美国科学家闭门造人

①在美国马里兰州的洛克维里市有一个神秘的机构——基因研究院(TIGR)。这是一个专门收集分类研究基因的地方。据科学家估计，人类大概有8万余条基因。这显然是个很庞大的数目，但这8万余条基因中有多少是多余的废基因呢？剔除废基因后把有用的基因留下再经组合，人类就可以“造”出来了吗？TIGR主席克莱尔·弗拉斯特领导的小组努力的方向正是如此：在试管中制造生命。

②为了证明废基因的存在，他们选择了一种寄生虫，该虫共有470条基因。他们把基因一条条剥离，结果发现有170条是多余的基因。也就是说，只要把有用的那300条基因一一加入试管，就可能“人造”出一条有生命的寄生虫！“这是多么美妙而又危险的禁区！我们必须停止实验。我们必须等待伦理学家拿出结论。”TIGR老板克莱格·文特下令暂停在实验室制造生命的研究。

③目前一个包括生命生态学家、哲学家、律师和伦理学家等组成的小组对“人造生命”这一命题进行论证。但有一点共识已经达成，那就是他们都认为，该项实验已经可以证实，不存在一种创造了生命的神秘的、魔术般的外力。

④不管怎样，一个可怕的前景已摆在人类面前：往试管中加入一条条的基因，最终这些化学物品却成了活生生的生命，甚至就是人类本身。

仿生建筑

吴旭阳

    ①当你穿行于城市的钢筋混凝土森林时，当你远途旅行却发现“千城一面”时，越来越多的建筑正在以其优雅的造型、丰富的空间感受和人性化的使用方式努力改变着我们的生活，其中仿照生物的功能、组织、形象构成来修建的建筑物，就是“仿生建筑”。

    ②仿生建筑的类型十分丰富，有些仿生建筑不仅拥有与生物相仿的优美外形，而且还像自然界的生物一样“呼吸”着，拥有无与伦比的生命力和创造力，大大缩短了人与自然的距离。它们中有的能够像向日葵花盘一样旋转，有的能够像仙人掌一样开花，有的能够像盛开的马蹄莲一样迎风招展。

    ③众所周知，向日葵从发芽到花盘盛开这一段时间，其叶子和花盘会一直追随着太阳的位置以获得最充足的阳光。向日葵式的仿生建筑也能够随时跟踪太阳的方向进行旋转，太阳落山以后，控制程序会让房屋自动恢复初始位置。其旋转的动力全都来自于自身的“光合作用”，即由屋顶的太阳能光电板和小型的太阳能电动机提供动力，十分节能。加上其外表面安装了大量的太阳能光电板，它每天生产的电能远远大于旋转所消耗的，于是住户便将多余的电能存入社区电网，冬天或者阴天时再拿出取用，剩余的还能卖钱。“向日葵建筑”中还拥有众多“葵花子”，比如客厅电灯、浴室加热器等，它们的能量都来自于屋顶的太阳能光电板。阳光下，“向日葵”就像璀璨的宝石一样闪闪发光，周围植物的影子由玻璃透到室内去，光影纵横，仿佛置身于树荫之下；黑夜里，“葵花子”们熠熠生辉，五彩斑斓，十分动人。

    ④仙人掌一般生长在干旱的沙漠里，每次降雨，仙人掌都会竭尽全力吸收、储存水分。城市“仙人掌建筑”也是如此，住户们将各种植物种植在自己大面积的户外阳台上，整个建筑就像一座小型的光合作用工厂，能够吸收城市中的有害气体，并且释放新鲜的氧气，缓解城市的热岛效应，为住户提供清新、优雅的居住环境。每当花朵盛开的时候，红、黄、蓝、绿等色彩交相辉映，在白色建筑表面的映衬下，犹如一幅美丽的百花图，加上天光云影的点缀和追逐嬉戏的飞鸟，其中的住户宛如身处自然森林之中，十分惬意。

    ⑤花梗是马蹄莲的中轴部分，除了作为结构主体，还作为整株植物的主要能量传送带，可以将水分、养分及时地在根、花、果实之间运输。“马蹄莲建筑”的塔楼作为整支“马蹄莲”的花梗，在其底部设有集热棚，利用温室效应加热空气，将热量通过中心烟囱的内部气流，源源不断输送给整座建筑。此外，塔楼主体的外表面并不平整，像折过的纸张一样，这样能够保证经过气流的最大化，从而最大限度地利用风能。而且，为了提高顶部风力发电机组的效率，“花”被设计成双弧形截面，将风速提高到环境风速的4倍之多。风儿吹过，“马蹄莲建筑”迎风招展，散发着蓬勃的生机。

    ⑥其实大自然还有很多神秘之处，蕴藏着无限可能，启发着建筑师的设计灵感。

（选自《知识就是力量》，有删改）

    花儿为什么这样红？从达尔文的自然选择学说来看,昆虫起到了重要的作用。亿万年前，裸子植物在地球上出现的时候，昆虫还不多。花色素淡，传粉受精，依靠风力，全部是风媒花。后来出现了被子植物，昆虫也繁生起来。被子植物的花有了花被，更分化为萼和花冠（花被和花冠通称花瓣）。花瓣不再是绿色，而是比较显眼的黄色、白色或其他颜色。形状也大了，有的生有蜜腺，分泌蜜汁，有的散发芳香，这就成为虫媒花。“蜂争粉蕊蝶分香”，昆虫给花完成传粉受精的任务。

用好算法，迈向智能社会

①“算法”即算的法则，它起源于数学，指解决某些“类数学”问题规范而完整的方法。中国古代数学有深厚的算法传统，现代逻辑学，特别是数理逻辑，则为算法提供了完善的形式化语言描述。

②现代算法与计算机技术密不可分。1946年世界上第一台电子计算机诞生，此后计算机性能不断提升，其强大的运算能力将人类从重复、机械的繁琐推导和计算中解放出来。对计算机来说，算法就是处理信息的原理与遵循。理想状态下，算法能够将人的思维过程以形式化的方式输入计算机，使其可以不停地执行命令以实现所设定的目标。

③当前 ， 深度学习是各类算法中最具代表性的一种。把人类思维活动变成算法的奇妙过程，究竟是怎么实现的？深度学习将人的思维过程概括为“接受数据”“总结规律”“形成判断”三个环节，分别对应人工神经网络结构中的输入层、隐藏层和输出层。就像人们看到红灯就停下，绿灯亮了再过马路一样，在深度神经网络中，输入层接收到信号后，会经过处理将其传递给隐藏层进行分析和总结，最后由输出层作出判断。由于面对的问题往往比“红灯停、绿灯行”更复杂，输入层与输出层之间有很多隐藏层，需要综合分析判断，而这正是深度学习的“深”之所在。“接受数据”“总结规律”“形成判断”这样的加工过程不可能一次完成，深度学习通过算例数据的反复输入和输出层的及时反馈，按照预测误差极小化原则，不断调整神经网络的联结参数，以最终实现对算例数据所含规律和内蕴结构的总结。

④深度学习算法最为大众所知的案例，就是围棋“人机大战”。深度学习算法战胜围棋高手的前提，是大量的“自我训练”。从技术上说，其输入信号包括人类围棋顶尖高手的3000万步围棋走法。隐藏层达12个，每一层包含数百万个人工神经元，用来建模棋盘及棋法。“决策网络”负责走棋策略，“价值网络”负责评估态势并预测环境，最后由输出层作出决策判断。隐藏层利用经验数据及自我对弈数据来训练神经网络，这一训练的目的是确定神经元之间的连接权重（参数）。不少人会问：它怎么找到每一步棋的最优解？答案是“经验”。算法从经验中学习，基于部分经验数据提出一个初始特征，进而得出一个输出结果。然后，利用其他经验数据或自我对弈结果，校验输出结果，不断调整完善，以找到更合适的参数。与传统的学习方法相比，深度学习预设了更多参数、对应模型更大，因此训练难度更大，所需要的算例数据也更多。这也是深度学习依赖于大数据的缘由。所以，不少观众感叹：“这盘棋的每一步，也许深度学习算法都已经练过许多次了！”

⑤如今，深度学习已经是一个标准化的从大量数据中总结经验、挖掘结构的万能工具，在科学技术、工商管理、医疗健康等领域发挥重要作用。未来，算法将帮助我们解决更多生产生活中的问题。

⑥智慧城市、智能制造、智慧医疗、智慧教育……进入智能社会，算法提供了普遍适用的逻辑过程和运行框架。相信在新一轮科技革命和产业变革中，我国相关科研工作者将继续勇立潮头，探索攀登，让有智慧、有温度的算法更好地服务经济建设和国家发展。

分餐制：古已有之的中华饮食文化

①人们普遍认为，分餐最早起源于西方。其实，在历史上，中国在西周时就成为筵席分餐文化的先行者，是世界上最早实行分餐制的国家。中国人非常熟悉的“筵席”一词，本身就带有分餐的意思。

②今天，人们提到“大摆筵席”，很容易想到围坐一桌、觥筹交错的热闹，但西周时铺筵设席的景象却是贵族们正襟危坐、分坐分食。“筵”和“席”实为同义词，都是一人一设，铺置于地上的坐具，区别在于筵长席短，筵大席小，筵上加席。时间久了，“筵”“席”二字便合成一个词语。“筵席”之上分坐分食，体现的是一种礼仪，坐在筵席上吃饭得有规矩。在西周燕飨国宾、册封、祭祀等重大场合，从入席退席的顺序、座次尊卑，到席间礼仪，处处都有严格的区分。

③中国的分餐制是从什么时候起走向合餐的呢？史料与壁画留下了清晰生动的长卷，从中我们可以看出，开端于周朝的分餐礼制文化在两汉时期得以传承。魏晋南北朝时，北方游牧民族带着高椅、胡床南下中原，带来他们双足垂放的坐姿，也带来他们围坐一炉进餐的饮食习惯。难以想象中原地区自殷商以来的礼制文化在当时受到了多大的冲击，但明显的改变随之体现于隋唐时期分餐与合餐的并存局面。

④五代时期各民族再一次融合，随之而来的唐宋之交也是中国由门阀士大夫世袭制转向科举士大夫的关键时刻。“朝为田舍郎，暮登天子堂”，实现了阶级流动的庶民围坐在高足坐具旁，在宋代鳞次栉比的教坊酒楼、勾栏瓦舍里对酒当歌。

⑤到了明清时期，为尽地主之谊，与客人同桌同食的合餐文化形成制式，伴随夹菜劝酒的一整套待客礼仪。可以说，从分餐到合餐是中国社会心理和饮食文化的一次重大转变，最后以合餐的形式建构出参与者“共同体认同感”的饮食文化功能。

⑥合餐与分餐作为东西方饮食文化的不同形态，第一次碰撞的时间发生在明末清初。1658年来华的传教士南怀仁是康熙帝的科学启蒙老师，在他所著的《御览西方要记》里，西方的分餐制度第一次被正式介绍：“每人各有空盘一具以接，专用不共盘，避不洁也。”此后，合餐与分餐一直是个争议不断的话题，分餐至今仍未被人们广泛接受。

⑦不可否认，相比合餐制，分餐制确实能够降低某些疾病的传播风险。我国幽门螺旋杆菌阳性的感染比例就明显高于欧美国家平均值；一些通过飞沫传播的传染性疾病，在“以著就而搜之，夹涎入馔”的合餐方式下也更容易扩散。所以每当有公共卫生事件发生，提倡改合餐为分餐的呼声就会高涨。

⑧合餐制易带来疾病传播，筷来著往为病菌扩散打开方便之门。（《北京日报》，有删改）