永遠對“小魚”有利
“最近小區裏的蟲害見長啊。”放學一回家我就對老爸抱怨起來，“應該再灑點殺蟲劑。”
“那倒不一定。”老爸隨口說道，“我看小區裏的鳥兒也不少，靠它們吃蟲子比靠殺蟲劑強。”
“再說殺蟲劑對鳥兒害處可能更大。”老媽在一旁插道。
“想起‘安柯拉一沃特拉方程’了吧？”老爸朝老媽笑了一下。
“好啊，你們又有事瞞著我！”我感到十分氣憤。
“這有什麼可瞞的？”老媽笑道，"1925年的事了。”
“1925年哪有你們？”我不滿道。
“但是1925年有安柯拉和沃特拉―一位意大利生物學家和一位意大利數學家。”老爸解釋說。
“那就給咱科普一下吧。”我對老爸笑道。
“1925年，生物學家安柯拉為了研究各種魚類的增長情況，調查了地中海1914年至1923年的魚類捕撈業，結果發現一個有趣的現象―”老爸聲情並茂地講述起來，“通過對捕獲量的統計，發現在第一次世界大戰期間，由於戰爭影響捕魚業，捕魚量大為減少，那些以弱小魚類為食的凶猛魚類占魚類總數的百分比急劇增加。這對人類來說可不是什麼好事，因為這些魚類不宜食有。”
“您的意思是說……”我猜測道，“捕魚量減少對弱小魚類比對凶猛魚類更為不利？這又是什麼原因？”
“安柯拉和你一樣百思不解，於是求教於數學家沃特拉。”老爸繼續講述，“沃特拉將魚分成兩類：凶猛魚類x和弱小魚類y，建立了兩個方程，結果發現兩個方程具有始終圍繞一個平衡點轉動的周期解……”
“過於專業了啊。”我及時提醒老爸。
“翻譯成普通人的話就是：當弱小魚類食物充足而天敵又少時，數量會不斷增加；當不斷增加的弱小魚類超過一定數量時，凶猛魚類的食物增加了，其數量也開始增長；而當凶猛魚類增加到一定數量時，將會使弱小魚類數量下降。當弱小魚類下降到一定數量時，由於食物不足，凶猛魚類數量也下降；凶猛魚類下降到一定數量時，弱小魚類的天敵減少，又導致弱小魚類數量回升，回升到一定數量時，又會引起凶猛魚類數量的增加。”
“真夠繞的！快趕上繞口令了！”老爸的話我似懂非懂，“不過大概意思我明白了，就是它們的數量互相影響，是一種共生共存的關係。”
“對，兩種魚類的數量總是這樣交錯變化，任何一種都既不會被滅絕，也不會無限增長。”老爸點點頭。
“接著沃特拉將捕撈因素引進來，這下可有意思了。”老爸有些眉飛色舞，“通過計算發現，捕撈量減少時，凶猛魚類數量增大，會使弱小魚類數量減小。反過來，捕撈量增加時，如果對凶猛魚類捕撈多了，由於天敵減少，對弱小魚類有利；而對弱小魚類捕撈多了，凶猛魚類由於食物匾乏，數量也會減少，同樣對弱小魚類有利。”
“總之人類的捕撈對弱小魚類反而有利。”我總結道。
“不錯。”老爸肯定了我的結論，“沃特拉發表了數學論文《關於生存競爭的數學理論》，而安柯拉則寫出生物學論著《生存競爭》。”
“可這和咱們小區的蟲害又有什麼關係？”我看著老爸。
“後來人們在使用化學殺蟲劑時，發現這一原理再次得到驗證。”老媽忍不住插道，"1968年，澳洲吹綿M被帶進美國，嚴重威脅柑橘生長。為了消滅這種害蟲，人們又引進了它的天敵澳洲瓢蟲。以蟲治蟲，使吹綿蛤數量急劇降低。”
“後來‘滴滴涕’發明了，人們希望通過噴灑它進一步根絕吹綿蟻。”老爸接過話頭，“結果使用‘滴滴涕’後害蟲反倒增加了。”
“還不是很明白……”我有些迷惑。
“這和前麵的討論是一致的啊。”老媽給我解釋，“化學殺蟲劑就相當於‘捕撈’，它能消滅害蟲．但同時也能消滅天敵，結果反而對害蟲有利。”
“您的意思是―”我猶豫道，“咱們小區的害蟲相當於弱小魚類，而鳥兒相當於凶猛魚類，本來它們是在平衡中共生共存的。一旦使用了殺蟲劑，這種平衡就會被打破……”
“不錯。而且殺蟲劑對鳥兒―也就是‘凶猛魚類’―來說，比對害蟲―也就是‘弱小魚類’―更為有害，那結果可就難以想象了。”
“沒想到這數學裏還有生態概念。”我感到很有意思，“這種數學分支叫什麼？”
“這叫做生物數學。”老爸回答說，“它在曆史上有過許多研究實例，諸如人口問題、遺傳問題、統計問題和生態問題，在細菌繁殖、腫瘤生長、糖尿病診斷以及傳染病流行方麵都做出了很大貢獻，今後還會在人類神經網絡、利用拓撲學探索DNA結構和功能以及基因圖和基因組圖方麵的研究中作出貢獻。”