【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】阅读下面的文字，完成各题。

太空行走

在地面上，行走是指用双腿克服地球引力，轮流迈步，从一处走向另一处地面。但在太空轨道飞行的失重环境中，失重将行走的概念完全搞乱了。在航天器密封座舱中行走，只要用脚、手或身体任何部位触一下舱壁或任何固定的物体，借助反作用力，就可以飘飞到任何想去的地方。座舱里充满空气，划动四肢也可前进，因此行走范围是立体的。

随着航天事业的发展，有大量工作需要航天员走出密封座舱，这是一件非常困难的事。太空是高真空、强辐射和极端温度环境，还有微流星体伤害，必须身着舱外活动航天服以保证生命安全，但也不能立即走出密封座舱，因为还要吸纯氧排氮。由于氧气助燃，容易引起火灾，所以密封座舱中一般不用纯氧，而用以氧、氮为主的混合气体。这样，航天员体内便存在大量的氮。这些氮不像氧和二氧化碳那样会与血红蛋白和缓冲物质起化学作用，而是物理地溶解在血液和脂肪组织中。目前，密封座舱中一般采用与地面相同的1个大气压，即760毫米汞柱，而舱外活动航天服一般采用210毫米汞柱压力。这样，穿上航天服后，体外压力降低，溶解在脂肪组织中的氮便游离出来。由于脂肪组织中的血液供应较差，流动量不大，不能将氮气迅速地通过血液带到肺部排出，因而会在血管内外形成气泡，堵塞血管，形成气胸，这就是减压病。为了防止减压病，必须在出舱前吸纯氧，使体内的氮气逐渐排出。吸纯氧的时间长短，根据密封座舱中氮的含量多少而定。若氮气与地面大气中的比例相同，即占78.09%，则需要吸纯氧3小时。如果将舱外活动航天服的压力提高到380毫米汞柱以上，穿着它出舱行走，也不会产生减压病，但制造这种舱外活动航天服，不仅材料、工艺等方面的要求更高，而且会增加穿着后活动的困难。

在太空中，八面无着，双脚无用武之地，必须靠太空机动器来移动身体的位置。目前用的是喷气设备。安放在舱外活动航天服背部，叫喷气背包，通过三个自由度六个方向上的喷嘴喷气，以达到向任何方向运动的目的。另外，太空真空环境中没有空气传播声音。因此，在太空行走时，必须靠航天服背部的无线电通信背包与同事联系。困难还不止这些，比如，太空里没有任何参照物，人容易迷失方向，失去远近感。

当然，太空行走不仅仅是在太空轨道飞行时的行走，还有在其他天体上的行走。比如在月球上行走。登月航天员的经验告诉我们，由于月面没有空气，因而没有空气阻力，加上重力只有地球重力的1/6，如果像在地球上那样双脚轮流迈步，走起来会轻飘飘的，一蹬脚身体就会弹得老高，一步能跨出老远，感觉很别扭，还不如像袋鼠一样双脚并齐，向前蹦跳感到舒适。假如到木星那样巨大的行星上去，其比地球大300多倍的质量所产生的重力及其厚密的大气，将会使人动弹不得。

（摘自《新华文摘》）

【推荐3】阅读文段，完成下面小题。

发现青蒿素的抗疟疗效

疟疾威胁人类健康长达数千年。20世纪50年代，由于疟原虫抗药性的出现，疟疾重新开始肆虐，消灭疟疾的国际努力遭受重挫。1967年，中国政府启动“523”项目来抗击疟疾。1969年，中医研究院任命我领导抗疟药研究工作。我带领由植物化学和药理学专业研究者组成的团队，开始从中草药中寻找并提取可能具有抗疟疗效的成分。

在第一阶段，我收集了2000余个方药，挑选出可能具有抗疟作用的640个，从其中的200个方药中提取了380余种提取物，在小白鼠身上测试抗疟效果，然而进展甚微。

研究的转折点出现在青蒿上，其提取物显示有一定的抗疟效果，然而，实验结果很难重复，而且似乎与文献记录相悖。

为了寻求答案，我们查阅了大量的文献。最早提到青蒿治疗疟疾的记录，出现在东晋葛洪所著的《肘后备急方》中，书中有这样的话：

又方，青蒿一握，以水二升渍，绞取之，尽服之。

这句话让我深受启发；我们使用通常的加热提取方式，也许恰恰破坏了青蒿的活性成分。因此考虑改为低温提取，以保存其抗疟有效成分。改变提取方式后，抗疟效果果然大幅度提升！

我们随后将青蒿提取物分为酸性和中性两大部分。在1971年10月4日，我们成功得到了安全性高的中性提取物，并获得对感染疟疾的小白鼠和猴子百分之百的抗疟药效！我们终于找到了发现青蒿素抗疟疗效的突破口！

……

影响世界

在中国科学院生物物理研究所等单位的协作下，我们确定了青蒿素分子的立体结构，1977年在《科学通报》发表，并迅速被《化学文摘》收录。1979年，国家科学技术委员会授予我们“国家发明奖”，表彰青蒿素的发现。

1981年，联合国开发计划署、世界银行以及世界卫生组织赞助的疟疾化疗科学工作组第四次会议在北京召开。在这个会议上，我国关于青蒿素及其抗疟性的几个报告引起热烈反响。作为这个会议的第一个发言人，我作了题为《青蒿素的化学研究》的报告，随后这一报告在1982年公开发表。青蒿素的发现及其疗效开始引起世界关注。1986年，青蒿素成为我国新药审批办法实施以来的第一个一类新药。

中医药学的贡献

青蒿素是中医药学给予人类的一份珍贵礼物。和植物化学的其他发现在药物开发中的应用相比，从青蒿提取物到青蒿素的研发历程相当快速，然而，这绝不是中医药智慧的唯一果实。中国的基础和临床研究还发现，具有悠久应用历史的中药砒霜，用于治疗白血病颇具疗效，已经成为治疗白血病的重要选择。对治疗失忆有效的石杉碱甲，也是从中草药“千层塔”中提取的，是我国用于治疗老年性精神障碍的一种临床用药。

然而，单一药物治疗某一特定疾病的现象在中医实践中非常少见，复方用药才是中医几千年来的主要用药形式。通常，中医师按中医理论和方法诊断病人症候，对症开出由多种中药按君臣佐使组成的处方，并随着病情的发展和症候的变化，随时调整处方的药味和剂量，以达到良好的疗效。这样的辨证施治疗法和有效方药的积累对中华民族的繁衍昌盛作出了积极贡献。我们从中药青蒿研发出抗疟药物青蒿素，仅是发掘中医药宝库的努力之一。

心血管疾病的治疗也受益于中医药学。中医的一个治则是活血化瘀，这一治则也适用于冠心病的术后维护。中药提取的芍药苷等被用于防止经皮冠状动脉介入治疗后的血管再狭窄，临床显示再狭窄率大幅降低。还有许多其他证据支持中医活血化瘀的临床疗效。

和心脑血管疾病相关的一个新领域也正在发展，即所谓的生物力药理学，旨在将中药的药效和血流的生物力学影响相结合，用于防病治病。实验研究表明，保健运动可提高血流剪应力，再联合使用某些活血中药，可以减少动脉粥样硬化的形成。

这里所列举中医药对人类健康的贡献，不过沧海一粟。我的梦想是：在同威胁人类健康与生命的疾病的斗争中，中医药学进一步发挥威力，为维护世界人民的健康与福祉作出新贡献！

（选自屠呦呦《青蒿素：人类征服疾病的一小步》）