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地球变暖为何突然提速?

一项最新分析给出的数字是:如今全球气温,每十年上升约 0.35 摄氏度。
而在上世纪 70 年代,这个数值大约只有现在的一半。
换句话说,变暖不是匀速的,是在加速。
这个结论并非所有人都买账,原因也众说纷纭。
雷丁大学大气科学家劳拉・威尔科克斯解释,这项研究最关键的一步,是把全球气温观测数据里的自然波动全部剔除 —— 海表温度、火山喷发、太阳活动变化带来的短期起伏,都会盖住长期信号。



大概十年前,学界还在热议所谓 "全球变暖停滞期",后来大家才意识到,仅凭短短几年的数据,推断不出长期趋势。
这次的不同之处在于,研究用滤波方法把噪声滤掉之后,第一次在统计意义上证实:变暖速率本身发生了显著变化。
听上去只是 "变化速率变了",但背后藏着一个要命的问题:这种加速是长期的,还是暂时的?
二、空气变干净,怎么反倒成了升温的推手?劳拉团队去年发表过一项研究,给出一个反常识的解释:东亚这些年大力改善空气质量,清除了大量大气颗粒物,结果反而助推了近期的升温。
道理不复杂。
空气中的细颗粒物能反射一部分太阳辐射,相当于给地球盖了层薄遮阳布。
这些颗粒物被清掉之后,温室气体原本造成的升温效应,就直接露了出来。
劳拉强调,净化空气绝对是好事,必须继续做。



但要承认一个事实:颗粒物本身不制造变暖,它们只是把温室效应盖在了下面。
这就引出一个关键判断:如果这轮加速主要来自空气治理,那它大概率是暂时的。
可如果气候对二氧化碳的敏感度,比我们之前估的还要高,那升温提速就是长期趋势。
另一个更让人担心的因素,是甲烷排放。
一部分来自工业排放 —— 二氧化碳还在涨,甲烷跟着涨。
还有一种推测:全球持续升温导致永久冻土融化,土里封着的天然甲烷被释放出来,这就是所谓的 "正反馈"。



一旦走到这一步,变暖就会自己催着自己走。
要分清到底是哪种原因,办法只有一个:跑气候模型。
劳拉团队去年就是用 10 套不同模型做对照,所有模型都印证了 "空气净化会带来额外升温",估出来的幅度也彼此接近。
接下来,海温变化、云层改变、甲烷增加这些变量,都得用同样的办法逐一验证。
三、新冠起源:基因序列给出的答案聊完气候,节目把话题切到了新冠。
疫情暴发时,实时基因组测序是头一回在大流行病中派上用场。
科研人员一边读 SARS-CoV-2 的基因序列,一边追踪变异株演化。
主流观点认为病毒是经武汉一家生鲜市场的动物传人,但 "实验室泄漏" 的怀疑一直没断。
加州大学圣地亚哥分校的乔尔・韦特海默,刚刚在《细胞》期刊发表了一项研究:通过比对病毒在疫情前后的演化速度,用基因组本身来检验这个猜想。
他们的办法,是先拿 2013 年西非埃博拉疫情做校准。
1976 年人类就出现过扎伊尔型埃博拉感染,但西非那次规模远超以往,而且发生在一块此前从未出现过埃博拉的区域。
研究团队把疫情前的突变模式,和 1976 年以来其他所有埃博拉疫情前期的突变模式做了对比。



病毒突变分两类:一类会改变蛋白功能、影响病毒适应性;另一类叫 "沉默突变",不改变任何生物特性。
两类突变的比例,能告诉我们病毒在进入人体之前,是不是已经被 "定向改造" 过。
结论很干净:埃博拉在传给人类之前,没有任何异常迹象。
可一旦进入人体、开始人际传播,演化节奏像按下开关,立刻转向适应人类宿主的方向。



用同一套方法去看 SARS-CoV-2,结果是:它在进入人体之前,突变类型和演化速率,和普通蝙蝠冠状病毒完全一致。
直到跨进人体那一刻,突变模式才切换成适应人类的样式。
之后一个又一个变异株接连出现,那才是人体里的适应性演化。
研究团队还专门拿 H5N1 禽流感在雪貂体内连续传代的 "功能获得型实验" 做过对照,这套方法足以识别人工传代留下的痕迹,连麻疹、腮腺炎这类疫苗减毒传代都能认出来。
可在 SARS-CoV-2 的基因组上,什么人工改造的印记都没找到。
一句话:感染人类之前,它就是个蝙蝠病毒。
这项研究也给后来的疫情防控提了个醒 —— 动物病毒根本不需要完美适配人体,只要能感染一两个人、站稳脚跟,后续演化就能把它一步步改造成人传人的病毒。



四、十年前那步 "臭棋",开启了 AI 的时代节目后半段,把时间拉回 2016 年。
那年李世石坐在棋盘对面,输给了一套叫 AlphaGo 的程序。
和 20 年前卡斯帕罗夫输给 IBM"深蓝" 完全不同:深蓝靠的是人类一行行写规则、暴力穷举;AlphaGo 是自己学出来的。
今天请到现场的托里・格拉波尔,当年就在 DeepMind 团队里,本人也是围棋棋手。
他回忆,项目启动时国际象棋早被 AI 攻克,围棋却是没人啃得动的硬骨头 —— 规则极简,变化却无穷。
五番棋第一局赢了,但被历史记住的,是第二局那步 "第 37 手"。



当时解说员、职业九段迈克尔・雷德蒙德把这步棋摆上棋盘,第一反应是:这是步臭棋。它完全背离人类棋手的常规思路,棋型新颖得出乎所有人意料,可实战效果又好得惊人。
新颖、出人意料、有效 —— 这三点,正是创造力的标志。
李世石赛后说,他原本以为对手只是台冰冷的机器,看到这步棋之后改了主意:AlphaGo 确实有创造力。
格拉波尔用卡尼曼的 "快思考、慢思考" 打比方:AlphaGo 先用神经网络练出一套近似人类直觉的系统,扫一眼棋盘就知道这局面大概是优是劣;同时再推演后续变化,选出最优落子。
快慢两套推理互补,这是它和早年国际象棋 AI 最根本的区别。



五、AI 已经把目光对准了数学家第 37 手之后,AI 进军的下一个领域是数学。
节目嘉宾、巴斯大学数学教授基特・耶茨说得直白:国际象棋、围棋终究是有边界的问题,AI 已经稳赢人类。
纯粹数学不一样 —— 规则虽然固定,可提出的问题在广度、深度、多样性上没有上限。
目前的数学 AI,大概相当于几十年前的国际象棋 AI:还没到独立证明一道人类证不出来的定理那一步,但不少人,包括陶哲轩,都认为这一刻不远。
最近一条相关新闻是:数学家团队联合 Math Inc 推出的推理模型 "高斯(Gauss)",把 2022 年菲尔兹奖得主玛丽娜・维亚佐夫斯卡的球堆积证明,做了形式化验证。
球堆积问题研究的是:二维平面里的圆、三维空间里的球,怎样排才最紧密、空隙最小。
二维三维的解早就有了 —— 水果店堆橙子就是三维的最优摆法。




维亚佐夫斯卡真正拿下的,是 8 维和 24 维空间的解,这是人类第一次在高维空间把这道题做出来。
原本一个团队要花好几个月核验的证明,AI 几天就跑完了。
所谓形式化验证,就是把所有前提、已证定理一步步输进系统,哪一步逻辑不成立,系统直接报错。
这办法既能约束 AI 不 "取巧",也能反过来训练它分辨对错。
六、最后说个小惊喜:蚂蚁会用月亮导航聊了半天超越人类智慧的 AI,节目收尾落在一种小虫子身上 —— 夜间觅食的公牛蚁。
生态学家早就知道这类蚂蚁靠月光认路,但一直没弄清机制。
靠月亮导航难度极高:月亮在天上会动,每晚的轨迹还不一样。
对一只急着回巢的蚂蚁来说,月亮可能在巢穴左边,也可能在右边。



实验结论是:它们自带一套 "时间补偿型月球罗盘"。
蚂蚁会先观察月亮移动的速度,估算月亮和巢穴的相对夹角。
比如出发时巢穴在月亮右侧 20 度,观察几小时算出月亮每小时移动 10 度;四小时后准备返程,巢穴就该在月亮左侧 20 度,它朝着这个方向走,就能准确回巢。
把超级 AI 演算和一只蚂蚁的本能放在一起看,某种意义上是一回事 —— 都是在没有地图的黑夜里,找到回家的路。