论文部分内容阅读
2011年6月1日到5日,一年一度的世界科学节(WorId sclence FestlVal)在纽约举行,它是一个旨在将科学大师的智慧汇集勤一起,碰撞出灵感的火花,使公众体会到其中的乐趣和价值并引导更多的人投入到科学创造过程的盛会。该活动由纽约的科学节基金会从2008年起开始举办,每年都会吸引超过15万人参与到为期5天的50多个专场中来,今年更是在纽约的每一个市区都举行了活动,规模空前。
创意无限,酷工作
工程师们和科学家们都在做什么?他们是怎样工作的?科学节的组织者不忘请来专家现身说法,“酷工作”是科学节的重头戏!
机看在手,人人都是蜘蛛侠
满嘴绕口令的科普工作者巴巴·布瑞克曼上场了,身旁还有一个用嘴模拟各种乐器的小跟班,这个小跟班颇有几分相声演员的感觉。可是谁知道这个小跟班才是主角!他就是从小热爱发明的工程师内特,鲍尔。
他带来的是一台可以让人像蜘蛛侠一样攀援绝壁如履平地的升降装置。这套装置是通过电机绞动嵌入滑道的绳索来实现升降的,原理类似在木头里紧螺丝的时候螺帽下降,松螺丝的时候螺帽上升,只不过这次电机和滑道充当了螺钉和螺纹,而不断缠绕进来的绳子则扮演了木头的角色。
这个机器相当厉害,它可以在7秒钟之内将250磅(110千克)的重物送达50英尺(15米)的高度,更让人叫绝的是,它在水平使用时,还可以用来拖动陷入困境的汽车!由于这套装置简单、力量大、功能多,已经被美国海军和消防部门竞相采购。
机器人也能幽默
卡内基梅隆机器人学院的美女博士Heather Knight,从事研究的领域是机器人的社会性。
Knight博士用录像生动地向听众们展示了何为程序——一个化妆成僵尸的工程师用一个玩具汽车撞倒了多米诺骨牌,接下来,就是比《猫和老鼠》里面汤姆猫的捕鼠装置复杂百倍的机械控制:小球撞击高尔夫球杆,结果新的小球被弹射出去,接下来轮胎开始滚动,鼓风机被开启,吹动雨伞触及重物,重物敲打玩具小车的开关,小车撞开木头栅栏,导致一把琴在运动过程中敲响杯子发出叮叮当当的声音…--椅子被成排放倒……电视机被锤子砸碎……酒桶滚落……最后,4门大炮将对面的4个人喷上油漆。表面上看起来随意搞笑,实际一切都在精密的计算之中,一气呵成,让人赞叹!
接下来,她展示了一种类似电影《阿凡达》里的发光电子“植物”。这些“植物”实际上是装有感应器的机器人,能够对人的行为作出反应,当你把手掠过“植物”顶端的时候,“植物”会随着你的手翩翩起舞呢l
对此,Knight博士并不满足,她所期望的是机器人能和人类进行语言沟通,让机器人能够体验人的感情,包括幽默和痛苦。她还带来了一个会讲笑话的机器人,这个伶牙俐齿的机器人不时逗得台下观众哄堂大笑。
还原冰河世纪的人
在著名电影《侏罗纪公园》中,科学家从化石中提取了恐龙的DNA,并且利用这些DNA将恐龙复活了。在现实世界里,也有一群人在琥珀、残骸和化石中寻找已经灭绝生物的DNA。
Beth Shapiro就是这样的人,她研究的是距今上万年的冰河时代动植物的DNA,相对于上亿年前的恐龙,它们的DNA要好获取得多。DNA包含遗传信息,她希望通过分析DNA碎片,来找到随着气候变化动植物分布变化的信息、为什么一些物种灭绝了而另一些保存下来的原因。当今的全球也像冰河时代一样,气候在剧烈地变化。我们需要知道哪些物种是需要重点保护的,“我们可以通过解读过去来保卫未来”。当然,如果可能的话,把猛犸象这样的大块头复活了也是个不错的主意。虽然搞一个侏罗纪公园难度太大了,“但一个冰河世纪公园怎么样?虽然现在我们还不能。但是我说不会永远是‘不’。”
话题不断,酷思维
生物、宇宙、物理、数学,从长生不老到嗅觉的秘密,从音乐与生物节律到大脑体操,从暗物质到宇宙的本质,从人工智能到奇趣数学,5天里科学家们魅力四射,话题不断!
宇宙是台计算机吗
我们的宇宙是一台自动运行的计算机吗?分子、原子、夸克……物质能不能永远分割下去?更小一级的物质是什么?会不会如计算机一样是由“0”和“1”,组成信息的?这是不是物理定律和世界的本源?
科学家将宇宙和计算机信息进行比较,结论是世界说不定也是由一系列的基本信息组成,就如同一个巨大计算机系统。如果真是如此,谁是程序员?另一个Microsoft吗?我们的宇宙又是运行在什么操作系统上?什么地方能容纳下这样一台计算机?运行出我们这个宇宙的计算机,是不是由更高一级的计算机运行的结果?正如—位科学家所说:“我们生活在一个用计算机理解世界的时代……所以我们也想象宇宙像计算机一样运行。”
你知道你家狗做什么梦吗
从简单的单细胞动物到高等的哺乳动物,睡眠无处不在。动物和人类睡眠的时候都会做梦,那么动物会梦到什么?我们总不能叫醒你家的狗,问它做了怎样一个梦。
其实,生物在进入深度睡眠之前和快要睡醒的时候,会出现一个浅睡阶段——快波睡眠/快速眼动睡眠(REM)。在这一过程中,脑所表现出来的活动特征和我们清醒时类似,但是我们处在睡眠状态,这时会做梦。如果这时观察动物大脑电波活动,然后将它梦境的脑波和清醒时做事的脑活动比对,就可以猜出它在梦里做了什么。这样的方法也可以推断人的梦境上。人有时会模糊记得一些梦,但科学家说:“那是你认为你梦到了什么,但我想知道你真正梦到的。”
创意无限,酷工作
工程师们和科学家们都在做什么?他们是怎样工作的?科学节的组织者不忘请来专家现身说法,“酷工作”是科学节的重头戏!
机看在手,人人都是蜘蛛侠
满嘴绕口令的科普工作者巴巴·布瑞克曼上场了,身旁还有一个用嘴模拟各种乐器的小跟班,这个小跟班颇有几分相声演员的感觉。可是谁知道这个小跟班才是主角!他就是从小热爱发明的工程师内特,鲍尔。
他带来的是一台可以让人像蜘蛛侠一样攀援绝壁如履平地的升降装置。这套装置是通过电机绞动嵌入滑道的绳索来实现升降的,原理类似在木头里紧螺丝的时候螺帽下降,松螺丝的时候螺帽上升,只不过这次电机和滑道充当了螺钉和螺纹,而不断缠绕进来的绳子则扮演了木头的角色。
这个机器相当厉害,它可以在7秒钟之内将250磅(110千克)的重物送达50英尺(15米)的高度,更让人叫绝的是,它在水平使用时,还可以用来拖动陷入困境的汽车!由于这套装置简单、力量大、功能多,已经被美国海军和消防部门竞相采购。
机器人也能幽默
卡内基梅隆机器人学院的美女博士Heather Knight,从事研究的领域是机器人的社会性。
Knight博士用录像生动地向听众们展示了何为程序——一个化妆成僵尸的工程师用一个玩具汽车撞倒了多米诺骨牌,接下来,就是比《猫和老鼠》里面汤姆猫的捕鼠装置复杂百倍的机械控制:小球撞击高尔夫球杆,结果新的小球被弹射出去,接下来轮胎开始滚动,鼓风机被开启,吹动雨伞触及重物,重物敲打玩具小车的开关,小车撞开木头栅栏,导致一把琴在运动过程中敲响杯子发出叮叮当当的声音…--椅子被成排放倒……电视机被锤子砸碎……酒桶滚落……最后,4门大炮将对面的4个人喷上油漆。表面上看起来随意搞笑,实际一切都在精密的计算之中,一气呵成,让人赞叹!
接下来,她展示了一种类似电影《阿凡达》里的发光电子“植物”。这些“植物”实际上是装有感应器的机器人,能够对人的行为作出反应,当你把手掠过“植物”顶端的时候,“植物”会随着你的手翩翩起舞呢l
对此,Knight博士并不满足,她所期望的是机器人能和人类进行语言沟通,让机器人能够体验人的感情,包括幽默和痛苦。她还带来了一个会讲笑话的机器人,这个伶牙俐齿的机器人不时逗得台下观众哄堂大笑。
还原冰河世纪的人
在著名电影《侏罗纪公园》中,科学家从化石中提取了恐龙的DNA,并且利用这些DNA将恐龙复活了。在现实世界里,也有一群人在琥珀、残骸和化石中寻找已经灭绝生物的DNA。
Beth Shapiro就是这样的人,她研究的是距今上万年的冰河时代动植物的DNA,相对于上亿年前的恐龙,它们的DNA要好获取得多。DNA包含遗传信息,她希望通过分析DNA碎片,来找到随着气候变化动植物分布变化的信息、为什么一些物种灭绝了而另一些保存下来的原因。当今的全球也像冰河时代一样,气候在剧烈地变化。我们需要知道哪些物种是需要重点保护的,“我们可以通过解读过去来保卫未来”。当然,如果可能的话,把猛犸象这样的大块头复活了也是个不错的主意。虽然搞一个侏罗纪公园难度太大了,“但一个冰河世纪公园怎么样?虽然现在我们还不能。但是我说不会永远是‘不’。”
话题不断,酷思维
生物、宇宙、物理、数学,从长生不老到嗅觉的秘密,从音乐与生物节律到大脑体操,从暗物质到宇宙的本质,从人工智能到奇趣数学,5天里科学家们魅力四射,话题不断!
宇宙是台计算机吗
我们的宇宙是一台自动运行的计算机吗?分子、原子、夸克……物质能不能永远分割下去?更小一级的物质是什么?会不会如计算机一样是由“0”和“1”,组成信息的?这是不是物理定律和世界的本源?
科学家将宇宙和计算机信息进行比较,结论是世界说不定也是由一系列的基本信息组成,就如同一个巨大计算机系统。如果真是如此,谁是程序员?另一个Microsoft吗?我们的宇宙又是运行在什么操作系统上?什么地方能容纳下这样一台计算机?运行出我们这个宇宙的计算机,是不是由更高一级的计算机运行的结果?正如—位科学家所说:“我们生活在一个用计算机理解世界的时代……所以我们也想象宇宙像计算机一样运行。”
你知道你家狗做什么梦吗
从简单的单细胞动物到高等的哺乳动物,睡眠无处不在。动物和人类睡眠的时候都会做梦,那么动物会梦到什么?我们总不能叫醒你家的狗,问它做了怎样一个梦。
其实,生物在进入深度睡眠之前和快要睡醒的时候,会出现一个浅睡阶段——快波睡眠/快速眼动睡眠(REM)。在这一过程中,脑所表现出来的活动特征和我们清醒时类似,但是我们处在睡眠状态,这时会做梦。如果这时观察动物大脑电波活动,然后将它梦境的脑波和清醒时做事的脑活动比对,就可以猜出它在梦里做了什么。这样的方法也可以推断人的梦境上。人有时会模糊记得一些梦,但科学家说:“那是你认为你梦到了什么,但我想知道你真正梦到的。”