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走进新科技 ——“高新科技说明会”教学实录(2)
作者:网站采编关键词:
摘要：生：蚊虫的危害远不止于此。蚊虫能传播多种疾病，对人类的杀伤力非常大。据世界卫生组织的一份统计显示，蚊虫每年在全球导致约72.5万人死亡。听到
生：蚊虫的危害远不止于此。蚊虫能传播多种疾病，对人类的杀伤力非常大。据世界卫生组织的一份统计显示，蚊虫每年在全球导致约72.5万人死亡。听到这个，感觉是不是很恐怖？不过，今天我在这里告诉大家，科学家已经研发出人工“基因驱动”系统，利用“基因剪刀”技术，可以给人类生存环境带来极大改观。我结合我们小组整理绘制的知识导图，和大家一起走近这项技术。
先向大家解释什么是“基因驱动”，所谓“基因驱动”，是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的一种自然现象。借助被称为“基因剪刀”的CRISPR基因编辑技术，让特定基因产生遗传优势，经过几代繁殖后传播到整个种群中。一种新的基于CRISPR的“基因驱动”， 在笼养蚊子中迅速传播开来，而且蚊子没有对其产生抗性，最后这一蚊子种群完全灭绝。研究人员表示，由于该“基因驱动”不仅可以快速完整地传播，而且不会出现抗性，因此下一步开展有限的田间试验是现实可行的。对于这项技术，我个人觉得，科技是把双刃剑，在改善人类生存环境的同时，也存在很多问题和隐忧。一旦被不怀好意的人掌握，有可能威胁到人类生存的安全。
师：不用杀虫剂、不用蚊香就能把蚊子灭种了，这项技术真是强大。请大家对这个小组的介绍做出评价。
生：我觉得小组的导图可以更美观些，有些字迹模糊看不清。我也认同这位同学的担忧，使用这项技术需谨慎。“基因驱动”能灭掉一个种群，有点可怕。
生：我觉得还可以再补充点有关“基因驱动”的知识，以便让我们更好地了解这项技术。
师：我们有请下一组同学接着介绍。
生：我们“六月传奇组”要向大家介绍一款会呼吸的电池。这就是南开大学化学学院陈军院士课题组利用廉价碳酸钠和碳纳米管制备出无钠预填装“可呼吸”钠-二氧化碳电池。
电池研发是现代装备制造的关键项目，成为制约相关产业发展的技术瓶颈。传统电池存在储量小、充电时间长的不足。而“可呼吸”电池初级版本是锂-氧电池，放电时从空气中获取氧气，充电时再放出氧气，因此被称为“可呼吸”电池。由此衍生出的可充钠-二氧化碳电池，一般以金属钠为负极，碳等材料为正极，放电时从外界获取二氧化碳，充电时再放出二氧化碳。目前钠-二氧化碳电池存在一大难点：过量的金属钠负极容易形成枝晶导致电池短路，存在安全隐患，且金属钠制备主要是通过电解熔融氯化钠或氢氧化钠，能耗大、污染重。陈军课题组克服了碳酸钠导电性差等难点，以溶解析出法在多壁碳纳米管表面上制备出碳酸钠廉价复合材料，并以此作正极，导电碳作负极，首次构建出无钠预填装“可呼吸”钠-二氧化碳电池。该电池通过对充电容量控制可成功抑制枝晶形成，安全性大大增强。此外，火星大气中含有 95% 的二氧化碳，这一无钠预填装“可呼吸”钠-二氧化碳电池有望为火星探测提供一种潜在电化学能源系统。
我结合绘制的导图向大家展示这项科技成果。
师：“可呼吸”的电池，让人大开眼界，为我国的科研人员点赞。请大家对这个小组的展示做出评价。
生：我觉得这个小组绘制的思维导图非常生动形象，不过我认为导图中的“传统电池技术难点”可改为“攻克技术难点”，因为不是“传统电池技术”。
师：这位同学观察很细致，听得也很认真，给出的建议也很合理。请下一组同学继续展示。
生：我们“不可思议组”要向大家介绍一种地图。你们知道吗？宇宙也有“地图”了，而“宇宙地图”长啥样，恐怕是大家无法想象的。请大家一边看我们绘制的导图，一边听我的介绍。
绘制“宇宙地图”的工具是巡天的“天眼”，也就是功能强大的望远镜。SKA由130万个对数周期天线组成的低频阵列和2500面碟形天线组成的中频阵列两部分组成。建成后，有望揭示宇宙中诞生的第一代天体，有望以宇宙最丰富元素“氢”为信使，绘制宇宙最大的三维结构图；有望发现银河系几乎所有的脉冲星，发现来自超大质量黑洞产生的引力波，重建宇宙磁场的结构，探知宇宙磁场的源头。中国已确立了中国SKA科学目标和发展路线图。在第一阶段，确保两个优先领域：利用SKA1低频阵列，直接抓捕宇宙第一代天体“再电离”的身影，再现“宇宙黎明”；积极参与脉冲星的搜索，并致力于发现毫秒脉冲星、脉冲星-脉冲星系统、脉冲星-黑洞系统等具有重要科学价值的事例，以用于验证引力理论。
文章来源：《中国高新科技》 网址: http://www.zggxkjzz.cn/qikandaodu/2020/0716/392.html