【百道编按】在太空中,人、动物、植物、微生物的内在生命活动及外在行为会发生什么样的变化?人的健康会如何变化?工作效率是变高还是变低?科学家、航天员如何进行太空实验?了解空间里的生命活动对生活在地球上的人们有什么意义?未来人类移居火星,要完成哪些“不可能的任务”?
《走出地球的生命》
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出版社:上海科技教育出版社
作者:郭金虎 著
出版时间:2024年01月
2024年1月,上海科技教育出版社推出新书《走出地球的生命》,以鲜活的文字、有趣的故事和丰富的图片尝试回答了以上的问题。这本书结合前沿科研进展,融合空间探索的历史和文化,从空间环境与生态、空间环境的挑战、空间飞行的健康问题、太空旅行和星际移民几个部分,描述了人类以及其他生物在太空中因重力、辐射、磁场等的变化而遭遇的生理、健康和行为等方面的影响,展现了科学家在太空中进行的有趣且重要的实验,颂扬了遨游太空、无畏生命挑战的航天勇士,带领读者经历一次奇妙的太空之旅。
这本书的作者郭金虎,是中山大学生命科学学院教授、博导,中国宇航学会航天医学工程与空间生物学专业委员会委员、中国细胞生物学学会生物节律分会副会长,著有《生命的时钟》《生物节律与行为》等科普图书及学术著作。
近日,百道网对郭金虎进行了专访,请他分享这本书创作背后的故事以及意义。
百道网:您曾两度被中国细胞生物学学会评为先进科普个人,著有《生命的时钟》《生物节律与行为》等著作,是什么原因促使您又撰写了《走出地球的生命》这本新书呢?
郭金虎:无论是国内原创还是从国外引进的科普图书,关于航天题材的特别多。市面上关于空间站的图书基本是讲空间站是什么样子、里面有哪些东西等,多是涉及到工程方面的学科。但是关于载人航天和空间环境下生命科学研究的题材几乎没有。实际上,对空间中生命现象和规律开展研究是空间科学的重要内容,不过,由于空间生命科学这类题材涉及范围太广,写作难度大,目前还很少有人比较系统地写这个题材的科普书。我的科研工作与航天有一些关联,而我对科普这项工作感兴趣,觉得自己既然具备了一定的基础,给大家科普一些空间生命科学的内容也是分内之事,所以我就开始写这本书了。
百道网:从您个人的研究领域来看,哪些科学研究可以为您的这本科普图书提供科学的背景和知识体系的支撑?
郭金虎:这本书所谈论的涉及空间生命科学、航天生物医学以及航天生态生保等很多领域,更是涉及到非常多的交叉学科,非常庞杂。我自己的部分科研工作虽然和航天有关,但我所知道的也仅限于一个小小的圆,而对自己专业以外的东西就没有那么熟悉了。因此,我是自己先深入学习了其他领域再来写作的。这本书后面列出了很多的参考文献,总共有184条,但这些也仅是我参考过的读物或者科研论文的一部分。
除了科学知识以外,由于我希望把书写得更有趣味一些,还加入了许多文学艺术方面的内容。广州美术学院艺术与人文学院的教授樊林为我这本书写的评论是:“广阔而深邃地勾勒出个体的本质,运用相当丰富的艺术作品展开阐释,推进联想,是科普写作中特别有趣的跨界实验。”其实我并没有很深的艺术造诣,但我的确对科学和艺术都有浓厚的兴趣,就像樊老师说的那样,一旦看到跟我想写的书的主题有关系的艺术,我就会思考怎样把它融入到里面,想方设法让科普进行得更加生动、形象。
百道网:从中国天宫到马斯克的星舰发射,人类总在想走出地球,我们为什么一定要走出地球?我们普通人真的能够走出地球吗?
郭金虎:齐奥尔科夫斯基说过:“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里,开始他们将小心翼翼地穿出大气层,然后去征服太阳系。”这句话可以回答人类为什么一定要走出地球,因为好奇心与探索精神是刻在人类灵魂深处的荣耀。征服太空的意义,首先是满足人类的探索好奇心,探索未知永远是人类进步的动力;其次是可以推动科技的进步,反过来造福地面上的人。
其实,在不同的时代走出地球的难度也是不同的。在古代,飞向太空只能存在于神话当中而无法成为现实,只有到了科技发达的今天,人类才能实现这一梦想。随着航天技术的进步与成熟,飞向太空的难度、成本以及风险都在不断降低。我们国家的航天事业也取得了飞速进展。从“神舟五号”到“神舟十六号”,已经圆满完成了多次载人航天任务。
随着人类航天科技的进步,到了今天,人类已经成功走入太空,总共超过1000人次。时至今日,除了一些特殊或者具有新的挑战意义的航天任务,我们对航天和航天员似乎不再如以前那样热情高涨。但是,这并不意味着我们不再热爱航天、不再敬佩英勇的航天员,而是因为任何事情做得多了,大家的关注度相对就会减少一些,航天也是如此。技术的进步终将使航天越来越成为身边平常事。
现在甚至已经有“普通人”实现了遨游太空的梦想。2001年4月到5月之间,有一个60岁的美国富豪叫蒂托,他既不是航天员也不是科学家,自费花了2000万美元去国际空间站旅游,在那里度过大约一个星期的时间。2021年12月,一个日本富豪带着他的助手乘坐飞船飞往国际空间站展开为期12天的太空之旅。像这样的太空商业旅游以后会越来越多。
百道网:从地球的微观生物,到地球外的宏观宇宙,为了让读者能更加接地气的读懂这本书,您在文字风格、内容的编排上做了哪些创新设计?
郭金虎:其实我的文学功底很一般,所以我能做的就是会花力气去把一句话锤炼到比较贴切,甚至读起来还有点幽默感。我也会广泛借鉴、采集各类图书里有关联或者有启发的内容,甚至文学作品。例如,我在第一章引用了苏联火箭专家齐奥尔科夫斯基“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里”的那句名言。书的第二章是讲严酷的空间环境,我引用了法国新小说《我们仨》中的一段话:“发射器的喷火口像管风琴一样轰鸣起来,几乎同时,一记长长的爆炸声像是要摧毁轨道舱的底部。火箭十分轻微地摇晃着……然后就腾空升起,稳稳当当,升向天空。”作者的比喻和描述非常好,我就把它引用过来了。我这几年的阅读量很大,在写书的时候也会花时间去找素材,引用各种各样的比喻,把抽象复杂的东西变得生动、有趣。还有一点,大家在书里不难发现,我喜欢借助图片以及美术作品来帮助读者理解复杂的东西。
百道网:您这本书的筹备和创作时间大概花了多久?在这本书的撰写过程中有哪些有趣的故事,可以分享一下?
郭金虎:从筹备、创作到完成大概至少有五年吧!有时候我主要是在找素材,有时候我会比较密集地撰写,总的说来,时间跨度比较长。在最后的阶段,其实我觉得还有不少的问题没有梳理好,责任编辑就督促、鼓励我,让我在科学内容上把关,他们多做一些文字编辑方面的工作。
在撰写的过程中,有趣的经历并不多,因为写书需要消耗很多精力,修改稿子的过程也是很枯燥的。记得有一次编辑发来修改意见,我正好在出差,就在北京大兴机场随便找了个灯光明亮的地方改稿。写写改改的过程我觉得挺累的,但是书出版了就很开心,除了终于完成一项“工程”的喜悦,还因为里面有一些研究工作是我参与的,比如我们实验室曾经去法国波尔多参加过书里面提到的“抛物线飞行实验”,那张“抛物线飞机”的照片也是我拍摄的,这个经历很难忘。
百道网:如果要向小读者推荐您的这本书,您会怎么推荐自己的这本书?书中有哪些有趣的科普知识,请选一到两个分享一下。
郭金虎:这本书的读者年龄设定至少应该是初中以上,太小了可能看不懂。说到推荐我觉得王婆卖瓜挺不好意思的。这里就分享一个消息吧:这本书获得了国家出版基金资助,这个是很难得的,而且我上一本书《生命的时钟》也获此殊荣。编辑告诉我,一个人拿到两次国家出版基金非常不容易。还有就是这本书后面有四位不同领域的老师写的推荐语,他们的评价挺高的,让我有些惭愧,但是读者们可以看他们的评价作为参考。
这本书里有很多有趣的故事。比如在第二篇的第一章是在讲空间环境,在引言里我讲了一个达达主义奠基人之一曼·雷的故事:当他还是一个孩童的时候,很调皮,有一天他把一只老鼠塞进一只装满可燃粉末的炮筒,想把它送入太空,但是点燃粉末后老鼠只飞出了几厘米远。那时候,距离航天时代的到来还有近半个世纪之久,小曼·雷也许是受到了凡尔纳等人的科幻小说的影响,只不过空间环境对生命而言是何等严酷,他那时还一无所知。当然,即使知道,就当时的科学技术水平而言,他也无计可施。接下来我再转入到对于空间环境的描写,大概很少有人会下功夫去寻找大量的文学、艺术素材来写科普书,因为这要花很多时间,但我觉得自己这样的努力是值得的,因为这样可能吸引更多领域的读者来了解科学,了解航天。这也符合上海科技教育出版社的宗旨——书籍不仅要体现科学之思,也要人文之美。
实话实说,这本书里的一些科学知识理解起来可能还是比较艰涩的。例如第二篇的第二章,这部分主题是模拟失重,简单说就是让物体沿着二维或三维不停地转动,因为重力的方向不断地改变,就会起到模拟失重的作用。但如果我这么直白,读者就会觉得很枯燥,因为这个知识跟我们的生活距离很遥远,所以我就联系游乐场来讲述。比如一些游乐场里面有大摆锤,人们在玩的时候会感觉到超重;还有一种带旋转功能的跳楼机,可以让游客同时体验到超重和失重的感觉。这样读者就更易于理解了。我在书中还说,游乐场有各式各样的设备,不由得让人怀疑它是不是带有培养航天员的功能?这当然是没有的,游乐场就是给大家玩乐的,我只是开个玩笑。
百道网:当下科技推进的速度非常快,比如马斯克的星舰一年就要发射好多次,每次都有不同的进步。您觉得科普的进度和科技的进度会不会有时间的落差,您在书中是如何解决这个问题的?
郭金虎:科普的进度总是落后于科技的进度,所以我在科普的时候更加重视的是思维方式,而不是科学知识。我自己在给大学生上课的时候,更多强调的也是思维方式,因为死记硬背记住的东西,这就是所谓的授人以鱼不如授人以渔。当然,在科普创作里我还希望自己能够做到授人以娱,开心科普。
也有一些科普工作者会努力尝试把最新的科学进展介绍给大众,比如每年的诺贝尔奖出来以后,很多媒体、科学学会、科普机构就会做一系列诺贝尔奖的解读活动,我自己多年前也参编过这种题材的科普书。但是,真要把诺奖深入浅出地讲清楚是非常有挑战的,而不止囿于知识、把其中的研究思路讲清楚——不仅讲清楚“格物致知”的“知”也要讲清楚“格”,就更为不易。有人说过,两千年来,人类增长的是知识,而智慧——认知事物的思维方式——并没有本质的改变。
相对而言,所谓的“经典”、略有“过时”到略贴近生活的科学知识,可能更易为大众接受。其实,我们不必太在意科普的滞后性,因为了解科普知识的过程中我们会有非常愉悦的体验,但是通过阅读科普获得思维、思辨能力的提升,才是重要的。我小时候看过的一些科普图书,其包含的科学知识现在看起来已经非常“落后”了,但是现在翻看时还是会为作者从文字里流露出来的美感和科普热情以及对于思维的启发所深深吸引。
因此,对所谓的“时间的落差”,我的解决方法就是,我在书中不只是传输知识,还要体现出帮助别人提升思维的作用。比如说我在书里讲的“在地面上怎么模拟失重”这个问题,即使将来科技发展到可以模拟出人造重力来,你读这本书还是有收获的,因为你会知道原理是什么,过去没有这个技术的时候是怎么模拟失重的。
总之,相对来说,新知识总是层出不穷,然后很快就会陈旧。但是,思辨力却不会陈旧,有了思辨力,我们可以随时用它来尽可能客观地分析和判断新出现的事物。因此,读者在阅读科普乃至一切书籍时,如果养成从中锻炼思辨的习惯,那将受益无穷。另一方面,科普作者在写作时也应朝这个方向引导,而不能只把科普写成说明书。
百道网:我们也看到,市场上的国外科普图书要远多于国内原创的科普图书。请问您怎么看待这个现象?
郭金虎:国内这几年的科普好书也越来越多,不过,目前很多国外的科普图书确实更胜一筹。总体来说,主要反映在科学知识更前沿和系统,国际影响力大,插图精美,等方面。国外跨界做科普的作者也不少,例如《我包罗万象》,是一位国外记者写的书,他对生物专业特别感兴趣,去采访了很多实验室,采访完后他的知识已经达到专业水平了,加之他是记者出身,文学功底特别好,写的书既有科学性也有文学性,这就很有优势。这样跨界写科普书的情况国内还比较少见,因为环境不同,而且写作要花费很多功夫,大家的参与度比较低。当然,国外引进的书也是存在良莠不齐的现象,比如最近几年引进了基本生物钟的科普书,质量就有些差强人意。
百道网:作为一名科学工作者,您认为科普工作对小孩子来说,除了知识的普及还有什么作用?
郭金虎:对小孩子来讲,最重要的是激发兴趣。我在这本书里也提到一些人,除了达达主义的奠基者之一曼·雷,还有美国一对双胞胎兄弟都是航天员,弟弟叫斯科特·凯利,小时候非常调皮,闯过不少祸,但是自从看过阿波罗登月的电视直播后,幼小的心灵就受到激励了,发奋学习,长大之后真的实现了他的梦想,成为一名航天员。所以,从小就培养孩子的兴趣真的非常重要。
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