国家大剧院
坐落在北京人民大会堂西侧的国家大剧院,中心建筑为独特的壳体造型,被人工湖围绕着,远远看去宛若一颗晶莹剔透的水上明珠。
从大剧院北口进入,首先经过的是长达80米的水下廊道,两侧设有展览区。廊道顶部玻璃天花板上就是人工湖,湖水波光粼粼,层层涟漪投影在地板和墙壁上,与墙上疏密有致的气泡形装饰相映成趣,让徜徉其中的人们仿佛步入一个亦真亦幻的“未来水世界”。
穿过水下廊道,就走进了橄榄厅。橄榄厅因其空间形状酷似一枚橄榄而得名。大厅两扇大门凝重典雅,其上各有180个椭圆形凸起,是中国古老门钉的变形演化,实现了中国元素和现代设计的巧妙嫁接与完美融合。
大剧院内公共大厅的开阔空间目前堪称全球剧场之最。大厅拥有国内跨度最大的穹顶,可以将整个工人体育馆笼罩其中。穹顶由名贵稀有的巴西红木拼装而成,明朗大气的深红色调暗合中国传统审美意趣。大厅地面名为“锦绣大地”,共划分为22块不同区域,铺设石材均出自国内,其中很多都为稀有品种,如产自河南的“绿金花”已是绝版石材。
歌剧院是国家大剧院内最宏伟的建筑,以华丽的金色为主色调。(A)歌剧院主要供大型歌剧、舞剧演出使用,席位数2398个。舞台设施具备推、移、升、降、转功能,可迅速地切换布景;主舞台有6个升降台,可整体升降又可分别单独升降,可设置全国唯一的倾斜芭蕾舞台板;吊杆、吊机数量之多居于全国首位,并拥有世界领先的车台互换技术;灯光反应快,可以在几秒钟内变换造型。歌剧院还在墙面上安装了可透声的弧形金属网,而金属网后面的墙是多边形,视觉的弧形加上听觉空间的多边形,做到了建筑声学和剧场美学的完美结合,使得混响时间达到了1.6秒的极佳效果。
音乐厅洁白肃穆,共有席位2019个,用于演奏大型交响乐和民族乐。音乐厅拥有国内最大的管风琴,发声管达6500根之多,能满足各种不同流派作品演出的需要。抽象浮雕天花板极具现代美感,同时,也更有利于声音的扩散。(B)MLS数字扩散墙,犹如站立起来的钢琴键,其凹凸的尺寸和形状是按照数论精确计算得出的。反声板状如龟背。无处不在演绎其宁静、清新而高雅的色调风格。
戏剧场以上演戏曲、话剧等为主,共有观众席1035个。具有浓郁民族色彩的丝布墙面烘托出亲切、热烈而传统的氛围。戏剧场主舞台设置的“鼓筒式”转台,具有世界顶级水准,可以达到边升降边旋转的出色舞台效果。
(选自《人民日报》海外版)
苔痕上阶绿
郑耀虎
⑴苔藓,在南方随处可见。
⑵在街上行走,只要有泥土的地方就可以看到苔藓,就像地毯一样。如果你踩一下,你会感觉软绵绵的,有一厘米厚。如果挖一块下来仔细观察,你会发现它是由很多相同的单位肩并肩、根连根地排列在一起组成。再仔细观察这个小的单位,像一株“小苗”。“小苗”分两个部分:底部呈黑褐色,粘着泥土,像普通植物的根,上面的部分呈绿色,像普通植物的叶子。在这里之所以用“像”这个词来描述,是因为它并非真正意义上的“根”和“叶子”。虽然这两部分的功能和高等植物的根和叶类似,但是结构有很大的区别,还没有分化出维管组织,甚至只是一单层细胞,应该把像根的部分称为假根(或类根),把像叶子一样的部分成为茎叶体(茎和叶还没有分化成独立的器官)或叶状体,正如动物学家把蝗虫的“嘴”称为口器,把羚羊的“脚”称为蹄一样。
⑶有时候,你观察到的苔藓不是上面所说的那样。你可能会发现“地毯”比较薄,并且上面会丛生着一些“豆芽”。这些“豆芽”的梗是红色的,插在叶状体上,“豆芽”的头是红褐色,有时上面分布着黑褐色的粉末,你可能会猜到这些“豆芽”就是苔藓的生殖器官。的确,这些“豆芽”头上的粉末就是苔藓的孢子,孢子落在地上,会生出新的苔藓,这就是典型的孢子生殖。这个“豆芽”就是苔藓的孢子体。如果长时间连续观察,你会发现这样的现象:一块湿润的土地慢慢变绿,慢慢长出一层肥厚的“地毯”,这层地毯全部由叶状体组成;过一段时间后“地毯”变薄,在地毯上长出孢子体;再过一段时间,孢子体渐渐枯萎,“地毯”的面积增大,又继续变得肥厚,如此循环往复。这就是苔藓的世代交替现象。
⑷苔藓喜欢湿润的环境,一方面是因为它继承了藻类植物的“传统”,其受精作用还离不开充足的水分;另一方面,从形态上来讲,它还只有“假根”,假根没有维管组织,吸水的能力还不是很强,必须把整个身体都“沉浸”在水分中才能维持生命。虽然没有进化出发达的吸水器官,但是苔藓整体的吸水能力是惊人的,其吸水量可以达到干重时的15—20倍,而且有苔藓覆盖的区域水分蒸发量只有净水表面的1/5。因此,苔藓既是水孕育的,又是水的忠诚卫士。在森林草原、沼泽滩涂、河边湖畔、路旁街边、墙角砖缝,只要是稍有湿气的地方都有它们的生长,同时它们也守卫着这一片湿润。
——《教师博览》(有删节)
凶手WiFi
①近日,一群来自丹麦的女学生用水芹种子进行实验,得出了惊人的发现:WiFi信号可能会损害健康。
②由于学校没有监测大脑活动的设备,女孩们选择了水芹种子作为研究对象。她们将12个装有水芹种子的盘子平分为两组,其中一组放在没有任何WiFi信号的房间里;另一组则放在两台运行中的无线路由器旁边。十二天的时间里,覆盖有WiFi的房间内,大多数种子变成了褐色,然后死亡。而另一间房里的种子则正常生长。
③虽然有人认为,种子之所以在覆盖有WiFi的房间中死掉,可能是路由器散热所致。但此项实验结果还是加剧了人们对WiFi辐射的恐惧感,有些家长和教师们要求校园内禁止安置无线路由器。
④与此同时,实验也得到了荷兰研究者的力挺。三年前,荷兰的科学家选用白蜡树作为研究对象,他们将这些树木分别放在距六个辐射源0.5米处的位置,辐射源的频段介于2412赫兹到2472赫兹,功率为100毫瓦——和无线路由器相似。靠近辐射源种植的树木,树叶上出现了“具有类似铅光泽”的物质,导致叶片的上下表皮死亡,最终掉落。
⑤但是,美国的一些研究者对这些研究成果表示怀疑,他们认为,由于WiFi采用的是低强度的无线电波传输信号,其威力只是微波的十万分之一。在一间覆盖WiFi的屋子里待上一年,受到的辐射量仅相当于用手机进行20分钟通话。
⑥不过需要提醒的是,如果WiFi使用不正确,也极可能对人体造成伤害。那么,作为普通用户,在使用无线路由器时应该注意什么呢?
⑦首先,人体接受的辐射量跟频率有关,频率越高,伤害越大。因此,家中没有必要使用功率过大的无线路由器。
⑧其次,辐射危害大小还跟距离有关,距离越远,危害越小。如果家中有孕妇、小孩、老人或免疫力低下者,最好让无线路由器与他们的活动范围保持较远的距离。
⑨第三,最好不要将WiFi设备放置在卧室内,尤其是放在床边。如果不使用WiFi,最好将无线路由器关闭,以降低不必要的风险。
⑩还有,别在腿上使用笔记本电脑,最好将电脑放在桌子或托架上。
“高铁时代”已到来
王瑞良
①你知道全球最长、最快的高速铁路干线在哪里吗?
②告诉你,在我们中国。2009年12月26日,武汉到广州的客运专线正式通车运营。这条铁路就是目前世界上最长、最快的高速铁路干线。
③高速铁路是用高新科技支撑的新型铁路运输系统。在普通铁路线上,即便是特快列车,平均时速也只有60~90千米,而高速铁路线上的列车平均时速在200~300千米,最高可达400多千米。“和谐号”在试运行时时速曾达到394.2千米。所以,现在从武汉到广州整个行程1100千米,坐高速列车不到3个小时就能走完,真是“千里粤汉半日还”啊,而原来这段旅程至少需要十多个小时。
④现在,很多国家都在提倡高速铁路运输,这是为什么呢?原来,汽车运行会排放大量废气,而且消耗宝贵的石油资源(有统计认为,石油资源还可以用200年左右),因此,火车替代汽车运输成为必然。为此,大力推进铁路的高速化在世界各国十分流行,其中成效最明显的是法、德、日、西、韩、美等国。
⑤你可能又要问,高速铁路有什么特别的要求吗?
⑥当然,高速铁路不是谁都能发展起来的,它涉及牵引、制动、空气动力学、路轨铺设和自动化管理等许多方面的一系列高新技术,难度相当大。我国也是在技术全面提高后,才追赶上了其他国家。
⑦为了提高车速,通常在列车的首尾要各配置一台大功率自控同步牵引机车,其车顶与高压电缆(又称接触网)相连,并采用特殊的加速装置。如“和谐号”就采用了“动力分散式”装置,即将多个小功率电动机分散安装在第一、四、五、八节车厢内,这些车厢既载客又有牵引动力,故称动车组,而无动力的车厢则称为拖车。“武汉一广州”动车纽就是由四组四拖组成,每节动车上装有四台550千瓦的牵引电动机,整个列车的牵引功率为8800千瓦,定员601人。车头则须设计为类似飞机一样的流线型(俗称“子弹头”),以减少行进中空气的阻力。
⑧速度快了,行车安全也变得更为重要。为此,路轨的设计上必须尽量降低PQ值(力学名词),以防列车行进在弯道时,由于强大的惯性作用,造成脱轨事故。其次,是采用电子计算机安全监控系统,借以监测列车的制动效果、转向架的稳定性、列车的行进速度,位置、与其他车辆的距离等。第三,尽量消除铁路与公路的平面交叉,防止汽车等误入铁路与火车相撞;在必须交叉的道口,则安装先进的报警装置。
⑨乘坐过高速列车的人会发现,乘坐时似乎没有什么特殊的感觉。这是因为高速列车在舒适度上也有特殊的设计。如法国的一种新型列车精心设计了悬浮减震设备和低噪音空间设备。各个车厢宽敞、明亮,头等舱还有一个小“沙龙”,内有电话和现代音像设备。车门颜色也各不相同,一看便知该车厢属于何等级。美国的x2000型列车,每个座位都装有立体声耳机、计算机连线、瑞典梨木制作的餐盘和观看沿途田园风光的大型观景窗,车内还有会议室、传真机和娱乐设施等。乘这样的火车出行,真可以说是一种愉快的享受了。
⑩高速铁路的崛起,是交通运输史上的一场革命,它将改变人们的地理概念和生活方式,其意义完全可以与20世纪50年代喷气式客机的问世媲美。
(选自《青少年科技》2010年第6期,略有改动)
①石墨烯有“黑金”及“新材料之王”的美誉,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。
②石墨烯是从石墨材料中剥离出来的,它由碳原子组成,并且只有一层原子厚度,是一种二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在,两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
③石墨烯是目前世界上最薄、最强韧的材料 , 断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克可以承受一只猫的重量。
④难以想象的是,石墨本身几乎是最软的矿物质(莫氏硬度只有1-2级),“切”成一个碳原子厚度的薄片时,“性格”会发生如此之大的变化,石墨烯的硬度比莫氏硬度10级的金刚石还要高,但却又有很好的韧性,可以弯曲。
⑤因为只有一层原子,电子的运动被限制在一个平面上,石墨烯也有着全新的电学属性。石墨烯是世界上导电性最好的材料,电子在其中的运动速度达到了光速的1/___ , 远远超过了电子在一般导体中的运动速度。
⑥另外,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;它又非常致密,即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料,如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
⑦石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。据相关专家分析,用石墨烯取代硅,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
(来源:凤凰网 2015年7月19日 有删改)
①第③段画线句“石墨烯是目前世界上最薄、最强韧的材料”中“目前”一词不能删去,为什么?请简述理由。
②请说出第⑤段中划线句运用的说明方法及其表达作用。
①能源危机和环境污染是当今世界各国人民非常关心的两件大事。目前,大部分国家的电力生产以利用矿物燃料的火力发电为主。但是,用这种方式发电,效率很低,大量的热能被浪费掉,并且还带来严重的硫污染和热污染。于是一些科学家为了开发更多的新能源,已把研究课题转向人类自身的生物能这一领域,利用人体生物能发电现已初见成效。
②人体中存在着一些化学物质,它们之间在发生反应时会产生化学能量。像新陈代谢过程中,葡萄糖和氧分子的反应就有能量释放出来。若稍加利用,这种能量就可以转化为电能。根据这一原理,科学家开始了人体生物电池的研究。
③据专家介绍,人体生物电池的电极是由两根长2厘米、直径约1/7000纳米的碳纤维制成,在每根碳纤维的外层还涂有一种聚合物,此外还有一种作为催化剂的葡萄糖氧化酶,聚合物的作用是将碳纤维与葡萄糖氧化酶连接成一个电路,而葡萄糖氧化酶则是用来加速葡萄糖与氧分子的化学反应。这种人体生物电池在37℃、pH为7.2的环境下工作,这很接近人体血液的温度和酸碱度,它产生的动力可以驱动一个监控糖尿病的小型传感器。
④人体生物能发电还有其他形式。当一个人坐着或站立时,就会持续产生重力势能。此时,若能采用特制的重力转换器就能将这种能转换成电能。美国有一家公司将发电装置埋在行人拥挤的公共场所,外面是一排踏板。当行人从板上走过时,体重压在板上,使与踏板相连的摇杆向另一个方向运动,从而带动中心轴旋转,使与之相连的发电机启动。
⑤除此,人体生物能中的热能也可被利用。人每天都要散发大量的热能,而且是通过辐射传播出去。一般一个50千克重的成年人一昼夜所散发的热量约为2500千卡,利用人体的热能制成的温差电池,可以将人体的热能转换成电能。这种温差电池做得很精致,只要被在衣服口袋里就能工作。它可以起到电源的作用,给助听嚣、微型发电机等供电。
⑥人体能源可以说取之不尽,用之不竭,而且没有污染。如此神奇的能源是我们每个人都具有的,充分利用它,使会为我们的社会节约更多的能源。
(有删改)
“黑洞”照片让我们看见了什么
余建斌
①(甲)在遥远的宇宙深处,一个很小的区域内存在着一个质量为太阳65亿倍的天体,它具有的超强引力使得光也无法逃脱其“手心”。在距离这个天体5500万光年的一颗行星上,人类用巨大的望远镜接收到长途跋涉而来的天文信号,从而勾勒出这个被称为黑洞的天体模样。
②“我们捕获到了黑洞的首张照片”,北京时间4月10日21时,“事件视界望远镜”项目在全球多地同时召开发布会,天文学家们欣喜地公布了人类首张黑洞照片——这个被直接“看”到的黑洞,位于室女座星系团超巨椭圆星系M87的中心,它的确像一片阴影,被一个明亮程度不一的光环所环绕。在科学家眼中,模糊而简单的暗影十分迷人,它是最接近黑洞本身的图像,透露着黑洞的许多本质。
③“成为有史以来第一批‘看见’黑洞的人类,真幸运!”继人类在2015年通过引力波探测“听到”了两个黑洞的“合体”之后,首张照片成为黑洞存在的直接“视觉”证据。就像一位研究黑洞20多年的科学家所评论的,这张看起来有点模糊的照片意义非凡,它再次验证了爱因斯坦的广义相对论对黑洞的预言是对的,并将进一步帮助科学家解答星系演化等一系列宇宙本质问题。(乙)
④首张黑洞照片,是对人类好奇心和探索欲的褒奖和回馈。与生俱来的好奇心不断催生着人类的探索事业。从100多年前黑洞预测的提出到50年前“黑洞”一词的流传,从100年前两支科学探险队前往非洲海岸和巴西,通过1919年的日食观测光是否会因太阳引力而弯曲,到如今“事件视界望远镜”项目派遣团队前往世界上最高和最偏僻的射电观测台站,去再一次检验对引力的理解,对黑洞的寻找是一场跨越百年的好奇心之旅。将照片“洗”出来,让所有人都看见黑洞,不仅能让人们欣赏到自然之美,打开对宇宙的新视角,同时也将进一步拨动探索的心弦、激起好奇心的涟漪,形成穿越时空的力量。
⑤来自遥远宇宙的信号像雷声中的蝉鸣,仅有好奇心还不足以分辨,还需要科学的智慧和执着的努力。这次观测是个难以想象的大科学计划:全球超过200名科学家参加,包括中国参与的全球13个合作机构支持,智慧地利用分布于火山、沙漠、南极点等全球8个高海拔地区的射电望远镜,组成一个口径如地球直径大小的虚拟望远镜,每年只有大约10天的短暂观测时间,需要无比精准的同步观测和超级计算机对海量观测数据的分析,以及长达两年的“冲洗”……人类历史上的首张黑洞照片,无疑是人们用智慧和汗水在探索蓝图上画下的完美图案。
⑥寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟。就像有人形容:当黑洞照片上的光被射出时,人类的先祖还与猿猴一样在树上游荡,还不知道群星是何等的美丽,当这些光线抵达这个蓝色星球时,它们依然还是它们,而我们已经张开了探索的眼睛。看似渺小的人类,用探索之心总可以发现新的世界、做出伟大的壮举。(丙)只要像打造地球望远镜一样汇聚人类共同的力量,那些关于宇宙奥秘的新窗口将一扇接一扇地被打开。
(《人民日报》2019年04月15日05版,有删改)
①……它具有的超强引力使得光也无法逃脱其“手心”。(“手心”一词在文中指什么?)
②这次观测是个难以想象的大科学计划:……(列举了许多具体数据,有何作用?)
“科学是永无止境的,它是一个永恒之谜”,爱因斯坦的这句话将继续伴随未来更多的科学探索。
饿了,吃个“塑料袋”吧
①要是有个人在你面前吃塑料袋,那画面是不是不可想象?但最近在印度,还真有人吃塑料袋。这种塑料袋可以直接放嘴里干吃,不想干吃,还可以溶到水里喝!
②发明这个塑料袋的印度小哥名叫Ashwath Hedge,出生在印度芒格洛尔的郊区,那里垃圾成山。他说:“我是个印度教徒,对我们而言,太阳、土地、水里都有神灵。为了自己,为了后代,我们必须努力。”
③2012年,他找来十多个志同道合的专家,历经4年,自己掏钱尝试了上百种原料,不断实验,终于找到合适的原料和配方比例,研发出可食用塑料袋。
④这种袋子用12种可食用原料做成,包括马铃著、木著、玉米、植物油等100%有机食品,生产过程中没有任何有害物质,连袋上的油墨都可以吃。
⑤如果不想吃,大可把它扔了,完全无害。在野处,180天降解;埋土里,45天;放水里,一天;沸水里,只要15秒。就算烧了也不会产生污染,没有刺激性气味,更没有有毒气体。凭借这款塑料袋,小哥还入选了印度《福布斯》杂志2017年的“30under30”。
⑥小哥应印度环保部邀请,回到芒格洛尔成立了EnviGreen公司,随后建厂,现在每月能产大约1吨可食用塑料袋。他的野心还不止于此,他说,以后还准备进军牛奶袋产业。大家喝完袋装牛奶,就可以把包装吃了,一点儿都不浪费。
(选自《意林·青年励志馆》,有删改)
为什么我国的石拱桥会有这样光辉的成就呢?首先在于我国劳动人民的勤劳和智慧,他们制作石料的工艺极其精巧,能把石料切成整块大石碑,又能把石块雕刻成各种形象在建筑技术上有很多创造,在起重吊装方面更有意想不到的办法,如福州漳州的江东桥,修建于800年前,有的石梁一块就有200来吨重,究竟是怎样安装上去的,至今还不完全知道。其次,我国石拱桥的设计施工有优良传统,建成的桥,用料省,结构巧,强度高再次,我国富有建筑用的各种石料,便于就地取材,这也为修造石桥提供了有利条件
“北斗”这样影响我们的生活
①在去年10月1日天安门广场的盛大阅兵式上,来自32个装备方队的580台车辆,以整齐划一的行进速度,前后左右一致的车距,给人留下了深刻印象。这背后的“秘密武器”就是北斗卫星导航系统,它可以保障32个方队整体车速控制在10千米/小时,骑线偏差不超过1厘米,厘米级的定位精度已赶超世界先进水平。
②作为中国自主建设运行的全球卫星导航系统,“北斗”的建设发展,实施了“三步走”战略。2000年,我国建成了北斗一号系统,为中国用户提供服务。2012年底,建成了北斗二号系统,为亚太地区用户提供服务。2020年6月23日,北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射,完成星座部署,将为全球用户提供高精度服务。
③北斗卫星导航系统已经在很多行业得到了广泛的应用,它正在改变着大众的生活。
④导航卫星的精确定位功能可广泛用于农场规划、田间测图、土壤取样以及肥料、杀虫剂的使用等方面,助力精细农业增产。例如,它能够提升农药、肥料使用的精度,同时更好地控制化学物质的扩散,从而降低成本、扩大产量,建设环境友好型的新农场。据估计 , 卫星导航技术带动的平均增产可以达到10%,平均成本能够降低15%。
⑤交通运输方面,北斗系统应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。截至2019年底,国内超过650万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆,36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统,建成全球最大的营运车辆动态监管系统。
⑥它也是工程建设的利器。盖高楼时,用“北斗”终端可随时测量楼房歪不歪;在挖山洞或地铁隧道时,用“北斗”终端就不用担心掘进时出现错位。它大大提高了工程建设的生产力。
⑦此外,它还在海洋渔业、水文监测、气象测报、救灾减灾和公共安全等领域得到广泛应用,产生了显著的经济效益和社会效益。
⑧北斗卫星导航系统应用广泛,源于它功能强大。
⑨北斗系统采用3种轨道卫星组成的混合导航星座,可以保证在全球任何位置、任何时间给出精准的定位。与世界其它卫星导航系统相比,北斗的高轨卫星更多,抗遮挡能力更强,尤其在低纬度地区性能优势更为明显。而美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等导航系统都基本分布在单一高度轨道上。
⑩北斗系统的定位能力从以前的10米到5米,进一步提高到厘米级。例如将美国GPS定位终端升级为北斗高精度定位终端,轨道交通车辆的定位误差会大幅度降低。
⑪北斗系统还独创了短报文通信服务。在应急情况下或是没有移动通信信号的区域,装有北斗短报文模块的北斗终端可以通过短报文进行紧急通讯。北斗三号卫星导航系统更进一步提升了这种能力,其信息发送能力从原来的一次120个汉字,提升到一次1200个汉字,通信带宽从50万用户提高到500万用户。
⑫由于种种优势,越来越多的领域加快了与“北斗”融合的步伐,相关产业也将迎来更大发展机遇。
⑬过去,虽然我国厂商生产的产品集成了北斗系统,但产品被卖往的有些地方不能享用北斗服务,产品服务和能力被降级。现在,北斗三号全球卫星导航系统将服务范围首次扩展至全球。对有机会在全球范围内销售的产品来说,将有北斗二号、北斗三号两套系统同时为其提供服务,稳定性、可靠性大幅度提升。目前,各行各业都在全面布局北斗产业。
⑭随着北斗全球系统的全面建成,“中国北斗”真正成为了“世界的北斗”,将进一步造福全球,更加广泛而深刻地影响人们的生活。
(选自《科技日报》,有删改)
据估计 , 卫星导航技术带动的平均增产可以达到10%,平均成本能够降低15%。
(链接材料)
印度曾经高度依赖美国GPS系统。1999年,印度、巴基斯坦“卡吉尔战争”期间,美国直接关闭印巴战区的所有GPS服务,导致印度的武器和士兵瞬间“失明”。印度损失巨大。
我国的石拱桥有悠久的历史。《水经注》里提到的“旅人桥”,大约建成于公元282年,可能是有记载的最早的石拱桥了。我国的石拱桥几乎到处都有。这些桥大小不一,形式多样,有许多是惊人的杰作。其中最著名的当推河北省赵县的赵州桥,还有北京丰台区的卢沟桥。
我国的石拱桥几乎到处都有。
细菌发电前景广阔
①生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。
②说起细菌发电,可以追溯到1910年。英国植物学家利用铂作为电极放入大肠杆菌的培养液中,成功地制造出了世界上第一个细菌电池。1984年,美国科学家设计出太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是字航员的尿液和活细菌。到了80年代末,细菌发电有了重大突破,英国科学家让细菌在电池组里分解分子,释放电子向阳极运动,从而产生电能。操作时还在糖液中添加某些芳香化合物作为稀释物,来提高生物系统输送电的能力。与此同时,还要往电池里不断充入空气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混合物。据计算,利用这种细菌电池发电,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率。即使这样,还有10%的潜力可挖掘。
③利用细菌发电原理,可以建立较大规模的细菌发电站。计算表明,一个功率为1000千瓦的细菌发电站,仅需要10立方米体积的细菌培养液,每小时消耗200千克糖即可维持其运转发电。这是一种不会污染环境的"绿色"电站,而且技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸杆、落叶等废有机物的水解物来代替糖液。因此细菌发电的前景十分诱人。
④现在,每个发达国家各显神通,在细菌发电研究方面取得了新的进展。美国设计出一种综合细菌电池,里面的单细胞藻类可以利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。日本科学家同时将两种细菌放入电池的特种糖液中,让其中的一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电。
⑤人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的特异功能。最近美国科学家在死海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐杆菌来发电的,而盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已经不再遥远,不久的将来即可成为现实。
①
②绿色环保(即不污染环境)
③
新型冠状病毒疫苗
(材料一)
疫苗原理
疫苗的作用机理其实就是免疫原理。疫苗是一种经过改造的病毒或病毒的部件,人体经过口服或注射等途径接种疫苗后,会发生免疫反应但不会生病,疫苗刺激人体使它产生免疫反应,继而产生保护抗体和免疫记忆。这相当于一场军事演习,不让人感染病毒,就能让人产生对病毒的免疫力。当人体未来遭遇真正的病毒攻击时,经过演习的免疫系统就可以快速做出反应,使人免受病毒的侵害。
新冠病毒主要通过病毒表面的刺突蛋白Spike与人体的血管紧张素转化酶2(ACE2)受体结合(见图1),来感染人类。S蛋白像一把钥匙,ACE2受体像一把锁,钥匙开锁后,病毒进入细胞。开发疫苗的主要目标,是阻止钥匙打开锁,以防止病毒感染细胞。科学家们的基础研究能帮助人们找到新冠疫苗的靶点,找到阻止钥匙开锁的方法。
(材料二)
疫苗类别
新型冠状病毒肺炎疫情暴发以后,世界疫苗研制路线多样(见图2),进展显著。截至2020年12月,已经有7个疲苗(灭活疫苗3个、mRNA核酸疫苗2个、载体疫苗2个)获批紧急使用或附条件上市。
灭活疫苗一般指使用化学灭活剂将病毒灭活,使它们失去感染性而制备成的疫苗。作为传统型疫苗,灭活疫苗使用历史长,制备工艺成熟,在人类疾病的预防中起到了重要作用。然而它在儿童、老年人、慢性病患者等高危人群中提供的保护率可能相对较低;适用于疫苗生产的病毒株的制备和鉴定以及疫苗生产工艺都比较复杂,且周期较长;疫苗保护效果受制于疫苗株与流行株表面抗原的匹配程度。
mRNA疫苗属核酸疫苗,以新兴的疫苗技术研制,其机制是体外构建DNA质粒或mRNA片段作为免疫原,通过质粒注射或制成mRNA纳米颗粒导入人体,在体内合成蛋白抗原,诱导机体产生免疫应答。但mRNA疫苗自身不稳定,可能会出现免疫耐受等问题,主要优点为可以较快产生免疫应答,工业化生产相对简单,比较符合量产的需要。
载体疫苗的原理是将一种或多种外源保护性抗原基因克隆至缺陷病毒载体,接种机体后表达出相应的目的蛋白,诱导免疫应答。它的基因递送效率高,并能产生强烈的免疫应答,但缺,点同样明显,对病毒生产的技术要求很高,存在安全风险。
(节选自《预防医学》2021年2月《新型冠状病毒肺炎疫苗研究进展》
(材料三)
疫苗升级
今年1月,世卫组织召开紧急会议讨论正在世界各地出现的多个新冠病毒变异毒株。包括在英国、南非和巴西发现的新冠变异毒株,这三种各不相同的病毒的突变都体现在S蛋白上,它使病毒更容易侵入细胞,因而更具传染性。目前,英国和南非的变异病毒已迅速传播到至少60个国家。越来越多的人担忧现存的疫苗可能无法有效对抗这些新的变异毒株,进而增加感染或接种疫苗的人再感染新冠的可能性。
不过好消息是,大多数专家表示,疫苗大概率仍然是有效的,实验也正在进行中,科学家还需要进行两种病毒的序列比对,并进行疫苗和变异病毒的动物实验,来揭示疫苗的有效性。但随着时间的推移,如果病毒积累了过多的突变,那么最终“抗疫苗”的变异毒株可能会出现,这样的话,目前的疫苗必须进行升级修改。
(摘编于2021年3月5日《记者观察》中《新冠疫苗:科学的战争,大国的较量》)
(材料四)
疫苗接种
新冠病毒疫苗有必要接种吗?专家认为有必要。我国几乎所有人都没有针对新冠病毒的免疫力,对新冠病毒是易感的,感染发病后,有的人还会发展为危重症,甚至造成死亡。接种疫苗后,一方面绝大部分人可以获得免疫力;另一方面,通过有序接种新冠病毒疫苗,可在人群中逐步建立起免疫屏障,形成群体免疫。
不同传染病的传染力不一样,阻断传染病流行的人群免疫力水平也不一样。一般而言,传染病的传染力越强,则需要越高的人群免疫力。例如,麻疹和百日咳传染力较强,如果要阻断它们的流行,人群免疫力要达到90%-95%;而消灭天花和脊髓灰质炎,人群免疫力要达到80%以上。人群免疫力达到上述阈值,也就建立了阻断麻疹、百日咳、天花和脊髓灰质炎传播的免疫屏障。
人群免疫力跟疫苗保护效力和疫苗的接种率呈正比。因此,要达到足够的人群免疫力,需要有足够高的接种率,也就是绝大多数人都接种疫苗。反之,如果不接种的人比较多或大多数人不愿去接种,就形成不了牢固的免疫屏障,有传染源存在时,容易出现疾病的传播。
(摘编于2021.1.8经济日报《新冠病毒疫苗怎么打?中国疾控中心发布指南》)
[材料一]最近,“我们一起打疫苗,一起苗苗苗苗苗”的标语,成功“出圈”,火爆网络。呼吁接种新冠疫苗,加快推进疫苗接种速度,成为各地当前的重要工作之一。针对民众所关注的“新冠疫苗的安全性究竟如何”的话题,特邀国家药监局药审中心首席审评员王涛、国家药监局副局长陈时飞等嘉宾进行采访。
王涛:“新冠疫苗从研发到上市,经历了一系列严格的程序。首先通过大规模临床试验获取数据,然后完成商业规模的生产工艺验证,证明拟上市的疫苗具有可接受的安全性、明确的有效性和质量可控性。达标后,国家药监局第一时间完成技术审评,保障安全有效、质量可控的疫苗尽快上市。”
陈时飞:“国家药监局强化对新冠病毒疫苗质量监管,每一剂疫苗都有一个全程追溪疫苗流向的‘电子身份证’,疫苗到什么地方、被什么人接种都会被记录在紧,基本实现了对上市疫苗的全程追溯管理。”
[材料二]下面是2021年2月上市的两种新冠疫苗对比图
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疫苗商品名称 |
克尔来福 |
克威莎 |
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疫苗类型 |
灭活疫苗 |
5型腺病毒载体疫苗 |
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获得免疫的方式 |
将体外培养的病毒“杀死”并纯化,使病毒不具备致病能力,刺激机体产生免疫反应,使之产生抗体。 |
将病毒的核酸片段装到经过安全处理的腺病毒身上,注入人体,激活机体产生免疫反应。 |
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保护率 |
接种两针疫苗14天:91.29% |
接种单针疫苗14天:68.83% |
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适用年龄 |
18岁-59岁 |
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存储温度 |
2℃至8℃ |
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坎坷终不损斯文——先秦石鼓传奇
①它让唐代文豪韩愈自惭“才薄”,它备受宋徽宗宠爱,它被康有为称作“先秦第一古物”,它的内容被誉为“篆书之祖”,它也曾沦为舂米石和磨刀石……它便是故宫博物院宁寿宫中的传奇国宝——先秦石鼓。
②但此鼓非彼鼓,它形如鼓状,大小不一,每座重约2吨,身上以大篆刻着记叙秦公游猎的10首诗句,原有718字。石鼓虽不过为花岗岩石材质,但因历史久远,又有文字篆刻,被不少君王视为庙堂重器。
③自明清以来,石鼓上的文字拓本“一字抵万金”,创下中国文物史上的奇迹。但贵重如斯,10座石鼓在历史的滚滚洪流中也不过一叶,随波浮沉、命运无定。
④唐初石鼓在陕西天兴(今属陕西宝鸡)现世,悠久的历史、神秘的篆文,石鼓成了当时欣欣向荣的大唐王朝受命于天的证据。随着盛唐凋敝,石鼓也被人埋入地下“避祸”,因此散失。直到唐宪宗时,天下稍安,石鼓才被重新发现。数年后,经多方努力,石鼓被迁入凤翔孔庙。但好景不长,大唐崩亡,五代丧乱,孔庙被毁,石鼓丢了。
⑤到宋仁宗时,社会安定、经济发展,天下号称百年无事。“砸缸”的司马光之父司马池时任凤翔知府,将找回的9座石鼓安置于当地府学,却始终找不齐10座。1052年,第10座石鼓终于在一个小村里被找到。彼时,其上部已被削去,一部分被乡民用来舂米,一部分则成了村里屠夫的磨刀石。
⑥石鼓团聚,此后被送入皇宫,美坏了“艺术天子”宋徽宗。他为石鼓全文填金,以示荣宠。而正是这些金子,让它在靖康之变中,被攻破开封的金军盯上。金子自然被人剔出来取走,石鼓则被弃置荒郊。
⑦命不该绝的石鼓后来又被人找到,并送进官学机构。历经元、明、清三代风雨,受过康熙乾隆的荣宠。只是几经波折,石鼓文字磨损严重。宋代时存字465字,元代时减为386字,至清代仅余325字。
⑧1931年,日本军国主义悍然发动九一八事变,中华民族到了生死存亡的关头,石鼓共赴国难。随着战火绵延,石鼓辗转上海、南京、四川、重庆,再在抗战胜利后复归南京,14年动荡之中,得益于当时故宫博物院工作人员充满智慧与心血的包装,石鼓毫发未损。
⑨20世纪50年代,人民的故宫博物院里,先秦石鼓重见天日。
⑩先秦石鼓传奇,传奇在帝王将相多将其作为盛世的装饰,却终不免沦落泥尘、饱受坎坷;但每逢绝境,却又总有人挺身而出,令它绝处逢生、重放光彩。
⑪非金非玉,为什么?因为他们深知这是一个民族能够战胜时光、绵延不绝的精神象征;这更是一个国家敢于踏破艰险、走向复兴的文化自信。
PX真相
①从地方新建PX项目引起争议,到清华学子捍卫PX低毒性的科学常识,一时间PX再次成为大家议论的热词。PX究竟是什么?PX是否有传说中那么恐怖?为何总是惹争议呢?
②PX是paraxylene的缩写,中文学名“对二甲苯”,常温下是一种液态存在、无色透明、气味芬芳的芳烃化合物。
③在整个石油化工行业,PX算相对安全的。包括美国、澳大利亚在内的许多国家,都不把PX列为危险化学品,欧盟也仅仅把它列为有害品。
④世界卫生组织国际癌症研究机构将PX定义为“第三类致癌物”,即现有的证据不能证明其对人类致癌,同列入“第三类致癌物”的还有我们经常接触到的咖啡和咸菜。
⑤虽然缺少对人体致癌性的证据,但这并不表明PX完全无毒。国际化学品安全说明书显示,PX属于低毒化学物质。如果用“半数致死剂量(LD50)”的方法进行准确衡量,PX的大鼠口服LD50为5克/千克,酒精和食盐的LD50值分别为7.06克/千克和3克/千克。也就是说,PX本身毒性低于酒精,但高于食盐。
⑥作为一种低毒类化学品,PX的主要危害还在于它的易燃性,而实验证明,PX的易燃性比乙醇弱,乙醇的爆炸范围也要比PX宽。
⑦欧盟之所以把PX列为有害品,是因为当人体吸入过量PX时,对眼部及上呼吸道有刺激作用。相关医学资料也显示,长时间接触PX,也可能导致头痛、烦躁、抑郁、失眠、疲劳等症状,严重者可以造成短期记忆障碍。
⑧在现代生活中,PX是一种重要的有机化工原料,其用途极为广泛,已经渗透到我们生活的衣、食、住、行各个方面。
⑨商场里琳琅满目的服装和色泽靓丽的床单、窗帘,很多都是用涤纶制成的,而涤纶在成为纺织品之前,要经过“PX——PTA——涤纶”的历程。目前全球生产的3000多万吨PX,绝大部分成了涤纶的原料,可以说正是PX的“孙子”满足了我们对于服装色彩、光泽、薄厚、透明度等更多的要求。
⑩PX不仅与人们的衣着有关,它也是可以直接入口之物,生病时吃的胶囊,年轻人喝的可乐、汽水、果汁的塑料瓶子都是以PX为原料制成的。
⑪PX和人们的住也紧密相关。老百姓装修房子时需要用到油漆涂料,PX正是油漆的溶剂。
⑫如今人们出行多以汽车代步,PX不但是汽油的重要组成部分,也是生产高品质汽油的必需品。汽油中PX的占比加大,能够降低汽油中的硫含量,提高汽油中的辛烷值,从而缓解许多城市的雾霾之苦。
⑬我国已成为最大的PX消费国,但近两年国内PX的短缺情形愈加明显。2013年国内PX自给率已降至47%,削弱了我国化工业和纺织业在国际上的竞争优势。
⑭国内新建PX项目的争论似乎从来没有停止过。争议背后有着多层的原因。
⑮一方面,公众对PX缺乏理性的认识,将PX妖魔化。许多人误以为PX剧毒、致癌、危险性高,或是将PX与毒性很强的苯混淆。另一些普遍存在的疑问是PX是发达国家淘汰到发展中国家的,而且国外就算要建设PX项目,至少也要距离居民区一百公里。实际上,PX的主要生产国除了中国、韩国、日本等亚洲国家外,美国也是PX的生产集中地。同时国外的PX产区往往与居民区“亲密接触”,日本NPRC炼厂与居民区仅隔了一条高速路。
⑯另一方面,PX项目相关决策程序的不透明、不公开更是加深了公众心理的不确定性。人们的恐惧易被放大,谣言乘虚而入,久而久之就形成了恐慌。
⑰争议之外我们要看到,PX是化工行业中上游非常重要的产品,产业链条长,对拉动就业、带动其他产业发展等有积极意义。
(选自2014年5月9日《钢联资讯》)
①目前全球生产的3000多万吨PX,绝大部分成了涤纶的原料。
②生病时吃的胶囊,年轻人喝的可乐、汽水、果汁的塑料瓶子都是以PX为原料制成的。
口罩:隔离病毒的“武器”
①1910年冬,肺鼠疫从俄国贝加尔湖地区沿中东铁路传入我国,以哈尔滨为中心迅速蔓延开来,短短4个月就扩散到5省6市,死亡人数达6万多人,仅哈尔滨市就有5272人丧生。剑桥大学医学博士伍连德临危受命,他切断了传播途径,给病人提供有针对性的治疗,不到4个月时间就战胜了这场灾难。
②同时,伍连德还设计发明了用棉纱做成的简易口罩。
③设计之初,伍连德曾将口罩的绑带设计成两端各三条:上方两条沿耳上方系在脑后,中间的沿耳下系在颈后,下方的则向上系在头顶。为使用方便,不久后他将绑带简化成两对,而防护作用依旧。这样一款自制口罩,简单易戴,价格低廉,被称为“伍氏口罩”。
④口罩变成公众常备物品,则伴随着一场“史上最可怕的传染病”。
⑤1918年3月,流感在美国爆发。由于150万美军被陆续派往欧洲参战,流感病毒以惊人的速度席卷了欧洲大陆,并造成全世界空前的灾难。一年多的时间里,这次流感共造成了世界5000万至1亿人死亡。
⑥这种传染病被称为“西班牙流感”,其实疫源地并不在西班牙,而是因为当时该国是中立国,未对疫情信息进行封锁,所以很多消息都来自西班牙。西班牙流感传播的后期,人们才普遍意识到防疫的重要性。口罩成为预防流感的重要工具。普通平民被要求戴上口罩。虽然只是简易款,以今天的防护标准来看,其抵御病毒侵袭的效果并不怎么样。但不可否认,口罩已变成全民用品。
⑦在疫情防控中发挥了重要作用的口罩继续发挥着更多防护作用。
⑧1952年12月,持续了多天的严重空气污染造成英国伦敦上万人死亡,口罩成为在雾都生存的必需品。制作口罩的材料也在对抗污染的过程中不断进化。各国陆续颁布了职业健康法,通过各种措施推动现代口罩技术的不断发展和应用。
⑨如今,口罩在世界范围内已经成为一个年产值超百亿元的成熟产业,贴合度、过滤效果和舒适性均在不断改善提升。近年来,口罩的技术含量逐渐增加,除了医用外科口罩,防尘、防花粉、防雾霾,甚至防紫外线、带清凉感等个性化品类也不断面市。
(选自《北京日报》,有删改)