机器人做手术越来越靠谱

    最近，一位名叫比利•惠特克的英国少年接受手术，摆脱了长达7年的癫痫病痛。医生让机器人钻入他的大脑，通过电极刺激大脑皮层，找出引起癫痫发作的部分，医生将病灶切除。这个手术被称为立体定向脑电，已经有过成功的案例。

    不仅如此，机器人还可以在其他类型的手术中大展拳脚。一台“手术医生”机器人，必须知道“要做什么”，并能规划“如何去做”。这就需要一套高效、稳定的微电子系统﹣﹣包括软硬件环境、传感器和机电设备。

    软硬件环境可以说是医疗机器人的大脑，它与家用台式电脑的工作原理类似。不过，医疗机器人往往是基于Unix或Linux等开源操作系统开发的，以保证软件的稳定性。同时，医疗机器人的中央处理器功率不会很大，否则就得配个风扇、扯个电源线在人体内横冲直撞了。这种低功耗、高稳定性的设计需求，恰巧与移动电子设备殊途同归。而移动电子设备近些年的发展，为医疗机器人提供了非常宝贵的经验。

    传感器通常是指一切物理、化学的感知仪器，比较常见的是压力传感器、视频采集装置、溶液成分检测单元。传感器相当于机器人的眼睛，“眼睛”收集信息，传递到“大脑”，“大脑”作出决策，而决策的最终实现者机电设备就是医疗机器人的手。它一般以高聚塑料为外壳，耐酸耐碱，不易在体内留下有毒物质，并且可以达到非常高的操纵精度，完成精密的外科手术任务。在这套系统中，人工智能起到了重要作用，它能辅助医生完善医疗计划，遇到突发问题时还能自动采取应急措施，降低风险。

目前市面上普遍使用的医疗机器人是“达·芬奇”系统。医生只需坐在显示屏前，操纵控制杆，便能完成手术。它的最大特点是“缩放”，主刀医生可以通过调节缩放比例，改变手动操纵和实际移动的尺度比例，从而实现超精细外科手术，提高手术成功率。美中不足的是，一个病人需要为这种手术支付昂贵的设备费用。

    医疗机器人的优势不言而喻。纵使最出色的外科医生，由于手部血管随着心跳有节律的颤动，都无法保证手术器械的完全稳定，而这一劣势被医疗机器人高精度的机电结构所补偿。医疗机器人还具有微创性，一个小的机电设备往往只需要2厘米的创口，甚至口服就可以进入人体，从而极大降低了术后感染的风险，加快了术后愈合的时间。此外，医疗机器人还可远程操作，只要连接网络，主刀医师无需与患者碰面，即可远程操纵机器人完成手术，极大地减少了医生和患者的时间成本。

    事实上，除了医疗机器人，越来越多神通广大的机器人不断问世，比如机器人厨师，又比如人工智能创意总监……随着人工智能技术的飞速发展和广泛应用，未来，机器人可能无处不在，并将为人类带来莫大的福祉。

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“望梅”能否止渴

    ①口渴是人体一种独特的保护机制，它可使人体免于脱水，当体内水分一旦恢复平衡，这种“保护性”的感觉即随之消失。望梅止渴则是中国流传了两千多年的典故，《世说新语》中记载曹操告诉饥渴的士兵“前有梅林”，使“士卒闻之，口皆出水”，最终坚持走到水源处。只是“望梅”真的能止渴吗？

    ②实际上，“渴”是一种极其复杂的生理现象。科学家通过实验发现，改变体液的容量、浓度会影响“渴”的程度。例如，增加食盐（氯化钠）的摄入量，会增加机体细胞外液中溶质的浓度，就会感到口渴。这是因为溶质具有渗透压，会导致细胞脱水。大脑的某个部位感觉到这种脱水，人就会产生渴感，而喝水后，体液得到稀释，渴感就诮失了，。

    ③另外，人体血量的变化对渴感也有影响。有研究显示，血量变化10%时就可以刺激渴感。这也是为什么人受伤后，如果失血过多，就会感到口渴，而喝水补充血量，渴感就能被抑制的原因。

    ④那么新的问题来了，大脑又是如何感知渴觉呢？时至今日，这仍是一个科学家们不能完全解答的问题。

    ⑤为了弄清楚这个问题，近日美国的一个研究小组设计了一套实验装置。这个装置能够对小鼠血液、大脑神经元活动、环境温度以及进食饮水状况进行实时监测。他们发现小鼠脑内穹窿下器中存在着一套能预测口渴并调节体液不平衡的神经元群。

    ⑥美国加利福尼亚大学旧金山分校的扎卡里·奈德及同事报告称，这些神经元不仅可以监控血液的变化，还篓在进食和饮水时监控来自口腔的信号，这些信号包含摄取食物与饮水的温度信息等。这些神经元将来自口腔的信息与血液成分信息结合，实时“预测”正在摄取的食物和饮水将如何影响体液平衡，从而对饮水行为进行调节。

    ⑦研究者们表示，这个发现有助于解释为什么吃得太快会让我们感觉口渴，以及冷饮为何特别解渴等问题。

    ⑧总而言之，“渴”能告诉人们什么时候需要饮水，需要的水量是多少。如果“渴”的时候不喝水，血液和体液的成分得不到调节，身体所需要的水分不能得到满足，“渴”是不会被真正缓解的。从这个角度来说，“望梅”是不能止渴的。

（选自2016年8月12日《光明日报》，作者詹欢欢）

香溪河里桃花鱼

    春天来临，昭君故里，香溪河中，桃花鱼像飘落的簇簇桃花瓣：淡红、洁白……它们铜钱大小，体为四瓣，无头无尾，通身透明，柔软如绸，缓缓张缩，悠然飘荡。游客们惊讶地发现，每当桃花鱼游于溪中，两岸桃花便婆娑起舞，清香扑鼻，形成一道“天下和美”的自然奇观。

    关于桃花鱼的由来有个美丽的传说。相传王昭君和亲匈奴前的那年春天，回到归州看望亲人，故土难离，泪流满面，浸透了泪水的香罗帕放入溪中，溪水顿时芳香四溢；串串泪珠落入溪里，竟变成了一群群形如桃花的小鱼。自此，桃花盛开之季，桃花鱼便在香溪河中游来游去，好像和乡亲们一起呼唤昭君的归来。

    1826年《忠州直隶州志》记“桃花鱼淡墨色，形如桃花”；1837年《归州志》记“桃花鱼出香溪河，桃花开时始见，有红、白二种，花落后即无。”可见，古人称其桃花鱼，是因为他们认为此物为桃花花瓣落水而生，不仅形似桃花、艳如桃花，而且与桃花开谢同步。

    然而，桃花鱼真是“鱼”吗？非也。其学名实为桃花水母，被中外科学界称为“生物进化研究的活化石”。它是地球上一种最原始、最低等的无脊椎腔肠动物，距今已有6至6.5亿年的历史，比恐龙生存的年代还要早几亿年。

    桃花鱼对生存环境要求极高，水质必清纯洁净，拒绝任何污染。因此，其活体十分罕见，极难制成标本，已被国家列为世界最高级别的“极危生物”，号称“水中大熊猫”。

    桃花鱼现身之处定然水质无污染；消亡之处定然生态环境污染严重，直接威胁人类的生存发展。从这个意义上说，桃花鱼的生态检验价值和生态环境治理意义，与昭君和平形象在全世界的广泛传播，已经或正在形成积极的对应性社会效应。

    令人担忧的是，我国广为分布的9种桃花水母中，有的正濒于灭绝或已经灭绝，有的列入濒危级物种。近年来，桃花鱼又在我国其他地域共计15个市（县）相继出现。《香溪河又现“桃花鱼”》的消息更令人欣喜：兴山县古洞口北岸区发现了大量珍稀动物“桃花鱼”。这正表明。

（选自《三峡旅游网》）

行走的种子（节选）

①春花烂漫的时节过去了。枫树和山核桃树上开败的花朵如雨点一般洒落下来，向大地证明了这些树木繁茂的生殖能力。成百上千朵小花静静地躺卧在坛城中。与虫媒植物外表华丽的花朵不同，这些树木的花朵温和而谦逊，既没有明显的花瓣，也没用多姿多彩的装扮。这种极端素朴的装束暗示出，坛城上树木之间的繁衍，是一项严肃的任务，绝不同于虫媒植物铺张的花蜜与色彩的盛宴。这些树木无需取悦谁。风为它们传递花粉，因此它们不必像虫媒植物一样费心去吸引昆虫的眼球与鼻子，赤裸裸地露出功利主义的本质。

②对于早春开花的树木来说，风媒授粉是一种格外有用的策略。虫媒植物生长在一个相对温暖、避风的微观气候中，即便这样，它们也要努力寻找授粉者。而树木冠层的微观气候，更加不利于早春的昆虫出没。不过风是不短缺的。因此，枫树和山核桃树打破了与昆虫之间的古老协约，采用物理的而非生物的方式，来运输它们的花粉。很不幸，可靠性的增加伴随着精确性的减少。蜜蜂能直接将花粉从一朵花的柱头传递到另一朵花中。风并不有目的地传递什么。相反，它散布随着它的运动而携带来的一切事物。这给花和人类的鼻子都造成了困扰。风媒植物必须释放出大量的花粉。它们像搁浅在一座小岛上的漂流者一样，把无数个瓶子扔进水中，指望着总有一个瓶子能将信息传递出去。

③枫树和山核桃树产生的是两类花，即雄花和雌花。雄花悬挂在枝条上，空气中只要有一丝流动就会惊动它们。枫树上成簇的雄花全都借助瘦长结实的花丝挂在树上。每根花丝长一两厘米，末端有一个花药簇，这个产生花粉的结构看起来就像黄色的小球，大小与书页上的逗号差不多。山核桃树的花药在毛茸茸的花序上摇晃，每个花序大约有一根手指那么长。在这两种树木上，花药都成群簇拥在小小的伞盖下面，大概是为了防止雨水将花粉冲走。雌花更粗短一些，因为它们没必要向风中播撒大量的花粉。雌花的柱头截住风中带来的花粉，受精作用便会发生。目前关于柱头的空气动力学，我们所知甚少。不过，柱头似乎正好处在花朵中最招风的地方。柱头的构造也会促使其周围空气形成一股涡旋，流动速度减缓，从而便于柱头攫住空气中的花粉粒。

④到春季这个时候，雄花的花粉已经洒落，它们的任务完成了。树木抛弃了这些雄花，坛城上落满一堆堆黄绿色的花丝和花序。而雌花的工作才刚开始，花朵内部的受精卵还需要好几个月才能发育成果实。成熟的山核桃果和枫树种子将一直等到秋天才会坠落，开始行走。

（有删改）

一根骨头的自述

沈继平

我，是一根骨头，在人体中有我206个兄弟姐妹，他们形态不一，有的长，有的扁，有的不规则，但我们相亲相爱，组成了人体的骨架。在主人漫漫人生路的每一个阶段，我们都肩负重任。

当主人还在妈妈体内时，我比较小也比较软，这样可以让胎儿顺利从妈妈体内产出。

当主人离开妈妈之后，我们开始独自面对地球引力和其他外力，开始了持续的生长和加固的过程。

我不像心脏老大哥，24小时活蹦乱跳，时时刻刻刷着存在感，被认为是最重要的一位，不过它脾气不好，稍有异常，就立刻让人心慌心悸，苦不堪言；我也不像肺姐姐，一刻不停吐故纳新；不过非常娇气，有时会让人咳嗽胸闷，好不痛苦。

绝大部分时候，我默默无闻又不会自己运动变化，让人感觉不到我的存在。作为人体的一个器官，我低调而又谦逊。

从外形上看，我们可能不太变化，但其实，从出生开始，我们就是一个个小工地，一条条小血管为我们的生长源源不断地提供养分，主人消化吸收的胶原蛋白、钙、磷、镁等原材料被运送到骨骼工地，在各种激素的召唤下，满载使命的成骨细胞和破骨细胞来了 ， 他们提着工具箱，在软骨中央夜以继日地开疆辟土，把软骨中的多糖成分提炼出来，和胶原蛋白混合在一起，搭起框架，再把钙、磷这些矿物质组成的结晶浇筑在框架上。

当我们长大以后，各种细胞还想方设法把我们的建筑物加固，让破骨细胞把老旧的部分咬除，让成骨细胞建造更新的建筑。随着年龄增长，我也会逐步老化，原本强硬的外表逐渐变得疏松，但我也绝不会提出抗议，只会默默忍受，直到有一天轰然断裂，给人以致命一击。[甲]

所以，很多人都会叫我“沉默的杀手”。其实，对于这个称号，我从心底里是拒绝的。今天，我就告诉大家，如何来关注我，爱护我，让我成为一个健康的守护者。[乙]

我们是人类钙的贮藏站，人体99%的钙质都存在我们当中，我们所有的钙量在35-40岁左右达到顶峰，在这之前，成骨细胞建造更新建筑的速度比较快，我们逐步强壮，在这之后，破骨细胞的破坏活动就占据主动，我们的钙量就逐步减少。[丙]

我喜欢感受主人运动，尤其是阳光下的奔跑、跳绳、游泳等，可以让我们更加强壮。但是我们害怕一些不良的生活习惯，比如吸烟、酗酒、熬夜、过量饮用咖啡等，这些都会让我的钙量减少，变脆，容易骨折。

（选自《家庭医生报》2018年8月27日，有删改）