探索自然的對(duì)話(huà)

　　物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、宇宙的演化、生命的起源、智力的本質(zhì)，一直都是科學(xué)家探索的基本問(wèn)題，本書(shū)以對(duì)話(huà)的方式，討論了上述四個(gè)方面的科學(xué)探索。在這些前沿，未知的科學(xué)問(wèn)題非常多，本書(shū)只能作有限的討論。先對(duì)每一方面進(jìn)行一般性介紹，然后分別舉出具體例子加以說(shuō)明，除引言和結(jié)語(yǔ)外，本書(shū)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(shù)。本書(shū)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(cāng)（現(xiàn)屬江蘇省蘇州市），1931年10月生于江蘇省無(wú)錫市前西溪的一個(gè)書(shū)香世家。少年時(shí)期的啟蒙教師是他的祖父，我國(guó)著名教育家、上海交通大學(xué)第一任校長(zhǎng)唐文治先生。1949年秋在上海南洋模范中學(xué)畢業(yè)，考入北京清華大學(xué)。1952年畢業(yè)于清華大學(xué)物理系。先后在北京中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所、北京二機(jī)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(guó)科學(xué)院高能物理研究所、德國(guó)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?，F(xiàn)為浙江大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等校兼職教授。1979年被評(píng)為全國(guó)勞動(dòng)模范。1980年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部委員（院士）。曾當(dāng)選為中國(guó)共產(chǎn)黨第十二次及第十三次全國(guó)代表大會(huì)代表。任中國(guó)和平統(tǒng)一促進(jìn)會(huì)理事。研究方向：原子核物理實(shí)驗(yàn)；高能物理實(shí)驗(yàn)；核技術(shù)應(yīng)用；生物物理學(xué)；核醫(yī)學(xué)；腦科學(xué)；神經(jīng)信息學(xué)等。主要科研工作：1.20世紀(jì)50年代進(jìn)行核探測(cè)器研究及π介子實(shí)驗(yàn)。50年代初他和實(shí)驗(yàn)組同事在國(guó)內(nèi)“從零開(kāi)始”，進(jìn)行探測(cè)核輻射的計(jì)數(shù)器和強(qiáng)流管的研制，并且研究氣體放電的機(jī)制。他在實(shí)驗(yàn)上觀察到鹵素管坪中振蕩的現(xiàn)象，并觀測(cè)低溴壓鹵素管輸出信號(hào)延遲的現(xiàn)象。他還先后參加我國(guó)鈾礦的野外勘探工作和我國(guó)高空環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作。1956年至1959年在蘇聯(lián)杜布納聯(lián)合原子核研究所，進(jìn)行電磁級(jí)聯(lián)簇射的實(shí)驗(yàn)和質(zhì)子吸收負(fù)π介子反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并研制全吸收契侖柯夫計(jì)數(shù)器、取樣式電磁量能器、星裂探測(cè)器等，他參加的小組率先研制成功可控制高壓脈沖供電計(jì)數(shù)器。2.60年代初轉(zhuǎn)到國(guó)防科研領(lǐng)域。1960年4月起參加中國(guó)“兩彈”研制，進(jìn)行在研制我國(guó)第一顆原子彈和第一顆氫彈中所需的核測(cè)試工作，以及核探測(cè)器的研制工作。從60年代初至70年代，他領(lǐng)導(dǎo)的研究室在我國(guó)青海核基地艱苦創(chuàng)業(yè)，在原子彈中子點(diǎn)火、核試驗(yàn)近區(qū)測(cè)試和氫彈原理實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行了大量的科學(xué)研究工作，解決了一系列重要的技術(shù)問(wèn)題。在突破原子彈中子點(diǎn)火技術(shù)時(shí)，他領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行測(cè)試，是確證中子點(diǎn)火技術(shù)成功的第一人。完成任務(wù)后，又到新疆核試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核爆炸的測(cè)量。1964年10月我國(guó)第一顆原子彈爆炸成功后，是受周恩來(lái)總理在人民大會(huì)堂接見(jiàn)的有功人員之一。在1966年突破氫彈技術(shù)時(shí)，他領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)組在新疆核試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，是判斷并證實(shí)我國(guó)氫彈原理成功的第一人。他在兩彈研制中，特別重視對(duì)青年人的培養(yǎng)，具體指導(dǎo)工作，并親自講課，組織學(xué)術(shù)討論會(huì)，從而形成一支很好的科研隊(duì)伍。3.70年代中參加中國(guó)“一星”工作，在北京進(jìn)行我國(guó)第一顆返回式人造地球衛(wèi)星艙內(nèi)空間輻射劑量的測(cè)量，為我國(guó)衛(wèi)星研制和應(yīng)用提供了有實(shí)際價(jià)值的實(shí)驗(yàn)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(cè)器中，觀測(cè)和分析原初宇宙線(xiàn)高能重原子核徑跡。4.70年代末轉(zhuǎn)到高能物理領(lǐng)域。1978年1月他率領(lǐng)中國(guó)實(shí)驗(yàn)研究組，到德國(guó)漢堡電子同步加速器中心進(jìn)行高能物理實(shí)驗(yàn)。這是改革開(kāi)放后中國(guó)向西方派出進(jìn)行國(guó)際合作實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)組。中國(guó)組參加丁肇中教授領(lǐng)導(dǎo)的馬克杰組合作，進(jìn)行高能正負(fù)電子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)。在馬克杰合作組里，他領(lǐng)導(dǎo)的中國(guó)組在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器制造、儀器安裝調(diào)整、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)傳遞強(qiáng)作用力的基本粒子棗膠子，還精確測(cè)量e+e-→μ+μ-反應(yīng)的電荷不對(duì)稱(chēng)性，檢驗(yàn)電弱統(tǒng)一理論。5.80年代初起到90年代末，他領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)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(fù)電子對(duì)撞機(jī)上高能物理實(shí)驗(yàn)的國(guó)際合作，進(jìn)行L3組合作實(shí)驗(yàn)。他領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)組在北京研制和批量生產(chǎn)L3強(qiáng)子量能器正比室，運(yùn)到歐洲總裝后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還參加L3BGO量能器和漂移室等方面的研制工作，并在國(guó)內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析工作，為L(zhǎng)3組在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)自然界存在三代中微子、精確測(cè)量Z0粒子與W±粒子的質(zhì)量和寬度、以及精確檢驗(yàn)電弱統(tǒng)一理論作出了貢獻(xiàn)。1982年出版了他主編的《粒子物理實(shí)驗(yàn)方法》一書(shū)。1995年出版了他與合作者合寫(xiě)的《正負(fù)電子物理》一書(shū)。6.80年代起他在國(guó)內(nèi)指導(dǎo)學(xué)生，在物理學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(cè)量；量子力學(xué)局域隱參量理論的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)；相對(duì)論性氧原子核碰撞分裂為四個(gè)氦原子核現(xiàn)象的觀測(cè)；原子核β射線(xiàn)與原子電子等同性的超高靈敏度實(shí)驗(yàn)；自淬滅流光特性的測(cè)量；離子轟擊表面產(chǎn)生潛徑跡的掃描探針顯微觀測(cè)等。7．80年代末起，逐步轉(zhuǎn)到生物學(xué)領(lǐng)域，開(kāi)展物理學(xué)與生物學(xué)的交叉研究，包括：活細(xì)胞內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的研究，細(xì)胞分裂機(jī)制的研究，以及用近場(chǎng)技術(shù)研究亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)等。他和合作者在實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到活細(xì)胞內(nèi)胞質(zhì)顆粒的擬布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和花粉管頂端的跳躍式生長(zhǎng)現(xiàn)象。90年代他擔(dān)任國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“發(fā)展近場(chǎng)技術(shù)、研究生物大分子體系特征”的主持人。2001他年發(fā)表了《細(xì)胞運(yùn)動(dòng)原理》一書(shū)，闡述活細(xì)胞內(nèi)分子漲落的觀念，并探討活細(xì)胞內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的定律。8．90年代參加阿爾法磁譜儀（AMS）的國(guó)際合作，進(jìn)行探尋空間反物質(zhì)與暗物質(zhì)的研究工作。和實(shí)驗(yàn)組同事在國(guó)內(nèi)研制阿爾法磁譜儀內(nèi)的反符合計(jì)數(shù)器及電磁量能器等，運(yùn)到國(guó)外總裝后進(jìn)行空間實(shí)驗(yàn)。9.90年代初轉(zhuǎn)到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，開(kāi)展物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的交叉研究，主要進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的研究，并應(yīng)用于心臟疾病與腦疾病的診斷。90年代他擔(dān)任國(guó)家攀登計(jì)劃項(xiàng)目“核醫(yī)學(xué)和放射治療中先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)研究”的首席科學(xué)家。2001年出版了他主編的《核醫(yī)學(xué)和放射治療技術(shù)》一書(shū)。10.90年代中開(kāi)始進(jìn)行腦科學(xué)的研究，包括：人的工作記憶的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)以及認(rèn)知和腦疾病的腦功能成像研究等。他和合作者在實(shí)驗(yàn)上測(cè)量雙任務(wù)短時(shí)記憶的混合廣度，并提出短時(shí)記憶的生物物理學(xué)模型。他參加了973項(xiàng)目“腦功能和腦重大疾病的基礎(chǔ)研究”中“腦高級(jí)功能的機(jī)制”課題的研究。他積極推動(dòng)我國(guó)腦功能成像的工作，1999年出版了他主編的《腦功能成像》一書(shū)。2002年他發(fā)表了《腦功能原理》一書(shū)，提出腦內(nèi)信息加工過(guò)程的量子化假說(shuō)，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(guó)內(nèi)神經(jīng)科學(xué)家一起，推動(dòng)和組織我國(guó)“人類(lèi)腦計(jì)劃”和神經(jīng)信息學(xué)的工作，并在2001年10月代表我國(guó)參加全球“人類(lèi)腦計(jì)劃”研究。2001年協(xié)助中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院建立神經(jīng)信息中心。還在浙江大學(xué)和同事們建立神經(jīng)信息學(xué)中心，開(kāi)展神經(jīng)信息學(xué)研究。12．2001年起在浙江大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)組，開(kāi)展神經(jīng)退行性疾病的分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)中若干問(wèn)題的研究。和國(guó)內(nèi)科研單位合作，對(duì)老年性癡呆患者腦內(nèi)老年斑的結(jié)構(gòu)與成份及蛋白質(zhì)的異常積聚過(guò)程進(jìn)行研究。13．2001年起在浙江大學(xué)和同事們建立顆粒物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行顆粒物質(zhì)物理學(xué)的研究。并和國(guó)內(nèi)科研單位合作研究。和多學(xué)科的專(zhuān)家一起，推動(dòng)我國(guó)交通流的理論和實(shí)驗(yàn)研究，以及與一些自然災(zāi)害成因和防治有關(guān)的顆粒流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究。14．2001年起在心理學(xué)領(lǐng)域中進(jìn)行情緒、夢(mèng)、腦內(nèi)評(píng)估等心理活動(dòng)的研究。提出情緒的數(shù)學(xué)公式；探討感知與情緒的相關(guān)性；分析夢(mèng)中腦內(nèi)信息加工的特點(diǎn)；討論腦內(nèi)評(píng)估與抉擇的規(guī)律。他本人及與合作者在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文450多篇。學(xué)術(shù)專(zhuān)著有：《粒子物理實(shí)驗(yàn)方法》（主編）（人民教育出版社），《正負(fù)電子物理》（合著）（科學(xué)出版社），《細(xì)胞運(yùn)動(dòng)原理》（浙江大學(xué)出版社），《核醫(yī)學(xué)和放射治療技術(shù)》（主編）（北京大學(xué)出版社），《腦功能成像》（主編）（中國(guó)科技大學(xué)出版社），《腦功能原理》（浙江大學(xué)出版社）。除上面提到的幾本學(xué)術(shù)專(zhuān)著外，還著有：《正負(fù)電子對(duì)撞實(shí)驗(yàn)》（1985年），《同步輻射及其應(yīng)用》（1986年），《探索自然的對(duì)話(huà)》（合著）（2001年），《醫(yī)林奇葩》（主編）（2001年）等書(shū)。譯著有《狂熱的追求》（合譯）（1994年）。他在科研工作和高校教學(xué)中為國(guó)家培養(yǎng)了許多人才。除給大學(xué)生授課之外，多年來(lái)還在高能物理研究所、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)等單位指導(dǎo)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(xué)工作以后，致力于培養(yǎng)交叉學(xué)科人才。目前在讀的研究生有14人，其中浙江大學(xué)10人，高能所4人。1997年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社出版了由周發(fā)勤教授撰寫(xiě)的《唐孝威科學(xué)實(shí)驗(yàn)四十年》一書(shū)（為國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目）。書(shū)中對(duì)他40多年來(lái)在國(guó)防科研、基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的前沿努力耕耘，并始終堅(jiān)持在實(shí)驗(yàn)室第一線(xiàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)生涯作了生動(dòng)的敘述。相關(guān)圖書(shū)圖解數(shù)學(xué)小百科選車(chē)指南函數(shù)在你身邊：直覺(jué)探索函數(shù)世界