小话筒探知大科学

孙宝国

中国工程院院士、食品和添加剂专家

 孙院士，您好！请问是什么契机或事件促使您选择学习食品和食品安全这方面知识的？

在我读书期间，我学习的是应用化学，这为我在2005年转到食品领域打下了坚实的基础。食品领域是一个更广阔的天地，让我“乐不思蜀”。所以，对于青少年来说，学习基础知识是很重要的。

 现在网络上关于食品安全方面的传言，您觉得有多少是谣言？

这方面我们没有做过详细统计。但我认为，网上的信息不能轻信，也不能不信，我们不能人云亦云，要始终保持辩证思维和批判思维，通过资料收集和知识判断，得到一个较为正确的结论。

 孙院士，现在好多零食的配料表一半都是食品添加剂，我们在选购时是不是要格外重视？

传说西汉淮南王刘安发明了卤水点豆腐，卤水的主要成分是氧化镁，卤水就是古代的食品添加剂。现代以来，从食品安全管理的角度，我们把卤水叫食品凝固剂。2月8日，新版《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》正式实施。我们要以更科学的方式认识食品添加剂，要了解使用食品添加剂的初衷，是为了提升食品质量，保障食品安全。

享受美味，这是人的天性。学生喜欢吃零食，其实很多成年人也喜欢吃零食，但是我们老祖宗有一句话叫作美食不可多用。零食也好、主食也好，都要适量，并且要根据自己的具体情况。没有垃圾食品，只有垃圾吃法。

 孙院士，您能不能概述一下我国香辛料的发展历史，以及您研究合成出的高价值香料030和719呢？

我认为，人类使用香料的历史和人类文明史同样悠久。我们国家香料的历史也非常悠久，最早我们使用一些天然的香料，如花椒、八角、桂皮，但从食品安全管理的角度来讲，这些香料没有被归到食品添加剂中。

我研究并合成了两种香料——030（2-甲基-3-巯基呋喃）和化学式为甲基（2-甲基-3-呋喃基）二硫醚的719，这两种香料最早都是在炖肉中发现的，它们风味独特、非常逼真，是肉香味的关键来源，白酒中也发现了030和719。谈到719，1994年的时候，美国卖给我们的价格为1千克16万元，比030还贵，但我们研发出来时，它每千克成本不到800元，使用这种香料的成本大大降低了。

 我们刚刚发现走廊和实验室里，都摆了酒瓶子，我们也知道您对酒也很有研究，您能不能详细谈一下？

提到酒，我和大家分享几个观点。我国的酒类发展大致是从米酒到黄酒，再到白酒这样一个顺序。从历史发展角度，中国米酒可追溯到9000～1万年前，到大约7000年前，我国酿酒技术比较发达，就有了黄酒，继而是白酒，黄酒和白酒都是我们的国酒。我们主要研究白酒和黄酒，白酒只有我国在生产。

 您觉得我们青少年应具有什么样的科学素养和科学精神，才能适应未来的新趋势和新变化？

作为青少年，首先要把基础打牢，其次还要培养自己的兴趣，上大学之后无论是学习哪个专业都要把专业知识学扎实。一个人的一生中很难做到学什么就干什么，也很难做到喜欢什么就干什么。在不同的阶段，人可能会做出不同的选择。因此，我们还要培养坚韧不拔的毅力，遇到问题要努力去解决，哪里跌倒了就在哪里爬起来。

我希望所有的青少年都能够努力学习，长知识、长本领，承担起中华民族伟大复兴的历史使命。

朱进

北京天文馆原馆长、研究员

 朱老师，您好！在地球形成后的几十亿年中，发生过多次小天体撞地球事件，其中也有不少给人类造成了损失，请问这是如何发生的呢？

各大行星及其他小天体均在各自轨道上环绕太阳运行，若行星间的轨道存在交点，当它们运行到交点位置时，便可能发生碰撞。从数十亿年的时间尺度来看，撞击事件已发生多次。事实上，地球每年都会遭受直径一二十米的较小天体撞击。这类小天体在进入地球大气层时，会发生碎裂等现象，部分残骸可能会落至地表，通常被称为陨石。陨石是天文学领域极为珍贵的研究样品。

 您刚刚提及，若直径达十几千米级的小天体撞击地球，极有可能导致80%的物种灭绝。我有两个问题向您请教，其一，若此类事件发生，人类该如何应对？其二，剩余20%的物种如何存活？

直径为一二十千米的小天体撞击事件，对地球影响相对有限。大部分小天体在到达地球之前，就会爆炸、碎裂。

一部分小天体接触地球后，会撞击出直径达100多千米的陨石坑。撞击处不仅会发生森林火灾等恶劣情况，还会形成一层类似尘埃带的物质，将地球包裹。在此期间，无法进行光合作用的植物会受到影响，进而影响食草动物，导致食物链被破坏，生态系统紊乱。最后存活下来的20%的物种，或许是原本就生活在极端环境中的微小物种。

小行星防御是世界各国共同开展的工作。若要阻止小天体撞击地球事件发生，首先需做好观测工作。截至目前，约95%以上直径超过1千米的小行星已被发现。

 许多人认为月球是由地球遭受的一次巨大天体撞击形成的，您对此观点有何看法？

关于月球形成一直存在不同看法。目前，普遍认可的说法是，在太阳系形成早期，有一个类似火星大小的天体撞击了地球，其部分物质与地球部分物质不断演化，最终形成了月球。

 地球有月球1颗天然卫星，火星有2颗天然卫星，木星有数十颗天然卫星，请问卫星是如何形成的？

由月球起源来推演其他行星的卫星的起源，是个很有趣的问题。一般而言，卫星由撞击形成的可能性较小。以太阳系中行星里面质量最大的木星为例，目前已发现木星有70多颗卫星，但最初仅发现4颗，即距离它较近、体积较大的伽利略卫星及其他卫星。我个人认为，这些卫星的形成和木星的形成及引力有关，而距离较远的卫星，有可能是木星在后期俘获的。

 您在研究过程中有没有遇到什么特别棘手的问题呢？

对我们而言，希望能发现一些比较特殊且有趣的小天体。我曾在国家天文台工作，从事小行星领域的研究。

约30年前，我参与过一个小行星搜寻项目，当时，项目组进行了约4年的小行星观测，发现了约2700颗小行星，其中获得永久编号的有1000多颗。但在这些小行星中只有5颗是近地小行星，而5颗里约有2颗是潜在危险小行星，它们体积较大，轨道与地球轨道距离较为接近。由于观测所用望远镜口径固定，我们总期待在观测中使用更先进的探测器，并遇到更适宜的天气条件，这需要努力与运气共同发挥作用。

 您对我们青少年有什么寄语吗？

希望青少年能够努力学习，在未来，可以投入更多时间仰望星空，多多关心我们的宇宙。

王康

中国科学院植物研究所博士

国家植物园科普馆馆长 

 王老师，您好！我们知道，生物分类方式遵循界门纲目科属种的规则，它们的依据是什么呢？因为我发现很多明明基因上关系很近的植物，长得却“判若两人”。

界门纲目科属种是生物分类当中不同大小、不同等级的分类单位，我们依靠物种之间的差异去区分它们，这也是人类认识世界的基本方法之一。

你说到有的物种亲缘关系很近，但长得特别不像，可能是因为这些植物生长在环境差异巨大的地区，因此在长期进化的过程中，为了适应自然，它们的“身材”“皮肤”都出现了较大差异。还有另外一种情况，有的植物亲缘关系很远，长得却很像，这是因为在自然界中，如果有物种生活在同一个生态条件下，例如干旱，为了耐旱，你会发现大家的叶子都会很小，身上很坚硬，可能会长着刺或出现其他现象，它们长得就会很接近。

 我看到一种说法，植物之间可以交流，但我发现植物身上并没有发声器官，那它们是怎么进行交流的呢？

按目前的科学研究成果来讲，植物的交流方式大概有几种：声音，它们其实会发出声波，人类听不到，但仪器可以检测出来；激素类传播，相关领域研究人员发现，植物根部有很多不同的化学物质，这很有可能是它们用于交流最重要的结构，人们很难看到，因为这一切都在土壤中。

在这个世界上，用大脑进行交流可能是一个“非主流”的事情，很多微生物、真菌之间都有自己的交流方式。如果你简单地认为在地球上拥有大脑或某种器官才可以交流，那么这个认知就有点局限了。

很多人都很关心中医文化。我们有什么高新技术可以保护珍稀的中草药吗？

植物在地球上的历史远比人类要长。随着人类的人口增加、活动范围扩大和对自然资源获取程度的加剧，野生植物就有可能遭到破坏，但随着科学技术的发展，这种现象又会越来越少。

对植物学家或植物工作者来说，也有很多先进的方法。例如，可以通过GPS、无人机等技术了解植物的数量和分布区域，可以通过卫星去观察庄稼长势、森林是否被破坏等，还可以通过现代科学设备去模拟植物受损的情况和恢复的方法。保护濒危植物的技术会越来越深入，应用前景也会越来越广阔。

 研究濒危植物对我们现在的生活有什么好处呢？

例如，野生水稻对粮食作物培育工作是很重要的，每次要培育新的水稻品种时——比如抗旱、抗寒、耐高温、耐除草剂水稻等，我们就需要去野生水稻身上寻找这种基因。保护野生植物，就是保护这些经过上千万、上亿年演化出来的优良基因。今天你看到的许多农作物，都是获取那些野生的、濒危的植物的基因演化出来的。

 我们很多青少年都有关于植物的美好回忆，比如我曾经拿着放大镜在学校的小花园里观察它们，或许这是一个植物学的启蒙。如果我们想要在这方面再进一步的话，您是否有什么建议？

其实我们人类离植物真的没有那么近，或许我们能花更多时间、更近距离地接触动物，但很少有人会去摸一摸、闻一闻植物。如果你对植物感兴趣，就去观察校园里的、市面上的，甚至山林当中的植物，花一定时间去了解它们。它们的多样性非常强烈，为什么这些叶子、那些果实会长成这样？多看、多了解，多做一些实验，多种植一些植物，可能会让你的学习和生活很快乐。

科学小记者：肖郭屹卉、邓博今、麦馨予、张元帛

我们见证了知识的传承与灵感的碰撞，今天的对话或许就是明天科技创新与发现的起点，愿科学之光照耀每一个青少年的成长之路。

（责任编辑 /王佳璇 牛一名  美术编辑 / 周游）