从前，人们常用“冰冷”两字来形容冷，以为冰是最冷的东西。自从人们发明了温度计以后，很快就知道冰雪不足以言冷，它的温度只不过0 ℃，世界上比冰更冷的东西多着呢！

    在地球上，最冷的地方要算是北极和南极。在南极，最低气温达到－90 ℃。这还不算最冷。在月亮背着太阳的一面，最冷要冷到－160 ℃，真是一个名副其实的“广寒宫”。至于远离太阳的海王星，那就更冷了，温度低到－229 ℃。但是，海王星也不算最冷。有人以为，热可以高达几千、几万甚至几千万摄氏度，冷也可以低至零下几千、几万甚至几千万摄氏度。然而，尽管人们在实验室里获得了比海王星上更低的温度，却一直无法获得零下三四百摄氏度的低温。

    后来，人们从理论上进行推算，才知道冷不像热那样可以无限发展。冷有一个极限——最低的温度是－273.16 ℃，叫做“绝对零度”。世界上不可能再有比绝对零度更低的温度。

    如今，人们在实验室里，已获得离绝对零度只差1/500 000 ℃的超低温！然而，人们尽管已经十分逼近绝对零度，却仍无法到达绝对零度。

鲸鱼用“方言”说话

    今年公开的一项研究结果显示，鲸鱼的交流语言比人们原以为得更加完善丰富。鲸鱼的声音指令广泛，例如呼唤它们年幼的孩子、寻求可能的配偶，甚至表达情感，都有不同的表达方式。研究人员已经识别出了驼背鲸的622种社交声音，他们的报告在夏威夷召开的美国声学学会和日本声学学会联席会议上公开。

    鲸鱼的社交声音短暂，并不是一个模式，与它们的冗长、复杂的“歌声”截然不同。这项研究为鲸鱼会用比人们预想的更有意义的语言表达自己增加了证据。昆士兰大学兽医学院丽贝卡·杜洛普负责这项研究工作，她说：“我不是说这是一种语言，因为，鲸鱼不会像人类一样有规律地将声音连在一起，就像将单词连在一起组成句子一样。它更像是一个简单的词汇。”科学家对沿着澳大利亚海岸迁徙的60只鲸鱼进行了跟踪研究。使用静音水听器阵列的传感装置检测音波，而后，将听到的声音与鲸的各种活动和背景联系起来。

    他们识别出了622种不同的声音，分为35种基本类型。其中包括雌性鲸发出的“沃普斯”声音，雄性鲸发出的“斯沃普斯”声音，鱼群分开时发出的“亚普斯”声音，以及表达生气的高叫声。除发声之外，研究人员发现，鲸还会用肢体语言传递信息，如破水而出，用尾部拍击海水，在水下吹泡泡等。鲸以冗长而复杂的“歌声”出名，但是，有时，它们也会将短的声音单元一个个吐出，而不是用唱的方式，尤其是雄性鲸想要追求配偶的时候经常会这样。杜洛普说：“歌声是一种高声广播的信号，两只鲸同时唱歌就一定会把听者弄糊涂。如果它想要引起异性的注意，又不想让它的信号被别的‘歌者’给搅混，在这种情况下，它就会使用声音单元，可能会好点。”她认为，鲸鱼喜欢使用声音表达自己的一个原因是，在水中声音的传播好于光的传播，所以，对于鲸来说，视觉没有听觉重要。科内尔大学生物声学研究项目对脊美鲸进行了简单的研究，研究组指导克里斯多佛·克拉克表示，在研究人员正在致力于理解鲸的发声的时候，人类也在不断创造着更多的海洋噪音，如海运、石油和天然气的开发，水下娱乐交通等，我们的行为经常阻碍鲸鱼的交流。他说：“很多鲸的觅食地点非常传统，而且它们习惯沿浅海岸迁徙，现在，这些地方已经变得噪音最大，最拥塞，与一个世纪前相比，今天鲸能够交流听到声音的洋区已经缩减到一个小面积而已。”

下一代触屏手机什么样？

    不管触屏手机多么方便，有一点你不能不承认：你手指下的东西，一支笔也罢，一片树叶也罢，摸起全像玻璃。因为目前的触屏技术，还无法赋予虚拟物体以真实的质地感。人有5种感觉，但在手机和平板电脑上，目前充分实现的只有视觉和听觉，对触觉的模拟还处于初步阶段，味觉和嗅觉则还完全没有。

    下一步我们将有望进入超级触屏的时代。未，虚拟事物将更加逼真地呈现在你的面前，对它们的操作几乎可以跟操作真实物体相媲美。在指尖这么小的方寸之地，如何才能实现这一点呢？唯有借助触幻觉。

    有一种触幻觉叫电振动，这一现象是在1953年偶然发现的。一天，美国化学家爱德华一马琳克洛德接触了一个黄铜制的插座，他注意到，当灯亮时，其表面给人的感觉好像要粗糙些。通过进一步的实验，他发现正是微羁的交流电导致了这种幻觉。我们知道，交流电以某种精确的频率振荡。当你把手指放在通交流电的屏幕上，由于静电吸引，在你手指皮肤下面就有电荷堆积起。电荷的数量将随着交流电一起振荡，所以在你手指和屏幕之间的静电吸引力也随着时间变化。当手指在屏幕上移动时，这个静电力将吸住你手指的皮肤，阻碍它移动：由于静电力是周期性变化的，这将诱导你手指上的皮肤也发生周期性振动。这种轻微的振动将会被手指上的触觉感受器探测到。由于这类皮肤的振动本质上跟手指滑在像木头、砂纸等毛糙物体表面时的感觉是一样的。所以大脑就把它解释成了你在触摸质地粗糙的物体。

    2010年，美国一位工程师利用电振动制造触幻觉的原理开发了一款具有虚拟质地感的触屏，可以安装在自动取款机、手机上。测试表明，一般说，高频电流比起低频电流会让屏幕摸起更光滑些。比如，当电流频率在400赫兹时，屏幕摸起像一张纸，而在80赫兹时，则像凹凸不平的皮革。原则上，设计者还可以用这个效应设计具有不同质地感的网页或者应用程序。例如，我们可以把电子书的页面做成像真实的纸张一样粗糙。当然了，这种虚拟的质地感目前让人感觉还不太自然，但有一点可以肯定，未的手机或者ipad上，任何囹标再不会摸起千篇一律都像玻璃了。

    在现实世界中，一个装满东西的筐总比没装东西时提起更加费劲些。可是在触屏手机或平板电脑上，一个文件夹不论空的还是满的，用指尖拖动起并没有区别。这说明，目前的触屏比起真实世界还缺少一样元素：力感。

    美国科学家伊德。科格特正致力于改进虚拟键盘，使它用起感觉更像真实的键盘：当你按下一个键的时候，你的手指会感到有一股轻微的抵挡力。科格特的设计也用到了电振动的原理。他设计的振动发生在两个方向：垂直于屏幕的方向和沿屏幕的水乎方向。所以，最后的效果是两个方向上的振动之合力。我们只要事先把两个振动调整到合适的“步调”（在物理学上称为相位），这股合力就可以把手指一瞬间推向左边，一瞬间推向右边。由于振动频率非常高，我们最后所能感觉到的平均效果是，手指在垂直方向遇到了一股阻力。经测量，这个力大约70毫牛顿，大致相当于按下一个真实的键时所受的抵抗力。通过这种技术，我们就可以在虚拟键盘上获得真实的按键体验。

    总而言之，未触屏技术将极大地改变我们跟数字世界打交道的方式。对于信息，我们将不仅局限于看和听，还可以触摸。在真实世界日益虚拟化的同时，虚拟世界却日益真实化了。

（选自《大科技科学之谜》2013年第1期，有删改）

如果说工业3.0要解决的是生产效率与消费效率之间的矛盾，那么，以“互联网+”为特征的工业4.0则很可能会打破先生产后消费的传统思维，甚至会让生产与消费之间的鸿沟逐步消除。

在工业4.0阶段，传统产业与互联网是“互联网+”，而不再是“+互联网”。一个“+”位置变化耐人寻味。过去，无论信息化带动工业化还是二者深度融合，都是“+互联网”概念，即传统产业是主体，互联网只是工具。

工具的最大特点是被动。再好的工具，只有被利用才有价值。工具化是工业3.0阶段互联网的主要特征。在3.0阶段，互联网作为具有革命性的工具，的确可以扩大和提升信息交流的空间和速度，从而让传统产业不仅生产效率继续有所提高，而且使得消费效率获得极大提升。特别是网络销售平台的建立，让消费过程变得更加高效、便捷。如果说以蒸汽机和电气化为代表的工业1.0和2.0所运用的是力学原理，解放的是体力，解决的是产能，那么以信息化为代表的3.0运用的则是数字手段，延伸的是人类的眼睛和耳朵，主要解决的是生产效率和消费效率之间的矛盾。在这一时期，互联网仍然是工具，因此传统产业的基本形态并没有因互联网的加入而改变。

在工业4.0阶段，互联网已经不仅是传统意义上的信息网络，它更是一个物质、能量和信息互相交融的物联网，传递的也不仅仅是传统意义上的信息，它还可以包括物质和能量的信息。互联网自身的演进导致了它角色的变化。某种意义上讲，今后的互联网已不再是一般意义上的工具，它会上升为矛盾主体，从设计、生产、销售到售后的全流程对传统产业进行改造。传统产业则可能变为被“+”的对象。

    互联网的去工具化从百度、腾讯等互联网巨头纷纷主动涉足传统制造业时已经初现端倪。而互联网对传统制造业带来的颠覆在发达国家也已经出现。

美国的某款新能源汽车，由于运用了物联网概念，已经取消了传统的4S店商业模式，不仅销售不需要，甚至保养、维修也不再需要4S店。因为发达的物联网络已经让生产者能掌握售出汽车的各种数据，甚至轮胎该更换或者哪个零件该出问题，厂家比用户还清楚，可以随时随地上门服务。率先提出工业4.0概念的德国走得更远。如今在德国一些城市的街头，停着不少有特殊标识的汽车，只要是会员，就可以用一张卡片把任意一辆车开走，办完事停在路边走人即可，而你驾驶车辆的所有数据会及时传回车厂，相关费用从你的账户扣除。这一模式未来很可能颠覆传统汽车的销售模式，很多人今后可以不必再买车；而类似奔驰、宝马这类传统制造企业，也很可能会演变成汽车服务提供商……

据悉格力集团为应对小米手机的挑战，也开始生产手机了。但是，如果格力还是用传统制造思维去生产智能手机，就可能还会停留在3.0甚至2.0时代。

多巴胺与人的幸福感

    多巴胺是一种脑内分泌物的化学物质，简称“DA”。它是一种神经传送素，主要负责大脑的情欲、感觉，传递兴奋及开心的信息。人们对一些事物“上瘾”主要是由于它。我们的情绪，尤其是幸福和快乐的情绪，统统受多巴胺控制。在充足的多巴胺作用下，我们可以感觉到爱和幸福。而从另一方面看，人的一切精神性不良也都是有多巴胺方面的生理根源的。看到了多巴胺与人的精神状况以及人的幸福感之间的关联，必然产生这样的追问：通过技术手段寻求人的精神幸福的前景如何？

    既然多巴胺起着如此重要的作用，那么只要我们在技术上能够人工合成多巴胺，将其植入缺少它的那些人的脑内，似乎就为我们解决了精神或情绪问题，从而也增强了人的幸福感。在目前人们的物质财富急剧增长而幸福感如此匮乏的年代，如果技术能为我们解决幸福感的问题，无疑是发挥了最重要的人文功能。传统的精神幸福是靠人文手段解决的，即使在物质生活十分艰苦的条件下，如果具有丰厚的人文追求，人也是可以获得幸福感的，所以印度人才能拥有和新加坡人相同的幸福指数。这表明，至少在目前，人文手段的作用依然是很大的。

    问题是随着技术手段的作用日益增大，这种技术在将来是否会成为获得幸福感的主要手段？这种技术手段是否会带来一些新的问题？一是这种幸福感的真实性问题。这种幸福感可恰当地被称为“人工幸福”，因此多少带有“虚拟幸福”的性质，甚至与“虚假的幸福”联系在一起。它是不是我们真正追求的幸福？二是这种幸福感的内容问题。由技术手段造成的幸福感似乎是无对象无原因的幸福感。与在人文手段中，由有人文内容的对象激发了多巴胺的分泌从而导致了一种愉快的感觉不同，它是仅有多巴胺而无内容所导致的高兴。这种无原因、无对象的喜乐是否还属于精神正常的范畴？三是这种幸福感的持久性问题。因为较多的多巴胺从一定意义上就意味着不平静，而不平静就是一种消耗，就是付出生理和心理代价而获得的幸福感，是一种原则上不可能持久的幸福感。四是这种幸福感的负面作用问题。首先，采用技术来解决心情好不好的问题，很可能形成技术依赖或“技术成瘾”，这类似于药物依赖和成瘾，这就是吸毒成瘾和上网成瘾的机理。其次，如果我们在多巴胺的控制下，无论面对什么境况都保持幸福感和快乐的心情，不再有不满和愤怒，无视现实的阴暗面或忘掉人世间的罪恶而保持幸福感是否就成了阿Ｑ式的精神麻木？多巴胺是否就成了一种精神麻醉剂？

    所以说，无论多巴胺这种技术方式在造就幸福感时多么有效，它都不可能解决精神的内容问题，从而不可能完全取代以创造精神内容为圭臬的人文手段的作用。我们要合理追求一种技术与精神的适度融合，人文对技术手段的完全拒斥和完全归顺都是不可取的。

（摘自《社会学家茶座》总第16期）

材料一：

嫦娥六号的任务是在“鹊桥二号”中继星的支持下，实施月球背面采样返回。嫦娥六号任务总设计师胡浩介绍，作为嫦娥五号的备份，嫦娥六号的生产时间比较长，执行任务之前，科研人员对产品的质量和 可靠性进行了深入梳理，使整个系统能够更健全、可靠。嫦娥六号任务顺利完成之后，嫦娥七号、嫦娥八 号按计划推进。嫦娥七号任务主要是对月球南极部分资源做勘察，嫦娥八号将对月球资源的原位利用开展技术验证。

       20年来，在工程领导小组各单位的大力协同下，参与探月工程研制建设的全体同志强化使命担当，“一张蓝图绘到底”，一步一个脚印稳扎稳打，实现连战连捷。中国探月工程汇聚了全国数千家单位、数万名科技工作者，形成重大科技工程实施的成功模式，走出了一条高质量、高效益的月球探测之路。务实高效的国际合作也是嫦娥六号任务的一大特色。本次任务搭载了欧空局月表负离子分析仪、法国氡气探测仪、意大利激光角反射器、巴基斯坦立方星等4个国际载荷，“国际范”满满。

(摘编自喻思南《嫦娥六号实现三大技术突破》)

材料二：

2020年底，嫦娥五号已经从月球取得1731克月壤样本，那么这次嫦娥六号再次取样1935.3克，又会刷新哪些认知呢?从地质结构来说，嫦娥五号在吕姆克山附近着陆。吕姆克山是月球正面西北部的一座火山，着陆位置是火山活动形成的一片玄武岩漫溢区，地质年代非常年轻。当然，虽然说年轻，但也已经20亿岁了。而嫦娥六号的着陆地点是南极—艾特肯盆地，这可是整个太阳系中最大、最深、最古老的撞击盆地，撞击力度可能穿透月壳直抵月幔。

我们可以期待嫦娥六号取得与嫦娥五号迥然不同的结果。比如说，从嫦娥五号取得的月壤样本中，通过铀一铅同位素测年法，中国科学家确实发现了20.3亿年前才从熔岩中结晶而成的矿物晶体，将月球冷却、岩浆活动停止时间延后了8亿年左右。而从嫦娥六号这里，我们却会努力寻找形成于大约42亿一43亿年前的古老岩石，尽可能地了解月球形成早期的历史。在撞击盆地的月球表面也可能有从月幔翻出来的深处物质，如果嫦娥六号能够幸运采集到的话，也会大大推进人们对月球内部结构的了解。

从空间环境来说，月球的正面和背面也有点不一样。虽然从地球上只能看到月球的正面，看不到背面，月球始终以同一面朝着地球。满月前后，也就是月球正面正对太阳的这段时间，月球会被地球磁层的长尾罩住。这段时间，月球感受到的太阳风“风力”会锐减，而从地球大气逃逸的粒子却有机会到达月球，这就是所谓的“地球风”。而在初一前后，月球走到太阳和地球之间，背面正对太阳，此时的月球则是毫无遮挡地遭受太阳风的轰击，也不再有地球风的吹拂。因此，和正面相比，月球背面是个被地球关怀更少、受太阳折磨更狠的地方。在月背的月壤中应该更难找到水或含水矿物，而氦-3(一种清洁核聚变能源)的 储量则应比正面更丰富。

月球背面具有独特的环境，它几乎没有受到地球的影响，是天文学家用来观测宇宙更有利的地方。假如未来在月球建立科考基地的话，能源、水和氧气这些资源信息都是我们要摸清的，所以通过月壤来了解正面和背面的差异，不光是具有学术上的意义，更具有实际意义。

(摘编自“科普中国”《人类首次月背采样返回，为何嫦娥又要奔月挖土?》)

材料三：

“此次月背采样是先钻取后表取，一次钻取多次表取的方式，提高了采样的可靠性和多样性。”中国航 天科技集团金晟毅介绍，两种采样方式的侧重点各不相同。钻取需要采集一定深度的月球次表层样品，让样品种类更为丰富。钻取采样装置有外钻杆、取芯管和取芯袋三层结构，当钻头向下钻进时，取芯袋也会跟随着取芯管向下运动，而钻取到的月壤则会被顶进袋内，整个过程就像“穿袜子”。而表取采样则是在一片区域里进行多次采样，主要采样目标是月球表面的风化层样品。两种方式实现的技术途径、采集的月球样品种类不一样，科学价值也不同。

金晟毅表示，嫦娥五号采样的每个过程都需要地面发送指令，再让机械臂去执行相应的动作。而嫦娥六号则采用了智能化采样技术，一部分固定动作交给探测器去执行，实现近端闭环控制，有效减少了与地面交互的环节，提高探测器的预见处理能力，有效缩短采样时间。

(摘编自李思雨《嫦娥六号如何“月背挖宝”》)