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| 书名 | 需求--激励发明之路(科学求真之门) |
| 分类 | 科学技术-自然科学-自然科普 |
| 作者 | 雷仕湛//薛慧彬 |
| 出版社 | 上海科学技术出版社 |
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| 简介 | 编辑推荐 雷仕湛等的《需求——激励发明之路(科学求真之门)》列举了一些世界重大发现和发明，重点介绍了问题的提出、遇到的技术难题及其破解的过程，以及遇到不同的意见时如何坚持信念和坚持不懈地努力，也介绍了这些发现和发明给社会带来的效益等。本书包括了科学历史方面内容，也涵盖了现代科学知识内容，力图让人们对一项发现或发明有一个比较完整的认识。 本书旨在启示科学工作者，特别是年轻的科学工作者和青少年读者：创新和发明需要不畏困难、坚定信念，需要在不可知的天地领域中探索前进。同时也强调了社会和老科学家们的责任，对及时发现的新的科学技术苗子给予大力扶持和帮助。 内容推荐 人类的文明历史，实质上是科学的挑战史。雷仕湛等的《需求——激励发明之路(科学求真之门)》通过介绍影响人类社会的，包括能源、光电子、航空航天、生物医学等领域的16件重大科学发明和发现的事例，以故事的形式具体生动地向读者展示了它们付之实现的曲折经历和科学家们的功绩，并指出需求是推动科学发现和技术发明的主要动力。 《需求——激励发明之路(科学求真之门)》既是广大科技工作者和管理人员提升科研创新能力和科学管理能力的学习资料，也可作为青少年提高科学素质教育的参考教材。 目录 序言 前言 第1章 印刷技术的两次革命——发明活字排版和 激光照排 雕版印刷 活字排版印刷 照相排版印刷 汉字激光照排印刷 第2章 比太阳还明亮亿倍的光源——激光器 大胆的设想 创新需要自信、勇气 面对权威们的质疑 初显锋芒 共振腔出奇招 成功秘诀 中国第一台激光器 第3章 挣脱地球引力——火箭 无处不在的万有引力 终于飞出地球 奔月路漫漫 踏上月球世界 真正走出地球“家门” 第4章 会做计算的机器——电子计算机 创新群英 更新换代 大型和微型电子计算机 第5章 控制电子群——电子管、晶体管、集成电路 和芯片 真空电子管 固态电子管 电子元件集成化 单电子元件 第6章 如鸟在空中飞——飞机 大科学家想不到 突破“音障” 闯“热障”关 拉近空间距离 使用新能源 第7章 更换人体器官——人体器官移植 冲破礼教的束缚 更换人体器官的难题 梦想成真 解决器官来源 第8章 济世创举——抗生素的问世 重大发现 曲折的成功之路 辉煌成就 双刃剑 第9章 窥视微观世界——显微镜 窥见“狄尔肯” 用电子替代光子 看清原子，操纵原子 第10章 看穿宇宙深处——望远镜 远山近在眼前 牛顿的反射望远镜 射电望远镜 太空望远镜 第11章 粒子周期王国——元素周期表 遭嘲笑和讽刺的发现 面对新问题 周期性的秘密 汗马功劳 第12章 消除电阻率——超导现象 温度的影响 奇迹出现 磁导率变成零 约瑟夫森效应 超导临界温度不断攀升 众说超导态 第13章 设计生物品种——转基因生物 伟大的发现 找到遗传物质 揭示遗传因子的秘密 设计创造新生物品种 第14章 发现“三子”——电子、量子和光子 阴极射线和它的奇迹 发现电子 发现量子 发现光子 第15章 能源危机将不存在——核能利用 破解核能的无作为 控制核裂变速度 人造太阳 给核燃料点火不容易 产生接近恒星中心压强 激光惯性聚变堆一裂变堆组合 第16章 细分不尽的粒子——基本粒子 原子可细分 原子结构模型更新换代 原子核组成不简单 基本粒子并非基本 轰击基本粒子的“炮弹” 试读章节 据有关资料记载，荷兰很早就开始磨制玻璃和宝石镜片，并且知道一块一个面或者两个面凸起呈弧形的透明玻璃片有放大作用，利用它可以看清物体的一些细节。现在人们称这种用单片透镜做的放大器为单式显微镜。这种简单显微镜的放大倍数不超过30倍，一般是20倍左右。要得到更高的放大倍数，需要让几个透镜组合，这就是复式显微镜。据说最早发明这种复式显微镜的也是荷兰的一位眼镜制造商，他是米德尔堡的詹森(Z．Janssen)。他制作镜片的技术非常精良，能够制作各种大大小小、厚厚薄薄的镜片。1590年，他做了两个圆筒，把它们套在一起，然后在套筒的一端安装一块双凸透镜，在另外一端装一块双凹透镜。他手拿着这个套筒左右比划着，突然从双凹透镜中看到自己放在凸透镜上的手指变粗了不少。他又把一只小虫放上去观察，发现这小虫也变大了。这个现象启发詹森，使用多块透镜叠在一起可以把物体放得很大。经过一番努力，终于制造出能够看见微小物体的复式显微镜。今天，在荷兰米德尔堡科学协会还保留了一架镜筒长18英寸、直径大约2英寸的显微镜，据说它是詹森当年制造的。不过，詹森没有估计到显微镜的使用价值，并未对显微镜做进一步完善工作，也没有利用他发明的显微镜对微生物进行观察，真正开展这些工作则是在多年之后。 列文虎克利用显微镜窥探微生物世界取得的成就，鼓舞了许多科学家，他们利用显微镜探索其他科技领域，如医学领域、金属结构领域、矿物领域、机械领域和电子工业领域等，相应也发展出各种专业显微镜，比如用于观察微生物和生物细胞组织的生物显微镜，用于检测和研究金属组成和结构的金相显微镜，用于对岩石或者矿物标本进行检查分析用的岩相显微镜，用于精密测量零件、部件尺寸和外形轮廓的量度及工具显微镜等。 显微镜是人类最伟大的发明物之一，在它发明之前，人类关于世界的认知局限在用肉眼或者靠手持透镜。虽然列文虎克在世时就已得到人们的承认，但真正认识到他对人类认识世界所作出的伟大贡献以及显微镜的巨大价值，还是在100多年之后。 用电子替代光子 人们很快发现，显微镜的放大倍数存在一定限度，最大不超过2000倍。但这不意味着不能再放大了，比如把显微镜的显微图像投影到大屏幕上，可以放得更大，但是这样一味追求图像的大尺寸，却看不到更多的细节。科学家用一个称为“分辨率”的物理量来评价显微镜观察细节的能力，分辨率是指显微镜能够分辨的最细微结构的尺寸。光学显微镜能够分辨的最微小结构的尺寸是0．2微米左右，尺寸再小的结构就无能为力了。 众所周知，光束在空间以直线传播，当传播路途上遇到物体时会被反射回来或透过物体继续直线传播。但是，如果遇到的这个物体的尺寸与光波波长差不多时，传播方式就会出现新状况，有一部分光会绕过这个物体的边缘，改变传播方向，这个现象称为光的衍射，这是光的基本特性之一。正是衍射效应限定了显微镜的分辨率最高只能达到所用光的波长的一半。可见光的波长是390至770纳米，换言之，采用可见光照明的显微镜能够分辨的最小细节尺寸是0．2微米左右，人类不可能察觉小于这个尺寸的细节。这就好比盲人读书，他们靠手指抚摸字形的凹凸纹来认字，所以，手指只有抚摸出字与字之间的空隙时才能辨认出前后的字具体是哪一个。在光学显微镜中，这只“手”是光束，光的波长相当于手指的粗细，显然，要它辨别出比波长小的物体是不现实的。根据这个道理，显微镜使用发射短波长辐射的光源照明，比如紫外射线或者X射线就可以提高分辨率。不过，最“革命”的做法就是用电子束替代光束制造显微镜，这种电子显微镜的分辨率一下子获得几千倍的提高。P155-156 序言 科学技术是第一生产力，是推动社会向前发展的动力，而科学发现和技术发明是科学技术不断获得发展的力量源泉。科学技术推动了人类文明前进的步伐，人类的文明历史在一定程度上是科学技术进步的历史。在几千年的科学技术发展进程中，人类挑战陈旧概念、挑战习惯思维、挑战权威，人类对物质世界的认识水平不断提高、认识程度不断加深。如今我们在享受科学技术带来的巨大社会进步和物质文明时，更需要了解它们付之实现的曲折经历。 本书列举了一些世界重大发现和发明，重点介绍了问题的提出、遇到的技术难题及其破解的过程，以及遇到不同的意见时如何坚持信念和坚持不懈地努力，也介绍了这些发现和发明给社会带来的效益等。本书包括了科学历史方面内容，也涵盖了现代科学知识内容，力图让人们对一项发现或发明有一个比较完整的认识。 本书旨在启示科学工作者，特别是年轻的科学工作者和青少年读者：创新和发明需要不畏困难、坚定信念，需要在不可知的天地领域中探索前进。同时也强调了社会和老科学家们的责任，对及时发现的新的科学技术苗子给予大力扶持和帮助。 提高自主创新能力，是建设创新型国家的重要关键。我们要重视科技创新，重视创新性发现和发明，重视科技创新人才的培养。本书关注创造发明中的创新思路来源，揭示需求激励创新的主导作用，关注破解技术难题和达到目的的信念，有较好的可读性和现实意义。它将是一份对青少年和广大青年科学工作者进行自主创新素质教育的优秀参考材料。 中国科学院院士、上海市科普作家协会理事长 |
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