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外科手术中的“微创”与“无创”

“微创”外科一词顾名思义，要比“腔镜”“小切口”“小径路”“内镜”外科更为广泛，它是要达到造成最小的创伤（局部及全身）的外科，而不是限于哪一种方式或哪一种工具。可以说，微创外科是指在任何外科创伤应急情况下，达到最佳的内环境稳定（局部及全身）。

外科学的发展总是离不开当时的科技背景。20世纪后期，基于微电子学、光学、现代先进技术和工艺的发展，出现了内镜、腔镜技术，这为实现微创外科奠定了坚实的基础。内镜技术的发展，终于使外科能够有一“绿色通道”来实施。

现代科学技术发展的特征是走向综合化、社会化，并且速度在加快，这是不可抗拒的。事实上，腹腔镜技术在妇产科中已出现多年，但由于器械上的原因迟迟未用，直到1986年计算机集成电路微型摄像机的出现，使腹腔镜显像发生了革命性变化。1987年法国的普通外科及妇产科医生莫丽特，首次在腹腔镜下完成了首例胆囊切除术，奠定了腹腔镜外科的基础。此后，腹腔镜外科便有力地推动了微创外科的发展。

技术的实施是服务于概念的运用，而新技术亦将引发新的概念。“外科微创化”作为贯彻于外科各领域的概念，将促使微创外科技术的全面发展。“微创”一直是外科学追求的境界，但以往无法克服小切口与显露不充分的手术视野的完善显露，并不是需要大切口。内镜解决了手术入路并不改变外科实质。广义的微创外科应是缩小外科所带来的局部和全身的伤害性效应，不管是采用何种方法。所以微创外科概念应该并非只是限于内镜术和腹腔镜术，而有更广阔的视野。

21世纪的微创外科，前景是非常激动人心的。在这个信息时代，传统的外科操作可能被微创的、准确的器械操作所代替。其趋向将是从微创到无创的发展，外科医生可能从用手操作过渡到用计算机操作，可以完全不接触病人，实现从当前的腔镜手术，到机器人辅助的手术，再到远距离操纵的手术。当前发展很快的如虚拟技术、三维立体可视技术和计算机控制的机器人手术，可以比外科医生的手更为准确并确保无误科学技术的发展带来了生物学、信息学和物理学互相融合的生物智能时代，但随之又会出现新问题，就是在21世纪外科医生该怎么办。如今看来这是不可避免的，外科医生只能抱着开放的心态，学习和融合到新的科技发展的潮流中去！

【推荐2】阅读下面文段，完成各题。

天文学也是物理。现在的天文学，不是仅研究太阳、月亮、星星在天上的位置和运行规律，还要研究星星里头的变化，研究宇宙的演化。比如研究太阳内部、恒星内部。人去不了，怎么研究？一是研究可见光，把可见的星光分成光谱，把不同频段的光摄下来进行研究。再就是研究看不见的频段，如波长比较长的红外线、无线电波，波长很短的紫外线、X光，波长更短的γ射线等。这么一研究，就发现天上可是热闹——到处有星的爆发，一颗星爆发像氢弹爆炸一样。一个爆发的过程是一两个月、几个月。中国古书上有所谓客星，实际上就是星的爆发。爆发时亮了，就看得见，天上来了“客人”；过一段时间爆发过程结束，看不见了，就以为是“客人”走了。天上还有一些更怪的现象。如中子星，是由中子组成的密度非常大的星，一颗芝麻点大小的中子星物质就有几百万吨重，而且转得很快，转时发出的X光强度不一样，变化周期不到一秒。还有一种星，名叫“黑洞”，其实不是洞，是光出不来的星。这种星密度更高，引力场特别强，强到光线被吸住射不出来，只有当其他物质被吸引掉进去时才发光，发射出X线。不但恒星会爆发，而且由亿万颗恒星组成的星系，像我们所在的银河星系，中心也会爆发，还会爆发得更强烈。一颗恒星爆发起来产生的能量等于十万亿亿个氢弹爆炸的能量，而一个星系爆发起来的能量等于亿亿个恒星爆发的能量。要了解这些天文现象，没有物理学是不行的。

（节选自钱学森《现代自然科学中的基础学科》）

从《流浪地球2》中的MOSS看现实中的量子计算机

在《流浪地球2》中，人类开发了量子计算机550W（即MOSS），用于应对“统筹全球网络建造和控制行星发动机”“操控全球防御系统抵抗月球碎片”等复杂问题。影片中的MOSS可以迅速做出决策、满足数万座发动机协同运作的需求并支撑“数字生命”计划所需算力。从科幻回到现实，未来的电子计算机真的可以发挥如此大的作用吗？

经典计算机最小存储单位是比特，其逻辑电路通常只有两个状态，即开关的接通与断开，用二进制表示分别是0和1。而量子计算机是利用量子物理学的特性来存储数据和执行计算的机器，最小存储单位为量子比特或量子位，n个量子比特位数的存储能力，相当于2的n次方台经典计算机的存储能力。量子计算机每多精确控制一个比特，其算力就会翻一倍。也就是说，经典计算机需要运行数万年的数据，量子计算机可能只需几秒种，因此量子计算机或许可以解决即便是超级计算机也难以解决的高度复杂问题。

目前，全球“量子竞赛”如火如荼地进行着，量子科技特别是量子计算的研究呈加速发展的趋势，包括中国、美国在内的40多个国家制定了量子规划。

美国在量子技术研究上取得了显著成果。谷歌是美国量子计算机研究的领头羊之一，2019年，谷歌推出包含53个量子比特的“悬铃木”量子计算原型机，其团队已借助该原型机实现了16个量子位的化学计算。2022年11月，IBM推出包含433个量子比特的量子芯片“鱼鹰”。

中国量子技术研究处于世界第一梯队。本源量子作为国内量子计算领域的代表企业，已先后发布多台量子计算机，还将推出最新量子计算机“悟空”，相当于影片中MOSS的雏形。上市公司国盾量子近日也宣布完成一台“祖冲之二号”同等规模超导量子计算原型机的搭建，该原型机计算复杂度比谷歌的“悬铃木”量子计算原型机提高了6个数量级。

量子计算技术正在走出实验室，走向行业应用中：一是节能环保。量子计算可以协助研究人员更好地了解碳原子与其它元素的相互作用，助其找到从大气中消除碳的有效方法来扭转气候变化的负面影响。量子计算还用于帮助研究人员有效地观察电池的化学反应，为世界提供更好的清洁能源电池。二是金融投资。由于处理金融数据中的大量变量相当费时费力，摩根大通等金融机构正在探索使用量子技术来平衡投资组合和定价选项（用于对冲风险的工具）。三是加密。量子计算机未来或许可以以非常快的速度破解最先进的数据安全软件使用复杂算法生成的密码。目前企业还在进行试验，但还没有研发出比传统计算机更有优势的量子计算机。四是生物医药。量子计算机可以增加适用于生物机制的计算范围、缩短筛选时间，并清理一些研究“死角”，极大节省药物研发阶段的成本。目前已有部分药企开始相关探索，例如罗氏将量子计算用于开发阿尔兹海默症药物。

（《科普中国》李玲玲有删减）