二十一世纪潜在的新能源——可燃冰

    ①可燃冰一直被认为具有巨大的潜在价值。虽然多个国家努力研究，但是因为各种原因，大规模开采可燃冰尚不可行。2017年5月18日，中国成功试采可燃冰，让世界看到了解决能源危机的希望。

    ②可燃冰是一种由天然气（主要是甲烷）和水组成的外形像冰的白色固体物质。由于它含有大量甲烷气体，可以直接燃烧，因而俗称可燃冰。可燃冰通常存在于岩石的孔隙或裂隙中，呈分散状、结核状、层状或块状产出，其颜色随分子结构的不同而有白色、淡黄色、琥珀色和暗褐色等多种。

    ③形成可燃冰，第一是低温，一般要求温度低于10℃；第二是高压，一般要求压力大于10兆帕；第三是地层中要有充足的天然气供给；第四是地层中要有充足的孔隙空间。

    ④可燃冰有的分布在极地地区，即高纬度的永久冻土带或大陆架上的永久冻土带，它们主要是在低温和较低压力条件下形成的。已发现的极地可燃冰主要分布于北极圈内，例如加拿大北部、阿拉斯加和俄罗斯西伯利亚北部的永久冻土带。另一种则广泛分布于海洋中的海底，主要蕴藏于大陆边缘水深较大的大陆坡、海山、边缘海深水盆地以及内陆海中。据透露，中国已在南海海底发现了巨大的“可燃冰”带。由于海洋的面积大于永久冻土带面积，而且气源供给更为充分，因此海底可燃冰的资源总量大于极地可燃冰资源总量。

⑤可燃冰里蕴藏丰富的甲烷。中国科学家从水深1.2千米的海底提取出样品，计算出1立方米的可燃冰等同于160立方米的气态天然气。汽车加100升天然气能够行驶300公里，而加入100升“可燃冰”理论上则可跑5万公里。显然，该技术完全可能使世界油气价格“崩溃”。全球可燃冰中蕴藏着大约280万亿到2800万亿立方米甲烷。这意味着，以目前的消费速度，可燃冰储量可以满足80至800年的全球天然气需求。

    ⑥然而，专家担心可燃冰产业化开采过程中，一旦造成可燃冰的分解，甲烷将会大量泄露，其危害将不可估量。因为甲烷可能造成的温室效应是二氧化碳的25倍。海底可燃冰的分解可能造成海底地质灾害，给人类带来巨大灾难。同时，可燃冰分解引起的海底地质灾害还会导致海底生态环境恶化而殃及海洋生物。

    ⑦但我们并不会因此就远离这样一种新能源。科学家预计，大约用十年时间，人类有望解决好“可燃冰”的开采和清洁燃烧的技术问题，届时大量的“可燃冰”便能用于应付能源危机了。

（根据2017年5月25日《中国产经新闻报》等资料改编）

地球“元老”—蓝藻

    ①“你知道地球上最早出现的植物是什么吗？蓝藻！已知最早的蓝藻类化石发现于南非的古沉积岩中，是约34亿年前地球上已有生命的证据。巢湖蓝藻科普馆展厅的醒目位置有如是文字介绍。但是近年来，蓝藻，这位地球上的“元老”，却总是困扰着巢湖这颗淡水明珠。

    ②蓝藻是藻类生物，又叫蓝绿藻，在所有藻类生物中是最简单、最原始的一种。大约34亿年前，蓝藻就出现在地球上，在漫长的生命演变中，周而复始地生长、死亡。

    ③蓝藻种类繁多，按色素的颜色划分，大致可分为三类：绿藻、褐藻和红藻。蓝绿藻（如海莴苣和水绵）只有绿色色素—叶绿素；褐藻（如墨角藻属植物）只有褐色和黄色色素；红藻则含有红色和蓝色色素。

④蓝藻的主要特点相当与众不同，它脾气古怪、性格多变。蓝藻是地球上最早的光合放生物，对地球从无氧大气环境变为有氧大气环境起了重要作用。白天它们将二氧化碳同化为有机碳化合物，并且释放出氧气，但在黑夜时它们一般又会吸收氧气。蓝藻细胞内含有蓝藻毒素没有死亡时一般不污染水体，是大自然和谐的一份子。但当其破裂或死亡时，就会发出恶臭，毒素也会被释放到水中。蓝藻还具有浮力调节机制，大部分蓝藻细胞内含有气袁，提供浮力，可调节自身在水体中的分布。这一功能使得蓝藻在水生生态体统中占据优势，它们能调节自身在水体中的位置，以适应外界环境条件的变化（包括水体富营养化），但是它们和蓝藻水华（水华：蓝藻爆发时形成于水面的臭味浮沫）的形成也有着撇不清的关系。

    ⑤蓝藻与人类关系错综复杂。作为自然界生态系统的一部分蓝藻像人类和睦相处着，在初夏时节随风飘荡在无垠的湖面。但是，随着人类活动的频繁，蓝藻对饱受污染的水体发出了无声的抗议。在富营养化的水域，它们形成气囊浮出水面并且迅速繁殖，在水面形成一层蓝绿色而有恶臭味的浮沫（水华）。这些原本温顺的蓝藻，在高温、阳光、营养物质的影响下，逐渐变成恶魔：它们大面积聚集，释放毒素，散发恶臭，耗尽水中氧气而造成鱼类死亡，甚至严重影响了人类的生产生活。

    ⑥蓝藻水华有明显的季节性，巢湖水华一般多发生在6月至9月。那么究竟该如何防控蓝藻呢？以巢湖为例，首先要加强监测预警。省环保厅每年4月启动巢湖蓝藻应急防控工作，同步启动蓝藻加密监测。其次，打捞应急机制必须健全。强化蓝藻应急处置，成立专业打捞队对沿岸重点区城实施近岸打捞。最后，流域治理控源截污，改善环湖河道水质，才是抑制蓝藻水华的治本之策。

（选自《安徽日报》，有删改）

“中国”一词的前世今生

    ①何尊^①于1963年出土于陕西省宝鸡市陈仓区的贾村。内胆底部有一篇铭文，其中“宅兹中国”是“中国”二字最早的文字记载。

    ②《左传·庄公三十一年》有“凡诸侯有四夷之功，则献于王，王以警于夷。中国则否”的说法。《公羊传·禧公四年》称：“南夷与北狄交，中国不绝若线。桓公救中国而攘夷狄，卒荆，以此为王者之事也。”齐桓公救援邢、卫等国，被称作“救中国”，足见此时的“中国”，已经扩大到被认为是“诸夏”的国家。

    ③“华夏”一词最早见于《左传·襄公二十六年》，“楚失华夏”。唐孔颖达疏：“华夏为中国也。”“华夏”所指即为中原，至今仍为中国的别称。

    ④“中国”一词后来随着所指对象不同而有不同的含义。大致说来，有以下六种概念：一是指京师（首都）。二是指天子直接统治的地区，如诸葛亮对孙权说：“若能以吴越之众与中国抗衡，不如早与之绝。”三是指中原地区。四是指国内、内地，如《史记·武帝本纪》：“天下名山八，而三在蛮夷，五在中国。”五是指诸夏族居住的地区。六是指华夏或汉族建立的国家，《史记》《汉书》经常出现这样的称谓。所以自汉代开始，人们常常把汉族建立的中原王朝称为“中国”。

    ⑤“中国”一词所指范围，随着时代的推移而经历了一个由小到大的扩展过程。“中国”一名虽有三千年文字记载的历史，但它仅仅是一种地域观念，从夏、商、周开始直至清末，从来没有一个王朝或政权曾以“中国”作为正式国名。

    ⑥“中国”的别名，除上述的“华夏”外，还有“中华”“九州”“四海”“神州”等称呼。“中华”最初指黄河流域一带，《三国志》裴注中最早出现了“中华”一词。随着版图的扩大，凡属中原王朝所管辖的地方都统称为“中华”，泛指全国。“九州”之名，起于战国中期，一直沿用至今。

    ⑦“中国”正式作为国名，则始于辛亥革命以后。

（有删改）

【注】①何尊：中国西周早期一个名叫何的西周宗室贵族所作的祭器。

不尽的萤火虫

    ①中国有着悠久的萤火虫文化。早在先秦时期，萤火虫就成为先民的关注对象，《诗经》中“町疃鹿场，熠耀宵行”就是描述萤火虫的。古代诗人常借萤火虫抒情达意，唐代杜枚的“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，便是千古绝唱。

    ②20世纪40年代，科学家受萤火虫发光器的启发，发明出荧光灯。萤火虫发出的荧光是一种生物光，它不同于其他的光会伴生热量的损耗，是目前已知唯一几乎没有热损耗的光源，因此也叫“冷光源”。荧光灯的发明大大提高了能源使用率，但与萤火虫的发光率相比还差得太远。

    ③最近，研究人员在研究萤火虫发光器时，还意外发现了一种锯齿状排列的鱗片，它可以提高发光器的亮度。科学家将其应用在二极管（LED）的设计中，制作出模仿萤火虫发光器天然结构的LED覆盖层，可使其效率提高50%以上。这种新颖设计可能会在几年内应用在LED生产中。

    ④萤火虫特有的虫荧光素酶基因，在基因工程中也越来越多地作为遗传标记的首选来检测基因表达。人们不但利用萤火虫的基因检测癌细胞，还利用基因转移技术把萤火虫的基因转移到玉米中，较快地培育出具有抗病虫害的玉米新品系。

    ⑤萤火虫喜欢植被茂盛、水质干净、空气清新的环境，凡是萤火虫种群分布的地区，都是生态环境保护得比较好的地方。

    ⑥遗憾的是，如今，萤火虫在部分地区已越来越少见。除了自然天敌外，人类成了萤火虫最大的“天敌”。美国一些医药公司为了获取萤火虫体内特有的虫荧光素和虫荧光素酶，出高价购买萤火虫，导致人们大肆捕捉萤火虫。在日本，上世纪60年代的工业污染和城市扩张，致使萤火虫幼虫的生存率直线下绛。

    ⑦萤火虫求偶时，雌雄之间会发出特异的闪光信号以吸引异性并交尾。然而城市的亮光干扰了它们的闪光交流。当萤火虫感知到外界灯光时，就会停止发光、飞行、求偶，最终导致种群减少甚至灭绝。

    ⑧那些曾在林间泽畔“熠耀宵行”的萤火虫，如今已与我们渐行渐远，保护萤火虫不能光着眼于一个物种，而是要通过保护整片栖息地来保护许多物种。总之，我们应多想想如何对自然更友好，与万物共存共荣。

班级开展“创新科技”主题学习活动，小珠收集了一些材料。

开启人工智能新纪元

 ①ChatGPT是由人工智能研究实验室OpenAI在2022年11月30日发布的全新聊天机器人模型，它通过学习和理解人类的语言来进行对话，还能根据前后的聊天内容轻松互动，真正像人类一样交流。

②该模型一现身，仅用了5天时间就达到了100万名用户，推出2个月后用户已经过亿。为什么ChatGPT一经发布就火爆？

③它拥有超过人类的翻译、语言理解和表达、推理，甚至是编程和创意生成能力，并且有超强的学习意识和学习能力。随着用户使用的更深入和模型的进一步扩大，未来这些能力很可能会更强。

④众所周知，人类有举一反三的特质，但是过去的机器是没有的。过去为了完成一个特定任务，需要将大量样本“喂”给机器进行训练才可以实现。但现在ChatGPT可以用很少的样本甚至仅仅表达出我们的任务意图，就可以照葫芦画瓢并做得非常好。这种类比能力是以往的人工智能所不具备的。不仅如此，情境学习的能力也使它脱颖而出。比如我们可以让模型去类比唐朝诗人李白、杜甫等人的诗句风格，再放上几个相关例子，它们可能就会造出带有这些诗人风格的全新诗句。

⑤极为缜密的逻辑推理能力也为它添彩增色。举例说，如果提问ChatGPT一个非常专业的问题，它不仅会给出答案，而且逻辑和推理非常清晰，看上去很有道理。甚至对于一些奥数题目，它可以给出精准的答案和详细的推理过程。ChatGPT拥有超强的“往前翻屏”去寻找、归纳和总结信息的能力。

⑥它还拥有类似智库的高级技能。ChatGPT上市后，最有危机感的是主打搜索引擎的公司，搜索引擎提供的是一堆各种各样的答案片段，需要查询者自己去整理。但是ChatGPT能给出一份特别详细的调查报告，最让人吃惊的是其只用了一个模型，没有借助外部的其他系统。⑦虽然能力超群，但是ChatGPT还存在一些明显的缺陷，并不是无坚不摧。

⑧它会产生一种莫名其妙的幻觉，会脑补出一些东西，一本正经地胡说八道。比如说，会把发生在某个人身上的故事有鼻子有眼地安放到另外一个人身上。而且，它依然不能避免传统人工智能的缺陷，受制于数据的时效性，会犯一些常识性的错误，因为ChatGPT受训的数据截止于2021年9月。同时，因为受制于大数据的质量和模型归纳偏见，会产生一些伦理偏差，特别是宗教、肤色、年龄、性别等的偏见，还会无底线地讨好对话者，对于一些常识性的问题容易产生动摇。

（选自《上海科技报》，有删改）

链接一

近年来，AI换脸、换声视频在网络上流行，一些不法分子利用其实施新型网络诈骗。AI诈骗能够极为真实地模仿真人的模样和声音，以假乱真。

AI合成的素材从何而来？不法分子通过各种渠道获取我们的个人信息——社交平台的图文、各种网站搜集的照片、App强制开启后台权限等，将目标人物的生物信息嫁接到特定的音频、视频中。要想远离AI诈骗陷阱，首先个人要提高防范意识，保护隐私。其次，相关法律法规应跟进到位，严惩AI诈骗者。

（摘自《广州日报》，有删改）

链接二

第十九届亚洲运动会开幕式上，以广州市玉岩中学高愉同学为原型的数字火炬手给人们带来了全新的观感和体验。这次“数字火炬手”活动采取了线上报名的形式，在全球范围内总参与人次约1.04亿，通过访问杭州亚运会数字火炬手官方网站或者小程序，就可以注册成为数字火炬手。方法与步骤如图：

（摘自学习强国，有删改）

链接三

华为Mate60Pro是全球首款支持卫星通话的大众智能手机，它直连的是中国电信运营的“天通一号”卫星移动通信系统（简称“天通卫星”）。手机直连卫星业务的最大优势在于能有效满足移动通信网络无法覆盖区域的通信需求。

目前，借助相应的通信终端，天通卫星已在应急抢险、海渔运输、水利林业、野外勘探等领域得到广泛应用。特别是强台风来袭，天通卫星在支持各地防汛抗洪应急通信保障过程中，发挥了保底通信的作用。

（摘自学习强国，有删改）