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人与自然 系列丛书-第219部分
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鉴于冰的这种特殊功用，二战期间，英美两国科学家曾用冰建造了世界上第一艘冰船，并打算运用到战争中去。当时，德国的舰艇和飞机击沉了盟军的许多供应给养船只，英国的给养面临着严重的危机，急需建造一种既不会被鱼雷击中，也不会被飞机炸毁的运输舰船。科学家们在天空中发现，在水中掺入木屑所结成的冰犹如水泥加上钢筋，具有惊人的强度，并且不易融化。据测定，一英寸厚的冰经得住普通手枪和左轮枪的射击。人们把这种冰制的舰体保持在0℃以下，冰舰能以8。5公里的时速前进，炮火损伤后能被灌水器的水填平，瞬间又冻结成冰。1943年的夏天，此舰在水中游弋两个多月，水温达到15。5°时也没有融化。试航成功后，盟军命令一家冰冻厂建造一艘大型冰舰，它的长度是2000英尺，舰壁厚达2米，重170万吨，可以运载200架小型飞机和100架大型飞机。这样的一条战舰，俨然一座冰岛，50英尺高的浪头也不会构成对它的威胁，德军的海、空袭击对它也是枉然。可是，当冰舰正在绝密中加速建造时，战争便结束了。要不然，还真会有场好戏看呢！据说，后来美国空军曾经在北冰洋上使用天然冰建造过航空母舰，并在那里建立一个科研站，具体情况尚未对外界透露过。
科学家们的研究发现，水在冻结成冰后，会在冰和水的界间产生一个电位差。目前，科学家正在利用冰的这个特点，让冰“发电”。据测定，当普通水凝结成冰时，电位差可达到50伏特；而含氮的水结成冰时，电位差可提高到150伏特；放入食盐的水结成冰，电位差则高达230伏特。因此，开发这一“潜在能源”的前景，十分令人鼓舞。
科学家们的研究还发现，水在结冰的时候可以形成完全没有盐的冰结晶，有一种海水淡化技术就是用的这种方法。缺水的科威特等国家从遥远的南极拖运冰山来缓解用水之难，运用的也是这个原理。
近年来，美国和加拿大的科学考察队通过对极地冰层的钻探和冰层年轮的研究，已写出了1万年前地球上和海洋中的气象史，如哪年发生了地震，何年火山爆发，何年气候反常。。从而填补了人类祖先在没有出现文字之前留下的空白。现在，科学考察队正在继续钻探取出冰样。随着科研工作的进展，记录在“冰雪史书”上的一页页历史，将会越来越为今人所知晓。
冰对人类的恩赐是取之不劲用之不竭的，冰对人类的贡献也是无限的。
昆虫的保护与利用
全世界已定名的生物约140万种，其中昆虫约75万种。我国分布的昆虫估计有15万种，已定名的仅4万种。
人类利用昆虫大约有了10大类：食用昆虫；无敌昆虫；工艺与娱乐昆虫；医药昆虫；工业原料昆虫；饲料昆虫；授粉昆虫；教材昆虫；改良土壤昆虫；指标生态昆虫。
这10大类昆虫资源，经济价值很高。比如“工艺与娱乐昆虫”中的蝴蝶是观赏用的国际贸易商品。它的分类数量、科研成果、市场供需都在不断刷新。又如“药用昆虫”可达300种之多，且还在不断发现中。
再如，“授粉昆虫”的效益则更高了。80年代美国各种农作物经蜜蜂授粉而创造的直接与间接经济效益达190多亿美元，而蜂产品——蜂蜜、皇浆、蜂蜡等总收入为1。4亿美元。前者比后者高约140倍。可是，人们往往重视的是后者，忽视的是前者。多年来欧美等国人工繁育的野蜂，作为商品出售，已形成了新兴的“传粉昆虫工业”。我国有700多万群家养蜜蜂，居世界第二位，蜂蜜和皇浆出口量居世界首位，这些蜜蜂群更是我国农作物、野蔬、牧草、中药材及花圃的传粉主力。作物经传粉后产量和质量均明显提高，如苜蓿授粉后种子产量可提高10～20倍，油菜的产量可提高1～2倍等等。
综上所述，这10大类昆虫资源在国计民生方面有极重要的价值。保护和开发这些资源，尽快把研究的成果转化为生产力，已成为紧迫的任务。
保护生物的有效方法
在过去的2亿年中，自然界每27年就有1种植物物种从地球上消失，每世纪有90多种脊椎动物灭绝。随着人类活动的加剧，物种灭绝的速度不断加快，现在物种灭绝的速度已比原来的自然过程加快了1000倍！据联合国环境规划署估计，在未来的20～30年中，地球总生物多样性的25％将处于灭绝的边缘。在1990～2020年期间，因砍伐森林而损失的物种数将达到世界物种总数的5％～15％，即每年将损失15000～50000个物种。大量的物种将从地球上消失。
保存生物资源，防止物种灭绝的最好办法是在其栖息地就地保护。为此，从本世纪起各国已纷纷在建立自然保护区和各种类型的国家公园。美国黄石国家公园建立以来已有120多年历史。世界各国已建立了4545个保护区。其总面积占世界土地面积的3。7％。我国自然保护区自1956年开始建立，到90年代初已有708个。
在20世纪的尾声中，濒危物种的驯化、复壮、引入等生物保护已结出硕果。
我国物种再引入工作已有良好开端，1985年有11匹普氏野马从德国和英国返回新疆。麋鹿（四不象）古代曾遭大肆捕猎。仅黄河流域出土的麋鹿骨角，就证明每次捕猎常多达数百头。以至它们逐渐稀少到绝迹。1985、1986年从英国引入了50多头到了北京和江苏大丰。
扬子鳄是饲养条件下繁殖成功的范例。原来野生的只有100多条。捕捉一部分收养后，现已形成了3500条的饲养种群。
大熊猫的饲养繁殖投入的人力物力最多。1963年9月繁殖成活了第一只熊猫，到1986年共繁殖50胎，产仔86只，成活28只。1963年到1988年间全世界饲养的大熊猫约200头。
我国特有种和濒危种，一直为世人所瞩目，例如我国野生鸡类的种数占世界种数的20％。世界濒危18种鸡类中有11种分布在中国。其中有许多是特产种。这是国外育种家很难涉足的一个空白区，这是中国今后有竞争力的优势品种研究领域。
当前国际上有关组织正在酝酿有关国家再引入哺乳类项目28个种、鸟类3个种及一些鱼类。其中有大羚羊、曲角羚、美洲鹤、全狮绒猴、东北虎等。
我国也积极研究繁殖东北虎、华南虎、雪豹、扬子鳄、云豹、苏门羚、丹顶鹤、白唇鹿等十多种特有种。
如何使濒危动物得到迅速有效的保护是环境、生物科学首先面对的一大课题。日本珍稀动物保护中心在对濒危动物丹顶鹤、西表山猫的调查过程中，从它们的尸体、羽毛上解读了遗传基因上的信息，结果表明，1925年已减至25只的日本丹顶鹤虽然已恢复到了目前的约500只，但是与中国丹顶鹤在个体的遗传基因上非常相似，而鸱鸮和西表山猫（约百只）碱基排列也几乎没有区别。调查取样的数目每种不足20，虽然只是个体上碱基排列的差别缩小，可是单就遗传多样性消失这一结论而言也同样危险，这是判断某一物种面临灭绝的标志之一。
据联合国环境计划署最近的一份报告分析，熊猫等已用不了30年就可能灭绝，尤其日本的朱鹮灭绝已近在眼前。1996年4月，日本珍稀动物保护中心仅有的一对这种鸟的雄性以20年高龄（相当于人类80岁）无病而终，至此，它的灭绝已成定论。面对这一严峻形势，一场挽救濒危物种的国际行动已经展开，而生物工程技术堪称20世纪具有挑战性的最有力武器。
精子银行拯留待明天
采用低温冷冻的精液通过人工授精繁育良种已在畜牧业中实际应用，即使死精精液，只要基因的DNA正常也同样可以得到受精卵。日本鹿儿岛大学的专家曾把人工杀死的精子注入牛的卵子，成功地育出了小牛。
珍稀动物随着个体数目的日趋减少，近亲交配也越发难以避免，致使生殖能力衰退，加速灭绝。如果可能，应该在某些珍稀物种还在千头（只）以上时，把它们的精子或卵子冷冻保存起来，通过人工授精与生息地远离的同一物种卵子或精子结合，它们的新一代生殖能力就能再次旺盛起来，免遭灭绝厄运。
美国的圣迭戈动物园举世闻名，但一座被称作“20世纪诺亚方舟”的另一个动物园与其同处一地却少为人知。这是一个避人耳目的冷冻动物园，里面正在进行一项拯救濒危动物的重要科研项目。这项研究的一个组成部分是个金属容器，它冷冻保存着从150种300多只濒危动物身上提取的精液和卵子。这种靠液氮维持的—196℃低温环境中，还贮藏着从血液到皮肤的其他遗传物质，留待将来作为研究的实验品。科学家们设想，总有一天能够成功地把这些冷冻的精、卵通过人工授精植入代理母亲腹中，使濒危动物再度兴旺起来。
日本珍稀动物保存研究所的专家为了解决朱鹮细胞的冷冻保存，首先用与其同科的黑鹮做了实验，低温保存并证实了解冻后皮肤、卵巢细胞增殖培养的可能性。但是，它们的精子、卵子是否可以同细胞一样冷冻保存尚是个未知数。一般情况下鸟类的人工授精比哺乳类更难，尤其从高龄的鸟中提取健康精卵的可靠性不大。为此只得保存遗传基因，寄希望于将来的科技发展，使这些基因得以复活。
细胞移植初试已见端倪
最近在日本首创的“始原生殖细胞”技术，颇为学术界所瞩目。这种被喻为精子卵子之本的细胞是新兴的“生殖细胞移植工程学”的核心。
精子和卵子结合以后，始原生殖细胞到达胚胎外面的生殖巢，即雌性的卵巢，始原生殖细胞变为卵原细胞，再发育成卵细胞从中产生卵子；雄性的始原生殖细胞经精原细胞转为精母细胞最后发育成精子。
做生殖细胞移植时，首先将珍稀动物的始原生殖细胞移植到生殖力较强的同类动物受精卵上，由卵孵化出的子代看上去尚不具备珍稀动物全部特征，但它们的生殖巢已布满了珍稀动物的精子和卵子，所以到第三代时就会出现一定比例的珍稀动物。
1993年，日本农林省畜产研究所会同筑波大学等科研单位用家鸡进行了上述实验，他们选用蛋用型的代表品种“来航”和肉蛋兼用型的“白洛克”，从“来航”的卵中提取出始原生殖细胞注入“白洛克”的卵中，结果孵化出的是“白洛克”，但继续实验果然孵出了“来航”。可是用斑鸠做的另一项实验却遇到了麻烦。斑鸠是日本环境厅红皮书中第三位的濒危动物，与鸽子同科。他们将取自斑鸠卵的始原生殖细胞注入鹌鹑的卵，准备用孵出的子代再行交配然后得到斑鸠的后代。但是实验遇到了难以逾越的障碍——“异类之墙”，斑鸠的始原生殖细胞对鹌鹑来说是外来异族，生命体具有一种攻击体内异族的免疫力，始原生殖细胞当然也不例外，同样在受攻击之列。
为此，专家们将白鸽的胸腺与始原生殖细胞一同移植到鹌鹑卵中。胸腺是识别“异己”的组织，鸽的胸腺如在鹌鹑体内得以定居，斑鸠的始原生殖细胞就不会再被视为“异己”，从而解除免疫功能的拒绝反应。
冷冻精子亦称精子银行，和始原生殖细胞移植一样才刚起步，能否切实拯救濒危动物，是一项与时间�
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