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叶子为何会变色与我们如何成为自己:叶绿素的科学与人格的诗意

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原文:Why Leaves Change Color and How We Become Who We Are: The Science of Chlorophyll and the Poetics of Personhood 原作者:Maria Popova · The Marginalian · 2026-09-11 中文翻译;版权归原作者所有。

“我们竭力伸出双手,绷紧每一根神经,却只抓住了遮蔽无限之物的那一角帷幕。”


秋天是充满矛盾与和解的季节,是铺着柔软地毯的训练场,让我们为等待着所有人的消亡做准备;它是一间光线幽暗的密室,让我们能更贴近地聆听悲伤与喜悦的切分音,正是这些音符谱写了我们这不可思议而又有限的生命——树冠上每一抹迸发的金黄都在提醒我们,一切美好的事物终将消逝;每一片飘落的叶子既是对我们自身有限生命的挽歌,也是对得以活过这一不期而遇之馈赠的狂想曲。毕竟,这种双重觉知预示着 死亡的幸运 。

阿瑟·拉克姆(Arthur Rackham)绘于 1906 年。

但秋天也是启示的季节,因为看似失去的表象揭示了更宏大的现实:叶绿素是一种生命力,但它也是一件斗篷,当树木将它从叶片上褪去时,大自然的本来面目才得以显露。

光合作用是大自然利用光线创造生命的方式。叶绿素让树木能够捕捉光子,提取其中的一部分能量来制造构成树木本身的糖类——即叶子、树皮、根系和枝条的原材料——然后以较低波长的形式将光子释放回大气中。一棵树就是一个捕光者,用空气孕育出生命。

尽管人类至少从亚里士多德时代起就一直在思考叶子为何会飘落和变色,但叶绿素——它与我们血液中的血红蛋白有着化学上的亲缘关系——直到 1817 年才被法国药剂师兼化学家组合约瑟夫·比埃奈梅·卡旺图(Joseph Bienaimé Caventou)和皮埃尔·约瑟夫·佩尔蒂埃(Pierre Joseph Pelletier)发现并命名。带着一种始终将科学家与探险家区分开来的可爱谦逊(探险家总是急于用自己的名字来命名自己“发现”的土地和地标),他们在具有里程碑意义的论文中写道:

我们无权命名一种早已为人所知的物质,对于它的故事,我们仅仅补充了寥寥数项事实;然而,我们不抱任何夸大其重要性的意图,提议将其命名为叶绿素(chlorophyll),源自 chloros (意为颜色/黄绿)和 φυλλον(意为叶子):这个名字将表明它在自然界中所扮演的角色。

克拉丽莎·蒙格·巴杰(Clarissa Munger Badger)所绘的红枫,她曾 启发了艾米莉·狄金森 。

但叶绿素并非树木中唯一的色素,尽管我们至今仍未完全了解它。在叶子的整个生命周期中,有四种主要色素流淌在其细胞内:叶绿素的绿色,还有叶黄素的黄色、类胡萝卜素的橙色,以及花青素的红色与紫色。

在春季和夏季,当白昼渐长且阳光明媚时,叶绿素充盈着叶片,树木正忙于将光子转化为新生长的甘甜养分。

当秋季白昼开始缩短、天气转凉时,落叶树开始准备 过冬 并停止制造养分——在缺乏阳光的情况下,这种能量消耗在代谢上过于昂贵。酶开始分解退役的叶绿素,让那些一直隐蔽存在的其他色素如火焰般绽放。既然我们人类如此容易在树木中看到 我们情感生活的隐喻 ,这又怎能不是一个鲜活的提醒:每一次失去都在揭示我们的本质——这正是对 崩溃之价值 的肯定。

玛丽亚·波波娃(Maria Popova)所作《生与失本为一体》(Life and Loss Are One)。

当果实从绿色成熟为不同深浅的红色、紫色、橙色或黄色时,也会发生类似的过程。

在叶绿素被发现两个世纪后,新一代科学家配备了 1817 年时无法想象的新工具阵列,以科学那种特有的、 唯有放下预设才能揭示现实新层面的 永恒方式,将处于不同成熟阶段的香蕉置于 紫外线下 ,并发现当这种世界上最受欢迎的黄色水果成熟且其叶绿素分解时,它不仅展现出了黄色的叶黄素,还产生了一种叶绿素分解代谢产物 hmFCC ——一种此前未知的蓝色荧光化合物。

根据《德国应用化学》(Angewandte Chemie: A Journal of the German Chemical Society)国际版(2008年)的实验室成像制作的艺术图。

随后的 研究 在绿萝(devil’s ivy)中也发现了这种蓝色色素的迹象——此时此刻,正有一盆常绿的绿萝在我布鲁克林书房的角落里茁壮生长——这让叶绿素的奥秘得以延续,让人类的心中充满欣喜。想到两百年前我们发现的某种事物,某种大自然在十多亿年前当第一批绿色植物从原核生物演化而来时创造的事物,至今仍闪烁着神秘的光芒,这是多么令人激动——这是终极震颤的分子微观缩影:我们知晓,无论我们揭开多少秘密,大自然将永远充满等待收获的惊喜。而想到我们也是动物,正以自身作为生物的局限性竭尽全力去理解这个世界,这是多么令人谦卑——我们演化出的视觉敏锐度局限在光谱中如此狭窄的波段内,即红光与紫光之间极小的波长范围内,对无线电波和宇宙射线之间的一切视而不见,对紫外线视而不见。但如果我们是蝴蝶或驯鹿、蜜蜂或红鲑,香蕉在我们眼中或许会是蓝色的。

出自阿梅代·吉耶曼(Amédée Guillemin)1882 年的著作 《物理现象》 (Les phénomènes de la physique)中的“各种光源的光谱:太阳、恒星、金属、气体、电力”。

富有诗意的天文学家 玛丽亚·米切尔 (Maria Mitchell)在她既感伤又狂喜的观察中对此作了最好的诠释:“我们的心智拥有一种渴望,探求我们周围的一切知识;我们获得的越多,欲望就越强烈,”然而“我们竭力伸出双手,绷紧每一根神经,却只抓住了遮蔽无限之物的那一角帷幕。”


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