“超速高铁”比飞机还快
华 凌
①乘坐一种超快速交通工具,从纽约到洛杉矶的时间缩短至45分钟;从纽约至北京仅需两小时,这似乎只有在科幻大片《钢铁侠》中才会发生,然而,据物理学家组织网日前报道,美国Hyperloop运输科技公司计划明年将在加利福尼亚首建一条五英里的高铁轨道,开启了这一人类历史上前所未有的工程,将“超速交通”的梦想实现。
②Hyperloop超级高铁计划具有一套全新的运输概念体系,它并非以火车,而是以“胶囊”为运输工具,或者说是一个梭子,将“胶囊”置于管道之中,然后像发射炮弹一样将它发射至目的地。
③每一个“胶囊”重达183公斤,长4.87米,能容纳4至6名乘客,还有存放行李的货厢。连接两个目的地的管道跟高速铁路一样,会搭建在地上。按照预想的规划,这样的管道或许可以“附着”到既存的高速铁路架桥上,以节省路线资源与基础设施搭建成本。
④这种真空管道磁悬浮列车(Evacuated Tube Transport)项目的动力供应采用的是磁悬浮技术。整台梭子处于一个几乎没有摩擦力的环境中 , 以某种弹射装置发射出去,无间断地驶往目的地。
⑤简而言之,其原理是建造一条与外部空气隔绝的管道,将管内抽为真空后,在其中运行磁悬浮列车等交通工具,由于没有空气摩擦的阻碍,列车运行速度令人瞠目结舌。据预计,其速度可以达到22500公里/小时以上,可大大缩短地球表面任意地点间的时空距离
⑥保守估计,乘坐这种列车,华盛顿至北京仅需2小时左右;旧金山到洛杉矶24分钟;纽约到洛杉矶45分钟;用数小时就可完成环球旅行。本地旅行速度达每小时350公里,城际间旅行速度达每小时1000公里,国际间旅行速度大于每小时4000公里。
⑦这种列车是比飞机还快两倍,能耗不到民航客机1/10,噪音和废气污染及事故率接近于零的新型交通工具。由于管道是密封的,因此可以在海底及气候恶劣地区运行而不受任何影响。整套系统低摩擦、低耗能,通过太阳能电池板就能提供日常的用电,乘客搭乘的“豆荚”舱,也不用像飞机一样,需要按时间来搭乘,而是随到随走。
⑧据外媒报道,实际上美国的高铁计划十分难产。受到财政预算、运力审核以及环境保护等各个方面的阻碍,加州联通旧金山与洛杉矶的高铁项目一直没有得到落实。其中最大的一个制约因素莫过于建造成本。
⑨相比天价的加州高铁计划,Hyperloop的预算要低很多。按照穆斯克的估算,客运版将耗资60亿美元,客货两用版将耗资75亿美元左右。一旦建成,旧金山至洛杉矶的旅行时间将缩短至半小时。一个论证了近30年的运输计划,如今很可能会在三五年内被这一民间项目所替代。
(《科技日报》2015年04月28日)
整台梭子处于一个几乎没有摩擦力的环境中,以某种弹射装置发射出去,无间断地驶往目的地。
这种列车是比飞机还快两倍,能耗不到民航客机1/10,噪音和废气污染及事故率接近于零的新型交通工具。
①生物学家预言,21世纪将是细菌发电造福人类的时代。
②说起细菌发电,可以追溯到1910年。英国植物学家利用铂作为电极放入大肠杆菌的培养液中,成功地制造出了世界上第一个细菌电池1984年,美国科学家设计出太空飞船使用的细菌电池,其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。到了80年代末,细菌发电有了重大突破,英国科学家让细菌在电池组里分解分子,释放电子向阳极运动,从而产生电能。操作时还在糖液中添加某些芳香化合物作为稀释液,来提高生物系统输送电子的能力。与此同时,还要往电池里不断地充入空气,用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混合物。据计算,利用这种细菌电池发电,其效率可达40%,远远高于现在使用的电池的效率,且能持续数月之久。即使这样,还有10%的潜力可挖掘。
③利用细菌发电原理,可以建立较大规模的细菌发电站。计算表明,一个功率为1000千瓦的细菌发电站,仅需要10立方米体积的细菌培养液,每小时消耗200千克糖即可维持其运转发电。这是一种术会污染环境的“绿色”’电站,而且技术发展后,完全可以用诸如锯末、秸秆、落叶等废有机物的水解物来代替糖液。因此,细菌发电的前景十分诱人。
④现在,各个发达国家各显神通,在细菌发电研究方面取得了新的进展。美国设计出一种综合细菌电池,里面的单细胞藻类可以利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖,然后再让细菌利用这些糖来发电。日本科学家同时将两种细菌放入电池的特种糖液中,让其中的一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸,而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气,由氢气进入磷酸燃料电池发电。
⑤人们还惊奇地发现,细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的特异功能。最近美国科学家在死海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌,它们含有一种紫色素,在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时,即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池,结果证明是可以用嗜盐性细菌来发电的,用盐代替糖,其成本就大大降低了。由此可见,让细菌为人类供电已经不再遥远,不久的将来即可成为现实。 (选文有改动)
①细菌和病毒都是可以致病的微生物,但它们的特征区别很大。细菌虽然小,要在光学显微镜下才能看得见,但它除了拥有生命的基本单位核酸之外,还有一大套赖以生存的配套设施。包括作为居住“公馆”的细胞壁,储存营养物质的“仓库”,以及进行新陈代谢的“化工车间”。依靠这些,细菌能够摄取外界的物质并加工成需要的能量。而病毒就更小了,也可怜得多,且不奢谈“库房”和“车间”,就连作为保护外壳的“茅草房”也没有。实际上它只有一个分子大小,用电子显微镜才能看得见。整个家当也只是一条表示生命的核酸而已。如果拿人来做比喻,细菌最起码也有条裤子,有只讨饭碗,有根打狗棒。所以细茵虽然必须在人体内部的良好环境中才能繁殖,但处在恶劣环境中仍能生存较长的一段时间。而病毒则像个刚出生的婴儿,除了它的生命和一张吃奶的嘴外便一无所有,毫无独立生存的能力。因而病毒只能寄生在人或动物的细胞内部,靠“窃取”细胞里的现成营养才能生存。一旦被排出体外,病毒就活不了几小时。
②大部分抗生素对细菌起作用,是因为抗生素可以抑制细胞繁殖,干扰它们形成新的遗传结构或者细胞壁。而正因为病毒只能寄生在别人的细胞内,自己不能完成这些生化反应所以抗生素对病毒全无作用。
③病毒的生存能力既然这么弱,为什么还会那样猖獗呢?例如埃博拉的感染力极强,病死率可达80%。实际上大多数病毒远没有那么可怕,有的也不会使人得病。冠状病毒本来致病的能力并不强,问题在于“变种”上。变异的病毒和原来的不同了,它可能是无害的,但也可能变成“杀伤力”更大的病毒。然而我们不必担心它会因反复变异而使杀伤力次第增大。因为就杀伤力而言,变异就像赌博,总是有输有赢,不断地赢下去的几率是微乎其微的。至少有史以来还没有过这样的记录。如果有过,可能现在就没有我们的存在了。
④必须指出的是杀伤力的大小不仅取决于病毒一方,更重要的是人群的免疫力。变种冠状病毒之所以为患甚大,很重要的一个因素是人类还没有接触过这样变种后的新病毒。当人群有足够多的人产生了抗体之后,这种病毒对人类的威胁也就小得多了。
①手机有辐射、电脑有辐射、微波炉有辐射、太阳光也有辐射……可是,我身边很多人对于“辐射”两字,可以说是谈“辐”色变。如果是这样,那说明你身在“辐”中不知“辐”,因为辐射远没有你想象中的那么可怕。
②“辐射”是科学上常用的一个名词,指的是物体以电磁波或粒子的形式向周围发射能量的过程,也称为“放射”。
③依据能量高低及电离物质的能力大小,可以把辐射分为电离辐射和非电离辐射。
④所谓“电离”,一般而言,是指电子被高能辐射从电子壳层中击出,使原子带正电。拥有足够高能量的辐射可以把原子电离,人们因而称之为“电离辐射”。核辐射就是一种高强度的电离辐射。人体组织中的每一个细胞,一旦受到核辐射,就会无差别地破坏人体细胞中原子的化学键。当破坏的程度非常之大,人体自身无法修复时,就会出现致癌、致死等情况。更可怕的是,为了修复被破坏的原子化学键,人类的基因可能会发生突变。一旦生殖细胞基因发生了突变,就有可能遗传给后代。据说,1986年苏联切尔诺贝利核电站爆炸后,当地有些老鼠受到核辐射,基因发生突变,如今有的老鼠已经和猪仔差不多大了。
⑤非电离辐射,是指含有的能量很低,不足以让原子电离,它是由电场和磁场交互作用产生的电磁波向外释放形成的,所以也被称为电磁辐射。例如紫外线、激光、微波都属于非电离辐射。生活中最容易接触到的就是太阳光和一般家用电器发出来的非电离辐射。
⑥我们天天接触的都是非电离辐射,事实上我们一点也不用怕它。
⑦首先,家用电器的功率很小,相对的辐射“剂量”也很有限,一般不足以对人体造成伤害。在家用电器中,微波炉算是“辐射剂量”超大的了,但微波是无法穿透金属的。一般微波炉都是全金属外壳,所以,一个合格的微波炉是不可能让微波出来游逛的。
⑧其次,“魔高一尺,道高一丈”,人类早就发明了很多防范辐射的方法。比如,给微波发生器加上金属罩;医院的放射治疗室用特殊材料制造,以免辐射外泄……
⑨再次,对于自然界中的辐射,如太阳光,因为人类从古到今一直面对它,已经产生了一定的抵抗力和适应性,人体皮肤完全可以吸收小剂量的辐射,并把它转化成热量。
⑩当然,辐射也并不是总干坏事的,它也能为人类造福。我们熟知的一些医疗手段,比如癌症放疗、核磁共振检查、X光检查、CT扫描,都是利用了辐射。如此看来,我们身在“辐”中要知“辐”,这样我们才能很好地利用辐射为我们的生活服务,也就不会谈“辐”色变了。
晒太阳有益健康
张健
①大量事实证明皮肤癌与阳光有关,然而,并没有足够的证据说明太阳光会减短寿命。关于皮肤癌和阳光的研究已经持续了一个世纪,仍没有确切的结论。然而现在越来越多的证据表明,避光可能会引起超出想象的更多的害处。
②即便是最怕晒太阳的人都承认阳光对人体有益。目前,阳光的好处大多归结到维生素D的积累上,晒太阳越多,体内维生素D水平越高就越健康,越不易患高血压、糖尿病、中风和心肌梗死。维生素D似乎可以降低各种死亡诱因的发生概率,这不禁让大家期待单靠补充一种维生素就能够大幅提高身体健康度。然而,关于维生素D的研究结果令人沮丧,尽管对骨骼和预防肠癌有好处,但它并不能降低得心血管和代谢性疾病的风险,维生素D并不是什么灵丹妙药。光照对人体的益处部分和维生素D有关,但并不是全部。
③最新研究发现,光照还能促进一氧化氮的产生。一氧化氮结构的简单使得它的重要性一直以来被忽略了。事实上,一氧化氮好处很多,1998年诺贝尔生理学或医学奖得主的发现就是一氧化氮可以扩张血管和降低血压。1996年,有研究发现,皮肤中含有硝酸盐,经过阳光中的紫外线照射,就会形成一氧化氮。一氧化氮进入循环系统后,即使量很低,也具有强大的降血压功效。高血压可以导致脑中风和心脏病,这两种疾病是导致死亡的重要原因。而晒晒太阳,就可以让皮肤产生一氧化氮从而降低血压,大幅降低死亡率。
④光照和一氧化氮之间的关系在得到越来越多的关注。例如,在自行车计时赛中,紫外线照射可以帮助赛前服用硝酸补充剂的选手取得更好的成绩。研究者认为这是由于一氧化氮扩张了血管,可以给肌肉提供更多的氧气。现在有研究团队正在开展如何利用紫外线照射来降低血压的研究。
⑤那么关于阳光带来的皮肤癌风险呢?怎样来权衡阳光的益处和危害呢?25年前的一个流行病学调查结果现在看来很有价值,统计结果非常令人震惊:作为研究对象的3万个瑞典女人,越是喜欢日光浴的人,死亡率越低,晒太阳最多的人死亡率仅是喜欢避光的人的一半。瑞典人死亡原因的3%是因为晒太阳太少,其他的研究也证实了这点。对4万名斯堪的纳维亚女性进行的研究也发现,越是喜欢日光浴的人,在15年内的死亡率也越低。
⑥皮肤病学领域对阳光的功能仍有疑虑,然而,光照带来的好处却不可小看,光照不仅能增加人体维生素D的含量,更重要的是促进了一氧化氮的合成,除此之外,或许还有其他的好处等待我们去发现。越来越多的研究结果揭示了阳光的重要性,是时候让公众认识到:晒太阳有风险,但是更有好处。
(选自《科学画报》2015年第10期,文字有删节)
血压和季节有一定关系,有统计结果表明,英国人的血压在夏天比较低;血压和纬度也有一定的关系——住在赤道附近的人们的血压相对较低。血压与纬度有一定的关系——住在赤道附近的人们的血压相对较低。
“刷脸支付”的历史与未来
最近有报道称,即将试营业的微众银行将推出人脸识别业务。或许未来的某一天,“刷脸”将取代数字密码。
早在一个世纪以前,《自然》杂志就有文章讨论人类自身对人脸的识别能力,研究证明虽然大多数人能够通过面部特征区分身边的朋友、亲人,但极少有人能清晰描述这些人的具体特征,更无法准确表达对人脸进行识别的整个过程。这意味着单纯依靠机器仿生人类的人脸识别能力可行性不大,尽管当时并不具备这样的条件。
到了20世纪60年代,计算机的使用有了一定程度的普及,人工智能领域也逐渐发展,对于人脸的自动识别的研究逐渐兴起。最初人脸识别被当作普通的计算机模式识别问题来研究,没有获得较大突破。直到90年代,科学家们开发了若干具有代表性的人脸识别算法,可以基本解决上述流程中的问题,为人脸识别技术的真正应用提供了可能。
人脸识别是生物识别技术的一种,简单地说就是通过人的脸部特征来鉴别人的身份。和其他的生物特征(指纹、虹膜等)一样,人的脸部特征是与生俱来、独一无二的,所以利用人脸来鉴定身份具有天然的优势。人脸识别的具体过程可分为以下四步:第一步,搜集并初步处理人的脸部图像信息;第二步,从采集到的图像中提取关键的信息;第三步,进一步处理已有信息并将它们保存;第四步,比对,把需要识别的人脸与已经保存在数据库中的人脸信息进行匹配和甄别。
这一看似简单的流程其实包含了许多复杂的问题。比如,人脸的构造具有很大的相似性,在提取人的脸部特征时,究竟该如何取舍?再比如,随着年龄的变化,人的脸部可能会发生较大的改变,但保存在数据库中的信息不太容易及时更新。还有,人的脸部经常会出现一些装饰物(眼镜、帽子等),这些东西会不会干扰最终的判断?另外,在实际应用过程中,外界条件稍微有变化,如光线强弱,拍摄角度,都会影响人脸成像,如何准确无误的辨识众多人脸,是一直以来困扰研究人脸识别技术的科学家们的基本问题。
中国的人脸识别技术起步于90年代后期,并得到国家政策支持。目前中科院自动化研究所、中科院计算所、清华大学等自主开发的人脸识别技术已经达到国际先进水平,并且应用到了刑侦、海关安检等领域。
虽然人脸识别尚没有得到普及,但它离我们的生活并不遥远,2013年的下半年,芬兰、英国、日本等国家就相继推出了刷脸支付系统。不难想象未来的某天,刷脸支付的浪潮将席卷而来。
(作者:刘心霈《光明日报》,2015年01月30日10版)
人工智能
2018年乌镇世界互联网大会上,百度公司创始人、董事长兼CEO李彦宏说,互联网时代和人工智能时代是两个不同的时代,过去20年人类社会走在互联网时代,但是未来30~50年应该是人们进入人工智能的时代。
什么是“人工智能”?
对于人工智能,不同时代有着不同的理解。20世纪中叶,“机器思维”就已出现在这个世界上。1936年,英国数学家阿兰·麦席森·图灵从模拟人类思考和证明的过程入手,提出利用机器执行逻辑代码来模拟人类的各种计算和逻辑思维过程的设想。1950年,他发表了《计算机器与智能》一文,提出了判断机器是否具有智能的标准,即“图灵测试”。“图灵测试”是指一台机器如果能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题,且超过30%的回答让测试者误认为是人类所答,那么就可以认为这机器具有智能。
20世纪80年代,美国哲学家约翰·希尔勒教授用“中文房间”的思维实验,表达了对“智能”的不同思考。一个不懂中文只会说英语的人被关在一个封闭的房间里,他只有铅笔、纸张和一大本指导手册,不时会有画着陌生符号的纸张被递进来。被测试者只能通过阅读指导手册找寻对应指令来分析这些符号。之后,他向屋外的人交出一份同样写满符号的答卷。被测试者全程都不知道,其实这些纸上用来记录问题和答案的符号是中文。他完全不懂中文,但他的回答是完全正确的。上述过程中,被测试者代表计算机,他所经历的也正是计算机的工作内容,即遵循规则,操控符号。“中文房间”实验说明看起来完全智能的计算机程序其实根本不理解自身处理的各种信息。希尔勒认为,如果机器有“智能”,就意味着它具有理解能力。既然机器没有理解能力,那么所谓的“让机器拥有人类智能”的说法就是无稽之谈。
在人工智能研究领域中,不同学派的科学家对“何为智能”的理解不尽相同。符号主义学派认为“智能”的实质就是具体问题的求解能力,他们会为所设想的智能机器规划好不同的问题求解路径,运用形式推理和数理逻辑的方法,让计算机模仿人类思维进行决策和推理。联结主义学派认为“智能”的实质就是非智能部件相互作为的产物,在他们眼里人类也是一种机器,其智能来源于许多非智能但半自主的组成大脑的物质间的相互作用。他们研究大脑的结构,让计算机去模仿人类的大脑,并且用某种教学模型去重建一个简化的神经元网络。行为主义学派认为“智能”的实质是机器和人类的行为相似,研究人工智能应该研究人类感知和行动的本能,而不是高级的逻辑推理,不解决基本问题就无法实现复杂的思维模拟。因而他们让计算机模仿人的行为,建立人工智能系统。
人工智能来了
如今,人工智能广泛应用在各个领域。计算机视觉、智能机器人、自然语言实时语音翻译、视觉内容自动识别、推荐引擎等。淘宝、京东等商城,等资讯网站,会根据你之前浏览过的商品、页面推送给你一些相关的产品或网站内容。这其实就是引擎推荐技术的一种表现。计算机视觉有着广泛的细分应用,其中包括,医疗领域成像分析、人脸识别、公关安全、安防监控等等。智能家居之后,人工智能成为家电业的新风口,长虹发布两款CHiQ智能电视新品,主打手机遥控器、带走看、随时看、分类看功能。
但是,人工智能并不只是美好的,面临着很多问题。在人工智能的开发过程中,设计者会遇到伦理问题的挑战。比如著名的“隧道问题”:一辆自动驾驶的汽车在通过黑暗的隧道时前方突然出现一个小孩,面对撞向隧道还是撞向行人这种进退维谷的突发情况,自动驾驶汽车会怎么做?
人工智能在未来还可能产生的一个问题就是“奇点(singularity)”。所谓“奇点”就是指机器智能有朝一日超越人类智能,那时机器将能够进行自我编程而变得更加智能,它们也将持续设计更加先进的机器,直到将人类远远甩开。尽管研究者对“奇点”到来的时间和可能性还有争议,但是不管“奇点”时刻能否真的到来,在技术不断完善的过程中,我们都要小心被人工智能“异化”。在我们训练人工智能的同时,有可能也被人工智能“训练”了。我们的一举一动、生活爱好都将被人工智能塑造,人工智能在无形中暗暗决定了我们的思维方式,当我们还在为自己的自由意志而骄傲的时候,也许已不知不觉地沦为了数据的囚徒。
面对人工智能可能带来的种种冲击,上世纪50年代美国科幻小说家阿西莫夫提出的机器人三大定律,今天对我们依然有借鉴意义。这三大定律是:机器人不得伤害人,也不得见到人受伤害而袖手旁观;机器人应服从人的一切命令,但不得违反第一定律;机器人应保护自身安全,但不得违反第一,第二定律。归根结底,人是智能行为的总开关。人工智能的开发者应该始终把对社会负责的原则,放在对技术进步的渴望之上。人类完全可以做到未雨绸缪,应对人工智能可能带来的威胁。
①但是不管“奇点”时刻能否真的到来,在技术不断完善的过程中,我们都要小心被人工智能“异化”。(被人工智能“异化”指的是什么?)
②人类完全可以做到未雨绸缪,应对人工智能可能带来的威胁。(文中的“未雨绸缪”指的是什么?)
材料一:
《科学》杂志:机器学习究竟将如何影响人类未来的工作?
近几十年来,数字计算机已经改变了几乎所有经济部门的工作,我们正处于一更迅速转变的开始阶段,但关于机器学习对劳动力和经济的具体影响的认识并未确定。目前一些工作的一部分适合机器学习,而其他部分还不适合。因而,机器学习对劳动力和经济的影响还是有限的,还没有像有些人宣称的那样——会迎来“工作的终结”。
我们认为,当下关于机器学习可能对劳动力和经济产生影响的讨论,应该从两个基点出发:第一,我们离通用人工智能还很远;第二,机器不能完成人类的全部任务。可以预测,在机器学习日益渗入应用领域的过程中,剩下不适合机器学习的任务将会激发人类激发这些方面的能力,使新的工作成为可能。由于机器学习迅速发展,可能将对经济产生很大的破坏性:机器学习既产生赢家,也产生输家,即每当机器学习跨越一个门槛,在某个任务上比人更具成本效益时,企业为了利润最大化,将越来越多的用机器代替人工,这必将转移劳动力需求,重组行业。这需要引起我们高度重视。
就目前而言,创建一个计算机程序仍需要很多人的编程过程,但在一些领域这个复杂而成本昂贵的工作正逐渐用训练有素的机器学习来完成,机器学习已经产生比人类程序员更精确可靠的程序(例如人脸识别和信用卡欺诈检测),大大降低了程序设计和维护的成本,相关行业的就业形势正开始受到冲击。
(节选自雷锋网)
材料二:
学习是人类的一种重要智能行为。机器能否像人类一样具有学习能力呢?1959年,美国的塞缪尔设计了一个下棋程序,该程序具有学习能力,它能在不断对弈中改善自己的棋艺,4年后,该程序战胜了设计者本人。又过了3年,该程序战胜了美国保持8年不败的冠军。
目前,机器学习已经有了十分广泛的应用,如:数据挖掘、自然语言处理、语音和手写识别、生物特征识别、搜索引擎、医学诊断、信用卡欺诈检测、DNA序列测序、证券市场分析和机器人运用等。
(节选自百度百科词条《机器学习》)
材料三:
2017年12月7日,是国际象棋界里有里程碑意义的一天,但这并不是计算机击败人脑,而是谷歌的AlphaZero程序击败了Stocckfish8程序。Stockfish8是2016年全球计算机国际象棋冠军,运用的是几百年来积累的人类国际象棋经验,再加上几十年的计算机国际象棋经验,每秒计算7000万次。相较之下,AlphaZero每秒只计算8万次,而且写程序时完全没教它任何国际象棋规则,它连基本的起手走法都不会!AlphaZero完全是运用最新的机器学习原理,通过不断和自己下棋来自学,而后在与Stockfish8的100场比赛中赢了28场平72场。AlphaZero没有向任何人学习,许多获胜走法和策略对人类来说完全是打破常规的,可以说创意十足,令人叫绝。那么,它用了多久才准备好和Stockfish8对局,而且发展出天才般的能力?答案是4个小时。只用4个小时,就在国际象棋这项人类智慧的绝顶游戏中所向披靡,令人惊叹!
(节选自瓦尔·赫拉利《今日简史》)
微塑料:“微”不足道却影响世界
在2018年欧洲消化医学会肠胃病学学术会议上,奥地利科学家报告,在人类的粪便样品中首次发现微塑料引发了人们新的担忧。
国际上普遍将环境中小于5毫米的塑料颗粒定义为微塑料。这种物质在自然界本来是不存在的,完全是人造的结果。自然界中的微塑料有两种来源。一种是原生来源,即塑料在制造出来时,就是体积很小的塑料微粒,如牙膏磨砂洗面奶等日用品中的柔珠。柔珠有助于增加液体密度、去除角质,同时也让产品变得新鲜好看。另外还有在生产和运输的过程中因泄露而进入环境的塑料微粒。另一种是次生来源,主要是塑料废弃物在进入海洋环境后,受到风浪和紫外线的影响和海洋生物的吞食,逐渐破碎而形成的微小颗粒。
海洋微塑料极易被生物误食。研究表明,小至浮游生物,大到鯨鱼,它们和塑料遭遇的结果往往是致命的。微塑料能进入动物血液,淋巴系统,甚至肝脏,造成肠道甚至生殖系统的损害。那微塑料会危害人体健康吗?有研究认为,人类摄入的微塑料,尽管大部分随粪便排出,但仍会有少量的存留在体内,长期的蓄积,就可能造威危害。直径小于20微米的微塑料是可以进入血液循环系統的,这些细小的颗粒如果进入血液,危害就难以预料。更为严重的是,由于微塑料具有较强的吸附性,它可以积聚持久性有毒污染物。同时也可作为传播有毒或致病微生物的载体,对人体健康构成威胁。目前,每个成人每年通过呼吸、饮用水、食用贝类所摄取的微塑料颗粒可高达32000个。尽管微塑料对于人类的影响还没有定论,但潜在的危险是存在的。
面对日益严重的塑料污染,全球范围的禁塑行动陆续展开。
近段时间,英国呼吁在全球范围内禁止柔珠。柔珠很小,很难被过滤系统拦截,被排放到河流、湖泊和海洋中,造威环境污染。在美国纽约,每年大约有__吨的柔珠被冲进下水道。最终,柔珠成为海洋垃圾,被海洋生物误食,存留在他们的体内。有研究证实,每盘牡蛎平均就有________颗柔珠。
我国海南省宣布自2019年起分类逐步推进全面禁塑行动。全面禁止在海南生产、销售和使用一次性不可降解塑料袋、塑料餐具,加快推进快递业绿色包装应用。海南还将建立全生物降解塑料产业示范基地,组织制定产业发展规划,引进先进企业与本地企业合作,形成岛内一次性全生物降解塑料制品生产能力,培育良好的产业和市场环境,保障一次性全生物降解塑料制品替代生产和禁塑工作的顺利实施。对于短期内无法替代的饮料瓶、洗发水瓶等一次性塑料标准包装物,海南省提出推行生产者责任延伸制度,采用国际普遍实施的押金回收制度,建设回收体系进行回收,提高责源化回收利用效率。这是国际最前沿的环境保护、资源利用政策措施。
(选自《人民日报》2018年11月5日,《新民晚报》2019年2月25日等,有删改)
【链接材料1】关于海洋塑料的事实
| 每年,1300成吨塑料注入海洋 |
| 海洋垃圾中,一次性塑料占50% |
| 海洋塑料垃圾占全球垃圾的60%至80% |
| 受到塑料危害的海洋生物种群数量已达817种 |
【注】塑料包装中很多是不可回收的快递塑料包装、胶带。
(选自新浪网)
【链接材料2】塑料袋早已融入生活的方方面面,“弃之不用”并不容易。与其等到不得不付出惨重代价,不如现在就采取有效措施,长远规划,统筹安排,将塑料“绳之以令”。具体而言:一要“堵”,从源头上遏制;二要“疏”,让各方共同参与。
(选自《人民日报》2017年6月9日“民生·民声”专栏,有删改)
绚烂的戏剧服饰
①戏剧服饰是中国传统服饰的重要组成部分,戏剧服饰是从人们平时服饰的基础上发展而来的,中国传统服饰很多重要特点都凝固在戏剧服饰中。
②戏剧服饰又称“行头”。戏剧中的角色行当,都有自己的行头。在舞台上,一般通过行头就能判别出角色的身份。如旦角,因为服饰的不同,又有青衣、花旦等分别。青衣旦,又称正旦,是戏剧旦角的主要角色,她们一般是端庄正派的人物,以青年和中年女性为主(老年女性则为老旦),如《孟姜女哭长城》里的孟姜女、《祭江》里的孙尚香、《三击掌》里的王宝钏等。在服饰上,青衣旦穿戴素雅,一般穿青褶子,所以人们又称青衣为青衫。花旦在服饰上与青衣明显不同,她们一般是天真活泼的少女。戏服也极尽妖娆曼丽之态。花旦多穿着短衣或裙袄,配上坎肩、围裙等,并在腰间系有饰物(又称四喜带),这形成了戏剧服饰中最美丽的行头。
③中国戏剧的服饰注意与人物性格、身份甚至心情相配合。如青衣的角色多是生活坎坷、性格抑郁,她们的服饰相对以冷色调为主,而花旦与之完全不同,她们的性格多开朗活泼,这与其花枝招展的服饰正好相合。
④中国戏剧服饰体现出传统美学追求的镂金错彩的美。如京剧《长坂坡》中的赵云形象,就给人这样的感觉。这出著名的戏剧写刘备在当阳长坂坡被曹操大军所追,妻儿也在乱军中失散。赵云单枪匹马,闯入乱军之中要救出刘备。戏剧中写赵云英勇的气概,一人纵横,万人难敌。既写出他的大将气度,他的赤胆忠心,更突出了他的英武之气。赵云的服饰体现出中国戏剧武生的特征,脸上涂红色,象征赤胆忠心、英勇无畏;身穿华丽袍服,披龙纹披肩,背后插着四面三角形缎质小旗,随着人物舞动。小旗翻飞,身上的服饰如流光闪动,凛凛有生气的人物形象跃然台上。
⑤中国戏剧服饰中旦角的水袖极有魅力。宽宽大大的袖子,在人物的舞动下,如行云流水一般,所以叫水袖。学习戏剧的人要学甩水袖,这可不是轻易能掌握的本领。水袖甩得好,与女子曼妙的身躯相互辉映,会产生特殊的戏剧效果。伴着咿咿呀呀的唱腔,旦角轻展水袖,在空中飞舞,将观众带入缠绵悱恻的境地。
①石拱桥的桥洞成弧形,就像虹。
②能几十年几百年甚至上千年雄跨在江河之上,在交通方面发挥作用。
③《水经注》里提到的“旅人桥”,大约建成于公元282年,可能是有记载的最早的石拱桥了。
④永定河发水时,来势很猛,以前两岸河堤常被冲毁,但是这座桥却极少出事,足见它的坚固。
⑤这些石刻狮子,有的母子相抱,有的交头接耳,有的像倾听水声,有的像注视行人,千态万状,惟妙惟肖。
⑥唐朝的张鷟说,远望这座桥就像“初月出云,长虹饮涧”。
⑦由于各拱相连,所以这种桥叫作联拱石桥。
蛋白质和人体健康
①蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的,它主要由氨基酸组成。在生物学中,蛋白质被解释为由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽,然后由多肽连接起来形成的物质。通俗地说,就是构成生物体组织器官的支架和主要物质。蛋白质因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型,人体中估计有10万种以上。
②蛋白质有极其重要的生物学意义。生命运动需要蛋白质,没有蛋白质就没有生命活动的存在,人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。缺乏蛋白质会引起成年人肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿;对于未成年人则会使生长发育停滞、贫血、智力发育差,视觉差。但蛋白质 不能摄入过量,它在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,会因代谢障碍而产生蛋白质中毒甚至于死亡。
③蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类等食物中,那么,最理想的蛋白质食物是什么呢?
④我们知道,最适合食用的蛋白质食物不一定是那些蛋白质含量最高的食物,要考虑该种食物中其他营养物质的含量。如一块牛排中,蛋白质提供的热量占25%,其余来自脂肪,且多数是饱和脂肪。而在大豆中,蛋白质提供总热量的1/2,但它真正的价值在于其余的热量——来自对身体有益的合成碳水化合物,且不含任何饱和脂肪。这使得大豆及其制品成为一种理想的食物。
⑤已有500年种植历史的奎奴亚藜,很长时间来被誉为高海拔地区工作者的力量之源,人们将其称为“谷物之母”。它具有持续提供能量的特性,所含有的蛋白质质量要优于肉类,其蛋白质含量超过谷物,必需脂肪的含量多于水果,其脂肪含量很低,且多是不饱和脂肪。此外,它还富含维生素和矿物质:其钙的含量是小麦的4倍,还有铁B族维生素以及维生素E。它的营养价值独一无二,大概是你可以找到的最理想的食物了。
⑥当然,无论是哪种谷类、蔬果还是肉类,其蛋白质中各种氨基酸的组成和含量与人类实际的需要相比总有些不足,且每个人的食量也是有限。为了在有限的摄入量范围内达到生命需要的量,食用各种食物,互相搭配,取长补短,使其接近人体需要,提高其营养价值就显得十分必要。这种通过食物搭配,来达到氨基酸平衡的效果,叫做蛋白质的互补作用。如谷类食物蛋白质的赖氨酸含量不足,蛋氨酸含量较高;而豆类食物恰好相反,蛋氮酸低而赖氨酸高。把大米和大豆一起蒸米饭,混合食用,蛋白质的效用可大大提高(从60提高到73)。再如,面粉、牛肉单独食用时,其蛋白质的生物价分别为67和76,若按70%和30%的比例 混合着吃(也就是说一个馒头和一两牛肉),其蚤白质的生物价可提高到89。在实际生活中我们也常将多种食物混合食用,这样做不仅可以调整口感,增加食物多样性,还十分符合营养科学的原则。(选文有删改)
①蛋白质的发现与结构组成
② ③ ④
生于忧患,死于安乐
舜发于畎亩之中,傅说举于版筑之间,胶鬲举于鱼盐之中,管夷吾举于士,孙叔敖举于海,百里奚举于市。故天将降大任于是人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤,空乏其身,行拂乱其所为,所以动心忍性,曾益其所不能。
人恒过,然后能改;困于心,衡于虑,而后作;征于色,发于声,而后喻。入则无法家拂士,出则无敌国外者,国恒亡。然后知生于忧患而死于安乐也。
母亲河﹣﹣黄河
①黄河是中华民族的摇篮,没有黄河,就没有我们这些黑头发黄皮肤的中国人。然而,我 们是怎样对待这条母亲河的呢?说句实话,我们对不起黄河。据学者们研究,两千多年前,黄河并不姓“黄”,而是叫“河水”或者“大河”,河水也是相当清澈的。随着她儿女的渐渐增多,她周围的森林面积却一天比一天减少,造成了越来越多的水土流失,终于使她由绿变黄了。由于 河底的泥沙越来越多,河面逐渐上升,有些地方,比如河南省开封市,河面比房顶还高,成了流在人们头顶上的“悬河”。大概是母亲生我们的气吧,河水一次又一次地跑出来教训我们,造成了难以想象的损失。
②那么,目前的情况又怎样呢?旧的问题没有解决,新的问题又产生了。黄河不仅是工农 业生产和人民生活的重要水源,也成了附近农业污水和生活污水的主要排放渠道。据专家们统 计,黄河污水排放量高达21.2亿吨,工业垃圾及生活垃圾近4100万吨,农药和化肥的年使用 量分别为3.75万吨和600万吨。以宁夏为例,黄河流经宁夏13个市县,全长397公里。宁夏每年3亿吨工业和生活污水大约有 80%排放进黄河。据检验,黄河水中的有害物质的含量近 年来显著增加。由于污染严重,河水不进行处理就不符合饮用标准。然而现在,宁夏南部山区 许多农民就直接饮用黄河水。即使是那些不直接饮用黄河水的人,也不是不受危害的。因为被 污染的黄河水影响到了地下水,一些地区的地下水,污染程度已相当严重。饮用这样的地下水,怎能保证身体健康呢?
③黄河污染问题,关系到千千万万人民的生产生活,关系到中华民族的生存与发展。如果 我们不高度重视,不赶快控制污染,情况将更加严重。那样的话,黄河母亲会更加生气,并且 用更加严厉的方式教训我们。如果我们想保护自己,保护中华民族,就必须先想办法保护母亲,保护黄河。
黄河不仅是工农业生产和人民生活的重要水源,也成了附近农业污水和生活污水的主要排放渠道。
统筹方法
华罗庚
统筹方法,是一种安排工作进程的数学方法。它的实用范围极广泛,在企业管理和基本建设中,以及关系复杂的科研项目的组织与管理中,都可以应用。
怎样应用呢?主要是把工序安排好。
比如,想泡壶茶喝。当时的情况是:开水没有;水壶要洗,茶壶、茶杯要洗;火已生了,茶叶也有了。怎么办?
办法甲:洗好水壶,灌上凉水,放在火上;在等待水开的时间里,洗茶壶、洗茶杯、
拿茶叶;等水开了,泡茶喝.
办法乙:先做好一些准备工作,洗水壶,洗茶壶茶杯,拿茶叶;一切就绪,灌水烧水;坐待水开了,泡茶喝。
办法丙:洗净水壶,灌上凉水,放在火上,坐待水开;水开了之后,急急忙忙找茶叶,洗茶壶茶杯,泡茶喝。
哪一种办法省时间?我们能一眼看出,第一种办法好,后两种办法都窝了工。这是小事,但这是引子,可以引出生产管理等方面有用的方法来。
水壶不洗,不能烧开水,因而洗水壶是烧开水的前提。没开水、没茶叶、不洗茶壶茶杯,就不能泡茶,因而这些又是泡茶的前提。它们的相互关系,可以用下边的箭头图来表示:

从这个图上可以一眼看出,办法甲总共要16分钟(而办法乙、丙需要20分钟)。如果要缩短工时、提高工作效率,应当主要抓烧开水这个环节,而不是抓拿茶叶等环节。同时,洗茶壶茶杯、拿茶叶总共不过4分钟,大可利用“等水开”的时间来做。
是的,这好像是废话,卑之无甚高论。有如走路要用两条腿走,吃饭要一口一口吃,这些道理谁都懂得。但稍有变化,临事而迷的情况,常常是存在的。在近代工业的错综复杂的工艺过程中,往往就不是像泡茶喝这么简单了。任务多了,几百几千,甚至有好几万个任务。关系多了,错综复杂,千头万绪,往往出现“万事俱备,只欠东风”的情况。由于一两个零件没完成,耽误了一台复杂机器的出厂时间。或往往因为抓的不是关键,连夜三班,急急忙忙,完成这一环节之后,还得等待旁的环节才能装配。
洗茶壶,洗茶杯,拿茶叶,或先或后,关系不大,而且同是一个人的活儿,因而可以合并成为:

用数字表示任务,上面的图形可以写成为:

看来这是“小题大做”,但在工作环节太多的时候,这样做就非常必要了。
这里讲的主要是时间方面的事,但在具体生产实践中,还有其他方面的许多事。这种方法虽然不一定能直接解决所有问题,但是,我们利用这种方法来考虑问题,也是不无裨益的。
当然,这种方法,需要通力合作,因而在社会主义制度下能更有效地发挥作用。
(有改动)
①起床时间:
②画图表
铜镜的文化
马今洪
①铜镜,是映照颜容的用具,与古代人们的日常生活有着密切的联系。中国最早的铜镜出现于公元前20世纪,后历经春秋战国的发展、汉唐的辉煌鼎盛、延续到明清直至近代。在这漫长的岁月中,随着铸造技术的进步与成熟,铜镜不仅反映了当时的风尚和人文习俗,而且也具有很高的艺术价值。
②星纹镜是目前发现时代最早的铜镜之一,属于齐家文化晚期,即公元前2000年左右。齐家文化铜镜古拙质朴,以星纹为装饰,具有早期铜镜的特征。铜镜在甘肃、青海地区的齐家文化出现后,首先在与甘青地区生态环境相同的今长城沿线地区传播;此后,大约在商代晚期传入黄河中下游的中原地区,向西传到天山东部的哈密、吐鲁番一带。
③春秋战国时期是中国社会处于剧烈变革的时代。此时,商周以来青铜器中占主导地位、具有等级象征的礼乐器逐渐衰落了,而日常生活用具特别是铜镜,却得到了较大的发展,形成较为详备完整的工艺体系,中国铜镜从早期的稚朴走向成熟。这一时期铜镜精巧灵秀,其镜体一般比较轻薄,形制大多为圆形,也有少量方形。
④汉代是铜镜发展的繁荣时期,其生产规模和铸造水平都有很大的提高,铜镜成为人们日常生活的必需品之一。 与春秋战国时期的铜镜相比,汉镜的形制规整,镜型比较厚重,一般为圆形。西汉时期新出现的镜类有星云纹镜、花瓣纹镜、博局纹镜、禽兽纹镜、四灵镜以及完全以铭文为主题装饰的铭文镜等。其中,博局纹镜以其特别的图案而引人注目,博局纹镜主要流行于西汉晚期至东汉中期,与博局纹相配饰的四神、禽鸟、辟邪、羽人等纹饰也开始兴盛,这是西汉晚期开始出现的重要变化,在相当长的一段时期内影响了铜镜的纹饰题材。
⑤东汉中期以后,各地形成了若干个铸镜中心,如会稽郡、广汉郡等。题材以画像镜、神兽镜、龙凤镜、四叶纹镜为主,内容广泛,纹饰结构复杂。图案隆起凸出,仿佛飞出装饰面,具有强烈的立体感和生动的视觉效果。
选自2020年5月《人民日报》有改动
①东汉中期以后,各地形成了若干个铸镜中心,如会稽郡、广汉郡等。
②与春秋战国时期的铜镜相比,汉镜的形制规整,镜型比较厚重,一般为圆形。
材料一 我国的建筑,从古代的宫殿到近代的一般住房,绝大部分是对称的,左边怎么样,右边也怎么样。苏州园林可绝不讲究对称,好像故意避免似的。东边有了一个亭子或者一道回廊,西边决不会来一个同样的亭子或者一道同样的回廊。这是为什么?我想,用图画来比方,对称的建筑是图案画,不是美术画,而园林是美术画,美术画要求自然之趣,是不讲究对称的。
(节选自叶圣陶《苏州园林》)
材料二 我踏上花岗石铺成的台阶,到了第二层平台。碑身四周围绕着双层汉白玉栏杆,栏杆的形状和天安门前玉带桥的汉白玉栏杆一样,美观朴素,洁白耀眼,使挺拔的碑身显得更加庄严、雄伟。碑的正面朝北,在一块60吨重、14.7米高的碑心石上,有毛主席题的"人民英雄永垂不朽"八个馏金大字,闪闪发光。这八个字是碑的主题。在碑身背面,一行行馏金字整齐地排列着,这是毛主席亲自起草、周总理亲笔书写的碑文。
(节选自周定舫《人民英雄永垂不朽》)
材料三 中国传统建筑拥有独特的审美特征,主要包括五个方面。其一是有着完整的木构架系统。它采用一种直角关系的屋架,而不用斜撑式的三角关系屋架。其二是强调轴线对称布局,形成院落相间的空间组织。无论是宫殿还是民居,强调中轴线之对称、建筑物之尊卑,并以建筑物的体量大小、高低进行区别。主从分明的传统建筑群落,映射居住者的身份与地位。但是南方由于地形复杂,只能局部遵循。其三是外观秀丽玲珑且有拟人化的趣味,屋顶、墙面和台基犹如一个人的意象。如很多巨大的楼阁,被化成数个重复的段落,外形显得秀丽轻快,无笨重之弊。中国建筑中随处可见曲线,实际也是领略到大自然中生命的神韵。因为草木植物、飞禽走兽,莫不是曲线的构成,曲线赋予了中国传统建筑以生命和力量。其四是装饰蕴含丰富的象征意义。如很多建筑屋脊上有龙凤装饰,其典故是龙能吐水以压祝融之灾,而凤是太平吉祥鸟,能给人们带来平安。再如门前的石狮,象征把守门庭与欢迎访客之意。其五是便捷的施工技术,易于学习与流传。中国历史上各朝都有完备的工官制度,民间也有渊源长远的师徒相传制度,如《营造法式》《鲁班经》等书籍的广泛传播,为工匠施工提供了便捷的参考。
(摘编自陈华文《探究中国传统建筑的魅力》)
我国的建筑,从古代的宫殿到近代的一般住房,绝大部分是对称的,左边怎么样,右边也怎么样。