【儀器網(wǎng) 時事聚焦】火星，距離太陽第四近的行星，在很長一段時間被認(rèn)為是有可能開發(fā)成第二顆適宜人們居住的行星的星球，而在許多科幻作品中，甚至將火星移民視為人類太空移民的第一步，可見在火星上建立人類文明在大眾中具有很高的認(rèn)可度。
那么，你是否想過，加入人類真的可以遠(yuǎn)渡火星，那么建設(shè)火星文明至少需要多少人參與呢？近日，一篇來自法國學(xué)者的論文對這個問題作出了解答——在火星建設(shè)一個能自我維持的文明，可能至少需要110人。
或許很多人會覺得離譜，畢竟從目前人類的
航空發(fā)展來看，我們還沒在火星留下腳印，甚至對于火星的了解還停留在火星車傳輸回的數(shù)據(jù)中，很難理解為什么可以得到一個如此詳實(shí)的數(shù)據(jù)。但是，如果你了解了數(shù)學(xué)模型和科學(xué)模擬對于科研的重要性，就會發(fā)現(xiàn)，這個110人的數(shù)據(jù)，并非無稽之談。
事實(shí)上，提出該數(shù)據(jù)的薩洛蒂是在充分考慮“自我維持的人類文明”需要的客觀條件后，才編寫出這篇論文的。而其中，薩洛蒂針對植物的生長、水的循環(huán)利用、生態(tài)鏈的建立都做了細(xì)致的說明，并且還提到了天然過濾材料等內(nèi)容，包括用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)，模擬火星環(huán)境條件下如何建設(shè)起生態(tài)?？陀^的來說，是同時考慮了自然因素和人為介入兩方面要素的。
那么這項(xiàng)假設(shè)有什么實(shí)際意義嗎？至少從目前來看，它能夠?yàn)槿祟愇磥淼幕鹦翘綔y之路提供一定的方向性意見，對于相關(guān)技術(shù)，例如水循環(huán)等，也有一定的促進(jìn)作用。而如果將眼光放得更長遠(yuǎn)，便不難發(fā)現(xiàn)，用數(shù)學(xué)模型建立假設(shè)來解決實(shí)際問題，其實(shí)本身也是一種常見的科學(xué)研究模式。
首先，我們要知道數(shù)學(xué)本身也是一種科學(xué)，并且作為一門學(xué)問，數(shù)學(xué)對于提升原始創(chuàng)新能力有重要意義，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)研究對于數(shù)學(xué)的依賴是愈漸強(qiáng)烈的。而數(shù)學(xué)模型是一種運(yùn)用數(shù)學(xué)邏輯方法與數(shù)學(xué)語言構(gòu)建的科學(xué)或工程模型。使用數(shù)學(xué)模型，大多時候能讓問題更加直觀，或者可以通過更為直接的方式，將解決問題的方法通過模型的幫助模擬出來。
而更重要的一點(diǎn)是，數(shù)學(xué)模型對于科研來說，是能夠起到輔助作用的?？茖W(xué)儀器可以為科研提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，可以幫助實(shí)驗(yàn)往更實(shí)事求是的方向靠攏，但是，如果既定方向超過了實(shí)驗(yàn)所能模擬或者觸及到的極限，那么這種時候往往就需要數(shù)學(xué)模型的介入，來輔助實(shí)驗(yàn)完成數(shù)據(jù)的收集與結(jié)論的產(chǎn)生。這也是為什么數(shù)學(xué)模型能夠細(xì)分出生物學(xué)數(shù)學(xué)模型、醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)模型、氣象學(xué)數(shù)學(xué)模型、經(jīng)濟(jì)學(xué)數(shù)學(xué)模型、天文學(xué)數(shù)學(xué)模型……這些很多時候是研究方向決定的。
當(dāng)然，數(shù)學(xué)模型得出的結(jié)論大多時候是暫時性的，是受限于目前技術(shù)水平的，或許隨著技術(shù)的革新或者新的發(fā)現(xiàn)，結(jié)論也會發(fā)生質(zhì)的改變，關(guān)鍵在于，如何運(yùn)用好數(shù)學(xué)模型與科學(xué)模擬解答實(shí)際環(huán)境下設(shè)想出的問題，為后續(xù)研究推進(jìn)提供方向和思路，或者給當(dāng)前研究提出一個階段性的成果。
（本文參考資料來源：參考消息）
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