2004年·科學關鍵詞
作者：魯伊 來源：選摘自《三聯(lián)生活周刊》2004第1期
從某種意義上說，2003年的科學領域，災難比成功給人留下了更為深刻的印象：哥倫比亞號解體、SARS、瘋牛病、席卷全球的異常氣候、北美大斷電……以至于有科學家覺得，自己對科學認識越多，就越感到對整個世界無能為力。然而在新的一年里，我們還是看到了科學家的勇氣，看到了實事求是追求真理的科學精神。下面就是與今年的科學探索與科學爭議有關的十個關鍵詞。
航天飛機
對于人類的航空航天探索來說，2003年是個喜憂參半的年份。2月1日“哥倫比亞號”航天飛機解體。美國麻省理工學院的西奧多·帕斯托估算了一下這種危險的幾率：即使是最可靠的太空運輸工具——推進式火箭——也有將近2%的失敗率�！案鐐惐葋喬枴笔鹿收{(diào)查報告認為：在“挑戰(zhàn)者號”失事后的十多年中，航天飛機在安全性問題上并沒有實質性進步。許多體制上的問題導致航天飛機的隱患不能被及時了解和公開。在迄今為止進行的113次航天飛機飛行中，每一次宇航員都面臨著可能被奪去生命的危險。
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就在中國也加入了載人航天隊伍的同時，美國宇航局正在加緊內(nèi)部改組和對航天飛機設計上的改進，而國際空間站也不可能讓航天飛機一直處于休息狀態(tài)。對于現(xiàn)存的航天飛機來說，“亞特蘭蒂斯號”已確定將于2004年9月12日到10月10日間執(zhí)行飛行任務，“發(fā)現(xiàn)號”亦將在2004年11月15日到11月22日之間升空。
藥丸的禍福
只有生病才需要服藥，這已經(jīng)成了老黃歷。以輝瑞制藥那著名的藍色藥丸為代表，一種新的藥物觀已經(jīng)形成。2003年6月，倫敦大學沃弗遜預防藥物研究所的尼古拉斯提出了多效藥丸的概念——這是一種混合了一份他汀類降低膽固醇藥物、三種不同的降血壓藥物、一份有助于防止血栓形成的阿司匹林和一份有降低心臟病發(fā)病危險的葉酸制成的藥丸。尼古拉斯推薦年齡超過55歲的人都要每日服用這種多效藥丸，不管他是否出現(xiàn)過心臟病癥狀。
另一項曾被譽為百年來最重要的醫(yī)學進步的療法卻在2003年遭到挑戰(zhàn)。十幾年來，絕經(jīng)期婦女都被醫(yī)生推薦服用雌性激素藥丸，以減少更年期癥狀。然而美國國立衛(wèi)生研究院的研究結果顯示，這是個天大的錯誤。雌性激素補充療法會增加女性中風、血管栓塞、心臟病發(fā)作、癡呆和患惡性乳腺癌的幾率。研究結果公布后，美國服用雌性激素藥丸的女性從1500萬減少到了900萬。雌性激素補充療法的故事讓人們有理由懷疑：我們是不是真的需要吃那么多藥？那些聲稱會讓我們的生活變得更舒適的藥丸，究竟是現(xiàn)代醫(yī)藥科學的福音，還是藥廠和醫(yī)生們有意無意的陰謀？
, 百拇醫(yī)藥
物種大滅絕
根據(jù)化石記錄，地球共發(fā)生過五次大規(guī)模的生物滅絕。然而正如密歇根大學古生物學家凱瑟琳·巴芝莉所指出的那樣，人類也許正在親手制造第六次大滅絕。2003年世界自然保護聯(lián)盟(簡稱IUCN)宣布，瀕臨滅絕的物種已達到12259種。此外762種植物和動物已經(jīng)滅絕，58種動植物僅存活在人工培育的環(huán)境中。據(jù)杜克大學和密蘇里植物園兩位研究人員統(tǒng)計，目前全世界有滅絕危險的植物約占現(xiàn)有植物的22%到47%。而以往預測的數(shù)字只是13%。
島嶼生物多樣性被破壞就是一個嚴重問題，由于人類有意無意地將新物種帶入以往相對與世隔絕的島嶼，一些獨有的植物和動物的處境正變得越來越危險。大型動物的日子也不好過，由于城市擴張，農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的增長，動物的生活空間日益減少。在海洋，57種鯊魚和地中海短吻海豚的境況岌岌可危。有諷刺意味的是，致力于保護生物多樣性的生物學家們的工作仿佛陷入了一個怪圈。他們做的工作越多，發(fā)現(xiàn)瀕臨滅絕的物種就越多。2004年全世界投入到生物多樣性保護上的資金有望大幅度增長，但可能我們聽到的卻是更壞的消息。
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干細胞與克隆
2003年初世界上最熱鬧的事是克隆援助公司的所謂克隆嬰兒的出生。在干細胞研究者的圈子里，幾乎已沒有人懷疑，在世界某一角落，這年已經(jīng)有克隆嬰兒誕生于世。
有研究人員把克隆比作一種手藝活。除了不斷挑戰(zhàn)人們接受的底線，從技術上講它已經(jīng)沒有什么更新鮮的東西。干細胞研究卻不一樣，2003年研究人員已經(jīng)證實，使用干細胞能夠誘導出多種可供移植的人體器官和組織，并為治療癌癥、帕金森癥等痼疾帶來了希望。5月份日本科學家用干細胞在體外誘導出精子的消息傳出后，12月用一只不育的雄性老鼠冷凍精子干細胞誘導出的精子成功地讓雌性老鼠產(chǎn)下了后代。對于患有不育癥的男性，未來這似乎會成為比試管嬰兒更好的選擇。雖然各國法案寬嚴不一，但在對待干細胞研究的問題上，人們正變得越來越寬容。
火星探測
火星的上空從來沒有哪一年能像2003年這樣熱鬧。但科學家們對火星還有更多的興趣，它們將分三步完成�；鹦莻刹燔壍里w行器預計在2005年8月發(fā)射，2006年3月抵達火星。代號為“鳳凰”的火星偵察兵計劃將于2007年實施，以探索火星北極點附近的冰層。另外，火星科學實驗室最早將在2009年開始對火星表面進行采樣工作。在未來，科學家們還試圖考察火星的大氣，鉆透火星地表深入地層深處尋找生命，并將火星巖、火星土壤及火星大氣的樣本帶回地球。在這一切都做到后，或許人類就要登上這顆紅色的星球了。
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生命的起源
2003年，古生物學家在埃塞俄比亞一個叫赫托的村子里，發(fā)現(xiàn)了三個生活在16萬年前的智人頭骨化石。倫敦自然歷史博物館的古人類學家克里斯·斯特林格指出，頭骨的形態(tài)足以證明赫托頭骨屬于迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的智人。赫托頭骨最重要的意義在于它給“走出非洲”的猜想以有力支持。這種猜想認為：智人是15萬到20萬年前在非洲出現(xiàn)的一種新人種，他們隨后取代了以往的原始人群，并走向世界各大洲。不過人類最早是如何來到各大洲的，還需要更多的證據(jù)才能作出判斷。
在人類以前，地球上還生活著其他的物種。2003年中生代晚期生物研究的榮譽屬于中國。一月份徐星在《自然》雜志發(fā)表了對“顧氏小盜龍”化石的研究論文。這種生活在距今1.3億年前早白堊紀的恐龍，前肢和后肢上都有羽毛，它是陸生恐龍進化為鳥類的中間產(chǎn)物。年底羅哲西又在《科學》雜志發(fā)表了關于有袋類動物祖先“中華袋獸”的論文。目前仍有多篇關于遼西熱河生物群的論文在審查中，2004年熱河生物群仍是全世界古生物學界關注的焦點之一。
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可怕的病毒
2003年春天，SARS在極短時間內(nèi)將恐懼散布至世界各地。與之相對照的是美國疾病控制中心統(tǒng)計的另一組數(shù)字。僅在美國，2003年就報告了8912例西尼羅河病毒感染者，有211人死亡。然而西尼羅河病毒并沒有形成全球性的恐慌。對病毒的恐懼很大程度上取決于公眾對它的了解和認知的程度。除了SARS和西尼羅河病毒，瘋牛病是2003年的另一個熱點。截止到2003年12月1日，全世界共報告了153例瘋牛病，其中143例發(fā)生在英國。美國一向以自己的牲畜喂飼方法而驕傲，但事實是面對病毒，多謹慎都不為過。在非洲，許多國家的平均人口壽命因為艾滋病的瘋狂肆虐降低幾十歲。不過值得欣慰的是，或許是吸取了SARS蔓延的教訓，一些國家加大了對艾滋病毒和疫苗研究的投入，這會在2004年后陸續(xù)看到成效。
轉基因食品
2003年轉基因作物的陣營中增加了許多新面孔。日本研究人員培植出低咖啡因含量的轉基因咖啡豆，印度科學家培植出蛋白質含量高出普通土豆的轉基因土豆。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界有12個國家超過一億英畝的田地種植著轉基因作物。在美國超級市場出售的食物，約有60%含有轉基因成分。然而在歐洲，關于轉基因食品的戰(zhàn)爭仍愈演愈烈。
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去年StarLink公司生產(chǎn)的轉基因玉米因可能導致過敏，只準用于制造動物飼料。而英國政府公布了經(jīng)長達四年的轉基因作物實驗的最終結果，數(shù)據(jù)顯示，轉基因作物——主要是轉基因油菜籽、甜菜和玉米，對周圍的環(huán)境和野生動植物都有相當?shù)奈：�。好在到目前為止各項研究都顯示，轉基因作物可能給人體帶來的危害是微乎其微的，美國為此發(fā)出了轉基因食品安全的建議。
基因研究
2003年是發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結構50周年，人類基因組近乎完整的草圖問世。目前科學家們已經(jīng)找出了與抑郁癥、精神分裂等疾病相關的基因。包括輝瑞在內(nèi)的許多制藥公司開始與從事基因組測序的研究機構攜手，試圖把基因藥物變成新的盈利點。
不過劍橋大學的遺傳學家彼得·佛斯特卻潑了盆冷水。他說，即使是將DNA序列很適當?shù)剞D錄下來，想要破解人類的基因組也是非常困難的事。他指出，在發(fā)表的多項關于人類線粒體DNA測序的研究中，錯誤幾乎占到60%到70%。對基因的研究總是能讓我們知道一些有趣的事情，比如男性和女性DNA的差別甚至大于同一性別的人類和黑猩猩間DNA的差別。比如從男性Y染色體的測序結果看來，由于它特有的缺陷，男性可能將會最終消失。不過基因組圖譜也顯示，現(xiàn)存的人類遺傳聯(lián)系非常緊密，天下一家并不只是美好的愿望而已。
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氣候問題
2003年的全球氣候充滿了太多的變化。北半球春天即將來臨時，許多國家卻發(fā)出了嚴寒警報；整個夏天熱浪席卷歐洲大地，連阿爾卑斯山的雪都在融化。全球變暖已不再是危言聳聽。
美國馬里蘭大學氣象學家認為，土地使用方式也是導致全球變暖的原因之一。由于城市化和農(nóng)業(yè)耕作方式的改變，平均每個世紀地表溫度會因此上升0.27攝氏度。哥倫比亞大學和戈達德太空研究所的學者最近撰文指出，從1880年以來，煤煙至少要承擔全球溫度升高25%的責任，并部分導致了北半球的早春、北極冰層融化和冰川縮小。現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)：溫室氣體、煙塵和土地使用方式成為全球變暖問題的三大要素。全球變暖的后果怎樣？也許不僅是水淹威尼斯或淹了太平洋上的小島那么簡單。阿爾伯塔大學的生物學家最近發(fā)現(xiàn)，生活在北美地區(qū)的紅松鼠的基因已經(jīng)因全球變暖而產(chǎn)生變異。因為春季溫度增加和食物供應的豐富，在過去10年中，這種紅松鼠的繁殖期延長了18天，平均每一代延長6天。, http://www.www.srpcoatings.com
從某種意義上說，2003年的科學領域，災難比成功給人留下了更為深刻的印象：哥倫比亞號解體、SARS、瘋牛病、席卷全球的異常氣候、北美大斷電……以至于有科學家覺得，自己對科學認識越多，就越感到對整個世界無能為力。然而在新的一年里，我們還是看到了科學家的勇氣，看到了實事求是追求真理的科學精神。下面就是與今年的科學探索與科學爭議有關的十個關鍵詞。
航天飛機
對于人類的航空航天探索來說，2003年是個喜憂參半的年份。2月1日“哥倫比亞號”航天飛機解體。美國麻省理工學院的西奧多·帕斯托估算了一下這種危險的幾率：即使是最可靠的太空運輸工具——推進式火箭——也有將近2%的失敗率�！案鐐惐葋喬枴笔鹿收{(diào)查報告認為：在“挑戰(zhàn)者號”失事后的十多年中，航天飛機在安全性問題上并沒有實質性進步。許多體制上的問題導致航天飛機的隱患不能被及時了解和公開。在迄今為止進行的113次航天飛機飛行中，每一次宇航員都面臨著可能被奪去生命的危險。
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就在中國也加入了載人航天隊伍的同時，美國宇航局正在加緊內(nèi)部改組和對航天飛機設計上的改進，而國際空間站也不可能讓航天飛機一直處于休息狀態(tài)。對于現(xiàn)存的航天飛機來說，“亞特蘭蒂斯號”已確定將于2004年9月12日到10月10日間執(zhí)行飛行任務，“發(fā)現(xiàn)號”亦將在2004年11月15日到11月22日之間升空。
藥丸的禍福
只有生病才需要服藥，這已經(jīng)成了老黃歷。以輝瑞制藥那著名的藍色藥丸為代表，一種新的藥物觀已經(jīng)形成。2003年6月，倫敦大學沃弗遜預防藥物研究所的尼古拉斯提出了多效藥丸的概念——這是一種混合了一份他汀類降低膽固醇藥物、三種不同的降血壓藥物、一份有助于防止血栓形成的阿司匹林和一份有降低心臟病發(fā)病危險的葉酸制成的藥丸。尼古拉斯推薦年齡超過55歲的人都要每日服用這種多效藥丸，不管他是否出現(xiàn)過心臟病癥狀。
另一項曾被譽為百年來最重要的醫(yī)學進步的療法卻在2003年遭到挑戰(zhàn)。十幾年來，絕經(jīng)期婦女都被醫(yī)生推薦服用雌性激素藥丸，以減少更年期癥狀。然而美國國立衛(wèi)生研究院的研究結果顯示，這是個天大的錯誤。雌性激素補充療法會增加女性中風、血管栓塞、心臟病發(fā)作、癡呆和患惡性乳腺癌的幾率。研究結果公布后，美國服用雌性激素藥丸的女性從1500萬減少到了900萬。雌性激素補充療法的故事讓人們有理由懷疑：我們是不是真的需要吃那么多藥？那些聲稱會讓我們的生活變得更舒適的藥丸，究竟是現(xiàn)代醫(yī)藥科學的福音，還是藥廠和醫(yī)生們有意無意的陰謀？
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物種大滅絕
根據(jù)化石記錄，地球共發(fā)生過五次大規(guī)模的生物滅絕。然而正如密歇根大學古生物學家凱瑟琳·巴芝莉所指出的那樣，人類也許正在親手制造第六次大滅絕。2003年世界自然保護聯(lián)盟(簡稱IUCN)宣布，瀕臨滅絕的物種已達到12259種。此外762種植物和動物已經(jīng)滅絕，58種動植物僅存活在人工培育的環(huán)境中。據(jù)杜克大學和密蘇里植物園兩位研究人員統(tǒng)計，目前全世界有滅絕危險的植物約占現(xiàn)有植物的22%到47%。而以往預測的數(shù)字只是13%。
島嶼生物多樣性被破壞就是一個嚴重問題，由于人類有意無意地將新物種帶入以往相對與世隔絕的島嶼，一些獨有的植物和動物的處境正變得越來越危險。大型動物的日子也不好過，由于城市擴張，農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的增長，動物的生活空間日益減少。在海洋，57種鯊魚和地中海短吻海豚的境況岌岌可危。有諷刺意味的是，致力于保護生物多樣性的生物學家們的工作仿佛陷入了一個怪圈。他們做的工作越多，發(fā)現(xiàn)瀕臨滅絕的物種就越多。2004年全世界投入到生物多樣性保護上的資金有望大幅度增長，但可能我們聽到的卻是更壞的消息。
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干細胞與克隆
2003年初世界上最熱鬧的事是克隆援助公司的所謂克隆嬰兒的出生。在干細胞研究者的圈子里，幾乎已沒有人懷疑，在世界某一角落，這年已經(jīng)有克隆嬰兒誕生于世。
有研究人員把克隆比作一種手藝活。除了不斷挑戰(zhàn)人們接受的底線，從技術上講它已經(jīng)沒有什么更新鮮的東西。干細胞研究卻不一樣，2003年研究人員已經(jīng)證實，使用干細胞能夠誘導出多種可供移植的人體器官和組織，并為治療癌癥、帕金森癥等痼疾帶來了希望。5月份日本科學家用干細胞在體外誘導出精子的消息傳出后，12月用一只不育的雄性老鼠冷凍精子干細胞誘導出的精子成功地讓雌性老鼠產(chǎn)下了后代。對于患有不育癥的男性，未來這似乎會成為比試管嬰兒更好的選擇。雖然各國法案寬嚴不一，但在對待干細胞研究的問題上，人們正變得越來越寬容。
火星探測
火星的上空從來沒有哪一年能像2003年這樣熱鬧。但科學家們對火星還有更多的興趣，它們將分三步完成�；鹦莻刹燔壍里w行器預計在2005年8月發(fā)射，2006年3月抵達火星。代號為“鳳凰”的火星偵察兵計劃將于2007年實施，以探索火星北極點附近的冰層。另外，火星科學實驗室最早將在2009年開始對火星表面進行采樣工作。在未來，科學家們還試圖考察火星的大氣，鉆透火星地表深入地層深處尋找生命，并將火星巖、火星土壤及火星大氣的樣本帶回地球。在這一切都做到后，或許人類就要登上這顆紅色的星球了。
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生命的起源
2003年，古生物學家在埃塞俄比亞一個叫赫托的村子里，發(fā)現(xiàn)了三個生活在16萬年前的智人頭骨化石。倫敦自然歷史博物館的古人類學家克里斯·斯特林格指出，頭骨的形態(tài)足以證明赫托頭骨屬于迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的智人。赫托頭骨最重要的意義在于它給“走出非洲”的猜想以有力支持。這種猜想認為：智人是15萬到20萬年前在非洲出現(xiàn)的一種新人種，他們隨后取代了以往的原始人群，并走向世界各大洲。不過人類最早是如何來到各大洲的，還需要更多的證據(jù)才能作出判斷。
在人類以前，地球上還生活著其他的物種。2003年中生代晚期生物研究的榮譽屬于中國。一月份徐星在《自然》雜志發(fā)表了對“顧氏小盜龍”化石的研究論文。這種生活在距今1.3億年前早白堊紀的恐龍，前肢和后肢上都有羽毛，它是陸生恐龍進化為鳥類的中間產(chǎn)物。年底羅哲西又在《科學》雜志發(fā)表了關于有袋類動物祖先“中華袋獸”的論文。目前仍有多篇關于遼西熱河生物群的論文在審查中，2004年熱河生物群仍是全世界古生物學界關注的焦點之一。
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可怕的病毒
2003年春天，SARS在極短時間內(nèi)將恐懼散布至世界各地。與之相對照的是美國疾病控制中心統(tǒng)計的另一組數(shù)字。僅在美國，2003年就報告了8912例西尼羅河病毒感染者，有211人死亡。然而西尼羅河病毒并沒有形成全球性的恐慌。對病毒的恐懼很大程度上取決于公眾對它的了解和認知的程度。除了SARS和西尼羅河病毒，瘋牛病是2003年的另一個熱點。截止到2003年12月1日，全世界共報告了153例瘋牛病，其中143例發(fā)生在英國。美國一向以自己的牲畜喂飼方法而驕傲，但事實是面對病毒，多謹慎都不為過。在非洲，許多國家的平均人口壽命因為艾滋病的瘋狂肆虐降低幾十歲。不過值得欣慰的是，或許是吸取了SARS蔓延的教訓，一些國家加大了對艾滋病毒和疫苗研究的投入，這會在2004年后陸續(xù)看到成效。
轉基因食品
2003年轉基因作物的陣營中增加了許多新面孔。日本研究人員培植出低咖啡因含量的轉基因咖啡豆，印度科學家培植出蛋白質含量高出普通土豆的轉基因土豆。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界有12個國家超過一億英畝的田地種植著轉基因作物。在美國超級市場出售的食物，約有60%含有轉基因成分。然而在歐洲，關于轉基因食品的戰(zhàn)爭仍愈演愈烈。
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去年StarLink公司生產(chǎn)的轉基因玉米因可能導致過敏，只準用于制造動物飼料。而英國政府公布了經(jīng)長達四年的轉基因作物實驗的最終結果，數(shù)據(jù)顯示，轉基因作物——主要是轉基因油菜籽、甜菜和玉米，對周圍的環(huán)境和野生動植物都有相當?shù)奈：�。好在到目前為止各項研究都顯示，轉基因作物可能給人體帶來的危害是微乎其微的，美國為此發(fā)出了轉基因食品安全的建議。
基因研究
2003年是發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結構50周年，人類基因組近乎完整的草圖問世。目前科學家們已經(jīng)找出了與抑郁癥、精神分裂等疾病相關的基因。包括輝瑞在內(nèi)的許多制藥公司開始與從事基因組測序的研究機構攜手，試圖把基因藥物變成新的盈利點。
不過劍橋大學的遺傳學家彼得·佛斯特卻潑了盆冷水。他說，即使是將DNA序列很適當?shù)剞D錄下來，想要破解人類的基因組也是非常困難的事。他指出，在發(fā)表的多項關于人類線粒體DNA測序的研究中，錯誤幾乎占到60%到70%。對基因的研究總是能讓我們知道一些有趣的事情，比如男性和女性DNA的差別甚至大于同一性別的人類和黑猩猩間DNA的差別。比如從男性Y染色體的測序結果看來，由于它特有的缺陷，男性可能將會最終消失。不過基因組圖譜也顯示，現(xiàn)存的人類遺傳聯(lián)系非常緊密，天下一家并不只是美好的愿望而已。
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氣候問題
2003年的全球氣候充滿了太多的變化。北半球春天即將來臨時，許多國家卻發(fā)出了嚴寒警報；整個夏天熱浪席卷歐洲大地，連阿爾卑斯山的雪都在融化。全球變暖已不再是危言聳聽。
美國馬里蘭大學氣象學家認為，土地使用方式也是導致全球變暖的原因之一。由于城市化和農(nóng)業(yè)耕作方式的改變，平均每個世紀地表溫度會因此上升0.27攝氏度。哥倫比亞大學和戈達德太空研究所的學者最近撰文指出，從1880年以來，煤煙至少要承擔全球溫度升高25%的責任，并部分導致了北半球的早春、北極冰層融化和冰川縮小。現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)：溫室氣體、煙塵和土地使用方式成為全球變暖問題的三大要素。全球變暖的后果怎樣？也許不僅是水淹威尼斯或淹了太平洋上的小島那么簡單。阿爾伯塔大學的生物學家最近發(fā)現(xiàn)，生活在北美地區(qū)的紅松鼠的基因已經(jīng)因全球變暖而產(chǎn)生變異。因為春季溫度增加和食物供應的豐富，在過去10年中，這種紅松鼠的繁殖期延長了18天，平均每一代延長6天。, http://www.www.srpcoatings.com
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