在今天的节目中我们要为大家介绍澳大利亚边远地区的一所土著人学校因地制宜安排科学课程，使学生们在丛林里发现了蜘蛛新品种，这一发现令有关专家感到非常惊喜。

在这之后我们要为您介绍一种会呼吸的屋顶。这是一项将室内浑浊空气收集起来排放到室外的技术。这项技术应用在了目前正在施工的澳大利亚墨尔本市中心Spencer火车站工程。设计这样一个屋顶的目的是用自然通风来代替目前普遍使用的机械通风。

各位听众朋友，欢迎您收听澳洲广播电台为您制作的“澳洲通讯”节目，我是陈昊。

节目的开始我先为大家简单介绍一下澳大利亚的基础教育体制。澳大利亚的大多数孩子从五岁开始上学，先上一年学前班，然后是小学和中学各六年。学生在学完十年级的课程之后就可以停学去找工作了。但如果要深造的话必须则要学完十二年级，这也就是说学生在十二年级的成绩将决定一个学生是否能上大学和能上什么大学。澳大利亚全国统一课程大纲设置的课程包括英语、科学、数学、社会学和环境学、艺术或第二外语等。

今天要为大家介绍的正是一批处于求学关键时刻的十二年级学生。

澳洲教育部门在北领地边远地区的学校设置高中课程还是最近几年的事情。在此之前如果那些大城市之外地区的土著民想学十二年级的课程他们都必须去寄宿学校。现在北领地一个边远社区的一批十二年级学生踏出了一条新路，不去寄宿学校，在本地学校就可以学习十二年级课程。不过他们在上科学课的时候就遇到了困难。通常来说每所中学都会有一个实验室，供学生做实验用途。可是这所距离达尔文市五百公里的马宁格里达的社区中学没有实验室。那么十二名希望学习科学的学生怎样学习这项课程呢？

他们的老师想出了一个好办法，使这批学生在没有实验室的情况下仍能完成科学课程的教学要求。办法也是再简单不过了，就是因地制宜利用他们四周的丛林来进行科学试验。科学老师斯科尔斯向我们介绍了老师们当时的设想。

“我们当时发现学校的设备非常少，因此我们就想是否可以考虑利用我们所拥有的资源。嗯，我们周围有很多自然资源，那就是丛林，因此我们决定搞一些科学调查。”

当十二年级的学生自己提出来要研究蜘蛛之后，老师们就帮助他们找到一位这方面的专家雷文，为他们制定了指导方针。雷文是澳大利亚研究蜘蛛的专家，是昆士兰州博物馆生物多样性展馆的资深馆长。

“在我记忆中我好像在什么地方看到过马宁格里达这个地名，但是当我在地图上看到它时，我的大脑突然一震。我们对那个地区蜘蛛的研究实在是太少了。我虽然在全国各地的博物馆见过一些蜘蛛的收藏，但是我们对那里的蜘蛛了解甚少。”

昆士兰州博物馆为马宁格里达的学生制定了采集蜘蛛标本的科学实验计划和准则。学生们按要求在地上以网格形式埋设塑料瓶，以此作为陷阱。瓶子与瓶子之间相隔五米。瓶子里灌了抗冰冻液体。这种液体不仅能杀死被诱捕的蜘蛛，还能将蜘蛛妥善地保存起来。

虽说从蜘蛛生育的周期来看学生捕捉蜘蛛的时机并不好，但是他们还是获得大丰收。我问其中一个学生他捕捉了多少只蜘蛛。

“很多。我用诱捕器一共捕捉了三十九只。”

雷文博士向我展示了马宁格里达学生采集的标本并对他们的努力表示满意。

“这就是马宁格里达学生采集的标本。这些标本都保存的非常好，非常适合我的需要。这些蜘蛛都是按照规定装在瓶子里的，而且标识非常明确。”

雷文博士说，当这批标本运抵布里斯班时他很快发现这些高中学生组成的研究小组开辟了科学新天地。

“这些学生所取得的成果是非常引人注目的。我所看过的第三批和第四批标本非常令人惊奇。”

后来的几批标本是用一种非常不寻常的方式采集的。具体做法是学生们打着一辆汽车的引擎，因为他们发现引擎的震动能吸引蜘蛛来自投罗网。学生们还发现柴油车的引擎要比汽油车的引擎好，这是因为柴油车引擎震动的幅度要远远超过汽油引擎。雷文说，即便是科学家都无法对这种方式作出解释。

“到现在为止我们还不知道其中的原因。从澳大利亚南澳州博物馆采集大批标本的经验看，馆长发现只要他们将一辆四轮驱动汽车或者一辆拖拉机的引擎打着，让它处于怠速状态，那么很多动物会被这种震动吸引过来。南澳州博物馆的大部分标本都是通过这种方式采集的。这就是那里的标本很多都带有‘震动’这个字眼的原因。”

这种方式似乎在马宁格里达也同样地有效。这些十二年级的学生通过比较证实了这一点。

“在将车打着之后，我们捕获了十五只蜘蛛。当我们将车熄火之后我们只捕获到两只蜘蛛。这就证明汽车引擎的震动能使我们捕获更多的蜘蛛。”

在这项调查研究中，这批学生总共给昆士兰州博物馆送去了一百二十个品种的蜘蛛。它们当中有十八种是科学家还未发现的新品种。

“这是一项非常重要的科学新发现。现在澳大利亚已经确认并命名的蜘蛛有三千五百多种。我们估计澳大利亚总共有一万种不同的蜘蛛。就蜘蛛的毒液而言，在已知的三千种，或估计的一万种蜘蛛当中我们所了解的仅五十种而已。因此，从蜘蛛毒液的利用来看，潜力是非常大的。我们需要聘用更多的人来做这件事。”

科学家即将开始对学生发现的这些蜘蛛新品种进行命名和特征描述的工作。十八个新的蜘蛛种将获得正式的名称，那么马宁格里达的学生，也就是这些新品种发现者的名字很可能被用来命名这些新蜘蛛品种。当然，在这样做之前有关人士还得征求这些学生家长的意见，看看他们是否愿意这样做。当我们向这些学生提出这个问题时这位学生并没有立即答应。

“嗯，不行！我得考虑一下。可能我得问一下我的祖母看看她是否能为一种蜘蛛命名。”

这批十二年级学生的采集标本科研项目到此还没有结束。这只是他们的一部分工作，最艰巨的工作还在后头。老师要求他们用PowerPoint的形式将他们的研究发现呈现出来。他们的观众是学校的老师和土著公园管理人员。对这些十二年级的学生来讲，取得好的毕业成绩与发现蜘蛛新品种同样重要。

马宁格里达是一九五十年代由一个福利供应点演变成的定居点。现在有大约两千五百名居民。他们在三年前才有了第一所中学，因此教职员工对这批十二年级学生寄予很大的期望。米尔顿是该校的资深教师。

“这是我们学校第一次设立科学这门课程，因此对我们来说也是一个新鲜事物。对这些学生来讲，在他们熟悉的环境中采集标本可能并不是件难事。可喜的是他们有了科学的新发现。这些新发现对学生来讲可能并不新鲜，但是从科学角度来讲他们也学到了新的认识。那么对我们老师来讲，这好比是锦上添花。”

这确确实实是锦上添花，因为学校不仅因这种方式解决了教学设备不足的问题，而且还增设了科学这门新课程，解决了学生上课的问题，并对科学研究工作作出了新贡献。

好，各位听众朋友现在让我们一起来欣赏一段音乐，然后我们要为您介绍一种会“呼吸的屋顶”，这是一种可以将室内浑浊空气收集起来排放到室外的技术。

蒸气机的发明引发了工业革命，对人类社会产生了巨大、深远的影响，使人类进入大机器、大工业的新时代，从而掀起了走向现代化的新进程。不过它也给人类带来了负面的影响，那就是污染。现在蒸气机的黄金时代已经过去，烧煤的火车也已经见不到了，可是火车仍会发出热气和烟雾，因此火车站的空气质量就会出现问题。

澳大利亚维多利亚州的科技人员发明了一种会“呼吸的屋顶”。所谓会“呼吸的屋顶”就是一个高架在火车站月台上空的巨型穹顶。这种穹顶会将热气和烟雾收集起来排放出去。位于墨尔本的Spencer火车站已经运用这项技术建造了一个非常独特的空间。这座火车站的屋顶是双层的，由一连串波纹型的穹顶组成，它覆盖着火车站占地十公顷的月台。在月台内没有任何机械通风装置。

在工业革命时代，为了解决蒸汽机车的污染问题人们就想了一个办法，将乘客与污染源，也就是车头分开，并建造具有拱形屋顶或圆屋顶的高大宏伟的火车站。现在看来这种设计有重新流行的迹象。墨尔本市中心具有维多利亚时代风格的Spencer街火车站现在已经是旧貌换新颜了。

Spencer街火车站原先是一个不怎么起眼的火车站。现在它那传统的月台顶被一组非常有新意的穹顶所取代。设计这个新型穹顶的是布鲁伊斯。他说，他的设计灵感来自维多利亚时代房屋设计的那种简单的物理原理。

“由于工业革命，因此维多利亚时代的建筑可以使用高大结构的建材，以及大跨度的拱顶。在Spencer火车站每天的客流量非常大，因此通风非常重要，我们还要考虑采光，使这个封闭的空间能有足够的光照，另外这个穹顶还要与Spencer街火车站的原有建筑相对称。”

在空气质量问题上Spencer街火车站确实面临非常大的挑战。那里经常有柴油机车光顾，这种机车会排放出很多有毒物质和热气。这些都需要清除。车站的整个屋顶要遮盖十公顷的面积，另外车站的两头还有两条行人通道。鉴于这些客观条件，采用维多利亚式屋顶，单拱是绝对不行的。

“我们设计的拱顶是通过拱顶的顶端采集室内的废气，然后将废气排放到行人通道屋顶上空。另外，在拱顶顶部有很多百叶窗。”

布鲁伊斯说，每一个大的波纹都是一个穹顶。

“你能看到顶与顶之间的间隙，天花板上有窗格，有毒气体和热气都是通过这些气窗排放出去的。 在这层天花板上面还有一层天花板，两层天花板之间是有空隙的。热气和废气被抽到这个空隙里，然后上升到穹顶的最顶端。气窗都安装在那里，整个车站的通风也都是靠这个系统来运作。”

车站的穹顶高低错落因此从一个穹顶抽出来的废气不会被另一个穹顶吸回去。将这个屋顶从图纸变为现实需要很多团队的配合及创造力。这个系统的工程师是华尔。他的主要任务就是要保证整个系统不需要依赖空调。他因为致力于利用建筑形式，以物理原理来取代机械因而荣获二零零四年最杰出的环保主义者的称号。

“我们首先要观察屋顶的形式，考虑风会起到什么样的工效、空气的流动和储存，然后要进行最后的调试以确保整个系统的可靠性。

布鲁伊斯说，华尔提供了他们所需的数据和证据。

“他们在这项工程的早期就确认我们的想法是切实可行的。事实上我们当时根本没有时间求证我们设想的这种屋顶是否能象我们想象的那样运作。”

在设计这个穹顶的时候，设计师们设想了一种最恶劣的状况，那就是在墨尔本炎热夏季的一天，高温无风，在运输高峰时，突然发生了一起事故。一辆火车起火，灼热的有毒烟雾充满了整个火车站。

华尔用计算流体力学证实布鲁伊斯的设计完全能应付上述这种局面。

“废气上升到屋顶的顶端，那么在火车起火时烟雾同样也会往上升。自然通风的好处是它采用温差和热气往上升这种非常简单的物理原理。这就是说，空气越热，流动越快，因此这个系统就会加速运作，加快排放热气或烟雾的速度。而机械通风就不具备这样的能力。它只能以同样的速度运转，除非你更换更大的风扇。”

将这些由电脑设计的数千张图纸变为现实，变成一个真正的钢铁结构，这就要靠结构工程师蒂布拉斯了。然而要做到这一步，蒂布拉斯首先需要在墨尔本的莫纳什大学的风洞试验室里建造一个完全按比例缩小的Spencer火车站的模型。风洞里的湍流造出了按比例下降的狂风。结构工程师墨尔本说，压力感应器记录下这个模型的表面所承受的压力。

“测试的风速达到了设计标准，那就是每秒五十米。其实这种风速是非常罕见的，可能每一千年才会出现一次。”

蒂布拉斯说，风速只是他要考虑的因素之一。

“我们把风洞试验视为是设计工作的一部分，同时我们还要结合重力和地震的热效等试验。我们的任务就是要将设计的这项工程尽可能地高效运行。

从工程的角度来看我们一次测试成功，因此看到这个屋顶立了起来，而且证实其原理是确实可行的，我们感到非常高兴。”

然而，布鲁伊斯说，整个建造工程还存在一个难题，也可以说是整个工程最大的一项挑战。那就是这个屋顶是要在火车站仍在继续使用，而且还要确保火车准点运行的情况下建造。在这个屋顶施工工程中，每天大约有五万人进出这个老火车站。

“如果让我们在一个空旷的地方兴建这个屋顶的话，那么只需将这个双拱穹顶做成一个完整的壳体结构，然后用千斤顶可以一次性将这个屋顶顶起来。这是很容易做的事。由于施工的场地是一个火车站，因此我们需要建造我们所称的脊柱型的长条绷紧的结构。这个结构从火车站的北边一直跨越到南边，然后我们再来建屋顶的剩余部分。”

这些结构都是长二十米，宽八米的庞然大物，全部都是预制的。鉴于Spencer火车站就在雅拉河畔，因此这些预制的结构都是从水路运输到施工现场，然后再用吊车将它们吊装到位，安置在Y型的柱子上，然后再将他们连接在一起，完工之后，再在这些结构的上面安装屋顶。

下届英联邦运动会定于二零零六年三月份在墨尔本市举行。墨尔本市所在的维多利亚州政府希望这项耗资七亿澳元的项目到那时能竣工并向世人展示它的奇特结构。州政府还希望这一穹顶结构成为澳大利亚一个新的标志性建筑。

虽然由于种种原因这项工程的完工日期已经拖延，但是很多人认为为这样一个工程建筑方面的杰作等得稍久一点也值得。

好，各位听众朋友，这一集“澳洲通讯”就为您播送到这里，是由我的同事樊慧强为您编译制作的， 我是陈昊， 谢谢您的收听，我们下次节目再见！

感谢澳广电台提供稿件