降雨来源于云层，云层中的水蒸气遇到冷空气或某些成核物质后，就会很快冷凝而降落下来，所以冷暖空气相遇之处就是雨水多发的地带，这就是天气预报的基础；遇到干旱，给云层来一发干冰或碘化银炮弹，通过干冰降温或碘化银增加成核物质的手段增加降雨，也就成了最常见的人工降雨方式。不过，最近越来越多的科学家开始认为，除了天气变化，细菌也有很大可能控制着降雨。
故事要从50年前说起。1970年，科学家在研究雨水时，发现其中含有微量的维生素B12。他们首先考虑，雨水由云层中的水蒸气凝结而成；云层中除了水蒸气，还有大量来自地表的灰尘，这些灰尘可能受人类活动影响而携带一些维生素B12上天，导致雨水中维生素B12的存在。不过在检查了云层中的灰尘后，他们发现云层中的灰尘含量与维生素B12含量并没有什么关系。云只是一团堆积的水蒸气和灰尘，在排除人类活动干扰后，这些维生素B12就只剩下一个来源——云层本身。
科学家开始猜测，可能是由于有大量微生物生活在云层中，在生命活动中产生了维生素B12。不过由于当时技术条件有限，他们无法确定云层中到底存在哪些微生物。
基因测序技术的出现，让科学家有了彻底调查云层生态系统的能力。2017年，法国科学家在一个海拔1465米的气象站中采集到干净无污染的降水水样，对其进行基因测序。结果发现，水样中存在超过28000种微生物的DNA或RNA，其中细菌和古菌有22000多种，真核生物有2600多种。这些微生物中既有能够进行光合作用的细菌和藻类，也有异养细菌，它们可能构成了一个完整的生态链：光合作用生物利用云层中的水分和大气中的二氧化碳等合成有机物，异养细菌则可能会以光合作用生物为食。
云层中的紫外线极其强烈，很容易杀死位于高空的微生物。新的研究发现，其实有些细菌早就发展出抵抗紧外线的能力。无论是通过光合作用合成，还是通过掠食其他微生物获取。细菌们能将这些有机物分解为具有保护作用的胞外聚合物。这些物质基本由糖构成，类似一层“糖衣”，能够轻松抵御高空中的低温、干燥和紫外线破坏。芽孢杆菌就是最常见的能合成这种“糖衣”的细菌。该属包括许多种微生物，臭名昭著的炭疽杆菌就是其中之一。
近年来，随着人类活动越来越强烈，大量有机物的微小颗粒飘散到云层上，所形成的效应就是，微生物们可能躺在云层里“无所事事”，就能吃到足够的食物，很多人小时候曾经幻想天上的云朵就是棉花糖，盼望自己能飞到云层上大吃特吃，现在看来，细菌的生活就是我们的美梦。
每个带有防护性“糖衣”的细菌都相当于一个天然的凝结核，_____________________。在天然条件下，云层中的纯水分子在低于-40℃时才会凝结；如果其中含有无机颗粒作为凝结核，凝结温度就会变成-15℃；一旦存在细菌，水分子的凝结温度还会再次升高，有些细菌甚至能让水分子在-2℃时凝结。部分科学家相信，人类活动为微生物提供了童话般的生存环境，高空云层变得更为“宜居”，这就使得云层生态系统极度繁盛，这反过来将会引发频繁的雨雪。
当然，这还不是全部。还有一些科学家认为，增加降水本身就是云层微生物的一种生存策略。许多云层微生物是因为风力吹动而从地面直达空中的，它们会借助高空气流在空中远距离旅行一段时间，之后再通过变成凝结核的方式，以雨水的形式重回地表，寻找新的宿主。
此外，这些微生物在享受云层中的有机物颗粒时，会将它们重新分解为二氧化碳。如此一来，原本以固体颗粒形式存在的二氧化碳又被微生物释放到大气中，成为日益暖化的地球上又一根新的稻草。据估算，大气中每年因此增加的二氧化碳约为100万吨，数量虽少，却会随着人类排放的有机污染物数量增加而增加。这种暖化的结果就是：地表温度升高，蒸发加强，云层增多，云层生态系统更加繁荣。这么一想，细菌似乎成了控制地球气候的幕后黑手？

人类的信息需求有80%与地理空间位置有关，而在全球普遍面临日益严重的资源环境问题的形势下，遥感宏观、动态、精确等特点，在国民经济、社会发展和国防安全中起着越来越重要的作用。地球观测组织（GEO）确定的遥感9大应用领域，________了灾害、卫生、能源、气候、水、天气、生态系统、农业、生物多样性等，更是涉及了人类生活的方方面面。
人们对事物的认知，总是先看到表面，然后涉及实质，尤其是对自然科学研究而言，观察-总结-归纳-演绎推理-实证是通用的研究逻辑。研究者更注重用数学建立起自然世界的研究对象之间的映射关系，以便用数学方法解释自然规律并进一步预测规律。因此相较于定性的描述，定量的刻画和应用更是自然科学的关键所在。自然科学的分析、对规律现象的确定性描述，这都离不开“数据”或者“量化”这一研究基础。
20世纪70年代以来，卫星遥感主要采取垂直观测方式，以获得地表二维信息，对获取的数据则基于地面目标漫反射的假定，作一些简单校正后利用地面目标的光谱特性作地表分类或经验判读。早期遥感的应用，更多的是基于定性描述，也就是通过可视的地物颜色、纹理、形状、大小等要素来对地物的各种属性进行推断并进行运用。但是，随着需求的发展，定性遥感越来越难以满足科研和应用的需求。
例如，卫星遥感通过云图可以很直观地显示各种气团的运动趋势，但中、长期天气预报的准确性仍不令人满意。其主要原因之一就是在大气动力学模型中，需要知道影响地面和大气温度的大气下垫面反照率和影响气流运动的粗糙度这些量化的信息，而定性的分析显然不能满足这个需求。
很自然地，人们开始着眼于通过遥感的方式来获取地物更多量化信息的研究，并期望定量遥感能承载更多的应用需求。
对应于定性遥感而言，定量遥感是从地物反射或发射的电磁辐射里，来推演得到地物某些特征定量化描述的手段。通俗地说，就是在遥感获取的各项电磁辐射信号的基础上，通过数字的或者物理的模型，将遥感信息与观测地表目标联系起来，定量地反演或推算目标的各种自然属性信息。
我们以全球气候变化研究为例。在全球气候变化研究中，定量的遥感数据产品起着至关重要的作用。它们不仅能够作为输入参数集来驱动数值过程模型运行、评价和验证其模拟结果，还可以通过适时地输入更新结合数据同化的方法确定过程模型的某些状态变量或者参数，以提高不同时空尺度的碳、水、氮通量等模拟精度并进行预测。在行业部门的各种业务应用中，各种评估对量化指标的旺盛需求，也对遥感的定量化提出了更高要求。

陶器的产生是和农业经济的发展联系在一起的，一般是先有了农业，然后才出现陶器。这些创造发明，无疑应归功于妇女，因为在性别分工的基础上，妇女是家里的主人，必然首先从事这些活动。这在我国某些少数民族地区还保留着一定的残余，例如云南傣族和台湾高山族的制陶都由妇女来承担，而男子仅从事挖土、运土等辅助性劳动或甚至根本不参与其事。但在有些少数民族中已开始有所变化，如云南佤族和台湾耶美族中，制陶已成为男子专有的职业，妇女则降为辅助性劳动。这些现象提供了陶器出现之后，有关男女分工的变化和社会分工发展等方面的有用资料。此外，上述少数民族制陶工艺方面的发展过程是：从泥条盘筑到慢轮修整，从露天平地堆烧到棚内平地封泥烧制，这正代表了由手制向轮制过渡的早期形态，由无窑向有窑过渡的初级形式，这些都为探讨原始制陶工艺的发展提供了极为宝贵的资料。

详细地说明我国陶器的起源，目前尚感资料不足。不过最近在河南新郑裴李岗和河北武安磁山出土的陶器都比较原始，据碳十四断代，其年代为公元前五六千年以前，是华北新石器时代已知的最早遗存。这些发现不仅有利于探索陶器的起源问题，同时还揭示了正是在这些遗存的基础上，才发展成为后来广泛分布的仰韶文化、龙山文化，直到阶级社会的商周文明，它们在制陶工艺和器形的发展上，基本上是一脉相承的。此外，江西万年仙人洞和广西桂林甄皮岩的陶器也具有一定的原始性，其碳十四断代也在公元前四五千年以前，同样属于新石器时代较早的遗存，它们同后来华南地区的陶器发展也有着直接联系。在我国广阔的土地上，可能分布着更多的早期陶器的遗存，在不断发展和相互交流中逐渐形成统一的文化整体，并在这个基础上产生了原始瓷和瓷器，成为我国特有的创造发明，并对世界文明作出了一定的贡献。

①在基因时代，生物学家们收集分子层次上的癌症成因信息，这些信息使他们开始质疑传统的癌症分类法：即根据肿瘤出现在身体中的位置来分类癌症。

②研究者们认识到传统的分类法应该被根据突变种类的分类法取代，正是这些突变使得细胞以不受控制的形式生长而形成肿瘤。

③如果两个患者的肿瘤存在于完全不同的器官组织之中，却由相同的突变引发，其间的共同点可能比那种存在于同一个器官中却由不同的分子机制引起的肿瘤更多。

④________，两个表面上看起来患有同种癌症的病人却可能会因为决定性突变的不同而有着非常不同的结果。

⑤一旦不再将癌症视为一种依据解剖学定义的疾病，转而集中注意这些分子异常，治疗就是完全不同的另一场竞赛了。

⑥常规的化疗和放疗对分裂中的细胞特别有杀伤力，所以能够对总在高速生长的肿瘤细胞形成显著伤害。但它们同时也要求身体的其他部分付出高昂的代价。

⑦很多肿瘤学家相信这一方法可以将癌症从一种致死性疾病转化为一种慢性病，人们可以忍受着这种慢性病生活很长时间。当然这不是轻易可以做到的。

⑧治疗可能需要采用靶向药物的鸡尾酒疗法，鸡尾酒的配方随肿瘤的突变随时调节。虽然很难，但理论上这种治疗方法应该比目前应用的方法有效得多，同时副作用也小得多。

⑨艾滋病明显就是这种情形，采用抗逆转录酶病毒药物的鸡尾酒疗法能够减慢病毒的复制，使得感染HIV的人可以忍受着这种感染活到老年。如果发现病毒对某种药物产生抗性，就换用另一种药物。

⑩在二十世纪九十年代中期，遗传学家们发现了BRCA1和BRCA2，这两个基因与超过半数的乳腺癌遗传类型有关。

⑪这两个基因所编码的蛋白质掌管DNA修复，因此当他们有缺陷时，细胞变得更有可能累积那些将引发癌症的突变。

⑫但这种遗传型变异仅占乳腺癌变异的10%，所以在治疗乳腺癌和其它肿瘤的问题上，当前最需要也最艰巨的努力在于：识别那些在个别细胞中自然产生的致癌突变。

⑬为此，国际癌症基因组联盟将致力于完成25000例个体肿瘤的DNA测序，建立50种最常见的癌症的突变记录档案。

20世纪80年代，加拿大研究人员曾经做过一个很有趣的试验：他们建立了一个工厂，试着用污泥来生产燃料。他们先是通过机械方法去除污泥里的大部分水分和泥沙，然后将干污泥放进高温蒸馏器中，结果发现：蒸馏之后得到的气态组分转化成了燃油，而固态组分转化成了炭。于是，这家工厂开始利用这种方法生产燃料，每吨污泥可以生产2桶燃油和0.5吨烧结炭。从那以后，随着对城市污泥组成的进一步了解，人们渐渐意识到，污泥中富含碳、氮、磷等资源性物质，这些物质让污泥拥有了变废为宝的可能性。如今，世界多国的科学家都在城市污泥的资源化利用方面做出了大量研究成果，开发了许多城市污泥的利用途径。
虽然污泥具有很高的利用价值，但是要想把污泥变成资源，可不是一件容易的事情。污泥的处理处置要一步步来：首先要经过减量化和稳定化处理，也就是减少污泥的质量和体积，并且降解污泥中的易腐有机物质；然后进行无害化处理，使其不会对环境造成二次污染，不会危害人体健康；最后才是资源化处理，也就是回收具有使用价值的物质和资源。每一个过程都有与之相适应的污泥处理处置技术。例如：浓缩、脱水适用于减量化处理，厌氧消化、好氧堆肥、焚烧适用于稳定化处理，厌氧沼气回收、焚烧热能回收、土地有机质利用、建材无机质利用等技术可用于资源化处理，等等。当然，其中有一些技术可以同时满足多个处理目标。
乍一看，污泥的处理处置有这么多技术路线，似乎“条条大路通罗马”，但是综合考虑技术的成熟程度、经济成本、可持续发展的可行性等因素，厌氧消化技术仍然是最值得关注的技术之一。这种技术利用厌氧微生物，将污泥中的大分子有机物分解为甲烷、二氧化碳、水等简单化合物，产生的沼气可以用作绿色燃料。厌氧消化技术在解决了污泥污染问题的同时，还顺便实现了生物质能的回收，可谓一举两得。但是很可惜，这种技术在我国的应用和运行遇到了很多困难，国外厌氧消化技术装备在我国的运行稳定性很低，效率也不尽如人意。
造成这一局面的主要原因是我国污泥泥质特点与国外存在巨大差异。我国污水厂污泥普遍存在微细砂含量高、有机质含量低的特点，而且污泥组成非常复杂，既含有碳、氮、磷等资源性物质，也含有重金属、难降解有机物、微塑料等污染性物质。另外，我国人口密度高，城市污泥的处理量很大。因此，开发适合我国污泥泥质特点的高级厌氧消化技术迫在眉睫。

AlphaGo（阿尔法围棋程序）总体上由两个神经网络构成，以下把它们简单称为“两个大脑”。这只是一个比喻，在对弈时，这两个大脑是这样协同工作的：第一个大脑的简单模式会判断出在当前局面下有哪些走法值得考虑。第一个大脑的复杂模式通过蒙特卡洛树来展开各种走法，即所谓的“算棋”，以判断每种走法的优劣。在这个计算过程中，第二个大脑会协助第一个大脑通过判断局面来砍掉大量不值得深入考虑的分岔树，从而大大提高计算效率。与此同时，第二个大脑通过下一步棋导致的新局面的优劣也能给出关于下一步棋的建议。最后，两个大脑的建议被平均加权，做出最终的决定。

其实，这两个大脑的工作方式确实和人类很相似，一个__________细部，一个__________全局。但AlphaGo最终结合两者的方式相当简单粗暴：让两者各自评估一下每种可能的优劣，然后取一个平均数，这可绝不是人类的思维方式。

对人类来说，这两种思考问题方式的结合要复杂得多——不仅仅在围棋中是这样。人们并不总是同时对事态做出宏观和微观的判断，而是有时情绪、心理和潜意识的应激反应。这当然是人类不完美之处，但也是人类行为丰富性的源泉。

为什么要让人工智能去下围棋？有很多理由。但在我看来最重要的一个，是能够让我们更深入地理解智能的本质。

神经网络和机器学习在过去十年里跃进式的发展，确实让人工智能做到许多之前只有人脑才能做到的事，但这并不意味着人工智能的思维方式接近了人类。而且吊诡的是，人工智能在计算能力上的巨大进步，反而掩盖了它在学习人类思维方式上的短板。和国际象棋中的深蓝系统相比，AlphaGo已经和人类接近了许多，深蓝仍然依赖于人类外部定义的价值函数，所以本质上只是个高效计算器。但AlphaGo的价值判断是自我习得的，这就有了人的影子，而且AlphaGo的进步依赖于海量的自我对局数目，这当然是它的长处，但也恰好说明它并未真正掌握人类的学习能力。一个人类棋手一生至多下几千局棋，就能掌握AlphaGo在几百万局棋中所训练出的判断力，这足以证明，人类学习过程中还有某种本质是暂时无法用当前的神经网络程序来刻画的。

这当然不是说AlphaGo应该试图去复制一个人类棋手的大脑，但是AlphaGo的意义也不应该仅仅反映在它最终的棋力上。它是如何成长的？它的不同参数设置如何影响它的综合能力？如果有其他水平相当的人工智能和它反复对弈，它能否从对方身上“学到”和自我对弈不同的能力？对这些问题的研究和回答，恐怕比单纯观察它是否有朝一日能够超越人类重要得多。

“今天，你节省了多少碳？”有一群“环保达人”，自觉地少开私家车、坚持走楼梯，电脑不用就关机，用清单列出自己一天的碳排放总量，并把“减碳日记”实时挂到网上……这就是眼下正时兴的“低碳生活”。进入2011年，低碳与生活的联系更加紧密。

人们在生活和消费过程中的过量碳排放，是造成全球气候变暖的因素之一，针对这一点，低碳生活要求人们在日常生活中养成节能的好习惯，减少碳排放，建设资源节约型，环境友好型社会，促进人与自然和谐发展，提升生活质量。

作为可持续的绿色生活方式，低碳生活将是协调经济社会发展和环境保护的重要途径。而从长远看，这更是一种着眼于未来的生活理念。低碳生活受到“低碳族”的响应，与其本身所蕴含的环保元素和道德魅力密不可分。

低碳生活是健康绿色的生活习惯，更是时尚的消费观，是全新的生活质量观。“雁过留声，人过不留碳”。低碳生活不是口号而是理念，把握机遇，才能掌握将来发展，选择低碳生活，才能享受美好未来。

①研究农村，首要的问题是理解农村社会和农民阶层的生活状态和行为特征。在这方面，农村经济研究者必须________和参考社会学和文化人类学的研究方法以及研究成果。

②比如，在研究中国农村金融的时候，如果不能深切了解中国农民和农村的社会生活及其结构特征，就很难了解为什么农民会选择这种金融组织形式和融资方式，而拒斥另一种金融组织形式和融资方式，就很难理解为什么有些金融机构在农村领域获得了极大的成功，而有些金融机构却负债累累乃至于倒闭。

③社会研究，包括农村研究的基本方式有：调查研究、实验研究、实地研究和文献研究等。

④调查研究的基本要素包括抽样、问卷、统计分析、相关关系等。实验研究的构成要素包括实验组、控制组、实验刺激、因果关系等。实地研究包括参与观察、研究者的角色、投入理解、扎根理论等。而文献研究则包括内容分析、现有统计分析等。

⑤这四种方法反映了不同的方法论倾向：以实验研究、调查研究和文献研究为代表的定量研究方式，比较集中地体现了实证主义方法论的倾向；而以实地研究为代表的定性研究方法，则集中体现了人文主义方法论的倾向。

⑥不同研究方式也分别被用于不同的研究目的：调查研究最常被用于描述一个大的总体的状况，以及探讨不同变量之间的相关关系；实验研究则主要被用于探索和证明两个变量之间的因果关系；实地研究则更多是在深入理解社会现实，以及在提炼和建构理论方面发挥作用；而文献研究常被用于帮助研究者去探讨那些任何其他方式在时间和空间上无法达到的社会现象和问题。

⑦可以说，不同的方法有不同的用途，应该综合运用各种方法，而不要局限于某一种方法。

⑧应该指出的是，社会研究的方法体系是一个有机的整体，方法论是居于统帅地位的指导社会科学研究的一般思想方法和哲学基础。

⑨具有实证主义方法论的社会研究者，通常采用调查研究、实验研究以及定量的文献研究的方式，以凸现研究的规范性、精确性和客观性。从建立研究假设、数据资料收集、定量分析方法的运用，直到依据结果的解释和假设的检验，其中每一个步骤都尽可能严格按照自然科学研究的方式进行。而具有人文主义方法论的学者，则更经常地采用实地研究的方式，以及定性的研究方式，以凸现研究过程的特殊性、深入性和主观性，在研究思路上更多地依赖研究者的主观体悟，方法上更多地依赖研究者的参与和对情景的分析。

①在基因时代，生物学家们收集分子层次上的癌症成因信息，这些信息使他们开始质疑传统的癌症分类法：即根据肿瘤出现在身体中的位置来分类癌症。

②研究者们认识到传统的分类法应该被根据突变种类的分类法取代，正是这些突变使得细胞以不受控制的形式生长而形成肿瘤。

③如果两个患者的肿瘤存在于完全不同的器官组织之中，却由相同的突变引发，其间的共同点可能比那种存在于同一个器官中却由不同的分子机制引起的肿瘤更多。

④________，两个表面上看起来患有同种癌症的病人却可能会因为决定性突变的不同而有着非常不同的结果。

⑤一旦不再将癌症视为一种依据解剖学定义的疾病，转而集中注意这些分子异常，治疗就是完全不同的另一场竞赛了。

⑥常规的化疗和放疗对分裂中的细胞特别有杀伤力，所以能够对总在高速生长的肿瘤细胞形成显著伤害。但它们同时也要求身体的其他部分付出高昂的代价。

⑦很多肿瘤学家相信这一方法可以将癌症从一种致死性疾病转化为一种慢性病，人们可以忍受着这种慢性病生活很长时间。当然这不是轻易可以做到的。

⑧治疗可能需要采用靶向药物的鸡尾酒疗法，鸡尾酒的配方随肿瘤的突变随时调节。虽然很难，但理论上这种治疗方法应该比目前应用的方法有效得多，同时副作用也小得多。

⑨艾滋病明显就是这种情形，采用抗逆转录酶病毒药物的鸡尾酒疗法能够减慢病毒的复制，使得感染HIV的人可以忍受着这种感染活到老年。如果发现病毒对某种药物产生抗性，就换用另一种药物。

⑩在二十世纪九十年代中期，遗传学家们发现了BRCA1和BRCA2，这两个基因与超过半数的乳腺癌遗传类型有关。

⑪这两个基因所编码的蛋白质掌管DNA修复，因此当他们有缺陷时，细胞变得更有可能累积那些将引发癌症的突变。

⑫但这种遗传型变异仅占乳腺癌变异的10%，所以在治疗乳腺癌和其它肿瘤的问题上，当前最需要也最艰巨的努力在于：识别那些在个别细胞中自然产生的致癌突变。

⑬为此，国际癌症基因组联盟将致力于完成25000例个体肿瘤的DNA测序，建立50种最常见的癌症的突变记录档案。