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。

微塑料，海洋中的新型污染物

李道季

    ①最近，一篇关于英国女王向塑料宣战的文章在“朋友圈”刷屏，据说白金汉宫等王室房产内将禁用抛弃式塑料吸管和塑料瓶。这一新闻再次引起了人们对海洋塑料污染问题的关注。

    ②塑料垃圾是海洋不能承受之重。全球每年有1000万—2000万吨的塑料垃圾进入海羊，随时间的流逝破碎成不计其数的微塑料存在于水体中，能够存在数百年时间。

    ③微塑料，指粒径小于5毫米的塑料个体。如今，微塑料的分布区域已遍及地球各个角落，从近岸河口区域到大洋，从赤道海域到南北极，从海洋的表层到大洋的超深渊带，人类都发现了它的踪迹。

    ④根据来源，微塑料可分为两类：一类是初生微塑料，其成品就是微塑料粒，例如日化用品中含有的微塑料及塑料微珠在运输过程中泄漏进入环境；另一类是次生微塑料，也就是体积较大的塑料垃圾进入自然环境后，经光照、物理、化学及生物降解作用，碎片化形成的微塑料。

    ⑤海洋微塑料极易被生物当作饵料而误食。这是由于微塑料与海洋食物链底端生物处于相同的尺寸范围，而且表面可以附着微生物和其它海洋生物。在食物网的流动过程中，对生物产生物理和化学上的危害。例如，无法被消化也不容易排出体外的微塑料，在海洋生物的消化道中长期积累，会使生物产生饱腹感，导致营养不良甚至因无法摄食而死亡；微塑料自身的化学毒性以及从环境中吸附的化学毒物，可能会对摄食的生物产生直接伤害，并且可能在食物链中的各个水平生物体内富集。

    ⑥微塑料还可能造成入侵物种及病原微生物的传播。在海洋环境中的微塑料就像一般乘风破浪的小船，相对于漂浮的藻类和其它生物残骸等自然基质，它的性质更加稳定，能搭载附着在表面的微生物随洋流旅行，其中包含的部分有害微藻和水产致病菌，可能对海洋生态系统产生影响。

（摘自《人民日报》2018年4月，有删改）

智能家居安防

    ①智能家居安防系统是集信息技术、网络技术、传感技术、无线电技术、模糊控制技术等多种技术为一体的综合应用系统，是具有较强的技术性和前瞻性的新产品，

    ②通常，智能家居安防系统主要包括三大系统。

    ③第一是门禁系统。可靠安全的防盗门至关重要，它是家庭防护的第一道防线。门禁系统为主人提供坚固防范的同时，还提供了更多出入的方便。主人可以授权自己、家人、访客，通过密码、指纹、语音口令等智能识别方式方便地进出家门。

    ④第二是报警系统。报警系统由防盗报警系统、防火灾报警系统和防燃气泄漏报警系统等组成，它可以作为一种可靠且有效的方式让家庭能够避免外界侵入和自然因素引起的灾害。报警系统通过安装在室内外的各种传感器，将探测发出的信号最快地传递给相关人员。如烟雾火警探测器和可燃气泄漏探测器，它们在烟雾或可燃气达到一定的浓度时就会迅速发出警报以便用户知晓。

    ⑤第三是监控系统。监控系统是用于本地和远程了解特定区域情况，保留录像备查，起着威慑、监督、取证和管理作用的网络系统。监控系统具有实时监控功能，通过分布在室内的监视器、触摸屏等设备，可以监控住宅周边、门口、各个房间、室内通道等重点区域的实时情况。用户可通过手机随时随地查看家里的变化。系统还会自动将实时监控的影像通过硬盘录像功能录制下来，如果有盗贼闯入，就可以记录下盗贼的影像作为证据。

    ⑥此外，考虑到室内环境安全问题，环境监测系统也被划到安防这一块，顾名思义，环境监测系统主要是对室内环境进行监测的系统，包括甲醛探测仪、PM2.5探测器、二氧化碳探测器等。该系统的功能是实时对空气中某些有害物质的探测和对空气质量进行调节。

    ⑦智能家居安防系统是一个复杂的网络系统。各种智能防护设备通过信息通讯系统、网络系统彼此配合，协调工作，组成一个智能化的安防系统。它为我们享受高品质的智能居家生活提供了有力的保障。

揭秘膨化食品“不健康”的真相

①膨化食品从20世纪60年代开始在美国流行，并迅速风靡欧洲各国，后传至日本、中国等亚洲国家。口感酥脆，咀嚼起来“咔哧”作响，味道或香甜、或咸香、或香辣，令众多消费者追捧的爆米花、薯片、果蔬片等膨化食品，是以谷类、薯类、豆类、果蔬类或者坚果籽类等为主要原料，采用膨化工艺制成的，国外又称其为挤压食品、喷爆、轻便食品等。其实，膨化工艺是为粗粮提供的一种很好的物理加工方式，不仅能改变原粮的外形，又能提高原粮的口感，让人们在食用时，不会像食用原粮那样难以下咽。而且经膨化工艺制成的食品具有不易回生、营养成分损失少、易被消化吸收等优点。可是在崇尚健康饮食的今天，花样百出的膨化食品虽然可口，但一直被贴着“不健康零食”标签，其原因究竟是什么呢？

②首先，膨化食品的营养成分表中，能量与四大核心营养素“蛋白质、脂肪、碳水化合物、钠”是强制要求标出的项目，几乎全部膨化食品的配料表中都含有或生产过程中使用了氢化和（或）部分氢化油脂，含有反式脂肪酸，反式脂肪酸是会导致血栓、引发冠心病、肥胖、影响记忆力的不健康脂肪，是人体健康的无形杀手。

③其次，膨化食品是“高热量”“高脂肪”“高碳水化合物”“高盐”食品。以鲜虾条的蛋白质为例，吃30克虾条会摄入2.1克蛋白质，占人体全天所需蛋白质总量的4%。鲜虾条和芝士味玉米片的营养成分含量是以“份”来标示的（一份大小可根据食品的特点或推荐量规定），按照鲜虾条净含量80克、芝士味玉米片净含量140克，我们可以计算出吃一袋膨化食品所获取的营养素占人体全天所需营养的百分比。由膨化食品营养参考表中的数据可以看出，吃下一袋鲜虾条或一袋芝士味玉米片，人体所摄入的能量（进入人体转化为热量）、脂肪、碳水化合物、钠（盐的主要元素）接近甚至超过一顿正餐。为了保证口味香浓，膨化食品中必须添加大量的油和盐，再加上原料中富含的碳水化合物，也就导致了膨化食品的“高热量”“高脂肪”“高碳水化合物”“高盐”。

④另外，从配料表中我们得知，导致膨化食品不健康的另一个重要原因便是其中的食品添加剂。二氧化硅、单硬脂酸甘油酯如果被长期食用，都会对人体造成伤害。曾经有些含铝元素的膨化剂也是导致膨化食品不健康的原因，儿童摄入过多铝元素会导致神经系统被侵害，进而影响智力发育。现在，含铝元素的膨松剂已经被禁用，但膨化食品中依然被检测出含有微量铝元素，其可能的来源包括储存原料的容器、加工设备的输送管道、包装袋等。但大家也不必过分担心，膨化食品中食品添加剂的含量如果能在国家规定范围内，就是安全的。

⑤最后，如果过量食用膨化食品，还会影响我们的正常饮食。因此，我们要控制自己的口腹之欲，做到良好的膳食搭配，坚持每日饮食均衡和适量运动，保持身体健康。

（选自《知识就是力量》）

童话“打假”：

《衔着树枝飞越太平洋的鸟》

小语上小学三年级的弟弟正在阅读一本童话故事书。小语发现书中《衔着树枝飞越太平洋的鸟》一文，不符合基本科学事实。于是她搜集材料，准备写一篇说明文向弟弟阐明其中的事理。

材料一：《衔着树枝飞越太平洋的鸟》故事内容

有一只衔枝鸟想飞越太平洋。这一天，这只鸟在地上衔了一根树枝就向太平洋飞去了。在旅途中，那根树枝起到了让人意想不到的作用：累了，它把树枝扔在水面上，站在上面休息；饿了，它把树枝扔在水面上，站在上面捉鱼吃，最终它成功飞越了太平洋。真正的强者能在没有机会时创造机会，就像飞越太平洋的小鸟，仅仅依靠一小截树枝就能立足，飞翔，成就自己的事业！

(选自《睡前故事》，有改动)

材料二：鸟类的飞行能力

能够飞越太平洋的鸟已经具备了完善的飞行能力。

对一些远洋海鸟来说，飞越大洋不在话下。如信天翁，可以利用海浪起伏带动的气流毫不费力地滑行，累了就漂在海面睡觉，反正羽毛是防水的。

〔A〕2007 年9月，一只代号为 E7的斑尾塍鹬用了8.2天的时间斜跨太平洋，不吃不喝不睡觉，连续不停地飞了11587千米 ， 从美国阿拉斯加直达新西兰，创造了鸟类不间断飞行的最长纪录，代价则是体重减半。

〔B〕2020年，一只代号为4BBRW的斑尾塍鹬再次刷新纪录，自9月16 日从阿拉斯加起飞后，途中遭遇了大风，11天后才降落在新西兰，整整飞行了12 200千米。

这种鸟的标准体重在 190~400克之间，身体像喷气式战斗机，有着长而尖的翅膀，飞行起来轻盈快速。这只雄鸟身上被安装了5克重的卫星标签，用来进行 GPS 追踪。它在这趟跨越南北半球的旅程中，飞行速度最快可达每小时89千米。它飞越了浩瀚的且落脚点甚少的太平洋；而且，虽然不能确定，但研究者认为它应该也没怎么睡觉，因为飞行途中的大部分时间它都在扑腾翅膀。

这些斑尾塍鹬会在每年3月返回北半球。

材料三：多大木头能载动一只鸟

如果你想让一块木头载动一只鸟，那么需要符合如下条件：木头产生的浮力≥木头本身的重力+鸟的重力。

为了让木头发挥最大的作用，我们假设木头恰好被完全踩到水面以下。那么可以得出这样的结论：木头的体积×(水的密度-木头的密度)=鸟的质量。

海水的密度约为1000千克/立方米，而木头的密度在 400~750千克/立方米之间，我们权且当这只鸟很聪明，找了比较轻的一种木头，这种木头的密度按500 千克/立方米算。

可得出：鸟的质量/木头的体积=500千克/立方米。

简单来说，就是这样的结论：

如果一只鸟是1千克重，那么，一块木头的体积=1/500立方米=0.002立方米=2立方分米。所以结果显而易见了。

材料四：鸟类的迁徙路线

全球鸟类迁徙路线已知有八条，有两条迁徙路线上的鸟可能飞越太平洋。其中北极燕鸥迁徙路线从北极洲到南极圈，可以穿越太平洋。从其北部的繁殖区南迁至南极洲附近的海洋，之后再北迁回繁殖区，全部行程达40 000多千米，这是已知的动物中迁徙路线最长的鸟类。目前没有记录表明北极燕鸥在太平洋上飞行的时候嘴里是衔着一根树枝的。

材料一：

似乎在一夜之间，ChatGPT的人工智能渗入生活的各个领域。有人用它即兴创作诗歌，有人用它设计小说大纲，还有程序员用它解决工作问题……根据多家媒体引述的调查结果，89%的美国大学生在用ChatGPT。之所以大学生很快“爱上”这款程序，是因为使用方便，只要重复教科书中的现成理论，再加上一点网络上能搜到的案例即可。ChatGPT诞生及其给人留下的“惊艳”印象，未必是因为它使用了许多具有突破性的技术，而是它搜集了更多的素材，因此能够更加“聪明”地回答用户的提问。但是，由于缺乏自我思考和辨别能力，人工智能提供的答案虽然很多，但是正确的与错误的混杂在一起，难免泥沙俱下；在回答一些素材库里没有的问题时，不少答案“驴唇不对马嘴”，或者充满了“正确而无用的废话”。

（改编自王钟《ChatGPT会不会成为行业“终结者”》

材料二：

摘自《牛津大学关于美国、法国等国网民AI使用调查报告》2024-6-11

材料三：

在某种意义上，ChatGPT越来越像一个“真实的人”。理论上，只要算力足够强大，ChatGPT与人类的互动就会越多，它就将“成长”越快。这意味着ChataPT能够形成具备一定逻辑的“思考”结果，而基于这一能力，已经有很多人开始通过“ChatGPT”来逃避本应需要人类大脑思考而进行的工作。但人工智能无法理解事物背后的各种逻辑，其答案虽然四平八稳，但是缺少人类大脑思考所独具的睿智与创新的闪光点。如果能够始终保持独立冷静思考，人类最终将会把控住人工智能乃至科技发展的方向。基于这份清醒，人工智能的不断迭代发展就有望保持平衡，人工智能的弊端也最终有望消除。

（改编自光明网评论员《ChatGPT会影响到人类社会吗》）