科学家对200纳米至3纳米的金属镍进行了高压下的形变对比研究,发现金属镍的压缩强度随着晶粒尺寸的减小而持续增加,3纳米镍样品的强度可达到传统镍强度的10倍之多。进一步的研究表明,20纳米以下的样品中出现的偏位错以及高压对晶界塑性形变的极大抑制是小尺寸样品强化的关键,科学家在金和钯中也观测到了类似的细晶强化现象。对此,科学家认为,压缩是一种获得高强度纳米金属材料的普适途径。
这段文字主要说明了:
金属细晶的强化现象
获得高强度金属的新途径
金属高压形变的实验过程
小尺寸金属样品强化的关键
最新一项研究显示,如今已成为亚洲人饮食主要组成部分的美味糯米,是使中国古代一种砂浆性能超强的主要因素。研究人员还发现,这种砂浆仍然是现存修复古代建筑的最好材料。___①___。
砂浆是一种用于填充砖块、石块和其他建筑材料之间缝隙的糊状物。___②___中国科学家研究发现,距今大约1500年前,古代中国的建筑工人通过将糯米糖与标准砂浆混合,发明了差强度的“糯米砂浆”。___③___糯米砂浆或许是世界上第一种使用有机和无机原料制成的符合砂浆。___④___糯米砂浆比纯石灰砂浆强度更大,更具耐水性,建筑科学家认为它是历史上最伟大的技术创新之一。建筑工人利用糯米砂浆去修筑墓穴、宝塔、城墙。其中一些建筑存在至今,有些古建筑非常坚固。【 】现代推土机都难以推倒,还能承受强度很大的地震。
最新研究发现了一种名为支链淀粉的“秘密原料”,似乎是赋予糯米砂浆传奇性强度的主要原因。支链淀粉时发现于稻米和其他含淀粉食物中的一种多糖物或复杂的碳水化合物。
分析研究表明,古代砌筑砂浆是一种特殊的有机与无机合成材料。无机成分是碳酸钙,有机成分则是支链淀粉。支链淀粉来自于添加至砂浆中的糯米汤。此外,砂浆中的支链淀粉起到了抑制剂的作用:一方面控制硫酸钙晶体的增长,另一方面生成紧密的微观结构,而后者应该是令这种有机与无机砂浆强度如此之大的原因。
为确定糯米能否有助于建筑物修复,研究人员准备了掺入糯米数量不同的石灰砂浆,对比传统石灰砂浆测试了它们的性能。科学家说:“对两种砂浆的测试结果表明,掺入糯米汤的石灰砂浆的物理特性更稳定,机械强度更大,兼容性更强,这些特点令其成为修复古代石造建筑的合适材料。”这一研究结构刊登在最新一期的《美国化学学会杂志》上。
根据原文意思,古代砌筑砂浆强度极大的原因是:
这种砂浆是由有机与无机合成的材料,成分复杂
硫酸钙晶体增长被控制可以加强稳定性
砂浆中的糯米汤可以起到抑制剂的作用
支链淀粉能够生成紧密的微观结构
当一名记者让科学家用一句话描述他的研究时,科学家只能焦躁地问他:“科学的语言,你会多少?”科学家的________当然可以理解。当一位科学家花了数十年的时间,终于完成了一项研究,并以此获得了诺贝尔奖,你怎么可能让他把整个研究过程________为一句话呢?
依次填入画横线部分最恰当的一项是:
傲慢 概括
烦恼 精炼
不满 浓缩
抱怨 简约
“考古中国——东北地区文明化进程学术研讨会”召开,下列选项中不符合此次学术研究会内容的是:
庙后山古人类敲骨吸髓进食
后城咀龙山时代石城的考古
契丹文八角铜镜边款汉字及对称图案
金上京遗址中轴大街两侧建筑
下列选项中,同时具备下述特征的人物是:
①印度民族解放运动领导人
②非暴力抵抗主义创始人
③律师
甘地
曼德拉
泰戈尔
尼赫鲁
人们常说“万物有灵”,这里的物也包括植物。植物能与昆虫等生物进行各式各样的“互动”,有些互动似乎是通过声音来实现的。①
近年来,科学家发现植物能对动物发出的声音做出反应。比如,当一些植物“听到”传粉昆虫发出的声音,就会增加花蜜中糖的浓度;有的植物会改变基因表达,从而对声音进行响应。与此同时,科学家还发现,一些植物会通过振动,发出超声波。比如,有研究人员通过连接在松树切片上的传感器,探测到松树切片发出的声音。②
此前还发现植物缺水或受伤时,颜色、气味、形状等表型会发生变化,尚未研究过的问题是:压力状态下的植物,能发出在空中传播的声音吗?为了回答这个问题,生物学家利拉赫•韩达尼及其团队利用超声波传声器,记录了番茄和烟草这两种植物在健康与压力状态下发出的声音,对比发现,处于压力状态下的植物并不沉默,它们会发出气泡膜破裂般的声音,频率很高,超出人耳的听觉范围,这一研究成果最近发表在《细胞》杂志上。
研究人员在安静的地下环境中创建了一个吸声室,采用两种方法,使植物处于压力状态:一是几天不浇水,使之缺水;一是剪断它们的茎部,使之受伤。在吸声室里,他们捕捉到植物发出类似气泡膜破裂的短促声响,音量与正常人的谈话相当,只是频率很高,人类无法直接听见。③
研究表明,缺水的番茄植株,每小时发出大约35次声响;受伤的番茄植株稍微安静,发出大约25次声响。烟草植株总体上比番茄植株安静,缺水状态下每小时发出大约11次声响,受伤状态下发出大约15次声响。水分充足、未经修剪的植物基本保持安静,每小时只发出1次声响。④
在记录下这些植物的声音后,研究人员训练了一种可以根据发出的声音,识别植物种类与状态的机器学习算法。这种机器学习模型能够区分番茄与烟草、识别植物的脱水与受损程度,准确率高达70%。目前研究人员尚未明确这些声音的产生机制,但是认为可能是由植物维管系统中气泡的形成和破裂造成的。
并非只有番茄和烟草这两种植物会“说话”。此前,该研究团队在进行初步调查时,曾经发现玉米、小麦、葡萄和仙人掌等许多植物,在压力状态下都会发出声音。这些声音是超声波,频率约在20~100千赫兹范围内,音调很高,通常超出人的听觉范围。不过,有些动物可能可以听到,比如蝙蝠、老鼠和飞蛾等,可能就生活在一个充满植物声音的世界里。
那么,这些声音是植物“有意”发出的吗?这是研究人员想要了解的另一个问题。目前,他们尚不清楚植物发出这些声音是否为了与其他生物进行交流,但是认为这些声音的存在,具有重大的生态和进化意义。无论植物是否有意发声,检测到植物的声音,都有可能助力农业发展。比如,________________________。人们通过接收来自农田或温室的某种特定声音,就可以判断作物是不是缺水了。
目前,研究人员正在研究其他动物和植物对这些声音的反应,也在探索我们在自然环境中识别与解读这些声音的能力。
关于科学家围绕植物发声的研究,下列说法正确的是:
缺水时烟草比番茄的发声反应更强烈
松树能够通过振动来发出超声波
植物开花时会向传粉昆虫发出声音信号
植物发声音量与受到的压力成反比
一声巨响、凄厉的尖叫······被吓得呆若木鸡,一动不动的体验,你有吗?再次听到类似声音,即使时隔多年,恐惧也会被重新勾起。大脑是如何存储恐惧记忆的?
动物对于恐惧的记忆,一部分是先天的,比如老鼠闻到猫的气味就会害怕,另一部分则是习得的,与巴甫洛夫著名的条件反射实验差不多,当一种声音与恐惧联系在一起,只要再次听到这种声音,动物就会重新陷入惊恐之中。
很多恐惧记忆的形成,与大脑中附着在海马末端的杏仁核息息相关。这是一个产生、识别和调节情绪,并控制学习和记忆的脑部组织。原先,科学家认为,小鼠听觉恐惧的信息会从大脑的听觉感觉区流向杏仁核的侧杏仁核,再通往下游直接控制运动的区域,由此产生恐惧反应,而从杏仁核回到感觉皮层的投射,只有在猕猴等灵长类动物中存在。可是上海有位年轻的女研究员最近在浏览小鼠大脑连接图谱时突然发现,小鼠听觉皮层也有来自侧杏仁核的投射,于是她就和另一位女博士一起“追踪”了下去。
这一追,收获巨大。她们研究发现,从侧杏仁核投射回大脑初级听觉皮层的这个神经回路一旦被抑制,小鼠就不那么害怕原先非常恐惧的声音。这说明,假如我们可以在人脑中找到对应的通路,那么我们就可能通过调节这个通路,减轻焦虑症和创伤后应激障碍等疾病。这一基础研究的发现,将为未来脑疾病的治疗提供新的线索,“目前药物治疗脑疾病效果并不理想,而生理、物理刺激和干预,可能取得更好的效果。”
不过,更有意义的是,这两位年轻的女科学家发现了成年大脑存储恐惧记忆的模式——这是科学家从来没发现过的。
与电脑有一个像集中存储数据的硬盘不同,大脑是将信息存储在以突触为基本单元的神经网络中。突触是神经元之间的连接点,大脑中有数以千亿计的神经元,每个神经元都与上千个同伴相连接,它们之间传递信号,就是通过突触完成的。而突触会不断变化,形态、数目以及连接方式,都会随着学习和记忆改变。通过荧光标记,她们发现,侧杏仁核-听皮层的突触在经过恐惧训练后,明显增多了。通过观察发现,98%以上新形成的突触都遵循“部分新增”的规律。也就是说,这些新突触往往由旧有突触“改造”而来,这种形成新突触的方法,不仅可以节省空间、细胞能量,还可节省“建材”——结构蛋白的数量。她们在所有与学习有关或无关的突触变化中,都看到了这个现象,所以这可能是成年动物大脑中突触形成的普遍规律。目前,这项极具价值的研究通过脑科学卓越中心的合作机制,已有北京的人工智能科学家基于这一发现,开始研发新的人工智能存储网络。
下列对两位年轻的女科学家的研究成果解说错误的是:
虽然突触会不断变化,但其形态、数目以及连接方式,都不会随着学习和记忆改变
侧杏仁核-听觉皮层的突触在经过恐怖训练后明显增多
新突触往往由旧有突触“改造”而来,这不仅可以节约空间、细胞能量,还可以节省结构蛋白的数量
新突触连接主要通过在已存在的突触上添加新的突触结构的方式形成,提示了成年动物大脑皮层中新突触形成的普遍规律
很早以前,科学家就发现有些人对于某些药物的反应和其他病人不同。例如,某种麻醉用肌肉松弛剂会导致特定的人无法呼吸。后来,科学家发现产生这种问题的原因在于这类人拥有特定的基因。这也就带来了一个大问题:研究人们之间的遗传差异是否可以促进医学发展出更高级的治疗手段,也就是说,根据个人的基因进行“量体裁药”?科学家已经辨认出一批与药物相互作用的基因,但是要真正实现,恐怕为时尚早。
根据这段文字,以下说法正确的是:
基因学的研究成果已广泛应用于医学
医学用药不当会导致人体遗传基因变异
人体的基因差异可能会体现在药物反应上
基因与药物能够互相作用的假设还无法证明
下列科学家中,其研究领域与美国“曼哈顿工程”所涉领域相同的是:
华罗庚
邓稼先
李四光
竺可桢
下列作家属于“文学研究会”成员的是:
闻一多
郭沫若
沈雁冰
郁达夫