體會(huì)自然科學(xué)論著的表述方式和語(yǔ)言特點(diǎn)，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方式和研究方法

陳忠泉 劉芳

入乎其內(nèi)

自然科學(xué)論著是對(duì)自然科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)知識(shí)和原理等進(jìn)行研究的論文和著作。邏輯嚴(yán)密、論證嚴(yán)謹(jǐn)、說(shuō)明清楚、理論性強(qiáng)，是自然科學(xué)論著的典型特點(diǎn)。其專業(yè)性和理論性較強(qiáng)，涉及較多專業(yè)的概念、術(shù)語(yǔ)和背景知識(shí)，閱讀難度較大，讀者需運(yùn)用多種思維方法閱讀。閱讀此類論著，除抓住關(guān)鍵概念、梳理思路和把握邏輯、理解主要內(nèi)容外，我們還可采取因“體”閱讀、因“類”研習(xí)的策略，從其表述方式和語(yǔ)言特點(diǎn)、思維方式和研究方法兩個(gè)維度入手。

一、表述方式和語(yǔ)言特點(diǎn)

自然科學(xué)論著要求科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，其表述某種觀點(diǎn)、意見、想法、情感等時(shí)要求準(zhǔn)確、精練、清晰。為此，其語(yǔ)言往往嚴(yán)密、準(zhǔn)確，表現(xiàn)為綜合運(yùn)用大量多重復(fù)句和復(fù)雜的長(zhǎng)單句。

如“由于每個(gè)物種都有按照幾何級(jí)數(shù)過(guò)度繁殖的趨向，而且各個(gè)物種中變異了的后代，可以通過(guò)其習(xí)性及構(gòu)造的多樣化去占據(jù)自然條件下多種多樣的生活場(chǎng)所，以滿足數(shù)量不斷增加的需要，所以自然選擇的結(jié)果就更傾向于保存物種中那些最為歧異的后代”（《自然選擇的證明》），這句話是一個(gè)因果關(guān)系的復(fù)句，體現(xiàn)邏輯推理關(guān)系。“由于”表述前提，“所以”表述推理的結(jié)論；前提又表現(xiàn)為遞進(jìn)關(guān)系的復(fù)句。多重復(fù)句的使用，使文章表意準(zhǔn)確、邏輯嚴(yán)密。

二、科學(xué)的思維方式和研究方法

自然科學(xué)論著往往通過(guò)建立在事實(shí)、邏輯和不斷驗(yàn)證基礎(chǔ)之上的科學(xué)思維方式，運(yùn)用歸納、演繹、分析和綜合的研究方法，以充足的事實(shí)或科學(xué)原理為依據(jù)，進(jìn)行嚴(yán)密的推理、論證。根據(jù)文本的這個(gè)特征，閱讀時(shí)我們應(yīng)注意：

1.分析推理過(guò)程，厘清論證邏輯

如《自然選擇的證明》一文，先以地質(zhì)學(xué)和環(huán)境變遷的大量事實(shí)，否定謬誤，闡明觀點(diǎn)；再援引支撐“自然選擇”學(xué)說(shuō)的具體事實(shí)和現(xiàn)象；最后從不同角度補(bǔ)充證明觀點(diǎn)。文章結(jié)構(gòu)縝密嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)《物種起源》整本書起到引申和歸納的作用，讓人們看到了“光明驅(qū)除黑暗、科學(xué)祛除蒙昧”的理性力量。

2.區(qū)分事實(shí)和觀點(diǎn)，把握二者之間的關(guān)系

如《自然選擇的證明》列舉了大量支撐“自然選擇”學(xué)說(shuō)的具體事實(shí)和現(xiàn)象，如物種與變種的關(guān)系、物種的滅絕、優(yōu)勢(shì)物種的規(guī)模擴(kuò)大等，這些材料成為作者分析原理、闡述觀點(diǎn)、證明理論的依據(jù)。閱讀時(shí)要梳理出文中提到的種種事實(shí)和現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上具體分析作者是如何運(yùn)用這些材料的，它們與觀點(diǎn)之間又有著怎樣的關(guān)系，這樣就能更清楚地理解作者的論證邏輯。

出乎其外

閱讀下面的文字，完成后面的問(wèn)題。

你吸入的空氣中大約有3/4的氮?dú)?，除了讓你的肺保持膨脹以外，它?duì)你沒有多大作用。你的目標(biāo)是空氣中那些由氧氣構(gòu)成的21%，但你只能通過(guò)在混合物中仔細(xì)搜尋來(lái)獲取，就像從一堆糖豆里用勺子挑出那些你喜歡的顏色的糖豆那樣。

隨著你的胸腔擴(kuò)大且空氣被壓縮進(jìn)去，這些氣體到達(dá)頭發(fā)絲一般細(xì)的支氣管中，然后進(jìn)入數(shù)以億計(jì)的肺泡中。這些泡沫一樣的肺泡在肺內(nèi)部為粉紅色的海綿狀結(jié)構(gòu)，它們的表面具有吸附性，全部表面積加起來(lái)接近70平方米，幾乎相當(dāng)于單打網(wǎng)球場(chǎng)面積的1/3，大多數(shù)空氣分子在這里擴(kuò)散。從微觀尺度來(lái)看，你的血液就像是擠滿半透明深紅色斑點(diǎn)的液體，當(dāng)肺部跳動(dòng)時(shí)，它們只用不到一秒鐘便擠進(jìn)肺泡外的毛細(xì)血管中。血液中的紅細(xì)胞像一輛輛快速移動(dòng)的車子，它們可以載著氧氣通過(guò)血管抵達(dá)你身體的任何地方。與此同時(shí)，剛剛在細(xì)胞中產(chǎn)生的二氧化碳從血液中逸出并進(jìn)入肺泡中。

在整個(gè)過(guò)程中，大部分新吸入的氧氣只是簡(jiǎn)單地又從肺里面被吹了出來(lái)。這盡管看起來(lái)有些浪費(fèi)，但也有好處。殘余的氧氣可以在口對(duì)口的人工呼吸中對(duì)無(wú)意識(shí)的人發(fā)揮作用，而不會(huì)讓他們因?yàn)槎趸歼^(guò)多窒息而死。

0．568升的血液大約可以攜帶約0．113升的氧氣，這幾乎足以維持人體一分鐘的靜息狀態(tài)。不過(guò)在空氣從肺到細(xì)胞然后又返回肺的旅程中，氧氣的含量逐漸下降。當(dāng)靜脈血將氣體重新送回肺泡時(shí)，跟肺部中的空氣相比，其氧氣含量幾乎可以忽略，而這種不平衡可以驅(qū)動(dòng)更多氧氣擴(kuò)散到血液中。

如果說(shuō)氧氣分子有目標(biāo)的話，那么當(dāng)它們進(jìn)入你的身體時(shí)，最首要的目標(biāo)就是在你的體內(nèi)分解。如果你想陪著氧氣分子一起到你的細(xì)胞中走完它的人體之旅，你只能把自己變成一種形而上的東西。你也不得不這么做，因?yàn)槟悴豢赡茉谧兂刹豢蓧嚎s的原子后還是你自己，就像一棟由磚蓋成的大樓縮減為一塊磚后不可能仍然是這棟樓。把原子范圍的尺度放大到適應(yīng)你的尺度同樣不適用，因?yàn)樵谶@樣奇幻的世界里，你周圍每樣事物的運(yùn)動(dòng)速度都會(huì)快得離奇。原子只有人體的百億分之一那么大，所以，氧原子從心臟到雙手的旅程就相當(dāng)于人類尺度下的數(shù)百萬(wàn)公里那么遠(yuǎn)，而手臂肱動(dòng)脈的血液在一秒內(nèi)就可以走完這個(gè)旅程。

盡管如此，通過(guò)這個(gè)思維實(shí)驗(yàn)，你還是可以去想象你的所見所感的：將一個(gè)皮膚細(xì)胞放大一百億倍，它將會(huì)像一座90米高并充滿生機(jī)的小山一樣，這樣你就能更容易地看到氧氣在里面是如何發(fā)生變化的。在這樣的規(guī)模下，組成細(xì)胞的原子就如同沙粒一般大小，而此時(shí)你的身體在躺下來(lái)的時(shí)候則會(huì)占據(jù)巨大的空間，頭在紐約，腰身橫跨太平洋，而腳卻位于澳大利亞。

你現(xiàn)在需要強(qiáng)行鉆過(guò)一層柔韌的油膜才能進(jìn)入這座“細(xì)胞山”中。山體內(nèi)很潮濕——我們暫且接受這個(gè)設(shè)定，假設(shè)你在充滿多糖物質(zhì)的細(xì)胞里還能呼吸。山體內(nèi)的場(chǎng)景看起來(lái)極富工業(yè)特征，結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)構(gòu)成的線纜有手臂那么粗，延伸到四面八方，支撐著細(xì)胞外形。旁邊不遠(yuǎn)處就是你要參觀的目的地——一個(gè)圓柱形氣泡狀的物體，差不多有拖拉機(jī)車斗那么大。這是線粒體，一座活的能量車間，食物就是它的燃料。你的每一個(gè)細(xì)胞中可能含有的線粒體數(shù)量從幾十到上千個(gè)不等，并且它們形態(tài)各異，可能像豆莢，也可能像面條。進(jìn)入這些線粒體后，你所呼吸的氧氣來(lái)到了它們命運(yùn)的終點(diǎn)。

細(xì)胞中的酶以及線粒體基質(zhì)將食物的分子粉碎，從而形成由大量電子、氫離子以及二氧化碳構(gòu)成的大雜燴。線粒體基質(zhì)周圍有一層軟膜，其中嵌有一系列蛋白質(zhì)，電子便由它們吸收，有一些還會(huì)在通過(guò)時(shí)發(fā)生抽動(dòng)、彎曲或者翻滾現(xiàn)象。正是由于這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)，化學(xué)能得以儲(chǔ)存，并為肌肉和代謝提供動(dòng)力。有的時(shí)候，這個(gè)過(guò)程也會(huì)幫助身體產(chǎn)生熱量。最后，每一個(gè)完成能量轉(zhuǎn)移的電子都完成了最后一躍，從而為后續(xù)趕來(lái)的電子騰出空間。而這里，就是你對(duì)含氧空氣有所需求的精確地點(diǎn)。

利用這些活化的電子，氧氣從粉碎后的食物分子中拴住了氫離子。在這個(gè)食物與空氣參與的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，進(jìn)食與呼吸這兩個(gè)過(guò)程得到的不同成分完成重組，并產(chǎn)生水分子，也就是人體中代謝生成的水分。在吸入的氧氣的協(xié)助下，你的靜脈中有1/10的液體是通過(guò)這種方式生成的。此空氣和水之間的關(guān)聯(lián)比煉金術(shù)師們想象的還要緊密，因?yàn)樗鼈兛梢曰ハ嗾宫F(xiàn)對(duì)方原子的重組。

（選自科特·施塔格《詩(shī)意的原子》，有刪改）

1.下列對(duì)材料相關(guān)內(nèi)容的理解和分析，不正確的一項(xiàng)是（? ）

A.人在呼吸時(shí)，空氣會(huì)由支氣管進(jìn)入到肺內(nèi)部的肺泡中，然后在這里進(jìn)行擴(kuò)散。

B.從細(xì)胞回到肺泡的氧氣與肺部空氣中氧氣的不平衡會(huì)促使更多的氧氣不斷擴(kuò)散到血液中。

C.那些為肌肉和代謝提供動(dòng)力的化學(xué)能來(lái)自食物中的電子對(duì)線粒體基質(zhì)周圍的蛋白質(zhì)的加工。

D.人們將通過(guò)進(jìn)食與呼吸兩個(gè)過(guò)程得到的不同成分重組生成水，靜脈中的1/10液體就是這樣產(chǎn)生的。

2．下列對(duì)材料相關(guān)內(nèi)容的分析和評(píng)價(jià)，不正確的一項(xiàng)是（? ）

A.“像從一堆糖豆里用勺子挑出那些你喜歡的顏色的糖豆那樣”使用比喻手法，指出從混合物中尋找氧氣有一定難度。

B.“幾乎相當(dāng)于單打網(wǎng)球場(chǎng)面積的1/3”一句，用相對(duì)具象的說(shuō)法形象地指出肺泡形成的海綿狀結(jié)構(gòu)的表面積之大。

C.第二人稱“你”的使用，使得文本具有較強(qiáng)的親和力，拉近了作者與讀者之間的距離，增強(qiáng)了科普文的吸引力。

D.文章第六、七段在闡釋“思維實(shí)驗(yàn)”時(shí)，借助豐富的想象力向讀者直觀、形象地展示了氧氣的人體之旅。

3．本文在注重趣味性的同時(shí)，并沒有忽略科普文語(yǔ)言的科學(xué)性，請(qǐng)簡(jiǎn)要分析。

答：

（參考答案見下期中縫）