全球報(bào)道:追蹤當(dāng)年那道高考題

卡爾·薩根著《伊甸園的飛龍——人類智力進(jìn)化推測》于1978年獲得了普利策獎，中譯本1980年由河北人民出版社推出。此書對人的大腦進(jìn)化和意識起源進(jìn)行了深入探討，對夢境、睡眠、恐懼、基因、自然選擇等也作了饒有趣味的闡釋。

(相關(guān)資料圖)

6月7日一早剛出家門，就瞧見鄰近的北京育英學(xué)校門前，三三兩兩聚集著好些人，路上還加了幾道防護(hù)欄。

又是一年高考時。

到了報(bào)社處理稿件，一條消息的標(biāo)題《國家自然博物館揭牌》映入眼簾。不知為什么，我瞬間想到37年前做的一道高考題，還有延伸下來的諸多思考。

回返1986年高考考場。生物學(xué)考卷有道題，我一看煞是驚喜，有同學(xué)卻感覺腦袋懵懵。出了考場對答案，我自信滿滿一通神侃，忽悠大家都信了我的解說。這題目其實(shí)挺有意思，大致是——

在一座長年燒煤的工業(yè)城市里，生物學(xué)家早年調(diào)查該城黑蛾、白蛾的數(shù)量時發(fā)現(xiàn)，黑蛾遠(yuǎn)比白蛾多。環(huán)境保護(hù)運(yùn)動興起后，燒煤受到限制，城市變干凈了。生物學(xué)家再次統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，白蛾反敗為勝，在數(shù)量上遠(yuǎn)超黑蛾。問：這樣的一種變化，說明了怎樣的科學(xué)道理？

現(xiàn)在來看，此中道理，相較以往或許更容易想明白。試題要考查的，是考生對自然界一種“天擇”機(jī)制的理解，即大環(huán)境下的背景顏色對蛾的翅色起了“選擇”作用：黑翅在灰黑環(huán)境里不易被蛾的天敵看到，黑蛾被鳥吃掉的概率就低。黑蛾幸存居多，就能大量繁衍后代。可是，當(dāng)環(huán)境改善城市變“白”后，黑翅在此背景下特別顯眼，黑蛾就難逃一死。這便使得黑白優(yōu)勢發(fā)生逆轉(zhuǎn)，終致白蛾數(shù)量上遠(yuǎn)超黑蛾。

當(dāng)年看題我之驚喜，實(shí)乃賺到了多看課外書的便宜。當(dāng)時我即判定：出這道生物題的老師大概率讀過《伊甸園的飛龍——人類智力進(jìn)化推測》。這本書，我在高考前幾個月買到，是當(dāng)閑書來讀的。其中有個章節(jié)內(nèi)容，探討的正是考題所涉話題——

在英國的白樺樹上的尺蛾，存在從白色變成黑色的黑色素突變。當(dāng)白顏色能為尺蛾提供保護(hù)性偽裝時，這種突變并不是個有利因素，因?yàn)楹谏叨暌妆圾B類發(fā)現(xiàn)并吃掉。當(dāng)工業(yè)污染變得厲害，煤煙污染物熏黑樹干后，情況被顛倒過來：只有黑色素突變的尺蛾才能幸存，這種突變又變成有利于自然選擇了。這樣過了一定時間后，幾乎所有的尺蛾都變成了黑色，并將此種可遺傳的變異傳給了后代。如果工業(yè)污染得到控制，情況當(dāng)然又會倒轉(zhuǎn)，即向消除黑色素適應(yīng)的方向突變，這種突變又將有利于尺蛾的生存?zhèn)鞔?/p>

此書作者系美國著名天文學(xué)家和科普作家卡爾·薩根。他曾受過生物學(xué)的專業(yè)訓(xùn)練，還受過腦解剖學(xué)和生理學(xué)的正規(guī)教育。前面描述的，實(shí)際上是“工業(yè)黑化現(xiàn)象”，即在工業(yè)化過程中，受污染地區(qū)的動物顏色越來越深。薩根指出，恰恰是通過自然選擇、適者生存以及偶爾較好地適應(yīng)其環(huán)境的機(jī)體的世代重復(fù)，精美的同代生命形式才得以形成。

這個事例在我腦海里留下了深刻的印跡。后來我又讀到薩根講過的一段話，同樣印象深刻：理解世界是一種享樂，沒有被鼓勵著去積極思考的人是不幸的。可我們的教育系統(tǒng)培養(yǎng)出來的許多人確信，他們?nèi)狈斫馐澜绲哪芰Α?/p>

30多年過后，我從一份文獻(xiàn)中看到英國生物學(xué)家哈里·凱特威爾1959年發(fā)表在《科學(xué)美國人》雜志上的一篇文章，又是一番驚喜。凱特威爾主要研究工業(yè)革命對蛾類自然選擇的影響，他在談及蛾類的進(jìn)化時寫道——

幾十年前，為了適應(yīng)周圍環(huán)境，某些蛾類體色很淺。這樣的體色與淺色樹干及被地衣覆蓋的巖石的背景色很相似，這樣在白天它們就可以長時間棲息在樹干和巖石上面而不被捕食者發(fā)覺。但如今在很多地方，這些蛾子大部分已變成黑色！從18世紀(jì)后期的工業(yè)革命開始到現(xiàn)在，地球上的大部分區(qū)域已被肉眼難以覺察的煙塵所污染。一旦某種蛾子（如樺尺蛾）因生存環(huán)境發(fā)生變化而無法在白天隱藏自己時，它們就必須產(chǎn)生突變以適應(yīng)新環(huán)境，否則就會被捕食者“趕盡殺絕”。

后來我又注意到了一些相關(guān)事例，下意識地總要拿來比照、思考一番。譬如，國際學(xué)術(shù)期刊《當(dāng)代生物學(xué)》2017年發(fā)表的一項(xiàng)成果披露，研究海蛇的生物學(xué)家們在印度洋及太平洋進(jìn)行考察作業(yè)時發(fā)現(xiàn)了一件奇怪的事情：海蛇身上的斑紋不見了。這種喜歡棲息在珊瑚礁周圍的海蛇原本長有黑白相間的條紋，如斑馬線一樣醒目，如今卻變得全身漆黑。研究人員懷疑海蛇變黑或許與環(huán)境污染有關(guān)。

通過分析對比收集到的工業(yè)區(qū)和非工業(yè)區(qū)的1400個海蛇蛇皮樣本，他們發(fā)現(xiàn)，生活在工業(yè)區(qū)附近海域的海蛇蛇皮中，砷元素和鋅元素的濃度較高，且多集中在深色皮膚，也就是黑色條紋上。另外還發(fā)現(xiàn)，黑色的海蛇蛻皮更加頻繁。這意味著，它們可以通過蛻皮將污染元素盡快排出體外。科學(xué)家認(rèn)定，“這是動物快速適應(yīng)性進(jìn)化的另一個例子。人類活動已經(jīng)對棲息在珊瑚礁中的動物造成了嚴(yán)重影響。”

說來只是緣于科學(xué)閱讀而關(guān)涉的一道高考生物題，一晃竟然持續(xù)追蹤、關(guān)注了30多年，且多有智識方面的收獲，自己真的沒想到。更覺意外的是，我發(fā)表在《知識就是力量》雜志2016年1月刊上的文章《由雪引發(fā)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)》，被選為2022年全國語文高考乙卷實(shí)用類文本閱讀材料，試題作答聚焦的話題是雪花的六角形結(jié)構(gòu)，亦即探尋事物表象背后隱藏的自然之理。2022年高考的這道語文題，又讓我想起了1986年高考我做的那道生物題……

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