防空识别区

    防空识别区是一国根据自己的空中防御需要划定的一个空中预警范围。通常情况下，以该国的战略预警机和预警雷达所能覆盖的最远端作为“防空识别区”的界限，可以从领海基线向外延伸几十至数百海里不等，它比领空和专属经济区的范围要大得多，根本不属于国际法中的主权范畴。一般来说，设置“防空识别区”的主要目的是防止国籍不明的飞机侵犯主权国领空，提示或警告进入“防空识别区”的他国军机不要误入或闯入主权国领空。防空识别区是为最大限度地保护国家安全而设立的，完全是一国的单方面行为。

    对于进入防空识别区的航空目标。国际上有通行的处置原则。一旦发现对方目标进入防空识别区，设立防空识别区的一方识别目标后，在实施G波道广播的同时，向军事最高当局通报情况，并加强雷达监控，同时立即提高防空导弹的警戒，命令空中待战的飞机前往这一区域，或者令地面战斗机做好拦截准备。通过对目标航向、机型、速度、姿态和以往情报的进一步掌握，判断目标有无敌意。对于有无敌意的判断，通常把握三条原则。一是目标在防空识别区内停留时间长短，如果较短，并依照指令行动，即可以认为“误入”或者“无害通过”，不采取武力措施。二是如果停留时间过长，不听从全球通用G波道广播劝告，目标继续沿防空识别区外沿飞行，且飞行速度没有变化，无意进入对方领空时，一般采用跟踪飞行的方法进行监视；如果对方飞机续航时间过长，通常采用轮换监视飞机批次的方式保持持续监视。三是目标不听从劝告，且航行方向直指对方领空，从机型、姿态、航线等能够判明敌意，即可在目标进入领空时按最高当局指令采取攻击手段，将目标击落或者迫降。

    自1950年美国最早建立空中识别区以来，加拿大、澳大利亚、韩国、日本、德国、缅甸、土耳其、泰国、中国台湾地区等20多个国家和地区也相应地建立了海上空中识别区。尽管各国和地区关于防空识别区的范围、作为限制对象的航空器的种类、目的等内容不尽相同，但防空识别区自20世纪50年代出现以来，已经得到了大多数国家的默认，成为国际法所默认的事实存在。

    与其他建立了防空识别区的国家相比，日本防空识别区的划定范围可以用“霸道”一词来形容。日本防空识别区是一个巨大的正五边形，其最西部距离中国大陆东海海岸线仅130公里，最南部与中国台湾的防空识别区呈重叠状态，西北部更是过分到距离俄罗斯海岸不足50公里。

    长期以来，日本政府一直向国民制造“受威胁”的假象。其每年4次公布针对“可能侵犯领空”外国战机的紧急出动次数，最近两年一直宣称针对中国飞机的紧急出动次数在急升。但实际上是怎么回事呢？中国海军运8电子侦察机尚在东海中线以西飞行，日本就已出动战斗机进行近距离跟踪拍摄，而日本海上自卫队的P-3C反潜巡逻机则在中线以西的中国东海油气田上空大摇大摆地盘旋着。

    2013年11月23日，中国宣布在东海设立防空识别区，覆盖大部分东海海域，要求在区域内航行的航空器向中国通报飞行计划，对不配合识别或拒不服从指令的航空器，中国武装力量“将采取防御性紧急处置措施”。

材料一：

    城市化是人类为了满足自身发展需要而不断迁入、拓展、优化城市，并最终达到城乡一体化目标的历史过程。又叫城镇化、都市化。城市化的测量标准一般采用城市化率（城镇人口/总人口），且城市化的进程有一定的规律性。R。M。诺瑟姆将城市化分为三个阶段：城市化率在0-25％为城市化发展的初始期，城市化发展速度较缓慢；25％-75％为城市化发展的加速期，城市化发展的速度飞快；75％以上为城市化发展的成熟期，此时城市化发展的速度减慢且相对稳定。中国作为发展中国家，和欧美发达国家城市化进程情况比较如下图：

材料二：

    我国目前的现状是，伴随大城市人口的快速和高度集中，人口资源的空间矛盾进一步加剧。首先就城市自身而言，城市人口过快增长对土地资源的压力不容小觑。按国际通用标准，当城市辖区内人均建成区面积大于等于250平方米时，通常认为城市无土地资源压力。2010年我国两大一线城市的人均土地面积北京是82平方米/人，上海市仅有56.6平方米/人。其次，人口和产业不断向城市聚集，使城市生活和工业用水需求量大增，并且污染加重，给城市水资源带来了巨大压力。另外，人口过度向大城市集中，使城市规划和建设盲目向周边摊大饼式的扩延，而城市市政设施、公共交通以及城市绿化等公用事业却没有跟上。城市人口的迅速增加除了造成城市本身的资源超载外，城市环境污染问题也进一步加剧。人口分布相对集中的东部地区，2010年城市化率为58.36％，生活污水排放总量、工业二氧化硫排放量和生活垃圾清运量分别占全国总排放量58.2％、41％、54.7％；另据公安部交管局统计，截至2011年底全国机动车保有量为2.25亿辆，近五年保持较快增长速度，其中北京市2010年民用汽车拥有量达449万多辆，居全国之首。大城市私人小汽车的增加，将直接造成市区交通严重拥堵，增加了尾气排放量和噪音，使我国的大城市环境问题尤为严峻。其他社会问题如教育资源和医疗资源紧张、交通拥堵、社会治安状况糟糕等矛盾日益突出。

（节选自 童玉芬 武玉 《人口与发展》）

材料三：

    另一种情况是城市化和工业化起步都晚的发展中国家，第二次世界大战以后，生产和生活在很低水平上有所提高，农村不讲究计划生育，人口增长过快，人多地少；城市化主要是依靠传统的第三产业来推动，工业基础薄弱甚至是无工业化，或者重复投资一些低水平的劳动密集型企业，而政府又没有采取必要的宏观调控措施，单纯为了推进城市化让大量农村人口涌入少数大中城市，出现了单从城市人口比重来看的城市化水平明显高于工业化水平，而从综合的社会经济因素来说的城市化水平和工业化水平都较低。因此，当城市的人口数量超过城市合理的人口容量时，特别是城市人口增长速度超过企业部门就业的增长速度和城市基础设施的增长速度时，就形成了严重的“城市过度膨胀病症”，出现了诸如城市拥护不堪、住房紧张、环境污染严重等现象，同时大量城镇人口缺少就业，产生大量的城市贫困人口，造成“伪城市化”。如墨西哥的工业化与经济发展水平远远不如发达国家，但1993年其城市人口比重已达74%，明显高于同期瑞士的60%、奥地利的55%、芬兰的62%和意大利的67%。

（摘选自《中国城市化过程中的问题及相应对策研究》）

大自然在反抗

（美）雷切尔·卡逊

    我们冒着极大的危险竭力把大自然改造得适合我们心意，但却未能达到目的，这确实是一个令人痛心的讽刺，但是很少人提及。

    生物学家布里捷说：“昆虫世界是大自然中最惊人的现象：对昆虫世界来说，没有什么事情是不可能的。”

    这种“不可能的事情”现在正在两个领域内发生。通过遗传选择，昆虫正在发生应变以抵抗化学药物，不过现在要谈到的一个更为广泛的问题是，我们使用化学物质的大举进攻正在削弱环境本身所固有的、阻止昆虫发展的天然防线。世界各地的报告很清楚地揭示了一个情况，即在用化学物质对昆虫进行了十几年控制之后，那些被认为已在几年前解决了的问题又回过头来折磨我们。而且只要出现一种哪怕数量很不显眼的昆虫，它们也一定会迅速增长到严重成灾的程度。我们已搬起石头砸了自己的脚。

    现今一些地方，无视大自然的平衡成了一种流行的做法。今天的自然平衡所面临的状况好像一个正坐在悬崖边沿而又盲目蔑视重力定律的人一样危险。人，也是这个平衡中的一部分，有时这一平衡对人有利，有时它会变得对人不利。当这一平衡受人本身的活动影响过于频繁时，它总是变得对人不利。

    人们在制定控制昆虫的计划时忽视了两个重要事实。第一是，对昆虫真正有效的控制是由自然界完成的，而不是人类。昆虫的繁殖数量受到限制是由于存在一种被生态学家们称为环境防御作用的东西，这种作用从第一个生命出现以来就一直存在着。昆虫学家伯特˙麦特卡夫说：“防止昆虫破坏我们世界安宁的最重大的一个因素是昆虫在它们内部进行的自相残杀的战争。”然而，现在大部分化学药物被用来杀死一切昆虫，无论是我们的朋友还是我们的敌人。

    第二个被忽视的事实是，一旦环境的防御作用被削弱了，某些昆虫的真正具有爆炸性的繁殖能力就会复生。托马斯˙赫胥黎勒曾计算过，一个单独的雌蚜虫在一年时间中所能繁殖的蚜虫的总量相当巨大。

    没有一个人知道在地球上究竟有多少种昆虫，现在，已经记录在案的昆虫已超过七十万种。这些昆虫的绝大多数都被自然力量控制着，而不是靠人的任何干涉。糟糕的是，往往在这种天然保护作用丧失之前，我们总是很少知晓这种由昆虫的天然敌人所提供的保护作用。

    这种起天然保护作用的昆虫种类繁多。黄蚂蚁捕获那些不移动的蚜虫，并且用它的汁液去喂养幼蚁。黄蜂在屋檐下建造了柱状泥窝，并且用昆虫充积在窝中，作为黄蜂幼虫将来的食物。黄蜂飞舞在正吃着料的牛群的上空，它们消灭了使牛群受罪的吸血蝇。大声嗡嗡叫的食蚜蝇，把卵产在蚜虫出没的植物叶子上，而后孵出的幼虫能消灭大量的蚜虫。瓢虫，也是一个最有效的蚜虫、介壳虫和其他吃植物的昆虫的消灭者。草蜻蛉靠捕食蚜虫、介壳虫或小动物为生，每个草蜻蛉都能消灭几百个蚜虫。

    昆虫由于存在着这样的天然特性，因此它们一直都是我们在保持自然平衡使之倾向对我们有利一面的斗争中的同盟军。但是，现在我们却把炮口转向了我们的朋友。一个可怕的危险是，我们已经粗心地轻视了它们在保护我们免受黑潮般的敌人的威胁方面的价值。

    杀虫剂数量逐年增大，环境防御能力的全面持续降低正在日益明显地变成无情的现实。随着时间的流逝，我们可以预料昆虫的骚扰会逐渐更加严重，并且将超出我们已知的范围。

    但你会说：“这种情况肯定不会真正发生——无论如何，在我这一辈子里将不会发生。”但是，它正在发生着，就在这儿，就在现在。如安大略的黑蝇在喷药后。其数量比喷药前增加了十六倍；在英格兰，随着喷撒一种有机磷化学农药而出现了白菜蚜虫的严重爆发。虽然有理由认为杀虫剂在对付要控制的那种昆虫方面是有效的，但它们却打开了整个盛放灾害的潘多拉盒子。

    加拿大昆虫学家尤里特十年前曾说：“我们必须改变我们的哲学观点，放弃我们认为人类优越的态度。”

（选自《寂静的春天》，上海译文出版社，有删改）

天津的开合桥

茅以升

    开合桥就是可开可合的桥，合时桥上走车，开时桥下行船，一开一合，水陆两便，是一种很经济的桥梁结构。但在我国，这种桥造得很少，直到现在，几乎全国的开合桥都集中在天津，这不能不算是天津的一种“特产”。南运河上有金华桥，于牙河上有西河桥，海河上有全钢桥、全汤桥、解放桥。这些都是开合桥。为什么天津有这样多的开合桥呢？

    对陆上交通说，过河有桥，当然是再好没有了。但是河上要行船，有了桥，不但航道受限制，而且船有一定高度，如果桥的高度不变，水涨船高，就可能过不了桥。要保证船能过桥，就要在桥下预留一个最小限度的空间高度，虽在大水时期，仍然能让最高的船通行无阻。这个最小限度的空间高度，名为“净空”，要等于河上航行的船的可能最大高度。根据河流在洪水时期的水位，加上净空，就定出桥面高出两岸的高度。如果河水涨落差距特别大，如同天津的河流一样，那么，这桥面的高度就很惊人了。桥面一高，就要在桥面和地面之间造一座有坡度的“引桥”，引桥不仅增加了桥梁的造价，而且对两旁的房屋建筑非常不利。这在城市规划上成了不易解决的问题。这便是水陆文通之同的一个矛盾。为了陆上交通，就要有正桥过河，而正桥就妨碍了水上交通；为了水上交通，就要有两岸的引桥，而引桥又妨碍了陆上交通，因为上引桥的车辆有的是要绕道而行的，而引桥两旁的房屋也是不易相互往来的。在都市里，除非长度有限，影响不大的以外，引桥总是一种障碍物，应当设法消除。开合桥就是消除引桥的一种桥梁结构。天津开河桥多，就是这个原因。

    开合桥的种类很多，一种是“平旋桥”，把两孔桥联在一起，在两孔之间的桥墩上，安装机器，使这两孔桥围绕这桥墩在水面上旋转九十度，与桥的原来位置垂直，让出两孔航道，上下无阻地好过船。一种“升降桥”，在一孔桥的两边桥墩上，各立塔架，安装机器，使这一孔桥能在塔架间升降，就像电梯一样，桥孔升高时，下面就可以过船了。一种是“吊旋桥”，把一孔桥分为两叶，每叶以桥墩支座为中心，用机器转动，使其临空一头，逐渐吊起，高离水面，这样两叶同时展开，就可让出中间通道，以便行船。一是“推移桥”把一孔桥用机器沿着水平面拖动，好像拉抽屉是一样，以使让出河道行船。

    开合桥桥面不必高出地面，不用引桥，但开时不能走车，合时不能通船，水陆交通不可同时进行。特别是，桥在开合的过程中，既非全开，又非全合，于是在这一段时间里，水陆都不能通行，这在运输繁忙的都市，如何能容许呢？因此，在桥梁史上，开合桥虽曾风行一时，但在近数十年来，就日益减少了。

    那么，开合桥怎样才能更好地服务呢？应当说，有几种改进的可能：一是将桥身减轻，改用新材料，使它容易开动；二是强化桥上的机器，提高效率，大大缩减开桥合桥的时间；三是利用电子仪器，使桥的开合自动化，以期达到每次开桥时间不超过3分钟，如同十字道口的错车时间一样。这些都不是幻想，也许在不久的将来就会实现。

（有删改）

材料一：

随着人类活动的扩大和环境污染的加剧，保持生物多样性已经成为全人类不容忽视的问题。为了保持和延续生物的多样性，世界许多国家已经开始采取有效措施。在我国，有着自己的植物诺亚方舟——中国西南野生生物种质资源库；在英国，有一个名叫千年种子库的保护中心，珍藏了来自各大洲的众多稀有物种；在挪威，有一个目前最安全的种子基因库——“斯瓦尔巴全球种子库”，其基因储备是全球粮食安全的最后一道防线，为确保生物多样性提供了无限可能。

抢救和保存农作物的遗传资源，如种子，可以维护农作物的多样性。现在世界各国高度重视，大多有了自己农作物的基因库。有的种子基因库搞得非常好，但有的还不能确保粮食种子的安全。特别是遭遇大的天灾人祸，如地震或战争时，当地的基因库就可能被毁于一旦。

所以，为了做到永久安全地保护全世界农作物的多样性，就需在地球上最安全的地方备份人类所有的优良农作物种子，以防万一。即使当地种子库被毁了，也可再用这些异地储藏的种子重新启动当地的农业生产。“斯瓦尔巴全球种子库”，是确保全球粮食安全的最后一道防线，被称为“末日种子库”。

（摘编自徐峰《种子基因：延续生命的诺亚方舟》）

材料二：

为了保护野生植物资源，科学家想出了建造植物“诺亚方舟”的方法，将野生植物的种子提前保存起来，以备不时之需。现在，很多国家都在努力建设自己的种子库。而坐落于云南昆明的中国西南野生生物种质资源库，是我国重大科学工程、亚洲最大的野生生物种质资源库。

种质资源是指有活力、有生命力、可以传递给后代的遗传资源，如植物的种子。种子大约出现在3.6亿年前，是陆地植物在与环境相互适应的过程中不断演化出的高度复杂而精妙的结构，包含植物的全部遗传信息。通常，成熟的种子会在适宜的条件下开始萌发。但有时，种子也会因进入休眠状态而无法萌发。造成种子休眠的原因大致分为两种：一种是种子自身的原因，如胚还需要继续发育或被种皮密封而未能获得足够的水分和空气；另一种则是外部原因，种子已充分成熟，只因环境不具备萌发所必须的条件而被迫处于暂时停顿状态。这两种因素既可以单独作用，也可以复合作用，使种子进入不同深浅程度的休眠状态。种子的休眠特性是一种植物特有的生存策略，可以让植物更好地适应环境，在最适宜的条件下萌发生长。正是因为这一特性，才使建立种子库、通过保存种子来保护植物多样性的方案成为可能。

为了保证种子能长久保存，首先要尽量采集成熟度较好且饱满度较高的健康种子。种子采集通常从容易采集的区域入手，逐渐延伸到更偏远的地区。种子被采集回来后，还要对其“验明正身”，核查种子与标本、数据表、DNA材料、照片等是否一一匹配，并初查种子的质量状况。其次，要创造适宜的条件将种子保存起来，尽可能使它们“延年益寿”，以便日后需要的时候再次利用。对于大多数种子而言，高温高湿环境会加速其萌发过程，促进种子的呼吸作用，加速物质代谢，也会导致出现霉变等问题。相比之下，种子更喜欢干燥低温的贮藏环境。大量实践数据表明，在一定的范围内，种子的含水量每降低1%或储藏温度每降低5℃，种子的储藏寿命可延长一倍。实际操作中，种子会被放置在空气相对湿度为15%的干燥间进行脱水，这样做是为了让种子的含水量下降到安全范围之内。如果种子的含水量超过安全范围，过多的水分就可能成了种子的“心腹之患”，在低温下形成大冰晶，破坏细胞膜结构，导致种子失去活性。

保存种子最重要的意义，是为了将来有一天能够重新使用，也就是把“沉睡”的种子“唤醒”，使原本处于休眠期的种子正常萌发。为此，要周期性地给种子做萌发实验。一般情况下，在种子送入冷库一周后，就可进行初次萌发实验，萌发率在75%以上即视为合格。接下来，每隔5～10年，就要从冷库中取出一部分种子进行萌发实验，监测种子的活力情况。

理论上，对于冷库中处于休眠状态的种子，只要打破休眠条件，就能刺激种子萌发。但实际上，经过干燥、低温保存后的种子，也可能会出现一些特别的反应。比如一种叫白楸的植物，它的种子冷藏后便不能萌发。遇到这种情况，研究人员会先利用能将活细胞代谢产物染色的化学试剂进行染色实验，判断种子是否还具有活力。染色结果显示，白楸种子并没有失活。切片观察后发现，原来白楸种子的含油量特别高。冷藏之后，种子细胞内的油脂发生凝固，而在进行萌发实验的25℃的条件下，凝固的油脂没有熔化。当把环境温度升高至45℃时，种子细胞内的油脂仍处于凝固状态。随着温度的继续升高，种子才逐渐萌发。简单地说，这类种子被冻僵了，需要给它“泡热水澡”，才能够苏醒过来。

另外，还要充分考虑植物原始的生长环境。比如，青藏高原的昼夜温差大，所以要把来自这一地区的种子放在培养箱里面，模拟白天温度高、晚上温度低的环境，通过变换温度，让它们能够萌发。

总之，我们希望种子能在种子库中一直“沉睡”，又希望它们在需要的时候能被轻松“唤醒”。这一点无论对种子还是对现有的保存技术而言，都充满挑战。直到现在，种子库中还有某些种子处于“一睡不醒”的状态，试过多种办法仍不能使其萌发。但这也正是物种保护工作的乐趣之一——通过工作中观察到的各种现象，进一步了解自己要保护的对象，窥探大自然的秘密。

（摘编自谭治刚蔡杰《种子库：植物的“诺亚方舟”》）

材料一：

10月8日，瑞典皇家科学院宣布，将2024年诺贝尔物理学奖授予美国科学家约翰•霍普菲尔德和加拿大科学家杰弗里•辛顿，以表彰他们通过人工神经网络实现机器学习而作出的基础性发现和发明。

当我们谈论AI时，通常指的是使用人工神经网络进行的机器学习。事实上，这项技术最初的开发灵感源自人脑结构。在人工神经网络中，大脑的神经元由具有不同值的节点表示。这些节点通过类似于突触的连接相互影响，这些连接可以变强或变弱。例如，通过在同时具有高数值的节点之间建立更强连接，可以对人工神经网络进行训练。

机器学习长期以来一直是科学家们研究的重要内容，其中包括对大量数据的分类和分析。霍普菲尔德和辛顿利用物理学工具构建了新方法，为当今强大的机器学习奠定了基础。

霍普菲尔德发明了一种联想记忆网络，它能够存储和重建图像以及其他类型的数据模式。

如何理解呢？我们可以将节点想象成像素。“霍普菲尔德网络”利用了物理学中描述物质特性的原理。根据该原理，材料因原子自旋而具有独特特性，这种特性使每个原子成为一个小型磁铁。整个网络的描述方式相当于物理学中自旋系统的能量，它通过寻找节点之间连接的值来进行训练，从而使得保存的图像具有较低的能量。

当输入扭曲或不完整的图像时，“霍普菲尔德网络”会系统地遍历节点并更新它们的值，从而降低网络的能量。因此，网络能够逐步找到与输入图像最相似的已保存图像。

辛顿的研究建立在“霍普菲尔德网络”基础之上，他构建了一种使用不同方法的新网络，即玻尔兹曼机（玻尔兹曼是十九世纪的统计物理学家，他提出的玻尔兹曼分布，描述了多个分子组成的系统）。它能够学习识别给定类型数据中的特征元素。辛顿运用统计物理学原理，通过输入机器运行时可能出现的示例对其进行训练。玻尔兹曼机可用于对图像进行分类，或创建训练模式类型的新示例。辛顿在此基础上进行拓展，推动了当前机器学习的爆炸式发展。

诺贝尔物理学奖颁给两位“AI先驱”，除了表彰他们在将物理学与人工神经网络深度结合方面所作的贡献之外，可能还有两层隐含意义，一是物理规律不仅存在于自然界中，在数字世界（计算机模型、模型创建的虚拟世界）中也可能发挥着制约作用。二是AI与物理学等基础科学存在千丝万缕的联系，基础科学不仅为AI筑起了基座，同时其发现和理论也对AI研究提供了启发和灵感。（摘编自张佳欣、张梦然《推动机器学习技术“爆炸式”发展——2024年诺贝尔物理学奖授予两位“人工智能先驱”》

材料二：

本届诺贝尔奖讨论度之高，可能是前所未有的。争论的核心在于：这究竟是“人类的诺奖”还是“人工智能的诺奖”？

有人欢呼雀跃，认为这是对科技进步的高度认可；有人忧心忡忡，担心这是否预示着人类科学家时代的衰竭。然而，此次奖项背后的意义远不止于此。AI工具的效能，也不能用传统眼光去看。

将诺贝尔奖颁发给人工智能（AI）领域的成就，并非意味着人类科学家的地位受到动摇。相反，这恰恰反映了人类智慧的新高度。每一个能够自我学习的算法模型，都是科研人员创新思维的结晶；每一次AI技术的突破，皆意味着人类对未知世界的探索更进一步。

AI与人类科学家之间绝非零和博弈的关系。AI当然有它的独特性，它在数据处理、预测模拟等方面不仅强大，还有传统技术手段所没有的“想象力”。但这种创新，恰恰为科研提供了前所未有的工具，可帮助人们从纷繁信息中快速提取关键线索、给出新的假设方向，加速科学发现的步伐。历史上每一次科技革命所展现的新兴力量，也都会成为推动传统领域进步的强大动力。

除了提高科研效率，“人机合作”也开启了崭新的研究路径，并带来跨学科合作模式。在AI的助推下，不同背景的专业人士得以齐聚一堂，共同解决单凭一己之力难以攻克的问题。譬如，在医疗健康领域，AI结合生物医学知识可更精准地识别疾病早期迹象；在环境保护方面，AI能通过分析气候变化趋势辅助制定更有效的应对策略。不胜枚举的例子共同证明了一个事实：人工智能不是人的替代，而是人的合作伙伴。

诚然，随着AI技术成熟并广泛应用于各个行业，我们也面临一系列挑战，例如怎样平衡技术创新与隐私保护之间的关系，如何维护算法决策过程透明公正，能否确保技术发展始终服务于全人类福祉，等等。

同时，当我们面对AI“参战”的全球科技竞争新格局，如何培养出能够引领未来创新潮流的人才，也已成为从国家层面到个人发展都必须深思的重大课题。（摘编自张梦然《“人类的诺奖”还是“人工智能的诺奖”？》）