印痕行为，动物的学习天赋

    ①有一条电视新闻：一个老头养只鸭子做宠物，老头走到哪里，鸭子就跟到哪里。带着鸭子逛街散步，鸭子表现得非常听话，有趣极了。类似的报道经常出现在新闻中。可是，你知道吗？要做到这一点其实很容易，你也完全可以。

    ②1930年，奥地利动物行为学家康纳德•洛伦兹曾做过这样的实验：他把灰鹅的蛋分为两组，一组由母鹅孵化，一组由孵化箱孵化。结果由孵化箱孵化出来的小鹅把洛伦兹当成了妈妈，洛伦兹走到哪儿，小鹅就跟到哪儿。如果把两组小鹅扣在同一只箱子下面，当提起箱子时，小鹅会有两个去向，一组向母鹅跑去，一组则跑向洛伦兹。

    ③很显然，这种现象是小鹅一出生就接触母鹅和洛伦兹形成的印象导致的。康纳德•洛伦兹把这种现象叫做“印痕行为”。

    ④“印痕行为”是一种后天学习行为，学习后果是由直接印象造成的，所以称为“印痕”学习，它是动物的一种特殊学习方式，只需一次经验（或最多数次），即可形成印痕，对动物行为发生长远的影响。

    ⑤印痕行为大都发生在动物的幼年时期，是与生俱来的天赋。某些动物的某些本领也只有在印痕时期才能学到，过了这个时期，就很难学会了。如许多鸟类最易掌握飞翔本领的时间恰值羽毛始丰之际，若在出生后几个月内剥夺了它们学习飞翔的机会，那么它们以后就很难学会飞行了。目前，科学家还没有弄清楚这其中的原因。据估计，可能是因为在生命的早期，神经系统处于一种特殊的状态，只有这一时期才能接受这类刺激；而随着 年龄的增长，神经系统也会逐渐发生改变，就不能再进行印痕学习了。

    ⑥印痕行为虽然发生在早期，但对晚期的行为 也会产生一定的影响，尤其是繁殖行为。这些动物更愿意与由于印痕学习行为所认定的父母（同类、人类）结伴，甚至对其表示出求偶的意向。有一次，洛伦兹就被他饲养的八哥当成了求爱的对象，八哥不断地往他嘴里塞食物。这也许就是一些自幼由饲养员养大的动物成年后难以成功繁殖的原因之一吧。

    ⑦人为干预会让动物产生不适当的印痕行为，自然也会影响到动物的生长发育。美国卡斯卡底猛禽中心执行主任路易丝•施美尔有一次收到了一只被遗 弃的会尖声叫的小猫头鹰。送来的人说，一天前在砍倒一棵树之后，在窝里发现了这只小猫头鹰。施救者走了之后，施美尔打开装着猫头鹰的盒子，那只小鸟就立即跳到了她肩膀上。施梅尔急忙把送鸟人叫回来，问他们究竟养了这只鸟多久。“哦，你怎么知道的？”施救者非常诧异，但很快就承认，他们实际上把这只小猫头鹰当作宠物养了几个星期。他们不知道的是，这几个星期正是这只鸟成长过程中的关键时期，因而它对人类产生了不适当的印痕。

    ⑧在四川大熊猫人工繁殖基地，为了避免出生的熊猫宝宝对人产生印痕，饲养员都穿上特制的“熊猫服”工作，猛看上去这些穿熊猫服的饲养员几乎可以以假乱真。这样做的目的，正是为了减少可能发生的印痕行为。

（选自《知识窗》，有删改）

脑波信息考勤机

柳静

    ①在美国一座庄严宏伟的大楼前，一群衣冠楚楚的人依次排队通过大楼门厅口时，面对一台大屏幕液晶电脑，突然显露出十分怪异的举止：有的人捂着肚子捧腹大笑，有的人突然紧闭双眼喃喃自语，有的人拽着胸前的领带跳起街舞，有的人则发出怪异阴森的冷笑。之后，电脑屏幕会发出可以顺利通过的信号，这些人转而又面容严谨地走向大楼里的电梯间。

    ②这个宏伟的建筑物就是闻名世界的美国五角大楼，这些着装整齐的人便是五角大楼里的办公人员，而那台液晶电脑便是验证他们身份的脑波信息考勤机。五角大楼是美国最高军事指挥机关﹣﹣美国国防部总部的所在地。在这个重要场所，如果混进一个不法之徒，将会对美国的军事安全造成极其严重的威胁。因此，美国国防部对在这里上班的每一个人，都需要进行严谨的身份验证过程。

    ③2016年初，由美国宾汉姆顿大学心理学助理教授莎瑞拉兹洛和电子与计算机工程学助理教授金展鹏领导的一组研究人员，发明了一个独特的脑波信息考勤机。

    ④研究刚开始时，科学家们利用研发出的“脑波”计算机软件系统，记录了50名佩戴了脑电图头套的实验者在观看电脑上500张各异图片时的大脑活动，以获取不同人对这些图片的大脑独特反应。图片上印有一块披萨、一艘船、安妮•海瑟薇（美国女影星）的肖像或谜语等。研究人员发现，实验者的大脑对每张图片的反应都不同，通过记录参与者对特定图片的特定反应，计算机系统可确定每一名实验者的脑波信息，准确率高达100%，而且这种信息，他人是无法模仿和盗取的。莎瑞拉兹洛认为：“基于此，我们就能通过只观察某个人的大脑活动而识别他的身份。”

    ⑤研究人员还认为，人的指纹和面部信息都可能被恶意窃取，而利用大脑生物统计学的方法，则不会发生这种情况，所以安全系统可以采用脑波信息来核实人们的身份。如果一个人的指纹信息被窃取，那么这个人不可能再重新长出一根手指来代替被窃取的指纹，该信息会永久泄漏，所以指纹信息无法删除。

    ⑥相比而言，脑电波不可能被伪造窃取，即使罪犯成功窃取到了受害者的脑电波信息数据，并且在验证身份时也模仿着受害者的脑电波，但是在这种非正常的状态下，此脑电波信息就能识别出此罪犯并非真正的主人，并意识到主人的信息正在被伪造，这时它将自动恢复到初始状态。如此一来，它就成为世上独一无二、不可模仿的信息。

（选自《知识窗》2016年第7期）

大雨点落地快，还是小雨点落地快？

夏爱兰

    ①下雨是一种常见的天气现象，雨滴从天而降，重量有大有小。那你是否有过这样的思考：在雨滴落下的过程中，是雨滴越大落得越快，还是雨滴越小落得越快呢？

    ②对待这个问题，如果从重力与速度之间的关系去分析，大雨点较重，下落速度会比较快；而从空气阻力角度去考虑，大雨滴受到了较大的阻力，则下落的速度会比较慢；但是，如果将雨滴的下落过程与伽利略的自由落体实验联系起来，那么，雨滴下落速度与质量无关，从同一高度落下将会同时落地。到底哪一种说法是正确的呢？

    ③十六世纪，意大利科学家伽利略做了一个著名的自由落体实验，他在比萨斜塔上同时掷下两个不同重量的铁球，最终两个铁球同时着地。这个实验说明了任意质量的物体在相同高度做自由落体运动时，下落的时间是相同的，与物体质量无关。所谓自由落体运动，即物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。所以，从严格意义上来说，自由落体运动仅存在于真空状态下，需要排除空气阻力的干扰。倘若在非真空状态下，可以将空气阻力忽略不计的话，物体由静止自由下落的运动也可以看作自由落体运动，例如，成熟的苹果从树上掉落到地面。

    ④那么关键的问题来了，什么情况下可以将空气阻力的影响忽略呢？首先，物体下落的高度不能太高。物体在下落过程中速度越快受到的阻力就越大，空气阻力对物体速度的影响就越明显；再则，物体的重量要较大。重量越轻，物体受到的重力与空气阻力之间的差异便越小，加速度也越小。比萨斜塔的高度只有50多米，且两个铁球的质量都比较大，所以伽利略自由落体实验可以忽略空气阻力，才能让两个铁球同时着地。

    ⑤由此我们可以知道，雨滴从云层掉落下来，高度较高，且雨滴的重量也不算大，所以不能将其看作是自由落体运动，空气阻力的影响必须考虑在内。雨滴在下落的过程中受到两个相反方向的作用力，一个是方向向下的重力，另一个是方向向上的空气摩擦力。在雨滴下落初期，重力大于摩擦力，雨滴呈现加速度状态。并且，随着雨滴速度不断增大，摩擦力也同时增大。在下落达到一定速度后，重力和摩擦力相当，雨滴受到的力达到了平衡状态，呈现出匀速状态，此时的速度为最终速度。不管是大雨滴还是小雨滴，从云层坠落的过程中的某个时刻一定会达到匀速状态，以最终速度落地。所以，云层的高度决定雨滴的最终速度只与其自身重量相关，雨滴的重量越大，自身重力则越大，其达到的最终速度就越大。因此，同一高度落下的雨滴，重量较大的会先一步落地。

    ⑥雨滴的下落运动并不能被看作是简单的自由落体运动，在整个过程中，其自身重力和空气阻力都是关键影响因素。试想一下，倘若没有了空气阻力的影响，那么，下雨天人们感受到的雨滴的冲击力还会这么轻微吗？

（来源：新华网2019-06-13）

材料一：

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平对非物质文化遗产保护工作作出重要指示强调，“中国传统制茶技艺及其相关习俗”被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，对于弘扬中国茶文化很有意义。要扎实做好非物质文化遗产的系统性保护，更好满足人民日益增长的精神文化需求，促进文化自信自强。要推动中华优秀传统文化的创造性转化、创新性发展，不断增强中华民族凝聚力和中华文化影响力，深化文明交流互鉴，讲好中华优秀传统文化故事，推动中华文化更好地走向世界。

2022年11月29日，我国申报的“中国传统制茶技艺及其相关习俗”在摩洛哥拉巴特召开的联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第17届常委会上通过评审，被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。目前，我国共有43个项目被列入联合国教科文组织非物质文化遗产名录、名册，数量居世界第一。

（选自“新华网”，有删改）

材料二：

从婉丽妩媚的昆曲，到高亢嘹亮的唢呐；从巧夺天工的刺绣，到璀璨艳丽的唐卡……多姿多彩的非物质文化遗产，记录着传统的生产生活方式，见证着绵延不息的文明传承，是我们宝贵的精神文化财富。如何让深藏于乡野阡陌、都市街巷的非遗文化走进更多人的视野？如何让浸润着匠人匠心的古老技艺、民俗艺术焕发新的光彩？近年来，非遗与纪录片的相遇，让我们看到了新的可能。

影像记录是保护非遗的必要手段，非遗技艺为影视创作提供了丰富的素材。现象级纪录片《我在故宫修文物》，以全新视角走进故宫，通过文物修复师们的日常工作，带领人们了解故宫博物院里的国家级非物质文化遗产；系列微纪录片《了不起的匠人》把镜头对准匠人们的手艺生活，用贴近年轻人的创新表达，展现精妙技艺背后的情怀与故事、审美与文化；纪录电影《天工苏作》从琳琅满目的苏州传统工艺门类中，选取了蚕桑丝织、传统木结构建筑营造等非遗项目，展示古老技艺的工艺之美、匠心之巧……纪录片的艺术性再现，让我们在一招一式、一榫一卯、一针一线中了解古老技艺的前世今生，领略传统文化的独特魅力，也让“择一事，终一生”的工匠精神深深触动了无数人的心。

（选自《在光影中感受非遗魅力》，有删改）

材料三：

夏布，是以苎麻为原料手工纺织而成的麻布，织造技艺历史悠久。为了推动非遗的传承创新，江西宜春袁州区鼓励设立非遗研究基地，支持传承人传习授徒，加快工艺产品推向市场，进一步提升传承人的技能艺能。如今，古老夏布变身版画、灯具、帆布袋等，为更多人所知，也日益赋彩生活。

走进江西省宜春市袁州区某工作坊，只见一只花纹繁复、色泽玲珑的花瓶立在桌上，看上去像是瓷器，拿在手中掂量却质地轻薄。“这个瓶子啊，是用布做的。”工作坊负责人王春根笑着说。

在袁州区，活跃着一群和王春根一样守护着古老夏布的人，他们有的致力于钻研非遗技艺，培养年轻传承者；有的坚持寻找非遗与市场的结合点；还有的聚拢懂得夏布织造的人，大家一同推进乡村振兴。

袁州区也努力为这群人提供更大的舞台：探索建立代表性传承人认定和退出机制、考核奖惩激励制度；鼓励设立传承人工作室、非遗研究基地；支持非遗代表性传承人开展教学研究、传习授徒；加快工艺产品推向市场，进一步提升传承人的技能艺能。

（选自《古老夏布，织就新锦绣》，有删改）

三伏天何以这么热？

①“三伏”的说法由秦汉时盛行的五行学说延伸而来，主要指中原地区气候上一年中最闷热的一段时期，它是“头伏”“中伏”和“末伏”的统称，出现在阳历7月中旬到8月中旬，每到这时人们会感慨“我与烤肉之间只差一撮孜然”。

②“伏”表示阴气受阳气所迫藏伏地下。夏至后第三个庚日，为头伏（初伏）入伏，第四个庚日为中伏（二伏）开始，立秋后第一个庚日为进入“末伏”（三伏）。

③那么，“庚日”又指的是什么呢？我国从古至今流行一种“干支纪日法”，即是把天干的“甲乙丙丁戊己庚辛壬癸”，地支的“子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥”各取一个字，结合而得甲子、乙丑、丙寅等六十组的不同名称来记日子，每逢有“庚”字的日子叫“庚日”。因天干的数字有10个，因此每隔10天就有一个庚日，夏至后的第三个庚日就是入伏，这样，三伏就有固定的日期了。

④要说三伏天，大家肯定脑海里先浮现出炎炎烈日，不过这太阳也确实不能随便甩锅，三伏天还真跟它脱不了干系。

⑤大家知道，我们地球在不停地绕太阳自转和公转，而且地球是侧着身子转的。正是得益于这种得天独厚的配置，地球上才有了昼夜和四季。太阳是地球大气能量的主要来源。中国的二十四节气正是由地球公转的不同位置来确定的。

⑥春、秋时太阳直射在赤道；夏至时，太阳直射在北回归线，此时北半球接收的太阳辐射能最多，北半球为夏季；冬至时，太阳直射在南回归线，此时北半球接收的太阳辐射能最少，北半球为冬季；从本质上来讲，是太阳主宰了地球气候。所以夏秋之间，在北半球的我们自然是难逃太阳“手掌心”。

⑦除了太阳，还有另一个让三伏天格外炎热的“凶手”：副热带高压——它出现在南北两半球副热带地区。在北半球，副热带高压随着太阳直射点的北移而缓慢向北移动。

⑧被它笼罩的地区会受下沉气流的控制，天空中不能再积攒出很多云彩，格外晴朗，导致地表接受的太阳辐射能急剧上升，气温也随之上升。然而在副热带高压的西北边缘地区，一些偏南方向的气流把海洋上的暖湿空气吹到我国大陆，为降雨提供水汽，地表湿度增大后，散发的热量会减少。这样，在吸热增多、散热减少的情况下，地表热量不断累积，出现一天比一天热的情况。

⑨进入三伏，地面积累热量达到最高峰，天气就最热，这也是为什么夏至日虽然太阳高度角最高，却不是一年中最热的时期的原因——积累的热量还未达到高峰。

⑩酷热的天气总是让人脾气烦躁，有些人开始将矛头直指人类生产生活造成的温室效应。那么，古代人是不是就不会经历这样的高温天气了呢？历史气候研究表明，我国史上最热的夏天出在乾隆八年。《中国三千年气象记录总集》中说，当时北京、天津、河北、山西、山东等整个华北地区炎热异常；当年（1743年）在北京的法国传教士记录的实测温度是，7月20日—25日的气温值都高于40℃，7月25日竟然达到了惊人的

44.4℃！那时候又没有电扇和空调，古人比咱们更加煎熬！当然，这种极端的天气事件很难说与全球变暖有直接关系。

⑪不过，现代都市中的柏油马路、水泥路以及各种钢筋水泥建筑物也通过改变地表反射率，对地面增温作出“贡献”，这也是中心城区温度比郊区高，出现城市热岛的原因。由此可见，我们现在“享受”的高温，是自然气候和“人为加工”的共同产物。

(选自陕西科技报，有删改)