自给自足的人体生物能发电

    ①随着煤炭、石油等资源日趋枯竭，环境恶化日趋严重，一些科学家为了开发更多的新能源，已把研究课题转向人类自身的生物能这一领域，利用人体生物能发电现已初见成效。

    ②人体中存在着一些化学物质，它们之间在发生反应时会产生化学能量。像新陈代谢过程中，葡萄糖和氧分子的反应就有能量释放出来，若稍加利用，这种能量就可以转化为电能。根据这一原理，科学家开始了人体生物电池的研究。

③据专家介绍，人体生物电池的电极是由两根长2厘米、直径约1/7000纳米的碳纤维制成，在每根碳纤维的外层还涂有一种聚合物，此外还有一种作为催化剂的葡萄糖氧化酶聚合物的作用是将碳纤维与葡萄糖氧化酶连接成一个电路，而葡萄糖氧化酶则是用来加速葡萄糖与氧分子的化学反应。这种人体生物电池在37℃、pH为7.2的环境下工作，这很接近人体血液的温度和酸碱度，它产生的动力可以驱动一个监控糖尿病的小型传感器。

    ④人体生物能发电还有其它形式。当一个人坐着或站立时，就会持续产生重力势能。此时，若能采用特制的重力转换器就能将这种能转换成电能。美国有一家公司将发电装置埋在行人拥挤的公共场所，外面是一排踏板。当行人从板上走过时，体重压在板上，使与踏板相连的摇杆向另一个方向运动，从而带动中心轴旋转，使与之相连的发电机启动。

    ⑤除此以外，人体生物能中的热能也可被利用。人每天都要散发大量的热能，而且是通过辐射传播出去。一般一个50千克重的成年人一昼夜所散发的热量约为2500千卡，利用人体的热能制成的温差电池，可以将人体的热能转换成电能。这种温差电池做得很精致，只要放在衣服口袋里就能工作。它可以起到电源的作用，给助听器、袖珍电视机、微型发电机等供电，可谓是自己发电自己使用。

    ⑥人体能源可以说取之不尽，用之不竭，而且没有污染。如此神奇的能源是我们每个人都具有的，充分利用它，便会为我们的社会节约更多的能源。希望这种新型的能源会越来越多地造福于人类。

（选自《能源科学的奥秘》有改动）

快递

    ①早在周代，我国便已出现快递制度。据《周礼·秋官》记载，周王朝的官职中设置了主管邮驿、物流的官员“行夫”，其职责要求是“虽道有难，而不时必达”。实际上，商朝已有近似于现代的快递雏形，这已在殷墟甲骨文中得到证实。

    ②古代快递主要用于政令、军情的传递，民间使用远没有现代广泛。古代快递员被称为“健步”“邮人”“驿足”“递夫”，如果快递变成慢递，或将邮件递错、丢失等，都将被严惩。

    ③汉代设“传驿”，用于传递紧急文书。当时的传驿机构已有专用车，这种专用车叫“传车”。当时，用马车快递叫“传”，用马速递称“驿”。东汉以后，“传车”逐渐被淘汰，马成为快递的主要交通工具，称为“马递”。在投递过程中，一般是“换马不换人”，投递员一般跑完全程。

    ④古代快递对里程、速度都有具体的规定，这叫“程限”。汉代“马递”要求日行四百里，这是当时的速度极限了。隋唐时期，如果是急件，要求日行三百里。更急的，如送赦免文书，则日行五百里。宋代的快递“急脚送”，是在步递和马递的基础上创立的。急脚递并非人力的步递，也是一种马递，要求日行四百里。元代的“急递铺”，更接近今天的快递公司，程限与宋代一样。

    ⑤现代快递是物流服务的重要组成部分，它的特点是“快”，能够在短时间内将物品运达目标地点。但是，由于要经过不同的站点，环节较多，易使物品流失或损坏，安全系数相对较低。

    ⑥现代快递，由于运输方式和客户需求的不同，通常分为不同的快递服务种类，具体如下：

    ⑦目前我国有8000多家快递企业，从业人员达到90多万，已经跃升为全球第二大的快递国家。2015年快递业务量完成206亿件，同比增长48%，最高日处理量超过1.6亿件；快递业务收入2760亿元，同比增长35%；预计2016年业务量完成275亿件，同比增长34%；快递业务收入3530亿元，同比增长28%。中国快递行业目前处于国内快递行业和国际快递巨头竞争激烈的环境中，相对国际快递巨头而言，中国快递企业业务发展程度还很低，现在的快递业务量还不到GDP的0.3%，与发达国家达到GDP的1%相比差距还很大。

（根据《读书文摘》等资料整理）

       刺绣俗称“绣花”“扎花”，是用绣针引绣线在绣地上穿绕，形成以绣线为主或者以线固定其他绣材为图案的一种装饰方法，结合不同的配色，形成不同的绣品。

       目前传世最早的刺绣，据考出现在西周。1974年12月，在陕西省宝鸡市茹家庄西周鱼伯墓中，发现了留存于泥土中的刺绣痕迹。史料记载，西周时期的贵族服装多以刺绣装饰，并将之用于国家之间交流馈赠的礼物。春秋战国时期，刺绣走出宫廷，来到民间，自此，庶民之衣与军队之旗上出现了刺绣的纹饰。

       刺绣在汉代蔚为流行，尤其在西汉时，是与织锦齐名的珍品，常常是“锦”“绣”并称，形容国运昌盛也习用“锦绣江山”加以形容。汉高祖时曾明令商人“勿得衣锦绣”，将是否穿戴刺绣服饰作为评判阶级高低的标准。

       对刺绣而言，针法极为重要，它是指用针引线穿绕绣地的方法，包括其穿绕形式和结果。最早的刺绣针法可以追溯到战国时期湖南长沙楚墓中出土的两件绣品，完全用锁绣针法绣成于帛。唐以后，刺绣针法出现了变化，在传统锁绣针法外出现了平绣等针法。明清时期，出现有双面绣。此外，丝绸之路上的刺绣针法在历史上还出现过“加物绣”，如钉珠绣。1997年在昭苏波马黄金墓出土的一块长25厘米、宽13厘米的金珠绣绮残片上出现了“珠绣”。清以后，刺绣针法在新疆各少数民族刺绣中流行开来，针法上不断融合。

何尊

    ①这是一件青铜尊。它造型凝重雄奇，纹饰严谨又富有变化。此刻，它被安置在国宝最高展台。

    ②三千年前的日落，在大地上映射出两个年轻人的身影。他们一个建立了一座至今依旧繁荣的都城，一个铸造了一件记载荣光跨越十几个朝代不朽的青铜器。他们的父辈曾经浴血并肩奋战，建立了新的王朝——周朝。

    ③这两个青年一个是周武王之子，刚刚继位五年的周成王姬诵，另一个是同宗的贵族何。虽然王朝新的领袖姬诵才十几岁，但已经在他四叔姬旦（一位令后世孔子都尊崇的儒学先驱）辅佐下开始励精图治，并依照父王姬发临终的遗愿，为保江山永固，在距离当时王城西安三百多公里以外的洛阳建立了新的都城，这些事迹使得同是年轻人的何热血沸腾，父亲的业绩得到一国之君的认可，自己又被新王看重，为此，他也要做一件热血的事情。在得到批准后，何铸造了一件青铜尊，在尊底有限的范围里最大限度地记载了父辈们和新王的功绩，以及新王对自己的告诫。

    ④考古学家在一百二十二字铭文里发现“宅兹中国”四个字的时候，无异于在方寸之间看到了埋藏了千年的谜底。这是关于中国一词最早的文字记载。“宅兹”是居住在这里的意思。在城邦的中心会树立旌旗，金文的“中”字由此而来；家园需要有护城河阻挡外来入侵，并在军队的护卫下才能得以安宁，因此金文的“国”字有兵戈守护。尊里的中国所指的是当时天下的中心，王朝的中央，新建的都城成周，是现在的洛阳一带。

    ⑤这些写给祖先的字迹，更像是写给数千年后十三亿中国人的信。

    ⑥三千年历史演进、朝代更替，“中国”一词从地理中心、政治中心派生出文化中心的含义，继而又被赋予了王朝统治正统性的意义。直到清末，中国一词被用作国名出现在官方正式文书当中。

    ⑦三千年过去，那对年轻的身影早已不在，太多故事也被黄土掩盖，但洛阳城繁华依旧。同样被黄土掩埋的青铜尊于1963年在陕西的一处土崖中被发现，后被命名为何尊。虽没有了最初夺目的光泽，但尊底的一百二十二字铭文却没有辜负它主人的期望，跨越三个千年，将祖先的丰功伟绩展现在后人眼前。

    ⑧中国，三千年前被镌刻于方寸之间，深埋于地下。三千年后，埋藏它的泥土和这泥土连接的九百六十万平方公里的土地，都被它命名，叫做：中国。

【材料一】

航天育种，就是将农作物种子或试管种苗送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境，如高真空、微重力、宇宙高能离子辐射等的诱变作用，使种子产生变异，再返回地面选育新种子、新材料，培育新品种的作物育种新技术。航天育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。其变异率较普通诱变育种高3到4倍，育种周期较杂交育种缩短约一半，由8年左右缩短至4年左右。与传统育种技术相比，它能在较短的时间内提高农产品的品质，创造出许多新品种，在现代农业的快速发展中发挥重要作用。

航天荷载容量弥足珍贵。什么样的种子才能获得太空之旅的入场券？落地之后到成功育种又要经历哪些考验？被选中的种子一般要具备两个条件：一是遗传性稳定，二是综合性状好。能够获得太空之旅资格的种子可谓是“天选之种”。据统计，一般种子在太空中的突变率仅为0.05%到0.5%，没有变化的种子有很多，只有被宇宙粒子击中的“幸运儿”才会在返回地面后被挑选出来。同时，由于基因突变具有不定向性，并非所有的种子都往好的方向突变，因此，只有符合要求的种子才能留下来。

（来源：央视新闻2023年3月26日）

【材料二】

去年6月，在中国载人航天工程办公室的统一组织下，柳州市园林科学研究所将1000颗具有柳州特色的“洋紫荆1号”种子送至航天育种产业创新联盟。这些种子经审批后，搭乘神舟十四号载人飞船飞越太空。今年1月3日，200余颗“太空种子”被送回柳州，科研人员将它们放置于设定适合洋紫荆生长温度、湿度和光照的培养箱中进行培育。“这批洋紫荆种子经过半年的太空旅行，在高辐射、失重环境中活力减弱，导致性状变异，良性性状偏低。”柳州市园林科学研究所党支部书记陈豫锋说，经过精心培育和“选拔”，这些“太空种子”少部分发芽，排除生长不良的植株，目前长势良好的太空洋紫荆小苗只有13株。“其中12株达到了移植大盆的条件，1株还需要在光照箱中再住几天才能‘搬家’。”

（来源：人民日报客户端广西频道2023年2月26日）

【材料三】

2021年5月10日，富平县天玺柿子小镇太空育种示范基地，一排白色的育种盆整齐地排列着，每个盆的特殊营养土里都有一颗经过“太空旅行”的富平尖柿种子正在生根发芽。“航天育种是中国独有的育种方法之一，从已经推广的效果看，培育出的品种都是优良品种，目前需要进一步加大科研成果的转化力度，加快航天育种的产业化步伐。”中国西部航天育种基地负责人包文生说。实践证明，航天育种的技术成果，助力富平尖柿创造了新的格局。

然而，当前航天育种成本仍然高昂。“纯商业搭载成本比较高，搭载1克种子，费用就要上千元。”据农科院生核所生物技术育种与资源研究中心主任王平介绍，目前参加航天育种的很多科技项目，属于半公益性质。因此，就航天育种业的未来而言，中国的发展之路还任重而道远。我们必须通过长期不断地努力，让科研成果更好地为百姓生活、社会发展服务。

（来源：陕西日报2021年5月21日）

冷光奇观

方宪生

①在6月的晨昏蒙影里，萤火虫以其独特的方式闪烁光芒。萤火虫发光之谜未逃过科学家的慧眼。他们亲手捕捉了一只萤火虫后惊讶地发现，萤火虫发出的耀眼光芒竟一点儿也不热，“冷光”由此驰名并后来居上，成为科学家梦寐以求想要研发的新颖照明技术。

②世界上的冷光生物五光十色，比比皆是。南极洋中的磷虾就是最为壮观的生物发光奇迹之一。富有经验的捕鲸者常利用夜间磷虾群在水面浮游时所发出的荧光来判断鲸的来往去向。美国在南极大象岛以北海域发现一个至少有1000万吨之巨的磷虾群，堪称迄今最宏伟壮观的海洋发光生物群。

③生物自动发光的“秘密”何在呢？据研究，发光生物体内含有荧光素与荧光酶，荧光素一旦吸收了氧和糖分子，就会在发光酶的催化下，发生微妙的化学反应，于是冷光奇迹活灵活现。但有些生物靠发光细菌或菌体内的荧光素也照样能发出冷光来。

④1887年，法国生理学家杜波依斯研究石蛤的发光机理。他发现，一旦停止发光，在石蛤的冷水提取液中再加入已冷却的新鲜石蛤热水提取液，类似的发光现象就又死灰复燃了。于是他断定，在停止发光的冷水液中存在荧光酶，而热水液则存在荧光素，二者珠联璧合才产生奇妙的冷光。他还在15℃~20℃的温水中，放入死鱼和乌贼予以培养，不料，一夜光阴，竟发现闪光的细菌菌落分布在它们的遗体上。可见，死鱼之类的生物也可以繁殖发光细菌。

⑤生物冷光奇迹举世瞩目。1900年，在德国柏林的万国博览会上，曾展出了轰动一时的“细菌灯”。时至今日，人们已进而模拟生物发光形式，不遗余力地开发化学冷光源，广泛地为工农业与生活照明服务。20世纪70年代，美国化学家发现，若将荧光素和激活剂相混，便能立竿见影，激发出冷光来。于是他们如法炮制，把上述两种化学物质集装于塑料管中，其间用玻璃相隔，只需折弯塑料管，即能产生照明冷光。

⑥科学家还发现，电子、电场及其基本粒子也可激活很多物质，如人造冷光。现代“日光灯”即冷光源之一。 一旦通电，在交流电场下，灯管里的汞蒸气会辐射紫外线，激活硫化锌和硫化钙之类的管壁荧光涂料，发出耀眼的可见光。

⑦1936 年，法国物理学家德斯特劳发现，强大的交流电场无须以不可见紫外辐照为前提，就可以直接把电能转化为光能，激活荧光物质发出可见光，“电致发光”由此蜂起。现代科学正在这项课题上继往开来，力图完全揭开其中的内幕。有的科学家独具慧眼，把荧光料掺入塑料或玻璃之类的有机或无机材料里，“电致发光板”应运而生。据乐观预言 ， 不久电灯照明技术将出现一场别开生面的革命。当人们住进电致发光墙壁和天花板的房间，可直接按钮调控，顷刻间，便可沉浸在柔和悦目的光明世界中。

⑧现代物理学家认为，可见光是电磁波之一，只要将电磁波控制在可见光波长范围内，也能产生照明可见光。美国曾向250千米的高空发射了一枚探测火箭，利用火箭爆发出的钡蒸气云与太阳光作用后，竟出人意料地创造了堪与北极光奇迹媲美的斑斓夺目的光幕。依此类推，有朝一日，灿烂辉煌但不像阳光和火光那般灼热炙人的超巨型照明冷光取代现在的照明技术，并不是不可能的。

(选自2012年 10月 25日《科学之友》，有改动)