卡路里不是唯一的标准
①表面上看，只要吃进去的卡路里比消耗掉的卡路里少，肯定就能减肥。但是，专家们经过20年时间，对12.0877名受过高等教育的健康男女进行研究后发现，卡路里不是决定体重的唯一因素，食品的种类往往能起到更关键的作用。这项研究的结果引起了广泛关注。
②研究者哈佛大学心血管和流行病学教授达里奥什·莫扎法里安博士总结道：“从减肥的角度看，食品是有好坏之分的。即使两种食品的卡路里一样，减肥的效果也大有区别。”
③为了方便比较，科学家把各种食品对体重的贡献率进行了量化。具体说，志愿者的体重平均每4年增加1.5公斤，不同种类的食品对增重的贡献不一，其中炸薯条最糟糕，贡献了1.53公斤，含糖软饮料为0.45公斤，红肉为0.43公斤，甜食和饭后甜点为0.19公斤，纯果汁为0.14公斤。
④从这些贡献率数据可以看出，糖类以及去除纤维素的精制淀粉最糟糕。研究者认为，这些食品降低了人的基础代谢率，也就是说，常吃简单碳水化合物的人在安静时消耗的能量较少，这显然不利于减肥。粗粮则没有这个问题，常吃粗粮的人基础代谢率不受影响，一直维持在较高的水平。也就是说，当两者的卡路里一样的时候，吃粗粮比吃细粮更不容易长胖。
⑤还有一些食品对体重增加的贡献率为负值，说明它们是有利于减肥的好食品。比如蔬菜的贡献率为-0.1公斤，粗粮为-0.17公斤，水果为-0.22公斤，坚果为-0.26公斤，酸奶为-0.37公斤。
⑥蔬菜、水果和粗粮对增重的贡献率不会让人惊奇，但酸奶竟然有如此大的减肥功效却着实让人吃惊。研究者认为，原因可能在于酸奶中含有的细菌能分泌肠道激素，让人产生饱足感，从而降低食欲。
⑦另一种值得注意的食品是坚果。虽然坚果富含脂肪，但主要是植物性脂肪，与动物性脂肪有很大不同。其中，花生酱被证明是一种很好的减肥食品，原因在于人吃了花生酱后不容易产生饥饿感。
⑧研究者还指出，其他一些生活习惯也会对体重产生较大影响。有些不必解释，比如常运动的人体重比较恒定。有些需要解释，比如看电视越多的人越容易长胖，这不光是因为看电视会减少运动量，更在于常看电视的人比较容易受到电视食品广告的影响，导致多吃。
⑨烟酒消费对体重的影响比较复杂。其中，葡萄酒被认为对体重没有影响，但其他酒类消费过量却可能增加体重。抽烟的人体重往往较轻，但这很可能是因为吸烟使人产生了其他一些疾病，导致体重下降。戒烟的确会让人长胖，志愿者戒烟后的头4年体重平均增加了2.33公斤，但如果坚持下去，再往后就没有多大影响了。

食品添加剂中的“白富美”

    ①很多人觉得食品添加剂不是“好东西”，希望食品都能“零添加”；也有很多人觉得“天然成分”比“人工合成的化学物质”更安全，所以要选择“纯天然”。但人们或许不知道，有些食品添加剂并不会危害健康，甚至加了比不加更有益；也有些食品添加剂本来就是“天然成分”，可谓食品添加剂中的“白富美”。

    ②在这些有益健康的食品添加剂中，首先要说一说营养强化剂，它们是食品添加剂中的一大类，包括了人体所需要的多种维生素、矿物质（钙、铁、锌、硒等）和其他营养物质（深海鱼油、乳铁蛋白等）。

    ③对于某些特殊人群，营养强化剂是必需的，比如一些婴儿的母亲没有母乳，孩子需要吃婴幼儿配方乳粉，这些乳粉就必须加入多种营养强化剂，配合乳清蛋白等其他成分就可以最大程度满足婴儿的全部营养需求，使宝宝健康成长。

    ④近年来，粗粮受到越来越多的追捧，其中很重要的原因就是粗粮富含对人体有益的膳食纤维。食品添加剂中有一大类叫增稠剂，一般是胶类、多糖类、糖醇类和改良淀粉类物质，其中有很多品种都是来自于天然食材的膳食纤维。比如，提取自豆类植物的刺云豆胶、槐豆胶、瓜尔胶、葫芦巴胶、决明胶、皂荚糖胶、田菁胶、大豆多糖；由微生物发酵产生的黄原胶，可得然胶；提取自海藻的卡拉胶、海藻酸钠、海萝胶；提取自其他植物的黄蜀葵胶、亚麻籽胶、沙蒿胶、阿拉伯胶、果胶；提取自动物皮、骨和结缔组织的明胶；还有近些年保健品中较为常见的甲壳素、葡聚糖、壳聚糖也都是膳食纤维。

    ⑤另外，安全高效的抗氧化剂特丁基对苯二酚也是对健康有益的一种食品添加剂，因为抗氧化剂具有清除自由基的能力。当然，对于那些听到化学名词就心里不舒服的“自然爱好者”，另一些抗氧化剂可能更适合他们的胃口，比如维生素C和维生素E。还有一些抗氧化剂是直接从植物中提取的，比如茶多酚、甘草抗氧化物、迷迭香提取物、竹叶抗氧化物等，它们也包含多种抗氧化成分，不过在食品中添加的量也比较少。

    ⑥食品添加剂里面还有些品种听起来十分“高端”“洋气”，比如番茄红素、蜂蜡、石榴果汁浓缩物、薰衣草油、紫苏油等。甚至有些百姓厨房里的常见调料也算食品添加剂，比如八角、茴香、丁香、肉桂等。另外，目前中国人的饮食结构中90%是来自鲜活农产品，仅有10%左右来自加工食品，食品添加剂的威胁其实没有我们想象的那么可怕，而且适当吃一些具有营养强化作用的加工食品，是有益无害的。

从蝴蝶效应到人工智能

李二友杨艳梅

    控制论的创始人维纳说：“钉子缺，蹄铁卸；蹄铁卸，战马蹶；战马蹶，骑士绝；骑士绝，战事折；战事折，国家灭。”这体现出马蹄铁上丢失的一枚小小的铁钉最终导致了一个帝国的灭亡。在我国，古人也普遍认为一个微小的改变就会对未来产生很大影响。战国末期著名思想家韩非子说过：“千丈之堤，以蝼蚁之穴溃；百尺之室，以突隙之烟焚。”在儒家经典《礼记·经解》中也有记载：“君子慎始，差若毫厘，谬以千里。”这些都说明了事物是普遍联系的，一个小小的变化就会带来全局的输赢，因此我们要处处谨小慎微，要从小处消除隐患。

    这些现象与蝴蝶效应具有异曲同工之妙。蝴蝶效应是1963年美国麻省理工学院气象学家洛伦兹在用计算机求解仿真地球大气的方程式时提出的“非线性”理论。由于描述气象系统的吸引子的“形状”往往都呈现出类似蝴蝶的图案，这就有了“蝴蝶效应”的称谓。这种效应更为诗意和普遍的阐述是：“一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。”蝴蝶效应类似于牵一发而动全身的理论，每件事情有形或无形地联系在一起，一次改变会引起后面很多事情的改变。

    蝴蝶效应指在一个动力系统中，初始条件微小的变化能带动整个系统的长期的、巨大的连锁反应。说明任何事物在其发展道路上都存在不可测的“变数”，一个非常细微的变化可能会影响事物的发展方向。

    因此有些小事可以糊涂，但有些小事如经系统放大，则对一个组织、一个国家至关重要，便不能糊涂。蝴蝶效应其实是一种混沌效应。具体说来，是缘于它的最终“吸引子”（一个系统在经过时间无限长后的最终归属）。在未发现混沌现象之前，科学家认为自然界的所有系统的“吸引子”只有两种：或是一个固定点（例如：一个皮球被踢出去之后，最终会停止到一个点）；或是椭圆（例如：两个天体运行在椭圆轨道上，始终保持一种互相吸引）。但是，洛伦兹通过计算发现，计算的结果对参数的初始值非常敏感，即使两个初始值只是相差到小数点后的第6位数，计算结果也相差巨大，因此说气象是很难准确预测的。

    ①“蝴蝶效应”一词一经提出便迅速成为许多领域的热门词汇；②蝴蝶效应之所以令人着迷、令人激动、发人深省；③它不仅应用于天气、股票市场、社会学及心理学等领域，还可应用于经济学和数学，就是在我们熟悉的电影业中也有涉猎；④更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力；⑤不仅在于其大胆的想象力和迷人的美学色彩。

20世纪八九十年代，电影界人士对蝴蝶效应产生了极大的兴趣。有些作者将蝴蝶效应表述为一种人生的幻象，也就是一些人展现出对初始值格外敏感的人生。假如人们在时间的长河中回溯到过去，如果改变了过去的一个（初始值）点，则会改变这些人的人生历程，甚至会改变现有的世界。一些导演在创作上都试图从时间长河中改变一点，并对此进行情节上的大肆渲染，再将这些回归到历史的激流中，这种手法让观者大呼过瘾。像《大话西游》《寻秦记》《步步惊心》和《达·芬奇密码》等影视作品中都有这样的设计。

    随着计算机技术的飞速发展，计算机已经从一种只是进行机械运算的机器发展成为无所不能、甚至可以穿戴的技术产品，未来还会逐渐成为人体的一部分。计算机运行的逻辑基础就是二进制的0和1，经过无数次的分形迭代后，可以组合成人们现在已经看到的无所不能的计算机世界。既然计算机的基础是0和1，那么计算机程序对于初始值的敏感程度更甚（不是0就是1）。人们在尝试寻找出一条分形迭代N次之后的路径的难度可想而知。

    经过多年的发展，如今人们又开始借助计算技术重操“旧业”——定制未来的思想。这次要启用“人工智能”或者用机器替代人，或人工和机器相结合，以实现机器在规定的程序动作外可以自我学习，自我复制，甚至自我进化，从而可以达到某些高级动物的智能。

    不过，目前人工智能技术的发展仍然是横在计算机发展过程中的一道难以逾越的关口。另外，人们要想创造人工智能，必须保证初始值的正确。如果初始值的设置有问题，以后的努力都是徒劳的，甚至南辕北辙。如果能找对方向，未来通过计算机的超高计算能力，会使发展的路径更加顺利一些。当前，我们的时代似乎就处在寻找人工智能的初始值的节点。

    当然，最令人们感到有诱惑力的是：人类是否可以采用改变过去的方式来改变未来呢？不同时期的科幻电影给出了不同的答案。在2004年上映的《蝴蝶效应》里，尽管主人公不断做出努力，还是逃不出“宿命”的安排。而在2014年的大片《明日边缘》里，人类通过自我学习、自我进化，最终改变了人类的未来。在电影《源代码》中，主人公可以反复“穿越”到一名在列车爆炸案中遇害的死者身体里，在一次次地“穿越”中最终寻找到元凶，阻止了一场更大规模的恐怖行动。在现实中，人类要变被动为主动，找到正确的初始值，应该更加积极主动地设计未来，我们期待着人类即将进入的又一个新的进化分支。

“石油植物”领衔燃油新时尚

①近年来，作为代替石油的燃料，人们倾注的热点最多的是“生物燃料”。“生物燃料”是以甘蔗或玉米等为原料，制造出用于汽车的燃料。人们也把这类可以直接生产工业用燃料油或经过发酵、加工可生产出燃料油的植物，统称为“石油植物”。

    ②那么，利用石油植物生产的生物燃料与汽油相同吗?不管使用什么原料，如果能够生成乙醇，则其性质是一样的。换言之，不管玉米还是甘蔗，还是其他石油植物，如果生成的是生物乙醇，那么，原材料的差异是不会影响性质的。

    ③生物乙醇燃烧时产生的能量约是汽油的60%，所以，掺合到汽油中的生物乙醇越多，每单位体积释放的能量越少。例如，掺合了10%生物乙醇的混合汽油与普通的汽油相比，混合汽油释放的能量只是普通汽油的96%。这个数字反映在燃料消费率上，也就是说，通常的汽油能够行使100千米，同量的混合汽油只能行驶96千米。

    ④在成本方面，生物燃料的成本比汽油要高。因为生物乙醇必须经过播种、培育、收割、加工等阶段。但石油是不可再生的能源，一旦用尽，便不能再生，它的枯竭是不可避免的。而生物燃料可以通过栽培、种植，能够无止境地重新生产。

⑤由于温室气体二氧化碳的不断增多，全球不断变暖，人们越来越多地关注生物燃料，希望使用生物燃料代替石油，以此减少温室气体二氧化碳的排放。那么以生物乙醇为例，1千升生物乙醇究竟能够多大程度削减二氧化碳呢?从整个地球来看，每千升生物乙醇可减少的二氧化碳的排放量为1094 千克。使用生物燃料不仅能减少化石燃料的消耗，还能减少化石燃料燃烧时排放的二氧化碳呀。

⑥石油植物是新一代的绿色洁净能源，在矿物质能源给当今生态环境带来严重污染的情况下，应用石油植物对保护环境十分有利。石油植物全身是宝，它不仅能在生产过程中消耗二氧化碳、降低温室效应。它们还可以通过生物分解，避免对土壤、地下水的污染。其次，这种植物不含碳化物，不会污染大气，不会形成酸雨。种植石油植物不仅可阻住土壤的流失，还可以重新建立新生土壤。石油植物分布面积广，属于可再生资源。若能因地制宜地种植，完全可以实现就地取材，化木为油，省却了矿物能源勘探、钻井、开采等过程，也减少了产油区与工业区之间的长途运输、管道运输等，大大降低了成本，易于普及推广。

⑦开发石油植物，还将逐步加强世界各国在能源方面的独立性，减少对石油市场的依赖，可以再保障能源供应、稳定经济发展方面发挥积极作用。

    ⑧石油植物的开发，是解决未来能源的有效新途径之一。生物质能源将成为未来可持续能源的重要部分，随着石油的日益稀缺和技术逐步提高，50年后“石油植物”将改变地球的能源结构。

    ⑨如今，美国种植的石油植物已扩展到10万公顷，产量超过500万吨。菲律宾种植了1万多公顷银合欢树。瑞士也准备种植10万公顷石油植物，帮助解决每年50%左右的石油需求量。随着世界各国积极行动起来，大面积种植石油植物，相信不但能抑制地球变暖，我们还将看到地球上空越来越清澈的蓝天。