咖啡因对人的运动有什么影响？

咖啡因大概是当今世界上应用最广的中枢神经兴奋剂了。它存在于多种植物、食物（咖啡、茶、巧克力、可可、可乐等）以及非处方的精神类药物中。通常，人们认为咖啡因是一种营养型的机能增进剂，但实际上它并不具有营养价值。咖啡因摄入后会迅速被吸收， 1～2小时后在体内达到最高浓度。体内绝大多数组织都能吸收咖啡因，因此它可以潜在地影响体内各个系统。未被吸收的咖啡因在肝脏被降解，随尿液排出体外。在运动方面，有学者认为咖啡因能增强机体耐久型运动的机能。 20世纪70年代的研究发现，咖啡因能增加血液中肾上腺素的浓度，进而促进脂肪和肌肉组织中自由脂肪酸的释放；参与运动的肌肉在运动初期会优先动用这些脂肪酸，降低身体对肌肉中碳水化合物（肌糖元）的需求，节约出来的肌糖元为后续的运动提供能量，因此可延迟疲劳的发生。最近的实验室研究显示，在运动开始前1小时摄入3～9毫克/千克体重的咖啡因，能显著提高受试者在耐久型运动如长跑和长距离自行车运动中的表现。咖啡因如何增强机体耐久性的机制目前尚不清楚。运动早期肌糖元的节省发生在咖啡因摄入之后，但目前还没有足够证据证实这是咖啡因增加骨骼肌中自由脂肪酸的直接结果。另一方面，咖啡因能增强机体在短期高强度运动中的表现。持续约5分钟耗氧量为最大耗氧量90%～100%的运动强度下，机体需要从有氧反应和无氧反应两个来源同时获取能量。这种情况下，咖啡因对运动机能的提升，可能是由于咖啡因直接促进肌肉中无氧反应的能量供给和肌肉收缩，也可能是由于咖啡因影响了中枢神经系统相关组分对努力尝试程度的感知。总之，运动开始前摄入咖啡因，能增强在长时间耐力型运动以及短期高强度运动中的身体机能。不过这个结果来自在实验室内对专业运动员以及训练有素的业余选手开展的研究，还有待于真正来自运动场的研究确证。（选自《科学世界》 2013年第6期张丽娜）

谁偷了我们的wifi信号

陈博翰

①在这个信息时代，网速太差或者突然断网，无疑让人很沮丧。更令人气恼的是，wifi不好这种事，还每天都在发生。那么，究竟是什么影响了我们的网速呢？

②在许多盛大节日里，人们总爱在屋子里装饰上彩灯，来增添节日的欢乐气氛。比如，圣诞节时，人们会在圣诞树上悬挂一串串小彩灯。而在中国新年到来的时候，许多人也习惯在家里布置上五颜六色的小灯。这个时候，家中wifi第一大盗就出现了，它们就是彩灯。英国宽带服务提供商Talk Talk公司研究发现，彩灯会影响网速，而且这一影响还高达25%。据估计，大约有600万英国人被家里缓慢的网速折磨的痛苦不堪，而电子设备的干扰，特别是来自节庆时彩灯的影响就是罪魁祸首。

③我们知道，任何用电的东西都会产生一个电磁场——这是一种看不见的电子颗粒云。如果磁场足够大，就会干扰wifi网络中用到的无线电波。所以，电线或者电灯都会干扰wifi。这其中，彩灯的影响更大。因为彩灯有很多的电线和电管，这些漂亮的小彩灯们，被人们装饰在门廊上，圣诞树上，它们的电线就在房间里产生了一个很大的磁场，而且不像其他的电子设备，由于人们一开彩灯就会开一整晚，这时，这个磁场对网络的影响会更持久。

④不仅是灯光，厨房里的家电也会扰乱我们的网速。WiFi的电磁波遇到金属材料后，一部分会被反射回去，所以，在金属后面的设备会接收到很弱的信号，如果你将WiFi设备放置在金属材质覆盖的环境中，WiFi信号甚至会被屏蔽。所以，我们家中的冰箱、烤炉、洗衣机等障碍物都会影响信号的传输。在厨房里，最大的干扰还是来自于微波炉传出的无线电波。这是因为，无线网络是一个高频的无线电信号，使用的是2.4GHz附近的频段，而微波炉的工作频率也包含2.4GHz这个频段，微波炉加热就靠水分子吸收这个波段的能量共振。当用微波炉时，你的网络可能会被微波炉吸走去帮助你加热饭菜。不仅仅是微波炉，那些无线遥控玩具、高保真扬声器、婴儿监视器，也通常和wifi用相同频率的无线电波，它们同样会对信号造成干扰。

⑤除了微波炉，在吸收无线电波方面，水也十分擅长。2.4G频段的无线电波是最容易被水吸收的。有经验的人在布设wifi网络时候，碰到一些大的水管都要绕开。其实，任何的液体，包括我们的体液都会干扰到信号。如果你站得太靠近路由器，也会影响大伙的网速哟。

⑥如果你的家又旧又大，承重墙又很厚，你就会发现wifi根本就进不了任何房间。这又是为什么呢？这是因为无线信号的频率很高，当它们穿过砖、石灰墙、大理石或者金属时，信号会受到极大的衰减，这样网速自然会受到影响。

⑦而且，在不同材质造的房子里，wifi也会有所不同。例如，在中国，许多房子都是框架结构。墙体沉降后会跟梁柱之间有裂缝，这样，在承重梁、柱跟后期砖砌起的墙体之间，会钉上铁丝网，然再抹水泥砂浆，这样就不会有裂缝了。同时，钢筋混凝的土墙面，拆开模板后表面太光滑，挂不住水泥砂浆，粘上铁丝网后再抹水泥砂浆，也能起到牢固、不开裂的作用。但就是这样的铁丝网，也在无形中阻挡了无线信号的传播。在一些现代家庭的房子里，许多人用很薄的石膏板做墙面，这时，网络信号就会比较好。

                                                （选自《大科技·百科新说》，有改动）

错误管理理论

    错误管理理论认为，在现实场景中的决定，无论是感知、判断、推理还是行为，不犯错误最好，这毫无疑义，但现实场景往往带有不确定性，因而人的理解跟世界的真实状态之间经常不一致，面对复杂情况，错误难以避免。

    有两个故事。第一个故事叫杯弓蛇影：有人请朋友到家中喝酒，结果这朋友喝酒时，看到酒杯里有一条蛇，疑心自己喝了蛇，回家后忧心而病。这人告知原委，蛇原来是墙上弓的倒影，朋友的病也不治而愈。第二个故事叫鸿门宴：项羽听人说刘邦有称帝野心，于是请他赴鸿门宴。刘邦赴宴，趁机为自己辩解。项羽轻信。最终垓下被围，乌江自刎。这两个故事中都有错误：朋友把弓当成了蛇，这是一类错误；项羽认为素有大志的刘邦没有野心，这也是一类错误。这两个错误导致的结果不一样，一个是虚惊一场，一个是身死国灭。

错误管理理论认为，错误有两类，一类是把某个没有的东西当成有，叫错误肯定；一类是把某个有的东西当成没有，叫错误否定。这两类错误通常给人带来的代价不同：把没病的人当成有病的人，不存在贻误病情的问题；把有病的人当成没病的人，就会错失治疗良机。把草绳看成蛇往往是一场虚惊，把蛇看成草绳却会要了人的命。在人类长达数百万年的进化史上，能活下来的人通常具有一种倾向：即在不确定决策场景下，他们容易犯代价较小的那类错误。原因很简单，喜欢犯另一类错误的人都死翘翘了，他们在自然选择的残酷竞争下被淘汰了。

    诸多研究案例支持了错误管理理论，同样的音量变化，当音量增大时人会高估变化幅度。这是因为，音量增大常意味着某一物体趋近自己，来者不善，善者不来，对于这种冲向自己的物体，人高估它的速度就能为自己争取更多反应时间，谁知道它是不是一头剑齿虎呢？类似的，同样一段垂直距离，从上往下看时人会高估其高度。这种倾向会让人在危险的山崖上移动时更小心翼翼，以免失足。

    人们更容易把没病的人看成有病的人，而非相反。比如，一个脸上斑斑点点的人坐在公园长椅上，你要没别的选择也只能跟他坐一起时，不自觉就会离他很远，因为你自动就会把这人脸上的斑点，当成是他有病的迹象，哪怕这种判断是错的，毕竟，这种错误的代价通常很小。但如果他们把有病的人当成没病的人，你可能被传染，在缺医少药的石器时代，还可能会死。类似的，人们更容易把陌生人看成坏人，陌生人不一定是坏人，但问题是通常无法在有限的时间里准确判断对方的好坏。人们可能把好人当成坏人，也可能把坏人当成好人，这两种错误的代价不一样：前者是一场误会，后者则会遭受伤害。

    我们并不认为错误是好东西，更不提倡犯错误，这里提出错误管理理论，是想对不确定场景下的错误现象进行剖析，让读者对错误能有更深入的了解，从而反思自己的行为。

（选自《2015中国科普文学精选》，有删改）

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）

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）

岁时的寄托

①五千年的历史文化蕴育了中华民族独特的节日体系，春节、除夕、端午、中秋、重阳……从古至今，中国人都是通过丰富多彩的饮食文化活动来寄托自己在岁时中的希望和情怀，于是就形成了独具特色的节日饮食风俗。

②中国人对春天有着深厚的感情，春季的节日也格外多，如春节、元宵节、寒食节、清明节等，人们对春天的希望，对人生的畅想全在这些岁令对节中淋漓尽致地表达出来。

③春节是农历的大年初一，是中国—年之中最隆重的传统节日。在节气中大年初一这一天也称元日，也就是过年，北方人都会包饺子以贺春节，饺子内还要包上一些钱物，吃到的人在今年就会有格外好的运气。南方人则吃年糕，取的是“年年高兴、年年高升”的吉样之意。春节之时，亲朋好友还要互相拜年，吃年节酒。这个习俗古已有之,《法苑珠林》中提到，唐朝时，长安城内“每至元日以后，遂饮酒相邀迎”，号“传坐酒”。古人在大年初一时还会喝屠苏酒、柏味酒、椒华酒以贺新年，取吉辟邪。

④正月十五元霄节，除了看花灯、猜谜语等节日法动外，吃汤圆是万万不能少的。汤圆在北方多称元宵,在南方则称汤圆。相传汤圆始于春秋时期，宋代时已经称其为“圆子”“团子”， 取“团团圆圆”之意。相传甚广的民谣《卖汤圆》，吃了汤圆好团圆,这对中国人来说是最吉祥、美好的祝福了。

⑤到了夏天，五月初五端午节也是中国民间比较重大的节日，千百年来，人们为纪念屈原而独创了端午节必食的美味一粽子。粽子，古称角黍。如今粽子的制作更是多种多样，但万变不离其宗.多用糯米制成。

⑥中秋节和重阳节为人们在金秋时节平添了几分愉悦。八月十五中秋佳节，是团圆之节。 赏月、吃月饼、饮桂花酒都是这个节日中必不可少的活动。九月九日重阳节又称“敬老节"或 “老人节”。重阳时节，秋菊盛开，相聚、登高、赏菊、饮菊花酒，人们在辟邪祈福中享受着生活的无限欢娱。

⑦冬天的节日中以冬至、腊八和除夕最为重要。大年三十为除夕之夜。除夕之夜家家举宴，谓之合家欢、团年饭。从古代起，人们就极为重视除夕之夜。《清嘉录》即云“除夜家庭举宴，长幼成集，多作吉利语，各年夜饭，俗呼合家欢。”南方人将这晚的团年饭称为“年夜饭”“宿年饭”“合欢宴”等，佳肴美供应有尽有:北方必吃饺子，“年年饺子年年高”。总之,除夕食俗是合家团圆、庆丰收、贺岁迎新的象征。

荔枝材料三则

材料一：

①白居易在《荔枝图序》中这样描述荔枝，说荔枝“若离本枝，一日而色变，二日而香变，三日而味变，四日五日色香味尽去矣”。这样看来，“红颜易逝”似乎是荔枝的宿命了。

②为何荔枝的色香味会在很短的时间内变化呢？这还要从荔枝果实的结构说起。别看荔枝壳就像一身铠甲，其实那是不折不扣的“样子货”。这身“铠甲”不仅不能保护荔枝，还会带来不少麻烦。荔枝外果皮上那些“护心镜”模样的裂片突起，不仅很薄，内部组织之间还有很多空隙，很多宝贵的水分会从这些空隙跑出去，留下干巴巴的荔枝果实。

③不过，与干旱孤军奋战，还不是荔枝所要面对最糟糕的问题。荔枝壳还含有多酚氧化酶和过氧化物酶，这些酶会把很多无色的多酚类物质都加工成为黑色素，这就是会使荔枝颜色变深的褐变作用。这些酶的加工速度很快，“一日而色变”足以说明它们的工作效率。

④虽然荔枝在采摘一日之后，果肉还会保持相对良好的状态，但是用不了多久，它也会步果壳的后尘，而衰老的原因出在它自己身上。植物的果实（比如苹果、梨等）同我们人类一样，也需要喘气呼吸，在这个过程中，果实内的糖类物质会被逐渐消耗。只不过，这个过程进行得很缓慢，我们听不见它们的喘气声罢了。

⑤不过，荔枝的呼吸强度可以达到苹果或梨的4倍，不仅如此，从树上摘下来的那一刻起，荔枝的呼吸作用还会不断加强。其结果是果肉中的糖类物质被迅速消耗，维生素C也会迅速下降，同时还会产生一些气味不佳的醇醛类物质。荔枝在采摘二三日之后香味尽失，在很大程度上是他们“大喘气”的结果。

⑥除了本身“体质”的大缺陷，荔枝还有个不利于“美容养颜”的坏毛病，那就是释放乙烯。乙烯和我们常吃的香蕉有着不解之缘。为了便于运输，蕉农一般会在成熟前把青色的香蕉采收下来，等送到目的地之后，只要用乙烯一喷，在很短时间内青色的果实就会变成看起来黄澄澄的大香蕉了，这可能是北方吃到的香蕉总是淡而无味的一个原因。

⑦但乙烯不仅可以把青果催熟，而且可以把熟果催败。荔枝的危险之处正在于此，它们不但会释放乙烯，而且会越放越多。直到把自己催得“人老珠黄”，流水变味，释放量才会下降，可一切为时已晚。

⑧总之，种种自身缺陷注定荔枝在脱离大树之后，不用多久就会“香消玉殒”。

材料二：

唐朝的杨贵妃爱吃荔枝，皇帝曾派人从四川派马疾驰到长安，只为把荔枝送给她吃。为了博得贵妃那难得的一笑，众多能工巧匠都得开动脑筋来使荔枝保持新鲜。据蔡襄的《荔枝谱》记载，在竹林里砍下一颗大竹子，凿开一个洞做成竹筒，把鲜红色的荔枝放在水分充足的竹筒里头，然后用泥或者蜡密封。这样一来，荔枝能保藏到次年的冬天，依然保持着新鲜和美味。

材料三：

越南荔枝“美国梦”破碎，全因中国保鲜技术先进

带着丰收的喜悦，满怀信心的越南水果出口商2015年6月初开始向美国空运鲜荔枝，试图在美国市场与中国产荔枝一争高下。短短半个多月后，由于售价高出中国荔枝3倍多，越南荔枝在美根本卖不动，难圆“美国梦”。

越南荔枝在美国市场真正的竞争对手是中国荔枝。中国荔枝成熟期比越南荔枝早一个月左右,凭借采摘后一系列先进保鲜措施，中国销往美国的荔枝大多通过海运以降低成本，再加上多年开发美国市场积累的丰富经验，中国荔枝在美的销售价格只有每公斤2.5美元,大大低于越南荔枝。相比中国，越南荔枝由于保鲜措施有限，目前还只能空运美国。越南出口商采购荔枝价格约为每公斤0.8美元，运到美国的到岸价已上涨到8美元，这其中空运成本就占了一半还多。

越南业内人士认为:“和中国荔枝争夺美国市场，越南荔枝还远不是对手。”

（转自新华国际客户端报道）

玻璃之王

①1959年，美国加利福尼亚理工学院杜威兹教授等人用制造玻璃的方法，将高温金-硅合金熔体喷射到高速旋转的铜轴上，以每秒100万摄氏度的冷却速度快速冷却熔体，第一次制造出了不透亮的玻璃。当时的一位物理学家看到这种刚诞生的合金材料时，曾嘲讽的说这是一种“愚蠢的合金”。这种不透亮、看起来“愚蠢的”的东西，就是在材料科学领域开辟出一条新道路的“玻璃之王”--金属玻璃。

    ②金属玻璃形成的原理是什么呢？通常情况下，金属及合金在从液体凝固成固体时，原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列，即成为晶体。但是，如果金属或合金的液体凝固速度非常快，原子来不及排列整齐便被冻结住了，最终的原子排列方式仍类似于液体，是混乱的，这就是非晶态合金。因为非晶态合金原子的混乱排列情况类似于玻璃，所以又被称为金属玻璃。

    ③那么在实际生产中金属玻璃又该如何获得？研究人员发现，单一的金属液体凝固形成非晶态所需的冷却速度要远远高于其它物质液体。 例如，普通的玻璃液体只要慢慢冷却下来，得到的玻璃就是非晶态的；而单一的金属液体则需要每秒高达1亿摄氏度以上的冷却速度才能形成非晶态，这个速度是普通玻璃的无数倍。由于目前工艺水平的限制，实际生产中难以达到如此高的冷却速度，也就是说，单一的金属难以在生产上被制成非晶态的金属玻璃。但是，合金弥补了单一金属的缺憾。合金具有这样两个重要性质：第一，它的熔点远低于纯金属，例如，纯铁的熔点为1538 ℃，而铁硅硼合金的熔点一般在1200 ℃以下；第二，液体状态的合金原子更加难以移动，在冷却时更加难以整齐排列，也就是说，更容易被“冻结”成非晶体。这样，人们在实际生产中就将金属与其它物质混合形成合金后再来获得非晶态的金属玻璃。

④目前，金属玻璃已经得到了广泛地应用。因为它具有较强的韧性、刚性、优良的磁性、良好的化学稳定性等，人们赞扬它是“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。金属玻璃已被用于制造高档录音机、录像机的高耐磨音频视频磁头。因为具有良好的磁学性质，金属玻璃还被用于制造高压容器、火箭等重要部位的零部件。科学家们还预言，凭借其耐腐蚀、抗撞击、耐冷热的特性及优异的力学性能，金属玻璃在将来可能会成为航天、军事及民用领域的理想候选材料。

中国天眼———黑暗宇宙中一盏耀眼的明灯

1609年，意大利科学家伽利略用自制的天文望远镜发现了月球表面高低不平的环形山，成为利用望远镜观测天体第一人。400多年后，代表中国科技高度的大射电望远镜，将首批观测目标锁定在直径10万光年的银河系边缘，探究恒星起源的秘密，也将在世界天文史上镌刻下新的刻度。

有着超级“天眼”之称的500米口径球面射电望远镜，2017年9月25日在贵州省平塘县的喀斯特洼坑中落成，开始接收来自宇宙深处的电磁波，这标志着我国在科学前沿实现了重大原创突破。

中国“天眼”500米口径球面射电望远镜工程由我国天文学家于1994年提出构想，从预研到建成历时22年，是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。

“天眼”工程总工程师兼首席科学家南仁东介绍，借助这只巨大的“天眼”，科研人员可以窥探星际之间互动的信息，观测暗物质，测定黑洞质量，甚至搜寻可能存在的星外文明。众多独门绝技让其成为世界射电望远镜中的佼佼者。

作为国家重大科技基础设施，“天眼”工程由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成。主动反射面是由上万根钢索和4450个反射单元组成的球冠型索膜结构，其外形像一口巨大的锅，接收面积相当于30个标准足球场。

“天眼”利用天然的喀斯特洼坑作为台址，洼坑内铺设数千块单元组成冠状主动反射面，采用轻型索拖动机构和并联机器人实现接收机高精度定位，与德国波恩100米望远镜相比，“天眼”的灵敏度提高了约10倍;与美国阿雷西博350米望远镜相比，“天眼”的综合性能也提高了约10倍。“天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号，观测范围可达宇宙边缘。

“天眼”另一大创新在于采用世界上跨度最大、精度最高的索网结构。据FAST工程总工艺师王启明介绍，需要攻克的技术难题贯穿索网的设计、制造及安装全过程，仅以高应力幅钢索研制为例，从2010年开始，历经上百次拉索实验，才满足了FAST工程对拉索疲劳性能高于国际标准1倍的要求。

从25日起，“天眼”方圆5公里将成为“静默区”。这个庞然大物开始睁开“慧眼”，专注地捕捉来自宇宙深空的信号。据悉，“天眼”运行后，还将开展一系列国际科研合作，但在这之前还需要一段时间的参数修正和状态调整，以便达到最佳观测效果。

FAST启用后，真正的挑战在于如何总控协调整个系统运行。这么大尺度的望远镜，如果没有共同的时间基准和位置基准，根本没有办法让望远镜在特定时刻走到科学家想要的位置，接受到他们想要的信号。

天文学的发展，是全人类认识宇宙的智慧结晶。未来20年是射电天文乃至天文学的‘黄金时代’，不断增强的科技创新力，让我们拥有向宇宙更深处探索、实现前沿科学领域突破的信心。