龙学峰
①气候学家已发出警告：未来100年，全球气温将升高1.5℃～6℃，海平面将升高154.5厘米，沙漠将更干燥，气候将更加恶劣，厄尔尼诺现象更为严重，全球变暖将直接或间接影响人们的生活。如何给地球降温?科学家提出了许多奇思妙想。
②美国氢弹之父、物理学家爱德华·特勒去死以前曹有过设想：向空中抛洒铝和硫的粉末，给地球降温。按照他的计算 ， 向空中抛洒100万吨铝硫粉末，可以使日照减少1 ％，从而起到降温作用。特勒提出的办法是要模仿大规模的火山爆发。1991年，波及范围达数百万千米的皮纳图博火山灰使地球气温下降了0.4lC，而且持续时间达好几个星期。特勒设想：可以用飞行于13千米高空的飞机和部署于赤道上的美国海军大炮，向空中抛“火山灰”。但生物化学家们却给这种主张泼冷水，他们认为，散布于空中的这些硫和铝的微粒，很可能会严重干扰同温层。特勒还与人合作研究过其他使地球降温的方法：在轨道上放置5万面反射镜；发射一颗巨大的卫星，悬于地球与太阳之间，以挡住部分太阳辐射。
③除了特勒以外，还有许多科学家也在苦苦思索，希望能找到奇妙的办法给地球降温。美国物理学家洛厄尔·伍德有一个同特勒的设想一样离奇的计划：在地球和太阳之间万有引力互相抵消处(即拉格朗日点)，安装一面直径为2000公里的半透明镜子。他认为，这面巨大的滤光镜不但能减少温室效应，而且能充当地球的空调器：改变滤光镜的倾斜度，以增加或减少透过它的太阳辐射量。但谁来支付超过1000亿美元的巨额费用呢?此外，这面滤光镜不但会破坏同温层，而且还有可能妨碍紫外线的通过(紫外线具有清理太空的功效)。
④有科学家从加强地球对太阳辐射的反射率的角度，探索给地球降温：将数以十亿计的白色聚苯乙烯高尔夫球投向海洋；将地球上的所有房屋的房顶都涂成白色。美国的一位科学家提出了一项更具有诗意的方案：将数千平方公里的阴云“染白”。通过向阴云喷一些微粒，使微小的雨滴数至少增加10％。这样，由于光学作用，层积云就会被照亮变白，就会反射更多的太阳光。
⑤还有人提出用深埋二氧化碳的办法给地球降温。美国和欧盟已拨巨款来研究在海洋和地层中埋藏二氧化碳的办法。从理论上讲，海洋和地层可以贮藏人类在几千年间生产的二氧化碳。研究人员要验证的是，二氧化碳溶解在海水中，是否会干扰海底生物的生存，因为二氧化碳溶解于海水后，会使海水酸化。

放射性同位素——核辐射的主角

    ①同位素就是一种元素存在着质子数相同而中子数不同的几种原子。由于质子数相同，所以它们的核电荷和核外电子数都是相同的，并具有相同核外电子排布。由于最外层电子数相同，因此原子核的某些物理性质也有所不同，例如放射性，并不是所以同位素都具有放射性，有放射性的同位素称为“放射性同位素”，没有放射性的则成为“稳定同位素”。大多数的天然元素都是由几种同位素组成，目前已知的稳定同位素约300多种 ， 而放射性同位素竟达1500种以上。

    ②一般来说，原子质量很大金属，像鈈、铀、镭等，都具有较强的放射性，在化学元素周期表中，锕系元素和镧系元素以及铀元素全部带有放射性。另外某些原子质量小的同位素也带有放射性，如碳14、钴60。

    ③放射性同位素的原子核很不稳定，全不间断地，自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓“衰变”，放射性同位素在进行衰变的时候，可放射α射线、β射线、γ射线对人体危害不大，而γ射线对人体有较大的伤害，会诱发人体基因突变。

    ④放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。换言之，半衰期是指某个样品中一半的原子核发生衰变所需的时间，不同放射性同位素的半衰期差异很大，短的只有几天、几个小时、几分钟，甚至不到1秒钟，长的却达几千年、几万年，甚至是几亿年，几十亿年，例如，日本“3.11”地震及海啸引发的核辐射中的碘131的半衰期约为8天，铯137为30年，鈈239为24000年，铀238则为44.7亿年。半衰期越短，其原子越不稳定。

    ⑤经过连接的几个半衰期后，放射性同位素的活度会因衰变而减至初始活度的 、 、 ，等等。这意味着我们可以预测任何时候的剩余活度。随着放射性同位素数量的减少，所发出的辐射也相应的减少。

    ⑥放射性同位素释放的放射性能够破坏活的细胞，对人体造成巨大的伤害，但在医疗上，可以用来杀菌消灭微生物，并且可以用来杀灭癌细胞等。放射线也具有很强的贯穿能力，它可以用来观察固体内部的目标，就像x射线那样用于病灶的检查。在工业上，放射性也很多应用，例如用β射线来测量纸的厚度，用γ射线照片来检查机器内部结构等。

    ⑦当然，如果应用不当，核辐射也会造成难以估计的损失。

（选自《中学科技》2011年第5期，有删改）

       ①驰名世界的凡尔赛宫坐落在巴黎西南的凡尔赛市，它是人类艺术宝库中一颗灿烂的明珠。

       ②凡尔赛官建于路易十四时代，1661年动土，1756年竣工，至今已有222年的历史。全宫占地111万平方米，其中建筑面积为11万平方米，园林面积100万平方米。宫殿建筑气势磅礴，布局严密、协调。正宫东西走向，两端与南宫和北宫相衔接，形成对称的几何图案。宫顶建筑摒弃了巴罗克的圆顶和法国传统的尖顶建筑风格，采用了平顶形式，显得端正而雄浑。宫殿外壁上端，林立着大理石人物雕像，造型优美，栩栩如生。

       ③凡尔赛宫宏伟、壮观，它的内部陈设和装潢富于艺术魅力。宫内500多间大殿小厅，处处金碧辉煌，豪华非凡。内部装饰，以雕刻、巨幅油画及挂毯为主，配有17、18世纪造型超绝、工艺精湛的家具。宫内陈放着来自世界各地的珍贵艺术品，其中还有远涉重洋的中国古代瓷器。由皇家大画家、装潢家勒勃兰和大建筑师孟沙尔合作建造的镜廊是凡尔赛宫内的一大名胜。它全长72米，宽10米，高13米，联结两个大厅。长廊的一面是17扇朝花园开的巨大的拱形窗门，另一面镶嵌着与拱形窗对称的17面镜子，这些镜子由400多块镜片组成。镜廊拱形天花板上是勒勃兰的巨幅油画，挥洒淋漓，气势横溢，展现出一幅幅风起云涌的历史画面。漫步在镜廊内，碧澄的天空、静谧的园景映照在镜墙上，满目苍翠，仿佛置身在芳草如茵、佳木葱茏的园林中。

       ④正宫前面是一座风格独特的法兰西式大花园。园内树木花草的栽植别具匠心，景色优美恬静，令人心旷神怡。站在正宫前极目远眺，玉带似的人工河上波光粼粼，帆影点点，两侧大树参天，郁郁葱葱，绿阴中女神雕塑婷婷而立。近处是两池碧波，沿池的铜雕塑丰姿多态，美不胜收。

3D生物打印

    今年7月，深圳医院整形外科团队运用3D生物打印技术，通过3D打印辅助的耳廓塑形再造手术，让一位右耳廓先天发育不全的女孩再次长出一个正常的新耳朵。

    早在2009年，瑞士伯尔尼的研究人员就使用3D打印机制作出了尺寸精确的人拇指骨。这种技术只需要一些简单的材料：3D打印机、三钙磷酸盐和聚乳酸以及能够发育成骨骼的活细胞。三钙磷酸盐和聚乳酸会形成坚硬的结构，起到支撑的作用；能够发育成骨骼的活细胞在支架上便可培养成人拇指骨。

    但是那些只由柔软的细胞组成的器官并没有这些支撑物，像心脏、肝脏等复杂器官的3D制造，最大的困难就在于没有合适的支架。

    随着科技发展，也许打印更复杂的器官将不需要太久，因为支架的问题已经有了解决方案。以3D生物打印“血管”为例：科学家先是利用一些富含糖类和其他营养物质的凝胶，制造出了柔软的支架，再利用从脊髓里采集到的干细胞为原料，配合不同的生长因子，让其发育成不同类型的活细胞。接着在3D打印机的两个喷头分别灌注活细胞和水凝胶，这种工作原理和我们使用彩色打印机时在不同墨盒中注入不同的墨水是一样的。喷头喷出的微小液滴中都包含了数万个细胞，它们会以数百微米的精度分布在水凝胶支架的周围，成为人体组织模型。打印完成后，这些微小的作品被放进营养液中，细胞会找到彼此并且相互结合，成为一段鲜活的血管，而水凝胶稍后将会被洗掉。

    这种方法制作出的符合搭桥手术需要的血管，对人体既不会有副作用，也不会引起排异反应，因为制作血管的所有材料都来自患者自身。

    目前，3D生物打印技术只能制作一些简单的组织，离打印复杂器官的目标还有数年的距离，但是研究者们对它充满信心。在这种技术成熟之后，我们将会拥有个人专属的器官库，随时可以打印只适合自己的身体器官。因为器官衰老和死亡这件事也许可以避免，健康的肉体将会与健全的思维存在同样长的时间。

（选自《科技纵览》，有删改）

如何保存未来数据

任志方

    ①数千年来，人类一直在用各种手段保存信息。尽管在过去几十年里，人类存储的数据量出现了极大增长，我们的生活，我们的记忆越来越多地以数字形式储存在我们的硬盘里或“云端”，但这些数据的寿命却很短，甚至长不过我们的一生。如何才能将这些数据长期保存不丢失？越来越多的研究者正在着手解决这个问题。

    ②2017年2月，英国南安普顿大学科学家开发出一种新的数据存储技术，利用玻璃中的微型纳米结构去编码信息。基于这一技术，标准尺寸光碟能保存约360TB的数据，而在温度190℃左右的环境中可维持长达138亿年，这一时间和宇宙的历史相仿，是地球年龄的近3倍。

    ③这一技术被称作“五维数据存储”，它最初发表在2013年的一篇论文中。自那时以来，科学家不断推动这项技术的优化发展，最终要实现商用。

    ④五维光碟能使用位于玻璃碟片内的微型物理结构（即“纳米格栅”）保存信息，通过读取折射的激光能够呈现5种数据状态，这也是这种技术名称的来源。利用激光技术设备，可以知道纳米格栅的方向、激光折射的强度以及用X、Y、Z轴表示的空间中的位置。因此，想对于传统光碟，五维光碟的数据存储密度更大，例如传统的蓝光光碟能保存128GB的数据，而五维光碟存储的数据量是蓝光光碟的3000倍，即360TB。

    ⑤由于玻璃是一种坚固的材料，只有很高的温度才能导致玻璃熔化或变形，而玻璃又有着良好的化学稳定性，因此，这种五维光碟能确保数据在非常长的时间里保存，不会丢失。

    ⑥在五维光碟长期保存数据信息的情况下，如何使这些数据信息让未来的人解读？那就是保存所有的软件，存放在云端的服务器上，使它们永不过时，就好像博物馆一样，只不过这个博物馆是数字形式的。通过对软件的数据内容和操作系统做一个快照，然后进行长期保存。在未来漫长的时间中，这些快照还需要根据当时的技术环境，从一个云端移到另一个云端，方便任何需要者使用。

    ⑦五维数据存储技术对人们将来的生活和工作带来极大的方便，尤其对图书馆和博物馆未说更有潜力。科学家认为，这一技术可以在不久的将来得到商用。尽管在五维光碟中记录信息还需要用到成本高昂的实验室激光设备，但光碟数据的读取并不困难，南安普顿大学的科研团队表示，类似DVD播放器的五维光碟读取设备将在未来几十年面市。

（摘自《意林》2018年1月下，有删改。）