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）

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。  

（选自《知识就是力量》，略有删改）

绿豆那些事儿

①据考证，早在商周时期，我们的祖先就开始种植绿豆了。屈原的《离骚》中，就有对绿豆的记载。绿豆跟大豆一样，都是土生土长的中华作物。只是与大豆相比，绿豆总是显得地位卑微。大豆位列五谷，与稻、黍、稷、麦被供奉于庙堂之上，而绿豆呢，只能与山芋为伍，居于杂粮之中。其实，有这样的差别 ，也不难理解。因为，就营养成分而言，绿豆的确太过中庸，只含有淀粉（61%）和蛋白质（22 %）。而大豆就不一样了，营养丰富，且蛋白质含量高达40%，于是有了“田里长出的肉”的美誉。

②除了蛋白质含量不如大豆外，绿豆的淀粉含量不如水稻，产量更是敌不过小麦，于是，它被分在杂粮之中 也就合情合理了。

③虽然身为杂粮，绿豆却是不甘寂寞的配角。在每家每户的厨房里面，总会多多少少存点绿豆，且不说那些绿豆粥、绿豆糕、小朋友吃的绿豆冰棍以及我们餐桌上的凉拌绿豆芽，单是夏日里每家每户的绿豆汤，就足以证明其对餐桌的贡献之大。

④更为特别的是，绿豆的淀粉有着优良的烹饪性能。中国美食中有一种特殊的食材——粉条，（一种纯淀粉“面条”），而在粉条之中，又以绿豆淀粉为佳。绿豆淀粉颗粒出奇的细腻，降低了制作粉条所需的剪切力。说通俗点，就是可以在制作粉条时进行充分的搅拌。这样，生产出来的粉条就会既透亮，又筋道。到目前为止，还没有哪种作物能够提供如此高质量的淀粉，这也就是假冒绿豆粉条横行的一个原因吧。

⑤另外，富含淀粉的绿豆还有一个特殊用途，那就是制作冻冰棍。绿豆细腻的淀粉赋予了冰棒特有的疏松感。当然了，这种纯绿豆汤冻出来的冰棍，远远没有后来的绿豆雪糕那样松软。不过在早些年那些被糖精水冰棒统治的夏天里，绿豆冰棒已经算得上是极品了。

⑥只是，绿色的绿豆真如其颜色一样能为我们遮挡烈日，提供凉爽吗？

⑦其实，绿豆汤作为消暑饮品，并不是因为它有带走酷热的魔力。而是因为其中富含钾、钠、钙等各种矿物质。夏天，我们很容易出汗，这时我们丢失的不仅仅是水分，还有各种宝贵的矿物质。此时喝绿豆汤，可以迅速补充体液和流失的矿物质，达到消暑的目的。所以，在抢救中暑病人的时候，不能给他们喝纯净水，这只会让情况变得更糟糕。

⑧于是，富含各种矿物质的绿豆，成了消暑的佳品。其实，在夏天喝绿豆汤，跟我们激烈运动后，最好补充带盐分的饮料是一样的道理。同时，绿豆中还有一些特殊的有芳香气味的物质（如香豆素类等），在我们饮用时会带给我们清爽的心情。

⑨虽然名为“绿豆汤”，但通常情况下，我们煮的绿豆汤是红色的，这是因为绿豆中含有的多酚类物质被氧化形成了红色物质，而氧化跟水中的金属离子浓度，以及与氧气的接触情况有关。所以，如果我们用纯水和不锈钢高压锅来煮，会更容易得到理想的“绿”豆汤。当然了，要及时喝掉，否则在空气中放久了，汤色迟早是要变红的。

⑩绿豆之所以能流行，在很大程度上跟它身上的“解毒”光环有关。有一个传说，神龙氏之所以能在尝百草时逢凶化吉，很重要的原因就是他带着绿豆。这个“绿豆解百毒”的故事明显是个传说，但记载绿豆解毒的医学典籍还真不少。比如，《开宝本草》中说，绿豆可以“消肿下气，压热解毒”；《本草纲目》中说，绿豆可“解金石、砒霜、草木、一切诸毒”，仿佛绿豆就是万能解毒药。但是，事实并非如此，如果迷信绿豆可以解毒的话，那很可能会延误治疗。

二十四节气

①二十四节气起源于黄河流域，也反映了典型北方气候特点。远在春秋时期，中国就已经能用土圭（在平面上竖一根杆子）来测量正午太阳影子的长短，以确定冬至、夏至、春分、秋分四个节气。一年中，土圭在正午时分影子最短的一天为夏至，最长的一天为冬至，影子长度适中的为春分或秋分。春秋时期的著作《尚书》中就已经对节气有所记述，西汉刘安著的《淮南子》一书里就有完整的二十四节气记载了。我国古代用农历（月亮历）记时，用阳历（太阳历）划分春夏秋冬二十四节气。我们祖先把5天叫一候，3候为一气，称节气，全年分为72候24节气，以后不断地改进和完善。公元前104年，由邓平等制订的《太初历》正式把二十四节气定于历法，明确了二十四节气的天文位置。

②二十四节气是我国劳动人民独创的文化遗产，与中国古代哲学体系有密切关系，它能反映季节的变化，指导农事活动，影响着千家万户的衣食住行。太阳从黄经零度起，沿黄经每运行15度所经历的时日称为“一个节气”。每年运行360度，共经历24个节气，每月2个。其中，每月第一个节气为“节气”，它们是：立春、惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪和小寒12个节气；每月的第二个节气为“中气”，它们是：雨水、春分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒。“节气”和“中气”交替出现，各历时15天，现在人们已经把“节气”和“中气”统称为“节气”。从二十四节气的命名可以看出，节气的划分充分考虑了季节、气候、物候等自然现象的变化。其中，立春、立夏、立秋、立冬是用来反映季节的，将一年划分为春、夏、秋、冬四个季节，反映了四季的开始。春分、秋分、夏至、冬至是从天文角度来划分的，反映了太阳高度变化的转折点。小暑、大暑、处暑、小寒、大寒等五个节气反映气温的变化，用来表示一年中不同时期寒热程度；雨水、谷雨、小雪、大雪四个节气反映了降水现象，表明降雨、降雪的时间和强度；白露、寒露、霜降三个节气表面上反映的是水汽凝结、凝华现象，但实质上反映出了气温逐渐下降的过程和程度；气温下降到一定程度，水汽出现凝露现象；气温继续下降，不仅凝露增多，而且越来越凉；当温度降至摄氏零度以下，水汽凝华为霜。小满、芒种则反映有关作物的成熟和收成情况；惊蛰、清明反映的是自然物候现象，尤其是惊蛰，它用天上初雷和地下蛰虫的复苏，来预示春天的回归。

③二十四节气为中国大众所普遍接受，日常生活中随处可见二十四节气的影响，一些节气和民间文化相结合，已经成为人们的固定节日。最著名的清明、立春、立夏、冬至都融入了节日的氛围，夏至、暑伏也与日常生活紧密相连，以致民间有“冬至饺子夏至面”“头伏饺子二伏面，三伏烙饼摊鸡蛋”“冬练三九，夏练三伏”的说法。在这些节令中，往往伴有丰富多彩的民俗活动。“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”是大家耳熟能详的谚语。

④二十四节气内涵十分丰富，其中既包括相关的谚语、歇谣、传说等，又有传统生产工具、生活器具、工艺品、书画等艺术作品，还包括与节令关系密切的节日文化、生产仪式和民间风俗。二十四节气是中国古代农业文明的具体表现，具有很高的农业历史文化的研究价值，因而成为中国一项重要的非物质文化遗产。

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。