科普知识， 科普知识，科技前沿动态对我们的学习 和生活的好处
1. 可植入人体的芯片 2. 纳米技术 3. 试管婴儿 4. 人造卫星 5. 粒子加速器 6. 新材料技术 7. 微电子技术
可植入人体的芯片
人体芯片是一个很小的芯片，可以很容易地植入人体皮肤的下面， 人体芯片是一个很小的芯片，可以很容易地植入人体皮肤的下面，上面 记录着个人的资料。用特定的机器就可以显示里面的内容。 记录着个人的资料。用特定的机器就可以显示里面的内容。实际上它是一种 利用无线射频识别技术开发出来的可以植入人体的芯片，里面装有芯片、 利用无线射频识别技术开发出来的可以植入人体的芯片，里面装有芯片、天 线和信息发射装置，对应身体之外不同的接收装置。 线和信息发射装置，对应身体之外不同的接收装置。 • 对走失儿童、病人以及宠物的辨认寻找等要求也需要植入式识别装置。 对走失儿童、病人以及宠物的辨认寻找等要求也需要植入式识别装置。 一般来说，人们往往通过让儿童、 一般来说，人们往往通过让儿童、病人或者宠物穿戴有一些标识信息的饰物 或者服装来作为识别的线索。但是首先这是一种被动识别方式， 或者服装来作为识别的线索。但是首先这是一种被动识别方式，除非找到携 带者，否则是不可能得到这些信息的。其次， 带者，否则是不可能得到这些信息的。其次，如果携带者本身将饰物或者服 装丢弃的话，这些识别装置就再也无法起到任何作用。 装丢弃的话，这些识别装置就再也无法起到任何作用。 • 而植入式装置可以避免无意的遗忘或者丢失，并且可以提供主动的信息， 而植入式装置可以避免无意的遗忘或者丢失，并且可以提供主动的信息， 以后随着技术发展甚至可以随时报告携带者的身体情况。 以后随着技术发展甚至可以随时报告携带者的身体情况。这显然是一个很吸 引人的产品。设想一下，以后出门不用携带任何物品如钱包、提款卡、信用 引人的产品。设想一下，以后出门不用携带任何物品如钱包、提款卡、 卡等等，只要举起手臂往传感器上一刷，你的身份资料、 卡等等，只要举起手臂往传感器上一刷，你的身份资料、银行账号信息以及 消费金额就全部记录进计算机中完成交易。即使小孩在百货公司里走失， 消费金额就全部记录进计算机中完成交易。即使小孩在百货公司里走失，也 只需到服务台的终端机前，利用芯片感测装置， 只需到服务台的终端机前，利用芯片感测装置，迅速找到他所在的楼层及位 这种生活，将是多么便捷和惬意。 置。这种生活，将是多么便捷和惬意。 •
试管婴儿
• “试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿，而是从卵 试管婴儿”并不是真正在试管里长大的婴儿， 试管婴儿 巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的精子结合， 巢内取出几个卵子，在实验室里让它们与男方的精子结合， 形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内， 形成胚胎，然后转移胚胎到子宫内，使之在妈妈的子宫内 着床，妊娠。正常的受孕需要精子和卵子在输卵管相遇， 着床，妊娠。正常的受孕需要精子和卵子在输卵管相遇， 二者结合，形成受精卵，然后受精卵再回到子宫腔， 二者结合，形成受精卵，然后受精卵再回到子宫腔，继续 妊娠。所以“试管婴儿” 妊娠。所以“试管婴儿”可以简单地理解成由实验室的试 管代替了输卵管的功能而称为“试管婴儿” 管代替了输卵管的功能而称为“试管婴儿”。尽管体外受 精原用于治疗由输卵管阻塞引起的不孕症， 精原用于治疗由输卵管阻塞引起的不孕症，现已发现体外 受精对由于宫内膜异位症精子异常（数目异常或形态异常） 受精对由于宫内膜异位症精子异常（数目异常或形态异常） 引起的不孕症，甚至原因不明性不孕症都有所帮助。 引起的不孕症，甚至原因不明性不孕症都有所帮助。研究 显示一个周期治疗后的妊娠率在40 左右， 40％ 显示一个周期治疗后的妊娠率在40％左右，出生率稍微低 一点。 等多个领域拓展了广阔空间，这无疑又 纳米技术的出现，为节能环保等多个领域拓展了广阔空间， 是一次新技术的革命。将纳米技术应用到材料领域，具有不沾水、 是一次新技术的革命。将纳米技术应用到材料领域，具有不沾水、不 沾油的特点。防雾的风挡玻璃， 沾油的特点。防雾的风挡玻璃，自清洁的纳米布等都已经相继投入使 测实验中心的检测表明：该产品让临界摩擦变滑动为滚动， 用，测实验中心的检测表明：该产品让临界摩擦变滑动为滚动，使产 品具有神奇的功效。 品具有神奇的功效。北京大学留美博士李正孝教授研发的纳米燃油添 加剂已于三年前实现了产业化， 加剂已于三年前实现了产业化，该产品以添加经过液相纳米组装技术 处理过的纳米尺度水颗粒为特征， 处理过的纳米尺度水颗粒为特征，以全新的物理作用改变了燃油的燃 烧过程，经过数百万吨的燃油大规模使用，节油率达到10 20%。 10烧过程，经过数百万吨的燃油大规模使用，节油率达到10-20%。北京 博纳士科技有限公司推出了第二代产品——BONUS纳米燃油添加剂， BONUS纳米燃油添加剂 博纳士科技有限公司推出了第二代产品 BONUS纳米燃油添加剂， 该产品在万分之一的添加比例下， 该产品在万分之一的添加比例下，经过国家交通部汽车运输行业能源 利用检测中心、中国石油天然气集团公司油田节能监测中心、 利用检测中心、中国石油天然气集团公司油田节能监测中心、国家环 保总局环境科学研究院、 保总局环境科学研究院、北京市环保局环境保护监测中心等机构的检 测表明，该产品能大幅度节能和降低尾气有害物质排放， 测表明，该产品能大幅度节能和降低尾气有害物质排放，特别是对已 成为环保焦点的氮氧化物的尾气排放，有独到的净化作用。另外， 成为环保焦点的氮氧化物的尾气排放，有独到的净化作用。另外，该 公司最近推出了纳米润滑油添加剂， 公司最近推出了纳米润滑油添加剂，并经中国人民解放军军事交通运 输学院的台架检测和中国人民解放军油料及油料装备检减磨证明， 输学院的台架检测和中国人民解放军油料及油料装备检减磨证明，缸 压增加、动力提高、节能环保。 压增加、动力提高、节能环保。
粒子加速器
• 粒子加速器引是用人工方法产生高速带电粒子的装置。日常生活中常 粒子加速器引是用人工方法产生高速带电粒子的装置。 见的粒子加速器有用於电视的阴极射线管及X光管等设施。 见的粒子加速器有用於电视的阴极射线管及X光管等设施。是探索原 子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具，在工农业生产、 子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具，在工农业生产、 医疗卫生、科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用。 医疗卫生、科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用。粒子加速 器按其作用原理不同可分为静电加速器、直线加速器、回旋加速器、 器按其作用原理不同可分为静电加速器、直线加速器、回旋加速器、 电子感应加速器、 对撞机等自E.卢瑟福1919 E.卢瑟福1919年用 电子感应加速器、同步回旋加速器 、对撞机等自E.卢瑟福1919年用 天然放射性元素放射出来的a 天然放射性元素放射出来的a射线轰击氮原子首次实现了元素的人工 转变以后，物理学家就认识到要想认识原子核， 转变以后，物理学家就认识到要想认识原子核，必须用高速粒子来变 革原子核。天然放射性提供的粒子能量有限，只有几兆电子伏特， 革原子核。天然放射性提供的粒子能量有限，只有几兆电子伏特，天 然的宇宙射线中粒子的能量虽然很高，但是粒子流极为微弱， 然的宇宙射线中粒子的能量虽然很高，但是粒子流极为微弱，例如能 量为10^14 10^14电子伏特的粒子每小时在 量为10^14电子伏特的粒子每小时在 1平方米的面积上平均只降临一 而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量， 个，而且无法支配宇宙射线中粒子的种类、数量和能量，难于开展研 究工作。因此为了开展有预期目标的实验研究， 究工作。因此为了开展有预期目标的实验研究，几十年来人们研制和 建造了多种粒子加速器，性能不断提高。在生活中，电视和X 建造了多种粒子加速器，性能不断提高。在生活中，电视和X光设施 等都是小型的粒子加速器。 等都是小型的粒子加速器。
人造卫星
• 卫星，是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体，环绕哪一颗行星运转， 卫星，是指在宇宙中所有围绕行星轨道上运行的天体，环绕哪一颗行星运转，就把它叫做哪一颗行 星的卫星。比如，月亮环绕着地球旋转，它就是地球的卫星。 人造卫星”就是我们人类“ 星的卫星。比如，月亮环绕着地球旋转，它就是地球的卫星。“人造卫星”就是我们人类“人工制 造的卫星” 科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转， 造的卫星”。科学家用火箭把它发射到预定的轨道，使它环绕着地球或其他行星运转，以便进行探 测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的人造卫星， 测或科学研究。围绕哪一颗行星运转的人造卫星，我们就叫它哪一颗行星的人造卫星，比如最 用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。地球对周围的物体有引力的作用， 常 用于观测、通讯等方面的人造地球卫星。地球对周围的物体有引力的作用，因而抛出的物体要 落回地面。但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过， 落回地面。但是，抛出的初速度越大，物体就会飞得越远。牛顿在思考万有引力定律时就曾设想过， 从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。 从高山上用不同的水平速度抛出物体，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次离山脚远。如果 没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转， 没有空气阻力，当速度足够大时，物体就永远不会落到地面上来，它将围绕地球旋转，成为一颗绕 地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。人造卫星是发射数量最多，用途最广， 地球运动的人造地球卫星，简称人造卫星。人造卫星是发射数量最多，用途最广，发展最快的航天 1957年10月 日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后，美国、法国、 器。 1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星。之后，美国、法国、日本也相继发射了人 造卫星。我国于1970 1970年 24日发射了自己的第一颗人造卫星 东方红一号’ 截止1992 日发射了自己的第一颗人造卫星‘ 1992年底中国 造卫星。我国于1970年4月24日发射了自己的第一颗人造卫星‘东方红一号’。截止1992年底中国 共成功发射33颗不同类型的人造卫星。人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与 共成功发射33颗不同类型的人造卫星。人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。 33颗不同类型的人造卫星 卫星所执行的任务直接有关的系统，也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括： 卫星所执行的任务直接有关的系统，也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括： 通信转发器，遥感器，导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。 通信转发器，遥感器，导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。 技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。 技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保 障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统。主要有结构系统、 障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统，也称为服务系统。主要有结构系统、电源 系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星， 系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星，则还有返回着 陆系统。人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求，区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、 陆系统。人造卫星的运动轨道取决于卫星的任务要求，区分为低轨道、中高轨道、地球同步轨道、 地球静止轨道、太阳同步轨道，大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快， 地球静止轨道、太阳同步轨道，大椭圆轨道和极轨道。人造卫星绕地球飞行的速度快，低轨道和中 轨道，高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈，不受领土、领空和地理条件限制，视野广阔。 轨道，高轨道卫星一天可绕地球飞行几圈到十几圈，不受领土、领空和地理条件限制，视野广阔。 能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发，也可获取地球的大量遥感信息， 能迅速与地面进行信息交换、包括地面信息的转发，也可获取地球的大量遥感信息，一张地球资源 卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。在卫星轨道高度达到35786千米， 35786千米 卫星图片所遥感的面积可达几万平方千米。在卫星轨道高度达到35786千米，并沿地球赤道上空与 地球自转同一方向飞行时，卫交换，并大大简化地面站的设备。目前绝大多数通过卫星的电视转播 地球自转同一方向飞行时，卫交换，并大大简化地面站的设备。 和转发通信是由静止通信卫星实现的。星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同， 和转发通信是由静止通信卫星实现的。星绕地球旋转周期与地球自转周期完全相同，相对位置保持 不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空，称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星， 不变。此卫星在地球上看来是静止地挂在高空，称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星，这种卫星 可实现卫星与地面站之间的不间断的信息