寻找磁受体蛋白：中国科学家或揭生物第六感之谜

①1.5亿年前就出现在这个淡蓝色星球上的蜜蜂，天生就是建筑师。不过当有人试着把磁铁放在旁边干扰时，它们搭建的蜂巢立马变成东倒西歪的“豆腐渣”。

    ②形态丑陋的裸鼹鼠终年生活在黑暗的地下，没有发育出视力，却依然逃脱不了地球磁场的掌控，它们打造的地下通道总是南北朝向。就连结构简单的细菌，有的也会在磁场作用下来回移动。

    ③最近，欧洲科学家还发现，当地球磁场稳定时，狗总是趴在南北朝向上排便，甚至还会极力避免头尾指向东西。

    ④可惜，此前所有试图一探究竟的人，都在磁场大网里变成了“路痴”。最近终于有人找到了方向。

    ⑤北京大学生命科学学院的年轻教授谢灿宣布，找到一种被命名为MagR的全新磁受体蛋白，研究成果发表于《自然-材料》。

    ⑥有人评论，这是一个“诺奖级别的发现”，这种蛋白“或将揭开被称为生物‘第六感’的磁觉之谜”。

    ⑦在放大了5万倍的显微镜下，黑色或淡黄色的MagR呈小棒槌形。在玻璃器皿下放一块磁铁，它会像上满劲的陀螺，滴溜溜地转圈。根据他的推断，这种蛋白是生物基因中的指南针，会根据地球磁场的变化为生物体指明方向。

    ⑧看起来简陋，但在很多时候，这种“蛋白指南针”信号的精准度令人难以想象。每年春天“第一缕阳光照射下来”时，墨西哥湾山谷的帝王蝶开始往北飞。第一代蝴蝶飞到美国南部，产卵、生子、死亡。孵化出的第二代继承前辈的遗志继续北飞，到达美国中部，产卵、生子、死亡。如此复制，一直到第四代，直接向南飞回墨西哥湾的同一个山谷，甚至回到祖先待过的同一棵树。

    ⑨MagR的发现引起学界巨大震动。2012年以前，谢灿几乎很少跟人提起这项研究，因为总有人问：“你这个研究出口在哪？应用在哪？”“好像如果不能用，你做的东西就毫无意义。”谢灿语速极快地说．“从学生到导师，已经没人把好奇心当回事了。弄明白，就是最有用的事情。”

    ⑩“当我看到这篇文章的时候，差点窒息，它的确是一项具有创造性的研究。”麻省大学神经生物学教授史蒂文·瑞波特充满赞赏地表示，“结论令人振奋，具有突破性”。文章发表不到一小时，已经引起超过20家国际媒体的报道。其中还包括专注于电子产品的科技网站。“可能觉得这种生物指南针结构，在电子领域也能带来一些革新。”谢灿带着自豪说。

    ⑪并非人人都看好谢灿踩出来的这条路。维也纳分子病理学研究所神经科学家大卫·基斯就说：“它要么是一篇非常重要的论文，要么完全错误。我强烈怀疑研究结论。”“这挺正常，并不是科学家之间有矛盾。这种争论对某个领域的推动作用反而特别大。”谢灿一点儿也不介意。

    ①近日，由新型冠状病毒引发的疫情备受关注。此前，2003年肆虐的严重急性呼吸综合征(SARS) 和2012年出现的中东呼吸综合征(MERS) 疫情也都由冠状病毒引起。那么，什么是冠状病毒？它会导致什么症状？怎样有效防护？

    ②感染人类的冠状病毒在20世纪60年代首次被科学家分离出来，因在电子显微镜下可观察到病毒外表的冠状构造而得名“冠状病毒”。据世界卫生组织介绍，此次在武汉发现的病毒是以前从未在人体中发现的新型冠状病毒。

    ③冠状病毒的传播史可谓“劣迹斑斑”，它不仅是普通感冒的主要病原体之一，更是几次严重疫情的罪魁祸首。2003年肆虐的严重急性呼吸综合征冠状病毒，以及前几年影响沙特阿拉伯、韩国等地的中东呼吸综合征冠状病毒，在分类上都是冠状病毒科冠状病毒属中的病毒。美国疾病控制和预防中心介绍，目前已知包括新型冠状病毒在内的可感染人类的冠状病毒共有7种。

    ④人感染了冠状病毒后一般会出现哪些症状？世卫组织介绍，症状因病毒而异，常见体征有呼吸道症状、发热、咳嗽、气促和呼吸困难等。在较严重病例中，感染可出现肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭，甚至死亡。

    ⑤目前，虽无针对病毒的特效药，但正确的防护手段可有效预防新型冠状病毒感染。世卫组织建议：要保持基本的手和呼吸道卫生，如用肥皂水和清水勤洗手；养成安全的饮食习惯，如烹调时彻底煮熟食物；在可能的情况下避免与表现出呼吸道疾病症状(例如咳嗽和打喷嚏)的人密切接触；避免在未加防护的情况下接触野生或养殖动物等。

    ⑥找到病毒起源对于疫情防控至关重要。目前新型冠状病毒的传染来源尚未找到，疫情传播途径也尚未完全掌握。不过，已有的研究显示，冠状病毒在蝙蝠和骆驼等动物中很常见，只在极少情况下病毒才会发生变异传染给人类。比如中国科学院的研究

人员曾报告说，严重急性呼吸综合征冠状病毒可能源于菊头蝠携带的一种冠状病毒，经由果子狸传染给人。世卫组织对中东呼吸综合征冠状病毒的调查也显示，这种病毒可能源自蝙蝠，先传给骆驼，再由骆驼传给人类。

    ⑦世卫组织说，一些已知的冠状病毒在动物中传播，但尚未感染人类；随着全球监测工作的改善，可能会发现更多冠状病毒。因此，人类与冠状病毒之间的斗争依然任重道远。

(选自《光明日报》2020年01月21日，有删改)

①享受着人工智能带来便捷的同时，人们常不无担忧地问：人工智能会超越人类吗？它会不会像《黑客帝国》中的矩阵一样，成为人类的统治者？

②人工智能（简称AI）的传说可以追溯至古埃及，真正崭露头角则是在20世纪。1956年的达特茅斯会议上，计算机科学家和数学家们提出了AI这个概念，试图模拟和拓展人类的智能并应用于生产与生活的各个领域。1959年，第一台工业机器人诞生；1962年，第一台搬运机器人诞生；1965年，第一台具有声光“感觉”的机器人诞生；1966年，第一台聊天机器人诞生……机器人成了人工智能的代表。其实工厂里的智能机器、家庭中的智能家电、几乎人手一部的智能手机等都是人工智能的杰作。

③AI真的具有智能吗？毫无疑问，计算机可以进行计算，它的所有智能都建立在计算这种功能之上。就拿战胜人类的围棋高手AlphaGo来说吧，AlphaGo存贮了很多棋谱的信息，可以计算出每一步棋输赢的概率，知道最有可能获胜的下一步棋。它没有创造出前人没有过的下法，也没有战胜对手的主观愿望，可是它的每一步棋都是高手的真传，这样的优势积累起来足以令人类的个体望尘莫及。

④人工智能据说也可以写诗，只要给它足够数量的文字资料作为语料库，再通过编程让它从语料库里选择一些文字按照一定的原则排列组合，就变成了一首诗。乍一看，这些诗像模像样、读起来朗朗上口，但是细细推敲就觉得不伦不类，无法承载人类的情感与理性。迄今为止 ， 还没有人工智能的诗作流传，可见在创造性的领域，人工智能想追上人类还遥遥无期。

⑤为了让人工智能变得更聪明，计算机科学家不断向脑科学取经。如果把大脑的信息处理比喻成一个黑箱，有信号的输入，有信号的输出，输入和输出之间是神经网络的信号传递。计算机矩阵破解了这个黑箱的输入信号和输出信号，用矩阵中的点来模拟神经元的发放频率，用矩阵中的线（公式）来模拟神经元的整合规律。计算机矩阵看似庞大复杂，其实远比人类大脑简单和单调。计算机矩阵通过一次一次地拟合，确实可以把一些简单的输入——输出之间的联系模仿得比较逼真，主要集中在感觉输入——运动输出这样的反射性活动方面。可见在那些来无影去无踪的思维、推理、联想等脑的高级功能领域，计算机可以说是无从模仿。

⑥人们最担心的一点就是：人工智能会不会拥有自我意识，有朝一日反抗人类？对于这个想法，相信绝大多数脑科学家会报以一声苦笑。什么是自我意识？脑科学目前对这个问题一筹莫展，在未来漫长岁月中，能够把自我意识相关的神经回路、神经递质弄清楚就不错了，至于这些物质是怎么变成精神的？在哪一个层面，那些电流、那些化学物质就形成了可以驰骋古今、纵横四海的意识？这是比黑洞还要深奥的秘密。

⑦一个比较明智的选择是：就让人工智能在运动控制、计算、识别的方面发挥所长吧！至于情感、意志、决策、想象、创造这些方面则交给人类来做。人类不应该害怕被机器超越，人类要不断超越自己——不要让人性的弱点被AI放大，无休止地破坏和改变自然，这才是我们真正需要警惕的。（选自《科普时报》作者系华中师范大学生命科学学院副教授，神经生物学方向博士）

【材料一】

①2022年3月29日17时50分，我国首型固体捆绑中型运载火箭“长征六号改”（“长六改”）在太原卫星发射中心首次成功发射，实现了我国固体捆绑等一系列技术新突破。

②火箭芯级采用液氧煤油发动机，捆绑了四个固体发动机作为助推器，单枚助推推力可达120吨，刷新了长征系列运载火箭最快“起跑”纪录；借助固体发动机结构相对简单、部组件少、可靠性高、操作维护方便、贮存时间长的优势，“长六改”运载火箭箭上管路系统减少55%，可实现固体助推器在发射场直接安装，并实现捆绑火箭14天快速发射。

③为了保证发射任务万无一失，火箭芯一级设置了“智能”健康诊断系统。“点火”指令下达后，芯一级液体发动机先点火，健康诊断系统进入工作模式，一旦出现非正常的突发状况，健康诊断系统将立刻做出判断，实施自动紧急关机，同时助推器的固体发动机将不再点火。

④其实，我国的液体运载火箭都有一套紧急关机系统，通常设置在地面机柜中。这次“长六改”火箭的设计师把这套系统搬到火箭上。这个经集成化、小型化设计后的系统，虽然仅有一本B5书的大小，却有着比以往系统更强大的芯片运算能力，能快速精准采集发动机参数并做出实时诊断。

【材料二】

①在一些新闻节目中，画面上会出现一位手语播报员为听障人士服务，很好地满足了听障人士获取新闻信息的需求。不过，在所有视频节目中都安排手语播报员，显然成本过高，无法实现。在北京冬奥会上，新闻播报员的身边会出现一个手语播报数字人。可根据收听到的语音，自动实时生成手语手势，帮助听障人士轻松了解新闻信息。手语播报数字人为什么能听懂新闻呢？原来，科研人员采用了目前最先进的人工智能技术。手语播报数字人以“悟道2.0”超大规模预训练模型为底层核心技术，可实现智能化的手语生成，达到信息无障碍效果，让听障人士也能轻松、高效地获取比赛信息，体验冬奥会的精彩。

②另外，还有针对视障人士参与赛事活动的导盲需求而研发的导盲六足机器人——“六腿小狗”，导盲六足机器人可通过语音、操控设备输入等方式获取目的地信息，通过精确导航定位进行路径规划，利用视觉和力觉融合进行行走稳定控制，引导视障人士顺利出行。

【材料三】

①经过多年建设，甘肃武威肿瘤医院（武威重离子中心）装配了我国首台自主知识产权的重离子治疗系统。项目的成功完成，实现了世界上体型最大的医疗器械的国产化，使我国成为继美国、德国、日本之后，第四个拥有自主研发重离子的治疗系统和临床应用能力的国家。无论从性能指标还是临床反馈，这套系统设备毫不逊色于进口设备，但装置的成本只有国外的一半。

②重离子加速器是个“庞然大物”，从高处向下俯视，宛若一条盘踞在地上的“巨龙”，“龙身”直径达到20米，周长有50多米。“龙尾”是电子回旋共振离子源、回旋加速器、同步加速器、束流传输线共同组成的绵延的“龙身”，而终端应用则是“龙头”。

③离子材料甲烷进入“龙尾”后，蜕化为碳离子，再经过“龙身”的不断加速，达到光速的70%后形成离子束流，从“龙头”喷薄而出，进入到各个治疗室，在患者身体上完成重离子放疗。

（原文有删改）

黄河不是天生的坏孩子

①黄河流过桃花峪，向东慢慢流进了下游大平原。

②严格来说，这是一个巨大的黄河冲积扇，它的顶点在郑州附近，在这儿，黄河才真正摆脱两岸低矮山地的约束，自由自在地在宽阔无边的大平原上摆来摆去。

③噢，黄河可不是循规蹈矩的乖孩子，从来也不肯老老实实顺着老路走；好像是一个精力旺盛的顽童，放学的时候总想找一条新路走，沿途东踢一下小石子，西踢一下墙根，把自己的鞋踢破了，也闯了许多祸，给别人带来许多麻烦。

④据统计，历史上黄河总共决堤1500多次，大改道26次，不知给人们惹了多少麻烦。为什么黄河常常泛滥改道，到处捣乱，成为人人见了都头疼的顽皮孩子？

⑤请你别怪罪黄河。

⑥天下有不好的爸爸妈妈，没有不好的孩子。

⑦黄河的爸爸妈妈是谁？

⑧是人，是我们的老祖宗，也是你和我呀！

⑨人之初，性本善。河之初，性情也很善良。

⑩远古时期，黄河是一个可爱的乖娃娃，根本就不是现在这个样子。那时候，无论是上游或下游，总是乖乖地往前走，很少惹是生非。

⑪后来，人们在中游的黄土高原上到处砍伐林木、铲草皮、开荒种地，使黄土高原慢慢变成一片片黄土荒坡。雨水冲刷着黄土带进黄河，使河水里的泥沙越来越多了。

⑫根据统计，黄河每年输出的泥沙量大约有16亿吨，绝大多数都是从中游带来的。人们流传说：“一碗水，半碗泥。”可见它的泥沙真多。世界上没有哪一条河，有这样多的泥沙。

⑬噢，当这个“世界冠军”，可不是什么好事情。这样多的泥沙，把河水都染黄了。难怪它的名字叫黄河。

⑭河水带来这样多的泥沙，流到下游大平原上，水流变得平缓，冲不动了，就在河底沉积下来。河底越垫越高，河床渐渐变得比两岸还高，成为高高悬在地面上的“悬河”。

⑮悬河，是从人们头顶上流过的大河啊！涨洪水的时候，汹涌的洪水从两侧河堤流出来，就会造成可怕的水灾。

⑯如果洪水冲破河堤，不赶快堵住，黄河就会改道，再也不回到原来的河道里了。

⑰千百年来，黄河就这样不停地泛滥、改道，在华北平原上摆来摆去，惹了许多祸，被称作“害河”。人们提起这个“顽皮孩子”，就会摇头叹息。

⑱应该怪罪黄河吗？

⑲不！应该负责任的是爸爸妈妈，不是无知的孩子。

⑳如果人们不在黄河中游的黄土高原上乱砍树、乱铲草，黄河会有那样多的泥沙吗？

㉑如果黄河没有那样多的泥沙，就不会出现河底比两岸还高的悬河，哪里还会时常有泛滥改道的现象呢？

㉒说来说去，应该负责任的是人们自己。请别怪罪黄河，别怪罪“无辜的孩子”吧！

㉓黄河摆来摆去，也不是没有一点好处。

㉔从南到北来回摆动的黄河，在下游冲积形成了广阔的大平原。这片肥沃的土地，非常适合种庄稼，出产小麦和棉花，自古以来就城市林立、人口密集，是全中国的一个经济文化中心。

㉕黄河泥沙多，淤积也快，使得河口三角洲不断向外扩大。据科学家估计，从19世纪末叶以来，黄河河口三角洲平均每年向渤海伸展造陆23平方公里。黄河像是科幻小说里的土地制造机器，不停地制造出一片片新的国土呢！

㉖使人们更加高兴的是，在黄河河口三角洲上发现了胜利油田，平地出现一座新兴的石油城东营市。这里离海很近，交通方便，比内陆油田的开发条件更好，成为中国重要的油田之一。

㉗除了这个油田，在河南省东部的平原下面，又发现了中原油田；想不到这里到处蕴藏着丰富的石油。有了它，古老的黄河下游平原，焕发出新的青春。

（选自《写给儿童的中国地理》。略有改动）

“土得可爱”的中国年画

采 薇

①年画是我国特有的传统民间美术形式，它以通俗的绘画语言表达了人们喜庆的审美情趣。年画始于古代的门神画，是用来祈福消灾的。随着绘画技艺的不断普及和表现形式的不断丰富，年画逐渐成为老百姓喜闻乐见的装饰品，进而成为一种民间绘画艺术。

②年画的内容从最初的门神扩展到人物、历史典故、风土民俗、福娃、鲤鱼等多种题材，制作技艺也衍生出木版、水彩、扑灰、胶印等多种形式，每逢春节，张贴车面已成为我国大多数地区过年的习俗。

③在各地年画中，以江苏苏州桃花坞年面、天津杨柳青年画、山东潍坊杨家埠年画和四川绵竹年画最负盛名，被誉为“中国年画四大家”。其中，潍坊杨家埠木板年画已被列为国家级非物质文化遗产。

④桃花坞木版年画有一版一色的特点，构图丰满，造型夸张，色彩鲜艳，线条流畅，不失清雅，富有装饰性和朴实感，具有强烈的地方风格和民族特色。

⑤杨柳青年画继承了宋、元绘画的传统，吸取了明代术刻版画、工艺美术、戏剧舞台等形式，采用木版套印和手工彩绘相结合的方法，创立了鲜明活泼、喜气吉祥、富有感人题材的独特风格，其中一大题材便是我们常见的胖娃娃。

⑥杨家埠木版年画的内容与农民的生产、生活息息相关，洋溢着浓厚而淳朴的乡土气息。它是真正的农民画，体现了我国北方农民粗狂、奔放、勤劳、幽默、爱憎分明的性格与高尚道德情操，反映了他们在劳动生活中的喜怒哀乐与健康的审美情趣。

⑦绵竹年画以彩绘见长，构图讲求对称，主次分明：色彩上采用对比手法，构成红火热烈的艺术效果；线条讲求刚柔结合，疏密有致，具有强烈的节奏感。而夸张、象征、寓意的造型，更具诙谐活泼的效果。

⑧年面不仅是春节时五彩缤纷的点缀，还是文化流通、道德教育、审美传播、信仰传承的载体与工具，更是一种看图识字式的大众读物，其中时事题材的年画还是一种百姓喜闻乐见的媒体。

⑨我国收藏最早的年画是南宋《隋朝窈窕呈倾国之芳容》的木刻年画，画的是王昭君、赵飞燕、班姬和绿珠四位古代美人。民间流传最广的则是一幅《老鼠娶亲》的年画，描绘了老鼠依照人间风俗迎娶新娘的有趣场面。民国初年，画家郑曼陀将月历与年画相结合发展成挂历，至今风靡全国。

⑩在收藏成时尚的今天，年面也以其浓郁的装饰性和观赏性，成为收藏者们的热门藏品。在我国传统年画中，以下五类最值得收藏：一为神像，以门神最为常见，还有财神、灶王、关王、八仙等；二为吉祥图案，如状元及第、吉庆有余、连生贵子、群仙视寿等；三为历史人物及故事，如桃园结义、文姬归汉、昭君出塞、穆桂英挂帅等；四为戏曲故事，如《三国演义》中的空城计、群英会，《西厢记》中的红娘传书、花相会等；五为市井风俗，如春游图、赛龙舟、摇钱树、聚宝盆、老鼠娶亲、鲤鱼跃龙门等。这些年画题材丰富，画面或质朴可爱或精致生动，或粗犷豪放或雍容典雅，彰显着我国民间传统文化的博大精深。

(选自《学生天地》，有删改)