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世界因何美妙而优雅地运行 124FURRY RUBBER BANDS毛皮摩擦索线
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尼尔·格申斐尔德（Neil Gershenfeld）
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物理学家，麻省理工学院比特与原子研究中心主任，著有《智造》（Fab）。
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我 曾经在美国斯沃斯摩尔学院学习电磁电动力学，师从马克·希尔德教授（Mark Heald），希尔德教授对于尤为简洁的麦克斯韦方程式有着精简的描述。麦克斯韦方程仅用4行，至多31个符号就统一了电场和磁场的动力学两个似乎毫不相关的现象，预测了新的实验观察结果，并包括两种即将出现的理论用波来解释光以及狭义相对论和诸多即将到来的新技术，包括光纤、同轴电缆和无线网络信号。
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但我认为最令人恋恋不忘的阐释并不是麦克斯韦的电磁学，该方程式所具有的美妙和成就已广为人知。我最难忘的是希尔德教授的阐释，他说电场线如同毛皮摩擦索线：我们希望电场线越短越好（相当于橡胶），但不希望彼此靠近（相当于毛皮）。这样浅显易懂又可量化的描述，让我在装置设计方面得心应手。与此同时，我还能够更深入量化地领略到麦克斯韦方程式的本质：电场几何形状的局部解答，可用来解决整体最佳化的问题。
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这样具备可预测性、可描述性的科学相似性，有助于理解我们人类心智尚未进化到的实际操作的领域。统一电力和磁力非日常之事，但解释这些现象则是随处可见的。认识到某种事物与其他事物相像，是一种面向对象的思考方法，它能够帮助我们构建以小见大、见微知著的能力。
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通过举着玻璃杯同时转动手，我明白了自旋量的贝瑞相位；通过一边绕圈一边挥动手臂，我掌握了核磁共振的自旋回波；通过装满水的水桶，我们可以解释处于水平位置的半导体的费米能级。犹如毛皮摩擦索线和电场一样，二者之间的关系呈现出控制方程式之间的类比。与语言文字不同，这些关系更为精准，其所提供的阐释将不常见的形式与熟知的经验连接在了一起。
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世界因何美妙而优雅地运行 125SEEING IS BELIEVING: FROM PLACEBOS TO MOVIES IN OUR BRAIN眼见为实：从安慰剂到大脑中的电影
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埃里克·托普（Eric J. Topol）
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心脏病学家，移动医疗研究者，基因组学教授，加州斯克里普斯转化科学研究所主任，著有《颠覆医疗》《未来医疗》。
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我 们的大脑，一个有着千亿个神经元和千万亿个突触的组织，数十亿个神经元和突触总是在这里或那里出现或消失，所以被称为最为复杂和具有启发性的器官。但这或许是件好事，因为我们不一定想要他人看穿我们的所思所想，这点与近来的透明化的巨大潮流相去甚远。
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然而，使用功能性磁共振成像技术和正电子发射断层扫描（PET）将大脑予以成像，构建出复杂的活化图，告诉了所有怀疑论者什么叫“眼见为实”。长久以来，医学界一直对安慰剂是否有效而争论不休，作为恶名远扬、错综复杂的身心产物，安慰剂有着真正意义上的生物学机制。之前的争论在目前看来似乎已经得到解决，因为鸦片类的药物作用，是通过吗啡和阵痛剂奥斯康定等药物诱发的，这种作用路径已经被识别出来了，而该路径和使用安慰剂来缓解痛感，都属于相同的大脑激活模式。帕金森氏病患者使用安慰剂后，其大脑特定区域释放的多巴胺已经被检测到。诚然，安慰剂的效用已经扩展到包括独立、可区别的心理机制，在当下，使用安慰剂作为治疗的方法已在医学考虑范畴之中，哈佛大学近期成立了一所专门的研究机构，即安慰剂研究与互助治疗计划中心。
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安慰剂效用的破译，看上去在有着雄心壮志的心智读取方面又向前迈进了一大步。2011年的夏天，加州大学伯克利分校的一个小组做了一项实验，他们给实验对象播放视频短片，然后将实验对象大脑中所产生的近似画面副本通过重建大脑成像制作出来。实际上，将原始影片和脑部成像重建图作比对时，其相似程度既鼓舞人心，又令人心惊胆战。
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如果将该项实验成就与小型便携式核磁共振成像的持续发展结合起来，或许接下来当在我们早上起床时，能够在iPad上看到我们自己的梦。但这个技术给人们带来的不安的是，我们大脑中的“小电影”就可以让任何对此有兴趣且想要一窥究竟的人们看到了。
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注：本文作者埃里克·托普的《未来医疗》已由湛庐文化策划，浙江人民出版社出版。
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世界因何美妙而优雅地运行 126THE DISCONTINUITY OF SCIENCE AND CULTURE科学与文化的非连续性
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杰拉尔德·霍尔顿（Gerald Holton）
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前美国哈佛大学物理学马林克罗教授，科学史教授，合编《爱因斯坦留给21世纪的遗产》（Einstein for the 21st Century）。
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我 们人类，时常会有那么一刹那注意到，自己身处于不同的宇宙当中。科学、文化和社会，不论好坏，一直都在经历着结构性的转变，比如说强大的宗教或政治领袖的崛起、独立宣言、奴隶制度的废除，或从另一个方面而言，罗马帝国的衰亡、1665年的伦敦鼠疫和世界大战。
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艺术的世界也是如此。弗吉尼亚·伍尔夫（Virginia Woolf）曾说过一句名言：“在1910年的那个12月，人性有了变化。”在她看来，所谓人性有了变化是因为在那一年，后印象派在伦敦举办了具有爆炸性的展览。随着原子核被发现，瓦西里·康定斯基（Wassily Kandinsky）写道：“在我的灵魂深处，原子模型的崩溃就等于整个世界的坍塌。这对我来说非常突然，最厚的城墙就这样倒塌了……”从此，康定斯基转向了全新的绘画创作方式。
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每一次诸如这样的世界观发生变化，总是令人惴惴不安或极度痛苦。它们是在耳熟能详的历史脉络中突然涌现的裂纹，并寻求着各种阐释，因而年复一年，各种论文不断发表，每一篇都渴望能够提供相应的答案，寻觅着让人惊慌失措的起因。
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