世纪之交的科学随想
【基础知识及相关背景】
一、字音及词义：
胰y ：人或高等动物体内的腺体之一。
芯x n：灯芯。
归根到底：归结到根本上。
与日俱增：随着时间增长而增长。
按部就班：形容做事按一定的条理，遵循一定的顺序。部、班，部类，次序。就，归于。
二、相关背景：
关于作者
1957年12月10日，同31岁的李政道一起登上诺贝尔物理学奖授奖台的，还有35岁的杨振宁。
杨振宁是1922年10月1日生于安徽合肥（后来他的出生日期在1945年的出国护照上误写成了1922年9月22日）。他出生不满周岁，父亲杨武之考取公费留美生而出国了。4岁时，母亲开始教他认方块字，1年多的时间教了他3千个字。杨振宁在60岁时回忆说：“现在我所有认得的字加起来，估计不超过那个数目的2倍。”
1928年杨振宁6岁的时候，父亲从美国回来，一见面就问他念过书没有？他说念过了。念过什么书？念过《龙文鞭影》。叫他背，他就都背出来了。杨振宁回忆道：“父亲接着问我书上讲的是什么意思，我完全不能解释。不过，我记得他还是奖了我一支钢笔，那是我从来没有见过的东西。”
杨振宁读小学时，数学和语文成绩都很好。中学还没有毕业，就考入了西南联大，那是在1938年，他才16岁。1942年，20岁的杨振宁大学毕业，旋即进入西南联大的研究院。两年后，他以优异成绩获得了硕士学位，并考上了公费留美生，于1945年赴美进芝加哥大学，1948年获博士学位。
1949年，杨振宁进入普林斯顿高等研究院做博士后，开始同李政道合作进行粒子物理的研究工作，其间遇到许多令人迷惑的现象和不能解决的问题。他们大胆怀疑，小心求证，最终推翻了宇称守恒律，使迷惑消失，问题解决。
杨振宁对物理学的贡献范围很广，包括粒子物理学、统计力学和凝聚态物理学等。除了同李政道一起发现宇称不守恒之外，杨振宁还率先与米尔斯提出了“杨-米尔斯规范场”，与巴克斯特创立了“杨-巴克斯方程”。美国物理学家、诺贝尔奖获得者赛格瑞推崇杨振宁是“全世界几十年来可以算为全才的三个理论物理学家之一”。
杨振宁谨记父亲杨武之的遗训：“有生应记国恩隆。”他在1971年夏，是美国科学家中率先访华的。他说：“作为一名中国血统的美国科学家，我有责任帮助这两个与我休戚相关的国家建立起一座了解和友谊的桥梁。我也感觉到，在中国科技发展的道途中，我应该贡献一些力量。”
杨振宁是这样说，也是这样做的。20多年来，他频繁穿梭往来于中美之间，做了许多卓有成效的学术联系工作。他写过这样两句诗：“云水风雷变幻急，物竞天存争朝夕。”
【整体感悟】
一、谋篇立意
杨振宁博士发表于世纪之交的这篇文章，以简洁明了的语言介绍了近百年以来科技的迅速发展。并由此引出了对科技的认识和东西方教育的差别。在阅读中，我们应思考这篇随想带给我们新的认识，更要体会文章内容的组织层次。
二、文章脉络
全文共17段，可分为两个部分。
第一部分（1~9），回顾近两百年来出现了哪些新事物，并分析其出现的原因。
这一部分又可分为两层。
第一层（1~2），近两百年来新发明屡屡出现，新事物层出不穷。
第二层（3~9），分析原因。结构：总说（3~5）——分说（6~8）——总说(9)
第二部分（10~17），分析世界现状，指出中美科技、教育差异，鼓励创新。
这一部分也可分为两层。
第一层（10~13），说明“科”与“技”的关系。
第二层（14~17），分析说明中美教育哲学在鼓励创新上的差异。
三、写作方法
⑴脉络清晰，层次分明。
⑵说明准确，语言客观。
四、重难点导析
⑴文章第6段提出世界是由科学、工业和经济三个互相关联的环节推动前进的，并对此事理作简单释义。第二句具体解释工业和手持的关系，第三句具体说明科学研究与经济的关系，并举了统计学在诸多经济领域中起决定性影响的例子加以说明。第四句对上述作小结，指出“科技、工业、经济这三个互相连锁的因素，是近代世界发展的总的趋势”。第五句由第四句中的结论，推测科技、工业、经济三者对将来世界发展的影响。第六、七句举例说明，并分析科技对“整个世界不可想象的影响实在是太大了”。
⑵作者在世纪之交产生了哪些随想？
杨振宁先生回顾了近两百年来世界上出现的许多新事物，分析了近两百年，特别是近二三十年新事物层出不穷的原因，并循此提出了“科”和“技”哪一个更重要的问题，进而溯源说明了中国和美国的教育哲学在鼓励创新上的异同。
【类文品读】
生物和环境
①地球上有生命的范围，通常叫做生物圈。②如果把地球比作苹果，那么地球上所有的生物，只生活在像果皮那样薄的地球表面层里，因为只有这个表面层有空气、水、土壤，能够维持生物的生命。③人们把这个生物生存的地球表面层，叫生物圈。
①在生物圈中，同生命密切相关的物质——碳、氮、氧、水都在不断地循环。②人和动物吸进氧气，呼出二氧化碳；绿色植物通过光合作用，吸进二氧化碳，呼出氧气。③生物死后。尸体被空气、水和土壤中的微生物分解。④(这样的循环)，从宏观到微观，到处都有，从来没有间断过。⑤在这样的循环中，大气得到氧的补充，不清洁的水通过阳光的蒸发作用形成了雨，有害的物质被微生物分解，或者被大量的水和空气稀释成为无害的物质。⑥这些过程都叫做天然自净作用。⑦天然自净的循环一旦受到破坏，就会造成环境污染。
①破坏天然自净循环的原因，可分为两大类。②一类是自然界自身的因素造成的，叫做第一环境问题或者原生环境问题。③火山的爆发会使大气增加二氧化碳。④病虫害和各种流行疾病，也都属于这一类。
①另一类是人类自身的活动造成的，叫做第二环境问题，或者叫做次生环境问题。②这个问题随着工业生产的发展，越来越突出，其中最为严重的是工业生产中排出来的废 、废 、废 （简称“三废”）对环境造成的危害。③水俣病、红潮、伦敦烟雾……都是由于“三废”破坏了天然自净循环而造成的。④此外，城市的烟尘、噪声、垃圾。放射性物质等等，也都危害着人们的健康。
1、什么叫“生物圈”？（用自己的话概括，不得超出20个字）
2、第二段中“这样的循环”指代的是 。（请填写句子序号）
3、“如地震会使局部地区增加氢气，会使地壳被破坏，有害人体的元素进入水的循环系统。”这个例子是从文中抽出来的，应放回到第 段的第 句与第 句之间。
4、请根据文意解释“原生环境问题”中的“原生”和“次生环境问题”中的“次生”的语意。
原生：
次生：
5、给第四段的空格处依次填上一个合适的字：废 、废 、废
6、本文分析了破坏天然自净循环的两大类原因，请你用简明的文字说说怎样才能保持天然自净循环。
（参考答案：1．有生物生存的地球表面层叫做生物圈。 2．第①②③句。 3．第三段第②句和第③句之间。 4．原生：自然界自身的因素造成的；次生：人类自身的活动造成的。 5．水、气、渣 6．对于因自然界自身的因素造成的破坏，重点在预防，降低破坏程度；另外要严格约束和控制人类自身的活动，力求不造成破坏。）
【同步演练】
一、基础知识
1、注意下列加点字的读音：
屡屡出现（ ） 光纤（ ） 芯片（ ） 趋势（ ） 聘用（ ）
2、解释下列句子中词语的意思：
⑴归根到底，很简单，是因为工业的发展大大促进了人类的生产力。
归根到底：
⑵去年，《财富》杂志说，近30年来新成立的科技公司的总资产，已经接近1万亿美元，而这个增长速度还在与日俱增。
与日俱增：
⑶因为这些学生不需要按部就班地训练，他们可以跳跃式学习。
按部就班：
3、文章中举了爱因斯坦第一次到美国的例子，有什么作用？
4、判断下列句子使用的说明方法，并分析其作用。
一百年以前，世界的农业人口占人口总数的80%以上；今天，美国的农业人口，只占全国人口的1%到2%，可是他们生产出来的粮食，不仅可以供全病症国人食用，还可以出口到世界各地去。
说明方法：
作用：
5、本文作者 ，著名 ， 获得者。
6、读了本文后，你有什么感想？
二、同步解读
①所以，我们可以想一想，这两百年尤其是近一百年、五十年来，世界是由三个互相关联的环节推动着前进的：科学带动了工业，工业则带动了经济，而经济的发展反过来又促进了科技的发展。工业发展过程中提出来的问题、题目，由科学家来研究解决。科学研究也可以直接促进经济的发展，如20世纪发展出来的统计学，在农业、工业、医学等方面都有决定性的影响，当然，经济的发展也可以使工业得到更多的投资。科技、工业、经济这三个互相连锁的因素，是近代世界发展的总的趋势。这个趋势发展下去，对将来的世界会发生什么影响，今天很难讲。比如说，前些时候我在报纸上看到了一个很惊人的消息，它说，有生物学家认为，到2050年，人类的平均寿命可能增长到150风。我不知道将来是否会发生这样的事情。我想很多人可能会同意我的想法，就是希望这件事情不要发生。因为这件事情如果发生，对整个世界不可想象的影响实在是太大了。
②我们再看看过去50年的发展，就会得出另一个重要的结论，就是从基本原理转变为工业的速度在这50年尤其是近二三十年大大增加。我可以单一个例子：
③在半导体方面，有名的“摩尔定律”在1965年提出，芯片的容量每18个月就要加倍；1971年，一个芯片上差不多有三千个晶体管，但到去年在一个芯片上就已经有107个晶体管；而且没有人知道这个发展的极限在哪里。
④我们现在可以得出的结论是：更新的事物将会层出不穷，一些今天不容易梦想到的东西不久将会变成事实；人类的生产力将会大大提高，自然科学将会更蓬勃地发展；科学、工业、经济的连锁发展将会持续下去。我想这些都是我们今天可以很自信地讲的话。
7．认真阅读第①段，请用示意图表示科学、工业、经济三者的关系。
8．“近代世界发展的总的趋势”是什么?
9．第①段所举关于人类寿命的例子的作用是什么?
10．第③段举了半导体方面有名的“摩尔定律”的例子是为了说明什么?
11．第④段最后一句话“我想这些都是我们今天可以很自信地讲的话”中的“这些”指什么?
12．请给选文划分层次(用“｜”表示)并说明它属于什么结构。
①②③④
13．你是否同意“科学技术是第一生产力”?请阐明你的理由。
三、美文赏读
计算机会比人脑聪明吗
人们不会忘记1997年的人机大战，国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫输给了IBM公司的一台叫“深蓝”的计算机。
有的文章说，“深蓝”每秒钟思考2亿步，而世界顶尖棋手卡斯帕罗夫每秒钟仅能思考3步，因此人的失败是注定的。如果这种说法成立，那么上次“深蓝”每秒思考1亿步，也大大超过了卡氏的3步，为什么“深蓝”输了呢?
“深蓝”击败国际象棋冠军靠的是非凡的不知疲倦的高速运算能力。但是这种机械方法在变化多端的围棋面前就失去了用武之地。国际象棋比赛中，多损失一兵一卒甚至能决定最后结果。但下围棋，你经常会听到弃子争先的说法，鹿死谁手还远未可知。美国新泽西州普林斯顿天体物理学家、围棋爱好者皮特·哈特说：“计算机围棋程序击败人类选手可能至少需要100年时间。”
计算机下棋所涉及的领域可以归结到人工智能这门科学上来。什么是人工智能?人工智能是用人工方法模拟人类智能的一种技术，它包括推理、学习和联想三大智能要素。目前，人工智能的推理功能已获突破，学习功能正在研究之中，联想功能尚处在探讨阶段。
为了实现人工智能，需要从生物学角度揭开人脑思维之谜，为人工智能的研制提供理论依据；需要从材料学角度研制适合的材料，为人工智能计算机的制造提供物质准备；最终还是要以信息技术为主力军，才能真正研制出人工智能计算机。
现在能够模仿人类某些智能的计算机早已走进我们的生活。邮政编码的信件就是通过能够识别数字的计算机来处理的，某些医院已经开始用机器人来发送药品，甚至有了可以按人的指令进行手术，可以读支票信息的机器人等等。
学习和掌握知识并运用知识灵活解决各种问题，对人来说是十分自然的事情，但要让机器也这样做就相当困难了。因为仅靠存储器和程序远不能解决思维等智力领域的问题。人类智能是宇宙间最奇妙的现象，至今人类对自己的认识还远未全面和深刻，要搞明白人脑的思维和智能机制，还说不清要用多少年；要超过它，更是一个未知数。
14．“深蓝”为什么能战胜世界冠军?
15、对人机大战“有的文章”的看法是什么?作者对此所持的态度恰当的一项是( )
A．怀疑 B．否定
C．部分怀疑 D．部分赞同
16．计算机和人脑“思考”的特点各是什么?
计算机的“思考”：
人脑的思考：
17．本文主要说明什么?恰当的一项是( )
Ａ．“深蓝”为什么能战胜世界冠军
B．计算机的优势和劣势
C．人工智能及实现人工智能的进展、途径
D．计算机造福人类
18．加点词“真正”能否删去?为什么?
19．实现人工智能的主要困难是什么?为什么?(用文中语句回答)
20．计算机比人脑聪明吗?下边的表述和作者意见相符的一项是( )
Ａ．计算机可以比人脑聪明。
B．计算机不会比人脑聪明。
C．计算机在短时间里不会比人脑聪明。
D．计算机能否超过人脑，还是个未知数。
21．说明“什么是人工智能”用了怎样的说明方法?
