①通过模仿太阳的热核聚变反应，中外科学家正在建造人类首颗“人造太阳”。“人造太阳”计划由欧盟、中国、美国等7大经济体联合打造，已历经30余年，预计2019年建成，2050年商用。

    ②2016年4月底，中国承担生产和设计的首个超大部件——脉冲高压变电站（PPEN）首台主变压器，三运往“人造太阳，，设施的建造地法国。随着各类设施逐渐完工，人类离建成首个“人造太阳”的目标越来越近。

    ③为什么要制造“人造太阳”？这和人类长久以来的能源危机有关。现代以来，随着人口增加、工业发展，人类对煤、石油、天然气等化石能源的消耗速度越来越快。据测算，人类最多还能用两三百年的自然能源，即使核能也只能用数百年。

    ④此外，像煤、石油这些能源的燃烧还会引发温室效应、酸雨等，对环境造成严重破坏；核电站或核能发电厂的能量来源是核裂变（能量产生过程与核聚变相反），所需原料稀有，产生的废料也没法安全处理，还可能产生核泄漏。

    ⑤不光我们这一代，我们的子孙将从哪里弄这么多能源呢？科学家们带着这个惊恐的问题，把目光投向了核聚变。天空中的太阳就是一个巨大的聚变体，几十亿年为人类提供了光、热。那太阳是怎么做的呢？

    ⑥简单来说，当两个质量较轻的原子核聚合为一个较重的新原子核时，大量电子和中子能够逃离原子核的束缚，带来巨大能量。在自然界中，最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘和氚的聚变。据测算，1千克氢燃料经过聚变反应所产生的能量，至少可以抵得上4千克铀燃料或1000万千克优质煤燃料释放的能量。

    ⑦要提取它们，方法也十分简便，成本也很低。我们从海水里舀一升水，其中就含有0.03克氘，它就可以产出约300公升汽油这么大的能量。地球上的海水能提取45万亿吨氘，它们都聚变的话，能保证人类上百亿年的能源消耗。

    ⑧而且核聚变非常干净，因为聚变就是把两个氢核放在一起，当温度到了上亿度以后，它们就会聚合在一起，除了产出能量，其余产出的氦是一种清洁无害的元素。

    ……

    ⑨前苏联科学家们设计了一种名为托卡马克的环形容器。通过让混合了氘、氚的气体悬浮在一个像面包圈一样的环中，然后不断加热，等达到了上亿摄氏度以后它就产生核聚变，并输出大部分能量。

    ⑩按照设计，“人造太阳”计划的反应堆设施总重量是埃菲尔铁塔的3倍，占地面积有60个足球场加起来那么大。这个反应堆建成后，能够把上亿摄氏度、由氘氚组成的“火球”约束在体积达837立方米的“面包圈”中，产生50万千瓦的聚变功率，持续时间达500秒。50万千瓦热功率已经相当于一个小型热电站的水平。

    ⑪截至目前，中国科学家已经攻克了采购包任务中遇到的所有技术难关。该计划两任总干事对中方的评价是“中国在采购包的研发、生产方面领先于各方”。

（选自2016年5月7日《人民日报》海外版，有删节）

DNA存数据

    ①“欢迎来到DNA数据保护中心！您现在正在档案馆里。”讲解员微笑着做了一个手势，示意我们可以仔细观察这间屋子。仅仅三十多平方米的房间，储藏着全世界三分之一人口的所有数码信息，包括数千亿张家庭照片、音乐、文件和其它影像资料。

    ②这个场景一点也不“科幻”，就像在“硬盘”上保存数据一样，人们已经知道怎么在DNA上保存数据了。2016年4月，著名的好莱坞影视技术公司特艺集团的研发团队宣称自己已经在几段DNA上储存了100万份电影《月球旅行记》的拷贝。

    ③特艺集团的成就并非创举。早在2012年和2013年，就有两个团队将一本300页的书、若干图像、一个PDF文件，甚至声音成功地储存在了DNA上。而这次新奇之处在于第一次成功地把视频资料储存到了DNA上。这也说明现在已经可以在DNA上存储一切数码信息。

    ④如今，人类产生越来越多的信息，而储存它们变得越来越困难。在电脑和手机的时代，我们现在每年制造出来的数据要比人类有文字以来产生的数据总和还要多!预计从2013年到2020年，这一数据量将增长11倍，且这种趋势并无逆转迹象。根据数据储存专业公司易安信的计算，如果用内存为128GB的苹果ipad Air来储存这些数据，所需的ipad Air叠起来可以在地球到月球之间堆六摞。人类呼唤比现有储存系统更高效的新系统。

    ⑤DNA恰能满足以上需求。数十亿年来，它一直是生物遗传信息的载体。DNA能将数量惊人的数据储存在极小的体积里，因此也是最高效的：在体积不到一只蚂蚁的百分之一的人类细胞核中，DNA包含有35亿对碱基，而碱基是编码遗传信息的最基本的材料。在硬盘上，信息以“字节”(0或1)形式记录，每个字节要占200纳米(0.0002毫米)的空间；而在DNA上，记录一个字节只需0.2到0.3纳米。

    ⑥如今，Google、facebook和亚马逊为了储存数据，需要多个面积数倍于标准足球场的数据中心的支持，而且这还很耗电。而用DNA这种新型载体，只需一个汽车后备厢就能满足它们所有数据的储存需求。

    ⑦那么，DNA如何去录视频的呢？特艺集团请来美国基因学家当顾问。他们首先将电影数码化，转化成电脑能识读的二进制语言，也就是转化成一系列0和1的编码。然后研究人员将这些二进制编码转化成由四个碱基（A，C，C，T）构成的DNA编码。得到这这串编码后，就能制成相应的DNA序列，并在合成器（一组能自动拼接A，C，C，T的机器）的帮助下，拷贝数千份。这样就获得了DNA片段，它们如同发丝一样漂浮在装有液体的玻璃容器里，每一份都包含着电影的一个片段。

    ⑧DNA储存的另一张王牌就是它的持久性。只要储藏空间保持寒冷干燥且避光，保存时效可能长达数千年，即使在恶劣环境中其半衰期也超过500年。现有的其他载体，无论是硬盘、CD还是DVD，最多只能保存数十年。并且，这些载体一旦过了保存期限，硬件就会更新换代，再也找不到能读取它们的机器了。但DNA储存就没有此类问题：只要有人类存在，就一定会有破译编码的技术。

    ⑨不过DNA储存还无法立即取代硬盘。读取(排序)尤其是写入(合成)所需的时间还是太漫长了。不仅如此，这两个步骤目前耗资甚巨，合成成本可达数百至数千欧元。

    ⑩但数十年后，或许DNA储存就会普及。对于没有迫切使用需求的信息，我们就可以考虑用DNA来储存。事实上，DNA储存已经引起了电影公司、博物馆、档案馆，还有诸如亚马逊、Google之类有长期信息储存需求的机构的兴趣。

⑪信息技术巨头微软公司即于2016年4月宣布，将购买1000万条DNA，用于研究数据储存。这次，科学终于追上了科幻小说的步伐!

刷脸时代来临，您准备好了吗？

    漂亮的脸蛋能出大米吗？曾是一句著名的电影台词。在刷脸支付时代来临的当下，每一张普通的脸蛋都有可能刷出钱来，作为一种新型支付方式，刷脸支付采用了人工智能、生物识别、大数据风控技术，让用户在无需携带任何设备的情况下，凭借刷脸完成支付。

靠谱的刷脸技术

刷脸认证的靠谱程度到底有多高？准确度能与人眼识别相比吗？对此，有关专家举了个例子：像《碟中谍》里汤姆克鲁斯那样采用人皮面具这招，己无法从目前人脸识别技术下蒙混过关，因为其识别准确率已达到99.99%。

    刷脸支付具有以下特点：采用人脸检测技术，可防止用照片、视频冒充真人，有高安全性；人脸比对结果实时返回，有高实时性；采用海量人脸比对，有高准确率。例如某餐饮企业在进行人脸识别前，会用3D红外深度摄像头进行检测，判断采集到的人脸是否是照片、视频等，能有效避免各种人脸伪造带来的身份冒用情况。

尤其利好老年人

    刷脸技术用于银行卡等的小额支付时，对老年人很友好。老年人一般记性会变差，各种卡的密码又不能设得太简单。刷脸支付，用户不必记住多个复杂的密码，降低了老年用户使用难度。

    人脸识别技术，可以很好地解决身份证、社保卡等容易丢失或被盗的问题。在授权的应用程序上，用户刷脸完成身份核验后，就能领取电子交通卡、电子社保卡等，不再需要随身携带实体证件。部分人担心的因化妆等使容颜发生变化的问题，要看具体情况。机器可识别化妆，但若整容幅度过大，或脸部信息随着年龄增长而改变，则可能无法识别。不过，使用者只需去系统更新脸部照片就可解决。

进入弱隐私时代

    刷脸支付就好比是一把芝麻开门的钥匙，开启系统进入应用过程中，大量用户的人脸信息被采集并储存。与之连通的商业机构等均有可能正当地获取用户的个人信息，包括姓名、职业、手机号还有你的脸，甚至你不同的表情等。在信息即价值的时代，这样精准翔实的立体资料，必将成为各方环伺围猎的目标。但并不是说，人脸被收录就必然指向泄漏，乃至被用来行骗牟利；只是刷脸技术的成熟，让我们真正进入了一个弱隐私时代。加之行业内各自为政，缺乏统一标准，使得形势更为严峻。

    在这个技术日新月异、个人信息收录十分便捷的时代，如何看好我们的脸 ， 值得我们每个人深思。

（根据谈璎同题文章改编）

国内首个肿瘤AI大数据实验室秀“内功”

侯树文

    ①“利用计算机视觉看懂病历、影像；通过病历结构化、知识库、知识图谱判断病情；运用自然语言处理实现与病人沟通。”在2月27日举行的复旦大学附属肿瘤医院（以下简称肿瘤医院）与腾讯公司共建AI大数据联合实验室新闻发布会上，复旦大学附属肿瘤医院副院长、AI大数据联合实验室主任吴炅向科技日报记者展示了该实验室的核心技术。据悉，该实验室为国内首家针对肿瘤专科的AI大数据联合实验室，复旦大学、微软（医利洁）、飞利浦医疗、云知声、联众、柯林布瑞等国内外科技企业和研究机构将参与其中，旨在打造具有国际影响力的现代化、智能化的肿瘤预防、诊治和研究中心。

    ②“实验室将以计算机人工智能和大数据技术为核心，瞄准大数据平台与自然语言处理、精准医疗、计算机视觉、肿瘤知识库、AI智能助手等五大‘靶点’，涉及包括临床科研平台搭建、结构化病历与质控管理、高危人群肿瘤早筛、精准预约、患者随访管理等十大场景的具体应用。”据复旦大学附属肿瘤医院信息中心主任王奕介绍，自然语言处理、AI智能助手的开发，可实现人与系统直接语音对话，便捷患者就医和医疗信息收集，而肿瘤大数据平台的建设是肿瘤专科人工智能研究和应用的基础。

    ③“人工智能在肿瘤医院可以做什么？肿瘤医院和腾讯公司在医疗AI和大数据领域已经有很好的研究和应用基础。2017年，医院在全国首推基于电子就诊卡的全流程扫码就医服务模式。患者只需在微信上办理一张电子就诊卡，便能在‘掌间’实现精准预约、网上挂号、线上缴费、报告查询等多项功能。”吴炅介绍说，此举大大减少了患者排队等候时间。数据显示，截至2018年10月，已经有15万余名患者通过医院官方微信公众号办理了电子就诊卡，覆盖了全国32个省区市159个城市；现在微信日均挂号量已接近医院门诊挂号总量的30%。

    ④基于医院“电子就诊卡”平台，腾讯利用人工智能、大数据等能力，提供针对肿瘤医院的精准预约、用药助手、肿瘤智能问答等解决方案，助力互联网+医疗发展，方便患者、惠及患者的溢出效应极为显著。

    ⑤以往，紧缺的优质医疗资源与疑难杂症如何相互匹配这一问题难求解，如今人工智能给出答案，并成为医院门诊管理的有效探索。肿瘤医院尝试利用人工智能来实现精准预约，目前已覆盖15种常见肿瘤疾病，疑难重症患者在人工智能帮助下，可找到最合适的专家。这一做法有效打击了“号贩子”，实现患者和专家的“精准匹配”，让那些真正需要专家诊治的患者无需等候数周，第一时间得到救治，让“按需就诊”的理想照进现实。

⑥截至目前，精准预约已为每位患者平均节省2.5小时的就诊时间，患者挂专家号的等待时间已经平均减少7.4天，到诊率提高了7%。专家门诊的效率平均提高了3.5倍左右。

    ⑦除精准预约以外，在腾讯提供的AI大数据的支持下，肿瘤医院陆续上线用药助手、肿瘤智能问答等服务。其中，用药助手已具备42种常见肿瘤药品知识库，为复诊患者提供肿瘤药品的智能查询及药师监管下的智能用药指导服务，提升了患者服药的依从性，达到良好的治疗效果。

    ⑧未来，该医院将以AI大数据联合实验室为新的起点，在肿瘤精准医疗方向深入研究，整合临床和多组学大数据，利用AI引擎构建肿瘤智能诊疗系统，为肿瘤患者提供个体化精准医疗服务。

（选自《科技日报》2019年2月28日）

【注】AI：是Artificial Intelligence的简称，意思为人工智能。

紫禁城的色彩之美

    从故宫古建筑群整体角度出发，不同方位的建筑屋顶使用不同的颜色。故宫在东、西、南、北、中各方位对应的屋顶，其色彩布置各有特点。

    中，即中心、中间、中轴，是最重要的方位。故宫内最重要的建筑都布置在中轴线上。中对应的色彩是黄色，代表着皇权。《周易》里有“天玄而地黄”的说法，土地是国家的象征，因而又用黄色来代表皇帝的权力。故宫古建筑中，大部分尤其是位于中轴线的重要建筑，屋顶的瓦都是黄色的。

    东，是太阳升起的方向。从功能上讲，故宫东部区域的建筑群主要是皇子们生活的地方，屋顶瓦面颜色以绿色为主。绿色象征着春天，万物能更加茁壮成长。皇帝将皇子居所安排在这里，寓意皇子们犹如草木萌发，生机无限。

    西，是太阳落山的方向。故宫西区主要是皇太后、后妃们生活的地方，其屋顶瓦面颜色为金黄色。金黄色让人联想到“金秋”，万物有丰硕的成果。对于皇太后而言，一生圆满，可安度晚年；对于妃子们而言，则寓意着希望她们能多为皇帝生儿育女，结出生命的果实，以利于皇家子孙繁茂、多子多福。

    南，对应的颜色为红色，代表着夏天，有红火、炽热之意，亦有防护、守卫之意。故宫南面的建筑主要指午门，其屋顶瓦面为黄色，但是其承台的颜色为红色。高高的承台表面饰以红色，既显得威严庄重，又衬托了午门城楼的雄伟高大。

    北，代表冬天的方向，在五行中属水，有“收纳、灭火”之意。故宫北侧屋顶瓦面是黑色。故宫北门——神武门的值房瓦面颜色就为黑色。故宫的古建筑都是以木结构为主，容易着火。皇帝通过在北方设置黑色的屋顶，来希望紫禁城内的建筑不发生火灾。

    5个方位的古建筑与5种色彩的巧妙对应，体现了故宫区域功能规划的文化内涵，亦展现出古建筑整体的色彩之美。

    颜色的变化也运用于故宫的单体建筑上，不同部位采用的色彩不同，突出的主题也不同。以太和门为例。太和门的瓦面是黄色，寓意建筑为皇帝所专用。屋檐（主要是梁材与斗拱）是青绿色。由于屋檐往外挑出，因而在梁材下部及斗拱部位会出现阴影，青绿色在阴影中显得轻盈而又遥远，体现了建筑的阴柔之美，亦显示建筑空间内部的高深与宽阔。柱架和墙体为红色，体现阳刚之气和护卫之意。台基和栏板是白色，突出了建筑本身的高贵、地面则是灰色的。灰色正好足够低调，置身于各种色调之中，并与之融合，形成了很好的补色效果。

    蓝天黄瓦、绿檐红柱、白台基灰地面，各种色彩巧妙对比运用，给人以雄伟、壮丽的整体感。同时，故宫古建筑群一些部位巧妙地使用了色彩互补方法，满足人体视觉平衡。

假如汉字会说话

乐琦

①认识一个汉字，就像认识一个人。假如汉字会说话，它会告诉你：汉字，蕴藏着中国人对天地万物的体验与认知，蕴藏着古人一脉相承的智慧。

②汉字，可以说是人类伟大的发明。今时今日，当我们吟诵着“关关雎鸠，在河之洲……”的时候，分明可以感受到古人的智慧与纯粹，这种穿越时空的心灵交流是很多发明难以比拟的。关于汉字的产生，我们常常会追溯到仓颉。在《淮南子·本经训》里有一句非常动人的话：“仓颉作书，而天雨粟，鬼夜哭！”我们的祖先开始用汉字记录生命中每一个动人的瞬间。汉字的出现，就像一场暴风雨，洗刷了之前的蒙昧和黑暗，开启了一个新的文明。

③公元前 221 年，秦始皇统一六国，实行“书同文”的政策，将小篆作为全国的标准字体。自此，汉字从最初的象形意义系统逐渐发展为成熟的文字体系。几千年来，汉字像一只看不见的手，承载着悠久灿烂的中华文化。民族的自信，源于文化的自信。文化的自信，很重要的一个来源是文字。汉字，体现着中国人的形象思维。比如，我们看下雨的“雨”字，点点滴滴，正如从天空降落水滴的样子。汉字里，这样的例子还有很多。一个方块字就是一方天地，这是只有汉字才能传达的意境。

④每个中国人一生大约会说汉字四亿次，有出处的汉字总数近十万个，而经常用的汉字却不到四千个。以往的汉字学习，大家更关注汉字怎么读、怎么写，至于字的本源意义，却甚少涉及。我们说一个人的汉语很好，到底是以什么样的标准来衡量？是会读、会写汉字，还是进一步了解字的本源意义？日常生活中，我们也会听到有人问某个字为什么这样写、这样读或这样用，对汉字充满好奇心，的确，每个汉字背后，都有着丰富的历史文化内涵，这是我们语言的根。比如，为什么我们把自来水的开关称为“水龙头”？为什么我们把新年的第一天称作“元旦”？如果有人问你这样的问题，你怎么回答？你也许会说：“我们从小到大一直都是这么说的。”那么，追根溯源，为什么我们会形成这样的表达？

⑤关于“水龙头”，这就说到“龙”字。“龙”这个字背后的文化源远流长。相传龙会口吐大水而形成雨，因此，“龙吐水”成为古人对龙的一种形象表达，而“水龙头”的喷水功能正好与“龙吐水”不谋而合，由此，人们自然而然，把自来水的开关称为“水龙头”。

⑥汉字，这一人类文明里传承千年的文字，承载了中华民族悠长而有活力的记忆。实际上，中国人对汉字的崇拜从汉字产生的那一天就开始了。在古代，读书人“不污字纸”，他们对汉字和中国文化充满敬畏。直到现在，每年的大年初一，中国人几乎都会贴春联，“新年纳余庆，嘉节号长春”，这时候的汉字，以一种特殊的方式，贴在每家每户的门前，寄托着人们对未来生活的祝福和希望。

⑦今天，汉字已经走向世界，越来越多的外国人喜欢上中文，爱上汉字，迷恋汉字。瑞典汉学家高本汉深入研究了古今汉语语音和汉字的演变，他在瑞典教汉字，每教一个汉字，都会解释这个字的来龙去脉。高本汉的学生林西莉写了一本风靡全球的《汉字王国》，讲述中国人和汉字的故事。脸书 Facebook 创始人扎克伯格练就了一口流利的汉语，并且在清华大学全程用汉语演讲。美国总统特朗普的外孙女阿拉贝拉十八个月大就开始学习中文，她用中文背《三字经》和古诗的视频在互联网上广为流传，让世界见识到中文这一语言的独特魅力。还有一位叫斯睿德的美国人，用二十年时间研究汉字的字源，创办了汉字字源网，被称为“汉字叔叔”……

⑧让我们一起追溯汉字的根与源，用汉字来领悟天地之美，领悟历史与空间的辽阔，把对汉字的感悟升华为强大的精神力量。