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美国哈佛—史密森天体物理学中心等机构组成的联合研究团队在北京时间2014年3月18日宣布,他们发现了被爱因斯坦称之为“时空涟漪”的宇宙原初引力波存在的直接证据,进而可以有力证明暴涨理论的可靠性。早在几年前,就有科学家预言,由于宇宙大爆炸产生的引力波可能会作用于宇宙微波背景,并且留下暴涨的证据。

在过去的一个多世纪里,宇宙大爆炸理论早已站稳了脚跟,几乎没有人怀疑它的可靠性。宇宙是起源于大约138亿年前的一场大爆炸,原初宇宙的直径只有10-35米,经过138亿年的膨胀,直径已有800多亿光年。然而,从无穷小的尺度到无穷大的尺度变换,如果以目前宇宙膨胀的速度来看,是不可能实现的。美国物理学家阿兰·古斯最早提出了宇宙暴涨的假设,从大爆炸之后的10-36秒开始持续到10-33秒到10-32秒之间,宇宙空间膨胀了至少1078倍,可见这次瞬间的膨胀有多么剧烈。

暴涨理论之所以能成为宇宙是如何发展到现在的状况的主导理论,理由远不止于此。宇宙自其诞生后大约38万年以来便充满辐射,这种粒子背景被称作“宇宙微波背景辐射(CMB)”,在对CMB的测量中,科学家发现原始光温度几乎是均匀的。在非暴涨模型下,宇宙不同部分的温度是存在巨大差异的,只是随着时间的推移才达到均衡。然而,目前宇宙的年龄被锁定在138亿年,在宇宙学中,这个年龄实在太年轻了。因此,目前为止宇宙空间是无法达到光温度的均衡的。暴涨理论给出了一个很好的解释。所有的物质最初都从相同的地方以相同的温度开始,由于突然加速膨胀,因此不同部分之间只有微小的温度差异。

根据基本粒子物理学的理论,宇宙从一个很高的温度下降之后,应该有大量的磁单极子,然而我们始终没有观测到它们的身影,即便存在,也可以想象它们非常稀少,这又产生了一个悖论。可同样,暴涨提供了一种说法,因为暴涨可以把原本存在的磁单极子稀释掉了。

此外,暴涨理论还能表明,为什么今天观测到的宇宙是近乎平直的。想象一下,宇宙就像一个被吹得无穷大的气球,它的表面看上去就像一个非常平坦的平面。甚至宇宙形成的内部结构也可以用暴涨理论来解释。所有星系形成之前的种子于暴涨时期的量子涨落。那个微小到只有十万分之一的涨落后来被万有引力放大,从而出现了恒星和星系。

早在100多年前,爱因斯坦就在广义相对论中预言了引力波的存在,但他同时指出这种现象将极其微弱,人类恐将永远也无法探测到它。微波背景辐射是光子,光子具有偏振性,它分为两类,一类就好像有源,比如一个电荷引起的电场,是向外发散的,也叫E模式;另一类则没有源,呈旋涡状,这也被称为B模式。而暴涨时期产生的引力波会在微波背景辐射上留下旋涡,也就是B模式的特殊偏振。因此,只要找到引力波在微波背景辐射上留下的特殊印迹,就意味着可以找到暴涨理论存在的直接证据。研究人员在适合观测宇宙大爆炸微弱余波的南极,发现了比预期中要强烈得多的一个B模式极化信号。用三年多的时间检验这些数据,排除了其他可能的,证实是由引力波留下的。

仅仅看到暴涨理论的优势,也就不存在物理学家对此的争论。事实上,暴涨理论自身还存在重要的谜团没有解开。

(选自胡珉琦《“时空涟漪”力证宇宙暴涨》)

【小题1】下列对“时空涟漪”的有关表述,正确的一项是(   )
A.“时空涟漪”指的是宇宙原初引力波,爱因斯坦在广义相对论中预言它的存在是为了证明宇宙暴涨理论的可靠性。
B.100多年前,爱因斯坦预言 “时空涟漪”现象将极其微弱,人类将永远也无法探测到它。
C.科学家基于爱因斯坦的假设,最终在南极发现“时空涟漪”的存在,只是其存在的强烈程
度远不如预期。
D.科学家预言宇宙大爆炸产生的引力波有作用于宇宙微波背景的可能并留下暴涨的证据,这为人们寻找“时空涟漪”提供了便利。
【小题2】下列表述不能作为暴涨理论“能成为宇宙是如何发展到现在的状况的主导理论”的依据的一项是(   )
A.原初宇宙的直径只有10—35米,而现在宇宙的直径已有800多亿光年,以目前宇宙膨胀的速度来看,138亿年的膨胀不可能有这样的结果,而宇宙暴涨的假设能解释宇宙大爆炸的瞬间宇宙膨胀是多么剧烈。
B.在非暴涨模型下,宇宙不同部分的温度是存在巨大差异的,因而目前年轻的宇宙空间是无法达到光温度的均衡的,但事实并非如此,暴涨理论给出了不同部分温度差异很小的解释。
C.微波背景辐射是光子,光子具有偏振性,暴涨时期产生的引力波会在微波背景辐射上留下漩涡。
D.宇宙从一个很高的温度下降之后应该产生大量的磁单极子,但是科学家始终没有观测到,暴涨理论认为这些磁单极子在暴涨过程中被稀释掉了。
【小题3】根据原文内容,下列理解和分析不正确的一项是(   )
A.宇宙暴涨的假设增强了宇宙大爆炸理论的可靠性,而“时空涟漪”的发现又有力地证明了暴涨理论的可靠性。
B.所有星系形成之前的种子于暴涨时期的量子涨落,这样的涨落后来被万有引力放大,从而出现了恒星和星系。
C.今天观测到的宇宙是近乎平直的,因为暴涨使得宇宙像一个被吹得无穷大的气球,使它的表面看上去非常平坦。
D.微波背景辐射具有偏振性,因此找到引力波在微波背景辐射上留下的特殊印迹,就可以找到暴涨理论存在的直接证据。
上一题 下一题 0.99难度 现代文阅读 更新时间:2016-06-16 03:31:24

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同类题1

阅读下面材料,完成后面题目。
材料一
10月30日,2015海峡两岸汉字节在厦门开幕。汉字节系列活动将从30日起至12月31日在厦门、台北等两岸城市同步举行,活动包括海峡两岸名家书法展、汉字名家讲坛、书道表演进校园、两岸青少年书法赛、年度汉字评选、年度汉字揭晓记者会暨笔会等内容。诗人郑愁予说:“汉字是中华文化的精  suǐ 。希望通过这个活动的主办,让两岸更多的民众更加认识、了解汉字,更加热爱中华文化。”
郑先生所言极是,传承中华文化须  yú 离不开汉字。汉字是记录汉语的书写符号,是当今世界上唯一从古至今一直在使用的最古老的自源性文字。时至今日,随着不同文明在各自的环境中独立诞生的各种文字,只有汉字能够传承五千载。作为世界上生命力最强的文字,汉字保存了人类文明史上最为丰富的纪录,是中华文化的载体。
汉字起源
大约在距今六千年的半坡遗址等地,已经出现刻划符号,共达五十余种。它们整齐规范且有一定的规律性,具备了简单文字的特征,学者们认为这可能是汉字的萌芽。汉字形成为系统的文字在公元前16世纪的商朝。考古证实,在商朝早期,中国文明已发展到相当高的水平,其主要特征之一就是甲骨文的出现。甲骨文是刻在龟甲和兽骨上的古老文字。“仓 jié  造字”只是传说,但若说他把流传于先民中的文字加以搜集、整理,还是可信的。
汉字“六书”
“六书”指象形、指事、会意、形声、转注、假借。许慎《说文解字》说:一曰指事,指事者,视而可识,察而见意,上下是也;二曰象形,象形者,画成其物,随体诘诎,日月是也;三曰形声,形声者,以事为名,取譬相成,江河是也;四曰会意,会意者,比类合谊(义),以见指挥,武信是也;五曰转注,转注者,建类一首,同意相受,考老是也;六曰假借,假借者,本无其字,依声托事,令长是也。
简单说,象形就是直接画出词义所概括的事物的外形;指事就是用指示性的符号来表示事物,或者在象形字基础上加上指示性符号;会意就是画两个字(或象形符号),结合起来显示一个新意义;形声就是取两个字,一个声符,一个意符,合成一个新义。转注和假借是用字方法,不是造字方法。
汉字演变
汉字的演变过程是汉字形体逐步规范化、稳定化的过程。小篆使每个字的笔画数固定下来;隶书构成了新的笔形系统,字形渐成扁方形;楷书诞生以后,汉字的形体就稳定下来:确定了“横、竖、撇、点、捺、挑、折”的基本笔画,笔形得到了进一步的规范,各个字的笔画数和笔顺也固定下来了。
文字纵横
文字
时期
数量
字体
状态
中国汉字
公元前3000年
约4500个(甲骨文)
甲骨文、金文、小篆、隶书、楷书、草书、行书等
全世界至今有16亿人使用
希腊字母
公元前750年
24个大写字母
 
至今仍在使用
玛雅文符号
公元前2500年
约270个
几何体 头字体
消失了500多年
巴比伦楔形文字
公元前3200年
640个基本字
刻符、岩画、文字画、图画字
消失了2100年
埃及圣书字
公元前3000年
2000多个符号
碑铭体、僧侣体
大众体
消失了500多年
古印度哈拉巴文字
公元前2300年
500个符号
印章文字
消失了3800年
【小题1】依序填入文中横线处的字,正确的一项是
A.髓庾颉B.髓臾颉
C.隋臾颉D.髓臾诘
【小题2】依据材料一,下列各项表述不正确的一项是
A.甲骨文出现在商朝,这可能是汉字的萌芽。
B.“六书”中的汉字造字法共四种:象形、指事、会意、形声。
C.“刀”是象形字,“刃”是指事字。
D.“从”是会意字,“忍”是形声字。
【小题3】依据“文字纵横”表格材料,概括汉字的特点。

同类题2

阅读下面的文字,完成问题。
中国在世界上被誉为“烹饪王国”,这是因为中国烹饪源远流长,技艺精湛。在古代汉语里,“烹”作“烧煮”解释,“饪”是“煮熟到适当程度”的意思。“烹”和“饪”组合在一起,意为“烧煮熟食物”。“烹饪”一词的意思表明,烹饪是从人类学会控制与使用火开始的。
有关烹饪的考古资料证明,中国烹饪方法是由少渐多,技艺是由简单到复杂,逐步发展的。烹饪产生之初,人们的饮食水平极其低下,所谓的烹饪就是用火直接烧烤动植物以供食用。例如“烧”,与现在烹饪意义中的“烧”有所不同,它不用任何烹饪器,直接把兽肉或植物放入火中烧至全熟或半熟,是一种最原始、最简便的烹饪法。与“烧”同时的,还有“烤”,也不借助任何烹饪器。此后,又产生了“石烙”“石烹”两种烹饪法。在陶制烹饪器出现以前,这四种烹饪法保持了相当长的时间。进入新石器时代以后,随着生产力的发展,人们的烹饪水平有所提高,烹饪方法也逐渐增多。人们生活中常用的简单炊器,这时大都已经具备,如陶鼎、陶甑、陶釜、陶罐、陶盆之类。在新石器时代的一些住房遗址中,曾发现过灶坑,是用来做饭的。另外,在掘地为灶的同时,人们还制造出了可以搬动的陶灶,如浙江河姆渡出土的陶灶,有两耳可以提拿搬动,结构科学,使用安全,可供多人炊用。
考古发掘出的商周时期的炊器,多属蒸煮之器,可以认为,商周时期的烹饪方法以煮蒸食物为主。郭宝钧在《中国青铜器时代》一书中,考证了商周时期的烹饪方法,他认为:“殷周熟食之法,主要的不外蒸煮二事。”在煮蒸二种烹饪方法之中,煮法又产生于蒸法以前。
有学者认为现在烹饪术中最重要而又常见的方法——炒,在先秦时期尚未发明。然而,考古资料证明,炒法至迟在春秋时期就已出现。1923年在河南省新郑春秋时期的墓葬中出土的“王子婴次之炒炉”,据考古工作者鉴定,就是一种专作煎炒之用的青铜炊器,其形状类似长方盘,上面刻有“王子婴次之炒炉”。它的质地也比较薄,很适于作煎炒使用。在先秦文献中,也不乏炒菜的记载,如《楚辞·大招》中的“煎鰿臛雀,遽爽存只”,说的是在锅中放少量的油,等油热后,将食物放入,然后翻炒至熟。与此相映证的是,在先秦的楚国区域内也相继出土了一些可作煎炒之用的器具,如1978年湖北随县曾侯乙墓曾出土一个炉盘,制作十分精美讲究,盘的两边还有青铜质的环链提梁,如同现代的炒锅。另外,在1979年4月,江西靖安也出土一件自铭为“炉盘”的铜制器具,形状和曾侯乙炉盘大体相同,其时代比曾侯乙墓要早一百多年。这些都说明在先秦时期已出现了专作煎炒之用的炊具,人们已经开始运用煎炒之法进行烹饪。不过,当时的炒法,不如现代的技艺高,煎和炒之间没有严格的区别,同时炒菜的品种也不够多。即便如此,它对后世中国烹饪技艺的发展和提高,仍有着不可估量的影响。(摘编自姚伟钧《中国烹饪探源》)
【小题1】下列关于中国早期“烹饪”的表述,不正确的一项是
A.烹饪只能出现于人类学会控制与使用火之后,根据“烹饪”在古汉语里的意思,对火的控制与使用是烹饪产生的前提。
B.作为一种烹饪法,“烧”最初是直接把兽肉或植物放入火中烧至全熟或半熟,这与现在烹饪意义中的“烧”并不完全相同。
C.在烹饪产生之初,不管是“烧”“烤”还是“石烙”“石烹”,都不借助任何烹饪器,而直接用火烧烤动植物以供食用。
D.在新石器时代,人们生活中常用的简单炊器多已具备,并产生了坑灶和陶灶,可见当时烹饪水平的提高和方法的增多。
【小题2】下列理解和分析,不符合原文意思的一项是
A.郭宝钧认为殷周时期烹饪方法“主要的不外蒸煮二事”,其原因恐怕是考古发掘出的殷周时期的炊器多属蒸煮之器。
B.1923年在河南新郑出土的青铜炊器“王子婴次之炒炉”,是证明炒法至迟在春秋时期就已出现这一结论的重要依据。
C.湖北随县曾侯乙墓和江西靖安出土的两件炉盘表明,《楚辞·大招》中“煎鰿臛雀,遽爽存只”的记载确有其事。
D.炒法虽然在先秦时期就已出现,但技艺不如现代的高,因为当时煎和炒之间没有严格的区别,炒菜的品种也不够多。
【小题3】根据原文内容,下列理解和分析不正确一项是
A.陶制烹饪器出现前,应只有“烧”“烤”“石烙”“石烹”四种烹饪法,其它烹饪法是陶制烹饪器产生后才出现的。
B.烹饪水平的提高、烹饪方法的增多是与生产力的发展相伴随的,新石器时代如此,先秦的其它时期应该也是如此。
C.在不断提高的烹饪水平的推动下,先秦时期的炊器,经历了从无到有、种类由少到多、制作由简单到复杂的发展过程。
D.有学者错误认为炒法在先秦时期尚未发明,这可能是他没有见到能证明炒法在先秦时期已经出现的相关考古资料。

同类题3

本大题共小题,共阅读下面的文章,完成后面问题。
中国哲学“文化生态模式”的平衡性基本特质
“文化生态模式”是指维护文化生态生存、绵延的根本律则与运行机理。中国哲学“文化生态模式”基本的世界图式可名之为“生机主义的万物一体”图式,表现出的平衡性是其颇为独异的一个理论特质。
所谓平衡性,即将万物走向和谐看作是一个趋向于生机平衡即事物的构成要素之间和谐共处、共生并形成相对稳定、协调之均势的过程。这主要表现在以下三方面。其一,就世间万物的基本存在要素而言,它们均是由既相区别又相渗透从而形成两方面即阴阳构成的。在中国哲学家看来,天地宇宙、万事万物无一不是阴阳二气的产物。阴阳二气又是互相渗透的。阴阳互渗互透,阴中有阳、阳中有阴,阴阳相需、调协而生化万物,成为中国哲学世界图式论的一个基本观点,本身即是相互渗透的阴阳之间的协调、平衡被看作是天地万物得以存在的一个基本前提。其二,就事物发展变化的过程来看,亦体现为阴阳之间在相互对峙的平衡中通过此消彼长的不平衡而走向新的平衡的过程。换言之,亦即将事物的变化发展看作是一个动态平衡的过程。中国哲学的这一理论特质在作为理解天地宇宙之基本观念框架的“阴阳五行”论中得到了集中的体现。其三,就对事物发展趋势的价值取向来看,中国哲学特别注重“中”,即构成事物的诸要素均合理合度的状态。《周易》开启了中国哲学“尚中”的价值取向,在日后的发展中逐渐形成了“中庸”、“中道”、“中和”、“中行”等学说和理念。如果说中国哲学中的“中和”理念是以中求和的话,那么,“中庸”则至少包含了为人处世以“适度”(无过无不及)为原则,通过各种不同因素的差异互补来寻求整体上的和谐统一(和而不同)、随时而中(时中)等方面的基本内容。这其中所追求的,不仅是有机的平衡,而且是动态的平衡。  (节选自2005年8月9日《光明日报》)
【小题1】下面对中国哲学“阴阳”概念的理解,不符合原文意思的一项是()(3分)
A.阴阳是存在于世间万物中共生的一对相对稳定的基本要素。
B.阴阳二气是互相渗透的,阴中有阳、阳中有阴。
C.天地宇宙、万事万物都是阴阳二气相需、调协而产生的,概莫能外。
D.阴阳之间的均势必须平衡而稳定不变,这是天地万物得以存在的一个基本前提。
【小题2】(小题2)下列理解,不符合原文意思的一项是()(3分)
A.万事万物均由阴阳二气构成,阴阳之间相互协调又相互对峙。
B.事物发展变化的规律是,相互间由平衡到此消彼长的不平衡再达到新的平衡。
C.中国哲学用相生相克的“阴阳五行”论来推算事物的变化发展、包括人的命运的发展动态。
D.生机主义的万物一体独异的一个平衡性特质,就是追求动态的平衡。
【小题3】(小题3)对中国哲学“中”的理念的分析概括,不正确的两项是()()(4分)
A.中国哲学的“中”就是取中间路线不断从低级向高级发展,以使事物的诸要素构成合理合度的状态。
B.在事物发展趋势的价值判断上,中国哲学走的是“尚中”之路,其源头可上溯到《周易》。
C.中国哲学特别注重“中”,形成了包括 “中庸”、“中道”、“中和”、“中行”等学说和理念,内容极为丰富。
D.“中庸”是中国哲学一个“中”的重要理念,强调无过无不及,为人处世要适度。
E. 中国哲学主张以中求和,又强调和而不同,因而这样矛盾的各要素要寻求整体的和谐统一,只能是一个矛盾互补的过程。

同类题4

阅读下面的文字,完成下题.
心理学
赵 鑫 珊
“心理学”——这是一门多么诱人的学问!所谓心理学,若用句带点哲学味的话来说,就是当人类的意识返回到自身,用智慧的解剖刀解剖自己内心世界的一种科学。谁不想认识认识自己呢?谁没有独处一室,偷偷地照照镜子,瞧瞧自己究竟是什么模样呢?“心理学”则是另一种镜子。发展到一定高度的文明人,没有不渴望照照这面镜子的。这是人之所以提高到了人的境地而有别于动物的一大特质。因为只有人才会意识到要把自己的目光从周围收回来,回到自身,探索自己内心世界的活动。照某些人的说法,人类最高的兴趣所在(它同时也是一切其他兴趣的基础),就是返回自身,对内观察,认识自己,——而这正是心理学。
或者用美国心理学家W.詹姆斯的话来说:“心理学是关于心理生活的现象及其条件的科学。”“心理学的定义最好按照兰德教授的词句界说为所谓意识状态的描述和解释。意识状态乃是指感觉、愿望、情绪、认识、推理、决心、意志,以及诸如此类的事件而言的。它们的解释当然必须在可能确定的范围内,包括关于它们的原因、条件和直接后果的研究。”
是的,心理学就是自己认识自己,就是对人类种种意识状态的描述和解释。古今中外,不少绝世的天才都有意无意地描述、解释过自己内心活动以及隐藏在其背后的动机。比如,我国宋代画竹大家文同就曾自白过他作画的心理:“意有所不适而无遣之,故一发墨竹,是病也。”的确,若用常人的眼光去看大艺术家和大科学家的创作活动,无疑就是一种“精神病”。无怪乎近年来西方学者常常提出诸如“天才与精神病”这一类研究课题。
对于艺术天才来说,世界于他们乃是一个充满着想象和幻景的世界。十九世纪法国风景画家柯罗是那样地迷恋于他所描绘的一棵树,以至于它好象就是一个活人似的。对于荷兰著名画家梵高来说,艺术创作实在是一种人生痛苦的暂时解脱:“我画画是为了使生活可以忍受下去。”凡了解贝多芬生平的人,大概都知道,如果没有音乐创作来解脱他的巨大痛苦,他早就自杀了:“……只是艺术留住了我。啊!在我尚未把我感到的使命全部完成之前,我觉得不能离开这个世界。”
所有这些有关文艺心理学的最生动的注脚,尽管调子都很凄恻和悲壮,但是不能不引起我们的深思和探索,因为人类最优秀的艺术作品,除了其他原因外,也是在这种心理动机下产生出来的。
【小题1】下列对“心理学”理解正确的一项( )
A.“心理学”就是用智慧的解剖刀解剖自己内心世界,从而让别人更好地了解自己的一种科学。
B.“心理学”就是当人类的意识返回到自身,对内观察,认识自己和他人。
C.“心理学”就是自己认识自己,就是有意无意地对人类种种意识状态的描述和解释。
D.“心理学”就是解释人的各种心理活动现象的原因,条件以及研究它们的直接后果。
【小题2】下列对“意识状态”理解正确的一项( )
A.“意识状态”就是指人的各种心理活动现象。
B.对“意识状态”的种种描述和对其原因的解释,就是“心理学”。
C.一个人的美好理想和歇斯底里的心情,都可称之为“意识状态”,也可称之为”心理学”。
D.如果从“意识状态”的角度去分析,其实“天才”与“神经病”是同一活动现象。
【小题3】下列说法不符合文意的一项(    )
A.人类最优秀作品的产生,少不了艺术天才们对世界充满着想象和幻景。
B.艺术创作本是一件枯躁痛苦的事,可对于真正的艺术天才来说却是一件能暂时摆脱痛苦的事。
C.艺术家表现出来的非理性的创作过程,常常就是“心理学”的真实再现过程。
D.心理学作为一门严格独立的科学的特殊之处,在于其研究的对象和主体均是自己。

同类题5

阅读下面材料,完成下列小题。
材料一

2016年诺贝尔自然科学类奖项已尘埃落定:物理学奖颁给了没有多少人明白的拓扑相变和拓扑相理论;被不少科学家调侃已变成“理科综合奖”的诺贝尔化学奖今年颁给了分子机器这项纯粹的化学基础理论研究;赢得生理学或医学奖的也属于典型的基础学科领域。本年度诺贝尔自然科学类奖项无一例外地颁给了“高冷”的基础科学研究。

如果有人问这些深奥理论“有什么用”“和我有什么关系”“有何应用价值”这样的问题,多半会被认为外行且为时过早。正如大隅良典指出,基础科学真正“有用”可能要等上百年以后,如果认为科学研究必须“有用”,那么基础科学就“死掉了”。不过,这可不是说基础研究没有用。尽管这些受到本届诺奖青睐的理论距离商业应用还很遥远,但它们的前景却被看好,如果一定要问“用处”是什么,今年获得诺贝尔自然科学类奖项的研究大概有着一个共同答案,那就是:提供无限可能。

三位科学家大卫·索利斯 、邓肯·霍尔丹、迈克尔·科斯特利茨获物理学奖。获奖理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。他们利用高等数学方法研究了物质的一些特殊相或状态。因为他们奠基性的工作,材料科学和电子学的应用前景充满希望。

拓扑描述的是当一个物体在未被撕裂的条件下,被拉伸、扭曲或变形时保持不变的特性。拓扑学的目标是通过一些基本特征如“孔”的数量,来描述形状和结构。在一个拓扑学家的眼里咖啡杯与面包圈是同一种东西,因为它们都只有一个“孔”,具有相同的拓扑结构。把拓扑学这种抽象的数学理论应用到基础物理学研究中,人类能更深刻地理解自然界的规律,从而探索和发明各种新奇的材料。现在已知的拓扑相有很多种,过去十年里,这一领域的研究促进了凝聚态物理研究的前沿发展。拓扑材料能够促进新一代电子器件和超导体的研究,而且在未来量子计算机的开发方面也会有很大应用。量子态很敏感,容易受环境影响,如果与拓扑相物质结合,就会得到稳定的状态,对研究会有很大的帮助。

(取材于郭爽、苗千等的相关文章)

材料二

“如果我们可以随心所欲地排列原子,物理会具有哪些性质?”物理学家理查德·费曼在1959年的一次著名的演讲《在底层还有很大的空间》中提出了这个问题。他说:“在理论上这是个很有趣的问题,当我们可以在极小的尺度下操纵物质的排列形式,我们就可以利用物质所展现出来的特性做各种不同的事。”几十年之后,化学家已经可以合成各种新奇的分子,并且创造出世界上最小的分子机器,三位杰出的化学家也因此获得了诺贝尔化学奖。这三位化学家利用高超的实验手段,操纵原子的排列形式,合成出新奇的分子,从而设计出各种分子机器。

分子机器是指在分子层面的微观尺度上设计开发出来的机器,在向其提供能量时可移动并执行特定任务。诺贝尔奖评选委员会在声明中说,这三位获奖者发明了“世界上最小的机器”,它只有人类头发的千分之一那么大。第一步,索瓦日合成了一种名为“索烃”的两个互扣的环状分子;第二步,斯托达特合成了“轮烷”,并实现了可以上升0.7纳米的“分子电梯”及可以弯折黄金薄片的“分子肌肉”;第三步,费林加设计出了分子马达,这个马达可以让一个28微米长、比马达本身大1万倍的玻璃缸旋转起来。有了这三步,分子机器就可以动起来了。

“一旦你能控制这种运动,一切皆有可能。”获奖者之一费林加说,“可以想象,医生能将这些分子机器人注入你的血管,(甲) 。”费林加还说:“也许化学的力量不仅仅是理解,还有创造,创造那些从未存在过的分子和物质。”分子机器还能用来进行高密度信息存储,构建神奇的“分子计算机”。硅基芯片的信息存储密度遵循摩尔定律(在价格不变情况下,集成电路上可容纳的元器件数目和性能,每隔18-24个月会提高1倍),而分子芯片能实现分子尺寸上的信息存储,所以不必遵循摩尔定律,在存储密度上能大幅超越硅基芯片。分子机器的研究者们一直在探索这项技术的应用前景。虽然目前看来还任重道远,但是科学本身就是一个积累的过程,到了一定程度自然会有突破。今年的诺贝尔奖证明,探索未知世界、挑战人类极限,最终也能得到认可。

(取材于邱晨辉、李晨阳等的相关文章)

材料三

中科院上海生命科学研究院胡荣贵研究员表示,大隅良典得奖实至名归。“他原创性地建立了细胞自噬的框架,他的工作非常系统和深入,没有人能够超越他。”

“自噬”于希腊语的“自我”和“吞噬”,自噬表示的就是“自己把自己吃掉”。20世纪50年代中期,科学家发现了一种新的能够降解细胞内部物质的细胞器,被称为溶酶体。90年代大隅良典进行了一系列实验,他利用面包酵母鉴别出编码自噬作用的关键基因,然后进一步阐明了酵母中自噬作用的分子机制。

大隅良典设想:在自噬过程处于活性状态时,干扰液泡中的降解过程,随后自噬体就会在液泡中累积,从而在显微镜下被观察到。因此他培养了缺失液泡降解酶的酵母突变体,同时通过让细胞“挨饿”逐渐刺激酵母发生自噬。结果令人震惊,不到一个小时,液泡中就充满小型的囊泡结构,这些囊泡就是自噬体。他的实验证明了酵母中存在自噬作用。更重要的是,他找到了一个可以验证和表征自噬过程中关键基因的方法。1992年,大隅发表了这个关键性突破。

自噬细胞在应对短暂的生存压力时,降解自身的非必需成分来提供营养和能量,从而维持生命。细胞为什么会出现这种反应?沃约·德雷蒂奇在《科学美国人》上写道:“想一想当食物匮乏时,生物体会有怎样的反应:它的生理活动肯定不会立即停止,而是开始分解体内储存的营养物质。同样,当细胞遇到养分不足、缺氧、生长因子缺乏等特殊情况时,细胞就会组装更多的自噬体,将细胞质中的蛋白质和细胞器分解成可利用的养分和能量。”

细胞自噬最基本的功能就是自我循环。除此之外,它还可以清除衰老的细胞器或者被氧化损伤的蛋白。如果我们的细胞里存在损坏的或有毒的蛋白质且长期积累就会引发神经退化性疾病,如阿尔兹海默症、帕金森症或者糖尿病。目前,大量研究正如火如荼地进行,目的是为多种疾病开发可以让病灶自噬的药物。比如自噬的持续激活会最终导致肿瘤细胞自噬性死亡,对于一些耐药或者凋亡耐受的肿瘤细胞,通过诱导自噬性死亡可能会取得更好的治疗效果。

(取材于曹玲等的相关文章)

【小题1】下列对“材料一”中加点字词的解说,不正确的一项是
A.尘埃落定:比喻事情有了结局,或者有了结果。
B.高冷:这里指获得诺贝尔奖的科学家心高气傲。
C.青睐:这里指对这些理论的重视,“睐”读作lài。
D.提供:“供”读作gōng,书写的第六笔是“一”。
【小题2】下列对“材料一”第二段相关语句的理解正确的一项是
A.“有人问这些深奥理论‘有什么用’”是问基础科学对科学研究有何帮助。
B.“基础科学真正‘有用’”中“有用”指科学理论当下可转化为商业应用。
C.“科学研究必须‘有用’”“有用”指科学理论和科学研究前景被看好。
D.“如果一定要问‘用处’是什么”中的“用处”指基础科学提供无限可能。
【小题3】下列对“材料一”第四段画线句的解释,最准确的一项是
A.咖啡杯与面包圈即使撕裂也保持不变。
B.咖啡杯与面包圈具有相同的拓扑结构。
C.咖啡杯与面包圈都能促进超导体研究。
D.咖啡杯与面包圈能帮助人类理解规律。
【小题4】根据“材料二”,下列语句最适合填写在(甲)处的一项是
A.并且发现新的拓扑相材料
B.然后寻找癌细胞并释放药物
C.引发病灶细胞自噬性死亡
D.依照摩尔定律进行高密度信息存储
【小题5】分子机器具有________、可移动等特点,具有可执行某种特定任务、________的功能。
【小题6】大隅良典获奖的主要原因,概括最恰当的一项是
A.原创性地建立了细胞自噬的框架
B.发现了降解细胞内部物质的溶酶体
C.鉴别出编码自噬作用的关键基因
D.阐明了酵母中自噬作用的分子机制
【小题7】下列对“材料三”第三段中“挨饿”一词理解最恰当的一项是
A.液泡降解过程受到干扰
B.组装更多的自噬体
C.分解营养物质
D.应对短暂的生存压力
【小题8】“材料一”指出:“今年获得诺贝尔自然科学类奖项的研究大概有着一个共同答案,那就是:提供无限可能。”请结合上面三则材料,简要概括物理、化学、生物医学三项获奖成果分别为未来提供了哪些可能。