大学科学教育面临着巨大挑战

●对科学细节的关注,不仅使卡尔·威曼(Carl Wieman)获得了诺贝尔物理学奖,而且还将自己的工作重心转移到推进大学本科的科学教育方式的改革上。威曼认为,就全美国而言,大多数研究型大学针对本科生的科学教育方式都是不科学的,而且收效甚微。由物理学教授转身为科学教育改革者的威曼无法理解,为什么美国高等教育会无视数十年来的     

地球科学

下图中的冰山是在智利托雷德佩恩国家公园的乌拉湖中的岛上拍摄的背景是葛雷冰河。当日气龙品较高导致几座冰山分离从而发出巨大的声响。事实上.邃赶丘20年来智利南部的冰川正在逐渐消失。这些冰山之所以呈蓝色或绿色     

地球科学

左边这张照片是去年12月的一 个傍晚有人在美国新泽西郊外拍摄 落日时偶然获得的照片中的太阳 上方出现了迷人的光柱一一日柱。 日柱是由太阳上方云层中的冰晶 (呈盘状的六边形晶体)对太阳光的 反射和折射形成的。一般情况下这 些冰晶是水平排列的但拍照当时 很可能有些冰晶排列得有点倾斜 且冰晶大小也略有不同因而使这 个柱子呈发散状。     

地球科学

一种新观点认为,发生在7.5亿年前的超级大陆崩裂引发了全球气温剧降,最终导致地球被冰雪包裹。 气象学家认为,这次崩裂很可能导致降雨量猛增,从而加剧了岩石被水蚀(风化)。随着岩石的风化,化学反应会让空气中的二氧化碳(一种典型的温室气体)固着在碳酸盐矿物中。也就是说,雨水越多,空气中被抽走的温室气体量也越多,     

地球科学

甘果垂冰河退缩 左图显 示的是印度加 瓦尔乌塔卡西 区的甘果垂冰 河。甘果垂冰 河是喜马拉 雅山脉中最大的冰河之一,但是在过去的25年中,它缩短了850多米。目前它长30. 2公里,觅0. 5-2.5公里。它的     

交叉学科面临的挑战

2001年在荷兰召开的DNA计算研讨会关注的重点是两个几乎不相干的学科：计算机科学和分子生物学。计算机科学家力图把分子生物学的原理应用于计算平台：而分子生物学家则想研制能将DNA用作信息存储的计算机。     

21世纪的极地科学探索——面临的机遇和挑战

21世纪,极地系统的快速变化使人类面临着严峻的挑战,也给极地科学发展带来机遇。极地科学的发展将围绕全球气候变化和极地环境变化的研究和评估展开,更加强调多学科和全球化,注意时间和空间尺度上突破。突出研究极区在全球变化中的作用的同时,加强对南极的监测和保护,关注人类活动对南极地区的影响,合理利用南极的资源尤其是生物资源也是21世纪列入各国南极研究的任务之一。     

地球科学与非线性科学

地球系统包括岩石圈、水圈、气圈、生物圈.人类活动、气候和环境变化已迫使科学家研究这四大圈的相互作用.将地球科学和非线性科学联系起来主要有三个方面:(1)地球系统跨越很宽的时空尺度.从湍流到地幔对流,从植物的季节性循环到地球和生命的起源,其时空尺度跨越10~9量级以上.     

地球科学的发展

1956年的国际地球物理年中,科学家们提交了显示出全球洋中脊系的第一张图件;大约10年以后,洋脊的海底扩张成为极快构造学理论的重要部分,从而证明大陆漂移的概念是正确的.在这里,一位目睹了这一段五十多年发展历史的地球物理学家记述了参与其中的一些人物.     

向地球最深处挑战

目前,世界上已发现确定的海沟共有31条,其中有22条在太平洋.它们或者与大洋边缘的群岛配对,或者与大陆边缘的海岸山脉相伴.洋底通过海沟向下倾斜,进入地球内部.这一条条的海沟张着血盆大口,慢慢地吞吃着洋底.     

挑战地球之巅

①珠峰登山大本营举行升旗仪式3月29日,中日女子联合登山队中方队长吉吉(左)和日方队长桥本诗织在珠峰大本营升国旗。当天上午,中日女子联合登山队和珠峰高程测量队在海拔5200米的珠峰登山大本营举行升旗仪式。②珠峰科考开始4月15日,中科院大气物理所博士李茂善正在珠峰登山大本营附近观测太阳辐射系统。中国科学院珠穆朗玛峰科学考察队的40多名队员于4月2日进驻珠峰大本营后,建起海拔5200米、5800米及6500米的营地,开始对珠峰地区的大气物理及大气化学成分、冰川变化、生物多样性及生态环境变化等进行观察、取样工作。这是自1975年以来,我…     

地球系统科学

地球系统科学是以全球性、统一性的整体观、系统观和多时空尺度，来研究地球系统的整体行为，使得人类能更好地认识自身赖以生存的环境。更有效地防止和控制可能突发的灾害对人类所造成的损害。地球系统科学在现代技术．尤其是空间技术和大型计算机发展后出现，致力于对地球的整体探索。它以地球科学许多分支学科的大跨度交叉渗透，与生命科学、化学、物理学、数学、信息科学以及社会科学的紧密结合为特征。其研究发展的特点为时空尺度大，综合性强，实用空间大。支持有效监测和预测。研究中大量采用高新技术。采集、存储、处理的数据量都极其巨大。     

地球科学的研究

本期封底刊载了30年来地球科学研究领域的科学图片。图1是探索者号卫星展示的环绕地球的强辐射图;图2是苏联人造地球卫星Sputnik;图3是跟踪     

2008年面临的挑战

海洋生态环境 近年来,世界各地海域的水母大量涌现,给海洋生态、渔业生产以及沿海经济构成了巨大的威胁.     

超导电性理论面临挑战

当对陶瓷体的超导电性还不能作出解释时,新的实验数据表明传统的电子声子强耦合机制已不适用。具有转变温度30K到100K的Cu-O钙钛矿型材料超导电性的发现提出了建立有关动力学机制问题。目前金属体系的超导电性是用超导态中点阵振动激发即声子的交换所引起的成对电子吸引相互作用解释的。