资源描述
1.在学科生长点选题
案例:生物学科生长点——无融合生殖学
无融合生殖是与有性生殖、无性生殖并存的三大生殖系统之一。自从1745年发现弧雄生殖现象以来,关于无融合生殖的分类、形态结构、胚胎发生、遗传进化、生理生化等方面的研究不断开展,已从36个科300多种植物中发现无融合生殖现象。特别是八十年代以来,无融合生殖研究已成为生物学科的新热点。全世界几十个国家,200多个实验室正在从事这一研究。国际性无融合生殖研究协作网已经成立。国际性学术会议相继召开。关于无融合生殖的专著已经出版,专门杂志也已问世。这些事实说明,无融合生殖学这个生物学科的生长点已经崛起。但是由于无融合生殖所具有的特殊性给研究带来许多困难,给生物学科的诸多领域留下了不少空白点和世纪性难题。有关无融合生殖的概念和范围,无融合生殖的遗传,无融合生殖是进化还是退化,无融合生殖在胚胎学、生殖生物学、发育生物学中的重大问题,如:为何无融合生殖植物大小孢子母细胞分裂行为不一致?二倍体孢子生殖中大孢子母细胞胼胝质缺乏是无融合生殖的因还是果?怎样理解同一珠心组织中不同细胞分化?无融合生殖胆和胚乳的形成机制和相互关系以及在作物育种中应用的诱人前景都是当前研究的热门话题。
2.在空白点选题
案例:临近空间领域的空间应用与技术探寻
临近空间(NearSpace),这是美国军方对海拔20千米到100千米空间范围的一个通用性称谓,目前还是一个学术概念,没有官方给出确切的定义。临近空间的气温、气压、气象等环境与航空空间和航天空间都有所不同。这个区间里的自然环境相当严酷:它的空气稀雹气温极低,但气象状况不如航空空间复杂,雷暴闪电较少,也没有云、雨和大气湍流现象。虽然臭氧和紫外线的腐蚀性对平台材料提出了很高的要求,但不像航天环境的要求那么苛刻。最为重要的是,万有引力定律和开普勒宇宙定律都不能在临近空间独立发生作用,使得遵循万有引力定律的航空飞行器和遵循开普勒宇宙定律的航天飞行器无法在其间自由飞行。比较直观的表现是:这一空间对飞机而言太高,对卫星来说又太低。这是一个人类现有飞行器只能“穿越”但无法自由飞行的区间。对它的空间应用与技术探寻是当前的空白点也是热点。
3.在争论点选题
案例:气候因素引发社会冲突
气候问题与政治、社会、经济相关联,不算是新话题,在学术界一直存在持续不断的争议。70多年前曾有人提出过“气候决定论(Climate determinism)”,现在已很少有人再坚持了。2011年8月25日,很有影响力的英国《自然》杂志再次搅动了这一话题,刊登了所罗门·向(Solomon M. Hsiang)等人写的研究报告《与全球气候相关联的内战冲突》(Civil conflicts are associated with the global climate)。该文将一些国家的内战冲突事件与热带海洋温度异常的厄尔尼诺和拉尼娜事件进行了相关性分析,并指出,在与热带海温关系密切的热带国家,拉尼娜年份,发生内战冲突的几率会上升3%,而在厄尔尼诺年份,则会上升6%。该文进一步指出,在统计时段内有五分之一的内战冲突受到厄尔尼诺事件的影响。实际上,《自然》杂志并非首次刊登这类文章。2007年1月4日,该杂志就曾刊登过德国地球科学研究中心杰拉尔德·豪格(Gerald Haug)的文章,对中国唐朝灭亡与气候的关系进行了分析。通过研究中国湖光岩玛珥湖的沉积物,认为在公元700年至公元900年左右,亚洲冬季风的加强导致唐朝出现干燥、少雨的气候,最终让唐朝走向灭亡。这一结论在中国引起了很大争论,气候研究专家张德二对德国专家的结论持不同意见,她也通过对史料的分析,提出“唐朝灭亡前的最后30年正是处于多雨时段而不是干旱时段”,唐朝总体上并非趋向干旱。张德二的文章发表在同年11月份的《自然》杂志上。提出气候变化与朝代更替或内战冲突有关,不能说没有道理,其反映的本质问题应是因气候年景不好,导致社会矛盾激化,不稳定因素增加。
4.在已知和未知的矛盾点选题
案例:雷元星不怕千夫怒指,毕一生重审科学定论
1951年8月出生于湖北松滋,1982年1月毕业于复旦大学,1996年在四川省委宣传部退休,同年专业从事学术研究与科普创作,发表了三百多万字的文学作品。雷先生是文理兼通的两栖类学者,因其观点大胆而另类,敢向西方科学权威挑战,屡次引起争鸣。其代表作:(1)《地球大揭秘》 挑战牛顿,万有引力不存在。
(2)《宇宙大揭秘》 挑战爱因斯坦,相对论不成立,大爆炸宇宙学纯属现代神话。
(3)《人类大揭秘》 挑战达尔文,人不是猿猴变的;金星是人类故乡,咱们都是外星人;地球正在向太阳掉落,快!赶紧飞离地球,飞往火星,飞向更遥远的天国!
(4)《人类大揭秘》 挑战达尔文,人不是猿猴变的;金星是人类故乡,咱们都是外星人;地球正在向太阳掉落,快!赶紧飞离地球,飞往火星,飞向更遥远的天国!
(5)《时空大乱》 澄清时间、空间、物质、运动之间的物理关系,为牛顿时空观鸣冤昭雪,还时空、能量以本来面目。从哲学、几何、数学、物理、实验、逻辑等不同角度,追溯了“相对论”的理论渊源,揭露了“相对论”时空观与质能观的荒谬性及其玄学本质,彻底否定了“相对论”所推导出来的一系列物理结论。
(6)《大坠落》 宇宙起源新论与“大爆炸”宇宙学批判
(7)《大螺旋》 天体运行新论与开普勒行星轨道批判
等等
5.在理论内部逻辑联系点选题
案例:吉布斯佯谬
吉布斯佯谬Gibbs' paradox,统计物理学中由于经典理论的局限而导致的一个错误结论。美国物理学家J.W.吉布斯曾对带隔板容器内的同种分子组成的理想气体,计算隔板抽去前后熵的变化。最初他用了经典配分函数s=1,2,…f,是Г 相空间(见相宇)中的宏观无限小体积元,f是系统的自由度,p是广义动量,q是广义坐标。他得出的结果却是隔板抽去后,气体的熵增加,这就是所谓的吉布斯佯谬。实际上,若一隔板将固定容器中的同一种理想气体分成温度和压力都相等的两部分,则抽去隔板的过程是可逆过程,并不影响系统按微观状态的分布。因此,隔板抽去前后系统的总熵不应改变。为了解决这一矛盾,吉布斯对最初的配分函数进行了修正,加上了一个1/N!的因子,N为系统的粒子数。用修正后的配分函数计算熵变,就得到了合理的结论,消除了佯谬。尽管这样,吉布斯仍不理解为什么要加上因子1/N!,直到量子统计法建立后,才从根本上解释了这一疑问。经典统计理论把粒子看作可分辨的,交换任何两个处于不同位置的粒子,系统就属于两种不同的微观态。如果N个粒子交换位置,就要产生N!个新的不同的微观态。而量子统计理论则把粒子看作不可分辨的,对调任何两个粒子都不会增加新的微观态,分子间N!种可能的排列不会引起物理上不同的情况,故原来的配分函数中不同的状态数大了N!倍,于是用量子统计理论导出的配分函数中自然地出现了因子1/N!。吉布斯佯谬问题的解决,是量子统计理论成功地解释了某些经典理论无法解释的问题的典型例子。
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