自拍神器
①“你还拿着自拍这个……吓人哪……我这话出去了,就是你(播出去的)……”中纪委书记王岐山看着崔永元举着的自拍杆,哈哈大笑。不止小崔,小米CEO雷军和多位记者也都在3月份召开的“两会”上使用了这种神器,自拍杆在两会上真是大放异彩。
②神器自拍杆堪称自拍爱好者的福音。它的主要部件是伸缩杆、固定支架和蓝牙遥控自拍器。它曾是跳伞等极限运动发烧友的专业用品,但人们很快发现了它的其它好处一一能把更多的人装进相框,这真是一大惊喜!因为“自拍”虽风靡已久,但伸长手臂自拍始终有难以突破的局限一一镜头离人太近,能拍进来的人太少。而该“神器”使用者只需将手机或者傻瓜相机固定在自拍伸缩杆上,通过遥控器就能实现多角度自拍。
③自拍大家都会,但如何正确使用自拍杆却是一门手艺活。
④首先要选择和自拍杆重量相匹配的搭档。自拍杆原则上能像独脚架一样,固定手机、相机和平板电脑等多种拍摄工具,但自拍杆本身重量不过一两百克,要再加上平板电脑就成了双手武器,还是斧头造型的,一点都不酷,所以手机才是它的最佳“拍”档。
⑤其次,拍照时还要注意伸缩杆的长度。自拍杆的伸缩范围一般是20到120厘米。自拍杆拿在手中,拍照时可能会因手抖而产生虚像,杆越长抖得越厉害,就像钓鱼时手一动鱼就溜了一样,所以不建议把杆调得过长。
⑥仅注意这些还不够,更重要的是角度。除非要拍威廉王子的发际线,否则俯视众生的上帝视角毫无意义。45度才是自拍的最佳视角,具有瘦脸、遮盖双下巴和仰望星空等多重功效。要赢就赢在起跑线上,掌握好自拍角度能省去后期修图的诸多烦扰。
⑦另外,由于自拍杆取景范围广,入镜的人还得注意着装是否无死角,在上半身西装领带、下半身大裤衩的直播间工作场景,自拍杆可能就不那么适用了。
⑧“自拍杆”这个新鲜的小玩意,其实并没有我们想的那么“年轻”,实际上它已经至少存在几十年了,而且几乎每十年都有不同的自拍杆诞生。
⑨1983年,日本人上田宏申请了可扩展杆的专利,这可能是世界上首个自拍杆,可惜在商业上并未取得成功。1995年,自拍杆还曾出现在一本日本科技杂志讲述“无用日本发明”的章节里,那时数码相机还未得到广泛使用,人们想象不出咔嚓咔嚓走一堆胶片拍张大头贴有什么意义。21世纪初期,加拿大发明家Wayne Fromm发明了一个手持可伸缩自拍杆,并在2005年申请了专利,自拍杆开始在一些专业领域得到广泛使用。
⑩如今自拍杆样式五花八门,并随时可能有新的样式出现。随处都可见到使用自拍神器的年轻人,自拍杆迅速成为了人们生活中的一部分,几乎所有人都接受了这个表达自我的新方式。它甚至成为中老年政客亲近年轻人的上好工具。去年10月,韩国总统朴槿惠在一个经济中心的成立仪式上,就拿出自拍杆与青年们合影。2014年《时代》杂志还把自拍杆评为年度25大发明之一。
⑪当然,并非所有人都对自拍杆满怀好意。韩国政府已下令禁用未获认证的蓝牙“自拍神器”,因担心这些装置发出的电磁波对人体有害,另一理由是可能干扰其他装置的信号。新加坡、加拿大、澳大利亚等国家如今都禁止在公共场合使用自拍杆,为的是预防可能发生的文物破坏或者伤人事件。一些体育馆、音乐会、博物馆,乃至最新的苹果发布会都明令禁止人们使用自拍杆。
⑫禁止归禁止,不可否认自拍神器已迅速风靡全球,引人思考的是我们为什么如此迷恋用自拍杆自拍时鸟瞰自己(或别人)的感觉.
(选自2015年5月《青年文摘》有改动)
A.另有一种比晕小的彩色光环,叫作“华”。颜色的排列是里紫外红,跟晕刚好相反。
B.所以有“朝霞不出门,晚霞行千里”的谚语。
C.卷云丝丝缕缕地飘浮着,有时像一片白色的羽毛,有时像一块洁白的绫纱。
D.这种昆虫非常漂亮,浑身嫩绿,侧面有两条淡白色的丝带,身材优美,苗条匀称。
地热能有望成为雾霾治理新配方
①人类社会追求的两大主题,一个是健康,一个是能源。当健康和能源这两个主题发生冲突时,比如雾霾当道的眼下,我们的出路又在哪儿呢?答案是地热。
②地热资源是来自地球内心的奉献,地心温度可以达到5000~6000摄氏度,能量巨大。与化石能源不同,地热能基本上不排放污染物,也不会带来大量的二氧化碳和温室效应;与太阳能和风能不同,地热资源是一个连续稳定的能源,它一天24小时,一年365天都存在;除此之外,它在地下储层当中,像电池一样储集热能量,这个特点是在能源利用中有待发挥的优势。
③河北省的雄县已经实现了可持续的地热供暖,开采井、回灌井的设计有效解决了可持续供能的问题,开采井(红色的)出来的热水送到供热站经过换热以后,被加热的自来水送到各家各户,降温后的地热水——地热尾水再从冷水井(蓝色的井)回灌下去,实现循环往复的利用。雄县有30万人口,井有70口左右,约1500米的深井,温度在60~70摄氏度,每年冬天90%以上的人口享受了地热供暖。这个地热供暖是清洁的,整个城市几乎没有烟囱。
④程度发育好的热储,勘探开发利用的远景非常好,潜力巨大。初步估算,全国岩溶热储的能量潜力相当于我国目前年能耗的100倍以上。如果把它们的分布与雾霾分布图对比可以发现,吻合度非常高,所以开发利用地热资源可以有效替代燃煤,缓解雾霾。
(选自《中国科学报》,作者庞忠和,有删改)
塑料袋——20世纪人类“最糟糕的发明”
100多年前的某个10月24日,奥地利人马克斯·舒施尼发明了塑料袋,这种包装物既轻便又结实,在当时无异于一场科技革命。从此以后,人们外出购物时顿感一身轻松,不需要携带任何东西,因为商店、菜场都备有免费的塑料袋。可舒施尼做梦也没有想到,到塑料袋百岁“诞辰”纪念日时,它竟然被评为20世纪人类“最糟糕的发明”。
塑料袋“糟糕”,是因为它大多是不可降解和再生的材料生产的,处理这些白色垃圾很多时候都只能挖土填埋或高温焚烧。据科学家测试,塑料袋埋在地里需要200年以上才能腐烂,并且严重污染土壤;而焚烧所产生的烟尘和有毒气体,同样会造成对大气环境的污染。
联合国教科文组织有个形象的说法,说如果把人们每年使用的塑料袋覆盖在地球表面,足以使地球穿上好几件“白色外衣”。一时间,“远离塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”的呼声一浪高过一浪。事实上,要在短时间内完全禁止使用塑料袋是不现实的。积极的态度是依靠科技进步,即采用回收利用和降解相结合的办法去解决。工业包装膜、商品包装袋用后较干净,应作为主要回收对象,分类收集再生利用,这在国内外都已有许多成功经验。而对于那些量大、分散、脏乱、难于收集或再生利用、经济效益甚微的一次性塑料包装袋,则应该使用可降解塑料生产。
然而,环保意识不是一夜之间就能树立的,一方面塑料袋像臭豆腐一样闻起来“臭”,吃起来“香”,因为它的确有它的便利之处;另一方面,许多消费者认为,塑料袋是免费赠送的,不花钱的东西不用白不用。针对这种情况,1989 年7月起,美国近半数的州实施了《塑料袋禁用法》,禁止所有不能分解和还原处理的食品塑料包装袋上市。印度马哈拉施特拉邦禁用厚度不到二十微米的塑料袋,并控制生产这种塑料袋原料。意大利实施《塑料袋课税法》。
这些法律的推行,起到了很好的效果。以爱尔兰为例,自从征收塑料袋税之后,全国塑料袋的使用降低了90%。与此同时,各国都加强了对可降解塑料包装材料的研制,并加大了开发塑料回收利用技术的力度。舒施尼那项“最糟糕的发明”将以一种全新的形势继续为人类造福。
月亮——地球的妻子、姐妹,还是女儿?
①中秋赏月,忽有友人相问:“月亮生于何年?来自何方?”
②在天文学上,这个问题称为“月球的起源”。其答案虽然至今不明,但是太空悬案的侦察员——天文学家们却根据众多的天文观察事实,对月球的身分作了合乎逻辑的推测。总的说来,大致有三种可能:月亮若不是地球的妻子,那便是地球的姐妹,或者是地球的女儿。
③你看,月球的平均密度是每立方厘米3.34千克,只相当于地球密度的3/5,而且两者的化学成分又大不相同;因此,情况很可能是这样:40亿年前,月球和地球所处的位置相去甚远,各由不同的物质形成。月球的平均密度又与小行星十分相近。所以,它原先很可能是一颗小行星,在它围绕太阳运行的过程中一度接近地球,并为后者的引力俘获,而成为地球的卫星。这种学说称为“俘获说”。倘若情况果真如此,那么,将地球与月球比作邂逅相遇遂成天作之合的夫妻,岂不是再妙不过了吗?
④但是,地球的直经只是月球的3.7倍,相去并不悬殊,况且,迄今为止人们所知的小行星无一例外都比月球小得多;所以像地球这么一颗并不很大的行星,偏偏要俘获一个月球这么大的小行星亦实非易事。于是有一部分天文学家认为:在太阳系形成之际,地球和月球由同一块尘埃云凝聚而成。它们的平均密度和化学成分之所以不同,乃是由于原始星云中的金属成分在行星形成之前已先行凝聚成团。这种学说称为“同源说”。如此看来,月亮岂不就是地球的姐妹?
⑤最后一种推测更具有戏剧性:在40多亿年前,太阳系形成之初,地球月球原为一体。当时地球处于高温熔融状态,自转很快,天长日久,便从其赤道区飞出一大块物质,形成了月球。太平洋便是月球分裂出去的残迹。你看,月亮岂不又成了地球的女儿?不过,这种理论却面临着许多难题,比方说,它有一个必然的推论,即月球的位置应该在地球的赤道面上,而实际情况并非如此。现在,赞成这种“分裂说”的人已经比较少了。
⑥可爱的月亮啊,你究竟是谁?你尽可以讳莫如深,人类却总有一天会掀起你的神秘面纱,把你的真相查个水落石出!
作比较:
打比方:
精准预测天气有多难
①人们渴望预知天气变化,真正做到“未雨绸缪”,但“天有不测风云”,精准预测天气确实不是一件容易的事。
②影响天气预报准确率的基本原因是大气运动自身具有随机性。大气变化是一个复杂的运动过程,充满了各种各样的可能性。对此,美国气象学家爱德华•罗伦兹有个生动的比喻:“巴西丛林的蝴蝶扇动一下翅膀,可以引起美国德克萨斯州的飓风。”这就是大家熟知的“蝴蝶效应”。在随机性的多重影响下,任何一种预测结果,都是要担风险的。人们对天气形成初始状态的观测,总是会有某些误差,而哪怕是很小的误差,也会使预测结果大相径庭。
③各种复杂地形也会给大气运动带来影响。如青藏高原地势较高,受到太阳辐射后温度上升,尤其是夏天,它便成为高空大气环流的一个热力源;当气流经过时,要么从上面越过去,并被加热,要么从旁边绕流过去,从而形成天气系统比如西南涡等,这些,使得整个大气环流形势变得十分复杂。可见错综复杂的地形地貌,也是个爱添乱的“捣蛋鬼”。
④何况,不同的天气类型,预报准确率差异很大。像高温、寒潮、梅雨这些空间范围较大、时间尺度较长的天气预报准确率就比较高。全国24小时晴雨预报和最高、最低,温度预报,能够做到“八九不离十”。但有些天气发生得突然,具有很强的局部地域性特征,例如强对流天气,也就是短时间内发生的冰雹、强降雨、强雷电、龙卷风等,预报准确率就非常低。
⑤在多种因素的影响下,预报的难度当然就增大了。这如同玩拼图:如果只有8个板块,儿童也能拼出来;如果是800块,成人可以拼出来;但如果是8000万块,甚至更多,那“神”也都无法拼出来了。
⑥不过,随着计算机的普及和数值预报手段的改选,天气预报准确率正在不断升。英国气象局正在开发一种新的计算机模型,气象人员可以利用它发布面积仅为1平方公里地区的天气预报。不久的将来,人们可以即时获取更小区域内精确的天气信息。届时,气象学家发布温布尔登网球赛天气预报时,将不会像现在这样,只能预报温布尔登所在的伦敦东南部的天气,而可以把精确度定在比赛场地500米的范围内。
“黑云翻墨未遮山,白雨跳珠乱入船。”(苏轼《六月二十七日望湖楼醉书》)
“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。”(赵师秀《约客》)
地球“元老”—蓝藻
①“你知道地球上最早出现的植物是什么吗?蓝藻!已知最早的蓝藻类化石发现于南非的古沉积岩中,是约34亿年前地球上已有生命的证据。巢湖蓝藻科普馆展厅的醒目位置有如是文字介绍。但是近年来,蓝藻,这位地球上的“元老”,却总是困扰着巢湖这颗淡水明珠。
②蓝藻是藻类生物,又叫蓝绿藻,在所有藻类生物中是最简单、最原始的一种。大约34亿年前,蓝藻就出现在地球上,在漫长的生命演变中,周而复始地生长、死亡。
③蓝藻种类繁多,按色素的颜色划分,大致可分为三类:绿藻、褐藻和红藻。蓝绿藻(如海莴苣和水绵)只有绿色色素—叶绿素;褐藻(如墨角藻属植物)只有褐色和黄色色素;红藻则含有红色和蓝色色素。
④蓝藻的主要特点相当与众不同,它脾气古怪、性格多变。蓝藻是地球上最早的光合放生物,对地球从无氧大气环境变为有氧大气环境起了重要作用。白天它们将二氧化碳同化为有机碳化合物,并且释放出氧气,但在黑夜时它们一般又会吸收氧气。蓝藻细胞内含有蓝藻毒素没有死亡时一般不污染水体,是大自然和谐的一份子。但当其破裂或死亡时,就会发出恶臭,毒素也会被释放到水中。蓝藻还具有浮力调节机制,大部分蓝藻细胞内含有气袁,提供浮力,可调节自身在水体中的分布。这一功能使得蓝藻在水生生态体统中占据优势,它们能调节自身在水体中的位置,以适应外界环境条件的变化(包括水体富营养化),但是它们和蓝藻水华(水华:蓝藻爆发时形成于水面的臭味浮沫)的形成也有着撇不清的关系。
⑤蓝藻与人类关系错综复杂。作为自然界生态系统的一部分蓝藻像人类和睦相处着,在初夏时节随风飘荡在无垠的湖面。但是,随着人类活动的频繁,蓝藻对饱受污染的水体发出了无声的抗议。在富营养化的水域,它们形成气囊浮出水面并且迅速繁殖,在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫(水华)。这些原本温顺的蓝藻,在高温、阳光、营养物质的影响下,逐渐变成恶魔:它们大面积聚集,释放毒素,散发恶臭,耗尽水中氧气而造成鱼类死亡,甚至严重影响了人类的生产生活。
⑥蓝藻水华有明显的季节性,巢湖水华一般多发生在6月至9月。那么究竟该如何防控蓝藻呢?以巢湖为例,首先要加强监测预警。省环保厅每年4月启动巢湖蓝藻应急防控工作,同步启动蓝藻加密监测。其次,打捞应急机制必须健全。强化蓝藻应急处置,成立专业打捞队对沿岸重点区城实施近岸打捞。最后,流域治理控源截污,改善环湖河道水质,才是抑制蓝藻水华的治本之策。
(选自《安徽日报》,有删改)
大约34亿年前,蓝藻就出现在地球上,在漫长的生命演变中,周而复始地生长、死亡。
AR技术正全面涌入我们的生活
2016年7月,一款由日本电子游戏业三巨头之一的任天堂公司和美国软件开发公司Niantic联合开发的智能手机游戏《口袋妖怪GO》一经上线,便立刻风靡美国、澳大利亚等地,全球目光也因此聚焦到了增强现实技术(简称“AR”)及其产业发展潜力上。
AR技术是一种利用计算机系统产生三维信息来增强用户对现实世界感知的新技术。其原理是人们首先通过计算机技术将虚拟信息传递给现实世界,然后将二者叠加到同一个画面或空间中,使其同时存在,再通过硬件和软件的协调作用,使得身处其中的用户能够以自然的方式与虚实景物进行三维实时交互。AR技术实现了虚拟信息与真实世界的无缝连接,为虚拟世界和现实世界的接轨提供了通道。
AR技术的意义在于,它是一个类似互联网一般的伟大创新。AR技术不仅仅是一项技术,更宣告着一个时代的到来,它改变着人类的工作和生活。
AR技术让学习更直观
AR技术首先将冲击我们当前的教学方式,或渐渐地改变现在的教育观念。AR技术特别适用于教育行业,因为它和当前提出的情境教学法和建构主义教学新思想非常契合。教育领域广泛应用AR技术是基于“学为主体”的教学理念,它不仅可以让学生自主探索学习各种有趣的内容,还可以鼓励学生大胆地进行实验,因为学生即便在实验的过程中犯错也不会产生任何严重的后果。AR技术可以使学习者进入一个与现实世界高度相仿的环境中,使其不仅能在视觉上感受三维事物,还可以用动态的、真实的触感进行交互式学习,体验现实世界。未来的AR技术甚至可以让学习者瞬间从一个场景进入另一个场景,这具有相当重大的意义。
目前,国内已经有不少企业涉足AR教育,不过多数是儿童早教。传统的教学方式一般是枯燥乏味的,例如“填鸭式”教育往往会导致学生出现学习精力不集中、兴趣缺乏等现象。而AR技术能够将虚拟信息叠加到现实世界中的特性,可以使教学中原本枯燥的知识变成一个个生动的形象,像特殊地形地貌、历史人物事件不容易接触到的事物等都可以通过AR技术展现在学生面前。这不仅可以激发学习者的学习兴趣,还能提高学习效率,达到事半功倍的效果。
AR技术让治疗更精准
AR技术比较成熟的医疗应用是关于血管照明的,即通过PC应用软件帮助医务人员在手术中实时观察患者隐藏的血管。此前,心脏病专家就借助谷歌眼镜成功地疏通了一位49岁男性患者堵塞的右冠状动脉。这位患者的冠状动脉成像和三维数据呈现在智能眼镜的显示屏上,根据这些实时放大的图像,医生就可以将患者的血液导流到动脉。
不同于传统手术,AR技术的介入就像一个放大镜 , 能直接“放大”手术伤口。患者的彩超、MRI、CT图像等将直接映射在手术部位,让医生能够看到肉眼难以分辨的细微之处,获得“透视”功能,大大提高手术的精准度与成功率。
目前,AR技术在工业、军事、娱乐、医疗等领域正蓬勃发展,相信在不久的将来,我们就可以见证“虚拟照进现实”的那一天。
①AR技术比较成熟的医疗应用是关于血管照明的,即通过PC应用软件帮助医务人员在手术中实时观察患者隐藏的血管。(如何理解“实时”?)
②不同于传统手术,AR技术的介入就像一个放大镜 , 能直接‚放大‛手术伤口。(“放大镜”一词有什么表达效果?)
【链接材料】人机交互供求关系是这个行业能否迅速发展的前提。从目前来看,AR市场需求是很大,而供应方面却略显不足,尤其是拥有核心知识产权、产品质量过硬的企业并不多,行业整体缺乏品牌效应。在需求旺盛的阶段,行业需求巨大、发展前景好,是毋庸置疑的。但想要保持行业的健康、稳定且可持续发展,还需要业内企业共同努力。
跳出地球“看”地震
①2018年2月2日,我国首颗地震电磁监测试验卫星“张衡一号”在酒泉卫星发射中心成功发射。“张衡一号”以我国古代著名科学家张衡命名,它的发射使我国在卫星地震电磁空间探测方面进入了世界先进行列。
②地球的板块、断层移动引发地震,同时也会在地震前后带来包括地球电磁场变化等很多信息。“张衡一号”能以标准手段对我国6级以上、全球7级以上的地震进行电磁监测,其工作原理就是通过实时监测空间电磁环境状态变化,研究地球系统特别是电离层与其他各圈层的相互作用和效应,初步探测地震前后电离层响应变化的信息特征及其机理,从而有效弥补了地面观测的不足。
③“张衡一号”卫星工程首席科学家兼副总设计师、中国地震局地壳应力研究所总工程师申旭辉介绍,受自然环境条件限制,在地面上,像青藏高原的极寒地区,现有的地震台网并不能完全覆盖,面积广阔的海洋也观测不到。目前我国对以青藏高原为主的近200万平方千米陆地缺乏地震前兆监测能力,在国境线和约300万平方千米的海域,地震监测能力也几乎为零。而跳出地球“看”地震,就能突破一些地震研究的限制,对我国及周边区域开展电离层动态实时监测和地震前兆进行跟踪。
④“张衡一号”不仅开辟了我国地震监测研究的新视角,成为我国构建天空地一体化地震立体监测体系的重要里程碑。同时它也集合了多项航天技术创新成果,其中最为显著的是卫星电磁洁净度的控制技术。
⑤卫星本体磁性对磁场测量的“影响不确定性”需控制在0.5纳特以内,这大约相当于地球表面磁场强度的十万分之一。为了达到这一要求,卫星平台的各个单机、系统都进行了无磁化的更改。但在这一过程中,却面临着许多难题:比如,去掉了有磁的红外地球敏感器,整个飞行程序都要改变;再比如,无磁化要求太阳能帆板不能转动,但为了保证卫星能源供应,又必须让帆板对日。如何找到平衡点?卫星研发团队想了很多办法。最终,科研人员打造出来的“张衡一号”整星,其磁洁净度达到了0.33纳特。
⑥“张衡一号”的主要载荷,是用于探测卫星轨道环境空间电场的电场探测仪。这也是目前国际上运行在太阳同步轨道功能配置最全的空间电场探测仪器。
⑦为了感知空间三维电场,探测仪通过伸杆向“张衡一号”本体外伸出4个传感器。这些传感器如同灵敏的触角一般,每个传感器都能准确感知周围等离子体环境电势,灵敏度极高,可以探测到非常微小的等离子体电势变化,相当于在数千米高的巨浪浪尖,分辨一粒小水珠。
⑧在卫星内部,有着探测仪的“大脑”——信号处理单元。这台高灵敏电子学测量设备,能把传感器探测到的微小波动细分成十几个通道,通过进一步精细处理,变成数字量,分成频谱,再传输到地面,供科学家研究。
⑨中国地震局局长郑国光表示,“张衡一号”卫星的发射和投入使用,使我国首次具备全疆域和全球三维地球物理场动态监测的技术能力,使我国成为世界上拥有在轨运行多载荷、高精度地球物理场探测卫星的少数国家之一。
①张择端画的《清明上河图》,绢本,设色,纵24.8厘米,横528.7厘米。
②整个长卷犹如一部乐章。
③画面细节的刻画也十分真实,如桥梁的结构,车马的样式……
着眼湿地,呵护“地球之肾”
杨志峰
①在我们居住的这颗蔚蓝的星球上,有着许许多多不同的生态系统:湿热的雨林、广袤的海洋、寒冷的苔原,还有时常寒风凛冽的高耸山脉和四季分明的温带平原,为诸多的生物提供了繁衍生息的生存环境。但几乎没有哪个生态系统能够像湿地一样,以狭小的面积,孕育了如此众多的生命。
②顾名思义,“湿地”就是富含水分的湿润地方。广义的湿地是指,不论其为天然或人工,长久或暂时性的沼泽地,泥炭地或水域地带,静止或流动,淡水、半咸水或咸水体,还是低潮时水深不超过6米的水域,以及珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等;而狭义的湿地则仅指地表过湿或经常积水,且生长湿地生物的地区。
③即使按照最为宽泛的定义来划分,湿地在地球陆地面积中所占的比例,也只有大约6%。它们可能是天然形成,也可能由人类活动所塑造。但就是这些只占地球表面积很小一部分的区域,却为全球大约20%的生物提供了居所。栖居于湿地的野生动植物不仅种类丰富,而且数量繁多,以至于湿地成为了地球上生物多样性最为丰富的区域之一。
④当我们走近湿地,我们可以领略到栖息其中的动物们的独到生存智慧。黑鹭会将自己的翅膀围成伞状来遮住阳光,使想要寻找阴凉的鱼落入陷阱;丹顶鹤演化出修长的双腿,使它们可以在沼泽地带跋涉和觅食;弹涂鱼独特的身体结构,使它们可以离开水生活一段时间……如果有幸观察这些生活在湿地里的生灵,相信你会不由得感慨演化的力量留在它們身上的印记。
⑤而在滋养生命的同时,湿地也发挥着调节水分平衡和净化水体的功能。湿地如同天然的海绵,在洪水来临时充分蓄水,削减洪峰;在干旱的季节则成为重要水源,补给河川和地下水。而且,不同于河流,湿地里的水流较缓,使水体中的有毒、有害物质逐渐沉淀下来,通过化学转化、微生物分解和植物吸收富集等途径去除污染物,从而有效地净化水质。这种全方位的调蓄和净化能力,使湿地扮演着“地球之肾”的角色。
⑥但随着人类活动的加剧,许许多多的湿地特别是天然湿地,正面临着前所未有的挑战。围填海、城市扩张和工农业活动,都在挤压着本已不多的湿地;而在一些湿地周围,过度排放的污染物也超过了生态系统的自我净化能力,令“地球之肾”面临“坏死”的命运。但如果某一个湿地系统完全退化,栖居于其中的动植物,还有巧妙的食物网,以及令人赏心悦目的美景,也会随之永远消失。在经济发展的同时保持与生态环境的和谐,呵护脆弱的湿地系统,是人类社会在21世纪里需要认真审视的任务。
泥土的清香自哪儿来
①雨后,我们常能闻到泥土的清香味儿。这些清香从哪儿来呢?据专家研究,它来自土中一种叫“放线菌”的细菌。
②土壤是种类繁多的细菌的乐园。在显微镜下,你会观察到这样一类与众不同的细菌:别的细菌多是圆形、椭圆形的,而它们看起来却是丝状的。那些丝状细菌有的像一棵树,树上有时还结着“果实”,有的像一根草,仿佛还开着花,煞是好看。这类细菌生物学上统称为放线菌。
③放线菌是一种单细胞生物,所以你看到它长得像一棵树也好,一根草也罢,其实都只是一个细胞。那些奇形怪状的丝,是它的菌丝。菌丝覆盖了很大的空间,这对于寻找食物大有好处。放线菌能释放出一种化学物质,正是这种物质,让我们能闻到一股泥土清香。
④为何雨后泥土的清香让人感受更明显呢?
⑤因为放线菌是一种生命力很强的细菌,它们一般喜欢在温暖、湿润的环境下生存。当土壤干旱的时候,它的菌丝就会在头部长出孢子。放线菌渐渐枯死后,留下的这些孢子只要遇到合适的条件,又会发芽,长成一个个放线菌。
⑥下雨时,雨水冲开了土壤,这些睛天时埋在土中的孢子长成的放线菌随着空气中的小液滴四下弥漫。当它们被吸入鼻孔,我们就能感觉到一股泥土的清香。土地干旱越久就有越多的放线菌孢子存在,所以雨后泥上的清香在久旱之后尤其明显。
⑦放线菌的作用当然不只是让人闻到清香,它也是生产抗生素的宝库。时至今天,人类已经发现了50000多种抗生素,其中就有4000多种是从放线菌中提炼出来的。如链霉素就是从土壤中一种叫“灰色链线菌”的放线菌中提炼出来的。四环素、氯霉素、庆大霉素等抗生素也都是从放线菌中提炼出来的。
⑧放线菌的作用还不止于此,我们平常烹饪时调味用的味精,也是通过它们制造的。如今,它们还是科学家研究生物发育、加胞分化的便利材料。
(材料一)
一桥连三地,天堑变通途。2018年10月24日上午9时,港珠澳大桥正式通车。伶仃洋上,这座跨海大桥如一条巨龙静卧碧波,成为连通粤港澳三地、服务大湾区生活和经济社会发展的新动脉!被称为“世纪工程”的港珠澳大桥全长55公里,集桥岛、隧道于一体,是世界上最长的跨海大桥,被誉为“世界新七大奇迹”之一!从设计到建成前后历时14年,过程中攻克了无数个世界难题,打破了无数个世界记录,其著名的沉管隧道长达6.7公里,是全世界最长的海底公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道。大桥共有400多项新专利,7项世界之最,整体设计和关键技术全部自主研发。大桥设计使用寿命120年,可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮。业界评价说“拿下港珠澳大桥,世界上已经没有什么中国人不能造的桥”。
(材料二)
港珠澳大桥主体工程包含三座通航孔桥、东西两座人工岛和海底沉管隧道。东、西人工岛采用世界首创深插式钢圆筒快速成岛技术,面积各10余万平方米,分别承担观光、休闲服务和大桥求援、养护等功能。海底沉管隧道位于东西人工岛之间。它由33节巨型沉管和1个合龙段最终接头组成,沉管排水量约76000吨,为世界上最重沉管。该隧道与东西人工岛一起,被称为港珠澳大桥核心控制性工程。
青州航道桥为塔双索面钢箱梁斜拉桥,全桥采用半漂浮体系。索塔采用双柱门形框架塔,是港珠澳大桥最重要的节段,也是港珠澳大桥桥梁工程三座通孔桥中桩基最长、塔高度最高、施工区域离岸最远的控制性工程。桥塔采用“中国结”造型,象征粤港澳三地同心。江海航道桥横穿中华白海豚自然保护区,采用“海豚”造型,寓意人类与海洋的和谐发展,大桥建成并通车,白海豚却不曾搬家。九州航道桥,采用了“风帆”造型,寓意扬帆远航。
(材料三)
港珠澳大桥通车后。为市民提供了很多便利,记者对各界人士进行了采访,他们都谈了各自的感受。
香港特区民建联主席李慧琼说:“大桥的通车,配合高铁和其他口岸的启用,让一小时生活”真正落实,休闲生活空间扩大了。”
在珠海设厂的港商梁先生说:“我之前只能乘船到珠海九洲港或乘车经虎门大桥前往工厂,大桥通年车后。缩短来回约200公里的路程,节省约100元的过桥费。”
澳门市民陈先生说:“之前去香港购物走陆路需要3个多小时,走水路需要1个多小时,现在只需要半个多小时的车程,这是我本月第二次去香港购物了。”
泥土的清香自哪儿来
①雨后,我们常能闻到泥土的清香味儿。这些清香从哪儿来呢?据专家研究,它来自土中一种叫“放线菌”的细菌。
②土壤是种类繁多的细菌的乐园。在显微镜下,你会观察到这样一类与众不同的细菌:别的细菌多是圆形、椭圆形的,而它们看起来却是丝状的。那些丝状细菌有的像一棵树,树上有时还结着“果实”,有的像一根草,仿佛还开着花,煞是好看。这类细菌生物学上统称为放线菌。
③放线菌是一种单细胞生物,所以你看到它长得像一棵树也好,一根草也罢,其实都只是一个细胞。那些奇形怪状的丝,是它的菌丝。菌丝覆盖了很大的空间,这对于寻找食物大有好处。放线菌能释放出一种化学物质,正是这种物质,让我们能闻到一股泥土的清香。
④为何雨后泥土的清香让人感受更明显呢?
⑤因为放线菌是一种生命力很强的细菌,它们一般喜欢在温暖、湿润的环境下生存。当土壤干旱的时候,它的菌丝就会在头部长出孢子。放线菌渐渐枯死后,留下的这些孢子只要遇到合适的条件,又会发芽,长成一个个放线菌。
⑥下雨时,雨水冲开了土壤,这些睛天时埋在土中的孢子长成的放线菌随着空气中的小液滴四下弥漫。当它们被吸入鼻孔,我们就能感觉到一股泥土的清香。土地干旱越久就有越多的放线菌孢子存在,所以雨后泥上的清香在久旱之后尤其明显。
⑦放线菌的作用当然不只是让人闻到清香,它也是生产抗生素的宝库。时至今天,人类已经发现了50000多种抗生素,其中就有4000多种是从放线菌中提炼出来的。如链霉素就是从土壤中一种叫“灰色链线菌”的放线菌中提炼出来的。四环素、氯霉素、庆大霉素等抗生素也都是从放线菌中提炼出来的。
⑧放线菌的作用还不止于此,我们平常烹饪时调味用的味精,也是通过它们制造的。如今,它们还是科学家研究生物发育、细胞分化的便利材料。
2000岁海水的前世今生
李方恩
①在北太平洋某处,洋面以下约2000米有一个区域,这个区域被澳大利亚的海洋学家卡斯米尔·德拉维尼称为“阴影区域”。他表示,此处的海水已经有1000至2000岁的年龄了。而且,令科学家着迷的是,这个“阴影区域”的海水在漫长的时间里和其他部分的海水几乎没有交换过。
②如同人一样,海水也有年龄,海洋学家通常用碳一14年代测定法来测定海水的年龄。所谓碳一14年代测定法,是一种科学测定年代的方法,其原理是根据碳一14衰变的程度来计算出样品的大概年代。有人可能会觉得奇怪,地球不是从诞生之日起就有海洋吗?为什么现在测得的海水年龄最古老的也只有2000岁?地球上应该有45亿年之前的海水啊。然而,这么古老的海水至今没有被找到。迄今为止所测得的各种水体中,北大西洋中层水为600年,北大西洋深层水为700年,北大西洋底层水为900年,南太平洋深层水在650年至900年之间,而北太平洋深处的海水则有2000年以上。究竟45亿岁以上的海水跑到哪里去了,目前还不得而知。
③北太平洋某处的这片海水最令人着迷的是,2000年以来,它与外界的水体交换非常少,少到可以忽略不计,古老的海水几乎就像时间静止一样,原封不动地保存着。所以,这片水体才荣膺“最古老海水”的称号。卡斯米尔·德拉维尼表示:“根据我们的观测,可以确定这里在十几个世纪中,海水大体维持不动。直到目前,我们还在尝试解释这一现象。”
④的确如此,水是流体,所以保持这么长的时间与其他水体没有大规模的交换,这是非常独特的。科学家们对此展开了研究,希望从中找出答案。近日,澳大利亚的一个科研团队提出了自己的看法,该团队的成员之一里安·洪莫斯对澳大利亚的一家媒体介绍说:“我们对这一现象展开了深入研究。目前,我们有了初步的结论,即这片海水之所以不动,是这片海水所处的区域和海底的形状造成的。”
⑤这一科研小组运用深海洋流和海底地形学的分析方法,分析了这个2000多岁的水体形成的原因。他们在研究报告中写道:“这个区域处在一个很有趣的位置,它离海洋表面太远,所以受上层海洋洋流的影响非常小,这片区域同样离可以产生地热的海底很远,不会受到这些热量的影响。此外,这个区域下方的海床地形起伏较为明显,成功地阻止了这片海水受到海洋底部的洋流影响。结果,这个区域的海水就一直保持着停滞,或许就是这样保持了2000年。”也就是说,这个深水域由于处在非常独特的区域,所以不会到达海平面。
⑥科研小组认为,由于这个区域的海水从来没有机会到达海平面,所以其中的氧气浓度非常低,但并不代表这片海水中没有某种生命形式。这片停滞的海水就像是一个时间胶囊,为我们展示并揭示2000年前的海水是什么样子。同时,通过这项研究,也为我们了解海洋如何储存碳和热提供了新的途径。
⑦海洋在地球的碳平衡中扮演着重要角色,它能够吸收人类产生的碳,大大减缓全球变暖的步伐。然而,随着人类碳排放量的增加,海洋吸收的碳越来越有限。这项研究为人类了解过去碳排放量的状况提供了可对比的参照物,这或许是这片古老海水最重要的价值所在。
(《知识窗》2019年1期)
这个“阴影区域”的海水在漫长的时间里和其他部分的海水几乎没有交换过。
这片停滞的海水就像是一个时间胶囊,为我们展示并揭示2000年前的海水是什么样子。
泥土的清香自哪儿来
①雨后,我们常能闻到泥土的清香味儿。这些清香从哪儿来呢?据专家研究,它来自泥土中一种叫“放线菌”的细菌。
②土壤是种类繁多的细菌的乐园。在显微镜下,你会观察到这样一类与众不同的细菌:别的细菌多是圆形、椭圆形的,而它们看起来却是丝状的。那些丝状细菌有的像一棵树,树上有时还结着“果实”;有的像一根草,仿佛还开着花,煞是好看。这类细菌生物学上就称为放线菌。
③放线菌是一种单细胞生物,所以你看到它长得像一棵树也好,一根草也罢,其实都只是一个细胞。那些奇形怪状的丝,是它的菌丝。菌丝覆盖了很大的空间,这对于寻找食物大有好处。放线菌能释放出一种化学物质,正是这种物质,让我们能闻到一股泥土的清香。
④为何雨后泥土的清香让人感受更明显呢?
⑤因为放线菌是一种生命力很强的细菌,它们一般喜欢在温暖、湿润的环境下生存。当土壤干旱的时候,它的菌丝就会在头部长出孢子。放线菌渐渐枯死后,留下的这些孢子只要遇到合适的条件,又会发芽,长成一个个放线菌。
⑥下雨时,雨水冲开了土壤,这些晴天时埋在土中的孢子长成的放线菌随着潮湿空气中的小液滴四下弥漫。当它们被吸入鼻孔,我们就能感觉到一股泥土的清香。土地干旱越久,就有越多的放线菌孢子存在,所以雨后泥土的清香在久旱之后尤其明显。
⑦放线菌的作用当然不只是让人闻到清香,它也是生产抗生素的宝库。时至今天,人类已经发现了5000多种抗生素,其中就有4000多种是从放线菌中提炼出来的。如链霉素就是从土壤中一种叫“灰色链丝菌”的放线菌中提炼出来的。四环素、氯霉素、庆大霉素等抗生素也都是从放线菌中提炼出来的。
⑧放线菌的作用还不止于此,我们平常烹饪时调味用的味精,也是通过它们制造的。如今,它们还是科学家研究生物发育、细胞分化的便利材料。
胃液为什么不会溶解掉我们的身体
王海山
①胃不仅是人体暂时储存食物的仓库,而且它具有强大的消化功能。胃里面用来消化食物的是胃液,包含盐酸、胃蛋白酶和黏液等成分。胃液里面含有的盐酸浓度很高,盐酸是腐蚀性很强的酸,甚至能把金属锌溶解掉。如果胃液里面的盐酸、胃蛋白酶和黏液一起工作,基本上可以消化任何食物。那么很多人就有疑虑了,胃的消化功能这么强大,为什么没有消化掉自己呢?
②真相是,强腐蚀性的胃液确实在不断地分解着我们的胃。我们的胃之所以还在,是因为它有着顽强的自我修复能力和几种自我防御功能。
③首先说胃的自我修复能力。胃的自我修复能力是非常惊人的,它通过时时刻刻地再生以补充被自身消化掉的细胞。人体的胃黏膜细胞每分钟大约脱落50万个,胃只需3天时间,细胞就可以全部更新。就是说,3天时间就能生出一个完整的胃!也只有这种惊人的再生能力 , 才能使胃液对胃造成的损伤得以修复。
④但是胃液的侵蚀能力还是太强了,一般只需几小时就能把整个胃消化掉,所以胃仅仅依靠自身强大的再生能力也弥补不过来。为了保护自身,胃还有自己的特殊装备,即胃壁上覆盖的一层厚厚的屏障,叫作胃黏膜上皮细胞。胃黏膜上皮细胞具有保护胃壁的作用,它能把腐蚀性比较强的胃液和胃壁隔开,使其不能渗入到胃壁内层。
⑤即使胃有了胃黏膜上皮细胞的保护和自身的再生能力,还不够安全。在胃黏膜上皮细胞表层还有一层薄薄的糖体层,糖体层是一种碳水化合物,糖分子的抗酸性比较好,可以把带腐蚀性的胃液对胃造成的侵害降低。
⑥胃用来保护自己的方法除上面的几种外,还有一种就是胃壁的里层覆盖着一层由脂肪物质组成的类脂肪物质,类脂肪物质对盐酸的氢离子和氯离子都有强大的阻碍作用。
⑦基于以上种种保护,我们的胃才不会被自身溶解掉。普通人吃一顿饭,胃分泌500毫升的胃液基本可以使其消化。但当饮食过度或精神压力比较大时,血液循环受到影响,保护机制遭到破坏,那么就会出现胃液过度消化胃的现象,比较严重时,就会出现胃溃疡、胃穿孔等病症。
⑧由此可见,由于胃液过于强大的腐蚀能力,我们的胃也在不断地消化自己,只有靠着自己超强的自我修复能力和几种有效的自我防御功能才能保护自己。但也正是因为如此,我们的胃每时每刻都处在对抗胃液的危险当中。我们每次不合理的饮食都会成为它的安全隐患,所以我们一定要健康合理地进食,并保持积极乐观的生活态度。
(选自《读者·校园版》2020年17期)
①胃不仅是人体暂时储存食物的仓库,而且它具有强大的消化功能。()
②人体的胃黏膜细胞每分钟大约脱落50万个,胃只需3天时间,这些细胞就可以全部更新。()
火星,中国使者来了
邱晨辉
①火星,地球隔壁的行星。千百年来,人类一直对这位“近在眼前”的红脸蛋邻居充满好奇。这一次,中国使者登门拜访。
②2021年5月15日,来自中国的天问一号火星探测器,在跋涉295天、穿越漫漫星河之后,终于在火星北半球的乌托邦平原成功着陆,实现了我国首次地外行星着陆。今年2月,天问一号探测器就抵达了火星轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现了中国首次火星探测任务第一步“绕”的目标。如今,天问一号完成着陆巡视器与环绕器分离后,成功“亲吻”火星表面。
③天问一号探测器总设计师孙泽洲说,火星探测的最大难点就是着陆,这个过程需要气动外形、降落伞、发动机、多级减速和着陆反冲等多项技术融合才能实施软着陆。每个环节必须精准无误,差一秒都可能造成整个任务失败。截至目前,人类火星探测任务成功率仅五成左右,大部分折戟在这一阶段。
④此前我国已有月表着陆经验,但此次着陆更加艰难。一方面火星表面存在大气,环境更复杂;另一方面火星离地球更遥远,通信时延达到20分钟左右,整个着陆过程地表来不及做任何处置,只能靠天问一号自主完成,经历最为惊心动魄的“生死9分钟”。
⑤天问一号整个降落过程大致分为“进入——减速——软着陆”三步。具体来说,天问一号首先瞄准进入火星大气层一个狭窄的进入走廊,借助火星大气进行气动减速,这个过程要克服高温和姿态偏差;气动减速完成后,天问一号的下降速度也减掉了90%左右。紧接着,天问一号打开专用的超音速降落伞,进行伞系减速。待降落伞完成使命后,探测器抛掉大底和背罩,露出着陆平台和火星车。
⑥当距离火星表面约两公里,速度降至每秒100米时,需要通过7500牛变推力发动机进行动力减速。为减少对着陆巡视器的冲击,发动机采用“长距离轻刹车”的技术。在距离地表100米时,发动机“最后一脚”稳准刹车,天问一号进入悬停阶段,完成精准避障和缓速下降后,着陆巡视器在缓冲机构的保护下,轻盈落抵着陆点。
⑦成功着陆后,着陆器先后展开坡道及太阳翼天线。“绕、着、巡”的串联任务终于进行到最后一步——“巡”。全球瞩目的中国第一辆火星车“祝融号”正式登场。“祝融号”像一只漂亮的蝴蝶——无线电是它的复眼,天线是它的触须,太阳翼是它的翅膀,被称为“火星蝴蝶”。火星车首先进行自检和环境感知,大约再过一周时间,将自主驶离着陆平台,迈出火星第一步,留下中国探测器在火星上的第一个脚印,开启火星探测,跨越数亿公里回传图像。
⑧这次任务在我国航天事业发展史上具有里程碑意义。接下来“祝融号”将给人带来什么意想不到的发现和惊喜?让我们拭目以待。
(选自2021年5月18日《中国青年报》,有删改)
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降落步骤 |
具体过程 |
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进入 |
进入火星大气层的进入走廊 |
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减速 |
a.→伞系减速—b. |
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软着陆 |
悬停→e.→抵达 |
㈢中国空间站“延年益寿“的秘方
①4月29日,空间站天和核心舱发射圆满成功,中国空间站距离我们又近了一步。作为空间站的核心舱段,核心舱是空间站的主要控制节点,是未来空间站的指挥控制中心。那么中国空间站的设计寿命如何,又采取了哪些措施来保证长期在轨稳定运行呢?
②如同汽车,在使用一定年限和里程后要报废一样,空间站也没有永久寿命,只要使用,只要有人居住、工作和进行科学实验,就会有损耗。
③中国空间站设计在轨飞行10年,具备延寿到15年的能力。据航天科技集团五院空间站系统副总设计师侯永青介绍:“为了保证空间站在轨不小于15年长寿命要求,我们从设计伊始,就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计。具体来讲,就是以系统和产品的长寿命和固有可靠性设计为基础,配合开展系统和产品在轨故障诊断、处置预案设计、维修性设计,以实现长寿命、可靠性的既定目标。“
④空间站在太空中安家后,将面对来自宇宙的各种威胁和挑战,比如,原子氧、紫外辐照、真空、温度交变、空间碎片以及微重力等,这些危险元素可能会造成空间站的材料性能衰退,或者诱发故障,从而制约舱外电缆、表面涂层、光学镜头等产品和设备的使用寿命。
⑤虽然中国空间站有一个结实的身板,但是再强的壮汉也免不了头疼脑热、磕磕碰碰,生病、受伤在所难免。
⑥影响天和核心舱舱体主结构长寿命的因素主要有疲劳损伤、意外损伤和腐蚀三种模式。
⑦疲劳损伤,顾名思义就是在轨后长期受到内压、温度变化以及大部件运动的作用和影响,一些应力相对集中的部位以及运动部件连接的结构处可能会出现疲劳损伤。
⑧意外损伤则是指空间站在轨运行后,在微流星、空间碎片撞击等意外损伤的条件下,有可能会出现较大裂纹,从而引起舱体开窗、撕裂等灾难性事故。而腐蚀主要是由于密封舱内环境温度变化、湿度变化等因素,舱体主结构面临腐蚀的风险。
⑨为了最大限度减少损坏和伤害,设计团队想方设法让空间站变得更结实、更强壮。“在天和核心舱主结构设计时,我们从抗腐蚀、抗疲劳、抗断裂三个维度进行了综合分析和评价,从材料选择、结构设计、构型、参数设计等方面进行了科学优化的设计,并从材料到构件到舱段都进行了仿真验证,以确保寿命。“航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭介绍说。
⑩此外,针对寿命问题,结构研制团队还创新设计了健康监测子系统。这个新增的子系统就像体检医生一样,能够在轨对承受的载荷以及自身的结构状态进行实时监测,也能够对空间碎片等“飞来横祸“进行监测、定位和报警,一旦发现有空间碎片撞击上来,能及时迅速报警,第一时间通知地面和航天员。它还能对舱内的压力情况进行监测,根据不同压力指标进行分级报警。
⑪为了应对空间碎片等“天敌“的攻击,天和核心舱热控分系统针对长寿命可靠性问题,在之前的基础上,开展了健壮性设计,为空间站安装了两条相当于“大动脉“的管子——热管辐射器,以便减少流体管在外暴露的面积,大大降低被空间碎片击穿的风险。
⑫航天科技集团五院空间站热控分系统主任设计师韩海鹰介绍,就像家里使用的水管子、水龙头,用上几年可能就坏了,必须及时更换、维修,否则家里容易闹“水灾“和用水危机。因此,空间站的热控分系统绝不能坏,特别是有着热控回路系统心脏之称的“回路泵“,必须是可维修的。
⑬此外,空间站在轨长寿命的秘方还有很多,比如舱体结构密封圈、壁板、各种阀门、各种管路等,都在可靠性和长寿命方面进行了巧妙的设计。“千言万语汇成一句话,就是空间站采取了以设备长寿命设计为基础,结合可靠性设计,补充在轨维修的策略,确保长寿命。“ 侯永青说。
(选自《科普时报》2021年5月7日,有删改)