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）

运动提高孩子智力

    ①家长及教育者认为，锻炼对于中小学生来说，除了能防止肥胖，并无益处，因为运动会分散孩子注意力，于智力无补。但越来越多的科研成果表明，此观点是错误的。

    ②花一定时间参加运动，能让孩子上课时精神更集中。新近一项研究显示，学生认知水平的高低与身体的健康程度有关。还有研究显示，短期的动作练习也能让孩子注意力更加集中。2006年，马修•马哈尔让243名学生每天在学校活动10～20分钟，测评他们的专注度，训练5周后发现，学生们在听课时保持专注的时间比以前平均增加了8%．最不专心的学生注意力集中时间增加了20%。

    ③尽管科学家们还不清楚，锻炼为什么会对大脑有好处，但动物实验表明，体育活动也许能刺激一些脑区的神经元生长，而这些脑区对记忆和执行功能极为重要。上世纪70年代的一项研究显示，把大鼠放在装满玩具、可攀爬物体等各种东西的较大鼠笼里，这些物体对大鼠的体力和脑力都有刺激，所以这些大鼠的大脑皮层会发育得比较厚，而大脑皮层掌管着高级推理和决策能力。身体活动和智力刺激两种因素都有助于提高大鼠的认知能力。但究竟是哪个因素，还是两个因素共同造成了这种变化，就不得而知了。

    ④神经科学家亨利埃特•范普拉克和同事研究发现，在锻炼后，大鼠脑中一些有助于构建与学习、记忆相关的大脑结构的关键蛋白含量有所提高。血管内皮生长因子和脑源神经营养因子就属于上述蛋白，前者能刺激血管生长，后者则可以促进神经元轴突的延伸。

    ⑤特别值得一提的是，体育活动可以刺激脑部海马区的齿状回部分。海马区是大脑中分管记忆的“总机”，把各种想法串在一起使之扎根于心灵。2008年，上海体育学院的神经生物学家娄淑杰和同事，在研究中训练5周大的幼鼠在转轮里跑动（健康大鼠一天能轻松跑上好几千米。一周之后，与没有跑步的大鼠相比，跑步大鼠齿状回脑细胞中的VEGF、BDNF等促进神经生长的因子要多一些。有证据表明，人类在有氧运动后神经生长因子也会增多。

    ⑥但是，强度过大的锻炼对智力的刺激作用也许还比不上强度适中的体育活动。2008年，日本流行病学家熊谷秋三与同事研究了12名3年来每周长跑或打网球16小时以上的男性与14名很少运动的男性。对比后发现，前一组男性大脑中的BDNF浓度相对较低。

    ⑦可见，家长应当鼓励孩子多锻炼身体；教育者若想要学生注意力更集中，就应当保证学生足量的体育课和体活课。

（摘自《环球科学》2011年3月号，有删改）

    ①通过模仿太阳的热核聚变反应，中外科学家正在建造人类首颗“人造太阳”。“人造太阳”计划由欧盟、中国、美国等7大经济体联合打造，已历经30余年，预计2019年建成，2050年商用。

    ②2016年4月底，中国承担生产和设计的首个超大部件——脉冲高压变电站（PPEN）首台主变压器，三运往“人造太阳，，设施的建造地法国。随着各类设施逐渐完工，人类离建成首个“人造太阳”的目标越来越近。

    ③为什么要制造“人造太阳”？这和人类长久以来的能源危机有关。现代以来，随着人口增加、工业发展，人类对煤、石油、天然气等化石能源的消耗速度越来越快。据测算，人类最多还能用两三百年的自然能源，即使核能也只能用数百年。

    ④此外，像煤、石油这些能源的燃烧还会引发温室效应、酸雨等，对环境造成严重破坏；核电站或核能发电厂的能量来源是核裂变（能量产生过程与核聚变相反），所需原料稀有，产生的废料也没法安全处理，还可能产生核泄漏。

    ⑤不光我们这一代，我们的子孙将从哪里弄这么多能源呢？科学家们带着这个惊恐的问题，把目光投向了核聚变。天空中的太阳就是一个巨大的聚变体，几十亿年为人类提供了光、热。那太阳是怎么做的呢？

    ⑥简单来说，当两个质量较轻的原子核聚合为一个较重的新原子核时，大量电子和中子能够逃离原子核的束缚，带来巨大能量。在自然界中，最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘和氚的聚变。据测算，1千克氢燃料经过聚变反应所产生的能量，至少可以抵得上4千克铀燃料或1000万千克优质煤燃料释放的能量。

    ⑦要提取它们，方法也十分简便，成本也很低。我们从海水里舀一升水，其中就含有0.03克氘，它就可以产出约300公升汽油这么大的能量。地球上的海水能提取45万亿吨氘，它们都聚变的话，能保证人类上百亿年的能源消耗。

    ⑧而且核聚变非常干净，因为聚变就是把两个氢核放在一起，当温度到了上亿度以后，它们就会聚合在一起，除了产出能量，其余产出的氦是一种清洁无害的元素。

    ……

    ⑨前苏联科学家们设计了一种名为托卡马克的环形容器。通过让混合了氘、氚的气体悬浮在一个像面包圈一样的环中，然后不断加热，等达到了上亿摄氏度以后它就产生核聚变，并输出大部分能量。

    ⑩按照设计，“人造太阳”计划的反应堆设施总重量是埃菲尔铁塔的3倍，占地面积有60个足球场加起来那么大。这个反应堆建成后，能够把上亿摄氏度、由氘氚组成的“火球”约束在体积达837立方米的“面包圈”中，产生50万千瓦的聚变功率，持续时间达500秒。50万千瓦热功率已经相当于一个小型热电站的水平。

    ⑪截至目前，中国科学家已经攻克了采购包任务中遇到的所有技术难关。该计划两任总干事对中方的评价是“中国在采购包的研发、生产方面领先于各方”。

（选自2016年5月7日《人民日报》海外版，有删节）

海绵城市，促进城市顺畅“吐纳呼吸”

    ①海绵城市，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自热灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。

    ②目前，我国大多数城市采用快排模式，雨水落到硬化地面，只能从管道里集中排出。强降雨一来，修多粗的下水管道都不够用。许多严重缺水的城市，又让约70%的雨水白白流失了。建设海绵城市，在降雨时，城市能够像海绵一样将雨水储存起来；而在干旱缺水时，又可以将储存的水释放出来。这样，不仅可以避免城市的内涝灾害，还在一定程度上解块了城市水资源短缺的问题。

    ③随着城市化的进程加快，区域不透水下垫面的面积扩大，许多城市在强降水的冲刷下，道路、屋顶、绿地等地方附着的污染物质，随着雨水被冲入下水道，没有道过土壤对其自动过滤。这些尚未处理的含有污染物质的雨水大多会经过城市排水系统排入溪流、江河、海湾，导致大面积面源污染。而海绵城市非常注重对天然水系的保护利用，其绿色基础设计可以减少地表径流，增加雨水自然入渗率，并通过土壤净化水质。海绵城市渗透雨水的方法多样，主要是改变各种路面、空地铺装材料，绿化屋顶，将雨水截留后“渗”下去，从源头上控制了城市雨水径流污染。

    ④海绵城市建设还有利于降低城市建设成本。其城市肌体中既有的园林、绿地、湿地及景观水体往往与水利调蓄设施结合起来共同构筑城市的防排水体系，减少给排水管道混凝土的工程量，降城城市市政建设、运营、推护费用。此外，因为建设海绵城市可以减少城市水灾，所以能降低水灾经济损失及治理水环境污染的费用，经济效益显著。

    ⑤其实，海绵城市的理念并不是一个全新的概念，我国古代就有海绵城市建设的踪影。2500多年前伍子胥规划苏州城，就建成路与河平行的双棋盘格局和道路景观。1998年的特大洪灾，苏州既要排出市内的渍水，还要泄太湖的来水，整个城市虽低于洪水水面，但古城内基本未遭灾。在国外，也有类似于海绵城市这样的雨洪系统。如英国伦敦奥林匹克公园，园内主体建筑和林地在建设过程中建立了完善的两水收集系统，通过回收雨水和废水再利用等方式，这一占地225公顷的公园灌溉用水完全来自于雨水和经过处理的中水。此外，公园还将回收的雨水和中水供给周别居民，使周边街区用水量较其地类似街区下降了40%。

    ⑥海绵城市，变“工程治水”为“生态治水”，促进城市顺畅“吐纳呼吸”。建设海绵城市，将推动我国城市发展走上生态化、持续化的道路。

行走彩云之南 探寻生命之源

①从生命起源到智慧萌芽，云南地层通过古生物化石记录了地球生命系统演化发展的过程：去澄江看虫，认识寒武纪生命大爆发的奇迹；到罗平观鱼，观看三叠纪时期大灭绝后的生物苏醒；在禄丰摸龙，触摸侏罗纪霸主庞大的身躯。近日，记者行走在彩云之南，探寻生命之源。

澄江看虫

②“轻轻一凿，震惊世界。”1984年，古生物研究专家侯先光在澄江帽天山挖出一枚有完整软体副肢的长尾纳罗虫的化石，翻开了5.18亿年前寒武纪生命大爆发的史册，将寒武纪生命大爆发的时间向前推进了3000万年。

③澄江生物群第一个特点是地质年代早。随行的云南大学古生物研究院研究员冯卓说，化石群保存对象是目前全世界已知最老的后生生物群落之一。澄江生物群为我们认识早期后生生物的生物学属性、研究后生生物的早期演化，奠定了重要基础。

④澄江生物群第二个特点是标本保存精美。冯卓介绍，澄江生物群化石保存所在的岩石非常细腻，特别是有一些软躯体的部分，比方说消化系统、神经系统、循环系统等，都在澄江生物群的化石里保存下来。这对于认识后生生物的早期演化提供了宝贵证据。

罗平观鱼

⑤云南罗平生物群国家地质公园中，座座山头，部分裸露的灰色岩石层层叠叠，记录着2.44亿年前的海底世界。“罗平生物群发现以后，开展了系统的化石发掘，共采集古生物化石标本近万件，目前已鉴定出6个门类、40属、113种化石，新命名海生爬行类、鱼类、节肢类、棘皮类遗迹化石共66种。”中国地质调查局成都地质调查中心高级工程师文芠说。

⑥“处于三叠纪中期的罗平生物群，为我们了解生物在二叠纪末大灭绝事件发生之后，整个海洋生态系统如何重建提供了关键信息。”冯卓说，罗平生物群正好就在二叠纪末生物大灭绝事件发生之后的生态系统的重大转型期，是三叠纪海洋生态系统复苏的典型代表，相关化石记载了生物复苏到辐射演化的关键阶段和生态系统重新建立起来的具体状态。

禄丰摸龙

⑦“有恐龙化石的地方不少，但要论国内出土恐龙化石数量，禄丰还是排名靠前的。”云南省楚雄彝族自治州禄丰地质遗迹保护管理所所长王涛说这话时，语带自豪，他参与修复的恐龙化石就超过60具。

⑧冯卓也介绍说，禄丰恐龙动物群化石，在最初发现时，被认为地质年代属于三叠纪晚期，后来的深入研究表明地质年代属于2亿年前侏罗纪早期和侏罗纪中期两个不同时期，而随着进一步的研究，禄丰的恐龙动物群地质年代还有可能再次被修改。禄丰的恐龙动物群化石，对于我们回答“恐龙如何演化”“恐龙如何扩散迁徙及其与环境的关系”这些重要问题能够提供重要线索。

⑨实际上，世界恐龙谷旅游区并不仅有化石。孩子爱动，可以游恐龙乐园；老人喜静，可以泡温泉，但最吸引人的，依然是研学，人们喜欢通过考古科学研究地球生命系统演化发展的过程。

（有删减）

在新闻发布会上，有人对云南大学古生物研究院研究员冯卓和记者提问，请你帮他们回答18～20的问题：