作者：李奎
出版社：汕头大学出版社
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科学：日新月异的推手试读：
新型汽车
燃料电池汽车是用燃料电池代替蓄电池产生电能，从而供电给车上的电动机，使其运转。燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。
燃料电池汽车主要以氢作为燃料，氢在汽车搭载的燃料电池中与大气中的氧发生化学反应，产生电能，来发动电动机，从而驱动汽车。会飞的汽车
车身和一般汽车相似，但是车门的部分多了两个可折叠的翅膀。在陆地上行驶的时候，翅膀折叠起来；如果想飞行的话，翅其实，宇宙世界的丰富多彩与无限魅力就在于那许许多多的难解之谜，使我们不得不密切关注和发出疑问。我们总是不断去认识它、探索它。虽然今天科学技术的发展日新月异，达到了很高程度，但对于那些奥秘还是难以圆满解答。尽管经过许许多多科学先驱不断奋斗，一个个奥秘不断解开，并推进了科学技术大发展，但随之又发现了许多新的奥秘，又不得不向新的问题发起挑战。
宇宙世界是无限的，科学探索也是无限的，我们只有不断拓展更加广阔的生存空间，破解更多奥秘现象，才能使之造福于我们人类，人类社会才能不断获得发展。
为了普及科学知识，激励广大青少年认识和探索宇宙世界的无穷奥妙，根据最新研究成果，特别编辑了这套《学科学魅力大探索》，主要包括真相研究、破译密码、科学成果、科技历史、地理发现等内容，具有很强系统性、科学性、可读性和新奇性。
本套作品知识全面、内容精炼、图文并茂，形象生动，能够培养我们的科学兴趣和爱好，达到普及科学知识的目的，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大青少年读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。
新型汽车
燃料电池汽车是用燃料电池代替蓄电池产生电能，从而供电给车上的电动机，使其运转。燃料电池必须从电池外部源源不断地向电池提供天然气、甲烷、煤气等含氢化合物作为燃料。
燃料电池汽车主要以氢作为燃料，氢在汽车搭载的燃料电池中与大气中的氧发生化学反应，产生电能，来发动电机车，从而驱动汽车。会飞的汽车
车身和一般汽车相似，但是车门的部分多了两个可折叠的翅膀。在陆地上行驶的时候，翅膀折叠起来；如果想飞行的话，翅膀就会张开。汽车如同变形金刚一样，可在很短的时间内变成一架小型飞机。会飞的汽车在陆地上行驶，最高时速能达到150千米左右，飞行时速接近200千米；每加满一次油，最多可飞行800千米。超音速火箭汽车
通常，只有飞机或火箭的速度才能达到或超过音速。但是现今科学家成功研制了一种火箭汽车，这是世界上第一辆超音速汽车。这辆汽车呈上宽下窄的管筒形，车体长11.95米，可以折射超声冲击波，车上装有可使车体保持平衡的2.74米高的垂直尾翼，驾驶舱在尾翼下方。汽车点火开动后，速度瞬间可超过音速，目前，地面最高行驶速度为每小时1227公里。风力汽车
在汽车的底盘上装有一套专业化部件——风圆锥，汽车在向前行驶时，气流沿着进风管冲入风圆锥，然后通过内置式发电机将风能转化为电能，传送到前轮的两个马达上，从而驱动汽车前进。延伸阅读新型汽车燃料：主要包括新型燃料燃气（天然气、液化石油气）、醇醚类燃料（乙醇、二甲醚等）、合成油、生物柴油、氢能，以及尚在开发中的风能、电能、太阳能等。
新型火车
单轨火车是由铝合金制成的单轨铁路火车。单轨铁路火车的车轮有动轮和导轮之分，动轮承载车体的重量，导轮用于保持车体的稳定和导向。
单轨铁路的主要结构是高架轨道，由钢或钢筋混凝土制成，应用于城市和游乐场。电脑火车
是一种高科技的新型火车，具有高速、廉价等优点。这种电脑火车由两台电动机驱动，在高高架起的轨道上行驶，火车的速度可以达到每小时200多千米。电脑火车无人驾驶，启动、运行和行驶速度完全由电脑自动控制。它吸取了轻轨火车和高速火车的优点，既轻便快捷，又安全可靠。行星火车
是指行驶在地下的真空磁悬浮超音速火车。要建造这种神奇的行星火车，首先要在地下深处挖一条长距离的隧道，在隧道内铺设2根或4根直径为12米的管道，然后抽出管道中的空气，使管道内部处于真空状态。这种行星火车设计最高时速为22500千米，横穿美国大陆只需21分钟，而喷气式飞机则需5小时。铁路公路两用车
这种火车除了具有能在铁轨上运行的钢制车轮外，还装有在公路上使用的橡胶轮胎，当需要在公路上运行时，橡胶车轮降下，钢制车轮收起。两用火车可以把货物直接运送到不通火车的目的地，不需要中途转运，因此大大方便了货物运输。同时，它还有投资少、运营成本低、适用面广等多种优点。现在，很多国家和地区都有这种车行驶于公路和铁路之间。延伸阅读世界上的第一列火车：1804年，一个名叫德里维斯克的英国矿山技师，首先利用瓦特的蒸汽机造出了世界上第一台蒸汽机车。这是一台单一汽缸蒸汽机，能牵引5节车厢，它的时速为5000米至6000米。
新型飞机
塑料飞机即用塑料制造的飞机。这种飞机的机体全部用塑料制造，大大减轻了飞机的重量，而且生产成本低、绝缘性能好、抗腐蚀能力强。美国有一架塑料飞机，重仅1.7吨，它与金属制造的同类飞机相比，重量减轻45%，汽油节省50%。微波动力飞机
是以微波能来开动的飞机。微波动力飞机不带燃料，只有一台直流电动机和微波接收整流装置。飞机起飞时由蓄电池为电动机供电，升空后蓄电池关闭，由地面的微波发生器通过锅形天线发射微波，飞机上的特殊天线把接收到的微波变成直流电，驱动由电动机带动的飞机螺旋桨做动力飞行。空天飞机
也叫航空航天飞机，是既具有高超音速运输功能，又具有在天地间往返运输功能，并能重复使用的飞行器。
它像普通飞机一样起飞，但以高超音速在大气层内飞行，在30千米至100千米高空的飞行速度为12倍至25倍音速，并且直接加速进入地球轨道，成为航天飞行器；返回大气层后，能像飞机一样在机场着陆。氢燃料飞机
是以氢为燃料，既节能又无大气污染的一种新型燃料飞机。这种飞机不排放导致全球变暖的二氧化碳，几乎完全没有噪音。
氢燃料是一种最理想的飞机燃料。虽然蕴藏在水中的氢在地球上的储量非常丰富，但要把氢从水中分离出来却非常困难。只有随着制氢技术的发展，当廉价的氢燃料容易获得时，氢燃料飞机的推广方能成为现实。延伸阅读世界上的第一架飞机：1903年，美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行，这是世界上首次实现航空器的有动力、可操纵的飞行。
交通设施
公路英国人别出心裁地制成一条可以移动的公路。它是用铝合金板连接而成的，装在专用的平板卡车上，可以随便移动，能通过60吨的载重汽车。这条公路可以伸缩，哪里的公路坏了，马上就把移动公路搬到那里临时应急。夜光公路
在修筑公路时采用能发光的水泥划分车道、铺设人行横道线和制作各种车道标志。白天，发光水泥吸收太阳能，夜晚，它将白天储藏的能量以光的形式释放出来，形成发光的公路。地毯公路
它并不像家庭里铺的地毯一样，而是利用聚丙烯混合制成的覆盖在光滑路面上的一条0.1米厚的带状“地毯”。这种地毯的独特之处就是它的底部会很快与路面黏合在一起，融为一体，形成一条地毯公路。这种公路寿命长、造价低、耐腐蚀，还可以减轻车轮与路面的磨损，有利于交通安全。草坪公路是一种经过人们特殊设计的公路，路面用混凝土铺制而成，但在路面上设有许许多多分布均匀、疏密适中的小圆洞，这些小圆洞直通路面下的土层。在气候湿润，阳光和水分都很充足的地方，在小圆洞中播种的草籽能很快就地长成绿草，绿草使公路路面一片翠绿，形成草坪公路。草坪公路不仅可以缓解司机的疲劳，还能改善城市生态环境。延伸阅读最早的公路：秦始皇曾修筑一条世上最早、最长也最宽的超级马路——军事直道。这是秦始皇为快速集结军队和运输粮饷物资而建的，是可与长城媲美的边防军事设施。
新式建筑
纸屋纸屋同普通房屋相似，有门、窗、墙和天花板，还有装饰墙纸等。它的主要材料是各种类型的波纹夹层纸板或蜂窝状夹层纸板，纸板外表有覆盖层和保护层，一层一层很像夹心饼干，一般厚度在0.05米左右，具有相当的牢固度。为了克服纸板易燃易潮的问题，科学家找到了不少有效阻燃防潮的方法，例如在纸板表面附加一层玻璃纤维与树脂复合涂层，使其更坚韧，并能防水。塑料房屋
房屋表面材料大部分是塑料制品，屋顶由两种不同的塑料盖板覆盖，墙壁是乙烯挤压成品，具有多种颜色和形状，是通用的聚氯乙烯覆上了一层高性能的、非常严密的树脂制品。塑料房屋由大块板制成，它的最大优点是重量轻、安装简便、构建快、还可阻燃。生物住宅
生物住宅是完全以天然资源，即木材、黏土或砖制造的，并以无毒物质涂刷和加色。这些住房通常包含太阳能温度控制系统和绝缘保温的冬季花园。这类住宅可阻断地下水和地球磁场的干扰。
生物住宅对于人的健康非常有利，这已被许多入住的居民所证实。但是，生物住宅的费用一般都比普通住宅要昂贵。汽车住宅
就是将预制的房屋安装在汽车底盘上。汽车住宅的浴室、厨房、餐厅、起居室、卧室均为最小尺寸，但室内布置非常舒适，汽车住宅在设计上吸取了宇宙飞船舱体设计的优点，住宅内部装有高水平的技术设备，温度能够自动调节，以适应不同国家和地区的气候条件。延伸阅读北京奥运主会场鸟巢：是瑞士建筑师独创的未完全密封的壳，外观像一个鸟巢，是由不同的小分支组成。体育场能为这个有着91000个座位的建筑结构提供自然通风，是至今世界最大的环保型体育场。
医疗技术
智能药丸这种药丸长度不到0.25米，里面装有无线电发波器，被送入人体指定器官后会发出电波。接收器接收电波后把数据传给电脑，从而准确测定体内患疾的位置，并在指定的病灶处施药治疗。测癌仪
通过人体耳部肿瘤特异穴位的生物电数据检测，断定体内有无肿瘤，并辨别肿瘤的所在部位及其性质。这一仪器能够分离、统计并分析血液样本中的游离肿瘤细胞，专家称之为捕捉肿瘤信息的“生物雷达”。生理活骨术科学家根据动静理论、生物活性原理以及工程技术中的框架结构功能，发明了一套“活性生理复骨技术”，并相应研制出一种特殊的自动加压复骨装置。治疗工作只在患者骨折处表面进行。由于是通过患者自身生理自动加压产生压力刺激和生物传导，促使骨折处较快修复，从而免受穿针、夹钢板或上石膏之苦，减少了肌肉萎缩、关节僵硬等并发症。安在牙齿上的助听器
它包括一个负责收集声音信号的微小话筒，一个微小的天线，一个放大器和一个晶体扬声器。
助听器的话筒首先将声音转变为调频信号传递给安装在牙齿上的接收器，接收器再将这些电信号转变为声信号，由牙齿和头盖骨传递到内耳，这样人就可听到声音了。此助听器是根据人的牙齿和头盖骨具有吸收声波并向听觉神经传递声波的功能设置的。手指血压计是套在手指上测量血压的一种医疗设备，一般重650克左右，使用时只要套在手指上就可以了，非常方便。手指血压计通过手指基部测量人体血压和脉搏，并可连续测量，不影响患者睡眠，也不用脱衣服。手指血压计测得的数据将输入存储器，并通过显示器读出或复印出来。使用这种血压计是为了便于医师随时了解患者血压情况，以掌握投药时机。人造视觉眼睛
是一种固定在盲人前额上的电子视觉机器，体积很小，形状如一个黑色的小盒。它是一个微型的摄影机，摄入的外界景象，经过微型电子计算机进行分析处理，再将信息输入到埋在盲人大脑视觉区的数百个特制电极，刺激视神经产生兴奋，传递到大脑皮层，最终产生视觉。
除了人造视觉眼睛，还有人造听觉“眼睛”和人造激光“眼睛”。人造眼睛的运用是盲者的福音。喷水手术刀
科学家研制成一种用于肝脏手术的喷水手术器械。肝脏手术常常造成大量出血，有了这一发明，医生不再用传统的手术刀，而用低压喷水手术刀来冲刷肝组织，使血管和胆结构暴露出来，医生就知道怎样进行手术了。这种方法不用切割肝组织，通过使用一些止血药物，手术过程中的流血量可保持在最低限度。喷水手术不但花钱少而且容易操作。吞服式温度计
这种温度计从外观上看很像个胶囊，但它的内部构造却相当复杂，有微型电池、温度传感器、向外发射电信的装置等。它被吞入肚内后，会不停地把感觉到的温度发送出来，外面的信息接收机接收到信号之后，就能知道人体内的温度。这种温度计外表加一层橡胶膜，在胃部停留一段时间后就会经由小肠、大肠，最后从肛门排出体外。延伸阅读最细的人造血管：这种人造血管直径仅有3毫米。血管分为三层，内层是一种能抗血栓的弹性体；中层由有无数个直径仅有20微米大小微孔的弹性体组成；最外层是一种高分子材料，人体内的许多血管都可由这种人造血管代替。
物理肥料
气体肥料科学家发现，在农作物生长发育的旺盛期和成熟期，每周向其喷放一至两次植物喜欢的二氧化碳气体，只要喷过4至5次，农作物就会普遍增产。这种气体肥料主要用来补充农用塑料大棚二氧化碳和日光温室内气体的不足，以提高植物光合作用的效率，增加农作物抗性，从而提高单位产量。电肥
给植物体一定量的电压的刺激可以促进其细胞分裂生长，从而促进农作物生长，这就是电肥，又称“电场肥料”。植物电位差越大，其光合作用也就越强。
每个农作物机体中的每一个细胞都可以看做一个微型电池，经常需要及时充电。这样可以加快细胞分裂速度，促进其生长。科学家研究发现，西瓜种子在75V电压的稀盐酸溶液中浸泡后，结出的西瓜含糖量增加，产量也有提高。磁性肥料
用磁化器处理过的种子、化肥和水，能够促进农作物的生长，提高产量。这是由于植物光合作用过程与电磁现象有关，叶绿素在有光照时导电能力会增强，电磁特性发生显著变化。在盐碱地里种植番茄，然后用磁化水灌溉，产量会大增。激光肥
辐射射线，如紫外线、可见光和红外线等，在适合的激光媒体和特定环境条件下，就会产生具有独特物理性质的光束，即激光。激光水可以加速农作物细胞的生化过程，使其发芽率高、光合作用强、早熟高产，并能增强作物抗病能力。北美和西欧不少国家已普及使用激光水灌溉农田，农作物增产两成以上。科学试验证实，农作物对激光水的吸收率是普通水的3倍。声波肥
即在田间地头安置一台频率发生装置，定期地向四周发出声波，可以刺激农作物的生长发育。其有效面积为66700平方米。实践证明，声波也是一种能量，可被农作物吸纳，增强细胞活力，加速细胞分裂，促进植物生长发育。例如，英国有人给蔬菜演奏美妙的音乐，竟培育出2500克的萝卜、足球大的甘薯、30千克重的卷心菜、小伞一样的蘑菇等。美国科学家采用声波技术对温室和田间栽培的番茄、青椒、草莓、菠菜、花卉等进行试验，结果表明，声波不但使其产量增加，品质有所提高，还有助于延长果蔬的储存期。光波肥农作物不仅具有趋光性，而且对光谱还有选择性，不同的农作物喜爱不同的光。利用特定波段的光对农作物进行特别的照射，可以刺激农作物的内部组织，促进其生长和改善营养成分的含量。科学家用红光定期照射西红柿和黄瓜，结果它们的成熟期提前了一个月；又用黄光照射大豆，使大豆的成熟期提前了20天，蛋白质的含量大幅增加。目前人类对太阳光的利用率不到4%，光波肥的研发和使用，将是物理肥料中最经济又最实惠的一种增产方式，开发利用潜力无穷。风肥
美国亚利桑那州中部地区阳光充足，平原开阔，自然风资源十分丰富，人们在一些庄稼地边安装了不少气泵。那些气泵中吹出来的是含有高浓度二氧化碳的高碳风。由于二氧化碳的比重比空气大，这股高碳风能轻轻地掠过地面和庄稼枝叶。二氧化碳是植物的基本营养素，植物通过光合作用，吸收二氧化碳，生成糖、碳水化合物和其他有机物。水肥
就是将煮沸5分钟的开水倒入一个容器里并密封起来，然后降温至20摄氏度以下的凉开水。用这种水肥浇灌或浸种，能对农作物产生一种特殊的生理作用。试验证明，棉花能增产1成至2成，而且棉纤维质量良好；甜菜能增长40%，糖分增加1.5%。延伸阅读神奇的物理肥料：包括气体肥料、磁性肥料、电肥、声波肥、光波肥、激光肥、风肥等。这些肥料不仅清洁、无污染，而且对植物的生长有更明显的效果，能使农作物的果实质量更高。
现代农业
现代农业是广泛应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法进行的社会化农业生产方式。其基本特征是：一整套建立在现代自然科学基础上的农业科学技术的形成和推广，使农业生产技术由经验转向科学。如育种、栽培、饲养、土壤改良、植保畜保等农业科学技术迅速提高和广泛应用。现代农业技术
现代农业技术使农业实现了机械化、电气化，农业预测和调控大自然的能力有所增强，农业劳动生产率有较大的提高。由于工业为农业提供和投入了大量的物质能量，如农业机械、农药、塑料薄膜、燃油、电力等。因此，现代农业也叫工业化农业。绿色农业
是指将农业与环境协调起来，促进可持续发展，增加农户收入，保护环境，同时保证农产品安全性的农业。主要以“绿色环境”、“绿色技术”、“绿色产品”为主体，促使过分依赖化肥、农药的化学农业向依靠生物内在机制的生态农业转变。绿色农业是灵活利用生态环境的物质循环系统，实践农药安全管理技术、生物学技术和轮耕技术等，从而保护农业环境的一种整体性概念。物理农业
物理农业这个概念起源于植物生理学、农业物理学、生物物理学和物理农业。它是物理技术和农业生产的有机结合，是利用具有生物效应的电、磁、声、光、热、核等物理因子操控动植物的生长发育及其生活环境，促使传统农业逐步摆脱对化学肥料、化学农药、抗生素等化学品的依赖以及自然环境的束缚，最终获取高产、优质、无毒农产品的环境调控型农业，是属于高投入高产出的设备型、设施型、工艺型的农业产业。休闲农业
是建立一种综合性的休闲农业区，主要利用农业景观资源和农业生产条件，发展观光、休闲、旅游，也是深度开发农业资源潜力，调整农业结构，改善农业环境，增加农民收入的新途径。游客不仅可以观光旅游、体验农作、了解农民生活、享受乡间情趣，而且可以住宿、度假、游乐。休闲农业的基本概念是充分利用农村的设施与空间、农业生产场地、农业自然环境、农业人文资源等。工厂化农业是采用类似工厂的生产方法，通过现代化生产设备、先进技术和管理手段，组织安排农、畜、禽等产品生产的农业经营方式。工业化农业是现代农业的高级层次，它综合运用了机械化、自动化技术高度密集型生产，能够在人工创造的环境中进行全过程的连续作业，从而摆脱自然界的制约。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]