这篇文章的想法源于前段时间回家时教九岁的小侄女打游戏时的一些观察。她很喜欢玩宝可梦，可能是游戏简单节奏轻松吧，最重要的是里边的小动物，看到可爱的她就舍不得打一定非要抓到。

看着她打游戏的时候我就在思考，有没有可能在现实之中创造出来一种皮卡丘这样的生物呢？当然不是说拥有像游戏中那样的电系技能，而是我们构造出一种外观上长得跟皮卡丘几乎一模一样的可爱的小动物，如果能搞出来的话，当宠物卖一定是非常有市场的，小孩子几乎没有抵抗力。

现在宠物店一只狗大致能卖几千块，按这个价格，皮卡丘估计全球至少可以卖出上亿只，想象一下，这是一个多么巨大的市场。更何况前期要是出货少，价钱甚至都可以做到几十万。

我们现在讨论一下，是否真的能人工创造出来这样一种生物呢？

先说答案，很有可能，而且可行性可操作性极高。

在遥远的过去，人类就已经开始通过杂交来产生一些优良物种，比如通过马和驴来杂交生成骡子。这充分说明了人类尝试改造我们这个世界上现有物种的强大意愿，通过新的物种来使生活更便利美好。

在植物上，我们做的尝试就更多了，比如说我们最早的赖以生存的谷物，都是对自然环境不停的选择优化培育出来的。

比如说小米吧，他最初就是由自然界中的狗尾巴草被我们华夏大地的先民们不停的优化选择培养出来的。水稻也是，我们一代代的不停的尝试和杂交改良它的基因来提高产量。

另外一个我们经常使用的嫁接技术，甚至可以在一棵树上结出好几种不同的水果。

以上这些例子都说明了人类自身尝试对上帝创造的这个世界进行一些破解改良，绕开生物本身的进化进程，培育改进符合我们自身利益的物种。实际上，这个过程本来就已经发生了成千上万年甚至十几万年。

在今天，我们又有了新的技术和手段，甚至可以绕开生物本身的生殖系统，通过对某些基因片段的编辑删除增加等来为现有生物添加或减少一些生理特征和功能。这个技术源自于对一些细菌内部遗传物质上的一些叫做CRISPER的回文重复序列的研究，发现了原核生物系统的一些免疫机制，这个机制通过识别入侵物种的一些特殊的基因编码片段记录在这些回文序列里，进而合成一些切割蛋白，把侵入的病毒基因给切碎，进而保护自身。

在切碎这些入侵序列的一系列蛋白质当中，一个叫Cas9的蛋白非常有利用价值，和CRISPER结合起来，我们可以实现对任意匹配序列点位进行精准的DNA切割，而且如果提供一段基因的话，细胞自身的修复机制会自动把这些基因插入到切口上，这样我们就可以实现对遗传物质的任意增删了。

通过巧妙的构造，我们实现了一套被称为Crisper-Cas9的基因编辑工具，它非常的简单好用而且便宜。这个剪切编辑工具对人类的影响是如此的重要，以至于2020年的诺贝尔化学奖就颁发给了他。

在中国，也许你不太了解这个技术的细节，但是应该会对和它相关的两个影响很大的事件有所耳闻，一个是2016年河北某大学的学术造假事件，另一个是2018年深圳的基因编辑婴儿事件。

好了，没必要讨论Crisper-Cas9过多的细节了，重要的是有了这个工具，我们就可以任意的突破生物杂交的限制，对某段基因实现精准的剪切拼接。

尽管这个技术放到人身上有违伦理道德，但是我们是不在意把它用在猫狗兔子身上的。

我们看一下皮卡丘，我们在生物界里找几种具有它的特征的动物，游戏里说它是一种鼠类，毛皮又是黄色的，所以黄鼠狼最接近它的描述。

但是他的体型又比黄鼠狼大且肥胖很多，跟猫差不多，两只耳朵很长，有点像兔子，行为风格则更像一只狗。

如果有可能的话，我们把这些特征综合起来，比如黄色的毛皮，长耳朵，偏圆的体型，以及脸边的标志性的两个点，从自然界的生物里提取这些相关的基因，把它综合到一只狗的胚胎上，进而构造产生出一种长相类似于皮卡丘的生物。

然而，直接构造远没有那么简单。我们现在只是把一些特殊的特定的基因可以进行编辑插入。要是构造一个复杂的、整体协调的、整个生物个体系统的话，绝不是简单的基因拼凑那么简单。在生物生长发育的过程中，它有很多基因表达的一些特殊的精妙的细节，我们甚至有的都还没有能够仔细的去理解。

然而，我们可以一步一步来，就像我们驯化宠物一样，也不是一步到位的，它需要若干年若干代的不停的繁殖培育。比如先把黄鼠狼的皮毛渐渐的转移到一只狗上面，然后在这些狗的后代上面添加，比如说像兔子那样的耳朵，然后调整它的四肢结构。

Crisper-Cas9一经推出以后，就立刻得到了投资界的追捧，几名创始人都拿到了风投并建立了自己的公司，然而若干年过去了，在资本潮水逐渐退去之后，他们却很难盈利，最近开始裁员并且砍掉了许多研发线。

实际上，我觉得他们一开始就走歪了。当然，医疗和制药领域是一个巨大的机会。但是，基因编辑技术虽然可以解决这些问题，可是他对每一个人拥有不同的基因都要特殊的定制化，构造一个不同的编辑剪切方案才能去治疗，而不像传统的制药公司，在工厂里可以大量的生产一个药品卖给所有人。

解决这个问题的方式是换一个新的领域，比如育种，再比如我们今天讨论的这个构造的宠物市场。

实际上，如果觉得构造出来一个皮卡丘实在是太复杂，需要好多年不停的研究积累才能生成这样完美的生物，那么就可以选择从简单的方向起步。

比如说我简单的搜索了一下，发现好多人居然养黄鼠狼当宠物，然而，黄鼠狼最让人忍受不了的是它的臭腺，很多人花大价钱去做手术把它摘除。这就是一个很好的切入点，直接用基因编辑的技术把黄鼠狼的臭腺给切除掉，甚至他们的后代当中都不会再产生这些东西，这个品种的黄鼠狼放到宠物市场上一定很畅销。至少能给一家初创公司带来可观的现金流，维持整个公司后续的研发运转。

如果稍微用心一下，就会发现宠物市场上类似的机会要多得多，我就一直奇怪，他们甚至愿意冒着巨大的舆论风险去编辑人类的胚胎婴儿却从来没有看到这个巨大充满利润的市场。

当然，制药和解决人类自身疾病也是一个很大的市场，做的好的话，不只是带来利益上的回报。像什么糖尿病白血病之类的，随便解决一个都有可能获得诺贝尔奖得到巨大的荣誉。但是从做一家企业的角度来看，路要一步一步走，先从简单而且风险低利润大的宠物市场下手，公司维持足够的现金流，再去考虑那些困难的方向。实际上，在改造宠物这个过程中，是会不停的带来大量的技术积累的，说不定我们一不小心就能发现另外一个比Crisper-Cas9更令人激动的技术。

既然我们能够造出来皮卡丘了，那么为什么这些类似的技术不能用来改周其他生物呢？比如说马吧，可以让他综合部分牛的基因对饲料不怎么挑剔，然后再加上驴的一些特性温顺和吃苦耐劳，这就产生了实际上更大的生产价值了。其他的类似生物像牛羊驴猪都可以进行符合我们自身利益的改造，进而产生更多的经济价值，以提升我们生活的便利性。

毕竟我不是专业的从业人员，这些想法都是一时之间冒出来的，很多细节都没有仔细的思考，这个领域也许有其他没有考虑到的困难吧，但感觉大体方向是可行的。

消费不只是简单的衣食住行，人类每年花在宠物身上的钱是非常可观的，这是一个至少万亿的市场，未来没必要天天非要卷着计算机互联网，从目前的趋势来看，在不远的将来生物技术很有可能集中爆发，需要的只是几个简单的市场契机作为导火索。市场上赚到的真金白银是激励研发的最大动力，要是能够形成一个回馈的正循环，就会不断激励在医疗，制药以及生物育种的各方面的突飞猛进，那就是一个国家的新的支柱产业，甚至引发整个人类文明的一场新的革命。

好了，随便写写记录一下都这么一大堆了，后边有空再讨论其他一些相关领域的想法。希望在未来的一二十年之内，构造宠物的这些想法能够实现吧。到时候比如说逢年过节回趟老家，给小朋友带一只活生生的皮卡丘过去，想想都很有趣。

最近韩国人的lk-99引起了整个世界的风暴，才过去了几天，目前从各方面渠道来看，很有可能是真的实现了室温超导。

很多年来我一直都在念叨着室温超导，翻下以前的博客估计应该还能找到记录，没想到这么短的时间居然很有可能真的看到它成为了现实。

lk99材料成本和制备都很简单，如果真的能大规模实现，绝对是人类历史上的关键转折点，即便后边无法实际应用，至少也能在理论上告诉人们这是可行的，进而促使人们寻找更多的新材料。

想象一下真实的超导材料能带来的未来吧，真的是非常令人激动，甚至让人兴奋的晚上很久都睡不着觉翻来覆去的想。

首先我们看看在机械方面的应用，有了超导体意味着我们可以电能几乎零损耗的获得超强磁场，电动机可以有极大的改善，不再有线圈结构非常简单，输出扭矩超强。

既然我们可以任意的把电流转换成磁场输出扭矩，为什么还要电动机呢？比如汽车吧，我们可以直接在轮毂上放几个超导体，然后在车身内部跟轮毂连接的部位交替的产生变化的磁场，直接驱动轮子转动，通过精密的时序控制来调整轮子的速度。有点像轮毂电机，但是他是无接触式的。可以直接输出超强扭矩，甚至可以通过反向输出来进行刹车，汽车的结构会变得非常简单然而却拥有巨大的动力输出。

甚至车身跟轮毂之间根本不需要接触，类似于悬浮挂在上面，这样可以无视地面凸凹不平带来的任何颠簸震动，比现在最好的空气悬挂还要优秀的多。

实际上磁悬浮列车一样可以非常简单的实现，但是汽车也可以方便的悬浮实现动力输出的话，未来很可能火车会变得越来越小众。

既然我们可以非常方便的把电流变成动力，以前不可能的东西都可以实现，比如类似于人类关节肌肉的动力装置，我们可以制造出来四足的机器人，我们现在各种挖掘机之类的动力装置上上常见的液压泵也都可以换成超导电磁来实现，力量输出和控制精度都能得到质的提升。

我们再看看在医疗方面的实现吧，现在的mri也就是核磁共振设备，需要一个巨大的机器放在房间里，每次运行都需要消耗大量的电力。其实它消耗的能量大部分都用在维持超强磁场上面了。如果我们有室温的超导体，低功耗的手持式的核磁共振设备是完全现实的。

比如我们在科幻电影里经常看到的，像star trek里那样，我们拿个类似于手机的设备放在在胳膊上扫一下，屏幕上就能实时的看到胳膊的内部构造，骨头，肌肉，和血管之间的层次，这对医疗行业来说是天翻地覆的变化。每个家庭和诊所都有这样的设备，任何疾病都可能在很早阶段就直接轻轻扫一下就发现了，极大的改善人类的生活健康水平，并延长人的预期寿命。

甚至说有了这样的设备，我们可以非常方便的来观察人体的血管等组织构造，以及甚至动态的内部活动变化，这将带来医学科研方面上的巨大的进步，很多疾病和各种机体运行的原理都可以实时的观察发现，每个人每一个医学专业的学生都可以方便的去进行观察研究，这对生物科学发展带来的改变是天翻地覆的。

我们为什么只是简单的用这些设备来观察人体呢？同样可以检查各种各样材料的内部构造，无接触式的观察。比如说检查建筑的内部是否变形或者断裂，高铁钢轨是否内部产生了形变?汽车发动机坏了不用拆开直接扫一下就能找到出问题的地方，水果内部是否腐烂坏了？等等等等，可以尽情的去想象，这对各行各业来说都是革命式的进步，谁都说不了说不定哪个没注意的行业就因此产生了质的飞跃带来了二次的技术革命。

有了常温超导体，我们在核磁共振成像方面肯定会有日新月异的进步，绝不会停留在现在这种程度的影像精度。

我们再看看在能源方面的，超导体很有可能导致人类实现可控的核聚变。因为核聚变需要至少一两亿度的高温，只有加速到很高能量的粒子才能现实，这样发生反应的材料都变成了等离子态。我们需要构造一个超强的磁场来约束他们，这就是我们现在所谓的托卡马克。现在很大的能量都被浪费在维持低温超导磁场上面了，有了室温超导体，很可能导致我们实现可控制长时间点火的托卡马克反应堆，输出能量大于输入能量，进而实现可控的核聚变引擎。

跟裂变反应堆不一样的是，聚变引擎如果失控并不会导致爆炸或者泄露，如果他把周围的磁场约束给烧坏了，那么等离子体没办法被约束，很快就撞到周围的物质上，只要把引擎单独隔离开来，发生事故只是融坏周围的约束隔离装置，并不会产生任何其他事故。

实现了聚变引擎带来的革命性进展根本不用多说，人类从此将拥有用之不尽的能量之源，征服太阳系甚至迈向星辰大海都是有可能的。

很多人说超导体意味着零电阻的导线可以实现长距离传输电能，当然这是很合理的想象，不过要是仅仅把输电导线换成超导的那就太浪费了。有这种想法的人跟之前那个段子，乞丐问：“皇帝要饭用的碗是金子做的吗？”一样，是很类似的心理。

实际上有了超导体，我们很可能发明出来新的储存能量的装置，是我们现在锂电池的很多倍。磁场可以约束电子的行为，我们只要合理的设计或者甚至只是简单的在一些材料里掺杂，极有可能构造出储存能量巨大的电池。我们为什么还要用现在的发电站通过导线输入到家的方式呢？每户家庭都有一个能存几百度的电池，至少够一个正常家庭一个月使用的。不管是通过太阳能板，还是通过近距离的电网，可以实时的在电价能源便宜的时候动态买入充电到电池里，实际上根本不需要远距离输电，不开空调，用电不多的情况下甚至屋顶的太阳能板都够满足普通家庭的能量需求。

甚至有了这样的电池，我们为什么只是简单的固定的装在家里呢？直接把它装在汽车上，开到哪里都是一个移动的能量引擎，在野外随时随地都不会断电，家庭都没必要接入电网，把车开回家就够了，然后集体公共场所有一个给车充电的地方，甚至家里本身就是屋顶的太阳能板小型电站。

太阳每天照射地球，不是我们不想把这些能量变成电量储存起来，而是我们现在没有很好的装置设备来储存它们，实际上，我们的水电风电也很多都是浪费掉的，有了好的储能装置，可以极大的改善我们的能源使用率。

我们再看看在电子设备上的应用吧，新的材料不知道能否很容易的集成到我们现在的半导体制备工艺上去，如果可以，那就会带来芯片和集成电路的又一次飞跃式的发展，想象一下你的显卡或者手机CPU耗电只有原来的1/10甚至百分之一会是什么样的情况？

如果我们能使用这种材料构造出来新的门电路，那就等于是半导体行业的一个革命了。即便不是这样，我们也可以通过改善芯片上的导线互联或者衬底以及栅级等结构上的优化来降低整个芯片的功耗。

同样一些微型的电子器件或者传感器也会得到长足的进步，记住，我们手机是通过电磁波进行通信的，如果我们能够检测到，比如说现在电流的强度的1/10的电磁波，也就是说我们的手机的信号可以灵敏度增强了十倍，这意味着通信行业巨大的进步。手机基站可以极低的密度，然后又提供极远距离的通信。带来手机能耗的进一步下降，传输速度也能成倍的提升。

比如我们的无人机，现在只能飞几千米到十几千米远，如果传感器的灵敏度上来的话，可以进行几十甚至几百公里远还能保持高清图传，这是多么巨大的进步。当然也有不好的一面，很可能这让人类用来实现武器上，无人操控的远程飞机和坦克机器人等都得以实现，未来战争的形式很可能是类似于打游戏的机器人战争，这有利有弊吧，关键是看人类选择怎么来使用它。

我们有各种各样的传感器，这只是随便想到的，有了超导体的加入之前很多想不到的领域很可能都能带来新的突破，特别是微型化，小型化的设备集成上面，很多感觉在科幻电影里看到的场景，很可能将来都成为现实。

好吧，想到的还有很多，已经快11点了，今天就写到这里吧，要赶紧睡觉了，后边有闲时间了再写下来补上。

得益于长征5号的研发成功，我国航天最近能够把大重量的东西送上太空，所以最近看到了一系列的突破。比如登陆火星，比如空间站，比如月球挖土。
当然这些只是在重复做美国人曾经完成过的事情，我们既然现在有技术有资源为什么不尝试一下前所未有的探索呢？
这是我的一个理想，那就是在月球上建造一个可以住人的基地，甚至建立一座微型的城镇村庄。这并不是科幻，离我们一点都不遥远，只要利用现有的技术是完全可以实现的，可以说只是一个工程问题。
首先我们看现有的空间站，其实已经很大了，至少有几辆大巴车那么大小，是可以住好几个人的，我们在月球上建立基地，第1步也可以把类似的东西发射到月球上，一个一个组装起来，就像现在空间站上用的技术是一样的。
这里最重要的问题要解决的就是能源和材料这样的问题，包括物质。比如说建造，我们想大规模的建造一个类似于购物商场那么大小的基地的话，那么完全从地球上发射是不太现实的，但是我们可以利用月球上已有的物质，看看能把一些什么机械设施发射上去，在月球上就可以采矿，并且制成铁各种各样的金属。进一步可以用来构造基地自身。这样子只需要发射一部分工具，然后利用这些工具开采加工月球上的物质，这一切可以通过几个航天员远程操控的无人机械进行。
先看看现在最需要解决的能源问题，我们可以用几个太阳能板来产生一定的电量，现在空间站就是这样工作的。它的问题也很大，因为能量输出实在是太小了，只是简单的提供一些生命支持，如果进行大规模的工业活动肯定是不够的。
那么我们能不能发射一个核反应堆到月球上呢？这是一个很值得考虑的问题，至少在看来是可以解决的，我们可以把反应堆做得很小，至少目前我们已经在核潜艇上用一些小型的反应堆了，它只有几十吨，而且大小也不是特别大，可能直径只有八九米的样子。而且他这些大小大部分都是外面的屏蔽壳来屏蔽辐射，用来屏蔽辐射的真正核心部分，反应堆的核心并没有多大，而且我们还可以拆分开来，反应堆，燃料以及其他一些组件单独发射，然后到月球上再进行组装。
事实上在月球上的核辐射并不是一个什么问题，因为月球没有大气层，而且受到太阳风等各种各样宇宙粒子射线的影响，月球每天都接受大量的辐射，所以说核反应堆完全不用太考虑保护怎么把这些辐射给屏蔽掉，月球不是地球，宇航员出门都是要穿防辐射的航天服，我们的空间站本身也要是防辐射的。

近几年很多企业以及科研院所都在研发小型核反应堆。比如劳斯莱斯，最近报道说他们在研发一个小型核反应堆，目的就是到月球上去采矿。他们一直做飞机发动机以及核潜艇反应堆好多年了，所以在这方面应该有很多经验。核反应堆的微型化是一个很重要的趋势，毕竟如果能把它塞进汽车集装箱，而且能提供大量足够的电力的话，无论是在军事还是民用救灾等方面，都有很大的用处。当然前提是保证核燃料的安全性。

如果有一定担心的话，在月球上我们可以给核反应堆打造一个适合的地形。比如挖一个大坑专门放置它，这样可以挡住它水平方向的辐射，朝着太空的辐射，我们是可以不用管的。这个核反应堆可以放在我们月球基地几公里之外，通过线缆把电力输送到基地就可以了。考虑到冗余备份，可以多建几个类似的反应堆电站，即使一个不工作也不影响基地的正常运行。
一个潜艇的核反应堆大致有几百兆瓦的功率，我们其实可以把这个功率做得更小一些，只要有几十兆瓦甚至几兆瓦的功率就够了。前期可以建设一个几十人的基地，这已经不少了，现在的国际空间站最多也就容纳七个人而已。

我们可以先发射一些类似挖掘机等机械装备到月球上。有别于传统的挖掘机，我们把它做成电动的。因为月球表面是崎岖不平的，我们可以采用坦克那样的履带以及其他一些技术使他拥有全地形通过能力。现在电动汽车上面的电池，比如说像特斯拉的电池大致有将近一吨的重量，能提供四百多公里的行驶里程。直接把这些电池模块移植到这些挖掘机上，能够给提供几个小时的工作时间就够了。当然我们可以把电池做得更大一些也行，这样子的话没有必要，这都是权衡取舍了，到时候可以做成模块化的设计。
如果能在这些挖掘机上做一个驾驶室，就像航天服一样封闭的且含有氧气，工作人员可以直接坐在里面操控挖掘，那就是最好了。但如果这些需要的空间太大或者说重量太大以至于不划算的话，也可以做成远程遥控的，可以让工作人员在一个专门的通行车辆上，在它几十米上百米远的地方进行遥控操作也可以。
可以利用这些机械在基地周围往外修建道路，这里所谓的道路是指削峰填谷，把路铺平可以通过履带式的机械即可，没必要像地球上的路那样规整。
月球上有丰富的稀土元素，以及我们未探索的各种各样的矿产，这些矿产有可能包括铁矿啊以及各种各样的稀有金属。对我们来说，前期最重要的我们可以找到一些小型的铁矿或者什么之类的。开采这些铁矿，并且把他们提炼成钢铁。这些钢铁可以用来建造我们的月球基地，这样子的话我们可以把月球基地建得很大很大，比如说达到一个购物商场的大小，或者构造很多类似的建筑单元通过管道把他们连接起来，把这些各种各样的单一的建筑体组成一个小型的村镇。
在月球上建立一个炼钢厂是一个挑战，毕竟没有大气不同于地球的环境，而且我们可以使用的能量只有电能，同样月球上的铁矿石的化学成分跟地球上的可能有些区别，所以钢厂的结构和原理会有很大的不同。不过，在理论上是可行的吧，有时间可以仔细研究一下。

有了钢铁，我们就并且能把月球建设的很大，利用钢铁焊接起来的密闭房屋，里面充入合适的大气，人类就可以居住了。如果空间够大，可以在里面通过灯光建立室内农场，种植一些蔬菜。我们只要给基地送上去几十年的粮食，就足够维持运转了。更进一步，可以种植一些粮食作物，小麦水稻当然好，但是需要的空间大产量低，最好的选择是种植红薯和土豆，如果规划得当可以给基地提供自给自足的食物供应。在电影火星救援里面，主角就是依靠在火星上种土豆进行生存的。

以目前长征五号的运载能力，还不足以实现登月。现在正在研发中的长征九号就是专门为登月研发的一颗火箭，它的研制成功才能实现我们载人登月。所以还要等好几年。不过据报道，长征九号的研发现在加快了速度，改为多个成熟发动机捆绑的形式而不是当初的单一大推力发动机，这类似于spacex的玩法。时间方面应该比重新研发一个新型发动机要快不少，毕竟稳定性测试需要花大量时间。

空间站是个很好的东西，当年前苏联就得出论断，认为登上月球没有太大实际意义，而地球近地空间站可以进行各种各样的观测和科研，还有一个失重的环境可以进行各种各样的实验，他们给出的综合结论就是发展空间站是更划算更经济的一种方式。

但是月球基地不同于简单的登月，同样也有它的优势。首先没有大气层有利于科研观测，而且月球上有各种各样的矿产资源可以进行开采，如果有足够的矿产燃料各种各样的东西开采出来的话，甚至我们都可以在月球上直接建一个发射基地，火箭之类的大部分都可以直接用月球上开采的元素来进行建造。比如说去火星的话，从月球进行发射，它的成本比地球要小很多很多，因为月球的重力很小。

月球上有重力，而且这个重力不大是地球的1/6，这很重要，因为我们普通人类可以在上面背负更多的重要的东西，比如说航天服可以做的很重，可以装上去更多的能量和氧气燃料，这样子的话就可以走很远，而且人类在上面可以跑得很快很远，这是一个优势。有重力的话就不用考虑各种各样失重情况下需要担心的比如说航天服离开了空间站飞走了就回不来了等问题。月球基类似与地球的环境，只不过重力减小而已，可以慢慢到处走。

从我们现有的技术来看，没有任何科幻的元素，都是已有的已实现的，我们可进行工程化的东西。建造一个类似于一个村镇的大小的聚集单位，比如说容纳几百人上千人都是可能的。我们可以在月球上建立真正的人类永久驻扎的基地。
如果月球上能够实现粮食自给自足，那就更好了，一旦真正自给自足的闭环能力可以得以形成，月球基地就可以脱离地球的补给而单独存活，甚至发展成为人类的一个月球分支。当然前提是月球月上有足够的核燃料，以提供核反应堆的持续运行，而且月球上的人需要学习大量的知识，把他们维护起来。

1970年左右，美国国力处于巅峰时代，他们进行了登月，而且实现了一系列的成果，今天人类虽然在机械和能量燃料方面没有什么推进，理论上也没有大的突破，但是很多应用技术已经有了飞跃。主要代表是集成电路芯片的发展带来的一些微型控制器和通信技术。
比如说控制器，当时的芯片跟现在的芯片数字化控制技术简直是天壤之别，当时飞船上的阿波罗计算机只有2k的内存，72k rom，使用汇编编写控制代码，现在随便拿个stm32都能秒杀它。
甚至现在都可以看到国际空间站里的一些模电时代的仪表盘，而中国的空间站里全部都进行了数字化，提升还是很大的。
另一方面的大量进展是在通信技术上，举个例子，得益于数字基站，我们空间站的宇航服就是通过CDMA跟空间站来通讯的，可以直接传递音视频和控制指令。比当初的短波模拟信号通信强大很多。
不得不佩服当年的登月，原始的计算机加上一行行汇编代码，都实现了这样的壮举。
另一个则是这些年电池技术的发展，不讲成本的话其实已经可以实现各种各样的电动机械了，加上其他一些化工和材料方面的进展，其实现在实现登月的条件要比1970年左右好太多了，这也使得月球基地的建设成为可能。

今天，中国的国力已经超过当年登月时的美国了，而且还在持续增长当中。加上人类技术进展的加持，可以实现的远比当年多得多。按照我们目前的航天规划，是有在月球南极上建立一个基地的打算的。我个人觉得，除了简单的科研基地以外，可以分阶段分步骤，把目标和计划制定的更宏大，更长远一些。

简单重复的实现登月只是在重复美国人伟大的成就而已，如果我们真正能够建设成月球基地并且进行采矿等一系列操作的话，这将是人类史无前例的壮举，才是真正引领人类科技探索的未来。

有生之年，我们很可能看到这一切都成为现实。

这几天郑州暴雨，各种画面视频令人触目惊心。

洪水在河南自古就是不断重复的灾难，这一点在各种史书里都可以找到记录。

不过，在我的记忆里，小时候雨下的最大的时候，也就是把沟道河流填满，没有那种所有地方都淹没很深的大水。也许是概率吧，攒了多年，终于暴发了一次。

今天随便写点，不讨论自然灾害，就简单的记录下我的一些思考。

这次破纪录的一小时降水超过200毫米，超过所有中国陆地降水量的极值。

为什么郑州会下这么大的雨？为什么降水更多的沿海城市比如深圳上海没有这么大的雨呢？那些沿海城市因为台风导致的暴雨难道不应该更大吗？

这是我心里的疑惑，也一直在思考答案。下面写的，都是个人的一些想法观点，并没有花大量时间精力去做科学的研究论证，看看就好，没必要较真。也许将来有大把的空闲时间了可以再去做更细致的研究，今天写下来只是记录一下自己的想法思考，方便将来翻阅备忘。

先看一下年平均降水量，郑州大致在600多毫升左右。作为对比，我们拿深圳来举例子，深圳的年平均降水量大约是1900多，大致有三倍的样子。

这样看来，深圳确实降水比较多。

然而，下的多并不意味着短时间内下的大。就像跑步，跑得远并不意味着短时间内跑得快。

可为什么深圳瞬时雨量不够大呢？

我们先看看降水是如何形成的。

通过蒸发，大量的水蒸气进入空气当中，这些含有水汽的空气形成所谓的云，当他们与冷空气相遇的时候，水汽凝结，就形成了雨滴。

先给出一个简单的规律：

空气中储存的水汽多少跟温度有关，温度越高，能储存的水汽量越大。

这个比较容易理解，比如冬天嘴唇容易干就是因为温度低空气里的水分较少。

再比如夏天，我们从冰箱里拿出一瓶啤酒，过一会啤酒瓶上就会布满了水珠。这是因为夏天空气温度高，含水汽量高，而刚拿出的啤酒温度低，它会导致周边的空气温度降低，低温空气储存不了那么多的水汽，就凝结析出了。

降雨的过程跟这个也差不多，南方从海洋上吹来的风饱含水汽温度高的空气，突然遇到从北方吹来的寒冷空气，形成对流并向上抬升，迅速凝结，就形成了降水。

当然降雨除了这种，还有一种是被山坡抬升导致的。抬升过程中，海拔越来越高，空气温度开始降低，而且大气压大气密度也在降低，导致储水量更低，于是水汽凝结降雨。

降雨的大小取决于什么呢？当然跟空气中的水汽储量有关系。同时，也跟对流空气的温度差有关系，就像我们从冰箱里拿出的啤酒，温度越低凝结的水滴也就越多。

其实理解了这个原理，很多问题就比较容易推出结论了:

• 瞬时降雨的大小取决于空气中水汽的储量密度以及对流温差强度
• 空气中的最大水汽储量密度取决于温度。

所以，瞬时降雨的大小取决于当地最高温度，因为这决定了空气中水汽储量的上限。

我们看一下各地的最高气温，这都有气象数据可以查到。深圳夏天大致在30多左右，其实并不算热，主要是潮湿。因为靠海的缘故，热量大部分用来加热海水蒸发。

河南这种内陆平原就不一样了，阳光照射大地全部用来加热，温度甚至都能到40度以上。夏天三十七八度很正常。

忘了在哪看的说每升高一度水汽储量增加7%，我没有去仔细查证，但是感觉增长曲线不一定是线性的。

可以认为，郑州的温度甚至可以比深圳高10度左右，这带来的水汽储量差别是巨大的，这也导致郑州暴雨的上限要远比深圳高。

同时，北方过来的冷空气到河南的时候温度要比到深圳的时候更低。因为横跨中国大陆的过程中它们可能慢慢被传递热量升温。这样看来河南这边的对流温差强度大的概率更高。

水汽含量高，加上对流强度更高，所以，北方内陆出现瞬时大暴雨的可能性其实远比沿海城市要高。

在北方，暴雨的危害主要来自于猛涨的水位无法快速流走。雨过之后，洪水往往快速消退。并不会形成长时间的内涝，地面很快就恢复了干燥。

来自海洋的水汽进入内陆平原，如何不停的积聚，以及受到冷空气对冲、山坡的阻拦等产生各种运动和交互的细节，可以看作一个随时间变化的气流运动。要去模拟这些空气的气流是十分复杂的，它是三维变化的，通过数值模拟计算的话要牵涉到大量的微分方程，各种各样的参数，且很容易被一些细小的因素参数影响。所以天气预报往往需要超级计算机去模拟计算，也很难做到精准。不过鉴于天气预报都搞了这么久了，气象学应该有一个简单可以用的模型吧。等将来有大量空余时间了再去仔细搜索研究下。

需要指出，并不是温度高了，空气中的含水量就高，只是说明储存的能力变多了，需要水汽不停的蒸发或运输进来才相应的增多。西北沙漠地区就是个例子。

我们把空气中的水汽含量的百分比称为相对湿度，数值范围在0%到100%，分别对应完全没有以及水汽饱和。这个数值可以代表我们人体对潮湿的一种感觉，太干太湿都会觉得不舒适，看天气的时候可以注意一下这个数值。

记住，相对湿度在不同温度下真实含水量的绝对值是不一样的，它代表的只是水汽饱和度百分比。所以，冬天的80%可能比夏天的40%含水量更少。

好了，大致就这些，概括一下，可以认为全文只有一句话：温度上限决定暴雨大小的上限。