量子计算机，到底有多神奇

    量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

    谷歌日前宣布D-Wave量子计算机在解决问题时能够比其他任何计算机都快出1亿倍，并且能够极大地推动人工智能的进步。据悉，谷歌此次宣布的重要佐证就是“量子退火”算法。这种算法确定了当面临一系列潜在解决方案时一个特定函数的全局极小值，即在给定一系列选项时，它能够确定完成一个任务所需的最优解决方案。谷歌对D-Wave计算机的量子计算法与传统计算机上模拟量子隧道效应的算法进行了比较，量子计算机再次获得了完胜。

    基于量子计算的机器，由于体系结构发生了变化，将采用全新的算法，这使得大规模数据的计算与存储不再成为难题。业界人士认为，量子计算机的巨大突破将为云计算和大数据处理乃至整个计算机科学领域带来一场变革。

    量子计算的神奇之处在于，它可以做到真正的并行计算与存储。例如，一个数位的经典存储器可以存储两个数字0或者1，但在某一时刻这个数字要么是0要么是1；而对于量子比特存储器来说，在同一时刻，它可以同时同存储0和1，其存储和运行能力都呈指数上升，一个250量子比特的存储器可以存储的数字比我们已知宇宙所有的原子数还多。

    想象一下，你被要求5分钟内在国会图书馆某一本书的某一页上找一个字母“X”，这几乎是不可能的，因为那里有5000万册书。但是如果你处于5000万个平行现实中，每个现实都可以查看不同的书籍，你肯定能在其中某个现实中找到这“X”。在这个假设中，普通计算机就是像疯子一样的那个你，需要5分钟内找遍尽可能多的书。而量子计算机却能将你复制出5000万个，每个只需翻找一本书即可。

    谷歌宣布D-Wave的速度达到了传统芯片的1亿倍，实在是令人惊叹。量子计算机最大的优势莫过于大幅缩短提取用户所需信息的时间，因此它被认为可以在几天里解决传统计算机会花费数百万年时间才能处理的数据，未来的应用前景十分令人神往。

    现在的天气预报大多是基于探测数据的推测，很难保证准确。但量子计算机可以一次分析所有数据，向我们提供了更好的模型，精准地显示恶劣天气会在何时何地出现。我们可以提前预测飓风等极端天气，从而预留足够的时间拯救生命。

    每天出行，GPS可以帮你规划出最佳路线，但如果有了量子计算机，我们可以把整个城市甚至整个地球上所有的人出行计划全都输入进去，让它计算出最优解，从而让人们彻底告别交通拥堵。

    在研发药物方面，量子计算机能够描绘出数以万亿计的分子组成，并将其中最可能有效的组合快速识别出，显著降低药物的研发成本和周期。

    在探索太空方面，量子计算机可以处理望远镜视野中更多的数据，从而发现更多的行星，并迅速识别出最有可能存有生命体的行星。

    尽管实现这些应用还有很长的路要走，但各大公司对量子计算机的研究绝不会停止，因为它能颠覆整个世界，一旦计算速度出现质的飞越，我们生活的方方面面都会被改变。

    事实上，实现对微观量子态的操纵确实太困难，但这并不能妨碍人们进行大胆地探索与设想，也许不久的将来量子计算机就会出现在我们的生活中。

上海交响乐团音乐厅

    犹如柏林爱乐乐团拥有爱乐大厅，维也纳爱乐乐团拥有金色大厅一样，上海交响乐团

    ——这个拥有135年历史的“远东第一乐团”，也将拥有属于自己的音乐厅。这标志着上海交响乐团的发展跃上了新台阶。

    历时6年即将建成的上海交响乐团音乐厅，地处闹中取静的复兴中路，这儿原来是上海跳水池，（A）为了与附近的历史风貌保护区相呼应，上海交响乐团音乐厅以简朴的陶土作为外立面，建筑顶面配上了柔和舒展的曲面，让整个建筑从高处看像一本摊开的乐谱，与音乐厅之名自然贴合。

    与外观的低调不同，上海交响乐团音乐厅的内部设计有许多亮眼的创意。其中一大一小两个音乐厅是当之无愧的主角，承担演出与录音的双重功能。为了拓展功能，上海交响乐团音乐厅内更是巧用空间，辟出了一条80米左右的音乐互动长廊，进行交响乐的普及教育。

    一般来说，建造音乐厅，“看得见的”远远没有“听得见的”重要。上海交响乐团音乐厅的每一个设计都有严格的声学考量。为了克服附近地铁10号线的震动干扰，一大一小两个音乐厅采用了隔振器技术，通过安装底部弹簧阻振器的方法，将它们建成上海首个全悬浮结构的建筑。（B）上海交响乐团音乐厅地处繁华地段，为了阻隔外部噪音，大小音乐厅的外墙都采用了双层墙设计，由两堵25厘米的墙与两堵墙中间40厘米的空心距离组成，90厘米厚度的双层墙可以有效隔绝外部声音。

    在两个音乐厅的整个设计过程中，建筑设计师与声学设计师共同在电脑上进行了100多次声学模拟测试，确定没有留下声音死角。然后他们又以大音乐厅1：10的比例制作模型，特制了安装仿真人体胸腔的中空假人，作为模型里面的“听众”，巧设了最大程度接近真实的测试环境。设计师在这个模型中做了4次声学测试，直至测试结果达到理想数值。

    音乐厅除了演出之外，还兼具了录音棚的功能。前几年，上海交响乐团为著名音乐家谭盾录制电影《卧虎藏龙》的音乐，却苦于没有那么大的音乐棚，只能几十个人挤在一个很小的房间里。这样的历史将一去不复返。可以设想，功能齐全、声学效果极佳的音乐厅，一定会成为演出和录音的理想之所。

    上海交响乐团音乐厅的建成，对乐团自身的建设和发展，对提升观众的音乐欣赏品位，对交响乐的推广和普及，都会产生积极而深远的影响。

（有改动）

我国古代图书馆

刘绍义

    有人经常把书院与图书馆混为一谈。

    尽管古代的书院，如江西庐山的白鹿洞书院、湖南长沙的岳麓书院、河南商丘的应天书院、湖南衡阳的石鼓书院、河南登封太室山的嵩阳书院等，都有不少藏书，但它们与图书馆还不是一回事。图书馆是以藏书为主，书院是以讲学为主，其目的和设置都相差甚远。

    早在周代，我国就有了图书馆。只不过，那时不叫图书馆，叫“盟府”，主要保存盟约、图籍、档案等与皇室有关的资料。严格地说，这只是图书馆的雏形。老子堪称中国历史上第一位图书馆馆长，据《史记》记载，老子“姓李氏，名耳，字聃，周守藏室之史也”。这个“守藏室”，就是藏书之所。

    到了西汉，皇室就开始大量收藏图书了，开国之相萧何还在宫内设置了专门用来藏书的石渠阁、天录阁，这也是后来人们常常把皇家图书馆称为“石渠”“天录”的原因。汉武帝算得上一位重视保存典籍的开明之君，他不但在宫里修建了专门收藏图书的“秘府”官舍，还以官方命令在全国广泛征集图书，来丰富皇室藏书。兰台、石室、麒麟阁，都是汉代收藏图书的地方。当时人们为了防火防潮，已经开始把藏书之所修建成石头的了，从“石室”的名称上，我们就可以知道。汉代收藏图书的书柜，多为铜色包边，所以也有人把图书馆称为“金匮”。

    东汉桓帝时设置的秘书监一职，即专门管理图书秘籍的官员。秘书监相当于现在的国家图书馆馆长，这一官职被后代沿用，到隋炀帝的时候，秘书监已经是正三品了。唐代的魏徵就曾经担任过秘书监一职，他为唐代的书籍整理，做出了不可磨灭的贡献。

    唐代以前，图书主要是由官府掌控，民间是不允许大量藏书的。有的朝代，比如秦朝就取缔了私人藏书。唐代民间私人图书馆的出现，开了我国历史上私人藏书的先河。唐代的私人藏书，是随着印刷业的发展而兴盛起来的。在那些逐本抄书的年代，私人要想收藏大量的书籍，经济情况就是个问题。有了先进的印刷技术，官府藏书大量增加，私人藏书也如雨后春笋，茁壮成长。韩愈就曾在自己的诗歌里，提过老友邺侯的藏书，“插轴三万卷”，由此可知唐代私人藏书之丰之盛了。

    到了明代，专门管理图书秘籍的秘书监一职就被废止了，图书馆馆长的职务也并入了翰林院。清代除了文渊阁、文津阁、文澜阁这些图书馆外，翰林院、国子监、内府等机构也收藏过图书。这些机构的长官在做好本职工作的同时，也负责管理这些图书，算得上是兼职的图书馆馆长了。

    那么，什么时候开始出现“图书馆”这一名称的呢？据记载，真正使用“图书馆”一词，还是从“江南图书馆”开始的。修建于清代光绪三十三年（1907年）的江南图书馆，不但最先使用“图书馆”三个字，也把图书馆丰富的藏书推到了公众面前。

    所以说，“江南图书馆”开创了我国“图书馆”的新篇章，是一所真正的大众图书馆。

（选自《意读》2017年七月刊，有删改）

    ①说到病毒，就必须弄清病毒和细菌之间的关系。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。

    ②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。所以细菌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，病毒就活不了几个小时。

    ③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。

    ④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，不断地赢下去的机率是微乎其微的。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。

    ⑤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。

【材料一】

苏州园林里都有假山和池沼。假山的堆叠，可以说是一项艺术而不仅是技术，或者是重峦叠嶂，或者是几座小山配合着竹子花木，全在乎设计者和匠师们生平多阅历，胸中有丘壑，才能使游览者攀登的时候忘却苏州城市，只觉得身在山间。至于池沼，大多引用活水。有些园林池沼宽敞，就把池沼作为全园的中心，其他景物配合着布置。水面假如成河道模样，往往安排桥梁。假如安排两座以上的桥梁，那就一座一个样，决不雷同。池沼或河道的边沿很少砌齐整的石岸，总是高低屈曲任其自然。还在那儿布置几块玲珑的石头，或者种些花草：这也是为了取得从各个角度看都成一幅画的效果。池沼里养着金鱼或各色鲤鱼，夏秋季节荷花或睡莲开放，游览者看“鱼戏莲叶间”，又是入画的一景。

（节选自《苏州园林》）

【材料二】

清代文学家沈复在《浮生六记》中批评苏州园林说：“吾苏虎丘之胜，余取后山之千顷云一处，次则剑池而已。余皆半藉人工，且为脂粉所污，已失山林本相。……其在城中最著名之狮子林，虽石质玲珑，中多古木，然以大势观之，竟同乱堆煤渣，积以苔藓，穿以蚁穴，全无山林气势，以余管窥所及，不知其炒。”过分的人工化与脂粉气，正是苏州园林的缺失所在。

山石为中国园林之骨架，最忌以石乱砌。在《园冶》的自序中，计成就提到不了解世人何以不做些真山，而要用石堆积，令人发笑。然而在现存的苏州园林中，“狮子林”式的假山处处皆是，似乎有意让人感到假山之假，体会到取得石块的困难与花费，而无意创造一真山之幻境。参观者除了感到园主的财富与人工之堆积外，心灵世界的高超境界显然被忽视了。

（摘编自汉宝德《物象与心境：中国的园林》）

【材料三】

根据文献研究的初步结论，洛阳时代（注：南北朝到北宋）园林其园景为碎锦式组合，亦即一园之内，各具特色的景观多处，加以适当之拼凑，游园者乃穿过这些景观。逐个欣赏，各景之间没有明显的关系。水池成为诸景之一，与花圃之景、古木之景、苍林之景、竹丛之景是相并列的。因此早期的园林，因规模较大，并没有一个艺术上统的手段。

在园子中做一个大水池，把各个景色统一起来，水池成为园林之重心，可以说是江南时代（注：南宋到明末）园林最重要的贡献。在明代的文献中，对园林的描写，开始明显地看出园之空间组合，为自入园处之小景，辗转进入豁然开朗的池面之大景。然后池之四周，以不同之岸边关系，与园景相结合，或有支水深入腹地，创造不同之景观。

（摘编自汉宝德《物象与心境：中国的园林》）

一根骨头的自述

沈继平

我，是一根骨头，在人体中有我206个兄弟姐妹，他们形态不一，有的长，有的扁，有的不规则，但我们相亲相爱，组成了人体的骨架。在主人漫漫人生路的每一个阶段，我们都肩负重任。

当主人还在妈妈体内时，我比较小也比较软，这样可以让胎儿顺利从妈妈体内产出。

当主人离开妈妈之后，我们开始独自面对地球引力和其他外力，开始了持续的生长和加固的过程。

我不像心脏老大哥，24小时活蹦乱跳，时时刻刻刷着存在感，被认为是最重要的一位，不过它脾气不好，稍有异常，就立刻让人心慌心悸，苦不堪言；我也不像肺姐姐，一刻不停吐故纳新；不过非常娇气，有时会让人咳嗽胸闷，好不痛苦。

绝大部分时候，我默默无闻又不会自己运动变化，让人感觉不到我的存在。作为人体的一个器官，我低调而又谦逊。

从外形上看，我们可能不太变化，但其实，从出生开始，我们就是一个个小工地，一条条小血管为我们的生长源源不断地提供养分，主人消化吸收的胶原蛋白、钙、磷、镁等原材料被运送到骨骼工地，在各种激素的召唤下，满载使命的成骨细胞和破骨细胞来了 ， 他们提着工具箱，在软骨中央夜以继日地开疆辟土，把软骨中的多糖成分提炼出来，和胶原蛋白混合在一起，搭起框架，再把钙、磷这些矿物质组成的结晶浇筑在框架上。

当我们长大以后，各种细胞还想方设法把我们的建筑物加固，让破骨细胞把老旧的部分咬除，让成骨细胞建造更新的建筑。随着年龄增长，我也会逐步老化，原本强硬的外表逐渐变得疏松，但我也绝不会提出抗议，只会默默忍受，直到有一天轰然断裂，给人以致命一击。[甲]

所以，很多人都会叫我“沉默的杀手”。其实，对于这个称号，我从心底里是拒绝的。今天，我就告诉大家，如何来关注我，爱护我，让我成为一个健康的守护者。[乙]

我们是人类钙的贮藏站，人体99%的钙质都存在我们当中，我们所有的钙量在35-40岁左右达到顶峰，在这之前，成骨细胞建造更新建筑的速度比较快，我们逐步强壮，在这之后，破骨细胞的破坏活动就占据主动，我们的钙量就逐步减少。[丙]

我喜欢感受主人运动，尤其是阳光下的奔跑、跳绳、游泳等，可以让我们更加强壮。但是我们害怕一些不良的生活习惯，比如吸烟、酗酒、熬夜、过量饮用咖啡等，这些都会让我的钙量减少，变脆，容易骨折。

（选自《家庭医生报》2018年8月27日，有删改）