得克萨斯联vs休斯敦-德克萨斯球队
杜兰特资料
凯文·杜兰特(Kevin Durant),男,1988年9月29日出生于美国华盛顿哥伦比亚特区,美国职业篮球运动员,司职小前锋,效力于俄克拉荷马雷霆队。
杜兰特在2007年选秀首轮第二顺位被西雅图超音速队选中[1] ,2008年随球队搬迁到俄克拉何马州。2010年,21岁的杜兰特成为NBA史上最年轻的得分王[2] ,之后又连续2个赛季荣膺NBA常规赛得分王。2014年,杜兰特同时获得得分王与NBA常规赛最有价值球员奖(MVP)。
地震勘探的基础知识
一、波动物理学基本概念
在我们开始讨论地震波之前,有必要了解波动物理学的一些基本概念。一是波的传播速度,另一是波动所引起的位移的频率和大小度量。地震波形上的波峰与波谷与零点间的高度称之为振幅(图2-1-1),通常用A表示。一个地震波的能量E正比于振幅的平方。
下面的几个重要方程可将地震波的频率与距离和时间联系起来。波长λ通常用来描述地下或其他介质中传播的波上两个连续波峰或者波谷之间的空间距离,频率f为两个连续波峰或者波谷之间的时间周期T的倒数,而波的传播速度v是频率和波长的乘积。
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图2-1-1 波动中名词概念与波形同相和反相示意图
根据这些基本的关系,我们能够对一个地震记录进行有意义的分析和计算,特别是当地震记录由多道数据组成且检波器到震源的距离为已知的时候。
求取地震波动问题的完整解需要用到波动方程,其一维形式如式(2.1.2)所示,其中u是波动所引起的位移,x是横向坐标:
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通过对其微分可以验证该方程一个特殊而有用的解的形式为:u=Asink(vt-x)。这里A为振幅,kvt是频率,-kx为相位。
根据费马的最小时间原理,地震波从一点传播到另一点是沿着某一路径进行的,在该路径上波的传播时间最短。
近地表地震技术通常研究的是离震源几米或更远一点地方的弹性变化情况,至少在实际应用中是这样。在离震源更近的地方,常常会发生塑性形变或者断裂,因此常规的地震分析方法并不总是适用。
在弹性情况下,一个物体能够承受多次的变形而不发生永久的破损。当变形超过弹性限制时,损坏就会发生,或者是发生破裂(由断裂造成的破损),或者是渐渐地由塑性形变引起的不可恢复的损坏。为了我们研究地震波的目的,我们将设除了离地震震源非常近的地方以外,其余处为弹性形变。
二、地震波的种类
地震波被分为两类:一类是体波,它是在地球内部沿着所有方向传播并可达到所有深度的波;另一类为面波,它的传播往往局限于地球表面下数个地震波长的范围内。因此两类波的应用和分析方法都不尽相同,其中体波通常用于勘探和地震观测的目的,而面波一般被认为是体波研究中的噪声,但有时也被用来进行层状地球性质的研究。
1.体波(P和S波)
图2-1-2显示了体波的传播路径,图2-1-3给出了体波在两层介质传播时间与距离关系的示意图。
图2-1-2 体波传播路径示意图
图2-1-3 体波在两层介质传播时-距示意图
体波的两种形式是:压缩波(P)和剪切波(S)。P波在反射和折射地震勘探以及地震研究中有着广泛的应用。P波属于声波,因此它满足声学中一切物理定律,其在传播介质中的粒子振动方向与波的传播方向相同。P波的传播速度为:
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式中:K是体积模量;μ是剪切模量;ρ是波所传播介质的密度。
要注意方程中的v是波的传播速度,它是一个标量,而不是物理学中通常的矢量。P波将引起波所通过介质的物质的瞬时体积发生变化,而不会引起物质的瞬时形状发生变化。
常用介质的P波速度情况如表2-1-1所示。
表2-1-1 常用介质的P波速度
横波(S波)或者称为剪切波,其传播方向垂直于粒子运动的振动方向。由于其在相同的介质中的传播速度低于纵波的速度,有时也被称为次波。由于纵波与横波的传播路径相同,它们的速度的差异就使得可以利用纵横波的时差用来计算震源到观测站或记录站的距离。横波通过介质时并不改变介质的瞬时体积,而只改变介质的瞬时形状。
S波通常用于浅层工程项目,特别是在井间观测以获得土壤和地基的剪切模量时。在地震勘探领域,横波比纵波的应用要少得多。但是由于某种原因,人们对面波的应用有着较强的兴趣,包括岩性确定、断裂探测以及流体含量的现场确定。S波速度的公式如下:
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由于流体没有剪切力,故其剪切模量为零。也就是说,横波在流体中不能传播。这个结果曾在1900年导致了地球内部液态核的发现。横波在流体内无法传播的事实使得人们有可能应用它(或缺少它)的情况来探测地下溶洞,但是到目前为止该领域的研究还没有出现令人满意的结果。
横波同光非常相像,在发生反射或折射时会表现出极化的特点。特别是当它在含有断裂的岩石中传播时,在某一优势方向上通常会产生这种情况。这种情况是由于不同极化方向上的能量在介质中有不同的传播路径。
在用来显示波不同种类的图2-1-4中,左边是在美国堪萨斯大学一个专门用于浅层地震实验的场地上用来福枪作为震源,100Hz检波器接收所获得的地震记录,可以看到P波和瑞雷面波比较明显;右边为在相同的场地上,利用锲形震源和水平检波器所获得的记录,可以看到S波和勒夫面波主导整张记录。
P波与S波速度的比值在确定震源与接收器之间的岩性以及求取介质的物性常数方面有着重要的意义,包括在地震灾害研究和建筑地基的研究中都有应用实例。该比值有时也会在石油工业领域被用来区分砂岩和页岩。孔隙介质中的水对横波的速度影响很小,但对P波的速度影响却很大,这使得该比值在地下水的研究中十分重要。
利用前面所分别给出的P波和S波的速度公式,我们可以得到:
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vP/vS值对于火成岩、变质岩以及大多数的硬质沉积岩,例如致密石灰岩和胶结紧密的砂岩来说通常为1.7左右。而对一些较软的岩石,比如页岩以及胶结差的砂岩,其比值可以达到2.0左右。对于未固结的沉积物来说,比如河流三角洲以及漂砾石等,其比值在2.0到7.0之间变化。
图2-1-4 波的不同类型示意图
对于土木工程和地质工程来说,泊松比(σ)是一个非常重要的参数,它同vP/vS比值的关系为:
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泊松比对石灰岩、硬质砂岩和很多火成岩和变质岩来说,其值大约为0.25左右,对未固结的沉积物来说,其值可高达0.45。有些地区的地震波的场地放大效应可以用近地表地质层的泊松比平面等值线图来预测。
2.面波
当人们要利用体波进行地球内部勘探时,面波在大多数情况都被认为是一种噪声。在某些情况下,它甚至使体波方法实验不能被有效地开展,特别是当使用老式地震仪器时。由于地震面波大部分是在地球表面下一个波长的范围内传播的,因此当在地表进行记录时,地震记录上的最大振幅往往就是地震面波。地震面波在地震勘探领域的另一个名称叫做“地滚波”,这是因为在地震爆炸震源的附近人们可以有其在地面滚动的感觉。
瑞雷波和勒夫波是大多数物理情况下产生的面波。根据科学文献,我们通常所见到的面波速度约为其横波速度的92%,这只有在泊松比为0.25时(这在一些硬的岩石中,比如花岗岩、盐岩、石灰岩等岩石中是很典型的)才真正成立。对于泊松比为零的情况,面波的速度为横波的87.4%,而对于泊松比为0.5时,面波的速度则等于横波速度的95.5%(Grant and West,1965)。对于未固结的物质来说,泊松比的范围一般在0.40到0.45之间,瑞雷面波的速度是未固结物质横波速度的94%的设是正确的,其误差不会超过1%。
上述两类面波传播时往往局限在浅于一个面波波长的体积范围内。因为长波长的面波传播深度较大,而那里的传播速度通常也比较大,因此可以说波长越长的面波其传播速度也越大,或者至少说它以同短波长面波不同的速度传播。由于不同波长的面波以不同的速度传播,它们从震源向外扩散趋向于随着时间变化,其传播距离越来越远。这种扩散方式通常被称为频散现象,面波在大多数情况下其实就是一种典型的频散波。
对于最简单的瑞雷面波,当在一个半无限的各向同性空间的表面上观测时,其传播速度只同介质的物性有关,也就是说是无频散的。当遇到层状介质或者速度梯度介质时,瑞雷面波的速度将依赖于瑞雷面波的波长。因此,面波的频散比较弱就表明地下的成层性较差。瑞雷面波的粒子运动形式是一个逆向的椭圆轨迹,它同湖面上微波泛泛时鱼漂的运动很相似。
勒夫面波其实就是局限在近地表地层内的多次反射的横波。它们需要在地表下有一个供其传播的低速层。实际上,正是这个勒夫面波的干涉,才使得近地表的横波勘探工作很难开展。从理论上来说,当存在一个近地表高速层覆盖在一个低速层的情况下浅层横波勘探应该能取得较好的效果,因为这时勒夫面波的干涉将不会存在。
应用面波来作为近地表地震勘探分析的信息来源的潜力应该说还是很大的。这是因为在大多数情况下,地震勘探都是把面波作为噪声来处理,因此很少来分析面波中到底都包含了那些地学信息。从这个意义上来说,在这个领域是有可能作出一些创新性工作的。
在过去的十年里,该领域的工作主要集中于发展了一种被称为“面波谱分析”(SASW)的技术,它主要是由美国得克萨斯大学和密执根大学的土木工程师提出来的。应用这种SASW技术,人们可以通过正演模型或者通过对面波速度的反演来获得近地表地下物质的刚度系数剖面。对不同频率范围的瑞雷面波进行分析,就可以得到深度信息。最近美国堪萨斯大学的地球物理学家也提出一种被称为“多道面波分析”(MASW)的技术(Park J.,Xia J.,1999),它与SASW所不同的地方在于应用了多道地震记录,一方面提高了用于获取频散曲线的频率扫描精度;另一方面由于其观测系统与地震反射方法一样,还可以同地震反射勘探同时进行。
三、层状介质中的地震波
上面的讨论中,大多数情况是设地下介质是一个半无限弹性空间,这种情况下的波的传播是比较简单的。层状介质中的地震波传播情况是不同的,而且相对于非层状介质来说是比较复杂的。比如说,勒夫面波需要层状介质的存在,瑞雷面波只有当某种层状特性存在时才会有频散特性。另外地震反射只有当遇到地层界面时才会发生。
当界面存在时,我们就会遇到频散现象、地震折射、地震反射和勒夫面波。另外,有时还可以看到不同类型的波在地质界面上发生转换。
在理想的情况下,我们希望通过地震方法能够像图2-1-5所描绘的那样揭示地下的地质情况。但实际上,我们借助于解释模型只能近似的得到地下介质的部分物理性质。
1.近法线入射时的反射
为了方便起见,我们将设在下面的讨论中,地震波在地下某个深度的水平界面上发生垂直反射。这种设对于入射角或反射角为15 °以内的地震反射射线来说并不太坏。对于较大入射角的情况,可以利用反射矩阵的托布尼兹方程求解来获得反射波、透射波以及转换波的相对振幅。
图2-1-5 地质模型与所对应的地震记录响应示意图
通过界面的地震波能量将取决于界面的声学性质差异。一个特定地层的速度和密度的乘积被称为该地层的声阻抗Z
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一个声学界面的法线入射反射波的强度取决于其同界面声阻抗有关的反射系数R:
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这里ρ1和v1分别是第一层(界面上方)的密度和层速度,而ρ2和v2分别是第二层(界面下方)的密度和层速度。
法线入射时的反射波极性和振幅可以从反射系数中看出。如果第一层的声阻抗比第二层的声阻抗大,那么返回到地表的地震反射将发生极性反转,比如石灰岩覆盖在页岩之上的情况。由于极性的反转使得地震反射数据的解释变得更加困难。从图2-1-6可以看出,一个典型的地震记录上的波峰数目并不等于地下反射层的数目。
图2-1-6 四个地质层的反射系数序列与单道地震响应示意图
另外还应注意,如果地下的第二层是空气,比如说地下充满空气的空洞(密度在这里几乎为零)的情况,全反射将会发生,而且极性将发生反转。同时从式(2.1.8)也可以看出,如果第一层的波阻抗等于第二层的波阻抗,反射就不会发生。例如在一套页岩层中,有一个明显的颜色变化,这同一种特定的标志化石的消失正好对应。地层学家就有可能将其划分为两个不同的地层,而由于这两层的波阻抗是相同的,事实上也确实是这样,因此在地震解释上,这一套页岩就是一个地层。反射地震有着其本身的局限,而这只是其中之一。
当地震波是垂直入射到一个界面时,它将不是发生反射就是发生透射。根据能量守恒定律,反射和透射的总能量必须等于入射的总能量。除了反射系数之外,透射系数可以用下面的公式来计算:
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图2-1-7到图2-1-9显示了当速度发生变化而且不是垂直入射时,地震射线路径所受到的影响。
图2-1-10为一个简单的两层介质(速度递增模型)中折射波的射线路径草图。
另外图2-1-11还显示了某一单一反射的传播时间随着炮检距变化而变化的理论观点。从时距曲线上来看,该反射同相轴表现为一个双曲线。这个随着距离变化而发生的传播时间差异就是人们所熟知的“正常时差”(NMO)。
2.波型转换与广角反射
当震源激发后,地震能量从震源处向各个方向辐射。其中有些纵波的能量在声阻抗界面被转换为横波。这种从一类波型转为另一类波型的现象被称为“波型转换”,这种情况当检波器的炮检距相对于反射层的深度较大时比较普遍。
在地震纵波的总场中包括了非近法线入射时在声阻抗界面发生的反射。通常至少有下列的六种情况可以发生:①反射角等于入射角的返回到地面的反射纵波;②根据斯奈尔定律以首波方式沿着速度界面传播到地面的折射纵波;③通过界面进入下一地层的透射纵波;④由于波型转换从纵波而成为的反射横波;⑤发生波型转换并遵从斯奈尔定律以首波形式沿界面向上传播的折射横波;⑥透射纵波在界面上发生波型转换并以横波形式在下一地层中传播的波。
图2-1-7 基岩上覆冲积层简单地震反射路径示意图
图2-1-8 基岩上覆粘土层和砂层的速度向下递增模型的地震反射路径示意图
图2-1-9 基岩上覆砂层和粘土层的中间低速模型的地震反射路径示意图
图2-1-10 速度递增模型的地震折射路径示意图
上述这6种类型的波的振幅可以从托普布尼兹方程中求得,该矩阵具有相当复杂的三角对应关系。这些方程的推导和讨论可以在很多的高级地震教科书中发现。
四、地震能量损耗的机制
当地震波从一个地方传播到另一个地方时,有几件事情要发生,它包括反射、波型转换、折射,这些都已经在前面简要地提起过。其他的损耗机制还包括几何扩散、衰减和随着传播距离增大的频散。图2-1-12给出了一个人工形成的地震波的传播距离同地震波频率的关系。这些影响地震波传播距离的几个因素将要在下面进行讨论。图2-1-13图示性地给出了地震波损耗的影响因素。
图2-1-11 简单水平双层的多道地震反射路径与时间记录示意图
图2-1-12 体波传播距离与其频率的对应关系
对于大多数的震源来说,其振幅谱通常是未知的。这时由于很难测定像在瞬间引爆的高能附近的剧烈运动情况。同时,脉冲型的震源比如重物落锤、人工锤击、枪弹射击等会在地下的某个体积内产生塑性形变。而在这个体积内,常规的波动传播理论并不成立。因此,我们这里所讨论的损耗机制是在这个塑性形变区域之外的。塑性区域内的能量损耗机制我们这里将不涉及,因为在过去的文献中,这个问题的研究也不多见。
如果我们从一个震源向外观察,波动的能量辐射像是一个半径随时间线性增加的圆球,其波前面上的能量密度将会以1/R2衰减。因为能量是正比于振幅的开方,振幅将以1/R的因子随着球面扩散而衰减。在面源的情况下,能量是集中于一个半球形的波前面上,而不是球形面。这在理论上可以说其具有比点源的初始振幅大两倍的特点,但衰减速率将依然是正比于1/R的。这种衰减效应被称为球面扩散,或者几何扩散。
作为另一种几何扩散的例子,我们考虑一个石子投入湖水的情况。这个波前是一个圆环形而不是一个半球面。因此波前上的能量密度将以1/R衰减,振幅将以衰减,而不是地球内部时的1/R。面波的情况就同投石于水中一样,它也是一个二维问题。因此面波就有着一个体波所不具有的随着传播距离增加,而相对振幅衰减不大的优越性。
对于反射波来说,将发生一种另外的也是明显的能量损耗。对于垂直入射的情况,我们已有公式(2.1.8)来表述反射系数。在大多数情况下,反射系数大约在0.1 到0.3 之间。这也就是说,有70%到90%的地震波能量将穿过界面而不作为反射能量立即返回地面。如果能量入射到界面的角度偏离法线较大时,其影响的好坏将取决于前面所提到的托布尼兹方程的计算结果。
图2-1-13 多个影响地震振幅的因素示意图
另一种能量损失是由衰减所引起,尽管衰减的机制到目前还有争论。但其对于必须面对它的人们来说并不十分重要,这是因为我们在任何情况下,还无法控制地震波在地球内部物质发生的大范围衰减。另外也是由于广义上测量衰减的技术同衰减的机制关系不大所致。
通常情况下,地震波在地球内部物质的衰减遵循下列衰减方程:
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这里A0是在某一任意距离上测量的参考振幅,α是衰减因子,Ax是在距离x上的振幅。由于衰减同频率有关,它通常用波长λ来表示,因此字母Q或者“品质因子”有下列显式:
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表2-1-2 常见物质的Q值
上式中Q是一个无量纲的数值,有时也被称为吸收系数。较高频的信号由于波长较短,因此从公式上可以看出高频信号衰减的就快。Q的倒数表示波在传播的一个波长距离后的能量衰减部分。比如,淤积物质实际上的Q值大约为10。它表明有10%的能量在其每个波长的传播过程中消失了。注意,这并不是说所有的能量将在传播10个波长的距离后消失。而是对于每一个传播的波长来说,剩余的能量的10%将消失。
常用的Q值如下面的表2-1-2所示:
在前面我们曾提到面波是具有频散性的。频散当某些不同波长的信号以不同的速度传播时就会发生。这种情况往往是在传播的路径上有与波长相比拟的异常或者特征存在时发生。比如,一个竖直高度为3m的废弃煤矿坑,将会影响波长为1m左右的信号。同样地,波长为100m左右的波是不会受到这类异常影响的。然而,该异常能使得对应于波长100m的波到达时间与那些波长1m的波的到达时间有所不同,因而引起频散。
另外一些干涉现象也能引起原始地震记录或者处理后数据的信号形状产生差异。它们包括多次反射、波型转换、绕射以及散射等。另外在浅层反射地震记录上,还有直达波、声耦合波(空气中传播的声波)与折射波、面波的干涉效应影响。
五、地震分辨率
地震学家必须面对地震信号强度随着距离衰减的问题。我们必须在力学定律、信息理论以及电子学所能达到水平等方面的限制范围内开展工作。近地表的有些能量损失可以通过诸如合理埋置检波器、深挖激发井,或者选择合适的集日期以避免人文与气候条件所引起的噪声来解决。在其他情况下,我们可以通过使用好的地震仪,更多的道数以及改进集参数等办法来提高分辨率。有时在信号进入大线之前用多个检波器串联在一起以提高电压也是一个解决办法。
使用地震方法目的是了解地球内部一定体积物质的特性。不管信号可能有多强,分辨率都将受到几何条件和信息理论的限制。这些限制也许就像我们用常规光学显微镜看不见物质中的原子和分子一样,这是因为光的波长太长使得我们难以探测到分子水平的变化。在大多数的情况下,地震震源和检波器均布置在地表或者近地表。信息以波动的形式向下发射并遵循物理学定律和实际上应用的信息理论。信息理论的一些基本定理将在下面予以简单介绍。
从地震的术语来说,我们称“子波”为一个包含数个周期的地震脉冲(Sheriff,1991)。Sheriff还定义了“基本子波”(basic welet)的概念,就是法线入射时从单个反射界面(反射系数为正)上所反射的时间域波形。他定义时间分辨率为区分两个十分接近信号性质的能力。为了获得最佳的分辨率,我们需要一个延续时间尽可能短的子波,以便与从相邻的声学界面上反射的子波之间没有干涉(图2-1-14)。对于提供最佳分辨率的Sheriff所定义的子波来说,它必须具有尽可能少的周期个数。
换句话说,我们通过提高频率而得到高分辨。然而,有时我们为得到高频所付出的代价是子波中的周期个数增加,它使得波形出现Sheriff称为“振荡”的现象。从信息理论的观点来看,最佳分辨率是通过数据的宽频带来实现的。也就是说,数据中应包含很多的不同频率的信息,而不仅仅是高频。
理想分辨率可以通过一个纯脉冲——没有延续时间的能量脉冲来实现。尽管这样的震源是不可实现的,但对于很多地震应用来说,小爆破可以获得近似的效果。爆炸震源的子波脉冲宽度反比于频率带宽。也即频带越宽,分辨率越高。
根据我们前面对分辨率的定义,Sheriff,R.E.(1991)给出了一个“可分辨极限”的概念。“人们能够判定多于一个反射层的最小距离,其值取决于所判定的标志。瑞雷分辨率极限是λ/4,这里λ是主频信号的波长。”Widness(13)通过分析两个反射层的反射子波开始互相干涉引起波形形状变化的情况给出了一个λ/8的极限。Sheriff(1991)也定义了一个“可探测极限”的概念,它是指在背景上能够反映出反射的一个层的最小厚度。它有时近似地选取主频信号波长的1/30作为标准。
图2-1-14 显示薄层地震反射记录分辨率的模型与合成地震记录
为了能够检测出一个夹在两个厚层之间的薄层,如果有必要的话,我们可以考虑使用高频而牺牲带宽。在这种情况下,数据可能会出现振荡。但这没有关系,因为仅对这一薄层有兴趣,此时人们对噪声的容忍程度要比平时多个反射层的情况高很多。
高分辨率地震反射数据通常含有比在地震勘探中认为正常的剖面要多得多的噪声。一个高分辨地震数据处理公司的负责人曾说过,“如果你是将地震剖面出售给石油钻井的人,你就不要拿出高分辨的,因为它看起来噪声太大。但如果你是在考虑将自己的钱投入其中,那么你就会要最高分辨率的数据,尽管它看起来噪声很大。”
我们前面将注意力主要集中于时间和频率的分辨率方面。现在我们将从空间分辨率方面进行讨论。为了描述反射地震的基本概念的目的,我们将利用射线理论结合平面波和回声经验来阐述。实际上,地震波能量是以波的形式传播的并完全遵守波动理论。因此,从许多方面来说,光理论是要比射线理论更接近地震波的物理概念。
入射到一个反射层的地震能量并不是一个点上反射的,而是从地下的一个区域上反射的,这个区域通常被称之为菲涅尔带。所计算出来的第一菲涅尔带的尺寸可以被用来作为水平分辨率的估计。尽管这个带宽和高分辨数据的分辨率要小于其主频的第一菲涅尔带的尺寸,但重要的是从相对意义上来说,水平分辨率是正比于第一菲涅尔带的大小的。
第一菲涅尔带是一个反射层的一部分区域,在这个第一反射能量的二分之一波长内其反射能量可以到达检波器(Sheriff,1991)。这个定义设了波前的传播满足惠更斯原理,而不是射线理论。在这种设下,入射角和反射角也许略微不同。从我们在地震记录上可以测得的参数来考虑,第一菲涅尔带的半径可以由下式来计算:
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这里R是从地表到反射层的距离,v是地震波速度,f是我们所感兴趣的频率。而T0则是反射层与地表之间的双层旅行时。进一步地我们可得到第一菲涅尔带半径r的表达式:
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一般来说水平分辨率要比第一菲涅尔带半径要小一些。Sheriff(1991)建议用该半径除以2的平方根作为分辨率的值,它至少给出了一个与水平分辨率同一数量级的参考值。
左脑和右脑都作用分别有什么作用?
大脑就是你自己的智囊。科学研究证明,大脑分为左半球和右半球。左半球是管人的右边的一切活动的,一般左脑具有语言、概念、数字、分析、逻辑推理等功能;右半球是管人的左边的一切活动的,右脑具有音乐、绘画、空间几何、想像、综合等功能。
人的左右半脑是不平衡发展的,统计显示,绝大多数人是左脑发达(其中大约一半的人比较均衡一些)。全球有10%的人是左撇子,即右脑比较发达。而左右脑的发育程度不同,隐含了你的很多特质和天赋的秘密:
理解数学和语言的脑细胞集中在左半球;发挥情感、欣赏艺术的脑细胞集中在右半球。
右半脑发达的人在知觉和想像力方面有可能更强一些;而且知觉、空间感和把握全局的能力都有可能更强一些。在各种动作上相对更敏捷一些。
右脑最重要的贡献是创造性思维。右脑不拘泥于局部的分析,而是统观全局,以大胆猜测跳跃式地前进,达到直觉的结论。在有些人身上,直觉思维甚至变成一种先知能力,使他们能预知未来的变化,事先做出重大决策。
左脑的记忆回路是低速记忆,而右脑的是高速记忆,左脑记忆是一种“劣根记忆”,右脑记忆则让人惊叹,它有“过目不忘”的本事。
处理简单的语言问题时人们左脑相对活跃;左脑发达的人处理事情比较有逻辑、条理。
左脑发达在社交场合比较活跃,善于判断各种关系和因果。
左脑发达善于统计,方向感强。
左脑发达善于组织。
左脑发达善于做技术类、抽象的工作(如电脑编程)。
男性是根据右脑和左脑各自不同的分工来使用大脑的;相比之下,女性却可以同时使用左脑和右脑。
男性和女性大脑的最大区别主要是大脑皮层的构造不同。女性大脑的沟通交流能力特别发达,她们细致、敏感,能够通过察言观色来了解对方的心理,直觉也很灵敏。从构造上看,女性左右脑的脑梁部分粗于男性,因此左右脑可以顺利地同时使用。
多数男性方向感天生就比女性强。
男性的语言表达能力和理解能力远逊于女性。
……
你开始感兴趣了———你急于想知道自己是左脑发达还是右脑发达,或者是个“左右为囊”的人,是不是?那么,我们一起来做一下测试题:
测 试:
你是“左倾”还是“右倾”?
1.对于化妆和发型,你会:
A. 尝试各种造型
B. 有时会试着改变
C. 几乎从不改变
2.在急需决断的时候,你会:
A. 凭直觉决定
B. 小事当机立断,大事认真思考
C. 左思右想,难以决断
3.正在制定旅行,你会:
A. 渴望冒险,不怕危险
B. 一般不会冒险,但也会根据周围的意见,做适当改变
C. 经过了曾经的失败,要慎重制定
4.阅读《李嘉诚传》时,你会:
A.“事实是这样吗?”心存疑问
B.觉得就是如此,偶尔有疑问
C.不抱任何猜疑
5.公司安排Tony到你的部门,人力部提醒你注意这个人(某些方面),你会:
A. 没有先入为主的观念,接触后,再判断
B. 稍有戒备之心
C. 表面正常,内心却非常戒备
6.查阅数码相机使用说明书时,你会:
A. 只看必要的地方
B. 从头到尾粗阅一遍
C. 从第一页开始仔细阅读
7.和朋友看**时,你会:
A. 坐右边
B. 坐左边
8.你擅长:
A.语文
B.代数
9.看展览时,你会:
A. 依照喜好,喜欢的才看
B. 依次看
10.从事于热衷的活动时,你会忘记工作吗?
A. 是
B. 否
测试结果
前6题,选A得5分,选B得3分,选C得1分,后4题,选A得3分,选B得1分。
答 案
30分以上:右脑型。
29分以下:左脑型。
分数越大或越小,倾向越明显;接近30,就是“左右为囊”。
现在告诉你最初题目的答案:如果有人在后面叫你,你经常(无意识地 )左转身,那么,你通常是右脑发达的“左倾分子”;右转身,则通常是左脑发达的“右倾分子”。如果比较平均,那你就是走“中间路线”。
“看,财富就在右方!”
多数人必然是“向右转”的。Jeilon不主张你放弃深入开发自己的“优势脑域”,而去开发自己的“弱势脑域”。例如,如果你在学校读书,数学特别佳,语文总是很差,我主张你让语文及格就可以了,而更多的精力投放在数学上,考个100分。这样,你通常综合成绩在160分以上;如果你非要把语文提高到80分不可,可能你投入大量的时间,考试时基础题做得比以前好,但是作文并不能得高分,结果你还是很难达到80分,糟糕的是,你的数学成绩由此受到影响,通常你的综合成绩就低于160分,你常常倍受打击,觉得自己没有什么方面突出,结果慢慢变得缺乏自信。你成为一个平庸的人。
天生左右半脑平衡的人,通常成绩都是很好的,他们通常成为MBA等“挑水”能力很好的人;不过,你会发现,很多优秀的社会学家、政治家、企业家,他们都是“左倾”或是“右倾”分子(右脑发达居多),这是因为他们倾向一个“极端”,自然与众不同,出类拔萃!尽管他们不一定都去“挖井”,但他们往往能令别人为自己“挑水”。而左右半脑都特别发达的人,通常是空前绝后的天才。爱因斯坦就是一个“全脑”型的人,他高度发达的左脑,使得他能洞穿很多人们认为很抽象的东西,而他能用形象(右脑功能)来解释和理解它;他聪睿的右脑,又使得他作为一个伟大的科学家的同时,能够成为一个优秀的小提琴家。
不过,话说回来,人类自孔子提出因材施教以来,还没有一个年代和国家的教育体制做到这一点。所以,学校希望你成为一个数学天才,同时不允许你语文50分,你也没办法。我想,像凡·高这样的人如果参加高考,除了美院(因为不考数学),也许永远考不上大学。这是畸形体制造成的悲哀!所以,虽然我不主张左脑好的人去做右脑才能擅长的工作,不过,因为“物以稀为贵”,对于90%左脑相对发达(其中左脑特别发达的,其实也只是10%)的人,为寻求才智发挥的平衡,社会主张他们开发右半球,笔者这里也简略提供锻炼右脑的一些方法:
经常听音乐,并且闭上眼睛去想像音乐旋律中感受到的情景图像。
看不要只是文字理解,要锻炼自己在头脑中形成画面(例如武侠的刀光剑影)。
锻炼你的嗅觉。经常猜你闻到的东西是什么,并且感觉一下。
上班时,别老闷头忙工作,观察一下老板和同事的脸色,看看谁心情不佳,或者焦虑不安(这同时对你处理办公室里复杂的人际关系有帮助)。
有时间就去做运动。滑旱冰、打保龄球、游泳都是锻炼右脑的良好途径。
用左手拿杯子、刷牙……可以一只手、脚做的事,尽量用左手。
学习画画、设计(例如插花),做一些和色彩搭配有关的游戏,做一些需要想像,特别是空间和情景想像的东西。
下面提供两个小资料,可能对你了解大脑结构,从而为下一步找出自己的最佳潜能区有帮助。随后,我将进一步告诉你如何具体找出自己的最佳潜能区。
小资料1:
剖开你的大脑
人类有一双任何其他生物无法比拟的灵巧双手,但每人对两只手的使用概率并不相同。大多人习惯于用右手,只有少数人对左手使用有所偏爱。为此,在20世纪70年代科学家进行了一次广泛的调查,发现人类中有10%是左撇子,而且这种有趣的生理现象仅限于人类之中。在动物身上不存在,即使在与人类亲缘关系最接近的灵长类动物中,使用左前肢和右前肢的概率也几乎相等。那么,究竟是左撇子还是右撇子对人类生存适应更有利?究竟谁更聪明一些呢?长期以来,这个不解之谜一直使科学家们感到困惑。
一本叫《左撇子的神奇世界》的书指出,左撇子是一个盛产天才的群体。从拿破仑、克林顿到本·拉登,从牛顿、爱因斯坦到比尔·盖茨,从卓别林、玛丽莲·梦露到赵本山,都是左撇子。左撇子在当代政治经济文化生活中的作用其实远远高于他们在人口中的比例。并且指出,左撇子之所以能成为天才的象征,是因为他们长于右脑思维。那么,长于右脑思维的左撇子是否真的比大多数右撇子的人更聪明一些呢?就大脑的左右分工以及左右脑交互控制对侧肢体的情况来看,左撇子应当更聪明一些,但实际情况比人们想像的要复杂得多。
研究发现左撇子形成于胎儿发育早期,形成左撇子与右撇子的幕后操纵者是基因。
早在一个多世纪前,人们认为左撇子是一种不正常的生理现象,甚至把它看成是一种疾病。以为这是由于产妇遇到难产时,婴儿的左侧大脑受到了损害,使婴儿在以后的生长过程中经常地使用左手。因此,凡是左撇子者往往伴随有口吃和智力迟钝的现象。
但事实证明情况并不完全如此,人们发现周围的许多左撇子,不仅没有口吃和智力迟钝,恰恰相反,他们智慧过人,才华出众。特别是在一些需要想像力和空间距离感的职业中,左撇子者很多都是最优秀的人才。为此,一组美国生理学家对美国一所建筑学院进行了调查研究,调查结果发现,整个学院的教授有29%是左撇子,而且在准备应考博士或硕士学位的优秀学生中,左撇子者占23%。除此以外,几位从事神经生理学研究的法国专家对优秀运动员经行了类似的调查,他们发现世界上4名最佳网球选手中有3名是左撇子,法国击剑队的15名男女队员中,有8名是左手选手。
近来,英国科学家对胎儿的超声波扫描表明,人成为“右撇子”或“左撇子”的倾向,在胎儿发育早期就形成了。
英国贝尔法斯特女王大学的研究人员对1000个胎儿进行了超声波扫描。他们发现,这些胎儿在发育到15周的时候,有90%会吸吮右手大拇指,只有10%吸吮左手大拇指。
研究人员对其中75个胎儿进行了跟踪调查,他们中的60个偏好吸吮右手,15个偏好吸吮左手。在这些胎儿出生后成长到10—12岁时,研究人员发现,60个在胎儿阶段吸吮右手的孩子习惯用右手;而在15个吸吮左手的胎儿中,有10个仍旧习惯用左手,另外5个则变成“右撇子”。
那么,为什么大多数人天生是右撇子,而少数人天生就是左撇子呢?美国癌症研究所专家克拉尔研究认为,人体内可能存在着某个能控制人的偏手倾向的基因,这种基因能导致人们更习惯于使用右手或左手。克拉尔曾在人群密集的机场、超市对人的头发旋转方向进行了观察。结果显示,95%的“右撇子”头发都是顺时针方向旋转,而左撇子及左右手都很灵活的人,头发顺时针和逆时针旋转的各占一半(秃顶或长发者不计)。
由于右半脑控制左侧肢体运动,所以一些研究人员认为左撇子在知觉和想像力方面有可能更强一些。
在对大脑结构的研究中,研究人员发现,大脑两半球对肢体的运动是交叉控制的,即左半球控制右侧肢体运动,右半脑控制左侧肢体运动。这一结论的最早提出是美国杰出的神经生理学家斯佩里,他通过对裂脑人的大量实验后认为,大脑的两侧半球在功能上显著不同。一般左脑具有语言、概念、数字、分析、逻辑推理等功能;右脑具有音乐、绘画、空间几何、想像、综合等功能。左脑和右脑既有“分工”,又有“合作”。
正常人的心理活动,是左脑和右脑“分工合作”的结果。斯佩里这一研究荣获1981年度诺贝尔生理医学奖,在学术界产生重大影响。
在斯佩里研究的基础上,一些研究者进一步提出,大脑两半球经胼胝体,即连接两半球的横向神经纤维相连。胼胝体负责大脑两半球之间的神经信息传导。左撇子的大脑特点是,他们的胼胝体更发达。相信左撇子更聪明的一派学者认为,人们肢体运动的偏向,自然会刺激相应半球的大脑发达,从而对人的各种能力也就产生了明显的影响。由于左撇子多用左肢,右半脑接受的刺激相对多一些,使左撇子带有右脑思维的倾向。所以相对而言,左撇子的知觉、空间感和把握全局的能力都有可能更强一些。胼胝体的发达,也使左撇子在各种动作上 相对更敏捷一些。这一切确确实实在许多卓越的左撇子身上得到了充分体现。
那么,右脑究竟有哪些神通呢?美国得克萨斯大学教授阿格指出:右脑最重要的贡献是创造性思维。右脑不拘泥于局部的分析,而是统观全局,以大胆猜测跳跃式地前进,达到直觉的结论。阿格教授调查了美国2000家成功的大公司经理,发现他们中多数人具有较好的右脑直觉思维能力,在有些人身上,直觉思维甚至变成一种先知能力,使他们能预知未来的变化,帮助企业做出重大决策。
不过,美国得克萨斯大学情报系统研究中心主任斯科特运用脑电波来研究左脑主导和右脑主导的区别,发现实际情况并不像一些人认为的那样绝对。
美国加州大学神经生理学家玛佐塔运用更先进的PET(电子层面X线照相术)研究人们左右脑的活动情况,发现处理简单的语言问题时人们左脑活跃;欣赏音乐时右脑活跃。但一遇到处理稍微复杂的问题时,大脑的两半球都活跃地参与,不光是两半球,大脑的顶部和底部,额部和枕部,几乎所有的部位都参与,情况十分复杂。
小资料2:
左倾主义VS右倾路线
为什么左撇子具有天生的敏捷呢?要解答这个令人感兴趣的问题,只有从神经生理机制方面进行探讨。现代解剖学已经告诉我们,人的大脑有左右两个半球,它们的功能有所分工,大脑左半球对一切象征性的功能占主要地位,它“负责”推理、逻辑和语言,工作的方法是分析性的,犹如电子计算中心那样对信息进行处理。而大脑右半球则专注于几何形状的感觉,“负责”感情、想像力和空间距离,它具有直接对视觉信号进行判断的功能。因此,从“看东西”的大脑到进行动作,左撇子和右撇子的神经反应通路有所不同。右撇子者必须走“大脑右半球→大脑左半球→右手”这条路线。而左撇子老是走“大脑右半球→左手”的路线。显然在从“看”到“动”的过程中,左撇子者要少绕一个弯,根据这样的解释,左撇子比右撇子在动作敏捷性方面占优势似乎十分合情合理。
自从科学家提出了左撇子者比右撇子者更聪明的论述以来,许多实验使人们相信。左撇子者中枢神经系统的活动敏感性确实要比右撇子者强得多。可令人感到迷惑不解的是,既然左撇子具有这种显而易见的优越性,那么在我们的人类世界中,为什么绝大多数人(占人口数的90%)都是右撇子呢?
在20世纪80年代初,一位美国纽约州立大学的科学家彼得·欧文博士,对这种现象提出了一个独创性的见解。他认为,在自然的进化历程中,如果把左撇子者和右撇子者相比较,左撇子者对适应环境的能力显然要差一些。
彼得·欧文博士在研究病理学现象时发现,左撇子者极容易得某些免疫疾病。这个不寻常的现象引起了欧文的注意。他决定用脑电扫描技术做进一步研究。他在大脑的左右半球上施用一定数量的药物,这些药物通常是应用于患者的。欧文比较了用药前后的脑电图,然后根据脑电图的电信号强度进行分析,发现某些药物对一个半球有效而对另一个半球无效。
接着,他挑选了88名实验对象,其中12名是左撇子。当欧文对他们用了神经镇静药物之后,在脑电图上看到,左撇子者大脑的反应变化和右撇子者有极大的不同。最后,欧文所得到的结果是:几乎所有的左撇子者都表现出极强烈的大脑反应,有的在施用了药物之后,甚至看上去像正在发作的癫痫病患者,并出现了精神迟滞和学习功能紊乱的症状。根据以上的实验结果,欧文在解释现代人为什么绝大多数都是右撇子这个问题时,做出了一个十分新奇的设。他说,很早以前,我们的祖先尚处在以草料为食的时代。在食物中常常混入一些有毒植物,这里所谓的毒,就是植物内含有与神经相类似的化学物质。由于右撇子对有毒物质的忍受力要比左撇子强得多,所以,右撇子在自然界中也就理所当然地具有更强的生存能力。
从所有已知的研究结果来看。左撇子和右撇子似乎各有所长。但是,两者相比,究竟谁是强者呢?看来,目前还缺乏全面的比较和分析。
不再左右为难!
是的,到这里,你就知道了,你过去之所以不开心,工作压力大,也许是由于你左右为难。或者颠倒左右。现在,你开始可以不必左右为难了———例如,可能你在大学阴差阳错地考读了会计,可是你觉得干巴巴的数字经常弄得你一团糟,甚至你经常补考,而毕业后你还幻想怎么考个CPA,可是3年只考过了一科,平时还老是弄错账务———那是你走错了路线了,这好比你想在“火焰山”挖井!不是难,是蠢!———其实,你的最佳潜能区不在左半球!
是的,我们圈定了一半的区域了。你不再左右为难———掘井要找准水源,一定要顺潜在的水势而为。
可是,“我具体的最佳潜能区究竟在哪里?”你会问。
那好,让我们继续下一万字的取经路程。
JEILON挖井第二定律:
挖井要找准水源,一定要顺潜在的水势而为。现代生理学表明,人的大脑分左脑和右脑两部分。左脑是负责语言和抽象思维的脑,右脑主管形象思维,具有音乐、图像、整体性和几何空间鉴别能力,对复杂关系的处理远胜于左脑,左脑主要侧重理性和逻辑,右脑主要侧重形象情感功能。
人的两脑分工
在美国,荣获1981年度医学、生物学奖的斯佩里博士做过一个有名的实验。斯佩里博士切断患者的位于左右脑连接部的脑梁,然后挡住其左视野,在其右视野放上画或图形给患者看,患者可以使用语言说明图形或画上的东西是什么。可是,如果在左视野显示数字、文字、实物,哪怕是读法很简单,他也不能用语言说出它们的名称。
通过实验,人的两脑分工情景越来越清楚了。左脑有理解语言的语言中枢,而右脑有与之对应的接受音乐的音乐中枢。这一点,从左、右脑的外形差别便一目了然。其次,语言中枢的左脑与人的意识相连。如果打击左脑,人的意识会立即变得模糊。
右脑支配左手、左脚、左耳等人体的左半身神经和感觉,而左脑支配右半身的神经和感觉,正如实验一所表明的,右视野同左脑,左视野同右脑相连。因为语言中枢在左脑,所以左脑主要完成语言的、逻辑的、分析的、代数的思考认识和行为。而右脑则主要负责直观的、综合的、几何的、绘图的思考认识和行为。
右脑是创新能力的源泉
您如果在日常工作和生活中,对某件困惑已久的事情突然有所感悟,或者突然豁然开朗,其实这都是右脑潜能发挥作用的结果。
人脑的大部分记忆,是将情景以模糊的图像存入右脑,就如同录像带的工作原理一样。信息是以某种图画、形象,像**胶片似地记入右脑的。所谓思考,就是左脑一边观察右脑所描绘的图像,一边把扈符号化、语言化的过程。所以左脑具有根强的工具性质,它负责把右脑的形象思维转换成语言。
被人们称为天才的爱因斯但曾经说过:“我思考问题时,不是用语言进行思考,而是用活动的跳跃的形象进行思考。当这种思考完成以后,我要花很大力气把他们转换成语言。”可见,我们在进行思考的时候,首先需要右脑通过非语言化的,“信息录音带”(记忆存贮)描绘出具体的形象。
现代社会强烈要求的创新能力或者说创造力是什么呢?它实际上就是把头脑中那些被认为毫无关系的情报信息联结。联系起来的能力。这种并不关联的信息之间距离越大,把它们联系起来的设想也就越新越奇。人是不能创造出信息的,所以,创造力也就是对已有的信息再加工的过程。因此,如右脑本身直观的、综合的、形象的思维机能发挥作用,并且要有左脑很好地配合,就能不断有崭新的设想产生。
“左脑人”将被电脑取而代之
当今的中国人左脑超负荷运转,右脑闲置浪费,思维趋同,干什么事要么“一窝蜂”,要么“一刀切”,这种左脑思维模式大到对国家的产业结构、生产力布局,小到企业或公司的投资方向和经营模式,乃至每个人的心智模式和生活方式都产生重复趋同、恶性竞争等不良后果。
在电脑迅速普及的今天,知识经济时代对我们每个人又提出了什么要求呢?简单他说,“就是每个人都要能够适应计算机时代的大脑使用方法。”前面我们讲到,人有左、右两个大脑,电脑恰恰能够代替左脑,例如Windows95系统,它能够很好地组织文字、编辑文章,替代人的左脑的部分语言功能。电脑,一开始就是为了代替人的逻辑、计算、语言处理和分析等功能而制造的,这些恰恰都是左脑的工作。随着电脑功能和软件技术一日千里的发展,升级速度的加快,电脑功能就会远远超过人的左脑功能。
要想在竞争激烈的买方市场有所突破,要想在人才济济中脱颖而出,要想使企业另辟,创造性地开辟新的发展道路,每个人、特别是从事脑力工作的管理人员、企业家、策划师、销售人员等,都必须充分地活化、开发和使用自己的右脑,必须把用脑方向转向电脑无能为力的创新策划、综合判断、制定、分析感悟和形象概括上。由此可见,不论是否在现实生活中运用电脑,现代人都必须注意开发和使用右脑,活用右脑往往成为现代人突破困境、出奇制胜的犀利武器。
令人遗憾的是,在现实生活中,95qc以上的人仅仅使用自己一半的大脑,即左脑。这是由于两方面的原因造成的:一是由于人体的自然生理属性。如前所述,由于人主要通过右手使用各分析、数字处理、记忆等,都由左脑处理,所以造成人体的大脑左脑满负荷运作;另一方面是由于传统应试教育和“填鸭式”死记硬背的学习方法加重了左脑负担。所以传统教育培养了一大批只会循规蹈矩,缺乏应变能力、创造力的左脑型人群。在社会缺少变化的时代,左脑型的人也许还可以大显身手,但是,随着市场竞争愈加激烈,电脑等高科技产品更加普及,不会使用右脑的人将面临同电脑“争饭吃”的窘况,生存空间将越来越狭窄。
年龄大了,还能开发右脑吗?
生活中也许有这样的人,当他突然听到“右脑革命”这个概念时,感到像学电脑和英语那样有一种压力。首先,他认为自己三四十岁了,大脑随着年龄的增长逐渐衰退,现在开始缎炼已经来不及了。实际上这是一个极大的误解。开发右脑潜力,不应圃于年龄,任何人任何时候都可以进行锻炼。的确,有许多人发现,从四十岁前后开始记忆力逐渐衰退,有些正当年富力强的人悲观地认为这是人大脑衰退的表现,其实,这只是单纯的脑细胞数量的减少,而脑的机能特别是右脑机能并没有发生任何变化。
如果我们把人脑比作电脑,脑细胞组织是硬件,而使用方法是软件。人脑的硬件分三个阶段形成,即第一阶段零岁到3岁,第二阶段4岁到13岁,第三阶段14岁到20岁,全部硬件的70%在第一阶段的3岁左右形成,到20岁大体上全部形成。这些硬件当然分为左脑硬件和右脑硬件,它们分别有适于自己的软件。我们灵活地运用大脑产生出创造性的设想,实际上就是分别巧妙地用好左右两部分硬件,使它们协调工作。
人上了年纪,脑细胞减退,是指包括左右脑在内的硬件逐渐衰退的情况,而大脑的软件部分还大有潜力,丝毫也没有衰退的问题。现代人由于接受了从小学开始的一套正规的左脑教育,所以左脑软件得到了充分的开发。其中有不少人被填鸭式教育撑得够呛。可是,右脑软件的开发还很不够,即使到了四十岁,他们的大脑都大有开发的潜力。
从创造力和直观力来说,年龄越大积累的资料越多,重新组合的可能性也就越大。因此可以这样说,只要充分开发右脑软件,年龄越大,就越容易产生新知独见。
任何人的右脑,无论什么时候都可以通过锻炼使其活化。从工作角度讲,年龄越大,就越要求具备右脑的能力。随着担任更加重要的职务,单凭左脑的逻辑推理已经远远不够,必须从整体上,从纷乱复杂的现象中,准确地把握问题的本质,这就需要有驱动右脑“软件系统”的能力。
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