新核心大学英语三 主要课文翻译

Unit 1

Main Reading ----拥有自己头脑的机器

如果任其自由发展，有些机器可以学得更聪明，在一些最需要脑力的任务方面甚至会超越人类。

人类能否建造出可以演变得更好并可以超出人们想象而发明解决方案的机器吗？利用计算蛮力方法，计算机现在可以进行通行的国际象棋游戏。1997年，IBM的一款名为深蓝的超级计算机击败了卡斯帕罗夫。世界冠军认为这次经历如同与顶尖的人类挑战者对抗一样艰难。阿蓝图灵，战时英国谜团破译密码工作背后的数学天才，于20世纪50年代设立了人工智能的标准，而深蓝的行为至少达到了其中的一个。

然而，深蓝的成功并没有给人工智能界留下深刻的印象，那是因为这台机器的创举仅仅在于运算速度快于其他任何以前的计算机。巨大的处理能力可以使它预测到向前推进的棋步多达30个，而且它聪明的编程可以计算出数百万的可能的棋步中哪一步会加强它的位置。但就本身而言，深蓝所能做的，而且出色完成的仅仅是数学。它不能为象棋游戏制定自己的战略。

但是如果深蓝被赋予一种演变的能力，使用反复试验的经历学会完善自身，会怎么样呢？一种名为“演化硬件”的新技术正试图这么做。和深蓝一样，演化硬件也是通过尝试几十亿个不同的可能，寻求解决方案。区别在于，和深蓝不同，演化硬件不停地调整和完善它的搜索算法，而这也正是找到解决方案所需的逻辑步骤。它每次都选择最好的，并加以尝试。而且，它所作的一切不是根据编好的指令，而都是自动完成的，。

传统观念长期认为一个机器的能力是受限于创造者的想象力。但是在过去的几年里，演化硬件的前驱已经成功地建造了一些可以自行调整并且表现更佳的设备。有些情况下，后来出现的机器甚至超出了创造者的能力。例如，在电路设计领域，对几十年来人类束手无策的一些问题，演化硬件却找出了创造性的解决方案。

演化硬件首先需要硬件可以重新配置。如果一个设备不能调整形状或调整做事方法，它是不可能演变的。拿一把瑞士军刀为例，如果要完成开启瓶子的任务，使用者要确认刀具中合适的工具，然后打开刀具，再把设备转变成一个可以敲开瓶盖的用具。

在这种情况下，现实的客制化是很简单的：无论瓶盖的大小和形状，开瓶器的形状始终没变。对于一把瑞士军刀，（使用哪个工具的）程序可以被调整，但是硬件（开瓶器）不可以。演化硬件工程师们所要做的就是发明一把刀，可以根据瓶盖来定制形状，自行调整。

演化硬件技巧在于创造一个设备，它知道如何在正确的时间做出正确的结构调整。为了寻找最合适的设计，工程师们使用“遗传算法”的编程工具，这种软件技术调配反复尝试的学习过程来模拟生活世界的动力之源——自然选择过程。

在设备的运行初期可以确定目标或是之后持续调整。无论那种方式，设备要改变自己的结构以最好的方式来执行手头的任务。在瑞士军刀的情况下，它会自行算出应该变成的形状，从而解放它的“处理器”（使用者的大脑）去处理其他事情。

今天，遗传算法的所有内容（蓝图创造，素质评价和重新配置）可以包含在单个芯片中，几分之一秒就可以运行几千个演化试验。虽然发明至今只有三十年的时间，各种遗传算法已

经被普遍地应用于软件当中，它们耗费处理器大量的时间，常常是让人望而却步。演化硬件通过在硬件上运行遗传算法避免了这个问题。

这种区别是很关键的。任何电子设备中，把配线指令设置在实际硬件中，而不是当做部分软件加以运行，势必会提高运行速度。在演化硬件中，速度优势十分明显，对于软件中不能解决的问题，遗传算法却可以以实时时间破解方案，达到发现问题和找到解决方案同步完成。这种速度和灵活性使演化硬件成为处理快速变化局势的理想选择。

迄今为止演化硬件最显著的应用在于模拟电路的设计。虽然数字设备已经无处不在，但它们仍要与现实世界沟通，而现实世界始终都是模拟的。事实是人类不能用计算机词汇的二进制来说话、倾听、观察、触摸和品尝，而需要模拟电路来测量或产生有关光、声音或温度的如波纹般的信号。其他的模拟电路被称作AD和DA转换器，可以把波纹般的信号转化成电子设备使用的离散语言，或对该语言进行转化。传感器、接收器和显示部件在现代无线世界中起着至关重要的作用，而模拟线路正是它们的必要组成部分。

不足为奇，随着最近对数字线路的特别强调，模拟设备的设计成为一个严重的问题。首先，做出高效的模拟电路如物理学一样，是与本能密切相关。加州斯坦福大学的约翰科扎声称模拟电路的设计工作专属“少数的顶级的拥有非凡才能的”工程师。此外，拥有必要技能的工程师十分短缺。例如，德州仪器公司每年需要招聘500个模拟工程师，这比美国所有大学该方向毕业的人数还要多。尽管机器可能也会发展自己的头脑，但看起来并没有人脑将被废弃的即时危险。

Unit 2 Translation of the Texts

有关本底辐射的生物学效应的情况说明

辐射无处不在，它天然存在于环境中，从地球产生那天起便如此。因此，生命是在一个电离辐射水平相当高的环境中完成进化的。辐射来自于外太空（宇宙辐射）、大地（地表辐射），甚至来自于我们人体自身。辐射存在于我们呼吸的空气中、吃的食物中、喝的水中、用于盖房子的建筑材料中。有些食物——像香蕉和巴西果——天然含有的辐射水平比其它食物高。砖房和石头房子比其它建筑材料（如木材）建成的房子的辐射水平高。

天然辐射或本底辐射的水平因地而异。比如，科罗拉多州的居民比东海岸或西海岸的居民承受更多的天然辐射，这是因为，由于地势较高，科罗拉多州受到更多的宇宙辐射，而由于其土壤天然富含铀元素，又受到更多的地表辐射。另外，许多天然辐射是由氡气引起的，这是一种来自于地壳、存在于空气中的气体。

人造辐射来自于医疗活动、商业活动和工业活动。其中最大的辐射源之一是CT扫描，占约150毫雷姆。其它的医疗活动的辐射量总和约为150毫雷姆。此外，有些消费产品（诸如烟草、化肥、焊条、紧急出口指示牌、夜光表盘、烟尘探测器等）也在我们每年辐射总量中占约10毫雷姆。

我们倾向于从辐射对活体细胞的影响的角度来思考辐射的生物学效应。对于较低水平的辐射，其生物学效应较小，可能难以察觉。人体有修复机制来对抗由辐射及化学致癌物所引起的损伤。因此，辐射对活体细胞的生物学影响可能导致以下三种结果：（1）受伤细胞自动修复，不留任何残留损伤；（2）细胞死亡并通过正常的生理代谢过程被替代，如同人体内数以百万计的其它细胞一样；（3）细胞修复失误，引起生物物理学变异。

辐射与癌症的关系主要取决于受高浓度电离辐射的剂量（例如日本的原子弹爆炸幸存者和接受某些诊断性或治疗性医学治疗的患者）。与高剂量辐射（超过50，000毫雷姆）有关的癌症包括白血病、乳腺癌、膀胱癌、结肠癌、肾癌、肺癌、食道癌、子宫癌、多发性骨髓瘤以及胃癌等。来自健康与人类服务部的文献显示，电离辐射与前列腺癌、鼻窦癌、咽喉癌及胰脏癌等之间也可能有联系。

从受到辐射到发现癌症症状所经历的时间叫做潜伏期，潜伏期可能是许多年。这些可能由辐射引起的癌症与自然发生的癌症或由其他致癌物引发的癌症没有区别。美国国家癌症委员会的文献显示其他化学因素、物理危险、生活习惯（如吸烟、饮酒、饮食）等也很可能引发上述疾病。

虽然高剂量辐射可能引起癌症，但目前尚无数据证明癌症的发病与接受低剂量辐射（低于10,000毫雷姆，即100毫西沃特）之间存在确定的联系。住在高水平本底辐射区——高于每年1000毫雷姆（10毫西沃特）的人没有表现出反常的生物学效应。

即便如此，防辐射组织保守估计任何剂量的辐射都有诱发癌症和遗传病的风险，这一风险比高剂量辐射还要高。可以用一条线性无阙值的曲线来描述受辐射剂量与癌症发病率之间的关系。这一剂量-反应假设提出无论剂量多小，只要受辐射水平有所增加，都会导致发病风险的提高。线性无阙值曲线假设被美国国家科学研究委员会接受，作为判断辐射剂量标准的保守模型，但同时该委员会承认这一模型有可能过高估计了辐射的风险。

高剂量辐射可能杀死细胞，而低剂量辐射可能损坏或改变受辐射细胞的基因代码。高剂量辐射可能杀死太多细胞以导致组织和器官立即损伤，这将引起身体的快速反应，这种反应常被称为急性放射综合症。辐射量越高、辐射症状表现越快，死亡的可能性越高。这一症状在1945年的原子弹爆炸幸存者和1985年切尔诺贝利核电站事故的救援人员中很常见。约有134名核电站工人和救火队员受到了高剂量的辐射——80,000到160,000毫雷姆（800到1600毫西沃特）——并患上了急性放射综合症。这其中28人在发病的3个月内死亡，2人在最初几天由于辐射和烧伤的并发症死亡。

由于辐射对不同人的影响方式不同，因此无法指出致命剂量到底是多少。但是，普遍认为在全身受到350,000~500,000毫雷姆（3500~5000毫西沃特）辐射（从几分钟到几小时不等）后30天内，50%的人将死亡。这将根据个体受辐射前的健康状况和受辐射后接受的医疗救治的情况不同而不同。这一剂量指的是全身暴露于辐射下很短的时间（几分钟到几小时）。相同剂量的辐射如果只发生在身体的某些部位将可能引发局部的影响，比如皮肤烧伤。相反，长时间（长年）的低剂量（少于10,000毫雷姆（100毫西沃特））辐射并不会立即对任何人体器官造成伤害。低剂量的辐射如果对人体有任何影响，其影响也将发生在细胞水平，因此其所造成的改变在辐射后几年内（通常5-20年）可能不会被观察到。

基因影响和癌症的发病是人们对辐射引起的健康问题的主要担忧。辐射引发癌症的可能性比基因影响（如死胎率上升，先天性缺陷，婴儿死亡率，儿童死亡率，新生儿体重下降）高五倍。基因影响是受辐射个体遗传给下一代的生殖细胞变异的结果。这种影响可能显现于受辐射个体的下一代，也可能显现于几代之后，这取决于变异的基因是显性还是隐性。

虽然由辐射引发的基因变异已在实验室动物（使其接受高剂量辐射）体内观察到，但广岛和长崎原子弹爆炸幸存者所生的孩子身上尚未观察到基因变异的证据。

核管理委员会的规定严格限制了核设施（如核电站）所能释放的辐射量。1991年由美国国家癌症研究院进行的一项调查《核设施附近人口癌症报告》得出结论，居住在美国核设施附近的居民因癌症死亡的危险并无增加。在核管理委员会的要求下，美国国家科学研究院目前正在对早前的研究进行最新修订。新的研究将调查现行核电站和废弃核电站以及核燃料循环设施附近的人口癌症发病率。

Unit 3 Translation of the Texts

Main Reading:

化学计量学对食品安全的影响恰当应用信息技术会有奇效 John R. Joyce 摘自《科学计算》食品安全，或者说是潜在缺乏安全，是我们时常关注的话题；各类媒体更是在这方面做足了文章。不管是因为食品传播疾病的爆发还是因为类似三聚氰胺的化学污染，食品召回事件似乎没完没了。然而，很多情况下，这种风险通常是被夸大了的，可能是因为评级，也可能是因为担心责任。这并不是说接触到受污染食品不会对健康造成严重伤害，而是说为了把受污染食品撤出市场，召回范围通常是扩大了的。这样做的原因可能有很多，但主要原因之一就是通常无法及时追踪到污染源而不能把未污染的类似产品在市场保留。在食品安全中恰当应用实验信息技术能为极大改变这种现状，但也应该认识到这也不是能解决所有食品安全问题的金钥匙。

我们可以实验信息技术看成是一块多面的宝石，每个面代表不同的信息系统。没有哪个单一方面比其他的方面重要。但是，结合在一起，他们就能变成光芒四射的珠宝，引导我们一路解决这个问题。尽管有人试图对这个系统进行分类，但所有分类都不是很严格的，因为它们大多有功能的重合。尽管我们没有足够的空间对所有这些方面做深入的介绍，以下列出的是我们可能遇到的各类实验信息系统的非互斥的分类清单：

?实验信息管理系统

?分析自动化/色谱分析数据系统?科学数据管理系统?生产工艺控制?化学计量?跟踪系统?质量管理系统

这些系统有的是为了生产高品质食品，有的为了分析食品样本并储存分析结果，有的为了利用这些结果来评估食品质量和安全。然而，虽然每个系统都可以是独立的，但最佳效果还是这些系统相互结合在一起的。我们最近检查了很多类似的数据系统，我们的讨论就仅限于化学计量。

根据国际纯化学与应用化学联盟的维基介绍，化学计量学是“是一门应用数学或统计学方法把对化学系统或工艺的测量数据与系统的状态相联系的科学，是多元实验设计与建模工具在化学领域的应用。”这是一门相对年轻的科学，名称首次于1971年被Svante Wold使用。应用一系列数学和统计方法，比如主成分分析，多元判别分析，回归/分类树，等等，能够判断样品与条件之间的关系。如果读者想了解更多有关化学计量学的原理，有很多参考资料，比如化学计量学会网站的由Johan Trygg撰写文章Chemometrics Made Easy.

上述情况都属实，但我想大部分读者还是对这些方法的实际应用更感兴趣，因此一起看正应用这些方法解决的一些问题。(let’s now take a look at some of practical applications of these techniques and the problems t hey are being used to solve)

污染源

讨论食品安全，关心的问题有两大类。首先是食品或其原料是否掺假，如果掺假，掺假的成分是否有害/有毒。有不少人为故意在食品或药品中掺入有毒物质害人的案例，但更多案件是人为掺入低成本原料以获取更大利润。不幸的是，这些替代品并非总是安全的选择。第二类问题来自食品或其原料受到生物污染。有人为加入传染病原的案件，但大部分事件是源自意外污染或者是贮存不当而导致微生物自然繁殖和扩散。令人遗憾的是，污染源头的不同并不改变食用这些受污染产品对用户造成的伤害。

应用化学计量学

有一个例子能很好介绍使用化学计量学来判定产品掺假，就是结合傅里叶变换-拉曼色谱分析和多元加工方法对橄榄油纯度的检测。这个欧洲的研究中，这些化学计量方法能够百分之

百的准确率判别样品是否掺假，而且给出掺假程度的定性估计。要知道做到这点是要克服橄榄油因为橄榄树种植的土壤差异以及橄榄采摘引起的自然差异的。不管是在欧元区，还是美元区，可悲的事实就是有为数不少的人利益熏心而置同胞的安全不顾。不信吗？那你就看看Swindled这本书吧，一定会让你对这个长盛不衰的掺假历史大开眼界的。

另一个例子就是判断牛奶变质。在Nicoletta Nicolaou和Rowston Goodacre的研究中，他们利用FT-IR色谱分析法研制了“新陈代谢指纹”。多因素统计方法就用来量化这个值。(they achieved results showing that)观察结果显示，仅仅处理一点点样品，这个方法就能准确计算含菌量。这个结果和传统方法的结果一样，能提供准确的结果，但传统方法的结果反馈时间要长很多。

当然，新闻通常关注的事件是那些涉及致命生物的事件，比如肉毒菌、沙门氏菌和李斯特菌等都引起了更加广泛的关注。从参考文献可以看出化学计量学确实是也用于判断和量化这些生物菌类。

以上例子只是对化学计量学对食品安全的影响及潜在价值的肤浅介绍。如果有兴趣就这个问题及针对这个问题所采取的多种措施感兴趣的话，我推荐最近出版的几篇综述文章。有些不算新了，但能帮助大家对人们当前为确保食品安全与充足所作的方方面面的工作有比较全面的了解。

Unit4

Main Reading: 纳米技术是如何起作用的1 多学科科学家前所未有地聚拢在一起致力于研究一个微小世界，它是如此之小，即便使用光学显微镜我们也看不到它。这个世界就是纳米技术领域，是原子和纳米结构的王国。纳米技术太新了，没有人真正知道它会导致什么发生。即便如此，有关纳米的预测涵盖了从例如钻石和食物的再生产，到正在被自我复制的纳米机器人吞噬的世界。2为了了解不同寻常的纳米世界，我们需要对所涉及的度量单位有一个概念。一厘米是一米的百分之一，一毫米是一米的千分之一，而一微米是一米的百万分之一，但所有这些相对于纳米级仍然巨大。一纳米(简称nm)是一米的十亿分一，小于可见光波长，也小于一百万分之一人类头发的宽度。3小到一个纳米，它还是比原子尺度大。原子的直径约为0.1纳米。原子的原子核更是小得多- 约为0.00001 纳米。原子是我们的宇宙中所有物质的基石。你和你周围的一切是由原子构成的。在原子级，元素以最基层的状态存在。在纳米级，我们有可能把这些原子组合在一起来制造几乎所有的东西。4 在题为“小奇迹：纳米科学世界”的讲座中，诺贝尔奖获得者霍斯特斯托默博士说，纳米级比原子级有趣，因为纳米级是我们可以组装东西的起点，直到我们开始把原子聚集在一起，我们才可以做有用的东西。5纳米技术正在迅速成为一个跨学科领域。生物学家，化学家，物理学家和工程师都参与了纳米级物质的研究。斯托默博士希望不同学科研发一种共同语言以彼此沟通。只有这样，他说，我们才能有效地教授纳米科学，因为如果没有一个坚实的、多学科的背景，你不会明白纳米世界。6 纳米级令人兴奋和具有挑战性的方面之一是量子力学在其中所起到的作用。量子力学的规则与经典物理学有很大的不同，这意味着物质在纳米级的行为有时可以违背常理，表现反常。你不能步行到墙上，并瞬息移动到另一面，但在纳米级电子可以-这就是所谓的电子隧道。绝缘物质意味着它们不能携带电荷，但当减小到纳米级时，以散装形式，它们可能成为半导体。由于表面面积的增加，熔点可以改变。纳米科学要求你忘掉你所知道的东西，重新学习。7 那么，这一切意味着什么呢？现在，这意味着科学家们正在试验纳米级物质，以了解他们的特征以及我们如何能够在各种应用中利用它们。工程师们试图用纳米大小的线来制造更小，功能更强大的微处理器。医生们正在寻找如何在医疗应用中利用纳米粒子。尽管如此，在纳米技术主导的技术和医疗市场之前，我们还有很长的路要走。8 在“星际迷航”的世界里，被称为复制机的机器可以生产几乎所有的物品，从武器到一杯热气腾腾的伯爵茶。长久以来复制机被认为完全是科幻小说里才有的东

西，今天一些人认为是非常现实的可能。他们称之为分子制造，如果它一旦成为现实，就可以彻底改变世界。原子和分子粘在一起，因为他们有可以锁在一起的互补形状，或电极吸引。就像磁铁，一个带正电的原子将粘住一个带负电的原子。当纳米机器将数以百万计的这些原子拼凑在一起，一件具体的产品就开始成形。分子制造的目标是独立操纵原子，并将它们以一种能够生产出所需要的结构的模式放置。9 第一步是开发研制纳米级机器，称为装配工，科学家们可以编制程序，以任意操纵原子和分子。赖斯大学教授理查德斯莫利指出，一台纳米级机器将花费几百万年才能组装成一定数量的有意义的材料。为使分子制造有实际意义，你需要数以万亿计的装配工同时工作。他认为，装配工可以先复制自己，制造出其他装配工。每一代装配工建造出下一代，结果以指数增长，直到有足够的装配工进行生产。在这个构想图中装配工可能有像纳米齿轮那样的可移动部分。数以万亿计的装配工和复制机可以填充一个比一立方毫米的体积更小的空间，并且仍然可能太小，我们无法用肉眼看到。装配工和复制机可以携手合作，自动构造产品，并可能最终取代所有传统的劳动方式。这可以大大降低制造成本，从而使消费品更丰富，价格更便宜，更结实。最后，我们可以能够复制任何东西，包括钻石，水和食物。有了能够制造食物喂养饥者的机器，饥荒就可以被消灭了。

10 纳米技术可能对医疗行业的影响最大。患者喝含有纳米机器人的液体，这些纳米机器人被编程用来攻击和重构癌细胞和病毒的分子结构。甚至有人推测纳米机器人可以减缓或逆转老化的过程，寿命可能大幅增长。科学家还可以对纳米机器人进行编程，以执行微妙的手术–这样的纳米医生所进行的工作可以比最锋利的手术刀精确一千倍。通过在这样小的级别上工作，纳米机器人可以完成手术，而不会像传统的手术那样留下疤痕。此外，纳米机器人可以改变你的外表。我们可以通过编程让他们来执行整容手术，重新安排原子来改变你的耳朵，鼻子，眼睛的颜色或其他你想改变的外貌特征。纳米技术有可能会对环境产生积极的影响。例如，科学家们可以设计编程可以在空气中传播的纳米机器人来重建变薄的臭氧层。纳米机器人可以去除水源中的污染物并清理漏油。采用纳米技术自下而上的方法，制造材料产生的污染也比传统制造工艺所产生的污染要少。有了纳米技术，我们对不可再生资源的依赖将减少。砍伐树木、开采煤炭、或钻探石油可能不再是必要的- 纳米机器可以生产这些资源。许多纳米技术专家认为，这些应用是根本不可能的，至少在可预见的未来。他们提醒说，更奇特的应用只是理论上的。一些人担心纳米技术最终将会像虚拟现实那样- 换句话说，围绕纳米技术的炒作将继续，直至该领域的局限性成为公共知识，然后兴趣（和资金）将迅速消散。11 纳米技术最直接的挑战是，我们需要更多地了解纳米层级上的材料和它们的属性。世界各地的大学和公司正在大力研究原子如何组合在一起形成较大的结构。我们仍在学习在纳米层级上量子力学如何影响物质。随着我们更多的了解纳米级的巨大潜力，纳米技术必将继续影响我们。

索。纳米粒子也可以外覆聚乙二醇，有助于安全通过血流进入癌症细胞。只要注射一针

“大这种前列腺膜特异抗原适配子覆膜的纳米粒子就能根除前列腺癌小鼠的肿瘤。Langer说，

量动物实验表明该方法安全有效”。

制造有效纳米粒子的最大挑战是癌症细胞和组织的准确定位。表面覆适配子或抗体的纳米粒子生物靶向是常见方法，但是其他研究者正逐步应用粒子的物理特征定位。德克萨斯大学医学研究中心、M.D.安德森癌症中心和美国休斯顿赖斯大学纳米技术教授Mauro Ferrari 说“体积、形状、物理特征、浓度和释放都影响粒子在体内的穿行方式以及是否能穿透生物膜。”他的研究显示即使纳米粒子覆以特殊的细胞识别分子，生物血管壁等生物屏障也影响体内纳米粒子的分散。谨慎选择纳米载体的体积和形状可以按粒子大小增加患处施药量。Ferrari说，“我相信纳米粒子的合理设计时代已经到来，基于工程学和物理学原理的最优设计也会实现。”

美国教会山北卡罗来纳大学化学与化学工程教授Joseph DeSimone正在应用这些原理。

DeSimone改进电子工业加工技术制造出特定形状的有机纳米粒子。他说，“我们基本上从低能量氟聚合物中制造纳米粒子，这能合成符合要求的真正的基因粒子”。他研发的基因过程可以精确控制粒子大小、形状、成分、装载物质、粒子可塑性和粒子表面特性。

纳米粒子不是唯一载药或载显影剂的微小载体，但是DeSimone认为纳米技术方法具有极大优势。他认为，“我们制造的是可以装载任何剂量药物的有机粒子”，没有纳米粒子是不可能实现这一点的。

DeSimone还从自然存在的粒子比如红细胞中受到启发，制造可塑纳米粒子，可以分解透过诸如脾血窦和血脑屏障等生物屏障。他说：“不论粒子穿透毛细管横向流动还是沿血管壁纵向流动，粒子流动性和穿透屏障能力由大小、形状、表面改性和可塑性决定”。总部位于美国北卡罗来纳州莫里斯维尔的利奎迪亚科技股份有限公司几年前从DeSimone实验室脱离出来单独开发这项技术平台。现在该公司正在进行可行性研究，并和几个大的医药与医疗器具公司进行共同研究。“可行性研究将从现在持续到2007年底。18个月内争取拿下专利授权和合作产品开发生意”，利奎迪亚公司商务开发部副经理Luke Roush说，“这些研究将提供实现技术平台应用的数据，有助于增加临床应用方面的认识”。

纳米技术的治疗用途和诊断、监测用途相结合会特别有效。国家癌症研究中心项目官员Linda Molnar预测纳米技术应用将拥有美好前景。新的显影剂、新的诊断芯片和新的定位疗法相结合有助于应用个性化药物，早期并且更精确的癌症诊断可以及早开始治疗，然后检查病人对疗法的反应。如果反应良好当然好，否则可以尝试其他疗法，重复治疗检查病人反应的过程。其实Molna所说的就是实时治疗监测。“越早诊断癌症开始对症治疗越好”，Molnar 说，“正因如此，人们兴奋不已，国家癌症研究中心对癌症纳米技术投入巨大。”新兴的纳米医疗产品从实验室走向临床应用之时，这些新技术的批准将越来越引人关注。多数情况下，纳米医疗产品将现有药物和已经获美国食品及药物管理局批准的药品所用的材料相结合，所以目前没有特别相称的法律条款规范纳米医药。一位FDA发言人说，“目前现有的药品评价和研究中心的审查规定适用于所有纳米技术应用产品，但是CDER正在讨论如有必要如何区别对待纳米技术产品”。

Unit 5 III. Translation of the Texts

Main Reading:

谷歌的魔力还能延续多久？

“谷歌不是个传统公司。我们无意成为一个传统公司。”谷歌这个搜索引擎公司的创始人，拉里?佩奇和谢尔盖?布林2004年在企业上市前期给投资人的信中写道。谷歌已经成为这个星球上最神奇的公司之一，名声赫赫。单单今年，谷歌公司通过参股美国东部近海的一家风能项目以及测试自动驾驶汽车令人侧目。测试车辆已在美国公路上行驶了140000英里。正因为拥有极其成功的网络搜索业务，谷歌才敢如此异想天开。而这为那些见证了谷歌蜕变历程的企业投资人带来了可观的回报。在短短12年内，公司由成立之初的微小蝼蚁蜕变成如今拥有1800亿美元市场资本值的庞然大物，位于硅谷的总部豪迈壮阔，被称为Googleplex。谷歌也像一只盘踞在蜘蛛网上的硕大蜘蛛，将触角延伸到网络的各个角落，从网络搜索和电子邮件业务，到社交网络和基于网络的应用软件或应用程序，无所不在。

谷歌的发展大多是有机增长，但该公司也掷巨金进行了一些大型并购。2006年，谷歌出资17亿美元收购了YouTube网站，该网站使人们可以上传其子女、小猫以及模仿女神卡卡的视频。次年，谷歌又出资31亿美元抢购了在线广告网站DoubleClick。类似的交易不胜枚举。当前，谷歌正以330亿美元的高价竞购流行的电子商务公司Groupon。

这一切使谷歌发展成一股不可忽视的力量。但是，这家王牌非传统公司正面临着两个传统的商业挑战。第一个是与监管机构达成和解，后者担心谷歌可能滥用其巨大的权力。11

月30日，欧盟宣布正式调查针对谷歌通过操纵搜索结果使其服务获得不公平竞争优势的指责，而谷歌则极力否认这一控诉。在美国，谷歌也要面对德克萨斯州进行的类似调查，同时还要与多家在线旅游公司进行抗争，这些公司游说政府禁止谷歌购买ITA Software——一家提供航班信息的公司。

谷歌面临的另外一个挑战是如何发现新的发展资源。尽管谷歌已经进行了许多试验，但企业仍主要依赖于搜索相关的广告。去年，该公司的总收入为240亿美元，盈利65亿美元，几乎全部来自广告收入。对YouTube等公司的收购并没有减少而是增强了该公司对广告的依赖。谷歌的最大竞争对手——微软的老板史蒂芬·鲍尔默曾嘲笑这个搜索引擎公司是“只会一招的矮脚马”。

讽刺的是，微软也未能找到大的新收入和盈利来源，以取代该公司的“两匹老矮脚马”——Windows操作系统和Office商业软件，而谷歌的投资人最大的忧虑就是谷歌会像微软一样。这也是谷歌的股价不景气的原因。有关欧盟正式展开反垄断调查的新闻无疑会使人们将谷歌和已与欧盟管理者进行了长期艰难斗争的微软公司作进一步比较。

这样的比较公平吗？持肯定回答的人们指出有几个变化可能摧毁谷歌。第一个变化是出现了在网上搜寻信息的新方法，包括社交网站，比如网站访问量早已在今年年初就超过了谷歌的Facebook，以及苹果公司和其他公司出品的能使人们不使用网络搜索引擎即可找到信息的应用程序。

另一个引发忧虑的原因是Facebook和苹果等公司正在储藏客户资料，使其客户不能使用谷歌的搜索引擎。网络上不断出现类似的“围墙花园”，显然使谷歌高层人员感到忧心。最近，谷歌与Facebook就后者的资料管理方法发生了公开而激烈的冲突，谷歌警告Facebook 的潜在用户称，该社交网络已成为“一个资料的死胡同”。这个搜索引擎公司在其他方面也面临着重重阻碍。如媒体公司都会再三考虑是否将其报道内容授权给谷歌或免费上传到网络上。美国最大的电视节目制作商正在权衡是否为谷歌TV等新的网络电视服务提供节目。许多报纸公司渴望寻找新的收入来源，迅速转向平板电脑，这意味着很多报纸公司正逐步取消网络上的免费内容。

谷歌不断攻击那些侵犯在线用户隐私的公司，而攻击的反作用力也可能伤害谷歌本身。如果政府为防止侵犯用户隐私而实施严格的规定，谷歌将更难以利用广告赚取大笔金钱。而且，要求政府采取行动的压力不断加大：美国联邦贸易委员会于12月1日称其支持出台一项方案，允许消费者选择其上网习惯是否被其他人追踪。

这些是否意味着谷歌的辉煌不再？不尽然。的确，这个公司去年的收入增长率从2007年的56%下降到了9%，但鉴于全球经济如跌落悬崖般极大下滑，如此的增长率仍是相当可观的。而且，有迹象显示谷歌正再次发展起来：公司第三季度的收入高达73亿美元，增长了23%，超出大多数分析家的预期。

此外，谷歌恰好能够从当前一些重要的趋势中获利。一个趋势是全球的数据量快速增长，为谷歌的搜索引擎提供了丰富的原始资料。比如，2007年6月，YouTube网站每分钟接收6小时时长的视频内容，如今则已上涨到每分钟接收35个小时时长的视频内容。这说明尽管人们现在的确更多地使用应用程序和社交网络获取信息，但通用搜索引擎仍将发挥巨大作用。

随着更多广告被投放到网络上，谷歌也必然会从中获利。投资银行摩根士丹利发现美国人在网上浏览媒体的时间占所有媒体阅读时间的28%，而投入到网络的广告费用只占广告总投入的13%。如果广告最终被重视起来，每年将再有价值500亿美元的广告被转到网络。摩根士丹利如此预测道。

此外，移动网络不断增长，看起来似乎会成为谷歌第二项行动的支柱。该行动的核心是该公司的智能手机操作系统——安卓，此系统供通讯公司和手机制造商免费使用。而微软等

其他公司的操作系统都是收费的，因而一些评论家抨击谷歌赠送安卓的行为。但是谷歌希望尽可能多的人接受安卓，使之作为鼓励人们尝试包括电子邮件和搜索在内的其他谷歌服务的平台。

这一方法似乎有效。几年前还不名一文的安卓，如今已占有26%的市场，成为苹果公司畅销手机iPhone的强劲对手。为了支持安卓，谷歌已开发了自己的在线应用程序库，并寻求其他取悦智能手机用户的方法，比如电子商务。谷歌还围绕其快捷的网页浏览器Chrome 开发了操作系统，并希望此操作系统也受到欢迎。这或许会是上网本（即小型手提电脑）的最佳动力。

Unit 7 III. Translation of the Texts

Main Reading: 宇宙边缘的黑暗

很多领域的研究者都非常想直接目睹过去的情景，但是他们通常只能通过风化的化石、腐烂的羊皮纸或是木乃伊遗体拼凑起遥远过去的信息。而宇宙学却截然不同，这一学科研究的是宇宙的起源和发展，实际上在这一领域，我们可以直接见证历史。

人们肉眼所看到的点点星光是几年前或是几千年前射向我们的光子，效力大的望远镜发现远处物体所发射的光向我们这里走过的时间远远超过几年或几千年，有时甚至长达数十亿年。我们看到的远古的光线实际上是远古的时间。

过去十年对于这些远古星光的观察不仅为宇宙的过去提供了很深邃的见解，而且对于宇宙未来的本质也提供了深刻的见解。由于一种叫做“暗物质”的物体，这些数据所提供的未来尤其令人不安。

发现暗物质的故事从一个世纪以前开始，当时阿尔伯特·爱因斯坦认识到空间并非艾萨克·牛顿所预期的那样一成不变，恰恰相反，爱因斯坦通过自己研究的广义相对论发现，空间和时间可以扭曲和旋转，其反应的状态就像孩子跳跃的蹦床一样。实际上，空间的可延展性极强，按照数学上的推理，宇宙的大小是随着时间进行必要的改变的，空间的结构一定是在膨胀或是收缩，总之不可能完全不变。

对爱因斯坦来说，他无法接受这一结论，他已经花了十年艰难的时间来发展相对论，寻找对于重力更好的理解方式，但是对他来说，宇宙膨胀说或是宇宙缩小说的观念似乎完全错误，因为它公然违背了人们最普遍的知识---即宇宙是固定不变的。

爱因斯坦迅速做出了回应，他修改了相对论的方程式，以便数学结果可以产生出不变的宇宙。如同拔河中的僵持阶段一样，静态的局面需要相等而且相反的作用力来抵消彼此的力量。对于很远的距离以外，形成宇宙的力就是重力的引力，所以爱因斯坦推论出需要一个与引力相排斥的反作用力。但是这会是什么力呢？

爱因斯坦惊讶地发现，自己简单地修改相对论的方程式需要反重力，反重力的概念将令牛顿非常惊讶---因为反重力是在推动对方而不是吸引对方。像地球和太阳这样普通的物体，只能产生引力。但是数学公式表明，在更远的地方，就像桑拿房中充满蒸汽一样，有一种能量可以产生重力的反作用力，这种能量均匀地充斥着太空，只是我们无法看见。爱因斯坦把这一充满太空的能量称为宇宙常数。他还发现只需微调一下宇宙常数的数值，其产生的斥力就能精确地抵消恒星和星系所产生的引力，从而产生静态的宇宙。爱因斯坦不禁如释重负地叹了口气。

然而十二年以后，爱因斯坦却对自己引入宇宙常数的概念后悔不迭。1929年，美国天文学家埃德温·哈勃发现所有远处的星系都在向远离我们的方向奔去，宇宙星系大批离去可以直接从广义相对论中得到最佳解释：就像正在烘烤的松饼上的罂粟种子在面团膨胀后互相分离一样，太空星系也互相分离。哈勃的观察建立了一个概念，没有必要设置宇宙常数，宇宙不是静止不变的。

如果当初爱因斯坦相信自己广义相对论的最初数字，他可能早在宇宙膨胀这一发现的十

多年以前就做出空前宏伟的预言---宇宙在不断膨胀。如今，他却只能自己舔伤复原，迅速在广义相对论的方程式中取消宇宙常数，据一位他颇信任的同事说，他称其为自己一生中最大的错误。

但是宇宙常数的故事还远远没有结束。到二十世纪九十年代，我们发现两组天文学家煞费苦心，精确观测到了远处的超新星（极其明亮的爆炸的恒星，在宇宙中可以清楚看到），这可以确定空间的膨胀率在宇宙历史中的变化，研究者们预期夜空中物质的引力将令膨胀变慢，就像地球的重力使得抛向空中的球速越来越慢，通过见证远处的超新星，这些宇宙的明灯与在过去的不同时段宇宙的膨胀率，两队宇航员寻求对这一计算定量研究，但是，天文学家们在分析数据时，吃惊地发现膨胀率没有减慢，而是加快了速度。这就好像从你的手中抛出一个球，球速越飞越快，你会做出结论，有什么力量在向远处推球。天文学家同样做出结论，太空中一定有什么力量在向远处更迅速地推动各个星系，仔细研究这一情况后，他们发现这一推力更有可能来自一个宇宙常数的斥力。

爱因斯坦在引入宇宙常数的时候，已经预期到了其数值，于是为了正好平衡普通引力进行了微调，但是其他数值是准确的，宇宙常数的斥力可以超过引力，并且产生了人们所观测到的太空加速膨胀。如果爱因斯坦现在还在世的话，他关于斥力是大自然的保留剧目的发现很可能让他再获一次诺贝尔奖。

尽管爱因斯坦的“坏理念”也被证实很有预见性，这实在有些不寻常，但是围绕着宇宙常数还有很多令人困惑的问题，如果太空中充斥着看不见的能量，它们从何而来呢？这种暗物质（按照现代通行的说法）是太空中永存的吗，还是随着时间变化而变化力量呢？也许最令人困惑的问题是数量的细节。最精确的计算太空中充斥的暗物质的尝试也和巨大的因数测量值10123(即1后面有123个0)不相配，这是科学史上理论和实践最大的错配。

这些是当今最深奥的谜团中最重要的问题，但是在这些谜团的旁边就是一个无懈可击的结论，也是特别令人不安的结论。如果暗物质没有随着时间的发展而递减，那么加速膨胀的太空将丝毫不减慢速度，让远处的星系飞得越来越远。千亿年之后，不在我们附近的星系都将随着扩张的太空飞走，它们离我们太遥远了，飞行速度比光速还快（尽管光速在太空中速度最快，而太空膨胀的速度却没有极限）。

在这场穿越迅速变宽的鸿沟的战争中，这些星系所发出的光线也必输无疑。光线将永远无法到达地球，不管我们将来的望远镜有多么先进，所有星系将永远超越我们的视线之外。正因如此，当未来的天文学家遥望天空时，他们将再也无法见证历史了。因为历史在太空的悬崖边飘然而去，他们所观测到的除了一望无际的黑色寂静之外将一无所有。

如果很久以后的天文学家们拿到了我们这个时代所记录的信息，证实宇宙是充满星系的膨胀物，他们将面临特殊的选择：他们应当相信关于宇宙“原始的”知识，与他们几十亿年来所看到的不一致的知识？还是应当勇敢地聚焦自己的观察，为只有在黑暗的大海中飞行一小群星系，孤岛一样的宇宙寻找种种解释，而我们很清楚这一宇宙的概念是完全错误的？如果未来的天文学家没有我们的记录，可能因为他们所处的行星已经是在夜空一片黑暗很久以后，那又如何呢？对他们来说，宇宙是膨胀充满星系的膨胀物这一概念将完全是理论概念，没有一点实证。

我们很习惯这样的概念，只要努力工作，专心致志，就一定会穿越障碍，充分了解现实，证实自己的理解。但是遥望星空，我们却只能捕捉到一点点光子的信息，这些几十亿年前宇宙发射的电报。这信息像回音一样穿越几十亿年，依然清晰如昨日。有时候大自然紧紧守住自然法则的秘密，而有的时候现实的本质就在地平线处向我们招手。