生命
总主编 韩启德
主 编 曾溢滔
副主编 潘重光
曾凡一
图书在版编目（CIP）数据
十万个为什么（第六版）/韩启德总主编.-上海：少年儿童出版社，2014.1
ISBN 978-7-5324-9285-5
I.①十……II.①韩……III.①科学知识-青年读物②科学知识-少年读物IV.①Z228.1②R-49
中国版本图书馆CIP数据核字（2013）第055411号
十万个为什么（第六版）
总主编 韩启德
出 版 上海世纪出版股份有限公司少年儿童出版社
地 址 200052上海延安西路1538号
发 行 上海世纪出版股份有限公司发行中心
地 址 200001上海福建中路193号
易文网 www.ewen.cc 少儿网 www.jcph.com 电子邮箱 [email protected] 印 刷 上海中华印刷有限公司
上海中华商务联合印刷有限公司
常熟市华通印刷有限公司
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上海一众印务中心
浙江新华数码印务有限公司
开 本 889×11941/16
印 张 221.5
出版日期 2014年1月第1版第1次印刷
书 号 ISBN 978-7-5324-9285-5/N.962
定 价 680.00元（全18册）
版权所有 侵权必究
十万个为什么 第六版 编辑委员会
总主编
韩启德
编辑委员
（以姓氏笔画为序）
干福熹 马宗晋 王 越 王占国 王阳元 王威琪 王振义 王恩多 王梓坤 王绶琯 王鼎盛 韦 钰 方 成 尹文英 邓子新 邓中翰 卢耀如 叶叔华 叶铭汉 叶朝辉 付小兵 匡廷云 戎嘉余 朱能鸿 刘嘉麒 池志强 汤钊猷 许健民 许智宏 孙 钧 孙宝国 孙晋良 孙鸿烈 严东生 严加安 李三立 李大潜 李幼平 李载平 李家春 杨 槱 杨芙清 杨宝峰 杨雄里 杨福家 吴启迪 吴征镒 吴孟超 吴新智 何积丰 谷超豪 汪品先 沈文庆 沈允钢 沈自尹 沈学础 沈寅初 张弥曼 张家铝 张景中 陆汝钤 陈 颙 陈 霖 陈凯先 陈佳洱 陈宜瑜 陈晓亚 陈润生 陈赛娟 林 群 林元培 欧阳自远 周又元 周良辅 周忠和 周福霖 冼鼎昌 郑时龄 郑树森 郑哲敏 孟执中 项坤三 项海帆 赵东元 赵忠贤 俞大光 洪国藩 洪家兴 费维扬 贺 林 秦大河 倪光南 倪维斗 郭景坤 唐孝炎 黄荣辉 黄培康 戚发轫 崔向群 葛均波 韩启德 韩济生 程 京 傅家谟 焦念志 童坦君 曾溢滔 雷啸霖 褚君浩 滕吉文 潘云鹤 潘建伟 潘家铮 潘德炉 戴汝为 戴尅戎
十万个为什么 第六版 生命
主编
曾溢滔
副主编
潘重光 曾凡一
撰稿人员
（以姓氏笔画为序）
王诗铭 邓 泓 卢大儒 吕宝忠 朱钦士 乔守怡 米 戈 李 瑶 肖 遥 吴人坚 何逸建 沈大棱 怀 聪 宋 晓 张 可 张 鹭 张星元 陈 晨 陈火英 陈海明 范长胜 周德庆 赵东幸 赵承渊 钟 江 段玉佩 徐 颖 高翼之 涂 皘 龚秀丽 曾凡一 曾溢滔 窗敲雨 缪戎音 潘重光 薛开先
审稿专家
陈永青
责任编辑：王 慧
美术编辑：陈艳萍
整体设计：袁银昌 李 静
版面设计：胡 斌 钟一鸣 王昊圣
科技插图：费 嘉 陈艳萍
美编助理：施喆菁 戴书尧 范艳佳 余姣卓 赵 诣
特别鸣谢：邱 瑾
序言
韩启德
经过数百位编委、作者和编辑历时三年的辛勤努力，第六版《十万个为什么》终于与广大读者见面了。对于中国的科技界、教育界和出版界，以及千千万万的少年儿童来说，这都是值得高兴的一件事。
《十万个为什么》是由少年儿童出版社于1961年出版的一套科普图书。在半个世纪的岁月里，这套书先后出版了五个版本，累计发行量超过1亿册，是新中国几代青少年的启蒙读物，在弘扬科学精神、传播科学知识、提高全民科学素质方面发挥了巨大作用。在我国，至今还没有一套科普读物能像《十万个为什么》那样经得起如此长时间的检验，并产生如此巨大的社会影响。
进入21世纪以来，科学技术的发展日新月异，尤其在网络通信、低碳环保、基因工程、航空航天、新能源、新材料等领域，研究进展更是一日千里，乃至从根本上改变着人们的生活与工作方式。为适应科技发展带来的深刻社会变革，提高国家的综合国力和竞争力，党和政府高度重视加强科学技术普及，重视提高全民科学素质，并将国家科普能力建设作为建设创新型国家的一项基础性、战略性任务，这对我国的科普出版提出了更高的目标。
2006年，国务院正式颁布实施《全民科学素质行动计划纲要》，其中特别强调要提升未成年人的科学素养，因为只有从青少年时期就开始养成科学的思维方式与行为习惯，将创新精神与实践能力并重，才能最终使得全民的科学素质得到根本性的提高。为此，编辑出版一套崭新的适应时代发展要求的《十万个为什么》，使其在繁荣我国科普创作的进程中发挥“旗帜”作用，其意义是非常深远的。
好奇心是青少年的可贵特质，是驱使他们亲近和接受科学的动力，一定要保护好。从50年来的经验看，“一问一答”是个好形式，也是《十万个为什么》被大家喜爱的重要原因，在编纂第六版《十万个为什么》时我们坚持了这一好形式，并力争在传授科学知识的同时，引导读者去思索问题，去感受科学文化和科学精神，去体会科学探索的乐趣。
出于积极参与科学普及工作，提高全民科学素质的社会责任感，中国科学院和中国工程院共有百余位院士应邀担任了第六版《十万个为什么》的编委。其中20余位院士在百忙之中担任了各分册的主编，具体负责组织相关分册的编纂工作，有40余位院士亲自撰稿。此外，还有700余位来自世界各地、各个学科的优秀科学家和科普作家参与了新版《十万个为什么》的编写。这么多高层次科学家参与到一套科普图书的编纂工作中来，这在我国科普出版史上是空前的。阵容强大的编委会和作者队伍，为新版《十万个为什么》的科学性、前沿性、权威性和可读性提供了最可靠的保证。在此，我也谨向所有参与第六版《十万个为什么》编纂工作的编委、主编、作者和社会各界表示衷心的感谢和深深的敬意。
第六版《十万个为什么》在总结前五版成功经验，并广泛征求各方面意见的基础上，综合考虑时代的发展和青少年读者的实际需要，将全书分为三大板块共18个分册。基础板块包括数学、物理、化学、天文、地球、生命，是传统六大基础学科；专题板块包括动物、植物、古生物、医学、建筑与交通、电子与信息，是由基础学科衍生出来的重点传统学科；热点板块包括大脑与认知、海洋、能源与环境、航空与航天、武器与国防、灾难与防护，则是近些年发展特别迅速，引起社会广泛关注的热点领域。在编纂每一分册的过程中，我们根据这个学科或专题的内容，充分考虑知识体系的完整性和科学发展的前瞻性，问题的设计和分布尽量与学科或专题的内在结构相吻合，从而使每一分册都成为具有完整的内在知识体系的读物。现代科学技术发展的一大特点是学科之间的交叉融合，相信小读者们在阅读过程中也会在不同的分册中发现一些共性的问题。
第六版《十万个为什么》在形式上适应了当代青少年的阅读需求，与国际上同类图书的最新出版潮流相接轨，首次推出彩色图文版，用大量彩色图片向读者展示当代科技前沿的无穷魅力。内容上具有鲜明的时代特色，从基础、前沿、关键、战略四个方面来组织问题和编写稿件，重点关注科技发展的前沿和当代青少年关心的热点问题。尤其值得称道的是，书中的大量“为什么”是通过各种形式向全国少年儿童征集来的，力求将当前孩子们最关心、最爱问的问题介绍给他们。同时，新版《十万个为什么》更加注重思考过程，提倡科学精神，引导创造探索，关注科学与人文、科学与社会的关系，通过“微问题”“微博士”“实验场”“科学人”“关键词”等小栏目激发青少年的好奇心和探究心理。
我们相信，第六版《十万个为什么》将以全新的问题、全新的体系、全新的内容、全新的样式，以及数字化时代全新的技术手段，再现《十万个为什么》每一版都曾有的辉煌，掀起中国科普出版和科学普及的又一个新高潮。第六版《十万个为什么》的出版，必将引领更多青少年走向科学，使共和国涌现出更多的栋梁之材。同时，这套书的出版，对于贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》精神，促使当代中国广大青少年科学世界观的形成和科学创新能力的提高，推进全社会在讲科学、爱科学、用科学上形成更加浓厚的氛围，使全民科学素质再上新台阶，发挥不可替代的关键作用。
导言
为什么要研究生命科学
生命世界瑰丽多姿，生命现象引人入胜！
人类的祖先是以森林为家的古猿，古猿又是从哪里来的呢？对这样的问题很多人都会感到好奇吧。
说到人的自身，刚诞生的婴儿是母亲身上掉下来的一块肉，这块肉最初在母亲体内只是一个肉眼不易见到的“小不点”，这个小不点的真名叫“受精卵”。受精卵在母腹中日长夜大，最终离开母体独立生活。受精卵在母腹中的日子真是变化万千、奇妙无比，一个受精卵在不到一年的时间内增殖到千万亿个细胞。由同一个受精卵而来的千万亿个细胞中又包含着多种多样的细胞，同一个人身上就有皮肤细胞、神经细胞、白细胞等，大约不少于200种细胞。一个受精卵怎么会增殖出上万亿个细胞，这上万亿个细胞中怎么会有形态、大小、功能大不相同的多种多样的细胞，你想知道其中的奥秘吗？
精子聚集在卵子周围，当第一个精子冲破透明带与卵子结合，受精卵即将形成
受精卵能变成一个人，因此把受精卵称为“全能细胞”一点也不为过。那么由受精卵增殖而来的皮肤细胞、肌肉细胞等多样的细胞能不能变成“受精卵”那样的“全能细胞”呢？如果皮肤细胞、肌肉细胞等能变成“受精卵”那样的“全能细胞”，那么要是某个人因某个器官，如肾、心、肺等出了问题，就可以用皮肤、肌肉等细胞再造一个正常的肾、心、肺。用再造的正常器官换下出了问题的器官，濒临死亡的人又能健康地生活、工作了，这是多么诱人的课题呀！
回答这个问题的是获得2012年诺贝尔生理学医学奖的英国生物学家格登和日本学者山中伸弥。格登在1962年就用非洲爪蟾肠道的一个细胞核替换了蟾卵的细胞核，发育出活蹦乱跳的蟾，开创了动物繁殖史上的先河；而山中伸弥则在老鼠的皮肤细胞里放入几个基因，把它诱导成能发育成各种组织的多能干细胞，称为iPS细胞。中国科学家用老鼠的iPS细胞创造出具有生殖能力的老鼠“小小”，证实了iPS细胞是全能细胞。“小小”和它的弟弟们的出生表明，孙悟空拔毛变猴的神话变成了现实，使神话变现实的生命科学就是那样神奇！
随着人类社会的发展，环境问题接踵而至
相当长的一段时间内，人类都在同大自然携手共进，享受着大自然无限资源所赋予的乐趣。然而，当科学技术迅猛发展，人类发现自己所掌握的工具越来越强大时，原本敬畏自然的人类开始试图改造自然、统治自然。一连串的危机也随之发生了：粮食、能源、环境和健康等危机接踵而至，这一系列危机使曾以为自己是万物之灵、大自然主人的人类惊醒了，终于认识到在大自然中，多种多样的生物都处在一张无形的网中，人与其他生物、生物与生物、生物与环境之间都处在相依相存之中，人类绝不是大自然的主宰者和征服者，而只能是大自然的管理者，这是生命科学的结论。
高粱和甜菜会变成酒，酒又会变成醋，而醋也会失去酸味，你知道这是为什么？瘟疫会像黑色的妖魔那样扫荡世界、夺去成千上万人的生命，这又是为什么？生命科学告诉我们，高粱、甜菜变成酒是一种肉眼难见的小生命奉献给人类的礼物，而瘟疫是另一类小恶魔在作祟。如何善待那些为人类默默奉献的小生命，如何消灭这些小恶魔，都是我们需要认真研究的生命课题。
黑牛生白犊，红花的豌豆后代依然开红花，这是生物的变异和遗传现象。自从孟德尔揭示生物的变异、遗传规律之后，遗传、变异现象就与“基因”结下了不解之缘。我们研究生物的遗传、变异规律，研究生物体的基因，是丰衣足食的需要，也是健康长寿的需要。
基因由DNA（脱氧核糖核酸）分子构成，自从DNA的结构被揭示以后，生命科学的发展突飞猛进，因此许多不同领域的自然科学家不约而同地预言：21世纪是生命科学世纪。从20世纪开始，由于物理、化学、数学等领域的自然科学家参与生命科学的研究，基因诊断、基因治疗、基因芯片、表遗传等诸多领域捷报频传。基因工程也应运而生，现在由基因工程生产的药物已有很多在临床运用并取得了很好的效果。眼下尽管在转基因动物、转基因植物、转基因食品等领域还存在着不同的意见，但“转基因”毕竟是科学发展的必然，科学本身是把双刃剑，人类也绝不会因剑能用来杀人而把剑扔掉，应该取其利而弃其害。
人类利用微生物发酵来酿酒
2000年6月26日，美、英、日、法、德、中等国的16个中心联合宣布，人类基因组“工作框架图”已经绘就，这标志取得生命科学史上又一个里程碑式的成就。为此，当时的白宫主人克林顿表示，这是“流芳百世的一天”。正当全世界科学家为基因组“工作框架图”绘就而欢欣鼓舞时，新的问题又出现了。例如：原来以为人类基因组中至少也应该有10万个基因，因为人体内的蛋白质至少在10万种以上，可是在人类基因组中真正被确认的基因还不到3万个；人类基因组中的DNA约有30亿个碱基对（脱氧核糖核苷酸对），可是人类基因组的DNA序列中与蛋白质结构有关的为3%～5%，基因组DNA序列中有相当大的一部分为重复序列。人们期盼着有朝一日能够探明生命的全部规律，基因组“工作框架图”的绘就还只是万里长征的第一步，后基因组时代赋予科学家的将是更加艰巨而光荣的使命，生命科学的研究依然任重道远！（曾溢滔 潘重光 曾凡一）
【微问题】生命科学和生物学是一回事吗？
【关键词】生命科学 基因 人类基因组