神奇的人体“天网”

    ①前不久，德国科学家在观察人体免疫系统对付细菌的过程中意外发现，在那些被人体灭菌勇士白血球杀死的细菌周围，经常会看到一些丝体物质。起初，他们以为这是显微镜的镜片不干净导致的观察错觉。但后来他们发现，这些丝状体物总是在细菌进入人体后，很快就出现在细菌周围。它们相互缠绕，构成了网。这些网就像蜘蛛网那样，能够迅速把细菌横七竖八地粘在上面，从而将细菌擒拿。随后，这些网就密切配合人体白细胞里的其他物质，把被擒拿的细菌毒杀或者吞吃掉。

    ②更为奇特的是，这种由丝状体物质构成的网还能对人体内健康的细胞起到保护作用。实验发现，在对付病毒的战斗中，有一种细胞分泌出来的蛋白酶在同细菌作战的时候，有时候会伤及无辜，给人体健康细胞造成伤害。为了避免或减少这种伤害事件的发生，这个网凭借自身的粘性，主动把这些蛋白酶集中到病菌密集的局部地方，帮助它们认准来犯之敌，同时避免误伤健康细胞。

    ③最让人感动的是，这些由丝状体物质编成的网，在发挥完杀敌和护体作用后；就自行化解，神秘地消失了。

    ④那么，人体内的“天网”是谁抛出的？它是由什么物质编织的？

    ⑤科学家对中性粒细胞已经了解得比较透彻了，知道它们是人体白血球中的主力成员：正常人每立方毫米的血液大约有白血球5000﹣10000个，这其中，中性粒细胞就占了55%﹣70%．他们也知道，中性粒细胞具有追踪病菌和吞噬，毒杀细菌的能力，是人体内抵御病毒最出色的勇士。但中性粒细胞究竟与“天网”有没有关系，还是个未知数。

    ⑥在电子显微镜下，德国科学家对一群中性粒细胞进行了追踪观察，结果发现，中性粒细胞在有细菌的环境里，会马上被唤醒并向细菌围拢。当它们靠近细菌后，先前没有出现的“天网”不久便悄然出现了，但在没有细菌出现的环境里，则只有中性粒细胞在自由活动，唯独不见“天网”的踪影。那么，“天网”究竟是中性粒细胞抛出的呢，还是细菌抛出的呢？“天网”到底是由什么物质编织的呢？

    ⑦德国科学家通过细致观察和辨认，最后揭开了谜底。原来，白血球里的中性粒细胞在发现细菌入侵的敌情后，会马上奔赴疆场，与细菌拼杀。这些投入到疆场的中性粒细胞注定要成为烈士，因为它们就像是过河的小卒，从不知道退路在哪里，而且它们的寿命只有几个小时。这些投入疆场的勇士，在与细菌拼杀到筋疲力尽的时候，便自行“剖腹”解体，从体内抛出丝状体物质。众多勇士的丝状体物质缠绕在一起，就构成了细菌难逃的“天网”。让人惊讶的是，构成“天网”的丝状体物质，恰恰就是隐藏在中性粒细胞内部的DNA！

    ⑧DNA竟然会在危机时刻挺身而出，织“网”杀敌﹣﹣这可是长久以来有关DNA的从未有过的重大发现！

    ⑨人体内由DNA编织的“天网”被发现后，这种奇特现象立即触发了许多医学家的联想和灵感。他们发现，过去许多非常难解的医学迷案，现在看来可能与人体“天网”有关。

病毒的话

       我们家族的名称是“病毒”。顾名思义，就是能致病的毒物。因此，人们谈病毒色变。可是，这不能赖我们呀！是你们人类给我们起了这么一个不雅的名称。

       我们也不好怪人类，给我们起这个名称也是有来由的。19世纪末，烟草得了花叶病；荷兰植物学家比林杰克把病的烟叶捣碎，挤出液汁，用没有上釉的瓷过滤器过滤，滤过的液汁用当时最好的显微镜都检查不出有什么细菌，可是它仍然能让烟草得病。比林杰克认为，这一定是比细菌还小的微粒在作怪。他把这类微粒叫做“病毒”，人类就是这样结识了我们。后来发现，人类许多疾病，如流感、麻疹、肝炎等等，其罪魁祸前也揶是我们，，把我们称作病毒就更有理由了。

       人类的本事越来越大，科学家终于看到了我们的真面目。A我们家族最小的成员只有细菌的千分之几那么大，直径只有百万分之一厘米，大的也只有百万分之二十五厘米。我们的构造比细菌还简单的多。我们根本没有细胞结构，只不过是由一个核酸分子（一种记录遗传密码的物质）外包一层蛋白质外壳而已。

       其实同世界万物一样，我们之中有有害的病毒，也有有益的病毒。

       20世纪初，科学家就发现，我们家族中有些成员有孙悟空钻进铁扇公主肚内的本领，能钻进细菌体内，在那里繁殖，使细菌死亡，科学家把它们叫做“噬菌体”。人种了牛痘可以产生对天花的免疫力，牛痘就是经过“改造”后毒性减弱的天花病毒。经过这一番改造，它不仅不再危害人类，还反戈一击，帮助人类消灭这种可怕的传染病。现在许多种疾病的病毒已经被用采制造疫苗为人类服务了。我们家族中还有一些成员叫做“肠道腐生病毒”，它们在婴儿出生以后不久就进入婴儿肠道，在人一生中始终呆在那里。其中有些是有益的：它们可以促进人体产生有防治疾病作用的干扰素，抑制能致病的肠道病毒、流感病毒等等：科学家现在已经制成活肠道病毒、流感病毒等等。科学家现在已经制成活肠道病毒疫苗，它能预防多种传染痛，甚至还有一定的抗癌作用哩！

无人机，有前途

    ①在旅游景区、影视拍摄基地，或是重大新闻现场，我们经常能看到无人机在空中忙碌地穿梭。那么到底什么是无人机呢？

    ②“无人机”英文缩写为“UAV”，是“无人驾驶飞机”的简称，是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵，或有车载计算机完全和间歇地自主操作的不载人飞机。我们熟悉的无人机，通常指的是携带载荷飞行的无人机机身。完全意义上的无人机，指的是有无人机平台、任务载荷、起降系统、测控与信息传输系统、操作手等组成的“无人机系统”。

    ③常见的无人机有三种类型，第一种是固定翼，顾名思义就是翅膀形状固定，靠通过机翼的风提供升力；第二种是直升机，特点是靠一个或两个主旋翼提供升力；第三种是多旋翼，就是具有四个或者更多多旋翼的直升机。不同类型的无人机具有不同的优势。固定翼机飞行速度快、高度高，飞行覆盖面积大，抗风能力强，比较适合全管段巡航、通讯巡航、航拍等工作。直升机飞行高度低、速度慢，比较适合短距离巡航、高清摄影和对地目标监控与跟踪，还可以定点悬停，在各种情况下均可起降。

    ④无人机具有成本低、零伤亡、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，可以代替传统的有人驾驶飞机执行“3D”的任务——即“Dull”(枯燥)、“Dirty”(脏)、“Dangerous”(危险)的任务。无人机用途广泛，被业界宠爱有加。军事上，可用于侦察监视、对地攻击、通讯中继、靶标模拟等，是“得力好伙伴”；民用上，可用于科学研究、气象观测、货物配送、娱乐体验等，是“百变小能手”。

    ⑤无人机市场前景广阔。目前，我国约有150家无人机生产企业，产品达1000多种，基于预测的国际数据以及对我国市场的乐观预判，到2020年，美国小型无人机总销量将从2016年的250万架飙升到700万架，其中消费级无人机有430万架，另有270万架用于商业目的。2025年，我国无人机市场规模将达到750亿元，其中军用无人机市场约占7%，民用无人机市场约占93%。

    ⑥无人机毕竟是机器，其可靠性还取决于系统复杂程度和外部使用环境，无人机系统中任意设备的故障都将影响任务执行，无人机使用的任意环节出现差错都将影响飞行安全，这需要制造商和消费者共同努力。

猕猴桃的奇异之旅

张慧

历经千年的野生果子

    奇异果的第一站从它的发源地——湖北宜昌市夷陵区开始。谁是尝鲜这种果子的第一人已无从得知，然而它流传最广的名字却是“猕猴桃”：一说是，这种果子外皮一层绒毛，状似猕猴而得名；而另一种说法则称是因为生长在山间的果实常被猕猴食用。这名称一直沿用至今。

    发源于夷陵山间的猕猴桃，在数千年间缓慢地持续着它的旅程——向北延伸到陕西、甘肃、河南一带；向西南去往贵州、云南和四川，在长江中下游流域，尤其夷陵区雾渡河最为多见。虽然历史记载源远流长，但我国的猕猴桃却一直都未被驯化栽培。野外的猕猴桃，如果生在深山中，多被猴子们摘去果腹；即使被少数人家移植到庭院里，猕猴桃也只是用来观赏而非食用。归根结底，直到几十年前，猕猴桃在国内还只是一种野果。

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    就这样，猕猴桃默默在山间谷底生长了上千年，就连它最广为流传的名字——“猕猴桃”，也透露着一种野果的味道。不过1904年，命运卷起了这颗果实，给了它一张通往海另一边的船票。

    这年，一位来自苏格兰教会的女教师凯特，在原产地湖北宜昌第一次与这种果子相见。随后，在姐姐伊莎贝尔来探望她的返程行李中，加上了猕猴桃的种子，伊莎贝尔带着它们漂洋过海到达新西兰，并将其交给植物学家栽植培育。

    温带海洋性气候的新西兰是猕猴桃发展的理想之地。同时猕猴桃很难授粉的问题在新西兰的人工栽培下也得到了解决。由此，猕猴桃在新西兰被广泛种植。与此同时，也许是“猕猴桃”最初的中国名字给了起名者灵感，有人觉得这种全身绒毛，暗绿色的鸡蛋形果实和新西兰特有的一种几维鸟（Kiwi bird，kiwi是毛利语）倒是很像。1966年左右，Kiwi fruit（奇异果）这个新名字诞生了，随后新西兰奇异果逐渐成为所有商业化种植猕猴桃的代称，在世界果蔬市场大放异彩。

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    现如今，猕猴桃的商业化生产不再是新西兰的专属。2016年全球猕猴桃产量为430万吨，除了新西兰以外，智利、意大利、法国、日本和中国都是猕猴桃的生产大国。

    2008年11月6日，在新西兰举办的国际猕猴桃大会上，参会的200多位专家一致认定：中国是猕猴桃的原生中心，在国际上坐实了猕猴桃的原生地。同时基于丰富的品种资源，20世纪90年代以来我国科研人员从四川湖北野生中华猕猴桃的品种中，培育出含有金色果肉的“黄金猕猴桃”与果心红色的“红心猕猴桃”，在商业猕猴桃果肉颜色里红绿黄三分天不。世界第一的种植面积世界第一的稳定产量、强劲有力的培育研发力量与潜力无限的消费市场——从这个意义上来说，历时一百多年，猕猴桃终于回家了。

（选自《新华文摘》2019年第2期，有删改）

实现制冰自由，究竟靠什么黑科技

宋衍昌

①作为冬奥会的重点比赛项目之一，“冰丝带” 国家速滑馆一直以“高科技”的形象出现。可能很多人并不理解，不就是“结冰”吗？有啥稀奇？可是你知道么，人类真正实现“制冰自由”“绿色制冰” 经历了一个曲折的过程。

②早在先秦时代，古人便利周天然冰来降温、给食物保鲜和做冷饮。据《周礼》记载当时周王室为保证夏天有冰块使用，专门成立了相应的机构管理“冰政”，负责人称“凌人”，每年大寒时节，古人就开始凿冰储藏。管理藏冰事务的官吏监督奴隶、农民到水质好的地方凿采冰块，藏到预先准备好的冰窖里，待来年享用。大约到了唐朝末期，工匠和炼金术士们在生产火药时偶然发现：硝石(化学名称叫硝酸钙)溶于水时会吸收大量的热，使周围的水降温直至结冰。于是他们将水放入罐内，取一个更大的容器，在容器内放水，然后将罐子放在容器内，并不断地在容器中加入硝石，结果罐内的水结成了冰。

③1659年英国科学家罗伯特．波义耳把一只乌放入了广口瓶中，紧接着用真空泵吸出瓶内的空气，这只鸟便一命呜呼。但是，蹊跷的是这只鸟被冻僵了。当时的人并没有搞清楚这件事的原理，伴随着19世纪能量守恒定律的提出，人们逐渐接受了一项共识：给物质做功或用别的方式输入能量，它的内能会增加；当物质对外界做功或者输出能量，它的内能会降低。内能的涨落给一些物质带来最直观的变化就是温度的起伏，也就能利用这个原理来制冷、制冰了。

④1834年，英国的雅可比．珀金斯试制成功用乙醚为工质的制冷机。1844年，美国的戈里医生利用空气为介质制造了一台给医院制造冰块与低温空气的制冷机。

⑤在机械制造上，经过上百年的发展，人们早已与19世纪有了云泥之别。二氧化碳这一安全无毒的制冷剂，便从无人问津一跃成为了“当红明星”。

⑥随看人类在制冷行业的快速发展，各类制冰设备的推广，使得人们不再需要花费巨大的代价便可以得到足够的冰雪场地。1908 年，第4届夏季奥运会上增加了花样滑冰项目。1924年，首届冬季奥运会在法国举办； 2022年，首届完全实现 “碳中和”绿色冬季奥运会在北京举办。

⑦二氧化碳是怎么制冰的呢？

⑧我们都知道，物质存在三种不同相态：气相、液相、固相。而超临界状态则是气液两相的分界线消失的一种特殊状态。当物质处于超临界状态时，它同时存在液体和气体的性质，也因此有许多独特的特性。超临界二氧化碳是超临界物质应用之中的佼佼者，它的临界温度

只有31.3℃，临界压力(7.3MPa)和常温时的饱和气压(5.7MPa) 相比也不高。所以，在设备允许的情况下，利用二氧化碳作为制冷剂的系统很容易跨过临界点来运行。超临界二氧化碳的传热能力十分优秀，并且密度高于其他制冷剂，这让跨临界二氧化碳制冷系统的体积可以更小，系统的效率也可以更高。

⑨国家速滑馆正是使用了跨临界二氧化碳制冷机组。制冷循环大致分为以下步骤：二氧化碳气体被吸入压缩机，经过机械压缩后跨越临界点成为了高温、高压的超临界流体。高温二氧化碳流体被送入热回收器，流过被冷水包裹的管道，把冷水加热到50-70°，这一部分水将被送往场馆用于生活用水、融冰池融冰以及冰面维护浇水，大幅度减少了电力消耗；另一边，被逐级降温后的二氧化碳最终跌下临界温度成为液态，再通过节流阀膨胀后，其温度大幅度降低达到零下20℃。液态低温二氧化碳经过液体循环泵被均匀输送到埋设在场馆冰面之下的蒸发盘管中，给冰面提供所需的低温。

(节选自《科学大院》)