材料一

移动通信发展历程

现代通信技术发展从上世纪70年代起到今天，由1G到4G，再到即将来临的5G，大致经历了五个阶段。

1976年美国摩托罗拉公司的工程师马丁·库珀首先将无线电应用于移动电话。1978年底，美国贝尔试验室研制并建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。同年，国际无线电大会批准了800到900兆赫频段用于移动电话的频率分配方案，正式开启了移动通信新纪元。在此之后一直到20世纪80年代中期，许多国家都开始建设基于频分复用技术(FDMA)和模拟调制技术的第一代移动通信系统，即1G。1G系统采用的是模拟技术，安全性和抗干扰性存在较大问题，因此手机无法真正大规模普及和应用，价格更是非常昂贵，成为当时的一种奢侈品和财富的象征。相信经历过那个年代的人们都还记得，风衣、墨镜、大哥大这样的打扮在上个世纪90年代的中国可是非常有派头。

即将迈入21世纪时，通信技术进入了2G时代。和1G不同，2G采用的是数字传输技术。这极大的提高了通信传输的保密性。2G技术分为两种，一种是基于TDMA规格所发展出来的，以GSM为代表；另一种则是CDMA规格，复用Multiplexing形式。随着2G技术的发展，手机逐渐在人们的生活中变得流行，虽然价格仍然较贵，但不再是奢侈品。诺基亚3110、摩托罗拉8200C等经典机型更是成为了一代人的记忆。

随着移动网络的发展，高速数据传输的蜂窝移动通讯技术——3G应运而生。3G的出现进一步促进了智能手机的发展， 3G的传输速度可以达到几百KB每秒，人们可以在手机上直接浏览网页，收发邮件。

2008年3月，国际电信联盟指定了4G标准。要求峰值速度在高速移动的通信(如在火车和汽车上使用)达到100Mbit/s，固定或低速移动的通信(如行人和定点上网的用户)达到1Gbit/s。

1G时我们用手机打电话，2G时我们能互发短信、看文字信息，3G时上网看图片，而4G时我们看视频和直播。从1G到4G，不仅信号越来越好，安全性越来越高，上网也越来越快了。那么即将到来的5G会比4G有哪些突破呢？根据国际通信标准组织的定义，5G将具有三大特点：

大带宽:下载速率理论值将达到每秒10GB，将是当前4G上网速率的10倍。

低延时：5G的理论延时是1毫秒，是4G延时的几十分之一，基本达到了准实时的水平。

广联接：5G单通信小区可以连接的物联网终端数量理论值将达到百万级别，是4G的十倍以上。

5G的三个特点分别“催化”出未来三类应用场景：

第一，“快”——在5G网络覆盖下，下载一部分辨率达到4K的电影，理论上不超过18秒。有了5G，VR/AR技术与全息通信的速率提高了，360°的画面清晰而稳定的呈现，我们真正体会到了“远隔万里却身临其境”的神奇。

第二，“稳”——如果只是速度的提升，还谈不上质变。5G最显著的特点是低延时和高可靠性，即在任何环境下都表现稳定。5G网络让医生在“混合现实”工具的帮助下完成精准的开颅手术，比“外科手术般的精准”更精准。

5G技术能够支持速度高达每小时500公里的设备，因此它还推动了无人驾驶汽车。例如，普通人踩刹车的反应速度大约是0.4秒，而在5G场景下无人车的反应速度有望不到1毫秒，这无疑是无人驾驶可能最终获得使用者信任的基础之一。无人驾驶这块巨大的蛋糕正吸引全球众多企业关注。

第三，“密”——5G网络每平方公里可支持100万台设备，非常有助于物联网发展。

材料二

华为在5G发展中的基站和手机技术

无线电频谱的特点是频率越高，允许分配的带宽范围越大，单位时间内所能传递的数据量就越大。通信频谱从1G的900兆赫兹提升到4G的1800兆赫兹以上，而国际电信标准组织定义的5G的主流频段是3000-6000兆赫之间。然而频率越高波长越短，衰减非常厉害，传递的距离就短，也容易被阻挡，用户体验上就会不达标。

如果说高频谱的有效应用能让更多人传递更多的信息，那么决定信号覆盖的基站则决定了我们能不能更好的传递信息。通常一个基站的覆盖范围是一个以基站为圆心的一个圆，在这个圆之内的手机都可以被这个基站的信号所覆盖。离基站近的地方信号就会好，上网速度就会很快，打电话也更清楚。

5G为了信号稳定，运营商可以多建基站，而这样一来工程量巨大，不仅浪费资源，而且多出的成本也会分摊到消费者头上。而华为通过分析现有站点存在的情况，开发出了三种新基站技术，即包括“1+1站点”、“全刀片站点”和“0站址站点”，全面解决了5G基站的推广成本问题。

这其中，“1+1站点”主要通过电源叠加，将现有模块简化，解决30%的站点的电源系统不足问题。“全刀片站点”则是将模块标准化，有效解决了传统的站点占地大，费用高，安装维护复杂的问题。“0站址站点”则不需要额外增加基站或者模块，通过“三层立体组网”的理念，将传统的基站增加杆站层组网，真正实现了现在资源共享。如果三种技术全面实施，基站的建设成本将至少节约50%。

5G小基站，全世界只有华为才能做到。正是如此，华为虽然受到美国等国阻扰，还是获得了32份订单，华为5G基站发货量超过4万个。

从5G基站到5G智能手机，华为无一不是领先世界的领跑者。当地时间2019年2月24日，华为在西班牙巴塞罗那正式发布了首款5G折叠屏手机——HUAWEI Mate X， 8GB+512GB组合，售价2299欧元，相当于人民币1.75万元，国内售价减少4000元，预计于2019年6月份发售。据了解，HUAWEI Mate X搭载业界首款7nm 5G多模终端芯片——巴龙 5000，理论峰值下载速率可达业界最快的4.6Gbps，能带来5G疾速通信联接体验。现场测试结果显示，下载一部1G大小的电影只需要3秒的时间。这款产品还采用全新升级的4500mAh大容量高密度电池、全球最快的55W超级快充，最大限度满足5G时代的全新续航需求。它的突出特点是采用一整张高强度柔性OLED显示屏，采用鹰翼式折叠设计，通过华为自研的革命性铰链技术，将手机+平板两种形态合而为一，实现一体化的折叠形态，兼具手机和平板两种形态, 闭合后是便携舒适的6.6英寸大屏手机，展开后仅5.4毫米轻薄厚度，变身为轻盈灵巧的８英寸平板。在展开状态下，它是一款移动办公与娱乐神器，在浏览网页、查看邮件同时，还能在游戏中给人沉浸式大屏体验。不仅如此，它展开后大屏幕可一分为二，编辑邮件时可以直接从图库中拖拽需要的图片，高效便捷。

从上游的芯片、基站，到5G手机、VR/AR设备，高清电视等5G产品，再到自动驾驶、智慧工厂、智能家居等未来的应用场景，未来5G将大大改变我们的生活。

海洋是未来的粮仓

①人口剧增，资源短缺，这是当今人类面临的最严重的环境问题之一。显然，能否妥善地解决这一问题，直接关系到人类未来的生死存亡。

②资源短缺的表现之一，是可耕土地资源不足，粮食生产的增长赶不上人口的增长。正是出于这样的考虑，许多人纷纷发出警告：地球将无法养活超过100亿的人口。然而，一些乐观的人士反对这种危言耸听的说法。他们认为，虽然陆地上可耕地的开发已近极限，但地球上还有广阔的海洋可供开发，大海完全有可能成为人类未来的粮仓。

③当然，海洋所能提供给我们的并不是传统意义上的粮食——大米、小麦和玉米等，而是广义的粮食——其他的能够满足人类营养需要的食物。一些海洋学家指出：仅仅是位于近海水域自然生长的海藻，每年的生长量就已相当于目前世界小麦年产量的15倍。如果把这些藻类加工成食品，就可以为人类提供足够的蛋白质。

④其实，把藻类作为食品，我们并不陌生。仅以我国沿海来说，人们比较熟悉的可食用藻类就有：褐藻类的海带、裙带菜、羊栖菜、马尾藻;红藻类的紫菜、鹧鸪菜、石花菜;绿藻类的石莼、浒苔等。它们在人工的精心养殖下，产量正在不断增加。其中仅海带一种，目前年产量就比早先的野生状态下提高了2000多倍，可见增产潜力是多么巨大！在国外，人们还培育出一种藻类新品种，据说在1公顷水面上生产的这种藻类，经加工后可获得20吨蛋白质、多种维生素以及人体所需的矿物质。这相当于陆地上耕种40公顷土地生产的大豆所能提供的同类营养物。

⑤除海藻类，海洋中还有丰富的肉眼看不见的浮游生物。有人作过计算，若能把它们捕捞出来，加工成食品，足可满足300亿人的需要。当然，前提是，不破坏生态平衡。

⑥至于海洋中众多的鱼虾，则更是人们熟悉的食物。尽管近海的鱼虾捕捞已近极限，但我们还可以开辟远洋渔场，发展深海渔业。例如南极的鳞虾，每年的产量可高达50亿吨，我们只要捕获其中的1亿—1.5亿吨，就比当今全世界一年的捕鱼量多出1倍以上。何况，在深海和远洋中还有许许多多尚未被我们充分开发利用的海洋生物，其巨大潜力是不言而喻的。综上所述，说大海是人类未来的粮仓，一点儿也不夸张。

虽然我们无论如何也是所有群居性动物中最具社会性的——比蜜蜂更互相依赖，联系更密切，行为上更不可分，我们却并不经常感到我们的联合智慧。然而，我们也许是被联在一些电路里，以便贮存、处理、取出信息，因为这似乎是所有人类事务中最基本、最普遍的活动。我们的生物功能，或许就是建筑某种丘。我们能够得到整个生物圈中所有的信息，那是以太阳光子流作为基本单位来到我们这儿的。当我们知道这些东西是怎样克服了随机性而重新安排成各种东西，比如，弹器、量子力学、后期四重唱，我们或许对于如何前进会有个更清楚的概念。电路好像还在，即使并不总是通着电。

科学中使用的通讯系统应能为研究人类社会信息积累机制提供简洁而易操作的模型。齐曼在近期《自然》杂志上著文指出，“发明一种机制，把科学研究工作中获得的片断的知识系统地公布于世，一定算得上现代科学史上的关键性事件”。他接着写道：

一份期刊把各种各样……大家普遍感兴趣的知识，从一个研究者传递给另一个研究者……一篇典型的科学论文总是认为自己不过是一条大锯上的又一个锯齿——它本身并不重要，但却是一个更大项目的一个分子。这种技术，这种使得许许多多以微薄的贡献进入人类知识库的技术，乃是17世纪以来西方科学的秘密所在，因为它获得了一种远远超过任何个人所能发出的共同的、集体的力量。

改换几个术语，降低一下格调，这段话就可以用来描绘营造白蚁窝的工作。

有一件事让人叫绝：探索（explore）一词不能适用于探索活动的搜索一面，但却起源于我们在探索时发出的声音（英文explore，其语源拉丁语explorare有“喊出”之意——译者）。我们愿意认为，科学上的探索是一种孤独的、静思的事。是的，在最初几个阶段是这样。但后来，或迟或早，在工作行将完成时，我们总要一边探索，一边互相呼唤，交流信息，发表文章，给编辑写信，提交论文，一有发现就大叫起来。