时间的脚印(节选)
陶世龙
①岩石保存了远比上面所说的多得多的历史痕迹。
②有一种很粗糙的石头,叫作“砾岩”。你可以清楚地看到,砾岩中包含着从前的鹅卵石。这说明了岩石生成的地方,是当时陆地的边缘,较大的石子不能被搬到海或湖的中央,便在岸边留下了。可是,有时候,在粗糙的岩石上覆盖着的岩层,它里面的物质颗粒却逐渐变细了,这是什么道理呢?这是因为地壳下沉,使原来靠岸的地方变成了海洋的中心。
③从“死”的石头上,我们看到了地壳的活动。
④石头颜色的不同,也常常说明着地球上的变化。红色的岩石意味着当时气候非常炎热,而灰黑色常常是寒冷的表示。如果这里的石头有光滑的擦痕,那很可能从前这里有冰河经过。
⑤古代生物的状况,在岩石中更有着丰富的记录。许多生物的尸体由于和泥沙埋在一起,被泥沙紧紧包裹住,没有毁灭消失,而让别的矿物质填充了它的遗体,保留了它的外形甚至内部的构造。在特殊的情况下,某些生物的尸体竟完整地保存下来了,如北极冻土带中的长毛象、琥珀中的昆虫。所有这些都叫做“化石”。
⑥化石是历史的证人,它帮助我们认识地球历史的发展过程。
⑦例如,很多地方都发现了一种海洋生物三叶虫的化石。它告诉我们,在6亿多年前到5亿多年前的那个叫作“寒武纪”的时代,地球上的海洋是多么宽广。许多高大树木的化石告诉我们,有一个时期地球上的气候是温暖而潮湿的,这是叫作“石炭纪”的时代的特征。还有一些“象”和“犀牛”都长上了长长的毛,这准是天气冷了,说明了“第四纪”冰河时期的来临。
⑧自然界某些转眼就消逝的活动,在石头上也留下了痕迹。如雨打沙滩的遗迹,水波使水底泥沙掀起的波痕,古代动物走过的脚印和天旱时候泥土龟裂的形象……
红树林
①红树林,顾名思义应是“红色的树林”。然而,当人们走进红树林时却发现,这里的树全是绿色的。难道红树林名不副实?其实红树林是外表不红而“心”红。红树林主要由红树科植物构成,这些植物的树干里富含单宁。一旦表皮破裂,单宁与空气接触氧化后,树就会变成红色。红树林之名便由此而来。
②红树林生长于热带、亚热带海岸的湖间难涂上。为了在海浪的袭扰中占有“一席之地”,红树植物练就了许多“独门绝技”。
③红树植物具有动物一样的胎生习性。在春秋两季完成开花结果后,红树植物的果实并不急着落地发芽,而是继续在母树上生长,萌生出胚轴,胚轴成熟后才会离开母树,散落到海滩上,遇到适宜的环境,便会扎根发芽。
④由于生长的海岸环境风浪大,土壤泥泞松且厌氧,为能“立足”,红树植物发育出了功能各异的根系。为抵海浪的冲击,它们从树干基部长出支柱根。支柱根牢牢抓住地面,使红树植物在风浪摧残中屹立不倒。为呼吸到足够的氧气,红树植物“绞尽脑汁”,让部分根出土壤,形成了形态各异的呼吸根。呼吸根外表有粗大的皮孔,内部有海绵状的通气组织,提高了氧气和水分的输送。
⑤为了能在海水中生存,大多数红树植物都拥有“拒盐”的本领。它们的根系通过构建奇特的“半透膜”体系,将海水中的盐分自动过掉,直接从海水里吸收淡水。还有一些红树植物是通过叶片的分泌腺体,将含盐水液排出体外,待水分蒸发后,叶片上会析出白色的盐晶体,这种现象被称为“泌盐”。
⑥作为海洋和陆地交界处的“两栖植物”,红树林占全球地表面积极少,看上去很不起眼儿,但它们在生态保护方面却是“多才多艺”。首先,红树林维持着丰富的生物多样性。它孕育了众多蟹类、贝类、螺、昆虫等底栖动物,还有以它为食的鱼虾和鸟类。其次,红树林是抵御灾害的生态屏障,其茂密的树枝和发达的根系能抵台风、海啸、风暴湖。此外,红树林在净化水质、固碳等方面也发挥着重要作用。
⑦如此强大、重要的红树林生态系统,却面临着面积锐减和功能退化的成胁。20年来,我国对红树林的保护力度日益加强,红树林的面积增加了7000公顷。目前我国55%的红树林湿地已被纳入保护范围,远高于世界25%的平均水平。
(摘自网络,有删改)
①②③
古代快递什么样
雷册渊
①伴随电商的一路高歌而蓬勃发展起来的快递业,事实上在中国出现的时间相当早。一套完整的国家邮政系统在古代中国就已经建立了。
②古代的国家邮政系统叫作“驿传”或者“邮驿”,是古代政府为了传递文书、接待使客、转运物资而设立的通信和交通组织,官办官管官用。其重要的任务就是负责政府的公文往来和军情传递。公文和军情对时效性的要求就非常高。那么,这套系统的速度到底有多快呢?
③汉代马递的最快速度是日行400里(汉代1里等于345米,400里等于138公里)。唐代则规定,每天车行至少120里,骑马180里,皇帝颁布的敕令须日行500里(唐代1里等于450米,500里等于225公里)。清代设立了军机处,传递文书的速度提高到一昼夜600里甚至800里(清代1里等于510米,800里等于408公里)。咸丰和同治时期,由于战火不断,军情紧急,出现了“红旗报捷”,各驿站必须接力传递讯息。
④如何保密是古代快递业十分重视的问题。为了防止泄密,古人采取了不少手段。
⑤秦代有严格的交接和登记制度。同时对投递员的素质也提出了硬性要求:老弱和不诚信的人不能担任投递员。防止泄密最重要的手段是密封。在秦代,文书写在竹简上,传递前人们都会将邮件捆扎妥当,在结绳处使用封泥,并盖上相关印玺,以防私拆,写在绢素上的则要装入书袋中。
⑥到了汉代,封装工具和手段更加丰富,外封套有函、箧、囊等。在唐代,公文邮件的封装通常需要囊封。封泥不仅有保密作用,还有等级之分,最高5封,最低3封,封泥越多,邮件越重要。清代邮件的封发、保密和防损工作做得更好,有“重封入递”“木匣入递”“绢袋封发”“汇总封发”“长引隔眼”等多种装封手段。清代在速递奏折一类的重要邮件时还有专用的封装程序,使用“封桶”“报匣”“夹板”等封套,外人是绝对看不到的。
⑦古代的国家邮政系统也有物流服务。古代生鲜速递可以追溯到唐代,山东官员进贡海鲜时,为了保证新鲜,会用毡子密封,然后用驿马快速运到长安。然后,这种果蔬生鲜的快递业务大多是为了满足王公贵族们的口腹之欲,消耗了大量的人力、物力、财力,因此被言官和文人们批评。
⑧古代物流也会输送很多来自国外的商品,那时的“快递”输送着最早的“海外购”。西汉时,张骞两次出使西域,开辟出“丝绸之路”。隋唐时期,除了陆路以外,还可以走海路,东到日本,西到波斯湾。到了宋代,海运和海外贸易进一步发展,广州、泉州、明州、杭州和密州设置了5个市舶司,专门管理海外贸易事务。彼时海外的商品多达几百种,有香料、宝物、皮货、食品等,其中光是香料就有一百多种。明代的海外贸易虽然时开时禁,但总体上十分繁荣,很多我们现在常见的作物都是这个时候才有的,例如南瓜、玉米、番茄、烟草等。
(摘自《老友》2019年第4期,有删改)
【注释】物流:产品从供应地到接受地的流动转移。一般经过包装、运输、存储、养护、流通加工、信息处理等环节。
语段 |
特点 |
第②~③段 |
① |
第④~⑥段 |
② |
(材料)杜牧在《过华清宫绝句》中写道:“一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来。”
森林大火为何扑灭难度这么高
魏齐
①据“西昌发布”公众号4月1目下午报道,截至当天13时25分,泸山正面明火全部扑灭,四川凉山西昌森林火灾灭火取得阶段性成果。不过人们不会忘记,3月30日下午,四川凉山西昌突发森林大火造成打火队员19人牺牲。联想到去年几乎烧遍澳大利亚的森林大火,人们可能会问,森林火灾为何如此凶险,又为何如此难以扑灭?
②森林大火较难扑灭,首先是因为往往火势很大,点多面广,森林火灾往往发生在气候干旱、气温较高的季节,加之一些林木富含油脂,积累不少林下可燃物,再加上火借风势,往往会很快扩大、扩散。以此次西昌地区发生的火灾为例,据西昌市人民政府3月31日下午召开发布会介绍的情况,起火后由于风向多变,火情扩散迅速,并伴多处飞火,造成多处多线速燃态势。截至3月31日16时,火灾过火面积1000余公顷,毁坏面积80余公顷。
③其次,不少森林火灾发生在山区,这里地形崎岖,交通不便,为灭火增加了难度。以凉山地区为例,该地区仅海拔高度超过4000米的高峰就超过20座,山区地形极大限制了人员活动,大型灭火器材很难快速抵达现场。在山区,林火可能发生爆燃,特别是在陡坡,山脊、草塘沟等特殊险境地形中,这就会极大增加灭火危险性。
④此外,山区的气候气象条件也比较复杂,特别是山谷之间的风向变化比较快,对火势发展影响尤其大。在干旱季节,山区容易形成明显上升气流,加之各种涡流、越山气流影响,往往风向突然发生变化。
⑤专家认为,随着科技进步,适当引入更多高科技装备协助灭火是一大趋势。首先要做到预警早,在火灾萌芽阶段就尽早发现火情,例如通过携带红外传感器的卫星或长航时无人机及时预警,然后“打早,打小”,进而“打灭”。灭火时,可适当派出消防直升机、灭火飞机等大型装备,此外,国内一些企业也研制出“灭火榴弹炮”“灭火导弹”等一些适合森林灭火的新型“武器”,尽管其有效性需要进一步论证,但完全可以尝试。
“森林火灾往往发生在气候干旱、气温较高的季节……”
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。西斑牙流感传播的后期,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)
①第⑤段中的划线句运用了的说明方法准确地说明了。
②下面句中加点词语能否删去?请分析原因。
这场瘟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。
鲸落——一只鲸鱼最后一次拥抱大海的方式
①2020年4月,中国“深海勇士”载人潜水器完成本年度的首次科考任务,并收获了一个重要成果一一在中国南海1600米深处发现了鲸落,这也是我国科学家第一次发现该类型的生态系统。
②但你知道吗?鲸落其实是一个很残忍又悲壮的过程。当一只鲸鱼预感到自己快死亡的时候,它会悄悄寻一片深海域,然后孤独地等待最后时刻的到来。等到气息消绝之后,鲸鱼巨大的身体便会沉落到漆黑的深海。而此刻,那些聚集在鲸鱼旁边的海洋生物便会蜂拥而至,疯狂吞食鲸尸。从鲸鱼停止呼吸的那一刻起,到巨大的身体被分食干净,大概需要4-24个月的时间。而在这段时间里,除了早就守候在鲸鱼旁边的海洋生物外,还会有成千上万只海洋生物被鲸鱼血肉的腥味吸引过来,等到它身上90%的皮肉被消解之后,这群嗅着味道来的海洋生物才慢慢散去。但这还只是开始,在这些海洋生物离开之后,一些体型较小的甲壳类生物便会在鲸尸上安家落户,接着啃食鲸尸上残余的软组织,它们会在鲸尸上停留大约两年的时间。尽管鲸尸的最后一丝血肉也被蚕食干净了,但鲸落的过程还远远没有结束;等甲壳类生物离开之后,食腐蠕虫和厌氧细菌开始进入鲸骨中,分解并吸食其中丰富的脂类,它们要在鲸骨中生活50到100年。这样,在鲸骨中的养料被吸食殆尽后,鲸鱼的残骸便在海底迻渐化作礁岩,成为一些海洋生物的寄居场所,这场盛大且漫长的仪式才算画上了句号。
③所以,鲸落不仅指死掉的鲸鱼缓缓沉入海底,不断被分食、分解的漫长过程,还指深海中依赖鲸鱼尸体中所含的有机质而生存的底栖生态系统、据不完全统计,在北太平洋的深海中,至少有43个种类的13490个生物体都是依靠鲸落而生。鲸尸从海平面沉落至深海,然后在长达上百年的被分食、分解的过程中,成为海洋里最温暖的绿洲,给贫瘠的深海带来了巨大的养分,就像《禅定荒野》里面说的那样,“鲸落海底,哺暗界众生十五年”。
④一鲸落,万物生,这才是鲸落真正的样子,美丽又残忍,残忍却包容。生于天地,死于天地,最后赠与自然。它给漆黑冰冷的海底带来了几十年甚至上百年的繁荣,它供养了深海上百种无脊椎生物,反哺这片养育了自己的海洋。鲸落,是一只鲸鱼最后一次拥抱大海的方式。
(有删改)
从鲸鱼停止呼吸的那一刻起,到巨大的身体被分食干净,大概需要4-24个月的时间。
蝉的卵
法布尔
①普通的蝉喜欢在干的细枝上产卵。它选择最小的枝,像枯草或铅笔那样粗细,而且往往是向上翘起,差不多已经枯死的小枝。
②它找到适当的细树枝,就用胸部的尖利工具刺成一排小孔。卵就产在这些孔里。一个小孔内约生十个卵,所以生卵总数约为三四百个。
③我从放大镜里见过蝉卵的孵化。开始很像极小的鱼,眼睛大而黑,身体下面有一种鳍状物,由两个前腿联结而成。这种鳍有些运动力,能够帮助幼虫走出壳外,并且帮助它越过带有纤维的树枝——这是比较困难的事情。
④鱼形幼虫一到孔外,皮即刻脱去。但脱下的皮自动形成一种线,幼虫靠它能够附着在树枝上。幼虫落地之前,就在这里行日光浴,踢踢腿,试试筋力,有时却又懒洋洋地在绳端摇摆着。
⑤它的触须现在自由了,左右挥动;腿可以伸缩;前面的爪能够张合自如。身体悬挂着,只要有一点儿微风就动摇不定。它在这里为将来的出世做准备。我看到的昆虫再没有比这个更奇妙的了。
⑥不久,它落到地上。这个像跳蚤一般大小的小动物在线上摇荡,以防在硬地.上摔伤。身体在空气中渐渐变坚强了。它开始投入严肃的实际生活中了。
⑦这时,它面前危险重重。只要一点儿风就能把它吹到硬的岩石上,或车辙的污水中,或不毛的黄沙上,或坚韧得无法钻下去的粘土上。
⑧这个弱小的动物迫切需要隐蔽,所以必须立刻到地下寻觅藏身的地方。天冷了,迟缓就有死亡的危险。它不得不各处寻找软土。没有疑问,许多是在没有找到以前就死去了。
⑨最后,它找到适当的地点,用前足的钩扒掘地面。我从放大镜中见它挥动“锄头”,将泥土掘出抛在地面。几分钟以后,一个土穴就挖成了。这小生物钻下去,隐藏了自己,此后就不再出现了。
⑩未长成的蝉的地下生活,至今还是个秘密。不过在它来到地面以前,地下生活所经过的时间我们是知道的,大概是四年。以后,在阳光中的歌唱只有五星期。
⑪四年黑暗中的苦工,一个月阳光下的享乐,这就是蝉的生活。我们不应当讨厌它那喧嚣的歌声,因为它掘土四年,现在才能够穿起漂亮的衣服,长起可与飞鸟匹敌的翅膀,沐浴在温暖的阳光中。什么样的钹声能响亮到足以歌颂它那来之不易的刹那欢愉呢?
(有删改)
人为什么爱摸自己的脸
吴燕京
①有人统计过,人在不自知的情况下每小时会触摸脸部二三十次,平均两三分钟就会模一次,而且这个习惯动作很难避免。那么,人为什么要摸自己的脸呢?
②早期的人类语言与我们现在使用的语言有很大的不同,语言学家认为,在人类语言起源初期,人用于交流的方式和动物的交流方式比较类似,两者都包舍了大量的肢体动作,这是因为早期的人类语言只包含很简单的几个音节,无法满足复杂的交流需求,因此需要借助肢体动作来丰富语言交流的形态和内容。
③在人类语言形成的早期,触摸面部、额头、下巴和脖子是早期人类语言中的重要组成部分。有人类学家甚至研究了这些动作的具体意义,比如,用手掌触摸额头代表臣服于族群的首领,用手握住脖子则是向同伴发出“有危险”的警告,触摸面部和下巴可能用于家庭成员之间的情感交流。看来,摸脸在人类早期是我们“说话”的一种方式。
④随着语言的发展,特别是语音变化的丰富,人类已经可以通过说话表达十分复杂的思想和感情,几乎满足了所有的交流愿望。肢体动作逐步失去了其在交流中的主导作用,退化成语言的辅助机制。
⑤相对于语言学家的解释,心理学家则认为人类触摸面部的现实意义是调节情绪,减少心理压力。
⑥英国杜伦大学芮斯兰德教授利用超声波扫描技术研究了怀孕24-36周的准妈妈,研究发现,触摸面部和调节情绪有关,心理压力较大的孕妇其体内胎儿会更多地呈现触摸自己面部的姿势。美国迈阿密大学的神经学家指出,由于脸部生有大量的神经末梢,触摸面部皮肤会刺激神经活动,从而导致人体激素水平的变化,进而降低压力和焦虑带来的负面情绪。由此可见,人们之所以会在不经意间摸自己的脸,实际上是在调节情绪,使自己保持一个健康的心理状态。
⑦人与动物的一个显著差异就是人类拥有强烈的自我意识。每个人都知道自己是一个独立的个体,既独立于周边的环境,也独立于他人。研究发现,部分高级哺乳动物也拥有一定的自我意识,大象,猩猩、狮子等动物在照镜子时可以区分镜子中的自己和镜子中的其他同类个体。有学者认为,人类触摸自己面部的表现正是源于这种自我意识的反应。
⑧人类有一套心理机制保护自我意识。对于大多数人来说,触摸自己的身体是最简单、直接的提升自我意识的方法。有研究发现,人在群体中比独处的时候会更多地触摸自己的脸、胳膊和头部,这固然是因为人们更在意社交场合下自己的仪容,但群体也是影响和降低自我意识的一个关键因素,因此,在群体中人会下意识地触碰自己的身体。这种行为可以产生心理暗示作用,提升自我意识,不容易在茫茫人海中迷失自我。
⑨当我们下一次出门注意到自己或他人触摸面部的这个动作时,体会或许会更多吧。
(选自《百科知识》2020.05A,有删改)
德国莱比锡大学的古安伍德教授让14名成年人参与到一个有关工作记忆的任务中。每一个参与者必须在5分钟内记住若干个光点在一个平面中的位置。在实验过程中,参与者会随机受到高频噪声的干扰。实验结果发现,当出现噪声时,参与者触摸面部的动作比不出现噪声时显著增多。
材料一:
废玻璃是一种生活垃圾,它的存在既占用宝贵的土地资源,增加环境负荷,造成大量的资源和能源的浪费,又会带来环境污染,还容易给人们的生产和生活造成伤害和不便,【A】据统计,每生产1吨玻璃制品,约消耗700~800千克石英砂、100~200千克纯碱和其他化工原料,合计每生产1吨玻璃制品,要用去1.1~1.3吨原料,而且还要消耗大量煤、油和电。更麻烦的是,废玻璃是一种无法通过焚烧、无法在填埋中自然降解且无法采用一般的物理、化学方法加以分解和处理的废弃物。有研究表明,玻璃及其制品的自然降解时间可长达4000年。对于人类社会来说,这种降解速度实在是大过漫长。【B】另外,玻璃容易破碎,一旦有人或动物试图吞下或舔食玻璃碎片上残存的食物或饮料,就有可能受到严重伤害。【C】由于玻璃制造和加工等原因,废玻璃中一般含有锌、铜等重金属,如果处理不当,可能还会污染土壤和地下水。
材料二:
①废玻璃根据其来源可分成日用废玻璃(器皿玻璃、灯泡玻璃)和工业废玻璃(平板玻璃、玻璃纤维)。回收利用废玻璃有什么好处呢?废玻璃加以回收利用,能产生显著的节能减排效益:每回收利用1吨废玻璃,可以节约0.58吨标准煤,减少二氧化碳气体排放1.26吨,减少固体废弃物排放1.16吨。采用这种处理方式主要集中在包装玻璃容器方面,如啤酒瓶、饮料瓶等。如果在有效期内提高它们的重复使用次数,不但可以提高利用政率,还可以降低生产成本,以啤消瓶为例,重复使用一个啤酒瓶所节省的能源可以使40瓦的灯泡续亮4个小时。据了解,目前,占玻璃包装容器产量1/3的包装瓶能够被重复使用,我们必须清楚当前所面临能源紧缺问题,如果玻璃厂能充分利用来自各方面的废玻璃这一原料资源,不仅可节的能源及纯碱,而且对改善环境也能起到一定作用。计算显示,当所用碎坡璃含量占配合料总量的60%时,可减少6%~22%的空气污染,并节约6%的能源。
②对于绝大多数废玻璃来说,若要在“来生”重新以玻璃的面目现身,并不像那些废啤酒瓶或是汽水饮料瓶一般“幸运”,它们需要下大力气“洗心革面”,甚至还要回炉“锻炼”一番。
材料三:
①英国、丹麦、瑞典、瑞士等国家自20世纪70年代就开始在玻璃生产企业和城市居民点及其他社会公其场所设置废玻璃回收集装箱,进行废玻璃的回收与利用。英国于1977年底建立了玻璃再生中心,以增大废玻璃的利用率。在德国的城市居民区、公园、商店、工厂、酒吧和其他地点,共设置了5000多个回收集装箱。瑞士在其1100多个大小城镇进行定期的废玻璃回收工作。
②几十年来,欧洲多国实施的废玻璃回收计划成效显著。2012年,欧盟对65%的玻璃包装进行了回收,共有255亿个玻璃瓶和玻璃罐被回收,且回收率稳步增长,比利时和瑞士的玻璃包装回收率接近100%。欧盟对废玻璃的回收远远领先于其他材料。比利时首都布鲁塞尔甚至出现了一种能自动分拣各色玻璃的智能玻璃回收箱。如按2001年的回收量推算,西欧每年节省46%以上的玻璃原料,在能源节约方面相当可观,因为每回收1吨废玻璃,可节约100千克燃料,而且可减少石英砂的用量,促进对自然环境的保护。
(选文有删减)
【材料一】
某校就学校教育与网络在线教育效果对学生进行了问卷调查,结果如下:
调查项目 |
学校教育满意率 |
在线教育满意率 |
课堂参与度 |
84% |
32% |
课堂体验感 |
76% |
37% |
学习自主性 |
79% |
45% |
学习效率 |
88% |
27.5% |
从调查数据来看,目前的在线教育效果不如学校教育,主要是因为在线教育的本质特征是教与学的行为时空分离,而这导致在线教育中学生的参与度和体验感不如学校教育。时空分离阻断师生间的社会性交互,需要学生有更强的自主性,但事实上还有诸多干扰因素大大影响了学生在线学习的自主性,这也导致了在线教育的效果比不上学校教育。有专家分析,当学生找到与之能力层次相匹配的资源进行自主学习后,自主性与成就感均会提升,从而学习效果也会更好。
【材料二】
智慧教育共同体的打造主要包括以下几个方面:
1 构建“智慧教研平台”。教师通过网络形成一个泛在型的教研共同体,通过合作分享进行深度教研,并将教研成果进行固化,形成相应的微课资源和评价资源(例如作业等),依托网络实现资源的共建与共享,从而优化教师教学。
2 构建中小学生“在线学习中心”。“在线学习中心”依托SG技术及NR、AR技术,虚拟教室空间的现场感,让学生身临其境,可以完全沉浸式地在虚拟环境中学习。“在线学习中心”支持学生登陆后从互联网海量的资源里筛选学习资源,从而提高学习的精准性。这个学习流程需要学生首先对知识与能力水平进行自测,计算机会利用大数据对学生自测结果进行精准分析,然后依据分析结果,将标签化了的微课学习资源进行智能匹配,学生对计算机智能匹配的微课学习资源进行自主选择后,即可点击听课。这样,就真正实现了对学生的个性化、精准化在线教育的服务。
3 利用全市“人人通”智慧教育共同体平台,构建联系学生、家长和教师等多方面的教育大平台,将家庭、学校紧密关联起来,形成一种虚实结合的未来学习形态,打造智慧教育共同体。
(节选自《智慧教育共同体实施方案》)
【材料三】
“停课不停学”期间,“在线学习中心·同步作文”平台开展了一次别开生面的“同写一道作文题”网络作文活动。参加活动的五万多名学生通过网络提交作文,近千名老师在网络上对学生作文从“审题”“立意”“选材”“内容”“结构”“语言”等六个方面进行批改。平台对批改后的文章进行大数据分析,形成针对学生的个性化作文分析报告,并通过智能匹配的方式,向学生推送适合自己写作个性的范文。参与活动的学生反映,这种网络作文的方式,在学习的多样化和精准性方面,与传统的作文学习相比有更大的优势。
(摘自某网络媒体新闻报道)
在线学习流程图
筷子小传
①筷子是中国独创的餐具,迄今至少使用了3000多年。商王纣用筷子的故事被人熟知。《韩非子·喻老》言:“昔者纣为象箸而箕子怖。”就是说商王纣挥霍无度,大臣箕子为之恐惧。“纣为象箸”便典出于此。这说明,在商王纣时,已经有筷子的存在。河南安阳殷墟1005号墓中曾出土6支青铜箸头,可以接柄使用。
②先秦时代,筷子被称为“梜”,战国晚期至汉代开始称为“箸”,到了明代得名“筷”。明陆容在《菽园杂记》中写道:“如舟行讳‘住’、讳‘翻’,以‘箸’为‘快儿’。”意思是说,船家期盼快而安全地到达目的地,因而忌讳说“住(停止)”“翻”等字,故将“箸”称为“快儿”。此名迅速传开,寄托了人们对“行船畅快无阻”的美好愿望。因筷子多用竹木制成,久而久之,后人就给“快”加了个竹字头,称作“筷子”了。
③作为传统餐具,筷子具有丰富的文化意蕴,成为中华文化的重要载体。它一头圆、一头方,圆象征天,方象征地,这是中国人对自然最朴素的理解。在许多地方,筷子可作为新婚礼物,寓意成双成对。筷子常成为文创产品的灵感来源。国潮筷子、古风筷子、卡通筷子,配以富有设计感的包装盒,筷子成了一份实用性与美感兼备的礼物。
④古时筷子的使用很有讲究。朱熹的《童蒙须知》中有言,“凡饮食,举匙必置箸,举箸必置匙。食已,则置匙、箸于案。”在现代,人们也都遵循着筷子使用过程中的礼仪禁忌:颠倒乾坤——筷子颠倒使用;仙人指路——筷子指向人;焚香礼拜——筷子竖插在碗中;翻江倒海——筷子( )。
⑤走过漫长的岁月,如今我们使用的筷子花样繁多。就材质而言,除常见的竹筷子,还有木筷子、银筷子、瓷筷子、不锈钢筷子、塑料筷子。就造型而富,有素雅的原木筷,还有彩漆、雕花筷子以及多种材质镶拼而成的筷子。为适应人们对健康生活的需求,一次性筷予应运而生,不同颜色的筷子则适合家庭成员间区分使用。一种配有筷子及勺子的便携餐盒既环保又卫生,深受年轻人喜爱。为推广分餐制,写有“公筷”的筷子正被越来越多的餐馆所接受。
⑥小小筷子关联着社会的文明健康。多一双公筷,多一份安心。
汉语可以治病
①美国费城有一个小学五年级学生,聪明好学。一天,他在看报纸上的天气预报时,竟然连报上的一个字也不认识。后经医生诊断,这个孩子患上了一种叫“失读症”的病。
②我们知道,人的大脑皮层有一个语言中枢,是人类语言能力的生理基础,它的作用就是调控人类的语言行为。这个中枢一旦因脑外受损或因脑血管供血障碍,则人的语言行为便出现障碍,常见的有“失语症”。“失读症”就是“失语症”中的一种。这个美国少年患上这种病是脑外伤造成的。
③传统的看法是,人脑的语言中枢在大脑的左半球,按照这个观点推论,只要左半球的这个中枢受损,就会产生失语症,不管他是哪个国家、哪个地区的人。但事实却不全是这样。
④科学家经调查发现,中国和日本患失读症的人要比欧美少得多。这是为什么?经过多次实验,他们发现了一个基本的、却是最简单的事实:欧美人使用的是拼音文字,他们记认字音和字义,使用的是大脑左半球,而且仅仅是左半球;但中国人、日本人使用汉字,对大脑的利用精细得多,左半球记认字音字义,右半球记认字形(连字义),而且左右两半球均衡协作。这就是中国、日本患失读症人少的原因。
⑤更为有趣的是,美国科学家对中国儿童和美国儿童的阅读能力和某些智商做比较实验,发现中国儿童的智商要高得多。其中一个重要原因就是中国儿童学的是汉语,因此他们大脑的左、右半球都得到了更充分、更均衡的锻炼。
⑥根据汉字与大脑两半球的这种关系 , 费城的心理学家做了一个试验:他们首先教这位美国少年学汉语,接着让他在一张纸的上行写英语句子,下行写同样意思的汉语句子,要这位美国少年看着汉字读出英语句子来,结果这位美国少年毫不费力地把英语句子念了出来。试验初步成功了。
⑦不过,这个试验有一个问题,即汉语句子只起“唤醒”英语句子的作用,不等于完全把病治好了。根据以后的试验表明,这一问题是可以解决的,因为在不断“唤醒”的作用下,患者能慢慢恢复英语的阅读能力,达到治病的效果。
③汉语的学习、使用,可以使人们更充分、更均衡地使用大脑两半球,其意义是非常深远的。已有人提出用学习汉语的方法提高西方儿童的智能,此外,还有其他一些想法和研究,我们感兴趣地期待着这些研究成果。
失语症是。(不超过30个字)
长在树上的“宝石”
毛恪成
①“油蛉在这里低唱,蟋蟀们在这里弹琴。……如果不怕刺,还可以摘到覆盆子,像小珊瑚珠攒成的小球,又酸又甜,色味都比桑葚要好得远。”这是鲁迅先生《从百草园到三味书屋》中的文字。覆盆子到底是一种什么样的植物呢?
②覆盆子学名山莓,是蔷薇科悬钩子属植物,因其果实形、色、味与草莓相似且长在树上,故而也叫树莓。每年二三月份,树莓开花,它的花朵洁白无瑕,小巧玲珑,香味浓郁。
③四至六月,树莓结果。它的果实由很多小核果组成,接近球形或卵球形。依据果实不同的颜色,树莓可分为红树莓、黄树莓、黑树莓和紫树莓四大类,其中以红树莓最为常见。树莓果实可以鲜食,其口味独特,酸甜适中。这种鲜甜的味道,主要来源于淀粉在果实成熟过程中逐渐水解,转化成的可溶性糖。
④树莓的果实营养丰富,含有大量维生素和氨基酸。例如其维生素C的含量是苹果的5倍,氨基酸的含量是苹果的6倍多,梨和柑橘的近7倍。联合国粮农组织称它是“第三代黄金水果”,欧洲人更将其称为“水果之王”。
⑤树莓还有较高的药用价值。我国很早就将树莓当作中药使用,李时珍在《本草纲目》一书中提到,覆盆子味甘、酸、平、无毒,具有清热解毒、美容养颜、延缓衰老等功效。国外也有研究表明,树莓是一种效果相当不错的减肥食品。在许多国家,树莓也都被视为药食同源的神秘果实。据说 , 英国皇室将树莓作为御用果品已有500年的历史。树莓果实中所含的各种营养成分极易被人体吸收,常食可抗病强身。此外,树莓中钾的含量是钠的48.6倍,体现了高低钠的特点,对于预防和治疗肾病、高血压等也有很大益处。
⑥总体来看,树莓极具开发价值,犹如长在树上的“宝石”。
(选自《百科知识》,有删改)
北冰洋的“无冰之夏”
叶盛
①美国科学家近期在学术期刊《气候》上发表的一项研究成果表明,北冰洋很可能在2034年迎来第一个“无冰之夏”。
②北极海冰并非一成不变,一年中会动态变化:夏季持续融化,在9月前后达到最小面积;冬季持续结冻,在3月前后达到最大面积。近几十年来,由于北极地区气温持续升高,海冰在夏季的面积随之持续减少。
③科学家们通过不同技术手段的观测和研究都支持了上述结论。以海冰年龄为例,1988年25%左右的北极海冰持续冻结4年以上,2013年这个比例降到了7%。在过去60年里,北极海冰的厚度也在变薄。通过卫星观测,1979年至2000年,北极夏季最小海冰范围平均为670万平方千米。进入21世纪以来,这一数值在2012年达到最低,只有近334万平方千米,又减少了一半左右。
④北极海冰减少,直接影响到生存在海冰上下的各种生物。北极熊的主要食物来源之一是在北极海冰上换气或休息的海豹,而北极熊在水下的活动能力远远不及海豹。因此,海冰减少严重影响到北极熊的捕猎成功率,导致其种群近几十年来锐减。此外,海冰的融化虽然对海水体积的影响要小于陆上冰盖的融化,但却直接影响着海冰区域的海水盐度。这种盐度的显著降低会改变一些浮游生物的生存状态,进而破坏整个海洋食物链网。
⑤北极海冰减少,还会反过来影响全球气候。由于液态水比冰的热容量更大,北冰洋一旦在夏天失去海冰的覆盖,就会吸收并存储更多的热量,从洋流和大气循环等多个方面扰乱现有的气候状态。
⑥北极上空极低温的气团被一圈极地高速环流围绕着,不会轻易扩散。有研究发现,海冰的消失会削弱这圈极地高速环流,导致北极的低温气团向低纬度地区扩散。近些年来,北美和欧洲冬天不断出现极端严寒天气,实际上是全球变暖的结果。
⑦北极海冰减少,也有有利的一面。比如在航运方面,北冰洋航线成为可能,将大大缩短从太平洋沿岸前往西欧和北欧的航海距离。然而,由此带来的经济效益远不能抵消海冰融化相关气象灾害所造成的经济损失。
⑧北极海冰减少,也与地球倾角等因素有关。由于地球的自转轴曾比现在更为倾斜,导致极地接受热辐射更多,北极很可能在1万年前就出现过无冰之夏。然而,地质学因素的改变都是极其缓慢的,至少以万年为单位,因而从这一角度无法解释当下海冰面积的急剧变化。
⑨根据计算机模型模拟计算,北冰洋出现无冰之夏的时间点可能在2030年至2040年之间,2034年只是可能性最大的年份。由于气候是非线性系统,对模型的建立方式和条件设定非常敏感,科学家们一般都比较谨慎保守。从以往实际发展来看,一般都会比预测提早到来。
⑩人类的碳排放是过去200年来影响气候变化的最主要因素。如果人类不在减少碳排放方面做出实质性改变,全球平均气温在本世纪末将上升1.5摄氏度以上。在没有跨越式科技发展的前提之下,这一温度上升幅度将带来不可逆转的影响。北冰洋的无冰之夏或许只是一个开始。
(选自《人民日报》)
请结合文章内容简要回答。
北斗卫星导航系统组网发射
杨欣
①2019年4月20日22时41分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第四十四颗北斗导航卫星。此次发射是2019年度北斗导航卫星首次发射,拉开今年北斗高密度组网序幕。
②这颗卫星是北斗三号系统第二十颗组网卫星,也是北斗三号系统首颗倾斜地球同步轨道卫星,经过一系列在轨测试后,该卫星将与此前发射的18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网,采用三种轨道卫星组成的混合星座设计是北斗系统独有、国际首创。
③此次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭分别由中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。执行此次发射任务的西昌卫星发射中心始建于1970年,主要承担地球同步轨道卫星、月球探测卫星等中高轨和深空探测航天器发射任务。自1984年1月29日用长征三号运载火晋发射我国第一颗地球同步轨道卫星“东方红二号”以来,累计放飞“长征”系列逆载火箭129枚,将150余颗(个)卫星和航天器送入太空。目前北斗三号卫星已经发射了19颗,未来我国的北斗全球导航系统将达到35颗卫星。
④那么,为什么需要这么多的卫星来为我们提供导航服务呢?人造北斗星座在大空中是怎样运行的呢?
⑤北斗三号导航系统计划将发射35颗卫星展开全球组网,而这35颗卫星又分为三个不同种类,工作在三种不同的轨道当中。其中包括GEO轨道,即地球静止轨道,第二个IGSO轨道是倾斜的地球同步轨道,还有MEO轨道,即中圆轨道。运行在不同轨道,卫星分工也就各有不同。中圆轨道卫星距离地面20000公里左右,此处运行的卫星可以游走全球。地球静止轨道和领斜地球同步航道高度在36000公里左右,这种高轨道一般是通信卫星使用的轨道。
⑥北斗系统可以扩大无线电测定功能,还可以实现星基增强功能。通过不同轨道上的卫星相互配合,北斗导航就像在太空中编制出一张大网,既能覆盖全球,又保证能提供更高精度的定位和导航服务。目前,北斗已经应用于交通运输、气象测报、电力调度、森林防火、应急搜救、通信系跳等多个领域,给社会带来极大的方便和经济价值。专家指出,从2012-2018年,我国卫星导航与位置服务产业的年增长一直保在20%左右,而北斗对产业的核心贡献率达80%。预计到2020年,我国卫星导航产业总体产值将到4000亿元。
⑦未来,万物互联,北斗导航系统应用市场巨大,其发展前景将一片光明。
(选自“央视网”,有删改)
【材料一】
阅读永恒,载体创断。数据显示,当前深圳居民平均每日数宇化阅读时长达88.54分钟。去年,深圳发布的2018年全民阅读发展报告指出,当年深圳成年居民数字化阅读方式的阅读率为96%,远远高于于全国93%的数字化阅读率;而深圳成年居民人均电子图书阅读量为11.21本,也远高于2018年成年国民人均3.12本电子书阅读量。
【材料二】
材料与“深圳市提升阅读品质的方法”相关。
【材料三】
偌大一个书城,空间疏密得当,既不空旷也不拥挤,购书者众却井然有序。每一条过道都是满的。尽管每一排书架下都有供人浏览图书的简易座位。还有很多人席地而坐低头读书,书城安静得能听见书页翻动的响声。教育和童书区域读者最多,家长带着小孩一边阅览图书一边喃喃低语,弥漫着亲子阅读的亲切气氛。书城共拥有23万种图书,三层环圈都是各种精美的文创产品店、精品店、特色餐饮及咖啡,人流穿梭人气颇旺。
如此“高大上”的中心书城,令人感受到图书的地位和阅读的尊严。书堿外侧两翼的青少年宫、音乐厅、深圳图书馆,如同众星捧月围绕着中心书城,构成了深圳行政文化中心区板块,隔街就是市民中心和市民广场,交通极其便利,可知政府把最好的地段路了文化事业。书城的顶层有一条马路般阔大的阳台长廊,把文化中心的四个板块连成一体。长廊正在举办盆花盆景展览,花红叶绿莺飞草长一派生机盎然。
(一)鲸落,世上最壮美的重生
①“大海深处,广袤荒漠。鲸,生于斯,长于斯,落于斯。鲸落,最后拥抱大海的方式。一朝鲸落,万物重生。鲸,悲寂潇潇下,繁荣此中开。鲸落,世上最为壮美的重生。”
②南京师范大学生命科学学院陈炳耀副教授在自己的朋友圈发布了这样一首小诗。与此同时,“我国科学家在南海首次发现鲸落”一时间也成为了网络热词。近日,我国“探索一号”科考船完成2020年度第一个科考航次(TS16航次)后,返回三亚求助局码头,同时带回了一个令人惊喜的消息:随着科学家在南海首次发现一个3米长的“鲸落”,这是我国科学家第一次发现该类型的生态系统。
③一鲸落,万物生。“鲸落”是指鲸鱼死去后沉入深海形成的生态系统,它与热液、冷泉一同促进了深海生命的繁荣,被称为是深海生命的“绿洲”。有研究者发现,在北太平洋深海中,一个“鲸落”可能就维持了至少有43个种类12490个生物体依靠鲸落生存。这里形成的生物群落,甚至可以延续上百年。
④“鲸落”的形成通常会经历四个阶段,每个阶段有不一样的往物群落:
⑤首先是食腐动物,如盲鳗、睡鲨,还有少量的石蟹、鼠尾鱼和数百万只两足动物等。它们会消耗掉刚刚沉入海底的鲸尸上大师的肉和脂肪。
⑥当它们离开后,“鲸落”生态便会被多毛纲、涟虫目和一些蜗牛为首的软体动物包围,甚至会培养出一些在别的环境中从未被发现过的新物种——食骨蠕虫就是“鲸落”中诞生的特有物种——至今科学家已发现了至少16种这样的新物种。它们会吃掉剩下的一些组织碎片以及之前生物所留下的残渣,比如鲸骨中的沉淀物;
⑦下一个阶段是“硫化”阶段,主角是数量庞大的厌氧细菌,它们会进入鲸骨中去分解骨骼中的脂质,并排出硫化氢。所以这个阶段会产生一些有毒物质,不过并不影响这里的生命活动——海底的贻贝、蛤蜊、帽贝和海螺等生物会以这些厌氧细菌为食,因此它们会在骨架周围攀附生长。
⑧最后,当鲸的所有养分都被利用完,骸骨中含有的矿物质便会慢慢变成礁岩或沙粒。也就是说,可能我们现在看到的一些聚集着无数生命的海底礁石,在数百年前其实就是一具海洋生物的遗骸。
⑨海洋专家表示,目前国际上发现的现代自然“鲸落”一共也不足50个。一方面当然是因为发现一个“鲸落”并不容易,另一方面,并不是所有死掉的鲸都会成为“鲸落”。
⑩因为鲸脂相对于海水的密度较低,所以很多鲸死后都会漂浮在水面上,有一些会随波逐流搁浅在海滩上。比如抹香鲸头的上部有巨大的脑油器,露脊鲸有着厚实的鲸脂层,它们死后都会漂浮在水面。就算是一些因密度大而能缓慢下沉的鲸尸,因为体内脏器与之前的食物腐化的缘故而产生大量气体,也可能会重新浮出水面。比如座头鲸和蓝鲸等。
⑪只有少数下沉的鲸尸因为各种因素才会完美“鲸落”,成为海底的一片“生命绿洲”。从“鲸落”的骸骨,可以看到其浪漫壮丽的一生。死亡不是生命的终结,而是作为延伸,开启了更多生命。
(文章有改动)
。
①至今科学家已发现了至少16种这样的新物种。
②可能我们现在看到的一些聚集着无数生命的海底礁石,在数百年前其实就是一具海
洋生物的遗骸。
羟氯喹或增加新冠病人死亡率
①“新冠”疫情在世界范围内大规模爆发。自 2 月末以来,羟(qiǎnɡ)氯喹(kuí)知名度空前高涨。当时一名法国教授发表多篇研究,认为羟氯喹与阿奇霉素这种抗生素相配合的治疗方法对遏制新冠病毒有效。
②5 月 25 日,世界卫生组织宣布暂时停止“羟氯喹疗法”临床试验,因为一项大规模调查显示,羟氯喹和氯喹或.许.增加新冠病人死亡风险。
③无论是氯喹还是其衍生的羟氯喹,对住院的新冠肺炎病人都没有体现出有效性, 甚至还加大了因心律不齐导致死亡的风险。这是英国《柳叶刀》杂志 22 日公布的一项大规模调查研究显示的结果,报告还要求不要在临床试验之外给新冠病人使用这两种药物。
④该研究报告主要撰写者之一曼迪普·梅赫拉教授在一份公告中表示,对 1.5 万名病人的“首次大规模调查研究”提供了一个“有力的统计证据”,曾被大肆渲染的这两种药物实际上“对新冠肺炎病人没有益处”。这些新冠肺炎患者接受了以氯喹和羟氯喹为基础的四种治疗方法。
⑤研究人员分析了近 9.6 万名新冠肺炎病人的数据,这些人中有 1.5 万人接受了上述四种治疗方法之一,试验将他们与另外 8.1 万名未接受此治疗的病人进行比照。
⑥研究结果显示,接受四种治疗方法的病人死亡风险都要高于比照人群(死亡率
9.3 %):单独使用氯喹治疗的病人死亡率为 16.4%,使用氯喹及抗菌素结合的病人死亡率为 22.2%,单独使用羟氯喹治疗的病人死亡率为 18%,而使用羟氯喹结合抗菌素的病人死亡率为 23.8%。报告就此认为,使用这些治疗方法的新冠病人死亡率比其他病人要高 出34%至45%。
⑦他们还发现,使用氯喹或羟氯喹的病人发生严重心律不齐的概率更大,尤其是使用羟氯喹与抗生素结合疗法的病人。使用这两种药物的病人发生心律不齐的几率比其他病人高出四倍。报告作者认为,在得出最终结论前“迫切”需要进行随机临床试验。
(选自《参考消息》)
身佩荷囊,衣袂飘香
王树金
①香囊,最初由佩囊发展而来。佩囊是用来盛放零星细物的小布兜。古人衣服没有口袋,一些随身携带的必需品,如印章、凭证、钥匙、手巾、钱币、珠宝、书籍、食物或香草等,多贮放于这种囊内,外出时将其佩于腰间,故谓之“佩囊”,又称“荷囊”。因时间、形制、材质与盛放物品不同,佩囊又有各式各样的名称,如容臭、缨、缡、佩帏、熏囊、香囊、縢囊、香袋、花囊、香包、荷包等。香囊因囊中盛放香料而得名。从文献记载来看,古人佩戴香囊可以追溯到商周时期。
②春秋战国时期,佩戴香囊风俗日盛。屈原《离骚》中有“扈江离与辟芷兮,纫秋兰以为佩”,江离、辟芷、秋兰均为香草。古人把香料佩带在身上,目的是让人与生活环境更加洁净、清香。
③到汉魏时期,“香囊”的名称正式出现在文献中。如繁钦的《定情诗》:“何以致叩叩?香囊系肘后。”可见,将香囊系在肘臂之下、藏在袖中,是当时一种佩戴香囊的方式。
④渐渐地,香囊应用越来越广。比如,可悬挂于帏帐内,用于增加整个居室的香气。还有古人为了防止蠹(dù)虫蛀书,在书箱中放上香囊,让其挥发气味驱除蠹虫。还有人在厕所里置香囊以消除异味。可见,香囊在古代富贵人的生活中用途较广泛,是不可缺少的日用品之一。
⑤在古人看来,很多植物都具有一定的药用价值。常年闻香识味,有助于防治疾病。加之部分香草、香料本身即具有驱虫驱蚊功能,因此佩戴香囊逐渐被赋予更多文化含义,如祛恶气、避邪秽等。
⑥香囊的制作工艺也更加丰富。形制、质地方面,除了布帛之外,还有玉镂雕而成的,有金累丝、银累丝、点翠镶嵌的。形状方面,有圆形、方形、椭圆形、倭角形、葫芦形、石榴形、桃形、腰圆形、方胜形等。
⑦长沙马王堆一号汉墓出土的4件“信期绣”香囊,是难得的保存至今较为完整的汉代布帛香囊。4件香囊形制相同,分为领部、腰部和底部,腰部有带用于封口系戴。腰以上的领部和囊里都用斜裁的素绢缝制,腰以下的囊部除1件黄褐色菱纹绮香囊用香色罗绮外,都以精美的信期绣缝制。香囊内均盛有香料。
⑧除了布帛香囊外,金属制香囊在唐代较为常见。这是一种以花卉和动物纹镂空图案为主的空心金属球。
⑨1987年,陕西扶风法门寺地宫出土的“鎏金双蜂团花纹镂空银香囊”,是迄今全国发现最大、最精美的一枚,重547克。香囊内外分三层,中间的焚香盂用于放置香料。它通身用花叶装饰,等距离的六簇团花内都錾刻两只飞蜂,花叶间镂空,可使香气外溢。
⑩到明清时期,精雕细琢的玉制香囊越来越多,如故宫博物院藏的清代白玉镂雕荷包式香囊和白玉镂雕双鱼式香囊等。
(选自《人民日报》2020.6.26.有删改)
北冰洋的“无冰之夏”
叶盛
①美国科学家近期在学术期刊《气候》上发表的一项研究成果表明,北冰洋很可能在2034年迎来第一个“无冰之夏”。
②北极海冰并非一成不变,一年中会动态变化:夏季持续融化,在9月前后达到最小面积;冬季持续结冻,在3月前后达到最大面积。近几十年来,由于北极地区气温持续升高,海冰在夏季的面积随之持续减少。
③科学家们通过不同技术手段的观测和研究都支持了上述结论。以海冰年龄为例,1988年25%左右的北极海冰持续冻结4年以上,2013年这个比例降到了7%。在过去60年里,北极海冰的厚度也在变薄。通过卫星观测,1979年至2000年,北极夏季最小海冰范围平均为670万平方千米。进入21世纪以来,这一数值在2012年达到最低,只有近334万平方千米,又减少了一半左右。
④北极海冰减少,直接影响到生存在海冰上下的各种生物。北极熊的主要食物来源之一是在北极海冰上换气或休息的海豹,而北极熊在水下的活动能力远远不及海豹。因此,海冰减少严重影响到北极熊的捕猎成功率,导致其种群近几十年来锐减。此外,海冰的融化虽然对海水体积的影响要小于陆上冰盖的融化,但却直接影响着海冰区域的海水盐度。这种盐度的显著降低会改变一些浮游生物的生存状态,进而破坏整个海洋食物链网。
⑤北极海冰减少,还会反过来影响全球气候。由于液态水比冰的热容量更大,北冰洋一旦在夏天失去海冰的覆盖,就会吸收并存储更多的热量,从洋流和大气循环等多个方面扰乱现有的气候状态。
⑥北极上空极低温的气团被一圈极地高速环流围绕着,不会轻易扩散。有研究发现,海冰的消失会削弱这圈极地高速环流,导致北极的低温气团向低纬度地区扩散。近些年来,北美和欧洲冬天不断出现极端严寒天气,实际上是全球变暖的结果。
⑦北极海冰减少,也有有利的一面。比如在航运方面,北冰洋航线成为可能,将大大缩短从太平洋沿岸前往西欧和北欧的航海距离。然而,由此带来的经济效益远不能抵消海冰融化相关气象灾害所造成的经济损失。
⑧北极海冰减少,也与地球倾角等因素有关。由于地球的自转轴曾比现在更为倾斜,导致极地接受热辐射更多,北极很可能在1万年前就出现过无冰之夏。然而,地质学因素的改变都是极其缓慢的,至少以万年为单位,因而从这一角度无法解释当下海冰面积的急剧变化。
⑨根据计算机模型模拟计算,北冰洋出现无冰之夏的时间点可能在2030年至2040年之间,2034年只是可能性最大的年份。由于气候是非线性系统,对模型的建立方式和条件设定非常敏感,科学家们一般都比较谨慎保守。从以往实际发展来看,一般都会比预测提早到来。
⑩人类的碳排放是过去200年来影响气候变化的最主要因素。如果人类不在减少碳排放方面做出实质性改变,全球平均气温在本世纪末将上升1.5摄氏度以上。在没有跨越式科技发展的前提之下,这一温度上升幅度将带来不可逆转的影响。北冰洋的无冰之夏或许只是一个开始。
(选自《人民日报》)
人类的“黄金体温”
①我们都知道人类的体温是37摄氏度,其实人类的体温会因为身体部位和时间的不同而有所差别。
②然而,恒定的体温并非理所当然。当体温高于环境温度,身体因为热传导与辐射持续丧失热量,且温差越大,热量损失越快。若要维持体温不变,就必须在体表建立有效的隔热层,同时在体内源源不断地制造热量,才能平衡损失。这意味着人类必须频繁地进食、进水,才能保证体温不会大幅变化。相比之下,对体温不那么讲究的变温动物,在相同的体重下,对能量的需求只有恒温动物的1/10,这让它们更加容易在食物匮乏的环境中生存下来。
③这样看来,变温动物的生存策略似乎更加高明。但实际情况是,奢侈消耗热量的哺乳类和鸟类,反而完全占据了大地与天空、高山与两极,它们才是当今世界占统治地位的物种。
④恒温动物具有明显的生存优势。
⑤当气温太高,缺乏体温调节能力的变温动物必须躲藏起来,防止体温过高导致死亡;当气温太低,它们又需要寻找外部热源,或者进行休眠。恒温动物受气温影响更小,因而能适应更多变的环境,抢占更多生态位。这也就解释了为何在南北两极有很多哺乳动物和鸟类,却没有爬行动物。
⑥变温动物在外界气温变化较大时,还会行动缓慢、反应迟钝。这是因为动物体内控制所有生化反应速率的酶,对温度变化非常敏感,相差10摄氏度,都会带来2到3倍的变化。而恒温动物总是保持在自己的最佳温度,生化反应速率更高,因而拥有更加出色的反应和运动能力。
⑦然而问题还没有解决,虽然恒温具有这些优势,人类为何会停留在37摄氏度?
⑧如果我们把常温、常压下水的冰点和沸点及其之间的温度,看作一条线段,那么就会发现,黄金分割的另一端是38.2摄氏度,非常接近于我们的平均体温。大概这只是一个美妙的巧合。
⑨但生物学家卡萨德瓦利发现,黄金体温确实存在,而问题的关键与毫不起眼的真菌有关。
⑩自然界存在着种类繁多的真菌,其中不乏致命的杀手。尽管能接触到超过4000种真菌,哺乳类动物却只会感染其中不到500种,大部分也不会致病。
⑪除了免疫系统的功劳,体温也在其中发挥着至关重要的作用。因为大多数真菌的活动温度在4到30摄氏度,只有不到三分之一的真菌能在37摄氏度以上的环境中存活。
⑫提高体温可以杀灭更多真菌,但是更高的体温也消耗更多热量,在不生病和不饿死之间,人类或是其他动物必须选择一个平衡点。卡萨德瓦利对这两者进行建模和计算,发现存在一个投入与收益的最优解:36.7摄氏度。体温低于这个“黄金体温”的哺乳动物,都更易感染真菌。
⑬于是,在残酷的自然选择和简单的数学原理之下,人类的体温就固定为37摄氏度。
(摘编自《读者》2019年第9期)
(链接)
人体拥有很强大的调节系统和能力,对于普通健康人群来说,人体能够有效地控制调节体液酸碱度,使之处于一种动态平衡。无论你吃的食物是酸性的还是碱性的,进入到胃部,在胃酸的作用下呈现酸性;随后进入小肠,在碱性肠液作用下会呈现碱性。
日常生活中,经常听到有人说“其某是酸性体质”“某某是碱性体质”,其实,酸碱体质的说法缺乏科学依据,而对于食物,我们也大可不必太在意它的酸碱,应该注意的是选择多样化的食物,营养齐全,比例适当,以满足人体需要。
人体在对待温度与酸碱度方面表现出的相同之处是:都能够依靠自身强大的能力,使体温或体液酸碱度处于状态。不同之处是:“黄金体温”有生物学研究和数学原理支撑。“酸碱体质”的说法却缺乏。
病毒克星干扰素
①干扰素是一种新药。刚开始还只是治治流感、肝炎、水痘之类的小毛病,现在对付许多肿瘤、癌症还有白血病都用上了干扰素,不但如此,由于它的越来越现代的生产方式,基因工程干扰素也已上市了。
②说起干扰素的发现,还要追溯到60多年前。1935 年,美国科学家用黄热病毒在猴子身上做试验,猴子竟然没有反应。1937年,有人重复类似的实验,证实给经裂谷热病毒感染的猴子注射黄热病毒,猴子也没事。反复的实验证据让科学家们想到,生物界的病毒也存在着奇妙的互相干扰现象。
③病毒之间的干扰作用和干扰素的发现,让科学家们很兴奋,也给了 他们无穷的想象和启示。因为人类的许多的疾病都是由病毒引起的,再好的抗生素也拿它们没辙,可是干扰素却是对付病毒的克星。要是能把干扰素制成药品就好了,那么人类的许多疾病不就有了迎刃而解的治疗方法了吗?
④但是,要使干扰素成为药品,进入实际应用当中,必须有足够的量。那么,如何获得大量的干扰素呢?人们首先想到,用病毒刺激老鼠,让它们产生干扰素,再提取出来供人使用,但是这种方法失败了。原因是干扰素的活动场所很专一,老鼠体内产生的干扰素对人不管用。所以最理想的办法是用人自身产生的干扰素。
⑤其实,我们生活的环境是被微生物包围着的,时时刻刻都要接触到许多微生物,其中病毒的侵染刺激也不少。科学家猜测,人的血液细胞里本身就存在干扰素。后来研究证明,这种猜测是有道理的,通过精密的血液分析,在人和许多动物的细胞中都找到了干扰素。
⑥人们最初想到的是,通过血液制取干扰素。可是,干扰素在血液中的含量太少了,用大量的血液才能制得微量的干扰素,产量低,自然价格也就十分昂贵。治疗一个病人的费用高达几万美元,一般百姓只能望“药”兴叹,是名副其实的“贵族药”,干扰素无法得到普及、推广。
⑦既然蛋白质是干扰素的本质,那么把制造这种蛋白质的遗传基因找出来,转入大肠杆菌体内,让它们代劳进行大量生产,也许能行。经过科学家的试验,1980年,终于实现了干扰素的批量生产,这是美国科学家的杰作,他们利用DNA重组技术构建了生产干扰素的基因工程。
⑧如今,运用基因工程技术的国家有:美国、日本、法国、比利时、德国、英国以及中国等。通过DNA重组、大肠杆菌发酵等方法,大量获取各种干扰素。经过实验证明,这样制得的干扰素对乙型肝炎、狂犬病、呼吸道发炎、脑炎等多种传染病的病毒都有一定疗效,还能减缓癌细胞的生长。
(摘自《科学百科大讲堂》有删改)
“柳畔鸳鸯作伴,花边蝴蝶为家。”蝴蝶离不开花儿,花儿也离不开蝴蝶,蝴蝶与开花植物的相互适应是协同进化的典范。那么,地球上是先有蝶还是先有花呢?以前科学界认为:虹吸式口器的出现是适应吮吸花蜜而发生的进化。然而,荷兰进化生物学家蒂莫·范尔代克等人最近的研究显示,虽然在当今的地球生态系统中蝴蝶扮演着关键的授粉角色,但早在开花植物出现之前蝴蝶就已存在。只不过在进化的早期——大约2亿年前蝴蝶刚出现时,它们可能靠吮吸水滴和破损叶片的渗出物来补充水分。至今,仍然有少数蝴蝶保留了这种原始特性,例如,枯叶蛱蝶和琉璃蛱蝶主要以腐烂的水果或树液为食。另一些蝴蝶则将这种原始特性发扬光大,例如,炎热的夏天,燕凤蝶常在溪滩上一边吸水,一边从尾都有节奏地射水,利用水分带走热量,降低体温。随着进化历程的推进,裸子植物出现了,蝴蝶很快就尝到了裸子植物营养丰富的传粉滴的甜头。不过,原始蝴蝶对裸子植物仅仅是单方面利用,直到大约1.5亿年前开花植物诞生后,蝴蝶在吸食花蜜时也起到了传粉作用,双方形成了互利关系,于是蝴蝶和开花植物就开始协同进化。
关于蝶恋花,苏轼有一句诗特别有名:“明日黄花蝶也愁。”秋天,菊花独放,是蝴蝶唯一的依傍,重阳节后菊花色香大减、即将凋零,迷恋菊花的蝴蝶,也不禁愁眉紧锁。花和蝴蝶相互依存,断掉任何一环,都可能引发一系列难以预料的问题。正如美国气象学家爱德华·罗伦兹所言:亚马孙丛林里一只蝴蝶偶尔扇动几下翅膀,两周后可能会引发得克萨斯州的一场龙卷风。在生物界中确实存在着类似的“蝴蝶效应”:一个看似微不足道的行为,如因为喜欢花朵的芬芳而随手采摘,或者因为欣赏蝴蝶的美丽而随意捕捉,都可能对我们赖以生存的生态环境产生不可预测的影响。正如社会生物学的奠基人爱德华·威尔逊所言:“地球表面的土壤、水、大气层,经由生物圈的活动,进化了几亿年才达到现在这种状态。而这个由生物构成、极端复杂的生物圈,其中的活动都是以极精确但又脆弱的地球能量流动及有机物质循环,紧密地环环相扣。”
“鲜红未许佳人见,蝴蝶争知早到来”是唐朝诗人戎昱写槿花的精彩诗句,从中我们也可以看到蝴蝶对于鲜花的热爱。“时逢舞蝶寻香至”,春暖花开之时,蝴蝶与花共舞。蝶是花卉的爱情使者,花卉是蝴蝶的食品供应商,二者合作共赢。然而,蝴蝶既有天使般可爱的模样,也有魔鬼般恶毒的心肠。它们在与花卉合作时也经常夹带一点私货:悄悄把虫卵产在这些植物的枝叶上,以便其幼虫孵化出来时不愁吃喝。例如,菜粉蝶就是这样对待十字花科植物的。用咀嚼式口器啃食植物的蝴蝶幼虫可能是害虫,但是,蝴蝶的成虫却是益虫,它们帮植物传粉授精,在维持生态平衡方面功不可没。
(节选自秦自民《鲜红末许佳人见,蝴蝶争知早到来——蝴蝶漫谈之口器与传粉》,《百科知识》2019年04A期)
上海是怎么来的?
①一说起“魔都”,大家都知道指的是上海,这座充满魅力的城市是怎么来的呢?
②上海位于黄浦江支流——上海浦旁边,当时这一带把河叫作浦。最早在上海浦附近出现了一个居民点,一般居民点都靠着河,用水比较方便,还利于出行。随着人口增多,经济发展,需要给这个地方起一个名字,于是就叫上海。宋朝末年出现上海镇,元朝的时候就建县了,上海地区在开埠之前已是江苏省的一个县。在漫长的历史进程中,上海这个地方的行政地位逐渐上升。
③到了近现代,地理因素在上海的快速发展中进一步突显出来。
④上海的“江海之会”在世界上可谓独一无二。哪个江?长江。哪个海?东海。黄满江的出海口连接着长江,长江又与东海交汇。长江有6300公里,位于世界第三,整个长江流域经由它对上海的经济、文化、社会产生了重要的影响,因为水运曾经是人们赖以生存的主要运输手段。通过水路上海可以方便联系到浙江、江苏,靠海又大大加强了对外联系。
⑤同时,上海还处在中国南北之中。以前,有两种商品在世界贸易中具有重要地位,一是桐油,二是猪繁。当时由于没有化学人工合成品,全世界船只防腐蚀涂料主要是用长江流域山区出产的桐油制造的,而中国相油几乎全部从上海出口。至于猪暴,即猪脖子上的可以用来做刷子的毛,都要从迢迢千里之外的产地—四川、湖南聚集到上海出口。
⑥独特的区位优势带来了人口的持续增长。上海刚开埠时总共有50多万人口,到1900年人口突破100万,到解放初户籍人口达到500万,这一速度比历史上巴黎、伦敦的都要快。人从哪里来?主要靠的是移民。上海的移民大多来自江苏南部和浙江北部等地区——这些地区是以往一千年间中国经济最发达、文化最繁荣的地方,他们一般文化层次比较高,基本具备良好的市场意识,这也为上海人形成较高的职业道德水准和良好的契约精神奠定了基础。
⑦在这种情况下,上海的文化体现出多元交融、海纳百川的特色,让这座城市充满了魅力。
能让生命延续的色素
①地球上,生命经历了漫长的演变与进化,才形成了现代社会中形形色色、复杂多样的生命个体。然而,如果有人告诉你,这一切都要归功于一种拥有11亿年历史的古色素,你是否会瞪目结舌,不敢相信自己的耳朵?
②澳大利亚国立大学领导美国、日本及澳大利亚地球科学局的研究人员共同进行了一项研究,研究人员在西非国家毛里塔尼亚撒哈拉沙漠托德利盆地的海相页岩层中,发现了一块距今已有11亿年历史的岩块。敲碎岩块后,研究人员从中提取并分析了古代生物分子,发现了一种古老的色素。这种色素没经过稀释之前,它的颜色范围在血红到深紫之间,稀释后则会呈现亮粉色。据统计,这是迄今为止世界上最古老的完整色素。
③那么,这种古老的亮粉色色素是怎么形成的呢?
④这个亮粉色色素来自于含有叶绿素的分子化石,是由住在古老海洋中的古老光合生物制造,而这片古海洋早已消失。但是,研究人员在分析这个亮粉色色素分子的结构时,竟然发现了产生这个亮粉色分子的有机体是微小的蓝绿藻。蓝绿藻是单细胞生物,没有细胞核,但是细胞中央含有核物质,呈颗粒状或网状,染色体和色素均匀地分布在细胞质中。有些蓝绿藻含有较多的藻红素,藻体就多呈红色。
⑤但是,产生这种亮粉色色素的蓝绿藻对推进生命起源又有什么作用呢?
⑥研究表明,蓝绿藻处在古海洋食物链最底层,占主导地位,它是地球上出现最早的原核生物,也是最基本的生物体。蓝绿藻是最早的光合放氧生物,对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起到了巨大作用。有不少蓝绿藻可以直接固定大气中的氮,以提高土壤肥力,使作物增产。
⑦古海洋中的蓝绿藻是简单生物的食物来源,构成了生物界简单的食物链。但是,随着地球上大型活跃生物的出现,它无法为复杂的生态系统提供更多的能量,这也是大型的复杂生物直到地球历史后期才出现的原因。
⑧约在6.5亿年前,经过地球和海洋生物的进一步演变与进化,古海洋中蓝绿藻的主导地位开始消失,取而代之的是现代海洋中处于食物链最底层的微型藻类。微型藻类虽然很小,却比蓝绿藻大1000倍。这些较大微粒的藻类可以作为较大生物的食物来源,为复杂生态系统的进化提供所需的能量,让地球上包括人类在内的大型动物繁衍生息。
(选自《知识窗》2019年04月刊)
从幻想走向现实的全息技术
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既能拍摄成像。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,确实可以用栩栩如生来形容了。
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带上任何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?
九旬美国物理学家阿瑟·阿什金因为发明“光镊技术”,获得2018年诺贝尔物理学奖。很多科研界人士甚至压根没听说过“光镊”这种技术。“光镊”虽然内涵深奥,但其实稍加简介就能让普通人建立概念。今天,我们就先试着让大家了解一下这个能够以光的力量来操纵细胞的诺贝尔奖成就。
“光镊”诞生的发想——光之力
伴随着上世纪60年代以来激光束流相关的产生、控制技术的进展,利用光来操作微小物体的“光镊”随之登上了历史舞台。阿瑟·阿什金教授曾在贝尔实验室和朗讯科技公司任职,他很早就开始进行光操控微粒的研究工作,并最终于1986年公开了他的第一代“光镊”。
大家都知道光可以协助动物产生视觉,可以为植物提供能量来源,可以加热物体,但是对“光的力学领域”可能并不熟悉。实际上,光镊正是利用了“光的力”(也译为光压、辐射压等等),并诞生了举世瞩目的成果。
什么是“光的力”?
中学物理中,我们已经了解了光同时具有波和粒子的双重性质,所谓波粒二象性。与人体被飞来的棒球击中后产生冲击一样,光的粒子即光子在接触物体后,同样会对该物体施加力的作用。
你可能会感到奇怪,既然如此,我们为什么没有被强烈的日光或者探照灯击倒在地呢?
这是因为,光的压力大概仅仅在10亿分之一到100亿分之一N这个数量级 , 所以说能用肉身感受到光压的人显然是不存在的。
然而,越是微小的物体,就越容易被微小的力所撼动。例如,红血球、细菌一类人体细胞或者微生物等等都对光压非常敏感。来自光的微小压力可以让微小的物体在不受到积压破坏的前提下进行移动。
光镊是如何让光操控微粒成为可能的
具体来说,光镊系统一般由照明光路和控制光路构成。
照明光路负责采集成像所需的信号,而控制光路用来控制和限制微小物体的运动。控制光路的核心是汇聚性能特别好的激光束发射系统。
激光的特性之一就是可以被汇聚到一个十分微小的光斑上,这是普通光源所无法实现的。
对于所要操控的微小物体来说,这种激光束汇聚形成的强聚焦光斑会形成一个类似“陷阱”的机构(称为三维光学势阱),微粒将会被束缚在其中。
一旦微粒偏离这个“陷阱”中的能量最低点(即位置的稳定点),就会受到指向稳定点的恢复力作用,好像掉进了一个无法摆脱的“陷阱”一般。如果移动聚焦光斑,微粒也会随之移动,因此便能实现对微粒的捕获和操控。
光镊技术早已大显神通
光镊技术在生物学研究领域已经有了相当广泛的应用,例如将不同细胞挤压在一起,或者向细胞中注入微量物质或者微小物体一类场合,都是光镊大显身手的时机。
又比如,在环境科学领域,经常会有区分水中数种微小物体的需求,利用光镊可以将各种物质在无损条件下容易地分离,给之后的精密分析创造良好的条件。
此外,在操控的同时,鉴于激光波长良好的稳定性和高精度,光镊还可以同时获得大量空间测量数据。
一个有趣的应用实例就是,有研究人员利用光镊测量了驱动蛋白在微管上行走的距离数据,从而推算出驱动蛋白每走一步的能量正好相当于一个ATP水解所释放的能量,堪称光镊操控性和测量性结合的绝好案例。
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其实,直到笔者打出“光镊”两个字的时候,搜狗输入法还没有录入这个词组……相信对于绝大多数人来说,光镊都是一个相当陌生的概念。光镊技术所代表的一系列微操控技术,的的确确为人类在诸多领域带来了极为便利的工具。此番斩获诺奖,虽然出乎大多预测所料,却也名副其实。相信随着诺贝尔奖的颁发,光镊技术必然会在世界范围内掀起一股科普风潮。
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,也因常用来红色和青色,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现为主要对象的画作。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,星现出一派方象皆容的场景。画卷采用散点透视法,远近距离分萌,空间层次清晰。在色彩表现上,该画以色调浓重的矿物颇料绘成,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、鉴赏家薄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、兼中带刚,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凤貌,山求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溃画幅,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)
中国画按照题材主要分为、、三类。
小满
①小满节气,在每年5月20日至22日之间,是二十四节气中的第八个节气,也是夏季的第二个节气。今年小满交节时刻为5月20日22时36分。
②寒来署往是气候,鸟语花香是物候。小满是一个表征物候的节气。其关注点不在气,而在物。古书称“四月中,小满者,物致于此小得盈满”。这时,北方冬小麦等夏熟作物籽粒开始饱满,但还没有完全成熟,所以叫“小满”。小满是最“接地气”的节气。
③农谚有“小满小满,麦粒渐满”的说法。此时,小麦度过一冬的休眠期后,经过返青拔节,抽穗开花,亟须熏风暖熟,虽然仍是一片青绿,但有着一股蓄势待发的劲头。麦穗已经抽齐,麦粒鼓着腮帮一般,泛出一层透明的绿色。等到这晶莹的嫩绿变为黄绿,麦子也即将成热了。农谚又云“小满未满,还有危险”。小麦成长的最后阶段灌浆期十分关键,籽粒才刚刚盈实,若碰到灾难天气或病虫害,麦粒未经过充分的乳熟期,小麦的品质便会大打折扣。
④在南方地区,小满还有“小满小满,江河渐满”的说法,反映了这时南方降雨增多的气候特点。确实,从小满开始,全国各地渐次进入夏季,雨量越来越大,江河的水位也逐渐上涨。
⑤此时,南方的旱稻早已抽穗,农人除了给旱稻施肥,还要忙着栽插中稻,“秧奔小满谷奔秋”,小满正是适宜水稻栽插的季节。农人们将培育好的秧苗按间隔,齐整地栽插在地里。若是高度机械化的地区,就采取机器种植了。但最重要的,是“水”。若小满雨水不丰,稻田田坎干裂,就无法栽插水稻;若雨水过丰,栽插好的稻苗便经不住大雨的袭击,秧苗轻则东倒西歪,重则被雨滴打伤。南方的小满节气,充满了对水的期许。
⑥小满,是麦子的秋,是水稻的夏。
从小满开始,全国各地渐次进入夏季,雨量越来越大,江河的水位也逐渐上涨。
①天暖地气开,冬眠蛰虫苏醒来。
②春始草青青,种瓜点豆好时辰。
③结冰又结霜,抓紧秋翻蓄好墒。
(注:墒,土壤适合种子发芽和作物生长的湿度。)
①从空中俯瞰,在天安门北创,无故应瑰丽的宫股宛如室石砌成的沙盘。这就是举世闻名的紫禁城——北京故宫。
②自十二世纪起,我国的政治、文化中心逐渐移到北京。因此,在北京的古迹、文物,尤其是作为都城的象征——宫殿建筑,不仅在全国居于首位,而且和世界各著名都城的皇宫相比,也占有突出的地位。
③英国的白金汉宫,建筑面积相当于紫禁城的十分之一。俄罗斯的冬宫,建筑面积相当于紫禁城的九分之一。法国的卢浮宫,建筑面积尚不到紫禁城的四分之一,北京故宫,仅就现存的明永乐十八年建成的紫禁城计算,它占地七十二万多平方米,建筑面积约十七万平方来,现实存十五万多平方来。
④在世界闻名的古国中,巴比伦的宫殿早已无存,古希腊、罗马的宫殿已只剩下废墟,埃及、印度中世纪前的宫殿也非原貌或全貌了。北京故宫,虽然在明、清两代一直不断地被重建、改建、扩建,但它的基本规模仍然是明永乐时期所确定的,至今仍能在紫禁城中看到诗多古建筑。
(节选自《故宫营造》,有删改)
听,土地深处的歌
田青
①什么是民歌?音乐学界共同承认的标准是:由人民创作的世代流传的歌曲。所以谁写的歌词、谁谱的曲都不得而知,可能是草原上挤奶的阿妈,也可能是黄土高坡上目送亲人远征的婆姨。
②民歌为什么动人?首先在于感情真挚,非唱不可。胸中有一种感情让你不得不表达,但是语言又有局限,怎么办?“言之不足,故嗟叹之,嗟叹之不足,故咏歌之。”这是民歌的来源。创作这首歌的人可能是普通农民,没有接受过专业音乐训练,就是有感而发,这种真诚浓烈的感情本身最能打动人。
③民歌之美,还出自“高成本”和“精打磨”。职业创作者一生可能写出成百上千首歌,田间地头的人们没有生花妙笔,只有生活,终其一生可能就唱出这一首歌。更确切地说,一个人把自己一生的爱和痛、一生割舍不掉的情,都化在一两句歌里。这样的歌能不好吗?
④“两句三年得,一吟双泪流”多用来形容炼字之难,每一首流传至今的民歌更是经过世世代代无数人推敲。在民歌流传过程中,谁觉得这个地方表达得还不充分,就改上一个字,无数人把自己的聪明才智和人生体会加了进去,这种程度的打磨,任何歌曲创作都无法比肩,这是民歌所以动人的另一个原因。因此,我总说民歌就像钻石,小但璀璨,短短几句话浓缩万语千言。
⑤中国民歌数量繁多,自古以来就有专人负责收集各地民歌的传统,《诗经》中“风雅颂”三部中的“风”就是民歌集萃,“采风”一词来源于此。
⑥民歌种类从不同角度切入有不同划分方式,我将民歌分为四类:号子、山歌、小调、田歌。同一类民歌风格又有不同,像山歌有信天游、花儿、吴歌,小调有秧歌调、花鼓调。不同地域自然环境生产生活方式不同,逐渐培育出这个地区独特的民歌风格。比如,内蒙古草原“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊”,放牧人远远见到人如何打招呼?短促的声音肯定不如悠长的蒙古长调传得远。
⑦如今,随着劳动方式改变,很多民歌比如号子和田歌渐趋消失。还能找到的民歌是我们宝贵的非物质文化遗产。保护方式主要有两种,一是将其博物馆化,积极找到还会唱的人,利用多媒体技术录下来,数字化保存;一是努力传承,在四川就有一些年轻人积极和老一辈学船工号子,虽然对昔日船工生活有隔膜,但其志可嘉。
⑧民歌蕴含的艺术价值绝不低于任何一位职业作家的创作;民歌有很多值得我们学习的地方,有些高度我们至今仍未超越。期待青年一代珍惜这份文化遗产,把中华大地上这动人的歌声一代代传下去。
(选自《人民日报》2020年3月24日,有删改)
如果没有化学
刘忠范
①2015年11月,有一家化妆品厂商策划了以“我们恨化学”为主题的电视广告,以此来渲染产品“纯天然”的卖点。广告播出之后引起了广泛的争议,并且在舆论压力下很快被撇除。这是因为,对化学的误解和偏见,让广告犯了一个最基本的科学错误一所有现代化妆品的制造,都有赖于化学工业的参与,不可能做到“纯天然”。
②打开盥洗室的梳妆橱,看看里面有什么。洗发液、沐浴露、牙膏、口红和其他一些装在瓶瓶罐罐里的化妆品,它们无一例外都是现代化学工业的产物。即使是看似简单的香皂,除了极少数以古代方法制造、价格高昂的“手工皂” , 也都需要在化工厂的生产线上制造出来。而且,即使是标榜“纯天然”的手工皂,其实也利用了油脂和草木之间发生的皂化反应。而这种人类在数千年前就已经知道的经验性的化学知识,决定了手工皂其实同样算不得“纯天然”的产物。
③事实上,正是因为有现代化学工业的加持,才使人们清洁身体和化妆的过程变得简单易行。古人在使用原始肥皂洗浴,用天然油脂护发,或者以重金属粉末来化妆的时候,往往需要忍受腐臭、不便使用等问题,甚至还面临重金属中毒的威胁。相比之下,今天的我们从洗浴、洗发护发,到粉底和描眉等基本的化妆步骤,都拥有了大量便于使用而且安全的选择。
④但被化学所改变的,又岂止是化妆品这一个行业呢?看看你的身边,有多少生活用品,是由现代化学工业所供给?头上的发卡是塑料制品;运动鞋的鞋底可能是合成橡胶,或者通过有机化学生产出来的其他高分子材料;手机的外壳、外志的餐盒,盛装水和饮料的瓶子,还有无处不在的塑料袋,它们的源头往往都可以追溯到石油,还有其它衍生出来的化工体系:形形色色的清洁剂,减轻了家务的劳动强度,空气清断剂还可以迅速抑制住难闻的气味,而这一切的便捷,同样要归功于化学。
⑤甚至我们的身体,其实也是无比精密的化学机器。神经传导的过程,其实是电信号和化学信号的混合:我们吃下的食物,也是被化学过程分解,最终成为能够被人体吸收的小分子;运动产生的乳酸,使疲惫的肌肉感到酸痛,直到被血液连渐带……可以说,人体的日常运转背后,是一系列化学机制在发挥作用。而我们生病时吃下的西药,也有相当一部分是药学家们在实验室里,殚精竭虑研究分子结构取得的成就。
⑥化学是一门基础学科,但化学早已渗透到了我日常生活的方方面面。
(节选自《知识就是力量》2019年第9期)
啄木鸟真的是益鸟
周大庆
①啄木鸟一直被人们誉为“森林医生”,是益鸟。但近日,一篇宣称啄木鸟的“啄木”行为破坏树木、加速树木死亡的自媒体文章广泛传播,称啄木鸟绝非“益鸟”。事实真的是这样吗?
②其实,鸟本无好坏之分。无论是啄木鸟,还是其他鸟,都是人类的朋友。人类往往按照是否有利于农林业生产经营、是否造成经济损失等,将鸟划分为“益鸟”或“害鸟”。然而,从生物多样性保护的角度看,所有鸟类都是生态系统的组成部分。正是多样的生物促进了整个生态系统的动态稳定,为人类提供了赖以生存的自然环境。
③啄木鸟确实偏好在“生病”的树上觅食,科学工作者野外观察发现,啄木鸟的啄洞虽然会为某些病菌、害虫的滋生提供入口,但是,一般来说,不会导致树木死亡。即使啄洞会导致少量树木死亡,对于整个森林生态系统而言也基本没有影响,因为森林本身就是一个动态系统,树木有生有死,整个森林生态系统才会健康运转。
④从促进生物多样性的角度来说,啄木鸟发挥着重要的积极作用。啄木鸟属于初级洞巢鸟,自己开凿树洞并在洞内繁殖。同时,还为次级洞巢鸟(指没有啄洞本领,需要利用啄木鸟的旧洞进行繁殖的鸟类)提供“住所”。例如猫头鹰和大山雀,它们很多时候就需要利用啄木鸟的旧洞进行繁殖。如果某区域没有初级洞巢鸟,那么次级洞巢鸟也很可能消失。不仅如此,啄木鸟的啄洞还能为花鼠、貂等哺乳动物提供繁殖栖息场所。可以说,啄木鸟在整个森林生态系统的群落组织方面发挥着举足轻重的作用,是名副其实的“基石”物种。
⑤此外,啄木鸟“森林医生”的称号可名不虚传。山东省泰安林科所(今山东省泰山林科院)在1000多亩杨树林中连续3年开展实验,硏究发现啄木鸟对天牛、柳瘿虫、黄刺蛾等害虫都有很好的防治作用。其中,仅光肩星天牛就由原来100株树80个幼虫降低至0.8个幼虫。
⑥可见,啄木鸟对森林生态系统的影响总体上利远远大于弊,真的是“益鸟”,值得大家携手保护。
(选自《光明日报》,有删改)
材料一:
火星是太阳系八大行星之一,是太阳系由内往外数的第四颗行星,属于类地行星,直径约为地球的53%,质量为地球的14%。我们知道地球公转轨道外侧的第一颗行星就是火星,含铁的氧化物覆盖了它大部分的固体表面,使它发出了引人注目的火红色。火星和地球有很多相似的地方,比如说,它有大气,只是十分稀薄,而且以二氧化碳为主,大气中少量的水蒸气即使全部化为水,覆盖在火星表面上,也只有0.01毫米深,火星上的“极冠”,冬天会增大,夏天会缩小,使人很容易联想到地球两极的大量冰块。
材料二:
茫茫星空,哪里可以成为人类的第二个家园呢?人类瞄准了地球的老邻居——火星。因为它不光距离地球近,关键是和地球长得太像了,它同样有南极、北极,同样四季分明。它的昼夜更替周期大约为24小时,拥有山脉、山谷,还有液态水,这些听起来真是太靠谱了。但是,只有这些就够了吗?经过探测器发现,事实恐怕没有这么简单。
其实,火星是一个荒凉恶劣的不毛之地,各种自然条件很难适合人类生存。从它的运行轨道来看,有一点是很确定的,火星很干燥,尽管火星上也有水、冰,甚至流动的水,但与地球相比,火星简直就是一片荒漠。它不但干燥而且异常寒冷,在火星上最热的地方最热的时候温度只有21℃。这还不算糟,火星上的平均气温可是一47℃,冬天火星两极的温度更是低到一143℃,所以火星大部分地区都是四季严寒的状态。不过,人类是可以在这种气候条件下生存的,尽管人类要在火星上保暖不容易,但随着技术的进步,这也并非不能实现。
还有一个特别的问题,就是火星的大气层极薄。这就意味着航天器在火星表面下降的过程中,空气阻力在减速上不会起到多大的作用,这也意味着火星上缺乏供人类呼吸的氧气。事实上,火星大气中只包含0.14%的氧气,而地球大气中氧气含量高达21%。不过经研究发现,火星表面上大量聚集着一种名叫高氯酸盐的化学物质,这种分子包含着一个氯原子和四个氧原子,一些氧原子可以分离出来并聚集在一起,形成可呼吸的空气。但是这种分子对人体是有剧毒的,它被人体吸收后会扰乱人的代谢功能,从而影响人体自身的体温调节,造成睡眠紊乱,并引发一些血液疾病。目前,人类对这种分子还没有更好的处理办法。
材料三:
要知道,根据火星和地球在各自轨道上的位置,两个星球之间的距离最近时为5600万公里,最远时可达4亿公里。这意味着在最好的情况下,仅单程旅行就要耗时一年,加上返回还要翻倍。想想看,往返路途两年,还要在那里逗留数月,几个人就混挤在总共25立方米空间的太空舱里是什么境况:只吃航天冻干食品;饮用从尿液回收的再循环水;加之火星上的灰尘非常细小,四处飞扬,无孔不入,尤其是在刮起时速300公里的狂风时,我们不知道该怎样防它。
它的昼夜更替周期大约为24小时,拥有山脉、山谷,还有液态水,这些听起来真是太靠谱了。
漫话对联
①对联大家都不陌生。中华大地妙联佳对俯拾即是:“四面河山归眼底,万家忧乐到心头”是镌刻在岳阳楼上的名联;“夜眠人静后,早起鸟啼先”是古代劝学的佳对;“虽然毫末技术,却是顶上功夫”是理发店的妙联。可见,生活处处有对联。
②对联,也叫楹联,俗称对子,是写在纸上、布上或刻在竹子、木头、柱子上的对偶语句。对联是汉语特有的一种文学样式,一般由上联和下联构成。若有横批应对对联内容起画龙点睛的作用。对联通常粘贴或悬挂在门上或壁间的廊柱上。
③根据内容和用途来划分,常见的对联有节日喜庆联、婚丧嫁娶联,名胜古迹联、自勉联、题赠联等。毛泽东在长沙第一师范读书时改写的“贵有恒,何须三更眠五更起;最无益,只怕一日曝十日寒,”是很有名的 联。鲁迅先生写给瞿秋白的对联“人生得一知己足矣,斯世当以同怀视之”,则是充满革命情谊的 联。
④对联源于何时?可远溯先秦。那时人们在大门上挂两块画着门神或题着门神名字的桃木板,认为能压邪。这种桃木板便叫桃符。相传五代后蜀君主孟昶在寝门桃符板上题词新年纳馀庆,嘉节号长春,谓之题桃符,即最早的春联,亦即最初的对联。宋代在门上张贴对联成为一种风俗。千门万户曈曈日,总把新桃换旧符,是这一民俗的形象反映。到了元代,对联较之前朝显得冷落了些,流传下来的也很少。对联的真正鼎盛是在明清两代,到了康乾盛世,对联艺术日臻完善,涌现出纪晓岚、袁枚等对联高手。晚清还出现了一些对联知识专著,如《楹联丛语》等。进入20世纪,对联日益呈现出勃发繁荣的景象。
⑤对联的内容丰富多彩,对联的历史源远流长。那么如何撰写对联呢?
⑥首先,要根据对象和场合,选择清新流畅的语言,表达有意义的内容。例如:“无声润物三春雨,有志育才一代功”,可以送给辛勤的园丁;“枝头喜鹊歌新曲,雪里梅花报早春”,适合春节传达喜气;“皓月描写双燕影,寒霜映出并头梅”,经常出现在结婚喜庆时。
⑦其次,撰写上下联还应注意以下几点:内容必须相连,表达一个共同的主题;两联字数须相同,相同位置词语的词性应相同或相近,但不能出现四海对五湖之类的词义雷同情况,更不宜有石对石这样的同字相对;句式结构形式要相同,彼此对称;字音声调平仄相对,使对联念起来有一种音乐美。
⑧对联还有一些特殊的写法,在此仅举两种。一是从古今诗词曲赋中取两句组成,如“夕阳无限好,高处不胜寒”,上联出自李商隐诗,下联出自苏轼词 , 这叫集句。二是摘句,就是把诗中的对偶句直接拿来使用,像“海内存知己,天涯若比邻”,就是王勃《送杜少府之任蜀州》一诗的颈联。
⑨对联不仅是我国文学百花园中的一朵奇葩,而且是世界文学宝库的重要组成部分。随着世界文化的融合和许多汉字学家的涌现,外国人也逐渐学会了用汉字来写对联。小小的对联还真的融合了大文化呢!它展现出汉民族语言得天独厚的优势。让我们把中华民族传统文化的这朵奇葩奉献给世界,使其在世界文学宝库中熠熠生辉!
①对联的定义和构成
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⑤对联的意义和影响