扒一扒高考“题坑” 寻一寻科技宝藏

■我们的记者倪思杰，实习生任芳燕

今年高考综合复习中的两个“问题坑”让很多人兴奋不已。

“坑”是理科综合能力测试的最后一道物理题。这个问题是基于“中国天眼”的直径为500米的条件。候选人被要求计算FAST能观测到的天体数量。据媒体报道，虽然题干不影响考生的回答，但FAST的有效观察口径为300米。

另一个“陷阱”是国家一卷综述中的一个单一话题。这个问题要求考生“选择一个错误的”。因此，“蔗糖、果糖和麦芽糖是二糖”和“酶是一种具有高选择性催化性能的蛋白质”是正确的答案。

然而，尽管这是一个“问题坑”，如果你仔细挖掘，你会发现这些“坑”中蕴藏着最先进的科技宝藏，许多研究空白正等待着被新一代填补。

快速:锅越大，末端越高

“FAST的建筑口径为500米，照明口径为300米。建筑口径决定了可覆盖的天空区域，照明口径决定了观察深度。”中国科学院国家天文台研究员、FAST调试小组组长姜鹏表示。

望远镜的照明孔径越大，它在宇宙中能看得越远。然而，“大”并不容易。根据传统的望远镜构造方法，照明口径与构造口径相同。"如果口径超过100米，将面临成本、施工和观测精度等问题."江鹏说道。

为了扩大照明口径，FAST项目的建设者们采用了“大锅大板”的方法。姜鹏告诉《中国科学新闻》，如果FAST是一个大锅，那么照明孔就像一个盘子。当FAST工作时，一个300米直径的板将在一个500米直径的盘中“滚动”，以接收更大范围的来自外层空间的信号。

记者了解到，FAST有两个主要系统——反射表面系统和进料舱系统。在接收并捕捉到来自外太空的信号后，反射表面系统会将信号聚焦到进给舱。FAST的“坩埚”是一个由4400多个活动反射面组成的球面。在电缆网的牵引下，面板将从一个圆形表面变成一个抛物线形表面，形成一个“板”来捕捉来自外层空间的信号。板块的滚动使得FAST能够在更广阔的天空区域捕捉信号。

姜鹏告诉记者，FAST望远镜仍在进行性能调整，检查灵敏度和指向精度等硬指标，可靠性和稳定性等软指标。

正在调试的FAST已经运行良好。2017年，FAST首次发现了脉冲星，并探测到了数十颗高质量的脉冲星候选者，其中两颗已经通过了国际认证。

如果将来有些学生想参加FAST，“除了天文学，我们还欢迎来自不同专业的人才，如计算机科学和电子”。江鹏说道。

糖科学:玩“积木”强交叉属性

对于非专业人士来说，果糖、蔗糖和麦芽糖是单糖还是二糖很容易“愚蠢和不清楚”。

“就像我们玩积木时使用的积木一样，果糖是单糖，葡萄糖是单糖，蔗糖是由果糖和葡萄糖组成的二糖，麦芽糖是由两个相同的葡萄糖‘积木’组成的二糖。不同的“积木”和它们之间不同的拼接方法形成了自然界复杂多样的碳水化合物结构。”山东大学国家糖工程技术研究中心教授曹宏志说。

碳水化合物、蛋白质和核酸是组成所有生物的三种最重要的生物分子，也是人类细胞的重要结构单位。“每个红细胞表面包含的300万到500万个糖链分子决定了我们的血型。母乳中丰富而复杂的糖分塑造了婴儿的肠道菌群。细胞表面的糖链伴随着我们的一生，参与几乎所有的生命过程，如受精、细胞分化和免疫。”曹*说。

因此，糖科学已经成为后基因组时代国际生命科学研究的热点和前沿领域。作为一门前沿的交叉学科，糖科学涉及化学、生物、材料科学、药学和医学等多个学科。糖疫苗、组织再生材料、生物能等糖类药物的制备都属于糖科学的研究范畴。

“国际上已就加强糖科学的基础教育和科普达成共识。然而，由于糖科学的高度跨学科性质，在中国的本科教育阶段没有糖科学的特殊专业曹*建议，如果你想成为一名糖科学跨学科的人才，你可以报考化学生物学和其他相关专业。

核酶:不是蛋白质

“酶是一种具有高选择性催化性能的蛋白质”，根据教材的定义，这句话似乎并不合适。在高中课本中，酶是具有催化活性的特殊有机物质，绝大多数酶是蛋白质。然而，还有另一种不是蛋白质的酶——核酶。

“过去，人们认为具有催化功能的主要分子是蛋白质，但在20世纪80年代，科学家发现核糖核酸在没有蛋白质参与的情况下也具有催化功能。这种具有催化功能的核糖核酸分子被称为核酶浙江大学生命科学研究所研究员、博士生导师任告诉记者。

核酶的发现使人们对核糖核酸分子有了新的理解。两位发现核酶的科学家也获得了1989年诺贝尔化学奖。

任认为，核酶的研究对于理解核糖核酸分子的结构特征和功能具有重要作用。核酶“是一种稀有的核糖核酸分子，具有特定的功能并能独立发挥作用”；与蛋白酶相比，“催化特性有一定的差异”；核酶的存在表明核糖核酸分子具有多种功能，既有传递遗传物质的功能，又有催化功能。

“我们现在研究的核酶可以在特定的位点切割核糖核酸。它有望成为未来在转录水平切割核糖核酸分子的工具，这也是未来的应用方向之一。”任说:

目前，许多核酶在生物体内的功能仍是空白。“我们对核糖核酸分子本身的了解有限。它能做什么，它的结构有什么特征，为什么它能折叠，以及它的催化功能现在还不知道。”任建议有意探索未来生命奥秘的考生可以考虑生物化学、化学生物学等专业方向。

《中国科学报》(2018-06-14，第4版)