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材料科学
题目

[材料一] 媒体 媒体理念 受众群体 《科普中国》微信公众号 让科技知识在网上和生活中流行,实现中国公民科学素质的跨越提升 普通群众 《科学家》杂志 宣传科技新发现、新成果以及在科学技术方面做出突出贡献的创新团队和个人 主要是科技工作者和爱好者,学术界人士和工程技术领域专业人员 [材料二] ①从1月29日上映至今,《哪吒2》热度依旧,截至3月12日,全球总票房已突破149亿元,位居全球影史票房榜第6位。其中,太乙真人用藕粉给哪吒和敖丙重塑肉身的情节可以说是电影的关键情节之一。 ②不过,你能想到吗?这种看似只能在神话中才能出现的奇迹,已经照进了现实。 ③近日,武汉轻工大学团队以藕纤维为原料,根据患者的骨损伤情况,利用高精度3D打印技术,实现了骨支架的特异性定制。莲藕烘干 莲藕纤维提取 莲藕纤维脱色 莲藕烘干 莲藕纤维提取 莲藕纤维脱色(藕纤维骨支架制备流程) ④在众多含有自然纤维的植物中,莲藕脱颖而出,主要源于其结构、成分与性质的完美结合。 【结构优势】藕纤维具有合适孔径的高孔隙微结构,能够在可控降解过程中支持细胞的黏附和迁移,同时具备适当的机械性能。【成分优势】藕纤维含12%—15%纤维素,经纳米化处理后可形成直径30—50nm的纤维束,其表面羟基基团可以吸附钙离子,从而促进骨矿化。【力学适配】藕纤维的压缩强度(10—15MPa)与人类松质骨(4—12MPa)匹配,拉伸延展性达20%,能够模拟骨骼的弹性与韧性。 [材料三] ①武汉轻工大学食品科学与工程学院科研团队在生物材料领域取得重要进展,成功利用莲藕纤维通过3D打印技术制作出定制化骨支架。该支架不仅能够有效促进骨细胞增殖,还可加速骨组织重建,为骨骼修复和再生医学提供了创新解决方案。这一技术被形象地称为“藕重塑骨架”,其灵感来源于莲藕的天然结构和生物特性,展现了自然材料在医学领域的巨大潜力。 ②莲藕纤维因其独特的多孔结构和丰富的纤维素成分,成为理想的生物材料。研究团队从莲藕中提取高纯度纤维素,并通过化学处理将其转化为纳米级纤维,确保材料的生物相容性和可加工性。利用先进的3D打印设备,团队将莲藕纤维制成具有多孔结构的定制化支架,其微观结构与人体骨骼高度相似,为骨细胞的生长提供了理想的环境。支架植入后,骨细胞沿着莲藕纤维生长,加速骨组织的重建和修复。 ③与传统治疗方法相比,莲藕纤维支架具有显著优势:其生物相容性良好,未引发明显的免疫排斥反应;多孔结构显著促进了骨细胞的生长和分化;支架在完成修复任务后能够逐渐降解,避免了二次手术的需要;同时,莲藕作为一种可再生资源,生产过程对环境的影响远低于传统材料。 ④值得一提的是,这项研究在发布后引发了广泛关注,尤其是与近期上映的电影《哪吒之魔童闹海》中太乙真人用莲藕为哪吒重塑肉身的情节产生了有趣的联想。这种巧合不仅让公众对莲藕的医学应用产生了浓厚兴趣,也进一步凸显了这项研究的创新性和文化共鸣。(1)以下关于武汉轻工大学团队利用藕纤维制作骨支架的说法,正确的一项是( ____ )A.这一技术的灵感来源于莲藕的天然结构和化学特性。B.藕纤维含12%一15%纤维素,经纳米化处理后可形成直径30—50μm的纤维束。C.与传统治疗方法相比,莲藕纤维支架生物相容性良好,不会引发免疫排斥反应。D.利用高精度3D打印技术,可根据患者的骨损伤情况实现骨支架的特异性定制。(2)阅读材料一,推测材料二和材料三分别出自哪个媒体,并简述理由。(3)材料二中画线句运用了哪些说明方法,请简要分析。(4)材料二、三都提到《哪吒2》“重塑肉身”的情节,但一则在开头,一则在结尾。请探究这样处理的原因。

[材料一]
媒体 媒体理念 受众群体
《科普中国》微信公众号 让科技知识在网上和生活中流行,实现中国公民科学素质的跨越提升 普通群众
《科学家》杂志 宣传科技新发现、新成果以及在科学技术方面做出突出贡献的创新团队和个人 主要是科技工作者和爱好者,学术界人士和工程技术领域专业人员
[材料二]
       ①从1月29日上映至今,《哪吒2》热度依旧,截至3月12日,全球总票房已突破149亿元,位居全球影史票房榜第6位。其中,太乙真人用藕粉给哪吒和敖丙重塑肉身的情节可以说是电影的关键情节之一。
       ②不过,你能想到吗?这种看似只能在神话中才能出现的奇迹,已经照进了现实。
       ③近日,武汉轻工大学团队以藕纤维为原料,根据患者的骨损伤情况,利用高精度3D打印技术,实现了骨支架的特异性定制。
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(藕纤维骨支架制备流程)       ④在众多含有自然纤维的植物中,莲藕脱颖而出,主要源于其结构、成分与性质的完美结合。
【结构优势】藕纤维具有合适孔径的高孔隙微结构,能够在可控降解过程中支持细胞的黏附和迁移,同时具备适当的机械性能。【成分优势】藕纤维含12%—15%纤维素,经纳米化处理后可形成直径30—50nm的纤维束,其表面羟基基团可以吸附钙离子,从而促进骨矿化。
【力学适配】藕纤维的压缩强度(10—15MPa)与人类松质骨(4—12MPa)匹配,拉伸延展性达20%,能够模拟骨骼的弹性与韧性。
[材料三]
       ①武汉轻工大学食品科学与工程学院科研团队在生物材料领域取得重要进展,成功利用莲藕纤维通过3D打印技术制作出定制化骨支架。该支架不仅能够有效促进骨细胞增殖,还可加速骨组织重建,为骨骼修复和再生医学提供了创新解决方案。这一技术被形象地称为“藕重塑骨架”,其灵感来源于莲藕的天然结构和生物特性,展现了自然材料在医学领域的巨大潜力。
       ②莲藕纤维因其独特的多孔结构和丰富的纤维素成分,成为理想的生物材料。研究团队从莲藕中提取高纯度纤维素,并通过化学处理将其转化为纳米级纤维,确保材料的生物相容性和可加工性。利用先进的3D打印设备,团队将莲藕纤维制成具有多孔结构的定制化支架,其微观结构与人体骨骼高度相似,为骨细胞的生长提供了理想的环境。支架植入后,骨细胞沿着莲藕纤维生长,加速骨组织的重建和修复。
       ③与传统治疗方法相比,莲藕纤维支架具有显著优势:其生物相容性良好,未引发明显的免疫排斥反应;多孔结构显著促进了骨细胞的生长和分化;支架在完成修复任务后能够逐渐降解,避免了二次手术的需要;同时,莲藕作为一种可再生资源,生产过程对环境的影响远低于传统材料。
       ④值得一提的是,这项研究在发布后引发了广泛关注,尤其是与近期上映的电影《哪吒之魔童闹海》中太乙真人用莲藕为哪吒重塑肉身的情节产生了有趣的联想。这种巧合不仅让公众对莲藕的医学应用产生了浓厚兴趣,也进一步凸显了这项研究的创新性和文化共鸣。
(1)以下关于武汉轻工大学团队利用藕纤维制作骨支架的说法,正确的一项是( ____ )
A.这一技术的灵感来源于莲藕的天然结构和化学特性。
B.藕纤维含12%一15%纤维素,经纳米化处理后可形成直径30—50μm的纤维束。
C.与传统治疗方法相比,莲藕纤维支架生物相容性良好,不会引发免疫排斥反应。
D.利用高精度3D打印技术,可根据患者的骨损伤情况实现骨支架的特异性定制。
(2)阅读材料一,推测材料二和材料三分别出自哪个媒体,并简述理由。
(3)材料二中画线句运用了哪些说明方法,请简要分析。
(4)材料二、三都提到《哪吒2》“重塑肉身”的情节,但一则在开头,一则在结尾。请探究这样处理的原因。

题目解答

答案

(1)本题考查内容理解和辨析。
A.有误,结合材料三①段中“这一技术被形象地称为‘藕重塑骨架’,其灵感来源于莲藕的天然结构和生物特性,展现了自然材料在医学领域的巨大潜力”可知,这一技术的灵感来源于莲藕的天然结构和生物特性;
B.有误,结合材料二中“藕纤维含12%—15%纤维素,经纳米化处理后可形成直径30—50nm的纤维束”可知,原文单位是“nm”(纳米),而选项的单位是“μm”(微米);
C.有误,结合材料三③段中“与传统治疗方法相比,莲藕纤维支架具有显著优势:其生物相容性良好,未引发明显的免疫排斥反应”可知,原文说的是“未引发明显的免疫排斥反应”,“不会引发免疫排斥反应”表述过于绝对;
故选D。
(2)材料二可能出自《科普中国》微信公众号。因为该材料用通俗易懂的语言介绍了莲藕纤维在医学领域的应用和研究进展,符合《科普中国》微信公众号的宗旨和定位。
材料三可能出自《科学家》杂志。因为该材料内容专业、深入,属于学术性报道,符合《科学家》杂志的报道风格和范围。
本题考查内容理解。首先明确两个媒体的理念与受众群体特点,《科普中国》面向普通群众,语言通俗易懂;《科学家》聚焦科技新发现等,面向专业人员,内容专业深入。接着分析材料,材料二用易懂语言介绍莲藕纤维医学应用,契合《科普中国》面向大众科普的特点;材料三从科研团队、材料特性、与传统方法对比等多方面深入报道,专业性强,符合《科学家》面向专业人士、侧重学术性报道的风格,由此推测出材料出处。
示例:材料二可能出自《科普中国》微信公众号。理由在于,《科普中国》旨在让科技知识在大众中流行,提升公民科学素质,其受众是普通群众,所以内容需通俗易懂、贴近生活。材料二以热门电影《哪吒2》中藕重塑肉身情节引入,引出武汉轻工大学团队利用藕纤维制作骨支架的研究,语言平实,用简单易懂的表述介绍科研成果,能让普通大众快速了解这一科技进展,符合该媒体面向大众科普的定位。
材料三可能出自《科学家》杂志。该杂志侧重宣传科技新发现、新成果及创新团队和个人,受众主要是科技工作者等专业人士,内容专业深入。材料三详细阐述了科研团队、莲藕纤维特性、与传统治疗方法对比等专业内容,学术性强,适合专业人士阅读,契合《科学家》杂志的报道风格与范围。
(3)运用了列数字和作比较的说明方法。通过具体的数字“10-15MPa”“4-12MPa”“20%”科学准确地说明了藕纤维的压缩强度、人类松质骨的压缩强度以及藕纤维的拉伸延展性;将藕纤维的压缩强度与人类松质骨的压缩强度进行比较,突出强调了藕纤维与人类松质骨力学适配的特点。
本题考查对说明方法的理解和作用分析。常见的说明方法有:举例子、作引用、作比较、列数字、分类别、打比方、摹状貌、下定义、作诠释、画图表、做假设、引资料等。说明方法的应用是为了让文章更加具体、准确,让读者更好的理解。
结合“藕纤维的压缩强度(10—15MPa)与人类松质骨(4—12MPa)匹配,拉伸延展性达20%,能够模拟骨骼的弹性与韧性”可知,材料二中画线句运用了列数字和作比较的说明方法。
列数字:文中“10—15MPa”“4—12MPa”“20%”这些具体数字,清晰准确地说明了藕纤维的压缩强度范围、人类松质骨的压缩强度范围以及藕纤维的拉伸延展性数值。通过精确的数据呈现,使读者对藕纤维的相关力学特性有直观、量化的认识,增强了说明的科学性和准确性。
作比较:将藕纤维的压缩强度与人类松质骨的压缩强度进行对比,突出了藕纤维在力学性能上与人类松质骨相匹配的特点,让读者更清晰地了解到藕纤维在模拟骨骼弹性与韧性方面的优势,从而强调了藕纤维作为生物材料的独特价值。
(4)材料二在开头提到《哪吒2》“重塑肉身”的情节,是为了引出下文对莲藕纤维在医学领域应用的介绍,增加文章的趣味性和吸引力,激发读者的阅读兴趣;而材料三在结尾提到该情节,则是为了让公众对莲藕的医学应用产生兴趣,凸显研究的创新性和文化共鸣,加深读者对莲藕纤维医学应用的理解和记忆。
本题考查内容理解和句段作用。
结合材料二①段中“从1月29日上映至今,《哪吒2》热度依旧,截至3月12日,全球总票房已突破149亿元,位居全球影史票房榜第6位。其中,太乙真人用藕粉给哪吒和敖丙重塑肉身的情节可以说是电影的关键情节之一”可知,材料二在开头提及这一情节,主要是为了巧妙引出下文对莲藕纤维在医学领域应用的介绍。电影情节充满奇幻色彩,以它开头能迅速抓住读者眼球,增加文章的趣味性和吸引力,激发读者的好奇心与阅读兴趣,让读者更愿意深入了解现实中莲藕纤维如何实现类似“重塑肉身”的科学应用。
结合材料三④段中“值得一提的是,这项研究在发布后引发了广泛关注,尤其是与近期上映的电影《哪吒之魔童闹海》中太乙真人用莲藕为哪吒重塑肉身的情节产生了有趣的联想。这种巧合不仅让公众对莲藕的医学应用产生了浓厚兴趣,也进一步凸显了这项研究的创新性和文化共鸣”可知,材料三在结尾提到该情节,目的在于借助电影的广泛影响力,让公众对莲藕的医学应用产生浓厚兴趣。这一情节与莲藕纤维医学研究形成巧妙呼应,凸显了研究的创新性,使科研成果不再局限于专业领域,而是与大众文化产生共鸣。这种文化共鸣不仅拉近了科研与大众的距离,还能加深读者对莲藕纤维医学应用的理解和记忆,让读者在感受文化魅力的同时,对科研成果有更深刻的印象,进一步认识到自然材料在医学领域的巨大潜力。

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