生活中的科研“神器”   ·椿楸·   以下是马克先生的一天:清晨他煮了一杯咖啡,上午上班时泡了杯绿茶,中 午吃了意大利面外加一瓶可乐,下午工作时又泡了杯红茶,傍晚下班后他约了同 事喝酒,他点了一瓶啤酒,同事点了一杯鸡尾酒,晚上他带女友去体验了一家新 开的中餐馆,那里有崭新的橱窗,服务也很地道——用木筷吃饭,还配送牙签。 饭后,他们一起去看了一场电影,女友哭湿了好几包纸巾,散场后,他用硬币在 厕所的自动售货机上买了安全套,遂后携女友共回爱巢……   在一般大众眼中,马克先生在这平常的一天里接触到的尽是些平凡的物品。 但在很多科研工作者,尤其是从事生态、环境方面工作的科研工作者眼中,这些 物品看似平凡,实则非凡:它们或是优良且不可多得的实验材料,能攻克人类关 心的重大科学问题;或能被简单加工后制成便携、实惠的实验装置,并能够高质 量地完成测量任务、实现样品收集;它们或为辅助野外考察或内业实验中的宝贵 工具,有力地保障了科研工作的顺利开展。   不信?待我一一说来。   在这些物品中,作为实验材料最经典、最为人津津乐道的例子非绿茶、红茶 莫属。它们除了能够帮助马克先生提神或改善心情,以提高工作效率,还能解决 生态学中的世界性难题。植物残体(如枯枝落叶等)在土壤中的分解是地球生物 化学循环,尤其是碳循环中的重要一环。在微生物的作用下,植物残体被逐渐降 解,其中一部分主要以温室气体(如二氧化碳)的形式释放到空气中,而残留的 一部分会进入土壤,变成土壤碳库的一部分,并成为植物养分的重要来源。同时, 在这一过程中,由于微生物的大量繁殖,可能会使土壤原本已贮的碳产生分解, 反导致使土壤总碳库存减小……毫无疑问,这一复杂的过程关乎全球气候变化、 粮食安全以及人类遏制以上危机所采取的策略。例如,在农田里,要不要在土表 覆盖秸秆?放多少秸秆?放哪种作物的秸秆?等等。回答这样的问题,科学家们 就有必要研究枯枝落叶在土壤中的分解过程,而量化其分解速率是首当其冲的一 环。   为测量枯枝落叶的分解速率,目前世界上广泛采用的方法是在土壤中埋入分 解袋。分解袋是一种带有孔眼的小网袋,网袋一般为尼龙袋或玻璃纤维袋,里面 装有枯枝落叶。操作时,首先将网袋一一称重,再将之埋入土中,然后每过一年 半载就挖出一部分烘干并称重,这样就能知道有多少枯枝落叶被“吃”掉了,从 而测算出它们在该土壤中的分解速率。但问题来了:虽然世界各地大家都埋“分 解袋”,但袋子的材料、形状、尺寸、孔眼大小都不尽相同,而且网袋里面所装 的植物残体物种、器官、质量、破碎程度也往往各异,这就导致了不同学者、不 同地区、不同实验之间的结果往往难以相互比较,缺乏统一的“标尺”校准。为 了解决这个“标尺”问题,荷兰科学家若斯特?科斯坎普(Joost A. Keuskamp) 及同事突发奇想,于2013年提出了埋立顿茶包的方法。立顿是老牌茶叶品牌,在 茶和网袋的加工制作上有着严格的工艺和统一的标准,且产品畅销世界,相对容 易买到,所以被认为是理想的“标尺”。提出者倡议全球研究枯枝落叶分解的学 者都在各自的实验地里按照他们给出的一套具体的流程分别埋上立顿的一款红茶 (博士茶)和一款绿茶,进而有助于全球数据的比较、整合,并能促进全球科学 家之间的协作。为什么要用两款茶呢?红茶和绿茶在茶叶物种和发酵工艺上不同, 二者的分解速率也大不一样(绿茶快、红茶慢),同时埋下两者,即“双标尺”, 可以获得更可靠、更丰富的分解信息。总之,该方法一经推出便广受欢迎,“埋 茶包”运动就这样如火如荼地在全世界开展起来,至今已是遍布各地。而且,这 项工作不仅科学家们在做,由于“埋茶包”简单易行,在一些国家(如在澳大利 亚)甚至不少业余大众都在参与,成为公众科学的极佳例证。试想一下,在自己 家中的花园、家旁的河边、家后的山上埋上茶包,就可以为科学做贡献,这是多 么有趣且有意义的事情呢。   当然,立顿茶包的创意虽大获成功,但它并不能解决一切关于植物残体分解 的问题。例如,茶包里面是茶的叶子,主要还是用于校准植物叶片的分解,但在 自然界中,例如在森林里面,掉落的树枝和倒下的树干同样也属于植物残体,也 是参与分解的主力军,而且从长期来看,它们对土壤碳的影响力并不亚于叶片。 相较于叶片,树的枝干一般块头更大、木质化程度更高,所以分解速率更低,分 解周期更长,甚至分解的机理也与前者不太一样,用立顿茶包去校准它们,可能 是不太合适的。所以,为枝干的分解也寻找一个“标尺”,是必要之举。对此, 木筷、木牙签等木制品都被认为或能充当这样的角色。尤其是筷子,尺寸上更接 近树枝,理论上应能较好地模拟枝干等粗木质残体。其实,早在上个世纪末就有 美国及荷兰的生态学家们提出用筷子充当粗木质残体分解“标尺”的想法,但二 十多年过去了,至今尚无相关试验发表。据了解,一些中国科学家从立顿茶包的 试验获得灵感,正在将木筷分解的试验在中国落实。这让人看到希望,毕竟筷子 近来已经被中国科学家们运用到了研究光降解(即在光照作用下,有机物降解为 碳原子较少的同系物的现象)的试验当中。总之,该试验很有意义,只是难度远 比立顿红茶的要大,需要有持续的投入和漫长的等待,但一旦成功,功在千秋。 如今华人遍布世界,有华人的地方就有筷子,这一起源于中国的古老餐具,或许 将在科学世界里焕发出新的活力。   除了红茶绿茶,马克先生中午用来填饱肚子的意大利面同样是科学界的明星, 作为科研材料,后者甚至比前者还要著名。意大利面是物理学家的宠儿,最著名 的例子当属“意大利面谜团”:取一根生的、干的、细长的面条,将其两端固定 后弯折,面条总会断成至少三截,而不是两截。对于这个现象,当年连大物理学 家费曼(Richard Feynman)都对它的发生机理一愁莫展。直到2005年,巴黎六 大的两位法国学者才给出令人信服的解释,他们以数学为工具阐释了面条如何在 第一次折断后引发强力的回弹,并随即触发新的断裂的过程。该研究因此获得了 2006年的“搞笑诺贝尔奖”,并使意大利面在科研圈名声大噪。十几年后的2018 年,美国麻省理工学院的研究人员进而找到了将意大利面折成两截的有效方法: 折面条之前,只须将面条扭转一个较大的角度,就可以大大减损面条在第一次折 断后的回弹力,从而减少甚至避免新的折断。这项研究当时被媒体广泛报道,也 让意大利面再次走进公众的视线,并让它成为“搞怪类科研“的“形象大使”。   不仅如此,还有比这更“过分”的——被物理学家们拿去研究的不仅仅是生 的意大利面,还有熟的。例如,有人研究意大利面在煮熟的过程中是如何变形的, 还有人研究面条被嘴吸进去和吐出来时的力学过程,等等等等。说到这里,相信 很多人会觉得不可思议:研究这些无聊的东西,是不是吃饱撑的?其实不然,以 上这些都是严肃的学术研究,不仅丰富了工程力学、材料力学的学科理论,而且 也有不容低估的应用价值。例如,生的意大利面是一种脆性材料,研究它的断裂, 会有助于我们模拟和预测某些长条形状的建筑材料的断崩,说大了,这可是人命 关天的事情。而研究意大利面的在水中的形变和力学过程,则蕴含商业价值。例 如,将来可以通过对面条形变的观测和分析直接预测其烹饪的成熟度,从而提高 生产效率;再如,有科研团队通过对面条形变的力学模拟,从而制造出了煮前扁 平、煮后卷曲且形态各异的意大利面,既提高了包装纸的容纳效率,又能让食材 变得美观、多姿。   以上的例子均属于意大利面在物理学,或更确切一些,在工程力学和材料力 学方面的卓越功勋。其实它们,或者干脆再把范围扩大一点,乃至面条、粉丝等 外形较为均匀、质地较为均一的食材,在生态、环境方面的科研工作中也是具有 很大潜力的,只是有待发崛,尤其是当这些研究方向与力学学科有交叉关联的时 候。试举一例,纤维束模型(Fibre bundle model)是材料力学中的一个经典模 型,可用来模拟一束扎在一起的细长纤维在受力过程中的断裂过程,每次当有纤 维断裂,就会触发力或能量在剩余纤维束中的再分配。这一模型在生态工程学中 常被用来模拟、计算植被根系的机械固土作用,从而评估不同植被在稳定边坡、 水土保持方面的功效。但应用于根系的纤维束模型有很多变种,它们之间在有关 力或能量分配的假设上往往是互相矛盾的。究竟哪个变种是对的,哪个是错的, 目前尚无定论,需要试验测试定夺。在试验中,先采用力学性能相对稳定的道具, 而非真的根系,是一个比较合适的选择,因为根系的力学性能不稳定,变化率太 大,容易把变种因子给“盖”过。之前的研究中有采用皮筋、木条、甚至铁丝等 代替根系做实验的,但其实面条和米粉何尝不失为一种好的选择呢?而且比起前 面那些,面条和米粉的粗细及抗拉性能与根系更加贴近。科学总是向前发展的, 究竟面条和米粉能否堪此大任,我们拭目以待。   以上提到的物品都在充当实验材料的角色,还有一类物品,它们虽非材料, 但经过简单加工后,却能“摇身一变”,成为便携、实惠却又精准的观测工具或 实验装置,从而帮助科学家们完成测量任务、实现样品收集。   马克先生中午喝完可乐后剩下的那个塑料瓶子正属于此类。在一位土壤动物 学家的眼中,可乐瓶、矿泉水瓶不一定是废品,而是收集土壤动物的利器,只要 稍加改装即可:将一个无盖的大可乐空瓶拦腰剪成两半,把瓶口那一部分像像漏 斗一样倒放进底座中,用胶布将二者连接处的缝隙封住;倒入酒精,将野外采集 的土壤或枯落物样品轻置在“漏斗”里(若漏土严重,可先在“漏斗”底部放一 个网眼较大的铁丝网),再将该装置放在台灯的下面,最好离灯泡很近,打开台 灯。好了,等上几个小时过来瞅瞅,就可能发现掉落在瓶底的蚂蚁、潮虫等土壤 动物。   不要小觑这个装置,它在动物学和生态学界可谓是大名鼎鼎。它的学名叫 “柏氏漏斗”(Berlese funnel),是意大利动物学家安东尼奥?柏莱斯 (Antonio Berlese)于20世纪初发明的,该装置巧妙利用了土壤动物会因躲避 高温和强光而向下移动的特点,从而达到将其赶出“老巢”的目的。在此之前, 博物学爱好者们都是用纯手拣或水浸的方法分离动物和土壤,相比之下,柏氏漏 斗法无疑更加省时省力。正因如此,今天几乎所有的大型土壤动物研究人员依然 会依赖这种一百多年前发明的装置来分离、收集、分拣大型土壤动物。在这里我 们也要提一下瑞典动物学家阿尔伯特?杜尔格伦(Albert Tullgren,或被译为杜 匀)的名字,因为如今的“柏氏漏斗”并非是柏莱斯当年发明的那款,而更接近 土尔格伦于1918年改进后的一款——当年柏莱斯只是通过热水提供的热源来驱赶 虫子,而土尔格伦加了灯泡,即增加了光源。因此,“柏氏漏斗”也被叫做“杜 匀氏漏斗”。   标准的“柏氏漏斗”会用到真正的漏斗,但在一些发展中国家或偏远地区, 购买大量现成的“柏氏漏斗”或漏斗有时会比较麻烦,甚至不太现实,所以,用 废弃的可乐瓶子自制“柏氏漏斗”便成为这些地方不少科研人员们的首选,且效 果不逊标准的版本。更不用提可乐版本的“柏氏漏斗”同时具有简易性和趣味性, 在公众科学和儿童科普方面潜力巨大。   还值得一提的是,该装置除了有让动物们在灯下接受“酷刑”的妙用,还有 一些衍生的用法。例如,它可用作野外诱捕土壤动物的陷阱:将无土状态下的该 装置埋到野外的土中,并保证其上沿与地表吻合、平齐,一定时间内回来检查, 看看里面是否掉进“猎物”。如果在一个地方随机大量埯设这种装置,就可以对 针该地的土壤生物多样性作出具有统计学意义的评估。再如,若将装置挂在树上, 并把酒精换成合适的诱饵,还可以诱捕飞虫,例如法国科学院的科研人员曾用此 装置诱捕黄脚虎头蜂(Vespa velutina Lepeletier)——一个对欧洲本土授粉 者生物多样性及蜂蜜产业造成巨大威胁的入侵物种。总之,像可乐瓶这样的塑料 瓶子,变废为宝是完全可行的,科学家们让它们充分服务于科学事业,而且还让 它们充当“多面手”。   傍晚,马克先生点了一瓶啤酒,服务生将啤酒起开后,瓶盖会被随即扔进垃 圾桶,但他们多半不知:啤酒瓶盖在林学和森林生态学中是有妙用的,是制作一 种非常重要的野外观测工具——角规(Angle gauge)的理想材料。用锤子将瓶 盖的牙齿向外侧砸平,然后任选一处边缘用钳子剪出一个宽1厘米、深约半厘米 的方型缺口,再用锤子和螺丝刀在瓶盖中间钻个小眼儿,将一条绳子穿过去并打 结,同时另一端保证绳长为50厘米,一个简易的角规就这么制好了,连十分钟都 用不到。   看到这里,有人可能会觉得难以置信,甚至面露鄙夷:这难道就是角规?说 白了,不就是一个边缘带豁儿的金属薄片,串上一根小细绳嘛!还以为是什么高 深的仪器呢,倒像是哄小孩的!   是的,这就是角规。就这么一个扔在大街上可能都不会有人捡的破烂玩意儿, 堪称林学史上最了不起的发明创造之一。   首先,让我们了解一下角规的用途。从事林学、森林生态学方面工作的科技 人员常去野外考察森林的长势、产材、减灾、防火等情况,为此,他们须对森林 的疏密和树的粗细进行定量的描述。一旦有了这些量化指标,森林的质量、功能 以及所面临的风险就可以被评估,那么相应的管理、规划措施也就呼之欲出了。 在这些量化指标里面,总干面积(Basal area),即单位土地面积(单位:公顷) 内所有树在胸高处(即离地面1.3米)的断面积之和,是最基础、最核心的一个 指标之一,而角规正是用来测量它的。   那角规为什么了不起呢?因为在角规诞生之前,传统测量森林的总干面积的 方法是要先划定一个至少好几百平方米的圆形或矩形区域(叫“打样方”),然 后再用卡尺或皮尺将区域内所有树胸高处的直径或周长一个不落地量完,这样可 以算出每棵树胸高处的横断面积,加和之后再除以样方面积即可得到总干面积。 但这个工作是个苦差事:每木检尺十分繁琐,万一林密树多、地型复杂,全部测 完有时要花上两三天时间,十分费力耗时;而且由于打样方时需要用到几十米长 的皮尺,一般一个人是独自完成不了的。而角规的发明彻底改变了这个局面。   奥地利林学家瓦尔特?毕特利希(Walter Bitterlich)于1947年发明了角规, 他发现:测量总干面积根本不需要打样方和测树,只需要一个人站在某一个点上 拿着角规转一圈,一分钟就能搞定!具体做法是:像射箭动作一样,将绳子的末 端置于眼下,金属片置于远端,让视线从金属片的边缘的豁儿(是一个方形凹槽) 中穿过,形成一个夹角伸向远方,然后身体朝一个方向缓缓转动,依次扫过肉眼 可见的每一棵树的胸高处,并在心中从0开始计数,如果一棵树的树干粗于角规 上金属片凹槽(相割)就加1,细于凹槽(相离)就不加,刚好相等(相切)则 只加0.5,绕完一周后,所得到数字即为总干面积!神吧?这种方法乍一听很玄 乎,但其实是以坚实的理论基础(即规模大小成比例的概率抽样理论)和严格的 数学证明为保障的。该方法一经提出便大获成功,带来的影响无疑也是革命性的, 让“总干面积”从一个无比难测的指标,变成了一个十分易测的指标!   最有意思的是,只要掌握了角规的基本思想,并遵守角规的尺寸(如选择合 适的一对凹槽宽和绳长),那真是“万物皆为角规”,笔帽、起子、药匙,甚至 手指头都可以比划着试试,啤酒瓶盖自然更是不在话下。以至于每次想起角规, 我就会特别感叹:有时,一件事物妙就妙在它的简单上面。   快餐店晚上生意很好,马克先生与女友不得不在橱窗外面排队等了一会儿。 外面的他们透过橱窗玻璃看见里面的食客都很开心。他们二位生平或许只透过窗 玻璃观察过人类,却不知道生态学家会透过窗玻璃来观察植物,更确切地说,观 察植物的根系。研究根系的形态、结构及其生老病死对了解植物的生长发育、生 态功能等都具有重要意义。但直至今日,人类对植物根系的研究都远远滞后于对 植物地上部分的研究,其主要原因就在于植物的根系深埋地下,对其的观测一直 存在不少的技术瓶颈,不能像地上部分那样简单和直接。尤其是在野外对根系的 原位观测,挖掘固然是常用的方法,但由于挖掘会对根系和土壤造成较强的扰动 甚至破坏,所以该方法往往只能用来测量根系在空间上的静态分布,却无法获得 根系在时间上的动态变化。   要研究根系在时间上的动态变化,目前用得最多的一个装置叫做根窗 (Rhizotron),其实就是将一扇透明的“窗户”——可以是玻璃,也可以是有 机玻璃等其它透明材料——安置、固定在目标植物近旁的土壤剖面上,并用细土 填充“窗户”与剖面之间的空隙,当生长的根系触碰到“窗户”时,便会贴着窗 户生长下去,而“窗外”的人就可以采用定期用笔画、拍照或扫描的方式,将这 些根系的大小粗细、生老病死记录下来。   与上文提到的柏式漏斗类似,根窗也是一个古老却一直沿用至今的发明。世 界上最早有记载的根窗来自于20世纪初的德国,分别由来自波恩的学者诺尔 (Noll)和来自盖森海姆的学者克罗梅尔(Kroemer)几乎在同时一期建造。但 那时他们的装置还不叫“根窗”,而是叫“根系实验室”,而第一次出现“根窗” 这个名字则是半个多世纪以后的事情了。此后,基于根窗观测根系的研究有所增 多,只是在不同的研究中,根窗的尺寸变化很大,短的仅几十厘米,长的可达几 十米,占几间房子那么宽,真的好似“地下的橱窗”。由于根窗往往需要建在土 壤剖面上,而挖剖面对根系、土壤的扰动很大,因此,一种对根系、土壤的扰动 较小的微根窗(Minirhizotron)在近三十年里被大力推荐,如今甚至比根窗更 为流行。微根窗是一种长约0.3-2米,外径一般小于10厘米的圆管,可斜插入土 壤中,配套使用的旋转摄像头可记录管壁内侧360度的根系图像。此外,方块状 的根盒(Rhizobox)、扁平状的根片(Rhizoslide)等也都有被发明出来,原理 均与根窗相似。   毫无疑问,根窗这种观测方法具有很多缺点。例如,扰动问题是自始至终都 会存在的,毕竟“窗户”不是土壤的一部分,而每次测量时,根窗表面变化的温 度、光照,也可能会干扰根系的生长;而且,由于根窗是个平面,它只能让我们 得到根系的二维空间数据,不可能像在地面上一样,有很多可选的方法让我们获 得枝叶生长的三维空间数据。尽管如此,到目前为止尚无更好的观测方法能够完 全取代根窗,尤其是在野外,这也是很无奈的事情。   最后,我想说的是,观测根系是一份十分艰辛的工作。例如,为了研究根系 在冬季的生老病死,科研工作者们有时不得不冒着零下十几度的严寒,掘开一两 米厚的冰雪,再下到装有根窗的土坑里,在照相机和扫描仪都无法在低温工作的 情况下,他们就蜷缩在那里,用手动的方式将那些根系一一描绘、测量,以换来 宝贵的数据。他们在用对科学的热忱和对真相的执着,填补着人类认知的空白, 向他们致敬。   在我们的日常生活中,还有一些物品,它们既不是实验材料,也不是观测装 置,它们只是在科研活动中扮演“绿叶”的角色,但没有它们,很多工作就会举 步维艰,甚至无法开展。这样的辅助工具的例子是非常多的,甚至是不胜枚举。   安全套是这类物品中的翘楚,扮演着“万金油”似的作用,而不仅仅是帮助 马克先生避孕和预防疾病传播。在野外,很多小型仪器,如GPS、对讲机的防雨, 用安全套是个不错的选择,将之套在仪器上面,既不妨碍按键操作,又能防水进 入。手机自从进入智能时代以后,就一直在野外考察中发挥威力,并能在一定程 度上代替GPS、照相机、对讲机、指南针、测坡仪、秒表、手电筒等工具,更是 个人安全的有力保障,而遗憾是许多智能手机并不防水。这时,将安全套套在手 机上面,既防雨防水,又不影响手指操作触屏,十分方便。注意,使用时要从下 往上套,而不是从上往下套,这样不会过于遮挡摄像头,从而影响手机的拍照功 能,不至于每次拍照前还要把安全套去掉。此外,套上安全套的手机,会变得不 太美观,万一要接电话,最好先将其去掉再举起手来。   在湿热多雨的热带雨林里面行走,如果手臂、小腿受伤,包扎之后,为了防 止纱布被水浸湿进而导致伤口感染,可将安全套的凸起剪去,套在绷带上面,能 暂时抵挡一阵子。   安全套在实验室里应用的例子也有。例如测量植物的力学性能时,倘若用金 属夹具直接夹样品,会对样品带来损害。这时不妨在一个安全套上剪下大拇指大 小的两个薄片,将之贴在夹具的内侧——橡胶制成的安全套是不错的缓冲材料, 可有效缓解夹具对样品的损伤。而且由于安全套非常薄,不怎么占用夹具内侧本 来就不太充裕的空间,因此不会跟植物样品竞争“空间资源”。综上,如果我们 偶然瞥见一位从事生态、环境工作的同事用科研经费订购了许多安全套,请不要 大惊小怪,那或许真的是对方在严肃地准备科研器材。   吸管除了被马克先生的同事用来喝鸡尾酒,在研究植物和动物时,都是经常 用到的辅助工具。例如,在林学、生态学和树木年轮学(Dendrochronology)中, 研究人员常常要用生长锥钻进活树或死木内获取“树芯”,然后通过对树芯进行 理化及解剖学的测量,进而能够掌握诸如一棵树的年轮及生长状况,以及一个地 区的气候变化等信息。树芯一般是一个直径几毫米、长约几厘米乃至几十厘米不 等的小木柱,它很容易断,而且断成几截之后,往往由于很难分清首尾如何相连, 容易把次序搞混淆,而且断后的小段还容易丢,从而造成数据的偏差或缺失;另 外,在保存树芯时如果只是装进信纸袋中,万一纸袋开了,容易造成样品之间的 混淆——这都是在野外采样期间容易发生的事故。这时,若将刚刚取出的树芯按 照顺序逐一塞进吸管里,是一个很好的方法,它能较好地保证树芯的顺序(即使 断了也没关系,依照次序塞进去就成),而且吸管上可以标注名字或系上标签, 从而有效避免样品混淆。再如,在研究动物对花香等气味的反应行为时,透明的 吸管常常被用来制作动物通行的通道,并方便科学家们对其进行观察和记录。   硬币除了能够被马克先生用来投币购物,在野外对苔藓、土块,土壤动物或 其洞穴等拍照的时候,还是一种极好的比例尺。如果要照具有一定纵深的物品, 可在不同的距离连续放上数个硬币即可。相比起来,笨重的皮尺或硬尺有时则不 太灵活,而且由于需要伸直或手扶,往往一个人操作起来极不方便。当然,硬币 有时会反光——这是一个缺点——所以建议用旧的硬币,或是在硬币上贴纸。   咖啡滤纸除了能帮马克先生煮咖啡,也是生态、环境方面实验的“常客”。 咖啡滤纸不仅能完成一些基本的水砂、水土分离的过滤操作,还被用在一些经典 的实验之中,成为不可或缺的工具。例如,在研究鸟类食源时会用到的“虫粪法” (Frass method)中,咖啡滤纸被用于收集蛾、锯蝇等幼虫的粪便:将垫了咖啡 滤纸的漏斗挂在不同树下,滤纸会将雨水滤掉,同时将粪便截留;科学家们通过 测量滤纸内粪便颗粒的数量和大小,从而评估鸟类食源的丰富度。   纸巾除了能够被马克先生用来擦拭女友的眼泪,在野外,它是临时固定、收 藏植物标本不可或缺的工具。尤其是植物的根系,它们被挖出之后,十分易断, 且容易失水。这时,将它们夹在用水扑湿的纸巾里面(最好是宽一些、厚一些 的),能既保护根系的拓扑结构骨架不受损害,又能在一定时间内保湿。这种方 法在实验室内也同样适用。   以上所列举了种种作为科研“神器”的生活物品,可以说,它们是那么地稀 松平常、微不足道,却在推进科学进步、提高人类福祉的过程中拥有出色的表现、 扮演了关键的角色,它们让科学更好地服务了大众,也让大众更多地参与了科学。   亲爱的朋友,如果您是一位科学爱好者,当您手握咖啡、远眺街心的时候, 您有没有想过:也许美丽的科学就藏在您的眼前、您的身边;如果您是一名科研 工作者,当您对一道科学难题久攻不下、一愁莫展的时候,您有没有想过:也许 绝妙的答案就藏在您的身边、您的眼前。   2021年10月29日于M城单位,10月30至31日于M城家中   参考文献:   论文:   B?hm, W., 2012. Methods of studying root systems (Vol. 33). Springer Science & Business Media.   Goldberg, N.N. and O'Reilly, O.M., 2020. Mechanics-based model for the cooking-induced deformation of spaghetti. Physical Review E, 101(1), p.013001.   Harmon E.M. Nadelhoffer, K.J. and Blair, J.M., 1999. Measuring decomposition, nutrient turnover, and stores in plant litter. Standard soil methods for long-term ecological research, 202.   Keuskamp, J.A., Dingemans, B.J., Lehtinen, T., Sarneel, J.M. and Hefting, M.M., 2013. Tea Bag Index: a novel approach to collect uniform decomposition data across ecosystems. Methods in Ecology and Evolution, 4(11), pp.1070-1075.   Krams, R., Krama, T., Brūmelis, G., Elferts, D., Strode, L., Dau?kane, I., Luoto, S., ?mits, A. and Krams, I.A., 2021. Ecological traps: evidence of a fitness cost in a cavity-nesting bird. Oecologia, pp.1-11.   Mukerji, K.G., Manoharachary, C. and Singh, J. eds., 2006. Microbial activity in the rhizosphere (Vol. 7). Springer Science & Business Media.   Robertson, G.P., Coleman, D.C., Sollins, P. and Bledsoe, C.S. eds., 1999. Standard soil methods for long-term ecological research (Vol. 2). Oxford University Press on Demand.   Rytk?nen, S. and Krams, I., 2003. Does foraging behaviour explain the poor breeding success of great tits Parus major in northern Europe?. Journal of Avian Biology, 34(3), pp.288-297.   Wetherington, M.T., Jennings, D.E., Shrewsbury, P.M. and Duan, J.J., 2017. Climate variation alters the synchrony of host–parasitoid interactions. Ecology and evolution, 7(20), pp.8578-8587.   网站:   《把茶包种进土里,就会有——科研数据长出来?》 https://www.sohu.com/a/333024067_119097   《澳洲科學家捨棄上千美金的尖端設備,用立頓茶包監測濕地的固碳力》 https://www.seinsights.asia/article/3289/3270/4722   《森林那么大,如何快速测算蓄积量?挺简单,一根大拇指就》 https://kknews.cc/news/rnjzn2v.html   《第四章 角规测树》 https://wenku.baidu.com/view/ef06f23a376baf1ffc4fadc9.html   《面条的形状开始平坦,但在煮熟时,会弯曲成弯曲的面条》 https://www.ximeiapp.com/article/3199872   “Entomological classics – The Tullgren (Berlese) Funnel” https://simonleather.wordpress.com/2016/05/03/entomological-classics-t he-tullgren-berlese-funnel/   “MIT mathematicians solve age-old spaghetti mystery” https://news.mit.edu/2018/mit-mathematicians-solve-age-old-spaghetti-m ystery-0813   维基词条:   Tullgren funnel https://en.wikipedia.org/wiki/Tullgren_funnel   Antonio Berlese https://fr.wikipedia.org/wiki/Antonio_Berlese   Walter Bitterlich https://en.wikipedia.org/wiki/Walter_Bitterlich   Proportionator https://en.wikipedia.org/wiki/Proportionator#Plotless_sampling   Angle gauge https://en.wikipedia.org/wiki/Angle_gauge