海洋是未来的粮仓
①人口剧增,资源短缺,这是当今人类面临的最严重的环境问题之一。显然,能否妥善地解决这一问题,直接关系到人类未来的生死存亡。
②资源短缺的表现之一,是可耕土地资源不足,粮食生产的增长赶不上人口的增长。正是出于这样的考虑,许多人纷纷发出警告:地球将无法养活超过100亿的人口。然而,一些乐观的人士反对这种危言耸听的说法。他们认为,虽然陆地上可耕地的开发已近极限,但地球上还有广阔的海洋可供开发,大海完全有可能成为人类未来的粮仓。
③当然,海洋所能提供给我们的并不是传统意义上的粮食——大米、小麦和玉米等,而是广义的粮食——其他的能够满足人类营养需要的食物。一些海洋学家指出:仅仅是位于近海水域自然生长的海藻,每年的生长量就已相当于目前世界小麦年产量的15倍。如果把这些藻类加工成食品,就可以为人类提供足够的蛋白质。
④其实,把藻类作为食品,我们并不陌生。仅以我国沿海来说,人们比较熟悉的可食用藻类就有:褐藻类的海带、裙带菜、羊栖菜、马尾藻;红藻类的紫菜、鹧鸪菜、石花菜;绿藻类的石莼、浒苔等。它们在人工的精心养殖下,产量正在不断增加。其中仅海带一种,目前年产量就比早先的野生状态下提高了2000多倍,可见增产潜力是多么巨大!在国外,人们还培育出一种藻类新品种,据说在1公顷水面上生产的这种藻类,经加工后可获得20吨蛋白质、多种维生素以及人体所需的矿物质。这相当于陆地上耕种40公顷土地生产的大豆所能提供的同类营养物。
⑤除海藻类,海洋中还有丰富的肉眼看不见的浮游生物。有人作过计算,若能把它们捕捞出来,加工成食品,足可满足300亿人的需要。当然,前提是,不破坏生态平衡。
⑥至于海洋中众多的鱼虾,则更是人们熟悉的食物。尽管近海的鱼虾捕捞已近极限,但我们还可以开辟远洋渔场,发展深海渔业。例如南极的鳞虾,每年的产量可高达50亿吨,我们只要捕获其中的1亿—1.5亿吨,就比当今全世界一年的捕鱼量多出1倍以上。何况,在深海和远洋中还有许许多多尚未被我们充分开发利用的海洋生物,其巨大潜力是不言而喻的。综上所述,说大海是人类未来的粮仓,一点儿也不夸张。
数字阅读呈井喷之势
①2017年4月14日~15日,“中国数字阅读大会”在杭州举行,数字化浪潮正在开启一扇通向全民阅读的大门,我国数字阅读正呈现井喷之势。
②据《2016年度中国数字阅读白皮书》显示,2016年,我国数字阅读用户已经突破3亿,年增长达12.3%,其中80后、90后成为数字阅读的主体,占比达64.1%。有60.3%的用户愿意为自己喜爱的内容付费,这其中,70%的用户每次阅读时间都在半小时以上。另据调查显示,目前,我国手机网民规模达到6.95亿,其中通过手机阅读网络文学的用户达到3.33亿,而通过手机阅读网络新闻的用户更是达到6.14亿。
③就我国数字阅读的现状来看,除了数量迅速增长外,其内容质量也有了质的提高,仅2016年就有近六成的热播剧改编自数字阅读平台的作品。
④数字阅读之所以能呈现井喷之势,主要得益于信息和网络信息技术不断为数字化阅读注入发展的动力。另外,人工智能、网络直播、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)等技术与数字阅读相结合,更为消费者提供了前所未有的阅读体验,促进了数字阅读市场的迅速增长。例如,“懒人听书”“喜马拉雅FM”等平台的构建,使得书不仅仅能用眼睛看,还能用耳朵听。2016年,中国听书市场取得了近50%的高速增长。这与语言识别、情景合成等技术的进步是分不开的。融入增强现实技术的图书,由于形象生动、互动性强,成为了儿童图书的新亮点。此外,国家政策的扶持、阅读环境的形成、精品力作的推出,也推动了数字阅读行业的持续增长。
⑤在多重利好因素影响下,我国数字阅读用户的增长率预计将达到20%左右。值得一提的是,数字阅读在助力提升全民阅读质量和扩大覆盖面的同时,也开始辐射并融合到影视、游戏、动漫等更为广阔的数字内容产业。
⑥作为新型阅读方式,我国数字阅读必将掀起全民阅读的新浪潮。
物候现象的来临决定于哪些因素呢?
首先是纬度。越往北桃花开得越迟,候鸟也来得越晚。值得指出的是物候现象南北差异的日数因季节的差别而不同。我国大陆性气候显著,冬冷夏热。冬季南北温度悬殊,夏季却相差不大。在春天,早春跟晚春也不相同。如在早春三四月间,南京桃花要比北京早开20天,但是到晚春五月初,南京刺槐开花只比北京早10天。所以在华北常感觉到春季短促,冬天结束,夏天就到了。
经度的差异是影响物候的第二个因素。凡是近海的地方,比同纬度的内陆,冬天温和,春天反而寒冷。所以沿海地区的春天的来临比内陆要迟若干天。如大连纬度在北京以南约1°,但是在大连,连翘和榆叶梅的盛开都比北京要迟一个星期。又如济南苹果开花在四月中或谷雨节,烟台要到立夏。两地纬度相差无几,但烟台靠海,春天便来得迟了。
影响物候的第三个因素是高下的差异。植物的抽青、开花等物候现象在春夏两季越往高处越迟,而到秋天乔木的落叶则越往高处越早。不过研究这个因素要考虑到特殊的情况。例如秋冬之交,天气晴朗的空中,在一定高度上气温反比低处高。这叫逆温层。由于冷空气比较重,在无风的夜晚,冷空气便向低处流。这种现象在山地秋冬两季,特别是这两季的早晨,极为显著,常会发现山脚有霜而山腰反无霜。在华南丘陵区把热带作物引种在山腰很成功,在山脚反不适宜,就是这个道理。
此外,物候现象来临的迟早还有古今的差异。根据英国南部物候的一种长期记录,拿1741到1750年十年平均的春初七种乔木抽青和开花日期同1921到1930年十年的平均值相比较,可以看出后者比前者早九天。就是说,春天提前九天。
①“凡是近海的地方,比同纬度的内陆,冬天温和,春天反而寒冷”一句中划线的“凡是”有什么表达作用?
②选文节选自《大自然的语言》,以“大自然的语言”为标题有什么好处?
港珠澳大桥的“科技密码”
①远眺,全长55公里双向六车道的港珠澳大桥宛若蛟龙,蜿蜒腾越于蔚蓝色的海面上,大桥将珠三角地区连成一片,珠海,澳门同香港间的车程由3小时缩短至半小时,形成港珠澳一小时经济生活圈。
②这是世界上最长的跨海桥梁工程,也是一座名副其实的科技大桥。根据规划,港珠澳大桥工程项目要穿越30万吨级巨轮通行的航道,同时毗邻香港国际机场,大桥要满足30万吨级巨轮通行的需求就得建高,要满足附近机场航班降落的限高需求又得建矮,经过综合考量大桥的最合理方案确定为“桥、岛、隧交通集群工程”,即在航道海域大桥沉入海底,搭建深埋深管同时在海道两端建起人工道连接桥生。
③外海人工建岛和海底沉管隧道,是港珠大桥建设的难中之难。
④从上空俯瞰港珠奥大桥,巨龙在离岸20多公里处倏忽隐没,再在6公里外腾空而起,隧道两端的小岛批似蚝贝,工作人员都亲切地称其为“贝壳岛”,这是在外海“无中生有”造出的两座面积10万平方米的小岛。科研人员设计了多个方案,最后探索出外海快速筑岛技术,即采用120个巨型钢圈筒直接固定在海床上插入海底,再在中间填上形成人工岛。“每个圆简直径有22米,大概和篮球场一般大;最高达51米,相当于18层楼高;重达550吨,与架A380‘空中客车’相当。”工程当年开工,当年成岛,创造了世界妃录。
⑤海底沉管隧道,同样也是庞然大物,5.6公里的沉管隧道由33个巨型混凝土管节组成,每个管节长180米、宽38米、高11.4米,重量达8万吨。要让3节巨型管节在水下近50米的海底软基环境下对接安放,难度堪比航天器交会对接,需要精准的遥控、测绘、超算等一系列技术支撑。面对世界首例深埋沉下管的岛隧工程,多个单位的科研人员合作攻关,创造性的运用“半刚性”沉管新结构技术,飞跃了这一国际技术禁区。
⑥这是世界最大的钢结构桥梁,能抗16级台风7级地震,设计使用寿命长达120年,大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨,相当于10座鸟巢或50座埃菲尔铁塔的重量,这在我国桥梁史上是从未有过的大桥的钢桥面铺装面积达到50万平方米,也创造了世界纪录。
⑦施工现场紧邻航道,每天来往航船多达4000余艘。另外,这片海域是国家一级保护动物中华白海豚的自然保护区,也对建设者提出了严峻桃战。为了满足工程质量、工期和安全的需要,也为了更好地保护生态环境,这座大桥全部采用了“搭积木”的方式来建道。港珠澳大桥的所有构件,不论大小,都是在岸上工厂整件制造,然后运至海上,像“搭积木”一般拼装在一起,实现了精密制造、精安装,体现了我国的整体科研水平和装备实力。
⑧在施工过程中如何最大限度地减少对白海豚的干扰?工程团队与多家科研院所合作,300多次出海跟踪,拍摄30多万张照片,标识了海域内的白海豚数量,并摸清白海豚生活习性,在施工时采取了针对性保护措施。大桥主体工程完工后,白海豚的数量,由施工之初的约1400头,增加到了约1800头。
⑨港珠澳大桥工程项目,从可研阶段到开工建设,科技创新的理念贯穿始终,这个超级工程集结了我国在桥梁设计和施工、材料研发、工程装备乃至生态环保领域的上千名科技工作者,在关键技术、关键装备、关键材料领域取得全面突破,为我国交通建设行业的自主创新、技术进步起到引领作用。
①按照科学定义,桥是一种架空的人造通道,是人类战胜自然、改造自然的一大创举。《说文解字》里说:“果,以木跨水,今之桥也。”木桥应是最早的桥梁形式之一,由跨河过江而引延到架于悬涯峭壁、楼阁宫殿,乃至城市空间的栈桥、天桥、高架桥等。
②中国自古有“桥的国度”之美誉。史料记载,商周时就有了浮桥;战国时出现了排柱式木桥、伸臂式木桥;南北朝时有木石混合的桥;隋唐时出现形式多样的石拱桥,如隋朝李春设计建造的赵州桥,历经多次强烈地震、战争和自然灾害等,途-千五百年而不毁;宋时造桥技术突飞猛进,出现了各式各样新式桥梁,如名画《清明上河图》里雄跨汴河、极富美感的虹桥等,成为经典;明清时期西南地区还出现了藤桥、索桥等,如建于清康照44年(公元1705年)横跨大渡河的泸定桥,就是由13根铁链构成的铁索桥。
③桥作为实用与艺术的融合体,如果桥的平直、索桥的凌空、浮桥的韵味、拱桥的涵形等,无不显示出工程与艺术结合的精妙风采。英国科技史家李约瑟说:“没有中国桥是欠美的,并且有很多是特出色的美。”
④许多古桥还蕴涵着丰富的历史文化信息,让工程技术与人文精神交相辉映,独具特色:长安灞桥的柳丝、扬州二十四桥的月光、苏州枫桥的钟声、西湖断桥的邂逅,还有钱塘江大桥下的怒涛、卢沟桥边的枪声,或寄寓一个美丽梦想,或承载一段历史伤痛,平添了一份别样的情怀。
⑤现代科技飞速发展,桥梁建筑技术日臻完善。桥莱不只建在河江之上,早已延伸到大海上、平原上、高山之间,桥路相连,桥隧相通,跨越更大的空间,连接更远的世界,创造出一个个伟大的工程奇迹,演绎一串串精彩的桥果故事。如杭州湾跨海大桥征服了举世著名的钱塘江大潮;丹昆特大桥长达165千米多,成为世界上最长的高铁桥;而港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥,长达55千米,桥、岛、隧结合,成千上百的技术人员连续攻克了“五大制约性难题”,共同完成了这一“不可能完成的任务”。
⑥一座桥,一个传奇,是非凡的人间奇迹!一座桥,一段历史,折射出新时代的精神风貌,也成为了创新文化的显来标识!
(选自《科学24小时》2017年12期有改动)
中国石拱桥
茅以升
①石拱桥的桥洞成弧形,像天上的虹。我国古代神话里说,雨后彩虹是“人间天上的桥”,通过彩虹就能上天。我国的诗人爱把拱桥比作虹,说拱桥是“卧虹”“飞虹”,把水上拱桥形容为“长虹卧波”。
②石拱桥在世界桥梁史上出现得比较早。这种桥不但形式优美,而且结构坚固,能几十年几百年甚至上千年雄跨在江河之上,在交通方面发挥作用。
③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___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。
④赵州桥横跨在洨河上,是世界著名的古代石拱桥,也是造成后一直使用到现在的最古的石桥。这座桥修建于公元605年左右,到现在已经一千三百多年了,还保持着原来的雄姿。到解放的时候,桥身有些残损了,在人民政府的领导下,经过彻底整修,这座古桥又恢复了青春。
⑤赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特,人不知其所以为”。这座桥的特点是:(一)全桥只有一个大拱,长达37.4米,在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形,而是像一张弓,因而大拱上面的道路没有陡坡,便于车马上下。(二)大拱的两肩上,各有两个小拱。这是创造性的设计,不但节约了石料,减轻了桥身的重量,而且在河水暴涨的时候,还可以增加桥洞的过水量,减轻洪水对桥身的冲击。同时,拱上加拱,桥身也更美观。(三)大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合拢在一起,作成了一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其他各道不致受到影响。(四)全桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐;桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说,远望这座桥就像“初月出云,长虹饮涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值,充分显示出了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠,在桥头的碑文里刻着他的名字。
⑥永定河上的卢沟桥,修建于公元1189到1192年间。桥长265米,由11个半圆形的石拱组成,每个石拱长度不一,自16米到21.6米。桥宽约8米,路面平坦,几乎与河面平行。每两个石拱之间有石砌桥墩,把11个石拱联成一个整体。由于各拱相联,所以这种桥叫做联拱石桥。永定河发水时,来势很猛,以前两岸河堤常被冲毁,但是这座桥却极少出事,足见它的坚固。桥面用石板铺砌,两旁有石拦石柱。每个柱头上都雕刻着不同姿态的狮子。这些石刻狮子,有的母子相抱,有的交头接耳,有的像倾听水声,有的像注视行人,千态万状,惟妙惟肖。
⑦早在13世纪,卢沟桥就闻名世界。那时候有个意大利人马可·波罗来过中国,他的游记里,十分推崇这座桥,说它“是世界上独一无二的”,并且特别欣赏桥栏柱上刻的狮子,说它们“共同构成美丽的奇观”。在国内,这座桥也是历来为人们所称赞的。它地处入都要道,而且建筑优美,“卢沟晓月”很早就成为北京的胜景之一。
⑧卢沟桥在我国人民反抗帝国主义侵略战争的历史上,也是值得纪念的。在那里,1937年日本帝国主义发动了对我国的侵略战争。全国人民在中国领导下英勇抗战,终于彻底打败了日本帝国主义。
⑨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。如福建漳州的江东桥,修建于八百年前,有的石梁一块就有二百来吨重,究竟是怎样安装上去的,至今还不完全知道。其次,我国石拱桥的设计有优良传统,建成的桥,用料省,结构巧,强度高。再其次,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。
⑩两千年来,我国修建了无数的石拱桥。解放后,全国大规模兴建起各种形式的公路桥和铁路桥。其中就有不少石拱桥。1961年,云南省建成了一座世界最长的独拱石桥,名叫“长虹大桥”,石拱长达112.5米。在传统的石拱桥的基础上,我们还造了大量的钢筋混凝土拱桥,其中“双曲拱桥”是我国劳动人民的新创造,是世界上所仅有的。近几年来,全国造了总长二十余万米的这种拱桥,其中最大的一孔,长达150米。我国桥梁事业的飞跃发展,表明了我国社会主义制度的优越性。
A中国石拱桥除了具有石拱桥共有的特点外,还有哪些特点?(请从下列备选项中选择四项作答。只填序号。)
各选项:①历史悠久 ②形式多样 结构坚固 ④杰作惊人
⑤形式优美 ⑥分布广泛 ⑦交通作用 ⑧桥洞弧形
所选序号:
B本文第⑨段采用的说明顺序是:。
①唐朝的张鷟说,远望这座桥就像“初月出云,长虹饮涧”。
②永定河发水时,来势很猛,以前两岸河堤常被冲毁,但是这座桥却极少出事,足见它的坚固。
③赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。
①《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。划线的词语能否去掉?为什么?
②大拱的两肩上,各有两个小拱。“肩”能否换成“边”“面”“头”?去掉“各”行不行?为什么?
③“全桥只有一个大拱,长达37.4米,在当时可算是世界上最长的石拱”中划线的词语能否去掉?为什么?
Ⅰ文中第⑧段为什么不能删去?。
Ⅱ按照文章的说明内容,把本文划分为两部分。(只划一处)
① ② ③ ④ ⑤ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
笑,不苦口的良药
梁姗姗
①医学研究证明,笑具有激活人体某些基因的功能。人们通常认为,基因是恒定不变的。但事实上很多基因常常处于休眠状态,或者没有积极地制造蛋白质,通过某种形式的刺激,可以把它们唤醒,笑就是其中一种刺激。
②斯坦福大学研究人员曾经对心脏病患者做了一次测试。研究人员首先找来20名心脏病患者,观看半小时分别取自喜剧和悲剧的两部影片片段,两次观看的间隔时间在8个小时。然后,通过超声波测量患者肱①动脉的血液流速,结果20人中有14人在看过令人痛苦的电影片段后,血流速度放缓,但在观看电影中的搞笑片段后,有19人血流加速。最后,对患者进行的心电图测试表明,患者观看悲剧电影时对心脏血流速度产生的影响,类似于做心算的影响;而观看喜剧电影相当于进行了一次有氧运动。
③人生来就会笑,但很少有人知道,人持续大笑100次,对心脏的血液循环和肺功能的锻炼,相当于划10分钟船的运动效果。只要发笑,嘴角和颧②骨部位的肌肉便跟着运动,将嘴和两眼向上提拉。这种面部按摩,可以阻止面部线条下坠。每笑一声,从面部到腹部约有80块肌肉参与运动,不仅具有减少皱纹的功效,还是一种有效的减肥方式。笑,不正是一种保持青春的美容操吗?
④不仅如此,笑还是一种最为简单而有效的健身运动。开怀大笑时,随着呼吸肌群的运动,使胸腔和支气管先后扩张,增强了换气量和血氧饱和度,有助于心脏供氧。笑作为一种有效的深呼吸运动,已被越来越多的人所认识。大笑伴随着腹部肌群的起伏,又是一种极好的腹肌运动。腹肌在大笑中强烈地收缩和震荡,不仅有助于把血液挤入胸腔静脉,改善心肌供血,对胃、肠、肝、脾、胰等脏器也是一种极好的按摩。一张一弛之间,使劳累的肌肉在运动中得以放松。
⑤生活需要笑声,的确,每一个人都需要放缓脚步,静观周围美好的事物,凝神谛听大自然的天籁,让绷紧的脸庞舒缓,皱紧的眉宇打开,让微笑在脸上绽放,才能融解人们彼此之间的冰霜和风寒。引人发笑或是接受别人开的玩笑,这意味着你掌握了社会密码,它可以帮助你解决争端,使别人接受你的想法,从而更好地融入集体。通过微笑促进人类心理健康,在人与人之间传递愉悦与友善,增进社会和谐。
⑥笑虽然不用花钱买,不必向人借,却需要“投入”。常和爱笑的人相处,置身其中立马受到感染;注意搜集整理引人发笑的笑话、幽默等资料,品味其间自是忍俊不禁;只要有时间,尽可能去欣赏喜剧、相声之类让人发笑的艺术,使自己多笑几声。
⑦朋友,今天你微笑了吗?
(摘选自《大众科学》,有删改)
【注释】①肱(gōng):胳膊上从肩到肘的部分,也泛指胳膊。②颧(quán):眼睛下边两腮上面突出的骨头。
每笑一声,从面部到腹部约有80块肌肉参与运动。
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。
丹麦生蚝
佚名
①近日,丹麦驻华大使馆的一篇《生蚝长满海岸,丹麦人却一点也高兴不起来》,一夜之间丹麦生蚝抢占了前辈“皮皮虾”的风头,成为网络爆款。各种吃蚝攻略层出不穷,连丹麦驻华大使馆的官微都说“火得有点儿措手不及”。各种商务合作随之而来,天猫、京东纷纷推出各式丹麦美食。
②首先需要明确一点,此处所说的疯长生蚝,并非丹麦原有的欧洲蚝,而是太平洋生蚝。而之所以泛滥成灾,正是所谓的生物物种入侵。
③美国加州大学伯克利分校博士、科普作家张博然表示,事实上,科学家到现在还不知道丹麦的生蚝是哪儿来的。“过去的十多年间,这种生蚝在丹麦、挪威和瑞典迎来了大范围爆炸式增长,成批占领贻贝的生存空间,甚至开始入侵本土生蚝持有的潮下带。悲观者担心,按照这个趋势扩散,北海周边的沿海生态系统将被改写。”作为原产于日本的种类,太平洋生蚝抵达丹麦的可能路径之一是通过荷兰。张博然介绍道,1964年荷兰的生蚝养殖者将其引入了太平洋,用来满足吃货,这也是其在北海周边的第一个明确记录。
④至于是否存在生物入侵的风险,引进者们表示不必担心,理由看似很充分:在原产地太平洋生蚝只有在水温20摄氏度以上的时候才会繁殖,而北海的温度无法达到。无法繁殖,自然不会失控。但这个世界上本来就没有“绝对”二字。1975—1976年,北海“异常”温暖,太平洋生蚝开始繁殖,仅仅两个夏天,就牢牢占据了东斯海尔德河口。加上全球变暖大背景下的水温上升,到20世纪90年代,荷兰全部海岸线都已被生蚝占领,还在继续向东扩散。
⑤“它们大概是和德国、丹麦自己的引种尝试汇合,终于造成今天的局面。”对于太平评生蚝入侵带来的影响,张博然描述说:“生蚝是一种造礁生物。厚实的壳体在沿岸层层累积,会彻底改变海岸的面貌,甚至影响海水的流动、降低海底的氧气浓度。在有些海岸,这样的改造是有益处的;但另一些海岸里生蚝的入侵就会对原本的生物产生强烈冲击。”
⑥在瓦登海南侧,潮间带主要贝类原本是紫贻贝,是本土鸟类至关重要的食物。十多年前研究者就已经观察到,随着生蚝的扩张,砺鹬这一种季候鸟正变得越来越少。
⑦丹麦的科学家和渔民已经向丹麦自然保护局投诉很多次了,但是依旧没有办法处理这些棘手的入侵者。政府鼓励大家去海岸边采集这些生蚝带回家煎炒烹炸,但并没有多少人去这样做,所以根本就没有效果。因为当地人平时常吃的主要是野生欧洲生蚝。在丹麦首都哥本哈根市中心的瓦埃勒市场,太平洋生蚝单价为18丹麦克朗(约18元人民币);而产自利姆水道的欧洲生蚝虽然个头较小,但价格更贵,要40丹麦克朗(约合40元人民币)一只。
⑧《中国科学报》记者就此采访了曾在丹麦留学多年,现在一家大型金融机构工作的岳皓,他表示,其实丹麦当地有一种“生蚝狩猎”的旅游业态,即所谓的去海边抓生蚝、吃生蚝。参加生蚝狩猎必须由导游带领,穿好防水连靴裤,带上网兜、防水手套等工具,退潮后去浅滩湿地上捡拾生蚝。找到生蚝也并非易事,需要一直弯腰,决然不是轻松坐在饭桌前享受已经打开清理完毕的生蚝那么简单。
⑨丹麦驻华使馆工作人员对媒体表示,因为此次生蚝“大热”,未来“生蚝狩猎”可能会在中国游客中引起巨大反响。数据显示,截至2017年12月,中国赴丹麦旅游游客在酒店每晚住宿的数量增长42%。加上今年是中丹旅游年,预计2018年中国赴丹麦游客有望达到26.2万人次。
“四姑娘”的神奇“舞鞋”
①今年春节期间,被称为中国硬科技科幻大片的《流浪地球》热映。电影中太阳即将毁灭,人类在地球表面建遗出1万多个巨大“行星发动机”,推动地球寻我新的家因。如同电影里展现的一样,“发动机”是人类探索太空的关键技术之一。在前不久圆满完成的“嫦娥四号”工程任务中,美丽的嫦娥“四姑娘”第一次登上月球背面。然而,又有谁知道,“回姑娘”这次人类历史上首次月背之旅,多亏穿上了一双神奇的太空“舞鞋”——7500N变推力发动机。有媒体这样形容7500N变推力发动机的表现,既“推得材、飞得稳”,又“变得妙、落得准”。
②这双来自西安硬科技的“舞鞋”最早“穿”在嫦娥三号的“脚”上,“三姑娘”是我国第一个在月球表面实现软着陆的探测器。和“嫦娥三号”相比,“四姑娘”要实现世界上首次在月球背面着陆,环境更复杂,对发动机的要求也更严苛。“嫦娥四号”的这双“舞鞋”,不仅更“漂亮”——外观涂层更美观,使用寿命更长;而且性能也更高——比冲(衡量发动机性能的指标)从原来的308秒提高到310秒。
③国内从未有任何变推力发动机研制经验,国外资料严重封锁无可借鉴。变推力发动机的研制,由于先天不足,从一开始就面临着山重水复疑无路的重重国难。研制团队挖掘现有的发动机基础理论和相关技术,确定发动机各项设计目标,对各个部组件进行多方案论证,理顺各个方案组合的可行性。在产品改进的同时,开发了发动机性能仿真计算、热环境仿真试验等献件,加块了研制进度。
④2008年4月,600秒长时间交推力发动机可靠性试车的成功,标志着该发动机关键技术得到全面突破,转入工程研制。然而,新的难题又纷至督来。难度最大的是应探测器设计要求,在发动机周围采取隔热的方式进行热防护。这对发动机自身冷却提出了极为严苛的要求,不仅要求推力室璧耐高温能力强,还要尽量让燃烧室降低温度,提高燃烧效率,两者几乎是悖论。研究团队提出了创新的冷却方式,使该发动机在性能和冷却技术方面均达到国际先进水平,圆满解决了这一难题。
⑤2011年底,7500N交推力发动机连续8台可靠性试车全部获得成功。
几年之后,关丽的“四姑娘”脚穿“舞鞋”,怀抱月球车,在天宇划出一道美妙的弧钱,姿婀娜曼妙,亮相仪态万方。
(选文来自微信《西安发布》,有改动)
如同电影里展现的一样,“发动机”是人类探索太空的关键技术之一。
卧看牵牛织女星(节选)
①那么牛郎星在哪里呢?我们且把那白茫茫的银河当作一条真的河流,我们的眼光渐渐地向东南移,越过这河流最宽阅的渡口,就遇到排成一条直线的三颗星。中间的一颗很亮,两旁的星光芒较弱,看去与中间的一颗距离恰好相等。(A)用直线把这三颗星联结起来,正像一条两臂相等的杠杆 , 因此,阿拉伯人把这三颗星叫作天平星,我们把它们叫作挑担星。这中间最大最亮的一颗就是牛郎星,也叫作牵牛星。在秋天的晚上,确实只有这一颗星能够和织女星相配,它的光辉稍稍带点儿黄,不及织女星亮,可是其余的星全比不上它。
②若是我们一连几晚,每晚都观察牵牛星和织女星,就可以知道它们的相对位置大致是不变的,正如故事里所说的一样,一个在天河的东岸,一个在天河的西岸。可是我们也不要太相信这个故事,在农历七月初七的晚上,为了要看两星相会,白白地熬个通宵。天文学家告诉我们,这两颗星永远没有相遇的机会,它们和太阳一样,都是恒星。织女星的光辉是太阳的50倍,牵牛星的光辉是太阳的10倍有余;只因距离我们太远了,所以看上去只不过是两颗比较大的星。天文学家又告诉我们,织女星距离地球26光年,牵牛星距离我们较近,但也有16光年。
③什么叫作光年呢?光年是天文学上表示距离的单位,表示光一年所走的路程的长短。光的速度是每秒钟30万千米,一天能走259亿2000万千米,这长度的365倍,就是一光年。这种用时间来表示距离的方法,在日常生活中其实也时常用到的。比如从成都到重庆,有450千米,我们步行的话,每天走60千米,因此说从成都到重庆有七天半的路程。
④太阳光从太阳射到地球上才8分18秒,而织女星的光射到地球上要26年。(B)这样一比较,就会使我们惊异得叫起来:“真了不得!有这样远!”可是这个话给天文学家听见了,一定要笑我们少见多怪。他们会告诉我们,距离太阳几万光年的星不计其数,而10光年以内的星却只有十多颗。天文学家还告诉我们一件奇怪的事,说恒星并不是真的不动,织女星以每分钟14千米的速度移近太阳,牵牛星也在移动,每秒钟接近太阳33千米,这个速度和地球的公转速度——每秒钟30千米——差不多。可是天空是如此广阔,因而我们观察不出来。依牵牛星的速度来说,也得9000年才比现在离太阳近一光年。那么在16个9000年之后,它不是要和太阳相撞了吗?这我们用不着担心,一则,因为它并不是正对着太阳在移动,二则,移动的方向渐渐在改变,说不定在多少年之后,它又离我们渐渐地远了。
月球,为啥有个“背面”?
①12月8日2时23分,嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭,开始了奔月之旅,她肩负着沉甸甸的使命:首次实现人类探测器月球背面软着陆。请注意这里的关键词—月球背面。
②曾经无数次举头望明月的你,是否留意过,我们始终只能看到月亮有玉兔和月桂树的那一面?没错,千百年来月球始终只有一面对着地球,另一面始终背对地球。
③那么,是谁把月球变成了双面伊人呢?
④用一句话解释就是:月球绕地球公转一圈和月球自转一圈的时间,都是28天左右。想象一下,绕大树画个大圆圈,在大圆圈上均匀标出360个刻度。始终面对这棵大树走圈,用360步走完。在大圈圈上每走1步,身体就倾斜1度。走完时身体也完成360度旋转,回到原位。也就是说,当你用同样的时间完成自转和公转时,你始终会一面对着大树。月球也是如此,这在天文学中叫同步自转。
⑤然而,这只是表面原因。
⑥月球形成早期,自转速度比现在快多了,只有几个小时,而不是现在的28天左右。对地球而言,月球也曾是“多面伊人”。只是数亿年来,月球自转速度不断变慢,慢到自转和公转周期几乎一样,才导致它始终一面对着地球。所以,到底是谁给月球自转踩了刹车?
⑦要解释月球自转变慢,潮汐力是最容易被想到的。
⑧住在海边的人,会发现海水一天有两次涨和落。这是因为地球正对月亮的那面,受到的月球引力更强;背对月亮的那面较弱,引力的方向都朝着月球。而地球在绕月球转时,无论哪个点的离心力都一样。离心力的方向与月球引力方向相反。如此一来,地球背对月球的那面。受到的月球引力稍小于离心力,面对月球的那面则稍大于离心力,最终两面都感受到一个离开地心方向的力,于是地球两侧的海水就涨起来了。
⑨同样,月球也会受到地球带来的潮汐力,这让月球两面都鼓起来,月球就变扁了。尽管月球上没有海水,月幔和月核却依然可以感受到潮汐力,并在月球内部形成不断涌动的固体潮。这种固体潮导致月球幔层之间不断摩擦,转变为热能,从而在几十亿年时间内耗散月球部分动能。
⑩不过,中科院国家天文台的研究员们研究发现 , 月核与月幔之间的流体属于超低粘性层,这意味着潮汐力所引发的摩擦力很小,不至于耗散月球太多动能。而且,摩擦作用发生在月球内部。这过程只能耗散掉地球、月球这个系统的总机械能,而不能直接给月球自转踩刹车。所以,最直接的刹车机制其实是力矩作用。力矩是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。
⑪月球在逐渐变扁的过程中,要同时完成绕地球的公转和自转。想象在月球内部,有一条与地心和月心连线方向一致的长轴。长轴在瞬间是指着地心的,但由于自转,下一瞬间这条长轴就会偏过去,不再指着地心,这时,来自地球的潮汐力对月球这个长轴的两端都会产生力矩。这个力矩与长轴偏移过去的方向相反,也就是跟月球自转方向相反。这会直接改变月球自我的角动量,导致月球自传速度逐渐减慢。天长月久,月球自转周期和公转周期变得相差无儿,最终有了我们在地球上看不到的“背面”
(作者韩鑫,文章 有删改)
月球形成早期,自转速度比现在快多了,只有几个小时,而不是现在的28天左右。
中科院国家天文台研究员们研究发现 , 月核与月幔之间的流体属于超低粘性层,这意味着潮汐力所引发的月核与月幔之间的摩擦力很小,不至于耗散月球太多动能。
冬眠的奥秘
张劲硕
①严寒的冬天,我们总是向往着在被窝里长眠一冬——能像狗熊和青蛙那样冬眠就好了。然而我们大都不知道:那些冬眠的动物们,掌握着我们人类尚不知晓的惊天奥秘。
②冬眠是动物应对恶劣环境的一种策略,科学上叫“蛰伏”。有人会问,冬天里睡得多、睡得久,不就是冬眠吗?它们还真不是一回事儿,只是二者的区别不太容易看出来。拿鱼来说,有几类鱼是会冬眠的,包括我们熟悉的鯉鱼、乌鳢,还有海里的鳗鲡。每当冬天来临,它们就把自己调到冬眠档:不吃、不喝、不游动。这看似与正常档的睡觉并无二致,但请注意它们的鳃!鱼类靠鳃呼吸,平时就算身体静止不动,鳃也会轻轻开合扇动。而进入冬眠的鱼,鳃也几乎不动,完全处于麻痹状态。除了呼吸,冬眠动物的体温、心跳等生命指征也都降到极低的水平,新陈代谢速率变得非常缓慢,与休克和死亡标准只差那么一点点——这就是冬眠与睡觉的本质区别。
③冬眠的意义在于,尽量减少身体内外的生命活动,将能量消耗降到最低,以挨过环境严酷的时间段。动物冬眠时,能把生命的时钟调得极慢。比如生活在北美洲的普通箱龟,冬眠时心脏5—10分钟才跳1次,实在让人惊叹。更夸张的是,它们几乎完全不呼吸,只靠皮肤吸入少许氧气!
④科学家还发现,冬眠不是“习惯养成”的问题,而是遗传基因决定的“天赋”。这种“天赋”还与寿命的长短有联系。一般来讲,哺乳动物的寿命与体型相关,体型小的新陈代谢快,寿命短;体型大的新陈代谢慢,寿命长。比如大象就活80年,兔子七八岁就算高寿。而蝙蝠打破了这个规律——冬眠的菊头蝠和同体型的、不冬眠的老鼠相比,前者可以活到30多岁,后者却只有3,4岁。如果在同一物种中比较,如蝙蝠或者棕熊,依然是冬眠的寿命要长很多。
⑤冬眠是当下的热门研究领域。如果人类能像动物们一样冬眠,收获的就绝不仅仅是睡大觉的幸福感,也许还能长生不老。虽然对蝙蝠和棕熊等冬眠动物的研究能确定冬眠基因与长寿有关。但这些动物毕竟与我们人类相差太远。不过,在2004年,有个轰动科学界的发现:居然有一种猴子能冬眠!而人类跟猴子同属灵长类动物,基因相似性很高。如果猴子能冬眠,这意味着我们人类也有可能做到。到那时,我们的寿命说不定可以达到800岁!
(选自《博物》总第146期,有删减)
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。
(选自(知识就是力量)2019年02期)
鲨鱼是海洋系统的“整容师”
柳静
①鲨鱼是海洋中的庞然大物,也是食肉类的凶猛鱼类,号称“海中狼”。可是,最近它被贴上了“整容师”的标签,因为它可以改变海洋中很多鱼的眼睛和尾鳍的尺寸。听到这些,你是否感到十分惊讶呢?
②原来,在海洋系统中,许多小鱼都有着较大的眼睛和有力的尾鳍,帮助它们及时发现并快速躲避鲨鱼的攻击与吞食。尤其在鲨鱼出没捕食的低光环境下更是如此:一定尺寸的尾鳍可以保证鱼类突然加速游动,以此来远离鲨鱼的追捕。但是,在2018年1月,西澳大利亚大学等机构研究人员的最新研究发现,近年来由于人类对鲨鱼的大量猎杀,导致多种鲨鱼濒临灭绝。鲨鱼数量的减少,使得其他鱼类的生存得到了暂时的和平安稳,导致它们的形态也正在发生明显的改变,如眼睛变小,尾鳍变小。因此,鲨鱼就成了海洋系统里的“整容师”。
③研究人员对澳大利亚西北海域罗利沙洲和斯科特礁两个珊瑚礁系统中7种不同的鱼类专门进行了对比分析。这两个珊瑚礁有着相似的自然环境,但不同的是,罗利沙洲禁止捕鱼,鲨鱼数量比较稳定,而斯科特礁允许对鲨鱼进行商业捕捞,且已经持续了一百多年。研究人员分别在两个珊瑚礁海域进行了采样捕捞,并测量出了所捕捞鱼的体长、体宽、部和尾鳍大小。结果发现,与罗利沙洲的鱼类相比斯科特礁同种鱼类的眼睛尺寸小46%,尾鳍尺寸小40%。
④研究人员解释说,人类捕捞鲨鱼使其数量减少,会造成一系列生态后果,小鱼的眼睛及尾蜡尺寸等发生变化仅仅是一个方面,其实,鲨鱼数量的减少还在悄悄地影响着其他海洋生态系统。
⑤首先,鲨鱼数量的大幅度减少,那些体弱多病,基因突变导致畸形的鱼,就不会及时被消灭,进化过程中的优胜劣汰也不能更好地延续下去。那些没有被吃掉的弱鱼、病鱼就会一直繁殖下去,最终也许就会导致基因退化。这不利于种群的健康发展,对整个海洋生物多样性,优化性将是一个致命打击。
⑥其次,鲨鱼数量的大幅度减少,将使海洋生态环境无法正常维持,水质环境会进一步恶化。因为,鲨鱼是海洋系统名副其实的“清道夫”。它可以通过清理腐烂的大型海洋动物尸体,来净化海洋生态环境。
⑦由此看来,鲨鱼在保持海洋生态系统平衡中扮演了至关重要的角色,称它为海洋系统的“整容师”一点儿也不为过。
那些没有被吃掉的弱鱼、病鱼就会一直繁殖下去,最终也许就会导致基因退化。
[链接材料]人们做梦也不会想到,他们捕杀的狼,居然是森林和鹿群的“功臣”。狼吃掉一些鹿,使森林中的鹿群不会发展得太快太多,森林就不会被鹿群糟蹋得这么惨;同时狼吃掉的多半是病鹿,这反过来帮了鹿的忙,解除了传染病对鹿群的威胁。
植物大都爱“藏金”
①人们发现植物竟然具有“收藏金属”的嗜好,还是1865年的事情。那一年,人们在一片富含锌和镉的土地上,发现一种名叫薪莫(XTml)的草本植物在被烧成灰烬时,灰烬里竟然有很多锌。后来,人们又在岩石缝隙发现了一种名叫香雪球的草本植物,它的叶子里竟然含有1%的镍(nie4)。要知道,镍这种金属对于绝大多数植物来说如同砒霜,一旦它们的镍含量达到了万分之一,那就必死无疑了。
②最近,科学家证实,具有“藏金”本领的植物并不在少数,但收藏能力的大小却各不相同。如我国科学家就把蔬菜的“藏金”能力分为了强、中、弱、抗4个等级,并按照各自的收藏嗜好,进行了分类排名。结果显示,叶菜类中的芥菜,对镉(ge)、钢和铅有较强的收藏能力;芹菜对镉、汞、砷(shen)和铬吸收能力较强;蒿菜、菠菜收藏镉和锌,四季豆和马铃薯收藏铅的能力较强;但包菜、莴笋等则对重金属的收藏能力较弱。
③有趣的是,不同科的植物,对重金属的收藏能力也不同。如杜鹃花科植物含铅、镉、锌的含量是禾本科植物的2倍以上;灌木对铅、镉、锌的收藏能力是草本植物的2到7倍,乔木对重金属的收藏能力也比草本植物高。
④那么,植物为什么要“藏金”呢?早些时候,科学家猜测,植物吸收这些有毒的重金属是为了避免食草动物的侵害,不过,这个猜测在蜗牛身上就不应验。英国研究人员最新发现,植物这样做,就好像给自己穿上了“金属铠甲”,这样可以避免病菌入侵。这个发现来自于一种名为遏蓝菜的植物。这种植物的叶子中收藏着高浓度的锌、镍、镐等金属元素。为了破解这种植物“藏金”之谜,研究人员在不同的全属浓度环境中培养了遏蓝菜,并利用常在萝卜等植物中引发疾病的丁香假单胞菌进行实验。结果显示,不论是锌、镍还是锡,只要遏蓝菜体内这些金属的浓度升高,病菌入侵能力就会变弱。这表明遏蓝菜是利用环境中的金属元素给自己穿上“金属铊甲”,以抵御病菌入侵。
⑤不过,另有科学家认为,更科学的解释是,植物“藏全”的目的首先是为了适应环境,因为它们不能“走路”,土壤里有什么就得适应什么,否则就得交出生存权……
⑥在长期的实践中,人们发现,完全可以利用植物的本质去采集那些需求量大,或稀有且难以用人工办法采集到的金属。还可以用于对遭受重金属污染的土壤进行改良,让这些“藏金”植物,把重金属“打包带走”。
⑦但如果单纯地利用“”藏金”植物,人类还是有点被动,因为许多“敲金”植物并不是在哪里都能大面积种植和生长,所以人类要想达到上述目的,还必须要真正搞清楚植物“藏金”本领的秘密,并把这种能力赋予其他植物。
⑧相信随着人类对”藏金”植物的深度研究,它们的这种本倾会极大地造福人类。
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就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。
登陆火星,究竟难在哪里
庞之浩
①2021年5月15日,天问一号探测器在火星的乌托邦平原南端着陆。
②最新的科学探测发现,在火星乌托邦平原距离地面1到10米的浅表底层下方有大量地下水冰存在,储水量相当于地球面积最大的淡水湖——苏必利尔湖。选择乌托邦平原着陆,或可揭开火星生命之谜。但火星登陆凶险万分,探测器需要克服哪些因困难?登陆火星又有哪些不同的方式?
③选定着陆点后,最大的挑战就是如何在火星着陆。目前 , 世界火星探测器着陆的成功率只有大约50%,这是由于火星距离地球太遥远了,地面的遥测和遥控信号很微弱。另外,由于地球与火星的通信延时达10分钟以上,所以在火星着陆的全过程中,一切都要靠探测器自主进行。还有,当火星探测器运动到火星背面时,地球上无法准确地确定其轨道参数,这就会给再入高度的选择带来困难。
④着陆前,必须提前给火星探测器注入数据,使它在着陆过程中完全自主地执行上百个程序,任何一个程序都不能有误。
⑤进入火星大气层后,火星探测器防热措施如何,降落伞、气囊和缓冲火箭等能否按程序工作,都至关重要,必须非常精确,1秒不差。因此,火星探测器的着陆过程的每个环节都不能有闪失。有一名美国科学家曾形容火星探测器着陆时的心情,就好像丈夫在产房外等待妻子分娩一样。
⑥原定1999年12月3日在火星着陆的美国“火星极区着陆器”在即将登陆火星表面时,由于软件错误导致其起减速作用的火箭发动机过早关闭,最终撞毁。2016年10月20日,欧洲“火星生物学-2016”探测器中的“夏帕雷利”进入、降落和着陆演示器在着陆前与地面失去了联系,原因仅为一个一秒的计算失误,提前将降落伞与防热罩分离,导致“夏帕雷利”硬着陆而撞毁。
⑦经过大量研究和实践的探索,探测器在火星软着陆的基本原理相同。目前,探测器在火星软着陆方式主要有三种,每种方案都各有优缺点,都是依靠火星大气对进入舱和降落伞产生的阻力以及探测器上缓冲发动机的反推,把高速飞行的火星探测器在着陆火星表面时的速度减为零。
⑧第一种着陆方式是气囊弹跳式。这种方式比较简单,成本低,但只能满足重量小的火星探测器软着陆要求,且着陆精度不高。第二种着陆方式是反推着陆腿式。这种着陆方式复杂一些,成本高,可满足重量较大的探测器在火星软着陆要求,着陆精度较高,与“神舟”飞船返回舱返回地球类似。第三种着陆方式是空中吊机式。这种着陆方式最为复杂,成本最高,技术最先进,可满足重量更大的探测器软着陆要求,着陆位置也可以更精确。
(选自《科技日报》,有删改)
目前 , 世界火星探测器着陆成功率只有大约50%,这是由于火星距离地球太遥远了,地面的遥测和遥控信号很微弱。
【材料一】
受2020年疫情影响,湖北农产品销售几乎陷入停滞状态。当线下销售渠道受阻时,直播滞货成为湖北当地商品对外销售的重要渠道。抖音与湖北省网信办、省商务厅、省农业农村厅联合发起“湖北重启 抖来助力”复苏计划,投入百亿流量、发起百场直播。一个月来,抖音“市长带你看湖北”直播活动中,共有9位市长、州长出镜,还有千余名抖音达人、全国200余家媒体参与,共同推广湖北特产,销售额达1.2亿元,销量超过278.6万件。抖音对湖北的主播制定了相应的激励计划,为他们提供周期性奖励,开启入驻平台的绿色通道,并且优先审核。
(摘编自2020年05月08日《湖北日报》)
【材料二】
从直播助农到直播售楼,从直播卖车到直播卖飞机……直播带货的边界不断扩大。这种新型消费形态的生长拔节看似轻巧,实则是厚积薄发的结果,其背后是中国几十年发展积累下来的市场潜能。互联网、大数据、人工智能等新技术与流通、消费的深度融合,推动网络消费形成热潮。加上疫情影响,多产业“云复工”、消费者“云购物”热情高涨,更是助推了这种模式的演进。不可否认,直播带货的确解决了一定程度的供销难题,然而消费者也存在种种疑问∶ 直播带货究竟是刚需,还是一时新鲜?如何让直播带货走得更长更远? ……
(摘编自《光明日报》《直播带货,流量取胜还是质量取胜》2020.4.30)
【材料三】
2016-2020年中国网络直播用户规模及使用率情况

(摘编自中商官网《我国网络直播规模持续扩大》2020.5.1)
【材料四】
随着直播电商不断增多,行业市场也逐渐鱼龙混杂。假货销售、虚假宣传、维权困难等现象层出不穷。中国消费者协会3月31日发布《直播电商购物消费者满意度在线调查报告》,报告认为有关部门应加强对直播平台的监督,及时发现和取证虚假宣传行为,依法予以约谈、行政处罚。同时,由于行业的特殊性,立法机关不妨以《互联网广告管理暂行办法》修订为契机,将直播电商列入法律规制范畴,进一步厘清带货主播应承担的法律责任。
——摘编自中消协《直播电商购物消费者满意度在线调查报告》)