上午十一点二十分,植物园温室的遮光帘已经调整到半开状态,过滤掉正午过于强烈的直射光。竹琳站在中央监测终端前,注视着屏幕上实时滚动的数据流。
过去七天,她对十株拟南芥的光合“午休”现象进行了扩展观测。数据积累到了可以初步分析模式的程度。此刻,她正运行一个简单的统计程序,计算每个观测日“午休”开始时间、持续时间、强度变化的均值和方差。
结果呈现在屏幕上:
·午休开始时间:平均10:47,标准差±14分钟
·午休持续时间:平均1小时52分钟,标准差±18分钟
·光合效率下降幅度:平均38.7%,标准差±6.2%
·恢复至基线所需时间:平均43分钟,标准差±9分钟
这些数据显示出一定的规律性,但方差也不小。竹琳思考着哪些因素可能导致这种波动——环境参数的日间变化?植物自身的生理状态?还是观测本身的微小误差?
她调出环境数据的叠加图表。在过去七天的“午休”时段,温室内的光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度都有记录。也许可以建立多元回归模型,看看哪些环境变量与“午休”特征相关性最强。
就在她开始整理数据时,温室的玻璃门被轻轻推开。夏星走进来,背着那个似乎永远装得满满的双肩包。
“数据分析有进展?”夏星走到终端旁,自然地看向屏幕。
竹琳把统计结果给她看,简要解释了目前的发现。“方差比预期大,”她说,“可能是多因素耦合的结果。”
夏星仔细看了数据,然后从包里拿出平板电脑。“我昨晚整理了天文台的环境数据,也许可以对比一下。”她调出几张图表,“你看,这是过去七天每天上午的大气视宁度和近地面湍流指数。”
图表显示,大气条件确实有日间变化,而且每天的波动模式不同。有些日子相对稳定,有些日子有明显波动。
“你的假设是,”竹琳理解了她的思路,“大气条件可能通过影响温室的光照质量,间接影响光合效率?”
“或者更直接,”夏星放大一张图,“温度、湿度、气压的日间波动,可能影响植物叶片表面的微环境,从而影响气孔行为和光合作用。”
她们把两个场地的数据对齐时间轴。这需要一些数据处理工作——两个系统的采样频率不同,时间戳精度也不同。夏星写了一个简单的同步脚本,花了大约十五分钟调试。
对齐后的数据显示出有趣的相关性:在大气湍流较强的日子,温室内的温度波动也更大,而“午休”的开始时间和持续时间与这些波动似乎存在某种关联。
“但不是简单的线性关系。”竹琳指着一天的数据,“这天湍流很强,但‘午休’特征反而相对稳定。”
“可能有多重反馈。”夏星说,“植物本身有调节能力,可能在某些条件下能补偿环境波动,在某些条件下则会放大波动。”
这就像复杂系统的典型行为——非线性,多因素耦合,有时表现出稳健性,有时表现出敏感性。
她们决定先建立一个更全面的数据集。竹琳导出温室的所有环境参数,夏星补充天文台的大气数据,再加上竹琳每天记录的植物生理数据。三个人工智能般的连续变量:环境驱动、植物响应、大气背景。
数据处理占用了一些时间。中午十二点半,夏星看了眼时间:“先吃饭?数据分析可以下午继续。”
竹琳这才意识到已经过了正午。她保存了工作,从包里拿出准备好的便当——简单的饭团和蔬菜。夏星也带了午餐,两人就在温室的工作台边吃。
吃饭时,话题自然转向了时间标点理论的进展。
“胡璃和乔雀那边,”夏星咬了一口三明治,“找到不少古籍中的自然观察记录。有些描述很准确,甚至暗示了古人注意到了日间变化。”
竹琳点头:“她们分享了几个例子。明代有笔记提到荷花‘午时稍敛’,清代花谱说牡丹‘日中最忌曝晒’。虽然不是科学记录,但观察是敏锐的。”
“不同时代的标点系统。”夏星总结,“古人用文学语言标记,我们用仪器数据标记,但指向的现象可能是相同的。”
“而且标点密度不同。”竹琳补充,“古代记录可能几天甚至几周才有一个观察点,而我们可以每分钟记录。但密集的标点不一定比稀疏的标点更有‘意义’,只是提供了不同分辨率的时间图像。”
夏星思考着这个观点。在天文观测中也有类似情况:有些研究需要高时间分辨率,比如观测变星的亮度变化;有些则需要长的时间基线,比如研究恒星或星系的演化。不同的标点密度,服务于不同的认知目的。
“那么‘午休’这个标点,”她说,“我们需要什么样的密度?每分钟的数据当然详细,但也许每天一个综合指标就足够追踪长期趋势?”
“取决于我们想问什么问题。”竹琳回答,“如果想理解‘午休’的内部动态,就需要高密度标点。如果只是追踪它的季节变化,低密度就够。”
她调出过去七天的“午休”强度曲线。七条曲线大致相似,但每天都有细微差异——像同一主题的七个变奏。
“也许,”竹琳看着那些曲线,“‘午休’本身不是一个固定事件,而是一个动态模式。每天的具体表现是环境、植物状态、甚至观测行为共同作用的结果。”
夏星理解了这个思路:“那么我们的标点,标记的不是‘午休’本身,而是‘这一天,在这种条件下,植物表现出这样的午休模式’。”