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Science

拉丁文“scientia”,意为“知识”。

意大利研究团队构建了一个社会模型,每个人的技能、智力、能力都是平均分布,彼此相差不远,但是社会的发展都是随机事件驱动。模型发现,运行四十年后,财富分布是80:20,即20%的人口拥有大约80%的财富,与真实社会很相似。这说明,运气完全可以解释为什么有些人成功。

What

科学就是建立在经验主义基础上的、以实用主义为原则筛选的、可以被证伪的理论。

互动式元素周期表

点击查看各种元素的介绍,以及其他一些互动功能。

如果蜜蜂从地球消失,人类将只剩下四年的生命。没有蜜蜂,就没有授粉;没有授粉,就没有植物;没有植物,就没有动物;没有动物,就没有人。
爱因斯坦

美国科学家发明了一种 3D 打印新技术,使用激光熔化的钢粉,打印出坚固的钢铁部件。如果钢铁制品也可以打印,可能会改钢铁行业。

一个新观念取得胜利,并不是因为说服了它的反对者,而是因为反对者最终都死了,并且熟悉这种观念的新一代人成长了。
普朗克,德国物理学家


一个美国工程师发明了”百发百中的篮板”。这块篮板的每个点都经过计算,保证打在上面的球,可以弹到篮筐中。


计算机科学与计算机无关,就像天文学与望远镜无关。
Edsger Dijkstra


电动飞行翼装

英国宣布,十年后(2030年)将禁止在该国出售燃油车辆,2050年全国实现二氧化碳净排放为零。

地球的15个临界点

澳大利亚国立大学教授威尔·斯特芬(Will Steffen)提出:”气候变化已经不可逆了,人类文明的崩溃将是最可能的结果。”

无论人类是否减少二氧化碳排放,都已经为时过晚,因为15个已知的全球气候临界点,已经有9个激活了。

[✓] 北极海冰开始融化
[✓] 格陵兰冰盖开始融化
[✓] 南极西部冰盖开始崩解
[✓] 南极东部冰盖开始崩解
[✓] 西伯利亚冻土层开始融化
海底甲烷开始释放
[✓] 大西洋”热盐循环”洋流开始减速
厄尔尼诺现象加剧
大气喷射流减速或停滞
印度洋夏季季风出现波动
西非季风转变
北美西南部开始干旱
[✓] 亚马逊雨林开始消失
[✓] 高纬度森林开始消失
[✓] 澳大利亚大堡礁开始消失
海洋不再大量吸收碳元素
上面15个变化,只要有一个成为现实,都将对气候造成巨大影响,严重威胁人类。

目前已经有9个成为了现实。

过去十年的十大科学发现(英文)

《新科学家》杂志评选的2010年到2019年的科学发现,排在第一位的是,欧洲核子研究中心(上图)发现希格斯玻色子。

视觉暂留

最近,我有一个猜想。

我们知道,人眼有”视觉暂留”现象:影像消失后,人眼仍能保留影像100毫秒~400毫秒。这就是电影的原理,每秒播放24张图片,影像就动起来了。

我就想问,那么有没有”听觉暂留”呢?我们听到的声音是连贯的,有没有可能其实也是一个个分离的片断?

查了一下,还真有听觉暂留,叫做”哈斯效应”。如果两个声音相隔5毫秒~35毫秒之间,人耳会认为这是一个声音。

相比”视觉暂留”的至少100毫秒,”听觉暂留”要短得多,最短只有5毫秒,足足相差了20倍。

我猜想,这会不会跟信息的传输速度有关。视频的信息量比较大,音频的信息量比较小,如果人体神经系统的信号传播速度是恒定的,那么传输视频就会多耗时。为了把所有视频信息传输完,视觉就暂留久一点。

一个有趣的经验是,4分钟的 MP3 文件(44.1kHz 抽样)体积大概是 4MB 左右,而4分钟的 1080P 视频(H.264编码)体积是 80MB 左右,相差也约是20倍。

深海

这个网站可以不停往下拉,看看每个深度的海底都有些什么生物。上图是海底45米。

科学越发展,人类就越无知

凯文凯利出版的《必然》,里面讲了两个有趣的观点。

第一,互联网时代的知识生产不可能完全去中心化,未来的知识世界里,仍然会是精英把控。

这几年,大家都觉得,互联网时代的知识生产正在去精英化的,比如说吧,写一本百科全书,传统的做法是,找各个领域的精英、编辑,大家相互协作完成,普通人根本不可能参与。但互联网时代却恰恰相反,像维基百科就没有任何一个专业编辑参与,完全靠网友自发编纂而成。这不就说明,知识在去精英化、去中心化吗?

凯文凯利认为,其实这只是表象。拿前面提到的维基百科来说,虽然看起来它对所有网友都开放,但它的后台其实也设置了一种精英机制,比如,一个网友编辑的文章越多,他编辑的内容就越容易被保留。这意味着,你在维基百科看到的内容,大多是骨灰级网友编辑的,这群人是网友中的编辑精英,他们扮演的角色,和传统的图书编辑也差不多。

实际上呢,新闻出版界做过让普通人代替专业编辑的尝试,比如英国的《卫报》曾让读者来帮他们运作一个新闻博客,两年后就失败了。韩国有个叫“我的新闻”的网站,让读者来写新闻,坚持了几年,最后退回了传统的编辑模式。《快公司》杂志曾经签约2000名博主,让他们直接提供文章,取代编辑、记者,一年后也不了了之。

凯文凯利认为,在知识生产上,完全去中心化、去精英化其实不可能,不管互联网怎么改变知识生产,对知识内容把关的仍然会是精英,只不过普通人会有越来越多的机会,参与到知识生产中。

第二,科学进步带给人类更多的是无知,而不是知识。

什么意思呢?举个例子,过去这些年,望远镜、放射镜、粒子加速器之类的科学发明,增长了人类对宇宙的认识,也让人类知道了自己有多无知。最近,我们就发现宇宙中96%的物质和能量是看不见的,这意味着,我们过去看到的宇宙,并不是真正的宇宙,真正的宇宙对人类而言,几乎是完全未知的。你看,科学带给人类的无知,远比知识多。

再比如,以前人们有了问题,都是从书本中找答案。互联网出现后,搜索引擎这种新技术,大大提高了找答案的效率,不懂的东西,很容易在网上找到答案。按道理说,人类懂的越来越多了,问题应该越来越少才对。但是实际情况呢,网上的提问越来越多,每年能产生2万亿次提问。也就是说,人类找答案的能力变强了之后,无知的程度却比以前更严重。

为什么科学越发展,人类的无知就更多呢?这是因为科学上有一个悖论,意思是说,你每得到一个问题的答案,就会产生两个新问题。按这个悖论,科学越往前发展,人类知道的东西就越多,而不知道的东西会更多。

所以,从这个意义上看,科学带给人类的会是越来越多的无知。

本文源自:《必然》

罗胖60秒:探索者是个啥形象?

  1. 很多人一提起科学研究,联想起来的就是那种能耐得住寂寞、坐得住冷板凳、孤独探索的科学家形象。其实恰恰相反。

  2. 最近我看到刘易斯·托马斯的书《细胞生命礼赞》里有一段话。他说,英文探索explore这个词,它的拉丁文的词源恰恰是“喊出来”的意思。

这个想想也好理解。最早的人们在丛林中探索的时候,当然是要一边呼喊同类,一边报告位置,一边说出发现。这才能确保探索的成本最低,收获最大嘛。

  1. 这其实和今天的科学研究是一样的。科学家可不是那种埋头在实验室里、草稿纸边的物种。他们一样是要彼此呼唤的,一样是一旦有发现就要大喊大叫的。

在他们的探索过程中,一边要借用别人的成果为台阶,一边还要彼此竞争。

  1. 所有真正的探索者,都和远古的猎人一样,只是偶尔会沉默,但更多的时候是在大喊大叫。

清华大学校长:科学精神的三个要素

清华大学校长邱勇在2018级本科生开学典礼上发表演讲,勉励同学追寻科学精神,做创新时代的引领者。他把科学精神细分为三个要素:

第一是“求真求实”。邱勇校长以牛顿和达尔文为例。牛顿在发现万有引力定律之后,一直“反复验证和论证理论计算与实际观测不相符的地方”,最终构建出完整和严谨的理论体系。达尔文则在《物种起源》发表后,受到了长期的责难。求真求实意味着要拒绝虚假、恪守诚信,把诚信作为基本准则。

其次是要有质疑批判的态度。邱勇校长说,质疑是一种学习能力。没有质疑就没有问题,也就没有了科学的持续发展。著名科学哲学家波普尔说:“科学态度即批判态度。”如果自由质疑和理性批判缺失,就会阻塞科学前进。

第三是人文情怀。“人文情怀引导着科学前进方向”,科学发展的动力来源于追求人类幸福和社会进步。爱因斯坦在演讲中对年轻科学家说过:“如果你们想使你们一生的工作有益于人类,那么,你们只懂得应用科学本身是不够的。关心人的本身,应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标。”

以上就是清华大学校长谈到的,追求科学精神要具备的三个要素:求真求实、质疑批判和人文情怀。

技术的本质

★技术,是一个异常美丽的主题,它不动声色地创造了我们的财富,成就了经济的繁荣,改变了我们存在的方式。尽管技术如此重要,却少有人在快节奏的生活中停下来深入思考技术。我们了解技术的原理,却不知道它们从何而来。我们深思技术的意义,追问技术到底能否决定人类的历史,但是关于“技术”到底是什么,它是如何形成的,我们并没有达成共识。

爱因斯坦谈科学与宗教的关系

我从未试图在任何场合取悦别人。
——爱因斯坦

以下摘自爱因斯坦文集《我的世界观》。

历史上,人们总是倾向于,将宗教和科学视为不可调和的对立物。原因很简单。如果相信因果律,那么就不存在能够干预事件进程的上帝,那是完全不可能的。

对这样的人而言,一个有赏有罚的上帝是难以想象的,因为在他看来,人的行为取决于外在和内在的必然。如果上帝存在,人类就不需要对自己的行为负责。由此就很容易理解,教会为何一直反对科学,并迫害科学的跟随者。

另一方面,我认定,宗教情怀是科学研究最强烈和最高尚的推动力,尤其是科学家的献身精神。要是没有这种献身精神,就不能取得理论科学的开创性成就。

唯有献身精神,才能驱动科学家,做出那些远离现实生活的工作。为了弄清楚天体力学,开普勒和牛顿投入了多年孤独的研究。他们身处同时代人的怀疑中,却为遍布世界各地、身处各个世纪的志同道合者指明道路。只有那些也献身于相同目标的人,才能深切领会到,究竟是什么在激励着这些人,给予他们力量,使他们无论遭受多少失败,都会选择矢志不渝地忠于自己的目标。

给人以这种献身力量的正是宗教情怀。有人说的不无道理:在我们这个物欲横流的时代,只有严肃的科学研究者才是唯一具有深厚宗教信仰的人。

什么是科学

科学方法流程图改编自Concepts in Biology

1、科学是获取知识的过程,而非知识本身。Science is actually a process used to solve problems or develop an understanding of natural events that involves testing possible answers.

2、这个过程又被称作科学方法,其涵义是通过组织一个经严格验证被认定可信的解决问题的方案来获取信息。The scientific method is a way of gaining information (facts) about the world by forming possible solutions to questions followed by rigorous testing to determine if the proposed solutions are valid.

3、当使用科学方法时,我们假设几个前提:

(1)我们观察的事物都是有特征的,there are specific causes for events observed in the natural world,

(2)这些特征是可以识别的,that the causes can be identified,

(3)自然界当中发生的事件可以通过被普遍接受的方式描述出来,that there are general rules or patterns that can be used to describe what happens in nature,

(4)可以重复的事件可能含有共同的特征,that an event that occurs repeatedly probably has the same cause,

(5)一个人可以感知的,其他人也可以感知,that what one person perceives can be perceived by others, and

(6)基本自然法则不因时间空间改变。That the same fundamental rules of nature apply regardless of where and when they occur.

4、科学方法包含以下重要元素:严谨的观察、构建假说并验证之、对新信息新点子的开放性、自愿接受他人的经过验证的成果。

5、观察。限于我们的感官(嗅觉、视觉、听觉、味觉和触觉),或者我们感官的延伸(显微镜、录音机、X光、温度计等等)。

6、质疑和探究。过于复杂和广泛的提问可能无法得到解决,提问的“好坏”直接决定问题是否能够被解决。The formation of the questions is not as simple as it might seem because the way the questions are asked will determine how you go about answering them. A question that is too broad or too complex may be impossible to answer; therefore a great deal of effort is put into asking the question in the right way. In some situations ,this can be the most time-consuming part of the scientific method; asking the right question is critical to how you look for answers.提出问题后需要做的是探究,即收集关于此命题的信息,参考别人做过的事,可以启发思路,节省时间,或者干脆避免浪费时间。

7、假说,假说是可以被验证的对特定问题的可能的答案。一个好的假说必须是逻辑严密的,能够包含现有的所有信息并对将来可能补充的信息开放。如果有多个选择,一定要选择最简单包含最少假设的那个假说。

8、验证假说。假说可以简单的通过收集其他来源的信息加以验证,也可以通过额外的观察加以验证,更多的时候需要通过设计一个实验来加以验证。实验通过再现一个事件使得科学家可以对假说加以验证。一个事件中往往有多个变量variable,变量越多,实验越难以进行。因此需要可控的实验controlled experiment。A controlled experiment allows scientists to construct a situation so that only one variable is present. Furthermore, the variable can be manipulated or changed.经典的可控实验分两组进行,一组称为控制组;另一组称为实验组。A typical controlled experiment includes two groups; one in which the variable is manipulated in a particular way(experimental group) and another in which there is no manipulation(control group).科学家们往往不会接受单个实验的结果,因为那有可能只是与实验变量无因果关系的随机事件。只有大量的重复实验皆表现出明显的因果关系,这个实验才可信。

9、理论与法则。理论是有关于用来解释事情为什么发生的基本概念的普遍接受的、合理的归纳。A theory is a widely accepted, plausible generalization about fundamental concepts in science that explain why things happen.科学法则是用来描述自然界中发生了什么的不变的、恒定的自然事实。A scientific law is a uniform or constant fact of nature that describes what happens in nature.从不同的特定的事件中发展出普遍的原则的方法称为归纳(inductive/inductive reasoning);其逆向过程称为推理(deductive/deductive reasoning)

10、交流。科学方法的核心特征之一就是交流。绝大多数情况下,科学研究的结果必须要接受其他对此研究感兴趣的人的监督、审查。交流发生在科学探索的人和一个步骤中,包括发表文章,公开想法和思路。

11、科学的态度。一个科学家必须首先是一个健康的怀疑论者。他必须分得清事实和主张。一件事是否科学取决于它是否被众多严密的证据支持,而非听起来是否响亮。There is an insistence on ample supporting evidence by numerous studies rather than easy acceptance of strongly stated opinions. Scientists must separate opinions from statements of fact. A scientist is a healthy skeptic.另外,科学家必须十分关注细节,对诚实有强烈的道德认同感。

12、科学与非科学。科学与非科学的根本区别在于假设能否被验证。比如,我们可以假设如果西安事变中蒋介石被杀,抗日战争将会更快的取得胜利。但是这一假设无法得到验证,所以历史不是科学。但是历史、文学、社会学、经济学、哲学也都有其具有逻辑的核心思想。同时,科学与非科学的并不是一成不变的,比如经济学,其中也使用了大量的科学方法来辅助解释经济现象,但总的来说,它与科学还相距甚远。

13、伪科学pseudoscience,伪科学不是科学,却用“科学”的外表和“科学”的语言来说服、迷惑和误导人们认为它是科学可信的。但它们经不起真正的科学的检验。例如,营养学的确是一门科学,但是许多人打营养品的广告正是利用营养学的幌子。我们都知道人体需要诸如氨基酸、维生素、矿物质等各种营养素,如果营养素缺乏身体就会出现故障。许多科学实验都验证了这一点。而绝大多数情况下,那些保健品的功效远没有它们的广告吹得那样神,我们的身体也并不像它们的广告宣传的那样需要这些保健品。在这些广告中,精心选择的断章取义的科学信息(氨基酸、维生素、矿物质为人体必需)的确使人们感觉这些产品非常可信。事实上,绝大多数人的日常饮食中包含足量足数的营养素,而不需要额外服用保健品。需要特别说明的是,这些保健品往往贴上纯天然的标签,以宣传它们是无毒无副作用并且功效显著的。不过,箭毒素、马钱子碱、尼古丁、可卡因同样是纯天然的物质,我想没有人愿意在自己的食谱里面添加它们。

14、科学的局限。由科学的定义我们知道,它是寻找信息解决问题的方法,所以科学只能解决有客观现实基础的问题。而诸如道德、价值判断、社会取向、个人态度这些问题是无法用科学方法加以解决的。同时,科学也受到人们从自然现象中探寻本质的能力的限制。人会犯错,同时,由于信息的缺乏或者误解,人们有时候也会得出错误的结论。但是科学本身是具有自我纠错能力的,当我们获取了新的知识,就必须改变或者抛弃原本错误的想法。因此,虽然现在看起来,地心说是一种错误的结论,但是在当时,它是通过科学方法构建起来的,只是受限于人的观察能力。

人们必须要明白,科学并不能解决当今世界的所有问题。虽然科学是一个强大的工具,但是也并不能回答所有的问题,解决所有的困难。人类社会面临的绝大多数问题皆源自我们的行为和欲望。饥荒、药物滥用、环境污染都是人类自身造成的,同样也必须有人类自身来解决。科学可以为社会构想者、政客、道德观察者提供许多工具,但科学不会,也不能解决人类所面临的所有问题。科学仅仅是我们手中的诸多工具中的一个。

人人在说的科学教育究竟是什么

如今,科学已经成了中国家长教育孩子的重点内容。很多家长都十分关心,科学教育究竟是什么?王立铭是浙江大学生命科学研究院教授、著名科普作者,也是一位科学家奶爸。他在公众号“WePlan童行计划”写了一篇文章,谈了他对科学教育的理解。王立铭认为,科学教育至少有四个递进的内涵:技能、知识、方法论和价值观。

第一是技能。王立铭说,这是科学教育中最直接的。学会用手机支付,搞清楚家里的电器怎么用,都属于技能。但他认为,技能是最没必要专门学的,或者说,对孩子进行科学教育时,不需要重视具体的技能。

比如,有家长认为,要从小给孩子买个iPad,让孩子玩玩游戏,学学怎么操作,因为未来我们生活中会越来越多地用到平板触摸设备。但这种未雨绸缪其实是没必要的。首先,如今科技产品的发展趋势越来越友好,iPad上的应用和游戏已经设计的对用户非常友好了,大多数时候,任何人上手试试就会用,没必要专门学。而且,科技的迭代速度非常快,今天我们觉得生活中必备的技能,等孩子长大之后,有可能就用不上了。

第二是知识。现在一提到科学教育,人们想到最多的可能是这个层面的内容。一本讲人体知识的科学绘本,基本上就是告诉你,人有皮肤、骨骼、肌肉,分别长什么样子,等等。和技能相比,科学知识的迭代速度慢多了,学的时候至少不用担心过时。

比如,著名的神奇校车系列产品(The Magic School Bus),最早的书诞生于1986年,动画片诞生于1994年,已经有30多年了,而它里面绝大多数的内容今天看起来都仍然成立。

但是,王立铭对这种停留在知识层面的科学教育不是很满意。他觉得,对孩子们来说,这些内容只是一些必须记住的知识点。他们不知道这些知识是怎么发现的,也没有机会判断这些知识到底对不对,因此只能先记住再说。当然,王立铭也承认,作为一个现代人,应该对自己和自己所处的世界有一些基本的理解。他真正想表达的是,孩子们用这种方法学习科学知识,是不是最好、最有效的。

第三是方法论。王立铭表示,我们希望孩子懂一点儿科学,除了因为我们自己的生活方式已经离不开科学之外,可能还隐含着这样一个想法:用科学的逻辑思考,用科学的方法验证。这样的科学“方法论”本身就是一种非常有力量的生活方式。这才是科学教育的核心要素。

在《人类简史》这本书里,作者尤瓦尔·赫拉利用认知革命(出现人类智慧)、农业革命(人类开始定居、形成稳定的社会)和科学革命这三个里程碑,概括了人类历史的发展进程。王立铭说,科学革命指的不是某个特定的科学突破或者技术发明,而是一整套认识世界的方法论——利用观察形成理论,在观察和实验中检验和修正理论,再利用理论积极地预测和改变世界。

王立铭认为,如果只是简单地学一些正确的科学知识,其实是很难帮孩子形成这样一套科学方法论的。毕竟孩子在学的过程中,不是发自内心地提问,也不是很迫切地想知道答案,更不用说观察验证和总结了。但是,如果我们从具体的知识点出发,多问一个问题,从“是什么”走到“为什么”,比如问一句“为什么说地球绕着太阳转”,就立刻进入了科学方法论的范畴。“为什么”非常重要,它代表着科学思想是怎样认识世界的。这一整套方法论的教育,才是科学教育最核心的要素。

第四是价值观。王立铭说,科学价值观的核心,就是如何回答“为什么”,也就是说,要相信我们自己和我们所处的客观世界,从根本上是可以被认识、被理解、被改变的。这是科学教育最高级的层面,也是王立铭最想传递给孩子的。

王立铭举例说,一百多年前,照相机传入中国,当时照相机体积很大,中国人非常害怕,甚至觉得照相机能带走人的灵魂。有人可能会觉得可笑,但在当时是很自然的。因为相机虽然看上去很简单,它背后其实代表着欧洲科学数百年复兴的成就,比如光学、生物学和化学。那时候的中国人对科学一无所知,当然会觉得害怕。

而在今天,如果你把一个普通人带到大亚湾核电站的反应堆面前,他肯定也不理解里面的结构和零件都是干什么的。但他不会用阴谋论理解他看到的一切,因为他从中学的课本里学到了原子核结构,知道了一点儿核裂变知识,等等。虽然理解了这些,普通人也没办法理解核反应堆的原理,但他可以从这些基本知识出发,进行一些合理的推测,不会对人类制造出这样的机器感到奇怪。王立铭觉得,这种信念就是科学的价值观,而它建立在具体的科学知识和科学方法论之上。

王立铭说,对于一部分孩子来说,他们将来可能会从事科技事业,这种方法论和价值观是他们推进科学和技术的边界、改变世界的基础。对大部分不会直接从事科技事业的孩子来说,也需要这样的方法论和价值观,更好地理解、认同和欣赏当今这个科技时代。

本期内容参考来源《科学家奶爸解读:人人都在说的科学教育,核心究竟是什么?》,见于公众号“WePlan童行计划”。

Why

科学到底有什么用?

前两天GET项目组在和王爽博士讨论问题的时候,他说,你知道科学家最讨厌被问到什么问题吗?是被问到:“你研究这个有什么用?”因为大量研究还真的没什么用。但王爽用两个故事告诉了我们,没什么用的研究为什么还要搞。

第一个故事是关于电磁波的。现在我们已经知道电磁波是无线电通讯的基石,要是没有电磁波,就不会有广播,电视,手机。但当时赫兹发现了电磁波的存在时,一个记者问他:研究电磁波有什么用呢?赫兹很坦诚地告诉记者:我不知道研究它有什么用。这不是谦虚,赫兹当时真是不知道。

第二个故事发生在20世纪初的剑桥大学,有一群物理学家在研究原子到底由什么构成的,他们让原子以很高的速度和其他原子碰撞,看能不能撞出点新东西来。但能撞出什么,有没有用,他们完全不知道。结果,他们撞出了核能,一下子把我们带入了原子能时代。

你看,技术对世界的改变是线性的,比如一代一代的Windows改版,能让电脑越来越好用。但基础科学对世界的改变是飞跃式的,大量研究没用,但只要一个有用,就能像**阿拉丁神灯**一样,让人类文明直接跃升一个层级。

爱因斯坦说过,科学最大的作用就是满足科学家自己的好奇心。从这个意义上看,改变世界只是科学的一个副产品而已。

本文源自:科学有什么用?

罗胖60秒:为什么我们老去找根本原因?

  1. 前些年有一个流传甚广的说法,说口臭不是因为口腔原因,而是肠胃问题。要根治口臭,不能只看表面现象,要寻找到问题的根源。这话听着挺有道理的样子。

  2. 但是最近,我听到一位口腔科大夫的说法,他说,99%的口臭都是口腔原因,主要是牙齿和扁桃体的缝隙里残留了食物残渣,一清理干净就行了。
    除了打嗝,胃部并不具备向口腔反向输送气体的能力。哪里有气味,解决哪里的问题就是了,找什么根本原因呢?

  3. 听到这儿,有人可能会困惑,听起来都是很对的道理,我到底要相信哪个呢?这当然没有标准答案。
    但是,具体到我们今天讲的口臭这个问题,倒是很简单。如果我勤于刷牙,注意口腔卫生,还是无效的话,那再去找其他的根本原因不迟啊。

  4. 有时候,我们乐于去找什么根本原因,其实只是因为不愿意把眼前的事做好而已。

为什么女性比男性更长寿

女性比男性长寿,这似乎已经是一件众所周知的事了。统计也表明,如果同一天出生的话,女性平均要比男性长寿三年左右。可这是为什么呢?最近,BBC的新闻网就对这个问题进行了专门的解读,我来给您讲讲。

过去,人们认为,男性寿命更短是因为社会分工,因为以前的男性要干很多体力活嘛,比如种田啊挖矿啊,这都是高负荷的工作。逐渐积累到晚年,男性的身体就更容易出现各种各样的问题。但是我们都知道,随着经济和科技的发展,越来越多的体力劳动都被机器取代了,男女之间的工作性质也没那么泾渭分明了。比如公司职员,学校教师,这些工作对性别要求都没有明显的倾向。那这回,男女的平均寿命也应该差不多了吧?但是统计表明,女性还是比男性多那么百分之五的寿命。所以,男女寿命的差异并不在于社会分工。

还有人提出过一个原因,就是男性的生活习惯不好,所以寿命短。你看,男性喝酒、抽烟、熬夜都比女性多,他们肯定没女性长寿。当然,这个说法也有道理,我们都知道,俄罗斯的男人特别爱喝酒,在寿命上,数据就表明,俄罗斯的男人比女人平均少活将近十三年。但是专家发现,即使排除掉这些生活习性上的因素,男性的寿命还是比不过女性。有研究发现,咱们的近亲灵长类,比如长臂猿啊黑猩猩啊,它们没有生活习惯的差异,雌性寿命也普遍长于雄性。最终,调查甚至发现,无论在哪个国家,哪个时期,女性的寿命都比男性长。也就是说,男女在寿命上的差异跟环境的关系并不大。

这样的话,那就只能在人体自身找原因了。科学家们发现,第一个影响了男女寿命差异的因素就是性染色体,也就是决定了我们是男是女的那条染色体。我们都知道,女性的染色体是两条相同的X;而男性染色体则是X和Y,随着年龄的增长,基因也会积累各种各样的问题,导致各种衰老疾病。对女性来说呢,如果一条X染色体出了问题,另一条还可以替补。但是对于男性来说呢,X染色体坏了就是坏了,Y染色体没法代替发挥作用。更何况,男性身材更魁梧,细胞更多,基因出现损伤变异的可能性也更大。所以啊,年老之后,男性的身体更容易出现致命的问题。

除此之外,科学家们还发现了第二个造成男性寿命更短的原因,就是男性的睾丸素。因为睾丸素虽然会在男性年轻的时候让他更强壮,提高性功能。但是,它也会让男性在老年时期,更容易患上心脏病、癌症、高血压和动脉硬化。通过分析19世纪以来的宫廷记录,科学家们就发现,太监活到100岁的可能,比其他的男性要高130倍,即使是养尊处优的国王,寿命也很少能与太监相比。

相对于男性的睾丸素来说,女性体内大量的雌激素就善良多了。雌激素不仅是一种非常好的抗氧化剂,能有效清除女性体内的毒素和化学物质,还有助于体内细胞创伤的修复。科学家们发现,如果把雌性动物的卵巢切除,它们体内修复细胞创伤的能力就会下降,这就是为什么女性过了更年期,雌激素分泌下降之后,就老得快了的原因。

你看,看似简单偶然的寿命差异,其中还包含着许多生物学的知识。当然,如果你刚好是男性,你也不必为少了这百分之五的寿命而心灰意冷,毕竟女性一生要承担各种辛苦,怀胎十月养育后代,其中艰辛不是男人容易体会得到的,您不妨就把女性这更长的寿命,当做造物主对她们辛苦的补偿,您说是不是呢?

本文源自:BBC(为什么女性比男性更长寿)

这场年度“烧脑挑战”,赢家非你莫属

今天一开始,先给你看两个数据:

抖音月活用户已经超过了5亿,
微信月活用户更是突破了11亿,

但有一本书,我们相信能读懂的人,
不超过上述人群总数的1%。

这就是要推荐给你的年度超级硬书——

为什么

不信?欢迎你来挑战。

  1. 难得的脑力体操

这本书从哲学家休谟讲到科学家高尔顿,从贝叶斯法则讲到回归平均,从原始人狩猎讲到强人工智能……你在阅读时,如同乘坐一部思维的过山车,横穿各个领域,异常过瘾。如果你自认智商高,或者对烧脑的内容感兴趣,这本书一定不要错过。

  1. 学问很新

你肯定知道“相关不是因果”,那什么是因果?怎么用科学方法确定因果关系?到底能不能在复杂世界中找到各种事情的“为什么”?这是一门过去30年刚刚发展壮大的新学问,可以说是一场科学革命。这本书第一次把这个成果系统展示在你面前。

  1. 作者实力够硬

朱迪亚·珀尔,81岁,计算机科学家和哲学家。2011年图灵奖获得者,人工智能界的一面大旗。他早年“单挑”学术界,是机器学习这门技术的开山鼻祖之一,现在又是这个技术最激烈的批评者。他的目标是让机器理解“因果”,获得真正的智能。

看这本书你能见识到的不仅是知识,更是人类所能到达的、意志和智识的新高度。

  1. 书的学术地位极高

作者把自己的毕生所学,都写进了这本书中。他把书名起为“THE BOOK OF WHY”而不是“A BOOK OF WHY”,就是为了证明这本书不是对因果的“一种解释”,而是唯一“确定的解释”,足见其雄心。

可以说,这是目前全球出版市场上唯一一本关于因果科学的科普著作。它在因果科学领域的地位,堪比《时间简史》于物理界,《自私的基因》于生物界。

  1. 聪明人都在读

这本书的英文版刚面世,万维钢老师就在《精英日课》里专门用了8期解读,并说:“看完这本书,你收获的,将是认识世界和改变世界的高级套路。

著名经济学者、「得到」作者何帆老师也评价:“这本书和卡尼曼的《思考,快与慢》一样,是石破天惊、开辟鸿蒙的巨作。”

  1. 重新理解因果关系

普通人眼中的因果关系,是第一层“观察”,即看到一件事发生,会想这件事是否会引起另一件事发生。但光知道这个还不够,还有两个更深的层次,第二层是“干预”:我采取这个行动,会有什么后果;第三层是“想象”:如果当初我没有这么做,现在会怎样。如何把这三层关系运用到生活中,做熟知因果的高手?你不妨到书中寻找答案。

How

科技是唯一可叠加式进步的动力

——\ 要获得可叠加式的进步 //——

如果我问你,有史以来到现在,人类历史上最伟大的事件是什么?你或许会列举出很多,比如罗马帝国诞生、秦始皇统一中国等等。

那么答案到底是什么?我们又是用什么样的方法找到这个答案的呢?我先给大家答案,然后再讲方法。

这个答案就是工业革命。有人会说“你说得太绝对了”。我之所以这么说,是因为工业革命带来了三个结果:

一个是我们收入的巨大递增,
一个是我们人均寿命的巨大延长,
再一个就是彻底改变了我们的思维方式。

下面,我就给你一个个详细解释。

  1. 先说收入,在公元元年的时候,西方的罗马帝国即将诞生,东方的西汉王朝即将改朝换代。罗马帝国当时的人均GDP大概600美元,这是英国著名历史学家麦迪逊,根据当时人劳动一天收获的谷物算出来的,也就是折算成支付的薪酬。1800年后增长了大约30%,达到800美元。

这1800年中欧洲经历了很多大事:基督诞生、基督教兴起,奥古斯都大帝、查理万大帝、路易十四、伊丽莎白一世先后登场,英国的光明革命,大航海的发现……但是,GDP只增加了这么一点。

那么今天英国GDP是多少?四万多美元,与最初相比涨了几十倍。

中国古代也类似,公元元年人均GDP只有450美元,经历了那么多君主和朝代,到了1950年达到了450美元。1978年改革开放之前是800美元,但是和今天的GDP增长,那是没法比的,经过40年的改革开放涨到9000多美元。

你看,再伟大的君主其实都没啥用。无论政治制度是什么,宗教是什么,人种是什么,这些其实都没关系。

不管哪个文明,一旦进入工业革命,一切就不一样了。

  1. 人均寿命也如此,我们看这条曲线,如果没有工业革命,基本上大家都活到三四十岁,1949年中国人均寿命只有39岁。如果现在按照这个寿命的话,我现在已经死了好几年了。

那么今天人均寿命是多少呢?大家的预期基本上是80岁,从1949到现在,70年的时间寿命涨了一倍。你知道上一次人均寿命有涨一倍的情况是什么时候吗?是在上万年之前,农耕文明开始的时候。

你现在看到了工业革命带来的巨大进步了。

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  1. 接下来我就要讲讲方法论了。我知道很多时候,尤其是在「得到」学课程的时候,你会发现,我们很多老师都要把这个课程的内容总结成方法,让你好在生活和工作中使用,也就是教你透过现象看本质的方法。

这张图是美国奥兰多迪士尼的过山车。当一个过山车运动到顶上的时候,基本上速度是零。

车开下来,会经过好多曲折的轨道。如果我告诉你轨道和车的每一个细节,比如轨道半径、每一个弯曲的高度,你能不能算出车速?你说可以,一点点算嘛。但是,中间你有可能一个环节算错,那结果可能就错了。

其实,这么复杂的一个轨迹,有一个非常简单的办法来算它的速度。你不用看别的,就看一开始的高度和结束的高度,然后计算势能全部转换成动能是多少,就能准确算出它的速度。

历史也可以这样看,比如想知道甲午战争的影响,你看开始和结束就行了:甲午战争刚结束时,清帝国一败涂地,输给日本,失去好多发展的天赐良机。但是,今天再看中日两国的差距,这场战争带来的影响可以说微乎其微。

那为什么科技的影响会很大?因为科技是我们能找到的人类各种文明因素中,唯一可以获得可叠加式进步的一个动力。

我给大家看第一条曲线,这是一个指数增长的曲线。今天我们取得的科技成就,比如说高铁一旦出来了以后,你的生活就变了,你回不去的。

我们接下来要做的事,是要怎么继续发展?一定不会是回到原点,从铁皮火车往前发展,一定是在现有的高铁基础上继续优化。所以,这个进步就是可叠加的。

这种进步的模式,让你第一天获得1,第二天获得2,第三天获得4,第四天获得8,增长速度是很了不起的。

我有时候开玩笑,说在北京买房子,这附近的房价是多少?我估计15万一平米吧,你买个像样的房子,100平米1500万。我算便宜一点,打个折,1000万。每年这儿的房价涨3%是件很合理的事是吧?

在北京一个本科毕业生挣多少钱?20万,已经不算少了,就算25万吧。所以如果根据这几个数字来讲,你会得出一个结论——你永远在北京买不起房子,因为你第一年挣25万的时候,假设你不吃不喝不上税,你父母供养着你,但房价涨了30万。

但事实上,这些房子都卖掉了,之所以1000万的房子每年还增长3%,一定有人买得起房子。因为有的人在进步,今年20万,明年40万,后年80万……他不是线性收入的,而是指数增长。当你线性的时候,你永远买不起房子,当你指数增长的时候,你就买得起。所以这个思维方式很重要。

当你掌握了“进步是可叠加”的想法,而且身体力行这么做的时候,你离在北京拥有一套房子就近了,否则你就离它越来越远。

有的人总问“光唠叨科技有什么用”,你看,唠叨科技跟你在北京买房子就大有关系。

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我们都知道摩尔定律,那摩尔定律导致了什么呢?是计算机速度的飞速增长,但是消耗的能量却没有增长。

同样的能耗,计算机的计算能力增长了多少呢?从1971年英特尔推出第一款处理器,到2005年摩尔定律提出40周年,集成电路的性能提高了1000万倍。当然,我们也可以换个角度来想这个问题,如果用1946年世界上第一台计算机的技术,要想支撑能下棋打败人类的AlphaGo,大概需要十万个三峡量级的大坝发出来的电量。这比我们地球上发出来的电,不知道多多少。

科技是一个可叠加式的进步,你用指数型增长的方式,能在北京买房子。但你用线性增长的方式,慢慢攒钱,大概率是买不了房子的。

——\ 要获得可重复性的成功 //——

刚才讲了工业革命伟大的地方在于它是一个思想的革命,也就是说让我们以前做事的方式和后来做事的方式不一样。

工业革命以前,世界上的发明创造带有很大的偶然性,比如一个能工巧匠,经过长期的经验积累,在偶然之间一下子“顿悟”了,用今天的词就是“脑洞大开”。脑洞大开了一次,就有了一个发明创造,但是下一次就不知道要到什么时候了。

在工业革命以后,世界有了什么改变?我们先来看看工业革命的代表人物瓦特,是怎么做事的。

瓦特在我们很多中学读本中被塑造成一个励志的形象:小时候家里很穷,上不起大学,经过自己的努力发明了蒸汽机。

那真实情况是怎样的?他出生在一个中产阶级家庭,生活水平很好,小时候受到了良好的教育。只不过他运气不太好,等他快上大学的时候,他爸爸破产了,所以他没钱上大学,但是他的学习习惯已经养成了。他后来在苏格兰的格拉斯哥大学里当技工、修理仪器时,利用工作之便把高等数学、力学、物理学都学过了。

所以,当大学的蒸汽机坏了的时候,他就跟学校讲让他修吧,学校就让他试试。他找到了机器坏的原因,不仅把机器修好了,还找出了这个蒸汽机效率很低的原因。

我们今天讲瓦特发明蒸汽机可能受到一些人的质疑,因为有人说在瓦特之前50年就有人发明了蒸汽机,这件事是对的,但那是纽卡门蒸汽机,它的效率太低,跟我们今天用的没有太多的关系。

所以从这个角度来讲,说瓦特发明蒸汽机没有错,他发明的是万用蒸汽机。

今天没有人知道纽卡门蒸汽机,为什么从出现了瓦特以前,纽卡门的蒸汽机就没有进步呢?这就像,今天如果你获得了一个成功,是一个偶然的结果,这可能只是一个偶然的惊喜,但是,当你获得一个系统的成功之后,就不一样了。瓦特就是后者,他知道其中的原理,然后知道怎么改进改进蒸汽机。而纽卡门始终只是个工匠。

后来瓦特辞职去创业了。这和这几年我们说的双创不一样,现在很多同学先辞职再创业,最后失败了,是因为并不知道自己该干什么。而瓦特是知道该干什么才离开的,后来他在工厂主的帮助下制造出了万用蒸汽机,为工业革命提供了动力,他自己也变得很富有。

这件事说明什么呢?说明这是一个做事方法或者思维方式的巨大改进,这是工业革命给大家带来的一个贡献。

在此之前又发生了什么事呢?牛顿等科学家提出了一整套力学的理论,瓦特学习到它,就用这些理论,就干成了事情。所以有人说牛顿找到了工业革命的钥匙,而瓦特用这把钥匙开启了工业革命的大门。

思维方式的改变,确实能够使人创造出奇迹。你看到的很多「得到」课程,不是教你怎么编程,怎么具体打官司、理财,但是会让你的思维方式能有一个很大的提升,这个很重要。瓦特以前和瓦特以后,差距很大。

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再有就是圈子,我曾经说过,「得到」这个读者群的水平非常高,所以大家在这个读者群中互相交流,你能有很大的受益。

为什么圈子很重要?接着讲瓦特的故事。瓦特有一个“伯乐”叫博尔顿,是当时五金工厂的工厂主,他看到瓦特发明对于未来改变世界的潜力,就把家产变卖支持瓦特搞发明。当然,博尔顿已经认识瓦特很久,因为了解瓦特,才敢作这样大胆的决定。

那博尔顿和瓦特怎么认识的?当时他们同在一个叫“月光社”的圈子,每次月圆的晚上,都会一起聚会,讨论科学问题。之所以选择月圆的晚上,是因为当时英国没有路灯。这个圈子里除了有瓦特、博尔顿,还有化学之父拉瓦锡,以及对电学做出重要贡献的富兰克林,以及美国总统杰斐逊。

这个圈子最早的创立者是韦奇伍德和老达尔文。老达尔文是提出进化论的达尔文的爷爷,韦奇伍德是达尔文太太的亲爷爷,他们是老朋友了。所以你看,这个圈子不得了。

瓦特就是在这个圈子里认识了博尔顿,他俩造出了蒸汽机之后,就需要找到使用它的客户。这时候,这个圈子就起到了作用——用蒸汽机的就是韦奇伍德,一个英国的矿物学家。当时英国有很多有钱人,热衷于采矿,采矿不仅是挖煤,主要是为了找恐龙的化石,研究地质学。韦奇伍德就是在找矿的时候无意中发现了高岭土矿,才开始造瓷器。

当时德国人已经在麦森发现了高岭土矿,并造出了瓷器,卖到了欧洲。韦奇伍德是后来者,怎么办呢?他就用蒸汽机造瓷器,从此改变了整个瓷器产业,瓷器由供不应求”到了“供大于求”,把整个商业结构都改变了。

原来荷兰和英国的商人把瓷器从中国运到欧洲不愁卖,但韦奇伍德让瓷器产量多了,所以做起了精品展示店,这也就是今天你看到的奢侈品专卖店最早的源头。

也就是说,蒸汽机这件事不仅改变了整个产业,还改变了商业模式,而这个中间联络他们的人,就是韦奇伍德。即使到今天,我们还可以在高档的商场里,看到韦奇伍德的瓷器。

所以你不难看出圈子的重要性。

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现在我们也在经历一场新的工业革命,就是智能的革命。

在每一次工业革命中,谁是受益者?真正掌握核心技术的人一定是受益者,但这些人的数量非常少。

如果你问“今天我是不是该学人工智能?”可能可以,但是你成为顶尖的人的概率其实很低。

好在你还有其他成为这个行业的领跑者的机会,就是你做类似于韦奇伍德这样的事情。

你可以看到瓦特和博尔顿是50镑英镑钞票上的人,帮助他们的是韦奇伍德。事实上,1776年瓦特就造出了蒸汽机,直到19世纪初,也没多少人造出来,但是使用的企业却很多。

第二次工业革命的核心技术是什么?就是爱迪生掌握的电,这是核心技术。今天的GE公司通用电气,其实爱迪生就相当于创始人之一。

△爱迪生

当时掌握核心技术的还有什么人呢?你可能还能想到特斯拉,特斯拉还有一个竞争对手,就是后来发明无线电的马可尼。

美国过去有一个生产广播电视很有名的公司RCA,就是马可尼的公司。这两个人背后投资的人是谁?就是J.P.摩根,他是非常棒的投资人,眼光好得不得了,他投资了爱迪生,还投资了特斯拉,后来看特斯拉这人不太靠谱,马上止损,转而投资了特斯拉的竞争对手马可尼,后来马可尼名利双收,不但得了诺贝尔奖,还成了RCA的老板。

△J.P.摩根

为什么摩根觉得特斯拉不靠谱呢?因为特斯拉想搞无线输电,而马可尼想用电传递信息,因为传递信息不需要太多的能量,所以J.P.摩根支持他。

还有一个人是杜邦。在杜邦以前,也有化工业,生产农药、肥料等产品,但是产业形态不一样。当时农药就是拿点硫磺在庄稼地里一烧,害虫死了,庄稼也污染了。而有了电之后,杜邦发现,化学能够从实验室走向产业化了,化肥、农药可以进行产业化的大量生产了。因此,他成为了美国化工产业之父。

△杜邦

不光化工业,我们今天80%的产业在第二次工业革命时就都有了,比如说建筑业、冶金业、农药也有,这些产业也都有了。

第三次工业革命不用讲了,核心是计算机,比尔·盖茨大家都知道,他一定是个受益者。那么还有谁?就是风险投资的人。

△詹姆斯·西蒙斯

我有一次在清华演讲,发现很多观众认识这个老头,但是他们不知道这个老头为清华捐了一栋楼——这个老头就是詹姆斯·西蒙斯,大家知道的文艺复兴科技公司,就是他创立的。

他看到计算机兴起以后,觉得有可能利用计算机交易股票,他通过自己交易股票成为了世界上最富有的人,他投资股市到今年正好差不多30年,平均回报大概是37-38%。相比起投资了60年的巴菲特,西蒙斯做得更好。

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在今天我们讲科技史,是为了通过科技这件事,让你知道你处在什么位置,然后采取什么行动。对于大部分人来说,你的机会在哪里?你的机会不是当瓦特、爱迪生,而是当韦奇伍德、杜邦、赛蒙斯,你要利用好某个技术,你的成功才是可以叠加和复制的,你在原创性发明人的基础上才会更进一步。

比如,「得到」没有发明计算机、大数据这些算法,但是大家都觉得「得到」是一个把大数据使用得很好的公司。这个思维逻辑就是和历次工业革命中的思维逻辑是一致的。

这就告诉了大家,为什么工业革命这么伟大。因为它改变了人的思维方式,而且今天的技术进步一定对明天有所帮助,明天会对后天有帮助。这是时间上的叠加效果。

再看空间上的叠加效果。在工业革命以前,全球化其实已经开始起步了。因为地理大发现已经完成,大航海开始了。全球化需要运输,最好的运输工具在18世纪是大帆船,它又大又可靠,运输成本还低。当时没有人觉得有运输工具可以取代大帆船。

但是我们知道,创新常常会颠覆既有的现状。当时大帆船出现了一个竞争对手,就是蒸汽船。蒸汽船的发明人是富尔顿,原来是位画家。他从美国到英国去学习画画,正赶上瓦特过50大寿,他有幸为瓦特画画,瓦特就鼓励了这个年轻人。

这一鼓励不得了,富尔顿从此改学工程了。富尔顿凭着自己的聪明才智,成为了一个了不起的发明家,有不少发明创造。后来他到了法国,被一个叫利文斯顿的人发现了,这是当时美国驻法国的大使,签署《独立宣言》的人之一。他想借由富尔顿发明的蒸汽船逆英吉利海峡的潮水而上,对抗英国。但在实验阶段就沉了,富尔顿只好跑到了英国,反过来帮助英国人防御法国人进攻,发明了水雷。等富尔顿回到美国后,利文斯顿继续支持他搞研究,给他提供资金,后来富尔顿才造出了应对逆流非常好的蒸汽船。

这是一个空间上技术叠加的结果,就是在不同地理位置,不同空间上,技术装备下的蒸汽船打败了传统的大帆船。

技术的叠加将帮助新的技术打败旧的技术,是这样一个结果。

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你可能会说,大帆船离自己太远了,我就讲一个近一点的:60年代的计算机产业,是由IBM领头的。当时这个产业有个说法叫“白雪公主和七个小矮人”,白雪公主是指IBM,七个小矮人是指GE、CBC等没办法跟IBM竞争的公司。形态就是照片上你看到的,IBM一个个大型机,后面是一排排磁带的存储设备。

还有两家小型机公司,DEC和惠普,这九家公司谁都不知道怎么打败IBM。当时大家因为思维方式和做事逻辑都是IBM这一套,所以没有人觉得怎么能够挑战IBM能赢。

到了70年代的时候,摩尔定律使得计算机处理器芯片的处理能力有了比较大的提高,就出现了一种很原始的PC机或者微机。没有键盘,上面有一排开关,010101,拨一个开关,按一个确定键,指令就输入进去了。这样的计算机当时有一些发烧友买,用来控制酷炫的灯光,没有大的实际用处,用起来还很麻烦。机器售价700美元,很便宜,但性能也很差,和IBM的大型机没法比。

后来有一个小伙子说你们大家用这个小PC机实在太困难了,我给你们写一个Basic的程序,这个人就是比尔·盖茨。后来《时代周刊》说比尔·盖茨是宇宙的主人。

为什么《时代周刊》这么确信?因为摩尔定律能够帮助微软打败IBM。摩尔定律说,芯片处理器、存储机这些硬件,性能18个月翻一番。这个规律对于PC小型机的进步是非常大的,但对于IBM大型机的进步帮助不大。

所以也就是说,在摩尔定律这个时代,任何一次技术进步都帮助微机、帮助微软、帮助英特尔打败IBM。IBM虽然也受益,但是受益非常非常有限,微软、英特尔受益非常大,所以他们赢了。

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对大家来讲,你不仅仅是要了解历史,听我讲故事,听热闹。而是说我有没有一套系统的方法,能够保证不断地获得成功,这个成功不再是偶然性事件,而是个必然性事件。

这也是从近代科学启蒙以及工业革命以后,人类一个大的进步,就是做事方法的进步。

刚才讲了瓦特是用科学理论指导思想,那么科学又是怎么回事?我们讲回到科学。

笛卡尔总结科学的发展,他说了这么几条,也就是说你遵循这几条规律,就能找到一个很好的办法。

第一条:提出问题。提出问题甚至比解决问题更重要。这一套对创业者来讲非常重要的地方,就是创业到底选择什么项目。我们很多创业者找的题目都是伪命题,也就是现实世界可能根本就不存在的那些题目。善于提出题目,这个很重要。

第二条:实验研究。提出题目以后,怎么办?你怎么做科学研究?在笛卡尔以前,我们知道有一个叫经验哲学,在教会里面,他们研究了一些方法。代表人物就是阿奎那。阿奎那其实是一个很了不起的思想家,他第一次把科学和神学结合起来,写了一本书叫《神学大全》。

但是他的所有研究考据,就是看看《圣经》里有没有答案,看看亚里士多德有没有说这些话。笛卡尔说这样不行,你必须进行实验,进行各种各样的尝试。包括我们说,「得到」产品的形态是不断在变的,其实这就是一种科学实验,一种尝试。

第三条:形成理论。实验完你会得到一个结果,你如果光得到结果,你还是一个工匠,境界还不够高,还不能升华。你需要有一个解释,对你这个结论有一个解释,然后这个解释又成为一套理论。

因为有了这套理论以后,你才能像瓦特一样不断地复制成功。在瓦特之后,又有刚才讲的富尔顿,再有火车之父史蒂芬森。也就是说,你的成功是一个大概率事件,而不是偶然事件,所以你要总结一大套理论。

第四条:重新提问。当然了,可能过一阵子技术来了,假设有一天5G到了,这套理论的内容可能就不全,你就不能覆盖很多问题了,怎么办?你这时候需要重新提出问题。它里头可能80%的方法还是适用的,20%你要重新解决了。

怎么解决这20%的问题?就是提出一个新问题,然后你可能又是一大堆的尝试,又是一大堆的理论,又这么难,然后又解决这个问题,如此循环往复,笛卡尔说按照这套方法来做事情,成功就是个大概率事件,而不是偶然的,不是随机瞎碰。

笛卡尔是怎么知道这件事的?他其实受一个人的启发,这个人叫哈维。哈维这个人对医学的贡献非常大,最关键的是,他是传统医学和现代医学的分水岭。

给大家看这张照片是哪的呢?你们如果去西班牙的皇宫,会看到这个场景,这是皇家的医务室,这里头好多瓶子,瓶子里装着什么呢?如果把它想成是中药铺的话,你就明白了。这里的每个瓶瓶罐罐里装的是中药,你可以看到植物的皮、根、花,动物的内脏等等,以及无数的矿石,它和我们的中药成分其实差不多。

这里面有好多的烧瓶、烧杯、蒸馏瓶等等。也就是说在过去许多西方人用的也是中医这一套东西,今天我们有人把医学分为中医和西医,其实并不科学。你们知道吗,今天30%的西医论文是中国人写的,所以再叫西医可能不太合适,我们中国人贡献的东西凭什么叫西医,所以传统医学和现代医学是比较好的划分。

分水岭在哪?就是哈维。在哈维以前,西方人研究医学跟我们今天人研究《黄帝内经》一样,看看经书里是不是能再抠一点方法出来,就是阿奎那的方法。西方人也是一样,看看盖伦的书里有没有提到。

盖伦说人的血液是从心脏推送到全身各处的,他用到的第一个工具就是逻辑。

我有时候讲逻辑很重要,具体到他发现血液循环理论这件事,他就是发现,从逻辑上看,这件事好像说不通。因为他观察猪的血液循环和猪的心脏和身体分别有多大,如果推算到人身上,人一天要从心脏到四肢供好几吨的血,但是人哪来这么多的血?这从逻辑上说不通啊。

他得到的结论,就说血液一定是要循环的。但是你光说循环,这是一个假说,怎么办?他就通过实验去观测,观测完了,证实了,血液真是循环的。

这就是哈维确定了血液循环理论的过程,从此以后,在医学上哈维自己提出一个观点:你不通过解剖,不通过实验观察,就不要轻易去下任何结论,因为你这些结论都是假的、伪的。

在英国,笛卡尔的影响力很大,他受到这个思想的影响后,致力于推广哈维的方法论,因此哈维这一套思想在英国开始慢慢传播开了。

法国还不太接受,因为法国的天主教势力比较强。后来笛卡尔宣传了哈维的思想,哈维思想就成为整个欧洲的医学思想,从此医学界就有了一个大的进步。

带来了什么进步呢?这个进步就是,我们可以用一套理论来治病,给张三、李四、王五治,效果是可以预期的。这个很重要,你学一套工作方法,比如说写计算机程序,写完你知道它都是可以运行的,而不是有时运行,有时不运行,这就很麻烦。

所以从哈维以后,慢慢地医生治病的效果都是可以预期的,这件事非常非常重要。

而且关键是这套理论张三学了,李四学了,王五学了都可以治病,跟人的悟性不一样。今天每一个三甲医院的大夫都敢拍胸脯说,自己的水平比50年前同一个科室的医生要高。为什么?这就是一个系统性的方式。

但是今天没有一个中医敢说自己看病的水平比李时珍高,敢说这话的人有点大言不惭。

今天早上我在一个地方跟一些搞电影的人聊这个事,我说这就是科学和艺术的差别。他们说艺术也是可以叠加进步的,但是我反问,柴可夫斯基和贝多芬谁的水平高?他们是不同时代的,但是作曲水平叠加了吗?没有!你能说他俩谁比谁强吗?不能!

同样的,你也可以说,今天没有人敢说自己写的曲子比贝多芬好。这就是说明,艺术并不是可以叠加的。

你一定要站在巨人肩上,这是科技教给大家的一个方法论。

——\ 发明不是简单的从0到1 //——

接下来讲怎么把自己的事做好,我们经常说时间是你的朋友,时机不是。罗老师有一次跨年演讲是做时间的朋友,这件事很重要。你把一件事从零到N做到底。

前两年有一本书在中国很火,书的内容很好,建议大家读,但是书名有点误读,就是《从0到1》。实际上真正的发明创造到你做出一个伟大产品,这个过程非常长,绝不是从0到1。

△ 弗莱明

我们就讲一款世界对人类影响最大的药——青霉素。青霉素怎么发明的?中学的教科书是这么教你们的,说有一个医生叫弗莱明,他养了一个培养皿细菌,出去的时候没有照顾它,发现它长了霉,细菌被霉菌杀死了。然后他回去一研究,就出来了青霉素。

这是课本上教你们的,然后你们就把这一碗很励志的鸡汤喝下去了。然后你们说我什么时候赶上这样的好运气,我告诉你没用。其实在唐朝的时候就有裁缝发现剪刀把手划破了,用长了毛的浆糊抹一下就好了。

今天没有人拿柳树皮去煮水治感冒,而是吃阿司匹林。事实上弗莱明想发明这种药,但是他没有办到,因为知识上有欠缺。

其中有一个问题没法解决,就是当时药的浓度很低,一升溶液只有两个单位的青霉素,就是这个药物成分。比如说你得肺炎去医院打针,一天40单位,一针20单位,上下午各打一针,你差不多要喝一个短道游泳池那么多的溶液才行,显然不现实,所以你就要提炼成药。

具体来讲,青霉素这个药品是谁发明的?是弗洛里等人。弗莱明已经干了十几年觉得干烦了,就把这个菌种给了弗洛里,弗洛里有一个团队,团队里钱恩和亚伯拉罕等人非常非常重要。

他们发现浓缩了以后,这个液体还是不能往身体里注射,否则一针就会把人打死,所以要进一步研制。弗洛里的管理能力就体现出来了,他组织了整个牛津大学十几岁的女孩子在这儿养霉菌,培养皿、浴缸甚至便盆都用上了,把牛津大学变成了霉菌工厂,搞出了青霉素溶液。并且由他手下的一个科学家希特利,研制出真正的药品水溶液。

接下来就是做小白鼠的对比实验。弗洛里和钱恩拿了50只老鼠,感染上细菌,用了青霉素的活了,没用的都死了,证明这个药效是有用的。

但是到了这个时候,他们还是没有办法把它变成一个真正在市场上销售的用品,因为光靠科学家已经不够,于是他们开始寻求药厂的帮忙,但力量依旧不够。从两个单位增加到几十个还不够,希特利发动实验室的人到市场上找各种霉菌,看哪种霉菌产生药的效率比较高。

有一个女护士叫玛丽,带来了一个发霉的哈密瓜,后来证实了这种霉能产生青霉素,而且能长得很深,就用了这种霉菌。再加上好多科学家努力改进霉菌,产量又提高了一千倍,这就已经被弗莱明灵机一动发现,不知道进步多少了。

直到这样,依然停留在实验室水平,弗洛里说我们还得找美国药厂帮助,最终说服四个非常大的药厂,辉瑞、默克、礼来和施贵宝。即便在工厂能生产青霉素后,产量依然很少。怎么办?

于是美国几十家药厂上千名工程师通力合作,把一升培养皿想办法做到两万升,霉菌往下长。这样就带来一个问题,上面有气泡,跟氧气隔开,霉菌就死了,怎么办?他们又发明了化学物质把气泡除掉。

最终他们在1943到1945年,实现了每年青霉素产量几十倍的增长,到了诺曼底登陆,也就是1944年的时候,保证盟军每一个伤员得到救治。这个过程才是青霉素发明的过程。

在任何过程中,你做任何一部分工作都是对世界文明的贡献,而且将会获得巨大的收益和贡献。

亚伯拉罕发现青霉素理论成分青霉烷,总结出理论,后来发明新的药头孢,亚伯拉罕成为最富有的人,后来买了很多土地,全部捐献给牛津大学。

1945年,牛津大学的女科学家霍奇金(DorothyHodgkin)通过X射线衍射,搞清楚了青霉烷的分子结构(beta内酰胺,β-lactam),这使得美国麻省理工学院的希恩得以在1957年成功地合成了青霉素,从此生产青霉素不再需要培养霉菌了。

希恩发明青霉素得了一个诺贝尔奖。通过讲这个小例子,告诉大家,你要做最后一个发明人。

那谁是青霉素第一个发现者?是弗莱明吗?可以说是唐朝裁缝,这是有文字记载的,没文字记载的没有任何意义,因为对世界不产生任何意义。

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再说一个小例子:汽车的发明。

早期有三轮的汽车、有四轮的汽车,谁才是汽车发明人?大部分人说是本茨,因为他发明了三轮汽车。但是本茨的车不是发动机车,他只能烧煤,所以其实和我们现在的四轮汽车并不一样。

戴姆勒也发明了四轮的汽车,虽然时间比本茨晚一点,但四轮的汽车用内燃机和今天的汽车已经非常像了,那你说谁是汽车发明人。本茨还是戴姆勒?

本茨会说毕竟我早一年,戴姆勒会说那我更早呢,因为我当年还发明两轮的汽车。如果三轮的汽车能够算是汽车发明,凭什么两轮的不能?

我想说明什么事?如果一个发明,一直往前探究,是没有意义的。甚至,美国还有说法,说福特发明汽车,因为福特汽车是汽车老祖宗,因为福特发行了T型车。

结论就是:发明荣誉总是给最后一个发明者的。而最后一个发明者以后,再发明同样东西不叫发明,叫山寨,没人给你荣誉,荣誉不会给第一个发明者,也不会给山寨者。

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最后给大家做一个总结,今天说了三件事:

第一个,要获得可叠加式的进步。你要想怎么在北京买得起房子,你的收入怎么才能做到指数型增加,这是可叠加式的进步。

第二个,要获得可重复性的成功,一个偶然的成功没有任何意义。昨天成功可能是完全碰运气,今天不一定能成功。想想现代医学,给你看病,给所有人看病都能看好,这是可重复的成功,这是你要做的。

第三个,发明不是简单从0到1的过程。你不要为自己没有想到某一个点子而沮丧。如果你能够从0到N走完全过程,你就是最终的获胜者。世界上有无数从0到1的发现,真正完成到N的过程很少。荣誉属于最后一个发明人,而不是第一个发明人。

Experience

稀土元素对高科技行业的影响:据称,一部 iPhone 包含元素周期表的118种元素中的75种。

能用引力波制造超级武器吗?

我们得到App的订阅产品“卓老板聊科技”的作者卓克,最近回答了一些朋友的提问,其中有几个问题很有意思,给大伙分享分享。

还记得年初那会儿,我们探测到了引力波,这消息可以说震动全球啊,但有个用户就担心了,说这引力波会不会被拿来制造超级武器呢?这种武器一旦炼成了,威力无穷,人类又该面临一场浩劫了。

卓老板就回答说,这个脑洞开得可真是够大的。但实际上,这回我们探测到的引力波,能量相当于好几个太阳质量那么大,如果你真来一发引力波炮弹,这些能量就都消耗掉了,但你也不想想,这么多能量,猴年马月才能收集得齐呀,更别说还要制作炮弹什么的了。

现在,我们人类对能源的利用是什么水平呢?我们连我们所在的行星,也就是地球上的这些能源,都还没完全开发利用完呢,更别说恒星级别了。那下一个阶段,我们对能源的利用应该到什么程度呢?应该能充分利用所在星系的能量,具体到我们人类,就是说起码太阳的能量可以被我们充分利用起来,比如用到10%或者20%,这就已经算是充分利用了。再下一个阶段,就是利用所在星系的总能量,比如说,让两个几十倍太阳质量的黑洞撞上,利用它们相撞爆发出的巨大能量。不过呢,人类应该撑不到这个阶段了,甚至有可能会在第一阶段都还没走完,就整体灭绝了。

还有朋友提到说,最近几年,中药能不能治病这个事有越来越多人关注。卓老板就是个“中医黑”,也就是强烈反中医的,有朋友就问了,为什么中暑以后喝藿香正气水会感觉症状确实好了呢?

卓老板说,中暑其实就说明,身体调节体温的功能已经紊乱了,本质原因是身体失水太多,就没有多余的水分可以调节体温了。中暑以后,我们会觉着头痛、头昏、食欲不振什么的,这时候,但凡喝口刺激性的液体,都会让人的神经兴奋点儿,更何况藿香正气水里有那么多酒精,谁喝了都会觉得神清气爽啊。但光神清气爽没用,治标不治本,甚至还会加重病情。中暑是因为身体失水,凡是继续耗费身体水分的,或者是起到脱水作用的东西,吃了都会加重你的病情。藿香正气水恰恰就是这种东西。所以中暑了以后喝藿香正气水感觉病会好,完全是治标不治本。

最后再分享一个和大家投资有关系的问题。有人问啊,这个网络上的雷达币能不能买啊?卓老板的回答简单粗暴——当然不能买。为啥呢?咱得先说说这雷达币是个啥东西。雷达币和比特币一样,都是虚拟货币。但雷达币实质上只是山寨了比特币,它不像比特币那样安全。咱们先来看看比特币是什么,比特币实际上是一堆复杂的程序算法生成的结果,就好像是我们数学课上,学解方程,算啊算啊,最后算出来一个结果,比特币这个方程特别复杂,但结果是有限的,只有2100万个,换句话说,就是全世界的比特币最多也就只有2100万个。但这2100万个并不是一开始就全在那放着的,你必须要通过庞大的计算,不断去算这个方程,算出更多结果出来,这过程有个专门的词,叫“挖矿”。挖出来的这些比特币可以兑换现实里的我们用的货币,但它的汇率是不停变化的,就跟股市差不多。

早期比特币出现以后,有人通过挖矿赚了不少钱,后来大家都意识到,这是个好机会啊,就开始疯狂开发各种虚拟货币,除了上面提到的雷达币,还有什么帽子币、未来币、物联币、中国币、点点币、羽毛币、数据币、开发币、黑币、红币、绿币、黄币,眼花缭乱的都来了。这些虚拟货币有个统一的称呼,叫山寨币,意思就是他们背后的技术都是抄袭比特币,而且他们还宣传自己的技术高于比特币,想方设法用各种营销手段吸引消费者买。但实际上呢,大部分山寨币本身就是个骗局,比如说事先就把所有币都挖出来,再开放矿山等别人来挖,然后在交易平台上组织一批人哄抬价格,反正那个交易平台的前台和后台程序都是他们自己写的嘛,有些甚至连人都不找,自己就在程序里设置几个机器人,互相抬高价格就行了,等到上当的人足够多了,就一把都卖掉,套现走人。这对那些有投机心理又缺乏判断力的人,肯定是个不小的诱惑,所以卓老板就提醒我们,对于这种特新鲜的投资产品,还是要谨慎点,别头脑一热就冲进去,最后损失一大笔钱。

听了卓老板说的这些,你就应该已经明白了:想用引力波做武器在现阶段不仅还是个想象,而且很可能到人类灭绝那天,都办不成这事;而如果你要是中暑了,想让自己舒服一些,喝点藿香正气水是没啥问题的,但千万要记着,这是个治标不治本的招;最后,如果有人忽悠你,让你去买这个币那个币,别搭理他,因为很有可能,到最后你拿出去的是货真价实的人民币,但拿回来的可就不一定是啥玩意了。只有把科学精神实践到日常生活里,才能对我们有实实在在的帮助。

本文源自:得到App订阅专栏“卓老板聊科技”

罗胖60秒:用什么方式能显示力量?

  1. 最近我看到一部科幻小说,阿瑟·克拉克的《2001:太空漫游》。

这部小说里面描述了一个很发达的外星文明,他们在月球上留下了一座黑色的方形石碑。那人类发现这座石碑之后,就需用尺子量啊。结果发现,这块碑的三道边的长度比例是1:3:9。

  1. 那更令人惊讶的就来了,不管用何种精确的方式测量,穷尽了地球上测量技术的最高精度,这块碑的三道边的比例仍然是精确的1:3:9,没有任何误差。

克拉克就写:“那个文明是以这种方式,狂妄地显示了自己的力量。”

  1. 你看,这个世界上显示力量的方式其实有三种,不止是我们熟悉的庞大和胜利,还有一种,就是精确。

  2. 企业家的力量,往往显示为庞大;政治家、军人的力量,往往显示为胜利;而艺术家和科学家的力量,则显示为精确。最惊心动魄的力量,恰恰是最后一种啊。

这十个常见的谣言,你识破了吗?


卓克 罗辑思维

无论是生活中,还是朋友圈里,我们身边总会散布各种误解或者谣言。它们听起来往往很有道理,但其实经不起推敲。

「得到」作者、著名科普作家卓克老师,总结了生活中常见的十大谣言,强烈建议你分享给家人朋友。

  1. 喝胶原蛋白粉可以抗衰吗?

先告诉你结论:不可以。衰老是每个人必须接受的现实,只能通过健康饮食和保持锻炼来延缓。当然如果你买的是正规的胶原蛋白保健品,对身体没什么影响。但目前保健品市场混乱,有些胶原蛋白粉会偷加雌激素类药物,短期会让女性感觉皮肤变好,但长期会扰乱正常激素分泌,抑制脂肪分解让人发胖,还会增加乳腺癌风险。

  1. 喝咖啡对身体有害吗?

研究表明:人每日摄入的咖啡因小于400毫克(对应星巴克2个大杯的美式咖啡),温度不超过65℃,咖啡非但无害,反而有益。喝咖啡对身体有害”结论的研究,主要集中在2000年前。那时的研究,都忽略了喝咖啡的人普遍工作忙、锻炼少,身体状况本身不够好等因素。2010年以后,排除掉这些干扰因素的研究都表明,咖啡对身体有益。

另外补充一点,如果你喝咖啡能不加糖的话,益处会更大。

  1. 隔夜饭会致癌吗?

不会。隔夜饭致癌的说法,源自隔夜饭里的致癌物亚硝酸盐含量会增高。我们来看一组数据:① 2012年新国标中对蔬菜制品和腌菜的亚硝酸盐标准,是不超过20mg/kg;② 放置24小时后的炒菜中,亚硝酸盐含量很少会超过10mg/kg。③ 医学上规定亚硝酸盐含量要超过300mg/kg,才会导致中毒。所以你看,隔夜饭中亚硝酸盐的含量,我们无需担心。

我们真正要关注的,是隔夜菜有没有坏,因为细菌的污染远比亚硝酸盐更严重。

  1. 黑芝麻和生姜对乌发、生发有用吗?

答案是:没有用。人们之所以认为黑芝麻、生姜有效,背后的逻辑是“吃什么补什么”:黑芝麻是黑色的,所以吃它可以满头黑发;生姜有很多姜须像头发一样,所以生发。这些都是“以形补形”得出的迷信,没有科学依据。

  1. 吸二手烟真的比直接吸烟更有害吗?

这个问题其实尚无定论。曾经有种说法是,二手烟比一手烟危害更大。因为香烟燃烧时,自身温度在300℃左右,另一端的滤嘴在700℃左右。吸烟者吸入的烟,经过滤嘴会进一步充分燃烧;而进入空气中的二手烟,燃烧不充分,产生的致癌芳香烃更多。但真实情况中,我们很难做两种伤害的对比测试,因为吸一手烟的人,做不到吸烟的同时不吸二手烟。

  1. 大蒜可以杀菌吗?

结论是:不能。真正能杀菌的,是从大蒜里提取出来的“大蒜素”,但它只能抑制细菌培养皿中的细菌生长,不一定能抑制人体消化道内的细菌生长。就算真的能,一公斤大蒜仅含0.1克大蒜素,我们大约需要吃十几斤大蒜,才能有杀菌效果。所以,平时我们吃大蒜的量,最多是满足个人口味上的偏好,或者熏走一些不想见的人。

  1. 健身喝的增肌粉含有激素吗?

正规的增肌粉不含激素,大多数成分是碳水化合物,少部分是蛋白质。但中国市场的保健品质量普遍不高,有的宣称增肌效果好,其实偷加了类固醇药物,使用后不但不能增肌,还会有明显的副作用。健身爱好者一定要从正规渠道选择大品牌的增肌粉。

  1. 跑步会伤膝盖吗?

适当的锻炼反而会强健膝盖。很多人听说膝关节会逐渐磨损,所以担心运动过多,把膝盖磨没了会觉得疼。但其实很多证据显示:适度锻炼反而会增加软骨厚度。怎样算适度呢?研究发现,除举重和足球外,其他项目的职业运动员晚年关节炎的比例比普通人更低。所以如果你平时运动量赶不上一个职业运动员,基本就不用担心了。

当然,你在跑步时要注意正确的姿势,并且采取恰当的防护措施。

  1. 喝凉水对身体有害吗?

实际上,0℃-50℃的水,对健康都是无害的,反而喝温度超过65℃的水有害。世界卫生组织在致癌物分类中把65℃以上的水列为2A级,即致癌的可能性较高,主要因为它会大幅增加食道癌和喉癌的风险。

此外,你在保健市场上听到的各种产品,比如富氧水、弱碱性水、山泉水等,都是一块钱一瓶的纯净水或者矿泉水,不过是用了噱头来卖高价,你没必要花冤枉钱。

  1. 卡住喉咙的鱼刺,能用醋软化吗?

行不通。人们觉得醋呈酸性,可以把鱼刺钙软化,但事实是,我们至少要把鱼刺浸泡在醋里几个小时,刺才会明显变软,所以哪怕你喝一瓶醋也没用。还有民间偏方也不可靠,比如大口吞米饭或馒头,一不小心还可能伤到喉咙,甚至是食管旁的动脉。

正确的方法是,不要吞咽任何东西,找人用手电筒照照喉咙,用镊子把刺拔出来。95%的刺不会扎得很深,在喉咙尽力张开后,一般都能被看到。但如果你有明显刺痛感,还是要及时去医院。

科学家玩跨界,同样很牛

科学家在咱们眼里啊,那一个个都是不苟言笑,每天泡在实验室里的牛人。不过呢,在这个群体里,也有些另类,这些人不仅在科学领域是声名在外的大牛,在其他领域同样是呼风唤雨。最近,微信公众号“超级数学建模”就总结了这么几位。从他们的案例中我们就能看出来,以咱们人类的天赋,一辈子真的可以同时在好几个领域里取得成功。

比如,美国有一个数学天才,叫西蒙斯。这家伙24岁就任教于哈佛大学,30岁就成了知名大学数学学院院长,还不到40岁就获得了几何学领域最高奖——韦布伦奖。后来,这位西蒙斯先生又乱入到了商业领域,成立了一家对冲基金,创立了连续赚钱二十多年的神话,就连商业大鳄索罗斯的基金都被他秒杀掉了。这位西蒙斯先生跟陈省身以及杨振宁还是好朋友,他曾专门为杨振宁引入了新的数学知识,扫清了杨振宁提出物理理论的障碍。一位缔造了商业神话的数学家,最后帮物理学家提供理论基础,西蒙斯的人生够传奇了吧?

不过,西蒙斯还不算最典型的例子,下面再来说一位你熟悉的。富兰克林你肯定听说过吧?雷雨天放风筝的科学家富兰克林、写出了中学课文《哨子》的富兰克林、美国独立战争的政治家富兰克林……没错,以上几个均为同一个人。他不仅起草了美国宪法,还是宾夕法尼亚大学的创始人,同时还拥有英国皇家科学学会院士的头衔,可以说是科学家这个群体里最能跨界的。

再比如,1978年诺贝尔经济学奖得主西蒙,他是组织经济学的鼻祖级人物。但是你知道吗?这位诺贝尔奖得主同时还是计算机领域最高奖——图灵奖获得者,而他最初的大学专业却是政治,他还曾执教卡内基梅隆大学担任心理学教授,获得过美国心理学杰出贡献奖。这位大神一辈子都没闲着,他前后共获得了九所大学的博士学位。

还有一个科学家必须得提一下,他就是爱因斯坦毕生的对手,量子力学众科学家们的掌门人——尼尔斯·玻尔,你知道他还有一个身份是什么吗?是足球运动员。据说,他甚至差点代表丹麦参加奥运会足球比赛,后来他的弟弟代替他出赛了,还获得了伦敦奥运会的银牌。而玻尔没能参赛的原因是,他曾在一场足球比赛时思考物理题,所以被认为不够专注才落选。他获得1922年诺贝奖物理学奖时,丹麦报纸采用的标题还是《著名足球运动员尼尔斯·玻尔被授予诺贝尔奖》。

怎么样,听完这些乱入各种领域的科学家的故事,是不是被震撼到了呢?你可能会觉得,这些科学家们天赋秉异,干啥都能精通,所以才能跨界。但像咱们普通人,能干好一行还不容易呢,更别提跨界了。当然了,这么说的确有道理,但所谓“专业对口”对于普通人来说也不是必须的,适当跨跨界对咱们还是挺有好处的。

在心理学上,有一个“心理饱和”效应,它指的是如果咱们执着于只做一件事情,数十年如一日,这样反而不利于提高工作效率。这是因为,当我们在自己的职业方向非常熟练了之后,我们的工作就成为了非常重复单调的行为,此时大脑会产生一种保护机制让我们感到厌倦,度日如年。这样既浪费了生命,也无益于效率的提高。所以,咱们应该适当地在工作之外给自己安排一些不那么安逸,具有挑战性的任务,这样不仅可以放松我们的大脑,还能无形中提高咱们其它方面的能力。

所以你看,那些生猛得一塌糊涂的科学家们,他们不仅天赋秉异,在应对工作厌倦的心理障碍时也更是有一手。也难怪他们用有限的一生,干了咱们几辈子都做不到的事情。

本文源自:公众号“超级数学建模”(乱入各种领域的科学家们依旧生猛得一塌糊涂);和讯读书(这辈子多少生存规则毁了你)

模型:天气预报为什么不准?

卓克·科学思维课
2017-09-25

不准的天气预报
天气预报为什么不准?
这个问题简单回答,就是因为天气预报模型实在太复杂,对微小变动太敏感,没有办法准确预报。而日常生活里,预报准确的时候往往又被我们忽略了,所以最终给人留下了一个天气预报老不准的印象。
刚刚过去的夏天,不少城市经历了暴雨和高温,很多都是有气象记录以来最强烈的,这一方面可能因为我们的运气实在太不好了,另一方面也确实提醒着我们地球正在被人类活动强烈的影响着。
也正因为这样,很多人非常关心天气预报。
比如北京就“暴”过几次,说今天下午开始下大暴雨,会持续降雨20小时以上,然后天气预报的官方微博、微信、电视新闻全都报了,有些单位体恤员工,下午4点就提前下班,结果那天,提前到家的人感觉特别庆幸,之后就开始盼着下雨了,那些还没回家的,甚至不得不加班的人,那天也非常的焦虑,怕晚上回不去。结果大家等到夜里11点,地还是干的。提前到家的人,心里多少有点儿失落,加班的人感觉逃过一劫。结果这场大暴雨直到第二天早上10点才淅淅沥沥地下起来。
这样的事儿发生次数多了,有人就不满意了,这什么天气预报啊!还没我扒着窗口预测的准呢!
所以有的人就会把手机上的天气 APP 换掉,凡是中国的都不信,就下载谷歌的天气 APP,其实他可能不知道,谷歌天气的数据也都是从中国观测台那里拿到的,只不过运算时使用的模型不同。

天气预报的模型
又说到模型了,今天我们接触的模型,应该是人类日常能接触到的规模最大、运算最频繁的模型,那就是天气预报模型。
听过上两期聊模型这种工具,你应该知道,它是在一个大的世界框架下,先设定好里面的运动规则和参数设置,然后再给一个初始值,让模型自己运算,模拟这个世界之后将要发生的事情。
注意,刚刚这段话里,每一个元素都是预报天气的关键。
首先,天气预报模型使用的运动规则和部分参数的设定是谁完成的呢?
它是一套天气分析软件写成的,由科学家定制,这些科学家依照的就是大气运动的动力学方程,这是一套微分方程组,可能有些同学还没上大学,没接触过微积分,你只要知道微分方程组是非常难求解的,历史上不少数学家一辈子的精力都用来研究某个微分方程的解法。
那初始值又是什么意思?
就是这套系统从当前一个确定的状态开始才能往下一步运算,所以要预测将来的天气,初始值就是当前天气的状况。
这个数值是气象站收集的,咱们国家的气象站分国家级的和区域级的,国家级的有2000多个,区域级的有3万多个,国家级的2000多个观测点的数据我们也会分享给世界气象组织,比如谷歌天气 APP 拿到的数据就是这2000多个观测点的。
这些初始值越精确越丰富越好,这样预测也会越准,当然,越丰富越精确也有负面效果,就是运算量太巨大了。
那么运算由谁完成呢?
这就必须得用特别牛的计算机,咱们国家在这方面下的本钱比较大,用的是天河二号超级计算机,这个计算机的尺寸大约和一个大型地下停车场差不多,每年光电费就1亿元人民币。全球超级计算机算力排行,这台能进入前50名。
为什么用这么牛的计算机呢?
因为咱们国家面积大城市多,所以运算量天然的比其他国家多,必须用这么厉害的家伙运算。
那你会觉得,都这么下功夫了,为什么还不准呢?
这就要说到天气的本质了,它运算的对象就是气压、气温、风速、风向、湿度,这些指标都是怎么流动的。
这些微分方程描述的对象有一个特性,就是对输入值极为敏感。
比如一堆参数都要录入,其中一个参数是1.0001,把这个当做初始值输进去,可能最终算出的结果是后天大暴雨。但如果其他参数都不变,还是这个值,将这个参数你设置成1.0002,可能计算完,结果就是后天多云。
这个尴尬的局面各国气象局都逃不掉。只要时间拉得足够久,误差就会越大,只要观察的区域越小,误差也会越大。
不夸张地说,预测明天的天气,和预测一大锅滚开冒泡的粥下一个泡会在哪里出现,难度是一样高的。所以这也是为什么我们要采集全国3万多个气象站数据的原因,我们希望尽量提供精确的数据。而其他国家的天气软件只能拿到咱们2000多个站点的数据,所以他们算出的东西天然就会有很大误差。

天气预报的历史
现代天气预报,最早是在1850年才开始的,因为那时已经出现了电报,那时的天气预报主要就是给航船提供风向的信息,这还真得靠电报才行,因为电信号的传输速度比风快得多。
比如50公里外吹起了逆风,被观测到了,怎么把这个消息告诉周围的港口呢?乘着船回去报信吗?那还不如风速快。
天气预报作为一门科学诞生,还要感谢两位英国的海军舰长,一位是弗朗西斯·波福特,另外一位是他的学生罗伯特·菲滋洛伊。当时英国的港口已经有很多了,有些就会偶尔遭遇风暴,一些来不及停靠的船只损失惨重,如果能有一个方法预测风暴什么时候产生,提前做好防护就好了,这就是现代天气预报最初的作用。
当时两位船长利用200多个英国海岸警卫队对风速进行测量,建立起一个预测风速变化的模型,当时感觉用起来还真有用,大约在1861年的时候,他们这套模型预测出来的狂风预警提示,就作为固定板块在纽约时报上刊登,所以当时出海的船长们是人手一份纽约时报。
这两个船长里那个年纪小一些的菲滋洛伊,他在研究天气预报系统的时候年纪已经不小了,他在年轻的时候,还干了一件值得大书特书的事儿,那就是他邀请达尔文登上了他的小猎犬号,一起环游了南美洲,他这个比较高傲的船长,对达尔文还是非常照顾的,不过晚年时他也是非常反对进化论的,那就是另一段故事了,咱们有机会在答疑中补充。

今日知识小结
这期说到的科学思维是什么呢?
就是我们用一个最复杂的例子——预测天气,说明了模型这种工具。
科学研究中建立模型是非常有用的,因为一旦合适的框架搭建出来,就能解决无数的同类问题,我们就不会陷入到技术细节中拔不出来。当我们下功夫优化模型的时候,这个框架里无数问题的解也会因此变得更加可靠。

今日思考题
像天气模型,输入值的微小变化就能引起后续迭代计算时巨大的误差,你还能想到其他对初始值非常敏感的模型吗?
如果有思路了,期待你在留言区分享你的观点。

摆脱贫困:皮鞋比电脑更有效

这条音频讲的是,援助贫困不应该只给人们经济支持,而要帮助当地的企业自力更生。

我们知道,无论是中国发达地区援助贫困山区,还是欧美国家援助非洲,对于贫困问题,人们想出的办法常常是给经济支持,比如拨款、发物资等等。但是最近有本新书,叫《超越发展援助》,作者是世界银行前副行长林毅夫,和北大的研究员王燕。这本书提出了一个观点说,传统的援助方式并不能彻底解决贫困问题,我们要帮助贫困地区的企业自力更生。我们来听听它是怎么说的。

书中说,帮助贫困地区的企业自力更生,这里面包括两个层面的内容。

首先,要想消除贫困,就要让贫困地区有东西可卖。我们知道,市场经济最根本的特点,就是人们分工去生产商品、或者提供服务,然后通过卖出商品或服务,来换取自己不能生产的东西。而贫困地区的特征,恰恰是不能生产这些可以和其他地区交换的商品,所以才贫困。

书中说,最典型的就是非洲的大部分国家。这些国家普遍的情况是:市场上只有少量低价的农产品能作为商品出售,人们呢,也买不起其他国家出售的汽车、电脑,这种高附加值的产品。传统的资金援助或者物资援助,只能满足当地人一时的采购需求。而且在大部分情况下,援助非洲的资金还要经过当地政府低效又腐败的分配体系。这些资金让官员们买到了欧洲的奢侈品,让商人们买到了高级的跑车,但是大部分普通人却没有享受到任何福利。

所以,这本书认为,有效的援助首先需要的是投资,让那些能从事生产的人获得资金,帮助当地建立生产和销售商品的体系,也就是利用援助资金来投资制造业。

其次,在援助过程里,要去投资能让企业自己赚钱的产业。什么意思呢?传统的援助过程里,就算落后的地区把资金投资给了制造业,那些受过良好教育的精英阶层,通常也希望能直接投资给高附加值的领域。比如马来西亚曾经投资过汽车工业,非洲的很多国家也投资过机械加工业。但是这些企业中,即使有活到现在的,但也没有给当地提供足够的工作岗位,而且它们都非常依赖政府的补贴。

书里说,贫困地方之所以贫困,是因为没有一个能让大多数人创造财富的平台。就比如埃塞俄比亚,全国几乎没有像样的工厂和道路。这样的国家就算用投资成立了很高大上的产业企业,结果往往也是用高额的工资,来吸引外国技术人员来维持运转,所以产品在价格上没有任何的竞争力。

书里引用了中国援助埃塞俄比亚的经验,最终证明,从投资简单的产业起步,援助才能有效。比如,中国就是通过合作,建立了东方工业园这样的出口型加工园区,先投资那些本地居民能够胜任的制造型企业,比如制作皮鞋、缝制衣服这样的企业,逐步过渡到汽车组装等具有一定技术含量的领域,才让那里的企业有了可以自己生存下去的能力。

总的来说,如果援助能够满足以上这两点,那就意味着,这些援助的资金能让大部分贫困的居民,利用简单的手艺做出产品,然后把这些产品卖给人均收入更高、消费能力更强的市场。而生产不需要高技术的产品,能让这些在贫困国家的、缺少技术的人们,和富裕国家的工人站在平等的起点上竞争。

以上就是林毅夫和王燕在《超越发展援助》这本书里所说的,如何帮助贫困经济体真正摆脱贫困的方式,供你参考。

本文源自:《超越发展援助》

获大奖的《北京折叠》写了些啥

这个月,中国科幻作家郝景芳的科幻小说《北京折叠》获得了第74届雨果奖的最佳中短篇小说奖。雨果奖堪称是世界科幻界的“诺贝尔文学奖”,分量非常重,这是亚洲人第二次获奖。前一次获奖的亚洲作家,是咱中国写出《三体》的刘慈欣。

《北京折叠》这部小说两万多字,很多人可能还没看过,如果您不打算专门抽时间看,那我就给您快速转述一下。

小说描绘的是未来某个不确定的时间。那时候,北京已经是超级大城市,一共住了8000万人口,啥概念呢?现在咱北京的常住人口是2000多万,那时候人口差不多是现在的4倍。这么多人怎么待在一个城里呢?小说里给的解决方案是“把城市分层”——6环以内的北京城区,变成了三层,像夹心饼干一样,三层只有一层能露出地面,大家得按48小时为一个大周期,轮流到地面上来。比如说,第一层住了500万人,都是城市里的精英阶层。他们从早上6点到第二天早上6点,露出地面24小时。第二层住了2500万人,基本是公司白领什么的中产阶级,他们第二天早上6点到当晚10点,能露出地面16个小时。第三层人最多,5000万人,都是城市底层平民,但他们露出地面的时间最短,只有晚上10点到转天凌晨6点这8个小时,也就是说,他们几乎看不见真正的太阳。

那没露出地面的时候,大家怎么生活呢?这就和小说名字“北京折叠”有关了——每层空间被翻转到地下的时候,建筑物都会像变形金刚一样自动折叠,居民都钻进自家的休眠舱里,被气体催眠,睡到下一次露出地面为止。这样算起来,每48小时里,第一层的人要被催眠24小时,第二层的人被催眠32小时,第三层的人最惨,要被催眠整整40个小时。

故事就在这样的城市里展开,情节其实非常简单,讲的是生活在第三层一个叫老刀的垃圾工人。为了赚钱给孩子上学,冒着坐牢的风险,帮第二层的男学生给他在第一层的暗恋对象送情书。为啥送个情书要坐牢呢?因为在那个时候,不同空间里的人有截然不同的身份和地位,你要是敢随便跑到另一个空间去,就是犯法。

这三个空间的差距有多大,举个例子你就明白了:老刀在第三层算混得不错的,当个垃圾工,每月赚1万。但和第二层那位男学生比就差远了,人家实习期工资就是他的10倍。第三层更不得了,高档酒席的一个菜就抵得上老刀三四个月工资,普通人的月收入是他的40倍。

通过各种奇遇,老刀揭开了这个折叠城市的最大秘密。原来,那个时候人类社会已经进入了智能机器时代,机器比人工便宜,生产线一改成机器的,效率蹭蹭往上涨,根本不需要人来干活。人没活干,造成大面积失业怎么办?两个办法:一是把一些低层次手工劳动故意留给人去干。比如那个时候技术上早就实现了垃圾自动化处理,但就是为了让第三层的人有事干,城市管理者硬是雇了2000万垃圾工人,让他们手工分拣整个城市的垃圾。即使这样,还是不行,最后的解决方案是,干脆所有人都催眠、睡觉,彻底减少每个人的生活时间,明白了吧。最终被折叠的不仅仅是城市,还有每个人的生命。

这篇作品在科幻领域里叫反乌托邦式小说,啥叫反乌托邦呢?乌托邦是人类思想意识里最美好的社会,就像世外桃源。反乌托邦小说就是把黑暗悲剧的一面撕开给你看,警醒你、刺痛你,让你沉思。

这个小说表面上说了很多阶层分化的东西,但深层次凸显了对人类进入机器智能时代的担忧,当机器真正取代人以后,人类该往何处去呢?

听完《北京折叠》,不知您有没有隐隐感觉到一丝焦虑:它彷佛是我们的生活,但又不是,而且谁也不知道,将来会不会真的是。

本文源自:《北京折叠》,作者郝景芳

这些知识可以让你变得更聪明

科学给大家的感觉是很高深,另外就是跟人离得比较远,像宇宙大爆炸、引力波这些东西,似乎离我们日常生活太远了。相比之下,有一类不那么引人关注的科学道理,虽然不像前面说的那些高大上,但对我们却很实用。比如,《大科技》杂志就总结了下面几个科学道理,如果能合理运用的话,就可以让我们变得更聪明、更理智。

首先第一个,就是可以巧妙利用博弈论来做决策。博弈论听起来很高深,但一些基本知识并不难理解,生活中也能用得上。遇到一件事情,你可以判断它是零和博弈还是非零和博弈。要是零和博弈,像打扑克、下象棋,结果不是你输就是我赢,那你最好的策略当然就是“损人利己”。那要是非零和博弈呢,双方有竞争,但不是你死我活,这时候最好是达成妥协,实现共赢。比如两个人卖早点,你卖豆浆,我卖油条,虽然有时候可能因为地盘小有点摩擦,但是总的来说,还是在一块好。

还有种稍微复杂点的情况,叫懦夫博弈。两辆车眼看要撞上,这时理性的做法,当然是打方向避让。但如果你把这看成是一种博弈,就是不让道、硬往前开,这时对方就只能让道,结果他就成了懦夫,占上风的是你。生活中也有这种情况,比如卖东西谢绝还价,你要想买,就只能接受这个价格。这也是一种策略,看起来好像不理性,但从结果看却是理性的。

当然,博弈论有个前提,就是假设我们的行为都是理性的,要不然,像刚才开车那样,肯定发生车祸了。

其实生活中,人的非理性行为也很多。所以我们接下来要说的第二点,就是学会识别非理性行为,这一般要靠心理学知识。

比如,我们都有锚定效应。去商场买鞋,开始只打算花500元,结果看到一双1000元的很好,但觉得贵,这时售货员推荐了一双700元的,你立马就买了。这就是你的大脑被那个1000元的标价锚定了。你超了预算,但感觉还赚了便宜。这就是不理性了。

再比如沉没成本。这个咱也经常听说。买了音乐会的门票,结果那天下大雨,你觉得票都买了不去可惜,结果给淋感冒了。其实,买票的钱早已经花了,已经变成了沉没成本,理性的决策是不受它的影响,根据现在的情况做决定。但生活中,我们还是经常会受到它的影响。

还有种情况叫非理性折现。两种奖励方案:一种是现在就给,奖励50块;另一个是一年后给,奖励100元。说起来,其实第二种方案更合算,因为一般情况下通货膨胀没那么大嘛。但实验发现大部分人会选第一种。心理学上这叫双曲贴现,也叫非理性折现。了解了这些非理性行为,我们就可以在生活中尽量避开它们。

第三点,对统计数字保持警惕。我们平时做决策经常会参考统计数字,感觉好像挺理性,其实不一定。因为现实中产生影响的因素有很多,而统计数字往往只反映其中某一方面。所以要是太迷信统计数字,就会犯错。比如9•11事件后那几个月,美国车祸死亡人数大增,原因就是很多美国人觉得,坐飞机遭到恐怖袭击的概率高,出门就改开车了。结果却忘了发生车祸的概率,比飞机遭恐怖袭击的概率更高。

英国还有个例子。1995年,卫生部门发布了一个患病率的统计数字——服用第三代口服避孕药的女性,患血栓症的概率是普通人的两倍。结果这一年英国的流产案例一下增加了上万人次。但实际上,在英国,得血栓病的绝对风险数量总共只有3000多人,增加一倍也才不到7000人。当时大家都被“患病概率增长一倍”这个统计数字给吓倒了,结果却冒上了更大的风险。所以说,对统计数字,不能片面理解,要理性使用,尤其是,要注意区分绝对数字和相对数字,不要动不动就被增加或减少50%这样的数字给迷惑了。

第四点,重视指数增长的威力。说起指数增长,大家都听过这个故事:往棋盘里放麦粒,第一个方格放一粒,第二个两粒,第三个四粒,第四个八粒……那最后第64个方格需要放多少粒呢?1800亿亿。威力大吧?

指数增长就这样,一开始很不起眼,但积累到一定程度就会爆炸性猛增。人类技术发展也是这样。比如基因技术,人类开始启动基因组计划,是在1990年。到1997年,只破译了人类基因数据的1%,看起来很慢。但到了2005年,整个测序工作就全部完成了,进步的速度是越来越快。所以说,将来世界的变化会非常大,但是咱人类大脑,习惯于线性地看问题,对这种指数型增长不敏感。这就是比尔盖茨说的,人们往往高估了未来三年的变化,而低估了未来十年的变化。而真正聪明的大脑,得知道这种指数增长的威力,对未来的变化有充分的预测。

你看,上面这几个科学道理,听起来不复杂,但是跟咱们生活结合在一起的时候,就可以帮我们做出更理性的决策,对我们有非常大的帮助。

本文源自:《大科技》杂志(如何变得更聪明)

最大的空气污染源竟然是……

说起空气污染,大家首先会想到工厂排放的废气、汽车排放的尾气,这些工业和交通污染,应该是对我们健康危害最大的“杀手”吧?但是,真相和你的直觉稍微有点差距。最近发表在《自然》杂志上的一个研究指出,户外空气污染在2010年的时候,造成了全球超过300万人过早死亡,造成死亡最多的污染,不是工厂废气和汽车尾气,恰恰来自于我们的家里。

首先,300万早死的人,主要集中在亚洲。排在第一的是中国,第二的是印度,仅仅这两个国家,早死人数就达到200万,占到全球总数的三分之二,这远远超过这两个国家在世界总人口里的比例。

其次,在中印两国,造成人早死的最主要污染源,是住宅能源。我们北方冬季会供暖,供暖烧的煤,会对空气造成严重污染;我们家里做饭都用明火,这会产生大量的油烟,也直接危害我们的健康。中国每10个早死的人里,有三个半死在取暖和做饭上,印度更可怕,每10个早死的人里有5个死在这上面。这项研究说,如果得不到有效治理,到了2050年,全世界每年因为空气污染早死的人数将达到650万,而最严重的亚洲地区,早死人数要超过450万人,要知道,第一次世界大战也不过死了一千万人啊。

你看,对我们呼吸带来最大威胁的,不是工业废气和汽车尾气,而恰恰来自于我们的家庭里。

本文源自:空气污染与早死之间的关系

黑匣子的故事

1934年10月19日,一架从塔斯马尼亚岛飞往澳大利亚的小型飞机不幸坠海,机上12人全部遇难,其中有一位33岁的英国传教士休伯特·沃伦牧师。

他的儿子大卫·沃伦那时只有八岁,父亲留给他的最后一件礼物是一个晶体管收音机,但是坏掉了。这激发了大卫对科学的兴趣,后来他通过自学,设法修好了收音机。

1920年代,大卫·沃伦在悉尼大学读完本科,然后在伦敦帝国理工学院获得化学博士学位。毕业后,他去了航空研究实验室(简称 ARL),作为一名研究员。那是澳大利亚国防部的一个下属单位,专门研究飞机。

1953年,ARL 接到了一个任务:协助调查最新的英国喷气式客机—-彗星飞机接连坠毁的原因。

由于资料很少,很难分析出什么原因导致飞机坠毁。大卫·沃伦不禁想到,如果有一个记录器,能够保存飞行过程的所有参数,以及飞行员的录音,并且还能在事故里幸存下来,那该多好。

他把这个想法告诉他的上司,结果却被泼了冷水。上司告诉他:”你是一名化学家,专业是化学和燃料。这种事情就交给仪器组,你不需要插手。”

没有官方的支持,大卫个人不可能实现这个发明。所幸这位上司后来调走了,新上司对大卫的想法很感兴趣,愿意让大卫投入研究。但是,因为这不是政府批准的项目,也不是可以用于战争的新武器,所以只能偷偷研究。

大卫受到鼓舞,在一份题为《协助调查航空器事故的装置》的报告中写下了自己的想法,并将其发送给整个行业。飞行员工会立刻表示反对,不愿意在飞行过程中被录音。澳大利亚民航局则表示,这种装置”没有实际意义”。

这种情况下,大卫决定在自己的车库里,组装出一个原型装置。这将是有史以来第一个飞行记录仪,又称”黑匣子”。

(图片:大卫·沃伦一家)

大卫把这个装置赠送给了英国人。由于本国彗星飞机的接连失事,英国对这个装置的接受程度比较高。一家飞机公司愿意生产它。

这个装置的正式名称是”飞行记录单元”。当时,一个记者在报道中称其为”黑匣子”(black box,黑箱),这个术语来自电工学,后来成为它的通用名称,尽管它并不是黑色。为了在事故后更容易发现,该装置做成了橙色,今天依然如此。


1960年,澳大利亚成为世界第一个强制飞机驾驶舱必须录音的国家。

今天,黑匣子安装在了每一个商业航班上面,能够防火、防海水,外层是坚固的钢铁。


大卫·沃伦在 ARL 工作直到1983年退休,成为其首席科学家。他于2010年7月19日去世,享年85岁。他从来没有从黑匣子的发明里面,得到一分钱的特许使用费。

他的棺材上写着”飞行记录器发明者:不要打开”。

微信支付密码为什么是六位数

随着移动互联网越来越发达,现在移动支付在我们生活中已经很普遍了。说到移动支付呢,有个问题就不得不提一下,那就是安全问题。你现在转账付款都在手机上瞬间完成,安全性怎么保证呢?而且,不知你发现没有,无论微信还是支付宝,支付密码都只有六位数。按理说应该挺简单的,为什么就不能设置个繁琐点的密码,以提升支付的安全性呢?最近在公众号“人人都是产品经理”上看到一篇文章,就给大家伙说了说这里面的门道。

首先你得知道,密码并不是越长越复杂越好,复杂的密码并不见得安全。一般情况下,破译密码较为常见的方法是“穷举法”。如果仅以数字作为密码,六位数的话,那你需要计算10的六次方就能破解。如果把字符的范围扩大,比如加上26个字母的大小写,再加上10个数字,总共是62个字符,这样再用穷举法破解六位数密码,需要计算62的六次方。如果你再增加密码的位数,或者再加入更多的特殊字符,那所需要计算的量会更大,破解所花费的时间也就越长。

不过,很重要的一点被你忽视了,那就是10的六次方跟62的六次方相比,虽然相差很大,但是现在破译密码用的是电脑啊。在电脑那里,这点差别的影响就非常小的,因为电脑的计算能力进化很快。理论上来说,无论多复杂的密码或者加密方法,随着计算能力的发展,都不会一直安全。这种情况下,复杂密码的意义就不太大了。

其实啊,在电脑计算能力越来越强的情况下,单凭密码这个手段作为认证条件,已经很不安全了。至少还需要另外一种形式的认证才能保证安全,比如指纹啊、声音啊、虹膜啊等等。与其让用户设置复杂密码,并且为了记住密码而费尽心思,你还不如在系统层面增强安全性。否则,密码设得又复杂又长,只是让你感觉很安全而已,更像是一种心理安慰。

其次,你可能会问,那为啥是六位数密码,而不是八位数、七位数、五位数呢?这是因为,六位数密码恰好符合我们的生理极限。咱们先来做个测验,我说一组数字,看看你是不是能记得住:2471530121987。很难记住吧?因为太长了。除非你把这串数字分解开再记,否则很难记得清。比如,你可以把它分解成24,也就是一天有24小时;7,一个星期有7天;15,半个月有15天;30,一个月有30天;12,一年有12个月;1987,就是1987年吧。你看,我把2471530121987这串数字分解成了6个部分,你再记的话,会不会更容易一些?不过,你要是把这串数字再放长一些,分解成7个部分以上,你想在短时间内记下来同样会很困难,因为7个部分已经是我们大多数人的记忆极限了。

其实啊,在认知心理学上,刚刚我说的这一串数字非常有名。上世纪50年代,心理学家乔治-米勒在一篇很著名的论文中就得出过这么个结论,那就是成年人在正常情况下,只能在短时间内记住7个数字。不同的人可能略有浮动,从5到9不等。在认知心理学领域,这就是著名的“七加减二”原理。说到这儿你就明白了吧,其实是同样的道理,一个超过六位数的密码,很多人可能记忆起来就会比较吃力,这是咱们人类的一个记忆临界值,所以银行的密码啊、微信、支付宝的支付密码等等,都是六位数。

第三,你可能还会说,记不记得住我不管,我就是觉得六位数太简单、不安全,怎么办?其实啊,像微信、支付宝这样的平台,除了支付密码之外,还设置了其他防线。就拿微信来说,你想用微信支付,得先登录微信吧,这是第一道防线;另外,你开通微信支付后系统还会有“账户保护”功能。也就是说,你更换设备登录时,还得通过短信验证码等方式认证,这样被盗号的风险就降低了。

我们一起来看一下,假如上面说的这三道防线,每道防线被突破的概率是30%,那最终你的账户被盗用的概率就是:30%乘以30%,再乘以30%,也就是2.7%。这样一算,概率是不是就很低了?所以说啊,保证安全,密码长度不是关键,关键的是得有双重甚至多重的认证模式,这个才是根本。

那你可能就问了,为了好记,为什么非得是六位数,五位数、四位数,甚至是随便取一个数字不行吗?其实啊,你得知道,你每减少一个数字,密码的安全程度就降低了一大截。咱们来做个简单的算数题。假设你的密码有两道屏障,分别是登录密码和支付密码,那你账户的风险值就是登录密码被破解的概率乘以支付密码被破解的概率。假如你的登录密码是固定的6位数,这时,如果你的支付密码是六位数,那被破解的概率是一万亿分之一;而如果你的支付密码是四位数,那被破解的概率是一百亿分之一。你看,一个是一万亿分之一,一个是一百亿分之一,差别就出来了吧?更不用说,假如熟悉你个人信息的人很容易就猜到了密码,第二道防线失效,那你遭遇财产风险的概率就大大提升了。

总体上来说,从安全性以及便捷性等因素来综合考量,六位数的支付密码对我们来说是最合适的。你看,互联网时代就是有这么个特征,那就是,你原本可能都没太注意的小细节和小现象,其实背后可能蕴藏着像心理学、数学等等非常复杂的考量。你要是仔细挖掘一下,对自己一定是个大收获。

本文源自:微信公众号“人人都是产品经理”(微信支付密码为什么是六位数?)

大气中,氧气占20.95%,浓度为 209500 ppm。相比之下,二氧化碳浓度为 405 ppm。1990年以来,人类活动导致氧气浓度下降约0.005%,可以忽略不计,但是二氧化碳浓度上升了37ppm,即10%。
–《亚马逊提供20%的氧气吗?

一家美国半导体公司推出有史以来最大的半导体芯片,包含1.2万亿个晶体管。相比之下,1971年的4004处理器只有2300个晶体管,最新的 AMD 家用处理器则有320亿个晶体管。

垂直农业

苏格兰一家公司正在开发”垂直农业”,在室内种植草莓、甘蓝、莴苣和香菜。

农作物种在托盘里面,托盘一共有9层,40平米的占地可以种植350平米的农作物。每个托盘上方有1000个发光二极管提供照明。手机控制温度、湿度、通风,以及水和养分的培植系统,可以远程操作,一个人就能经营整个农场。

整套系统的成本主要是电力。为了省电,LED 只发出植物所需的颜色,而不是纯白光的全谱光线。

美国能耗下降

研究人员发现,美国经济发展的同时,资源消耗却在下降。不仅人均消耗更少的资源,而且一些最重要的生产要素(如钢铁、铜、肥料、木材和纸张等)的消费总量也减少了。

上图是美国金属的消费总量变化图。可以看到2000年前后达到顶点,然后就开始下降。其他生产要素也是类似变化。2017年美国的能源总使用量比2008年的峰值下降了近2%,但是同期的 GDP 增长了15%以上。

研究人员认为,这个发现可能会改变我们的传统观念即经济增长一定伴随资源消耗的增长和自然环境的压力。一旦经济进入成熟阶段以后,增长可能会带来资源消耗的减少。


人工智能威士忌

英国一家酿酒公司推出了,世界第一款人工智能创建的威士忌。它通过现有配方,结合销售数据和客户偏好,在超过7000万个选择之中,创建了一种金黄色的麦芽威士忌。该公司宣称,这种酒带有太妃糖、奶油香草、梨、苹果、白胡椒和烤橡木桶的清淡口感。


肯德基开始在美国出售植物鸡块。这些鸡块不是鸡肉,而是豆类植物制成的。

数字服装

BBC 报道,旧金山一家区块链公司的 CEO 理查德·马(Richard Ma),花了9,500美元为妻子买了一件衣服。这件衣服不是实体的,而是数字的,不能在现实生活中穿,只能穿在社交媒体发布的照片上(上图)。

这位 CEO 说:”这衣服确实非常昂贵,但这也是一项投资。未来10年里,每个人都将’穿着’数字的时尚服装。这会是独特的纪念品和时代的标志。”根据他的预测,未来人们会有专门设计的数字服装,让你在社交媒体上拥有独一无二的装饰。数字服装往往是超现实的设计,现实中很难实现。数字服装还可以买卖和转让,因此有投资价值。

瑞典的一家公司从去年开始,就已经在发布数字服装,起价约为11美元一件(下图)。

骨髓移植的 DNA 问题

美国内华达州警察局的 DNA 分析实验室(上图),遇到了一个棘手的问题。一个白血病患者进行骨髓移植四年后,他的血液、嘴唇、脸颊都出现了骨髓捐助者的 DNA。也就是说,此人身上现在同时有两个人的 DNA。更麻烦的是,他的精子里面所有的 DNA,都来自捐助者,这意味着这些精子产生的后代从生物学意义来说,都不是他的后代。

警察局的法医说,随着器官移植和生物工程的增加,一个人同时携带多种 DNA 恐怕会越来越常见。犯罪现场获得的 DNA,以后必须考虑这种可能性。

目前预测,北极可能在2040年,出现第一个无冰的夏天。
– 《科学家北冰洋的漂流实验

洞螈

过去八年,欧洲科学家在波斯尼亚和黑塞哥维那东部的山洞里面,发现了大量的洞螈,大概有几十条。这种动物长约20厘米~30厘米,长得像迷你的龙,是两栖类动物,只分布在欧洲中部山区漆黑无光的山洞内部。
由于长期不见光,它的眼睛已经退化了,被皮肤覆盖了,是一种没有眼睛的动物,没有视觉,只靠敏锐的嗅觉、水下听觉、以及对周围运动的感知来弥补视觉的丧失。

科学家发现,这种动物的活动范围非常有限,几年时间中,只移动了不到10米。由于长期不动,它们的代谢极低,寿命长达一个世纪,每12年才繁殖一次。

有气象记录以来,地球平均气温最高的五年是2016年、2019年、2015年、2017年、2018年。

–《2019年是全球气温第二高的年份

彭博社报道,全世界的燃料需求急剧下降,导致现有的石油储存装置都已经快满了,新生产的石油将无处储存。目前,各方正在磋商,将超级邮轮作为临时的浮动油罐。

长江白鲟的灭绝

白鲟(又名中华匙吻鲟,Chinese paddlefish)原生于中国长江,可以长到7公尺长,但自从2003年以后就没有目击纪录了。

白鲟长着像剑一般的长喙,这个像吻的构造上长满了特殊的细胞,可侦测如甲壳动物之类的猎物。白鲟的分布范围很广,曾经遍及整个长江流域,甚至还会一路游到东海。

它已存在至少2亿年了,熬过了恐龙大灭绝的年代,但是没有熬过21世纪。一篇刊登在《整体环境科学》(Science of the Total Environment)期刊上的新研究,断定这个物种已经灭绝,主要原因是过度捕捞与水坝的兴筑。

在1970年代,每年平均会捞捕25吨的白鲟。但科学家断定,真正害死这个物种的其实是水坝,特别是葛洲坝。这个坝盖在长江主流上,距离大海约1650公里远。兴建这座水坝的时候并未修筑鱼梯或洄游道,硬生生切断了白鲟返回上游唯一产卵水域的路。

葛洲坝在1981年完工后,白鲟族群就持续下降。学者估计,白鲟在1993年即已功能性绝灭,也就是说没有足够的个体能进行有意义的繁殖。

但当时仍有白鲟的目击记录,在一连串失败的圈养计划中也捕捞到了几条个体。2002年曾在南京捉到一条雌鱼,科学家也立刻采取紧急措施来保住它的命──但它还是在一个月后死亡。

2003年,中国水产科学研究所的危起伟和同事在宜宾附近意外捕获的一只白鲟身上打了追踪标签。他们放走了那条鱼,想看看它会游到哪里去,但没几个小时就收不到标签的讯号了。那是人类看到的最后一只活的白鲟。

后来,研究团队沿着长江、在好几百个地点寻找白鲟。他们运用各式各样的网子、声纳、电子捕鱼设备和其他技术,寻找这个物种,但一无所获。

不拍打翅膀的安第斯秃鹰

南美洲的安第斯秃鹰重达15公斤,翼展为3米,是能够在高空飞翔的最重的鸟类。最近,科学家将摄像头绑在八只秃鹰身上,震惊地发现这些鸟在飞行时,竟然只用1%的时间挥动翅膀。

其中,有一只鸟飞了五个多小时,距离160公里,整个过程没有拍打过一次翅膀,也就是说,在5个小时的飞行过程中,它的翅膀是不动的。这意味着,这种鸟类一定具有识别气流的本领,靠着上升气流滑翔,以便节省能量。就好比人类极限运动中的翼装飞行,也是不能挥动翅膀的。

太阳能取代传统的化石能源发电的最大问题是,现在的电网并不是为屋顶太阳能发电设计的,它是为集中式的发电厂设计的。如果燃煤发电厂消失,就需要将电网改造成分布式,每户家庭都有自己的电池储能系统。

– 《纽约时报:煤炭大国澳大利亚如何推动屋顶太阳能



德国科学家完成为期一年的北极考察,发现大规模的冰层融化,令人担忧。下面是他们绘制的2020年北极冰层分布图与1980年的比较,绿色为冰面,白色为海洋,灰色为陆地。


中国宣布,2060年实现碳中和,即二氧化碳的排放量和吸收量相等。由于中国是世界最大碳排放国,这个承诺的难度很大。此前,拜登说当选后,美国会在2050年实现碳中和,特朗普则根本不在乎这件事。

Doggerland

英国现在是一个海岛,但以前与欧洲大陆是相连的,相连的部分被称为 Doggerland。

公元前6000年海平面上升,这个地区开始沉入海底,使得英国脱离了欧洲大陆。下图的红色圆圈部分就是 Doggerland 的位置,在英格兰东海岸与荷兰之间。


气候科学家预测,2030年全球气温可能会上升1.5 C。不考虑其他因素的情况下,用电量将增加12%,用水增加4%。如果气温上升2.0 C,用电量增加20%,用水增加6%。这意味着,十年后许多城市的用水用电,都会变得非常紧张。



科学家在马达加斯加岛发现了一种消失了106年的变色龙,上一次见到这个物种还是在1913年。这种变色龙安静时是绿色的,但是在生气或交配时,就会呈现白、黑、靛蓝的条纹色,并出现三个红色斑点。

Reference

  1. 科学松鼠会——让我们剥开科学的坚果
  2. 行动清单|被辐射吓到?这里有一份科学防辐射指南
  3. 全球科技通史
  4. 文明之光
  5. 为什么
  6. 技术的本质
  7. 既然躲不过吃糖,不如吃得更健康
  8. 一本书读懂进化论
  9. 牛顿的苹果
  10. 电子烟的危害不容忽视(修订版)
  11. 全球变暖是一场骗局?
  12. 怪诞现象学(插图第6版)
  13. 60秒学脑科学常识
  14. 记忆的常识
  15. 如何用阅读改造大脑
  16. 怪诞脑科学
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