临渊大学生命科学院的生态实验室,坐落在一栋被爬山虎覆盖的老楼深处,与云瑶想象中窗明几净、全是玻璃器皿的景象有些不同。走廊略显幽深,空气里混杂着土壤、营养液、还有各种仪器运转时特有的轻微嗡鸣与气息。带她参观的,是刘教授的一名研究生,姓陈,戴着黑框眼镜,语速很快,但很耐心。
推开一扇厚重的隔音门,第一个实验室就让云瑶小小地吸了一口气。这里没有成排的试管,取而代之的是一排排整齐的、约莫一人高的透明环境控制舱。每个舱体内都模拟着不同的生态小环境:有的是模拟热带雨林底层,湿热雾气缭绕,蕨类植物茂盛;有的是仿照高山草甸,光线清冷,开着星星点点的耐寒小花;还有的甚至模拟着沙漠环境,仙人掌和沙生植物在特定的光照周期下静静伫立。
“这些是‘微观生态系统’研究平台,”陈浩师兄介绍道,“我们可以精确控制里面的光照周期、光谱成分、温度湿度、二氧化碳浓度,甚至模拟降雨和微风。主要研究特定环境因子对植物群落结构、物质循环和能量流动的影响。”
云瑶走近一个模拟温带森林边缘的舱体,隔着玻璃,她能清晰地看到里面不同层次的植物,甚至土壤表面忙碌的微小昆虫。数据线从舱体各处引出,连接着外面的电脑屏幕,上面实时滚动着温度、湿度、光照强度、土壤pH值等密密麻麻的数据曲线。
“好……精密。”云瑶小声感叹。这和她平时在阳台观察花盆,或者在学校生态角做记录,完全是不同量级的概念。这里的每一个变化都被量化、记录、分析。
接着,他们参观了组织培养室,无菌操作台上,研究人员正在显微镜下进行极精细的操作;来到了分子生态学实验室,巨大的基因测序仪沉默地运转,分析着来自不同环境样本的微生物DNA;最后,他们进入了一个更大的、类似指挥中心的房间。一整面墙都是屏幕,显示着全球不同生态系统的遥感监测图像、气候变化模型推演图,以及一些云瑶看不太懂的、非常复杂的网络关系图。
“这是宏观生态建模与模拟中心。”刘文渊教授不知何时走了过来,微笑着对云瑶说,“我们尝试用数学模型和计算机模拟,来理解和预测更大尺度上,比如整个森林、湿地,甚至区域气候与生态系统的相互作用。当然,也包括一些更前沿的探索……”
他示意陈浩调出另一个界面。屏幕上出现了一个个封闭的、结构复杂的透明球体或柱体三维模型,里面模拟着水循环、空气循环,甚至有简单的“生产者-消费者-分解者”链条。
“这是‘封闭/半封闭人工生态系统’的概念设计研究,”刘教授解释道,“目标是在与外界物质交换极度有限甚至归零的情况下,维持一个小型生态系统的长期稳定。这涉及到极其精密的能量平衡计算、物质循环设计、以及生物组分的筛选与适配。未来的深空长期居住,或者某些极端环境下的生命保障,可能都需要这样的技术。”
深空?云瑶的心轻轻一跳。她想起爸爸偶尔提及的、关于星空旅行的话题。
整个参观过程,云瑶仿佛踏入了一个全新世界。这里的每一个猜想,都需要严谨的实验设计来验证;每一个“感觉”或“现象”,都需要转化成可测量的数据、可重复的结果、可纳入模型计算的参数。研究人员讨论时,口中蹦出的多是“显着性差异”、“回归分析”、“能量转换效率”、“系统稳定性阈值”这样的词汇,严谨、冷静,甚至有些……冷冰冰。
这与她自己在观察星源幼苗、感受植物在音乐中“舒展”、或者单纯为一片新叶的萌发而心生喜悦的那种方式,截然不同。她的认知更多来自一种模糊的、整体的“共鸣”与“感受”,像一幅写意画;而这里的科学,则像是用最精细的尺规和色谱,将世界分解、测量、再重构,是一张极其严谨的工程蓝图。
参观结束,刘教授送她到实验室门口,温和地问:“感觉怎么样?和你之前自己做实验、观察自然,很不一样吧?”
云瑶诚实地点点头,清澈的眼睛里映着走廊的灯光:“嗯,很不一样。这里……一切都要算得很清楚,量得很精确。我以前更多是……感觉它应该是那样的。”
刘教授笑了:“感觉很重要,那是灵感和问题的来源。但现代科学,尤其是想要实现你那种‘设计生态’、‘理解生命对话’的梦想,”他用了云瑶在竞赛报告里提到过的词汇,“就必须将‘感觉’翻译成科学共同体能理解、能检验的语言。那就是数据、模型、可验证的假说。这就像你想造一座沟通心灵的桥梁,光有美好的愿望和模糊的图纸不够,必须懂得力学、材料学、工程学,计算出每一根梁的承重,每一颗螺丝的强度。”
他拍了拍云瑶的肩膀:“你还小,有足够的时间。先把数学、物理、化学这些基础工具学好,它们是翻译你那些奇妙‘感觉’和宏大梦想的字典和语法。等工具顺手了,你的独特视角,或许真能在这片严谨的土地上,开出不一样的花。”
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