托福閱讀背景知識(shí)補(bǔ)充：自然科學(xué)類

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2014-07-09 來源：互聯(lián)網(wǎng) 閱讀量：手機(jī)閱讀

導(dǎo)讀

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托福閱讀背景：LAVA

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Lava is magma that breaks the surface and erupts from a volcano. If the magma is very fluid, it flows rapidly down the volcano’s slopes. Lava that is more sticky and less fluid moves slower. Lava flows that have a continuous, smooth, ropy, or billowy surface are called pahoehoe (pronounced pah HOH ee hoh ee) flows; while a a (pronounced ah ah) flows have a jagged surface composed of loose, irregularly shaped lava chunks. Once cooled, pahoehoe forms smooth rocks, while a a forms jagged rocks. The words pahoehoe and a a are Hawaiian terms that describe the texture of the lava. Lava may also be described in terms of its composition and the type of rock it forms. Basalt, andesite, dacite, and rhyolite are all different kinds of rock that form from lava. Each type of rock, and the lava from which it forms, contains a different amount of the compound silicon dioxide. Basaltic lava has the least amount of silicon dioxide, andesitic and dacitic lava have medium levels of silicon dioxide, while rhyolitic lava has the most.

托福的背景知識(shí)是要求各位考生在日常生活中好好積累的。在這里，小編預(yù)祝大家取得理想成績(jī)。

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托福閱讀背景知識(shí)：Hammurabi

了解托福閱讀背景知識(shí)，對(duì)于提高托福閱讀做題準(zhǔn)確率，拓展知識(shí)儲(chǔ)備都很有好處，下面，小編為大家?guī)硗懈ｉ喿x背景知識(shí)：the code of Hammurabi，希望對(duì)大家有所幫助。

the code of Hammurabi

Hammurabi was the ruler who chiefly established the greatness of Babylon, the world's first metropolis. Many relics of Hammurabi's reign ([1795-1750 BC]) have been preserved, and today we can study this remarkable King....as a wise law-giver in his celebrated code. . .

by far the most remarkable of the Hammurabi records is his code of laws, the earliest-known example of a ruler proclaiming publicly to his people an entire body of laws, arranged in orderly groups, so that all men might read and know what was required of them. The code was carved upon a black stone monument, eight feet high, and clearly intended to be reared in public view. This noted stone was found in the year 1901, not in Babylon, but in a city of the Persian mountains, to which some later conqueror must have carried it in triumph. It begins and ends with addresses to the gods. Even a law code was in those days regarded as a subject for prayer, though the prayers here are chiefly cursings of whoever shall neglect or destroy the law.

Yet even with this earliest set of laws, as with most things Babylonian, we find ourselves dealing with the end of things rather than the beginnings. Hammurabi's code was not really the earliest. The preceding sets of laws have disappeared, but we have found several traces of them, and Hammurabi's own code clearly implies their existence. He is but reorganizing a legal system long established.

Plant adaptation to the desert(背景材料)

Cactus adaptations.

The secret to the superior endurance of cacti lies in their adaptations. Over millions of years, through natural selection, only the strongest and best adapted species survived.

As you know, it is very dry in the desert. Plants that adapt to this are known as xerophytes (from xeros, dry and phyton, plant). There are plants that avoid the dry season by sprouting from seed just after the spring rain and growing very fast so that by the time the dry season comes, they have already produced a lot of seeds and died. These seeds lie on the soil for the dry season and sprout again in spring and the cycle repeats. Other xerophytes simply drop their leaves and stay dormant for the winter. But there is another special type of xerophyte which stores water in its fleshy tissues. Such plants are called succulents (from succus, juicy). The cactus is a typical example of a succulent.

If you cut a cactus open, you see a juicy, slimy tissue. This is where the moisture is stored for the dry season. The part between the middle circle (or pith) and just under the very green part of the plant (or palisade parenchyma) just under the skin is allocated for the storage of water and food for the plant. This is a type of spongy parenchyma and can take up up to 85% of the plant's volume. This is a major adaptation in the desert. Because the plant remains completely alive during the dry season and there is no need for it to dry up and lose everything, makes it possible for the plant to grow to large sizes. Another advantage is that the plant retains supplies (in the form of starch) for the winter so that it can flower right away in spring without accumulating more supplies (as most plants need to do in spring). The whole purpose of storing supplies for the winter is mostly to energize flowering in spring but it also lets the cactus start growing much sooner.

Flowering plants breathe and transpire (evaporate water from their surface) through closeable microscopic pores called stomates on the leaves or stems. To do this, their pores have to be open. In most plants these are open all day and on warm nights. But for cacti this is inconvenient as in daytime it is very hot and thus the plant would lose a lot of water through evaporation. So the cactus must close them in the daytime. But then it cannot breathe or photosynthesize (the process where sugars are made from carbon dioxide and water and releasing oxygen using the sun's energy). Succulents have an adaptation to that. Their stomates are closed during the day and are open at night, when it is not that hot and store carbon dioxide in its tissues as crassulean acid and then turn it back to carbon dioxide in the daytime. This process is called crassulean acid metabolism or CAM and it is a very smart way of respiring in the desert.

If we look at the outside of the plant, we notice that there is a tough leathery skin covering the plant, we can also notice the presence of ribs and spines and sometimes fur. These are all very smart adaptations. They serve mainly for surviving heat but are also used as defense.

托福閱讀背景知識(shí)需要大家在日常備考的過程中多積累，多練習(xí)。熟記涉及到的詞匯及句型，了解其考試出題點(diǎn)，盡量減少在托�？紙�(chǎng)上的思考時(shí)間。小編預(yù)祝大家取得理想成績(jī)。

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托福閱讀背景知識(shí)：流星與流星雨

了解托福閱讀背景知識(shí)，對(duì)于提高托福閱讀做題準(zhǔn)確率，拓展知識(shí)儲(chǔ)備都很有好處，下面，小編為大家?guī)硗懈ｉ喿x背景知識(shí)：流星與流星雨，希望對(duì)大家有所幫助。

流星與流星雨

什么是流星?外空間的塵埃顆粒闖入地球大氣，與大氣摩擦，產(chǎn)生大量熱，從而使塵埃顆粒氣化。在該過程中發(fā)光形成流星。塵埃顆粒叫做流星體。

大小

在獅子座流星雨中，一顆5等流星通常僅由一個(gè)0.00006克、直徑0.5毫米的流星體產(chǎn)生。獅子座流星雨中的可見流星的大部分流星，體直徑在1毫米到1厘米之間。

速度

一個(gè)微小的流星體就足以產(chǎn)生在幾百公里之外就能看見的亮光，其原因就在于流星體的高速度。在剛進(jìn)入地球大氣層時(shí)獅子座流星雨中流星體的速度可達(dá)71公里/每秒。

光之來源

當(dāng)流星體闖入地球大氣時(shí)，它與大量的空氣分子相碰撞，使顆粒的外層微粒被撞離母體。在碰撞的過程中，一些空氣分子發(fā)生電離。當(dāng)被離解的電子再次被原子俘獲時(shí)便會(huì)產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。

流星的顏色

大部分的獅子座流星顏色，像鈉燈燃燒時(shí)的色彩。一個(gè)流星的顏色是流星體的化學(xué)成分及反應(yīng)溫度的體現(xiàn)：鈉原子發(fā)出橘黃色的光，鐵為黃色，鎂是藍(lán)綠色，鈣為紫色，硅是紅色。

聲音

流星通常不會(huì)發(fā)出可以聽見的聲音。如果你沒有看到它的話，它就會(huì)悄無聲息的一掃而過。對(duì)于非常亮的流星，曾經(jīng)有人聽到過聲音。這些聲響主要集中在低頻波段。一個(gè)非常亮的流星，如火流星，可能會(huì)聽到聲音。如果流星體的直徑大于大氣分子的平均自由程，則在流星體的前邊會(huì)產(chǎn)生大量的激波。偶然情況下，這些激波會(huì)深入到大氣的底層從而被我們聽到。聽起來像遠(yuǎn)處發(fā)出的隆隆聲。

持久余跡

流星有時(shí)會(huì)在它通過的軌道上留下一條持久的余跡。余跡主體顏色多為綠色，是中性的氧原子。持續(xù)時(shí)間通常為1到10秒�？梢娪噗E亮度迅速下降，在極限星等為4到5等的情況下，一般可持續(xù)1到30分鐘。這些亮光來自熾熱空氣和流星體中的金屬原子。

火流星

質(zhì)量較大的流星體，有機(jī)會(huì)造成火流星，亮度至少比金星(-4等星)亮，出現(xiàn)時(shí)間可持續(xù)2~3秒。有時(shí)火流星可接近至地表一、二十公里處才消失，我們可聽到火流星發(fā)出的聲音。

流星雨在一年中的某些天，可以看到大量的流星從同一個(gè)天區(qū)劃落下來。這就是流星雨。獅子座流星雨就是其中之一。

輻射點(diǎn)

流星雨中的所有流星仿佛是從天空同一處散開的，這點(diǎn)就稱為輻射點(diǎn)。獅子座流星雨的輻射點(diǎn)位于獅子座。輻射點(diǎn)是一種透視效果。流星從一個(gè)觀測(cè)者的前后左右掃過天空，然而它們的反向延長(zhǎng)線交匯一處，即輻射點(diǎn)。

流星雨從何而來　流星雨是由于彗星的破碎而形成的。獅子座流星雨的流星體與坦普爾-塔特爾彗星的軌道相同，所以一般認(rèn)為坦普爾-塔特爾彗星是獅子座流星雨的母體。

流星體因何離開母彗星　彗星主要由冰和塵埃組成。當(dāng)彗星逐漸靠近太陽(yáng)時(shí)，冰氣化，使塵埃顆粒像噴泉之水一樣，被噴出母體而進(jìn)入彗星軌道。

彗尾

大顆粒仍保留在母彗星的周圍形成塵埃彗發(fā);小顆粒被太陽(yáng)的輻射壓力吹散，形成彗尾。剩余物質(zhì)繼續(xù)留在彗星軌道附近。然而即使是小的噴發(fā)速度，也會(huì)引起微粒公轉(zhuǎn)周期的很大不同。因此，在下次彗星回歸時(shí)，小微粒將滯后母體，而大顆粒將超前于母體。當(dāng)?shù)厍虼┻^塵埃尾軌道時(shí)，我們就有機(jī)會(huì)看到流星雨。

流星雨活動(dòng)性

位于彗星軌道的塵埃粒子云被稱為“流星體群”。當(dāng)流星體顆粒剛從彗星噴出時(shí)，它們的分布是比較規(guī)則的。由于大行星引力的作用，這些顆粒便逐漸散布于整個(gè)彗星軌道。目前，這個(gè)過程還不是十分清楚。在地球穿過流星體群時(shí)，各種形式的流星雨就有可能發(fā)生了。

周期性的流星雨

每年地球都要穿過許多彗星的軌道。如果軌道上存在流星體顆粒，便會(huì)發(fā)生周期性的流星雨。大部分年份，獅子座流星雨的數(shù)量都不是很大。坦普爾-塔特爾彗星的回歸周期是33.2年。當(dāng)它運(yùn)行到近日點(diǎn)時(shí)，地球穿過它的軌道就有可能發(fā)生大規(guī)模的流星暴雨。

近彗型流星雨

當(dāng)只有母彗星運(yùn)行到近日點(diǎn)時(shí)才發(fā)生的流星雨，稱為近彗型流星雨。這說明流星體群仍在彗星附近。周期在幾百年以內(nèi)的彗星所形成的流星雨多為該類型。如獅子座流星雨。

遠(yuǎn)彗型流星雨

由于行星的引力攝動(dòng)作用，長(zhǎng)周期彗星的流星體群可能與母彗星相差甚遠(yuǎn)。在母彗星不在近日點(diǎn)時(shí)也有可能發(fā)生流星雨，這種流星雨便是遠(yuǎn)彗型流星雨。如Lyrid就是這種。這種流星雨很難預(yù)報(bào)。

流星暴雨

當(dāng)每小時(shí)出現(xiàn)的流星超過1000顆時(shí)，我們稱為流星暴雨。當(dāng)然，流星雨和流星暴雨之間并沒有嚴(yán)格的界限。

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托福閱讀背景知識(shí)：Gas Hydrate

了解托福閱讀背景知識(shí)，對(duì)于提高托福閱讀做題準(zhǔn)確率，拓展知識(shí)儲(chǔ)備都很有好處，下面，小編為大家?guī)硗懈ｉ喿x背景知識(shí)：Gas Hydrate，希望對(duì)大家有所幫助。

Gas Hydrate

Gas Hydrate又稱甲烷水合物(Methane Hydrate)系水分子與甲烷于低溫高壓(0℃，26大氣壓或10℃，76大氣壓下)形成類似冰狀物質(zhì)，在常溫常壓下即分解成水與甲烷，Gas Hydrate在水深數(shù)百公尺的大陸邊緣地區(qū)存在如太平洋海域之大陸邊緣，大西洋的大陸斜坡，南極大陸周邊海域，Kvenvoden 1996年估計(jì)Gas Hydrate總儲(chǔ)量為1 x 1016(m)3，如能夠開采將成為重要之能源，因?yàn)榧淄闉闇厥倚?yīng)氣體，故其與全球氣候之變化將為海突候之變化將為海洋鉆探研究之重點(diǎn)。Gas Hydrate之存在與海底之穩(wěn)定性亦有密切之關(guān)系。

什么是甲烷水合物

「可燃燒的冰塊」，這是許多人在介紹甲烷水合物時(shí)很喜歡引用的標(biāo)題。在實(shí)驗(yàn)中人工合成的甲烷水合物就像一塊不透明的冰塊般純白、潔凈，在室溫下一點(diǎn)火，它就自我燃燒起來(圖一)。嚴(yán)格說來，甲烷水合物指的是甲烷氣體分子在高壓及低溫的狀態(tài)下，被呈籠狀晶結(jié)架構(gòu)的水分子所包合，而形成一種類似冰晶的化合物。這種氣體分子和水分子的結(jié)合并不依靠化學(xué)的鍵結(jié)，純粹是氣體分子被包裹在水分子的籠狀架構(gòu)空隙中，與一般化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的水合物性質(zhì)并不相同。有的學(xué)者因而認(rèn)為應(yīng)稱其為「甲烷氣水包合物」(methane clathrate)，以別于一般以化學(xué)鍵方式結(jié)合的水合物。另外，大自然中與水分子結(jié)成籠狀包合物的氣體分子并不限于甲烷，乙烷、丙烷等烷氫類氣體，甚至二氧化碳、氮?dú)獾瘸Ｒ姎怏w，在適當(dāng)?shù)母邏旱蜏貤l件下，均會(huì)與水分子結(jié)合成氣水包合物。事實(shí)上，這類氣水包合物的英文名稱為「gas hydrate」，直譯應(yīng)為「天然氣水合物」或「瓦斯水合物」。由于自然界中的天然氣水合物其氣體成份以甲烷為主(超過90%)，因此一般人常把氣水包合物稱為「甲烷水合物」。本文隨俗，用「甲烷水合物」代表學(xué)理上較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹柑烊粴鈿馑衔铩挂辉~。

紅海的鹽份

世界上地質(zhì)年代最年青的內(nèi)陸海。位于亞洲阿拉伯半島和非洲大陸之間﹐為印度洋的地中海。南以曼德海峽與阿拉伯海的亞丁灣相接﹐北經(jīng)蘇伊士灣和蘇伊士運(yùn)河﹐與大西洋的地中海相連。全長(zhǎng)2253公里﹐東西最大寬度為306公里﹐總面積為45萬平方公里﹐平均水深558米﹐最大水深3039米。1869年開辟了蘇伊士運(yùn)河后﹐使北歐-北印度洋航線縮短了9000公里﹐紅海成為直接溝通印度洋和大西洋的重要國(guó)際航道。在通常情況下﹐紅海海水呈藍(lán)綠色﹐有時(shí)當(dāng)紅海束毛藻大量繁盛時(shí)﹐海水便轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色﹐故稱“紅海”。

地質(zhì)地形岸濱陸架水深大多淺于50米﹐且多礁石。紅海沿岸廣泛發(fā)育著珊瑚礁﹐兩岸幾乎全由珊瑚礁形成的曼德海峽﹐寬僅26～32公里﹐水深約 150米。海峽中散布著淺灘﹑暗礁和小島﹐以丕林島最大(面積僅13平方公里)。海峽下部還有一道海檻。這些都限制了紅海與亞丁灣的水交換。紅海的中軸線為中央海槽﹐大部深于1500米。海槽中部出現(xiàn)幾處深邃的“V”形裂谷﹐為紅海最深的地方。

海盆是大陸分裂的產(chǎn)物﹐非洲板塊與阿拉伯板塊之間的裂谷沿海盆軸通過。如將兩側(cè)大陸的輪廓線并合在一起﹐恰能密切嚙合。研究證實(shí)﹐非洲大陸與阿拉伯半島開始分離約在2000萬年前﹐而在近300～400萬年來﹐由于海底擴(kuò)張﹐紅海兩岸仍以每年2.2厘米的平均速度繼續(xù)分離。因此﹐紅海是地球上最年青的海域﹐是個(gè)未發(fā)育成熟的大洋。海底沉積物﹐主要由珊瑚礁和其他鈣質(zhì)生物碎屑組成﹐并含有少量由風(fēng)帶來的陸源物質(zhì)。

自20世紀(jì)60年代初以來﹐在裂谷底層水中﹐發(fā)現(xiàn)了若干水溫和鹽度特別高的地點(diǎn)﹐那里近底層水溫達(dá)34～56 C﹐鹽度達(dá)74～310﹐比其他深層海水鹽度約高2～9倍。研究查明﹐這是由于裂谷擴(kuò)展時(shí)﹐涌上來的熔巖加熱了沿裂隙下滲的海水﹐而富含溶解鹽類和礦物質(zhì)的熱水重新上升所至。

氣候干熱的熱帶沙漠氣候﹐并兼有季風(fēng)氣候特征。冬半年﹐北部盛行西北風(fēng)﹐南部盛行東南風(fēng)﹔夏半年﹐全海區(qū)多東北風(fēng)﹐風(fēng)速為3.4～10.7米/秒。全海區(qū)多塵埃﹐明朗的日子少。月平均氣溫2月最低(北部15.5 C)﹐8月最高(南部32.5 C)。降水多集中于冬季﹐年平均降水量北部28毫米﹐南部約127毫米。年平均蒸發(fā)量2100毫米。由于無徑流入海﹐通過蘇伊士運(yùn)河與地中海的水交換也極微。只是由于從印度洋流入紅海的水量超過紅海流出的水量﹐才使紅海不致因?yàn)閺?qiáng)烈的蒸發(fā)而干涸。

水文特征紅海為世界上鹽度最高﹑水溫很高的海域之一﹐其平均值分別為40.35和22.67 C﹐月平均水溫以2月最低(18 C)﹐8月最高(35.5 C)﹐年變幅為9～10 C。年平均鹽度北高(>41.0)南低(36.5)﹐年變幅為2.0～2.5。主要水團(tuán)有﹕紅海表層水﹐位于 50～100米以淺的水層﹐溫﹑鹽度的時(shí)空變化較顯著﹔變性亞丁灣水﹐分布于中部以南的次表層﹐由曼德海峽流入的亞丁灣水變性而成﹔紅海深層水﹐只限于200～2000米的深層﹐溫﹑鹽度分布較均勻﹐季節(jié)變化和逐年變化也很小。

海流受控于海面的蒸發(fā)過程。冬﹑春季﹐源于亞丁灣進(jìn)入紅海的補(bǔ)償流﹐在盛行東南風(fēng)的影響下比較發(fā)達(dá)﹔夏季﹐風(fēng)向相反﹐該海流只能在曼德海峽的中層流入。而在紅海表層則出現(xiàn)一支由紅海流向亞丁灣的風(fēng)海流。在曼德海峽底層還經(jīng)常有一支從紅海流出的底層密度流。這支高溫﹑高鹽水體越過曼德海峽后向南擴(kuò)展﹐成為印度洋次表層高鹽水的主要源頭。另外﹐在紅海中還有相當(dāng)顯著的橫向海流。

潮汐屬半日潮性質(zhì)﹐南北兩端潮汐位相幾乎相反﹐當(dāng)南端為高(低)潮時(shí)﹐北端為低(高)潮﹔潮差不大﹐南北兩端大潮潮差分別為1.0米和0.6米。潮波由印度洋經(jīng)曼德海峽傳入﹐協(xié)振潮特征較為典型。

生物和資源海洋生物具有印度洋 -太平洋熱帶生物的區(qū)系特征。植物種類較少﹐動(dòng)物種類頗多﹐魚類有400余種﹐海豚﹑儒艮﹑鯊魚和大型龜鱉等均屬常見。初級(jí)生產(chǎn)力較低﹐葉綠素含量為19毫克/米﹐約與大西洋的馬尾藻海相當(dāng)。礦物資源有石油和蒸發(fā)鹽礦床﹐以及在裂谷洼地底層軟泥中新發(fā)現(xiàn)的重金屬礦。

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新托福閱讀背景知識(shí)：anthill

了解托福閱讀背景知識(shí)，對(duì)于提高托福閱讀做題準(zhǔn)確率，拓展知識(shí)儲(chǔ)備都很有好處，下面，小編為大家?guī)硗懈ｉ喿x背景知識(shí)：anthill，希望對(duì)大家有所幫助。

anthill 的背景資料

蟻丘不只是螞蟻在建構(gòu)大型地底居室的過程裡，所挖掘堆積的一堆泥土那麼間單而已。蟻丘的結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，它們的形狀對(duì)稱、富含有機(jī)物質(zhì)、通道與巢室密布相連，同時(shí)還夾雜了草、葉、莖干碎片，以及小圓石與細(xì)小木炭。實(shí)際上，蟻丘是突出於地表的螞蟻都市，裡面住滿了螞蟻與其幼期個(gè)體。蟻丘最常見於氣溫與濕度皆極端的棲息地，例如：濕地、溪流河岸、針葉林區(qū)以及沙漠地區(qū)。而建造蟻丘的螞蟻種類，往往也是最擅長(zhǎng)進(jìn)行氣候調(diào)節(jié)的螞蟻。

北歐森林中的保溫大蟻丘

截至目前為止，我們研究最透撤的蟻丘，是分布於寒帶地區(qū)的山蟻屬螞蟻所建筑的大型結(jié)構(gòu)物。這種大型建筑是由體色呈紅色或黑色的林蟻，包括：多梳山蟻及其近親種螞蟻建構(gòu)而成，并成為北歐森林裡的常見景觀。這種蟻丘可以由地表堆疊高達(dá)1.5公尺，目的在提高內(nèi)部螞蟻的體溫，讓牠們可以在春季期間儘早展開覓食，也可以提早開始撫育下一代子嗣。蟻丘外圍的一層殼狀物可以減少熱量與濕度的流失，蟻丘突出可以大幅增加表面積，讓蟻巢接受更多陽(yáng)光。部分山蟻屬螞蟻所筑蟻丘的朝南斜坡較長(zhǎng)，可以進(jìn)一步增加太陽(yáng)能的接收量。由於蟻丘斜坡有固定方向，因此幾世紀(jì)以來，阿爾卑斯山脈的居民一直將蟻丘當(dāng)成天然指南針。螞蟻所採(cǎi)集的植物性物質(zhì)，在腐爛的過程裡還可以產(chǎn)生更多熱量，成千上萬隻螞蟻在擁擠的居室裡一起工作，也會(huì)產(chǎn)生熱量。

在歐洲或美洲的寒、溫帶森林中，經(jīng)�？梢园l(fā)現(xiàn)如小土丘般的蟻巢，此類螞蟻隸屬山蟻亞科下的木匠蟻屬，俗稱為木蟻(wood ant)或林蟻。蟻丘是什麼呢?應(yīng)該說是木蟻的摩天大樓吧!為何木蟻要將牠們的家建得如此高大呢?一般而言，昆蟲幼蟲在發(fā)育的過程中，環(huán)境溫度的高低經(jīng)常影響其發(fā)育速率的快慢，螞蟻的幼蟲也不例外。在寒溫帶的森林地區(qū)，地底的溫度一般都比較低，因此木蟻便將大部分的蟻巢建筑在地面上，一方面可減少因地面潮濕所帶來的寒氣，另一方面也能增加陽(yáng)光照射的面積。但并非所有的螞蟻都建筑如城堡般雄偉的蟻丘，如在臺(tái)灣中低海拔的樹林中經(jīng)�？梢园l(fā)現(xiàn)到的懸巢舉尾蟻(Crematogaster rogenhoferi)，便是把蟻巢建筑在樹上，其形狀如同一個(gè)繡花球般，因此常被誤認(rèn)為蜂巢;渥氏棘蟻(Polyrhachis wolfi)則把整個(gè)蟻巢建在地下，地面上只有一個(gè)進(jìn)出小孔，很難想像地下有個(gè)規(guī)模浩大的螞蟻帝國(guó)。在木蟻的蟻丘中有著許許多多的房間，房間有大有小各具不同功用。蟻丘的最底部也就是在地面以下的部分，此處的溫度雖比地面以上為低，但一年四季的溫度變化相對(duì)較為穩(wěn)定，且較不易受螞蟻天敵的攻擊，因此這裡是為蟻后的房間及(存放較脆弱蟻卵的)卵室的最好位置;而蟻丘高處受到陽(yáng)光照射及漸離地面的雙重影響，其溫度也愈高，木蟻便依照各齡期幼蟲發(fā)育所需之溫度來分配房間，愈高之處為齡期愈大的幼蟲室，而最溫暖的部位就屬化蛹室了;存放食物的房間則零散地分布在蟻丘中。舉尾蟻的蟻后室則位於球狀蟻巢內(nèi)部的中央，幼蟲室分布在周圍，越往外層溫度越高，幼蟲室中的蟲齡也越大。但并非所有的螞蟻都有如此完整的「房間管裡」，如爪哇分針蟻(Pachycondyla javanus)的蟻巢，雖有卵室及幼蟲室等的分別，但卻是零星地分布於巢內(nèi)。瘤顎家蟻屬(Strumigenys)種類的巢則僅有一個(gè)房間，大大小小的個(gè)體均生活在一起。

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托福閱讀背景知識(shí)：海水發(fā)電

托福閱讀的關(guān)鍵是在于多看多練，為了幫助廣大考生更好的復(fù)習(xí)，這里為大家整理提供托福閱讀材料，以供各位考生復(fù)習(xí)參考，

碩大無比的天然熱庫(kù)

遼闊的海洋既是一個(gè)碩大無比的“儲(chǔ)熱庫(kù)”，它大量地吸收著太陽(yáng)能;同時(shí)它又是一臺(tái)極其巨大的“調(diào)溫機(jī)”，隨時(shí)都在調(diào)節(jié)著海洋的表面和深層的水溫。

海水的溫度，隨著深度的增加而降低。這是因?yàn)樘?yáng)光無法透射到400米以下的深海。表層海水與500米深處海水的溫度，相差可達(dá)20℃以上。人們通常把深度每增加100米海水溫度之差稱為海水的“溫度遞減率”。通常是在100～200米的深度范圍內(nèi)海水的溫度遞減率最大;深度超過200米以上，其溫度遞減率顯著減小;深度達(dá)到1000米以上時(shí)，其溫度遞減率已經(jīng)變得相當(dāng)?shù)奈⑿×恕?/p>

海洋中上下層水溫的差異蘊(yùn)藏著一定的能量，專家們稱之為“海水溫差能”，也叫做“海洋熱能”。而這種海水溫差能可以用來進(jìn)行發(fā)電，人們把這種發(fā)電方式叫做“海水溫差發(fā)電”。

早在本世紀(jì)20年代，科學(xué)家們就開始著手研究試驗(yàn)海水溫差發(fā)電的方法。1926年，法國(guó)物理學(xué)家G·克勞德進(jìn)行了海水溫差發(fā)電的小型試驗(yàn)。他在燒瓶A里加入28℃的溫水(這相當(dāng)于海水表層的水溫);連接在另一端燒瓶B里放入冰塊，并保持0℃水溫(以代表海洋深層的水溫)。用真空泵將A燒瓶?jī)?nèi)的空氣抽出(抽到壓力低到每平方厘米0.038)。由于液體的沸點(diǎn)是隨著加在液面上壓力的減小而降低的，所以在此低壓下，足以使得燒瓶中28℃的水沸騰起來。要是能夠使燒瓶?jī)?nèi)的真空度進(jìn)一步提高，也就是使燒瓶?jī)?nèi)的壓力變得更低，那么燒瓶?jī)?nèi)的溫水就會(huì)提前沸騰而迅速蒸發(fā)。這樣，相對(duì)于燒瓶B內(nèi)0℃的冰塊，就產(chǎn)生了以水蒸汽壓差為主的壓力差。于是，A燒瓶?jī)?nèi)蒸發(fā)的水蒸汽通過一個(gè)噴嘴噴出，推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。

克勞德試驗(yàn)成功以后，于1929年在古巴建造了一套專門進(jìn)行海水溫差發(fā)電的實(shí)驗(yàn)裝置。他用一根直徑2米的銅管，在距離海岸2000米處，從650米的深海中汲取冷海水。當(dāng)溫海水的溫度為27.5℃而冷海水的溫度為13℃時(shí)，其發(fā)電功率為22千瓦。然而，他用水泵抽取冷海水時(shí)所消耗的功率卻達(dá)80千瓦。這豈不是“得不償失”嗎?實(shí)際上不然，克勞德的這套實(shí)驗(yàn)裝置的發(fā)電潛力并沒有得到充分發(fā)揮，按計(jì)算其發(fā)電功率可達(dá)220千瓦。但不管怎樣，克勞德的實(shí)驗(yàn)表明：利用海水的溫差來進(jìn)行發(fā)電，在技術(shù)上是可行的。

現(xiàn)在的新型海水溫差發(fā)電裝置，是首先把海水引入太陽(yáng)能加溫池，將海水加溫到45～60℃(有的可高達(dá)90℃)，然后再將溫海水引進(jìn)保持真空的某一空間，讓它蒸發(fā)，借助于水蒸汽來推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。

不過通常的做法是，采用氨作為工作物質(zhì)，用氨來吸收海水表層的熱量而蒸發(fā)成氨蒸氣，以推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。做完功以后的氨被送進(jìn)冷凝器(由深層的冷海水進(jìn)行冷凝)，再通過泵將液態(tài)氨重新泵入蒸發(fā)器，同時(shí)利用表層海水使氨再次蒸發(fā)，繼續(xù)發(fā)電。

利用海水的溫差來進(jìn)行發(fā)電，還可以得到一種副產(chǎn)品——淡水，所以說海水溫差發(fā)電還兼有海水淡化的功能。一座發(fā)電能力為10萬千瓦的海水溫差發(fā)電站，每天可分餾出378立方米的淡水，以解決工業(yè)用水及飲用之需，另一方面，由于電站抽取的深層冷海水中富含營(yíng)養(yǎng)鹽類，所以在海水溫差發(fā)電站的周圍，正是浮游生物及魚類棲息的理想場(chǎng)所，這將有利于提高魚類的近海捕撈量。

利用海水溫差進(jìn)行發(fā)電，通常要選擇海水溫差在20℃以上的海域。古巴、巴西、安哥拉、印度尼西亞以及我國(guó)南部沿海等低緯度海域，是進(jìn)行海水溫差發(fā)電的理想場(chǎng)所。據(jù)專家們估計(jì)，僅北緯20°至南緯20°之間的海域，海水溫差的發(fā)電能量就足以達(dá)到26億千瓦。全世界海洋蘊(yùn)藏的海水溫差能量大約能發(fā)電600億千瓦。在我國(guó)的海域內(nèi)，可供利用的海水溫差能量大約能發(fā)電1.2億千瓦。

以上就是今天的托福閱讀材料，大家對(duì)閱讀的背景材料做一些了解，以便考試的時(shí)候能派上用場(chǎng)，英語(yǔ)不是一朝一夕的事，所以大家一定要勤加練習(xí)。

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托福閱讀背景材料之沙漠的形成

沙漠，大約已經(jīng)占了地球表面積的1/4，近幾十年在以更快的速度增加。在以前沒有沙漠樣改變的區(qū)域出現(xiàn)沙漠條件的擴(kuò)張稱為沙漠化。據(jù)推測(cè)，地球表面積另外的1/4也正在被這個(gè)趨勢(shì)所威脅。那么，沙漠是如何形成的呢?

沙漠化的形成主要是由于自然植被的減少和由此而造成的因風(fēng)和水而致的土壤流失。在一些情況下松動(dòng)的土壤被刮走，留下石制的表面。在另外一些情況下，好的顆粒被移走，砂質(zhì)的顆粒聚集形成可移動(dòng)的山丘或沙堆。

即使在保留有土壤表層的地區(qū)，植被的減少導(dǎo)致土壤吸收水分的能力下降。疏松土壤上的雨滴可使質(zhì)地好的顆粒轉(zhuǎn)移到微小的土壤空隙，使得土壤幾乎不能被水滲入，吸收水分量急劇下降，結(jié)果水土流水量增加，土壤侵蝕率增加。由于吸收水分能力下降而致的土壤逐漸干化使得植被進(jìn)一步減少，因此進(jìn)行性的土壤惡化循環(huán)形成。

在一些地區(qū)，沙漠地域的增加是由干燥的氣候條件趨勢(shì)所致。在過去的幾千年里持續(xù)的全球變暖使得干旱加重。如果如果大氣污染所致的全球變暖持續(xù)加重那么這個(gè)過程還會(huì)加劇。

毫無疑問，大多數(shù)區(qū)域的沙漠化是由于人類活動(dòng)而不是自然進(jìn)程所致。沙漠周圍的半干旱區(qū)域存在一個(gè)微妙的生態(tài)平衡并且被她們的潛能限制去適應(yīng)增長(zhǎng)的環(huán)境壓力。持續(xù)增加的人口使土地承受更大的拉力來為他們提供食物和燃料。在潮濕地帶，土地可能能夠承受這些壓力。在沙漠邊緣的干旱地區(qū)，土壤所承受的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了它減退的能力和沙漠化的結(jié)果。

四個(gè)特定的活動(dòng)被認(rèn)為是沙漠化進(jìn)程的主要因素：過度耕種、過度放牧、過度的采伐和過度的灌溉。隨著人口密度增加，作物耕種已經(jīng)擴(kuò)展到了干旱地區(qū)，所以農(nóng)作物失收很正常。由于糧食作物的增加使得自然植被被移出，農(nóng)作物失收使大片的土地沒有植被覆蓋并且容易受到風(fēng)雨的侵蝕。

在以草為主要自然植被的半干旱地區(qū)，家畜的養(yǎng)殖是一個(gè)很重要的經(jīng)濟(jì)來源。在一個(gè)區(qū)域過度放牧的結(jié)果是植被覆蓋的減少和對(duì)土壤的踐踏和摧毀。

在很多國(guó)家柴火是做飯和取暖的主要燃料。持續(xù)增加的人口壓力使得樹木被砍伐以至于許多城鎮(zhèn)被大片完全沒有樹木的區(qū)域所環(huán)繞。作為替代燃料的動(dòng)物糞便的使用增加也破壞了土壤，因?yàn)檫@個(gè)有效的土壤調(diào)控者和植物營(yíng)養(yǎng)來源不再被返還到土壤。

最后一個(gè)人類所致沙漠化的重要原因是過度灌溉所致的土壤鹽堿化。過多的灌溉的水分滲入到水道。如果沒有引流系統(tǒng)存在，水道上升，把未溶解的鹽類帶到土壤表面。水分蒸發(fā)，鹽類留下來，形成一層白色的殼阻止水和空氣到達(dá)地層土壤。

沙漠化的嚴(yán)重性使得大片的土壤和大多數(shù)的人受影響，并且使得扭轉(zhuǎn)或是減慢這個(gè)過程非常困難。一旦土壤被侵蝕，那只有經(jīng)過成百成千年才能形成新的土壤。在有一定量土壤存在的區(qū)域，一份關(guān)于土壤保護(hù)的強(qiáng)制規(guī)定和植被種植將扭轉(zhuǎn)現(xiàn)在土壤的惡化。

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新托福閱讀背景知識(shí)系列(53)：夢(mèng)的背景知識(shí)

托福閱讀考試，涉及歷史，政治，科技，生物等等，非常廣泛的話題，在托福閱讀考試緊張的時(shí)間里，如果對(duì)文章背景不熟悉，輕則影響考生心情重則影響理解和考分。因此小編就托福閱讀中的�？急尘敖忉尶偨Y(jié)了系列文章供大家參考。

夢(mèng)的背景知識(shí)

1953年，美國(guó)芝加哥大學(xué)，柯立行曼教授和他的研究生阿賽斯基(Rleitman & Aserinsk)正在用腦電波測(cè)量的方法研究睡眠，阿賽斯基負(fù)責(zé)觀察被試----是一些嬰兒----睡眠時(shí)的腦電圖。阿賽斯基也許是個(gè)很細(xì)心的人，再不然就是嬰兒可愛的面龐吸引了他。他在觀察腦電圖的同時(shí)，還看了嬰兒的臉，遇然間他發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)腦電上波出現(xiàn)快波時(shí)，嬰兒的眼球就會(huì)快束速運(yùn)動(dòng)，仿佛閉著眼睛在看什么東西。

這是怎么回事?柯立特曼和阿賽斯基猜想這或許和夢(mèng)有關(guān)。他們把一些成人被試帶到實(shí)驗(yàn)室里，在他們頭上接到電極，然后讓他們睡覺。當(dāng)腦電圖出現(xiàn)快波時(shí)，他們的眼球也開始了快速運(yùn)動(dòng)�？铝⑻芈桶①愃够泵拘阉麄儯瑔査麄兪欠褡鰤�(mèng)，他們回答說：是的。

而當(dāng)沒有快速眼動(dòng)的時(shí)候，被叫醒的被試大多數(shù)都說自己不是正在做夢(mèng)。

由此，人們發(fā)現(xiàn)，夢(mèng)和腦電圖的快波和快速眼動(dòng)是相聯(lián)系的。

研究發(fā)現(xiàn)，一夜的睡眠過程是兩種睡眠的交替，在較短的快波睡眠后，是時(shí)間較長(zhǎng)的慢波睡眠，然后又是快波睡眠，如此循環(huán)。慢波睡眠又可劃分為4個(gè)階段或稱4期。因此更具體他說，睡眠的程序是：覺醒→慢波、期→2期→3期→4期→快波睡眠，為第一個(gè)周期，然后再次重復(fù)慢波睡眠期→2期→3期→4期→快波睡眠，如此循環(huán)。一般從一次快波睡眠到下一次快波睡眠的間隔時(shí)為70-120分鐘，平均90分鐘。一夜大致要循環(huán)4-6次。越到后半夜，快波睡眠越長(zhǎng)、越慢睡眠越短。

由于快波睡眠期是人做夢(mèng)的時(shí)期，我們由睡眠過程的腦電圖可推斷，一個(gè)人每夜一般會(huì)做4-6個(gè)夢(mèng)，前半夜的夢(mèng)較短，后半夜的夢(mèng)較長(zhǎng)。根據(jù)研究，整夜共有約1-2小時(shí)的時(shí)間人是在做夢(mèng)。

由于每個(gè)人正常睡眠時(shí)間都超過一個(gè)循環(huán)的時(shí)間，由此可知每個(gè)人每晚都要做夢(mèng)。有些人自稱自己睡覺從不做夢(mèng)，是因?yàn)樗褋砗蟀岩估锏膲?mèng)忘記了。

早期的研究者們假設(shè)，只在在快波睡眠時(shí)才有夢(mèng)。但是近斯的研究卻發(fā)現(xiàn)，慢波睡眠期也有夢(mèng)。慢波睡眠的夢(mèng)不像一般的夢(mèng)那樣由形象構(gòu)，也不像一般的夢(mèng)那么生動(dòng)富于象征性。例如，一個(gè)從慢波睡眠中剛醒來的人會(huì)說“我正在想著明天的考試”，研究者還發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的夢(mèng)游和夢(mèng)話都是出現(xiàn)在慢波睡眠期。

腦電波可以指示出人是否在做夢(mèng)，因此腦電波測(cè)測(cè)量是研究夢(mèng)的一個(gè)主要手段。

但是腦電波卻不能說明夢(mèng)和睡眠的生理機(jī)制，更無法告訴我們夢(mèng)是什么，關(guān)于夢(mèng)的生理機(jī)制目前還有極少研究，但是對(duì)睡眠的生理機(jī)制卻有很多的研究，這對(duì)我們的理解夢(mèng)有一定的參考性價(jià)值。

早期的生理學(xué)家巴甫洛夫認(rèn)為：睡眠就是大腦皮層神經(jīng)活動(dòng)停止，也即所謂抑制。夢(mèng)是大腦皮神經(jīng)活動(dòng)停止時(shí)，偶爾出現(xiàn)皮層比做一個(gè)燃燒的火堆，那么按巴甫洛夫的觀點(diǎn)，睡眠就是這堆火熄滅了，而夢(mèng)就是在木炭灰燼中偶爾亮起來的火星。

近十幾年來，通過對(duì)睡眠的生活機(jī)制的研究，人們知道巴甫洛夫的觀點(diǎn)是不準(zhǔn)確的。睡眠不是覺醒狀態(tài)的終結(jié)，不是神經(jīng)活動(dòng)的停止或休息，而是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中另一種形式的活動(dòng)，是一個(gè)主動(dòng)的過程。

腦具有一種負(fù)責(zé)清醒----轉(zhuǎn)換的中樞，即網(wǎng)狀系統(tǒng)。這是腦于中一群彌散的神經(jīng)核團(tuán)，當(dāng)它受到刺激時(shí)會(huì)使熟睡者醒過來。而當(dāng)實(shí)驗(yàn)者破壞了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的網(wǎng)狀系統(tǒng)是時(shí)，這個(gè)動(dòng)物就會(huì)從此“一睡不醒”。

網(wǎng)狀系統(tǒng)的活動(dòng)受到來自上下兩方面的神經(jīng)沖動(dòng)的影響。上方，大腦皮層的活動(dòng)會(huì)影響它，因此思慮過多憂心忡忡的人會(huì)失眠。下主，來自感覺器官的神經(jīng)沖動(dòng)影響它，因此噪雜的聲音也會(huì)干擾人們的睡眠。除此之外，網(wǎng)狀系統(tǒng)的活動(dòng)還受到兩個(gè)神經(jīng)中樞的控制，一個(gè)叫中縫核，另一個(gè)叫藍(lán)斑。中縫核可導(dǎo)致慢波睡眠。藍(lán)斑則導(dǎo)致快波睡眠，從而與夢(mèng)有關(guān)系。

藍(lán)斑產(chǎn)生的神經(jīng)興奮，主要通過腦的視神經(jīng)束。也許，這和人在夢(mèng)中所見到的景色有關(guān)。另外，藍(lán)斑可能也起著在睡眠中抑制身軀運(yùn)動(dòng)的作用。

研究腦生化的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，中縫核產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)主要是5--羥色胺。在電損毀動(dòng)物中縫核前部后，腦5--羥色胺含量大減，同時(shí)，動(dòng)物的慢波睡眠也明顯減少，如果把5--羥色胺直接射到動(dòng)物的中縫核，則動(dòng)物的慢波睡眠延長(zhǎng)，可見5--羥色胺和慢波睡眠有關(guān)。

藍(lán)斑區(qū)域可產(chǎn)生去甲腎上腺素，它與快波睡眠有關(guān)。在損毀動(dòng)物藍(lán)斑中后部時(shí)，去甲腎上腺素減少。同時(shí)，快波睡眠也減少。

去甲腎上腺素不僅與快波睡波有關(guān)，與覺醒狀態(tài)的維持也有關(guān)。當(dāng)腦內(nèi)去甲腎上腺素含量增加是，實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)物會(huì)從睡夢(mèng)中醒來。

同生物的研究，似乎可以引向這樣一種推測(cè)，快波睡眠和覺醒有相似之處，當(dāng)然，快波睡眠和覺醒決不是一回事。首先就是快波睡眠時(shí)運(yùn)動(dòng)是被抑制的。但是，和慢波睡眠相比，它和覺醒狀態(tài)在表現(xiàn)上共性還是稍多一些。它也有較多的心理活動(dòng)。

對(duì)睡眠，特別是與夢(mèng)有關(guān)的快波睡眠的生理層面的研究，使我們對(duì)夢(mèng)的作用有了一定的理解。如果用藥物或其它技術(shù)抑制快波睡眠，被試者的注意、學(xué)習(xí)記憶功能就會(huì)到損害，同時(shí)，情緒會(huì)變得焦慮，憤怒，并造成處理人際關(guān)系能力下降。由此提示，夢(mèng)對(duì)改善學(xué)習(xí)與記憶，對(duì)改善情緒和社會(huì)能力可能有作用。

還有一些研究也發(fā)現(xiàn)，快波睡眠和夢(mèng)可能與新信息的編碼有關(guān)。一些沒有見到過的新形象在夢(mèng)里得到“復(fù)習(xí)”和“整理”，然后存入長(zhǎng)時(shí)記憶庫(kù)中去，根據(jù)這種假說，嬰兒每天見到的新東西多，所以就需要多做夢(mèng)，老年人難得會(huì)見到什么新東西，因此就不必多做夢(mèng)。實(shí)際上，嬰兒快波睡眠的時(shí)間占總睡眠時(shí)間的比例也確實(shí)遠(yuǎn)大于老年人。實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境豐富的條件下飼養(yǎng)大白鼠快波睡眠的總時(shí)間和百分比都比其它大白鼠更長(zhǎng)更多。由此提示，至少“復(fù)習(xí)整理新形象和新知識(shí)”是夢(mèng)的作用之一。

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新托福閱讀背景知識(shí)系列(51)：納米科技知識(shí)

About 納米材料及其應(yīng)用

納米技術(shù)在生物工程上的應(yīng)用

眾所周知，分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不變的最小單位。生物分子是很好的信息處理材料，每一個(gè)生物大分子本身就是一個(gè)微型處理器，分子在運(yùn)動(dòng)過程中以可預(yù)測(cè)方式進(jìn)行狀態(tài)變化，其原理類似于計(jì)算機(jī)的邏輯開關(guān)，利用該特性并結(jié)合納米技術(shù)，可以此來設(shè)計(jì)量子計(jì)算機(jī)。美國(guó)南加州大學(xué)的Adelman博士等應(yīng)用基于DNA分子計(jì)算技術(shù)的生物實(shí)驗(yàn)方法，有效地解決了目前計(jì)算機(jī)無法解決的問題—“哈密頓路徑問題”，使人們對(duì)生物材料的信息處理功能和生物分子的計(jì)算技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

雖然分子計(jì)算機(jī)目前只是處于理想階段，但科學(xué)家已經(jīng)考慮應(yīng)用幾種生物分子制造計(jì)算機(jī)的組件，其中細(xì)菌視紫紅質(zhì)最具前景。該生物材料具有特異的熱、光、化學(xué)物理特性和很好的穩(wěn)定性，并且，其奇特的光學(xué)循環(huán)特性可用于儲(chǔ)存信息，從而起到代替當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息處理和信息存儲(chǔ)的作用。在整個(gè)光循環(huán)過程中，細(xì)菌視紫紅質(zhì)經(jīng)歷幾種不同的中間體過程，伴隨相應(yīng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化。Birge等研究了細(xì)菌視紫紅質(zhì)分子潛在的并行處理機(jī)制和用作三維存儲(chǔ)器的潛能。通過調(diào)諧激光束，將信息并行地寫入細(xì)菌視紫紅質(zhì)立方體，并從立方體中讀取信息，并且細(xì)菌視紫紅質(zhì)的三維存儲(chǔ)器可提供比二維光學(xué)存儲(chǔ)器大得多的存儲(chǔ)空間。

到目前為止，還沒有出現(xiàn)商品化的分子計(jì)算機(jī)組件�？茖W(xué)家們認(rèn)為：要想提高集成度，制造微型計(jì)算機(jī)，關(guān)鍵在于尋找具有開關(guān)功能的微型器件。美國(guó)錫拉丘茲大學(xué)已經(jīng)利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)制作出了光導(dǎo)“與”門，利用發(fā)光門制成蛋白質(zhì)存儲(chǔ)器。此外，他們還利用細(xì)菌視紫紅質(zhì)蛋白質(zhì)研制模擬人腦聯(lián)想能力的中心網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)想式存儲(chǔ)裝置。

納米計(jì)算機(jī)的問世，將會(huì)使當(dāng)今的信息時(shí)代發(fā)生質(zhì)的飛躍。它將突破傳統(tǒng)極限，使單位體積物質(zhì)的儲(chǔ)存和信息處理的能力提高上百萬倍，從而實(shí)現(xiàn)電子學(xué)上的又一次革命。

有關(guān)納米技術(shù)

華人科學(xué)家：美國(guó)納米技術(shù)應(yīng)用研究四大熱點(diǎn)

正在美國(guó)從事納米技術(shù)研究的華人青年科學(xué)家崔屹博士17日接受新華社記者采訪時(shí)表示，美國(guó)納米技術(shù)的應(yīng)用研究目前正在半導(dǎo)體芯片、癌癥診斷、光學(xué)新材料和生物分子追蹤等四大熱點(diǎn)領(lǐng)域快速發(fā)展，其中在芯片和癌癥診斷領(lǐng)域的應(yīng)用可望在10年內(nèi)出現(xiàn)劃時(shí)代的突破。

崔屹說，在癌癥研究領(lǐng)域，利用納米技術(shù)制成的傳感器可望使各種癌癥的早期診斷成為現(xiàn)實(shí)。目前，崔屹和他的同事已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了對(duì)前列腺癌、直腸癌等多種癌癥的早期診斷。納米傳感器靈敏度很高，在進(jìn)行血液檢測(cè)時(shí)，當(dāng)傳感器中預(yù)置的某種癌細(xì)胞抗體遇到相應(yīng)的抗原時(shí)，傳感器中的電流會(huì)發(fā)生變化，通過這種電流變化可以判斷血液中癌細(xì)胞的種類和濃度。這一研究成果可望于近期發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志上。崔屹指出，目前越來越多的風(fēng)險(xiǎn)投資正在涌入這一領(lǐng)域，但這一技術(shù)在實(shí)用中還有一些技術(shù)難題需要解決。他估計(jì)，今后可能會(huì)有多種納米傳感器集成在一起被置入人體，以用來早期檢測(cè)各種疾病。

在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，如何讓芯片體積更小、速度更快是科學(xué)界一直研究的課題。目前用于芯片制造的光刻技術(shù)已經(jīng)接近于發(fā)展極限，要想把更多的晶體管集成到一塊芯片上已經(jīng)越來越難。目前，美國(guó)納米技術(shù)專家們?cè)噲D把納米級(jí)的半導(dǎo)體材料做成晶體管，從而可以讓一塊芯片上容納更多的晶體管。這種芯片的運(yùn)算速度可望比傳統(tǒng)的硅芯片提高上千倍。這一研究方向在2001年取得基礎(chǔ)性研究突破后，目前在應(yīng)用研究中越來越熱。據(jù)崔屹估計(jì)，這一技術(shù)可望在10年后達(dá)到實(shí)用化。

此外，納米技術(shù)在光學(xué)材料和生物分子追蹤兩個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也是研究熱門。在光學(xué)材料研究領(lǐng)域，科學(xué)家們?cè)噲D改變某些半導(dǎo)體材料的分子結(jié)構(gòu)，用來生產(chǎn)特定的光學(xué)器件。比如，一些科學(xué)家試圖讓某種半導(dǎo)體材料內(nèi)部具有納米級(jí)的線狀結(jié)構(gòu)，這種材料用于顯示器制造領(lǐng)域可以大大提高顯示器的清晰度和顏色逼真度。而在生物分子追蹤領(lǐng)域，科學(xué)家把某種納米顆粒“粘”在生物分子上，然后利用納米顆粒的發(fā)光特性研究生物分子的行蹤。這對(duì)研究艾滋病病毒等在人體內(nèi)的活動(dòng)過程十分有益。

崔屹說，美國(guó)在納米應(yīng)用研究領(lǐng)域中享有資金和人才優(yōu)勢(shì)，一直走在世界前列，但距離納米技術(shù)實(shí)用化仍有一段路要走。與美國(guó)相比，其他國(guó)家則主要處于納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究階段。

現(xiàn)年27歲的崔屹畢業(yè)于中國(guó)科技大學(xué)，后在哈佛大學(xué)獲納米應(yīng)用專業(yè)博士，目前在加州大學(xué)伯克利分校從事研究工作。過去幾年，崔屹在《自然》和《科學(xué)》等權(quán)威雜志上發(fā)表多篇研究論文，同時(shí)還是2003年美國(guó)“米勒”杰出青年科學(xué)家獎(jiǎng)和2001年美國(guó)材料研究學(xué)會(huì)金獎(jiǎng)得主。

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新托福閱讀背景知識(shí)系列(52)：睡與夢(mèng)

睡與夢(mèng)( dream and sleep)

夢(mèng)是生活中難解之謎，自古以來引起各種各樣的解釋和猜想。釋夢(mèng)幾乎是精神分析醫(yī)生及占卜者所獨(dú)有。筆者就近期對(duì)腦電波、香味、音樂與氣功的研究科學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，嘗試努力把哲學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)及腦科學(xué)知識(shí)融為一體客觀地去探索“睡與夢(mèng)”的機(jī)理，尋找啟發(fā)性新理論來滿足科學(xué)及哲學(xué)范疇對(duì)“睡與夢(mèng)”解釋的需要。透過對(duì)“睡與夢(mèng)”探討過程，希能使朋友們更好地去認(rèn)識(shí)您自己，發(fā)掘自己的潛能。

慢波和快波睡眠

從腦電波“EEG“對(duì)睡眠的研究得知，我們每天從入睡到起床的睡眠皆會(huì)做夢(mèng)。睡眠過程中有慢波及快波兩種睡眠“參考圖一”，入睡開始時(shí)先會(huì)很快進(jìn)入慢波睡眠，大約九十分鐘後會(huì)進(jìn)入第一次快波睡眠，快波和慢波兩者交替發(fā)生，一夜的睡眠中約出現(xiàn)三至五次快慢波循環(huán)。第一個(gè)快波睡眠周期約五分鍾長(zhǎng)，隨後第二個(gè)快波睡眠周期按比例漸加長(zhǎng)時(shí)間。快波睡眠時(shí)，睡者有快速眼球轉(zhuǎn)動(dòng)“REM”的特別現(xiàn)象�？觳ㄋ邥r(shí)如叫醒睡者，他就知道正在做夢(mèng)，如果做夢(mèng)之後過五分鍾才叫醒睡者就不會(huì)知道自己曾經(jīng)做過夢(mèng)。世界各地的睡眠研究報(bào)告均證實(shí)人在快波睡眠期會(huì)做夢(mèng)，因此快波睡眠又稱為“做夢(mèng)期”。

腦神經(jīng)生理學(xué)及精神分析學(xué)對(duì)“夢(mèng)”的解釋

對(duì)夢(mèng)的解釋不論古今中外都引起廣泛興趣及爭(zhēng)論，大致可分腦神經(jīng)生理學(xué)及精神分析學(xué)兩學(xué)派：

1.腦神經(jīng)生理學(xué)者克里克“F.Crick”是近代代表者。

他認(rèn)為做事是為了整理記憶，夢(mèng)并不是提醒我們什麼，而是通過快波睡眠忘記無用訊息，避免儲(chǔ)存訊息過度飽和而造成混亂。做事時(shí)主要是大腦的腦干部份產(chǎn)生興奮，發(fā)出訊號(hào)引起腦視覺區(qū)出現(xiàn)影像，前腦把傳送到視覺區(qū)訊號(hào)勉強(qiáng)編成夢(mèng)，若浪費(fèi)精力去解釋夢(mèng)意義是毫無價(jià)值。

2.精神分析學(xué)者佛洛伊德“S.Freud”認(rèn)為：人有根多欲望和想法被壓抑在潛意識(shí)深處。入睡後，彼壓抑的欲望和觀念便會(huì)在夢(mèng)中偷偷進(jìn)入意識(shí)里，但它們是經(jīng)過化裝的，真實(shí)意義已經(jīng)過象征化或符號(hào)化。對(duì)夢(mèng)作分析可以了解壓抑與問題所在“也可預(yù)先參考圖二”。

從電腦學(xué)發(fā)掘“夢(mèng)”的新理論

快波睡眠等于做夢(mèng)嗎?實(shí)驗(yàn)報(bào)告證明快波睡眠期約有百分之七十機(jī)會(huì)做夢(mèng)。但如果說快波睡眠就是做夢(mèng)期，在母體內(nèi)的胎兒及新生兒，快波睡眠高達(dá)百分之五十五至百分百。為什麼人生經(jīng)驗(yàn)幾乎是零的胎兒及新生兒，腦中還有什麼壓抑欲望或無用訊息須花費(fèi)那麼多時(shí)間去做夢(mèng)?不論克里克或佛洛伊德的理論都無法獲得滿意答案。紐曼“T.Newman”和伊凡斯“C.Evans”兩位學(xué)者提出從電腦角度去脅助理解人腦做夢(mèng)機(jī)制，他們把人腦入睡後不能感知外界訊息時(shí)比擬電腦需暫停正常運(yùn)作始能輸入新程式或修改舊程式，來解釋快波睡眠期可能是人腦在膳錄或修改程式的時(shí)刻。此新啟發(fā)性理論可滿意解釋胎兒及新生兒需要那麼長(zhǎng)的快波睡眠，因?yàn)樗麄兡X中的蛋白質(zhì)分子正忙著在其腦紋上膳錄生存本能及生活所必需的大量程式。此電腦程式觀點(diǎn)不僅能把佛洛伊德和克里克理論互相溝通，同時(shí)對(duì)于析解各種人腦之謎注前邁跨一步。

夢(mèng)境探討

夢(mèng)是一種正常的生理、心理現(xiàn)象，正如入經(jīng)過白天活動(dòng)後需要睡眠讓身心獲得充份休息來消除疲勞。夢(mèng)對(duì)心理方面具有調(diào)和與舒解的作用。假使沒有夢(mèng)，許多人可能早就會(huì)得神經(jīng)病了。佛洛伊德認(rèn)為：做夢(mèng)就是正常人發(fā)“神經(jīng)病”，而神經(jīng)病人就是白天睜著眼睛做“大夢(mèng)”。夢(mèng)境這種無意識(shí)心理活動(dòng)是人類的第二精神世界，怛光怪陸離夢(mèng)境常使人產(chǎn)生迷惑。佛洛伊德在“夢(mèng)的分析”書中有詳盡介紹。分析內(nèi)容大致分三類：

1.睡眠時(shí)軀體受到的刺激：睡眠中如太冷時(shí)，會(huì)夢(mèng)見在冰天雪地。太熱時(shí)，會(huì)夢(mèng)見處身火焰旁。太渴時(shí)，會(huì)夢(mèng)見在找尋水源。膀胱脹滿時(shí)，會(huì)夢(mèng)見找不到廁所。

2.日間活動(dòng)殘跡的作用：所謂“日有所思，夜有所夢(mèng)”，人們還可在夢(mèng)中繼續(xù)白天未完成的智力活動(dòng)。很多科學(xué)家的發(fā)明或發(fā)現(xiàn)是在夢(mèng)境中突然領(lǐng)悟出來。

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新托福閱讀背景知識(shí)系列(50)：抗癌白質(zhì)P53

What is p53 ?

After the identification of the p53 protein and the subsequent cloning of p53 genes from several species, early observations suggested that p53 may function as an oncogene, because overexpression of p53 appeared to cause oncogenic transformation of cells. In the late 1980s, however, several critical discoveries defined the normal function of p53 to be anti-oncogenic. Wild-type p53 genes, when introduced into cells, were found to be growth suppressive. The screening of DNA from colon cancer patients revealed that p53 mutations occur with unusually high frequency in tumor tissue, an observation that was extended to most of the other major forms of human cancer. Indeed, members of Li-Fraumeni cancer-prone families were shown to carry germ-line p53 mutations. The importance of these observations was underscored by the finding that mice that are homozygous null for p53, although developmentally competent, are highly predisposed to tumors.

The functional character of the p53 protein was determined by experiments showing that p53 contains a strong transcriptional activation domain within its amino terminus and that it is a tetrameric, sequence-specific DNA-biding protein with a defined cognate binding site containing two copies of the 10-mer (5'-RRRCA/TT/AGYYY-3'). Although the p53 protein acts as a transcriptional activator of genes containing p53-binding sites, it is also capable of strongly inhibiting transcription from many genes lacking p53-binding sites. Several oncogenic DNA viruses express viral gene products that associate with and inhibit the trans-activation function of p53, notably SV40 large T antigen, the adenovirus E1B 55-kD protein, and the E6 protein of oncogenic forms of human papillomavirus (HPV E6). In cells, p53 can associate with a 90-kD protein, identified as the product of the mdm-2 oncogene, which is amplified in some types of tumors. When bound to mdm-2, p53 can no longer function as an activator of transcription.

p53 plays multiple roles in cells. Expression of high levels of wild-type (but not mutant) p53 has two outcomes: cell cycle arrest or apoptosis. The observation that DNA-damaging agents induce levels of p53 in cells led to the definition of p53 as a checkpoint factor, akin, perhaps, to the product of the fad9 gene in yeast. While dispensable for viability, in response to genotoxic stress, p53 acts as an "emergency brake" inducing either arrest or apoptosis, protecting the genome from accumulating excess mutations. Consistent with this notion, cells lacking p53 were shown to be genetically unstable and thus more prone to tumors.

(中文版)

p53是存在人體細(xì)胞內(nèi)的一種抗癌白質(zhì)，它有抑制細(xì)胞生長(zhǎng)及維持遺傳物質(zhì)完整性的功能。事實(shí)上，半數(shù)以上的癌癥細(xì)胞內(nèi)都有p53的突變，可見其在細(xì)胞生長(zhǎng)控制上扮演了重要的角色。在正常狀況下，p53的半衰期約只有30分鐘，相當(dāng)不穩(wěn)定;然而當(dāng)細(xì)胞經(jīng)紫外線，離子化射線(如X光，伽傌照射)，或當(dāng)細(xì)胞缺氧、缺養(yǎng)時(shí)，p53被活化，同時(shí)它的穩(wěn)定性提高，造成細(xì)胞內(nèi)的p53大量增加，除了上述刺激外，化學(xué)治療上常用的藥物也有同效。這種p53的活化與增加常導(dǎo)致兩種可能的結(jié)果：一是細(xì)胞長(zhǎng)停止在G1或G2期;另一是細(xì)胞採(cǎi)自殺行為(apoptosis)而死亡。細(xì)胞由此得以修補(bǔ)損壞(前者)，或過度受損的細(xì)胞得以從人體除去(后者)。這種依賴p53的"自衛(wèi)措施"在一些細(xì)胞中常因p53的突變而失去功能，使得這些有"缺陷"的細(xì)胞能繼續(xù)不受控制的生長(zhǎng)分裂，導(dǎo)致突變的累積和癌癥的生長(zhǎng)。

雖然環(huán)境因子影響p53活性及穩(wěn)定性的事實(shí)已知已久，其間的分子機(jī)轉(zhuǎn)仍不清楚。蛋白質(zhì)的磷酸化(phosphorylation)一向被認(rèn)為在訊息傳遞上扮演重要的角色。事實(shí)上，經(jīng)由我們及其他實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)，p53在經(jīng)過紫外線，伽傌射線照射后，其N端的數(shù)個(gè)胺基酸(第15，20，33，37)有磷酸化的現(xiàn)象。這種磷酸化發(fā)生極為快速，幾乎是在照射后數(shù)分鐘內(nèi)即已產(chǎn)生，而持續(xù)多久則視胺基酸位置、刺激型態(tài)，及細(xì)胞種類而異。至于這些磷酸化與p53的反應(yīng)之關(guān)聯(lián)性則仍有待證明。最近我們發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)在細(xì)胞分裂(Cell cycle)的檢查點(diǎn)(checkpoint)上扮演著重要調(diào)控功能的磷酸化酵素(kinase) hCHK1，CHK2可以有效的磷酸化p53。有趣的是，磷酸化的胺基酸中包括了那些可以被紫外線、伽傌線引起的位置，即第15，20及37胺基酸。我們正著手研究可能的CHKs的上游分子及p53在CHKs磷酸化后功能之變化。此外，不同的環(huán)境因子與p53聯(lián)繫的方式可能各異，有些可能透過磷酸化以外的方式進(jìn)行。我們希望能先定出p53序列中與環(huán)境因子互動(dòng)有關(guān)的區(qū)域(domain)，再由此找出與調(diào)節(jié)p53穩(wěn)定性有關(guān)的機(jī)制及分子。

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新托福閱讀背景知識(shí)系列(49)：科氏力 (coriolis force)

托福閱讀考試，涉及歷史，政治，科技，生物等等，非常廣泛的話題，在托福閱讀考試緊張的時(shí)間里，如果對(duì)文章背景不熟悉，輕則影響考生心情重則影響理解和考分。因此小編就托福閱讀中的常考背景解釋總結(jié)了系列文章供大家參考。

科氏力 (coriolis force)

地球自轉(zhuǎn)會(huì)帶來一種力，科學(xué)家稱之為科里奧利力(簡(jiǎn)稱科氏力，是一種非慣性參照系的慣性力)。相對(duì)于推或者拉產(chǎn)生的力而言，科氏力并不是一個(gè)“真實(shí)的”力，但是它的力量確實(shí)非常強(qiáng)大，強(qiáng)大到可以造就臺(tái)風(fēng)。

在旋轉(zhuǎn)的的地球上，流體運(yùn)動(dòng)始終受到科氏力的作用，氣象學(xué)上又稱之為地轉(zhuǎn)偏向力。對(duì)于大尺度大氣運(yùn)動(dòng)，科氏力具有十分重要的意義。

由于地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系，空氣一開始運(yùn)動(dòng)即無法與地球自轉(zhuǎn)系統(tǒng)同步，因而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。舉例來說，如果有甲、乙二人站在轉(zhuǎn)盤上，甲自轉(zhuǎn)動(dòng)中心平拋出一球，給位于轉(zhuǎn)盤邊緣上的乙。站在盤外的丙，所看到求的飛行方向是直線，然而就乙和球的相對(duì)位置而言，乙所看到球的移動(dòng)路徑卻是拋物線。

假設(shè)有一顆砲彈從北極點(diǎn)發(fā)射出去，如果地球不會(huì)自轉(zhuǎn)，那么砲彈的飛行軌跡，從空中鳥瞰，應(yīng)該是一直線。但是，事實(shí)上地球會(huì)自轉(zhuǎn)，因此，隨著地球的自轉(zhuǎn)，砲彈在空中飛行的軌跡，如果站在北極點(diǎn)看過去，是不斷偏右的。這就是科氏力的塬理。

這段話基本就是聽力原文。

然后就是如何影響洋流，科學(xué)家可以利用它來預(yù)測(cè)。

再摘錄兩段

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⊙為什么赤道地區(qū)不能形成颱風(fēng)?

因?yàn)榭剖狭δ苁箽饬鬓D(zhuǎn)彎，但赤道地區(qū)沒有科氏力，所以雖然赤道地區(qū)很熱，但仍無法形成颱風(fēng)，必須在緯度5度以上，才有足夠的科氏力。在橫渡大西洋前往圣薩爾瓦多的時(shí)候，哥倫布發(fā)現(xiàn)蔚藍(lán)色的海洋中，有一道深藍(lán)色的河流自東向西流動(dòng)著。這時(shí)，帆船快速地隨波漂流。哥倫布在日記中寫道：“我注意到海水明顯地自東向西流動(dòng)，好像上帝驅(qū)使的一樣。”

其實(shí)，哥倫布看到的那道深藍(lán)色的“河流”就是海流。海流是海水大規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)，它遍及世界各個(gè)大洋，組成一個(gè)個(gè)好似封閉的循環(huán)。海流的運(yùn)動(dòng)有很多奇怪的地方。

首先，它運(yùn)動(dòng)的方向會(huì)在慣性作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這個(gè)現(xiàn)象是物理學(xué)家科里奧利首先提出來的，人們就稱這種力叫“科氏力”。

假設(shè)在沒有科氏力作用下，海洋中運(yùn)動(dòng)的船只會(huì)沿著直線行進(jìn)。然而，在科氏力作用下，船只的前進(jìn)方向馬上就改變了。由于我們這個(gè)裝置是模擬地球北半球的運(yùn)動(dòng)，所以，偏轉(zhuǎn)的方向會(huì)向右。

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