2021-2022学年中考语文一轮复习：专题十五 说明文阅读

快递行业的“小黄人”

    快递公司包裹分拣中心，成千上万的包裹堆在那里等待分拣，在工作平台上，几百个智能分拣机器人紧张而有序地忙碌着。它们托着包裹，迅速运行，到达指定位置后，准确地把包裹倒入分拣口。

    你是不是被这样的场景震撼了呢？这不是电影，这是义乌申通快递的分拣中心。

    所谓的“快递分拣”，就是把需要快递出去的包裹，按照目的地进行归类整理，以便快递公司打包运输。之前，这项工作一直由人工完成的，由于包裹数量巨大，到达地区又各不同，要在短时间内完成分拣任务，需要很多手疾眼快的分拣员，而培养一个熟练的分拣员需要很长时间。再加上人工分拣包裹，容易出现错误，经常是上海的包裹运到了北京，黑龙江的包裹跑去了海南。

    要怎么解决这些问题呢？

    申通快递和立镖机器人公司针对包裹分拣问题，研发出了一项“黑科技”，叫作智能快递机器人分拣系统。目前，这项系统已经在义乌、临沂和天津三地分拣中心投入使用，经过一段时间的试运行，目前一切情况良好。智能快递机器人分拣系统分为上下两层，上层是专门供机器人工作的平台，下层是分拣后的收件区域，两层中间是方形的分拣口，240个分拣口分别代表着不同的城市或运转中心。

    智能机器人由黑色机体和顶部黄色的托盘组成，托盘可以自动翻转。从外观上看，这种机器人类似于现在流行的扫地机器人，工作起来迅速、灵活，又被大家戏称为“小黄人”。

    派件人只需将包裹放到“小黄人”的托盘里，“小黄人”将一力承担剩下的工作。它会自动扫码，秒读目的地信息，然后将信息传递到后台，后台在接收到信息后，经过分析生成最佳路线。扫码的同时，“小黄人”还负责5公斤以下小件包裹的称重，在接到最佳线路指令后，它会按照设计好的路线迅速出发。

    “小黄人”是个聪明的机器人，在遇到拥堵时，它会自动停下来。“小黄人”体内的红外线和超声波避障系统，可以帮助它更换一条新的便捷路线，使其继续前往目的地。“小黄人”也不用担心电量问题，分拣中心会事先在工作平台上装好充电桩，而这个可爱的小东西会自动寻找充电桩，只需要充电5分钟，它就能够奔跑4小时。

    “小黄人”按照路线到达预定地点后，黄色托盘会自动掀起，把包裹投入分拣口，这样包裹就可以坐着滑梯落入下层收件区了，然后会有专人把这些包裹整理打包，运往全国各地。

    据申通快递统计，700个小黄人同时工作10小时，可以分拣出20万件包裹。“小黄人”惊人的工作效率，不仅节省了70%的人力，还大大降低了包裹的破损率和邮寄错误率。未来，这项智能快递机器系统将普遍应用于快递行业，相信今后的快递没有最快，只有更快。

感知地球的“千里眼”

    ①近日，第三十五届国际环境遥感大会在北京召开，来自全球56个国家和地区的1000余位遥感专家参加了会议，这也是该会议发起50年来首次在中国举办，这说明我国遥感技术的应用发展得到了国际同行的广泛认可。

    ②遥感技术兴起于上世纪60年代，是指从远距离感知目标反射、辐射或散射的可见光、红外、微波电磁波，从而对目标进行探测和识别的科学技术。人类目力有限，遥感技术的出现，让人类仿佛拥有了另一双可以无限感知地球的“千里眼”。

    ③今年4月22日，国务院总理李克强主持召开了部署芦山地震抗震救灾工作会议，在李克强身后挂着一幅芦山县震后航空影像图。这幅影像图对抗震决策起到至关重要的作用。它是由中国科学院遥感与数字地球研究所（以下简称遥感地球所）提供的。遥感作业时间是4月20日11点，距离地震发生刚刚过去3个小时。那么科研人员怎么利用遥感技术评估判断地震灾情呢？

    ④遥感地球所航空遥感中心主任李震说：“遥感航拍得到的高分辨率影像，能请楚地辨识建筑物、道路、河流、车辆等地面信息。科研人员运用专业知识，与震前的遥感观测数据比对，就能够判断建筑物和道路的受损情况，道路上堆积的滑坡物大小、滑坡的土方量等等，发现潜在的山体垮塌、堰塞湖等次生灾害，并确定财产损失的基本情况，确定救援所需投入的人力、物力等。”总之，利用遥感技术监测和评估灾情，具有定位准，速度快的特点，可以第一时间获取灾情数据，服务抗震救灾。

    ⑤今年1月，我国中东部地区发生了数次极端强雾霾事件，主流观点认为，污染物排放量大，静稳天气、扩散条件不利，区域污染和本地污染贡献叠加等是导致强雾霾事件的主要原因。遥感地球所陈良富研究员基于遥感卫星观测数据的统计与分析提出，除了人为排放引起的本地污染浓度上升这一内在原因外，水汽、浮尘是造成雾霾来袭、能见度急剧下降的重要外部原因。

⑥目前，对雾霾主要靠地面监测，但地面监测站只能监测地上几米高范围内的PM2.5数值。而灰霾随高度变化，分布不一样。利用激光遥感手段能获得霾的垂直分布情况，反映整个区域霾的二维甚至三维情况。如果不科学地认识极端强雾霾的发生机理，就容易判断错误，认为都是由排放的污染物引起的，在治理上进入误区。要得出科学判断，仅凭地面一种观测手段是不够的，还需要卫星遥感观测手段来补充，更全面容观地掌握大气污染状况。

    ⑦另外，遥感技术对自然遗产和文化遗产的发现和保护的作用也不容小觑。应用遥感技术，美国考古学家发现了沉没海底数千年的古埃及名城亚历山大；希腊考古学家用红外像片在科林斯湾发现了公元前373年毁于地震的古城“Hekike”；遥感地球所郭华东课题组利用雷达遥感技术发现了阿拉善高原干沙覆盖下的古河湖串联系统和明、隋古长城……遥感技术也十分适用于文化遗产保护，它的优势在于能获得物体的三维图像。若能及早对文化遗产进行三维扫描，将来就可按照计算机模型对其进行复原。更重要的是，科学家还能依据这些数据分析破坏发生的原因，如温度、风力、湿度等，从而指导文物部门进行更加精细的修复。

    ⑧总之，近些年，我国遥感技术发展迅速，在________________等方面广泛应用。

（选自《人民日报》2013年5月13日 有删减）

    ①3G正式发放牌照，中国通信业一桩大事终于在2009年初尘埃落定。新通信时代来临，我们会发现，3G时代的手机不仅仅是手机，还是电脑、电视、直播中转器、导航仪、游戏机、信用卡。到底3G将会带给我们什么样的改变呢?

    ②3G手机一般正反两面各有一个摄像头，背面的摄像头用来拍照，正面的摄像头用来视频通话。这样，用户既可以在屏幕上看见对方的面貌，，在屏幕的右下角，还能看见自己的表情模样，可随时将自己的影像调整到最佳角度。

    ③如果说视频通话还不过瘾，未来3G手机还有望实现“电视通话”。安装一个特殊机顶盒和摄像头后，将手机和电视连接，就可以一边打电话一边看通话对方在电视里“现场直播”了。

    ④可视电话的功能还包括手机视频会议。以TD为例，在拨通12535之后，就可以开始手机视频会议。目前视频会议可实现4人同时对话。

⑤无论是TD还是CDMA2000，无线上网速度仍旧徘徊在几百K以内，不过中国电信宣称，CDMA2000网络不久就能让无线上网的“平均下载速率”达到1.2M。而联发科计划在明年下半年推出3.5G的TD芯片，让TD手机的传输下行速率高达2.8M，上行速率达到2.2M。

⑥普通的512K家庭宽带通过百度下载一首4.5M的歌曲，大约需要半分钟，而下行速率有1.2M，同样一首歌可以在4秒钟内下载完毕：如果下行速率高达2.8M，那么这首歌可以在2秒钟内下载完毕，说一眨眼之间完成也毫不为过。

    ⑦下载尚如此快捷，打开几个网页，通过手机MSN、QQ聊天，收发邮件等基本功能就更不在话下了。高速上网让线上游戏也有可能搬到手机的方寸屏幕之间。

    ⑧手机电视实现途径有两种，一种是通过GPRS：另外一种则是CMMB、DAB等广电模式。前者可以让用户与电视实现互动，用户可以通过手机主动点播节目、定制服务，缺憾是产生的流量资费不菲：后者则等于将传统的电视屏幕搬到了手机上，让人们把电视揣进裤兜里，随时随地娱乐消遣。

    ⑨更新鲜的电视应用还在后头。韩国SK电讯推出一款车载电视，可以与手机相连，手机接收到电视讯号后直接传输到汽车内的电视屏幕上，解决了手机屏幕过小的问题。而华为的“位移电视”更是直接把手机和电视连为一体，如果用户看电视看到一半有事出门，手机可以在电视关机时立刻接通同一频道，让用户在路上也不会错过节目。当然，后二者目前虽然还是概念化产品，但3G网络成熟后就会择机推向市场。

    ⑩手机还可以充当房门钥匙、信用卡、交通卡、会员证、各种票据(如机票、火车票)，甚至可直接用于超市购物。虽然现在听起来觉得有些不可思议，但在3G发展较快的国家这已不是新鲜事。

    ⑪由于3G网络已经十分成熟，日本的运营商让手机也具备了不少“神奇”功能。比如用手机乘坐地铁和购物， 只需将手机放在读卡器上轻轻一刷，电脑联网直接从话费里扣除地铁票价(或者购物总费用)即可，其快捷简单类似于今天北京市民使用公交一卡通坐地铁。据介绍，这一手机万能模式在日本已经拥有2200万用户。而中国的运营商们也正在大力推广手机钱包、手机电子票等业务，有工作人员告诉记者，借鉴国外成功模式，中国的“万能手机”正在逐步变成现实。

数字时代，我们的大脑被改变了

【晓辉】

       ①我们知道，人类的大脑是可塑的，当人类生活方式改变时，大脑也可能发生变化。从远古人类首次发现如何使用工具开始，人类的大脑就受到迅速而明显的影响。数字时代，我们的生活方式发生了巨大的变化。当我们每天离不开网络、离不开手机时，我们的大脑是否也被改变了？

       ②科学家认为，对网络科技的深度依赖，改变了人类的思维方式。这在阅读时表现得最为明显。对书籍的深阅读与在网页上那种为了获取信息而进行的浅阅读是不一样的。美国技术专家尼古拉斯·卡尔在《网络也有黑暗一面》一书中写道：“过去几年中，我一直有一种不舒服的感觉，觉得某些人或某些东西正在改变我的大脑，我目前的思考方式与过去相比已经截然不同，当我阅读时，能最为强烈地感觉到这一点。持久地阅读一本书或一篇长文，曾经易如反掌，我曾耗费数个小时徜徉在长长的文字里，我的大脑能够抓住叙述的演进或论点的转折，从而进行思考。但如今不再如此，往往阅读两三页后我的注意力就开始漂移了，我感觉我一直在试图将自己任性的大脑拽回到书本。”

       ③对书籍的深阅读需要耐心，而数字阅读堪称“耐心杀手”。以微博为例，浏览一个微博页面只要几分钟，眼睛在每条微博上停留的时间只有几秒。不断地扫视、浏览、搜寻感兴趣的关键词、点击阅读——这个过程因为信息的丰富、多样而足够刺激，但显然不足以锻炼耐心。一本优秀的图书通常是有内在的逻辑框架的，只有进入这一逻辑框架，才能说是阅读。而网络内容特别是微博这样的社交媒体每一条都互不关联，跳跃性的阅读当然谈不上逻辑了。互联网在给人们提供信息盛宴的同时，也使我们的思维“碎片化”。

       ④数字时代，人类的大脑结构也被改变了。由于互联网和智能手机已经渗入到日常生活中，人们对触摸屏情有独钟。一些人因为在智能手机上面频繁敲敲打打而被戏称为“拇指族”。但是，就是这样一种看似简单的重复运动却在不断塑造着人们的大脑。在一项实验中，瑞士苏黎世大学神经科学家邀请37位手机重度用户参与实验，其中26人用智能触屏手机，11人用普通按键手机。他们将电极连接在这些参与者头部，测试他们的拇指、食指和中指在使用手机时，大脑皮层的反应。科学家记录下这些参与者10天的活动。结果显示，大脑皮层中拇指控制相关区域活跃度更高的是用触屏手机的人，而使用按键手机的则没有明显变化。使用触屏手机的次数越多，大脑皮层相应区域更加活跃。在数字时代长大的“数字原住民”，因长时间用拇指上网和操控智能手机，从而改变了大脑形成神经通路的方式。

       ⑤数字时代，人们更加善于利用社交网络与人交往，但在现实生活中与人交往的能力却越来越弱。多动症、自闭症、抑郁症、躁动症和多任务癖好等现代疾病，与过度上网和玩视频游戏等有着密切的关系。

（摘自《百科知识》2015.03A，有删改）

从幻想走向现实的全息技术

余重秀

    ①从经典的《星球大战》到《钢铁侠》，立体全息影像在很多科幻电影中以特效的形式呈现给观众。影片中的人物可以跟在空气中形成的三维影像进行交流互动，不仅带来了震撼的视觉效果，也引发了人们对未来技术的憧憬。那么电影当中的这种技术距离我们的现实生活到底有多远呢？

    ②全息，是指事物发射或散射的光的全部信息（包括光波的振幅和相位信息）。全息摄影不仅能够记录光的强度，还能记录光从哪里发出，朝哪个方向发射的信息（即相位信息）。

    ③普通摄影术在自然环境下即能拍摄成像。而全息摄影术需要利用特殊的光源（一般采用激光），记录物体发出的散射光。记录的时候将激光束分为两束，一束直接投射到记录介质上，成为参考光束；另一束投射到目标物体上，经过物体表面的散射作用形成物光束。让物光束投射在记录介质的同一区域上，它与参考光束在记录介质上产生干涉叠加，形成干涉条纹，再经过处理之后，就得到一张全息照片。从不同的角度去观看全息照片，看到的图像内容是不一样的，跟观看真实物体的感受一样。

    ④1948年，全息术发明成功。经历了半个多世纪，它的实现技术也越来越多、越来越成熟。全息立体显示技术走出了实验室，在人们的生活生产中发挥着重要作用。利用全息照片的艺术性和可观赏性，产生了全息商标、全息邮票、全息博物馆等，利用全息图的高科技特点产生了全息防伪，用于商品、钱币、证件等防伪。近年来又在发展全息电视、全息电影等三维立体显示技术。

    ⑤1987年，我国发行了一枚全息邮折，这一年是丁卯年（兔年），在四方连邮折上有三只小兔子的全息立体照片。从不同的角度观看，可以看到小兔子的正面、侧面等不同的影像，确实可以周栩栩如生来形容了。

    ⑥2010年4月21日，美国财政部和联邦储备局共同发布了发行新版100美元的设计方案，他们采用全息防伪技术，在美钞上设置了安全线。

    ⑦全息摄影术目前在产品展览、发布会、舞台节目等场合也得到了较为广泛的应用。利用这种技术可以产生立体的空中幻象，还可以使幻象与表演者产生互动，形成一种共同表演的错觉，产生令人震撼的演出效果。

    ⑧由于全息摄影术的条件严格，立体全息视频在实用方面目前仍难大规模应用。于是“伪全息”等裸眼立体显示技术应运而生。与全息显示在空间中再现物体的实像不同，“伪全息”主要模仿人眼立体视觉原理使观众感知到物体的立体感。立体视觉原理是指人的双眼在观看同一场景时，由于左右眼之间存在一定间距，左右眼视网膜上的成像来自于不同视角，左右视点图像之间存在着细胞的差异。大脑皮层通过对两幅图像进行融合，从而感受到立体效果。目前裸眼立体显示已经能达到较高的分辨率，正在逐步走向大众。

⑨近年来，全息技术又取得了一些突破。2014年底，一款智能全息投影仪研发成功，科幻电影中天马行空的想象似乎真的变为了现实。这台智能全息投影仪的外形像是一颗蛋，重5.5千克。它能直接在其上方的空中投射出3D影像，影像最高可达2.5米，十分生动逼真。它还配备有动态传感器和光传感器等，可以探测环境或动作的变化，并根据这些变化实时地改变投射、变幻的内容。这种全息投影不需要戴任何3D眼镜，就能观赏。人们甚至还能与投射的人物角色产生互动。在家里配这样一款全息投影仪，是不是很酷呢？

（选自《知识就是力量》2015年第1期，有删改）

呦呦之蒿，中国神药

杨先碧

    ①“呦呦鹿鸣，食野之蒿”，这是《诗经》中的句子。在2015年10月5日之前，有谁能想到，这句诗竟能和诺贝尔奖联系起来——名字来自《诗经》的中国药物学家屠呦呦，因首次提取出治疗疟疾的“神药”青蒿素，而被国际学术界公认为“青蒿素之母”，也因此获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。

    ②青蒿素所对抗的疟疾是地球上最古老的、死亡人数极高的疾病之一，是一种极为可怕的瘟疫。几千年来，人们深受其害却不知如何防治。自1878年发现其“真凶”——疟原虫开始，全世界的科学家就发起了寻找抗疟药的“攻坚战”。屠呦呦带领她的中草药抗疟研究小组，从古代医术《肘后备急方》中发现治疗疟疾的方法：“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之。”医术中所说的青蒿是一年生草本植物，采用乙醚提取的方法，经过190次的反复试验，终于在第191次提取出青蒿中的有效抗疟成分一一青蒿素。

    ③青蒿素是一种味苦的无色针状晶体。进入人体后，它首先作用于疟原虫的细胞膜、线粒体、内质网，并对核内染色质产生一定影响，让疟原虫的细胞内迅速形成自噬泡，并将细胞液不断排出虫体外，使疟原虫损失大量细胞液而死亡。正是这一治疟原理，使青蒿素当之无愧地成为疟疾的“天然克星”。

    ④青蒿素治疗疟疾效果显著，是抵抗疟疾耐药性最好的药物。中国发现青蒿素时，美国也研制出一种抗疟新药——化学合成的甲氟喹，但疟原虫很快就适应了它，产生耐药性，临床使用后患者还出现了明显的不良反应。而对于青蒿素这种从中草药中提取的药物，疟原虫对它完全没有抵抗能力。1976年1月，柬埔寨爆发疟疾，因疟原虫已经产生耐药性，疫情一时难以控制。中国医疗队携带一批青蒿素在柬埔寨大显神成，挽救了一大批疟疾患者的生命。

    ⑤但青蒿素也有一定的局限和不足。提取青蒿素的原料贵且稀缺，近十几年来，科学家一直在研究人工合成青蒿素，但收效甚微。国内外许多著名化学公司也进行了长达30多年的化学合成研究，但回报率过低，目前难以形成产业化。

    ⑥中国传统中医药是一个伟大的宝库。青蒿素正是从这一宝库中发掘出来的“神药”是我国传统中医药献给世界的礼物。未来，通过不断地深入研究，传统中医药一定会有更广阔的发展前景，更好地为人类造福。

（文章有删改）

蜜蜂消失，人类只能再活四年？

    ①大多数人一想起蜜蜂，都会想到蜂蜜、蜂王浆……但这和蜜蜂对大自然做出的最大贡献——维持生物多样性相比，实在太微不足道了。爱因斯坦曾经预言：“如果蜜蜂从地球上消失，那人类只能再活四年。”因为，蜜蜂是为植物授粉的一支生力军。世界上有数万种植物的繁育依靠蜜蜂授粉，而在人类所种植的农作物中，也有1000多种离不开蜜蜂。

    ②假如蜜蜂消失，人们将告别大多数的粮食和蔬菜瓜果。此外，蜜蜂还为众多饲料植物授粉，没有它，肉类和牛奶也将变得稀有和昂贵；世界上植物类型变得单调，这会直接影响各种动物的生存……也就是说：如果在生态系统中丢失了一个环节，整个系统便会开始崩溃。

    ③令人不安的是，蜜蜂消失的事件正在发生。在美国，一些蜜蜂突然神秘地消失得无影无踪，在不到一年的时间里，美国有超过60%的蜜蜂消失。如今，蜜蜂消失现象又像瘟疫一样传到了德国、瑞士、西班牙、葡萄牙、意大利和希腊等欧洲国家。

    ④实际上，不仅仅是蜜蜂遭遇到了生存危机，没有天敌的北极霸主——北极熊也被列为了濒危动物。由于气候变暖，北极熊生活的冰面缩小，食物来源变得稀缺，让北极熊的数量也越来越少。冬天，居然有饥肠辘辘的北极熊残忍地捕杀小熊来填饱肚子。

    ⑤根据联合国的一份报告，目前物种灭绝的速度由大致每天一种加快到每小时一种，比以前快了约1000倍，比新物种的形成速度更是快了100万倍。即使根据最保守的估计，地球上也有至少10%的物种正在面临生存威胁。

    ⑥一旦某种生物绝种，就永远消失，无法弥补；而每当我们失去一样物种，我们就失去一项对未来的选择。随着某种生物的灭绝，或许治疗艾滋病，或发展抗病毒农作物的希望也会跟着破灭。

    ⑦在地球史上，曾经发生过5次物种灭绝。最近的一次发生在6500万年前，一次陨石撞击地球，造成了包括恐龙在内的大量物种的灭绝。目前，地球再一次走向物种灭绝的边缘，原因却是人类本身的行为：在过去的100年里，地球上45%的森林已经被砍伐掉了；全球20%的珊瑚礁已经遭到无法逆转的彻底破坏，而另外50%的珊瑚礁也接近崩溃边缘……联合国将2010年定为“国际生物多样性年”，呼吁各国政府和全世界人民共同努力来保护地球上的生命。

    ⑧和很多人的理解不同，在生态系统中，是没有“害虫”和“益虫”这类概念的，每个物种都有其特定的“使命”。例如，昆虫吃的往往是一些老弱病残的树，或许正好切断了树木疾病的传播途径。因此，地球上的每个物种都值得尊敬和保护。

    ⑨作为人类的个体，我们能为保护生物多样性做出什么贡献呢？我们可以不再吃珍稀野生动物，少吃肉类多吃素食，节约用纸和燃气，少坐车多步行……其实，由于人类活动与生物多样性关系太密切，只要我们能稍微压制一点点欲望，都是对保护生物多样性做出的贡献。

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。

其实我们可以不生病

    健康就像幸福一样，对我们来说是非常珍贵的东西，但却经常被我们在不知不觉中忽略了，牺牲了。得知健康不再时，你是否想过，到底健康去哪儿了，是谁悄悄地偷走了你的健康？垃圾食品新解

    对于人体来说，所谓的垃圾就是人体没法利用的东西。这些无法利用的东西有两种来源，一种是身体无法排泄的东西，另一种是被我们津津有味地放进嘴里的垃圾食品。很多食物放久了我们都会把它们当成垃圾扔掉，但奇怪的是，当'94r-J变成另一种形式，我们却经常不能把它们认出来。例如，变成速冻水饺的肉馅的猪肉、变成火腿肠的鸡肉、变成果脯的蜜枣等等，我们忘了去想想这个猪肉、鸡肉、蜜枣，在被我们吃进肚子里的时候，到底在货架上、在贮物室中放了多久。难道仅仅是因为它们利用先进的食品加工技术如防腐技术等处理后，看起来还新鲜，吃起来没有怪味，我们就认为那依然对我们的健康有益吗？显然不是，对于我们的身体来说防腐剂更是一场噩梦。此外，不当的食物摄取、药物使用、缺乏运动、情绪低落等，都会使毒素以某种形式在体内积累起来，导致基因的异常表达，产生疾病，这些你都得保持警惕。糖带来的浩劫

    很多人并不喜欢糖，也不吃甜食，在并没有觉得自己摄入了过多糖的情况下，怎么还会因为糖而影响健康呢？事实上，糖在我们的生活中几乎到了无孔不入的地步，它很少以单一形式存在，大多以添加剂的形式被添加到各种食物当中，使我们不知不觉摄入了大量的糖。所以，不妨好好地看看你放进嘴里的各种食物，是否含有过多的糖分。有一种毒物叫街边小吃

    在中国，小吃因为它诱人的美味而无处不在。但在美味的背后，却可能隐藏了许多危害健康的因素。出于对最大利润的追求，许多商贩为了降低成本，千方百计地寻找最廉价的材料，而这些廉价的材料，往往都是劣质的、对健康有害的。比如烤红薯（山芋），小贩都用废油漆桶来烤，用的燃料煤球也对身体有伤害。烤山芋最好用木炭做燃料，但是使用木炭成本要比煤球高好几倍，小贩自然会想到用煤球。再例如，八成以上的街边小吃使用的油是有问题的油，像麻辣烫、油条、油饼、煎饼果子等小吃，部分经营者使用二次油，这些劣质油对食客的健康伤害是非常大的。地沟油含黄曲霉毒素、苯、砷和铅等数不清的有害物质，其中黄曲霉毒素是头号肝脏杀手，可以导致肝癌。

食品添加剂

    ①俗话说“民以食为天”。近年来，我们的食品安全环境日趋严峻，随着毒奶粉、染色馒头等事件的不断出现，人们不禁要问，食品添加剂安全吗？

    ②食品添加剂是指经国家批准的，因防腐保鲜、提高加工工艺等需要而加入食品中的化学合成物或天然物质。我国《食品添加剂使用卫生标准》将其分为防腐剂、凝固剂、品质改良剂、增味剂、营养强化剂等22类1500多种。当人类的食品进入工业化生产之后，除了极少数的天然野生食品外，几乎没有什么是不含添加成分的。目前，近97%的食品中使用了各类添加剂。可以说，食品添加剂已成为现代食品工业生产中不可缺少的物质。

    ③食品添加剂对食品的防腐保鲜效果十分明显。根据食品安全要求，每克食品的细菌总数不能超过8万个。假如不用防腐剂，即使在0—4℃的低温环境中，肉制品保存到第五天，细菌总数也将超过每克10万个。而防腐剂能遏制肉制品中的肉毒梭状芽孢杆菌的大量繁殖，有效延长肉制品的保质期。

    ④食品添加剂不但能防腐保鲜，还能改善食品的外观和口味。食品的酸、甜、鲜通常不是食品天然拥有的口味，往往是由添加剂“调”出来的。食品的诱人口感，如面条有弹性，点心酥脆，大多也是添加剂的功劳。

    ⑤现在，人们又发现不少食品添加剂还具有防病抗病的功能。如腐乳红曲是由大米发酵而来的，能够降低血脂，它既是色素又是功能性添加剂；从甘草里面提取的甜味剂，能改善肝功能；从玉米芯里面提取的木糖醇具有护肝、防龋齿的作用。

    ⑥除此以外，食品添加剂还能够调整食物的营养结构，如在面粉里面添加钙粉、维生素等，能使面粉的营养更加全面。

⑦现代食品工业发展离不开食品添加剂，食品添加剂的使用也直接影响食品安全。例如，摄入过多的膨松剂或防腐剂，轻则会引起流口水、腹泻、心跳加快等症状，重则会对胃、肝、肾造成严重危害。为规范食品添加剂的使用，各国都制定了严格的法律法规。如我国的食品卫生标准就明确规定，山梨酸钾可以作为食品防腐剂，但必须严格控制添加比例，它的许可添加量为0.5%以内。在美国，苯甲酸钠只允许在化妆品中使用，并且浓度必须在0.1%—0.2%范围内。世界卫生组织也规定了一个“ADl”值，即依照人体体重，一种无健康危害的食品添加剂的每日允许摄入量的估计值。例如：糖精钠的ADl值为5毫克/公斤，即糖精钠每日允许摄入量为每公斤体重5毫克。

    ⑧必须指出的是，一直受到人们谴责的苏丹红、三聚氰胺等都不是食品添加剂，而是非法添加物。这样的非法添加物常见的还有块黄、硼酸、硫氰酸钠、蛋白精、酸性橙等。一般来说，不违规不超量不超范围地使用食品添加剂，食品是安全的。

（选自《科学画报》有删改）

神奇的碳纳米管

    ①据《科技日报》16日报道，清华大学在超级强度材料上获得重大突破，在世界上首次制备了超长碳纳米管管束，其拉伸强度超越了国际上已知的其他所有纤维材料，拉伸强度超过80GPa。

②目前市场上强度最好的碳纤维是日本东丽公司制造的T1000，其拉伸强度只有7.02GPa，该公司还处于研制中的最先进碳纤维的拉伸强度也只有9GPa。一些超级汽车钢、超高强度钢板的拉伸强度只有1.5—2GPa。

    ③碳纤维等复合材料应用于大飞机、大火箭领域已经是当前的潮流，其原因就在于碳纤维等复合材料重量很轻但强度却非常大，这就意味着这些航空航天装备在降低空重的同时，还具有更好的力学性能。那么我国研制的C-919大飞机、长征九号重型运载火箭在性能上就可能实现弯道超车。

④此外，这些结构完美的碳纳米管还展示出了惊人的“拉伸一复原”的可逆性以及疲劳寿命，因此在机械能存储上具有极大的优势，无论是能量密度还是功率密度，碳纳米管都远远超过了其他储能材料或设备。碳纳米管储存机械能的能量密度是飞轮储能密度的3倍，是锂离子电池储能密度的5—8倍，超过一般金属弹簧储能密度的25000倍。可以应用在电磁弹射、电磁炮、激光炮等能量武器上。

    ⑤碳纳米管因其独特的电学性质，具有尺寸小、速度快、功耗低等特性，在制造晶体管、存储器、逻辑电路、传感器等器件方面展示出了巨大的优势。事实上在2017年IBM就公开表示碳纳米管生产技术可令芯片的运算速度提升一千倍。北京大学的研究团队使用新材料碳纳米管成功制造出芯片的核心元器件——晶体管，其工作速度是英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管速度的3倍。

    ⑥材料科学是基础性科学，中国在很多核心技术方面存在短板，归根结底和材料科学研究不到位有很大关系。相反，只有加大在基础科研领域的投入，才能让中国实现真正的后发超越。

（有删改）

贾湖骨笛

●华一君

    ①说到笛子，你的脑海中可能会浮现出“羌笛何须怨杨柳，春风不度玉门关”“中军置酒饮归客，胡琴琵琶与羌笛”这样的诗句，隐隐约约觉得，“笛子”“二胡”这类乐器都是从“胡人”那里来的吧？

    ②可能许多人也抱有这样的想法。可是，20世纪80年代出土的“贾湖骨笛”给这种猜想画上了句号。它比古埃及出现的笛子要早两千年，被称为世界笛子的鼻祖，也被认定为世界上最早的吹奏乐器，把中国七声音阶历史提前到八千年前，也让中华五千年的文明史大大向前延伸。

    ③河南省舞阳县北舞渡镇西南约1.5千米处，有一泓静谧的水域，名为贾湖。湖边有一个村庄，叫作贾湖村，村民世代傍水而居，平静度日，繁衍生息。这里地处黄河中下游，正是中原腹地，华夏文明世代不息，在此繁衍。

    ④1984年至2001年，考古队经过前后几轮发掘，出土了一大批古文物，包括三十多支截取仙鹤尺骨制成的骨笛。除去半成品和残破者外，真正比较完整的骨笛有六支：一支五孔、一支六孔、三支七孔、一支八孔。这些远古的遗物因为是在舞阳县贾湖村被发现的，人们便按照习惯将它们命名为“贾湖骨笛”。

    ⑤【A】在这批骨笛中，最著名的一支是1987年在贾湖村裴李岗遗址墓葬中出土的7孔骨笛，它全长22.7厘米，通体呈土黄色，晶莹如玉。现在，人们说的贾湖骨笛通常是单指这一支笛子。

    ⑥骨笛，顧名思义是用骨头做成的。稍有生活常识的人都知道，人和动物的骨头全是中空的，尤其是手臂和腿的中空情况更明显。但是，并非所有中空的长骨都可以做笛子，太厚的骨骼就算做成笛子，可能也吹不响。解剖学上把人体前臂内侧（贴近小手指一侧）的一根长骨称作尺骨，鸟类的翅膀上也有这样的尺骨。相比人和其他动物，鸟类的尺骨比较薄，容易磨制、钻孔，做成的笛子也更容易吹奏曲调。

    ⑦据考证发现，贾湖骨笛全是用丹顶鹤的尺骨做成。【B】丹顶鹤骨骼外坚内空，强度是人类骨骼的七倍。将其尺骨两头截去，磨制、钻孔，就可以做成骨笛了。这样的骨笛小巧精致，经久耐用，动物骨骼会随着使用年代增加，不断摩擦，变得光滑玉润，历久弥新。

    ⑧在贾湖遗址出土的骨笛中，有一支已经断成三节，但其主人在断口两边相对的地方钻小孔，用线连接固定起来，足见主人对它的珍爱。还有一支二孔骨笛，笛长二十多厘米，呈棕黄色，两端刻有菱形花纹，细如发丝。如此精美的骨笛，究竟是怎么制作出来的，至今还无法确知。

    ⑨贾湖骨笛的出土，彻底改变了中国音乐历史起源的文献记载和传说观点。《吕氏春秋》对中国古乐起源有论述，大致说三皇五帝命人制作乐器，制定乐律，所以后人通常认为中国古乐起源于三皇五帝时代。贾湖骨笛的出现，将中国古乐的起源一下往前推了数千年，它是迄今为止中国考古发现的最古老的乐器。

    ⑩虽然在世界其他地方也发现了比贾湖骨笛更原始、更古老的骨笛，但是它们制作简单，只能算骨哨，与贾湖骨笛完全不是一个档次。贾湖骨笛是一个系列，前后出土的三十多支骨笛，属于不同年代，很好地揭示了贾湖骨笛由低到高、由简单到复杂的发展历程。

    ⑪中国艺术研究院音乐研究所的萧兴华使用贾湖骨笛吹出了河北民歌《小白菜》，证明贾湖骨笛是出土后依然可以使用的乐器。另外，经测试发现，贾湖骨笛不仅能够演奏传统民歌，甚至可以吹奏少数民族和国外的歌曲。贾湖骨笛的学术价值已经远远超出它的地域范围，在整个世界音乐史起源的物证中，贾湖骨笛无论在科学实证、年代可靠性方面，还是在音乐艺术成就方面，都是无与伦比的。

    ⑫如今，关于贾湖骨笛的研究成果在英国《自然》《古物》等著名学术期刊上都有发表，贾湖骨笛已被铭刻在北京“中华世纪坛”青铜甬道的显要位置。

大洋中脊的特殊地质结构

梁鑫峰

    ①自古以来，人类就知道陆地上有山脉；其实海洋里也有山脉，这些山脉被称作大洋中脊。

    ②人们意识到海底也有山脉，只不过100多年的时间。大洋中脊的发现，可以追溯到1872年英国“挑战者号”的全球调查。“挑战者”号上的科学家利用测深锤发现大西洋中部有一处高高隆起的地方。1925—1927年，在德国“流星”号考察期间，科学家利用声学回声测深法再次确认了这条山脉的存在。他们还发现这条位于大西洋底的山脉竟然通过好望角，延伸到了印度洋。

    ③在接下来的几十年间，印度洋中脊和东太平洋中脊也陆续被发现。“二战”后，船载声学设备的发展极大促进了人们对大洋中脊的研究。到20世纪50年代初期，地质学家已经知道地球上每个大洋的洋底都有山脉，并且这些山脉连成一个巨大的海底山脉系统。

    ④大洋中脊的发现使得人类对地球的认识也向前迈出了一大步。正是因为大洋中脊的发现，让魏格纳的大陆漂移学说开始得到重视，诞生了海底扩张学说，并进一步发展成现在被人们普遍接受的板块运动理论。

    ⑤大洋中脊既是海洋深处的巨大山脉，又是新的海洋洋壳生成的地方。大洋中脊的中轴线上坐落着众多的“火山口”。在那里，灼热的岩浆由地幔向上涌，逐渐冷却，结合周围已软化的岩石，形成新的洋壳。新生成的洋壳挤压大洋中脊两边已有的地壳，不断向外扩张，并最终在板块的交界边缘俯冲回地幔去。因此，洋壳在大洋中脊出生，在板块与板块的撞击中消亡。在过去的几十亿年里，大洋洋壳就这样循环往复、生生不息。

    ⑥研究发现，大洋中脊相对其中轴线几乎是对称的。从中轴线往外，水深逐渐增加。比如大西洋中脊的中轴线处水深大约为2500米，但其外沿的水深则有5000多米。究其原因，中轴线处的洋壳刚刚形成，温度最高，因此其密度较小，所以也就升得最高。在几百万年的地质时间尺度上，中轴线处的洋壳往外移动，其温度逐渐降低，密度增加，随之也就慢慢沉了下去。于是，这些高大的海底山脉就形成了。有时，这些山脉还会露出海面形成岛屿，其中最著名的便是冰岛。

    ⑦虽然同为巨大的山脉，但是海底山脉和陆地山脉的生成机制不同。陆地山脉大多是由板块相互挤压形成的，大洋中脊则是新的海洋洋壳生成的地方。大多数大洋中脊的中轴线处存在一个被称为中央裂谷的特殊结构，形态类似山谷。大洋中脊就像是被从中轴线处劈开来一样。不过，不同的大洋中脊，其中央裂谷的形态也不同。比如，大西洋中脊的中央裂谷非常巨大，大概有25—30千米宽，且有1000—2000米深；而位于东太平洋中脊的中央裂谷只有不到1000米宽，深度也不到100米。这些差别主要是由于不同大洋中脊处新生成地壳的扩张速度不同。扩张速度快的（大于5厘米/年）大洋中脊会呈现出如东太平洋隆起样的结构，扩张速度慢的（小于5厘米/年）则更像大西洋中脊。

    ⑧大洋中脊以其特殊的地质结构吸引着众多地质学家、海洋学家和生物学家。他们的发现和研究极大地推动了人类对于地球和生命的认识进程。

（选文有删改）

形神兼备中国画

    ①中国画历史悠久，在中国数千年的绘画发展史上，画家辈出，名作荟萃，在世界美术领域绽放出璀璨的光辉。

    ②中国画有整套独特的表现手法，不追求形象的逼真，而着力于意境的表现，要求做到以形写神，形神兼备。中国画主要以笔墨纸砚为工具，有“书画同源”之说。中国画的颜料由天然的植物或矿物制成。画作以水墨为主体色，也因常用朱红色和青色，所以又称为“丹青”。

    ③中国画按照题材主要分为以下三类。

    ④人物画是以人物为主体的绘画。从传世的人物画作中，后人可以一窥中国古代帝王将相的面容，还能看到仕女图表现的宫廷生活和风俗画中展现的市井百态等。这些画作人物形象惟妙惟肖，注重表现人物的精神风貌。例如明代曾鲸的代表作《王时敏像》，画作中人物画得不大，线条流畅遒劲，形象栩栩如生；背景则大幅留白，突出了人物形象；同时配以书法题字，更彰显了人物的精神气度。

    ⑤山水画是以山川自然景观为主要对象的画作。中国人自古以来就认为山水蕴含着天地宇宙间无穷的奥妙，由此形成了独到的山水观。中国的山水画常常运用散点透视法，利用远近、高低的对比，营造出江山万里、山谷深邃的立体效果，极具空间感。例如宋代山水画的代表作《千里江山图》，这是一幅恢宏壮丽、色彩斑斓的巨幅山水作品，画卷长11.915米、高0.515米，画幅几乎是同时期《清明上河图》的两倍。此画以略带俯视的角度横向展开全景式的大山大水，呈现出一派万象皆容的场景。画卷采用散点透视法，远近距离分明，空间层次清晰。在色彩表现上，该画以色调浓重的矿物颜料绘成，较同时期流传下来的其他青绿山水画作都要鲜艳。全画除青绿主色外，还以赭石来渲染山脚、天色，并以笔墨线条皴染山石，使山峰的立体感和明暗效果格外鲜明生动。元代书法家、鉴赏家溥光和尚在此画题跋中称其“独步千载，殆众星之孤月也”。

    ⑥花鸟画主要以花草树木、禽鸟鱼虫为题材。花鸟画表现的是边、角、点的小景，注重笔情墨趣。中国花鸟画并不只是纯粹的写生，而是紧紧抓住动植物与人的关系，表达画家的思想情感。所以，中国花鸟画重视形似但不拘泥于形似，更崇尚意境与情趣。例如南宋赵孟坚的《春兰图》，描绘了两株生于杂草丛间的幽兰，摇曳多姿，舒展飘逸。兰叶、花瓣均以淡墨一笔绘出，笔法潇洒灵动、柔中带刚，画面旷淡清幽、意蕴无穷。画中左方题诗一首，以兰喻人。全图诗、书、画、印完美结合，表现了画家洁身自好、清高脱俗的追求。

    ⑦中国画体现出中华民族的哲学思想。人物画表现的是人类社会的生活风貌，山水画表现的是人与自然的关系，花鸟画则表现大自然的各种生命状态。三者的结合，构成了中国人对人生和宇宙的整体认识。画家们在创作时会自觉体现“天人合一”的观念，这是中国人对哲学思考的艺术表现，也体现了艺术的真谛。

    ⑧中国画是一门综合性的艺术。它将诗、书、印等元素与画结合，这些元素丰富了画面的内容，提升了图画的境界。中国画有壁画、屏风、卷轴、册页、扇面等多种画幅形式，并以特有的装裱工艺装潢画幅，给人带来更多的审美感受。

    ⑨领略中国画的魅力，不仅要欣赏画面，还要从古人的妙笔中感受他们的性情与哲思。

(节选自《中国画》，有删改)

中国式过马路神器

①据相关部门统计，在汽车保有量达到1.04亿辆的中国，每年有6.2万人死于车祸，而在这些交通事故中，又有53%的致人死亡的交通事故是由行人和非机动车过马路闯红灯引起的，这已经成为交通安全的主要杀手之一。

    ②到底怎样才能避免交通事故的发生呢？

    ③最近，深圳交警推出了一款“中国式过马路”神器——智能行人过街系统。该设备体积小、功能多、价值高，由视频采集分析存储上传系统、控制器、显示屏、闸机和前端计算机等部件组成，既能自动监测人流和车流，智能调控通禁行时间，又整合了语音播报、人脸识别、自动抓拍、社会宣传等多种新功能。同时，该设备还极具人性化设计，如闸机部分采用的是圆柱形机身，既减小了体积，又节约了空间。另外，闸门部分采用圆形无锐角不锈钢材料，当行人与设备发生肢体碰撞时，并不会对人体造成伤害。

    ④智能行人过街系统尤其适用于学校、幼儿园、公园、医院、商场等路口路段。儿童活泼好动，注意力不集中，这项技术将给家长和老师们带来极大的便利，让他们不再为孩子们过马路而操心。当红灯亮起时，闸门会关闭，将行人止于闸门一侧；当绿灯亮起时，闸门将打开，行人可以安全通行。

    ⑤若有人强行跨越或破坏设施时，摄像机会自动抓拍、抓录并进行人脸识别。抓拍、抓录到的违法行为将在同一时间显示在路口显示屏上，证据资料储存在本地服务器中，并纳入个人信用诚信系统。

    ⑥智能行人过街系统使“红灯停，绿灯行”这一交通法则得以彻底贯彻实施。绿灯闪烁时，闸机部分的语音会提醒行人快速通行；红灯即将亮起时，语音会播报“闸门即将关闭”，提醒行人不要闯红灯。一旦有人闯红灯，监控摄像将会用语音提醒“您已违章，请注意交通安全，不要闯红灯”。而当红灯亮起时，闸门会自动关闭，将行人强行阻隔于闸门之外，避免行人闯红灯，过往车辆也能更快速地通过，大大提升了道路通行率，既减少了拥堵，又有效保证了行人的安全。

    ⑦闸机的进口和出口方向设定为时间差开闭，检测设备即时监测行人和车辆流量，科学智能调配两者放行时间。红灯亮起时，人行道入口闸门关闭，出口闸门将延迟5—10秒，保证还未通过出口的行人能及时通过。

    ⑧你也不用担心智能行人过街系统会在雨雪天罢工 ， 该设备采用防水、防电技术，雨天也能正常工作。当发生水浸、断电或其他故障时，闸门会自动打开，以保证行人正常通行。

    ⑨智能行人过街系统还将承担起“红马甲”的工作，这可以大幅减轻政府人力和财力的投入。它不仅对人们养成自觉遵守交通规则的习惯有着重要作用，而且对减少因交通拥堵造成的雾霾也能起到积极作用。

    ⑩有人总结了我国每年交通事故死亡人数居高不下的原因：一是交通法规处罚不够重；二是市民交通安全意识淡薄，缺乏汽车公德教育。也许“智能行人过街系统”可以摆脱以上不足，帮助人们养成良好的交通法规意识。

（有删改）

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众所周知，中世纪时期是欧洲历史上“最黑暗”的时代，而黑死病的爆发又使其晚期被称为“中世纪最黑暗的时代”。14世纪20年代，黑死病开始在欧洲各地扩散。这种流行病的一种症状，就是患者的皮肤上会出现许多黑斑，所以这种恐怖的瘟疫被人们叫做“黑死病”。对于那些感染上该病的患者来说，痛苦的死去几乎是无法避免的，没有任何治愈的可能。

    ②1346年，黑死病传到俄罗斯南部的克里米亚半岛。1347年10月，带有黑死病菌的老鼠藏匿在热拉亚人的船上，从克里米亚半岛来到西西里岛东北的墨西拿港，该岛很快就布满了瘟疫。1348年1月，黑死病侵袭威尼斯和热拉亚两个港城然后蔓延至整个意大利。佛罗伦萨受灾最重，城里的95000人死掉了55000人。法国当局赶忙驱逐了一艘带有黑死病人的游艇，但为时已晚，鼠疫已经在马赛登陆，并由此而进入西班牙。1348年底，英格兰南部也受到侵害。一年以后，从爱尔兰、挪威到维尔茨堡、维也纳的广大地区都变成了黑死病流行区域。但灾难并未就此结束，它无情地扫荡了德国北部和斯堪的纳维亚半岛后，于1532年“进军”俄罗斯西部。1894年，我国广东、香港一带出现的黑死病，传播范围也很广。1898~1928年间，黑死病在印度夺去了数百万人的生命。直到20世纪60年代，黑死病还曾在越南流行。

    ③14世纪后半期，欧洲还出现过数次严重的黑死病。直到15世纪末，欧洲每10年就遭受一次黑死病袭击。16世纪和17世纪，黑死病仍对欧洲人的生命构成极大威胁。1664~1665年流行于伦敦的黑死病为害不小，被人们称为伦敦大瘟疫。黑死病是人类历史上的重大事件，所带来的死亡和恐惧，超过了人类史上任何一场战争。黑死病对欧洲的影响极大，死亡人数占当时欧洲总人口的1/3，而欧洲战争死亡人数仅占人口的5%。

    ④除了死亡和恐惧，对后世的影响也是极大的。它沉重打击了欧洲的封建制度，加快了封建农奴制解体的步伐，推进了欧洲社会的转型，以英国为例，当时的英国是个典型的农业国，因为人口大量减少，导致劳动力短缺。1349年秋天收割的时候，地主们只能花双倍的工钱才能雇到人手，同时还必须每顿给工人们提供鲜鱼鲜肉。瘟疫之前，英国的情况是地少人多。而现在的情况变成了地多人少。劳动者们有了更多的话语权。结果就是英国的农奴制逐渐消亡。原来的农奴基本成了从地主租地的自耕农。一部分敏锐的自耕农发现地多人少，种地忙不过来，把种庄稼改成养羊，收益更高。于是，养羊业逐渐兴起，很多人就是在这个时期发家致富而成了大庄园主。英国领先世界是从工业革命开始的，而工业革命就是从羊毛纺织业开始的。

    ⑤不仅如此，黑死病还加速了欧洲医疗卫生事业向近代化转变，严重的冲击了基督教在欧洲人们心目中的威望，促进了理性意识的萌发，在一定程度上为日后的宗教改革和文艺复兴埋下了伏笔。

    ⑥黑死病的消失是西方疫病专家、历史学家长期争论的问题，直到现在并没有一个明确的定论。但通常认为与当时西欧各国家有组织的集体性抗黑死病行动有关。在这些行动中，隔离是最有效的手段。也是在那个时期，各个西欧国家先后开始采取集体防疫措施。从最早的各个国家自顾自的到国际间相互合作。每个国家的隔离都举全国之力全力而为。最终，在1656至1721年间，西欧诸国就先后走出黑死病的阴影。

奇妙的唾液

    ①唾液，俗称口水、口涎，它是口腔内各种腺体所分泌的黏稠状液体。大的唾液腺有三对：腮腺、颌下腺、舌下腺；小的有唇腺、舌腺、颊腺、腭腺等。唾液腺虽小，却是个很勤快的器官，一个成年人，一昼夜可以分泌出1000—1500毫升唾液。唾液实际上是维持人体生命活动的重要物质之一。

    ②唾液的作用很多，我们的1：2腔里假如没有唾液，咽不下食物是不必说的，就连嘴巴恐怕也张不开。因为我们的舌头之所以能在口腔里“运转自如”，完全是因为有唾液在里面起“润滑油”的作用。而这种“润滑油”一旦失去的话，舌头就会和上颚或者下颚的表皮粘在一起，于是我们口腔内的一整套“机械”也就只好“柬之高阁”了。

    ③唾液具有抗菌和凝血的作用，所以口腔里的伤口往往比其他地方好得快。拔牙或牙龈手术后很少发生感染，主要原因就在于唾液中的溶茵酶有杀菌的能力，可阻止口腔内细菌大量繁殖。美国科学家发现，唾液中有一种特殊的化学特质——唾液生长因子，它能显著地缩短伤口的愈合时间，并可以止血。

    ④近年来，医学家们发现唾液对污染食物中的致癌物具有消毒作用。日本生物化学专家研究发现，唾液中有很多免疫球蛋白，对食物中的异常蛋白质有极高的凝聚力，可增强人体的防卫功能。唾液中所含的溶菌酶对强烈致癌的黄曲霉素、苯并芘、亚硝胺有很好的解毒作用。也就是说，唾液相当于一种天然防癌剂，具有令致癌物质转化为无害物质的功能。它将发霉食物中的致癌物质黄曲霉素与自己混合，再作用于动物体内细胞，使原来具有较强致癌作用的毒性物质几乎全部消失。

    ⑤古代中医说：“白玉齿边有玉泉，涓涓育我度长年。”意思是，常咽唾液可以健康长寿。医学专家研究发现，唾液中还含有一种能使人保持年轻的激素，这种激素是由三大唾液腺之一的腮腺分泌的，被称为“腮腺激素”。它之所以能使人年轻，是因为它能助力肌肉、血管、结缔组织、骨骼及软骨、牙齿的活力，尤其能增强血管的弹性和结缔组织的活力，只要腮腺激素充盈，血管和皮下组织（疏松结缔组织）的作用就会加强．皮肤的弹性就会得到保持。唾液的特殊功能触发了化妆品制造商的灵感，他们开发出“唾淀化妆品”——抗皱霜、洗面奶等。

（摘自《百科知识》，有删改）

我国古代图书馆

刘绍义

    有人经常把书院与图书馆混为一谈。

    尽管古代的书院，如江西庐山的白鹿洞书院、湖南长沙的岳麓书院、河南商丘的应天书院、湖南衡阳的石鼓书院、河南登封太室山的嵩阳书院等，都有不少藏书，但它们与图书馆还不是一回事。图书馆是以藏书为主，书院是以讲学为主，其目的和设置都相差甚远。

    早在周代，我国就有了图书馆。只不过，那时不叫图书馆，叫“盟府”，主要保存盟约、图籍、档案等与皇室有关的资料。严格地说，这只是图书馆的雏形。老子堪称中国历史上第一位图书馆馆长，据《史记》记载，老子“姓李氏，名耳，字聃，周守藏室之史也”。这个“守藏室”，就是藏书之所。

    到了西汉，皇室就开始大量收藏图书了，开国之相萧何还在宫内设置了专门用来藏书的石渠阁、天录阁，这也是后来人们常常把皇家图书馆称为“石渠”“天录”的原因。汉武帝算得上一位重视保存典籍的开明之君，他不但在宫里修建了专门收藏图书的“秘府”官舍，还以官方命令在全国广泛征集图书，来丰富皇室藏书。兰台、石室、麒麟阁，都是汉代收藏图书的地方。当时人们为了防火防潮，已经开始把藏书之所修建成石头的了，从“石室”的名称上，我们就可以知道。汉代收藏图书的书柜，多为铜色包边，所以也有人把图书馆称为“金匮”。

    东汉桓帝时设置的秘书监一职，即专门管理图书秘籍的官员。秘书监相当于现在的国家图书馆馆长，这一官职被后代沿用，到隋炀帝的时候，秘书监已经是正三品了。唐代的魏徵就曾经担任过秘书监一职，他为唐代的书籍整理，做出了不可磨灭的贡献。

    唐代以前，图书主要是由官府掌控，民间是不允许大量藏书的。有的朝代，比如秦朝就取缔了私人藏书。唐代民间私人图书馆的出现，开了我国历史上私人藏书的先河。唐代的私人藏书，是随着印刷业的发展而兴盛起来的。在那些逐本抄书的年代，私人要想收藏大量的书籍，经济情况就是个问题。有了先进的印刷技术，官府藏书大量增加，私人藏书也如雨后春笋，茁壮成长。韩愈就曾在自己的诗歌里，提过老友邺侯的藏书，“插轴三万卷”，由此可知唐代私人藏书之丰之盛了。

    到了明代，专门管理图书秘籍的秘书监一职就被废止了，图书馆馆长的职务也并入了翰林院。清代除了文渊阁、文津阁、文澜阁这些图书馆外，翰林院、国子监、内府等机构也收藏过图书。这些机构的长官在做好本职工作的同时，也负责管理这些图书，算得上是兼职的图书馆馆长了。

    那么，什么时候开始出现“图书馆”这一名称的呢？据记载，真正使用“图书馆”一词，还是从“江南图书馆”开始的。修建于清代光绪三十三年（1907年）的江南图书馆，不但最先使用“图书馆”三个字，也把图书馆丰富的藏书推到了公众面前。

    所以说，“江南图书馆”开创了我国“图书馆”的新篇章，是一所真正的大众图书馆。

（选自《意读》2017年七月刊，有删改）

为什么能用核磁共振检查身体

肖能超

    ①核磁共振是基于量子物理和微波技术的一种检测方法，可以精确地测出物体内的原子核的位置和种类，从而实时地绘制出物体内部图像，在医学和工业上获得了广泛的应用，具有极高的科学和应用价值。核磁共振仪器不使用放射性同位素，不产生电离辐射。在有些地方，医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，常称其为“磁共振成像”。

    ②核磁共振成像的“核”指的是氢原子核。人体的70%是由水组成的。原子核带正电，具有自旋，会形成电流，从而产生磁场，因此每一个原子核都49个小磁铁。把物体放置在磁场中，原子核与外磁场发生相互作用，处于不同自旋状态的原子具有不同的能量；用适当的电磁波照射它，"-5外加电磁波的能量等于不同状态的原子核的能量差时，原子核与外加的电磁波发生共振，从低能状态“跳跃”3，1高能状态；去掉外加的电磁波，处于高能状态的原子核又会把一部分能量以电磁波的形式发射出去，被检测出来。

    ③分析这个信号在物质内部不同结构中的衰减情况，就能反推出运动的原子核分布图像，经计算机处理后可以重建出物质内部精确的三维立体结构和运动情况。这等于说：我们能够直接从外面拍摄物体内部结构和变化情况，就像长了火眼金睛的孙悟空。人体组织中含有大量水和碳氢化合物，氢核的核磁共振灵活度高、信号强，所以通常选氢核来对人体进行成像。人体中各种组织间含水比例不同，信号强度有差异，从而把各种结构分开，把正常组织和病变组织分开，非常便利。

    ④核磁共振成像不仅成像清晰精细，还是目前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查。

    ⑤随着核磁共振成像技术的迅猛发展，功能性核磁共振成像技术亦日趋成熟，这一技术有很多重要应用．比如研究人类大脑。1990年日裔美籍科学家小川诚二发现，血液氧气含量不同时，产生的核磁共振图像有细微变化，利用这些变化可以显示大脑各区域内静脉毛细血管内的血液状态的变化。由于大脑活动区域的神经元消耗大量能量，需要迅速补充含氧血液，这一区域的核磁共振信号远高于大脑中思维活动不活跃的区域。根据这一发现，核磁共振成像能描绘活体大脑组织活动的时间和空间位置，实时观察大脑活动。可以对被研究人员持续进行同一类型的刺激，比如观看图片或听音乐，对比另一组受到不同刺激或者进行休息的被试人员，通过对比来分析出特定刺激影响了大脑的哪部分区域，这样就能观察脑和思维的关系。这是一种无损、动态、高速大脑活动探测器。

    ⑥有理由相信，核磁共振成像仪不仅能透视人体内部结构，未来还可能成为人类思维的阅读器。

（选自2017年8月31日“科普中国网”）

小蜜蜂影响大生态（节选）

    ①蜜蜂属于传粉动物。美国农业部的研究显示，传粉动物参与了养活全球1/3人口的粮食生产。在众多传粉动物中，蜜蜂的传粉效果最优，增产贡献最大；同时，对维持生物多样性和生态系统的平衡稳定更有着不可或缺的重要作用。南宋诗人杨万里《蜂儿诗》将蜜蜂对人类的巨大贡献体现得淋漓尽致：“蜜蜂不食人间仓，玉露为酒花为粮。作蜜不忙采蜜忙，蜜成犹带百花香。”

    ②蜜蜂被称为“自然之子”“人类益友”。研究显示，蜜蜂的体重虽然只有约100毫克，尚不及一滴水重量的一半，但其短暂的一生能够酿造出达自身重量30倍的蜂蜜。蜂蜜一直是甜美的代名词，被誉为“天赐的礼物”。自古以来，国人对蜂蜜的营养和美味极为推崇，视其为养生祛病、健体强身的天然保健品。此外，蜜蜂还能提供诸多健康长寿因子——花粉、蜂胶、蜂蜡和蜂王浆等蜂产品。

    ③其实，蜜蜂酿蜜只是它为人类贡献的很小一部分，传粉才是它的4-功伟绩；因此，蜜蜂又被誉为“月下老人”“农业之翼”。蜜蜂是自然界中植物生存、繁衍的媒介，是作物增产的重要保障。

    ④目前，地球上已知植物共有22万多种，除蒲公英等不多的植物靠自然风传送花粉外，有16万种靠昆虫传粉，其中依靠蜜蜂传粉的占85%。粗略统计，在人类所利用的1330多种作物中，有1000多种需要蜜蜂来传授花粉。

    ⑤实践证明，利用蜜蜂传粉，可使作物增产普遍到达10%以上，其中，油菜增产15%—20%，果树增产20%—30%，部分果蔬产量甚至可以成倍增长。同时，蜜蜂传粉能够显著减少化学药物的使用，有利于控制病虫害，降低生产成本，减少农药残留，有效提升农产品品质。有数据显示，养蜂给农业带来的效益是其直接产值的l00倍以上，其生态效益和社会效益都非常突出。

    ⑥蜜蜂还被称为“生命使者”“环境哨兵”。它是植物赖以生存的因子、生态系统不可或缺的环节，充当着环境质量监测员的角色，是生态环境好坏的重要体现。蜜蜂在长期生存竞争中形成了异常敏锐的嗅觉，对周围环境极为敏感，可以识别出许多种细微的气味。蜂群的数量直接反应环境状况——蜂群多的地方，一定是生态环境良好的地方。

    ⑦同时，蜜蜂的传粉促成了作物的联姻和受孕。这不仅可以我人类和其他生物提供食物，而且有利于提高植物杂交概率，为其杂交进化提供可能，进而保持生物多样性和生态系统的平衡与稳定。如果说大自然的生物链组成具有神奇的密码，那么蜜蜂就是破解密码的大咖工匠。蜜蜂一旦消失，粮食、棉油、蔬果、木材等植物将无法结出果实种子，也就不再有下一代的繁衍，整个生态系统都将面，临崩溃。爱因斯坦说过：“如果蜜蜂从地球上消失，人类只能活4年！”

（摘编自刘国信《小蜜蜂影响大生态》）

台风的功与过

    ①台风是发生在热带或副热带洋面上急速旋转的热带气旋，它像在流动江河中前进的涡旋一样，一边绕自己的中心急速旋转，一边随周围大气向前移动。由于台风带来的狂风和暴雨常常会造成人类重大的生命或财产损失，因此，人们提起台风总是望而生畏。然而多数人并不了解，如果没有台风，人类可能会遇到巨大的生存危机。客观地说，台风有过亦有功，而且台风的功甚至大于过。我国东南沿海地区民间流传的“台风来了怕台风，台风不来想台风”，正是对台风的客观评价。

    ②盛夏时节，我国由于受副热带高压控制，常严重干旱，造成大片农作物干枯，这时人们会盼望台风带来降水。台风降水是我国东南沿海地区夏季降水的主要来源，根据统计，这些地方每年7~9月有 59%~76%的降水是台风带来的；台风降雨量对改善上述地区的淡水供应和生态环境都有十分重要的意义。未来，由于受气候变化的影响，自然降水将越来越少，而台风带来的暴雨性降水和丰富的风能资源量所占比重将增大。

    ③台风可调节地球温度，维持全球热量平衡。台风最高时速可达200千米以上，巨大能量的流动在直接给人类造成灾难的同时，也使地球保持着热量平衡。众所周知，靠近赤道的热带、亚热带地区受日照时间最长，气候也最为炎热。台风发展和维持的主要能量来源是水汽凝结释放出的潜热能，其水汽主要来自低纬度的热带洋面；随着台风从热带向中高纬度地区的移行，由其携带的大量热量和水汽即从热带输送至中高纬度地区，它给酷暑难熬的人们带来了清凉。如果没有台风，就会造成热带地区的气候更加炎热，寒带地区则正好相反。

    ④台风一方面通过缓解高温酷暑，节约了因防暑降温支出的生活用水和用电量，缓解了电力的紧张程度；另一方面也使大、中、小型水库蓄满水，使水力发电机组正常运转，从而节约了大量原煤；而且台风登陆时陆地下垫面会迅速削弱其风速，因此风害也被大大减轻，甚至不再成害而可以被人们用于风力发电。

    ⑤台风过后海洋表面温度明显下降，其原因是台风中心的低气压、近海面的巨大风力和强烈的气流旋转迫使海浪剧烈运动、海水上翻。由于海水上翻，海洋底部的浮游生物和营养物质会被卷上来，鱼饵增多，自然有利于鱼群生长。

    ⑥除了上面提到的这些益处外，台风的气压会引发地面上无法察觉的“慢地震”，使地壳中的能量逐渐释放，避免产生大型地震。慢地震是以数小时到一两天的时间，用温和的断层滑动方式，释放地底能量，与一般地震在数秒、数分钟间产生剧烈的震动方式完全不同。2009年6月，英国《自然》杂志上刊发了我国台湾地区一个研究团队的论文，该文首次将地震与台风这两种不同的自然灾害联系起来，表明台风与慢地震具有相关性，且台风发生其实有助于减轻地震带来的损害。文中数据表明，每年侵袭台湾的台风在地震活动上扮演了压力阀的角色，会引发长时间而缓慢释放能量的慢地震，这或许反而让台湾免于受到可能造成摧毁性灾难的大地震的侵袭。

(选自《百科知识》，有删改)

遵义空气质量

材料一：春节期间，由于燃放烟花爆竹的原因，遵义市空气质量出现大幅波动，空气中的污染物浓度也急剧上升。昨日，记者再次从环保部门了解到，目前遵义市空气质量已全面转优，各项污染物浓度也降至正常标准以内。

（摘自“遵义新观察网”）

材料二：下面是2017年5月遵义与贵阳空气质量的对比表：

2017年5月贵州省国家环保重点城市环境空气质量排名（部分）

（摘自互联网）

材料三：近日，环保部门公布了第三季度遵义市空气质量监测情况。数据显示，今年第三季度遵义市空气质量较好，三参数达标率为100%，六参数达标率为97.8%。

从环境监测网站上获悉，上周一至周五，我市AQI指数全部在50以上，达国家二级标准。周六和周日AQI指数上升，均为轻度污染。从排名情况来看，上周最佳排名在周一，为全国第36位；最差排名在周六，为全国第154位。

（摘自“遵义在线”）

材料四：遵义市政府为治理大气污染，2014年7月出台了31条措施。遵义市计划到2017年时，全市空气质量有所改善，优良天数逐年提高。其中，中心城区、遵义县、赤水市、仁怀市PM10比2012年下降15.8%以上，其他县下降5%以上；中心城区、遵义县、赤水市、仁怀市PM2.5浓度比2012年下降7%以上，其他县下降2%以上。围绕这一目标，该市近日出台大气污染防治行动方案，提出包括治理手段、惩治措施在内的31条措施。这些措施，除整治燃煤锅炉、完成发电机组脱硫、挥发性有机物治理等外，还提出要对运送渣土的车辆强化监管，要求清洗后上路、按指定线路行驶，并通过安装GPS卫星定位系统进行管理。

在汽车管理上，要求逐步提高现有的“黄绿标”车辆数量，将在燃油上下功夫。措施明确：今年底实现使用第四代车用柴油，2017年全市销售的汽、柴油全部升级换代到第五代产品，以减少污染物排放量。另外，加快淘汰落后产能、压缩过剩产能、企业退城入园等，也在措施中被再次强调。

（选自“北极星环保网”）

走向3D时代

    ①热映的好莱坞大片《阿凡达》以其身临其境的3D(三维)效果赢得了全球影迷的好评，掀起了一股3D电影热潮，同时也让很多对3D技术持怀疑态度的人变成了3D技术的支持者，更让人们对3D家庭影视生活充满无限向往。一直徘徊在主流市场之外的3D技术终于奏响了进军家庭娱乐业的号角。

    ②3D是tlllree—dimensioilal的缩写，就是三维立体图像。就实质而言，这项技术原理并不复杂。人是通过左眼和右眼观察到物体的细微差异、从而感知物体在三维空间中的存在状态。在屏幕上，只要左眼和右眼看到的画面不是一幅图像，整个画面就会立体起来。

    ③3D技术在商业运用上已经有了较为快速的发展。越来越多的3D立体影院将投资建设，3D影片的数量也在大大增加。在3D技术迅速发展的同时，影视、音乐、动漫和网络游戏的相互渗透使得3D技术在电子消费领域显现出前所未有的强势，消费电子产品中使用3D技术的趋势已经非常明显。

    ④3D技术不仅被电影界接受，在电视领域也颇受青睐。如今，各电视生产商均借机力推3D电视，希望引领今后平板电视的发展趋势。电视媒体也争先恐后地将这项先进的视觉技术引入体育比赛转播中。英国当地时间2010年1月3l目下午1 7时打响的英超联赛，阿森纳主场迎战曼彻斯特联队的榜首大战，已成为英国体育史上的第一场由3D技术转播的体育比赛。 

    ⑤此外，3D数码相机、3D数码相框已于去年年末实现产品化。3D数码相机可以通过双镜头叠加同一场景以产生立体影像，或是利用3D功能进行不同色彩模式的对比。而3D数码相框则是利用偏光原理，将不同图像同时折射到双眼，甚至可以充当3D眼镜，将普通照片立体化。在今年1月，松下公司展出了全球第一款高清3D摄像机，其双镜头的设计可以说非常独特。松下将该机的透镜、摄像机前端和双存储卡存储器合为一体，从而使机身更加轻便，在用户进行手持式拍摄时更加灵活。同时，该机可自动对图像进行校正，不需使用任何附加设备就能直接记录3D影像。

    ⑥不过，真正3D时代的到来仍然需要一段时间，目前，我们虽然能去电影院体验3D电影，但资源相当有限。3D电视也面临同样的问题，没有3D节目内容的话，3D电视就只是一个摆设。技术标准的制定同样是要面对和解决的现实问题。另外，健康和安全也是3D显示技术急需攻克的难题。研究结果显示，观众在观看立体影像时，由于眼睛会迅速地来回移动，因而容易造成眼睛疲劳。因此，对于栩栩如生的3D立体影像带来的视觉享受，我们还需要耐心地等待。

北斗：助推国力，导航生活

王 敏

一，护卫国家安全

   ①卫星导航系统不仅能让用户知道自己所在的位置，还可以告诉别人自己的位置，特别适用于需要导航与移动数据通信场所。因此，卫星导航系统是关系国家安全和社会发展不可或缺的信息基础设施。

②与目前应用广泛的GPS相比，我国的北斗系统起步晚了整整20年，但在技术上并没有落后很多。北京大学地球与空间科学学院教授焦维新说，北斗系统的定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，并且还有提高的空间。在亚太地区，北斗系统的定位精度不输于GPS。

   ③北斗系统在护卫国家安全上正日益发挥着重要作用。北斗系统组网成功后，我国海军北海舰队随即进行了信息化升级改造，使北斗的应用更符合舰艇远洋训练的需要，并率先在舰队水面舰艇部队推广。

二，_______________

   ④在海南，有渔民说，现在渔船上供奉两样东西，一样是妈祖，另一样是北斗。渔业是北斗卫星导航系统应用较早也较为广泛的一个行业。安装了北斗系统终端，不仅可以为船只导航，还可以通过北斗独有的短报文技术，报告船只位置和船上人员的情况。据统计，目前，全国有近10万艘出海渔船安装了北斗卫星导航系统终端。

   ⑤2008年汶川大地震时，曾出现震区通信设备全部遭到破坏，前往震区救灾的部队与后方指挥中心无法建立有效联系的紧急情况。情急之下，有关单位迅速调拨了一批北斗卫星用户机，配备给一线救援部队。后方指挥部实现了“看得见”的救援指挥，前方救援部队也实现了实时短报文通信，指挥命令及时下达，灾情信息实时上报，前后方之间架起了一座有效的信息沟通桥梁，保证了指挥调度顺畅。北斗系统在汶川地震救灾决策、搜救、医疗等工作中发挥了关键作用。

   ⑥覆盖范围广，受地面影响小，定位准确及时……凭借着这些优势，在2008年南方冰冻灾害救援、2010年玉树抗震救灾、舟曲泥石流救灾中，北斗卫星导航系统同样大显身手。

三，助推国民经济

   ⑦如今，上至航空航天，下至百姓日常生活，卫星导航应用技术不断推广，北斗导航系统已经成为我国国民经济建设的“助推器”。

   ⑧据统计，目前，我国涉足卫星导航应用与服务产业的厂商与机构超过5 000家，2010年产值超过500亿元，预计2020年有望跃升至4 000亿元。我国卫星导航产业进入高速发展时期，也成为国民经济新的重要增长点。

   ⑨同时，随着物联网、智慧城市的建设，北斗也将发挥越来越重要的作用。据了解，在上海，智慧城市北斗综合应用示范工程即将启动，北斗导航位置服务技术创新基地将落户“大虹桥”。“智能呼叫”“智能交通导航”“特殊人群关爱”等民生应用项目，即将进入百姓生活。

   ⑩目前，带有北斗导航系统的导航仪已经开始投放市场，直接“导航”百姓生活。但专家同时指出，北斗系统仍然要大力研发突破核心应用，并使应用形成规模化，只有这样才能使北斗真正走进千家万户。专家表示，我国北斗导航卫星系统是一个开放的、面向世界的系统，期待北斗导航在卫星导航国际舞台上的“精彩演出”。

(选自《半月谈》2013年第6期，略有改动)

人类水资源现状

   ①水是人类及其他生物繁衍生存的基本条件，是人们生活不可替代的重要资源，是生态环境中最活跃、影响最广泛的因素，具有许多其他资源所没有的、独特的性能和多重的使用功能，是工农业生产的重要资源。工业生产中，水具有冷却、加工、沸腾、蒸发、传送等一系列功能。农业用水占了全球使用量的73%，这里主要指灌溉用水。

   ②全球有水139万亿立方米，其中97.3%是咸水。2.7%的淡水中又有69%以冰雪形式存在或作为冰帽集中在南北极的高山上难以开发利用。只有很少的水可供人们使用，有直接经济效益。水的数量虽在一定时期内是保持平衡的，但在一定的时间、一定的空间范围内又是非常有限的。目前，世界上早已有出现了水危机的国家，如埃塞俄比亚。联合国已发出警告：“水将成为一种严重的社会危机。”水资源已成了一个国家、一个地区持续发展的非常稀缺的资源。现在世界上约2/3的国家都不同程度地反映出水的危机。

   ③我国是一个水资源十分短缺的国家，人均水资源量仅占世界平均水平的1/4。尽管我国水资源总量为28 000亿立方米左右，但地区分布十分不均，有八成分布在南方，而南方耕地只占全国耕地面积的1/3左右。水土资源不相匹配，生态环境相对脆弱。我国地域广阔，南北跨度极大，远距离调水的难度可想而知。因此，总的水资源可利用量并不很大。我国人均水资源占有量为2 300立方米，到2030年人口高峰将达到16亿，人均水资源占有量为1 700立方米，将接近或达到世界公认的用水警戒线。缺水将越来越成为我国经济社会发展的严重制约因素。中国平均每年因旱受灾的耕地面积约四亿亩。正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米，城市缺水60亿立方米。全国年排放废污水总量近600亿吨，其中80%未经处理直接排入水域。在全国调查评价的700多条重要河流中，有近50%的河段、90%以上的城市沿河水域遭到污染。

   ④供需失衡的结果，一是国民经济用水挤占生态环境用水，二是城市与工业用水挤占农业用水。目前，北方水资源开发程度已超过50%，导致河道断流和湖泊萎缩；南方水网地区污水超标排放，造成水体污染；西北干旱区大量挤占生态用水，荒漠化趋势蔓延；西南山丘区坡陡田高水低，水资源开发利用工程艰巨。从全国看，水资源现状承载能力和生态环境容量已经明显不足。

(有删改)

说“笑”

杰斯·贝林

   ①那个夏天，我跟一只名叫“金”的大猩猩待在一起，每当我抓住它的脚趾轻轻一捏，它就会抖着肩膀，爆发出一阵刺耳的大笑。十五年来，那笑声常回响在我的耳畔。除了人类，其他动物有幽默感吗？从某种意义上看，答案是肯定的；从另一个层面上看却是否定的。过去十年里，比较领域里的一些重大发现显示，大鼠也会笑，贾克·潘克塞普的研究提供了大量证据。他研究的课题是啮齿类动物“在玩闹行为中是否产生愉悦的社交体验，其原始形式的笑是否为一种重要的、增进社交的情感交流成分”。首先发现的是大鼠真正的笑声和人类差别很大：从一个吸气声开始，每隔相同时间爆发出一系列5千赫兹的超声波“吱吱”声；而人发笑是呼出气体，从一个“h”音开始，紧接一个元音“a”，且喉咙能产生强烈共振。

   ②潘克塞普和助手系统地开展了多项实验，结果发现，在功能性和表达方式上，大鼠都和人类儿童的笑声有显著共性。大鼠似乎很怕痒，越怕痒的大鼠，通常也是群体里最爱玩的；挠痒能增进与大鼠的联系：被挠过的大鼠会主动寻找曾给它挠痒的手。如果面临恶劣的环境条件，大鼠的笑会明显减少。如果有两只“性格”不同的成年鼠，那么幼鼠待在喜欢吱吱发笑的成年鼠身边的时间会更长。这些显然不能只归结于愉悦的生理体验了。但潘克塞普对实验结果的解读，遭到了其他科学家的质疑，但他坚信：“我们有证据和理由提出这一谨慎假设：幼鼠打闹时发出的吱吱声和人类婴儿的笑声，在进化上有某种联系。”

   ③不但某些动物会笑，而且笑也是它们的天性。不过，潘克塞普也承认，它的发现并不表示大鼠也有“幽默感”。大鼠发出的吱吱笑声就如同婴儿被母亲抚摸身体时的咿呀声或被挑逗时的咯咯笑声，不能与人的“幽默感”同日而语；尤其成人的幽默感，作为高级的社交体验和增进社交的情感手段，似乎是人类独有的特质，需要一定的认知能力。其他动物是否具备这种能力还有待研究，但他认为证实这个问题并不难：“如果说猫是鼠一生的痛，那么当猫发生意外时，比如当猫掉入陷阱，或被揪着尾巴扔出去时，大鼠会不会心花怒放，会不会‘吱吱’地笑出来呢？”有人真做了这样的实验，大鼠目睹后却无动于衷。

   ④哺乳动物发笑之所以会有差异，主要是因为不同物种的脑区结构及其运行机理的不同。神经心理学家马丁·梅尔曾的实验表明，大脑成像的结果显示，让人类受试者观看滑稽动画片或听讲笑话时，不仅在进化上古老的脑区如杏仁核和伏隔核会更加活跃，进化上较晚出现的高级区域也会活跃起来，其中包括前额叶皮层的广泛区域。而当给大鼠受试者挠痒时，其并不发达的大脑皮质却处于静止或微动状态。所以尽管非人类灵长类动物也会笑，但人类的笑似乎还需要其他物种不具备的、更加特殊的认知神经网络的参与。

   ⑤各种各样的社交刺激，甚至负面情绪都能使人发笑，并激起其丰富的情绪。心理学家斯查梅塔特的研究证明，仅凭笑的声音特征，听者就能察觉出发笑者的心理意图，有时还会作出相应反应。他录制了传达不同情绪的笑，如愉悦、嘲讽、幸灾乐祸以及被挠痒等笑的录音，又组织多名受试者辨“笑”。尽管这些笑的差别十分细微，但受试者均能准确区分各种笑声。受试者对于幸灾乐祸之笑的判断尤其有趣：发笑者占主导地位，但不像嘲讽者那样居高临下；对被笑者既不友善也不敌对……

   ⑥可以肯定，有许多灵长类哺乳动物已经在表达不同情绪的笑和笑以外的其他情绪，只是人类还没有发现和“听”懂而已。随着动物的不断进化和跨物种社交的不断扩大和深入，将来也许会出现猫追捕大鼠撞树身亡而大鼠狂笑不已的情景。因此，目前我们对动物各种情绪表现的研究就像井底之蛙之于天，盲人摸象后之于大象的认识，甚或就如猴子捞月。但我相信，在动物“吱吱”发笑的背后，应该隐藏着奇妙的神经运行机制和动物间进化的相关联系。许多科学家对此课题的研究乐此不疲。当我们更多地听懂了人以外的更多生物的“笑声”，就会结交更多的“异类”朋友，人类就会创造新的地球文明。

   在南极和北极的冰冷海域中，生活着一种轻盈美丽的浮游动物，它们的名字是“冰海小精灵”。最近，这种可爱的动物却现身于日本兵库县附近相对温暖的海域中。这种小生物“盲流到非居住地”，说明海洋环境出现了问题，环保人士对这种不明原因的迁徙表示担忧。 冰海小精灵学名为Clionelimacina，又被称为“冰海天使”。当它们在海水里展翅游泳时，小翅膀看起来像天使的翅膀。这些小生物有些看上去像水母，也有些像萤火虫，其实它是一种翼足类软体动物。这种生物通体透明，在水中冉冉飘动，姿态十分优雅。它们透明的身体包含了头、腹、尾3个部分，身体中央有着红色的消化器官，看起来像一颗火热的红心。 冰海小精灵体形最大不过3 cm，通常生活在离岸水域，人们对它的生活习性至今仍不是十分清楚。它们的口部位于头部顶端，肉食性，以浮游性小卷贝为食。发现小卷贝时，头部那两个像是触角的东西会突然爆裂开，从体内瞬间伸出6条触手，将小卷贝扯入体内消化。 冰海小精灵为雌雄同体，然而它们不能自我受精，必须和其他同类进行交配才能繁殖后代。在进行交配时，两只冰海小精灵会结合在一起，互相为对方体内的卵子受精。冰海小精灵幼年期有壳无翼，但在成熟过程中，外壳会退化，足部渐渐特化成透明的翅膀。这些“翅膀”大约每秒拍动两次，让它们能在海洋环境中畅游。

   冰海小精灵大多终身飘浮在结冰的海水之下，北极圈北纬45°以北、太平洋和大西洋都可以发现它的踪迹。它们主要生活在南极和北极附近的冰冷海水中，在日本寒冷的北海道海域也有发现。然而，日本兵库县属于日本中部的温带地区，海水相对温暖，按理这里不会出现寒带的生物。这也是人们第一次在寒带之外的海域发现冰海小精灵。由于水土不服，这些迁徙的小精灵已经开始大量死亡。

   为了保护这些远道而来的客人，一些环保组织招募人员对这些冰海小精灵进行饲养。据负责照料这些浮游生物的一位饲养员介绍，他和他的同事们正致力于保护这些小生命。但是，目前这些浮游生物的生活情况并不是很好，由于对其生活习性的不了解，饲养员们负责照顾的冰海小精灵也出现了大量的死亡现象。

   这种动物为何会出现反常的迁徙？环保专家还在寻找其中的原因，但是一些生态学家表示，这一定是海洋环境出了问题，这些小精灵才会不合常规地“盲流”。

不可小觑的光污染

    ①人类对黑暗的憎恶、对光的追求，古今中外，概莫能外。然而，亮丽的玻璃幕墙，让黑夜如同白昼的城市灯光，竟带来了灾难性的光污染，一座座寄予着人类文明和希望的不夜城，正在一步步地侵蚀着生态环境和人类健康。

    ②现代社会，光照的不合理使用带来了一种可怕的灾难——光污染。对于污染，我们的思路是“先污染、后治理”。在日常生活中，我们常见的因人为因素造成的光污染主要有：玻璃幕墙反射眩光带来的是“白亮污染”，亮度过大的夜景照明是“人工白昼”，娱乐场所的彩色光源构成了“彩光污染”。

    ③建筑物外墙反射的眩光造成的白亮污染。当太阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、大理石等装饰反射光线，眩眼夺目。夏天，玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内，增加了室内温度，影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。烈日下驾车行驶的司机会遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击，眼睛受到强烈刺激，很容易诱发车祸。

    ④亮度过大的夜景照明造成的白昼污染。夜幕降临后，商场、酒店的广告灯、霓虹灯令人眼花缭乱。人工白昼使夜晚如同白天一样。在这样的“不夜城”里，夜晚难以入睡，人体正常的生物钟被扰乱，导致白天工作效率低下。夜晚的华灯造成的光污染也给天文工作带来了阻碍，在远离城市的郊外夜空，可以看到两千多颗星星，而在大城市却只能看到几十颗。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫，强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。光污染还会破坏植物体内的生物钟节律，有碍其生长。

    ⑤娱乐场所的彩色光源构成的彩光污染。舞厅、夜总会都安装有黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源。据测定，黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，对人体有害且影响持续时间长。人如果长期接受这种照射，可诱发多种疾病，甚至导致白血病和其它癌变。彩色光源让人眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且干扰大脑中枢神经，使人出现头晕、恶心、呕吐、失眠等症状。最新研究表明，这种污染不仅影响人的生理功能，还会影响人的心理健康。

    ⑥当许多国人为美丽城市夜景感到骄傲的时候，并没有考虑到：这些所谓的“不夜城”恰恰是中国光污染的重灾区。改善城市形象的初衷或许可以理解，但目前我国的城市规划中，照明规划仍然处于无序状态。

    ⑦看美国大片，我们曾误以为纽约是一座不眠的城市。其实纽约市对夜间照明设计和规划是有严格的规定的，像霓虹灯这种设施只允许集中建在时代广场周围，其他地方要么不允许出现，要么对面积和亮度进行限定。纽约并非每天都是一种表情，只有在节假日才会出现灯火通明的景象，而且凌晨两点后必须关灯。站在帝国大厦俯瞰纽约全城，只见中心商业区有一大片亮光，四周很多地方是漆黑一片。

    ⑧当国际上的城市开始摒弃“不夜城”思维的时候，国内大多数城市还在不惜重金打造一座座“不夜城”。面对日益严重的光害，我们难道又要重蹈“先污染、后治理”的覆辙？

    ⑨随着人类社会和科学技术的进步，随着人们环保意识的不断增强，我们相信在不久的将来，我们一定会依靠自己的能力和智慧逐步解决困扰我们的光污染。

DNA存数据

    ①“欢迎来到DNA数据保护中心！您现在正在档案馆里。”讲解员微笑着做了一个手势，示意我们可以仔细观察这间屋子。仅仅三十多平方米的房间，储藏着全世界三分之一人口的所有数码信息，包括数千亿张家庭照片、音乐、文件和其它影像资料。

    ②这个场景一点也不“科幻”，就像在“硬盘”上保存数据一样，人们已经知道怎么在DNA上保存数据了。2016年4月，著名的好莱坞影视技术公司特艺集团的研发团队宣称自己已经在几段DNA上储存了100万份电影《月球旅行记》的拷贝。

    ③特艺集团的成就并非创举。早在2012年和2013年，就有两个团队将一本300页的书、若干图像、一个PDF文件，甚至声音成功地储存在了DNA上。而这次新奇之处在于第一次成功地把视频资料储存到了DNA上。这也说明现在已经可以在DNA上存储一切数码信息。

    ④如今，人类产生越来越多的信息，而储存它们变得越来越困难。在电脑和手机的时代，我们现在每年制造出来的数据要比人类有文字以来产生的数据总和还要多!预计从2013年到2020年，这一数据量将增长11倍，且这种趋势并无逆转迹象。根据数据储存专业公司易安信的计算，如果用内存为128GB的苹果ipad Air来储存这些数据，所需的ipad Air叠起来可以在地球到月球之间堆六摞。人类呼唤比现有储存系统更高效的新系统。

    ⑤DNA恰能满足以上需求。数十亿年来，它一直是生物遗传信息的载体。DNA能将数量惊人的数据储存在极小的体积里，因此也是最高效的：在体积不到一只蚂蚁的百分之一的人类细胞核中，DNA包含有35亿对碱基，而碱基是编码遗传信息的最基本的材料。在硬盘上，信息以“字节”(0或1)形式记录，每个字节要占200纳米(0.0002毫米)的空间；而在DNA上，记录一个字节只需0.2到0.3纳米。

    ⑥如今，Google、facebook和亚马逊为了储存数据，需要多个面积数倍于标准足球场的数据中心的支持，而且这还很耗电。而用DNA这种新型载体，只需一个汽车后备厢就能满足它们所有数据的储存需求。

    ⑦那么，DNA如何去录视频的呢？特艺集团请来美国基因学家当顾问。他们首先将电影数码化，转化成电脑能识读的二进制语言，也就是转化成一系列0和1的编码。然后研究人员将这些二进制编码转化成由四个碱基（A，C，C，T）构成的DNA编码。得到这这串编码后，就能制成相应的DNA序列，并在合成器（一组能自动拼接A，C，C，T的机器）的帮助下，拷贝数千份。这样就获得了DNA片段，它们如同发丝一样漂浮在装有液体的玻璃容器里，每一份都包含着电影的一个片段。

    ⑧DNA储存的另一张王牌就是它的持久性。只要储藏空间保持寒冷干燥且避光，保存时效可能长达数千年，即使在恶劣环境中其半衰期也超过500年。现有的其他载体，无论是硬盘、CD还是DVD，最多只能保存数十年。并且，这些载体一旦过了保存期限，硬件就会更新换代，再也找不到能读取它们的机器了。但DNA储存就没有此类问题：只要有人类存在，就一定会有破译编码的技术。

    ⑨不过DNA储存还无法立即取代硬盘。读取(排序)尤其是写入(合成)所需的时间还是太漫长了。不仅如此，这两个步骤目前耗资甚巨，合成成本可达数百至数千欧元。

    ⑩但数十年后，或许DNA储存就会普及。对于没有迫切使用需求的信息，我们就可以考虑用DNA来储存。事实上，DNA储存已经引起了电影公司、博物馆、档案馆，还有诸如亚马逊、Google之类有长期信息储存需求的机构的兴趣。

⑪信息技术巨头微软公司即于2016年4月宣布，将购买1000万条DNA，用于研究数据储存。这次，科学终于追上了科幻小说的步伐!