科學(xué)技術(shù)之科技前沿篇

　　【主題導(dǎo)語】
　　“天空在我頭上盤旋，向我們展示無窮的魅力，而我的眼睛卻在貧瘠的土地上。”這句詩，引發(fā)了我們無限的思考：在21世紀(jì)的今天，當(dāng)我們利用數(shù)字科技在家中收看電視時(shí)，當(dāng)我們搭載著客機(jī)在各大洲穿梭時(shí)，當(dāng)我們留心天氣預(yù)報(bào)時(shí)，我們早已感知了科技的無限魅力！那么，今天站在祖先堅(jiān)實(shí)肩膀上的我們，亦應(yīng)承載這種經(jīng)歷了歷史蕩滌的精神與人生理想，站在科技的最前沿，用雪亮的眼睛審視世界，用科學(xué)解開生活中的萬千之謎！下面，就讓我們的思想插上探索的翅膀，在宇宙的神秘王國里飛翔，去迎接科學(xué)燦爛的陽光吧！
　　
　　【強(qiáng)化訓(xùn)練一】
　　請注意，“物聯(lián)網(wǎng)”來了
　　□劉露
　　
　　當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)，汽車會自動報(bào)警；早晨出門時(shí)，公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求……這是國際電信聯(lián)盟的一份報(bào)告中描繪的“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景。
　　物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。它的定義很簡單：通過射頻自動識別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是利用RFID技術(shù)（俗稱電子標(biāo)簽），通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。RFID技術(shù)我們并不陌生，到超市買東西結(jié)賬時(shí)，收銀員掃描的條形碼用的就是這種技術(shù)。
　　物聯(lián)網(wǎng)代表了下一代信息發(fā)展技術(shù)，但是就它的某些應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式來說，我們也不是很生疏。比如紅外防盜、GPS定位系統(tǒng)等，只不過這些還是初級的個(gè)體應(yīng)用。
　　目前，中國移動已經(jīng)有一些成功的嘗試。例如，在食品生產(chǎn)加工領(lǐng)域，中國移動與牧區(qū)合作，給放養(yǎng)的羊群中的每一只羊都貼上一個(gè)二維碼。這個(gè)二維碼會一直保持到超市出售的每一塊羊肉上，消費(fèi)者可以通過手機(jī)閱讀二維碼，知道羊的成長過程，確保食品安全，這就是“動物溯源系統(tǒng)”。今天，我國已有10億存欄動物貼上了這種二維碼。
　　同樣，上海移動也為多個(gè)行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無線綜合應(yīng)用解決方案。上海目前推出了“車務(wù)通”系統(tǒng)，上海移動將10多萬個(gè)芯片裝載在出租車、公交車上。在該系統(tǒng)普及后，交通部門可以通過專門的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，對道路上的所有車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在第一時(shí)間處理突發(fā)事故。在2010年世博會期間，“車務(wù)通”已全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng)，以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢。除了大量的行業(yè)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)對人們的日常生活也將產(chǎn)生影響。據(jù)透露，上海移動目前正與某速遞公司商談，計(jì)劃未來在速遞信封內(nèi)也安裝上包含物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的芯片。在快件投送出門后，用戶和速遞公司可全程掌握快件的流程進(jìn)展，直到收件人確認(rèn)收到快件為止。
　　有專家預(yù)測10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，全面進(jìn)入人們的生活，改變?nèi)藗兊纳罘绞健脮r(shí)，在個(gè)人健康、交通控制、環(huán)境保護(hù)、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護(hù)理等幾乎所有領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)都將發(fā)揮作用。
　　（選自《知識窗》2010年第5期）
　　思考練習(xí)
　　1.簡述第一自然段在文中的作用。
　　2.什么是“物聯(lián)網(wǎng)”？用文中的話概括回答。
　　3.舉例說明本文使用的說明方法有哪些？
　　
　　【強(qiáng)化訓(xùn)練二】
　　能源新方向——細(xì)菌產(chǎn)石油
　　□高育紅
　　
　　在目前能源逐漸緊缺的形勢下，尋找可再生能源是各國科學(xué)家正在探索的事情，其中植物能源大受歡迎。因?yàn)橹参锟梢栽偕弥参锏闹θ~生產(chǎn)能源不會影響生態(tài)環(huán)境。在200多年前，人們就發(fā)現(xiàn)植物發(fā)酵可以產(chǎn)生燃燒性氣體，這種氣體的主要成分是甲烷，俗稱“沼氣”。
　　然而，沼氣的密度小、燃燒值低，因此不是很理想的燃料。于是，科學(xué)家希望能夠從植物廢料中提取到更好的燃料。美國科學(xué)家加里·斯特貝爾就找到了這樣一種原料，他在阿根廷巴塔哥尼亞高原的熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)了粉紅粘帚霉。這種霉菌寄生在心葉船形果木樹的樹干上，會產(chǎn)生氣體，而這些氣體可以消滅附近的其他真菌，讓它獨(dú)享植物枝干的美食。斯特貝爾希望弄清楚這些氣體為何可以作為粉紅粘帚霉的武器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些氣體不過是高濃度的碳?xì)浠衔铮勺屍渌婢舷⒍馈?br/>　　斯特貝爾等人在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢驗(yàn)粉紅粘帚霉的性能，利用抽風(fēng)機(jī)把粉紅粘帚霉排出的氣體進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中富含8種柴油中的碳?xì)浠衔铮缛紵岛芨叩男镣椤Ｅc現(xiàn)在世界各地的植物燃料工廠生產(chǎn)的生物乙醇相比，粉紅粘帚霉發(fā)酵產(chǎn)生的這種氣體燃燒效果更好。
　　更令人振奮的是，粉紅粘帚霉可以生長在纖維素上。目前，植物能源科學(xué)家要攻克的難題就是怎樣利用植物的纖維素，纖維素中含有大量的碳?xì)浠衔铮怯闷胀ǖ幕瘜W(xué)方法和生物方法都特別難分解。但是有人認(rèn)為通過粉紅粘帚霉對纖維素進(jìn)行發(fā)酵，可以產(chǎn)生大量現(xiàn)成的柴油氣。但還需要做更多的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)此想法的可行性。研究人員將做更大規(guī)模的測試，進(jìn)行發(fā)酵后讓此真菌產(chǎn)生足夠多的柴油氣來驅(qū)動一臺小發(fā)動機(jī)。如果他們能做到這一點(diǎn)，利用這種方法來擴(kuò)大生產(chǎn)柴油氣就變得可行了。
　　現(xiàn)在許多工廠用糧食而不是用植物廢料來生產(chǎn)燃料，原因是植物廢料中的纖維素難以分解。于是很多人反對植物燃料。如果廣泛用粉紅粘帚霉發(fā)酵本地植物廢料，就可以擺脫植物燃料工廠用糧食作原料的困境。斯特貝爾還發(fā)現(xiàn)，粉紅粘帚霉含有獨(dú)特的基因，能生產(chǎn)出將纖維素分解成柴油氣的酶。因此，如果可以把這種基因轉(zhuǎn)移到其他微生物的體內(nèi)，讓其他微生物也能分解纖維素產(chǎn)生柴油氣，這樣就可以有效擴(kuò)大能源工廠的規(guī)模。
　　斯特貝爾的研究還有可能揭開石油形成之謎。傳統(tǒng)石油形成理論認(rèn)為，石油是植物被埋在地下，在地殼的高溫高壓下形成的。但這個(gè)理論不能解釋一些淺層油田的成因。根據(jù)斯特貝爾的研究，粉紅粘帚霉或其他微生物很可能在石油的形成中起了重要作用。
　　（選自《黨員文摘》2009年第7期，有刪改）
　　思考練習(xí)
　　1.文中粉紅粘帚霉的特點(diǎn)有哪些？
　　2.畫線句子中的“有可能”一詞能刪掉嗎？為什么？
　　3.下列說法不符合原文意思的一項(xiàng)是（）
　　A.粉紅粘帚霉排出的氣體混合物可以直接驅(qū)動發(fā)動機(jī)，成為了機(jī)械的主要燃料。
　　B.普通的化學(xué)方法和生物方法難以分解植物纖維素中的碳?xì)浠衔铩?br/>　　C.許多人反對植物燃料是因?yàn)楝F(xiàn)在植物燃料工廠的原料大多為糧食。
　　D.深層油田是被埋在地下的植物在地殼的高溫高壓下形成的。
　　
　　【強(qiáng)化訓(xùn)練三】
　　地球之水天外來
　　□謝懿
　　水無疑是一種特殊的物質(zhì)。因?yàn)榈厍蛏系纳鼘λ薪^對的依賴性，也正是它讓地球成為了生命的樂園。那么，地球上的水來自何方？一些科學(xué)家認(rèn)為水是由彗星的撞擊所帶來的。
　　彗星是一個(gè)“臟雪球”，由巖石、塵埃、沙礫以及氨、二氧化碳、甲烷等混合而成。此外，還有許多許多的水。當(dāng)然這些水是以水冰的形式出現(xiàn)的。這些固態(tài)的揮發(fā)性物質(zhì)被統(tǒng)稱為冰。
　　當(dāng)彗星接近太陽的時(shí)候，這些冰會直接升華成氣體，形成巨大的彗頭以及長長的彗尾。當(dāng)這些氣體被釋放出來之后，天文學(xué)家就能確定出它們的組成。20世紀(jì)80年代，喬托探測器發(fā)現(xiàn)：從哈雷彗星中釋放出的80％的物質(zhì)是水。
　　除了彗星之外，最近小行星也加入了地球“送水”的行列。根據(jù)2010年4月底公布的結(jié)果，天文學(xué)家對小行星司理星進(jìn)行了光譜觀測，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)極薄的霜凍層覆蓋著整個(gè)司理星表面，其中還混有含碳物質(zhì)。
　　小行星的平均表面溫度在-120℃～-70℃，絕大多數(shù)的表面水冰應(yīng)該會在幾年之內(nèi)就升華殆盡。對此，一種解釋是這一霜凍層是由從小行星內(nèi)部緩慢釋放出的水汽而維持的。或者類似月球上的水冰是由微隕星的撞擊而帶來的。但無論是哪種成因，它都暗示了水極有可能是通過小行星和彗星的撞擊而被帶到地球上的。
　　然而，半個(gè)月之后事情又發(fā)生了變化。2010年5月中公布的另一項(xiàng)新研究表明，水和其他主要揮發(fā)性物質(zhì)可能就存在于形成地球的原材料之中，并非來自彗星或者小行星。
　　相對于整個(gè)太陽系，地球缺少諸如氫、碳、氮等揮發(fā)性元素，它們似乎也從來沒有在溫度較高的內(nèi)太陽系行星上富集過。除此之外，地球還缺乏中等揮發(fā)性元素，例如銀。銀有兩種穩(wěn)定的同位素，其中之一就是在太陽系早期由鈀107的快速放射性衰變而生成的銀107。
　　銀和鈀具有不同的化學(xué)性質(zhì)，銀的揮發(fā)性較強(qiáng)，而鈀則更容易和鐵結(jié)合。這些差異使得科學(xué)家可以根據(jù)原始隕石和地幔巖石中銀同位素的比值來確定地球上揮發(fā)性物質(zhì)相對于地球鐵核形成的歷史。實(shí)際測量發(fā)現(xiàn)，兩者的比值完全相同。但隕石富含揮發(fā)性物質(zhì)，而地球巖石卻不是。
　　銀的同位素還拋出了另一個(gè)謎團(tuán)，它暗示地核形成的時(shí)間在太陽系起源之后500萬～1000萬年。而根據(jù)先前對鉿和鎢同位素的測量，得出地核形成的時(shí)間在太陽系起源之后3000萬年～1億年。前者比后者要早得多。
　　為了解決這個(gè)矛盾，科學(xué)家提出，地球會先吸積不揮發(fā)性的物質(zhì)直到它的質(zhì)量達(dá)到其最終質(zhì)量的大約85％，然后在地球形成階段的晚期（也就是太陽系起源之后約2600萬年）再吸積揮發(fā)性物質(zhì)。這些額外的揮發(fā)性物質(zhì)可能是通過單一的事件而獲得的。例如原始地球與一個(gè)火星大小的天體劇烈碰撞，而這一碰撞也會向外拋射出大量的物質(zhì)并最終形成了月球。
　　這一研究結(jié)果也支持了已有30年歷史之久的“異構(gòu)吸積”行星生長模型，它認(rèn)為地球在其生長的過程中其原材料的成分會發(fā)生變化。由此就不再需要彗星或者小行星把水帶到地球上，因?yàn)樗鼈兛赡軒缀鯊淖铋_始就已經(jīng)在那里了。
　　（選自《飛碟探索》2010年第9期）
　　思考練習(xí)
　　1.關(guān)于水的來源，文中闡述了哪兩種觀點(diǎn)？
　　2.文中“這一研究結(jié)果”中“這”指的是什么？
　　3.本文采用的是什么說明順序？
　　參考答案見下期