为什么火箭底部像喇叭
        ①当重几十吨、上百吨的火箭如巨龙一般腾飞九天时，你一定会为火箭具有如此神力而惊叹不已；而如果你是一个细心观察的人，也许会提出这样的疑问：火箭发动机的喷管为什么要做成喇叭形状的呢？这要从火箭发动机的特殊构造谈起。
        ②火箭发动机之所以能够产生强大的推动力，是因为火箭发动机有着特殊的构造。
        ③推力室是火箭发动机的核心部分，一般由头部、燃烧室和喷管组成。其中头部和燃烧室的作用是使燃烧剂流经燃烧室和喷管的内套，冷却燃烧室和喷管，再将燃烧剂由喷管和燃烧室外套流经喷嘴喷入燃烧室，并在同时由另一些喷嘴喷入氧化剂的作用下充分燃烧，将推进剂的化学能全部转化为热能，在燃烧室内产生2200℃～3500℃的高温高压燃气；喷管的作用是将燃烧室的高温高压燃气进行加速，由几十米/秒增加至几公里/秒，从而将燃气的热能转化为燃气的动能，获得直接的反作用力，推动火箭飞行。燃气喷射的速度愈高，火箭获得的推力也就越大。
        ④那么，火箭发动机是怎样获得这样高喷速的燃气流呢？这是设计上的科学，就是把推力室的喷管部分在其结构上做成先收敛后扩散的喇叭形状，收敛段的上端同燃烧室的下端是平滑相连的。这一结构可使燃气流的速度因喷管横截面积的变化而变化，使气流从亚音速度到音速，直到加速至超音速。所以，人们把这种喇叭形喷管叫超音速喷管。由于它是瑞典人拉瓦尔发明的，因此也称为“拉瓦尔喷管”。
        ⑤让我们来分析一下拉瓦尔喷管的原理。火箭发动机中的燃气流在燃烧室压力作用下，经过喷管向后运动，进入喷管的收缩段。此时，燃气运动遵循“流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，因而，燃气流的速度不断加速。当到达喷喉时，流速已经超过了音速。而超音速的流体在运动中却不再遵循“截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，而是恰恰相反，截面积越大，流速越快。在扩张段，燃气流的速度被进一步加速，为2～3公里/秒，相当于音速的7～8倍 ， 这样就产生了巨大的推力。
        ⑥现在你该明白了吧，拉瓦尔喷管实际上起到了一个“流速增大器”的作用。其实，不仅仅是火箭发动机，导弹的喷管也是这样像喇叭形状的，因此说拉瓦尔喷管在武器上有着非常广泛的应用。

调好你的“食物钟”

    ①中学上生物课的时候就听老师讲过“生物钟”。生物钟是人体的一套复杂的调节机制，以24小时为周期，掌管着生物的“觉醒”与“睡眠”节奏。但也许你还不知道，人体中除了管理睡觉的生物钟，还有个管理“吃东西”的食物钟。

    ②食物钟，顾名思义，主要负责调节我们的进食、消化和营养摄取的时间。通常情况下，食物钟与生物钟是一致的，日常的运作程序几乎与生物钟保持着同步。人的大脑、胃和肝等内脏器官中部有感受器，可以接受食物钟传递的信号，这种信号一般被称为“食物相关的生物节律器”。依赖食物钟的调节，我们才有了一日三餐的吃饭习惯。

    ③食物钟对人体健康有十分重要的作用。如果食物钟发生紊乱，健康就会受到影响。研究发现，食物钟紊乱会导致胰岛素紊乱，可能增加糖尿病和肥胖的风险，还与心血管疾病存在一定联系。但日常的一些生活习惯还是会扰乱食物钟，甚至造成食物钟紊乱。目前，常见的可能导致食物钟紊乱的饮食习惯有：不吃早餐、节食、暴饮暴食等。

    ④现在很多年轻人喜欢晚睡晚起，生活毫无规律，早上都不怎么吃早餐。大量研究发现，经常不吃早餐会干扰食物钟，也会给健康造成影响。台湾研究发现，每周吃早饭次数低于一次的人，肥胖的几率更高；哈佛大学研究发现，不吃早餐的人患糖尿病的风险也更高；在儿童心血管健康方面的研究发现，长期不吃早餐还会增加罹患心血管疾病的风险。

    ⑤节食，通常在爱美的女士中比较多。但节食其实不利于减肥，节食会造成饮食紊乱，食量反而不能得到很好的控制，更容易发胖。

    ⑥暴饮暴食，主要就是指平时吃东西没有节制，大量进食。研究发现，暴饮暴食会给食物钟调控基因增加负担，进而可能扰乱食物钟，也会给健康增加隐患。所以，就算是过节，我们还是最好保持平时的饮食习惯。

    ⑦总之，保持良好的饮食习惯有利于维持良好的食物钟，让“人体机器”更有效的运行，对健康更是有极大的益处。

    电影《流浪地球》主要讲的是地球经过木星时摆脱木星引力，重新踏上流浪征途的故事。实际上在刘慈欣创作的同名小说《流浪地球》中，地球经过木星的过程有惊无险，只是电影有意制造“噱头”，将这一情节夸大而已。那么，地球要“流浪”，为什么非得经过木星呢？其实非常简单，就是为了让地球利用木星的引力弹弓效应加快速度，使其脱离太阳系。

    引力弹弓就是利用行星的重力场来给太空探测船加速，将它甩向下一个目标，也就是把行星当作“引力助推器”。木星就是太阳系中一个优良的加速器，这不仅在影视作品中呈现，在现实中更是如此。人类向外太阳系发射的数十件航天器中，大部分用到了木星的引力弹弓效应，比如“旅行者一号”、“旅行者二号”、“先驱者号”、“新视野号”探测器等等，都曾经利用过木星的引力弹弓效应加速，这样的好处是使航天器的速度大大加快，而且还能节省燃料。1977年，由NASA（美国国家航空航天局）研制的“旅行者二号”在肯尼迪航天中心成功发射升空，1981年经过木星时，从秒速不到10公里加速到了秒速35公里左右，获得了可以离开太阳系的速度。经过几十年的飞奔后，旅行者二号已经航行到了210亿公里外的遥远距离。实际上，不止是木星具有引力弹弓效应，较大质量的天体都可以让围绕它运行的物体获取引力弹弓效应，太阳系中的8大行星连同太阳都可以进行引力弹弓效应的运用，我们的地球也一样。比如我们要去月球探测，但是我们的长征三号乙型火箭并没有能力把“嫦娥四号”直接发射到月球轨道上，于是在发射之后，依靠地球的引力弹弓效应增加速度和扩张轨道，最终让“嫦娥四号”进入环月轨道运行。

    而在《流浪地球》这部作品中，刘慈欣安排了太阳和木星共同给地球加速。故事中讲到曾经有一段时间地球时而靠近太阳时而远离太阳，这个时候正是在利用太阳的引力弹弓效应给地球加速；后来地球又运行到了木星的附近，开始利用木星的引力弹弓效应加速，这也是因为木星的质量巨大，是地球质量的318倍，可以把航天器加速到脱离太阳系引力的程度。不过在电影中，由于木星引力出现不稳定状况，导致地球难以脱离木星引力甚至出现了撞向木星的可能性，幸好人类齐心协力克服了困难，地球才又开启了航向新家园的征程。

    但如果真的将地球运行到木星附近，利用其引力弹弓效应的话，将是十分不可取的，因为木星的引力足以将近距离的地球拉变形。电影中，地球的大气已经被木星吸收，在如此近的距离，地球势必会被木星引力揉成一个熔岩星球，甚至有被拉碎的可能，这是绝对不可以尝试的。所以要让地球利用木星的引力弹弓效应并不容易，这需要在很远的距离上才能保证安全，然而距离太远的话，引力弹弓的加速效应却不明显了。

人工智能2.0

    ①“人工智能AI”2017年首次被写入政府工作报告：“加快培育壮大新兴产业，全面实施战略性新兴产业发展规划，加快新材料、人工智能、集成电路、生物制药、第五代移动通信等技术研发和转化，做大做强产业集群。”

    ②中国工程院院士、计算机应用专家潘云鹤说，AI当前正处在转折之际，其技术会升级换代。它将通过跨媒体和各种无人技术更紧密地融入人类生活；通过人机混合增强智能，成为我们身体的一部分；通过大数据和群体智能，拓展、管理和重组人类的知识，为经济和社会的发展提供建议，在越来越多专门领域的博弈、识别、控制和预测中达到甚至超过人类的能力。“因此，我们将这样的人工智能称为AI2.0。”

    ③“30年后的AI2.0必将成为巨人，但是它会在哪些方面展示它与众不同的威力呢？”

    ④在潘云鹤的构想中，到那个时候，大数据智能的研究已经可以为经济智能化运行提供强大的工具，帮助政府和企业从宏观、中观、微观等角度预测经济和市场的走向，前瞻性地创造新产品，进行新投资，确定新政策，从而避免如次贷危机、金融危机等全球性风险，以及产能过剩、库存畸高等问题。市场经济和政府调控相结合的科学基础，使人类经济的运行进入更高水平。

    ⑤对于人类最关心的话题之一——AI2.0对人类健康将产生怎样的影响？潘云鹤料想，“AI用于预防医药，已进入发力阶段”。

    ⑥近年来涌现的各种大型医疗仪器、小型穿戴式设备、大量生理传感器和海量的数字化病历，源源不断地生成人体健康的大数据。将这些大数据汇合、分析、学习和提取，就可以预测人体健康的走向和生病的可能。在未来，借助人工智能，高血压、糖尿病、癌症、阿尔茨海默病等疾病，或许能得到预防或者阻断。

    ⑦另一个关于AI的梦想是：人脑和电脑联通。

    ⑧潘云鹤说，人脑和电脑如能直接联合工作，就会形成“脑机混合”，增强智能。如果一个学生能轻而易举地记住《新华字典》、唐诗宋词、《古文观止》、四书五经、中国通史、英汉词典、世界地理、中外法律……可以想象，我们的教育，会因此产生什么样的改变。

    ⑨AI的能力似乎无可估量。可以想象人类未来与AI共存的种种图景：

    ⑩当你在街上碰到陌生人时，系统会产生并处理数据，通过AI程序就能知道你对他的印象如何。

    ⑪在医院里，AI分析X光片的水准比人类医生还要棒，这些智能机器还可以用于癌症等疾病的早期检查，甚至在你尚不知晓的情况下采取防治措施。

    ⑫一场彻头彻尾的人工智能革命，正真切地出现在我们面前。以色列历史学家尤瓦尔·赫拉利做出预测：未来，大量的工作岗位将被智能机器取代，数十亿人将成为“无用阶层”，社会被少数精英阶层掌控。

    ⑬于是一个关于AI的终极恐惧，进入人类的集体思想——AI会控制人类吗？

（节选自《读者》，有删减）

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。

材料一：

1950年，“图灵测试”给出判定机器是否具有智能的方法，即机器是否能够模仿人类的思维方式来生成内容继而与人交互。随着数据快速积累、算力性能提升和算法效力增强，今天的人工智能已经可以进行写作、编曲等创意工作。人工智能越来越多地被应用于内容创作，AIGC的概念随之悄然兴起。

从创作者的角度看，机器内容生态的发展大致可以分成四个阶段：专业生成内容（PGC)、用户生成内容（UGC)、AI辅助生产内容、AI生成内容（AIGC）。目前，对于AIGC这一概念，尚无统一规范的定义。国内产学研各界大都认为，AIGC是继专业生成内容和用户生成内容之后，利用人工智能技术自动生成内容的新型生产方式。AI绘画、AI写作等都属于AIGC的应用分支。

2022年8月，AI自动生成的画作《太空歌剧院》获得了数字艺术类冠军。该画作恢宏细腻的画风很难让人相信它是由AI自动生成的作品，而它的夺冠也大大冲击了人们过往对于“人工智能的创造力远逊于人”的固有认知。自此，AIGC从看似遥远的概念逐步以生动有趣的方式走入人们的生活。11月30日，人工智能公司 OpenAI发布了名为ChatGPT 的超级AI语言模型。ChatGPT不仅可以理解并回答用户的问题，还能完成一些复杂任务，包括按照特定文风撰写诗歌、修改错误代码等。此外，因为ChatGPT被加入了预先设计的“道德”准则，即人类反馈强化学习（RLHF）技术，所以它还能表现出一些人类特质，例如承认自己的错误、按照设定的道德准则拒绝不怀好意的请求等。上线短短几个月，ChatGPT即火爆全网，并影响着人们惯有的参与生产、生活的模式和框架，有些行业已然将ChatGPT等相关技术融入并应用于现有工作或生产中。

在智能创作时代，创作者生产力的提升主要表现为三个方面；代替创作中的重复工作或重复环节，提升创作效率；借助人工智能，创作者可以找寻创作灵感与思路；综合海量预训练的数据，并结合模型中引入的随机性，创作者可以生产出过去无法想出的杰出创意。

目前AIGC在很多方面仍存在巨大挑战或争议。但不管怎样，我们必须承认AIGC的发展趋势无法阻挡，而人类的创造物终究会帮助人类自身的发展。AIGC无疑是一种内容生产力的变革，会将世界送入智能创作时代。

（取材于杜雨、张孜铭等人的文章）

材料二：

相较于用户生成内容，AIGC最大的不同是新技术驱动了机器智能创作内容。这使得AIGC具有显著的技术特征。

AIGC具有超强的想象力和创作能力，这些能力是计算机在海量数据的基础上学习和模拟生成的，每一幅AI画作背后都是不计其数的标注数据和训练数据。

跨模态融合是AIGC重要发展目标之一。其本质是文本、视觉、听觉乃至脑电等不同模态的知识融合，覆盖图文、视频、数字人、机器人等更多场景。2022年，“AI 画家”度晓晓创作的“无界”系列作品使用了“百度文心”大模型跨模态图文生成模型ERNIE - ViLG，这一模型具备了领先的跨模态理解和生成能力。

拥有一定程度的认知和交互能力，是AIGC发展的趋势。在用户感知方面，AIGC逐步向认知智能发展，可根据用户个性化需求生成个性化内容，如集成ChatGPT的搜索引擎“新必应”在进行搜索时，将推送更加精准、人性化的定制答案。

伴随着人工智能热度的提升，质疑和争议也随之而来。如何保证ChatGPT内容的真实性、正确性和时效性？未来人类是否会因过于依赖机器而使自己变得愚蠢？AIGC产生的作品版权属于谁？这一个个问号都是需要我们警惕和深思的。而围绕ChatGPT等AIGC应用产生的诸多商业伦理、技术伦理甚至人文伦理的争议，更该引起人们的关注。坚持AI向善，守住AI伦理，应是从事A1GC的原则和底线。特别是当人工智能走向人格化、具备了某种程度的“自我意识”时，我们就更需要积极倡导合法合理的使用，以确保技术的健康发展和正确的社会应用。

面对尚在探索中的AIGC，我们需要明确，技术不是目的，追求更好的世界、更美好的生活才是目的。

（取材于李白杨、詹新惠等人的文章）