http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-02-16
艾萨克-牛顿爵士对植物学的兴趣并不仅限于从苹果树上坠落的苹果。根据这位物理学巨匠留下的笔记，他对植物学也有一定研究。在牛顿大学时代用过的一个笔记本中，有半页描述了植物的机能。照片展示了这个半页，夹在标题为“哲学”和“电吸引&过滤”的两页笔记之间。
新浪科技讯 北京时间8日消息，据澳大利亚广播公司（ABC）报道，艾萨克-牛顿爵士对植物学的兴趣并不仅限于从苹果树上坠落的苹果。根据这位物理学巨匠留下的笔记，他对植物学也有一定研究，知道水如何从根部移动到叶片。他的这一研究发现要比植物学家早200多年。牛顿生于1643年，卒于1727年，是举世闻名的物理学家。他对光线的特性进行了观测，发明了微积分。生前，他曾担任皇家铸币局的局长，同时还是皇家学会的主席。皇家学会是当时处于领导地位的科研机构。
在牛顿大学时代用过的一个笔记本中，有半页描述了植物的机能。在发表于《自然-植物》杂志的一篇文章中，英国谢菲尔德大学的大卫-波尔林教授对这段描述进行了评论。笔记中，牛顿阐述了一种植物的根部如何吸收水以及如何利用毛孔让水移动到叶面。他这样写道：“植物的毛孔内充满流体物质，小液滴撞击毛孔内的颗粒，毛孔内余下的微小物质向上移动，通过这种方式，来自根部的汁液继续向上移动，将渣滓留在毛孔中。整个过程中的拉伸作用导致毛孔增大，而后阻塞。毛孔的增大导致植物生长，直至毛孔越变越窄，无法让汁液穿过。这个时候，植物便停止生长。”
波尔林表示：“这段话描述了水的蒸发逃逸过程，也就是蒸腾作用，所需能量由阳光提供。”蒸腾作用首次被提出是在1895年，具体是指植物借助根部吸收水，而后将水移动到茎干，最后通过植物的表面蒸发到大气中，通常是通过叶片的毛孔或者气孔。蒸腾作用之所以能够产生源自于蒸发过程中损失水分，导致植物内的一个区域出现低压，形成张力。水分子的粘结性让这种张力穿过木质部，将植物底部压力较高区域的水往上拉，挑战牛顿发现的万有引力，将其拉升至叶面。
波尔林认为牛顿笔下的毛孔可能是茎干内的导水组织，而不是气孔。牛顿的研究可能立基于已知最早发表的叶片上毛孔状结构的观察发现。这一发现由马尔切洛-马尔皮吉1675年得出。马尔皮吉借助早期望远镜发现了这种结构，观察发现刊登在《Anatome Plantarum》中。
波尔林在文章中指出：“也许牛顿制造了某种手持透镜，用于观察气孔。几年之后，也就是1668年，他制造了第一台反射望远镜。”波尔林称牛顿阐述植物汁液的笔记一直不为人所知。他在文章中说：“我们不知道牛顿用了多长时间研究植物的内部机制，也不知道他如何产生这些想法。也许，他在剑桥大学与他人交谈时对植物产生了浓厚兴趣，而后对植物学进行研究。”（孝文）
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