閱讀《納米機器人》,完成練習。
納米技術是指在納米尺度的微小空間進行加工制作的技術。當這種技術與仿生學結合在一起時,會出現怎樣的情況呢?
仿生學是根據生物學原理而進行的,它是生物物理學的一個重要分支。物理學家總是模仿生物的行為制造各種靈巧的機器,飛機是模仿鳥類飛行的產物,照相機是眼睛的仿制品,智能機器人更是當前科學家熱衷發展的技術。
當納米技術朝仿生學滲透時,其基本內容就是研制微型機器人,制造一些僅有數千個原子組成的機器,使它們可以在細胞水平的微小空間內開展工作。
瑞典已經開始制造微型醫用機器人。據報道,這種機器人由多層聚合物和黃金制成,外形類似人的手臂,其肘部和腕部很靈活,有2到4個手指,實驗已進入能讓機器人撿起和移動肉眼看不見的玻璃珠的階段。科學家希望這種微型醫用機器人能在血液、尿液和細胞介質中工作,捕捉和移動單個細胞,成為微型手術器械。
微型機器人的設計是基于分子水平的生物學原理。事實上,細胞本身就是一個活生生的納米機器,細胞中的每一個酶分子也就是一個個活生生的納米機器人。
蛋白分子構象的變化使酶分子中不同結構域的動作就像微型人在移動和重新安排有關分子的原子排列順序。細胞中的很多結構單元都是執行某種功能的微型機器:核糖體是按照基因密碼的指令安排氨基酸順序制造蛋白質分子的加工器;高爾基體是給新制造的蛋白質進行修飾的加工廠;加工好的蛋白質可以按照信號肽的指令由膜囊泡運送到確定的部位發揮功能;完成了功能使命的蛋白質還會被貼上標簽,送去水解成氨基酸以備再用。細胞的生命過程就是一批又一批的功能相關的蛋白質組群不斷替換、更新行使功能的過程,這些生命過程所需的一切能量來自太陽。植物葉子中葉綠體是把太陽能轉化成化學能從而制造糧食的加工廠;線粒體是把糧食中儲存的太陽能釋放出來從而制造能量貨幣ATP的車間;我們每人每天都要消耗大約相當于自身體重那么多的ATP分子,以支持我們的生命活動和繁忙的工作。細胞發生的所有這一切都是按照DNA分子中的基因密碼序列指令井然有序地進行的。
納米技術和仿生學的結合可以使生物物理學家仿照生命過程的各個環節制造出各種各樣的微型機器人。可以預料,直接利用太陽能制造食物的機器可能將在21世紀出現;利用納米技術可以制造在血管中游走的機器人,以便專門清除血管壁上的沉積物,減少心血管疾病的發病率;利用納米技術還可以制造能進入組織間隙專門清除癌細胞的機器人,所以這些都已不再是天方夜譚。
(1)解釋文中加點的詞語。
①井然有序 很有條理,絲毫不亂。很有條理,絲毫不亂。
②天方夜譚 形容離奇而不可信的說法。形容離奇而不可信的說法。
(2)根據文意,請給納米技術和仿生學下定義
①納米技術 是指在納米尺度的微小空間進行加工制作的技術是指在納米尺度的微小空間進行加工制作的技術
②仿生學 是根據生物學原理研制模仿生物行為的高科技產品的生物物理學的一個重要分支。是根據生物學原理研制模仿生物行為的高科技產品的生物物理學的一個重要分支。
(3)本文運用下定義、舉例子、打比方等說明方法來說明介紹,請列舉一個運用“打比方”說明方法的例子
(4)“物理學家總是模仿生物的行為制造各種靈巧的機器,飛機是模仿鳥類飛行的產物,照相機是眼睛的仿制品,船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。”請在橫線上再寫一個表明利用仿生學研制的成果的句子,要求與原文語氣連貫,盡量避免詞語重復。
(5)下列句子中的加點詞語刪去之后會不會改變句子原意,為什么?
①當納米技術朝仿生學滲透時,其基本內容就是研制微型機器人,制造一些僅有數千個原子組成的機器,使它們可以在細胞水平的微小空間內開展工作。
②我們每人每天都要消耗大約相當于自身體重那么多的ATP分子,以支持我們的生命活動和繁忙的工作。
(6)本文原題為“在血管中游走的機器人”,現改為“納米機器人”,你認為哪個標題切合,請談談理由。
(7)請你展望一下醫用納米機器人研制成功后的美好前景,發揮合理想象,寫一段話,100字左右。
【答案】很有條理,絲毫不亂。;形容離奇而不可信的說法。;是指在納米尺度的微小空間進行加工制作的技術;是根據生物學原理研制模仿生物行為的高科技產品的生物物理學的一個重要分支。;船和潛艇來自人們對魚類和海豚的模仿。
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:0引用:1難度:0.9
相似題
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1.閱讀下面的作品,完成小題。
什么樣的外衣讓“嫦娥”比鉆石還剛 ①嫦娥五號返回地球時,進入大氣層后高速摩擦將使探測器表面溫度高達3000℃以上,而這樣的溫度下幾乎連金剛石都會熔化,如果高溫被傳導到返回器內部,將對攜帶的月球“土特產”產生影響。為此,科學家們設計了一系列措施保證嫦娥五號返回器平安回家。
因各部位防熱需求不同而穿“拼接款”
②航天器在飛行過程中也會與大氣層發生劇烈摩擦,從而在航天器表面產生超高溫,如果不使用防熱材料,在高溫作用下,航天器表面材料很快就會出現變形、熔化和消失的現象(也稱燒蝕后退),最后像流星一樣消失在天際。
③防熱材料,顧名思義,作用就是防止產品內部的結構被外界的高溫所熔化,航天器的防熱材料需要在耐高溫的同時發揮其結構承載性能,是航天器的“骨骼”。據介紹,由于航天器不同的部位對防熱材料的需求不同,需要選擇不同耐熱溫度的材料。比如,環氧樹脂基復合材料可耐受120℃左右的溫度,使用范圍比較廣泛,可以應用于火箭整流罩、衛星結構件等;雙馬樹脂基復合材料可以耐受200℃以上的溫度,主要應用于火箭防熱底板、儀器艙艙段等;而聚酰亞胺基復合材料則可耐受500℃左右的高溫,可應用于火箭及航天器的耐高溫部件。
④對于高速穿越大氣層的航天器來說,輕裝上陣能飛得更遠,例如火箭末級每減輕1千克重量,就能增加1千克的有效載荷,或是增加15千米左右的射程。中國運載火箭技術研究院航天材料及工藝研究所專項主任工程師梁馨說,降低材料密度本身并不很難,但要讓材料的密度低,同時又能耐高溫、強隔熱,難度就非常大了。
⑤為減輕航天器載重負擔,科研人員要確保嫦娥五號返回器防熱材料每1克重量都用,在刀刃上,最終他們根據各部位受熱情況的不同,在大底迎風面、大底背風面、大底拐彎角環、側壁迎風面、側壁背風面、側壁艙蓋與邊緣防熱環、穩定翼七大部位分別應用了7種不同成分的防熱燒蝕材料。比如,氣動加熱最嚴重的大底結構,采用的是新型輕質低密度燒蝕防熱材料,其密度約為每立方厘米0.5克,每平方米可承受6兆瓦的熱流環境。這7種材料相互配合、和諧相處,防熱減重兩不誤。防熱外衣要扛住“大火爆炒”和“小火慢燉”。
⑥此次嫦娥五號返回器采用的是一個非常有特點的再入模式:半彈道跳躍式再入,形象地說就是打水漂式返回。讓返回器先高速進入大氣層,隨后借助大氣層提供的升力“跳”起來,再以第一宇宙速度重新進入大氣層返回地面。
⑦具體來說,在進入返回軌道時,返回器一開始是以第二宇宙速度,即每秒11.2公里的速度進入大氣層,以這個速度從北京到上海耗時不到100秒。當以第二宇宙速度移動時,材料溫度將達到3000℃以上。
⑧進入大氣層后沒多久,為了減速,返回器會向上跳躍回到太空,這時外部溫度是-120℃。接著又以每秒7.8公里的第一宇宙速度進入大氣層,這時材料表面溫度約為1800℃。
⑨如果把返回器比喻成一口鍋,那么上述過程相當于鍋先經大火爆炒,然后被放進冰塊里,再被從冰塊里拿出來經歷小火慢燉。因此,這次的防熱材料不但要經歷冷熱交變,更要同時經受“大火爆炒”和“小火慢燉”的雙重考驗,對最外層的防熱材料提出了極高的高溫燒蝕強度要求。團隊開展了集中攻關,最終創新性地研制了以碳為主的材料體系,并順利解決了燒蝕后退等問題。
⑩據了解,之前國際上最好的防熱材料是改進后的Avcoat5026,這是阿波羅飛船所用的防熱材料,也是此前唯一經歷載人登月返回特殊嚴酷熱環境的防熱材料,改進后的Avcoat5026密度為每立方厘米0.56克左右。
?但是這種防熱材料的制造工藝復雜、周期非常長,以獵戶座飛船大底為例,其防熱材料需要整整6個月才能完成制造。而嫦娥五號探測器的防熱材料密度為每立方厘米0.5克,成型周期是獵戶座飛船大底的1/25。
(選自《科技日報》2020年12月18日有刪改)
(1)什么樣的外衣讓“嫦娥”比鉆石還剛?請結合全文概括回答。
(2)閱讀下列句子,回答括號中的問題。
①比如,環氧樹脂基復合材料可耐受120℃左右的溫度。(“左右”能否刪去?為什么?)
②這次的防熱材料不但要經歷冷熱交變,更要同時經受“大火爆炒”和“小火慢燉”的雙重考驗。(指出加點詞“大火爆炒”在文中的含義。)
(3)請分析第?段畫線句的說明方法及其作用。
(4)閱讀下列鏈接資料,結合本文內容,請推測未來中國探月會有哪些發展?請寫出兩條。
甲 嫦娥五號完成了落月采樣,收集了2千克足量月壤,并送回了地球。它帶回的全新樣品,對于研究月球表面的風化作用、火山作用和區域地質背景、區域地質演化方面很有意義。科學家在美國采回的月壤中發現了氮等放射性物質,發現月球上存在大量的氦-3,而氨-3是一種可長期使用、清潔、安全和高效的核聚變燃料。
乙 1969年7月16日,阿波羅11號飛船從美國卡納維拉爾角肯尼迪航天中心點火升空,開始了人類首次登月的太空征程,美國宇航員尼爾?奧爾登?阿姆斯特朗、巴茲?奧爾德林、邁克爾?柯林斯駕駛著阿波羅11號宇宙飛船跨過38萬公里的征程,承載著全人類的夢想踏上了月球表面。發布:2024/12/27 2:30:1組卷:38引用:3難度:0.5 -
2.閱讀下文,回答問題。
社交運動新“頂流”飛盤好玩在哪兒
小鹿??①2022年,飛盤“起飛”了。
??②2022年7月7日,國家體育總局社體中心發布通知,計劃于2022年下半年舉辦首屆中國飛盤聯賽,賽事將在北上廣等多個城市舉行。與此同時,飛盤正在申請成為2028年洛杉磯奧運會的正式比賽項目,怒刷一波存在感。在教育部印發的《義務教育課程方案和課程標準(2022年版)的通知》中,“極限飛盤”作為“時尚運動類項目”入選“體育與健康課程標準”板塊,正式列入義務教育階段課程。
??③誠然,一項運動的爆火,離不開多方的推動。但是那么多運動,為什么偏偏飛盤成了“天選潮流運動”?恐怕還是要回歸這項運動本身。
??④首先,飛盤的參與門檻很低。一身運動服、一雙跑鞋、一片飛盤,就是全部的必要裝備。場地方面,如果只是休閑玩樂,那么一塊空地足矣。而且飛盤上手不難,運動小白在剛接觸時就能獲得小小的成就感,更容易堅持下去。
??⑤其次,能夠高效燃脂。一場專業的飛盤比賽,時長100分鐘,運動員的跑動能達到10公里,燃脂消耗堪比一場高水平的足球比賽。相比馬拉松的過程痛苦結果爽,飛盤在玩的過程中就能感受到多巴胺分泌帶來的快樂。扔出一個盤,接到一個盤——便能獲得愉悅和幸福感,一杯奶茶能帶來的即時快感——旋飛盤也可以。
??⑥最后,是飛盤的社交屬性。不同于舞蹈,大家雖然在同一個舞房里練習,但是關注點都集中在老師和自身。但飛盤天然需要與人交流——兩人對傳、團隊配合、賽后復盤都涉及溝通,社恐不用擔心沒話題。而且通過比賽結交的朋友,多了團隊歸屬感,沉淀下來的感情自然也是更深的。
??⑦再深入挖掘,那便是飛盤獨特的“包容精神”。很多飛盤玩家表示,玩過一次后愿意繼續留下來的人,大多是被飛盤“包容”的精神所吸引——在飛盤場上,每個人都可以找到自己的位置。雖然男女同場,但不允許身體對抗,這給了體力懸殊的人同場競技的可能。更重要的一點,飛盤賽場上不設裁判,犯規與否,需要雙方各出一名隊員進行協商。如果無法達成,那么比賽回到爭議發生前的上一個位置,即便是國際級的聯賽也是如此。
??⑧“自省”作為飛盤哲學的內核,暗合了當代年輕人的價值觀。大家不再輕信權威,更愿意用批判性眼光看待事物,更愿意表達自我,而飛盤場上自我判罰的規則,正是這種價值觀的延伸。飛盤精神是飛盤成為潮流運動的重要原因之一。
??⑨但是,飛盤能飛多遠,仍然取決于這項運動本身。目前從事飛盤運動的選手,大都非全職。飛盤在中國的發展仍然處于初級階段,缺乏群眾基礎,配套產業沒有發展起來,飛盤還有很長的路要走。
(1)請說說本文標題好在哪里。
(2)下列對文章的理解分析不正確的一項是
A.第①自然段中“起飛”用字巧妙,既呼應了“飛盤”的“飛”字,又點明了飛盤運動爆火、流行的情況。
B.第②自然段運用舉例子的說明方法,列舉了一些機構、部門對飛盤運動做出的舉措,具體體現了飛盤運動的爆火。
C.飛盤成為“天選潮流運動”,有三個原因:參與門檻低、能夠高效燃脂、具備社交屬性。
D.飛盤在中國的發展仍然處于初級階段,要飛得更遠,還有許多事要做。發布:2024/12/26 20:0:2組卷:12引用:3難度:0.5 -
3.閱讀下面語段,回答小題。
納米機器人維護人體健康
①曾經有一部美國科幻片名為《驚異大奇航》。這部影片中,科學家把變小的人和飛船注射進人體,讓這些縮小的參觀者直接觀看到人體各個器官的組織和運行情況。如果真的有小人能夠進入我們的身體,倒是可以幫助我們看病。最近,美國科學家就研制出一種可以進入人體的納米機器人,有望用于維護人體健康。
②發明這些納米機器人的科學家是美國哥倫比亞大學生物工程學研究人員米蘭?斯托諾維克等人,組成機器人的原料是DNA分子,它們的外形很像蜘蛛,因此又稱為“納米蜘蛛微型機器人,它們能夠跟隨DNA的運行軌跡自由地行走、移動、轉向以及停止。雖然以前研制出的DNA分子機器人也具有行走功能,但不會超過3步,而新的機器人卻能行走50步。科學家希望不斷改進納米蜘蛛,以提高它們的行進距離,讓它們最好能夠在人體內自由穿梭。
③納米蜘蛛的體長只有4納米,需要高倍電子顯微鏡才能看見,因為10萬個這樣的納米蜘蛛排成一串也比人類頭發直徑還小,正因為納米蜘蛛如此微小,它可以穿越人體任何組織和器官,包括最細小的毛細血管和神經末梢,而不會導致這些細小管道的阻塞納米蜘蛛可以在人體內的“大街小巷”內隨意穿梭,及時發現人體內出現的異常情況,因此堪稱人體內的“微型警察”。
④“納米蜘蛛”機器人有望成為治療多種疾病的重要工具,比如,它們可以區分健康細胞和癌細胞,及時發現癌細胞后發出警報。成千上萬只納米蜘蛛就源源不斷地向癌細胞聚集,起合力殺死癌細胞。它們還可以成為清理人體血管的“管道工”,人體血管其實也像城市的下水道一樣,時間長了就會出現垃圾,如果不及時清理就會發生各種心血管疾病,納米蜘蛛發現這些垃圾后,能合力把這些垃圾擊碎并運到人體的腸道內。納米機器人甚至可以用于外科手術,切割或縫合所需做手術的部位,由于它們可以直接利用人體活性物質到手術部位,手術之后可以達到沒有疤痕的效果。
⑤納米機器人實質是分子機器人,是分子仿生學中的一個重要內容。納米機器人根據分子水平的生物學原理為設計原型,是一種可在微小的納米空間內進行操作的“功能分子器件”,事實上,每一個細胞都是一個活生生的納米機器人,細胞不僅將燃料轉化為能量,而且按照儲存在DNA中的信息來建造和激活蛋白質和酶,對不同物種的DNA進行重組,目前,基因工程專家已經開始利用這些活生生的“納米工具”來維護人體健康,例如用細菌細胞來生產醫用激素。
⑥美國加州理工學院神經科學研究人員埃瑞克?溫弗利說:“傳統的機器人制造是一個機械體,能夠識別所處環境,做出相應的判斷,并遵循設計程序做某些事情”而相比之下,分子機器人更具優勢,它們不僅具備著傳統機器人的功能,并且將體積縮小至納米等級,在相應的環境中可以自動組合。也就是說,納米蜘蛛其實還是一種可以自我復制的機器人,它們可以利用人體內的DNA分子進行自我復制,根據任務的需要來確定所需復制的數量,而不會出現納米蜘蛛在人體內泛濫成災的情況,不用擔心納米蜘蛛會把人體拆光。
⑦目前,科學家們已經研發出這種機器人的“生產線”,希望未來能大量生產。研究人員希望納米蜘蛛首先用于醫療事業,有力地維護人體健康,納米蜘蛛早期的應用可能包括:幫助運送藥物到人體的患病部位,幫助人類識別并殺死癌細胞以達到治療癌癥的目的,甚至還能幫助人們完成外科手術、清理血管垃圾等等。
(原文有改動)
(1)本文的說明順序是什么?
(2)選文第③段畫線句運用了哪些說明方法?作用是什么?
(3)選文第⑦段加點詞“等等”不能刪掉的原因是什么?
(4)請結合選文說說納米機器人為什么能維護人體健康?發布:2024/12/27 8:0:2組卷:2引用:1難度:0.3