好花朵朵次第开

   ①严寒刚过，洁白的梨花儿便迫不及待地叫醒春天；荷花性格淡雅，喜欢在炽热中独秀高沽身姿：秋天菊花最有性格，“宁可抱香枝上老，不随黄叶舞秋风”；在滴水成冰的严冬，猛然回头，惊见“墙角数枝梅，凌寒独自开”。

   ②花儿为什么都如此有个性，依次在不同的季节开放呢？

   ③大多数植物都明白：自己的耐寒基因很少，如果在冰天雪地里开放，既有被冻死的危险，又面临无人授粉的尴尬。大雪纷飞，北风呼啸之际，昆虫们早就钻进地底下、树洞里猫冬了，谁肯冒着生命危险给花儿授粉？没人授粉就没法儿结果，就意味着“断子绝孙”。为了让后代绵延不绝，聪明的花儿们就暗示自己：一定要赶在冬天之前开花。这样，到深秋时花儿就会结籽，籽外面包有坚硬的外壳，再刺骨的冬天也拿它没办法。

   ④花儿在不同的季节开放，是一种自我保护。

   ⑤苏联植物学家米哈伊尔·柴拉希扬通过长期实验发现，昼长会影响植物的花期。不同植物需要的日照时间各不相同，水稻、菊花、大波斯菊这些短日照植物需要较长的夜长才能开花。小麦、油菜花、萝卜等长日照植物需要较长的昼长才能开花。我们熟悉的蒲公英、玉米、黄瓜这些是日中性植物，开花时间是随着播种时间而定的。也就是说，它们无论在什么日照条件下都能开花。这个秘密无疑是爱花人的天大喜讯，因为植物的这个规律能让人类掌握主动权，只要人为地控制某些植物的开花习性，就可以尽情徜徉在姹紫嫣红的花花世界！比如花市中一年四季都能见到的菊花，只要把灯光悬挂在菊花上方垂直照射，控制它的暗期，就能延长菊花的开花期．再就是当植物开花结籽后，狠心地把它的籽掐掉，植物不但不会计较，还会一如既往傻乎乎地继续开花结籽。反正已经狠过了，也不差再来一次，这时再把籽掐掉……如此循环往复，它会一直开一直开，直到花期甚至生命期结束。其实狡猾的人类完全是在利用植物的“使命”感和本能。不管怎么虐待植物种子，它总是笑笑地对你：掐了开，再掐再开，很有佛性。这种虐待对大多数开花结籽的植物都有效，能够把花期延长50％甚至100％。还有一种方法是通过温度来控制植物的花期。冬季气温低，大多数花卉都变得慵懒起来，几天也不长一片新叶儿，开花更是遥遥无期。如果给它来点温度，情况马上就会变得不一样。比如牡丹，加温后  (1) ～(2)  天就能昂然怒放：垂丝海棠加温  (3)～(4)  天后就可开花。这就是给点阳光就灿烂的由来。有加温就有降温：早春之际，将耐寒的花木放入温度为1℃～3℃的冷室中，每天用弱光照射，让它始终保持继续休眠的状态，从而推迟开花。等到了你想让它开放的时间，就提前把植株取出来，放到避风、避光、凉爽的地方，不久，花蕾就会挂满枝头。

   ⑥植物为了在各种条件下顺利生长，便学会了适应环境，将自己的花期固定下来。而一种花儿一旦确立了开花季节，便会岁岁年年，在同一季节同一时间开花，代代遗传，永不改变。古代人一度把花儿当钟表，用它们来感知时间。

   ⑦好花朵朵次第开。正是每种植物不同的适应能力促成了它们不同的花期，从而，这个世界变得绚丽芬芳，我们的眼睛变得妩媚多情！

     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。

紫荆花开

卢晓艺

①四月的龙城，20多万株紫荆繁花竞放，街头巷尾，处处皆景。

⑨如今“满城尽开紫荆花”，游人徜徉其中，流连忘返。

上海世博会与低碳科技

2010年上海世博会把“低碳世博”作为办会目标之一，实现世博园区的低碳排放。即世博园区内客运交通工具“零排放”；建筑和照明二氧化碳排放减少30%；园区内雨污水收集处理率达到100%，雨污水综合利用率达到30%以上；工程废弃物和垃圾100%回收利用，资源化利用达到50%以上。

世博园区的规划以“和谐城市”为主要理念，参照适宜步行距离和宜人尺度进行设计。4个大型绿地公园和其他绿地总面积超过100万平方米，其中采用了具有生态净化功能的湿地系统以及其他水体修复技术。

世博会大规模应用太阳能技术。大量的太阳能电池安装在中国馆、世博中心、主题馆等建筑的屋顶、玻璃墙面上，与建筑融为一体。太阳能发电系统总装机容量为4.6兆瓦，是园区内使用量最大的绿色能源，也远大于历届世博会太阳能应用的规模。据计算，该系统年平均发电量约为408万千瓦时，可减排二氧化碳3330吨。

世博园区内60%-70%的室外照明采用半导体（LED）照明，其中景观照明部分80%以上由LED担当。园区照明还从亮度上进行了分区分级。

世博会场馆通过江水冷却水系统，直接从黄浦江取水，经加药控制微生物和藻类生长后，作为冷却用水供水源热泵机组使用，使用后的温水排入黄浦江。采用江水源热泵技术，与燃气供热相比，年运行一次能耗可减少40%-60%，年运行费用可降低50%-70%，年运行能耗节省约5740兆瓦时，折合约1000吨标准煤，可减少二氧化碳排放约2600吨。

世博会使用各类新能源汽车超过1000辆，其中园区内的零排放车约500辆。

世博园核心区域的世博中心、演艺中心、主题馆、中国馆和世博轴，都建设了屋面雨水回收系统，对雨水加以收集利用，预计可节约自来水100多万立方米。此外，主题馆还建成了亚洲最大的垂直绿化墙。这些主流或前瞻性的生态建筑技术，均会对减排或捕获二氧化碳发挥重要作用。

世博会许多展馆的主体演绎也包含了低碳的内容。五大主题馆之一的“城市星球馆”就是专为探讨城市人居与地球自然环境之间如何健康互动而设立的；中国国家馆还把节能减排作为展示主题加以精彩演绎；城市最佳实践区更是汇聚了全球诸多城市先进的低碳科技实践。

上海世博会大量应用的一系列低碳科技创新成果，一方面为实现低碳世博奠定了基础，另一方面也为低碳科技的加速发展提供了新的机遇。

洞悉宇宙，天眼已开

①2016年9月25日，是举世瞩目的“天眼”——500米口径球面射电望远镜（FAST）竣工的日子。这只在贵州的群山之中凝视着宇宙的“天眼”，即将开始追寻宇宙最深邃的过去，搜索地外文明的踪迹。

②FAST“藏在”贵州省平塘县克度镇大窝凼群山环绕的天然喀斯特洼坑里。这个巨大的洼坑本身，就是FAST的三大创新之一。选择把“天眼”安放在这里，不仅节省了巨额的工程开支，环抱的群山还为“天眼”的观测创造了宁静的工作环境。

③“天眼”的工作原理，其实跟咱们平时常见的锅式天线差不多，通过抛物面把采集到的信号反射到接收信号的馈源舱里，再由相应的信号处理系统对接收到的信号进行处理。只不过，“天眼”有世界级的超大口径，采集的是来自宇宙的海量信息，而它的大脑，是曙光超级计算机。

④这只大眼睛是由4450块反射面板拼在一起组成的。与普通的锅式天线相比，它的反射面是个球面。说得再通俗一些，从侧面看，“天眼”要比普通的锅式天线更深一些。这个巨大的反射面摊开来足有30个足球场那么大。真真是一口名副其实的“大锅”。

⑤FAST的第二大创新，是为了让这口大锅能更好更精确地采集来自天空中某个区域的信号。首先，这口“大锅”被“端起来”架在一个周长1600米的环形圈梁上。离开地面的“锅底”上的每一块反射面板都被一根根钢索牵拉着，形成一张巨大的索网。在上万根钢索的牵拉下，这几千块反射板能够在“锅底”形成一个300米直径的瞬时抛物面，汇聚来自某一个方向的电磁波，就好像“天眼”里转动的“瞳孔”，可以随时“望”向令它着迷的远方。相比之下，美国的阿雷西博望远镜虽然也不小，但是它的眼睛就永远只能盯着一个方向。

⑥只有“瞳孔”可以转动还不够。光线射入眼睛，需要投射在视网膜上才能被最终处理成眼前的风景。“天眼”的“视网膜”，就是由6根钢索吊在“锅里”的馈源舱。

⑦巨型“天眼”的“小小”馈源舱重达30吨。所谓“馈源”，就是汇聚所有从宇宙中接收到的信号的设备，馈源舱就是用来安放这些设备的地方。要想最大限度的接收大锅采集反射回来的信号，馈源舱就必须像传统的锅式天线一样处在焦点的位置上。这下问题就来了，还记得刚才说过的吧？“天眼”的“瞳孔”是会转动的！4450片反射板可以在钢索的牵拉下根据观测的需要可以随时改变瞬时抛物面的朝向。相应的，“天眼”的“视网膜”也就必须得能跟着瞳孔一起动才行。否则就是睁眼瞎喽。

⑧想让这个30吨重的大家伙动起来可不是件容易的事。看到照片里围在“锅边”的6座巨大的高塔了吗？他们是“馈源支撑塔”，高的有168米，最矮的也有128米。每座塔都有一根钢索拉住馈源舱的一个角，把它悬吊在“锅里”。收放这6根钢索，就能拉着馈源舱在“锅里”移动，满足收集信号的需要。

⑨“收放自如”的馈源舱是FAST的又一大创新。不论反射面如何变化，通过馈源支撑塔悬挂的轻型索拖动机构的牵拉和并联机器人的二次精调，馈源舱能够随着反射面的变化需求，在规定的时间，准确无误的到达规定的位置。有多精确？30吨重的馈源舱，在一百多米的高空，直径两百多米的球面上，实现误差小于10毫米的定位！

    （10）随着“天眼”睁开，投入使用的FAST将首先进入调试﹣试运行观测阶段的工作。科学家们期望在未来的3﹣5年内能够通过试运行，让整套系统达到期望的观测精度与能力，获取高质量的观测数据，进而为人类获取关于宇宙的起源和演化、脉冲星、精准时钟、深空导航，甚至是地外文明探索等更多关于宇宙的新知。

（11）与科学家们同样兴奋的，还有平塘县距离FAST几公里之遥的克度镇。在为“天眼”选址的时候，这座始建于元朝的小镇上甚至还有人家连电都没有。这也正是“天眼”落户这里的原因之一﹣﹣射电望远镜的观测虽然不受天气的影响，但却对无线电干扰非常敏感。电视、电台、手机，所有无线电数据的传输都会对“天眼”的观测造成干扰。没有工业，人口稀少，甚至附近小镇连电都没通的大窝凼简直就是个完美的选择，在“天眼”周边设立5公里的电磁波宁静区简单可行。

    （12）然而，今天的克度镇早没了当年的模样。小镇如今是通往平塘县“天眼”旅游区的必经之路。不大的小镇到处可以看到“探索星空奥秘”，“打造天文小镇”的标语。沿路几乎每隔几百米就有一家“天文宾馆”，崭新的五星级酒店还为每间客房配备了天文望远镜。大家期待的，不仅仅是一睹“天眼”的风采，更想通过这只“眼睛”，去亲眼看看那些遥远的幻想与传说。虽然，这些与当初选址的初衷多少都有些背道而驰。

    （13）对于FAST团队来说，建设落成其实才只是一个开始，如何用好这只巨大的“天眼”，看到渴望的风景，才是更加令人期待的未来。

永不疲劳的奥秘

①每个人都体味过疲劳的滋味，也都知道休息是消除疲劳的最佳方法。那么，我们能不能永不疲劳？

②生理学知识告诉我们，疲劳的产生是有物质基础的，这就是细胞在新陈代谢过程中不断地释放二氧化碳、乳酸等“废物”。当然，人体依靠自身完整的生理机能，又在不断地把这些物质转化或输出体外。当人们劳动的时间过长或劳动强度过大时，代谢物质所产生的数量就会大大超过人的体能转化、输出的数量，以致在体内积累。当这种积累达到一定的数值时，机体就会产生疲劳的感觉，而且疲劳的程度与代谢物质积累的数量成正比。机体休息时，体内蓄积的代谢物质则被逐渐转化并输送出去，当代谢物质的蓄积量降至数值以下时，疲劳也就消失了。

③人体生理学家发现，人的心脏工作量大的惊人，以它每分钟平均收缩70次计算，一天便达10万次，其博出的血量，足够装满一节油罐。然而心脏却永不疲劳，这是为什么呢？因为心脏在每次收缩作功之后，便立即处于“完全不应期”，挂出了“现在我休息，请勿打扰”的“牌子”，从心电图上可以看出，心脏工作与休息的时间为3:5，也就是说在一天中，心脏只工作9小时，而休息的时间长达15小时，而且它是在疲劳之前就休息了。这就是心脏永不疲劳的奥秘所在。

④当人们知道心脏永不疲劳的奥秘之后，还做了很多有趣的实脸，如美国贝德汉钢铁公司的科学管理工程师佛德瑞克•泰勒博士发现，一个强壮的工人，如果让他一天连续搬生铁8小时，到下班的时候他已经筋疲力尽，搬动的生铁为12.5吨。后来，佛德瑞克.泰勒博士让这位工人每一小时中只干活26分钟，然后休息34分钟。结果他在8小时中搬运了47吨生铁，而且毫无疲劳感。

⑤那么，如何做到在疲劳前休息呢？可以根据每个人的实际情况，采取各种各样的方法。如：打字员可以在打印完一份文件后揉揉眼晴，伸伸手臂，远眺窗外；野外劳动者可以在作业空隙喝杯茶水，或席地而坐休息；或尽量利用工间休息时做做操；或有计划地安排好一天的工作量，提前几分钟到岗，做好准备工作……美国的企业管理学家亨利•福特曾经说过：“能坐下的时候我决不站着，能躺下的时候我决不坐着。”这句话说出了工作和休息的辩证真谛。