动物史研究的兴起与发展******
作者:陈怀宇(河南大学特聘教授)
动物史已经在国际学界引起了持续的关注。在2022年8月下旬波兰波兹南市举行的第23届国际历史科学大会上,开幕式安排的主题发言第一场便是“动物史和人类史的交互演进”,强调“动物的主体性”“人类记录中的动物”“动物的展现”“野生和家养动物的管理”四方面的研究。这充分说明了动物史研究的重要性和前沿性。人类的生活离不开动物,人类历史的发展也是和动物共生的历程。当然,从自然史的角度而言,动物的历史要比人类的历史久远得多。
进入人类世之后,人类的活动范围不断扩大,而动物的活动范围不断缩小,特别是启蒙时代以来,人类被视为万物之灵,地位凌驾于自然界的动物之上。人口在二战后爆发式增长,工业化在全球迅猛发展,与之相伴随的是自然生态环境的恶化,地球上的物种急剧减少,下一代能亲眼看见的动物越来越少。这种危机促使学者从将动物看作是客体和资源使用转向思考与动物共存共生。当国际学界出现这样的自觉意识之后,去人类中心主义的动物史作为一门新兴学问应运而生。动物史试图从动物的角度,分析动物如何参与并塑造人类的社会生活,帮助人类重新定义自身。动物史也关注环境和生态危机,因此可以说是环境史的延伸。此外,与传统科技史主要将动物视为人类思考和研究的客体相比,动物史特别增加了关怀动物生存状况的伦理维度,因此为传统科技史增加了人文面相。
近二十年来动物史研究蓬勃发展,但仍然面临很多挑战。首先,动物史作为一门史学新兴领域,在史料的选择和运用方面仍然存在很大局限,因为动物本身并无语言文字,也不能创造出图像材料。人类对动物史的认识,必须仰赖自身创造的史料,包括语言文献、视觉图像、传说和口述资料等。因而历史学者在阐述史料中呈现的所谓动物的声音和动物的能动性时要特别小心谨慎。
其次,目前动物史所探讨的范围,很大程度上局限于与人类关系密切的动物,特别是脊椎动物和哺乳动物。这些动物长期以来被当作人类重要的营养来源,在远古时期参与了人类历史进化,历史上也被用来制作皮毛用品,甚至成为人类精神和文化生活的一部分。人类从动物那里获得灵感,创造文学、艺术,再现动物。与人类关系密切的动物,如牛、马等,留存下来的史料较为丰富,而相当多的未驯化的野生动物,如麋鹿等,古人与其接触不多,留存下来的史料较少。甚至大熊猫这种现在大家广为熟知的动物,直到近代才引起广泛关注,古代的史料相当有限。至于一些海洋动物,如鲸鱼、鲨鱼、海星等,古人也所知甚少,因而留下来的史料不多。这些都给更为全面广阔的动物史研究带来很多困难。
最后,动物史主要由欧美学者倡导,目前动物史研究并没有出现国际性学会和组织,在大学和研究院也没有学系和研究所等学科建制,仅在美国纽约大学等少数学校设立了以动物研究为主修的专门学位,完备性尚待时日。
动物史虽然面临学科建制不成熟的挑战,不过也存在着发展机遇,出现了不少国际项目以及合作计划。动物史研究的论文也经常出现在一些期刊上,比如《社会与动物》等,这些期刊不仅仅限于动物史,大多是广义的动物研究。此外,还有不少出版社出版动物史系列丛书。中文学界也将陆续推出一系列海外动物史重要论著的中译本以及中国学者原创的学术研究作品。显然,未来动物史研究将迎来发展新机遇。
动物史受到去欧洲中心主义、去殖民主义的影响,出现全球史研究的趋势,比如美国历史学家特劳特曼在其著作《大象与国王:环境史》中探讨了大象在埃及、两河流域、印度、中国古代文明发展史上的政治意义,特别是王室用大象进行祭祀、狩猎和展示来构建王权的象征性意义,以及大象在南亚和东南亚历史上所发挥的军事作用,甚至也涉及了大象在近东地区和欧洲作为战争工具的流布。
值得注意的是,研究者近年来尤为关注亚洲的动物史。历史上,来自中亚、南亚和东南亚的各民族通过丝绸之路,将一些动物作为贡品或者贸易物品带到东亚;基于亚洲历史上各国之间的互动和交流,动物外交成为学者关注的重点。此外,欧美探险家、考古学家和收藏家在丝绸之路沿线的考古遗址和古代遗址中发现和收集了许多写本和铭文,这些丰富的文献以多种不同的语言写成,包括于阗语、中古波斯语、蒙古语、粟特语、西夏语、藏语、吐火罗语和突厥回鹘语等。对这些文献中出现的动物进行研究,将帮助我们更全面地了解亚洲的动物文化及其在塑造亚洲历史乃至更广阔的人类历史中所发挥的作用。
关于亚洲动物史研究,除了上述关注重点,近年来欧美学术界还出现了一些重要作品,如耶鲁大学教授米哈伊尔的奥斯曼帝国埃及动物史、荷兰阿姆斯特丹大学教授布姆加德的马来世界猛虎研究等等。在一些学术会议和工作坊,也频频出现有关亚洲动物史的议题。越来越多的研究亚洲地区的学者,无论研究文学、历史还是宗教,都开始重视动物研究,并将动物研究的新方法与文本分析的传统方法结合起来,以揭示动物在传统和近代亚洲经济以及社会文化生活中的地位、功能和角色。
动物史的发展与人类的现实关怀紧密结合在一起。未来的动物史研究应该继续拓展地理范围,从跨国和全球的视角,关注不同族群如何记录动物的活动及其对人类生活的影响,从广度和深度上推进动物史研究进一步发展。
随着科学技术的迅猛发展,从科技角度对人与动物之间的关系进行研究,近些年主要集中在人工智能和脑成像领域。美国动物行为学家斯洛波奇科夫与计算机专家合作,通过一种人与动物之间的翻译器,将动物的声音、脸部表情、肢体动作译成人类能懂的语言,实现人与动物更为密切的情感交流。而另一位美国学者伯恩斯则用脑成像技术试图理解动物的心理活动。这些科技发展,可能会重新定义人与动物之间的关系,同时也会给人类带来许多难以预料的挑战。面对这些关涉人类社会发展的前瞻性议题,动物史的研究将帮助我们更好地认识和思考人与动物的关系,保护生物多样性,为后世的永续发展提供一个健康的环境。
《光明日报》( 2023年01月09日 14版)
科学家成功合成铹的第14个同位素******
超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素,也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素。铹-251具有α衰变性,可以发射出两个不同能量的α粒子。
超重元素的合成及其结构研究是当前原子核物理研究的一个重要前沿领域。铹是可供合成并进行研究的一种超镄元素,引起了人们极大的兴趣。
近日,科研人员利用美国阿贡国家实验室充气谱仪(AGFA)成功合成了超镄新核素铹-251。相关成果发表于核物理学领域期刊《物理评论C》。
此次合成铹的新同位素,运用了什么技术方法?合成得到的铹-251,具有什么基本特征?合成的铹-251对于物理、化学等学科的研究来说具有什么意义?针对上述问题,记者采访了这一工作的主要完成人之一,中国科学院近代物理研究所副研究员黄天衡。
不断进行探索,再次合成铹同位素
铹的化学符号为Lr,原子序数为103,是第11个超铀元素,也是最后一个锕系元素。“一般来说,原子序数大于铹的元素被称为超重元素。”黄天衡介绍。
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。同一种元素的同位素在化学元素周期表中占有同一个位置,同位素这个名词也因此而得名。
103号元素由阿伯特·吉奥索等科研人员于1961年首次合成。为纪念著名物理学家欧内斯特·劳伦斯,103号元素被命名为铹。锕系元素是元素周期表ⅢB族中原子序数为89—103的15种化学元素的统称,其中,铹元素在锕系元素中排名最后。
截至目前,科研人员们共合成了铹的14个同位素,质量数分别为251—262、264、266。目前合成的铹的14个同位素中,铹-251至铹-262是在实验中通过熔合反应直接合成的,铹-264和铹-266则是将原子序数更高的核素通过衰变生成的。
目前,铹的化学研究中最常使用的同位素是铹-256和铹-260。科研人员通过化学实验证实铹为镥的较重同系物,具有+3氧化态,可以被归类为元素周期表第七周期中的首个过渡金属元素。由于铹的电子组态与镥并不相同,铹在元素周期表中的位置可能比预期的更具有波动性。在核结构研究方面,受限于合成截面等原因,目前的研究仅集中在铹-255上。然而即使是铹-255,其结构能级的指认目前也还存有争议。
通过熔合反应,形成新的原子核
铹和其他原子序数大于100的超镄元素一样,无法通过中子捕获生成。目前铹只能在重离子加速器中通过熔合反应合成。由于原子核都具有正电荷而会相互排斥,因此,只有当两个原子核的距离足够近的时候,强核力才能克服上述排斥并发生熔合。粒子束需要通过重离子加速器进行加速。在轰击作为靶的原子核时,粒子束的速度必须足够大,以克服原子核之间的排斥力。
“仅仅靠得足够近,还不足以使两个原子核发生熔合。两个原子核更可能会在极短的时间内发生裂变,而非形成单独的原子核。”黄天衡介绍,如果这两个原子核在相互靠近的时候没有发生裂变,而是熔合形成了一个新的原子核,此时新产生的原子核就会处于非常不稳定的激发态。为了达到更稳定的状态,新产生的原子核可能会直接裂变,或放出一些带有激发能量的粒子,从而产生稳定的原子核。
在此次实验中,科研人员利用美国阿贡国家实验室ATLAS直线加速器提供的钛-50束流轰击铊-203靶,通过熔合反应合成了目标核铹-251。这个新的原子核产生后,会和其他反应产物一起被传输到充气谱仪(AGFA)中。在充气谱仪(AGFA)中,铹-251会被电磁分离出来,并注入到半导体探测器中。探测器会对这个新原子核注入的位置、能量和时间进行标记。
“如果这个原子核接下来又发生了一系列衰变,这些衰变的位置、能量和时间将再次被记录下来,直至产生了一个已知的原子核。该原子核可以由其所发生的衰变的特定特征来识别。”黄天衡说。根据这个已知的原子核以及之前所经历的系列连续衰变的过程,科研人员可以鉴别注入探测器的原始产物是什么。
超镄新核素铹-251不仅是近20年来科研人员首次直接合成的铹的新同位素,也是迄今为止合成的中子数N为148的最重同中子异位素(具有相同中子数的核素),还是利用充气谱仪(AGFA)合成的首个新核素。目前的实验结果表明,铹-251具有α衰变性,可以发射出两个不同能量的α粒子。
拓展新的领域,推动超重核理论研究
由于形变,若干决定超重核稳定岛位置的关键轨道能级会降低到质子数Z约等于100、中子数N约等于152核区的费米面附近。对于这一核区的谱学研究可以对现有描述稳定岛的各个理论模型进行严格检验,从而进一步了解超重核稳定岛的相关性质。由于上述原因,对于这一核区的谱学研究是当下探索超重核结构性质的热点课题。
此前的理论模型均无法准确地描述这一核区铹的质子能级演化,相关的实验数据十分有限。“本次实验的初衷为把铹的结构研究进一步拓展到丰质子区,尝试开展系统性的研究。”黄天衡表示。
研究结果表明,形成超重核稳定岛的关键质子能级在铹的丰质子同位素中存在能级反转现象。此外,研究人员还通过推转壳模型下粒子数守恒方法(PNC-CSM)较好地描述了这一现象,并指出了ε_6形变在这一核区的质子能级演化中起到的重要作用。
“此次研究指出了ε_6形变在铹的丰质子核区的质子能级演化中起到的重要的作用,对现有的理论研究提出了新的挑战,将推动超重核领域相关理论研究的发展。”黄天衡说。(记者颉满斌)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)