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2019年度主题解析

环球自然日2019年度主题

预见性?不可预测性?

——探究自然规律的正反面

 

无论是浩如烟海的宇宙,还是眼前所见的物质,都有各自的运行规律——自然规律。而预见性和不可预测性,就是潜藏在自然规律背后的正反两面。2019年的“环球自然日”,让我们从“预见性和不可预测性”的角度来思考,探究一下自然规律及其正反两面。

节气与物候

只要掌握了条件,就能预见结果——这就是自然规律的预见性(重复性)。例如,中国的二十四节气。

二十四节气是古代中国人对自然进行长期观察与总结后的产物。二十四节气中既有表现寒暑往来物候变化的,也有反映气温高低降雨状况的。通过它,我们能直观地了解一年气候的变化规律,以此掌握农时,合理安排农事活动等。它不仅在农业生产方面起着指导作用,同时还影响着古人的衣食住行,甚至是文化观念。

而在古埃及,祭司就是专门研究相关自然规律的人。他们由此预见尼罗河何时涨落,庄稼何时播种……

自然灾害

与预见性相对的不可预测性(随机性),在自然中也是随处可见、时时发生。

地球上每年约发生500多万次地震,也就是说,每天要发生上万次地震。不过,它们中的绝大多数太小或离我们太远,人们感觉不到。真正能对人类造成严重危害的地震,全世界每年大约有一二十次;能造成中国的唐山、汶川、加勒比海地、日本阪神这样特别严重灾害的地震,每年大约有一两次。

地震的预测一直是一个世界性难题。采取科学的途径对地震进行长期观测,积累大量数据,系统性地对地球内部开展基础性的研究,才有可能掌握地震发生规律,逐步实现对地震进行预测预报,最终服务于人类社会。

除了地震,地球上还有台风、洪水、海啸、泥石流、森林火灾等众多自然灾害。这其中有可以提前预见的,也有不可预测的。只有研究,更深入地了解相关的自然规律,才能够更完美地预见灾害。

基因突变

自然灾害的不可预测性给人类带来危害,但随机性也会带来许多好处。最著名例子就是基因突变。

决定我们长成什么样的基因虽然十分稳定,但这种稳定性是相对的。细胞分裂时遗传基因的复制发生错误,或受化学物质、辐射、病毒的影响……众多原因会导致基因发生突变,引起基因上的某个碱基的改变、多个碱基的缺失、重复……

基因的这种不可预测的突变,会导致细胞运作不正常或死亡、引发癌症。但这种突变也是演化的推动力:错误的、不理想的突变经自然选择会被淘汰,而对物种有利的突变则会被累积下去。正是演化导致了我们目前多样的地球生境中多样的生物。

我们每天都被意外与随机事件所包围。在我们身处的自然界中,预见性和不可预测性充盈其间。

构建作品

“环球自然日”每年的年度主题,不是一个直接的研究对象,而是一个思考的角度。

一件好的作品,无论是展览,还是表演,通常都会有一些共性。如何做出一件优秀的作品?我们建议你和你的团队成员注意以下几点。

  •     选题的自然科学属性要正确。生物、物理、化学、数学、地球、天文……自然科学研究的是自然界各种物质和现象的科学。在此范畴内,你有很多可以探究的领域。
  •     用提问来主导你的探究之路。以宽度优于深度的策略来开展资料的收集、梳理、取舍,然后深入思考探究,融入自己的独立想法。
  •     围绕年度主题来推动作品的研究。你可以选择“预见性”或者是“不可预测性”来做单一方面的研究,也可以同时对这两个点“开刀”。
  •     做面向大众的科普。作品要以深入浅出的方式,来展示自然科学中那些已知的,存疑的,尚待深入研究的讯息。

组建队伍时,请结合《评审表》中各项内容,对搭档的参与度、心理承受力、配合度等进行预测。对于胜利的期盼,存在于你们的预见性中,但是没有清晰的分工、紧密的合作、严谨的逻辑、清晰的表达,那你们最终的成绩可就存在了不可预测性。

立足于你的兴趣,从年度主题所赋予的思考角度去审视,你就会发现一个新世界。如果说“自然规律”是枚硬币,那预见性与不可预测性就像是这个硬币的正反面。2019,让我们就此出发,一同去探索自然。

请记住:来到这里,你就是胜者!