无人机，有前途

①在旅游景区、影视拍摄基地，或是重大新闻现场。我们经常能看到无人机在空中忙碌地穿梭。那么到底什么是无人机呢？

②“无人机” 英文缩写为“UAV”，是“无人驾驶飞机”的简称，是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵，或有车载计算机完全和间歇地自主操作的不载人飞机。我们熟悉的无人机，通常指的是鞋带携带载荷飞行的无人机机身，完全意义上的无人机，指的是有无人机平台、任务载荷、起降系统、测控与信息传输系统、操作手等组成的“无人机系统”。

③常见的无人机有三种类型，第一种是固定翼，顾名思义就是翅膀形状固定，靠通过机翼的风提供升力；第二种是直升机，特点是靠一个或两个主旋翼提供升力；第三种是多旋翼，就是具有四个或者更多多旋翼的直升机。不同类型的无人机具有不同的优势。固定翼机飞行速度快、高度高，飞行覆盖面积大，抗风能力强，比较适合全管段巡航、通讯巡航、航拍等工作。直升飞机飞行高度低、速度慢，比较适合短距离巡航、高清摄影和对地目标监控与跟踪，还可以定点悬停，在各种情况下均可起降。

④无人机具有成本低、零伤亡、生 存能力强、机动性能好、使用方便等优点，可以代替传统的有人驾驶飞机执行“3D”的任务——即“Dull”(枯燥) “Dirt” (脏) “Dangerous” (危险) 的任务。无人机用途广泛，被业界宠爱有加。军事上，可用于侦察监视，对地攻击，通讯中继、靶标模拟等，是“得力好伙伴”； 民用上，可用于科学研究、气象观测、货物配送、娱乐体验等，是“百变小能手”。

⑤无人机市场前景广阔。目前，我国约有150家无人机生产企业，产品达1000多种，基于预测的国际数据以及对我国市场的乐观预判，到2020年，美国小型无人机总销量将从2016年的250万架飙升到700万架，其中消费级无人机有430万架，另有270万架用于商业目的，2025年，我国无人机市场规模将达到750亿元。其中军用无人机市场约占7%，民用无人机市场约占93%。

⑥无人机毕竟是机器，其可靠性还取决于系统复杂程度和外部使用环境，我人机系统中任意设备的故障都将影响任务执行，无人机使用的任意环节出现差错都将影响飞行安全，这需要制造商和消费者共同努力。（选自《人民日报》20 17年2月17日，有删改）

①“我国约有150家无人机生产企业”一句中的“约”字能否删去？请结合句子，说明理由。

②“美国小型无人机总销量将从2016年的250万架飙升到700万架”一句中的“飙升”的意思是什么？有什么表达效果？

你了解紫菜吗

①紫菜泡不烂？是用黑色废旧塑料袋冒充的吗？近来，一则关于“废旧塑料袋制成紫菜”的视频在网络上快速传播，并直接导致国内大量紫菜在超市下架，紫菜生产、销售企业损失巨大。紫菜有无造假？为什么有些紫菜口感偏硬呢？

②菜是生长在海洋里，汲取海水中的氮、磷、二氧化碳等多种营养物质，通过光合作用而生长的具有优质高蛋白、低脂肪的一种大型红藻类海洋食品。

③紫菜营养丰富，含有大量人体必需的氨基酸、矿物质和维生素。紫菜的蛋白质含量在30%左右，优质的紫菜蛋白质含量甚至超过50％，是牛肉的2.5倍、猪肉的3.8倍。同时，紫菜的脂肪含量较低，且富含EPA（二十碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸），可以促进儿童神经系统发育，预防人体衰老。

④最为神奇的是紫菜多糖，占紫菜重量的20%至40%，具有明显增强细胞免疫和体液免疫的功能。紫菜中的无机元素也异常丰富，且含丰富的膳食纤维，比其他蔬菜食物纤维更柔软优质。膳食纤维具有调节结肠功能，而且，对减少肥胖病大有好处，适合亚健康人群食用。

⑤目前，我国生产的紫菜品种主要为条斑紫菜和坛紫菜。以坛紫菜为例，坛紫菜的藻体较条斑紫菜厚，一般加工成圆饼干紫菜，用于泡汤、烤食。

⑥坛紫菜的整个养殖过程可分为丝状体培育与叶状体养殖两个阶段。每年的一月份至九月份，是丝状体培育阶段，在室内完成，就是长在贝壳里的坛紫菜苗种培育阶段。第二阶段，是叶状体培育，长在贝壳中的坛紫菜丝状体通过放散壳孢子，附着在维尼龙网绳上，张挂于海区天然培养。此阶段坛紫菜一般在每年白露前后下海，经十天左右可在网绳上看见细长的坛紫菜叶状体，再经一个月左右，叶状体生长至一定长度后即可采收，这就是头水坛紫菜，口感细嫩，营养丰富。

⑦坛紫菜一般分多次采收，三水产量最大，四水以后口感越来越差，韧性越来越强。头水紫菜在每年的九月份至十月份上市，而到了来年的二月份，坛紫菜采收已接近尾声，由于末水（通常是六水）坛紫菜纤维素含量可达5%以上，胶质含量显著增加，故菜叶坚韧，口感偏硬。

⑧不少业内专家也指出，塑料薄膜做紫菜不靠谱，且紫菜成本低廉，根本没有造假的必要，大家无须谈“紫”色变！

（摘自《经济日报》2017年4月24日，有删改）

目前，我国生产的紫菜品种主要为条斑紫菜和坛紫菜。

“爸爸，这紫菜不是假的。”因为：

              自给自足的人体生物能发电

①随着煤炭、石油等资源日趋枯竭，环境恶化日趋严重，一些科学家为了开发更多的新能源，已把研究课题转向人类自身的生物能这一领域，利用人体生物能发电现已初见成效。

②人体中存在着一些化学物质，它们之间在发生反应时会产生化学能量。像新陈代谢过程中，葡萄糖和氧分子的反应就有能量释放出来。若稍加利用，这种能量就可以转化为电能。根据这一原理，科学家开始了人体生物电池的研究。

③据专家介绍，人体生物电池的电极是由两根长2厘米、直径约1/7000纳米的碳纤维制成，在每根碳纤维的外层还涂有一种聚合物，此外还有一种作为催化剂的葡萄糖氧化酶。聚合物的作用是将碳纤维与葡萄糖氧化酶连接成一个电路，而葡萄糖氧化酶则是用来加速葡萄糖与氧分子的化学反应。这种人体生物电池在37℃、pH为7.2的环境下工作，这很接近人体血液的温度和酸碱度。它产生的动力可以驱动一个监控糖尿病的小型传感器。

④人体生物能发电还有其它形式。当一个人坐着或站立时，就会持续产生重力势能。此时，若能采用特制的重力转换器就能将这种能转换成电能。美国有一家公司将发电装置埋在行人拥挤的公共场所，外面是一排踏板。当行人从板上走过时，体重压在板上，使与踏板相连的摇杆向另一个方向运动，从而带动中心轴旋转，使与之相连的发电机启动。

⑤除此以外，人体生物能中的热能也可被利用。人每天都要散发大量的热能，而且是通过辐射传播出去。一般一个50千克重的成年人一昼夜所散发的热量约为2500千卡。利用人体的热能制成的温差电池.可以将人体的热能转换成电能。这种温差电池做得很精致，只要放在衣服口袋里就能工作。它可以起到电源的作用，给助听器、袖珍电视机、微型发电机等供电，可谓是自己发电自己使用。

⑥人体能源可以说取之不尽，用之不竭，而且没有污染。如此神奇的能源是我们每个人都具有的，充分利用它，会为我们的社会节约更多的能源，希望这种新型的能源会越来越多的造福于人类。

马航客机为何会失联

⑴马来西亚航空公司MH370航班失联事件，以及由此引发的全球大搜索行动举世瞩目，牵动人心。在现代科技条件下，一架先进的客机为什么会发生突然失去联系的情况？要了解个中缘由，那就先要从飞机是如何与地面保持联系的说起。

⑵正常情况下，飞机会通过多种无线电通信系统与地面保持联系。以波音777为例，这种先进的客机上有3种独立运作的无线电通信系统与地面保持联系。其中高频通信系统是远距离通信系统，通信距离可达数千千米。近距离的甚高频通信系统最为常用，在高度为300米时作用距离为74千米。因为起飞和降落期间是飞机和地面联系最频繁的时间，也是飞行中最容易发生事故的时间，所以为了保证甚高频通信系统的高度可靠，民航飞机上一般都装有一套以上的无线电通信系统。

⑶地面管制雷达也是管制人员获取飞机位置信息的途径之一。管制雷达分为一次监视雷达与二次监视雷达。一次监视雷达通过扫描获得回波，屏幕上显示的一个个小光点就是空中的飞机。二次监视雷达将向空中的飞机发射询问脉冲，机载应答机接收到询问脉冲后，将应答机代码及高度、速度等信息编成应答脉冲，发回地面。二次雷达所获取的信息与一次雷达获得的飞机位置信息结合在一起，组成了最终在地面管制人员终端上所显示的综合信息，并通过该信息与飞机保持联系。    

⑷飞机除了通过无线电通信系统、地面管制雷达这两种途径与地面保持联系外，还会通过ACARS系统与地面保持联系。ACARS系统是地面监控飞机飞行状态最重要的手段，地面控制中心可以随时了解飞机的引擎、高度、航向等数据。

⑸如果一架飞机甚高频无线电呼叫不到，一次雷达扫描不到，二次雷达问询不回答，甚至ACARS系统也被关闭，那么这架飞机便与地面管制系统彻底失联了。

⑹从技术角度来看，马航客机失联事件与现有主要依靠地面雷达的空管技术难以掌握飞机实际位置有很大关系。而被誉为下一代空管技术的ADS-B航空管制技术其实早在10多年前便已研发出来，迟迟未能推广开来并不是因为技术原因，而是由于需要对目前所有航空管制系统的地面和空中设备进行更新，所有航空管制员和飞行员都需要重新培训，难度可想而知。不知此次马航失联事件，可否成为新一代空管技术走上前台的助推剂。

纳米技术改变世界

彭科峰

①21世纪初，国内曾兴起过一阵“纳米热”，先后出现了纳米钢皂、纳米衣服……此后，纳米科技与人们的日常生活似乎越来越脱节。其实，纳米，从未远离。它一直和其他技术相结合，默默为人类提供着便利。

②“我们的核心技术是纳米材料绿色制版技术，这是一种非感光、无污染、低成本的新型印刷制版技术，”在中科纳新工作的中科院化学所博士纪艺琼介绍，“如果进一步推广，它必将引发整个印刷业颠覆性的变革。”

③走进生产车间，几台看似不起眼的制版机躺在中间，几名工作人员正将一张铝板放进机器内，不多时，一张制好的版材就从机器尾端出口“跑”了出来。没有刺鼻的化学药水味，没有排污管道，甚至没有大的噪音，报纸、杂志制版过程轻而易举完成了。

④纳米科技给印刷技术带来新的突破，不但环保，还可节约成本。“用这样的印刷设备，可节约30%左右的成本。”纪艺琼说，“目前山东等地的报社已开始利用这种技术，印刷业革命已成为现实。”

⑤除了印刷制版，纳米科技其实早已应用于人们的日常生活之中，只不过，它如同春雨一般，润物细无声，以至于公众都忽视了它的存在。我们使用的智能手机大都是纳米芯片；看的电视、电脑的屏幕，也都是碳纳米管制作的；到医院检查身体，使用的试纸和试剂很多都是纳米产品。可以说，纳米科技是身边“最熟悉的陌生者”。

⑥那么，究竟什么是纳米技术呢？纳米是一米的十亿分之一，是一个计量单位的概念。科学家们发现，当物质的结构单元（如晶粒或孔隙）小到纳米量级（范围为0.1纳米至100纳米）时，物质的性质会发生重大变化，不仅大大改革了原有材料的性能，甚至会具有新的性能或效应，而利用这些特性的技术，就称为纳米技术。

⑦改变尺寸就是改变一切。纳米技术与微电子技术的主要区别在于：纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现特定的功能，是利用电子的波动性来工作的；而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。人们研究和开发纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。

⑧如今，纳米技术与信息技术、生物技术共同构成当今世界高新技术三大支柱。包括美国、日本、欧盟、俄罗斯等50多个国家和地区都有各自明确的纳米科技发展战略，并投入巨资抢占战略制高点。美国甚至将纳米计划视为下一次工业革命的核心。

⑨对于中国纳米科技未来的发展，专家称和国外主要区别在于，国内发展纳米科技的主体是科研院所和高校，大型企业参与较少，导致很多技术“沉淀”在机构与院校。“科技创新本来就应以企业为主体，如果没有企业参与，国家的投入再多都没有用。”

⑩此外，纳米技术也急需建立标准以及认证、认可制度。现在国内在纳米试纸、纳米太阳镜等部分成形的产品生产方面有相关企业标准，但谈不上国家标准，更多产品则缺乏标准，行业有些混乱，急需作出科学规范。

（改编自《齐鲁周刊》2014年1期）

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哪些因素决定人的相貌

张田勘

①女儿更像父亲,儿子更像母亲。这一常识背后是否有更深的科学道理呢?科学家认为,相貌是由基因决定的。

②相貌主要指的是脸面,即一个人的脸部特征或脸部形态。既然相貌是父母给的,那就一定与遗传有关,因此可以说基因决定相貌。确切地说,是父母的基因决定一个人的相貌。那么,父母的基因是如何决定子女相貌的呢?

③鹿特丹市伊拉斯谟大学医学中心的曼弗雷德·凯瑟尔研究团队,利用人的三维头部磁共振成像和二维肖像照片绘制面部标志,以此来估计面部特征。随后他们进行了全基因组关联分析,这种分析被更频繁地用于寻找人类特殊关系中的基因变异。全基因组关联分析有助于解释为何同卵双胞胎的相貌近乎一样。

④研究人员大约绘制了1万名来自不同国家有欧洲血统的人的面部特征,然后采用基因组关联寻找这1万人与面部形态有关的DNA。结果发现,有5个基因可以决定人们的相貌,或者说这5个基因对人的脸型有显著影响,其中3个基因与颅面部的发育和疾病有关。

⑤凯瑟尔认为,这个结果意味着人们对自己面部形态学的基因已开始有所了解。或许在不太遥远的未来,科学家有可能仅仅通过一个人遗留下来的DNA就能推断其脸型,绘制出其肖像。

⑥尽管现在研究人员还不能完全解释这5个基因是如何决定人的相貌的,但大致分析认为,这5个基因与9个面部特征有关。这9个面部特征与人的额骨、上颌骨、下颌骨、颧骨、眶骨、鼻骨等有关,这些头面部骨头发育的成熟与否以及成形的大小和高低等,都决定着一个人的相貌。例如,眯眯眼就与眶骨有关,是因为眶距较小造成的。所以,决定眶骨和眶距的基因也影响和决定着一个人的相貌。

⑦美国伯克利劳伦斯国家实验室阿克塞尔·维塞尔研究团队,在《科学》杂志发表了一项研究结果：他们发现垃圾基因中有一些被称为“增强子”的基因片段,这些片段可以像开关或放大器一样影响脸部基因的作用。

⑧垃圾基因或称垃圾DNA,是指基因组中95%-98%的不编码任何蛋白质或酶的基因。垃圾基因的功能之一,就是调节基因的活动,如同一道指令一样控制着基因。一些控制基因开和关的特殊蛋白(转录因子),能特异地识别基因附近的非编码垃圾基因,通过与它们相互作用,参与基因的抑制与激活。大多数基因的开启和关闭是由附近的垃圾基因控制的，它们就像是基因的分子开关,调节着基因的活动。

⑨人与人之间差异的主要表现之一,就是每个人的相貌并不相同。既然相貌是由基因

决定的,而且垃圾基因也参与和调控编码蛋白的功能基因,因此人的相貌也可能是由垃圾基

因调控的。这个推测现在在动物身上已得到证实,从而可以推论,人的相貌也可能不只是由

上述5种基因决定,而是由包括其他一些垃圾基因共同决定的。

⑩基因决定人的相貌,但基因也是在人类的生存和进化中积淀而成的,所以,人的进化

和生命史也影响着人的相貌。人是从猴子进化而来的,人类较早时候的相貌就与灵长类动

物相似。不过,对照猴子和黑猩猩,人的面貌要和善得多。这是为什么呢?原因在于,现在人的脸部没有那么多皱,同时人的嘴脸不是前凸后凹的。

人的嘴不前凸,而是与脸面基本保持在同一个维度或平面上,这才让人的面孔远离狰狞,显得平和与友善。那么,是什么原因促使人的嘴向后收,与鼻子、眼睛处于同一个平面

呢?答案是,人类的饮食和咀嚼为今天的容颜打下了基础。

美国亚利桑那州立大学的马克·斯宾塞等人对南方古猿人的头顺进行了三维扫描后发现,人类的祖先拥有用牙齿开启坚果的能力。这一本领可以使他们在环境改变时寻找新

的食物,改变饮食习惯,适应新的环境,也因此改变了容颜,成就了今天人类的眼、鼻口几乎与面部在同一平面的构造,也才有了现代人和善的面孔。

或许在不太遥远的未来,科学家有可能仅仅通过一个人遗留下来的DNA就能推断其脸型,绘制出其肖像。

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