每到星期天，我总要完成妈妈交给我的擦鞋任务。告诉你，这可是我一星期零花钱的来源哦!拿到沾满灰尘的皮鞋后，我先把鞋面的灰尘擦掉，然后涂上鞋油，仔仔细细地擦一擦，皮鞋就会变得又亮又好看了。可这是为什么呢? 我找了同样牌子同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察。我先用手触摸两双皮鞋的鞋面，发现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油，仔细擦过后，虽然亮了许多，但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢? 我取来一双没擦过的旧皮鞋，在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后，我再在皮鞋上圈出两块表面都比较粗造的A区和B区，A区涂上鞋油并仔细擦拭，B区不涂鞋油作空白对照。我发现A区擦拭后，表面明显变光滑了许多，而且放在阳光下也比B区有光泽。为什么两者会产生这样的差别呢? 我想到在自然课上老师曾经讲过：影剧院墙壁的表面是凹凸不平的，这样可以使声音大部分被吸收掉，让观众不受回声的干扰。同样道理，光线照到任何物体的表面都会产生反射，假如这个平面是高低不平的，光线就会向四面八方散射掉；假如这个平面是光滑的，那么我们就可以在一定的方向上看到反射光。 皮鞋的表面原来就不是绝对的光滑，如果是旧皮鞋，它的表面当然更加的不平，这样它就不能使光线在一定的方向上产生反射，所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒，擦鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦，让鞋油涂得更均匀些，就会使皮鞋的表面变得光滑、平整，反射光线的能力也加强了。 通过实验，我终于知道了皮鞋越擦越亮的秘密啦! 1.彩色投影小磁针 磁针就是指南针。指南针是我国四大发明之一。在当前的物理教学中，小小磁针可以用来判断磁场的方向。可是市场上出售的或上级部门调查拨的磁针用起来很不方便。老师在做磁场方向演示实验时，同学们在下面看不清楚，教师只好端着仪器走下来给同学们一个一个地看，很费时间。怎么办呢？经过同学们千方百计地想办法，终于制成了简易彩色投影小磁针，它既可以当指南针用，又可以在投影器上投影，使全班同学都能看见磁场的方向，为教学实验提供了极大的方便。、 简易的投影小磁针结构简单材料也很普通。它由子母扣钢针、大头针、有机玻璃条和透明投影胶片材料制成。制作方法是：将两根钢针分别穿两根钢针上，两根钢针要注意平衡。再将透明胶片剪成尖形长片，用502胶粘住在钢针上，一端一片，要注意对称，然后分别涂上红绿两种颜色。这样磁针上部就完成了。将有机玻璃条锯成块形，再磨成圆形为磁针的底座，烫在圆形有机玻璃中间。注意大头针要和底座垂直。小子母扣内凹处作为旋转的轴承支孔。把轴承支套在针尖上，这样磁针就会在针尖上旋转。最后一片是将小磁针磁化，方法是将条形磁铁S极从磁针中间部位向绿方抹过，这一方就是N极。这样，小磁针就磁化好了。 把自制的小磁针，放在投影器上，可以一目了然地从幕布上看到磁场各点的方向。 2.为什么衣服能使人暖和? 首先应该问问自己：真是衣服使人暖和吗？ 要知道实际上不是皮袄使人暖和，恰恰相反，是人使皮袄暖和。难道不是这样吗？你知道皮袄不是炉子。“什么？”你会问。“那难道人是炉子吗？”一点不错，人是炉子！我们已经知道我们吃下去的食物——这就是劈柴，它在我们的身体里燃烧。这时候什么火花也没有看见，我们说它在燃烧，只是因为我们身体里感觉到热。 这个热需要保护。为了不让屋子里的热散到街上去，我们筑了厚厚的墙壁，冬天还安上双重的窗，还在门上包上毡。我们穿衣服也正是同样的原因。不让我们身体的热量散失到室内的空气里或者到街上去，我们使衣服暖和，它把我们的热量保持在我们身体周圄。我们的衣服当然也要向外散热，可是比我们身体散热慢得多。 3.[科技小论文]节省能源的路灯 中华民族是一个有着勤俭质朴的优良传统的民族，中国人民自古以来就保持着这一种良好的作风。无论是在生产劳动还是在日常生活中，也都体现出这个特点，总要力图以最节省的方式，尽可能办好每件事情。正是由于这一良好思想观念，我们才懂得去节省能源。能源问题对我国这样的人口大国有着非同寻常的意义，随着经济的发展，资源的大规模开发，能源紧缺问题就显得更加突出，在很大程度上影响我国的现代化建设。我们国家到目前为止仍旧提倡节俭的作风，在奥林匹克场馆的重大建设中，国家就是从实际需要考虑，提出了“节俭办奥运”的口号；在今年的55周年国庆相继提出“节俭办国庆”的口号。我们国家就是从顾全大局的角度出发，从节省能源方面做到勤俭的作风的。节省能源可以减少开支，促进经济的增长，还可以保护自然环境，也是走“可持续发展”道路的先决条件，更是为了我们的子孙后代。 在城市的夜晚，公路的两旁都亮着密集而又整齐的路灯，看上去宛如一条巨龙腾空，虽然这是一道亮丽的风景，但是许多时候这些路灯的光亮都白白浪费了，因为很大一部分时间里，路上是空荡荡的，这种情况尤其出现在经济、交通不是很发达的地区。电力资源的极大浪费，给这些地区的经济带来负面影响，无一利而有百害。那么，有没有既方便晚上行人和车辆通行，又节省能源的自动控制装置呢？ 节省能源，实际上就是尽可能减少能源损失。偏僻的公路上，交通流量极少，长时间的打开路灯，不管是有车辆，还是没有车辆，有行人，还是没有行人，都造成能源的极大的浪费。即使有车辆经过，也不应该全线路灯都开亮，只应在车辆行驶的有效范围内打开路灯，否则那会造成多么巨大的损失！行人在路上走路也是如此，只应在行人走路的相应范围内打开路灯，满足照明的需要即可。这个问题可以类比现在常见的声控开关，只要有人在楼梯间走路，发出声音，声音产生的震动传递到声控开关，灯就会发亮，并且只在行人走路的范围内的灯亮了，而不是长期不灭的。从这里得到启示，当车辆和行人在公路上通过时，不就对路面产生了压强吗？要是有一种感应器能够在受到压强的作用下能自动控制开关，控制相应范围内的灯的亮和灭，这就达到了节省能源的目的。 那么这个感应器不能是通过声音产生的空气震动控制的，而是要通过车辆和行人对路面的冲击和压强而产生的路面震动控制，这两种震动是不同的，否则就会阴差阳错，说不定是动物的叫声，路以外的喧哗声就把灯亮了，同样达不到节省能源的目的。倘若车辆、行人发出的声音很小，灯不会亮呢？那么就形同虚设，毫不起作用。汽车的行驶、行人的走路，自然而然会对地面产生冲击和压强，使路面震动，这就可以利用路面的震动来控制路灯亮还是熄灭。假如有这样的一个装置：它可以安装在路灯的灯箱内，各个装置用一根金属棒与路面相连，当路面受到冲击和压强产生震动时，对应的路灯就会发光，哪里有车辆或行人，哪里的灯就会亮起来，震动停止，灯在一定时间限定内自动熄灭。这个装置就是利用冲击和压强产生的震动来控制路灯的，能够起到很好的节省能源的作用。当然，为了减少装置的安装数量，可以由这样的一个装置控制多盏路灯，装置与装置之间并联连接在一个电路中，也就是每隔一段路程安装一个，然后通过导线把装置与相应的路灯连接起来。我们不妨先把它命名为“震动感应器”。我们再来看一看“震动感应器”的工作原理：首先，金属棒就是用来感应路面上有无震动的。当汽车或行人在某一路段上经过，对路面施加压力的冲击，产生震动时，金属棒将震动传到“震动感应器”，“震动感应器”受到震动的刺激，命令由它控制的几盏路灯闭合开关发亮；车辆和行人继续经过下一路段，下个路段的“震动感应器”同样受到震动刺激也使对应的路灯发亮，依此类推。同时，车辆和行人经过以后的路段的“震动感应器”由于没有继续受到金属棒传给它的震动信息而断开开关，不再使相应路灯继续发光。但要求这种“震动感应器”灵敏度要高，而且还能够判别震动的来源。比如遇到特殊情况，遇到雷电天气或者工厂产生的高分贝声响使空气剧烈震动，也会经过金属棒传到“震动感应器”，“震动感应器”误以为震动是由路面传来的，使路灯发光。因此，我们要调用科学技术钻研出一龀绦蚧蛞桓鲂〔考?诶锩妫?埂罢鸲?杏ζ鳌被崤卸险鸲?锹访娲?吹模?故鞘艿娇掌?鸲?挠跋齑?吹摹? 好了，只要在有路灯的公路上安装这种“震动感应器”，就不需要大量的人力来控制供电了，一切工作就交给机器来自动控制吧。我们可以想象，随着汽车或行人在路面经过，路灯次第发光与熄灭的情景，熠熠夺目，应接不暇，不也是夜间一道独特而又亮丽的风景吗？在方便交通的同时，最大的好处就是大大的节省了能源。 这种“震动感应器”是为节省能源而设计，希望这种装置能够应用到实际中去，发挥巨大的作用。在我们发展经济的同时，千万不要忽视了保护能源的重要性，节省能源，走可持续发展之路，已经成为人类的共识。
2月27日，科技部高技术研究发展中心在京召开新闻发布会，发布2017年度中国科学十大进展。
1. 实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态
“墨子号”量子科学实验卫星由我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星，于2016年8月16日发射升空，2017年1月18日完成在轨测试，正式交付开展科学实验。中国科学技术大学潘建伟和彭承志研究组联合中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组等，创新性地突破了包括天地双向高精度光跟瞄、空间高亮度量子纠缠源、抗强度涨落诱态量子光源以及空间长寿命低噪声单光子探测等多项国际领先的关键技术，利用“墨子号”在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发，并在此基础上实现空间尺度严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验；实现了千公里级星地量子密钥分发和地星量子隐形传态，密钥分发速率比地面同距离光纤量子通信水平提高了20个数量级，为构建覆盖全球的天地一体化量子保密通信网络提供了可靠的技术支撑，为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。相关研究进展分别发表在2017年6月16日《科学》[Science, 356(6343):1140—1144]和2017年9月7日《自然》[Nature,549(7670):43—47]和[Nature, 549(7670):70—73]上。研究成果一经发表，随即引起了国际学术界和新闻媒体的广泛关注，同时也得到了国际学术界的高度评价，入选了Nature杂志点评的和美国著名科学媒体Science News评选的“2017年度重大科学事件”。“墨子号”首席科学家潘建伟教授也入选了Nature杂志评选的“2017年度改变世界的十大科学人物”，被称之为“让量子通信驰骋于天地之间的物理学家”。2. 将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物
流感、艾滋病和埃博拉出血热等烈性传染病时刻危害着人类的健康和社会稳定，其幕后“黑手”是结构和功能多样且快速变异的病毒，而疫苗是预防病毒感染的有效手段。北京大学药学院周德敏、张礼和研究组以流感病毒为模型，在保留病毒完整结构和感染力的情况下，仅突变病毒基因的一个三联遗传密码为终止密码，流感病毒就由致病性传染源变为预防性疫苗，再突变多个三联码为终止密码，病毒就变为治疗性药物。此类疫苗的特点是保留了野生型病毒的全部抗原、感染活力和相同的感染途径，可以诱发人体产生强而广的体液免疫、鼻腔黏膜免疫以及T-细胞活化免疫应答，但感染人体后复制能力缺失。这种复制缺陷的活病毒疫苗在老鼠、雪貂和天竺鼠模型中得到验证，达到广谱、持久和高效的效果。该方法颠覆了传统灭活/减毒疫苗的理念，前者需改变病毒抗原结构去除其毒性，只能部分激发人体免疫力，所以需要多次接种。后者需要复杂的工艺处理方能保留病毒的完整结构，但仍具有弱的复制能力和潜在的致病性，安全隐患大。该方法将是研发活病毒疫苗的一种通用方法，并可针对几乎所有病毒。相关研究进展发表在2016年12月2日《科学》[Science, 354(6316):1170—1173]上。该研究进展是我国长期支持基础研究、并鼓励基础研究进行临床转化的典型范例。Science杂志评述该进展为病毒疫苗领域的革命性突破，Nature杂志称其为“驯服病毒的新方法”。3. 首次探测到双粲重子
欧洲核子研究中心于2017年7月6日宣布, 来自大型强子对撞机(LHC)上底夸克探测器(LHCb)国际合作组的科学家们发现了一种被称为双粲重子的新粒子，该粒子带有两个单位电荷，质量约3621兆电子伏特，几乎是质子质量的4倍。与质子和中子类似，新发现的双粲重子由三个夸克组成，但其夸克组分不同：质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子由两个下夸克和一个上夸克组成，而双粲重子则由两个较重的粲夸克和一个上夸克组成。理论预期双粲重子的内部结构迥异于之前发现的粒子，对其性质的研究将有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用力的本质。相关研究进展发表在2017年9月11日《物理评论快报》[Physical Review Letters, 119, 112001]上。底夸克探测器国际合作组由来自16个国家的超过1000名科学家组成，清华大学、华中师范大学、中国科学院大学和武汉大学是合作组的成员单位。由清华大学高原宁领导的中国研究团队通过与国内理论家密切合作，主导了此次双粲重子发现的物理分析工作，对该粒子的发现做出了关键性贡献。欧洲核子研究中心对双粲重子的发现作了专门的新闻发布，受到全球媒体的竞相报道。审稿人评价：“该论文给出了期待已久的重要结果——首次观测到双粲重子。”美国《物理》杂志同时以“倍加迷人的粒子”为题进行了专论报道，认为该发现“为科研人员提供了检验量子色动力学的独特体系”。4. 实验发现三重简并费米子
组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子。现有的理论认为宇宙中只可能存在三种类型的费米子，即狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子，其中狄拉克费米子具有四重简并，外尔费米子和马约拉纳费米子具有两重简并，而三重简并的费米子在宇宙中是不存在的。这三种类型的费米子也能够以准粒子的形式存在于固体材料中，其中狄拉克费米子和外尔费米子的存在已在实验上得到确证，马约拉纳费米子也得到一些实验的支持。这些固体材料被通俗地称为“固体宇宙”，与真实的宇宙相对应。与时空连续的宇宙空间不同，“固体宇宙”只满足不连续的分立空间对称性，这就可能出现真实宇宙中不存在的新型费米子。在“固体宇宙”中寻找新型费米子是近年来凝聚态物理领域一个挑战性的前沿科学问题，也是该领域国际竞争的焦点之一。中国科学院物理研究所丁洪、钱天和石友国研究组与合作者，在上海光源“梦之线”和瑞士光源上利用角分辨光电子能谱实验技术，在磷化钼晶体中观测到一类具有三重简并的费米子。这是首次实验发现超出传统的狄拉克/外尔/马约拉纳类型的费米子。他们的实验发现开辟了探索凝聚态体系中非传统费米子的途径，对促进人们认识量子物态、发现新奇物理现象、开发新型电子器件具有重要的意义。相关研究进展发表在2017年6月29日《自然》[Nature, 546(7660):627—631]上。5. 实现氢气的低温制备和存储
氢能被誉为下一代二次清洁能源，但氢气的高效制备以及安全存储和运输一直以来是阻碍氢能源大规模应用的瓶颈。由于甲醇可以安全运输，将氢气存储于液体甲醇中，通过水和甲醇低温液相重整反应原位产氢，在释放出甲醇中存储的氢气的同时也活化等摩尔的水而释放出额外的氢气，就成为氢能利用的可行途径。这种过程装置简单、耗能低，容易和车载或固定聚合物电解质膜燃料电池整合，而释放出的氢气占重比可达18.8％。北京大学化学与分子工程学院马丁研究组与中国科学院山西煤化研究所温晓东以及大连理工大学石川等合作的研究表明，将铂单原子分散在面心立方结构的碳化钼(α-MoC)上制备的催化剂可用于甲醇的液相重整，在较低温度下(150—190摄氏度)能够表现出很高的产氢活性，可达每摩尔铂每小时产氢18,046 摩尔。这种优越的制氢能力远大于以前报道的低温甲醇重整催化剂(高出近两个数量级)，其关键在于α-MoC突出的解离水的能力以及铂和α-MoC协同活化并重整甲醇的能力。同时，该研究团队在在水煤气变换产氢过程(CO+H2O=CO2+H2)中也突破了低温条件下高反应转化率与高反应速率不能兼得的难题, 发展了基于Au/α-MoC的新一代催化过程。相关研究进展分别发表在2017年4月6日《自然》[Nature,544(7648):80—83]和2017年7月28日《科学》[Science, 357(6349):389—393]上。上述研究进展被多家科学媒体报道并高度评价，美国化学会C&E News杂志和英国皇家化学会Chemistry World杂志分别以“氢能源：制备氢燃料新过程”和“新型催化剂点亮氢能汽车未来”为题进行了亮点报道,认为“随着此高活性催化体系的成功，把氢气存储于甲醇并在需要时重整释放的概念可能得到实际应用，这是氢能储存和输运体系的一个重大突破”。6. 研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢
超高强钢在航空航天、交通运输、先进核能以及国防装备等国民经济重要领域发挥支撑作用，而且也是未来轻型化结构设计和安全防护的关键材料。然而几十年来高性能超高强钢的研究始终基于传统的半共格析出产生强共格畸变的学术思路，存在着析出相数量有限，析出尺寸不够合理且分布不均匀的固有缺陷，这既降低了材料的塑韧性又严重影响服役安全性。此外，昂贵的制备成本也限制了其实际应用，成为困扰高端钢铁工业发展的难题。北京科技大学吕昭平研究组与合作者针对低成本高性能的目标，创新性提出利用高密度共格纳米析出相来强韧化超高强合金的设计思想，采用轻质且便宜的铝元素替代马氏体时效钢中昂贵的钴和钛等元素，大幅降低成本的同时通过简单的热处理促进极高密度、全共格纳米相析出，研发出共格纳米析出强化的新一代超高强钢。他们通过调控晶格错配度使得析出相在产生极低共格畸变的同时又具有高的有序抗力，这极大增强了合金的强度但不牺牲其延展性能。所涉及的颠覆性合金设计思想也可应用于其它结构材料的研发。相关研究进展发表在2017年4月27日在《自然》[Nature, 544(7651):460—464]上。《自然·材料》(Nature Materials)发表专门评述文章指出，该研究“以完美的超强马氏体钢设计思想，简化的合金元素及析出相强化本质，为研发具有优异的强度、塑性和成本相结合的结构材料提供了新的途径”。
7. 利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态
实现多粒子纠缠是量子物理实验研究的一大追求。清华大学物理系尤力和郑盟锟研究组，通过调控铷-87原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋混合过程，使其连续发生两次量子相变，实现了包含约11000个原子的双数态的确定性制备。通过直接观测该纠缠态，他们表征其不同内态间原子数的差值的涨落低于经典极限10.7±0.6分贝，其集体自旋的归一化长度为近似完美的0.99±0.01。这两个指标反映该多体纠缠态可以提供超越标准量子极限约6分贝的相位测量灵敏度，以及至少910个的纠缠原子数——创造了目前能确定性制备的量子纠缠粒子数目的世界纪录。利用量子相变确定性制备多体纠缠态是一种崭新的尝试。由于连续量子相变点处有限系统的能隙很小，系统穿过相变点时会产生较大的激发。他们的研究显示即使这种激发会发生，量子相变点两边迥异的多体能级结构依然能够帮助制备出高品质的多粒子纠缠态。这一全新的理解和纠缠态制备方法为未来其它多粒子纠缠态的制备提供了一种思路。另外，双数态的确定性制备为超越标准量子极限的测量科学与技术的实用化发展，比如实现海森堡极限精度的原子钟和原子干涉仪等提供了一种可能。相关研究进展发表在2017年2月10日《科学》[Science, 355(6318):620—623]上。8. 中国发现新型古人类化石
长期以来，古人类学界对在中国境内发现的中更新世晚期至晚更新世早期过渡阶段古人类成员的演化地位一直存在争议。争论的焦点是：他们是由本地的古人类连续进化而来？还是外来人群的成功入侵者？最近在河南灵井遗址发现的两件距今10.5—12.5万年前的古人类——许昌人的头骨化石，为探讨这一阶段中国古人类的演化模式提供了重要信息。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰研究组与美国华盛顿大学Erik Trinkaus等合作的研究显示，许昌人颅骨既具有东亚古人类低矮的脑穹隆、扁平的颅中矢状面、最大颅宽的位置靠下的古老特征，同时又兼具欧亚大陆西部尼安德特人一样的枕骨(枕圆枕上凹/项部形态)和内耳迷路(半规管)形态，呈现出演化上的区域连续性和区域间种群交流的动态变化。此外，许昌人超大的脑量(1800 cc)和纤细化的脑颅结构，又体现出中更新世人类生物学特征演化的一般趋势。目前还无法将其归入任何已知的古人类成员之中，许昌人可能代表一种新型的古老型人类。这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段中国古人类演化上的空白，表明晚更新世早期中国境内可能并存有多种古人类成员，不同群体之间有杂交或者基因交流。许昌人化石为中国古人类演化的地区连续性以及与欧洲古人类之间的交流提供了一定程度的支持。相关研究进展发表在2017年3月3日《科学》[Science,355(6328):969—972]上。该研究发现引起了国内外学术界和媒体的极大关注，Science、Current Biology等国际顶端学术期刊都为此发表专题评论，认为这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段东亚地区古人类演化上的空白，是中国学者在古人类研究领域取得的一项重大突破。
9. 酵母长染色体的精准定制合成
基因组设计合成是对基因组进行全新设计和从头构建，能够按需塑造生命，开启从非生命物质向生命物质转化的大门，推动生命科学研究由理解生命向创造生命延伸。然而，基因组合成面临长染色体难以精准合成、合成染色体导致细胞失活等难题。天津大学元英进、清华大学戴俊彪、深圳华大基因杨焕明等团队与合作者利用多级模块化和标准化人工基因组合成方法，基于一步法大片段组装技术和并行式染色体合成策略，实现了由小分子核苷酸到活体真核长染色体的定制合成，建立了基于多靶点片段共转化的基因组精确修复技术和DNA大片段重复的修复技术，成功设计构建了4条酿酒酵母长染色体，实现了真核长染色体合成序列与设计序列的完全匹配；原创性地建立了基因组缺陷靶点快速定位方法，提供了表型和基因型关联分析的新策略，通过缺陷靶点的定位与排除，解决了合成基因组导致细胞失活的难题；在此基础上，构建了人工环形染色体，为当前无法治疗的染色体成环疾病发生机理和潜在治疗手段建立了研究模型。该研究为深化理解生命进化、基因组与功能关系等基础科学问题提供了新的思路。相关研究进展以4篇论文形式发表在2017年3月10日《科学》[Science, 355(6329): eaaf4704, eaaf4706, eaaf4791,eaaf3981]上。研究成果引起国内外专家和媒体的极大关注。Science同期发表专文评论，Nature、Nature Biotechnology、Nature Reviews Genetics、Molecular Cell等多个顶级期刊均发表专文或亮点介绍，高度评价本工作，认为这是第一个全合成真核生物基因组的重要里程碑。10. 研制出可实现自由状态脑成像的微型显微成像系统
北京大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室程和平及陈良怡研究组与电子工程与计算机科学学院张云峰和王爱民等合作，运用微集成、微光学、超快光纤激光和半导体光电子学等技术，在高时空分辨在体成像系统研制方面取得突破性技术革新，成功研制出2.2克微型化佩戴式双光子荧光显微镜，在国际上首次记录了悬尾、跳台、社交等自然行为条件下，小鼠大脑神经元和神经突触活动的高速高分辨图像。此项突破性技术将开拓新的研究范式，在动物自然行为条件下，实现对神经突触、神经元、神经网络、多脑区等多尺度、多层次动态信息处理的长时程观察，这样不仅可以“看得见”大脑学习、记忆、决策、思维的过程，还将为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。相关研究进展发表在2017年7月《自然·方法学》[Nature Methods, 14(7):713—719]上。该成像系统被2014年诺贝尔生理学或医学奖得主Edvard I. Moser称之为研究大脑的空间定位神经系统的革命性新工具。
2007 纳米技术给我们带来了哲学摘要：纳米技术是指在纳米尺度的物质正在准备，研究和工业陶瓷材料的产业化和利用纳米材料的研究和产业化跨越综合技术体系。纳米技术的发展扩大人类认识微观世界的能力，你可以探索微观尺度上的神秘男子和世界。另一方面，我们也应该看到纳米技术应用不当带来的灾难，本文总结了纳米技术成果的基础上的哲学辩证思维运用纳米技术危害。 关键词：纳米技术的哲学思考解决方案1文本纳米技术及其成就1 .1什么是纳米技术纳米namometer是英文的音译，是一个物理的计量单位，一纳米是一米的十亿分之一，相当于45个原子排列起来的长度。通俗点说，相当于万分之一的人的头发丝的厚度。就像毫米，微米，纳米尺度的概念，并没有物理意义。当物质到纳米尺度后，这个范围是1-100纳米的空间，材料性能就会发生突变，也有特殊的性质。这是两个不同的原子，分子，也不同于宏观性质的材料组合物的特定的材料，即纳米材料从原来的组合物。如果只有在纳米尺度，并没有特殊性能的材料，不能被称为纳米材料。在过去，人们只注意原子，分子或空间，而往往忽略了中间的领域，这一领域实际上是丰富的性质，但以前不知道这个尺度范围的性能。纳米尺度性能的小尺寸效应，表面积效应，量子尺寸效应。的第一个实现，它的性能并引用纳米概念的是，日本科学家，他们是在20世纪70年代与超微离子蒸发的方法，和其性能通过研究发现，：一个导电，导热的铜，银导体做后纳米尺度，也就失去了其原有的性质，显示出既不导电，也不导热系数。磁性材料，也类似的铁 - 钴合金中，使约20-30纳米的大小，磁畴变成单磁畴，它是比原来的磁高1000倍。 20世纪80年代中期，人们这种材料正式命名为纳米材料。 1.2＆NBS工艺陶瓷模具P; 纳米技术纳米技术是指以0.1至100纳米纳米材料研究领域是最有活力未来的经济和社会发展具有非常重要的影响的研究对象，但也是最积极在纳米技术，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令人瞩目的成就。例如，存储密度每平方厘米的磁量子磁盘纳米棒阵列，低成本，高效率的发光纳米波段可调谐激光器阵列，价格低廉的高能量转换纳米结构太阳能电池和热电转换元件，400克一个轨道炮道轨烧蚀的高强度和高韧性纳米复合材料的出现，它表明它是一个新的支柱产业，在国民经济和高科技领域的应用潜力。正如美国科学家估计，“这个微小的隐形人可能给物质在各个领域带来了一场革命。”纳米材料和纳米结构的应用将如何调整国民经济的支柱产业的布局，设计新产品，形成新的产业和高新技术改造传统产业进入了新的机遇。纳米材料和纳米结构的重要科学意义在于它开辟了一个新的水平的性质的认识，是知识创新的源泉。由于纳米尺度的结构单元（1100urn）和许多材料的特征长度，如电子的De布鲁奥预定的波长，超导相干长度，隧穿势垒的厚度，强磁性的相当关键的尺寸，从而导致纳米材料和纳米结构的物理和化学性能是不同的，从微观的原子，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宏观和微观之间的物体之间的中间领域。纳米材料的诞生状态多年来在各个领域所取得的成就的影响和渗透一直引人注目。在20世纪90年代，纳米材料的内涵扩大的领域逐步拓宽。一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接非常紧密，实验室成果转化速度之快出乎人们期望，基础研究和应用研究已取得重要进展。 4纳米技术产业的发展趋势（1）信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在中国也占有举足轻重的地位。 2000年，中国的信息产业创造了gdp5800亿元。纳米技术在信息产业的应用主要表现在三个在我的眼里纳米方面：①网络通信，宽带网络通信，纳米结构器件，芯片技术和高清晰度数字显示技术的论文。因为不管通讯，集成或显示，原器件，美国已经工作，现在是一个单一的电子设备，隧道电子器件，自旋电子器件，该设备已在实验室研制成功，并可能在2001年年进入市场。 ②光电子器件，分子电子器件，巨磁电子器件，我国仍落后在这方面，但这些原始设备进入商品市场，甚至10年，所以中国到15年至20年这方面的研究提前。 ③关键纳米网络通信设备，如网络通信激光器，滤波器，谐振器，微电容，微电极等，我们的研究水平并不落后，仅安徽省。 ④压敏电阻，非线性电阻等，可以进行，添加氧化锌纳米材料。 （2）环保产业在纳米技术：纳米技术在空气中20纳米和200纳米的水污染物是不可替代的技术。要清理环境，我们必须使用纳米技术。现在，我们已经成功地制备甲醛，氮氧化物，一氧化碳可降解的移动设备，使超过10ppm的有害气体降低到0.1ppm的空气，该装置已进入实用化阶段的生产;使用多孔小球的组合光催化纳米材料已成功地用于有机废水降解苯酚和其他传统技术难以降解有机污染物，具有良好的降解效果。近年来，许多公司都致力于光催化纳米技术处理等行业，并改善水质，已初见成效，稀土氧化铈纳米组合技术和贵金属加工设备，汽车尾气的效果很明显的转变，治理在淡水藻类污染所造成的近期初步研究已成功地在实验室里。 （3）能源与环保纳米技术：合理利用传统能源和新能源的发展是我们当前和今后的一项重要任务。在传统能源的合理利用，现在主要是清除剂，促进剂，使煤燃烧，燃烧他们从流通，减少硫的排放量，不再需要辅助装置。此外，纳米技术的使用，以提高汽油，柴油燃料添加剂已经，事实上，它是一种可燃液体簇的小分子物质，燃烧，净化。在开发新能源的国内外进展迅速，成为非可燃气体，可燃气体。研发现在是一个主要的国际能源转换材料，也做了，它包括太阳能转化成电能，热能转化为电能，化学能转化为电能。 （4）纳米生物医药：这是国家加入WTO后最有前途的领域之一。目前，国际医药产业正面临着新的决定，那就是用纳米尺度发展制药产业。纳米生物医学必要的物质从植物和动物中提取，然后在纳米尺度组合，以最大限度地提高疗效，这正是的想法？中国中医药。提取后，在本质上，有几的骨架，如人体可吸收糖，淀粉，使其效率和有针对性的药物释放。传统药物的改进，利用纳米技术可以提高一个档次。 （5）纳米技术和新材料：纳米技术和新材料虽然不是最终产品，但是是非常重要的。据美国估计，到21世纪30年代，汽车40％的钢材和金属材料是轻质，高强材料来取代，这样可以节省燃气40％以上，减少二氧化碳排放量40％，在这一个，你可以每年100美元亿美元，并创造社会效益。另外，各种功能性材料，玻璃的透明性，但重量重，具有纳米改进它，这样它变得更轻，所以，这种材料不仅是力学性能，而且还具有其他功能，以及光的颜色，光存储，反映各种紫外线，红外线，光的吸收，存储等功能。 （6）纳米技术对传统产业改造：对于中国来说，目前被切成纳米技术，纳米技术和传统产业结合最好的机会在所有技术领域。首先，家电，轻工，电子等行业。合肥美菱集团从1996年开始研制纳米冰箱，可折叠PVC磁性冰箱门封不发霉，使用抗菌涂料里面的水果是使用纳米材料，轻工业的发展，电子产品和家用电器可以带动涂料，材料，电子原器件等行业，其次是纺织业。人造的纤维和纺织行业的发展趋势，中国进入WTO纺织品能够占据一个有利的位置，现在必须充分应用纳米技术，纳米材料。去年在绝缘，保温衣的电视宣传，纳米技术的应用，有一些特殊的功能，防静电，阻燃等，纳米导电材料组装到里面，可以是11万伏的压力，人体盾牌，在这方面的应用纳米技术的纺织行业形势看好;三，电力行业。使用纳米技术的20万伏和11万伏变压器传输瓷轮可以增加11万伏电击性能瓷器釉，无霜，别人是整体性能非常不错;第四是建材行业的油漆和涂料，包括各种陶瓷釉料，油墨，纳米技术干预，可以使产品的性能升级。 发展纳米技术和材料的不断发展给我们的生活发生了翻天覆地的变化，极大地改变我们的生活，但纳米材料的安全问题引起人们的关注。 反射纳米技术从“纳米牙膏的”纳米护肤霜“，”，已知全球使用纳米技术产品市场上已经有超过300种。纳米技术开始走入人们的生活区。与此同时，人们可能纳米材料，潜在的安全问题一直是心有余悸。 早在三年前，有几个人的报告“纳米”这个极具潜力的新兴技术的困惑。在2003年的美国化学学会年会上，有三个研究小组发表纳米材料的毒性特别报告。美国航空航天局的研究小组发现，碳纳米管会进入肺泡形成肉芽肿，这是典型的结核病。杜邦公司的一个研究小组也发现了类似的结果。罗切斯特，纽约大学的研究人员使老鼠含有PTFE粒子直径为20nm，在空气中15分钟，并在接下来的4个小时内亡的老鼠，被暴露，而另一组用直径为120nm的颗粒在空气中，则安然无恙。该研究小组还发现另一项实验中纳米粒子能够进入大鼠的嗅球，并迁移到大脑。 目前，纳米技术的注意力集中在安全问题：纳米粒子对人类健康和对环境造成的负面影响的潜在风险。虽然纳米材料的毒性问题，现在说还不清楚，但专家们一致认为需要进行专门研究纳米技术的潜在风险及其不利影响。 纳米技术术语---麻省理工学院的埃里克·德雷斯勒，早在1986年发表的“创建由发动机的发明者，”一书上的各种物质的原子大小的纳米技术的操作的详细说明现状，未来发展潜力和危险。使他不仅引发了对纳米技术的兴趣，也让许多人担心未来的纳米技术。 “纳米技术是远远高于它的好处的风险。”在整个20世纪90年代，这种说法一直在科学界普遍。 2000年底，“发现”杂志评选其顶部的20个危险的21世纪，纳米技术和行星撞击地球，一个全球性的流行病，被列为其中之一。因此，在科学家眼中，纳米技术是危险的，它在哪里？它开始谈论斯勒。在他的书中，德雷斯勒想象的东西称为“钳工”通过原子的纳米机械取放，分子大小的人造纳米机器可以像人体一样，蛋白质和酶，制造出的东西，如电视和电脑---当然，也包括自己。因此，科学家们开始担心：如果你可以听这些人钳工商誉命令的，肯定是一件好事，但如果控制程序错误或恶意使用，想一台电脑蠕虫无限自我复制无限期的，从而覆盖和破坏整个地球？ 相关阅读：新型建材+碳纳米管纪事ChroniclesofCarbonNa的... 发表于2007-12-1800：41 |碳纳米管世界现代设计史论文佛山陶瓷模具纪事八发件人：... 什么新型建材科学家看未来的世界关键字：创新和技术的发展，世界各国，人是未来人类服装的未来世界粮食低热量低胆固醇随着现代科技的飞速发展...... 新大楼！技术融入人文科学知识，科学新闻科学论文陶瓷材料科学家都有这样的感觉：其实他们是 - 探索宇宙秘密的，它不是最终体积小的纳米技术研究课题... 科技新闻::纳米孩子的父亲在眼里新型建材今年刚40岁的王中林博士是一位美国教授在佐治亚理工学院，乔治亚理工大学纳米氧化物陶瓷学校和材料科学... ，新型建材科学家希望未来的世界关键词：发展中世界的国家，人是未来人类的创新和技术的服装未来世界粮食低热量低胆固醇随着现代科技的飞速发展...... 新型建材，科学家希望未来的世界关键词：发展世界各国的未来人类的创新和技术的人们的穿着未来世界食品低热量低胆固醇随着现代科学技术的飞速发展......
科学发展与社会生活向来就是一体化的。一方面科学技术推动了整个人类社会的发展，从原始的刀耕火种到现在的信息社会，科技给了人类社会无比强大的推动力。另一方面，人类社会也给了科技的发展提供了必需与环境。若无人类社会的存在，若无人类社会在其它方面的发展，科技也将无用武之地。此外，科技的发展越来越成为一个社会的标志、一种文明的象征。蒸汽机的出现标志了工业社会的到来，半导体的出现又将人类带入了电子时代，计算机的广泛应用与互联网的诞生更是标志着人类步入了一个崭新的信息时代。科技给整了社会带来了改变，带来了活力；相反社会的发展也在无形中推进了科技的不断前行。两者相辅相承，只有这样，才能共同地发展与前进。 然而，科学发展是把双刃剑。科技的每一次突破都蕴含着新的发展的可能性，又蕴含着不断增长的危险性。社会的每一次发展都是伴随着科学技术的巨大变革而来。因而人类社会的发展同时也恰恰是因为科技的进步而变得十分不可靠。科技进步是社会发展的巨大动力，往往又会对作为社会发展的本质的人的发展构成巨大威胁，科技进步为社会创造了前所未有的物质财富。也为主体创造了前所未有的精神空虚。科学技术是现代工业文明的基石。人类正是因为运用不断发展的科学技术改造自然，创造并实现了今天的物质文明。但是，人与自然之间的关系紧张、全球生态环境恶化作为科技进步的伴生物，不断向人们提出警示：科学技术与社会进步之间又具有显明的二律背反性。所以，著名的科学史家萨顿说，就建设性而论．科学的精神是最强的力量。就破坏性而论，它也是最强的力量。汤因比说：“技术每提高一步，力量就增大一分。这种力量可以用于善恶两个方面。”总之，人类正是在“知识就是力量”的伟大口号鼓舞下从愚昧走向文明、走向现代。同样，人类也正是在科学万能论的迷梦中悄悄执行了自己精神的“安乐死”。 科学技术的发展，使我们的生活发生了很大的变化。不过这些变化不都是朝着好方向发展的。 “弊”：环境污染.这个是最直接的也是最显眼的坏处. 2:物种灭绝加快.这是由环境污染和人类的捕杀所造成的.也属于科技发展的坏处. 3:人身安全越来越没保障.现在平均每天都有数以万计的犯罪行为发生.而其犯罪手段大多都与当下时新科技相关.尤其是枪械犯罪,更是让普通人民防不胜防.而从第二次世界大战我们已经可以看出,随着科技的发展,现在的战争所造成的破坏与损失以远远不是以前可比.甚至有可能造成人类灭亡的命运. 4:人类身体素质大不如前.随着科技发展,气车,火车,飞机等各种交通工具的出现使人类的日常生活发生了重大改变,人类已经不再总是依赖自己的两条腿,因而现在的人类的身体素质和以前相比已经是不能相提并论.以前项羽"力拔山河气盖兮"在当今的社会已经是不可能再出现.而这种情况继续发展下去则有可能使人的四肢萎缩,使人类出现一个新的形态. 5:各种新兴病菌不断出现,很多病菌的杀伤力已经远远超过以前的病菌的破坏力.这是由于医药科技的迅速发展加快了病毒的变种.以至于科技的发展速度已经跟不上病毒的变种速度.或许有一天人类会灭亡于某一场大的瘟疫. “利”：自从第一台计算机在美国揭开神秘面纱后，人们便赋予了计算机光荣的使命。 事实证明，这类现代化工具的出现，不仅证明了科技迈入了一个新的平台，也证明了世界间不同地域的交往离不开它。它似乎是给社会的发展加速的动力，用一条条无形的锁链织成了一张遍布全球的网，网罗了发展，网罗了生活。 作为当前社会的一员，我们不仅应该认识到科技的重要性，还应该努力学习科学技术，用科学技术来武装我们的头脑，具有献身科学的勇气和决心，具有用科学技术来发展全人类的博大胸怀。更重要地是，我们还应当教育我们的后代，要热爱科学，尊重科学 正是因为科学技术具有如此的重要性，我们的国家领导人也在多种场合提出大力发展科学技术
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动物行为学的形成与发展 贾秀英 20世纪60年代以来，动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展作出了重大的贡献。70年代以来，随着人们对动物行为研究重要性的认识，有关的科研项目日益增多，动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外，还把研究内容从行为维系群体的作用，扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。通过这些研究，使动物行为学得到了进一步的发展，并已逐渐发展为一门不仅涉及行为学，而且涉及到生态学、生理学、心理学、遗传学、进化论、社会学和经济学的一门综合性学科。一、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期，是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代（34000～10500年前），人们开始注意观察周围的动物，随着动物家养的开始，人类也需要了解动物的生活周期和行为。在文明时代的早期，古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德（384～322BC）开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中，记录了540种动物的生活史和行为，对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。17、18世纪，研究动物行为的人更多了，开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰（Johunn Pernaller）研究了不同鸟的行为差异，涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷（Chorles George Lereg）对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述，提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。1859年，达尔文的《物种起源》的发表，对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》（1871）一书研究比较了人与动物，及本能行为。19世纪末，人们使用述宫，研究老鼠的学习行为。劳埃德（C.Lioyd MOrgun）研究鸡的本能、学习、模拟行为。现代行为学中许多术语，如Behaviour（行为）、Animod Behaviour（动物行为），都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。霍布豪斯（Hobhouse）在1901年发现了猴及其它动物能使用一定的工具（棍、箱子）得到食物。1906年，动物学家詹宁斯（H.S.Jennings）对原生动物的行为进行了详细研究，写出了《原生动物的行为》一书，这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特（Oskar Heinorth）在1871年至1945年间，详尽研究了多种鸭、鹅，比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为，并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他独自阐述的同源性学说，现在还被许多人认为是行为学真正诞生的标志之一。动物学家罗曼内斯（H.S Reimarus）发展了达尔文的思想，并正式建立了比较行为学这一学科，为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根（C.L.Morgun）和杰姆斯（W.James），以及劳埃波（J.Loeb）等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。 1931年至1941年，欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察，发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文，建立了物种的行为图谱，发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。特别是劳伦兹提出的“印记”这一术语，极好地说明了先天性和后天获得性行为的结合问题。在行为分析、行为生态方面作出了很大的贡献。二、动物行为学的现代进展近年来，动物行为学的研究获得了蓬勃的发展，主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起，形成了许多新的研究领域，从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多，不可能在此全面论述，本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心，作一简要介绍。1.行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年，美国学者Thompson第一个总结了有关资料，写成《行为遗传学》一书，从而宣布这一新学科的诞生。其后，相关研究大量涌现。10年以后，一份专业期刊，《行为遗传学》问世。1967年，Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体，从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后，行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前，已在分子水平分析的基础上，进一步作行为基因的分离、克隆和转移的研究。行为遗传学为动物行为学的研究开辟了一个新天地，对于阐明行为遗传的规律和机制都具有重要意义。2.行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义，在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学（如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等），以及行为生态学预测等内容。其中，在社会生态学或社会生物学方面，近年来取得了突出的进展。K.Lorenz对鸟类社会行为的研究、N.Tinbergen（1974）对人类社会行为的研究，以及K.Von Frisch对蜜蜂社会行为的研究，奠定了社会生物学的基础。1975年，E.O Wilson出版了《社会生物学》一书，系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究，又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合，提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。这些新概念把社会行为的研究提高到了一个新的高度。目前，这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策（ESS）的研究，正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白，但随着这一学科的迅猛发展，也必将引起我国学术界的巨大兴趣。动物行为的研究在我国正处于起步阶段，研究的内容主要是描述性的，在理论研究方面，在研究的广度和深度方面，与国外存在着很大的差距。到目前为止，国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。但据已公开发表的有关论文和资料显示，我国在动物行为某些领域方面的研究已取得了一定的进展。
动物学历史悠久，与人类生产活动关系密切。在以渔猎为主要生产方式的原始社会，人类就逐步认识了一些与人类关系密切的动物的生活习性及身体结构，继而尝试饲养驯化有益的动物，防治有害的动物，积累了一些动物知识。在4700年以前殷商的甲骨文中，可以辨认出许多兽、鸟、鱼、虫等字，后来的象形文字也把“虫”、“鱼”、“犭”作偏旁，可知已有一定分类观念。3000多年前的著作《夏小正》中即记载了“五月浮游出现，十二月蚂蚁进窝”等生态现象。春秋时代的《诗经》中述及动物达100余种。2500年前的《尚书·禹贡篇》中记载了当时 9个大区域的经济动物种类，是中国动物地理学的萌芽。距今2000多年前的《周礼》中把动物分为毛、羽、介、鳞、蠃5类，大致相当于现代动物分类中的兽类、鸟类、甲壳类、鱼类和软体动物。汉代《尔雅》中有释虫、释鱼、释鸟、释兽、释畜 5类，每篇都写了近百种动物。隋唐时期的《扁鹊难经》提到人体血液循环现象比英国学者W.哈维约早1000年。北魏贾思勰的《齐民要术》总结了许多渔、桑、农、牧的经验。唐代陈藏器的《本草拾遗》中以侧线鳞数作为鱼类分类的重要性状，至今沿用。公元265～420年的晋代，中国已率先编纂了动物图谱，稽含的《南方草木状》(304)，绘制了人们利用蚂蚁扑灭柑橘害虫的情景，是世界生物防治的最早范例。明代李时珍《本草纲目》描述了 400多种动物，许多还附有外形图，堪称动物学史上伟大的典籍。 西方于公元前384～322年，古希腊的亚里士多德曾系统描述了几百种动物，被誉为动物学之父。老普林尼编写的37卷的《博物志》中，第7～11卷为动物学内容。 16世纪后，动物学呈现出勃勃生机，学术著作纷纷问世，其中分类学和解剖学的进展尤为迅速。17世纪显微镜的问世，更推动了微观领域中组织学、胚胎学及原生动物学的繁荣。18世纪瑞典生物学家 C.von林奈创立了动物分类系统及双名法，将动、植物分为纲、目、属、种和变种5个阶元，奠定了现代分类学的基础。18世纪末至19世纪初，法国生物学家J.-B.de拉马克提出了物种进化的思想，认为动物在生活环境的影响下，可以变化、发展和完善。同时期的居维叶也在比较解剖学及古生物学方面作出了贡献。19世纪中叶德国生物学家T.A.H.施万阐明了动物体的基本结构单位是细胞。1859年，英国科学家C.R.达尔文确立了生物进化的学说，用“生存竞争”、“自然选择”的原始和生动具体的实例，剖析自然界动物的多样性、同一性、变异性等，推动了动物学的前进。20世纪进化学说的新成就又进一步证明，突变产生了新的遗传基础在进化中有重要的意义，自然选择和生殖隔离使同一物种的不同种群向不同方向发展。 20世纪以来，由于学科的相互渗透和研究手段的不断改进，促成了动物学的飞跃。当今的动物学，已由过去的观察描述阶段，上升到了研究生命活动规律的高峰。
鸟巢、水立方中的科技大家都知道，北京2008奥运会体育中心是一个很大很漂亮的鸟巢样式，国家游泳中心则是一个很漂亮的充满着气泡的水立方，但是庞然大物下面究竟隐藏着哪些方面的技术呢？今天科技小论文将带领您解开这些什么的建筑物。 首先我们来说“鸟巢”,鸟巢建筑是基于国际建筑领先地位的，他是我国乃至世界在空间技术的应用方面的一个重大突破，也是首次将空间技术应用到建筑物结构框架上的一个重大创举。它是由我国多为建筑方面的专家通过进行可行性验证和安全构架验证而决定实施的一个重大工程，于是 鸟巢成了 我国2008奥运会的一大标志之一。他将向全世界展示一个全新的中国。 首先在设计结构上，采用空间技术的鸟巢，在最大程度上介绍了对原材料的需求，节约了成本，并且形象完美纯净，是奥林匹克的一大亮点。 “水立方”以方型的建筑形态体现与“鸟巢”和谐共生的中国文化理念。“水立方”钢结构采用了新型的基于气泡理论的多面体空间钢架体系，属于国内外首创，是一个具有很高科技含量的建筑，结构设计面临着许多国内外前所未有的课题 题将通过对新型空间结构几何构成与优化、结构整体分析与设计、结构风雪冰试验、各类节点和杆件计算方法与实验、室内环境声光电热研究、ETFE立面装配系统研究等方面的研究，完成将最终的成果直接应用于国家游泳中心的设计与施工，确保工程安全、经济、合理，同时纳入国家新版网格结构技术规程等课题立项目标。 大家知道了吧 原来水立方和鸟巢是这么回事，希望大家能够在生活中多思考，多长一双发现创新的眼睛，相信将来你也可以创造出一些有价值的想法。 科技就在我身边对于科技这个词语，大家都很熟悉。简单说来，科技就是科学技术。从广义的角度来看，它是指自然科学技术和社会科学技术的总和。改革开放以来，随着时间的推移，科技如雨后春笋，正在祖国大地迅猛地发展。环顾生活，科技是无处不在的，科技就在我身边！夜晚走在路上，有电灯给我们照明；给朋友打个电话，随手可以掏出手机；回到家里，打开电视看看新闻，开启电脑，可以和朋友聊天；妈妈用电饭煲蒸好了饭；开开电暖器；一家人围坐在一起，欣赏着妈妈用电炒锅调制出来的美味佳肴……你看，随时随地，我们能离开科技吗？科技的用处可是大了去啦！比如说：如果没有电动车，我们就不便和远方的亲朋好友交往；如果没有动车组，人们到各地旅游就很难实现朝发夕至；如果没有航天飞机，人们进入太空将是一句空话；如果没有破冰船，我们就很难到南极考察；如果没有航天器具，人们登月将只能是幻想……相反，有了科技，我们的生活将变得更加美好——有了传真，我们的文件，瞬间可以轻松地传出！有了机器人，它可以置身人们难以到达的空间；运用激光，可以制成健身器材；有了空调，即使是炎热的夏日，也可以让人们舒适如春……不难看出：这一切，人们享用的都是科技的成果！由此可知：科技，帮助我们创造了优越的生活环境；科技，提高了我们的生活质量；科技，是全世界人们智慧的结晶！我们身处科技中，要不断学习新的科技！科技就在我们身边，我们还要大力发展科技！
在人类文明的进程中，科技发明使人类置身于一个更为安全、舒适、便利的世界中。然而，任何一项科技成果的应用，往往隐含利与弊的双重性。下面是我为对大家精心整理的文章，希望对大家有所帮助。
科技的利与弊
聆听于中国崛起的盛世华章，仰慕于中国腾飞的傲然身影，留连于中国繁荣的美丽蓝图，腾飞的雄鹰，已奏响了响彻苍穹的乐鼓。
倘若中国的腾飞如滔天巨浪，那么科技水平的进步就是那层叠起的浪花。
或许神六的飞天已成为历史，或许探月的传奇已成为佳话，或许超大规模集成电路已淡出视野……这一切的一切仅仅是科技浪花中的一栗。不必说太空的神秘发现使人赞叹，不必说传回的月球图片让人激动，单说那南极探索就已让人激情满怀，歌之舞之。科技巨浪热舞的乐章，仿佛就是雄鹰崛起的盛世华章，澎湃激昂。
科技无处不在。手机、电脑、MP3等数码产品，它们运用了材料学、人体工程学、电子学等领域的研究成果且不断推陈出新、更新迅速，深受各类数码达人的喜爱。汽车、火车、飞机、轮船，别小看这些原理看似简单且常见的交通工具，它们可不简单，如一辆汽车就有三万个零件，涵盖了人体工程学、材料学、空气动力学等领域。油、米、面，我们天天在吃，但其中的农业科技、农机科技等，我们曾去关注过吗……说穿了，我们相知吃的东西，穿的衣服，看的书，用的器具、玩的游戏……其中都能看见科技的身影，现在的我们，特别是城市里的人，如果离开了这些科技，可以说是寸步难行。
但是，在科技高速发展的同时，我们可曾想过：当林立的高楼多于在庾之栗粒时，哈药总厂的污水已悄然排入清澈的河流;当高速公路与立交桥多于架梁之椽时，黄河于长江之水已渐渐干涸。当繁华与飞速的增长蒙蔽了我们的双眼时，又有谁听到了来自罗布泊的叹息。
科技的高速发展无可厚非，改善民生亦不许任何指责，然而我们是否该停下来静心自省，难道这一切都要以鄱阳湖的干涸做为代价吗?干裂的土地，深深的条纹如我数干枯的手，紧紧握住我的心，不能跳动，湖中长满的稻草，不似青天大树，却指天而问，那么刺眼，有那么狂傲，曾排名世界第九湖的鄱阳湖，因为人类的发展正在飞速“减肥”。2007年仅一年就瘦身1/4，看着自己的姐妹干涸，重蹈自己的覆辙，罗布泊，她流泪，然而却只化为一粒沙土，淹埋在沙漠中，罗布泊轻轻叹息。
罗布泊叹息着，回想着当初一位黄发老人用苍劲的手在罗布泊种上轩辕柏，面对如今沟壑万千的黄土高原，面对昔日树林阴翳化为今日的黄沙漫天，罗布泊悲伤的叹息。
在这个飞速发展的时代，你我每天所见繁华之景，所体繁华之音，但有谁静心思索，科技改变的究竟是哪些。
论科技的利与弊
“科学技术是生产力”是马克思主义的基本原理，在此基础上，邓小平同志又特别强调，“科学技术是第一生产力”。可见，科学技术在人类社会发展中的作用是不可限量的。但科学技术在给人类社会带来巨大的物质财富和精神财富的同时，也在一定程度上暴露了它的弊端，如环境污染、生活节奏紧张等。那么，对于科技的利与弊，我们该如何看待呢，又该如何趋利避害呢?
首先说科技的利。人类社会发展到今天，每走一步都是离不开科技的进步的。远的说中国古代的四大发明，近些的说19世纪欧洲的工业革命，直到当今世界计算机、通讯、生物医药、新材料等高科技的迅速崛起，每一项进步都是由科技在对人类贡献着巨大的力量。科学技术为人类提供了丰富的物质财富。仅在三、四十年以前的上世纪70年代，中国老百姓还在憧憬着“楼上楼下，电灯电话”的生活，结婚要是有“缝纫机、手表、自行车”这三大件，就会是非常非常地令人羡慕的。而在今天，每个家庭都有什么，我该不必在这里列数了吧。科学技术也同时为人类提供着巨大的精神财富。广播、电视、电影、录像、网络等传播思想文化的新手段，使精神文明建设有了新的载体。同时，它对于丰富人们的精神生活，更新人们的思想观念，破除迷信等具有重要意义。
其次说科技的弊。凡是有利必有弊，科技在给人类带来巨大物质和精神财富的同时，它的弊端和万事万物一样，也是不可避免的。通讯手段发达了，年节时的走亲访友很大程度上被手机短信代替了，远方游子给家中老妈妈那长长的家常信也变成了手机中的一句“没事我就挂了啊”，用手用纸写信更变成了“老土”的行为，被几乎所有的人遗弃。不仅如此，科技的一路高飞猛进，还被一些别有用心的人所利用，于是，我们赖以生存的环境被破坏了，我们的生活中出现了食品安全，出现了自然灾害，甚至出现了物种的灭绝。弊端日益凸显，于是出现了科技的弊端论。
那么，我们该如何看待科技的利弊问题呢?其实，科技的利大于弊是每个人内心都明白的事情，我们该做的只是如何趋利避害的事情。在现实的生产生活中，我们对科技都应该有选择的加以利用，使之利益发挥到最大化，弊端减小到最少化。比如，我们现在研究的转基因问题，完全可以利用它的研究来攻克癌症等疑难杂症，至于应用到食品方面，就应该慎重了。还比如，核武器的研究，你可以用它来维护世界的和平，但把它应用到战争中就应该是危害人类了吧。所以，论科技的利与弊，利大于弊是当然的，科技的利弊，完全在于人类自己的选择利用，完全在于人类自己如何趋利避害。
科技的利与弊
当书信被电子邮件取代，当脚力被各种交通工具代劳，当传统文化在濒临灭绝的边缘苦苦挣扎：处在科技发展日新月异的今天，我们又该何去何从?科技为上，传统靠边?还是传统为要，科技为辅?
在如今纷繁芜杂的大环境下，科技与传统文化不可偏废。传统文化是我们的根，我们的魂;科技是第一生产力，促进社会进步，让人享受舒适生活：积极发挥科技优势，大力弘扬传统文化已成为我们的必然选择。
鸦片战争以来，中国人便对西方现代科技有一种盲目的恐惧或崇拜，西方的坚船利炮轰开了中国国门，打碎了天朝上国的美梦，也在国人心中种下了恐惧而又歆羡的种子。科技强国也被无数国家奉为圭臬。科技霸权在美国等西方国家身上体现得淋漓尽致，现代科技的优势展露无遗。
但我们就该为此放弃传统文化?中国传统讲究仁义礼智信，中国文化具有兼容并包性，源远流长，博大精深。伟大的中国文化是我们传承千年，历久不衰的法宝，也是我们走向复兴，开创未来的根本保障。虽然，传统文化不乏糟粕，虚荣、麻木等劣根性便是糟粕的体现。但，我们不能否认传统文化的精髓让我们经久不衰，绵延不绝。文化的包容维持着中华民族的和谐与稳定，也为民族大家庭不断注入新鲜血液，使其焕发生机。五千年的积淀造就的是传统文化的强大生命力。
社会转型期的今天，传统文化与现代科技激烈碰撞，逐步融合，而在这碰撞与融合中，各自焕发出新的的生机。科技赋予传统文化科学特性和创造力。科技是第一生产力也是经济发展的强大驱动力，而科技发展中形成的科技精神，包括科学思维，科学态度，科学价值观念等，深刻的影响着人们的生活方式，影响着传统文化。在科技条件下，传统优秀文化经过现代科技的陶冶和兼容，具有了新的创造活力，它既蕴含了现代科技的新成果，又指导着现代科技条件下的民族文化不断创新和发展，永葆生机和活力。发挥科技优势，改造传统文化，是保持传统文化生机的不二法门。
同时，传统文化的道德原则、和谐理念也指引着具有民族特色的现代科技的发展与走向。先进科技的发展为人们创造了巨大的财富，也带来了一系列的社会问题。现代建筑的发展并随着邻里人情的冷漠，交通工具的进步伴随着健康的，电子文档的的发明也不可避免地产生书写能力的退化。而这些问题的解决需要也只能依靠传统文化。英国着名的哲学家汤恩比博士在上个世纪70年代就提出了令举世深思的论点：“挽救二十一世纪的社会问题，唯有中国的孔孟学说和大乘佛法。”而七十多位诺贝尔奖获得者也在巴黎宣布，解决21世纪人类的生存问题，必须去2000多年前的孔子学说中汲取智慧。弘扬传统文化，解决科技发展带来的各种问题，也指引着科技的发展。
人眼，蛙眼，鹰眼各有什么特点及仿生学意义
一、教学目的:1.学习本文说明事物的顺序和交错运用举例和比较两种说明事物的方法。2.了解一些仿生学的知识，激发学生对科学的兴趣。二、教学重点、难点:1.重点: 课文说明的顺序及分析说明、综合说明等说明方法。2.难点: 本文主体部分的“横式结构”及分类说明的结构和方法。三、教学时数:两课时四、教学步骤:第一课时词语注释:*明察秋毫:比喻目光敏锐，连极小的事物都能看清。察:看到。秋毫:秋天崐 鸟兽身上新长的细毛。*别具一格:另有一种独特的风格。轻而易举: 形容事情容易做。视野: 眼睛看到的范围。仿生学简介:仿生学是近一二十年发展起来的一门属于生物科学与技术科学之间的边缘崐科学。它把各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究，崐希望在技术发展中能运用这些原理和机理，最后目的是要实现新的技术设计并崐制造出更好的新型仪器、机器等。生物界各种丰富多彩的功能，具有极其复杂崐的精巧的结构，其奇妙程度远远超过迄今为止的许多人、物、机器，因此在工崐程科学的进一步发展中，人们需要向生物寻找启发和进行模拟是很自然的，这崐种努力有广阔的前景。探索人和眼睛奥秘的仿生学研究工作，称为视觉仿生，属于感觉仿生学范崐围。感觉仿生学是目前仿生学发展的重点。课文是根据有关材料改写的一篇科学说明文，介绍人和动物的眼睛的不同崐结构和功能及从中得到的重要启示，使读者对仿生学有了较形象的了解。课文结构:第一部分(1─3自然段)概括说明研究各种不同构造的眼睛的意义。1.以人眼为例，说明眼睛对感知外物的重要作用。2.说明眼睛感知外物的基本原理。3.说明各种动物眼睛构造不同及研究它的重要意义。第二部分(4─14自然段)具体说明对各种构造不同的眼睛的研究情况及已经或崐即将取得的成果。──主体第一层(4─9自然段)人眼及动物一般眼睛的研究及意义。4.人眼的功能及重要参考价值。5.对人眼的研究已取得和即将取得的成就。6.青蛙有一双机能优异的大眼睛。──特点(过渡)7.蛙眼的独特本领。──功能8.对蛙眼研究已取得和即将取得的成就。9.鹰眼的特点及由此得到的启示。第二层(10─14自然段)复眼的研究和意义。10.以蜻蜓眼睛的结构特点来说明什么是复眼。(过渡，承上启下)11.象鼻虫复眼的特殊功能。12.说明什么是太阳的偏振光。13.蜜蜂复眼研究的运用。14.复眼的构造对于研究复眼透镜的启发作用和取得的成就。第三部分(15─16自然段)仿生学研究的意义、范围和任务，并指出感觉仿生学崐已成为目前仿生学的发展重点。第二课时写作特点:一、本文的说明顺序是由一般到特殊，由简单到复杂:视觉仿生的依据是眼睛，而人们最熟悉、印象最深刻的，便是人的眼睛。崐所以作者先从人眼的构造和功能及其在仿生学中的意义谈起，然后再谈其他动崐物的眼睛及其特殊功能。这样的说明顺序易于为读者理解。从眼睛的构造来说，崐一般眼睛的构造比复眼要简单，所以作者先从一般眼睛谈起，然后再介绍复眼崐的构造及其在仿生学中的意义。这样由浅入深地说明事物，符合人们的认识规崐律。要做到深入浅出，还必须抓住事物的特征。课文分别介绍了人和蛙、鹰、崐象鼻虫、蜜蜂、蜻蜓及苍蝇等动物的眼睛，之所以选这些材料，就是因为它们崐的眼睛有特征，有区别于其它眼睛的独特构造和功能。仿生学之所以要研究它崐们，原因也在于此。本文在分析说明的时候，采用了相同的层次结构，即对各崐种眼睛在仿生学中的意义进行分析说明时，都先说明这些眼睛的构造特点或功崐能特点，然后再说明它们对于发展科学技术的启发。这样写眉目清楚，使读者崐易于掌握。二、本文的结构特点及说明方法:课文的整体结构采用“总─分─总”的形式，开头一至三段是引言部分，崐总提人眼和动物眼睛在构造和功能上各有许多特殊之处，从中得到的启示对发崐展现代科学技术有重要意义。四至十四自然段分别介绍了人眼和几种动物眼睛在仿生学上的作用，最后崐两自然段，总结概括了仿生学的定义，指出它的任务，介绍了它的研究范围、崐类别和发展重点。课文主体部分采用了条分缕析的方法，始终停留在一个平面上举例介绍了崐人眼和其他动物眼睛的特殊构造、功能及其在仿生学上的作用。这种“横式”崐结构便于作者较全面地充分介绍丰富的材料，使说明对象的各个部分和侧面较崐清晰地展现出来，各并列部分之间有一个由浅入深的问题，结构上有它的内在崐联系。横式结构在写作时往往运用分类说明的方法，将被说明的对象，按照一定崐的标准，一类一类地加以说明。本文以眼睛为说明对象，以十段为分界和过渡，崐前面说明一般的眼，后面说明复眼。一般的眼中分别说明人眼(4─5自然段)、崐蛙眼(6─8自然段)、鹰眼(9自然段)，复眼中分别说明象鼻虫眼(11自然段)、崐蜜蜂眼(13自然段)、蜻蜓和苍蝇眼(14自然段)。这些眼睛的分类主要以构造功崐能为标准，类别的划分突出了每种眼睛之间的差异，使每种眼睛的特征更加突崐出。本文交错运用举例和比较这两种方法进行说明。一边大量举例子，一边对崐所举例子进行比较，既简略介绍相关事物的共同性，又详细地说明了它们的不崐同之处。如以人眼为例说明研究各种不同构造的眼睛在仿生学中的意义时，拿崐人眼与照相机比较。先用“人眼的光学系统跟照相机十分类似”，极简略地说崐明两者的相似处，再介绍不同处: 1.照相机只是把外界事物的图象映在照相底崐片上，而人眼则是先要对图象进行信息加工，并编制成神经密码信号再传给大崐脑；2.人眼还可以对比周围的景物，使人感知自身的运动和位置状态，确定物崐体的距离、形状和大小。又如介绍复眼时，先以蜻蜓为例，与人眼进行比较，崐说明复眼的特殊构造与功能，然后用“虾、蟹、蜂、蚁等节肢动物的眼睛都是崐复眼”一句简略说明它们的共同点: 都是复眼，再分别说明象鼻虫、蜜蜂、蜻崐蜓和苍蝇等各自不同构造的复眼及其功能。本文还运用了分析说明和综合说明。分析说明通常指对某一说明对象按照崐不同的角度或眼睛分开来说明。如本文对眼睛的说明，一般的眼睛(人眼、蛙崐眼、鹰眼)特殊的眼睛──复眼(蜻蜓、象鼻虫、蜜蜂、苍蝇)。综合说明是从崐总体上对一个事物作概括的说明(1─3自然段)(10自然段)(15─16自然段)三、语言准确、严密:课文在介绍视觉仿生学的一系列研究成果时，用词特别准确、严密。对其崐中取得较好效果的，如“复眼透镜”，作者就具体介绍它的特殊作用，指出它崐“敁大大敋提高了工效与质量”,对有些虽已制成但效果尚不理想的,如“人造眼”，作者在介绍它的用途后，同时强调它还需要“敁进一步敋完善”，对于有些仅仅得崐到某种启示，尚未研制成仪器或机器的，如“电子鹰眼”，作者就连用“如果崐……就能够”、“如果……就有可能”、“如果……就可以”三个假设关系的崐复句来表示，说明只是一种假设，并未变成现实。这样实事求是反映发展现状崐的写法，是科学说明应当遵循的原则。
当代艺术其实就是要研究特定 文化 背景下的文化现象,而当代艺术本身就是一种需要深究的文化艺术现象。下面是我为大家整理的视觉艺术研究论文，供大家参考。
【摘要】符号学(semiotics)在其中主要涉及到将人们在视觉感官和心理体验上感知到的对象以点、线、面、体、光、色的方式进行拟造、组合加以运用,然后再在对象视觉中通过转换再生的思维过程。在广义上,我们可以将艺术作品中的象征图象,以及艺术作品本身都理解为符号。
【关键词】视觉艺术;符号;转换;再生
著名符号学家安伯托?艾柯(Umberto Eco)说:“人是符号(sign)的动物。”1人类籍由符号来表达内心世界,传递信息。将日常所思通过一定的语言形式,包括声音、视觉、肢体行为将一个整合的概念传达给对方。符号学(Semiotics)是一种关于符号和运用符号,包括观看符号的理论。符号学并不是一种历史性的学科,而是一种阐释性的学科,但它能够在历史的探索中被加以有效地整合。符号学集中关注构成和表征的问题,将“文本”看作是产生意义的符号的特定合成。这是一种不带霸权和强制要求的有限度的视角。2
艺术的起源不论从模仿说、巫术说、劳动说的角度出发我们都可以看作是人类符号化的开始。原始人用肢体捕捉动物的动作,用声音模仿动物的鸣叫,用矿物质将动物的形态描绘在崖壁上,手舞足蹈用简单的语言交流,于是就有了最初的舞蹈符号、音乐符号、美术符号、语言符号。随着社会分工的日益复杂化,人类社会不断进步与发展,符号内容也就变得越来越复杂化、微妙化,同时也在自然科学、人文科学和社会科学各个不同的领域得到了广泛深入的运用。
视觉艺术作为一门研究经由肉眼产生联想的人文科学,符号学(semiotics)在其中主要涉及到将人们在视觉感官和心理体验上感知到的对象以点、线、面、体、光、色的方式进行拟造、组合加以运用,然后再在对象视觉中通过转换再生的思维过程。在广义上,我们可以将艺术作品中的象征图象,以及艺术作品本身都理解为符号。作为一套工具,符号学提供一系列我发现可以深入细致分析艺术作品的有用思想和观念。当这些思想和观念可能由心理分析、叙述和修饰理论引发产生时,它们就产生与传统艺术史并不发生矛盾的洞察力。事实上,这些思想和观念常常能够使学生在运用主体间的可使用的 方法 上更为精确,并使阐释更具有系统性。3
一、视觉艺术符号的分类
在符号与其所指涉的对象(即其指向与涉及的事物和领域)的关联上,目前在符号理论研究领域普遍认为可以将符号区分出以下三种不同的类型,同时也是符号的三个层次:4
1、图象符号(ICON):图象符号是通过模拟图形与对象之间的相似而构成的,图象符号是一个直接感知的过程,在图象学中属于写实的范畴。如肖像画、照片等,当我们面对这样的作品的时候通常都能够得到比较直观的感受,比如说“画面上有什么内容。”
2、指示符号(INDEX):指示符号与所指涉的对象之间具有的因果或是时空上的关联。如“指示牌、路标”。从广泛的角度来说,设计艺术中的视觉流程法则也属于指示性符号的范畴,由于生理的特点,眼睛在浏览的时候会表现出一种时间性、方向性与选择性,也就是说视线会沿着画面重心,即最佳视域,向某一个方向有选择性的移动,体现出视觉的流动性特征。
3、象征符号(SYMBOL):象征符号与所指涉对象之间无必然的或是内在的联系,通常是指约定束成的结果,它所指涉的对象以及有关意义的获得,是由长时间多个人的感受所产生的联想集合而来。同时符号的象征性也是是符号学里最深层次的特性,是符号产生与对象思维过程中相关内涵的延伸以及联想。比如线条的曲折、色彩的冷暖、材质的软硬都会给人以相应的情感体验。
二、视觉艺术符号的理解
人类的意识过程,其实是一个将世界符号化的过程,思维无非是对符号的一种挑选、组合、转换、再生的操作过程。因此可以说,人是用符号来思维的,符号是思维的主体。那么我们又如何从符号学的视角和运用符号学的工具去解读图像,符号如何能够使我们从我们已经认知的事物中疏离出来,以便理解某些新的事物?在这里,我想就当代油画家张小刚的作品《男青年》按照符号学的原理进行分析。
张晓刚《男青年》布面油画
1、生成图象意识
要对视觉符号进行阐释有时候是一个非常复杂的过程,需要结合上心理学的以及历史学的概念进行理解。
当我们在欣赏一件视觉艺术作品时,我们首先会在思维中形成一个表象,即作品中有什么内容,是具象符号还是抽象的符号。如,当我们在接触到当代油画家张小刚的作品《男青年》时,首先意识到的是一个男青年,带着眼镜,脸上一块红色的疤,灰蓝色的调子,一块红色的疤痕这些图象性的符号。 2、探询图象的象征性意义
得到以上信息后我们接下来会想知道隐藏在艺术家(即符号创作者)创作意图中的“更深层次的”,或派生出的意义。如果我们说一件作品具有一种更深层的意义,我们通常指的是作品传达了一种我们在最初观察中还无法确定的潜在的观念,以即是符号的象征意义。当然需要找到艺术家的意图我们必须对艺术家本人以及他所处的时代背景有一个基本了解。
我们现在就来试着探询阐释艺术家想要传达的观念信息。我们知道张小刚出生在上个世纪50年代末期,他经历了新中国成立后最动荡的历史时期,特别是“”在他们那个年代的人身上都产生了深远的影响。
那么现在我们回到画面(符号)本身,留着小平头的男青年,干净白皙的肌肤,一幅标准文弱书生的派头。我们知道眼镜是有知识、有文化的人的象征,中山装是那个年代的通用着装。灰兰色的背景衬托阴郁、孤独与冷漠的气氛。面颊上被生生揭开的一块,形状如肩章的伤疤显得尤其冷艳。结合上面的分析,我们也可以将它理解为那个热情火红时代的鲜红烙印。目光被吸引到左下角,略显呆滞,嘴唇微启似在观看一个什么令人震惊的场面,又面无表情,一种孤寂、压抑的情感得到充分的表现。所有的一切符号都在追忆一个时代的伤痕主题,这除了是一种回忆,同时也折射了现实社会人与人之间的冷漠。
视觉艺术符号的创作者在产生一个理念之后,综合自己对象征性符号的理解把握,选择合适恰当的视觉手段,将理念传达出来。然后接收对象即观众再通过自己对象征语言的掌握与理解,把接收到的视觉信息在思维中转换再生。(下转第99页)(上接第98页)当然,鉴于个体情感特质、生活 经验 、知识结构的差异,一件作品最终还原到观众思维中的形态是各有不同的,所以有了“一千个读者便有一千个哈姆雷特”之说。当一个人看见一幅绘画,表现的是关于一只果盘的荷兰静物画时,这个图像在其他的事物中)就是关于某种别的事物一个符号,或表征。观看者在她或他的脑海中形成有关该事物的一个意象,她或他就会把这个意象与该事物联系起来。心理的意象,而不是形成这个意象的个人,就是解释符。这个解释符指向一个客体。该客体对每一个观看者来说是不同的:对一个人来说它可以是真实的水果,而对另一个人来说也可以是别的静物画,对第三个人来说可以是一笔巨款,而对第四个人来说也可以是“17世纪的荷兰”,等等。而该绘画所表现的客体因此基本上是主观的和由接受者决定的。
视觉艺术本身就是关于符号的表达方式,创作者借由它向观者传达自身的思维过程与结论,达到叙述的目的;换言之,观者也正是通过创作者的作品,与自身经验加以印证,最终了解创作者所希望表达的思想感情。显而易见,作为中间媒体的视觉艺术作品,这时就充当着创作者思想感情符号,而这个符号所需表达的信息是否可以被观者准确的、快速的、有效的接受与认知,就成了创作作品成功与否的标志。这正是由创作者在创作的思维过程中对符号的挑选、组合、转换、再生把握的准确有效程度所决定的。
参考文献
[1]李幼燕著《理论符号学导论》,社会科学文献出版社,1999年6月版。
[2]米克·巴尔:《观看符号/解读绘画——运用符号学理解视觉艺术》载于《世界美术》2007年第1期。
[3]巴尔·布列逊:《符号学与艺术史》1991年。
[4]常宁生《艺术史的图象学方法及其运用》载于《世界美术》2004年第一期。
内容摘要：一部视觉艺术史的发展史也就是色彩的发展史。从上古的色彩崇拜到古典时期的色彩模仿，从浪漫主义时期对色彩的解放到印象主义对光和色的迷恋，在艺术史上，每一次对色彩的再认识和再阐释，总会引起视觉艺术的巨大变革，从而产生新的视觉艺术现象和理论话语。
关 键 词：色彩随类赋彩固有色民间色彩光印象
所谓色彩，在普遍意义上讲是人对色彩的感觉。对色彩的 爱好 和对色彩的选择，具有极大的主观性，所以不应把某种色彩标准绝对化，应承认多样的和发展着的色彩标准，从不断变动的色彩观中认识它们各自的特点，研究它们各自的异同之处，把握它们的内在联系，从而在色彩世界中达到“万物皆备于我”，而不是被束缚在一个狭隘的范围之内。偏爱是容许的，但偏执和偏见却无益于艺术的发展。
固有色——永恒美丽的理想色彩
太古之民把色彩作为一种手段，其目的在于将描画对象从背景中显现出来，即从空间背景中分离出物象，所以他们只认识红和黑，因为红色最引人注目，黑色与亮底色对比最大，因而在他们看来红是美的，黑也是美的，所以红黑搭配是美的。诉诸于艺术表现，他们将自然的一切色彩通归结为红与黑。河姆渡新石器时代的木器即以红、黑为装饰;世界各地的彩陶以红、黑为装饰;原始的洞窟壁画大都采用红黑二色……对黑红配置的喜好沿袭至今，这在一些民族的服饰中表现尤为典型，中国的藏族服装、彝族服装等都以红色为主色。
人在实践中丰富了感觉，增加了对外在事物的认识，并且在早期艺术活动中抓住物象永恒的、持久的固有色，寻求它们在空间的恰当联系。这样，人们发现了色彩的静态美，这样便有了对色彩永恒价值的追求，有了固有色的理念。
艺术离不开模仿，德谟克利特和亚里士多德都认为，艺术的力量就是模仿。达·芬奇甚至说：“……假如你在用自己的艺术模仿自然界所产生的形式的全部特质时不是一个万能大师，那么你就不能成为一个好画家。”固有色的色彩观正是产生于对自然的永恒和凝固的色彩美的模仿。
固有色观念曾长期主导美术创作，在西方，文艺复兴的作品最具代表性。在中国可以举出唐代人物、宋代花鸟和许多杰出的民间艺术作品。他们在固有色的表现和色块空间安排上都达到了极高的成就。运用固有色的经验可概括为以下几个方面：
一、色彩配伍。例如文艺复兴大师常采用的玫瑰红、天蓝、银灰，中国民间艺术常采用的朱红、群青、大红、石绿、金黄，这些色彩配伍具有对立统一的美。
二、色彩衔接。中国民间口诀有“工间绿，花簇簇;青问紫，不如死”等等。固有色的不同衔接方式会形成千变万化的色彩观感。
三、纯度对比。这种对比是调整色彩间相对关系的重要手段，其强弱得体，宾主分明，达到色彩在空间中的力度平衡。
四、明度对比。在二维平面上制造三维效果，所用手段就是明暗对比，精到独特的明暗对比不仅使图像具有立体感，还使画面具有了厚重感。
五、面积对比。面积对比更使色彩在体量上有轻重之变，在空间上有互补之美，从而产生鲜明的色彩节奏。
从远古起，艺术的移情说就伴随着模仿说，固有色为模仿自然来服务的同时，也还有浪漫主义的表现一路，他们不以模仿为补色目的，却以“画画无正经好看就中”为旨归。他们抽出固有色的单纯性、凝固性，以固有色的空间平衡为手段，驱便于工作色彩率意为之，以求理想的色彩效果，如苗族 刺绣 、民间剪纸、蔚县剪纸、绵竹门神就是以固有色观念而作浪漫派处理的色彩典范。
光印象——瞬息即逝的自然色彩
光学发现了色的物理本性，揭露了色与光的内在联系及色光的分解与混合现象;生理学发现了人类的色觉的本质，从而得以了解色衰与补色的关系，全色要求的基础。这些发现给艺术色彩学以伟大启发，由此而产生了印象派色彩观。于是画家用色追寻光，追寻光的颤动、光的流逝、光的迷离恍惚，从固有色的永恒和凝固中走出来，走向空间和时间的流动，得到的是瞬息即逝的光印象。
可以说，印象主义的色彩观和色彩技法，既是光学成就的产物，也是西方艺术传统的产物。只是这些传统到了印象派画家那里更系统化、理论化了，并且以此确立了它在艺术史中的地位。印象主义认为色即是光，因此：
一、凡视觉可感受的物象都是光照射的结果，凡有光必有色，物的色决定于光源色、环境色(反射色)和色彩间的对比。即色彩随光源和环境而变，并且在画面上是相对而存在的。
二、以日光光谱色代替古典的调色板。
三、追求光谱的金色效果，并往往引用光谱的色彩组合。
四、补色关系对于印象主义画家是不可或缺的手段。例如在大自然中日光与天穹光便是一对天然补色。
五、以光的混合代替颜料混合，因而采取色彩细碎分割和并置的手法，使色彩更加“响亮”。
六、在色彩并置时常施以明度相近的，非准确的冷暖并置。这就是同时对比的手法。此时相同的色各自将对方推向自己的补色，以增强双方的色价，同时各自失去稳定性，而获得光的颤动性，呈现一种有生气的活力，于是达到色的非物质化，成为颤动的光。歌德曾经说过：“同时对比决定了色彩美学的实用价值。”
印象主义使色从其所联结的物体中解放出来，排除物的固有色，由此绘画进入一个新的境界。印象派是光的崇拜者，光的虔诚宣教者，他们开启了一个灿烂的世界，但是他们追随光的同时却失去了艺术曾经具有的精神力量和阐明世界的象征内容而停留于事物的物质表层。
表现色——回到主观的现代色彩
实践表明，获得光的华丽外衣，是以牺牲质的内在精神为代价的，这个矛盾在技巧上直接表现为 素描 与色彩的矛盾，当表现特别需要素描的时候，色光的变幻不能不退居次要地位。古典主义，新古典主义，拉斐尔前派便是这样;当表现特别注重色光的时候，素描不得不退居次要地位，印象派便是如此。毕萨罗教导青 年画 家勒贝尔说：“多注意形体的色彩，而不要太看重于素描刻划，太准确的素描索然无味，而且不能给人以整体印象……”这正是印象主义者在素描和色彩之间的取舍。
雷诺阿在他的印象主义实验取得非凡成功的同时感到印象主义的危机，于是游意大利向前辈大师学习，他拜倒于拉斐尔画前，并高度赞赏安格尔油画的单纯宏伟。他研究了拉斐尔之后终于感到自己忽略了素描，从意大利归来后，他致力于牺牲色彩以使形体单纯化，加强素描，回到古典的作画方法，取消画面偶然的光，于是他开始了自己的“古典时期”。他的作品“伞”和他在那不勒斯所画的裸女就是开始回归古典和固有色观的记录。
印象派之后诸家正是看到了印象主义色彩观局限于表面的光色变化而忽略其不变的内部结构，所以他们走上了与印象主义相反的道路。首先是塞尚，这位现代艺术的开山者力排事物的闪动模糊的外表，致力于表达所谓不变的真实和内在的结构。就色彩而论，塞尚不同于印象主义的是使之色彩秩序化，经过组织，使色彩变得更规则，更简练，但更强烈，因此更具有安定感、明晰感，从而达成视觉形象的非同寻常的强度。他的艺术观和他的艺术实践深刻地影响了其后的画家，如马蒂斯由塞尚得到启发，抛弃印象派画家的“魅力、光亮和明快”，追求绘画的“稳固性”，认为在一切构成画面的色彩中必须建立一个平衡，因此表面的感觉必须加以提炼，正是提炼了的感觉构成画面。康定斯基说：“内在因素，即感情必须存在，否则艺术作品便是赝品。内在因素决定画面的形式。”毕加索概括说：“我不是模仿自然，而是面临自然——并且利用自然。”塞尚之后诸家竞相与印象主义的客观主义反其道而行之，强调主观意志的作用，因此着意于形式美、抽象美的追求，走向表现主观。在色彩上自然同时从客观色彩走向主观色彩了。
但是现代主义是接过印象主义的手中武器而走向其对立面的，印象主义发现了自然的色彩，现代主义将这些发现秩序化、凝固化、强力化。或者说印象主义捕捉感性的色彩，现代主义挖掘理性的色彩，现代艺术将色彩的主观性及其精神价值提到了前所未有的地位，并且完善于主观的个人感情与客观的色彩规律之结合。
参考文献：
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[4]《境外谈美》，陈望衡 著， 花山文艺出版社， 2003年版
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[8]《意大利文艺复兴美术》， 徐庆平 著， 中国人民大学出版社，2004年版
[9]《印象主义》，马凤林 著，湖北美术出版社，2005年版
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第1代是可以穿戴的，第2代是体内植入式的，第3代是从生物体内植入式的，第4代就是将猪的肾脏移植到人体内的；一代比一代更加的简洁方便，而且更先进，人体产生的排异也会越来越小。
关于这个“人工肾”的最新资讯是2019年11月7到9日，美国加州大学旧金山分校连续发布三篇报道来介绍获得的“里程碑式”进展，引发了全世界广泛关注。 原因很简单，肾衰竭在世界范围内是一个庞大的群体，目前主要依赖于人工透析来续命，因此对人工肾这类神器具有巨大的需求。 那么，这次报告的“里程碑式”进展主要的突破是什么？目前这个项目处在什么阶段？明年有希望上市吗？介绍这次主要进展的报告标题为“一种可植入性 肾细胞治疗 免疫保护 生物反应器”。 这个可植入性人工肾项目也称美国肾脏项目，是一项旨在开发一种可以 替代和消除肾透析的 植入式（就是通过手术安置在人体内）的 生物 人工肾脏，项目由加州大学旧金山分校和范德比尔特大学领导。 这个项目已经进行多年，此前已经取得了一系列进展。 项目的最大特点是“生物”两个字。 因为，我们知道肾脏除了清除毒素（含氮的代谢终产物）外，更主要的功能是维持水和电解质平衡，另外还有重要的激素分泌功能。 目前的肾透析，以及只有滤过功能的人工肾几乎只有毒素清除功能，不能替代肾脏水电解平衡和内分泌功能。 这个“生物”人工肾的主要目标是开发含有人正常功能肾细胞的装置，就可以完全替代肾脏的所有功能。 这次主要进展就是开发了一个超滤反应器，可以为植入其中的肾细胞提供免疫保护，不会引发排异反应。实际上，这个人工肾装置的主要构架在以前已经向外展示过，仅有一副纸牌大小，主要由两部分组成： 一个部分是一种被称为过滤器的 血液过滤系统 ，可以通过使血液透过精确形状的纳米级孔的硅膜来去除血液中的毒素； 另一个部分是包含 人工培养的人肾小管细胞的生物反应器 ，旨在实现除血液滤过以外的其他肾功能。比如，维持体液水和电解质平衡，维持血压，并产生必需的激素。 可植入式生物人工肾的研究难题在于，如何解决人 肾脏细胞植入后的免疫排异性和损伤问题 ，以维持其功能，并让患者免于终生免疫排异治疗的痛苦和经济负担；同时，还要解决 潜在血栓形成 的问题。 为了解决第一个难题，科学家使用具有小于10nm孔的硅纳米膜开发了一个 免疫保护室 ，人肾上皮细胞被植入这个保护室可以避免宿主免疫系统的攻击，避免免疫排斥反应。 ——这就是本次获得的最大进展。 为了验证这个具有免疫保护作用反应器的功能，研究人员将这种生物人工肾手术植入猪体内，通过与猪的颈动脉和颈静脉连接而被灌注。 三天后移出该装置，对经过植入生物体内“洗礼”的肾小管上皮细胞进行评估。 结果，这些细胞没有遭遇到明显免疫攻击和损害，仍保持了> 90％有活力。 同时，反应这些细胞生理功能的基因表达标志物出现两倍的上调表达，表明 植入细胞具有更强大的功能 。 另一方面，植入装置也没有形成血栓。这主要由于为了解决 第二个难题 ，研究人员开发了一种新型生物涂料，或者说是一种 生物表面活性物质 ，可以防止血栓形成，以维持其功能，也允许宿主免于使用抗凝剂的负担。 可见，本次进展仍然主要涉及体外研究和动物实验，意味着这个项目仍处在临床前期阶段。 科学家下一步的计划是增加这种生物人工肾的“生物”分量，即增加植入装置的人肾脏细胞的数量，以期可以允许实现滤过之外 肾脏 所有其他功能。 也就是说下一步的研究仍处在临床前期。 可见，这个令人期待的项目现在，以及将来一段时间内研究还是只能在动物进行，研究机构甚至还没有计划何时可以申请进入临床试验。 我们知道，生物医药研究最困难，也是最烧钱的是在人体进行的临床试验，一般临床试验至少需要数年乃是几十年的研究，还具有很高的淘汰率，即最终不能通过审查，研究前功尽弃。 因此，仍处在临床前期阶段这个项目，离着被批准上市还有很长的路要走。 明年绝对不存在被批准上市的任何可能。 自己把自己的肾脏调理好就可以了，为什么把希望寄托在人工肾脏上面呢？ 在西医西药的手下，肾病是疑难杂症，所以越医治越严重，也是理所应当的 。 但是肾病在中医中药这边 属于简单的疾病，如果我们有吃中药治病的，基本不可能到尿毒症，所以也不可能谈论换肾的问题。 所以生病，尤其是身体内脏的问题，要找对的中医医生医治或者调理。 西药吃起来是方便，但是方便的后果就是让你的内脏严重受损，以至于要必须换内脏才能生存一段时间。 这样的医治过程，要钱，要命，死了还没全……！也是中国人比较忌讳的事情。 所以生病了，别怕麻烦，找对中医，遵医嘱，好好的煎药，服药。别把小病治成大病，大病致残。 作为病人，不要病急乱投医，而是冷静一下，多打听，多问，找到合适的中医。 不但可以花小钱，还能让身体健 健康 康。 2019年7月25日，《第五届肾脏病透析创新发展高峰论坛》在武汉顺利召开，其中一篇分享引起了我的注意——《肾脏替代治疗的现状和展望》。 目前，肾脏替代治疗方法包括血液透析、腹膜透析、肾移植。正在研究的肾脏替代治疗方法——人工肾，有哪些呢？人工肾的发展如何？何时应用至临床？爱肾快马加鞭地将研究进展分享给大家。 1 坚持，人工肾可期 我们知道，目前人工肾的研究，集中在两个方面： 1.可穿戴式人工肾 2.可植入式人工肾 顾名思义，可穿戴式人工肾，是用来穿在身上方便携带的人工肾，本质上仍然是一台血液透析机。但即便在透析过程中，肾友也可以带着它自由活动，避免了必须在血液透析室进行治疗的弊端。 目前，这项技术已经进行了人体试验，最接近临床应用，预期在5年内看到更成熟的产品出现。 和穿戴式人工肾相比，我们也可以把目光集中在可植入式人工肾。在我看来，可植入性人工肾的成功研发，是更有意义的重大进展。 2 可植入式人工肾的发展 可植入式人工肾的发展困难重重，但也一直在进步。 01 2016年，美国加州大学的Shuvo Roy与田纳西州范德比尔特大学的W.Fissell联合研发了第一款可植入生物人工肾（IAK）。 通过采用纳米技术、3D打印技术及活体细胞组成一个混合体，通过类似肾移植的方式植入，目前已经在狗身上进行试验。接下来需要解决血栓、水分滤过等问题，预计在2020年通过监管机构的审批，进入临床试验的最后阶段。 02 2016年，澳大利亚墨尔本大学的Little团队通过诱导多能干细胞在体外成功分化出一个具有肾脏功能的器官，迈出了干细胞衍生肾脏的重要一步，但得到的器官并不成熟，不足以替代人体器官。 03 2017年，斯坦福大学的Nakauchi团队，利用小鼠和大鼠成功获得干细胞发育的胰腺，并移植和治愈了患有糖尿病的小鼠模型。 随后，他们联合日本长崎TeppeiGoto团队，在大鼠体内培育出了小鼠肾脏。 04 2018年，曼彻斯特大学的Sue Kimber和AdrianWool团队，不仅利用多能干细胞成功分化出肾祖细胞，并将其植入小鼠体内，产生了尿液。下一步将重点研究如何给这个“迷你肾脏”提供充足的血液。 05 肾脏类器官的血运问题，一直是人工肾的重大难题。但就在今年，哈佛工程与应用科学学院、布里格姆妇女医院和哈佛干细胞研究所的Jennifer Lewis和Ryuji Morizane博士，成功突破了这一难题，开发出一种有效的器官血管化方法，下一步则是尝试其能否接受正常肾脏的供血量 原谅我给你泼冷水，不要说明年，就是十年也不会有太大进展，这不光是科学发展问题，人工肾脏需要与人体做结合实验，需要大量数据，完善设备，而且牵涉到各方面利益，现有透析设备、医务人员，医生知识储备都不允许，医药设备厂商在现有利益面前也不会有驱动力开发人工肾脏，如果是尿毒症还是老老实实透析吧，你活的越久越有希望，也许将来会有，但最好不要做小白鼠，换人工肾脏只有到技术成熟才是最好时机。 不能确的说什么时间，但希望肯会有的，随着现代 科技 的发展，一切皆有可能。 时间不好说，但技术壁垒应该不是问题，也许干细胞技术可以解决这个问题。 不太可能，目前透吸，就是解决尿毒症问题。科学进步，一步一步来。比如人造肾脏如何植入体内，怎样维护，使用寿命。尚未见过媒体报道。
这将会给医疗事业带来很多可能性。也让深受其害的病人能够有一些希望。
第1代发展的是可穿戴的人工肾，第2代是植入式人工肾，第3代是纯生物植入式人工肾，第4代是猪器官培养移植到人，由于我们的医学不断进步，科技的不断发展，我相信人工肾的将士也是指日可待的。