说明对象及其特征 知识点题库

数字时代，我们的大脑被改变了

晓晖

    人类的大脑是可塑的，当人类生活方式改变时，大脑也将会发生变化。当远古人类首次发现如何使用工具时，人类的大脑就受到迅速而明显的影响。数字时代，我们的生活方式发生了巨大的变化。当我们每天离不开网络、离不开手机时，我们的大脑是否也被改变了？科 学家认为，对网络科技的尝试依赖，不仅改变了人们的思维方式，也改变了人类的大脑结构。

    人类并不是天生就会阅读的。在正常情况下，理解和运用口头语言的能力由人类基因决定的程序形成，而阅读能力的形式却需要每个人的刻苦练习。这些在我们浏览网站时是体会不到的。虽然两种行为都被称为阅读，但对书箱的深阅读与在网页上为了获取信息耐蚝的阅读是不一样的，两者有同的阅读体验，并且培养出不同的阅读技能。

    传统阅读需要耐心，而数字阅读堪称“耐心杀手”。以微博为例，浏览一个微博页面只要几分钟，眼睛在每条微博上停留的时间只有几秒。不断地扫视、浏览、搜寻感兴趣的关键词，点击阅读——这个过程因为信息的丰富性、多样性而足够刺激，但显然不足以锻炼耐心。一本优秀的图书通常是有内在的逻辑框架的，只有进入这一逻辑框架，才能说是阅读。而网络内容特别是微博这样的社交媒体每一条都互不关联，跳跃性的阅读当然谈不上深入和逻辑了。

    大脑和肌肉一样，是很有适应能力的，给它什么刺激就会发展什么样的模式。习惯于数字阅读的快速、跳跃、浏览，就难以适应传统的慢速、品味和思考的阅读方式。

    数字时代，智能手机和互联网已经完全渗入到了每个人的日常生活中。在信息时代长大的“数字原住民”，因长时间用拇指操控智能手机和上网，从而改变了大脑形成神经通路的方式，更适应碎片化信息，也更善于利用网络资源，但结交线下朋友的能力却越来越弱。

（选自2015年《百科知识》，有删改）

链接一：人们可以分成两类别：数字原住民（出生于数字时代）和数字移民（出生在数字时代前，但现在开始应用数字工具的人）。前者更依赖于用招待费输入 ，而后者阅读他人表情的能力则更胜一筹。上网时，前者和后者的大脑受到的训练是不一样的，尤其在社交和学习能力上，是两种完全不同的模式。科学家发现，互联网虽然影响着所有年龄层的人群，但受影响最大的还是数字原住民。（节选自加里•斯莫尔《网络化大脑：适应现代大脑的技术变革》）

链接二：“过去几年中，我一直有一种不舒服的感觉，觉得某些人或某些东西正在摆弄我的大脑，重塑中枢神经系统，重置记忆。我的大脑正在变化，我目前的思考方式与过去相比已经截然不同，当我阅读时，能最为强烈地感觉到这一点。全神贯注于一本书或一篇长文，曾经是易如反掌之事，我的大脑能够抓住叙述的演进或论点的转折，我曾耗费数个小时徜徉在长长的诗行里。但如今不再如此，往往阅读两三页后我的注意力就开始漂移了。我变得焦虑不安，开始寻找其他事情来做。我感觉我一直在试图将自己任性的大脑拽回到书本，过去曾经甜美如蜜的阅读已变成一场战斗。”（节选自美国打桩专家尼古拉斯•卡尔《网络也有黑暗一面》）

链接三：美国心理学家玛丽安娜•沃尔夫说：“我们并非只被阅读的内容影响，我们也被阅读的方式所影响。”网络所倡导的将“丰富”与“时效性”置于首位的新阅读方式，可能已经削弱了我们进行尝试阅读的能力。几百年前的印刷术，让阅读长而深奥的作品成为寻常之事，也让人们能坐下来静心阅读，而在线阅读时，我们只不过就是个“信息解码器”而已。我们对文句的诠释，尝试阅读时形成的丰富精神联想，在很大程度上已经弃我们而去。（摘自网络，有删改）

链接四：与我们平时在网上进行的浅阅读相反，深阅读是一种渐渐被忽视的阅读行为。深阅读的消失将不利于伴随着网络长大的后代的智力和情感发展，也会影响人类文化重要组成部分——长篇小说、史诗等文学类型的传承，这些作品只有经过阅读训练的人才能欣赏。近期研究已经证明，深阅读是一种慢速的、沉浸式的、有着丰富的感官细节和复杂的情感、精神体会的阅读，是一种独特的阅读体验，与单纯的认字型的阅读完全不一样。虽然严格说来，深阅读的载体不一定非得是传统的纸质书，但印刷品的天然的限制对于深阅读体验却是十分有益的。比如，纸质书上是没有超链接的，这样读者就少了一些干扰——不用纠结是不是得点开链接，从而能保持全身心地沉浸在书中的文字里。（摘自网络，有删除）

神奇的碳纳米管

    ①据《科技日报》16日报道，清华大学在超级强度材料上获得重大突破，在世界上首次制备了超长碳纳米管管束，其拉伸强度超越了国际上已知的其他所有纤维材料，拉伸强度超过80GPa。

②目前市场上强度最好的碳纤维是日本东丽公司制造的T1000，其拉伸强度只有7.02GPa，该公司还处于研制中的最先进碳纤维的拉伸强度也只有9GPa。一些超级汽车钢、超高强度钢板的拉伸强度只有1.5—2GPa。

    ③碳纤维等复合材料应用于大飞机、大火箭领域已经是当前的潮流，其原因就在于碳纤维等复合材料重量很轻但强度却非常大，这就意味着这些航空航天装备在降低空重的同时，还具有更好的力学性能。那么我国研制的C-919大飞机、长征九号重型运载火箭在性能上就可能实现弯道超车。

④此外，这些结构完美的碳纳米管还展示出了惊人的“拉伸一复原”的可逆性以及疲劳寿命，因此在机械能存储上具有极大的优势，无论是能量密度还是功率密度，碳纳米管都远远超过了其他储能材料或设备。碳纳米管储存机械能的能量密度是飞轮储能密度的3倍，是锂离子电池储能密度的5—8倍，超过一般金属弹簧储能密度的25000倍。可以应用在电磁弹射、电磁炮、激光炮等能量武器上。

    ⑤碳纳米管因其独特的电学性质，具有尺寸小、速度快、功耗低等特性，在制造晶体管、存储器、逻辑电路、传感器等器件方面展示出了巨大的优势。事实上在2017年IBM就公开表示碳纳米管生产技术可令芯片的运算速度提升一千倍。北京大学的研究团队使用新材料碳纳米管成功制造出芯片的核心元器件——晶体管，其工作速度是英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管速度的3倍。

    ⑥材料科学是基础性科学，中国在很多核心技术方面存在短板，归根结底和材料科学研究不到位有很大关系。相反，只有加大在基础科研领域的投入，才能让中国实现真正的后发超越。

（有删改）

向大海也能要“药”

刘诗瑶

    ①前不久，由中国海洋大学、中国科学院上海药物研究所和上海绿谷制药联合研发的治疗阿尔茨海默症新药“甘露寡糖二酸”（GV—971）顺利完成临床Ⅲ期试验，在新药研制上迈过了最关键的一步。该药物是从海藻中提取的海洋寡糖类分子，其新颖的作用模式与独特的多靶作用特征，为阿尔茨海默症药物研发开辟了新路径。

    ②海洋约占地球表面积的71%，是巨大的生物资源库。以海洋生物和海洋矿物中的有效成分为基础开发的药物就是海洋药物。据中国海洋大学、青岛海洋科学与技术试点国家实验室学委会主任管华诗院士介绍，目前认识和开发的海洋药物主要来自海洋生物资源。

    ③人类主要生活在陆地上，所研发的药物主要来源于陆地，但使用多了，就有可能产生耐药性。于是，人们将目光转向了浩瀚深邃的海洋。

    ④除了够新，海洋药物还够“奇”。据管华诗介绍，为了适应在深海环境中的生存、繁衍、防御等活动，深海生物进化出了独特的基因，耐寒耐热耐高压等，能够产生结构奇特、活性多样显著的海洋天然产物，它们为现代创新药物研发提供了重要结构信息，是肿瘤、心脑血管疾病、免疫性疾病、神经系统疾病等人类重大疾病药物先导化合物发现的重要源泉。

    ⑤半个多世纪以来，全球共有13个海洋创新药物被批准上市，其中管华诗院士1985年开发上市的我国首个海洋新药藻酸双酯钠（PSS）就是其中之一。进入21世纪后，海洋药物的开发和上市速度明显加快，十几年间，先后有8个海洋药物被美国FDA（食品药品监督管理局）或欧盟EMEA（欧洲药品评估局）批准上市。到2016年，海洋药物的全球市场达到86亿美元，已成为蓝色经济发展中的重要一极。

    ⑥据了解，世界各国尤其是美国、日本及欧盟等国家纷纷制订相应计划，斥巨资开发海洋生物资源，海洋药物已经成为国际医药领域竞争的热点。

    ⑦但向大海要“药”，并不容易。

    ⑧首先是采样难。要“药”的第一步是到海里获取海洋天然产物，海洋生物活性物质结构特异而复杂，且含量极微。这需要深海设备的支撑，这对于任何国家来说都是一笔不小的投入。其次是培养难，从海洋采集完生物资源，仅仅是完成了最前端步骤，还需在陆地上充分模拟海洋环境，对生物进行培养，延续研究。

    ⑨“再次是研发难，从化合物到活性化合物、先导化合物、候选药物，最终通过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验形成市场上的药物，链条上任何一个环节出问题，都会让新药‘夭折’。”自然资源部第三海洋研究所杨献文研究员表示，若无企业参与，单纯依靠高校和科研院所很难进行新药研发。

    ⑩尽管困难重重，我国科研人员和制药公司依然坚持不懈地进行海洋药物开发，并取得了一定成果。自然资源部第三海洋研究所、中科院海洋所、中国海洋大学、中山大学等科研院所及高校都是海洋药物开发的重要力量。

（选自《人民日报》，2018年07月27日）

    ①凡是因为技术进步产生的影响人类正常活动的现象都叫作高科技污染。高科技污染可分为无形和有形两类。无形污染指信息、声、光等非实体对人的正常工作和生活的干扰。有形污染指高科技工业产生的新的垃圾（包括固、液、气三种形态）造成的污染，这种垃圾我们也叫作高科技垃圾。由于高科技大大拓展了人对自然的影响范围和程度，所以高科技垃圾的种类日益增多，分布领域也日趋广泛。从太空到海底，凡是人的高科技影响能到的领域，都存在高科技垃圾。

    ②由于社会的进步和简略水平的大幅度提高。产品的折旧速度越来越快，大量的耐用产品很快被消费者淘汰，造成垃圾量激增。在发达国家，过时的汽车、家用电器甚至电脑部件等都成了无人要、无人处理的垃圾。这种垃圾填埋成本高，焚烧困难，堆置对环境有破坏。

    ③还有一些固体废弃物离人们的日常生活很远，危害却很大，如太空垃圾和核垃圾等。太空垃圾是指在近地轨道上运行的遗弃了的航天飞行器及部件。现在，地球周围的太空垃圾已有3000吨左右。在近地轨道上高速环绕飞行的太空垃圾，对单位价值数十亿美元的各种卫星构成了严重的威胁，且直接事故概率越来越大。而由于核电的开发产生的大量核垃圾，一旦没有妥善处理，将大范围危害居民的健康乃至生命安全。这样的垃圾，依靠新技术处理难度较大，目前只能依靠全世界政府组织的力量，订立国际公约，才有可能首先避免数量上的进一步增长。④高科技带来的气态污染物也直接对人类的生存构成巨大的威胁。如制冷行业、塑料工业的重要原料――氟氯烃（tīng），对臭氧层已造成严重破坏。近十年来，地球上的臭氧空洞已增至5个之多，总面积近4000万平方公里,接近地球表面积的10分之一。所幸目前这些空洞均在南极、北极、西伯利亚等无人区，否则阳光中的紫外线会使人类和动物遭受灭顶之灾。

高大上的“正”字计数法

    ①苏格兰公投落下帷幕之际，吸引人们眼球的不仅仅是票选的结果，更有英国人那奇葩的计票方式。从新闻照片里可以清楚地看到，统计票的人竟然是在纸上一条条地画竖杠杠，视觉效果非常凌乱。这引得人们议论纷纷：“想不到发达国家竟然采取这种刀耕火种的计数方式。”

    ②对比之下，我国的“正”字计数法立刻显得又机智又高端。这个方法广泛流行于庙堂之上和群众之间，为大家所喜闻乐见。五笔一字，整齐划一，视觉效果简洁明了，能够大大提高统计效率。相信很多小伙伴从小学选班委开始就用“正”字计数，一路画“正”直到现在。

    ③这么好用的方法，究竟是谁先想到的呢？“正”字曾经是古代大数单位之一。汉代《数术记遗》中记载的大数有：亿、兆、京、垓、秭、壤、沟、涧、正、载。又因为“数有十等，若言十万曰亿，则十亿曰兆，十兆曰京也。”以此类推，“正”代表一个相当大的计数单位。

    ④至于真正使用“正”字一笔一画计数，则要追溯到清末民初的上海。在旧上海，起初进戏园看戏并不采用凭戏票制度，仅由服务人员领座，由善写计数的服务人员将卖座情况写在“大水牌”上。由于时间急促，恐怕误记，同时为了稽核总数，所以每满五个看客，就写一个“正”字，或者是领一个看客就画上一笔，画上五笔便成一个“正”字，随后再去收费。后来看戏的人增多，戏园规模扩大，用水牌计票的方法逐渐被戏票所取代，但“正”字的计票方法却被商家和选举计票所借鉴，广泛应用起来。

    ⑤明治维新之后，日本也开始采用这种计数方法。此前的江户时代，他们曾使用“玉”字来计数，同样是五画为一个单位。由于绝大多数人生来就具有十根手指，因而在进化史中促成了十进制的广泛采用，而五画字和五画符号便于十进制计数，在许多国家和地区都曾被使用过。但在所有五画字中，只有“正”字字形规矩简洁，只由横竖构成，没有哪两笔首尾相连，甚至连每一画的长度都大致相等。所以，作为计数符号，没有比它更合适的了。

    ⑥“正”字的含义相当正能量。它的本义是平正、不偏斜。在词典中“正”的含义很多，其组成的词和短语也大多都是褒义，如正直、正大光明、正人君子、刚正不阿……足见人们对正字的喜爱。同时，它也有着“匡正”“正确”的含义，是人们表达信任的基准。

    ⑦在投票选举中，人们最希望的是公平公正，从外形到内涵，“正”字都是完美的计数工具，无怪乎人们称赞它是高大上的计数方法了。

一，护卫国家安全

    ①卫星导航系统不仅能让用户知道自己所在的位置，还可以告诉别人自己的位置，特别适用于需要导航与移动数据通信场所。因此，卫星导航系统是关系国家安全和社会发展不可或缺的信息基础设施。

②与目前应用广泛的GPS相比，我国的北斗系统起步晚了整整20年，但在技术上并没有落后很多。北京大学地球与空间科学学院教授焦维新说，北斗系统的定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，并且还有提高的空间。在亚太地区，北斗系统的定位精度不输于GPS。

    ③北斗系统在护卫国家安全上正日益发挥着重要作用。北斗系统组网成功后，我国海军北海舰队随即进行了信息化升级改造，使北斗的应用更符合舰艇远洋训练的需要，并率先在舰队水面舰艇部队推广。

二，________________

    ④在海南，有渔民说，现在渔船上供奉两样东西，一样是妈祖，另一样是北斗。渔业是北斗卫星导航系统应用较早也较为广泛的一个行业。安装了北斗系统终端，不仅可以为船只导航，还可以通过北斗独有的短报文技术，报告船只位置和船上人员的情况。据统计，目前，全国有近10万艘出海渔船安装了北斗卫星导航系统终端。

    ⑤2008年汶川大地震时，曾出现震区通信设备全部遭到破坏，前往震区救灾的部队与后方指挥中心无法建立有效联系的紧急情况。情急之下，有关单位迅速调拨了一批北斗卫星用户机，配备给一线救援部队。后方指挥部实现了“看得见”的救援指挥，前方救援部队也实现了实时短报文通信，指挥命令及时下达，灾情信息实时上报，前后方之间架起了一座有效的信息沟通桥梁，保证了指挥调度顺畅。北斗系统在汶川地震救灾决策、搜救、医疗等工作中发挥了关键作用。

    ⑥覆盖范围广，受地面影响小，定位准确及时……凭借着这些优势，在2008年南方冰冻灾害救援、2010年玉树抗震救灾、舟曲泥石流救灾中，北斗卫星导航系统同样大显身手。

三，助推国民经济

    ⑦如今，上至航空航天，下至百姓日常生活，卫星导航应用技术不断推广，北斗导航系统已经成为我国国民经济建设的“助推器”。

    ⑧据统计，目前，我国涉足卫星导航应用与服务产业的厂商与机构超过5000家，2010年产值超过500亿元，预计2020年有望跃升至4000亿元。我国卫星导航产业进入高速发展时期，也成为国民经济新的重要增长点。

    ⑨同时，随着物联网、智慧城市的建设，北斗也将发挥越来越重要的作用。据了解，在上海，智慧城市北斗综合应用示范工程即将启动，北斗导航位置服务技术创新基地将落户“大虹桥”。“智能呼叫”“智能交通导航”“特殊人群关爱”等民生应用项目，即将进入百姓生活。

    ⑩目前，带有北斗导航系统的导航仪已经开始投放市场，直接“导航”百姓生活。但专家同时指出，北斗系统仍然要大力研发突破核心应用，并使应用形成规模化，只有这样才能使北斗真正走进千家万户。专家表示，我国北斗导航卫星系统是一个开放的、面向世界的系统，期待北斗导航在卫星导航国际舞台上的“精彩演出”。

恩施州的风雨桥

采遏乐

    ①风雨桥是历史悠久、造型独特的木质古建筑，极富民族气质。恩施州的风雨桥是恩施州民族建筑中最具特色的民间建筑之一。风雨桥又叫“凉桥”，因桥上建有廊、亭，可供行人乘凉、休憩、避风雨而得名。恩施州山重水复，沟壑纵横，旧时不通公路，只有条条青石板路穿山越岭，爬坡过河。而将条条青石板路在沟壑山涧连接起来的就是风雨桥。

    ②恩施州的风雨桥大多由桥墩、桥面、桥廊、桥亭和桥顶组成，除桥墩外，全用木料建造。建桥时，不用一颗铁钉，只在柱子上凿通无数大小不一的孔眼，以榫衔接，斜穿直套，纵横交错，结构极为精密。桥墩用生松木铺垫，用油灰黏合料石砌成菱形墩座，上面铺放数层并排巨杉圆木，再铺木板做桥面；桥面两旁是桥廊，设有栏杆、长凳，形成长廊式走道。桥顶盖有坚硬严实的黑瓦，建有数个高出桥身的数层飞檐翅角楼亭，凡外露的木质表面都涂有防腐桐油。长廊和楼亭的瓦檐头雕龙绘凤，人物山水，飞禽走兽，形象诙谐洒脱，栩栩如生。

③恩施州的风雨桥，虽年代久远，但很多至今仍然保存完好。利川市境内的毛坝风雨桥，建于1808年，距今已两百余年。桥全长32.5米，桥面宽3米，高40米。该桥全用木料建成，至今仍奇迹般屹立不倒，默默地为行人畅行于青山两岸遮风挡雨。成丰县境内的十字路风雨桥，建于1916年。桥身全长63.4米，宽4.2米，通高8.78米。桥上是两层楼阁式的青色瓦面，脊梁的正中是一座宝塔式的亭阁，瓦檐重重，周围四条昂首欲飞的青龙仰望着东西南北，龙嘴里含着红色的宝珠，四条龙尾绕成塔顶，好似一台大轿行走在桥的中央。桥面用木板铺就，下面由很多固定在桥墩上的巨型圆木支撑，整个桥身结实、牢固，桥面平坦舒适。桥廊13间，亭廊相连，两边有漂亮的护栏，紧靠护栏的是条形长凳。桥下有3座梭子形的桥墩，墩与墩之间净跨10米，都是由巨大的石头砌成，任凭河水冲刷，桥墩依然坚固如初。一座座风格独特的风雨桥，横跨溪河，傲立苍穹，延二三百年而不损，其坚固程度不亚于铁桥、石桥。

    ④在恩施州，无论是村头还是山野，在溪河之上大都建有风雨桥。村民们走亲访友，赶集逛街，耕田锄草，肩挑背扛，都要经过风雨桥。踏着青石板路走进密林掩映的风雨桥，坐在两廊边的长凳之上，就可听到桥下那流水清音，即使是匆匆过桥，也能听到那悠扬婉转的深山鸟语。天上云卷云舒，山间风来雨去，只有在风雨桥上才能真切地感受到。走累了在桥上歇脚，天热了在桥上乘凉，口渴了在桥上喝茶，下雨了在桥上避雨，闲暇时还可在桥上读书、聊天。这类木质结构长廊式桥梁建筑，不仅具有普通桥梁的一般功能，而且具有“亭”的观赏价值，它不仅为行人和村民提供交通便利，同时也是当地人们说古道今、休息娱乐的理想去处，具有很高的文化和艺术价值。

    ⑤恩施州的风雨桥，是恩施州各族人民勤劳智慧的结晶，是恩施州民族建筑文化的一个缩影，也是中国木质建筑中的艺术珍品，是人类历史上一笔宝贵的文化遗产。

（根据恩施新闻网有关资料整理）

遗忘能让你更明智

    瑞夫斯基是一位拥有着非凡记忆的“超能力者”，无论是多长的字母，数字和符号，只要他看一遍就可以按照顺序毫不出错地复述出来。心理学家始终不能发现瑞夫斯基的记忆力极限，他甚至能清楚地记得15年前看过的各条新闻的内容，只有当他全神贯注并努力告诉自己要忘记某些信息的时候，他才能做到遗忘。

    然而， 瑞夫斯基的“超能力”却给他带来了许多因扰，比如，他并不能准确地记住他人的长相，则人表情的变化在他的眼里只是不断变化的光影。他可以将别人说过的话倒背如流，却不能理解中的含义和说话者的想法，这是由于他的注意力全部集中在单个字句中，不能对具体的信息进行整合，非凡的记忆力恰好也成为了瑞夫斯基的痛苦。

    传统的观念认为，良好的记忆系统体现在记忆的信息更多，记忆的时间更长久，在很长一段时间内，大部分的神经科学家也认同这一观点。人们也一直求利用各种训练方法来提高自己记忆信息的能力。然而，瑞夫斯基的案例也让我们认识到，遗忘也是同样重要的。

    最新的一项研究表明，人类大脑花费了巨大的“精力”让我们去遗忘。我们的大脑中含有数百亿个神经元，不同的神经元之间通过突触形成不同的突触联系，我们的记忆就存在这些复杂的突触联系中。每一种记忆都有与之一一对应的突触连接方式，随着某种突触联系的强化，神经元环路的联系会不断增强，生成新的记忆，并随着突触联系的不断强化而得到巩固。

    在最新的研究中，人们发现大脑会逆转突触之间的联系从而削弱记忆。当突触之间的联系随着突触的萎缩而消失时，遗忘也随之而来，实验发现，在成年老鼠大脑中的海马常识回中，存在一种神经干细胞，这些细胞会终生不断分化成新的神经元，随着这些神经元的成熟，会形成新的突触联系，这些新的突触联系可能取代之前已经存在的突触联系，影响旧记忆。

    遗忘为什么如此重要，最简单的解释可能是：因为大脑需要为新的记忆腾出空间。但是我们的大脑中有数百亿的神经元根据计算，即使只用其中的十分之一存储记忆也是足够的，忘在记忆系统中究竟在扮演一个什么角色？

    根据最新的研究，科学家发现，遗忘过时和错误的信息可以帮助我们表现出更灵活的行为从而能够更好地适应不断变化的环境。同时，遗忘也可以避免我们遭受过度嘈杂环境中无用信息的干扰。来自加拿大高级研究院儿童和脑发育计划的资深副研究员理查兹说：“如果你想环游世界，大脑却不断冒出多个相互冲突的记忆，那么你将没有办法做出明智的抉择。”

    抛弃过时的、无用的记忆和记忆系统的本身容量并无关系，只有不断更新大脑中的记忆才能在不停变化的环境中适应新的事件，做出最优的决策，并对未来情况做出正确的预测，理查兹说：“我们在环境中选择记忆或者遗忘取决于环境的稳定以及生活中事件再次出现的可能性。”比如，我们没有办法记住一个月前的某一天的午饭吃的是什么，却可以记住一个月前和自己预约的长期客户的姓名、容貌。

    遗忘是为了基于记忆做出更好的决策，所以我们无须总是为了遗忘而感到担忧，也许那只是大脑让你抛弃无用信息的一种方式。

（选自《扬子晚报》2018年5月17日）

鲨鱼是海洋系统的“整容师”

    ①鲨鱼是海洋中的庞然大物，也是食肉类的凶猛鱼类，号称“海中狼”。可是，最近它被贴上了“整容师”的标签，因为它可以改变海洋中很多鱼的眼睛和尾鳍的尺寸。听到这些，你是否感到十分惊讶呢？

    ②原来，在海洋系统中，许多小鱼都有着较大的眼睛和有力的尾鳍，帮助它们及时发现并快速躲避鲨鱼的攻击与吞食。尤其在鲨鱼出没捕食的低光环境下更是如此：一定尺寸的尾鳍可以保证鱼类突然加速游动，以此来远离鲨鱼的追捕。但是，在2018年1月，西澳大利亚大学等机构研究人员的最新研究发现，近年来由于人类对鲨鱼的大量猎杀，导致多种鲨鱼濒临灭绝。鲨鱼数量的减少，使得其他鱼类的生存得到了暂时的和平安稳，导致它们的形态也正在发生明显的改变，如眼睛变小，尾鳍变小。因此，鲨鱼就成了海洋系统里的“整容师”。

    ③研究人员对澳大利亚西北海域罗利沙洲和斯科特礁两个珊瑚礁系统中7种不同的鱼类专门进行了对比分析。这两个珊瑚礁有着相似的自然环境，但不同的是，罗利沙洲禁止捕鱼，鲨鱼数量比较稳定，而斯科特礁允许对鲨鱼进行商业捕捞，且已经持续了一百多年。研究人员分别在两个珊瑚礁海域进行了采样捕捞，并测量出了所捕捞鱼的体长、体宽、眼部和尾鳍大小。结果发现，与罗利沙洲的鱼类相比，斯科特礁同种鱼类的眼睛尺寸小46%，尾鳍尺寸小40%。

    ④研究人员解释说，人类捕捞鯊鱼使其数量减少，会造成一系列生态后果，小鱼的眼睛及尾鳍尺寸等发生变化仅仅是一个方面，其实，鲨鱼数量的减少还在悄悄地影响着其他海洋生态系统。

    ⑤首先，鲨鱼数量的大幅度减少，那些体弱多病，基因突变导致畸形的鱼，就不会及时被消灭，进化过程中的优胜劣汰也不能更好地延续下去。那些没有被吃掉的弱鱼，病鱼就会一直繁殖下去，直到基因退化，这不利于种群的健康发展，对整个海洋生物多样性，优化性将是一个致命打击。

    ⑥其次，鲨鱼数量的大幅度减少，将使海洋生态环境无法正常维持，水质环境会进一步恶化。因为，鲨鱼是海洋系统名副其实的“清道夫”。它可以通过清理腐烂的大型海洋动物尸体，来净化海洋生态环境。

    ⑦由此看来，鲨鱼在保持海洋生态系统平衡中扮演了至关重要的角色，称它为海洋系统的“整容师”一点儿也不为过。

（选自《知识窗》，2018年第4期，有删改）

低头玩手机=脖子负重50斤

    ①如今是手机和网络的时代，电子设备已经广泛侵入在我们的生活中，手机和平板电脑成为我们必不可少的伙伴。如今，我们的生活越来越依赖手机了，有人说，我出门只要带了手机，可以什么都不带。

    ②确实，智能手机的出现，给我们的生活带来了极大的方便，如：电子支付、通讯导航，甚至蓝牙遥控和开门等都可以做到。但同时手机也给我们的健康带来了潜在的危害，据有关资料显示，长期使用手机可以造成眼和手的损害；走路的时候因玩手机，而导致摔伤、车祸和溺水的事件时有发生。

    ③低头看手机，头都变大了。仔细观察一下，我们玩手机的时候，都会有一个共同的动作：低头或者前倾，低头会使得颈部承受更大的负荷，我们有“项上头颅”的说法，意思是人的头颅位于颈椎之上，尽管人体的颈椎是前曲的，有着生理的曲度，但头颅和人体的轴线是吻合的。力学知识告诉我们，物体垂直的摆放是最牢固的，承受的力量是最小的，那么，人的头颅“放在”颈椎上是最为合适的。

    ④欧洲脊柱协会的资料显示，一个人的头部重约5kg，当其前倾看手机等电子设备时，通常呈60°角，那么这时由于物理杠杆作用以及重力作用，一个人颈部肌肉就要承受25kg以上的重量，换句话说，“低头一族”会使颈椎承受5倍的重量，好像头都变大了。长此以往，就会引起颈椎的病变。

    ⑤成天玩手机，变成手机脖。最近，欧洲脊柱协会发出警告称：“短信脖”（Texting Neck）是新一代的全球性疾病，这是因为外国人的手机主要是用来打电话和发短信的。中国人的手机除了打电话、发短信外，还要发微信和朋友圈，有人认为在中国应该叫“微信脖”。笔者认为，中国人手机还要玩游戏和看新闻，应该叫“手机脖”才名副其实。但无论叫什么名字，实质上就是长期玩手机等电子设备引起的颈椎的病变。

    ⑥由此看来，中国人的手机功能比西方人更为丰富。因此，中国人与手机相伴的时间也比西方人长，颈椎损害发生率也会增高。

    ⑦预防手机脖，可以这样做。“手机脖”的表现是长时间使用电子设备后，出现颈部不舒服、疼痛、僵硬以及头痛、头昏等表现，出现上述症状后，应该及时停止使用手机等电子设备，活动颈椎，按摩放松颈部。否则，如果长此以往，这些症状将会加重，造成永久性的损害。

    ⑧预防“手机脖”主要是控制手机等电子设备的使用时间，使用时尽量不要低头，可以抬高手机的位置，平视手机，这样可以避免低头，增加颈椎的负担。

饮食不宜过烫

    ①口腔食道都怕烫，热饮热食有损伤。上皮增生会恶变，吃饭喝汤不要忙。

    ②温度对人具有诸多微妙作用。生命在进化中都有自身最适合的温度，进化程度越高，要求最佳适宜温度越严格。人体体温在37℃左右时，代谢活动处于最佳状态，人体细胞对高温的耐受性比低温差。热对肿瘤细胞也产生微妙的生物学作用，许多试验证明，肿瘤细胞的致死温度临界点为42.5℃～43℃，在此温度范围内，延长加温时间可抑制肿瘤细胞生长，由此产生了温热疗法治疗肿瘤。

    ③但是事物都具有两面性。首先流行病学调查发现，一些地区的食管癌、贲门癌、口腔癌又可能与热饮热食有关，就是说有可能某些黏膜上皮的肿瘤是“烫”出来的。我国哈萨克族居住的地区喜欢饮用热奶茶，一日数遍;东南沿海潮汕地区的居民喜喝“功夫茶”，且要趁热饮用;太行山区的人们习惯于趁热喝大碗粥。这些地区都是我国食管癌的高发区。当然，肿瘤的发生原因复杂，并非单一因素，流行病学调查，太行山区成为食管癌高发区除热食外，还与饮食特点如粗、快、硬等有关。研究发现，人体在37℃左右的情况下，口腔和食管的温度多在36.5℃～37.2℃，最适宜的进食温度在10℃～40℃左右，一般耐受的温度最高为50℃～60℃。当感到很热时，温度多在70℃左右。②经常热食的人，在温度很高的情况下也不觉得烫，但是在接触75℃左右的热食、热饮时，娇嫩的口腔、食管黏膜会有轻度灼伤，灼伤的黏膜表层会及时脱落、更新，基底的细胞会迅速增生、更新、补充，久而久之，增生的细胞速度如异常加快或在不良刺激下发生变异，最终产生不良后果。另外，由于黏膜在热刺激不断增加的情况下会增厚，增厚的黏膜受热刺激反应会越来越不敏感，加之食管黏膜的神经反射本来就很迟纯，这样会越来越不怕热，越不怕热会越敢吃烫的东西，而吃得越烫，口腔黏膜会越增厚。如此恶性循环，人会不由自主地接受越来越严重的灼伤刺激。这种刺激带来的损伤还有可能引起久治不愈的食管炎，这种食管炎有时伴有间变细胞，有人提示这有可能是癌前病变之一。研究人员发现，食管癌往往合并有食管炎，食管炎往往比食管癌早10年。

    ④其次，热饮热食不但与肿瘤的发生有关，而且对食物的消化吸收也不利。食物太烫，在口腔存在时间偏短，刺激唾液分泌减少，以及唾液与食物混合过程不充分，这不利于饮食的消化吸收。

    ⑤另外，温热刺激能掩盖味觉的充分体验，往往难以细细品味各种食物的美味。

    ⑥饮食过烫，不论从防癌或一般饮食卫生角度看，都属于不良的生活习惯。应努力纠正，尤其是那些有食管贲门癌家族史的人，更应早日改弦易辙。

谁将成为新的杀手？

    ①就在我们不断攻克现有的疾病时，将在21世纪时刻陪伴我们左右的一颗颗新定时炸弹已经悄然准备就绪，它们就是天然或者人造的新型病菌。

    ②我们面临的21世纪无疑将是一场血腥的捉虫大赛。可以肯定的是，各种古怪恐怖的新传染病将此起彼伏，针对这些新病魔的战斗将令我们今日与艾滋病所作的艰难斗争显得微不足道。届时，我们手中早已有了艾滋病疫苗，人们只需花几美元或者根本不用付钱就可以得到疫苗。

    ③今天，新病毒正走出大自然，“发现”人类。在医院和丛林诊所里，异常强大的变异细菌不断出现，人类根本来不及找出对付它们的抗生素。仅从1994年以来，已有30多种新病毒现身，它们之中像艾博拉出血热、F和G型肝炎、安第斯病毒、法基病毒、比利多病毒、白水旱谷病毒等等已经令医学界一筹莫展。而2003年春季出现的SARS冠状病毒，由于易于传播，严重的威胁着我们的健康和生活。

    ④病毒越来越易于侵入人体的原因之一便是人口膨胀。在病毒看来，我们人类无异于一顿越来越丰盛的午餐。在自然界，当某种生物种群的数量过高、并且过于集中时，由病菌引发的疾病势必爆发，有效地减少该种群的数量。没有理由认为，我们人类就可以逃过这条自然法则。

    ⑤推动大自然着手实施这项法则的因素之一便是我们正在兴建的超级城市，它们通常都建立在热带地区的发展中国家。联合国的一项调查表明，到公元2015年，地球上将有26个这样的超级城市，其中的22个将出现在并不发达的地域。到2030年，世界上60%的人口都将住进城市，届时，一些巨型城市的固定人口将超过3000万。可以设想一下，把所有这些人都塞入一座城市，撤走绝大部分医生，只留下几座医院，而且连最基本的卫生设施也不复存在。这样你得到的就是一颗随时都可能发作的生物炸弹。现在你要复制8到10枚这样的炸弹，然后把它们分别安放在世界各地。

    ⑥更糟糕的是，这些炸弹之间是有导火索相连的。人们乘坐飞机四处旅行，把病毒迅速有效地带往世界各地。人类已经结成了一个高速严密的生物互联网，下个世纪，这个生物互联网的运行速度只会更快。越来越多的人口日益频繁地外出旅行，结果自然加快了疾病的传播。

    ⑦除此之外，令人心悸的还有生物武器。20世纪80年代，原苏联曾运用最基本的基因工程技术制造了可以抵抗一切传统药物的黑死病系列病毒，并将这种病毒装入导弹弹头。随着生物技术日臻完善，人类将解开越来越多的生物基因密码，生物学家们也将学会怎样混合不同病毒的基因，从而制造出致命的、非天然的病毒系列，最终用于弹无虚发的新式武器。

    材料一：

    怀化高新技术产业开发区于2003年7月14日开园，前身为湖南怀化工业园区。2006年4月，经国家发改委审定、省人民政府批复为省级工业园区。2016年7月14日，经省人民政府批复，设立怀化高新技术产业开发区。2018年2月28日，国务院同意怀化高新技术产业开发区升级为国家高新技术产业开发区，实行现行的国家高新技术产业开发区的政策，规划面积为4平方公里，四至范围：东至池黔公路，南至竹站溪，西至舞水河，北至中方镇。

    材料二：

    怀化地处武陵、雪峰两大山脉之间，森林覆盖率高达70.83% ，素有“广木之乡、水果之乡、药材之乡"的美誉。水能理论蕴藏量499万千瓦，是全国十大水电基地的主体地带；有中药材1900多个品种，其中175种国家重点中药材。茯苓、天麻产量居全国第一。硅砂、重晶石储量居全国前列。黄金、铜、磷储量分居湖南第一、三、四位。

    怀化高新区位于贵阳—重庆—宜昌—长沙—桂林这一半径400公里的环形空间中心，其东西对接长三角经济区、长株潭两型试验区与成渝经济区，连接新丝绸之路"渝新欧"国际铁路大通道；南北对接环北部湾、珠三角与长江经济带，是商贸物流的最佳辐射半径，是投资兴业的黄金投资圈。

    怀化是全国综合交通枢纽城市。湘黔、焦柳、渝怀铁路和正在开工建设的怀邵衡铁路，在园区成“米”字行交汇贯通；沪昆、杭瑞、包茂、娄怀高速公路贯穿其中。沪昆高铁1小时通达长沙、贵阳，2小时通达昆明、武汉，4小时通达上海、广州；距园区20公里的芷江机场已开通北京、上海、广州、深圳、重庆、成都、昆明、海口、西安等多个城市的航班；沅江高等级航道通江达海，筹建中的口岸海关将打通境内外的通关大道。

    材料三：

    怀化高新技术产业开发区工贸总收入统计表（2012-2017）

    怀化高新技术产业开发区是武陵山片区科技创新中心。与中南大学、湘潭大学、湖南农业大学、湖南中医药大学等20家院所、企业建立了战略合作关系：拥有怀化学院、湖南医药学院、怀化职业技术学院3所本科院校及市级以上创新平台30个。近五年，怀化高新区获科技进步奖123项，其中国家级1项、省级9项、市级113项；专利申请3638件，授权2264件。

    怀化高新技术产业开发区牢固树立绿色发展理念。坚持产业与生态互动、经济与绿色互补，规划生态景观绿地总面积3平方公里。以建设生态园区为抓手，划定生态“红线”，大力推动城乡规划、基础设施、公共服务、产城融合、生态环境和管理体制“六个一体化”，生态建设成效明显。

    白鹤梁是一段长约1600米、平均宽约15米的石梁，位于重庆市涪陵区北面的长江中，因从前经常有许多白鹤栖息于梁上而得名。白鹤梁多数时候隐没于江中，只有在枯水期才显露出来。从唐代广德元年（公元763年）以来，先人们以在石梁上刻石鱼的方法记录了长江的枯水水位；石梁上还有许多诗文碑刻，也写到了石鱼出水的时间和石鱼距离枯水线的尺度等。这些石鱼和碑刻是非常珍贵的水文资料，为探索过去1200年以来长江上游枯水期的发生和水量的变化规律提供了极其准确的科学依据，因此白鹤梁被誉为“世界第一古代水文站”。加上白鹤梁上的题刻大多出自历代名家之手，具有极高的艺术欣赏和保留价值，因此白鹤梁成为三峡库区唯一一处国家级文物保护单位。

    白鹤梁的表层由硬质砂岩和软质页岩组成，由于砂岩下的泥质容易被水流淘空，悬空的砂岩体容易蹦落或翻转，再加上风化、船只撞击等因素，因此尽管白鹤梁的石鱼和题刻保存尚好，但也开始出现一些环境地质灾害。同时，白鹤梁的标高是138米，而三峡工程坝前水位将达175米，白鹤梁在三峡工程最终竣工以后将永远沉没于水下，如此高的水位也将使它经受不住强大的水压而导致损坏。如何保护白鹤梁成为水利专家们心中的一件大事。

    从1994年起，国家开始组织专家为保护白鹤梁出谋划策，先后有天津大学、长江水利委员会、三峡建设委员会和武汉大学等提出了各种方案。天津大学的“水下博物馆”方案认为，可以建一个密封的椭圆形双层壳体，罩在石梁上，人们可以通过隧道进入壳体进行参观、考察和维护。但是这一方案技术难度大，费用高，而且被放在水下几十米深的壳体要承受很大水压，一旦破损，就会损坏石梁，因此被否决了。最后提交审议的石三峡建设委员会的方案：将白鹤梁就地淤埋，等将来我们的子孙后代有能力时再去发掘和利用，而在岸边水位变动区仿造一个白鹤梁。

    不知什么原因，向来与文物保护工作没有接触的葛修润院士参加了专家评审会，于是他在出差路过北京时专门去国家文物局查看了相关资料，发现即将接受评审的惟一方案不妥，实际没有很好地实现文物保护的初衷。葛院士在总结各方案优缺点的基础上，结合自己丰富的专业知识，提出了新方案。新方案与天津大学的方案类似，不同的是天津大学采用的是有压容器，即罩住白鹤梁的壳体要承受很大的水压，而新方案是无压容器，即把过滤后的江水注入壳体内，使壳体内外的水压达到平衡。这样技术难度小了，费用低了，最重要的是不再存在毁坏石梁的危险。2003年2月13日，葛院士为白鹤梁专门度身定做的“水下宫殿”正式动工。白鹤梁也可以“永见天日”了。

《中国石拱桥》选段

赵州桥非常雄伟，全长50.82米，两端宽9.6米，中部略窄，宽9米。桥的设计完全合乎科学原理，施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特，人不知其所以为”。这座桥的特点是：（一）全桥只有一个大拱，长达37.4米，在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形，而是像一张弓，因而大拱上面的道路没有陡坡，便于车马上下。（二）大拱的两肩上，各有两个小拱。这个创造性的设计，不但节约了石料，减轻了桥身的重量，而且在河水暴涨的时候，还可以增加桥洞的过水量，减轻洪水对桥身的冲击。同时，拱上加拱，桥身也更美观。（三）大拱由28道拱圈拼成，就像这么多同样形状的弓合拢在一起，做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量，一道坏了，其他各道不致受到影响。（四）全桥结构匀称，和四周景色配合得十分和谐；桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说，远望这座桥就像“初月出云，长虹饮涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值，充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠，在桥头的碑文里刻着他的名字。

海洋是未来的粮仓

    ①人口剧增，资源短缺，这是当今人类面临的最严重的环境问题之一。能否妥善地解决这一问题，直接关系到人类未来的生死存亡。

    ②资源短缺的表现之一，是可耕土地资源不足。可耕土地资源不足造成粮食生产的增长赶不上人口增长。正是出于这样的认识，许多人纷纷发出警告：地球将无法养活超过100亿的人口。然而， 一些乐观的人士反对这种危言耸听的说法。他们认为，虽然陆地上可耕土地的开发已近极限，但地球还有广阔的海洋可供开发，海洋完全有可能成为人类未来的粮仓。

    ③当然，海洋所能提供给我们的并不是传统意义上的粮食——大米、小麦和玉米等，而是广义的粮食——其它能够满足人类营养需要的食物。一些海洋学家指出：位于近海水域自然生长的海藻，每年的生长量已相当于目前世界小麦年产量的15倍。如果把这些藻类加工成食品，就可以为人类提供足够的蛋白质。

    ④其实，把藻类作为食品，我们并不陌生。仅就我国沿海来说，人们比较熟悉的可食用藻类就有：褐藻类的海带、裙带菜、羊栖菜、马尾藻；红藻类的紫菜、鹧鸪菜、石花菜；绿藻类的石莼、浒苔等。它们在人工的精心养殖下，产量不断增加。其中仅海带一种，目前年产量就比早先的野生状态下提高了2000多倍，可见增产潜力是多么巨大！在国外，人们还培育出一种藻类新品种，据说在1公顷水面上生产的这种藻类，经加工后可获得20吨蛋白质、多种维生素以及人体所需的矿物质。这相当于陆地上耕种40公顷土地生产的大豆所能提供的同类营养物。

    ⑤除海藻类，海洋中还有丰富的肉眼看不见的浮游生物。有人做过计算，若能把它们捕捞出来，加工成食品，足够300亿人的需要。当然前提是不破坏生态平衡。

    ⑥至于海洋中众多的鱼虾，则更是人们熟悉的食物。由于过度捕捞和海洋污染，近海的鱼虾数量已近极限，但我们还可以开辟远洋渔场，发展深海渔业。例如，南极的磷虾，每年的产量可高达50亿吨。只要磷虾的捕获量每年达到1亿～1.5亿吨，就比当今全世界一年的捕鱼量多出1倍以上。何况，在远洋和深海中还有许许多多尚未被我们充分开发利用的海洋生物资源，其巨大潜力是不言而喻的。

    ⑦综上所述，我们说海洋完全有可能成为人类未来的粮仓，一点儿也不夸张。

你真的认识海洋吗？

    ①想必大家对海洋一词并不陌生，在日常生活中，海和洋通常被连起来使用，称为“海洋”，用来表示被各大陆地分隔但彼此相通的广大水域。

    ②但你知道吗？其实海和洋是一对孪生兄弟。它们约占地球表面积的 71%，是生态系统的重要组成部分，对地球气候变化有着重要影响……

    ③海与洋，各有特性。

    ④什么是海呢？海是海洋中与陆地毗邻范围较小，相对封闭的水域，是海洋的边缘部分。其中水域开阔、且有较多水道与大洋连通的海称为“边缘海”，例如黄海、东海和南海；而深入大陆内部，只有狭窄水道与大洋相连的海称为“内海”，例如渤海、地中海、加勒比海等。海洋的中心部分称为“洋”，即我们熟知的四大洋：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。

    ⑤海与洋最显著的区别就是大小不同：洋大海小。洋约占海洋总面积的 89%，是整个海洋的主体，是名副其实的大哥；而海约占海洋总面积的 11%，是洋的附属部分，因此只能做小弟。所以成语“望洋兴叹” 而不是“望海兴叹”是有道理的。

    ⑥海与洋的第二个区别是位置不同：海靠近陆地，而洋远离陆地。由于受到陆地河流以及人类活动的直接影响，海的水温、盐度、水色和透明度都与洋明显不同。比如，黄海因黄河曾携带大量泥沙汇入，水色偏黄而得名；纬度较高的渤海由于黄河大量淡水的注入而盐度降低，每到冬季就大面积结冰。而洋由于远离陆地，不受陆地水体的直接影响，杂质和污染较少，更加清澈。洋中很多水域的透明度可达数十米，大西洋中的马尾藻海透明度最高，深达 72 米。

    ⑦海与洋的第三个区别是深度不同：海浅洋深。由于靠近陆地，海通常位于大陆架上，所以水深很浅，比如渤海的平均水深只有 18 米，黄海的平均水深只有 90 米，东海的平均水深也不过是 349 米；而除了北冰洋的平均水深约为 1200 米外，另外三个大洋的平均水深则在 3000 米～4000 米之间。由于海水较浅，所以从海面到海底都有充分的阳光透射，再加上江河入海携带的大量营养物质，海为海洋生物的生长提供了 适宜的环境。因此，渔场大都分布在海中，例如舟山渔场。当然，洋中同样也有很多渔场，由于洋水深， 寒暖洋流交汇时，底部冷水上泛会带来丰富的营养盐类，从而形成富饶的渔场，例如北海道渔场和纽芬兰渔场都处于洋的寒暖流交汇区。

    ⑧最后强调一点：我们对海与洋的区分是比较主观的。例如北冰洋其实符合海的定义，它被亚欧大陆和美洲大陆包围，是一个相对封闭的海域，平均水深只有 1000 多米，之所以被归为“洋”，是因为它的面积稍大。而有些洋的区域由于具有某些特征而被称为“海”，例如马尾藻海其实是大西洋的一部分。

    ⑨海与洋虽然各有特性，但它们又有着“本是同根生”的紧密联系。

——选自《知识就是力量》2019年第6期

声纹识别渐行渐近

王梦然

    ①所谓声纹，就是人的声波频谱。人类语言的产生是人体语言中枢与发音器官之间一个复杂的生理物理过程，人在讲话时使用的发声器官——舌、牙齿、喉头、鼻腔、肺，在尺寸和形态方面因人而异，所以每个人的“声纹”都是唯一的。

    ②事实上，声纹技术在远程身份认证中的重要性正变得越来越突出，逐渐应用在社保、金融、公安等领域。前阶段，我国“声纹+”身份认证云项目落户内蒙古，将为更多百姓带来网络身份认证的安全与便利。相关人士指出，未来两至三年将是声纹技术发展的关键期，声纹认证将逐渐从内蒙古辐射到宁夏、甘肃等地。

③也有科学家根据人的面部、身高等数据合成、模拟人的声音。最近，日本音响研究所的铃木松美提出一个观点：“蒙娜丽莎”不仅容貌与达·芬奇的自画像相似，且用声纹技术从数量上证实了“蒙娜丽莎”的声音与达·芬奇一模一样。“人的声音是由振动声带并通过喉咙在口腔或鼻腔共振发生的，因此声带的形状或大小及从喉咙到口腔的容积，成为决定个人声音的主要因素。”科学家们认为，若有容颜的形状或身高的数据，借助语言合成器，就有可能惟妙惟肖地模仿出历史人物的声音。

    ④在日本科学家开发出的声音发生器PC-6001MKII系统中，至少要输入12项数据，包括颧骨的宽度，从眼睛下到鼻尖每隔1厘米的大小以及从其下到下巴每隔1厘米的大小，嘴宽，从两眼间中心到嘴的位置，鼻尖和枕骨部每隔1厘米的大小，身高，年龄，性别，等等。如果数据不足，也可设定最相近的值补充。不过，这种“标准的”合成音剔除了人的个性习惯、方言等社会因素，要达到“乱真”的程度恐怕很难。

    ⑤不同人在发出同一语音时，会产生一定差别的声纹，这种差别就体现了个人特征，所以声谱仪可以帮助人们分辨语言。有时即使言语很模糊，甚至词不达意，也都可以辨明。目前，声纹识别已成为侦破刑事案件的重要手段之一。

    ⑥大脑机械论专家统计，一分钟内一个人所说词句的完整声纹图含有近200万比特。而普通人大脑里处理信息的速度不超过每秒45比特。换句话说，我们大约只利用了词句声纹图的千分之一，就能懂得其中含义，其余大量多余的声纹不仅能使我们了解交谈者，还能从成千上万的其他人中辨认出他。

    ⑦声纹识别虽然目前还没在智能手机这样的消费级产品中普及，但在银行交易和国防安全等领域已广泛应用。据外媒报道，巴克莱银行、汇丰银行、哈里法克斯银行等多家英国银行目前都支持声纹识别。2019年4月，汇丰银行宣布，自2016年推出声纹识别以来，声纹识别系统已被160万客户使用了1500万次，阻止了价值3.3亿英镑的银行诈骗，未来还可能通过声纹识别帮助警方抓捕那些难以追踪的诈骗者。

    ⑧“发展大数据产业，必须从源头开始高度重视个人信息保护。是否有利于个人信息保护，应成为评估新兴技术是否适合大数据构建和应用的关键考量。”国家信息中心首席工程师李新友认为，未来声纹技术将在电子政务方面发挥更大优势。

    ⑨此外，声纹识别还成为社保领域实现远程身份验证的关键技术。声扬科技总经理李亚桐介绍，公司之前为印尼国家公务员保险储蓄基金公司提供了一套解决方案，即通过声纹识别和智能语音技术实现远程身份验证，解决了印尼250万离退休人员的养老金领取难题。“这一案例具有典范性，声纹识别不久将在更多国家的社保领域成功实施。”业界认为，根据不同的场景进行有针对性的声纹识别的开发，将产生巨大的商业价值和社会价值。相信在正确的引导和业界的共同努力下，声纹识别技术未来一定能在各个领域开花结果，走进更多普通人的生活。

(选自《发明与创新·大科技》2020年第3期，有删改)

笑，不苦口的良药

梁姗姗

①医学研究证明，笑具有激活人体某些基因的功能。人们通常认为，基因是恒定不变的。但事实上很多基因常常处于休眠状态，或者没有积极地制造蛋白质，通过某种形式的刺激，可以把它们唤醒，笑就是其中一种刺激。

②斯坦福大学研究人员曾经对心脏病患者做了一次测试。研究人员首先找来20名心脏病患者，观看半小时分别取自喜剧和悲剧的两部影片片段，两次观看的间隔时间在 8 个小时。然后，通过超声波测量患者肱动脉的血液流速，结果20人中有14人在看过令人痛苦的电影片段后，血流速度放缓，但在观看电影中的搞笑片段后，有19人血流加速。最后，对患者进行的心电图测试表明，患者观看悲剧电影时对心脏血流速度产生的影响，类似于做心算的影响；而观看喜剧电影相当于进行了一次有氧运动。

③人生来就会笑，但很少有人知道，人持续大笑100次，对心脏的血液循环和肺功能的锻炼，相当于划10分钟船的运动效果。只要发笑，嘴角和颧骨部位的肌肉便跟着运动，将嘴和两眼向上提拉。这种面部按摩，可以阻止面部线条下坠。每笑一声，从面部到腹部约有 80 块肌肉参与运动，不仅具有减少皱纹的功效，还是一种有效的减肥方式。笑，不正是一种保持青春的美容操吗？

④不仅如此，笑还是一种最为简单而有效的健身运动。开怀大笑时，随着呼吸肌群的运动，使胸腔和支气管先后扩张，增强了换气量和血氧饱和度，有助于心脏供氧。笑作为一种有效的深呼吸运动，已被越来越多的人们所认识。大笑伴随着腹部肌群的起伏，又是一种极好的腹肌运动笑 腹肌在大笑中强烈地收缩和震荡，不仅有助于把血液挤入胸腔静脉，改善心肌供血，对胃.肠.肝.脾.胰等脏器也是一种极好的按摩。一张一弛之间，使劳累的肌肉在运动中得以放松。

⑤生活需要笑声，的确，每一个人都需要放缓脚步，静观周围美好的事物，凝神谛听大自然的天籁，让绷紧的脸庞舒缓，皱紧的眉宇打开，让微笑在脸上绽放，才能融解人们彼此之间的冰霜和风寒。引人发笑或是接受别人开的玩笑，这意味着你掌握了社会密码，它可以帮助你解决争端，使别人接受你的想法，从而更好地融入集体。通过微笑促进人类心理健康，在人与人之间传递愉悦与友善，增进社会和谐。

⑥笑虽然不用花钱买，不必向人借，却需要“投入”。常和爱笑的人相处，置身其中立马受到感染；注意搜集整理引人发笑的笑话.幽默等资料，品味其间自是忍俊不禁；只要有时间，尽可能去欣赏喜剧.相声之类让人发笑的艺术，使自己多笑几声。

⑦朋友，今天你微笑了吗？

“悟空”探“妖”

程 醉

①2015年12月17日8时12分，“悟空”在酒泉卫星发射中心升空。它是一只非常勤奋的“猴子”，每天要绕地球飞行15圈，从不偷懒。

②“悟空”是我国第一颗主要用来探测暗物质的人造卫星。其实，它就是一台空间望远镜，担负着寻找暗物质粒子、研究暗物质特性及其空间分布规律等任务。

③一般人听到“暗物质”会一脸茫然：这是什么“妖魔鬼怪”?为什么要寻找它?顾名思义，暗物质就是通过人眼和其他设备看不到的物质。天文学家在长期的观测研究中发现：许多星系中存在额外的、看不见的引力源，宇宙的总质量其实远远大于已知物质的总质量。他们据此推测，宇宙中应该还存在着一种“暗物质”。我们已知的各种物质基本上都要受电磁力的影响，要么吸收光，要么反射光，要么就自己发光；但暗物质不与光波发生作用，它对电磁力无动于衷，所以我们无法看到它。

④半个多世纪过去了，对暗物质的研究依然不明朗。目前，能够确定的是，宇宙总能量的26.8%由暗物质贡献，普通物质只占4.9%，暗物质的能量是普通物质的5倍以上。有这样隐形的庞然大物存在于宇宙中，却又看不见摸不着，这的确让科学家心痒难耐。而且，暗物质与我们人类的生存息息相关。科学家发现，所有发光物质提供的引力无法抵消星系内旋转时产生的离心力，因此推测，是暗物质在提供额外引力，以阻止星系解体。也就是说，没有暗物质就没有星系，也就没有人类。而且，作为一种全新的、来知的粒子，暗物质很有可能开创前所未有的应用空间。

⑤那么，怎样才能找到传说中的暗物质呢?“悟空”的任务，就是上天捕捉暗物质粒子碰撞潼湮灭时产生的高能电子。简单地说，“悟空”在观测中如果突然发现某一速度的电子射线数量变多了，但这又无法用现有理论来解释，那么这些电子射线很有可能是暗物质湮灭时产生的。

⑥全世界各国的科学家都希望能够第一个观测到这部分电子射线，从而获取暗物质存在的证据。除“悟空”外，目前世界上用以探测暗物质的设备，还有国际空间站的阿尔法磁谱仪和美国字航局的费米空间望远镜。而中国的“悟空”，是讫今为止观测范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。

⑦2017年末，“悟空”工程团队在世界权威科学杂志《自然》上发表论文，宣布获得了世界上最精确的高能电子宇宙射线能谱，该能谱将有助于发现暗物质存在的蛛丝马迹。接下来的2018年，我们希望“悟空”不负众望，用火眼金睛找到更多线索，早日探到“妖”的真容。

(本文有删改)