蟬與數論的閱讀答案

　　①大約七八年前（記不得是哪一年了），那年夏天美國的蟬特別多，不僅鳴聲如雷，晝夜不停，擾人清夢，而且由於過多的蟬吸食樹的汁液，樹木也顯得比往年枯萎。大家都感到奇怪，為什麼突然冒出這麼多蟬來呢？在蟬生命週期的四個階段中，前三個階段都是蟄伏在地下。只有到最後的成蟲階段才轉出地面，吸食樹的汁液，尋找配偶進行交配，然後產卵在地下。到秋風起、寒露降時，這一代的蟬就在完成了自己的生命週期後死去。有一種美國蟬的生命週期是17年，那年恰好是這種蟬生命週期的最後一年，成蟲從地下爆發出來，形成所謂“大年”。還有另一種美國蟬的生命週期是13年，即每隔13年爆發一次。

　　②細心的科學家注意到17和13兩個數都是所謂的“質數”。質數是數論中的一個概念，它是整數中的一類，除了1和本身以外沒有其他整數因子。換言之，除了1和本身以外，質數不可能被任何其他整數所整除。科學家心想：蟬的生命週期為什麼偏偏是質數呢？在常人看來，這個問題似乎荒唐可笑，生命週期是什麼數難道還值得研究嗎？但真正的科學家是不會輕易放過任何可疑線索的，一定要尋根究底，不水落石出決不罷休。

　　③科學家經過仔細研究，終於弄清楚了。蟬的生命週期長達十幾年，在這漫長的歲月中，除了最後一年的夏天以外，都是在地下蟄伏，好不容易鑽出地面見到天日，蟬希望能好好利用這個一生只有一次的短暫機會。俗語說：“不是冤家不碰頭”，蟬當然希望碰到的“冤家”越少越好。蟬的“冤家”——天敵和與之競爭的' 昆蟲都具有不同的生命週期：l年、2年、3年、4年……各種年份的都有。蟬以質數為生命週期是最佳選擇，因為這樣出土時可能碰到的“冤家”最少。以17年生命週期為例：蟬的第一代出土時是上一代產卵後的第17年，因為17是質數，除了1和本身以外沒有別的整數因子。它碰到的只有以1年為週期的一種“冤家”，所以對蟬來說這是很聰明的選擇，不妨稱之為“聰明蟬”。這也可以從反面來分析：假如有另一種以18年為生命週期的“笨”蟬，第一代在18年後出土，因為18不是質數，具有許多整數因子：1、2、3、6、9以及18。所以就會碰到許多“冤家，包括1年、2年、3年、6年和9年為週期的，一共五種“冤家”，這要比以17年為週期的“聰明”蟬的多得多了。不僅第一代出土的蟬是如此，其後代子孫也是如此。

　　④蟬並無大腦，不會思考，它的本領大多是來自先天遺傳的本能，所以如果真有“聰明”蟬與“笨”蟬之分的話，也只不過是遺傳的優劣而已。

　　⑤數論之難是出了名的，就連數學家都感到頭痛。常人中懂數論的更是少之又少，蟬當然不可能懂數論。聰明如人尚且無法選擇自己的生命週期，更遑論蟬矣。但既然如此，蟬的生命週期為什麼會與數論的原理相符合呢？原來答案在於“進化論”中“物競天擇，適者生存”的自然選擇規律。太古時，蟬的祖先可能具有各種不同的生命週期：1年、2年、3年……以至17年、18年都有，它們之間互相競爭，經過億萬年的進化過程，自然選擇規律在起作用。在前面的討論中我們已清楚地看到，生命週期為質數的蟬由於“冤家”少，在生存競爭上佔顯著的優勢，因而存活率高。而生命週期為非質數的蟬，由於“冤家”太多，在生存競爭上處於劣勢。優勝劣敗，劣種被淘汰了。所以剩下的是以質數為生命週期的現有品種，就不足為奇了。

　　⑥我們從蟬的這個小故事中或許可以學到一點東西：其一：數論規律是對進化所賦予的蟬生命週期的確切描述，從一個側面折射出“數學之女王”——數論的普適性。其二，我們已看到蟬要生存，種族要繁衍，就必須服從自然規律。其實，一切生物都是如此，萬物之靈的人也不例外。但有一點不同，人可以透過認識規律自覺地順應。孫中山先生說：“世界潮流，浩浩蕩蕩，順之者昌，逆之者亡。”證諸生物進化以及人類社會發展，確為至理名言。（本文有刪節）

　　12.下列關於文字的分析，不恰當的兩項是（5分）

　　A.數論是數學中最難的部分，被譽為“數學王國的王冠”，而聰明的蟬卻能利用數論規律選擇最恰當的生命週期，令人敬佩。

　　B.蟬的生命週期表現出了數論的規律，從一個側面表現了數論的普適性，也說明一切生物要生存繁衍，就要服從自然規律。

　　C.本文的題目將蟬和數論兩個似乎沒有關係的事物聯絡起來，出人意料，引起讀者的閱讀興趣。

　　D.在太古時代，有很多種生命週期不同的蟬，但經過長時期的淘汰，只剩下生命週期為13年和17年兩種了。

　　E.這個問題的研究看似荒唐，卻正反映出科學家不懈追求，善於鑽研，對事情尋根究底的執著的探索精神。

　　13.科普文的語言除了準確嚴謹之外，還要生動有趣。試結合文中的具體語句來加以分析。（4分）

　　14.有些人認為科學家研究蟬的生命週期荒唐可笑，你是如何看待這個問題的？並簡要說出你從中受到的啟發。（6分）

　　參考答案

　　12.A、D（選對兩項得5分，選對一項得3分，選項多於兩項得0分）（A這是自然選擇的結果，不是蟬的選擇。D，“只剩下生命週期為13年和17年兩種”在文中沒有依據。）

　　13.（1）引用俗語、名言，（1分）如“不是冤家不碰頭”，還有結尾對孫中山先生名言的引用，增強了文章的生動性和說服力。（1分）

　　（2）擬人化的寫法，（1分）如“聰明蟬”“笨蟬”“冤家”等說法，生動形象的表現了兩種蟬之間的遺傳優劣的區別，使文章表達顯得活潑有趣，有吸引力。（1分）