2013年11月合订本

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朱芬的故事（20131101）

华中农业大学深处有一座昆虫楼。在这座比较老旧的楼里，朱芬有一间小小的苍蝇养殖室。一进养殖室，混合了各种气体的奇怪味道直往鼻子里钻，眼睛也有些刺痛感。朱芬淡淡地说，这是苍蝇的幼虫蛆分解粪便产生的氨气导致的。

蛆是没有“头脑”的，它的前端只有一个口钩，它完全是顺从于本能，就用这个口钩不断刮吸食物。朱芬很好奇，为什么就是这么一个简单的刮吸动作，蛆虫拱过的粪便，过了两三天就不臭了。研究后发现，蛆体就像一个构造奇妙的“化粪池”，能够转化畜禽粪便中的部分碳、氮，减少粪臭气味，进行“无臭化处理”。

问题：研究蛆对生产生活有价值吗？（）

A、有。B、没有。

利用这种特性，朱芬希望对畜禽粪便进行“生物处理”，并形成一个循环生态链：先是用粪便养蛆，然后把蛆分离出来当成动物饲料，或者把蛆杀灭后直接入田作为肥料，增加土壤肥力；或者提取蝇蛆蛋白中的活性物质为人类所用——早在十年前，武汉就开发出了以蛆、蛆油为原料的保健品，甚至还有相关的食品、饮料、酒、美容护肤品等。

关键词：开发

家庭山：为人类所用，哪怕是条蛆虫。

隐身衣的故事（20131103）

制造出能实现完美隐形的“隐身衣”，是科学家、工程师及科技爱好者梦寐以求的事。2013年10月31日，浙江大学陈红胜教授研究团队工作人员演示一件“隐身”装置的效果。当一支铅笔放入该装置中时，铅笔的中间部位“不见了”——尽管该部位的背景图案仍然可见。

电磁波（包括光波）照射到物体时，会在物体上发生散射；散射的电磁波被接收后，就表明那里存在物体。如果能让电磁波“（）”。

问题：上面的括号内填什么？（）

A、钻过。B、绕过。

（答案：绕过。）

让电磁波绕着物体走，这样物体就能“隐身”，陈红胜团队所进行的研究正是基于这样的理念。

据悉，该团队提出了一种可见光波段多边形“隐身衣”的设计方法，理论上能够实现在各个方向上的隐身效果。在实验上，他们研制出一种六边形柱状“隐身衣”，其工作频段可达整个光波段。陈红胜团队所进行的研究，不仅对“隐身衣”从理论走向实用起到了促进作用，还有效降低了其实现的复杂度。

关键词：隐身衣

家庭山：科技让梦想成真。

皮尔金顿的故事（20131105）

皮尔金顿是英国一家玻璃公司的技师长，鉴于当时生产的平板玻璃表面不太平整，他经常思索如何解决这一问题。问题的关键是，然玻璃液冷却成型为玻璃时，需要一个表面异常光洁的模具。但去哪儿找这光洁的模具呢？

一天，皮尔金顿帮妻子洗碗时，眼光停留在洗碗水上。

问题：洗碗水干净吗？（）

A、干净。B、不干净。

他发现，上面漂浮着一层厚厚的油脂，表面显得非常光滑平整。皮尔金顿立刻联想到：如果让熔化的玻璃液能浮在这类光滑的表面上冷却，不是可以使玻璃表面很平整吗？

1959年，皮尔金顿兄弟俩终于发明了浮法生产平板玻璃的新工艺：将熔化的玻璃液漂浮在连续的、盛有熔化锡液的铸造坩埚边上进行生产。

关键词：发现

家庭山：生活中有科学答案。

纸键盘的故事（20131107）

一张普通的纸片，上面像电脑键盘一样印有数字和字母，然而，若是将双手放在上面敲打，你会发现在旁边的电脑屏幕上竟出现了刚敲打的内容。这是记者2013年11月4日在广州华南理工大学一次名为“疯狂实验室”活动中看到的一幕。

据介绍，这个纸键盘是学校学生自行研制的半虚拟键盘，它利用摄像头、红外线激光发射器和“独门研制”的软件，可以准确识别操作者手指敲打的位置，从而实现输入。

问题：这样的纸键盘有现实意义吗？（）

A、有。B、没有。

纸键盘可运用在目前大受欢迎的触摸屏手机上，解决按键间距过小、影响输入速度的问题。

活动现场，学生们还展现出电脑喇叭一秒变麦克风、3D打印人物模型、DIY机器人、大学生方程式比赛赛车等趣味的实验或作品，颇受欢迎。活动负责人告诉记者，“疯狂实验室”活动是公益组织黑苹果青年联合腾硕科技发起，通过改变大家对科技枯燥无趣的印象，吸引更多大学生走近科技创新，挖掘出理工科学生的创造力。

关键词：纸键盘

家庭山：走进生活，方能走近科技。

张小勇的故事（20131109）

3年前，张小勇他加入了贞德有机农业示范园，做了一名农机手。对农机情有独钟的张小勇喜欢在农业示范园侍弄这些农机，当他发现仅除草一项就是示范园的一项大开销，而那些除草的工人为了拔草也累得腰酸背痛后，就在网上查了下，然而美国一套先进的除草机要20多万元。看了那个价格后，张小勇就泄气了。于是他把想自己组装除草机的想法告诉工友，工友都笑他太狂妄了，都说20多万元才能买来的东西，你也敢自己组装？但想拥有一台除草机的想法，一直纠缠着张小勇。

有一段时间，张小勇一下班就打开电脑看那些除草机的图片，看除草机的制作原理和工艺流程，然后再按着人家的样子加工磨制零件。白天干着示范园里的农活儿，晚上就研制除草机。

问题：张小勇组装成除草剂没有？（）

A、组装成了。B、没组装成。

经过几个月的奋战，一台崭新的除草机摆在了示范园的农机组，大家见了纷纷冲张小勇竖起了大拇指，夸他是农机组的小能人。

如今，贞德有机农业示范园已经拥有两台中型除草机和两台大型除草机，这些都是张小勇自己研制组装的。“我现在正研制一台多功能播种机，如果这个播种机制作成功的话，不仅可以方便农业生产，还可以为示范园节省几十万元的资金。”张小勇说。

关键词：组装

家庭山：买来的不如组装的。

3D的故事（20131111）

据报道，美国一家公司制造了全球首款3D金属手枪。报道称，手枪的设计出自经典的1911式手枪，制作中使用了现成的弹簧和弹匣。公司还使用了包括激光烧结和研磨金属等多种技术，用33种不锈钢和合金制成。

问题：该3D手枪能打子弹吗？（）

A、能。B、不能。

而且，该手枪还已经成功发射了50发子弹——显然，这个成绩比此前的3D塑料版手枪棒很多！

据悉，制作这支手枪的3D打印机价格在50万美元以上。该公司副总裁称，这是全球首支利用3D技术打印出来的金属枪。

关键词：3D

家庭山：科技，成就梦想。

绳结的故事（20131113）

从前，亚洲一个小国的国王猝死，一个叫戈蒂尔斯的贫民阴差阳错当上了国君。为感谢神明，戈蒂尔斯将一直跟随自己的牛车用一种非常复杂的方式捆绑在神殿上。后来传说，能解开这个绳结的人便能统治整个亚洲。

远征的亚历山大光顾神殿，听说这个传闻后，挥（）一击。

问题：上面的括号内填什么？（）

A、手。B、剑。

（答案：剑。）

斩断了牛车上的绳结——绳结随之解开。

“物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西。”把复杂的问题简单化，思维一定要学会删繁就简。

（本文摘编自《思维要学会删繁就简》）

关键词：斩断

家庭山：一剑斩断，删繁就简。

器官的故事（20131115）

我们曾经想过拥有一个比天生器官更勤力工作的“超级器官”吗？比如“超级肝脏”等。英国伦敦大学学院的再生医学教授克里斯·梅森表示：“未来，我们希望能增强细胞的功能，得到‘超级器官’。”美国麻省理工学院的合成生物学家帕特里克·古冶领导的研究团队也在对这一新方法进行精耕细作。这种插入人体干细胞内的DNA合成（）或许很快能让我们以前所未有的精度和速度打造出一个新器官。

问题：上面的括号内填什么？（）

A、思路。B、电路。

这一合成电路可以在计算机上设计并使用从网上订购的零件组装而成。科学家们表示，这一技术能让我们方便快捷地制造出供移植的身体器官，而且，这些器官在移植进入人体时也不会发生排异反应。另外，这一技术也让我们满怀憧憬：或许某一天，我们也能借助这一技术对我们天生拥有的器官进行升级换代。

除了精子和卵子细胞，我们所有的细胞都包含有完全一样的遗传指令。这些细胞最终会发育成不同类型的细胞是因为“表观遗传”开关打开和关闭基因。科学家们表示，通过对这一机制进行操控，我们可以让成人细胞“倒带”，让其回到类似于胚胎的状态并使它们发育成身体的不同组织。为了将诱导多能干细胞（iPS）变成特定类型的身体器官，科学家们一般将其放入DNA和信号分子组成的“汤”中。这些DNA和信号分子会进入细胞内并对某些“表观遗传”开关进行操控。打开或者关闭什么基因取决于“汤”中的成分。梅森表示：“问题在于，有成千上万个这样的开关，而且，每个开关都需要正确的设置方式。”另一个“拦路虎”是：“汤”中的所有细胞受到的影响都一样，因此，会发育成同类型的身体组织。不过，一块肝脏组织同一块起作用的肝脏并不一样。古冶表示，对诸如心脏这样复杂的身体组织来说，这一点更加明显。

因此，更有用的一种办法将是一套每个干细胞在其发育过程中都能遵守的指令指南。古冶团队的方法正是基于这一点。他们通过查看神经细胞和肝脏细胞在整个自然的胚胎发育过程中会发生什么情况（哪个基因被打开以及什么时候被打开）开始了他们的研究，接着，他们设计并制造出了人造DNA控制电路以便在iPS细胞中复制这一开关过程。他们使用标准的DNA零件（比如为不同的蛋白质编码的序列—这些序列可以从网上获得）和新合成的遗传物质的组合制造出了这样的电路，然后，他们使用化学方法将这些电路插入数以千计的iPS细胞内。古冶表示：“你将其组装成一个大的逻辑电路，然后放入细胞内，它会与自然细胞相互作用。我们并没有替换任何事物，我们只是在表面放置了一个控制层。”一旦这些电路进入细胞内部，它们就开始起作用。古冶说：“我们的核心理念是：电路的自动化程度很高。”它能够检测活动（诸如细胞内的遗传表达的情况）并做出反应。例如，当电路探测到一个iPS细胞已变成一个前体细胞时，它会启动下一步的发育过程。

迄今为止，还没有公开发表的结论表明，这一技术比目前广泛采用的iPS细胞制造身体器官技术更加迅捷可靠。在一项研究中，古冶的团队在四天时间内，将iPS变成了神经细胞，成功率高达100%。梅森说：“快得不可思议，一般而言，做到这一点需要几周时间。”古冶方法的另一个优势在于，这一实验只需要人体细胞就能进行。他说：“你会得到一个真正起作用的器官。这种人造基因电路会颠覆自然编程。”

（本文摘编自刘霞的《给器官升级换代不是梦》）

关键词：颠覆

家庭山：创新的要义是颠覆自然和传统。

水轮机的故事（20131117）

冷却塔循环水系统的富余能量往往白白浪费，如何将其“变废为宝”？由江苏河海嘉裕节能科技有限公司与河海大学组成的研发团队经过自主研发，将水的动能收集转化为机械能作为风机的动力源，成功研制出替代传统电机驱动风机的高效水轮机，为工业领域节能减排提供强力支撑。日前，该研究通过由中国石油和化工联合会组织的科技成果鉴定。

以往冷却塔冷却时所用的风机均由（）带动……

问题：上面的括号内填什么？（）

A、风力。B、电力。

（答案：电动机。）

如此一来，所耗电能巨大；而冷却塔冷却的循环水出口具有一定压力，这部分压力都被浪费掉。本项目研制的系列高效水轮机，利用循环水系统的富余压力，推动水轮机转轮，带动风机旋转，达到降温目的，从而实现废能利用与降耗减排。

鉴定委员会专家认为，该研究团队开发了一种新型冷却塔专用水轮机及其测试平台，实现了循环冷却水系统的能量回收利用。研究丰富和发展了水轮机设计理论和计算方法；开发出的冷却塔专用高效长叶型超低比转速混流式水轮机装置，拓宽了水轮机的应用领域，水轮机最高效率可达90%，运行稳定可靠，利用循环冷却水的余压驱动冷却塔风机，节能降耗效果显著；开发了国内首座冷却塔水轮机真机测试平台，为水轮机的研发和制造提供了重要的技术支撑。鉴定委员会认为该成果达到国际先进水平，所开发的冷却塔专用高效水轮机效率处于国际领先。

关键词：变废为宝

家庭山：废能利用，降耗减排。

史密顿的故事（20131119）

1756年，英国英吉利海峡的一座灯塔突然失火，灯塔台被毁，需要立即进行修复。

这一项重任落到了工程师史密顿的身上，他要求工人在三天内把白色石灰石运往灯塔附近的小岛烧制，以制成灰浆进行黏合修葺。谁知，运来的石灰石却是带有黑色的劣质品，用这些东西造高标准的灯塔岂不是开玩笑？史密顿心急如焚，无奈时间不等人，只好将就着用了。想不到，用这种黑色的劣质品烧出来的灰浆效果竟然比原来的还要（）。

问题：上面的括号内填什么？（）

A、好。B、差。

（答案：好。）

当然，这种“灰浆”后来也不叫灰浆了，而改称为“水泥”了。

关键词：想不到

家庭山：许多创新和发明，是在想不到中诞生的。

蔡秋杰的故事（20131121）

染好色的玉米皮等材料经工人定型、捻皮、粘枝、整形，仅10分钟，就成了栩栩如生的干花工艺品，曾经在农家人眼中只能用来烧火的玉米皮，就这样在蔡秋杰手中（）。

问题：上面的括号内填什么？（）

A、变废为宝。B、凤凰涅槃。

（答案：变废为宝。）

河北省廊坊市安次区的蔡秋杰原本是当地一名普通的庄稼人，5年前他从天津武清区引进了玉米皮变“花朵”的工艺干花制作技术，雇了十余名村民，在村里办起了干花加工厂，可制作30余种干花。

目前，蔡秋杰的工厂可年产干花240余万支，产品远销伊朗、沙特、埃及等国。

关键词：变废为宝

家庭山：玉米皮变花朵，废垃圾变宝物。

避暑的故事（20131123）

古人各种避暑方式中，建筑中的科技含量当居最高。

中国宫室讲究屋檐的设计，比如明代以后的北方的官式建筑，通常规制为“檐步五举，飞椽三五举；柱高一丈，平出檐三尺，再加拽架”。飞椽指屋顶的飞檐，这种有优美弧度的出檐建筑，看似简单，却蕴含有大奥妙：冬夏两季，太阳照射下来的（）度不同……

问题：上面的括号内填什么？（）

A、长。B、角。

（答案：角。）

比如，北京地区冬至正午太阳高度约为27°，夏至正午太阳高度角约为73°，于是古人就巧妙地利用出檐的长度来控制太阳光的入屋量。有了规制的角度，传统宫殿的北房就能夏至遮挡日光，冬日阳光满室，从而达到冬暖夏凉的效果。

这是中国建筑最朴素的避暑道理，但古人的建筑智慧远不止于此。

唐代的白居易被贬江州的时候，倚着山崖给自己造了一间草堂。江州盛产竹子，白居易将竹筒剖开，串连起来架在高空，做了一段细窄的“高架水渠”。由此，山崖上的泉水，沿着竹渠顺流而下，涓涓潺潺一直通到草堂的屋檐（）。

问题：上面的括号内填什么？（）

A、上。B、下。

（答案：上。）

再从檐角飞泻下来，拂竹越窗，落到台基之上。由于竹管细小，引来的泉水很细，飞洒下来，“累累如贯珠，霏微如雨露”，屋中水气清润，终日不绝，暑气自然全消——白居易真是园林建筑设计的高手。

（本文摘编自李芫的《清凉的智慧》）

关键词：避暑

家庭山：从改善生活中寻找智慧，创造革新。

乔希的故事（20131125）

2013年11月11日，美国加州一家超市的货架前，一名女销售员正在用煎锅烹制煎蛋，四散的香味十分诱人。这名销售员所使用的煎蛋材料却并不是鸡蛋，而是从一个玻璃罐中倒出一种流质。现场试吃者表示，这种流质所做出的煎蛋与普通鸡蛋所做的煎蛋别无二致。销售员所使用的原料是一种名为“超越鸡蛋”的“人造鸡蛋”。

提起人造鸡蛋，人们大多会想到用化学物制造的危害人体健康的假鸡蛋，然而乔希•泰克里克所制作的人造鸡蛋与假鸡蛋可谓是南辕北辙。据乔希•泰克里克介绍，“超越鸡蛋”是由（）提取物制作而成的。

问题：上面的括号内填什么？（）

A、植物。B、动物。

“我们先后研究了287种植物，做出了344种鸡蛋替代品，最终用12种植物的提取物制作成了这种鸡蛋。”乔希•泰克里克说。据悉，“超越鸡蛋”包含有高粱、一种普遍种植于加拿大的豌豆和南亚的一种菜豆，以及其他种类的植物。

乔希•泰克里克发明“超越鸡蛋”，要从他的非洲经历说起。在去非洲参加减贫项目之前，乔希•泰克里克从未想过会有人造鸡蛋这种东西。但在撒哈拉以南非洲的日子中，乔希•泰克里克目睹了食物短缺的严重性，让他逐渐萌生了制造人工鸡蛋的想法。

2012年，乔希•泰克里克成立了汉普顿•克里克公司，用以研发人工鸡蛋。这个项目很快得到了比尔•盖茨和Paypal创始人皮特•泰尔的注意和支持。目前，“超越鸡蛋”已经在美国超市上架，乔希•泰克里克希望能够在不久的将来，让人造鸡蛋可以能够在全球范围内成为鸡蛋的替代品，不改变人们口感的同时，让更多的人能够吃上鸡蛋。

汉普顿•克里克公司网站称，“超越鸡蛋”比真正的鸡蛋更为健康，并且根据美国市场价格，其售价也比真正的鸡蛋要低19%。乔希•泰克里克说，比尔•盖茨和英国前首相托尼•布莱尔都已经品尝过了人造鸡蛋，“他们完全无法区分哪个是真鸡蛋，哪个是人造的”。

关键词：人造鸡蛋

家庭山：寻找代替品，以假可乱真。

奥斯特瓦尔德的故事（20131127）