1.生物技术有哪些范畴~

2.急求有关蝉的知识!!

3.知了为什么会叫

4.《蝉》的资料

5.中学生日食小论文

植物怎样预报天气举例说明_植物预报天气论文

蝉是一种半翅目昆虫,我国就有一百二十种。一到夏天来临,它就会站在树上"知了-知了-知了"地叫个没完,声音传出很远。

蝉是一种昆虫,又称“知了”。其种类较多,雄蝉的腹部有一个发声器,能连续不断地发出响亮的声音;雌蝉虽然在腹部也有发声器,但不能发出声音。

幼虫生活在土里,吸食植物的根,在地下生活4年之后就会钻出地面,风光一时。成虫仅刺吸植物的汁。

蝉的一生,要经过卵、幼虫和成虫三个不同的时期。卵产在树上,幼虫生活在地下,成虫又重新回到树上。蝉在交配之后,雄蝉就完成了自己的使命,很快便死去。雌蝉则开始进行产卵的任务,它用尖尖的产卵器,在树枝上刺出小孔,刺一次产四到八粒,一个枝条上,往往要刺出几十个孔,然后雌蝉不吃不喝,也很快便死去了。卵在树枝里越冬,到第二年夏天,借助阳光的温度,才孵化出幼虫来。

全世界蝉的种类繁多,有3000多种,我国目前已知的有200种左右。在我国,土地辽阔,一年四季均有蝉鸣。春天有“春蝉”,鸣叫时大喊“醒啦——醒啦”;夏天有“夏蝉”,鸣叫时大喊“热死啦——热死啦”、“知了——知了”;秋天时有“秋蝉”,鸣叫时大喊“服了——服了”;冬天有“冬蝉”,鸣叫时大喊“完了——完了”。

蝉为什么喜欢激昂高歌,扯着“嗓门”大喊大叫呢?法国著名昆虫学家法布尔百思不得其解。他活了90多岁,把毕生的精力都倾注在昆虫学的研究上,写下100多万字的研究论文集——《昆虫记》。他曾对蝉进行了多年的观察研究,并做了极其生动而细致的描述。对蝉的鸣叫他是这样描写的:“蝉的翼后的空腔里,带着一种像钹一般的乐器。它还不满足,还要在胸部安置一种响板,以增强声音的强度,这种蝉为了满足对音乐的嗜好,确实作了很大的牺牲。因为有这种巨大的响板,使得生命器官都无处安置,只好把它们压紧到最小的角落里。为安置乐器而缩小内部器官,这当然是极热心于音乐的了。”

然而,法布尔为了弄清蝉究竟为什么要那样没完没了地拉着“肚皮”的钹,起劲地唱歌,是不是它根本就没有听到自己的大“嗓门”,怕别人也和自己一样还没有听到,才故意提高“嗓门”呢?于是,他进行了实验,来验证一下雄蝉究竟能不能听见声音。

他站在雄蝉的背后,在距离很近的地方大声讲话,使劲吹哨子,拍巴掌,用石头与石头撞击……使用种种响声来吓唬蝉。可是蝉满不在乎地继续唱歌。真是两耳不闻身后事,一心只唱只了歌。后来,法布尔索性找来两枝打野兽的火枪,里面装满火药,在蝉的旁边连连发射,声如霹雳,可是“歌手们”照样悠闲自得地唱着,连一点竟怕和不安的表现也没有。于是法布尔得出的结论是:雄蝉是没有听觉的,它听不见周围发出的任何声音,甚至连自己声嘶力竭的鸣叫也完全听不到,它是个地道的“聋子”。

雄蝉聋不聋呢?

这是有关蝉的第一个谜。

100多年来,法布尔的结论一直被人们广泛接受。甚至直至20世纪80年代,小学的语文教科书中关于蝉的部分仍沿用法布尔的观点:蝉是一个“聋子”。

可是,100多年前,人们一直认为雄蝉是能听到声音的。并给雄蝉冠以“音乐大师”的美称。甚至直至目前世界上的竖琴都用蝉来装饰并做为标志。这里还流传着一个典故:相传,古代希腊有两位名噪全国的音乐大师爱诺莫斯和阿里士多。这天,两位古艺术家正在雅典展开一场轰动全国的竖琴冠军赛。论竖琴的演奏技巧,爱诺莫斯要比阿里士多略胜一筹。哪料到,爱诺莫斯正弹奏得妙音如珠、扣人心弦的时刻,竖琴的琴弦突然断了。在这刻不容缓的时刻,恰巧飞来一只鸣蝉,把琴声继续下去了。爱诺莫斯只好顺水推舟,模拟蝉的鸣声而奏。由于模拟的太逼真了,弄的真难分。爱诺莫斯赢得了这场比赛的胜利。为了感谢蝉的“救场”之恩,爱诺莫斯便在竖琴上装饰了蝉,以作标志。

当然这只不过是一个传说而已,但它反映了人们对蝉的听觉的看法,蝉要是个“聋子”的话,哪能及时飞来“救场”呢?

近年来,许多昆虫学家对蝉是“聋子”的结论表示怀疑。雄蝉有高度发达的发声器,能发出令人烦躁的高音。中、小型蝉类的呼叫声一般可达80分贝~90分贝,大型蝉类的呼叫声可高达100~130分贝。我国四川峨眉山等地的一种震旦马蝉,其群鸣声响彻整个山谷,震耳欲聋,使人不堪忍受。蝉为何使出那么大的劲儿来叫喊?目的是招引远处的雌蝉前来交配,繁衍后代。但是雌蝉的发声器官已经退化,它只能听?B style='color:black;background-color:#99ff99'>叫鄄醴⒊龅难?耄?囱撇蛔錾?U饩鸵馕蹲拧扒槁隆敝?涫敲挥小岸猿?钡模墙?械ハ蛐陨?敉ㄑ丁R虼耍?鄄趺?B style='color:black;background-color:#99ff99'>叫时必须能听到自己的叫声,才能知道叫得如何,进行不断地校正自己的叫声,以便更有效地招引雌蝉。

昆虫学家经过解剖发现:蝉两侧腹室的外缘(第二腹节左右侧)各有一个稍突起的听囊,腔内约有1500个听觉单元。当外界声波激励听膜振动时,听神经细胞产生兴奋,其神经冲动沿听神经传入大脑的听觉中枢,产生相应的听感觉。雌蝉的听膜虽比同种雄蝉小,但听脊却明显的大,听脊比听膜对声音的敏感性更高。所以证明雄蝉并不是“聋子”,只不过听觉不如雌蝉玲罢了。

但科学家在研究中发现,雄蝉的声音是由第一、二腹节内的发生机的收缩运动,分别牵动两侧发生膜受迫振动而发出。盖在发声膜上方的背瓣(即“鼓盖”)和所形成的鼓室以及腹部两块左右对称的腹瓣(即“音盖”)和下面的左右腹室,都有调音和扩音功能,而腹室内壁的上半部为近似白色的皱褶膜,下半部为内倾而近似半透明的听膜,透亮如镜,故称“镜膜”。而雄蝉的褶膜、镜膜和腹壁膜是接受声波的听膜,又是鸣声的辐射膜,相当于我们使用的单卡录音机,它是两用的,既可以录音,又可以放音。单卡录音机不能同时使用两种功能,录音时不能放音,放音也不能录音。

所以有的科学家认为,雄蝉是个“半聋子”,即静止不叫唤时能听到声音,若是高亢鸣叫时,它就听不到任何声音。那么这样问题又上来了。事实上,多种蝉类都具有合唱(群鸣)的习性。你不妨仔细倾听一下,蝉鸣都是这样的:先是大家一齐叫,节奏十分整齐,然后一起停叫。可见雄蝉鸣叫时,显然需要听到其他同类的鸣叫,以便调节自己的叫声,参加合唱。

这样,说雄蝉的镜膜既是听膜又是扩音膜是不可理解的。

看来,雄蝉到底聋不聋,还需要进一步探讨。

雌蝉一定是哑巴吗?这是蝉的第二个谜。

表面上看来,捕捉到的雌蝉,都是不会鸣叫的,所以人们都称雌蝉为“哑巴姑娘”。从上面所讲的来看,雄蝉的“镜膜”兼有收音和扩音的作用,那么,它在鸣叫时,镜膜在扩音,就必然听不到自己的鸣叫声。这样,雌蝉又不会说话,雄蝉又听不到自己在叫些什么,这不成了雄蝉在瞎叫唤吗?这样怎么会让远处的雌蝉准确无误地找到“男友”呢?

有的科学家认为,当雄蝉拼命地高歌鸣叫时,能把方圆1000多米内的雌蝉召唤过来。当雌蝉飞到近距离时,雄蝉不断发出特有的低音量的“求爱声”,吸引雌蝉靠近。与此同时,雌蝉也能发出低音量应答声。这样相互默契才能达到交配目的。只不过雌蝉的这种低音量次声人耳听不到。

不过,它们是否真的用低音量的声音在“交谈”,这还是个谜。

若蝉是怎样计时的?这是蝉的第三个谜。

雌雄蝉交配后,雄蝉很快就衰老而坠地死去,留下雌蝉。雌蝉用尖尖的产卵器在嫩枝上刺一圈小孔,把卵产在树木的木质内部,还要在嫩枝的下端,用口器刺破一圈韧皮,使树枝断绝水分和养料的供应,嫩枝渐渐枯死。这样,有卵的树枝容易被风吹落到地面,以便孵化出来的幼蝉(叫幼虫)钻进土里。

蝉产下的卵半个月就孵化出幼蝉。幼蝉的生活期特别长,最短的也要在地下生活2~3年,一般为4~5年,最长的为17年。幼蝉长期在地下生活,有着冬暖夏凉的条件,也很少有天敌来威胁,倒也算自在。它们经过4~5次蜕皮后,就要钻出地面,爬上树枝进行最后依次蜕皮(叫金蝉脱壳),成为成虫。

同样另昆虫学家大惑不解的是,蝉能够非常准确地确定时间,在“地狱”恰倒好处的完成从幼虫到成虫的过渡生长,并适时离开“地狱”爬出地面。这是个不可思议的奇迹。尤其是17年蝉,这种蝉都是不多不少,精确地度过17年“地狱”生活才见天日。要见到它的子女,必须再过17年。因此昆虫学家们总是像天文学家等待日食和哈雷慧星一样等待着“17年蝉”的出现。

幼蝉在暗无天日的地下,既看不见日出日落,也没有寒冬酷暑,它们是如何计量时间的?这是科学界的一大未解之谜。

生物技术有哪些范畴~

理科

业务培养目标

本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

业务培养要求

本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程,还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。培养掌握现代生物学和生物技术的基本理论、基本知识和基本技能,获得应用基础研究和科技开发研究的初步训练,具有良好的科学素质、较强的创新意识和实践能力的生物技术高级专门人才。

生物技术专业培养具有生态学知识,能在科研机构、高等学校、企事业单位及行政管理部门从事生态环境保护与管理等工作的高级专门人才。

生物技术毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法;

3.了解相近专业的一般原理和知识;

4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规;

5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及生物技术产业发展状况;

6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。

主干学科

生物学,化学

主要课程

微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、行为学、植物生理学、动物生理学、生物进化、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。

主要实践性教学环节:包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计等,一般安排10-20周。

修业年限

四年

授予学位

理学学士

近些年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术(Biotechnology)是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称,是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合,来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种,以工业规模利用现有生物体系,以生物化学过程来制造工业产品。简言之,就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等,其中,基因工程是现代生物工程的核心。基因工程(或称遗传工程、基因重组技术)就是将不同生物的基因在体外剪切组合,并和载体(质粒、噬菌体、)的DNA连接,然后转入微生物或细胞内,进行克隆,并使转入的基因在细胞或微生物内表达,产生所需要的蛋白质。

目前,有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业,用以开发特色新药或对传统医药进行改良,由此引起了医药产业的重大变革,生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程,其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术,对DNA进行切割、插入、连接和重组,从而获得生物医药制品。生物药品是以微生物、、动物毒素、生物组织为起始材料,用生物学工艺或分离纯化技术制备,并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量而制成的生物活化制剂,包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品(DNA重组产品、体外诊断试剂)等。目前,人类已研制开发并进入临床应用阶段的生物药品,根据其用途不同可分为三大类:基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。这些产品在诊断、预防、控制乃至消灭传染病,保护人类健康中,发挥着越来越重要的作用。

生物技术与信息技术的关系

生物技术与信息技术的关系

生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。信息技术(information science)是研究信息的获取、传输和处理的技术,由计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成,即是利用计算机进行信息处理,利用现代电子通信技术从事信息集、存储、加工、利用以及相关产品制造、技术开发、信息服务的新学科。信息技术和生物技术都是高新技术,二者在新经济中并非此消彼长的关系,而是相辅相成,共同推进21世纪经济的快速发展。

1.生物技术的发展需要信息技术支撑

(1)信息技术为生物技术的发展提供强有力的计算工具。在现代生物技术发展过程中,计算机与高性能的计算技术发挥了巨大的推动作用。在赛莱拉基因研究公司、英国Sanger

中心、美国怀特海德研究院、美国国家卫生研究院和中国科学院遗传所人类基因组中心联合绘制的人类基因组草图的发布中,美国多家研究机构特别强调正是信息技术厂商提供的高性能计算技术使这一切成为可能。同样,在被称为“生命科学阿波罗登月”的人类基因草图的诞生过程中,康柏公司的Alpha服务器也为研究人员提供了出色的计算动力。业界分析人士称,在这场激烈的基因解码竞赛背后隐含的是一场超级计算能力的竞赛,同时,这次竞赛有助于大众对超级计算机的超强能力形成普遍认知。在此之前,这些造价至少在数百万美元以上可以超高速运转的机器一直默默无闻,他们被用于控制核反应堆、预报天气或是与世界级国际象棋大师同台对弈。如今,人们越来越清醒地认识到,超级计算机在创造新品种的药物、治愈疾病以及最终使我们能够修复人类基因缺陷等方面是至关重要的,高性能计算可以为人类作出更大的贡献。

赛莱拉公司执行总裁在接受《今日美国》的访时说:“将人类基因密码以线型方式组合起来,这还是人类有史以来的第一次。”赛莱拉公司要将32亿个碱基对按照正确顺序加以排列,在曾经尝试过的大规模计算中,这次挑战是最为严峻的一次。为了完成这次历史性课题所需的数量极为庞大的数据处理工作,赛莱拉公司动用了700台互联的Alpha64位处理器,运算能力达到每秒1.3万亿次浮点运算。同时,赛莱拉公司还用了康柏的Storage Works系统,用以完成对一个空间为50TB且以每年IOTB速度增长的数据库管理工作.康柏电脑公司董事会曾在一次演讲上说道:“如今,我们很难将生物技术的进步与高性能计算领域的发展割裂开来。实际上,许多一流的科学家都相信,高性能计算是生物和医药的未来。今后,越来越多的具有强大功能的计算机和软件将会被用来搜集、存储、分析、模拟和发布信息。

信息技术还有助于加强生物技术领域的各种数据库管理、信息传递、检索和共享等。另一个仅次于基因排序器、在生物技术领域引起关注的硬件是基因芯片,它的研制也非常依赖于信息技术。在显微镜载片或硅片等基片上把基因片段排列、固定,这就是基因芯片。把这个芯片上的基因片段和检体的基因片段放到基因芯片读出器(也是一种破译装置)上,就能迅速比较和破译检体信息。 基因排序器是从零入手破译检体的遗传信息的装置,而基因芯片和其读出器则是与已经有的遗传信息相对照破译信息的装置。 在这个领域,美国的企业比较有名,但日本企业也在同美国企业合作的同时,积极参与这个领域的开发。

(2)生物技术发展需要特定软件技术的支持。生物技术及其产业的发展对于生物技术类软件的需求将进一步增加,软件技术将成为支撑生物技术及其产业发展的关键力量之一。在生物技术各领域中均需要相应的专业软件来支撑:1) 各类生物技术数据库的构建需要性能优良、更新换代迅速的软件技术;2) 核酸低级结构分析、引物设计、质粒绘图、序列分析、蛋白质低级结构分析、生化反应模拟等等也需要相应的软件及其技术支撑;3) 加强生物安全管理与生物信息安全管理也离不开软件及其技术发展的支持。

2.生物技术为信息技术发展开辟了新的道路

(1)生物技术推动超级计算机产业的发展。随着人类基因组各项任务的完成,有关核酸、蛋白质的序列和结构数据呈指数增长。面对如此巨大而复杂的数据,只有运用计算机进行数据管理、控制误差、加速分析过程,使得人类最终能够从中受益。然而要完成这些过程,并非一般的计算机力所能及,而需要具有超级计算能力的计算机。因此,生物技术的发展将对信息技术提出更高的需求,从而推动信息产业的发展。比较有说服力的例子是,2002年11月22日出版的《自然》杂志上,以色列科学家宣布研制出一种由dna分子和酶分子构成的微型“生物计算机”,一万亿个这样的计算机仅一滴水那样大,运算速度达到每秒10亿次,准确率为99.8%。当然像所有的新技术一样,有的科学家表示怀疑。他们认为,这种试管里的计算机存在致命的缺陷,因为生化反应本身存在一定的随机性,这种运算的结果可能不完全精确;而且,参与运算的dna分子之间的不能像传统计算机一样通信,只能“各自为战”,不足以处理一些大型计算。

欧美各国及日本相继成立了生物信息数据中心,美国有国家生物技术信息中心(ncbi)、英国有欧洲生物信息研究所(ebi)、日本有70余家制药、生物及高技术公司组成的“生物产业信息化共同体”等。而戈德曼-萨克斯财团2001年的一份报告显示,美国国际商用机器公司(ibm)、sun、康伯和摩托罗拉等公司每家已至少与生物技术公司和调研公司达成12项合作意向,共有140多项合作协议,合作内容涉及到各种技术领域,包括基因芯片,用计算机模拟药效等。

(2)生物技术将从根本上突破计算机的物理极限。目前使用的计算机是以硅芯片为基础,由于受到物理空间的限制、面临耗能和散热等问题,将不可避免地遭遇发展极限,要取得大的突破,需要依赖于新材料的革新。2000年美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家根据生物大分子在不同状态下可产生有和无信息的特性,研制出分子开关(molecular switches)。2001年世界首台可自动运行的DNA计算机问世,并被评为当年世界十大科技进展。2002年,DNA计算机研究领域的先驱阿德勒曼教授利用简单的DNA计算机,在实验中为一个有24个变量、100万种可能结果的数学难题找到了答案,DNA计算机的研制迈出了重要一步。

信息产业和生物产业无疑都是高科技的产物,在生命科学的研究中,始终不能缺少计算机的工作,如果到基因组测序的研究所去看一看,大量的以超级计算机为基础的测序仪,会使你误以为到了一家信息技术公司。生物产业因计算机的加盟而提速,信息技术产业也因生命科学的需要而得以发展、获利。运用数学、计算机科学和生物学的各种工具,来阐明和理解大量基因组研究获得数据中所包含的生物学意义,生物学和信息学交叉、结合,从而形成了一个新的学科。生物信息学或信息生物学,它的进步所带来的效益是不可估量的。美国已经出现了大批基于生物信息学的公司,希冀在基因工程药物、生物芯片、代谢工程等领域掘出财富,生物信息学工业潜力巨大。可以说,生物科技(生物技术)与信息科技(信息技术)的融合,才是世界经济市场的未来。在深圳举行的第三届中国国际高新技术成果交易会高新技术论坛上,中国工程院副院长侯云德院士指出,应该把生物技术产业定位为仅次于信息产业的重点产业。他说,信息和生物技术是关系到我国新世纪经济发展和国家命运的关键技术,并将成为我国创新产业的经济增长点。

生物技术及应用专业

很多人认为,2000年是生物技术产业投资年。人类基因测序的完成和公布,是科学史上的又一个里程碑,它令很多投盗者为之神魂颠倒。2000年美国的生物技术产业股票市场新增300亿美元,这一数值大大超过前5年该产业股市投资的总和,生物技术的股票与其它科技行业股票异常高涨。很多迹象表明,生物技术产业虽然历史不到30年,但正步入成熟期。

美国经济处于衰退中的2001年,生物技术产业仍吸收了150亿美元的投资,这是该产业历史上第二大的投资年。投资者认为,生物技术公司,特别是那些专攻新药的生物技术公司和其合作的制药公司,在未来的5年中,将推出数百种一类新药。生物技术在基因科学、蛋白质学、生物信息学、计算机药物设计、DNA生物芯片和药物基因学等领域中的突破,使对疾病的攻克进入分子水平。很多投资者认为,用生物技术方法开发新药将得到回报。

根据美国生物技术产业组织(BIO)的统计,1982—2000年间,大约有120个生物药进入市场;2001年有300个新药正在进行最后阶段的临床试验。根据过去的经验,到2007年,美国食品与药物管理局(FDA)大约要批准其中的240个新药进入市场,从而使市场上的生物技术药翻2倍。大多数生物技术新药是用于治疗心脏病、癌症、糖尿病和传染病的一类新药。

生物技术的显著应用不仅在健康行业,生物技术在其它产业中的研发投入也十分突出。依靠生物技术,农业上用更少的土地生产更多的健康食品;制造业可以减少环境污染、节省能耗;工业可以利用再生生产原料,以保护环境。

生物技术产业的成熟除了体现在产品开发方面外,另一个主要标志是行业的现金储量。2000年由于生物技术产业在社会上筹集了大量资本,大多数生物技术企业在2001年的资金情况很好。根据Ernst & Young’s 2001年生物技术报告,美国上市的340家生物技术公司中,超过半数的公司现金储量可维持三年以上的运行,这为该行业今后的快速发展奠定了良好基础。

生物技术产业成熟的另一个标志是合并化。资金雄厚的生物技术企业,如基因公司,正在兼并其它性技术公司,从而形成综合性的生物制药公司,能够开发、生产和销售自己的产品。这种兼并活动,不仅增加企业的产品种类和收入,同时也有助于提高整个行业的竞争力。

生物技术产业是新经济的主要推动力。尽管最近生物技术产业的股值也缩水很大,但其过去所得多于现在所失。在过去的一年中,纳斯达克生物技术指数下降了20%,但与前三年相比,该指数的增长仍接近100%。在目前的熊市状态下,该指数的表现优于纳斯达克综合指数和道琼工业指数。很多分析家认为,2002年生物和医药股将表现平平但健康发展,在今后的12至24个月中,生物股将再次起飞,新的生物技术产品将开始进入市场。

美国很多州支持生物技术产业的发展,陆续推出了不少经济发展以吸引生物技术企业。例如,密西根州是美国十大生物技术州之一,州承诺要在生物技术产业领域进入全美前5名,拟投入10亿美元,建成密西根生命科学走廊。目前该走廊已有300多家生物公司。

从基因到药

在21世纪的第一年,科学家们完成了人类基因的测序。这一成就对生物技术产业发展影响将是难以估量的。在探索人类基因的奥秘过程,发现一些新的药物,成为生物技术关注的热点。

2001年5月,FDA批准诺华公司开发的Gleevec上市,这是一种治疗慢性白血病的良药。这是依据癌细胞活动机理而设计开发的第一种抗癌新药。传统抗癌药在治疗过程中,同时会影响到正常细胞,对病人产生很大的副作用,而Gleevec仅杀灭基因变异的癌细胞。最新研究表明,Gleevec对血液癌症和肿瘤都有效,它可能成为一种广谱的抗癌新药。

治疗癌症的另外一类生物技术药是单克隆抗体。这类抗体的目标是与癌细胞有关一些特定分子。自1980年以来,单克隆抗体魔术般的效果引起众多医药公司的关注。经过十多年的研究,单克隆抗体作为抗癌新药初步得以实现。目前,很多药厂正在开发单克隆抗体,其应用从抗癌扩展到其它疾病治疗方面,到2000年,FDA批准了9个单克隆抗体,另外60多个产品正在进行临床试验。

在抗癌方面,单克隆抗体的作用如同人体自身免疫系统,但大多数情况下,人体自身免疫系统不会将癌细胞作为有害细胞而进行阻止,使癌细胞在体内繁殖,危害人体生命。

单克隆抗体的作用是瞄准癌细胞,将癌细胞消灭或启动体内免疫系统对癌细胞进行攻击。单克隆抗体也可成为一种“聪明”,携带放射性或化学介质,选择癌细胞进行攻击。

19年FDA批准第一个单克隆抗体Rituxin,用于治疗非何杰金氏淋巴癌,1998年另一种单克隆抗体Herceptin上市,用于治疗乳腺癌。

Herceptin由美国基因技术公司研制,该公司成立于16年,是最早成立的生物制药公司。美国基因技术公司是全球十大生物技术公司之一,有十个基于蛋白质的生物医药产品上市,正在开发的产品有20多个,主要是癌症、心血管和免疫系统疾病的治疗药。该公司有从业人员5000多人。人类基因公司成立于1992年,是生物技术产业领域首家开发人类基因的公司。该公司首先研究探索人类基因与疾病的关系,目标是发现与疾病有关的基因,开发相关的治疗药物。该公司现有8个产品正在进行临床试验。

其它的生物医药产品有基因治疗法、干细胞和疫苗等。随着人们对人体生物学认识的进一步深入,药物发现变得更加复杂。生物技术和制药业不得不依靠更先进、复杂的工具来开发新药。历史上,Agilent一直是医药测试设备的主要生产厂,该公司与世界十大制药公司有着十分密切的商业往来。今天,Agilent也能提供新的科学仪器,用于疾病诊断和新药研究。

农业生物技术

生物技术在农业中的应用是基于对植物、动物基因学和蛋白质学的认识。很多专家认为只有依靠生物技术,发展中国家才能战胜饥饿,全球因人口增长而产生的食品短缺才有望得以缓解。

通过利用动植物中的特定基因,可以实现用更少的土地种植更多的作物,同时减少农药的使用。利用生物技术,可以在恶劣的气候环境下生产作物。利用生物技术,还可以改善食品的营养和口感等。

美国的St. Louis是全球农业生物技术发展最快的地区。该地区被认为是生物产业带,著名的农业生物技术公司孟山都即在该地区。

生物技术用于育种是一种快捷、有效的育种方法。通过引入特定的基因,以改变动植物的品质。例如,科学家在西红柿中植入抗成熟的基因,可以延长西红柿的货架期。在植物中引入对人体无害的抗虫基因,可以防止病虫害,减少农药的使用,在水稻中介入产生维生素A的基因,可以提高稻米的营养价值。

生物技术在农业中的另一个可能的应用是生产食用疫苗,利用水果、蔬菜生产抗肝炎、霍乱等传染病的疫苗。克隆技术用于动物,可以保留高品质动物的高产性能。

市场上的农业生物技术产品主要是转基因的大豆、玉米、油菜、棉花等。转基因植物以其优异的品质很快被农户接受。2001年,世界上转基因植物的种植面积达5300万公顷,比2000年增加 19%。

工业与环境生物技术

生物技术应用于工业制造和环境管理,是为了推动工业的可持续发展,1998年,经济合作与发展组织认为生物技术将对工业的持续发展起着十分关键的作用,鼓励其成员国支持工业和环境生物技术的研究。

微生物被认为是天然的化学工厂。它们正取代工业催化剂而用于化学品的制造。例如,酶制剂能取代洗涤剂中的磷和皮革鞣制过程中的硫化物。在造纸过程中,酶制剂可以减少氯化物在纸浆漂白过程中的用量。微生物在工业生产过程中的应用,使工业生产变得清洁、高效,具有可持续性。

酶也可以作为生物催化剂将生物质转化为能源、乙醇等。更诱人的是,通过生物酶,玉米秸秆可以转化为可降解的塑料,用于食品包装等。

基因学和蛋白质学在工业生物技术中的应用,不仅仅在于发现微生物酶的特性,而且可以通过目标的变异,使微生物产生各种用途的新型酶制剂。

科学家预测10至20年后,生物技术在工业中的应用将与其在人类健康中的应用变得同等重要。

生物技术的其它应用

目前生物技术除主要在人类健康、农业、工业与环境中应用外,在其它领域也有一些应用。

现在开发畜牧医用产品的生物公司越来越多,美国每年用于动物健康的产品市场约40亿美元,美国农业部批准的动物用生物制品约100种,主要是防止动物传染病和常见病的疫苗和治疗药。

生物技术也应用于珍稀野生动物的保护,通过DNA识别来鉴别动物的种类,跟踪其活动地域等。

海洋生物技术的应用使受过度捕捞而濒临灭绝的海洋生物的生存得到发展。同时又给人类从丰富的海洋生物汇总发现新药提供了途径。例如海螺中的一种毒素是有效的止痛药,海绵可以用作抗感染等。

生物技术应用于太空发展,可以为宇航员构建长期太空探险所需的生命支持环境。另外,生物技术也用于人类考古和犯罪调查,通过DNA分析可以研究人类种群的进化史。DNA技术应用于犯罪案件调查可以帮助执法人员确认罪犯。

生物反恐

美国9?11恐怖和随后的炭疽菌案件,使大部分美国人感到,今后的生物恐怖可能发生,对生物恐怖的防卫必须予以重视。

过去,几家美国生物技术公司曾与官方合作,提出生物武器的防卫战略,但大多数试验仅是模拟。在9?11以前,美国卫生部用于生物防恐的研究经费为5000万美元。但9?11以后,该预算大大增加。今年6月通过的一项生物反恐法案,拨款45亿美元用于美国本土安全部的生物反恐。专家们预测,生物反恐将成为国防的新领域,美国将利用生物技术防卫各种可能的生物恐怖袭击。生物反恐将与公共健康系统、传统国防工业、生物技术和制药业紧密关联。9?11后,美国迅速开发了针对炭疽和天花的疫苗。大约有24家美国生物技术公司正参与其它疫苗和药品研究与开发,美国拟支付6.4亿美元用于存积有关的疾病疫苗,以防止各种可能的生物恐怖。例如,新型抗菌素和抗处理剂正在研制,以用于对付已是抗病性的病原体。一家公司正在研究利用单克隆抗体清除血液中的毒素。其它研制中的产品包括专用酶制剂,用于修复被有意污染的环境、快速大气监测仪、传染物诊断试剂、新的药物运送系统等。

生物技术应用

传统生物技术的应用

现代生物技术的应用

传统生物技术的应用

包括:

显微镜技术 玻片标本制作与染色技术 同位素标记示踪技术 无土栽培技术 作物育种技术 显微镜技术 光电显微镜技术 电子显微镜技术

应用:细胞(显微水平、亚显微水平) 玻片标本制作与染色技术

应用:用于细胞结构与功能研究 同位素标记示踪技术*

应用:研究细胞内或生物体内化学物质的有关问题,如某物质存在部位、移动途径、物质掺如情况等。

实例:有丝分裂过程中的DNA复制 光合作用中的物质变化 动植物细胞中的物质运输 激素在生物体内分布与运输 动物胚胎层发育分化 遗传物质发现的研究 无土栽培技术

利用溶液培养法的原理,把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素,按照一定的比例配制成营养液,并利用这种营养液来栽培植物的技术。

报考“生物技术”专业

生物技术现在还是很新兴的专业,所以找工作不是容易,而且生物技术是非常烧钱的一个专业,一般本科院校开设这个专业都不是很上规格,更何况大专并且读了生物技术,想要以后有所发展,只有继续读研读博。

急求有关蝉的知识!!

主干学科:生物学,化学

主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、行为学、植物生理学、动物生理学、生物进化、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。

主要实践性教学环节:包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计等,一般安排10-20周。

生物技术与信息技术的关系

生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。信息技术(information science)是研究信息的获取、传输和处理的技术,由计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成,即是利用计算机进行信息处理,利用现代电子通信技术从事信息集、存储、加工、利用以及相关产品制造、技术开发、信息服务的新学科。信息技术和生物技术都是高新技术,二者在新经济中并非此消彼长的关系,而是相辅相成,共同推进21世纪经济的快速发展。

1.生物技术的发展需要信息技术支撑

(1)信息技术为生物技术的发展提供强有力的计算工具。在现代生物技术发展过程中,计算机与高性能的计算技术发挥了巨大的推动作用。在赛莱拉基因研究公司、英国Sanger

中心、美国怀特海德研究院、美国国家卫生研究院和中国科学院遗传所人类基因组中心联合绘制的人类基因组草图的发布中,美国多家研究机构特别强调正是信息技术厂商提供的高性能计算技术使这一切成为可能。同样,在被称为“生命科学阿波罗登月”的人类基因草图的诞生过程中,康柏公司的Alpha服务器也为研究人员提供了出色的计算动力。业界分析人士称,在这场激烈的基因解码竞赛背后隐含的是一场超级计算能力的竞赛,同时,这次竞赛有助于大众对超级计算机的超强能力形成普遍认知。在此之前,这些造价至少在数百万美元以上可以超高速运转的机器一直默默无闻,他们被用于控制核反应堆、预报天气或是与世界级国际象棋大师同台对弈。如今,人们越来越清醒地认识到,超级计算机在创造新品种的药物、治愈疾病以及最终使我们能够修复人类基因缺陷等方面是至关重要的,高性能计算可以为人类作出更大的贡献。

赛莱拉公司执行总裁在接受《今日美国》的访时说:“将人类基因密码以线型方式组合起来,这还是人类有史以来的第一次。”赛莱拉公司要将32亿个碱基对按照正确顺序加以排列,在曾经尝试过的大规模计算中,这次挑战是最为严峻的一次。为了完成这次历史性课题所需的数量极为庞大的数据处理工作,赛莱拉公司动用了700台互联的Alpha64位处理器,运算能力达到每秒1.3万亿次浮点运算。同时,赛莱拉公司还用了康柏的Storage Works系统,用以完成对一个空间为50TB且以每年IOTB速度增长的数据库管理工作.康柏电脑公司董事会曾在一次演讲上说道:“如今,我们很难将生物技术的进步与高性能计算领域的发展割裂开来。实际上,许多一流的科学家都相信,高性能计算是生物和医药的未来。今后,越来越多的具有强大功能的计算机和软件将会被用来搜集、存储、分析、模拟和发布信息。

信息技术还有助于加强生物技术领域的各种数据库管理、信息传递、检索和共享等。另一个仅次于基因排序器、在生物技术领域引起关注的硬件是基因芯片,它的研制也非常依赖于信息技术。在显微镜载片或硅片等基片上把基因片段排列、固定,这就是基因芯片。把这个芯片上的基因片段和检体的基因片段放到基因芯片读出器(也是一种破译装置)上,就能迅速比较和破译检体信息。 基因排序器是从零入手破译检体的遗传信息的装置,而基因芯片和其读出器则是与已经有的遗传信息相对照破译信息的装置。 在这个领域,美国的企业比较有名,但日本企业也在同美国企业合作的同时,积极参与这个领域的开发。

(2)生物技术发展需要特定软件技术的支持。生物技术及其产业的发展对于生物技术类软件的需求将进一步增加,软件技术将成为支撑生物技术及其产业发展的关键力量之一。在生物技术各领域中均需要相应的专业软件来支撑:1) 各类生物技术数据库的构建需要性能优良、更新换代迅速的软件技术;2) 核酸低级结构分析、引物设计、质粒绘图、序列分析、蛋白质低级结构分析、生化反应模拟等等也需要相应的软件及其技术支撑;3) 加强生物安全管理与生物信息安全管理也离不开软件及其技术发展的支持。

知了为什么会叫

蝉动物界-节肢动物门-六足亚门-昆虫纲-有翅亚纲-半翅目-颈喙亚目-蝉总科(同层次的有:角蝉总科、沫蝉总科、叶蝉总科、蜡蝉总科)的唯一一科。常见的蝉科动物是蝉,俗称知了(蛭蟟)、蛣蟟或借落子。

生活于世界温带至热带地区(已记录约 2000 余种蝉)。一些分布于沙漠地区的种类,当体温过热时,会从背板(tergum)排出多余的水分,进而达到冷却及散热的效果。

雄蝉腹部有发音器,能连续不断发出尖锐的声音。雌蝉不发声,但腹部有发音器。

蝉属不完全变态(不完全变态发育)类昆虫,由卵、幼虫(若虫),经过一次蜕皮,不经过蛹的时期而变为成虫。幼虫生活在地下吸食植物的根,成虫吃植物的汁液。

扩展资料:

蝉的分布范围:

分布于温带及热带地区,栖于沙漠、草原和森林。除每年仲夏出现的三伏蝉——蛾蝉属等属的种类之外还有周期蝉。最著名的周期蝉有十七年蝉和十三年蝉,又称质数蝉,由于生命周期是质数,所以不会遇到上一世代所遇到的天敌。

周期蝉隔一定时间在一定地区生一次,届时数十到数百只黑褐色的蝉幼虫一起从土里钻出羽化,十分壮观。有些种从鸣声、行为和形态上较易鉴别。

百度百科-蝉

《蝉》的资料

蝉是一种半翅目昆虫,我国就有一百二十种。一到夏天来临,它就会站在树上"知了-知了-知了"地叫个没完,声音传出很远。

蝉是一种昆虫,又称“知了”。其种类较多,雄蝉的腹部有一个发声器,能连续不断地发出响亮的声音;雌蝉虽然在腹部也有发声器,但不能发出声音。

幼虫生活在土里,吸食植物的根,在地下生活4年之后就会钻出地面,风光一时。成虫仅刺吸植物的汁。

蝉的一生,要经过卵、幼虫和成虫三个不同的时期。卵产在树上,幼虫生活在地下,成虫又重新回到树上。蝉在交配之后,雄蝉就完成了自己的使命,很快便死去。雌蝉则开始进行产卵的任务,它用尖尖的产卵器,在树枝上刺出小孔,刺一次产四到八粒,一个枝条上,往往要刺出几十个孔,然后雌蝉不吃不喝,也很快便死去了。卵在树枝里越冬,到第二年夏天,借助阳光的温度,才孵化出幼虫来。

全世界蝉的种类繁多,有3000多种,我国目前已知的有200种左右。在我国,土地辽阔,一年四季均有蝉鸣。春天有“春蝉”,鸣叫时大喊“醒啦——醒啦”;夏天有“夏蝉”,鸣叫时大喊“热死啦——热死啦”、“知了——知了”;秋天时有“秋蝉”,鸣叫时大喊“服了——服了”;冬天有“冬蝉”,鸣叫时大喊“完了——完了”。

蝉为什么喜欢激昂高歌,扯着“嗓门”大喊大叫呢?法国著名昆虫学家法布尔百思不得其解。他活了90多岁,把毕生的精力都倾注在昆虫学的研究上,写下100多万字的研究论文集——《昆虫记》。他曾对蝉进行了多年的观察研究,并做了极其生动而细致的描述。对蝉的鸣叫他是这样描写的:“蝉的翼后的空腔里,带着一种像钹一般的乐器。它还不满足,还要在胸部安置一种响板,以增强声音的强度,这种蝉为了满足对音乐的嗜好,确实作了很大的牺牲。因为有这种巨大的响板,使得生命器官都无处安置,只好把它们压紧到最小的角落里。为安置乐器而缩小内部器官,这当然是极热心于音乐的了。”

然而,法布尔为了弄清蝉究竟为什么要那样没完没了地拉着“肚皮”的钹,起劲地唱歌,是不是它根本就没有听到自己的大“嗓门”,怕别人也和自己一样还没有听到,才故意提高“嗓门”呢?于是,他进行了实验,来验证一下雄蝉究竟能不能听见声音。

他站在雄蝉的背后,在距离很近的地方大声讲话,使劲吹哨子,拍巴掌,用石头与石头撞击……使用种种响声来吓唬蝉。可是蝉满不在乎地继续唱歌。真是两耳不闻身后事,一心只唱只了歌。后来,法布尔索性找来两枝打野兽的火枪,里面装满火药,在蝉的旁边连连发射,声如霹雳,可是“歌手们”照样悠闲自得地唱着,连一点竟怕和不安的表现也没有。于是法布尔得出的结论是:雄蝉是没有听觉的,它听不见周围发出的任何声音,甚至连自己声嘶力竭的鸣叫也完全听不到,它是个地道的“聋子”。

雄蝉聋不聋呢?

这是有关蝉的第一个谜。

100多年来,法布尔的结论一直被人们广泛接受。甚至直至20世纪80年代,小学的语文教科书中关于蝉的部分仍沿用法布尔的观点:蝉是一个“聋子”。

可是,100多年前,人们一直认为雄蝉是能听到声音的。并给雄蝉冠以“音乐大师”的美称。甚至直至目前世界上的竖琴都用蝉来装饰并做为标志。这里还流传着一个典故:相传,古代希腊有两位名噪全国的音乐大师爱诺莫斯和阿里士多。这天,两位古艺术家正在雅典展开一场轰动全国的竖琴冠军赛。论竖琴的演奏技巧,爱诺莫斯要比阿里士多略胜一筹。哪料到,爱诺莫斯正弹奏得妙音如珠、扣人心弦的时刻,竖琴的琴弦突然断了。在这刻不容缓的时刻,恰巧飞来一只鸣蝉,把琴声继续下去了。爱诺莫斯只好顺水推舟,模拟蝉的鸣声而奏。由于模拟的太逼真了,弄的真难分。爱诺莫斯赢得了这场比赛的胜利。为了感谢蝉的“救场”之恩,爱诺莫斯便在竖琴上装饰了蝉,以作标志。

当然这只不过是一个传说而已,但它反映了人们对蝉的听觉的看法,蝉要是个“聋子”的话,哪能及时飞来“救场”呢?

近年来,许多昆虫学家对蝉是“聋子”的结论表示怀疑。雄蝉有高度发达的发声器,能发出令人烦躁的高音。中、小型蝉类的呼叫声一般可达80分贝~90分贝,大型蝉类的呼叫声可高达100~130分贝。我国四川峨眉山等地的一种震旦马蝉,其群鸣声响彻整个山谷,震耳欲聋,使人不堪忍受。蝉为何使出那么大的劲儿来叫喊?目的是招引远处的雌蝉前来交配,繁衍后代。但是雌蝉的发声器官已经退化,它只能听到雄蝉发出的邀请,却哑不做声。这就意味着“情侣”之间是没有“对唱”的,它们进行单向性声音通讯。因此,雄蝉鸣叫时必须能听到自己的叫声,才能知道叫得如何,进行不断地校正自己的叫声,以便更有效地招引雌蝉。

昆虫学家经过解剖发现:蝉两侧腹室的外缘(第二腹节左右侧)各有一个稍突起的听囊,腔内约有1500个听觉单元。当外界声波激励听膜振动时,听神经细胞产生兴奋,其神经冲动沿听神经传入大脑的听觉中枢,产生相应的听感觉。雌蝉的听膜虽比同种雄蝉小,但听脊却明显的大,听脊比听膜对声音的敏感性更高。所以证明雄蝉并不是“聋子”,只不过听觉不如雌蝉玲罢了。

但科学家在研究中发现,雄蝉的声音是由第一、二腹节内的发生机的收缩运动,分别牵动两侧发生膜受迫振动而发出。盖在发声膜上方的背瓣(即“鼓盖”)和所形成的鼓室以及腹部两块左右对称的腹瓣(即“音盖”)和下面的左右腹室,都有调音和扩音功能,而腹室内壁的上半部为近似白色的皱褶膜,下半部为内倾而近似半透明的听膜,透亮如镜,故称“镜膜”。而雄蝉的褶膜、镜膜和腹壁膜是接受声波的听膜,又是鸣声的辐射膜,相当于我们使用的单卡录音机,它是两用的,既可以录音,又可以放音。单卡录音机不能同时使用两种功能,录音时不能放音,放音也不能录音。

所以有的科学家认为,雄蝉是个“半聋子”,即静止不叫唤时能听到声音,若是高亢鸣叫时,它就听不到任何声音。那么这样问题又上来了。事实上,多种蝉类都具有合唱(群鸣)的习性。你不妨仔细倾听一下,蝉鸣都是这样的:先是大家一齐叫,节奏十分整齐,然后一起停叫。可见雄蝉鸣叫时,显然需要听到其他同类的鸣叫,以便调节自己的叫声,参加合唱。

这样,说雄蝉的镜膜既是听膜又是扩音膜是不可理解的。

看来,雄蝉到底聋不聋,还需要进一步探讨。

雌蝉一定是哑巴吗?这是蝉的第二个谜。

表面上看来,捕捉到的雌蝉,都是不会鸣叫的,所以人们都称雌蝉为“哑巴姑娘”。从上面所讲的来看,雄蝉的“镜膜”兼有收音和扩音的作用,那么,它在鸣叫时,镜膜在扩音,就必然听不到自己的鸣叫声。这样,雌蝉又不会说话,雄蝉又听不到自己在叫些什么,这不成了雄蝉在瞎叫唤吗?这样怎么会让远处的雌蝉准确无误地找到“男友”呢?

有的科学家认为,当雄蝉拼命地高歌鸣叫时,能把方圆1000多米内的雌蝉召唤过来。当雌蝉飞到近距离时,雄蝉不断发出特有的低音量的“求爱声”,吸引雌蝉靠近。与此同时,雌蝉也能发出低音量应答声。这样相互默契才能达到交配目的。只不过雌蝉的这种低音量次声人耳听不到。

不过,它们是否真的用低音量的声音在“交谈”,这还是个谜。

若蝉是怎样计时的?这是蝉的第三个谜。

雌雄蝉交配后,雄蝉很快就衰老而坠地死去,留下雌蝉。雌蝉用尖尖的产卵器在嫩枝上刺一圈小孔,把卵产在树木的木质内部,还要在嫩枝的下端,用口器刺破一圈韧皮,使树枝断绝水分和养料的供应,嫩枝渐渐枯死。这样,有卵的树枝容易被风吹落到地面,以便孵化出来的幼蝉(叫幼虫)钻进土里。

蝉产下的卵半个月就孵化出幼蝉。幼蝉的生活期特别长,最短的也要在地下生活2~3年,一般为4~5年,最长的为17年。幼蝉长期在地下生活,有着冬暖夏凉的条件,也很少有天敌来威胁,倒也算自在。它们经过4~5次蜕皮后,就要钻出地面,爬上树枝进行最后依次蜕皮(叫金蝉脱壳),成为成虫。

同样另昆虫学家大惑不解的是,蝉能够非常准确地确定时间,在“地狱”恰倒好处的完成从幼虫到成虫的过渡生长,并适时离开“地狱”爬出地面。这是个不可思议的奇迹。尤其是17年蝉,这种蝉都是不多不少,精确地度过17年“地狱”生活才见天日。要见到它的子女,必须再过17年。因此昆虫学家们总是像天文学家等待日食和哈雷慧星一样等待着“17年蝉”的出现。

幼蝉在暗无天日的地下,既看不见日出日落,也没有寒冬酷暑,它们是如何计量时间的?这是科学界的一大未解之谜。

PS:千古以来的人们,一直在猜测,知了知道了什么?有什么秘密是不为人所知的它的独家新闻呢?“知之为知之,不知为不知”,孔子的教诲是不是它也知晓。在“知了”声中,生命就了却了,它倒是活的明白! 它说的是实事求是吧!认真知道贯彻”三个代表”的精神,求真务实,为构建一个和谐社会而努力奋斗就行了!

不知道xuchu1222同志对”为什么知了在夏天会叫?”知道了吗?如果还不知道,请继续在baidu知道里寻找你不知道而又想知道的问题!

好了.我也不"知了-知了-知了"地叫个没完了,有问题就baidu一下,我知道!

中学生日食小论文

俗称“知了”、一种昆虫。最大的蝉体长4~4.8厘米,翅膀基部黑褐色。夏天在树上叫声响亮,用针刺口器吸取树汁,幼虫栖息土中,吸取树根液汁,对树木有害。蝉蜕下的壳可以做药材。

蝉是一种较大的吸食植物的昆虫,通常大约有五六公分长。它们象针一样中空的嘴里可以刺入树体,吸食树液。蝉也有不同的种类,它们的

形状相似而颜色各异。蝉的两眼中间有三个不太敏感的眼点,两翼上简单地分布着起支撑作用的细管。这些都是古老的昆虫种群的原始特征。

(这篇作文可能有点那个了……摘于中国论文下载中心)

日食是一种自然现象。当代人们对日食的关注,或出于探索自然界奥秘的需要,或出于对天文现象的好奇,很少有人把它同礼仪制度相联系。但在古代中国,人们对日食的重视,却导致了一种程式化的日食救护仪式的产生,这使得日食成为能够对传统礼制产生影响的少数几种自然现象之一。

一、与日食相关的礼仪的形成

中国古人对日食十分重视,这种重视由来已久。例如,“在殷虚卜辞中,有不少关于日月食的记载。在武丁卜辞中,记日食的有10例。”〔1〕这些记载,反映了殷代人们对日食的重视。

实际上,比殷代更早,夏代的人们就注意到了日食。对此,《尚书·胤征》篇的记载可为例证:

惟时羲和,颠覆厥德,沈乱于酒,畔官离次,俶扰天纪,遐弃厥司。乃季秋月朔,辰弗集于房,瞀奏鼓,啬夫驰,庶人走。羲和尸厥官,罔闻知,昏迷于天象,以干先王之诛。

《尚书正义》孔氏传解释这段话中一些专业名词道:“辰,日月所会,房,所舍之次,集,合也。不合即日食可知。”所以,“辰弗集于房”,在此即指日食。本篇所述是历史上著名的“书经日食”,引文是胤侯奉夏王之命,讨伐羲和时所发布的檄文的一部分。而讨伐的借口,竟是负责观测报告天文的羲和因沉缅于酒,未能对一次日食作出预报。一般认为,《胤征》篇是较晚的文献,所以这次记载未必可靠。再者,说夏人已能准确预报日食,也令人难以置信。但这次日食却得到今人的认可,公认是世界最古的记录。〔2〕围绕夏代这次日食所发生的事情能流传下来被后人所追记,不管记录本身是否失真,这件事反映了夏人对日食的重视,则是毫无疑问的。

再往前追溯,原始时代的人也会注意日食。正如前苏联宗教史专家约·阿·克雷维列夫所说:在原始时代,“日常现象未必会引起原始人特别注意。每天的日出使他感到无所谓,因为为这种现象并没有破坏他的生活秩序,而日食倒会引起他的兴趣、恐俱和惊奇。"〔3〕在这里,虽然不可能有确凿文献的支持,但原始时代的人重视日食,却是于理可信的。

原始社会的人们不了解日食发生的真正原因,他们认为日食是太阳遭到了某种动物的侵犯,于是一旦发生日食,就要敲锣打鼓相助太阳赶走侵犯者。(〔2〕,p.120)这就形成了一种原始的救护太阳仪式,这种仪式的实质是一种巫术,原始先民们想象他们用这种模拟地面驱赶野兽的方式就能将侵害太阳的动物吓走。因为日食一般时间不长,不久就逐渐复圆,人们就认为是这种仪式发挥了作用。于是,每当发生日食,就要举行类似的活动,这就使其逐渐成了一种流俗。

随着认识的发展,人们逐渐产生了一种意识:导致日食的内在原因并不那么简单,动物食日也许出于天帝的意愿,象征人世将有灾难。这启示人们想到,在日食时,单凭敲锣打鼓去驱赶吞食太阳的动物,显然是不够的,还需要乞求天帝,使太阳重放光辉,不要降灾祸于人间。这样,在人们举行的日食救护仪式中,又增加了祭祀乞求的内容。〔2〕这种巫术与祭祀的合一,构成了古代日食救护的基本形式。当国家产生以后,这种仪式得到统治者的认可,并做出相应的规定,由官方来组织它的实施,于是,日食救护也就从流俗而演变成了国家礼制的一部分。

日食救护究竟何时被人们视为“礼”的一部分,现在还不够清楚,据前引《尚书·胤征》篇来看,似乎夏代已经如此。到了春秋时期,则救日为礼已经成为政治家、思想家的共识。如《春秋·庄公二十五年》:“六月辛未朔,日有食之,鼓,用牲于社。”“鼓”是巫术,“用牲于社”则为祭祀,这里记载的是官方组织的救护仪式,显示出这种日食救护已经形成礼制。《左传》对本条解释说:“非常也。惟正月之朔,慝(阴气)未作,日有食之,于是乎用币于社,伐鼓于朝。”《左传》认为在某些特定月份出现的日食是一种奇异现象,所以要用一些固定的仪式来救护之。这些固定仪式就是所谓的“礼”。《左传·昭公十年》对此有更清楚的记载:

夏六月甲戌朔,日有食之。祝史请所用币。昭子曰:日有食之,天子不举,伐鼓于社,诸侯用币于社,伐鼓于朝:礼也。

昭子之言表明,当时人们已经把日食救护当做了一种固定的礼仪制度。

在中国古代思想家中,孔子是比较讲究礼制的,他对日食与礼仪的关系也发表过自己的见解。《礼记》卷十八曾子问第七记叙孔子师徒一段对话,内容为:

曾子问曰:“诸侯旅见天子,入门,不得终礼,废者几?”孔子曰:“四”。“请问之?”曰:“大庙火、日食、后之丧、雨沽服失容,则废。如诸侯皆在而日食,则从天子救日,各以其方色与其兵。”

诸侯集体朝见天子,当然是大事,若非特殊情况,不会半途而废。孔子把这些情况归为四类,其中日食赫然与大庙火、后之丧并列,由此可见他对日食救护的重视程度。

日食与礼仪的关系并非仅限于日食救护,它还涉及到社会生活的其他方面。例如,被尊奉为道家创始人的老子,对日食与礼仪的关系就曾发表过独特见解,他的主张给孔子留下了深刻印象。一次,孔子随老子帮人料理丧事,灵柩行至途中,发生日食,老子对孔子说:“丘,止柩就道右,止哭以听变,既明反而后行,礼也。”〔4〕,老子从礼的角度出发,让灵柩停下,等待日食结束后再继续前行。孔子对此颇感迷惑,归来后问老子道:灵柩出动以后,不能返回,一旦遇到日食,无法预料它结束的早晚,这样,还不如继续前行。老子解释说:

夫柩不蚤出、不莫宿。见星而行者,唯罪人与奔父母之丧者乎!日有食之,安知其不见星也。〔4〕

孔颖达解释其中的寓义说:“唯罪人及奔父母之丧见星而行,今若令枢见星而行,便是轻薄人亲,与罪人同。”〔5〕”所以,送葬路上,一旦碰到日食,就要“止哭以听变,既明反而后行”。

《礼记》对老聃孔丘的记述,未必实有其事,但它至少表明,在其作者心目中,日食与礼仪的确有着千丝万缕的联系,上至朝廷大典,下及庶民丧葬,无不涉及。另一方面,从这些论述中我们也可以看到,当时人们对于日食发生规律还知之不多,所以这些礼仪,大都是作为一种应急措施而做出的规定。《宋书·礼志》指出:“古来黄帝、颛顼、夏、殷、周、鲁六历,皆无推日蚀法。”既然不能事先预报,只好把日食救护作为应急措施而加以规定了。这是先秦时期日食与礼制关系的一个重要特点。

二、日食救护礼仪与日食预报

随着科学的进步,人们对交食规律有了越来越多的认识,逐渐发展到能够对日食有所预报了。这就使得朝巨有足够的时间去为日食救护做准备,相应的救护仪式也就脱离了原来的应急性,变得复杂了。这是科学进步对日食救护礼仪产生的一个直接结果。例如,汉代的日食救护仪式是:

日有变,割羊以祠社,用救日。日变,执事冠长冠,衣皂单衣,绛领袖缘中衣,绛裤袜以行礼,如故事。〔6〕

这种仪式,比之先秦时期,在服饰要求上有所复杂化。而到了晋代,日食救护变得完全繁复而程式化了:

自晋受命,日月将交会,太史乃上合朔,尚书先事三日,宣摄内外戒严。挚虞《决疑》曰:凡救日蚀者,著赤帻,以助阳也。日将蚀,天子素服进正殿,内外严警。太史登灵台,伺候日变便伐鼓于门。闻鼓音,侍臣皆著赤帻,带剑入侍。三台令史以上皆各持剑,立其户前。卫尉、卿驱驰绕宫,伺察守备,周而复始。亦伐鼓于社,用周礼也。又以赤丝为绳以系社,祝史陈辞以责之。(社),勾龙之神,天子之上公,故陈辞以责之。日复常,乃罢。〔7〕

这样的仪式,堪称盛大隆重,远非以前那种临时的应急措施所能比拟。在这里,如果没有预先的演练,很难做到有条不紊,何况尚书还要“先事三日,宣摄内外戒严”,所以,这种形式的日食救护,倘若没有事先预报,是不可能得以组织实施的。自晋以后,日食救护仪式虽然历代有所变化,但就其规模与程式而言,基本上与晋朝类似,或更有过之,这与日食预报愈来愈准确有一定的关系。

随着日食预报的精确化,在各地举行的救护仪式也进一步正规化,例如清代的日食救护礼仪就经历了这样一种变化:

日食救护,顺治元年定制,遇日食,京朝文武百官俱赴礼部救护。康熙十四年改由钦天监推算时刻分秒,礼部会同验准,行知各省官司其仪。凡遇日食,八旗满蒙汉军都统副都统率属在所部警备,行救护礼,顺天府则饬役赴部,……”〔8〕

清廷之所以能使各地日食救护礼仪正规化,其前提条件是天文学的进步:钦天监不仅能准确预报日食,还能根据有关原理推算出各地日食具体发生时刻及不同食分。由于明末清初之际的西学东渐,清朝天文学的发达程度远胜于其前历代王朝,能够更准确地完成这种推算,所以清朝才有条件将地方救日仪式归入国家礼制。

在古代传统科学条件下,日食预报不可能完全准确,这就产生一个问题:预期发生日食与朝会庆典冲突时应该如何办?因为日食于朔,而朝会庆典也只能于正月朔旦即元月初一举行,这就有可能发生冲突。东汉建安年间就碰到过这样的事情:

汉建安中,将正会而太史上言正旦当日蚀,朝士疑会否,共咨尚书令荀彧。时广平计吏刘邵在坐,曰:“梓慎裨灶,古之良史,犹占水火错失天时。诸侯旅见天子,入门不得终礼者四,日蚀在一。然则圣人垂制,不为变异预废朝礼者,或灾消异伏、或推术谬误也。”彧及众人咸善而从之,遂朝会如旧,日亦不蚀。邵由此显名。〔7〕

到了晋代,人们开始对刘邵的见解提出非议。晋臣蔡谟专门写文章驳斥刘邵,他认为日食预报当然会出差错,但不能以此为借口,在预计会发生日食的时刻举行庆典。他说:

灾祥之发,所以谴告人君。王者之所重诫,故素服废乐,退避正寝,百官降物,用币伐鼓,躬亲而救之。夫敬诫之事,与其疑而废之,宁慎而行之!〔7〕

日食穰救是为了表示君臣对天的诚敬,不能疑信参半,而要宁可信其有,不可信其无,这才可以谓之虔诚。蔡谟还讥讽刘邵对《礼记》的引用,他说:

闻天眚将至,行庆乐之会,于礼乖矣。《礼记》所云诸侯入门不得终礼者,谓日官不预言,诸侯入,见蚀乃知耳。非先闻当蚀而朝会不废也。〔7〕

《礼记》的规定,是针对日官不能预报日食情况下做出的。现在既然可以预报,就要把准备救护放在首位。蔡模的议论,为日食救护与朝会庆典之关系定下了基调:即便不能肯定日食必然发生,也要以日食救护为重。这种主张,得到了当时人们的肯定。

但是,要彻底解决日食救护与朝会庆典相冲突这一矛盾,最根本的出路在于提高日食预报的准确性。有鉴于此,历代当权者都要求天文官准确预报日食,失误要受到惩治,甚至在对日月运动规律还知之不多的情况下也同样如此。前引《尚书·胤征》篇的记载虽为后人所追记,但它表达的无疑是这种思想。这里再举一个例子:

魏高贵乡公正元二年三月朔,太史奏日蚀而不蚀。晋文王时为大将军,大推史官不验之负。史官答曰:“合朔之时,或有日掩月,或有月掩日,月掩日则蔽障日体,使光景有亏,故谓之日蚀。日掩月则日于月上过,谓之阴不侵阳,虽交无变。日月相掩,必食之理,无术以知,”……负坐之条,由本无术可课,非司事之罪。”乃止。

太史官的争辩表明,当时的人们对日月运动规律还不甚了了,对日食的预报还处于探索阶段。即使如此,司马昭仍因为太史预报不准,要大加处罚。此事虽因太史的辩解而做罢,但在中国历史上,由于预报交食失误而遭受处罚的天文官却大有人在,这充分表明了当权者对日食预报的重视。

为了免遭惩治,天文官们不遗余力地去探求日食发生规律。在传统历法中,日月交食占了相当大的篇幅,这充分表明了古人对这一问题的重视。正是由于历代天文家们孜孜不倦的努力,我国古人对交食规律的认识不断加深,预报也越来越准确。这反过来又促进了日食救护礼仪的精细化。到了中国封建社会的中后期,当权者所关注的已经不再是日食能否发生,而是具体食分有多少,并由此来决定是否举行救护仪式了。例如,据《明史·历志》记载:

(崇祯四年)冬十月辛丑朔日食,新法预推顺天见食二分一十二秒,应天以南不食,大漠以北食既。例以京师见食不及三分,不救护。

这里我们看到,在当时,日食救护的阈值是3分,低于这个阈值,就不再举行穰救仪式。之所以会有这种规定,当然是预报准确度提高了的缘故。而这种规定本身对日食预报又提出了更高的要求。不难想象,如果预报见食3分以下,而实际被食超过3分,天文官所应承担的责任该有多大。这促使天文官进一步去探究日食规律,使预报做到更加准确。中国古代的日食救护与日食预报,就是这样相互作用、相互影响,交织着向前发展的。

三、日食救护礼仪中政治因素的作用

日食救护是建立在一种错误思想意识基础之上的礼仪制度,这种意识认为日食是一种灾异,所以需要救护。而准确的日食预报则意味着对交食规律的掌握,这就产生了一个问题:掌握了规律,就不会再相信所谓的日食灾异说,也就不需要再做什么“救护”了,但中国古代的日食救护仪式却一直延续到封建社会末期,这是为什么?

原因不在于科学,而在于封建社会的政治。

日食救护最初只是民间一种流俗,它之所以会从流俗演化成礼制,是因为其着眼点从天上移到了人间。人们所要“救助”的,并非是天上的太阳,而是人世的事物。例如,“一块公元前十三世纪的甲骨卜辞的意思说:癸酉日占,黄昏有日食,是不吉利的吗?〔10〕,所谓“不吉利”,当然是指人世而言。所以,日食救护的最终目的,是为了消除日食有可能给人世带来的灾祸。

在古人看来,日食不但象征不吉利,而且是大不吉利。《诗·小雅·十月之交》写道:“十月之交,朔日辛卯,日有食之,亦孔之丑。”丑者,恶也、凶也;孔者,甚也。《诗·小雅·鹿鸣》:“我有嘉宾,德音孔昭。”郑氏笺注曰:“孔,甚,昭,明也。”由此可见,早在《诗经》年代,日食就已经被人们视为极不吉利的象征了。

日食之所以被视为大不吉利,是因为古人有一种根深蒂固的观念:太阳象征君主。这样日食就意味着君主受到伤害,这当然大不吉利。所以,一旦发生日食,就要组织救护。在这里,救日的目的在于救君,或者帮君主免脱灾难,或者助君主改过自新。这是中国古代日食救护之所以能够绵延不绝的主要原因。

通过历史上古人的有关议论,我们可以更清楚地看到这一点。例如,根据《左传》的记载,鲁昭公十七年六月发生一次日食,负责祭祀的祝史向执政者要求领取日食救护所需之钱币,他的要求得到朝臣昭子的支持,昭子认为救日是礼制之规定,所需钱币应予支付。但当时执政大臣季平子不同意,其理由是:“唯正月朔,慝未作,日有食之,于是乎有伐鼓用币,礼也。其余则否。”〔11〕平子认为日食救护的确是一种礼仪制度,但只有在正月朔那天,阴气没有萌动却出现了日食,是反常现象,象征灾害,这才需要救护。而当时是六月,按礼不必去救。对此,祝史解释说:

在此月也。日过分而未至,三辰有灾,于是乎百官降物,君不举,辟移时,乐奏鼓,祝用币,史用辞。故《夏书》曰:“辰不集于房,瞀奏鼓,啬夫驰,庶人走。”此月朔之谓也,当夏四月,谓之孟夏。〔11〕

祝史认为平子没有理解“正月”的含义,于是解释说,你所谓的正月,就是这个月。太阳过了春分点,尚未到夏至,这时发生日食,就是灾异,需要救护。他特别指出:著名的“书经日食”,就发生在这个月。周历六月,相当于夏历四月,即所谓的正阳之月。事情已经讲明平子仍不答应,于是理论家昭子从中看出了问题:

昭子退曰:夫子将有异志,不君君矣。〔11〕

唐代孔颖达作《左传正义》,解释说:“日食,阴侵阳、臣侵君之象,救日食所以助君抑臣也。平子不肯救日食,乃是不君事其事也。”〔12〕所谓不君事其事,就是不以其君为君。也就是说,如果拒绝救护日食,将被舆论视为不轨,有窥探神器的嫌疑。在历史上,不管是否是野心家,没有人愿意背上“不君”这一罪名。另一方面,帝王本身也希望通过救日这种仪式进一步突出自己的特殊身份。这两种因素的结合,使得中国历史上日食救护作为一种礼制一直延续到了封建社会末期,可谓源远流长。

救日是为了助君,这种意识不但抵消了科学发展给这种礼制带来的正面影响,而且促使了日食救护的更加变本加利。例如,在春秋时期,人们并不认为日食全部象征灾难,有《左传》的记载为证:

(昭公二十一年)秋七月壬午朔,日有食之。公问于梓慎曰:“是何物也?祸福何为?”对曰:“二至二分,日有食之,不为灾。日月之行也,分,同道也;至,相过也。其他月则为灾。”〔11〕

梓慎是当时有名的星占家,其认识有一定的代表性。在他的话中,包含了这样一种思想:日食若是按日月运动规律自然发生的,它是一种自然现象,对人世不构成灾害。既然对人世无害,当然也无需再组织什么救护了。

到了唐代,人们对日食规律的认识远较春秋时清楚,但在对其社会学意义解说上,却比梓慎还不如。大学问家孔颖达就曾针对《左传》的记载,强调“日食皆为异”,其理由是:

日之有食,象臣之侵君,若云日有可食之时,则君有可杀之节,理岂然乎?以此知虽在分至,非无灾咎〔14〕

任何时候发生日食,都是灾异。既然是灾异,当然要组织救护。宋儒陆九渊讲得更清楚:

日之食,与食之深浅,皆历家所能知,是盖有数,疑若不为变也。然天人之际,实相感通,虽有其数,亦有其道。日者阳也,阳为君、为父,苟有食之,斯为变矣。〔15〕

日食有其自身规律,人能够把握这一规律,把日食准确预报出来,但这并不意味它与人事无关,因为日象征人间君主,一旦发生日食,就意味着君主受到了侵害,就要组织救护。透过这些议论,我们深切感到,在日食救护这一问题上,科学的影响力是有限的。只有当人们彻底抛弃了封建社会政治道德观念以及产生日食灾异说的思想基础—天人感应理论,科学才有能力最终使封建的日食救护仪式寿终正寝。

在历史上,涉及到救日礼仪的因素很多,这里不妨举北宋一个例子。宋仁宗康定元年发生一次日食,《宋史·富弼传》记叙了与这次日食有关的一件事:

康定元年,日食正旦。弼请罢宴撤乐,就馆赐北使酒食。执政不可。弼曰:“万一契丹行之,为朝廷羞。”后闻契丹果罢宴,帝深悔之。

按照礼制,日食应该预止朝会庆典,罢宴撤乐,可是宋仁宗不接受富弼的意见,不愿这样做。事后得知,远在北方的辽国倒是一丝不苟按礼制规定去做了。消息传来,宋仁宗非常懊悔,感觉他的做法有失体面:“蛮夷之邦”尚然如此“重天敬礼”,而他身居华夏正统,却对象日食这样如此严重的“天谴”无动于衷,岂不被人嗤笑?正因为有这种意识,所以事隔十九年,嘉佑四年元旦,当又出现类似情况时,他提前就预布了一道诏书:

明年正旦日食,其自丁亥避正殿,减常膳,宴契丹使毋作乐。〔16〕

这次日食,宋仁宗贬膳撤乐,退避正殿,一直坚持了五天。这是正统思想对于日食救护仪式发挥作用的典型表现。

四、日食救护礼仪与君主权势约束

在传统的救日仪式中,还有一种因素在起作用,那就是朝臣们力图通过这种仪式来劝诫君主、限制君主权力。这种因素的产生与中国古代的天人感应学说有关。天人感应论认为:“天与人的关系并不单纯是天作用于人,人的行为,特别是帝王的行为和政治措施也会反映于天。皇帝受命于天来教养和统治人民,他若违背了天的意志,天就要通过变异现象来发出警告,如若执迷不悟,天就要降更大的灾祸,甚至另行安排代理人。”〔17〕在上天所显示的各种变异中,以日食最为严重,即所谓“夫至尊莫过乎天,天之变莫大乎日蚀”〔18〕所以,一旦出现日食,就意味帝王举措失当。对此,古人有大量论述。例如,春秋时晋人伯瑕认为,日食是“不善政之谓也。国无政,不用善,则自取谪于日月之灾。”〔19〕所谓不善政,当然是指执政者而言。国君是最大的执政者,所以,发生日食,当然可以认为是国君的过错所致。

正因为日食是上天对人君的谴告,所以历代的日食救护仪式都对天子在这一礼仪中的举动做出规定,要求他们素服斋戒,贬膳废乐,退避正殿,认真地反躬自省,直到日食结束。知识分子们希望通过这样的形式,给帝王以警诫,使他们对天产生畏惧感,不致于过分胡作非为。

在古代中国,帝王的权势至高无上,利用日食救护这种形式对之加以警诫,是古人为限制帝王权势所能取的少数几种选择之一。正因为如此,知识分子们对这套仪式非常器重,即使在认识到日食是自然现象,与帝王施政优劣无关的情况下,他们仍坚持日食灾异说。唐代孔颖达对此有过清楚的表白:

然日月之食,于算可推而知,则是虽数自当然,而云为异者,人君位贵居尊,恐其志移心易,圣人之灵神作为鉴戒耳。夫以昭昭大明,照临下主,忽尔歼亡,俾昼作夜,其为怪异,莫斯之甚,故有伐鼓用币之仪、贬膳去乐之数,皆所以重天变、警人君者也。〔14〕

北宋神宗时,有人公开对皇帝宜讲灾异与人事无关,宰相富弼闻知此事,很不以为然:

时有为帝言灾异皆天数,非关人事得失所致者,弼闻而叹曰:“人君所畏惟天,若不畏天,何事不可为者t此必奸人欲进邪说以摇上心,使辅拂谏争之,臣无所施其力。是治乱之机,不可以不速救。”即上书数千言力论之。〔20〕

富弼所要维护的,正是孔颖达所极力倡导的那套理论。他的着眼点并非在于灾异与人事是否真正有关,他所器重的在于这种学说是限制帝王权力的武器,这是问题的关键。

知识分子们借助日食等“灾异”现象来约束君主权势,不能说毫无效果。在中国历史上,绝大多数帝王都能够根据其礼制的规定,在日食期间素服避殿,反躬自责,有时还要颁布罪己诏,宣布大赦,让臣下上书直言,举荐人才等。正如江晓原所言:即使有昏君自居‘有德,,他通常也不敢忽视这些举动和仪式——‘正下无之,,连穰救也不修,那就坐等亡国,自己死于非命”。[21]在这方面,最让儒生们称颂的是汉文帝,公元前178年,发生了一次日食,文帝为此下诏说:

联闻之:天生民,为之置君以养、治之。人主不德,布政不均,则天示之灾以戒不治。乃十一月晦,日有食之,谪见于天,灾孰大焉!肤获保宗庙,以微眇之身托于士民君王之上,天下治乱,在予一人,唯二三执政,犹吾股肱也。联下不能治育群生,上以累三光之明,其不德大矣。令至,其悉思朕之过失及知见之所不及,匄以启告联,及举贤良方正能直言极谏者,以匡朕之不逮。〔22〕

汉文帝把日食发生原因归咎于自己,表现了少有的自责精神,他的做法,开后世帝王发生重大灾异时下“罪己诏”之先河。另外,随着文帝诏书的颁行,举贤良方正这种选拔人才的制度,也从此登上了汉代的历史舞合。

另一方面,对帝王们来说,在日食时发布罪己求言诏,也可以显示自己的雍容大度、敬天重礼、直言纳谏,因此,在明知日食发生与否与自己施政无关的情况下,他们也仍然不愿放弃这套做法。例如,北魏孝文帝的言论就很典型:

日月薄蚀,阴阳之恒度耳,圣人惧人君之放怠,因之以设诫,故称日食修德,月蚀修刑,迹癸巳夜月蚀尽,公卿以下,宜慎刑罚,以答天意。〔23〕

孝文帝明知交食救护是“圣人惧人君之放怠,因之以设诫”,但他并不废除这套仪式,相反,还根据礼制的规定,要求臣下做出相应的举措。这表明帝王们对依靠交食救护这套礼仪来约束其权势的做法并不反感,因为这种约束毕竟是虚无缥缈、不着实际的。

知识分子希望借助日食救护来警诫君主,君主们也借这一机会来申斥臣下,这也是由来已久的传统:

《春秋传》曰:日有食之,天子伐鼓于社,责上公也,诸侯伐鼓于朝,退自责也。〔24〕

“责上公”,这是救日礼仪中“天子伐鼓于社”的寓意。对于这种寓意,帝王们是比较认真的,即便如汉文帝这位在历史上名声相当不错的皇帝,在发布日食自责诏时,也不忘说上一句“唯二三执政,犹吾股肱也”,让那些执政大臣,也分担一些责任。

在汉代,这种“责上公”的表现,常常是大臣尤其是宰相因日食而被免除职务。此类事时有发生,以至于形成了一种仪式:

如淳曰:《汉仪注》有天地大变,天下大过,皇帝使侍中持节,乘四白马,赐上尊酒十解、牛一头,策告殃咎。使者去半道,宰相即上病,使者还,未白事,尚书以宰相不起,病闻。〔25〕

所谓“天地大变”,当然首推日食,因为“天之变莫大乎日蚀”。〔18〕这种仪式,虽然也会流于形式,但当皇帝与宰相之间有隔阂的时候,那就很实际了。例如,汉成帝时,发生一系列天变,宰相翟方进拿不准自己该如何做,这时他收到了皇帝赐给的十石酒、一头牛,于是当日就自杀了,成了“代君受过”的牺牲品。

中国古代日食观念与传统礼仪之间有着千丝万缕的联系,日食救护作为一种礼制能够在历代王朝绵延不绝,有多种因素的影响,其中主要是封建政治在起作用:既有忠君思想的羁绊,又有限制君主权势、或斥革手下群臣的需要。弄清楚这些问题,对于正确理解中国古代科学与社会之关系,将会有所裨益。