当我在比格尔号皇家军舰上充当自然学者的时候，我曾深深地被栖息在南美洲的生物分布的一些事实以及该洲现存生物和古生物在地质上关系的一些事实所打动。本书以后几章将要叙述这些事实。归国以后，在1837年我就想到，如果耐心地搜集和思索可能与这个问题有任何关联的各种事实，也许能够对这个问题得到一些了解。经过了五年的工作之后，我曾专心思索这个问题，并且写出若干简短笔记。1844年，我把这些简短笔记扩大为结论的纲要，这些结论我当时认为是正确的。从那时候起直到现在，我曾不间断地专心于同一事物的研究。我希望读者能够原谅我讲这些私事，我之所以说明这些事情，是为了要表明我并没有轻率地下结论。

现在（1859年）我的工作已将近结束了。但是因为要完成它还需要许多年月，又因为我的健康很坏，所以被催促来发表这个“摘要”。特别诱使我这样做的原因，是华莱斯先生现在正在研究马来群岛的自然史，对于物种起源，他得到了差不多与我完全相同的一般结论。1858年，他寄给我一篇关于这个问题的论文，并且要求我把它送给赖亦尔爵士，后者把这篇论文交给林那学会，并刊登在第三卷会报上。赖亦尔爵士和虎克博士都是知道我的工作的人，虎克博士曾读过我1844年的“纲要”。他们给我荣誉，认为可以把我的原稿中的若干提要和华莱斯的优秀论文同时发表。

我现在刊印的这个“摘要”必然是不完善的。我不能在这里为我的一些叙述提出参考资料和证据。我期望读者对于我的正确性能有若干信任。我虽然时常注意，只信赖良好的证据，但是无疑错误还是会混入的。这里我只能举出我所得到的一般结论，用少数事实来作说明，但我希望这样做通常可以把事情说清楚。没有人比我更感觉到有把结论所依据的一切事实和参考资料在这里详细刊印出来的必要，我希望在将来的一部著作中做到这一点。因为我十分清楚：本书中所讨论的几乎没有任何一点不能引用事实来作证，而每一论点显然往往会引出一些与我所得到的完全相反的结论。只有对于一个问题的两方面的事实和论点加以充分地叙述和比较，才能得到良好的结果，但这里不可能这样做。

（选自达尔文《〈物种起源〉绪论》）

2 . 阅读文段，完成下面小题。

①2001年春节过后的第二天，湖南长沙马坡岭笼罩在薄雾之中，空中不时飘下雨点。袁隆平眯起双眼。出神地打量着这片几百亩大的试验田，然后跨过水渠，迈步走进田间。他蹲下身子翻看着土壤。

②我跟随在他身后不禁产生了瞬间的错觉：这难道就是几天后就要赴京，领取由国家主席亲自签署、颁发的国家最高科技奖的科学家吗？他看上去更像一个地道的湖南农民。这使我想起了农民送给他的“泥腿子专家”“泥腿子院士”的称谓。

③挽起裤腿走下稻田，是人们从播种到收获季节见到的袁隆平最标准的“形象”。人们常提出的一个疑问是：中国的稻田里如何走出了袁隆平这样一位世界级的农业科学家？

④中国在现在和将来相当长的岁月里，都是一个农业大国，“民以食为天”的说法自古流传。到了当代，农民出身的毛泽东说，世界上什么事情最大，吃饭的事情最大。

⑤20世纪五六十年代我国普遍发生的饥馑给袁隆平留下了刻骨铭心的印象。那时在湖南一所偏僻山村农校——湘西雪峰山麓的安江农校任教的青年袁隆平便下定决心，拼尽毕生精力用农业科技战胜饥饿。他在1961年发现“天然杂交稻株”的往事，注定要成为世界农业史上的经典事例。

（选自沈英甲《喜看稻菽千重浪》）

3 . 阅读文段，完成下面小题。

让家居与人脑“对话”

①清晨，智能闹钟轻柔地响起，你缓缓张开睡眼惺忪的双眼，屋外和煦的日光贴着正在自动收拢的窗帘轻轻照进来，这时你听到舒缓的音乐已在大厅响起，不久过后，来自厨房的饭香开始弥漫开来……在未来，这样的场景你可以通过它——智能家居来实现！那时，你家中的智能冰箱等设备已经将你的生活习惯数据上传到云端，云端对你周期性的生活习惯进行计算和处理，然后向你使用的设备终端发送健康的饮食建议或根据你的需求自动启动智能设备。

②中国联通网络技术研究院首席专家唐雄燕曾表示：“大数据时代，普通家庭产生的海量数据来源包括互联网搜索、社交通信，每个人都是数据的贡献者。这种数据来源还包括你对智能设备的使用。”

③要实现智能家居像生活管家一样贴心——通过“人”的视角理解你，学习和掌握你的生活习惯，直接将你的感官感受传递给家居智能设备让它们读懂你的心思，以使你的生活更健康、更舒适、更便捷，这海量的大数据就不能是简单的数字堆积，而是需要智能家居采集足够多的数据样本、具备“学习”能力并做到动态调整。

④如：智能家居中的空调系统通过传感器和控制芯片来捕捉和处理你所在地区、季节、不同房间内居住人的年龄、实时室内外温湿度等信息，然后进行周期性习惯学习，从而满足家中不同人对室内温度的需求，进而达到智能化的效果。

⑤在智能家居实现这一功能的过程中，你的家庭产生的大数据的存储、分析、准确提取由云计算来完成，而云计算是智能设备进行深度学习的引擎，也就是说，智能家居设备通过云计算和大数据变得更加“聪明”。

⑥未来，你将有自己的“私人管家”——智能家居来帮你搞定不在家的“尴尬”！你只需利用手边的智能终端——手机、平板电脑等无线上网设备，登录云平台，查看并确认家中电视、门、烹调设备的运行状况，如果它们还在运行中，你可以向它们发送指令实现对其远程操控。

⑦在智能云平台的支持下，智能家居不仅可以让你对家中设备如灯、门窗、窗帘、空调、电视等进行远程集中监视控制，实时查看住宅内的风吹草动以了解住宅的安全性。它还可以进行溯源处理，如即使你的家中遭人偷窃，即便犯罪团伙逃逸，智能家居系统也能根据各项传感器反应的时间，调出准确时段的录像记录，为警方提供破案依据。此外，智能家居系统还可以对你家中的各类用电设施进行能源监控和统筹分析，并为你制定出节能环保、方便舒适的家电灯光使用计划。

⑧1984年美国联合科技提出智能家居概念，2016年智能家居体验活动在数博会上展现，未来，智能家居系统将分散在全国各地成千上万个家庭中，其将在同一平台实现不同功能控制需求，个性化、智能化、充满乐趣的生活方式将会给大家的家居生活带来全新的感受。

4 . 阅读文段，完成下面小题。

荔枝原产于我国，是我国的特产。海南岛和廉江有野生的荔枝林，可为我国是原产地的明证。据记载，南越王尉佗曾向汉高祖进贡荔枝，足见当时广东已有荔枝。它的栽培历史，就从那个时候算起，也已在2000年以上了。唐代对四川荔枝多有记述。福建荔枝旧无记载，自从蔡襄的《荔枝谱》（1059）成书以后，就为人所重视。广西和云南也产荔枝，却有少有人说起。

记述荔枝的古籍包括蔡襄这一本在内，现在知道的共有13种，而以记福建所产的为最多，除了一种失传以外，尚存8种。记载广东所产的，仅存一种。还有清初陈鼎一谱，则对川、粤、闽三省所产都有记载。蔡谱不仅是我国，也是世界果树志中著作年代最早的一部。内容包括荔枝的史实、产地、生态、功用、加工、运销等，并记载了荔枝的32个品种。其中“陈紫”一种，现名“莆田荔枝”，仍然广为栽培。“宋公荔枝”现名“宋家香”，有老树一株，尚生活在莆田宋氏祠堂里，依然每年开花结实。

荔枝是亚热带果树，性喜温暖，遇到微霜，就会受害。所以成都、福州都是它生长的北限。汉武帝曾筑扶荔宫，把荔枝移植到长安，没有栽活，迁怒于养护的人，竟然对他们施以极刑。宋徽宗时，福建“以小株结实者，置瓦器中，航海至阙下，移植宣和殿”。徽宗写诗吹嘘说：“密移造化出闽山，禁御新栽荔枝丹。”实际上不过当年成熟一次而已。明代文徵明有《新荔篇》诗，说常熟顾氏种活了几株，“仙人本是海山姿，从此江乡亦萌蘖”。但究竟活了多少年，并无下文。现在科学发达，使荔枝北移，将来也许不是完全不可能的事。

（选自贾祖璋《南州六月荔枝丹》）

5 . 阅读下列文字，完成各题

①人体——大自然的杰作——每时每刻都在创造着工程学、化学、物理学方面的奇迹。人体，其构造之精妙，其效率之高超，其消耗之低微，最精巧的机器人也不能与之相比。

②人脑是一部最奇妙的机器，它和手结合，使人成为万物之灵。人脑平均重1.2公斤，体积仅为1.5立方分米，神经元的数量与银河系中的恒星的数目相差无几，为150亿，耗能的功率仅在10瓦左右。如果用与脑神经元数目相同的相应半导体器件制造一台计算机，其体积将有1万立方米，是人大脑体积的600多万倍，需要电能100万千瓦，相当于一座大型水电站的发电量。一台大型电子计算机可以储存107-1010比特的信息，而人脑的信息容量可达1015比特。

③人的心脏像一部有双重功能的水泵，通过压力将血液注入循环系统。血液是生命的河流，沿着9000多公里长的血管永不停息地流动着。血液的主要功能是通过人体细胞来发挥的。血液把氧气、水分和营养物输送给细胞，然后再提取细胞排出的废物。血液从心脏流出再返回，一次完整的循环连一分钟也用不了。血液流动的血管粗细不一，粗的直径约2.5厘米，有自来水管那么粗；细的如毛细血管，细到血球必须排成一行才能依次通过。血液中有红血球和白血球。圆饼形的红血球数量约有25兆，它的主要功能是输送氧气。白血球约有250亿，它是卫士，一旦发现外敌入侵，就会迎上去攻击；同时它也是清洁工，帮助消除血液中的垃圾。

……

④呼吸几乎是不知不觉地进行的。在身体放松的情况下，我们每分钟呼吸18次，每次吸进0.5升空气。我们身体的呼吸系统很像一个风箱，隔膜向下压，胸膛壁随之向外扩，使空气流进，填补因体积变大后出现的真空气管向下分成两个支气管，各与左肺右肺相通。两个支气管又分出许多小的支气管与肺连成许多小通道。从结构上看，肺的外形很像一棵树。因此有人把肺的结构称为支气管树。支气管树上最小的枝杈分别与肺泡相连，一个肺泡只有一粒米的1/10，人肺共有3亿个肺泡。肺泡之间是纵横交错的毛细血管网，肺泡与血管中间有透明的薄膜相隔，通过这种薄膜，红血球可以提取氧气，排出二氧化碳。人体的呼吸系统和血液循环系统有很强的适应性，可以随着人体运动量的变化而变化。在全身放松的情况下，肺和心脏可提供的空气和血液是实际需要的10倍。

⑤人体还是一座复杂的工厂，能够把原材料加工成能量和身体所需的各种建筑材料。消化系统是这座奇特工厂的主要车间，不知疲倦地工作着。人体所需要的物质，除氧是从呼吸获得以外，其他都必须从食品中提取。我们吃东西之前，口就准备好了唾液。唾液中主要是水以及各种消化酶，唾液的功能是帮助咀嚼和吞咽食物。食道一直通到胃，是一根长20多厘米、直径不到2.5厘米的管子，食道壁布满肌肉，通过收缩和放松，使食物慢慢往下移动。胃壁可以蠕动食物，并可分泌酶和胃酸，使之与食物混合。胃在正常消化时所产生的胃酸能把地毯烧穿，胃壁上有一层光滑的黏膜，保护着胃壁不受胃酸的腐蚀。整个消化过程大部分是在小肠进行的，胃主要起原料堆积站的作用。小肠的壁上有数以百万计的绒毛，绒毛的作用是促使营养变得更能使人体吸收。食物从进入口腔到排出体外需要一天时间，全程9米多。

6 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

外科手术中的“微创”与“无创”

“微创”外科一词顾名思义，要比“腔镜”“小切口”“小径路”“内镜”外科更为广泛，它是要达到造成最小的创伤（局部及全身）的外科，而不是限于哪一种方式或哪一种工具。可以说，微创外科是指在任何外科创伤应急情况下，达到最佳的内环境稳定（局部及全身）。

外科学的发展总是离不开当时的科技背景。20世纪后期，基于微电子学、光学、现代先进技术和工艺的发展，出现了内镜、腔镜技术，这为实现微创外科奠定了坚实的基础。内镜技术的发展，终于使外科能够有一“绿色通道”来实施。

现代科学技术发展的特征是走向综合化、社会化，并且速度在加快，这是不可抗拒的。事实上，腹腔镜技术在妇产科中已出现多年，但由于器械上的原因迟迟未用，直到1986年计算机集成电路微型摄像机的出现，使腹腔镜显像发生了革命性变化。1987年法国的普通外科及妇产科医生莫丽特，首次在腹腔镜下完成了首例胆囊切除术，奠定了腹腔镜外科的基础。此后，腹腔镜外科便有力地推动了微创外科的发展。

技术的实施是服务于概念的运用，而新技术亦将引发新的概念。“外科微创化”作为贯彻于外科各领域的概念，将促使微创外科技术的全面发展。“微创”一直是外科学追求的境界，但以往无法克服小切口与显露不充分的手术视野的完善显露，并不是需要大切口。内镜解决了手术入路并不改变外科实质。广义的微创外科应是缩小外科所带来的局部和全身的伤害性效应，不管是采用何种方法。所以微创外科概念应该并非只是限于内镜术和腹腔镜术，而有更广阔的视野。

21世纪的微创外科，前景是非常激动人心的。在这个信息时代，传统的外科操作可能被微创的、准确的器械操作所代替。其趋向将是从微创到无创的发展，外科医生可能从用手操作过渡到用计算机操作，可以完全不接触病人，实现从当前的腔镜手术，到机器人辅助的手术，再到远距离操纵的手术。当前发展很快的如虚拟技术、三维立体可视技术和计算机控制的机器人手术，可以比外科医生的手更为准确并确保无误科学技术的发展带来了生物学、信息学和物理学互相融合的生物智能时代，但随之又会出现新问题，就是在21世纪外科医生该怎么办。如今看来这是不可避免的，外科医生只能抱着开放的心态，学习和融合到新的科技发展的潮流中去！

7 . 阅读下面的文章，完成下面小题。

深海中为何有巨型动物

在海洋最深和最寒冷的地方，海洋生物———主要是无脊椎动物———可以达到极大的尺寸。鱿鱼、海蜘蛛、蠕虫和其他种类的动物会长到使世界各地的相关物种相形见绌的大小。 这种现象被称为“巨型化”。例如，亚南极海域的巨型鱿鱼（大王酸浆鱿）的体长是常见的新西兰鱿鱼的约14倍；在遥远的太平洋水域深处，有一种与小型货车大小相当的海绵。

寒冷的深海是怎么使这些生物变得如此巨大的呢？ 这可能是出于生存需要，而极度寒冷的水域存在的因素使之得以实现。

在海洋最深处，资源极为有限，大部分食物来自较浅的水域，其中只有一小部分进入了深海。当食物稀缺时，体型更大就会带来巨大优势。体型较大的动物可以更快移动，在更远的地方寻找食物或找到配偶。它们的新陈代谢效率更高，而且更善于储存食物。因此，当大型的动物尸体这样的东西沉入更深的水域时，大型捕食者就可以吃到更多，并将能量储存更长时间。

深海的寒冷温度也会大大减缓动物的新陈代谢，从而助长巨型化。这种生态系统中的生物往往生长和成熟得非常慢，比如格陵兰鲨。这种缓慢移动的鲨鱼可以长到24英尺（约合7.3米），体重可达1.5吨，但这种生长是在一个持续几个世纪的寿命周期内实现的。格陵兰鲨每年大约长0.4英寸（约合1厘米），直到大约150岁才达到性成熟。这在一定程度上是因为深海缺乏捕食者，所以这些鲨鱼才能有如此长的寿命和如此大的体型。

人类在南极附近也发现过巨型生物。在南极洲附近，巨型化的生物出现在较浅的水域。那里有巨大的海蛞蝓、海绵、蠕虫、海蜘蛛，甚至还有巨型单细胞生物在较浅的寒冷水域中生活。它们处于水肺潜水可达的深度，浅至30英尺。生物学家认为，南极洲的巨型化现象可能与这个冰冻大陆周围冰冷水域的氧气供应有关。在这些极地水域，氧气浓度很高。这些环境中的动物对氧气的使用非常缓慢，因为冷水的温度降低了它们的新陈代谢速度。由于充足的供氧量远远超过动物的需氧量，生长限制有可能被去除了。这样的环境“使它们能够在不缺氧的情况下扩大体型和组织尺寸”。

虽然对产生海洋巨型生物的不同因素存在多种假设，但没有人确切知道是什么机制推动了体型的巨大进化。

（节选自《文摘报》2022年07月30日，有改动）

8 . 阅读下面的文字，完成下面小题。

镜子中的难题

吴再丰

人人都照镜子，对镜子总是使物体左右反转习以为常。然而，为什么镜子使物体左右反转，而不使物体上下反转的问题，自古以来就被称为“镜像难题”。镜像问题不仅涉及镜子的几何光学性质，还涉及人在看映在镜子里的像时的心理作用，这是镜像问题成为千古之谜的原因之一。

当你面对镜子，举起左手，这时映在镜子里的自己举起了右手。这时你猛然发现，镜子让自己左右反转了。从物理学的角度看，镜子形成像的机理是怎样的呢？找一面镜子垂直于地面放置，在镜子前面依次放三个箭头，箭头的指向分别是向上、向右和向前。垂直镜面，从镜子外向镜子里移动箭头，我们将看到，向上和向右箭头的实像和虚像会重合在一起，箭头与箭头重合，箭尾与箭尾重合。可是，唯独与镜面垂直的向前的箭头，实物和虚像方向反转，箭头和箭头不能重合。这样看来，从光学角度讲，镜子其实是把实际的物体前后反转了。可是，为什么我们感觉到的却是左右方向的反转呢？原来，通常在面对周围的物体时，我们是以自己的身体作为坐标系来判断它们的位置情况。如果看到自己头上的物体，就会判断“那个东西在上面”；如果看到自己左手方向有个物体，则会判断“那个东西在左边”。在照镜子的时候，我们却以镜子中的像作为坐标系，本来是前后反转，最后却强加给了左右方向，于是在人的眼中，镜像和实物出现了左右反转。

我们照镜子，就会感觉到左右发生了反转；但是生活中也有感觉不反转的事例，比如说汽车的后视镜。假设你坐在车里，有人骑摩托车试图超越你的车，在后视镜里，当你看到试图从右侧超越自己的摩托车时，真实的情况是，它的确是打算从右边超越过去。在这个情形下，尽管我们看到了映在镜子里的车后的像，但是却不会产生左右反转的感觉。如果将这个搞错了，以为既然是镜像，左右反转，因此判断摩托车是想从左边超越自己，则十有八九会发生交通事故。

为什么我们不会产生左右反转的感觉呢？在驾驶员的视野中，不管是镜子内或镜子外，都能看到延伸向前方或后方的道路，两者的方向实际上是相反的。但这个时候，我们会下意识地在镜子内外的世界里使用同一个坐标系，所以有后视镜的场景中，人对镜中的像不产生左右反转的感觉。

根据上面的分析，我们可以总结出：当人们用共同的坐标系捕捉镜子内外的世界时，不会产生左右反转的感觉；而如果人们用不同的坐标系分别适用在镜子内外的世界时，我们就会产生反转的感觉。很显然，镜子的神秘有潜在的心理机制的作用。

通过对镜像问题的研究，我们会发现，大脑意识是具有可塑性的，脑内生理上的机制可以根据后天情况加以改变，产生对后天情况的适应。通常，我们毫不怀疑地使用上下、前后、左右的概念生活着。但是，如果情况改变，我们的大脑能够把过去的常识封锁，重新塑造出另一套坐标系。总之，镜子既平凡又神秘，它把我们的大脑引向无边无际的深邃世界里，而且，它就是我们身边的一个神秘世界的入口，这是多么地不可思议。

（有删改）

9 . 阅读下面文字，完成下列小题。

卫星监测

各大国现在已掌握了监测与预警几乎所有自然灾害所必须的技术。在监测和通讯方面，航天技术将发挥核心作用。

离地面500公里的卫星一天可以绕地球15圈，这样它就可以覆盖并监测到几乎整个地球。卫星监测有不少好处：卫星是监测地球各种自然现象的理想工具，其观测范围是极少考虑各国政治边界的；它很适宜进行国际间合作，因为各国不可能单独全部使用卫星的这些观测能力。

卫星对地球的观测可以使人们确定大量的地理、环境和气候现象发生在何处，可以使人们对这些现象进行研究，对这些现象有所预防、监测。另外一些监测正在建立，主要用于预防与追踪火灾或预测洪水。所有这些应用数据可以很容易地传往地球的任何地方、任何国家，因为这样的监测都是通过卫星实现的，因而可以全球共享。

在改善对南半球的气候预测方面，卫星监测发挥了很重要的作用，几年来，其可靠性已经大大提高。由于南半球大部分被大洋覆盖，因此很难在这里进行地面观测。尤其是这里的发展中国家，它们没有资金建立气象站网，也没有资金用于传输气象资料，更没有资金发展现代化的自主预测。

最值得一提的是，在监测可靠性相同的情况下，卫星监测系统始终比地面监测系统的费用低廉。欧洲的整个地面监测系统一年的费用可达50亿-100亿欧元。相比之下，整个卫星监测系统的费用不到10亿欧元。

当然，所有的手段需要各国共同协调，才能更有效，更经济，因而也才能被各国所接受。欧洲和美国已经行动起来了，其目的是协调航天及非航天的监测手段，协调现代通讯能力，以搜集用于监测环境、管理资源、保障居民安全所需要的一切信息，并能把这些信息输送到需要的地方。

21世纪的电子书

最近，美国麻省理工学院物理学家乔·雅各布森率领的科研小组研制出一种电子书，电子书内装解调器、电池微理器和其他元件，一按动功能开关，即可改变字的大小，甚至在阅读的过程中还可用尖细的笔在空白处做上批语。此外，还可从互联网上选取文章加进该书。该书容量大，内容丰富，可顶一个图书馆，可谓“一书在手，一生读不完”。

该书将油墨变成电子油墨。书的每一页上都涂上亿万个用微型小囊包着的显微微粒；每个显微小囊单独能和一个电荷发生反应：小囊内的微粒向后移动显黑色，向前移动显白色。微粒移动的方向取决于加上正电荷还是负电荷：加负电荷为黑色，加正电荷为白色。每个显微小囊大小约为40um（还不到头发丝的1／2）。

每一特定书页上要使用的小囊数量巨大。如在这种书页上要产生字母“A”，可能要用1000个小囊。字母越小，用的小囊越多，因此其分辨率也就越高。他们研究的目标是要研制一种分辨率比现在的微机显示屏的分辨率还要高的“纸显示器”。该显示器要拥有更多的静态字母。这些显微小囊可排出程序，使其黑白状态迅速“翻动”。例如，可在一个显示汽车怎样工作的图解上提供一种动感。

该书由于使用了电子油墨，它通过书背内装的各种电子装置接收每一页发来的指令，基本上可以自行排版。从利用能源方面来看，它的效率非常高，它与液晶显示不一样，液晶显示屏时时都离不开电源，而电子一旦排好版，观看时就不需要用电。它总共只用一节小电池。而相比之下，便携式微机及其液晶显示需要用一些大电池。

该书由于信息采用电子形式，所以使用起来灵活自如。例如，为方便阅读，可以让体积大一些，阅读中还可以用尖细笔在书的空白处做上批语，将见解储存在书背中微小的瞬间储存卡上，过后不用还可消去。

该书预先装上了文章选择器，可以通过瞬间储存卡再补充新文章。雅各布森认为文章的来源可以从互联网上选取，输入一部《莫比迪克》只需一分钟。如果对选择的文章不太满意，只要一触开关，就可再另选一篇新文章。

该书价格不贵，但随便携带较为困难，为此，雅各布森仍在研究使电子油墨适合该工艺的最佳方法，为了不在每页上都使用几千根细导线，油墨本身必须导电。雅各布森说：“实际上，我们正设法印制成芯布。”据书业行家预测，这种书将成为21世纪的书本。

（选自《世界发明》，标题为编者所加）