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2011年第01期之一中國大學50強2011版出爐北大清華復旦居前三6月7日上午,“中國大學50強”2011版正式發(fā)布,這是本排行榜的第四次發(fā)布。據(jù)排行榜顯示,北京大學再次以總分99.29的成績排名第一?！爸袊髮W50強”由中國人民大學高等教育研究室發(fā)布,今年是第四次發(fā)布。據(jù)主辦方介紹,榜單從核心競爭力和社會影響力兩大方面進行了打分。其中核心競爭力包括學科建設以及科研論文,社會影響力則包含高考招生、網(wǎng)絡知名度以及留學生等內(nèi)容。從今年的榜單中可以看出,排名前5的高校分別為北京大學、清華大學、復旦大學、中國人民大學和浙江大學,前5名學校的排名與去年相比沒有任何變化,保持穩(wěn)定。而去年排名第6位的中國科學技術大學和第7位的南京大學則發(fā)生了位置互換,其余10強學校沒有發(fā)生位置變化。從榜單中可以看出,在考量時,加入了“網(wǎng)絡知名度”一項。據(jù)人大高等教育研究室老師介紹,榜單中“網(wǎng)絡知名度”的提升,也包括校長的功勞。以華中科技大學為例,華中科技大學李培根校長（人稱“根叔”）由于其發(fā)表的一系列言論,在今年的百度校長網(wǎng)頁搜索中搜索量大幅上升,由2010年初的第7位大幅跳升至今年初的第1位,成為最受網(wǎng)絡關注的大學校長。2010年,“根叔”的聲名鵲起正是在這一背景下,再加上網(wǎng)絡以及眾多媒體與網(wǎng)民共同推動,“根叔”李培根廣為人知。同時,華中科大知名度也在提升,很多以前并不知道華中科大的民眾也了解知曉了這個更名時間并不太長的大學。排行榜上,華中科技大學的“網(wǎng)絡知名度”指標得分大幅提升。校長對大學的影響可見一斑。據(jù)教育部相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2008年進入該榜單考察范圍的大學共有在校留學生34153名,而2009年在校留學生數(shù)量增至40000人,增幅為17.12%。同時,該范圍內(nèi)大學的2008年本國在校生總數(shù)為208萬,今年則增至213.8萬,增幅僅為2.79%,遠遠小于在校留學生增幅。增加的5847名留學生主要集中于北京、上海兩地,兩地留學生增加人數(shù)超過總增加人數(shù)的50%。增加留學生最多的高校分別為北京大學、清華大學和同濟大學。2011版高校十強1.北京大學2.清華大學3.復旦大學4.中國人民大學5.浙江大學6.南京大學7.中國科學技術大學8.上海交通大學9.北京師范大學10.南開大學回到板塊劃分頁>>之二嚴加安院士:培養(yǎng)能力比傳授知識更重要——淺議大學教育的理念與目標1936年愛因斯坦在美國高等教育三百周年紀念會上的演講中指出:“有時，人們把學校簡單地看做為把盡量多的知識傳授給成長中一代的一種工具，但這種看法是不正確的……學校的目標應當是培養(yǎng)能獨立工作和獨立思考、把為社會服務作為人生最高追求的人?！睈垡蛩固沟倪@一教育理念和19世紀初德國思想家、當時的教育大臣威廉·馮·洪堡提出的“全人教育”的理念是一致的。所謂“全人教育”，就是要培養(yǎng)能獨立思考和有解決實際問題的能力、有社會責任感和良好道德操守的人。大學教育的目標是培養(yǎng)有較高人文素質的公民在上世紀50年代初，中國流傳“大學是科學家和工程師的搖籃”這一口號。當時國家百廢待興，科技人才奇缺，大學資源很稀缺，大學生人數(shù)非常少，把“培養(yǎng)高級科技人才”作為大學教育的目標是合理的。1957年反右斗爭以后，直到“文革”前的60年代中期，能夠上大學的人數(shù)比例還是相當?shù)偷模磕甏蠹s只有10萬~20萬大學生畢業(yè)。當時大學基本上不招收研究生，大學教育的口號是“培養(yǎng)又紅又專的接班人”。在這一有很強政治色彩的口號背后，大學教育的目標定位于培養(yǎng)各類高級專業(yè)人才，包括社科人才和外語人才。經(jīng)過30多年的改革開放和前幾年的大學擴招，大學生人數(shù)激增，2010年大學招生人數(shù)達到了657萬人，平均錄取率達到70%以上，如果現(xiàn)在還把培養(yǎng)各類高級專業(yè)人才作為大學本科教育的目標來定位顯得有些不合適了。這一定位不僅主觀上產(chǎn)生對在校學生人文素質教育的忽視，而且客觀上高估了學生在校學習專業(yè)知識的作用，與大學畢業(yè)生實際就業(yè)崗位產(chǎn)生較大的偏離。事實上，絕大多數(shù)剛畢業(yè)的大學生還算不上是專業(yè)人才，他們畢業(yè)后從事的工作和在校學習的專業(yè)知識往往聯(lián)系甚少，這些專業(yè)知識很快就會被忘記，真正在工作中起作用的是在學習知識過程中受到理性思維訓練、人文素質教育和在校培養(yǎng)的各種能力。正如愛因斯坦1936年的那次演講中引用某個人的話說:“那個詼諧的人確實講得很對，他這樣來定義教育:‘如果人們忘掉了他們在學校里所學到的每一樣東西，那么留下來的就是教育’”。愛因斯坦在1936年的那次演講中還指出:“學校的目標始終應當是使青年人在離開它時具有一個和諧的人格，而不是使他成為一個專家。”在演講結束時他再次強調:“學校始終應當把發(fā)展獨立思考和獨立判斷的能力放在我個人認為，根據(jù)中國大學目前發(fā)展的現(xiàn)狀，大學本科教育的目標應該定位于培養(yǎng)有較高人文素質的公民，而不應該定位于培養(yǎng)高級專業(yè)人才，因為我們不需要如此龐大的高級專業(yè)人才隊伍，畢業(yè)生中只要有一定比例的人（例如10%~20%左右）將來成長為各類高級專門人才就能滿足社會需求了。這主要靠研究生教育，特別是博士研究生教育來實現(xiàn)?，F(xiàn)在社會上真正缺乏的是技工一類的技術型人才。因此要大力發(fā)展中等專業(yè)技術學校。培養(yǎng)能力比傳授知識更重要誠然，大學有傳承民族文化和社會文明的職責，有傳授知識的重要任務。但是，對一個人來說，學習是終身的事，在大學本科階段學生應該著重學習和理解學科的基礎知識，培養(yǎng)終身自學能力，因為對專業(yè)知識的學習和掌握要靠未來在實際工作中來實現(xiàn)，況且科技發(fā)展日新月異，許多專業(yè)的細節(jié)知識是不斷發(fā)展和演變的。正如愛因斯坦所指出的:“如果一個人掌握了他的學科的基礎，并且學會了獨立思考和獨立工作，就必定會找到自己的道路，而且比起那種其主要訓練在于獲得細節(jié)知識的人來，他會更好地適應進步和變化?！庇幸黄P于美國教育理念的文章中引述了哈佛大學前校長巴布博士提出的大學教育的8個目標，前7個是提高和培養(yǎng)學生的能力，包括“提高交流能力，培養(yǎng)分析能力，加強解決問題的能力，培養(yǎng)價值判斷的能力，提高社會交往和互動的能力，培養(yǎng)對個人和環(huán)境的理解能力，改善個人對當今世界的了解能力”；第8個是“增長藝術和人文學科的知識”。我猜測，哈佛大學近年來積極倡導和實施的“全面教育”，就是為了實現(xiàn)上述8個目標，這一教育理念與德國威廉·馮·洪堡早年提出的“全人教育”理念以及愛因斯坦在1936年演講中提出的教育理念是一脈相承的。在2010年5月召開的第四屆中外大學校長論壇上，英國牛津大學校長安德魯·漢密爾頓說:“我們有明確的教育目標:培養(yǎng)學生分析問題的能力、思辨能力、解決問題的能力、探索精神以及終身學習能力?！笨梢姛o論在美國和英國，培養(yǎng)學生的各種能力是作為大學教育的首要任務。溫家寶總理在2010年7月全國教育工作會議上的講話中也強調了對學生能力的培養(yǎng)，他說:“要改革教學方式方法，注重啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學。教育不僅要傳授知識，更重要的是啟發(fā)思維，培養(yǎng)學習思考能力。愛因斯坦說，想象力比知識更重要。要鼓勵學生獨立思考、自由表達，增強他們的自信心，保護和激發(fā)他們的想象力、創(chuàng)造力?！敝袊幸痪涓裱哉f得好：“授人以魚，不如授人以漁?！薄棒~”是具體的食物，“漁”是教人家怎么捕魚?！棒~”象征一個具體知識，“漁”象征一種能力。這一格言生動地說明了“培養(yǎng)能力比傳授知識更重要”。如何培養(yǎng)學生各方面的能力？加強人文教育是一個重要方面。英國牛津大學校長安德魯·漢密爾頓在第四屆中外大學校長論壇上介紹經(jīng)驗說：“學校為學生創(chuàng)設學術環(huán)境，不僅僅在教室當中，還包括教室之外，在培養(yǎng)人才的時候，很重要的就是讓學生學會相互學習。這就是為什么學生在校園生活、學習的同時，要參加很多的社團活動，包括戲劇、音樂、體育、志愿者社團等一系列的活動，使得學生能夠去發(fā)現(xiàn)自己其他方面的重要潛能，產(chǎn)生一些和自己的學術興趣完全不同的興趣?！边@就是說，在大學組織各種社團活動對培養(yǎng)學生的社會交往和互動的能力、合作精神、自信心等人文和心理素質有很大作用。這一經(jīng)驗是值得我們學習的。牛津大學還對學生采取“導師制”的模式來進行能力方面的培養(yǎng)，即采用一對一的方式對學生進行個別輔導，指導他們讀學術著作和論文，培養(yǎng)他們的跨專業(yè)、跨學科的綜合分析能力。這是一種特別的“英才教育”?！皩熤啤钡哪Ｊ郊词乖谟渌咝Ｒ搽y以效仿，但值得我們借鑒。我國的一些高校也有由極少數(shù)優(yōu)秀學生組成的“基地班”或以名人命名的“冠名班”，對這些選拔出來的優(yōu)秀學生，可以采用類似的模式來進行特殊培養(yǎng)。即使到了研究生學習階段，培養(yǎng)能力也是第一位的，就是要把研究生培養(yǎng)成具有發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題能力的人。與大學學習階段不同的是，指導老師除了可能要給新入學的研究生上基礎課外，基本上不直接承擔傳授知識的任務，而是間接地對學生給予指導。研究生主要靠自學和學生間的互教互學（即討論班）的方式來學習。導師應該成為學生的良師益友，對學生要“教學相長”和“因材施教”?？鬃釉唬骸爸卟蝗绾弥撸弥卟蝗鐦分??！痹趯ρ芯可囵B(yǎng)上如何應用孔子的這一治學思想？我認為：導師對學生的首要職責是“引”和“導”，即首先要引導學生對一門學科知識產(chǎn)生好奇心，這就是孔子說的“知之”；其次，要通過對學生經(jīng)常性的贊許和肯定來激發(fā)學生對學習這門知識的興趣，以達到孔子說的“好之”。最后，導師要以自己的洞察力和學識幫助學生找到屬于自己的研究課題，使學生在學習和研究過程中獲得一種樂趣，以達到孔子說的“樂之”這一治學境界。人格培養(yǎng)和素質教育是能力培養(yǎng)的重要一環(huán)在對學生各種能力的培養(yǎng)中，人格培養(yǎng)和素質教育是重要一環(huán)。事實上，前面列舉的哈佛大學教育8項目標中的7項能力，大都和一個人的人格和素養(yǎng)有內(nèi)在聯(lián)系。什么是“人格”？《中國大百科全書》給出的定義是：“人格是個人相對穩(wěn)定的比較重要的心理特征的總和。這些心理特征包括個人的能力、氣質、性格、愛好、傾向性等?！毖芯勘砻鳎蜻z傳對人格形成的影響是比較大的，約占50％。但是，后天的環(huán)境、社會、家庭和學校的影響也是非常重要的。特別是在大學階段，對一個青年人來說，是“認識自我、重塑自我、人格再造”的關鍵時期。最近發(fā)生的“藥家鑫殺人案”和“中南大學命案”等一系列大學生殺人的惡性案件，不僅反映了社會和家庭教育的缺陷，更反映了大學教育中人文素質教育的缺失，應該引起我們對中國目前大學教育進行深層次反思。加強對大學生的人格培養(yǎng)和素質教育應該刻不容緩地提到大學教育的議事日程上來。教師對學生潛移默化的影響是很大的，教師用自身的人格魅力去感染學生是加強學生人格修養(yǎng)教育的重要一環(huán)。在教書育人過程中，除了通過授課傳授知識外，還包括對學生人格和素質的培養(yǎng)。教書是知識的傳授，育人是道德的熏陶。“學高為師，身正為范”，北京師范大學的校訓“學為人師，行為世范”就很好地體現(xiàn)了“教書育人”的理念。教書是教師的天職，教好書是教師應追求的起碼目標，教書是手段，教育的終極目的是育人?，F(xiàn)在大中小學都在強調素質教育。溫家寶總理在2010年7月全國教育工作會議上的講話中說：“古往今來的許多事例證明，素質教育是培養(yǎng)杰出人才的基礎……中外歷史上許多杰出人才，盡管從事的職業(yè)不同，但他們往往有一個共同的特點，就是集科學、文學、藝術、哲學于一身，表現(xiàn)出全面的良好素質?！笔裁词撬刭|教育？國家教委在《關于當前積極推進中小學實施素質教育的若干意見》中的解釋是：“素質教育是……以面向全體學生、全面提高學生的基本素質為根本宗旨，以注重培養(yǎng)受教育者的態(tài)度、能力、促進他們在德智體等方面生動、活潑、主動地發(fā)展為基本特征的教育?！边@一提法顯得有些空泛。我認為培養(yǎng)良好的教養(yǎng)是最基本的素質教育。所謂“教養(yǎng)”，指的是一個人的行為舉止，包括禮貌、規(guī)矩、涵養(yǎng)、風度等等，這些都是做人的基本素養(yǎng)。自古以來國人對教養(yǎng)很重視，《三字經(jīng)》里面就曾經(jīng)講：“養(yǎng)不教，父之過；教不嚴，師之惰”，強調了家長和老師在培養(yǎng)人的良好教養(yǎng)中的作用。所以老師們應該不光是教授具體的知識，同時應該言傳身教，老師自身的教養(yǎng)對學生影響很大。素質教育不是簡單的思想教育。許多時候，所謂的“思想教育”成了空洞的、泛政治化的說教，其作用往往適得其反，用“說教”方式進行素質教育訓練出來的人有可能成為有多重性格的人和偽君子。另外，美育與藝術教育是素質教育的主要組成部分。什么是“美育”？“美育”就是審美教育，美育可提高一個人對美的感悟能力和對美的鑒賞能力，提高一個人的人生境界。藝術對一個人的潛移默化的影響是非常深的，藝術的熏陶對人的品格、情操和社會行為都是有深刻影響的。北京大學美學與美育中心主任葉朗教授在2010年8月于北京大學召開的世界美學大會上說：“無論發(fā)達國家或發(fā)展中國家，都面臨著一種危機和隱患：物質的、技術的、功利的追求在社會生活中占據(jù)了壓倒一切的統(tǒng)治地位，而精神的活動和精神的追求則被忽視，被冷淡，被擠壓，被驅趕。因此，從物質的、技術的、功利的統(tǒng)治下拯救精神，就成了時代的要求、時代的呼聲。我們當代美學應該回應這個時代要求，更多地關注心靈世界、精神世界的問題?！蔽液苜澩~朗教授的看法，應該把美育與藝術教育列入大學素質教育的教程。改革考核評價體制是中國高校的當務之急大學是國家的重要科研基地，教師做科研和承擔一些國家科研項目是必需的，這也是能夠教好書、育好人的必要條件。對教師在科研業(yè)績方面進行考核是重要的，是不容置疑的。現(xiàn)在的問題是這種考核往往只看發(fā)表論文數(shù)量，不看文章的質量。另外，忽視了對教師在教書育人方面業(yè)績的考核，這是非常有害的，這客觀上導致了當前大學教學質量嚴重下降，其后果是學生產(chǎn)生厭學和棄學情緒。去年12月有一位大學畢業(yè)生在網(wǎng)上發(fā)了一篇對該校教育“反思”的帖子（萬言書），內(nèi)容真是觸目驚心。他對該學校的當前狀況作了如下描述：“大學生們?yōu)楹味济允Я俗约旱睦硐?？首先是專業(yè)的學習讓人迷惑：很多老師照本宣科，大學里面真正關注教學、關心學生、有上課水平的老師越來越少了……他們都在忙著自己的項目和課題。學校選用這種‘自編教材’的原因，是老師們因為要評職稱。需要‘科研成果’，就東拼西湊地亂編一些‘教材’來完成任務……大學里的學生生涯，除了要求學生的專業(yè)學習之外，鮮有啟迪心靈的聲音，更重要的是缺乏指導大學生人生發(fā)展與定位的課程。”這一描述可信性如何？是否帶有主觀片面性？我的判斷是基本客觀的，而且這種狀況有相當?shù)钠毡樾?。當前，許多大學都把發(fā)表規(guī)定數(shù)量的SCI論文作為晉升職稱的硬指標，更有些學校把出版所謂的“專著”也作為晉升教授職稱的一項硬指標提了出來。設想一下，如果每個教授都要出版“專著”，全國該有數(shù)量多么龐大的同一專業(yè)的“專著”？因此，改革考核評價體制是中國高校的當務之急。通過“量化指標”和計分式的手段對教師的科研業(yè)績進行考核是高校學術管理行政化的一個主要表現(xiàn)，這種評價體制的嚴重弊端就是造成教師的學風浮躁、急功近利和輕視教學。其實,評價一項科研成果的學術價值,應該看它在相關專業(yè)產(chǎn)生的影響,以及同行對論文的公開評論和引用情況。對教師科研業(yè)績的考核應由所在單位的學術機構去做,行政管理部門不應該具體介入。此外,應該明確大學教師的基本職責是教書育人,學校應當把教師在教書育人方面的業(yè)績納入教師評價和考核體系中。在對教師職稱晉升時,不能只考查教師的科研成果,也要看他的教學成果和對學生人格培養(yǎng)方面的業(yè)績,甚至還應包括對教師自身的品格修養(yǎng)的考核。對那些教學成績突出、品德優(yōu)秀而科研成果相對較弱的老師,也應該敬重和給予晉升。鑒于當前許多高校的教學質量存在滑坡的現(xiàn)象,學校要特別重視對青年教師的選拔和培養(yǎng)。在招聘青年教師過程中,不要過分看重發(fā)表學術論文的數(shù)量,而要重視對他們的課堂教學能力、社交能力和人文素質進行全面的考核。關于對大學生的考核,現(xiàn)在幾乎所有大學都要求每個大學生寫畢業(yè)論文,這不僅加重老師和學生的負擔,而且客觀上助長了學校中的弄虛作假和論文抄襲之風。我個人認為,學?？梢怨膭钜徊糠謨?yōu)秀學生做些科研和寫論文,但沒有必要把寫畢業(yè)論文作為大學生能否畢業(yè)的一項指標。這一指標表面上很硬,實際上很軟,因為人人都能想辦法達到。結束語我認為,“有社會責任感”應該是有較高人文素質公民的一項基本品格。一個國家和社會如果缺少一大批有社會責任感的人,社會上出現(xiàn)的不公正和不公平的事件就得不到輿論監(jiān)督和揭露,社會就不能和諧健康發(fā)展,就有可能陷入腐敗的泥潭而不能自拔。明末清初思想家顧炎武有句名言:“國家興亡，匹夫有責?！碑斠粋€社會在發(fā)展過程中遇到思想瓶頸時，更需要有一些杰出的思想家們“鐵肩擔道義，妙手著文章”（李大釗語），引領社會進步思想的潮流。18世紀法國的思想啟蒙運動就是一個很好的例證。當時的孟德斯鳩、伏爾泰、盧梭、狄德羅等杰出的思想家和哲學家提出了一系列資產(chǎn)階級的民主思想，引領了法國大革命。國學大師陳寅恪在王國維紀念碑的碑文結尾處寫道:“先生之著述，或有時而不章。先生之學說，或有時而可商。惟此獨立之精神，自由之思想，歷千萬祀，與天壤而同久，共三光而永光。”我認為，表達“獨立之精神、自由之思想”是社會公民的基本權利，更應該成為大學培養(yǎng)出來的有較高文化素質公民的社會責任。從概率論中的大數(shù)定律來觀察社會，只有當社會上各種獨立精神和自由思想經(jīng)過碰撞、交流和溝通，融合成為有社會共識的主導意識形態(tài)時，社會才是穩(wěn)定和健康發(fā)展的，才是和諧進步的。在大學的人文素質教育中，應該鼓勵大學生們關心國是，表達“獨立之精神、自由之思想”，發(fā)揚崇尚理性、追求真理的科學精神。(來源:科學時報，作者系中國科學院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院院士）回到板塊劃分頁>>之三突破性創(chuàng)新:南方科大的變革路徑隨著《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的頒布以及國家教育體制改革試點項目的啟動，人們對教育變革和創(chuàng)新給予更多的關注。在諸多教育創(chuàng)新案例中，最引人注目的莫過于南方科技大學（以下簡稱“南方科大”）進行的“闖關”。從大學“去行政化”的制度建構到“自主招生、自授文憑”的大膽創(chuàng)舉，“南方科大每邁出的一小步確實成為了中國高等教育變革的一大步”。同樣是教育創(chuàng)新，南方科大的創(chuàng)立和發(fā)展為何會吸引眾多的目光？其獨特性何在？其實現(xiàn)路徑如何？對這些問題的回答有助于我們認清當下中國教育創(chuàng)新的現(xiàn)實和走向。后來居上的制勝之道突破性創(chuàng)新由美國學者克里斯坦森率先提出，并將其與持續(xù)性創(chuàng)新進行比較。在克里斯坦森看來，持續(xù)性創(chuàng)新是在現(xiàn)有市場框架內(nèi)進行的技術改進，其目的是為主流用戶提供更多更好的產(chǎn)品或服務；而突破性創(chuàng)新則是另辟蹊徑，通過開拓新的市場，為受到忽視的用戶提供簡單、便捷的服務。克里斯坦森指出，許多大型公司盡管投入了巨大的資源用于持續(xù)性創(chuàng)新，但在突破性創(chuàng)新的攻擊下依然難以擺脫失敗的命運。可以說，正是大型公司的“可為”限定了它們的“不可為”，此種路徑依賴會使大型公司難以應對迅速變化的外部環(huán)境。回顧經(jīng)濟和社會部門的發(fā)展，人們往往更多地關注持續(xù)性創(chuàng)新，忽視了更具變革意義的突破性創(chuàng)新。然而，突破性創(chuàng)新常常能夠使目前處于邊緣的組織率先進入某些領域，并迅速占據(jù)主導地位，達到后來居上的目的。就教育領域來說，美國網(wǎng)絡課程和社區(qū)學院的發(fā)展都是突破性創(chuàng)新的范例。當普通高中或四年制大學不能滿足學生的學習需求時，某些新的資源配置方式和教學組織便應運而生。創(chuàng)新者在傳統(tǒng)體制之外為學生開辟了新的求學渠道，從而也成為了這些領域的領軍人物。價值取向的轉變從組織行為學的觀點來看，突破性創(chuàng)新的重心不在于改變現(xiàn)行的具體操作方法，而在于轉變行為背后的指導思想和價值取向，即用整體性的思維方式對待組織變革。美國學者阿吉里斯和舍恩提出的信奉理論和使用理論清楚地闡明行為變革的不同模式，前者是行為背后的價值取向，而后者則是具體的操作行為。因此，突破性創(chuàng)新就是要改變組織成員的信奉理論。具體而言，突破性創(chuàng)新具有如下特征:1.未來性，突破性創(chuàng)新不僅是為了滿足當下主流用戶的需要，而且指向未來的用戶需求；2.適應性，突破性創(chuàng)新在各方面都不成熟，需要不斷地改進以提高產(chǎn)品或服務的性能；3.邊緣性，突破性創(chuàng)新所針對的市場和所采用的技術，對于現(xiàn)有競爭者沒有吸引力；4.整體性，突破性創(chuàng)新善于把握整個市場和用戶，滿足邊緣群體的特殊需要；5.便捷性，突破性創(chuàng)新不會重復主流群體成長的復雜程序，而是以簡單、便捷的方式服務于邊緣群體。突破性創(chuàng)新的實現(xiàn)不僅需要行動者做出表層的行動改變，而且更要做出深層的價值取向轉變。就教育領域來說，當應試教育的價值觀念不發(fā)生轉變時，所有的行為變革和技術創(chuàng)新都只會在一條不歸路上越走越遠，正如紀伯倫所說“我們已經(jīng)走得太遠，以至于我們忘了為什么而出發(fā)”。南方科大的變革路徑當前中國的教育變革和創(chuàng)新大多是在現(xiàn)有體制框架內(nèi)不斷進行的改良。有專家指出，在當前的制度環(huán)境中，普通大學為了發(fā)展需要按照各項規(guī)章制度一步一步走過，從學院到大學的升格以及本科專業(yè)、碩士點、博士點的層層審批，都需要嚴格遵循既定的游戲規(guī)則。有時，即便后來者感到制度安排得不公平甚至荒唐，但也不得不就范。南方科大的突破性創(chuàng)新，首先是用一種整體性的思維方式推進變革，這也為其一步到位地建成世界一流大學提供了實現(xiàn)路徑。如果按照常規(guī)模式，南方科大在短期內(nèi)是無法趕上國內(nèi)一流大學的，遑論世界一流大學。變革路徑的重新選定使南方科大可以繞開傳統(tǒng)體制的層層束縛，率先進入新的領域，并迅速占據(jù)主導地位。在教育變革和創(chuàng)新中，行動者特別需要重視突破性創(chuàng)新的作用，而這首先要求行動者具有整體主義的思維方式，能夠明確認識到現(xiàn)行體制服務的特定對象和不能滿足的群體，以價值取向的轉變引領組織成員行為的改變，步入具有風險性的突破性創(chuàng)新領域，最終實現(xiàn)革除陋習和后來居上的目的。（出處:中國社會科學報作者:孟照海單位:北京師范大學首都教育經(jīng)濟研究院）回到板塊劃分頁>>之四南科大用“全面教育”替代“通識教育”來源：文匯報除了豪華的師資陣容，南科大最為外界所道的，或許是她全新的課程設計。社科界著名學者、香港科技大學教授丁學良，此前應南科大之邀，領銜組織設計人文教育課程。根據(jù)國內(nèi)多家媒體的報道，丁學良“將把通識教育課程引進南科大”。通識教育？完全是誤解！在接受文匯報記者獨家采訪時，丁學良教授反復強調，南科大即將實施的并非“通識教育”，而是“全面教育”，“這兩者之間并非名稱有差別，而是具有本質區(qū)別”。國內(nèi)大學正積極推行的“通識教育”，按照丁學良的看法，已經(jīng)“落伍”了?！斑^去10多年，中國高等教育走的路越來越窄。我們要培養(yǎng)的也許不僅僅是人才，而應該是全面的人?！闭腔谶@樣的認識，此番在南科大啟動的“全面教育”，被丁學良視為一項重要的教學改革實驗。兩種教育傳達不同育人觀文匯報：如果“全面教育”和“通識教育”是完全不同的兩個概念，那么請您解釋一下，兩者之間究竟有什么區(qū)別？丁學良:“全面教育”和“通識教育”是截然不同的兩種教育，傳達著兩種截然不同的育人觀念?！叭娼逃眮碓从诿绹鸫髮W的GeneralEducation，是哈佛自2007年啟動的一項新的教學改革。為此，學校花費數(shù)百萬美元，邀請美國、歐洲的教授以及自己的學生，經(jīng)過長時間討論進行課程設計。此前，哈佛實施了30多年核心課程教育，即很多國內(nèi)大學正在推開的所謂“通識教育”。“通識教育”建立在各個知識大類基礎上，每位學生入學后第一年，必須先選擇一些核心課，這些課可能與專業(yè)有聯(lián)系，也可能沒有聯(lián)系。而現(xiàn)在實施的“全面教育”，是指所有課程都必須包含除了知識以外的更多內(nèi)容，例如倫理、情感、態(tài)度、能力等等，使學生永遠都處于探索和接近真知的過程中。舉個課堂案例。美國人很愛吃冰激凌，但是肥胖已經(jīng)成為美國的國家安全問題，因為肥胖導致合格的服兵役者越來越少，還增加了國家的醫(yī)療和公共衛(wèi)生費用支出，以及其他一系列問題。老師會就此在課堂上給學生布置課題:重新設計冰激凌配方，讓它又好吃又好看，副作用少。如果研制出來，學生還必須找到公司加工這種冰淇淋，爭取上市銷售。對學生來說，這個課題涉及的領域太多了。學生不是在上不同的課程，而是在完成一個課題的過程中，對很多領域進行研究。文匯報：為什么會出現(xiàn)從核心課程到全面教育的變化？丁學良：核心課程是哈佛在上世紀60年代開始實行的改革。這種對學生實施通識教育的核心課程，獨立于院系之外，是新生入學后第一年的必修課。核心課程的提出和實施，不僅使哈佛在教育質量、科研水平和人才培養(yǎng)中名列美國各大學前茅，而且對提高美國大學課程教育也產(chǎn)生了廣泛的影響，對英國、澳大利亞、德國等國家的高等教育更帶來了極大的沖擊。但是幾十年后，核心課程受到越來越多的批評。批評者認為它過于狹窄，只是集中在學術議題(academictopics)上，而不是針對現(xiàn)實生活中遇到的問題(real-lifeissues)。此外，核心課程太強調學科特點。實施這一課程形式，意味著學生在進入專業(yè)學習之前，要接受除自己專業(yè)以外的學科知識教育。但從過去幾十年的發(fā)展看，很多學術發(fā)展的突破點，往往在交叉學科和邊緣學科，通過核心課程實施的通識教育，未免太隔離知識之間的界限。此外，現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，使得知識的傳授顯得并不那么重要，無論哪所大學，都不能以教會學生知識點作為大學教學的功能。即便是哈佛這樣的學校，也面臨著學生畢業(yè)后發(fā)現(xiàn)自己學到的知識已經(jīng)落伍的問題。在大學里，學生必須學會如何自己探索知識。哈佛的全面課程教育中用的詞是Approach，這個詞很準確，但是很難翻譯出來，主要的意思是讓學生永遠都探索知識，無限接近真知。因為哈佛越來越意識到，所有的畢業(yè)生不論從事什么工作，首先需要具備的是道德意識和倫理意識。隨著生命科學、新能源等新興學科的出現(xiàn)，社會和科學的發(fā)展，這一點越來越重要。而這些教育目標，只有全面教育才能涵蓋。當然這些需求不是只有哈佛大學有，很多大學都有，只不過哈佛帶頭做了這樣的改革。全面教育課程注重能力培養(yǎng)文匯報：您曾多次呼吁內(nèi)地大學改變現(xiàn)在對通識教育的不準確理解，現(xiàn)在在南方科技大學，您將如何設計全面教育的課程體系？丁學良：在和南方科技大學溝通時，朱清時教授表達了愿意實驗全面教育的意愿。學生3月20日回到學校后，我還會去給學生講為什么要實行全面教育，全面教育和傳統(tǒng)教育以及通識教育的區(qū)別在哪里，學生可以期待什么。哈佛的全面教育共分8個方面，包括美學與詮釋、文化和信仰、經(jīng)驗的推理、倫理、生命系統(tǒng)科學、物理世界科學、世界各社會、世界中的美國等。我根據(jù)南方科技大學和中國的社會特點，為南方科技大學設計了全面教育體系，其中包含與社會經(jīng)濟相關的、與政治相關的、與國際事務相關的、與技術和能力相關的等等。比如，有一門課叫“移民”，包括國內(nèi)移民、國內(nèi)外移民，這門課中，社會、國際、環(huán)境生態(tài)、經(jīng)濟、政治、心理學等相關學科知識都包含在內(nèi)?，F(xiàn)在中國許多大型城市都是移民城市，學生在上這門課時，還必須嘗試實地解決具體問題，進而鍛煉自己融入當?shù)匚幕哪芰?。學生通過全面教育課程，要獲得的是思考問題、解決問題的思路和能力。因此課程設計都要盡可能把核心的、相關的內(nèi)容包含在內(nèi)。上課不是為了學知識，而是為了拓展開放性思維。全面教育課程還會和工學平臺、理學平臺打通，所有的老師每個學期至少碰頭一次，看自己的課有沒有可能融合起來。我們計劃在未來3到5年內(nèi)，形成全面教育的不同構建。文匯報：現(xiàn)在內(nèi)地大學實行的都是通識教育，這是否是因為這些大學對全面教育有誤解所造成的？丁學良：這不能完全說是國內(nèi)大學的誤解。即便在美國，在過去兩年中，對于全面教育也有不同的看法。哈佛大學的教授們，也認為實行全面教育帶來了很大挑戰(zhàn)。全面教育從2007年提出并試行后，去年在本科生院全面推廣。今年1月，哈佛給校友們發(fā)布了推廣全面教育的調查，結果顯示總體反應非常正面。本科生們反映，全面教育改變了他們對于知識的感受，也改變了他們對于公民的看法。而教授的反映更有趣。教授們說，以前沒有設計全面教育課程時，覺得自己在某個研究領域中已經(jīng)“功成名就”，給學生上課，效果也很不錯，于是更多的時間用在自己的研究領域上；但是全面教育課程卻迫使他們必須跳出固有的研究領域，這個時候再來看自己的研究和教育，感受完全不同。也就是說，哈佛教授們自己對于知識也開始重新認識，他們也處于一個探索和接近真知的過程中。讓獨立思考和獨立探索互聯(lián)文匯報：南科大的全面教育成功后，會不會向其他大學推廣？丁學良：希望在南方科技大學進行的全面教育試驗，能夠獲得一些成功。我也會思考，試驗成功后，在其他學校如何推廣，教師該做些什么準備。在我看來，過去10多年，中國高等教育走的路越來越窄。我們要培養(yǎng)的也許不僅僅是人才，而應該是全面的人。國家提出要建設自主創(chuàng)新的國家，我的看法是，首先要自主，即便是在教育領域。按照現(xiàn)在的教育模式，什么都是被動的，給什么就接受什么，怎么可能培養(yǎng)出自主創(chuàng)新的人才？我們要培養(yǎng)的是獨立探索、獨立思考的全面的人，并且這些獨立思考和獨立探索能夠像互聯(lián)網(wǎng)一樣串聯(lián)起來，這樣才有可能創(chuàng)新。哈佛也是如此。哈佛認為他們培養(yǎng)的人不能以后只考慮他是一個科學家，或者是政治家或者是教授，首先培養(yǎng)的是丈夫、妻子、父親、母親，首先必須是一個人。所以我為南科大起草的全面教育方案的第一句話是:為21世紀的中國和世界培養(yǎng)全面發(fā)展的個人。他當然必須有知識，但是有知識還不夠，還要能夠把自己的所學互聯(lián)起來。（作者:姜澎樊麗萍）回到板塊劃分頁>>之五湖南大學深化大學內(nèi)部治理結構改革建立現(xiàn)代大學制度改革試點實施方案來源:中華人民共和國教育部湖南大學深化大學內(nèi)部治理結構改革、建立現(xiàn)代大學制度改革試點的總體目標是:制定大學章程，完善內(nèi)部治理結構，完善學校、學部、學院三級學術委員會的學術管理體系及運行機制，深化校院兩級管理模式改革，形成學術權力與行政權力相對獨立、相互支撐、相互制衡的治理格局，建立責權利相統(tǒng)一、有利于調動積極性、提高執(zhí)行力的現(xiàn)代大學管理制度和運行機制。該方案分三個階段目標。第一階段（2010—2011年）:研制《湖南大學章程》；建立和明晰學校、學部、學院三級學術委員會的學術管理體系及運行機制；以分配制度和資源配置改革為切入點，推進管理重心下移，落實學院的責任、義務和權利。第二階段（2012—2013）:確定《湖南大學章程》，形成上承國家教育政策和法律法規(guī)、下啟學校內(nèi)部管理的治?？偩V；完善學術管理和學術決策機制，理順三級學術委員會系統(tǒng)內(nèi)部及其與校院兩級行政系統(tǒng)之間治理關系；完善分配制度和資源配置改革，形成“宏觀有序、微觀搞活”的校院兩級管理局面。第三階段（2014—2015）:進一步完善內(nèi)部治理結構，形成學術權力與行政權力相對獨立、相互支撐、相互制衡的治理格局，構建充滿活力、富有效率、更加開放、有利于科學發(fā)展、有利于高水平研究型大學建設的管理體制和運行機制。為了做好這項試點工作，湖南大學出臺了五項改革措施和四項配套政策。這五項改革措施是:（1）制定《湖南大學章程》。明確學校的價值追求與辦學愿景，確立學校內(nèi)部治理結構，明晰內(nèi)部組織及其人員的權利、責任及行為規(guī)范。（2）堅持和完善黨委領導下的校長負責制。完善黨委全委會、黨委常委會、校長辦公會、書記辦公會的議事規(guī)則和程序，進一步明確權利邊界，規(guī)范決策行為，提高決策水平，建立健全決策、指揮、執(zhí)行與監(jiān)督相對分離、有機結合的運行機制。（3）建立和完善學校、學部、學院學術委員會。明確各級學術委員會的職責與權限，分離學術管理與行政管理的責權，建立科學的學術評價體系和考核評估制度，形成科學民主高效的學術管理體系。（4）完善校院二級管理體制。降低管理重心，調動學院積極性，提高執(zhí)行力，形成責權利相統(tǒng)一、黨政部門與學院協(xié)調配合、行政管理與學術管理有機銜接的管理運行機制。（5）統(tǒng)籌推進人事、財務和資產(chǎn)管理制度創(chuàng)新?？陀^分析學校人財物的運行效力以及與高水平研究型大學建設不相適應的突出問題，改進管理方式，建立以人才培養(yǎng)和學術貢獻為主要依據(jù)的資源分配機制和動態(tài)投入機制。四項配套政策是:（1）組建相關管理機構。成立并完善校學術委員會常設工作機構，建立健全學術委員會的工作制度和運行機制；成立湖南大學編制委員會，推進科學設置崗位，統(tǒng)籌人力資源的宏觀配置；成立湖南大學預算委員會，分類型、分階段、分項目統(tǒng)籌考慮財力資源配置；成立湖南大學董事會，健全社會支持和監(jiān)督學校發(fā)展的長效機制；成立實驗室建設與管理委員會，建立大型儀器設備共享管理信息平臺和實驗室開放管理系統(tǒng)。（2）改革教師管理和聘用制度。按教學為主型、教學科研型和科研為主型分類，明確教師的崗位任務和發(fā)展目標，明確相應的評價體系；實行有限期聘任、有限次晉升，促進人才的有序流動；通過無限期聘用，穩(wěn)定骨干和高層次人才隊伍。（3）進一步推進學院目標管理責任制。改革學校對學院辦學經(jīng)費的分配模式，強化學院責任，落實學院自主權；積極探索員工薪酬體系改革，激發(fā)學院不斷探索人員管理和辦學運行的長效機制。（4）制定和完善各種制度規(guī)范和程序規(guī)范。明確規(guī)章制度的制訂、修改、廢止程序,以國家政策、法律法規(guī)和學校章程為依據(jù),按公開、統(tǒng)一、透明的原則,重點對人財物資源管理制度進行清理、修訂,強化制度的權威性和約束力。為保證改革試點工作的順利開展,湖南大學將成立由校長擔任組長、相關工作分管校領導為成員的改革試點項目領導小組。學校辦公室作為領導小組的常設工作機構,負責聯(lián)絡、協(xié)調以及項目進展情況的跟蹤和督辦。另外學校擬投入100萬元整體推進本項目改革試點?；氐桨鍓K劃分頁>>之六蕭國政:避免“抄襲”的正面教育與措施著名語言學家、華中師范大學資深教授邢福義先生撰寫的《“復制”與“抄襲”》指出，學術的神圣，受到功利的侵擾。作為大師級學者，邢先生疾呼:“要培養(yǎng)出人才，更重要的是正面教育?！惫P者認為，這是一篇探索避免“抄襲”的正面教育的好文章。學術是人類理性和智慧的寶庫，是人類前進的搖籃和階梯，也是人類理性生存持續(xù)發(fā)展最不能污染和毀壞的底線。但是由于種種原因，抄襲、侵權之風屢禁不止，為解決幾乎海量的著作、文章，國家有關部門啟動了檢測軟件把關。此軟件雖還不十分理想，但卻鐵面無私，一票否決:此關不過，學位論文不能進入答辯程序。給抄襲者頭上懸了一把尚方寶劍，表明了國家和教育部門的態(tài)度和決心。不過，有關學術檢測軟件不能區(qū)分合理“復制”和違規(guī)“復制”（即抄襲）的問題。但是，其一，我們不能因噎廢食，由于檢測軟件不盡如人意就棄之不用，回到人為控制的隨機故態(tài)，而是考慮怎么使用的問題，比如把檢測到的復制性內(nèi)容如實交給導師，是否抄襲由導師定性和負責任，導師的處理意見、對學生的處理結果，均作為學位申請的必備材料提交給學位委員會甚至論文評閱人；其二，給軟件的改進提供理論基礎:把復制分為幾類，區(qū)分復制和抄襲；其三，不能杯弓蛇影，相反要敢于繼承和使用他人的成果，合理地“聚用”和正確引用，使之成為自己造就新成果的良好基礎和優(yōu)質原料。我國早已邁進法治社會，但是總的來說，法律、抄襲檢測軟件屬于社會天平和學術成果定性的剛性手段，并歸根結蒂只是維護社會公理和規(guī)范人類品格的消極措施。正面教育是避免抄襲的主渠道，是對待人才和人才培養(yǎng)的主渠道。怎么實現(xiàn)正面教育？除了區(qū)分合理“聚用”和正確引用他人的已出版成果之外，還要注意和建立他人尚未出版的成果——口頭“發(fā)表”內(nèi)容的引用規(guī)范，分清人己成果，做一個“干凈純正”的人，“自強自立”的人。假若有人要用“第一個……”或“第一次……”這樣的格式來表述別人尚未形成“白紙黑字”的話語，如何從學術規(guī)范上界定該行為？不同場合和不同性質的文章中，對區(qū)分人己成果的表述類型要求有無不同？這些應該是十分必要也十分值得研究的問題，也是避免抄襲的正面教育內(nèi)容中不可缺少的部分。當然，要讓大家在論文和著作行文中簡潔方便地區(qū)分人己成果，并不簡單。最好能作為國家和部門基金或招標項目專門立項研究，探索分辨人己成果的語言表達類型和種種形式，使大家但凡需要分清人己成果時，在語言表述中就容易找到相應的表述模式表達，使避免抄襲的努力和教育更加容易成功。并且，如果條件允許，有關報紙、媒體，也可開專欄不定期地討論人己成果的種種情況及表述方式，探討學術成果規(guī)范表達和文風文品建設。若此，假以時日，其貢獻應是不言而喻的。（來源:科學時報，作者系武漢大學教授）回到板塊劃分頁>>科技創(chuàng)新之一、實驗顯示LTE網(wǎng)絡信號可干擾GPS系統(tǒng)之二、數(shù)學證明單面聲墻技術有可能實現(xiàn)之三、數(shù)學證明單面聲墻技術有可能實現(xiàn)之四、未來百年十大科技:能上網(wǎng)的隱形眼鏡之五、我國研制成功國內(nèi)最大功率電子直線加速器之六、我國自主研制高性能碳纖維產(chǎn)品通過鑒定之七、新構想或能解決計算機散熱問題之八、銀納米粒子能在自然界自發(fā)形成之九、英國研制出最強光學顯微鏡之十、元素周期表再添兩“新丁”之十一、原子量原來非定數(shù)元素周期表面臨“大改”回到板塊劃分頁>>之一實驗顯示LTE網(wǎng)絡信號可干擾GPS系統(tǒng)據(jù)美聯(lián)社相關消息報道，美國聯(lián)邦政府所做的測試結果顯示，剛與美國第三大移動運營商Sprint簽下合作協(xié)議的LightSquared公司的LTE網(wǎng)絡確實會干擾GPS系統(tǒng)的使用，包括民用，公共安全和軍用等。聯(lián)邦政府所屬的工作組在新墨西哥州所做的測試報告，LightSquared計劃推廣至美國全國的LTE網(wǎng)絡能干擾許多已經(jīng)嵌入基礎設施中的GPS應用，包括海岸警衛(wèi)隊，NASA和聯(lián)邦航空管理局所使用的設備。這使人對FCC是否能批準LightSquared的產(chǎn)品能按其計劃擴張產(chǎn)生了疑問。FCC曾在一月份批準LightSquared繼AT&T和Verizon之后建設4GLTE網(wǎng)絡，作為美國政府發(fā)展無線寬帶計劃的一部分，使4G無線網(wǎng)絡在美國的覆蓋率能在2015年達到92%。但這一決定當時就引起了GPS設備制造商和諸多需要依靠GPS技術的官方機構的擔憂，因LightSquared的LTE網(wǎng)絡基站大多數(shù)都建在對GPS服務需求多的市區(qū)。GPS系統(tǒng)生產(chǎn)商Trimble導航公司的副總裁JimKirkland認為，LightSquared公司的網(wǎng)絡能對所有GPS設備接收器產(chǎn)生毀滅性的效果。作為FCC的回應，在所有相關問題解決前，LightSquared公司不能開展LTE業(yè)務。FCC的發(fā)言人在周五表示:“如果證明LightSquared的信號對GPS系統(tǒng)產(chǎn)生了大范圍干擾，F(xiàn)CC就不會批準應用?！盠ightSquared的執(zhí)行副總裁Jeffrey

Carlisle說他仍然相信該公司的新網(wǎng)絡能與GPS系統(tǒng)共存。另外他還表示，發(fā)現(xiàn)LTE信號對GPS系統(tǒng)產(chǎn)生干擾不算稀奇，重要的是想辦法來解決干擾現(xiàn)象。聯(lián)邦政府工作組透露解決方法大概有三種:修改基站的分布和降低發(fā)射功率；限制或修改新網(wǎng)絡的使用頻段；還有對于GPS制造商和使用者最壞也是最后的選擇——增加濾波系統(tǒng)使GPS接收器過濾掉LightSquared公司的信號，這大概要消耗幾年的時間和幾十億美元的費用來升級所有GPS接收器。（來源:中文業(yè)界資訊站）回到板塊劃分頁>>之二數(shù)學證明單面聲墻技術有可能實現(xiàn)想象一下,一支樂隊在室內(nèi)演奏,鄰居卻聽不到音樂聲,然而,如果外面有人在交談,室內(nèi)的樂師卻能聽到。這種類似單面鏡的單面聲墻技術聽起來似乎有些無法想象,但據(jù)美國《發(fā)現(xiàn)》網(wǎng)站5月6日報道,兩位意大利科學家正讓這類聲音操作技術更接近現(xiàn)實,相關研究發(fā)表在最新出版的《物理評論快報》（PRL）雜志上。意大利伊蘇布利亞大學非線性和復雜系統(tǒng)中心的主任、物理學教授朱莉婭·卡薩提和意大利全國研究委員會復雜系統(tǒng)研究所的研究員史提芬勞·勒普瑞兩人受到受熱二極管能夠不對稱地傳輸熱量這一機制的啟發(fā),提出了一種新的聲學機制。他們設想會有一種超材料或一套設備,其具有非線性的屬性,能以意想不到的方式讓聲波彎曲（正如單面鏡一樣）,從而實現(xiàn)讓聲音只朝一個方向傳輸,阻擋或者屏蔽外來的聲波的目的。卡薩提和勒普瑞也已經(jīng)從數(shù)學上證明,制造出這種超材料或者設備是可能的?？ㄋ_提表示,與線性相比,非線性會讓我們的世界更加豐富,它使我們具有更多可能性。單面鏡是一種光學玻璃,在一面看全反光,看不見對面的景物,像鏡子一樣只能看見這邊的鏡像；在另一面看,則是完全透明的玻璃,可以很清楚地看見對面的景物。回到板塊劃分頁>>之三數(shù)學證明單面聲墻技術有可能實現(xiàn)想象一下,一支樂隊在室內(nèi)演奏,鄰居卻聽不到音樂聲,然而,如果外面有人在交談,室內(nèi)的樂師卻能聽到。這種類似單面鏡的單面聲墻技術聽起來似乎有些無法想象,但據(jù)美國《發(fā)現(xiàn)》網(wǎng)站5月6日報道,兩位意大利科學家正讓這類聲音操作技術更接近現(xiàn)實,相關研究發(fā)表在最新出版的《物理評論快報》（PRL）雜志上。意大利伊蘇布利亞大學非線性和復雜系統(tǒng)中心的主任、物理學教授朱莉婭·卡薩提和意大利全國研究委員會復雜系統(tǒng)研究所的研究員史提芬勞·勒普瑞兩人受到受熱二極管能夠不對稱地傳輸熱量這一機制的啟發(fā),提出了一種新的聲學機制。他們設想會有一種超材料或一套設備,其具有非線性的屬性,能以意想不到的方式讓聲波彎曲（正如單面鏡一樣）,從而實現(xiàn)讓聲音只朝一個方向傳輸,阻擋或者屏蔽外來的聲波的目的。卡薩提和勒普瑞也已經(jīng)從數(shù)學上證明,制造出這種超材料或者設備是可能的?？ㄋ_提表示,與線性相比,非線性會讓我們的世界更加豐富,它使我們具有更多可能性。單面鏡是一種光學玻璃,在一面看全反光,看不見對面的景物,像鏡子一樣只能看見這邊的鏡像；在另一面看,則是完全透明的玻璃,可以很清楚地看見對面的景物?？ㄋ_提解釋道，從理論上來講，被警察廣泛使用的單面鏡并非真正的單面，其之所以能產(chǎn)生單面反光的效果，完全是因為鏡的兩面處于不同光度的環(huán)境所造成的，其一邊必須完全黑暗，而另一邊則有光亮。與之類似的非線性聲學材料也將能使聲音僅在一個方向傳播，而阻止入射的聲波。為了引導聲波，科學家提議交替不對稱地鋪設線性和非線性的材料層。一旦構成合適，當聲波從一邊進入時，它就必須進入這種超材料，接著被重新引導。卡薩提解釋道，這是因為，在兩個不同的方向上，聲波的頻率發(fā)生了變化。這兩名物理學家已經(jīng)從數(shù)學上證明，未來科學家能夠建造出這樣一種聲學超材料。勒普瑞表示，正如光子學一樣，以前科學家也沒有想到會出現(xiàn)非線性光子學，而現(xiàn)在非線性光子學的發(fā)展非常好。他表示，或許非線性聲學材料的制造可能要難一點，但有很多科學家正在努力讓其變成現(xiàn)實。美國杜克大學電子和計算機工程學的副教授斯蒂芬·克姆表示，制造出這種材料是可能的。其一旦被制造出來，將會有很多實際用途。比如，有人可能希望將聲音局限在一個房間里，不讓其逃逸出去，但同時能夠聽到外面人的談話。（來源:科技日報，作者:StefanoLepri）回到板塊劃分頁>>之四未來百年十大科技：能上網(wǎng)的隱形眼鏡在科技日新月異的今天，任何我們覺得不可能的事物，都有可能變成現(xiàn)實，就像在100年前，當時的人們無法想象到如今繁榮的互聯(lián)網(wǎng)一樣。那么在接下來的100年內(nèi)，又有哪些可能會出現(xiàn)的新科技呢？下面列出了當今科學家對2100年前生活的十大預測，如果這些預測能夠變成現(xiàn)實的話，將會讓世界發(fā)生翻天覆地的變化。1.能上網(wǎng)的隱形眼鏡出現(xiàn)時間：2030年前預測者：來自華盛頓大學西雅圖分校的巴巴克·A·帕爾維茲教授你能想象有一天上網(wǎng)只有眨一下眼睛那么簡單嗎？帕爾維茲教授目前正在研究的一款隱形眼鏡或許會讓你明白一切皆有可能。這種新式的隱形眼鏡上排列著一個LED集合。帕爾維茲表示：“這些LED組合可以在眼前形成各種圖像。這種眼鏡的大部分材料半透明，人們可以戴著它自由活動。”這種眼鏡還將識別人的面部特征，并顯示所見者的生平，還能將一種語言翻譯成另一種語言，這樣人們就可以看懂鏡片上顯示的字幕。也許準備參加期末考試的學生們會是這種隱形眼鏡的首批顧客，相信它也同樣會受到科幻迷們的喜愛。人體器官商店出現(xiàn)時間:2030年前預測者:維克森林大學安東尼·阿塔拉博士若不幸遭遇車禍或疾病，人們可以從“人體器官商店”訂購用自身細胞培育的備用器官?？茖W家現(xiàn)在已經(jīng)可以培育軟骨、鼻子、耳朵、骨骼、皮膚、血管和心臟瓣膜。4年前，他們培育了第一個膀胱，去年又培育了第一根氣管。在未來大約5年內(nèi)，科學家將能夠培育出肝臟。阿塔拉博士表示:“我們可以預見的是今后將能夠提供現(xiàn)成的器官，人們只需取出受損的器官，然后按照需要植入培育的新器官?！弊x心術出現(xiàn)時間:2030年前預測者:加州大學伯克利分校的肯德里克·凱伊目前的技術可以實現(xiàn)往中風癱瘓的患者的大腦中植入芯片，并將這個芯片同筆記本電腦連接。這些患者最終將學會如何利用意念編輯電子郵件、玩視頻游戲和上網(wǎng)。凱伊正在編訂一本“意念詞典”，他已經(jīng)研發(fā)出了一個可以破解腦電波信號的電腦程序。他說:“從一大堆影像中識別出患者看到的特定影像將成為可能，而且僅僅通過檢測其大腦的活動，就能夠將這一影像還原。”日本的本田公司曾制造了一個機器人，戴著頭盔的員工可通過意念控制機器人的活動。滅絕動物復活出現(xiàn)時間：2070年前預測者：美國先進細胞技術公司羅伯特·蘭扎博士未來我們將能夠擁有飼養(yǎng)滅絕動物的動物園。蘭扎能夠從已死亡25年的動物尸體上提取可用的DNA，將這些DNA植入到母牛卵細胞內(nèi)，9個月后，一只克隆動物就誕生了。這樣，這個物種就算是復活了。即使尼安德特人已經(jīng)消亡了數(shù)萬年，但是他們的DNA已經(jīng)被破譯了，所以有科學家正在討論要不要讓他們復活。蘭扎認為：“如果我們有了控制基因的工具，那么從理論上來講利用基因復活物種就將成為可能。問題是，我們應該這么做嗎？”延緩衰老出現(xiàn)時間：2070年前預測者：麻省理工學院萊昂納德·瓜倫特博士雖然沒有人能夠找到長生不老藥，但是科學家現(xiàn)在可以從遺傳學和分子學的角度分析梳理出細胞衰老的過程。很多影響衰老快慢的基因已經(jīng)在酵母細胞、果蠅及蠕蟲內(nèi)被發(fā)現(xiàn)?？茖W家已經(jīng)通過“熱量控制”延長了昆蟲、老鼠、兔子、狗、貓及猴子的壽命。也就是如果在喂養(yǎng)它們時減少30%的熱量攝入，那么就能將它們的壽命延長30%。瓜倫特發(fā)現(xiàn)了SIR2基因，這個基因有可能解釋“熱量控制”的奧秘。變形出現(xiàn)時間:2100年前預測者:美國英特爾公司賈森·坎佩利在電影《終結者2》或《X戰(zhàn)警》中都有外形變形的情景，而這也是研究“可編程物質”的科學家們的夢想。他們制造出了與大頭針的針帽一樣大小的電腦芯片，這是一種納米級的微型電腦，被稱作“catoms”。將這些電腦芯片進行編程，這些芯片根據(jù)既定電荷的不同有不同的組合方式?？才謇硎?“比如，我的手機放到口袋里顯得太大，如果拿在手里玩又太小。如果我有200至300毫升那么多的（可編程）芯片，那么我可以隨時讓手機變成我想要的形狀。英特爾公司高級研究員賈斯汀·拉特納稱:“在未來40年內(nèi)，這將成為一個很普通的技術?！蹦敲丛谑フQ節(jié)的時候，我們需要做的就是為我們的禮物下載軟件，然后按一下按鈕，禮物就出現(xiàn)了。建造星際飛船出現(xiàn)時間:2100年預測者:康奈爾大學梅森·佩克博士恒星離我們太遠了，就連最近的恒星也需要我們的火箭花費7萬多年才能到達。但是佩克相信，第一艘星際飛船會是一個微型的電腦芯片，只有指甲蓋大小。即使只有少量的芯片到達了恒星，這就足以發(fā)回有價值的信息。佩克博士的設想是，向木星周圍發(fā)射數(shù)百萬的芯片，這樣木星周圍強大的磁場將能夠將它們加速到“每秒上萬公里”，而且他認為這一速度還可以無限增加直至接近光速。8.戰(zhàn)勝癌癥出現(xiàn)時間:2100年前預測者:西雅圖系統(tǒng)生物研究所勒羅伊·霍德如今，當人們發(fā)現(xiàn)在胸部發(fā)現(xiàn)腫瘤時，可能這個腫瘤已經(jīng)有了100億個癌細胞。但是在未來，區(qū)區(qū)幾百個癌細胞釋放的蛋白質就能被安裝在廁所內(nèi)的DNA芯片識別出來，而這將腫瘤的發(fā)現(xiàn)時間提前10年。從此以后，“腫瘤”這一詞就將從世界上消失了。人們的體檢方式也會發(fā)生改變。霍德曾寫道:“2018年6月，薩莉拿出一個小型設備，在手指上按了一下，取了一小滴血。利用這滴血，可以進行2000項不同的檢測，并將數(shù)據(jù)無線發(fā)送到遠程計算機上進行分析……微型設備將檢測數(shù)千種血液成分，而且DNA測序儀將能夠快速破譯個人的基因組?！贝送?，科學家已經(jīng)研制出了“納米粒子”，它是一種微型分子。這些分子可以像智能炸彈一樣摧毀癌細胞。在過去的試驗中，用這樣的方式殺死過90%的癌細胞，這將使得癌癥治療發(fā)生根本性的變革。9.人類與機器人融合出現(xiàn)時間：2100年前預測者：麻省理工學院羅德尼·布魯克斯未來的幾年，機器人可能擁有與老鼠、貓或狗甚至猴子一樣的智力。到那個時候，有人覺得機器人可能很危險。有人建議我們應該在它們的“大腦”中植入芯片，這樣一旦當它們產(chǎn)生了惡念，就可以將它們關閉。但是也有人說，為什么不同機器人融合呢？而這正是布魯克斯的想法，他曾是麻省理工學院人工智能實驗室的負責人。他表示：“從現(xiàn)在開始的50年內(nèi)，我們將能夠通過基因改造看到人類身體發(fā)生根本性的變化。人類種群將會以今天人們想象不到的方式發(fā)生改變。我們會發(fā)現(xiàn)自己再也不受達爾文進化論的限制了。我的預言是，到2100年前，我們的日常生活中將充滿智能機器人，而且人類無法將自己同它們區(qū)分開來，我們也將是機器人，同機器人互相聯(lián)系?！边@樣的優(yōu)點是，有一天當你醒來時，你會發(fā)現(xiàn)自己的身體很完美：美麗、超級強壯而且長生不老。10.太空電梯出現(xiàn)時間：2100年前預測者：“碳設計”公司創(chuàng)始人布拉得雷·愛德華茲設想一下，有一天你走進電梯，按下上升按鈕就到了外太空，是不是很酷？這就是太空電梯，它將使向游客開放宇宙的夢想成為現(xiàn)實。目前，將一個重約2.2千克的東西發(fā)射到近地軌道就需耗資約5.3萬元人民幣，但是太空電梯卻可以大大降低成本，讓普通人可以在太空中旅行。太空電梯的載人艙能夠在數(shù)千萬米長的電纜上移動，而電纜則靠地球轉動產(chǎn)生的離心力來固定。碳納米管的出現(xiàn)又朝這一夢想的實現(xiàn)前進了一步。愛德華茲已證明利用納米技術可以做出能夠支撐太空電梯的超強力電纜。他表示：“建造一個200噸的電梯是個合理的設想而且具有商業(yè)價值。一個200噸的太空電梯的大小相當于一架大型的商務飛機。太空電梯的大小完全取決于我們的意愿，不受任何物理層面的限制?！保▉碓矗褐形臉I(yè)界資訊站）回到板塊劃分頁>>之五我國研制成功國內(nèi)最大功率電子直線加速器記者近日從無錫市科技局獲悉，由無錫愛邦輻射技術有限公司、中科院高能物理研究所聯(lián)合研制成功的“S波段10MeV-20kW電子直線加速器”，日前通過江蘇省科技成果鑒定。專家組成員一致認為該產(chǎn)品加速管采用了聚束器與加速段階變相速一體化的新型結構，設計為國內(nèi)外首創(chuàng)。無錫愛邦輻射技術有限公司多年來一直注重科技人才的引進與開展產(chǎn)學研合作。5年前，公司產(chǎn)業(yè)結構調整，與中科院高能物理研究所全面合作，先后建立了國內(nèi)首家江蘇省電子輻照加速器工程技術研究中心、江蘇省企業(yè)院士工作站、國家級博士后科研工作站等科研開發(fā)平臺，集聚高端人才資源，組成由陳森玉和柴之芳兩位院士領銜、有20余位研究員、教授級高工參與的研發(fā)團隊，實施科技創(chuàng)新戰(zhàn)略、瞄準加速器行業(yè)國際先進水平、加快新型輻照加速器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化、輻照工藝及輻照新材料的研發(fā)，快速形成公司的核心技術和核心競爭力。據(jù)了解，本次通過鑒定的“S波段10MeV-20kW電子直線加速器”，經(jīng)中國計量科學研究院測試，能量為10.2MeV、額定束功率22.1kW，達到和超過了10MeV、20kW的設計指標，是目前國內(nèi)10MeV加速器中功率最大、技術水平最先進的工業(yè)電子直線加速器，其平均束功率處國內(nèi)最高水平。據(jù)介紹，該加速器可在常溫下對不同類型的物品進行輻照加工處理，實現(xiàn)對諸如醫(yī)療衛(wèi)生用品的消毒滅菌，食品及農(nóng)副產(chǎn)品的殺蟲、滅菌、保鮮，化工及醫(yī)療高分子材料的改性，半導體元件的性能改良等功能，具有明顯的社會和經(jīng)濟效益。(作者:過國忠過敏敏來源:科技日報)回到板塊劃分頁>>之六我國自主研制高性能碳纖維產(chǎn)品通過鑒定由中國科學院院士邢球痕，中國工程院院士孫晉良、姚穆、周國泰等院士與專家組成的鑒定委員會，5月30日對由航天四院自主研制的高性能碳纖維產(chǎn)品進行了鑒定。鑒定委員會認為，該材料制品性能穩(wěn)定，生產(chǎn)工藝先進，總體技術水平達到國內(nèi)外同類產(chǎn)品的先進水平，具有較好的經(jīng)濟和社會效益，并建議盡快在國內(nèi)市場推廣應用。碳纖維及其復合材料是伴隨著我國航空航天及國防事業(yè)的快速發(fā)展而成長起來的新型材料，屬于國家大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品具有高比強度，耐高溫，耐腐蝕，耐疲勞，導電、傳熱和熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能，其密度僅為鋼的1/4，但強度卻是鋼的10倍。既可作為結構材料承載負荷，又可作為功能材料發(fā)揮作用，可廣泛應用于航空、航天、汽車、環(huán)境工程、化工、能源、交通、建筑、電子、運動器材等眾多領域。特別是可以用在風力發(fā)電等環(huán)保性新能源開發(fā)中。長期以來，我國碳纖維研制生產(chǎn)水平較低，國外技術和產(chǎn)品嚴格封鎖。為徹底扭轉我國碳纖維受制于國外的狀況，在國防科工局、陜西省、西安市、航天科技集團公司和國內(nèi)多名材料專家的關心和支持下，航天四院于2008年4月成立了以高性能碳纖維工程化、產(chǎn)業(yè)化為主業(yè)的西安康本材料有限公司，陜西省高性能碳纖維制造及應用工程研究中心同步掛牌運行。經(jīng)過兩年多的集中攻關，先后攻克了原料純化及紡絲液過濾技術等多項關鍵技術，并自主研發(fā)了聚合反應釜、加壓蒸汽牽伸箱、表面處理機等碳纖維生產(chǎn)的核心設備。2009年3月和6月，原絲生產(chǎn)線和碳化生產(chǎn)線相繼實現(xiàn)貫通，并于9月份生產(chǎn)出了碳纖維產(chǎn)品。2010年，采用航天四院康本公司HT-1碳纖維研制生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)試驗使用，各項性能表現(xiàn)達到了進口或國內(nèi)同級產(chǎn)品的水平。（作者:史俊斌段秀琳榮元昭來源:科技日報）回到板塊劃分頁>>之七新構想或能解決計算機散熱問題來源:新華網(wǎng)瑞士和英國研究人員日前提出一種量子計算機構想，可幫助解決計算機散熱問題，并有助于提高計算機性能。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學和英國牛津大學等機構的研究人員報告說，在未來的量子計算機中，如果能夠巧妙地運用量子糾纏態(tài)的一些特點，可以讓計算機在刪除數(shù)據(jù)時從環(huán)境中吸收熱量，即起到一定的制冷效果。現(xiàn)在制約許多超級計算機性能提升的一大問題就是散熱不易，因此將來如果真能實現(xiàn)這一構想，將非常有助于提升計算機性能。這個構想在科學上非常具有挑戰(zhàn)性。因為如果告訴一名專業(yè)科研人員這個系統(tǒng)能夠在刪除數(shù)據(jù)，也就是擦去信息的同時，還能讓周圍的環(huán)境變冷，似乎有點“異想天開”。牛津大學研究人員弗拉特科·韋德拉爾說，要最終實現(xiàn)這一構想還面臨許多技術上的困難，“但這并不是不可能”。在現(xiàn)有的技術條件下，應該可以先進行一些基礎性的實驗。這一研究成果刊登在新一期英國《自然》雜志上。（作者:LídiadelRio）回到板塊劃分頁>>之八銀納米粒子能在自然界自發(fā)形成來源:科學網(wǎng)近年來,因銀納米粒子具有抗菌和抗真菌等性質,其在工業(yè)和消費品領域的應用越來越廣,從而導致自然環(huán)境中的銀納米粒子也越來越多。據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道,美國弗羅里達理工學院最新研究發(fā)現(xiàn),銀納米粒子能在自然界自發(fā)形成,由銀離子與天然腐殖酸合成。相關論文在線發(fā)表于《環(huán)境科學與技術》（EnvironmentalScience&Technology）。研究小組將銀離子和各種溫度、濃度的腐殖酸混合,在室溫下放置了兩天到四天后形成了銀納米粒子,而且其在腐殖酸中穩(wěn)定均勻,不會結成大的銀塊。美國國家標準技術研究院的羅伯特·麥卡斯貝表示,這一過程跟實驗室合成納米粒子的過程相似,但實驗室合成用的是檸檬酸,且要在高溫下進行。腐殖酸是包含多種有機酸的復雜混合物,在死亡有機物腐爛的過程中形成,其真實成分隨不同地點、不同季節(jié)而有變化,在自然界中普遍存在。金屬納米粒子的顏色跟它們的大小有關,銀納米粒子會顯出黃褐色。弗羅里達理工學院化學家瑪麗·索恩說:“我們從河水與河流沉積物中取了多種腐殖酸，最終得到一種黃色的納米粒子。我們將樣本送到紐約大學布法羅分校和國家標準技術研究院進行分析，證實其中確實有銀納米粒子?！薄澳壳暗拇蟛糠盅芯考杏诩{米粒子在環(huán)境中怎樣分解并釋放出銀離子，”麥卡斯貝說，由于人們常用銀粒子作抗菌劑，這些自然界中的銀納米粒子有毒。這些納米粒子表面積很大，很容易釋放其中的銀離子。所以在一些從前的老礦區(qū)，雖然沒有任何人造納米粒子的釋放，卻出現(xiàn)了明顯的銀離子富集現(xiàn)象?！斑@是自然界發(fā)生的某種循環(huán)過程，將銀離子還原成了銀納米粒子。”（作者:VirenderK.Sharma）回到板塊劃分頁>>之九英國研制出最強光學顯微鏡研究人員日前在英國制造出了世界上最強大的光學顯微鏡,將有助于了解許多病毒和疾病的形成原因。通過把光學顯微鏡與透明的微球結合在一起——研究人員稱之為納米級光學顯微鏡,曼徹斯特大學的研究人員打破了光學顯微鏡的理論限制。在這個新設備的幫助下,科學家可以更好地解釋許多疾病引發(fā)傳染和引起死亡的原因,從而打破了光學顯微鏡的理論限制。這項工作由來自中國的教授李林（音譯）和王增波（音譯）博士率領該校的研究團隊共同完成。顯微鏡能力的大大提高意味著科學家可以觀察人體細胞的內(nèi)部,而且首次做到可以觀察活體病毒,進而查明引起病毒發(fā)生的原因。此前,標準光學顯微鏡操作人員只能清晰地看到約1微米（1米的百萬分之一）大小的物體。而現(xiàn)在,研究人員可以在正常光線下看到1/20微米大小的物體。研究人員將這一成果發(fā)表在最近出版的《自然—通訊》雜志上,他們制造的顯微鏡打破了肉眼可見最小物體的記錄,突破了光的衍射限制。目前的電子顯微鏡只能看到細胞的表面，而不能觀察它的結構，而且沒有工具可以觀察到活體細菌。而曼徹斯特大學的科學家認為，未來可以利用顯微鏡觀測更小的物體圖像。他們的方法在可見物體大小上不受任何理論限制。納米成像系統(tǒng)基于捕捉光學和近場虛像（不受光衍射的限制），并將它們利用顯微鏡放大，通過微小的球透鏡轉接，再用標準顯微鏡放大。李林說:“這是一項世界紀錄，一個顯微鏡可以如此之小，而且可以在包含了各種光譜的光線下直接成像……我們不僅能看到50納米大小的物體，而且我相信這只是個開始，我們還將能看到更小的物體。理論上來講，我們能看到多小的物體，這是沒有限制的。”李林認為:“目前，觀察微小物體的常用辦法就是使用電子顯微鏡，即使不能看到細胞里面，至少可以看到外面。光學熒光顯微鏡可以通過將細胞染色來間接觀察到細胞的內(nèi)部，但是這種染色不能滲透病毒。”他說，“不用染色就能直接看到細胞里面，直接看到活著的病毒，改變了研究細胞的方式，讓我們首次能夠近距離觀察病毒，了解生物醫(yī)學?！睋?jù)介紹，科學家們能夠觀察到的其他物體還包括電鍍鋁氧化物納米結構和藍光CVC光盤上的納米模式，這是之前的光學顯微鏡所不能看見的。（來源:科學網(wǎng) 作者:趙路）回到板塊劃分頁>>之十元素周期表再添兩“新丁”來源:科學時報據(jù)美國《連線》雜志網(wǎng)站6月6日報道，元素周期表家族再添兩名“新丁”:超重元素114和116，原子量分別為289和292。它們現(xiàn)在是元素周期表中最重的元素，取代了以前的“霸主”——原子量為285的第112號元素“鎶”和原子量為272的第111號元素“錀”。這兩種新元素的放射性極強，會在不到一秒的時間內(nèi)衰減成更輕的原子，116號元素會快速衰減為114號元素，緊接著又會轉變?yōu)楦p的元素鎶。幾年前，科學家就宣稱發(fā)現(xiàn)了這兩種元素，例如，1999年，俄羅斯物理學家用高能粒子鈣-48沖擊钚-244，產(chǎn)生了一個很快衰變的第114號元素的原子。第116號元素于2000年被科學家發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過長達10年的進一步研究以及長達3年的審查，國際純粹化學和應用化學聯(lián)合會（IUPAC）于6月1日正式將這兩種新元素添加到元素周期表中。目前這兩種元素還沒有正式的名稱，此前有科學家建議將第114號元素命名為flerovium，以紀念蘇聯(lián)原子物理學家喬治·弗洛伊洛夫；將第116號元素命名為moscovium，以莫斯科為名。（作者:劉霞）回到板塊劃分頁>>之十一原子量原來非定數(shù)元素周期表面臨“大改”這個世界變化太快了，今天有人辭職，明天有人離婚，剛剛建好的大樓可能兩年又被拆了，這個世界還有什么不變呢？可能有人會說“元素周期表”。但是，元素周期表根基也在動搖，以前認為“原子量”是雷打不動的，現(xiàn)在看來，這只是一個傳說。起因原子量原來非定數(shù)元素周期表是人類最偉大、最美麗的創(chuàng)造之一，以簡潔的形式包含了無窮的奧妙，并不是每個人都能讀懂它。拿出一份元素周期表，看看任何一種元素所在的格子，都會發(fā)現(xiàn)里面有一上一下兩個數(shù)字，上面的數(shù)字小，下面的數(shù)字大；上面的數(shù)字是整數(shù)，下面的數(shù)字是小數(shù)。上面的那個數(shù)叫“原子序數(shù)”，指的是該元素原子中含有的質子數(shù)，決定該元素的化學性質。而下面的數(shù)字就是這里要說的“原子量”。原子量體現(xiàn)著原子的相對質量。但是，同一種元素的不同原子的相對質量并不相同，比如大多數(shù)的氫原子，只有一個質子，而沒有中子，原子量是1，但是有少數(shù)的氫原子有一個或兩個中子，原子量分別是2和3，它們分別被稱為“氘”和“氚”，統(tǒng)稱“重氫”。于是國際理論和應用化學組織規(guī)定，原子量是一種元素所有同位素原子的平均質量。比如說，原子量為1的氫的數(shù)量比較多，而原子量為2.3的氘和氚的數(shù)量比較少，平均下來氫元素的原子量是1.00794。完美無缺是吧，但是，這其實只是一種“幻覺”。為國際理論和應用化學組織工作的美國穩(wěn)定同位素實驗室的泰勒·柯普倫（TylerCoplen）表示，原子量是個“流連不去的誤解”。同學們，看出問題所在了嗎？原子量的依據(jù)是各種同位素在宇宙中的相對含量，化學上叫“豐度”，但是人類怎么可能知道宇宙中各種同位素的豐度呢？現(xiàn)在中學課本上的原子量，只是科學家根據(jù)有限的采樣計算來的。柯普倫表示，教師對他們的學生說“原子量在自然界中是基本常數(shù)”，但它們不是。比如說，地球上的水蒸氣從赤道向兩極運動，那些含有更多的氘和氚的水蒸氣會稍重一些，更早地落到大海里。所以，熱帶海域中的氘和氚總是比極地海域要多一些。再比如說，氧-18或稱“重氧”更愿意待在冷的地方，所以水被凍成冰之后，它里面會融解更多的氧-18，也就是說冰塊中重氧的含量更多。而橘子樹會在其體液中富集更多的氘，這讓我們喝的橘子汁里面含有比環(huán)境中多4%的氘?？茖W家們對我們的世界了解得越多，越發(fā)現(xiàn)同位素豐度這東西真是捉摸不定。“不斷的新的同位素測量讓原子量不斷變化”，柯普倫說，“這讓我們瘋狂，2010年IUPAC剝奪了10個‘惹麻煩’的元素的原子量，它們分別是氫、鋰、硼、碳、硫和氮?！睉猛凰仄鋵嵑苡杏秒m然同位素在化學上若了不少麻煩，但科學研究上還真離不了它。通過對不同區(qū)域同位素豐度的了解，科學家可以知道很多物質來源于何方。比如說，通過測量象牙里的某些同位素的量，就可以知道這頭象吃的是草還是樹葉。再比如說，運動員可能會非法服用睪丸酮以促進肌肉生長，那么檢驗人員是如何知道尿樣中的睪丸酮是運動員自己分泌的，還是從外界攝入的呢？答案是，藥用睪丸酮是從植物中提取出來的，它含有的碳同位素配比和人體分泌的睪丸酮不同，由此可以知道運動員是否服用禁藥。同位素還是犯罪現(xiàn)場調查的有力工具。在上世紀90年代，奧地利曾經(jīng)發(fā)生過一次嚴重的鐵管炸彈爆炸事件，數(shù)人在爆炸中喪生。因為炸彈都是使用平常易得的原料制作，很難追蹤其來源，所以此案的偵破一度陷入僵局。后來法庭科學家終于發(fā)現(xiàn)，一個炸彈的石膏底座里含有比平均數(shù)多得多的重氫，這樣就把調查人員引向了一個疑犯的起居室，這里的重氫富集度也相當高，調查人員終于掌握了足夠的證據(jù)指控疑犯。而柯普倫最喜歡的故事是，一個美國司機從佛羅里達州買橘汁，運到堪薩斯州，在這里兌水，冒充“鮮橘汁”出售。通過同位素檢查，發(fā)現(xiàn)橘汁里的水是堪薩斯州的自來水，于是這個造假的司機遭到了起訴。單一數(shù)改成上下限既然元素的原子量沒有定值，而且同位素豐度測量有著巨大的實用價值，所以國際理論和應用化學組織就設想出了一種“顛覆性”的標注原子量的方法，一改用一個數(shù)字標注的方法，改為上下限標注法。比如說氫的原子量是[1.00784;1.00811]，表示在地球上發(fā)現(xiàn)的含氫的物質中，氫原子最小的平均質量是1.00784，最大的平均質量是1.00811，鋰、硼、碳、硫和氮這幾種元素也獲得了新的原子量，而氦、鎳、銅、鋅、硒、鍶、氬和鉛正在“接受調查”。這個名單還會擴大嗎？可能會，但變化不會太大。因為有些元素，比如說氟、鋁、鈉、金和17種其他的元素都只有一種原子質量，沒有同位素。而那些放射性元素，則變化太多，根本不可能算出其“準確”的平均質量。比如鈾這種元素就有234、235.238