植物内部水循环示意图

Q植物是如何实现水循环的?

A陆地上空的降水在有植被的地方首先会被树木的枝叶截流。在降雨初期或降雨强度较小的时候,雨滴落在植物的叶面上,几乎全部被叶面截流,只有少部分会通过树木的缝隙落到地下,而当降雨的强度超过树木叶面的最大截流量后,降水才会到达地面。植物截流降雨的一部分会直接蒸发到大气中,一部分则会被植物的叶面吸收。植物中水循环的一个重要过程就是蒸腾作用,植物蒸腾作用维持植物生长,并通过植物根茎将土壤水分输送回大气,提高近地面大气湿度,增加降水。植物的蒸腾作用不仅受到外界环境的影响,还受到植物本身的调节和控制,因此它是一个复杂的生理、物理过程。土壤中的水分通过植物的根系吸收,进入植物根类的导管然后再到茎类的导管、叶面的导管,最后通过叶面的气孔散到大气中。蒸腾作用维持植物的生长并通过植物根茎将土壤中的水分输送回大气,提高了近地面大气的湿度,增加了降水。

(回答者:中国科学院大气物理研究所研究员王爱慧

来源:知识就是力量微信公众号“院士专家讲科学”)

Q微生物为什幺能在恶劣的环境中生存?

A微生物是地球上最早的生物,最早的微生物出现在37亿年前,微生物类群是地球上最丰富、分布最广、进化时间最长的生命形式,这都得益于微生物可以忍受地球进化过程中的各种极端恶劣环境。微生物为什幺能够忍受极端恶劣环境呢?那是因为微生物具有自我保护机制,其周围生成的一层厚厚的芽孢就像盖上一层棉被,能经受高温、低温和各种各样化学试剂的处理,形成抵抗恶劣环境的休眠体——孢子,因此微生物也被认为是地外星球最可能存在的一种生命形式。此外,美国麻省理工大学的天文系教授莎拉·赛格就提出微生物可以在100%的氢气下生存和生长,并产生生物标志气体。

(回答者:中国科学院微生物研究所研究员 叶健 来源:知识就是力量微信公众号“院士专家讲科学”)

Q诺贝尔奖具有怎样的意义?我们可以从中受到怎样的启发?

A诺贝尔奖是人类创新的最高成就,诺贝尔奖既是重大的创新成果,同时也影响了人类生活,造福于人类。创新不一定要有复杂的设备,但要有创新的思维。比如,获得2010年诺贝尔奖的石墨烯发现者安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,他们在发现石墨烯的过程中,只不过是用胶带从石墨上粘剥出薄片,再用胶带反复粘贴,剥离20-30层,最终在氮化硅基板上,用原子力显微镜观察到单层石墨薄片的完美六边形单层网格。那幺,创造能力与年龄有关吗?我们发现,很多情况下,一个诺贝尔奖项会有多个人一起被授奖,通常其中有一位获奖者非常年轻,由此可以看出,年轻人有他们的突出优点,完全可以参与诺贝尔奖的发明和发现。

(回答者:中国工程院院士金涌 来源:知识就是力量微信公众号“院士专家讲科学”)

(责任编辑/黄盈盈 美术编辑/胡美岩)