绿色塑料

       ①塑料问世后，即被人们广泛地应用到了几乎所有的领域。但是，在塑料应用极大地促进工农业生产发展，丰富和改善人们物质文化生活的同时，也带来严重的“白色污染”问题。塑料不会自行“腐烂”，如果塑料薄膜长期存在于田间，不仅妨碍耕作，而且破坏土壤自身的水肥及微生物平衡，对农作物生长造成不利影响。发达国家对使用后的塑料曾采用过掩埋!焚烧和回收利用等方法进行处理，但都存在这样那样的不足。为此，从20世纪70年代开始，中外许多科学家为解决“白色污染”问题，纷纷投身于“绿色塑料”——可降解塑料的研制。

       ②所谓“绿色塑料”，并不是指绿颜色的塑料，而是指能够自行降解和再利用，不会污染环境的塑料。具体地说，就是指在一定使用期限内具有与普通塑料制品同样的功效，而在完成一定的功效后能迅速自行降解，与自然环境同化的一类聚合物。因为它对保护环境具有重大意义，所以被称为“绿色塑料”。

       ③“绿色塑料”的品种很多，这里只介绍光降解型塑料、天然高分子型塑料、微生物高分子型塑料和转基因型塑料四种。

       ④光降解型塑料是在聚合物中添加少量光敏剂生产出来的塑料。我国科学家从20世纪80年代就开始了对光降解型塑料的研制。中科院上海有机化学研究所和长春应用化学研究所研制的光敏剂及其光降解聚乙烯地膜，早在1995年就通过了技术鉴定，并在推广中证明这一技术已经成熟。光降解聚乙烯地膜在光照下，可分解成4×4平方厘米的碎片，即使以后不再分解长期存在于土壤中，也不会给土壤物化性能带来影响，对土壤养分造成破坏。

       ⑤天然高分子型塑料是利用纤维素、木质素等天然物质，用化学方法制成的塑料。比如，日本工业技术研究院利用农作物下脚料，如豆秸等制成的可降解农用地膜就是其中的一种。这种天然高分子塑料地膜具有极好的透明度和伸展性，埋在土中只需数日，即可被微生物分解为二氧化碳和水，不会污染环境。

       ⑥微生物高分子型塑料，是由一种叫真核产碱性细菌先在葡萄糖溶液中生产出生化聚酯，再经进一步加工生产出的生物塑料。德国格丁根大学的微生物学家通过对一种细菌的特定基因隔离，使植物细胞内部生成聚酯，再利用这种聚酯制成植物型生化塑料。这种塑料在细菌作用下也可分解成水和二氧化碳，不但不污染环境，而且还可用做肥料回归大自然。

       ⑦转基因型塑料是由美国密执安州立大学教授索姆维尔等人研制的。他们利用生物工程技术，从一种叫做营养佳良产碱杆菌的土壤细菌中分离出生产塑料的基因，然后把这一基因转移到一种遗传结构墒单的油菜子属植物中，培育出一种适宜种植的名叫多羟丁酸的塑料植物．这种植物的叶、秆、根都能长出多羟丁酸颗粒塑料，用这种颗粒制成的塑料可以完全被降解。受索姆维尔研究的启发，美国密茨根大学的生物学家则干脆将这种塑料基因直接植入土豆和玉米之中，在人工控制下生长出不合有害成分的生物塑料．不久，人们就可以像种植庄稼那样大面积种植和收获塑料了。

       ⑧目前，可降解型塑料大多还处在研究或试产阶段，距大规模推广使用还有一段时间，但科学家卓有成效的研究已经为人们展现出光明的前景。我们坚信，随着研究的加速进展，绿色环保塑料的新时代一定会很快到来。

       ①设计者和匠师们因地制宜，自出心裁，修建成功的园林当然各各不同。可是苏州各个园林在不同之中有个共同点，似乎设计者和匠师们一致追求的是：务必使游览者无论站在哪个点上，眼前总是一幅完美的图画。为了达到这个目的，他们讲究亭台轩榭的布局，讲究假山池沼的配合，讲究花草树木的映衬，讲究近景远景的层次。总之，一切都要为构成完美的图画而存在，决不容许有欠美伤美的败笔。他们唯愿游览者得到“如在画图中”的美感，而他们的成绩实现了他们的愿望，游览者来到园里，没有一个不心里想着口头说着“如在画图中”的。

       ②我国的建筑，从古代的宫殿到近代的一般住房，绝大部分是对称的，左边怎么样，右边也怎么样。苏州园林可绝不讲究对称，好像故意回避似的。东边有了一个亭子或者一道回廊，西边决不会来一个同样的亭子或者一道同样的回廊。这是为什么？我想，用图画来比方，对称的建筑是图案画，不是美术画，而园林是美术画，美术画要求自然之趣，是不讲究对称的。

       ③苏州园林里都有假山和池沼。假山的堆叠，可以说是一项艺术而不仅是技术。或者是重峦叠嶂，或者是几座小山配合着竹子花木，全在乎设计者和匠师们生平多阅历胸中有丘壑，才能使游览者攀登的时候忘却苏州城市，只觉得身在山间。至于池沼，大多引用活水。有些园林池沼宽敞，就把池沼作为全园的中心，其他景物配合着布置。水面假如成河道模样，往往安排桥梁。假如安排两座以上的桥梁，那就一座一个样，决不雷同。池沼或河道的边沿很少砌齐整的石岸，总是高低屈曲任其自然。还在那儿布置几块玲珑的石头，或者种些花草：这也是为了取得从各个角度看都成一幅画的效果。池沼里养着金鱼或各色的鲤鱼，夏秋季节荷花或睡莲开放，游览者看“鱼戏莲叶间”，又是入画的一景。

       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。

未来网络用灯光

    ①未来，网络或许是这样：只要有灯光的地方，你就可以上网，甚至能看高清视频。这就是Lifi——一种利用可见光来传输我们需要的信息和数据的技术，又被称为可见光通信（VLC）。

    ②Lifi拥有很多特有的优点：兼具照明、通信和控制功能——具有能耗低、购置设备少等优势；无电磁污染——适用于飞机、医院、工业控制等射频敏感领域；绿色环保、方便快捷——无须无线电频率许可，无须开挖管道的市政许可，便携性强，便于维护，适合在智能家居、智能交通等领域应用；适合水下通信——基于蓝绿光LED灯的半导体照明技术可用于水下高带宽通信；具有更大的带宽潜力——未来能够达到每秒几百兆甚至更高的接入速度。Lifi作为一种照明和通信结合的新型模式可以有效推动下一代照明和接入网的发展和技术进步，已成为国内外竞争的焦点和制高点。

    ③回顾Lifi的发展历程，早在2000年，日本研究者就提出并仿真了利用LED照明灯作为通信基站进行信息无线传输的室内通信系统。近年来，美国关于VLC技术也开展了许多项目，例如2008年10月的美国国家科学基金重点资助VLC无线通信技术研究。值得一提的是，就在2013年10月11日，英国交付了第一台Lifi技术的产品。在这一个领域，中国并没有落后。几乎就在英国做出产品的同一时期，我们团队也研发出了样机，演示了高清视频流传输。就传输速率而言，我们团队在____年就研发出了____Gb/s的离线数据传输速率，这个速率发布时打破了当时的世界纪录___Gb/s。

    ④目前，限制Lifi系统传输速率提高的主要原因在于白光LED有限的调制带宽。另外，从产业发展而言，已有的Wifi、3G等技术都有着相应的成熟的集成芯片，但可见光通信没有任何专业芯片。虽然Lifi还存在着许多问题和不足，要像Wifi那样走进千家万户，也还有很长的路要走，但这一新兴领域已经展现出蓬勃的生命力。

    ⑤发展LED可见光通信技术，不仅为LED产业可持续发展提供一剂强心剂，还可望拉动上下游整个产业链。

（选自2014年5月22日《光明日报》，有删改）

纳米机器人医生不是梦

姜允申

    ①当你感冒时，医生不用给你打针吃药，而是给你在血液里植入一种机器人，这种机器人在体内探测感冒病毒的源头，并到达病毒所在处，直接释放药物杀灭病毒。这种全新意义的机器人，就是纳米机器人。

    ②它的基本原理是利用光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换为电能。它的基本装置是太阳能电池，“阳光动力2号”的动力即来源于太阳能光伏发电。对太阳能电池而言，最重要的参数是光电转换效率。目前，太阳能光伏电池的转换效率·大·约在30%，通常需要采用并联与电池储存方式，才能达到增强续航里程和功率的效果。

    ③纽卡斯尔大学纳米技术中心主任肯·斯诺登教授介绍说：“纳米技术是一种崭新的技术，它在百万分之一毫米的空间内，研究电子、原子和分子运动的规律以及机械运动的特性。”纳米机器人的研制属于分子仿生学范畴，它根据分子水平的生物学原理设计制造，并在纳米空间控制、操作。

    ④科学家们殚精竭虑，希望发明纳米外科手术机器人，这种机器人的操作精度极高，甚至可以在单个细胞上做手术。这种机器人的特性与众不同，它不用手术刀，不用开刀，不用像一般的机器人那样用一些植入物置换掉病人身体中的一些东西。他们试图开发的这种装置可以寻找、鉴别并消灭细胞和有机体的缺陷。这种装置完成的工作只能由非侵入性外科手术来完成。这些纳米机器人可能是人工结构和生物结构制成的。

    ⑤人们希望，这种机器人可以从细菌中获取自然界自己的发动机，从而解决推动力的问题。比如E型大肠菌有一个鞭子型尾巴，跟机械轴承非常相似，这个尾巴使E型大肠菌可以在人体中游动。斯诺登想，可以把细菌里的这种动力提取出来作为纳米机器人的推动力。纳米机器人的“眼睛”和“耳朵”也将来自生物系统。

    ⑥纳米技术将带来一场革命，彻底改变目前外科手术的意义。将来，外科手术不会出现手术刀，那时的手术工具是机器人，这些机器人只有原子或分子那么大。今后，膝关节置换手术也许会成为历史。纳米机器人将进入有病变的关节，帮助身体长出健康的关节。

    ⑦100年前，外科医生为医治腿病，不得不截掉病人的整条腿。今天，有了超级机器人和自动机械装置的帮助，医生们可以通过一个小洞完成创口非常小的手术。将来，外科手术的创口只有针尖那么大，手术时，只需要把微型机器人注射到病人的身体。那时，手术的精确度和有效性是今天的医生做梦都想不到的。这就是最先进的外科手术理念。

    ⑧想象一下体积极小的纳米机器人，一茶匙便可装数十亿个。这种超微型机器人可成群注入患者体内----例如最为脆弱的心脏和大脑-----进行超精确药物“投送”或者扮演外科医生的角色，在体内为患者实施手术。它可以精确杀死癌细胞，疏通血栓，清除动脉内的脂肪沉积，清洁伤口，粉碎结石等。以色列科学家目前研制了一种微型纳米机器人，它可以在人体内“巡逻”，在锁定病灶后自动释放所携带的药物。

    ⑨纳米机器人在绝对无尘室制造，防止它们感染细菌。这种制造方式在很大程度上与电脑芯片类似。在治疗心脏病时，纳米机器人将穿过一根直径2到3毫米的导管，进入需要治疗的特定部位。这种导管技术也可用于大脑以及其他部位，例如肠道和尿道。进入这些部位的最大难度就是一定要达到极高的精确度。出于这个原因，纳米技术长久以来一直被誉为未来对抗癌症的最理想武器。