蚊子为什么没有被雨滴砸死

①漫步细雨中对于人们来说，或许是浪漫而惬意的，但对体积微小的昆虫而言，譬如蚊子，雨中漫步简直是一场灾难。一滴雨的重量可达到蚊子体重的50倍之多，人们所谓的毛毛雨，在蚊子看来，不亚于一辆辆甲壳虫汽车从天而降。但是，在这“甲壳虫汽车雨”中，蚊子却能够毫发无损，这是什么原因呢?

②为破解这一谜题，美国佐治亚理工学院的胡立德教授与美国疾控中心合作，对雨中飞舞的蚊子进行了高速摄像，以观察蚊子被雨滴击中瞬间的行为。

③通过视频，胡立德教授与他的研究小组分析了雨滴击中蚊子不同部位的各种情况，计算出蚊子被雨滴击中的瞬间所受到的作用力，以及其后随雨滴向下移动的距离。他们发现，蚊子并不像人们可能推测的那样去躲避雨滴，也不会因遭到雨滴的冲击而受伤，秘密之一就在于蚊子体重极轻。

④原来，蚊子被雨滴击中时并不进行抵挡，而是与雨滴融为一体，顺应它的趋势落下。如果雨滴击中蚊子的翅膀或腿部，它会向击中的那一侧倾斜，并通过“侧身翻滚”的高难度动作，让雨滴从身体一侧滑落;当雨滴正中蚊子身体时，它先顺应雨滴强大的推力与之一同下落，随之迅速侧向微调与雨滴分离并恢复飞行。

⑤研究者还发现，当雨滴击中栖息于地面的蚊子时，雨滴的速度在瞬间减小为0，这时蚊子就会承受相当于它体重10000倍的力，足以致命。当蚊子在空中被击中并采用“不抵抗”策略时，它受到的冲击力就减小为其体重的 至    ，此时，这雨滴就像一根极细小的羽毛压在了蚊子身上——这是蚊子能够承受的。

⑥虽说蚊子柔弱如风中柳絮会被雨滴砸得摇晃不定，但正是由于它体重极轻，雨滴在与蚊子碰撞的过程中几乎没有减速，它的动能也几乎没有转化为能量击打在蚊子身上，而是让蚊子瞬间加速下降，从而化解了高速下降的雨滴带来的巨大冲击。这就像是“以柔克刚”，达到“四两拨千斤”的效果，小小的蚊子还是个太极高手呢!

⑦蚊子在雨中安然无恙的另一个秘密，是覆盖它们全身的细毛具有疏水性。这种防水的细毛使得蚊子与打在它身上的雨滴保持分隔状态，从而使蚊子能够迅速摆脱雨滴重新飞起，在雨滴将它们砸落地面造成致命伤害前成功逃生。

⑧胡立德教授的这一发现引起了广泛关注。事实上，这项研究不只是跟蚊子有关。在应对自然之道上，动物往往有着比人类更丰富的经验，它们在千万年的进化过程中拥有了适应生存环境的生理结构和功能。研究动物应对大自然的特殊本领，可为科学家和工程师提供新的设计思想，解决机械技术上的诸多难题——比如，如何更好地设计微型飞行器，让它们能像蚊子这类昆虫一样，在雨中轻盈地飞翔。

（原文有删改）

鸿门宴上的座次

①在《史记·项羽本纪》“鸿门宴”的故事中，司马迁着意描述了宴会上的座次：“项王、项伯东向坐；亚父南向坐，——亚父者，范增也；沛公北向坐：张良西向侍。”就是说，项羽和项伯面向东坐，范增面向南坐，刘邦面向北坐，张良面向西侍奉陪席。这一描述看似寻常之笔，实则大有深意，它对表现人物的性格特征具有重要作用。

②我国是一个礼仪之邦。在古代，人们交往中的座次也是很讲究的，它显示着人们社会地位的高低贵贱，表现着主人待客的不同态度。因此，不同的场合、不同的处所，有着不同的礼节规范。

③在堂上，其座位是以朝南方向为尊。我们在古书上常见到“南面”、“北面”的说法，这和我们今天用来表示方向的南面、北面不同。古代的“南面”就是坐北朝南，即面朝南坐，其位为尊为上；“北面”就是坐南朝北，即面朝北坐，这相对“南面”就有些低下了。这种情况主要表现在两个方面：一是古代师生在课堂上教学，老师面朝南坐，学生则面朝北聆听老师的教诲。二是古代的君主面朝南坐，臣子朝见君主时则面朝北，所以，对君主称臣则为“北面”。

④在室内，其座位则以朝东方向的为尊。古书上有“东家”、“西宾”的说法，即是就室内而言。古人将宾客和老师都安排在坐西朝东的座位上，以表示尊敬。所以,对宾客和老师也尊称为“西席”或“西宾”。例如，汉明帝与老师桓荣交谈时，为表达对桓荣的尊重，就安排他坐在靠西边、面朝东的位置。后来，人们把塾师也称为“西席”。我们今天口语里还常称客人为“西客”（并非“稀客”），就是由此而来。客人的座位在西，主人陪客的座位则在东了，所以把主人称为“东家”。

⑤现在，我们再看“鸿门宴”上的座位次序，举行宴会当是在室内，而不能在堂上。项羽、项伯本是主人，可他们却占据了坐西朝东尊贵之位，而客人刘邦却被安置在坐南朝北座位上。由此细节，可见项羽骄矜专横、唯我独尊的性格，也可见刘邦忍辱屈从、顾全大局的雄心。所以，我们说司马迁对“鸿门宴”上座次的描述绝非寻常之笔，它从一个侧面表现了人物的性格特征。

⑥以上是就堂上和室内而言，如在车骑上则与此不同。车骑上的位次是以左为尊的。成语“虚左以待”，本意即为空出车骑左边的位置，以表示对人的尊敬。不过这里的“左”已泛指席位左边的位置，而不单单指车骑位置了。

⑦另外，我国后代常用左右来代替东西，即由室内座位上的以西为上为尊，引申出以右为上为尊，以左为下为卑。如《史记·廉颇蔺相如列传》：“以相如功大，拜为上卿，位在廉颇之右。”这里的“位在廉颇之右”就是位在廉颇之上，也就是蔺相如的官职比廉颇高。此外，在官职调动上，还有“左迁”的说法。所谓“左迁”，就是贬官、降职。

⑧我国古代的座次礼节虽然有着封建制度和封建礼教的因素，但总的来说是我国古代人民文明、礼貌的体现。

植物聊天

①随着科技的进步，计算机网络已成为人们传递和获取信息的重要途径。近日，有科学家研究发现，原来人们眼中那些被动的、只能站在一个地方等待被砍掉或吃掉的植物，也像人类一样，都会构建自己的联络系统。特别是草本植物，例如草莓、芦苇或是羊角芹都能自发地构建这种系统。

②在这个联络系统中，每一株植物都会释放和接收特殊信使物质所携带的信息，并与其它植株共享信息。这种传递信息的方式和人类的网络聊天十分相似，因此科学家形象地称之为“植物聊天”。但是让人们好奇的是，植物们在这个聊天网络里都聊些什么呢？

③科研人员发现，一些聪明的植物会在危险迫近的时候通过这个网络传递警告信息，从而有效地减轻植物受侵害的程度，提高植物的生存能力。如果有一株植物被毛虫咬食了，那么在同一个网络中的其他植物都会接到内部的警告信号。在接到警告信号之后，那些还没有被咬食的植物就会进行化学物质防御和机械防御，使自己不易受到侵害。此时，毛虫就像打了败仗的士兵，无计可施了。可见，聊天网络功不可没。

④当然，任何事物都可能有利弊两个方面，植物的聊天网络也是如此。就好比计算机网络上流行的病毒，在植物聊天网络中，有些特殊病毒就利用网络进行传播，致使整个网络内的植物都可能被感染。 

⑤这项研究令人称奇的地方，在于它改变了人们对植物的传统认识。现在我们才发现，我们身边那些最常见的植物其实早就是网络聊天的高手了。  （选文有删改） 

基因疗法离我们还有多远

①自1928年英国细菌学家弗莱明发现青霉素，到首次在医学上应用，花了13年时间。基因疗法也像青霉素等药物的发现、发明一样，不可避免地经历着曲折起伏的过程。因普通药物和传统疗法的局限性，生物制药公司从20世纪末开始把目光投向基因疗法。近年来，基因疗法更成为业内热门的领域之一，因为它很可能成为癌症的终结者。

②人类的许多疾病，包括癌症，都是由我们身体细胞内的基因缺陷造成的。就像盖房子必须要依赖图纸一样，构建我们复杂的躯体，也需要各种“图纸”，这就是基因蓝图。它们允许细胞制造出相应的蛋白质，这些蛋白质再来控制应有的功能。如果基因发生突变，蛋白质就会随之改变，不再按照正常的方式工作。而基因疗法，就是试图通过修补失效的基因，达到治愈疾病的目的。

③基因疗法目前还处在“物以稀为贵”的时期。最典型的案例是，2015年德国医生伊丽莎白•泰森为病人做了脂蛋白脂酶缺乏症的基因治疗，疗效很好，但十分昂贵——一次治疗就花费了一百万美元，而且这种疗法仅针对一个人，只使用一次，成本非常高。

④基因疗法对遗传病的治疗有着巨大的潜力，可以预測，不久的将来，一定会有更多的疗法向公众开放。2016年4月，欧洲部分国家为一些修复免疫系统的基因疗法开了“绿灯”。2017年，治疗失明的基因疗法也将在美国通过商业许可。

⑤不过，基因疗法的风险还是很大的。据行业杂志《基因工程与生物技术新闻》报道，前不久，就有三位患脑瘤的病人因服用基因试验药物而相继死亡。无可罝疑，任何一种成熟可靠的药物或治疗手段都需要经过一代、几代人的努力，甚至是以很多生命的代价换来的。我们热切期盼着安全、廉价的基因疗法能早日造福人类。

（选自《知识就是力量》，略有删改）

人为什么不冬眠

徐 风

    ①我们知道，冬眠是某些动物抵御寒冷、维持生命的特有本领。许多动物到了寒冷的冬天都要冬眠，为什么我们人类不冬眠呢？

    ②动物冬眠完全是一项对付不利环境的保护性行动。引起动物冬眠的主要因素，一是环境温度的降低，二是食物的缺乏。科学家通过实验证明，物冬眠会引起甲状腺和肾上腺作用降低，但生殖腺却发育正常。动物冬眠其实是一个节能的过程，冬眠使得它们的身体机能减慢，体温下降。正在进行冬眠的动物，体内温度相当低，有时甚至与外界温度一样。随着它们体温的降低，它们的新陈代谢也会变慢。这也就降低了它们对氧的需求，呼吸因此会变慢，有时每分钟仅呼吸1～5次，心跳速度也相应变慢。所有这些能让动物保存更多的能量。

    ③科学家指出，动物冬眠可能是它们体内的某种物质调控的结果。他们在某些冬眠动物的血液里发现，有一种叫作“冬眠激素”的物质对其冬眠起调控作用。

    ④人类为什么无法冬眠呢？首先，我们人类大脑似乎已经失去一些关键性的能力。科学家发现，能进行冬眠的动物，大脑细胞中含有一种经过修饰的特殊蛋白质，看起来非常像阿尔茨海默病患者大脑中的蛋白分子。大脑神经元之间的突触在冬眠期间有不同程度的退化，当春天来临时，冬眠的动物开始苏醒，退化的神经元会重新自我修复，看不出有任何的创伤。如果是人类的话，大脑中的神经元会有不可逆转的永久伤害。其次，人类的心脏在太冷的情况下无法正常工作。它会对钙产生收缩反应，如果钙太多的话，最终结果就是心脏骤停。在一定的温度下，人的心脏不能去除多余的钙，因此，当中心血液的温度在28℃以下的时候，就会停止工作。相比之下，冬眠动物的心脏即使在1℃的环境下也能继续跳动，因为它们的心脏可以自动去除多余的钙，这是人类所做不到的。

    ⑤那人类为什么没有成为可以冬眠的动物？其实，我们所处地区的天气和食物供应决定了我们不需要通过冬眠来躲避恶劣的生存环境。而同样重要的一点是，人类是顶级的捕食者，可以对付比自己大得多的猎物，我们也没有通过冬眠来躲避天敌的需求。但是需要注意的是，冬眠带来的并非全部都是益处。比如，动物在冬眠时，其免疫系统是不工作的，因此会有被病毒感染的风险。此外，一项研究显示，冬眠也会影响动物的记忆，经过迷宫训练的睡鼠在冬眠之后完全忘记了它们曾经学到过什么。

                                                                                                                                      （选自《百科知识》2017.02A，有删改）

     昆虫般大小的机器人

    ①一部分研制机器人的专家认为：下一步的研究方向主要是机器人的大小，未来机器人的大小应该和昆虫相仿。

    ②大型机器人需要沉重昂贵的发动机和大量的动力消耗，需要接合的手臂和数千米的连线。控制所有这些硬件又需要数平方英寸的微晶片。而如果机器人的这些部件组装起来只有昆虫那样大小，那么它的造价不但会便宜得多，它所能从事的工作也会给人类生存带来很大影响。

    ③一般说来，目前机器人所能做的工作都可由相应的机器来取代。与工厂中固定的有强大动力的机器相比，许多工作由机器人来做不如留给相应的机器去做。但是小机器人所能做的工作却不是机器所能完成的，这正如微型飞机比大型飞机更适合用来观测农场作物的生长情况以及控制自动灌溉和施肥系统一样。比如只有微型机器人，才能沿着患者的血管，进入变窄了的冠状动脉去排除血管壁上沉淀的胆固醇，从而解除病人的危险。

    ④当然，就目前的情况来看，这种说法未免言过其实。不过研究人员确已成功设计出一种能进入煤气或自来水管道去修补裂缝或漏洞的微型机器人。这种机器人进入管道之后，可用自己的身体测量经过地方的电导，一旦测不到这种电导，就表明那里存在着裂缝或漏洞。于是该机器人便作出“自我牺牲”，用自己的身体来把裂缝或漏洞堵上。

    ⑤如果许多这样的微型机器人通力合作，其功用更是一般机械所无法比拟的了。比如说战场上可使用微型机器人兵士。这些“兵士”可轻易地偷偷爬过或飞过战场，而不被敌方的雷达系统发现，因为它们体积微小，且可超低空飞行（乘微型火箭）。一旦越过敌人的防线，它们便可成为摧毁敌方设施的生力军，就像毁掉农作物的蝗虫一样。

    ⑥这种昆虫般大小的机器人目前已不再是科幻小说里的主人公。当然要它们在现实生活中出现，还需克服一系列技术上的障碍。其中主要是如何把现在机器人所用的齿轮、杠杆、曲柄、弹簧和其它机械部件缩小到比头发丝还细的程度，同时把传感器、电动机、控制计算机及其他系统装配到一块微晶片上。

    ⑦当然目前制作微型动力部件的技术还处于刚刚研制阶段。1988年初加利福尼亚大学伯克利分校的一个实验室的工作人员，制造出了只有1/5毫米长的带连接部件的曲柄和齿轮。这种齿轮的轮只有红细胞一般大小。新泽西州美国电报电话公司贝尔实验室的专家们已经研制出了比蚂蚱颚还要小的钳子。该实验室还研制出了只有半毫米大小每分钟24000转的气功涡轮机，其转速比许多喷气式飞机的发动机还要快。机器人微型化的另一个问题是动力问题。为微型机器人提供动力的装置要比电池小非常多才行。不过，微型发动机的研制工作也取得了令人鼓舞的进展。

    ⑧微型机器人的大量生产恐怕还不是近年之内能办到的事情。然而，一旦这种机器人能批量生产出来，它们在科研和生产中所起的作用将是无法估量的。

阅读《苏州园林》一文的节选文字，回答下列各题。 

    我国的建筑，从古代的宫殿到近代的一般住房，绝大部分是对称的，左边怎么样，右边也怎么样。苏州园林可绝不讲究对称，好像故意避免似的。东边有了一个亭子或者一道回廊，西边决不会来一个同样的亭子或者一道同样的回廊。这是为什么？我想，用图画来比方，对称的建筑是图案画，不是美术画，而园林是美术画，美术画要求自然之趣，是不讲究对称的。  

苏州园林里都有假山和池沼。假山的堆叠，可以说是一项艺术而不仅是技术。或者是重峦叠嶂，或者是几座小山配合着竹子花木，全在乎设计者和匠师们生平多阅历，胸中有丘壑，才能使游览者攀登的时候忘却苏州城市，只觉得身在山间。至于池沼，大多引用活水。有些园林池沼宽敞，就把池沼作为全园的中心，其他景物配合着布置。水面假如成河道模样，往往安排桥梁。假如安排两座以上的桥梁，那就一座一个样，决不雷同。池沼或河道的边沿很少砌齐整的石岸，总是高低屈曲任其自然。还在那儿布置几块玲珑的石头，或者种些花草：这也是为了取得从各个角度看都成一幅画的效果。池沼里养着金鱼或各色鲤鱼，夏秋季节荷花或睡莲开放，游览者看“鱼戏莲叶间”，又是入画的一景。  

二维码是个啥？

①一个位于加拿大亚伯达省拉科姆市的家庭农场，申请认证了一个奇特的玉米迷宫，成为吉尼斯世界纪录上最大的、可使用的二维码。这个玉米迷宫面积达2.876万平方米，如果有人乘坐直升机，在玉米迷宫的上空用智能手机扫描这个迷宫图案，就能自动跳转到农场的专属网站。原本属于辨识商业信息的一种工具，由此变得有趣起来。

②它是什么？

③A.二维码，是用特定的几何图形按一定规律在平面（即二维方向上）分布双色相间的矩形方阵，记录数据符号信息的新一代条码技术，看上去像一个双色方形迷宫。它区别于常见的条形码（即一维码）。B.在信息表达上，二维码能在横向和纵向两个方位同时表达不同信息，因此可存储的信息量是条形码的几十倍，并能整合图像、声音、文字等信息；在功能上，二维码不但具有基本识别功能，读取方便，而且可显示更详细的产品内容，还能节约纸张。

④二维码有许多种类，其中最常见的QR二维码，是1994年由Denso-Wave 公司发明的，QR即英文Quick Response（快速反应）的缩写。很明显，发明者就是希望QR二维码可让其内容快速被解码，这也是目前二维码的最显著特点。

⑤此外，二维码的特点还包括保密性好、制作成本低、容量大、编码范围广等。它还具有纠错功能，二维码损毁面积达50%仍可恢复信息，并被正确识读，其译码可靠性高，错误率不超过千万分之一。

⑥二维码除了被广泛应用在文件信息存储、物流运输管理、身份识别、多媒体阅读、网上购物、即时交友软件、广告营销、电子票据等各个领域，还有一些更新奇的应用方式正在被不断挖掘出来。

⑦二维码门牌。广州番禺区最近创新研发试用“出租屋智能手机巡查系统”。出租屋管理员在上门巡查时，用智能手机读取门牌上的二维码信息，即可准确获取该户址的信息。

⑧二维码公交服务。想知道你乘坐的公交车离站点还有多远，或者还有几分钟可以到终点站，只需用手机扫描二维码，登录公交服务网站，便可轻松获知。目前我国不少城市都已开始实现这种公交服务。公交乘客不仅可以得到所有的乘车信息，甚至还可同时获取公交车站附近吃喝玩乐的信息，失物招领也可通过此平台发布。

⑨防伪隐形二维码。因为荧光粉等印刷技术的进一步开发，一些商品开始使用隐形二维码。这些隐形二维码裸眼看不到，必须通过红外激光照射才能进行扫描验证。由于该技术生产过程比较复杂，造假者无法轻易复制。

⑩二维码导览。在上海举行的一个国际雕塑展引进了二维码铭牌（装在机器、仪表、机动车等上面的标牌）技术。智能手机的用户拍下二维码解码后，耳贴手机就能听到有关雕塑的具体语音介绍，不仅省去了语音导览等麻烦，也不会因大喇叭介绍打扰其他游览者。

蓝色能源

①“龙宫”作为神话里海底龙王的居所，曾引发了人们无数的想象，围绕它产生了众多故事。现实中“龙宫”自然是没有的，但迄今为止，浩瀚的海洋仍深深地吸引着人类：海洋蕴藏的财富，大海深处的奥秘……一切都那样诱人。

②当今最诱人的海洋资源之一就是“蓝色能源”。它既不同于海底储存的煤、石油、天然气，也不同于融于水中的铀、镁、锂，而是利用海水温差、潮汐、波浪等产生的动能、热能等能源，它具有清洁、可再生、能量惊人、分布广泛的优点。常见的蓝色能源是温差能、潮汐能和波浪能。

③6000万平方公里的热带海洋一天吸收的太阳热能，相当于2500亿桶石油的热能。如果将这些热能的1%转化为电能，相当于新增140亿千瓦装机容量，也就是每小时能发140亿度电。太阳辐射进入到海面，绝大部分被表层海水吸收掉，深层海水几乎接收不到。因此人们可利用海洋表层水温与较低层水温之间的温差把热能转化为电能。发电时，将海洋表面的温水引进真空锅炉，温水因压力突然大幅下降立即变成蒸汽，推动汽轮发电机发电，用过的水流入海洋，如此循环使用。一般而言，冷、热水温差在20℃以上即可发电，因此若能把南北纬20度以内的热带海洋都利用起来发电，前景将十分诱人。

④无边无际的大海，在太阳和月亮的引力作用下，时而潮高百丈，时而引退千里。海洋这种有规律、有节奏的起伏现象就是潮汐。潮汐发电就利用了潮汐能，人们涨潮时将海水以势能的形式保存，落潮时放出海水，利用潮位之间的落差发电。据初步估算，我国潮汐能资源量约为1.1亿千瓦，年发电量可达2750亿千瓦小时。潮汐能周而复始，取之不尽，用之不竭，可以成为沿海地区生产生活，甚至国防需要的重要补充能源。

⑤波浪能也是不容忽视的蓝色能源。“无风三尺浪”是奔腾不息的大海的真实写照。海浪有惊人的力量，5米高的海浪，每平方米压力就有10吨。大浪能把13吨重的岩石抛至20米高处，能量惊人。据计算，全球可供开发利用的海洋波浪能有20－30亿千瓦，年发电量可达9万亿度。波浪能的利用将有助于缓解矿物能源逐渐枯竭导致的能源危机，改善生态环境。

⑥古往今来，海洋一直以其阔大的胸怀哺育着人类，吸引着人类。进入21世纪，人类社会的可持续发展将会越来越多地依赖海洋。探索并利用蓝色能源，已经成为中国乃至全球可持续发展的重要保障。蓝色能源，大有可为！

(原文有修改)