探索自然的對話

　　物質(zhì)的結構、宇宙的演化、生命的起源、智力的本質(zhì)，一直都是科學家探索的基本問題，本書以對話的方式，討論了上述四個方面的科學探索。在這些前沿，未知的科學問題非常多，本書只能作有限的討論。先對每一方面進行一般性介紹，然后分別舉出具體例子加以說明，除引言和結語外，本書共分為五章內(nèi)容：第一章是粒子，第二章是宇宙，第三章是生命，第四章是智能，第五章是技術。本書可供具有初中以上文化程度的廣大讀者閱讀。

　　唐孝威院士祖藉太倉（現(xiàn)屬江蘇省蘇州市），1931年10月生于江蘇省無錫市前西溪的一個書香世家。少年時期的啟蒙教師是他的祖父，我國著名教育家、上海交通大學第一任校長唐文治先生。1949年秋在上海南洋模范中學畢業(yè)，考入北京清華大學。1952年畢業(yè)于清華大學物理系。先后在北京中國科學院近代物理研究所、北京二機部原子能研究所、蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合原子核研究所、青海核工業(yè)部九院、北京中國科學院高能物理研究所、德國漢堡電子同步加速器中心、瑞士日內(nèi)瓦歐洲核子研究中心等單位工作。現(xiàn)為浙江大學教授、博士生導師，北京大學、中國科學技術大學等校兼職教授。1979年被評為全國勞動模范。1980年當選為中國科學院數(shù)學物理學部委員（院士）。曾當選為中國共產(chǎn)黨第十二次及第十三次全國代表大會代表。任中國和平統(tǒng)一促進會理事。研究方向：原子核物理實驗；高能物理實驗；核技術應用；生物物理學；核醫(yī)學；腦科學；神經(jīng)信息學等。主要科研工作：1.20世紀50年代進行核探測器研究及π介子實驗。50年代初他和實驗組同事在國內(nèi)“從零開始”，進行探測核輻射的計數(shù)器和強流管的研制，并且研究氣體放電的機制。他在實驗上觀察到鹵素管坪中振蕩的現(xiàn)象，并觀測低溴壓鹵素管輸出信號延遲的現(xiàn)象。他還先后參加我國鈾礦的野外勘探工作和我國高空環(huán)境的監(jiān)測工作。1956年至1959年在蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合原子核研究所，進行電磁級聯(lián)簇射的實驗和質(zhì)子吸收負π介子反應的實驗，并研制全吸收契侖柯夫計數(shù)器、取樣式電磁量能器、星裂探測器等，他參加的小組率先研制成功可控制高壓脈沖供電計數(shù)器。2.60年代初轉(zhuǎn)到國防科研領域。1960年4月起參加中國“兩彈”研制，進行在研制我國第一顆原子彈和第一顆氫彈中所需的核測試工作，以及核探測器的研制工作。從60年代初至70年代，他領導的研究室在我國青海核基地艱苦創(chuàng)業(yè)，在原子彈中子點火、核試驗近區(qū)測試和氫彈原理實驗等方面進行了大量的科學研究工作，解決了一系列重要的技術問題。在突破原子彈中子點火技術時，他領導實驗組進行測試，是確證中子點火技術成功的第一人。完成任務后，又到新疆核試驗現(xiàn)場進行核爆炸的測量。1964年10月我國第一顆原子彈爆炸成功后，是受周恩來總理在人民大會堂接見的有功人員之一。在1966年突破氫彈技術時，他領導實驗組在新疆核試驗現(xiàn)場進行測試，是判斷并證實我國氫彈原理成功的第一人。他在兩彈研制中，特別重視對青年人的培養(yǎng)，具體指導工作，并親自講課，組織學術討論會，從而形成一支很好的科研隊伍。3.70年代中參加中國“一星”工作，在北京進行我國第一顆返回式人造地球衛(wèi)星艙內(nèi)空間輻射劑量的測量，為我國衛(wèi)星研制和應用提供了有實際價值的實驗數(shù)據(jù)。他還和合作者在回收衛(wèi)星內(nèi)放置的核乳膠探測器中，觀測和分析原初宇宙線高能重原子核徑跡。4.70年代末轉(zhuǎn)到高能物理領域。1978年1月他率領中國實驗研究組，到德國漢堡電子同步加速器中心進行高能物理實驗。這是改革開放后中國向西方派出進行國際合作實驗的第一個科學實驗組。中國組參加丁肇中教授領導的馬克杰組合作，進行高能正負電子對撞實驗。在馬克杰合作組里，他領導的中國組在實驗方案設計、實驗儀器制造、儀器安裝調(diào)整、實驗數(shù)據(jù)獲取、事例選擇、數(shù)據(jù)分析等方面，完成了大量的工作。1979年馬克杰合作組在實驗上發(fā)現(xiàn)傳遞強作用力的基本粒子棗膠子，還精確測量e+e-→μ+μ-反應的電荷不對稱性，檢驗電弱統(tǒng)一理論。5.80年代初起到90年代末，他領導實驗組到瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心，參加萊潑高能正負電子對撞機上高能物理實驗的國際合作，進行L3組合作實驗。他領導的實驗組在北京研制和批量生產(chǎn)L3強子量能器正比室，運到歐洲總裝后進行實驗，還參加L3BGO量能器和漂移室等方面的研制工作，并在國內(nèi)進行實驗數(shù)據(jù)分析工作，為L3組在實驗上證實自然界存在三代中微子、精確測量Z0粒子與W±粒子的質(zhì)量和寬度、以及精確檢驗電弱統(tǒng)一理論作出了貢獻。1982年出版了他主編的《粒子物理實驗方法》一書。1995年出版了他與合作者合寫的《正負電子物理》一書。6.80年代起他在國內(nèi)指導學生，在物理學的多個領域中進行實驗研究工作，包括：電子偶素三光子衰變光子能譜與角分布的測量；量子力學局域隱參量理論的實驗檢驗；相對論性氧原子核碰撞分裂為四個氦原子核現(xiàn)象的觀測；原子核β射線與原子電子等同性的超高靈敏度實驗；自淬滅流光特性的測量；離子轟擊表面產(chǎn)生潛徑跡的掃描探針顯微觀測等。7．80年代末起，逐步轉(zhuǎn)到生物學領域，開展物理學與生物學的交叉研究，包括：活細胞內(nèi)部運動的研究，細胞分裂機制的研究，以及用近場技術研究亞細胞結構等。他和合作者在實驗上觀測到活細胞內(nèi)胞質(zhì)顆粒的擬布朗運動現(xiàn)象和花粉管頂端的跳躍式生長現(xiàn)象。90年代他擔任國家自然科學基金重大項目“發(fā)展近場技術、研究生物大分子體系特征”的主持人。2001他年發(fā)表了《細胞運動原理》一書，闡述活細胞內(nèi)分子漲落的觀念，并探討活細胞內(nèi)部運動的定律。8．90年代參加阿爾法磁譜儀（AMS）的國際合作，進行探尋空間反物質(zhì)與暗物質(zhì)的研究工作。和實驗組同事在國內(nèi)研制阿爾法磁譜儀內(nèi)的反符合計數(shù)器及電磁量能器等，運到國外總裝后進行空間實驗。9.90年代初轉(zhuǎn)到醫(yī)學領域，開展物理學與醫(yī)學的交叉研究，主要進行醫(yī)學影像技術的研究，并應用于心臟疾病與腦疾病的診斷。90年代他擔任國家攀登計劃項目“核醫(yī)學和放射治療中先進技術的基礎研究”的首席科學家。2001年出版了他主編的《核醫(yī)學和放射治療技術》一書。10.90年代中開始進行腦科學的研究，包括：人的工作記憶的心理學實驗以及認知和腦疾病的腦功能成像研究等。他和合作者在實驗上測量雙任務短時記憶的混合廣度，并提出短時記憶的生物物理學模型。他參加了973項目“腦功能和腦重大疾病的基礎研究”中“腦高級功能的機制”課題的研究。他積極推動我國腦功能成像的工作，1999年出版了他主編的《腦功能成像》一書。2002年他發(fā)表了《腦功能原理》一書，提出腦內(nèi)信息加工過程的量子化假說，并在腦的系統(tǒng)水平上探討腦區(qū)激活與相互作用的定律。11．2000年起他和國內(nèi)神經(jīng)科學家一起，推動和組織我國“人類腦計劃”和神經(jīng)信息學的工作，并在2001年10月代表我國參加全球“人類腦計劃”研究。2001年協(xié)助中國人民解放軍總醫(yī)院建立神經(jīng)信息中心。還在浙江大學和同事們建立神經(jīng)信息學中心，開展神經(jīng)信息學研究。12．2001年起在浙江大學領導實驗組，開展神經(jīng)退行性疾病的分子生物學和細胞生物學中若干問題的研究。和國內(nèi)科研單位合作，對老年性癡呆患者腦內(nèi)老年斑的結構與成份及蛋白質(zhì)的異常積聚過程進行研究。13．2001年起在浙江大學和同事們建立顆粒物質(zhì)實驗室，進行顆粒物質(zhì)物理學的研究。并和國內(nèi)科研單位合作研究。和多學科的專家一起，推動我國交通流的理論和實驗研究，以及與一些自然災害成因和防治有關的顆粒流運動規(guī)律的研究。14．2001年起在心理學領域中進行情緒、夢、腦內(nèi)評估等心理活動的研究。提出情緒的數(shù)學公式；探討感知與情緒的相關性；分析夢中腦內(nèi)信息加工的特點；討論腦內(nèi)評估與抉擇的規(guī)律。他本人及與合作者在國內(nèi)外重要學術刊物上發(fā)表論文450多篇。學術專著有：《粒子物理實驗方法》（主編）（人民教育出版社），《正負電子物理》（合著）（科學出版社），《細胞運動原理》（浙江大學出版社），《核醫(yī)學和放射治療技術》（主編）（北京大學出版社），《腦功能成像》（主編）（中國科技大學出版社），《腦功能原理》（浙江大學出版社）。除上面提到的幾本學術專著外，還著有：《正負電子對撞實驗》（1985年），《同步輻射及其應用》（1986年），《探索自然的對話》（合著）（2001年），《醫(yī)林奇葩》（主編）（2001年）等書。譯著有《狂熱的追求》（合譯）（1994年）。他在科研工作和高校教學中為國家培養(yǎng)了許多人才。除給大學生授課之外，多年來還在高能物理研究所、中國科學技術大學、北京大學、南京大學等單位指導和培養(yǎng)了一批研究生，其中碩士生31人、博士生20人、博士后6人。特別是2001年到浙江大學工作以后，致力于培養(yǎng)交叉學科人才。目前在讀的研究生有14人，其中浙江大學10人，高能所4人。1997年，中國科學技術大學出版社出版了由周發(fā)勤教授撰寫的《唐孝威科學實驗四十年》一書（為國家自然科學基金資助項目）。書中對他40多年來在國防科研、基礎研究和應用研究的前沿努力耕耘，并始終堅持在實驗室第一線進行實驗的科學生涯作了生動的敘述。相關圖書圖解數(shù)學小百科選車指南函數(shù)在你身邊：直覺探索函數(shù)世界