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气凝胶：能改变世界的多功能材料******

　　展览会上展出的具有纳米多孔结构的新型材料气凝胶服装

中新社 任海霞摄

　　【走近超材料①】

　　编者按超材料具有常规材料不具备的超常物理性质，是国际上重点关注的战略前沿领域。我国也高度重视超材料技术的发展，国家自然科学基金、新材料重大专项等都对超材料研究予以立项支持。近年来，越来越多的科研人员对超材料产生兴趣，使超材料的设计开发进入了一个崭新的天地。据此，本版推出“走近超材料”系列报道，展示超材料技术创新发展与产业化应用情况。

　　气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。

　　气凝胶是一种超材料，它非常轻，即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前，各种各样的气凝胶被开发出来，它们或柔软或坚硬，或导电或绝缘，应用领域广泛。1月10日，中铁一局集团有限公司表示，河南省新乡蒸汽管网项目全面通过验收。蒸汽管网对防腐、保温要求极高，其管道选用了高温离心玻璃棉及纳米气凝胶复合保温材料。项目技术负责人汪惺说，纳米气凝胶隔热效果是传统隔热材料的2—5倍，可极大提高施工质量和施工效率，降低施工成本。

　　作为目前已知导热系数最低、密度最小的固体材料，气凝胶可谓是材料领域的“隔热王者”，并已在航天、石化等领域应用。比如“天问一号”探测器发动机与火星车表面、“长征五号”遥四运载火箭发动机高温燃气系统隔热、嫦娥四号探测器热电池防护等都应用了气凝胶。在我国提出“双碳”目标后，随着技术的不断创新，气凝胶的应用场景也在进一步扩大。

　　具有耐高温、高弹性、强吸附等特性

　　气凝胶是一种纳米级的多孔固态新型材料，所有孔的体积合起来占整个气凝胶体积的绝大多数，甚至可以达到99％以上，具有高比表面积、高空隙率、纳米级孔洞、低密度等特殊的微观结构特点，化学性能稳定、导热系数低、耐高温、高弹性、强吸附、防水效果好、使用温度范围广、寿命长。

　　“可以把气凝胶理解成多孔海绵的一个纳米版。”气凝胶领域技术专家王贝尔说，其孔径在20纳米至50纳米之间。而空气分子大小约为70纳米，大于气凝胶孔隙的直径，因此空气在气凝胶上流动效率极低，加上气凝胶本身比热容很高，热辐射传递能降到最低，因而具有很好的隔热性能。

　　气凝胶主要分为无机气凝胶、有机气凝胶和有机—无机杂化气凝胶三类。其中，无机气凝胶是以无机物为主体，包括单质气凝胶、氧化物气凝胶和硫化物气凝胶等。有机气凝胶则是以有机物为主体，主要包括酚醛气凝胶、纤维素气凝胶、聚酰亚胺气凝胶、壳聚糖气凝胶以及壳聚糖—纤维素气凝胶等。有机—无机杂化气凝胶可利用有机物和无机物各自优势，实现气凝胶特殊的功能化。

　　《科学》杂志2021年将气凝胶列为十大热门科学技术之一，并称其为“可以改变世界的多功能新材料”。王贝尔说，气凝胶是《科学》杂志评选出的十大新材料中，唯一一个已大规模落地于实际商业场景的材料。

　　气凝胶的制备工艺主要分为两步，即通过溶胶—凝胶过程制备凝胶，再利用一定的干燥方法将凝胶内的液态物质替换为气态，从而制得气凝胶。

　　有数据显示，在气凝胶行业的成本结构中，制造成本约占45%。苏州锦富技术股份有限公司董事长助理郑松说，降低气凝胶成本是行业正在努力的一个方向，目前主要路径之一是自动化产线的落地，而成本降低将会打开更多的应用场景。

　　生物质基气凝胶成研究热点

　　据中国石油管道科技研究中心评估，以350摄氏度蒸汽管道的保温应用为例，相比于传统保温材料，气凝胶的保温层厚度可减少2/3，节约能耗40%以上，每公里管道每年可减少二氧化碳排放125吨。

　　数据显示，2021年油气领域对气凝胶的需求占总需求量的56%，另有18%用于工业隔热、9%用于建筑建造、8%用于交通运输。国家新材料产业发展战略咨询委员会在《2022气凝胶行业研究报告》中指出，在新能源汽车蓄电池芯模组中采用气凝胶阻燃材料，可将电池包高温耐受能力提高至800摄氏度以上。随着新能源汽车产业等的发展，气凝胶在新能源汽车及储能行业应用场景广泛，需求量有望持续提升。

　　气凝胶发展迅速。国务院发展研究中心国际技术经济研究所分析员李维科说，近年来，中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺，开发出生物质基气凝胶、石墨烯气凝胶、聚合物气凝胶等多种新型气凝胶。值得一提的是，生物质原料来源广泛、成本低廉、碳源丰富，利用生物质原料制备环保型多孔碳纤维气凝胶是一种经济、可持续的生产方式，因此目前生物质基气凝胶也成为研究的热点。

　　比如中国科学技术大学俞书宏院士团队研发出超弹性纤维素气凝胶，该纤维素气凝胶从室温到零下196摄氏度，都表现出不随温度变化的超弹性、优异的抗疲劳性等，在恶劣环境中具有巨大的隔热潜力。且制备中所使用的材料均为生物质原料，有望解决能源密集型技术和石化材料造成的环境污染问题，是传统不可再生气凝胶的理想替代品。

　　中国林业科学研究院木材工业研究所卢芸研究员团队以木材为基质，将无机、有机气凝胶与木材骨架基体复合，首创了第三代木质纤维素气凝胶。通过对木材及生物质废弃物纤维素的调控，将纤维素比表面积提高了7个数量级，对油污吸附能力高达自身质量的75—300倍，体积用量缩减50%—75%，可降解、可再生。

　　气凝胶发展驶入“快车道”

　　气凝胶的发展得到国家政策的持续支持。2014年和2015年，国家发改委连续两年将气凝胶列入《国家重点节能低碳技术推广目录》，开始对气凝胶进行初步推广应用；2018年6月气凝胶被列入建材新兴产业；同年9月，第一个气凝胶方面的国家标准《纳米孔气凝胶复合绝热制品》发布；2020年，《气凝胶保温隔热涂料系统技术标准》启用；2021年，《中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，推动气凝胶等新型材料研发应用。

　　随着气凝胶应用技术不断成熟，气凝胶发展进入“快车道”。不过，李维科说，目前气凝胶研究仍存在一些问题，比如气凝胶在高温条件下热导率增长较快，与纤维等增强基体材料的黏结性较差；生产过程中会用到许多有机溶剂，容易造成环境污染；气凝胶难以回收利用，不利于可持续发展等。

　　此外，气凝胶生产成本高昂，产品价格昂贵。《2022气凝胶行业研究报告》指出，气凝胶的生产成本主要集中在原材料硅源、设备折旧及能耗方面。有效降低成本既依赖于制备工艺的突破，也需要通过低成本原材料的大规模产业化来实现。

　　气凝胶是罕见的可以同时满足防火、防水、隔热、隔音等多种需求的材料。李维科说，气凝胶的发展和应用仍然处于不断探索的过程，未来的研究方向主要集中在开发纤维素气凝胶、石墨烯气凝胶、钙钛矿结构气凝胶、非金属单质气凝胶等新型气凝胶上。（记者 李 禾）

治病与《三国演义》的情节推进——“听四大名著讲中医”******

　　中医药是中国传统文化的宝库，源远流长，博大精深。习近平总书记曾指出：“中医药学包含着中华民族几千年的健康养生理念及其实践经验，是中华民族的伟大创造和中国古代科学的瑰宝。”《中共中央、国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》中也说：“中医药学是中华民族的伟大创造，是中国古代科学的瑰宝，也是打开中华文明宝库的钥匙，为中华民族繁衍生息作出了巨大贡献，对世界文明进步产生了积极影响。”中医具有独特的中国文化特色，它以阴阳五行为理论基础，以八纲辨证为指导思想，以望闻问切为诊治手段，以各种天然草药为治病材料，形成了理论体系完备、治疗科学合理、取材丰富、价廉物美的医疗特色，为中华民族的繁衍生息和身体健康作出了巨大的贡献。

　　自先秦两汉以来，中国历史上出现了许多著名的医学名家，如扁鹊、华佗、张仲景、皇甫谧、孙思邈等，他们悬壶济世，救死扶伤，成为中国历史上的杰出人物。宋代以来，许多文士也开始留心医学研究，将儒家兼济天下的理想和医生悬壶济世的精神进一步结合。著名政治家、文学家范仲淹曾说“不为良相，便为良医”，就是这种“儒医”精神的真实写照。

　　明清时期，受儒医文化的影响，许多文士在创作文学作品尤其是长篇小说的时候，经常会用到中医药知识，传播中医药文化，让作品的内涵更加丰富，充满中国文化的独特魅力。这在长篇小说“四大名著”中表现尤为突出。

　　明初《三国演义》在描写东汉末年至三国时期波澜壮阔的政治军事斗争的同时，还涉及许多中医内容，诸如中医学理论、外伤治疗、养生保健等，华佗“刮骨疗伤”的故事更是脍炙人口。《水浒传》也涉及了许多中医药知识，例如瘟病的治疗、刀剑外伤的治疗及中医美容的方法。明代中期的《西游记》虽然是一部神魔小说，但书中也描写了孙悟空治病救人的故事，充满着浓厚的中医药思想。《红楼梦》是清代“百科全书”式的长篇小说，书中不仅包含了丰富的中医药思想，而且通过延医诊病、养生保健等内容来塑造人物形象，推动故事情节发展，体现了作者深厚的医学素养和精湛的艺术技巧，不愧为中国古典小说的艺术高峰。

　　习近平总书记强调：“切实把中医药这一祖先留给我们的宝贵财富继承好、发展好、利用好。”我国的中医药文化不但底蕴深厚，而且富有生命力，尤其是在抗击“非典”和“新冠”疫情中作出了巨大的贡献。进一步挖掘和研究中医药这个宝库，继承和发展中医药文化，无疑是增强民族自信和文化自信的重要途径。为此，应《博览群书》杂志编辑部之邀，我们组织名家研撰了“听四大名著讲中医”这组文章，为正在与疫情顽强斗争的人们送去温暖与力量。

　　——马世年（西北师范大学文学院教授）、冉耀斌（西北师范大学文学院教授）

　　治病与《三国演义》的情节推进——“听四大名著讲中医”

　　◎ 汤静

　　《三国演义》是我国第一部长篇章回体小说，也是历史演义小说的开山之作，位居明代“四大奇书”之首。全书在描写群雄逐鹿、纵横捭阖、刀光剑影的政治斗争和军事战伐的同时，也描写了各种治病救人的故事，体现了丰富的中医药文化思想，涉及医学理论、疾病医药、治疗方法，以及养生保健等方面，有力地推动了故事情节发展，加深了情感氛围的营造，强化了作品主题的表达。

　　辨证施治，治病求本

　　“辨证施治”，是中医学理论体系的核心和精髓，即对病人的复杂症状进行观察和分析，综合判断病症，探求病机，从而采取有针对性的治疗方案。在“辨证施治”的过程中，必须遵循“治病求本”的宗旨。《黄帝内经》曾说：“先病而后逆者治其本，先逆而后病者治其本。”这一理论在《三国演义》中时有体现，第四十三回写诸葛亮为了联吴抗曹，随鲁肃赴东吴，张昭竟以言挑衅，讽刺挖苦他辅佐刘备后，不但没有使其发展壮大，反而更不如前。诸葛亮面对刁难，不为所动，笑曰：

　　譬如人染沉疴，当先用糜粥以饮之，和药以服之；待其腑脏调和，形体渐安，然后用肉食以补之，猛药以治之：则病根尽去，人得全生也。若不待气脉和缓，便投以猛药厚味，欲求安保，诚为难矣。

　　诸葛亮以病体衰弱来比喻刘备的困境，以用药、食疗之道来比喻治国大计。提出人患重病之后，身体抵抗力差，应当扶正固本，可先喝粥，服用平和之药；待病情好转，正气渐复，腹脏稍微调和，再以肉食进补，用猛药治之，便可祛除病根。反之，则很难保全性命，欲速愈而不达。此即中医常说的“病重者其药轻，病轻者其药重”，反映了古代中医辨证施治的智慧和经验。诸葛亮以治病作譬，雄辩滔滔，入情入理，义正词严，无懈可击，让东吴群儒折节叹服，最后促成“吴蜀联盟”，演绎了火烧赤壁的经典。

　　还有第四十九回，诸葛亮神机妙算巧借东风。彼时，吴蜀两国定下火攻曹营之计。正值隆冬，北风呼啸，周瑜在意识到盼东南风无异于守株待兔后，不禁气郁上升，昏倒在地，不省人事。中医认为心主血藏神，大惊会出现心气紊乱，气血失调，甚至精神错乱的症状。周瑜病倒的原因就是受到大惊的刺激，导致气血妄行，心悸不宁，兴奋和抑制系统失去平衡，才会口服凉药而全然无效。诸葛亮知其忧，认为“须先理其气，气若顺，则呼吸之间，自然痊可”，遂写下十六字药方，自言能于南屏山祭借东风。周瑜闻罢，气顺病消，霍然而安。诚然，此处对诸葛亮的才略虽有“神化”之嫌，却充分体现了中医“治病求本”的辨证施治理念。周瑜患疾是由“心病”，即盼东南风无望而起。诸葛亮施以“巧借东风”之良药，直达病灶所在，自然气顺而痊愈，此即所谓“心病须用心药医”之理。

　　由是观之，“辨证”的最终目的就是为了找到问题的根本症结。中医如此，治国亦如此，医国之道与医人之理是相通的。如果国家“肌体”不畅，显露“病象”，也应辨证施治，治病求本。正如王符《潜夫论》所言：“上医医国，其次下医医疾。夫人治国，固治身之象。”诸葛亮站在医者的角度探究治国之策，为相能经邦济世、修明政治，为医能悬壶济世、救死扶伤，是一位可以“医国”的“上医”。

　　疾病描写，务求真实

　　《三国演义》中许多疾病描写，都具有症候学意义上的真实性。既有触手可及的常见病，如董卓的肥胖症，司马昭的中风，孙策的金疮，关羽的痛风，张松的佝偻病，曹军的晕动病、水土不服等；也有层出不穷的疑难杂症，如刘备的痢疾，刘表的气疾，袁氏兄弟的吐血，曹休的疽疾，姜维的心绞痛，司马师的黑色素瘤等。其中，以瘟疫、刀箭外伤和情志病为主。

　　首先是瘟疫。瘟疫在《三国演义》中从出现之初就蒙上了些许悲剧色彩，牵出一个风雨飘摇的乱世。开篇第一回便毫不隐晦地陈述东汉末年天下大乱的成因，桓帝宠信宦官，杀戮名士。灵帝即位，又有曹节等人弄权，“以致天下人心思乱，盗贼蜂起”。就是在这样沉重的历史背景下，“中平元年正月内，疫气流行”。“疫气” 就是疫病、瘟病，或者瘟疫病，是一种传染性极强的外感疾病。巨鹿张角凭借微末的医术，还有一部融阴阳五行、谶纬算命等内容于一体的《太平要术》，普施符水，救治绝望无助的灾民，很多人便追随他起义。再如第八十五回叙写曹丕遣三路大军伐吴，数十万兵马被内外夹攻，大败。“时值夏天，大疫流行”，造成“马步军十死六七”的局面，魏军纵使有心再与东吴重新交锋，也实在乏力，无奈只能引军回洛阳。三国混战，民不聊生，瘟疫时刻伴随着这个多事之秋，成为影响战争胜负的因素之一。

　　其次是刀箭外伤。疆场上的厮杀和冷兵器的对决最容易引发骨折、脱臼及软组织损伤，甚至皮开肉绽而出血。第七回写孙坚攻打襄阳，单骑前往岘山，身中石、箭，多处受伤，脑浆迸流，寿止37岁。第九十九回孔明欲攻阴平、武都二城，派张苞、姜维等人前后围杀魏将郭淮、孙礼。张苞望见郭、孙二人弃马爬山而走，急忙追赶，不料连人带马跌入涧内。被后军救起时，头已跌破。无论是孙坚的“脑浆迸流”，还是张苞的“头已跌破”，均是暴力作用头部造成的脑外伤；第十八回夏侯惇与高顺、曹性交战，被射中左眼。第七十五回关羽中箭后，“归寨，拔出臂箭。原来箭头有药，毒已入骨，右臂青肿，不能运动”，摹写得栩栩逼真、有声有色，着意渲染刀光剑影下受伤者的各种面容、行止举动，读来有身临其境之感。

　　最后是情志病。中医将喜、怒、忧、思、悲、惊、恐七种情绪称为“七情”，一个人若情志过极，就会阴阳失调，进而气血不畅，最终引发腑脏之疾。《三国演义》中有很多因为情绪波动而致病，甚至死亡的例子。如第十三回，杨彪、朱儁力劝横行无忌的郭汜，却险被监禁。杨彪对朱儁说：“为社稷之臣，不能匡君救主，空生天地间耳！”言罢，二人抱头痛哭，昏绝于地。朱儁回家成病而死；第二十三回，国舅董承见曹操依仗武力骄横恣肆，却无计可施，只能长吁短叹，最终感愤成疾；第一百四回，李严听闻诸葛亮病逝，“亦大哭病死”。此外，周瑜生气吐血而亡是“怒则气上”，诸葛亮心力交瘁而早亡是“思则气结”，夏侯杰被张飞一喝吓得肝胆碎裂是“惊则气乱”。

　　治疗方法，各具特色

　　中医在与各类疾病抗争的过程中，围绕着以辨证施治为特点的理论体系，逐渐衍生出砭、针、灸、药四种治疗方法，尝试通过疏通经络穴位，启动脏腑原有的功能。《三国演义》中常用的方法是外科手术和内服汤药，在文化传承中创新，在潜心探索中精进。

　　首先是外科手术，集中呈现在医技精湛的华佗身上。第七十八回，曹操遍求良医治疗风疾，华歆在举荐华佗时说：

　　其医术之妙，世所罕有。但有患者，或用药，或用针，或用灸，随手而愈。若患五脏六腑之疾，药不能效者，以麻肺汤饮之，令病者如醉死，却用尖刀剖开其腹，以药汤洗其脏腑，病人略无疼痛。洗毕，然后以药线缝口，用药敷之，或一月，或二十日，即平复矣。其神妙如此！

　　华歆盛赞其擅长针灸、贴敷，精于手术，还发明了麻醉剂“麻沸散”。有了先前“治愈周泰金疮”“为关羽刮骨疗毒”的铺垫，华佗为曹操诊脉视疾便顺理成章。虽然华佗的“开颅取涎”方案最终没有被采纳，反倒为曹操的疑心所致而屈死狱中，但这位杏林巨子的精湛医术却永远令人叹服和钦佩。

　　其次是汤药。《三国演义》对一些药材的性质、用途有准确的表述，用方纯熟。有“蒜齑”，一种用捣碎了的蒜浸醋做成的酸菜。第七十八回讲述华佗遇人有饮食不下之病，令其饮用三升蒜齑汁，吐蛇一条，病愈。此处的“蛇”是一种寄生虫，“蒜齑”就是杀虫的良药。华佗对寄生虫病的病因也有正确认识，即“多食鱼腥，故有此毒”。还有“诸葛行军散”（又名武侯行军散）也颇有疗效。第八十八回描写诸葛亮亲征孟获，时值五月，天气异常酷热，蜀中差马岱押运解暑药和粮食至军营。据考证，马岱带来的解暑药就是诸葛亮亲自配制的“诸葛行军散”。据《中医大辞典》载，此药为淡橙黄色粉末，气芳香，味辛、凉，由犀牛黄、麝香、冰片等八味药材按比例研磨、混匀而成。适用于中暑昏晕、心腹烦闷等症。还有“薤叶芸香草”治疗瘴气的记载。第八十九回记述蜀兵征战南蛮，山险岭恶，黄昏时分，烟瘴大起。诸葛亮在老叟的指点下，采得“薤叶芸香草”，军士口含一叶后，瘴气不侵。中医认为，芸香草味辛、微苦，有止咳平喘、祛风利湿的功用。

　　养生保健，以治未病

　　“养生”思想与中国传统文化中的忧患意识一脉相承。《黄帝内经》有言 ：

　　圣人不治已病治未病，不治已乱治未乱，此之谓也。夫病已成而后药之，乱已成而后治之，譬犹渴而穿井，斗而铸兵，不亦晚乎？

　　这意谓人从生命开始就要注意养生，在没有发生疾病的状态下，预先采取养生保健措施，才能延缓衰老和防病于未然。《三国演义》所描述人物的日常养生状态比较斑驳，养生方法也不成体系，主要体现在以下三个方面：

　　首先是饮食养生。古人云：“安身之本，必资于食。”食物种类繁多，所含营养成分和气味亦不同。为了实现“延年益寿”的目标，需要合理调配，全面均衡地摄取食物，主味薄，少厚味，忌偏食、多食。第十四回曹操入宫议事，见正议郎董昭眉清目秀，神采飞扬，遂向董昭请教养生之奥秘，对曰：“某无他法，只食淡三十年矣。”董昭所说的“食淡”，一是少荤为淡，二是少盐为淡。这样的饮食秘笈看起来稀松平常，却是养生追求的高境界，与道家所提倡的“恬淡为上，胜而不美”之说相通。道家认为人乃禀天地之气而生，万事万物都要顺其自然，不能人为斧凿。反映在饮食上，就是追求淡味。

　　其次是方药养生。历代不少帝王都痴迷于“仙方”，以求长生不老。第一百五回载，魏明帝曹睿刚即位三年，便一意孤行，在许昌大兴土木，修“芳林园”，以期与神仙往来，获长生不老之方。博士马钧奏道：“汉朝二十四帝，惟武帝享国最久，寿算极高，盖因服天上日精月华之气也。尝于长安宫中建柏梁台，台上立一铜人，手捧一盘，名曰‘承露盘’，接三更北斗所降沆瀣之水，其名曰‘天浆’，又曰‘甘露’。取此水用美玉为屑，调和服之，可以返老还童。”长生不老自是不可能，但从另一个角度来看，其中蕴含着积极的重人贵生的理念，丰富了中医防止早衰、延年益寿的实践及方法。

　　最后是睡眠养生。中医认为，睡眠是人体阴阳自我调节的一种表现，既能还精养气，还能健脾益胃。世人大都称颂诸葛亮的神机妙算，却很少关注他的养生方式——充足的睡眠。早年隐居隆中，诸葛亮过着躬耕陇亩的田园生活，且深谙睡眠之道。他称自己为 “南阳有隐居，高眠卧不足”，旁人言他是“柴门半掩闭茅庐，中有高人卧不起”。然而，处于苍凉乱世，他这条“龙”怎能安卧？无非欲借“睡”来韬光养晦而已。拥有充足的睡眠时，诸葛亮面如冠玉，容貌甚伟。走出茅庐后，身居丞相要职，日理万机，常常寝不安席，最后忧劳成疾。他的早逝愈发说明如果睡眠质量不佳，会对健康造成威胁。

　　《三国演义》属于典型的世代累积型小说，是数辈人共同参与创作的结果。罗贯中将古今之事于谈笑间娓娓道来的同时，也在人物沉浮的字里行间传播中医经典、弘扬中医技艺。但需要强调的是，此书中与中医文化相关的记载和描述，并非局限于历史事件的简单重复和虚构世界的艺术创作，还饱含着作者对社会纷乱、人民疾苦惋惜、喟叹的情感温度。可以说，中医文化作为传统文化的瑰宝，让《三国演义》中“乱世无太平，乱世无长寿”的主题线索更加富有情节性，同时也给予了读者别样的阅读体验和有益的人生思考。

　　（作者系西北师范大学文学院讲师）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）