植物也有语言

夏爱兰

    ①语言是人类沟通的工具，也是相互之间交流情感的桥梁。动物也有属于它们自己的“语言”，比如通过叫声或者肢体去表达意图。那么，植物有“语言”吗？很多人觉得植物既不会动也不会说话，无论周边环境发生怎样的变化，它们都无动于衷，怎么可能有自己的语言呢？

    ②20世纪70年代，一位澳大利亚科学家研究了植物对气候环境的反应，发现在严重干旱时期，植物会发出一些奇特的声音。通过进一步的测量和收集数据，他发现声音的源头在植物体内的输水管上，植物在缺水的情况下会发生微小的震动。另一位加拿大科学家发现，植物缺水时发出的响声大小和缺水程度是有相关性的，缺水越严重，发出的响声越大。但是，当时还无法对这种现象进行合理的解释。倘若是因为植物缺水而有意发出这种声音的话，这种具有意识性的表现实在令人惊叹。

    ③随着研究的进一步深入，科学家发现植物的语言非常奇特且魅力十足，它们所发出的声音往往会随着外界环境的变化而变化。为了揭开植物发声的奥秘，英国科学家罗德和日本科学家岩尾宪三发明了一种“植物活性翻译机”，通过连接放大器和合成器，就能够清晰地听到植物的声音。利用这台翻译机，他们发现了许多有趣的现象。比如有些植物若长时间处于黑暗之中，一旦受到强光的照射，会发出较高音调的声音，如同人受到惊吓一般；有些植物在遭遇强风或者缺水时，发出的声音是低音调的，如同人承受到很大的痛苦一般；有些植物在经历生长环境变化后声音会产生较大的差异，比如突然有舒适的阳光照射在身上或者在缺水的状态下突然被浇灌，声音会从刺耳变得很悦耳，这便是它们表达愉悦的一种方式。

    ④科学家对不同种类的植物声音进行研究后发现，物种间的声音也会有所差别。为了探索植物之间的声音差异，美国科学家通过仪器对植物的声音进行测量。在植物叶片的不同位置放置两个微型电板，电极的作用是接收植物发出的信号，再通过一种特殊的仪器将这种信号转换成声音，并通过增幅机进行放大处理，形成一个完整的测试系统。通过对比测试，不同种类的植物会有其独特的声音。比如，豆科植物中有的声音类似口哨，有的声音犹如哭泣；而茄科植物西红柿却能发出响亮动听的声音。

    ⑤植物的“语言”本质上来说是对外界环境变化做出的反应，就像人类感情中的喜怒哀乐。通过植物的这一特性，人们使可知晓植物在生长过程中的交化和需求，从而进行针对性照顾，有效地提升它们的生命力。

（选自《科普中国》，有测改）

纳米技术与永磁体

    ①提到永磁体，你大概会觉得陌生，其实它就在我们身边。一辆普通的汽车的电动座椅、电动后视镜、电动天窗、雨刮、空调器等几十个部位，都要使用到各种永磁电机、永磁电动器件和永磁声响器件，这些都离不开永磁体。

    ②永磁体是指能够长期保持吸引铁质物体的磁性材料。它们磁性的强弱取决于其最大磁能积，如果磁能积越大，那么实际应用需要的永磁体的体积将越小，用量和成本也将随之降低。

    ③当前永磁体中磁性能最强、应用最广的是稀土永磁材料，主要为Nd﹣Fe﹣B系永磁体。

    ④Nd﹣Fe﹣B系永磁体，是1983年由日本和美国学者发明的具有最高磁能积的新型稀土永磁材料，它的磁能积非常高。Nd﹣Fe﹣B永磁体的吸力可以达到自身的600倍，也就是说一块60千克的永磁体可以吸起重达36吨的集装箱。它被称作当代“永磁之王”，是目前磁性最高的永磁材料，也是综合性能最高的一种永磁材料。“永磁之王”的研制成功，使各种永磁器件实现了超小型化。 例如，美国通用汽车公司在1000cc汽车发动机上采用这种永磁体后，发动机重量减少近50%，体积也小了将近一半。

    ⑤在Nd﹣Fe﹣B稀土永磁制作的电机中添加极少量的镝和铽，就能够使电机中的磁铁变轻90%，它们是绿色能源产品的魔法配料。稀土元素镝和铽非常紧缺，世界上99%的镝和铽产自中国南方的广东、四川、江西等地。但开采过程却充满污染风险，用来提取稀土元素的酸性物质可能会进入溪涧和河流，破坏稻田及渔场，污染水源，会引发极其恶劣的环境问题。严重缺乏稀土的日本和富产稀土但封存了本国稀土矿的美国等发达国家，都从中国进口大量廉价稀土，给中国的生态环境造成了重大压力。

    ⑥随着社会发展需要，我们对磁性要求越来越高。采用纳米技术来提高永磁体磁性是目前科学研究主攻方向。

    ⑦通过研究发现，只要在纳米尺度上将永磁材料和软磁材料复合在一起，就可以利用纳米技术制作出新型永磁体。这类磁体由于同时兼具了软磁材料的较高剩磁和永磁材料的较高矫顽力两大优势，新型永磁体就具有了前所未有的高磁能积，因而具有了超强的磁力。

    ⑧20世纪90年代以来，中国、美国、日本、韩国等都在积极研究用纳米技术制造一种被称为“纳米复合永磁体”的新型稀土永久磁铁。它是利用纳米技术将永磁材料和软磁材料相互复合在一起而形成的。

    ⑨根据理论推算，利用一片直径为12.5厘米的这种新型纳米复合永磁体，将足以吸起7吨重的卡车。新型永磁体的磁能积的大幅增加，将大大缩小永磁材料体积，可以使新兴的电动汽车更加小巧灵活，也可以使庞大的核磁共振扫描仪变成便携手提式，甚至可以使曾经难以想象的10兆瓦风力发电机成为可能，进而形成小到可以放进掌心，却可以为一艘小型邮轮提供动力的强力磁铁。

    ⑩不但如此，新型永磁体大量使用了廉价的铁元素，降低了稀土元素特别是资源稀缺、价格昂贵的镝和铽的用量，减小实际使用的体积和质量，从而大幅降低了原材料成本，并有效提高了磁性能。这非常有助于减少世界各国对中国稀土资源的依赖，有助于保护我国的生态环境。

（原文有改动）

我们身边的辐射

    ①最近一段时间，因受日本9.0级大地震影响，福岛核电站的放射性物质泄漏到人类赖以生存的自然环境中。一时间“谈核辐射而色变”，辐射也就顺理成章地成了人们当下最为关心的话题。

    ②辐射对人体的危害与放射线照射的强度、时间和照射的人体部位有关。辐射是无色、无味、无声，看不见和摸不着的，但可用仪器来探测和度量。度量辐射剂量的单位是西弗（Sv），1西弗（Sv）=1000毫西弗（mSv）=1000000微西弗（μSv）．放射线不同剂量照射对人体的影响不同，下表列出了放射线不同强度照射对人体的影响：

    ③从上面列出的数据可见，小于100毫西弗的放射线辐射对人体是没有危害的。实际上，人类是生活在放射环境中的，人类的生活一时一刻也没有离开过放射线。人所受的放射线包括天然放射线和人工放射线。天然放射线主要来自三个方面：宇宙射线、地面和建筑物中的放射线、人体内部的放射性。宇宙、自然界能产生放射性的物质不少，例如，太阳光等宇宙射线，人体内的钾﹣40，岩石、土壤和水中都存在放射性物质。此外，日常生活中使用手机、看电视、坐飞机、抽烟也会产生放射线。具体说，人们摄入的空气、食物、水中的辐射照射剂量每年约为0.25毫西弗，带夜光表每年有0.02毫西弗，乘飞机旅行2000千米约0.01毫西弗，每天抽20支烟每年的辐射照射剂量为0.5～1毫西弗。

    ④日本的核辐射让人惊慌，而平时就在我们身边的一些辐射源却很容易被忽视。实际上，在生活中也有放射性物质能通过多种途径进入人体，造成对机体的慢性损害。例如，含有一些放射性物质的建筑材料造成居室内放射性污染加重，有少量放射性物质的燃煤造成空气污染，佩带含有放射性物质的异常光彩夺目的或廉价合成的首饰制品对人体也有严重的损害。在日常生活中，医疗辐射的危害是最大的。任何方式的X线检查都是有损受检者健康的，受检者都要承受不同程度辐射致癌的风险，接受的剂量越大，受辐射致癌的风险越高。在生活中，很多人觉得CT等检查是无害的，可以随便做，往往半年甚至3个月就做一次。事实上，这些检查可能给病人带来永久性的伤害。CT等检查是利用X射线能穿透人体组织的原理进行检查的，而X射线也是核辐射的一种。有统计数据指出，做一次心脏冠状动脉CT检查，放射线量相当于拍了几百次X线胸片。根据国际辐射防护委员会的研究结果估算，以一个1000万左右人口的城市为例，每年大约会有350人可能因照射X线诱发癌症、白血病或其他遗传性疾病。

（选自《百科知识》2011年第4期，有改动）