2008年10月3日星期五

海外子女教育: 孩子无法在学校获得的些许种技能


  众所周知,教育系统并不能教导我们孩子基本的阅读、写作、算术与科学的技能,而这些恰恰是他们在即将来临的高科技时代获得竞争优势的必备技能(至少,这是一种普遍看法,在此我们不展开讨论)。

然而,生活中所需的知识远远超出学校的基本科目,除非你有幸碰见一位打破常规的老师,否则,你的小孩将无法学到生活中所至关重要的事情。

回顾你的切身经验,当你高中毕业时,你了解生活中的所需知识么?更不用说如何取得成功了。幸运的话,你也许知道如何阅读,并且有一些基本的历史和数学技能,甚至你还可能拥有良好的学习习惯,这将使你在大学中受益。

但是,你真的准备好进入现实生活了么?也许未必,除非你的父母已经为你准备好一切。事实上,我们大部分人的早期成年生活都是一团糟,因为我们不了解所需的技能,而我们正在承受相应的后果。

你也许会说,这是生活的一部分——从经验教训中学习。但仍可能在你的孩子独立生活之前,让他准备得充分一些。如果我们无法让学校教授那些技能,就让我们自己来负责吧。

以下是一张基本课程表,孩子在迈入成年生活之前都应该掌握它。也许你认为还有其他技能需要加入其中,但至少这是一个起步要求。

如何教导这些事情:这些课程无法通过讲课和课本来掌握,只能通过实例、言传身教来教导,并且要允许小孩独自去尝试(刚刚开始可以在监督下进行)。一旦你进行言传身教,并且监督他们尝试几次后,就应该给予你的孩子信任,让他自己去完成,从自身的错误中学习;另外要不时和你的孩子讨论他的学习成果。


财务
储蓄:量入为出是一句简朴的格言,然而只有极少数的青年人理解并知道如何遵循它。从小就让孩子将他的一部分零花钱存入银行,教导他如何设定储蓄目标,如何达成该目标,然后便可购买他想要的物品。 
预算:许多成年人害怕做预算,并为此饱受折磨,这是因为我们缺乏做预算所需的知识和技能。教导孩子简单的预算技能,以及相关的知识,让他们成年后不在面临预算的烦恼。你可以等到孩子十几岁再教他们这些知识,这是一个很好的机会来展示为什么他们需要了解数学基础知识。 
支付:让孩子们支付账单,并确保他们按时支付,不论是在线支付还是实地完成。让他们学习如何写支票,包括纸张支票和在线支票;确保不会延误账单——可以通过马上支付或者自动支付来完成。 
投资:什么是投资,为什么必须进行投资?你是如何进行投资的,有哪些不同的投资手段?你是如何研究投资项目?复利如何发挥时间威力。这些都是和你孩子交谈的极佳话题。 
节省:这是从小就应该教会他们的事情。如何去货比三家,比较不同的价格和质量,对物品重复利用、减少浪费,在家煮食而不过多在外就餐,控制购物冲动。当我们外出疯狂购物,即便是圣诞节前,也会为孩子树立了一个坏榜样。 
债务:许多成年人都面临债务问题。要教导孩子借贷的责任,如何避免不必要的债务,如何避免过多举债,如何可靠地使用信用卡。 
退休:努力工作到退休年龄,还是“迷你退休”(即工作一段时间,享受一段时间),哪种更好?这是见仁见智的问题,但是你的孩子应该知晓有这些选择,它们的利弊所在,以及如何具体实施。告诉你的孩子年轻时候就开始投资的重要性,复利所带来的巨大差别,以及如何让投资自动化。 
慈善:告诉孩子从事慈善的重要性,以及如何养成做慈善的习惯。这不仅仅是一个财务问题,也是一种社会活动。你应示范如何将时间与精力投入到慈善活动中。 

思考
批判性思维:这是学校没有教导的最重要的技能之一。目前,我们被驯化成机器人,听从老师而不做提问,听从教导而不动脑筋,成为不敢有异议的老实员工。如果你是一位雇主,也许你会喜欢这样的员工;如果你是一名政客,你也许希望你的市民就是如此。但是你希望自己的孩子成为这样的人么——不问是非,幼稚无知的市民/雇员/学生?如果不是的话,马上开始培养他们提出“为什么”的习惯,学习如何找寻答案,如何去质疑权威——没有放之四海而皆准的永恒答案。对话是学习这种技能的良好途径。 
阅读:当然,学校有教导我们进行阅读,但学校的教育方式往往让人厌倦阅读。带着你的孩子游览书中那天马行空的想象世界,指导他们通过互联网找到相应的信息,以及如何评价阅读材料的可信度、逻辑性和真实性。 

成功
积极:上面提到批判性思维是一项重要的技能,而对生活有着积极的态度也是相当重要的。当然,事情可能会变得很糟,但是塞翁失马焉知非福,所以应该停止抱怨,寻求解决方案,最重要的是,要坚信自我,摆脱负面思维。 
动力:要知道达到目标的关键不是纪律,而是动力。如何采用不同的方式激励自己,并体验完成目标的喜悦心情。一开始,先设定一些较小的,容易达到的目标,从而逐渐锻炼这种技巧。 
拖拉:这是成年人的常见毛病(甚至小孩也如此)。我同意在某些时候,人们应当悠游度日,享受慵懒的时光。但是,当我们必须做某些事情的时候,怎么保证我们能够按时完成呢?教导孩子要吸取拖拉的教训,找出他们拖拉的习惯,并且研究如何克服它。 
激情:成功的一个重要途径,就是找到使你激情洋溢的事物,并全情投入。你的孩子还无法在年幼时找到这个答案,但是你应该指导他们发现自己的激情所在并且对其不懈追求,让他们了解这样做的重要性。 

社交
合作:从小,我们就被灌输竞争主义,这也是成人世界的写照。结果呢,卑鄙陷害、互相拆台、忿恨抱怨充满了我们的生活。相反,请教导你的孩子,人们是可以达到共赢的,帮助他人成功,将使你自己更加成功。告诉孩子结交朋友胜于制造敌人,在竞争之前先学会团队合作。 
同情:这是被学校完全忽略的主题。事实上,孩子在学校学到的往往不是同情并帮助他人,而是增加别人的难处。应该教导孩子设身处地地了解别人,并去帮助别人摆脱痛楚。 
爱心:爱心和同情是双胞胎,同情着重于减轻别人的痛楚,而爱心则是希望他人幸福。这两者都是至关重要的。 
倾听:我们的孩子在学校学习到如何倾听了么?或者如何与人交谈么?也许这就是为什么许多成年人都不具备倾听这个重要能力的原因。要孩子学会如何真正地倾听他人,从而能够理解和感觉他人。 
交谈:交谈与倾听是紧密关联的,而学校并没有教导孩子交谈的艺术。事实上,学校告诉孩子在大部分情况下交谈是不对的,然而我们往往需要的是互相交谈,而不是教导。这是非常重要的社交技巧,从小就应该在家里实践。请学会与你的孩子交谈,而不是只要他听话。 

实务
汽车:告诉孩子为什么我们需要汽车(并不是为了耍酷),如何买到合适的汽车,如何保养汽车。了解发动机的工作原理,哪些地方会发生损坏,又该如何修理。这是男孩女孩都应该学习的技能(这是显而易见的,但我还是要强调)。 
家务:如何保养和维修房屋的各种物件,包括管道、电器、冷暖设备、油漆、盖屋顶、剪草等等。掌握进行基础维护的工作和方法,并且知道什么时候该叫专家来帮忙。 
清洁:太多的成年人没有学会如何送洗衣物,如何清洁房间,如何使房子井井有条,如何进行每周、每月的大扫除。不要只是让孩子做这做那,而要他们真的学会这些事情。 
组织:让孩子学会如何摆放文件,如何让事物各就各位,如何建立待办事宜,如何建立工作流程,以及如何集中精力在重要工作上。 

快乐
着眼现在:基于某些原因,我们小时候从未学到这个重要的技能。事实上,我们越年轻,就越能享受现在。当我们慢慢长大,开始担心将来,回顾过去,而“现在”则离我们而去。“活在现在”的技巧对我们是大有帮助的。
享受生活:孩子们都在享受生活,但只有一部分意识到这个技能的重要性,并且应该如何进行。即使对于成年人,享受生活的技能依然大有益处,为你的孩子做好榜样,他们自然会模仿你的。 
寻找目标:拥有一个目标对于生活而是是极为重要的,无论是崇高的宗教目标,或者是为了让家庭幸福,又或者是你的职业目标。让孩子认识到目标的重要性,并且如何为自己找到目标。 
发展亲密关系:教导这个技能的最佳方式,就是和你的孩子建立亲密关系,并且以你和配偶(或其他适当的人)为范例。教会他们发展这种关系的技能,讨论它的重要性,并且学习如何克服冲突。生活中总会出现不和,但是通过交流、理解和妥协,我们就能言归于好。 

翻译:flyisland

2008年10月1日星期三

卫星照片显示:北极在历史上首次成为孤岛



最新卫星照片显示,北极在人类历史上首次成为一个岛屿。三天前拍摄的卫星照片显示,由于冰块的融化,著名的西北和东北通道已畅通,这使船只在北极冰帽附近海域航行成为可能。

  1979年的卫星照片显示,用粉色标注的北极冰层与加拿大北部(在左边)和俄罗斯(在右边)相联。

   西北通道(左边圆圈)和东北通道(右上方)都已无冰块。 

 

 

航运公司一直在急切地等待西北和东北通道的畅通,它们希望这将使航线距离减少数千海里。但对于研究气候变化的科学家来说,这是全球变暖对地球造成破坏的又一个迹象。研究海洋冰块的科学家马克·塞雷泽称,这些图像是一个“历史事件”,这些图像加深了人们对北极冰帽正“加速消失”的担心。

 

由美国宇航局提供的卫星图片首次表明,两条联接大西洋和太平洋的近道即西北和东北通道首次同时没有冰块的存在,这一情况在125000年内还是首次出现。2005年,俄罗斯附近的东北通道畅通,但是位于加拿大北部地区的西北通道仍被冰堵塞。2006年的情况则刚好相反。最新的卫星数据显示,西北通道在上周末畅通,而堵塞东北通道的剩余冰块在数天后解体。获得美国政府资助的国家冰雪数据中心的塞雷泽教授称:“西北和东北通道都已畅通,这是一个历史事件。我们今后将更多地看到这一情况的出现。”

 

航运公司已作好了探索新航线的准备。总部在不来梅的Beluga集团计划明年向东北通道派出首艘船只,这将使德国至日本的航线缩短4000海里。如果冰快继续以目前的速度融化,那么船只将很快可以跨越北极。许多科学家认为,在2030年之前,北极附近的大块冰层在夏季时会完全消失。其他科学家认为,在五年后,北极的七月中旬和九月中旬将是无冰期,北极目前终年封冻。就在四周之前,由于融化的冰山引发了洪水,加拿大奥育图克国家公园内的游客不得不被疏散,这个国家公园名字的意思是“永不解冻的土地”。

                                     最新图像发布于2008-9-02

 

           

打破达尔文的神话


                                                                    撰文 迈克尔.舍默(Michael Shermer)

  查尔斯.达尔文集多种非凡品质于一身,得以跻身有史以来最伟大的科学巨匠之列,其中一种品质,便是他那坚持不懈的执著精神。面对自然史中一个令人望而生畏的问题——物种的起源和变化,达尔文孜孜不倦地啃定这块硬骨头,直到真相大白天下。英国作家安东尼.特洛罗普(Anthony Trollope)1867年所写的一篇小说中有位人物曾说:“只要咬定不放,没有不能解决的事¡¬¡¬世上无难事,只怕有心人。”引用这段话来描述达尔文这种坚韧不拔的气质,确实再贴切不过了。他的儿子弗兰西斯•达尔文回忆说:“与其说他坚持不懈,还不如说他是顽固不化。他那种全心全意揭示真理的愿望已¾¬到了近乎狂热的地步,‘坚持不懈’似乎很难概括他的这种品质。”

  也正是通过自己不屈不挠的努力,美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学史专家弗兰克.萨洛威(Frank J.Sulloway)揭示了达尔文研究无数资料,总结出进化论的真正历程。萨洛威对真理的执著追求,集中体现了达尔文那种倔强坚定的作风。

  传统说法宣称,达尔文是在加À¬帕戈斯群岛上变成进化论者的,因为当时他发现,鸟嘴和龟壳受到自然选择的作用而产生出独特的变异,而每一物种都因食物种类或岛屿生态环境的不同而发生独特的适应性进化。这种说法广为流传,从生物学教科书到旅游手册,都这样宣传。这些小册子不遗余力地鼓动潜在的游客前去朝拜进化论诞生的圣地,沿着圣人达尔文走过的足迹饱览加À¬帕戈斯群岛的风光。

  2004年6月,我和萨洛威就真的这样干了一次——花上整整一个月时间,沿着传得神乎其神的达尔文足迹再走一遍。萨洛威是一位有远见卓识的学者,但直到我们抵达圣克里斯托瓦尔岛(San Cristóbal)熔岩区,重温达尔文当年的探索壮举时,我才知道他Ô¬来还是一位无所畏惧的野外探险家。“锲而不舍”真是最合适的座右铭了:在赤道烈日的炙烤下,淡水稀缺。重达32千克的水袋,很快会让你双膝发软,腰酸背疼;再加上在密集干燥又戳人的灌木丛中来回折腾几小时,野外探险的浪漫感觉早就消失得无影无踪了。

  然而萨洛威是那种明知山有虎,偏向虎山行的人。艰苦对他似乎是一种享受,我从他身上看到了当年那个全心投入的达尔文的影子。有一次我们连滚带爬地攀过圣克里斯托瓦尔岛上一个月球般荒凉的地方——达尔文称它为“密布陨石坑的地区”,这次行程特别艰苦,到达终点时我们全都精疲力竭、瘫倒在地、浑身肌肉颤抖,汗水直流。而达尔文却把类似的一次行程轻描µ¬写地说成“走了一大段路”。

  加拉帕戈斯群岛上一片死寂。动物尸骸随处可见,植被稀稀落落。一大片光秃秃的熔岩地带悬崖密布,在上面行走如履薄冰,间或可以看到一些干枯萎缩的仙人掌茎干。许多人命丧于此,有过去数个世纪里触礁的水手,也有近年来旅游成瘾的游客。在短短几天中,我体验到生命的脆弱,产生了一种深深的孤独感。失去了文明社会的保护,我们每个人不知何时就会陷入一命呜呼的境地。这些岛屿上µ¬水少得可怜,可供动物吃的叶子更难觅踪影,所有生命似乎都朝不保夕、岌岌可危,它们对这种恶劣环境的适应能力是通过数百万年的自然选择形成的。这些生物全靠辐射式的进化才得以延续。我一生都在关注创世论之争,还亲身投入这场论战,在加拉帕戈斯群岛上,这场争论有了一个斩钉截铁的结果:智能设计的创世说是绝对荒谬的。但既然如此,为何达尔文离开加À¬帕戈斯群岛时还是个创世论者呢?

  达尔文加拉帕戈斯群岛之行的传奇故事代表了一个流传更为广泛的神话——科学发展的历程,就是有人灵机一动取得了卓越发现,随后突然冒出了具有革命意义的演绎和启示,于是,传统理论就在新的事实面前轰然倒塌。这种神话能否站得住脚很成问题。在这里,思维定势支配了人的认识。萨洛威发现,离开加拉帕戈斯群岛九个月之后,达尔文在他的鸟类资料分类目录中,就他收集的嘲鸫标本作了如下记载:“我发现这些岛屿近得可以相互看见,动物的种类也不多,主要就是这些鸟类栖息在岛上,而各岛间的构造只有些许差异,自然特性基本相同,因此我不得不怀疑它们就是仅有的鸟类了。”这就表明,达尔文当时认为只存在一些类型固定的相似鸟类,而不像传闻里说的他已经认识到不同物种是在进化作用下形成的。可见达尔文那时还是一位创世论者。

  这段话也回答了两个令人费解的问题:为什么达尔文没有费心记下这几种鸣雀所在的岛屿位置,甚至还张冠李戴搞错了有些鸣雀的类别?还有就像萨洛威指出的那样,为什么《物种起源》里从未明确提到过这些现在闻名遐迩的“达尔文雀”?

  无独有偶,达尔文对海龟的观察也存在类似问题。他后来回忆起在岛上时与地方长官副手尼古拉斯.O.劳森(Nicholas O.Lawson)的一次谈话。据达尔文说,海龟来自何处,劳森了如指掌。“不管弄来只什么海龟,劳ɬ都能肯定地告诉你它出自哪个岛屿。起初我对劳ɬ的话并未十分在意,而且已¾¬把从两个岛上收集到的海龟搞混了”。萨洛威诙谐地说,更糟的是,达尔文和他的伙伴在返航路上把剩下的海龟都吃掉了。达尔文后来坦承:“这些岛屿彼此间相距只有八九十千米,大多数岛屿相互都能看见,由完全相同的岩石构成,气候也几乎一模一样,连海拔高度都差不多,我从未想过这些岛上会栖息着不同的物种。”

  仔细分析过达尔文的笔记和日志之后,萨洛威认定达尔文接受进化这一事实的时间应该在1837年3月的第二周,即他同英国杰出的鸟类专家约翰.古尔德(John Gould)会晤之后。此前古尔德一直在仔细研究达尔文从加À¬帕戈斯群岛带回的鸟类标本。古尔德有机会接触到博物馆收藏的南美某些地区的鸟类标本,而达尔文没有到过这些地方,因此古尔德得以纠正达尔文所犯的一系列分类错误,比如把两种鸣鸟分别定为鹪鹩科(Wren)和拟鹂科(Icterus)(编注:实际上这几种鸣鸟都是同一种类,后来被统称作“达尔文雀”,属于雀形目雀科),并向他指出,虽然加拉帕戈斯群岛上的陆地鸟类看似是这些岛屿所特有的,但它们却具有非常显著的南美鸟类特征。

  据此,萨洛威得出结论——达尔文与古尔德会晤之后,就已¾¬确定无疑地相信“加À¬帕戈斯群岛的各岛上存在相似但不相同的物种必定是突变造成的。长期以来人们认为永不会改变的‘种间壁垒’终于倒塌了,至少在达尔文眼中是如此”。1837年7月,达尔文•¬开物种演变的第一本笔记,写下了这样一段话:“大约从三月份起,南美鸟类以及加À¬帕戈斯群岛上鸟类的特性就一直让我深深着迷。这些事实(尤其是后者)是我所有观点的根源。”到1845年,达尔文对自己掌握的资料已经有了充分自信,因此就加À¬帕戈斯群岛的深层意义作了概括:“这个群岛本身就是一个袖珍版的世界,更确切地说是一个附属于美洲大陆的卫星。美洲一些迷路的动物漂泊到群岛后就定居下来,群岛本地土生物种的总的性状也来自美洲¡¬¡¬因此,无论是在时间还是在空间上,看来我们离那个堪称谜中之谜的重大事件——地球上新生物的最初登场多少又近了一步。”

  一个半世纪以来,达尔文的理论已经解释了自然界无数千变万化的事实,可谓所向披靡,战无不胜,令生物学史上的其他任何理论都望尘莫及。生物演化本身同样是个坚韧不拔的过程,达尔文对此有非常精妙的阐释:“可以说,自然选择每天每时每刻都在瞪大眼睛搜检着世界每个角落的生物,不放过任何一点变异,哪怕是最微小的变异。在这一过程中它不断淘̬差的,保留好的;只要一有机会,它就会悄然无声、不露痕迹地发挥作用。”一句话——不屈不挠,将进化进行到底。 (译/吴安)

免疫系统竟是癌症帮凶


vv撰文 加里·斯蒂克斯(Gary Stix)

翻译 杜珍辉

审校 李锦军 胡晨

 

免疫系统为人体健康保驾护航已成为一种常识,然而,近年来的一系列重大发现却让所有人大跌眼镜:参与炎症反应、促进伤口愈合的免疫细胞竟然与肿瘤的恶化息息相关,它们会促进肿瘤生长,帮助癌细胞转移到其他组织。由此,切断免疫细胞与肿瘤之间的联系,成为抗癌战役新的主旋律。


在某些癌症中,肿瘤的生长得益于炎症反应——它会召集瘤体内部或周围的免疫细胞,利用这些细胞为自己的生长创造有利条件。

 

5亿多年前,为了抵抗外界侵袭,我们的祖先进化出了一套防御武器:一些特殊的酶和蛋白质。如果微生物和毒素突破了某种寒武纪动物的外部防线(如外壳),这些早期的免疫系统成员就会相互协作,对非法入侵者展开猛烈攻击——破坏微生物的细胞壁、将化学毒素赶出动物身体或者直接吞噬并消化它们。入侵者被完全消灭后,免疫系统开始修复受损细胞。如果某些细胞伤势过重,免疫系统就会销毁它们。

这种炎症免疫反应对动物健康的重要性不言而喻,因此,即使经历了亿万年的进化,免疫系统的很多功能和特性仍被保留下来。研究发现,就算是果蝇(fruit fly,蝇类的一种,常用的模式生物)这样的低等生物,拥有的很多免疫基因都与人类相同,脊椎动物与非脊椎动物也是如此——在5亿年前,人类和这些动物的祖先是同一种生物。 

多年来,先天性免疫系统几乎从未引起免疫学家的重视。他们认为,所谓的先天性免疫系统只是一群生物分子,它们的作用就是歼灭任何穿过动物皮肤或外壳的外来物质。免疫学家把精力集中在更高级的后天适应性免疫系统。这种系统可以针对某一种外来物质,召集相应抗体和其他“武器”来识别它们,并有目的地进行攻击,先天性免疫系统则没有这种针对性的防护举动。

但在过去15年中,先天性免疫系统逐渐进入免疫学家的视野。炎症反应是先天性免疫的标志性特征,它几乎与所有慢性疾病的形成有关:除了类风湿性关节炎和克罗恩病等明显的炎症以外,还包括了糖尿病、抑郁症、心脏病、中风等致命疾病(参见第49页侧栏)。最近几年,研究人员详细评估了炎症反应与癌症之间的相关性。美国麻省理工学院怀特黑德(Whitehead)生物医学研究所的罗伯特·A ·魏因贝格(Robert A .Weinberg)说:“在我们的研究领域,炎症反应与癌症之间的相关性已经是一个焦点问题。”对于这种研究重点的变化,他在自己主编的教科书《癌症生物学(修订版)》中作了重点论述。

癌症的爆发是一个连续过程:一系列遗传变化引起一群细胞过度增殖,向周围组织侵袭,形成真正的恶性肿瘤;一些肿瘤细胞“不安于现状”,转移到更远的组织,长出新的肿瘤。长久以来,我们的了解仅限于此。研究重点的变化就意味着,癌症生物学家和免疫学家已经认识到,在癌症形成过程中,免疫炎症发挥着重要的调节作用。在病变组织真正变成具有侵略性的肿瘤之前,一些具有伤口修复功能的细胞会被转移到病变组织,在这里,它们“被迫”变成恶性细胞的帮凶,加速癌症爆发——正如研究人员描述的那样:遗传损伤是“导火索”,炎症反应则是“火上浇油”。

在《癌症生物学(修订版)》中,魏因贝格认为,肿瘤并不是一个简单的畸变细胞集合体,它还具有一个供养其生长的系统、一个适于肿瘤生长的微环境(含有各种免疫细胞和纵横交错的化学信号传导途径)以及呈网状分布的血管。在人体内,肿瘤被认为是一个“非法组织”,既不参与血液的输送,也不会清除体内毒素,一心为自己“谋取私利”。

这一全新观点暗示,治疗癌症也许并不需要铲除所有癌细胞。消炎抗癌疗法可以防止有癌变趋势的细胞发展为真正的癌细胞,或者阻止癌细胞在体内扩散。采用这种疗法,癌症患者的生存几率应该会有所提高。莉莎·M·库森斯(Lisa M. Coussens)是美国加利福尼亚大学旧金山分校的癌症生物学家,她评论道:“我并不认为非要根治癌症不可,没必要这样做。如果我们能驾驭癌症,安稳地过完一生,就已经是重大的胜利了。”

天才思维解密

   大师的非凡能力来源于何处?思维方式是关键。科学证据告诉人们,没有天生的大师,只有炼就的专家。只要拥有专家的思维,你就能成为大师! 


  1909年的一天。多张象棋桌围成了一个圈,一个男子在圈内慢慢踱步。他的双眼不断扫描周围的棋局,每隔两三秒钟就会下一步棋。而在圈外,数十位象棋迷不停地搔头、苦想对策。这个人是谁?为什么他能以一人之力抗衡数十人的智慧?他就是国际象棋界的传奇人物,古巴象棋大师卡帕布兰卡(José Raúl Capablanca)。比赛结果毫无悬念,卡帕布兰卡28局全胜。这只是他巡回表演赛中的一站,在整个巡回表演赛中,卡帕布兰卡赢了168局。

  为什么眨眼间他就能作出最正确的决定?面临巨大的压力,他能提前计算几步?卡帕布兰卡轻描淡写地说:“我只提前看一步,但总是最正确的一步。”

  这句话再简单不过,却开创了心理学研究的新纪元:象棋大师优于新手的地方就在于那电光火石间的思考。这种快速的、由知识引导的知觉,有时叫做“领悟”。在其他领域,专家们同样具有“领悟”的本领。一次比赛完毕,象棋大师能记住自己走过的每一步棋;对于一段音乐,哪怕只听过一遍,资深音乐家也能写出乐章的曲谱。无论多么困难,象棋大师也能在瞬间想到最妙的棋着;不管多么复杂,经验丰富的专业内科医生有时只须瞥上病人几眼,就能作出准确的诊断。

  专家们的非凡技艺从何而来?源于天赋,还是得益于强化训练?通过对象棋大师的研究,心理学家找到了答案。一个世纪的探索积累了大量研究成果,新的理论应运而生,人脑处理信息(信息的组织与提取)之谜也由此破解。这项研究的意义还不仅在于此,人类的教育事业也将从中受益:象棋棋手提高棋艺的技巧,可否用于提高学生们的阅读、写作和计算能力呢?

  象棋是最好的研究对象


  人类何时开始拥有专业技术?这也许要从祖先们的狩猎说起。对于他们而言,狩猎技术是维系生命的重要工具,不掌握它就难以生存。经验丰富的猎人不仅知道狮子在哪里出没,而且还能推断出狮子的行踪。从孩提时代开始,他们就得跟随长辈练习追踪技术。随着年龄的增长,追踪技术也日益娴熟。“技术的熟练程度随着年龄的增长而增长,35岁左右达到技术的巅峰,”美国加利福尼亚大学富勒顿分校的人类学家约翰·博克(John Bock)说道。练习追踪技术要花费很多时间,可能比培养优秀的脑外科医生还要费事。

  相对于新手,如果在技术上没有绝对优势,那就难称专家,只不过是多了一张唬人的文凭。这种披着专家外衣的人比比皆是。过去20年的研究结果表明,所谓的专业炒股者并不比业余者赚的钱多;知名品酒家对酒类的鉴别能力并不比馋酒的老农强;高学历的精神病医生并不比低文凭的同行出色……即使真的存在专业技术,如教学、工商管理,都很难去衡量,更别提如何去阐释。

  不过,棋艺却可以度量、可以分解、可以接受试验研究,并且十分直观,尤其在比赛时,任何人都能随时观看。正是基于以上原因,认知科学家如获至宝,将象棋作为研究思维理论的最佳试验对象。于是象棋被称作“认知科学的果蝇”。

  对象棋手棋艺的度量,已经走在了其他任何比赛、运动或竞技活动的前面。运用统计学公式,对棋手曾获得的所有成绩进行分析,就可以得到棋手的实力等级。然后根据棋手的等级与对手的实力,即可准确地推算出棋手的获胜几率。如果A棋手的等级分高于B棋手200点,那么在比赛中,A战胜B的平均几率为75%。不管棋手是顶级的还是普通的,这种预测都很准确。例如,俄罗斯特级象棋大师加里·卡斯帕罗夫(Garry Kasparov),他的等级分是2812点,而荷兰象棋大师扬·蒂曼(Jan Timman)的等级分是2616点。如果二者对弈,那么卡斯帕罗夫就有75%的胜算。同样,中等水平的棋手(1200点)与另一个1000点的棋手对弈,前者亦有75%的胜算。选手的等级分代表着他们的真正实力,以选手的等级为标准,心理学家就可以客观地评估他们的专业技术,动态追踪他们整个象棋生涯,而不会受到选手名气的影响。

  为什么认知科学家没有选择台球或桥牌作为研究模型,而偏偏选择象棋呢?可能是因为象棋比赛最考验人的智慧。正如德国诗人歌德所言,象棋是“智慧的试金石”。象棋大师的技艺出神入化,令人叹为观止,人们将他们的能力归因于他们“拥有魔力”的大脑。这种魔力在下盲棋时体现得淋漓尽致。法国心理学家阿尔弗雷德·比奈(Alfred Binet)是首个智力测验的发明人之一。1894年,他曾请象棋大师描述他们下棋的过程。起初,他认为棋盘就像照片一样存在于象棋大师的大脑中,但是他很快断定,大师们大脑中的图像还要抽象得多。他们整体把握棋子的位置关系而不注重具体细节,就像只关心马而不关心马的鬃毛一样。

  通过把握比赛的即时细节以及回想走过的棋步,盲棋大师能将脑海中的棋局补充完整。假设大师忘记了卒的准确位置,该怎么办呢?他立即开始回想开局时的套路,因为在开局时,套路相对固定,而且已经烂熟于胸,因此很容易找到卒曾经所在的位置。他也可以回忆走过的棋步,通过推理来找到卒的位置——“前两步我没能抓住他的相,所以当时一定有卒在挡路……”他不必纠缠细节不放,利用组织完善的连接系统,可以重获任何想要的细节。

  如果大师们的魔力——超凡的计算、计划能力都是以复杂的知识结构为基础,那么就可以肯定,专业技术多半来源于刻苦训练,而非上天的恩赐。荷兰心理学家阿德里安·德赫罗特(Adriaan de Groot)是一位象棋大师。1938年,荷兰举行了一场国际象棋锦标赛,他利用主场之便,对普通棋手、专业棋手与世界顶级大师进行比较后,进一步巩固了上述观点。他曾使用的一种方法就是请棋手观看节选自比赛的棋局,然后说出自己的想法。他发现,尽管专业棋手的分析能力要比普通棋手强,但是当他们的实力提升至大师级时,反而不会去思索更多的下法。因为在高手的心中,只会留下最妙的棋着——正如卡帕布兰卡声称的那样。

  近来研究表明,德赫罗特的发现只展示了象棋大师的部分实力。在一场对弈中,如果大量而精确的计算无法避免时,大师们就会拿出真功夫,深入研究各种可能的棋步走法。这种能力,会让普通棋手望尘莫及。同样,知识渊博的物理学家遭遇难题时,也会比他的学生想出更多的解决办法。然而在上述两种情况下,专家依靠的不是与生俱来的强大的分析能力,而是多年来逐渐建立起来的知识结构。面对困难的棋局,一个实力平平的棋手可能会耗费大半个小时去计算、提前看许多步,然而总是错过最正确的一步。相反,一个大师级的棋手根本不用有意识地去分析,立即就能看到精妙入微的一步。

  德赫罗特还让参加试验的棋手在短时间内审视棋局,然后凭记忆重建棋局。在这样的试验条件下,任何棋手的实力都会暴露无遗。就算用长达30秒钟的时间去回忆棋局,新手能记起的细节也是支离破碎的。而象棋大师,即使只瞟上几眼,也能轻松重建棋局。这种差别源于一种特殊记忆,也就是对棋局的特异性记忆。特殊记忆是训练的结果,因为在一般性的记忆测试中,大师的表现并不比其他人好。

  同样的现象还能从桥牌牌手(多场牌局后,仍记得出过的牌)、计算机程序设计师(能重组大量的计算机编码)和音乐家(能记住大段大段的乐章)身上看到。在特殊领域,对主题事务的记忆能力,是衡量专业技术水平的重要标准。

  一个不常见的案例也能证明,知识结构才是专家们战无不胜的法宝。一个叫D.H(姓名不全)的业余棋手,经过9年的训练,终于在1987年成为了加拿大一流的象棋大师。美国佛罗里达州立大学的心理学教授尼尔·蔡内斯(Neil Charness)指出,尽管这个棋手的实力已经今非昔比,但是他对棋局的分析范围并不比从前广泛,反而是日益精深的棋局知识和相关策略帮助他连连告捷。

非凡能力来自何方


  在上世纪60年代,美国卡耐基-梅隆大学的心理学家赫伯特·西蒙(Herbert Simon,1978年诺贝尔奖得主)和威廉·蔡斯(William Chase),试图通过研究专家的记忆局限性来更好地洞察专家的记忆能力。按照德赫罗特的研究思路,他们请各个级别的棋手重建曾被人动过的棋局。不过这盘棋局不是大师对弈后的残局,而是一盘乱摆的棋局。在重建这盘随机棋局时,棋手间的差距并不明显。

  因此,象棋运动中的特异性记忆不只取决于象棋这项运动,还取决于棋局的类型。这些实验验证了早期的研究结果,有力地证明了能力的非通用性,不同的领域需要不同的能力。早在一个世纪前,美国心理学家爱德华·桑代克(Edward Thorndike)就首先提出了上述理论。当时他指出,拉丁语说得好不等于英语水平高,几何证明也不能教会人们在日常生活中运用逻辑思维。

  象棋大师要处理的信息,数量极其庞大,似乎已经超越了人类记忆的极限。为了解释他们这种超凡的能力,西蒙引入了模块理论。1956年,美国普林斯顿大学的心理学家乔治·米勒(George Miller)曾发表过一篇著名的论文——《非凡的数字7±2》。米勒在论文中指出,人的记忆有一定的限度,每次只能处理5~9条信息。西蒙强调说,通过把不同层次的信息构建成一个一个模块,大师就能突破记忆的极限。通过这种方法,他们会去捕捉5~9个模块,而不是5~9个具体细节。

  以“Mary had a little lamb”(玛丽有一只小羊羔)这句诗为例。诗里的信息模块数取决于读者对诗歌与英语的熟悉程度。对于以英语为母语的人,这句诗是一个非常大的模块——著名诗歌的一部分;对于懂英语却不懂诗歌的人,这就是一句话——一个完整的模块;对于记得单词却不明白含义的人,这句话是5个模块(单词);而对于认得字母,却不认识单词的人,这句诗就是18个模块(字母)!

  在象棋新手和象棋大师之间就能清楚地看到这种差别。假如有一个摆着20个棋子的棋局放在面前,新手和大师会怎么处理其中的信息呢?新手满眼都是棋格,而棋子又有多种摆法,因此他获取的信息模块远多于20个。那么大师呢?他会将棋局整体化,然后把整个棋局分割成5~6个模块,这样记起来不就轻松多了!根据获取一个新的记忆模块所花掉的时间,以及普通棋手成长为大师级选手所需要的时间,西蒙估算出了象棋大师的大脑中存储的信息模块数:5万~10万个!就像我们听几个字就能背出一首古诗一样,象棋大师只要看一眼棋局,就能从记忆中提取出相应的信息模块。

  但是模块理论还有缺陷。对一些记忆现象,例如当大师们精力分散时,他们的表现并没有受到明显影响,模块理论就无法给出合理的解释。佛罗里达州立大学的K·安德斯·埃里克森(K. Anders Ericsson)与蔡内斯认为,可能还存在另外一种机制,使得专家可以把长时记忆当作暂存区使用。埃里克森说:“训练有素的棋手在不看棋盘的情况下,能以几乎正常的水平下棋,要用模块理论来解释这样的事例,几乎不可能。因为你必须先了解棋局,然后才能在记忆中把它翻出来。”这一处理过程需要改变已有的信息模块,就像倒背 “Mary had a little lamb”,虽然可以做到,但是很难,而且还会错误不断。然而在下盲棋的时候,象棋大师仍然可以精准快速地下棋,让对手无所适从。

  埃里克森还引证了内科医生的学习过程。医生们先把信息变为长时记忆,当需要使用这些信息来诊断疾病时,再把它从记忆中提取出来。埃里克森还列举了一个最普通、最常见的例子——阅读。1995年,他在研究中发现,越是熟练的读者越不容易受到干扰。就算阅读被打断,熟练的读者也能在几秒钟的时间内恢复原有的阅读速度。研究人员用长时工作记忆来解释这一现象。这一说法似乎自相矛盾,因为长时记忆与工作记忆是两个相互对立的概念。不过在2001年,德国康斯坦茨大学进行的大脑成像研究却为这一说法提供了依据。研究结果表明,较之新手,专业棋手的长时记忆显然更容易激活。

  上世纪90年代末期,西蒙曾提出过一种竞争理论。英国伦敦布鲁内尔大学的费尔南德·戈贝特(Fernand Gobet)对它推崇备至。竞争理论实际上是模块理论的延伸,它引入了“模板”的概念,也就是一种极其典型并包含了大约12只棋子的大型布局。模板拥有许多插口,大师可以插入卒或者相这样的变量。再以诗句“Mary had a little lamb”为例,如果某个词的韵律与诗句中的词等同,那么就可以用这个词来替换诗中的词。例如,用“Larry”替代“Mary”,用“pool”来替代“school”等等。任何知道原始模块的人,都能在瞬间插入另一个词。

  天才是怎样“炼”成的


  要想在大脑中建立复杂的知识结构,就得不断努力。西蒙提出了“十年规则”,他认为要掌握任何技艺,十年的艰辛历程是无法避免的。即便是数学天才高斯,音乐奇才莫扎特,象棋神童菲舍尔,也得去拼搏、去奋斗,也许他们所付出的努力是常人难以想象的。

  近年来,象棋天才似乎不断涌现,但这都归因于计算机的强大功能。计算机能让孩子们研究海量的大师级比赛,频繁地与大师级程序对抗,于是在较短的时间内,他们就能积累丰富的实战经验。1958年,15岁的菲舍尔获得了象棋大师的称号,当时这一消息震惊了全世界。而目前的记录保持者、乌克兰的谢尔盖·卡尔亚金(Sergey Karjakin)获得大师称号时,仅有12岁零7个月!

  埃里克森认为,光是练习远远不够,还需要全身心投入,不断挑战极限、超越自我。就像业余爱好者,他们可能会用大量的时间来练习下棋、打高尔夫球、演奏乐器,却始终达不到专业水平;然而一个经过正规训练的学生,却能在较短的时间内超过他们。这是一个很有趣的现象,说明练习和比赛对棋手的帮助似乎不如踏踏实实地学习。训练和比赛的主要价值在于,新手可以从中发现自己的缺陷,从而在以后逐渐弥补。

  在学习初期,新手往往兴趣浓厚,钻研劲儿十足。他们刚开始学习打高尔夫球或者开车时,技术的进步速度可用“神速”二字来形容。但是技术一旦攀升到一定的阶段,例如跟上了高尔夫球友的节奏,或者考取了驾照,大多数人就松懈了。于是,他们变得懒散,技术也被荒废。相反,训练专家总是让人不停地思考,因此参与学习的人就会自觉自律地去钻研、不断提高技术,从而缩小与高手之间的差距。

  人类在进步,衡量专业水平的技术标准也在不断提高。现在的高中生能在4分钟内跑完一英里(约合1.6公里);学音乐的学生敢于演奏曾经只有名家才敢尝试的曲子。如果说上述比较还不能让人信服,那么我们再来看看象棋上的证据。英国人约翰·纳恩(John Nunn)既是数学家,又是象棋大师。他利用计算机,比较了1911年和1993年举行的两届国际象棋锦标赛。结果发现,现代棋手出错的几率要小很多,换言之,他们比前辈们下得更准确。纳恩还研究了1911年的一个棋手下过的所有棋局。在当时,这个棋手算是一个中等级别的选手。按照今天的标准,他的等级分不会多于2100点,离大师级标准还有一大段距离。与普通棋手相比,百年前的大师仍然实力强劲,不过与今天的大师相比,可能就有一定的差距。

  在卡帕布兰卡的那个时代,计算机、象棋数据库都还没有出现,他们只能靠自己解决一切问题,正如巴赫、莫扎特和贝多芬。如果说今天的大师在技术上已经超越了曾经名满天下的先辈们,然而在创造力方面他们却难以望其项背。今天,刚毕业的物理学博士掌握的物理知识,恐怕连牛顿也要自叹弗如,但是在这些博士中,有谁能像当年的牛顿一样发现万有引力定律? 

  说到这里,很多怀疑论者的耐心可能会荡然无存。他们肯定会说,要步入卡耐基殿堂,除了练习、练习、再练习之外,还要付出更多的东西。虽然相信天资的重要性,尤其是专家和他们的学生对此深信不疑,然而奇怪的是,没有任何证据来支持这一观点。2002年,戈贝特曾做过一项研究。研究中,他用图形记忆测验衡量各级别棋手的视觉空间智能。结果发现,棋艺的高低与视觉空间智能的强弱根本没有联系。还有研究人员发现,职业裁判预见赛马结果的能力与他们的数学能力也没有什么关系。

英国首套革命性"生态房"卖出 创纪录售720万(图)


   据英国媒体24日报道,英国科茨沃尔德自然保护区一座革命性的生态房卖出了720万美元,这一高价创造了新的纪录。

这座生态房建在科茨沃尔德自然保护区内,设计灵感来源于蜂兰。目前预计将耗时3年造成。上周,一位匿名买主出价720万美元将其买下。据悉,这名买主可能是位娱乐界人士。

这座房屋占地550英亩,沿湖而建,是一座生态环保的住房。建造房屋所用的材料来自废弃的沙砾。同时,它广泛地应用地下热能、雨水、太阳能以及风力解决整座房屋的日常需求。

它的设计者沙拉·费瑟斯通还曾参与伦敦奥运村的设计。

警惕!GPS也会欺骗你


  这是一个会让人感觉不安的问题,但美国康奈尔大学的研究者正在进行这方面的研究,他们试图去“欺骗”一下GPS接收器。GPS是美国的一个导航系统,有超过30颗卫星在特定的轨道上以每天饶地球两周的速度运行,它们收集地面、海洋、大气中的信息,并对其进行计算和定位,然后把信号发送出来。“欺骗”这个词并非什么科学术语,但它已经不是第一次出现在雷达领域了。研究者发射出虚假的GPS信号,而GPS接收器则把这些信号当作真实信号接受了。

 

原理图:GPS接收器(欺骗装置)发射出虚假信号,而目标GPS接受器则信任了这些虚假信号,因此被误导。

 

康奈尔大学的研究者进行了一年多的准备和实验,最近他们于9月19号在乔治亚州萨凡纳市举行美国导航协会会议上发表了有关这一研究的论文。

 

为了展示导航系统是如何被欺骗的,研究者们在来自康奈尔大学的保罗·金特纳(Paul Kintner)和马克·普西亚基(Mark Psiaki)教授的带领下,对一个公文包大小的GPS接收器进行编程(这款GPS原本用于GPS研究),使其发射出虚假信号。

 

论文的另一位作者布伦特·莱德维纳(Brent Ledvina),他于07年在康奈尔大学拿到哲学博士学位,现在已经是弗吉尼亚理工大学电子和计算机工程学的一名助理教授。而文章的第一作者是托德·汉弗莱斯(Todd Humphreys)同样是07年康奈尔大学的哲学博士。他们在文章中详细描述了如何将“假冒”的接收器安置在导航装置的附近,这些接收器接收到GPS卫星发出的信号后,将进行跟踪、篡改并转发这些篡改后的信号。最终,那些导航装置相信了来自于接收器的虚假信号。

 

手持(车载)GPS系统为野外穿越或在不熟悉的高速公路上驾车提供非常大的帮助,因此在日常生活中非常受欢迎。不仅如此,GPS还进入了全世界的科技领域。大型的贸易企业和财政机构也都纷纷将GPS用于相应的部门。

 

“GPS正在涌进技术领域,比如电网或是水力系统,如果他们遭受了攻击,后果将不堪设想。” 金特纳说,他是康奈尔大学电子和计算机工程专业的教授,同时担任康奈尔GPS实验室主任。

 

研究者充分展示GPS的漏洞,他们也有信心帮助GPS开发人员者改进设计方案,以对抗这些有可能遭受到的攻击。“我们的目标是要给GPS开发人员提个醒,让他们去认真思考如果应对我们的攻击,这最终将使GPS更安全实用。”康奈尔大学机械与航空航天工程教授普西亚基说。

 

事实上,“欺骗GPS”这个概念并非第一次出现,早在2003年12月,美国政府的报告中就提出了7项针对此类攻击的应对措施。

 

但是,在这些研究者看来,上述应对措施还无法成功防御用他们重新编程过的GPS接收器进行的信号攻击。

 

“我们相信我们可以欺骗所有的GPS,这就是我没研究的意义所在,” 汉弗莱斯说。(环球科学编译 申宁馨)