#静海微服务# 【哪些城市要建步行15分钟核酸采样圈？是否需要两天一检？国家卫健委回应】
国务院联防联控机制于5月23日下午3时召开新闻发布会。
国家卫健委：完善常态化监测机制 省会和千万级人口以上城市建立步行15分钟核酸“采样圈”
国家卫生健康委新闻发言人、宣传司副司长米锋会上表示：要完善常态化监测机制，省会和千万级人口以上城市建立步行15分钟核酸“采样圈”，方便群众就近就便进行核酸采样。开展核酸定期检测，重点行业和人群加大检测频次，提高早发现能力。
会上，有记者提问：我们了解到，上海、杭州、深圳等城市目前正在积极地开展步行核酸采样圈的工作，像上海已经布局了便民采样点和流动采样点9900个。杭州全市每日开放采样点为保持在1万个以上。建立这样的步行15分钟核酸采样圈，布设这么多的监测点成本是否过高？如此大规模、高投入的进行核酸检测的相关建设是否必要？另外，请问是否只限省会和千万级人口以上城市，对于二、三线以及县城来说是否也需要建立？
国家卫生健康委医政医管局监察专员郭燕红表示，奥密克戎变异株的特点，导致一些早期感染者不易被发现，但是他已经具有很强传染性。前期多地发生的奥密克戎聚集性疫情，被发现的时候事实上已经在社区传播了一段时间，这样就给整个防控工作带来了比较大挑战。因此，在疫情输入风险比较高的地区开展常态化的核酸检测工作，有利于提高疫情监测预警的灵敏性，织密织牢疫情监测网，更早发现潜在风险，落实好“四早”要求，同时也有利于我们实现应检尽检、愿检尽检这样一个要求，为老百姓提供更加便利、快捷的核酸检测服务。
目前，国内有多个城市和地区都已经陆续探索实施常态化的核酸检测工作。比如刚才提到的杭州、上海都已经做了采样圈布局。像深圳、大连、合肥和江西、湖北的多个城市也都开展了一系列工作，这些城市都是根据本地实际情况合理布局核酸采样点，重要的目的就是让市民能够就近就便进行核酸检测。同时又不挤占医疗机构的核酸检测服务。总的来讲，这些实际工作和探索运行是稳定的，而且也取得了比较好的成效。特别是有些地方通过联合采购核酸检测试剂等耗材，进一步压低了检测成本，降低了检测价格，促进了常态化检测工作的有序开展。应该讲，我们在疫情防控中立足于“防”是成本最低的，只有立足于“防”，减少病例发生、减少波及范围，才能使得人民群众的生命健康得以维护，才能使得经济社会发展在一个稳定环境下运行。
另外，我们了解到国务院有关部门也正在抓紧研究，进一步指导各地降低核酸检测的成本和价格。常态化的核酸检测，要根据当地的疫情防控的需求来决定，绝对不能一刀切。所以，并不是我们要求所有的城市都要建立15分钟的核酸采样圈，主要是集中在输入风险较高的省会城市以及人口千万级的城市。在频次上也并非要求所有人群都要48小时检测一次，具体的检测频次也是要当地根据疫情的发生发展情况和防控的需要来因时因势确定。因此，科学精准的进行疫情防控工作，在核酸检测工作中也同样如此。
国家卫健委：全国疫情整体呈现稳定下降态势 上海新增报告感染人数持续下降
国家卫生健康委疾控局副局长、一级巡视员雷正龙会上介绍，近期，全国疫情整体呈现稳定下降态势。
当前，上海疫情继续整体向好，新增报告感染人数持续下降，已连续8天每天新增低于1000例，但是防反弹压力仍然较大，个别点位和社区风险仍有波动，疫情防控成果仍需进一步巩固。
国家卫健委：全国疫情波及范围进一步缩小 北京局部地区和重点人群仍有感染传播风险
国家卫生健康委疾控局副局长、一级巡视员雷正龙会上介绍，近一周以来，全国每天新增本土感染者已经降至1200例以下，波及范围进一步缩小。
北京聚集性疫情和零星散发病例交织，局部地区和重点人群仍有感染传播风险。四川广安邻水疫情处于波动下降期，疫情传播风险较前期有所降低。天津、吉林近期有聚集性疫情发生，需加快检测和风险点位排查。河南、安徽、江西、辽宁等地疫情已得到有效遏制，疫情形势趋于平稳。
国家移民管理局：尽量做到非必要非紧急不出境
国家移民管理局边防检查管理司司长刘海涛会上介绍，应充分考虑疫情防控期间国际旅行的较高风险和不确定性，尽量做到非必要非紧急不出境，切实保护个人健康和生命安全，共同维护来之不易的防疫抗疫战略成果。
根据国家移民管理局的部署要求，各级移民管理机构将继续积极保障服务境内外企业、中外人员复工复产的需要和其他合理的出入境需求。对出国境参加防疫抗疫、医疗救助、运送救灾物资、运输生产生活物资；参与重点工程项目及有组织劳务派遣、就业；从事商务、科研、留学、考试、学术交流活动；就医、照顾探望危重病人、处理亲属丧事、照护老人儿童孕产妇、参加亲属婚礼毕业礼、家庭团聚、处理境外突发紧急情况等必要事由以及其他处理紧急个人事务的，移民管理机构将及时审批出入境证件，对情况特别紧急的，还将提供“绿色通道”的便利。
移民管理机构将继续强化安全风险提示，依法加强出入境管理。对申请前往战乱动荡、局势紧张、治安不靖等国家和地区的，加强提醒劝导，建议暂不出境；对持用伪假、骗取等无效证件的，依法阻止出境并按规定处理；对涉嫌出境从事电诈、赌博以及涉毒、涉黑等活动的，依法深入调查，坚决打击跨境违法犯罪，保障公民人身财产安全，维护正常出入境秩序。
国家卫健委：假阳性不意味着核酸检测面对奥密克戎毒株的敏感性有所下降
国家卫健委医政医管局监察专员郭燕红会上表示，据专家介绍，尽管核酸检测的特异性是100%，但是在实际工作中，实验室可能会因实验过程以及操作造成的一些污染而导致假阳性。
国家卫健委作了一些分析，由污染导致的假阳性，它的污染来源一般分为两个方面，一方面是扩增产物的遗留污染，在大规模核酸检测的过程中，由于样本量大，采取的又是“停人不停机”的连续工作方式，因此每轮扩增检测之间的清洁有可能不到位。同时也无法保证每个扩增管都是密闭的，就有可能造成假阳性。另外，检测过程中样本之间可能会发生交叉污染，比如说有阳性样本或者所用的质控品污染了本来是阴性的样本。做出来以后，是由于交叉污染造成的假阳性。
此外，还有个别实验室包括技术人员没有严格按照规定的工作程序进行操作，也会造成假阳性的结果。
这些情况其实都不意味着核酸检测面对奥密克戎毒株的敏感性有所下降。核酸检测依然是检出新冠病毒的一个关键技术手段。
民航局：2022年以来共实施熔断312次 减少入境客运航班768班
民航局飞行标准司副司长孔繁伟会上介绍，结合近期疫情防控形势需要，就切实做好外防输入工作，民航局主要开展了以下工作：
一是严格落实常态化疫情防控措施。按照民航疫情防控技术指南和《全国机场疫情防控工作方案》要求，民航各单位进一步科学合理划定闭环管理范围，加严闭环管理措施，做到国际国内航空器、机组、旅客、保障人员、设施设备、通道场所“六个完全分开”，区域不重叠、动线不交叉，确保物理隔离、完全封闭、独立运行，把住外防输入关口。
二是持续优化应急管理链条。组织实施应急防控专业培训，细化不同场景下的应急响应措施，全面开展应急处置演练；根据地方政府统筹安排，指导机场建立完善的核酸检测机制，切实提高机场区域的检测预警能力，严防疫情通过航空途径传播扩散。
三是严格执行熔断措施。2022年以来共实施熔断312次，减少入境客运航班768班。经统计，自2020年6月熔断政策实施以来，已累计执行熔断727次，减少入境客运航班1679班，有效降低了境外病例输入风险。
国务院联防联控机制于5月23日下午3时召开新闻发布会。
国家卫健委：完善常态化监测机制 省会和千万级人口以上城市建立步行15分钟核酸“采样圈”
国家卫生健康委新闻发言人、宣传司副司长米锋会上表示：要完善常态化监测机制，省会和千万级人口以上城市建立步行15分钟核酸“采样圈”，方便群众就近就便进行核酸采样。开展核酸定期检测，重点行业和人群加大检测频次，提高早发现能力。
会上，有记者提问：我们了解到，上海、杭州、深圳等城市目前正在积极地开展步行核酸采样圈的工作，像上海已经布局了便民采样点和流动采样点9900个。杭州全市每日开放采样点为保持在1万个以上。建立这样的步行15分钟核酸采样圈，布设这么多的监测点成本是否过高？如此大规模、高投入的进行核酸检测的相关建设是否必要？另外，请问是否只限省会和千万级人口以上城市，对于二、三线以及县城来说是否也需要建立？
国家卫生健康委医政医管局监察专员郭燕红表示，奥密克戎变异株的特点，导致一些早期感染者不易被发现，但是他已经具有很强传染性。前期多地发生的奥密克戎聚集性疫情，被发现的时候事实上已经在社区传播了一段时间，这样就给整个防控工作带来了比较大挑战。因此，在疫情输入风险比较高的地区开展常态化的核酸检测工作，有利于提高疫情监测预警的灵敏性，织密织牢疫情监测网，更早发现潜在风险，落实好“四早”要求，同时也有利于我们实现应检尽检、愿检尽检这样一个要求，为老百姓提供更加便利、快捷的核酸检测服务。
目前，国内有多个城市和地区都已经陆续探索实施常态化的核酸检测工作。比如刚才提到的杭州、上海都已经做了采样圈布局。像深圳、大连、合肥和江西、湖北的多个城市也都开展了一系列工作，这些城市都是根据本地实际情况合理布局核酸采样点，重要的目的就是让市民能够就近就便进行核酸检测。同时又不挤占医疗机构的核酸检测服务。总的来讲，这些实际工作和探索运行是稳定的，而且也取得了比较好的成效。特别是有些地方通过联合采购核酸检测试剂等耗材，进一步压低了检测成本，降低了检测价格，促进了常态化检测工作的有序开展。应该讲，我们在疫情防控中立足于“防”是成本最低的，只有立足于“防”，减少病例发生、减少波及范围，才能使得人民群众的生命健康得以维护，才能使得经济社会发展在一个稳定环境下运行。
另外，我们了解到国务院有关部门也正在抓紧研究，进一步指导各地降低核酸检测的成本和价格。常态化的核酸检测，要根据当地的疫情防控的需求来决定，绝对不能一刀切。所以，并不是我们要求所有的城市都要建立15分钟的核酸采样圈，主要是集中在输入风险较高的省会城市以及人口千万级的城市。在频次上也并非要求所有人群都要48小时检测一次，具体的检测频次也是要当地根据疫情的发生发展情况和防控的需要来因时因势确定。因此，科学精准的进行疫情防控工作，在核酸检测工作中也同样如此。
国家卫健委：全国疫情整体呈现稳定下降态势 上海新增报告感染人数持续下降
国家卫生健康委疾控局副局长、一级巡视员雷正龙会上介绍，近期，全国疫情整体呈现稳定下降态势。
当前，上海疫情继续整体向好，新增报告感染人数持续下降，已连续8天每天新增低于1000例，但是防反弹压力仍然较大，个别点位和社区风险仍有波动，疫情防控成果仍需进一步巩固。
国家卫健委：全国疫情波及范围进一步缩小 北京局部地区和重点人群仍有感染传播风险
国家卫生健康委疾控局副局长、一级巡视员雷正龙会上介绍，近一周以来，全国每天新增本土感染者已经降至1200例以下，波及范围进一步缩小。
北京聚集性疫情和零星散发病例交织，局部地区和重点人群仍有感染传播风险。四川广安邻水疫情处于波动下降期，疫情传播风险较前期有所降低。天津、吉林近期有聚集性疫情发生，需加快检测和风险点位排查。河南、安徽、江西、辽宁等地疫情已得到有效遏制，疫情形势趋于平稳。
国家移民管理局：尽量做到非必要非紧急不出境
国家移民管理局边防检查管理司司长刘海涛会上介绍，应充分考虑疫情防控期间国际旅行的较高风险和不确定性，尽量做到非必要非紧急不出境，切实保护个人健康和生命安全，共同维护来之不易的防疫抗疫战略成果。
根据国家移民管理局的部署要求，各级移民管理机构将继续积极保障服务境内外企业、中外人员复工复产的需要和其他合理的出入境需求。对出国境参加防疫抗疫、医疗救助、运送救灾物资、运输生产生活物资；参与重点工程项目及有组织劳务派遣、就业；从事商务、科研、留学、考试、学术交流活动；就医、照顾探望危重病人、处理亲属丧事、照护老人儿童孕产妇、参加亲属婚礼毕业礼、家庭团聚、处理境外突发紧急情况等必要事由以及其他处理紧急个人事务的，移民管理机构将及时审批出入境证件，对情况特别紧急的，还将提供“绿色通道”的便利。
移民管理机构将继续强化安全风险提示，依法加强出入境管理。对申请前往战乱动荡、局势紧张、治安不靖等国家和地区的，加强提醒劝导，建议暂不出境；对持用伪假、骗取等无效证件的，依法阻止出境并按规定处理；对涉嫌出境从事电诈、赌博以及涉毒、涉黑等活动的，依法深入调查，坚决打击跨境违法犯罪，保障公民人身财产安全，维护正常出入境秩序。
国家卫健委：假阳性不意味着核酸检测面对奥密克戎毒株的敏感性有所下降
国家卫健委医政医管局监察专员郭燕红会上表示，据专家介绍，尽管核酸检测的特异性是100%，但是在实际工作中，实验室可能会因实验过程以及操作造成的一些污染而导致假阳性。
国家卫健委作了一些分析，由污染导致的假阳性，它的污染来源一般分为两个方面，一方面是扩增产物的遗留污染，在大规模核酸检测的过程中，由于样本量大，采取的又是“停人不停机”的连续工作方式，因此每轮扩增检测之间的清洁有可能不到位。同时也无法保证每个扩增管都是密闭的，就有可能造成假阳性。另外，检测过程中样本之间可能会发生交叉污染，比如说有阳性样本或者所用的质控品污染了本来是阴性的样本。做出来以后，是由于交叉污染造成的假阳性。
此外，还有个别实验室包括技术人员没有严格按照规定的工作程序进行操作，也会造成假阳性的结果。
这些情况其实都不意味着核酸检测面对奥密克戎毒株的敏感性有所下降。核酸检测依然是检出新冠病毒的一个关键技术手段。
民航局：2022年以来共实施熔断312次 减少入境客运航班768班
民航局飞行标准司副司长孔繁伟会上介绍，结合近期疫情防控形势需要，就切实做好外防输入工作，民航局主要开展了以下工作：
一是严格落实常态化疫情防控措施。按照民航疫情防控技术指南和《全国机场疫情防控工作方案》要求，民航各单位进一步科学合理划定闭环管理范围，加严闭环管理措施，做到国际国内航空器、机组、旅客、保障人员、设施设备、通道场所“六个完全分开”，区域不重叠、动线不交叉，确保物理隔离、完全封闭、独立运行，把住外防输入关口。
二是持续优化应急管理链条。组织实施应急防控专业培训，细化不同场景下的应急响应措施，全面开展应急处置演练；根据地方政府统筹安排，指导机场建立完善的核酸检测机制，切实提高机场区域的检测预警能力，严防疫情通过航空途径传播扩散。
三是严格执行熔断措施。2022年以来共实施熔断312次，减少入境客运航班768班。经统计，自2020年6月熔断政策实施以来，已累计执行熔断727次，减少入境客运航班1679班，有效降低了境外病例输入风险。
【人类距离I型文明并不遥远，可能只差300多年】
//新浪探索 2022-05-08 12:15
//以下文章来源于环球科学 ，作者环球科学
图片来源：pixabay
卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、恒星和星系能量的文明分别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可能是个陷阱，野蛮发展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”，为了让人类文明长久发展，我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下，我们又将在何时成为I型文明呢？
撰文 | 王昱
审校 | 二七
一个文明的发展是多方面的，人口、经济、军事、文化、科技等都可以作为衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角，并且难以量化对比。对物理学家这群不想关注细节的“懒人”而言，整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面，它反映了整个文明利用能源的能力，这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关；另一方面，它又是一个非常具体的数字，可以量化分析。
这就是卡尔达舍夫等级（Kardashev Scale）诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫（Николай Кардашёв）在1964年提出了这个概念，他用能量级将文明分为3个等级：I型、Ⅱ型和Ⅲ型，这些文明分别可以利用一颗行星，一颗恒星和一个星系的能量。
图片来源：wikipedia
I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主恒星（对人类而言，是太阳）传递到其母星（地球）上的能量，也能充分利用这颗行星自身包含的能量（化石能源、核能等），对应的能耗为10¹⁶W。
Ⅱ型文明是恒星级文明。恒星主要通过发光的方式向外传递能量，太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W，Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算，相当于每11秒，这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源，Ⅱ型文明可能会建造一些能源巨构，比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能，为了充分利用能量，这样的结构甚至可能是多层的，一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量，形成俄罗斯套娃脑（matryoshka brain）。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术，比如正反物质湮灭引擎、制造小型黑洞等。
Ⅲ型文明是星系级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W，考虑到整个星系实在太过庞大，只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%，也就是10³⁶W，我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明，或许连时空本身都能随意操控，它们或许能制造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知，我们应该无法想象他们拥有的技术。
卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的，它其实可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P，那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为：
根据国际能源署的数据，2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量（能量单位，kTOE，kilo ton oil equivalent），大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得，地球上的人类文明目前属于0.728级文明。
过去，人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费制造了更多机器，能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合，就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明，在几千年后成为Ⅱ型文明，在几十万年后成为Ⅲ型文明。
能源的陷阱
不过，这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来，并没有考虑实际的限制，过于乐观。而且，国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效，但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国生物学家艾德华·威尔森（Edward Osborne Wilson）曾说的：“人类真正面对的问题是：我们拥有旧石器时代的情感，中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为，文明在向I型文明发展的过程就是一个“大过滤器”（Great Filter），增长的能源消费会带来剧烈的气候变化，从而导致文明灭亡。因此，没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释，也是还没有外星人和我们建立联系的原因。
现在，意识到气候危机的人类正在尝试限制自身的碳排放。比如，我国就提出，到2030年全国二氧化碳排放量达到峰值；到2060年非化石能源消费比重达到80%以上，全国实现碳中和。而欧盟诸国和美国等发达国家则计划到2050年实现碳中和目标。未来的几十年，人类整体的能源结构也许将面临巨大的转型。
在这种背景下，我们必须重新审视各种能源的变化，重新计算人类成为I型文明的时间。最近，一个国际研究团队在预印本网站上公布了他们的研究结果，他们根据《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的政策和建议，以及国际能源署（IEA）对未来几十年能源消耗的预测，开发了一个更详细的影响模型，估计人类在此框架下成为I型文明的时间。他们的结论是，如果人类将主要能源转换为清洁能源，大概能在2371年左右成为I型文明。
转型的考验
模型显示，如果全球各国都履行自己的承诺，那么在2040年代，人类将会快速降低对化石能源的依赖。到2050年左右，化石能源的消耗会迅速降低到相对很低的水平。
（a）、（b）、（c）分别为人类对煤炭、天然气和原油的消费，黑色为指数模型，红色为影响模型，蓝色为国际能源署历史数据。
图片来源：原论文
在化石能源快速衰减的同时，太阳能、风能、水力、地热等可再生能源将会基本维持指数发展模式，甚至会加速发展弥补减少化石能源带来的漏洞。
而还有一种不容忽视却颇受争议的能源——核能。国际能源署表示：“从历史上看，核电一直是全球无碳电力的最大贡献者之一，并且具有帮助电力行业脱碳的巨大潜力。”过去50年中，核能减少了550亿吨二氧化碳排放，几乎相当于人类2年二氧化碳排放的总和。
从1971年到2018年全球核电供应量。
图片来源：原论文
但在多数人心中，核电始终是可怕的存在。1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故让所有人都心有余悸，1986年后，全球核电增速减缓，2011年全球核电发电量甚至出现了明显的倒退。就算核电是非常安全的能源，发展速度也不得不受此影响而放缓。按照国际能源署安全数据表（Safety Data Sheet，SDS）的最理想估计，未来核电的年平均增长率大约为2.47%。
不同条件下的核能发展情况。黑线为已有数据、红色虚线为不再建设新的核电站、蓝色虚线为只建设规划中的核电站、绿色虚线为按照国际能源署安全数据表规划、建设核电站。
图片来源：原论文
在这种限制下，可再生能源总量将达到核电的两倍左右。
红色为可再生能源、黑色为核能。图片来源：原论文
在这样的估计下，全人类的能源消耗反而可能会在2030年左右下降，在2050年左右到达最低值。这是能源转型的阵痛，但却是我们阻止全球变暖，不让人类陷入“大过滤器”的唯一办法。之后，或许人类的能源消费能回归指数级别增长，在用20～30年完成能源转型的情况下，在2371年左右，我们或许能就能安全地成为I型文明。
对人类文明等级的预测。图片来源：原论文
虽然卡尔达舍夫等级是个非常直截了当的限制，但它只是故事的一半。我们固然需要大量能源，但能源的使用效率同样重要。在倡导绿色节能的今天，越来越多低能耗的技术被开发了出来，用更少的能源，实现同样、甚至更好的效果。或许，只有当我们不需要仅仅依靠支配的能源来评判文明的标准时，我们的文明才能得到真正的进步。
详情：https://t.cn/A6XGieOx
//新浪探索 2022-05-08 12:15
//以下文章来源于环球科学 ，作者环球科学
图片来源：pixabay
卡尔达舍夫等级将能利用整个行星、恒星和星系能量的文明分别分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型文明。目前人类是0.728级文明，按照以往的能量增长速率，我们大概能在2347年左右成为I型文明。但是，盲目地利用能源可能是个陷阱，野蛮发展带来的气候危机可能是宇宙所有文明的“大过滤器”，为了让人类文明长久发展，我们必须转换自己的能源结构。在这种情况下，我们又将在何时成为I型文明呢？
撰文 | 王昱
审校 | 二七
一个文明的发展是多方面的，人口、经济、军事、文化、科技等都可以作为衡量文明等级的准绳。但这些方面所代表的往往只是文明的冰山一角，并且难以量化对比。对物理学家这群不想关注细节的“懒人”而言，整个文明的能耗便成了最方便的参数。一方面，它反映了整个文明利用能源的能力，这与整个文明的人口、经济与技术实力息息相关；另一方面，它又是一个非常具体的数字，可以量化分析。
这就是卡尔达舍夫等级（Kardashev Scale）诞生的逻辑。苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫（Николай Кардашёв）在1964年提出了这个概念，他用能量级将文明分为3个等级：I型、Ⅱ型和Ⅲ型，这些文明分别可以利用一颗行星，一颗恒星和一个星系的能量。
图片来源：wikipedia
I型文明是行星级文明。这种文明可以充分利用宿主恒星（对人类而言，是太阳）传递到其母星（地球）上的能量，也能充分利用这颗行星自身包含的能量（化石能源、核能等），对应的能耗为10¹⁶W。
Ⅱ型文明是恒星级文明。恒星主要通过发光的方式向外传递能量，太阳向外辐射能量的总功率为4×10²⁶W，Ⅱ型文明对应的能耗指标就为10²⁶W。根据E=mc²计算，相当于每11秒，这个文明就能消耗掉西湖水总质量对应的能量。为了收集这么多能源，Ⅱ型文明可能会建造一些能源巨构，比如戴森球。戴森球上可能还有计算功能，为了充分利用能量，这样的结构甚至可能是多层的，一层戴森球的废热可以为下一层戴森球提供能量，形成俄罗斯套娃脑（matryoshka brain）。Ⅱ型文明应该已经掌握了一些非常遥远的科幻级技术，比如正反物质湮灭引擎、制造小型黑洞等。
Ⅲ型文明是星系级文明。银河系的总亮度为4×10³⁷W，考虑到整个星系实在太过庞大，只要整个文明的能耗达到银河系总亮度的2.5%，也就是10³⁶W，我们就能将它称为Ⅲ型文明。对于这种级别的文明，或许连时空本身都能随意操控，它们或许能制造虫洞或超大质量黑洞。这种文明的技术实力应该已经完全超出了我们的认知，我们应该无法想象他们拥有的技术。
卡尔达舍夫等级并不是离散、分立的，它其实可以通过一个对数公式表示。如果一个文明的全部能源消耗为P，那么这个文明对应的卡尔达舍夫等级K可以表示为：
根据国际能源署的数据，2018年全球能源消费为14 281 889千吨油当量（能量单位，kTOE，kilo ton oil equivalent），大约为1.90×10¹³W。再由上述公式计算可得，地球上的人类文明目前属于0.728级文明。
过去，人类能源消费大约是按照指数增长的——每年增长的能源消费制造了更多机器，能让我们在下一年消耗更多能源。如果仅仅按照以往的增长率简单粗暴地进行拟合，就能发现我们大约能在2347年左右成为I型文明，在几千年后成为Ⅱ型文明，在几十万年后成为Ⅲ型文明。
能源的陷阱
不过，这只是一个很粗略的估计。它只是根据过去人类能源增长率来估计未来，并没有考虑实际的限制，过于乐观。而且，国际能源署所使用的这个单位让我们不由得想起一些不妙的事情——化石能源的环境威胁。虽然只是用石油来等效，但是化石能源现在确确实实给整个地球的环境带来了很多危害。正如美国生物学家艾德华·威尔森（Edward Osborne Wilson）曾说的：“人类真正面对的问题是：我们拥有旧石器时代的情感，中世纪的制度和宛若神明的技术。”我们的文明也正在面临严峻的气候危机。甚至有人认为，文明在向I型文明发展的过程就是一个“大过滤器”（Great Filter），增长的能源消费会带来剧烈的气候变化，从而导致文明灭亡。因此，没有文明能达到更高的等级——这可能就是“费米悖论”的解释，也是还没有外星人和我们建立联系的原因。
现在，意识到气候危机的人类正在尝试限制自身的碳排放。比如，我国就提出，到2030年全国二氧化碳排放量达到峰值；到2060年非化石能源消费比重达到80%以上，全国实现碳中和。而欧盟诸国和美国等发达国家则计划到2050年实现碳中和目标。未来的几十年，人类整体的能源结构也许将面临巨大的转型。
在这种背景下，我们必须重新审视各种能源的变化，重新计算人类成为I型文明的时间。最近，一个国际研究团队在预印本网站上公布了他们的研究结果，他们根据《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的政策和建议，以及国际能源署（IEA）对未来几十年能源消耗的预测，开发了一个更详细的影响模型，估计人类在此框架下成为I型文明的时间。他们的结论是，如果人类将主要能源转换为清洁能源，大概能在2371年左右成为I型文明。
转型的考验
模型显示，如果全球各国都履行自己的承诺，那么在2040年代，人类将会快速降低对化石能源的依赖。到2050年左右，化石能源的消耗会迅速降低到相对很低的水平。
（a）、（b）、（c）分别为人类对煤炭、天然气和原油的消费，黑色为指数模型，红色为影响模型，蓝色为国际能源署历史数据。
图片来源：原论文
在化石能源快速衰减的同时，太阳能、风能、水力、地热等可再生能源将会基本维持指数发展模式，甚至会加速发展弥补减少化石能源带来的漏洞。
而还有一种不容忽视却颇受争议的能源——核能。国际能源署表示：“从历史上看，核电一直是全球无碳电力的最大贡献者之一，并且具有帮助电力行业脱碳的巨大潜力。”过去50年中，核能减少了550亿吨二氧化碳排放，几乎相当于人类2年二氧化碳排放的总和。
从1971年到2018年全球核电供应量。
图片来源：原论文
但在多数人心中，核电始终是可怕的存在。1986年的切尔诺贝利核事故和2011年的福岛核事故让所有人都心有余悸，1986年后，全球核电增速减缓，2011年全球核电发电量甚至出现了明显的倒退。就算核电是非常安全的能源，发展速度也不得不受此影响而放缓。按照国际能源署安全数据表（Safety Data Sheet，SDS）的最理想估计，未来核电的年平均增长率大约为2.47%。
不同条件下的核能发展情况。黑线为已有数据、红色虚线为不再建设新的核电站、蓝色虚线为只建设规划中的核电站、绿色虚线为按照国际能源署安全数据表规划、建设核电站。
图片来源：原论文
在这种限制下，可再生能源总量将达到核电的两倍左右。
红色为可再生能源、黑色为核能。图片来源：原论文
在这样的估计下，全人类的能源消耗反而可能会在2030年左右下降，在2050年左右到达最低值。这是能源转型的阵痛，但却是我们阻止全球变暖，不让人类陷入“大过滤器”的唯一办法。之后，或许人类的能源消费能回归指数级别增长，在用20～30年完成能源转型的情况下，在2371年左右，我们或许能就能安全地成为I型文明。
对人类文明等级的预测。图片来源：原论文
虽然卡尔达舍夫等级是个非常直截了当的限制，但它只是故事的一半。我们固然需要大量能源，但能源的使用效率同样重要。在倡导绿色节能的今天，越来越多低能耗的技术被开发了出来，用更少的能源，实现同样、甚至更好的效果。或许，只有当我们不需要仅仅依靠支配的能源来评判文明的标准时，我们的文明才能得到真正的进步。
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不同类型的电源供应
现代电子学的真正乐趣始于半导体和数字电子学。电子学全部是关于信号(以电压或电流的形式)和通过元件和电路处理信号。半导体电子学是通过将电子信号处理为二进制值(0和1，或者低和高)来实现的。半导体电子学将信号作为二进制值进行处理的这种应用导致了布尔逻辑以数字电子学的形式实现。从此，电子技术开始应用于计算机技术。很快，工程师和研究人员设计了一些方法来测量各种物理量，方法是将它们转换成模拟电信号，并将这些模拟信号数字化为数字值。他们还设计了将数字信号转换为等效模拟电信号的方法。现在，计算机也可以与物理世界互动和作出反应。
大多数现代电子学是关于“电子计算”及其在现实世界中的应用。电子计算与显示技术和输入/输出电子设备相结合，导致了通用计算机的发展。电子计算与各种通信技术相结合，导致了电信、电视和互联网技术的发展。电子计算与无线通信、传感器相结合，促进了移动电子和可穿戴设备的发展。电子计算与传感器和执行器的结合导致了嵌入式系统、机器人和自动化等应用的发展。
但是，在我们开始永无止境的半导体和数字电子学之旅之前，最好对电源有一些基本的了解。它是给任何电子电路或设备提供生命的电源。每一个电子电路或设备基本上需要有一个电源部分或可能需要连接作为负载与外部电源电路。
电力的来源可以是电力传输线路(市电) ，机电系统(交流发电机和发电机) ，太阳能，或者像电池和电池这样的存储设备。电源是电力转换器，它将电力从一个电源转换成适合负载电路的电压、电流和频率。电源可以是交流电或直流电。像发电机和电源，电力提供交流电力，而电池和太阳能设备来源直流电力。电源电路可以从交流或直流电源输入电源，并且输出交流或直流电源转换成适合负载的电源。因此，电源电路可以分为交流到交流、交流到直流、直流到直流和直流到交流电源。
各种交流到交流电源包括可变交流电源、隔离变压器和变频器。交流到直流电源是最常见的。一些交直流电源包括非稳态线性直流电源、线性稳压直流电源(台式电源)、开关稳压电源和纹波稳压电源。基于电池的电源、太阳能电源和 dc-dc 转换器都是 dc-dc 电源的例子。电池电源和太阳能电源用于直接为电子电路供电，而直流-直流转换器一般用于将输入的直流电转换为不同电平，为同一设备中的不同电路供电，而不是使用不同的交流-直流电源获得不同的电压/电流水平。逆变器、发电机和 UPS 是常用的直流-交流电源。
可变交流电源
可变交流电源采用变压器或可调式自耦变压器。这些是用来转换交流电压水平。可以采用多绕组或分接头的变压器来设计这种电源，也可以采用可调的自耦变压器。这些电源转换交流电压和电流水平，而源电源的频率保持不变。
变频器
用于变换交流电源的频率。这些可以设计使用机电设备，如马达发电机组或与整流器-逆变器组的帮助。整流器首先将交流转换为直流，然后逆变器将直流转换为不同频率的交流。
隔离变压器
隔离变压器用于交流到交流电源，在电源和负载电路之间需要隔离阻抗匹配。隔离变压器通常不转换电源电压水平或频率。这些电路在连接平衡和不平衡电路时很有用。
这些隔离变压器用于提高或降低电压，同时保持电源和输出电路隔离通过 CE 认证加强绝缘。(图片: 信号变压器)
非调节线性
电源非调节线性电源是简单的交直流电源。这些设计使用降压变压器，整流器，滤波电容器，和放电电阻。首先，变压器将线电压转换为交流电中所需的电压水平。然后使用半波或全波整流器将降压的交流电压转换为直流电压。整流器采用二极管结构。脉动直流从整流器是平滑使用滤波电容器。可以在滤波电容器上并联一个放电电阻器以起到保护作用。
不受管制的电源供应简单而耐用。然而，它们的输出电压可能会因输入电压或负载电流的变化而发生变化。所以，这些都不是很可靠。此外，这些只能设计为输出一个固定的电压和电流。
线性稳压电源
线性稳压电源是交直流电源。这些是相同的非调节(蛮力)电源，除了他们使用晶体管电路工作在有源或线性区域代替放电电阻。这个有源晶体管级可以输出不同的精确直流电压水平。有几个电压调节器集成电路内集成有源晶体管电路可用。线性稳压电源稳定，安全，可靠，无噪音。有稳压器集成电路可用于广泛的输入和输出电压，并输出固定的直流电压。这些供应品的主要缺点是成本、大小和能源效率。这些供应失去了大量的能源，由于功耗和可能需要与调节集成电路散热器的使用。
开关稳压电源
开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
线性电源比类似开关电源(下)要大10倍，但线性电源具有开关电源无法匹配的有益属性。
开关稳压电源开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
纹波稳压电源
纹波稳压电源是对非稳态交直流电源的一种改进。它是通过将非稳态电源与在饱和区工作的晶体管电路相结合而设计的。晶体管电路将直流电力传输到电容器以维持电压水平。波纹调节电源的主要优点是它的能量效率。
可调整稳压电源线性稳压
电源可以改进，以提供一个可调整的电压范围使用可变电阻器在末端。该可变电阻器可将输出电压降至可调值。这种可调电源可以提供从零到电源调节的最大电压范围。对称线性稳压电源也可以改造成负极性电压。
电池和太阳能电源
提供电池，电池，太阳能电池板提供直流电源。来自存储设备或太阳能电池板的电力需要首先过滤，以消除脉动的波纹。然后可以使用稳压器集成电路将其调节到所需的直流电压水平。如果需要提高电池或太阳能电池板的供电电压，可以使用晶体管作为放大器。
DC-DC 变换器
用于升压或降压 DC 电压。Dc-dc 转换器可以是半导体、机电或电化学转换器。推挽变换器、降压变换器、升压变换器、降压升压变换器等开关电源是半导体型 dc-dc 变换器的典型例子。这些电源一般用于转换直流电(从市电或其他交流电源校正) ，以提供不同的直流电平，而不是在一个设备中使用许多交流到直流电源。
2w 直流-直流电源的一个例子
直流-交流电源
这些类型的电源一般用于电源备份。逆变器、 UPS 和发电机就是这种电源系统的例子。
电子爱好者和工程师最常用的是线性稳压电源和电池电源。其他类型的电源一般是为特定的应用或电路而设计和生产的。有些电路可能需要使用太阳能电池板设计电源。
对于初学者来说，使用线性稳压电源是非常方便的，这种电源可以提供常用的直流电压，如12v，9V，5V 和3v。对于便携式电路，同样的电压可以通过使用基于电池的稳压电源实现。以电池为基础的稳压电源可能需要定期更换电池。因此，线性稳压电源提供常用的直流电压水平是最好的原型和测试电子电路。如果需要的话，生产电路可以通过电池或基于太阳能电池板的电路提供电力。
白纪龙老师从事电子行业已经有15个年头， 到目前为止已开发过的产品超上百款，目前大部分都已经量产上市， 从2018年开始花了5年的时间， 潜心录制了上千集的实战级电子工程师系列课程， 该课程从元器件到核心模块到完整产品 老白的初心是“愿天下工程师 不走弯路” 其中， 就有详细讲解MOS管和IGBT的课程！
现代电子学的真正乐趣始于半导体和数字电子学。电子学全部是关于信号(以电压或电流的形式)和通过元件和电路处理信号。半导体电子学是通过将电子信号处理为二进制值(0和1，或者低和高)来实现的。半导体电子学将信号作为二进制值进行处理的这种应用导致了布尔逻辑以数字电子学的形式实现。从此，电子技术开始应用于计算机技术。很快，工程师和研究人员设计了一些方法来测量各种物理量，方法是将它们转换成模拟电信号，并将这些模拟信号数字化为数字值。他们还设计了将数字信号转换为等效模拟电信号的方法。现在，计算机也可以与物理世界互动和作出反应。
大多数现代电子学是关于“电子计算”及其在现实世界中的应用。电子计算与显示技术和输入/输出电子设备相结合，导致了通用计算机的发展。电子计算与各种通信技术相结合，导致了电信、电视和互联网技术的发展。电子计算与无线通信、传感器相结合，促进了移动电子和可穿戴设备的发展。电子计算与传感器和执行器的结合导致了嵌入式系统、机器人和自动化等应用的发展。
但是，在我们开始永无止境的半导体和数字电子学之旅之前，最好对电源有一些基本的了解。它是给任何电子电路或设备提供生命的电源。每一个电子电路或设备基本上需要有一个电源部分或可能需要连接作为负载与外部电源电路。
电力的来源可以是电力传输线路(市电) ，机电系统(交流发电机和发电机) ，太阳能，或者像电池和电池这样的存储设备。电源是电力转换器，它将电力从一个电源转换成适合负载电路的电压、电流和频率。电源可以是交流电或直流电。像发电机和电源，电力提供交流电力，而电池和太阳能设备来源直流电力。电源电路可以从交流或直流电源输入电源，并且输出交流或直流电源转换成适合负载的电源。因此，电源电路可以分为交流到交流、交流到直流、直流到直流和直流到交流电源。
各种交流到交流电源包括可变交流电源、隔离变压器和变频器。交流到直流电源是最常见的。一些交直流电源包括非稳态线性直流电源、线性稳压直流电源(台式电源)、开关稳压电源和纹波稳压电源。基于电池的电源、太阳能电源和 dc-dc 转换器都是 dc-dc 电源的例子。电池电源和太阳能电源用于直接为电子电路供电，而直流-直流转换器一般用于将输入的直流电转换为不同电平，为同一设备中的不同电路供电，而不是使用不同的交流-直流电源获得不同的电压/电流水平。逆变器、发电机和 UPS 是常用的直流-交流电源。
可变交流电源
可变交流电源采用变压器或可调式自耦变压器。这些是用来转换交流电压水平。可以采用多绕组或分接头的变压器来设计这种电源，也可以采用可调的自耦变压器。这些电源转换交流电压和电流水平，而源电源的频率保持不变。
变频器
用于变换交流电源的频率。这些可以设计使用机电设备，如马达发电机组或与整流器-逆变器组的帮助。整流器首先将交流转换为直流，然后逆变器将直流转换为不同频率的交流。
隔离变压器
隔离变压器用于交流到交流电源，在电源和负载电路之间需要隔离阻抗匹配。隔离变压器通常不转换电源电压水平或频率。这些电路在连接平衡和不平衡电路时很有用。
这些隔离变压器用于提高或降低电压，同时保持电源和输出电路隔离通过 CE 认证加强绝缘。(图片: 信号变压器)
非调节线性
电源非调节线性电源是简单的交直流电源。这些设计使用降压变压器，整流器，滤波电容器，和放电电阻。首先，变压器将线电压转换为交流电中所需的电压水平。然后使用半波或全波整流器将降压的交流电压转换为直流电压。整流器采用二极管结构。脉动直流从整流器是平滑使用滤波电容器。可以在滤波电容器上并联一个放电电阻器以起到保护作用。
不受管制的电源供应简单而耐用。然而，它们的输出电压可能会因输入电压或负载电流的变化而发生变化。所以，这些都不是很可靠。此外，这些只能设计为输出一个固定的电压和电流。
线性稳压电源
线性稳压电源是交直流电源。这些是相同的非调节(蛮力)电源，除了他们使用晶体管电路工作在有源或线性区域代替放电电阻。这个有源晶体管级可以输出不同的精确直流电压水平。有几个电压调节器集成电路内集成有源晶体管电路可用。线性稳压电源稳定，安全，可靠，无噪音。有稳压器集成电路可用于广泛的输入和输出电压，并输出固定的直流电压。这些供应品的主要缺点是成本、大小和能源效率。这些供应失去了大量的能源，由于功耗和可能需要与调节集成电路散热器的使用。
开关稳压电源
开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
线性电源比类似开关电源(下)要大10倍，但线性电源具有开关电源无法匹配的有益属性。
开关稳压电源开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
纹波稳压电源
纹波稳压电源是对非稳态交直流电源的一种改进。它是通过将非稳态电源与在饱和区工作的晶体管电路相结合而设计的。晶体管电路将直流电力传输到电容器以维持电压水平。波纹调节电源的主要优点是它的能量效率。
可调整稳压电源线性稳压
电源可以改进，以提供一个可调整的电压范围使用可变电阻器在末端。该可变电阻器可将输出电压降至可调值。这种可调电源可以提供从零到电源调节的最大电压范围。对称线性稳压电源也可以改造成负极性电压。
电池和太阳能电源
提供电池，电池，太阳能电池板提供直流电源。来自存储设备或太阳能电池板的电力需要首先过滤，以消除脉动的波纹。然后可以使用稳压器集成电路将其调节到所需的直流电压水平。如果需要提高电池或太阳能电池板的供电电压，可以使用晶体管作为放大器。
DC-DC 变换器
用于升压或降压 DC 电压。Dc-dc 转换器可以是半导体、机电或电化学转换器。推挽变换器、降压变换器、升压变换器、降压升压变换器等开关电源是半导体型 dc-dc 变换器的典型例子。这些电源一般用于转换直流电(从市电或其他交流电源校正) ，以提供不同的直流电平，而不是在一个设备中使用许多交流到直流电源。
2w 直流-直流电源的一个例子
直流-交流电源
这些类型的电源一般用于电源备份。逆变器、 UPS 和发电机就是这种电源系统的例子。
电子爱好者和工程师最常用的是线性稳压电源和电池电源。其他类型的电源一般是为特定的应用或电路而设计和生产的。有些电路可能需要使用太阳能电池板设计电源。
对于初学者来说，使用线性稳压电源是非常方便的，这种电源可以提供常用的直流电压，如12v，9V，5V 和3v。对于便携式电路，同样的电压可以通过使用基于电池的稳压电源实现。以电池为基础的稳压电源可能需要定期更换电池。因此，线性稳压电源提供常用的直流电压水平是最好的原型和测试电子电路。如果需要的话，生产电路可以通过电池或基于太阳能电池板的电路提供电力。
白纪龙老师从事电子行业已经有15个年头， 到目前为止已开发过的产品超上百款，目前大部分都已经量产上市， 从2018年开始花了5年的时间， 潜心录制了上千集的实战级电子工程师系列课程， 该课程从元器件到核心模块到完整产品 老白的初心是“愿天下工程师 不走弯路” 其中， 就有详细讲解MOS管和IGBT的课程！
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