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中国物理学发展的辉煌十年杜鹃山

中国物理学发展的辉煌十年

NSFC政策局软课题成果:学科发展态势评估系列研究报告《物理学十年:中国与世界》物理学是研究物质结构及其运动规律的基础学科。经过多年的积累,我国物理学研究有了很大的发展。近年来,已从过去的跟踪学科前沿发展,逐步进入推动和引领学科前沿发展的新阶段。为准确了解中国物理学发展的现状与潜力,有必要对中国及世界主要国家的物理学发展态势进行分析,绘制物理学发展态势的“地貌图”,全面评估中国物理学所处的国际地位,为物理学科发展战略提供参考依据。受国家自然科学基金委员会(NSFC)委托,中国科学院文献情报中心课题组对2006—2015年中国与世界物理学的发展态势进行了评估。评估报告以NSFC物理学资助数据和研究生教育状况为背景,以科研产出的重要形式——论文为主要分析视角,对中国与世界主要科技国家物理学的学科规模、学术影响力、学科地位、高被引论文、国际合作等方面展开评估。中国物理学领域的产出与学术影响力规模具备优势。2015年中国物理学论文数量为51670篇,位居世界第1位。从学术影响力看,2011—2015年中国物理学的引文数量居于世界第2位,相比前一个5年期,引文世界份额上升了7.6个百分点。中国在物理学领域重要期刊发文仍有较大提升空间。2011—2015年,中国物理学TOP5%高被引论文数量居于世界第2位。在《自然》和《科学》刊发的物理学论文中,中国由2006年的1篇增加至2015年的16篇,位列2015年两刊发文国家的第7位。2015年,中国在《物理评论快报》发表论文的数量达到306篇,居于该刊发文最多国家中的第5位。中国在物理学领域的国际合作网络中心度的世界排名从2011年的第5位进步至2015年的第3位。2006—2015年,物理学领域的国际合作程度不断增强,TOP20国家(地区)绝大多数国际合作份额有不同程度的提升,美国始终处于国际合作网络的中心。NSFC是中国物理学领域SCI论文的主要资助机构。2009—2015年NSFC资助物理学论文数量及所占份额远高于其他机构。NSFC在促进物理学领域高影响力论文产出中发挥的作用更为显著:2012—2015年中国物理学高被引论文中超过70%受到NSFC资助。凝聚态物理是物理学领域SCI论文体量最大的分支学科,10年论文量占据了物理学总体28.4%的份额。从各国物理学分支学科的结构看,2015年,中国在光学、热力学、凝聚态物理具有产出优势;美国分支学科布局与中国在一定程度上呈现出互补特征:美国在粒子与场物理、原子分子与化学物理、生物物理发表的SCI论文世界份额具有相对优势。科学研究是人类社会最复杂的智力活动之一,定量指标虽然可以在一定程度上揭示学科发展的宏观轮廓,却难以深入洞悉其重要的微观细节。因此,在物理学领域重要方向评估中,课题组邀请国内相关专家结合自身的专业知识积累和定性判断,撰写了13个重要方向的评述稿。通过评述稿可以看出,经过多年以来的积累,中国物理学界在仪器设备、人才储备和研究经验等方面有了较为坚实的积累,取得了若干引起国际同行高度认可的研究工作。在看到进步的同时,多位科学家也共同指出,与物理学领域的科技强国尤其是美国相比,中国仍需加强研究积淀,不论是在队伍数量和经费投入还是关键技术和方法的掌握上,都有量级的差别。因此我国学者取得的原创性成果数量仍然与科研大国的地位不相称,许多研究仍属于跟踪式。此外,物理学研究在很大程度上依赖于大型科学仪器、大科学装置,这方面的基础建设需要国家持续给予大力扶持。回顾过去,展望未来,中国物理学研究仍需继续加强学术积累,激发原创性科学思想的产生及高影响力科研成果的产出,实现由物理大国向物理强国的转型。祝愿中国科学家在发现与创造性的征程上不断开拓进取,为推动中国成为物理学强国做出贡献。备注:报告以Web of Science(WoS)数据为基础,从整体、分支学科和重要方向3个层次评估2006—2015年中国在世界舞台上的表现。物理学整体层面与分支学科层面以文献计量分析为主。

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物理类专业考研党选学校必备

物理类专业考研党选学校必备方向比努力更重要,选择一个合适的学校和专业,关系着每个考生未来几年甚至一生的发展方向和人生轨迹。下面小编为物理类专业考研考生准备了物理专业排名前八的高校。北京大学拥有7个物理类研究机构北京大学物理学院有3个国家理科基础研究和教学人才培养基地,4个博士后流动站,2个国家一级重点学科,8个国家二级重点学科,3个国家理科基地。该校拥有物理学、核物理、大气科学国家理科基础研究和教学人才培养基地。南京大学生物物理与软物质等学科有优势南京大学物理系是我国基础研究的国家队和高端物理学人才培养的重要基地。大学物理教学实验中心是国家物理学基础学科人才培养基地和国家物理实验教学示范中心。物理学院的“物理学”博士后流动站是全国优秀博士后流动站。中国科学技术大学中国“科技英才的摇篮”之称的高校中国科学技术大学物理学院建有中国科学院重点实验室4个(量子信息重点实验室、基础等离子体物理重点实验室、核探测技术与核电子学重点实验室、星系与宇宙学重点实验室),省级重点实验室2个(光电子技术重点实验室、物理电子学重点实验室),同时,学院还紧密依托合肥微尺度物质科学国家实验室、国家同步辐射实验室开展科学研究。清华大学教学资源丰厚清华大学物理系在科研管理方面下设三个研究所:凝聚态物理研究所,高能物理与核物理研究所和原子分子与光物理研究所;两个跨二级学科重点实验室:原子分子纳米科学教育部重点实验室和科技部材料设计与模拟实验室(清华分室);五个跨一级学科研究中心复旦大学建有国家高性能计算中心复旦物理系现拥有国家一级重点学科(涵盖各二级学科),1993年成为国家理科科学研究与教学人才培养基地,是国家首批设立博士点和博士后流动站的单位,被列为国家"211工程"重点建设学科和国家“985工程”重中之重科技创新平台。上海交通大学科研创新能力强上海交通大学理学院物理与天文系目前物理与天文系按照研究领域设有 6 个研究所, 4 个省部级重点实验室。物理与天文系目前共有 25 支科研团队,研究领域覆盖理论物理及其交叉科学、粒子物理和核物理、天体物理和宇宙学、凝聚态物理、等离子体物理、光学等。浙江大学国家工科大学物理教学基地浙江大学物理系是国家理科人才培养基地和国家工科大学物理教学基地。在基地的建设过程中,"物理学与人类文明"被评为国家级精品课程,"大学物理"被评为浙江省省级精品课程。浙大物理系具有物理学一级学科的博士学位授予权,并有物理学一级学科博士后流动站。浙大物理学科在2006年教育部一级学科评估中,名列全国高校物理学科排名第五。中山大学凝聚态物理国家重点学科中山大学物理学院学院教学条件优越,拥有物理学系、光学与光学工程系、国家级物理实验教学示范中心、国家理科基础科学研究和教学人才培养基地4个教学机构,致力打造“强理强工”特色,是广东省唯一同时拥有理学(物理学)和工学(光学工程、材料科学与工程)博士、硕士学位授予权一级学科单位。

武林

对科学史无知,便容易对科学盲目崇拜或盲目反对|专访科学史家吴国盛

科学史学者吴国盛的新著《科学的故事·起源篇》出版,新京报记者围绕科学史等话题对他进行了一次采访。他认为:“大众对科学史的无知,容易助长对科学的诸多误解,产生对科学的盲目崇拜或盲目反对。”采写|新京报记者 何安安“科学”二字在今天,几乎是人尽皆知的词汇。但要回答究竟什么是科学,并不是一件简单的事情。科学的萌芽由来已久,最早可以追溯到古希腊时期,但在很长一段时间里,科学也仅独属于它的诞生地希腊。科学拥有确切的价值标准和研究目的,并对公众产生深刻影响,得到社会认可,则是近几百年才有的事情。为了向大众普及科学与科学史,清华大学科学史系主任吴国盛在这个领域深耕数十年。从上世纪九十年代开始,他先后创作了《科学的历程》《什么是科学》《科学史笔记》等相关通俗论著,每一本都极为畅销。科学史是跨越科学与人文的学科,而当初之所以选择这个领域,与吴国盛本人的经历息息相关。吴国盛,现任清华大学人文学院教授、科学史系系主任、清华科学博物馆馆长。15岁时,吴国盛考入北京大学地球物理系空间物理专业。进入研究生阶段以后,他选择了哲学系自然辨证法专业,跟随黄耀枢攻读科学哲学。1990年前后,吴国盛翻译出版了英国哲学家、历史学家柯林伍德的《自然的观念》,之后又陆续出版了《自然本体化之误》《希腊空间概念》《时间的观念》等著作,《科学的历程》也创作于这一时期。2016年,他受聘于清华大学,开始组织创建科学史系,主攻西方科学技术史、中国近现代科学技术史、科学哲学与技术哲学,以及科学传播学与科学博物馆学等学术方向。近日,吴国盛的新著《科学的故事·起源篇》,经由江苏凤凰文艺出版社出版。借此机会,新京报记者对他进行了一次采访,从科学史这一话题生发开来,探讨了与之相关的一系列问题。吴国盛认为:“大众对科学史的无知,容易助长对科学的诸多误解,产生对科学的盲目崇拜或盲目反对。”《科学的故事·起源篇》,吴国盛著,果麦丨江苏凤凰文艺出版社,2020年7月1为什么是古希腊人创造了科学?“科学的出现是一个‘奇迹’”。吴国盛认为,科学并不是人类历史上的一种普遍文化现象。技术是,但科学不是。那么在历史上,科学经历了怎样的发展呢?在《科学的故事》一书中,吴国盛详述了科学的起源和发展历史:希腊城邦文明被视为科学的诞生地。公元前6世纪到公元前4世纪,科学在希腊城邦文明中诞生。公元前4世纪到公元2世纪,在希腊化地区茁壮成长。托勒密埃及的首都亚历山大城,成了古代世界的科学中心。但这之后,征服了希腊人的罗马人,并没有传承希腊人的“科学”。“科学”在罗马受到冷落,逐渐式微。雅典古希腊剧场遗址,希腊悲剧的诞生地。吴国盛摄。《科学的故事》插图。吴国盛概括道,“纵观科学的历史,是一部在希腊诞生,在罗马边缘化,在中世纪被遗忘,在伊斯兰世界被继承,在近代早期的欧洲被复兴和重建,在19世纪被力量化的历史,与中国文化的发展基本上没有交集。”也就是说,直到19世纪以后,科学才得已向世界各地传播。那为什么是古希腊人创造了科学呢?吴国盛指出,科学是自由的学问,而希腊城邦文明正好提供了自由学术的三大基本条件:摆脱了生存压力的闲暇、自由的言论空间、对宇宙奥秘的好奇心。其他地区,或多或少缺少这三个条件。“所有的民族、所有的文化都有自己的技术传统,但科学只独独地出现在古代希腊。在古希腊之前,两河文明、埃及文明都已经存在了两千多年,金属冶炼、文字、城市、高大的神庙和陵墓、精细的手工业、知识分子阶层,都十分发达;在古希腊同时或稍晚后,地球上又出现了更多辉煌灿烂的文明,也积累了各式各样的神圣知识和实用知识。但是,科学,严格意义上的科学,是希腊的产物,而且在希腊文明式微之后,科学的火种也时断时续、奄奄一息。正是对希腊科学的复兴,才产生了现代科学。”雅典卫城。吴国盛摄。《科学的故事》插图。亚里士多德在《形而上学》中提出了知识三个阶段和三种类型。第一种是“经验”,这种经验知识属于“知其然而不知其所以然”;第二种是“技艺”,也就是“知其所以然”的知识;第三种是“科学”,也是最高级的知识。科学与技艺的区别在于,技艺有功利目的、服务于日常生活的需要,而科学没有功利目的,只是单纯为着知识本身。需要注意的是,这种“为知识而知识”的“科学”从没有在希腊之前的古老文明中出现过,也没有在受希腊文明影响的世界之外出现过。在这里,吴国盛认为,“中国人最大的误解就是科学、技术不分,以技术代替科学,以功利的态度看待科学。”2在博物学意义上,中国古代有独特且强大的科学传统科学(Science)是一个日译名词。按照我们现有的概念,科学是建立在可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序知识系统,是已系统化和公式化了的知识。但这似乎并不能解释我们对科学的所有困惑。到底什么是科学呢?在2016年出版的《什么是科学》一书中,吴国盛用六个章节的内容试图回答这个问题。在这本书中,吴国盛首先强调了科学这一概念在中国的两种基本用法:一种用法是指某种社会事业,指一个人群以及他们所从事的工作,也就是科学家或科研工作者所从事的科学技术事业;第二种用法是指某种价值判断,我们常说的这样做不科学,就代表着这样做不对,不正确,也就是说,科学是正确的、合理的、高级的、先进的、好的东西。吴国盛认为,中国人对科学概念有两种误区:要么将科学等同于技术,等同于促进生产力发展的工具;要么将科学看作一种普遍存在的人类智力成就。但事实上,科学成为推动历史发展的强大动力,是19世纪以后的现象,“科学根源于希腊人对于自由人性的追求,因而是一种十分罕见的文化现象。”需要注意的是,将科学等同于科技,并不能说是完全错误的。吴国盛说,中国人学习和引进西方的科学,是从19世纪才真正开始的,这个特殊的时机,恰好也是科学进入了技术化、分科化、职业化、力量化的新阶段。科学中有技术,技术中有科学,彼此难解难分。吴国盛表示,近代科学是希腊理性科学与基督教唯名论运动相结合的产物,形成了“以人为本”的人类中心主义世界观、“数学加实验”的科学方法。而现代科学起源于希腊科学的复兴,以及基督教内在的思想运动,对力量的追求、对自然的控制和征服是现代科学的主导动机。在数理实验科学的意义上,中国古代并无科学。在博物学的意义上,中国古代有独特且强大的科学传统。吴国盛曾在一次访谈中指出,“就科学而言,中国传统的优长之处不在数理科学,而在技术和博物学。”历史上,世界科学中心有过数次大转移,分别是雅典、亚历山大、意大利、英国、法国、德国以及美国。距离我们最近的一次转移发生在二战时期,世界科学中心从德国转移到美国。世界科学中心转移的示意图 :雅典至亚历山大,意大利至英国,英国至法国,法国至德国,德国至美国。《科学的故事》插图。3从“科学家的科学史”到“科学史家的科学史”那么,什么是科学史呢?简而言之,科学史就是科学的历史。吴国盛提出了一阶科学史和二阶科学史的概念。和历史一样,科学史有着两个层次的意思,第一层次指对过去实际发生的事情的诉说;第二层次指对这种诉说背后起支配作用的观念进行反思和解释。他强调,一阶科学史和二阶科学史有着密切的关联。二阶科学史也被称为“科学史学”或者“科学编史学”。想要回答什么是科学史这一问题,就需要了解过去一百多年来的科学史实践。通史(综合史)与分科史(学科史),辉格史与反辉格史,所体现的都是不同科学史写作者的历史观。吴国盛说,近代科学本质上是分科的学问,因此科学史一开始都是分科史。科学史学科之父乔治·萨顿强调要做科学通史,从字面上看,科学史和科学通史一字之差,但为科学史增添了人文背景。眼下,吴国盛本人正在忙于撰写学术版的《科学通史》,自然也是希望弥补此方面的缺憾。萨顿在《科学的历史研究》中说,“科学史远胜于所有各种专门学科历史的并列,因为它的主要目的是说明所有科学之间的联系,它们彼此合作的成果、它们的共同目标和方法。”而在辉格史与反辉格史中,职业科学史家为了伸张自己学科的自主性,一致持有反辉格史的立场。中国的科技史学科与国际同行一样,也经历过由“科学家的科学史”向“科学史家的科学史”转变的过程,而科学家主导的中国科技史研究带有明显的理科色彩。《科学的历史研究》,[美] 乔治·萨顿著,上海交通大学出版社,2007年7月4在日常语言中,“科学”特别容易被说成“科技”新京报:从1996年《科学的历程》首次出版,到这次《科学的故事》出版,已有近25年的时间。这其中你个人对科学和科学史的认知有发生一些变化吗?为什么最新一部作品会想要重新回到科学刚开始的地方讲起?吴国盛:中国人对科学的传统看法,一是科学与技术不分,二是科学代表着人类社会积极和进步的力量,三是对科学成就保持着惊奇和赞叹。我的《科学的历程》差不多也有这些倾向。实际上,对于一个专业的科学史家,他需要明确意识到科学与技术的区分和联系,需要有意识地拒绝简单的历史进步观,需要更多地了解科学成就背后的多种因素,而不是单纯的赞美。《科学的故事》有更多的专业眼光。作为一部历史书,从开端讲起是很自然的。《科学的故事》是一个系列,第一本是“起源篇”,主要讲希腊科学的起源。希腊文明离中国很远,为国人所不熟悉,但却是“理解科学”最关键的一个环节。新京报:研究科学史的意义是什么?扩大科学史的社会影响有哪些现实意义?吴国盛:过去一百多年来,我们学习科学主要是学习如何“做科学”,而忽视了如何“理解科学”。科学史学科的作用就是弥补这一空白。由于缺乏对科学深入的理解,我们的科学教育、科技政策的制定、科学家的研究活动,都有可能失之狭隘、陷入误区、创新乏力、不能持久。大众对科学史的无知,也容易助长对科学的诸多误解,产生对科学的盲目崇拜或盲目反对,这是科学史对于当代中国社会的现实意义。意大利画家拉斐尔·桑西于1510~1511年创作的壁画《雅典学院》。新京报:在《科学的故事》的前言中,你提到中国人在“理解科学”方面缺课甚多,也因此付出了很多代价。我们应该厘清哪些概念?吴国盛:正像书中所说,中国人最大的误解就是科学和技术不分,以技术代替科学,以功利的态度看待科学。这种误解的原因,一是传统文化,我们的文化传统缺乏“为科学而科学”的纯粹科学精神;二是近代出于救亡图存的需要才学习西方科学,加强了这种误解。今天应该重新把“理解科学”这一课补上,消除这个顽固的误解。科学史和科学哲学等学科将有助于这个“理解科学”的事业。我们中国人默认的科学观的核心,就是“科学”与“技术”不分。在我们中国人的日常语言中,“科学”特别容易说成“科技”,可是“科技”二字深究起来,更多的是指“技术”,而不是“科学”和“技术”的简称。这说明,在我们的潜意识里,是将“科学”和“技术”混为一谈的。新京报:清华大学科学史系创系已有三年多的时间,在创系之前,也有人提议叫科技史系,但你坚持了科学史系的命名。吴国盛:在现代汉语的使用习惯里,“科技”通常就意味着“技术”,但“科学”却可能包含基础科学、应用科学(现代技术),比如中科院就有“技术科学学部”。在很长的历史时期,科学与技术基本上没有关系,当然,任何科学的发展总是需要一定的技术基础,即使是最纯粹的科学,也需要文字记录技术,说它们基本上没有关系是说,技术并不决定科学的发展,科学也不决定技术的发展。直到19世纪,这种彼此不相干的状态才被彻底打破(当然这种打破也有一个过程),科学与技术处在相互渗透、相互支撑、相互促进的关系之中。虽然这样说,但它们之间的相对区分还是存在的,不然的话,也没办法说它们之间的关系。简单地说,现在的科学和技术形成了一个连续谱,一端是纯科学,一端是纯技术,在广阔的中间地带彼此难分。新京报:那么,到底什么是科学史?了解和研究传统科学对现代科学有哪些价值?你曾经提到科学史为通识教育而生?吴国盛:科学史就是科学的历史,门类众多。上面讲到几种划分方式,还可以从研究方法进行划分,比如有科学思想史、科学社会史、科学编年史等。作为一个独立的学科,科学史研究的目的并不是为现代科学服务,它有自己的内在目标,当然它有外部效应,比如帮助科学教育、科学传播、科技政策制定,但对现代科学本身则价值较小。说“科学史为通识教育而生”,主要是指它对科学教育的积极意义。阅读经典是通识教育常用的方法,阅读科学经典是在通识教育中加入科学内容的最好方法。《科学史笔记》,吴国盛著,广东人民出版社,2019年8月5中国科技史学科的转变是由理学向史学转变新京报:你特别提到,“中国科技史学科的转变是由理学向史学转变”,被纳入人文学科会对它的发展产生哪些影响?科学史和科技史最大的区别是什么?为什么在一些地方(特别是提到国内时)会习惯用科技史的表述呢?吴国盛:科学史学科发展中有一个从“科学家的科学史”到“科学史家的科学史”的转变过程。一开始是由著名科学家来主导,慢慢过渡到科学史家自己主导。中国的科技史学科被归为理学门类,反映的是“科学家主导的科学史”,而科学史家主导的科学史通常是史学。由理学向史学转变,反映是科学史学科的成熟和独立。在学术界,科技史指的是科学史、技术史、农学史、医学史的简称。纳入人文学科,从学术管理角度就比较顺,学术资源的分配就比较合理。现在科技史虽然属于理学门类,但国家自然科学基金里并没有专门为科技史切下一块来,相反,许多科学史工作者更多地从社会科学基金申请课题,但社科基金同样没有为科技史设立专项,学者们只能通过哲学中的科技哲学和史学中的专门史来申请课题。如果科技史正式由理学转入史学门下,社科基金就可以为科技史专门设置课题指南。新京报:你曾经就读地球物理系空间物理专业,后来又转入哲学系自然辩证法专业攻读科学史与科学哲学,你认为科学和哲学之间的关系是什么?是什么促使你从科学转向了哲学和科学史的研究呢?吴国盛:在现代学科分化的条件下,哲学和科学完全可以不发生关系;但是从历史的角度看,哲学是万学之祖,现代哲学仍然扮演着促进“统一知识”的角色。那些不满于现代知识体系过分分科、喜欢追求知识统一性的人,就容易倾向于哲学。我大概属于这种情况。新京报:作为一门学科,中国的科学技术史学科经历了怎样的发展过程?你提到从竺可桢、钱临照开始,我国科学史研究最早是由声名卓著的科学家主导的“科学家的科学史”,往往是专科史,是辉格史,服务于理科教育的目标。研究队伍逐步向高校转变,对于科学史的发展有哪些好处?吴国盛:我在《科学史笔记》中讲过,中国的科技史学科与国际同行一样,也经历过由“科学家的科学史”向“科学史家的科学史”转变的过程。早期都是一些著名科学家在做中国古代科技史,比如竺可桢的中国古代气象史,钱临照的墨经中的物理学史,梁思成的中国古代建筑史,刘仙洲的中国古代机械史,柯俊的中国古代冶金史,席泽宗的中国古代天文学史。大约从2000年前后,新一代拥有科技史博士学位的科学史家登上历史舞台,完成了这种转变。中国科技史学会的历任理事长也是一个标志,头几任理事长从钱临照、柯俊、卢嘉锡、席泽宗到路甬祥都是科学家,从2004年第7届理事会开始,理事长就都是职业科学史家了。中国科技史学科转变还有一个维度就是由理学向史学转变。在理学阶段,这个学科的发展主力都在中国科学院自然科学史研究所,在高校的理科院系中只有零星的从业者,而且大都被边缘化。在高校发展的主要标志是在人文学院下面成立科技史相关的系、所、中心,也就是认可科技史是一门史学学科(尽管在国务院学科目录里,科技史仍然是理学学科,这是历史惯性),是一门人文学科。高校力量大、人员多,而且天然地有持续不断的新鲜血液输入,是任何一个学科发展的天然沃土。像中国科学院很长时间因为没有自己的本科生,研究生质量持续下降,不得已自己亲自办大学,虽然“中国科学院大学”名字听起来挺奇怪,但也说明了,高校才是任何一个学科的真正生长点。更不要说,科学史学科是一个文理综合学科,只有在高校才会有这样的文理综合训练。《哥白尼革命: 西方思想发展中的行星天文学》托马斯·库恩著,吴国盛、张东林、李立译,北京大学出版社,2003年1月新京报:科学史在国内外的研究现状如何? 吴国盛:科学史现在是一个独立而又庞大的学科,说独立是指科学史的研究人员不再是退休科学家的业余爱好,而是拥有科学史博士学位的专业科学史家;说庞大是指从业人员众多,研究领域辽阔,包括有学科史(如数学史、物理学史、化学史等)、国别史(如美国科学史、中国科学史)、断代史(如中世纪科学史、19世纪科学史)、专题史(如科学革命、科学与宗教、启蒙运动与科学)。西方科学史界主要的成果体现在科学革命领域,从科学史学科发展的开始,16、17世纪科学革命就成了最有才华的科学史家的用武之地,产出了许多经典著作,比如柯瓦雷的《伽利略研究》、库恩的《哥白尼革命》、默顿的《17世纪英格兰的科学技术与社会》、夏平的《利维坦与空气泵》。我自己目前在撰写一部科学通史,用做本科生的教材,也是我承担的国家社科重大项目“世界科学技术通史研究”的主要成果。国内目前类似的著作,通常不是专业科学史家写的,往往忽视了近半个世纪以来国际科学史界的最新研究进展,重复的是1950年代的看法。科学通史教学,需要一部吸纳了国际科学史学界最新研究成果的新教材。6把中医和现代科学绑在一起,是现代科学霸权思想的体现新京报:你在前面提到,高校才是任何一个学科的真正生长点,而且只有在高校才会有这样的文理综合训练。现在国内科学史专业的学科建设情况和发展情况如何?国外呢?吴国盛:科技史在我国的学科目录里属于理学一级学科,但这个学科目前很弱小,目前全国只有12家博士点,16家硕士点,共28个学位点,更重要的是,在著名的综合大学里,缺少科技史学科。比如C9联盟高校里,复旦大学、南京大学、浙江大学均没有科技史学科点,其中浙江大学本来有硕士点,但后来又自己取消了。国际上,通常越是综合大学、越是名校,就越有可能设置科技史学科点。美国目前有50多个科技史的研究生计划,相当于我们的学科点,是我们的一倍。我的建议当然是希望大学校长们,特别是综合大学的校长们充分认识到科技史学科的重要性,大力发展这个过于边缘化的学科。新京报:科学史学科之父乔治·萨顿强调要做科学通史,从字面上看,科学史和科学通史一字之差,但为科学史增添了人文背景,我注意到现在清华大学的科学史系也属于人文学院。不同的学科背景对研究科学史会带来哪些不同影响?吴国盛:目前的科技史学科自身内部差异很大,有些完全就是理科,在实验室里搞分析,比如有些做科技考古的同行;有些注重文献资料的收集整理和注解,很像是正统的历史学家;还有些偏重概念分析,接近哲学家。我自己做科学思想史,属于最后这一种。《现代科学史》彼得·J.鲍勒、伊万·R.莫鲁斯著,朱玉、曹月译,纸间悦动|中国画报出版社,2020年6月新京报:你在《科学的故事》一书中分别谈及了现代科学与数学、物理学、天文学的关系,比如你提到,整个近代科学,都是建立在柏拉图主义的数学化道路上。其他学科呢,比如博物学与科学的关系?你称希腊数理天文学是古代科学的范本。既然所有文明都有自己的天文学传统,为何只有希腊人把天文学发展成为科学?吴国盛:20世纪的数学家和哲学家怀特海有一句名言:一部西方哲学史不过就是对于柏拉图的注释史,柏拉图对西方思想的影响就相当于孔子对于中国思想的影响。因此,柏拉图重视数学,当然就奠定了数学在西方思想中的崇高地位。自希腊以来的西方自然知识,可以分成自然哲学和自然志(博物学)两大传统,其中前者占支配地位,文艺复兴之前,自然志只被看成是一种低阶的自然知识,最多是自然哲学的准备阶段。在自然哲学中,有柏拉图主义和亚里士多德主义两大传统,柏拉图是重视数学的,亚里士多德不重视。文艺复兴以来,一方面是柏拉图传统占用了亚里士多德传统,另一方面自然志传统地位上升。粗略地说,现代科学是柏拉图主义自然哲学与自然志传统(还有新兴的实验传统)的某种结合。天文学不等于科学,正如算术不等于数学、机械不等于力学。中国的天文学更多的是一种政治占星术。希腊人一定要将天象纳入一个永恒不变的模式之中,导致了科学的天文学。我们中国人并不相信可以这样处理天象。为什么只有希腊人如此想?这个不好说,不然为什么我们会说“希腊奇迹”。新京报:现代医学也是现代科学的一部分。但在网上流传的三大“友尽”话题里,中医正是其中之一。一些观点认为,中医是一场骗局,而理由正是认为中医不符合科学。应该如何理解中医和现代科学的关系?如何理解你所说的,“‘科学’术语的广义化,是现代占支配地位的科学主义意识形态的表现。从表面看,把各个文明中形形色色与自然打交道的知识都称为科学,是一种宽宏大量,其实是一种深刻的霸权思想。”吴国盛:中医和现代科学从历史上看,当然是毫无关系。非要把中医和现代科学绑在一起说,这就是现代科学的霸权思想。中医只能通过现代科学才能获得合法性地位,这表明了科学主义意识形态的支配地位。我们都知道艺术并不宣称自己是科学才能活下去,为什么中医一定要说自己是科学呢?新京报:我们到底应该如何看待科学,或者说抱有什么样的科学观?近年来有观点认为,一些人过分迷信科学,让原本与宗教对立的科学,从某种形式上也成为一种宗教。吴国盛:科学主义不等同于科学,也不符合科学精神。伟大的科学家都深知科学的局限,因此都是反科学主义者。爱因斯坦说过:“如果你们想使你们一生的工作有益于人类,那么,你们只懂得应用科学本身是不够的。”

无羊

一个物理学硕士的成绩单,了解物理学专业学些什么?

1. 通过一名物理学硕士的成绩单,了解物理学专业要学哪些课程。学位课:《高等量子力学》《高等电磁场理论》《电磁兼容原理》《计算电磁学》《第一外国语(英)上/下》《自然辩证法概论》《中国特色社会主义理论与实践》 《物理学科前沿》选修课:《传感器技术》《天线原理》《无线通信系统》一个物理学硕士的成绩单2. 学位课和选修课的区别学位课,顾名思义,学完这些课都及格了,才能拿到该学科的学位,是必修;选修课,按照自己的研究方向研究兴趣选的,每个人可以选修不同的课,选修课学校一般也是有要求,必须拿到多少学分,才够毕业的条件。我这里作为过来人,有一个人经验分享给大家,选修课很重要,选修课很重要,选修课很重要,要学好。工作之后感觉吃饭就要靠学的这些选修课了。3.语言类课程英语在硕士阶段的重要性不言而喻,为什么?因为你做科研需要查资料,查找参考文献吧。重要的科研成果都是用英文发表的,英语是作为科研的通用语言。如果你的英语不好,会对你的科研造成很大的影响。4.思想政治类课程作为一名研究生要保证思想政治正确,这是为什么中国特色社会主义作为必修课的原因。越是高学历,越要保证根正苗红。另外,自然辩证法是将方法论的,是作为我们认知社会,做科学研究的一个武器,这是我对这门课的理解。5.物理类课程作为物理系的学生来说,大学物理在本科阶段已经学了,所以基础物理是不会再研究生阶段再学了。研究生阶段主要学习物理前沿,我记得当时给我讲物理前沿的教授,主要给我们讲《弦理论》。我还记得这位教授有点名堂,他的导师是获得诺贝尔物理学奖的,当时我们得知这个消息惊呆了,我们这群普通学生居然和诺奖获得者的学生能沾上一点关系了。物理6.专业类课程因为我的专业是物理学,但是具体的方向是无线电物理,所以我的专业课就会涉及计算电磁学,电磁场理论这些和无线电相关的理论。一个公式,改变世界今天的介绍就到这里,如果大家对物理学有相关的疑惑可以在文章评论区给我留言,看到我会回复。我是懂量子力学的Andrew,一个积极向上,传播知识的自媒体人。

斑马线

太热血了!诸暨这个物理学研究生,为了参军,主动休学!

诸暨这个小伙子,太热血了!他是上海一所大学的物理学硕士!今年书读到一半,决定休学!去当兵!▼▼▼硕士小伙子,中途休学去参军小伙子叫盛磊,暨南街道三江新村人,今年24岁。大学本科读的是上海师范大学物理学专业,现在是该校的研究生。盛磊一直想体验部队生活。村里的民兵连长知道他有入伍意愿后,告诉他24周岁是征兵的年龄上限,受因疫情影响今年只有一次征兵,7月的这次兵检是最后的入伍机会。盛磊说,硕士研究生可以先休学,等两年的部队生活结束后,可以继续回去读书,不会耽误学业。而且自己体格比较弱,希望通过部队训练强身健体。他的家人觉得参军光荣,也很支持。经过初检、复检、政审等一系列环节,9月1日,盛磊如愿成为一名预征人员,到璜山镇参加集中封闭管理。“能吃苦,学动作一教就会”暨南街道武装部副部长赵建立告诉记者,街道里共有3名研究生报名,只有盛磊通过了兵检。在璜山的集中封闭管理主要安排对预征人员进行思想教育,对他们有内务、纪律等方面的要求,另外还要训练站军姿、走正步等等。之后还有考核筛选,通过了才能算是真的入伍,成为一名义务兵。赵建立说,盛磊长得白白净净,而且体能在一群预征人员中并不拔尖,做动作也摇摇晃晃。但经过两天的体验,他发现盛磊虽然是独生子女,但挺能吃苦。学动作很快,一教就会,非常聪明。另外,预征人员们每天要写日记。从日记写作可以看出,盛磊思想成熟、文笔流畅、逻辑严密。▼▼▼学历高、觉悟高,又能吃苦!小伙子,奥利给!稿件来源:掌上诸暨客户端

伐柯

物理考了39分却成为了物理学家,曾三战研究生,如今是清华副校长

文:大学老班长我们总是羡慕学霸的智慧,却不知其实是厚积薄发罢了。2020考研初试成绩已经尘埃落定,有人喜有人忧,但“研究生扩招”的消息又给很多学生带来了更多的希望。面对社会的残酷及个人方向,考研越来越受到大学生的欢迎。但大众化教育的下的本科生无疑会面对落榜的可能。面对考研失利,有多少人会选择再考一次,又有多少人选择再考第三次。老班长的同学统计学专业跨考南开心理学,两次考研都失败了,没有勇气再开启第三次,于是选择直接就业了。可总有一些人让我们望尘莫及,他们从小坚持自己的梦想,清晰知道自己要干什么,困难面前不退缩,最终取得成功。有这样一个人,他曾三次备考研究生,却成为了中国最年轻的院士、物理学家,他就是清华大学副校长薛其坤。薛其坤,出生于山东省临沂市蒙阴县高都镇西峪村,一直自诩“山东放牛娃”,后考入山东大学光学系激光专业。本科毕业后,分配进入曲阜师范大学物理系工作,从小就有对科学的畅想,再加上80年代社会环境的影响,更加坚定了做科研、当科学家的信念,于是决定边工作边考研。但他的考研之路也像大多数人一样并不顺利,物理系的研究生备考了三次。第一次,他报考哈尔滨工业大学,高等数学只考了39分;第二次,报考中科院,物理只考了39分。次次受打击,但他没有放弃,依然坚持,终于在第三次考进了中科院物理研究所凝聚态物理专业。谈起考研经历,他说,“前两次的失利反映了自己的基础知识不扎实,第三次的备考只想着怎么把基础再打牢些”。第三次的考研,他的量子物理科目成绩为93分,也为目前从事的量子物理研究工作打下了良好的基础。我们大多数人一次失败后,会有第二次的继续努力,但第三次继续的就很少了。有多少人对于自己的理想,可以禁得起再三的挫折与考验?在没有成功的日子里,又有多少人会觉得自己是在蹉跎岁月还是厚积薄发呢。只有问清楚了这些,我们才能继续坚持下去,这就是梦想的力量。如果说三次考研经历更加坚定了他对科学理想的热爱,那么日本读博则是他科学之路的关键转机。1992年,作为中日联合培养学生,他来到日本东北大学金属材料研究所学习,受到了导师“7-11”的魔鬼训练。要求工作日早上7点前必须到达实验室,晚上11点后才能离开。那时的他,语言不通、作息严苛、没有朋友、和家人隔海。一天只有三件事,吃饭、睡觉、搞科研。困了,就坐在卫生间的马桶上眯一会。和家人通电话时,每次几乎要落泪,一年中有七八个月想要放弃、想回家。但正在上幼儿园的儿子给他背课文:“我是中国人,我爱自己的祖国”,又使他振作起来,继续坚持下去。在日本求学时,他取得了711实验室三十年来的最大科研成果,这一小小的成就进一步激发了他对科学的热爱,也感受到自己离心中的梦想又进了一步。正是在日本艰苦的求学经历,促成了追求学术极致的精神,他也把这种精神带到了清华大学,在往后20多年的时间里,他从来没有休息过一个完整的周末和假期,每天高强度工作。他先后入选中国科学院百人计划、中国科学院院士(41岁当选最年轻的),出任清华大学副校长、获得未来科学大奖物质科学奖、获得2020年度菲列兹伦敦奖(唯一的中国科学家)。薛其坤院士在物理方面的伟大造诣,正是其勤奋、专注、执着的体现。在这个世界上,天资禀赋的人很少,他们只不过是比平常人更能付出生命般的努力罢了。

枪冢

中国22岁学霸成世界科学年度人物,一招解决物理界百年难题

文|AI财经社 裘雪琼编|祝同本文由AI财经社原创出品,未经许可,任何渠道、平台请勿转载。违者必究。全球十大科学人物榜单上,贺建奎因“反派”身份入围,22岁的曹原则因发现石墨烯超导角度名列第一。12月19日,世界顶尖学术期刊、英国《自然》杂志公布了2018年度影响世界的十大科学人物。值得注意的是,《自然》只选取当年对科学界产生最大影响力的十位人物,并不一定是正面形象。2018年榜单中的“反派”就是半路出家的基因编辑学者、南方科技大学副教授贺建奎。“他在世界舞台上登场得匆匆,消失得也匆匆。”《自然》在一篇名为《CRISPR流氓》》的特写文章中写道。影响力第一的曹原才22岁。这位中科大少年班毕业生、美国麻省理工学院在读博士,9个月前在《自然》杂志的网站以第一作者的身份发表了2篇关于石墨烯的重磅论文。他发现,当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应。这一轰动国际学界的新发现,直接开辟了凝聚态物理的一块新领域。如今,许多学者正在试图复制、拓展他的研究。不同角度扭曲的双层石墨烯,图片/《自然》杂志三年读完小初高,高考拿669分每年《自然》的十大人物的封面图片都是一个巨型数字“10”,但具体样式和底纹都会结合当年的科技热点来设计。2018年的封面图片指向曹原的成果。数字“10”中的“0”被处理成一个正六边形,就像构成石墨烯的碳环结构。再细看,“10”由2层蜂窝状的小正六边形填涂而成,分别为红色和蓝色,两层之间有微小夹角,使得图像出现重影。这点出了赋予石墨烯超导能力的“魔角”。曹原是那种天才少年。他1996年出生于成都,14岁时从深圳耀华实验学校考入中国科学技术大学少年班学院,并入选“严济慈物理英才班”。天才往往接受“超常教育”,曹原也不例外。有媒体报到,他于2007年就读深圳耀华实验学校时,用三年时间读完小学六年级、初中和高中的课程,高考总分为理科669分。对此,他轻描淡写,“我只是跳过了中学里面一些无聊的东西。”2010年考入强手如林的中国科技大学少年班学院后,曹原依然如鱼得水。教授《计算物理》的丁泽军教授向新创校友基金会介绍他是一个“很聪明的家伙”,“本科时计算物理课程中的课题研究成果发了一篇文章。也没花多少时间,也就是一个寒假就做完了”。“这是在我实验室混过的娃”,中科大物理学院教授曾长淦对曹原同样印象深刻,“我们的研究以实验为主,但曹原发的却是理论文章。虽然在实验选题、方向与写作上我可给他指导,但在技术细节上无法手把手教他。”但曹原很令人放心:接受的题目一定能做出来;做研究十分主动,如果计算遇到困难,他永远会尝试其他的软件方法。2014年,曹原本科毕业,图片/中国科技大学官网而且曹原兴趣广泛。他喜欢捣鼓计算机,也经常在朋友圈晒天文观测的照片。他并不恃才傲物,反而低调沉稳,情商很高。2012年,他作为中科大派出的首批交流生,前往美国密歇根大学游学;次年6月,他获得中科大“顶尖海外交流奖学金”,同时被牛津大学选中,受邀开展为期两个月的科研实践。2014年,曹原本科毕业,荣获中国科技大学本科生最高荣誉郭沫若奖学金,并前往美国麻省理工大学攻读博士学位。入选《自然》十大科学人物后,一位与曹原熟悉的少年班毕业生如此感叹:“他实在是太强了,在科大是传说级的人物。”魔法角度,石墨烯零阻力传输电子曹原与麻省理工学院的物理学研究生项目失之交臂,但他通过电气工程与计算机科学系进入了Jarillo-Herrero的课题组,实现继续做物理研究的心愿。博士开局阶段,他遭逢过失望。当时,他花了六个月时间研究一份似乎令人激动的数据,但最终发现那仅仅是实验设置中的巧合。“他不开心,但他只是卷起袖子继续干了。”Jarillo-Herrero记得。那会儿,课题组已经开始用不同的角度堆叠、旋转碳原子层了。曹原的研究内容为,当垒在一起的两层石墨烯彼此间轻微偏转时会发生什么。按照理论预测,轻微的偏转就会让材料行为产生剧变,但有许多物理学家对此心存怀疑。曹原着手搭成微妙偏转的石墨烯层后,有了两个神奇的发现:当被置于一个小型电场,且温度降到绝对零度(-273度)以上1.7度时,能导电的石墨烯成了绝缘体;但稍微调整一下电场,偏转的石墨烯层就变成了超导体,电流可无阻流动。当第二个样本中观察到同样的现象后,实验组相信这是真的。图片/《自然》杂志2017年8月8日,曹原团队在理论上论证:只要将两层石墨烯旋转到特定的“魔法角度”(即1.1度)叠加时,它们就可以在零阻力的情况下传导电子,即刻显现超导特性。理论转为实操并非易事。7个多月的反复实验过程中,他夜以继日地守在实验室,克服样品无法承受高热、机械部件有滞留回差等困难,终于在2018年3月成功完成石墨烯的“超导电实验”。重磅消息引爆了全球,世界顶级学术期刊《自然》在一天之内连续刊登了两篇他的关于石墨烯超导的论文。一个有意思的细节是,拿到这篇研究论文时,《自然》甚至都等不及排版,先行在其网站上刊出文章,并配以第三篇文章做为评述。导师Jarillo-Herrero认为,曹原开创了一种撕出单层石墨烯的方法,制出具有相同角度的双层堆叠,并能再度微调校准;另外,他调整了低温系统的温度,使超导性得以更清晰地显现。而研究的成功,离不开曹原丰富的动手能力与实验技巧。中学时代,他经常跑深圳电子市场,买回一大堆电子元件,拆了装,装了拆,直到研究清楚电子线路。他位于麻省理工的办公室堆满了计算机和自制望远镜的零件。他喜欢天文摄影,因为“仰望星空总是能让我安静下来”。空闲时,他会在办公室用自制的照相机和望远镜拍摄夜空。22岁的曹原,还不能知道自己的科研生涯讲会走向何方。但他明确的一点是,“关于魔角石墨烯,我们还要做很多工作”。寻找超导体材料的107年众所周知,从发电站到用户端的传送过程中,电能的传输损耗是巨大的。例如,能源公司损失大约7%能源的热,这与电力网中阻抗所造成的热一样。1911年,荷兰物理学家海克卡末林昂内斯发现,当汞被冷却至接近0K(-273℃)时,电子可以通行无“阻”,从而将能源损耗降到最低。这个“零电阻状态”被称为“超导电性”,这是人类第一次发现超导体的存在,而昂内斯因此获得了诺贝尔奖。可是超导体要在接近绝对零度(即-273℃)的环境下,才能显示出近乎0损耗输电的能力而这种冷却材料成本高企、无法投入大规模应用。此后,全世界的科学家都尝试各种试验,想要找到一种“低成本超导材料”。直到1980年时,有人发现了铜氧化物,这种材料达到超导状态的最高温度为133K(即-140C),但是铜氧化物结构难以调整,依然无法实现超导机制。1998年诺贝尔奖物理学奖获得者罗伯特劳夫林说,物理学家们已经在黑暗(即超导研究)中徘徊了30年,想要解开铜氧化物超导的秘密。十多年前,科学界首次发现石墨烯及其特殊的电子性质。这种由六角键合的碳原子组成的二维材料是目前存在的最强、最薄的材料,并且是极优秀的电导体。石墨烯的独特之处在于,其结构中碳原子以六元环方式排列,使电子能以极高的速度传播,并且不发生散射,相较于其他导体大大节省了导电过程中被损耗的能量。石墨烯,图片/视觉中国曹原及其团队的科研成果,用简单的方式实现石墨烯从绝缘体到超导体的转变,打开了一扇非常规超导体研究的大门。他们的这一发现,被科学界视为破解了困扰全世界物理学界107年的世界难题。如今,全球物理学家都迫不及待地试图在其他扭转的二维材料上创造出像曹原团队那样激动人心的实验。一些研究者甚至希望石墨烯可以揭开复杂材料高温超导的奥秘。“我们能做的事情太多了。”哥伦比亚大学物理系助理教授科里迪安说道,“我眼下都要被机会淹没了。”过去几年,这位助理教授一直致力研究,如何在保存石墨烯所有优点的同时产生带隙-电子开关。这是因为,石墨烯的无带隙结构既使其具备超常导电性,又带来棘手的应用问题——因为无带隙,电子一旦开动就像泄洪一般无法控制“开与闭”。眼下,石墨烯的商业化应用已经落地。像智能手机制造商纷纷为新产品加持石墨烯。国内已有手机,首次应用石墨烯散热,等效导热能力是纯铜膜的2.8倍;发布不久的一款国产手机内置石墨烯电池,16分钟即可充满;而三星手机预计在明年发布的Note 10中使用石墨烯电池。曹原的研究成果,能进一步提速石墨烯在消费电子领域的应用。而在一个月前,德国最大科学研究机构亥姆霍兹联合会下属材料与能源研究部门宣布,称已经发现一种适用于大规模生产双层石墨烯的工艺方法。

十七号

20年代末,美国大学认识到理论物理学对实验物理学发展的重要性

1927年秋,从欧洲留学回来的鲍林,对如何发展化学学科已经形成非常确定的信念:量子力学的革命性发展必然引发化学的新革命。他给美国各个大学化学系的学生作报告的过程中,不断宣传学科的新信念,即强调量子力学在理解化学的重要性。此举更深远的意义在于,美国其他院校化学系的学生认识到量子理论对化学学科发展的重要意义。1927年,鲍林已是加州理工学院的助理教授。1929年至1934年间,他每年得抽出两个月,在伯克利担任化学和物理的访问讲师,所讲授的课程是:从量子力学的视角理解化学键的特性。霍普金斯大学在尤里尤里在1924-1929年在霍普金斯大学工作,1929年之后在哥伦比亚大学工作.的努力下,化学系研究生的课程也引入量子力学。美国某些院校,教职人员认识到将量子力学纳入到课程体系的必要性,但很难聘请到优秀的物理学家。他们通常邀请访问学者讲授一个学期,而无正规的学术任命,因此这些课程的授课时间较短,内容也较为粗浅。此外,1930年之前量子力学的书籍虽然甚少,但康顿和莫尔斯合著了经典的《量子力学》。还有玻恩撰写的《原子动力学问题》。该书是玻恩于1925年至1926年间,在麻省理工学院所做的30场报告汇集而成。当时矩阵力学刚刚在欧洲问世,该书属于新旧量子理论的过渡性版本,坎布尔认为,该书有助于美国物理学家和研究生及时跟上物理学发展的主流。美国理论物理学家从1913年来受制于闭塞的信息,处于世界学科发展的边缘,到战后获得各类的奖学金资助“取经”欧洲;从跟踪学术前沿到参与国际交流、竞争的过程之中,为美国大学理论物理学科的贡献是多方面的。除了物理学家个人本身就能为学科乃至大学带来极高的声望之外,理论物理学家所拥有的特殊品质,对学科发展的裨益也是多方面的。比如其善于抓住学科发展的前沿,提升了学科在研究生层次上的教学和博士培养水准。像范·韦勒克、奥本海姆、康顿等物理学家,在教学方面颇具天赋,且将国内外最新的研究成果及时地作为教学内容。通过这种方式,学生能够感觉到自己是处在学科的前沿,且能极大激发其求知欲。密歇根大学的麦克莫瑞奇认为,“研究者将被证明比非研究者是更合格的教师,简单的原因是它可能更善于与学科的进步保持同步,他传递的知识更是原创性来源,而不是易受影响的书本。”参与量子力学前沿阵地归来的物理学家们,充分展示了最好的研究者也是最好的教学人员的信念。然而,尽管表6中展示了14所高等院校为物理系、化学系的学生开设量子理论课程,但大多是介绍性的。在1926年至1929年间,各个大学选修量子理论课程的学生人数众多,但有能力达到撰写博士论文水平的学生却寥寥无几。显然涉及师生两方面的原因:一方面,不少导师虽然传授量子力学课程,但并不积极从事该领域的研究;另一方面,20年代大多数美国学生并不熟悉量子力学的概念和数学工具,所以量子力学领域的选题对于他们而言,难度太大。鉴于20世纪前20年美国大学缺乏一流的理论物理学家和理论物理学中心,我们不妨设想一下,假如耶鲁大学的理论物理学家吉布斯更加合群一些,数学物理或许已经在19世纪末在美国大学扎下了根。尽管吉布斯收到了来自世界各地科学家的来信,索要他的论文,这在客观上扩大了他的国际影响。但是在教学方法方面,吉布斯是不称职的。他过着离群索居的生活,只带了几位研究生,尽管当学生向他请教时,他颇为热心地讲解他的观点,学生也能从他的言谈之中,听得出是位大物理学家在说话。但是,他从不邀请本来就为数不多的学生参与他的研究工作,他向学生展示的学术成果,都是“成品”而不是半成品。时至20年代后期,美国大学已经充分认识到理论物理学对实验物理学发展的重要性,那么,如何从制度上为培养这类人才作出反应呢?应该说,整个20世纪20年代,面对欧洲出现的量子力学发展的新形势,如何推进物理学科,尤其是量子物理学科的发展,始终是美国大学发展的重要主题。有感于欧洲大学不断涌现出新一代的物理学大师,阿姆赫斯特学院的物理学教授威廉斯建议美国大学各个系采用德国讲座制的模式,也就是每一个系均由一位杰出的科学家负责研究方向以及所有博士的培养工作。显然,他对美国大学的“系”缺乏应有的信心。这一建议遭遇美国学术界强烈反对。美国科学家固然需要融入更广泛的学术界,但并不是简单抄袭欧洲模式。物理学家勒布、卡尔·康普顿和贝戈认为,与欧洲不同的是,美国院校能够提供更多的教授席位。而且,由众多慈善基金会资助的博士后项目,为大学培养了一批训练有素的研究人员;年轻一代通过物理学会,欧洲的访问学者等方式,积极参与国际交流,已经踏入学科的前沿;有志于从事物理学领域研究的学生,拥有更多的选择机会,如加州伯克利、芝加哥、哈佛、密歇根、普林斯顿和霍普金斯大学。再说,在系结构的制度下,美国大学物理学科已经获得巨大的发展。

杀阴

复旦大学2020强基计划之“物理学”解读:格物致知,探索真理!

正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用。而习近平总书记也在2016年的全国科技创新大会上指出建国以来10项基础科学突破中4项与物理学科直接相关。“物理学引领人类社会的现代化进程,热力学、电学、量子力学等是历次工业革命的科学基础,物理学是中国基础学科发展的标杆,自然科学皇冠上的宝石。”中国物理学科的领头羊履历辉煌的物理高地复旦大学物理学创建于1952年,其时适逢全国高校院系调整,多位名家汇聚复旦,专业创建伊始便奠定了深厚基础。随着学科发展,复旦物理学专业繁衍出一系列新专业和院系,“裂变”出去的专业包括原子核(1958年)、无线电(1960年)、计算机(1975年)、光源与照明(1978年)、电子工程(1982年)、电子与真空(1989年)及半导体和光学(2000年)等。复旦物理专业自身也与时俱进、发展迅猛。王福山、卢鹤绂、周同庆、周世勋、谢希德等德高望重、学识超群的前辈大家为一代又一代复旦物理人树起了师德与学识的丰碑,为中国物理学发展做出了重要贡献。物理学系也在复旦大学的历史发展中扮演“超级孵化器”的重要角色,培养了一批又一批的人才。近年来,底蕴深厚的物理学系英才辈出,以先进的育人理念、雄厚的师资力量、和谐的工作氛围、丰硕的学术成果发展成为国际上实力强大的物理重镇。雄厚基础为学科发展提供坚实保障物理学系一直是复旦大学最核心的院系之一。复旦物理学系于1993年获批成为国家基础科学科研与教学人才培养基地,2007年成为国家首批物理学重点一级学科,下设理论物理、凝聚态物理和光学三个二级国家重点学科,2009年获教育部“基础学科拔尖学生培养试验计划”资助,物理学在全国第四轮学科评估中获评A级,入选国家“双一流”建设重点学科、上海市“高峰学科”,2019年入选国家级一流本科专业建设点。复旦物理学科在国内排名始终名列前茅。累积的雄厚基础为物理学科的快速发展及本专业优秀人才的培养提供坚实保障。一流师资为培养一流人才保驾护航复旦物理学科现有教职工113人、教授68人、副教授16人。其中中科院院士8名(杨福家、沈元壤、沈学础、王迅、陶瑞宝、孙鑫、龚新高、许宁生)、长江特聘教授9名、国家杰出青年基金获得者18名、973项目首席科学家6名、APS Fellow 6名、“求是”青年学者奖 5名。2000年起,物理学系率先在国内推行所有教授承担本科生课程政策,院士、长江特聘教授、杰青等工作在本科教学第一线,为本科生配备最优质的师资力量。同时,学科所用教材由物理学系各位资深教授共同编写,现已主编“面向21世纪教材”16本,覆盖了本科物理专业的所有主干课程,被国内诸多高校认可并使用。一流平台助力学术科研勇攀高峰复旦大学致力于培养全面综合的优秀人才,除了理论知识学习,当然还注重科研能力的训练。复旦物理学系建有一个国重、两个部重科研实验平台,鼓励学生依托这些平台积极开展国家、学校、院系等各级各类科研训练项目,尽早接触学科前沿。本科期间,复旦大学有政、望道、曦源、登辉等科研项目供全体学生申报锻炼。物理学系也为同学们创造浓厚的学术氛围,每年一度系学术年会、每周一次Colloquium、每周不定期的各类学术讲座等等,在激发学生的学术热情、培养学生的钻研精神都有极大助益。在全体师生的协同努力下,复旦物理学科科研成果丰硕,以复旦为第一单位在世界顶级期刊上发表的论文数量在近几年呈上升趋势,科研获奖亦是名列前茅。从2012年到2019年,共荣获三项国家自然科学二等奖。复旦大学物理教学实验中心于2015年成功获批“教育部虚拟仿真实验教学中心”建设单位;2007年获批“国家级实验教学示范中心”建设单位,经过6年奋斗于2013年成功获得该称号。复旦大学物理系还建有“应用表面物理国家重点实验室”、“物质计算科学教育部重点实验室”、“微纳光子结构教育部重点实验室”等科研平台。近5年承担了5个国家973重大项目和1项973青年重点项目。获批了2项国家基金委创新群体项目、2项国家基金委重大科研仪器研制项目、1项“111”引智计划。顶级国际交流促进双向互动复旦大学物理学系为优秀的学生提供多样化的国际化交流平台。系级的交流学校包括伯克利、诺丁汉、东京大学等,部分花费由复旦大学物理学系承担。除此之外,院系还会不定期邀请国外专家进行集中式短期授课和高级课程讲授,开阔学生视野。复旦大学物理学系践行"三全育人",旨在培养高质量人才,为每个学生寝室配备寝室导师。学生本科阶段表现突出:2015年至今,本科生参与发表SCI论文50余篇,其中作为第一作者发表论文35篇;复旦大学代表队在2019年全国大学生物理学术竞赛(CUPT)获得冠军。85%左右的本科生毕业后选择奔赴国内外大学继续深造。2016届本科毕业生姜嘉栋就是一位优秀毕业生中的一名。他毕业后收到剑桥大学、英属哥伦比亚大学、南安普顿大学等5所世界知名学校PhD的录取通知书。“强基计划”培养体系双导师制双管齐下,双头并进物理学专业强基计划实行“寝室导师+学业导师”相辅相成的双导师制,将邀请本学科学术大师、知名教授担任学生的学业导师,指导学生开展科研训练。希望在资深的学业导师的指导下,学生能成为奔腾的后浪,青出于蓝而胜于蓝。 独立编班因材施教,重点培养对于强基计划招收的学生,物理学系将进行小班化培养和管理,班级配备专门班主任,为学生的课程安排、学业规划进行全程指导。2020级强基班班主任为龚新高院士,他将带领班级学生同奋斗、共前进。本-研衔接未来物理学家的摇篮优秀的物理学专业强基计划学生在毕业时将被优先推荐为免试研究生,攻读本系或外系、外校研究生学位,实现本科生研究生衔接培养。除此之外,将实施本科生-研究生课程打通的措施,若直研本系,部分本科专业课程的学分可直接带到研究生阶段。而对于学习超前的学生,亦可申请免修课程,提前学习高年级课程或开展科研实践等。复旦大学物理学系强基计划旨在培养具有扎实的理论基础,纯熟的实验技能、良好的科学素养和创新精神,能够适应高新技术发展的需要,具有较强的知识更新能力和较广泛的科学适应能力的“未来物理学家”,为祖国的明天添砖加瓦。复旦物理这片星空下闪耀着,精粹的语言、深邃的思想、理性的知识……跻身这片星空,发掘更广阔的浩瀚星河,探索更惊奇的未知世界……我们在这里,等待 下一个“爱因斯坦”来源:复旦大学 复旦招生 文字整理|张佳燕排版|闫雨欣

名辩

武汉大学生物物理学2021考研经验及复习建议

一、学院介绍武汉大学研究生教育发端于1935年,至今已有80余年的历史。1955年,武汉大学招收了新中国成立后的第一批研究生;1978年,重新恢复因"文革"中断达10余年的研究生教育;1981年,成为国务院批准的首批博士、硕士学位授予单位;1984年,成为全国第一批组建研究生院的高等学校之一。2002年,成为34所自行划定复试分数线学校之一。2018年,成为首批学位授权自主审核单位。物理科学与技术学院现涵盖理学、工学两个学科门类,拥有物理学、材料科学与工程、电子科学与技术3个一级学科博士点和博士后流动站,拥有生物物理学二级学科博士点。凝聚态物理属国家重点学科、湖北省优势学科,材料物理与化学、微电子学与固体电子学属湖北省二级重点学科,微电子科学与工程于2011年获批建设湖北省战略新兴学科。学校历来高度重视导师队伍建设,推行复合导师制,开办“导师学校”、跨学科导师沙龙,提升导师指导水平;不断完善导师管理机制。2012年,学校大胆改革导师上岗招生制度,采取“评聘分离,动态上岗”方式,实现“博导”从身份管理向岗位管理的转变。目前,武汉大学现有专任教师3771人,其中正副教授2930余人,有9位中国科学院院士、6位中国工程院院士、3位欧亚科学院院士、7位人文社科资深教授、22人次“973项目”(含国家重大基础研究计划)首席科学家、6位“863项目”计划领域专家、4个国家创新研究群体、65位国家杰出青年科学基金获得者、15位国家级教学名师、23位国家新世纪“百千万人才工程”入选者。二、专业课参考书《物理学基础》(第6版) ,[美]哈里德等著,张三慧,李椿等译,机械工业出版社《大学物理通用教程》系列,钟锡华,陈熙谋主编,北京大学出版社《热学》(第3版),李椿,章立源,钱尚武 著,高等教育出版社《电磁学》(第三版)赵凯华,陈熙谋 著 高等教育出版社 2011年。《新祥旭武汉大学691物理复习白皮书》黄昆,韩汝琦《固体物理学》高等教育出版社方俊鑫、陆栋,《固体物理学》上海科技出版社三、固体物理必考点1、晶体的结构,原子间的作用力类型 倒格子;2、一维单双原子连的振动色散关系;3、一二三维的迪拜温度(注意会求初始振动能);4、自由电子近似(1、2、3维);5、能隙 Vg=2xVn;6、紧束缚近似(求简立方 面心立方 体心立方)。四、专业课经验武汉大学物理学院总体来说是个比较不热门的学院,考研究生的时候有很多小方向,不过就我看来就物理材料方向、电子科技方向、生物物理方向三个大方向,这从复试的时候也可以看出来。物理学院每年考的人也不是很多,大致是30-50%的录取率。现在社会上很多人都喜欢考工科方向,所以对考物理学院不大感兴趣。不过,物理学院有个微电子与固体电子学专业哦,很多人都不知道,这是当初电信和物理学院分家的时候部分电信学科组合起来的。考上这个专业然后联系到电路设计通信方面的老师,出来的时候工作也是相当好找,又高薪,而且因为在物院的关系,考上又不难。首先,最重要的是信息。要知道,物理学院物理方向的学科考研又两门自主命题的专业课。这可是300分啊,要是你有本校的XD去答疑一下 。好了,这个话题有点敏感,我也不多说了。其次,要注意英语。英语每年都会搞死一批人,虽然物理学院有几年因为一些原因英语线不高,不过外校的同学还是要好好学英语,学院是不会为了照顾外校的英语单科降分的。大家英语一定要重视,可以去考研文库查查资料,里面很多真题或者让新祥旭一对一的老师带一下,一对一的效果很好。要求不高,过了50,你100%安全。初试过了的话总是有同学说担心复试。那么,我告诉大家,这个担心是正确的。一定要好好准备,而且,千万不要只准备复试通知上说的那几门专业课。你是学什么的,这方面所有的书都要看,复试老师问的问题是随机的,老师教什么科目就问什么科目。而且你要是一道也回答不出,可以直接把你否决掉的。考研是一件需要耐心的事,在这个过程中,有很多“不”:不要让情绪失控,不要急于求成;不要得失心太重;不要总是问自己考研的意义是什么,可以先想想自己为什么要问这个问题,问这个问题的意义又是什么;不要怕碰到难事,很多事情,都是知难不难,而且要记住一句话:做难事,必有所得......那除了这些“不”,我们要做的就是:稳定心态,保持健康,规律作息,养成学习的习惯,并坚持下去,要相信自己日复一日的努力终将会有回报。希望我的考研经验与心得可以帮助到学弟学妹们。