①所谓纳米材料，就是组成材料的颗粒尺寸在0.1～100纳米间。 {#blank#}1{#/blank#}

②研制发射一颗重量为1000千克的卫星，其费用至少需要1亿美元，这无疑是一笔巨额支出。而一颗纳米卫星的造价不到100万美元，所以研制纳米卫星的负担并不重。{#blank#}2{#/blank#}​

    从古至今，潮汕民间有这样一种风俗：凡是进寺庙烧香，不管是神是佛，都要拜门神。因此也产生了潮汕门神画。潮汕人所祀门神主要为秦叔宝和尉迟恭。而女性形象的门神画是妈祖宫或侍奉女性的祠、庙、宫专用，也是潮汕特有，全国其他地方所未见。潮汕门神画在总体构图上讲究造型端庄，色彩艳丽，在局部图案纹饰构成上却是匠心独运，十分考究，细细刻画。而其与各地门神画最大的不同处就是丰满，画幅占满整个门扇。从工艺上来说，潮汕门神画采用的是传统漆画技法。画法有金银漆画、五彩漆画和五彩金妆多种。潮汕门神彩画是集彩画的各种技艺为一体的民间艺术，是最有地方特色的门神彩画。

人工智能

    2018年乌镇世界互联网大会上，百度公司创始人、董事长兼CEO李彦宏说，互联网时代和人工智能时代是两个不同的时代，过去20年人类社会走在互联网时代，但是未来30～50年应该是人们进入人工智能的时代。

什么是“人工智能”？

    对于人工智能，不同时代有着不同的理解。20世纪中叶，“机器思维”就已出现在这个世界上。1936年，英国数学家阿兰·麦席森·图灵从模拟人类思考和证明的过程入手，提出利用机器执行逻辑代码来模拟人类的各种计算和逻辑思维过程的设想。1950年，他发表了《计算机器与智能》一文，提出了判断机器是否具有智能的标准，即“图灵测试”。“图灵测试”是指一台机器如果能在5分钟内回答由人类测试者提出的一系列问题，且超过30%的回答让测试者误认为是人类所答，那么就可以认为这机器具有智能。

    20世纪80年代，美国哲学家约翰·希尔勒教授用“中文房间”的思维实验，表达了对“智能”的不同思考。一个不懂中文只会说英语的人被关在一个封闭的房间里，他只有铅笔、纸张和一大本指导手册，不时会有画着陌生符号的纸张被递进来。被测试者只能通过阅读指导手册找寻对应指令来分析这些符号。之后，他向屋外的人交出一份同样写满符号的答卷。被测试者全程都不知道，其实这些纸上用来记录问题和答案的符号是中文。他完全不懂中文，但他的回答是完全正确的。上述过程中，被测试者代表计算机，他所经历的也正是计算机的工作内容，即遵循规则，操控符号。“中文房间”实验说明看起来完全智能的计算机程序其实根本不理解自身处理的各种信息。希尔勒认为，如果机器有“智能”，就意味着它具有理解能力。既然机器没有理解能力，那么所谓的“让机器拥有人类智能”的说法就是无稽之谈。

    在人工智能研究领域中，不同学派的科学家对“何为智能”的理解不尽相同。符号主义学派认为“智能”的实质就是具体问题的求解能力，他们会为所设想的智能机器规划好不同的问题求解路径，运用形式推理和数理逻辑的方法，让计算机模仿人类思维进行决策和推理。联结主义学派认为“智能”的实质就是非智能部件相互作为的产物，在他们眼里人类也是一种机器，其智能来源于许多非智能但半自主的组成大脑的物质间的相互作用。他们研究大脑的结构，让计算机去模仿人类的大脑，并且用某种教学模型去重建一个简化的神经元网络。行为主义学派认为“智能”的实质是机器和人类的行为相似，研究人工智能应该研究人类感知和行动的本能，而不是高级的逻辑推理，不解决基本问题就无法实现复杂的思维模拟。因而他们让计算机模仿人的行为，建立人工智能系统。

人工智能来了

    如今，人工智能广泛应用在各个领域。计算机视觉、智能机器人、自然语言实时语音翻译、视觉内容自动识别、推荐引擎等。淘宝、京东等商城，等资讯网站，会根据你之前浏览过的商品、页面推送给你一些相关的产品或网站内容。这其实就是引擎推荐技术的一种表现。计算机视觉有着广泛的细分应用，其中包括，医疗领域成像分析、人脸识别、公关安全、安防监控等等。智能家居之后，人工智能成为家电业的新风口，长虹发布两款CHiQ智能电视新品，主打手机遥控器、带走看、随时看、分类看功能。

    但是，人工智能并不只是美好的，面临着很多问题。在人工智能的开发过程中，设计者会遇到伦理问题的挑战。比如著名的“隧道问题”：一辆自动驾驶的汽车在通过黑暗的隧道时前方突然出现一个小孩，面对撞向隧道还是撞向行人这种进退维谷的突发情况，自动驾驶汽车会怎么做？

    人工智能在未来还可能产生的一个问题就是“奇点（singularity）”。所谓“奇点”就是指机器智能有朝一日超越人类智能，那时机器将能够进行自我编程而变得更加智能，它们也将持续设计更加先进的机器，直到将人类远远甩开。尽管研究者对“奇点”到来的时间和可能性还有争议，但是不管“奇点”时刻能否真的到来，在技术不断完善的过程中，我们都要小心被人工智能“异化”。在我们训练人工智能的同时，有可能也被人工智能“训练”了。我们的一举一动、生活爱好都将被人工智能塑造，人工智能在无形中暗暗决定了我们的思维方式，当我们还在为自己的自由意志而骄傲的时候，也许已不知不觉地沦为了数据的囚徒。

    面对人工智能可能带来的种种冲击，上世纪50年代美国科幻小说家阿西莫夫提出的机器人三大定律，今天对我们依然有借鉴意义。这三大定律是：机器人不得伤害人，也不得见到人受伤害而袖手旁观；机器人应服从人的一切命令，但不得违反第一定律；机器人应保护自身安全，但不得违反第一，第二定律。归根结底，人是智能行为的总开关。人工智能的开发者应该始终把对社会负责的原则，放在对技术进步的渴望之上。人类完全可以做到未雨绸缪，应对人工智能可能带来的威胁。

物质的组成奥秘

    ①著名化学家诺贝尔化学奖获得者西博格教授在1979年美国化学会成立100周年大会上讲到：“化学——人类进步的关键”。

    ②化学（chemistry）是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化以及变化规律的科学。它对我们认识和利用物质具有重要的作用，世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它与人类进步和社会发展的关系非常密切，它的成就是社会文明的重要标志。

    ③从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。

    ④化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、自然地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对地球、月球和其他星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化合物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容！

    ⑤化学在保证人类的生存并不断提高人类的生活质量方面起着重要作用。如：利用化学生产化肥和农药，以增加粮食产量；利用化学合成药物，以抑制细菌和病毒，保障人体健康；利用化学开发新能源、新材料，以改善人类的生存条件；利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。

    ⑥化学是一门是实用的学科，它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域，化学是创造自然，改造自然的强大力量的重要支柱。目前，化学家门运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题、资源与可持续发展等问题。

    ⑦化学与其他学科的交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。

    ⑧当今，化学日益渗透到生活的各个方面，特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之，化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用、等方面都有密切的联系，它是一门社会迫切需要的实用学科。

【材料一】

①2022年3月29日17时50分，我国首型固体捆绑中型运载火箭“长征六号改”（“长六改”）在太原卫星发射中心首次成功发射，实现了我国固体捆绑等一系列技术新突破。

②火箭芯级采用液氧煤油发动机，捆绑了四个固体发动机作为助推器，单枚助推推力可达120吨，刷新了长征系列运载火箭最快“起跑”纪录；借助固体发动机结构相对简单、部组件少、可靠性高、操作维护方便、贮存时间长的优势，“长六改”运载火箭箭上管路系统减少55%，可实现固体助推器在发射场直接安装，并实现捆绑火箭14天快速发射。

③为了保证发射任务万无一失，火箭芯一级设置了“智能”健康诊断系统。“点火”指令下达后，芯一级液体发动机先点火，健康诊断系统进入工作模式，一旦出现非正常的突发状况，健康诊断系统将立刻做出判断，实施自动紧急关机，同时助推器的固体发动机将不再点火。

④其实，我国的液体运载火箭都有一套紧急关机系统，通常设置在地面机柜中。这次“长六改”火箭的设计师把这套系统搬到火箭上。这个经集成化、小型化设计后的系统，虽然仅有一本B5书的大小，却有着比以往系统更强大的芯片运算能力，能快速精准采集发动机参数并做出实时诊断。

【材料二】

①在一些新闻节目中，画面上会出现一位手语播报员为听障人士服务，很好地满足了听障人士获取新闻信息的需求。不过，在所有视频节目中都安排手语播报员，显然成本过高，无法实现。在北京冬奥会上，新闻播报员的身边会出现一个手语播报数字人。可根据收听到的语音，自动实时生成手语手势，帮助听障人士轻松了解新闻信息。手语播报数字人为什么能听懂新闻呢？原来，科研人员采用了目前最先进的人工智能技术。手语播报数字人以“悟道2.0”超大规模预训练模型为底层核心技术，可实现智能化的手语生成，达到信息无障碍效果，让听障人士也能轻松、高效地获取比赛信息，体验冬奥会的精彩。

②另外，还有针对视障人士参与赛事活动的导盲需求而研发的导盲六足机器人——“六腿小狗”，导盲六足机器人可通过语音、操控设备输入等方式获取目的地信息，通过精确导航定位进行路径规划，利用视觉和力觉融合进行行走稳定控制，引导视障人士顺利出行。

【材料三】

①经过多年建设，甘肃武威肿瘤医院（武威重离子中心）装配了我国首台自主知识产权的重离子治疗系统。项目的成功完成，实现了世界上体型最大的医疗器械的国产化，使我国成为继美国、德国、日本之后，第四个拥有自主研发重离子的治疗系统和临床应用能力的国家。无论从性能指标还是临床反馈，这套系统设备毫不逊色于进口设备，但装置的成本只有国外的一半。

②重离子加速器是个“庞然大物”，从高处向下俯视，宛若一条盘踞在地上的“巨龙”，“龙身”直径达到20米，周长有50多米。“龙尾”是电子回旋共振离子源、回旋加速器、同步加速器、束流传输线共同组成的绵延的“龙身”，而终端应用则是“龙头”。

③离子材料甲烷进入“龙尾”后，蜕化为碳离子，再经过“龙身”的不断加速，达到光速的70%后形成离子束流，从“龙头”喷薄而出，进入到各个治疗室，在患者身体上完成重离子放疗。

（原文有删改）

荔枝和龙眼杂交出来的新水果，苏东坡和你都想了解

①一千多年前，苏轼在广西合浦吃过龙眼后，写下了诗句“龙眼与荔枝，异出同父祖”，他敏锐地发现了龙眼和荔枝属于同类品种的不同分支。后来科学家的研究也证明了两者虽都属无患子科，但却是两个独立的物种。

②不过苏东坡绝对想不到的是，时隔千年，科学家成功地将荔枝和龙眼进行了杂交。

③想要在自然界，让两个独立的物种天然杂交其实非常困难。物种形成的基本条件，就是和其他物种间有着比较明显的生殖壁垒，物种也会用各种手段去限制和别的物种间的交流。这对于一个物种来说是保证自己基因延续的基础，但对于科学家们来说，就成了培育新品种的“拦路虎”了。

④对于荔枝和龙眼的杂交同样如此。因为二者是不同属的物种，根据基因测序，二者大约在1000万年前就已经开始分化了。想要让它们产生“爱情的结晶”，至少有三个巨大的困难等待着解决。

⑤首先，就是要摸清楚荔枝和龙眼的“家谱”。虽然这二者都是常见的水果，但由于都是热带植物，在我国的分布区域较小，所以相关的研究起步较晚。其他国家对于二者的研究也相当有限。在科学家的努力之下，2010年左右我国分别构建了荔枝和龙眼的分子遗传图谱，并且在理论上证实了二者有杂交的可能。

⑥紧接着就是选择合适的品种进行杂交。我国是全球最大的荔枝和龙眼生产国，产量分别占全球的70%和60%左右。尤其是荔枝，自古以来我国形成了非常多的品种，桂味、糯米糍、妃子笑……这都是耳熟能详的品种。但这也给科学家们带来了“甜蜜的烦恼”，究竟哪些品种适合进行杂交呢？

⑦在经过长达十几年的实验之后，我国的科学家们分别选择了石硖龙眼作为母本，紫娘喜荔枝作为父本。石硖龙眼可以称得上是我国最好吃的龙眼品种了，产量也很可观，但有个致命的缺点就是果实比较小；而紫娘喜荔枝口感虽然没有那么甜，略带有酸味，但它的果实很大，甚至超过鸡蛋大小，并且它的产量很高。挑选这两个品种，不仅因为二者的特点鲜明，杂交之后优缺点可以形成完美的互补，还因为紫娘喜属于晚熟的品种，花期与石硖龙眼间隔较短，可以提供更有活力的花粉。

⑧不过即使这样，想要实现二者杂交，还需要面临第三个问题：杂交亲本之间缺乏相应的识别机制，正常情况下龙眼无法识别荔枝的信息。

⑨我国科学家使用了一种叫作“蒙导授粉”的技术，综合运用物理、化学和生物学手段，让龙眼可以识别荔枝的花粉，从而产生受精体。这是杂交过程中难度最高的环节，并且由于荔枝的花粉非常小，所以授粉的工作宛如米上雕花。

⑩在不断杂交和筛选之后，经过15年的不懈努力，2022年，在广州从化由龙眼和荔枝杂交的品种——脆蜜正式亮相。它的果皮外壳呈黄绿色，与龙眼相似，但上面长着荔枝般的龟裂片。脆蜜的果肉完全无渣，糖度更是高达20%—24%。除了外观和口味上的独特外，杂交还带给了脆蜜很多优势，比如说生长速度要比普通龙眼树快很多；在成熟期上要晚于正常的石硖，这样可以形成错峰上市；尤其是耐寒性上，远超了它的亲本，这意味着脆蜜的种植区域可以往北扩散。

⑪据报道，2023年脆蜜已经通过定制销售的手段，在广州部分地区进行了推广，预计将在2025年全面上市。

⑫如果苏东坡活在今天，尝到脆蜜后不知又会创作出怎样的诗作。

（选自2024年4月13日《科普中国》，有删改）