①纳米科学是研究在千万分之一米（10^-7m）到10亿分之一米（10^-9m）内，原子、分子和其他类型物质的运动和变化的学问。在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工被称为纳米技术。在20世纪内，人们花了很大的力气把大千世界内的各种物质的运动都还原到原子、分子的运动和性质这一层面上。但是，在人们企图将现代的科学技术再推进一步时，却遇到了极大的障碍，这主要是因为人们在认识上存有盲区，或者说人类知识的大厦上存在一个裂缝。在这一裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界，而在另一边是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是一般人所想象的那样直接而简单的联结，而是存在一个过渡区——纳米世界。也就是说，几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时，表现出既不同于单个原子、分子的性质，也不同于大块物体的性质。有时这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”以区别于正常的原子、分子。这种“超分子”往往具有人们意想不到的性质。但是，当这些“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时，原有的奇特性质又会失去，真像是一些长不大的孩子。另外，人们还发现在这一崭新的世界里，电子、原子运动的规律完全不同。譬如说，当我们把大规模集成电路中元件的数目继续增加，设想把元件中电极做到几个纳米粗细，几十个纳米长，就可以把芯片的运行速度和内存提高到几万倍。但实际上，这一方面很难用现在流行的技术来实现；另一方面，即使做成了这样的器件，电子在这样小的元件中运动的规律也不一样了，所有的芯片需要按照新的原理来设计。对这种由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合它们，成为当今纳米科学技术的主要问题之一。

②纳米材料是纳米科学技术最基本的组成部分。现在可以用物理、化学及生物学的方法制备出只包含几百个或几千个原子、分子的“颗粒”。这些“颗粒”的尺寸只有几个纳米。如果按照一般的经验，原子与原子之间的距离为0.2纳米左右。可以估计出在尺寸1纳米的立方体“颗粒”中，“立方颗粒”的每一边上只能排列5个原子，总体可容纳125个原子，但是其中98个原子在表面上。众所周知，表面上的原子只受到来自内部一侧的原子的作用。因此，它们很容易与外界的气体、流体甚至固体的原子发生反应，也就是说十分活跃。实验中发现，如果将金属铜或铝做成几个纳米的颗粒，一遇到空气就会剧烈地燃烧，发生爆炸。有人认为用纳米颗粒的粉体做成火箭的固体燃料将会有更大的推力，可以用作新型火箭的固体燃料，也可用作烈性炸药。另外，用纳米金属颗粒作催化剂，可加快化学反应过程，大大地提高化工合成的产出率。

（节选自《走向未知的世界——纳米》）

【推荐2】阅读下面文字，完成下列小题。

拉巴比拉深入钻研了发明和设计轮椅、自行车的技术文献，钻研了陆上交通工具的设计原理，从这些研究中他发现，为什么对大多数动物来说没有轮子比有轮子更好，为什么人类只在一定的条件下才使用轮子，有这样三方面的原因：

1）轮子仅在坚硬平整的路面上才有效。用工程技术的术语来说：滚动阻力随着路面变软或凸凹不平而增加。交通工具的自重越重，在软的路面上运行的效率就越低。人类发明的轮子依赖于人类自己铺设的道路，而自然界并没有为动物准备平整坚硬的轮子之路。

2）轮子常会遇到路面上的垂直障碍。骑自行车的人都熟悉从马路驶上人行道边沿的台阶时遇到的困难。这台阶就是一种垂直障碍。美国国家宇航总局在设计登月车时，曾花很大气力研究克服月球表面的垂直障碍问题。一般说来，车轮要爬上高度为轮子直径一半的垂直障碍是很困难的，而爬上高度与轮子直径相等的垂直障碍几乎不可能。自然界的垂直障碍物太多，动物依靠腿可以上爬下跳，甚至跃上山崖，跳过矮墙，攀上绝壁，而如果依靠轮子就无能为力了。

3）轮子还会遇到许多空间障碍，像树木、石块之类，都会阻挡轮子的滚动。

因此，在自然环境中，腿对于动物来说比轮子更优越。所以陆上动物始终没有进化出轮子那样的组织来。

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？

（选自周立明《动物身上会进化出轮子来吗？》）

①当我们俯瞰地球家园，蔚蓝的大海、绿色的森林，令人沉醉，但黄色的沙漠却不禁让人揪心。6月17日是世界防治荒漠化和干旱日，每年的这一天，“荒漠化”问题，都备受关注，被大家广泛谈起。

②干旱，不仅仅是没有降雨，它往往是由土地退化和气候变化造成的。荒漠化，被称为“地球癌症”，是一种人为因素叠加自然因素造成的最严重的土地退化现象。

③社会公众需要科学认识荒漠与荒漠化。有人说“治沙就是消灭沙漠”，这种认识是错误的。治沙讲究有所为，有所不为。我们姑且将沙漠分为“原生沙漠”和“人造沙漠”两大类。原生沙漠是自然演变产生的，有的沙漠的形成年代高达数百万年，彼时人类还没有出现。对待“天然”沙漠，要“保”字当先，目的是保护天然的荒漠生态系统，方式是建立多种类型的自然保护地体系，如荒漠类型国家公园、国家沙漠公园、封禁保护区等。

④人造沙漠则是人为的土地退化造成的，这部分“沙”才突出一个“治”字，应该予以治理、修复。在治理的技术、模式方面，中国已经处于世界领先地位，白芨滩模式、右玉模式、柯柯牙模式、磴口模式、光伏治沙模式等享誉海内外。

⑤此外，针对生态环境相对脆弱，荒漠化、沙化风险比较高的地区，如原生沙漠周边地区的绿洲、农田等，应注重一个“防”字，即积极预防土地荒漠化和沙化。

⑥不论是原生沙漠还是人造沙漠，对人类来说都有“用”的价值，应该合理、有序地开发利用。原生沙漠可以成为开展自然教育、科普的基地，如巴丹吉林沙漠的高大沙山、库木塔格沙漠的雅丹和羽毛状沙丘、罗布泊的“大耳朵”等。人造沙漠可以在被有效治理后，综合开发利用，发展多种沙产业。

⑦因此，在荒漠化防治实践时要做到四点：一是要科学认知荒漠和荒漠化，了解荒漠化发生的机制、荒漠形成演化的规律，按自然规律办事；二是要擦亮双眼，认真识别哪些是真治沙，哪些是假治沙，哪些是借治沙之名、行破坏生态借机敛财之实；三是要以当地的自然立地条件、天然的植被承载力为基准，实施近自然修复，恢复原貌和底色；四是要保护荒漠、爱护荒漠，为子孙后代留存一些干净的、纯洁的沙海。

（选自2023年6月16日《科普时报》，有删改）