昆虫般大小的机器人

    ①一部分研制机器人的专家认为：下一步的研究方向主要是机器人的大小，未来机器人的大小应该和昆虫相仿。

    ②大型机器人需要沉重昂贵的发动机和大量的动力消耗，需要接合的手臂和数千米的连线。控制所有这些硬件又需要数平方英寸的微晶片。而如果机器人的这些部件组装起来只有昆虫那样大小，那么它的造价不但会便宜得多，它所能从事的工作也会给人类生存带来很大影响。

    ③一般说来 ， 目前机器人所能做的工作都可由相应的机器来取代。与工厂中固定的有强大动力的机器相比，许多工作由机器人来做不如留给相应的机器去做。但是小机器人所能做的工作却不是机器所能完成的，这正如微型飞机比大型飞机更适合用来观测农场作物的生长情况以及控制自动灌溉和施肥系统一样。比如只有微型机器人，才能沿着患者的血管，进入变窄了的冠状动脉去排除血管壁上沉淀的胆固醇，从而解除病人的危险。

    ④当然，就目前的情况来看，这种说法未免言过其实。不过研究人员确已成功设计出一种能进入煤气或自来水管道去修补裂缝或漏洞的微型机器人。这种机器人进入管道之后，可用自己的身体测量经过地方的电导，一旦测不到这种电导，就表明那里存在着裂缝或漏洞。于是该机器人便作出“自我牺牲”，用自己的身体来把裂缝或漏洞堵上。

    ⑤如果许多这样的微型机器人通力合作，其功用更是一般机械所无法比拟的了。比如说战场上可使用微型机器人兵士。这些“兵士”可轻易地偷偷爬过或飞过战场，而不被敌方的雷达系统发现，因为它们体积微小，且可超低空飞行（乘微型火箭）。一旦越过敌人的防线，它们便可成为摧毁敌方设施的生力军，就像毁掉农作物的蝗虫一样。

    ⑥这种昆虫般大小的机器人目前已不再是科幻小说里的主人公。当然要它们在现实生活中出现，还需克服一系列技术上的障碍。其中主要是如何把现在机器人所用的齿轮、杠杆、曲柄、弹簧和其它机械部件缩小到比头发丝还细的程度，同时把传感器、电动机、控制计算机及其他系统装配到一块微晶片上。

    ⑦当然目前制作微型动力部件的技术还处于刚刚研制阶段。1988年初加利福尼亚大学伯克利分校的一个实验室的工作人员，制造出了只有1/5毫米长的带连接部件的曲柄和齿轮。这种齿轮的轮只有红细胞一般大小。新泽西州美国电报电话公司贝尔实验室的专家们已经研制出了比蚂蚱颚还要小的钳子。该实验室还研制出了只有半毫米大小每分钟24000转的气功涡轮机，其转速比许多喷气式飞机的发动机还要快。机器人微型化的另一个问题是动力问题。为微型机器人提供动力的装置要比电池小非常多才行。不过，微型发动机的研制工作也取得了令人鼓舞的进展。

    ⑧微型机器人的大量生产恐怕还不是近年之内能办到的事情。然而，一旦这种机器人能批量生产出来，它们在科研和生产中所起的作用将是无法估量的。

不曾遥远的欢笑

    在当代中国人中，出生于20世纪六七十年代的人的童年游戏最为丰富多彩。尽管物资极其匮乏，但游戏似乎无处不在：滚铁环、丢沙包、跳房子、荡秋千、跳皮筋、打弹珠……一根树枝、一条绳子、一支粉笔便能成为道具，简单、随意而贴近自然，传统的乡土文化也随着游戏中的歌谣、口诀得以传承。

    一个个经典的游戏，使孩子们的天性得到了极大的满足和释放，也成为他们日后宝贵的精神寄托。然而，越来越多的传统游戏随着电视和网络的普及，逐渐从人们的视线中消失，成为永远的回忆。

    20世纪80年代，电视逐渐进入中国城市的千家万户，同时，花样层出不穷的玩具牢牢吸引住孩子们的眼球，“80后”不再像父辈那样迷恋于在户外疯跑，而是把更多时间花在与电视和玩具的独处上。即使与玩伴们一起，群体游戏的种类也越来越少，局限在玩具、游戏机等方面。随着电脑、手机、iPad等电子产品越来越频繁的更新换代，上网成为大多数儿童首选的娱乐方式，“90后”、“00后”的童年多与“植物大战僵尸”、“保卫萝卜”等热门网络游戏相伴，传统游戏的空间几乎完全被虚拟空间挤占。“户外的童年”几乎不复存在，取而代之的是“屏幕里的童年”。

    尽管与传统游戏相比，电子产品迅速发展带来的多样化信息传播，在很大程度上开阔了孩子们的视野，增长了他们的知识，但我们必须直面与之相伴的而来的——童年的“失落”。传统的童年游戏多无目的，简单而纯真；而在虚拟空间中，由于网络传播的内容越来越丰富，尺度越来越宽泛，游戏的性质也越来越趋于成人化、功利化。这些游戏通常具有很强的竞争性，并且无法根据孩子的具体情况对其进行综合评判，而只是通过简单的“加分”、“升级”等方式，使他们获得虚拟“地位”的增长，这种模式化的“激励”方式实际上没有将孩子当作有个性的主题对待。同时，由于缺少同伴之间面对面的直接交流，孩子们很容易陷入孤独、无助、以自我为中心、缺乏基本的交往能力等困境。更不用说，长期缺少应有的户外运动和大量接触电子产品，将大大降低孩子们的身体素质。

    传统的童年游戏的衰落令人惆怅和惋惜。从根本上看，这是由于社会经济发展带来的乡土文化和“院落文化”的改变所造成的。20世纪80年代之前，在农村，以及住宅商业化之前的城市，人们共享着大量的户外空间，这种居住环境方便孩子们随时能与周围的同伴接触，形成十分密切的关系。而今，随着乡村的城市化，以及城市住宅的商业化、高层化和封闭化，原来的“院落”逐渐消失，每个家庭都成为相对独立的小团体，更加注重私密性，邻里之间的关系相互疏离，孩子们的也因此失去了同伴们一起进行户外游戏、群体游戏的空间，不得不在相对隔绝和单独的环境中通过虚拟游戏打发童年时光。

    游戏是儿童最纯洁的精神产物，是儿童最基本的生活和学习方式，在他们的成长过程中具有重要的价值。尽管我们不得不承认，那种快活而大胆的“狂欢式”童年已经一去不复返，但是，今天孩子所处的环境正在走向另一个极端——使他们的童年尚未真正开始便要逝去。或许，再次适当地进入传统游戏，能帮助孩子们挽回童年，带给他们真正的欢乐、自由、满足和平静。

人工智能：还只是人类的“工具”

    谷歌“Alphago和韩国棋手李世石的人机大战尘埃落定，但人工智能的进化之旅才刚刚启程。人类为何要研究人工智能？人工智能会不会有一天超过人类成为”超级智能”？我们应该以什么样的心态来看待人工智能的突飞猛进？

    “阿尔法狗”用3000万局“自我对弈”数据来训练，靠的是“题海战术”

    如果看一下背后的技术原理，Alphago其实也不是那么神秘，本质上与约20年前战胜国际象棋冠军的“深蓝”计算机一样，解决的是一个超大规模的搜索问题。有所不同的是Alphago采用了当下非常热门的深度神经网络，以及深度神经网络跟蒙特卡洛树搜索算法的结合技术。

    人工智能的核心是机器学习技术，通过算法使机器能从大量历史数据中学习规律，从而对新的样本做智能识别或对未来做预测。20世纪80年代末以来，机器学习的发展大致经历了两次浪潮：浅层学习和深度学习。深度学习是机器学习的一种，本质上就是人エ神经网络。它模仿人类大脑行为的神经网络，更接近于人类的学习方式。

    研究人工智能的目的不是让机器完全取代人，更应关注人工智能的“工具”属性

    近年来人工智能在模仿人类的感知能力方面有了较大突破，在语音识别、图像识别等问题上有了长足进展。但在更复杂的认知层面，例如对于语言和图像的理解、逻辑推演等方面跟人类还有很大的差距。人工智能之所以会让部分人感到恐惧，主要是因为人们联想起科幻作品里的机器人。科幻往往把机器“拟人化”，而今天已经成功应用的和大批科学家致力于研究的人工智能技术，其目标并不在这些方面。

    人工智能将来会像科幻电影中那样，自我进化掌管世界，应当还比较远。我们更关心的是人エ智能的“工具”属性，可以大大延伸人的能力，解放人类的劳动力，成为人类很好的“帮手”。就像人类制造了飞机和汽车，但你不必担心它们会威胁到你。

人工智能还无法突破认知和情感，需要向生物智能“取经”

    未来，人工智能在感知这个层面会有飞速进展，而在认知和情感这个层面还有很长的路要走。

    在研究者们煞费苦心研发各种功能的传感器配备给机器时，生物自身“传感器”的能耐吸引了科学家的注意。生物的眼睛能识别电磁波，耳朵能识别空气振动，神经系统能够根据波长和强度瞬间将这些电磁波感知为不同的颜色，能感知空气振动并将其转换为语言。因此人工智能的研究人员很早就开始从脑科学研究中寻找思路，近几年也提出了创造生物智能与机器智能优势互补的混合智能系统的想法。

（选自《人民日报》，有删改）

链接一：

    素有硅谷“钢铁侠”之称的埃隆·马斯克语出惊人：未来人类需要与机器合体成赛博格，才能避免被人工智能淘汰。“赛博格”这个舶来词汇是对英文“Cyborg”的音译。它是指运用科学技术对人类身体进行控制和改造，从而使人类身体的机能更加强大。这种改变肯定不局限于人体，还将波及道德伦理，甚至整个人类社会。比如，人类通过赛博格技术有了惊人的杀伤力和破坏力，谁又拦得了他们呢？这是对社会伦理道德的考验。

（选自《科技日报》，有删改）

链接二：

    人类制造的智能机器人威胁到人类自身的生存，这被称为“技术奇点”问题。技术奇点是指拥有人类智能的机器人不断改进自己，并且制造或繁殖越来越聪明、越来越强大的机器人，最终达到人类不可预测、无法控制的地步。如果制造智能机器人的技术越过这一奇点，局面将无法收拾，会伤害人类甚至使人类面临灭亡的危险。

（选自《人民日报》，有删改）

链接三：

    汉斯·乌斯克莱特对本报记者强调，人工智能的研究方向不是要取代人类，而是要与人类互补，增强人类的能力。我们要认识到一点：对人类而言很简单的事情，对机器来说可能很难；对人类很难的事情，对机器而言可能很简单。人工智能不会取代人类，因为只有人类才具有创造力，而机器只关注如何解决眼前遇到的问题。要让人工智能避免犯下道德层面的错误关键在于人类自己。在没有更好的解决方法前，不应涉及人工智能伦理学这一研究领域，不该将机器置于道德上两难抉择的境地。

（选自《人民日报》，有删改）

【材料一】

①哈佛大学公共卫生学院助理教授琳赛·加亚科斯告诉CNN：“有证据表明，儿童时期的超重将被‘带入’成年阶段，并增加患糖尿病、心血管疾病和一些癌症的风险……在缺乏有效营养管理的情况下，随着儿童和青少年的年龄增长，中国成人的肥胖率可能大幅上升。”

②人口肥胖可能导致医疗支出增加，提高社会成本。如何面对激增的“小胖墩儿”？

③专治肥胖的医院应运而生。《日本经济新闻》网站报道称，一些医院为超重人群提供减肥套餐，结合针灸、中药和运动等手段帮助减重。很多前来减肥的患者是儿童，就饮食过量和运动不足等问题接受专业的指导。此外，各种减肥夏令营也颇受家长和孩子们的欢迎。

④其实，不只是中国，很多国家的儿童肥胖问题都很严重。《日本经济新闻》援引世界卫生组织发布的一份报告称，全球5岁以下的超重和肥胖儿童已达4200万人。报告指出，很多超重和肥胖儿童生活在新兴市场国家，这些国家超重和肥胖儿童的增长率较发达国家高出30%。

⑤给含糖饮料加税，几乎成为世界各国的“控肥标配”。汤加、墨西哥、英国、阿联酋近年来相继用高税收对含糖饮料“说不”。日本也经历过儿童肥胖率升高的阶段，从1970年的3%增至2000年的10%。通过科普等活动，日本2010年之后的儿童肥胖率呈现出略微下降的趋势。

【材料二】

关于“造成青少年肥胖的原因”的社会调查。（见下图）

【材料三】

⑥学校的体育教育是素质教育的一部分，必须遵循科学的教育规律，秉持科学的育人态度，采取科学的教学方法，这与赛场上的竞技体育目的不同，方向也不太一样。前者是为了强健体魄，促进学生德、智、体全面发展；后者是为了获得好成绩，培养专业的体育人才。 具有较高专业水平的前职业运动员，要胜任体育老师一职、做到知行教合一，还需接受师德师风、教学规则、教育心理等教书育人方面的素质培训。有关部门不妨尽快探索建立一套可靠的培训、考核和准入机制，畅通退役运动员获得从运动员到体育老师身份转变的合法渠道。

⑦体育不是可有可无的“佐料”，体育教育是经世致用的学问。“让孩子们跑起来”，目的既在于增强体质以应对“小眼镜”“小胖墩”频出等问题，更在于从娃娃抓起，让下一代懂得“一身动则一身强”“一国动则一国强”的道理，在快乐的运动中学好体育、强健体魄，增强国民身体素质，抖擞中华儿女精神。

【材料四】

⑧北京市“双减”政策也对学生和家长提出了一些新要求。“对于同学们来说，要加强体育锻炼，防止自己变成小胖墩、小眼镜；要帮助爸爸妈妈做一些力所能及的家务劳动；要多关注生活实际和各种事物，多阅读思考，把学到的知识在实践中应用起来。家长也要加强学习，当然不是说让家长去学习学科知识，而是了解、研读‘双减’工作中，家长参与、家校联动的内容；家长应该怎样从孩子的个性爱好出发，帮又能补齐短板助孩子选择合适的教辅材料、安排合适的活动，应该怎样设计家庭教育才能既保护和发挥孩子的个性特长，，家长还需要学会跟孩子沟通；要安排好孩子的居家生活，细心关注孩子的思想情绪变化，倾听孩子心声，做孩子的朋友，形成良好沟通互动模式；要指导孩子合理用好在家时间，督促孩子按时就寝，确保充足睡眠。希望在全社会的努力下，共同完成立德树人的教育目标。”北京市委教育工委副主任、新闻发言人李奕说。

冰淇淋吃多了竟然会“脑结冰”！

纪光伟

①最近，有媒体报道，江苏淮安的孙女士在连吃了几个冰淇淋后，感觉头疼，睡不着觉。经检查，孙女士被诊断患上“脑结冰”。

②“脑结冰”？初听到这个名词是否感到恐怖？我们知道，大脑是人体最重要、最娇嫩的器官，它对于环境的要求极高，过冷、过热，血流过少、过多，都会造成不良的后果，如果大脑真的结冰了，将会是灾难性的后果。

“脑结冰”究竟是怎么一回事呢？

③其实，“脑结冰”并不是大脑真的结冰了，所谓“脑结冰”是指因大量的、快速进食冰淇淋等冰冷食物，低温刺激口腔而引发的一种以头痛为主的连锁反应。

④早在上世纪八十年代，西方医学界就注意到这种情况。由于多在吃冰淇淋后发生，而被称为“冰淇淋头痛”，医学家们也对这一现象进行了研究。

⑤为了探完“脑结冰”的来源，笔者在美国国立医学图书馆进行了专业的检索，并没有发现“脑结冰”的文献，说明国外并没有这样的说法，相反，关于“冰淇淋头痛”的文献倒是可以查到一些，因此，“脑结冰”国外并没有这样的说法，也与实际情况不相符。规范的名称应该是“冰淇淋头痛”。

⑥因此，我们不建议过多地宣传“脑结冰”；毕竟这不是一个规范的疾病病名，同时也容易引起人们的恐慌，应该称为“冰淇淋头痛”。

“冰淇淋头痛”是怎么引起的？

⑦“冰淇淋头痛”实质上是一种血管神经性头痛。导致血管神经性头痛的原因很多，因吃冷饮导致的头痛主要有两个原因，一是以前有偏头痛病史的人，大量吃冷饮受到刺激后，可刺激神经而引起头痛。台湾的一项8359例青少年调查中也证实，冰淇淋头痛的患病率在偏头痛学生中是明显增加，减少或者放弃食用冰淇淋。可减少“冰淇淋头痛”的发生。

⑧二是冷饮进入口腔后，给温度相对较高的舌和口腔黏膜造成强烈的刺激，引起颈动脉痉挛，继而转为被动性扩张，血流冲击扩张的动脉壁上的痛觉神经末梢而引起头痛。同时，冰冷食物刺激到下腭部肌肉神经，并传导到脑部中枢神经，从而引发头痛、晕眩等症状。一项发表在《欧洲神经病学》杂志上的研究证实，“冰淇淋头痛”的发生是由于三叉神经通路的阵发性放电和疼痛控制机制的缺陷所致。

出现“冰淇淋头痛”怎么办？

⑨大量食用冰冷的食物后，出现头痛，主要是额头中部或太阳穴附近的剧烈疼痛，并可出现流泪、恶心、呕吐。持续时间为几十秒钟到几十分钟，甚至更长的时间。

⑩如果吃了大量冷饮后出现上述表现，就要考虑为“冰淇淋头痛”了，可以自行按摩疼痛部位，也可掐疼痛侧的合谷穴，多可缓解症状，同时，要停止食用冷饮，喝点温开水提高口腔的温度，也有助于缓解症状，

⑪如果经过上述处理，症状没有缓解，就要及时到医院就诊，以免耽误病情。

如何预防“冰淇淋头病”？

⑫“冰淇淋头痛”的预防主要是避免大量进食冰冷的食物。尤其是在高温季节，户外运动后，脑血管是血管扩张的，如果吃了大量的冰冷食物，或者用冷水冲头，就会引起“冰淇淋头痛”。在寒冷的天气里，也要注意头部保温，避免长时间地暴露在寒冷的空气中，可预防本病。

（选自《科普中国》，有删改）