20世纪，水资源短缺尤其是水质性缺水成了世界共同面对的资源危机，生活、工业、农业污水是污水主要来源，污水处理顺理成章地成为新兴朝阳产业。

污水生物处理的实质就是通过微生物的新陈代谢活动，将污水中的有机物分解，从而达到净化污水的目的。污水处理在水质改善的同时，还要求所采用技术低能耗、少资源损耗，厌氧氨氧化与亚硝化工艺相结合的氮的完全自养转换方式是一种最可持续的污水脱氮途径。厌氧氨氧化菌就是这一途径的神奇承载者。

新闻报道中称厌氧氨氧化菌叫红菌，这是为什么呢？ 厌氧氨氧化菌呈球形、卵形，直径约0.8—1.1μm，在自然界以及废水生物处理系统中, 厌氧氨氧化菌丰度很低，几乎检测不到其活性，当其在生物膜上有低活性的时候，污泥就不是通常的黑色了，呈现为灰色；驯化一段时间后，随着菌群数量的增加，污泥颜色转变为红棕色；由于厌氧氨氧化菌含有丰富的细胞色素, 当其成为优势菌群时，成熟的厌氧氨氧化污泥呈现美丽的深红色。污泥颜色的变化也可用作厌氧氨氧化反应器启动进程的指示。由于这______的红色，污水处理厂的工人们就俗称其为红菌。

但这种神奇的细菌不容易控制，采用传统的系列稀释分离、平板划线分离、显微单细胞分离等微生物分离方法都以失败告终。1999 年，荷兰科学家利用密度梯度离心的方法，第一次得到了厌氧氨氧化菌，约200到800个细胞中只含有1个污染细胞。遗憾的是时至今日，全世界都还未获得厌氧氨氧化菌纯培养菌株。庆幸的是众多科学家协同攻关，在2006 年利用环境基因组学的方法完成了这一非纯培养菌株厌氧氨氧化菌的全基因组序列测定，发现200 多个基因参与其氨氮的短程转化代谢过程。

占细胞总体积的30% 以上的厌氧氨氧化体是厌氧氨氧化菌中最为重要的也是最独特的细胞器，目前被假定为内共生起源的细胞能量产生体，这也是第一个从原核细胞中发现的独立产能细胞器，类似于真核细胞中线粒体的功能。厌氧氨氧化菌在缺氧条件下，无需有机物参与，可以直接将氨氮和亚硝态氮氧化成氮气，较之传统硝化反硝化反应较繁琐的电子传递过程, 大大降低了能耗，是最经济的生物脱氮途径，脱氮成本仅为传统的十分之一，无疑成为污水脱氮处理的一个极富吸引力的方向。

2020年，全国软件和信息技术服务业累计完成业务收入81658亿元，同比增长13.3%。实现利润总额10676亿元，同比增长7.8%；人均实现业务收入115.8万元，同比增长8.6%。

分领域看，2020年，软件产品实现收入22758亿元，同比增长10.1%；其中，工业软件产品实现收入1974亿元，增长11.2%。信息技术服务实现收入49868亿元，比上年同期增加6579亿元；其中，电子商务平台技术服务收入9095亿元，同比增长10.5%；云服务、大数据服务共实现收入4116亿元，同比增长11.1%。信息安全产品和服务实现收入1540亿元，同比增长10.0%，增速较上年回落2.4个百分点。嵌入式系统软件实现收入7492亿元，比上年同期增加803亿元，增速较上年提高4.2个百分点。

①注意力不集中是常有之事。如何提高注意力，尽可能长时间保持专注呢？

②耶鲁大学心理学系布朗教授研究发现，人类的注意力非常有限，因而大脑通常过滤掉我们看到的模糊而无关紧要的东西，留下清晰鲜艳的目标。在很多情况下，人们需要具备长时间注意细节的能力。

③布朗教授一直致力于通过为人们提供快速精准的反馈意见来提高他们的专注力，他的团队以往经常采用功能性核磁共振成像技术，通过检验血液流进脑细胞的磁场变化实现脑功能成像，给出精确的结构与功能的关系。神经元在大脑中的活跃与繁衍都依赖氧气，而氧气要借由神经细胞附近的微血管，通过红血球中的血红素运送。因此，当脑神经活化时，附近的血流会增加，补充消耗掉的氧气。由于带氧血红素与去氧血红素之间的磁导率不同，含氧血与缺氧血的变化使磁场产生扰动，从而能被检测出来。通过重复进行某种思考、动作或经历，可以用统计方法判断哪些脑区在这个过程中有信号的变化，从而找出是哪些脑区在执行这些思考、动作或经历。

④需要指出的是，功能性核磁共振成像也有_______：因为数据分析可能长达数月之久，所以为病人提供反馈的时间较为漫长。对于专注行为这样短时间内极易变化的活动，作用可以说是_______的。而布朗教授这次利用的实时脑成像技术可以在1到2秒内对扫描大脑所获取的数据进行分析，几乎同步反映人脑的活跃状况，这样人们就可以利用反馈信息及时调整行为，达到时刻警惕的状态。

⑤为了测试注意力，布朗教授团队设计了一个巧妙的实验：他们为参与者提供了一组由人脸和场景图合成的画面，人脸和场景分别做了50%程度的透明化处理。参与者需要在2分钟内持续观察不同人脸与场景的合成图，并辨认出其中的场景是室内还是室外——室内场景需要参与者作出回应，室外场景则不需要任何回应。这项任务要求参与者把注意力集中在场景画面上。然而，实验中根本就没有室外场景的画面，参与者被不断地给出只有室内场景的画面，久而久之，注意力就会发生变化。

⑥那么，研究者是如何知晓参与者注意力的变化呢？通过对参与者的大脑进行实时脑成像扫描，以毫米为单位绘制出一系列的大脑图像，根据统计数据的模型，显示出参与者关注场景和人脸时大脑活动的区别。最关键的是，根据分析结果及时向参与者提供反馈，让他们知道自己的注意力是否集中在正确的目标上。

⑦在实验中，参与者如何得到注意力变化的反馈呢？布朗教授团队采用的是“惩罚-奖赏”反馈机制。最开始，图像中场景和人脸各自占比50%，当观察到参与者的注意力不够集中在场景上时，研究者就启用“惩罚”机制，降低场景的占比，使之更难以辨认，迫使参与者集中注意力去辨认场景；相反，如果大脑的注意力集中在场景上，研究者就启用“奖赏”机制，让场景越来越清晰，用这种方式对他们进行反馈。

⑧在整个过程中，参与者注意力的变化呈现波动趋势。一开始他们可能会被人脸分散注意力，表现并不是很好，于是受到惩罚，场景的图片渐渐模糊，迫使他们越来越集中精力，场景随之慢慢变得清晰；意识到自己被“奖励”后，他们的注意力又会渐渐被人脸吸引。依此反复，他们的大脑在控制他们所能看到的画面。

⑨在反馈测试过程中，很多人被观察到注意力越来越集中，维持长时间注意力的能力也变得更强。有观点认为他们在测试中当然会表现更好，因为他们知道自己在参加测试。但事实上，在日常生活中这些人的注意力也得到了显著的提高。