自从有了计算机以来，不论男女老少阿猫阿狗都知道一件事——死机，死机是不管日常生活中我们的电脑手机电子表还是火箭飞机大炮都避免不了的千古难题，今天就给你讲讲死机背后的原理及故事吧。大家都听过一个问题，我和你妈同时掉进水里，你先救谁？虽然这是个千古难题，但假设你必须要救而且可以把两个人都救起来的话，相信聪明的你有各种解决方案，首先你会说，当然是谁离我距离近我先救谁，这样最公平，这个说法没错，但是其中有三个问题，首先，如果恰好你妈特别肥，救妈的时间花太多，就浪费了时间，造成老婆等待时间太长。其次，谁离你近就先救谁实际有个假设前提，就是你老婆可以自己往前游一段距离的，假设你老婆以百米女子自由泳的姿势迅速游到了你妈前面，而你这时候又要游更远的距离去救你妈，显然浪费了体力，又把你老婆上岸的时间卡住了。还有个终极难题，假设你妈和你老婆离你的距离相同，两个人又都静止不动，那你该怎么办。不正经的说完了，当然，计算机在资源管理上，很多原则和我们日常生活和工作的原则相似，比如什么时候才有先进先出，先来先服务，或是反过来。但是在两个方面，它的思维方式和我们人完全不同。其一，它并不追求公平、平等这样道德层面的目标，而是追求运行的整体效率。比如在资源紧张时，它通常不采用先来先服务这种公平的方式。很多时候，效率和公平性是矛盾的，计算机的好处在于，它不需要为公平发愁。而在我们人的社会里，却不能这样想。其二，由于它的资源调度和使用策略是事先规划好的，尽管计算机科学家事先总是要把各种情况考虑完整，但是总是有一些事先无法预知的情况无法处理，以至于出现拥堵和死锁，而计算机本身是无法解决这些问题的，于是就出现死机，一切必须重新开始。但是人遇到这种情况则不同，人可以不按照事先设定的规则行事，因此可以解开死局。在计算机系统里和我们日常生活中简单的事情一样，在具体操作室会有意想不到的困难，为了解决这种争议，计算机科学家们干脆设计了一种先进后出，或者先来后服务的的数据结构，叫做堆栈。先进后出的策略在现实生活中是否有可以对应的真实场景？不仅有，其实还不少。比如很多火车站都在铁路的一个尽头，火车到那里要调头出发，这就是先进后出。大家坐电梯，坐飞机，进电影院也是如此。在计算机中，堆栈这种先进后出的数据结构和处理任务的策略也被称为FILO（First In Last Out）或者FILS（First In Last Serve）。你可以想象一堆东西，放的时候先放底下的，拿的时候先拿上面的。和它对应的先进先出的数据结构被称为队列（Queue），你可以想象出我们排队的场景，先来先服务，它也被称为FIFO（First In First Out）或者FIFS（First In First Serve）。无论用堆栈还是队列，其实都还没有解决上面第一个问题，也就是如果计算机遇到了一个需要特别长时间才能完成的任务怎么办。这就涉及到操作系统里面一个资源调度的问题了。通常，计算机在同时需要执行几个程序时，会根据下面几种策略来决定先运行哪一个，后运行哪一个，这些策略大致如下：第一种，先来的先服务。第二种，执行起来最省时间的先服务。第三种，最少占用资源的先服务。第四种，释放资源最多的先服务。第五种，优先级高的先服务。当然上述每一种都有它的道理，也有它的缺点。如果我们采用第二种，总是执行那些最省时间的事情，那么一个很早就来排队，但是要很长时间才能完成的程序，就永远没有机会被执行了。为了解决这些矛盾，计算机操作系统的设计者，通常会把上述几种方案混合使用。比如同时设定，等待时间越长的任务优先级越高，任务越小优先级越高，这样如果一个任务虽然很大，但是等待时间已经很长了，还会让它有机会运行。一种计算机如果运行各种程序的次序安排不合理，使用者就会感觉计算机特别慢。更糟糕的是，计算机里面的很多程序并非彼此独立的，而是有一些依赖性，比如程序C的运行必须等到程序B的完成，程序B的运行必须等待程序A的完成。如果调度不合理，会有一大堆程序堆在队列中，在用户看来计算机似乎不动了，感觉上就像死机了一样。这是我们见到的死机的第一个原因。更糟糕的情况是，如果程序A依赖于程序B，程序B依赖于程序C，程序C又反过来依赖于程序A，这就形成死循环了，计算机就真的“死翘翘”了，除了重启没有更好的解决方法。再有第三种情况，计算机软件有一些Bug，各种程序进入队列或者堆栈，在离开时次序搞乱了，也会出现死机。总之，计算机本身并不具有智能的特性，它表现的好坏，完全取决于管理和调度资源的操作系统，所以我们买电脑和手机的时候，看似大家的硬件配置相同，而实际操作体验完全不同，尤其是操作系统大boss微软，实在是做的不够好，也正是因为这种原因，微软在手机操作系统的市场份额几乎为零。曾经的曾经，死机只不过是蓝屏，让我们丢失一些编辑的文档而已，在移动互联网和人工智能时代，软件可以帮助人类做更多更多的事情，但是也有着更多更多的矛盾和BUG会出现，死机，也将给我们带来更大的困扰和损失，面对这些死机，你是否有故事说给我听，欢迎给我留言。

如今我们早已习惯用手玩手机，用手玩iPad，用手查询商场导购屏，用手膜一切可以显示东西。。。尽管触摸屏已经渗透到了我们生活的方方面面，而且给人以高端大气上档次的感觉。但在不远的过去，触摸屏还是个新鲜玩意，其重要性不值一提，下面我们来讲讲触摸屏的前世今生吧，最初发明这项技术是一个叫塞缪尔·赫斯特美国人，塞缪尔·赫斯特只不过是一个平凡的大学教师。在1971年，郝思特制作了一种能将图像数据数字化存储到感应平板的教学工具，正式由于当时更像是一个绘图板的教学工具的启发，郝思特成立了自己的公司，并和德国西门子公司合作，不断完善技术，在3年后有了真正意义上的透明触摸屏。但是触摸屏技术很快就引起了美国军方的注意，美国军方将触摸屏与计算机整合，实现了输入与输出的一体化，把它装到了飞机坦克和军舰上，因此，在20世纪70年代，触摸屏技术几乎被军方彻底垄断。直到1982年，赫斯特的公司在美国举办的一次科技展会上展出了33台安装了触摸屏的电视机，平民百姓才第一次亲手“摸”到神奇的触摸屏。不过，对于电视这样的单向媒体而言，触摸屏显得昂贵而多余。1983年，惠普推出了第一台面向商业市场的触摸屏电脑—HP150，但是触摸屏也并没有给这款电脑带来多少人气，原因可能大家都知道，因为当时电脑运行的是MS-DOS系统。。。在HP150如流星般陨落后不久，曾经在消费电子领域创造了无数奇迹的苹果公司便给触摸屏找到了一个用武之地。不过，这件事跟大名鼎鼎的“乔帮主”史蒂夫·乔布斯无关。当时乔布斯在苹果内部权力斗争中失败，黯然离开苹果公司一年多以后，工程师史蒂夫·萨科曼领导着一个名为“牛顿”的开发团队投入了紧张的研发工作之中。其实，萨科曼最初对“牛顿”的期许与二十年后问世的iPad有异曲同工之妙，那就是彻底改变人们使用电脑的方式。但这时掌舵苹果的约翰·斯高利充其量不过是个缺乏想象力的职业经理人，渐渐地，萨科曼身上那种与乔布斯类似的“赛博朋克”风格让斯高利颇为不悦，而大大落后于时间表的研发进度也让斯高利失去了耐心。于是，他毫不犹豫地踢走了萨科曼，并准备解散“牛顿”团队。直到1993年，电阻式的触摸屏被用到了苹果掌上电脑Apple Newton上，但PDA的概念马上就被市场抄的裤衩都不剩，在一片价格混战后，苹果也走到了破产边缘，这种局面直到“乔帮主”携iPhone手机临世，才被彻底改变。原因并不是乔布斯有多么有影响力改变了人们的操作习惯，而是电容式触摸屏的大规模生产，电容式触摸屏的构造，主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，在触摸屏的四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。当触摸屏幕时，由于人体电场的存在，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。与当时市场上常见的电阻式触摸屏相比，电容触摸屏有着明显的优势。首先，电容触摸屏只需要触摸，不需要压力来产生信号，而电阻触摸屏是靠压力激活的。其次，电容触摸屏的平均寿命长。再次，电阻触摸屏中，上层的薄膜需要足够的薄才能有弹性，以便向下弯曲接触到下面的薄膜，所以易损伤，而电容触摸屏覆盖物可以比较厚，并且有玻璃保护，抗划伤性好，能更好保护导体及感应器。此外，电容触摸屏更耐用，不易老化，耐高温。而且，电容触摸屏的双玻璃设计，更能有效地防止外在环境因素对触摸屏造成的影响，就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容触摸屏依然能准确算出触摸位置。更为重要的是，此时的触摸屏已经从早期的模拟触摸屏发展成了数字触摸屏，可以实现多点触控。这给智能手机软件的设计提供了前所未有的新空间。试想一下，如果没有多点触控。。。。。如今的触摸屏，更是解决了透光度问题，可以既不影响显示效果又可以检测触控压力，甚至在不远将来的VR、AR领域，还会有新的表现形式帮助我们与虚拟世界进行交互，那未来的你，还有哪些东西希望是可以摸的呢，欢迎给我留言。

最近电影《我不是药神》热映，让大家纷纷纠结我国的药贵，商家黑心的问题，今天借此聊聊为什么那些带有知识产权的产品和服务要收辣么高的费用。在我们很多人的印象中，印度是一个贫穷落后的国家，对没错，印度不但山寨软件和电影，而且还山寨美国和欧洲新上市的药品，因为印度的贫穷和落后，印度人找到了一个看似充分又心安理得的理由，——救死扶伤，而且是得到世贸组织允许的。抛开印度这种开挂民族属性，我们来看看今天研制一款处方药的艰难。在医学界，有个所谓20-20原则，指的是20年时间，加上20亿美元。20年时间还不是从最初研究疾病做实验开始计算的，而是从一款新药最关键的论文发表时算起，到新药上市的时间。最近几年新上市的抗癌药，最重要的研究成果，都是上个世纪90年代发表的。又经过了大学医学院里的科学家和很多博士后深入的研究，之后将成果转移到独立的小药厂继续研究，最后再被大药厂收购，由大药厂投入巨大的人力物力进行药品化研究，才得以上市。这中间要经过美国食品药品监督管理局（FDA）的三期临床试验，过程非常复杂，因此需要花20年的时间。而20亿美元的成本，并不包括政府投入的科研经费，这只是在大学实验室里后期的研究，在小公司里的研究，以及最后在大公司里药品化所花的研究经费。这么高的成本，需要多长时间收回来呢？通常大药厂只有七年时间。虽然美国的专利制度可以保护一项发明17年的单独使用权，并且延长三年，但是通常药品最重要的专利早在进行动物实验时就已经申请了否则其他人就申请了，因此专利期是从那时而不是在药品上市时算起。这样一来，在药品上市后，药品的有效期只剩下7年了。在专利过期后，各个药厂都可以仿制了，因此相应药品的价格会暴跌。作为研制新药的药厂必须在7年内赚到足够的钱，至少不能做亏本买卖，否则药厂不仅没有钱研制新药，而且最终会破产。而7年赚回20亿，每年就要赚三个亿，光靠美国的患者通常是不够的。对于药品来讲，患者是否需要支付知识产权费，其实答案已经非常清楚了。如果大家都不支付，或者只愿意支付很少的费用，不足以补偿成本，那么就不会有任何制药公司愿意投入巨资进行研发，其结果必然是妨碍全人类健康水平的提高。或者说为了全人类的福祉，大家必须为新药买单。对于买不起药的人，应该由社会和慈善机构出钱购买药品分发给穷人，或者说，这是政府要解决的分配问题，而不是靠药厂不收钱，让大家都去盗版药品来解决的。事实上，大药厂每年都会捐出去一批药品给需要的穷人，但是因为僧多粥少，总是不够分配。但是不论如何，药厂必须通过现有处方药带来的利润来不断研制新药，否则人类的医学研究就没有进步。从药品在讲到其它，软件并没有看得见摸得着的实体，只是一行行代码，其成本在开发上，而不是复制上。像我们用的手机电脑也是如此，单独评估硬件成本而不考虑知识产权成本都是耍流氓。有了利润，才有人才趋之若骛研发更棒的产品，如今，大家已经渐渐接受了为好莱坞电影和国内娱乐节目付费，在听节目的你，是否愿意为我们科技葩一葩付费呢？

听尹小航跟你讲讲有趣的科学故事，我们的口号是——纯干货，不生涩！

早在1998年也就是20年前，苹果的第一代iMac发布，从此USB接口成为商用计算机的标配接口，20年后的今天，随着2018年新款Macbook的上架，苹果在售所有笔记本电脑产品已经全部变更为只有typeC接口了，小航航今天就跟你们八卦一下关于type-c接口的故事吧。typeC接口全称是usb typeC，而我们常见的长方形USB口属于tpyeA，而我们常见的microUSB和miniUSb属于TpyeB，TypeC接口在苹果内部被称之为E85，众所周知，苹果发明了lighting接口用来给iphone/ipad，thunderbolt用来给电脑，但是lighting的pin脚有限，不支持大电流充电，不支持高速传输，thunderbolt呢速度够快，但不支持盲插，体积又大又丑，因此，一款n全齐美的新接口在2013年底苹果基本设计完成，将连接器的舌片端放在设备端，弹簧pin端放在线材端，既解决了可靠性问题有解决了移动设备防水问题，但在2014年中旬开的USB协会讨论下一代usb标准会议上，微软和google都拿出了自家的方案，苹果希望自己在不加入usb协会的前提下令自己研发的接口成为标准接口，但是大家认为苹果拿出的接口标准目的是制造技术壁垒，搭建封闭环境，最终在intel的帮助下由intel最终提交方案，获得通过，其中的艰辛当然不足与外人道，但是据称间接导致New Macbook产品发布时间推迟了半年。陪伴我们多年的方形usb接口已经完成了自己的使命，未来必然会被我们所遗忘所抛弃，你是否准备好了呢？好了，这就是我们本期节目，如果你有任何自己的观点和看法，欢迎给我留言哟。