恐龙不可能在每一块大陆上独立生存，那么他们是如何越过大洋到另一个大陆上去的呢？

    这一问题的答案是：是大陆在漂移而不是恐龙自己在迁移。几十年前，人们发现地壳是由一些紧密拼合在一起但又在缓慢运动的大板块构成的。一些板块被拉开，而另一些则挤压在一起，一个板块也许会缓慢地向另一板块下面俯冲。“板块构造”理论很快为地质界几乎所有的问题提供了答案，如火山、地震、岛屿链、海洋深渊等等，这些在以前一直是不解之谜。

    可以这样比喻，板块背上驮着许多大陆，当板块向一个或另一个方向运动时，大陆也随之一起运动。每隔一段时期，板块会将所有的大陆汇聚在一起，地球此时仅由一个主要陆地构成，称为“泛大陆”。当板块继续运动时，大陆又重新被分离开。

在四十多亿年的地球发展史中，泛大陆形成和分裂过多次，最后一次完整的泛大陆大约是在2.25亿年前形成的。这个泛大陆存在了数百万年以后，又开始显示出破裂的迹象。

    早期恐龙在那时已经开始出现，并且有机会分散到泛大陆的各个地方。所有陆地似乎都处在热带和温带环境内，所以恐龙可以在泛大陆的不同地区舒适地生活。

地球“流浪”靠谱吗

    今年春节期间上映的电影《流浪地球》以“硬科幻”的特点收获大量好评。那么，这部电影中哪些说法具有较强的科学基础，哪些说法现在还只是幻想？

流浪，并非说走就走的旅行

    《流浪地球》中最惊天地泣鬼神的想象是，利用成千上万个行星发动机，帮助地球离开太阳系。这就得说说让地球离开太阳系需要多少能量了。

    “地球绕太阳运行，离开太阳系，要能够摆脱太阳的引力势能束缚，所需能量可以计算得到，大概是2.65×10³³焦耳。”南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇分析。

    而当前人类生产的能源，可以拿全球发电量来估计。据统计，2017年全球总发电量大概是25571TWh，大约合9.21×10¹⁹焦耳。

    “也就是说，如果把现阶段全球所有的发电量都用来推动地球离开太阳，需要连续工作2.88×10¹³年，即近29万亿年。而宇宙年龄大概是130亿年。”周礼勇说。

    总之，带着地球去流浪，可不是说走就走的旅行。如果行星发动机要承担这一任务，那得无比厉害才行。

重核聚变，目前只是科幻

    在《流浪地球》中，行星发动机实现上述任务，靠的是重核聚变技术。

    中国工程物理研究院研究员蒙大桥告诉科技日报记者，核聚变是指两个轻核素反应，聚合成一个质量素更重的核素。重核只能分裂生成两个轻于母核的核素。比如，铀-235裂变后会成质量为95—105的元素。

    “从现代核物理知识来看，90号以上的元素有裂变趋势，10号以下的元素有聚变趋势。若要重核发生聚变，目前没理论和实现条件。”蒙大桥说。

    看来，这样的行星发动机，目前只能出现在科幻中了。

    《流浪地球》的结尾十分惊险刺激：眼看地球离木星越来越近，情况万分危急，航天员刘培强驾驶载着燃料的空间站，点燃了木星上的氢气漩涡。

    对此，中科院高能物理所研究员张双南支招说，他有更好的点燃木星的办法：例如，可以用高功率激光器点燃木星，毕竟核聚变反应需要使用高功率激光器点火。

    “理论上可以，但需要功率足够强大才行。”蒙大桥分析说，按照这一思路，点燃木星的速度确实更快，但惊险程度就会少了几分。

    太阳什么时候会灭亡

    电影里，人类面临的最大问题是，太阳急速老化，不断膨胀，导致地球不适合人类生存，因此要去寻找新的家园。但是现实中太阳也会如此吗？

    从恒星的演化规律上来讲，太阳是会有熄灭的一天，不过是在遥远的50亿年之后。简单来讲，当太阳核心中的氢燃烧殆尽，生成氦元素在引力的作用下坍缩，释放的能量进一步升高温度，点燃核心周围的氢壳层，然后太阳迅速膨胀，成为一颗红巨星。

    有理论认为，太阳演化生成的红巨星非常巨大，最远能够膨胀到地球轨道。这样，水星、金星和地球都会逐渐坠入太阳而毁灭。其实，早在太阳吞噬掉地球之前，地球上的海洋早已被膨胀的红巨星烤干，不复存在。

    凌晨（科幻作家）：科幻作品中的科学，更多指的是科学思维、科学方法，而不是现有的科学理论。科幻作品的科普功能，更多是激发公众对科学产生兴趣，而不是对现有科学技术进行讲解说明。可以确定的是，国产科幻电影引起这么热闹的讨论，还是第一次。包括科学家在内的很多观众对其中的科学情节“揪”着不放。探讨过程中，一些干巴巴的科学问题也变得有趣起来。尽管带着地球去流浪并不现实，但它所引发的公众对科学的关注，已足以令人欣慰。

如果机器人都能考上大学，世界会发生什么变化？

    ①2019年11月19日，中新网转载了日本共同社的一则新闻，据报道，人工智能挑战了高考英语试卷。这张试卷的满分是200分，人工智能得了185分的不错成绩。

    ②查询了一下这个考试机器人的历史，发现从2011年就发起研究的这个项目，希望让人工智能与18岁的学生做一个智能水平的比较。人工智能需要自己阅读纸质试卷，理解问题并做出正确的解答，所以难度还是相当大的。这个人工智能上一次挑战英语高考试卷的时候还是2016年，当时，它只得了95分，但时隔三年，它已经由一名不及格的学渣成长为一名准学霸了。

    ③说起人工智能的话题，总是让人觉得喜忧参半的。

    ④先来看一份数据：根据《2017年中国制造行业发展报告》提供的数据：2010年时，中美两国制造业的总产值相差不多，但我国的产业工人却比美国多了10倍，约为1.14亿人。假如美国的今天就是我们的明天的话，那么在不远的将来，随着人工智能的不断发展，中国的产业工人将大量下降。甚至，我们的工人数量会比美国还要少，因为从2013年至今，中国一直保持着世界最大的工业机器人市场的地位。根据国际机器人联盟（IFR）发布的数据显示，2015年全球30%的工业机器人都被用来武装中国工厂的生产线，中国已经成为全球最大的工业机器人消费国。

    ⑤除了制造行业，建筑业、服务业也在遭受着人工智能的强烈冲击。随着机器人在各个行业领域的逐渐普及，未来必将会取代人类的工作，而重复性体力劳动工作必然是第一批牺牲品。2018年，中国的农民工人口总数仍有2.88亿人，他们从事的绝大部分工作，都可以被机器人取代。按照《智能红利》这本书上的说法，机器人全面应用后，将会释放超过2.4亿的就业人口。

    ⑥所以，我们很容易可以得出结论：越来越多的工作岗位被人工智能所取代已经是一个不以人类意志为转移的事情了。

    ⑦但是，这对于人类的未来来说，到底是好事还是坏事呢？对此，社会上恰好有两种截然相反的观点，即“失业论”和“创业论”。

    ⑧失业论的观点是说，在未来，人类的工作必然会被人工智能逐渐取代。

    ⑨而创业论的观点刚好相反，创业论认为，人类社会的工作岗位总量并不会因为人工智能的介入而减少，相反，我们会不断地创造出更多的人工智能无法替代的岗位来。

    ⑩其实，同样是“失业论”，还有乐观和悲观两种不同的论调。

    ⑪乐观派认为，人工智能会让人类的生产力大幅度提升，人类可能就此直接进入福利社会。没有工作的人，依然可以拥有幸福、快乐的生活。他们可以有大把的时间做自己喜欢做的事情，比如读书、绘画、写作和旅行。人们的创造力将会因为不必工作而得到充分的释放。人们将拥有更高的知识水平。人类很可能因此而直接走上快车道。

    ⑫但是“失业论”的悲观派看到的远景则比较灰暗。有一种观点认为机器人的全面普及是一种新的奴隶制。机器人是企业主的私人财产，这与奴隶制社会中，奴隶是奴隶主的财产一样。这必将导致财富进一步向着金字塔的顶端集中。

    ⑬美国加利福尼亚大学伯克利分校的经济学家伊曼纽尔·赛斯，就是一位“失业论”的悲观派代表。他认为，贫富差距的急剧扩大会让消费者的购买能力越来越低，这会进一步导致人们对商品和服务的需求下降，从而让社会经济增长停滞。

    ⑭还有一些经济学家，他们也看到了财富正在被极少数富人聚集起来这一事实，但他们仍然对世界的平衡发展保持着乐观态度，这就是我们前面提到的“创业论”。

    ⑮在支持创业论的专家中，《失控》的作者、未来学家凯文·凯利是最为我们所熟知的一位。凯文·凯利认为，与聪明的人工智能协作将是我们首先要学会的事情，虽然人工智能驾驶飞机的能力很不错，但我们仍然希望它能在飞行员的监督下工作。人工智能越是聪明，我们就越是能想出更多的主意，把人工智能用到以前不存在的领域中去。未来将会有数以万计的创业公司，会专门去寻找人工智能可以应用的新领域，而这将提供数量巨大的工作机会。

    ⑯我不知道，你支持哪种观点。在我看来，只有在一个不太长的未来，比如说100年之内，失业和创业才会并存。假如把时间拉到足够长，那不用怀疑，现在人类能做的事情，99%以上都是人工智能可以胜任的。甚至很多人以为人工智能无法取代的写作、作曲、绘画、导演等等工作，也会被人工智能取代掉的。

    ⑰以前，我们总是用人工智能与几岁孩子的智力相提并论，但现在人工智能已经能够考上东京大学了。我们已经不需要费神去思考，哪些工作会消失，哪些工作会留下来了。似乎思考一下哪些行业还可以更好的与人工智能结合，反而成了更值得我们去做的事情。

（作者：汪诘 有删改）

电动汽车的电池难题

郑岳久

    ①近期，德国汽车品牌保时捷公布了一项研究成果：功率高达450千瓦的超级充电桩，充电3分钟可续航100公里，15分钟即可充电80%。特斯拉也发布了新一代超级充电桩，充电时间可缩短一半。这种超级充电桩技术能否帮助电动汽车克服短板呢？

    ②的确，超充技术将有助于电动汽车的长途出行，但尚不能彻底解决续航短、充电不便的问题。

    ③与体积小巧的慢速充电桩相比，超级充电桩对供电线路要求高、占地面积大，无法安装在普通车位上。考虑到建设与运营成本，超级充电桩多见于城市郊区、高速路沿途。相关研究结果显示，普通消费者用车场景90%以上为市内短途出行，长途出行不到10%。因此，为住宅区、办公区与商业区的车位普及慢速充电桩，比建设超级充电桩更加务实。

    ④此外，超充技术的实现，不仅需要建设强大的充电桩，也对锂电池性能提出了更高要求。在高达数百千瓦的充电功率下，电池可能出现寿命衰减问题，甚至安全风险。因此，为了与当前锂电池性能匹配，实际应用的充电桩功率要比预期低很多。目前，充电基础设施的建设目标是“夜间慢充为主，日间快充为辅”。超级快充的普及尚需时日。

    ⑤如果说基础设施决定了补充续航里程的便利性，那么锂电池本身则直接影响续航里程的长短。对传统燃油车来说，想要实现续航里程增加一倍，只需将油箱相应扩大一倍，基本不会增加整车成本。这一招对电动汽车不管用。一方面，电池价格不菲，增加电池会显著增加购车成本；另一方面，电池的能量密度很低，增加电池容量会显著增加车重，从而降低续航里程。

    ⑥随着技术提高和生产规模扩大，锂电池成本会逐步降低，而能量密度就成了主要难题。目前电动汽车的锂离子电池主要分为磷酸铁锂与三元锂两种。前者能量密度较低，主攻低成本与高安全性，应用在空间较为宽松的大客车上；后者能量密度较高，主攻高能量密度，应用在布局紧凑的轿车与SUV上。所谓三元锂，一般是指电池的正极由镍钴锰三种元素组成，调节三种元素的比例可以实现更高的能量密度。研究发现 ， 能量密度越高的元素配比，稳定性、安全性一般也越差，这使得三元锂电池的技术前路困难重重。

    ⑦新能源的发展不是一帆风顺的。多年来，风能、太阳能等产业发展历经起伏。其中的技术瓶颈、产业化掣肘等问题，仍有赖于人们共同努力去解决。电动汽车的发展也面临类似挑战。目前，世界各国的研发机构一方面尽可能研究锂离子电池的极限，另一方面开始探索下一代锂电池，例如锂空气电池、锂硫电池等。其中，固态锂电池被寄予厚望。不过，下一代锂电池的量产乐观估计仍需5—10年。在这种情况下，汽车行业开始重视氢燃料电池技术。虽然这一技术的完善可能需要更大的投入，但可以避开锂电池的能量密度限制，为解决电动汽车的电池难题提供了新思路。

 （《人民日报》2019年05月28日）

桥名谈往

茅以升

①万物皆有名。既然是名，就要起得好。我国近代桥梁题名时，受西方影响，是从地理观点出发的，只要能指出它的所在地就可以了。然而我国古时桥名，不是这样。它总要有些文学气息，或是纪事抒情，引起深思遐想；或有诗情画意，为之心旷神怡。这样，通过慎重题名，一座桥的历史、作用或关系，就立刻表现出来，因而容易流传。现在来介绍一些桥名，借以窥知我国桥梁文化的丰富。

②先来谈谈单字命名的桥。较著名的有：苏州的“枫桥”，唐张继有《枫桥夜泊》诗；西湖的“断桥”，明朝莫仲巧有《断桥残雪》词。但单名之桥往往系泛指，而又可能是专名。有的指明桥的所在，如“山桥”，梁简文帝诗：“卧石藤为缆，山桥树作梁”。有的指明桥的形状，如“方桥”，唐韩愈诗：“君欲问方桥，方桥如此作”。有的与桥畔景物有关，如“花桥”，福建宁德县、湖北长阳县及广西桂林都有。

③再来说说双字命名的桥。根据反映内容，一部《桥名录》可分为五类。第一类是“表扬”。首先是表扬桥的功用。如“赵州桥”，在河北赵县南液河上，制造奇特，“隋匠李春之迹也”。第二类是“纪事”，记载关于桥的故事。如“万里桥”，在四川成都南门外，“昔孔明于此饯费祎聘吴，曰万里之行，始于此矣”。第三类是“抒情”，通过桥名，来表达思想感情。如“销魂桥”，即“灞桥”，在陕西西安，“东汉人送客至此桥，折柳赠别”。因“取江淹别赋句，又呼为销魂桥”。第四类是“写景”，美化桥身及四周景物。如“垂虹桥”，在江苏吴江，桥身环如半月，长若垂虹，宋王安石《垂虹桥》诗云：“颇夸九州物，壮丽无此敌。”第五类是“纪念”，多指名人故事，如“留衣桥”，在江西南城，清咸丰间有知府治郡有功，卸职时郡人饯行，留衣于此，遂改名留衣桥。

④以上是单字和双字的桥名录。三字、四字或更多字的桥名，当然也有，但为数极少。因此，在《桥名录》中把这两种搜集齐全，所余就无几了。

⑤____ 。比如唐代杜牧诗中的“二十四桥”就是一例。这到底是一座桥还是说有二十四座桥呢?千年来不少人为这问题作了考证。

⑥杜牧的原诗是《寄扬州韩绰判官》：“青山隐隐水迢迢，秋尽江南草未凋。二十四桥明月夜，玉人何处教吹箫?”用很少的字，表达出对扬州的繁华消逝、人去楼空之感。这首诗中，只有二十四桥这几个字指出往事的遗迹，因而这几个字就要能充分反映出昔日的繁华。如果这只是一座名叫二十四桥的桥，它如何能体现全扬州的繁华呢?扬州的桥很多，而且从隋朝起，就分布在全城。因此，杜牧诗中的二十四桥定然不只是一座桥。正因为这个缘故，沈括的《梦溪笔谈》中，才为这二十四桥，考订出它们的名字，并且指出，在那时（约1064年），二十四桥中存在的仅有六座了。

⑦二十四桥逐渐减少，就出现一种传说，认为这仅仅是一座桥的专名。比较有力的说法，是引南宋姜夔的《扬州慢》词：“二十四桥仍在，波心荡，冷月无声。念桥边红药，年年知为谁生?”所谓“仍在”“桥边”，似乎应当是指一座桥，否则如是很多桥，难道每座桥边都有红药吗?尽管沈括所见的是六座桥，经过金人南下，到姜夔时，也许只剩下一座了。

【材料一】

二氧化碳能合成淀粉？这两个表面上看好像没有关联的东西还能进行转化？

中国科学家历时6年多的科研攻关给出了肯定的答案！

北京时间9月24日凌晨，由中国科学院天津工业生物技术研究所主导完成的人工合成淀粉重大科技突破进展成果论文，在著名国际学术期刊《科学》上发表，从而为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造“打开了一扇窗”。

（《重大突破！二氧化碳能人工合成淀粉了，火星或能变成粮仓！》选自“科学鱼”2021.09.25）

【材料二】

【甲】

人工合成淀粉样品具体的合成路线是：科研团队采用一种类似“搭积木”的方式，联合大化所利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下，还原成碳一（C₁）化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶；依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三（C₃）化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物又聚合成碳六（C₆）化合物，再进一步合成直链和支链淀粉（C₆化合物）……最终通过核磁检测，该人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致，也就是两者没有区别。

《中科院首次实现二氧化碳合成淀粉！以后能喝西北风了》（选自“科技每日推送”2021. 09.28）

【乙】

传统的淀粉主要是通过农业种植和自然的光合作用形成淀粉，需要60步生化反应，看这个：6CO₂+6H₂O（光照、叶绿体）→C₂H₂O₆【（CH₂O）_n】+6O_2.如今二氧化碳只需要11步就能人工合成淀粉了。大家的DNA动了没？二氧化碳能合成淀粉一直是理论可行，而动手操作是第一次，妥妥的梦想照进现实，空手套白面粉。在此之前，科学家成功把二氧化碳合成为葡萄糖，但却在二氧化碳转化为淀粉面前还是too young too simple。这么复杂的合成可以用一个最简单的公式理解，水+二氧化碳+电=淀粉。光伏电水解产生氢气，再利用催化剂将氢气还原成甲醇，接下来将这样的碳一化合物聚合到多肽化合物，就能拿捏住淀粉了。涉及到的化学本质就是最简单的还原、缩合、重排、聚合。这酿酒一样的过程，让科学家们坐了六年的冷板凳。他们从重新设计自然代谢途径开始，让自然淀粉复杂的合成过程简约至只有11步，其中有一个难题，就是自然界根本不存在甲醇合成淀粉的生命过程，也就是说不存在C₁—C_a这三个过程的催化酶。没有怎么办？自己改造啊。科学家们挖掘改造了动物、植物、微生物等31个物种的62个生物酶催化器，最后使用十个酶催化剂将甲醇转化为淀粉，甚至可以造出易消化的支链淀粉和消化慢、升糖慢的直链淀粉。这样，人工合成的淀粉不仅转化效率高，营养品成分和自然生产的淀粉一模一样。

（《二氧化碳是如何变成淀粉的？》选自白小丸ouo）

【材料三】

【新闻标题我来拟】

【人工合成淀粉知多少】

【我与专家面对面】

【热点话题我来评】