【推荐1】阅读下面的文字，完成下列各题。

碳材料家族再添两位新成员

通过对两种分子实施“麻醉”和“手术”，同济大学材料科学与工程学院许维教授团队首次成功合成了分别由10个或14个碳原子组成的环型纯碳分子材料，碳材料家族再添两位新成员。这项研究首次成功精准合成了两种全新的碳分子材料（碳同素异形体），即芳香性环型碳C10和C14，并精细表征了它们的化学结构。

碳是一种常见的非金属元素，碳材料在自然界中有多种存在形式，其具体外在表现形式取决于每个碳原子周围与之成键的原子数目。当每个碳原子只和周围两个原子成键时，会形成环型纯碳分子（即环型碳，Cn）。环型碳在自然界中并不是天然存在的，而人工合成又极具挑战性。此外，在环型碳中每个碳原子和周围两个原子的成键方式一直存在争议。许多团队尝试合成环型碳但并未获得成功，一些气相的实验虽然显示存在环型碳的迹象，但是难以分离提纯环型碳并进一步表征它们的结构。

直到2019年，IBM实验室与牛津大学研究团队制备出单个的环型碳C18，首次从实验上验证了C18为单键和三键交替的聚炔型结构。然而，环型碳是一个大家族，想合成尺寸更小的环型碳也更具挑战。此外，它们的结构和稳定性仍然让人难以捉摸。有理论预测，C10是环型（Cn，n≥10）碳结构和线型（Cn，n＜10）碳结构的分界点，同时也是最大的芳香性累积烯烃型环型碳。C14则被预测是从累积烯烃型C10到聚炔型C18的佩尔斯相变过渡态。因此，研究C10和C14的结构和稳定性具有极其重要的意义。只有将这两种全新的碳材料家族成员精准合成出来，方能精细表征它们的结构。

在这项研究中，团队采用了不同于C18的将环状碳氧化合物作为前驱体的合成路线，创新性地设计了全卤化蔡（C10C18）和葸（C140110）两种前驱体分子。团队将这两种分子放在“手术台”氯化钠薄膜上并将其“麻醉”——用液氦冻住。之后利用STM针尖作为“手术刀”对其进行“手术”（原子操纵），进而诱导两种分子完全脱卤并伴随发生反伯格曼开环反应，最终成功地在氯化钠薄膜表面上合成了两种芳香性环型碳C10和C14.研究发现，不同于此前C18的聚炔型结构，C10和C14均具有累积烯烃型的结构。

团队进一步通过理论计算发现，这两位碳材料家族的新成员并非拥有完全一致的特性。C10完全没有键长交替，而C14作为从累积烯烃型C10到聚炔型C18的过渡态，存在一个非常小的键长交替，但在实验上无法分辨出来。

许维表示，这项工作推动了环型碳领域的研究，提出的表面合成策略有望成为一种合成一系列环型碳的普适性方法。同时，合成的环型碳有望发展成为新型半导体材料，并在分子电子器件中有着广阔的应用前景。

（选自《科技日报》，有删改）

【推荐2】阅读下面文字，完成下列小题。

那么，为什么生活在水中的鱼类没有进化出像螺旋桨那样的组织来呢？在自然界，其实也有生命的螺旋桨，那就是一些微生物的鞭毛组织，鞭毛是一种尾丝，在显微镜下可以清楚地看到，有些细菌的尾丝像螺旋桨那样旋转，推动着细菌在水中前进。在生命世界，只有像细菌那样微小的生物才有类似螺旋桨的组织，较大型的水生动物没有这种组织，这是因为螺旋桨作为推进器，其效率并不是最高的。据测定，在水中，典型的由内燃机带动的螺旋桨推进器推进船舶，其能量转换率为60%；在天空中，高速飞行的飞机的螺旋桨推进器，能量转换率为 80%；一架设计精巧的人力飞机的效率为88%，而相比起来，鲸、海豚和一些大型鱼类，依靠鳍和尾部推进的效率要高得多，可达96%—98%！这样问题就清楚了：鱼类不进化出螺旋桨来，因为它们自身的鳍和尾部比螺旋桨高明。倒应该反过来问：为什么船舶工程师们不向鲸和鱼类学习，设计像鱼类的鳍和尾部那样高效率的船舶推进器？

在自然界的复杂环境中，轮子不能成为理想的交通工具，这也许还能从人类的历史中找到例证。拉巴比拉举了这样两个例子：

在欧洲人发现新大陆之前，生活在美洲的阿兹特克人、印加人和其他印第安人创造了灿烂的古代文明。但令人惊异的是，这些能建造宏伟的金字塔、推算精确的历法的古印第安人，他们的生活中没有轮子。他们习惯于用驮兽来做交通工具。长期以来，历史学家以为古印第安人不懂得使用轮子，可是不久前，在墨西哥发掘出古代印第安陶器，其中有带轮子的玩具，这说明古印第安人明明懂得轮子的使用，可他们为什么不把轮子作为交通工具呢？只有一种解释，那就是驮兽比轮子更优越。

第二个例子更有趣。大约2000年前，牛车和马拉的战车在古代的亚述帝国、波斯帝国、迦太基帝国和罗马帝国都是很普遍的。以后，从阿拉伯传入了驮物的骆驼鞍子，于是，整个非洲北部和中东，从摩洛哥到阿富汗，骆驼鞍子竟然取代了有轮子的车辆时间达1500年之久！人们为什么放弃高效率的车轮而求助于骆驼呢？历史学家认为，这是因为用骆驼驮货比用牛、马或骆驼拉车更为经济，它可以省下大批建筑和维修车路的人力物力。古代人们从实践中得出骆驼鞍子优于车轮的结论。

这两个例子都有助于说明拉巴比拉的理论：仅仅在有路的情况下，轮子才比腿优越；在没有路的自然界，动物的腿要比轮子优越得多。所以动物身上没有进化出轮子来。

那么，今天，人类的活动已经使陆地上的面貌大为改观，许多地方出现了纵横交错的车路，在这样的条件下，动物身上会不会进化出轮子来呢？有些生物学家相信一种被称为精确平衡的进化理论。这种理论认为：生态环境的改变会加速动物的进化，当一种新的生态环境出现并可能为生物所利用时，总会有一些生物迅速地进化发展出适应的手段来，占据这一种生态环境。如果这种理论正确的话，那么，也许若干年之后，人类将会看到有些动物，例如老鼠，进化出像溜冰鞋那样的轮子器官，在人类修建的高速公路上飞速向前滚动。

（选自周立明《动物身上会进化出轮子来吗？》）

【推荐3】阅读下面的文字，完成各题。

①细菌和病毒都是可以致病的微生物，但它们的特征区别很大。细菌虽然小，要在光学显微镜下才能看得见，但它除了拥有生命的基本单位核酸之外，还有十大套赖以生存的配套设施，包括作为居住“公馆”的细胞壁，储存营养物质的“仓库”，以及进行新陈代谢的“化工车间”。依靠这些，细菌能够摄取外界的物质并加工成需要的能量。

②而病毒就更小了，也可怜得多，且不奢谈“库房”和“车间”，就连作为保护外壳的“茅草房”也没有。实际上它只有一个分子大小，用电子显微镜才能看得见，整个家当也只是一条表示生命的核酸而已。如果拿人来做比喻，细菌最起码也有条裤子，有只讨饭碗，有根打狗棒。所以细菌虽然必须在人体内部的良好环境中才能繁殖，但处在恶劣环境中仍能生存较长的一段时间。而病毒则像个刚出生的婴儿，除了它的生命和一张吃奶的嘴外便一无所有，毫无独立生存的能力。因而病毒只能寄生在人或动物的细胞内部，靠“窃取”细胞里的现成营养才能生存。

③大部分抗生素对细菌起作用，是因为抗生素可以抑制细胞繁殖，干扰它们形成新的遗传结构或者细胞壁。而正因为病毒只能寄生在别人的细胞内，自己不能完成这些生化反应，所以抗生素对病毒全无作用。

④结构这样简陋的病毒算不算是生命？生命必须具备的条件有两条：能进行新陈代谢和自我复制。从这点来说，病毒具备了生命的重要特征。但它又不是完整的生命，因为所有生物体的生命特征都寓藏于DNA的双螺旋链中，唯独病毒没有双螺旋，而只有一条单链，有时还不是DNA而是RNA，所以病毒只具备了部分的生命特征。因而病毒不属于生物界共同的生命形式，或者说只是一种残缺不全的生命形式。

⑤病毒的生存能力既然这么弱，为什么还会那样猖獗呢？例如埃博拉的感染力极强，病死率可达80%。实际上大多数病毒远没有那么可怕，有的也不会使人得病。冠状病毒本身致病的能力并不强，问题在于“变种”上。“变种”是遗传物质发生了变异的意思，变异的病毒和原来的不同了，它可能是无害的，但也可能变成“杀伤力”更大的病毒。然而我们不必担心它会因反复变异而使杀伤力次第增大。因为就杀伤力而言，变异就像赌博，总是有输有赢，不断地赢下去的几率是微乎其微的，至少有史以来还没有过这样的记录。如果有过，可能现在就没有我们的存在了。

⑥必须指出的是杀伤力的大小不仅取决于病毒一方，更重要的是人群的免疫力。变种冠状病毒之所以为患甚大，很重要的一个因素是人类还没有接触过这样变种后的新病毒。当人群有足够多的人产生了抗体之后，这种病毒对人类的威胁也就小得多了。