塑料袋——20世纪人类“最糟糕的发明”

    ①100多年前的某个10月24日，奥地利人马克斯•舒施尼发明了塑料袋，这种包装物既轻便又结实，在当时无异于一场科技革命。从此以后，人们外出购物时顿感一身轻松，不需要携带任何东西，因为商店、菜场都备有免费的塑料袋。可舒施尼做梦也没有想到，到塑料袋百岁“诞辰”纪念日时，它竟然被评为20世纪人类“最糟糕的发明”。

    ②塑料袋“糟糕”，是因为它大多是用不可降解和再生的材料生产的，处理这些白色垃圾很多时候都只能挖土填埋或高温焚烧。据科学家测试，塑料袋埋在地里需要200年以上才能腐烂，并且严重污染土壤；而焚烧所产生的有害烟尘和有毒气体，同样会造成对大气环境的污染。

    ③联合国教科文组织有个形象的说法，说如果把人们每年使用的塑料袋覆盖在地球表面，足以使地球穿上好几件“白色外衣”。一时间，“远离塑料袋”“拒用塑料袋”“禁用塑料袋”的呼声一浪高过一浪。事实上，要在短时间内完全禁止使用塑料袋是不现实的。积极的态度是依靠科技进步，即采用回收利用和降解相结合的办法去解决。工业包装膜、商品包装袋（膜）用后较干净，应作为主要回收利用对象，分类收集再生利用，这在国内外都已有许多成功经验。而对于那些量大、分散、脏乱、难于收集或再生利用、经济效益甚微的一次性塑料包装袋，则应该使用可降解塑料生产。

    ④然而环保意识不是一夜之间就能树立的，一方面，塑料袋像臭豆腐一样闻起来“臭”，吃起来“香”，因为它的确有它的便利之处；另一方面，许多消费者认为，塑料袋是免费赠送的，不花钱的东西不用白不用。针对这种情况，1989年7月起，美国近半数的州实施了《塑料袋禁用法》，禁止所有不能分解和还原处理的食品塑料包装袋上市。印度马哈拉施特拉邦禁用厚度不到20微米的塑料袋，并控制生产这种塑料袋的原料。意大利则实行《塑料袋课税法》。

    ⑤这些法律的推行，起到了很好的效果。以爱尔兰为例，自从征收塑料袋税之后，全国塑料袋的使用量降低了90%．与此同时，各国都加强了对可降解塑料包装材料的研制，并加大了开发塑料回收利用技术的力度。舒施尼那项“最糟糕的发明”将以一种全新的形式继续为人类造福。

（选文有改动）

①松鼠过水的时候，用一块树皮当作船，用自己的尾巴当作帆和舵。

②它们是十分警觉的，只要有人稍微在树根上触动一下，它们就从窝里跑出来，躲在树枝底下，或者逃到别的树上去。

③松鼠的叫声很响亮，比黄鼠狼的叫声还要尖些。

AI是如何做决策的？

吕之品

    ①最近一段时间，AI（人工智能）被炒得神乎其神，似乎它无所不能。但事实上，据社交网站“脸谱”披露，要想欺骗AI把某个不存在的东西当作真实存在，比你想象的要容易得多。

    ②譬如，在一张高清晰度的图片中，随机地降低某些地方的像素。这么一点微不足道的变化，人眼根本难以觉察，也不会影响我们的判断；但AI却能觉察出来其中的差异，并因此严重干扰了判断，比如说把图中的猫误认作了狗。

    ⑧这个低级错误揭示出当前AI的一个重大缺陷：太拘泥于细节，“只见树木，不见森林”，让无谓的细节影响了对整体的判断。如果这个弱点被黑客利用，后果将不堪设想。他们将能够操纵无人驾驶汽车狂奔，无视红绿灯；或者让犯罪嫌疑人轻易躲过AI控制的监控摄像头。

    ④为了解决这个问题，这就需要我们先去了解AI是如何自我学习，如何做决策的，但这一直是个难题。因为AI在自我学习过程中，经过海量的数据训练之后，会自创一套决策规则，但它最后创立的规则到底是什么，这对于AI的设计者有时候都是一个谜。这一点其实跟人也是相似的。譬如，老师在课堂上向你传授知识，但你是如何把这些知识点组织起来的，他也不见得清楚。

    ⑤最近，美国布朗大学的克里斯．格林和他的同事开发了一个系统，有望突破这个困难。这个系统能够分析，当AI对一个图像做判断时，它是根据图像的哪一部分做出判断的。为开发这个工具，研究小组用数码噪声依次替换图片的一部分，看看这样替换之后，是否会对AI的判断产生影响。如果AI改变判断，那说明图片的这块区域可能正是影响AI判断的关键所在。

    ⑥格林在给图片分类的一个AI上测试了他的系统。这个AI被训练把图片分成10个类，包括飞机、鸟、鹿和马等。格林的系统能够暗中查看，当AI对图片进行分类时，什么是它所倚重的，什么是被它忽略不计的。结果表明，AI先是将图片上的物体分解成不同的元素，然后搜索图片中的每一个元素以确定把图片归到哪一类。

    ⑦举个例子。当AI观察马的图片时，它首先关注的是其腿部，然后，寻找它的头部。在观察鹿的图片时，它也采用类似的办法，不过在关注了鹿的腿部之后，它接下去搜寻的不是头，而是鹿角，因为鹿角是最能把鹿跟其他动物区别开来的，所以鹿角被置于优先的地位。至于图片的其他地方，则被AI完全忽略了。

    ⑧从这里我们看出，AI做决策的过程迥异于我们人类。我们是不会如此拘泥于局部的。面对一张鹿的图，即使把它的角打上马赛克，我们也还是可以根据分叉的蹄子认出鹿来的，但对于“死板”的AI，它很可能就把它认作驴了。

    ⑨格林的软件可以帮助我们测试现有的AI，以便确保它们下判断时，关注的是我们认为重要的东西，这对于改进AI有重要的价值。

（选自《大科技·百科新说》2018.05 有删改）

跳出地球“看”地震

    ①2018年2月2日，我国首颗地震电磁监测卫星“张衡一号”在酒泉卫星发射中心成功发射。“张衡一号”以我国古代著名科学家张衡命名，它的发射使我国在卫星地震电磁空间探测方面进入了世界先进行列。

    ②地球的板块、断层移动引发地震，同时也会在地震前后带来包括地球电磁场变化等很多信息。“张衡一号”能以标准手段对我国6级以上、全球7级以上的地震进行电磁监测，其工作原理就是通过实时监测空间电磁环境状态变化，研究地球系统特别是电离层与其他各圈层的相互作用和效应，初步探测地震前后电离层响应变化的信息特征及其机理，从而有效弥补了地面观测的不足。

③“张衡一号”卫星工程首席科学家兼副总设计师、中国地震局地壳应力研究所总工程师申旭辉介绍，受自然环境条件限制，在地面上，像青藏高原的极寒地区，现有的地震台网并不能完全覆盖，面积广阔的海洋也观测不到。目前我国对以青藏高原为主的近200万平方公里陆地缺乏地震前兆监测能力，在国境线和约300万平方公里的海域，地震监测能力也几乎为零。而跳出地球“看”地震，就能突破一些地震研究的限制，对我国及周边区域开展电离层动态实时监测和地震前兆跟踪。

    ④“张衡一号”不仅开辟了我国地震监测研究的新视角，成为我国构建天空地一体化地震立体监测体系的重要里程碑。同时它也集合了多项航天技术创新成果，其中最为显著的是卫星电磁洁净度的控制技术。

    ⑤卫星本体磁性对磁场测量的“影响不确定性”需控制在0。5纳特以内，这大约相当于地球表面磁场强度的十万分之一。为了达到这一要求，卫星平台的各个单机、系统都进行了无磁化的更改。但在这一过程中，却面临着许多难题：比如，去掉了有磁的红外地球敏感器，整个飞行程序都要改变；再比如，无磁化要求太阳能帆板不能转动，但为了保证卫星能源供应，又必须让帆板对日。如何找到平衡点?卫星研发团队想了很多办法，最终，科研人员打造出来的“张衡一号”整星，其磁洁净度达到了0。33纳特。

    ⑥“张衡一号”的主要载荷，是用于探测卫星轨道环境空间电场的电场探测仪。这也是目前国际上运行在太阳同步轨道功能配置最全的空间电场探测仪器。

    ⑦为了感知空间三维电场，探测仪通过伸杆向“张衡一号”本体外伸出4个传感器。这些传感器如同灵敏的触角一般，每个传感器都能准确感知周围等离子体环境电势，灵敏度极高，可以探测到非常微小的等离子体电势变化，相当于在数千米高的巨浪浪尖，分辨一粒小水珠。

    ⑧在卫星内部，有着探测仪的“大脑”——信号处理单元。这台高灵敏电子学测量设备，能把传感器探测到的微小波动细分成十几个通道，通过进一步精细处理，变成数字量，分成频谱，再传输到地面，供科学家研究。

    ⑨中国地震局局长郑国光表示，“张衡一号”卫星的发射和投入使用，使我国首次具备全疆域和全球三维地球物理场动态监测的技术能力，使我国成为世界上拥有在轨运行多载荷、高精度地球物理场探测卫星的少数国家之一。

冠状病毒知多少

    ①近日，由新型冠状病毒引发的疫情备受关注。此前，2003年肆虐的严重急性呼吸综合征（SARS）和2012年出现的中东呼吸综合征（MERS）疫情也都由冠状病毒引起。那么，什么是冠状病毒？它会导致什么症状？怎样有效防护？

    ②感染人类的冠状病毒在20世纪60年代首次被科学家分离出来，因在电子显微镜下可观察到病毒外表的冠状构造而得名“冠状病毒”。据世界卫生组织介绍，此次在武汉发现的病毒是以前从未在人体中发现的新型冠状病毒。

    ③冠状病毒的传播史可谓“劣迹斑斑”，它不仅是普通感冒的主要病原体之一，更是几次严重疫情的罪魁祸首。2003年肆虐的严重急性呼吸综合征冠状病毒，以及前几年影响沙特阿拉伯、韩国等地的中东呼吸综合征冠状病毒，在分类上都是冠状病毒科冠状病毒属中的病毒。美国疾病控制和预防中心介绍，目前已知包括新型冠状病毒在内的可感染人类的冠状病毒共有7种。

    ④病毒命名很有门道。过去很多传染病命名都与地名相关，如埃博拉病毒由于在非洲埃博拉河地区被发现而得名，中东呼吸综合征冠状病毒的得名也是因为该病毒首次在中东地区被确认。2015年，世卫组织公布的新发现疾病命名指导原则中提到，使用中性、一般的术语代替人物、地点、动物、食物和职业的名称来命名疾病。2020年2月8日，国务院联防联控新闻发布会上，新闻发言人现场发布关于新冠病毒感染的肺炎暂命名的通知，新型冠状病毒感染的肺炎统一称谓为“新型冠状病毒肺炎”，简称“新冠肺炎”，英文名为“Novelcoronaviruspneumonia”，简称为“NCP”。

    ⑤人感染了冠状病毒后一般会出现哪些症状？世卫组织介绍，症状因病毒而异，常见体征有呼吸道症状、发热、咳嗽、气促和呼吸困难等。在较严重病例中，感染可出现肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭，甚至死亡。

    ⑥目前，虽无针对病毒的特效药，但正确的防护手段可有效预防新型冠状病毒感染。世卫组织建议：要保持基本的手和呼吸道卫生，如用肥皂水和清水勤洗手；养成安全的饮食习惯，如烹调时彻底煮熟食物；在可能的情况下避免与表现出呼吸道疾病症状（例如咳嗽和打喷嚏）的人密切接触；避免在未加防护的情况下接触野生或养殖动物等。

    ⑦找到病毒起源对于疫情防控至关重要。目前新型冠状病毒的传染来源尚未找到，疫情传播途径也尚未完全掌握。不过，已有的研究显示，冠状病毒在蝙蝠和骆驼等动物中很常见，只在极少情况下病毒才会发生变异传染给人类。比如中国科学院的研究人员曾报告说，严重急性呼吸综合征冠状病毒可能源于菊头蝠携带的一种冠状病毒，经由果子狸传染给人。世卫组织对中东呼吸综合征冠状病毒的调查也显示，这种病毒可能源自蝙蝠，先传给骆驼，再由骆驼传给人类。

    ⑧世卫组织说，一些已知的冠状病毒在动物中传播，但尚未感染人类；随着全球监测工作的改善，可能会发现更多冠状病毒。因此，人类与冠状病毒之间的斗争依然任重道远。

（选自《光明日报》2020年01月21日，有删改）