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機器人的新進化      隨著3D打印技術和組織工程學的發(fā)展,生命與機械的界限已經(jīng)被打破,動物的細胞、肌肉乃至心臟,現(xiàn)在都可以跟冷冰冰的機械相結合,創(chuàng)造出更靈活更有生命力的新一代機器人。
依靠心臟細胞的機器鰩魚      2016年7月,美國哈佛大學的科學家們推出了全球首個生物合成機器人--機器鰩魚。這個機器人模仿自然界中的鰩魚制造而成,長只有1.5厘米,重只有10克,其骨干由黃金制作而成,皮層由硅樹脂制成,能以每秒3毫米的速度緩慢前進。神奇的是,其動力來源竟然是老鼠心臟細胞。
      機器鰩魚的制動體由老鼠心臟細胞構成。這些細胞位于植入了特殊蛋白的有機矽制作的模板上,沿著模板的蛇形圖案整齊排列生長,一周內(nèi)的數(shù)量能繁殖到20萬個,形成類似鰩魚的肌肉纖維結構,靠收縮產(chǎn)生前進動力。
      那么,這些心臟細胞怎么知道什么時候收縮呢?
    事先,研究者們會往這些活體細胞的基因里增添對特定光譜敏感的基因,當特定光脈沖對其電擊時,老鼠心臟細胞會沿著模板上的圖案按序收縮,帶動整個軀體前進。而且,機器鰩魚兩側會對不同的光波敏感,如果只有一種光波刺激,將只能讓鰩魚的一側收縮,這樣鰩魚就能完成轉向動作,避開障礙物。
      由于鰩魚游動時改變方向的方式與心臟跳動有相似之處,能有效防止傾斜或翻轉,所以這項技術在未來會被用來制造人工心臟。
給機器加點肌肉      當我們看到現(xiàn)在的機器人時,往往會覺得它們的動作很笨拙,這是因為它們的控制系統(tǒng)仍然使用常規(guī)的電機驅動,由剛性材料來連接,如果機器人也有像人一樣的身體組織,動作會不會更協(xié)調呢?
      美國伊利諾大學仿照人體的肌肉骨骼模型,發(fā)明了一個只有兩條腿的機器。這個機器的腿、“腰部”都是由3D打印的水凝膠充當,非常堅固,同時柔韌性也非常好,而一個環(huán)形肌肉會環(huán)繞骨骼提供動力來源。跟機器鰩魚一樣,它的環(huán)形肌肉也是由實驗室培育的細胞生長而成,能由電脈沖控制收縮產(chǎn)生動力。
      未來這項技術,最終可能發(fā)展成一代生物機器人,用于藥物遞送、“智能”移植、制作手術機器人等。不過,也有可能這項技術會帶來更糟糕的后果,比如像科幻小說中那樣,出現(xiàn)肌肉、肌腱和皮膚跟人類一模一樣,但骨骼、心臟等器官卻是金屬制造的冷血殺手--終結者(人型機械人)。
柔軟的“八爪怪”
      哈佛大學的科學家們受到章魚啟發(fā),發(fā)明了一種神奇的章魚機器人--八瓜怪??茖W家們沒用活體細胞,然而八瓜怪身體柔韌性依然非常好,能鉆進細縫中,能根據(jù)周圍環(huán)境改變形狀,能用觸角安全操作水下易碎物體,是第一個能像無脊椎動物那樣靈活的軟體機器人。
      之所以這么柔軟,是因為這個機器人體內(nèi)沒有任何的電池或者電線,完全采用化學反應驅動。其身體內(nèi)有一套微小的化學反應控制部件,能利用過氧化氫與鉑反應,生成氧氣和水蒸氣。這些氣體經(jīng)排放孔進入八爪怪的腕足后,會驅動章魚的腕足變形運動??梢钥隙ǖ氖?,由于軟體機器人能承受擠壓,未來在醫(yī)學、航空、探測領域都會大展身手。(選自《大科技?科學之謎》2017年第8期,有刪減)
(1)本文按照
邏輯
邏輯
順序說明新一代機器人的特征。
(2)“未(這項技術,最終可能發(fā)展成一代生物機器人”,句中的“可能”不可刪除,原因是什么?
(3)文中畫線句運用了什么說明方法?有何表達作用?
(4)對本文內(nèi)容理解不正確的一項是
D
D

A、本文采用三個標題,分類說明了更有生命力的新一代機器人。
B、機器鰩魚與之前機器人的顯著區(qū)別在于,它是全球首個生物合成機器人。
C.只有兩條腿的機器人,環(huán)形肌肉能由電脈沖控制收縮產(chǎn)生動力。
D、機器鰩魚、兩條腿的機器人、八爪怪都通過采用生物活體細胞,使其更加靈活。

【考點】作詮釋;說明文標題說明順序
【答案】邏輯;D
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:137引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.閱讀《蘇州園林》選段,完成下列各題。
          ①設計者和匠師們因地制宜,自出心裁,修建成功的園林當然各個不同。可是蘇州各個園林在不同之中有個共同點,似乎設計者和匠師們一致追求的是:務必使游覽者無論站在哪個點上,眼前總是一幅完美的圖畫。為了達到這個目的,他們講究亭臺軒榭的布局,講究假山池沼的配合,講究花草樹木的映襯,講究近景遠景的層次。總之,一切都要為構成完美的圖畫而存在,決不容許有欠美傷美的敗筆。他們唯愿游覽者得到“如在畫圖中”的美感,而他們的成績實現(xiàn)了他們的愿望,游覽者來到園里,沒有一個不心里想著口頭說著“如在畫圖中”的。
          ②蘇州園林里都有假山和池沼。假山的堆疊,可以說是一項藝術而不僅是技術?;蛘呤侵貛n疊嶂,或者是幾座小山配合著竹子花木,全在乎設計者和匠師們生平多閱歷,胸中有丘壑,才能使游覽者攀登的時候忘卻蘇州城市,只覺得身在山間。至于池沼,大多引用活水。有些園林池沼寬敞,就把池沼作為全園的中心,其他景物配合著布置。水面假如成河道模樣,往往安排橋梁。假如安排兩座以上的橋梁,那就一座一個樣,決不雷同。池沼或河道的邊沿很少砌齊整的石岸,總是高低屈曲任其自然。還在那兒布置幾塊玲瓏的石頭,或者種些花草:這也是為了取得從各個角度看都成一幅畫的效果。池沼里養(yǎng)著金魚或各色鯉魚,夏秋季節(jié)荷花或睡蓮開放,游覽者看“魚戲蓮葉間”,又是入畫的一景。
    (1)蘇州園林的總體特點是什么?第②段的說明對象是什么?
    (2)“為了取得從各個角度看都成一幅畫的效果”,蘇州園林中的池沼是怎樣與“其他景物配合著布置”的?
    (3)第①段畫線句子運用了什么說明方法?有什么作用?
    (4)“有些園林池沼寬敞,就把池沼作為全園的中心,其他景物配合著布置”一句中,加點詞語“有些”能否去掉,為什么?

    發(fā)布:2024/12/1 18:30:1組卷:112引用:5難度:0.6
  • 2.閱讀下面的說明文,完成下列各題。
    人類捕鳥,災難其后       ①湖南省新化縣槎溪鎮(zhèn)鳥坳村位于千年鳥道的羅霄山脈,是候鳥南飛的必經(jīng)之地,近年來,難以計數(shù)的候鳥喪命于此。有當?shù)卮迕癖硎?,有一天打下來的鳥就足有1噸。這條遷徙路線上,大多是小型鳥,每只只有100克左右,1噸差不多就是10,000只野生鳥。
          ②多么令人驚心動魄的殘忍和數(shù)字!殊不知人類的好日子很大程度上是通過鳥類的多種功能和作用來實現(xiàn)的。
          ③美國的拉夫?洛克提認為,地球是一個整體,也是一個自我調節(jié)的生態(tài)系統(tǒng)。細菌、原生生物、動物(包括人類和鳥類)、真菌和植物是在一個系統(tǒng)里和諧發(fā)展,生物、巖石、空氣和水之間以微妙的方式相互作用,從而保證了環(huán)境的穩(wěn)定。如果一種動物,如鳥類滅絕或瀕臨滅絕,人類的日子也不會好過。
          ④世界上85%以上的鳥類可以程度不同地捕食害蟲,即便是小小的麻雀每年也能捕食許多害蟲……在歐洲1000只紫翅椋鳥在繁殖期間能消滅22噸蝗蟲,而 1噸蝗蟲一天的食物量與 2500人一天的食物量相當。貓頭鷹和鷹等猛禽大多以老鼠等嚙齒類動物為食,對控制農(nóng)業(yè)、林業(yè)鼠害以及危險疫病的傳播,有著重要的貢獻。貓頭鷹的食物中99%是嚙齒類動物,1只貓頭鷹一個夏季所消滅的老鼠,相當于保護了1噸糧食;1年所吃掉的老鼠等于保護了一兩萬斤糧食。以此觀之,每年鳥兒吃掉害蟲保護的糧食足以供給地球上的人們吃好幾個月。
          ⑤鳥兒能夠維護生物多樣性,它們與其他動、植物共同生活、相互依存。每消失一種鳥類,意味著與其伴生的 90 種昆蟲消失,35種植物消失,2至3種魚類消失。在鳥類與植物的共生關系中有一種特別重要的依存關系,即許多植物的種子是靠鳥類來播散的。而且,很多植物種子經(jīng)過鳥類消化后,更容易萌生和成長。蜂鳥、食蜂鳥、太陽鳥、啄花鳥、銹眼鳥、鸚鵡等鳥類嗜食花蜜,對有花植物的傳粉有重要而不可替代的作用。
          ⑥與渡渡鳥一樣,大顱欖樹也是毛里求斯的一種珍貴特產(chǎn)。但是渡渡鳥滅絕后,大顱欖樹也漸漸稀少,最后徹底消失了。今天人們才知道,大顱欖樹的種子必須靠渡渡鳥消化過后才能發(fā)芽,沒有了渡渡鳥對大顱欖樹種子的首先孕育和催化,大顱欖樹就再也不會生兒育女和繁衍后代。由此,我們不難看出某種鳥類的滅絕與植物乃至人類的生存的關系。
          ⑦鳥兒在仿生學中的作用不僅可以讓人類獲得更大的生存能力,而且能啟發(fā)人們防御疾病的思路和增強人們防病治病的能力。海鳥眼睛的鹽腺,能把喝下去的海水中的鹽分排出,據(jù)此人們就能把地球上占總水量 97%的海水進行淡化。未來飛機的設計可以模仿蜂鳥實現(xiàn)垂直起降、空中懸停及掉頭等特性。還有一些鳥類能飛越幾千米的高空而保持腦血管供血暢通,不會缺氧,這也為人類提供了在供氧不足的高原環(huán)境中正常生活和延長生命的重要線索。
          ⑧鳥類每天吸入大量的空氣,進食相當于其體重的食物。在呼吸和進食的同時,鳥類具有較強的收集有害物質的功能,空氣和食物如果被污染,通過收集和分析鳥類胃內(nèi)容物的方法,就可知道環(huán)境的污染狀況。
          ⑨鳥類被直接利用那就是為人類提供衣食、醫(yī)藥和觀賞等生活之需等,事實上今天的人類幾乎已經(jīng)離不開鳥類。
          ⑩隨著人類對自然資源的大量揮霍以及對生物棲息地的不斷破壞,人類身邊的自然世界正在惡化和消失。鳥類瀕臨滅絕的原因中,棲息地破壞和改變占60%,人類捕殺占29%,外來物種競爭、國際貿(mào)易、污染等占11%.破壞環(huán)境和大量捕殺鳥類,最直接的后果是人類將要忍饑挨餓。而每消失一種鳥類,意味著大量的植物和動物也消失,甚至殃及魚類。例如,每兩種鳥類滅絕,必然有一種哺乳動物隨之消亡。失去了這些為數(shù)眾多的生物資源,人類的生存將變得越來越拮據(jù)。更嚴重的是,如果大量植物隨著鳥兒的消失而滅絕,人類生存就會陷入萬劫不復危機。
    (1)作者為什么說“人類的好日子很大程度上是通過鳥類的多種功能和作用來實現(xiàn)的”?
    (2)本文主要運用了哪兩種說明方法?試簡要分析其中一種作用。
    (3)結合文意,如何理解文中畫線句子的含義。

    發(fā)布:2024/10/31 8:0:1組卷:13引用:1難度:0.8
  • 3.疾病與演化進程
    【英】理查德?道金斯
          ①動物的軀體是一個精巧而且往往有效的自然防御系統(tǒng),這個系統(tǒng)叫免疫系統(tǒng)。當身體感覺到危險的寄生蟲時,它會激發(fā)起來,生成特殊的細胞,像戰(zhàn)士那樣乘著血液奔向戰(zhàn)場,攻擊那群特別的寄生蟲。通常是免疫系統(tǒng)獲勝,身體恢復健康。然后,免疫系統(tǒng)會“記住”它為那場特殊戰(zhàn)斗生成的特殊分子武器,于是,以后任何相同寄生蟲的感染,立刻就會被消滅在無形之中。因此,只要你得過麻疹、腮腺炎或水痘,就不大可能得第二回了。免疫系統(tǒng)認得死病菌或病原的感染,能提前武裝起來,一旦疾病真的到來,它就能投入戰(zhàn)斗。
          ②免疫系統(tǒng)的一道難題是“決定”哪些是應該驅除的“外來的”,哪些是可以為身體所接受的。在婦女懷孕時,這可能是特別費心的。肚子里的寶寶是“外來的”,因為從遺傳學看,寶寶與母親是不同的,有一半的基因來自父親。但免疫系統(tǒng)是不能攻擊寶寶的,在哺乳動物的演化中,這是一個需要解決的難題。它解決了--畢竟,那么多寶寶在子宮里活下來而且出生了。但也有很多流產(chǎn)了,這說明演化遇到了困難,而解決不是很徹底。
          ③免疫系統(tǒng)出錯的另一種情形是對假想的“攻擊者”打擊太狠了。過敏就是這么回事兒:免疫系統(tǒng)不必要地、過分地、甚至破壞性地傷害了無害的東西。例如,空氣里的花粉通常是無害的,但有些人的免疫系統(tǒng)會對它產(chǎn)生過激反應--那是你會得所謂的“花粉癥”:打噴嚏、流眼淚,渾身不舒服。
          ④有時過激反應的免疫系統(tǒng)竟然會對本人過敏!這引起所謂的自體免疫性疾病,如禿頭癥(頭發(fā)成片脫落,是因為你的身體會攻擊毛囊)和牛皮癬(過激反應的免疫系統(tǒng)在皮膚上引起鱗片狀斑塊)。
          ⑤免疫系統(tǒng)不時產(chǎn)生過激反應。因為有時該進攻而沒能進攻,有時不該進攻卻進攻了,免疫系統(tǒng)搖擺在兩者之間,就像走鋼絲一樣。羚羊看見草動時,是不是該逃跑呢?它遇到的是同樣的問題:那是潛伏的美洲豹還是清風在吹著牧草沙沙作響?是危險的細菌還是無害的花粉顆粒?這類“平衡”問題簡直太普通了。它可能對“風險規(guī)避”太機警,每看一次風吹草動都危險,對無害的花粉甚至本人的組織都釋放出渾身的免疫反應。它也可能太“齊心”而對真危險毫無反應,或者在真正危險的寄生蟲出現(xiàn)時不能產(chǎn)生免疫反應。在鋼絲上行走是困難的,不論偏向哪邊,都會遭到懲罰。
          ⑥癌是壞事的極端情形,一個很奇異的例子,但很重要。癌是我們體內(nèi)的一群細胞從它們本來要做的事情中脫離出來,并且擴增,然后變成了寄生者。癌細胞通常聚集在“腫瘤”里,腫瘤無限制地長大,吞噬部分身體。接著,最壞的癌會擴散到身體其他部位(叫癌細胞轉移),最終毀壞整個身體。如此擴展的腫瘤叫惡性腫瘤。
          ⑦癌如此危險的原因是,它們的細胞是直接從我們身體的細胞里衍生出來的。它們是我們自己的細胞,只是略有改變。這意味著免疫系統(tǒng)很難將它們判別為外來者。那還意味著很難找到殺死癌細胞的方法,因為你能想到的任何方法--如毒藥--都可能殺死你的健康細胞。殺死細菌很容易,因為細菌的細胞與我們自己的不同。能殺死細菌細胞而不傷害自己細胞的毒藥叫抗生素?;瘜W療法能毒死癌細胞,但也能毒死我們自己的其他細胞,因為他們太相似了。如果過量運用毒藥,也許能殺死癌細胞,不過先已經(jīng)把可憐的患者殺死了。
          ⑧我們又回到了和前面一樣的平衡問題:攻擊真正的敵人(癌細胞)而不誤傷朋友(我們自己的正常細胞),這也就是羚羊在草地里遇到的問題。
          ⑨自體免疫性疾病是否可能是無數(shù)代祖先們?yōu)榱说挚拱┘毎归_的演化戰(zhàn)所傳下來的副產(chǎn)品?免疫系統(tǒng)在與癌變之前的細胞的戰(zhàn)斗中贏得了多場勝利,使它們來不及變成惡性的。我的想法是,因為免疫系統(tǒng)對癌變前的細胞一直保持著高度的警惕,也許偶爾會誤傷無害的組織,攻擊自己的細胞--我們就說這個是自體免疫性疾病。自體免疫性疾病也許證明了生命在演化進程中不斷生成對抗癌變的有效武器,會是這樣的嗎?
    (選自《自然的魔法》,有刪改)(1)免疫系統(tǒng)出錯有哪些情形?請根據(jù)文意簡要概括。
    (2)試分析第三段劃線句子的作用
    (3)有人評價《自然的魔法》這本書“將帶你去未來,給你更廣闊的世界觀”,本文是如何體現(xiàn)這一點的?請簡要闡述。
    (4)舉例說明本文運用的一種說明方法及其作用。

    發(fā)布:2024/12/27 8:0:2組卷:7引用:2難度:0.8
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