克隆技术的奥秘
“克隆”的英文原意是“无性繁殖”。通俗地说，就是“复制”、“拷贝”生物，而不是靠父母繁育后代。从理论上讲，任何一个细胞都含有该细胞所在生物体的全部基因，人们可以通过细胞克隆出这个生物体来。但是，人们究竟是怎样通过克隆技术克隆生物体的呢？
克隆羊
英国科学家做了数百例克隆羊的试验，只成功了7例。其中有一例是用成年雌性绵羊最活跃的体细胞——乳腺细胞克隆出来的，人们给这只绵羊取名为“多莉”。而其他6例则是用胚胎细胞克隆出来的。用成年动物的胚胎细胞而不是体细胞克隆出的动物，其基因与该成年动物的基因不一样，属于异体复制。换句话说，“拷贝”的是提供受精卵胚胎的动物的下一代，相当于它生了个“多胞胎”。而体细胞克隆是属自身复制，“拷贝”的是提供体细胞的动物自身。所以说，“多莉”是真正意义上的第一个“复制”“拷贝”出来的哺乳动物。
激烈的争论
如果有人告诉你，通过克隆技术能够复制一个与你一模一样的人，你会相信吗？这种设想随着多莉的诞生，也许很快就会变成现实。但是，对于克隆人的问题，目前科学界的争议异常激烈。持赞成态度的人认为，克隆人体不仅为那些不孕夫妇带来了福音，对人体器官移植也益处甚大。如果每个人在刚诞生的时候就拥有一个妥善保存的复制品，那么以后身体任何一个零件坏了都可以随时更换。但持反对意见的人则认为，采用无性繁殖的方法复制人会使人类失去遗传基因的多样性，这对人类这一物种的生存将产生严重的影响。人应该热爱自己独特的生命形式，同样也应该接受个体自然的死亡。在这场旷日持久的激烈争论中，反对者的呼声占了上风。联合国教科文组织大会于1997年11月通过了指导基因研究的道德准则条例——《世界人类基因组与人权宣言》，要求各国应对克隆人以及其他损害人类权利和尊严的科研行为加以严厉禁止。
试管婴儿的奥秘
很多不能生育的妇女都想拥有自己孩子，怎么办呢？在这种情况下，医生和生物科学工作者经过协作，通过特殊的手术满足了她们的愿望。1978年，第一个试管婴儿出生的消息轰动了整个世界。它和人类登上月球、人工移植肾脏一样，引起了很大的震动。那么，试管婴儿是如何诞生的呢？
试管婴儿的诞生
试管婴儿的诞生所利用的是受精卵移植技术。首先，医生们给妈妈注射一定量的能促使卵子生长发育的激素。然后，通过外科手术把体内成熟的卵子取出，并把它放在一个具有一定温度和培养液的玻璃器皿内。接着，往里加入爸爸的精子，使卵子在体外受精。此后，不断地更换培养液以使受精卵能够自然地分裂发育，并成为一个具有许多细胞的胚泡。在第6天的时候，这个胚泡又被放回妈妈的子宫里，使其得到母体的营养。之后，经过几个月正常的妊娠，健康的婴儿便诞生了。这就是人们所说的“试管婴儿”。
受精卵移植技术的应用
目前，这类受精卵移植技术主要应用于畜牧业上。人们将牛、羊等牲畜的受精卵放在兔子的输卵管里，通过兔子把受精卵携带并移植到外地的母牛、母羊的子宫里。这样能使受精卵继续发育，长成健壮的小牛和小羊。利用这种方式出生的后代，既保存了父母原来优良的遗传性状，又能从“保姆”那里获得适应当地生存的能力和免疫力。随着科学技术的进一步发展，科学工作者又进行了受精卵的低温保存研究。经过体外授精的卵子在低温条件下能够停止正常活动，但质量又不受到影响。如果从低温条件下取出，受精卵仍然能够复活，并继续发育。这样，就能更加方便地进行受精卵的移植手术了，并能使优良纯种的后代在异乡成长起来。
基因工程的奥秘
生物的遗传物质是细胞内的染色体，而染色体是由DNA 双螺旋链状大分子和蛋白质组成的。DNA 是生命的基本物质，记录着遗传密码，而基因则是DNA 的片段。每一个基因决定着生物的每一个相应的性状，如眼睛的大小、个子的高矮等，这就是人们常说的遗传基因。
DNA 分子结构
1944年，美国科学家奥斯瓦尔德·西奥多·埃弗提出，在细胞核内发现的DNA（脱氧核糖核酸）可能携带着遗传信息。英国物理学家克里克和美国分子生物学家沃森组织了一个研究小组。他们受电报号码的启示，猜测DNA 的4种碱基像电报号码的两种基本符号（点和画）一样，是构成DNA 的基础。4种碱基可形成非常复杂的密码。
利用富兰克林的X 射线衍射图中的一种，克里克和沃森构建了一个DNA 分子的双螺旋模型。DNA 的分子模型建立后，生物学家们开始试图去发现DNA 所包含的密码是如何产生新的、特定的生命的。他们发现人类基因的平均长度约为72000个碱基，碱基的排列次序构成了遗传密码。
基因工程
科学家们设想，如果将一种生物的DNA 中的某种基因切割下来，再连接到另一种生物的DNA 链上，将DNA 重新组合一下，能否培养出前所未有的新生物类型呢？经过多年的努力探索，科学家们终于找到了重组DNA 的方法。他们将生物细胞内的遗传基因分离、提取出来，并进行人工“剪裁”、“拼接”，然后再把重新“组装”好的基因移植到另一种生物的细胞内，使后者获得了一些原本不属于自己的特性，并遗传给后代。这一工程被称之为“生物工程”、“基因工程”或“遗传工程”。基因工程的崛起是生物科学的一场革命，为生物遗传学、医学等领域带来了一系列神奇的变化。
纳米机器的奥秘
你能否想象一台机器，小如一粒尘埃，里面却装有上千个部件。如今，科学家已经研制成功了只有几个原子大小、可灵活运动的机器。这些微小的装置有着巨大的能力，这就是纳米机器。
什么是纳米
纳米是一种和厘米、分米一样的尺度单位，是一米的十亿分之一。纳米与米的对比，就像一个网球与一个地球，或者说是一只蚂蚁与一条5000千米长的公路。纳米概念是科学家创造的术语，可纳米物质却不是人类的新发明，纳米材料在自然界早就存在。中国古代的人们已经知道用收集到的蜡烛燃烧的烟尘来制造精墨。其实这种烟尘就是纳米尺寸的碳墨。中国古代制造的铜镜表面有一层薄薄的防锈层，就是纳米氧化锡构成的薄膜。当材料被细化到纳米量级时，声、光、磁、热、力学等可能产生特殊的变化，使纳米微粒具有该材料在宏观尺寸时所不具备的许多奇异的物理、化学特性。纳米科技的应用也就是在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新物质。
纳米技术的广阔前景
纳米技术的应用前景十分广泛。在医学领域内，纳米级粒子将使药物在人体内的传输更为方便，用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体后可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织。在电子领域，有从阅读硬盘上读取信息的纳米级磁读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米级存储器芯片等高科技产物。环境科学领域将出现功能独特的纳米膜，这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并对这些制剂进行过滤，从而消除污染。利用先进的纳米技术，还可制成含有纳米计算机的、可进行人机对话并具有自我复制功能的纳米装置，它能在几秒钟内完成数十亿个操作动作。还可利用具有强红外吸收能力的纳米复合体系来制造红外隐身材料，这些都是很具有应用前景的技术开发领域。
计算机的奥秘
计算机是一种高端电子设备，比人脑的运算速度快几百万倍。它按照一系列指令进行信息处理，并用人们能理解的形式给出结果。你知道计算机是怎样工作的吗？
计算机怎样工作
人们先利用计算机系统的输入装置，如键盘、鼠标或操纵杆将信息键入。所有的计算机都使用二进制语言，二进制数字全都由0和1两个数组成。当人们在键盘上敲入字母，移动鼠标或操纵杆，微小的电流就送入计算机。这些电流以二进制数字的形式被计算机储存下来。然后，计算机主机CPU 开始处理信息。处理完毕的信息又被传送到输出装置，如屏幕或打印机，以展示结果。最后，记忆系统储存程序和数据。一台个人计算机可做许多工作，从文字处理到三维设计和动画制作都能胜任。个人计算机还可用来录制和编排音乐，并在计算机上播放。桌面出版系统使书籍和杂志都能在计算机上设计。
互联网的发展
自从20世纪70年代末个人计算机开始普及以来，应用计算机写作、处理数据资料、玩电子游戏等都已为人们所熟悉。但这些应用只开发了计算机的一些简单功能。用现代通信技术把单个计算机联成网络，协同工作，那么它们的功能将会有很大的提高。互联网就是诞生于美国、如今已遍布世界绝大部分地区的一个计算机网络。它的发展极为迅速，目前全球已有几千万个系统，数亿台计算机联到了这个网上。互联网现已成为许多行业和个人不可缺少的工具。人们通过电子信箱、语音文件传送，远程登录、信息服务和网络新闻等互联网提供的服务，发送和接收电子邮件，查阅远在异国的大型图书馆里的资料，点播自己喜欢的电视节目……数字化地球的奥秘20世纪未，在美国加利福尼亚科学中心的一次演讲会上，一篇题为《数字地球》的文章引出了“数字化地球”的概念。自此，“数字化地球”一词便成为各大媒体宣传和报道的亮点，在全世界范围内风靡起来。那么，究竟什么是数字化地球呢？
虚拟地球
我们曾在电视中看到过这样的情形：当人们将一个头盔戴在头上之后，眼前便出现了一幅“地球”从太空中升起的景象。如果再将一副很特别的手套戴在手上，那么，随着眼前景物的放大，“地球”将会不断地向你靠近，随后你看到的是一片浮现于海洋中的大陆，然后是陆地上的城市和乡村，最后看到一条条街道、一幢幢房屋和一棵棵树木，以及各种天然和人造的景观……最精彩的是人们可以在此进行虚拟旅行，可以不受限制地穿越空间和时间。这种情形其实就是数字化的地球，更确实地说，是指信息化的地球。
全球信息化
“数字化地球”是人们设计构筑的一个全球信息化模型，它包含了地球上每一点的所有信息，并与地理坐标一一对应。这些信息有地形、地貌、地质构造、土地、山川、气候等自然方面的信息，也有历史沿革、风土人情、文化教育、人口、交通、经济、科技、工农业生产等人文信息……通过“数字化地球”信息系统，人们可以很方便地掌握和了解世界上任何一点的信息，从而实现“信息就在指尖上”的梦想。
电池的奥秘
据说，在古代，人类就可能已经不断地在尝试研制“电池”这种东西了，但直到200多年前，第一个电池才被研制成功。在今天，电池已与我们的生活密不可分。但你知道电池是如何被发明的？现代电池又有哪些种类呢？
电池的发明
第一个电池是由意大利科学家亚历山大·伏特在1800年发明的。伏特发现某些金属和一种液体在一起可产生电流。他用浸过盐水的纸夹在一块银片和一块锌片之间，做成“三明治”。当他用一条电线连接这两片金属时，他发现有电流流过电线。因为这样产生的电流很微弱，所以他做了一叠同样的“三明治”。当他用一条电线把这一叠“三明治”的顶端和底部连在一起时，他看到许多电火花。伏特所制作的这种简易电池被称为“伏特堆”。
电池的种类
通过正负极之间的反应将化学能转化为电能的装置就是电池。电池可以分为一次性电池、二次性电池和其他种类的电池。一次性电池是指无法进行充电，仅能放电的电池，如锌锰、碱性干电池，锂电池等。它们的容量一般大于同等规格的充电电池。二次性电池是指可反复充电、循环使用的电池，如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物电池等。其他种类的电池包括燃料电池、物理电池、太阳能电池等。在未来，二次性电池的应用将会更加广泛，并逐渐取代容易污染环境的一次性电池。同时，电池的研制也正在向轻薄、环保、高能量等方向发展。
水力发电的奥秘
我国的水源非常丰富，是世界上最早使用水力的国家之一。如何充分利用水利资源呢？人们想到了利用水的能量来发电。水是如何发电的？发电厂又是如何工作的呢？
海浪发电
利用海浪来发电是一种安全可靠、不消耗燃料、不污染环境的发电方式。利用波浪的能量来发电，在浪高2米、周期6秒的情况下，只要每秒10米的风速，1千米长的海岸线，就可以发电6000千瓦。倘使风速达到每秒15米，发电量就能提高到6万千瓦。你看，海浪能为灯塔、航标和民用照明提供多少廉价的电力啊！
