❶ 為什麼歐洲地區沒有集中力量辦大事能創造出很多高科技
錯誤
歐洲的科技創新
排在世界的前列
❷ 如何認識歐洲的科技創新和中歐科技合作
當前,世界政治經濟格局正進行深刻復雜調整。
新形勢下,正確認識歐洲,發展好中歐關系,對於促進世界和平、發展與合作意義重大,也有利於我國充分利用戰略機遇期,統籌國內國外兩個大局,更好地維護主權、安全和發展利益。 歐洲是發達國家最集中
❸ 如何理解建設世界科學技術強國
薄伽丘說過一句富有哲理的話,經過費力才得到的東西要比不費力就得到的東西叫能另人喜愛。一目瞭然的真理不費力就可以懂,懂了也感到暫時的愉快,但是很快就被遺忘了。然而,我對這句話的理解是不足的,這樣看來,一般來講,我們都必須務必慎重的考慮考慮。英國曾經說過,明智者有足夠的機智處理自己的事情。這句話像刺青一樣,深深地刺在了我的心底。我們一般認為,抓住了問題的關鍵,其他一切則會迎刃而解。帶著這些問題,我們來審視一下建設世界科技強國。既然如此,而這些並不是完全重要,更加重要的問題是,了解清楚建設世界科技強國到底是一種怎麼樣的存在,是解決一切問題的關鍵。這種事實對本人來說意義重大,相信對這個世界也是有一定意義的。英國曾經說過,煙草這玩意兒,好端端的人吸了它就會覺得周身不適。這句話把我們帶到了一個新的維度去思考這個問題:對我個人而言,建設世界科技強國不僅僅是一個重大的事件,還可能會改變我的人生。建設世界科技強國,發生了會如何,不發生又會如何。生活中,若建設世界科技強國出現了,我們就不得不考慮它出現了的事實。就我個人來說,建設世界科技強國對我的意義,不能不說非常重大。塞·約翰生曾經提到過,教育的最終目的為明辨善惡及真偽,並使人傾向於善與真,排斥惡與偽。這啟發了我。戰國·屈原說過一句富有哲理的話,後皇嘉樹,桔徠服兮。受命不遷,生南國兮。深固難從,更壹志兮。這句話像我生活旅途中的知心伴侶,不斷激勵著我前進。每個人都不得不面對這些問題。在面對這種問題時,現在,解決建設世界科技強國的問題,是非常非常重要的。所以,這是不可避免的。
對我個人而言,建設世界科技強國不僅僅是一個重大的事件,還可能會改變我的人生。既然如此,我們要統一思想,統一步驟地,為了根本解決建設世界科技強國而努力。這是不可避免的。了解清楚建設世界科技強國到底是一種怎麼樣的存在,是解決一切問題的關鍵。經過上述討論,既然如何,所謂建設世界科技強國,關鍵是建設世界科技強國需要如何寫。既然如此,所謂建設世界科技強國,關鍵是建設世界科技強國需要如何寫。
❹ 現代的生活科技,現代高科技。都是歐美國家發明創新的。。
中國是應試教育,背三字經,唐詩宋詞,小孩子玩點別的東西馬上被父母阻止,周末要孩子學琴棋書畫,個個都恨不得做演藝明星,這些和高科技能拉上關系嗎.還有中國的法律也不完善,有個什麼新東西出來要這個部門批准,那個部門蓋章,就手續就繁雜得令人頭痛.還有更可悲的是什麼高科技的東西都被禁賣,資料被封鎖,很多能人異士覺得在中國就像在籠中的鳥,到處受阻,什麼發明野心都被抹殺掉,農民做架飛機也不給試飛,有的地方甚至做都不準做.中國不是沒有人才,只是都被埋沒了
❺ 人類歷史上三次科技革命的成果有哪些
1、第一次科技革命的成果:蒸汽機的廣泛使用,大機器生產基本上取代了傳統的工廠手工業,蒸汽汽車、火車、輪船被發明出來。
2、第二次科技革命的成果:電力的發明和廣泛應用,德國人西門子製成了發電機,電器開始用於代替機器,成為補充和取代以蒸汽機為動力的新能源。隨後,電燈、電車、電影放映機相繼問世,人類進入了「電氣時代」。
3、第三次科技革命的成果:原子能、電子計算機等的發明,美蘇英法中成功地試制原子彈。1978年的計算機每秒可運算1.5億次。80年代發展為智能計算機。90年代出現光子計算機、生物計算機等。
(5)歐洲科技創新成果擴展閱讀
三次科技革命的影響
1、第一次工業革命大大密切加強了世界各地之間的聯系,改變了世界的面貌,最終確立了資產階級對世界的統治地位,率先完成了工業革命的英國,很快成為世界霸主。
2、第二次工業革命,使得資本主義經濟、文化、政治、軍事等各個方面,發展不平衡,帝國主義爭奪市場經濟和爭奪世界霸權的斗爭更加激烈。增強了人們的生產能力,交通更加便利快捷,改變了人們的生活方式,擴大了人們的活動范圍,加強了人與人之間的交流。
3、第三次科技革命,使得科學技術大幅度提高,為世界文化的發展提供了雄厚的物質基礎,並使得全球的文化聯系越來越密切,現代化呈現出多元化的特點。在學術上,出現了各學科之間的相互參透的新特點,新的學術與科技思潮不斷涌現。
❻ 21世紀的科技成就方面的例子有哪些
1、2000年6月26日,人類基因組序列圖完成 。
2、2001年,納米技術重要應用。
3、2005年1月15日,人類探測器創最遠紀錄。
4、2006年,證實宇宙暗物質存在。
5、2006年6月3日,龐加萊猜想被證明。
6、2008年9月1日,歐洲強子對撞機啟動 。
7、2008年,發現細胞重新編程技術 。
8、2009年10月9日,火星月球發現有水。
9、2009年10月,人類最早祖先確定。
科技的意義
當今之世,科技能力成為國家實力最關鍵的體現。在經濟全球化時代,一個國傢具有較強的科技創新能力,就能在世界產業分工鏈條中處於高端位置,就能創造激活國家經濟的新產業,就能擁有重要的自主知識產權而引領社會的發展。總之,科技創新能力是當今社會活力的標志,是國家發展的關節點,提高科技創新能力是一活百活的勝負手。
科技創新能力的形成是一個過程,需要一定的環境。如果人們自覺而明智地去塑造有利於科技創新的環境,就能激發科技創新的社會潛能,就能縮減從科技創新到產業運用的時間進程。學習各國在科技創新上的經驗,無疑是提高上述自覺性的很好方式。
❼ 最近最前沿的科學成果
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新生哺乳動物心臟受損後能自愈【醫學】
美國德州大學西南醫學中心的研究人員在2月25日出版的《科學》雜志上報告說,老鼠實驗表明,新生哺乳動物的心臟在受損後完全能夠自我癒合,這一發現可為治療人類心臟病提供新的思路。
實驗中,研究人員將剛出生一周的小鼠15%的心臟切除,結果發現,在3周內,受損的心臟重新完好地長出來,其外觀和功能與正常心臟無異。研究人員認為,仍在跳動的未受損的心臟細胞,也就是心肌細胞,是新生細胞的主要來源。這些心肌細胞會停止跳動一段時間並且分裂,從而為心臟提供新鮮的心肌細胞。
「心臟病是發達國家威脅人們健康的頭號殺手,這是我們在尋找心臟病治療方法的道路上邁出的重要一步。」該研究報告作者之一、內科醫學助理教授希沙姆·薩迪克說,「我們發現,新生哺乳動物的心臟能夠自我修復,它只是在發育老化的過程中忘記了這一技能。目前的挑戰是要找到一種方法來幫助成年後的心臟回想起如何重新進行自我修復。」
此前的研究已經證明,一些能夠重新長出鰭和尾巴的魚類和兩棲類動物等低等生物也可以部分再生其受損的心臟。「相比之下,成年哺乳動物的心臟缺乏這種重新長出失去的或者受損的組織的能力,其結果是,當心臟出現損傷時,比如心臟病發作後,心臟就會變得越來越虛弱,最終導致心臟衰竭。」薩迪克說。
報告的另一位作者、分子生物學家埃里克·奧爾森博士說,成年後的心臟在發生損傷時無法再生,這是心血管醫學領域面臨的一個主要障礙。而這項工作表明,在出生後的一段「窗口期「內,哺乳動物的心肌再生是有可能的,只是這種再生能力隨後就失去了。有了這些認識,未來將可以通過葯物、基因或者其他方法以喚醒成年老鼠乃至成人的心肌再生能力。
研究人員表示,他們下一步將趁心臟仍具備再生能力時對這個短暫的「窗口期」加以研究,並找出心臟是如何以及為什麼會在生長發育的過程中「關閉」這一非凡能力的答案。(來源:科技日報 陳丹)
蘭州重離子冷卻儲存環成功加速83號元素鉍 【物理&化學】
文章來源:近代物理研究所 發布時間:2011-02-25
2月25日,中科院近代物理研究所科技人員在蘭州重離子研究裝置(HIRFL)冷卻儲存環(CSR)主環上成功實現了83號元素鉍離子(209Bi36+)束流的冷卻累積並加速到每核子能量170MeV,鉍離子是繼C,Ar,Ni,Kr和Xe等之後,HIRFL-CSR新加速的最重的離子。重離子209Bi36+束流的成功加速,既驗證了HIRFL-CSR的極重離子加速能力,也是我國重離子加速器技術進入世界先進行列的重要標志之一。
鉍金屬顆粒在超導ECR離子源SECRAL中被加熱蒸發,並在等離子體中電離產生209Bi36+離子,引出形成束流。209Bi36+束流經HIRFL-SFC迴旋加速器加速到每核子能量1.9MeV,在主環(HIRFL-CSRm)中經9秒累積到~2.5×107個離子,加速後能量達到每核子能量170MeV(單離子動能35.5GeV)。下圖為HIRFL-CSR主環加速209Bi36+束流過程中離子電流監測器DCCT上的監測信號。
研究實現原子間單量子能量交換 【物理】
據美國物理學家組織網2月23日報道,美國國家標准研究院物理學家首次在兩個分隔的帶電原子(離子)之間建立了直接運動耦合,實現了原子之間的單量子能量交換。這一技術簡化了信息處理過程,可用於未來的量子計算機、模擬技術和量子網路中。相關研究發表在2月23日的《自然》雜志上。
研究人員解釋說,他們讓兩個鈹離子在電磁勢阱中震盪進行能量交換,這一交換中是以最小能量單位——量子來進行的。這意味著離子被「耦合」在一起,表現出像宏觀世界中如鍾擺、音叉那樣的「和諧震盪」,做重復的來回運動。
實驗利用了一種單層離子勢阱,並將其浸在液氦浴中冷卻到零下269攝氏度。離子之間相隔40微米,漂浮在勢阱表面。勢阱表面裝有微小電極,讓兩個離子靠得更近,以便產生更強的耦合作用。超低溫度可以抑制熱量,避免擾亂離子行為。研究人員在勢阱上放了震盪脈沖來檢測鈹離子頻率。
研究人員還用激光製冷減弱兩個離子的運動,再用兩束反向紫外激光束將一個離子進一步冷卻到靜止狀態,調節勢阱電極間的電壓,就開啟了耦合作用。經測量,離子的能量交換每155微妙僅有幾個量子,而達到單個量子交換時頻率更低,間隔為218微秒。從理論上講,離子之間這種能量交換過程能一直持續,直到被熱量打斷。
「首先,一個離子輕微震動而另一個靜止,然後震動傳給了另一個離子,它們之間的能量運動是一個最小的能量單位。」論文第一作者、美國國家標准技術研究院博士後研究員坎頓·布朗說,「我們可以調節耦合作用,影響能量交換的速度和程度,還能控制耦合作用的開啟或終止。」用電極電壓來調整兩個離子的頻率,讓它們離得更近,耦合作用就開始了。當兩個離子頻率最接近時,耦合作用最強。由於正電荷離子之間的靜電作用,它們之間傾向於互相排斥。耦合使每個離子都具有了兩個電子的特徵頻率。
在未來的量子計算機中,上述技術可用於解決量子系統的復雜問題,破解當今使用最廣的數據加密編碼。不同位置的離子直接耦合可以簡化邏輯運算,有助於校正運算過程錯誤。該技術還可能用於量子模擬,以解釋復雜量子系統如高溫超導現象的原理機制。
研究人員還指出,類似的量子交換作用可以用來連接不同類型的量子系統,如離子和光子,在未來的量子網路中傳遞信息,如勢阱中的離子可以在超導量子比特(昆比特)和光子比特之間作「量子轉換器」。(來源:科技日報 常麗君)
英特爾新型連接技術最大數據傳輸速率可達10Gb/s 【信息】
據英國廣播公司(BBC)2月24日報道,美國晶元製造商英特爾公司推出了新型高速連接技術雷霆(Thunderbolt),其理論最大數據傳輸速率可達10Gb/s,該技術有望給用戶帶來高速數據傳輸和高清屏幕顯示。
雷霆技術即2009年英特爾發布的光鋒(Light Peak)技術。光鋒技術是一種用於將計算機及其它設備連接在一起的接線,它不僅像USB連接那樣可以傳輸文件,而且還可以傳送視頻和網路信號,這些數據的傳輸過程需要由Intel的一款功能晶元負責管理。雷霆技術則由一個英特爾控制晶元驅動,使用小型連介面。
然而,雷霆技術目前還無法達到其理論最大傳輸速率,因為英特爾公司現在採用的是銅線而不是光纖光纜。不過,英特爾表示,未來雷霆技術將使用光纖,屆時該技術甚至有望達到100Gb/s的傳輸速率。
英特爾稱,雷霆技術的設計目的是為了滿足高清媒體創造者的需求。雷霆技術可提供更快的數據傳輸速度,不到30秒即可傳輸一部完整的高清電影;該技術也能同時傳輸多種信號類型,使顯示器、外設等能共用一條光纜,以此減少用戶將各種電腦設備連接在一起所需要的光纜數量;培育出開發和使用PC的新方式等。
英特爾全球副總裁鄧慕理表示:「處理高清媒體內容是當前電腦用戶最關注的任務之一,雷霆技術為專業人士和普通消費者提供了更快、更方便處理這些內容的新方式。」
福雷斯特公司的分析師莎拉·羅特曼·艾普斯表示,「雷霆技術並非消費者一直翹首以盼的創新技術,但它是消費者心儀的技術之一,尤其在傳輸視頻方面,擁有獨特的優勢。」
雷霆技術的出現讓消費者對USB3和火線介面(Firewire)等其他連接標準的未來提出了質疑。雷霆技術的數據傳輸速度為10Gb/s;Firewire400的速度是400Mb/s,Firewire800為800Mb/s;USB2為480Mb/s,USB3為3.2 Gb/s。
蘋果公司將成為首個使用雷霆技術系統的電腦製造商,蘋果將在其筆記本電腦上裝配該系統。
激光壓制觀瞄系統 【軍事】
高能激光一直被視為21世紀最有前途的武器,並以其遠射程和強大殺傷力得到各軍事強國的追捧。中國的軍用激光技術發端於上世紀60年代,目前已經取得一定的應用成果。今年9月出版的台灣《全球防衛雜志》為此特別撰文,介紹了大陸激光武器的裝備和使用情況。
文章指出,得益於數十年經驗的積累,中國大陸目前研發的激光武器約有七八種,其中又以配備艦艇及陸戰兵器的戰術性激光武器為多。這類「輕量級」激光武器的代表作,當屬配備於99式主戰坦克上的「激光壓制觀瞄系統」。
從外觀來看,該系統由主控電腦、激光發射器、熱成像儀和干擾機組成,通常安裝在坦克炮塔左後方的旋轉平台上,車長與炮長均可操作。據估測,該設備能夠持續發射100兆焦左右功率的藍綠激光,其威力足以燒傷2公里以外敵軍士兵的視網膜,或直接給對方的光電設備造成毀傷。
激光武器研製
「激光壓制觀瞄系統」擁有被動和主動兩種工作狀態。當系統處於被動模式時,主要依靠告警設備感知敵軍方位,並由干擾機射出一束較弱的激光以標定目標位置;經電腦確認之後,激光束的功率驟然增強從而對目標形成「硬殺傷」。如果開啟主動模式,該系統則首先藉助低能量脈沖對可疑區域實施掃描,一旦識別出對方觀瞄儀器鏡頭所反射回的微光便自動開火將其摧毀。換言之,「搜尋並消滅」就是對其作戰使命的最簡單概括。
基於「激光壓制觀瞄系統」的致盲效用,某些人曾將其視作有違人道的兵器。對此,曾任美國陸軍總參謀長的維克漢將軍在接受國會質詢時明確表示:「戰爭總會致人死傷,即使激光武器讓敵軍士兵瞎眼,這也總比要了他們的命強。」
事實上,美俄兩國早就開發了功能類似的激光武器系統,但將其與主戰坦克相結合卻是中國的首創。文章根據大陸媒體的公開報道判斷,「激光壓制觀瞄系統」 已相當成熟,技術上居於世界領先地位。不過,受制於激光本身的物理特性,這種武器在實戰中仍會受到雨霧等不良氣候的影響,若對手使用反射塗層、護目鏡等對抗手段,它的殺傷力也會打些折扣。
德國科學家發明「思動車」 可僅憑意念開車【運輸】
據英國媒體2月22日報道,德國科學家日前發明的一套無線裝置能將普通汽車變成名副其實的「思動車」,駕駛員真的可以不動手腳、僅憑意念就「開」著汽車到處走。
這組系統由德國柏林自由大學的科學家研製。首先,要在普通汽車上配備攝像機、雷達和激光感測器,這些裝置能夠完整拍下汽車周遭的環境;其次,駕駛員要戴上裝有16個感應器的特製頭盔,主要用來捕捉大腦發出的信號。
一切准備就緒後,安裝在汽車上的計算機就能解讀這些來自大腦的信號,再將命令執行到汽車上。在第一次試驗中,「思動車」已經能夠按照駕駛員的意思,朝左開或是朝右開。在第二次試驗中,「思動車」成功執行了加速和減速的命令。
不過科學家承認,「思動車」技術還遠未發展成熟,想讓其上路還需一段時日。
南非地下發現地球「最古老的水」 存在約20億年【環境?】
由德國、加拿大等國科學家組成的研究小組日前宣布在南非地下約3000米的岩縫中發現了被測定已存在了約20億年的地下水,這很可能是地球上目前已發現的最古老的水。
研究人員是在南非重要的金礦產區韋特瓦特斯蘭德盆地進行鑽探時發現上述地下水的。此外,研究人員還在南非岩縫水中發現了在完全與世隔絕的生態環境中僅靠吸收岩石解析到水中的無機礦物能量為生的微生物。德國科學家稱它們很可能是地球上最古老的生命形式之一。
新型納米粒子或可用於疫苗安全遞送 【納米技術】
美國麻省理工學院(MIT)的工程師日前設計出一種新型納米粒子,有望實現對諸如艾滋病、瘧疾等疾病的疫苗進行安全有效的遞送。研究結果公布在2月20日的《自然—材料學》(Nature Materials)上。
這種新型納米粒子由一種可攜帶仿病毒合成蛋白的同軸脂肪球組成。文章通訊作者達雷爾·歐文(Darrell Irvine)稱,該合成粒子可引發強烈的免疫反應,其效果可與活體病毒疫苗相媲美,但比活體病毒疫苗更安全。
在這項研究中,Irvine與同事嘗試使用該納米粒子對小鼠體內一種被稱為卵清蛋白(ovalbumin)的蛋白質進行遞送。他們發現低劑量疫苗產生的三種免疫作用引發了強烈的T細胞反應——小鼠體內達30%的殺手T細胞對疫苗中的蛋白產生特異性。Irvine表示,這種程度可算得上是由蛋白疫苗引發的T細胞反應中最強烈的一種了,完全可以比擬活體病毒疫苗的引發程度,而且,我們無需擔心活體病毒帶來的安全問題。重要的是,這種納米粒子還能引發抗體反應。
目前,除了正在進行的小鼠體內瘧疾疫苗遞送研究,Irvine和同事還在研究開發針對癌症疫苗和艾滋病疫苗遞送的納米粒子。(科學網 張笑/編譯)
相關儀器:90Plus/ZetaPals型高分辨zeta電位及激光粒度分析儀 JEM2100型透射電鏡 流式細胞儀
完成人:達雷爾·歐文課題組
實驗室:美國麻省理工學院材料科學與工程系、生物工程系、科赫綜合癌症研究所 霍華德·休斯醫學研究所 貝勒醫學院國立大分子成像中心 波士頓拉貢研究所
科學家或發現新乳腺癌致癌基因 【醫學】
有望藉此開發更有效的乳腺癌治療手段
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,其發病常與遺傳有關。最近,英國和加拿大的研究人員合作研究發現,一種名為ZNF703的基因過度活躍,會導致乳腺癌。研究人員稱,這是科學家5年來發現的首個乳腺癌致癌基因,對於乳腺癌的治療極具意義。相關研究成果發表在2月18日《歐洲分子生物學學會—分子醫學》(EMBO Molecular Medicine)上。
由英國劍橋大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學的研究人員組成的研究小組,使用微陣列晶元技術,同時對大量的細胞組織樣本測試,通過乳腺癌腫瘤細胞與正常健康細胞中基因活性的對比,他們發現,一種名為ZNF703的基因在雌激素受體陽性乳腺癌腫瘤中極其活躍。通過分析,研究人員判定,ZNF703是一個新的雌激素受體陽性乳腺癌驅動基因。
研究人員認為,測試ZNF703基因活性,有助於判斷癌症病人腫瘤發展情況,據此可設計針對性治療方案。而這一發現如經更大規模的研究獲得證實,將為開發出新的以ZNF703基因為標靶的癌症治療手段鋪平道路。
研究論文首席作者、英國劍橋大學的卡洛斯·卡爾達斯教授指出,通過測試這種基因的活躍程度,可使醫生了解標准激素療法,如使用它莫西芬(一種抗雌激素)或者芳香酶抑制劑是否有效,從而幫助醫生確認符合病人病情的針對性葯物。
英國癌症研究所的萊斯利·沃爾克博士則表示,ZNF703是5年來發現的首個乳腺癌致癌基因,對於開發新的乳腺癌治療葯物十分重要,希望能藉此開發出更有效的癌症治療手段。(來源:科技日報 劉海英)
自由電子激光器【軍事】
美海軍利用新型激光器在數秒內擊落巡航導彈
2011年2月21日 10:34
據sify網2011年2月19日報道,美國海軍創造激光武器的新世界紀錄,其利用新型高精度天基激光器,在數秒的時間內擊毀巡航導彈。
據福克斯新聞報道,在海軍研究局的協調下,科學家持續向原型加速器注入500千伏液體,直到其達到320千伏的極限電壓,從而創造了新的世界紀錄。
自由電子激光器電子槍注入器系統主任表示,「這是一個創新的方法,以前世界上還沒有用過這種方法。」
當被問及此次試驗對海軍的意義時,海軍研究局項目經理表示,這更快了自由電子激光技術向更新、更強的方向發展。
「軍方目前使用的多為晶體、玻璃固體激光器,以及利用有毒液體材料的化學激光器。而自由電子激光器不同於以上兩種激光器,只需要注入器內部產生的電子。這個過程需要能量的不斷循環。換言之,它比現役的艦載武器都更節能,不會降低艦船的航行速度。」他表示。
目前,自由電子激光器技術需要將加速器置於足球場大小地下倉庫,在一個小型體育館大小的空間里,還充滿了各種管線、導體、電纜。
海軍目前需要確定如何利用電子束轉化成激光射線,以及如何小型化加速器,以裝備於驅逐艦。
介紹一下自由電子激光器
自由電子激光器(Free Electron Laser,簡稱FEL),顧名思義,是利用自由電子工作的激光器。即發出受激輻射的電子並不束縛在原子內,一般是以高能電子束的形式處於加速器中。它被公認為繼同步加速輻射後的第四代光源。本文從同步加速輻射開始,著重介紹其原理,分析自由電子激光相比前幾代同步加速輻射的繼承和超越,並簡要介紹我國在該領域的研究。
同步加速輻射
同步加速輻射是高能電子(或其他帶電粒子)束流打入垂直方向的磁場,電子受Lorentz力偏轉,沿軌跡的切線方向發出的輻射。省略復雜的物理學分析若干,可以求得單個電子的總輻射功率取決於兩個參數:電子束能量和偏轉磁場的強度。在現有的加速器水平上,其亮度可以較旋轉陽極X射線管的峰值高出10個量級。
對其圓周運動的給定含時問題作Fourier的頻域分析,可得其光譜特性。輻射的頻譜分布是平滑連續的
除去以上所述的高通量、高亮度以及頻譜寬廣連續且可以計算的特點外,同步加速輻射還有如下特點:
高偏振性。在軌道平面內為線偏振,在其他平面內為橢圓偏振。一般X光光源沒有此性質。
準直性好。輻射集中在軌道平面附近張角為很小的范圍內。
脈沖時間結構。光脈沖長度為數十至數百皮秒,光脈沖間隔為納秒至微秒量級,且非常固定。
超高真空潔凈環境,保證了發出的光光譜的純凈性。
光源穩定。
如上述分析,將光從單個的二極磁場的轉彎處引出,這就是第一代和第二代同步輻射光源的的結構特點。所不同的是,第一代光源只是寄生在高能加速器上,並非專用;而第二代光源則是專用機器。目前世界上在使用的第一代同步輻射光源約17台,而第二代同步輻射光源有23台之多。北京的正負電子對撞機上寄生的同步輻射光源(BSRF)屬於第一代,而合肥的同步加速輻射裝置(NSRL)屬於第二代。
扭擺器和波盪器
第一二代同步輻射光源的都是平滑的連續譜。這雖然使其可以支持很大光譜范圍內的實驗,但是在一定意義上也限制了其輻射譜功率輸出的極值。扭擺器(Wiggler)和波盪器(Unlator)等插入元件的引入,可以克服這一問題,使其在特定波長的輻射輸出功率進一步提高。
扭擺器和波盪器實際上都是一組N極和S極周期相間的磁鐵組成。它們安裝在直線段真空盒的上下方。磁場沿z方向的分布呈正弦樣式,而電子在上下相間的磁場里,也是作近似正弦曲線的扭擺運動。在每一小段圓周運動中,輻射仍然遵循上一節所述的規律。出光的方向均為z方向。
兩者的區別是,扭擺器的磁場較大,但磁鐵的周期數比較少。而波盪器的磁場較小,周期長度短,但是磁場的數目很多。
由於扭擺器的周期數不大,而周期又較長,因此從扭擺器產生的同步輻射特性基本上同從二極磁鐵出來的輻射特性相同,仍然是光滑的連續譜。扭擺器的作用在於它能夠局部的提供更大的磁場,所以輻射波長向短的方向移動,輻射功率也得到增強,同磁鐵的周期數N_u成比例。
至於波盪器,它並不用來提高出射光子的特徵能量,只是用來提高出射光子的數目。實際上,它應用了干涉原理:波盪器中得到干涉加強的光子,符合干涉加強條件,即要求電子相鄰兩個轉彎的頂點位置,相差為光的波長的的整數倍。因為電子在波盪器中軸向前進速度非常接近光速,所以事實上電子和前向同步輻射的光子z方向上幾乎同步運動。考慮到同步輻射的波列實際上有一定的長度,同一個電子在波盪器的不同磁場處發射的光實際上是可以互相干涉的。但是注意不同的電子發出的輻射因為初始相位不統一,故不能發生干涉;即光強正比於電子數N_c。
由於干涉加強只是對特定波長,所以插入波盪器後得到的基本上是單色光。同時,由於電子實際上在周期磁場中x方向振盪的幅度很小,所以其輻射角分布,在水平平面內也有進一步的集中。最重要的是,由於干涉效應,不同周期上產生的光部分相乾地疊加在一起,結果使得同步輻射光的亮度成百上千倍的增加。
在設計專用的同步輻射光源上引入上述插入元件,就構成了第三代光源的基本特徵,例如我國即將投入使用的上海光源(SSRF)。而隨著插入元件的技術成熟,它也被廣泛的應用於改進已有的同步輻射光源。例如合肥的同步輻射光源上就引入了扭擺器,將磁場提高到了扭擺器的6T,特徵能量由0.517KeV提高到了2.585KeV,大大提高了性能。
自由電子激光
波盪器的引入,雖然應用干涉原理,極大的提高了亮度,但是輻射歸根到底還是一種自發輻射。眾所周知,受激輻射(就是我們通常所說的激光)相對於自發輻射來說有很多優點。問題是能否把受激輻射和同步加速輻射的原理結合起來。自由電子激光器正是這樣一個成功的結合。
日本研究新方法使腦細胞再生不會半途而廢【醫學】
科學家發現1999年土耳其大地震前兆【地球】
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❽ 在科技方面,是美國先進還是歐洲先進
美國
21世紀是創新經濟的時代,新技術、新發明及其產業化發展的周期大大縮短,科技進步推動經濟增長的作用大大增加,計算機、通信和存儲信息技術的集成與廣泛運用,有力地改變了人類社會的技術基礎,加快了全球一體化的進程。這些技術不僅為社會提供了新的財富形態和發展動力,突破了依賴稀缺自然資源和地理條件實現經濟增長的傳統模式,而且對科技發展和構建國家創新體系提出了更高的要求。在人類歷史上知識資源首次成為創造財富的核心。因此,任何一個國家如果想在日趨激烈的綜合國力競爭中贏得主動,就必須加大科技發展力度,積極構建國家創新體系,搶占高科技產業化發展的制高點。在這方面,美國的做法和經驗對我國具有重要的借鑒意義,值得認真研究。
一、美國的科技政策與科技體系
美國是當今世界科技最發達的國家,擁有世界上最龐大的科學家、工程師隊伍。20世紀90年代,美國有35位科學家獲得了自然科學類的諾貝爾獎,占總數的61%。在世界公認的四大科技文獻檢索系統中,美國發表的論文數佔到了總數的近40%。美國還是世界上擁有專利最多的國家。此外,美國的科研設備和科研手段、科研水平與潛力、高科技產業發展也均居世界領先地位。
1.美國的科技政策
美國是市場經濟國家,20世紀40年代以前,政府很少介入科學研究,而把這項工作主要交給市場來調節。第二次世界大戰爆發後,出於戰爭的需要,美國政府開始廣泛地介入科學研究和技術發展。1940年,羅斯福總統批准成立了國防研究委員會,一年後改為科學研究與發展局,由科學家V·布希出任局長。V·布希在1945年發表的報告《科學:無盡的前沿》,已成為美國國家科技政策的經典之作。在這個報告里,V·布希分析了科學技術發展的革命性意義及其對國家安全的重要作用,指出「政府應該承擔起促進新科學知識傳播以及從青年人中培養人才的新責任」。他主政科學研究與發展局的一項重要成就就是組織並實施了製造原子彈的曼哈頓計劃,並通過實施該計劃,創建了一批重要的研究機構,確立了政府把研究工作安排給私人部門,通過政府、企業和民間研究部門互動,實施國家科技計劃的美國機制。
冷戰時期,美國政府進一步加強了國家的技術開發工作,並把重點傾斜到國防、原子能和航天航空領域。到了20世紀90年代,面對冷戰結束後世界經濟競爭日趨激烈的新形勢,柯林頓政府強調國家安全的重心已經轉移,今後國家安全取決於經濟和技術的整體實力,要維持美國的霸權地位,必須把保持美國科學研究和教育的優勢置於最重要的地位。在柯林頓總統和戈爾副總統合著的《科學與國家利益》中,更是形象地把技術進步比做經濟增長的發動機,而科學研究則是發動機永不枯竭的燃料,明確提出了「保持在所有科學知識前沿的領先地位;增進基礎研究與國家目標之間的聯系;鼓勵政府、產業部門和學院的合作關系以推動對基礎科學和工程學的投資,以及有效地利用物力資源、人力資源和財力資源;造就21世紀最優秀的科學家和工程師;提高全體美國人的科學和技術素養」五項科技政策的主要目標。圍繞上述目標,柯林頓政府進一步加大了全美科技投入力度,制定了R&D(研究與開發)經費達到GDP的3%左右的指導性計劃,鼓勵產業界、學術界和各種社會力量共同參與科技發展。政府在全面指導協調的同時,一方面大力推行「先進技術計劃」,鼓勵基礎研究成果向商業化產業化轉化,另一方面注重發展基礎研究和市場機制調節不到而又至關重要的科技項目,從而增強了美國科研潛力,進一步強化了科技作為經濟發動機的作用,推動了美國的經濟增長。
2.美國的科技體系
按照三權分立原則,美國的科學技術是由憲法和法規來規范的。國會中參議院的商務、科學和交通委員會,眾議院的科學、空間和技術委員會在國家科技政策制定中發揮著重要作用。美國政府中沒有專門的科學管理部門,總統通過白宮科技政策辦公室和總統科技顧問協調全國科技工作。1993年,聯邦政府為了強化政府的領導職能,成立了國家科學技術委員會,由總統兼任主席,由政府各主要部門領導共同組成。同時,還成立了總統科學技術顧問委員會,吸收學術界和產業界的人士參與科技決策。在政府各部設有負責科技事務的司局,並由一名副部級領導分工負責。政府還成立了一些管理科技工作的獨立部門,如環境保護署、國家科學基金會等。此外,美國國家科學院、國家工程院、醫學研究院以及史密森氏學會等半官方、非官方機構在科學技術的研究、普及和發展方面也有很大影響。
在科技創新方面,根據1988年《貿易和競爭法》設立的國家標准與技術研究院發揮著重要作用。該院通過設立區域製造技術轉移中心,組織研究機構與企業共同實施先進技術,促進政府與企業間的合作。目前,全美各州都設有此類中心。
在運行機制上,政府的科技計劃和預算,須報經國會兩院審議並通過,經總統簽署後,方能生效。而政府根據法律,並通過科技計劃、經費預算、訂立合同以及組織評估,對全國科技活動實施組織和領導。與科技活動直接相關的立法,最重要的是1976年國會通過的《國家科技政策、組織和優先法》,到目前這部科技基本法已進行了多次修改。
美國在法律上把所有的機構分為三大類:政府機構、非營利機構和營利機構。聯邦和州的法律對這三類機構的規定,如《政府機構與雇員法》、《模式非營利機構法》等,對科技部門都是有效的。此外,稅法、專項法中有關科技的部分,也適用於科技部門。其中值得指出的是,美國的專利系統及知識產權方面的法規在鼓勵發明者對其專利進行開發、利用方面發揮著重要作用。
美國的科技機構可以劃分為四大系統:聯邦政府系統、企業系統、高等院校系統和其他非營利系統。在美國聯邦政府系統內,國家實驗室是主要的科技骨幹力量。其中著名的有新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室、田納西州的橡樹嶺國家實驗室、佛羅里達州的肯尼迪航天中心等。目前全美大約有800個國家實驗室,年度經費約占政府R&D總經費的1/3。美國政府十分重視聯邦實驗室科技成果轉化問題,通過各種法案鼓勵技術成果向產業界轉移。
企業的科技工作在全美佔有重要地位。大約3/4的R&D工作是企業部門完成的,3/4的科研人員分布在企業科研單位,這里還吸納了全國60%以上的R&D總經費。在企業研發工作中,大型企業發揮著重要作用,其中貝爾實驗室等享有盛譽。20世紀70年代以來,中小企業的科技開發作用也顯著增加,特別是在科技工業園發展中,中小企業及其技術創新活動起了決定性作用。
大學是美國從事基礎研究的主要基地。在全美3000多所高等院校中,擁有研究生院的綜合大學有300多所,其中麻省理工學院、斯坦福大學、哈佛大學、普林斯頓大學、康奈爾大學、加州大學伯克利分校、加州理工學院等研究型大學更是科學研究的佼佼者。由於美國高等教育和研究的經費來源分散,各大學為爭取教員、學生和研究基金而充滿了競爭,同時也形成大學與工業緊密聯系的傳統。
二、美國科技創新體系的縮影——矽谷
自20世紀50年代起,隨著信息與通信技術、生物技術、新材料、新能源、航空與航天以及海洋技術等高技術的興起和發展,美國的工業企業、大學和政府部門為了更便利地利用大學的研究力量,開始在大學周圍建立從事高技術研發的實驗室,進而派生出了創業公司,形成了高技術產業聚集帶,成為高技術工業園。其中著名的有西部後來被稱為矽谷、依託斯坦福大學的「斯坦福研究園」,東部波士頓城郊、依託麻省理工學院的128號公路地區等,這一趨勢至今方興未艾。但是由於種種原因,不少園區中途夭折,或一蹶不振,只有矽谷始終引領著世界高技術產業發展的潮流。
矽谷位於加利福尼亞州北部,北起聖馬特奧縣,西至聖克拉拉縣,是一塊1500平方英里的狹長地帶,中心在帕拉阿托,人口250萬。經過40年的發展,矽谷目前已成為美國重要的信息科技產業和生物科技產業聚集地。到20世紀90年代,矽谷的研發人員已佔勞動力總數的11%,是全美國平均水平的2.5倍。1999年,矽谷雇員人均創造價值11.5萬美元,而同年美國的平均數字是7.8萬美元。1999年,矽谷首次公開上市的企業達到72家,有130億美元的風險投資湧向這一地區,佔美國風險投資總額的1/3。此外,矽谷還不斷創造著財富聚集速度的世界記錄,與傳統企業的長時間苦心經營相對照,達到10億美元的市值,雅虎僅用了兩年時間,而Netzero更是只用了9個月的時間。通過這些急劇升值的企業,矽谷培養出了一大批知識型的億萬富豪。
持續不斷創新是矽谷取得成功的最大訣竅。技術創新,創業企業家、創業精神和創業企業,制度環境以及支持系統的有機組合,使矽谷始終保持著旺盛的活力,領導著世界高科技產業的發展。
1.技術創新
矽谷成功地抓住了20世紀50年代以來世界信息產業四次技術浪潮的機遇,穩居IT業潮頭。第一次是20世紀50年代,惠普等公司借美國國防工業對電子產品的大量需求的東風,促進了企業的快速擴展,建立了矽谷的技術基礎設施和支持行業。第二次是1959年集成電路的發明,導致了20世紀六七十年代半導體工業的急劇增長。快捷、英特爾、AMD和國家半導體公司等著名企業就是在這個階段出現的。第三次是20世紀70年代中期以來,個人計算機的產業化發展,矽谷又走在前面,涌現出蘋果電腦等20家計算機公司以及更為復雜的以太陽微系統等公司為主導的工作站產業。第四次是互聯網。1993年互聯網的商業發展和萬維網的創立,為矽谷開辟了新的發展前景,網景公司、思科公司和3com公司已成為互聯網革命的領導者。同時,20世紀90年代以來,隨著生物技術的突破,生物科技產業已成為新的高科技產業熱點,矽谷又以其特有的敏感性和優勢吸納了生物科技企業在此落戶。到1998年,矽谷的生物技術市場資本總額已居全美第一位。
2.創業企業家、創業精神和創業企業
矽谷的實力建立在高新技術基礎上,但是這里沒有囊括全部的高科技成果,就連IT業中的國際互聯網技術也是在別的地區率先突破的。因此,矽谷的與眾不同之處並不僅僅在於高新技術。這里匯聚的創業企業家、創業精神和創業企業同樣發揮著至關重要的作用。矽谷成功的企業家中除了才華和能力外,還有一個共同的特點,就是具有昂揚的創業精神和在第一時間將新產品、新工藝、新方法引入產業化生產、引入市場的勇氣。惠普、蘋果、雅虎等企業均是由兩個白手起家的年輕人創建的,這些例子並不是巧合。創業企業家們不僅具有高科技的背景,而且有通過創建企業向全世界推廣新技術的強烈願望,對他們來說,創建企業的過程以及與整個世界共享新技術成就的遠景才是創業的真正理想所在。此外,創業企業結構靈活、前景遠大、回報率高、主體意識強等特點也進一步激發了企業家們不拘一格的創新意識。創業企業家聰明才智與創業精神的有機結合,是造就矽谷輝煌的決定因素。
3.鼓勵創新的制度環境
美國有一套全國性的法律以及證券、稅收、會計、公司治理、破產、移民和研發等規范。它們是分權和分散的,但是又有緊密的聯系和很強的互補性。這個體制以市場為導向,鼓勵競爭,特別是鼓勵創新企業。比如,在歐洲建立一家公司平均所耗時間是在美國所需時間的12倍,而且成本高3倍。同時,與絕大多數國家相反,美國根據反壟斷法,一直約束著市場上的大公司,比如在計算機行業對IBM和微軟的約束。此外,政府還通過制定公司運營規則、購買公司產品、資助研發經費等形式推動了以矽谷為代表的計算機產業發展。最後應該指出的是,盡管美國一直標榜貿易自由,但是在20世紀80年代中期仍是通過向日本施壓以保持美國半導體在日本市場的份額。
4.專業化的創新支持系統
在矽谷,為新的高技術企業提供的支持服務應有盡有,包括風險投資家、銀行家、律師、獵頭公司、會計師、咨詢顧問以及大量其他專業人員。其中風險投資業發揮著舉足輕重的作用。高技術企業不同於擁有許多真實資產的傳統企業,它的主要資產是創意、人力資源、技術與市場知識,更具有風險性。同時,由於高技術的飛速發展,時間對於創業企業搶占產業制高點尤為重要。矽谷成功的一個重要條件就是有一個了解技術並知道如何進行結構化交易和投資組合、為創業企業提供快速融資的風險資本行業。思科公司、基因技術公司、英特爾、太陽微系統公司以及雅虎等成功企業都是在風險資本的支持下快速成長起來的。風險資本也從成功的高技術企業中贏得了巨額回報。1998年,矽谷的信息技術和生命科學兩個主要產業中共有1824家企業吸納了125億美元的風險投資。
此外,自由流動的高質量勞動力,鼓勵冒險、容忍失敗的社會氛圍,開放的商業環境以及產、學、研之間的互動等也都在矽谷的發展中起到了重要的促進作用。
❾ 為什麼歐洲如今的科技創新不如美日
我覺得是思想過於老化,過於理讓,不如美日的競爭機制激烈。
但是老化還是好於我國的迂腐```````