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日本大地震前后各测量站位移情况
日本大地震前后各测量站位移情况

海上保安厅在日本外海5个地点设置了海底测量装置
海上保安厅在日本外海5个地点设置了海底测量装置

海啸和地震袭击日本后,汹涌而来的海水冲过防洪堤,瞬间淹没黑河入海口附近的一个海滨村庄。
海啸和地震袭击日本后,汹涌而来的海水冲过防洪堤,瞬间淹没黑河入海口附近的一个海滨村庄。

  根据设置在海床上的仪器实测数据,3月11日日本大地震引发的板块位移超过了20米。这一实测数据几乎相当于之前专家仅仅依据理论计算得出结果的两倍。

  日本海上保安厅负责维护设置在日本近海断层附近海床上的测量仪器,这些断层带地震频发。在这次的实测数据中还发现3·11大地震引发的海床抬升超过了3米。这些数据再次提醒我们日本东北大地震及其随后出现的海啸的巨大威力。

  日本海上保安厅的佐藤麻理子博士告诉英国广播公司(BBC)的记者称:“此次测量显示的位移程度超出原先理论估算的两倍。我们的这一结果显示了在外海海床上安置实测装置的重要性。”佐藤博士的论文是将在本周出版的《科学》杂志上予以报道的三篇论文之一。

  这三篇论文一起,为揭示这场大地震的起因和复杂性提供了进一步的线索。但与此同时它们也暴露出科学家之间对于这一问题的看法存在分歧。

  美国加州理工学院的马克·西蒙斯(Mark Simons)教授评价道:“我认为他们应当做的更好一些。”西蒙斯教授和他的团队一直致力于通过对大量数据的分析,了解地震发生当天地球内部究竟发生了何种地质学变化。

  海底测量站的重要性

  3·11东北大地震的震源位于日本海沟,这是一个版块交会点。在这里,密度较大的太平洋板块向上覆的亚欧板块俯冲。

  不过万幸的是这次地震的震中位于日本外海,距离最近的宫城县仙台市也有近130公里,但这次地震的震源很浅,仅有32公里,因此仍然造成了巨大的破坏。

  设在陆地上的GPS基站测量到日本本岛在地震中向东南方向出现了位移,这些数据随后也被用来对日本外海海底的位移情况进行估算。

  但日本海上保安厅的工作人员最后成功地获取了更多的直接测量数据,他们测定了设在海底的5个测量站的位置数据。其中一个测量站几乎恰好位于震中位置。

  佐藤博士解释说:“海底测量设备就像是声波镜子。我们首先通过GPS技术测定调查船的位置,随后在测量船上向海底测量站发送声波,以便测定其位置。重复这一过程,我们便能得到地震前后海底基站的位移数据。”

  这些设备在10年前便已经安装,但是有关它们精确位置信息的数据是直到去年9月份才获取的。今年3月底4月初,海上保安厅派出调查船,以便获得震后的精确位置信息进行对比。

  对比的结果显示日本附近海床向东南方向出现了5~24米的水平位移,垂直方向的位移值约为-0.8米~3米。记录到24米的最大位移值的测量站名为MYGI,可以在附图中看到。

  佐藤博士表示:“测量结果显示在断层线附近出现了大规模的板块移动,这导致了惊人的海啸。不过光凭这些数据还不足以解释此次海啸的规模,但这些数据确实可以为我们在构建事件模型时提供很好的限制性依据。”

  现有模型的缺陷

  这场地震的规模和位置都让很多科学家们吃惊不已。在此之前,学界普遍认为,宫城县附近的断层不会发生大地震,因为这里常年发生7级左右的地震,释放了大量的地质应力。但西蒙斯教授的团队根据大量数据构建的模型显示,先前的看法可能是非常有问题的。

  到目前为止,科学家们仍然搞不清楚为什么宫城县附近的这一断层带竟然会累积这么强大的应力。有一种观点,认为可能是太平洋板块在向亚欧板块下方俯冲时,被一些海底火山卡住了,这样就导致了应力的急剧增加。

  西蒙斯解释说:“你可以将其理解为两块相互移动的木板之间的一颗钉子。尽管木板之间可能还是可以发生微小的移动,但最终还是被这个钉子卡住了。”

  他继续表示:“这样的缓慢蠕动可能会引发一些规模相对小一些的地震,如之前发生的一连串7级左右的地震,但最后,钉子终于承受不住强大的应力而崩溃,于是巨大的位移瞬间发生,引发超强地震。而如果这样的应力累积持续1000年,一次地震出现的位移量甚至可以达到50~100米。”

  对于未来的担忧

  现在专家们普遍担心的是,接下来,在断层带的南侧在未来究竟会发生什么。这里靠近东京,全日本四分之一的人口集中在此。

  这里的茨城县断层地带一直以来都呈现和此次发生强震的宫城县断层带相似的活动现象。

  西蒙斯教授强调说:“我想说,我们绝非在预测一次未来的地震,我们所做的仅仅是再次提醒人们我们对地震现象是多么无知。以此激励我们投入更大的努力去研究地震的预报技术。”

  根据最新的警方统计数据,在此次日本大地震中确认遇难的人数已经上升到1.5万人,另有1.1万人依然失踪。(晨风)

发表在栏目: 自然
29种元素决定清洁能源未来

  在智利阿塔卡马,富含矿物质的地下盐水被抽进蒸发池中,再加工成碳酸锂。每年,SQ M从这些盐水中提取4万吨锂,占全球产量的31%。

29种元素决定清洁能源未来

  加州山口矿曾是世界最大稀土产地,直到2002年被关闭。美国坐拥至少1300万吨稀土矿藏,400万吨锂矿,以及其他大量能源关键元素。但是这些矿产却很少被开采,很大原因在于严格的审批制度和环境政策。

29种元素决定清洁能源未来

  lithium 锂 由于化学性质非常活跃而且质量轻,锂被用做高能可充电电池的电荷载体。所谓的“世界面临锂短缺”观点是唬人的,锂储量丰富,而且开采起来对环境污染很小。

29种元素决定清洁能源未来

  cobalt钴 钴被用于制造电池电极、磁体和喷气引擎使用的超级合金。钴的储量相对较多。问题在于,全球49%的钴矿位于刚果这个战乱频繁的国家。

29种元素决定清洁能源未来

  Tellurium 碲 镉碲薄膜太阳能电池比传统硅太阳能电池板要轻薄很多,却能吸收更多的阳光。不幸的是,碲的产量很少,主要是铜提炼过程中的副产品。

29种元素决定清洁能源未来

  Neodym ium 钕 钕和其他16种稀土元素有着罕见的电子构造,造就了它们奇特但在工业上大有用处的磁性和光学性质。稀土长期被忽略,产量很小。

29种元素决定清洁能源未来

  Rhenium 铼 铼很可能是在高温下最抗腐蚀的金属。像钴一样,它也被用于制造高效喷气引擎使用的超级合金。但是铼大概也是世界上最罕见的金属,它比黄金稀有5倍。

29种元素决定清洁能源未来

  Platinum 铂 铂具有强大的抗腐蚀性,而且是优秀的催化剂,是制造空气净化器的基本材料。世界上大多数的铂来自两个国家:俄罗斯和南非。

  由于清洁能源技术的发展,包括锂、稀土在内的29种曾经默默无闻的元素突然成了紧俏资源。它们被称为“能源关键元素”,是制造薄膜太阳能板、高效率风力涡轮发电机、高级电动车马达、高容量电池等众多清洁能源硬件的核心材料。因此这些元素的多少将决定清洁能源的未来。由于从前很少被大规模使用,人们对这些元素的储量和分布并不了解。曾经有人预言锂供给的短缺,一度引起恐慌。随着锂储量逐步探明,恐慌才逐渐平息。但是,其他28种元素呢?

  2006年12月,能源分析家威廉·泰尔在网上发表了一篇论文《锂麻烦》。他的观点引起了那些希望靠锂电池驱动电动车掀起清洁能源革命的人的关注。

  泰尔提出,这个世界没有足够多的锂支持人们大规模地改用电动车。此外,少数可开采利用的锂资源仅分布在屈指可数的几个国家。“如果这个世界希望从汽油驱动变成锂电池驱动,”他写道,“南美洲将成为新的中东。玻利维亚将取代沙特阿拉伯成为世界能源的中心。美国将再次依靠外国进口关键战略矿产,而中国蕴藏有丰富的锂资源,将实现某种程度的自足。”

  泰尔并非最可靠的信息来源。2006年初,他发表了另一篇论文《世贸中心的核销毁》。其中,他争辩说,当2001年9月11日,恐怖分子劫持的飞机撞上纽约世贸大楼时,两台埋在大楼地下260英尺的核反应堆被蓄意熔毁。无论如何,“锂峰值”是一个让人无法不关注的故事。特斯拉汽车公司和通用汽车公司不久前都推出了各自的电动车,两款车都靠锂电池驱动。2008年7月,英国《卫报》总结说:“关于石油供给的话题尚未平息,焦点又转移到了电动车使用的锂上。但是,争端在于锂的储量到底有多少。”

  2010年1月,我参加了在拉斯维加斯举行的第二届锂供给与市场年会。开会期间,我碰到了地质学家R·凯斯·埃文斯。他花了40多年的时间研究全球锂储量。泰尔的文章促使他告别退休生活。“一派胡言,”他如此评论泰尔的文章。乘坐电梯从会议大厅到赌场的路上,埃文斯告诉我,泰尔刺激他写了一篇针锋相对的论文《储量充裕的锂》,重新估算了全球的供给。这并非第一次锂恐慌,埃文斯说,早在1975年,美国地质勘测局就在一次紧急会议上提出世界即将面对锂短缺。当时锂主要用于核聚变反应堆。那次恐慌引发了对西方世界锂供给量的第一次严肃估计。1975年的锂产量约1065万吨。在之后的岁月里,地质学家逐渐发现了更多的锂矿。到2010年,埃文斯估计,已经探明的世界锂储量为2840万吨,或者说是1.5亿吨碳酸锂———锂生产销售的最普遍形式———而同一年,全球市场对锂的需求仅为10万吨。电动车的发展在10年内可以使这个需求翻倍,即使如此,埃文斯说,依然有用不完的锂。

  当我遇到埃文斯时,另一种潜在的资源短缺成了报纸头条。稀土金属广泛被运用于混合动力汽车、风力涡轮发电机和其他清洁能源技术领域。中国的稀土产量占全球的95%,突然宣布要减少稀土出口,保护资源储备。去年9月,中国暂停了对日本的稀土出口。美国能源部官员立刻就美国稀土元素供应状况对国会进行了汇报。

  在那之后,用于清洁能源技术的关键元素的供给问题引起了越来越多关注。今年2月,美国物理学会和材料研究学会的专家委员会提出警告说,美国的矿产资源弱点不只停留于稀土。包括稀土在内的29种元素,由于其本身的特性,使它们成为生产薄膜太阳能电池、高效率风力发电机、高级电动车马达、高容量电池和其他清洁能源产品的关键材料,因此这29种元素被称为“能源关键元素”(energy-critical elem ents)。对于美国而言,这些元素90%需要从外国进口。委员会警告说,供给的短缺将“极大地阻碍”清洁能源技术的发展。

  29种能源关键元素并非都是稀有元素,但是它们也不像20世纪的主导原材料那样丰富。铁、铝和硅与其他9种元素占据了地壳的99%。过去,只有科学家们在实验室里少量使用这些元素,因此地质学家没有寻找新资源的动力。结果就是,我们对这些能源关键元素的分布、多少、成本效率几乎一无所知。信息的匮乏导致焦虑。2010年8月,《理智》杂志刊登了一篇文章:《忘掉石油峰值,来谈谈锂、钕、磷峰值》。对于锂而言,恐慌基本已经过去。我们更清楚了这种元素的丰富储量。但是其他28种能源关键元素呢?而锂的供给状况能够给我们什么样的启示?

  要了解一群很少人知晓的元素为什么突然引起了巨大的关注,先来了解一下汽油动力车和电动车之间的竞争。内燃机本质上是效率非常低的机器。普通汽车只能将12.6%的汽油能量转化成动能。但是,石油惊人的能源密度弥补了内燃机的不足。每加仑汽油包含3.3万瓦特时能量。即使只有12.6%也足以驱动一辆几千磅重的汽车在高速路上行驶30多英里。当石油廉价,而且似乎取之不竭的时候———20世纪大部分时间———这样的低效率是可以接受的。

  但是,石油不再廉价,更绝非取之不竭。我们进入了罕布什尔学院教授迈克尔·卡拉尔所谓的“艰难石油时代”,所有容易开采的资源已经枯竭,让我们不得不到远海钻取石油。与此同时,印度和中国的新型中产阶级成了新的汽车消费群体。据估计,到2050年,世界汽车使用量将翻倍,达到20亿辆。

  如果要取代传统汽车,电动车需要最好的电池。今天,这样的电池需要锂。锂是元素周期表上第三轻的元素,适合能源储存。由于它的化学特性非常活泼,几乎比其他任何元素都更适于做能量密集型电池的基础。可充电锂电池已经引起便携式电器的革命,使得移动电话从从前的30盎司的大哥大变成了只有4.8盎司的iPhone4.现在,汽车制造商又希望锂同样能带动交通革命。

  但是锂和锂电池只是系统的一部分。充分利用储存在电池中的每毫瓦电力需要效率最高的电动马达,而这些马达中使用的磁体需要用到稀土元素,比如钕和镝。用风能太阳能等可再生能源生产电力同样需要效率极高的机器。自然的,最高效的风力涡轮发电机也需要稀土为基础的磁体;先进的薄膜太阳能电池板需要碲或铟。

  清洁能源的密度远远低于石油,是如此的珍贵,利用它们需要用到性能最优良的材料,即使这意味着要使用不常见的元素。“如果电动汽车能够像普通电器一样使用10美分/千瓦时的电力,谁在乎它采用了低效率的马达磁体?”麻省理工学院的材料科学教授杰尔布兰德·赛德尔说,“但是对于很多新能源装置,能源的使用方式很关键,能源非常昂贵。”

  然而这些元素的多少却可能构成问题。为了大规模地开发,清洁能源时代的机器必须能在价格上和化石燃料系统竞争。但是除非批量生产,清洁技术无法具有成本竞争力。如果原材料匮乏,什么都造不出来。

  美国物理学会和材料研究学会的报告指出,“如果不考虑金钱,任何化学元素都可以是无限的,至少在可以预见的未来是这样。”理论上,科学家可以从任意一桶泥土中提取极少量的多种元素,只是这样做的成本很高。因此,对于钕、碲、锂和其他26种能量关键元素,关键的问题在于:它们的储量有多少?更重要的是,开采它们需要多少钱?

  世界上最大的锂生产商SociedadQuímicayM ineradeChileS.A。(SQM)位于智利的阿塔卡马沙漠,那里是世界上最干燥的地方,土壤极度贫瘠,美国宇航局甚至用它来校准检测微生物的火星机器人。去年5月,我专程到智利北部参观这家公司的运作。一个晴朗的上午,SQ M的市场部经理安德烈·雅克塞克和我从SQ M工厂以北50英里的一片绿洲出发,驶向阿塔卡马盐湖。这片盐滩是世界上最容易开采的锂矿。SQ M说,阿塔卡马盐湖含有4000万吨可开采的碳酸锂。

  在高速路上行驶了一个小时,我们右转进入一条经过盐湖的道路。到处可以看到盐堆积成的白色小山。我们在一幢小办公楼前停下,穿上靴子,套上橙色的安全背心,戴上安全帽。在门外我们见到了业务经理阿尔瓦多·西斯特纳斯。他将带我们去参观蒸发池。

  SQ M的卫星图像显示,在可可色的土地上,铺开巨大的白色和蔚蓝色方块,好像世界上最大的游泳池。这些池子装着从地下含水层中抽取的盐水。在沙漠的太阳下“烘烤”几个月后,水分蒸发,盐水浓缩,矿物质开始沉淀。浓缩的盐水再通过管道输入一系列蒸发池。这些池子呈越来越深的黄色。一辆油罐车将最终产品———6%的锂溶液———运送到3小时车程外位于太平洋边的工厂,再被加工成碳酸锂,一种白色的粉末。由于外表太像可卡因。我甚至不敢带一些样本回美国。

  参观完蒸发池后,西斯特纳斯带我们来到一座盐堆积成的小山上。蒸发池、卡车、绵延了几英里的白色的盐堆,一切尽收眼底。虽然参观了世界最大的锂产地,但是要真正了解锂的生产规模依然很困难。

  在目前家用电器还不必要使用能源关键元素。但如果不使用它们,风力涡轮发电机、电动车就没有制造的价值。每年,SQ M从这些盐滩上,提取的4万吨锂,占全球产量的31%。雅克塞克告诉我,几个月之内,产量就可以翻倍,达到全球需求量的3至4倍。为了强调SQ M称霸世界的锂生产能力,西斯特纳斯和雅克塞克指着远处的一系列池子说,每年,公司要将几十万吨的锂送回盐湖———在收获真正的赚钱产品时不可避免地收获的锂。虽然身为世界最大的锂供应商,SQ M的更多收益来自“特殊植物养料”,即绣球花和天竺葵使用的钾肥。

  在能源关键元素中,锂很容易开采,至少对于盐水中蕴含的锂而言。即使如此,很多其他能源关键元素的实际状况也远远好于那些危言耸听的报道。“在我看来,很多恐慌都是被夸大其辞的。”麻省理工学院的杰尔布兰德·赛德尔说,“多种原因使得我们没有必要担忧关键元素的短缺。”

  首先,如果某种元素的价格上涨,人们就有更大动力从原矿石中提炼这种元素。“采矿业有大量的废料中含有很多有价值金属。”赛德尔解释说。很多情况下,废料中本来可以提取更多的金属。能源关键元素通常是更广泛使用矿产(比如铜)的副产品,当它们的价值上涨之后,废料堆也可以成为资源储备。

  其次,由于需求的等级制度,如果一种元素的供给有限,那么最需要它的产业将从其他那些不那么需要它的产业那里抢走资源。以铂为例,这种金属是汽车废气过滤器中不可缺少的催化剂,环保政策规定所有车辆必须安装过滤器。如果铂的需求上升,并不意味着汽车公司将少采用催化式排气净化器,而意味着,以铂(俗称白金)为原料的结婚戒指将减少。

  碲是另一个例子。除了制造镉碲薄膜太阳能电池,碲还被用于制造热电装置(将废热转化为电能)和钢合金。如果碲的需求增加,我很快就能知道,到底谁更需要它。“对于碲而言,人们将发现,太阳能产业位于食物链的顶端,”赛德尔说,“它们从中获得极大的价值,那些生产钢合金的家伙只有退让,然后是生产热电装置的。”

  但是并非所有专家都同意赛德尔的观点。技术金属研究公司的创始人杰克·利夫顿认为,普通经济学原理不适用于碲,几年之内,碲的产量将会下降。多数的碲是作为铜提炼过程中的副产品产生的。当铜生产商采用新的,更经济的提炼方法,它们将不再生产碲。碲的供给因此将急剧减少。

  另一个挑战是,部分能源关键元素确实稀有。比如碲和铼。后者属于铂族元素,混合进超级合金中,可使喷气引擎在更高更有效率的温度工作。铼比黄金稀有5倍。因此,在5年前,通用电气公司启动了严格的铼回收计划,同时开始寻找可以替代它的金属,在几年后终于找到。今年2月,日本政府和100多家日本公司开始了耗资13亿美元的类似计划,试图让稀土进口量减少1/3.

  一种减少对关键元素依赖的方法显然是寻找替代品。丰田和日产公司正在开发不需要稀土的电动车马达。但是这可能是一个漫长且昂贵的过程。“关键在于,很少能够直接找到替代原料,”赛德尔说,“通常需要新的合成材料。”

  赛德尔正尝试让一种材料的设计过程缩短简化。他利用众多计算机计算量子力学相互作用,确定一种化合物的特性。他的目标是找到新元素组合,生产出更加有用的材料。“10年内,我们将能完全依靠计算机设计出新材料,”他说,“这个目标已经不远了。我可以在周五输入1000个运算,周一就可以得到结果。当我们今天进实验室制造某种材料,成功率达50%。”

  回收利用可能是减少对能源关键元素依赖的最明显的方法。耶鲁大学工业生态学教授托马斯·格拉德尔认为,我们需要将我们的城市视为“矿山”———矿产来自旧汽车、旧电池等等。

  目前,美国的能源关键元素回收率很低。2010年,碲回收率为零,锂只有少量被回收,铂族元素只回收了17吨。同一年,美国进口了195吨铂族元素。美国物理学会和材料研究学会的报告提议,联邦政府为富含关键材料的产品建立“关键材料”回收点,用返还保证金的方式鼓励消费者回收这些产品。

  即使我们更合理地管理能源关键元素的供给,在某个时候,依然将需要新的矿山。在过去几年,矿产公司已经宣布,计划在澳大利亚、巴西、加拿大、印度、哈萨克斯坦和越南开采稀土。新的老的锂生产商正在开发从矿石中提炼锂的方法。与此同时,投资者和政客们开始重提一直被视为禁忌的话题:在美国开采能源关键元素。

  美国坐拥至少1300万吨稀土矿藏,400万吨锂矿,以及其他大量能源关键元素。但是这些矿产却很少被开采,很大原因在于严格的审批制度和环境政策。这些严格的限制,意味着从矿藏的探测到实际开发中间需要7年甚至更久的时间。

  即使为了确保关键元素的供给,也必须考虑采矿所要付出的相应代价。在稀土金属开采方面,这个平衡尤其难以达到。稀土的开采几乎不可避免地要挖出低放射性的铀和钍。放射物质的泄漏导致2002年加州东南部的山口矿被关闭。这个矿山曾经是世界第一大稀土产地。拥有山口矿的M olycorp公司正在重新设计建设位于矿上的精炼厂。公司计划今年重开山口矿,使稀土氧化物的产量迅速恢复到每年2万吨。

  锂的提炼不产生有毒废物和放射性垃圾,但是矿业对环境的影响永远是一个争议话题。在拉斯维加斯会议结束几天后,我和一群投资者及矿业执行官飞往内华达州,参观正在筹建中的西部锂矿,它是美国最大最先进的能源关键元素项目之一。在充当公司前线总部的一间租借的平房里,桌子上摆满了矿石样本。我和西部锂矿的首席执行官杰伊·切姆劳卡斯谈了谈。他谈到清洁能源革命时就像是刚刚找到上帝的教徒。他的上一个工程是监督中国一座大型露天金矿的建设。相比之下,锂矿显然让人更有成就感。“现在我每天醒来,觉得自己在拯救世界。”

  我们穿上橡胶靴子和防水夹克,驾车朝位于西部一处山脊开去。这里是叉角羚和沙漠大角羊的领地。20分钟后,我们驶离高速路,开进一条土路,直达长满山艾树的小山顶上,停在一个巨坑前。挖掘机已经挖出15米深。我们走进沟壑,周围到处是暗红色的泥土。西部锂矿的数据显示,这些泥土中含有相当于150万吨的碳酸锂,按照目前的需求量,足够全世界使用12年。

  在2至5年内,我们脚下的土地将变成一个巨大的露天矿。如果这还不够,北部还有几个探明锂储量的地点可供开采。之前我曾问切姆劳卡斯,这样的露天矿对于环境有什么影响。从泥土中开采锂矿对环境的损害也许比其他采矿行业要小,但是并非毫无影响。正如黄金、白银、煤炭、石油和其他任何我们从地下挖掘的自然资源一样,开采能源关键原料也要做出牺牲。“我的意思是,我们要在一座山的一侧挖一个大坑。”切姆劳卡斯说,“但是你必须平衡得失。”编译:宇

  本文节选自塞斯·弗莱切的《瓶装闪电:超级电池、电动车和新锂经济》一书。这本书于5月10日在美国出版。

发表在栏目: 自然

我在电脑显示器上贴着一张纸,上书“过度使用搜索会损害你的智商”。因为从业于传统图书出版行业,我的大部分同事对新媒体、新技术的接受程度比较低,所以每当走到我的工位上,他们都会饶有兴趣地把这句话念一遍,然后郑重其事地问我,“这是不是真的?”

“这要看你自己如何使用搜索。”我一般会一笑了之,然后这样回答他们。

我不会像尼古拉斯·卡尔那样告诉他们,“在我们跟计算机越来越密不可分的过程中,我们越来越多的人生体验通过电脑屏幕上闪烁摇曳、虚无缥缈的符号完成,最大的危险就是我们即将开始丧失我们的人性,牺牲人之所以区别于机器的本质属性。”

这是卡尔在他的新作《浅薄:互联网如何毒化了我们的大脑》中所下的结论。在朋友处看到这本书时,我产生了共鸣。作者提出的最大问题——使用互联网会对我们大脑的工作方式带来什么样的实际影响,让我很感兴趣。

计算机是不受控制的人脑延伸

一项调查显示,一个美国人平均每天要接收约34G信息,是11万个英文单词的信息量,相当于一般电脑硬盘存储量的1/5,这当中大量的信息是无用的,而这些信息绝大部分又来自互联网。

在书中,卡尔的核心观点是,互联网把人类生活中的一些行为“外包”了,换句话说,某些原本应该储存在人类头脑中、由人类智商进行处理的信息,转而由计算机和互联网进行处理。问题在于,我们不能完全自主地决定哪些信息外包,哪些信息由自身的思维处理,但是必定有一些信息是不能交由计算机处理的。

因此,作者提醒,我们必须对新技术保持一定的警惕,避免“我们自身某个至关重要的部分陷入麻木状态的可能”。卡尔把媒介看作是人类某种生理功能的外部延续,随着这一外部功能开始被越来越多地使用,而且效率和容量也远远超过人类自身的生理功能,人类就会越来越依赖这一功能,从而导致自身功能的衰退。

似乎我们身边也不乏这样的例证。我曾见过一些对互联网非常依赖的同行,他们写出来的文字,几乎每个字都是从搜索引擎中蹦出来的,更有甚者,每天坐在电脑前,上网、玩游戏、网上购物、聊天,离开互联网,他们几乎不知道如何跟人交往,不知道怎么买东西,甚至连基本的生活常识和思维能力都没有。

针对类似的现象,卡尔在文中把人类和计算机作了对比。我们的思维“在这种飞行过程中重新对本身编程,改变它的运作方式”,相对于容量和计算速度都极其有限的人脑,以搜索引擎为代表的互联网新贵技术力量,给人类的能力延伸带来了新的加速器,但是也使得人脑的思维能力进一步变得“浅薄”。

我们不再需要记忆唐诗宋词元曲和明清话本小说,也不需要记得那些具体的人和事,只要记住搜索引擎的入口在哪里,然后把需求输入进去,得到的就是最完美的答案。女孩们也不用翻找衣柜,而是直接打开电脑,查看分类建立的数据库,并使用互联网上好友们提供的建议,搭配自己出门要穿的衣服,还能顺手给几个好友发信征求意见,然后根据编号,找到要穿的衣服。

这是好事吗?卡尔似乎并不这么认为。他甚至有些危言耸听地写道:“利用网络代替记忆,从而绕过巩固记忆的内部过程,是我们将面临被掏空大脑的风险。一旦记忆外包,文明就会消亡。”

在我看来,事情虽然没那么好,但是也没那么糟。

互联网敲碎了时间

我之所以这样认为,原因在于,互联网在诞生初期,一度被认为会把传统的中央集权式的媒体,解构成碎片化的个人媒体。

这一趋势已经非常明显,但事情发展的最终结果,或许并非卡尔所想的那样——人类和互联网有着一定底线的间隔,而是互联网直接融合成为社会的一分子。

中国有个禅理故事,“人生有三重境界,这三重境界可以形象地比喻为:看山是山,看水是水;看山不是山,看水不是水;看山还是山,看水还是水。”从浅薄到深刻再到浅薄,这三个阶段的发展与这个禅理故事有异曲同工之妙:在信息社会以前,我们对信息和媒介的了解,是简单意义上的“浅薄”,即了解得并不深入;进入信息社会之后,我们逐渐了解了信息和媒介的力量,与此同时,大量的信息碎片和众多的媒介渠道也开始紧紧围绕在我们身边,让我们感到无所适从;而下一个阶段,必定是重回“浅薄”,但这已经不再是第一阶段的简单意义上的“浅薄”。

《浅薄》的作者认为,深刻化是从碎片式转向整体性,从感性思维转向理性思维,这也是思维从浅薄到深刻的第一次飞跃。而现在,互联网的出现,导致被深刻化的思维又一次被解构。这也是作者认为的从深刻到浅薄。

的确,人类思维随着信息的爆炸正在开始碎片化:“互联网多媒体技术融多种不同类型的信息于一屏,从而进一步加剧了内容的碎片化,也进一步分散了我们的注意力。”在卡尔眼里,几段文字、一段音频或视频、一套导航工具、各种商业广告、一些小型应用软件,甚或一些不知名的‘小玩意儿’,全都可以包含在一个网页中,在它们各自的窗口内运行,而这些“杂音的刺激”很容易让人分神。

发表在栏目: 文化

《男人没了》,2011年第10期《新周刊》的封面上,赫然出现了这样的标题。

每隔几年,就会有媒体发出类似的声音,当个体产生失望情绪时,“男人”便成了盛放负面情绪的垃圾箱,也许,他们并不关注男人如何,他们只是想借此说出心中愤世嫉俗的声音。

于是,在人们的想象中,虚拟出这样的男人:投入尘世,却无世俗精神;承担道义责任,却轻视生命;孔武有力,却柔弱温和;忠诚,却多情……

这,究竟是理想,还是传说?是即将到达的明天,还是永远暌隔的彼岸?

在男人的传说中,我们分明看到一种文化传统,即:我们设计出一个又一个精神地标,永远无法达到,然后站在它之上,来臧否现实。我们明知道它经不起现实检验,也从来不存在那样的理想男人,可我们依然沉浸在自娱自乐中,随着一代代的积累,我们竟真的相信,世间确有某种理想人格,能照亮人性的幽暗。但,现实是没有的,古人才有,所以死无对证,我们还可以趁机痛惜一把传统的丢失。

太多中国式的批评,是这样的逻辑死循环。在海骂完一圈80后、教育、养狗、公益精神等之后,终于,又回到“现在的男人”、“现在的女人”这样无聊的话题之上。

明天我们怎样做男人

传统男人消失,是时代发展的大趋势,那么,明天我们该怎样做男人?方刚介绍说,西方“男性解放运动”分8个流派,有的认同男女平等,有的不认同,但整体上看,男性正日趋多元化。在不久的将来,也许真会出现“有多少男人,就有多少男性气质”的状况。

多元化,意味着你既可以当伪娘,也可以当施瓦辛格,并都应得到尊重。男人将不再是二元划分的产物,将不再垄断阳刚、勇敢、进取等气质。每个个体都不必再阵营分明地站在男人或女人的大旗下,被自己的身份所绑架。

“当然,也可以有不同的声音。”方刚表示,在美国也一直有“拯救男人”的声音,但主流价值观屹立不摇,即:一切判断应以生命为基准。一个社会,越尊重生命,发展就越有保证。

“几年前大家还对伪娘好奇、挖苦,今天已非一边倒了,这说明我们的社会更加尊重多元化。”方刚说。

男人之争

会遮蔽真问题

一个话题,每隔几年便会热炒一次,这堪称是当代中国社会最有趣的现象之一。

比如时下的“要尊严还是要生命”的争论,让方刚感到不可思议,他说:“这个问题还需要争论吗?生命当然是第一位的,难道连这个共识都没有吗?这岂不很可笑?”让他欣慰的是,今天认同“要生命”的声音已占了压倒多数。

郝晓辉则认为,这样无聊的争论可能会遮蔽真问题,“很多争论,其实是借题发挥。比如当我们遭遇犬儒困境,难以推动时,便乞灵于男人的勇敢精神,但这是药方吗?”

不谈本质内容,只好从现象入手,但热闹一阵,我们发现并没推动,于是,只好老话重提,进入自我重复的怪圈中。

事实是,发挥责任心与正义感,前提是要有大环境的支持,要有更开放的言论空间,更充分的自由选择,更有约束力的制度,更契合人类文明发展潮流的氛围,单靠“男人精神”,意义不大。

“用现象来推动本质问题的解决,很可能造成戾气上升,因为共同的目标模糊了,反而将男人与女人对立起来,这体现出我们思维的误区。”郝晓辉说。陈辉/文

“男人”消失是必然趋势

“这个说法有些言过其实。”学者方刚表示,个体不等于整体,不能根据个案就下结论说男人整体如何。但从这个话题看,传统社会对男性气概有某种共识,比如阳刚、勇敢等,在现代化的冲击下,这些气质确实出现了某种危机,在消费主义时代,男人正面临着解构的风险,但这是发展的大势所趋。

应该正视:传统定位固然对男性提出更高的责任要求,但也带来酗酒、暴力、攻击性等问题,后者也被认为是“男人气概”,而在传统社会中,找不到这些问题的解决方案。

上世纪七八十年代开始,仿照“女性解放运动”,西方社会出现了“男性解放运动”。它帮助现代男人从传统角色中挣脱出来,不认同男人应承担更多责任,认为男人不一定要阳刚之气,也可以温柔细腻。

可以这样看,现代社会主流文化对传统男人持否定、怀疑的态度,认同“男人”这种文化符号的消失,这和我们回到传统立场上去批判现实,有本质区别。

“就我的观察,今天中国社会大多数男人依然向往成功,愿意承担家庭责任,和传统价值观差别不大,从这个意义上看,中国男人并没消失。”方刚说。

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●主持人:本报记者 支玲琳

●嘉 宾:张颐武 (北京大学文化资源研究中心副主任,教授)

●文化的角度、思路越来越下移,越来越贴近平民百姓,这是一个大趋势。人们在围观他人的同时,也宽容了自己的弱点,这是平民化节目得以走红的重要社会心理基础。

●一个富有想象力的平民文化的新空间,现在已经向我们呈现了出来。从文化层面而言,现在看起来还有些粗糙、不入流,但它提示我们,这里有一个新的空间有待于我们去发掘和创造。

解放观点:第二季达人秀成了不少身怀“绝技”的民间艺人展示的舞台。民间草根的踊跃参与,也令此类节目成为平民文化的最佳展示舞台。然而, “怪人”迭出, “虐人绝技”纷纷登场,反串者、山寨者的比比皆是,也让不少人产生疑问:中国老百姓的创造力真的只有这些?您怎么看这种声音?

张颐武:从物种多样性的角度来看,这种展示不能说没有价值。它主要表达的是,普通人也能掌握一门绝活。至于这些绝活能否登上大雅之堂,是否有很高的艺术境界,可能都谈不上。就像那位展示“耍牙”绝技的姑娘,从技艺本身来讲比较偏门,也很难从文化上给予很高评价,更不可能变成主流文化的一部分。但通过她的展示,人们能够看到一个普通的个体生命如何投入感情、投入奋斗,也就足矣。

文化的角度、思路越来越下移,越来越贴近平民百姓,这是一个大趋势。你看旭日阳刚是模仿者,但他比原唱者还要红,这就是一个很明显的例子。他们走红的基础,是今天的老百姓不再需要把自己压住的 “文化英雄”,人们欣赏的是有很多弱点、不足,和自己差不多的人。所以,从芙蓉姐姐到凤姐,一方面很多人对这种搞怪嗤之以鼻,但另一方面,通过对她们的这种关注,很多年轻人也宣泄了自己心中的压抑和不快。这既是挠到了社会的痒处,也触到了内心的痛处。人们在嘲笑中,有一种奇怪的欣赏,这是一个很值得玩味的矛盾现象。这背后的潜台词其实是:人们在围观他人的同时,也宽容了自己的弱点。我认为,这也是平民化节目得以走红的一个非常重要的社会心理基础。

这样的好处是,每个人的心理都会相对比较平静——不为当大明星,只求三分钟闪光。但另一方面,这种平民式的短暂快乐文化,可能也会令个人的冒险拼搏精神、整个社会的奋斗意志有所减退。这也是值得引起关注的。

解放观点: 2005年超女的红火,让人们看到了娱乐业未来的希望。但达人秀 “讲述老百姓的故事”,到底能让我们看到什么呢?

张颐武: 当年的超女,是为了选出大明星,选出青春偶像。因为在当时中国的电视文化里,青春偶像是相对比较稀缺的资源。所以2005年超女创造了一个奇迹,一下子选出了像李宇春这样的超级青春偶像。后来很多选秀节目也想跟风延续这个路线,可是这个效用后来逐渐递减了。当 “选拔大明星”的功能逐渐丧失后,选秀节目就必然面临着转型,于是转成了带有一定竞赛性的,变着法地讲述普通人故事的节目。

这种改变还体现在,比赛色彩的淡化。当年超女让 “PK”成为年度流行词,可见竞赛对抗色彩之浓。但我们今天看达人秀、 《我爱记歌词》之类的选秀节目,其实已经是 “文无第一”,很难谈得上是一个比赛了。因为这样的选秀根本没有标准,大家看的就是眼缘、感动。一半是表演、一半是故事,选秀节目要素和结构正在发生根本性改变。

解放观点:这种改变,会带来怎样的文化影响力?

张颐武:这种改变昭示了一个大趋势:平民文化的受关注和崛起。目前它主要体现在生产方式、生产平台的转化上,而不是原创力上。所以现在就连写作也逐渐转移到微博上,这都是一脉相承的。只要140个字,真正实现了人人都可以书写。这和谁都能唱歌,谁都能站出来秀一把,本质上是一样的。娱乐业正处在一个深刻转型过程中,平民文化的形成也在摸索之中,至于未来如何,我们尚不清楚。

但我们会发觉,最近几年几乎都没有诞生新的超级明星。这一方面和选秀节目的半衰期有关,另一方面也是因为整个文化生态发生了改变。在平民化网络的冲击下,原本依靠销量支撑的唱片业不可避免地陷入了不景气。而今流行的都是神曲曲风,凤凰传奇一类的口水歌,它们通过网络实现低成本的传播。当平民化的路径替代传统唱片业的传播路径,在某种程度上,也是劣币驱逐良币的一种表现。因为这种通过大规模生产、廉价方式流行的文化,正在冲击娱乐业传统的生产模式,导致经典作品、超级明星的出现变得越来越难。视频技术的发展,使得个人制作的影视也有用武之地,如《老男孩》等的影响。这都会让自娱自乐在今天变成新的文化创意的空间,这种潮流会不断蔓延。

不过问题总是有两面性的,一个富有想象力的平民文化的新空间,现在已经向我们呈现了出来。而且它关怀弱者,它让每个人都能在镜头前展示三分钟,也可以说通过另外一种方式实现了众生平等,具有一定的社会安慰功能。

解放观点:我们的有些平民文化似乎总也摆脱不了山寨、口水的影子,从文化资源的角度,我们该如何看待其中的文化价值?

张颐武:是的,就像旭日阳刚虽然很感人,但再怎么样,他们也只是一个模仿者,只能借助别人的东西来表达自己。还有像赵本山,本来他是模仿平民的,但现在很多人却要靠模仿赵本山来证明我一介平民的本事。可以预见的是,模仿既有的超级明星、主流文化,在未来很长一段时间里,将成为中国平民文化中的重要一部分。

关于中国平民文化的形成,我认为也不用操之过急。毕竟过去的100多年里,中国人生于忧患,非常不易。面临的社会压力很大,一般人都不能很好地放松,儒家文化也让人很“端正”,我们还不太擅长这种放开、搞怪的东西。其实现在已经比以前放开得多,当然还很不够。我认为,目前它的价值更多在于精神层面,让大家能够互相温暖,让生命能够相互借鉴,让彼此对生活有更多体验。从文化层面而言,现在看起来也许还有些粗糙、不入流,但它的价值不在于建设,而在于提示我们,这里有一个新的空间还有待我们去发掘,有待于水准高的人不断去创造。中国的平民文化展现出自己的灿烂光华,还需要一个很长的过程。

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这张电脑模拟图像显示地球低轨道上太空垃圾的分布密度
这张电脑模拟图像显示地球低轨道上太空垃圾的分布密度

2009年2月10日,一颗报废的俄罗斯卫星(图中右侧)和一颗美国私人公司拥有的卫星在北极附近上空相撞,产生的大量碎屑散落太空,极大增加了未来发生进一步撞击的风险
2009年2月10日,一颗报废的俄罗斯卫星(图中右侧)和一颗美国私人公司拥有的卫星在北极附近上空相撞

  如何应对航天时代人类在地球轨道上留下的无数太空垃圾一直是一项全球性的课题,很多科学家也相继提出了五花八门的应对之道。不过最近一些专家对于这些方法是否真的能解决这一问题提出了质疑。

  其中有一种方案是“建立太空垃圾场”,即放弃某些特定的轨道高度,专门用来囤积太空垃圾,任凭它们在这些轨道高度上运行。这一方案显然认为现在地球轨道上的垃圾已经多到几乎无法计数,无法清理了。

  在最近召开的太空基金会(Space Foundation)第27次全国太空研讨会上,美国空军太空司令部司令威廉·谢尔顿(William Shelton)将军表达了他对于不断增长的太空人造垃圾数量的担忧。

  “轨道上的交通流量不断上升。全世界现在有超过50个国家参与到了太空活动当中。而基于现有的系统,目前已经对超过2万个碎片进行了追踪,”他说。“我们不断的进行例行数据编纂,确保对这些碎片的跟踪。预计到2030年时,这一数字将增长3倍,这当然部分是由于我们使用了更加灵敏的探测系统,但是另一部分的原因就是太空垃圾的数量出现了进一步的增长。考虑一下吧,实际存在于轨道上的太空垃圾数量可能是我们目前已经追踪到的数量的10倍。也就是说目前那一部分碎屑是无法跟踪的,但它们却能对我们的航天器造成致命的损害,不论是军用,民用还是商业航天系统,都不可能幸免。”

  危险的环境

  从概率论的角度来讲,谢尔顿将军补充道,大型碎片会由于各种原因碎裂成较小的碎片,从而增加太空垃圾的绝对数量。他说:“在不远的将来,低地球轨道和地球同步轨道将变得非常危险。”

  当被问及美国空军是否计划为应对这种威胁提供资助时,希尔顿将军回应称:“我们目前还没有找到一种在可承受花费范围内可行的办法,能让我们看到任何能切实降低太空垃圾风险的希望。我们相信我们现在最可行的做法就是设法通过某种手段尽可能减小太空碎片的大小,当我们向太空发射火箭时,当我们部署卫星时,设法使产生的太空碎片最小化是十分必要的。我们目前也正在设法说服其他国家认识到这一做法的必要性。”

  不过谢尔顿将军也警告称,根据现在在轨道上运行的垃圾情况来看,“我们可能还需要在太空垃圾的威胁下生活很长时间,甚至是数十年的时间。因此使产生的太空垃圾最小化非常重要,这也应当是其他国家的责任。”

  无法回头

  来自约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)空间部门的马歇尔·坎普兰(Marshall Kaplan)是一位太空垃圾方面的专家。他认为对于太空垃圾的担忧有几个方面的原因。

  在他看来,由于50多年的太空活动中太空垃圾不断累积,现在我们已经到了无法回头的地步。对此,坎普兰表示,这次的试验使太空垃圾的数量一下子增加了大约25%。

  2009年2月,一颗美国的铱星和一颗俄罗斯的报废卫星在西伯利亚上空相撞,坎普兰表示,由于近50年来太空垃圾的不断积累,以及这两次太空事件,地球上空700公里至大约1300公里范围内的轨道空间已经聚集了上百万个太空垃圾,小的直径几毫米,大的则达到几米。

  情况复杂,费用高昂

  坎普兰告诉太空网记者:“太空垃圾逐渐累积的过程是不可逆的,如果你想要清理这些垃圾,将情况将非常棘手,而且费用惊人。而如果我们继续像现在这样使用这些轨道空间,那么垃圾量还将继续积累,这些轨道上太空垃圾的分布密度和发生碰撞的概率当然也会增加。”

  不过坎普兰也表示,好消息是我们现在还不必要立即清理这些垃圾,因为看起来情况不太可能会在近期出现急剧的恶化。

  不过他还是提出了警告:“但是当刻不容缓的时刻到来时,这些垃圾将会开始摧毁卫星设施,这是一个危险的信号,这样的损失是很难弥补的。我们必须对这样的情况有所准备。”当被问及如何看待已经提出的很多五花八门的清理方案时,他表示这些方案没有一个是切实可行的。

  坎普兰说:“除非在未来十年左右出现突破性的技术进展,否则我们是拿不出什么现实可行的清理方案的。我们真的缺乏经济上可承受的清理技术。”

  在他看来,清理轨道上垃圾的工作前景是悲观的。

  “太空垃圾的扩散是不可逆的。对此进行的任何清理计划都将十分昂贵。考虑到这一点,世界各航天大国都不太可能会采取任何积极地步骤去应对这一问题,”他说。“而事实上,我们也确实做不了什么,我们无法承受那样巨大的经济开支。我们也没有相关的技术和合作协调机制。没人愿意出这个钱。太空垃圾的‘产量’增长很快,但没有‘消费者’。”

  前景不乐观

  说了这么多,我们真的一点事情都做不了吗?坎普兰说他可以想象我们未来的样子,事情不太可能出现乐观的情况。

  他表示:“很有可能在未来的某一时刻我们将被迫放弃现在所使用的所有卫星轨道。一种可能的情况是我们将彻底不再使用现有的卫星系统,而是转而运用全新的低轨道小卫星星座。这些小卫星分工合作,进行数据收集或通讯中继的任务。”

  这些小卫星可以运行在低于370英里(约合600公里)的轨道高度上,从而避免太空垃圾的伤害。

  坎普兰认为,这样的新卫星系统将在未来的20年,30年或40年内出现。他说:“我们应当会有足够的时间来完成这种转变。让我们采取明智的应对措施吧。对于造成现在这种糟糕的情况,我们大家都有责任,这是毫无疑问的。因此没有任何国家可以置身事外,说这应该是其他国家应该解决的问题,而不是我的问题。”

  与此同时,在我们头顶的天空仍然很“宽阔”,但它正在不断变小。

  坎普兰说:“问题在于,在什么时候,天空会变的太小?这是一个真正的问题,而我们对此一无所知。现在没人会真正感到事情的紧迫性,除非发生一次严重的撞击事件。这样的事可能在任何时间段发生,也可能发生在20年后,我们对此真的一无所知。”(晨风)

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灵魂出窍体验能够改变一个人的人生历程,这种体验能够通过大脑的工作机制加以解释吗?
灵魂出窍体验能够改变一个人的人生历程,这种体验能够通过大脑的工作机制加以解释吗?

做梦也是经历濒死体验的一个影响因素。
做梦也是经历濒死体验的一个影响因素

一些人表示他们在经历濒死体验时遇到逝去的亲人。
一些人表示他们在经历濒死体验时遇到逝去的亲人

  对于神奇的濒死体验,美国著名脑科专家、肯塔基州大学神经学教授凯文·纳尔逊提出了引人注目的新理论。他认为自己能够从生理学的角度解释所有濒死体验现象。毫无疑问,纳尔逊的研究发现让有过濒死体验的人感到震惊。在他们看来,这是一种真实存在的经历,而不是一种幻觉。濒死体验对他们的人生产生深远影响,让他们完全变了一个人。有过这种经历之后,他们对死亡不再抱有任何恐惧。

  看到光隧道遇见逝去亲人

  吉莉安·麦克肯泽曾经亲身经历过所谓的“濒死体验”,也就是在分娩过程中。当时,未出世的孩子让她陷入极大担忧之中,周边的世界一片黑暗,只有一个明亮的光点。她恍惚地意识到分娩出了问题,自己流了很多血,但在光点中,她却感到非常舒服惬意。

  她说:“光点最初像一个小孔,我意识到,我被一点点推向它,距离越来越近,它也变得越来越大。它非常亮,好像一条隧道的墙壁。我走进隧道,没有感到丝毫恐惧,身体完全融入到光点中。这是最令人惊奇的感觉,感觉自己无比快乐。我只能用‘狂喜’形容这种感觉。突然间,我听到一个男人说‘吉尔’,声音很美。我心里说‘哦,不,我来到上帝面前,但我并不信仰他!’他问我是否认识他,我说‘是的,但我恐怕不知道你的名字’。他显然很有幽默感,因为他听到这句话后低声笑了。”

  麦克肯泽的这种经历发生在很多年以前,还没有出现“濒死体验”这个词,当时她因为难产,大出血。很多年过去了,当时的经历仍记忆犹新。没有人确切知道为何会有这种经历,科学家认为有多达十分之一的人将会经历濒死体验,最有可能在心搏停止之后。通常情况下,我们在经历濒死体验中会看到光,穿过一条隧道,遇到已经逝去的亲人,又或者灵魂出窍,漂浮在自己上方,看着医生和护士抢救我们的生命。

  曾经有过濒死体验的人往往将其描述为一种十分快乐的时刻,这种经历永远地改变了他们的人生。很多人认为他们看到了来世,这种经历符合他们的信仰,让他们毫不惧怕的迎接死亡。在他们看来,这是一种真实存在的宝贵经历,整个过程中,他们一直保持神志清醒。

  与快速眼动关系密切

  纳尔逊是备受尊重的美国神经学家,他认为自己能够从生理学的角度解释所有濒死体验现象。一些人认为人在经历濒死体验时灵魂脱离肉体,前往来世,而后又返回地球。这位美国神经学家显然严严实实地关闭了这道门。

  纳尔逊研究濒死体验已经有30多年历史。在自己的新作《上帝的脉搏》中,他对所有濒死体验的元素进行了解释,其立论的核心是快速眼动,即快速眼动与濒死体验关系密切。快速眼动在睡眠过程中最容易做梦的阶段出现,此时的人只有眼部肌肉、心脏和横隔膜(控制呼吸)活动。纳尔逊认为,一些人更容易受“快速眼动期入侵”影响,即在一个人处于清醒状态时,麻痹伴随快速眼动出现,同时经常伴随栩栩如生的幻觉。

  研究过程中,纳尔逊对55个自称经历过濒死体验的人进行了分析。这些人中有60%的人此前曾经历快速眼动期入侵。在随机选择的一群人中,这一比例只有24%。他说:“濒死体验经历者的大脑并不是直接在快速眼动状态和清醒状态之间切换,更有可能将两种状态混合在一起。”这导致人们进入他所说的“意识边境”。他说:“很多人进入这个不稳定的边境,时间只有几秒钟或者几分钟,而后进入快速眼动或者清醒状态。在这个边境,人会出现麻痹、看到光、出现幻觉并进入梦境。意识边境能够解释类似心搏停止这样的危急时刻经历的很多濒死体验。”

  大脑供血暂时中断

  对于濒死体验中看到的光、隧道、遇到逝去的亲人以及灵魂出窍,纳尔逊同样给出了自己的解释。他在研究中发现,濒死体验会在昏厥和心脏病发作等生死攸关的时刻出现。绝大多数濒死体验都有一个共同点——大脑供血暂时中断。他说:“通常情况下,心脏泵出的血有20%流向大脑。如果供血量降至正常情况下的三分之一,大脑仍可短时间内保持活跃状态,但10到20秒之后,大脑便会失去意识。”

  纳尔逊称:“濒死体验中大脑出现的大量活动都是对供血量降低的一种反应,不管这种降低持续多长时间。在丧失意识前,血液不断从大脑流出,在此期间最有可能出现问题的组织并不是大脑,而是眼睛和视网膜。视网膜出问题后,黑暗随之出现,外部光线很难进入眼睛,进而出现隧道幻觉。隧道尽头的光来自两个不同的源,一个是周围的光线,例如医院手术室的背景光,这可能是血液流出时大脑唯一能够识别的东西。另一个是快速眼动,能够在内部产生光线,也就是在大脑内部。”

  有过濒死体验的人看到了隧道并感觉自己穿过隧道,这又当如何解释呢?纳尔逊说:“与灵魂出窍经历有关的大脑区域——左颞顶区域就在负责运动感知的大脑区域旁边。通常情况下,这一区域在快速眼动睡眠过程中关闭,但在某些情况下,这一区域无法正常工作,在过渡到快速眼动时,大脑感知到运动。”

  发现灵魂出窍“开关”

  这能够解释幻觉、光和隧道,但灵魂出窍和感觉到死亡又如何解释呢?死亡感的解释很简单。快速眼动睡眠过程下,人处于麻痹状态,否则就会在做梦时“自残”。纳尔逊引用瑞士神经学家奥拉夫·布兰克进行的一项研究解释灵魂出窍。布兰克和同事在准备为一名43岁的妇女实施手术时得出了一项惊人发现。当时,这名妇女疾病发作,外科医生对其大脑施加电脉冲,试图发现问题出在什么地方。突然间,这名妇女——手术时保持清醒状态——说她灵魂出窍,漂浮在上方,看着下面的自己。切断电流后,灵魂又回到身体。

  纳尔逊说:“这名妇女感觉到灵魂出窍而后又归位具有类似打开电灯开关这样机械运动的可预见性。她触动了可自由移动意识的开关。这就好像发现与电梯‘上升’按钮类似的灵魂出窍经历开关。”

  濒死体验的快感与大脑的奖励系统有关。在极度危险的时刻,身体会释放一系列化学物质,让人产生放松感和快乐感。这是一种进化现象,可追溯到史前时代。如果狩猎队伍中的一名成员被捕食者逼到绝路,已经必死无疑,只要他不过多反抗,其他成员便有更大的逃生机会。捕食者会消耗时间和能量享用猎物,让其他人避免同样的厄运。

  重新理解生活人生完全改变

  在自己的濒死体验中,麦克肯泽遇到了两年前去世的祖父哈里。她告诉祖父,自己生了一个男孩——麦克肯泽确实生的男孩,但她根本无法得知这一点。此外,她的灵魂漂浮在自己上方,看着医生为她接生。她的灵魂同样漂浮到丈夫哈密什上方,看到哈密什给她的母亲打电话,他当时就在医院的走廊里。她说:“我一点也不害怕,只想告诉哈密什我一切都好。我还会回到身体里的。”

  麦克肯泽现在已经退休,家住英国东苏塞克斯依斯特堡。她说:“我对祖父说,我必须离开,回去照看丈夫和孩子。但他说我必须拿出充分的理由,才允许我回去。”濒死体验中,麦克肯泽再次经历自己的记忆,有好的,也有坏的。她说这一次的经历让她更好地了解生活。她永远也不会忘记母亲将自己留在寄宿学校时,自己看到母亲离去的身影哭个不停的情形。“再次经历这些回忆让我意识到,母亲当时一定非常难受,听到我的哭声,她也没转过身看我。我有了新的想法,我对祖父说,我必须回去,将自己的感受与他人分享,帮助他们。就这样,我回来了。”

  并非否定上帝存在

  晚年的麦克肯泽成为一名顾问。她说:“在有过这种经历前,我对人不太宽容。经历这件事之后,我完全变了一个人。你们可以理性地解释像我这样的人经历的事情,但无论怎么解释都很难抓住重点。对我们来说,这是一种真实存在的经历,对我们自身以及以后的生活产生深远影响。这种经历让我不再对死亡感到恐惧,让我成为一种更出色的人。你可以将它们称之为‘幻觉’,但在我们眼中,它们却是一种真实。”

  然而,濒死体验者的想法并没有对纳尔逊产生影响。他表示自己的研究并不是为了否定上帝的存在或者贬低濒死体验的重要意义。他说:“人们对宗教的分歧日益加大,一些人认为上帝是一个不合时宜的存在,所有的灵魂体验都是一种危险的错觉,其他人则将宗教视为自己生活的核心。我认为有人应当从神经系统科学的角度解释灵魂体验的本质,而不是去辩解。”

  他说:“我对这种经历带着一种尊重,因为它们对经历者产生重大影响。这是一种意义深远的体验,我们中很多人都会经历。是的,我可能试图从生理学角度解释濒死体验如何以及为何发生,但这并不与人们对上帝的信仰相矛盾。信仰上帝的人认为,是上帝创造了这些机制,让我们感到快乐,这可能是我们走向死亡过程中最需要的”。(孝文)

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  美国哥伦比亚大学的研究人员找到了一种利用组织工程学技术来修补受损心脏的新方法,这种技术能够帮助心脏组织进行自我修复。近日刊登在美国《国家科学院学报》上的这一医学突破帮助人类在对抗当今社会最严重的健康威胁之一—心血管疾病的征途上迈出重要一步。

  在哥伦比亚大学生物医学工程学教授戈尔达娜武尼亚克-诺瓦科维奇的带领下,研究人员开发出一种治疗心肌梗塞的全新细胞疗法。他们首次成功将人体修复细胞的功能与全生物成分的支架结合起来使用。经过体外培养的修复细胞具有更强的血管再造能力,并且能够增加梗塞组织的血流量,而新型支架的用处就是把这些细胞输送到心脏的受损部位。通过这种技术,研究人员能够使修复细胞停留在梗塞部位(如果单纯向患处注入修复细胞,就会有大量细胞白白流失掉),同时提高梗塞部位的细胞存活能力与功能性(否则梗塞部位的细胞会因为供血不足而几乎全部死亡)。

  武尼亚克-诺瓦科维奇说:“这一新技术令我们非常兴奋。这种方法具有很大的灵活性,我们认为应该可以很方便地用它来输送用于修复心肌的其他类型的人体干细胞,帮助我们研究心脏修复术的原理。”

  研究小组移除了人体心肌上的一些细胞,植入具有同样结构与机械特性的蛋白质支架。他们在支架内注入人体间充质祖细胞(一种能够发育成多种细胞的干细胞),然后把这块补片应用在心脏受损组织上。补片促进了新血管的发育,而且补片释放出的蛋白质能够刺激原生组织进行自我修复。不仅如此,研究小组还进一步了解了细胞与支架设计对心脏修复过程的影响。

  武尼亚克-诺瓦科维奇说:“令人振奋的是,我们进一步学会了如何通过创造合适的细胞环境,来‘命令’(修复)细胞发育成人体组织。这些细胞是真正的‘生物组织工程师’,我们只要创造出环境,它们就能完成任务。由于这种环境必须类似于真实的体内环境,所以这一领域的工作需要由生物工程学家、干细胞生物学家与临床医师进行跨学科合作才能完成。通过再造与替换受损组织,我们就能延长患者的生命,提高他们的生活质量。”

  武尼亚克-诺瓦科维奇及其研究小组已在沿着这条研究思路进行其他多项研究。他们目前正在研究如何利用人体干细胞培养收缩性心肌补片。这样的话,心肌的肌肉与血管部分就都能制造出来了。

  他们还在研究上述心脏补片内的修复细胞在被植入梗塞心脏组织后,是如何发育出机械能力和导电性的,以及这两项功能如何才能在体外环境中复制出来。

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  腾讯科技讯(编译/Everett)据国外媒体报道,在最新一期的《美国矿物学家》期刊上发表了一篇文章:一组科学家宣布发现了一种新矿物质,国际矿物学协会将其命名为Krotite。根据目前的分析,该物质被认为是我们太阳系中形成时间最为久远的几种矿物质之一,也是早期行星形成材料,其源头可追溯到地球以及其他行星形成之前。


Alexander N. Krot研究员和Krotite新物质

  这种新矿物质在一块陨石中被发现,该陨石编号为(NWA 1934),发现于非洲西北部,从外观上看,该矿物质的外形结构有点儿像“有裂纹的鸡蛋”。其发现过程颇有传奇色彩:纽约大学的Harold C. Connolly博士和其在美国自然历史博物馆的学生A.Sweeney Smith在研究过程中,意识到这是一块非常非常特别的、且富含钙铝的矿物,除此之外,其还可承受相当高的温度,这种温度环境与还处于星云时期的太阳系非常相似。

  接着,这个被称为“有裂纹的鸡蛋&rdquo 的矿物质被送往加州理工学院做进一步的纳米矿物学检查,该学院的Chi Ma博士又将其送到洛杉矶国家历史博物馆,该馆的矿物科学方面负责人Kampf博士对其进行X射线衍射探测后发现,该矿物质的主要成分是一种低压态钙铝氧化物(CaAl2O4),准确的说是:Ca1.02Al1.99O4。这种形态的氧化物此前从来没有在自然界中被发现过,同时也发现,该矿物的原子排列模型与一种人造耐火混凝土有些类似。


新矿物成分组成了太阳系的行星

  那我们能从这个至少在45亿年前出现的矿物质中得到什么样的结果呢,这样的研究对我们太阳系的起源是至关重要的。我们制造同类耐火材料需要至少1500摄氏度,根据这种物质形成的温度和压力特征,以及形成时间,推测这种物质很有可能是在太阳还处于星云时期形成的,也就是说,krotite是我们太阳系形成早期的原始材料之一。

  对这块陨石的研究工作目前还在继续,主要方向是致力于弄清楚它是在什么条件下形成以及如何演化的。除了krotite矿物质,该鸡蛋型结构中还包括至少8种其他矿物成分,其中至少还有一种是目前科学界所未知的。而之所以将这个矿物质命名为krotite,主要是由于夏威夷大学的Alexander N. Krot研究员在太阳系早期形成的研究方向上颇有建树,并以其名字命名。

发表在栏目: 自然

  美国哥伦比亚大学的研究人员找到了一种利用组织工程学技术来修补受损心脏的新方法,这种技术能够帮助心脏组织进行自我修复。近日刊登在美国《国家科学院学报》上的这一医学突破帮助人类在对抗当今社会最严重的健康威胁之一———心血管疾病的征途上迈出重要一步。

  在哥伦比亚大学生物医学工程学教授戈尔达娜武尼亚克-诺瓦科维奇的带领下,研究人员开发出一种治疗心肌梗塞的全新细胞疗法。他们首次成功将人体修复细胞的功能与全生物成分的支架结合起来使用。经过体外培养的修复细胞具有更强的血管再造能力,并且能够增加梗塞组织的血流量,而新型支架的用处就是把这些细胞输送到心脏的受损部位。通过这种技术,研究人员能够使修复细胞停留在梗塞部位(如果单纯向患处注入修复细胞,就会有大量细胞白白流失掉),同时提高梗塞部位的细胞存活能力与功能性(否则梗塞部位的细胞会因为供血不足而几乎全部死亡)。

  武尼亚克-诺瓦科维奇说:“这一新技术令我们非常兴奋。这种方法具有很大的灵活性,我们认为应该可以很方便地用它来输送用于修复心肌的其他类型的人体干细胞,帮助我们研究心脏修复术的原理。”

  研究小组移除了人体心肌上的一些细胞,植入具有同样结构与机械特性的蛋白质支架。他们在支架内注入人体间充质祖细胞(一种能够发育成多种细胞的干细胞),然后把这块补片应用在心脏受损组织上。补片促进了新血管的发育,而且补片释放出的蛋白质能够刺激原生组织进行自我修复。不仅如此,研究小组还进一步了解了细胞与支架设计对心脏修复过程的影响。

  武尼亚克-诺瓦科维奇说:“令人振奋的是,我们进一步学会了如何通过创造合适的细胞环境,来‘命令’(修复)细胞发育成人体组织。这些细胞是真正的‘生物组织工程师’,我们只要创造出环境,它们就能完成任务。由于这种环境必须类似于真实的体内环境,所以这一领域的工作需要由生物工程学家、干细胞生物学家与临床医师进行跨学科合作才能完成。通过再造与替换受损组织,我们就能延长患者的生命,提高他们的生活质量。”

  武尼亚克-诺瓦科维奇及其研究小组已在沿着这条研究思路进行其他多项研究。他们目前正在研究如何利用人体干细胞培养收缩性心肌补片。这样的话,心肌的肌肉与血管部分就都能制造出来了。

  他们还在研究上述心脏补片内的修复细胞在被植入梗塞心脏组织后,是如何发育出机械能力和导电性的,以及这两项功能如何才能在体外环境中复制出来。

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