2018 年,动物学家们在野外观察美洲狮时看到让人啼笑皆非的一幕,一头美洲狮在觅食时发现了一只挂在树上睡觉的树懒,作为美洲灵活性最强的猫科动物,美洲狮用了几秒钟就爬上了大树咬住了树懒的后腿,结果,这只树懒依然在睡觉,连头都没回,最终这只树懒被美洲狮拖下树吃掉了。
作为世界上最慢的动物,树懒可以说是将“懒”发挥到极致了,即使在面对危险时,它拼尽全力地“奔跑”速度也只有 10 米每分钟左右(网上传言树懒一小时跑 2.5 米,简直离了大谱),这对于美洲狮来说仅仅是一个助跑跳跃的距离,这是因为树懒的前肢比后肢明显的要粗长,前后不成比例的四肢,让树懒爬行时只能靠两条前肢拖着后肢向前移动。
除了移动速度超慢外,树懒甚至连吃饭都懒得吃,它们在树上吃着唾手可得的树叶,但是树叶放到嘴里它们甚至都懒得嚼,让唾液将树叶消化的差不多后再咽下去。
不过,作为一种高度树栖动物,树懒一生至少有一半以上的时间是在树上度过的,但是你可能没想到这货竟然有“洁癖”,每次拉粑粑它都要费力的怕下树,排在事先挖好的一个坑里,好在它运动量小,消化缓慢,平均 4-8 天才会下树一次。这比起同样高度树栖的考拉来说要讲究得多了,因为考拉除了在育儿期会将粑粑分出一部分来给小考拉外,其他都以“空投”的方式解决了。
那么问题来了,作为一种移动速度缓慢的食草动物,树懒凭什么活到了今天呢?我们一起来深入地了解一下树懒以及它们的生存之道。
树懒靠什么活到了今天?
树懒是一种纯正的食草动物,在它们的食谱中,只有低热量的树叶,而且移动缓慢的它们,即使被食肉动物捕杀,也不慌不忙,那么它们是如何活到今天的呢?有以下六个原因:
01 偏安一隅。在自然界中,物种会有迁徙的习性,还有一些物种活动的范围非常广,而迁徙是一件非常危险的事情,尤其是对食草动物来说,因为它们要集群,更容易被食肉动物发现和捕杀,而且长距离的迁徙是会导致动物死亡率大幅度提升的,比如燕子每年的迁徙至少有 1-2 成死在了路上,而树懒就不同了,它们仅分布在中、南美洲的热带雨林中,一生不会出雨林,这就避免了因为迁徙所造成的损耗。
其次,如果一种动物的活动范围很大,那么自己暴露的风险也高,但是树懒就不一样了,它们一生只会在附近的几个树上生存,走的最远的路就是两棵相邻的树之间的距离,这样就大大减小了与食肉动物碰面的机会。
所以,树懒的偏安一隅是它们能够存活至今的一个“法宝”。
02 生存习性。树懒的一生基本上都是在树上度过的,除了一个星期左右一次的拉粑粑,树懒几乎是不会下树的,而树懒栖息的树并不是普通的树,而是一些平均高度在十几米的大树上,并且树懒通常会在树靠近顶端的位置。这种生存习性,避开了大部分地面上的捕食者,这也是它们存活至今的“法宝”之一。
03 伪装。作为一种食草动物,尤其是偏独居的食草动物,懂得如何隐藏自己才能更好地活下来,而在这一点上,树懒就表现得非常的好。由于树懒生活在潮湿、炎热的热带雨林中,再加上它们又很少的移动,所以,一些藻类得以在它们的身上附着和繁衍。
绿色的藻类布满了树懒的全身,给树懒提供了很好的伪装色,再加上它们通常是不动的,所以在树上与树皮、树叶完美地融合在了一起,很难让猎食者发现。
其实藻类与树懒属于互惠互利的,因为正是有了绿藻在树懒身上,树懒才不容易被发现,而正是树懒身上的树懒蛾死后的尸体能给绿藻提供生长所需的营养,绿藻才能在树懒身上生存。
04 不嫌难吃就来吃。人类是唯一一种吃遍了“山珍海味”的动物,只要是被人类发现的动物,尤其是哺乳动物,就没有人没吃过的,这个现象不仅仅是在我国,全世界范围内都是如此。同样的,在南美洲雨林中的土著也吃过树懒肉,据土著的表述,树懒肉非常的难吃,又腥又臭,肉质又柴。
其实对于这个口感,我一点也不意外,作为一生处于能不动就不动状态下动物,而且还是一种以单一食物为食的,并且除了偶然在雨季泛滥时下个水其他时候一律不洗澡的动物,它的肉好吃才怪呢!所以,肉难吃让食肉动物极少会将其当成主要猎物,这也是它们能够存活至今的“法宝”。
05 投入产出比。食肉动物在选择自己的猎物时,投入产出比是个重要的参考因素,因为食肉动物捕猎需要消耗巨大的能量,而且失败的几率还在 50%以上,所以,食肉动物尽可能在选择体型较大或者获取相对容易的猎物。
而树懒绝对不是食肉动物猎物理想的选择对象,这不仅仅是它们的肉不好吃,还因为它们的捕猎难度和肉的多寡。
树懒喜欢栖息在高大的树上,所以想要捕猎树懒要么会爬树,要么会飞,这就劝退了许多陆地上的食肉动物,毕竟爬树可是比奔跑还要消耗体力的,而且湿滑的树干一不小心还会摔下来。当然,美洲豹和美洲狮都是爬树高手,按理说它们捕杀树懒难度应该不大。
但是,一只成年的树懒体重仅有 5 公斤左右,去除掉占比超过一半的厚长的毛发和骨头,剩下的肉也就只有 1-2 公斤了,费力的去爬树去吃一坨“小肉”,这显然是不划算的,因此,树懒对于美洲狮和美洲豹来说只是看到了,很饿的时候会去捕杀的对象,而不是主要猎物。
在树懒生存的空间中,能够称得上天敌的只有角雕和森蚺,但是树懒很好的伪装,除非在移动时,否则角雕是发现不了它的,而森蚺的主要猎物在陆地和水中,树懒也是个“加餐”而已。
所以,缺少针对性的天敌,也是树懒能够存活至今的“法宝”之一。
06 防御。虽然树懒移动缓慢,但是它也是有一定的防御能力的,那就是它四肢上尖长的爪子,树懒的前肢上的爪子长度可达 10 厘米,经常性的抓握树干,让它的爪尖磨的比较锋利,当遇到天敌时,它们会用“慢动作”挥舞着爪子去反击,别看这个慢动作不起眼,一爪子抓伤也是会受伤的。
树懒的现状
树懒是一种古老的哺乳动物,它们早在几千万年前就开始了演化,到了如今它们凭借着与其他哺乳动物的巨大差异,自成一个亚目树懒亚目(披毛目下两个亚目之一,另外一个是蠕舌亚目,也就是我们常说的食蚁兽)。
虽然如今的树懒亚目下仅有 2 科 2 属 6 个不同的物种,但实际上除了树懒科树懒属下的侏三趾树懒为极危(CR)外,其他树懒科的 3 个物种以及二趾树懒科的 2 个物种不是易危(VU),就是无危(LC),所以从整体上看,树懒家族在如今还活得挺潇洒的(树懒科和二趾树懒科最大的区别就是趾的数量,前者前肢三趾,后者二趾)。
树懒虽然是出了名的慢性子,而且还是一种食草动物,但其实它们是有自己的生存法则的,它们能够存活至今靠的不仅仅是高度树栖、还有伪装色、肉少且难吃、捕猎消耗较大以及爪子的防御等等。
所以,作为一种古老的物种,如果不是人为的对雨林的破坏,如今的树懒依然是无危物种。
先给他抓 1 个苹果,能抓住。
再给他抓 3 个葡萄,能抓住。
再给他抓 6 个弹珠,需要努力一下,但还是轻松抓住。
然后给他抓一把绿豆,他需要小心翼翼才能勉强不让每一颗绿豆漏掉。
接下来给他抓一把细沙,他几乎没法做到了。
最后抓水。
然后告诉他,水是比沙还细小的水分子组成的,可以轻松从指缝溜走。
我觉得讲到这步就够了,至于能量,凝结,汽化之类的物理知识等上了初中老师教吧,还需要积累更多生活实践他才能理解吧。
还恰好了解一些这方面的信息。
马铃薯不仅适宜山区种植,而且产量巨大,正是由马铃薯提供的粮食安全哺育出了早期印第安文明。约公元 500 年,安第斯山区阿亚库乔盆地出现了被考古学家称之为“瓦利文明”的人类城镇聚落。在大约同一时期,马铃薯的故乡喀喀湖附近也出现了被称之为蒂亚瓦纳科的城市国家。蒂亚瓦纳科利用其复杂的“台田”技术:抬高土层并在周边修筑水沟,形成类似梯田形态,进而方便灌溉。从而马铃薯的产量得到进一步提高,每公顷可产出 10 吨左右。
公元 800 年左右,蒂亚瓦纳科和附近谷地凭借马铃薯的稳固产量,供养的人口达到 50 万或更多。在公元 1000-1200 年期间,瓦利和蒂亚瓦纳科逐渐衰败,印第安社会出现了一个短暂动荡阶段。公元 1400 年前后,库斯科谷地的印加人迅速崛起,在不到 100 年的时间里,印加人创建了面积从今天的阿根廷延伸至哥伦比亚,幅员辽阔的印加帝国。印加人虽然以注重玉米生产而著称。然而,马铃薯在印加帝国的粮食安全中同样至关重要。
印加人独特的马铃薯种植方式保障着该种原生作物的基因多元。事实上,不同于今日世界对于马铃薯的普遍印象:如黄褐色、长满芽眼的外皮、饱含淀粉、口感欠佳。今曰为大众所熟识的马铃薯,无非是印加人祖先与后代,世世辈辈培育出来的马铃薯丰饶之角的极其微小的一品种而已。在马铃薯的故乡南美洲安第斯山区,印加人种植的马铃薯有红色的、粉红色的、橘色的、还有外皮黄色切开后的薯肉呈蓝色的,有各种各样的皮质和薯肉,外表光滑的、外表粗糙的、生长期长的、生长期短的、耐寒的和喜水的、甜味的和苦味的……据估计,大致有 3000 余个品种。在西班牙殖民者侵入之前,印加人已经发展出高度发达的农业,他们改进农业技术与育种,追求变化与多样,在这里,马铃薯的多样性异乎寻常的繁荣,他们通过增加多样性来实现在最不幸的环境里去获取马铃薯的高产。
安第斯山脉分布着近乎垂直的可耕地,随着高度变化,光照、温度、风向、土壤都起着变化,每一种变化都导致着小气候的大不相同,比如在同一海拔高度,山脊这一侧长势喜人的马铃薯到了几步之遥的另一侧便会枯萎。这样的环境下,印加帝国的栽培者们认识到单一种植是不会成功的,他们发展出印加人独有的种植方式:安第斯山脉的栽培者们不是把农业押在单一品种之上,他们下了许许多多的赌注,每一个生态小环境至少是一种。
在欧亚大陆,农民们往往试图改变环境以适宜最佳的单一作物广泛种植,印加人则是为每一个生态小环境培育出一种独特的马铃薯品种。此外,印加人的马铃薯种植田边缘不修沟壑与篱笆,他们的田地不像旧大陆小麦、水稻田那般阡陌纵横,井然有序,而是东一块西一片的,断断续续,缺乏连贯,甚至印加人农田旁边便是那些长得更加乱糟糟的野生马铃薯。由此,早已为栽培者所驯化的马铃薯便会自然的与它们的野生亲戚们杂交,从而更新马铃薯基因库,产生新的杂交品种。任何时候,一旦这些新的杂交品种显现出它们的价值,比如抵抗了病菌、捱过了干旱,或者食用口味更佳,它们便会很快从边缘地位,提升到栽培者们的农田中推广种植。
茄科作物一般都含有一种被称之为“龙葵素”的生物碱,其是有毒的,这种生物碱如果摄入过量,轻则导致人体恶心呕吐,重则引致呼吸麻痹从而死亡。属于茄科作物的野生马铃薯也不例外,然而印第安人创制出了降低“龙葵素”的可靠方法。印第安人在马铃薯选育过程中早己开始选择那些毒素含量更低的马铃薯种苗进行繁育,如此培育出毒素含量较低的马铃薯。现今的马铃薯己经历时八千年的代代选育,毒素含量几乎可以忽略。当然时至今日,不吃发芽的马铃薯仍然还是常识,正因为发芽的马铃薯龙葵素含量迅速升高。印第安人创制了一种马铃薯的全新食用方法:制作丘纽。
过程是这样的:夜间将马铃薯放置室外由其冻干。早上再由太阳晒至冰水融化,此时将马铃薯里被晒化的冰水挤出。如此反复三天,这样毒素的含量便会大大降低,同时适宜储存,放置好几年都没问题。印加人在他们的帝国范围内设置了广泛的国家仓库网点,马铃薯,特别是被称为“丘纽”的马铃薯冻干产品,是供应官兵和徭役的主要食品之一,并作为应对歉收的紧急库存食品。
总之,在整个安第斯的历史中,马铃薯无论以何种形式,从根本上都是一种“人民的食物”,在安第斯的世界观中发挥核心作用。例如安第斯民众的时间单位是以烹制马铃薯所需时间长短来定义。农民测量土地时使用topo作为单位。在马铃薯的故乡——喀喀湖周边地区,马铃薯被称作“Mama Jatha”即生长之母。
初中时语文课本(我 99 年的)里有一篇课文,汪曾祺写的《端午的鸭蛋》
课文的原句是:“曾经沧海难为水,他乡的咸鸭蛋,我实在瞧不上”
老师当时给我们拓展讲解,说曾经沧海难为水,下句是除却巫山不是云,大家把这两句话背过啊。
后来期中考试,语文默写题就出了,曾经沧海难为水,__________________。
全年级只有我们班一个男生写的是:“他乡的咸鸭蛋,我实在瞧不上”
考完试他很认真地抱怨默写题给的空不够写
被全年级语文老师和全年级同学笑了一学期。
其他回答推荐:
【务必请见评论区置顶梳理总结】这个提问真是太好啦,非常有意义!因为这是一个没有意义的问题啊~!(手动斜眼)。
我说的,是真心的,可不是反话。这“没有意义”的问题里面,竟有一个物理学史上意义重大而喜闻乐见的故事。
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吐槽在先,题主的问题每个字都表达的很清晰,对于底下诸位回答异口同声提到光速不变原理,我想,你们的语文老师和物理老师现在正在争论这个锅该由谁来背←_←请看到这句话的答主别生气,虽然你们是牛头不对马嘴,但我就开开玩笑嘛,也没有恶意。
需要我来重复一遍吗?光速不变原理:真空中的光速在所有惯性参考系下都是相同的。和历史上这个值是否有变化,无半点关系。
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在被邀请回答这一题的时候,我觉得我需要查点资料,因为我也不知道答案。这一查不要紧,顺着线索竟挖出了一番故事[1]。
2002 年 8 月 8 日, P. C. W. Davies, T. M. Davis & C. H. Lineweaver 发表文章于Nature杂志[2]。其文引用了 1999 年的一项研究,研究者通过观测类星体光谱,测得精细结构常数α=e²/(4πε₀ħc)在宇宙历史中的变化[3]。作者称,由于精细结构常数有关于多个物理学基本常数,值得讨论究竟哪些常数是恒量,哪些常数发生了变化。作者通过分析黑洞热力学得出结论,支持光速发生变化,认为如果电子电量发生变化将导致违背基本原理的后果。
然而,这一结论被打脸了[4]。2002 年 8 月 13 日(才五天啊!一定是被气得不轻哪~),M. J. Duff 通过 arXiv 严正指出上述文章的讨论前提是完全错误的:物理学中,唯有无量纲的常数(比如上述α)才有讨论其随时间变化的意义。带量纲的数(比如构成α的物理学常数),量纲的单位是人为规定的,因此其具体数值、数值的变换仅仅依赖及等价于重新定义量纲的单位。因此,谈论有量纲的物理学常数是否随时间发生变化,此问题俨然耍流氓。这里,“量纲的单位”指的是“多长被定义为一米”,“多久被定义为一秒”等。
笔者支持 Duff 的观点。以下到分割线内容为笔者自述,与 Duff 文章内容无责任关联。想想看,一米的定义是什么?物理专业的学生是不该犹豫的:一米的定义是光在真空中走 299792458 分之一秒的距离。而一秒的定义由铯原子钟而来。看在人们基于光速而定义了“一米”的面子上,你告诉我,光速变了?
不妨就拿当前场景作为栗子。不是说α=e²/(4πε₀ħc)变了吗?那好。既然 Nature 作者支持光速变了。那我们不妨重新定义一米,硬把一米仍旧定义成光在真空中(以变化之后的光速)走 299792458 分之一秒的距离。如此,光速值被掰回了原值。一秒的定义不变。其他基本单位定义均不变。
那好。在α相关的这些基本常数里,ħ和ε₀均有关于米。于是,把新的米的单位带入后,ħ值变了,ε₀值变了。以这些新值偕同新的米单位用于一切物理学中,则显然可知,这样的理论和“新光速”下的理论是完全等同的。
因为我们改变本就是人为规定的单位而已。就好比以米或是英尺为单位,这绝不能够改变物理本身。
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Duff 的文章显然遭到了许多质疑,包括 Nature 编辑及两位评审的一致拒稿,连申辩的机会都没给。在这篇 arXiv 中,Duff不仅阐述自己的观点,更贴出编辑回信原文,逐条苦苦相辩,更长期不断更新,添加入对他人新发表的反对意见的驳斥。笔者真是十分理解 + 万分心疼啊!俨然一副我在知乎写东西之后面对评论区各类民科打嘴仗的升级版架势,心里明明想着“你们这群 XX!”,却又不得不提起笔操碎心,苦口婆心,为的是争取说服读者,不让更多的人受到误导。
然而功夫不负有心人(这句话的灵验着实是很罕见的),Duff 的结论最终受到了广泛认可[5][6][7]。甚至,Duff 竟在去年(2016 年,这件事已经过去了 14 年)偶然得知,一模一样的观点曾被 Dirac 在一次讲座中陈述过。早知道该有多好。或许 Duff 再也不会受到质疑和批评。可如果原因是因为他突然有了狄拉克这样的神队友的话,也不知是 Duff 的幸运还是物理学界的不幸。
Duff 的文章[4]及支持他的[5][6][7]都写的非常好,值得一读。不过嘛,我们还是一起来拜读一下狄拉克吧:
最后一句话着实为点睛之笔。笔者似乎听出了 Duff 在历经 14 年,终于扬眉吐气打脸 Nature 评审之后的痛快酣畅。
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References:
[1]Did the speed of light change over the history of the universe? (Intermediate)
[2]Cosmology: Black holes constrain varying constants
[3]Search for Time Variation of the Fine Structure Constant
[4][hep-th/0208093] Comment on time-variation of fundamental constants
[6]How will a change in the speed of light affect the evolution of the Universe? (Advanced)
谢邀(无比激动)
5 天前看到这个回答邀请,激动了好久。
正好要冻存一批 hela 细胞,大概要扩增到 9 个培养皿,估计纯细胞能有一小勺的量。这五天我都在盼着细胞们使劲长。
今天下午怀着激动和忐忑,把细胞消化下来,8 个培养皿的细胞(留了 1 个培养皿的还要做实验)离心好,大概有这么多:
留下一堆用完的培养皿:
接下来说如果把这一小坨癌细胞吃下去会怎么样。
我们的消化系统从嘴巴开始到菊花结束,经历了口腔 - 咽腔 - 食道 - 胃 - 十二指肠 - 空肠 - 回肠 - 结肠 - 直肠。
这一趟旅程长达 5.5-6.5 米。消化液的酸碱度(pH 值)也有起起伏伏:从胃液的 2~3,到胰液的 7.3~7.8,不同阶段的 pH 值波动非常大。而且消化液中有丰富的酶类,可以将细胞及其细胞外基质都消化成可溶性物质被肠道吸收(少数消化不了就变成翔)。而且整个胃肠道一刻不停在蠕动着,摩擦着内容物使其破碎并和消化液充分混合,根本无法祸害人体健康。
不要说纯的癌细胞,就算是风干牛肉那样硬得出奇的食物都能被消化掉。活细胞被吞下去的结果只有一个,那就是死掉并变成液态的可吸收营养成分。
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最后想纪念一下 Hela 细胞的供体,海瑞塔.拉克丝女士。
这位黑人女性的宫颈癌细胞已经在全球无数实验室繁衍了 N 代。
如果某一天人类找到了让癌细胞重新变为正常细胞的方法,我们从理论上能够让这位传奇的黑人妇女复活,虽然她已经去世了半个多世纪。癌症夺走了她的生命,却让她的遗传信息永不停歇地在这个地球上无数实验室里不断复制。或许有一天人类灭绝了,未来的智慧生命发现了在液氮中冻存的 Hela 细胞,第一个复活的人类,就会是她!
癌症虽然可怕,但是在其深层的逻辑中或许存在着人类永生的秘密。人类古老的哲学中都或多或少提到了死亡是永生的开始,死亡和生存的辩证统一。生死亦大矣,这种人类不停思考的话题或许其实是一回事——好冷的黑色幽默。
长文,顺便整理一下玄奘法师西行求法,荡气回肠的一生。
———————————此答案不定期更改,以求完备——————————————
参考资料来自:
《大慈恩寺三藏法师传》〖 唐 慧立本.彦悰笺〗
《大唐故三藏玄奘法师行状》〖 唐 冥详撰〗
《大唐西域记》〖 唐 玄奘口述,辩机执笔〗
《续高僧传》〖 唐 道宣撰〗
《宋高僧传 》〖 宋 赞宁等撰〗
《中国佛教史》〖 蒋维乔〗
《古今译经图纪》〖 唐 靖迈撰〗
《大唐内典录》〖 唐 道宣撰〗
《开元释教录》〖 唐 智升撰〗
《酉阳杂俎》〖 唐 段成式撰〗
纪录片《玄奘之路》,金铁木导演,非常棒的纪录片。
附上纪录片视频地址:
————————————此答案不定期更改,以求完备—————————————
玄奘年龄考据取自印顺法师的《玄奘大师年代之论定》:
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目录:
背景
第一章:偷渡
第二章:高昌国
第三章:翻山越岭
第四章:抵达古印度
第五章:那烂陀
第六章:曲女城之战
第七章:归国
第八章:译经
第九章:圆寂
篇外章:晚年风波与谣言
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背景:
玄奘由此破格剃度出家。“远绍如来,近光遗法”,这是玄奘的志向,而这八个字也贯穿了他的一生。
经文消息来源:当时有位叫波颇的印度僧人在长安讲经说法,玄奘从他身上得知,印度有一个叫那烂陀的寺院,是研究佛法的最高学府;那里有一个叫戒贤的高僧,通晓一切佛法经论,他所授的《瑜伽师地论》(当时还叫《十七地论》)是总赅三乘学说的最高体系。
当时去印度有两种选择,一是海路,二是陆路;海路当时不发达,一般人只能走陆路,经西域和中亚,才能抵达印度。
西行:(内容基本来自《三藏法师传》,取主要部分;一些细节则来自《大唐西域记》)
第一章:偷渡
第二章:高昌国
第三章:翻山越岭
第四章:抵达古印度
第五章:那烂陀
第六章:曲女城之战
第七章:归国
第八章:译经
第九章:圆寂
篇外章:晚年风波与谣言
玄奘法师晚年其实并不太平,牵涉上一系列的政治风波,以及佛门新旧势力的争斗,此处附上刘淑芬教授的论文,有兴趣的可做进一步了解:玄奘的最后十年(655
PS:加点东西。网上流传,所谓的玄奘晚年打压别的译经僧人,大概就是出自这里———「关于百家讲坛钱文忠教授在玄奘西游记(三十五)晚年风波中提到的被玄奘法师打压的印度僧人福生。」——感到莫名的不爽,我得找点东西反驳一下。
◎附︰张建木〈读『续高僧传·那提传』质疑〉(摘录自《现代佛教学术丛刊》)
在这篇五百三十余字的小传中,居然发现这么多的疑窦。现在这里姑且不下结论,仅提出一些问题供佛教学者考虑。即︰
(1)《续高僧传》自序称『正传三百四十人(一作三百三十一人),附见一百六十人。』而今本正传凡四八五人,附见二一九人(据陈援庵先生《中国佛教史籍概论》所统计)。其所增多的部分,是否都出于道宣的手笔?(陈先生以为仍是道宣所作,但未提供充分证据。)由此就可以考虑〈那提传〉是否真是道宣所作。
(2)大藏中所收那提所译经的序文是否是道宣所作?抑或出于他人的依托?
(3)玄奘阻碍那提的译经有无其事?
(4)那提在佛教史中的地位如何?是否就可以信赖今本《续高僧传》〈那提传〉中的叙述?
在这些问题未得到澄清以前,〈那提传〉中的叙述最好不要当作信史来征引。
参考数据
《大周刊定众经目录》卷一;《续古今译经图纪》;W. Pachow《Chinese Buddhism|Aspects of Interation and Reinterpretation》
————————————————完————————————————————
1 甜在心馒头店
公司楼下有家馒头店:
每天早上六点到十点营业,生意挺好,就是发愁一个事情,应该准备多少个馒头才能既不浪费又能充分供应?
老板统计了一周每日卖出的馒头(为了方便计算和讲解,缩小了数据):
均值为:
按道理讲均值是不错的选择(参见“如何理解最小二乘法?”),但是如果每天准备 5 个馒头的话,从统计表来看,至少有两天不够卖,
的时间不够卖:
你“甜在心馒头店”又不是小米,搞什么饥饿营销啊?老板当然也知道这一点,就拿起纸笔来开始思考。
2 老板的思考
老板尝试把营业时间抽象为一根线段,把这段时间用
来表示:
然后把
的三个馒头(“甜在心馒头”,有褶子的馒头)按照销售时间放在线段上:
把
均分为四个时间段:
此时,在每一个时间段上,要不卖出了(一个)馒头,要不没有卖出:
在每个时间段,就有点像抛硬币,要不是正面(卖出),要不是反面(没有卖出):
内卖出 3 个馒头的概率,就和抛了 4 次硬币(4 个时间段),其中 3 次正面(卖出 3 个)的概率一样了。
这样的概率通过二项分布来计算就是:
但是,如果把
的七个馒头放在线段上,分成四段就不够了:
从图中看,每个时间段,有卖出 3 个的,有卖出 2 个的,有卖出 1 个的,就不再是单纯的“卖出、没卖出”了。不能套用二项分布了。
解决这个问题也很简单,把
分为 20 个时间段,那么每个时间段就又变为了抛硬币:
这样,
内卖出 7 个馒头的概率就是(相当于抛了 20 次硬币,出现 7 次正面):
为了保证在一个时间段内只会发生“卖出、没卖出”,干脆把时间切成
份:
越细越好,用极限来表示:
更抽象一点,
时刻内卖出
个馒头的概率为:
3
的计算
“那么”,老板用笔敲了敲桌子,“只剩下一个问题,概率
怎么求?”
在上面的假设下,问题已经被转为了二项分布。二项分布的期望为:
那么:
4 泊松分布
有了
了之后,就有:
我们来算一下这个极限:
其中:
所以:
上面就是泊松分布的概率密度函数,也就是说,在
时间内卖出
个馒头的概率为:
一般来说,我们会换一个符号,让
,所以:
这就是教科书中的泊松分布的概率密度函数。
5 馒头店的问题的解决
老板依然蹙眉,不知道
啊?
没关系,刚才不是计算了样本均值:
可以用它来近似:
于是:
画出概率密度函数的曲线就是:
可以看到,如果每天准备 8 个馒头的话,那么足够卖的概率就是把前 8 个的概率加起来:
这样
的情况够用,偶尔卖缺货也有助于品牌形象。
老板算出一脑门的汗,“那就这么定了!”
6 二项分布与泊松分布
鉴于二项分布与泊松分布的关系,可以很自然的得到一个推论,当二项分布的
很小的时候,两者比较接近:
7 总结
这个故事告诉我们,要努力学习啊,要不以后馒头都没得卖。
生活中还有很多泊松分布。比如物理中的半衰期,我们只知道物质衰变一半的时间期望是多少,但是因为不确定性原理,我们没有办法知道具体哪个原子会在什么时候衰变?所以可以用泊松分布来计算。
还有比如交通规划等等问题。
这篇文章可以继续扩充:如何理解指数分布?
文章最新版本在(有可能会有后续更新):如何理解泊松分布?
数形结合,形象生动,更多内容推荐马同学图解数学系列:
首先我们要明确的一点是
鲸鱼和鲨鱼虽然都生活在海洋中,但是它们在进化层级上是完全不一样的。
鲨鱼属于软骨鱼纲中的板鳃亚纲,从进化的角度上来说甚至连很多景观鱼都比不上。
而鲸鱼是生活在海洋中的哺乳动物,进化层级远远高于鲨鱼。比整个鱼类中的任何一种进化程度都要高,而且鲸鱼能够巧妙地击杀鲨鱼。
在相关问题的回答中我们已经了解了鲸鱼是怎样拉屎的。
现在我们先来看一下鲨鱼的解剖结构
可以看出鲨鱼有嘴巴和肛门,消化道是单向的。消化道可分为:口腔、食道、胃、十二指肠、回肠、直肠和泄殖腔。
鲨鱼的肠道与草食动物相比,相对较短,这事因为肉比植物更容易消化。图片中末端的螺旋结构是鲨鱼肠中的“螺旋状瓣膜”,呈“螺旋状和对称形状”。这也被称为螺旋阀 ,作用是增加了表面积来增强消化和吸收。这在硬骨鱼类中是极少见的。
由于鲨鱼在进化上并不成熟,因此鲨鱼生殖、排泄和排遗共用同一个结构,叫做泄殖腔[1]。泄殖腔有一个开口与外界相同,不过在体内是有不同开口的。
这样我们就会知道鲨鱼是怎么进行排便的。由于鲨鱼并没有像鲸鱼那样喜欢长距离迁徙,生活范围相对来说比较小。而且西方文化对鲨鱼非常热衷,水下摄影师非常喜欢拍摄鲨鱼。这就为留下影像资料创造了空间。
我看过两种鲨鱼排便的视频,这两种情况都非常像鲨鱼在进行防御机制。
鲸鲨是世界上最长的的鱼类,也比较温和。即便有人骑在它们身上都不会发怒。这就为人们的观察带来了便利。油管博主 PLANETABUCEO 的一段视频给我展示了这个画面。视频原始地址
鲸鲨在排便 https://www.zhihu.com/video/1177211682312593408
而目前科学家对鲨鱼粪便生态意义的研究并不像鲸鱼那样深入。
2018 年 3 月份发表的一篇研究[2]为我们展示了鲨鱼粪便对于珊瑚礁的作用
科学家从 41 头鲨鱼身上收集了大约 4 年的数据,这些鲨鱼被安装上声学发射器,这些微小的设备偶尔会发出声音。利用一系列水下麦克风,研究人员可以跟踪鲨鱼的运动,确定它们在不同区域停留多长时间,甚至可以像在旅馆里的客人一样观察它们来来去去。
然后,通过将这些观察结果与以前的研究的摄食习性和消化数据相结合,科学家们可以粗略估计鲨鱼的粪便产量,粪便倾倒地点以及在此过程中输送了多少营养素。
研究发现,整个巴尔米拉环礁的鲨鱼种群每天可能向礁石沉积 200 磅以上的氮,这对礁石的生态系统做出了重大贡献。氮是一种特别重要的营养素,因为典型的珊瑚礁所栖息的温暖地表水缺乏营养素。
鲨鱼喜欢栖息在礁石附近,在外出打猎之后回到礁石附近休息,然后就会把远处的营养物质带回来,这样就会有利于礁石的生长,为鲨鱼创造更好的生活环境。
已经灭绝的和现存的当另当别论哟。
泰坦巨蟒属下的唯一种塞雷洪泰坦巨蟒T. cerrejonensis是已知史前最大的蛇哦,虽然被称为“蟒”,但更准确的说是“蚺”,属于蟒蛇科的蚺亚科。
这家伙生存在大约 6000 万年前的热带雨林。
说起来,森蚺大家都知道吧,可谓是现今最大的蛇啦,能重 5、600 斤,说是体长最长能达 10 米(但有记录的只能长到 6、7m),但是它的脊椎骨和塞雷洪泰坦巨蟒的脊椎骨比起来,简直是小巫见大巫:
啊,还没说复原后这家伙的体长和重量估计呢。体长十几米长,能达 15 米,体重能有一吨多,身体最粗的 part 能有 1 米粗,鹅妹子 ing!
好家伙,这要搁在古新世中后期能评上世界最大食肉动物吧......说是顶掠也没毛病~~~~~~
也正是因为它惊人的体重身形,合理推测它平时就爱宅在所在栖息地的河流里面呆着——毕竟水有浮力嘛,相当于托举了一下,就是舒服~~~~~~
复原图来一张:
说起来,给这家伙复原的颜色都是棕灰棕灰的——原因是科学家推测这种颜色更方便它在热带雨林的泥泞河流里搞伪装~~~~~~
根据它的上颚和牙齿,科学家推测它的主要食物是吃鱼(那时候嘛,就是肺鱼之类的),除此之外,也会吃其他爬行动物啦、鳄鱼啦、鸟类啦之类的。
我假想了一下,泰坦巨蟒和尼罗鳄打架的场景。。。。。。感觉尼罗鳄会被虐成渣渣呐!!!
尼罗鳄平均体长 3m 多、平均体重近 400kg,一条泰坦巨蟒的体重约等于 3、4 条尼罗鳄,再加上泰坦巨蟒那个长度——如果泰坦巨蟒用盘和压的方式,缠绕住尼罗鳄制服不是来得轻轻松松?也许尼罗鳄很快就会窒息叭......
敲黑板啦,冷知识:为啥它能长这么大咧?
那我先来问一个问题噢,为啥世界上最大的蛇生活赤道周围嘛?为啥大型蛇都遍布在温暖的地方嘛?
泰坦巨蟒所生活的 6000 多万年前的热带雨林,气温是比较高的哦。像它们这种变温爬行动物,体温取决于环境的温度。温度越高,那自然新陈代谢的速度就快,那就可以好好长身体啦,所以就会长得很大。
答案是不是很简单!!!哈哈哈。
前面几个答案说的都是噬菌体在医疗方面的应用。
作为食品行业从业者,我来聊聊「噬菌体防腐技术」,简单来说就是把噬菌体添加到食物里面,当防腐剂用。
太长不看版
如果你感兴趣,请接着往下看。
1. 噬菌体是什么?
大家知道,病毒是一种没有细胞结构的生物,它只能寄生在宿主细胞的体内,利用宿主的营养物质来组装蛋白质外壳和核酸内核,来做到繁衍自身。
按照宿主细胞的不同,病毒可以分为动物病毒和植物病毒。前者比如乙型肝炎病毒、禽流感病毒等。它们只会寄生在动物细胞体内。有些会感染人类,引起一些疾病的发生。
后者比如烟草花叶病毒,只会寄生在植物体内,引起植物患病,造成农作物减产。
在 1915 年左右,科学家发现,在细菌体内其实也有病毒寄生!一种新型的病毒被发现了。这种病毒只会感染细菌,对其他生物都无效。
现在,人们称这种专门侵染细菌的病毒为「噬菌体」(Bacteriophage)。
噬菌体在自然界无处不在。几乎只要是有细菌的地方,都能找到噬菌体。只不过,这种只侵染细菌的病毒,离人类的生活太远了,所以人们一直没有注意到它的存在。
只是在极端偶尔的情况下,在食品厂发酵酸奶、酿酒的时候,会莫名地发酵失败。现在我们终于知道,那是噬菌体捣的鬼,它把发酵必需的细菌给消灭掉了。所以,在现代食品工厂的发酵车间,防止噬菌体污染,也是品控的一部分。
一个很自(feng)然(kuang)的想法是:既然噬菌体是一种专门吃细菌的病毒,而食物腐败变质主要是细菌引起的,能不能往食物里面添加噬菌体,来防止食物腐败变质呢?
这就是「噬菌体防腐技术」的由来。
2. 噬菌体如何防腐?
用噬菌体来防腐,其实没有想象中那么简单,有很多技术问题需要解决。
首先,噬菌体分为烈性噬菌体和温和噬菌体两种,烈性噬菌体在接触到细菌以后,会把核酸注入细菌体内,利用细菌自身的复制系统,复制出一大堆噬菌体核酸和蛋白质外壳,完成自我组装后,细菌会发生裂解,大量噬菌体飘散到外界。这一切都在极短的时间内发生(通常在 2 小时以内)。
而温和噬菌体就没有那么暴烈,它在细菌体内,和细菌处于共存的状态,可能会持续到细菌的整个生命周期。这就有点像人体内的单纯疱疹病毒,平时潜伏在神经细胞里,和人体相安无事,只有在极端情况下才爆发来捣捣乱。
烈性噬菌体和温和噬菌体在自然界都广泛存在,但我们如果要用噬菌体来防腐的话,肯定要选用烈性噬菌体,避免选择温和噬菌体——因为我们希望杀菌速度越快越好嘛。所以首先,就得通过噬菌体的定向筛选技术,把烈性的给筛出来。
第二点,噬菌体的抗菌谱往往是极端狭窄的——大部分噬菌体,往往只对某一种细菌有作用,而对其他种类的细菌完全没用。这就需要首先知道引起某种特定食物变质的细菌,然后再有针对性地筛选合适的噬菌体,专门杀灭这种细菌才行。
好在,食物中那些对人类「非常危险」的细菌,其实种类不算太多。举个例子,大部分的大肠杆菌其实不会对人体造成太大伤害,但大肠杆菌的一个特定种类:O157:H7 型(Escherichia coli O157:H7)可以导致严重的出血性腹泻,免疫力低下的人群,还会发展成溶血型尿毒症,从而危及生命。这是食品工业里需要极力避免的「杀手细菌」。
与此相似,李斯特菌属里,单核细胞增生型李斯特菌(Listeria monocytogenes)是食品工业的「杀手细菌」,是需要极力去避免的。
在这种针对特定类型细菌的场合,筛选出相应类型的噬菌体,做成噬菌体制剂,就可以发挥比较关键的作用了。
但是,在实际生产条件下,我们往往需要防御很多种不同的细菌啊,这时候怎么办呢?可能聪明的你已经想到了,那就把不同的噬菌体放到一起,组合成一个「噬菌体组合试剂」再放到食物里面不就好了。
对,其实现在很多已经投入商业使用的噬菌体制剂都是这样的,他们把这样的试剂称为「噬菌体鸡尾酒(Phage cocktail)」。
3. 噬菌体使用指南
把特定的噬菌体筛选出来了,它到底怎么用呢?这就是另外一个问题了。目前在食品工业中,它大约有两种不同的用法。
第一种,当然就是像普通的防腐剂一样,直接加到食品里啦。在这种用法中,要注意的就是一定要保证充分混合均匀,而且量要加够。这样才能使食品的每个部分都要有比较高浓度的噬菌体存在,从而保证食品安全。
第二种是将噬菌体制剂喷涂在食品加工器械的内表面。因为很多食品安全问题都是加工器械受污染导致的,这种做法可以给加工器械「消毒」,使它免除污染。
这两种方法目前都已经投入商用。目前美国,德国,加拿大,以色列等国家,都在法规上认可了噬菌体产品,而且已经有不少成熟的产品进入市场了。在中国,目前噬菌体还暂时不是合法的食品添加剂,但未来,大家可以期待它变为合法。
除了食品工业,噬菌体在农业生产中也有用武之地。比如,给植物喷洒含有噬菌体的农药,来防止某一种特定的细菌疾病,这个技术现在已经比较成熟了。
当然,它也可以应用在畜牧业和水产养殖上面,在饲料中添加一定比例的噬菌体,或是直接把噬菌体播撒在水体中,来代替抗生素,起到防止牲畜、水产间传染病的作用。目前,在中国已经有专门应用在虾养殖中的噬菌体制剂了,它可以防治虾养殖中非常难以防治的「早期死亡综合症(EMS)」。
4. 噬菌体的安全性
说到这里,可能还是有很多人会对噬菌体的安全性有疑虑。其实,噬菌体的安全性也是可以得到保证的。
首先,和所有其他类型的添加剂一样,噬菌体制剂如果想被审批通过,也是需要先通过一系列的毒理实验,致癌实验以及致畸实验,确定没有问题,才能被审核通过,成为合法添加剂。
实际上,从目前美国 FDA 已经批准的产品来看,没有发现这些噬菌体产品有毒性,致癌性和致畸性。以至于,这几款产品在美国是被当做 GRAS(通常被认为安全)添加剂,不设限量,可以按照生产需要来任意添加。
这其实也不难理解,因为这些噬菌体真的只能在那几种特定类型的细菌中生长繁殖,它对人体正常的组织,器官,细胞,其实是「没有用」的。它最终的宿命,要么是被分解成营养物质,吸收进体内,要么是被直接排出体外。
其实,我们每天吃的各种食物里,都含有大量的噬菌体。它们是天然大量存在在自然界的,我们完全没法避免吃到它们。所以,要是噬菌体真的会引起什么问题,那我们每天吃的食物都危险了。
有些人可能会担心,噬菌体是不是会影响肠道菌群,其实这种担心也没有必要。因为工业生产上用的噬菌体,都是用来防止单增李斯特菌,大肠杆菌 O157:H7,沙门氏菌等这些食品中的致病菌的,这些菌本来就不应该在你的肠道出现,不然你就生病了。
而噬菌体制剂对你肠道里的共生菌群,是没有杀灭作用的。噬菌体没有那么「广谱」。这一点可能在食品工业中,是制约因素,但在安全性方面,又会变成不折不扣的「优点」。
所以,如果在未来,你看到某种食品的配料表中含有「病毒」,不要大惊小怪——用病毒来防腐,常规操作,常规操作。
Reference
1)Moye, Zachary, Joelle Woolston, and Alexander Sulakvelidze. "Bacteriophage applications for food production and processing." Viruses 10.4 (2018): 205.
2)Garcia, P., et al. "Bacteriophages and their application in food safety." Letters in applied microbiology 47.6 (2008): 479-485.
3)Ravi, Y., Pooja, Kolar, M. and Yadav, K.D.K., Review- Bacteriophages in Food Preservation, Int. J. Pure App. Biosci.5(3): 197-205 (2017). doi: http://dx.doi.org/10.18782/2320-7051.2873
4)科学出版社,噬菌体治疗的前世、今生与未来
近日,有位对技术一窍不通的朋友说想买特斯拉,因为它配备了“你站着不动,让车来找你”的自动驾驶功能。
我大吃一惊,这让人感觉到:自动驾驶虽然暂时还只是从业者关注的话题,但也许用不了几年,就会成为影响普通群众购车决策的关键因素。
既然如此,作为普通人也有必要提前了解一下自动驾驶的关键技术,但没必要像从业者那样了解得那么细致。本回答就面向普通群众作一个通俗易懂的介绍。
自动驾驶需要什么技术?
自动驾驶需要什么技术?要回答这一问题,其实没必要翻开书本,只需要回想一下平时咱们是怎么开车的:
更为重要的是,此仿生摄像头自带极强的(人工)智能处理器,自动完成图像处理(剔除毛细血管的遮挡、插帧补全盲点像素等)、对象识别(红绿灯、车道)、轨迹预测(电瓶车将要冲出来)等功能之后,再将这些信息上报给“上层意识”。
什么是自动驾驶?
——就是全部或部分替代这些本来由人来执行的功能。
自动驾驶需要哪些技术?
——自然而然地,需要环境感知、行为决策(广义)与车辆控制技术。
那么,哪项技术在当下的技术门槛最高、最关键呢?
首先,我们可以将车辆控制技术排除在外。这并不是说车辆控制技术简单,L1 级自动驾驶只能帮驾驶员自动加减速或自动转向,进步到 L2 级的“同时实现加减速和转向”,也是花了汽车行业好长时间。
但是,它总体上是一个机电控制的工程问题,相关技术与供应链基本成熟;虽然高阶自动驾驶出于安全性考虑,未来还会有制动和转向的冗余备份要求,总归是逃不出工程领域,而工程问题终究是能解决的。
其次,至于行为决策(广义),像路径规则这种功能,导航软件已经做得比人还好了;在环境感知做到绝对正确的情况下,什么时候加速、什么时候刹车、什么时候转向的决策,也并不难(可能还涉及到一些法律与伦理问题,不属于技术领域)。
如此一来,剩下的就是环境感知了。环境感知对于汽车行业是一个新的挑战,也是实现自动驾驶最关键的一步,是最重要的环节。
环境感知的两种技术路线
正是因为环境感知太难实现,才引发了技术路线上的差异。最有意思的标志性事件,是特斯拉的创始人马斯克在发布自家 Autopilot 3.0 的时候,扔出一句颇具争议的话,炮轰了大半个自动驾驶行业:
“激光雷达太蠢了,谁依靠激光雷达谁就会完蛋。
(Lidar is a fool. Anyone relying on lidar is doomed)”。
激光雷达(Lidar)是什么?马斯克为什么这么说?
要回答这一问题,就要提到自动驾驶环境感知的两大技术路线:弱感知 + 超强智能 vs 强感知 + 强智能。
一、弱感知 + 超强智能
马斯克在发言中坚持的弱感知 + 超强智能技术路线,是指主要依赖摄像头与深度学习技术实现环境感知,而不依赖于激光雷达。
这种技术路线有点仿生学的味道:既然人可以靠一双眼睛就可以开车,那么车也可以靠摄像头来看清周围环境。对于把第一性原理当成颠覆式创新秘诀的马斯克来说,坚信这种技术路线可以说是意料之中。
我也很喜欢这种具备自然美感的技术路线,但问题在于:超强智能何时才能实现?
要知道,技术路线之争要讲究商业化的节奏与速度。一百年前,内燃机没有电机的电磁学简洁美感,但内燃机汽车还是打败了电动汽车;十几年前,等离子电视并非一无是处,但还是败给了液晶电视。
现实问题是,深度学习现在还停留在尴尬的“识别”阶段。就比如,发表在 Nature 上的「Why deep-learning AIs are so easy to fool」一文[2]举了一个例子:特征非常明显的一个“STOP“标志,变换角度之后就被 AI 识别成了哑铃(Dumb-bell)与球拍(Racket)。
这就很僵硬了。这样的识别结果,怕是还不如隔壁村的二傻子吧?
所谓的“弱“感知与“超强“智能都是相对的。我们觉得人类眼睛的视觉很强了,是因为就连再愚钝的人类也配备了超强智能的识别能力,只是大家习以为常、没有留意而已。
上述情况还是在光线良好的情况下,如果是夜晚、大雾、雨雪的条件下,识别效果还会再打折扣。发生在美国的特斯拉撞大货车的那次“事故”,就是因为摄像头在强反光的情况下把白色的大货车识别成了天空。
识别能力尚且如此,那后续的行为预测与逻辑推理就更是无源之水了。因此,当前水平的深度学习,离人类的“超强智能“还是有差距的;至于什么时候能达到甚至超过人类的水平,不知道。
在深度学习技术的进步速度存在诸多未知的情况下,自动驾驶行业总不能停下来等待吧?于是,另外一个思路出现了: 如果超强智能暂时难以达到,那我们给车赋予超过人类眼睛的感知能力啊,是不是也行呢?这就是强感知 + 强智能的技术路线。
二、强感知 + 强智能
与弱感知 + 超强智能的技术路线相比,强感知 + 强智能技术路线的最大特征,就是增加了激光雷达这个传感器,从而大幅提高感知能力。
在介绍激光雷达的原理之前,我们先通俗地打个比方:这可以说是一种暴力解决方案,用千里眼把所有角落都扫一遍,理论上周围有啥都能知道;再加上稍微一点学习算法,就可以勾勒出障碍物的范围,知道车往哪里开了。
就像葫芦娃中的二娃,他不像铁娃、火娃一样拥有暴力技能,作为心地单纯、缺乏计谋(非超强智能)的毛孩子,通常来说碰到妖怪只能束手就擒。但事实上,凭借着千里眼的特异功能(强感知),他也打了不少胜仗。
这种方法听起来有点太耿直,但在目前深度学习遇到瓶颈的情况下,这种技术路线通往高阶自动驾驶可行性更高一些。
事实上,这个技术路线上的玩家并不少,像谷歌 Waymo、百度 Apollo、Uber、福特汽车、通用汽车等人工智能企业、出行企业、传统车企都处在强感知 + 强智能的技术阵营中。
此外,暴力的方案往往也有一种美,比如老毛子的喀秋莎火箭炮,虽然没啥精妙的制导方法,也不需要知道敌人的精确位置,一打起来就把足量的火力送过去,保证覆盖度就行。
下图来源[3]
对于习惯追求暴力美学的老毛子来说,这种方法最保险。对于人命关天的自动驾驶来说,多一些追求保险的观念,也不是什么坏事。
环境感知的关键传感器
无论何种技术路线,环境感知的核心都在于“传感器”(Sensor)这一古老的名词。咱们前面提到的摄像头与激光雷达,都是传感器。
除了这俩之外,与自动驾驶关系密切的传感器还包括另外两种雷达:超声波雷达(Ultrasound Radar)与毫米波雷达(Radar)。
突然多了好几个专业名词,是不是头都要大了? 一开始我也有这种感觉,后来自己总结出一个简便的记忆方式,给大家分享一下:
下图来源[4]
关于激光雷达的原理,可以理解为数字量:一条激光过去是直的,相当于数字扫点,理论上把所有周围的点扫一遍,就能清楚知道周围环境是什么样。
其实,对车辆造型扫描(逆向)也就是这个原理。
当然,实际的工程应用中,还是有不少细节问题。前文提到激光雷达的分辨率很高,那就意味着每次只能扫了很小一块区域,这就意味着要解决两个问题:
与激光雷达不同,摄像头的采集的是像素信息,就和人眼看到的差不多。与人不同的是,人眼配备了超强的(人工)智能处理器,在毫不费力的情况下识别出环境中的车道、车辆、行人等等,而对车辆来说,像素信息只是无意义的海量数字,必须经过如下的抽象、重构等复杂过程,必须依赖超强智能才能达到人类的识别效果。
下图来源于一本非常基础的深度学习教材,我们可以看到:即便是一个简单的字符,想准确识别都需要复杂的处理过程。
最后才提到毫米波雷达,似乎暗示着毫米波雷达不重要? 恰恰相反,毫米波雷达非常重要:
正因为大家都需要毫米波雷达,争议比较少,才不经常拿出来被比较与提及,但这并不意味着它不重要。
本题的提问者 @亚德诺半导体 将上述环境感知传感器放在一起,从各个维度进行了一个全面的比较,比较专业、信息量很大,有兴趣的同学可以仔细看一下。
摄像头与雷达解决了“我周围都有啥“的问题,车辆还需要解决另外一个问题:我在哪,我有多快?
对于日常定位与测速需求来说,单独使用 GPS 足矣;但对于自动驾驶来说,仅使用 GPS 在精度、响应速度与场景覆盖率(隧道、车库)都不够,还需要一种加速度传感器,也就是IMU 惯性测量单元,并通过卡尔曼滤波等方法将二者信息融合,形成最优估计。
吃瓜群众可能有个疑问,明明是测加速度的,为啥叫惯性单元呢?我们回想一下牛顿第二定律,就不言自明了: 加速度 = 作用力 / 惯性(质量)
好了,做一个小结,自动驾驶的环境感知需要完成以下工作:
大家都知道,自动驾驶是汽车行业的一项革命性技术,蕴含着巨大的商业价值。如果要投身到这个市场,那么问题来了:应该投入到哪项传感器技术呢?
半导体行业领导者 ADI @亚德诺半导体 的回答是:小公司才做选择,大公司我全都做!
更详细的介绍,请移步官方机构号的这篇文章:
@knightshady :把成绩比你高的好友删掉。
@申跃 :正确区分主仆关系。
@豹家明 :一个人去吃自助餐,
取餐回来后发现餐具已被服务员收走...
@云上彩 :火药。
当时竟然是用来治疗的……
而现在变成治各种不服的了......
@宫生 :蚊子一般有两种归宿:
第一,老死;
第二,被二维化。
一根来自 1200 年前,长 20cm,宽 5cm 的屎...
这根屎的名字叫Lloyds Bank coprolite...出土在 1972 年的英国约克,是迄今为止发现过最大的人类粪便化石。
对这根屎的分析表明,它的主人主要靠肉类和面包维持生存,而数百个寄生虫卵的存在表明他 / 她患有肠蠕虫。
1991 年,约克的古生物学家安德鲁·琼斯博士(Andrew Jones)对这根屎进行了评价:“这是我见过的最令人兴奋的一件大事,它和皇冠上的宝石一样有价值”。
【注:本文图巨多!所有图片都源于本人实景实拍,所有出境的手都是我的手!】
来了!!!这道题我优势巨大!!!
作为一个生活在美东,并且常年沉迷于出野外的生态狗,我在城市里见过的野生动物可太多了!!!
我就把我在这边遇到的部分野生动物,按体型粗略地分成大中型(1 种)、中小型(15 种)、小型(10 种)、微小型(10 种),共计 36 种介绍给大家!!!
大中型:
1.白尾鹿
被围栏挡住的白尾鹿宝宝 https://www.zhihu.com/video/1620693272606793728
成年白尾鹿一家 https://www.zhihu.com/video/1620694358113566720
东北美这边白尾鹿太多了!堪称满地跑!
因为太常见了,以至于我平时看到的时候都懒得拍照…
比如我单位附近有片墓园,墓园周围很多地方没围栏,于是我经常开车下班回家的时候,看到墓园里有白尾鹿在人家坟头吃草…
就,emmmmm
中小型:
1.赤狐
赤狐在东北美还比较常见,毛色和大尾巴特别漂亮
2.美洲秃鹫
食腐动物,在这边很容易看到秃鹫在天上盘旋,找动物的尸体
3.红尾鵟
一种中型的老鹰,喜欢吃松鼠
4.加拿大雁
太常见以至于平时都懒得拍照
喜欢吃草,成群在草地上的时候跟羊群似的
基本相当于黑白配色的野生大鹅
5.疣鼻天鹅
很漂亮,湿地能见到
6.环嘴鸥Larus delawarensis
河边海边非常常见,喜欢站路灯上摆 pose,喜欢翻垃圾桶和找人投喂,偶尔也打劫
喜欢去码头整点薯条
7.臭鼬
和同事在葡萄园里遇到了臭鼬,我疯狂要凑上去拍照,被同事死死拉住
同事:“如果你被臭鼬喷了一身,我绝不和你开同一辆车回去!!!”
8.美洲旱獭(土拨鼠)
你的土拨鼠已掉线 https://www.zhihu.com/video/1620693542946164736
非常常见,看到人为活动多的地方,草地上有挖出来的大洞的话,基本就这玩意…
呆头呆脑的
9.白靴兔(雪鞋兔)
小兔子跳跳跳 https://www.zhihu.com/video/1620688279120072704
胆子很小的小兔子,不挖洞,是直接在草地上筑窝的,靠保护色和大长腿保命
有次我不小心踩进兔子窝里,根本没看出来的情况下,一群小兔子四散跑开,直接把我看愣了
10.箱龟
相对常见的陆龟,会朝固定方向探索寻求配偶
拿起来后,放回去时一定要对准拿起来前的朝向,不然会让它白爬一趟
11.拟鳄龟(宝宝)
拟鳄龟宝宝冲冲冲! https://www.zhihu.com/video/1620693736462974976
超凶!
可以长得很大,然后一口一根人手指
我也就敢欺负下宝宝了
12.红耳龟
也就是巴西龟
在东北美这边其实也算入侵物种
这只是我钓鱼的时候不小心钓上来的…
13.锦龟
本土淡水龟,扁扁的
14.斑点叉尾鮰
东北美最常见的鲶鱼,可以长得特别大
腐食性,不是很好吃,我一般是直接丢回河里的
15.斑点圆鲀
河豚的一种,不过这种河豚没毒
剥皮后,裹粉炸或者做汤,都挺好吃的
小型
1.东部灰松鼠(松鼠)
狂风中啃玉米的松鼠 https://www.zhihu.com/video/1620692672909340672
东北美这边的灰松鼠太常见了,家门口逛一圈能看到一打
太多了以至于平时懒得拍照,一时间居然找不到照片 emmmm
我家门口就有几只常驻的松鼠,然后根据喂坚果时候的表现,我把它们命名为了胖虎、小夫和大雄——胖虎松鼠霸着坚果堆吃,小夫松鼠趁胖虎松鼠不在的时候偷坚果吃,至于大雄松鼠…
胖虎松鼠不在的时候,通常是在追着大雄松鼠打…
2.花栗鼠
松鼠的亲戚,喂鸟器下面很常见
松鼠爬上去偷喂鸟器的坚果吃,而花栗鼠站在喂鸟器下面等着松鼠吃掉的坚果
3.鼯鼠 /southern flying squirrel
小小只的超可爱
夜行性,所以拍照很难
也会去喂鸟器上拿坚果吃
4.美味优游蟹(蓝蟹)
梭子蟹的一种
清蒸、炒蛋什么的都很好吃
5.束带蛇
很温顺的小型蛇,无毒
不过据说咬人很疼
不过我是天气冷的时候遇上它的,天一冷蛇就萎靡不振
6.池蛙
淡水大青蛙!
加不动了嘤嘤嘤嘤
7.灰树蛙
小树蛙
靠保护色混日子
还有各种鸟类:
8.旅鸫
美国版彩色乌鸫
9.冠蓝鸦
坊间戏称的朱雀青鸟中的青鸟,超级好看
和喜鹊是亲戚,都是鸦科的
10.鸽子
太常见了
微小型:
1.小龙虾
美国是小龙虾热点区域,全美洲没本土淡水蟹,淡水蟹的生态位全被小龙虾取代了
2.寄居蟹
海边抓到的,住在螺壳里,超萌
3.黄蚬
来自中国的入侵物种
福州土著表示好吃!
4.绿红东美螈(蝾螈)
这边很常见的一种两栖动物,蝾螈的一种
还有各种昆虫,我随便挑几个给你们看看
5.虎甲
我超喜欢虎甲!
步行虫科虎甲亚科,金属光泽和大嘴巴超帅!
6.地蜂
蜜蜂的亲戚
会在地上筑巢
7.黑蜣
一种甲虫,不是锹形虫
8.幻影大蚊
大蚊的亲戚,超帅
9.卡罗莱纳螳螂
好看的本土螳螂,被中国入侵的大刀螳螂欺负惨了…
10.蝉
一种知了
彩蛋:
草泥马奔向我! https://www.zhihu.com/video/1620694671851843585
农场里的羊驼和大羊驼镇楼!
↑美国这边会养大羊驼当农场的护卫
啊啊啊啊又是超级长终于写完了啊啊啊好累啊!!!
©犬君拌汪酱 擅长和小动物们打交道的爆肝状态的疲惫的小说生态狗
喜欢的话给个点赞喜欢分享关注四连吧!!!
一直到 20 世纪初,人们都认为神经突触之间的信号传递是依靠电信号来完成的。只是随着神经突触间隙的被发现和验证,这套电信号理论就突然沦为了尴尬的存在。
因为,电信号如何才能跨过突触“鸿沟”?
为此,有人不惜“发明”一整套繁复的理论来论证电当然可以跨过突触间隙,不过也有人开始把目光投向新的理论,最终伟大的生理学家奥托•洛伊维(Otto Loewi)得获圣杯,简洁并优雅的。他设计的一项试验确认,是化学分子而非电冲动主导着神经之间信号的传导(1)。
这项后来被称为“神经冲动的化学传递”的研究使洛伊维获得了 1936 年诺贝尔生理学或医学奖。在这项研究中,他天才般地对蛙心先行灌流,随后刺激迷走神经,使蛙心率减慢,再抽出灌流液、注入另一正常蛙心中,于是见证神奇的时刻来临了!后者的心率也开始减缓!这证明,刺激迷走神经后可能释出了某种“抑制性物质”(1),无论如何,是它而非一蹴而逝的电,引发了心率减慢的后果。在此后不久,洛伊维果然还分离出了这种物质,那就是乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)——人类所认知的第一个神经递质(neurotransmitter)。
我们现在赋予神经递质的定义和洛伊维的试验一样简洁,即所谓神经递质,就是在神经突触信号传递中是担当“信使”的一组特定化学物质(2),它本身仅具有抑制和兴奋作用,但是考虑到效应机制(受体和靶器官)的差异,最终展现的宏观效果大相径庭(3)。
这篇文章接下来可不想纠结于向读者介绍复杂且混乱的神经递质分类,而是选出神经递质中著名之二三,供大家近距离观察。
我们就从人类所认知的第一个神经递质——乙酰胆碱来说起吧!
乙酰胆碱:等等,让我想一下
作为最常见的神经递质之一,乙酰胆碱通过和特定受体结合来发挥作用(其他神经递质亦如此),这些特定受体被称为胆碱能受体,它们在哪里分布最广泛呢?——脑内某些负责认知、学习和记忆的区域!
借助功能磁共振(fMRI),我们发现,只要人一思考,胆碱能受体区域将显示出高活性,局部乙酰胆碱浓度将迅速升高(4),另一方面,在丧失了思考能力的人,比如老年痴呆患者,脑内同区域的乙酰胆碱就十分稀少(5)。以上表明,思考能力和乙酰胆碱直接可能存在着关联性。市面上宣称含胆碱添加的食品 / 保健品能促进认知、改善记忆,大致就是借着这一真实的论据,但是有必要提醒读者的是,在科学研究上,相关性并不一定指向因果关系,有必要仔细分辨。
多巴胺:如果觉得快乐你就拍拍手
在脑内,多巴胺和乙酰胆碱的作用正好相反,相比乙酰胆碱的沉稳风格,多巴胺则是典型的“活跃”分子。
1957 年,多巴胺被发现天然地存在于脑内,随后 1 年就被学者们搞清楚了它的作用机制,并最终被认定是人体内重要的神经递质之一。这一“神经系统内多巴胺的信号传送机制”促成阿尔维德·卡尔森(Arvid Carlsson)获得了另一项诺贝尔生理学或医学奖。
多巴胺负责使人开心或兴奋,同时也是脑“奖赏系统”的直接控制者,因而在“上瘾”现象中,它“功”不可没。当脑内多巴胺浓度降低,中枢兴奋减弱,人的反应性就会降低,情绪也会表现为低落;相反,多巴胺的浓度升高会如何呢?兴高采烈手舞足蹈快感连连欲罢不能,现在已明确的是,注意力缺陷多动障碍综合征或者精神分裂症患者脑内的多巴胺浓度也很高(5,6),而吸毒也会引起脑内多巴胺浓度狂飙,瘾君子沉陷其中,戒也戒不掉。
内啡肽:一点都不疼
内啡肽( endorphin)就是“体内的吗啡”(endogenous morphine),当然实际上它不过是一种类吗啡生物化学合成物,也可以和吗啡受体结合,从而发挥效用——止痛、镇静、轻微的快感(7)。
一定程度上,内啡肽和多巴胺有不少共通的效应,但是两者的起源不同。多巴胺因高兴而生,是人体对自己的奖赏,而内啡肽而是雨后彩虹,因为痛苦,所以需要安慰。举个例子而言,人人都爱巧克力,因为它“好吃”?并不尽然,以为它口感良好的同时尚能激发多巴胺的释放,使人欲罢不能;但是如果用多巴胺来解释有人喜欢吃辣就不太对了。“辣味”本质上是一种痛感(8),它会激发内啡肽的释放,镇痛的同时附带一些“副作用”:辣好爽!所以说,嗜辣和爱巧克力的根本是两种人,前者仿若从苦难中升华,后者则是坠入温柔乡难以自拔。
血清素:不多不少刚刚好
血清素(serotonin)因首先在血清中被发现而得名,后来人们发现,它就是大脑中存在的 5- 羟色胺(5-HT)。5- 羟色胺是一种具有稳定作用的神经递质,对平稳人的情绪很是重要。
抑郁症患者通常会使用一类被称为选择性 5- 羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)的药物,它是如何发挥抗抑郁作用的呢?——原来它可以阻止 5- 羟色胺(是一种神经递质)被神经元重新吸收,从而恢复 5- 羟色胺的浓度,这其实是抑郁症的核心——在抑郁症患者,脑内的 5- 羟色胺处于低浓度状态,恢复其浓度则可改善人情绪的低落状态(9)。
但是过多的 5- 羟色胺也不是好事情。如果过量服用 SSRI 会如何?并不是兴奋过度乃至于躁狂发作(10),反而类似于思维不集中、淡漠之类的症状,和抑郁症的外在表现有相似性,这被称为5- 羟色胺综合征(也叫血清素综合征),其极端后果可能是“自杀”(11),改善抑郁症的药物终究受到抑郁症的诅咒,所以我们说,不能少也不能多,正好才刚刚好。
肾上腺素:安全第一!
可能是普通人最熟悉的神经递质了吧!?我们都知道,人在危机状况下,会爆发出惊人的能力(12),其实这背后正是肾上腺素在起作用。在英语中,有一个俚语被称为 adrenaline junkie,指代的正就是“玩心跳的家伙”,看来肾上腺素导致心跳加快,似乎是所有人都普遍知道的现实。
肾上腺素还有一个好兄弟叫去甲肾上腺素,两者在大功能上并不容易区分,核心差异却还是存在,主要是两者对血压的影响不太一样,后者可以更为强烈地引起外周血管收缩,从而升高血压,临床上,我们常常用它(而不是肾上腺素)来作升压药。
事实上,人们发现的神经递质远远不止以上几种,比如还有γ- 氨基丁酸(GABA)、谷氨酸、神经肽、P 物质等等,有些我们已经搞明白了所以然,而另一些则依然还不甚明了,过去的经验表明,神经递质及其作用机制研究已成为显学,这些不起眼的小分子物质中到底隐藏着什么样的生理机制,很值得我们去研究和探索。
写于午夜成都。
参考文献
真是糟糕,我们竟然还不能确定口腔溃疡这样的小毛病究竟因为什么!
口腔溃疡实在是既常见又恼人,它比嘴唇上的疱疹更流行,对生活的影响更严重,也更加神出鬼没。
所谓溃疡,就是上皮表面崩解坏死并无法愈合的伤口,口腔溃疡就是口腔黏膜上无法愈合的伤口,它最初只是黏膜表皮破损,没有明显感觉,最多只是有瞬间的刺痛感,随后就逐渐扩大加深,一两天甚至几小时之内就能深及真皮,在接下来的一个星期里带来一触即发的剧痛,影响说话和进食。有的人因此营养不良,口腔溃疡就更频繁了。
然而口腔溃疡的发病原因,坦率地说,我们目前还不清楚,因为口腔黏膜的上皮非常疏松,很容易出现微小创口,任何延迟愈合的因素都可能造成溃疡。
比如说,戴假牙、戴牙齿矫正器、嗑瓜子、龋齿破损、吃硬脆的油炸烧烤,都能带来频繁的机械摩擦,不断刺激伤口,所以不难发现,口腔溃疡总是出现在接触牙齿较多且粘膜较薄的部位,比如双唇内测和两颊内侧,而上皮角质更厚的舌正面、牙龈以及上颚就比较少见。鉴于吸烟能使口腔粘膜角质化,烟瘾重的人往往少患溃疡。
类似的,某些给口腔粘膜带来化学刺激的食物,比如辣椒、菠萝、芒果、腌渍物、强酸碱性食物,或者诱发轻微过敏的食物,比如咖啡、坚果、巧克力、乳制品、柑橘类水果、甜食里的肉桂醛,都可能偶然性地触发溃疡,特别值得一提的是,十二烷基硫酸钠也被怀疑与口腔溃疡有关,但包括牙膏在内,95%的洗护用品都用它去污。刚刷完牙吃什么都发酸发涩,就是因为这种物质能暂时瘫痪甜味觉。
同样的,多种感染也能诱发口腔溃疡,单纯疱疹病毒、带状疱疹病毒(Varicella zoster virus)、人类腺病毒(Mastadenovirus,HAd)等极端常见的病毒都与口腔溃疡有关,像链球菌和葡萄球菌这样常见的体表共生菌也能偶尔促进溃疡。
在最初的诱因之后,缺乏维生素 B1、B2、B6、B12、锌、铁和叶酸也会普遍性地延缓上皮组织修复速度,带来复发性的口腔溃疡。
但这些因素都只关系到伤口愈合而已,口腔溃疡独特的症状与免疫系统关系密切——我们现在已经知道它与 T 淋巴细胞释放的白细胞介素和肿瘤坏死因子有关,这些物质都能启动程序性的细胞凋亡,黏膜肥大细胞和巨噬细胞也参与其中,它们都能分泌同类物质,促进局部组织的炎症,焦虑、疲劳、免疫系统疾病和使用免疫抑制药物总是与口腔溃疡相伴发生。
另外,口腔溃疡还总是呈现出明显的遗传性,因为它们与一型白细胞抗原有关——这种蛋白质存在于每个有细胞核的活细胞表面,除同卵双胞胎以外,每个人身上都不一样,它们的功能相当于细胞的身份证,是免疫系统识别自体和异体,以及健康细胞和感染细胞的依据,而某些白细胞抗原的具体性状就与口腔溃疡的发病率有关。
所以综合目前的研究来看,我们认为口腔溃疡并没有某种专一的致病因素,而是可以被多种因素诱发的局部自身免疫问题,好在口腔溃疡症状很轻,通常不需要特异性地治疗,按照上述原因排查一下就能快速自愈。对于某些持续一周以上的患者,可以使用凝胶缓解疼痛,同时加入曲安西龙、地塞米松等缓解自身免疫问题的皮质类激素,或者局部止痛的卞达明喷剂——许多复方喷剂还会综合这些成分,效果非常理想。
你为什么口腔溃疡|混乱博物馆 https://www.zhihu.com/video/1178327727454801920
帝释天的回答
这位女博士很勇敢,选择的方式也是对的。
这件事有一个关键的点:就是这个女博士选择曝光的时间选的非常好,并且在短时间内形成了完美的单点爆破。晚上9点发布的举报视频,让大家帮忙转发,一时之间微博点赞破十万,“中国人民大学”冲上微博热搜前五。
这个时间,学校想公关都来不及。至于老登说不定都睡觉了。
说实话,感谢互联网时代吧!人大女博士这件事,能这么快有结果,还真的是“微博申冤”的结果,用舆论倒逼学校去彻查,你要是私底下举报,以王贵元的地位,你猜这举报有用吗?学校是保一个行业内顶级的教授,还是你一个可有可无的博士?
这和之前华中农业大学的11名研究生联手举报相似。
当伤害和不公之事发生时,由于互联网的存在,各式各样自媒体的存在,广大陌生网友的鼎力相助:蚍蜉有了可以和大象较量的力量,并且,天平,慢慢在往蚍蜉身上倾斜,蜉蝣才能撼大树。
这两年多了,你觉得人大的这位女博士,私底下没有举报给学校吗?显然肯定举报过多次未果了。
不然怎么会最后誓死一搏,到网上寻求帮助。你要知道,你要知道她可是实名举报,举着身份证的。所有信息都暴露在大众前了,尽管她是受害者,她也迎来了最后的胜利,但依旧可能是影响很大。所以,她最终把视频删了,想要会贵到正常的学习生活,我非常理解。
对于这种女孩,舆论应该避免二次伤害。
有人说过一句话,权力是中年人最好的春药。
一个人,但凡有点小权力都会飘,更何况是决定他人未来的权力。高校的教授导师,尤其是既有地位又有资源的行业知名大佬教授,既掌握着你毕业的大权,甚至还会影响你的学术生涯和工作生活。大家或许都没有想到,某些浸淫在文化和知识里的学者导师,竟然会成为比恶龙还可怕的存在。
只是可惜了那些天真地以为靠知识就能改变命运的学子,他们赌上了一辈子的前途,最后发现毫无退路,任人折辱。
我们自小就被教育要“尊师重道”,对于学者和老师一直有着天然的崇敬。
所以,对于老师一直是很尊敬的,但大学里的一些垃圾老师,实在对不起大家的尊敬。学问从来不能掩盖一个人的品质缺陷,是我们对知识的尊重,给他们加上了一层滤镜。
学问只能过滤学渣,但过滤不了人渣。
为众人抱薪者,不可使其冻毙于风雪;我们也希望大家都能顺顺利利地度过自己的研究生生涯,但一旦有事,放心,大家都是你的后盾,为你一起冲锋。