植物學/導論討論
本頁進一步討論了**第1章 導論**中提出的問題。請記住,有些問題旨在引發思考,可能存在多個“正確”答案。鼓勵使用者在此擴充套件討論。
1-1. Do you think the scientific method is something only a scientist would use?
科學方法是一種被教授的東西,所以我們可能會質疑它究竟有多自然或直觀。想想你小時候是如何發現有趣或困難問題的答案的。你可能首先會尋求專家的意見(比如你爸爸,對吧?)。這也是科學家使用的第一步。科學家學會向那些提出過類似問題並找到至少部分答案的人尋求專業知識。這不需要聯絡其他科學家;更常見的是熟悉該主題的文獻(書面和已出版的記錄)。科學家很少在沒有首先從已發表的資料中學習他們所能瞭解的一切的情況下制定假設。實際上,他們學會了如何將他們的問題放在對該主題的知識的最前沿。科學中需要解答的問題如此之多,沒有人願意浪費大量精力去提出和解答已經解決的謎團。當然,學習是不同的。從書籍、期刊和其他來源中提出問題並尋求答案是學習的第一步的有效方法,也是你和任何科學家都會有的共同點。
制定一個合適的問題或假設可能是最困難的一步。請記住,假設並不是一個問題,而是一個答案。問題是對某事的疑問;假設是對該問題的可測試答案。它不是唯一答案,而是一個合理的答案,以這樣一種方式提出,可以進行實驗來確定其有效性。你可能會看到這一步被稱為進行猜測;但請記住,在完成上面描述的步驟——學習關於該主題的所有已寫內容——之後,科學家就可以做出相當好的猜測。這一步對科學家來說可能很困難,因為他們必須心中有一個或多個實驗來驗證假設。對於你來說,這一步可能同樣困難,因為在調查之前回答問題可能感覺很奇怪。科學方法中包含假設步驟是為了促進智力誠實,並使其他人能夠更好地理解科學家的推理,以便在審查所做的事情以及如何得出結論時進行審查。比較以下情況
- 技術人員拆彈時透過無線電進行的對話–
- 好的。我已經拿出了裝置。定時器上有兩根黑線和一根紅線。讓我試試這個...<BOOM>!
- 好的。我已經拿出了裝置。定時器上有兩根黑線和一根紅線。
- 我認為紅線控制著引爆(假設:完整的紅線是引爆所必需的)
- 我要剪斷紅線(測試假設)
- 哎呀 <BOOM>
在沒有從這位技術人員那裡獲得更多報告的情況下,只有第二個程式為下一個面對第二個類似炸彈的技術人員提供了任何資訊。他至少知道不應該做什麼!還要注意,假設是可證偽的。測試證明了完整的紅線是引爆所必需的還是不需要的(顯然它控制著未引爆狀態)。如果這樣提出假設:紅線發揮著作用,則無法證明是錯誤的;你能設計出什麼測試來令人滿意地證明它沒有作用?它實際上可能沒有作用(在上面的例子中沒有),但透過測試所有可能的用途來消除所有用途是一種不可取的方法。
1-3. When you catch a cold a virus has infected your body.
Why do you think there is reason to question whether the virus is living or not?
After all, if you took some ricinin (a plant poison), you would get very sick,
but no one would suggest the toxin were alive or that the plant had entered your body.
蓖麻毒蛋白是一種生物鹼,與蓖麻毒蛋白(一種植物蛋白)一起構成了蓖麻子(Ricinus communis)植物種子中發現的劇毒物質。如果你吃了幾粒生種子,你會感到噁心、嘔吐、胃痛、血便、頭痛、冷汗、嗜睡、迷失方向、發燒、呼吸困難、癲癇發作,以及可能昏迷和死亡。雖然病毒可以透過多種方式進入你的身體,但最常見的方式是你在感染者附近時吸入病毒顆粒。這種暴露的結果可能與蓖麻毒蛋白攝入的結果大致相同,具體取決於病毒型別和你身體對“感染”的適當反應能力。或者,你“感染”的可能是霍亂——霍亂弧菌。這些細菌通常透過不衛生的汙水汙染的飲用水攝入。同樣,你可能會出現許多相同的症狀,包括非常令人不快的死亡部分。這裡要說明的是,要考慮這些問題中哪些是來自另一個生物體的“攻擊”,哪些僅僅代表你活著的身體被非生物化學物質毒害。你不能用產生的症狀作為指示,因為......;好吧,因為它們只是症狀:你的身體對化學或生物攻擊反應時的感受。
在蓖麻毒蛋白的情況下,這種蛋白質抑制體內細胞的蛋白質合成。導致器官損傷。霍亂弧菌在體內會產生一種化學物質,導致腸道內壁的液體和鹽分流失。由此產生的腹瀉使細菌能夠在不衛生的條件下傳播到其他人,並可能導致脫水死亡(無法保留水分)。因此,非生物化學物質和生物細菌都會透過對我們身體機能的毒性導致疾病。
你應該認識到由生物體引起的疾病和由非生物但有毒的化學物質引起的疾病之間一個相當顯著的差異。在後一種情況下,我們的症狀的嚴重程度將很大程度上取決於我們攝入的毒素劑量。會有這麼多化學物質進入身體,並且損傷應該與該數量成比例。在細菌的情況下,需要攝入大約一百萬個細胞才能導致感染,但一旦建立起來,活的有機體就是一個微小的工廠,它會產生毒素並複製更多相同的工廠(更多細胞),而這些工廠本身又會產生毒素。因此,我們從細菌感染中獲得的毒素劑量顯然沒有限制。活細胞會代謝(分解併為各種目的產生化學物質)並繁殖(增加數量)。
本質上,這就是感染的含義:另一種生命形式在我們的身體裡或身上安家落戶,並利用構成我們生命過程的一部分的有機物質來執行其生命功能,以促進其存在和數量。在霍亂的情況下,細菌有一些令人討厭的習慣,會讓我們病得很重;但也有一些其他細菌(例如大腸桿菌)在我們消化道中完美和諧地生活,幫助我們消化食物。因此,並非所有“外星人”入侵我們身體都會導致感染。
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