科學發(fā)展

【導語】

在科技發(fā)展日新月異的當代社會，科學普及隨著教育的發(fā)展越來越重要。了解高新科技知識對于我們的工作、學習、生活都很重要。而自然科學類文章的閱讀已成為高考語文試卷的重要組成部分。選文基本都屬于學科前沿，反映的都是全球最新的自然科學及現(xiàn)代高科技方面的成果。應當肯定的是近兩年在高考中選取的科學類文章一改過去的深奧難懂，普遍帶有較強的人文性、可讀性，甚至還帶了點語文味，有些語言還頗為活潑。

中國科學家研發(fā)出“隱身衣”

披上一件隱身斗篷，在視野中瞬間遁形，這是人類長期以來的夢想。日前，一只貓和一條金魚比人類提前“享用”了一種隱身衣。

浙江大學國際電磁科學院陳紅勝教授團隊與新加坡南洋理工大學等國際團隊合作，使用玻璃制造出了能夠在水中隱形的六邊形柱狀隱身器件和能夠在空氣中隱形的多邊形隱身器件。兩種隱身器件使金魚和貓成功隱形。

“我們在可見光中實驗實現(xiàn)了物體的隱身，而且無需使用精密設計的納米電磁材料?！标惣t勝說，“這意味著隱身器件不僅能夠隱藏像貓、魚這樣大的物體，生物還能和隱身器件一起活動，隱身效果并不會因此受到影響?！?/p>

陳紅勝介紹，目前應用的隱身技術，如隱形飛機，大部分是通過吸收電磁波，讓反射回去的電磁波達到最小。但他認為，這種技術并不是通常理解的“隱身衣”，這種技術就相當于給物體穿了一件不反射光波的黑色的衣服一樣，在黑暗的背景中不會被發(fā)現(xiàn)，但是在明亮的背景中反而更易被發(fā)現(xiàn)。

人之所以能看到物體，是因為光射到物體上后，被物體阻擋并反射到人的眼睛。英國理論物理學家約翰·彭德里在2006年提出了利用坐標變換的方法設計隱身衣，使電磁波能夠繞過被隱身的區(qū)域，按照原來的方向傳播，從而使物體完全隱形，奠定了隱身衣研究的理論體系。但通過這種方法設計出的隱形器件理論上只能夠在某一個電磁頻率上實現(xiàn)完美的隱身效果，很難在較寬的頻段實現(xiàn)。

陳紅勝說：“進入隱身衣的光線要繞過物體，所以走過的路徑長;沒有進入隱身衣的光線是一條直線，走過的路徑短。完美的隱身衣要求所有的光線保持相同相位，因此進入隱身衣的光線必須跑得比外部光線快，這就要求隱身衣的材料對不同光線具有不同的折射率，也只能在很窄的頻段實現(xiàn)隱身?！?/p>

陳紅勝團隊對這個理論進行了簡化，提出了一種可見光波段多邊形隱身衣的設計方法。由于人眼對光線的相位和略微延時并不敏感，陳紅勝團隊剔除理論中“光線保持相同相位”的條件，令隱身器件能夠使用玻璃這種透明均勻的易得的材料，也不需納米級工藝雕琢，降低了隱身衣的設計和實現(xiàn)難度。

通過對隱形器件的特殊設計，改變材料的折射率，令光線繞過位于隱身器件中心的物體。陳紅勝團隊率先將這一方法付諸實踐，展示了一個在可見光波段隱形的途徑。這一研究成果于2013年10月發(fā)表于《自然—通訊》雜志。

截至目前，這一可見光頻段的隱身器件還只能在特定的角度上取得理想的隱身效果，如六邊形隱身器在正對六條棱角的角度具有較好效果，而多邊隱身器僅有兩個角度能夠實現(xiàn)隱身。

陳紅勝表示，這一隱身器件將有望在安全、娛樂和監(jiān)控應用領域發(fā)揮作用。團隊在下一步將著力提升隱身的性能，如增加隱身角度，減輕裝置的重量等。

陳紅勝課題組和合作團隊的這項研究可以工作在整個可見光頻段和任意極化的光波，并選用了在工業(yè)上可以大規(guī)模制備的玻璃來實現(xiàn)，將這類隱身器件的設計及實現(xiàn)的難度大大降低。預計未來，“哈里·波特”式的隱身衣有望加速走入到人們的日常生活中。

（選自《人民日報》2013年11月4日，有刪改）

這篇文章的標題就能夠引起讀者的閱讀興趣，“隱身衣”，這是多么令人遐想的一個詞語。由于科技含量太高，這一技術理解起來還是有一定難度的。作者在寫作時運用比喻的手法，將高深的術語深入淺出地講解出來，降低了理解的難度。這也是科普類文章常用的一種寫作手法。

1.下列關于文中“隱身衣”的表述，正確的一項是（ ）

A.一種給物體像穿了一件不反射光波的黑色的衣服一樣的隱身器件，讓物體在任何情況下都不會被發(fā)現(xiàn)。

B.讓電磁波能夠繞過被隱身物體的區(qū)域，按照原來的方向傳播，從而使物體完全隱形的一種高科技。

C.通過改變材料的折射率，令光線繞過位于隱身器件中心的物體，從而讓物體隱形的一種經(jīng)過特殊設計的隱形器件。

D.利用“光線保持相同相位”的原理，使用玻璃材料而造出的能讓物體隱身的器件。

2.下列對文章內容的理解，不正確的一項是（ ）

A.隱身器件在可見光中實驗實現(xiàn)了物件的隱身，意味著不僅能夠隱藏像貓、魚這樣大的物體，還能和生物一起活動，隱身效果也不會受到影響。

B.目前隱形飛機應用的隱形技術，大部分是通過吸收電磁波，讓反射回去的電磁波達到最小。

C.陳紅勝團隊令隱身器件能夠使用玻璃這種透明均勻的易得的材料，也不需納米級工藝雕琢，降低了隱身衣的設計和實現(xiàn)的難度。

D.陳紅勝團隊制造的可見光頻段的隱身器件要求隱身衣的材料對不同光線具有不同的折射率，也只能在很窄的頻段實現(xiàn)隱身。

3.從全文來看，下列表述符合作者觀點的一項是（ ）

A.英國理論物理學家約翰·彭德里奠定了隱身衣研究的理論體系，陳紅勝團隊就是繼承了他的理論和設計方法，創(chuàng)造發(fā)明出了“隱身衣”。

B.陳紅勝團隊發(fā)明的隱身器件將在安全、娛樂和監(jiān)控應用領域發(fā)揮作用，也會大大提升我國國防和軍事實力。

C.目前可見光頻隱身器件還只能在特定的角度上取得理想的隱身效果，要真正廣泛應用還有待科學家們深入研究和創(chuàng)造。

D.陳紅勝團隊將隱身器件的設計及實現(xiàn)的難度大大降低，“哈里·波特”式的隱身衣會很快進入到我們的日常生活。

美國科學家造出致命病毒

或引發(fā)現(xiàn)實版“生化危機”

據(jù)報道，在電影《生化危機》里，幾百個遺傳學、生物工程學專家在做一項科學實驗，卻因為一個玻璃瓶子不小心被打碎，里面的病毒突然爆發(fā)并迅速傳播，而使得被感染的人，全部變成喪尸。

別以為這只是電影里的橋段，現(xiàn)實往往更殘酷：在生化技術最發(fā)達的美國，過去的7年間，竟然發(fā)生過多達639起病毒泄漏！而就在2014年6月11日，美國威斯康星大學麥迪遜分校的病毒學教授河岡義裕，再次宣布最新成果：他們從野鴨流感病毒中找到8個基因片段，組合出一種和“西班牙流感”病毒極其相似的新病毒！兩者之間只有3%的氨基酸是不同的。

還記得100年前那場曾經(jīng)造成4000萬人死亡、人類史上最大的浩劫“西班牙流感”嗎？我們來了解一下。西班牙型流行性感冒，被稱為人類歷史上最致命的傳染病，在1918～1919年，一年的時間，它曾造成全世界約10億人感染，其中2500萬到4000萬人死亡，全球平均致死率約為2.5%-5%，和一般流感的0.1%比較起來，極其致命。其名字的由來并不是因為此流感從西班牙爆發(fā)，而是因為當時西班牙有約800萬人感染此病，甚至連西班牙國王也被感染。這場大流感還導致一個額外的結果，就是第一次世界大戰(zhàn)的提前結束，因為，各國已經(jīng)沒有更多的兵力參戰(zhàn)了。

這也就是為什么，新成果一公布，就被美國很多科學家形容為“完全瘋狂”“極度危險”，甚至是“非常變態(tài)”。道理很簡單，因為只要讓新病毒的一些氨基酸變異，它就可能像當年的“西班牙病毒”一樣在人群中引起致命流感大流行。美國匹斯堡大學醫(yī)學中心教授托馬斯·恩格利斯拜就是堅決的反對者。恩格利斯拜說：“我認為我們做的第一個錯誤的決定就是提取微弱的病毒并把它培養(yǎng)成了高傳染性的病毒。我想第二個錯誤的決定就是把這個成果公之于眾了，這樣其他人就可能會復制這個實驗。”

新病毒的締造者，是一直很受爭議的日本人河岡義裕。對于自己的研究，他一再解釋“是在安全等級相當高的實驗室里實施的”。同時他的研究本身，正是為了應對下一場到來的流感大流行。然而，擁有“相似”的病毒并公之于眾，這本身就像一把雙刃劍，既可促進研究，又能被利用從而危害人類。

河岡義裕上一次處在旋渦中，是因為他創(chuàng)造了禽流感H5N1的突變體，它更容易在哺乳動物間傳播。河岡原本計劃在《自然》雜志上刊登論文，但美國國家生物安全委員會卻擔心數(shù)據(jù)落到恐怖分子手中，危害公共安全。最終實驗在暫停一年后重新啟動。反復探討后，文章也在雜志上全文刊發(fā)。河岡團隊中的一位教授對此也頗感無奈。他說：“在過去五年的研究和持續(xù)追蹤中，他們發(fā)現(xiàn)H5N1禽流感病毒能夠殺死60%的人類。但是它們只會由鳥類傳播到人類，而并不會在人與人之間傳播。那么現(xiàn)在我們所做的就是觀察病毒的基因里發(fā)生了哪些變動，并找出怎樣會使得這個病毒正常傳播。所以做這個研究的一個純粹的原因就是為了證明H5N1可以自然達到這種改變。但是當然，這里面也存在著雙刃劍。這可能會給恐怖分子一個暗示，一個線索，去利用這個研究成果殘害也許數(shù)萬或更多的人。”

科學研究和公共安全，到底孰輕孰重，至今都沒有定論。河岡義裕創(chuàng)造出的致命病毒，如果“逃出”實驗室，無疑將是又一場“生化危機”;但他們原本的目的，卻是研究病毒、拯救生命。

作為科研工作者，科學家們的心態(tài)是矛盾的?？赡芪：舶踩目蒲行畔⒃撊绾伟l(fā)布、高度敏感的實驗室該如何確保安全，這些都在考驗著一個國家立法者的智慧，無論在美國，還是中國。

（選自“中國廣播網(wǎng)”2014年6月14日，有刪改）

這篇關于科學研究的報道在結構上一波三折，頗能吊起讀者的胃口。公眾對社會安全和自身安全永遠是高度關注的，而本文恰恰抓住了這個敏感點——高傳染性病毒，來吸引公眾的眼球。文章雖是篇事件通訊，但卻寫得像一篇敘事散文，從電影切入，回憶了許多歷史故事，可讀性強，同時也起到了一定的科學知識普及作用，使公眾對病毒學研究有了一定的認知。

1.對于病毒學教授河岡義裕的最新研究成果，許多美國科學家表示憂慮。他們在哪些方面表示憂慮？請概括出來。

2.病毒學教授河岡義裕為什么堅持自己的科學研究？

3.綜合全文信息，談談我們應該如何協(xié)調好“科學研究和公共安全”之間的關系。