語(yǔ)錄素材
1.科學(xué)本身并不全是枯燥的公式,而是有著潛在的美和無(wú)窮的趣味,科學(xué)探索本身也充滿了詩(shī)意?!芘嘣?/p>
2.對(duì)搞科學(xué)的人來(lái)說(shuō),勤奮就是成功之母?!┮陨?/p>
3.科學(xué)尊重事實(shí),不能胡亂編造理由來(lái)附會(huì)一部學(xué)說(shuō)。——李四光
4.我們?cè)谙硎苤说陌l(fā)明給我們帶來(lái)的巨大益處,我們也必須樂(lè)于用自己的發(fā)明去為他人服務(wù)?!猍美國(guó)]富蘭克林
5.我的人生哲學(xué)是工作,我要揭示大自然的奧妙,并以此為人類服務(wù)。——[美國(guó)]愛(ài)迪生
6.科學(xué)是一種強(qiáng)有力的工具。怎樣用它,究竟是給人帶來(lái)幸福還是帶來(lái)災(zāi)難,全取決于人自己,而不取決于工具?!猍美國(guó)]愛(ài)因斯坦
7.科學(xué)是我心中的溫暖和愉快,你使我無(wú)所畏懼,視死如歸。入獄者雖難得重見(jiàn)天日,你卻能把鎖鏈和鐵窗粉碎?!猍意大利]布魯諾
8.科學(xué)給人自由,以反抗自然法則。它致力于把自然力量的魔杖交到人手中;它要使我們的精神擺脫萬(wàn)物的奴役?!猍印度]泰戈?duì)?/p>
9.感謝科學(xué),它不僅使生命充滿快樂(lè)和歡欣,并且給生活以支柱和自尊心?!猍俄國(guó)]巴甫洛夫
10.整個(gè)社會(huì)由于科學(xué)迅速發(fā)展得到的好處難以彌補(bǔ)其所造成的損害?!猍英國(guó)]斯坦普
11.我要把人生變成科學(xué)的夢(mèng),然后再把夢(mèng)變成現(xiàn)實(shí)?!猍法國(guó)]居里夫人
12.科學(xué)家的天職就是揭露自然界的奧秘?!猍法國(guó)]約里奧·居里
經(jīng)典事例
微弱的磁場(chǎng)催產(chǎn)生命
美國(guó)哈佛大學(xué)天文學(xué)家阿維·洛布指出,如果沒(méi)有磁場(chǎng),宇宙線在形成后不久就會(huì)飛出銀河系。其影響是深遠(yuǎn)的。他說(shuō):“宇宙線是銀河系重要的成分。它們會(huì)電離原行星盤深處的氣體。它們對(duì)于地球上生物體的變異也非常重要。總之,它們是生命的要素。”
的確,生命的出現(xiàn)可能是磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)高能宇宙線的杰作。這些高能粒子似乎會(huì)在稠密的氣體云中開(kāi)啟形成糖、氨基酸和生命所需其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)。盡管如此,我們?nèi)圆淮_定宇宙線起源自何方,因?yàn)榇艌?chǎng)改變了它們的運(yùn)動(dòng)軌跡。洛布說(shuō),通過(guò)研究磁場(chǎng),我們將會(huì)找到有關(guān)宇宙線起源的線索,并解開(kāi)這個(gè)極其重要的謎題。
七年磨一劍:人工合成真核染色體
在人們實(shí)現(xiàn)大腸桿菌質(zhì)粒的人工設(shè)計(jì)與合成的40多年后,紐約大學(xué)的一支團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了真核生物的染色體全合成——他們集結(jié)各方的科研力量,耗時(shí)7年,終于合成出了人工染色體,并成功在釀酒酵母中發(fā)揮功能。
科學(xué)家們借助電腦軟件設(shè)計(jì)出染色體的結(jié)構(gòu),隨后將其分成許多“構(gòu)建單元”,即700至800堿基對(duì)左右相互覆蓋的DNA片段,分別合成;然后利用覆蓋區(qū)域的特異序列將它們逐個(gè)“黏合”。在框架搭好后,研究者們利用了“基因洗牌”的方法,將不同的基因片段隨機(jī)相互組合,并培養(yǎng)相應(yīng)的酵母,通過(guò)它們的表現(xiàn)——菌落大小、生長(zhǎng)曲線以及不同條件下的細(xì)胞形態(tài)——來(lái)判斷組合的優(yōu)劣,越接近野生的越好。
高含氧水,實(shí)為低涵養(yǎng)的偽科學(xué)
在近年的研究成果中,確實(shí)有初步推測(cè)高含氧水與解酒效果有關(guān),也發(fā)現(xiàn)飲用高含氧水可增加豬對(duì)傷寒的免疫力。
但是,日本名古屋大學(xué)的石田浩司在2006年以學(xué)生為對(duì)象的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,發(fā)現(xiàn)飲用高含氧水并不會(huì)改變?nèi)魏蔚纳碇笖?shù)。
幸好喝這樣的高含氧水應(yīng)該也不會(huì)傷身體。有兩份研究證實(shí)高含氧水對(duì)人類肝臟、血液和免疫系統(tǒng)沒(méi)有明顯的有害影響。但卻發(fā)現(xiàn)了飲用高含氧水反而會(huì)短暫地增加體內(nèi)自由基(oxygen radicals)的生成,且機(jī)制仍不明。
因此,以高含氧水來(lái)改善身體健康,欠缺實(shí)質(zhì)的科學(xué)證據(jù)。根據(jù)現(xiàn)有的科研成果,提高飲用水溶氧量并無(wú)助于人類健康、生理機(jī)能與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的提升。盡管氧為生命不可或缺之元素,但生物對(duì)于大氣與水中的溶氧量是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間演化適應(yīng)的,例如人類吸入過(guò)多的純氧反而會(huì)導(dǎo)致肺泡損傷、視網(wǎng)膜剝離等氧中毒 癥狀。
首個(gè)人類基因表達(dá)全圖譜問(wèn)世
FANTOM 5計(jì)劃由日本理化學(xué)研究所(RIKEN)主持的大型多國(guó)協(xié)作計(jì)劃,其研究旨在揭示人類基因組如何編碼組成人體的不同細(xì)胞。現(xiàn)在,該計(jì)劃發(fā)布了首個(gè)人類基因活動(dòng)的全圖譜,首次從全局的角度揭示了人體內(nèi)不同細(xì)胞中,調(diào)控基因表達(dá)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。這一發(fā)現(xiàn)將有助于鑒定與疾病相關(guān)的基因,并為個(gè)性化醫(yī)療和再生醫(yī)療的發(fā)展提供幫助。
黑磷,你有多行?
近年來(lái),二維晶體材料因其優(yōu)越的電氣特性,成為半導(dǎo)體材料研究的新方向。繼石墨烯、二硫化鉬之后,2014年年初,在《自然·納米技術(shù)》雜志上,復(fù)旦大學(xué)物理系張遠(yuǎn)波教授課題組發(fā)現(xiàn)了一種新型二維半導(dǎo)體材料——黑磷,并成功制備了相應(yīng)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件,它將有可能替代傳統(tǒng)的硅,成為電子線路的基本材料?!斑@個(gè)材料的很多特性還有待發(fā)掘。我們實(shí)驗(yàn)室將繼續(xù)探索這些特性,并且希望能在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高樣品的質(zhì)量?!睆堖h(yuǎn)波教授說(shuō),“我們正在嘗試的另外一件事是看看能不能把黑磷解離到單原子層。單原子層的黑磷會(huì)有什么不一樣的性質(zhì)?現(xiàn)在還沒(méi)有人知道?!?/p>
“竹炭食品”的真面目
竹炭花生、竹炭鳳梨酥、竹炭面包等是近年來(lái)炙手可熱的時(shí)尚健康食品,號(hào)稱“可清除腸道垃圾,排毒養(yǎng)顏清宿便”,甚至“能吸收鎘、鉛等重金屬”。其實(shí),“竹炭排毒”本身就是一個(gè)營(yíng)銷忽悠概念。人體有自己的代謝系統(tǒng),產(chǎn)生的有害代謝產(chǎn)物通過(guò)正常的代謝系統(tǒng)排出。而竹炭是不能被人體吸收的,到不了血液,更到不了全身組織。而“人體內(nèi)的有害物質(zhì)”,就算有,也是在細(xì)胞代謝中產(chǎn)生。它們?cè)隗w內(nèi)的活動(dòng)軌跡是從細(xì)胞進(jìn)入血液,再到達(dá)腎臟,要么經(jīng)腎過(guò)濾從尿中排出,要么隨著血液回流。所以,對(duì)于“體內(nèi)的有害物質(zhì)”或者“血液毒素”——即使真的像商人們宣傳的那樣存在——竹炭也只是穿腸過(guò),“毒素”還是體內(nèi)留。而且食品中加入炭粉,不但會(huì)吸附原食品中大量的營(yíng)養(yǎng)成分,將之隨大便排出體外,而且吃多了還可能導(dǎo)致大便干結(jié)甚至便秘。
可編程的輸液器
在Arizona Center創(chuàng)新中心參與培育工作的時(shí)候,Mark Banister開(kāi)發(fā)了第一個(gè)可編程的輸液器,不僅為醫(yī)院節(jié)省了大量經(jīng)費(fèi),同時(shí)也讓患者有更強(qiáng)烈的安全感。
這個(gè)迷你輸液器是一次性的,通過(guò)編程使藥物輸液連續(xù)不斷。它貼在病人的胸部,輸液器中一個(gè)微型處理器把注射劑量信息發(fā)送到聚合器中,它會(huì)提供正確的劑量。根據(jù)處方的劑量信息,這個(gè)聚合器會(huì)從輸液器中的儲(chǔ)存泵中獲得適當(dāng)?shù)乃幬飫┝俊?/p>
二代生物燃料前景看好
即使不考慮環(huán)境問(wèn)題,人們也需要開(kāi)始尋找石油替代品了,因?yàn)槭鸵粔蛴昧?。目前已知的第二代生物燃料的原料范圍非常廣泛,燃料本身也有很多選擇,如沼氣、非糧乙醇、氫氣、二甲醚以及合成柴油等。因?yàn)榈诙锶剂峡梢允褂蒙飶U料作為原料,而作物種植過(guò)程中的能源消耗是不會(huì)攤到廢料的頭上的,這樣這些路徑的生命周期能耗以及溫室氣體排放就有了優(yōu)勢(shì)。
在研究生物燃料的同時(shí),人們也在嘗試使用另外的途徑替代石油,就是改變目前嚴(yán)重依賴內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)輸業(yè),將電能用于運(yùn)輸。在民用汽車領(lǐng)域,電動(dòng)汽車也作為新能源汽車在最近幾年成為熱門。電動(dòng)汽車在用戶端并沒(méi)有污染,對(duì)于人口密度高、車輛擁擠的大城市來(lái)講,提高電動(dòng)汽車的擁有率對(duì)于清潔城市空氣也非常重要。
延伸訓(xùn)練
一、請(qǐng)以“人類·科技·文明”為話題,寫一篇文章。要求:①立意自定;②除詩(shī)歌外,文體自選;③標(biāo)題自擬;④不少于800字。
思路引擎:針對(duì)本文題,我們可以以小見(jiàn)大,寫一篇記敘文,通過(guò)對(duì)某一特定事物的歷史變化,展示人類發(fā)展科技、改善生活、走向文明的過(guò)程;也可以寫議論文,列舉古今中外的典型人物在科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造上,為改善人類的物質(zhì)生活和豐富人類的精神文明而努力奮斗的事跡,證明“人類”“科技”“文明”三者的關(guān)系;還可以寫成說(shuō)明文,綜合運(yùn)用多種說(shuō)明方法,采用合理的說(shuō)明順序,寫一物、一館、一場(chǎng)世博會(huì),表明科技發(fā)展給人類文明帶來(lái)的貢獻(xiàn)。
二、請(qǐng)以“讓科學(xué)精神與探索同行”為題,寫一篇文章。要求:①立意自定;②除詩(shī)歌外,文體自選;③不少于800字。
思路引擎:本文題具有鮮明的擬人化色彩,屬于觀點(diǎn)型的題目,立意的指向性較強(qiáng),即強(qiáng)調(diào)探索活動(dòng)中應(yīng)貫串科學(xué)精神。這樣一來(lái),深刻理解“科學(xué)精神”的內(nèi)涵就成了審題、立意的關(guān)鍵。所謂“科學(xué)精神”,就是一種相信科學(xué)、崇拜科學(xué)、忠于科學(xué)的精神。這種精神不單只有科學(xué)家才擁有、才需要,生活中,我們也需要這種精神。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是做事要有根有據(jù)、合情合理,用科學(xué)的態(tài)度解決問(wèn)題,不要太唯心。寫作時(shí)應(yīng)著重凸顯自我的心靈感受,強(qiáng)化文章的感染力,從而引起讀者強(qiáng)烈的共鳴。立意方面可以寫自我對(duì)科學(xué)精神的認(rèn)識(shí),或?qū)茖W(xué)精神與探索活動(dòng)的價(jià)值的看法;也可以寫對(duì)探索經(jīng)歷的總結(jié),對(duì)科學(xué)的向往與追求,等等。
三、請(qǐng)以“科學(xué)在我心中”為話題,寫一篇文章。要求:①立意自定;②除詩(shī)歌外,文體自選;③標(biāo)題自擬;④不少于800字。
思路引擎:針對(duì)本文題,我們要善于“以問(wèn)領(lǐng)寫”:“科學(xué)為什么會(huì)在我心中?”“科學(xué)給我?guī)?lái)了什么?”“怎樣對(duì)待科學(xué)?”“沒(méi)有了科學(xué)會(huì)怎樣?”等等。然后回答這些問(wèn)題,從這些回答中選擇一二來(lái)寫文章,達(dá)到“化大為小”的目的。我們也可以從理解話題含意的角度切入,寫出以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:一是反映“我”對(duì)科學(xué)的高度重視、熱愛(ài)。二是描繪“我”心中理想的科學(xué)世界。三是抒寫“我”對(duì)科學(xué)懷有的深厚感情??梢赃x擇其中一個(gè)來(lái)寫,不必貪多。
四、閱讀下面的文字,按要求作文。
渴望像鳥(niǎo)一樣翱翔于藍(lán)天,人類發(fā)明了飛機(jī);渴望了解宇宙深處的太空世界,人類發(fā)明了宇宙飛船與人造衛(wèi)星;渴望人能長(zhǎng)生不老,人類的基因工程得到飛速的發(fā)展……人類的每一種幻想,哪怕在當(dāng)時(shí)的人看來(lái)跟天方夜譚似的,它們卻無(wú)一例外地把科技推向更先進(jìn)的軌道。我們有理由相信,宇宙飛船將會(huì)像光那樣飛馳,跨越時(shí)間和空間;月球、火星將成為人類的第二個(gè)、第三個(gè)家園;生物技術(shù)的發(fā)展將會(huì)揭開(kāi)人類的生老病死之謎,人類可以憑借藥物延長(zhǎng)壽命;未來(lái)的一切活動(dòng)都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,危險(xiǎn)的高空作業(yè)等將完全交由機(jī)器人完成……
要求選擇一個(gè)角度構(gòu)思作文,立意自定,除詩(shī)歌外,文體自選,標(biāo)題自擬,不要脫離材料內(nèi)容及其含意范圍作文,不少于800字。
思路引擎:這是一道新材料作文題,所給材料既有對(duì)已取得的科學(xué)成就的回顧,又有對(duì)未來(lái)人類生活的展望,這樣容易激發(fā)我們思考、感悟和寫作的欲望。審題時(shí),我們可以運(yùn)用找關(guān)鍵語(yǔ)句的方法。不難看出,材料的關(guān)鍵語(yǔ)句就是那句“人類的每一種幻想,哪怕在當(dāng)時(shí)的人看來(lái)跟天方夜譚似的,它們卻無(wú)一例外地把科技推向更先進(jìn)的軌道”。由此可以把握命題意圖,即科學(xué)幻想對(duì)于科學(xué)發(fā)展的重要性,據(jù)此,不難確定立意的角度。文體的選擇上,可以寫成小小說(shuō)、記敘文、散文、議論文,也可以大膽進(jìn)行文體創(chuàng)新,以記者訪談、電視直播、小劇本等形式來(lái)寫作。