閱讀拓展——科學發展

美文賞讀一

到海底安居

李湘洲

地球表面的總面積約為5.1億平方千米，其中海洋面積約為3.6億平方千米，占地球總表面積的71%。海洋是一座巨大的資源寶庫，隨著陸地資源的枯竭及陸地表面的擁擠，人類向海洋空間和海底發展是必然趨勢。一般而言，海洋開發大體上分為三個部分：資源、能源開發（包括海底石油、天然氣、海底礦物、海浪發電、水產養殖等），海洋空間利用（包括建海上機場、海上城市、海洋公園等），海底利用（包括建海底電纜、海底基地等）。

科學家們預測，未來的世紀，將是海洋的世紀。隨著對海底的開發和利用，人們將自由地出入海洋，甚至到海洋旅游、療養和海底考古。到那時，海底、海面和陸地將有機地連通在一起，人們可以方便地自由往來。

然而，這一切的關鍵在于：人類能不能在海底居住，并且像在陸地上那樣建起一座座海底城市。其實，在這方面，人類已經有過初步的嘗試和探索。

20世紀60年代，有一位名叫庫司桃的法國人，組織了一項名為“大陸架”的海底生活實驗活動。他們把一個直徑5米的圓球形水下“房屋”，送到距離海平面100米深的海底，6名實驗人員在水下房屋內進行了21天的觀察工作。這項實驗當時驚動了世界，它創造了兩項世界紀錄：一是人類首次在海底生活了21天，二是征服了100米深的海底。

繼法國人之后，美國夏威夷海洋學院進行了水下實驗室的實驗。他們設計和制造了當時世界上最大的水下房屋——兩個長21米、直徑2.7米的浮筒，重達700多噸。其中一個為實驗艙，另一個是生活艙。這項實驗由5名潛水員參加，在距離海平面159米的深處進行。5名潛水員在海底生活了5天，然后跟水下實驗室一起返回海面。這項實驗的成功，表明人類能夠在100米以下的海底生活，也說明人類有能力占領整個海底的大陸架、大陸坡，并向深層海底進軍。

供人居住的水下房屋，除了要堅固耐用以外，還要為人們提供必要的生存條件。比如，人生活在水里，呼吸供給是個大問題。在水下房屋里，一般的壓縮空氣是不能供人呼吸的，必須采用經過配制的氮氧混合氣體。

此外還有食品供應問題。一個潛水員每天需要3500卡的熱量，因此，食品應該是高蛋白的。但是，沒有經過加工的肉、蛋類食品，是不能帶到水下房屋里儲存的，否則會污染空氣。

另外，在水下房屋里絕對不能使用明火加工食品。短時間內，潛水員可以吃一些罐頭食品，時間長了，就得另想辦法。淡水的供應也很重要。在海底房屋里生活，飲用水和其他生活用水是分開的，飲用水質量要高，其他生活用水量要大。

海底房屋的取暖、照明包括儀器設備的正常運轉，都離不開電。如何保證供電？目前，主要通過從岸上拉電纜供電、水面發電船供電等方法解決這個問題。為了預防意外事件的發生，海底房屋應備有蓄電池。專家們認為，未來的海底城市，采取海浪發電是最理想的。

在海底居住，有時要遠離海底房屋去進行水下作業，因此，只憑體力游來游去是不現實的，如果在水下搬運工具和器材，就更需要運輸工具。最理想的運輸工具是“水下摩托”，這種運輸工具的外形很像魚雷，有一個流線型的前罩和外殼，推進器是尾部的螺旋槳，前段還裝有水聲定位儀、探照燈以及攝影器材等。

為了防止在水下迷路，還要隨身攜帶信號接收機。可是電磁波不能在水里傳播，尤其無線電短波在水里會被吸收掉。為此，人們發明了一種“語言修正器”，它利用水能很好地傳播聲波的特點，采用水下超聲波來傳遞信號，這樣就能夠在水下自由通話聯絡了。

（選自《百科知識》）

閱讀感悟

人說“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”，讀了本文，我們的心靈受到了震撼，我們不再僅僅是下五洋捉鱉了，還要到海底安居。這篇科學小品文采用舉例子、列數字的說明方法，向我們介紹了到海底安居的實驗情況，內容讓人感到很新鮮。語言通俗易懂，條理清晰，字里行間滲透著科普的氣息。

拓展訓練

1.本文的說明中心是什么？請用一句話寫出來。

2.文中說人類在海底居住這個問題上有過哪些嘗試？請各用一句話概括。

3.文中說在水下安居都需要解決哪些問題？請簡要列出。

4.第五段中加點的“當時”一詞能否去掉？為什么？

5.科學技術是人類戰勝一切困難、實現美好愿望的有力支撐和重要保障。根據本文內容，請說說科學技術在人類開發利用海洋中的重要作用。要求：不少于兩條。

6.中國人早就向往著到海底安居。小說《西游記》中就描述了龍王在海底龍宮中生活的情景，還有孫悟空往返大海中的情景。你能否也想象一下，將來人類怎樣自由地出入大海？

美文賞讀二

自主創新鑄就科技奧運

趙 耕 李硯洪

2008年8月8日，第29屆奧運會的熊熊圣火，將在全世界注視之下，在全場91000名觀眾的歡呼聲中，在俗稱“鳥巢”的國家體育場點燃。91000人，相當于北京豐臺體育中心足球場——現北京國安隊主場所能容納觀眾數的3倍。相當于雅典奧林匹克綜合體育場——2004年雅典奧運會主體育場所能容納觀眾數的近2倍。9萬多觀眾坐在一起，怎么讓他們感覺舒適？怎么讓他們獲得好的觀賽效果？依靠著自主創新，中國人以充滿科技含量和想象力的設計，出色地解決了場館建設中的諸多問題。

“鳥巢”的看臺，是為了讓觀眾得到最好觀賽效果而特別設計的。大多數體育場館，并不十分講究看臺的設計。而“鳥巢”的看臺，卻被設計得像個邊緣高低起伏的“碗”，是環抱著賽場的收攏結構，而且上下層看臺之間有一部分交錯。這樣一來，無論觀眾坐在“鳥巢”的哪個位置，和比賽場地中心點之間的視線距離都在140米左右。

一般大跨度體育場館，屋頂看上去很雜亂，觀眾抬起頭看到的是屋架、風管、爬梯、各種設備管道……既不美觀又容易分散注意力。而坐在“鳥巢”的觀眾席向上看，除了藍天白云，只能看到一層薄薄的白色“窗欞紙”——那是“鳥巢”屋頂雙層膜結構的下層。這層半透明的PTFE膜像家庭裝修中的吊頂，遮蔽了錯綜復雜的鋼結構屋頂和屋架內的設備、管道，觀眾視線內沒有任何雜亂的物體，無形中就會把目光都聚焦向場內的賽事。

9萬多人同時觀賽，現場的聲音之嘈雜可想而知，如果場內沒有良好的吸聲材料和聲學效果，無論運動員還是觀眾都將很難聽清場內的廣播。“鳥巢”的下層膜采用吸聲膜材，能起到聲學吊頂的作用，配合鋼結構構件上設置的一些吸聲材料，以及場內使用的電聲擴音系統，使“鳥巢”內部的語音清晰度指標指數達到0.6——這個數字完全能保證坐在任何角落的觀眾都能清晰地收聽到場內廣播。

8月的北京，天氣炎熱，91000人坐在一個體育場里看比賽，如何增加其舒適度？

“鳥巢”的中方設計師們經過多次論證，借用了流體力學設計中的一種計算機CFD模擬方法，對“鳥巢”的觀眾席進行了熱舒適度、風舒適度的模擬分析實驗。它可以精確模擬出“鳥巢”的鋼結構和膜結構，模擬出91000人同時觀賽時的自然通風狀況，并計算出每個區域的觀眾能感受到的溫度和濕度氣流速度，在圖紙上用不同顏色標示出來。現在，“鳥巢”所有的通風設施，都是按照這個模擬分析對外國設計師的圖紙進行調整優化的結果。無論觀眾坐在上層看臺還是下層看臺、普通座位還是VIP席，都能享受到自然光和自然風，達到較好的舒適度。

“鳥巢”的觀眾席里，還為殘障人士設置了超過200個輪椅位置。相比普通座椅，這些輪椅座席的高度都作了提升，以保證和普通觀眾有一樣的視野。而對于聽力和視力損傷的觀眾，將提供助聽器和比賽解說無線廣播系統為他們服務。這些科技手段的運用，讓在“鳥巢”觀賽的所有人都能平等地享受體育帶來的樂趣。

奧運場館建設中這些人性化的細節設計，反映的既是一種人文關懷，同時也是科技水平、創新能力。所有的______，都是通過______、______來實現的。“人文奧運”的背后，一樣折射著自主創新的光芒。

（節選自《北京日報》）

閱讀感悟

本文解說的對象是俗稱“鳥巢”的國家體育場。文章首先說“鳥巢”的容量之大——91000名觀眾，然后用兩個設問句引出“鳥巢”的兩個顯著特點：觀眾舒適，觀賽效果好。下面就分別介紹這兩個特點的建造原理。作者運用通俗易懂的語言對充滿科技含量的建筑物設計進行了解說。

拓展訓練

1.整體感知：如果想迅速知道文章的主要內容，你應當留意文中的哪些語句？

2.內容梳理：從獲得好的觀賽效果的角度，用簡潔的文字列舉“鳥巢”建設中人性化的細節設計。

①把看臺設計成環抱著賽場的收攏結構，而且上下層看臺之間有一部分交錯。

②____________________________________________________________

③____________________________________________________________

3.局部把握：設計師在設計“鳥巢”的通風設施時主要經歷了哪兩大工作階段？

4.詞語辨析：請你根據對文章的理解，將“科技手段”“創新設計”“人文關懷”三個短語準確還原到最后一段的空白處。

5.方法考查：第2段運用的說明方法有______、______和列數字。

6.寫作探究：第1段畫線句子直接說明了______，間接說明了______。

7.標題探究：說說本文標題與文章內容的關系。

8.質疑探究：王曼同學在閱讀這篇文章后認為：文章第1段中的兩個疑問句的順序應當交換位置。你認為呢？說說探究的理由。

參考答案

《到海底安居》

1.開發利用海洋，人類到海底居住。（人類進行到海底居住的探索）

2.①20世紀60年代，法國人庫司桃把一個圓球形水下“房屋”送到100米深的海底，實驗人員在屋內進行了21天的觀察工作。②5名潛水員在159米深處的水下實驗室生活5天并安全返回。

3.堅固耐用的水下房屋、特殊的呼吸供給、食品供給、淡水供給、取暖、運輸工具、信號接收機。

4.不能去掉。“當時”一詞起限制作用，因為后來有比美國夏威夷海洋學院造的水下房屋更大的水下房屋問世。

5.①配制氮氣混合氣體，解決海底生活時人類的呼吸問題。②用海浪發電，解決海底居住的用電問題。③通過建造“水下摩托”，解決遠離海底房屋進行水下作業的問題。④發明“語言修正器”，解決海底信號傳遞的問題。

6.想象合理、表述清楚即可。

《自主創新鑄就科技奧運》

1.9萬多觀眾坐在一起，怎么讓他們感覺舒適？怎么讓他們獲得好的觀賽效果？依靠著自主創新，中國人以充滿科技含量和想象力的設計，出色地解決了場館建設中的諸多問題。

2.②用半透明的PTFE膜遮蔽錯綜復雜的鋼結構屋頂和屋架內的設備、管道。③下層膜采用吸聲膜材，鋼結構構件上設置吸聲材料，場內使用電聲擴音系統。

3.第一階段：對觀眾席進行模擬分析實驗；第二階段：對外國設計師的圖紙進行調整優化。

4.人文關懷創新設計科技手段

5.作比較打比方

6.“鳥巢”的容量大 “鳥巢”的設計難度大

7.文章標題揭示了我國取得奧運體育場館建設成果的原因，揭示了文章的主題。

8.可以互換位置。因為互換后與文章下面的分述內容相呼應。