探索自然的对话

　　物质的结构、宇宙的演化、生命的起源、智力的本质，一直都是科学家探索的基本问题，本书以对话的方式，讨论了上述四个方面的科学探索。在这些前沿，未知的科学问题非常多，本书只能作有限的讨论。先对每一方面进行一般性介绍，然后分别举出具体例子加以说明，除引言和结语外，本书共分为五章内容：第一章是粒子，第二章是宇宙，第三章是生命，第四章是智能，第五章是技术。本书可供具有初中以上文化程度的广大读者阅读。

　　唐孝威院士祖藉太仓（现属江苏省苏州市），1931年10月生于江苏省无锡市前西溪的一个书香世家。少年时期的启蒙教师是他的祖父，我国著名教育家、上海交通大学第一任校长唐文治先生。1949年秋在上海南洋模范中学毕业，考入北京清华大学。1952年毕业于清华大学物理系。先后在北京中国科学院近代物理研究所、北京二机部原子能研究所、苏联杜布纳联合原子核研究所、青海核工业部九院、北京中国科学院高能物理研究所、德国汉堡电子同步加速器中心、瑞士日内瓦欧洲核子研究中心等单位工作。现为浙江大学教授、博士生导师，北京大学、中国科学技术大学等校兼职教授。1979年被评为全国劳动模范。1980年当选为中国科学院数学物理学部委员（院士）。曾当选为中国共产党第十二次及第十三次全国代表大会代表。任中国和平统一促进会理事。研究方向：原子核物理实验；高能物理实验；核技术应用；生物物理学；核医学；脑科学；神经信息学等。主要科研工作：1.20世纪50年代进行核探测器研究及π介子实验。50年代初他和实验组同事在国内“从零开始”，进行探测核辐射的计数器和强流管的研制，并且研究气体放电的机制。他在实验上观察到卤素管坪中振荡的现象，并观测低溴压卤素管输出信号延迟的现象。他还先后参加我国铀矿的野外勘探工作和我国高空环境的监测工作。1956年至1959年在苏联杜布纳联合原子核研究所，进行电磁级联簇射的实验和质子吸收负π介子反应的实验，并研制全吸收契仑柯夫计数器、取样式电磁量能器、星裂探测器等，他参加的小组率先研制成功可控制高压脉冲供电计数器。2.60年代初转到国防科研领域。1960年4月起参加中国“两弹”研制，进行在研制我国第一颗原子弹和第一颗氢弹中所需的核测试工作，以及核探测器的研制工作。从60年代初至70年代，他领导的研究室在我国青海核基地艰苦创业，在原子弹中子点火、核试验近区测试和氢弹原理实验等方面进行了大量的科学研究工作，解决了一系列重要的技术问题。在突破原子弹中子点火技术时，他领导实验组进行测试，是确证中子点火技术成功的第一人。完成任务后，又到新疆核试验现场进行核爆炸的测量。1964年10月我国第一颗原子弹爆炸成功后，是受周恩来总理在人民大会堂接见的有功人员之一。在1966年突破氢弹技术时，他领导实验组在新疆核试验现场进行测试，是判断并证实我国氢弹原理成功的第一人。他在两弹研制中，特别重视对青年人的培养，具体指导工作，并亲自讲课，组织学术讨论会，从而形成一支很好的科研队伍。3.70年代中参加中国“一星”工作，在北京进行我国第一颗返回式人造地球卫星舱内空间辐射剂量的测量，为我国卫星研制和应用提供了有实际价值的实验数据。他还和合作者在回收卫星内放置的核乳胶探测器中，观测和分析原初宇宙线高能重原子核径迹。4.70年代末转到高能物理领域。1978年1月他率领中国实验研究组，到德国汉堡电子同步加速器中心进行高能物理实验。这是改革开放后中国向西方派出进行国际合作实验的第一个科学实验组。中国组参加丁肇中教授领导的马克杰组合作，进行高能正负电子对撞实验。在马克杰合作组里，他领导的中国组在实验方案设计、实验仪器制造、仪器安装调整、实验数据获取、事例选择、数据分析等方面，完成了大量的工作。1979年马克杰合作组在实验上发现传递强作用力的基本粒子棗胶子，还精确测量e+e-→μ+μ-反应的电荷不对称性，检验电弱统一理论。5.80年代初起到90年代末，他领导实验组到瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心，参加莱泼高能正负电子对撞机上高能物理实验的国际合作，进行L3组合作实验。他领导的实验组在北京研制和批量生产L3强子量能器正比室，运到欧洲总装后进行实验，还参加L3BGO量能器和漂移室等方面的研制工作，并在国内进行实验数据分析工作，为L3组在实验上证实自然界存在三代中微子、精确测量Z0粒子与W±粒子的质量和宽度、以及精确检验电弱统一理论作出了贡献。1982年出版了他主编的《粒子物理实验方法》一书。1995年出版了他与合作者合写的《正负电子物理》一书。6.80年代起他在国内指导学生，在物理学的多个领域中进行实验研究工作，包括：电子偶素三光子衰变光子能谱与角分布的测量；量子力学局域隐参量理论的实验检验；相对论性氧原子核碰撞分裂为四个氦原子核现象的观测；原子核β射线与原子电子等同性的超高灵敏度实验；自淬灭流光特性的测量；离子轰击表面产生潜径迹的扫描探针显微观测等。7．80年代末起，逐步转到生物学领域，开展物理学与生物学的交叉研究，包括：活细胞内部运动的研究，细胞分裂机制的研究，以及用近场技术研究亚细胞结构等。他和合作者在实验上观测到活细胞内胞质颗粒的拟布朗运动现象和花粉管顶端的跳跃式生长现象。90年代他担任国家自然科学基金重大项目“发展近场技术、研究生物大分子体系特征”的主持人。2001他年发表了《细胞运动原理》一书，阐述活细胞内分子涨落的观念，并探讨活细胞内部运动的定律。8．90年代参加阿尔法磁谱仪（AMS）的国际合作，进行探寻空间反物质与暗物质的研究工作。和实验组同事在国内研制阿尔法磁谱仪内的反符合计数器及电磁量能器等，运到国外总装后进行空间实验。9.90年代初转到医学领域，开展物理学与医学的交叉研究，主要进行医学影像技术的研究，并应用于心脏疾病与脑疾病的诊断。90年代他担任国家攀登计划项目“核医学和放射治疗中先进技术的基础研究”的首席科学家。2001年出版了他主编的《核医学和放射治疗技术》一书。10.90年代中开始进行脑科学的研究，包括：人的工作记忆的心理学实验以及认知和脑疾病的脑功能成像研究等。他和合作者在实验上测量双任务短时记忆的混合广度，并提出短时记忆的生物物理学模型。他参加了973项目“脑功能和脑重大疾病的基础研究”中“脑高级功能的机制”课题的研究。他积极推动我国脑功能成像的工作，1999年出版了他主编的《脑功能成像》一书。2002年他发表了《脑功能原理》一书，提出脑内信息加工过程的量子化假说，并在脑的系统水平上探讨脑区激活与相互作用的定律。11．2000年起他和国内神经科学家一起，推动和组织我国“人类脑计划”和神经信息学的工作，并在2001年10月代表我国参加全球“人类脑计划”研究。2001年协助中国人民解放军总医院建立神经信息中心。还在浙江大学和同事们建立神经信息学中心，开展神经信息学研究。12．2001年起在浙江大学领导实验组，开展神经退行性疾病的分子生物学和细胞生物学中若干问题的研究。和国内科研单位合作，对老年性痴呆患者脑内老年斑的结构与成份及蛋白质的异常积聚过程进行研究。13．2001年起在浙江大学和同事们建立颗粒物质实验室，进行颗粒物质物理学的研究。并和国内科研单位合作研究。和多学科的专家一起，推动我国交通流的理论和实验研究，以及与一些自然灾害成因和防治有关的颗粒流运动规律的研究。14．2001年起在心理学领域中进行情绪、梦、脑内评估等心理活动的研究。提出情绪的数学公式；探讨感知与情绪的相关性；分析梦中脑内信息加工的特点；讨论脑内评估与抉择的规律。他本人及与合作者在国内外重要学术刊物上发表论文450多篇。学术专著有：《粒子物理实验方法》（主编）（人民教育出版社），《正负电子物理》（合著）（科学出版社），《细胞运动原理》（浙江大学出版社），《核医学和放射治疗技术》（主编）（北京大学出版社），《脑功能成像》（主编）（中国科技大学出版社），《脑功能原理》（浙江大学出版社）。除上面提到的几本学术专著外，还著有：《正负电子对撞实验》（1985年），《同步辐射及其应用》（1986年），《探索自然的对话》（合著）（2001年），《医林奇葩》（主编）（2001年）等书。译著有《狂热的追求》（合译）（1994年）。他在科研工作和高校教学中为国家培养了许多人才。除给大学生授课之外，多年来还在高能物理研究所、中国科学技术大学、北京大学、南京大学等单位指导和培养了一批研究生，其中硕士生31人、博士生20人、博士后6人。特别是2001年到浙江大学工作以后，致力于培养交叉学科人才。目前在读的研究生有14人，其中浙江大学10人，高能所4人。1997年，中国科学技术大学出版社出版了由周发勤教授撰写的《唐孝威科学实验四十年》一书（为国家自然科学基金资助项目）。书中对他40多年来在国防科研、基础研究和应用研究的前沿努力耕耘，并始终坚持在实验室第一线进行实验的科学生涯作了生动的叙述。相关图书图解数学小百科选车指南函数在你身边：直觉探索函数世界

前言
引言
第一章粒子
1.1探索粒子
1.2莱泼物理
第二章宇宙
2.1探索宇宙
2.2宇宙反物质
第三章生命
3.l探索生命
3.2细胞运动
第四章智能
4.1探索智能
4.2意识问题
4.3信息加工
第五章技术
5.1测控分子
5.2脑功能成像
5.3核医学
结语
附录