高大上的“正”字计数法

沈碧

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，统计选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。” “这不数着数着就乱了吗？”

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，是10的40次方。

④“正”字计数法的使用，要追溯到清末民初的上海。旧上海，起初进戏园看戏是由服务员领座，善写计数的服务员将卖座情况写在“大水牌”上。由于时间紧，怕误记，为了稽核总数，每满五个看客，就写一个“正”字。后来看戏的人增多，戏园规模扩大，这种方法被戏票所取代，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，同样是五个为一个单位。从解剖学角度来说，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，甚至连每一划的长度都大致相等。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，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。“正”字计数不仅字形方正简洁，还满足了人们对“执行公正”“品行端正”的美好想象，寄托着人们对选举的信心和希望。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。

（选自《知识窗》 有删改）

北斗：助推国力，导航生活

王敏

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的场所。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5 000家，2010年产值超过500亿元，预计2020年有望跃升至4 000亿元。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”。

(选自《半月谈》2013年第6期，有改动)

①统筹方法，是一种安排工作进程的数学方法。{#blank#}1{#/blank#}

②光波长短不同，产生热效应也不同：红、橙、黄光波长，热效应大；蓝、紫光波短，热效应小。{#blank#}2{#/blank#}

③雨林以每分钟27万平方米（相当于38个足球场）的速度遭到彻底毁灭。{#blank#}3{#/blank#}

④例如牡丹，由自然选择费了亿万年造成的野生原种，花是单瓣的，花色也只有粉红的一种。{#blank#}4{#/blank#}

门楣上家国，梁柱间文脉

——匾额和匾额文化的前世今生

    ①提到匾额，许多人可能觉得不是很熟悉。但如果说到普通人家里挂的“积善之家”“天道酬勤”，街上店家的“同仁堂”“稻香村”，再到皇宫大院的“太和殿”“颐和园”，就会感到匾额并不陌生。

    ②匾额兴起于先秦，历经两千余年沉淀与打磨，成为我国传统文化中一个自成体系的分支。匾额是我国传统建筑的重要组成部分，是建筑的眼睛。匾额中的“匾”字古也作“扁”字，《说文解字》曰“扁，署也，从户册。户册者，署门户之文也。”而“额”，一说是悬于门屏上的牌匾。也有人说，横的叫“扁”，竖的称“额”。简单来说，悬挂于门屏上，反映建筑物名称和性质，表达人们义理、情感之类的文学艺术形式即为匾额。匾额有作为堂号、表彰、祝福、商号、室内装饰等用途。

    ③匾额在古代可谓“门楣上家国、梁柱间文脉”。与西方惯用的奖章、证书不同，匾额不是个人的，不具有私密性。它是镶在村头、钉在牌坊上，可以让一个族群、一个地方都感受到的荣耀。

    ④《汉书》中就有记载，民间有一些乐善好施、急公好义的人士，政府会给他们发匾，作为精神奖励，这是一种古代的激励机制，维系着一种社会表彰制度。所以匾额在很多时候不是一个简单的字号，它其实是要把围绕着修身、齐家、治国、平天下的很多担当的要义传之子孙。

    ⑤北京文物保护协会会长、研究员齐心说，古代有许多匾额是由书法家题写的。匾文大多凝聚中华人文要义，浓缩圣贤学养精髓，承载书写者的信仰、名节、担当，体现出浓浓的家国情怀。

    ⑥但是现代社会，莫说寸土寸金的都市，连很多山野中的乡土建筑在“新农村建设”中也都改成了楼房。在这种“水泥森林”中，很难恢复当年“无处不匾、无室不匾”的盛景。

    ⑦现在除了旅游景区、仿古建筑等一些特殊场所、建筑对匾额有需求外，普通人家几乎不再悬挂匾额。匾额生存发展的生态已经改变，其传承也必然面临困境。直接受到打击的，莫过于匾额的生产了。

    ⑧洛阳民俗博物馆馆长王支援说，行业凋敝，以制造匾额为生的匠人师傅也随之越来越少。另一方面，他认为在古建筑的修缮、复建中还是需要匾额的，仿古的建筑、旅游区也需要匾额，由此形成了一个稳定的匾额市场。他坦言，机器制匾、3D打印，都对匾额技艺的生存造成了冲击，但是真正懂匾额的人，还是喜欢手工匾额。

    ⑨或许家家门口堂前悬挂匾额只能成为一种回忆，但作为中华传统文化的组成部分，匾额文化的传承不容置疑。正如北京科举匾额博物馆馆长姚远利所说：“匾额的缺失，使它巨大的社会教化作用不复存在。由此，传统文化失去了一个可以依托的重要载体。”因此，匾额文化的传承刻不容缓。

（选自2017年2月8日《光明日报》，作者：李韵，有删改）

大数据  云气象

    ①我们平时从电视、报纸、网站或手机上获取的看似简单的天气预报，其背后却有着极其庞杂的数据采集和分析作支撑。用现在时髦的话来说，天气预报是经过“云计算”得到的大数据产品。

    ②为了获取精确的气象预报，气象部门历来都会收集大量数据，组成超大的“数据库”。这些数据来自一个庞大的观测网络。目前，全国有2000多个地面站、120多个高空探测站、6颗在轨卫星、5万多个自动监测站、600多个农业检测站、300多个雷达站等，逐日逐小时甚至逐分钟对不同地点、不同高度的各种气象要素进行监测。仅在贵州，每天就有85个气象站、3万多个区域自动气象站、7部新一代多普勒天气雷达、2个探空雷达站对贵州境内的各种气象要素进行实时监测。

    ③随着预报业务的不断发展以及大数据、云计算的应用，这些数据变得更加精密，数量也持续增加，气象预报也变得越来越精确。现在，我们已经可以随时随地通过电脑、手机、电视、网站等查询天气预报，其精度甚至可以精确到一公里、一小时以内。

    ④早晨起床后穿薄的还是厚的衣服？要不要进行晨练？长假期间是否要外出旅游？旅游时需要带哪些随身物品……如何选择，天气预报会为你提供有效参考。

    ⑤随着各行各业对气象信息的需求越来越大，气象部门还需要针对不同领域、不同行业、不同群体制作相应的气象产品，包括面向社会群体的公众气象服务，面向水利、电力、交通、农业以及其他部门或企业的专业专项服务，以及针对干旱、暴雨、森林火险、雷电等灾害性天气的气象灾害预报预警服务等。

    ⑥比如说能源，可以通过分析电力负荷历史加上气象数据进行用电量估算；农业方面，通过某一地的农耕历史与相关气候信息，就可以指导农户进行农作物种养殖结构调整；还有交通，航班准点率历史加上机场历史天气特征，就可以得到航班延误预测……这些日益丰富的气象产品构成了气象大数据的重要部分，让我们的生活变得更加丰富、便捷。

    ⑦当气象邂逅大数据，气象大数据将大有作为，它必将更大程度减轻灾害损失，为社会创造更多的财富，为人们带来更加美好的生活。

    九旬美国物理学家阿瑟·阿什金因为发明“光镊技术”，获得2018年诺贝尔物理学奖。很多科研界人士甚至压根没听说过“光镊”这种技术。“光镊”虽然内涵深奥，但其实稍加简介就能让普通人建立概念。今天，我们就先试着让大家了解一下这个能够以光的力量来操纵细胞的诺贝尔奖成就。

“光镊”诞生的发想——光之力

    伴随着上世纪60年代以来激光束流相关的产生、控制技术的进展，利用光来操作微小物体的“光镊”随之登上了历史舞台。阿瑟·阿什金教授曾在贝尔实验室和朗讯科技公司任职，他很早就开始进行光操控微粒的研究工作，并最终于1986年公开了他的第一代“光镊”。

    大家都知道光可以协助动物产生视觉，可以为植物提供能量来源，可以加热物体，但是对“光的力学领域”可能并不熟悉。实际上，光镊正是利用了“光的力”（也译为光压、辐射压等等），并诞生了举世瞩目的成果。

什么是“光的力”？

    中学物理中，我们已经了解了光同时具有波和粒子的双重性质，所谓波粒二象性。与人体被飞来的棒球击中后产生冲击一样，光的粒子即光子在接触物体后，同样会对该物体施加力的作用。

    你可能会感到奇怪，既然如此，我们为什么没有被强烈的日光或者探照灯击倒在地呢？

    这是因为，光的压力大概仅仅在10亿分之一到100亿分之一N这个数量级 ， 所以说能用肉身感受到光压的人显然是不存在的。

    然而，越是微小的物体，就越容易被微小的力所撼动。例如，红血球、细菌一类人体细胞或者微生物等等都对光压非常敏感。来自光的微小压力可以让微小的物体在不受到积压破坏的前提下进行移动。

光镊是如何让光操控微粒成为可能的

    具体来说，光镊系统一般由照明光路和控制光路构成。

    照明光路负责采集成像所需的信号，而控制光路用来控制和限制微小物体的运动。控制光路的核心是汇聚性能特别好的激光束发射系统。

    激光的特性之一就是可以被汇聚到一个十分微小的光斑上，这是普通光源所无法实现的。

    对于所要操控的微小物体来说，这种激光束汇聚形成的强聚焦光斑会形成一个类似“陷阱”的机构（称为三维光学势阱），微粒将会被束缚在其中。

    一旦微粒偏离这个“陷阱”中的能量最低点（即位置的稳定点），就会受到指向稳定点的恢复力作用，好像掉进了一个无法摆脱的“陷阱”一般。如果移动聚焦光斑，微粒也会随之移动，因此便能实现对微粒的捕获和操控。

光镊技术早已大显神通

    光镊技术在生物学研究领域已经有了相当广泛的应用，例如将不同细胞挤压在一起，或者向细胞中注入微量物质或者微小物体一类场合，都是光镊大显身手的时机。

    又比如，在环境科学领域，经常会有区分水中数种微小物体的需求，利用光镊可以将各种物质在无损条件下容易地分离，给之后的精密分析创造良好的条件。

    此外，在操控的同时，鉴于激光波长良好的稳定性和高精度，光镊还可以同时获得大量空间测量数据。

    一个有趣的应用实例就是，有研究人员利用光镊测量了驱动蛋白在微管上行走的距离数据，从而推算出驱动蛋白每走一步的能量正好相当于一个ATP水解所释放的能量，堪称光镊操控性和测量性结合的绝好案例。

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    其实，直到笔者打出“光镊”两个字的时候，搜狗输入法还没有录入这个词组……相信对于绝大多数人来说，光镊都是一个相当陌生的概念。光镊技术所代表的一系列微操控技术，的的确确为人类在诸多领域带来了极为便利的工具。此番斩获诺奖，虽然出乎大多预测所料，却也名副其实。相信随着诺贝尔奖的颁发，光镊技术必然会在世界范围内掀起一股科普风潮。