光子盒研究院出品
在量子计算领域，研究人员仍在努力解决如何轻松读取量子比特中保存的信息，以及增加量子信息保存的时间(量子比特的相干时间)，后者通常被限制在微秒或毫秒内。
美国能源部阿贡国家实验室和芝加哥大学的一组研究人员实现了两项重大突破，以克服量子系统的这些共同挑战。 他们能够按需读出他们的量子比特，然后完整保持量子态5秒钟以上——这是这类设备的新记录 。此外，研究人员的量子比特是由一种叫做碳化硅的易于使用的材料制成的，这种材料广泛存在于灯泡、电动 汽车 和高压电子设备中。
阿贡国家实验室高级科学家、Q-NEXT量子研究中心主任、芝加哥大学分子工程和物理学Liew家族教授、该项目的首席研究员David Awschalom说：“在人类的时间尺度上保存量子信息是不常见的，五秒钟足够向月球发出光速信号并返回。即使在环绕地球近40圈后，这种光仍将正确地反映量子比特状态——为制造分布式量子互联网铺平了道路。”
通过创建一个可以在普通电子设备中制造的量子比特系统，研究人员希望使用一种既可扩展又具有成本效益的技术，为量子创新开辟一条新的途径。
该论文的第一作者之一、芝加哥大学研究生Elena Glen说：“这基本上把碳化硅带入了量子通信平台的前沿。这很令人兴奋，因为它很容易扩大规模，因为我们已经知道如何使用这种材料制造有用的设备。”
研究结果发表在2月2日的《科学进展》[1]杂志上。
研究人员的第一个突破是使碳化硅量子比特更容易读取。
每台计算机都需要一种方法来读取编码成比特的信息。对于半导体量子比特，正如该团队的量子比特一样，典型的读出方法是用激光寻址量子比特，并测量发射回来的光。然而，这一过程具有挑战性，因为它需要非常有效地探测单光子。
而在这项工作中，研究人员使用精心设计的激光脉冲，根据量子比特的初始量子态(0或1)向其量子比特中添加一个电子。然后使用激光读出量子比特——和以前一样的方式。
Glen说：“现在，发射的光反映了电子的存在或不存在，而且信号是原来的1万倍。通过将脆弱的量子态转换成稳定的电子电荷，我们可以非常容易地测量这些状态。 有了这种信号增强，每次我们检查量子比特处于什么状态时，都可以得到一个可靠的答案。 这种测量被称为‘单次读出’，有了它，我们可以解锁许多有用的量子技术。”
有了单次读出方法，科学家们可以专注于使他们的量子态尽可能持久——这对量子技术来说是一个严峻的挑战，因为量子比特很容易因为环境中的噪声而丢失信息。
研究人员培育了高纯度的碳化硅样品，降低了干扰量子比特功能的背景噪声。然后，通过向量子比特施加一系列微波脉冲，他们延长了量子比特保存量子信息的时间，即“相干性”。
该论文的第一作者之一、芝加哥大学的Chris Anderson说：“这些脉冲通过快速翻转量子态将量子比特与噪声源和错误解耦。每个脉冲就像按下我们量子比特上的撤销按钮，擦除脉冲之间可能发生的任何错误。”
研究人员认为，更长的相干时间都是可能的。延长相干时间会产生重大影响，比如未来量子计算机可以处理多复杂的操作，或者量子传感器可以检测到多小的信号。
Anderson说：“ 例如，这个新的记录时间意味着，在我们的量子态被扰乱之前，我们可以执行超过1亿次量子操作。 ”
科学家们还看到了他们开发的技术的多种潜在应用。Glen 说：“执行单次读出的能力开启了一个新的机会：利用碳化硅量子比特发射的光来帮助开发未来的量子互联网。像量子纠缠这样的基本操作，一个量子比特的状态可以通过读出另一个量子比特的状态来知道，这在碳化硅系统中已经实现了。”
Anderson说：“我们基本上做了一个转换器，把量子态转换到电子领域，这是经典电子学的语言，就像你智能手机里的东西一样。我们希望创造出对单电子敏感的新一代器件，同时也能容纳量子态。碳化硅可以做到这两点，这就是为什么我们认为它真的有前途。”
参考链接：
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通信技术论文范文篇二 浅析量子通信技术 【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题，它具有严格的信息传输特性，目前已经取得突破性进展，被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子，对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。 【关键词】量子;通信;技术;发展 对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础，根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性，探索量子编码、计算、传输的可能性，以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说：量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行，量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据，量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上，量子通信能够实现通信过程，最初是通过光纤实现的，由于光纤会受到自身与地理条件限制，不能实现远距离通信，所以不利于全球化。到1993年，隐形传输方式被提出，通过创建脱离实物的量子通信，用量子态进行信息传输，这就是原则上不能破译的技术。但是，我们应该看到，受环境噪声影响，量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。 一、量子通信技术 (一)量子通信定义 到目前为止，量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看，它可以被理解为物力权限下，通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看，量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性，或者利用量子测量完成信息传输的过程。 从量子基本理论来看，量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态，可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性，它包含量子测不准原理和量子纠缠，同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系，同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理，是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量，但是只能精确测定其中的一样结果。 (二)量子通信原理 量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征，它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含：量子态、量子测量容器与通道，拥有量子效应的有：原子、电子、光子等，它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中，由于光信号拥有一定的传输性，所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据，利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信，并且克服空间链路造成的距离局限。 利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心，它的工作原理是：利用量子力学，由两个光子构成纠缠光子，不管它们在宇宙中距离多远，都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况，可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量，只要测量一个光子状态，纵使它已经发生变化，另一个光子也会出现类似的变化，也就是塌缩。根据这一研究成果，Alice利用随机比特，随机转换已有的量子传输状态，在多次传输中，接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时，同时也随机改变了自己的基，一旦两人的基一样，一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听，就会破坏纠缠光子对，Alice与Bob也就发觉，所以运用这种方式进行通信是安全的。 (三)量子密码技术 从Heisenberg测不准原理我们可以知道，窃听不可能得到有效信息，与此同时，窃听量子信号也将会留下痕迹，让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息，保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振，在任意时刻，光子的偏振方向都拥有一定的随机性，所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时，通过滤光器偏振的几率很大，反之偏小。尤其是夹角为90度时，概率为0;夹角为45度时，概率是，夹角是0度时，概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式，将检测到的光子标记为1，没有检测到的填写0，而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况，在设置偏振片的同时，偏振方向的改变，这样就会让接受者与发送者数列出现差距。 (四)量子通信的安全性 从典型的数字通信来说：对信息逐比特，并且完全加密保护，这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全，在长度有限的密文理论中，经不住穷举法影响。同时，伪随机码的周期性，在重复使用密钥时，理论上能够被解码，只是周期越长，解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥，长期使用虽然也会具有周期特征，但是不能确保安全性。 从传统的通信保密系统来看，使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网，是在话音终端上利用信息通信进行加密保护，而工作密钥则是伪随机码。 二、量子通信应用与发展 和传统通信相比，量子通信具有很多优势，它具有良好的抗干扰能力，并且不需要传统信道，量子密码安全性很高，一般不能被破译，线路时延接近0，所以具有很快的传输速度。目前，量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统，所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。 在城域通信分发与生成系统中，通过互联量子路由器，不仅能为任意量子密码机构成量子密码，还能为成对通信保密机利用，它既能用于逐比特加密，也能非实时应用。在严格的专网安全通信中，通过以量子分发系统和密钥为支撑，在城域范畴，任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信，最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中，受传输信道中的长度限制，它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密，就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是，不能全程端与端的加密，加密节点信息需要落地，所以存在安全隐患。目前，随着空间光信道量子通信的成熟，在天基平台建立好后，就能实施范围覆盖，从而拓展量子信道传输。在这过程中，一旦量子中继与存储取得突破，就能进一步拉长量子信道的输送距离，并且运用到更宽的领域。例如：在�潜安全系统中，深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题，只有运用甚长波进行系统通信，才能实现几百米水下通信，如果只是使用传统的加密方式，很难保障安全性，而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。 三、结束语 量子技术的应用与发展，作为现代科学与物理学的进步标志之一，它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此，在实际工作中，必须充分利用通信技术，整合国内外发展经验，从各方面推进量子通信技术发展。 参考文献 [1]徐启建，金鑫，徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009，4(5)：491-497. [2]徐兵杰，刘文林，毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术，2014(5)：463-468. [3]刘阳，缪蔚，殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报，2012， 7(5)：459-465. 看了“通信技术论文范文”的人还看： 1. 大学通信技术论文范文 2. 通信技术毕业论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 关于通信工程论文范文 5. 大学通信技术论文范文(2)
首先理解综述是什么：
综述指的是相关领域前瞻性研究观点的总结提炼，通俗地说就是这篇综述里某某作者的观点必须是从你提供的参考文献原文里提炼出来的，而不能是把别人写过的综述内容直接拿过来用，为了证明这篇综述的所有观点都是自己提炼的，最起码的这些文章原文自己看过的，那自己就把原文提供过来。
其次综述的基本要求：
1.引用参考文献25-30篇（为近五年原始论文，其中近三年的>70%, 国外的>70%，引用原创文献，不能引用综述）。2.提供所有参考文献原文（PDF格式），编号引用文章。3.字数3000-5000。4.检索重复比<30%。5.需要将综述文章、参考文献25-30篇引文部分一并装订成册。
再是综述的内容要求：
1.选题要新（选题与内容基本一致，同一种期刊是不可能刊用的）
2.层次要清（先写什么，后写什么，写到什么程度，前后如何呼应）
3.语言要美（在实际写作中，应不断地加强汉语修辞、表达方面的训练）
4.文献要新（在引用文献中，70%的应为3年内的文献）
5.校者把关（写成之后，要请有关专家审阅，从专业和文字方面进一步修改提高）
写作过程的重要性：
1.习文献资料
2.研的前奏
3.合起来陈述
4.列论据
5.意事项包括文献参考是近期的，第二就是要有自己的评论和观点
最后的写作步骤：
1.选定题目
选题通常有几种：一种是与作者所从事的专业密切相关的选题，对此作者有实际工作经验，有比较充分的发言权;一种是选题与作者专业关系不大，而作者掌握了一定的素材，又乐于探索的课题;还有一种是医学科学情报工作者的研究成果。
2.查阅文献
题目确定后，需要查阅和积累有关文献资料，一般可首先搜集有权威性的参考书，如专著、教科书、学术论文集等，教科书叙述比较全面，提出的观点为多数人所公认;专著集中讨论某一专题的发展现状、有关问题及展望;学术论文集能反映一定时期的进展和成就，帮助作者把握住当代该领域的研究动向。
3.加工处理
把写下的文摘卡片或笔记进行整理，分类编排，使之系列化、条理化，力争做到论点鲜明而又有确切依据，阐述层次清晰而合乎逻辑。按分类整理好的资料轮廓，再进行科学的分析。最后结合自己的实践经验，写出自己的观点与体会，这样客观资料中就融进了主观资料。
4.撰写成文
写前应先拟提纲，决定先写什么，后写什么，哪些应重点阐明，哪些地方融进自己的观点，哪些地方可以省略或几笔带过。
当前科学技术正进入多学科互相交叉、互相渗透、互相影响的时代，生命科学与工程科学的交叉、渗透和相互促进是其中一个典型例子，也是近代科学技术发展的一个显著特点。遗传算法的蓬勃发展正体现了科学发展的这一特点和趋势。制造机器智能一直是人类的梦想，人们为此付出了巨大的努力。人工智能技术的出现，就是人们得到的成果。但是，近年来，随着人工智能应用领域的不断拓广，传统的基于符号处理机制的人工智能方法在知识表示、处理模式信息及解决组合爆炸等方面所碰到的问题已变得越来越突出，这些困难甚至使某些学者对强人工智能提出了强烈批判，对人工智能的可能性提出了质疑。众所周知，在人工智能领域中，有不少问题需要在复杂而庞大的搜索空间中寻找最优解或准优解。像货朗担问题和规划问题等组合优化问题就是典型的例子。在求解此类问题时，若不能利用问题的固有知识来缩小搜索空间则会产生搜索的组合爆炸。因此，研究能在搜索过程中自动获得和积累有关搜索空间的知识，并能自适应地控制搜索过程，从而得到最优解或准有解的通用搜索算法一直是令人瞩目的课题。遗传算法就是在这种背景下产生并经实践证明特别有效的算法。遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是近年来迅速发展起来的一种全新的随机搜索与优化算法,其基本思想是基于Darw in的进化论和Mendel的遗传学说。该算法由密执安大学教授Holland及其学生于1975年创建。此后，遗传算法的研究引起了国内外学者的关注。自1985年以来.国际上已召开了多次遗传算法的学术会议和研讨会.国际遗传算法学会组织召开的ICGA( International Conference on Genetic Algorithms)会议和FOGA( Workshop on Foundation of Genetic Algorithms)会议。为研究和应用遗传算法提供了国际交流的机会。作为一种通用的问题求解方法，遗传算法采用简单的编码技术来表示各种复杂的结构并通过对一组编码表示进行简单的遗传操作和优胜劣汰的自然选择来指导学习和确定搜索的方向。近年来，遗传算法已被成功地应用于下业、经济答理、交通运输、工业设计等不同领域.解决了许多问题。例如，可靠性优化、流水车间调度、作业车间调度、机器调度、设备布局设计、图像处理以及数据挖掘等。本文将从遗传算法的理论和技术两方而概述目前的研究现状。描述遗传算法的主要特点、基木原理以及各种改进算法，介绍遗传算法的程序设计。遗传程序设计是借鉴生物界的自然选择和遗传机制，在遗传算法的基础上发展起来的搜索算法，它己成为进化计算的一个新分支。在标准的遗传算法中，由定长字符串(问题的可行解)组成的群体借助于复制、交叉、变异等遗传操作不断进化找到问题的最优解或次优解。遗传程序设计运用遗传算法的思想，常采用树的结构来表示计算机程序，从而解决问题。对于许多问题，包括人工智能和机器学习上的问题都可看作是需要发现一个计算机程序，即对特定输入产生特定输出的程序，形式化为程序归纳，那么遗传程序设计提供了实现程序归纳的方法。把遗传算法和计算机程序结合起来的思想出现在遗传算法中，Holland把产生式语言和遗传算法结合起来实现分类系统，还有一些遗传算法应用领域的研究者将类似于遗传算法的遗传操作施加于树结构的程序上。近年来，遗传程序设计运用遗传算法的思想自动生成计算机程序解决了许多问题，如预测、分类、符号回归和图像处理等，作为一种新技术它己经与遗传算法并驾齐驱。 1996年，举行了第1次遗传程序设计国际会议，该领域己引起越来越多的相关学者们的兴趣。1967年，Holland的学生在博士论文中首次提出“遗传算法（Genetic Algorithms）”一词。此后，Holland指导学生完成了多篇有关遗传算法研究的论文。1971年，在他的博士论文中首次把遗传算法用于函数优化。1975年是遗传算法研究历史上十分重要的一年。这一年Holland出版了他的著名专著《自然系统和人工系统的自适应》（Adaptation in Natural and Artificial Systems），这是第一本系统论述遗传算法的专著，因此有人把1975年作为遗传算法的诞生年。Holland在该书中系统地阐述了遗传算法的基本理论和方法，并提出了对遗传算法的理论研究和发展极其重要的模式理论（schema theory）。该理论首次确认了结构重组遗传操作对于获得隐并行性的重要性。同年， Jong完成了他的博士论文《一类遗传自适应系统的行为分析》（An Analysis of the Behavior of a Class of Genetic Adaptive System）。该论文所做的研究工作，可看作是遗传算法发展进程中的一个里程碑，这是因为，他把Holland的模式理论与他的计算实验结合起来。尽管De Jong和Hollstien 一样主要侧重于函数优化的应用研究，但他将选择、交叉和变异操作进一步完善和系统化，同时又提出了诸如代沟（generation gap）等新的遗传操作技术。可以认为，De Jong的研究工作为遗传算法及其应用打下了坚实的基础，他所得出的许多结论，迄今仍具有普遍的指导意义。进入八十年代，遗传算法迎来了兴盛发展时期，无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。1985年，在美国召开了第一届遗传算法国际会议（International Conference on Genetic Algorithms ，ICGA），并且成立国际遗传算法学会（International Society of Genetic Algorithms ，ISGA），以后每两年举行一次。1989年，Holland的学生出版了专著《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》（Genetic Algorithms in Search , Optimization, and Machine Learning）。该书总结了遗传算法研究的主要成果，对遗传算法及其应用作了全面而系统的论述。同年，美国斯坦福大学的Koza基于自然选择原则创造性地提出了用层次化的计算机程序来表达问题的遗传程序设计( genetic programming, GP)方法，成功地解决了许多问题。在欧洲，从1990年开始每隔一年举办一次Parallel Problem Solving from Nature 学术会议，其中遗传算法是会议主要内容之一。此外，以遗传算法的理论基础为中心的学术会议还有Foundations of Genetic Algorithms，该会也是从1990年开始隔年召开一次。这些国际会议论文，集中反映了遗传算法近些年来的最新发展和动向。1991年，编辑出版了《遗传算法手册》（Handbook of Genetic Algorithms），其中包括了遗传算法在工程技术和社会生活中的大量应用实例。1992年，Koza发表了他的专著《遗传程序设计:基于自然选择法则的计算机程序设计》”。1994年，他又出版了《遗传程序设计，第二册:可重用程序的自动发现》深化了遗传程序设计的研究，使程序设计自动化展现了新局面。有关遗传算法的学术论文也不断在《Artificial Intelligence》、《Machine Learning》、《Information science》、《Parallel Computing》、《Genetic Programming and Evoluable Machines》\《IEEE Transactions on Neural Networks》,《IEEE Transactions on Signal Processing》等杂志上发表。1993年，MIT出版社创刊了新杂志《Evolutionary Computation》。1997年，IEEE又创刊了《Transactions on Evolutionary Computation》。《Advanced Computational Intelligence》杂志即将发刊，由模糊集合创始人教授为名誉主编。目前，关于遗传算法研究的热潮仍在持续，越来越多的从事不同领域的研究人员已经或正在置身于有关遗传算法的研究或应用之中。
1、模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群（population）开始的；2、中国知网、万方等国内学术期刊已经提供了大量的文献下载。如果你在学校的话，就可以免费下载这些文献，然后去总结遗传算法的发展现状，不在学校里，那么可以去豆丁网、百度百科、道客巴巴。
中科院量子信息重点实验室教授郭国平、肖明与合作者成功实现了半导体量子点体系的两个电荷量子比特的控制非逻辑门，成果于7月17日发表在《自然—通讯》上 。中科院量子信息重点实验室郭国平教授半导体量子芯片研究组及其合作者又破世界纪录，通过实验成功实现世界上最快速量子逻辑门操作，取得半导体量子芯片研究的重要突破。 传统砷化镓半导体量子点量子比特研究 半导体量子点由于其良好的扩展性和集成性是实现固态量子计算的最有力候选者。由单电子在双量子点中的左右量子点的占据态编码的电荷量子比特有众多的优越性，成为量子计算研究最热门的研究方向。首先，电荷量子比特门操作速度可以较大范围的调节，达到GHz的频率；其次，电荷量子比特的制备、操控和读取可以用全电学操控来完成；最后，电子电荷自由度作为量子比特可以与现有信息处理技术兼容，并且可以利用先进的半导体工艺技术完成大面积的扩展和集成。一个单量子比特逻辑门操控和一个两量子比特受控非门可以组合任意一个普适量子逻辑门操控，而实现普适量子逻辑门操控是实现量子信息处理过程的最关键技术。国际上主要有美国哈佛大学、威斯康星大学等集中在电子电荷量子比特的量子计算研究，我们研究团队在2013年成功实现了半导体超快普适单比特量子逻辑门（Nat. Commun. 4:1401 (2013)，经过两年的摸索和积累，研究组在2015年成功实现两个电荷量子比特的控制非门，其操控最短在200皮秒以内完成。相对于国际上目前电子自旋两量子比特的最高水平，新的半导体两量子比特的操控速度提高了数百倍。单比特和两比特的量子逻辑门的完成，表明量子计算所需的所有基本量子逻辑门都可以在半导体上通过全电控制方式实现。这种方式具有操控方便、速度超快、可集成化、并兼容传统半导体电子技术等重要优点，是进一步研制实用化半导体量子计算的坚实基础。图示为单量子比特操控和两量子比特操控实验样品和实验测量图。新型非掺杂砷化镓和硅锗异质结量子比特的制备和操控研究传统的砷化镓量子点是基于掺杂的砷化镓铝异质结中的二维电子气上形成的。由于掺杂不可避免的削弱电子电荷和自旋的稳定性，从而增加了量子比特受到掺杂电子电荷噪声的影响，缩短了量子比特的弛豫时间，加快了量子比特的的退相干过程。以解决上述问题为目标，分别采用非掺杂GaAs和SiGe异质结进行新型双层结构量子点器件的设计和制备，减小电荷噪声的影响，排除核自旋的影响，延长量子比特的退相干时间，实现单电子电荷和自旋量子比特的制备、测量和操控。新型量子点器件是继承传统量子点器件可集成性等优势的同时，又具有高迁移率、强稳定性的增强型量子点研究体系，是实现多量子比特耦合的基础。基于非掺杂砷化镓异质结的电荷量子比特和基于非掺杂SiGe异质结的电子自旋量子比特研究都是相关研究中的新兴热门领域，特别是基于SiGe量子点的自旋量子比特由于其没有核自旋，具有较长的量子退相干时间。我们研究团队成功制备了两种材料的双量子点器件，完成了砷化镓量子点的表征和电子弛豫时间以及退相干时间的测量，正在开展进一步的实验研究。图示为新型非掺杂砷化镓和硅锗双量子点样品的结构图和实验测量。半导体量子点与超导腔耦合的复合量子比特以及多量子比特扩展基于半导体量子点的量子计算方案都是利用相邻量子点量子比特之间的交换相互作用来实现多比特的量子逻辑门操作，非近邻量子比特之间的逻辑门操作需要通过一系列近邻门操作组合完成，这大大增加了计算过程中逻辑门操作的数量和难度。最近有些理论工作提出借用超导量子比特系统中的超导传输谐振腔等概念来实现半导体量子点非近邻量子比特耦合的量子数据总线，但是相应的实验还处于起步和摸索阶段。不过半导体量子点和超导谐振腔为我们提供一种崭新的物理体系，同时很好的兼容了传统半导体产业各种微纳米工艺和技术，在未来的信息处理器中具有广阔的应用前景。我们团队提出了最早的非强耦合条件下的超导传输谐振腔与量子点量子计算理论方案（Phys. Rev. Lett. 101 , 230501 (2008).），大大降低了实验的要求和难度。我们研究团队在半导体量子点的制备和操控方面积累了大量的实验经验和技术，对超导谐振腔体的制备和表征也掌握关键的工艺技术。经过几年研究积累，完成了超导谐振腔与石墨烯双量子点以及超导谐振腔与两个石墨烯双量子点实现远程耦合的实验研究，以此为基础着力于解决半导体量子点多比特之间的耦合问题，具有很大的理论和实验挑战性。我们目前的这些前期工作已属于世界研究前列，结合已开展的半导体量子点处理单元和测量单元研究，集中推进基于固态量子比特的多量子比特扩展研究。基于新型二维材料（Graphene，TMDS）体系的量子器件制备和量子物理研究二维材料体系由于其独特的结构和性质优越性，被科学界大量研究，特别是单层石墨烯材料，以及最近掀起一波研究热潮的TMD材料体系。我们研究团队在实验室内设计制备了多种石墨烯量子点元器件，2009年在国际上首先制备出石墨烯量子点+单电子测量器的芯片（ Applied. Phys. Letters 97, 262113 (2010)），特别是制备出了世界上第一块并联的石墨烯双量子点样品（ Applied. Phys. Letters 99, 112117 (2011)），开发了集成测量读出系统的全石墨单电子晶体管；设计了石墨烯量子点元器件的全电学操控模式，掌握了精细调节电极控制量子点器件上电子状态的规律和方法；另外我们在国际上率先提出了石墨烯量子点量子计算的完整方案等；我们设计的石墨烯结构和尺寸等方面的优势在国际上也居于比较前列的位置。近期我们也开展了关于TMDs材料方面的量子器件研究，取得了一些重要的实验结果。“量子芯片”是未来量子计算机的“大脑”。 2016年2月，国际权威杂志《物理评论快报》发表了中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室郭国平研究组在量子芯片开发领域的一项重要进展。该成果由郭国平研究组及合作者完成，首次在砷化镓半导体量子芯片中成功实现了量子相干特性好、操控速度快、可控性强的电控新型编码量子比特。研究组利用半导体量子点的多电子态轨道的非对称特性，首次在砷化镓半导体系统中实现了轨道杂化的新型量子比特，巧妙地将电荷量子比特超快特性与自旋量子比特的长相干特性融为一体，实现了“鱼”和“熊掌”的兼得。实验结果表明，该新型量子比特在超快操控速度方面与电荷量子比特类似，而其量子相干性方面，却比一般电荷编码量子比特提高近十倍。同时，该新型多电子轨道杂化实现量子比特编码和调控的方式具有很强的通用性，对探索半导体中极性声子和压电效应对量子相干特性的影响提供了新思路。
编译 | 未玖
Science , 06 AUGUST 2021, VOL 373, ISSUE 6555
《科学》 2021年8月6日，第373卷，6555期
物理学 Physics
Quantum-enhanced sensing of displacements and electric fields with two-dimensional trapped-ion crystals
二维捕获离子晶体对位移和电场的量子增强传感
作者：Kevin A. Gilmore, Matthew Affolter, Robert J. Lewis-Swan, Diego Barberena, Elena Jordan, Ana Maria Rey.
链接：
摘要
完全可控的超冷原子系统正在为量子传感创造机会，但通过利用纠缠展示有价值应用中的量子优势仍然是一项具有挑战性的任务。
研究组实现了一个多体量子增强传感器，使用约150个捕获离子的晶体来探测位移和电场。晶体的质心振动模式作为高Q机械振荡器，集体电子自旋作为测量装置。
通过纠缠振荡器和集体自旋，并通过多体回波控制相干动力学，位移被映射为自旋旋转，同时避免了量子反作用和热噪声。
研究组实现了低于标准量子极限 分贝的位移灵敏度，以及在1秒内测量240 10纳伏/米的电场灵敏度。适当改进后应该能够利用捕获离子来寻找暗物质。
Abstract
Fully controllable ultracold atomic systems are creating opportunities for quantum sensing, yet demonstrating a quantum advantage in useful applications by harnessing entanglement remains a challenging task. Here, we realize a many-body quantum-enhanced sensor to detect displacements and electric fields using a crystal of ~150 trapped ions. The center-of-mass vibrational mode of the crystal serves as a high-Q mechanical oscillator, and the collective electronic spin serves as the measurement device. By entangling the oscillator and collective spin and controlling the coherent dynamics via a many-body echo, a displacement is mapped into a spin rotation while avoiding quantum back-action and thermal noise. We achieve a sensitivity to displacements of decibels below the standard quantum limit and a sensitivity for measuring electric fields of 240 10 nanovolts per meter in 1 second. Feasible improvements should enable the use of trapped ions in searches for dark matter.
Modeling of emergent memory and voltage spiking in ionic transport through angstrom-scale slits
埃级别狭缝离子输运中的新兴记忆和电压尖峰模型
作者：Paul Robin, Nikita Kavokine, Lydéric Bocquet.
链接：
摘要
纳米流体学的最新进展使水能够限制在单个分子层内。这种单分子层电解质有望通过离子传输的分子控制实现生物激发功能。然而，人们对这些体系中的离子动力学的了解仍然很少。
研究组发展了一个由分子动力学模拟支持的分析理论，该理论预测了离子输运在准二维狭缝中的强非线性效应。
研究组发现，在电场作用下，离子聚集成细长的团簇，其缓慢的动力学行为导致滞后传导。这种现象被称为忆阻效应，可以用来构建基本神经元。
作为概念证明，研究组对两个纳米流体狭缝进行了分子模拟，重现了霍奇金-赫胥黎模型，并观察了具有神经形态活动特征的电压尖峰自发发射。
Abstract
Recent advances in nanofluidics have enabled the confinement of water down to a single molecular layer. Such monolayer electrolytes show promise in achieving bioinspired functionalities through molecular control of ion transport. However, the understanding of ion dynamics in these systems is still scarce. Here, we develop an analytical theory, backed up by molecular dynamics simulations, that predicts strongly nonlinear effects in ion transport across quasi–two-dimensional slits. We show that under an electric field, ions assemble into elongated clusters, whose slow dynamics result in hysteretic conduction. This phenomenon, known as the memristor effect, can be harnessed to build an elementary neuron. As a proof of concept, we carry out molecular simulations of two nanofluidic slits that reproduce the Hodgkin-Huxley model and observe spontaneous emission of voltage spikes characteristic of neuromorphic activity.
材料科学 Materials Science
Suppressing atomic diffusion with the Schwarz crystal structure in supersaturated Al–Mg alloys
施瓦茨晶体结构抑制过饱和铝镁合金中的原子扩散
作者：W. Xu, B. Zhang, X. Y. Li, K. Lu.
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摘要
金属中的高原子扩散率可通过调整扩散过程实现其结构和性能的可调性，但这会导致其定制性能在高温下不稳定。通过制造单晶或大量合金化消除扩散界面有助于解决这一问题，但不会抑制高同系温度下的原子扩散。
研究组发现施瓦茨晶体结构在具有极细晶粒的过饱和铝镁合金中可有效抑制原子扩散。通过形成这些稳定的结构，纳米晶粒中扩散控制的金属间化合物析出及其粗化被抑制到平衡熔化温度，在此温度附近，表观跨边界扩散率降低了约七个数量级。
利用施瓦茨晶体结构开发先进的高温应用工程合金意义重大。
Abstract
High atomic diffusivity in metals enables substantial tuneability of their structure and properties by tailoring the diffusional processes, but this causes their customized properties to be unstable at elevated temperatures. Eliminating diffusive interfaces by fabricating single crystals or heavily alloying helps to address this issue but does not inhibit atomic diffusion at high homologous temperatures. We discovered that the Schwarz crystal structure was effective at suppressing atomic diffusion in a supersaturated aluminum–magnesium alloy with extremely fine grains. By forming these stable structures, diffusion-controlled intermetallic precipitation from the nanosized grains and their coarsening were inhibited up to the equilibrium melting temperature, around which the apparent across-boundary diffusivity was reduced by about seven orders of magnitude. Developing advanced engineering alloys using the Schwarz crystal structure may lead to useful properties for high-temperature applications.
Hierarchical-morphology metafabric for scalable passive daytime radiative cooling
被动日间辐射冷却的形态分级超材料织物
作者：Shaoning Zeng, Sijie Pian, Minyu Su, Zhuning Wang, Maoqi Wu, Xinhang Liu, et al.
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摘要
将被动辐射冷却结构融入个人热管理技术可有效保护人类免受日益加剧的全球气候变化影响。
研究组发现，由于整个超材料织物中随机分散的散射体的形态分级设计，大规模编织的超材料织物可在大气窗口中具有的高发射率，在太阳光谱中具有的高反射率。
通过可扩展的工业纺织品制造路线，研究组的超材料织物在保持高辐射冷却能力的同时，展现出了商业服装理想的机械强度、防水性和透气性。实际应用测试表明，这种超材料织物覆盖的人体温度可比商用棉织物覆盖的人体温度低约 。
超材料织物的成本效益和高性能为智能服装、智能纺织品和被动辐射冷却应用提供了巨大优势。
Abstract
Incorporating passive radiative cooling structures into personal thermal management technologies could effectively defend humans against intensifying global climate change. We show that large-scale woven metafabrics can provide high emissivity () in the atmospheric window and high reflectivity () in the solar spectrum because of the hierarchical-morphology design of the randomly dispersed scatterers throughout the metafabric. Through scalable industrial textile manufacturing routes, our metafabrics exhibit desirable mechanical strength, waterproofness, and breathability for commercial clothing while maintaining efficient radiative cooling ability. Practical application tests demonstrated that a human body covered by our metafabric could be cooled ~ C lower than one covered by commercial cotton fabric. The cost-effectiveness and high performance of our metafabrics present substantial advantages for intelligent garments, smart textiles, and passive radiative cooling applications.
Semiconductor quantum dots: Technological progress and future challenges
半导体量子点：技术进步与未来挑战
作者：F. Pelayo García de Arquer, Dmitri V. Talapin, Victor I. Klimov, Yasuhiko Arakawa, Manfred Bayer, Edward H. Sargent.
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摘要
在量子限域的半导体纳米结构中，电子表现出与块状固体不同的行为。这使得设计具有可调化学、物理、电学和光学特性的材料成为可能。
零维半导体量子点（QD）在可见光和红外波长范围内具有较强的光吸收和明亮的窄带发射，并已被设计用于显示器件光学增益和激光。这些特性对成像、太阳能采集、显示和通信都很有意义。
研究组详述了量子点纳米材料的合成和机理进展，重点介绍了胶体量子点，并讨论了它们在显示与照明、激光、传感、电子、太阳能转换、光催化和量子信息等技术方面的前景。
Abstract
In quantum-confined semiconductor nanostructures, electrons exhibit distinctive behavior compared with that in bulk solids. This enables the design of materials with tunable chemical, physical, electrical, and optical properties. Zero-dimensional semiconductor quantum dots (QDs) offer strong light absorption and bright narrowband emission across the visible and infrared wavelengths and have been engineered to exhibit optical gain and lasing. These properties are of interest for imaging, solar energy harvesting, displays, and communications. Here, we offer an overview of advances in the synthesis and understanding of QD nanomaterials, with a focus on colloidal QDs, and discuss their prospects in technologies such as displays and lighting, lasers, sensing, electronics, solar energy conversion, photocatalysis, and quantum information.
化学 Chemistry
Watching a hydroperoxyalkyl radical (•QOOH) dissociate
观察氢过氧烷基自由基（•QOOH）离解
作者：Anne S. Hansen, Trisha Bhagde, Kevin B. Moore III, Daniel R. Moberg, Ahren W. Jasper, Yuri Georgievskii, et al.
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摘要
通过红外指纹图谱，研究人员可直接观察到一种在挥发性有机化合物氧化过程中短暂形成的典型氢过氧烷基自由基（•QOOH）中间体，可能量依赖性单分子衰变为羟基自由基和环醚产物。
在宽能量范围内，•QOOH单分子离解率直接时域测量的结果，与使用最先进的过渡态势垒区电子结构表征的理论预测结果一致。
大量重原子隧穿增强了单分子衰变，包括沿反应途径的O-O延伸和C-C-O角收缩。主方程模型对•QOOH中间体的压力依赖性热单分子离解率进行了全面的先验预测（重原子隧穿再次增加了该离解率），这是大气化学和燃烧化学全球模型所需的。
Abstract
A prototypical hydroperoxyalkyl radical (•QOOH) intermediate, transiently formed in the oxidation of volatile organic compounds, was directly observed through its infrared fingerprint and energy-dependent unimolecular decay to hydroxyl radical and cyclic ether products. Direct time-domain measurements of •QOOH unimolecular dissociation rates over a wide range of energies were found to be in accord with those predicted theoretically using state-of-the-art electronic structure characterizations of the transition state barrier region. Unimolecular decay was enhanced by substantial heavy-atom tunneling involving O-O elongation and C-C-O angle contraction along the reaction pathway. Master equation modeling yielded a fully a priori prediction of the pressure-dependent thermal unimolecular dissociation rates for the •QOOH intermediate—again increased by heavy-atom tunneling—which are required for global models of atmospheric and combustion chemistry.
新型半导体材料的研究和突破，常常导致新的技术革命和新兴产业的发展。以氮化镓为代表的第三代半导体材料，是继第一代半导体材料（以硅基半导体为代表）和第二代半导体材料（以砷化镓和磷化铟为代表）之后，在近10年发展起来的新型宽带半导体材料。 以氮化镓（GaN）为代表的第三代半导体材料，内、外量子效率高，具有高发光效率、高热导率、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，是世界上目前最先进的半导体材料。它的研究开发，不仅会带来IT行业数字化存储技术的革命，也将彻底改变人类传统照明的历史。 氮化镓材料可制成高效蓝、绿光发光二极管LED和激光二极管LD（又称激光器），并可延伸到白光LED，用高效率蓝绿光发光二极管制作的超大屏幕全色显示，可用于室内室外各种场合的动态信息显示，使超大型、全平面、高清晰、无辐射、低功耗、真彩色大屏幕在显示领域占有更大的比重。高效率白光发光二极管作为新型高效节能固体光源，使用寿命超过10万小时，可比白炽灯节电5－10倍，达到了节约资源、减少环境污染的双重目的。蓝光半导体激光器用于制作下一代DVD，可比现在的CD光盘提高存储密度20倍以上。另一方面，氮化镓材料宽带隙的特点也保证了它在高温、大功率以及紫外光探测器等半导体器件方面的应用前景，它具有高可靠性、高效率、快速响应、长寿命、全固体化、体积小等优点，在宇宙飞船、火箭羽烟探测、大气探测、火灾等领域内也将发挥重大作用。
论文::******测量计划和方案
两种非理想条件下LRCS测量结果的校正方法介质损耗测量中环境条件对测量结果影响探讨测量方法对测量结果误差影响的分析希望对你有帮助！
你好的！ ⑴ 首先就不要有马上毕业，最后一次花点钱就得了的想法 ⑵ 只有自己写论文，做设计才能顺利的毕业 ⑶ 在这里我给出方法，以及相关资料寻找的网址，请认真阅读 ⑷ 否则，真的可能导致预想不到的后果！==================================================================== ❶ 中国知网也好、万方数据也好都有大量的原创论文！ ❷ 并且，大部分的院校都有免费的接口！ ❸ 如果真没有免费的接口，那就百度知道悬赏求助下载吧！ ❹ 要是要外文的论文准备翻译的话，最好的办法就是【谷歌学术】 ❺ 需要什么语言的论文直接就用相应的语言搜索！100% 能找到类似的！ ❻ 至于翻译，可以直接谷歌翻一下，弄完在自己弄通顺就可以了！【友情提示】==================论文写作方法=========================== ❶ 其实，原创的论文网上没有免费为你代谢的！谁愿意花时间给你写这个呢？难道你在空闲的时间原以为别人提供这种毫无意义的服务么？所以：还不如自己写。主要是网上的不可靠因素太多，万一碰到人的，就不上算了。 ❷ 写作论文的简单方法，首先大概确定自己的选题【这个很可能老师已经给你确定了】，然后在网上查找几份类似的文章。 ❸ 通读一些相关资料，对这方面的内容有个大概的了解！看看别人都从哪些方面写这个东西！ ❹ 参照你们学校的论文的格式，列出提纲，接着要将提纲给你们老师看看，再修改。等老师同意你这个提纲之后，你就可以补充内容！ ❺ 也可以把这几份论文综合一下，从每篇论文上复制一部分，组成一篇新的文章！然后把按自己的语言把每一部分换下句式或词，经过换词不换意的办法处理后,网上就查不到了！ ❻ 最后，到万方等数据库进行检测【这里便宜啊，每一万字才1块钱】，将扫红部分进行再次修改！ ❼ 祝你顺利完成论文!
第1篇 城市生态环境规划的理论基础第1章 城市生态环境规划理论概述 城市生态规划 城市环境规划 城市生态规划、环境规划以及其他规划间的关系 城市生态环境规划的理论支撑体系第2章 城市可持续发展理论 绪论 城市论 城市人口、经济与环境可持续发展 城市可持续发展第3章 城市生态环境学理论 城市生态环境学概述 城市生态系统 城市环境系统 城市景观系统 城市生态位理论 复合生态系统控制论原理第4章 城市环境容载力理论 城市环境容量与环境承载力 城市环境容载力概念与特点 城市环境容载力结构与功能 城市环境容载力类型及内容第5章 循环经济理论 循环经济概论 循环经济类型与制度条件 循环经济的行动原理 我国循环经济建设进展第6章 生态工业理论 生态工业思想与由来 生态工业的概念及其层次 生态工业建设的内涵 生态工业的特征与内容 工业生态学 生态工业发展现状参考文献第2篇 城市生态环境规划方法与技术第7章 城市生态环境规划方法与技术概述 生态规划的内容与程序 环境规划的内容与程序 城市生态环境规划的层次与要点 城市生态环境方法与技术支撑第8章 城市生态环境评价方法 城市生态环境评价方法概述 城市环境评价 城市生态评价第9章 城市可持续发展的评估方法 概述 经济学测量模型 生态学测量模型——生态足迹 社会政治学测量模型 环境学测量模型——城市环境容载力测度第10章 城市循环经济体系构建技术 循环经济体系的建设内容与规划思路 循环经济发展的技术本质 循环经济的技术战略 工业生态系统的分析方法与设计 生态工业园规划与设计第11章 城市生态环境规划的预测与决策技术 城市生态环境规划的预测技术 城市生态环境规划的决策技术第12章 地理信息系统(GIS)技术 地理信息系统的定义 地理信息系统的基本内容 地理信息系统的类型 地理信息系统的结构与功能 地理信息系统的硬件和软件 GIS在城市生态环境规划中的应用参考文献第3篇 城市生态环境规划应用实践第13章 环境质量全面达标规划 重点城市环境质量全面达标规划简介 克拉玛依市环境质量全面达标规划案例研究第14章 创建国家环境保护模范城市规划 国家环境保护模范城市及其规划简介 克拉玛依创建国家环境保护模范城市规划案例研究第15章 生态市建设规划 国家生态市及其规划简介 厦门生态市概念性规划案例研究第16章 循环经济规划 循环经济区及其规划简介 克拉玛依循环经济与生态产业建设规划案例研究第17章 生态工业园规划 我国生态工业园建设与规划简介 烟台经济技术开发区生态工业园规划案例研究
生态学的产生和发展经历了漫长的历史过程。下面是我为大家整理的生态学论文 范文 ，供大家参考。
《 教育 生态学视角的高校教师专业发展 》
[摘要]教师专业发展指教师在教育生涯中，通过终身学习，不断融入新知识，提高专业技能和从教素质的发展过程，其过程侧重自主性、持续性、动态性。但教师专业发展的传统培养模式倾向教育理论的灌输，往往与教育实践相脱节。因此突破教师发展集中在教育学领域的局限，构建符合教师专业发展的生态化培养模式成为现实的需要。
[关键词]教育生态学;教师专业发展;制约因素
教育生态学最早于20世纪60—70年代由美国劳伦斯•克雷明在其著名的《公共教育》一书中正式提出，主要指运用生态学的相关理论来研究教育领域的种种现象和成因，探讨教育构成要素，掌握教育发展规律，是一门教育学和生态学的交叉学科。我国教育学者范国睿认为教育生态学的目的是揭示教育生态系统发生、发展的规律，促进教育生态系统的健康发展。该理论的核心在于用系统观、整体观、平衡观来看问题，而高教教师专业发展也是一个兼具整体关联和动态持续的研究课题，与教育生态观彼此契合。教育生态观为高校教师专业发展的生态化培养模式提供了有力的理论支持。因此，可透过教育生态学视角分析制约高校教师专业发展的因素，并提出相应的解决对策。
一、教育生态学视角下阻碍高校教师专业发展的制约因素
(一)知识结构单一， 教学 方法 陈旧
为满足如何教的需求，高校教师的知识结构不仅仅应该包括所从事学科的专业知识，同时应具备一定的教育学和心理学知识。而现实是部分高校教师仅仅具备自己专科领域的单一知识，教育学和心理学的知识严重匮乏。职前培训也只能帮助教师掌握其皮毛，难以全面深刻理解所学知识，在具体教学情境中，无法做到将适宜的教学方法和教学内容相融合。另外，培训教材本身有一定的滞后性，教师难以做到应用最先进的教学理论去灵活指导教学实践，导致理论和实践相脱节。在职后教学过程中，由于高校过分强调科研学术研究而忽视教学，导致教师并不注重教育理论技能的探索，教学水平难以提高。教师生态主体长时间占据课堂的统治地位，过分强调知识点的讲解和考试内容的灌输，忽视学生生态主体的参与性和主动性，严重影响了课堂生态系统中的主体平衡。
(二)教师专业发展意识淡泊
高校教师专业发展的内动力就是其专业发展意识，然而，一些高校教师自我专业发展意识淡薄，主要体现在科研意识缺乏， 反思 能力不足和专业情意枯竭。科研意识缺乏表现在部分教师对科研重视不足，无法正确把握科研和教学相辅相成的关系，科研投入不足;或是受到功利化倾向的引导，为实现晋升评职的短期利益，不惜花钱制造学术垃圾。导致学术研究有数量无质量，学术乱象导致的学术腐败广为诟病。反思能力不足主要表现在反思形式单一，集中在课后反思;反思过程流于形式，基于行政化的命令要求将反思过程机械化，缺少对课堂教学真实问题的认真思索;反思方式封闭化，很多高校教师孤军作战，相互排斥和隔离。教师专业情意指教师在教学过程中所形成的情感倾向，情意越高，越能促进教师专业能力的发展。目前高校教师专业情意枯竭主要体现在：一，职业倦怠感强。由于教学任务繁重，科研压力大，工资收入水平低，发展前景迷失，很多高校教师处于职业发展的休眠期，缺乏工作积极性和事业进取心。二，职业伦理道德感差。少数教师缺少敬业爱岗精神，对于教学敷衍了事，个别的受功利主义刺激，学术上伪造数据，败坏了学术风气。
(三)师资引进和聘任制度的阻隔
导致高校教师专业发展生态失衡的外部因素是制度阻隔。高校引进教师后普遍推行名义上的聘任制，实则是“终身制”，除非教师主动退出，否则被动淘汰的几率很低。尽管有些高校仿制“非升即走”制，尝试推行“有限聘期”和“有限次晋升”制度，但大多流于形式或中途腰斩，很难有实质性的突破。而固若金汤的“终身制”所导致的直接后果就是高校教师不完善的流动机制。教师流动性呈现两种趋势：一是高校教师中高学历、高职称教师的向上流动，导致优秀人才向经济发达地区倾斜，造成高校教师资源分布不平衡。二是近年来我国高校教师的校际互访呈现下降趋势。长期不更换工作环境，调整工作内容，必然导致高校教师缺乏竞争意识和工作激情，导致教学质量的下降和教师创造力的枯萎。(四)教师评价管理体系失衡影响高校教师专业发展的另一个外部因素就是管理失衡，表现在评价体系的内在冲突：一是评价理念偏差，主要表现在工具性价值和人本主义关怀的冲突。高校教师评价体系视教师为提高教学水平和效率的工具，以严格的 规章制度 来控制和管理教师的行为，通过奖励和惩罚的方式来评价教师的好坏，漠视教师专业发展的内动力，忽略教师也是一个有情感、有尊严、有个性的自然人，扼杀教师专业发展的内在需求。二是评价标准缺乏科学性，表现在量化和质化的冲突。高校教师评价体系往往过分依赖量化指标：教学工作过分依赖数量化，简单考虑教学工作量的多少，忽视教学质量的提高，教学方法的改进，教学内容和教学技术的更新，否定教师在教学过程中投入的主动性、创造性等隐性因素，削弱了教师的工作热情。科研工作过分依赖量化标准直接导致教师“重量轻质”，一味用论文的数量来衡量教师、评判教师科研效果，忽视论文的级别，课题的实际应用价值，变相地助长了学术功利化的不正之风。三是评价方式单一。高校教师评价管理大多采取“自上而下”的考核评估方式，根据聘任合同的责任细节对教师进行业绩评定，行政化色彩浓厚。而教师对于评价过程的公开性无法质疑，无法全面把握自己的不足和优势所在，无法明确长远发展的方向。这样一种完全“他评”的考核方式，剥夺了教师的知情权，助长了教师对于评价考核体系的排斥心理。教师评价管理体系的失衡令大部分高校教师失去了专业发展的动力，造成目前教师专业发展停滞不前的困局。
二、教育生态学视角下高校教师专业发展的策略
(一)更新知识结构，理论与实践相结合
教育生态学强调整体观和开放观。整个教学活动被视为是一个有机联系的整体。生态主体、生态客体、生态环境之间存在着和谐共生的关系，任何一个联系的割裂开都会影响教学的整体价值。因此，高校管理层及高校教师需要用动态、平衡和关联的理念去看待教学活动。将教育生态观的整体平衡理念渗透到教学中，就需要高校教师充分考虑各教学要素之间的相互联系和有机结合。针对高校教师知识结构单一的弊端，教师需要通过教学实践主动整合人文社科知识、专业专科知识和教育心理学知识。职前教育要注重课堂实践的重要性，职后教育要注重教育知识的巩固和积累，在教学中把理论和实践相结合。坚持开放、平衡的原则，积极更新教学理念，综合运用多样化教学方法，如讨论式教学、合作式教学、自主学习等教学组织形式，鼓励学生作为课堂生态主体的参与性、能动性和体验性，努力营造和谐共生的课堂生态环境，建立平等的师生 文化 氛围，缩小学生与教师之间的距离感，在彰显课堂整体性的同时尊重学生主体的个性差异，满足学生个性化教学的需求。
(二)建立高校教师学习共同体
针对高校教师自我发展专业意识淡泊，科研动力不强、反思意识不足和专业情意枯竭等问题，最理想的解决方式就是组成高校教师学习共同体。教育生态学认为，生态个体不能脱离系统而单独存在，个体间的竞争和协作才能促进生态系统的发展，生态系统又反过来推动单个教师生态主体的成长。生态系统的整体价值并不是个体价值的简单叠加，而是大于个体价值之和，这符合生态论中共生的思想。而高校教师学习共同体恰恰能满足这一需求。教师学习共同体是指教师在共同愿景的引领下，在学校组织或是教师自发的情况下，通过对话、合作、协商、反思等一系列实践活动，共同分享信息和资源，以开放、平等、合作、互信的方式来促进个体教师专业化成长为目标所建立的一个学习组织。教师共同体打破了教师间的生态地域的限制，以教师专业发展为共同愿景，通过合作对话的方式增加交流，挖掘群体的共同资源，在讨论分享的基础上进行有效的自我反思。科研上共同分享科研最新动态，打破教师间的“花盆效应”，使教师围绕所研究的课题共同探索，唤醒教师学科专业自觉性，激发教师专业发展的愿望，推动了教师专业发展的自主性。
(三)教师聘任打破终身制，引进竞争淘汰机制
一，打破教师聘任终身制的壁垒，进一步完善高校教师流动机制。鉴于我国高校教师助教、讲师人员数量最为庞大，可以首先实施对助教、讲师推行非终身制，给予他们相对长时间的任期考察，并借此机制来遴选青年优秀教师人才。二，引进“有进有出”的竞争淘汰机制，促进教师的合理分流，推动高校教师专业发展的生态平衡。具体就是引进竞争机制，如公开招聘制、末位淘汰制、非升即降制等。在淘汰竞争机制的引导下，形成一种竞争、合作、互助互利的自然生态环境，在“物竞天择，适者生存”理念的指引下，激发高教教师的生存发展能力。正如殷世东所言，“教师专业发展中的生态竞争是教师个体专业发展的最直接动因和最有效工具。”淘汰竞争机制能够极大地增强高校教师的危机意识和竞争意识，不断提高学术科研生产力，有效地促进教师在优胜劣汰中实现互生互利，实现高校教育环境的生态平衡和教师的全面发展。
(四)完善多维评价体系
教育生态系统中制约教师专业发展的很重要的一个生态因子就是学校管理因子，将这些管理因子调试到适合教师专业发展的耐受范围内，这些因子就由限制因子变成促进因子。从教育生态学视角来完善高校教师评价管理因子可以从以下三个层面展开。
第一，建立以人为本，尊重个性和差异的评价理念。教师评价的主要目的是引导教师实现个人专业发展，而不是把教师培养成可操控的工具。学校组织管理部门所实行奖励、惩处手段虽然可以调动教师工作积极性，却是一种外部激励手段，无法促进教师长期的个人专业发展。因此构建教师评价体系首先应该坚持“以人为本”的理念，尊重教师的个体情感，尊严和生命价值，推行教师个体自我价值实现的内部激励手段。另外，针对不同高校定位不同，学科、专业类型不同的特点，摒弃一刀切的统一评价模式，尽可能制定不同学科，不同专业的多元教师评价职称体系，尊重教师个体之间的差异性。根据不同专业、学科的特点，帮助教师制定符合他们个性化需要的长期发展规划，突出其个体专业发展的层次性。
第二，教师职称评价体系应注重量化和质化的结合，对于能够量化的指标尽可能量化清楚，如教师工作量。对于科研成果不仅要结合课题或论文的级别进行量化打分，更应该注重科研或论文的实际应用价值和影响因子，在考核量的同时更注重质的提高。
第三，采用多维评价方式，推行教师自评，教师互评，学生评价和领导评价相结合的多维动态评价方式。强调多层次、多角度全面了解教师的教学质量和效果，为教师专业发展获取全面信息提供保证。同时也更增加了评价体系的真实性、公开性和科学性。教师自评处于核心地位也凸显了教师作为评价主体的重要性，因为只有教师自己最清楚教学中所付出的努力和改进，体现了教师作为生态主体的参与主动性，帮助教师通过认识自我，分析自我从而达到自我的突破。高校教师发展是一个复杂的综合过程，突破制约高校教师专业发展的瓶颈并非是一朝一夕的事情。只有充分了解造成目前高校教师发展的内因和外因，采取合理有效的 措施 使教师专业发展处于良好的生态平衡，才能为教师专业发展的持续性提供现实的保证。
参考文献：
[1]潘懋元.中国高等教育的定位、特色和质量[J].中国大学教学，2005，(12).
[2]范国睿.教育生态学[M].北京：人民教育出版社，2000，28.
[3]朱旭东，陈兰枝.构建教师教育学科体系推动教师教育事业发展———访北京师范大学教师教育研究中心主任朱旭东教授[J].教师教育论坛，2014，(2).
[4]殷世东.生态取向教师专业发展的阻隔与运作[J].教师教育研究，2014，(5).
《 恢复生态学的理论与研究发展 》
摘要：生态是人类历史发展过程中的一个重要课题，恢复生态学是生态研究领域中的一个重要组成部分。 文章 对恢复生态学进行分析和探讨，对一些常用的术语以及当前的研究进展进行阐述。
关键词：恢复生态学;研究进展;理论研究
随着经济的快速发展，自然环境受到的影响越来越大，人口增加、工业产业化急剧发展，使生态环境的压力越来越大，而且人类在经济建设过程中，对资源进行过度利用，使很多资源都受到不同程度的损坏，一系列生态环境问题成为摆在人类面前的重要挑战，实现可持续发展，就必须加强解决各种生态环境问题，协调人类的活动和生态环境，使人类在加强经济建设的过程中也可以逐渐实现对生态的恢复和保护，促进生态环境与人类社会的全面发展。
1恢复生态学的定义和理论基础
恢复生态学的定义
恢复生态学是生态研究领域中的一个新词，主要针对生态问题产生，致力于恢复已经受到破坏的生态环境，由于这个领域涉及的学科很多，因此也叫做综合生态学。简单来讲，恢复生态学是一门有关于生态的修复的学科，指的是通过人们对生态系统的研究，从而不断对那些已经受损的生态环境进行重建和恢复的过程，使生态环境能够发挥出相应的生态功能，而且能够使自然生态环境实现可持续发展的一项科学。在这个研究领域中最关键就是恢复，对已经受到破坏的环境进行恢复，这种恢复可以分为广义上的恢复和狭义上的恢复，狭义来讲，就是一种将其恢复到初始状态的工作，广义的恢复是人类社会需求意义上，要依据生态工程的相关技术，对于一些被损坏的自然系统进行重建。由此可见，恢复生态学在加强生态系统的建设以及优化管理和生物多样性的保护上具有重要的意义。
恢复生态学理论基础
恢复生态学相对应的是已经受到破坏的生态环境，生态的破坏可以理解为生态系统的结构发生变化、功能出现退化、生态自然的关系出现紊乱。所以这个恢复的过程就是要将自然还原到一个协调的关系上。由于自然条件的复杂性以及人类社会对自然资源利用的取向影响，生态恢复并不能做到将被破坏的环境恢复到最原始的状态，只能在现有的基础上进行尽量恢复和还原，使生态自然系统能够维持一定的生态功能。生态恢复是在生态环境受损之后必须要进行的一项活动，通过各种物理、生物、化学等手段，对生态系统的发展方向以及演变的过程进行控制，从而实现重建的过程。
2恢复生态学的发展
国外关于恢复生态学的研究发展概况
人类开始对恢复生态学进行研究已有多年的历史，有学者认为生态恢复只是恢复中的第1步，一个生态系统想要保持整体性和稳定性，就需要进行全局思考。从20世纪50～60年代开始，欧洲以及北美的很多国家都开始注意自己国家内的环境问题，也开始有一些研究，利用一些工程和生物措施对水土流失等环境问题进行整治，从20世纪开始，就已经有很多国家在加强生态修复，比如欧美的一些发达国家在加强对水体以及热带雨林的恢复，日本加强对一些退化植被的恢复。关于生态恢复的研究一直都没有停止，20世纪70年代中期，在美国召开的“受损生态系统的恢复”国际研讨会，就生态系统受损的问题进行深入的研究和探讨，而且同期还出版相应的书籍，科学家从不同的角度对生态恢复问题进行探讨。1984年又召开恢复生态学研讨会，对恢复生态学理论以及实践的统一性进行分析和探讨，并且提出恢复生态学在经济发展以及自然环境保护过程中的作用，生态恢复的首要功能是完成生态环境的恢复，使生态环境能够维持原来的平衡，其次，也能够促进经济社会的发展，因为人们的经济活动与生态环境分不开，经济社会的发展离不开生态环境的支持。1985年，美国成立“恢复地球”组织，使生态恢复工作实现组织化和系统化。1996年，在瑞士召开第一届世界恢复生态学大会，会议强调恢复生态学在生态学领域中的地位，使恢复生态学的研究更进一步。但是每个地区的侧重点不相同，比如欧洲更倾向于对矿地的恢复，北美更倾向于对水体以及林地进行恢复，我国更强调农业资源综合利用。
国内关于恢复生态学的研究概况
我国的生态环境在经济社会的发展过程中受到的损坏也十分严重，加强生态恢复学的研究，也是我国生态环境恢复和保护过程中的一个重要内容。我国在发展过程中也意识到生态恢复的重要意义，因此开始生态恢复已经有较长的历史时间。比较典型的是内蒙古锡林郭勒盟草原在过大牧压下退化后封育恢复退化的过程，这个研究从退化的草原群落的基本特征、恢复的动力等为基础建立退化的数学模型，并且借助该模型对草原恢复的策略进行探讨，从而使当地的草原生态系统得到有效的保护。在我国西南部，也有学者对贵州省茂兰喀斯特退化群落进行恢复，从退化的生态环境着手，对具体的生态环境进行研究和分析，并且结合生态恢复学的理论，使恢复生态学的研究工作得到有效的进展。包维楷等对眠江上游大沟流域人为干扰体类型、干扰强度、频度、时空格局等研究的基础上，对生态系统的群落结构以及物种的组成进行分析和探讨，并且对人为影响进行分析，还有的学者对土壤结构、土壤动物、土壤微生物等进行研究，提出常绿阔叶林生态系统恢复力，对我国的森林生态系统的恢复有很大的帮助。我国的地域十分广阔，森林资源也比较丰富、森林植被的恢复工作是恢复生态学研究的一个重要内容，对植被恢复的理论与实践研究也比较多，而且也都取得很大的进步。比如对黄土高原植被恢复的探讨、矿山废弃的植被恢复与重建、沙漠植被的恢复工作进行探讨等，使我国的多种类型的生态环境系统都得到有效的恢复，而且在恢复工作不断进行的过程中，还出现很多研究文献，这对后代的生态恢复以及生态保护都有很大帮助。自然生态系统自身有一定的修复能力，但对于受损比较严重的生态系统，加强人为修复是一个重要途径，对此，我国也积极加强各种修复技术的研究，利用人为的生态工程可加速生态系统恢复，尤其被极度破坏的生态环境，更需要利用人工修复技术。
3结语
综上所述，生态环境与人类的发展息息相关，在人类加强经济建设的过程中，对自然生态环境的破坏也越来越严重，生态恢复是维持自然界和谐发展的一个重要过程。恢复生态学主要针对生态环境的恢复，这个研究领域涉及的内容比较广泛，国内外关于这个领域的研究正在不断增多，对于生态系统的可持续发展有重大意义。
参考文献
1蒲扬.恢复生态学的理论与研究进展[J].生物技术世界，2015(12)
2高彦华，汪宏清，刘琪璟.生态恢复评价研究进展[J].江西科学，2003(13)
3黄传响，亢新刚，崔秋华.恢复生态学研究与应用浅析[J].河北林果研究，2009(5)
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海河流域生态环境用水研究与规划思路郑连生摘 要 海河流域是我国七大江河流域水资源开发利用程度最高的，由此带来的生态环境问题也很突出。水利规划应体现水资源利用的多目标，生产用水、生活用水、环境用水都应兼顾。生态环境用水量是水资源可利用量的组成部分，必须给予合理安排。关键词 海河流域 生态环境用水 水资源海河流域是我国七大江河流域水资源开发程度最高的，又处在干旱半干旱地区，水资源开发利用带来的生态环境问题很突出。河枯湖干、水面大量减少、地下水位大幅度下降、地面沉降、海水入侵、水质日趋恶化、水土流失严重、泥沙淤积、物种减少、旱涝灾害增多等等。人类对自然环境的干扰和作用的强度越来越大，原有的生态平衡被打乱，已经大大超出了海河流域自身生态系统的承受能力。在生态环境脆弱区生态保护的首要任务是生态环境用水应该优先得到安排，力争满足其基本要求，只有这样才能维持生态环境不进一步退化。许多国家对破坏河流生态环境的教训和影响进行了反思，都在逐渐将河流进行回归自然的改造。我国80年代中期就开展了多方面的有关生态环境用水的研究，近些年来一些单位对西北地区生态环境用水和河北省地表水环境用水量估算方法以及北京、苏州、上海等城市生态环境用水等进行了大量的研究，取得了一些成果，为进一步深入研究生态环境用水打下了基础。一、研究生态环境用水的基本思路1．研究生态环境用水量标准作为一个流域或地区，在气候、水文、地质、生物、土壤等综合作用和影响下，形成了一定的自然环境和生态环境承载能力和功能。建立水体生态环境恢复目标，确定其用水量，需要了解动植物区系生态环境历史变化和潜能以及今后的变化趋势。降水、地表水、地下水等水资源情势的变化改变了生物赖以生存的环境，导致生物的区系组成、种类、种群数量、群落结构乃至生态系统发生变化，生物的这种变化趋向于适应新的环境，并与新环境之间达到新的平衡，因此生态环境用水也随之改变，其用水量标准、用水水质、用水形式等都发生了变化。要研究水资源大规模开发前后生态环境变化的情况和原因，提出环境变化之后的生态环境用水量标准和其他要求。2．研究恢复原有生态环境结构和功能的用水生态环境结构和功能与河流、湖泊、水库、湿地、河口以及水生生物资源和受其影响的陆生生物资源紧密相关，要研究解决其用水量、水质、用水形式等。找到生态退化和环境恶化发生的原因，有助于在规划中调整安排生态环境用水，提出改善生态环境的措施。在干旱缺水地区把已经退化的生态系统恢复到原有自然状态�难度很大，往往也不现实。要优先考虑重要水体、重点区域、重点保护的动植物种类等的用水。3．维持生态环境可持续发展的生态环境用水在确立了生态环境规划目标的前提下，来安排不再遭受生态环境破坏并达到生态环境系统自我维持状态所需要的水资源量，只有在满足流域区域社会经济所需水量的同时也满足了生态环境用水，才能保障可持续发展。如果当地满足不了这个总需水要求，就要开辟跨流域调水等开源办法来满足。根据区域生态环境用水量的理论研究成果和生态、环境耗水的定量研究，以及用水量的时空分布要求，提出区域生态环境用水量的计算方法，计算出其用水数量，在水资源规划中，提出解决生态环境用水的措施和方案。二、生态环境用水分类及研究内容1．城市生态环境用水在城市规划和建设中要保护原有的水系，保护生物的多样性，创建一个安全、舒适和优美的景观，需要考虑一个科学合理的生态环境用水量，以满足城市生态功能、景观功能、旅游休闲功能等要求。2．恢复和保持地下水环境的用水超采地下水引起地下水位下降、包气带厚度增加、含水层厚度和储水能力减小、地下水质恶化、地面沉降、海水入侵等一系列的环境水文地质问题。在地下水介质结构、地下水流动系统、地下水水化学场演变的同时，降水、地表水、土壤水、地下水四水转化关系发生变化，带来地表、地下环境变化。在严重超采地下水地区，应考虑恢复地下水环境的用水，研究保持地下水环境所需的最少水量。3．恢复和维护湿地生态环境用水湿地是具有多种功能的生态系统，海河流域湿地类型多、面积大，受人类活动影响很大，生物资源过度利用，湿地区域污染加剧，泥沙淤积加重，特别是水资源的高度利用，使湿地面积减小，功能减弱。要重点研究必须保护的湿地，针对不同湿地，提出最小的生态环境需水量。4．旅游环境用水海河流域是发展水利旅游重点地区之一，在水资源规划中，旅游环境用水要做出必要的安排。根据不同的旅游景观要求，计算出年内不同时期的旅游环境用水量。5．维持和改善河流、湖泊、水库水质用水由于蒸发浓缩，水质恶化，蓄水时间较长，相当一部分水面由于水质变化已不能满足旅游、水上运动、景观的要求等，需要引入、补充水质良好的水。要研究水质与水量关系的数学模型，计算出最小生态环境用水量。需要指出的是，一般不要长时期地用调水、引水来解决被污染河流、湖泊、水库水质问题，特别在干旱半干旱严重缺水地区，应该用综合性水污染防治措施来解决。6．维持和改善入海河口生态环境用水河口地区是具有重大资源潜力和环境效益的河流与海洋交互的湿地生态系统类型区。许多河口地区由于人类活动影响引起了河口淤积，还有些河口入海沙量减少引起海岸侵蚀，河口地区承泄点源污染和面源污染引起河口水域水质污染，河口生态环境退化，生物多样性下降。在对河口功能和效益的评价基础上，分析计算出生态环境需水量、最小入海流量。7．改善滨海盐碱地洗盐压盐用水滨海盐碱地已经大面积改造为稻田，成为生物资源丰富、农业生产力水平较高、农业生态环境优良的人工湿地。这是通过水利工程引水灌溉，经过长时间的洗盐、压盐，使含有大量氯化钠的盐碱地得以改良的结果。所以，下游滨海区域应保障洗盐压盐种植水稻的用水。8．维护生物多样性和生物资源用水生物与环境的不可分割性决定了维护生物多样性和生物资源需要有一定的水环境。要保证不同种类生物对水质、水量、水深、水位、流速等的不同的要求。要研究河流湖泊水库不同区域的生物多样性现状和变化，提出维护生态系统的目标，在满足其水环境的要求下，分析计算出最小用水量。9．水土保持综合治理的生态环境用水大面积的水土保持将改变区域的降水、地表水、土壤水、地下水的转化关系。这是影响区域水资源供需平衡的不可忽视的水量，但这种影响是缓慢和长期的。水土流失综合治理的生态环境用水应重点解决大面积植被建设生态用水，计算生态用水量。三、在水利规划中科学合理安排生态环境用水1．正确处理与协调生产用水、生活用水与生态环境用水的关系水资源既是资源又是环境要素。水资源在流动、存蓄的过程中以及降水、地表水、土壤水、地下水四水转化过程中，均发挥着环境的功能和作用。但是这种功能和作用随着大量的水用于工农业生产和生活，而逐渐减弱，作用变小。在规划中应体现水资源的多目标，生产用水、生活用水、环境用水都应兼顾。在输水、蓄水、用水过程中发挥经济效益的同时，尽可能满足生态环境用水要求，最大限度地发挥环境效益。2．统筹安排优化配置河道内生态环境用水与河道外生态环境用水生态环境用水过程包括两个方面，一是用水过程和转化过程中有环境功能和作用的这部分水量，二是以为生态环境服务为主要目的的用水。在规划中可分河道内和河道外生态环境用水。生态环境用水尽可能地在河道内安排利用，减少河道外生态环境用水，这对于维持河流及其通河湖泊、水库、湿地的自然生态系统，减少用水量，发挥水资源的环境效益意义重大。3．计算不同保证率可利用的生态环境用水量生态环境用水量是水资源可利用量的组成部分，因此计算生态环境用水量按一定保证率分河道内和河道外计算，提出不同水平年的生态环境用水量，预测2010年、2020年、2030年不同保证率、不同水平年的生态环境用水量十分必要。4．规划中重点解决主要河流减少河道断流时间和断流长度所需的生态环境用水量海河流域主要河道中下游一般年份断流时间长达300天左右，这是海河流域环境系统的核心问题，应对主要河系进行系统分析，提出逐步解决减少河道断流时间、减少河道断流长度的措施和办法，并列入规划中。2010年以前重点解决城市河道断流问题，2020年前结合南水北调恢复到70年代初期河流径流状态，2030年使河道断流时间和长度继续得到减少。四、提出解决生态环境用水对策和措施1．提高认识，调整水利规划思路在水利行业内部提高对生态环境的认识，统一在汪恕诚部长提出的海河流域治理的核心问题是生态的认识高度上。2．农业种植结构调整、工业结构调整与用水结构调整相结合在社会、经济、环境协调发展的共识下，特别是农业种植结构由耗水型的粮食生产转变为节水高效型三元种植结构（粮食种植、经济作物、饲料作物）和广泛采用先进的农艺节水栽培管理技术的条件下，生态环境用水有可能调整出来。3．加快城市污水处理这是改善和恢复海河流域生态环境首要的基础工作。4．科学调度管理水资源，充分发挥其综合效益一方面在满足生活、生产用水的过程中发挥环境效益和解决生态环境用水的需求，另一方面注意洪水资源利用和调度，特别在平原区搞好河网建设，利用河道、洼淀、沟渠调蓄雨洪。5．节约用水通过节约用水满足社会、经济发展所需要增加水量中的部分水量，为增加和调剂生态环境用水奠定基础。6．按照规划和协议完成引黄河水的数量，增加东部平原水量采取人工增雨措施，大面积增加有效降雨量。沿海地区增加海水利用量，减少淡水使用量，南水北调要充分考虑安排生态环境用水。参考文献：1.汪恕诚．海河流域治理的核心问题是生态．中国水利报，.汪恕诚．水环境承载能力分析与调控．中国水利报，.刘晓涛．关于城市河流治理若干问题的思考．水问题论坛，.马小俊译．垦务局改变水务研究重点，美刊《水利工程》．水利水电快报，第20卷第14期．．