①十年前的中国动车还未出现，而今高速铁路网络运营里程已有2万多公里，超过世界上所有其他国家高铁运营里程之和。中国计划到2025年高铁网络运营里程再增加1.5万公里。这些高铁网，能把沿线城市密切联系起来，促进经济发展。

    ②在中国三大人口中心——北京、上海和广州，人们的工作和生活逐步走向高铁轨道。此前，火车车次还未像如今这样频繁，车速很低，非常拥挤，给日常通勤带来很大的不便。现在，这三座超级城市正在借助高铁打造通勤走廊，让高铁变得像公交车一样便捷。这无疑有助于扩大中心城市劳动力和消费者的群体。

    ③毫无疑问，卫星城镇的房价要比大城市便宜很多。比如，昆山的房价比上海便宜七成，但是它们之间的动车行驶时间仅为19分钟，票价也才25元，那些试图逃离上海高房价压力的人们，自然会到这里创业、工作和生活，所以高铁也促进了卫星城镇资金和人才的获得。

    ④中国正在建立一种“高铁经济”。世界银行在2014年发布的一份报告中指出，高速铁路的效益是“非常可观的”，很可能会提高中国沿海地区企业10%的生产力。

（选自《南风窗》有删改。）

【注】①通勤：乘坐公共交通工具上下班。

平凡的色彩，不平凡的发明

    2014年，日本科学家赤崎勇、天野浩和日裔美籍科学家中村修二，由于对蓝光发光二极管研发所作出的突出贡献而获得诺贝尔物理学奖。那么，蓝光发光二极管究竟凭借着什么样的魅力获得诺贝尔奖的垂青呢？

传统光源的困境

    照明对于人类文明的重要性不言而喻。自爱迪生发明白炽灯之后，荧光灯、蒸汽灯等传统光源相继出现，这些传统光源能够出色地完成照明任务，但也存在着明显的缺陷。如白炽灯需要将灯丝加热到上千度的高温，但电能大都转化成了热能，转化成光能的很少。荧光灯利用汞原子辐射的紫外线，来激发荧光粉出光，虽然有较高的效率，但汞是有毒的，不环保。蒸汽灯通过对放电管产生高温电弧，使汞、钠蒸发，使其产生荧光，同样不环保。鉴于此，传统光源被称作“环境不友好”的光源。

A          

    受半导体技术的启发，科学家们开始研制发光二极管，寻求一种将电能直接转化成光的“电致发光”的照明方式。与传统光源不同，发光二极管它包含着复杂的结构，需要纳米尺度的精确工艺和复杂的技术，而且它的发光原理也是领先的，可以通过改变发光区的成分，改变光的颜色。发光二极管真的一点都不平凡。

    由于发光二极管的芯片非常地微小，所以可以在低电压（仅需几个伏特）、小电流（数毫安）下工作，即可获得足够高的亮度，并且通电后立即以稳定的状态发光，几乎没有明显的缺点，堪称“终极光源”。

姗姗来迟的蓝光

    发光二极管有如此多的优点，但为何没有成为我们的日常光源呢？这要从白光合成的原理说起。大家知道，太阳光的不同颜色，我们可以通过混合红、绿、蓝光模拟出来，因此红、绿、蓝被人们称为三原色。如果三原色缺了一种，那么我们就像色盲一样，看不到真实的色彩。

    因此，人类要想实现“半导体照明梦想”，就必须制作出能够发出类似这三原色光的发光二极管。遗憾的是，红光、绿光发光二极管在上个世纪70年代就已经成功研制出来，而蓝光发光二极管的研发却在很长时间内陷入了停滞。因为制备蓝光发光二极管所需要的材料——氮化镓，在很长时间里，科学家们只能得到粉末状的或者非晶态的氮化镓，而这种状态的氮化镓无法去做发光二极管。

    20世纪80年代后，氮化镓材料的质量已经有了明显的提高。赤崎勇、天野浩小组和中村修二，经过不懈的努力，分别利用不同的方法得到了镜面般光滑的氮化镓薄膜，完成了具有里程碑式意义的工作。1993年，随着第一颗蓝光LED首次由中村修二制成，半导体照明终于走出困境，踏上了快速发展之路。

B         

    蓝光发光二极管帮助人类实现半导体照明，节约了能源，但它带给人类的远远超出了“绿色环保”的范畴。今天，发光二极管的影响已经相当深远，能够覆盖到信息、通讯以及生命科学领域，在生活中，从宏伟的摩天大楼到精致的电子产品，到处都有发光二极管注入绚丽的色彩。

    蓝光发光二极管获奖，实至名归。

（选自《科学之谜》，有删改）

       ①1796年，科学家爱德华・詹纳把牛痘病毒注射到一个八岁男孩的体内，让他免受天花的侵害，世界上第一支疫苗就这样诞生了。

       ②但它是如何起效的？

       ③要理解疫苗的起效原理，我们首先需要理解人体的免疫过程。当人的身体出现以下症状：咳嗽、打喷嚏、炎症、发烧，那么说明免疫系统开始工作了。我们所经历的这些反应能够帮助身体消灭病菌。同时，这些反应也触发了体内的第二道防线，叫作获得性免疫。有一些功用特殊的细胞，比如B细胞和T细胞，负责对付病原体，记录它们的信息，记忆入侵者长什么样，以及如何消灭他们。

       ④这样做可以帮助身体为抵抗病原体再次入侵做好准备。但是即使身体有免疫，依然存在风险。身体需要时间来学习和记忆如何抵抗病原体，但是如果身体太虚弱或者太年轻，这些抵抗就会显得力道不足。

       ⑤在这些人染病之前，我们可以让身体提前做好准备，这就是疫苗出场的时候了。科学家通过疫苗激发身体中的获得性免疫，通过把灭活的病原体暴露给身体，从而激发身体中的免疫系统。疫苗就是这样工作的，每一种疫苗都有单独功效。

       ⑥同时疫苗也分很多种类，首先我们有减毒活疫苗，这些是由病原体本身制成的，不过这是减弱伤害力的病原体。其次我们有灭活疫苗，这里的病原体是已经被杀死的。减毒活疫苗和灭活疫苗这两种疫苗，是为了确保人体不再被这些病原体感染致病，但是就像活的病原体一样，它们也能激活人体的免疫系统，教会人体提前学会如何辨认和攻击这些病毒。不过，减毒活疫苗很难制作，而且不适合免疫力低下的人群接种。而灭活疫苗的缺点则是无法产生长久的免疫效力。还有另一种疫苗—亚单位疫苗，这种疫苗只含部分病原体—称之为抗原，也是真正诱发免疫反应的成分。

       ⑦为使身体对特定病原体产生免疫反应，科学家分离出目标抗原的基因。当人体注射后，疫苗内的基因会刺激体内细胞制造抗原，这会引发更强大的免疫反应，让身体准备好对抗任何潜在威胁。这类疫苗仅由特定基因的物质组成，不含病原体或者其他危害人体健康的物质，如果能研发成功，就（可能  必然）在几年内建立更有效的治疗方案来对抗病原体的感染。

                                                                                                                                                                                  （选自《读者》2016年12期）

【材料一】机器人频频亮相杭州亚运会，科技感拉满。赛场上，一只只可爱的机器狗（四足机器人）表演舞蹈、运输铁饼。场馆内，智能服务机器人当起了“导游”。在亚运村，运动员可以和机器人打乒乓球，听机器人演奏钢琴。在物流中心，巡防机器人、外骨骼穿戴设备等智能化设备保障着物资精准高效流通。

无论是传统产业还是新兴行业，无论是民生领域还是重大工程，都有机器人大显身手。

随着机器人技术的不断进步，“机器人+”应用场景也越来越多元化。今年年初印发的《“机器人+”应用行动实施方案》提出了十大应用场景，包括经济领域的制造业、农业、建筑、能源、商贸物流等五大应用场景，以及社会民生领域的医疗健康、养老服务、教育、商业社区服务、安全应急和极限环境等五大应用场景。

【材料二】在人们的传统印象中，机器人往往被用来做搬运、喷涂等简单又辛苦的工种。随着机器人技术的不断进步，其下游应用场景越来越多元化。除了为汽车、日化、电子等传统产业增效，也为新能源汽车、光伏、生物医药等新兴领域赋能。

随着新能源汽车越来越多，快捷充电成为一种刚需。本土机器人品牌节卡在工博会上带来了一款新能源车充电机器人。在感应到汽车停好后，充电机器人就会自动过来取下充电枪，插入汽车充电接口。通过准确识别规划路径，机器人可以完成电动汽车插拔充电全过程，目前已在一些充电站“上岗”。瑞士的工业巨头ABB发布了一系列创新机器人产品和解决方案，其研制的工业教育机器人负载3.5公斤，相较于上一代产品，其占地面积减少了10%、重量减轻了20%。使用这款机器人的学生，将学习在不同领域和应用中部署机器人自动化。

除了制造业，服务领域的机器人也大放异彩。冲咖啡、拼魔方、蛋雕……工博会上的机器人“技能值”满满。本土机器人品牌非夕在本届工博会上，带来了基于自适应机器人产品的智能理疗解决方案。这款产品结合人工智能、3D视觉、智能感应等先进技术，可模拟人手对人体软组织进行压揉式的物理放松与治疗。

协作机器人是机器人产业发展的一大趋势，相比传统工业机器人负载大、格式化，通常需要在“安全笼”中工作，协作机器人更为灵活和安全，可以配合人一起工作，满足小批量、多样化、柔性化的生产需求。在ABB展台，展出了用于实验室领域的协作机器人，从事加药、混药和移液等任务，配合研究人员开展实验。“生物医药行业更多是小的工作站。这些地方要实现自动化，人机互动情境非常多，协作机器人就比较适合于这些场景。”ABB机器人业务部中国区市场和销售负责人王彤说。在节卡展台，记者尝试着走近一台协作机器人，发现它的运动速度降低了，试图用手触摸机器人时，它自动停止了。“这是节卡的视觉防护相机在发挥作用，它可以灵活设置防护区域，支持多级防护。让人机协作更安全。”节卡机器人市场经理王蕾说。

【材料三】近年来，我国机器人产业实现蓬勃发展。统计显示，2022年我国机器人产业营业收入超过1700亿元，工业、服务、特种机器人产量快速增长。同年，我国工业机器人装机量占全球比重超过50%，稳居全球第一大市场。

包括控制器、伺服电机和减速机等关键零部件，曾是国产机器人发展的一大制约。过去，三大核心零部件大多是欧洲、日本企业生产。本届工博会现场，不少国内供应链企业“晒”出了最新成果，机器人产业“生态”日益完善。比如，今年工博会的美的和库卡联合展位上，展出了一款高精度谐波减速机产品。美的相关负责人陈世星介绍，从2019年开始，美的就开始着手谐波减速机的研发工作，2022年终于实现了量产。这款减速机，瞄准的是航空航天、半导体生产等对产品精度要求极高的领域。来自上海张江科学城的思岚科技公司在工博会上展出了多款激光雷达。思岚科技工作人员陈德喜说：“激光雷达等传感器是智能制造的关键零部件，希望通过我们的努力能让国产机器人‘看’得更准、‘走’得更顺。”

（以上材料依据新华社相关资料改编）

揭秘膨化食品“不健康”的真相

①膨化食品从20世纪60年代开始在美国流行，并迅速风靡欧洲各国，后传至日本、中国等亚洲国家。口感酥脆，咀嚼起来“咔哧”作响，味道或香甜、或咸香、或香辣，令众多消费者追捧的爆米花、薯片、果蔬片等膨化食品，是以谷类、薯类、豆类、果蔬类或者坚果籽类等为主要原料，采用膨化工艺制成的，国外又称其为挤压食品、喷爆、轻便食品等。其实，膨化工艺是为粗粮提供的一种很好的物理加工方式，不仅能改变原粮的外形，又能提高原粮的口感，让人们在食用时，不会像食用原粮那样难以下咽。而且经膨化工艺制成的食品具有不易回生、营养成分损失少、易被消化吸收等优点。可是在崇尚健康饮食的今天，花样百出的膨化食品虽然可口，但一直被贴着“不健康零食”标签，其原因究竟是什么呢？

②首先，膨化食品的营养成分表中，能量与四大核心营养素“蛋白质、脂肪、碳水化合物、钠”是强制要求标出的项目，几乎全部膨化食品的配料表中都含有或生产过程中使用了氢化和（或）部分氢化油脂，含有反式脂肪酸，反式脂肪酸是会导致血栓、引发冠心病、肥胖、影响记忆力的不健康脂肪，是人体健康的无形杀手。

③其次，膨化食品是“高热量”“高脂肪”“高碳水化合物”“高盐”食品。以鲜虾条的蛋白质为例，吃30克虾条会摄入2.1克蛋白质，占人体全天所需蛋白质总量的4%。鲜虾条和芝士味玉米片的营养成分含量是以“份”来标示的（一份大小可根据食品的特点或推荐量规定），按照鲜虾条净含量80克、芝士味玉米片净含量140克，我们可以计算出吃一袋膨化食品所获取的营养素占人体全天所需营养的百分比。由膨化食品营养参考表中的数据可以看出，吃下一袋鲜虾条或一袋芝士味玉米片，人体所摄入的能量（进入人体转化为热量）、脂肪、碳水化合物、钠（盐的主要元素）接近甚至超过一顿正餐。为了保证口味香浓，膨化食品中必须添加大量的油和盐，再加上原料中富含的碳水化合物，也就导致了膨化食品的“高热量”“高脂肪”“高碳水化合物”“高盐”。

④另外，从配料表中我们得知，导致膨化食品不健康的另一个重要原因便是其中的食品添加剂。二氧化硅、单硬脂酸甘油酯如果被长期食用，都会对人体造成伤害。曾经有些含铝元素的膨化剂也是导致膨化食品不健康的原因，儿童摄入过多铝元素会导致神经系统被侵害，进而影响智力发育。现在，含铝元素的膨松剂已经被禁用，但膨化食品中依然被检测出含有微量铝元素，其可能的来源包括储存原料的容器、加工设备的输送管道、包装袋等。但大家也不必过分担心，膨化食品中食品添加剂的含量如果能在国家规定范围内，就是安全的。

⑤最后，如果过量食用膨化食品，还会影响我们的正常饮食。因此，我们要控制自己的口腹之欲，做到良好的膳食搭配，坚持每日饮食均衡和适量运动，保持身体健康。

（选自《知识就是力量》）