无人机时代正在到来

    ①正在到来的第四次工业革命将使人类进入“无人机时代”。各种类型的机器人纷纷问世，其中会飞的机器人——“无人机”异军突起，频频出现在公众的视野中。

    ②无人机，实际上就是具有飞机形状的遥控飞行装置，主要由机身、动力、螺旋桨、录音、摄像、遥控、传输以及感应等部件构成。

    ③无人机的发展始于军事领域。上世纪60年代，美国军方率先使用无人机进行运输、侦查、攻击等。之后，无人机被许多国家运用到军事领域，并且不断创新发展。目前，我国的军用无人机在技术上已经能够通过遥控准确无误地击中目标。

    ④无人机由军用进入民用领域后，用途十分广泛。地质勘探、电网巡检、交通流量统计、大气污染检测等，都可以借助无人机的一臂之力。当地震、洪水、爆炸等灾害发生，无人机可快速飞至救灾人员无法抵达的现场，实施救援。2013年，四川芦山地震后，在交通中断的情况下，就是通过无人机航拍灾区情况，为救灾提供了第一手资料。

    ⑤随着生产技术的日趋成熟，无人机的造价大幅降低。有资料表明，目前迷你无人机的制造成本已降低到三年前的十分之一左右 ， 因此，这类曾经带有神秘色彩的无人机，已经成为集实用与娱乐功能于一体的高端玩具，进入了普通人的生活。今天，只要你登录知名的电商平台，就可以搜索到各种型号的玩具无人机，其中数千元的就有GPS定位和图传功能，通过手机APP就能操控，航拍图象清晰，深受消费者青睐，具有广阔的市场前景。

    ⑥科学技术的发展总是双刃剑。民用无人机的快速发展，也会给公共安全带来隐患。美国白宫的草坪上，就曾有小型无人机坠落。自2016年以来，上海、重庆、南京等地的国际机场都遭遇过无人机的干扰，动辄就影响百余次航班起降，经济损失巨大。我国从2017年6月1曰起，已正式对质量在250克以上的民用无人机，实施实名登记注册。

    ⑦近年来，随着纳米、仿生机器人技术的突飞猛进，出现了外形似鸟或昆虫的微型无人机，如纳米蜻蜓无人机，翼展仅5厘米，可从窗户飞进飞出，一旦飞进普通人的住宅，个人隐私就会受到侵犯。也许数年之后，停在你书房角落里的一个蜘蛛，飞到你眼前的一只苍蝇，或者落在你窗口歌唱的美丽小鸟，正是一架微型的仿生无人机呢！

    ⑧无人机的时代正在到来，它会走向何方？这不单是政府应该思考的问题，也是所有人应该思考的问题。

花椒--从后宫到厨房

    ①在现代汉语里与“椒”有关的东西不少，辣椒、胡椒、花椒，还有随着热播宫廷剧火起来的“椒房”。而椒房实非新词，《汉官仪》中记载：“皇后以椒涂壁，称椒房。”汉代著名宫殿群未央宫中皇后所住之处就称为“椒房殿”。再后来，椒房一词逐渐演化为后宫嫔妃的居所及嫔妃们的代名词。甄嬛娘娘便是以得到了“椒房之宠”昭告她获得了皇上的专宠和偏爱。

    ②椒者，花椒也。早在先秦时期我国便有了对花椒的记录和使用的历史，但花椒的人工种植直到两晋时期才开始发展，而将花椒作为一种独立的基本调味品，则是清代以后的事。

    ③时至今日，我国的花椒栽培已有数千年的历史。由于长时间的杂交、选育和地域影响，使得今天的花椒衍生出了极多的品系：如大红袍、汉源椒、茂汶椒、凤椒、伏椒等。

    ④因为花椒全株具有芳香的特征，在先秦时期人们便用它来敬神祭祖，同时也拿来寓意美好幸福生活。直到两汉时期，花椒的种种功能运用体系才被完整开发。作为药物，花椒被认为是济世良药，可散风寒祛风湿，还可用来治疗很多疾病，即使在今天花椒也是一种重要的药食同源的香辛类药物。作为香料，花椒被用来祭祀、殉葬和装饰家居，未央宫内皇后居所椒房殿便运用了花椒和泥涂抹墙壁，传说这样除了能改善居室气味，还能起到建筑防虫的效果。花椒不但闻起来辛麻，吃起来也是既麻且辣，且无论哪种花椒，其最核心的味道必定是麻味。相对而言，我国北部和东部地区的大多数人并不喜欢这种强烈而刺激的麻味，但这并不影响花椒作为调料在这些地区的广泛使用。特别是在宋朝以前，加了椒的食品被认为是上等的美味佳肴。如《蛮书》记载：“取生鹅治如脍法，方寸切之，和生胡瓜子及椒榝啖之，谓之鹅阙，土俗以为上味。”而麻辣火锅、夫妻肺片、麻婆豆腐、椒盐排骨、青椒童子鸡……这些菜式也是因为有了花椒的浓厚味道才显得独特而精彩。

    ⑤将花椒的麻味和香味巧妙地运用于烹饪，在某种程度上也算是中国饮食文化对世界烹饪多样性的一个伟大贡献吧。试想，你在重庆吃火锅，如果没有满盆的花椒构成麻、辣、香的主味，那样的汤底对顾客还有什么吸引力呢!

用好算法，迈向智能社会

①“算法”即算的法则，它起源于数学，指解决某些“类数学”问题规范而完整的方法。中国古代数学有深厚的算法传统，现代逻辑学，特别是数理逻辑，则为算法提供了完善的形式化语言描述。

②现代算法与计算机技术密不可分。1946年世界上第一台电子计算机诞生，此后计算机性能不断提升，其强大的运算能力将人类从重复、机械的繁琐推导和计算中解放出来。对计算机来说，算法就是处理信息的原理与遵循。理想状态下，算法能够将人的思维过程以形式化的方式输入计算机，使其可以不停地执行命令以实现所设定的目标。

③当前 ， 深度学习是各类算法中最具代表性的一种。把人类思维活动变成算法的奇妙过程，究竟是怎么实现的？深度学习将人的思维过程概括为“接受数据”“总结规律”“形成判断”三个环节，分别对应人工神经网络结构中的输入层、隐藏层和输出层。就像人们看到红灯就停下，绿灯亮了再过马路一样，在深度神经网络中，输入层接收到信号后，会经过处理将其传递给隐藏层进行分析和总结，最后由输出层作出判断。由于面对的问题往往比“红灯停、绿灯行”更复杂，输入层与输出层之间有很多隐藏层，需要综合分析判断，而这正是深度学习的“深”之所在。“接受数据”“总结规律”“形成判断”这样的加工过程不可能一次完成，深度学习通过算例数据的反复输入和输出层的及时反馈，按照预测误差极小化原则，不断调整神经网络的联结参数，以最终实现对算例数据所含规律和内蕴结构的总结。

④深度学习算法最为大众所知的案例，就是围棋“人机大战”。深度学习算法战胜围棋高手的前提，是大量的“自我训练”。从技术上说，其输入信号包括人类围棋顶尖高手的3000万步围棋走法。隐藏层达12个，每一层包含数百万个人工神经元，用来建模棋盘及棋法。“决策网络”负责走棋策略，“价值网络”负责评估态势并预测环境，最后由输出层作出决策判断。隐藏层利用经验数据及自我对弈数据来训练神经网络，这一训练的目的是确定神经元之间的连接权重（参数）。不少人会问：它怎么找到每一步棋的最优解？答案是“经验”。算法从经验中学习，基于部分经验数据提出一个初始特征，进而得出一个输出结果。然后，利用其他经验数据或自我对弈结果，校验输出结果，不断调整完善，以找到更合适的参数。与传统的学习方法相比，深度学习预设了更多参数、对应模型更大，因此训练难度更大，所需要的算例数据也更多。这也是深度学习依赖于大数据的缘由。所以，不少观众感叹：“这盘棋的每一步，也许深度学习算法都已经练过许多次了！”

⑤如今，深度学习已经是一个标准化的从大量数据中总结经验、挖掘结构的万能工具，在科学技术、工商管理、医疗健康等领域发挥重要作用。未来，算法将帮助我们解决更多生产生活中的问题。

⑥智慧城市、智能制造、智慧医疗、智慧教育……进入智能社会，算法提供了普遍适用的逻辑过程和运行框架。相信在新一轮科技革命和产业变革中，我国相关科研工作者将继续勇立潮头，探索攀登，让有智慧、有温度的算法更好地服务经济建设和国家发展。

细菌发电前景广阔

①生物学家预言，21世纪将是细菌发电造福人类的时代。

②说起细菌发电，可以追溯到1910年。英国植物学家利用铂作为电极放入大肠杆菌的培养液中，成功地制造出了世界上第一个细菌电池。1984年，美国科学家设计出太空飞船使用的细菌电池，其电极的活性物质是宇航员的尿液和活细菌。到了80年代末，细菌发电有了重大突破，英国科学家让细菌在电池组里分解分子，释放电子向阳极运动，从而产生电能。

操作时还在糖液中添加某些芳香化合物作为稀释物，来提高生物系统输送电的能力。与此同时，还要往电池里不断充入空气，用以搅拌细菌培养液和氧化物质的混合物。据计算 ， 利用这种细菌电池发电 ， 其效率可达40% ， 远远高于现在使用的电池的效率。即使这样 ， 还有10%的潜力可挖掘。

③利用细菌发电原理，可以建立较大规模的细菌发电站。计算表明，一个功率为1000千瓦的细菌发电站，仅需要10立方米体积的细菌培养液，每小时消耗200千克糖即可维持其运转发电。这是一种不会污染环境的"绿色"电站，而且技术发展后，完全可以用诸如锯末、秸杆、落叶等有机物的水解物来代替糖液。因此细菌发电的前景十分诱人。

④现在，多个发达国家各显神通，在细菌发电研究方面取得了新的进展。美国设计出一种综合细菌电池，里面的单细胞藻类可以利用太阳光将二氧化碳和水转化为糖，然后再让细菌利用这些糖来发电。日本科学家同时将两种细菌放入电池的特种糖液中，让其中的一种细菌吞食糖浆产生醋酸和有机酸，而让另一种细菌将这些酸类转化成氢气，由氢气进入磷酸燃料电池发电。

⑤人们还惊奇地发现，细菌还具有捕捉太阳能并把它直接转化成电能的特异功能。最近美国科学家在死海和大盐湖里找到一种嗜盐杆菌，它们含有一种紫色素，在把所接受的大约10%的阳光转化成化学物质时，即可产生电荷。科学家们利用它们制造出一个小型实验性太阳能细菌电池，结果证明是可以用嗜盐杆菌来发电的，而盐代替糖，其成本就大大降低了。由此可见让细菌为人类供电已经不再遥远，不久的将来即可成为现实。

【材料一】

人工智能技术还可以促进城市的发展，城市大脑的出现将有助于深入分析城市现状问题、了解城市变化情况、准确判断城市发展，剖析城市发展动力机制。

在天气预测中，人工智能专家系统通过手机的GPS系统，定位到用户所处的位置，再利用科学算法，对覆盖全国的雷达图进行数据分析来预测天气。这样，人们可以随时随地查询自己所在地的天气走势，收到的天气预报能精准到分钟和所在街道。

人工智能在车联网的运用将提高人们的出行效率。比如，外出购物时，车主启动汽车后，将同步开启车载智能系统，车主只需要告知系统所需要购买的商品或者服务，汽车的智能系统将根据出行路线、交通路况、目的地的评价情况，自动推荐最合适的消费场所。

【材料二】

【材料三】

随着《新一代人工智能发展规划》的颁布，教育部先后提出将有关编程教育纳入中小学生必修课程及高考等政策，并在北京、广州等5个城市进行试点。尽管不少学生将编程列入校外学习清单，高中生对信息学奥赛的参与度也大热，但人工智能基础教育的评价标准依然比较单一。据《开发者技能报告》数据显示，中国学校的编程教育渗透率仅为0.96%，美国和英国则分别为44.8%和9.31%。加强人工智能基础教育，是未雨绸缪应对未来社会发展的必然选择和要求。

【材料一】

标志里的中国元素

①说起标志设计，你最先想到什么？是被咬了一口的“苹果”，还是简约的“对勾”？在社交网络发达、信息交流多元频繁的今天，你或许早已对这些标志见怪不怪了。但仔细想想，它们为何能在无形中打动你，让你“一眼入心”？简约且独特、文化又艺术、大气而有视觉冲击力，是它们成功的秘诀之一。

②随着我国社会经济的快速发展，相继涌现出了一批传得开、叫得响的高水准标志作品。细细品味、反复揣摩这些标志，大都有一个共同特点，便是在设计理念中融入中华优秀传统文化，尤其是有不少标志善于对汉字拆解与妙用。

③北京冬奥会会徽“冬梦”，可谓奥运精神、传统文化的完美结合。粗看会徽，一个大写的“冬”字映入眼帘。定睛一看，这个“冬”字不简单，它不仅运用了中国书法的艺术形态，还包含了滑雪、滑冰运动员的造型，舞动的线条流畅且充满韵律，代表举办地起伏的山峦、赛场、冰雪滑道和节日飘舞的丝带……一个会徽，在我国传统文化的映照下，竟融合、衍生出如此之多的意象，让人不禁拍手称赞。正如北京冬奥组委文化活动部形象景观艺术总监、冬奥会会徽设计师林存真所说，中国汉字书法具有非常高的艺术境界，在世界上有极高的识别度。

④汉字是世界上历史最悠久的文字之一，是中华民族文化和智慧的结晶，是传承中华优秀文化的重要载体。汉字也是造型艺术家进行高水准创作时重要的灵感来源。香港著名设计师靳埭强设计的中国银行标志便是其中的代表。这个标志以中国古代的钱币与“中”字为基本形状，古代钱币是圆与方的框线设计，中间呈现的是方孔，上下加垂直线，组成“中”字的形状，传达天圆地方的寓意，给人简洁、稳重、易识别的感觉，寓意深刻，颇具中国风格。

⑤这样的例子并不鲜见。如中国民族品牌“永久”自行车，设计师将“永久”两个汉字“捏合”成一辆自行车，通俗易懂，妙笔生花。还有我国众多大学校徽设计，更是体现了汉字与中国传统文化的衔接契合。鲁迅先生设计的北大校徽便是经典之作，北京大学沿用至今。篆书“北大”二字由三个人字图形组成，徽章形似瓦当，具有鲜明的中华传统文化特色。

⑥优秀传统文化是中华民族的精神命脉，是最深厚的文化软实力。然而，在进行创作时，我们还需要不断深化对文化的理解，并予以创新，力求将中国传统文化与国际审美意识相结合，契合现代审美习惯，从而更好引发人们的精神共鸣，创作更多引领潮流的经典标志作品。

（节选自《光明日报》 2022年5月20日  作者：王清韵）

【材料二】

（图片来自“北京冬奥组委官网”2022年1月25日）