诺贝尔自然科学奖的冷思考
■本报记者易鑫
截至10月8日，今年诺贝尔奖的三大自然科学奖全部“尘埃落定”。拥有美国和英国双重国籍的科学家约翰·奥基夫与挪威科学家莫泽夫妇——梅-布里特·莫泽和爱德华·莫泽，因为发现“大脑内部的定位系统”——一种可以定位和导航的脑神经细胞而获得2014年诺贝尔生理学或医学奖；日本科学家赤崎勇、天野浩以及美籍日裔科学家中村修二，因发明为人类带来了新光明的高亮度蓝色发光二极管而获得了物理奖；美国科学家埃里克·贝齐格、威廉·莫纳和德国科学家斯特凡·黑尔，因打破了光学成像中长期存在的衍射极限，将荧光显微成像的分辨率带入到“纳米时代”而获得了本年度的化学奖。
与此同时，曾被汤森路透预测将获诺贝尔自然科学奖的加州大学伯克利分校教授钱泽南与杨培东、斯坦福大学教授张首晟、香港科技大学和美国罗切斯特大学教授邓青云等4位华裔科学家，最终与诺奖失之交臂。
那么，此次获得诺贝尔三大自然科学奖的研究发明，凭借什么最终抱得奖项归？4位华裔科学家的研究为何最终未能获奖？中国离获得诺贝尔自然科学奖还有多长的路要走？
诺贝尔自然科学奖的含金量几何
今年诺贝尔三大自然科学奖的核心内容是什么？它们为什么如此重要？这些发明将给人类的生活带来什么改变？
诺贝尔医学奖——
构成大脑定位系统的细胞的发现
“你可能发现自己或者身边的一些朋友不善记路，俗称路痴，其实年纪大的人路痴更严重，如果不幸得了老年痴呆，找不到家是经常的。相反，我们都很佩服出租车司机，在城市里绕来绕去都不会迷路。2014年诺贝尔生理或医学奖的研究告诉我们，路痴不是你的错，很可能是你的空间定位系统，也就是大脑中的GPS出了问题。该研究发现一些特殊的神经细胞构成了大脑中精巧的定位系统，充当你的内置GPS。”2014年诺贝尔生
理或医学奖揭晓后，清华大学医学院教授洪波在微信公众号“赛先生”上发表了《新科诺奖揭示大脑中的GPS》一文，对2014年诺贝尔生理与医学奖进行了生动通俗的解释。
“赛先生”由国内外顶尖科学家——北京生命科学研究所资深研究员饶毅、清华大学医学院教授鲁白等主办，作者均为有影响力的华人科学家。饶毅表示，对今年的诺贝尔三大自然科学奖，“赛先生”都进行了解读。
发现“大脑内部的定位系统”的重要性何在？诺贝尔奖评选委员会在关于获奖成就的声明中指出，脑功能障碍是最常见的残疾原因，对患者和社会都会造成重大影响，但却一直未能发现有效的预防和治愈方法。以痴呆症患者为例，其大脑海马区神经细胞和大脑内嗅皮层细胞往往在早期就受影响，导致患者迷路并无法辨认外界环境。而此研究成果揭示了大脑如何创建周围空间的“地图”，如何在复杂的环境中定位路径。这可能帮助我们进一步了解人类大脑空间记忆的中枢机制，开启了人类对记忆、思考等认知过程理解的新篇章。
通俗一点来说，“这个研究发现，大脑中的海马非常脆弱，不能缺氧，睡觉打呼噜、颈动脉斑块都会导致海马缺氧萎缩，轻则路痴，重则老年痴呆。这个发现告诉我们，应该更关爱自己脑中的海马，应该保证充足的睡眠，留点时间让你的海马构建你的认知地图，以免迷失自己。”洪波表示。
诺贝尔物理奖——
高亮度蓝色发光二极管
“白炽灯照亮了20世纪，那么21世纪将是被蓝色发光二极管（LED）灯照亮的。”诺贝尔奖评选委员会在关于今年诺贝尔物理奖的获奖成就声明中这样指出。
复旦大学光源与照明工程系副教授张善端告诉记者：“蓝光LED是一项重大的发明，其核心内容是发出蓝光的氮化镓半导体材料和器件的制备方法。蓝光LED的发明之所以如此重要，是因为它是基于半导体发光的白光拼图中最重要的一块，既可以用蓝光激发绿光和红光荧光粉获得白光，又可以用多种颜色的LED芯片合成白光，带来了普通照明领域的一场革命。”
据了解，蓝光LED是一个长期性难题，曾令无数科学家铩羽而归。“在蓝光LED发明之前的30年内，红色和绿色的发光二极管已经发明，独缺合成白光的三原色中的蓝色。科学界和产业界主要关注基于硫化锌和硒化锌的发光材料，研究多年而无法获得高亮度蓝光LED。氮化镓晶体由于跟蓝宝石衬底材料的晶格失配很大，当时被认为不可能获得成功，而三位日本科学家通过研究氮化镓材料实现了突破。”张善端说。
如今，蓝色LED不仅为人类省去了10年内更换灯泡的麻烦，而且与人类的日常生活也密切相关。“包括现在手机的屏幕、室内室外显示屏幕、电视机和计算机屏幕、蓝光光盘等，都是用LED做的。”复旦大学物理系教授施郁说，“在很多缺少能源的地区，LED灯依靠当地的太阳能就能使用，相当于提供了一个低能耗、高效率的光源。”
诺贝尔化学奖——
将荧光显微成像的分辨率带入纳米时代
在上世纪的大部分时间里，光学显微技术都被全世界的科学家们认定，“永远不可能获得比所用光半波长更高的分辨率，光学显微镜无法观测到整体尺寸小于0.2微米的物体”。
“光学显微镜以前能观测到整个细胞和某些细胞器轮廓，但无法再看到更小的物体，如蛋白质分子在细胞内的相互作用。这就相当于只能看到城市的建筑，却无法看清在这些建筑中生活的人们。”诺贝尔化学奖评委如此阐释2014年诺贝尔化学奖，“此项发明将显微镜技术推向使用荧光分子的新台阶，从理论上突破此前‘尺寸小到无法研究’的极限，并催生了纳米显微镜，使人类得以研究更微小的世界”。
诺贝尔化学奖评选委员会认为，利用分子的荧光，科学家们可以监测细胞内部分子之间的相互作用，也可以观察与疾病相关的蛋白质聚合现象，在纳米世界里追踪细胞的分裂。
如今，纳米显微镜已在世界各地被广泛运用，人类每天都能从其带来的新知识中获益。北京大学生命科学学院生物动态光学成像中心研究员孙育杰也在“赛先生”上撰文表示：“今年诺贝尔化学奖打破了光学成像中长期存在的衍射极限，将荧光显微成像的分辨率带入纳米时代，让我们得以更精确地窥探微观世界，将为疾病研究和药物研发带来革命性的变化，也可以期待为世界上方兴未艾的脑计划提供关键支持。”
4名华裔科学家被预测得奖的风波
今年诺贝尔奖公布前夕，4名华人科学家搅动了中国人的神经，汤森路透发布预测，今年诺贝尔奖的热门人选中将有4名华人科学家：张首晟、杨培东、钱泽南、邓青云，但诺奖尘埃落定之时，大家却遗憾地发现，4名华人科学家无一入选。
汤森路透是个什么样的机构？为何其预测的名单会引起如此大的反响？
“汤森路透是个信息服务提供商，由汤姆森公司和路透集团合并而成，路透新闻社也是它的。它的服务面包括财经、法律、知识产权、科技信息等。著名的科技引文信息SCI就是它搞的。它预测诺贝尔奖是依据引文情况。”施郁告诉记者。
据了解，每年，汤森路透都会根据其权威的引文数据库核心合集的数据进行定量分析，以确定诺贝尔奖颁发的学科领域中最具影响力的科研人员，这些高影响力的科研人员被授予汤森路透“引文桂冠奖”。截至今年，汤森路透已成功预测了35位诺贝尔奖得主。
那么，成功预测了35位诺贝尔奖得主是个什么样的概念呢？据了解，从2002年第一次预测开始至今，汤森路透公司通过“引文桂冠奖”共预测了235名科学家，当年获得诺贝尔奖的有9人，预测准确率为3.83%，但该公司声称预测科学家不具有时效性，可能在今后若干年得到诺贝尔奖，这样算的话，其准确率为15%。
对此，“赛先生”发表文章《华人“角逐”诺贝尔奖是怎么回事》表示，从科学的角度而言，汤森路透对诺贝尔奖的预测无科学性。今年获得诺贝尔奖的9名科学家、1名经济学家和1名文学家，没有一个人的名字出现在预测名单中。
该文指出，“引用次数的高低与科学工作的重要程度并没有直接相关性，真正获奖的科学家，有时他们就没有被引用次数很多的论文。比如今年获诺贝尔化学奖的埃里克·贝齐格，其两篇研究论文被诺贝尔化学奖委员认定为授奖的关键，第一篇文章只被引用113次，第二篇文章被引用了1852次，也低于很多热门领域的论文的引用次数”。
据了解，最近几年国内外科学界反对以影响因子代替科学评价的呼声一直没有中断，2013年，包括美国科学促进会在内的75家机构、150多位著名科学家，在美国细胞生物
学学会会议上，签署了《关于研究评价的旧金山宣言》。宣言认为，科学界应该停止使用影响因子来评价科学家的个人工作。
“今年汤森路透在中国热闹一时，是因为它的预测中有4位华裔科学家，全世界大多数华文媒体都报道了它的预测，虽然预测错了，其知名度却大大提高。”《华人“角逐”诺贝尔奖是怎么回事》一文认为。
那么，4位华裔科学家是凭借怎样的研究得以成为汤森路透公司的预测获奖对象
呢？
出生在香港的加州大学伯克利分校教授钱泽南，被看成是诺贝尔生理学或医学奖热门人选之一。对于钱泽南在基因研究方面的贡献，上海交通大学论坛上有人这样评价，“他的工作使我们对转录机器有更好的理解，特别是与发育和细胞分化的关系方面”。
斯坦福大学教授张首晟是最早从事拓扑绝缘体研究的理论家之一，“拓扑绝缘体的意义在于，可提高计算机的计算极限，约可以提高一倍。”施郁说。张首晟自己则用了个比喻来阐释该研究的意义：电子在芯片中移动就像跑车开进集市，再怎么高档也跑不快，但若在高速公路上就可畅行无阻。
加州大学伯克利分校教授杨培东被列为诺贝尔物理奖热门人选，他的入选原因是对纳米光子学的贡献，包括研制出第一个纳米导线激光器。
香港科技大学和美国罗切斯特大学教授邓青云则因有机发光二极体（OLED）成为今年诺贝尔化学奖热门人选，“OLED是第三代显示技术的代表，多应用于智能手机、数码相机、平板电脑及高清电视。随着OLED进一步发展，其主要竞争对手——液晶将被淘汰。”施郁介绍说。
虽然未必相信汤森路透的预测，但国内众多科学家还是对这4位华裔科学家获诺贝尔奖十分期待，北京生命科学研究所所长王晓东在诺贝尔自然科学奖揭晓后感叹：“我们期待的生物奖的钱泽南，物理奖的张首晟，化学奖的邓青云，居然都没有实现。”
张善端则认为：“由于4位华裔科学家在各自领域公认的杰出成就，今后完全可能获奖。这受两方面因素的影响：一方面是领域，刚获奖的领域需要再等几年；另一方面是年龄，年龄大的可能优先获奖。”
除了这4位华裔科学的获奖争议外，也有人对诺贝尔化学奖的颁发提出了质疑。“赛先生”发文提出，“特别令人惋惜的是，埃里克·贝齐格的工作不仅与哈佛大学化学系和物理系华人教授、北京大学生物动态成像中心研究员庄小威的工作在物理原理上完全一样，而且他们研究论文发表的时间也一样。”王晓东感慨：“最不可思议的是颁给突破可见光衍射极限成像的化学奖，蹊跷地落了我们在此领域做出了最漂亮工作的庄小威。”北京大学工学院生物医学工程系特聘研究员席鹏也在科学网上发文，对诺贝尔化学奖没颁给庄小威，表示“大感意外”。
中国离诺贝尔自然科学奖有多远
诺贝尔奖举世瞩目，虽然已有杨振宁、李政道、丁肇中等华裔科学奖获得诺贝尔自然科学奖，但人们常常会展开这样的联想：在推动人类大步前行的自然科学领域，中国本土科学家离诺贝尔奖还有多远？
提到国内在自然科学领域的短板，人们首先想到的是原创性成果的缺失。“事实上，我国发表的文章数量已经处于世界前列，但是原创性成果与美英德日差距还很大。”记者采访的相关专家表示。他们认为，主要原因在于国内对基础研究的原创性重视不够，评价过度重视量的考核（包括论文的数量、影响因子等），这对我国科研产生了不健康的压力，也导致在一些地方，课题组偏重于建立越来越大的团队，相关学术带头人能真正用于科研创新的时间却非常少。纠偏的方法是要回归基础研究的本质，更看重原创思想和原创观点。
施郁则表示：“需要建设为科研而科研的文化，需要更多以对大自然的好奇心为驱动的科学工作者，大学和科研院所需要更多地以教师和科研人员为中心，需要更多对普通科研工作者的普遍的关怀，包括工作、生活等各个方面，让他们能够有好的环境，从而潜心于科学研究。”
同时，人们也普遍认为，传统教育观念对国内青年科学精神和科学素养的养成形成了很大的束缚，用饶毅曾经接受媒体采访时说的一句话是，“儿童习惯背书，成人热衷注经，生怕离经叛道”，这种无形的束缚，对于我国科学技术的整体进步无疑是一块巨大的“绊脚石”。
除了“原创性成果的缺失”，接受采访的一些专家还表示，我国科学研究还存在“对基础研究的应用前景重视不够”的问题。他们认为，相当长时期以来，我国流行的说法是基础研究应该是自由探索，不能讲应用，但是，如果我们去重温美国现代科技政策白皮书的鼻祖——《科学，无止境的前沿》，其实美国的思路是非常清楚的，即基础研究是科学资本，创造新知识是为新应用、新产品、新过程提供源头。美国政府支持的科学研究绝大部分是基础研究，是和其经济、国民健康乃至军事直接或者间接地密切相关的，如美国的生物学研究一直和医药健康产业、生物技术产业紧密结合。德国的化学研究，也是和德国一流的、庞大的化学品制造业紧密结合的。诺贝尔奖承认的大部分研究，也恰恰是这类对人类生活和文明有重要和重大影响的研究。同时，回归应用前景，也能避免我国简单地用文章的数量类指标来评价基础研究的问题。
值得注意的是，今年获得诺贝尔自然科学奖的发明——预防老年痴呆、照亮“21世纪”等，都是应用性很强的发明。
此外，美国能源部西北太平洋国家实验室研究员王鸿飞在“赛先生”上从学科交叉的角度撰文阐述了今年诺贝尔化学奖的有趣之处：“明明是几个拥有物理学博士学位背景的人，发明的是在生命科学领域应用的激光物理技术，居然会获得诺贝尔化学奖。横跨物理、化学和生物，反映的是现代科学的交叉。”
“现代科学从来都是相互交叉的，简单的学科分类和标签往往会让人产生误解。在国内，学科的分类和内容相当的老旧、缺乏灵活性，难以适应现代科学前沿发展中学科高度交叉的需要，而且常常误导公众对科学的了解。比如说，国内有多少大学的化学系能够把激光和化学联系起来？正因为如此，人们对科学前沿的认识也常常标签化和表面化，难以看到学科知识与技术，以及基础研究与应用之间的内在联系。”王鸿飞表示。
如今，科学技术创新发展的重要性，已经被许多国家提到了战略高度。而近年来，我国在提升科技创新方面也做了许多政策性的努力。
2008年，“海外高层次人才引进计划”启动实施，在此背景之下，应用数学家林家翘、“图灵奖”获得者姚期智、生命科学领域著名学者施一公纷纷回到国内；
2012年5月，我国启动了高等学校创新能力提升计划（“2011计划”），确定了我国高水平大学未来若干年内“国家急需，世界一流”的发展目标；
同年9月，中共中央、国务院印发了《关于深化科技体制改革加快国家创新体系建设的意见》，要求充分发挥科技对经济社会发展的支撑引领作用；
……
不断出台的政策受到了科学界的欢迎。张善端表示：“我国的科技发展政策契合各个发展阶段的需求，我们需要的不仅仅是某些领域的个别突破，我们需要的是所有领域的全面推进。能够为我国工业化增强竞争力、促进产业转型升级的方向，就应该是国家政策、人才和资金优先支持的方向。只有从全球工业制造的大国转变为强国，我国才算实现了现代化。”
政策的不断出台、科研环境的不断改善固然可喜，但要靠近诺贝尔奖，施郁说：“还需为科研而科研、受好奇心驱动的科研人员不断增多，健康的系统更好地运转。”
“我国处于工业化的中后期，科技的发展已逐渐由模仿、跟随、改进走到全面创新。在当前阶段，没有必要过度追逐诺贝尔自然科学奖，以中国人的聪明才智和勤奋努力，只要有一群人静心研究20年，国家和企业给予持续支持，获得诺贝尔自然科学奖是早晚的事。”张善端说。
2012年度国家自然科学奖获奖项目 科技部门户网站 https://www.doczj.com/doc/521498152.html, 2013年01月17日来源：科技部 国家自然科学奖获奖项目目录 二等奖 序号编号项目名称主要完成人推荐单位/ 推荐专家 1 Z-101-2-01 模空间退化和向量丛的稳定性孙笑涛(中国科学院数学与系 统科学研究院) 中国科学院2 Z-101-2-02 大维随机矩阵理论及其应用白志东(东北师范大学) 吉林省 3 Z-101-2-03 守恒律组和玻尔兹曼方程的一 些数学理论杨彤(香港城市大学) 周毓麟，李大潜， 石钟慈 4 Z-102-2-01 低维强关联电子系统中的奇异 自旋性质理论研究王玉鹏(中国科学院物理研究 所)， 曹俊鹏(中国科学院物理研究 所)， 张平(北京应用物理与计算 数学研究所)， 陈澍(中国科学院物理研究 所)， 戴建辉(浙江大学) 中国科学院 5 Z-102-2-02 金笼子与外场下纳米结构转变 的研究 龚新高(复旦大学)， 孙得彦(中国科学院固体物理 研究所)， 刘志锋(香港中文大学)， 顾晓(复旦大学)， 季敏(复旦大学) 教育部 6 Z-102-2-03 基于核自旋的量子计算研究杜江峰(中国科学技术大学) 教育部 7 Z-102-2-04 “高能电子宇宙射线能谱超出” 的发现常进(中国科学院紫金山天 文台) 中国科学院 8 Z-103-2-01 基于边臂策略的立体化学控制 与催化反应研究唐勇(中国科学院上海有机 化学研究所)， 孙秀丽(中国科学院上海有机 化学研究所)， 叶松(中国科学院上海有机 化学研究所)， 周剑(中国科学院上海有机 化学研究所)， 上海市
物理学奖 美国,布拉顿(WalterHouserBrattain1902-1987),研究半导体、发明晶体管 获奖理由:因对半导体的研究和发现了晶体管效应，与肖克利和巴丁分享了1956年度的诺贝尔物理学奖金。 简历 布拉顿（Brattain,WalterHouser)美国物理学家。1902年2月10日生于中国（父母是美国人）厦门。布拉顿的少年时期是在牧场上度过的。他1924年毕业于惠特曼学院（在华盛顿州沃拉沃拉），1929年在明尼苏达大学取得博士学位。同年，他进入贝尔电话实验室，成为一名物理学研究人员。第二次世界大战期间，他在那里从事潜艇磁探测的工作。他同肖克利和巴丁共同获得1956年诺贝尔物理学奖。1967年，他接受惠特曼学院的聘请，担任了自己母校的教授。 美国,巴丁(JohnBardeen1908-1991),研究半导体、发明晶体管 生平 1908年5月23日生于威斯康星州麦迪逊城，1923年入威斯康星大学电机工程系就学，毕业后即留在该校担任电机工程研究助理。1930-1933年在匹兹堡海湾实验研究所从事地球磁场及重力场勘测方法的研究。1928年获威斯康星大学理学士学位，1929年获硕士学位。1936年获普林斯顿大学博士学位。1933年到普林斯顿大学，在E·P·维格纳的指导下，从事固态理论的研究。1935-1938年任哈佛大学研究员。1936年以《金属功函数理论》的论文从普林斯顿大学获得哲学博士学位。1938-1941年任明尼苏达大学物理学助理教授，1941-1945年在华盛顿海军军械实验室工作，1945-1951年在贝尔电话公司实验研究所研究半导体及金属的导电机制、半导体表面性能等基本问题。1947年和其同事W·H·布喇顿共同发明第一个半导体三极管，一个月后，W·肖克莱发明PN结晶体管。这一发明使他们三人获得1956年诺贝尔物理学奖，巴丁并被选为美国科学院院士。 科研方向与获奖情况 1951年迄今，他同时任伊利诺伊大学物理系和电机工程系教授。他和L·N·库珀、J·R·施里弗合作，于1957年提出低温超导理论(BCS理论)，为此，他们三人被授予1972年诺贝尔物理学奖，在同一领域(固态理论)中，一个人两次获得诺贝尔奖，历史上还是第一次。 晚年他研究如何用简单而基本的成分理解大自然非常复杂的性质，对整个近代理论物理学发展提出明确的见解。1980年他发表题为《物质结构的概念统一》的总结性论文，强调相同的基本物理概念可以广泛地用于表面上似乎悬殊的各个问题上，包括固体、液晶、核物质、高能粒子等领域。 巴丁发明了晶体管.1956年和肖拉克一起获得了诺贝尔物理学奖.1972年巴丁,库柏,施里弗一起获得了诺贝尔物理学奖. 巴丁于1991年1月30日上午8时45分去世 美国,肖克利(WilliamBradfordShockley1910-1989),研究半导体、发明晶体管 发明创造 获奖理由：因对半导体的研究和发现了晶体管效应，与巴丁和布拉顿分享了1956年度
是这种基础研究带来大量的回报。 但作为工业实验室,无疑是以赢利为目的,研究的最终目的是为了走向市场。贝尔实验室的光子和电子技术研究部主任G1 布隆德尔( Greg Blo nder) 曾说过“:如果你不了解市场,那么你的目标将会是很可怜的。”但又不能轻视基础研究而全面转向市场,那样做将是急功近利的和短视的,不仅会使技术源枯竭,而且在贝尔实验室像晶体管、激光、卫星通信和光通信等这样影响极大的科学技术也难以产生。因此应该将长期性研究和短期性研究并重,基础研究和应用研究并重,从而在理性和功利间保持必要的张力。 41 深入探讨科研管理方法,为培育我国的诺贝尔奖科学家提供土壤 贝尔实验室之所以能取得骄人成绩,其原因是多向度、多层面的。从科研管理来看,相对而言,我国科研体制中还有许多需要改进的地方。有些是观念性的,如正确认识基础研究和应用研究的关系; 有些则是操作性的,如给研究人员充分的选择研究项目的自由度; 对全业R &D 部门来讲,则有必要寻求与大学联系具体的方式和渠道。 贝尔实验室科研管理的政策是值得我们借鉴的,但并不意味着,我们的所有研究单位都可以照搬。然而,贝尔实验室毕竟培育出来这么多的诺贝尔获奖者,而诺贝尔自然科学奖又是奖给那些最具有创造性的 诺贝尔自然科学奖得主的精神特质和与境 刘新彦 (中国科学院自然辩证法通讯杂志社,北京100039) 科学是一座神圣的殿堂,诺贝尔奖是殿堂里至高无上的王冠。当我们置身这个殿堂仰望诺贝尔奖之项背,慨叹那些引领时代风骚的科学精英们是何等的才华横溢时,当我们因此而反省我中华近百年来在科学研究上的落伍时,我们的量尺迅速地测出了我们在经济基础,科研体制,基础研究,教育模式,国际交流与合作等等方面的差距。但是,在找出了国力和体制的症结之后,我们是否也足够地重视了诺贝尔奖得主在个体精神品质上的特征呢? 这是一个不能不认真提出来的问题。因为,如果说上述诸种差距反映的是事物的外因,那么,个人的精神特质则是内因。你可能无法选择和把握外部环境,但是,作为一个以科学研究为职业乃至生命的人来说, 却可以承担起个人的精神品质和科研道德的责任。倘若我们找到了并正视这个差距,也就找到了自己学习和改进的可行方向。 那么,在科学前沿锐意进取、勇攀高峰的人有什么共同的精神品质呢? 不妨先看看江崎先生提出的原则。 诺贝尔奖只钟情于在科学研究上有重大突破的英杰。在已经相对成熟的原有体系上如何形成新的突破? 日本诺贝尔物理学奖获得者江崎於玲柰说“:科学就是理解自然的本质,创造新的知识。自然界本来都具有合理的结构,要带着理性去探索它,要带着疑问进行逻辑思考。”江琦先生归纳了5 条原则: 1 . 不被经验束缚,怀疑一切。2 . 不迷信权威。3 . 不被信息浪潮左右,自主地进行取舍选择。4 . 为捍卫自己的科学观点,
历年诺贝尔物理学奖得主(1901-2016)年份获奖者国籍获奖原因 1901年威廉·康拉德·伦琴德国“发现不寻常的射线，之后以他的名字命名”（即X 射线，又称伦琴射线，并伦琴做为辐射量的单位） 1902年亨得里克·洛仑兹荷兰 “关于磁场对辐射现象影响的研究”（即塞曼效应）彼得·塞曼荷兰 1903年亨利·贝克勒法国“发现天然放射性” 皮埃尔·居里法国“他们对亨利·贝克勒教授所发现的放射性现象的 共同研究” 玛丽·居里法国 1904年约翰·威廉·斯特拉斯英国“对那些重要的气体的密度的测定，以及由这些研究而发现氩”（对氢气、氧气、氮气等气体密度的测量，并因测量氮气而发现氩） 1905年菲利普·爱德华·安 东·冯·莱纳德 德国“关于阴极射线的研究” 1906年约瑟夫·汤姆孙英国"对气体导电的理论和实验研究" 1907年阿尔伯特·迈克耳孙美国“他的精密光学仪器，以及借助它们所做的光谱学和计量学研究” 1908年加布里埃尔·李普曼法国“他的利用干涉现象来重现色彩于照片上的方法” 1909年古列尔莫·马可尼意大利 “他们对无线电报的发展的贡献”卡尔·费迪南德·布劳恩德国 1910年范德华荷兰“关于气体和液体的状态方程的研究”1911年威廉·维恩德国“发现那些影响热辐射的定律” 1912年尼尔斯·古斯塔夫·达伦瑞典“发明用于控制灯塔和浮标中气体蓄积器的自动调节阀” 1913年海克·卡末林·昂内斯荷兰“他在低温下物体性质的研究，尤其是液态氦的制成” 1914年马克斯·冯·劳厄德国“发现晶体中的X射线衍射现象” 1915年威廉·亨利·布拉格英国 “用X射线对晶体结构的研究”威廉·劳伦斯·布拉格英国 1917年查尔斯·格洛弗·巴克拉英国“发现元素的特征伦琴辐射” 1918年马克斯·普朗克德国“因他的对量子的发现而推动物理学的发展” 1919年约翰尼斯·斯塔克德国“发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下谱线的分裂现象” 1920年夏尔·爱德华·纪尧姆瑞士“他的，推动物理学的精密测量的，有关镍钢合金的反常现象的发现” 1921年阿尔伯特·爱因斯坦德国“他对理论物理学的成就，特别是光电效应定律的发现” 1922年尼尔斯·玻尔丹麦“他对原子结构以及由原子发射出的辐射的研究”1923年罗伯特·安德鲁·密立根美国“他的关于基本电荷以及光电效应的工作” 1924年卡尔·曼内·乔奇·塞格 巴恩 瑞典“他在X射线光谱学领域的发现和研究”[3]
例谈在教学中如何培养学生的创新思维 发表时间：2015-06-17T15:18:48.080Z 来源：《少年智力开发报》2014-2015学年第15期供稿作者：栾炜[导读] 创新是人类社会发展与进步的永恒主题。它以发掘人的创新潜能,弘扬人的主体精神,促进人的个性和谐发展为宗旨。 山东省莱芜市莱城区莲河学校栾炜创新是人类社会发展与进步的永恒主题。它以发掘人的创新潜能,弘扬人的主体精神,促进人的个性和谐发展为宗旨。开展创新教育,开发人的创造力,培养人的创新精神,是中学数学教学所面临的重要任务,本文结合自己的教学实践,就如何在数学教学中培养学生的创新能力提出一些自己的粗浅做法。 1.巧设悬念，激发兴趣，培养创新意识 亚里士多德曾经说过：“思维从问题、惊讶开始。”巧设悬念，是激发学生求知欲的一种最有效的方法。 例如，在教学“数的乘方”这一节时，提出这样的问题：(－1)1999是多少？同学们开始时都表示不知道。这样，使他们带着问题，带着渴望参与教学活动。教师再因势利导，与学生一起寻找“数的乘方”的运算规律，使教学过程生动活泼、紧张有趣，大大地激发了学生的求知欲和进取心，培养了学生的探索精神和创新意识。 2.直观演示，激发兴趣，培养探索意识 在数学教学中，直观演示是一座桥梁，它能沟通具体与抽象、感性与理性之间的联系。直观演示的方法是通过学生身边熟悉的事物、亲身体验，从想象到发现、猜想。这样能激发学生的形象思维，然后给出验证，从而引起他们的学习兴趣。 例如，在教学“三角形三条边关系定理和推论”时，可要求学生每人课前准备一支木棒，教师自己准备两支木棒，课上请同学们拿着自己准备好的木棒，与教师的两支木棒围成三角形，并把每支木棒的长度记下来，引导学生观察分析这些记录下来的数据，哪些长度的木棒可以围成三角形，而哪些长度的木棒不能围成三角形。通过分析，研究，得出了这样的结论：三角形两边的和一定大于第三边，三角形两边的差一定小于第三边。 3.创设情境，激发兴趣，培养创新能力 宋代朱熹曾说过：“读书无疑者，须教有疑”。因此成功地创设情境，教师不断给学生思维的契机，处处设疑、激疑、释疑，就会不断促使学生强烈的需要和动机，从而改变被动状态，主动学习，独立思考。 如“幂的计算”一节，在教学中，我设计了这样一个有趣的问题：将一张0.1mm厚的白纸对折30次后，请估计一下它的高度，学生七嘴八舌地议论开了，有的说6cm，有的说7cm……，于是，我说，我们学习了“幂的计算”，再计算一下它的高度，你定会瞠目结舌。怀着浓厚的兴趣，在一种无形力量的驱使下，个个认真听课，而且很快掌握，验算结果，大吃一惊。问题太诱人了，数学真奇妙，学生由衷地感叹道。 总之，在数学教学中培养学生的创新思维品质，不是一朝一夕的事情，要循序渐进，踏踏实实地训练，做到全方位平衡发展，数学教师应在课堂教学中多采用探究法、讨论法，创设一种自由思考的课堂教学氛围，给学生思维提供漫游的空间，进而产生创造的欲望，学生的思维活跃了，创新能力自然就提高了。
中国科学家在自然科学领域获得诺贝尔奖前景分析 李趁201211012910 教育技术学 【摘要】本文通过诺贝尔奖自然科学奖现状进行概述，并阐明中国科学家在这方面的存在的诸多问题，对中国科学家在自然科学领域获得诺贝尔奖的前景进行了系统的分析，并提出了笔者的意见及看法。 【关键字】中国科学家；自然科学；诺贝尔奖 1.诺贝尔奖及诺贝尔自然科学奖概述 1.1 诺贝尔奖及诺贝尔自然科学奖概念 诺贝尔奖，是以瑞典著名的化学家、硝化甘油炸药的发明人阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的部分遗产（3100万瑞典克朗）作为基金创立的。诺贝尔奖分设物理、化学、生理或医学、文学、和平五个奖项，以基金每年的利息或投资收益授予前一年世界上在这些领域对人类作出重大贡献的人，1901年首次颁发。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金。1968年，瑞典国家银行在成立300周年之际，捐出大额资金给诺贝尔基金，增设“瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖”，1969年首次颁发，人们习惯上称这个额外的奖项为诺贝尔经济学奖。 诺贝尔自然科学奖包括物理学奖、化学奖和生物学奖，自从1901年设立以来，已届百年，各国共有380多位在以上学科有重要发现和发明，为人类作出卓越贡献的科学家，荣获此项举世瞩目的权威性国际大奖。 1.2 诺贝尔自然科学奖获奖现状 从1901年至2014年这114年间，诺贝尔奖自然科学家共授予575人次、572名科学家；亮度获奖的科学家有3人，分别是法国的M·S·居里（1903年物理学奖和1911年化学奖得住）、英国的F·桑格（1958年和1980年化学奖得住）、美国的J·巴丁（1956年和1972年物理学奖）；其中，物理学奖项颁发111次，获奖人数199人（次）；化学奖颁发110次，获奖人数169人（次）；生理学或医学奖颁发109次，获奖人数207人。 获得诺贝尔自然科学奖的人数的多少，一定程度上是一个国家科技政策、科学精神和科学传统的综合反映。诺贝尔自然科学奖的分布，是国家自然科学发达水平的标志。根据美国科学史家普赖斯和日本学者汤浅的研究，英国、德国曾经是科学的中心，获得诺贝尔自然科学奖的百分比很高。战后，美国成了世界科学的中心，获得诺贝尔自然科学奖的人数几乎占了整个获奖数的一半。 获得诺贝尔自然科学奖的国家，不仅有美国英国法国德国等西方科技大国，也有一些相对较小的国家，比如瑞士，意大利等。诺贝尔自然科学奖获得者中，也有一些海外华人，他们是李政道、杨振宁、李远哲、丁肇中，崔琦、高行健、钱永健等，但他们都是以外籍华人的身份获奖，他们从事的研究是在国外进行的。严格地说，在诺贝尔自然科学奖的百花园中，中国至今还是一个空白。
国家自然科学奖 附件2: 国家自然科学奖 推荐单位项目名称主要完成人 刘淑莹、刘子阳、宋凤瑞、刘志强、吉林省气相离子-分子反应及富勒烯气相离子化学徐文国 通过金属配位作用而实现的一些高选择性合成戴立信、侯雪龙、唐勇、施小新、上海市反应王德坤 李有泉、马启欣、施大宁、张富春、浙江省轨道简并强关联系统的SU(4)理论顾世建香港特别半单李群上的非交换调和分析黄劲松行政区 香港特别金刚石及新型碳基材料的成核与生长李述汤行政区 朱位秋、黄志龙、雷鹰、应祖光、教育部随机激励的耗散的哈密顿系统理论杨勇勤 邢定钰、盛利、顾若愚、刘楣、教育部自旋输运和巨磁电阻理论董锦明李小文、朱启疆、朱重光、王锦地、教育部定量遥感基础理论研究张仁华陈清如、赵跃民、骆振福、韦鲁滨、教育部干法分选和干法筛分理论刘初生沈岩、孔祥银、赵国屏、赵军、卫生部遗传性乳光牙本质致病基因的鉴定张晓海、胡兰靛 蛋白激酶在阿片类物质介导的信号转导和耐受马兰、裴钢、范国煌、向 斌、卫生部依赖中的作用陆林 周宏灏、肖洲生、黄松林、刘昭前、卫生部药物反应差异遗传机理朱冰中国科学解思深、李文治、潘正伟、孙连峰、定向碳纳米管的制备、结构和物性的研究院周维亚中国科学物理有机化学前沿领域两个重要方面-有机分子蒋锡夔、计
国桢、张劲涛、范伟强、院簇集和自由基化学的研究史济良中国科学新型无机聚合物的设计合成、结构规律与性能研洪茂椿、吴新涛、曹荣、黄群、院究苏伟平中国科学朱道本、李玉良、严继民、赵忠贤、C60的化学和物理基本问题研究院徐愉中国科学刘汉范、于伟泳、左晓斌、涂伟霞、高分子稳定金属纳米簇的合成及催化研究院王远 中国科学行星际扰动传播研究魏奉思、冯学尚、章公亮、颜毅华院 中国科学单孝全、汤鸿霄、王子健、钱易、持久性污染物的环境界面化学与控制技术原理院陈静生中国科学陈心启、郎楷永、吉占和、罗毅波、中国兰科植物研究院朱光华中国科学蛋白质二硫键异构酶的分子伴侣活性以及分子王志珍、邹承鲁、蔡晖、姚怡、院伴侣帮助的蛋白质折叠宋九莉 殷鸿福、杨遵仪、盛金章、张克信、专家推荐全球二叠系—三叠系界线层型研究陈楚震专家推荐国际人类基因组计划1%基因组测序项目杨焕明、沈岩、傅刚、董伟 神经网络的非线性映照理论，信号盲分离和主成专家推荐陈天平份(微小成份)分析 刘式墉、杨毅、谢志元、黄劲松、专家推荐新结构有机/聚合物电发光机理和应用研究侯晶莹 硅基低维结构材料的研制物性研究及新型器件陆昉、蒋最敏、王迅、龚大卫、专家推荐制备樊永良 煤燃烧过程中非主量组分的变化行为和氧化亚郑楚光、徐明厚、邱建荣、陆继东、专家推荐氮生成规律的理论描述刘德昌 叶轮机械气动正、反问题的求解与设计优化的研陈乃兴、黄伟光、徐燕骥、张丰显、专家推荐究董明
浅谈小学生创新思维的培养 清河育才小学潘志新 要实现创新学习，学生的创新思维和创新能力。使之成为具有创造力的人才，这是时代的要求。“为创造性而教”，这是现代教育的重要特征。小学数学教学应该培养学生学会创新思维。如何认识创新思维？有哪些因素影响学生的创新思维？小学数学教学中如何培养学生的创新思维？这些就是本人此文要研讨的内容。 培养学生的创新思维，涉及许多问题。诸如：要求学生扎实学好基础知识，形成良好的知识结构；注意发散思维与聚合思维的协调结合；注意直觉思维与分析思维的协调结合；从小培养学生的创新意识、创新动机；开展课外数学兴趣小组活动与适当的数学竞赛等。这里，主要强调以下几点： 一．保护好奇心，激发创新动机 好奇心是人对新异事物进行探究的心理倾向。它是推动人们探索奥秘，进行创新思维的内部动力。许多心理学家认为，好奇心是人的认知内驱力。居里夫人把好奇心看成学者的第一美德。随着年龄的增长，人们容易对许多事物习以为常，好奇心逐渐减退。于是，许多科学家提出要保持“童心”，要像儿童那样具有一颗强烈的好奇心。对于儿童的好奇心，教师有时会误认为是“调皮”、“愚蠢”的表现，因而常加以限制、谴责、嘲笑。据说爱迪生在小学上数学课时，因为好奇地问“2加2为什么等于4？”，被老师认为是有意调皮捣蛋而被赶出了学校。现在，年龄小的学生爱问，越大反而越不爱问，这种现象值得我们深思。应该保护儿童的好奇心，鼓励学生在教学中敢于各抒己见，敢于质疑问难，即使学生的质疑问难是幼稚的、错误的，教师也不应简单批评制止，而应积极点拨诱导。 二．鼓励创新精神，重视创新个性的培养 要从小培养学生敢于冲破常规习俗，大胆尝试探索的创新精神，创新意识与创新志向。要鼓励学生不要怕犯错误，鼓励学生在错误中学习。一些教师不允许学生犯错误，一犯错误就斥责，这是窒息学生创新精神与创新思维的一个重要原因。研究表明教师对学生的创新能力影响极大，一个美国教育心理学家谈道：“教师在创造性动机、智力、好奇心测验中成绩中等以上，他们的学生的创造性能在三个月以内有显著提高，而那些成绩中等以下的教师，其学生便没有进步”。教师往往会偏爱心理类型和自己一样的学生。有创新才能的教师喜欢有创新能力的学生；缺乏创新才能的教师则不喜欢有创新能力的学生。如果教师有很高的创新才能，有创新能力的学生将会取得极好的成绩；如果教师很缺乏创新才能，那么创新能力低的学生成绩就比较好，有创新能力的学生反而会被埋没。 按理讲，教师应该喜欢具有创新精神的学生。但在实际教学活动中，教师却不大喜欢具有创新个性的学生。原因是这些学生或者由于精力充沛、好动好问、被视为“淘气”、“调皮”；或者独立思维能力强，不墨守成规，思想行为常超出教师意料；或专注地钻研、为创新吸引、不善交往、对课堂学习不感兴趣等，因而往往得不到教师的喜爱。研究创新思维的德国心理学家海纳特说：“许多调查表明，创造型学生的形象是被否定的。”确实，如果不改变对具有创新个性的学生的错误态度，培养学生创新思维就只是空谈而已。 三．培养思维的流畅性、变通性和独创性 美国心理学家吉尔福特认为，发散思维具有流畅、变通、独创三个特征。流畅性是
1910年诺贝尔生理学或医学奖 他对蛋白质和核酸的研究为细胞化学做出了贡献 科塞尔发现核素是蛋白质和核酸的复合物。他小心地水解核酸，得到了组成核酸的基本成分：鸟嘌呤、腺嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶，还有些具有糖类性质的物质和磷酸。确定了核酸这个生物大分子的组成之后，随之而来的问题是这些物质在大分子中的比例，它们之间是如何连接的。斯托伊德尔（H. Steudel）找到了前一个问题的答案。通过分析，他发现单糖、每种嘌呤或嘧啶碱基、磷酸的比例为1∶1∶1。科塞尔及其同事发现，如果小心地水解核酸，糖基团与含氮的基团是连在一起的。科塞尔还对核酸与蛋白质的结合方式进行了研究。他发现有些物种的核酸与蛋白质结合比较紧密，有些则比较松散。 1962年诺贝尔生理学或医学奖 发现了核酸的分子结构及其在遗传信息传递中的作用1951年，美国一位23岁的生物学博士沃森来到卡文迪许实验室，他也受到薛定谔《生命是什么》的影响。克里克同他一见如故，开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA 分子结构的合作研究。他们虽然性格相左，但在事业上志同道合。沃森生物学基础扎实，训练有素；克里克则凭借物理学优势，又不受传统生物学观念束缚，常以一种全新的视角思考问题。他们二人优势互补，取长补短，并善于吸收和借鉴当时也在研究DNA分子结构的鲍林、威尔金斯和弗兰克林等人的成果，结果不足两年时间的努力便完成了DNA分子的双螺旋结构模型。沃森和克里克在1953年4月25日的《自然》杂志上以1000多字和一幅插图的短文公布了他们的发现。在论文中，沃森和克里克以谦逊的笔调，暗示了这个结构模型在遗传上的重要性：“我们并非没有注意到，我们所推测的特殊配对立即暗示了遗传物质的复制机理。”在随后发表的论文中，沃森和克里克详细地说明了DNA双螺旋模型对遗传学研究的重大意义：（1）它能够说明遗传物质的自我复制。这个“半保留复制”的设想后来被马修·麦赛尔逊（Matthew Meselson）和富兰克林·斯塔勒（Franklin W. Stahl）用同位素追踪实验证实。（2）它能够说明遗传物质是如何携带遗传信息的。（3）它能够说明基因是如何突变的。基因突变是由于碱基序列发生了变化，这样的变化可以通过复制而得到保留。 1968年诺贝尔生理学或医学奖
1983年12月10日第八十三届诺贝尔奖颁发。 物理学奖 美国科学家昌德拉塞卡因对恒星结构方面的杰出贡献、美国科学家福勒因与元素有关的核电应方面的重要实验和理论而共同获得诺贝尔物理学奖。 苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡是一位印度裔美国籍物理学家和天体物理学家。钱德拉塞卡在1983年因在星体结构和进化的研究而与另一位美国体物理学家威廉·艾尔弗雷德·福勒共同获诺贝尔物理学奖。他也是另一个获诺贝尔奖的物理学家拉曼的亲戚。钱德拉塞卡从1937年开始在芝加哥大学任职，直到1995年去世为止。他在1953年成为美国的公民。钱德拉塞卡兴趣广泛，年轻时曾学习过德语，并读遍自莎士比亚到托马斯·哈代时代的各种文学作品。 人物简介 苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（SubrahmanyanChandrasekhar，1910年10月19日 —1995年8月15日），在恒星内部结构理论、恒星和行星大气的辐射转移理论、星系动力学、等离子体天体物理学、宇宙磁流体力学和相对论天体物理学等方面都有重要贡献。1983年因在星体结构和进化的研究而获诺贝尔物理学奖。他是另一个获诺贝尔奖的物理学家拉曼的亲戚。 他一生中写了约四百篇论文和诸多书籍。他兴趣广泛，年青时曾学习德语，读遍自莎士比亚到托马斯·哈代的文学作品。 1937年起钱德拉塞卡在芝加哥大学工作，1953年取得美国国籍。晚年他曾研读牛顿的《自然哲学的数学原理》，并写了《Newton'sPrincipiafortheCommonReader》。此书出版后不久他便逝世了。 他算过白矮星的最高质量，即钱德拉塞卡极限。所谓“钱德拉塞卡极限”是指一颗白矮星能拥有的最大质量，任何超过这一质量的恒星将以中子星或黑洞的形式结束它们的命运。 人物生平 钱德拉塞卡于1910年出生在英属印度旁遮普地区拉合尔（现在的巴基斯坦），在家中排名第3，父亲为印度会计暨审计部门的高阶官员。 钱德拉塞卡的父亲也是一位技术娴熟的卡纳蒂克音乐（Carnaticmusic）演奏者与一些音乐学著作的作者。他的母亲则是一位知识份子，并曾将亨利克·易卜生的剧作《玩偶之家》翻译成泰米尔语。 钱德拉塞卡起初在家中学习，后来则进入清奈的高中就读（1922年至1925年间）。他在1925年至1930年进入了清奈的院长学院（PresidencyCollege），并获得学士学位。钱德拉塞卡在1930年7月获得印度政府的奖学金，于是前往英国剑桥大学深造。他后来进入剑桥三一学院就读，并成为劳夫·哈沃德·福勒（RalphHowardFowler）的学生。在保罗·狄拉克的建议下，钱德拉塞卡花费一年的时间在哥本哈根进行研究，并且认识了尼尔斯·玻尔。 钱德拉塞卡在1933年夏天获得剑桥大学的博士学位，并且在当年十月成为三一学院的研究员（1933年－1937年），他在这段时期认识了天文学家亚瑟·爱丁顿与爱德华·亚瑟·米尔恩（EdwardArthurMilne）。 钱德拉塞卡在1936年与LalithaDoraiswamy结婚。 学术生涯 苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡，1930年毕业于印度马德拉斯大学，1933年获得英国剑桥大学三一学院博士学位。 1930～1934年在英国剑桥大学三一学院学习理论物理。
浅谈创新思维的培养 【摘要】创新意识，是创造力的源头活水。要培养具有创新精神的人，必先培养其创新意识。研究显示，人类有80％的潜能被埋没。我们应该千方百计挖掘学生的潜能，充分鼓励学生大胆想像、联想，运用各种思维方式从不同角度进行思维训练。排除创新思维中的障碍，营造创新教育气氛，改革考试方法，提高教师素质，改变教育观念，共同探讨、尝试创新教育的各种教学方法。 随着全国高校连续几年扩招以及社会办学迅速崛起，技校招生就显得极其困难，就业形势也日趋严峻，这对技工教育是个挑战。要摆脱困境，技校的出路只能是努力提高教学质量，培养实践能力强、创新意识强的复合型技术人才。 任何伟大的创造发明，都源于创新意识。只有培养学生的创新意识，才会有创新欲望和要求，才会有探索研究，才会有成功。我们经常听到一些人在科研成果面前不屑一顾地说：“这还不简单，谁都会!”或许，人人都具有创造力，但是，不是人人都具有创新意识，只有具有创新意识的人，才会去观察生活、反复思考生活中引人注意的问题，并设法解决生活中的各种疑难问题，从而产生强烈的要创造、要发明的愿望。创新意识比创造力更重要，若把创造力比作钞票，那创新意识应该就是验钞机了，它是创造力的源头活水。试想，一个对周围事物漠不关心、麻木不仁，对任何新生事物毫无兴趣的人，决不会想到去创造发明，所以，从小就要重视创新意识的培养，因为冰冻三尺，
非一日之寒。 创新意识是一种独特的思维方式，能引发创造性成果，它是人类智慧的核心。人类社会的进步，文明程度的提高，制度的不断完善，都离不开创新意识这个核心。改革开放以来，我国经济迅猛发展，有许多事业成功的人土都受益于创新意识，创新意识改变了不少人的人生道路，这是有目共睹的事实。 创新意识可以通过培养、训练得到不断的提高。技校生将来是各企业技术岗位操作的主体，具有理论联系实践的最佳条件，因此，技校要下大力气培养学生的创新意识，要积极开设创新思维训练课，为学生将来的创新事业打好坚实的基础。将来在技术改革、设备创新中，技校生是企业的中坚力量，给我们留下了无限多无限美的想像空间。 一、要加强创新意识的培养 在日常生活或是学习、工作中，时常会遇到一些难题，按常规的思维方法要么是不能解决，要么是太繁琐，太费时、费力。是否能寻求一种简捷、高效的办法来解决呢?这种想法，实际上就是创新意识。 德国数学家高斯小时候，他的老师在课堂上出了一道数学题：“从1到100的数依次相加，和是多少?”别的同学一个劲地计算加法，而高斯则静静地独立思考，他从排列有序的数字上发现了规律：即首尾两个数依次相加其和相同。如：1、2、3……98、99、100，于是他很快算出了答案：101X50＝5050。高斯摒弃了繁琐的演算，利用数字的组合，找到了最快捷的计算方法，这是典型的创新思维。如果他没有改变旧算法的意愿，也就是没有创新意识，他也不会获得成功，而
1918年诺贝尔物理学奖——能量子的发现 1918年诺贝尔物理学奖授予德国柏林大学的普朗克（Max KarlErnst Ludwig Planck ，1858—1947），以承认他发现能量子对物理学的进展所作的贡献。 1895年前后，普朗克正在德国柏林大学当理论物理学教授，由于鲁本斯（H.Rubens ）的介绍，经常参加以基本量度基准为主要任务的德国帝国技术物理研究所（Physikalisch Technische Reichsanstalt ，简称PTR ）有关热辐射的讨论。这时PTR 的理论核心人物维恩（W.Wien ）因故离开PTR ，PTR 的实验研究成果需要有理论研究工作者的配合，普朗克正好补了这个空缺。 维恩在1893年提出了关于辐射能量分布的定律，即著名的维恩分布定律： T a e b u --=5λ 其中u 表示能量随波长λ分布的函数，也叫能量密度，T 表示绝对温度，a ，b 是两个任意常数。 维恩分布定律发表后引起了物理学界的注意。实验物理学家力图用更精确的实验予以检验；理论物理学家则希望把它纳入热力学的理论体系。普朗克认为维恩的推导过程不大令人信服，假设太多，似乎是凑出来的。于是从1897年起，普朗克就投身于这个问题的研究。他企图用更系统的方法以尽量少的假设从基本理论推出维恩公式。经过二三年的努力，终于在1899年达到了目的。他把电磁理论用于热辐射和谐振子的相互作用，通过熵的计算，得到了维恩分布定律，从而使这个定律获得了普遍的意义。 然而就在这时，PTR 成员的实验结果表明维恩分布定律与实验有偏差。1899年卢梅尔（O.R.Lummer ）与普林舍姆（E.Pringsheim ）向德国物理学会报告说，他们把空腔加热到800K ～1400K ，所测波长为0.2μm ～6μm ，得到的能量分布曲线基本上与维恩公式相符，但公式中的常数，似乎随温度的升高略有增加。第二年2月，他们再次报告，在长波方向（他们的实验测得8μm ）有系统偏差。 根据维恩公式，应有：lnu=ln （bλ-5）T a λ- 从而lnu ～T 1曲线应为一根直线。但是，他们却发现温度越高，偏离得越厉害。 接着，鲁本斯和库尔班（F.Kurlbaum ）将长波测量扩展到5.2μm 。他们发现在长波区域辐射能量分布函数（即能量密度）与绝对温度成正比。 普朗克刚刚从经典理论推导出的辐射能量分布定律，看来又需作某些修正。正在这时，瑞利（Lord Rayleigh ）从另一途径也提出了能量分布定律。
浅谈创新思维能力的培养 嘉积中学曹慧勇21世纪世界各国之间的竞争归根结底是国民创造力的竞争，是创新人才的竞争，这需要我们教师转变传统的教学观念，树立创新的教学理念，在课堂教学中有目的，有意识地培养学生的创新思维能力。下面我结合教学实践谈谈自己的点滴体会。 一、营造民主和谐的教学氛围 活泼的课堂气氛和师生关系是培养学生创新能力较适宜的“气候”和“土壤”。以“升学率”为教育目标的应试教育，使得教师和学生都处于高度紧张的、机械的知识传播中，很难形成创新意识，这些严重阻碍了学生的创新思维能力的培养。因此，在教学中，教师要营造一个宽松、和谐、兴趣盎然的学习氛围，鼓励学生畅所欲言，大胆质疑与猜想。牛顿说过“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现”，在数学史上的费马猜想、哥德巴赫猜想等，曾激发了多少数学家。因此，在课堂教学中，教师应对学生的大胆联想、猜想给予鼓励，保护学生的这种积极性。要知道学生猜想的结果并不重要，重要的是形成这种意识与习惯的过程，而这一过程恰是培养学生创新意识的过程。教与学必须是一个和谐的互动过程，在教学互动中教师亲切的教态和委婉的语言时刻感染着学生，多用一些鼓励语言，多表扬、多肯定、多指导，多给学生提供展现的机会，放手让他们去自由发挥、大胆创造，表达他们的独立个性、创新能力和创新成果，让每一位学生在点滴中取得进步，享受自我创造、学习所带来的快乐。 二、创设问题情境 一堂生动活泼的具有教学艺术魅力的好课犹如一支婉转悠扬的乐曲，“起调”扣人心弦，“主旋律”引人入胜，“终曲”余音绕梁.其中“起调”起着关键性的作用，这就要求教师善于在课始阶段设计一个好的教学情境，引领学生进入数学的殿堂，展开思维的翅膀，开启智慧的大门。 根据教材创设情景很关键，以境激情，应以最好的境、最浓的情导入新课，形成问题。问题可由教师在情景中提出，也可以由学生提出。但是，提出的问题要击中思维的燃点，这样才能迅速唤醒全体学生的认知系统，激发学生的学习兴趣和求知欲望，使他们积极主动地参与到课堂教学活动中。比如在学习《分类计数原理与分步计数原理》时，借助多媒体展示一些漂亮的衣服（有上衣、裤子、裙子），让学生进行搭配，问他们从中能配出多少套的衣服，课堂气氛顿时活跃起来，从而本节课的课题。又如在学习《等比数列》之前给出印度国王与国际象棋的故事；学习《线性规划》之前讲信贷事例，在教“相互独立事件同时发生的概率”时；可以创设如下情景：常说三个臭皮匠顶一个诸葛亮，能顶上吗已知诸葛亮解出问题的概率为，三个臭皮匠能解出问题的概率分别为、、，且每个人必须
2019年国家自然科学奖提名公示 项目名称 高维图像类脑化语义信息提取理论与方法 提 名 者 工业和信息化部 提名意见 该项目围绕高维图像类脑化语义信息提取展开研究，是国际学术前沿和国家战略需求中的重大科学问题，取得了具有重要创新性和理论价值的基础研究成果。 受大脑基于部件的认知过程启发，提出了一套语义可解释鉴别化紧致特征提取理论和方法，达到了认知可解释和特征可鉴别的统一。 受大脑协同思维的启发，提出了基于时空协同和内部协同的图像协同处理架构，显著提升了图像识别的准确率。 受大脑演化认知特性启发，提出了基于演化表达的图像信息描述理论和方法，突破了手工设计描述子的局限。 该项目的研究成果得到了中国、美国、英国、加拿大等国院士和IEEE/ACM/OSA/SPIE/IAPR/AAAS Fellow等国际同行的高度认可。有力推动了本学科及相关学科的发展。符合国家科学技术奖的推荐条件。 提名该项目为国家自然科学奖二等奖。 项目简介 针对语义丰富的高维图像信号，借鉴和发展脑科学、认知科学的成果，对高维图像进行类脑化处理是减少和消除语义鸿沟重大问题的关键，代表了当前信息领域的发展方向之一。本项目以类脑化处理为手段，建立了语义可解释、协同认知、演化表达三个方面的高维图像语义信息提取理论和方法。取得了如下科学发现： 1.受大脑基于部件的认知过程启发，提出了同时提取隐藏语义和保持内在流形结构的非负矩阵分解理论框架，并进一步将其发展为流形正则化稀疏非负矩阵分解方法并应用到高光谱图像处理和恢复中，解决了非负矩阵分解可解释性强但鉴别能力弱的难题。还提出了确定性列矩阵分解子空间学习方法。形成了一套可解释鉴别化语义特征提取理论和方法，一定程度上达到了认知可解释和特征可鉴别的统一。 2.受大脑协同思维的启发，提出了图像及视频的协同处理框架：针对视频内容识别，提出了时空拉普拉斯金字塔协同编码机制，能够同时捕获结构信息和运动信息，克服了传统方法误配准问题。针对图像识别，提出了Gabor区域协方差矩阵描述子，
历年诺贝尔物理学奖得主(1901-2016) 年份 获奖者 国籍 获奖原因 1901年 威廉·康拉德·伦琴 德国 “发现不寻常的射线，之后以他的名字命名”（即X 射线，又称伦琴射线，并伦琴做为辐射量的单位） 1902年 亨得里克·洛仑兹 荷兰 “关于磁场对辐射现象影响的研究”（即塞曼效应） 彼得·塞曼 荷兰 1903年 亨利·贝克勒 法国 “发现天然放射性” 皮埃尔·居里 法国 “他们对亨利·贝克勒教授所发现的放射性现象的共同研究” 玛丽·居里 法国 1904年 约翰·威廉·斯特拉 斯 英国 “对那些重要的气体的密度的测定，以及由这些研究而发现氩”（对氢气、氧气、氮气等气体密度的测量，并因测量氮气而发现氩） 1905年 菲利普·爱德华·安 东·冯·莱纳德 德国 “关于阴极射线的研究” 1906年 约瑟夫·汤姆孙 英国 "对气体导电的理论和实验研究" 1907年 阿尔伯特·迈克耳孙 美国 “他的精密光学仪器，以及借助它们所做的光谱学和计量学研究” 1908年 加布里埃尔·李普曼 法国 “他的利用干涉现象来重现色彩于照片上的方法” 1909年 古列尔莫·马可尼 意大利 “他们对无线电报的发展的贡献” 卡尔·费迪南德·布 劳恩 德国 1910年 范德华 荷兰 “关于气体和液体的状态方程的研究” 1911年 威廉·维恩 德国 “发现那些影响热辐射的定律” 1912年 尼尔斯·古斯塔 夫·达伦 瑞典 “发明用于控制灯塔和浮标中气体蓄积器的自动调节阀”
1913年 海克·卡末林·昂内 斯 荷兰 “他在低温下物体性质的研究，尤其是液态氦的制成” 1914年 马克斯·冯·劳厄 德国 “发现晶体中的X 射线衍射现象” 1915年 威廉·亨利·布拉格 英国 “用X 射线对晶体结构的研究” 威廉·劳伦斯·布拉 格 英国 1917年 查尔斯·格洛弗·巴 克拉 英国 “发现元素的特征伦琴辐射” 1918年 马克斯·普朗克 德国 “因他的对量子的发现而推动物理学的发展” 1919年 约翰尼斯·斯塔克 德国 “发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用下谱线的分裂现象” 1920年 夏尔·爱德华·纪尧 姆 瑞士 “他的，推动物理学的精密测量的，有关镍钢合金的反常现象的发现” 1921年 阿尔伯特·爱因斯坦 德国 “他对理论物理学的成就，特别是光电效应定律的发现” 1922年 尼尔斯·玻尔 丹麦 “他对原子结构以及由原子发射出的辐射的研究” 1923年 罗伯特·安德鲁·密 立根 美国 “他的关于基本电荷以及光电效应的工作” 1924年 卡尔·曼内·乔 奇·塞格巴恩 瑞典 “他在X 射线光谱学领域的发现和研究”[3] 1925年 詹姆斯·弗兰克 德国 “发现那些支配原子和电子碰撞的定律” 古斯塔夫·赫兹 德国 1926年 让·佩兰 法国 “研究物质不连续结构和发现沉积平衡” 1927年 阿瑟·康普顿 美国 “发现以他命名的效应”
例谈初中教学中学生创新思维的培养 发表时间：2010-12-22T16:49:40.820Z 来源：《中学课程辅导●教学研究》2010年第24期供稿作者：蒋月兰[导读] 教学中不仅要求学生的思维活跃，教师的思维更应开放，教师需要细心大胆挖掘。蒋月兰 摘要：本文结合笔者从教以来的一些感触，就如何在数学教学中培养学生的创造性思维谈了个人的几点见解。关键词：数学思想；创新思维；教学设计 作者简介：蒋月兰，任教于江苏省仪征市金升外国语实验学校。 “通过义务教育阶段的数学学习，使学生能够具有初步的创新精神和实践能力”的创新教育已成为数学教学改革的一个重点。在全面推进素质教育、培养学生创新能力的教育理念不断深入人心之际，更应关注数学课堂教学这一培养学生创新精神和创新能力的主阵地。对学生创新能力的培养，已成为广大数学教师的口头禅，而在数学教学中要培养学生创新能力则首先要培养学生的创新思维，只有思维得到发展，能力才能有所提高。本文结合自己从教以来的一些感触，就如何在数学教学中培养学生的创造性思维谈谈个人的几点意见。 一、注意双基落实，扫除对培养创新思维的障碍 中学数学教学更多是对前人研究成果的继承和发扬，科学性、系统性较强。对基础知识、基本方法的掌握和熟练运用是学好数学的基础，有助于激发学生的学习兴趣，也才能更有效地培养学生创新思维。我在教学中发现不少学生只热衷于解题，而忽视了对基本概念的学习与理解，甚至对以前的一些重要定理、公式也不仅能大概了解。而正是由于对基本概念的认识肤浅，不但在应用中常常引起失误，久而久之影响学习的进步，进而影响他们的学习兴趣和信心，这会直接影响创新思维的培养。我在教学过程中特别注意对“双基”的落实，一方面引导学生对每一个新概念都练习，自己给出较严格的定义；另一方面培养他们在解题的过程中自觉地运用这些定理与概念，并通过发动同学自己找出理解与运用这些概念产生的错误来加深对概念的理解，从而逐步培养他们学习的自主性和创新意识。 双基落实的结果是促使学生能准确、牢固地掌握概念。思考问题时注意其逻辑性、连贯性，提出问题明确、推理合乎逻辑、论证条理清楚，不但有利于培养学生思维的逻辑性，而且也为学生发展创新思维扫清了障碍。 二、精心设计教学，为教学中培养创新思维创造条件 数学教学要标新立异、改变观念，注重能力培养。把创新教育渗透到课堂教学中。因此，教师首先要精心设计教学，把学生引入一个多思、多问、多变的广阔的思维空间开发智能。 1.设计非常规解法的问题，培养思维的创造性 培养学生的想象力和创造精神是实施创新教育中最为重要的一步，教师要启迪学生创造性地“学”，标新立异、打破常规，克服思维定势的干扰，善于找出新规律，运用新方法。激发学生大胆探讨问题，增强学生思维的灵活性，开拓性和创造性。 2.设计开放性问题，培养学生思维的发散性 在教学中，教师的“导”需精心创设问题情境，组织学生进行生动有趣的“活动”，留给学生想象和思维的“空间”，充分揭示获取知识的思维过程，使学生在过程中“学会”并“会学”。教学中不仅要求学生的思维活跃，教师的思维更应开放，教师需要细心大胆挖掘。 例：在△ABC中，∠ACB=90°，CD⊥AB，由上述条件你能推出哪些结论？ 此题求解的范围、想象的空间是广阔的，思维是开放的。让学生在求解过程中求新、求速度、求最佳，通过不断思考，互相启发，多数学生能找出7～10个结论，然后教师诱导学生从边、角、相似及三角函数关系等方面归纳出至少15种结论： (1)∠BCD=∠A，∠ACD=∠B，∠ADC=∠BDC=∠ACB (2)AC2+BC2=AB2，AD2+CD2=AC2， CD2+BD2=BC2 (3)AC2=AD·AB，BC2=BD·AB，CD2=AD·DB (4)AC·BC=AB·CD (5)△ABC∽△ACD∽△CBD (6)SinA=CosB, tgA=cotB, Sin2A+ Cos2A=1, tgA·cotA=1 这类题目具有很强的严密性和发散性，通过训练把学生的思维引到一个广阔的空间，培养了学生思维的广度和深度。这类题的题设与结论不匹配，需要周密思考恰当运用数学知识去发挥、探索、推断，从而得到多个结果。它的设计是数学教学的一种形式，一种教学观，又是一种创设问题情境的意识和做法，具有良好的导向性，是出题的一种趋势。 3.设计一题多解、一题多变的问题，培养学生思维的求异性 在教学中要诱发学生借助求异思维，从不同的方位探索问题的多种思路。学起于思，思源于疑，疑则诱发创新，教师要创设求异的情境，鼓励学生多思、多问、多变，训练学生勇于质疑，在探索和求异中有所发现和创新。 三、揭示解题规律、渗透数学思想，进一步培养创新思维 教学是研究数与形及其关系的一门科学性、系统性很强的学科，相关知识间往往存在某种紧密的联系，解决相关问题的方法和思维过程大多也存在一定的规律。如：讨论因式分解问题，通常是按下面的思维方式来进行：第一步，应用提取公因式法；第二步，应用乘法公式或十字相乘法；第三步，分组分解法；第四步，应用添拆项法；最后才考虑应用其他方法。 这样的思维过程遵循两条原则：一是学生知识形成的过程(即教材安排的先后顺序)；二是这些方法按照从易到难的顺序排列。这种思维方法易记、有效、好用。 又如，苏教版七年级数学“平面图形的认识”中有这样的题型： 已知：如图ED∥AC，∠EAD=∠EDA，求证：AD是∠BAC的平分线。 分析：这是证明角平分线问题，即是证明两个角相等的问题。 笔者先引导学生思考证两个角相等的方法依次为： (1)等式性质；(2) 等量代换；(3)同(等)角的余(补)角相等；(4)平行线的性质。显然这就为我们提供了四条解决问题的思路，然后针对不同的解题思路，进行进一步的讨论。经过学生讨论，很快可得到下面的论证。