量子磁系基金价值_量子磁体

1.兰州理工大学理学院的下属系部

2.纳米材料在各个行业中的应用

3.中科大首次实现芯片集成冷原子磁光阱系统，推动量子技术应用-

4.给我一份丁肇中的资料

兰州理工大学理学院的下属系部

应用物理系

兰州理工大学物理系成立于2001年，经过十多年的快速发展，拥有一支学术水平高、有丰富教学经验和科学研究经验、勇于奉献的师资队伍，全系在编教师36人，其中教授10人，副教授7人，中级职称教师17人，助教2人. 教师中获得博士学位16人，获得硕士学位15人，另有2人在职攻读博士学位. 原物理系曾下设应用物理教研室, 凝聚态物理研究所，理论物理研究所，大学物理实验室、应用物理专业实验室。2013年按照学校对学科基层组织的统一规划，原物理系按照教学科研任务目标扩展为三个学科基层组织，即应用物理系，大学物理教学部和物理实验室。其中大学物理教学部主要负责全校工科大学物理教学工作，大学物理实验室主要承担全校工科物理实验和创新实验的教学实践，应用物理系主要负责应用物理专业本科生专业教学，专业物理实验教学实践，以及物理学一级硕士点，物理电子学二级硕士点研究生的招生和培养工作。三个物理相关的基层学科组织协同合作，严格按照培养承担本科和研究生相关专业的教学和科研实践工作。　　在教学方面，秉承加强实践能力培养的办学特色，重视培养学生的创新精神和动手能力.遵从教学大纲和要求, 根据人才市场需要灵活调整进人和培养，加强紧缺人才的引进工作, 建设高素质教师队伍, 提高毕业生求职就业的能力和机会。在老教师带领下，积极钻研课程教学，通过研讨和讲课竞赛等手段，发表教学研究论文和出版教材，促进教学质量提高。另一方面，及时将较新的科研成果通过讲座，课堂扩展融化到教学中，扩充学生的知识面. 鉴于学生发展目标的不同，在课程设置方面充分考虑分层次。一方面为报考研究生的同学设置了物理学的主干课程如《光学》、《数学物理方法》、《热力学和统计物理学》、《量子力学》、《固体物理》等，另一方面考虑本科毕业工作同学的需求，设置了相关重点专业技术课程《信号处理》、《电工学》、《数字电路》、《模拟电路》、《集成电路设计》、《电子技术基础》、《专业物理实验》等。　　在科研方面，已经形成了稳定的学科方向. 主要研究方向有：纳米结构与低维物理、磁性材料与强关联新型功能材料、凝聚态体系的计算和模拟、非线性物理、量子信息处理、导波光学与光纤通讯技术、固体微结构与光电性能等。 近5年物理系获得国家自然基金项目资助15项、教育部重点项目3项, 甘肃省自然基金等项目共18项、校级红柳重点支持项目2项、获国家专利授权4项。获得甘肃省自然科学奖三等奖和甘肃省科技进步奖三等奖各1项，高校科技进步奖15项、其中一等奖2项、甘肃省教学成果奖2项，发表论文600余篇，其中SCI或EI收录300余篇。　　在学术交流方面, 物理系近年来有地选派骨干教师出国留学和访问，部分青年教师在国内重点大学短期访问学习，同时也积极邀请国内外同行专家来物理系交流和指导科研教学工作。 为加快新入职青年教师快速成长, 物理系实行青年指导教师制度, 由物理系教学效果好, 科研成果显著的老教师对新教师在教学和科研方面进行积极指导, 确保青年教师在教学技能方面快速提高, 在科研方面融入合适的团队, 以便早日成为教学和科研骨干。2013年教风, 学风质量年活动中，物理系全体教职工积极响应学校号召, 通过一系列的教学研讨活动和座谈, 积极探索提高教学质量的新路子。为充分调动广大教工的积极性，细化了学校各项奖励制度。 为充分发挥各层次教工的特长, 挖掘教职工的潜能, 2013年12月理学院将原物理系人员归属和职责重新划分，成立了新的三个基层学科组织，即物理系，大学物理教学部，大学物理实验室。

应用数学系

应用数学系成立于2002年, 其前身为甘肃工业大学基础科学系数学教研室。现有基础数学、应用数学、运筹学与控制论3个硕士点，设有应用数学、运筹学与控制论2个研究所，1个数学建模与工程模拟高性能计算实验室，拥有信息与计算科学1个本科专业。应用数学系共有教师21人，其中教授2人，副教授6人。博士研究生导师1人，硕士研究生导师7人。4人具有博士学位，3人在读博士，所有教师具有硕士学位。其中有1人获霍英东教育基金会第九届高等院校青年教师三等奖（教学类），甘肃省高校青年教师成才奖，甘肃省优秀教师园丁奖。　　应用数学系教师承担国家自然科学基金项目3项和省部级基金项目多项，主持甘肃省杰出青年基金1项，学校红柳杰出人才项目1项，学校优秀青年基金项目5项。本系多次获得甘肃省自然科学奖，甘肃省高等学校科技进步奖等诸多荣誉，发表论文260多篇，其中SCI收录论文98篇。主要研究方向有：同调代数、环与模范畴、常微分方程、泛函微分方程、动力系统、非线性分析及其应用、应用微分方程及边值问题、应用偏微分方程以及数学物理方程反问题、金融风险模型、应用随机过程、计算数学等。　　应用数学系承担全校本科生、硕士研究生和博士研究生的数学类课程的教学任务。教学研究项目“工科数学模型教学研究与实践”获得国家教学成果二等奖和省级一等奖，“工科数学系列课程的改革与实践”获得甘肃省教学成果二等奖，“高等数学课程的优化教学”获得教育厅级奖。“高等数学”已建设成为甘肃省级精品课程。近年来共发表教学研究论文10余篇， 编写出版教材4部。 在连续五届的校青年教师讲课竞赛中，有1人获得一等奖，1人获得三等奖。组织参加历年全国大学生数学建模竞赛并多次获得国家一等奖、二等奖，有1人获得大学生数学建模竞赛全国优秀组织工作者荣誉称号。3人获得兰州理工大学教学优秀奖, 1人获兰州理工大学“学生爱戴的教师”荣誉称号, 1人获兰州理工大学“十大师德标兵”荣誉称号。“数学教学团队”被学校列为重点建设教学团队。

工程力学系

该系成立于2002年，前身是成立于1958年的力学教研室。下设工程力学专业教研室、力学实验中心、工程力学研究所。现有理论与应用力学、工程力学两个本科专业，工程力学、固体力学两个硕士点。

工程力学系现有在职职工共20人，其中教师17人，实验技术人员3人。教师中有省级教学名师1人，校级教学名师2人，教育部基础力学课程教学指导委员会委员1人，中国力学学会理事1人，甘肃省力学学会副理事长1人，理事3人，国家自然科学基金委员会数理力学学部通讯评议专家2人，赴美国访问学者2人，教授5人，副教授（高工）5人，讲师（工程师）9人，助教1人。6人具有博士学位，10人具有硕士学位。有博士研究生导师2人，硕士研究生导师8人。

工程力学系主要承担面向全校本科生的《工程力学》、《理论力学》和《材料力学》等公共基础课以及理论与应用力学专业、工程力学专业本科生的专业课的教学工作。《工程力学》现已建设成为甘肃省省级精品课程。力学实验中心使用面积达2630平方米，仪器设备总值达384万元，开设工程力学实验、力学专业实验，以及为学校教师、研究生科学研究工作提供相关实验服务。

近年来，工程力学系在教学研究和教学改革中取得了较为突出的成果。“工程力学教学改革和实践”获得甘肃省教学成果二等奖，兰州理工大学教学成果一等奖，“工程力学教学团队”为校级重点建设教学团队。共发表教学研究论文40余篇，编写和出版教材5部。在连续三届的校青年教师讲课竞赛中，分别有4人获得一等奖，4人（次）获得二等奖，1人获得三等奖。有5名教师获得中国力学学会颁发的优秀力学教师荣誉证书。

近五年来，工程力学系在结构非线性振动和稳定性、热弹性动力学行为研究、新型材料力学行为研究等方向开展了大量卓有成效的研究工作，1项科研成果获甘肃省自然科学三等奖，2项科研成果获甘肃省高校科技进步奖一等奖，4项科研成果获甘肃省高校科技进步奖三等奖，在国内外重要学术刊物发表学术论文近200余篇，其中属SCI/EI/ISTP索引的90余篇，在国际会议发表和宣读论文30余篇。已完成国家自然科学基金项目1项，现承担国家自然科学基金项目2项，省部级及厅局级科研项目多项。 “工程力学学科团队”为校级重点建设学科团队。

工程力学系在紧跟学科发展前沿的同时，坚持理论联系实际，面向西部经济建设和社会发展的需要，同时坚持走教学、科研、研究生培养、科技开发和服务社会相结合的发展之路。

纳米材料在各个行业中的应用

纳米是英文namometer的译音，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一；相当于45个原子排列起来的长度。通俗一点说，相当于万分之一头发丝粗细。就象毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。

在充满生机的21世纪，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，纳米材料将是起重要作用的关键材料之一。纳米材料和纳米结构是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。近年来，纳米材料和纳米结构取得了引人注目的成就。例如，存储密度达到每平方厘米400g的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器，价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世，充分显示了它在国民经济新型支柱产业和高技术领域应用的巨大潜力。正像美国科学家估计的“这种人们肉眼看不见的极微小的物质很可能给予各个领域带来一场革命”。纳米材料和纳米结构的应用将对如何调整国民经济支柱产业的布局、设计新产品、形成新的产业及改造传统产业注入高科技含量提供新的机遇。研究纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了人们认识自然的新层次，是知识创新的源泉。由于纳米结构单元的尺度（1～100urn）与物质中的许多特征长度，如电子的德布洛意波长、超导相干长度、隧穿势垒厚度、铁磁性临界尺寸相当，从而导致纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于微观的原子、分子，也不同于宏观物体，从而把人们探索自然、创造知识的能力延伸到介于宏观和微观物体之间的中间领域。在纳米领域发现新现象，认识新规律，提出新概念，建立新理论，为构筑纳米材料科学体系新框架奠定基础，也将极大丰富纳米物理和纳米化学等新领域的研究内涵。世纪之交高韧性纳米陶瓷、超强纳米金属等仍然是纳米材料领域重要的研究课题；纳米结构设计，异质、异相和不同性质的纳米基元（零维纳米微粒、一维纳米管、纳米棒和纳米丝）的组合。纳米尺度基元的表面修饰改性等形成了当今纳米材料研究新热点，人们可以有更多的自由度按自己的意愿合成具有特殊性能的新材料。利用新物性、新原理、新方法设计纳米结构原理性器件以及纳米复合传统材料改性正孕育着新的突破。 1研究形状和趋势纳米材料制备和应用研究中所产生的纳米技术很可能成为下一世纪前20年的主导技术，带动纳米产业的发展。世纪之交世界先进国家都从未来发展战略高度重新布局纳米材料研究，在千年交替的关键时刻，迎接新的挑战，抓紧纳米材料和柏米结构的立项，迅速组织科技人员围绕国家制定的目标进行研究是十分重要的。纳米材料诞生州多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。进入90年代，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。美国已成功地制备了晶粒为50urn的纳米cu材料，硬度比粗晶cu提高5倍；晶粒为7urn的pd，屈服应力比粗晶pd高5倍；具有高强度的金属间化合物的增塑问题一直引起人们的关注，晶粒的纳米化为解决这一问题带来了希望，根据纳米材料发展趋势以及它在对世纪高技术发展所占有的重要地位，世界发达国家的都在部署本来10～15年有关纳米科技研究规划。美国国家基金委员会（nsf）1998年把纳米功能材料的合成加工和应用作为重要基础研究项目向全国科技界招标；美国darpa（国家先进技术研究部）的几个里也把纳米科技作为重要研究对象；日本近年来制定了各种用于纳米科技的研究，例如 ogala、erato和量子功能器件的基本原理和器件利用的研究，19年，纳米科技投资1.28亿美元；德国科研技术部帮助联邦制定了1995年到2010年15年发展纳米科技的；英国出巨资资助纳米科技的研究；19年西欧投资1.2亿美元。据1999年7月8日《自然》最新报道，纳米材料应用潜力引起美国白宫的注意；克林顿亲自过问纳米材料和纳米技术的研究，决定加大投资，今后3年经费资助从2.5亿美元增加至5亿美元。这说明纳米材料和纳米结构的研究热潮在下一世纪相当长的一段时间内保持继续发展的势头。 2国际动态和发展战略 1999年7月8日《自然》（400卷）发布重要消息 题为“美国加大投资支持纳米技术的兴起”。在这篇文章里，报道了美国在3年内对纳米技术研究经费投入加倍，从2.5亿美元增加到5亿美元。克林顿总统明年2月将向国会提交支持纳米技术研究的议案请国会批准。为了加速美国纳米材料和技术的研究，白宫取了临时紧急措施，把原1.亿美元的资助强度提高到2.5亿美元。《美国商业周刊》8 月19日报道，美国决定把纳米技术研究列人21世纪前10年前11个关键领域之一，《美国商业周刊》在掌握21世纪可能取得重要突破的3个领域中就包括了纳米技术领域（其它两个为生命科学和生物技术，从外星球获得能源）。美国白宫之所以在20世纪即将结束的关键时刻突然对纳米材料和技术如此重视，其原因有两个方面：一是德科学技术部1996年对2010年纳米技术的市场做了预测，估计能达到14400亿美元，美国试图在这样一个诱人的市场中占有相当大的份额。美国基础研究的负责人威廉姆斯说：纳米技术本来的应用远远超过计算机工业。美国白宫战略规划办公室还认为纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分。在《自然》的报道中还特别提到美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领导世界的潮流，在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界第一，纳米尺寸度的元器件和纳米固体也要与日本分庭抗礼。1999年7月，美国加尼福尼亚大学洛杉矾分校与惠普公司合作研制成功 100urn芯片，美国明尼苏达大学和普林斯顿大学于1998年制备成功量子磁盘，这种磁盘是由磁性纳米棒组成的纳米阵列体系，10bit／s尺寸的密度已达109bit／s，美国商家已组织有关人员迅速转化，预计2005年市场为400亿美元。1988年法国人首先发现了巨磁电阻效应，到19年巨磁电阻为原理的纳米结构器件已在美国问世，在磁存储、磁记忆和计算机读写磁头将有重要的应用前景。最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体，预计将给彩色印橡带来革命性的变革。纳米粉体材料在橡胶、颜料、陶瓷制品的改性等方面很可能给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额。纳米材料在医药方面的应用研究也使人瞩目，正是这些研究使美国白宫认识到纳米材料和技术将占有重要的战略地位。原因之二是纳米材料和技术领域是知识创新和技术创新的源泉，新的规律新原理的发现和新理论的建立给基础科学提供了新的机遇，美国在这个领域的基础研究独占“老大”的地位。 3国内研究进展我国纳米材料研究始于80年代末，“八五”期间，“纳米材料科学”列入国家攀登项目。国家自然科学基金委员会、中国科学院、国家教委分别组织了8项重大、重点项目，组织相关的科技人员分别在纳米材料各个分支领域开展工作，国家自然科学基金委员会还资助了20多项课题，国家“863”新材料主题也对纳米材料有关高科技创新的课题进行立项研究。1996年以后，纳米材料的应用研究出现了可喜的苗头，地方和部分企业家的介入，使我国纳米材料的研究进入了以基础研究带动应用研究的新局面。目前，我国有60多个研究小组，有600多人从事纳米材料的基础和应用研究，其中，承担国家重大基础研究项目的和纳米材料研究工作开展比较早的单位有：中国科学院上海硅酸盐研究所、南京大学。中国科学院固体物理研究所、金属研究所、物理研究所、中国科技大学、中国科学院化学研究所、清华大学，还有吉林大学、东北大学、西安交通大学、天津大学、青岛化工学院、华东师范大学，华东理工大学、浙江大学、中科院大连化学物理研究所、长春应用化学研究所、长春物理研究所、感光化学研究所等也相继开展了纳米材料的基础研究和应用研究。我国纳米材料基础研究在过去10年取得了令人瞩目的重要研究成果。已用了多种物理、化学方法制备金属与合金（晶态、非晶态及纳米微晶）氧化物、氮化物、碳化物等化合物纳米粉体，建立了相应的设备，做到纳米微粒的尺寸可控，并制成了纳米薄膜和块材。在纳米材料的表征、团聚体的起因和消除、表面吸附和脱附、纳米复合微粒和粉体的制取等各个方面都有所创新，取得了重大的进展，成功地研制出致密度高、形状复杂、性能优越的纳米陶瓷；在世界上首次发现纳米氧化铝晶粒在拉伸疲劳中应力集中区出现超塑性形变；在颗粒膜的巨磁电阻效应、磁光效应和自旋波共振等方面做出了创新性的成果；在国际上首次发现纳米类钙钛矿化合物微粒的磁嫡变超过金属gd；设计和制备了纳米复合氧化物新体系，它们的中红外波段吸收率可达 92％，在红外保暖纤维得到了应用；发展了非晶完全晶化制备纳米合金的新方法；发现全致密纳米合金中的反常hall－petch效应。近年来，我国在功能纳米材料研究上取得了举世瞩目的重大成果，引起了国际上的关注。一是大面积定向碳管阵列合成：利用化学气相法高效制备纯净碳纳米管技术，用这种技术合成的纳米管，孔径基本一致，约20urn，长度约100pm，纳米管阵列面积达到 3mm 3mm。其定向排列程度高，碳纳米管之间间距为100pm。这种大面积定向纳米碳管阵列，在平板显示的场发射阴极等方面有着重要应用前景。这方面的文章发表在1996年的美国《科学》杂志上。二是超长纳米碳管制备：首次大批量地制备出长度为2～3mm的超长定向碳纳米管列阵。这种超长碳纳米管比现有碳纳米管的长度提高1～2个数量级。该项成果已发表于1998年8月出版的英国《自然》杂志上。英国《金融时报》以“碳纳米管进入长的阶段”为题介绍了有关长纳米管的工作。三是氮化嫁纳米棒制备：首次利用碳纳米管作模板成功地制备出直径为3～40urn、长度达微米量级的发蓝光氮化像一维纳米棒，并提出了碳纳米管限制反应的概念。该项成果被评为1998年度中国十大科技新闻之一。四是硅衬底上碳纳米管阵列研制成功，推进碳纳米管在场发射平面和纳米器件方面的应用。五是制备成功一维纳米丝和纳米电缆，该成果研究论文在瑞典召开的1998年第四届国际纳米会议宣读后，许多外国科学家给予高度评价。六是用苯热法制备纳米氮化像微晶；发现了非水溶剂热合成技术，首次在300℃左右制成粒度达30urn的氮化锌微晶。还用苯合成制备氮化铬（crn）、磷化钴（cop）和硫化锑（sbs）纳米微晶，论文发表在19年的《科学》杂志上。七是用催化热解法制成纳米金刚石；在高压釜中用中温（70℃）催化热解法使四氯化碳和钠反应制备出金刚石纳米粉，论文发表在1998年的《科学》杂志上。美国《化学与工程新闻》杂志还发表题为“稻草变黄金---从四氯化碳（cc14）制成金刚石”一文，予以高度评价。我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累，在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地，中科院上海硅酸盐研究所、南京大学、中科院固体物理所、中科院金属所、物理所、中国科技大学、清华大学和中科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性，还是成果的学术水平和适用性来分析，都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地，促进我国纳米材料研究的发展，培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接，加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的中坚力量。在过去10年，我国已建立了多种物理和化学方法制备纳米材料，研制了气体蒸发、磁控溅射、激光诱导cvd、等离子加热气相合成等10多台制备纳米材料的装置，发展了化学共沉淀、溶胶一凝胶、微乳液水热、非水溶剂合成和超临界液相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料的方法，研制了性能优良的多种纳米复合材料。近年来，根据国际纳米材料研究的发展趋势，建立和发展了制备纳米结构（如纳米有序阵列体系、介孔组装体系、mcm－41等）组装体系的多种方法，特别是自组装与分子自组装、模板合成、碳热还原、液滴外延生长、介孔内延生长等也积累了丰富的经验，已成功地制备出多种准一维纳米材料和纳米组装体系。这些方法为进一步研究纳米结构和准一纳米材料的物性，推进它们在纳米结构器件的应用奠定了良好的基础。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全，达到了国际90年代末的先进水平。综上所述，“八五”期间我国在纳米材料研究上获得了一批创新性的成果，形成了一支高水平的科研队伍，基础研究在国际上占有一席之地，应用开发研究也出现了新局面，为我国纳米材料研究的继续发展奠定了基础。10年来，我国科技工作者在国内外学术刊物上共发表纳米材料和纳米结构的论文2400多篇，在国际上排名第五位，其中纳米碳管和纳米团簇在1998年度欧洲文献情报交流会上德国马普学会固体所一篇研究报告中报道中国科技工作者发表论文已超过德国，在国际排名第三位，在国际历次召开的有关纳米材料和纳米结构的国际会议上，我国纳米材料科技工作者共做邀请报告24次。到目前为止，纳米材料研究获得国家自然科学三等奖1项，国家发明奖2项；院部级自然科学一、二等奖3项，发明一等奖3项，科技进步特等奖1项；申请专利 79项，其中发明专利占50％，已正式授权的发明专利6项，已实现成果转化的发明专利6项。最近几年，我国纳米科技工作者在国际上发表了一些有影响的学术论文，引起了国际同行的关注和称赞。在《自然》和《科学》杂志上发表有关纳米材料和纳米结构制备方面的论文6篇，影响因子在6以上的学术论文（phys．rev．lett，j．ain．chem．soc ．）近20篇，影响因子在3以上的31篇，被sci和ei收录的文章占整个发表论文的 59％。 1998年 6月在瑞典斯特哥尔摩召开的国际第四届纳米材料会议上，对中国纳米材料研究给予了很高评价，指出这几年来中国在纳米材料制备方面取得了激动人心的成果，在大会总结中选择了8个纳米材料研究式作取得了比较好的国家在闭幕式上进行介绍，中国是在美国、日本、德国、瑞典之后进行了大会发言。

4 纳米产业发展趋势

（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、隧穿电子器件、自旋电子器件，这种器件已经在实验室研制成功，而且可能在2001年进入市场。 ②光电子器件、分子电子器件、巨磁电子器件，这方面我国还很落后，但是这些原器件转为商品进入市场也还要10年时间，所以，中国要超前15年到20年对这些方面进行研究。③网络通讯的关键纳米器件，如网络通讯中激光、过滤器、谐振器、微电容、微电极等方面，我国的研究水平不落后，在安徽省就有。④压敏电阻、非线性电阻等，可添加氧化锌纳米材料改性。

（2）环境产业中的纳米技术：纳米技术对空气中20纳米以及水中的200纳米污染物的降解是不可替代的技术。要净化环境，必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能够降解的设备，可使空气中的大于10ppm的有害气体降低到0.1ppm，该设备已进入实用化生产阶段；利用多孔小球组合光催化纳米材料，已成功用于污水中有机物的降解，对苯酚等其它传统技术难以降解的有机污染物，有很好的降解效果。近年来，不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产业，用于提高水的质量，已初见成效；用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的改造效果也很明显；治理淡水湖内藻类引起的污染，最近已在实验室初步研究成功。

(3)能源环保中的纳米技术：合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合理利用传统能源方面，现在主要是净化剂、助燃剂，它们能使煤充分燃烧，燃烧当中自循环，使硫减少排放，不再需要装置。另外，利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了，实际上它是一种液态小分子可燃烧的团簇物质，有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快，就是把非可燃气体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料，我国也在做，它包括将太阳能转化成电能、热能转化为电能、化学能转化为电能等。

(4)纳米生物医药：这是我国进入wto以后一个最有潜力的领域。目前，国际医药行业面临新的决策，那就是用纳米尺度发展制药业。纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质，然后在纳米尺度组合，最大限度发挥药效，这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后，用一种很少的骨架，比如人体可吸收的糖、淀粉，使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进，用纳米技术可以提高一个档次。

(5)纳米新材料：虽然纳米新材料不是最终产品，但是很重要。据美国测算，到21世纪30年代，汽车上40％钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替，这样可以节省汽油40％，减少co2，排放40％，就这一项，每年就可给美国创造社会效益1000亿美元。此外，还有各种功能材料，玻璃透明度好但份量重，用纳米改进它，使它变轻，使这种材料不仅有力学性能，而且还具有其他功能，还有光的变色、贮光，反射各种紫外线、红外线，光的吸收、贮藏等功能。

(6)纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从1996开始研制纳米冰箱，可折叠的pvc磁性冰箱门封不发霉，用的是抗菌涂料，里面的果盘都用纳米材料，发展轻工、电子和家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展；其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发展的趋势，中国纺织要在进入wto后能占据有利地位，现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。去年关于保温被、保温衣的电视宣传，提到应用了纳米技术，特殊功能的有防静电的、阻燃的等等，把纳米的导电材料组装到里面，可以在11万伏的高压下，把人体屏蔽，在这一方面，纺织行业应用纳米技术形势看好；第三是电力工业。利用纳米技术改造20万伏和11万伏的变压输电瓷瓶，可以全方位提高11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能，而且釉不结霜，其它综合性能都很好；第四是建材工业中的油漆和涂料，包括各种陶瓷的釉料、油墨，纳米技术的介入，可以使产品性能升级。

1999年8月20日《美国商业周刊》在展望21世纪可能有突破性进展的领域时，对生命科学和生物技术、纳米科学和纳米技术及从外星球上索取能源进行了预测和评价，并指出这是人类跨入21世纪面临的新的挑战和机遇。诺贝尔奖获得者罗雷尔也曾说过：70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家很可能成为下一世纪先进的国家。挑战严峻，机遇难得，我们必须加倍重视纳米科技的研究，注意纳米技术与其它领域的交叉，加速知识创新和技术创新，为21世纪中国经济的腾飞奠定雄厚的基础。

对于纳米科技，科学的态度是积极参与，脚踏实地地推动这一前沿科技的健康发展，既不需要商业炒作，也不需要科学炒作。

参考资料：

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中科大首次实现芯片集成冷原子磁光阱系统，推动量子技术应用-

近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队与卢征天教授合作，在芯片化冷原子系统上取得新进展，首次实现基于双芯片的冷原子磁光阱系统。这一成果有助于实现量子精密测量、量子模拟与计算相关应用，例如量子重力仪、量子存储器等。

磁光阱可以对原子蒸气进行冷却和俘获，在现代原子物理领域具有广泛的应用前景。通过磁光阱获得的冷原子系综，是实现长相干时间量子比特，以及实现基于此的量子精密测量、量子模拟与计算等应用的必要基础。

然而，传统磁光阱系统在进一步可扩展应用上受到部分制约，例如多路自由空间光束对准、庞大的反亥姆霍兹线圈、以及磁场和光场中心的严格重合等挑战。因此，如何实现小型化乃至芯片化的磁光阱系统吸引了国际上的广泛兴趣。其中，基于光栅芯片的磁光阱极大简化了传统磁光阱中六束空间光的入射系统，不仅体积小、重量轻、光窗口丰富、可扩展性高，还在移动式量子精密测量系统、集成化量子计算系统中有巨大潜力。

但对于磁光阱的另一重要组成部分——磁场线圈，此前仍然只能用三维的线圈来实现。如果磁场线圈的尺寸较大，则需要更粗的导线和更强的电流来实现所需的磁场梯度，最终功耗大，发热严重。如果将线圈的尺寸减小，则线圈可能会严重阻碍光路，减小可供使用的光学窗口大小。

为此，郭光灿院士团队邹长铃课题组与卢征天教授合作，提出了一种全新的平面化磁场线圈构型，仅需一块3cm 3cm的芯片，即可产生磁光阱所需的四极磁场。基于中科大的微纳加工中心，他们自主设计和加工了相互匹配的磁场芯片与光栅芯片，并基于此成功地俘获了超过106个低温87Rb原子，证明了这个新颖构型的实用性。他们将独立设计的磁场芯片与光栅芯片结合，实现了基于双芯片的冷原子磁光阱系统。相关成果近日在线发表于《Physical Review Applied》期刊。

前述团队自主设计的两种芯片尺寸小，重量轻，功耗低，腾出了更多的光学窗口。此外，其使用也很方便，可以将两块芯片叠在一起，仅需透明胶固定在真空的玻璃窗口外面，通过单束激光入射即可俘获冷原子。其中，磁场芯片6.4W（瓦）即可驱动，有望使用便携蓄电池供电，推动小型磁光阱系统的进一步集成。

团队还进一步 探索 了新构型下磁光阱的表现与各个参数之间的关系。实验中，研究人员观察到随着磁场电流的增大，局部最优的光场失谐也会随之近似线性地增大。团队从原子的能级构型出发，提出这可能是由于磁场尺寸缩减导致，并实验证实了这一磁光阱调控的新特点，而这一点在传统三维大线圈构型下容易被忽略。该研究工作不仅在实验上观察到了这一重要物理现象，还提供了对磁光阱表现的新理解。

审稿人对此做出评价：“我认为这项工作将会吸引原子、分子和光学(AMO)领域的注意，在那里，光栅磁光阱(MOT)和微型MOT技术正在成为人们的兴趣，而且这个工作拥有实实在在的影响，并与实际应用有着密切联系。”

中科院量子信息重点实验室研究生陈梁为论文第一作者，邹长铃教授为论文通讯作者。前述研究工作获得国家重点研究研发项目、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金和国家市场监管重点实验室（时间频率与重力计量基准）开放课题的资助。相关成果已申请专利并获授权。

校对：丁晓

给我一份丁肇中的资料

丁肇中(Samuel Chao Chung Ting )（1936年1月27日－），1936年出生，美国实验物理学家。汉族，祖籍山东省日照市涛雒，华裔美国人，现任美国麻省理工学院教授，曾获得16年诺贝尔物理学奖。他曾发现一种新的基本粒子，并以和自己中文姓氏“丁”类似的英文字母“J”将那种新粒子命名为“J粒子”。

生平概述

丁肇中1936年1月27日生于美国密歇根州安娜堡，先后在重庆、南京和青岛上小学。1948年随父母去台湾，又在台中读了一年小学。1949年丁肇中先考入台北成功中学，次年入台湾建国中学，接受严格的教育，他的数学、物理和历史学习成绩优秀。1955年建国中学高中部毕业，考入成功大学机械工程系。1956年转到美国密歇根大学，在物理系和数学系学习，1960年获硕士学位，1962年获物理学博士学位。1963年，他获得福特基金会的奖学金，到瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)工作。1964年起在美国哥伦比亚大学工作。1965年成为纽约哥伦比亚大学讲师。1967年起任麻省理工学院物理学系教授。他是美国科学院院士，研究方向是高能实验粒子物理学，包括量子电动力学、电弱统一理论、量子色动力学的研究。他所领导的马克·杰实验组先后在几个国际实验中心工作。丁肇中的思维与交流方式极其独特，初次与其交流会让人觉得他思维混乱。但仔细听来就会了解到，他的思维并非混乱，而是他想说的事情过于复杂以至于无法用语言合理表示出来。这点是想必听过他讲座的人都深有体会。

荣誉

由于丁肇中对物理学的贡献，他在16年被授予诺贝尔物理奖，并被美国授予洛仑兹奖，1988年被意大利授予特卡斯佩里科学奖。他是美国国家科学院院士，美国文理科学院院士，苏联科学院外籍院士，中国台北中央研究院院士，巴基斯坦科学院院士。他曾被密歇根大学（18）、香港中文大学（1987）、意大利波洛格那大学(1988)和哥伦比亚大学(1990)授予名誉博士学位。他是中国上海交通大学和北京师范大学的名誉教授，是曲阜师范大学、日照职业技术学院名誉校长。17年获美国工程科学学会的埃林金奖章，1988年获意大利陶尔米纳市的金豹优秀奖及意大利布雷西亚市的科学金奖章。2005年世界物理年活动日前在欧洲启动。他领导着来自美、法、德、中等14个国家43所一流大学和科研院所的581名物理学家，在日内瓦建造的世界上能量最大的正负质子对撞机上，探索宇宙中的新物质。

科学的重要性　

丁肇中的学术思想的特点是，在科学研究中非常重视实验。他认为，物理学是在实验与理论紧密相互作用的基础上发展起来的，理论进展的基础在于理论能够解释现有的实验事实，并且还能够预言可以由实验证实的新现象。当物理学中一个实验结果与理论预言相矛盾时，就会发生物理学的革命，并且导致新理论的产生。他根据近四分之一世纪以来物理学的历史和他亲身的经验指出，许多重要实验，例如 K介子衰变中电荷共轭宇称与宇称复合对称性(CP)不守恒的发现，J粒子的发现，以及高温超导体的发现，开辟了物理学中新的研究领域，但这些实验发现都是预先在理论上并没有兴趣的情况下作出的。又如高能加速器实验近年来作出的有关粒子物理的基本发现，除W粒子和Z 粒子外，几乎都是在加速器开始建造时未曾预言过的。他强调，没有一个理能够驳斥实验的结果，反之，如果一个理论与实验观察的事实不符合，那么这个理论就不能存在。他重视科学实验的观点，对科学工作者是很有教益的。

主要成就

发现J粒子，获得诺贝尔物理学奖

1965年起，丁肇中领导的实验组在联邦德国汉堡电子同步加速器（束流能量为7.5×109eV）上进行了关于量子电动力学和矢量介子(ρ,ω,φ）的一系列出色的实验工作，其中包括光生矢量介子、矢量介子衰变的研究、矢量为主模型的实验检验、ρ、ω、φ介子光生相位的测量和ρ、ω介子干涉参数的精密测量等，推进了对矢量介子的认识（见介子）。还在实验上证明了量子电动力学的正确性。　12年夏，丁肇中实验组利用美国布鲁克海文国家实验室的3.3×1010eV质子加速器寻找质量在(1.5～5.5)×109eV之间的长寿命中性粒子。　14年，他们发现了一个质量约为质子质量3倍（质量为3.1×109eV）的长寿命中性粒子。在公开发表这个发现时，丁肇中把这个新粒子取名为J粒子，“J”和“丁”字形相近，寓意 丁肇中

这是中国人发现的粒子。与此同时，美国人B.里希特也发现了这种粒子，并取名为ψ粒子。后来(15)人们就把这种粒子叫作J/ψ粒子。J/ψ粒子具有奇特的性质，其寿命值比预料值大5000倍；这表明它有新的内部结构，不能用当时已知的3种味的夸克来解释，而需要引进第四种夸克即粲夸克来解释。J/ψ粒子的发现大大推动了粒子物理学的发展。为此丁肇中和里希特共同获得16年诺贝尔物理奖。　当时，新闻界有一个误会：以为J粒子就是“丁粒子”，是丁肇中以姓氏来命名的。其实，这纯属巧合。丁肇中的本意是，想用这个粒子来纪念他们在探索电磁流性质方面，花了10年时间才获得的这项重要新发现。加之物理文献中习惯用J来表示电磁流，因此，丁肇中便以拉丁字母“J”来命名这个新粒子。

量子电动力学

丁肇中的研究工作以实验粒子物理、量子电动力学及光与物质相互作用为中心。　到目前为止，他在学术上的主要贡献有：(1)反氘核的发现；(2)25年来进行了一系列检验量子电动力学的实验，表明电子、μ子和τ子是半径小于10－16厘米的点粒子；(3)精确研究矢量介子的实验；(4)研究光生矢量介子，证实了光子与矢量介子的相似性；(5)J粒子的发现；(6)μ子对产生的研究；(7)胶子喷注的发现；(8)胶子物理的系统研究；(9)μ子电荷不对称性的精确测量，首次表明标准电弱模型的正确性；(10)在标准模型框架内，证实了宇宙中只存在三代中微子。

热心培养高能物理人才

1981年起，丁肇中组织和领导了一个国际合作组——L3组，准备在欧洲核子中心预计在1988年建成的高能正负电子对撞机LEP上进行高能物理实验，将在质心系能量为1011eV能区中寻找新粒子，特别是电弱理论预言的黑格斯粒子（见黑格斯机制），并研究Z0及其他粒子物理新现象。L3组目前共有包括中国在内的约13个国家近400名物理学家参加。　丁肇中热心培养中国高能物理学人才，经常选拔中国青年科学工作者去他所领导的小组工作。他是中国科学技术大学等校的名誉教授，中国科学院高能物理研究所学术委员会委员。

领导“阿拉法磁谱仪”实验探索反物质

1998年6月2日，美东部时间凌晨6时零9分，发现号航天飞机腾空而起，机内载中、美等国共同研制的“阿拉法磁谱仪 丁肇中

”进行运行实验，此举揭开了人类第一次到太空寻找反物质和暗物质的序幕。　阿拉法磁谱仪实验是一个大型国际合作科学实验项目，实验由丁肇中教授领导，包括美国、中国、意大利、瑞士、德国、芬兰等国家和地区的37个研究机构的物理学家和工程师参加，仅中国参加的科学家和工程师就不下200人，其目的是寻找太空中的反物质和暗物质。　这次在航天飞机上运行的“阿拉法磁谱仪”传回的数据，从接收到的1%数据判断，它工作正常，并出现了预想的反质子，但由于数量太少，尚无法说已经发现了反物质。阿拉法磁谱仪将随航天飞机于本月12日返回地面。下一次将在2002年再一次进入太空，并在太空逗留3—5年，今年下半年将组建阿拉法太空站，第一批组件将于1998年11月20日首次进入太空。

编辑本段趣闻轶事

不放过任一个难题

丁肇中的祖籍是山东省日照市。父亲丁观海、母亲王隽英皆任教于大学。1936年丁观海和已有身孕的妻子王隽英到美国进行学术访问时，王隽英意外早产。这个提前来到人间的婴儿，就是丁肇中。　1948年冬，丁肇中开始接受正规教育。受家庭的影响，他对学习一丝不苟，读书专心致志，遇到疑难问题，便找遍书本，务必得到答案才肯罢休。一次物理老师出了一道思考题，很多同学想了想觉得很难就放弃了，等着老师讲解，丁肇中不是这样，他吃饭想、走路想，别的同学都出去活动了，只有他还 日照市丁肇中祖居

对着那道题苦苦思索，一个小时过去了，两上小时过去了……终于想到了解决问题的方法，他马上跑到图书馆查找资料验证自己的方法是否正确，直到确认自己的解题方法没有错误，他才满意而去。课堂上他聚精会神地听课，不论对自己的答案有没有把握，他总是第一个举手回答老师的提问。课后和同学们讨论问题时，往往要辩论到“甚解”才肯罢休。他的课余时间大部分是在图书馆度过的，很少与同学一起打球、看**。他认为“最浪费不起的是时间”。　由于丁肇中勤奋刻苦，各门功课成绩优良，尤其突出的是数理，这为他实现终身的奋斗目标打下了扎实的基础。

决定当实验物理学家

1956年9月，丁肇中依依不舍地告别了父母赴美国学习。开始了在密歇根大学的艰苦学习。　在大学期间，丁肇中能打破书本的局限去理解物理现象。他认为“作为一 丁肇中在发布会

个科学家，最重要的是不断探寻教科书之外的事物。”　丁肇中经过三年的努力，获得了数学和物理学硕士学位，之后又在密歇根大学物理研究所攻读了两年，提前获得博士学位。他本来想成为一个理论物理学家，但有两件事促使他改变了自己的志向。一件是在研究所中，他虚心向乌伯克·凯斯等学识渊博的名教授请教，他们都非常喜欢这个勤奋的中国学生。乌伦伯克教授告诉他：作一个实验家比理论家有用。另一件是进研究所的第一个夏天，有两位教授正在进行一项暑期实验工作，缺少一名助手，丁肇中应邀参加了实验。从此，他与实验物理结下了不解之缘。

关心祖国科学发展

丁肇中虽然入了美国籍，但他深深地知道他的根在中国。为了祖国高能物理的发展，他不辞辛劳，远涉重洋，多次来大陆从事学术交流和参观访问，介绍国际高能物理的发展，努力促进国际物理学界同中国物理学家合作。在他亲自指导和无微不至地关怀下，从事研究的中国科学工作者有的已经在欧美获得了博士学位。他不仅为中国培养了一批实验物理的科研人才，而且还热心为祖国培养实验物理的研究生而努力奔波。现在他受聘出任中国科技大学名誉教授。丁肇中说：“四千年以来中国在人类自然发展史上有过很多重要贡献，今后一定能做出更大的贡献。我希望在自己能工作的时间内，为中国培养更多的人才。”

学术思想特点

丁肇中的学术思想的特点是，在科学研究中非常重视实验，他认为，物理学是在实验与理论紧密相互作用的基础上发展起来的，理论进展的基础在于理论能够解释现有的实验事实，并且还能够预言可以由实验证实的新现象。当物理学中一个实验结果与理论预言相矛盾时，就会发生物理学的革命，并且导致新理论的产生。他根据近四分之一世纪以来物理学的历史和他亲身的经验指出，许多重要实验，例如K介子衰变中电荷共轭宇称与宇称复合对称性(CP)不守恒的发现，J粒子的发现，以及高温超导体的发现，开辟了物理学中新的研究领域，但这些实验发现都是预先在理论上并没有兴趣的情况下作出的。又如高能加速器实验近年来作出的有关粒子物理的基本发现，除W粒子和Z粒子外，几乎都是在加速器开始建造时未曾预言过的。他强调，没有一个理能够驳斥实验的结果，反之，如果一个理论与实验观察的事实不符合，那么这个理论就不能存在。他重视科学实验的观点，对科学工作者是很有教益的。

亲历的几个片段

丁肇中教授是世界著名的实验物理学家。他1936年1月27日生于美国，祖籍中国山东省，中学时代是在台湾度过。1960年丁肇中获硕士学位，1962年获博士学位。1963—1964年在欧洲核研究中心工作，1964 —1967年在美国哥伦比亚大学工作。1967年起任美国麻省理工学院物理系教授，17年 当选为美国科学院院士。

在14年，丁肇中与美国科学家里希特各自独立地发现了J/ψ粒子。为此，他们共同获得了16年诺贝尔物理学奖。在丁肇中所从事科学实验研究工作中，有几个他亲历并引以为自豪的精彩片段。

第一个片段是发生在1966年，丁肇中重做了当时世界上最重要的一个实验，那就是测量电子的半径。丁肇中得到的实验结果与理论物理学家推导出的理论相符合，因为早在1948年，理论物理学家根据量子电动力学的理论，得出电子是没有的体积的结论。但是到了1964年，实验物理学家经过实验得到电子半径为10—13厘米实验结果。随后，多个物理学家同样得到电子半径为10—13厘米实验结果，即得出了实验与理论不相符合的结论。1966年，丁肇中重做这个实验，证明以前那些科学家做的实验结果都错了。后来丁肇中总结这个故事得出的体会是“做实验物理，不要盲从专家的结论”。

J粒子家族被发现

第二个片段就是J粒子家族被发现的历史。这个发现，被国际高能物理学界誉为物理发展史上的一个重要里程碑。10年代初，物理学家们普遍认为，世界上只有三种夸克，用三种夸克的理论就能够解释世界上所有的现象。14年，丁肇中提出了“寻找新粒子与新物质”的实验方案，可惜未能被多数物理学家们重视。但他执著地求索，终于在实验中发现了新粒子——J粒子，它的寿命是通常粒子的1万倍，并近而发现了J粒子家族。这一实验结果证明了当时三种夸克的理论是错误的。丁肇中体会这段历史总会说：“做基础研究要有信心，你认为是正确的事，就要坚持去做；不要因为多数人的反对而不做，也不要去管其他人怎么看”。

第三个片段是胶子的发现的实验。在物理学中，理论上认为夸克之间的力是胶子传递的。如果胶子是存在的，那么在高能正负电子对撞的实验中就会出现三个喷注的现象。如果胶子不存在，那么在高能正负电子对撞的实验上就不会出现三个喷注的现象，只会有二个喷注现象。在实验中，丁肇中果然发现了三个喷注的现象，这证明了胶子的存在。丁肇中根据这个“故事”告诫年轻科学家们，“做实验物理要对意外的现象有充分的准备”。

第四个片段是在过去20年间丁肇中在西欧核子中心开展的富有成效的国际合作研究工作。这个国际合作组有19个国家的600多个科学家参加工作，其中三分之一来自美国，三分之一来自欧洲，三分之一来自俄罗斯及其他国家。这个国际合作实验组取得了重要的研究进展，并且发表一大批学术论文，有75人获得了博士学位。那么这个国际合作为什么会得到那么多的国家、那么多的科学家的支持呢？丁肇中后来在一次演讲中讲到：国际合作最主要的是选择世界上最重要的、最有兴趣的题目，引起科学家的兴趣。没有兴趣，就没有意义。

第五个片段是在国际空间站上寻找由反物质粒子组成的宇宙（AMS）的实验。这一实验，是经过大量、激烈竞争后在国际空间站上进行的唯一的实验。反物质的存在，是1928年由英国物理学家P.Dirac推测出来的，1933年他因此获得诺贝尔奖。如宇宙是大爆炸来的，有物质，也有反物质。由反 丁肇中在接受访

物质组成的宇宙到哪里去了？所有的粒子都有反粒子，有没有由反物质组成的宇宙？丁肇中的AMS实验就是要回答这些问题。如果反物质存在，它会在太空中发射出反氦或反碳等原子核，这些反原子核会穿过太空接近地球，我们应该能够在太空中探测到。因此，这个实验需要到外太空去测量带电粒子，需要用测量磁场的方法来确定它们。这个实验也是一个国际合作研究工作，它由15个国家的科学家共同参与，将在2006年11月用美国128号航天飞机将AMS实验送到国际空间站，实验为期3—5年。丁肇中为这个实验付出了大量的心血，在实验取得不断进展的时候，他曾深有体会地说，对一个做实验物理的人来说，要实现你的目标最重要的是要有好奇心，对自己做的事情要有信心，同时要去努力工作。

自传

16年诺贝尔物理学奖得主丁肇中在1980年写了一篇自传性的文章《在探索中-一个物理学家的体验》。这篇文章一开头，就引用了元帅的《攻关》诗：　攻城不怕坚，攻书莫畏难。　科学有险阻，苦战能过关。

1936年

丁肇中说他于1936年1月27日出生在美国，但出生3个月后，父母又把他带回到中国。他说："由于当时中国的境况，我一直是一个难民，不断地从一个地方逃到另一个地方。当然，那时使我不可能得到任何的正规教育。"在他12岁时，随全家迁往台湾，才进中学读书，因而十分珍惜上学的机会。高中时，他特别喜欢理化，刻苦钻研，成绩很好，他的一个同学曾在毕业纪念册上给他这样的赠言："你的理科可以说在班上无敌手，我希望你集中全力向理科进攻，发明几个丁氏定律！"中学毕业后，丁肇中被保送进台湾成功大学机械工程系。1956年他20岁时只身赴美，进密歇根大学，于1962年获得了物理学博士学位。丁肇中选定了实验物理作为他的主攻方向。12年他领导一个小组在纽约的布鲁克国家实验室进行了一系列实验去寻找新的重粒子。对于实验的艰巨性和复杂性，他曾经这样比喻道： "　在雨季，一个象波士顿这样的城市，一分钟之内也许要降落下千千万万粒雨滴，如果其中的一滴有着不同的颜色，我们就必须找到那滴雨。"

14年

14年11月12日，在实验室里夜以继日地工作了两年多，全力攻关的丁肇中向全世界宣布，他的小组发现了一种未曾预料过的新的基本粒子-J粒子。这种粒子有两个奇怪的性质：质量重，寿命长，因而它一定来自第四夸克，这推翻了过去认为世界只由三种夸克组的理论，为人类认识微观世界开辟了一个新的境界，被称为是"物理学的十一月革命"。

17年

17年秋，丁肇中访华期间向建议中国科学院派遣物理学家参加他的实验小组工作。自18年1月他迎接第一个中国物理学家小组迄今十年来，已有上百人去到他的身边。他说："与中国的合作令人满意。"他还说："　这几年，中国科研人员的素质有了很大改善从领导到一般科技人员，都大大年轻化了。科学，尤其是自然科学的重要发现都靠年轻人。像牛顿、法拉第、李政道、杨振宁，他们的重要发现都是在年轻的时候。因此，我对科学院年轻的科技人员抱有很大的希望。"

三个“不知道”

来历

2004年11月7日，南航报告厅座无虚席，师生们在聆听诺贝尔物理学奖获得者、著名美籍华人丁肇中教授作报告，内容关于寻找太空中的反物质和暗物质。一个小时的精彩报告后，按照惯例，丁教授回答同学们的提问。　“您觉得人类在太空中能找到暗物质和反物质吗？”　“不知道。”　“您觉得您从事的科学实验有什么经济价值吗？”　“不知道。”　“您能不能谈谈物理学未来20年的发展方向？”　“不知道。”　一问三不知！而且回答“不知道”时，表情自然诚恳，没有任何明知不说的矫揉造作。在场的所有同学都大感意外，短暂的沉默后开始有人窃窃私语起来。旋即，丁教授微笑着说，不知道的事情绝对不能去主观推断，而最尖端的科学很难靠判断来确定是怎么回事。简短而平实的几句话，赢得了全场热烈的掌声，经久不息。

典故

无独有偶，《庄子·齐物论》也记载了一个三问而三不知的故事：“啮缺问乎王倪曰：‘子知物之所同是乎？’曰：‘吾恶乎知之！’‘子知子之所不知邪？’曰：‘吾恶乎知之！’‘然则物无知邪？’曰：‘吾恶乎知之！虽然，尝试言之：庸讵知吾所谓知之非不知邪？庸讵知吾所谓不知之非知邪？’”　学海无涯，而我生有涯。上知天文，下知地理，前观八百年，后观五百年，这样博学的人世所罕见。所以，有所不知并不是什么丢人的事情。孔子老早就教人“知之为知之，不知为不知 丁肇中:“爱祖国 爱科学 双爱双荣”

，是知也”，但真正做到却很难。一般人都爱面子，在知识上总爱表示自己知道，即使不知道，也不愿意教人家知道自己不知道。遇着事儿，凡有一点儿腾挪的空间，他们一定不会轻易吐出“不知道”三个字的。　丁肇中，这位在华人中享有盛誉的科学家，据说经常回答“不知道”。正是“不知道”激发的强烈求知欲，使他读起书来孜孜不倦，成为美国密歇根大学百年历史上从学士到博士完成时间最短的学生。当时该校每年学费1000美元，他因表现出色一直受到校方资助，从大学到博士的6年间，他仅用了100美元学费。也正是“不知道”激发的强烈好奇心，使他不断探索“不知道”的领域，为人类揭开了很多很多的“不知道”，并最终登上了诺贝尔领奖台。　这里有一个反面的寓言故事：百灵鸟歌喉婉转，蝉来求艺。刚学了发声，蝉就扯开嗓子高喊“知了——”。亿万年来，它只会“知了知了”地叫，为世界制造些噪音。所以，如果我们要像丁教授那样有所作为，就不能以不知为知，而是勇敢地启开牙关，吐出那三个字“不知道”，然后再发奋努力，变“不知道”为知道。树高千丈，落叶归根

科学是没有国界的，而科学家总属于他自己的祖国。”2005年6月18日，蜚声中外的物理学大师丁肇中携妻将子回到故乡山东日照寻根祭祖，实现了一个海外游子多年的夙愿。　在故乡涛雒镇南门里，面对上千名久久迎候的父老乡亲，丁肇中难以掩饰激动的心情。种德堂西厢房是丁肇中父亲丁观海和母亲王隽英曾经住过的屋子，参观完西厢房，大家邀请丁肇中题字留念，丁肇中请妻子苏姗先题。　苏姗会意一笑，这位金发碧眼的美国女士坐到古色古香的八仙桌前，在白纸上用英文深情写道：“今天对丁氏家族来说，是一个特殊的日子：树高千尺，叶落归根。苏姗。2005年6月18日。”丁肇中从夫人手里接过笔，让儿子克里斯托弗签上自己的名字，最后，在题字下面，又一笔一划地签上了自己的名字：丁肇中。　丁氏家族是日照的名门望族，祖上屡出进士、举人，书香浓郁。丁肇中的祖父丁履巽肄业于上海复旦大学，父亲丁观海早年就读于山东大学，是一位土木工程学家。抗战初期，幼小的丁肇中曾在故乡度过无邪的童年。　跟随父亲回乡的克里斯托弗·丁是丁肇中惟一的儿子，这位19岁、身材高大的小伙子正在父亲母校——美国密歇根大学念二年级。爷爷丁观海专为心爱的孙子起了一个中文名字：丁明童。老人还为丁肇中的另外两个孩子分别起了中文名字，叫丁明美、丁明明。　丁明童对父辈家乡的一切充满了好奇。每到一处，丁肇中都不厌其烦地用英语向儿子解说。他告诉儿子：“美国人喜欢去欧洲，那是去找他们的祖先；而你来中国，也是找自己的祖先。”在丁肇中心里，他是多么渴望儿子和他一样了解和热爱自己的故国家乡！　伫立在祖父丁履巽的墓前，丁肇中表情沉重的脸上有了一丝宽慰。回忆1985年，少小离家的丁肇中首次回到阔别40多年的家乡探亲。2002年6月14日，丁肇中在第二次回乡祭扫祖墓后说：“真应该带儿子回来，让他看看，让他知道他的根在这里。”如今，鬓毛已衰的丁肇中终于带着儿子回来了。整理一下花圈上的挽联，丁肇中牵着夫人苏姗的手，凝视着儿子，缓缓地用英语说：“Your root is here.（你的根在这儿。）”黑色的墓碑上镌刻着丁肇中亲拟的碑文：怀念我的祖父，一位鼓励家人为世界做贡献的人。　短暂的故乡之旅即将结束时，丁明童感慨地说：“这一次我回到了父亲和爷爷的家乡，参观了故居，了解了几代人在这儿生活的情景，这将是我一生中最难忘的经历。”