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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,疑难问题概述,重大疑难,宇宙起源、暴胀、黑洞、奇性、宇宙年龄、宇宙常数、宇宙弦、宇宙结构、反物质、暗物质、暗能量、中微子、类星体、引力波、广义相对论与时空弯曲、银河系、太阳系、恒星诞生、行星运动、地-月创生和演化、生命起源、火星、外星生命、宇宙神秘数字之谜、宇宙加速膨胀之谜,1、宇观,研究整个宇宙和天体的创生和演化,重大疑难,物质深层结构之谜(质子自旋危机)、概率论和决定论、统一场论(大统一、超统一)、对称与破缺、夸克囚禁、超对称、超弦、真空疑难、量子计算机、量子隐形传态、量子非局域性、量子论与相对论之矛盾、狭义相对论与超光速疑难、引力场与强、弱、电规范场、量子极限常数之谜,2、微观,研究物质结构和基本粒子的相互作用及其运动的根本规律,一、广义相对论的基本内容,1、,引言,狭义相对论没有解决的重大问题是什么?,(1)非惯性系问题;(2)引力场问题,2,、马赫原理,物体的,惯性,是由宇宙中无数巨大天体对该物体的作用产生的。非惯性系中的,惯性力,是物体对产生加速度的反抗。,宇宙中遥远天体对物体有何作用?只有,引力,!所以,惯性力,本质上是一种,引力,。,爱因斯坦吸取了马赫思想中的合理内核,认为:,(1)引力是建立非惯性系的关键,引力场与非惯性系加速场等效。这发展为爱因斯坦的,等效原理,。并将狭义相对性原理推广为,广义相对性原理,。,(2)时间和空间的性质应当由物质及其运动所决定。这发展为,引力场方程,。,3、广义相对论的基本原理,(1),广义相对性原理,一切参考系在描述物理规律上都是等价的。,(2)等效原理,引力场与非惯性系加速场等效。,(1)引力质量与惯性质量的等同性,等效原理,实验结论:,实验精度,牛顿,10,-3,1908年,厄缶(,)10,-9,1964年,,R.H.Dicke 10,-11,1972,年,,V.Braginsky 10,-13,(2)爱因斯坦升降机和等效原理,地 球,太 空,引力,与,惯性力,等效;,引力场,与,非惯性系加速场,等效。,在任何引力场中的任一时空点,人们总能够建立一个自由降落的消除了引力场的,局域惯性系,,在这一参考系中,狭义相对论所确立的物理规律全部有效。,由于引力质量与惯性质量相等,任何物体在引力场的同一点上,都受到同样的加速度。,一切物体,只要初始条件相同,在引力场中的四维时空轨道必然相同。,这就是引力场中粒子运动轨道的唯一性(与粒子的类型无关)。这称为,伽利略原理,。当时科学家都熟悉这一原理,但惟有独具慧眼的爱因斯坦从这,司空见惯,的事情中看出其蕴涵的深刻道理:,引力场等价于一个弯曲时空几何场!,4、,弯曲空间,太 空,地 球,按广义相对论,引力场是存在于空间的外来场吗?,爱因斯坦说:“,引力不像其它种类的力,引力只不过是时空不是平坦的这一事实的后果。时空是由于在它中间的质量和能量的分布而变弯曲的,”。,引力场不是存在于空间的外来场,而是空间的弯曲结构造成的几何场。由于空间本身弯曲,所以任何物体运动的轨道都是一样的,即所有的“,惯性质量,”所产生的效应是相同的。,引力,物理场,弯曲时空,几何场,等价,1999年12月26日,,爱因斯坦,被美国时代周刊评为,“世纪伟人”,小时侯的爱因斯坦,爱因斯坦生日留影,5、爱因斯坦引力场方程,时空几何结构=物质分布和运动,其中 称,度规张量,,是,里奇张量,,,R,是,标量曲率,,它们决定时空的几何结构。是,能,量动量张量。,1、度规概念:,平面直角坐标系中,长度元的平方为,6、施瓦西(,K.Schwarzschild),度规,在球面坐标系中,有,在相对论中,闵可夫斯基四维间隔为,可见,上述各式都是坐标微分的二次函数。,取自然单位制,c=1,,则(3)式可写为,以上各式都可以统一写成,其中 称为度规张量,它描述了弯曲空间,的几何结构特征。,而(5)式右方,是按照爱因斯坦求和约定:凡一项中,重复一次的一上一下指标,表示在,N,维空间中求和。,此例中:,(1)式,可写成(5)式,具体展开式为,显然,度规在三维空间中有9个分量,而在四维空间中有16个分量,写成矩阵形式则很简洁方便。,例如,(1)式,的度规为:,(2)式,的度规为:,(4)式,的度规为:,这称为闵可夫斯基四维平直空间的度规张量。,2、,施瓦西(,K.Schwarzschild),度规:,施瓦西度规形成的不变间隔为(取,c=1,的自然单位),在施瓦西半径,r,s,=2GM,,即黑洞的“视界”处和,r=0,处是两个奇点。,r=0,处是个“,本性奇点,”,全部质量集中在这点上,密度无穷大,时空曲率无穷大,在这一点上,一切物理学定律包括爱因斯坦相对论都失效了,它是一个真正的黑洞奇点。而,r,s,=2GM,处,是由于坐标选取引起的奇点,它经过适当坐标变换,可被消除掉,称为,坐标奇点,,并不是真正的奇点。,7、Friedmann-Robertson-Walker度规,根据宇宙学原理:宇宙物质在大尺度结构上是均匀和各向同性的。均匀各向同性介质将造成均匀各向同性的时空结构。可证明,这种时空结构的一般形式为Friedmann-Robertson-Walker度规:,物理思想与数学基础,简介,一、广义相对论的基本内容,1、,引言,狭义相对论没有解决的重大问题是什么?,(1)非惯性系问题;(2)引力场问题,2,、马赫原理,物体的,惯性,是由宇宙中无数巨大天体对该物体的作用产生的。非惯性系中的,惯性力,是物体对产生加速度的反抗。,宇宙中遥远天体对物体有何作用?只有,引力,!所以,惯性力,本质上是一种,引力,。,爱因斯坦吸取了马赫思想中的合理内核,认为:,(1)引力是建立非惯性系的关键,引力场与非惯性系加速场等效。这发展为爱因斯坦的,等效原理,。并将狭义相对性原理推广为,广义相对性原理,。,(2)时间和空间的性质应当由物质及其运动所决定。这发展为,引力场方程,。,3、广义相对论的基本原理,(1),广义相对性原理,一切参考系在描述物理规律上都是等价的。,(2)等效原理,引力场与非惯性系加速场等效。,(1)引力质量与惯性质量的等同性,等效原理,实验结论:,实验精度,牛顿,10,-3,1908年,厄缶(,)10,-9,1964年,,R.H.Dicke 10,-11,1972,年,,V.Braginsky 10,-13,(2)爱因斯坦升降机和等效原理,地 球,太 空,引力,与,惯性力,等效;,引力场,与,非惯性系加速场,等效。,在任何引力场中的任一时空点,人们总能够建立一个自由降落的消除了引力场的,局域惯性系,,在这一参考系中,狭义相对论所确立的物理规律全部有效。,由于引力质量与惯性质量相等,任何物体在引力场的同一点上,都受到同样的加速度。,一切物体,只要初始条件相同,在引力场中的四维时空轨道必然相同。,这就是引力场中粒子运动轨道的唯一性(与粒子的类型无关)。这称为,伽利略原理,。当时科学家都熟悉这一原理,但惟有独具慧眼的爱因斯坦从这,司空见惯,的事情中看出其蕴涵的深刻道理:,引力场等价于一个弯曲时空几何场!,4、,弯曲空间,太 空,地 球,按广义相对论,引力场是存在于空间的外来场吗?,爱因斯坦说:“,引力不像其它种类的力,引力只不过是时空不是平坦的这一事实的后果。时空是由于在它中间的质量和能量的分布而变弯曲的,”。,引力场不是存在于空间的外来场,而是空间的弯曲结构造成的几何场。由于空间本身弯曲,所以任何物体运动的轨道都是一样的,即所有的“,惯性质量,”所产生的效应是相同的。,引力,物理场,弯曲时空,几何场,等价,1999年12月26日,,爱因斯坦,被美国时代周刊评为,“世纪伟人”,小时侯的爱因斯坦,爱因斯坦生日留影,5、爱因斯坦引力场方程,时空几何结构=物质分布和运动,其中 称,度规张量,,是,里奇张量,,,R,是,标量曲率,,它们决定时空的几何结构。是,能,量动量张量。,1、度规概念:,平面直角坐标系中,长度元的平方为,6、施瓦西(,K.Schwarzschild),度规,在球面坐标系中,有,在相对论中,闵可夫斯基四维间隔为,可见,上述各式都是坐标微分的二次函数。,取自然单位制,c=1,,则(3)式可写为,以上各式都可以统一写成,其中 称为度规张量,它描述了弯曲空间,的几何结构特征。,而(5)式右方,是按照爱因斯坦求和约定:凡一项中,重复一次的一上一下指标,表示在,N,维空间中求和。,此例中:,(1)式,可写成(5)式,具体展开式为,显然,度规在三维空间中有9个分量,而在四维空间中有16个分量,写成矩阵形式则很简洁方便。,例如,(1)式,的度规为:,(2)式,的度规为:,(4)式,的度规为:,这称为闵可夫斯基四维平直空间的度规张量。,2、,施瓦西(,K.Schwarzschild),度规:,施瓦西度规形成的不变间隔为(取,c=1,的自然单位),在施瓦西半径,r,s,=2GM,,即黑洞的“视界”处和,r=0,处是两个奇点。,r=0,处是个“,本性奇点,”,全部质量集中在这点上,密度无穷大,时空曲率无穷大,在这一点上,一切物理学定律包括爱因斯坦相对论都失效了,它是一个真正的黑洞奇点。而,r,s,=2GM,处,是由于坐标选取引起的奇点,它经过适当坐标变换,可被消除掉,称为,坐标奇点,,并不是真正的奇点。,7、Friedmann-Robertson-Walker度规,根据宇宙学原理:宇宙物质在大尺度结构上是均匀和各向同性的。均匀各向同性介质将造成均匀各向同性的时空结构。可证明,这种时空结构的一般形式为Friedmann-Robertson-Walker度规:,影响世界的专利,这里,有与大家生活息息相关的一些发明创造,有些发明在几百年前就诞生并获得专利权,可直到今天还有很多发明家在改进并申请专利。这些专利推动了人类的进步和社会的发展,改变了我们的历史。,希望大家有兴趣浏览这些故事。也许,明天那个了不起的发明家和专利权人就是你。,人工心脏,Robert Koffler Jarvik,1946年5月11日在美国密歇根州出生,受家庭影响,从小就对机械和医学感兴趣。1976年在美国犹他州盐湖城犹他大学获得医学博士学位,专门从事医学、人工心脏方向的学习研究。设计研制了贾维克7型人造心脏,开创了人造心脏移植的先河。,蒸汽机,James Watt(1736-1819),他不仅发明了蒸汽机,还在1769年获得了蒸汽机的专利,这推动了蒸汽动力成为工业革命的基础。之后,他又改良了蒸汽机,还和研究伙伴Matthew Boulton、William Murdock一起共同实现了其他几项发明。瓦特修改了原有的动力单位“马力”的计算方法,人们为纪念他,将功率的单位命名为瓦特。,拉链,Gideon Sundback,(1880-1954),美籍瑞典发明家。1906至1914年间,在为后来成为Talon有限公司的公司工作时,在拉链开发方面取得了重大进展并申请了专利。“拉链”这个名称是将逊德巴克发明的装置用在他们新靴子上的B.F.Goodrich创造的。最初拉链主要用于靴子和烟草袋,二十年后开始在时尚产业界流行。逊德巴克还发明了用于制造拉链的机器。,随着科学技术发展和人类需求的不断提升,有关拉链、拉链制造工艺和制造设备的专利申请和发明层出不穷,拉链材料由最初的金属材料变成了以尼龙等非金属材料为主;拉链结构由单一的闭口拉链变成了闭口拉链,开口拉链和双开口拉链三个大类;注射成型,连续注射成型工艺大大提高了拉链生产效率,拉链的品种、规格、色彩、功能日新月异,并广泛用于军事、民用、农牧、医疗、航天、航空等领域。,飞机,Wilbur Wright(1867-1912)和Orville Wright(1871-1948)分别出生在印地安那州和俄亥俄州。他们对飞行的兴趣可以追溯至1878年他们的爸爸给他们一个飞行玩具。1889年开始他们一起经营印刷商店并相当成功。1896年,德国滑翔机先驱奥托李林塔尔(Otto Lilienthal)死于滑翔机坠毁,这重新激起了他们对飞行的兴趣。他们在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号,12月试飞成功。1906年,他们的飞机在美国获得专利权。1909年他们获得美国国会荣誉奖。同年,他们创办了“莱特飞机公司”。1912年威尔伯莱特逝世后,奥维尔莱特奋斗30年,使莱特飞机公司成为世界著名飞机制造商,资金高达百亿美元。,该专利申请的飞机是一种滑翔机,并未包括动力装置和螺旋桨。该专利记载的飞机今天看起来似乎很稚拙,甚至在现代人眼中显得可笑,但是它展示了飞机的俯仰平衡、方向平衡和横侧平衡,使飞机在空中可控飞行,显示了强大的生命力,跨时代地造福于人类。,膨胀螺钉,John Joseph Rawlings,工程师和建筑承包商,1887年和他的兄弟一起在伦敦开了一个小水管公司。公司跟随时代技术要求的改变不断成长,在19世纪90年代初增加了电气工程,到1910年时罗林斯兄弟有限公司的经营范围包括电气、卫生设备、汽车以及通用工程、建筑以及装饰。他在1911年申请了关于膨胀螺钉的专利,1913年该申请被授权。他们兄弟在1912年注册了商标“Rawlplug”,并在1919年将原公司的Rawlplug分部改造为Rawlplug有限公司。,该发明专利申请的名称是“改进的螺钉或其他安装件的孔塞或套”。该孔塞或套是一种管状物。它是由软纤维质,植物、矿物或动物纤维材料形成的;具体地说,该管状物的壁是由多股诸如棉线、黄麻、大麻、石棉、毛发与骨胶之类的胶合剂形成的纤维合成条组成的,这些合成条是柔软的;这些多股纤维合成条依次排列形成中空管状,其外周由薄棉纸或编织物之类的材料与橡胶,骨胶或浆糊形成外壳,其具有一定的刚性;然后根据使用需要可截取不同的长度作为螺钉或其他安装件的孔塞或套;上述纤维合成条以管状物的外径都可根据需要改变。,智能卡,Roland Moreno,法国人,他在1974年,29岁,还是一名记者的时候,发明了智能卡,被誉为智能卡之父。,智能卡是一种用于身份识别且具有高度安全性的集成电路卡,它是将具有存储控制及数据处理功能的集成电路芯卡镶嵌入塑料卡内形成的。它的起源可追索到1974年3月25日,名称为数据存储方法和数据存储系统的法国专利FR2266222。,该专利所揭示的电子微结构卡,是具有存储、处理、控制、安全于一体的智能型卡。其卡中封入的芯片也不是一般意义上的集成电路片,除了其可便携及环境适应性外,更突出的特点是它的安全性,是在集成电路设计阶段就提供了很好的安全保护措施,如身份识别证明码、禁止器、检测器、编码器、逻辑电路、监控程序、时钟工作频率的检测、随机数产生、逻辑实施对物理存储器的保护,防止地址截取,加密运算等手段和措施的应用。,CT,计算机X射线断层扫描技术,Godfrey Newbold Hounsfield(1919-2004),出生于英国诺丁汉郡的一个农场,1938年在纽瓦克上学。19391946年在皇家空军的无线电雷达学校服役,1951年进EMI公司。亨斯菲尔德设计了英国第一台全晶体管计算机和薄膜存储器,以后又从事模式识别研究。1961年开始研究计算机处理断层图像的技术,1968年申请专利,1971年制成CT扫描仪。CT对人体内病灶的显示比X光照片清楚得多,因而能看出X光检查不到的病灶。他因此获得1979年度诺贝尔医学奖。,该申请的摘要是“在X或射线照射检查人体的仪器中,从若干方向对人体的两维矩阵单元进行照射,并且用多路径测量穿越人体小层面照射的透过情况,路径的方向和数量使得通过层面不同组群单元的一组路经要横断每个矩阵单元。从这些测量,计算各个矩阵单元的吸收或透过率,并用阴极射线管显示和/或制作照片。”,具体地说,探测器7每次探测的输出通过放大器和计算器形成代表计数数量的数字输出,再由对数转换器将其转换成对数形式,以便形成线性输出,使得沿着路径总吸收量等于沿着路径每小单元吸收总积,并将其存储在诸如磁带等记录器中,计算机运算处理将人体每3毫米层体立方体的数字量表示其材料的X射线吸收率,再将其通过数模转换器变成模拟型式,把数字矩阵中的每个数字转换成由黑到白不等灰度的小方块,再通过色调打印机产生照片,或在显示器上显示。或者也可以将计算机处理后的输出保留在数字方式与模式识别技术相比较产生其他数字化图像。这样就能发现人体内有关部位的细小病变。,磁共振成像,Raymond Damadian(1936-?),出生于美国纽约。他1956年获得数学专业的理学士,接着转向医学并在1960年获得爱因斯坦医学院的医学博士。后来进入美国纽约下城医学院,在这里他对活体细胞中钠和钾的研究引导他开始第一个用到核磁共振的试验,并最终在1977年制成第一台核磁共振人体扫描仪,对世界科学和医学做出了重大贡献。,该专利利用核磁共振激发所选择的人体组织原子核处于高能状态,当高频电磁场去除后,其返回平衡状态时就会产生射频脉冲信号,用探测器检测这些信号,并将其输入计算机,经过处理转换,在屏幕上显示重建图像。,晶体管,John Bardeen(1908-1991)、walter House Brattain(1902-1987)和William Shockley(1910-1989)因对半导体方面的研究和发现晶体管效应而分享1956年的诺贝尔物理学奖。其中,巴丁出生于美国威斯康辛州,还因发展超导电性理论与另外两名科学家共享1972年的诺贝尔物理学奖;布拉顿出生于中国厦门,主要研究领域是固体表面特性,并申请了许多专利;肖克莱出生于英国伦敦,他对电子界主要贡献之一是将量子理论引入半导体研究。,该专利主要揭示了一种点接触型的锗晶体管,导致了晶体管的问世,但是这种晶体管噪声较大,放大倍数有限,也不能控制较高功率,阻碍了它的使用范围。第二年,WB肖克莱针对这些问题,又研究成功了面结型晶体管,为此,他获得了美国第2569347号专利。其他改进还包括用硅代替锗。现在的晶体管,大部分仍是这种面结型晶体管。,电视,John Logie Baird(1888 1946)是英国电器工程师,世界上第一台可用的电视系统的发明者,被称为电视之父。他出生在苏格兰海伦斯堡一个牧师的家里,曾就读于拉奇菲尔德高等学校、皇家技术学院及格拉斯哥大学,因第一次世界大战而辍学。,随着1875年电话发明以及无线电和电影技术的发展,很多科技人员着手研究图像传送技术,想应用最新科技成果,对静止或活动的景物、影像进行光电转换,并将电信号传送出去使其他地方能即时重现画面。首先发明和实现这样电视系统的是英国工程师J.L.贝尔德(John Logie Baird)。贝尔德于1923年7月26日向英国专利局申请了名称为“通过有线或无线电波通信方式,传送图像、肖像和场景的系统”,并于1924年10月9日获得授权,专利号为GB222604。贝尔德上述专利提示了一种传送图像、肖像和场景的方法和系统。,在贝尔德根据机械扫描原理从事电视系统研究时,美国的发明人在进行电子扫描的研究,力图采用另一种技术路线电子式电视系统。俄裔美国工程师左里金(Vladimir Eworykin)J1923年12月29日申请,于1938年12月20日才批准公布的US2141059专利,发明了显像管和摄像管技术以及电视系统,为电子式电视系统奠定了基础。,安全剃刀,发明人美国人吉利在1855年出生于美国威斯康星州,不久他的全家搬到芝加哥,吉利在那里生长,并接受教育。1871年芝加哥大火灾使他们变得一无所有。为了谋生,年青的吉利被迫放弃了学业,开始为生活而奔波。金吉列选择了对学历要求不高的推销员工作,一干就是24年。,1901年,46岁的金吉列才熬出了头。1901年12月3日,KC吉利(Gillette,King Camp)向美国专利局提出了名称为“剃刀”的专利申请,并于1904年11月15日被授予US 775134号专利。,该项发明不仅给剃刀行业带来了一次变革,同时,也诞生了一个全世界具有商业价值的品牌吉列。,真空瓶,Sir James Dewar(1842-1923)真空瓶的实际发明人是英国化学家和物理学家、苏格兰人詹姆士杜瓦(James Dewar)(1842.9.20-1923.3.27)。他是剑桥大学和伦敦英国皇家学院教授。他从事低温现象研究,1891在摄氏-240温度下,制出了液态氧。为了保存这种液态氧,1893年,他发明了双层壁真空瓶。真空是非常好的绝热材料;玻璃是热的不良传导物,并在瓶壁上涂上水银形成该面,防止热辐射,这样的玻璃双层壁真空瓶是一种储存液态气体、低温研究较理想的容器和工具,世称杜瓦瓶。事实上,这样的瓶热不能传进去,也不能散出来,对所存之物不管是保冷或保暖都是非常有效的。但是,杜瓦对真空瓶的广泛用途当时并没有认识到。,杜瓦雇用了两名德国吹玻璃工匠制造这种真空瓶,并用于教学和研究工作,他也曾申请过英国专利(GB 439/1893),但该申请仅涵盖抽去空气形成真空而不是将其成为相应的容器。1903年,当年被杜瓦雇用的两个德国吹玻璃工匠之一赖因霍尔德伯格(Reinhold Burger)对杜瓦瓶进行了改进,并于1903年10月1日申请了德国专利,申请号为DE 170057,名称为具有封闭真空空腔的双层壁容器。他同时也申请了美国、英国专利。该专利的改进之处在于,在双壁形成的真空空腔中加入加固件,避免双层真空瓶壁因盛水等压力而爆破。并在说明书中指出该容器作为保温瓶等日常用具使用时应配装像类似军用水瓶这样的外壳。,杜瓦发明了储存低温液态气体的真空瓶(杜瓦瓶),伯格的专利发明对其进行了改进,形成了不同场合能使用的一种保温瓶,例如,热水瓶、冰瓶等,很快成为人类日常生活不可或缺的生活用品。,尼龙,Carothers,Wallace Hume(18961937),美国有机化学家。1920年在密苏里的塔基欧学院毕业。1921年在伊利诺伊大学获硕士学位,1924年获有机化学博士学位。在该校任教两年后到哈佛大学任教。1928年起,在美国杜邦公司任职9年,领导基础有机化学的研究工作。1936年当选为美国科学院院士,他是第一个从产业部门选为该院院士的有机化学家。,1928年,著名的美国杜邦公司为加强有机化学的研究,在威尔明顿建立了实验室,并由W卡罗瑟斯(Carothers,Wallace Hume)主持一个小组研究用聚合方法获取高分子量物质。经过七年的研制,终于在1933年,在世界上首先研制出了人造有机纺织纤维长链聚酰胺纤维,并命名其为“Nylon”,成为英文该类合成纤维的通用商品名称。这是一种全新的人工合成材料纤维。,W卡罗瑟斯作为发明人,于1937年4月9日申请了美国专利,发明名称为合成纤维,并于1938年9月20日被授予专利权,美国专利号为US2130948;所申请的英国专利也获得授权,英国专利号为GB461236-7。,视 点,闪存专利大战与我国闪存专利部署,如今,闪存技术已应用到几乎所有电子设备,如手机、汽车、打印机、网络设备、机顶盒、高清电视、游戏机等。随着小容量闪存产品价格的急剧跌落,使用闪存的U盘、数码相机、手机、MP3、MP4等电子产品已走入寻常百姓家。计算机软盘、播放器微硬盘、随身听光盘等大量存储介质已被小容量闪存产品取代,小容量电子存储已进入“闪存时代”。,大容量闪存产品也在推动一场新的存储革命,并将打破硬盘独霸大容量存储市场的格局。例如,超级天才公司推出的128G闪存已在一些台式计算机中取代硬盘。三星公司今年年底将推出256G的大容量闪存,并逐步推广到笔记本电脑。索尼更是先行一步,率先在全球推出了用闪存取代硬盘的笔记本电脑,并赢得了市场追捧。,闪存计算机的优势有哪些呢?首先,它可实现即时、瞬间启动。其次,由于没有硬盘马达和硬盘驱动器,闪存计算机基本可以实现静音工作。此外,闪存计算机的抗震、抗摔打性能极强,在国防、建筑、民航、交通等部门能快速普及;在功耗、重量、体积、读取速度、防潮、防磁等方面,也具有很大优势。种种迹象表明,大容量存储即将迎来“闪存时代”。,闪存产品有着巨大的市场。例如,远东地区聚集着全球最大的闪存产业基地,其中,仅三星公司2008年的闪存销售收入就可望突破150亿美元;索尼公司也是远东闪存行业的一大霸主;在下游应用方面,联想、鸿海等公司拥有极其巨大的产能。远东地区生产的U盘、数码相机、手机、MP3、MP4、影碟机、计算机等电子产品约占全球产量的50%到90以上。因此,获得对远东地区闪存产品的技术、配件供应商地位,就获得了对全球闪存市场的控制权。,我国是全球最大的闪存专利文献发表国之一。大部分专利文献来自国内发明人。相关文献主要分布在如下技术领域:,芯片技术。例如,200710159607.4号文献涉及一种多芯片闪存器件及其复录方法。01142988.7号文献涉及一种具有存储器阵列的高密度集成电路。,存储单元技术。例如,200710148848.9号文献涉及一种具有金属电容器的非易失性存储单元及电子系统。再如,200710199906.0号文献涉及一种多位闪存器件和存储单元阵列。,存储器装置。200710149020.5号文献涉及一种非易失性存储设备和相关操作方法。在非易失性存储设备中,在编程操作的第一编程间隔期间,在从多个非易失性存储单元中所选择的多个选择存储单元之中的第一组中编程具有第一逻辑状态的数据,随后在第一编程间隔之后的编程操作的第二编程间隔期间,在所选择的存储单元之中的第二组中编程具有不同于第一逻辑状态的第二逻辑状态的数据,在多个非易失性存储单元上执行编程操作。,存储器制造、操作方法。例如,200710007249.5号文献涉及一种闪存装置制造方法。该装置包括部分隧穿氧化物层、第一多晶硅层、硬掩模层和半导体衬底等。,存储器系统。例如,0212196.x号文献涉及一种闪存桥接装置、方法及其应用系统。它用闪存桥接装置中提供的缓冲区作为高速缓存,以储存NAND闪存中的部分地址数据;用闪存桥接装置中提供的高速缓存控制逻辑判断欲读取的数据为高速缓存命中。,数据恢复技术。例如,200710181431.2号文献涉及一种具有闪存设备的系统及其数据恢复方法。该方法包括:对耗损平衡方案读取来自闪存设备的块排列信息;参考块排列信息中包含的分配块信息恢复块映射表;参考块排列信息中包含的擦写块信息,扫描在所述闪存设备的擦写块的备用区域中包含的地址分配信息,并且根据扫描的地址分配信息更新块映射表。,管理、编程方法。例如200710142756.X号文献涉及一种闪存器件及编程方法。再如,200710101881.6号文献涉及一种用于编程快闪存储器件的方法。,数据管理方法。例如,200710194489.0号文献涉及一种非易失性地存储冗余数据的ECC保护保留区域的NAND闪存器件。,存储器结构。例如,200710088553.7号文献涉及一种在非易失性存储器中存储多位的位符号识别方法和结构。,二极管存储器。例如:200710192779.1号文献涉及一种栅极二极管非易失性存储器的操作。再如,200710192774.9号文献涉及一种栅极二极管非易失性存储器工艺。,防毒存储器。例如,200710024627.0号文献涉及一种防毒USB快闪存储器。它由USB接口、控制芯片和Flash存储芯片构成;控制芯片支持USB协议,可以通过USB接口与外部主机进行相关命令和数据的通信,并将数据写入或读出Flash存储芯片。,多位存储器。例如,200710104550.8号文献涉及一种单层多晶硅、多位的非易失性存储元件及其制造方法。再如,200580041548.X号文献涉及一种多位纳米晶体存储器。,纳米硅存储器。例如,200710021060.1号文献涉及一种基于双层纳米硅结构的非挥发性浮栅存储器及制备方法。,三维存储器。例如,02150106.8号文献涉及一种三维存储器之只读存储元。多个只读存储元通过多根选址线相连,组成一个存储层。多个存储层在衬底上相互重叠。,控制器。例如,02145716.6号文献涉及一种用于控制在非易失性存储器中重写数据的交通工具控制器。再如,94190541.1号文献涉及一种用于微控制器的可遥控改编程序的程序存储器。,此外,还有大量闪存专利涉及U盘、播放机、录音笔、手机、数码相机、数字电视等下游产品。这类专利72%以上来自国内发明人。,发光二极管技术专利申请态势分析,无机发光二极管(LED)是一种可靠性高的全固体冷光源,和其他照明器件相比,具有发光效率高、环保、不易破损、寿命长等优点。利用它制成的照明用具的亮度是普通白炽灯的3倍,耗能仅为普通白炽灯的1/10,而寿命却是普通白炽灯的100倍以上。LED将彻底改变人类的照明历史,是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。,在LED技术突飞猛进的同时,有机发光二极管(OLED)照明技术近些年来发展迅速,其具有超轻、超薄、结构简单、发热量低、柔性高等特点,亦引起各国的高度关注。从2003年开始,OLED显示设备在MP3播放器上得到了广泛应用,而对于同属数码类产品的相机与手机,此前只是在一些展会上展示过采用OLED屏幕的工程样品,并未进入实际应用的阶段。,专利申请量逐年增加,从1985年开始,我国就有LED相关专利申请出现,且申请量逐年增加,尤其在2000年之后,数量迅速增长,年增长率超过30%。2000年,我国LED专利申请量超过100件,2005年超过1000件。单从数量上来看,国内申请和国外来华申请发展趋势比较一致。,OLED照明专利申请趋势与LED大致相同,但国内提交LED专利申请较多,且以实用新型专利申请为主。,专利申请国别分布较为集中,在LED相关专利申请中,我国大陆所占比例较低,中国台湾地区和日本尤其重视中国大陆市场,其申请量较多。,按照国家/地区划分,中国大陆LED专利申请占该领域专利申请总量的32.4%,中国台湾地区占24.3%,日本占24.3%,韩国占6.2%,美国占5.2%,德国占3.5%。中国台湾、日本、韩国、美国、德国作为半导体照明强国/地区,很重视中国大陆市场,尤其是中国台湾地区,其在半导体照明领域的全球综合排名在日本、美国、德国之后,但其在中国大陆的专利申请量却高于日本、美国、德国,说明其极其重视中国大陆市场。,与LED专利申请国别分布略有不同,OLED照明技术专利申请量排名前三位的国家和地区为中国、中国台湾地区以及日本(美国与日本并列第三。国内申请占据将近一半的比例,部分国内申请来自高校和科研机构,另一部分来自合资企业和独资企业。,国外公司为主要申请人,国外大公司在我国LED专利申请量排名中居前几位,而在国外申请专利的国内企业却较少。在华LED专利申请量居前几位的申请人依次为:三星、夏普、欧司朗、飞利浦、亿光、松下、日亚、住友、友达、晶元、鸿富锦、东芝、宁波安迪、昭和电工和中科院半导体所等。排在前10位的均为国外公司或中国台湾地区公司,其中包括4家日本公司、3家中国台湾公司以及韩国、美国、德国公司各1家,详见图7。可见,中国台湾公司和日本公司在LED领域占有绝对的优势。,与LED相关专利申请人分布相同,OLED照明领域的专利申请人主要是韩国、日本、中国台湾地区的大公司。在我国大陆,专利申请量领先的是清华大学以及其创办的维信诺公司。,染料敏化太阳能电池专利申请分析,(所有统计数据截至2010年3月22日止),一提到绿色能源或者可再生能源,人们几乎马上想到太阳能电池。最早的太阳能电池是硅太阳能电池,诞生于1954年,距今已有50多年的历史。不过,由于硅太阳能电池制作工艺复杂、耗能大、成本高,其广泛应用受到限制。自1991年以后,染料敏化太阳能电池(Dye-Sensitized Solar Cell)因原材料廉价、制作工艺相对简单、性能较稳定、衰减少等优势进入人们的视线,并逐渐受到业内的广泛关注。,染料敏化太阳能电池是由纳米多孔半导体薄膜、染料(光敏化剂)、氧化还原电解质、对电极和导电基底等几部分组成,是一种以染料敏化宽带隙半导体薄膜为光阳极的新型光伏电池。,主要研发方向,最近几年,光伏电池或者光伏发电技术的研究及应用在我国备受重视,国家发改委在2007年8月31日发布了可再生能源中长期发展规划,并出台了一系列扶持光伏产业发展的优惠政策;2008年3月3日又发布了可再生能源发展“十一五”规划,进一步明确了中国可再生能源的发展目标。目前,我国已经成为国际光伏产品的生产基地。,但是,我国在染料敏化太阳能电池技术研发与应用方面仍面临着许多问题,主要集中在光电转换效率、大面积化、液态电解液封装和长期稳定性等方面。例如,在光电转换效率方面,目前染料敏化太阳能实验室小面积电池(0.2cm2)最高效率可达11%,但100cm2的电池效率只有5%至9%,远逊于硅系列电池及砷化镓电池等商用太阳能电池。,因而,探究合适的电解质凝胶和固态空穴传输材料来代替液态电解质,制备高转换效率的准固态和全固态的染料敏化太阳能电池,是该技术领域的一个重要研究方向。,近几年专利申请量猛增,染料敏化太阳能电池领域的相关专利申请,截至2010年3月22日所公开的数据,该领域的专利申请量为447件,2000年之前该技术领域的发展还处于萌芽期,仅在1996年和1999年分别有1件专利申请;2000年至2006年,该领域处于发展的初期阶段,申请量缓慢增加;2006年至今,进入快速发展阶段,其申请量迅速增长并保持较快的发展势头,其中,2008年的申请量已超过100件(2008年度和2009年度尚有未满18月公开的专利申请,所以2008年和2009的申请量未全面体现在数据中)。,专利申请人主要来自中日韩,染料敏化太阳能电池相关专利申请国别分布情况:中国申请人在华的相关申请量排在第一位,占总申请量(447件)的74.7,日本和韩国申请人在华的专利申请量排在第二位和第三位,分别占总申请量的13.2和4.0%。由此可见,国内在该领域的技术发展较为迅速,在专利申请量上具有绝对优势。,日本和韩国相对于其他国家而言,在该领域的技术实力比较雄厚,研发投入较多,专利保护意识很强,而且比较重视中国市场,已经开始在中国进行相关的专利布局。,染料敏化太阳能电池领域专利申请的主要申请人情况:申请量排在前十位的申请人中,除了韩国的三星位居第十名(与东南大学、南京大学、清华大学、武汉大学并列)之外,其余申请人均为中国企业或科研院所,日本化药则排在第十二名。,此外,值得注意的是,该领域的国内主要申请人中除了彩虹集团一家企业外,其余均为中科院研究所或高校。这表明,国内高校及中科院对该技术领域高度关注,已经投入了一定的研发力量,并具有较强的专利保护意识,以期在该领域的国际竞争中抢占先机。,中国企业要在全球专利战略中占优,通过以上分析不难发现,染料敏化太阳能电池是太阳能光伏发电技术领域中较新的一个研究分支,目前仍处于实验室研发阶段,其专利申请大多在2000年之后;国内在该领域发展较为迅速,高校及科研院所对该技术领域高度关注,已经投入一定的研发力量,并具有较强的专利保护意识;日本和韩国在该领域的技术实力比较雄厚,研发投入较多,并已经开始在中国进行相关专利布局。国内有关企业或科研机构可以重点关注该领域新技术的研发,利用新材料、新工艺产出一些技术含量较高的核心专利,力争在全球专利战略中处于优势地位。,山寨手机的知识产权侵权现象分析,“山寨”是当今的流行词汇,从“山寨笔记本”、“山寨春晚”,到“山寨天安门”、“山寨白宫”,不胜枚举。而这些说法的起源便是“山寨手机”。据不完全统计,2007年我国“山寨手机”的产量超过1.5亿部,约占手机生产总量的1/3,其中有40%销往东南亚、非洲等地区。2008年“山寨手机”出口达6000万部,2009年预计将达到1.1亿部。与之形成鲜明对比的是,国产品牌手机除华为、中兴、TCL等以国外市场为主的厂商外,几乎全部出现亏损;而以诺基亚为首的外国手机巨头在低端市场也丧失了不少份额,甚至连老牌国际手机巨头摩托罗拉也因连续亏损而重组,手机市场格局正在悄然变化。,百度百科对于“山寨手机”的解释是:“杂牌手机的戏称。就是没有自己的技术,完全靠攒件组装产品的手工作坊类的小工厂制作的手机。其外形通常都与一些知名一线品牌的热门产品极其相似,又没有比较正式
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