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和院士一起做科普

2018-12-14

学与玩 2018年11期
关键词:院士创客激光

开启科普之旅

大家知道吗?我们的生活中充满了科学。比如当你看到美丽的流星雨照亮天际,当春雨润物、百花盛开,当泥土里幼小的种子渐成大树的时候,你是否想过自然界为何会如此奇妙?当你提出一个个疑问时,比如“很多桥为什么设计成拱形?”“海水为什么不易结冰?”“手机是如何中病毒的呢?”……对于这些,科学知识就能为我们答疑解惑,那么如何将科学知识运用到我们的生活和学习中呢?科普就显得尤为重要了。

普及科学的方式多种多样,比如通过动画对生活中的一些现象进行科学讲解,通过电台定期讲解科学技术发展的进程,再比如同学们参加的科普创客大赛,这都是科普的表现形式。若你想要了解更多的科学知识,就请关注《学与玩》杂志和蝌蚪五线谱网站吧,这里有海量科学知识等着你们去发现!

在学习和成长的过程中,总会有让我们印象深刻的事情,比如在科技领域,听过的科技人物、看到的科学成就等等,这些或许都在影响着我们的学习、生活,你对此有什么体会和感悟,都可以用笔头表达出来。同时,你也可以开动脑筋,尽情发挥天马行空的想象,试着畅想一下未来科学发展的趋势……科普创客大赛活动正好为大家搭建了一个大展身手的舞台,在这里,你可以写一篇文章,也可以创作一幅漫画。

为科普创作找灵感

为了更清楚地了解科普创客大赛活动,乔乔木和可乐王两人一起查阅了往年获奖者的作品,他们希望能借此更好地了解科普知识,从而也为自己的创作找些灵感。同学们不妨也一起去看看吧,或许你也能从中有所收获。

水稻的去镉技术解决大问题

袁隆平这次为我们带来的技术是直接将控制植物吸收镉的基因去掉,可以使水稻的平均含镉量下降90%以上。如果可以大范围推广,中国将不会再有镉超标的大米。这一次,在解决了“吃得饱”的问题之后,袁隆平的“黑科技”又将解决“吃得安全”的大问题。

选自“和院士一起做科普”2017年科普创客大赛参赛作品《一粒种子改变世界》作者:王康晞

纺织纤维大家族,功能各异

首先登场的是涤纶背心,他告诉大家说:“我们最为强壮、结实,强力是棉花的一倍,羊毛的三倍。”锦纶登山服心急火燎地说道:“我叫锦纶,但大家都叫我尼龙。我是所有纺织纤维服装里最经磨耐用的,而且我的吸湿性也好。”氨纶内衣小姐则说:“我们氨纶内衣弹性好,可以永久保持原型。”……

每一件化纤衣服都是各种纤维混纺面料做成的。夏天,我们需要吸湿、排汗性能好的纤维制作的衣服,而冬季则需要拥有较保暖、防寒性能好的纤维服装。人们将各种纺织纤维进行混纺加工,就是要充分利用各自的纤维特性,扬长避短,使之能够更好地为人类服务。

选自“和院士一起做科普”2016 年科普创客大赛参赛作品《“美丽城”里的服装商场》作者:程醉

它们也有了“身份证”

2013年6月,人们在俄罗斯楚科奇抓获了01号勺嘴鹬,给它的腿上戴上了印有“01”编号的石绿色塑料旗标。只需使用望远镜或长焦相机,人们便能分辨每一只带有编号的勺嘴鹬。这种巧妙的鸟类标记方法,是一种源于20世纪90年代的新型鸟类环志。

其实从古至今,人们实践了许多有趣的鸟类标记方法。从翩翩飞燕足间的一缕红丝,到汉斯.莫特森的朴素铝环,再到戴着旗标的可爱勺嘴鹬,以及GPS跟踪器和未来的伊卡洛斯项目(该项目指科研人员计划在国际空间站和低轨道人造卫星上安装高灵敏的专用天线,接收来自小型跟踪器发出的微弱无线信号),人们对鸟类乃至自然奥秘的探索从未停息。在如今世界各地,每年都会新增500万只拥有“身份证”的野生鸟类,大约一亿只佩戴着各类标记的鸟儿与我们共享着美丽的地球。历经百年的不懈努力,鸟类环志系统已成为一个科学严密的庞大网络,成为人类了解自然、保护生态的有力助手。

选自“和院士一起做科普”2017年科普创客大赛参赛作品《用一枚小小的环志,追寻来自天边的归鸿》 作者:秦彧

瞄准蚊子,发射

曾任微软首席技术官、高智发明创办人之一的内森.梅尔沃德和研发团队对蚊子飞行特征进行全面研究,找出蚊子独特的“身份信息”,以便区别其他昆虫。而且他们做到只消灭雌蚊子,因为只有雌蚊才会吸血传播疟疾。

研究团队制作的灭蚊器,其组装物件均来自生活中淘汰的过期电子产品,如二手家用电器,蓝光DVD机、激光打印机、手持摄像机等。手持摄像机拥有镜头,蓝光DVD机配备有蓝色激光发射器,而激光打印机的镜式电流计可以精敏地操控激光指向。这些日常生活中淘汰的过期电子产品迎来了它们的第二次生命。

“废物利用”的灭蚊器由两部分组成,一台激光发射器和一面反光膜。激光发射器上安装的红外LED灯向反光膜发出红外线,反光膜将红外线反射回激光发射器,从而在两者之间形成一道红外线幕墙,任何穿过它的东西都逃不过“守卫”的眼睛。这名“守卫”是一只安装在激光发射器上的镜头,它只负责发现入侵者。

图像处理技术负责辨别对方的身份,若发现昆虫,激光发射器就会像一名狙击手,用激光瞄准昆虫。追踪昆虫的激光打在反射膜上弹回,为激光发射器送回一组强烈的反射光讯号,可以被“翻译”成电信号,提供有关这只昆虫的身份信息——振翅频率、体型、个头、飞行速度等。系统会判断出这是一只会传播疟疾的雌蚊,还是蜜蜂或蝴蝶。若是雌蚊,高能量的激光立即发射,“狙击手”瞬间射下不受欢迎的闯入者。

选自“和院士一起做科普”2017年科普创客大赛参赛作品《瞄准蚊子,发射!》 作者:杨光

黑客技术之移花接木

病毒是指用以实现信息篡改、账户盗窃等恶意行为的程序。黑客攻击别人时大多使用了病毒,而它本身就是软件,只是它的功能是实现恶意的行为。但只要是软件,就必须经过你某种方式的同意,它才能在你的电脑或移动端里安家落户,所以就有了很多手段让你在不知不觉中完成这个同意的过程。

移花接木可是那些黑客的得意手段!把病毒和其他东西捆绑成一个文件,当受害者下载并不幸地打开了这个文件,软件虽正常打开,病毒程序却已悄悄开始工作。有时候黑客会用邮件匿名工具伪装成你的好友,把病毒当成附件发送给你,一不小心就会中招。除了邮箱,网络里的很多软件资源都有可能捆绑了一些其他东西,其中有一部分就是病毒,比如“伪装后的压缩包”“网页里的病毒链接”“替换了真正下载地址的网页病毒”“引诱你上当的广告”……所以,我们下载资源的时候,可要十分当心。

选自“和院士一起做科普”2016年科普创客大赛参赛作品《一个发生在计算机上的故事》作者:李一夫

用艺术的眼光看科学

爱因斯坦自认为他的小提琴演奏水平超过了物理学研究 —— 这幅作品呈现的就是他奏出的音符变成了引力场方程(在太阳强大的引力场附近弯曲而行)—— 广义相对论是爱因斯坦物理学登峰造极的“艺术杰作”,展示了科学与人文交汇所产生的巨大能量。它让我们感到:他是一位科学家,更是一位科学的艺术家。

简而言之,通过艺术上的想象和创作,再加上广博的科学知识支持,我们就可以将科学故事与绘画艺术两者有机地统一在一起,让这样科学与艺术交融的画作既有审美的功能、又具科学普及或传播的作用。何乐而不为呢?

选自“和院士一起做科普”2016年科普创客大赛参赛作品《绘画“讲述”的科学故事》 作者:刘夕庆

有红光,快“起床”!

这些植物判断是否该开花,可能并不是依据一天晒了多少太阳,而是这一天在黑暗中连续“睡”了多久。经过论证,科学家发现能把植物从“睡梦”中“叫醒”的是红光。其他颜色的光就算通宵闪耀,它们还是“呼呼大睡”。花农掌握这一技巧后,对花卉们展开 “诈骗”,将花朵的花期延后或提前。

英国的生物学家达尔文曾发表了“植物长在茎尖的‘眼睛’可以控制植物的向光性”这一结论。之后的科学家研究发现,负责“侦查”光照周期的“眼睛”是在每一片叶子上。而且就算遮住所有叶子,只留下一片叶子感受光照,植物也能做出反应。当太阳西沉之时,空中会出现一种不易被察觉的光——红外光,这种光对植物来说就像是科幻电影《黑衣人》中的记忆消除笔。红外光会让植物忘记什么?科学家发现那些在夜晚被红光“叫醒”的植物,若马上又被红外光照射,就会“失忆”。它们会忘记自己曾经见到过红光,从而再次“呼呼大睡”,不再开花。但若“红光—红外光—红光”这样照射,植物又会开花。

为了生存,每一种生物都进化出了自己的本领。植物不止有“眼睛”,有对触碰做出反应的“皮肤”,它们还有自己的“婚姻方式”,自己的“养儿育女”绝招。

选自“和院士一起做科普”2017年科普创客大赛参赛作品《和叶子对视的日子》 作者:藏镜人

30米望远镜来了

人类的文明发展从来就离不开对宇宙的观测和探索。建造大型望远镜更是拉近了我们和宇宙万物之间的距离。所以,就让我们拭目以待吧!

选自“和院士一起做科普”2016年科普创客大赛参赛作品《30米望远镜之争》作者:Easy Night

他们有话要和我们说

秦彧(“和院士一起做科普”2017年科普创客大赛文章类一等奖得主):

做科普更多是源于个人兴趣,促使着我乐此不疲地在科普的道路上求索前进。科普文章的大厦不是一日建成的,素材的积累是一个漫长的过程。作品的选题、取材、架构都需要反复推敲,每一行文字都需要精心打磨。

李一夫(“和院士一起做科普”2016年科普创客大赛文章类二等奖得主):

相较于新闻的纪实,段子手的情怀,我喜欢这种可以天马行空、想象力不被束缚的感觉!在科普创作时,我印象最深刻的一件事是:在查阅资料的过程中,我发现以往自己的认知很多是错误的。希望科学普及能让更多人走出认知误区。

陈立凤(“和院士一起做科普”2016年科普创客大赛文章类三等奖得主):

我将童话融入知识性,使读者在阅读有趣童话的同时,能更多地了解大自然,知晓那些动植物所具有的一些奇妙现象。把沉迷游戏的孩子从电脑手机里拽回来,让孩子们在童话的世界里感知现实世界。

刘夕庆(“和院士一起做科普”2016年科普创客大赛图片类优胜奖得主):

将科学知识与绘画艺术两者有机糅合于一体,让这样的画作既有艺术审美功能、又具科学审美情趣——美美相融,方得大美。所以,我坚信科学和艺术是同根同源、相伴而行。

学科学,爱科学

现在大家不仅知道了科普的重要性,对科普创作也有了一定了解。相信同学们一定很期待下一届“和院士一起做科普”科普创客大赛,到时候别忘记持续关注哦。同学们在参与科普活动的过程中,不妨试着去寻觅大自然的奥秘,感受动植物的奇妙;解释生活中各种千奇百怪的现象,勇敢地去探索未知的领域。

“少年强则中国强”,在感受到科普力量的同时,让我们爱上科学、学习科学、应用科学,努力成为科学知识的传播者!

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