《人民的名义》快追完了,失落吧?咱们以科学的名义再追一遍!

科普北京 2019-05-01 09:32:14


要说最近话题度最高的电视剧,无疑是《人民的名义》了,该剧以尺度大、节奏快迅速吸引了一大批粉丝,剧中的实干书记李达康、落跑贪官丁义珍等人物也纷纷被做成了表情包在网络上流传。


如今,剧集播出已经接近尾声,而一些之前没被人注意到的科学bug也纷纷浮出水面,销毁手机卡就能逃脱追查?一通电话错过一场月偏食?这些情节里到底隐藏着什么与科学背离之处呢?带着科学的眼光追剧,都是满满的收获!



太长先看版:

1、丢掉手机卡,手机没有了信号发射功能,但却依然有接收功能,而只要接收信号,就能被定位到。


2、仰望星空产生“联觉”,令人感到心胸开阔和坦荡。


3、月全食可以长达数个小时,而月偏食虽然相对短暂,但也能持续半小时以上,一个电话打不完月偏食。


4、电视剧中林城工业区的发展模式早已经在实际案例中应用。


5、视频监控与人脸识别技术并非“万无一失”,可能会让犯罪分子成为漏网之鱼。


6、阮成玉对酒精有一定的免疫能力,这种说法是不太准确,确切地说应该是其酒精代谢较常人更快。


采访专家


马 严(北京邮电大学网络技术研究院)

陈学雷(中国科学院国家天文台研究员)

周传斌(中国科学院生态研究中心副研究员)

黄 迪(北京航空航天大学计算机学院智能识别与图像处理实验室)

1

手机销毁手机卡就无法定位了?

太傻太天真

剧情刚刚开始的时候,当那位憨厚如农民的赵处长因巨额贪腐被捕后,牵连出汉东省京州市副市长丁义珍。在抓捕丁义珍时,因出现了内鬼,泄露了消息,让丁义珍逃之夭夭。


剧中,小小的手机卡“啪嗒”一声掉落在马桶里,扳手按下,卡片在水流的漩涡里转瞬消失。然后,马桶盖合上,仿佛事情的真相也随着这一连串的动作被永远掩盖……



在热播剧《人民的名义》中,这个消失的手机卡成为重要一笔,牵扯出后来官场贪腐案等诸多情节。


追过剧的朋友们可能都知道,这张手机卡之所以被冲进马桶,是因为它曾拨出一个报信的电话,而正是因为这通电话,本来应该被绳之于法的贪官丁义珍逃往国外,泄密者自然不希望自己的身份败露,于是干脆将手机卡销毁。


然而,在北京邮电大学网络技术研究院马严教授看来,这样的做法并不是万无一失。


“丢掉手机卡,手机没有了信号发射功能,但却依然有接收功能,而只要接收信号,就能被定位到。”马严教授说道。


如果想定位一个手机,可以通过两种渠道:GPS卫星和基站。“GPS定位最早出现在美国。我们都知道,一条直线能确定一个方向,两条交叉的直线能确定一个点,而三条交叉的直线就能确定一个空间。”马严介绍说,“GPS定位就是在这个原理的基础上实现的。”


▲GPS定位(图片来自网络)


通过卫星进行信号传输,传输的路径就相当于一条直线,当三条直线交汇,这个被围起来的空间就是目标所在的区域。因此GPS定位系统最早被应用在野外勘探等领域,工作人员将设备拿在手里或安装到车上,就可以通过接收卫星传来的信号来确定自己所处的位置,即使去一些比较荒僻的地区也不至于迷路。


“这种方式虽然可以让拿着设备的人知道自己的位置,却没办法让别人找到他,因为如果想让别人知道你在哪儿,就一定要回传信号。”马严说,“所以,当这项技术被应用在手机上时,就有了可以收集位置信息并回传的定位芯片,它和GPS定位仪结合在一起,便能精准锁定目标位置,无论是在地面还是在空中。


不知大家有没有想过一个问题,当你用手机给朋友打电话的时候,接起电话的为什么不会是另一个人?换句话说,手机通话为什么是一对一的,不会串线?


对此,马严给出了答案,“因为每台手机在出厂时都会有一个全球独一无二的IMEI号,这相当于每部手机的身份证号,这个号码与手机卡号(MSISDN)是绑定的,且两者可以相互查询。”


也就是说,通过手机运营商是可以登录交换系统,查到手机的IMEI号码以及当前手机所在基站信息的。 


通信领域的专家们便可通过编码知道信息是从哪台设备上传过来的,而一旦锁定设备,就不难顺藤摸瓜找到它的使用者。


更为有趣的是,定位芯片是安装在手机主板上的,不能被轻易拆卸,同时,它在手机关机的状态下也会不断地接收信息并存储起来,一旦有了信号或者连上网就自动发出去。


在《人民的名义》中,抓捕丁义珍事出突然,泄密者应该没有时间毁掉定位芯片,而莫名其妙地换手机也会引人怀疑,因此他的手机多半还在使用。所以,虽然他将手机卡冲进马桶里,自以为毁掉了通话记录,可只要开机,即便用了别的手机卡,也难以阻止事情真相大白于天下。


在《人民的名义》中,丁义珍逃跑的时候,故意把手机静音,放在车上,诱导追捕他的警方“定位”定到了高速路上,但这种定位究竟靠的是哪种技术?


其实,丁义珍没有将手机关机而是直接让司机偷偷带去自己老家,是因为他知道检察院查询他下落最快的方式便是通过手机基站定位。如果此时把手机关机(运营商查询不到该手机的定位信息)必然让陈海等人提高警惕,上级部门防止人员出逃一定会提高机场、车站等公共场所的防范意识,而在此刻打通电话并将手机引向另外一个方向就可以误导陈海等人,使他们误以为丁义珍还坐在车上,这样他们便会放松对机场安检工作的警惕,从而使得丁义诊逃出国有了可乘之机。


其实手机在这里并不需要处于通话状态,也是可以追踪到电话的位置。只不过有电话拨通的话,更能制造出人还坐在车上的假象。


某些影视作品为了增加观赏度和悬念,错误地将手机定位描述为必须通话一定时间才可定位成功。而实际上,只需要被定位手机开机,根本不用通话就可实施定位。




2


仰望星空产生“联觉”,令人感到坦荡

在第22集中,出现了这样一个情节,曾经被达康书记揪着“跪”信访窗口的区长孙连城是一位天文爱好者,时常在家夜观星象。这天他刚趴在望远镜上,就接到达康书记怒气冲冲的一通电话,原来是信访窗口的问题并没得到落实。


挂了电话的孙连城满脸委屈,“下班也不让人清净,屁大点事儿都打电话,看看吧,这月偏食没了吧!”爱好天文的孙区长为错过月偏食感到遗憾实属正常,然而不对劲的是,这种天文现象真的如此短暂?


关于这个问题,中国科学院国家天文台研究员陈学雷博士表示,月食一般的持续时间能够长达几个小时


“地球围绕太阳转,月球围绕地球转,当三者在同一条线上的时候就会发生日食或者月食。”陈学雷说,“以地球为中心,如果月球正好运行到背离太阳的这一侧,那么地球的影子就会挡住月球,发生月食。全挡住是月全食,而挡住一部分便是剧中所说的月偏食。”


▲月偏食示意图(图片来自CFP)


由于地球公转的轨道和月球绕地行进的轨道不在同一个平面上,而是稍微有些交叉,所以会出现角度的偏离,导致月球并不是每一次绕到背离太阳的位置都会被地球挡住,所以月食也不是天天都有,这便解释了孙连城为什么会在错过月食后感到遗憾。“但月食依然是一种比较常见的天文现象。”陈学雷说道。


那么,月食为什么会持续几个小时之久呢?我们已经知道,之所以会出现月食,是因为地球阻隔了太阳的光线,因此,一旦月球走出地球的“阴影”,月食现象自然会过去。据陈学雷介绍,“月全食可以长达数个小时,而月偏食虽然相对短暂,但也能持续半小时以上。”


电视剧里,李达康打给孙连城的电话是2分30秒,无论如何都不可能“打完”一个月偏食,所以到底是书记太啰嗦,还是孙区长压根没把握好观测时间就不得而知了。


虽然错过了月偏食,但孙连城“天文爱好者”的身份却是实实在在的,这不,抱怨完领导的电话,孙区长就感慨起来,说观星能令他心胸开阔,宇宙的浩渺更令他看透了人间种种是多么无聊,颇有些“羡宇宙之无穷”的意思。那么,爱好天文真能陶冶人的情操吗?


对此,中国科学院心理所的研究员、博士生导师尹文刚给出了肯定的答案,仰望星空确实能令人感到开阔,而这都是“联觉”的功劳。


▲观星确实能让人心胸开阔(图片来自CFP)


所谓联觉,就是对一种感官的刺激同时也引起了另一种感官的感觉,比如看到红色就觉得炎热,而看到绿色则相对凉爽。因为夜空广阔,星星点缀在其中,更能显示出宇宙的无穷无尽,所以当人看到这一切,便会启动‘联觉’,自然而然地产生了一种坦荡、开阔的感觉。”尹文刚说。


而至于观星是否只能给人以积极的心理暗示,他表示这还是要看个体的心态,有的人面对宇宙,反而会产生“人生没有意义”这样消极的想法。


3


塌陷区变人工湖已有先例

剧情中,李达康向沙瑞金介绍开发区的情况,据他说,由于当地是个煤炭基地,已经有300多年的开采历史,所以存在大面积的塌陷区,而这位市委书记因地制宜,将一片一片的塌陷区连起来,开发成人工湖,把该地区原来的劣势变成了美景。


“事实上,电视剧里的情节早已经在实际案例中体现。”中国科学院生态研究中心周传斌副研究员介绍,安徽淮北就正在进行一项塌陷区生态修复工程——中湖治理项目。


周传斌副研究员说,该项目位于朱庄—杨庄矿塌陷区,总治理面积3.61万亩。将采煤塌陷区打造成为集生态修复、资源保护、科学研究、旅游休闲为一体的城市中央公园。项目完成后,将形成可利用土地2.45万亩,水域1.16万亩,总蓄水库容达3680万立方米。


▲安徽淮北朱仙庄煤矿因地制宜对采煤塌陷区水域、垃圾堆场等进行综合整治,建成了观光、休闲、水产养殖为一体的综合性水上公园,改变了塌陷区脏、乱、臭的旧面貌,为当地带来了可观的经济效益和生态环境


中国矿业大学(北京)教授、土地复垦与生态重建研究所所长胡振琪曾介绍说,截至2011年底,全国井工煤矿采煤沉陷损毁土地面积已达100万公顷,同时,这一数字每年还以7万公顷的速度增加。因此,如何恢复塌陷区的生态环境,是环境治理领域各方所关注的问题。


达康书记之所以成了“网红”,除了他耿直的性格和萌萌哒大双眼皮,恐怕还跟他时常把“绿色GDP”挂在嘴边不无关系。


毕竟在环境问题日益严重的今天,越来越多的人开始打心眼里关注环保,而达康书记的做法算是急民之所急,不由得让人心里一暖。在电视剧里,当李达康和沙瑞金骑着自行车到开发区考察,就引得不少网友叫好——领导带头绿色出行,减少温室气体排放,画面太美!


▲“沙李配”骑车视察开发区



4


视频监控与人脸识别并非“万无一失”

在第三集中,得知嫌犯丁义珍已经出逃美国,省政法委书记高育良质问自己的得意门生、公安厅厅长祁同伟,为什么不利用监控录像,而他得到的回答是:丁义珍捂得太严实,公安机关识别不清他的脸。



随着剧情的进展,我们知道祁同伟其实是故意放走了丁义珍,不过,他对自己的老师倒没有说谎,人脸识别技术确实有它的局限。


北京航空航天大学计算机学院智能识别与图像处理实验室的黄迪说,如果丁义珍把脸捂住,逃脱人脸识别技术是很正常的。“你要识别他的面部特征,至少要获得他的面部信息,如果没有整张脸,至少也得是部分清晰。”


据黄迪介绍,不同的成像方式都可以被应用于人脸识别,比较常见的是可见光,而如果想要无论昼夜都能识别,则需采用红外线成像,此外还有热成像、三维成像等方式。在电视剧的情节中,监控丁义珍的人脸识别系统具体是哪种我们不得而知,不过黄迪认为这并不重要,“人脸识别技术最关键的部分在于,你能从一个人的面部获取多少可以用于成像的信息。”


▲人脸识别技术(图片来自CFP)


“在可见光下,我们从眼睛、嘴等器官获得的信息比较多,换句话说,从这些区域更容易获得有用的信息。而如果是三维成像,那么就是鼻子会更受关注了。”黄迪说道,“我们可以根据数据分析出具有不同特征的人脸,但这一切的前提是有足够的面部区域来提供数据。”


为了进一步说明,黄迪打了个比方,“如果一个人把自己裹得严严实实,即便是之前认识他的人,也有可能认不出,当然,人去认人通常还会观察他的衣着、姿态,从而做出综合的判断,但对人脸识别系统来说,能获取信息的便只有面部了。”


除了面部有伪装,当时的环境也会对人脸识别造成影响,比如天色比较昏暗,或者有雾,正像黄迪所说,“在有雾的情况下,光的透射、反射情况都会不一样,因此可能会令成像出现模糊等情况。”


▲2017北京国际长跑节暨北京半程马拉松举行,为了严防替跑现象,长跑节率先大规模正式启用了人脸识别系统。(图片来自CFP)


公安部第三研究院副研究员尚岩峰多年从事图像处理研究,参与过多个图像识别公安应用项目。他曾公开指出了人脸识别总体上不成熟的三大应用第一,在高可靠人脸验证系统上,如支付、社保和门禁,视频或 3D 模型存在欺骗问题,错误拒绝率(FAR)在小于 0.01 %的条件下,拒识率可能高达 30 %以上;第二,安防用“认证一致性”的验证系统在 FAR 小于 0.01 %时,拒识率可能高达 40 %以上,身份证卡内人脸图像质量差,常小于 1 KB,现场用户配合程度不高,且环境也呈现不可控因素;第三,安防用黑名单监控类应用远未解决,在虚警率为 0.01 %时,识别率可能低于 10%,视频质量差,表现出低分辨率、大角度拍摄、光照差的特点,而最大的障碍在于缺少可用的训练和测试数据。所以,剧中祁同伟说“面部我们识别不清”是有原因的。



5


哪有什么酒精免疫,只是酶多罢了!

(本部分来源:《科技日报》公众号)

剧中有这样一个情节更是让人印象深刻,汉东检察院反贪局局长陈海突遭车祸,据交管部门调查,肇事大卡车司机阮成玉系酒后驾驶。但汉东市公安局刑侦队长王国风认为,阮成玉有受人雇佣,蓄意杀害陈海之嫌,因为其血液中对酒精的分解酶远远高于常人,也就是说他对酒精有一定的免疫能力。



剧中的这种说法靠谱吗?酒精是靠酒精分解酶分解的?酒精分解酶越多的人真的会对酒精有免疫能力?


“酒精在人体中确实是靠酶来分解的。”湖北省中医院肝病科主任程良斌教授表示,酒精在人体内代谢的过程其实很简单,主要靠两种酶,一种叫做乙醇脱氢酶(ADH),另一种叫做乙醛脱氢酶(ALDH),两种酶共同作用,帮助解酒。乙醇脱氢酶先把酒精(乙醇)变成乙醛;然后乙醛脱氢酶再把乙醛变为乙酸,乙酸其实就是我们平时喝的醋的主要成分;最后,乙酸会参与到体内的多个代谢途径中去,转化为二氧化碳和水,排出体外。“但是电视剧中说阮成玉对酒精有一定的免疫能力,这种说法是不太准确的,确切地说应该是其酒精代谢较常人更快。”程良斌说。


▲酒精在人体内的代谢过程。(图片来源于网络)


酒精是引起醉酒的原因,会对神经系统起到抑制作用,抑制作用到了一定程度,有的人就会头脑不清而胡言乱语或者长时间沉睡不醒。而乙醛才是“喝酒有害健康”的直接原因,它会损伤线粒体,抑制肝细胞内谷胱甘肽的合成,使肝细胞清除自由基的能力减弱,导致肝细胞损伤。同时还会舒张血管,导致脸红筋涨。


那么,生活中有没有像剧中阮成玉这样的人,血液中的酒精分解酶远高于常人呢?


程良斌表示,人体内用来分解酒精的这两种酶的活性和数量,确实是有个体差异的,并且这种差异和遗传有关。如果体内乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性和含量均较高,就能较快地分解酒精,中枢神经受酒精的影响较小,即使喝了一定量的酒后,也无大碍。


大部分人的乙醇脱氢酶数量和活性是差不多的,但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多。“尤其是中国人,大多体内的乙醛脱氢酶数量和活性比较差,所以中国人酒量普遍比西方人差。”朝阳医院消化内科副主任医师、营养科主任贾凯说,乙醛脱氢酶的缺少,会使乙醛分解较慢,在人体内存留时间较长。


如果先天条件不好,体内这两种酒精分解酶并不多,是否能依靠后天努力把自己练成“阮成玉”呢?


对此专家有着不同的意见,程良斌明确表示“酒量不能练出来”。觉得越喝酒量越大是因为人体会对酒精耐受,身体对酒后反应的敏感度下降了,造成“越来越能喝”的错觉。而酒后反应的耐受并不代表人对酒精的危害免疫了,相反这样会让人喝更多的酒,造成更大的危害。


然而,贾凯对此则持相反的观点,他认为酒量是可以练的。因为通过小剂量多次接触,可以增加酶的活性,从而把酒量练出来,但他并不提倡这种做法,建议生活中能少喝酒还是尽量少喝。


“每个人喝酒后反应不同,就是因为酒精进入体内后分解速度不同,致使酒精、乙醛、乙酸累积的量不同。”程良斌说。


具体来讲,一些人喝酒脸红是因为他们体内有高效的乙醇脱氢酶,能迅速将血液中的酒精转化成乙醛,但这些人的乙醛脱氢酶相对缺乏,不能及时将乙醛分解为乙酸,导致乙醛累积。乙醛累积将刺激肥大细胞释放血管活性物质引起血管舒张而导致出汗、发音困难、恶心和心动过速等,毛细血管末梢扩张,人就开始出现脸红现象。所以喝酒脸红其实是在提示人体代谢乙醛上的缺陷。


而喝酒脸色发白则意味着该人两种分解酶的活性和含量都不高。酒精进入人体后的第一步代谢转化都无法进行,大量酒精聚积在血液里引起血管收缩,导致脸色发白。而且因为体内的酒精很少被转化为乙醛,所以喝酒脸白的人不容易感觉不适,很容易给人酒量大的假象,喝得更多,造成急性酒精中毒。


喝酒出汗的人,相对来说具有较为活跃的乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶,酒精代谢也较为迅速,会较快产生热量,扩张毛细血管和汗腺。喝酒流汗确实有助于酒精的排泄,但酒精主要还是通过肝脏代谢,所以出汗的人不容易醉并不是绝对的说法,还是和个人体质有关系。


“但无论喝酒后反应如何,还是尽量少喝或者不喝酒为宜,否则喝酒都会对肝脏带来危害。”程良斌强调。


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