科学网

 找回密码
  注册

tag 标签: 科学发展史

相关帖子

版块 作者 回复/查看 最后发表

没有相关内容

相关日志

多维度时空与单向度的思维
benlion 2016-1-24 18:44
科学的文化环境和伦理的社会风气,最基本的就是逻辑思维和求证事实的精神。在科学史上,对科学的体系和发展历程,缺乏全面的理解,把知识、技术、建制和方法的多维度科学,片面理解成知识乃至知识里的公式和定律。 2007 年bjZeng和英国pr Kitney院士分别同时论及第3次工业革命,美国智库和欧洲决策机构,在正规文件阐述的教育、科技和产业决策就是这些内容;但是,国内却是学习美国里夫金2012年的第3次工业革命一书的互联网+而把2013年德国工业4.0技术翻译成第4次工业革命。又把物联网和IT产业(早热过头了的)视为未来的革命。 当然,1996年bjZeng与美国LHood通信时,他在做转基因动物模型和免疫学,直到1999年bjZeng的系统生物科学与工程会议和协会筹备刊登在Nature时,他才开始做系统生物学,而且,只是早已有了的组学,包括他的定义在内引起国际上的大量争议,到了国内,几乎没有关注这些争议,把系统生物学等同于组学和等同于Hood,却几乎不涉及1999年到2003年同时开始的20多位科学家的其它4大学派,于是,bjZeng在国内发表文章和阐述系统生物学的整个历程,这就花掉了2008-2013年的日日夜夜。 LHood 是美国3院院士,国内重头衔,即使建立大量有相关机构,也常是重在头衔,引进有头衔,却未必是熟悉这个领域的来领导学科发展,当然,在有些领域客观上引进不到或难以引进人才,即在国外属于大量发展或大规模投入的方向。 在扑克牌里,有没有注意到红桃K?他就是欧洲文明之父,从竺可帧延续到仍然现在的科学史观,就是没有关注到这个关键点,即,欧洲近现代科学与希腊-罗马哲学的根本区别。 工业4.0是互联网+,即信息化,工业5.0是生物制造。屠呦呦获得拉斯克和诺贝尔奖,关键因素是2007年到2014年,美国Keasling实现了青蒿素的工业化生产 - 生物制造,而系统医学是个体化和转化医学的模式。 - (01/24/2016网络日记)-
个人分类: 工业化科学|2263 次阅读|0 个评论
创新的阻力与动力
热度 2 dsm9393 2014-11-23 23:09
创新的阻力与动力 ---- 研读 科学发展史 探索创新的成功路 〈三〉 都世民 创新有没有阻力?阻力来自哪些方面?有阻力必然会有动力去抵抗,去战胜,动力靠什么产生呢?这是创新者关心的问题之一。笔者从以下几个实例来剖析阻力来自哪里?是什么原因产生的?能否避开这些阻力或障碍?阻力的大小对创新者而言是否公平?遇到阻力时怎么办? 一 . 从太空飞行开拓者经历来剖析创新阻力与动力 火箭是太空飞行的必要条件。早在 1902 年,美国火箭领域的开拓者罗伯特 . 哈金斯 . 戈达德就向《大众科学通讯》杂志寄去一篇文章,名为“太空航行”。这时他还是个学生。 1911 年,他成为马萨诸塞洲伍斯特的克拉克大学的物理学博士,从此他步入火箭领域,进行漫长而又艰巨的创新历程。 1914 年,他注册了火箭元器件的专利。 1917 年,戈达德到美国陸军工作,从事军事装备的设计。 1918 年 11 月7日,他在阿伯丁试验场演示了固体燃料火箭。 1919 年,他在《史密森》论文集中发表了论文“达到极值高度的方法”。这篇论文总结了他过去所做的大部分开创性工作。文中还讨论了太空飞行可行性问题。 他的论文发表没有得到科学界和社会人士的理解、认可和赞扬。相反,他被人戏称为“月球人”。 1920 年 1 月 13 日,《纽约时报》发了一篇错误评论说:在克拉克学院和史密森尼学会,正襟危坐的那位戈达德教授,不仅不懂得作用力与反作用力之间的关系,也不懂得需要有比真空作为反作用力更好的装置,这些是很荒唐,不值一提。当然他看来是缺少高中物理的基本常识。”事实证明这一评论完全错了,火箭的运行不是靠周围的大气反作用,是靠火箭喷出的尾气来推动的。 1969 年7月 17 日,在阿波罗 11 号飞向月球时,《纽约时报》又发了一篇评论:“进一步研究和试验证明:艾萨克 . 牛顿在十七世纪的发现 . 现已证明,火箭在真空环境里也能像在大气中一样正常飞行。”遗憾的是著名媒体没有承认自已在四十九年前犯的错误。 不难看出,一项前所未有的创新,在早期,往往不被社会认可,知名专家和新闻媒体,不是新事物推手,充当了阻力和障碍! 戈达德、麥克斯韦、伽里略等都遭受到这种阻力、打击、嘲笑。有的科学家还会有工作生计、家庭不幸等重负,不难想象阻力之大。怎么办?一位伟大的科学家是与众不同的,有惊人的毅力,有忘我的牺牲精神。一些正直的伟大科学家,他们以“无人、无我、无众生、无寿者,修一切善法。”方能达到最高境界,做出划时代贡献。 应当指出的是,一个科技工作者可能有各种动力,比如工作待遇、职称、名誉地位、诺贝尔奖、为国争光、为民服务;也有金钱、美女和舒适生活等驱动。其中有一些动力是不长久的,也不可能做出划时代的创新。然而这些追求中有的是很现实,有的会引诱人步入岐途。有的是远大理想。 另外需要指出的是,各国从事火箭技术开创者面临的困难、阻力和境遇是很不相同的。例如前苏联康斯坦丁 . 齐奥尔科夫斯基是独立从事空间技术开发的研究。 1903 年,他发表了“利用反应装置方法探索宇宙空间”的论文,阐明多级火箭在用液氧和液氢做燃料时,可以实现每秒 8 米的逃逸速度。他的研究在生前获得认可,去世时为他举行了国葬。德国火箭先驱赫尔曼 . 奥伯特曾领导德国火箭技术开发,而他的学生后来成为他的上司,並被誉为“现代火箭之父”的美名。 事实表明,一个学科的诞生意味着一个科技新时代的开始。然而在这新学科诞生的萌芽期却遭到边缘学科的专家和科学家的强烈反对。天文学是宇宙开发的一员,而火箭技术是推动太空飞行的基础和支柱,也是深空探测的前提条件。可是天文学家却反对並大肆鼓吹宇宙飞行是不可行。例如, 新西兰天文学家亚力山大 . 彼克顿教授,于 1926 年,在英国科学发展学术会议上提交的论文指出:任何物体由某种物质提供能量,想绕地球飞行都是不可能的! 1941 年 1 月,加拿大天文学家约翰 . 坎贝尔在《哲学杂志》上发表一篇论文,题为“飞往月球的火箭飞行”,他用数学表述並给岀计算结果,其结论是:发射一个月球火箭的初始重量将会是 10 万吨!事实上, 1969 年,美国的土星 5 号火箭,发射的总重量是 3000 吨。坎贝尔错在哪里?他的分析提岀的假设条件有错误。他有多个没有想到的问题,因为这些问题超出他的知识框架,他是科学家,也是一技之长,不是万能博士。 1956 年 1 月,英国天文学家理查德 . 范 . 德 . 伍利,他曾发文在《时代》杂志上,评论太空飞行时说:这简直是无聊至极,我不相信谁会花钱做这种事。它对我们有什么好处?如果花同样的钱来研究一流的天文设备,我们将会更好的了解宇宙。……这真是很可笑!现在事实证明他错了。他为什么会错?这一事例对现代人有何启示? 不仅如此,反对者不仅是天文学家还有来自亚利桑那州立大学地球与空间探索学院的知名青年科学家劳论斯 . 麦克斯韦尔 . 克劳斯,在 2002 年 4 月 30 日,《纽约时报》上发文说:我们可能不知道未来的太空飞船是靠什么驱动,是否要建立物质与反物质的驱动,甚至会进行时空旅行,但我们知道,将一艘巨大的飞船加速到接近光速,需要装载多少燃料 --- 非常多的燃料,或许这燃料足以提供现有人类 10 年的能量。 现在看来,创新者都要面对来自社会各方面评论,不要光想听赞歌,想得大奨,想载入史册。相反要面对批评、讽刺、嘲笑甚至打击、威胁和利诱。 二 . 突破光学显微镜极限说明什么? 人类在探索小宇宙中,离不开光学显微镜,传统的 光学显微镜只能分辨到 0.2 微米。科学家在观察活体细胞如红细胞、细菌、酵母细胞和游动的精子内单个分子之间的相互作用 时 , 传统的 光学显微镜 已力所不能及。 光学显微镜有个分辨率的极限问题, 这与 光学波长 有关 ,比这个波长更小的物体,就分辨不出来了 。 1873 年,显微镜学家 Ernst Abbe 发表了一个著名的方程,计算出了显微镜能观察到的最大极限,提出影响分辨率的最重要因素是光线的波长。 罗马尼亚物理学家 Stefan Hell 从理论上推翻了 Ernst 的观点。他是首位不仅从理论上论证了,而且用实验证明了使用光学显微镜能达到纳米级分辨率。 20 世纪 80 年代, Stefan Hell 发现,如果不像常规使用一个透镜聚焦,而是将两个大孔径透镜组合在一起,可以提高光学显微镜分辨率。 也就是说, 以前的显微镜总是用一束光,这束光 象 是一根 “ 细丝 ” ,聚焦到一个很小的点上,这个点的 大小 就是分辨率极限。由于光的衍射效应, 与 光的波长 有关,这就 限制 了分 辨率。 超分辨荧光显微镜 ( STED ) , 是用两束光,实际上是两束激光,一束是正常的光聚焦到一个小点上;另一束激光变成中空的筒子一样,两束光聚焦到同一点上,由于第二束光把第一束光 掩盖 了,中间那点没有 盖住 ,这个更小的小点就是新的分辨率,打破了衍射极限。 Eric Betzig, Stefan W. Hell and William E. Moerner 因为超高分辨率显微镜技术 获 诺贝尔化学奖。 然而 2014 年获奖的三位科学家 ,因为他们 打破了光学显微镜有个分辨率的极限,使光学显微镜步入了纳米时代。 也使小宇宙探索由微观层面进入纳观层面。具有划时代特征,不像有的专家所言,这项诺贝尔奖是“偏技术”。 超分辨率荧光显微技术从原理上打破了原有的光学远场衍射极限对光学系统极限分辨率的限制,在荧光分子帮助下很容易超过光学分辨率的极限,达到纳米级分辨率。这一技术在生物、化学、医学等多个学科拥有广泛的应用。 从这一事例中 , 可以看出,要突破某一学科的技术瓶颈,单纯从夲学科去思考创新之路,是难上加难。只有跳出这个框架外,才可能找到答案。其阻力是什么?是传统观念,是已有的知识框架。 三 . 从一个立项历时卅年所想到的 立项和立题是科研机构和大专院校都要做的工作。也是创新的构想正式提出的第一步。谁能想到一位科学家的创新构想,从提出到实现立项要历时卅年之久,五次提出立项却四次被否,最终实现这一创新之举,实属不易,也是不可思议。这一事例说明什么?有什么现实意义? 早在 1971 年,美国计算机科学家弗拉克 . 罗森布拉特( Frank Rosenblatt )就提出检测行星的一种新的构想,是基于行星在运行中会造成地球上的光线减弱这一机理,来检测行星。然而他这一新构想未付诸实施,他就离世了。 1984 年, NASA 科学家威廉 . 博鲁茨基( William J Borucki )与奥黛丽 . 萨默斯( Audrey Summers )重新研究了这一构想,化了 16 年时间,並提出具体实施方案和难点。 1992 年,博鲁茨基首次提出立项,名为“地球大小的内行星频率”( FRSESIP )。此立项经评议后被否决。评审专家对立项报告的科学价值是肯定的。被否的理由不详。 1994 年,此项目再次修改后又重新提交。评审后认为经费预算超了,因此被否决。 1996 年,对经费预算作了修改,项目名称更改为“开普勒”。评议对实施方案中所采用的感光的设备 CCD 提出质疑,担心在实现中不能自动化运作。建议先做一个实验模型,验证感光设备的自动化功能的可行性。 1998 年,博鲁茨基第四次提交立项申请,以前三次被否,又做了大量工作,证明技术方案可行,模型试验数据实现了完全自动化。而科学分析论证先前已被认可,却又遭到否决。这次否决理由是:此立项论证未考虑定位抖动和行星自身变化而带来的干扰。 否决的理由是合理的,不合情理的地方是这一因素为什么不早提出,如果早提出,在模型试验时也许会解决。 直到 2000 年,第五次提出立项,次年被批准。从构想提岀到立项批准,历时 30 年。可以看出一个伟大的创新来之不易,急功进利是不可能实现的。一位科学家有几个 30 年啊! 四 . 达尔文的“物种起源”的发表 查尔斯 . 达尔文为了考察物种起源,于 1831 年出海考察,后回到英国,他采了大量标本,並获得大量数据,分析后让他惊异不己。他反复观察标本和思考,到 1859 年,他听说有人发表了著作,书中观点与自已想法有共同点。在这种情况下,他才决定发表自已早已完成的著作。 达尔文的 “ 物种起源 ” 为什么迟迟不发表,是否他意识到新的发现突破了传统观念,要慎重再慎重。发表创新理论不是为了名誉地位和评奖,他会怎样想呢?留给现代人思考和回答。 综上所述,研读科学发展史,探索创新成功路,有一些问题是值得讨论的。下面讨论几个议题。 五 . 讨论 1. 创新阻力是如何呈现在创新者面前,表现形式是什么?创新者如何面对这些阻力? 有人说:科学创新需要时间。时间是阻力吗?事实表明科学创新的确需要时间,以供创新者知识积累、去伪取精、反复思考。麦克斯韦的电磁理论、达尔文的物种起源、人类飞上天空、太空飞行和宇宙开发、现代通讯等都是经过几十年和百年以上,突破光学显微镜的分辨率衍射极限化了二百年。 仔细想一想,科学创新是有阻力的,首先是来自创新者自已,能否突破经典理论和传统观念,创新者能否获得创新不完全取决于职称、学历、资历,但不等于创新者不需要知识,相反要加倍努力学习相关知识。第一位用动力飞上天空的莱特兄弟就是中学学历,他们实现了自已梦想。 达尔文的物种起源著作迟迟不出版,是担心突破传统观念和已有的知识框架会不会出错? 突破光学衍射极限的三位诺奖得主,是突破原先的知识框架,借助夲不相关的荧光而受启迪。外科医生手术与锈花弹性圈也是不相关,却启迪了这位创新者。 不破不立,破旧立新。这八个字现在还能说吗?!笔者认为这个破字是突破,不是打、砸、毁灭,所谓突破就是指突破原有知识框架和传统观念。突破是指另一种思维,前提条件、分析方法、试验方法也都变了,从而创立新观念、新理论、新技术。 2. 创新的阻力对每个创新者是不同的,有大小、强度、方式等诸多区别。对于首创者而言,阻力和打击通常是最大的,因为枪打出头鸟。当然也有另一种解释,因为新理论创新者一旦公开这一成果,必然动摇有的权威创立的原有理论和己得到的名誉地位,以及经费的分配。遭到反对和打击是必然的。前面所说的数位科学家遭遇均是如此。 3. 评价体系无论是国家、大公司或研究所,都有相应的评审机构,前面所说的NASA评审开普勒立项,总觉得看似公正,却又不公正。当然笔者手中资料缺少,难以说清。 评价体系建立是完全必要的,问题是如何规范、合理、公正,对创新是动力还是阻力,事关重大。过去笔者感到单位评审,无论职称、立题、结题、成果申报、评先进等,总是显得不那么如人意,不公正,近水楼台先得月。暗箱操作、人情事故、抱团等渗杂其中。特别是一个大项目完成,创新者是谁?是最高领导,是所长、院长。那些真正有突破创新的分系统无人提及,这就使研究者丧失创新动力。 创新土壤是指研究者所在的研究机构,包括研究人员梯队、仪器设备、经费保障和使用、管理体制等诸多方面。是不是研制环境好的院所出创新成果就一定多,层次都高呢?应该说创新比例要高些。但也不一定。 注重呵护和激发科学家的创新原动力,就成为最根本的“管理底线”。 中科大的管理考核体系与我国不少研究院所真不一样。 根深叶茂,众木成林——中科大微尺度实验室坚持为科技人才营造创新环境、提供成长沃土,得到的是硕果累累的创新回报。 笔者看了这篇报道,说的很在理,很现实。要推广不容易。 “ 创新往往产生于一个学科与另一个学科相互摩擦的边缘。 ” 曾记得我国在研制两弹一星时,国家管理部门和高层提出全国一盘棋,那时无经费分配问题、无奨金困扰,学科之间能较快融合。如今情况变了,影响交叉学科融合的因素多了。如何解决这些问题,是排除 4. 创新阻力所必须。 4. 创新与教育。创新素质能否从少年培养,科学家的创新思维是天分占主导吗?与教育有无关联,这是个大问题。伽里略、麥克斯韦、博鲁茨基等不少科学家,在少年时代己显露才华,不能否认有天分因素。但是与教育也有关联。至少在中学要培养学生对科学的兴趣、爱好和动手能力,甚至有创新。 可是今天让人费解的是,许许多多的年青人都在追星,央视的节目大都是唱歌、跳舞,艺术占了主导,艺术界火了,有的演员发紫了。为什么学前班、兴趣班都是文艺、外语,却无科学。个别中学举办科普报告,千千万万家长都希望孩子成龙成凤,成明星、名人。只有个别家长希望孩子自立,做平常人。这样的大环境有助科学创新吗?我认为这是要改变的。 参考资料 松鹰,“电磁之父 --- 麥克斯韦”,贵州人民岀版社, 1981 年 12 月。 Stanton Friedman, Kathleen Marden, 孙乔译 , “科学的遗憾”,上海科学技术文献岀版社, 2011 年 6 月。 胡学海编著,“科学家成功之路”,江苏人民出版社, 1982 年 6 月。 吉莲 • 邰蒂 , 创新灵感能否复制? , 英国《金融时报》 , 2014 年 09 月 03 日 。 英美科學家:平行宇宙不僅存在 而且相互影響 ,http://www.CRNTT.com 2014-11-03 11:08:34, (來源:中國日報網) 王进 , 创新是个细活 http://blog.sciencenet.cn/blog-2644-839260.html  . 孙学军 , 打破光学显微镜极限的科学家 , blog.sciencenet.cn/blo... 2014-10-08 . 2014 化学诺奖:超分辩光学显微镜是物理仪器 , http://blog.sciencenet.cn/blog-99360-833993.html  彭科峰 王静 等 , 深度解析诺贝尔奖:打破光学显微的极限 , 《中国科学报》 (2014-10-09 第 1 版 要闻 ) 蒋迅,“开普勒望远镜一个被否决四次的NASA项目”,航天员, 2014 年第 4 期。 李陈续 刘爱华 , 揭秘:中科大物质科学国家实验室成才沃土如何形成 ,2014-11-22 03:59  来源: 光明网-《光明日报》 . 重知识传授轻能力培养 工程教育如何从大到强 ,2014-11-16 03:59  来源: 光明网-《光明日报》 . 13] 技术创新与制度创新是如何相互促进的 , 科学网 › 群组 zhangjiuqing 2014-09-11.
个人分类: 博客|4016 次阅读|4 个评论
中国同位素地球化学实验室名单
热度 4 bqzhu 2014-3-27 12:08
最近整理了一个中国同位素地球化学实验室的名单,包括建立时期,历年主要 骨干、主要仪器设备和研究方向等内容。这一名单将记入中国同位素地球化学发展史。同时也可供广大从事地球科学研究,以及涉及同位素地球化学的其它领域科研、工程技术人员进行合作研究和送检测试样品作参考选择。由于中国科研机构的不断调整、重组、新建和相互渗透,实验室的名称和隶属关系也在不断变化。同行也常常搞混乱,难于形成像欧美一样长期稳定的科研环境。因此这里公布的名单难免存在错误和遗漏,希望各领域知情者帮助修改与补充。中国同位素质谱仪器进口排的世界第一位,一方面说明中国对科研的投入很大,另一方面表明自主创新能力则在减弱。上世纪六十年代苏、美的禁运,使中国能两年内就试制出达到苏、欧水平的质谱,但改革开放后,中国的大型仪器制造厂都垮台了。国外一个质谱制造厂人数不足百人,但每年能创几亿美元产值。为什么中国的真正高新技术产业不能发展?总结历史,面向未来,发展中国家走自主创新的路不容易。 全国同位素地球化学实验室名单     建立时间 单位名称 地址 历年主要骨干 历年主要设备 研究方向 中国科学院 1990 贵阳地球化学研究所 贵阳 成忠礼、黄荣生、彭建华、李晓彪 / MAT253 , Nu plasma   IsoProbe-T , Triton 环境地球化学,矿床地球化学同位素示踪 1958 广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室 广州 陈毓蔚、于津生、戴 橦 谟,朱炳泉、 李献华,徐义刚 Mu-1305,ZHT-1301, MAT230,VG-354, Delta-V MM-1200, GV-5400, Triton, LAM-ICPMS ( Isoprobe , Nepture ) , 14 C 、热释光, Cameca1280R 同位素地球化学基础理论,基础地球科学,成岩成矿与环境年代学与同位素示踪 1972 地质地球物理研究所 固体同位素地球化学实验室 北京 王松山,许荣华、周新华,李献华 ZHT-1301,MS-10, ZHT-03, MAT262, IsoProbe-T, MAT-251 、 MAT-252 、 Delta-S , Cameca1280R 基础地球科学,岩石圈演化年代学与同位素示踪 1964 兰州地质研究所 兰州 王先彬、徐永昌 ZHT-1301, MAT-251, VG5400 油气成藏地球化学稳定与稀有气体同位素示踪 1983 青岛海洋研究所 青岛 李培泉 放射性核素能谱测定 MAT-251 海洋沉积速率与放射性污染 , 氧同位素示踪 1984 黄土与第四纪地质研究室 西安 安芷生、刘荣模 MAT-251 、 MAT-252 、 Delta Plus 古环境与全球变化稳定同位素示踪 1985 盐湖研究所 西宁 张保珍,肖应凯 ZHT-1301 , VG-354, Triton B 盐湖与水 B 同位素地球化学 2003 南海海洋研究所 广州 黄道建 MAT253 海洋生态环境稳定同位素示踪 1979 广州地理研究所 广州 陆国琦 , 冯炎基 14 C 测量设备 古气候环境 1978 中国科学院地理所 北京 金力 14 C 测量设备 古气候环境 1978 中国科学院南京土壤所 土壤与环境分析测试中心 南京 曹亚澄 ZHT-1301 , MAT-253 农业土壤 N 同位素示踪 2007 冰川冻土研究所 冰冻圈与环境联合重点实验室 兰 州 尹常亮 , MAT-252 古环境与冰川稳定同位素示踪 1976 古脊椎动物与古人类所 北京 石彦莳 , 14 C 测量设备 古人类与考古 1983 台湾中央研究院地球所 放射性同位素地球化學實驗室 台北 劉康克 , 李太楓 , 藍晶瑩 , 陳中華 , 陳正宏 , 沈君山 , 許朱男 Nu plasma MC-ICP-MS   MAT 262 , VG 354 , MAT 253 , Element Ⅱ ICP-MS , Triton 基础地球科学,环境地球化学年代学与同位素示踪 高等院校 1963 中国科学技术大学 地球与空间科学系 科技考古系 合肥 陈江峰、李曙光、郑永飞、 陈福坤 金正耀 Mat-230, MAT-262, Delta + 热释光, Sr,Pb 同位素前处理 同位素地球化学基础理论,基础地球科学、环境、考古年代学与同位素示踪 1970 成都地质学院同位素地质教研室 成都 董宜宝,袁海华, 尹观 MAT261 , MAT-251 水文环境地球化学,矿床地球化学年代学与同位素示踪 1970 长春地质学院 同位素地球化学教研室 长春 林而为、申浩澈 VG54E 成岩成矿年代学与同位素示踪 1970 南京大学地球科学系现代分析中心 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室 南京 方中、杨杰东、沈渭洲 、蒋少涌 VG354, MAT-262 Agilent 7500a , Element Ⅱ MAT-252/GC 基础地球科学,矿床地球化学,环境地球化学年代学与同位素示踪 1982 中国地质大学(武汉)测试中心同位素地质室 武汉 刘存富 , 凌文黎 MAT-261, MAT-251 基础地球科学,矿床地球化学,环境地球化学 2010 中国地质大学(北京)地学实验中心 北京 苏犁 ,刘爱华 Isoprime, MM5400, 7500a 稳定同位素, Ar-Ar 年龄 1975 北京大学同位素实验室(现属 造山带与地壳演化教育部重点实验室)   北京 郑淑蕙、陈承业,穆自国 VG AXIOM ( MC-ICP-MS ) GV5400 基础地球科学,同位素地球化学 1975 北京大学历史系 14 C 实验室 北京 陈铁梅 14C 测量设备 科技考古 1972 北京大学化学系 北京 倪葆龄、莫志超 CH5,VG-SIRA-24 稳定同位素丰度,原子量 1992 西北大学地质系 ( 大陆动力学国家重点实验室 ) 西安 谭桂声 , 袁洪林 La-ICP-MS(Nu plasma) U-Pb 年龄测定 大陆动力学岩石年龄测定 1974 河北地质学院地质系 宣化 徐济华、陆敏 K-Ar, 14 C 水资源 江汉石油学院 荆州 顾道远 合作研究为主 油气同位素示踪 2010 东华理工大学放射性地质实验教学示范中心 抚州 徐伟昌、徐达忠 MAT253 环境稳定同位素示踪 2005 西南大学地球化学与同位素实验室 重庆 杨琰 ELEMENT XR,Delta V IRMS 岩溶与湖泊生态环境演化同位素示踪 1992 台湾大学地质科学系  台北 羅清華, 劉聰桂 VG1200, VG3600,Nu Noblesse , MAT DELTA 14C 测量设备 东亚大陆构造演化热年代学,第四纪地质 中国社会科学院与文物系统 1965 考古研究所 北京 仇士华、蔡莲珍、李虎侯、 张雪莲 14C 、热释光测量设备 , 科技考古 1975 上海博物馆古陶瓷热释光测定年代实验室 上海 王维达 热释光测量设备 古陶瓷定年 1978 南京博物院文物保护科学技术研究所 南京 14C 热释光测量设备 科技考古 国家地震局 1984 地震地质研究所 新构造与年代学实验室 北京 邱存一、严正、 陈文寄 VG MM-1200,V MM-5400 14C 、释光 (OSL/TL) 、 新生代年代学 化工部 1979 化学矿山地质研究院 涿县 蔡炳湖 ZHT-03 非金属矿床稳定同位素 建设部 1984 综合勘探研究室 北京 邵益生 合作研究为主 水资源稳定同位素 国家海洋局 第一海洋研究所 青岛 吴世迎、白黎明 合作研究为主 海底成矿与沉积作用稳定同位素、年代学 2009 第二海洋研究所 杭州 钱江初、高志雄、 施光春、夏卫平 Delta Plus Advantage 古海洋环境稳定同位素 2009 第三海洋研究所 厦门 洪阿实、苏贤泽 Finnigan Delta V 古海洋环境稳定同位素 1980 环境保护研究所 大连 周义华、杜瑞芝 210 Pb 测定能谱 海洋沉积速率 中国有色金属工业总公司 1960 矿产地质研究院 桂林 陈民扬 霍卫国 刘杰仁 刘宏英 伍勤生 郭陀珠 徐文炘 俸月星 蒋治渝 庞春勇 CH4,MM-1200,MAT261 金属成矿稳定同位素与年代学研究 1970 吉林矿产地质研究院 长春 王义文 ZHT1301 金成矿年代学与同位素示踪 辽宁有色金属地质勘探公司研究所 沈阳 申永治 合作研究为主 金成矿年代学与同位素示踪 核工业部 1960 北京地质研究院 北京 李耀松、李喜斌、 郑懋功、夏毓亮 ZHT-1301, Isoprobe-T,   Mat253 , Triton Plus Phoenix Helix SFT 铀成矿年代学与同位素示踪, 石油部 1980 四川石油管理局 地质勘探开发研究院 成都 陈文正、吴丽君 MAT 一 252 油气成藏稳定同位素示踪 1980 胜利石油管理局 地质科学研究院 东营 廖永胜 MAT-251 油气成藏稳定同位素示踪 1980 石油勘探开发规划研究院实验中心 北京 董爱正 色谱—同位素质谱仪 油气成藏稳定同位素示踪 1964 石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所 无锡 高仁祥,张美珍、秦建中 ZHT-1301 , MAT-251 , MAT253, DELTA V Plus 油气开发稳定同位素示踪 冶金工业部 1978 天津地质研究院 天津 杨凤筠、张英臣 矿床稳定同位素示踪 中南冶金地质研究所 宜昌 苏欣栋,刘陶梅 合作研究为主 煤炭工业部 1990 煤炭科学研究总院西安分院地质研究所 西安 段玉成、叶伟鸿 MAT - 251 煤与地下水的稳定同位素示踪 地矿部 1966 宜昌地质矿产研究所同位素地球化学研究室 宜昌 张自超、白云彬、张理刚、陈好寿、龙文宣、李华芹、韩友科 Mu - 1305 MAT - 251, MAT261 前寒武纪与区域年代学 1958 中国地质科学研究院 地质研究所 国土资源部同位素地质重点实验室 北京 张自超、刘敦一、罗修泉、张宗清, 朱祥坤 Mu - 1305 , MAT262 , MM1200, SHRIMP II , Nu Plasma HR 同位素基本理论研究 ; 示踪成岩、成矿物质来源 1973 中国地质科学研究院矿产资源研究所 宋鹤彬、丁梯平、刘裕庆、李延河 MI1201-IG M AT251 , MAT253 , Neptune 矿床成因,稳定同位素基础理论 1965 中国地质科学研究院地质力学研究所 北京 孙家树、张振海 ZHT-1301 区域地质年代学 1975 天津地质矿产研究所 同位素地质年代学研究中心 天津 林源贤、于荣炳、芦伟、黄承义、 孙大中 、李惠民 VG-354, La-MC-ICPMS - Nepture U-Pb 地质年代学 1980 沈阳地质矿产研究所 沈阳 吴家弘、刁乃昌、王东方 ZHT-1301G 区域地质年代学 1980 南京地质矿产研究所 南京 李坤英、钱雅倩 Rb-Sr 与 K-Ar 前处理设备 火山岩年代学 1980 成都地质矿产研究所 成都 杨大雄, 尹国师、徐永生、覃加铭 K-Ar,Rb-Sr 前处理设备 青藏地质年代学,地质年表 西安地质矿产研究所 西安 杨静华、方克昌 合作研究为主 区域地质年代学 1983 岩溶地质研究所 桂林 刘东生、陈先 MM-903E, 14 C 测量 岩溶与大气降水 C-O   -H 同位素与古气候 1978 云南地质局地质研究所 昆明 薛啸峰, 王文懿 CH5, Rb-Sr 法年龄测定 浙江省地质矿产研究所 杭州 徐步台 合作研究为主 区域地质年代学 1985 吉林地质局地质研究所 长春 高毓英、刘长安 稀释法 Ar 析出装置 成矿年龄测定 林业部 2007 中国林业科学研究院 稳定同位素比率质谱实验室 北京 柯渊 Delta V advantage 生态环境稳定同位素示踪
个人分类: 历史回顾|15332 次阅读|5 个评论
忆中美同位素地球化学学术交流与摩擦
bqzhu 2013-12-21 18:07
中美之间能广泛开展同位素地球化学方面学术交流,得益于 1979 年 邓小平访美期于 1 月 31 日签定的 《 中美 两国政府间 科技 合作协定》。在概协定框架下 签署了近 50 个议定书,领域包括能源、环境、农业、基础科学、科技信息和政策、地学、自然资源、交通、水文和水资源、医药卫生、计量和标准、民用核技术与核安全、统计、自然保护、林业、高能物理、聚变、材料科学和工程计量科学、生物医学、地震、海洋、大气、测绘等。在地学方面包含了中美大陆的同位素地化对比研究。通过这个协定促使了一批著名的美国同位素地球化学家来中国访问讲学,使中国同行较深入了解了国际前沿的同位素测试技术和研究水平,也有一批学者去美国各大学和地调研究机构进行学术交流和开展合作研究,同时中美双方合作培养了一批研究生。双方交流合作使美国官方了解到同位素地球化学的民用性质,使得从欧美引进高精度同位素质谱变得更顺利。 (1) 中美双方学者的互访与考察: 1979 年美籍华人同位素地球化学家周载华教授(美国开创同位素地球化学研究的五元老之一)来访,为促进中美学术交流起了重要的桥梁作用。 1980 年 6 月加州大学 D. MacDougall 与 G. Lugmair 最早来云南腾冲考察新生代火山岩,开展了相关的同位素地球化学合作研究。 1988 年又合作研究了内蒙、山西的新生代火山岩地幔包体。 1981 年美国地球化学代表团 C.J. Wasserburg (也是美国开创同位素地球化学研究的五元老之一)教授等来贵阳访问讲学。 1983 年以来美国地质调查所 M.Tatsumoto , J.S. Stacey , M.A. Lanphere , R.E. Zartman , A.R.Basu 等同位素地球化学著名学者先后来中国吉林、黑龙江、辽宁、山西、河北、安徽、内蒙、青藏等地区考察新生代火山岩、太古代地层与矿产资源,并访问相关的研究所。 1983 年涂光炽教授等七人中国科学院地球化学代表团访问了美国。 1980 年以来中国学者有 10 多人访问了美国加州大学各分校、 Scripps 海洋所、地质调查所、加州理工大学、麻省理工学院、纽约州立大学等,并在相关实验室进行合作研究,同时考察了海岸山、洛基山、科罗拉多、格林威尔、阿巴拉契亚等美国重要造山带和地质单元的地质与矿产,以及在这些地区同位素地球化学的研究进展情况。通过合作研究,使有关研究成果得于在 Nature, Earth Planet. Sci. Lett. Cosmochem. Geochem. Acta,  Chem. Geol. 等重要国际刊物上发表。 (2) 学术交流中的相互启发: 1978 至 1979 年期间,涂先生在多次学术演讲中讲环太平洋成矿带时,强调了大洋东岸与西岸成矿作用的明显差异。他不赞同 Zartman (美国地质调查所著名同位素与矿床地球化学家)的铅构造模式,认为至少不适用于中国大陆,在学术讨论会上与大家平等地进行学术争论。这是涂先生一个很有预见性和闪光的学术思想,早于国际上 5-6 年提出了地幔存在横向不均一性的重要科学问题,也引起了我国一部分同位素地球化学家的深入思考。 1983 年美国地调所著名同位素与地幔地球化学家 Tatsmoto 来中国访问,与涂先生一起探讨了这一共同感兴趣的问题, Tatsmoto 认为涂先生的见解很有道理,建议要广泛开展中、美大陆的同位素对比研究。其后,双方的共同设想成为了中美科技合作计划地学方面的重要组成部分。 1984 年我访问美国时,在丹佛地质调查所招待的宴会上, Tatsmoto 当着 Zartman 的面风趣地对中国学者说 : Zartman 是个笨人,我原来也是个笨人,访问了涂先生后变得聪明起来了。 在涂先生邀请下, 1985 年 Zartman 来了中国访问,并开展了地幔地化学方面的合作研究。在拜访涂先生时,也讨论了同位素地球化学方面共同感兴趣的问题;大家都认识到美国西部存在同位素省,中国大陆也应存在同位素省,并表示要将矿床地球化学、地幔地球化学与同位素地球化学结合起来研究。正是这一期间 ( 1984-1986 年),法国、美国的地球化学家 Hart 与 Allegre 等才进一步明确了地幔存在横向不均一性这一学术思想,全面地发展了地幔地球化学理论。 (3) 镜泊湖事件与美国政府对交流的关注:科学家只关注打开和保持这来之不易、长年中断的中美学术交流。而美国政府则希望在学术交流上带有政治色彩,并不希望交流过热。中国地方政府则带着好奇和警惕的目光,从希望获得地方科技与经济收益角度出发来过热参与接待和考察活动。参与人数常达十多人,大有喧宾夺主之感。镜泊湖事件正是在这样的背景下发生的。 1984 年牡丹江市政府在镜泊湖地区参与接待过程中出现了公安与外办之间的严重矛盾,导致外办的一名工作人员向美国人提出人权保护和政治避难。一些美国人把人权得高于一切,提出要保护人权,否则就全面终止中美学术交流协定,并将其与美苏之间的圣迭哥事件(由于前苏联科学家受 KGB 指使在圣迭哥窃取军事机密,从而导致美苏科技交流的全面终止)相提并论。正如周总理所说“外事无大小,事事通中央”,争端很快引起中国有关部门领导和美国大使馆的关注,并责成黑龙江的一位副省长来处理事态。我做了老美一天一晚的工作,说服他们“中美学术交流局面的打开来之不易,不要为科学家以外的事干扰我们的合作研究”;同时指出:“这里发生的事完全不同于圣迭哥事件,你们在中国没有发生窃取军事机密的事”。说服终于取得了成功,使事态平息。   同年美国大使馆一秘和科技参赞多人来贵阳时专门访问我们同位素地球化学实验室,了解中美学术交流的情况。同时希望得到中国核技术应用情况,质谱计的用途和中国是否向欧美国家购买核技术禁运产品的情报。 1991 年同位素地球化学实验室主要设备从贵阳搬迁到广州,并安装就绪。此时正是 6.4 以后,苏联解体,中国与世界的科技-文化交流处于停滞状态。美国使馆广州总领事一行四人恰在此时又专程来我同位素实验室访问,希望推动中美科技合作,并提出环境方面的合作课题。我们当然希望中美科技交流能进一步深入扩大,但也担心这种交流会被政治化,正如后来在碳排放、 PM2.5, 转基因等等科学议题均成了国际政治牌。 《 中美 两国政府间 科技 合作协定》虽继续到年 2010 年,但 随着中国改革开放程度的增加,科学家之间的合作已不一定需要再通过政府层面。  中科院地化所、地质所、中国科大的同位素地化同行与 Lanphere, Stacey 与东北考察( 1984 ) 1980 年 D. MacDougall 与 G. Lugmair 最早来云南腾冲考察,中国同位素地球化学家(朱炳泉、毛存孝、周新华)在加州大学圣迭哥分校合作研究(1981) 美国总统科学顾问 W.A.Nierenberg (右二)在 Scripps 会见中国同位素地球化学来访人员( 陈毓蔚、朱炳泉、邓访陵)。右一为周载华教授 (1989) 中国同位素地球化学家在美考察了海岸山、洛基山、科罗拉多、格林威尔、阿巴拉契亚等美国重要地质单元的地质与矿产,以及在这些地区同位素地球化学的研究进展情况。照片为在格林威尔考察格林威尔造山带麻粒岩(1988),右起:张玉泉、朱炳泉、W.S.F.Kidd、谢应雯。
个人分类: 历史回顾|3457 次阅读|0 个评论
“普科”比“科普”更重要!
热度 1 jitaowang 2012-6-29 09:22
“ 普科 ” 比 “ 科普 ” 更重要 ! 作者 : 王季陶 一直在大力宣传 “ 科普 ” 的重要性 , 也是每个科学家的应有的责任 : 普及科学 . 此话不假 . 但是相比之下 , 可能向每个科学家普及科学发展史观 (“ 普科 ”), 提得还不够明确 . 其实 “ 普科 ” 的重要性远远超出了 “ 科普 ” 的重要性 . 因为 “ 普科 ” 的对象是科学家 , 而 “ 科普 ” 的对象是广大的民众 . 如果 “ 普科 ” 没做好 , “ 科普 ” 就很难做好 . 那么 , “ 普科 ” 靠谁来做 ? “ 普科 ” 要靠科学家自己来做 . 但是领导的责任就是创造真正开放的 “ 学术争鸣 ” 的条件 ! 温家宝总理说 : “ 要提倡富有生气、不受约束、敢于发明和创造的学术自由。学术研究要鼓励争鸣,因为只有争鸣才能激发批判思维。 ” 还说 : “ 批判思维是现代社会不可缺少的精神状态,是一种独立思考精神。要尊重个性,一个没有个性的社会是没有生命力和创造力的。一个国家、一个民族能否繁荣昌盛,关键在于人民群众中蕴藏的巨大创造潜力和独立思考精神能否得到发挥。 ” 据人民网的报道 : 这是 “ 温家宝希望两院院士和科技工作者清醒认识我国科学技术总体能力和水平存在的差距,增强责任感、使命感和忧患意识。 ” 也就是说 : 这是温家宝总理要大家从科学发展史观来看待问题和责任 . 我相信 : 如果 “ 普科 ” 能做好 , 什么 “SCI”, “H-index” 等就不会被吹的那么神奇了 ! 只要看一下 1824 年年轻的卡诺 (Carnot, 1796-1832) 自费出版了 600 本小册子就为热力学学科铺下了第一块奠基石 . 8 年后他因为霍乱而不幸身亡 . 1834 年才被转介绍到期刊上 , 经过 Kelvin, Clausius 的发扬光大而形成一门热力学学科 , 这样的功绩能用 “SCI”, “H-index” 来评价吗 ! 再说 : 吉布斯 (Gibbs, 1839-1903) 当年的论文也仅仅发表在他的堂兄弟 ( 一名图书馆管理员 ) 主办的在一个不知名期刊上 . 最终并没有拿到Nobel奖, 可是 现在仍然被尊称为美国 19 世纪最伟大的基础理论科学家 . 结论只有一条 : “ 普科 ” 比 “ 科普 ” 更重要 ! 要用科学发展史观来看待当前问题和我们科学家的责任 . 切实做好自己的工作 , 从自己做起 .
个人分类: 科学发展|2150 次阅读|2 个评论
机遇人人有 “公平”不可求 把握见功力
jitaowang 2010-9-17 10:14
人生如飞矢,历史如长河。一生能留下几个脚印就是伟人,历史发展则永不停留。科学发展史同样告诉我们, 衡量科学成果(也包括论文和著作等)的价值只能是考察它在科学发展史中的地位和作用。 1. 机遇人人有 机遇总是人人有,甚至夸张地说:机遇天天有。但是我们通常强调的是较大的机遇。包括新的发现、研究方向和研究课题的选择等。有人认为:科学研究的机遇越来越少。例如:发现牛顿三定律的机遇消失了。其实不对,正因为前人的贡献,才得到科学的如今发展。随着科学领域的不断增多,科学研究和科学发现的机遇可能是越来越多,至少越来越深入了。前不久有人为了工作的选择犯困,其实这也是机遇。想当年,一切服从命令听指挥的情况才是缺少机遇。有时也有例外,对我而言,服从命令听指挥的结果,从化学、物理、材料、电子工程、再到微电子学不是也成为极其难得的跨多门学科机遇。 2. 公平不可求 机遇有大有小,都不要轻易放过。但是有人会抱怨,希望人人公平。这是不可能的,机遇有它的偶然性。当然希望人人有平等的教育机会等是合理的。在此强调的是近乎同等条件下,机遇似乎也是不公平的,具有偶然性,不可强求、空求或抱有幻想。此外,机遇也有公平的一面,它总是偏爱于不断学习和勤于实验探索的人。 3. 把握见功力 非常现实的问题是如何把握住到来的机遇,这一点很可能是问题的关键所在。不断提高严谨的素质可能是基础,不断创新发展可能是根本。 杨正瓴老师的博文 高瞻远瞩 胡锦涛书法题字 并认为 在您的专业研究上,就可以高瞻远瞩 。我也同意这样的看法,但是作为一个普通的科学工作者,又不是领导(包括庞大课题组的领导),特别是年轻时就要做到高瞻远瞩的要求似乎太高了。也有可能走向反面,成为好高骛远。所以多学习些科学发展史,以优秀的前人为榜样, 不断训练,不计较眼前得失,可能是提高把握机遇能力的一种现实方法 。
个人分类: 科学发展|2556 次阅读|0 个评论
20世纪后期最“坚硬”的科学实验
热度 3 jitaowang 2010-9-13 17:23
--- 激活低压人造金刚石的科学发展史 摘要: 金刚石是珍稀的宝石和财富的象征。金刚石还是所有物质中硬度最高的物质。人造金刚石是人类几百年来梦寐以求的目标和追求。也一直是理论和实践相结合的典型事例。最近 40 年来的激活低压人造金刚石的成功是 20 世纪后期最坚硬的科学实验。至少有两次成为轰动全球的重大科学新闻,并由此带动了现代热力学理论上的突破和发展。 1 .金刚石的发现和人类的追求 人类发现金刚石的历史据说已有几千年. 最早关于金刚石的文字记录是在圣经中, 早在公元前12世纪人们就知道它的存在. 金刚石一直被当作一种珍稀的宝石和财富的象征, 而且金刚石还是所有物质中硬度最高的. 金刚石的英文名称 diamond 一词, 来源于希腊文中的 adamaz , 意思是指不可征服的 . 从字面上也可以看出金刚石的特性 . 此外金刚石还有着许多优异的特性 , 比如导热率比银和铜还要好等 . 金刚石在工业上有很高的经济价值 . 人们早就知道所以石墨和金刚石都是碳的同素异形体 . 而且煤炭也是碳的同素异形体 , 但它是碳的无定形体 , 金刚石与石墨的价值悬殊 , 使人们想到能否用石墨来制取人造金刚石 . 2 .所谓的 19 世纪低压金刚石及其破灭 由于金刚石是碳的同素异形体中密度最高的 , 以及自然界中天然金刚石的原生矿都与火山爆发形成的岩筒金伯利矿 ( 角砾云母橄榄岩 ) 有关 . 因此设想生成金刚石需要高温和高压条件 , 而且要隔绝空气以免生成金刚石后仍被烧毁 . 从 19 世纪到 20 世纪初 , 当时的条件十分简陋 , 往往把石墨放在封焊的铁管中 , 再投入炉火中来凑合设想的 高温高压 条件等方法来试验 , 并且多次有人声称得到人造金刚石 . 但是经过他人证明这些工作不是虚假的 , 就是所得到的物质并不是金刚石 . 1928 年 , 《自然》 (Nature ) 上刊登了一篇 关于人造金刚石问题 (The Problem of the Artificial Production of Diamond) 的总结性文章 , 认为 结论是直到当时从未真正在实验室中得到过人造金刚石 , 而研究者把一些透明、耐化学试剂、具有单一折射能力的矿物质误认为金刚石 . 3. 1955 年高压金刚石的成功 从 20 世纪 30 年代以来在。在当时主要是经典热力学的指导下知道:在低 压下石墨是碳的稳定态,而金刚石是碳的亚稳态 ; 大体上 必须在大气压的 15 000 倍的高压下金刚石才转变成为是碳的稳定态,而石墨则转变成碳的亚稳态石墨;这样才有可能让石墨自发转变生成金刚石 . 以经典热力学理论的预期作为指导 , 高压物理研究作为技术支撑 , 最后终于在 1954 年 12 月 16 日 , 由美国通用电气公司首先在世界上得到了人造金刚石晶体 , 并在 1955 年 《自然》 ( Nature) 上正式发表和报道了高压人造金刚石的实验成功。图 1 就 是一颗金 刚 石晶体半埋在已凝固的金属催化剂中间 , 它是在 6 GPa 和 1 700~1 800 K 用镍作催化剂得到的 。 此后又经过不断的改进 , 高压催化法成为目前人造金刚石工业化生产的主要方法 . 目前 高压人造金刚石在世界上年产量约 12 万吨 , 广泛应用于各种工业用途。 同时也证实了热力学预言的成功和基础理论科学的重要性 . 图 1 高压催化法得到的金刚石单晶体 . 4 . 1976 年激活低压人造金刚石的成功 理论和实验的关系是复杂的。有时是理论领先于实验,指导实验并检验理论。有时是实验领先于理论;推动新理论的建立和原有理论的发展。高压人造金刚石的成功可以说基本上是前者的典范;而激活低压人造金刚石的成功可以说基本上是后者的典范。 图 2 就是窦亚金等 1976 年发表在前苏联科学院院报( ДАН )上的低压金刚石晶体的照片。选用的标题是非金刚石衬底上生长的低压金刚石晶体。但是由于经典热力学的影响当时的西方学者很难接受这一真实的成就。 1982 年日本学者 Setaka 等人加以探索重复成功。也发表了学术论文,详细介绍了热丝法激活低压人造金刚石新工艺。但是还是没有引起人们的注意。 1984 年美国学者 Roy 参观了 Setaka 的实验室,亲眼目睹了激活低压人造金刚石的真实性。 Roy 回国后,在 1986 年初很快又重复成功。立即召开记者的新闻发布会,一举轰动了全世界。这一传奇式的科学发展经历也被一篇论文以评论形式记载了下来: 图 2 窦亚金 和斯琵西等 1976 年在非金刚石衬底上低压气相生长的金刚石晶体 . 这项新的金刚石工艺具有一段奇妙的历史 . 它是一个科学界的教训和通讯困难的故事 . 可能是受到金刚石神秘性的影响 , 使得一些科学家在提及他们的成就 ( 指前苏联学者的低压人造金刚石 ) 时曾经取笑地称之为 点金术 . 这项激活气相工艺首先是在苏联被认识的 , 此后到日本 , 最后直到最近几年才传到西方 . 图 3 和图 4 就是所用的实验装置,结构也极其简单。因此在全世界形成了一股激活低压金刚石的研究热潮。不久几乎世界各地都纷纷发表论文,报道试验成功。 图 3 热丝法激活低压金刚石工艺 图 4 微波 法激活低压金刚石工艺 热丝法的典型工作条件如下 : 10 kPa (0.1 大气压 ), 1 200 K 的硅 (Si) 或钼 (Mo) 衬底上 , 用 1% 的 CH 4 在氢气中的混合气为原料 , 热丝温度在 2 400 K, 需要用熔点很高的钨或钽作为热丝的材料 , 热丝和衬底的距离约 10 mm. 热丝的作用主要是使氢分子能分解出较多的氢原子 . 这样产生的氢原子浓度远远超过 1 200 K 衬底温度的氢原子平衡浓度 . 通常把它称为超平衡原子氢 (superequilibrium atomic hydrogen, 简称 SAH). 超平衡原子氢的存在是低压金刚石合成新工艺的关键因素 . 2005 美国华盛顿卡耐基研究院地球物理实验室的颜志学, Hemley 和毛河光 等人又进一步得到了一颗 10 克拉 、 透明无色的 CVD 钻石 , 并以 快速生长大钻石 (Very Large Diamonds Produced Very Fast) 为题发表了论文,媒体立刻大幅报道,再次引起了世界范围的轰动。图 5 只是其中发表的一颗小钻石照片。 图 5 美国卡内基研究所 2005 年宣布得到的低压人造金刚石钻 至此可以说,激活低压人造金刚石是 20 世纪后期最坚硬的科学实验事实。激活低压人造金刚石的成功还是热力学发展史上的大事件。由于经典热力学曾经宣告低压人造金刚石是热力学上不可能的,从而它的成功也充分暴露了经典热力学的局限性。 任何科学和科学理论都是建立在可靠的和可以重复的实验基础上的。求真务实是每一个科学家必须具备的基本素质。
个人分类: 科学发展|6600 次阅读|13 个评论

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-5-21 17:11

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部