。在实验室模拟大爆炸是帮助科学家揭开这些谜团的一种重要途径。

　　许长补表示，当粒子以惊人速度在RHIC发生相撞时，便会形成“夸克和胶子汤”。随着夸克和胶子汤的冷却——在瞬间内完成——这些基本粒子形成超氚和反超氚等更大粒子。科学家认为这就是大爆炸后瞬间发生的事情。在18日于华盛顿特区举行的美国科学促进协会会议上，许长补公布了他们的研究发现。

　　发现反超氚让物理学家陷入极大兴奋之中，因为它位于3D版元素周期表的平面下方。在这张人们熟悉的平面元素周期表中，科学家按照原子所含质子数量(代表质量)排列元素。粒子物理学家则根据中子和所谓的奇夸克的数量进一步绘制元素周期表，质子或者中子并不含有奇夸克。一些正常的氢、氦和锂原子含有奇夸克，被排列在元素周期表平面的上方。反超氚是所发现的第一种含有反奇夸克的反物质粒子，因此被排在这个平面的下方。

　　牛津大学物理学家、《反物质》一书作者弗兰克•克洛斯表示，现在尚不清楚发现反超氚对物理学研究将产生怎样的实际影响。他指出：“形象地说，寻找新粒子就像集邮。总有一些邮票比其他邮票更让人感到兴奋。发现这一粒子证实了我们普遍认同的想法——反物质的确存在，数量与物质一样。”对于“宇宙中的反物质数量为何少得可怜？”这个问题，这一发现并未给我们提供任何有用的线索。

　　虽然发现新反物质反超氚的消息最近才浮出水面，但早在2010年3月4日，网络版《科学快报》杂志刊登的一篇论文便已首次对这种反物质进行描述。在此之后，RHIC研究组又进行了更多次原子撞击实验。现在，许长补及其同事仍对新获取的数据进行分析，希望能够发现更多奇异粒子。值得一提的是，对撞过程中除了形成反超氚外，同时还形成了2000多个反氦-3核，它是另一种罕见的反粒子。许长补说：“RHIC就是一台专门发现反物质的机器。” (秋凌)

　　印度 加尔各答热浪滚滚的街道中挤满了行人、商贩和标志性的大使牌出租车。这座城市有1600万人口， 同时每天还有更多人从小镇涌入。1975年时，全世界只有3座人口过千万的城市，如今这样的大城市已达21座，多数位于发展中国家。全球大部分新生人口都出现在这些国家的市区。

　　英国 夜幕下的伦敦灯火通明， 仿佛一座火光熠熠的大熔炉。在燃煤驱动的工业革命中， 伦敦发展为世界最大都市。这场革命导致地球人口急速增长。富裕国家人均消耗的资源比穷国高出许多倍，但随着全球收入上涨，高消耗可能将比人口增长对地球造成更大压力。

　　西班牙 巴塞罗那的锡克教节日集会上，印度移民济济一堂，这类移民为欧洲低迷的生育率注入发展动力。全球人口能否稳定，取决于世界各地年轻妇女在生育上做出的决定。调查表明，妇女接受的教育程度越高，可能生育的后代数量就越少。

　　撰文：罗伯特 · 孔齐希 ROBERT KUNZIG

　　翻译：陈昊

　　1677年的一个秋日，在荷兰代尔夫特，布商安东尼 · 范 · 列文虎克(据说曾担任画家约翰内斯· 维米尔作品《天文学家》和《地理学家》中的长发模特)突然停止与妻子正在进行的动作，冲向工作台。列文虎克以布匹为业，但热情却在于显微镜学。他已经与第一任妻子育有五个子女(虽然其中四个早夭)，因此制造后代不在他的考虑范围内。如他后来写给伦敦皇家学院的信中所说，“不过五六秒之后，”他已经在通过小小的放大镜观察取于自己身体的那保质期短暂的样本。镜片只有水滴那么大，却可把物体放大数百倍。这台仪器是列文虎克亲手制作，在当时属于无可匹敌的利器。彼时伦敦学界仍在试图证明列文虎克之前发表的一种言论的真伪——他说一滴湖水，甚至一滴法国葡萄酒中，生活着数百万肉眼不可见的微生物。如今，他又有了更微妙的发现：人类精液中也有微生物。“一粒沙子大小的精液中，”他写道，“有时存在上千个(微生物)。”列文虎克像珠宝商一样，把镜片扣在眼睛上，观看自己生产出的微生物甩着长尾巴游来窜去。可以想象阳光透过窗格洒在他出神面孔上的样子，就像维米尔画中那般。在此对他妻子的遭遇深表同情。

　　打那之后，列文虎克有些着魔。尽管小小窥镜使他有幸接触前所未见的微观世界，但他却把大量时间都花在了观察精子上。颇为令人讶异的是，某天，他从一条鳕鱼身上提取了精液，正是在这一样本的启发下，几乎是在偶然之间，他开始估算地球上到底有多少人。

　　当时的人们对此都没有概念，也很少开展人口统计。列文虎克先估计荷兰人口为100万上下，然后，利用地图和一点球面几何学知识，他计算出地球表面有人类居住的区域面积是荷兰的13385倍。当时的荷兰人口已颇为密集，很难想象世界各地都像荷兰这般拥挤，所以，列文虎克得意地总结道，地球上的人口不会超过133.85亿—— 与一条鳕鱼体内的1500亿个精子相比，这实在是个小数目。种群生物学家乔尔· 科恩在其著作《地球能养活多少人？》中写道，列文虎克鼓舞人心的小小运算可能是企图以量化方式回答这一问题的首次尝试。而与17世纪时相比，这一问题现在更是迫在眉睫。但是，如今的答案已远不是当初那样鼓舞人心。

　　当今历史学家估算，在列文虎克的时代，地球上只有5亿左右的人类。那时候，经过几千年的缓慢增长，人口刚开始进入迅速膨胀阶段。150年后，另一位科学家宣告发现人类卵细胞，当时的世界人口已经翻倍，超过10亿。又过了100年，1930年前后，数量又翻了一倍，达到20亿。从那以后，世界人口一直以令人瞠目的速度飞增。20世纪之前，还无人得以在有生之年见证人类数量翻倍，但如今，已经有人亲身经历过“×3”的过程。据联合国人口司称，2011年下半年某时，人类家族将扩充至70亿个成员。

　　虽然这场爆炸式的增长势头正逐渐趋缓，但离结束还远得很。现在人类寿命得到延长，而且，尽管与前代人相比，如今妇女生育子女的数量减少，但现在全球大量妇女(18亿)进入生育年龄，因此，至少在几十年的时间里，世界人口仍会持续增长。2050年，总数可能达到105亿，也可能停留在80亿——差距取决于每名妇女多生还是少生一个孩子。联合国人口统计学家采取中庸路线，作为他们的最佳估计值：当下他们预测2050年之前——也就是2045年，世界人口可能将达到90亿。最终数据究竟是多少，还得取决于每对夫妻在从事人类最亲密行为期间所做的抉择——也就是列文虎克为了科学事业而草率中断的那项行为。

　　人口仍在以每年800万的速度增长，势必引起人们警惕。当今地球，地下水位下降，土壤受侵蚀，冰川融化，鱼类逐渐灭亡，每天都有近10亿人忍受饥荒。几十年后，可能会多出20亿张吃饭的嘴，多数来自贫穷国家。将多出数十亿抱有脱贫愿望与权利的人，如果他们重蹈发达国家的覆辙——砍伐森林、焚烧碳和油、随意施用化肥和农药，那么他们同样会对地球自然资源造成巨大压力。究竟该如何采取对策？人口警报早已拉响多年，得知这一消息或许能让我们略感欣慰。法国人口统计学家埃尔韦· 勒布拉说，从一开始，人口统计学就笼罩在末世恐慌的情绪中。奠定该领域基石的部分论文发表于列文虎克的发现之后仅几年的时间内，作者是威廉· 配第爵士，英国皇家学会的创始人之一。他估算出，等到《圣经》中所说的最终审判日(预期将发生于约2000年内)，世界人口将翻六番。到那时，人口将超过200亿——配第认为，地球无力养活数目如此之巨的人类。“于是，如《圣经》所预言，必将发生战争、杀戮等等。”配第写道。

　　勒布拉提出，随着关于世界末日的宗教预言势力消减，人口增长本身带来一种类似末日审判的替代机制。“它把古人对末日的恐惧甚至希冀具象化。”他写道。1798年，英国牧师兼经济学家托马斯· 马尔萨斯公开阐明了自己的人口定律：人口增长必定超过食物供给，直至战争、疾病和饥荒降临，减少人口。事实证明，马尔萨斯写下此话时，最后一批足以对世界人口造成重创的瘟疫已经结束。历史学家认为，14世纪的黑死病之后，世界人口就再也没有减少过。

　　马尔萨斯宣称世界人口不会继续飞增，但此言发表之后的二百年中，趋势恰恰朝着与其言论相反的方向发展。这一过程始于我们如今所称的发达国家，那时，这些国家仍处于发展中。玉米、土豆等来自新大陆的农作物得到推广，再加上化学肥料的应用，欧洲得以消除饥荒。起初，不断扩张的城市成为疾病滋生的温床，但从19世纪中期往后，开始出现下水系统，把人类排泄物与饮用水分开，之后再对水源进行过滤和消毒，因此大大减少了霍乱和伤寒的传播。

　　同样是在1798年，也就是马尔萨斯发表论调悲观的宣传册的那一年，他的同胞爱德华· 詹纳把一种天花疫苗公诸于世——是一系列疫苗和抗生素中最早也是最重要的一种。这些药物，再加上更优良的营养条件与卫生环境，导致正在经历工业化的国家人均寿命翻了一倍，从35岁延长到今天的77岁。只有极端乖僻的人才会把这种形势视为悲观：“医学的发展是压死骆驼的最后一根稻草。”斯坦福大学种群生物学家保罗· 埃利希1968年写道。

　　埃利希的著作《人口爆炸》使他成为当代马尔萨斯学派中最富盛名的成员。20世纪70年代，埃利希预言道，“数亿人民将饥饿而亡”，并且做什么都为时已晚。“人口增长这颗恶性肿瘤……必须切除，”埃利希写道，“自愿方式行不通，就采取强制措施。”此言一出，美国的命运岌岌可危。虽然语言辛辣，或者说，正是由于其语言辛辣，这部作品得以成为畅销书，就像当年马尔萨斯的著作一样。而且，这一言论同样被证明只是一枚炸不响的哑巴弹。当时，结合高产种籽、灌溉技术、农药和肥料的农业革命已经开始，导致粮食产量翻倍。如今仍有许多人营养不良，但大规模的饥荒已十分少见。

　　但有一点埃利希说对了，那就是，随着医学拯救众生，人口必将飞增。二战后，在世界卫生组织和联合国儿童基金会等机构的援助下，发展中国家迅速注入了一股预防医疗力量。青霉素、天花疫苗、滴滴涕(尽管后来引发争议，但仍拯救了数百万疟疾患者的性命)等，转瞬间通通登场。印度的人均寿命从1952年的38岁增长到现在的64岁，中国则从41岁延长到73岁。发展中国家有数百万人本有可能在幼年夭折，如今他们都活了下来，并有了自己的后代。这就是人口暴增蔓延全球的原因——因为众多将死之人被救活了。而且，妇女一度保持高生育率。在18世纪的欧洲或者20世纪早期的亚洲，每名妇女平均生育6个子女，但实际上其后代仅取代了她和配偶的位置，因为多数孩子都活不到成年。婴幼儿死亡率下降后，夫妻们最终会减少生育后代的数量——但这一转变通常需要经历至少一代人的努力。当今发达国家，每名妇女平均生育2.1个孩子的生育率可保持人口恒定；而在发展中国家，要达到收支平衡的状态，“更替生育率”则要更高些。出生率与死亡率渐趋平衡的过程中，人口已然暴增。

　　人口统计学家把这一两段式的进化过程称作人口转型。各个国家在其各自不同的历史阶段经历这一转变，这是人类发展进程中的一个标志性事件：一个国家若完成这一变迁，就等于从自然手中争取到了至少一部分生杀大权。全球人口暴增是种无法避免的副作用，其作用如此强烈，以至于某些人怀疑人类文明能否抵抗得住。但实际上，当埃利希拉响警报时，人口增长率已经达到顶峰。到20世纪70年代早期，世界各地的生育率已开始以前所未料的速度骤降。从那时起，人口增长率已下降超过40%。

　　生育率下降的现象如今正席卷全球。在不同国家，这一现象始于不同时期。法国属于最早的一批。17世纪中期，路易十四宫廷中的贵族妇女可充分享受性事，但同时生育子女不超过两个，她们依靠的办法与列文虎克从事研究时采取的方法相同：体外射精，也叫性交中止。各村庄的教区文书记录中显示，18世纪晚期，这一风潮已传播至农民阶级。19世纪末，在缺乏现代避孕手段的情况下，法国的生育率已降至每名妇女3个孩子。法国人口研究所的吉勒· 皮松说道，改革的关键不在于避孕手段，而在于观念的改变。启蒙运动以前，“生育后代的数量由上帝决定，人们无法想象自己也能掌握决策权。”

　　其他西方国家最终赶上法国的势头，二战开始时，欧洲部分地区和美国的生育率已下降至接近更替水平。然后，经历了突然涌起的“婴儿潮”之后，又出现一场锐减，让人口统计学家们措手不及。他们原以为，在某种本能的驱使下，妇女们会维持足够的生育量，以保证物种的延续，但实际情况是，越来越多的发达国家生育率降至更替水平以下。20世纪90年代后期，欧洲生育率下降至1.4。“据我所知，妇女压根不关心物种更替之事。” 乔尔· 科恩说。

　　婴儿潮过后会给国家带来两种重大经济效应。首先是“人口红利”——几十年的时间里，婴儿潮中出生的人口壮大劳动者行列，需靠人供养的老幼人口也相对较少，因此有大量余钱可作他用，人民生活幸福美满。随后，第二种效应开始出现：婴儿潮中出生的人口开始进入退休年龄。人们原以为可长期维持的人口发展秩序，却成了一场被迫终止的狂欢。美国有关社会保障制度的争论日益激烈，去年，法国为推迟退休年龄发生罢工，这些现象都反映了发达国家普遍存在的一个问题：如何供养老龄化的人口。“2050年的时候，工作人口创造的财富足以支付退休人员的养老金吗？”位于海牙的荷兰跨学科人口研究所负责人弗兰斯· 维勒肯斯自问自答道：“答案是否定的。”

　　工业化国家历经几代人的时间，生育率才下降到更替水平或更低，而当这一转变开始在其他地区发生时，其发展速度则快得多，让人口统计学家们惊讶不已。中国人口占世界五分之一，尽管数量仍在增长，但已低于更替生育率，并且已经维持这一水平将近20年，这在一定程度上得益于1979年开始实行的独生子女政策。就在不久前的1965年，每名中国妇女仍平均生育6个孩子，而现在只有1.5个左右。在伊斯兰政权的支持下，伊朗的生育率自20世纪80年代初期以来，下降幅度已超过70%。同一时期内，信奉天主教的民主制巴西妇女生育率降低一半。“我们仍未弄清，为何在如此之多的社会、文化和宗教群体中，生育率下降得如此之快。简直让人摸不着头脑。”联合国人口司负责人阿尼亚· 兹洛特尼克说。

　　“此刻，虽然仍存在高生育率的问题，但实际上这一现象只发生在世界16%的人口中，大多数都在非洲。”兹洛特尼克说。撒哈拉以南地区的生育率仍然高达每名妇女5个子女，而在尼日尔，这一数量达到7个。但另一方面，该地区有17个国家的人均寿命不超过50岁，并且刚开始进入人口转型期。然而在世界多数国家，家庭规模已骤然缩减。联合国预计，2030年世界人口生育率将达到更替水平。“总体来看，世界人口正朝着非爆炸型的方向发展——这是个好消息。”兹洛特尼克说。

　　而坏消息是，现在距2030年只有20年的时间，而到时候，有史以来数量最庞大的一代青少年将步入生育年龄。即使这些妇女每人只生育2个后代，二三十年的时间内，人口仍将在其自身发展势头的驱使下飞增。人类是否已经大难临头？抑或是，那时的人们将学会以人道的、不毁坏环境的方式生活？不论如何，有一点确定无疑：到那时，近六分之一的人类将来自印度。

　　长久以来，我一直在脑中理解人口激增的现象，直到几年前德里一个炎热的夜晚，我才真正对此有了切身体会……当时气温已过华氏100度(约40摄氏度)，空气中烟尘弥漫。街道中到处是人，一片生机勃勃。吃饭的人、洗澡的人、睡觉的人、走亲访友的人、争执吵闹的人、尖声叫喊的人、把手伸进出租车窗乞讨的人、大小便的人、挂在公车外的人……满眼所见全是人。——保罗·埃利希

　　1966年埃利希搭出租车造访时，印度约有5亿人口，而如今已是12亿。德里的人口增长速度尤其快，随着人群从小镇与村庄涌入不断扩张的棚户区，德里的人口已达约2200万人。去年6月初的一天，在这座酷热难耐的城市中，能够洗去尘垢的夏季风还没有到来，空气中弥漫着拉贾斯坦邦沙漠吹来的尘埃，不可计数的建筑工地上扬起的漫天尘土更是令其雪上加霜。新辟出的高速公路把人流引至规划混乱的都市，牛车占用了快车道。搭载四人的摩托车成群结队而过，女人们的头巾如旗帜般翻飞，怀抱中的孩童摇摇欲坠。三轮摩托如大黄蜂般披着黑黄相间的外衣嗡鸣而过，本限载两人的狭小车厢却塞了十几个人。拥滞不前的车流中，断肢的叫花子和孱弱的幼童大声乞讨。今日蓬勃发展的德里已与埃利希造访时大不相同，但另一方面，又似乎并没有太大改变。

　　旧德里的街道混乱交错、人群密集，城区边缘坐落着洛克纳亚克医院。每天早上，人流从大门涌入，聚集在医院大厅中。“见到这种景象，谁能不为印度的人口问题感到忧心？”外科医生昌丹· 博塔姆利说道。这天下午，他正努力穿过人群，前往自己工作的输精管结扎门诊部。“人口是我们面临的最大问题。”博塔姆利摘下门诊部大门上的挂锁，进入狭小的手术室。

　　屋内，两个男人平躺在手术台上，睾丸从绿色床单的孔洞中露出。天花板上的吊扇把中央空调的冷气吹送至房间各个角落。

　　印度控制人口的运动已经开展了将近60年，而博塔姆利正奋斗在这场战争的最前线。1952年，就在脱离英国独立后的第五年，印度成为世界上第一个制定人口政策的国家。从那时起，政府屡次设定野心勃勃的目标——又屡次失之千里。2000年采取的国家政策号召国民在2010年达到2.1的更替生育率。至少再过十年，这一目标都难以实现。根据联合国保守估计，2050年印度人口将超过16亿。“必然出现的结果是，2030年，印度人口将超过中国。”非政府组织印度人口基金会前负责人A.R。南达说，“除非发生大灾难，核事故之类的，否则这一事实无法改变。”

　　4.彩色霍尔登陨坑

彩色霍尔登陨坑(图片来源：U-Arizona/NASA)

　　美国宇航局的火星侦察轨道器拍摄的一幅新照片，霍尔登陨坑的浅色岩面与深色的沙子形成鲜明对比。“好奇”号火星车共有4个可能的登陆点，霍尔登陨坑便是其中之一。这辆火星车预计于秋季发射。科学家之所以对霍尔登陨坑感兴趣的原因在于：颜色较浅的物质可能是古老湖泊的沉积层。

　　5.火星菜单

火星菜单(图片来源：DLR)

　　谷类食品、炸肉排和什锦水果，它们是“火星500”火星模拟任务的6位志愿者每天饭食的一部分。此项任务由俄罗斯生物医学研究所和欧洲航天局合作进行。“火星500”用于研究长达一年半的火星之旅将对宇航员的心理产生何种影响。作为此项模拟任务的一部分，德国宇航中心的研究人员进行了一项新陈代谢研究，确定摄入体内的盐在与世隔绝和面临巨大压力情况下将对宇航员血压产生何种影响。

　　6.土卫二肖像

土卫二肖像(图片来源：NASA)

　　照片由美国宇航局的“卡西尼”号飞船拍摄，土卫二“恩克拉多斯”像一个乒乓球一样悬在土星环前方。由于一直披着新冰粒“外衣”，土卫二成为太阳系内反射性最高的天体之一。这颗卫星南极周围地区著名的间歇泉会向外喷射冰粒。

　　7.WISE的最后一夜

WISE的最后一夜(图片来源：NASA/Caltech/UCLA)

　　2月1日，美国宇航局的广域红外探测器(WISE)拍摄了它服役期内的最后一幅星空照片。这颗探测器于2009年12月发射升空，拥有空前的灵敏性。服役期间，它用了13个月进行红外观测，对小行星、褐矮星和星系等天体进行编目。2010年10月，广域红外探测器耗尽冷却液，但仍能在几个月内继续拍摄太空照片。 (孝文)

　　新浪环球地理讯 北京时间2月23日消息，据国家地理杂志网站报道，美国“国家地理新闻”网站刊登了过去一周的精彩太空图片，包括心形埃崩环礁、天蓝色的M78星云、土卫二以及环绕超大质量黑洞的物质盘在内的图片纷纷榜上有名。

　　1.埃崩环礁

埃崩环礁(图片来源：Paolo Nespoli, ESA)

　　从太空中看，构成埃崩环礁的珊瑚礁在太平洋上形成一个白色的心形。这幅生动的照片由国际空间站上的宇航员保罗·内斯波利12日拍摄，也算是为迎接情人节到来献上的一份礼物。埃崩环礁是马歇尔群岛的一部分，这个群岛由一系列小环礁构成，一度为美国所有，1986年获得独立。环礁由细长的珊瑚岛构成，或者以弧形列岛的形态存在，或者是完全封闭的环礁湖。

　　2.M78星云

M78星云(图片来源：ESO)

　　一幅新公布的合成图片，来自于智利的欧洲南方天文台，尘埃反射的星光赋予M78星云天蓝色的色彩。星云内两颗明亮的恒星——HD 38563A和HD 38563B是M78的主要“照明装置”，所放射出的紫外光在微小尘粒的作用下散射成可见光。

　　3.黑洞物质盘

黑洞物质盘(图片来源：Dana Berry/NASA and SkyWorks Digital)

　　美国宇航局有关一个超大质量黑洞及其周围物质盘的图解，炙热的物质团(一个呈粉红色，一个呈黄色)每一个的体积都与太阳相当，环绕距离黑洞较近的轨道运行。科学家认为所有大型星系中心都存在超大质量黑洞。黑洞一直在吞噬被称之为“活跃星系核”的物质。由于被明亮并且温度极高的下落物质盘环绕，黑洞的质量很难确定。根据上周刊登在《自然》杂志上的一篇新研究论文，基于对绕黑洞运行物质旋转速度的计算结果，37个已知星系中心黑洞的质量实际上低于此前的预计。

　　新浪环球地理讯 北京时间2月22日消息，据国家地理杂志网站报道，这组新的极光照片显示，2月14日，情人节上演极光秀，太阳风暴照亮北极之夜。

　　1.放电情人节

放电情人节(图片提供：Øystein Lunde Ingvaldsen)

　　虽然太阳和地球相守已经有45亿年了，但是它们的爱情看起来依旧放电，情人节出现的北极光色彩秀就是证明。上图是挪威维斯特罗伦上空闪过的短暂而眩目的极光。当太阳发出的大量带电粒子流向地球时就会上演这类奇观。最近，周日(20日)开始的所谓日冕物质喷射使得这周的极光活动增加。

　　2.极光拥抱

极光拥抱(图片提供：Chad Blakley)

　　2月14日北极光笼罩着瑞典阿比斯库国家公园的山地。虽然在大多数人眼里，极光仍有些神秘，但极光实际上是很常见的现象，在北半球和南半球高纬度地区有规律地出现。但是，对着地球的大太阳风暴可能会引发不同寻常的自然奇观，有时，形成的极光在很多区域都能看到。

　　3.氖极光

氖极光(图片提供：Øystein Lunde Ingvaldsen)

　　抛开任何世俗的比喻，2月14日，挪威上空的北极光看起来像一场氖光罗夏试验。极光和氖光灯表面看上去差不多，但在每个闪烁氖光灯的饭店窗口，氖光是用电创造带电粒子，然后带电粒子通过充满气体如氖、氩和氙的灯管发光。至于极光，它是带电粒子临时激活气体原子中的电子，这些电子以光的形式释放过剩能量。每种气体产生一种不同的颜色，就像地球大气中各种气体规定了各种极光颜色一样。

　　4.曙光之风

曙光之风(图片提供：Chad Blakley)

　　就像从太阳刮过来的热吻一样，2月14日瑞典阿比斯库国家公园山脉上空闪现微弱极光。像风一样的极光从一开始就被注意到了，这一点在北极光(aurora borealis)和南极光(aurora australis)的学名中已经反映出来。在拉丁文中，Boreas是北风，Auster是南风的意思。极光是曙光女神，因此赋予这些美丽景观诗歌般的名字——“风之曙光”。(孝文)