時間：2023-05-30 09:12:04
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇外國科學家，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
諾獎頒發歷史業已有111年，中國作家莫言首獲此獎。盡管早在莫言之前，已經有9位華裔科學家或作家榮膺諾獎，但是國人欣喜萬分之余，心頭掠下一絲愁云，畢竟這9位科學家和作家的國籍都劃歸外國。其實早在1957年，著名科學家楊振寧和李政道提出弱相互作用中宇稱不守恒理論，共同獲1957年諾貝爾物理學獎。那個時候，中國人就一直期盼著中國的科學家和作家能夠獲得諾獎。諾獎情結總在中國科學家、作家的夢中縈繞。
2001年，老舍先生的兒子舒乙透露，老舍在1968年被提名諾貝爾文學獎，在入圍者到了最后5名時還有他。最終，秘密投票結果的第一名就是老舍。但瑞典方面通過調查得知老舍1966年就已經去世，而諾獎一般不頒發給已故之人，最后那年是日本作家川端康成獲獎。據說這是中國作家第一次與諾獎擦肩而過。無獨有偶，著名作家沈從文也如一代文豪老舍先生一樣的命運。諾貝爾文學獎終身評委馬悅然曾表示，1987、1988年諾貝爾文學獎最后候選名單之中，沈從文入選，而且沈從文是1988年中最有機會獲獎的候選人。但那時，沈從文剛剛離世數月，因此與諾貝爾文學獎可謂失之交臂。
我們暫且不談文學獎，再談談自然科學獎。其實我們穿越時光的隧道，把目光鎖定在上個世紀的1966年12月24日，《人民日報》頭版頭條報道了《我國在世界上第一次人工合成結晶胰島素》。據說這項科研成果如同中國的“兩彈一星”一樣，是一窮二白的中國在國力極其薄弱的情況下，取得的卓越的科研成就。有人認為這項科研成果與諾獎很近了，但是由于禍國殃民的以為首的“”設置種種障礙，以“資產階級的獎金，我們不要！”為由，使得中國再次與諾獎無緣。
中國本土科學家離諾貝爾獎究竟有多遠？這一問題，始終縈繞在國人的心頭。在報刊或者互聯網上經常能看到有些科研工作者學術不端的報道，如剽竊他人的論文，有的學歷造假。時下的學校、科研單位看中的是教師、科研工作者一年能在報刊上發表多少篇論文，至于說論文的質量的優劣卻忽略不計。一些科研單位追求的是所研發的項目是否能夠給本單位帶來滾滾財源，至于向高精尖科研項目攀登，只是停留在科研人員剛剛踏入高校門檻時發出的：“孩兒立志出鄉關，學不成名誓不還。”的偉大理想中。迫于生計，科研人員不得不折腰為稻糧謀了。當他們回憶起當初青春的誓言時，絲毫沒有感覺失落和羞愧，僅僅以“人既要活在理想中，也要活在現實中”來為自己開脫。
2012年10月23日，在中國科協舉辦的“科學家與媒體面對面”活動中，中國科學技術大學教授、中國科學院院士郭光燦和中國科學院生物物理研究所研究員王江云與媒體記者分享了他們對諾貝爾獎的解讀。在兩位專家看來，近些年中國科學技術持續進步與諾貝爾獎越來越近，但依然存在距離，而這種距離來自原創成果、執著精神和科學機制的缺失。
改革開放30余年，中國科技事業取得了令世界為之矚目的輝煌成就，我們的科技界完全有實力能摘取到諾獎，我們也期望更多的科技界“莫言”走向瑞典的皇家科學院頒獎典禮上。中國科學家距離諾獎很近。
黃大年同志生前是享譽世界的地球物理學家。2009年，他放棄國外優越條件，懷著一腔愛國熱情義無反顧返回祖國，他時刻把祖國的需要放在首位，始終堅守愛國主義精神，矢志不渝實踐科技報國的理想。無論是在讀書求學、國外工作還是歸國任教期間，都始終把祖國富強和民族振興作為最高追求。黃大年同志是新時期歸國留學人員愛國報國的先進楷模，是高校教育工作者教書育人的杰出榜樣，他用行動闡釋了師者之行、之德，是我們在本職崗位上奮發進取的一面鏡子。黃大年同志對祖國的真摯感情，必將感染和激勵著更多人投身實現強國夢的偉大事業中。
在他的身上，我們看到了一名科技工作者的責任與擔當，更感受到了以身許國的義不容辭和義無反顧，為我們積極投身社會主義建設的偉大實踐、共筑中國夢樹立了榜樣。他把自己一生奉獻給了祖國，把生命最絢麗的部分奉獻給了他所鐘情的事業。
作為基層干部，在實際工作中，我們要以黃大年同志為榜樣，學習他熱愛祖國、立志為祖國和人民奉獻全部的赤子情懷，學習他恪盡職守、為國家培養凝聚人才的高尚風范，學習他創新創造、勇追國際前沿科技的可貴擔當，學習他勤奮拼搏、為實現強國夢鞠躬盡瘁的崇高精神，以更加昂揚的精神狀態和務實的工作作風，擼起袖子加油干，立足崗位做貢獻。
《黃大年》觀后感范文二：
“我愛你中國 我愛你中國，我愛你春天蓬勃的秧苗，我愛你秋日金黃的碩果…”這首歌響起，電影《黃大年》接近了尾聲，我的眼睛濕潤了。
“夢想把地球變透明!”黃大年的夢想叩開了地球之門，他將個人前途命運與國家和民族的前途命運緊密相連，將個人的夢想融入中國夢中。
“走多遠算多遠，倒下了就地掩埋!”黃大年這個“科研瘋子”、“拼命黃郎”，把生命的每一秒活成到倒計時，把事業看得比生命還重要。用7年時間，做了外國人30年的工作，讓我國的深地探測迅速比肩世界最高水平!
“振興中華，乃我輩之責!”從錢學森、華羅庚、李四光等老一輩“海歸”毅然回到祖國懷抱，到今天的“海歸”黃大年，赤心報家國，鐵肩擔道義，以個人智慧和能量推動中國巨輪向前發展。以黃大年為代表的一大批中國科學家，舍棄名利，心有大我，以夢想鑄國，以一顆赤子之心，矢志不渝精忠報國，奏響中國夢之歌。用精神之筆，繪制一幅璀璨、錦繡的中國的藍圖，讓中華民族雄立世界之林。
科學無國界，科學家有祖國。回家不需要理由，因為國家需要。繁華落盡，葉的經脈才得凸顯，名利淡泊，人的情操才以致遠。這就是中國的科學家，就是中國科學家的精神!
作為當代青年，生于盛世，風華正茂，理應學習黃大年們“胸含大志，篤行于微”的精神，弘揚中國科學家“心有大我”的情操，恪盡職守，無懼困難、無畏拼搏，做好每一件事情。以身許黨，以身許國，承擔起振興中華的責任。
世界上最快樂的事，莫過于為夢想而奮斗。每當看見無人機翱翔在蔚藍的天空，每當看見航空母艦穿行于波濤洶涌的大海，我的心情澎湃，熱血沸騰，這是一代又一代中國人的期盼，這是中國科學家汗水、熱血鑄造的輝煌，這是國家、民族的榮耀。今天，接力棒傳到了我們的手里，使命降臨到我們身上，我們應吹起理想的號角，雖才平位低，亦以“位卑未敢憂國”心態，以百倍的熱情，將涓涓細流投入這的民族復興大業洪流中，共同實現我們美麗的中國夢!
《黃大年》觀后感范文三：
黃大年，一個平凡的科學家、只是萬千黨員中的普通一員，但為什么他就做到了“心有大我至誠報國”這八個字呢?我認為，他的身上體現出了我們缺乏的也是正在喪失的一種精神，執著的信念和時不我怠的使命感。改革開放使我們變得強大。我們生活在物質豐富的社會中，各種娛樂的發展的確豐富了國人的業余生活，可是這些是不重要的。如果說一九七八年以前的中國是被濃云籠罩的話，那么改革開放就是一根穿云而出的金線，不僅為黑暗的時代帶來了光明，也為迷茫的社會帶來了奮斗的目標與希望。改革，在鄧爺爺的帶領下，由地方推至全國，由經濟推至政治，由城市推至農村，使國家變得強大富強。改革，在全國人民的努力下，由空談到實踐，由個人到集體，實現了質的飛躍。正所謂“好雨知時節，當春乃發生”。改革開放正是那場知時節的好雨，給久旱的中國大地帶來甘霖。
青蒿素的“出身”
青蒿素，是從草本植物黃花蒿中提取的一種化合物，它是對抗瘧疾的特效藥物。屠呦呦獲獎之后，青蒿素就成了名副其實的諾獎明星。但很多人不知道的是，青蒿素還有一段離奇的“身世”――青蒿素并非提取自青蒿，而是來源于黃花蒿。這又是為什么呢？
在漢代的《神農本草經》中，就已有關于青蒿的記載，并對它的藥用價值作了詳細的描述。而在宋代，在《夢溪筆談》一類的古籍中，青蒿竟具有兩種不同的形態――黃色和青色的。在李時珍編寫《本草綱目》時，他就將其中偏黃的一種命名為黃花蒿。然而，經過眾多科學家的研究確定，中醫里這兩種具有藥用價值的蒿其實都是黃花蒿，只是由于生長環境的差別，表現出了不同的生長狀態。
那么，現在植物學命名中的青蒿又是怎么來的呢？
在我國的植物圖鑒中，對于一些沒有傳統中文名稱的植物品種，植物學家會參考國際上的命名，再給植物加一個中文名稱。由于日本的現代科學啟蒙要早于中國，所以植物學家會借鑒日本學者對植物品種的注解。巧合的是，在日本的植物學書籍中，青蒿一直被用來指代另一種沒有藥用價值的蒿，而中國的植物學家在引用時就“輕率”地把青蒿用到了這種沒有藥用價值的蒿身上。
此后，植物學家和公眾索性就“將錯就錯”地一直沿用了青蒿的叫法，而青蒿素的來源卻是黃花蒿。由此看來，青蒿素的離奇“身世”是對青蒿和黃花蒿兩者的命名混亂造成的。
青蒿和黃花蒿的命名如此曲折，藏在黃花蒿中的青蒿素，又是如何被發現利用的呢？這得從人類對瘧疾的抗爭說起。
抗“瘧”持久戰
寄生在人體內的瘧原蟲是引起瘧疾病癥的罪魁禍首。瘧原蟲直接侵入細胞，使得一般藥物很難對它產生殺傷力。《三國演義》中，諸葛亮率兵南下征討孟獲，大軍深受熱帶叢林中的瘴氣困擾，實際上就是患上了瘧疾。在西方，大航海時代開始之后，歐洲殖民者便紛紛前往熱帶地區探險，然而瘧疾卻如同死神一般，隨時奪走航行在海上的人們的生命。
17世紀，傳教士從美洲印第安人的草藥中發現了能夠治療瘧疾的藥物――金雞納樹的樹皮。19世紀末，人們通過研究發現，在金雞納樹的樹皮中，治療瘧疾的有效成分是奎寧。1944年，美國科學家以人工方法合成奎寧，并將其用來治療在熱帶地區肆虐的瘧疾。
然而直到此時，瘧疾的危害和困擾仍未消除。一方面，奎寧的生產、合成過程受原材料及成本等限制，無法在瘧疾主要流行的欠發達國家推廣；另一方面，它的用量和副作用之間的關系微妙，需要精確的控制。此外，隨著時間的推移，瘧原蟲對奎寧的抗藥性也在逐漸增加，所有的這一切都促使人們去尋找一種新的抗瘧藥物。
來自古籍中的“救星”
20世紀60年代，我國便開始組織科研人員尋找高效的抗瘧藥物。研究一方面從化合物的合成入手，另一方面也積極尋找自然界中潛在的有效藥物。
1969年，由屠呦呦領導的研究小組，從2000余種中藥中篩選出640余種可能具有抗瘧活性的藥方，并用這些藥方所涉及的200余種植物制成了380余種提取物，進行了實驗。實驗發現：黃花蒿中所含的物質具有良好的抗瘧功效，但卻極易在提取過程中被高溫破壞。
正當科研人員一籌莫展時，屠呦呦在東晉醫藥學家葛洪的《肘后備急方》一書中獲得了啟發，書中有“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”的描寫（中藥命名中將黃花蒿稱為“青蒿”），這種不同尋常的藥用方法立刻讓屠呦呦意識到藥物提取過程中低溫提取技術十分關鍵。隨后經過數年努力，研究人員終于找到了通過乙醚低溫萃取這種物質的方法，而提取的青蒿素也具備良好的抗瘧效果。
列子御風猶有待，莊生化蝶接無窮。
小雀控地翻荊棘，大鵬負天逍遙游。
安得庖丁解牛刀，細割物理維千重。”
自幼喜愛詩歌的楊昌平，詩情迸發時也會奮筆而書。上文便是他的作品之一，題為《喜周》。在楊昌平身上，物理學家的嚴謹求實與詩人的多情想象毫不相悖，如他醉心的物理學一樣，可以完成完美的統一。
1970年5月，楊昌平出生于湖南省龍山縣咱果鄉咱果村第三組。17歲時，楊昌平從龍山縣第一中學高中畢業，之后考入云南大學物理系物理專業。當時這在他家的小山村里可是件大喜事。時至今日，楊昌平依然記得收到錄取通知書時的情景：一家老少喜笑顏開，家里殺豬宰羊，專門款待鄉親和從四面八方趕來祝賀的遠親舊戚。
受高中數學老師劉涂生的影響，楊昌平喜愛哲學，偏愛老莊，詩歌則最重李杜。桀驁不馴之中，似有一些仙風道骨，時顯瀟灑。昆明在當時的楊昌平看來，已經是相當遙遠的地方。但這位從農家走出來的少年，當時可能不曾想到，自己的足跡會遍布整個歐亞大陸。
1992年，楊昌平大學畢業。他考取了中國科學院金屬研究所金屬材料及熱處理專業的研究生，開始攻讀碩士學位。經過三年的訓練，楊昌平已經能在科研上獨當一面。博士階段他考取了中國科學院物理研究所磁學國家重點實驗室，攻讀博士學位，開始進行磁學與磁性材料研究。
清華大學在此時向楊昌平伸出了橄欖枝，希望他能夠進站工作。1998年，在順利獲理學博士學位后，楊昌平進入清華大學材料科學與工程研究院從事博士后研究工作，并在2000年獲得清華大學特別優秀博士后獎勵和國家博士后基金一等資助。
此時的楊昌平早已不是那個覺得昆明是個遙遠之地的少年，他迫切地希望能夠出去看看。2000年，他西赴歐洲留學，2001年便被德國洪堡基金會遴選為世界名校哥廷根大學物理研究所洪堡學者。
洪堡學者的競爭相當激烈。作為德國最知名的針對外國科研工作者的基金之一，洪堡基金會每年向大約600名具有博士學位，年齡不超過40歲的成績優秀的外國科學家提供獎學金，使其在接下來的一到兩年之內能夠在德國進行科學研究工作。該基金是為紀念德國偉大的自然科學家和科學考察旅行家亞歷山大?封?洪堡于1860年在柏林建立的。1923年之前，洪堡基金僅資助德國學者到外國進行科學考察；1925年之后，才轉為支持外國科學家和博士研究生在德國學習。
而楊昌平工作的哥廷根大學，更是全球學者的“朝圣之地”。這所位于德國西北部的大學，是傳統的“沒有校門和圍墻的大學”，1734年由英國國王喬治二世創辦，旨在弘揚歐洲啟蒙時代學術自由的理念。哥廷根大學也因此一開歐洲大學學術自由之風氣，創辦之初設有神學、法學、哲學、醫學四大經典學科，尤以自然科學和法學為重。
在高斯、黎曼、波恩、普朗克等大家漫步過的地方，楊昌平感知了真理的氣息。他珍惜在那里的分分秒秒，想要盡可能多的學習、創造。
楊昌平的科研夢想，從哥廷根開始起飛。在德國的兩年時間轉瞬即逝，2003年，日本文部省聘請楊昌平到日本東北大學物理系擔任學振研究員。從西歐到東亞，盡管文化背景和生活習慣完全不同，但德日兩國科學工作者的嚴謹認真卻深深影響了楊昌平，對他未來的科研風格造成了重要影響。
在外漂泊了五年之后，楊昌平開始愈發思念故土。2005年，湖北省教育廳想要聘請他為“湖北省楚天學者計劃”特聘教授、楚天學者，他沒有猶豫，很快就給出了肯定的答復。之后便一直在湖北大學物理學與電子技術學院工作，現擔任學院副院長。
若要概括楊昌平的日常生活狀態，可謂是徹頭徹尾的“以校為家”。將近十年的時間里，楊昌平領導建立了應用磁學實驗室，與湖北全陽磁性材料制造有限公司聯合成立了先進磁性材料研究中心，在科學研究、人才培養、學科建設等諸多方面均取得顯著成果。
楊昌平的主要研究領域為凝聚態物理，磁學與磁性材料，在APPL PHYS LETT、J PHYS CHEM C、J APPL PHYS、J PHYS： CONDEN MATTER、《中國科學》、《物理學報》等國際、國內著名學術期刊上發表科SCI收錄科技論文100余篇，引用370余次，撰寫科技專著3部，合作編著教材1部。主持國家自然科學基金（4項）、科技部政府間合作協議項目、湖北省杰出青年人才基金、創新群體和德國洪堡基金等項目10余項。2008年、2014年，楊昌平分別被遴選為教育部新世紀優秀人才和南京領軍型科技創業人才。
他首次用中子散射在實驗上證實CeOs4Sb12的基態為反鐵磁有序。在中等帶隙鈣鈦礦結構Nd1-xSrxMnO3氧化物中發現EPIR效應及憶阻器行為，實驗證明該效應源于樣品與電極接觸表面的氧缺陷。同時發現CaCu3Ti4O12（CCTO）在低頻時具有巨介電行為，其巨介電常數源于CCTO晶界處的深能級陷阱。楊昌平先后多次出國訪問講學、參加國際、國內會議并擔任會議主持人和邀請報告發言人，與德國、法國、挪威、俄羅斯等國科學家建立了實質性合作關系。
除了做好科研工作，楊昌平還特別注重教學工作。不管是本科生的《固體物理學》、《半導體物理學》、《現代科技前沿講座》課程，還是碩士研究生的《鐵磁學》、博士生的《磁性物理學》，楊昌平都會親歷親為，“老師”對于他而言，是一個與物理學家同等重要的職位。他甚至擔任了全校本科生通識教育課程《現代科學與技術》中“超導技術”和“現代物理學”部分的主講教師，希望非物理系的學生也能從中享受到物理的樂趣。
學生們也對楊昌平的課程反響熱烈，被學生網評為“最受歡迎的教師”。2009年，楊昌平被評為湖北大學優秀教師標兵。畢業生們都希望能夠獲得楊昌平的指導，他所指導的本科生中，先后有4人的畢業論文被評為省優秀學士論文，碩士研究生中3人獲省優秀碩士論文獎，博士生中1人獲湖北省優秀博士學位論文獎。
楊昌平深知“行萬里路”的重要作用，除了平時要求學生閱讀文獻之外，他總是盡可能多地為學生們爭取“出去看看”的機會，在楊昌平的推薦下，有2名學生獲得美國磁學IEEE學會資助赴國外進行暑期學習，也有3名青年教師獲得出國機會。在楊昌平的帶領下，團隊里的青年教師，紛紛在磁合金、高介電材料、第一性原理計算等形成了穩定的研究方向。
除了“走出去”，還要“引進來”。在楊昌平的努力下，德國哥廷根大學K.Baerner教授與他的科研小組一直保持密切的聯系與合作，俄羅斯科學院金屬物理研究所I.V. Medevedva教授更是被直接聘為湖北大學客座教授，法國國家科學研究中心張俊先研究員、俄羅斯科學院金屬物理研究所V.V. Marchenkov教授也在楊昌平的介紹下被聘為湖北省“楚天學者講座教授”。身為湖北大學物理學學科責任教授的楊昌平，積極參與學院學科建設，所在的“物理學”學科被評為湖北省重點學科、所在專業被評為國家特色專業。
2010年開始，楊昌平個人出資，在母校咱果民族中學設立“奮斗”獎學金，每年為家境貧困、學業優秀的同鄉有為青年學子提供3000元獎學金，激勵他們發奮學習，跳出農門，實現夢想。
中國有5000多年的歷史，出了不少的科學家，為中國留下寶貴的遺產。
東漢時期的天文學家張衡發明創造了“地動儀”，是世界上第一架測定地震及方位的儀器，比歐洲早1700多年。他發明創造了“渾天儀”，是世界上第一臺用水力推動的大型觀察星象的天文儀器。南北朝時期的數學家祖沖之在研究圓周率時，共用了30多年，終于發現了圓周率在3.1415926至3.1415927之間，他的發現比西方早1000多年。明朝的醫學家和藥物學家李時珍參考歷代醫藥及有關書籍八百余種，對藥物進行鑒別考證，經二十七年著成《本草綱目》。該著作五十二卷，分十六部、六十類。共收載歷代諸家本草所載藥物一千八百九十二種。內容極其豐富，對后世藥物學的發展作出重大貢獻。是我國藥物學的寶貴遺產。
在這些科學家中，我最敬佩的要算華佗了。東漢未年的華佗創麻沸散（麻醉藥）、行剖腹術聞名于世。華佗從小就對藥學很感興趣，別人都學文習武，為博取功名而努力，而華佗卻要讀一些醫學的書。
華佗的醫術很高，其實他的醫術并無師傳，主要是精研前代醫學典籍，在實踐中不斷鉆研、進取。在華佗多年的醫療實踐中，他非常善于區分不同病情和臟腑病位，對癥施治。有一次，有兩個人患的都是身熱頭痛，癥狀相同，但華佗的處方，卻大不一樣，一用發汗藥，一用瀉下藥，二人感到奇怪，但服藥后果然痊愈。原來華倫診視后，已知一為表證，用發汗法可解；一為里熱證，非瀉下難于為治。另一患者徐某，他的病百醫無效，來請華佗，陳述病情，苦求救治。華佗來到病人居室，問訊中言語輕慢，態度狂傲，索酬甚巨，卻不予治療而去，還留書謾罵。郡守原已強忍再三，至此大怒，派人追殺，蹤跡全無。憤怒之下，吐黑血數升，沉疴頓愈。原來這是華佗使用的一種心理療法，利用喜、怒、優、思等情志活動調理機體，以愈其疾。他熟練地掌握了養生、方藥、針灸和手術等治療手段，精通內、外、婦、兒各科，臨證施治，診斷精確，方法簡捷，療效神速，被譽為“神醫”。
“中國人竟然這么了不起？”可能有些外國人問。是的,中國科學家的確很了不起，他們為我們后代留下寶貴的遺產。華佗、李時珍、祖沖之、張衡你們真是我們中國人的驕傲。
關鍵詞:儒家文化古代科技古代科學家
關于中國古代是否有科學的問題,學術界至今仍有不同意見。不少學者根據卷帙浩繁的古代文獻,用歷史事實證明中國古代有科學,甚至認為,中國古代曾有過居于世界領先地位的科學技術。正如英國著名的中國科技史家李約瑟所言,古代的中國人在科學技術的許多重要方面“走在那些創造出著名的‘希臘奇跡’的傳奇式人物的前面,和擁有古代西方世界全部文化財富的阿拉伯人并駕齊驅,并在公元三世紀到十三世紀之間保持一個西方所望塵莫及的科學知識水平”,中國的科學發現和技術發明曾經“遠遠超過同時代的歐洲,特別是在十五世紀之前更是如此”[]。然而,也有一些學者則根據中國古代沒有近代意義的“科學”,近代科學沒有在中國產生,以證明中國古代沒有科學。筆者持中國古代有科學的觀點,并認為,中國古代的科技具有明顯的儒學化特征,不同于近代意義的“科學”。這一看法對于理解中國古代科技曾有過輝煌但又沒有能夠實現向近代科學的轉型,或許會有一定的幫助。
一.儒學化的中國古代科學家
從科技與社會相互關系的角度看,科學技術總是在一定的文化背景中孕育并得以發展的,因而必然會受到一定的文化的影響。儒家文化是中國傳統文化的主流,儒家文化對于中國古代科技的發展不可能不具有重要的影響。這種影響首先表現為儒家文化對于古代科學家的影響,表現為大多數科學家都不同程度地與儒學有著密切的關系。
關于中國古代科學家,目前,國內有兩部較為重要的傳記著作,其一,由杜石然先生主編的《中國古代科學家傳記》,[]共選入中國古代科學家235位,另有明清時期介紹西方科技的外國人14位,該書收錄的古代科學家較全;其二,由盧嘉錫先生任總主編的《中國科學技術史》中有金秋鵬先生任主編的《中國科學技術史?人物卷》,[]該書精選了春秋戰國時期至清末的著名科學家77位(除漢代數學家張蒼和清初地理學家劉獻庭之外,大都包括在《中國古代科學家傳記》之中),該書收錄的古代科學家較精。以下就以杜石然先生所主編的《中國古代科學家傳記》為依據,參照金秋鵬先生所主編的《中國科學技術史?人物卷》,分析古代科學家與儒學之間的關系。
根據筆者分析,在《中國古代科學家傳記》中所收錄的科學家,大都與儒學有著程度不同的關系。依據這些科學家與儒學的關系的密切程度,可分為以下兩個層次:
其一,在儒學發展史上具有較重要地位或撰有儒學研究著作的科學家。這類科學家有:漢代的張衡、崔寔,魏晉南北朝時期的陸璣、虞喜、何承天、祖沖之,隋朝的劉焯,宋代的沈括、黃裳,明代的羅洪先、宋應星、張履祥,清代的朱彝尊、戴震、阮元、汪萊、李銳,等等。其中漢代的天文學家張衡著《周官訓詁》;東晉時期的天文學家虞喜“釋《毛詩略》,注《孝經》”[];南北朝時期的天文學家何承天對《禮論》進行整理,“刪減合并,以類相從,凡為三百卷”[],數學家、天文學家祖沖之“著《易》、《老》、《莊》義,釋《論語》、《孝經》”[];隋朝時期的天文學家劉焯著《五經述義》;宋代的科學家沈括撰《孟子解》,天文學家、地理學家黃裳撰《王府春秋講義》;明清之際的科學家宋應星撰《談天》、《論氣》;清代的數學家汪萊撰有《十三經注疏正誤》、《說文聲類》等經學著作,數學家李銳協助阮元校勘《周易》、《谷梁》和《孟子》,并撰有《周易虞氏略例》、《召誥日名考》等等。
其二,明顯受儒學影響、具有儒家理念或運用儒家經典中的知識進行科學研究的科學家。這類科學家較多,比如(按年代順序),班固、劉洪、張仲景、皇甫謐、裴秀、劉徽、酈道元、賈思勰、王孝通、賈耽、杜佑、李吉甫、陸龜蒙、韓鄂、蘇頌、唐慎微、劉完素、鄭樵、張從正、李杲、宋慈、李冶、秦九韶、楊輝、郭守敬、朱世杰、王禎、朱震亨、魯明善、戴思恭、馬一龍、李時珍、徐春甫、程大位、朱載堉、陳實功、徐光啟、張景岳、邢云路、方以智、王錫闡、梅文鼎、楊屾、徐大椿、陳修園,等等。
這些科學家與儒學都有著密切的關系。需要指出的是,以上所羅列的這些科學家幾乎囊括了古代科技體系中數學、天文學、地理學、醫學和農學五大學科的最著名的科學家,是科學史上各個時期最具代表的科學家。而且在事實上,除了以上科學家之外,還會有其他許多科學家與儒學有著直接的關系,比如,大多數官吏科學家必然要受到儒家思想的影響;一些道教、佛教科學家,在他們的成長過程中,在他們的科學研究中,也會與儒家思想有著這樣或那樣的關系。
古代科學家與儒學的這種關系,與儒家文化是中國傳統文化的主流有關。在這樣的文化背景下,古代中國人自小都學習過儒家經典。儒家經典是古代文化的載體,學習文化知識,不能不學習儒家經典;同時,儒家經典是培養理想人格的教科書,要成為有道德的人,也不能不學習儒家經典。而且,儒家經典是古代科舉考試的重要內容,要進入仕途,也必須學習儒家經典。古代的絕大多數科學家當然也不例外。而且在社會交往中,古代科學家大都免不了與儒士交往。從家庭成員到老師,以至朋友同事,總會有儒家學者,或者有儒家背景的文人學士。宋朝時期的法醫學家宋慈,先是師從朱熹弟子吳雉,又經常向朱熹弟子楊方、黃干、李方子、蔡淵、蔡沈等學習。入太學時,他的文章得到著名理學家真德秀的賞識,并拜師受學。清代科學家梅文鼎,他的父親就是飽讀儒家經典的書生;后來,他又與著名經學家朱彝尊、閻若璩、萬斯同以及清初儒家李光地、著名儒家黃宗羲之子黃百家等等有過密切的交往;他的許多思想,包括一些科學思想的形成都或多或少地與他所交往過的儒家學者有關。又比如,清代的數學家李銳,曾師從于著名經學家錢大昕,在數學研究上與經學家焦循多有交往,與焦循、汪萊一起被稱為“談天三友”[]。
中國古代科學家在成長的過程中、在社會交往以及學術交往中,大都處于儒家文化的氛圍之中,儒家文化是他們心靈、思想、學識、情感的不可分割的重要組成部分,從而使得中國古代科學家帶有明顯的儒學化特征。他們大都具有儒家的價值觀念和道德品質,具備深厚的儒家文化知識,對儒家經典有著濃厚的學術情趣,以至于在他們的科學研究中,或是包含著對儒學的研究,或是運用了儒家經典的知識,或是蘊涵著儒家的情懷。
二.儒學化的古代科學研究
在儒家文化為主流的中國傳統文化背景下,不僅科學家的價值觀念、人格素質、知識學問要受到儒家文化的影響,而且在科學研究中,科學家的科研動機、基礎知識乃至科研方法,都在很大程度上受到儒學的影響。
(1)儒家的價值觀影響科學研究的動機
古代科學家研究科技的動機大致有三:其一,出于國計民生的需要;其二,出于“仁”、“孝”之德;其三,出于經學的目的。
古代科學家研究科學的動機首先出于國計民生的需要。北魏時期的農學家賈思勰在其所著的《齊民要術》中對此有很好的論述。該書的“序”在闡述作者研究農學的目的時說:“蓋神農為耒耜,以利天下。堯命四子,敬授民時。舜命后稷,食為政首。禹制土地,萬國作乂。殷周之盛。《詩》、《書》所述,要在安民,富而教之。”[]他還舉了許多例子:“耿壽昌之常平倉,桑弘羊之均輸法,益國利民,不朽之術也”;“任延、王景,乃令鑄作田器,教之墾辟,歲歲開廣,百姓充給”;“皇甫隆乃教作耬、犁,所省庸力過半,得谷加五”;“《書》曰:稼穡之艱難。《孝經》曰:用天之道,因地之利,謹身節用,以養父母。《論語》曰:百姓不足,君孰與足”。這些論述無非是要說明他撰著《齊民要術》的目的在于“益國利民”,為的是國計民生。元朝時期農學家的王禎在所著《農書》的“自序”中說:“農,天下之大本也。一夫不耕,或授之饑;一女不織,或授之寒。古先圣哲,敬民事也,首重農,其教民耕織、種植、畜養,至纖至悉。”他撰著《農書》的目的也在于國計民生。中國古代科技之所以在數學、天文學、地理學、醫學和農學這些學科較為發達,概由于當時這些學科與國計民生密切相關。數學以解決實際問題為基本框架和內容,其中所涉及的問題大都與國計民生有關;天文學講“敬授民時”,地理學講治國安邦,醫學講治病救人,也都與國計民生相關聯。
古代科學家研究科學的另一個動機是出于“仁”、“孝”之德。東漢時期醫學家張仲景研究醫學,旨在“上以療君親之疾,下以救貧賤之厄,中以保身長全,以養其生”,在于“愛人知物”、“愛躬知己”[]。魏晉時期醫學家皇甫謐在所著《針灸甲乙經》的“序”中說:“若不精通于醫道,雖有忠孝之心、仁慈之性,君父危困,赤子涂地,無以濟之,此固圣賢所以精思極論盡其理也。”可見,他研究醫學的動機在于落實“忠孝之心、仁慈之性”。唐朝時期的醫學家孫思邈也在所著《備急千金要方》“本序”中指出:“君親有疾不能療之者,非忠孝也。”金代醫學家張從正更是明確把自己的醫學著作定名為《儒門事親》,以表明他研究醫學的動機在于“事親”。事實上,科學研究的動機出于國計民生的需要與出于“仁”、“孝”之德,這二者是一致的,關注國計民生是“仁”、“孝”之德的進一步推廣;所以,那些出于國計民生的需要的科學研究,同樣也是出于“仁”、“孝”之德。
除此之外,古代科學家研究科學還有一個動機,這就是經學的動機。古代數學家大都把自己的數學研究與《周易》、《周禮》的“九數”以及儒家的“六藝”聯系在一起。魏晉時期數學家劉徽在所撰《九章算術注》“序”中說:“昔在包犧氏始畫八卦,以通神明之德,以類萬物之情,作九九之數,以合六爻之變”,“周公制禮而有九數,九數之流,則《九章》是矣”;《孫子算經》認為數學是“六藝之綱紀”,能夠“窮道德之理,究性命之情”;唐朝時期的數學家王孝通在《上緝古算經表》中說:“臣聞九疇載敘,紀法著于彝倫;六藝成功,數術參于造化”;這一切都是為了說明他們研究數學是對儒家經學的繼承和發揮。宋朝時期的數學家秦九韶在《數書九章》的“序”中認為,數學“大則可以通神明、順性命,小則可以經世務、類萬物”,元朝時期的數學家朱世杰在《四元玉鑒》“卷首”中認為,數學“以明理為務,必達乘除升降進退之理,乃盡性窮神之學”,這里講“通神明、順性命”以及“明理”,無非是要說明數學與理學在根本上是一致的,而他們的數學研究的動機也正在于此。事實上,宋代以后的科學家較多地把科學研究與求“自然之理”聯系在一起,所謂“數理”、“歷理”、“物理”、“醫理”之類;在他們看來,當時所謂的“自然之理”是包含在儒家“大道”中的“小道”,正如朱熹所言,“小道亦是道理”[],所以,研究科學也是為了闡發儒家的道理。
從根本上說,古代科學家研究科學的以上三種動機都是圍繞著儒家的價值觀而展開的。出于國計民生的需要,就是為了落實儒家的民本思想;出于“仁”、“孝”之德,就是實踐儒家的仁愛理念;出于經學的目的,就是要發揮儒家之道。因此,古代科學家的研究科學的動機最終都源自儒家的價值觀。
(2)儒家經典成為科學研究的知識基礎
科學研究需要有相當的知識基礎和專業基礎,而在儒家文化占主流的背景下,大多數科學家的基礎知識甚至一些專業基礎知識最初都是從儒家經典中獲得的。儒家經典中包含了豐富的科技知識。就古代數學、天文學、地理學、醫藥學和農學五大學科而言,《周易》等著作中包含有某些數學知識,《詩經》、《尚書?堯典》、《大戴禮記?夏小正》、《禮記?月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文學的知識,《尚書?禹貢》、《周禮?夏官司馬?職方》等著作中包含有某些地理學知識,《周易》、《禮記?月令》等著作中包含了與醫學有關的知識,《詩經》、《大戴禮記?夏小正》、《禮記?月令》等著作中包含有農學知識。應當說,儒家經典中具備了古代科學家從事科學研究所需要的基礎知識以及一些專業基礎知識。因此,儒家經典中的科技知識,實際上成為許多科學家的知識背景,成為他們的知識結構中非常重要的組成部分。
古代許多科學家的科學研究正是在儒家經典中所獲得的科學知識的基礎上,經過自己的進一步研究、發揮和提高,從而在科學上做出了貢獻。從一些科學家的科學研究過程以及他們所撰著的科學著作中,可以發現,他們的科學研究與儒家經典中的知識密切相關,在一定程度上是對儒家經典中某些知識的發揮和提高。
古代數學家必定要講《周易》。魏晉時期的著名數學家劉徽在為《九章算術》作注時說:“徽幼習《九章》,長再詳覽,觀陰陽之割裂,總算術之根源。探賾之暇,遂悟其意。是以敢竭頑魯,采其所見,為之作注。”[]也就是說,他是通過《周易》的陰陽之說“總算術之根源”,從而明白《九章算術》之意,并為《九章算術》作注。宋元時期的數學家講河圖洛書、八卦九疇。宋代著名的數學家秦九韶對《周易》揲蓍之法中的數學問題進行研究,從而引伸出一次同余組的解法,即“大衍求一術”,被認為達到了當時世界數學的最高水平;又有數學家楊輝對“洛書”的三階縱橫圖進行研究,直至對十階縱橫圖的研究;還有元代著名數學家朱世杰撰《四元玉鑒》,運用《周易》概念論述了多元高次方程組的求解問題,被美國科學史家喬治?薩頓稱為“中國數學著作中最重要的一部,同時也是中世紀最杰出的數學著作之一”[]。
古代天文學家必定要以《尚書?堯典》為依據,同時結合《大戴禮記?夏小正》、《禮記?月令》、《詩經》、《春秋》“經傳”等儒家經典中有關天象的紀錄和天文知識,進行研究,同時,古代天文學家在編制歷法時也經常運用《周易》中的概念。李約瑟說:“天文和歷法一直是‘正統’的儒家之學。”[]充分揭示了中國古代天文學與儒學的關系。由于古代的天文歷法研究需要涉及大量的儒家經典,所以,在歷史上,大多數天文歷法家都是飽讀儒家經典的儒者,從漢唐時期的張衡、虞喜、何承天、祖沖之、劉焯到宋元時期的蘇頌、沈括、黃裳、郭守敬,這些著名的天文歷法家都曾經讀過大量的儒家經典,他們所撰著的天文歷法方面的著作采納了儒家經典中大量的天文學知識。
古代的地理學則不可能不講《尚書?禹貢》、《周禮?夏官司馬?職方》。東漢的班固所撰《漢書?地理志》輯錄了《尚書?禹貢》的全文和《周禮?夏官司馬?職方》的內容;魏晉時期的地圖學家裴秀所制《禹貢地域圖》主要是根據《尚書?禹貢》。此后的地理學家酈道元、賈耽、杜佑、李吉甫都無不通曉《尚書?禹貢》,并以此作為地理學研究的基本材料。
在農學方面,《周易》的“三才之道”是古代農學研究的思想基礎。而且,以《禮記?月令》為基本框架的月令式農書是古代重要的農書類型,先是有東漢的崔寔撰《四民月令》,又有唐朝韓鄂撰《四時纂要》,后來還有元朝的魯明善撰《農桑衣食撮要》,等等。即使是其它類型的農書,其中也包含了大量從《詩經》、《尚書》、《周禮》、《禮記?月令》、《爾雅》等儒家經典中引述而來的農學知識。
當然,作為科學家,他們的知識并不只是從儒家經典中所獲得的那一部分科學知識,他們還擁有從前人的科技著作以及其它著作中獲取的知識,更重要的,還有他們的經驗知識以及他們通過科學研究所獲得的知識。但無論如何,在他們的知識結構中,從儒家經典中所獲得的知識是他們進行科學研究最基礎的同時也是最重要的知識。
(3)儒家的經學方法成為重要的科學研究方法
在儒家文化的背景下,科學家在研究科學時,不僅研究動機與儒家思想有關,所運用的知識中包含著從儒家經典中所獲得的知識,而且在研究方法上也與儒學的經學方法相一致。
中國古代科學家的科學研究往往是以讀書為起點,然后用經驗知識驗證前人的理論和觀點,并作適當的發揮、詮釋和概括。與這樣的研究程序相關,科學研究首先要求廣泛地讀書,博覽群書,其中也必然包括儒家經典,這就是“博學以文”。在此基礎上,科學家還要用親身的實踐對前人的知識進行驗證,尤其是地理學家、醫藥學家、農學家更是如此,這就要求“實事求是”。因此,古代科學著作有不少都是對以往科技知識的整理和總結。
古代的科學研究由于與儒家的經學研究有許多相似之處,都是圍繞著前人的著作而展開的,所以一直有尊崇經典的傳統。古代科學家首先必須尊崇儒家經典,尤其是包含科技知識的那些儒家經典,《詩經》、《尚書?堯典》、《尚書?禹貢》、《大戴禮記?夏小正》、《禮記?月令》、《周禮》、《周易》以及《春秋》“經傳”等都是古代科學家所必須尊崇的經典。此外,科學中的各個學科也都有各自的經典:數學上有“算經十書”,包括《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》、《五曹算經》、《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》、《五經算術》、《綴術》、《緝古算經》;天文學上有《周髀算經》、《甘石星經》等;地理學上有《山海經》、《水經》等;醫學上有《黃帝內經》、《神農本草經》、《難經》、《脈經》、《針灸甲乙經》等;農學上有《泛勝之書》、《齊民要術》、《耒耜經》等等。這些經典是各學科的科學家所必須尊崇的。
由于尊崇經典,所以科學研究只是在經典所涉及的范圍內展開,只是在對經典的詮釋過程中有所發揮。先有《九章算術》,后有《九章算術注》;先有《水經》,后有《水經注》;先有《神農本草經》,后有《神農本草經集注》,諸如此類。這與儒學的經學方法是一致的。尤其是,明清之際,西方科學傳到中國,當時中國的科學家大都持“西學中源”的觀點,并且采取引中國古代經典解釋西方科學的方法進行研究。這一科學研究方式依然是承襲了儒學的經學方法。[]
三.儒家文化對古代科技特征的影響
由于古代科學家的科研動機、知識基礎以及研究方法在很大程度上受到儒家文化的影響,因而中國古代科技所具有的實用性、經驗性和繼承性的特征,事實上也與儒家文化有著密切的關系。
在儒家文化的影響下,古代科學家進行科學研究的重要動機之一在于滿足國計民生的需要,所以,大多數具有儒家價值理念的科學家在研究科技時,所注重的主要是科技的實際功用,這就決定了中國古代科技的實用特征,富有務實精神。雖然也曾有一些科學家對純科學的問題進行過研究,但在總體上看,古代科技的實用性特征是相當明顯的,是主要的。在論及中國古代數學史上最重要的經典著作《九章算術》與儒家文化的關系時,中國數學史家錢寶琮先生說:“《九章算術》的編纂者似乎認為:所有具體問題得到解答已盡‘算術’的能事,不討論抽象的數學理論無害為‘算術’;掌握數學知識的人應該滿足于能夠解答生活實踐中提出的應用問題,數學的理論雖屬可知,但很難全部搞清楚,學者應該有適可而止的態度。這種重視感性認識而忽視理性認識的見解,雖不能證明它淵源于荀卿,但與荀卿思想十分類似。”[]如果對于中國古代數學發展具有重要影響的《九章算術》,其實用性的特征是受到儒家文化的影響,那么,整個古代數學的發展與儒家文化的密切聯系,也就不言而喻的了。除此之外,中國古代的天文學、地理學、醫學和農學的實用特征在很大程度上也與儒家文化的務實精神有著直接的關系。
與實用性特征相聯系,古代科學家較為強調感覺經驗,注重經驗性的描述,因而使古代科技帶有明顯的經驗性。在科學理論上,則主要是運用某些現成的、普遍適用的儒家理論以及諸如“氣”、“陰陽”、“五行”、“八卦”、“理”之類的概念,經過思維的加工和變換,對自然現象加以抽象的、思辯的解釋,只注重定性分析,而不注重定量分析。其結果是,科學研究僅僅停留在經驗的層面上。比如,唐朝時期的天文學家僧一行,他在天文儀器制造、天文觀測等諸方面多有貢獻,他所編制的“大衍歷”是當時最好的歷法。然而,他在解釋他的“大衍歷”時則說:“《易》:天數五,地數五,五位相得而各有合,所以成變化而行鬼神也。天數始于一,地數始于二,合二始以位剛柔。天數終于九,地數終于十,合二終以紀閏余。天數中于五,地數中于六,合二中以通律歷。……故爻數通乎六十,策數行乎二百四十。是以大衍為天地之樞,如環之無端,蓋律歷之大紀也。”[]再比如,宋代科學家沈括在解釋黃河中下游陜縣以西黃土高原成因時,他說:“今關、陜以西,水行地中,不減百余尺,其泥歲東流,皆為大陸之土,此理必然。”[]他還說:“五運六氣,冬寒夏暑,旸雨電雹,鬼靈厭蠱,甘苦寒溫之節,后先勝復之用,此天理也。”[]由于停留在經驗性的描述和思辯性的解釋上,科學在理論上相對較為薄弱。
由于古代科學家的科學研究較多地受到儒家經學方法的影響,因此對科學家來說,不僅儒家思想是不可違背的,而且,各門學科的“經典”也是不可違背的。這種崇尚經典的學風使得后來的科學家在科學研究中更多的是對前人著作中的科學知識和科學理論的繼承、沿襲或注疏、詮釋,并在此基礎上有所補充、改進。因此,古代的科學著作大都少不了引經據典,廣泛吸取前人的多方面、多學科的知識,因而表現出明顯的繼承性。即使有所創新和發展,也主要是在既定的框架內做出適當的改變和發揮。
中國古代科技的實用性、經驗性和繼承性的特征實際上正是在科技的層面上對儒家思想的延伸和展開。由于要實踐儒家之道,所以古代科技重視實用,重視經驗,在實用科技方面較有優勢,而在科學理論上則相對薄弱;同時,又是由于要尊崇儒家之道,所以古代科學家總是把自己的研究與儒家學說、儒家經典聯系在一起,重視知識的積累,表現出明顯的繼承性。由此可見,中國古代科技的特征與儒家思想密切相關,儒家文化對于中國古代科技特征的形成具有重要的影響。
綜上所述,在以儒家文化為主流的中國傳統文化背景下,中國古代科技的發展在很大程度上受到儒家文化的影響,甚至在某種意義上可以說,中國古代的科學家大都是儒學化的科學家,中國古代的科學研究大都是儒學化的研究,中國古代科技大體上帶有明顯的儒學特征,中國古代的科學是儒學化的科學。
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世界衛生組織下屬國際癌癥研究機構10月17日報告，首次指認大氣污染“對人類致癌”，并視其為普遍和主要的環境致癌物。專家認為，量化到每個人，大氣污染致癌幾率不高，但危害在于幾乎難以完全避免這種可能。
設在法國里昂的國際癌癥研究機構在報告中說，有充足證據顯示，暴露于戶外空氣污染中會致肺癌，而且患膀胱癌的風險會相應增加。
報告說，接觸顆粒物和大氣污染的程度越深，罹患肺癌的風險越大。盡管大氣污染物成分以及人們與污染的接觸程度因地點不同而差異明顯，報告給出的結論仍適用于全球所有地區。報告還提及，人們面臨的大氣污染威脅近年來“顯著加大”，這一問題在人口密集且工業化發展迅速的經濟體尤其突出。（來源：新京報2013年10月18日）
中國領先研發出人工生物角膜
中國科學家成功研制出全球首個人工生物角膜，經過三年臨床試驗，有七成患者視力改善。據統計，中國大陸因角膜病致盲的人占盲人總數約四分之一，過去角膜移植只能靠他人捐贈，第四軍醫大學的科研人員經過十多年研究，研制出以豬角膜為原料的新型人工生物角膜。
研究人員通過高科技試劑，進行去細胞去抗原處理后，保留其天然角膜三維立體結構，令人工角膜更接近人體角膜。
這項技術2010年起，先后在北京、四川、武漢等地醫院，對115名眼科患者進行三年臨床跟蹤，醫生說有七成患者視力增強，沒有不良反應。
來自湖北的一個農民三年前在農地工作時，右眼被竹片割傷，幾乎失明，由于等不及角膜捐贈，決定嘗試人工角膜移植。（來源：網易新聞2013年10月19日）
H7N9疫苗“種子”首次研發成功
浙江大學醫學院附屬第一醫院10月26日宣布，該院專家成功研發出人感染H7N9禽流感病毒疫苗株。
安評和檢定結果顯示，該疫苗株各項技術指標均符合流感病毒疫苗株的要求，可供給人感染H7N9禽流感病毒疫苗的生產廠家。
世界衛生組織流感參比和研究合作中心主任、中國國家流感中心主任舒躍龍表示，這一成果打破和改變了我國流感疫苗株需由外國提供的歷史，為及時應對新型流感疫情提供了有力的技術支撐，并為全球控制H7N9禽流感疫情作出了貢獻。（來源：東方早報2013年10月25日）
美國火箭發射升空至744米后落回發射臺
據美國SpaceX公司消息稱，在10月7日的測試中，SpaceX公司研發的“蚱蜢”火箭完成了“第八跳”，在發射測試中成功升空744米，隨后又準確降落到發射臺上。
“蚱蜢”火箭使用了全新的垂直起飛垂直降落（VTVL）概念，SpaceX航天公司希望憑借該技術打造出可重復使用的火箭系統，這樣在運載火箭發射后就可以自動降落在預定場地上，不需要從海洋中人工打撈火箭助推器或者其他部件。這項技術有助于降低運載火箭的發射成本，甚至使火箭可以完成可重復使用。SpaceX航天公司希望將垂直起飛垂直降落技術安裝到下一代的“獵鷹”火箭上。（來源：鳳凰網資訊2013年10月19日）
無需WiFi點盞LED燈就能上網
復旦大學計算機科學技術學院傳出好消息，一種利用屋內可見光傳輸網絡信號的國際前沿通訊技術在實驗室成功實現。研究人員將網絡信號接入一盞1W的LED燈珠，燈光下的4臺電腦即可上網，最高速率可達3.25G，平均上網速率達到150M，堪稱世界最快的“燈光上網”。下個月，10臺樣機將亮相2013年上海工博會。
據復旦大學計算機科學技術學院教授薛向陽介紹，全世界使用的燈泡取之不盡，尤其在國內LED光源正在大規模取代傳統白熾燈。只要在任何不起眼的LED燈泡中增加一個微芯片，便可讓燈泡變成無線網絡發射器。（來源：新民晚報2013年10月15日）
俄科學家發現最危險艾滋病毒變種
據俄羅斯《共青團真理報》網站10月16日報道，俄羅斯的艾滋病毒基本為亞型艾滋病毒，通常以“A”表示。而現在新西伯利亞的科學家發現了一種最新和最危險的艾滋病毒變種，在這種情況下，新的艾滋病毒進入人體后，形成新的形式的艾滋病。
新西伯利亞聯邦政府病毒學科學家發現此艾滋病毒以一種不同于以往的新形式呈現。
此前，來自新西伯利亞的俄羅斯科學家研制出了一種抗艾滋病疫苗，疫苗的研制歷時兩年多。（來源：中國網2013年10月18日）
科學家研制防彈液體盔甲鋼鐵俠或成現實
目前，美國科學家正在研制新一代士兵軍用盔甲，該設計受益于科幻電影《鋼鐵俠》中的納米盔甲，預計未來兩至三年內上市銷售。
加雷恩-麥金利（GarethMcKinley）從事“液體盔甲”研制工作已有11年，他聚焦于研究特殊物質的流動狀態。他帶領研究小組研究理解液體如何在某種狀態下具有彈性或者成為固體，一旦液體盔甲完成研制，它能夠不足1秒的時間內在磁場或者電流作用下將更多液體轉變成為固體，同時它還能監控士兵的心率、水合作用等級和體核溫度。
研究人員認為液態盔甲能夠響應觀測數據，這些數據通過機載計算機與傳感器連接在一起進行提供，能夠使士兵在戰斗中保持最佳戰斗狀態。（來源：網易科技2013年10月14日）
美觀測到迄今最古老星系距地球131億光年
據臺灣“中廣新聞網”24日報道，美國得州大學研究小組日前通過望遠鏡，成功觀測到一個距離地球131億光年的星系。
天文學家通過哈勃太空望遠鏡，以及設在美國夏威夷上的新型望遠鏡裝置，發現了這個古老星系z8_GND_5296。
天文學家分析稱，這個星系大約在宇宙誕生7億年后形成，是到目前為止人類觀測到最古老的星系。
由于這個古老星系距離地球130億光年，意味著現在科學家看到的是這個星系131億年前的形象。這將有助于科學家研究宇宙從大爆炸開始，到銀河系形成的過程。（來源：中新網10月24日）
前蘇聯科學家瑞德尼克在《量子力學史話》中指出：“今天，決定微觀世界統一體的最深刻本質的全部問題，就是物理學所面臨的尚未征服的山峰中的最高峰：物質的兩種基本形式——實物（粒子）與場（波）——之間的相互關系。”
打開自然科學教科書，映入眼簾的是哥白尼、牛頓、達爾文、法拉第、愛因斯坦等一連串外國科學家閃光的名字。歷史將會牢記、人類也將會牢記他們！細心的讀者也許會沮喪地發現：在這一串閃光的名字中很難找到中國科學家！
據不完全統計，近一百多年來因為科學貢獻而被寫進自然科學教科書的中國科學家也就100名左右，除去那些驗證性、修正性工作而自己沒有重大原始創新的科學家，剩下的可能不足50名，而有正式數學公式傳世（被寫進教科書）的中國科學家更是不足30名。甘永超，憑借“波粒二象關系式（Gan矩陣與Gan變換）”成為了最新加入這一群體的中國學者。
與卡門-錢學森公式、錢偉長方程、吳文俊公式……相比，甘永超可謂名不見經傳，然而他提出的“波粒二象關系式”卻能把量子力學的兩大開山之作（德國物理學家普朗克1900年提出的能量子假說：ε=hv，獲1918年諾貝爾物理學獎；法國物理學家德布羅意1923年提出的物質波假說：λ=h/p，獲1929年諾貝爾物理學獎）完美地統一起來，并且還可以揭示“波”與“粒子”之間的直接、線性關系并給出精準的數學表達（那可是物理學所面臨的尚未征服的山峰中的最高峰），就像愛因斯坦的質能關系式揭示“質量”與“能量”的直接、線性關系并給出精準的數學表達一樣！此外，該公式還揭示了“物質”與“空間”之間的必然聯系，就像愛因斯坦的相對論揭示“時間”與“空間”、“質量”與“能量”之間的必然聯系一樣。
早在大學時代，甘永超就對物質結構理論，尤其是波粒二象性產生了濃厚興趣。后經我國科學界泰斗王淦昌院士推薦而成為上海大學物理系主任沈文達教授（沈先生早年曾師從諾貝爾物理學獎獲得者、量子光學之父、哈佛大學教授羅伊·格勞伯）的研究生。經過20多年錘煉，甘永超創立的一個物理公式（波粒二象關系式）、兩個物理模型（“π型三重波粒二象性”與“太極粒子波”）已經被寫進“21世紀高等院校教材”《自然科學概論》（婁兆文等編、科學出版社、2012年版44-48頁）。這是一百多年以來很少見到的事情。當然，其間的曲折可能一言難盡。這里僅就甘永超所提出的一個物理公式、兩個物理模型稍作介紹。
“波粒二象關系式（Gan矩陣與Gan變換）”不僅數學形式對稱、優美，而且還可以作為量子力學的基本原理而直接導出量子力學的兩大開山之作（普朗克的能量子假設和德布羅意的物質波假設），精辟地揭示“波”與“粒子”、“物質”與“空間”之間的緊密聯系。我們知道，實物（粒子）與場（波）之間的關系被前蘇聯科學家瑞德尼克在《量子力學史話》中稱之為“物理學所面臨的尚未征服的山峰中的最高峰”，所以，對“波粒二象關系式（Gan矩陣與Gan變換）”的研究，將會打開一座巨大的寶藏，只是這座寶藏（波粒二象關系式的物理內涵）神秘莫測，我們現在還遠遠沒有弄清楚。
作為初步推斷，“波粒二象關系式”至少是對“π型三重波粒二象性”這一物理模型的數學抽象，而“太極粒子波”則又是對“π型三重波粒二象性”（當然也包括“波粒二象關系式”） 的進一步解讀和發展。事實上，這一個物理公式、兩個物理模型，首尾呼應，渾然天成，開辟了繼“分子物理”、“原子物理”、“原子核物理”、“粒子物理”之后的又一個新學科與新領域“波與粒子的統一——‘太極粒子波物理’”并預言了一種新式武器——“巨粒子炮”的存在。
我們知道，“第一種波粒二象性（光的波粒二象性）”由愛因斯坦1905年揭示、密立根1916年驗證，“第二種波粒二象性（實物粒子的波粒二象性）”由德布羅意1923年揭示、戴維森和小湯姆孫1927年驗證，兩者的揭示與驗證曾四次頒發諾貝爾物理學獎。然而，盡管前兩種波粒二象性的揭示與驗證四獲諾貝爾物理學獎，但“波粒二象性之謎”卻并沒有完全揭開，它與“光的本性之謎”、“粒子與場的關系之謎”、“物質世界的最基本結構單元之謎”依然是物理學前沿的四大疑難問題。對此，甘永超基于他“經典電磁場按光子對應分解”亦即“第三種波粒二象性”的揭示，完成了“三種波粒二象性的和諧統一”并揭示了微觀客體的“π型三重波粒二象性”——這是比“光的波粒二象性”、“實物粒子的波粒二象性”更高層次的理論，蘊含著物質世界的更深刻本質。在這里，“光的波粒二象性”與“實物粒子的波粒二象性”雖然四獲諾貝爾獎，卻不過是“π型三重波粒二象性”的兩個分支或者推論，屬于管中窺豹、瞎子摸象，只有“π型三重波粒二象性”才是揭示微觀客體深刻本質的實質性內容。換言之，我們司空見慣的“電磁波”與“光量子”不過是“太極光子波”的兩種變化形式，就像“白骨精”變化而成的“村姑”與“老媼”一樣。
至于物質世界的最基本結構單元“太極粒子波”例如“太極光子波”、“太極電子波”等，則是甘永超根據“π型三重波粒二象性”而做出的自然推廣。我們知道，世界的本原（物質世界的基本結構單元）是一個亙古不變、極具魅力的話題。自從有了思維，人類就開始不停地求索，那些在這一領域留下一家之言的古人，無一不戴上圣賢的桂冠而名垂青史。古希臘哲學家泰勒斯提出：水是萬物的始基；赫拉克利特認為：火是萬物的本原；德謨克利特則宣稱：世界萬物都是由不可分割的顆粒（原子）和虛空所組成。古代中國“人更三圣，世歷三古”的《周易》——上古的伏羲創八卦，中古的文王演《周易》，下古的孔丘作《易傳》，都是為了探求世界的本原和奧秘。商代遺老箕子給周武王講述“金、木、水、火、土”五行學說；“春秋第一相”、輔佐齊桓公成就霸業的管仲則提出“水是世界的本原”；宋钘、伊文、荀子、王充、柳宗元、劉禹錫、張載、王夫之等人關于“世界本原”的諸多學說無一不名垂青史、萬古流芳！而當甘永超的“太極粒子波”被作為世界本原的一種學說而寫入教科書的時候，也就決定了他同樣的命運……
當然，任何長盛不衰的理論都要經得起實踐與時間的考驗。根據“π型三重波粒二象性”，甘永超也像愛因斯坦驗證他的廣義相對論一樣而做出了三大預言：①根據經典理論而不需要任何量子假設就可以直接導出“光能量的量子化”；②根據經典理論而不需要任何量子假設就可以直接導出“普朗克的黑體輻射公式”；③“波”與“粒子”是平等的，“光的量子理論”與“光的經典電磁理論”是兩個獨立、平行的理論，光的量子理論不能包含光的經典電磁理論。這三大預言相對于傳統物理學來說，個個都是離經叛道、不可思議的事件，可令人驚奇的是“這三大預言卻居然有兩個半已經得到了驗證”！假若再加上“由‘π型三重波粒二象性’而抽象出來的數學公式‘波粒二象關系式’卻居然能夠直接導出普朗克的能量子假設和德布羅意的物質波假設、把量子力學的兩大開山之作統一起來”，那么，微觀客體的“π型三重波粒二象性”幾乎就可以從一個“科學假說”而轉化成為“科學理論”。到那時，我們將迎來物理學的第六次大綜合（物理學第一、三、四次大綜合分別由牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦完成）——實現實物（粒子）與場（波）的統一，“太極粒子波”將會取代古希臘的“原子說”而名垂青史，成為中國科學家為人類的文明和進步所做出的歷史性貢獻，它的原創者也將會與完成物理學第一次大綜合的牛頓、完成第三次大綜合的麥克斯韋、完成第四次大綜合的愛因斯坦一樣彪炳史冊。
從小我就有一個夢想：飛到月亮上去，飛到宇宙去，去看看那里有些什么奧秘。
4歲的時候，媽媽帶我去參觀了美國的肯尼迪航天中心。在那一望無垠的發射場上，我仰望著那些高高矗立的發射架，看著各式各樣的火箭和航天飛機，覺得非常的神奇。穿過組裝大廳時，我看到許多科學家在忙碌地組裝、調試太空艙，覺得十分的神秘。更讓我震撼的是巨型環幕電影上展現的火箭隆隆發射飛向太空的壯觀場景和航天員登上月球的神圣場面……這一切都在我幼小的心靈中刻下了深深的印跡。從那時起，我就幻想著長大了也能像那些科學家和宇航員一樣，造我們的飛船，飛向神秘的太空，去無邊浩瀚的宇宙中探索奧秘。懷著這樣的夢想，我走進了中關村一小。
我真幸運！就在我小學一年級的那個金秋10月，我們中國科學家自己制造的“神舟五號”載人飛船載著航天英雄楊利偉叔叔飛向了太空，實現了中華民族千年的飛天夢！當我在電視上目睹這一切時真是開心極了。這可是我們中國自己造的啊！更讓我激動和興奮的是，楊利偉、費俊龍、聶海勝叔叔后來還來到了我們學校，給我們講述了他們實現航天夢想的艱苦歷程，并親自授予我們班級“宇航中隊”的旗幟。由于我在“宇航杯”數學競賽中取得了一等獎，我還親手從楊利偉叔叔手中接過了獲獎證書。那一刻，我幸福極了，而我心中的飛天夢想也更加強烈了。
航天員叔叔們說，飛向太空只是我們中國人飛天夢想的第一步，以后我們還要登上月球，探索火星，飛向宇宙的更深處……還有許多的事情等著我們去實現。只有從現在起努力學習知識，將來才能擔當起這樣的重任。在他們的鼓舞下，我們學校的少先隊員也提出了向可敬可愛的航天工作者學習，學習他們“特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻”的宇航精神。并下定決心要在宇航精神的引領下發揚中關村一小少先隊員的學習精神：特別有恒心、特別有信心、特別有耐心、特別要專心，努力學習，培養自己的科學素養，做有志有為的中國少年。
是的，理想是要靠我們現在一點一滴的辛勤付出才能最終實現。我現在能做的就是長知識、長身體，讓自己在各方面全面發展。我刻苦學習，每個學期都達到了全優。數學是我的最大興趣，因為衛星和宇宙飛船要精確地按照軌道運行，離不開數學的精密計算。我如饑似渴地汲取著數學知識，多次在競賽中取得優異成績。今年暑假，我參加了“走進美妙的數學花園”解題能力競賽，獲得了全國一等獎！英語也是我的愛好，離開了它，就無法看懂國外先進的科學資料，也沒法和外國科學家交流了。我現在的英語水平已經達到了“北京市英語水平考試”的二級，這可幫了我的大忙！今年夏天，媽媽的朋友艾斯特一家三代從美國來到北京觀看奧運會，我自豪地當了一次小主人。我用英語向他們介紹我的學校，介紹北京，介紹奧運會，還給他們彈奏了我最拿手的鋼琴曲。艾斯特老奶奶拉著我的手說：“中國的小學生真棒！”
別以為我只顧學習，就不鍛煉身體了。在學校我可是運動場上的小健將。要實現飛天的夢想，沒有強壯的身體可不行。我的強項是短跑，每年都代表學校參加海淀區和北京市的比賽，我還獲得過海淀區短跑冠軍呢！同學都稱我為“中關村一小的小劉翔”，不過我知道，和劉翔大哥哥比我還差得很遠！
和航天員叔叔們一樣，成績的背后是艱苦的付出，是在挫折中堅持不懈、不斷克服困難的結果。有的數學題很難，每當絞盡腦汁還做不出來時，心情真是既煩躁又沮喪。這時我總是用宇航精神來激勵自己，“特別能攻關”的宇航精神練就了我的鉆研能力； “夏練三伏、冬練三九”的體能訓練非常的辛苦，經常還有傷病的困擾。“特別能吃苦、特別能戰斗”的宇航精神磨練了我的意志。記得四年級剛開學的那天，在課后的短跑訓練中我不慎把左手摔成了骨折，石膏繃帶纏了三個多月。那段時間可困難了。背不了書包，翻書、寫字也很困難，睡覺時經常從睡夢中疼醒。有時候真想哭。拆了繃帶后，為了參加馬上到來的海淀區運動會我又恢復了訓練。幾個月沒有練習跑步了，剛開始的幾天腿疼得幾乎邁不開步，回到家里骨頭跟散了架似的。當時我真不想再練了。爸爸一邊幫我按摩一邊對我說：“要想實現自己的夢想，這樣一點苦就會難倒你嗎？”我也想起了航天員叔叔在訓練中的種種艱難：令人頭暈目眩的轉椅，重力達 10磅地球重力的離心機和長期處于絕音室的訓練等等，他們的艱苦程度實在令人難以想象。和他們相比，我這點困難算什么呢？我咬牙堅持了下來，最終在運動會中取得了優異的成績。
“神州七號”載人飛船成功發射升空了，我真是太興奮了！我希望自己快快長大，早日加入到祖國的航天隊伍中。但是我知道，要實現這個夢想還有很長的路要走。我會努力的，一定會努力的，因為只有奮斗才能成就夢想！
我的夢想總有一天會實現！
本節為蘇教版高中《生物》必修二教材中第四章第一節的內容。主要通過三個經典實驗，總結了“DNA是主要的遺傳物質”的探索過程：格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗、艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗和赫爾希、蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗。本節內容安排為兩個課時，本案例為第一課時內容。
核酸的結構、科學探究的步驟都是學習過的內容，這為本節內容的學習提供了知識基礎。這節課重點是讓學生“重走探索之路”，以人類早期對遺傳物質的推測為問題源頭，通過對上述實驗的介紹和分析，讓學生親自體驗科學研究的思路和方法。
【教學目標】
1.分析肺炎雙球菌轉化實驗的過程、原理和結論。
2.通過模擬發現遺傳物質的實驗過程，學習科學研究的方法，進行科學探究；通過分析圖文資料，嘗試信息的處理；模仿科學家通過分析、比較、推理、歸納等，去解決實際問題。
3.通過學習遺傳物質的發現過程，養成實事求是的科學態度和不斷探究的科學精神；在學習過程中，形成科學的認知論，掌握唯物辯證法。
【教學過程】
一、創設問題情境，激發學生興趣
師（引入問題）：通過前面的學習，我們知道遺傳是普遍存在的現象，而染色體在遺傳上能保持連續性和穩定性。20世紀中葉，科學家發現染色體主要是由蛋白質和DNA組成的。在這兩種物質中，究竟哪一種是遺傳物質呢？這個問題曾經引起生物界激烈的爭論。你認為遺傳物質應該具有什么特點？
生1：應該可以傳給下一代。
生2：遺傳物質本身要穩定。
師：很好！還有么？
生3：本身要能夠攜帶大量遺傳信息，還要能夠精確復制。
師：大家考慮得很全面。那如果你要通過實驗來驗證某種物質是不是遺傳物質，你會選擇什么樣的生物材料呢？
生：最好簡單一點的。
師：比如什么生物？
生：單細胞的，細菌就可以。
師：同學們的想法跟科學家們的不謀而合，果然英雄所見略同！下面我們就來看看當時科學家們是如何用實驗揭開遺傳物質的真面目的。
【利用問題創設情境，既營造了良好的課堂氛圍，又為接下來的分析實驗埋下伏筆。】
二、引入實驗，跟隨科學先驅一起思考
師：20世紀初，人們對蛋白質的認識比較深入。當時已經知道蛋白質是由多種氨基酸連接而成的大分子，各種氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白質。這樣就使人很自然地想到，氨基酸多種多樣的排列順序可能蘊含遺傳信息。首先通過確鑿的實驗證據向“遺傳物質是蛋白質”的觀點發出挑戰的是美國科學家艾弗里，而艾弗里的實驗又是在英國科學家格里菲思的實驗基礎上進行的。
探究活動1 1928年，格里菲思以小鼠為實驗材料，研究肺炎雙球菌是如何使人患肺炎的。他用兩種不同類型的肺炎雙球菌去感染小鼠。一種細菌的菌體有多糖類的莢膜，在培養基上形成的菌落光滑，叫做S型細菌；另一種細菌的菌體沒有多糖類的莢膜，在培養基上形成的菌落表面粗糙，叫做R型細菌。在這兩種細菌中，S型細菌可以使人患肺炎或使小鼠患敗血癥，R型細菌不會引起上述癥狀，是無毒性的。（PPT展示圖片）
師：實驗先進行第（1）（2）組的目的是什么？可否直接進行第（4）組實驗？
生：第（1）（2）組是做對照的，不能直接進行第（4）組實驗。
師：是的，科學探究實驗要設置對照實驗，（1）（2）組實驗可以證明R型和S型細菌的作用，排除小鼠死亡的其他原因。分析對比（1）（2）組實驗，說明什么？
生：（1）（2）組對比，說明R型活菌不致死，而S型活菌致死。
師：對比（1）（2）組說明什么？
生：說明加熱死亡的S型細菌不致死。
師：對比（3）（4）組說明什么？
生：（3）（4）組的實驗結果說明R型活細菌與S型死細菌混合培養后產生了S型活細菌。
師：對。格里菲思從第（4）組死亡的小鼠尸體中分離出了有毒性的S型活細菌，而這些S型細菌的后代也是S型活細菌，說明這種轉化是可以遺傳的。該實驗能證明遺傳物質是什么嗎？
生：不能。
師：那這個實驗的結論是什么呢？
生：這個實驗能證明S型細菌中有一種轉化因子，使R型活細菌轉化為S型活細菌。
【以問題為向導形成問題串且循序漸進的探究過程體現了科學研究的思想和方法；在教學中突出了學生的主體地位，引導學生多角度、多方位思考問題；問題緊扣教材，引發學生討論得出相應的結論。】
探究活動2 上述格里菲思的實驗中，S型細菌中有某種轉化因子使R型細菌發生轉化，這個因子究竟是什么呢？格里菲思并沒有能夠證明，那我們來找找看吧！要找到細菌中究竟什么物質是轉化因子，先要來看看細菌里有哪些物質。同學們還記得初中學習過的細菌的基本結構嗎？（PPT出示細菌結構圖）
圖3
生：細菌的基本結構有細胞壁、細胞膜、細胞質和DNA。
師：有成型的細胞核嗎？
生：沒有。
師：是的，除了上述結構之外，有些細菌還有莢膜、鞭毛等結構。莢膜起保護作用，S型肺炎雙球菌就是有莢膜的，但沒有鞭毛。那么這些結構的主要成分是什么呢？
生1：細胞壁的主要成分是多糖，細胞膜是由蛋白質和脂質組成的。
生2：DNA就是脫氧核糖核酸。
生3：莢膜的主要成分應該是多糖吧？
師：對！所以加熱殺死的S型細菌中有蛋白質、脂質、多糖和DNA等物質。要證明這些物質中哪一個才是轉化因子，首先應該如何操作呢？大家討論一下。
（學生分組討論）
生：最好將它們分開。
師：對，必須將蛋白質、糖類、脂質和DNA分開，才能一一確定它們是不是轉化因子。假如你是當時的科學家，你會如何設計實驗來證明轉化因子是哪一個呢？
（學生紛紛討論）
師：我們先來回想一下，科學探究的五個步驟是？
生（齊）：提出問題、作出假設、實驗、得出結論、表達交流。
師：很好！那各位科學家現在要探究的問題是……？
生：DNA、蛋白質和其他物質究竟誰是轉化因子？
師：你們的假設是……？
生：DNA是轉化因子。
師：那各位科學家的實驗方案是什么呢？
生：首先從S型細菌中分別提取出DNA、蛋白質、多糖、脂質等物質。然后分別將它們加入到已經培養了R型細菌的培養基中，觀察結果。
師：你們預測會有什么結果？
生：應該是只有加入DNA的才能使R型細菌轉化成S型細菌。
師：如何鑒別R型細菌和S型細菌呢？
生：可以用顯微鏡觀察，S型是有莢膜的，R型沒有。
師：很好，有別的辦法嗎？
生：可以看菌落，S型菌落光滑，R型菌落粗糙。
師：很好！同學們考慮得很周全。其實，1944年，科學家艾弗里就是這么做的。看來我們的同學已經可以像科學家一樣去解決問題了，非常棒！我們一起來看一看他們的實驗結果。（演示課件）
圖4
師：你們觀察到了什么現象？
生：只有加入DNA，R型細菌才能夠轉化為S型細菌。
師：為何要設計加入DNA和DNA酶的那組實驗？
生：應該是和只加入DNA的那組實驗形成對照。
師：非常好！科學探究實驗中，要設置對照實驗，注意控制實驗變量。你們剛才的假設成立了么？
生：成立了！
師：看來同學們都有當科學家的潛質，好好努力！艾弗里和他的同事進行的肺炎雙球菌的體外轉化實驗，結論是：只有加入DNA，R型細菌才能夠轉化為S型細菌，并且DNA的純度越高，轉化就越有效；如果用DNA酶分解從S型細菌中提取的DNA，就不能使R型細菌發生轉化。實驗結果甚至出乎艾弗里自己的預料，于是艾弗里提出了不同于當時大多數科學家觀點的結論：DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質。艾弗里的實驗引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實驗中提取出的DNA純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑。接下來，科學家們依然在努力揭開遺傳物質的面紗，下節課我們將繼續沿著科學家的探索之路往下走。
【這是本節課的第二個探究活動――艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗，當年這個實驗是在格里菲思實驗的基礎之上完成的，所以我引導學生主動去思考：如果你是當年的科學家，要接著去探究轉化因子到底是什么，你會怎么做？為了降低學生思考的難度，先和學生一起討論出，如果要揭示轉化因子是什么物質，最關鍵的步驟是必須將蛋白質、糖類、脂質和DNA分開，才能一一確定它們是不是轉化因子。然后，和學生一起復習科學探究實驗的五個步驟，最后再讓學生去討論設計實驗方案。當學生討論出實驗方案以后，告知他們，這與當年科學家的做法是一致的，學生非常有成就感，學習積極性高漲。這樣的安排，既使學生的思維得到鍛煉，又讓他們主動地獲取了知識，效果甚佳。】
【教學思考】
本節課在實施過程當中，依照學生的認知規律，通過有步驟、分層次地創設問題情境，讓學生主動探究、發現問題，并且得出結論，從而讓學生學到了科學探究的基本方法，達到了掌握知識、培養能力的目標。
1.引導學生體驗科學探索過程，領悟科學研究方法。
讓學生“重走探索之路”，以人類早期對遺傳物質的推測為問題源頭，通過對艾弗里的肺炎雙球菌體內轉化實驗的介紹和分析，讓學生親自體驗科學研究的思路和方法，學習科學家的研究態度和合作精神。對學生在分析過程中提出的疑問，及時給予解答。教學過程中，引導學生分析“誰在轉化實驗中起作用”，“轉化因子究竟是什么物質”，“如果你是科學家，你會如何設計實驗”等問題，為探索艾弗里等人進行的實驗做好鋪墊。在探索艾弗里的轉化實驗時，結合課件和教材的圖文，引導學生分析實驗結果，得出結論：只有DNA具有轉化作用。最后，指出艾弗里實驗的不足之處，即DNA純度不夠，不能排除蛋白質的作用，進而引出噬菌體侵染細菌的實驗，為下一課時埋下伏筆。
飲食文化是看似簡單，實際上卻非常復雜的一門學問，它不但關系著人的身體健康，而且與民族的哲世觀、心理特質、審美情趣密不可分。因而中西飲食文化的互相溝通與理解，并不是一件很容易的事。關于中西餐的不同之處論述不少又仁智各異，尼克松和克林頓偶爾品上一頓中餐也純屬玩票，而西方人真正體味中國飲食文化博大精深之妙者，當屬英國的李約瑟先生。
提起李約瑟，人們就會想到著名的“李約瑟難題”。這位英國科學史權威給世界留下了一個難題：為什么近代科學興起在西方而不是在中國？在網上檢索，關于這個難題的資料多達一千多條。
中國的四大發明一直就是國人引以為自豪的風光事。然而，外國人的看法卻不盡然。“雖然17世紀的耶穌會士所傳播的中國古代傳說時代的紀元表至今仍然在起作用，它使人們把過多的東西看做是東亞發明的。然而同時卻又存在著另外一種截然相反的傾向，認為任何一種重要的發明或發現都絕不可能在歐洲以外的任何地方產生……與此相似，在過去幾年當中，有一些談到后來的物理學、工程學和制陶業的某些方面的歷史的論文，也由于與傳說的資料不一致，而被不公平地忽視了。在1950年出版的一部關于技術史的有趣的著作中，（西方的一位）作者則沒有把一些明明是屬于中國人的成就歸功于中國人。例如，關于中國人最先認識到磁極性、發明火藥以及最早制造鑄鐵等等，在這部著作中都只字不提。至于（一些）中國科學家本身，也往往忽視了他們自己祖先的貢獻。”（《李約瑟文錄》）這位為中國科技史受到不公正待遇而鳴不平的老外，不是別人，就是自稱為“名譽道家”的李約瑟。他甚至認為，西方的許多科學發明，只是為中國人的發現做了注釋，他以此來“使人們想起過去不幸被人忽視和不被承認的許多東西”。
李約瑟（Joseph Needham，1900~1995）是一位中國科技史研究專家，胚胎生物化學創始人，也是杰出的人文主義者。他長期致力于在中國和西歐間架設橋梁來溝通中西兩種文化的差異。他出生在一個信奉基督教的家庭里，但他卻研究中國的儒家與道家。他認為，同情德謨克里特和伊壁鳩魯的人，一定不會抱怨儒家對一切鬼神懷有反感（作者注：反感二字過矣。孔子于鬼神只是“六合之外，存而不論。”“子不語怪力亂神。”），同時也會承認儒家的神圣是與世間的道德體系結合在一起的。他也同情道教，雖然道家許多哲學觀點和基督教義嚴重相悖（作者注：道教并不全等于道家），但是道家“以柔克剛”，強調阿芙洛狄忒（Aphrodite）勝過阿瑞斯（Ares），相信順其自然和自然神秘主義，這一切對李約瑟來說都具有不可抗拒的魅力。特別是后來他埋首于研究中國的創造發明時，才認識到道家思想和技藝在自然知識和技術控制發展方面，在許多世紀中曾經起著主導作用。他發現了“為什么中國在科學理論方面比較落后，但卻能產生出有機的自然觀，而且這種自然觀雖然在不同學派那里有不同形式的解釋，但它卻和近代科學經過機械唯物論統治三個世紀之后被迫采用的自然觀又非常相似”的有趣現象。所以當有人問李約瑟，他把自己主要看做是一名科學家還是一名歷史學家時，他認為自己最合適的稱號應該是“名譽道家”。
為什么李約瑟對道家如此感興趣呢？原來中國古代的許多科技發明與發現并不是什么科學家所為，而是發端于道家或方士的。
“方士”也叫“方術之士”。這類人以擅長“方術”為特點，同好幾類人既有交叉又有區別。如作為“士”，他們同諸子百家有類似處，也是源在民間，因而有別于年代更早或同時在官為職的卜祝巫醫。但同時從“方”的角度，他們又與官方的星歷、醫術專家傳承同類知識，而不同于先秦諸子和兩漢儒林。“方士”和“道士”的關系也很密切。作為詞匯，“方士”是“有方術之士”，“道士”是“有道之士”即“有道術之士”，這在早期文獻中，意思是差不多的，只是在出現了道教之后，“道士”才有了宗教性的含義。
在戰國時期，方士的“方術”包括天文、歷算和占星、氣候以及醫學、服食、等。只是中國的方士比醫藥學家有著過分的奢望，他們總是詭言長生不死、羽化成仙以取悅于當時的統治者們。秦始皇時代的徐福就是一個大方士，據說他后來流落到了日本。漢代初年，興起了煉丹術。方士或道士們主要是以某些礦物為原料，按照設想的配方，放入密閉的器皿中加熱升煉，希圖用人工的方法制取到可令人長生不死的神丹妙藥。《西游記》中孫大圣所推倒的太上老君的煉丹爐即是當年煉丹熱的縮影。自然，這種煉丹活動在目的上必然以失敗而告終，但是方士們卻在煉丹中認真地觀察了化學反應，做了大量的化學試驗，制取到了一系列自然界所不存在的化合物，也人工合成了很多非常純凈的化學試劑。這種活動也喚起了方士們對化學變化的規律進行思考探討，形成了原始的化學思想。
煉丹活動也許是起源于一種原始迷信的鬧劇，它的消亡是必然的，然而從另一個角度看，中國的煉丹術卻對古代化學和制藥學做出過重大貢獻。煉丹術化學是古代化學的極重要的組成部分，或者說是化學的原始形式。此外，煉丹術中那些有價值的科學成果，那些有著醫療效果的制品為后世的醫藥學家所繼承和發揚光大，并且啟發了醫藥學家對化學的研究，致力于新藥物的合成。實事求是地說，我國古代很多大煉丹家、方士、道士其實就是早期的醫藥學家，并兼通醫術。如東晉的葛洪，南朝的陶洪景，唐代的孫思邈、孟詵，五代的大明（道號日華子）等都是很有聲望的醫藥學家，又是大名鼎鼎的煉丹家。
李約瑟這位“名譽道家”關心和研究中國科技史乃至飲食文化，不是沒有道理的。因為正是中國古代的科技發明促進了飲食文化的發展。
李約瑟在晚年對中國的飲食文化產生了濃厚的興趣，他甚至派助手來中國收集烹飪史料。他也許想弄明白，西方近代的一些發現與發明，為什么很早就出現在中國人的飲食文化中了。
中國人很早就吃“粒食”。為了吃“粒食”，我們的先人發明了陶鼎，后來又給陶鼎加上箅子、蓋子成了蒸飯的甑。而就是這種在中國祖祖輩輩相襲，不論大人小孩都會的用汽蒸飯的方法，直到近代，洋人們才將之用于生活。瓦特是英國發明家，是他將原始的蒸汽機做了改革和發明制成了工業用發動機，出現了蒸汽火車，當時已經是18世紀了。烹飪蒸法只是近百年才在法國出現，而我國在古籍《禮記?曲禮》中就已出現了“飯黍毋以箸”。飯在烹飪意義上的專指意還是把谷物放在炊具上蒸熟，如大米飯、小米飯、秫米飯等粒食食物。
跟蒸法一樣，中國烹飪的炒法，靠的是急火，需要用煤來做燃料。而早在宋代，汴梁就將煤用作炊用燃料。馬可?波羅管它叫做“能燒的石頭”。“急火”燒煤要用風箱，那就是現代鼓風機的前身。“急火”高溫燒出了可口的佳肴，可是很少有人想到這種高溫熱學的創造者竟是煉丹的道士或方士。
“高溫”還造就了中國的瓷器。
中國是世界聞名的陶瓷古國，中國與瓷器在英語中是同一個詞。在陶瓷工藝中，陶土、瓷土的選取與精制，陶瓷的焙燒技藝，各種釉料的選配，釉制燒制的火候與氣氛的掌握以及瑰麗色彩的成色機理（如鈞瓷五彩繽紛的窯變釉，建瓷的兔毫盞、雨點盞等），都是得益于古代方士們對早期化學工藝的貢獻。
除了以上中國傳統飲食文化的“硬件”之外，還有很多“看不見”的“軟件”，這就是被民族的哲世觀、思維方式與審美情趣制約整合著的那種世代相傳的看不見的文化。
中國烹飪的最高境界，公認為是調和。美食家袁枚曾說，蕓豆必須配肉，刀豆則切忌有肉。燒芹菜忌用醬油，燒茄子得多用醬油。再加上廚師掌握火候之妙，其中由之而來的化學變化原理以及量化數據，卻誰也說不清楚。而西餐則是既講營養又講烹飪材料的量化和可操作性。西方的營養學家長于分析，連一根作料香菜都要精確地分析出需用成分幾許，而中國美食家就反詰：總共不就幾毫克嗎？至于小題大作嗎？中西研討會每次都爭得不可開交，一派強調科學，一派強調藝術。國學大師季羨林先生對此評論說：“前者（中餐）之所以異于后者（西餐）幾希。前者是把肉、魚、雞、鴨等與蔬菜合烹，而后者則涇渭分明地分開而已。大多數西方人都認為中國菜好吃，那么你為什么就不能肉菜合烹呢？這連一舉手一投足之勞都用不著，可他們就是不這樣干。文化交流，蓋亦難矣。”難在哪里？難就難在中國傳統飲食文化中那些“說不清，道不明，不可言傳，只能意會”的“軟件”上。
中國飲食最重要的“軟件”當屬味道。味道是什么？有人說味道是舌頭和鼻子的合成感覺，是有一定道理的。但是實際情況卻要復雜得多。僅說對嗅覺的解釋，至今仍為生理學家們所頭疼。2004年，兩位美國科學家就因為發現人類嗅覺系統的奧秘而獲得諾貝爾醫學獎。氣味就更復雜了，傳統的“五味”加上鮮味，誰也說不清會產生多少味道。筆者在《“五味”與“天人合一”文化》一文中曾經談到過，用舌頭去嘗可以很容易嘗出“酸、甜、苦、辣、咸”或“咸、甜、麻、辣、酸”或者“咸、甜、酸、苦、鮮”這五味來，但這僅是從化學味覺的角度上說的。照此還可以從食品質地的物理味覺角度分析出“脆、嫩、細、酥、軟”這五味來。但是“豐、腴、爽、適、舒”的口感五味則一定要用化學的味覺、物理的味覺，再通過心理感受來一起整合“品嘗”。在這里“品”與“嘗”是一個復雜的審美過程，是不可以截然分開的。
五味中的“鮮”學問最大。許多人都喜歡吃川菜，川菜的特點一是辣，二是鮮。川菜鮮從何來？川菜專家熊四智先生說井鹽最鮮，地道的川菜必須要用自流井鹽。那里的古井深達兩千米。著名的自貢市就得名于兩座古老的鹽井“自流井”與“貢井”。當年李約瑟在四川聽到這個消息，不敢相信，后來他相信了，不但相信，而且斷言四川的鹽井技術就是現代石油鉆探技術之濫觴。
前不久，有一個外國科學家帶著五只鴿子，到離家很遠的地方放飛，它們都準確地回了家；第二次，這位科學家又到同一地點放飛，但是這一回卻在每一只鴿子的翅膀下系上一小塊磁石，結果只有一只飛回了家，其余的都沒有飛回來。這個實驗說明，鴿子之所以能夠從陌生的地方飛回來，是依靠地球磁場的磁力線來定向的，一旦在翅膀上給它系上一塊磁石，就擾亂了它對地球磁場的“感覺”，而使它迷失了方向。原來鴿子竟是一位掌握地球磁場的飛行家，它掌握了這種“技術”，使它在千百年來贏得了“信使”的美名。
其實，在自然界中掌握物理技術的生物還不在少數呢！
我國云南省的大理，有一個蝴蝶泉，相傳每年4月25日，總有數不清的蝴蝶從四面八方前來聚會，構成一幅奇妙絢麗的景色。這么多的蝴蝶，為什么能從四面八方聚在一起？據科學家最近的研究發現，蝴蝶之間是通過無線電聯系的，天線就是頭部的一對觸角。蝴蝶放出的電磁波，能傳播得很遠，它的同類用觸角收到這“無線電話”以后，就會確定對方在什么地方，前去聚會。
蝙蝠的體內有超聲波發射器發射超聲波，用來探索周圍空間，確定探索物的方向和距離，辨別出探索物是什么。它的靈敏度和可靠度都超過了人類目前能夠制造的同類儀器。蝙蝠喜歡捕食夜蛾，但夜蛾卻時常能逃避它的天敵的襲擊，因為它的身體上“裝設”有微弱的超聲波接收器，能夠接收到蝙蝠發射的超聲波。
響尾蛇能感覺到紅外線的輻射；深海中的某些魚類有如一架精確的電流計，靈敏度幾乎達到幾億分之一安培。
人們越深入研究，就越來越多地發現各種生物所掌握的“技術”的奧秘。“生物技術學”這門新興的科學也就這樣誕生了。
人們已經開始記錄魚類和鳥獸發出的超聲波，在捕食和狩獵工作中，把超聲波放出來，使它們自投羅網。目前，發送與鳥類驚恐時發出同樣超聲波的器具已經出現在飛機場上，用以嚇走干擾飛行的鳥群；也可以用來代替“稻草人”，守衛果園和莊稼，驚嚇害鳥。人們從各種生物的磁學、電學、超聲波、無線電通訊等等“裝置”中，將能找出進一步提高人類制造同類裝置的靈敏度和可靠度，以及減少耗費能量和減小體積的途徑。大自然為我們安排下了多么好的研究場所啊！
（選自《科普文摘報》）
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2．“生物的‘技術’”中的“技術”一詞的含義是什么？
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3．信鴿為什么能夠準確無誤地回歸老家？
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4．云南大理的蝴蝶，為什么能“從四面八方聚在一起”？
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5．蝙蝠是用什么探索周圍空間，確定探索物的方向和距離的？
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6．人類捕魚和嚇走鳥獸利用的技術是什么？
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7．這篇文章的說明順序是什么？
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