自然科学类 知识点题库

阅读下面的文章，完成1－3题。

                                                                         秦汉时代的普遍知识与一般思想

                                                                                         葛兆光

     秦汉时代的普遍知识与一般思想，大致可以归纳如下。

   “天”仍然是判断与理解的基本依据。仿效“天”的构造，模拟“天”的运行，遵循“天”的规则，就可以获得思想与行为的合理性。在人们心目中，凡是仿效“天”的，就能够拥有“天”的神秘与权威，于是，这种“天”的意义，在祭祀仪式中转化为神秘的支配力量，在占卜仪式中转化为神秘的对应关系。不仅是一般民众，就连天子与贵族也相信合理依据和权力基础来自于“天”，秦汉时代皇宫的建筑要仿效天的结构，汉代的墓室顶部要绘上天的星象，祭祀的场所更要仿造一个与天体一致的结构。

   “天”所显示的自然法则更加明确地被一些基本的数字概念所表述，而这些概念又被具体化为一些可以操作的技术，于是“天”与“人”之间就被联系起来。首先是“一”。在秦汉时代，它既是宇宙的中心、唯一的本原、至上的神祇，又是天下一统、君主权威、理性法则、知识基础和一切的终极依据。其次是“二”。“二”即阴阳，既可以指日月、天地，也可以指君臣、上下，以及从阴阳引申出来的冷暖、湿燥、尊卑、贵贱。再次是“五”。在《吕氏春秋》中，思想家曾为“五”并列出种种匹配的事物和现象。这说明人们普遍相信“五行”可以归纳和整理宇宙间的一切，使宇宙整齐有序。相反，如果五行、五色、五声、五味、五方、五脏、五祀等等发生紊乱，人们就要用技术将其调整过来，否则人就会生病，社会就会混乱，宇宙就会无序。比如朝代的变更，要顺序地吻合五德的排行；人们的服饰，要顺序地吻合五色的轮次。这种数字概念经历了漫长的整合和论证过程，在秦汉时代终于以系统的形式固定下来。

     沟通天地人神的权力仍然被少数术士所掌握。大多数人相信，他们由于有某些特殊的禀赋与训练，拥有与神秘世界对话的能力，人们需要通过他们与天、与神灵、与祖先交流。

      当时人们关心的中心问题有以下几类。一是生命。铜镜铭文这样的考古资料透露了秦汉时代人们的生活观念，看来当时的人们相信人是可以不死的，不过也相信人之永恒极其困难。如果说铜镜铭文、帛画、画像石中的神仙内容及秦汉方士的求仙寻药炼金活动，反映了人们对生命的期望和想象，那么很明显，他们也努力地探索过人体的奥秘与医疗技术，张家山汉简中的《脉书》、马王堆帛书中的《五十二病方》等，就反映了人们的焦虑和忧患。正是在这种期望和想象、焦虑和忧患中，人们逐渐形成了生死观念。二是幸福。在秦汉的一般思想世界中，精神上的自由和超越作为人生幸福的内容，渐渐退居次要地位，对幸福的期望往往被普遍的神仙信仰具体化和世俗化，精神上的自由和超越被生理上的自由和超越（永生）所取代，“富贵”与子孙“繁衍”成了更现实的追求，铜镜铭文中那么多的“富贵”和“宜子孙”的字样就是明证。三是国家。当诸侯国家日益消亡或削弱，各种文化区域日趋混融成为一个文化共同体的时候，人们开始彼此认同。“天下”一词在当时是一个较纯粹的政治概念，当人们逐渐有了更广泛的地理知识之后，人们认识到自己所熟悉的地域只是天下的一部分，于是又常常使用“海内”一词。“海内”一词在当时成了中国人的文化疆域的代名词，凡是生活在海内的人，凡是有共同语言、习俗、观念与服饰的海内人，都是“文化意义”上的“中国人”，文化意义上的共同体已经在人们心目中确立了。

                                                                                           数不尽的萤火虫

      中国有悠久的萤火虫文化。早在先秦时期的《诗经》中，萤火虫就成为先民的关注对象，诗中“町畽鹿场，熠耀宵行”就是描述萤火虫的。古代诗人常借萤火虫抒情达意，唐代杜牧的“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，便是千古绝唱。“囊萤夜读”的故事家喻户晓，也曾激励过无数学子发奋努力。

      现代人是不再需要“囊萤”来夜读了。到20世纪40年代，科学家受萤火虫发光器的启发，发明出荧光灯。萤火虫发出的荧光是一种生物光，它不同于其他的光会伴生热量的损耗，是目前已知唯一已知没有热损耗的光源，因此也叫“冷光源”。荧光灯的发明大大提高了能源使用率，但与萤火虫的发光率相比还差得太远。

      最近，研究人员在研究萤火虫发光器时，还意外发现了一种锯齿状排列的鳞片，它可以提高发光器的亮度。科学家将其应用在二极管（LED）的设计中，制作出模仿萤火虫发光器天然结构的LED覆盖层，可使其效率提高50%以上。这种新颖设计可能会在几年内应用在LED生产中。

萤火虫特有的虫荧光素酶基因，在基因工程中也越来越多地作为遗传标记的首选来检测基因表达。人们不但利用萤火虫的基因检测癌细胞，还利用基因转移技术把萤火虫的基因转移到玉米中，较快地培育出新的具有抗病虫害的玉米新品系。

       萤火虫还是血吸虫病的防疫助手。水生血吸虫的幼虫吃包括钉螺在内的螺类，而钉螺正是血吸虫的唯一宿主。萤火虫体内的腺苷磷酸，可作为一种优异的检测剂来检测水的污染程度。萤火虫喜欢植被茂盛、水质干净、空气清新的环境，凡是萤火虫种群分布的地区，都是生态环境保护得比较好的地方。

遗憾的是，如今，萤火虫在部分地区已越来越少见。除了自然天敌外，人类成了萤火虫最大的“天敌”。美国一些医药公司为了获取萤火虫体内特有的虫荧光素和虫荧光素酶，出价购买萤火虫，导致人们大肆捕捉萤火虫。在日本，上世纪60年代的工业污染和城市扩张，致使萤火虫幼虫的生存率直线下降。

萤火虫求偶时，雌雄之间会发出特异的闪光信号以吸引异性并交尾。然而城市的亮光干扰了它们的闪光交流，当萤火虫感知到外界灯光时，就会停止发光、飞行、求偶，最终导致种群减少甚至灭绝。去年夏季一些城市刮起萤火虫展览热，千里迢迢从外省引入萤火虫，然后在公园放飞。但萤火虫的很多种类年复一年地在同一栖息地聚集、交配，即使栖息地遭到破坏，也不会迁往别处。萤火虫成虫的唯一使命就是繁殖，寿命很短，长的也就十几天。萤火虫本就不适合长途迁徙，目的地栖息环境又不太合适，它几乎活不了几天，繁殖就更是不可能了。不少专家为此呼吁：与其引进萤火虫，不如改善自然环境。

      那些曾在林间泽畔“熠耀宵行”的萤火虫，如今已与我们渐行渐远，靠人工引进不能“引”来它们的回归。萤火虫是自然的，也是文化的，但归根结底是自然的，因而要靠自然来解决。而且，保护萤火虫不能光着眼于一个物种，而是要通过保护整片栖息地来保护许多物种。如果做到这一点，引来的肯定不只萤火虫。萤火虫如是，熊猫如是，白鹳也如是……总之，我们应多想想如何对自然更友好，与万物共存共荣。

                                            （摘编自《新华文摘》2014年第13期）

                                                                                 材料一

中国四大发明之一——印刷术，曾被誉为“文明之母”。毕昇的活字印刷，更是领先了西方数百年，揭开了世界印刷史的辉煌一页。然而，时至20世纪，中国印刷业遇到了巨大的危机和挑战。

20世纪40年代，美国发明了第一代打字机加照相机的手动式照排机，但该照排机效率不高，一旦按错键，改版很麻烦。1958年美国发明了光机式西文照相排字机，在计算机控制下依靠光学和机械方法选取字模，逐字照相形成版面，称为第二代排字机。1969年，日本也研制成功第二代汉字排字机。1965年西德成功研制出阴极射线管输出的第三代排字机。三代机的速度可以比二代机快10倍，适用范围也广。日本引进西德和美国的技术，于1975年也初步研制成第三代汉字排字机。1976年英国研制出第四代排字机，它采用激光技术，用激光束在底片上扫描打点形成版面。日本也正在研制第四代汉字排字机，但尚未成功。

此时此刻，中国的印刷业却仍在沿用古代的技术，在汉字的“丛林里”艰难跋涉。

从美国的第一代手动照排机，到英国的第四代激光排字机，世界照排技术的发展进步大大依赖于不同国家在科技方面的实力。就拿阴极射线管输出的第三代排字机来说，该类排字机对底片要求高，对所使用的阴极射线管分辨率也要求很高。这些困难，在中国当时的技术条件下难以克服。

汉字相比表音体系的文字，数量巨大。从印刷的基本需求看，排字机的字库通常要收7000多字。而从一般书报的需求来说，字体就有书版宋、报版宋、标题宋、仿宋、楷体、黑体、长宋、扁宋、长黑、扁黑等10多种；字号还有小六号、六号直到初号，共15种。如此一来，字库的收字就会成倍增长。

汉字的巨大数量，为排字机字库的存贮带来了极大的挑战。再加上文字印刷质量上的需求，要保证字形美观、笔锋明晰，汉字带给排字机的技术困难就会更大。20世纪已进入信息时代，只有几十年历史的计算机，向拥有数千年历史的汉字提出了严峻的挑战。有外国人说：“汉字如果不废除，中国就不能进入现代文明，也永远无法真正走向世界。”

                                                                                                                                                    （取材于1979年7月1日《汉字信息处理》）

阅读下面材料，完成后面小题。

材料一：现在人们提及的碑碣，一般指各种各样的刻石，是一切刻有文字的石刻的总称。但在古代，碑、碣则是石刻家族众多成员中相互独立的两类。

碑是指长方形的刻石。汉以前的碑是无字的，其用途主要有三种：一是立于祠庙门前，用来拴祭祀用的牲口；二是立在皇宫中，作为观测日影和计算时间的工具；三是竖在墓旁，在中间的上部穿一个圆洞，用来把棺材放到墓穴中去。碑上刻字，大概应追溯到西汉晚期，当时有人在墓前石碑上刻写亡人功绩，便于他人看到。随着此风的盛行，碑的意义也发生了变化，人们开始把刻有文字的石板称为碑，而不刻文字的石板反倒不能称为碑了。

碣是指圆顶的或形状在四方和圆形之间、上小下大的刻石。在唐代，碑和碣还是有区别的。唐代丧葬制度规定：五品以上官员准许立碑，五品以下官员只能立碣。古代刻石中，极少有名符其实的碣。有的是名为碑而实为碣，有的则是名为碣而实为碑，天长日久，碑碣就成为一个概念了，并以此来统称刻有文字的石刻。值得一提的是，碑的出现晚于碣，现存最早的文字石刻就是碣，其形状上小下大，顶部圆形，底下则是平的，四面近似于四方形，刻辞就刻在这四个面上。

这些刻辞，最初仅是记录墓中人的姓名官位、卒葬年月。后来又加入了有关死者的家世、生平和事业，以及颂扬和悼念的诗铭，文辞逐渐增多，碑文便成为一篇完整的传记，路人可凭此详细地了解墓主的情况。这种立于墓前的碑，叫做墓碑。

早期的碑还包括由庙门前拴祭祀牲口的石板发展而来的祠庙碑。祠庙碑上所刻文字主要是记述受祭祀者的德行和功绩。早期碑的作用仅此两种 ， 是因为人们都认为碑是用来纪念过去的和神话传说中的人物。南北朝时，碑成为一个文体名词，一些刻在碑石上的文章，内容不再局限于纪念人物，开始有了记事、颂扬功绩的成分。从南唐后主开始，还出现了专门用来保存书法艺术的碑。至于碑的种类，到了后代，人们把凡是文字石刻，如碣、摩崖、墓志、经幢等，都包括到广义的碑的范围内。

（取材于《谈制论形说碑碣》）

材料二：

①碑首是碑的最上部分。碑首中间为碑额，是雕刻碑名的地方。早期的碑首和碑面是连在一起的。唐时，碑首和碑面开始用两块石板刻好后装配而成。此时碑首的宽度、厚度都比碑身大，使雨雪等不致直接淋至碑身上部，对碑身起到了保护作用。

②碑额下面，长方形的一段叫碑面，也称碑阳。其反面则称为碑阴。有些较厚的碑版，两边也相当宽阔，可以用来刻字，称为碑侧。一块由碑阳、碑阴、碑侧共同构成的碑版就是碑身。

③碑文全篇都刻在碑阳上。碑阴一般刻有出资立碑人的姓名，题名款式包括官职、籍贯、姓名、字和出钱数。有的碑阴则刻有与碑面相关的文献，这一类碑阴文字，凡与碑面有关系的，除题名外，都称为“碑阴记”。还有许多碑，碑阴原来没有刻字，后人利用这块空白石面，或磨灭原来的碑阴文字，另外镌刻新的碑文。这种碑，其实两面都是碑面，无所谓碑阴了，但做著录时，还应以早先所刻为碑面，后代增刻为碑阴。

④有些较厚的碑版，碑侧也常刻有题名。有的碑文过长，碑面刻不完，就在左侧续刻。但一些名碑的碑侧主要刻着螭龙花草图案，是石刻的艺术装饰。

⑤有些碑碑身沉重，为防止其沉陷，人们就另刻一块长方形或方形的平面石板，刻成一个突起的槽，把碑石嵌入槽中，竖立在地上，这种底座就是碑座。

⑥碑各部分的大小要根据碑身的尺寸来确定，目的是突出碑身的庄严高大。以碑座为例，常见的鳌座长度等于碑身宽度的两倍，高度为碑身高度的百分之四十五。

⑦我国碑碣的历史，迄今已有两千年之久了。一些流传在世的碑碣及其拓本不仅对中国传统文化的保存和传播起了重要作用，也是研究中国古代社会的宝贵资料。而且，这些碑文多为当时有名的书法家所书，篆、隶、行、楷各种书体都有，生动展现了中国文字的发展历史。尤其是这些碑碣大多摹刻精良，神完气足，风格多样，是人们欣赏书法艺术、临习书法的范本。此外，古代的石碑还保存了大量具有艺术价值的精美装饰和图案花纹，使碑刻成为书画俱佳的艺术品。                 （取材于《谈制论形说碑碣》）

材料三：纪念碑是特定时期民族文化、民族情感与民族精神的载体，它的安放场地有一定的特殊性。这种特殊的场所往往能营造出特定的氛围，让参观者感动、记忆，并受到某种精神感召，实现自我反省，以独特的方式达到纪念的目的。

我国纪念碑中最重要的当然是天安门广场中央的人民英雄纪念碑。1949年9月，中国人民政治协商会议通过决议，为了纪念在反对内外敌人、争取民族独立和人民自由幸福的历次斗争中牺牲的人民英雄，决定在北京建立纪念碑以纪念他们的不朽功绩。为此，特别成立了建设纪念碑的专门委员会，并向全国征集设计方案。1951年8月，北京市都市计划委员会将挑选的三种方案送呈市政府审查。时任纪念碑建设委员会和北京都市计划委员会副主任的梁思成先生正在病中，他认为送呈的方案缺点甚多。于是在病床上写信给当时的北京市市长彭真：“（该方案）无论在整体形体上、台（碑座）的高度和开洞的做法上，与天安门及中华门的配合上，都有许多缺点。”他认为，天安门是广场上最主要的建筑，人民英雄纪念碑则是一座新的、同等重要的建筑。它们两个都是中华人民共和国重要的象征性建筑。因此，两者不宜采用类似的形体，否则，二者不能起到相互衬托的作用。梁思成还在病床上提出了自己的设计方案。北京市政府接受了他的意见和方案，在纪念碑建设委员会进一步的设计下，完成了纪念碑的设计。纪念碑于1952年正式动工，1958年建设完成。建成的纪念碑碑首采用庑殿顶^【1】形式，碑身高大，用天然花岗石镶面。它坐落在天安门前的广场中心，正如梁思成所设想的：“可以更好地与庞大、龙盘虎踞、横列着的天安门互相辉映，衬托出对方和自身的伟大。”

（取材于《中国小品建筑十讲》）

注释：【1】庞殿顶，一种中国古建筑层顶形式。

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埃博拉病毒为何难“破”

    西非地区的埃博拉疫情引起全球关注。但其实，人类早在1976年就发现了埃博拉病毒。近40年过去了，科学家为何仍未研发出针对这一致命病毒的特效药物或疫苗？破解埃博拉到底难在哪里？

    首先要从埃博拉病毒说起。这种病毒很难对付，对实验室中的培育环境要求极高。相关实验必须在高安全防护措施的实验室中才能进行，而具备这样条件的实验室在全球范围内数量有限。

    其次，埃博拉虽然是一种致命病毒，但客观地看这种病毒其实很少见，它的传播范围基本上就集中在西非地区，很多人以前甚至没听过这个病名。正如世界卫生组织发言人格雷戈里•哈特尔所言，“由于史上埃博拉病例出现不多，此前医学界并未像研发艾滋病疫苗一样存在迫切压力。”

    而且埃博拉疫情的暴发时间不规律，不像某些病毒性传染病有特定的季节性，因此也就无法预知和防范。这就导致研究人员测试新疗法的机会也相应减少。

    此次西非三国几内亚、利比里亚和塞拉利昂暴发了迄今最大规模的埃博拉疫情，截至目前报告的确诊和疑似病例总计1000多例，这与常见的疟疾、登革热等传染病相比，规模要小得多。而此前许多年，埃博拉在西非地区基本上只是零星感染。

    此外，缺乏经济效益也是针对埃博拉的特效药物或疫苗迟迟无法研制出来的原因之一。埃博拉药物或疫苗研发需要巨额资金，其销量却很有限，肯定没有私人企业愿意投资。英国雷丁大学病毒学家本•诺伊曼就说，“做埃博拉这种研发，对于任何一家医药公司来说，从经济角度看都是不可行的，因为企业要考虑到经济利益”。

    目前，主要是美国等少数发达国家的政府在资助埃博拉病毒的研究，而发达国家政府资助相关研究并非因为这是一种常见传染病，往往是出于防范生化袭击的考虑，其成果也很难扩散到企业。

    由于以上种种因素，针对埃博拉病毒的特效药或疫苗研发一直进展很慢。美国疾病控制和预防中心主任托马斯•弗里登就曾表示，至少一年内不会出现针对埃博拉病毒的有效疗法和疫苗。直到这次西非暴发严重的埃博拉疫情，相关的研发才开始加速前进。盘点全球，目前正在研发的少数几种埃博拉药物或疫苗，主要集中在美国，但尚无一种完成严格的临床试验。据媒体报道，美国陆军资助研发的一种埃博拉药物已经在猴子身上显示出理想效果。美国弗吉尼亚大学传染病专家弗雷德•海登谨慎评价说：“这种药物应该能行，因为动物模型（显示有效），但是，除非在人体中进行临床试验，否则谁也不知道。”

    至于疫苗，美国政府资助研发的一种疫苗虽然已经在灵长类动物中取得了理想效果，但人体注射后效果如何、安全剂量是多少尚不可知。加拿大一家公司与美国政府签署了1.4亿美元的合同研发埃博拉疫苗。但早前，他们在健康人身上进行接种试验时，被美国食品和药物管理局叫停，理由是还需提供更多疫苗安全信息。

    眼下，医务人员面对埃博拉出血热患者能做的就是：减轻高热、呕吐、腹泻等各种症状，保证患者不脱水。埃博拉病毒虽然致死率高，但如果感觉不适时及时寻求医疗救治，有些患者仍有机会康复。

    那么这些尚未经过大规模人体临床试验的药物或疫苗，在当前西非疫情大暴发之际能先行使用吗？对此科学家分歧严重。

    病毒发现者之一、现供职于伦敦大学卫生与热带医学院的彼得•皮奥特认为，鉴于这次西非疫情史无前例，应该认真考虑是否采用试验性药物或疫苗。但也有很多专家表示，使用任何尚未经过大规模人体临床测试证实安全性的疗法或疫苗，都是不符合伦理道德的，而且很可能引发灾难性后果。

    世卫组织发言人哈特尔也说，目前阶段，世卫暂无计划要推动在西非疫区投放任何试验性药物或协助开展任何临床试验。

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手：最完美的工具

    ①手无疑是人体上最有特色的器官之一。科学家认为，手是使人能够具有高度智慧的三大重要器官之一，其余两个器官是可以感受到三维空间的眼睛和能够处理手眼传来的信息的大脑。在400万年的进化史中，人类的手逐渐演变成了大自然所能创造出的最完美的工具。

    ②无论是远古还是现代，手都象征着人与神的活动，象征着权力、创造与智慧。对手的崇拜可以在不同的文明中见到。在东方的中国和印度，人们相信手掌上的纹路就代表了一个人的命运，从中可以看出每个人的健康、财富以及爱情。而在古希腊及古罗马，手和星象学、哲学以及医学都有紧密联系。 

    ③手相不只是江湖术士的花言巧语，科学家也对此深感兴趣。最近的研究表明，手指，特别是食指和无名指的长度，与人体的健康有关联。研究表明，手指的生长和大脑的发育都是在同一时期发生的，并且都与子宫内性激素的水平有关。因此，女性的无名指往往与食指一样长或者更短，男性的无名指则往往长于食指，而左撇子的无名指通常比食指长出许多。另外，无名指长于食指还是有音乐天分的表现。对英国一个交响乐团乐手的调查表明，那些最出色的演奏家与其他人相比，无名指比食指相对要长很多。

    ④利物浦大学的医学教授约翰·曼宁在他的著作中说，从一个人的手指上可以看出他（她）将来得乳腺癌、心脏病和孤僻症的可能性，这些疾病都可能在胚胎期形成病因，而在成年之后再发作。如果孕妇怀孕期间睾丸素水平较高，生下的孩子就更容易成为左撇子，也更容易在日后得心脏疾病或孤僻症。这也许可以解释为什么世界上左撇子只占总人口的10％。同样，雌性激素水平较高的孕妇，所生的女孩食指通常短于无名指，而日后患乳腺癌的可能性也较高。

    ⑤在哺乳动物中，人类的手独一无二。大拇指同其他4个手指相对的结构是人手的最大优越性，许多类人猿可以将自己的拇指和食指对合，但不能将拇指与中指、无名指以及小指对合，因为它们的手指不够柔韧。只有人类，可以自如地运用自己的手指，这是人类文化和科技进步的关键。

    ⑥人类的手指十分灵敏，可以感觉到振幅只有0.00002毫米的振动。我们也习惯于在说话的同时比比划划，或者完全用手势来表达感情，有时一个温柔的爱抚胜过千言万语。原始人类曾经用全身各个部位的肢体语言进行交流，在有了口头语言之后，最初的肢体语言都逐渐被淘汰，除了手势。研究发现，在说话时做手势有助于思考、表达和记忆。在大脑的语言中枢和运动中枢之间存在着密切的神经元联系。大脑在说话时会变得活跃的那一部分，在做手势时同样也会活跃起来。科学家还发现，大脑控制手的活动的区域，分布在运动中枢里几个不同的部位，面积达到大脑皮层的四分之一。一个简单的手的动作，例如举起一杯牛奶送到嘴边，会使大脑皮层出现特别强烈的兴奋，这一直是令神经学家不解的谜。（选自《百科知识》)

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神秘莫测北极光

    最早记录北极光的是挪威编年史《国王的镜子》，成书大约在1230年。直到17世纪后期，英国天文学家埃德蒙·哈雷才第一次将极光与地球磁场联系起来。这一时期，法国科学家雅克·德麦兰是第一个提出极光和太阳有关的人。

    人们发现，当太阳风到达地球，它们被看不见的盾牌——地球磁场偏转。地磁层是地球周围一个保护层，一个看不见、摸不着的巨大磁化区域，是太阳高能带电粒子的天然屏障，正是有了这道屏障我们才能安稳地生活在地球上。地磁层的外边缘与行星际交界的地方叫作磁层顶，在地磁南北极上方的磁层顶形状像漏斗，少量的太阳风带电粒子可以从此处“漏”进磁层，在地球附近沿着磁力线绕圈，同时向地球两极沉降，在沉降过程中和地球高层大气发生碰撞，发出灿烂的光芒，这就是极光。碰撞通常发生在距离地面80---300千米的高度，绿、蓝、白、红四色光芒在天空中形成了一个椭圆的环形区域，也就是极光环带。

    极光的发光原理跟霓虹灯相似。霓虹灯管中封存着氖、氩等惰性气体，电子在其中跑来跑去，撞到气体原子时，就会使后者受激发光。不同的原子在不同条件下受到激发，会发出不同颜色的光，于是我们就看到了五颜六色的霓虹灯。极光也是如此，来自太阳的带电粒子闯入地球大气层时，会在不同的高度撞到不同的气体分子，发出不同颜色的光。通常来说，在200千米以上的高空，带电粒子撞到氧原子时，氧原子会受激发出红光；在100～200千米高空，氧原子则会受激发出黄绿色光，这是极光最明亮、最常见的颜色。电离状态的氮则会发出蓝光，中性的氮受到撞击时发出的则是紫红色光。北极光一般遵循持续11年的太阳活动周期，太阳活动剧烈的年份是观察极光的好时候。观看极光的最佳地点当然是在高纬度地区。

    不光地球上有北极光，很多行星都会出现这样的奇景，比如木星、土星、天王星、海王星。这些行星都有大气和磁场，极光以同样的机制出现。木星和土星这两颗行星的磁场比地球更强，哈勃太空望远镜可以清楚地看见这两颗行星的极光。

    北极光是否会出声，这是一个未解之谜。很多人宣称强烈的北极光会伴随着声音，记录在案的极光声音类似于“噼啪”声和低沉的轰鸣声，持续时间短暂而微弱。挪威天体物理学家布莱克表示，“北极光发生在离地表80千米以上的空间，那里近乎真空。因为声波不能在真空中传播，所以声音很难传到地面上。”对于这个问题有一个有趣的解释。1911年，第一个到达南极点的挪威探险家罗尔德·阿蒙森的同伴约翰森在日记里写道，阿蒙森出去之后告诉同伴，他呼气时能听到自己的呼吸被冻住的声音。于是约翰森和另外一个人也出去尝试了一下，同样也听到了“噼啪”声，这种声音他们曾在挪威斯瓦尔巴群岛出现强烈极光的时候听到过。而当他们屏住呼吸，摇晃脑袋时，声音就消失了。

     2012年，芬兰研究人员曾在一个极光观测地发现，声音来自地面以上约70米的高空，而北极光则出现在地面以上约120千米的地方。科学家无法确定声音是如何出现的。至今，极光还有很多无法解释的现象，比如令人震撼的极光碰撞等现象。随着对太阳和地球磁场的深入了解，人们会发现北极光越来越多的秘密。 （选自《三联生活周刊》曹玲，有删改）

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    霾也叫雾霾，指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊、视野模糊，并导致能见度恶化的现象，如果水平能见度小于10千米，我们将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾。

霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且霾粒子比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约1—2微米，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起呈黄色或橙灰色，所以也称“灰霾”；雾的颜色则是乳白色或青白色。

    雾和霾都是视程障碍物。但雾与霾的形成原因和条件却有很大的差别。雾是水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶浮游在空中形成的，形成雾需具备较高的水汽饱和度和较低的温度。雾的空气相对湿度常达100％或接近100％。出现霾时空气则相对干燥。空气相对湿度通常在80％以下。雾有随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓、白天相对减轻甚至消失的现象。霾的日变化一般不明显，当空气团较稳定时，持续出现时间会较长，有时可持续10天以上。大雾天气多集中于10—12月份；而霾天气在各月差异相对较小，各月均可能有较多霾天气出现。

    由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象，都是受浮游在空中的大量极微细的尘粒或烟粒等影响，有效水平能见度小于10千米。有时即使是气象专业人员也难以区分，必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素综合分析判断，才能得出正确结论，而且雾和霾的天气现象有时是可以相互转换的。

    雾的成分主要是水（H2O），人吸入后不会对身体有什么影响。而霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，长期吸入，严重的甚至会导致死亡。全国人大代表钟南山说，空气污染不仅对于呼吸系统、神经系统、心血管系统有危害，跟肺癌也密切相关。雾霾天气最好等太阳出再开窗通风。如果外出可以戴上棉质口罩。外出归，应立即清洗面部及裸露的肌肤。可以多喝水，适量补充维生素。雾霾天气是心血管疾病患者的“杀手”。雾霾天最好不出门，更不宜晨练，否则可能诱发病情，甚至心脏病发作，引起生命危险。

    城市里大楼越建越高，阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱，不利于大气中悬浮微粒横向扩散；逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使得大气层低空的空气垂直运动受到限制，空气中悬浮微粒难以向高空飘散；而随着城市人口的增长和工业的发展，机动车尾气、扬尘、煤炭及供暖排放等原因，导致污染物排放和悬浮物大量增加，直接导致雾霾天气的增多。

    人类污染物排放是出现严重雾霾的“主谋”，它导致大气自净能力衰减。减少污染、控制污染物排放、削减大气污染物是解决雾霾的根本之道。

    其实，目前空气质量良好的国家也经历过严重的空气污染。比如当年英国工业革命后，伦敦地区工厂烟囱密密麻麻，带了海量的粉尘和有毒气体，一年中有四分之一的日子大雾笼罩，从而被称为“雾都”。这让古板的英国人痛下决心，行动起。他们的措施是：动员自行车代替汽车；颁布《清洁空气法案》，减少煤炭用量；治理汽车尾气；加强绿化等，这些都可以供我们参考。（有删改）

阅读下面文字，完成后面题。

    1953年，日本水俣湾附近发现了一种“怪病”，称为“水俣病”。这种病症最初出现在猫身上，病猫步态不稳，抽搐、麻痹，甚至跳海而死。不久，陆续发现了患这种病症的人。患者步履蹒跚，手足麻痹乃至变形，神经错乱甚至死亡。后来发现，这不是传染病，而是工业废水排放污染造成的公害病。水俣湾一家化工厂生产氯乙烯和醋酸乙烯使用了含汞的催化剂，排放的废水中含有大量的汞。其中有的是甲基汞，有的是无机汞，而无机汞会与水体或水生物的有机物反应生成甲基汞。甲基汞的脂溶性非常强，可以在生物体内逐渐富集并通过食物链最终进入人体，被肠胃吸收，侵害人的中枢神经细胞。公司和政府对水俣病的认定只考虑直接接触甲基汞所导致的症状，而这种症状与甲基汞通过食物链进入人体所导致的症状不完本相同。因此，只有部分水俣病患者获得认定。

水体中汞污染是人类健康的隐患。因为水中的微量汞，经过水中食物链（如：浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼）的逐级转移，在食物链顶级生物体内可以富集到数千至数十万倍。以美国金枪鱼罐头为例，1953年含汞量为0.08PPM［注］，到了2005年就增长至1.79PPM。对以鳖鱼和鲸为主要食物来源的法罗群岛居民的追踪调查发现，他们的血汞含量可能是全世界人群中最高的，达到6PPM。鱼类体内的汞主要为甲基汞，其百分比随鱼龄增加而增加，一年生的鱼所含汞中的甲基汞的31%～35%，8～12年的鱼所含汞中的甲基汞为67%～100%。在一般情况下调查和监测鱼类的含汞量，对于了解水域汞污染程度十分必要。目前全球人为活动向大气排放的汞达2000吨/年。汞很容易蒸发到大气中，并且能够随着空气团作全球范围的迁移，在大气中停留几个月甚至一年。在不同的条件下，它会发生沉降，并在当地食物链生物体内聚积。由于汞的这种属性，它被联合国环境规划署列为全球性污染物，是除了温室气体外唯一一种对全球范围产生影响的化学物质。

    我国是汞生产和消费大国，十分重视汞污染防治研究。有研究表明：中国汞污染的健康影响途径与其他国家不同，不能照搬欧美研究成果评价中国汞污染情况，如在北美和北欧地区，某些鱼类体内的汞浓度具有一定的指标性意义，但我国贵州即使在汞污染较严重的地区，鱼体内汞含量却相对较低。另有研究发现：汽车尾气中的汞进入到空气中后，可以被植物吸收，因此路旁植物中汞的含量要高于公园中的植物；北京市汞污染的主要来源是煤和汽油燃烧的汞释放、化工厂的汞排放，贵阳市的汞污染原因则是土壤高汞背景值以及原煤汞含量高。

    垃圾焚烧是汞污染的又一个主要来源。垃圾中的汞主要来自电池、体温计、日光灯等，如果能对含汞废弃物采取比一般生活垃圾更严格的处理措施，将有利于减少汞污染。

［注］PPM：即百万分之一。

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    一种叫做真养产碱杆菌的不起眼的土壤细菌具有一种天然性能；只要受到压力，它们就会停止生长并竭尽所能产生复杂的碳化合物。目前，麻省理工学院的科学家们教会了这种微生物一项新技能：他们修补了它的基因，从而使它能够制造一种叫做异丁醇的酒精燃料，可以直接取代或者兑入汽油。

    麻省理工学院生物系科学家克里斯托弗 布里格姆致力于开发这种经过生物性改造的细菌，目前他正尝试让这种生物将大量的二氧化碳作为碳源，从而使它能够利用废气制造燃料。

    布里格姆解释道，在微生物的自然状态下。当它的基本营养物质来源，如硝酸盐和磷酸盐受到限制时，“它就会进入储碳模式”，就是在它感觉资源有限时储存食物以备后用。

“它所做的就是尽可能获得碳，并将其以多聚体结构储存起来。而这个多聚体的属性与很多用石油制成的塑料相似”，布里格姆说道。通过敲除一些基因，再插入另一个生物的基因，并且修补其他基因的表达，布里格姆和他的同事们成功地使这种微生物不再产生塑料转而产生燃料。

    尽管团队致力于使微生物将二氧化碳作为碳源，但通过略微不同的调整，同样的微生物就能拥有将包括农业废物和城市垃圾在内的几乎所有形式的碳源转化为有用的燃料的潜力。实验室环境中的微生物已经可以将果糖（一种糖）作为碳源了。

“结果表明，持续培养这种微生物可以获得大量的异丁醇”，布里格姆说。目前，研究人员致力于优化系统以提高生产率，同时设计工业化水准的生物反应器。

    布里格姆说，不像在一些生物工程系统中，微生物需要破坏微生物的细胞才能在体内产生期望的化学物质，真养产碱杆菌天生就能将异丁醇排入周围流体中，进而使其被连续不断地过滤出来，而生产过程不会停止。他说道，“我们不需要额外的转运系统将它转运出细胞”。

    许多研究小组通过包括其他转基因生物在内的多种途径获得异丁醇产物。至少已经有两家公司做好了将它作为燃料，燃料添加荆或化学产品原料生产的准备。与其他被推荐的生物燃料不同，异丁醇几乎不需要改造就可以用于现有的发动机，一些赛车中已经使用了异丁醇作为燃料。

    麻省大学达特茅斯分校的生物学副教授马克 希尔比指出：“这个方法相比由玉米提炼的乙醇产品有许多潜在的优势。细菌系统具有可扩展性，理论上可以在工业化环境中产生大量的生物燃料”。他补充道：“这个系统的潜力尤其体现在可以从废料或二氧化碳中提取出碳，因此不会影响粮食供应。”总之，他说，“这个方法有很大的潜力”。

（节选自《环球科学》，顾卓雅译，有删节）

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中德研究人员破解北京雾霾形成之谜

    ①中德两国研究人员21日说，他们破解了北京及华北地区雾霾最主要组分硫酸盐的形成之谜，发现在大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮与二氧化硫的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。这一发现凸显在继续实施减排措施的同时优先加大氮氧化物减排力度对缓解空气污染问题的重要性。

②近年来，北京及华北地区雾霾频发。已有研究表明，硫酸盐是重污染形成的主要驱动因素。在绝对贡献上、重污染期间硫酸盐在大气细颗粒物PM2.5中的质量占比可达20%，是占比最高的单体；在相对趋势上，随着PM2.5污染程度上升，硫酸盐是PM2.5中相对比重上升最快的成分。因此，硫酸盐的来源研究是解释雾霾形成的关键科学问题。

③清华大学贺克斌院士和德国马克斯·普朗克化学研究所的程雅芳教授等人当天在新一期美国《科学进展》杂志上报告说，他们运用外场观测、模型模拟及理论计算等手段发现，在北京及华北地区雾霾期间，硫酸盐主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空气中的“颗粒物结合水”，在中国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成。颗粒物结合水是指PM2.5在相对湿度较高的环境下潮解所吸附的水分。

    ④该结论与通常认为的硫酸盐形成机制有较大不同。现有基于欧美等地区的经典大气化学理论认为：硫酸盐主要是在云水环境中形成，由于云中的液态水含量远高于颗粒物结合水，通常高出1000到10万倍，所以与云水中的硫酸盐生成反应相比，颗粒物结合水中的反应可以忽略；理论计算还显示，在云水反应路径中，二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸盐这一路径的贡献也可忽略不计。

⑤而在北京及华北地区雾霾期间，一方面，由于颗粒物浓度大幅上升及静稳气象条件下相对湿度较高等原因，颗粒物结合水含量远高于经典情景，颗粒物结合水中的反应总量大大提升；另一方面，重度雾霾期间二氧化氮浓度为经典云水情景下的50倍以上，这直接改变了二氧化氮氧化路径的相对重要性。此外，北京及华北地区大量存在的氨、矿物粉尘等碱性物质使得当地颗粒物结合水的pH值远高于美国等地，呈现出特有的偏中性环境，而二氧化氮氧化机制的反应速率会随pH值上升而大幅提高。

    ⑥研究人员据此在论文中指出，优先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中国雾霾中的硫酸盐污染水平。

    ⑦“该研究表明我国复合型污染的特殊性，”贺克斌院士对新华社记者说，“高二氧化硫主要来自燃煤电厂，高二氧化氮主要来自电厂和机动车等，而起到中和作用的碱性物质氨、矿物粉尘等则来自农业、工业污染、扬尘等其他来源。这些不同的污染源在我国同时以高强度排放，导致硫酸盐以特有的化学生成路径迅速生成，这也是重度雾霾期间颗粒物浓度迅速增长的主要原因之一。”

阅读下面的文字，完成后面小题。

    在土卫六建立人类殖民地的想法或许听起来有点疯狂。它的温度接近零下300华氏度（约合零下184摄氏度），空中降下的甲烷和乙烷汇入碳氢化合物海洋。尽管如此，土卫六可能是太阳系里唯一适合建立永久性自给自足人类定居点的地方。

    我们是在以全新视角也就是生态视角研究了这颗行星后得出这一结论的。我们分析了人类需要什么样的居住地并在周边地区搜寻相应的环境。

    我们基于科学、技术、政治和文化因素勾画出的殖民情境让每个愿意思考人类遥远未来的人都可进行一场思维实验。

    我们预计人的本性会保持不变。未来的人类将具有和当前一样的欲望和需求。他们的家必须有充足的能源、宜居的温度并能免受宇宙辐射等太空严酷环境的伤害。

    到目前为止，大多数研究人员都视月球或火星为人类的下一个居住地。虽然月球或火星看起来是比较合理的目的地，但却有硬伤。它们都没有磁层或大气层的保护。银河宇宙射线（GcR）轰击着月球和火星表面，人不能长期在它的攻击下生活。

    这种强大辐射的致癌性早已为人所知，而过去两年里的研究又发现了一个可能更严重的危害一一脑损伤。GCR包括运动速度接近光速的铁原子核等粒子，它们能破坏脑组织。在地球上，我们靠大气层里的水来挡住GCR。

    在火星之外，潜在的家便在木星和土星的卫星之中。可选卫星有几十个，但胜出者显而易见。

    土卫六是最像地球的天体。土卫六是太阳系里除地球外唯一表面有液体存在的天体，土卫六上的甲烷和乙烷湖泊看上去与地球上的水体惊人地相似。土卫六的天空会降下甲烷，偶尔填满沼泽．，一堆堆固态碳氢化合物看上去非常像地球上的沙丘。

    就防辐射而言，土卫六有由氮构成的大气层，比地球大气层厚50%。地表大量的固态和液态碳氢化合物可以很方便地用作能源。虽然大气层里缺少氧，但地表下的水冰可提供氧气，氧气可用于呼吸，也可与碳氢化合物燃烧充当燃料。

    土卫六上很冷，但由于其大气层很厚，居民无需穿压力服，有保暖服饰和呼吸器就行了。住房可用地表取之不尽的资源制成的塑料来建造，圆形屋顶可充入温暖氧气和氮气。因施工简单，室内空间可以很大。

    土卫六居民不必时时刻刻待在家里。土卫六上的娱乐机会是独一无二的。比如，你可以飞。重力弱加上大气层厚使人可以插上翅膀飞翔。翅膀掉了也不必担心，降落很容易。土卫六上的终端速度是地球上的1／10。

    我们怎么去土卫六呢？当前还去不了。遗憾的是，我们恐怕也无法安全抵达火星，因为没有更快的推进系统就没法限制在太空中飞行的时间，也没法控制GCR辐射剂量以防宇航员受到过度伤害。无论是前往火星还是土卫六，我们都需要更快的推进系统。去土卫六尤其如此，因为这趟行程目前需要七年时间。

（《参考消息》2016年11月29日）

阅读下面文字，回答小题：

    地球是宇宙中的一个地方，但决不是唯一的地方，也不是一个典型的地方。任何行星、恒星或星系都不可能是典型的，因为宇宙中的大部分是空的。唯一典型的地方在广袤、寒冷的宇宙真空之中，在星际空间永恒的黑夜里。那是一个奇特而荒芜的地方。相比之下，行星、恒星和星系就显得特别稀罕而珍贵。假如我们被随意搁置在宇宙之中，我们附着或旁落在一个行星上的机会只有1033分之一（1033，在10之后接33个0）。在日常生活当中，这样的机会是“令人羡慕的”。可见天体是多么宝贵。

    从一个星系际的优越地位上，我们可以看到无数模糊纤细的光须象海水的泡沫一样遍布在空间的浪涛上，这些光须就是星系。其中有些是孤独的徘徊者，大部分则群集在一起，挤作一团，在大宇宙的黑夜里不停地飘荡。展现在我们面前的就是我们所见到的极其宏伟壮观的宇宙。我们隶属于这些星云，我们所见到的星云离地球80亿光年，处在已知宇宙的中心。

    星系是由气体、尘埃和恒星群（上千亿个恒星）组成的，每个恒星对某人来说都可能是一个太阳。在星系里有恒星、行星，也可能有生物、智能生命和宇宙间的文明。但是从远处着眼，星系更多地让人想起一堆动人的发现物——贝壳，或许是珊瑚——大自然在宇宙的汪洋里创造的永恒的产物。

    宇宙间有若干千亿（1011）个星系。每个星系平均由1000亿个恒星组成。在所有星系里，行星的数量跟恒星的总数大概一样多，即1011*1011=1022。在这样庞大的数量里，难道只有一个普通的恒星——太阳——是被有人居住的行星伴随着吗？为什么我们这些隐藏在宇宙中某个被遗忘角落里的人类就这样幸运呢？我认为，宇宙里很可能到处都充满着生命，只是我们人类尚未发现而已。我们的探索才刚刚开始。80亿光年以外嵌着银河系的星系团催迫着我们去探索。探索太阳和地球就更不用说了。我们确信，有人居住的这个行星只不过是一丁点儿的岩石和金属，它靠着反射太阳光而发出微光。在这样的大距离里，它已经消失得无影无踪。

    但是，这个时候，我们的旅程只到达地球上的天文学所通称的“本星系群”。本星系群宽达数百万光年，大约由20个子星系组成，是一个稀疏、模糊而又实实在在的星系团。其中的一个星系是M31，从地球上看，这个星系位于仙女星座。跟其他旋涡星系一样，它是一个由恒星、气体和尘埃组成的巨大火轮。M31有两个卫星，它通过引力——跟使我呆在坐椅上相同的物理学定律——将矮椭圆星系束缚在一起。整个宇亩中的自然法则都是一样的。我们现在离地球200万光年。

    M31 以外是另一个非常相似的星系，也就是我们自己的星系。它的旋涡臂缓慢地转动着——每2亿5千万年旋转一周。现在，我们离地球4万光年，我们正处于密集的银河中心。但是， 假如我们希望找到地球的话，就必须将方向扭转到银河系的边远地带，扭转到接近遥远的旋涡臂边缘的模糊的地方。

    我们印象最深刻的是，恒星即使在两个旋臂之间，也像流水一样漂浮在我们的四周——气势磅礴的自身发光的星球，有些虽然象肥皂泡一样脆弱，却又大得可以容得下1万个太阳或1万亿个地球；有些小如一座城池，但密度却比铅大100万亿倍。有些恒星跟太阳一样是孤独的；多数恒星有伴侣，通常是成双成对，互相环绕。但是那些星团不断地从三星系逐渐转化成由数十个恒星组成的松散的星团，再转化成由百万个恒星组成的璀璨夺目的大球状星团。有些双星紧靠在一起，星体物质在他们之间川流不息，多数双星都象木星与太阳一样分离开来。有些恒星——超新星——的亮度跟它们所在的整个星系的亮度一样；有些恒星——黑洞——在几公里以外就看不见了。有些恒星的光彩长年不减；有些恒星闪烁不定，或以匀称的节奏闪烁着。有些恒星稳重端庄地转动着，有些恒星狂热地旋转着，弄得自己面貌全非，成了扁圆形。多数恒星主要是以可见光成红外光放出光芒；其他恒星也是X光或射电波的光源。发蓝光的恒星是年青的星，会发热；发黄光的恒星是常见的星，它们已经到了中年；发红光的恒星常常是垂亡的老年星；而发白光或黑光的恒星则已奄奄一息。银河里大约有4千亿个各种各样的恒星，它们的运转既复杂又巧妙。对于所有这些恒星，地球上的居民到目前为止比较了解的却只有一个。

    每个星系都是太空中的一个岛屿，它们与其邻居隔光年之距遥遥相望，我可以想象，在无数星球上的生物对宇宙的模糊认识是如何产生的：他们在开始的时候都以为，除了他们自己小小的行星以及他们周围的那些区区可数的恒星以外，再也没有其他的星星了。我们是在与世隔绝的情况下成长起来的，我们对宇宙的正确认识是逐渐形成的。

（节选自《宇宙的边疆》，有删节）

阅读下文，回答问题

    如果我们有准确预知未来的能力，必定不会像今天这样，浸泡在广泛和普遍的焦虑中。未来是可以预知的吗？

    人类历史早期对未来的预测往往与占卜、星相学、巫术等联系在一起。即使到了16世纪末，人们都还预测活字印刷术在欧洲的出现只会使教会和皇室变得更强大。18世纪的大多数分析家并不认为蒸汽机的发明将彻底改变农业经济。19世纪的一些主要观察家认为，电气的前途不过是以另一种方式照亮街道。哪怕有些人曾在20世纪初预见到潜艇、飞机、电影、广播和电视的发明，但却没有人（包括凡尔纳）认为这些事物可以改变大英帝国当时的统治格局。20世纪末，很少有人预料到，个人电脑和网络技术将如此广泛而深刻地影响我们的生活。

    到了现代，科技似乎给了我们更多自信。技术精英不断宣告着“未来已来”，从凡尔纳的海底环游到菲利普·迪克的神经漫游，无数想象中的“未来”正通过技术变成现实。从人工智能、脑科学、克隆技术、虚拟现实、生物技术、基因工程，到太空旅行，我们以科技的乐观主义创造着“未来”。另一方面，生态灾难、末日想象，又让我们质疑，未来是否会更好？20世纪60年代以来，我们虽然多次登上月球，但并没有把人类的足迹向更遥远的宇宙深处推进。我们本应造出会飞的汽车，但最终得到的只有140个字符的微博。不过，现在硅谷的一些人，再次把他们的目光投向了太空探索和星际旅行。

    阿西莫夫在科幻小说《永恒的终结》里，用数学家的思维逻辑推论，“人类往往会选择最安全、最中庸的道路，群星就会变成遥不可及的幻梦。”他又指出，人类的未来“不是追求永恒时空与绝对的安全，不是将自己禁锢在安全的牢笼中，而是开启人类的无限时空——继续人类文明无限冒险的历程，向宇宙中拓展，开拓银河帝国”。

（取材于蒲实的相关文章）

阅读下面的文字，完成小题

    生物电池可以利用蜗牛体内葡萄糖发电。我们在蜗牛壳上钻孔，把覆盖着酶的电极植入聚集在蜗牛身体和壳之间的血淋巴，也就是蜗牛的血液中。与其他类型的电池类似，我们的电池也是基于化学反应来让电子流动的；一个电极捕获血淋巴中葡萄糖的电子，之后这些电子会通过外部回路——包括我们想要供电的任何设备——抵达相对的电极。在那里，电子与血淋巴中的氧反应形成水，输出的电力很微弱，在微瓦的量级上，而且在数分钟后会因葡萄糖耗尽而断电。收获能量之后，蜗牛通过吃喝会恢复体内的葡萄糖水平，就可以再次发电了。而蜗牛看来并没有受到生物电池的伤害。

    电池的输出功率受两个因素的限制：蜗牛微小身体内的葡萄糖含量，以及葡萄糖向电极扩散所用的时间。如果医生把类似的某种装置植入人体而不是蜗牛体内，我们就能获得更强更持久的电流，因为人类血液中的葡萄糖含量要比蜗牛的高，而且人类的循环系统会持续把新的葡萄糖补充给电极（蜗牛没有闭合的循环系统）。一个想法是用我们的生物电池基于人体内烦人的修改版来为植入医疗设备供电，例如起搏器，蜗牛不能为手机充电，但它能为微型传感器供电，这促成另一个想法——让蜗牛、蠕虫和昆虫为环境鉴别和国土安全服务。

阅读下面的文段，完成文后各题

多巴胺与人的幸福感

    多巴胺是一种脑内分泌物的化学物质，简称“DA”。它是一种神经传送素，主要负责大脑的情欲、感觉，传递兴奋及开心的信息。人们对一些事物“上瘾”主要是由于它。我们的情绪，尤其是幸福和快乐的情绪，统统受多巴胺控制。在充足的多巴胺作用下，我们可以感觉到爱和幸福。而从另一方面看，人的一切精神性不良也都是有多巴胺方面的生理根源的。看到了多巴胺与人的精神状况以及人的幸福感之间的关联，必然产生这样的追问：通过技术手段寻求人的精神幸福的前景如何？

    既然多巴胺起着如此重要的作用，那么只要我们在技术上能够人工合成多巴胺，将其植入缺少它的那些人的脑内，似乎就为我们解决了精神或情绪问题，从而也增强了人的幸福感。在目前人们的物质财富急剧增长而幸福感如此匮乏的年代，如果技术能为我们解决幸福感的问题，无疑是发挥了最重要的人文功能。传统的精神幸福是靠人文手段解决的，即使在物质生活十分艰苦的条件下，如果具有丰厚的人文追求，人也是可以获得幸福感的，所以印度人才能拥有和新加坡人相同的幸福指数。这表明，至少在目前，人文手段的作用依然是很大的。

    问题是随着技术手段的作用日益增大，这种技术在将来是否会成为获得幸福感的主要手段？这种技术手段是否会带来一些新的问题？一是这种幸福感的真实性问题。这种幸福感可恰当地被称为“人工幸福”，因此多少带有“虚拟幸福”的性质，甚至与“虚假的幸福”联系在一起。它是不是我们真正追求的幸福？二是这种幸福感的内容问题。由技术手段造成的幸福感似乎是无对象无原因的幸福感。与在人文手段中，由有人文内容的对象激发了多巴胺的分泌从而导致了一种愉快的感觉不同，它是仅有多巴胺而无内容所导致的高兴。这种无原因、无对象的喜乐是否还属于精神正常的范畴？三是这种幸福感的持久性问题。因为较多的多巴胺从一定意义上就意味着不平静，而不平静就是一种消耗，就是付出生理和心理代价而获得的幸福感，是一种原则上不可能持久的幸福感。四是这种幸福感的负面作用问题。首先，采用技术来解决心情好不好的问题，很可能形成技术依赖或“技术成瘾”，这类似于药物依赖和成瘾，这就是吸毒成瘾和上网成瘾的机理。其次，如果我们在多巴胺的控制下，无论面对什么境况都保持幸福感和快乐的心情，不再有不满和愤怒，无视现实的阴暗面或忘掉人世间的罪恶而保持幸福感是否就成了阿Ｑ式的精神麻木？多巴胺是否就成了一种精神麻醉剂？

    所以说，无论多巴胺这种技术方式在造就幸福感时多么有效，它都不可能解决精神的内容问题，从而不可能完全取代以创造精神内容为圭臬的人文手段的作用。我们要合理追求一种技术与精神的适度融合，人文对技术手段的完全拒斥和完全归顺都是不可取的。

（摘自《社会学家茶座》总第16期）

阅读下面的文字，完成小题。

    在文学批评研究中，人们往往以“不平则鸣”来阐释诗人作家的不幸和痛苦生活遭遇对于创作的积极作用，并且把它与“发愤著书”“穷而后工”作为同一理论源流。这种阐释是有一定合理性的，但仍需略作辨析，以期比较全面准确地理解“不平则鸣”的原意。

    “不平则鸣”一语的原意是什么呢？假如把“不平则鸣”单纯解释为对于不公平事情的愤慨，则《送孟东野序》中就出现了大量难以解释甚至矛盾之处。宋代学者洪迈在《容斋随笔》中认为，韩愈既说“物不得其平则鸣”，而文中却以唐虞时代的皋陶、大禹，殷代的伊尹，周代的周公等等为“善鸣者”，这些人都是成功的政治家，似乎难和“不平”扯到一起；而且文中还说“天将和其声而使鸣国家之盛”等等，这就更谈不上“不平则鸣”了。

    韩愈此文是否有矛盾，关键在于“不平”一词的内涵。钱钟书先生在《诗可以怨》一文中说：“韩愈的‘不平’和‘牢骚不平’并不相等，它不但指愤郁，也包括欢乐在内。”钱先生这个解释是很有见地的，它纠正了以往一些对“不平”的狭隘理解。

    我以为，“平”，是指平常、平静、平衡、平凡等；“不平”则是指异乎寻常的状况，既可指事物受到压抑或推动，也可指事物处于发展变化，或充满矛盾的状况。总之“不平”所指甚广，并不特指逆境；“不平则鸣”应是指自然、社会处于不寻常的状况之时，个体的“人生”一定会有所表现。

    当人类社会处于变革动荡之时，总是会出现一些“善鸣”的人物。这可以是盛世，如唐虞的皋陶、大禹、殷商的伊尹、周代的周公；也可以是乱世衰世，如“周之衰，孔子之徒鸣之”；“其末也，庄周以其荒唐之辞鸣”；“楚，大国也，其亡也，以屈原鸣”。可以“以道鸣”，如孟子、荀子；可以“以术鸣”，如杨朱、老子、韩、张仪、苏秦；也可以以诗文鸣，如司马迁、司马相如、扬雄、陈子昂、李白、杜甫。

    韩愈认为孟郊是一个“善鸣”的诗人，但不知道老天爷是让他“鸣国家之盛”呢，还是“使自鸣其不幸”，不过不管哪种情况都不会影响孟郊的“善鸣”，所以劝他不必为处境顺逆而“喜”“悲”。为什么后来的读者理解“不平则鸣”往往偏重于不幸、愤懑这一方面的含义呢？这是因为孟郊本来就是一个穷苦的诗人，其诗多是贫寒之声，而韩愈对之也寄以深厚的同情。

    赵翼说：“国家不幸诗家幸。”动荡的时代为诗人提供创作的题材和动力，故往往产生感荡心灵的作品，这固然是很有道理的，但是一个繁荣昌盛又比较自由的时代，也可以产生伟大的诗人作品来“鸣国家之盛”。中国古代的隆汉盛唐也是文学的黄金时代，就足以证明这一点。就诗人创作而言，“穷而后工”固然是比较普遍的现象，但达者只要不是过着平庸的、碌碌无为的生活，只要能敏锐地把握时代与生活的变化，表现自己的喜怒哀乐，也完全可以写出好作品。

阅读下面的文字，完成下列小题。

    为什么科学技术的负面效应是内在的、不可避免的？这是因为，现在普遍应用的科学之技术，都来自数理科学。数理科学的机械自然观与自然本身是有冲突的。科学及其技术的力量越强大，冲突越激烈。

    数理科学的代表是牛顿的经典物理学，它建立在机械论、决定论、还原论的世界图景之上。牛顿时代有种说法，“上帝是一个钟表匠”，整个宇宙被看成一架机器，由一系列机械连接的构件组合而成，它是物质的，没有内在生命，这是机械论；这架机器可以分离、拆卸，也可以重新安装、重新组合，这是还原论；只要掌握每一个部件的细节，就可以对整个机械的运行做完全确定性的计算和预期，这是决定论。按照这种机械自然观的世界图景，整部宇宙机器的运行遵循既定的、统一的物理规律；这些规律能够被人获知，写成数学方程；这些方程可以计算。数理科学试图通过计算，对大自然进行准确的分析和预言。进而，通过其技术，直接对自然进行干预。于是，大自然成为人类研究、分析、计算、控制、改造、重构的对象。大自然失去了其曾经的主体地位，变成了纯粹的客体，人类则相信自己有能力、有权力对自然进行控制和改造。

    在工业文明的社会结构中，整个社会都把资本增值作为最高目标和最高行为准则，人类通过科学对自然的改造也不例外。数理科学不仅为工业文明的意识形态提供支持（机械自然观、人类中心主义、社会进步观等），还提供有助于资本流通、增值的技术。反过来，社会也对这样的科学和技术予以支持，使得其获得更多的资源，从而加强了对自然的控制和改造。

    数理科学的实际操作方式是：从自然之中切割出一个局部，忽略这个局部与其他部分之间的关联，建立理想化模型，再用数学方程来描述这个局部，此所谓科学规律。美国科学哲学家约瑟夫·劳斯认为，科学是一种地方性知识，实验室中的地方性知识。人们把基于实验室的科学技术强行应用于大自然（“大自然的实验室化”），必然要对自然的整体性造成破坏。大自然也不会甘于“被”的命运，在整体上不会服从人类从局部自然中获得的规律。人类行为在长时段导致的后果，就是全球性的环境问题和生态危机。

    一项科学的技术在应用之初，它的好处是当下可见的。而其负面效应则很难马上就被人知晓。原因大致如下：有时候，负面效应要很长时间之后才能被人认识到；有时候，负面效应是分散的，并不集中表现为单一的效应，难以找到责任者；还有很多时候，负面效应的承担者与正面效应的享受者不是同一个人群，比如享受者是城市白领，承担者在生产第一线；更有很多时候，负面效应的承担者并非人类，而是自然环境，它不会说话；还有一种可能，承担者尚未出生，因为其影响在很久以后。由于负面效应显现的迟滞性，它一旦显现，就已经晚了。并且，一经显现，就不可逆。

阅读下面的文字完成下列小题。

超级病菌

    日前，加拿大魁北克省舍布鲁克大学附属医院的流行病学家雅克·佩潘及其领导的研究小组在《加拿大医学会杂志》上公布了一份研究报告。他们发现，一种普通的肠道细茵——一难辨梭状芽孢杆茵历经两年变异，已成为致命的“超级病菌”，它可引起65岁以上老年人和服用抗生素的病人产生严重痢疾，并最终致死。从2003年年初至今，这种“超级病茵”已使舍布鲁克大学附属医院的100多名病人死亡，如不采取紧急行动，这种病菌可能引发一场致命传染病的蔓延。

    此种病菌引发的痢疾异常严重，因此传染率也很高。雅克·佩潘预测，今年魁北克省因感染该种变异病毒而导致死亡的人数将达到1000人。他认为，过去几十年来，政府对医院的投资不够，在一定程度上激化了问题的严重性。他说，目前加拿大大部分医院床位紧张，只有老人或是病情非常严重病人才“有资格”住院，有许多病人不得不几天或是更长的时间躺在医院走廊的简易病床上。医院内的医护人员严重不足，医院内的清洁工作也问题多……这些情况都使院内和院际之间的疾病传染率急剧上升，住院实际上并不安全。同时，这种“超级病菌”的出现再次向人类敲响了不能滥用抗生素的警钟。抗生素是一把“双刃剑”。世界卫生组织曾发出警告：由于滥用抗菌药物，医生手里能够对付病茵的武器已经越来越少，再这样下去，人类很可能将回到无抗菌药的时代。

    截至上世纪末，全世界每年死于细菌性感染的人数已达到2000万，这是40年前的3倍。造成病死率升高的主要原因是耐药菌，由于抗菌药无法控制耐药菌引起的感染，最终导致病人死亡。

    老代抗菌药物失去了原有作用，新一代抗菌药物的临床寿命又越来越短，耐药菌的发展速度令人触目惊心。医学工作者开发种新的菌药一般需要10年左右的时间，而一代耐药菌的产生只要两年，抗菌药的研制速度远远赶不上耐药菌的繁殖速度。更不幸的是，耐药菌是全人类的敌人，因为它可以在人群中传播，即使从来没有使用过抗菌药的人，同样可能成为抗菌药滥用的受害者。有人指出，人类正在与耐药菌“赛跑”，胜者是谁，尚无法预料。

阅读下面的文字，完成问题。

材料一：

《中国科学报》：2003年“非典”开始，我们和冠状病毒已经打了好几次交道，能从中吸取哪些经验？

饶子和：冠状病毒种类繁多，可感染人和多种动物。在2002年以前，冠状病毒虽然对畜牧业是一个严重威胁，但对人类危害尚小，可能会引起人们熟悉的普通感冒。但在2002年至2003年期间，SARS冠状病毒引发了令全球恐慌的严重急性呼吸综合征（俗称“非典”）疫情。SARS冠状病毒在自然界的天然宿主其实是蝙蝠，由于人类活动或其他偶然原因，该病毒从动物传播到人而引发了重大疫情。虽然此后断断续续有新的冠状病毒被发现，但似乎并没有引发人类的重大疫情。

在沉寂了10年之后，MERS冠状病毒又在中东地区引发了中东呼吸综合征疫情。种种迹象显示，MERS冠状病毒的天然宿主仍然有可能是蝙蝠，但这次疫情是由骆驼传播导致。2019年12月，新型冠状病毒又在武汉引发了病毒性肺炎。

这几次冠状病毒疫情，都是本来以野生动物为宿主的病毒从动物传播到人导致的。这提醒我们，保护好野生动物的生存环境或许是远离野生动物病原感染的最好方式。减少对蝙蝠等野生动物栖息地的侵扰，避免这些天然宿主与人畜的密切接触，这对防止传染病的发生非常重要。

（摘编自李晨阳、丁苏雅《专访饶子和：面对肺炎疫情我们不慌》，《中国科学报》2020年1月10日）

材料二：

为什么新型病毒总是寄生在野生动物特别是哺乳动物身上，而这些病毒对于这些动物自身没有构成严重的危害呢？

杨占秋解释说，病毒一个重要的特性就是必须寄生于生命体才能存活，而自然界中生物种类繁多、分布广泛，所以各种生物成为病毒的储存库。有些动物身上的病毒致病性比较弱，而有些动物身上的病毒在长长的传导链条上通过多次变异，从而变得攻击性非常强，引起人们广泛关注。

一位不愿透露姓名的免疫学专家22日在接受记者采访时表示，野生动物在自然界中生长，很难对它们进行全面管理，野生动物的防疫工作是很难开展的，所以野生动物会有很多潜在的病原体感染，并且由于在野外生存，人类也很难对动物感染的病原体进行检测。

杨占秋介绍说：“当这些病毒寄生于其他生命体时，并不表现为疾病，因为病毒需要依靠长期寄生在动物身上来进行自己的生命活动，因此一般情况下不会导致宿主生病，宿主对病毒也具有相应抵抗力。”但当病毒开始向外传染，在不同的中间宿主间传染时，就容易出现变异，产生使宿主生病的后果。

动物经过人类驯养之后，是不是身上病毒的危害性就小很多？杨占秋对此予以肯定。他告诉记者说，野生动物和饲养动物身上都存在病毒，区别是量的多少。因为饲养动物环境比较干净，或者是人为消毒处理，不利于病毒生长。有时，同一种病毒在家禽家畜身上与在野生动物身上表现的特性并不一样。因为病毒要生存，必须适应不同的宿主环境。上述免疫学专家认为，如果对于饲养的野生动物没有进行有效检疫，那这些动物体内还是可能会有病原体存在，并可能会在人工饲养下不断传播，甚至发生变异，产生对人体更强的传染性。

（摘编自倪浩、范凌志、任重《野生动物为何易成病毒传染源》，《环球时报》2020年1月23日）

材料三：

根据新华社1月26日最新报道，中国疾控中心在武汉华南海鲜市场检出大量新型冠状病毒。中国疾控中心病毒病预防控制所首次从武汉华南海鲜市场的585份环境样本中，检测到33份样品含有新型冠状病毒核酸，并成功在阳性环境标本中分离病毒，提示该病毒来源于华南海鲜市场销售的野生动物。此前，国家卫健委高级别专家组组长钟南山院士曾表示，此次新型冠状病毒来源很大可能是野生动物，比如竹鼠、獾等。

事实上，除了一些野生动物“老饕”，多数人很少或者只是偶尔食用野生动物，但仅仅这些“偶尔”就可能让民众为大面积肺炎疫情暴发买单。要知道大部分野味市场的环境都非常恶劣，臭气熏天的宰杀现场，来路不明甚至带着大量寄生虫和传染病的野生动物，以及死后变质仍然出售给餐馆的野味，这些未经检疫的食品端上了人们的餐桌，为疫情的暴发埋下了祸根。

对于食用野生动物，法律已有相关规定。2018年10月新修订的《中华人民共和国野生动物保护法》第二十七条规定，禁止出售、购买、利用国家重点保护野生动物及其制品。第三十条规定，禁止生产、经营使用国家重点保护野生动物及其制品制作的食品，或者使用没有合法来源证明的非国家重点保护野生动物及其制品制作的食品。但是需要注意的是，这部法典中“重点保护动物”字样一共出现了53次，而对于非重点保护的野生动物的规定则相对模糊。

我们应认真反思：这次新冠肺炎疫情代价惨重，禁止野生动物交易不应是防治疫情期间的权宜之计，必须持续下去，不断动真格！后续立法、执法力度应继续加强，彻底切断野生动物食用消费的灰色产业链，斩断疫情暴发的祸根。

（摘编自孔德明《不能有下一次了！禁止野生动物交易必须动真格》，半月谈网2020年1月27日）