“观天巨眼”FAST

    ①随着FAST（500米口径球冠状主动反射面射电望远镜）的最后一块“镜片”吊装完毕，其主体工程反射面单元系统——直径500米、迄今全球最大的“锅盖”在贵州喀斯特天坑中架设完成，它被称作“天眼”。

    ②用过“锅盖天线”的人知道，锅盖口径越大，电视画面也越清晰。对于射电望远镜来说，口径越大看得越远。全世界的射电天文学家都追求建造更大口径的“锅盖”，以提高射电望远镜灵敏度。如今，“天眼”反射面单元完工，用FAST工程总工艺师、中国科学院国家天文台研究员王启明的话说，就好比500米口径的“大锅”建成了，300米的“碗”可以在“大锅”里滚来滚去，以便接收宇宙信号。事实上，FAST在此之前的调试过程中，就已经接收到一些信号——这口大锅的每一次调试，从某种意义上来说，都是一次信号“接收”的过程。

    ③目前，科学家正在对这些一手的宇宙信号进行分析处理，要把背景的杂音过滤掉，才能知道它究竟“听”到了什么。毕竟，处于调试阶段的“倾听”环境不够理想——FAST无法忍受一个充斥着电波的环境。同时为了把工程开挖量降到最低，通过卫星搜索，层层筛选，最终定址于黔东南一个名为大窝凼的“天坑”。大窝凼形状大而圆，与FAST造型最接近。周围有3座山峰，每座距离都在500米左右，中间的洼地犹如一个天然的锅架，刚好稳稳地盛下FAST这口“大锅”。除此之外，这片洼地附近一带人烟稀少，宁静的旷野环境还有利于减少电磁波对FAST带来的干扰。对这口大锅来说，这将是一个极佳的观测环境。

    ④大窝凼这个地点虽然好，但是，要在如此崎岖复杂的山区铸造有30个足球场那么大的一口“锅”，确实让专家们费尽了脑筋。各路人马献计献策，最终“索网”方案得到采纳。这一方案最大特点是可以随着天体的移动变化，带动索网上的4450个反射单元，在射电电源方向形成300米口径瞬时抛物面，极大提升观测效率。然而，整个索网共计有2225个节点，安装跨度极大。为此，工人们要悬在位于600—700米高空且倾斜的“篮子”中进行空中作业。仅铺设那些反射板就用去了约1年。望远镜反射面总面积为25万平方米，相当于30个标准足球场那么大。尽管反射面板才1毫米厚，也用掉2000多吨铝合金。

⑤还值得一提的是，受自重和风载引起形变所制约，传统全可动望远镜的最大口径一般只有100米。而采纳索网结构的500米口径“天眼”轻松突破百米极限，不仅开创了巨型射电望远镜建造的新模式，而且其投入使用后的灵敏度将为目前世界上最大的美国阿雷西博天文望远镜的3.25倍。

    ⑥“天眼”这么大一个庞然大物，如何躲避风雨雷电？雨水的因素，科学家们在选址的时候就已经考虑到了。实地勘探时，喀斯特地貌独有的成熟的地下暗河网络与数量众多的溶洞，给项目组带来了惊喜：“整个洼地打了至少600多个孔，简直成了一个大筛子。”这意味着，“天眼”具有天然的落水功能，一旦下雨，水会很快地向地下渗透，可以避免在望远镜台址积水对电子设备造成破坏。

    ⑦此外，近距离观察“天眼”会发现，看似光溜的铝合金主动反射面面板上其实密布着无数孔洞。这些小孔用来减少风负载，还能提高透光率，让天线面的草木得以生长，避免水土流失。水土保持非常重要，不然一旦水土流失严重，洼地遇到下雨就整个变成了泥塘。当然，肆意生长的藤蔓如爬到反射面板上，同样会对探测工作造成干扰，所以需要定期清理。

    ⑧专家表示，针对贵州当地可能出现的极端雨雪、冰雹和雷暴天气，“天眼”也都已做了相应准备，例如为避雷，给所有金属设备整体接地，一旦遭遇雷电能很快消散。而且按经验测算，当地极端天气在一年中所占的比例非常小（通常在10天左右），因此影响不会太大。

地球上的水是哪里来的？

       ①地球上有很多水，从外太空看，就好像是一个大水球。那么地球上的水是从哪里来的呢？

       ②我们先说一下水的形成：一个氧原子和两个氢原子合成一个水分子，二氧原子和氢原子在宇宙中是普遍存在的。太阳系的行星、卫星、彗星都有水，甚至星际尘埃物质也有水分子。所以地球在形成之初，其本身乃至外国都有水的存在，不过可能是气态的。

       ③当然，在最初的时候，地球上的水并没有现在多，那么这些水主要来自哪里呢？2006年，美国哥伦比亚大学的天文学家发布报告，宣布在小行星带靠近木星轨道的位置发现了彗星族群，他们推测这些彗星可能是地球上海洋水的来源。

       ④小行星开始形成的时候，在距离太阳2.7天文单位的地区，形成了一条温度低于水的凝结点线——雪线，在这条线之外形成的星子能够积累星际尘埃中的水分子，并凝结成冰。在小行星带生成的彗星都在这条线之外。这些彗星受到外国木星强大力场的影响，开始在太阳系游荡，一旦来到地球轨道附近就会被地球捕获，这样带来了大量的水。由此这些彗星就成为影响地球水形成的主要因素了。

       ⑤也有科学家认为地球上的水是太阳风的杰作。首先提出这种观点的科学家托维利，他认为太阳风到达地球大气圈上层，带来大量原子核，这些原子核与地球大气圈中的电子结合成氢原子、碳原子、氧原子等。再通过不同的化学反应变成水分子。这种通过太阳风形成的“宇宙水”以雨、雪的形式降落到地球上，成为地球上水的来源之一。据估计，在地球大气的高层，每年几乎产生了1.5吨这种“宇宙水”，在地球45亿年的历史中，形成67.5亿吨。然而与先今地球表面的水贮量1.3860x10³亿吨相比，依然是九牛一毛。

       ⑥我们了解了这些水从哪里来的那么为何这些水到了地球就能以液态的形式存在呢？其关键在于星球表面的温度。在地球上温度通常在0—100摄氏度之间。有的星球如金星，表面温度达到400多摄氏度，远远超过了水的沸点，所以没有液态；有的星球如火星，表面温度达到零下四五十摄氏度，低于水的冰点，即使有水也冰冻了，所以不会有很多液态水。

（选自《科普时报》，有删改）

人工智能：还只是人类的“工具”

    谷歌“Alphago和韩国棋手李世石的人机大战尘埃落定，但人工智能的进化之旅才刚刚启程。人类为何要研究人工智能？人工智能会不会有一天超过人类成为”超级智能”？我们应该以什么样的心态来看待人工智能的突飞猛进？

    “阿尔法狗”用3000万局“自我对弈”数据来训练，靠的是“题海战术”

    如果看一下背后的技术原理，Alphago其实也不是那么神秘，本质上与约20年前战胜国际象棋冠军的“深蓝”计算机一样，解决的是一个超大规模的搜索问题。有所不同的是Alphago采用了当下非常热门的深度神经网络，以及深度神经网络跟蒙特卡洛树搜索算法的结合技术。

    人工智能的核心是机器学习技术，通过算法使机器能从大量历史数据中学习规律，从而对新的样本做智能识别或对未来做预测。20世纪80年代末以来，机器学习的发展大致经历了两次浪潮：浅层学习和深度学习。深度学习是机器学习的一种，本质上就是人エ神经网络。它模仿人类大脑行为的神经网络，更接近于人类的学习方式。

    研究人工智能的目的不是让机器完全取代人，更应关注人工智能的“工具”属性

    近年来人工智能在模仿人类的感知能力方面有了较大突破，在语音识别、图像识别等问题上有了长足进展。但在更复杂的认知层面，例如对于语言和图像的理解、逻辑推演等方面跟人类还有很大的差距。人工智能之所以会让部分人感到恐惧，主要是因为人们联想起科幻作品里的机器人。科幻往往把机器“拟人化”，而今天已经成功应用的和大批科学家致力于研究的人工智能技术，其目标并不在这些方面。

    人工智能将来会像科幻电影中那样，自我进化掌管世界，应当还比较远。我们更关心的是人エ智能的“工具”属性，可以大大延伸人的能力，解放人类的劳动力，成为人类很好的“帮手”。就像人类制造了飞机和汽车，但你不必担心它们会威胁到你。

人工智能还无法突破认知和情感，需要向生物智能“取经”

    未来，人工智能在感知这个层面会有飞速进展，而在认知和情感这个层面还有很长的路要走。

    在研究者们煞费苦心研发各种功能的传感器配备给机器时，生物自身“传感器”的能耐吸引了科学家的注意。生物的眼睛能识别电磁波，耳朵能识别空气振动，神经系统能够根据波长和强度瞬间将这些电磁波感知为不同的颜色，能感知空气振动并将其转换为语言。因此人工智能的研究人员很早就开始从脑科学研究中寻找思路，近几年也提出了创造生物智能与机器智能优势互补的混合智能系统的想法。

（选自《人民日报》，有删改）

链接一：

    素有硅谷“钢铁侠”之称的埃隆·马斯克语出惊人：未来人类需要与机器合体成赛博格，才能避免被人工智能淘汰。“赛博格”这个舶来词汇是对英文“Cyborg”的音译。它是指运用科学技术对人类身体进行控制和改造，从而使人类身体的机能更加强大。这种改变肯定不局限于人体，还将波及道德伦理，甚至整个人类社会。比如，人类通过赛博格技术有了惊人的杀伤力和破坏力，谁又拦得了他们呢？这是对社会伦理道德的考验。

（选自《科技日报》，有删改）

链接二：

    人类制造的智能机器人威胁到人类自身的生存，这被称为“技术奇点”问题。技术奇点是指拥有人类智能的机器人不断改进自己，并且制造或繁殖越来越聪明、越来越强大的机器人，最终达到人类不可预测、无法控制的地步。如果制造智能机器人的技术越过这一奇点，局面将无法收拾，会伤害人类甚至使人类面临灭亡的危险。

（选自《人民日报》，有删改）

链接三：

    汉斯·乌斯克莱特对本报记者强调，人工智能的研究方向不是要取代人类，而是要与人类互补，增强人类的能力。我们要认识到一点：对人类而言很简单的事情，对机器来说可能很难；对人类很难的事情，对机器而言可能很简单。人工智能不会取代人类，因为只有人类才具有创造力，而机器只关注如何解决眼前遇到的问题。要让人工智能避免犯下道德层面的错误关键在于人类自己。在没有更好的解决方法前，不应涉及人工智能伦理学这一研究领域，不该将机器置于道德上两难抉择的境地。

（选自《人民日报》，有删改）

    （材料一）

2020年1月21日，中国科学院上海巴斯德研究所等机构的研究人员合作在《中国科学：生命科学》（英文版）发表论文，该研究团队通过对比新型冠状病毒基因与“非典”疫情的SARS冠状病毒、“中东呼吸综合征”MERS冠状病毒进行了全基因组比对，发现约有70%和约40%的序列相似。研究者推测，新型冠状病毒的自然宿主可能是蝙蝠。

    （材料二）

    ①据中国医学科学院北京协和医科大学建立的全球蝙蝠病毒数据库显示，在全球69个国家，科学家已在近200种蝙蝠身上发现超过4100种病毒，其中冠状病毒超过500多种，包括从蝙蝠身上最近新发现的200多种冠状病毒。另据美国科罗拉多州立大学在英国《皇家学会学报B》杂志的一项报道，蝙蝠可携带有埃博拉病毒、马尔堡病毒，汉坦病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒等引发人畜共患病的病毒多达60种以上，仅次于啮齿类动物。蝙蝠无疑是最大的病毒库之一。

    ②为什么蝙蝠会成为天然的超级病毒库?

     ③科学家推测蝙蝠种类多，喜欢群居，寿命长，而且具备长距离飞行能力，活动范围广，易于传播病毒。更关键的是，大多数病毒并不能对蝙蝠造成致命损伤，甚至不会引发轻度症状，而这些病毒一旦感染动物或人类，则会引发致命性人畜共患病。而蝙蝠对大多数病毒易感又表现出较强的耐受力，可能与它们飞行能力以及特殊的免疫系统有关。

    ④蝙蝠是唯一能真正飞行的哺乳动物，飞行过程中会产生大量热量使得体温升高，类似“发烧”，可抑制病毒的复制，也就是说飞行能力既是蝙蝠能够传播病毒的重要原因，也可能是病毒无法对蝙蝠自身健康造成威胁的重要原因。众所周知，病毒进入机体后会利用宿主细胞快速复制新的病毒，机体免疫系统主要防御机制则是通过发烧使体温升高，与发烧效果类似，蝙蝠飞行过程中体温可升高到38℃--41℃，得以抑制病毒的复制，减少体内病毒的载量，同时加快机体免疫反应，进而减少病毒对机体的损伤。

    ⑤与人类或其他哺乳动物的免疫系统倾向于主动出击杀死病毒的做法不同，蝙蝠对付病毒的办法则是“忍气吞声”，既不能让病毒太嚣张，也不对病毒赶尽杀绝，力求与病毒和平相处。为此，蝙蝠进化出了一些特殊的免疫机制，表现出较强的免疫耐受力。2018年5月，美国波士顿大学医学院的研究人员在《细胞》杂志上报道称，他们在对一种埃及蝙蝠基因组测序后发现，这些蝙蝠免疫系统中先天性免疫反应被削弱，只会对入侵病毒采取较为温和的免疫反应，从而不会表现出强烈的免疫病理，并推测蝙蝠体内存在抑制性免疫反应，导致对病毒耐受力增强，可能是蝙蝠的主要抗病毒防御策略。

     ⑥加强蝙蝠携带和传播病毒的机制研究，对于预防和治疗蝙蝠病毒引发的人畜共患病至关重要。不过，目前关于蝙蝠对病毒耐受力的机理并没有形成定论，还需要更多的研究加以验证。当然，蝙蝠具有超强携带病毒能力，只是物种进化的自然选择结果，并非蝙蝠的过错。蝙蝠一般也不会直接将病毒传播给人类，而是先传播一些与之接触的野生动物，如果子狸、竹鼠等，通过这些病毒的中间宿主，最终才会传播到人类身上。2002--2003年的SARS和此次新型冠状病毒肺炎疫情可能给我们的一个教训，就是不要去打扰蝙蝠和其他野生动物，更不要把这些野生动物当成盘中餐，这或许是未来防止新的疫情发生最为有效的办法。

    （材料三）

某市市民为了解各年龄段人群食用蝙蝠和鸟类的情况，随机抽取了103人进行调查，以下是调查结果：

    （材料四）

开窗通风，竟发现自家窗台夹缝里密密麻麻全是蝙蝠，见到这个情景，家住南京雨花台区西善桥某小区的刘小姐吓得头皮发麻、不敢靠近，无奈之下只好求助民警前来帮忙驱赶。

    针对蝙蝠闯入家中的情况，民警建议市民可以采用一些科学方法将其驱逐，像蝙蝠比较惧怕光和明火，如果蝙蝠飞入家中，可以在晚间打开门窗，将家中的灯全部打开，这样一来，一般蝙蝠会自行飞向较暗的室外。如果蝙蝠是白天飞入家中或进入阳台，灯光不够亮时，可以打手电筒照射，蝙蝠一般也会自己飞走。

熊育群

①武汉一夜，钟南山难以入眠。窗外，树叶落尽枝丫光秃的冬天景象出现，凛冽的北风刮过街巷。抗击非典那年钟南山67岁，今年84岁。历史似乎在重复，他最不想看到的一幕又出现了。人们匆忙的脚步停了下来，迎大年的节奏被打乱了。

②事态急剧发展，年关逼近。钟南山在武汉、北京、广州三地奔波，再无喘息之机。

③一场只能打赢不能打输的战争打响，保卫生命必须争分夺秒！

④1月18日，钟南山到武汉，立即投身战斗。19日一早，国家卫健委、武汉卫生部门和专家召开会议，分析疫情，接着去武汉金银潭医院、疾控中心实地考察调查，下午专家研究，5点钟南山赶去机场，飞抵北京参加当晚国家卫健委召开的会议，子夜一点半散会。这一夜他只睡了4个小时。20日6点起床，研究汇报材料后，赶到国务院，向孙春兰副总理汇报。午时一点半，国家卫健委召开高级别专家组会议，李克强总理出席，随即新闻发布会召开，直到下午7点结束。晚上9点半，钟南山以连线嘉宾身份出现在央视《新闻1+1》中，公开了重要的疫情信息。21日，他又在广东省首场疫情发布会上，介绍广东全面加强疫情防控情况……忙碌的节奏一直到除夕之夜，作为疫情应急科研攻关组组长的他，大年三十也回不了家。

⑤他分秒必争的身影出现在大众视野中：29日下午，他领衔广州医科大学附属第一医院专家团队与武汉前方的广东医疗队ICU团队进行远程视频会诊，这一次会诊时间持续了6小时18分钟。

⑥30日早晨6点，利普金教授在钟南山前往机场的车上与他探讨疫情。白云机场到了，他们在航站楼前告别。飞机起飞，几个危重病人的治疗方案摊开在钟南山的活动桌板上，他要在飞行时间内确定救治办法。下了飞机出首都机场航站楼，北京卫视的记者接他上车，在路上对他进行专访。目的地到了，下车后，他大步直奔会场……

⑦座谈会由中国疾控中心召开，李克强总理亲自参加，总理就进一步加强科学防控疫情听取专家意见。总理进入会场，他对专家说，本该与大家握手的，但按你们现在的规矩，握手就改拱手了。会议结束，李克强总理与专家们告别，他特意走过来对钟南山说：“还是握一次手吧！”

⑧在抗击非典期间，钟南山带领的呼研所医护人员像一队尖兵，向病魔发起了一次次冲锋，先后有26位医护人员倒下了，但全院没有一个人后退。有的治愈后又投入了战斗。当世界卫生组织的人询问钟南山，你们有没有医生离开，钟南山自豪地告诉对方：“一个也没有！”

⑨这一次同样也是如此，没有一个逃兵。他一直把他们送到去武汉最前线的车上。

⑩人们惶恐、无助，盼望权威出现。钟南山不得不频频出镜，及时为大众答疑解惑。哪些症状必须到医院就诊检查，哪种情况可以在家隔离，什么时候能够接种上新型冠状病毒疫苗，疫情的走势如何判断……

⑪这一切，对于一位84岁的老人意味着什么？他这是在用生命战斗！他把人民的生命看得比自己的生命更加重要！妻子李少芬看到熬红了眼睛的他，既生气更心疼，却又无可奈何！她知道自己劝也劝不住，天下救人事最大，他这一辈子最在乎的就是病人。

⑫中国有个钟南山，这将是一个时代的记忆！

（选自《光明日报》，有删改）