本书主要介绍了一些与水相关的科学知识,论述了水对生命的重要性和对人体健康的影响,简要介绍了水污染及其对人体健康的危害性;还介绍了目前我国饮用水的种类与特点,分析了用氯气消毒的自来水的好处和不足、纯净水的优点和缺点、优质天然矿泉水对人体的好处;介绍了作者自己改善城市自来水的一种简易方法;还介绍一些科学饮水之道、保健之方、沐浴之法和水疗之妙;还介绍了十种“常见水”在日常生活中的妙用。在我国环境污染形势异常严峻的今天,此书旨在引导人们在各自现有的条件下,自觉避害趋益。特别是少年儿童,正处在身体旺盛发育阶段,身体的抵抗能力较弱,是环境污染的最大受害者,所以该书对指导少年儿童健康成长具有特别的重要意义。
书中主要介绍了一些与水相关的科学知识,论述了水对生命的重要性和对人体健康的影响,简要介绍了水污染的和对人体健康的危害性,还介绍了目前我国饮用水的种类与特点,分析了用氯气消毒的自来水的好处和不足、纯净水的优点和缺点、优质天然矿泉水对人体的好处,介绍了我自己改善城市自来水的一种简易方法,还介绍一些科学饮水之道、保健之方、沐浴之法和水疗之妙,还介绍了十种“常见水”在日常生活中的妙用。
生命是化学反应的产物
要想明白水质的好坏是怎样影响人和动物健康的,就必须首先了解生命的本质。现代科学已经证明,生命是化学反应的产物。
关于人和万物是从哪里来的这个问题,是一个古老的话题,古人认为是万能的神创造的,所以世界各国都流传着神创造人类和万物的神话传说,如我国流传着女娲补天的传说。
后来的一些人发现了愚昧的古人对神的崇拜心理,就创造出了五花八门的宗教,每一种宗教都创造出了神创造人类和万物的动人故事。天主教的创造者耶稣和他的弟子们,描绘的上帝在伊甸园造人的那个神妙的故事曾经令很多人着迷,1809年2月12日出生在英国的施鲁斯伯里的一个少年也对这个故事着迷了,这个少年的名字叫达尔文。达尔文原先学医,但他对大自然特别好奇,因为他相信了上帝创造人类和万物的神妙的故事,所以他于1828年到剑桥大学攻读神学,但后来他了解了天主教对待哥白尼、布鲁诺、伽利略等科学家的历史,于是他感到困惑了,也对上帝造人的故事产生了怀疑,所以他1831年从剑桥大学毕业后,放弃了待遇丰厚的牧师职业,而是在他的医学老师汉斯教授的推荐下,自费参加了英国政府组织的环球考察活动,他乘坐“贝格尔号”军舰周游世界五年。他每到一地总要进行认真的考察研究,采访当地的居民,有时请他们当向导,跋山涉水,采集矿物和动植物标本,挖掘生物化石,发现了许多没有记载的新物种。他白天收集谷类岩石标本、动物化石,晚上又忙着记录收集经过。
回到英国后,又经过20年的研究,1859年11月,震惊世界的科学巨著《物种起源》终于出版了。在这部书里,达尔文旗帜鲜明地提出了“进化论”的思想,说明物种是在不断的变化之中,是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。这部著作的问世,第一次把生物学建立在完全科学的基础上,以全新的生物进化思想,推翻了“神创论”和物种不变的理论。《物种起源》是达尔文进化论的代表作,标志着进化论的正式确立。但是由于受当时科学技术水平的限制,他在《物种起源》中没有对自己提出生命的起源和本能的由来的问题进行阐述。他认为:“如果只是在某个时候,人们命中注定要解决这些问题的话,那么这些问题也是遥远的未来的任务。”
自古以来,关于生命的起源学说就有很多,但得到了现代科学实验强有力支持的就只是“化学进化说”。因为生命体是由有机物组成的,所以化学进化说认为,生命是化学反应的产物,也就是说,简单的无机物发生化学反应生成了简单的有机物,简单的有机物进一步发生化学反应生成了高分子化合物,高分子化合物进一步发生化学反应生成了简单的生命体,这些简单的生命体就是最初的生命,他具备了最简单的代谢和繁殖功能,这些就是生命属性的基本特征。虽然这种最低级的生命形式比今天最简单的微生物还要简单得多,但它们都是靠自然选择进化,成为各种各样的生命体。伟大导师恩格斯是“化学进化说”支持者,所以他在传世名著《自然辩证法》中指出:“生命是蛋白体的存在方式,这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断的新陈代谢,而这种新陈代谢一停止,生命就随之停止,结果便是蛋白质的分解。”
为了证明化学进化说,历代科学家作了辛勤的工作,取得了可喜的成就。
美国科学家米勒在1950年作了一个著名的实验。他把组成生命体的基本的碳氢化合物的分子[如甲烷(CH4)、氨(NH3)等]与水(H2O)混合在一起,灌人一个特殊的玻璃装置里,然后加热,使瓶子里的混合物不断沸腾,产生气体。气体经过一个装有两个电极的容器,容器里便连续产生电火花,就象大自然里的闪电和火山爆发。这种气体经过冷却又变成液体流回原来的装置里。经过一个星期的反复实验,然后对装置里的液体进行化学分析,结果米勒惊奇地发现装置里产生了几种氨基酸。因为这些氨基酸正是组成现代生命体的蛋白质结构中的重要成分。
米勒的实验结果引起了许多科学家们的强烈关注,他们在米勒实验的基础上不断地改进实验,结果天然蛋白质中所含的20种氨基酸全部被人工合成了。这些实验结果有力地支持了生命起源的化学进化说。所以很多科学家认为,大约在地球形成以后的10亿年到20亿年的过程中,地球上发生了一系列的化学反应,而生命就是这些化学反应的产物。
现代生物化学的研究成果使科学家们认识到,各类生命体虽然在外形上有很大的差别,但组成它们的基本物质元素和化学成分是十分相似的;虽然组成生命体的化学成分很复杂,但基本与非生命的化学反应和合成有类似的法则。于是科学家们产生了可以人工合成生命的预言。
值得中华儿女们自豪的是,人工合成生命的预言首先被我国科学家证实了。1965年9月17日,我国科学家用没有生命的简单的无机物和有机物合成了具有生理活性的牛胰岛素。这一成果为人类做出了划时代的贡献,因为这一成果向世人庄严地宣告:生命并不是什么“万能的神”创造的,而是化学反应的产物!从此,人类开始了合成生命的新纪元。
遗传基因的发现使人类掌握了杂交技术,科学家们用杂交技术成功地培育出了很多新物种。被外世人誉为“杂交水稻之父”的我国工程院院士袁隆平在这方面做出了突出贡献。他根据遗传学上的一条原理:亲缘关系较远的个体间的杂交后代,要优于亲缘关系较近的个体间的杂交后代。他经过多年的努力,终于在1973年,利用水稻的雄性不育原理,用野生稻与水稻杂交,在世界上第一个育成强优势的杂种水稻,使中国成为世界上第一个实现利用水稻杂种优势的国家。据统计,1976~1987年全国种植杂交水稻面积7107万公顷,平均每公顷增产1624.5公斤,共总产1154.5亿公斤。杂交技术有力地否定了生命的“神创说”。
遗传工程的诞生,使人类“随意”创造新物种的梦想终于变成了美好的现实。现代生物技术的发展揭开了生物遗传和变异的秘密,原来,遗传和变异是由遗传物质决定的。这种遗传物质就是脱氧核糖核酸,英文缩写为DNA。由很多的核苷酸组成的长链——DNA分子,就是基因。科学家们发现,遗传基因指挥着单个细胞完成分裂、分化,最终长成完整生命的复杂过程。遗传基因不仅决定了我们人的长相,甚至决定着我们的健康和寿命。而且不仅我们人类是这样的,无论是动物、植物、微生物,它们的遗传特性和性状表现也都是由遗传基因决定的。科学家们还发现,地球上所有的生物在细胞中都具有脱氧核糖核酸链。科学家们想,既然各种生物之间的遗传物质的化学组成是相同的,都具有DNA链,那么能不能把两种生物的两个DNA片断对接到一起,就象制作电影时连接胶片一样,创造出一种自然界中原来没有的新生物呢?1973年美国斯坦福大学的研究人员将科学家们的设想变成了现实。他们把大肠杆菌体内的两种不同质粒的DNA拼接起来,重新组合成一种杂和的质粒DNA,当把它送人大肠杆菌体后,结果它能够复制自己并表达双亲质粒的信息。这一成果标志着遗传工程的正式诞生。 P20-24
地球这个可爱的行星,经过50多亿年的演化,创造出了一个神奇的旖旎的大自然,人类和万物在这个美丽、舒适的大家园里世世代代息息繁衍。
然而,人类为了应付人口剧增带来的种种难题和满足现代文明生活更优裕的奢望,竟然以“征服者”的姿态破坏了这个美丽的大家园。目前因环境污染和生态破坏引起的酸雨危害、淡水资源危机、气候变暖、臭氧层破坏等环境问题,已经成为威胁着人类生存的重大环境问题。虽然大多数的人已经认识到了环境污染对人体的严重危害性,但由于种种原因,全球环境污染恶化的趋势并没有得到根本扭转。城市人是环境污染的主要责任者,同时又是环境污染的主要受害者。当代的绝大多数的城市人已经难以享受到清新的空气和洁净的水源。目前我国有数亿人口正在遭受着日益严重的水污染的危害!
少年时代的我自以为对某些事物很熟悉,所以有时在一些伙伴和大人面前表现出一些“狂妄”。当我上了大学以后,才逐步产生了这样一个认识:自己最熟悉的事物,常常是自己最不了解的。我对水的认识正是这样的。我是在沂蒙山区农村出生的,水是我来到这个世界上最先认识的物质(其实任何人也是这样的),因为水是我来到这个世界上最先需要的物质。我小的时候每天都要喝水,每天都用水洗手、洗脸,所以我觉得最熟悉水了。当我七岁的时候学会了游泳,所以水是我童年、少年时代一年四季最亲密的最熟悉的“玩伴”,所以有时在不会游泳的伙伴和大人面前就有点洋洋得意了。学了小学自然课本,知道水是从哪里来的了,所以有时在没有上过学的大人面前就有点沾沾自喜了。学了初中化学以后,对水有了新的认识,于是有时在没有上过初中的伙伴和大人面前就有自高自大了;学了高中化学以后,自以为真正了解水了,又因为是山村秀才了,所以有时在没上过初中的伙伴和大人面前表现出一些“狂妄”。学了大学化学之后,才知道童年、少年时代对水的认识是多么的肤浅,才为自己少年时代的“狂妄”感到十分羞愧。
我毕业于师范大学化学系,从事过中学、大学化学教学,做过环境监测和环境管理工作,对生物化学、环境学、环境化学做过较深入的探讨。我亲自查处过许多环境污染案件,对于环境污染特别是水污染对人体危害的惨景多次亲眼目睹。20世纪90年代初期,我还参加过对潍坊市的一条当时污染严重的河流的流域调查,那一幕幕惨象使我触目惊心,令我终生难以忘怀。更让我感到不安的是,善良的人民却不知道发生在他们身上的悲剧是因为水污染造成的……我认为,没学过大学化学和环境科学的人对水的认识与我童年、少年时代对水的认识差不多。水是生命的源泉,一个人一天不喝水,就会严重影响肌体的新陈代谢,而且水的质量也对人体健康产生极其重要的影响。在我国环境污染特别是水污染形势异常严峻的今天,我觉得有义务引导人们在各自现有的条件下,自觉避害趋益,所以我在我以前发表过的论文、杂文的基础上,参考有关学术著作、资料,写出了这本书。
书中主要介绍了一些与水相关的科学知识,论述了水对生命的重要性和对人体健康的影响,简要介绍了水污染的和对人体健康的危害性,还介绍了目前我国饮用水的种类与特点,分析了用氯气消毒的自来水的好处和不足、纯净水的优点和缺点、优质天然矿泉水对人体的好处,介绍了我自己改善城市自来水的一种简易方法,还介绍一些科学饮水之道、保健之方、沐浴之法和水疗之妙,还介绍了十种“常见水”在日常生活中的妙用。若本书能给您带来一点或几点益处,我将感到非常荣幸。
由于本人水平有限,若书中某些观点有不当之处,敬请有关专家和广大读者批评指正。