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我不怕转基因
①作为一个积极支持现代生物技术和现代农业技术的人,我经常被问到的一个问题是:像转基因食物这样“安全性还没有得到完全确认”的食物,你敢吃吗?我的回答是:只要是上市的食物,我根本不考虑是不是转基因的,只要好吃便宜我就吃。美国的食物除非特别说明,默认都是含有转基因成分的。而那些贴着“非转基因”标签的,一是贵,二是也说不清有什么好处,所以我是一贯敬而远之。算起来,我吃转基因食物快10年了。
②其实,对于大多数公众来说,最担心的还是“这东西会不会不安全”。我的专业知识告诉我:“绝对安全”的食物根本就不存在,相对于传统食物,转基因食物“有害”的可能性不会更高。在某些方面,它的安全风险甚至较低。
③对于让许多人忧心忡忡的转基因水稻,最常见的疑问是:“虫子吃了会死,难道对人不会有害么?”与传统水稻相比,目前的转基因水稻不过是转入了一个Bt基因而已。Bt基因的作用就是表达出一种蛋白质,而这种蛋白质对于害虫来说是毒药。它之所以能够毒死害虫,是因为昆虫吃下去之后,能与昆虫体内的受体结合,从而产生毒性,杀死昆虫。所以 ,Bt基因是否“有毒”,不是由自身决定,还取决于相应受体的存在。 从某种程度上来说,Bt蛋白相当于“虎符”的一半,而动物体内的受体是“虎符”的另一半,只有两部分结合,才能发挥作用。对于人体来说,受体这一半根本就不存在,所以Bt蛋白质不会在人体内产生“毒性”。 实际上,用细菌生产出Bt蛋白,作为农药喷洒到农作物上的做法,已用了几十年,而且是作为一种“无公害”的“绿色农药”来使用的。转基因不过是让这种“绿色农药”的生产直接在植物体内进行而已。
④还有人担心,这种“非自然”的蛋白质在人体内会不会产生其他的有害作用。其实,你大可不必这样担心。所有蛋白质被人吃了之后,基本上都会被分解成单个的氨基酸,而来自不同蛋白质的氨基酸对于人体来说都是一样的,只有一小部分没有分解完全的蛋白质片段,可能在肠道内引发人体的过度免疫反应,从而导致过敏。在我们传统食物中,很多都能够导致过敏,比如花生、面粉、大豆、牛奶、鸡蛋、海鲜等。转基因作物开发的规则之一,就是避免从这些可能含有过敏原的物种中寻找被转基因。而且,对于转基因作物来说,转进去的基因是明确的,很容易跟踪它会不会引起过敏。而某些“传统育种技术”,比如诱导突变筛选,是通过人工诱导的方式让农作物发生基因突变的。这样产生的突变基因是未知的,我们很难跟踪它表达出来的蛋白质,也就无法知道它是否会引起过敏。从这个角度讲,转基因的作物是更安全的。
⑤还有一些人担心,转基因水稻中的Bt基因会不会转移到人体中。虽然从逻辑上我们不能说“不可能”,但是想想科学家们要费多大的气力、使用什么样的手段才能把一个基因转到另一种作物中,就不难理解:大米中的Bt基因要想转移到人体中,跟随手一箭射中了月亮差不多。同时Bt基因已经整合到了水稻中,它转移到人体中的机会——即使有也不会比其他基因更高。如果Bt基因转移到人体,那么其他食物所含有的形形色色的基因,也会有同样的机会转移到人体。既然我们不相信吃了猪肉会有猪的基因转移到我们的身体中,又怎么会相信大米中的基因就可以?
⑥因为微生物中的基因转移要容易一些,所以从理论上说,Bt基因有可能转移到人体内的菌群中,从而影响到菌群的正常形态。这种担心在理论上是成立的。再一次地,我们吃进去的食物中有各种各样的基因,BT基因转移到菌群中的可能性并不会比其他的基因更高。而那些其他的基因,也不乏各种各样的“特殊功能”。功能明确、容易追踪的BT基因,也就不会比那些我们未知的基因更加“危险”。
⑦转基因作物的开发与推广,除了作为食品本身的安全性,还受到其他许多复杂因素的影响,比如环境、政治、经济、伦理等等。但是,就作为食物的转基因作物来说,只要被批准上市了,就没有什么不能吃的。(摘自2011年5月19日《广州日报》)
【小题1】下列各项中对转基因食物的安全性解说不正确的一项是(    )
A.转基因食物的研发动机是满足人类对品种改良的需求,但其作为相对新生的食物,安全性尚未得到完全确认,食用转基因食物当然存在风险。
B.转基因水稻主要转入了一个BT基因,BT基因实质上就是一种蛋白质,BT基因对虫子因“虎符效应而中毒,对人体则因无受体配合而无毒。
C.转基因水稻中新转入的BT基因功能相对明确,比较容易追踪,即便转移到人体内,应不会出现什么实际危险。
D.转基因食物的安全性应辩证看待。与传统食物相比,从专业角度分析,其安全风险相对较小。
【小题2】根据原文的信息,下列说法不正确的一项是(    )
A.转基因食物对许多消费者来说还是新生事物,很多人对此还没有一个科学的认识,对转基因食品的恐惧感可以理解。
B.转基因作物如果能避免从可能含有过敏原的物种中寻找被转基因,则可以成功避免相关的人类过敏反应。
C.转基因食物的开发与推广受诸多因素影响,但从安全性角度而言,我们无需杞人忧天。
D.传统食品不见得比转基因食物安全。因为传统育种技术会使作物中产生不可知的突变基因,所以我们无法预知其制成的食品的安全性。
【小题3】 近来,转基因的话题变得异常火爆,很多人恐惧,作者则力挺,请结合全文内容,联系实际生活,预测转基因食品的发展前景,并简述理由。
上一题 下一题 0.99难度 现代文阅读 更新时间:2016-05-18 11:36:56

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同类题1

阅读下面的文字,完成后面各题。

生物电池可以利用蜗牛体内葡萄糖发电。我们在蜗牛壳上钻孔,把覆盖着酶的电极植入聚集在蜗牛身体和壳之间的血淋巴,也就是蜗牛的血液中。与其他类型的电池类似,我们的电池也是基于化学反应来让电子流动的;一个电极捕获血淋巴中葡萄糖的电子,之后这些电子会通过外部回路——包括我们想要供电的任何设备——抵达相对的电极。在那里,电子与血淋巴中的氧反应形成水,输出的电力很微弱,在微瓦的量级上,而且在数分钟后会因葡萄糖耗尽而断电。收获能量之后,蜗牛通过吃喝会恢复体内的葡萄糖水平,就可以再次发电了。而蜗牛看来并没有受到生物电池的伤害。

电池的输出功率受两个因素的限制:蜗牛微小身体内的葡萄糖含量,以及葡萄糖向电极扩散所用的时间。如果医生把类似的某种装置植入人体而不是蜗牛体内,我们就能获得更强更持久的电流,因为人类血液中的葡萄糖含量要比蜗牛的高,而且人类的循环系统会持续把新的葡萄糖补充给电极(蜗牛没有闭合的循环系统)。一个想法是用我们的生物电池基于人体内烦人的修改版来为植入医疗设备供电,例如起搏器,蜗牛不能为手机充电,但它能为微型传感器供电,这促成另一个想法——让蜗牛、蠕虫和昆虫为环境鉴别和国土安全服务。

【小题1】第一段主要介绍生物电池的_____:第二段主要介绍生物电话的______。
【小题2】下列对“生物电池”的阐述,不符合原文的意思的一项是
A.生物电池可以利用蜗牛血液中的葡萄糖来发电,这种电池与其他类型电池类似,也是基于化学反应让电子流动的。
B.生物电池通过植入生物血液中覆盖着酶的电极来捕获葡萄糖中的电子,这些电子可以通过外部设备到达相对电极。
C.生物电池输出的电力十分微弱,只能用微瓦来计算,短短几分钟后悔因血淋巴耗尽而引起断电现象。
D.生物电池在利用蜗牛发电时——电子与血液中的氧气发生化学反应形成水——应该没有对蜗牛造成伤害。
【小题3】根据原文信息,下列推断正确的一项是( )
A.蜗牛没有循环系统,而人类的循环系统会持续把新的电能补给给电极,可利用人体制造大功率的电池。
B.可以为小型传感器供电的生物电池将肩负起为环境鉴别和国土安全任务,用在家用电器上也为期不远了。
C.随着生物电池的不断更新,植入人体内的心脏起搏器和其他各种医疗设备所输出的电力将更强更持久。
D.人类身体较蜗牛有一定的优势,生物电池若能用于植入人体的医疗设备,将可以造福于人类健康。

同类题2

阅读下面的文字,完成各题。

飞鸽传书,老马识途。人类很早就已经意识到,很多动物具有出类拔萃的导向能力,纵使万水千山,无论阴晴雨雪,这些神奇的动物总能知道路在何方。人类当中也不乏这样的认路高手,他们的脑海中似乎嵌入了“GPS”,怎样都不会迷失方向。

他们是怎样做到不迷路的呢?早在20世纪50年代,科学家们就通过对一些脑外伤患者的研究了解到,建立记忆的过程和大脑中一块被称为“海马”的脑区密切相关。实验也佐证了这样的观点:我们知道,像老鼠之类整天在错综复杂的洞穴中穿行的动物,天生就拥有极为强大的导向能力,然而如果科学家们人为地切除大鼠或小鼠大脑中的海马,它们也会一下子变成“迷途的老鼠”。

1971年,伦敦大学学院的约翰•奥基夫,在前人工作的基础上,又设计了这样一个实验:他们先在大鼠的海马中植入了一个记录电极,然后将大鼠放置在一个空旷的房间中让其自由活动。

经过长时间的努力,他们在纷乱错杂的神经信号中分离出了一组独特的信号,而这组独特的信号则来自一类以发放电信号方式实现功能的独特的神经元。奥基夫将这类神经元命名为“位置细胞”。位置细胞的独特之处在于,它们的活跃程度只和大鼠所处的位置有关系:当大鼠待在某个特定区域时,某几个特定的位置细胞就会变得特别活跃;而当大鼠跑到另一个区域时,就会有另外一批位置细胞活跃起来。虽然位置细胞的总数量并不算很多,但是它们通过不同的组合方式可以包含海量的信息。每种特定的位置细胞的组合对应一个特定的区域,当大鼠进入这个区域时,该组合的位置细胞就会活跃。

在奥基夫对位置细胞超过30年的研究中,他们了解到位置细胞能够和海马中其他的细胞合作,将那些来自大鼠感觉器官的当时所处环境的特征信息,与过往记录到的不同位置的特征信息加以比对,通过这种方法,大脑将特定的特征信息与特定的空间位置联系起来,形成了空间位置记忆。位置细胞在空间位置记忆中发挥着核心作用,如果用某些实验方法杀死大鼠脑中的位置细胞而保留别的细胞,那么这只大鼠的空间位置记忆就会受损,但不会影响到其他的记忆。

和别的记忆一样,这种空间位置记忆既可以随着时间推移而遗忘,也可以通过反复训练来加强,乃至终生保留。这种记忆的特殊之处在于它拥有一定的可塑性:当环境发生一定程度的变化时,这些记忆也可以根据环境改变做出一定的修正,这解释了我们为什么能在周遭环境不断变化时,依然可以准确地记住那些地点。

“我们知道自己的位置,但我们想去另一个地方,还需要相对的空间位置关系。”2005年,一对科学家夫妇另辟蹊径,把主要研究对象从海马体转移到与海马体联系最紧密的“内嗅皮层”,发现了“内嗅皮层”中存在着一种“网格细胞”,这些细胞在空间认知的过程中起到了“坐标轴”作用,从而使大脑可以回答“从哪里出发”的问题,并知道“要到哪儿去”。这些发现使他们与奥基夫共享了2014年的诺贝尔生理学或医学奖。

【小题1】下列对文中“位置细胞”的理解,不恰当的一项是( )
A.是一些动物形成空间位置记忆的独特的神经元。
B.它们的活跃程度只和一些动物所处的空间位置有关。
C.是一些动物大脑中专门用以导航的神经细胞。
D.它们总数有限,但通过不同组合方式能包含海量信息。
【小题2】下列说法符合原文意思的一项是( )
A.如果将大脑“海马”中的位置细胞切除,老马识途、飞鸽传书就不一定会出现,人可能会变成路盲。
B.凭借感官收集环境信息后,位置细胞就可以将它们与过往信息比对、联系,进而形成空间位置记忆。
C.空间位置记忆可以随着时间推移而遗忘,也可以通过训练而加强,这是因为它具有一定的可塑性。
D.“网格细胞”的发现,弥补了对“位置细胞”研究的缺陷,从而使这一领域的研究达到了新的高度。
【小题3】简要概括科学家破解“飞鸽传书,老马识途”秘密的两大成果。

同类题3

阅读下面的文字,完成下列小题。

臭氧层

壳是乌龟的“盔甲”。蜗牛身上背着的“房子”、大象身上的厚皮……都是它们的“盔甲”。虽然形式不同,但和古代战士身上的甲胄、现代军队装备的防弹服一样,都是保护自身的。

我们人类和万物能够在地球上自由自在地生存,是否也有“盔甲”保护着呢?

地球的表面几百千米的大气层,阻挡着侵入地球的流星,它使绝大多数的流星还未到达地面就已烧光,保护了地球上的生物。但是,若要称之为“盔甲”还不够格。真正称得上是地球“盔甲”的,却是在大气层中浓度只有十万分之一的臭氧层。

臭氧的分子是由三个氧原子构成的(O3),是一种无色、具有刺激味的气体,重量为空气的1.72 倍,具有强烈的氧化性能,是氧气的一种不稳定的形式。在离地表15~50千米的大气平流层中,集中了地球上90%的臭氧气体,在20~30千米的高度浓度最高,这就是人们常说的“臭氧层”。如果把大气中所有的臭氧全部集中起来,覆盖在地球表面也不过形成只有3毫米厚的一个层。臭氧虽很稀少,但它能有效地吸收对生物有害的紫外线UVC和UVB,而对生物无害的紫外线UVA它却一点也不吸收,全部让其到达地表。正是由于臭氧层具有这种特殊的本领,才使地球“穿”上了一层看不见的“盔甲”,构成了对付紫外线的天然屏障。

然而,对人类和生物至关重要的地球“盔甲”,现在却遭到了严重的破坏。人类活动产生的大气污染物乘着上升气流钻入高空,与臭氧发生作用,使大气中的臭氧正在减少。卫星监测察明,从1969~1986年,北纬30°~60°,大气中的臭氧减少了1.7%~3%,中国是受影响最大的国家之一,冬季臭氧损失约6.2%。要知道,大气中的臭氧每减少1%,紫外线辐射就增强2%。要知道,保护臭氧层,这已是迫在眉睫的问题了。
【小题1】下面对这篇文章中心内容的概括,正确的一项是
A.本文说明了臭氧层遭到破坏的原因及保护臭氧层的重要性。
B.本文介绍了臭氧层的有关知识及如何保护臭氧层的问题。
C.本文说明了臭氧层的有关知识及臭氧层遭到破坏的情况,并强调保护臭氧层的重要性。
D.本文介绍了臭氧层的有关知识及强调保护臭氧层的重要性。
【小题2】文中第一段看起来似乎与文章没多大关系,是否可删去?为什么?
【小题3】简要概括臭氧层遭到破坏的原因。
【小题4】把臭氧层称为“盔甲”,是因为它有一种特殊的本领。这种特殊的本领是指什么?
【小题5】给这篇文章选择一个最佳标题,它是
A.臭氧层
B.地球的保护层
C.“盔甲”
D.地球的“盔甲”

同类题4

阅读下面材料,完成下面小题。
材料一
2016年8月16日1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。人类将首次完成卫星和地面之间的量子通信,这标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。
量子是物理世界里最小的、不可分割的基本个体。它的奇妙之处在于量子叠加原理和量子纠缠。什么是量子叠加原理?就是说,量子有多个可能状态的叠加态,只有在被观测或测量时,才会随机地呈现出某种确定的状态,“这就好比孙悟空的分身术”,量子卫星首席科学家、中科院院士潘建伟解释道,“一个孙悟空同时出现在多个地方,孙悟空的各个分身就像是他的叠加态。在日常生活中,我不可能同时出现在两个地方,但在量子世界里,作为一个微观的客体,它可以同时出现在许多地方。”而所谓的量子纠缠,则意味着两个纠缠在一起的量子就像有心电感应的双胞胎,不管两个人的距离有多远,当哥哥的状态发生变化对,弟弟的状态也跟着发生一样的变化。两个处于纠缠状态的量子无论相距多远,都能“感应”对方状态,爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”。
随着这两种特性被科学家不断认识,适用于实际应用的新技术也被逐渐开发出来,量子通信就是其中之一。科学家利用量子有多个叠加态的原理,用量子作为保密通信的密钥。这样一来,一旦有人试图截获或测试量子密钥,就会改变量子状态,科学家便能立刻发现。所以,利用量子不可克隆和不可分割的特性,就能实现无条件安全的通信方式。量子通信的另一种——量子隐形传态,通过隐形传输实现信息传递。即将粒子的未知量子态精确传送到遥远地点而不用传送粒子本身。
“信息安全根本上需要解决的,就是传输内容不被别人知道、保证接收者是和发送者对话,以及信息不被篡改。”潘建伟说,仅仅发射一颗卫星是不够的,只有形成“星座”才能建构起网络,而且需要地面配置相应基础设施,确保网络连接到千家万户。量子通信不仅应用于百姓日常通信,也可用于水、电、煤气等能源供给和民生网络基础设施的通信保障,还可应用于国防、金融、商业等领域,势必带来科技界和产业界的巨大变革。
(取材于2016年8月16日《人民日报》)
材料二
我国发射的全球首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。就像国外有伽利略卫星、开普勒望远镜一样,以中国古代伟大科学先贤的名字来命名全球首颗量子卫星,将提升我国的文化自信。墨家逻辑与古希腊的亚里士多德逻辑、古印度因明学逻辑并称世界三大逻辑体系,而逻辑体系是科学的基础。墨家经典著作《墨经》中有不少与现代科学知识相通的记载,比如“光学八条”。墨子在两千多年前就设计了小孔成像实验,并发现了光线沿直线传播,这可以说奠定了光通信、量子通信的基础。
墨子科学思想在战国时期兴起、发展,至秦骤衰,其湮灭的原因令人深思。
古代“天人合一”的思想促使人们把自然现象与社会人事相联系,而墨子的科学思想把自然作为科学认识活动的独立对象,强调以科学实践为基础的理性分析。这样,墨子科学思想就和上述占统治地位的传统思想大相径庭。古代“重农抑商”的思想也抑制了手工业技术的发展规模。工匠阶层不能形成独立的强大的社会力量。墨家的科学活动是伴随着战国时期手工业技术发展和工匠阶层兴起而兴盛的。由于手工业技术被抑制,墨家科学思想也难以深化。墨子“兼爱”“非攻”的政治思想不能满足封建国家统治的需要,对一个思想体系来说,一部分的湮灭当然会影响另一部分的发展。墨子的政治思想不被重视,这对墨子科学思想的流传发展是不利因素。传统社会的价值理念是“重人文,轻理工”,知识阶层奋斗的目标是熟读儒家经典,以期金榜题名。失意者则在老庄和佛学中寻求解脱。工匠和知识分子的活动被远远隔离,自然科学理论和方法的研究缺乏足够的知识力量。在这样的文化传统下,不仅墨子科学思想的湮灭是不可避免的,连一般的研究自然的科学活动也受到阻碍。
墨学的复兴是在清末民初。当时列强环伺,民族危机严重。危机促成一股奋发图强、自立救国的思潮。欧洲列强“船坚炮利”,使中国“木船土炮”相形见绌,迫使人们承认科学技术的重要性,《墨经》再次受到重视。近代中国治墨学者从墨子思想中主要汲取的是艰苦卓绝的奋斗精神及与近代科技思潮本质上类似的科学思想。
(取材于邢兆良相关文章)
材料三
儒墨在战国时并称显学,墨者具有高尚的理想,又能身体力行。他们景仰大禹治水之功和“形劳天下”的精神,履行“以自苦为极”的“禹之道”,这些内容在鲁迅的小说集《故事新编》中得到了体现。恰好鲁迅的故乡绍兴被视为夏禹遗泽之地,他对绍兴“其民复存大禹卓苦勤劳之风,同勾践坚确慷慨之志,力作治生,绰然足以自理”的风俗有自豪的肯定。
“中国的脊梁”是鲁迅在《中国人失掉自信力了吗》中提出的,他说“我们从古以来,就有埋头苦干的人,有拼命硬干的人,有为民请命的人,有舍身求法的人,……虽是等于为帝王将相作家谱的所谓‘正史’,也往往掩不住他们的光耀,这就是中国的脊梁。这一类的人们,就是现在也何尝少呢?他们有确信,不自欺;他们在前仆后继的战斗,不过一面总在被摧残,被抹杀,消灭于黑暗中,不能为大家所知道罢了。说中国人失掉了自信力,用以指一部分人则可,倘若加于全体,那简直是诬蔑。”在《故事新编》中这种理想人格以《理水》中的禹、《非攻》中的墨子为代表。《理水》中禹的出场被写得有声有色,一群乞丐似的大汉冲破交通线,引起一阵喧嚷及卫兵的阻拦。禹的精神是墨家的,禹的“理水”是中国文化中博施济众的典范,这就是“中国的脊梁”。
在《非攻》一文中,鲁迅有感于三十年代日本帝国主义对中国的“务夺侵凌”和儒家理学赴国难之不济,而对墨家价值进行重新发现。小说中表现了墨子“遍从人而说之”的救世热情、高超的“以理服人”的手段、积极奔走的实干家风范。这种“埋头苦干”“拼命硬干”的精神,较之儒家的割裂道德与事功、道家的割裂思想与行动,显然更为鲁迅认同。
(取材于高远东相关文章)
【小题1】根据“材料一”,下列对文章有关内容的解说不正确的一项是
A.量子具有的奇妙特性是量子叠加原理以及量子纠缠。
B.两个处于纠缠状态的量子能够远距离互相感应对方。
C.爱因斯坦称孙悟空的分身术为“幽灵般的超距作用”。
D.量子通信分为两种:量子保密通信和量子隐形传态。
【小题2】根据“材料一”,对量子通信解说不正确的一项是
A.以量子为密钥,利用量子不可克隆和不可分割的特性,能实现量子保密通信。
B.只要发射一颗卫星,量子保密通信就可以实现确保信息网络连接到千家万户。
C.量子通信可以从根本上实现发送者和接收者之间交互的信息不会被别人知道。
D.量子通信可以应用于民生、国防、金融、商业等多个领域,其发展空间很大。
【小题3】对材料二中我国首颗量子卫星被命名为“墨子号”的原因理解不正确的一项是
A.以中国古代伟大的科学先贤墨子的名字来命名,将提升我国的文化自信。
B.墨家的逻辑体系是全球三大古老的逻辑体系之一,也是科学的基础之一。
C.墨家经典《墨经》中有不少与现代科学知识相通的记载,比如光子通信。
D.墨子设计的小孔成像实验发现了光线沿直线传播,它是量子通信的基础。
【小题4】根据“材料二”,下列对墨子科学思想湮灭原因的理解,不正确的一项是
A.墨子的科学思想是符合占统治地位的“天人合一”的传统思想的。
B.“重农抑商”抑制了手工业技术的发展:墨家科学思想难以深化。
C.墨子“兼爱”“非攻”的政治思想不能满足封建国家统治的需要。
D.“重人文,轻理工”的思想使自然科学研究缺乏足够的知识力量。
【小题5】下列对“材料二”中出现的字词的解说不正确的一项是
A.先贤:敬称,指已故的有才德的人。
B.湮灭:“湮”读作yān。“湮灭”的意思是埋没,磨灭。
C.兼爱,非攻:是墨家学派的主要思想观点,主张没有等级差别的爱,反对侵略战争。
D.汲取:“汲”字共6画,第四画为“”。
【小题6】根据“材料三”,对鲁迅认同墨家精神的原因,解说最准确的一项是
A.鲁迅先生的故乡绍兴有很多大禹治水的遗迹。
B.鲁迅先生对儒家割裂道德与事功的做法不满。
C.墨家学说是盛行于先秦,而影响很大的学说。
D.墨家的救世热情与实践精神符合时代的要求。
【小题7】请根据上面三则材料,简要说明国家要富强,民族要复兴,我们应该具备怎样的素养?

同类题5

阅读下面的文字,完成下面小题。
希格斯粒子是粒子物理“标准模型”预言中解释物质质量起源的粒子。经过全世界物理学家近半个世纪的努力,2012年欧洲核子中心宣布大型强子对撞机上的实验发现了希格斯粒子。这项成果标志着“标准模型”的完成,开启了粒子物理学研究的新时代。随后,中国高能物理学家提出建造大型环形正负电子对撞机(CEPC)计划,CEPC研究团队用两年多时间发布了《初步概念设计报告》。之后,又用三年时间,正式完成《概念设计报告》。
按照概念设计,CEPC将是一个埋在地下100多米深处、周长100公里的“大圈”,至少会有两台探测器同时进行科学实验。CEPC以秦皇岛地质结构为参考,进行了概念设计可行性研究,预期于“十四五”开始建设,并于2030年前竣工,大约将耗资300多亿人民币。
这个“大圈”由两大部分组成,一部分是加速器,另一部分是探测器。加速器主要负责产生正负电子并加速,最终精确聚焦对撞,制造极端环境,产生具有科学研究价值的物理事件。加速器主要由一个小型直线加速器和一个与对撞储存环同样长度的增强器组成,把正负电子的能量提高到研究所需的值。能量达到研究所需后,粒子就会进入两个储存环进行对撞。探测器则相当于可以高速、高精度拍照的立体显微镜,由多种不同的子探测器组成,用来记录带电和不带电的各种微观粒子。同时,这个“照相显微镜”也会采用最新的软件技术,与最新的大数据、机器学习等发展紧密相关。
在设计CEPC大致模样的同时,研究团队还规划了前10年的实验内容。最初的7年内,CEPC将在质心能量2400亿电子伏特处运行,以研究希格斯粒子。随后2年,CEPC将在910亿电子伏特处运行,以研究Z玻色子和重味物理。另外一年时间,CEPC计划在1600亿电子伏特附近研究W玻色子物理。而在这10年后,CEPC未来可能发展方向之一是升级为一个超级质子对撞机,质心能量将达到100万亿电子伏特,以便在大范围内直接寻找新的物理现象和物理规律。
有科学家立足于当下认为,造巨型对撞机是“进无底洞”,建造花费巨大,将会影响其他基础科学的发展;高能物理学的重大成就对人类生活短期内好处不明显。中国科学院院士王贻芳则认为,对于中国的高能物理来讲,这是一个绝佳的历史机遇,该方案可以进一步理解希格斯粒子的性质、宇宙早期演化、反物质丢失、寻找暗物质和真空稳定性等一系列未解的关键科学问题并寻找新的物理规律。目前国家在立项方面还没有给出明确的信号,科学家们期待着以政府间合作的形式推动CEPC的预研和建设。

对物质根本结构的研究引领了数百年来科学的发展。二战后,基于加速器的粒子物理研究则引领了对物质根本结构的研究。在过去六十多年里,美国、欧洲各国及日本等科技发达国家均投入巨资,不断建造各种大型加速器。诺贝尔物理学奖方面30%的奖项与加速器直接相关,诺贝尔化学奖方面多个奖项也得益于加速器设施。如果CEPC能够建成,无疑能让中国拥有世界级大型加速器基地,成为该领域全世界的领跑者。

【小题1】下列对文章相关内容的理解,不正确的一项是
A.欧洲核子中心大型强子对撞机的实验发现了希格斯粒子,让粒子物理“标准模型”的预言成为现实,开启了粒子物理学研究的新时代。
B.中国高能物理学家提出的CEPC计划,认为秦皇岛地质大致具有在地下100多米深处建一个周长100公里“大圈”的条件。
C.CEPC中的探测器采用最新的大数据、机器学习等手段,由多种不同的子探测器组成,用来记录带电和不带电的各种微观粒子。
D.基于加速器的粒子物理研究能引领科学发展,美国、欧洲各国及日本等科技发达国家为此不惜投入巨资不断建造各种大型加速器。
【小题2】下列对文章相关内容的概括和分析,不正确的一项是
A.《概念设计报告》指出,CEPC将是一个埋在地下的“大圈”,由加速器和探测器两大部分组成,探测器相当于“照相显微镜”。
B.CEPC计划最初以发现并研究希格斯粒子为主,然后再研究Z玻色子和重味物理,最后研究W玻色子物理,设计思路清晰。
C.CEPC计划的实施需要投入巨资,将会影响其他基础科学的发展,同时高能物理学的重大成就对人类生活短期内好处不明显,有科学家从而提出不同看法。
D.CEPC应用前景广阔,如果CEPC能够建成,中国将和美国、欧洲各国及日本等科技发达国家一样,在粒子物理研究方面拥有先进的实验平台。
【小题3】中国建造大型环形正负电子对撞机有哪些意义?请结合文章简要概括。