美哉物理(十八)造福人类科学美学之真谛(上)

爱因斯坦一再强调：“要使科学思想造福于人类而不致成为祸害”。推进科学、造福人类，说到底，才是爱因斯坦等众多科学大师创建优美的科学理论、揭示深邃的科学真理、阐发其科学美学蕴含的本意，也是使他们的科学理论、连同其科学思想转化成巨大物质力量的同的所在。而作为自然科学根砥的物理学，毕竟是科技发展、文明建设的坚实基础；其富含美学意义的物理理论、物理思想，恰正是人类福祉的无尽源泉。     

《沃森与DNA——推动科学革命》

本书是Watson and DNA：Making A Scientific Revolu．tion的中译本．自从诺贝尔奖获得者沃森和克里克发现DNA双螺旋结构，并以崭新的观点揭示出性状如何代代相传以来，50年过去了．其间，生物学发生着一次又一次的巨变，而沃森正是这场科学革命的核心人物．Watson and DNA：Making A Scientific Revolution一书介绍了沃森不可思议的科学生涯．该书作者麦克尔赫尼是一名成绩卓著的科学记者．全书根据其在冷泉港4年的工作经历及曾与沃森共同工作的50多位科学家率直的评价提炼而成，     

真理诞生于100个问号之后

一只本来并没有香味的假苹果，寰居然在诱导作用下使那么多学生做出错误判断。尤其是那个本来判断正确的学生也在“趋众心理”的驱使下盲从，而与真理失之交臂。这位学生的错误就在于，缺乏对真理的坚持。苏格拉底通过苹果的故事为学生们揭示了一个道理：坚持真理有时候比发现真理还要难{它需要敢于为真理献身的勇气。从古希腊到现在，几千年过去了，而苏格拉底所讲述的道理在今天仍发人深思。     

悖论消失

数学中某些最有争议性的问题与逻辑悖论有关。最深奥的悖论是一些自相矛盾的陈述，其中最有名的是下面这样一个陈述：“此旬是谎言。”为了分析这样一些陈述，数理逻辑学家们在定义它们的各项时必须非常谨慎某些悖论经严密推敲仍然站得住脚而如果它们真是如此的话，它们就揭示了逻辑思维的局限性。其它某些悖论一经仔细分析就不攻自破了。下面我将提出我对这样一些悖论的看法读者们可以提出质疑。     

开天辟地七大谜

地球是我们称之为“家园”的地方,但地球有许多未解之谜令我们困惑：地球是如何从一片尘埃云中诞生的,地球是如何孕育出丰富多样的生命的,地球深处的地心正发生着什么……科学家从多角度出发,探讨和揭示美丽而神秘的地球混沌初开时的奥秘。     

“非对称交配互作”促进烟粉虱入侵

据美国Science，2007，318：1769报道，浙江大学的刘树生等研究揭示．被世界自然保护联盟列入全球100种最危险入侵生物的B型烟粉虱利用交配行为入侵并取代土著生物。     

时空对称性经典物理之美学精粹

相对论乃时空对称性探索的结晶；它与量子论，是二十世纪初叶起始的现代物理学之两大理论支柱。然而，相对论依然属于经典物理的范畴。经典物理理论与量子理论的主要区别在于：前者为时空模型理论，后者并非。二十世纪之前建立的各个经典物理理论是时空模型理论，而二十世纪前期建立的相对论动力学、相对论电动力学、相对论引力论、相对论宇宙学亦然如此。爱因斯坦揭示了时空对称性、披露了时空的动力学机制，遂使经典物理登峰造极；无疑，相对论是标示经典物理最高理论水准的丰碑。同时，相对论也提高了经典物理的审美价值；时空对称性，正…     

海盗用水晶导航

在冰岛传说中，海盗水手在阴天依靠日长石定位太阳，掌握航行方向。日长石就是冰岛晶石，其工作原理是探测阳光的一种特性——偏振。偏振是指：通常由光源随机辐射而来的光线，在遇到一个闪光表面或雾等物体后，会呈现一个特定的方向。由于此特性，当阳光穿越大气后，其偏振会揭示光源——太阳的方向。     

心脏系统的混沌运动特征随物种进化关系的探讨

按照非线性理论，对健康人、冠心病人和成年犬进行了心电取样。在对人和犬的大量心电信号的功率谱分析、关联维数和Lyapunov指数计算的基础上，通过对比研究，得出以下结论：（1）心电信号的功率谱、关联维数和Lyapunov指数反映了心脏的总体动态特征，它们可作为一种定量研究心电图的新方法进行心血管疾病的早期诊断。（2）在正常的生理状态下心脏的运动是混沌的，而在病理状态下则趋于有序。（3）基于人犬对比。揭示出混沌是衡量生物体制进化的一个定量指标。     

火星探索宣言书

1998年8月13日至16日，美国火星协会成立大会在座落于博尔德城的科罗拉多大学举行，会上700名协会成员联名发出了题为"火星：探索时代已到来"的宣言书。人类邀游火星的时代已经来临，我们已做好准备。虽然火星与我们相距遥远，但与空间时代刚起步时的登月相比，我们今天为人类漫游火星所做的准备已相当充分。只要有雄心，我们就能在10年之内派出我们的首批队员登上火星。奔赴火星的理由不容置疑。我们要为认识火星而去我们的自动探测器已经揭示，火星曾是一个温暖而又潮湿的星球，适于生命的存在，但以前的确存在过吗？只有对火星表面的化石…     

太阳系中的等离子体现象

本世纪在空间物理范围揭示的一系列相互作用，几乎都包含等离子体物理。而太阳系中的等离子体现象，则直接影响到人类的社会生活环境。     

感受科学之美

科学所揭示的自然之美俯拾皆是：借助功能越来越强大的望远镜，我们把目光投向辽远的宇宙，浩瀚的星空、瑰丽的星云，一如璀璨无边的梦幻；微观世界亦自有其美妙之处，有了高倍电镜，人们便能一窥生命或非生命体显微结构之精巧．如集对称互补为一体的DNA双螺旋结构．仅凭四种碱基的无穷多组合就拼接出如此丰富的生命画卷，堪称完美。更有奇美绝伦的罗伦茨蝴蝶、科赫雪花以及曼德布洛特集合：分形理论下的大自然被描述得如此层层叠叠曼妙惊艳，无不抒发着秩序之美、和谐之趣。正所谓“造物无言却有情”．科学揭示的自然之美．其实也赋予了艺术创作以更多的灵感。     

好书推荐

<正>推荐书目：《生活中的化学》推荐理由：意大利化学家、科普作家西尔瓦诺·富索以一个普通人的24小时为时间轴，揭示了化学如何构筑我们的生活。从家庭烹饪到工业造纸，从胶片到数码设备，再到人体内部……我们的生活就在化学的发展中得以完善，并绵延向前。     

回顾表观遗传学和染色质生物学开拓者C.David Allis传奇的一生

表观遗传学开拓者、染色质生物学先驱查尔斯·戴维·阿利斯(C. David Allis)的猝然离世，立即引发生物医学界广泛而深远的悼念。借助一系列简介、采访、悼文以及相关原始文献，文章系统地回顾了C. David Allis传奇的一生，梳理了C.David Allis影响深远的贡献。其中包含4项原创研究贡献：发现第一个组蛋白乙酰基转移酶；揭示组蛋白H3第10位丝氨酸磷酸化(H3S10ph)与细胞分裂的关系；参与发现第一个组蛋白位点特异性的甲基转移酶；推动组蛋白变体和“致癌组蛋白(oncohistone)”领域的进展。一项理论贡献：提出“组蛋白密码(histone code)”的假说。两项对表观遗传学界的贡献：作为发起人之一，参与对组蛋白修饰酶的系统命名；作为主编之一，编撰Epigenetics专著。     

我们还能把化学自组合推进至多远？

当今，多数物理学家主要关注于揭示自然之谜，而化学家却在“造物”。至少迄今为止，尚无“合成天学”或“合成物理学”，可化学家们却热衷于想方设法地组合分子。在过去的100年间，化学家们多是通过形成或断裂原子间共用电子形成的强的共价键而合成分子的。用此手法，他们基本上可以随心所欲地将数以千计的原子结合成任意的分子构型。     

公共建筑，请向生命致敬

公共建筑，应该尊重生命，向生命致敬，让我们的思想进入生命空间去理解建筑。对建筑的思索不再停留于古老的堪舆．也不局限于欧洲新兴生态学，而是通过代表国家的建筑，揭示出现代人的心灵向往：读出一个民族的文化、一类政体的脉络和一种文明的价值。     

云层中生命知多少

天空中充斥着各种看不见的生命。在距离地面30千米的平流层，存在着细菌、藻类和真菌．它们或是被风吹上去．或是在暴风雨中被电场弹射到高空。现在，越来越多的学者将目光转向了天空这片尚未开发的微生物生态系统。他们一直想揭示气象研究中最大的一个谜团：为什么云彩会产生降雨？     

人类活动加速动植物栖息地消失

为构筑揭示全球动植物栖息地消失的模拟图，经济学家与科学家在为政府提供环境治理决策建议中，普遍遇到的一个问题是：大部分可以利用的数据昕涉及的都是反映局部或地区的问题，很难得出一个完整的概貌图。但在今年1月在巴黎举行的一次生物多样性研讨会上，宣读了一份“千年生态系统评估”报告(由联合国于2001年发起的一项国际合作项目)。     

大自然探索

<正>揭示自然奥秘再现探索历程订阅方式(1)邮局订阅邮发代号：62—139，或扫描邮局订阅二维码(2)微店订阅扫描微店二维码订阅(3)汇款订阅汇款地址：成都市青羊区槐树街2号出版大厦大自然探索杂志社收款人：大自然探索定价：12.00元/期，144.00元/年全彩80页月刊直接汇款到编辑部、微信付款或微店订阅享受8.8折，126.00元/年电话：028—87035238     

大脑是计算机吗？

大脑是计算机吗？在粗略近似程度上，目前对大脑在发育过程中如何形成和成年人大脑机能的了解，几乎尚不存在。数十年艰苦而富有成效的神经科学研究已经充分揭示了哺乳动物大脑（甚至人脑）的解剖结构，但机能认识尚有待概念性定义。本世纪６０年代，人们［如哈贝尔（Ｈｕ...