“高铁时代”已到来

王瑞良

    ①你知道全球最长、最快的高速铁路干线在哪里吗？

    ②告诉你，在我们中国。2009年12月26日，武汉到广州的客运专线正式通车运营。这条铁路就是目前世界上最长、最快的高速铁路干线。

    ③高速铁路是用高新科技支撑的新型铁路运输系统。在普通铁路线上，即便是特快列车，平均时速也只有60～90千米，而高速铁路线上的列车平均时速在200～300千米，最高可达400多千米。“和谐号”在试运行时时速曾达到394.2千米。所以，现在从武汉到广州整个行程1100千米，坐高速列车不到3个小时就能走完，真是“千里粤汉半日还”啊，而原来这段旅程至少需要十多个小时。

    ④现在，很多国家都在提倡高速铁路运输，这是为什么呢？原来，汽车运行会排放大量废气，而且消耗宝贵的石油资源（有统计认为，石油资源还可以用200年左右），因此，火车替代汽车运输成为必然。为此，大力推进铁路的高速化在世界各国十分流行，其中成效最明显的是法、德、日、西、韩、美等国。

    ⑤你可能又要问，高速铁路有什么特别的要求吗？

    ⑥当然，高速铁路不是谁都能发展起来的，它涉及牵引、制动、空气动力学、路轨铺设和自动化管理等许多方面的一系列高新技术，难度相当大。我国也是在技术全面提高后，才追赶上了其他国家。

    ⑦为了提高车速，通常在列车的首尾要各配置一台大功率自控同步牵引机车，其车顶与高压电缆（又称接触网）相连，并采用特殊的加速装置。如“和谐号”就采用了“动力分散式”装置，即将多个小功率电动机分散安装在第一、四、五、八节车厢内，这些车厢既载客又有牵引动力，故称动车组，而无动力的车厢则称为拖车。“武汉一广州”动车纽就是由四组四拖组成，每节动车上装有四台550千瓦的牵引电动机，整个列车的牵引功率为8800千瓦，定员601人。车头则须设计为类似飞机一样的流线型（俗称“子弹头”），以减少行进中空气的阻力。

    ⑧速度快了，行车安全也变得更为重要。为此，路轨的设计上必须尽量降低PQ值（力学名词），以防列车行进在弯道时，由于强大的惯性作用，造成脱轨事故。其次，是采用电子计算机安全监控系统，借以监测列车的制动效果、转向架的稳定性、列车的行进速度，位置、与其他车辆的距离等。第三，尽量消除铁路与公路的平面交叉，防止汽车等误入铁路与火车相撞；在必须交叉的道口，则安装先进的报警装置。

    ⑨乘坐过高速列车的人会发现，乘坐时似乎没有什么特殊的感觉。这是因为高速列车在舒适度上也有特殊的设计。如法国的一种新型列车精心设计了悬浮减震设备和低噪音空间设备。各个车厢宽敞、明亮，头等舱还有一个小“沙龙”，内有电话和现代音像设备。车门颜色也各不相同，一看便知该车厢属于何等级。美国的x2000型列车，每个座位都装有立体声耳机、计算机连线、瑞典梨木制作的餐盘和观看沿途田园风光的大型观景窗，车内还有会议室、传真机和娱乐设施等。乘这样的火车出行，真可以说是一种愉快的享受了。

    ⑩高速铁路的崛起，是交通运输史上的一场革命，它将改变人们的地理概念和生活方式，其意义完全可以与20世纪50年代喷气式客机的问世媲美。

（选自《青少年科技》2010年第6期，略有改动）

长亭古韵

       ①游览名山大川和名胜古迹时，时常与亭不期而遇，在游赏之余，我们还可以走进亭中，坐下来切身体味一番亭给我们带来的古典韵律之美。

       ②亭最初并不是指建筑，而是指一种行政建制。秦汉制度规定，十里一亭，十亭为一乡。《汉书·百官公卿表》上说：“大率十里一亭，亭有长。十亭一乡。”其作用是管理治安、诉讼等事务。汉高祖刘邦就做过“泗水亭长”。另外，在边境上，还有一种“亭候”，是负责监视敌情的。关羽就被封为“汉寿亭侯”。我们现在耳熟能详的专指建筑的亭子是后起之义，比如北宋欧阳修《醉翁亭记》中“有亭翼然于泉上者”中的亭。但是，亭子专指建筑究竟始于何时，已经无法确考，至少在东晋时，已经有这样的亭子出现。《世说新语·言语》记载：“过江诸人，每至美日，辄相邀新亭，藉卉饮宴。”这里的“新亭”即是“亭子”的意思了。更为著名的东晋大书法家王羲之的那篇《兰亭集序》中提到的“兰亭”，亦此类也。《园冶·屋宇》说：“《释名》云：‘亭者，停也。’所以停憩游行也。”意思是，亭的主要功用是供人停留、休息的。但是随着时代的发展，这一主要功能又有很大的延伸，概括起来大体上有这样几种：游赏、休憩、宴集和送行等。

       ③我国有许多名亭，绝大多数都有一个非常美好的名字。这些不同凡响的名字，反过来又为本已很有名的亭子增添了光彩。这些名亭的名字大体上可分为四种“风格”。一是对亭周围景物的高度概括或写实。比如苏州拙政园的四面荷风亭、塔影亭。苏州虎丘的三泉亭，避暑山庄的北枕双峰亭、曲水荷香亭等。二是亭名表达了亭的建造者或主人的情趣、志向等。比如沧浪亭，取《楚辞》中“沧浪之水清兮，可以灌吾缨；沧浪之水浊兮，可以濯吾足”之意。湖南岳麓山的爱晚亭，则取自晚唐大诗人杜牧的名句：“停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花”。山西晋祠的不系亭，取《庄子》中“饱食而邀游，泛若不系之舟”之意。三是亭名的风格是写意式的，它们用抽象的字眼表现某种意境。比如北京颐和园的知春亭，山西晋祠的真趣亭，北京北海的意远亭等等。四是亭名中隐含着一段历史掌故。比如，浙江诸暨浦阳江边堤岸上有一座浣溪亭，亭中有一对联云：“浣纱存古迹，救国出真人。”一望而知是纪念春秋时越国大美人西施的。

       ④与其他传统建筑相比，亭的最大不同之处就是“虚”。亭不依赖墙，只靠亭柱的支撑（也有少数依墙而建的半亭），此种自由独立的审美特点，中空不倚的视觉效果，最大程度地体现了“空”与“无”的作用，与老子“当其无，有室之用”的思想相符。以老子为代表的道家哲学追求清静无为，即要尽量涤除尘世的搅扰烦恼，向大自然无限地贴近，而亭的建造地点和所用材料的随意灵活、用料简省、形式多变，同样体现了道家的精神特质。不论是皇家园林中富丽堂皇的亭，还是私家园林中和山间、水上、路边的亭，其基本的建筑风格都是简与虚，而后者更代表了一种民间的、率性的、清简的人生观和价值观。

       ⑤总之，亭是我国一种司空见惯的建筑，它在传统中国人的生活中扮演着重要的角色，与中国的历史文化有着千丝万缕的联系。即便今天，虽然亭在社会生活中的实际功用已经基本丧失，但它们的美丽身影依然没有淡出我们的视野，在山水的胜处，在古典园林的深处，静静地散发着独有的魅力。

信息时代的“无价之宝”

张唯诚

       ①在古代，炼金术士声称他们能将铅之类的金属变成贵重的黄金，当然这是不可能的。现在，数据科学家正在将大量数据变成信息，这些信息虽然不是黄金，但价值胜似黄金。数据科学家可以说是现代的“炼金术士”。

       ②英国数据科学家维克托·迈尔·舍恩伯格在他的著作《大数据》中指出，今天全世界存储的信息中，书和磁带只占不到两成，多数信息都以数据形式存储在电脑硬盘、通信设备和其他数字设备中。全世界产生的数据正在以惊人的速度增长，最近两年的数据产生量就占到总数据量的90%。一家互联网研究公司预测，人类产生的数据还将以每三年翻一番的速度增长。

       ③互联网并不是产生大量信息的唯一地方，另有大量信息是由科学家们“制造”出来的，这些信息来自于他们对大量事实的研究，而对这些事实的记录就是数据。例如，生物学家测量了成千上万个细胞，从而收集到大量数据；天文学家观测了恒星、星系和太空中的各种能量活动，从而收集到大量数据；地球科学家收集到世界各地的有关水、风和气流的资料，从而也形成了大量数据。

       ④数据经过分析和归纳会形成有用的信息，于是人们发明了各种各样用于处理数据的计算机软件，人们利用数据做各种各样的事。在美国，人们通过分析数据了解到，每当飓风来袭前，超市中的草莓糖霜果塔饼干便特别抢手，这时的销售量会比平时增加7倍 ， 而在暴风雨天气来临前，啤酒的销售也特别好，于是超市便知道在这种时候及时补充货源，从而令销量大增。数据还给警察们的工作带来了方便。在那些犯罪率高的城市，以前积累下来的犯罪数据可以派上用场，警察们使用这些数据预测犯罪的高发时间和地区，从而合理地调配警力，提高工作效率和防范效果。

       ⑤数据之所以能发挥上述作用，很重要的一个原因是它帮助我们预测了未来有可能发生的事，然而在有些领域，知道为什么会有某种事情发生显得更加重要。例如在医学领域，来自人体或者人体细胞的数据就有可能告诉医生们，某种疾病为什么会发生，从而帮助医生治疗这些疾病。

       ⑥科学家们还期待有一天数据能使各行各业变得更加高效和更具“个性化”。例如，当一个病人向医生提供了详细的数据，医生便可以将这些数据和其他病人的数据进行比较，从而依据这个病人的生活方式制定特定的治疗方案。同样在一个班级里，学生们利用平板电脑或者阅读器进行阅读练习。数据传到老师那里，如阅读用了多长时间，某个词语被学生标注了多少次等。分析这些数据 ，老师便可以发现读物的难点和学生们的兴趣点，从而有针对性地进行讲解，还可以对个别学生提供有针对性的辅导。数据同样可以运用到其他行业。

       ⑦因此，在我们这样一个信息时代，假若你成了一个数据科学家，你便拥有了神奇的魔力，就好像中世纪的炼金术士们所声称的那样。

（选自《百科知识》，2016年02期，略有删改）

【材料一】2019年中国国际大数据产业博览会于5月26日至29日在贵阳举行，国家主席习近平向会议致贺信。习近平在贺信中指出，以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术蓬勃发展，对各国经济发展、社会进步、人民生活带来重大而深远的影响。

【材料二】所谓大数据就是指从海量的互联网信息中通过运用统计学、概率论的原理去伪存真而得出的有用信息。这些有用信息经过云计算，可成为指导有关部门决策的依据。许多人认为大数据是一个比较模糊的概念，其实大数据与我们的生活息息相关，例如你今天买了什么，看了什么，都可以叫做数据，所有人的这些数据集合在一起，统称为“大数据”。

【材料三】有了大数据，商家可以据此分析网页浏览模式以及消费记录，预测需求、定位消费人群、优化定价以及监控实时趋势。大数据可以给人们的生活带来便利。如网络订餐平台会根据以往的消费记录，为用户推荐更适合的美食，节省了用户选择的时间。健康大数据会根据医保、就诊医疗服务、电子健康档案、当地人群疾病特点、就医习惯等，对每位参保居民进行健康“画像”，“算”出其适合的就诊行为。

【材料四】在大数据时代，任何一个你想象不到的机构，都有可能获取您的个人信息，这些信息可能会落到网络黑客的手中，给你带来安全隐患和经济损失。比如说，我们在无人超市里留下了购物记录，在手机里存着很多个人隐私，在医院里留下了诊断和治疗记录，这些信息很可能被泄露而成为网络黑客的“金矿”。

“绿色油田”

    ①由于石油资源的逐渐减少乃至最终枯竭，全世界将面临严重的能源危机，因此，世界各国都在积极寻找能够替代石油产品的可再生能源，其中，生物柴油就是一种重要的生物能源。提起生物柴油的原料，我们可能会想到油菜和大豆，用它们“体内”的油脂加工而成的生物柴油，能有效降低碳排放。然而，这两种作物的培育周期较长，占用农田较多，会产生“与人争粮，与粮争地”问题，从而导致“解决了能源危机，却出现粮食危机”的尴尬结果。此时，微藻进入了科学家们的视线。

    ②微藻是一种古老的低等植物，广泛地分布在海洋、淡水湖泊等水域，种类繁多。微藻可直接利用阳光、二氧化碳和含氮、磷等元素的简单营养物质快速生长，并在细胞内合成大量油脂。因此，微藻为生物柴油生产提供了新的油脂资源。

    ③与大豆、油菜和麻风树等油料植物相比，微藻的生长周期短，从初生到可以制油仅需一个星期左右，而大豆等油料植物一般需要几个月。此外，微藻的含油量高，油脂产率高，单位面积产油量是大豆的数百倍，每公顷可年产几万升生物柴油。微藻还不会占用耕地，利用滩涂、盐碱地、荒漠等，以及海水、荒漠地区的地下水等，就可以大规模地开发“微藻油田”，不会与农作物争地、争水。

    ④微藻在培养过程中还可固定大量二氧化碳，因此，利用微藻制造生物柴油能大量减少二氧化碳排放。据计算，每培养1吨微藻，需要消耗约2吨二氧化碳。此外，微藻在光自养培养过程中可利用废水中的氮、磷等营养成分，从而降低水体的富营养化，因此，微藻还能用于净化工厂排放的废水和城市生活污水。

    ⑤现在，我国已启动了微藻能源方面的首个973项目“微藻能源规模化制备的科学基础”。该项目有望在5年时间内开发出一个“微藻资源库”，提供适合在我国不同地方、不同气候条件下生长的藻株。今后，各地在建设“微藻油田”时，就可在资源库中挑选合适的微藻品种。该项目还将深入研究微藻产品的机理，力争提高微藻产油的效率，降低它的成本。此外，该项目还将通过对光生物反应器、培养工艺、采收、油脂加工及藻细胞综合利用的研究，建立一套中试系统，全面评估微藻产油的技术指标、经济指标和环境指标，大力推动我国微藻能源的产业化进程。