其实地球是一台发电机

    ①我们生活的地球是一颗会发光的星球。不过，它发出的并不是太阳那样强烈耀目的可见光，而是肉眼无法感知的红外线。红外线又称红外辐射，如果你平躺在地面上就可以感受到这种辐射带来的阵阵暖意。从太空轨道拍摄的红外图片上，能更加清晰地看到地球每时每刻都在源源不断地向寒冷的太空发出红外辐射。地球向太空释放的红外辐射蕴含巨大的能量。美国哈佛大学的科学家提出，这种能量不应被白白浪费，因为其具有可用于发电的潜力，是一种被人们长期忽视的宝贵的可再生能源。

    ②利用释放的热量而非吸收的热量来发电，这种想法乍听上去似乎有点匪夷所思。事实上，这不仅具有相当的可行性，而且还有望弥补现有太阳能发电的诸多不足之处。

    ③与其他清洁能源一样，红外辐射发电利用的也是热力学原理——每当有能量从高温处向低温处流动时，就能获得可再生能源。比如，太阳能电池利用的是光能从太阳（高温）向地球（低温）的流动，将光能转换为电能；生物燃料同样如此，只不过其是间接利用了储存在植物中的太阳能；风力发电机的动力来源也是具有一定温差地区间的能量流动。

    ④据估算，地球表面以红外辐射形式释放的总热量约为2000亿兆瓦，其中大部分被地球大气层吸收。但是，大气层对于波长8-13微米的部分红外辐射却没有阻挡作用，结果就造成了地球热量的持续外泄。

    ⑤那么，从地球逸出的这股热能的发电能力究竟有多强呢？通过相关监测设备采集到的数据，哈佛大学研究人员计算后得出，利用红外辐射发电设备可获得的发电量大约是普通太阳能电池的十分之一，发电效率为__%。这一数字显然并不可观，但是研究人员看中的并非发电量的多少，而是发电时间的可持续性。

    ⑥我们知道，太阳能发电具有间歇供电的特点，发电高峰往往和实际生活中的用电高峰不相匹配。而利用地表红外辐射发电，不仅可实现包括夜晚在内24小时持续供电，并且发电的峰值通常为一天的下午和傍晚时段，基本能满足用电高峰需求。在空气较为寒冷和干燥的冬季，发电量还能有所增长。

    ⑦目前对于红外辐射发电来说，最大的问题在于如何提高发电效率。一种最简单的利用温差发电的方法，是用可反射阳光并发出红外辐射的涂料覆盖热电板（一种可将热能转换成电能的材料）的表面，令热电板的温度低于周围的环境温度。这样当地表散发的热量流经热电板时就会因温差形成电流。但是，现有热电板的热电转换效率非常低，流经的热能通常仅有百分之几被转换为电能。成本高，产出少，使得这种方法几乎不具备实用性。

    ⑧为此，哈佛大学研究人员提出了一种以整流天线为基础的新设想。整流天线能接收和传输电磁波，可与带二极管的电路相连。20世纪60年代，美国一家公司研发出一种微波整流天线，可将地面上的能量传输至无人机为其提供飞行动力。这种微波整流天线的能量转换效率可以达到70%。但是，要将这一成功案例运用到红外辐射领域并不容易。红外辐射的波长仅有微波的万分之一左右，因此红外整流天线的长度也要相应地缩短。

    ⑨随着近年来微型天线制造技术的日益发展，红外整流天线的研发已成为可能。红外整流天线外观上与常见的屋顶天线无异，只不过尺寸仅是后者的百万分之一。研究人员设想，将配备有红外整流天线的微型热量采集装置整合到传统的太阳能板上，以增强其发电能力和延长供电时间。

    ⑩将设想变为现实还有不少工作要做。首先，现有红外整流天线产生的电压太小，不足以形成足够大的电流。此外，特定波长的红外辐射产生的交流电电压极不稳定，现有的普通二极管很难与其配合工作。有人建议，以量子力学原理制造的超快速二极管或许可以一试。也有人认为，要从根本上解决问题，还有赖于目前尚处研发初级阶段的新一代二极管的早日问世。

让地球人烦心的“太空杀手”

    ①当人类进入 2l 世纪后，一个新的“太空杀手”正在悄悄地向着地球飞来。它，就是直径为 270 米的小行星——阿波菲斯。

    ②对于目前的地球来说，这个阿波菲斯可以说是最为严重的威胁。前段时间，俄罗斯科学家对这颗小行星的飞行轨迹重新进行了计算。计算结果显示，阿波菲斯最早将于 2029 年 4 月 13 日逼近地球，届时，

它与地球之间的最近距离仅有 3.8 万公里。我们知道，月球是离地球最近的星球，而从月球到地球之间的最小距离至少也有大约 36 万公里。由此可见，3.8 万公里的距离对地球来说，实在是太危险了。因为地球本身就是一个巨型磁体 ，由于地球的引力，阿波菲斯从 3.8 万公里处的近地点突然向地球奔来的可能性是不能排除的。

    ③那么，如果它真的向地球冲过来，将会出现什么样的后果呢？科学家为我们描绘 出了这样一番景象：假如阿波菲斯以每秒不低于 16 公里的速度砸向地球表面的话，在它触地的一刹那，其释放出的能量则相当于成千上万枚原子弹同时落地爆炸，随之而产生的巨响声远远超出人类耳朵所能承受的分贝级别。紧接着，强劲的冲击波便朝着四面八方横扫过去，在方圆数百公里至数千公里范围内的所有城市和乡村顷刻间便会灰飞烟 灭。与此同时，因小行星高速撞击地面后所扬起的巨量尘埃，则会迅速弥漫到整个大气层内。可以这么说，如果它砸中了美国的某个地方，那么整个北美洲就会瞬间变成无人区。

    ④如果它没有落到陆地上，而是直接掉到海洋中，在海底的落点处将会形成一个深度为 3 公里、直径为 8 公里的漏斗状或喇叭口状的巨型“弹坑”。与此同时，令人恐怖的海啸波会带着让人感到无比惊悚的魔鬼般的吼叫声向四面八方汹涌地扑去，在其前进的路途中，任何胆敢“阻挡者”都会立即被几百米高的巨大而飞速的海浪撞得粉身碎骨。在大洋四周的沿岸地区，将会有几百万甚至几千万人死于非命。

    ⑤不过，根据俄罗斯科学家的计算结果来看，这颗陨星与地球相撞的概率很小。但这是因为在对阿   波菲斯的飞行轨迹进行计算时没有将非引力加速度，也就是雅可夫斯基效应这一重要因素纳入其中。雅可夫斯基效应指的是，当小行星暴露于太阳光照之下的时候，它的一个面会受热升温，导致热量辐射相应增强，这将会产生微弱的推进力。这种力虽然很小，但是当它作用于小天体的时候，足以对其飞行轨道产生重大的影响，所以，如果把雅可夫斯基效应考虑在内的话，那么从 2029 年再过七年，也就是到了 2036 年 4月 13 日这天，阿波菲斯就有可能与地球碰撞。

    ⑥因此，俄罗斯政府已经制定出了一项计划，打算在 2020 年将一台特制的重力牵引机发射到阿波菲斯这颗小行星上去，通过地面遥控操作强行改变其飞行轨迹，从而达到彻底消除任何一丝安全隐患的目的。（有删改）

门楣上家国，梁柱间文脉

——匾额和匾额文化的前世今生

    ①提到匾额，许多人可能觉得不是很熟悉。但如果说到普通人家里挂的“积善之家”“天道酬勤”，街上店家的“同仁堂”“稻香村”，再到皇宫大院的“太和殿”“颐和园”，就会感到匾额并不陌生。

    ②匾额兴起于先秦，历经两千余年沉淀与打磨，成为我国传统文化中一个自成体系的分支。匾额是我国传统建筑的重要组成部分，是建筑的眼睛。匾额中的“匾”字古也作“扁”字，《说文解字》曰“扁，署也，从户册。户册者，署门户之文也。”而“额”，一说是悬于门屏上的牌匾。也有人说，横的叫“扁”，竖的称“额”。简单来说，悬挂于门屏上，反映建筑物名称和性质，表达人们义理、情感之类的文学艺术形式即为匾额。匾额有作为堂号、表彰、祝福、商号、室内装饰等用途。

    ③匾额在古代可谓“门楣上家国、梁柱间文脉”。与西方惯用的奖章、证书不同，匾额不是个人的，不具有私密性。它是镶在村头、钉在牌坊上，可以让一个族群、一个地方都感受到的荣耀。

    ④《汉书》中就有记载，民间有一些乐善好施、急公好义的人士，政府会给他们发匾，作为精神奖励，这是一种古代的激励机制，维系着一种社会表彰制度。所以匾额在很多时候不是一个简单的字号，它其实是要把围绕着修身、齐家、治国、平天下的很多担当的要义传之子孙。

    ⑤北京文物保护协会会长、研究员齐心说，古代有许多匾额是由书法家题写的。匾文大多凝聚中华人文要义，浓缩圣贤学养精髓，承载书写者的信仰、名节、担当，体现出浓浓的家国情怀。

    ⑥但是现代社会，莫说寸土寸金的都市，连很多山野中的乡土建筑在“新农村建设”中也都改成了楼房。在这种“水泥森林”中，很难恢复当年“无处不匾、无室不匾”的盛景。

    ⑦现在除了旅游景区、仿古建筑等一些特殊场所、建筑对匾额有需求外，普通人家几乎不再悬挂匾额。匾额生存发展的生态已经改变，其传承也必然面临困境。直接受到打击的，莫过于匾额的生产了。

    ⑧洛阳民俗博物馆馆长王支援说，行业凋敝，以制造匾额为生的匠人师傅也随之越来越少。另一方面，他认为在古建筑的修缮、复建中还是需要匾额的，仿古的建筑、旅游区也需要匾额，由此形成了一个稳定的匾额市场。他坦言，机器制匾、3D打印，都对匾额技艺的生存造成了冲击，但是真正懂匾额的人，还是喜欢手工匾额。

    ⑨或许家家门口堂前悬挂匾额只能成为一种回忆，但作为中华传统文化的组成部分，匾额文化的传承不容置疑。正如北京科举匾额博物馆馆长姚远利所说：“匾额的缺失，使它巨大的社会教化作用不复存在。由此，传统文化失去了一个可以依托的重要载体。”因此，匾额文化的传承刻不容缓。

（选自2017年2月8日《光明日报》，作者：李韵，有删改）

垃圾都去哪了？说说垃圾填埋的那些事儿

    ①在所有垃圾处理方式中，垃圾填埋是最古老的方法，也是垃圾处理的最终程序。无论采用何种方式、流程处理垃圾，填埋都被作为最终处理手段。

    ②垃圾可以用填埋、焚烧、堆肥等方法处理，之所以说填埋是垃圾的最终处理手段，是因为焚烧、堆肥两种方式并不能处理掉所有的垃圾。例如：被焚烧的垃圾中可能包含无法燃烧的成分，如少量玻璃、金属，最终会产生灰渣；堆肥这种方式仅可以用来处理能被生物分解的有机物，骨骼等难以分解的部分也会形成残渣；另外还有很多垃圾本身就不可燃也难以被生物分解，如建筑垃圾。以上这些废物，最终都要用填埋来解决。

    ③自然衰减型填埋是垃圾填埋的方式之一，但因为不设防渗衬层和渗滤液收集管道系统，会对地下水造成极大污染。中科院通过监测北京垃圾填埋场得出结论：垃圾填埋场渗漏会污染地下水，导致水的硬度及氨氮、硝氮、铬和汞等元素含量超标，最终对人体健康造成伤害。例如，氮污染可以导致缺铁性血红蛋白症、婴儿畸形和癌症。因其会对环境及人体健康造成危害，自然衰减型填埋已逐渐不被采用。

    ④垃圾填埋并不是简单的填埋固体垃圾，而是需要用一整套复杂的系统来综合处理，因此，封闭型填埋已成为目前通行的填埋方式。根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求，生活垃圾填埋场应包括下列主要设施：防渗衬层系统、渗滤液导排系统、渗滤液处理设施、雨污分流系统、地下水导排系统、地下水检测设施、填埋气体导排系统、覆盖和封场系统。生活垃圾填埋场通过设置防渗衬层渗漏检测系统，以保证能及时发现防渗衬层发生渗滤液渗漏的问题，并采取必要的污染控制措施。

    ⑤据《中国环境报》报道，在垃圾渗滤液处理方面，除了传统污水处理工艺外，近年来随着技术的发展，许多新技术、新工艺也被用于渗滤液处理，如膜生化反应器、纳滤和树脂吸附等工艺。这些新工艺构成了适合我国国情的由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术（即MBR＋NF组合技术）。与传统的生化水处理技术相比，这种新技术具有处理效率高、出水水质好、设备紧凑、占地面积小、易实现自动控制、运行管理简单等特点。

    ⑥相信随着科学技术的发展，未来的人们将会找到更适合的垃圾处理办法。

培厚创新的土壤

魏寅

①如果把科技创新的过程比作“发现之旅”，那么对于颠覆性创新而言，探寻的就是“奇伟、瑰怪、非常之观”。

②与渐进式、累积性创新不同，颠覆性创新需要彻底的突破，往往体现为突破常规思维的异想天开、跳出传统模式的另辟蹊径、超越既有领域的开疆拓土。中国历史上的“四大发明”、西方近代的蒸汽机技术和电气技术，都可调“从0到1”的创新。这样的创新，不仅改变了生产生活模式，甚至加速了人类文明发展进程，其意义和影响都是颠覆性的。

③然而，颠覆性创新的“非常规”特性，使其在刚刚出现时难以被理解和认可。新事物从“遭冷遇”到“受热捧”，往往存在一定延迟，而颠覆性创新更是如此。另一方面，创新很多时候九死一生，颠覆性创新作为“创新的顶峰"，成功的概率更是微乎其微。既面临外界的压力，又存在失败的风险，进行颠覆性创新的挑战之大、困难之大，不难想见。进而吉之，要想推动颠覆性创新，就必须____ 。

④鼓励创新，才有活力涌流。近年来，我国频频向创新高地发起冲锋。“关河”创造超算纪，“墨子”领跑子科技，“北斗”完成全球组网， 5G赋能百业千行….我们已在“些前沿领域领先发展，无法再靠追随获取进步、谋求突破。惟有以自主创新能力为依托，以关键核心技术为指向，着力培厚科技创新“金种子”的成长土壤，方能收获更多“硬核产品”，从而在新一轮全球科技竞争中掌握战略主动。

⑤-项颠覆性的新理论、新技术，在刚刚问世的时候往往不被看好。但恰是此类项目，最需要政策的帮扶，最渴望得到“第一桶金”的支持。否则，非凡的创意就可能被磨去棱角，其干涸枯竭。这就要求破除观念篱和制度障碍，完善“非共识”项目的避选资助机制，让有志于颠覆性创新的研究者获得足够的“风险投资”，不用为缺少支持而发愁、不用为暂时出不了成果而焦虑。提供环境、搭建平台、呵护创造，最大限度释放创新潜能，是全社会共同的责任。

⑥宽容失败，才有从容探索。钱学森曾说：“没有大量错误作台阶，也就登不上最后正确结果的高座。”对“探索性失败”的每一次宽容，都可能孕育着下一次创新的成功。不久前，科技部等印发《新形势下加强基础研究若干重点举措》，明确“对自由探索和巅覆性创新活动建立免责机制"。重视试错的价值，树立容错的导向，探索“为失败买单”的合理办法，为勇于创新者解除后顾之忧，“失败是成功之母”的箴言就能照进现实，凝聚起更多的创新力量。

⑦科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。回首新中国成立以来的发展历程，“两弹一星”、载人航天等一系列重大科技突破，极大提升了我国影响力，增强了民族自豪感。展望未来，更好发挥新型举国体制优势，加快科技改革步伐，给颠覆性创新一片成长沃上，我们必将打造更多支撑国家安全和发展的“大国重器”，早日实现建设世界科技强国的备斗目标。

材料一：

“侨批”又称“银信”，是旅居海外的侨胞寄送国内侨眷的书信与汇款的合称，产生于清末至新中国初期，广东和福建两省的存量最多。2010年后，我国积极启动“侨批档案”申报“世界记忆遗产档案”的计划。侨批申遗带动了侨批爱好者和研究者对侨批征集、研究的热情，极大地促进了侨批相关研究。侨批蕴含浓厚的家国情怀，呈现华侨的爱国主义精神，是新时代爱国主义教育的生动特色素材。

（摘编自王春泉、隋鑫《浅谈侨批档案文献所蕴含的价值与传承》，光明网）

材料二：

“侨批”记载了老一辈海外侨胞艰难的创业史，也是中华民族讲信誉、守承诺的重要体现。我们要保护好这些“侨批”文物，加强研究，教育引导人们不忘近代我国经历的屈辱史和老一辈侨胞艰难的创业史，并推动全社会加强诚信建设。

（摘编自王忠耀、吴春燕《“侨批”纸短 家国情长》，《光明日报》）

材料三：

进入二十一世纪后，有关学者多次阐述侨批的价值、侨批研究的意义和基本方法，为侨批爱好者和研究者提供了研究思路启迪。潮汕历史文化研究中心开始向民间征集侨批原件、文物，并着手发掘和研究侨批的文化内涵和文献档案价值；福建的厦门、泉州等地开始进行侨批的收集、整理和研究。2020年后，广东福建两省的部分市、县、镇级侨批馆纷纷建成，开展了数字化修复工作、主题展览、研讨座谈会等活动，侨批研究工作更加广泛而深入。

（摘编自郑松辉《基于CNKI数据库的侨批研究现状文献计量分析》，《汕头大学学报》）