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1990年，研究人员在做小鼠基因治疗试验时偶然发现，将编码基因的质粒DNA直接注射到小鼠肌肉细胞内，能在小鼠体内表达抗原并诱导机体产生免疫应答。这一发现，以DNA为疫苗的想法开始受到关注。这类疫苗的优点显而易见构成简单，疫苗的核心组件是精心设计的质粒，携带有编码一种或多种病原蛋白的基因。接种后，这些质粒能让机体细胞合成病毒蛋白，但由于质粒中只含有病原体的部分基因，因此不会产生完整的病原体。
当质粒进入一个宿主细胞，这个过程叫做转染。负责解码DNA的细胞机器就开始读取质粒中的基因信息，合成相应的蛋白质。这些蛋白最终会从细胞中游离出来，就像病毒颗粒完成复制后，从宿主细胞中钻出来一样。在细胞外，免疫细胞会把病原蛋白视作外来物质，让免疫系统误认为机体已受到感染，发起针对外源蛋白的长期性免疫识别和应答。这样，仅需注射一种携带了一个病原基因的环状DNA，就能诱导机体产生保护性免疫应答，对抗完整的病原体。
初战未捷
2000年，两种颇具前景的新型疫苗展开了一次正面交锋。研究人员希望通过试验，确定哪种疫苗能让人体产生最强抵抗力，抵御地球上最致命的病毒HIv(艾滋病病毒)的侵袭。一种就是第一代DNA疫苗，另一种则是以某种腺病毒为载体，携带一种编码HlV蛋白的基因。这次试验让对第一代DNA疫苗信心满满的拥护者深受打击：DNA疫苗接种者对5种HlV蛋白产生的免疫应答非常微弱。但接种腺病毒疫苗后，机体却产生了强烈的免疫反应。DNA疫苗优点虽多，却不能诱发有效的免疫反应。显然，以腺病毒为载体的HIV疫苗更胜一筹。
不过，接下来的实验。腺病毒疫苗困难重重。2007年，为测试一种HIV疫苗的效果，德国开展了一项大型临床试验。该疫苗以腺病毒一种常见的感冒病毒为载体，向人体输送HIV病毒基因。初期试验的结果曾显示，腺病毒能引发强烈的免疫应答，因此从一开始，这项试验就被寄予厚望。约3000名HIV检测呈阴性的志愿者参加了试验，接受腺病毒疫苗或安慰剂注射。随着试验不断深入，两组志愿者表现出令人费解的差异与注射安慰剂的对照组相比，注射疫苗的试验组并未对HIV产生更强的抵抗力，最终结果反而表明，试验组的受试者更容易感染HIV。数据统计显示，在试验组的914名男性中，后来有49名HIV检测呈阳性，而在对照组的922名男性中，呈阳性的仅有33位。问题发生后，该试验于2009年夏季被迫中止。虽然，迄今为止科学家仍在分析试验数据，至于试验组的志愿者为何更易感染HIV，原因仍不清楚。
改进DNA疫苗
腺病毒疫苗实验的失败，无疑给DNA疫苗带来了无限生机。对DNA疫苗潜力充满信心的科学家一直在努力研究解决方案，以消除第一代DNA疫苗身上的“痼疾”。他们的研究重点是全面增强质粒的活性，比如开发新技术，帮助质粒进入细胞；质粒进入细胞后，使用新方法提高病毒蛋白的合成量：寻找疫苗佐剂，加强免疫系统对病毒蛋白的免疫反应。如果发展成熟，DNA疫苗和相关疗法就将因为征服现有数种绝症而名垂青史。
目前，最重要的成果是找到了新的疫苗接种方法，能让质粒进入更多的细胞，甚至包括免疫细胞。透皮贴剂、基因枪、生物喷射器(用压缩空气注射疫苗)等无针接种系统能把质粒送入免疫哨兵高度集中的皮肤组织。而且从物理学角度来看，无针接种迫使质粒进入细胞的数量，也比针刺接种多。如果要使针刺皮肤或肌肉的疫苗接种方式具有类似的效果，可在注射后使用电穿孔技术——施加一系列电脉冲，使细胞膜出现瞬时性孔洞，让质粒更容易进入细胞。在这种条件下，质粒进入细胞的数量将会提高1000倍。
通过数种方式微调质粒携带的基因序列，科学家也对质粒的基因结构进行了改进。天然蛋白质中的每个氨基酸都由密码子来编码，每个密码子都由3个DNA碱基构成。虽然有些氨基酸对应着多个密码子(编码同一个氨基酸的密码子叫做同义密码子)，但通常情况下，细胞更喜欢使用其中的一个来编码氨基酸，而且在合成蛋白时，该密码子的翻译效率耍比其他密码子高。因此，在构建质粒时优先使用细胞的“偏好密码子”，就能增加病原蛋白的合成量。对基因序列的其他调整还可提高转录产物信使RNA的稳定性和准确性，加速蛋白质的合成。因为信使RNA才是蛋白质合成过程的直接“指挥者”。蛋白质合成过程中，细胞会首先翻译每个基因开头附近的先导序列，制造出蛋白分子的起始部分，对先导序列进行优化能使最终的蛋白产物更稳定。某些先导序列甚至能给蛋白分子打上“标签”，使之成为分泌蛋白，这样的序列正是我们所需要的，因为由此形成的蛋白产物不管是在转染细胞内还是细胞外，免疫细胞都能遇上。蛋白质在细胞内外引发的免疫反应类型稍有不同，而两种反应的叠加则能从总体上增强疫苗产生的免疫力。
最后一个重大改进与佐剂有关。在制造传统疫苗时，研究人员通常会加入佐剂，用以增强免疫反应。有时，人们甚至可以根据需要，用佐剂来操控免疫系统，改变免疫反应的类型。比如可以让免疫系统产生更多T细胞，识别和杀死被病原体感染的人体细胞，而无需大量分泌用于阻止病原体入侵细胞的抗体。有研究表明，在化学物质的作用下，一种预防流感的DNA疫苗引起的抗体反应增强了200倍。另一种佐剂与某些DNA疫苗一起使用时，能使机体同时产生强烈的T细胞和抗体反应。
在向成品疫苗添加佐剂时，研究人员有时会担心能否使疫苗始终保持在恰当的乳化状态，或者疫苗成分是否稳定。DNA疫苗则不会引起这样的担心，研究人员可以在质粒中直接插入编码佐剂的基因，细胞摄入这种质粒后，就可同时合成佐剂和病原蛋白——这是DNA疫苗让人心动的又一大优点。如果DNA疫苗含有编码佐剂的基因，即使质粒上的基因序列此前已经优化过，最后合成出的佐剂仍能使免疫反应至少再增强5倍。
现在的DNA疫苗设计与多年前仅会编码病毒蛋白的质粒相比，可谓天壤之别。随着质粒的优化和接种方法的改进，DNA疫苗已经准备好东山再起。而且，除了用于疫苗接种，构建DNA疫苗的技术在其他医学领域也开始崭露头角，比如用质粒输送药物和介导针对肿瘤的免疫疗法等。
应用不再遥远
一些DNA疗法已获准用于治疗动物疾病，而更多的疗法已处于人体试验阶段。将基因安全地送入细胞，使之高效合成基因编码的蛋白——这种技术的出现，将让很多潜在疗法应运而生。实际上，在通向临床应用的道路上，不少基于DNA疗法的步伐都已领先于DNA疫苗。与传统药物不同，DNA疗法 不会向人体输送化学小分子，而是通过传递基因来治疗疾病。这种疗法也不同于传统的基因疗法，因为质粒不会永久整合到接种者的细胞基因组上，甚至不会一直存在于细胞内，这就避免了并发症的发生。基因疗法的发展一直停滞不前，就是因为受到并发症的困扰。
与很多新型医疗技术一样，兽医学上的应用研究再一次走在了人类相关研究的前面。目前，有一种疗法已经获得批准，用于预防母猪流产。注射质粒后，研究人员会立即使用电穿孔技术，使质粒尽可能多地进入怀孕母猪的细胞，再由细胞合成生长激素释放激素，提高母猪胎儿的成活率。由于只需注射一次，质粒就能在母猪这样的大型动物体内发挥作用，这种疗法的成功的确让人兴奋，这也预示着DNA疗法同样可用于治疗人类疾病。
很多用于人类的DNA疗法现已进八临床试验阶段，比如向人体输送编码某些生长因子的基因，以调动干细胞治疗充血性心力衰竭；在质粒上插入编码I型胰岛素样生长因子的基因来治疗I型糖尿病：还有一种疗法针对的是一种血液循环障碍——肢体缺血，这是医学界的一大难题，利用质粒输送某些生物因子的基因，可以促进新血管的形成，有望帮助患者逃过截肢之难。在一项早期试验中，研究人员利用编码病毒蛋白的DNA，促使免疫细胞攻击人乳头瘤病毒导致的肿瘤。初步结果显示，一半以上的接种者体内都产生了针对人乳头瘤病毒蛋白的T细胞反应，体内存在高浓度抗体的接种者更是超过90％。另一项还在进行的临床试验则在尝试用一种DNA免疫疗法对抗丙型肝炎病毒。两项试验的初步结果令人鼓舞，意义重大。因为到目前为止，世界上还没有方法能治疗丙型肝炎和HPV导致的肿瘤。过去10年来，这一领域出现的重大进展还催生了一些极具创新性的疫苗和药物，围绕着它们展开的临床试验将让人类受益匪浅。
Q：如何解释“每个星期都有春夏秋冬”?
——湖北省桃仙中学余丹
A：之所以说每个星期也有类似的“春、夏、秋、冬”的“四季”，是因为科学家发现：星期一气温开始上升，犹如“春暖”；星期三上升至最暖和，好比“盛夏”；星期四气温开始下降，转为“秋凉”；到了星期六降至低点，而星期天则是“最冷的一天”，不妨称之为“寒冬”。
一星期中的这种气温变化周期，其实是人类自身活动量直接影响气温的结果。在工作的一周里，全世界大多数地区的工业活动到周末时都有所减缓。另外，供人们上下班的班车流量也有所减少，所以到了周末，就感觉较凉快。
科学早已发现：人类在生产和生活活动中产生的热量可以和从太阳得到的热量相比。比如，在有些工业发达的特大城市或某些市区内，人类活动释放的热量已达到了太阳辐射热量的3～6倍，甚至还要多。这就是住在城市市区的人们觉得气温比郊区高的原因之一。
Q：人体为什么出现生物钟?
——浙江省平湖中学佟妮
A：当我们每天都需要在某一特定时间醒来，开始几天可能必须借助于闹钟，可时间长了，即使没有闹钟，我们也能在那个时刻醒来。这说明，人体内部有一种类似闹钟的机构，它不依赖外部条件自行运转，指挥人体的正常生理活动。哈佛大学的神经生物学家已确定，生物钟位于大脑的后部，由特殊的细胞组成。
人体为什么会出现生物钟?有人提出了进化学说，这种学说认为，人类之所以会有生物节律，是因为生存的需要。人类只有在生理上、行为上适应了环境的节律，才能得以生存。而另一些人认为，人体的生物节律是外源性原因决定的。也就是说，控制生命节律现象的动因，是某些复杂的宇宙信息。此前不久，日本科学家有一个新发现：人类生物钟的周期是24小时18分钟，也就是说，人类生物钟每天比时钟慢18分钟。
既然如此，生物钟与时钟这种不同步现象会不会累积起来，最终打乱人们的生活规律，从而让人们醒来的时间一天比一天晚呢?研究者人为，光线会通过影响体内激素水平和体温等多种因素，从而不断地调整生物钟。
Q：鱼儿在水里睡觉会不会沉到水底?
——苏州市振华中学白宇翔
A：鱼儿没有眼睑，所以不能闭上眼睛，这使得它们看上去像从来不睡觉似的。大部分鱼儿在睡觉时，都是在水中保持不动的宁静状态。至于鱼儿睡着了会不会沉到水下，我们大可不必担心。因为大多数睡觉时保持静止的鱼儿都有一个自带的生物体“游泳圈”，那就是鱼鳔。鱼鳔使得鱼儿能够悬浮在水中，不会沉下水底。
不过这里有一个异类，那就是鲨鱼。鲨鱼是软骨鱼，肚子里没有鱼鳔，是鱼类家族中较原始的类群，它们靠腮呼吸，需要有水流不断通过。所以它们一生都必须不停地游动，只有这样，才能保持身体平衡，腮里面才能有水流通过，从而吸到足够的氧气。如果累了，想停下来睡几分钟，那是万万不行的。因为它们一旦停下来，嘴巴和腮孔内的肌肉就要罢工，它们就会被憋死。而且，鲨鱼的身体密度大于水，它们还会沉到水底下去!
迄今为止，海洋生物学家对于鲨鱼究竟会不会睡觉的问题，一直没有定论。但他们多数相信，鲨鱼会有一个相对活动量较小的时间，然后会启动某种类似“自动驾驶”的功能来保持平衡和呼吸，这大概就算是睡觉吧!它们可能是边“睡”边游的。
Q：节能灯的形状为什么那么怪异?
——无锡市天一中学黄筝
A：现在，在灯具的选择上，人们越来越倾心于节能型的。不过，相对于传统的球形灯泡，节能灯的形状多样，除了常见的直管状外，还有u型、双u型、螺旋型等。
采用什么样的外形对于传统的灯泡来说关系不大，但对于节能灯就截然不同了。因为不同的外形决定着节能灯的亮度，而衡量节能多少最直接的标准是消耗相同功率下，节能灯亮度的高低。
传统灯泡的亮度取决于其功率的大小，通常情况下，功率越大的灯泡，亮度越大。节能灯属于荧光灯的一种，其发光原理和日光灯较为接近，都是通过紫外线激发灯管内壁的荧光粉涂层来达到发光的目的。因此。对于节能灯而言，除了功率外，灯管内壁的荧光粉量更是决定其发光量的主要因素。其数量越大，灯管的发光量也就越大，灯也就越亮。增加荧光粉数量最直接的办法，就是增加涂层厚度。但是，太厚的涂层会反过来吸收可见光，造成转换率下降，因此，涂层的厚度都被控制在一个合理的范围内。
在厚度相对固定的前提下，要增加荧光粉的数量，就要增加灯管内壁的表面积。内壁面积随着灯管体积的增加而增大，而受家居环境的影响，灯管尺寸不可能设计得无限大。因此，在体积一定的前提下，螺旋状或u型管提供的内壁面积显然要大于球状或直管形状。而螺旋形状的灯管表面积又大于u型管，所以，常见的节能灯中，以螺旋型居多。
Q：怎样科学用脑?
——徐州市潘塘中学 田晓宁
A：我们在学习时，大脑皮层兴奋区域的代谢逐渐加强，血流量和耗氧量都在增加。这时，由于大脑皮层的机能恢复过程大于消耗过程，使得大脑的工作能力逐渐提高。但如果学习时间过长，大脑皮层的机能消耗就不断增加。当损耗过程超过恢复过程时，就会出现疲劳，学习效果自然会逐渐下降。
疲劳是引起大脑皮层抑制的重要原因，它所引起的抑制对大脑皮层虽有保护作用，但是疲劳时工作的协调过程被破坏，感觉器官活动性下降。所以，学习时不要过于疲劳，要注意休息，学会科学用脑。
要做到科学用脑，就必须合理安排学习。学习时，可选择不同学科轮换，这样可避免大脑某一区域单一地、长时间地工作。学习时采用多种方式，如朗读、默想、记忆、书写交替轮换。学习时，如果只采用一种方式，时间稍长，就容易产生疲倦。另外，要注意室内通风换气，以保证供给大脑足够的氧气。据计算，大脑的耗氧量要占全身耗氧量的25％～50％。长时间用脑，由于脑内氧气及血液供应不足，大脑过于疲劳，学习效率会明显下降。其次，为了保证脑的功能，还应当从饮食结构上给以补助，以增加脑的能量。如适当多摄入些豆制品、蛋白、鱼、精肉等，都可以达到这一目的。
科学用脑是一个系统工程，休息、睡眠、运动、营养等各方面均需照顾到，不能遗漏。
当质粒进入一个宿主细胞，这个过程叫做转染。负责解码DNA的细胞机器就开始读取质粒中的基因信息，合成相应的蛋白质。这些蛋白最终会从细胞中游离出来，就像病毒颗粒完成复制后，从宿主细胞中钻出来一样。在细胞外，免疫细胞会把病原蛋白视作外来物质，让免疫系统误认为机体已受到感染，发起针对外源蛋白的长期性免疫识别和应答。这样，仅需注射一种携带了一个病原基因的环状DNA，就能诱导机体产生保护性免疫应答，对抗完整的病原体。
初战未捷
2000年，两种颇具前景的新型疫苗展开了一次正面交锋。研究人员希望通过试验，确定哪种疫苗能让人体产生最强抵抗力，抵御地球上最致命的病毒HIv(艾滋病病毒)的侵袭。一种就是第一代DNA疫苗，另一种则是以某种腺病毒为载体，携带一种编码HlV蛋白的基因。这次试验让对第一代DNA疫苗信心满满的拥护者深受打击：DNA疫苗接种者对5种HlV蛋白产生的免疫应答非常微弱。但接种腺病毒疫苗后，机体却产生了强烈的免疫反应。DNA疫苗优点虽多，却不能诱发有效的免疫反应。显然，以腺病毒为载体的HIV疫苗更胜一筹。
不过，接下来的实验。腺病毒疫苗困难重重。2007年，为测试一种HIV疫苗的效果，德国开展了一项大型临床试验。该疫苗以腺病毒一种常见的感冒病毒为载体，向人体输送HIV病毒基因。初期试验的结果曾显示，腺病毒能引发强烈的免疫应答，因此从一开始，这项试验就被寄予厚望。约3000名HIV检测呈阴性的志愿者参加了试验，接受腺病毒疫苗或安慰剂注射。随着试验不断深入，两组志愿者表现出令人费解的差异与注射安慰剂的对照组相比，注射疫苗的试验组并未对HIV产生更强的抵抗力，最终结果反而表明，试验组的受试者更容易感染HIV。数据统计显示，在试验组的914名男性中，后来有49名HIV检测呈阳性，而在对照组的922名男性中，呈阳性的仅有33位。问题发生后，该试验于2009年夏季被迫中止。虽然，迄今为止科学家仍在分析试验数据，至于试验组的志愿者为何更易感染HIV，原因仍不清楚。
改进DNA疫苗
腺病毒疫苗实验的失败，无疑给DNA疫苗带来了无限生机。对DNA疫苗潜力充满信心的科学家一直在努力研究解决方案，以消除第一代DNA疫苗身上的“痼疾”。他们的研究重点是全面增强质粒的活性，比如开发新技术，帮助质粒进入细胞；质粒进入细胞后，使用新方法提高病毒蛋白的合成量：寻找疫苗佐剂，加强免疫系统对病毒蛋白的免疫反应。如果发展成熟，DNA疫苗和相关疗法就将因为征服现有数种绝症而名垂青史。
目前，最重要的成果是找到了新的疫苗接种方法，能让质粒进入更多的细胞，甚至包括免疫细胞。透皮贴剂、基因枪、生物喷射器(用压缩空气注射疫苗)等无针接种系统能把质粒送入免疫哨兵高度集中的皮肤组织。而且从物理学角度来看，无针接种迫使质粒进入细胞的数量，也比针刺接种多。如果要使针刺皮肤或肌肉的疫苗接种方式具有类似的效果，可在注射后使用电穿孔技术——施加一系列电脉冲，使细胞膜出现瞬时性孔洞，让质粒更容易进入细胞。在这种条件下，质粒进入细胞的数量将会提高1000倍。
通过数种方式微调质粒携带的基因序列，科学家也对质粒的基因结构进行了改进。天然蛋白质中的每个氨基酸都由密码子来编码，每个密码子都由3个DNA碱基构成。虽然有些氨基酸对应着多个密码子(编码同一个氨基酸的密码子叫做同义密码子)，但通常情况下，细胞更喜欢使用其中的一个来编码氨基酸，而且在合成蛋白时，该密码子的翻译效率耍比其他密码子高。因此，在构建质粒时优先使用细胞的“偏好密码子”，就能增加病原蛋白的合成量。对基因序列的其他调整还可提高转录产物信使RNA的稳定性和准确性，加速蛋白质的合成。因为信使RNA才是蛋白质合成过程的直接“指挥者”。蛋白质合成过程中，细胞会首先翻译每个基因开头附近的先导序列，制造出蛋白分子的起始部分，对先导序列进行优化能使最终的蛋白产物更稳定。某些先导序列甚至能给蛋白分子打上“标签”，使之成为分泌蛋白，这样的序列正是我们所需要的，因为由此形成的蛋白产物不管是在转染细胞内还是细胞外，免疫细胞都能遇上。蛋白质在细胞内外引发的免疫反应类型稍有不同，而两种反应的叠加则能从总体上增强疫苗产生的免疫力。
最后一个重大改进与佐剂有关。在制造传统疫苗时，研究人员通常会加入佐剂，用以增强免疫反应。有时，人们甚至可以根据需要，用佐剂来操控免疫系统，改变免疫反应的类型。比如可以让免疫系统产生更多T细胞，识别和杀死被病原体感染的人体细胞，而无需大量分泌用于阻止病原体入侵细胞的抗体。有研究表明，在化学物质的作用下，一种预防流感的DNA疫苗引起的抗体反应增强了200倍。另一种佐剂与某些DNA疫苗一起使用时，能使机体同时产生强烈的T细胞和抗体反应。
在向成品疫苗添加佐剂时，研究人员有时会担心能否使疫苗始终保持在恰当的乳化状态，或者疫苗成分是否稳定。DNA疫苗则不会引起这样的担心，研究人员可以在质粒中直接插入编码佐剂的基因，细胞摄入这种质粒后，就可同时合成佐剂和病原蛋白——这是DNA疫苗让人心动的又一大优点。如果DNA疫苗含有编码佐剂的基因，即使质粒上的基因序列此前已经优化过，最后合成出的佐剂仍能使免疫反应至少再增强5倍。
现在的DNA疫苗设计与多年前仅会编码病毒蛋白的质粒相比，可谓天壤之别。随着质粒的优化和接种方法的改进，DNA疫苗已经准备好东山再起。而且，除了用于疫苗接种，构建DNA疫苗的技术在其他医学领域也开始崭露头角，比如用质粒输送药物和介导针对肿瘤的免疫疗法等。
应用不再遥远
一些DNA疗法已获准用于治疗动物疾病，而更多的疗法已处于人体试验阶段。将基因安全地送入细胞，使之高效合成基因编码的蛋白——这种技术的出现，将让很多潜在疗法应运而生。实际上，在通向临床应用的道路上，不少基于DNA疗法的步伐都已领先于DNA疫苗。与传统药物不同，DNA疗法 不会向人体输送化学小分子，而是通过传递基因来治疗疾病。这种疗法也不同于传统的基因疗法，因为质粒不会永久整合到接种者的细胞基因组上，甚至不会一直存在于细胞内，这就避免了并发症的发生。基因疗法的发展一直停滞不前，就是因为受到并发症的困扰。
与很多新型医疗技术一样，兽医学上的应用研究再一次走在了人类相关研究的前面。目前，有一种疗法已经获得批准，用于预防母猪流产。注射质粒后，研究人员会立即使用电穿孔技术，使质粒尽可能多地进入怀孕母猪的细胞，再由细胞合成生长激素释放激素，提高母猪胎儿的成活率。由于只需注射一次，质粒就能在母猪这样的大型动物体内发挥作用，这种疗法的成功的确让人兴奋，这也预示着DNA疗法同样可用于治疗人类疾病。
很多用于人类的DNA疗法现已进八临床试验阶段，比如向人体输送编码某些生长因子的基因，以调动干细胞治疗充血性心力衰竭；在质粒上插入编码I型胰岛素样生长因子的基因来治疗I型糖尿病：还有一种疗法针对的是一种血液循环障碍——肢体缺血，这是医学界的一大难题，利用质粒输送某些生物因子的基因，可以促进新血管的形成，有望帮助患者逃过截肢之难。在一项早期试验中，研究人员利用编码病毒蛋白的DNA，促使免疫细胞攻击人乳头瘤病毒导致的肿瘤。初步结果显示，一半以上的接种者体内都产生了针对人乳头瘤病毒蛋白的T细胞反应，体内存在高浓度抗体的接种者更是超过90％。另一项还在进行的临床试验则在尝试用一种DNA免疫疗法对抗丙型肝炎病毒。两项试验的初步结果令人鼓舞，意义重大。因为到目前为止，世界上还没有方法能治疗丙型肝炎和HPV导致的肿瘤。过去10年来，这一领域出现的重大进展还催生了一些极具创新性的疫苗和药物，围绕着它们展开的临床试验将让人类受益匪浅。
Q：如何解释“每个星期都有春夏秋冬”?
——湖北省桃仙中学余丹
A：之所以说每个星期也有类似的“春、夏、秋、冬”的“四季”，是因为科学家发现：星期一气温开始上升，犹如“春暖”；星期三上升至最暖和，好比“盛夏”；星期四气温开始下降，转为“秋凉”；到了星期六降至低点，而星期天则是“最冷的一天”，不妨称之为“寒冬”。
一星期中的这种气温变化周期，其实是人类自身活动量直接影响气温的结果。在工作的一周里，全世界大多数地区的工业活动到周末时都有所减缓。另外，供人们上下班的班车流量也有所减少，所以到了周末，就感觉较凉快。
科学早已发现：人类在生产和生活活动中产生的热量可以和从太阳得到的热量相比。比如，在有些工业发达的特大城市或某些市区内，人类活动释放的热量已达到了太阳辐射热量的3～6倍，甚至还要多。这就是住在城市市区的人们觉得气温比郊区高的原因之一。
Q：人体为什么出现生物钟?
——浙江省平湖中学佟妮
A：当我们每天都需要在某一特定时间醒来，开始几天可能必须借助于闹钟，可时间长了，即使没有闹钟，我们也能在那个时刻醒来。这说明，人体内部有一种类似闹钟的机构，它不依赖外部条件自行运转，指挥人体的正常生理活动。哈佛大学的神经生物学家已确定，生物钟位于大脑的后部，由特殊的细胞组成。
人体为什么会出现生物钟?有人提出了进化学说，这种学说认为，人类之所以会有生物节律，是因为生存的需要。人类只有在生理上、行为上适应了环境的节律，才能得以生存。而另一些人认为，人体的生物节律是外源性原因决定的。也就是说，控制生命节律现象的动因，是某些复杂的宇宙信息。此前不久，日本科学家有一个新发现：人类生物钟的周期是24小时18分钟，也就是说，人类生物钟每天比时钟慢18分钟。
既然如此，生物钟与时钟这种不同步现象会不会累积起来，最终打乱人们的生活规律，从而让人们醒来的时间一天比一天晚呢?研究者人为，光线会通过影响体内激素水平和体温等多种因素，从而不断地调整生物钟。
Q：鱼儿在水里睡觉会不会沉到水底?
——苏州市振华中学白宇翔
A：鱼儿没有眼睑，所以不能闭上眼睛，这使得它们看上去像从来不睡觉似的。大部分鱼儿在睡觉时，都是在水中保持不动的宁静状态。至于鱼儿睡着了会不会沉到水下，我们大可不必担心。因为大多数睡觉时保持静止的鱼儿都有一个自带的生物体“游泳圈”，那就是鱼鳔。鱼鳔使得鱼儿能够悬浮在水中，不会沉下水底。
不过这里有一个异类，那就是鲨鱼。鲨鱼是软骨鱼，肚子里没有鱼鳔，是鱼类家族中较原始的类群，它们靠腮呼吸，需要有水流不断通过。所以它们一生都必须不停地游动，只有这样，才能保持身体平衡，腮里面才能有水流通过，从而吸到足够的氧气。如果累了，想停下来睡几分钟，那是万万不行的。因为它们一旦停下来，嘴巴和腮孔内的肌肉就要罢工，它们就会被憋死。而且，鲨鱼的身体密度大于水，它们还会沉到水底下去!
迄今为止，海洋生物学家对于鲨鱼究竟会不会睡觉的问题，一直没有定论。但他们多数相信，鲨鱼会有一个相对活动量较小的时间，然后会启动某种类似“自动驾驶”的功能来保持平衡和呼吸，这大概就算是睡觉吧!它们可能是边“睡”边游的。
Q：节能灯的形状为什么那么怪异?
——无锡市天一中学黄筝
A：现在，在灯具的选择上，人们越来越倾心于节能型的。不过，相对于传统的球形灯泡，节能灯的形状多样，除了常见的直管状外，还有u型、双u型、螺旋型等。
采用什么样的外形对于传统的灯泡来说关系不大，但对于节能灯就截然不同了。因为不同的外形决定着节能灯的亮度，而衡量节能多少最直接的标准是消耗相同功率下，节能灯亮度的高低。
传统灯泡的亮度取决于其功率的大小，通常情况下，功率越大的灯泡，亮度越大。节能灯属于荧光灯的一种，其发光原理和日光灯较为接近，都是通过紫外线激发灯管内壁的荧光粉涂层来达到发光的目的。因此。对于节能灯而言，除了功率外，灯管内壁的荧光粉量更是决定其发光量的主要因素。其数量越大，灯管的发光量也就越大，灯也就越亮。增加荧光粉数量最直接的办法，就是增加涂层厚度。但是，太厚的涂层会反过来吸收可见光，造成转换率下降，因此，涂层的厚度都被控制在一个合理的范围内。
在厚度相对固定的前提下，要增加荧光粉的数量，就要增加灯管内壁的表面积。内壁面积随着灯管体积的增加而增大，而受家居环境的影响，灯管尺寸不可能设计得无限大。因此，在体积一定的前提下，螺旋状或u型管提供的内壁面积显然要大于球状或直管形状。而螺旋形状的灯管表面积又大于u型管，所以，常见的节能灯中，以螺旋型居多。
Q：怎样科学用脑?
——徐州市潘塘中学 田晓宁
A：我们在学习时，大脑皮层兴奋区域的代谢逐渐加强，血流量和耗氧量都在增加。这时，由于大脑皮层的机能恢复过程大于消耗过程，使得大脑的工作能力逐渐提高。但如果学习时间过长，大脑皮层的机能消耗就不断增加。当损耗过程超过恢复过程时，就会出现疲劳，学习效果自然会逐渐下降。
疲劳是引起大脑皮层抑制的重要原因，它所引起的抑制对大脑皮层虽有保护作用，但是疲劳时工作的协调过程被破坏，感觉器官活动性下降。所以，学习时不要过于疲劳，要注意休息，学会科学用脑。
要做到科学用脑，就必须合理安排学习。学习时，可选择不同学科轮换，这样可避免大脑某一区域单一地、长时间地工作。学习时采用多种方式，如朗读、默想、记忆、书写交替轮换。学习时，如果只采用一种方式，时间稍长，就容易产生疲倦。另外，要注意室内通风换气，以保证供给大脑足够的氧气。据计算，大脑的耗氧量要占全身耗氧量的25％～50％。长时间用脑，由于脑内氧气及血液供应不足，大脑过于疲劳，学习效率会明显下降。其次，为了保证脑的功能，还应当从饮食结构上给以补助，以增加脑的能量。如适当多摄入些豆制品、蛋白、鱼、精肉等，都可以达到这一目的。
科学用脑是一个系统工程，休息、睡眠、运动、营养等各方面均需照顾到，不能遗漏。