环球自然日2019年度主题

预见性?不可预测性?

——探究自然规律的正反面

无论是浩如烟海的宇宙，还是眼前所见的物质，都有各自的运行规律——自然规律。

那些常见的自然规律现象

而预见性和不可预测性，就是潜藏在自然规律背后的正反两面。

2019年的“环球自然日”，让我们从“预见性和不可预测性”的角度来思考，探究一下自然规律及其正反两面。

节气与物候

只要掌握了条件，就能预见结果——这就是自然规律的预见性（重复性）。

例如，中国的二十四节气。

二十四节气的历史由来

二十四节气（24 solar terms），是指太阳历（干支历）中表示季节变迁的24个特定节令，是根据地球在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置变化而制定的，每一个分别相应于地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置。

二十四节气是上古时代通过观察太阳周年运动，认知一年中时令、气候、物候等方面变化规律所形成的知识体系。它把太阳周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个节气，始于立春，终于大寒，周而复始，

二十四节气，是古人依据黄道面划分制定，属太阳历范畴，于先秦时代已订立。到汉代吸收入《太初历》作为指导农事的补充历法，既是历代官府颁布的时间准绳，也是指导农业生产的指南针，

二十四节气是古代中国人对自然进行长期观察与总结后的产物。二十四节气中既有表现寒暑往来物候变化的，也有反映气温高低降雨状况的。通过它，我们能直观地了解一年气候的变化规律，以此掌握农时，合理安排农事活动等。它不仅在农业生产方面起着指导作用，同时还影响着古人的衣食住行，甚至是文化观念。

而在古埃及，祭司就是专门研究相关自然规律的人。他们由此预见尼罗河何时涨落，庄稼何时播种……

一名古埃及祭司通常是由法老选定，或以世袭获得该职位。

祭司的等级与其职务责任相一致。地位最高的是高级祭司，也叫做殡葬祭司（sem—priest），拥有“神的第一先知”（the First Prophet of the God）的头衔。高级祭司以下是一群拥有许多特殊职务的祭司。

第二层祭司均术有专攻，从“日晷学”（负责一天中的精确时计，尤其是对那些膜拜太阳神的信徒们，太阳白天运行期间的准确时刻非常重要，此外也为农业生产服务。），“占星术”（这对埃及的宗教，建筑和历法都至关重要），到治疗术。具备了专业知识的祭司们都明了，宇宙的和谐轮回相当要紧，他们以此决定庄稼何时下种，尼罗河何时涨落，甚至神庙的仪式该在早晨哪一时刻开始。古埃及祭司专研的结果，体现在神话传说和农业习俗两方面，堪比现代历法(Caesarian Calendar)，在今天的西方世界仍有被使用。

古埃及祭司与自然规律

自然灾害

与预见性相对的不可预测性（随机性），在自然中也是随处可见、时时发生。

地球上每年约发生500多万次地震，也就是说，每天要发生上万次地震。不过，它们中的绝大多数太小或离我们太远，人们感觉不到。真正能对人类造成严重危害的地震，全世界每年大约有一二十次；能造成中国的唐山、汶川、加勒比海地、日本阪神这样特别严重灾害的地震，每年大约有一两次。

自然灾害

地震的预测一直是一个世界性难题。采取科学的途径对地震进行长期观测，积累大量数据，系统性地对地球内部开展基础性的研究，才有可能掌握地震发生规律，逐步实现对地震进行预测预报，最终服务于人类社会。

除了地震，地球上还有台风、洪水、海啸、泥石流、森林火灾等众多自然灾害。这其中有可以提前预见的，也有不可预测的。只有研究，更深入地了解相关的自然规律，才能够更完美地预见灾害。

那些你了解，或者不了解的自然灾害

基因突变

自然灾害的不可预测性给人类带来危害，但随机性也会带来许多好处。

最著名例子就是基因突变。

决定我们长成什么样的基因虽然十分稳定，但这种稳定性是相对的。细胞分裂时遗传基因的复制发生错误，或受化学物质、辐射、病毒的影响……众多原因会导致基因发生突变,引起基因上的某个碱基的改变、多个碱基的缺失、重复……

基因与生命

基因的这种不可预测的突变，会导致细胞运作不正常或死亡、引发癌症。但这种突变也是演化的推动力：错误的、不理想的突变经自然选择会被淘汰，而对物种有利的突变则会被累积下去。正是演化导致了我们目前多样的地球生境中多样的生物。

我们每天都被意外与随机事件所包围。在我们身处的自然界中，预见性和不可预测性充盈其间。

构建作品

“环球自然日”每年的年度主题，不是一个直接的研究对象，而是一个思考的角度。

一件好的作品，无论是展览，还是表演，通常都会有一些共性。如何做出一件优秀的作品？我们建议你和你的团队成员注意以下几点。

选题的自然科学属性要正确

生物、物理、化学、数学、地球、天文……自然科学研究的是自然界各种物质和现象的科学。在此范畴内，你有很多可以探究的领域。

 用提问来主导你的探究之路

以宽度优于深度的策略来开展资料的收集、梳理、取舍，然后深入思考探究,融入自己的独立想法。

围绕年度主题来推动作品的研究

你可以选择“预见性”或者是“不可预测性”来做单一方面的研究，也可以同时对这两个点“开刀”。

做面向大众的科普

作品要以深入浅出的方式，来展示自然科学中那些已知的，存疑的，尚待深入研究的讯息。

组建队伍时，请结合《评审表》中各项内容，对搭档的参与度、心理承受力、配合度等进行预测。对于胜利的期盼，存在于你们的预见性中，但是没有清晰的分工、紧密的合作、严谨的逻辑、清晰的表达，那你们最终的成绩可就存在了不可预测性。

立足于你的兴趣，从年度主题所赋予的思考角度去审视，你就会发现一个新世界。如果说“自然规律”是枚硬币，那预见性与不可预测性就像是这个硬币的正反面。2019，让我们就此出发，一同去探索自然。

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来到这里，你就是胜者！