在个人成长的多个环节中，说到论文，大家肯定都不陌生吧，论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗？
航空航天生理学实验课可分为验证性实验课、人体体验课和讨论课三类。这些实验与其他学科的实验相比较，有其自身的特点。首先是在这些实验中，体验性人体实验所占比例较大，且会涉及一些异常的环境因素；另外，除了在实习中会采用普通生理学实验设备外，还会使用一些航空航天医学所特有的大型实验设备，如低压舱、歼击机供氧装备等。而且每一类实验课都有其自身的特点，下面就三类实验课的特点和改进意见进行详细论述。
1.1验证性实验课验证性实验课主要是通过实验加深学员对航空航天生理学重点、难点理论的理解，更好地掌握理论课内容。以低气压对小动物机体的影响为例，该实验课通过实验要求学生：①观察高空减压病、高空胃肠胀气以及体液沸腾的表现特征；②了解高空减压病、高胃肠胀气以及体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。该实验每4－8人一组。各实验组进行合理分工：主持实验、减压操作、时间掌握、上升高度观察、动物解剖、上升与下降过程中动物情况观察与报告，以及实验记录等。让学员分别观察：①18000m高度上升实验：观察高空低气压后血管内气泡的形成及特征。取一只正常大鼠放入低压舱，快速上升至18000m并停留6min，在气压高度上升过程中观察动物缺氧致死的表现。快速下降后解剖动物，仔细观察血管内有无气泡形成。②25000m高度上升实验：观察高空胃肠胀气及皮下气肿。取正常大鼠一只放入低压舱，快速上升至25000m并停留6min，在上升过程中观察动物腹部膨胀的情况。注意观察皮下气肿发生的时间、部位，是否扩张及扩张的顺序和停止扩张的时间。待低压舱降至地面后，取出动物剪开气肿部位皮肤，观察皮肤剥离后形成的空腔。③25000m高度上升实验：直接观察高空胃肠胀气及血液沸腾现象。将第2步中解剖过的大鼠直接剪破其心房、血管，使血液流出积聚在胸腔内在将其放入低压舱。快速上升，观察胃肠胀气和血液沸腾的发生与气压高低的关系。然后缓慢下降低压舱并观察上述现象消失与气压高度的关系。通过实验使学员直观地看到高空减压病的发病机制，以及高空胃肠胀气和体液沸腾的发生与大气压力和气压高度之间的关系。真正做到理论联系实际，加强了学员在航空军医实际工作中处理问题的能力。随着航空航天事业的发展，航空保障工作不仅要求航医要掌握一定的专业技术知识，更要具有一定自主学习能力和探究问题的精神。我们将改进现有的验证性实验课，通过启发教育，设置一至两个开放课程，积极鼓励学员自己提出需要验证的现象，教员只提供实验设备和必要的指导，真正提高学生自主学习和探究学习的能力。
1.2人体体验课人体体验课使学员亲身体验航空特殊环境因素(如缺氧)对人体的影响，使学员了解书本上不能精确描述的个人感受，并对难以理解掌握的知识点如缺氧和加压呼吸训练，通过亲身体验加深理解。以低压舱模拟上升体验与观察为例。本系建有低压舱，并配备了相关设备，可在缺氧耐力的检查时测定呼吸、脉搏、血压、心电、脑电、血氧饱和度等生理指标，旨在通过低压舱模拟上升，让学员：①体验和观察低气压对人体的物理性影响；②体验和观察高空缺氧对人体的影响。该实验每舱上升由6－9人分为3组进行。低压舱上升时采用我教研室制定的上升方案。上升人员地面高度吸纯氧排氮10分钟后，开始以20m/s的速度上升至8000m，短暂停留后以同样的速度上升至11000m，短暂停留完成低气压体验后，以15m/s的速度下降至7500m进行缺氧体验与缺氧耐力检查。完成后以10－15m/s的速度下降到4000m，再以10－15m/s速度降至地面高度。通过该实验使学员对抽象的知识点有了主观感受，加深了理解并且认识到学习航空航天生理学对航空军医工作的重要性，激发学员学习积极性。在学校和本系的支持下，人体体验课的教学设备投入越来越大，我们力争做到每个学员都能成为人体体验课的被试，使学员对理论课的学习内容及时温故知新，对航空中不利因素对人体有哪些影响、影响的危害性及防护手段，以及对航空中常用仪器设备有一个充分认识。
1.3讨论课讨论课是通过实例引导和教员指导下的课堂讨论、资料查询、自学等方式启发学生分析、讨论有关航空航天生理学问题，学习航空航天生理学知识。这种授课方式既加深了学员对大课内容的理解，又增强了学员解决实际问题的能力。该实验课以学员宣讲为主。教员提出与大课理论相关，并且与航空军医实际工作密切联系的实际问题，由学员自己运用所学到的知识解决实际问题，并且亲自讲述解决问题的思路、方法。学员通过宣讲真正做到了知识的融会贯通，并且由被动学习转为充分发挥自身的主观能动性解决问题，提高了学员在未来工作中解决问题的能力，锻炼了作为航医的主要工作内容航卫保障宣讲的能力，并为以后的宣讲积累了经验和原始材料。随着战斗机性能的不断提升以及防护装备的不断改进，原有的讨论案例已经不能完全满足课程的需要。这就要求我们教员要努力寻找更新、更好的讨论素材。讨论课需要学员自己花大量的时间，查阅相关资料，这些资料的来源又大多依靠学校图书馆的现存藏书作为保证。但就学校现存的有关书籍来看，还不能完全满足学员的需要。此外最新、最前沿的讨论素材也需要教员通过网络资源才能得到。因此，学校完善网络建设、开放网络资源并且给学员更多的自由时间就显得尤为重要。
2总结
天然药物化学实验教学的主要目的是通过中药有效成分的提取、分离和鉴定等基本操作技能的训练，使理论与实践密切结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，训练严格的科学的工作态度，并为药剂等后期课程和将来从事药剂专业岗位工作奠定基础。
因天然药物化学实验性质所决定，从提取分离到成分鉴定，周期较长，特别是实验中有些步骤重复性操作占用时间长，但又必须等待这一步骤完成后，才能进行下一步骤的操作，如从中药粉防己中提取防己碱、防己诺林碱、轮环藤酚碱，回流提取装置安装后，用EtOH回流提取2～3次，每次1～2h；又如从中药大黄中提取蒽醌苷元，先用20%H2SO4水解（大黄粉末）3～4h后，再用CHCl3连续回流提取3～4h［1］，类似这样重复性操作时间较长而又是必须的实验步骤，学生要在实验室等待，存在着较大的时间浪费。
根据2007年卫生职业教育教学指导委员会编制的《全国中等卫生职业教育药剂专业教学计划和教学大纲》-“天然药物化学基础教学大纲”［2］（以下简称《大纲》）中教学时间分配和实验项目与学时安排，按实验指导相应项目内容操作，时间是不够的（见表1，表2），而且有些重要实验项目或技能，《大纲》中没有安排或未包含（见表3）。中专学制短，课程设置较多，每门课程所必须的基本操作技能和实需实验时间不可能全满足。《大纲》明确规定：“要培养学生具有规范、熟练的天然药物化学所必须的基本操作技能”，要达到《大纲》要求，就必须保证重要实验项目或技能的学习落实，这样，《大纲》的实验学时安排与要求就有矛盾了，怎样化解这个矛盾，本文作者在实验教学中，根据天然药物化学实验特点，以充分利用重复性实验操作时间为课题进行了一些探索，取到了一定的效果。
1方法
1.1预习实验内容
实验前，要求学生全面预习实验内容，弄清实验目的、原理和步骤，特别强调为什么这一步骤要这样做，还可用哪些方法能达到相同实验目的，通过预习和思考，使学生将理论与实践有机结合起来，灵活运用所学知识，全面系统了解本次实验内容，以便在实验中合理分配和利用实验时间，避免或减少实验差错和不必要的时间浪费。
1.2利用课外时间
用相同的方法提取2～3次的实验步骤，由学生进行仪器安装并完成第一次实验操作，以后各次的重复性操作步骤或不同实验项目的重复性操作技能，由实验指导老师完成或派同学轮流利用课外时间完成。
1.3两个班级套作
如有两个相同专业的班级，对方法步骤相同而需反复多次操作的实验，可由两个班级分别完成，如提取两次时，第1个班级进行第1次提取实验操作，下一步骤实验产物由实验指导老师提供；第2个班级进行第2次提取实验操作，合并第一个班级第一次提取的实验产物，进行下一步骤的实验。
1.4穿插理论教学
对于单次时间较长的实验操作步骤，如上述大黄蒽醌苷的水解和蒽醌苷元的提取等，由学生安装仪器，操作0.5～1h，余下重复性操作除参照“1.2”方法完成外，还可将各类型成分的提取、分离、检识和实例的理论教学，选择性地在实验室利用这些等待时间较长的间隙进行。
1.5时间套用安排
任课教师和实验指导老师，注意对每一个实验项目各技能步骤作好时间上的套用安排，如利用回收溶剂时的等待时间铺制薄层色谱硬板或配制试剂，利用薄层（纸）色谱展开或柱色谱洗脱的等待时间作化学检识反应等。
1.6开展问题讨论
不易套用安排的实验等待时间，由任课老师或实验指导老师出一些有关实验方面的讨论题目，也可以以学生的实验结果或实验中的错误操作步骤为题，引导学生进行对比分析，查找问题，展开讨论，如用20%H2SO4加热水解芸香苷时，为什么会出现浑浊澄清浑浊或沉淀现象？为什么有的实验组产率高，有的实验组产率低？薄层色谱时，容器空间饱和后，将容器盖子打开来调整薄板位置，没有重新饱和而直接展开，对色谱结果有什么影响？讨论以实验小组为单位进行。
1.7填写实验报告
还可利用这些空闲时间填写实验报告，实验报告要求书写规范，体会与讨论部分针对实验中出现的不同现象、失败结果、成功的经验或存在问题等提出自己的观点或看法。
2结果
《大纲》中安排的实验项目学时与实际需要学时相差近68%，而改革后所用学时不到《大纲》中安排时间的82%，是实际需要时间的47%（见表1）。表1《大纲》实验项目时间安排与实际需用时间（略）
黄酮类化合物（槐花中芸香苷的提取、分离与检识）6126萜类和挥发油（八角茴香油的提取与检识）262天然药物化学成分的研究（预试验）462合计223818
1.《大纲》中综合操作练习内容记载不明确；
2．黄柏中小檗碱的提取按渗漉法需用操作时间计算
《大纲》中已安排或包含的单次重要实验技能，改革后所用学时只需所需时间的61%（见表2）。
《大纲》中未安排或未包含的单次重要实验技能，改革后所用学时只需所需时间的50%（见表3）。
改革后，重要实验技能项目单次用时共22学时（见表2～3）。
3讨论
天然药物化学新《大纲》安排教学总学时为72学时，其中实验22学时，约占总学时的30%；2001年《大纲》安排教学总学时为76学时，其中实验26学时，约占总学时的34%［3］；1994年《大纲》安排教学总学时为114学时，其中实验48学时，约占总学时的42%［4］。根据天然药物化学课程性质与特点，实验最好占总学时的40%左右，1994年《大纲》安排的实验学时比例较恰当，新《大纲》实验学时比例偏低，改革后重要实验技能项目单次用时共22学时（见表2，表3），加上不同实验项目所必须的相同操作技能，共需30学时左右，若适当增加实验学时，再如上述诸法进行实验安排，主要实验项目和技能是可以完成的，因有些理论课可在实验室利用实验等待时间讲授，故不影响理论课时。表2《大纲》中有安排或包含的重要实验技能项目单次所需时间（略）
天然药物化学实验重要基本操作技能较多（见表2，表3），中药中化学成分的提取、分离和检识是选择性地应用这些操作技能完成的，《大纲》中有些重要操作技能在所安排的实验项目中没有包含（见表2），因此，老师在实验项目安排和实验方法设计时应注意这些重要操作技能安排。表3《大纲》中未安排或未包含的重要实验技能项目单次所需时间（略）
所需学时合计不包括不同实验项目中相同技能步骤所需时间（未重复计学时）
天然药物化学实验不仅周期长，而且溶剂用量大，如果是重复性的操作步骤，按上述班级套用安排或由实验指导老师提供下一步骤实验产品，还可节约一定量的溶剂。
4小结
通过对天然药物化学实验的改革表明，必须的重复性操作步骤，学生在实验室等待浪费的较长时间，可通过多种途经得到充分利用。
天然药物化学是药学专业的一门重要专业课程，实践性很强，其操作技能还将要为后期多学科实验和专业岗位工作奠基。新《大纲》计划总学时大幅下调，实验学时也权重不够，因此，任课教师应根据学校实际情况，对实验项目进行适当调整和巧安排，再按上述改革方法运作，天然药物化学主要实验项目和重要实验技能是能够完成的。
【参考文献】
［1］王宁。天然药物化学（第1版）［M］.北京：人民卫生出版社，2006：149.
［2］卫生职业教育教学指导委员会。药剂专业教学计划和教学大纲（第1版）［M］.北京：人民卫生出版社，2007：51.
一。 天文学研究的历程
朱熹对天文现象的思考很早就已开始。据朱熹门人黄义刚“癸丑（1193年，朱熹63岁）以后所闻”和林蘷孙“丁巳（1197年，朱熹67岁）以后所闻”，朱熹曾回忆说：“某自五、六岁，便烦恼道：‘天地四边之外，是什么物事？’见人说四方无边，某思量也须有个尽处。如这壁相似，壁后也须有什么物事。其时思量得几乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ ]可见，朱熹从小就关心天文，直到晚年仍对此难以忘怀，并孜孜以求。
然而，朱熹在其早期的学术生涯中，并没有进行天文学的研究。朱熹早年除读儒家经典外，“无所不学，禅、道文章，楚辞、诗、兵法，事事要学”[ ]。绍兴三十年（1160年，朱熹30岁），朱熹正式拜二程的三传弟子李侗为师，开始潜心于儒学，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上体认“理一”的思想。
据《朱文公文集》以及当今学者陈来先生所著《朱子书信编年考证》[ ]，朱熹最早论及天文学当在乾道七年（1171年，朱熹41岁）的《答林择之》，其中写道：“竹尺一枚，烦以夏至日依古法立表以测其日中之景，细度其长短。”[ ]
测量日影的长度是古代重要的天文观测活动之一。最简单的方法是在地上直立一根长八尺的表竿，通过测量日影的长短来确定节气；其中日影最短时为夏至，最长时为冬至，又都称为“日至”。与此同时，这种方法还用于确定“地中”。《周礼•地官》载：“以土圭之法测土深，正日景以求地中。……日至之景，尺有五寸，谓之地中。”意思是，在夏至日中午测得日影为一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，从“地中”向北，每一千里则影长增一寸；向南，每一千里则影长减一寸。这就是《周髀算经》所谓“周髀长八尺，勾之损益寸千里”。这一说法到南朝以后受到怀疑；唐朝的一行和南宫说通过不同地区日影的测量，进一步予以纠正。朱熹要其弟子林择之协助测量日影，显然是要比较不同地区日影的长短，其科学精神可见一斑。
在同年的《答蔡季通》中。朱熹写道：“历法恐亦只可略说大概规模，盖欲其详，即须仰观俯察乃可验。今无其器，殆亦难尽究也。”[ ]
蔡季通，即蔡元定（1135～1198年）；建阳（今属福建）人，学者称西山先生；精于天文、地理、吕律、象数，著作有《律吕新书》、《大衍详说》等；为朱熹“四大弟子（ 蔡元定、黄干、刘爚、陈淳）”之首。蔡元定的年龄仅比朱熹小5岁，并在天文学等科学上有所造诣，很受朱熹的器重。从以上所引《答蔡季通》可知，当时朱熹正与蔡元定讨论天文历法，并且认为，研究历法必须用科学仪器进行实际的天文观测。
淳熙元年（1174年，朱熹44岁），朱熹在《答吕子约》中写道：“日月之说，沈存中笔谈中说得好，日食时亦非光散，但为物掩耳。若论其实，须以终古不易者为体，但其光气常新耳。”[ ]显然，朱熹在此前已研读过北宋著名科学家沈括的《梦溪笔谈》，并对沈括的有关天文学的观点进行分析。胡道静先生认为，在整个宋代，朱熹是最最重视沈括著作的科学价值的唯一的学者，是宋代学者中最熟悉《梦溪笔谈》内容并能对其科学观点有所阐发的人。[ ]
淳熙十三年（1186年，朱熹56岁），朱熹在《答蔡季通》中写道：“《星经》紫垣固所当先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐当云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿几度，尽某宿几度。又记其帝坐处须云在某宿几度，距紫垣几度，赤道几度，距垣四面各几度，与垣外某星相直，及记其昏见，及昏旦夜半当中之星。其垣四面之星，亦须注与垣外某星相直，乃可易晓。……《星经》可付三哥毕其事否？甚愿早见之也。近校得《步天歌》颇不错，其说虽浅而词甚俚，然亦初学之阶梯也。”[ ]可见，当时朱熹正与蔡元定一起研究重要的天文学经典著作《星经》和以诗歌形式写成的通俗天文学著作《步天歌》，并就如何确定天空中恒星的位置问题进行讨论，其中涉及三垣二十八宿星象体系。
同年，朱熹在《答蔡伯静》中写道：“天经之说，今日所论乃中其病，然亦未尽。彼论之失，正坐以天形为可低昂反复耳。不知天形一定，其间随人所望固有少不同处，而其南北高下自有定位，政使人能入于弹圆之下以望之，南极虽高，而北极之在北方，只有更高于南极，决不至反入地下而移过南方也。但入弹圆下者自不看见耳。盖图虽古所创，然终不似天体，孰若一大圆象，钻穴为星，而虚其当隐之规，以为瓮口，乃设短轴于北极之外，以缀而运之，又设短轴于南极之北，以承瓮口，遂自瓮口设四柱，小梯以入其中，而于梯末架空北入，以为地平，使可仰窥而不失浑体耶？”[ ]在这里，朱熹设想了一种可进入其中观看天象的庞大的浑天仪。
淳熙十四年（1187年，朱熹57岁），朱熹在《答廖子晦》中写道：“日之南北虽不同，然皆随黄道而行耳。月道虽不同，然亦常随黄道而出其旁耳。其合朔时，日月同在一度；其望日，则日月极远而相对；其上下弦，则日月近一而远三。如日在午，则月或在卯，或在酉之类是也。故合朔之时，日月之东西虽同在一度，而月道之南北或差远，于日则不蚀。或南北虽亦相近，而日在内，月在外，则不蚀。此正如一人秉烛，一人执扇，相交而过。一人自内观之，其两人相去差远，则虽扇在内，烛在外，而扇不能掩烛。或秉烛者在内，而执扇在外，则虽近而扇亦不能掩烛。以此推之，大略可见。”[ ]在这里，朱熹对月亮盈亏变化的原因作了探讨。
淳熙十六年（1189年，朱熹59岁），朱熹在《答蔡季通》中写道：“极星出地之度，赵君云福州只廿四度，不知何故自福州至此已差四度，而自此至岳台，却只差八度也。子半之说尤可疑，岂非天旋地转，闽浙却是天地之中也耶？”[ ]在这里，朱熹试图通过比较各地北极星的高度及其与地中岳台的关系，以证明大地的运动。
朱熹在一生中最后的十年里，在天文学研究上下了较多的功夫，并取得了重要的科学成就。南宋黎靖德所编《朱子语类》卷一“理气上•太极天地上”和卷二“理气下•天地下”编入大量朱熹有关天文学的言论，其中大都是这一时期朱熹门人所记录的。例如：《朱子语类》卷二朱熹门人陈淳“庚戌（1190年，朱熹60岁）、己未（1199年，朱熹69岁）所闻”：“天日月星皆是左旋，只有迟速。天行较急，一日一夜绕地一周三百六十五度四分度之一，而又进过一度。日行稍迟，一日一夜绕地恰一周，而於天为退一度。至一年，方与天相值在恰好处，是谓一年一周天。月行又迟，一日一夜绕地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半强，恰与天相值在恰好处，是谓一月一周天。月只是受日光。月质常圆，不曾缺，如圆毬，只有一面受日光。望日日在酉，月在卯，正相对，受光为盛。天积气，上面劲，只中间空，为日月来往。地在天中，不甚大，四边空。……”[ ]
《朱子语类》的其它卷中也有此类记录。例如：《朱子语类》卷二十三黄义刚“癸丑（1193年，朱熹63岁）以后所闻”：安卿问北辰。曰：“北辰是那中间无星处，这些子不动，是天之枢纽。北辰无星……。”义刚问：“极星动不动？”曰：“极星也动。只是它近那辰后，虽动而不觉。……今人以管去窥那极星，见其动来动去，只在管里面，不动出去。向来人说北极便是北辰，皆只说北极不动。至本朝人方去推得是北极只是北辰头边，而极星依旧动。又一说，那空无星处皆谓之辰……。”又曰：“天转，也非东而西，也非循环磨转，却是侧转。”义刚言：“楼上浑仪可见。”曰：“是。”……又曰：“南极在地下中处，南北极相对。天虽转，极却在中不动。”[ ]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》（大约写成于1196年，朱熹66岁）以及卷六十五朱熹所注《尚书》之《尧典》、《舜典》（大约写成于1198年，朱熹68岁）都包含有丰富的天文学观点。《北辰辨》是朱熹专门讨论天球北极星座的论文；在所注的《尧典》中，朱熹讨论了当时天文学的岁差、置闰法等概念；在所注《舜典》中讨论了早期的浑天说、浑天仪的结构，并详细记录了当时的浑天仪结构。
这一时期朱熹所编《楚辞集注》（成书于1195年，朱熹65岁）之《天问》中也有一些注释反映了他在天文学方面的研究和造诣。
二。 天文学的成就
就朱熹研究天文学的方法而言，其最根本的研究方法是[ ]：
其一，细心观察各种天文现象。朱熹是重视亲身观察、善于观察的人。他经常运用仪器观察天文现象；并运用观察所得验证、反驳或提出各种见解。
其二，用“气”、“阴阳”等抽象概念解释天文现象。朱熹所采用的这一方法与中国古代科学家普遍采用的研究方法是一致的。
其三，运用推类获取新知。朱熹经常运用“以类而推”的方法，用已知的东西、直观的东西，对天文现象进行类推解释。
其四，阐发前人的天文学研究成果。朱熹研读过包括沈括《梦溪笔谈》在内的大量科学论著，对前人的天文学观点均予以评述，并提出自己的看法。
从现代科学的角度看，朱熹的天文学研究方法，固然有其不足之处，这主要是由于古代科学所处的阶段而导致的。在古代科学的范畴中，朱熹的天文学研究方法应当属于合理。更为重要的是，朱熹运用这些方法在天文学上取得了重要的成就。
朱熹在天文学方面的科学成就主要反映在他最后十年里有关的言论中。概括起来主要有三个方面：
第一，提出了以“气”为起点的宇宙演化学说。朱熹曾经说：“天地初间只是阴阳之气。这一个气运行，磨来磨去，磨得急了便拶许多渣滓；里面无处出，便结成个地在中央。气之清者便为天，为日月，为星辰，只在外，常周环运转。地便只在中央不动。不是在下。”[ ]这里描绘了一幅宇宙演化途径的图景。
在朱熹看来，宇宙的初始是由阴阳之气构成的气团。阴阳之气的气团作旋转运动；由于内部相互磨擦发生分化；其中“清刚者为天，重浊者为地”[ ]，重浊之气聚合为“渣滓”，为地，清刚之气则在地的周围形成天和日月星辰。朱熹还明确说：“天地始初混沌未分时，想只有水火二者。水之滓脚便成地。今登高而望，群山皆为波浪之状，便是水泛如此。只不知因什么时凝了。初间极软，后来方凝得硬。……水之极浊便成地，火之极轻便成风霆雷电日星之属。”[ ]他根据直观的经验推断认为，大地是在水的作用下通过沉积而形成的，日月星辰是由火而形成的。
将宇宙的初始看作是运动的气，这一思想与近代天文学关于太阳系起源的星云说有某些相似之处。1755年，德国哲学家康德提出了太阳系起源的星云说；1796年，法国天文学家拉普拉斯也独立地提出星云说。星云说认为，太阳系内的所有天体都是由同一团原始星云形成的。然而，在他们500多年之前，朱熹就提出了类似之说；尽管尚缺乏科学依据和定量的推算，但其通过思辩而获得的结果则是超前的。
对此，英国科学史家梅森在其《自然科学史》一书中予以记述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他认为，在太初，宇宙只是在运动中的一团浑沌的物质。这种运动是漩涡的运动，而由于这种运动，重浊物质与清刚物质就分离开来，重浊者趋向宇宙大旋涡的中心而成为地，清刚者则居于 ……”[ ]
第二，提出了地以“气”悬空于宇宙之中的宇宙结构学说。朱熹赞同早期的浑天说，但作了重大的修改和发展。早期的浑天说认为：“天如鸡子，地如鸡中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天地各乘气而立，载水而行”[ ]但是，当天半绕地下时，日月星辰如何从水中通过？这是困扰古代天文学家的一大难题。朱熹不赞同地载水而浮的说法，他说：“天以气而依地之形，地以形而附天之气。天包乎地，地特天中之一物尔。天以气而运乎外，故地搉在中间，隤然不动。”[ ]这就是说，地以“气”悬空在宇宙之中。
至于地如何以“气”悬空在宇宙中央，朱熹说：“天运不息，昼夜辗转，故地搉在中间。使天有一息之停，则地须陷下。惟天运转之急，故凝结得许多渣滓在中间。”[ ]又说：“地则气之渣滓，聚成形质者；但以其束于劲风旋转之中，故得以兀然浮空，甚久而不坠耳。”[ ]朱熹认为，宇宙中“气”的旋转使得地能够悬空于宇宙中央。朱熹的解释克服了以往天文学家关于宇宙结构学说的弱点，把传统的浑天说发展到了一个新水平。[ ]
关于地之外的天，朱熹说：“天之形，……亦无形质。……天体，而实非有体也。”[ ]“天无体，只二十八宿便是天体。”[ ]又说：“星不是贴天。天是阴阳之气在上面”；“天积气，上面劲，只中间空，为日月来往。地在天中，不甚大，四边空，”[ ]这显然是吸取了传统宣夜说所谓“天了无质，……日月众星，自然浮生虚空之中，其行无止，皆须气也”[ ]的思想。
第三，提出了天有九重和天体运行轨道的思想。朱熹认为，屈原《天问》的“圜则九重”就是指“九天”，指天有九重。事实上，在朱熹之前，关于“九天”的说法可见《吕氏春秋•有始览》：中央曰钧天，东方曰苍天，东北曰變天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰颢天，西南曰朱天，南方曰炎天，东南曰阳天；后来的《淮南子•天文训》等也有类似的说法；直到北宋末年洪兴祖撰《楚辞补注》，其中《天文章句》对“九天”的解释是：东方皞天，东南方阳天，南方赤天，西南方朱天，西方成天，西北方幽天，北方玄天，东北方變天，中央钧天。显然，这些解释都不包括天有九重的思想。
朱熹则明确地提出天有九重的观点，并且还说“自地之外，气之旋转，益远益大，益清益刚，究阳之数，而至于九，则极清极刚，而无复有涯矣”[ ]；同时，朱熹赞同张载所谓“日月五星顺天左旋”的说法。他进一步解释说：“盖天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又进过一度。日行速，健次于天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天进一度，则日为退一度。二日天进二度，则日为退二度。积至三百六十五日四分日之一，则天所进过之度，又恰周得本数；而日所退之度，亦恰退尽本数，遂与天会而成一年。月行迟，一日一夜三百六十五度四分度之一行不尽，比天为退了十三度有奇。进数为顺天而左，退数为逆天而右。”[ ]《朱子语类》卷二朱熹的门人在阐释所谓“天左旋，日月亦左旋”时说：“此亦易见。如以一大轮在外，一小轮载日月在内，大轮转急，小轮转慢。虽都是左转，只有急有慢，便觉日月似右转了。”朱熹赞同此说。[ ]
对此，英国著名科学史家李约瑟说：“这位哲学家曾谈到‘大轮’和‘小轮’，也就是日、月的小‘轨道’以及行星和恒星的大‘轨道’。特别有趣的是，他已经认识到，‘逆行’不过是由于天体相对速度不同而产生的一种视现象。”[ ]因此李约瑟认为，不能匆忙假定中国天文学家从未理解行星的运动轨道。
在天文学研究中，朱熹除了提出以上新见外，还对沈括有关天文学的观点做过详细的阐述。例如：沈括曾说：“月本无光，犹银丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光侧，而所见才如钩；日渐远，则斜照，而光稍满。如一弹丸，以粉涂其半，侧视之，则粉处如钩；对视之，则正圆。”[ ]朱熹赞同此说，并接着说：“以此观之则知月光常满，但自人所立处视之，有偏有正，故见其光有盈有亏。”[ ]他还说：“月体常圆无阙，但常受日光为明。初三、四是日在下照，月在西边明，人在这边望，只见在弦光。十五、六则日在地下，其光由地四边而射出，月被其光而明。……月，古今人皆言有阙，惟沈存中云无阙。”[ ]
三。 对后世的影响
中国古代的天文学大致包括宇宙结构理论和历法两大主要部分，尤以历法最为突出。宇宙结构理论自汉代形成盖天说、浑天说和宣夜说之后，也经历了不断的发展，主要表现为占主导地位的浑天说不断吸取各家学说之长而逐步得到完善。
朱熹的天文学研究侧重于对宇宙结构理论的研究。他通过自己的天文观测和科学研究，以浑天说为主干，吸取了盖天说和宣夜说的某些观点，提出了较以往更加完善的宇宙结构理论，把古代的浑天说推到一个新的阶段，这应当是朱熹对于古代天文学发展的一大贡献。
但是，由于朱熹的天文学研究只是专注于宇宙的结构，对于当时在天文观测和历法方面的研究进展关注不够，在这些方面的研究稍显不足。因此，他的宇宙结构理论在某些具体的细节方面，尤其是定量方面，尚有一些不足之处，有些见解和解释是欠妥当的。
然而，他毕竟对宇宙结构等天文学问题作了纯科学意义上的研究，代表了宋代以至后来相当长一段时期中国古代天文学在宇宙结构理论研究方面的水平。而且，朱熹的宇宙结构理论在后来直至清代一直受到了不少学者的重视和引述。
朱熹之后宋末的重要学者王应麟(1223～1296年，字伯厚，号深宁居士)撰《六经天文编》六卷，记述了儒家经典中大量有关天文学方面的重要论述，《四库全书•六经天文编》“提要”说：“是编裒六经之言天文者，以易、书、诗所载为上卷，周礼、礼记、春秋所载为下卷。”该著作也记述了朱熹的许多有关天文学方面的论述。
元代之后科举考试以“四书五经”为官定教科书。其中《尚书》以蔡沈的《书集传》为主。蔡沈（1167～1230年，字仲默，号九峰）曾随其父蔡元定从学于朱熹。他的《书集传》是承朱熹之命而作，其中包含了朱熹所注《尚书》之《尧典》、《舜典》等内容，涉及不少有关天文学方面的论述。另有元代学者史伯璿（生卒不详）著《管窥外篇》；《四库全书•管窥外篇》“提要”说：该书中“于天文、历学、地理、田制言之颇详，多能有所阐发。”在论及天文学时，该书对朱熹的言论多有引述，并认为“天以极健至劲之气运乎外，而束水与地于其中”。这与朱熹的宇宙结构理论是一致的。
明初的胡广等纂修《性理大全》，其中辑录了大量朱熹有关天文学的论述。明末清初的天文学家游艺（生卒不详，字子六，号岱峰）融中西天文学于一体，撰天文学著作《天经或问》，后被收入《四库全书》，并流传于日本。该书在回答地球何以“能浮空而不坠”时说：“天虚昼夜运旋于外，地实确然不动于中……天裹着地，运旋之气升降不息，四面紧塞不容展侧，地不得不凝于中以自守也。”这里吸取了朱熹关于气的旋转支撑地球悬于空中的宇宙结构理论；在解释地震的原因时，该书又明确运用了朱熹的这一观点，说：“地本气之渣滓聚成形质者，束于元气旋转之中，故兀然浮空而不坠为极重亘中心以镇定也。”在论及日月五星的运行方向和速度时，该书说道：“日月之行，宋儒言之甚详”，并且还直接引述朱熹关于五星运行方向和速度的观点予以说明。
清代著名学者李光地（1642～1718年，字晋卿，号榕村）曾奉命主编《朱子大全》，其中“卷四十九理气一”有“总论、太极、天地、阴阳、时令”，“卷五十理气二”有“天文、天度、地理、雷电、风雨雪雹霜露”，收录了朱熹有关天文学的不少论述。李光地所著的《历象本要》引述了朱熹所谓“地在中央不动，不是在下”，“天包乎地”以及“天有九重”等，用以说明朱熹的天文学思想中包含了西方天文学有关宇宙结构的知识[ ]。他在所撰的《理气》篇说：“朱子言天，天不宜以恒星为体，当立有定之度数记之。天乃动物，仍当于天外立一太虚不动之天以测之，此说即今西历之宗动天也。其言九层之天。近人者最和暖故能生人物。远得一层，运转得较紧似一层。至第九层则紧不可言。与今西历所云九层一 一吻合。”[ ]他的《御定星历考原》六卷，也引述了朱熹有关宇宙结构的言论，并且认为，朱熹所说的“天包乎地，地特天中之一物尔”就是指“天浑圆地亦浑圆”，而与西方天文学的宇宙结构理论相一致。
李光地与被誉为清初“历算第一名家”的梅文鼎（1633～1721年，字定九，号勿庵）[ ]交往甚密，并且对当时的西方科学都持“西学中源”说。梅文鼎在所著《历学疑问》中多处引用朱熹有关宇宙结构的言论。该书认为，朱熹已经具有西方天文学所谓“动天之外有静天”、“天有重数”和“以轮载日月”的观点，并且说：“朱子以轮载日月之喻，兼可施诸黄、赤，与西说之言层次者实相通贯。”[ ]
除此之外，清代还有黄鼎（生卒不详）的《天文大成管窥辑要》八十卷，其中也包括朱熹有关天文学的不少论述。
朱熹是古代的大哲学家，代表了中国古代哲学发展的一座高峰。也许正是这个原因，他在天文学上所取得的成就一直没有能引起人们足够的注意。但是，这并不能否认他在天文学上确实做出过卓越的贡献，他的宇宙结构理论对后世产生过重大的影响。
注释：
[ ] 李约瑟：《中国科学技术史》第四卷《天学》，北京：科学出版社1975年版，第2页。
[ ] 〔宋〕黎靖德编：《朱子语类》，北京：中华书局1986年版，卷第九十四。
[ ] 《朱子语类》，卷第一百四。
[ ] 陈来：《朱子书信编年考证》，上海人民出版社1989年版。
[ ] 《答林择之》，《晦菴先生朱文公文集》（四部丛刊初编），以下简称《文集》，卷四十三。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》续集卷二。
[ ] 《答吕子约》，《文集》卷四十七。
[ ] 胡道静：《朱子对沈括科学学说的钻研与发展》，《朱熹与中国文化》，学林出版社1989年版。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》卷四十四。
[ ] 《答蔡伯静》，《文集》续集卷三。
[ ] 《答廖子晦》，《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》续集卷二。
[ ] 《朱子语类》，卷第二。
[ ] 《朱子语类》，卷第二十三。
[ ] 乐爱国、高令印《朱熹格物致知论的科学精神及其历史作用》，《厦门大学学报》，1997年第1期。
[ ] 《朱子语类》，卷第一。
[ ] 《朱子语类》，卷第一。
[ ] 《朱子语类》，卷第一。
[ ] 梅森：《自然科学史》，上海译文出版社1980年版，第75页。
[ ] 《晋书•天文志上》。
[ ] 《朱子语类》，卷第一。
[ ] 《朱子语类》，卷第一。
[ ] 朱熹：《楚辞集注》，上海古籍出版社1979年版，第51页。
[ ] 杜石然等：《中国科学技术史稿》（下），科学出版社1982年版，第106页。
[ ] 朱熹：《楚辞集注》，第51页。
[ ] 《朱子语类》，卷第二。
[ ] 《朱子语类》，卷第二。
[ ] 《晋书•天文志上》。
[ ] 朱熹：《楚辞集注》，第51页。
[ ] 《朱子语类》，卷第二。
[ ] 《朱子语类》，卷第二。
[ ] 李约瑟：《中国科学技术史》第4卷，科学出版社1975年版，第547页。
[ ] 沈括：《梦溪笔谈》卷七《象数一》。
[ ] 朱熹：《楚辞集注》，第53页。
[ ] 《朱子语类》，卷第二。
[ ] 乐爱国：《李光地的中西科技观述评》，载《李光地研究》，厦门大学出版社1993年版。
[ ] 《榕村语录》卷二十六《理气》
三、天生犯罪人论（一） 前期思想切萨雷•龙勃罗梭的犯罪原因思想，经历了一个由单一到复杂的发展过程。在早期的著述中，龙勃罗梭主要注意遗传等先天因素对犯罪的影响。作为一名监狱医生，他对几千名犯人作了人类学的调查，并进行了大量的尸体解剖。1870年12月，在意大利帕维亚监狱，龙勃罗梭打开了意大利著名的土匪头子维莱拉尸体的头颅，发现其头颅枕骨部位有一个明显的凹陷处，它的位置如同低等动物一样。得出结论：这种情况属于真正的蚯突（vermis）肥大，可以说是真正的正中小脑。这一发现触发了他的灵感，由此他认为，犯罪者与犯罪真相的神秘帷幕终于被揭开了，原因就在于原始人和低等动物的特征必然要在我们当代重新繁衍，从而提出了他的天生犯罪人理论。天生犯罪人成为龙勃罗梭早期著作中一个核心命题。龙勃罗梭的天生犯罪人理论包括四个方面的主要内容：1、犯罪者通过许多体格和心理的异常现象区别于非犯罪人。2、犯罪人是人的变种，一种人类学类型，一种退化现象。3、犯罪人是一种返祖现象，是蜕变到低级的原始人类型。4、犯罪行为有遗传性，它从犯罪天赋中产生。天生犯罪人是龙勃罗梭早期犯罪原因思想的一个核心命题。龙勃罗棱对天生犯罪人的特征作了如下的描述：1、生理特征：扁平的额头，头脑突出，眉骨隆起，眼窝深陷，巨大的颌骨，颊骨同耸；齿列不齐，非常大或非常小的耳朵，头骨及脸左右不均，斜眼，指头多畸形，体毛不足等。2、精神特征：痛觉缺失，视觉敏锐；性别特征不明显；极度懒惰，没有羞耻感和怜悯心，病态的虚荣心和易被激怒；迷信，喜欢纹身，惯于用手势表达意思等。作为犯罪原因先天因素，龙勃罗梭从种族和遗传这两方面展开。关于种族和犯罪之间的关系的论述，是建立在对一些犯罪现象直观地认识基础上，没有直接的科学依据。龙勃罗梭侧重研究了遗传因素对犯罪的影响，从调查个案入手肯定了隔世遗传规律，还提出了天然类聚说，认为两个犯罪家庭联姻后，遗传的影响更大。龙勃罗梭在1876年《犯罪人论》一书中推出天生犯罪人论的时，认为通过对成千上万的罪犯进行观察获得的第一手资料是可信的，自称是“基因的奴隶”，认为有些基因即使当时看起来是无足轻重的，而以后也可能发展成为一个普遍适用的理论。[12]如何评价龙勃罗梭的这一观点呢，美国犯罪学家劳伦斯•泰勒的论断也许是公正的：“他们（早期天性学说支持者）只能依靠自己的观察做出结论，只能根据当时的科学知识状况提出理论。按现代标准衡量，那时的知识是原始的，所以那时的理论当然也只能是原始的。因此，那时许多理论虽然反映了朴素的真理，但在今天看来也不乏荒谬之处。” [13]（二）后期思想龙勃罗梭的天生犯罪人理论一经传播，马上遭到来自各方面的抨击。当看到龙勃罗梭搜集的那些相貌不对称和有特征的罪犯画像时，法国人类学家保罗•托皮纳德尖刻地挖苦说：“这些肖像看起来与龙氏朋友们的肖像一模一样。” [14]英国犯罪学家查尔斯•巴克曼•格林（1870-1819）经过12年的工作，领导一项研究计划，根据96种特征考察了3000名以上罪犯，个人还进行了1500次观察，并作了300次其他补充观察。指出：“事实上，无论是在测量方面还是在犯罪人中是否存在身体异常方面，我们的统计都表现出与那些对守法者的类似统计有惊人的一致。我们的必然结论是，不存在犯罪人身体类型这种事情” [15]在科学验证的事实之上，戈林断言，不存在天生犯罪类型，犯罪不是由遗传而来的，他呼吁犯罪学家把心理特征，特别是智力缺陷作为犯罪行为的原因来加以研究。意味深长的是，格林一方面批判天生犯罪人论，一方面则不自觉地接受了龙勃罗梭倡导的生物学研究方法。在这种情况下，龙勃罗梭在后期的著作中也修正了自己的观点，从只注重犯罪的遗传等先天因素，到把犯罪原因扩大到堕落等后天因素的影响，而这种堕落是与一定地理环境与社会环境分不开，因此，龙勃罗梭分别研究了地理与社会因素对犯罪的影响，强调智力、情感、本能、习惯、下意识反应、语言、模仿力等心理因素与政治、经济、人口、文化、教育、宗教、环境等社会因素与自然因素的作用，天生犯罪人在罪犯总数中的比例也一再降低。在1893年出版的《犯罪：原因和救治》一书中，天生犯罪人占33%，由此形成综合的犯罪原因论。[16]他在《犯罪：原因和救治》中指出：“导致犯罪发生的原因是很多的，并且往往缠结纠纷。如果不逐一加以研究，就不能对犯罪原因遽下断语。犯罪原因的这种复杂状况，是人类社会 所常有的，决不能认为原因与原因之间毫无关系，更不能以其中一个原因代替所有原因。”对于什么是真正的犯罪原因，他说：“实言之，每一现象中的真正特殊原因何在，即使是善于观察的人，亦不能下一断语。” [17]
关键词：高中；数学教学；数学史
高中阶段是学生学习数学知识比较重要的时期，是学生进入高等数学阶段学习的基石。为能促进教育水平有效提升，教师需要改变传统的教学模式，以学生综合素养� 教师可改变教学方法和思路，将数学史教育渗透到数学教学当中，以学生素养�
一、高中数学教学中数学史教育的价值以及现状
（一）数学史教育价值。高中数学教学中教师为促进学生综合素养提升，在教学中渗透数学史教育显得尤为重要，本文从以下几点就其渗透价值进行阐述：1.有助于强化学生意志力数学教学中涉及的数学史素材比较多，教师在实际教学当中可以利用教材中数学史的素材，也可拓展数学史的教学素材，激发调动学生对数学史学习的动力，助力强化学生意志力，为学生的可持续学习数学知识打下坚实的基础。数学发展史上有诸多成果是前人经过艰辛的努力奋斗获取的，如我国魏晋时期的著名数学家刘徽通过割圆术，算到了192边形得到π的近似值3.14，又算到3072边形，得到π=3.1416，称为“徽率”。如数学家欧拉二十八岁时左眼失明，五十八岁时双目失明。这些都并没有妨碍其对数学的痴迷。他运用心算研究以及写作，发表了几百篇论文[1]。这些数学史教育对培养学生意志力有着非常积极的作用，还能够对学生未来学习数学知识起到促进作用。2.有助于提高学生道德品质教师在数学教学中通过数学史的渗透，可对学生道德品质培养起到积极作用，让学生受到启发，从而能为学生道德品质的培养提供素材。如数学家哥德巴赫和欧拉通过来探讨学术问题，长达35年。在交流过程中，双方相互促进，并形成了深厚的友情。通过这一案例可以让学生认识到交流的重要性，从而有助于学生道德品质快速提升。
(二)现状表现。目前，教师在数学教学当中对数学史教育的渗透存在着诸多问题，主要体现在没有转变教育的观念，教学中只注重为学生灌输理论知识，忽视学生思维品质的培养。没有渗透数学史来启发学生思维，从而影响着学生综合素质能力提升[2]。教师在实际数学课堂教学当中，未对数学史有全面系统的了解，对数学史教学的重要性缺乏全面认识，未结合新课改教学的要求进行积极优化，这就必然会对教学综合质量提升产生不利影响。
二、高中数学教学中数学史教育的措施实施
高中阶段的数学教学过程中，教师可从不同的角度渗透数学史，将数学史教育的价值充分体现出来。以下措施可供参考：
（一）品质培养中渗透数学史。教学不只是为学生传授理论知识，更重要的是培养学生形成良好的精神品质，为学生未来的学习发展奠定基础。因此，良好的精神品质，可促进学习能力的提高[3]。教师在数学教学中渗透数学史的内容是针对学生精神品质的培养，它能为提升学生综合学习能力打下坚实基础，为学生可持续学习发展起到积极促进作用。前人推导以及探索数学公理、定理的过程并非都是顺利的，很多数学家要有多次的探索、尝试才能得到相应的成果。一些定理的证明可能需要花费毕生的时间和精力。数学家身上的坚韧不拔等品质是值得学生进行学习的良好精神品质。例如，数学教学中为学生渗透我国的数学家华罗庚学习中每天只睡五六小时，坚持每天做大量题目，而题海战术也是对数学学习的重要方式，别人看一本书需要十天，华罗庚可能只需要一两个晚上。在其毅力的支撑下才能获得好的成绩。教师向学生讲述相类似的励志故事后，学生能从中受到启发，对学生精神品质的培养起到了非常积极的作用。
（二）数学定义中渗透数学史。教师在数学课堂中会讲到诸多的概念性的内容，教师在这一教学内容中，科学地渗透数学史，可有效地促进数学教学质量的提升。在讲述到新课内容时，通过数学史加以科学渗透，可加深学生对知识点了解认识，提高学生对定义的理解水平，让学生从故事当中记忆概念定义内容，这对提高学生数学知识学习的质量能打下坚实基础[4]。例如，教学中讲述余弦函数的知识点时，为促进学生对余弦函数的定义有深刻认识，可将相关数学史加以渗透，“三角函数并不是最先运用在数学领域，而是在天文学领域最先运用的，由于其他的数学知识已经不能满足天文学研究，所以推算出这一三角函数定理，而最先应用在天文学领域，所以三角学是球面学，古希腊天文学家门纳劳斯在《球面学》当中提到这一基本问题概念，经过后来的发展，三角学才从球面学当中脱离出形成独立数学中的分支。”教师在为学生讲述数学史的内容中，学生对数学史内容的了解兴趣比较浓厚，
（三）数学公式推导中渗透数学史。教师在渗透数学史内容中，要充分注重从不同的角度出发，为学生渗透数学史内容，提升学生学习质量。数学是符号的学科，学生在实际学习过程中，教师要能够为学生提供辅助，促进学生在具体的数学知识学习当中能够运用公式推导的方式，锻炼学生思维能力，让学生在学习数学知识过程中能够积累经验，学生在掌握方法的过程中，学习数学知识的动力也会比较充足。例如，教师在为学生讲述推导两角和差公式的内容中，教材当中采用之前公式等量代换，逻辑清晰，效率高，但学生可能 所以教师在这一教学过程中为能加深学生对公式推导产生深刻的印象和理解，这就可将公式推导史进行引入，两角和差公式最早是在天文学领域，和几何学有很大联系，两角和与差在天文学家看来是对几何图形的解，通过引导学生明确推理过程，从几何当中推导，这就能够强化学生对两角和差记忆，能够为促进学生高效学习打下基础[5]。
（四）数学思想方法中渗透数学史。高中数学教学中渗透数学史，可对培养学生数学思想、灵活运用数学方法起到积极作用。数学史当中很多科学、巧妙的方法，在对这些方法科学运用能帮助学生解决实际的学习问题，为学生数学核心素养的提升打下坚实基础。如笛卡尔《几何学》当中将问题转化成代数方程，人们常说的解析法、换元法等，这些思想方法都是从数学史的记录当中所得[6]。教师在实际数学史的教学过程中，引导学生掌握数学思想方法，可对提高学生解决问题的能力能起到促进作用。
三、结束语
教师在数学课堂教学过程中，为能从整体上提升学生的数学核心素养，这就需要在教学方法的创新应用层面加强重视，将数学史加以科学化的渗透，可为提升学生学习的质量起到促进作用，对学生综合素质进行有效培养，从而实现高效的学习目标。文中通过对数学史渗透的探究分析，提出相应的措施，这对实际教学工作实施有着积极的意义，有助于促进学生高效学习，达成学习目标。
参考文献：
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[5]谭金锋。在高等数学教学中渗透数学史教育的要求[J].工科数学，2019(3):3-5.
1材料与方法
1.1数据来源。数据来源于2013—2015年版《中国学术期刊影响因子年报（自然科学与工程技术）》（简称“中国知网《年报》”）中的期刊综合类他引总引比，统计年分别为2012、2013和2014年，每个学科取平均值，学科总类为63个，涉及期刊数量2015年版为4013种，2014年版为3947种、2013年版为3943种。1.2数据处理。自引率=1－他引总引比，对每年的不同学科平均自引率进行升序排列。对63个学科进行分析时，制作散点图；学科期刊平均自引率表示本学科内所有期刊的平均自引率，平均学科自引率为所有学科期刊的平均自引率，方差分析、相关性分析、频率计算以及正态分布检验都使用spss软件，多重比较使用LSD比较方法，相关性分析使用pearson相关性分析法。图片制作使用excel、spss自带作图软件等。
2结果与分析
2.12012—2014统计年63个学科平均自引率分布情况。2012—2014统计年63个学科期刊平均自引率见图1。图1是将63个学科内期刊每年的平均自引率进行升序排列，然后作图。可以看出，3个统计年中63个学科期刊平均自引率具有相似散点图分布特征，不同学科期刊平均自引率主要分布在0.05～0.20之间，物理学和天文学学科在3个统计年中都超过了0.20，在2012统计年中大气科学学科平均自引率也超过了0.20，表现出自身学科的特点。图12012—2014年不同学科期刊平均自引率散点图为了进一步分析每个统计年63个学科期刊平均自引率分布情况，对每个统计年不同学科的平均自引率进行了频度分析和描述性统计（见图2）。从图2中可以看出，2012—2014统计年间63个学科期刊平均自引率均值分别为0.1417、0.1200、0.1213，通过单样本K-S正态分布检验，3个统计年63个学科的期刊平均自引率具有正态分布的特点（检验值分别为p=0.193,0.128,0.143>0.050）。由图2明显看出，天文学和物理学超过了每个统计年期刊平均自引率的3倍标准差的范围。同时为了考察这3个统计年之间的自引率是否具有显著性差异，对3个统计年63个学科期刊平均自引率作方差分析，发现3个统计年间63个学科期刊平均自引率具有显著性差异（p=0.004<0.050），通过LSD的多重比较，2012统计年的期刊平均自引率与2013和2014统计年相比具有显著性差异，而2013和2014统计年差异不显著（见图2）。2.22012—2014统计年63个学科期刊平均自引率与学科期刊数量的关系。为了考察这3个统计年63个学科期刊平均自引率与每个学科期刊数量的关系，对每个学科的期刊数量和学科期刊平均自引率的相关性进行了分析，结果如表1所示。表1中的数值为pearson相关性双尾检验的p值。从相关性分析中可以看出，在2012统计年时，63个学科期刊平均自引率与期刊数量具有显著的相关性，而2013和2014统计年时却不具有相关性，在这两个统计年中，每个学科期刊平均自引率并不会受到本学科期刊数量的影响，而2012统计年时受到了学科内期刊数量的影响，这可能正是2013和2014统计年与2012统计年的学科期刊平均自引率具有显著性差异的一个原因。2.33个统计年中期刊平均自引率最高学科和最低学科分析从图1中看出，不同学科期刊平均自引率主要分布在0.05～0.20之间，这种分布在3个统计年中都表现出了相似的现象。方差分析结果显示，3个统计年间63个学科期刊平均自引率存在显著差异，每个统计年内有些学科的期刊平均自引率也存在显著性差异。例如天文学和物理学在3个统计年的学科期刊平均自引率都超出了当年平均学科期刊自引率的置信区间。为了研究这两个学科期刊平均自引率过高产生的原因，笔者将每个统计年中期刊平均自引率最高和最低的3个学科列出，如表2所示。可以看出，2012统计年时，期刊平均自引率最高的学科为大气科学、天文学和物理学，2013和2014统计年时均为物理学、天文学和核科学技术，进一步查看2012统计年4个自引率最高的学科，包含了核科学技术学科。从自引率最低的学科看，2013和2014统计年期刊平均自引率最低的3个学科均为医学类，2012统计年除了系统科学外，也均为医学类期刊，如果进一步分析每个统计年自引率最低的5个学科仍然主要为医学类期刊，出现这种情况可能与学科范围以及学科本身的封闭性有关。例如天文学学科包含了5本期刊，这5本期刊均为涉及天文以及天文研究技术等内容的期刊，其他学科的期刊很难引用此学科的内容，从而出现了较高的自引率。由于学科封闭造成了学科自引率较高，这也可以由学科期刊平均被引集中度的调查体现出来，从表2看，具有低自引率的几个学科都具有较高的期刊平均被引集中度，而高自引的学科具有较低的期刊平均被引集中度。这在系统科学学科上有较好的体现，2012统计年时，系统科学虽然只有8本期刊，但是学科期刊平均被引集中度达到了22个，物理学学科虽然有43～44本期刊，但是期刊平均被引集中度却仅为5～6个，这表明物理学学科内部只有个别期刊才有交叉现象，物理学科本身具有较高的封闭性，这可能与现代物理学主要为理论物理学以及物理学内部期刊分科明显有关。
1天文学学术期数据来源与施引文献和参考文献情
统计源期刊
中国天文学学术期刊由中国天文学会、国内各主要天文台主办，包括国家天文台、中国天文学会主办的《ResearchinAstronomyandAstrophys-ics》(以下简称RAA)，中国天文学会、紫金山天文台主办的《天文学报》，上海天文台、中国天文学会主办的《天文学进展》及云南天文台主办的《天文研究与技术》。其中RAA为英文SCI统计源期刊，由英国物理学会(IOP)出版社负责海外出版与发行；《天文学报》为中国最早创办的天文学学术期刊，发表天文学科各领域研究成果，目前为双月刊，中文出版。我们选择RAA作为统计源期刊。本工作中另一本统计源期刊为英译版刊物，刊名为《ChineseAstronomyandAstrophysics》(以下简称ChA＆A)”。为了便于向国际同行宣传中国天文学科研成果，早在1977年就由华裔爱尔兰天文学家江涛先生创办该刊物。它从国内主要天文刊物(目前选刊范围含《天文学报》、《空间科学学报》及《天文学进展》)选译文章，其中近90%的文章从《天文学报》选译，由Elsevier出版社出版。该刊物的选稿、翻译、校稿等工作目前由天文学报编辑部承担。ChA＆A和RAA为本文的两个统计源期刊。它们均为英文刊，由知名出版社负责海外出版与发行。两刊可在海外天文机构查阅，所以国外同行查询该期刊文献时不存在语言障碍。两刊论文的施引文献和参考文献情况具可比性。
ADS数据库及研究方法
ADS由美国国家航空航天局(NASA)授权史密森天体物理天文台管理并运行，是物理学、天文学研究人员使用的在线图书馆。ADS的数据涵盖了天文、天体物理、物理学出版物及预出版平台。经出版方授权，ADS上的数据包含收录期刊文献的摘要或全文。不同于JCR只收录SCI期刊，而国内如中国知网仅收录国内期刊，ADS收录了绝大多数的天文学及其相关学科期刊。ADS中每条检索文献中含有简称为A、E、F、X、R、C等多个项目，点击C(Citationstothearticle)列出引用该篇文献的论文信息，点击R(Referencesinthearti-cle)列出文献中引用的参考文献，后者由出版社或期刊编辑部提供数据。通过ADS，可以方便检索每篇文献被引用的情况及参考文献情况。以2012年中国科学院南京天文光学技术研究所崔向群院士为第1作者在RAA上发表的有关郭守敬望远镜(LAMOST)主题的综述文章［12］为例，截止2016年7月12日，中国知网数据库显示其总被引数为69，WebofScience数据库(简称WOS)中总被引数为161次，而ADS数据库中总被引数为175次。该文在WOS、ADS两数据库中按年统计被引用数分别为2、26、37、74、22和2、22、36、78、37(数据按2012、2013、2014、2015、2016年顺序录入)。其中2016年ADS多出的施引文献主要来自预出版平台arXiv的贡献及最新出版但WOS数据库中尚未计入的统计源期刊，包括RAA、天体物理杂志(AstrophysicalJournal)、天文和天体物理(Astronomy＆Astrophysics)、经典和量子引力(ClassicalandQuantumGravity)等期刊。因此，ADS的选刊范围、时效都足以衡量文献的被引情况，适用于本文的统计。
2分析与讨论
统计结果基于ADS数据库，我们将近5年ChA＆A论文施引文献数(包含自引)和其中国内作者以及国内刊物贡献比例，与对应的参考文献数和其国内作者以及国内刊物贡献比例进行比较分析，见表1。作为对比，我们采用同样的方式和数据来源分析了RAA，统计结果如表2所示。国外作者及国外期刊贡献比例(国外作者贡献占比=100%－国内作者贡献占比，国外期刊贡献占比=100%－国内期刊贡献占比)可由此推算，受表格大小所限，未在两表中列出。施引文献数统计截止2014年12月31日。从表1和表2，可得出：1)ChA＆A和RAA论文偏向于引用国外期刊文献及国外作者撰写的文献，这与引言中提到的其他学科的统计结果一致。2)ChA＆A论文的施引期刊文献中国内作者贡献比例高达80%，施引期刊中国内占比也高于半数(58%);相比ChA＆A，RAA论文的施引期刊文献中国内作者贡献占比接近半数(49．7%)，而施引期刊中国内刊物占比仅为20．2%。3)ChA＆A主要引用国外期刊文献及国外作者撰写的文献，但其施引文献主要源自国内作者的贡献和国内期刊的贡献。引用和被引不对等的程度由此可见一斑。4)相比ChA＆A，RAA施引期刊文献中国外期刊和国外作者的比例有明显提高，第3条中所提引用和被引不对等的程度显著缓解。
讨论
由于众所周知的原因，近年来国内优秀的研究论文逐渐流向国外刊物，从而导致国内特别是中文学术刊物的影响力下降，以致人们对中文期刊存在的必要性产生了质疑。当然，我们必须面对的现实是：中国的学术研究和国外相比起步较晚，总体水平存在较大差距。另一方面，随着中国经济的高速发展，科研方面的投入包括科研条件和人员待遇等均有大幅提高，并且吸引了不少高水平的发达国家科研人员、具有海外留学经历人员的参与。至少目前在部分学科或部分领域的研究水平和国外的差距日渐缩小，甚至达到国际领先水平［13］。由于数理天文等基础学科的国际化程度较高，同时缺少实际应用的评价依据，的被引数自然成为评价个人、项目、单位，以及学术刊物的一个重要数据。以下将进一步分析引用文献时国内作者和刊物的论文可能被忽略的原因，从以下6个方面阐述：1)国内刊物上发表的论文水平不能反映中国真实的科研水平，国内刊物与国际一流刊物的差距客观存在。这也是造成上文所述引用和被引不对等的主要原因。2)国内天文学期刊相比国外期刊占比很少。JCR公布的2015年数据中，“天文与天体物理”学科总共61个刊物，其中中国刊物仅一个，即RAA;而天文学中文核心刊物仅《天文学报》与《天文学进展》两个刊物［14］。3)期刊及审稿人导向。作者在向国际期刊投稿时，渴望论文尽早被接受，会应期刊的要求，或受审稿人的提醒，引用国外刊物上发表的论文。4)体现研究深度和广度。作者通过引用大量国外刊物上的论文，力图表现出对本领域或本课题有全面、深入的了解，从而体现该研究工作和论文的学术水平。5)国外特别是发达国家对中国科研现状不够了解。这也是中国科研水平和发达国家之间差距的客观反映，应该随中国科技发展而逐渐好转。6)中国作者对国内作者和刊物的引用不够重视。这里除了作者自身原因之外，刊物编辑部的宣传和引导不够也有一定的影响。以ChA＆A为例，过去极少数作者对自己的论文被选译不知情，部分作者不知道自己的在ChA＆A卷、期、页的具体信息，当然也就无从引用，对此我们现在已及时把有关信息通知作者。表1(ChA＆A)和表2(RAA)的施引文献数据中国内作者贡献占比有约30%的差距，主要是由于RAA全方位的国际接轨，吸引一批国外作者的投稿(和引用)所致。此外RAA至少有两类稿源使其被引数明显高于ChA＆A:一是介绍中国重大天文仪器的系列论文，如2012年大约有10篇关于郭守敬望远镜的论文，被引数约占当年的50%;二是一批高质量和高引用率的评述性论文［15］。需要说明的是表1和表2中的国内作者仅根据姓氏拼写来判断，不能排除其中外籍华人的贡献，可能会导致表1和表2所涉及的国内作者的数据被高估，但不会影响有关施引文献和参考文献中的国内作者份额的相对比较。这里可能存在的深层次原因包括：国外学者对国内研究现状不够了解，对一些原创性成果优先权的争议，乃至各种原因所造成的学术偏见等。类似的矛盾不仅存在于中国，在发达国家和俄罗斯(前苏联)之间也是由来已久的。
对策
中国天文期刊论文的施引文献中国内作者及国内刊物贡献的比例远大于参考文献中对应值的现状，归根到底是中国科技发展水平、期刊影响力与质量及作者民族自尊心等多方面的体现。改善这一状况，需要至上而下，从管理部门、学会团体、高校与研究所、期刊出版单位、科研人员等多方面的努力。结合天文学科及天文刊物的现状，提出如下对策：1)国内刊物多发优秀论文。首先，必须拨正政策导向，从源头上改变目前国内过度依赖SCI及影响因子评定单位及个人工作绩效的现状。正如国家天文台汪景琇院士的呼吁“希望大家把一部分较好的(不用说最好的)科研成果发表在自己的刊物上”，改善中国期刊低迷的发展态势。只有刊物发表的论文质量上去了，才有更多的被引用可能。2)国内刊物注重向青年学者宣传期刊，发展潜在作者。老牌中文期刊办刊历史悠久，往往老一辈科学家对它们充满感情。比如紫金山天文台熊大闰院士多次将原创成果发表在英译刊物ChA＆A上，而将其中文翻译稿发表在《天文学报》上。期刊需要吸纳引进年青一代一线科研人员担任学科编委乃至主编，提高他们办刊的参与度，并注重利用多种平台加强与青年学者间的联系。青年学者在国内刊物上发表的文章，才有更多被引用的机会。3)加强与中国天文学会的联系，发挥其作用。与数理学部中的物理、化学等学科相比，天文学科体量较小，从业人员少，期刊数也少。天文学科期刊集群尚未组建。编辑部资源小、散、弱。期刊编辑部分散在各研究所，缺乏学科全局发展的定位与思考。中国天文学会是RAA、《天文学报》等刊物的主办单位。利用学会平台规划学科发展、实现资源整合，推进期刊的可持续性发展。4)鼓励作者引用国内刊物上发表的文献。中国作者应该在尊重国际权威研究成果的同时，也要尊重自己(包括本国作者，特别是中文刊物上发表)的研究成果。
一、女性权利的争取者
第一个阶段，20世纪三四十年代的武则天形象，可以概括为女性权利的争取者。“”作为我国现代历史的开端标志，是一场人的发现、人的解放的运动，一代新知识分子积极思考人生的价值，要求社会尊重个人的人格，倡导男女平等。到了20世纪三四十年代，人文主义思潮在文化思想界不断深入发展，崭新的“女人”——武则天的形象也随着时代的大潮跃出水面。1937年6月，宋之的出版历史剧本《武则天》，此后田汉又创作了以武则天为主角的名为《谢瑶环》的京剧剧本。宋之的说，他从小接受了祖辈对武则天“淫妇大娘们”的定论，他还说：“等到自己的思想逐渐形成，……祖父的论断自然就使我怀疑了！”新一代的文学青年，自然不会再站在男人的立场上骂武则天为“淫妇大娘们”，宋、田两人剧本的主题都不是分析武则天的历史功过，也不在于展示具体的历史细节，而是把� 作家是利用文学的手段来表现这个非凡的女人是否获得了解放，是否带动了她周围的女人获得解放的问题。剧本都只写了武则天一生中的几个片段，有寂寥清净的尼庵，也有争权夺利的后宫，作为女人的武则天与拥有各种势力的男人不断冲突斗争，她的奋斗目标就是彻底改变自己受欺压的女人命运。武则天凭借聪明才智和政治手段取得了成功：控制了高宗皇帝，得到了如意的情人，并以高傲的女人姿态，迫使卫道大臣拜倒在石榴裙下。但武则天并没有感到自己超越了男人，在男尊女卑的社会里，她的成功丝毫不能改变女人作为一个整体的命运，她还要以牺牲女朋友利益的手段来获得成功，这已经不是针对男人的斗争，而是女人内部的相互倾轧了。
二、英明的领导者
第二个阶段是20世纪60年代，武则天的形象变成了为百姓谋利益的英明的领导者。五六十年代是我国政治文化生活的一个崭新的时期，政治功利目的在文学中的表现非常突出，武则天形象在这个新形势下发生了极大变化，从一个“性别人物”变成了一个“政治人物”。这一时期最有代表性的作品首推郭沫若的历史剧本《武则天》。四幕话剧《武则天》展示了徐敬业反叛前后的一段历史，塑造了一个为民操劳的“圣君”形象。高宗调露元年（679年），太子李贤、诗人骆宾王、宰相裴炎等筹划反叛。早已被武则天处死的诗人上官仪的孙女上官婉儿和其母郑十三娘、太子户奴赵道生也参与阴谋。适逢上官婉儿因诗才被武则天招在身� 然而，上官婉儿目睹了武则天为天下百姓日夜操劳，在获知祖父之死是罪有应得之后，站在了武则天一边。不久，赵道生感激武后对自己杀人罪的宽赦，郑十三娘得知裴炎反叛的真相，都相继揭发他们反叛的阴谋。孤注一掷的太子李贤、骆宾王、裴炎被抓获。武则天满怀信心地宣布朝廷要奖励耕读，广开言路，重用人才，使四海如一家。
耐人寻味的是，1961年田汉在旧戏本基础上改编出京剧剧本《谢瑶环》。其中的武则天与郭沫若在话剧中塑造的形象有异曲同工之妙，而与田汉自己在十几年前塑造的那个张扬女性个性的武则天大不相同。金轮圣神皇帝武则天派宫女谢瑶环女扮男装赴太湖惩办贪官污吏，反被自己的亲信矫旨审问致死。武则天亲幸江南，执法不避族亲，为谢瑶环报仇，招还逃亡百姓，赦免罪行，奖励耕织。此剧的武则天不再关心女人的地位和权利等问题，而是关注百姓的安居乐业。在60年代的武则天身上，我们可以找到新时代领导人具备的很多品质，她那体察民情的作风和发展国家的思想，显然是作者按照时代的要求重塑了千年以前的古人。
三、丰满的人
20世纪80年代是第三个阶段，武则天其人得到了最全面的表现。此时，文学创作思潮再次发生根本的转变，现实主义的创作手法得到充分的发展，人物得到历史的具体描绘，艺术形象空前地丰满起来。历史文学以长篇小说《李自成》为标志，进入一个新的发展时期，即多侧面塑造人物，全面反映社会历史图景的时期。辉煌的唐 80年代，以武则天为题材的历史小说、剧本有十几部之多，文学创作取得了空前的成就。不同作者的历史文学创作成就不一，武则天形象各呈异彩，但在基本的创作思想和艺术手法上，都属于传统现实主义的范畴。本文将以吴因易的四卷“武则天系列”为蓝本，探讨人物形象与历史文学创作观念的关系。#p#分页标题#e#
“武则天系列”为《皇天精魄》、《崔巍乾坤》、《绝代天后》、《则天大帝》。作品开卷从武则天14岁制服异母兄长、初显睿智写起，直至武则天终老上阳宫，记述了她无与伦比的一生。情节在史实的基础上，又进行大量扩充，包括日本、高丽、百济各国的内部政治斗争和与唐朝的军事交锋、外交关系，上下几十年，纵横几万里。有武则天家乡利州女孩泼辣机敏的斗技游戏，有宫廷宴乐宏大的歌舞场面；有文人墨客纵情的吟哦，有瞬息万变的宫廷斗争；有紧张激烈的朝会，有烟焰张天的壮阔战场，还有大和民族守旧与改新的反复交战。本书囊括政治、军事、文化、艺术等多方面的盛唐风貌，艺术视野十分开阔。在这幅宏大的盛唐风貌画卷中，武则天的形象也比以往任何时候更加丰满复杂：在入宫的路上阻刑县尉狄仁杰，显示胆识和满腔正义；治理国力强盛的大唐数十年，英名远扬，表现了卓越的政治才能；迷信佛教，重用亲信，滥杀无辜则暴露了另一面昏聩卑劣；挚爱丈夫、儿子，陶醉天伦之乐，不失中国妇女的美德；贪权冷酷，杀死儿女在内的十多位亲人，令人惶惧……她也是女人，但在展现整个人物形象时，性别并不是关键；她也杀人如麻，但也做了许多充满人情味的善事；她也是明君，但又故意杀死许多臣民……作者对武则天这一历史人物进行了多角度、多侧面的艺术展示，不再局限于某一个有针对性的目的，是立体的再现，有血有肉地塑造，真正把人当作了“社会关系的总和”，充分实现了现实主义的创作成果。
以上谈到的作品塑造了多个不同的武则天形象，但在对待历史的态度上，又表现出尊重历史，探寻历史规律的积极态度。首先是尊重历史，就是按照历史应该具有的逻辑讲述历史。历史文学的“虚”与“实”的问题曾经引起过广泛的讨论，最终达成了基本共识，即写作可以虚构，但又要遵守“七实三虚”的标准。历史文学要尽最大可能地获得读者的信任，使虚构具有“真实感”的效果。其次是主题的功利性。在中华民族的历史上，近现代以来救亡图存、发展自强一直是时代的“主旋律”，知识分子自觉地把自己的思想精力投入到民族大业之中。文学创作是一项伟大的集体事业，其主题和形式都要符合主流强音的要求，要用伟大的民族历史激发创业的激情，要在伟大的民族历史中探寻发展的方向，历史文学创作可以说都具有“借古鉴今”的功利目的。三四十年代，人文主义思潮方兴未艾，那些刚步入文坛的青年们高举解放人、解放妇女的大旗，因此，武则天就被当作女性个人奋斗的典型。宋之的和田汉以文学创作表达自己的思想：妇女解放必须是全社会所有妇女拥有自己的权益，并不取决于个别女性的成绩。60年代初，中国人民遭受了巨大的物质困难，当务之急是放宽政策，安抚民心，激发斗志，发展新兴的社会主义事业。这 新时期以来，思想界掀起实事求是的运动，尊重历史，尊重客观规律成为普遍的共识，反思之潮深入历史。
“武则天系列”等作品正是这种反思的表现，既展示伟大民族的历史辉煌，又批判集权制和换汤不换药的改朝换代，呼唤根本的社会变革。这些不同的创作目的有广有狭，但都可以与某种社会集体利益紧紧相连，表达了普遍关注的社会意识，也可以说都带有一定的功利色彩。四、讲述的目标20世纪90年代以后，武则天这一形象得到了形式上空前丰富地讲述，但在有的文本中又成了支离破碎的残片。1994年初，五位年轻的作家同时发表了武则天题材的历史小说：苏童的《紫檀木球》、北村的《武则天——迷津中的中国王》、赵玫的《则天大圣皇帝》、须兰的《谁想毒死我》四部长篇和格非的中篇《武则天》。
这次“组团创作”曾是文坛的一件新闻，但更应该引起重视的是作者们创作观念的个性化和艺术表现上的新突破。我们首先来看苏童的《紫檀木球》。《紫檀木球》的叙述视野也是从武则天14岁入宫开始，到终老上阳宫结束，但文本的内在节奏却和以往任何叙述都相去甚远。几十年的历史过程被分割成一个个相互独立的单元，人物都是遂现遂隐，整个情节就是片段的连缀。对具体人物来说，则是从兴到亡，你来我往，如苍穹的繁星明明灭灭。荣耀一时的老宫女凄凉死去；大将军李君羡糊里糊涂地被一向英明的太宗斩首示众；母仪天下的王皇后竟被投入酒缸泡死；倍受宠爱的猫儿一夜之间销声后宫；皇位在望的太子神秘地死在母亲安排的家宴上；徐敬业轰轰烈烈地起义，却不堪一击；红极一时的冯小宝失踪，竟无人问津……才智过人的国家栋梁，不学无术的草野匹夫，或野心勃勃，或深思熟虑，或莽撞颟顸，最终都迷失了自己，他们像武则天手中那个紫檀木球一样，被外力支配着不停地旋转。武则天本人也被分成许多不相干的段落，起起伏伏，升沉难料。《紫檀木球》里的大唐历史，像一条永不停息的河流，荡涤了渣滓，也淹没了英雄。
苏童在历史文学创作中表现的人生体验曾被人总结为历史悲剧观，“对历史素材的结构重组和对人性的开掘”两方面都体现出一种悲剧精神：历史是无意义的重复，人性是丑恶的渊薮。相比之下，北村的《武则天——迷津中的中国王》则是另一番不同的景象。孩提时的武则天就听说后宫乃群狼之所，她不但不怕，还声言自己也要当一头不吃亏的狼。小说的前一半即表现了武则天凶残淫荡的狼性，而且是最赤裸夸张的表现。小小年纪且刚入宫的武则天就陷害其他宫女，致使宫女被挖眼砍手，最后被乱刀砍死，其心狠手辣，令人不寒而栗；她被太宗初次宠幸即发挥出非凡的性力，以后又多次勾引当时的太子李治；她还把王皇后和萧淑妃砍掉手脚浸入酒缸泡死、把女儿捂死、把儿子毒死……小说后一章写武则天攫取了江山以后，才发现自己成了异常孤独的孤家寡人，为了排遣孤独，只好没日没夜地与男宠鬼混，试图使惶恐的灵魂平静下来，但直到死去她也没有得到一丝慰藉。北村在20世纪90年代“转型”放弃先锋式的叙述游戏之后，更执着于用文学来揭示人的精神危机。他作为一名基督徒，教义就是文学创作的基本思想。“迷津中的中国王”正是一个教徒对一个不信教人的悲悯称呼，“王”是权势和荣耀的顶峰，但可惜人陷于迷津之中，并没有得到最重要的心灵安息。文本对武则天的贪欲进行了漫画化的描绘，像选牲口一样选男妃，登上宝座屁滚尿流等等，都刻意强化欲望过大以致堕落的悲惨趋势。不可一世的女皇成了一口警钟，警醒那些现世贪欲而不顾灵魂归宿的人，尘世的地位越高，心灵越空虚，越容易陷入迷� 在这里也可以说北村创作《武则天——迷津中的中国王》怀有强烈的“功利目的”，但这个功利目的显然是作者个性化的人生观念强行灌注历史的结果，而不是社会普遍意识的要求。反观几十年前另一个基督徒林语堂的长篇小说《女皇武则天》，可以发现在文学创作观念上这两人息息相通，都对权势和贪欲进行了无情的批判。不过，林语堂没有进行漫画和夸张，《女皇武则天》是通过武则天的一件件罪恶行径来表现人物，塑造了相当丰满可信的形象。#p#分页标题#e#
显赫的彭加勒家族
130年前的4月29日，昂利•彭加勒出生在法国南希(Nancy)。他的祖父曾在拿破仑军队中供职，隶属于圣康坦(SaintQuentin)部队医院。1817年，祖父在鲁昂(Rouen)定居，并结婚成家，后有两个儿子。大儿子莱昂•彭加勒(LéonPoincaré)生于1828年，他是一位第一流的生理学家兼医生、南希医科大学教授。二儿子安托万•彭加勒(AntoinePoincaré)，曾升迁为国家道路桥梁部的检查官。
莱昂的妻子是一个善良、机敏、聪明的女性，她生有一子一女，儿子就是后� 安托万有两个儿子：一个是昂利的堂弟雷蒙•彭加勒(RaymondPoincaré)，他曾于1911年、1922年和1928年几度组阁，出任总理兼外交部长。1913年1月至1920年初，荣任法兰西第三共和国第九届总统。安托万的另一个儿子吕西安•彭加勒(LucienPoincaré)是中等教育局局长，并在大学担任高级行政职务。昂利就是这个显赫的彭加勒家族中的成员。
据说，昂利不喜欢Poincaré这个姓。因为在法语中，Point是“点”的意思，而Carré是意为“正方形”或“平方”的名词、形容词。在这位著名的数学家看来，Poincaré意味着“点的平方”，这显然是毫无意义的。可是，有人认为，Caré是quarré的后缀，法国古诗中有“挥起正方形的拳头(poingquarté)……”这样的句子，Poincaré这个姓也许由此而来。
走上生活之路
从彭加勒家族成员的显赫名单中，人们也许会想，昂利•彭加勒可能会显示出某些行政管理才能。可是出乎预料的是，他除在童年时代和妹妹以及其他小朋友作政治游戏时做过高官外，从未表现出这方面的能耐。在这些政治游戏中，他总是秉公办事，合理待人，他的每一个伙伴都能从他的“衙门”获取应得的报偿。俗话说，从小看大，三岁看老。昂利•彭加勒后来没有象雷蒙那�
昂利•彭加勒的童年是不幸的。在幼儿时，他的运动神经共济官能就缺乏协调。他的两手后来虽说都能写字画图，但他的字、画都不好看。乍看起来，他也没有什么超人的天才，这可由一件趣闻佐证。当他后来被公认是他所处时代的第一流数学家时，他接受了比内(Binet，法国心理学家)试验，结果他被断定是一个笨人。由于在他的孩提时代，母亲把全部心血倾注到子女的教育上，所以他的智力发展较快，很早就学会了讲话，不过开始也不大顺利，他思考得很快，而迟迟找不到要说的恰当词语。
五岁时，白喉病把他折磨了整整九个月，从此留下了喉头麻痹症。这次疾病使得他长时期身体虚弱、缺乏自信。他无法和小伙伴们作粗野的游戏了，只好另找娱趣。
他的主要娱乐是读书，在这个广阔的天地里，他的天资通过锻炼逐渐显露出来。大约从七八岁时起，他对博物学发生了兴趣，《大洪水前的地球》一书给他留下了深刻的印象。他读书速度之快令人难以置信，而且过目不忘，往往能说出那页那行讲了些什么。他在自己的一生中都保持着这种视觉记忆(空间记忆)能力。他的时间记忆——以不可思议的准确性回忆往事一一能力也非常强。大多数数学家好像通常通过眼睛看来记忆公式和定理，彭加勒视力极差，他上课时看不到老师在黑板上写的东西，也不好记笔记，全凭耳朵听，这大大增进了他的听觉记忆能力。到后来，他在头脑中能够完成复杂的数学运算，他能够迅速地写出一篇论文而无需大改。人们对此觉得不可理解，在他看来，这却是自然而然的。这种“内在的眼睛”大大有益于他的工作，因为抽象的数学研究正需要丰富的想象和敏锐的直觉。
幼年的残疾弄得他手指不大听使唤，从而妨碍了实验技巧的训练。尽管他后来教过实验物理课程，也掌握了一些实验技能，但总的说来仍比较逊色，这也是他后来主要从事理论研究的原因。有人说，假使他在实验科学方面和在理论科学方面的兴趣一样强烈的话，他也许
彭加勒十分喜爱动物。他初次玩***时，无意中射死了一只小鸟。他为此深感内疚，再也不愿摸枪支了(除在战争期间强制进行的军事训练而外)。九岁时，他写了一篇出色的作文，法文老师认为，彭加勒的作文在形式和内容方面都有独创性，它是一篇“小杰作”。这篇作文第一次表明彭加勒将�
彭加勒在初等学校的学业成绩是优秀的。但是他并没有一天到晚爬在桌子上死啃书本，像其他孩子一样，他也乐于游戏和玩耍。他喜欢跳舞，还自编自演过一出诗剧。功课对他来说就像呼吸一样容易，他把许多时间用来娱乐和帮母亲干活。从小时候起，彭加勒就具有“心不在焉”的性格：他每每忘记吃饭，几乎从未记清他是否吃过早餐。这种性格直到成年也未改，比如离开旅馆时，他有时便稀里糊涂地把房间的台布、床单之类的小物件卷进自己的行李中。
在15岁前后，奇妙的数学紧紧地扣住了彭加勒的心弦。一开始，他就显示出终生的怪癖：当他不停地来回踱步时，那正是在聚精会神地思考数学问题，只有彻底想好了，他才把结果记在纸上。他工作时，各种外界干扰对他来说毫无影响。有一次，一位芬兰数学家长途跋涉到巴黎与彭加勒商讨问题，当女仆告诉彭加勒有客来访时，他似乎没有听到，还在继续来回踱步，整整踱了三个钟头。
1870年，普法战争爆发了，当时彭加勒才16岁。他年幼体弱，没有服兵役，可是也经受了风险。德国侵略者占领了他的家乡南希，他在战地巡回医院协助父亲工作。后来，他随母亲到阿兰瑟(Arrancy)的外婆家去，他童年时代最幸福的日子就是在那里渡过的。阿兰瑟位于圣普里瓦(SaintPrivat)战场附近，母子三人忍饥挨饿，在滴水成冰的天气里越过一个个沦为焦土的村镇。到达目的地，映入他们眼帘的只是一片残垣颓壁，侵略者的铁蹄蹂躏了美好的家园。敌人的兽行促使彭加勒终生成为一名热情的爱国主义者。但是，他从来也没有把敌国的数学和敌国军队的野蛮行径混同起来。正像埃尔米特(C．Hermite，法国数学家)没有反对高斯(C．P．Gauss，德国数学家)一样，彭加勒也从未敌视过库默(E．Kummer，德国数学家)。可是，彭加勒的堂弟雷蒙却迥然不同，每当他提起德国人时，总是伴随着憎恨的尖叫声。在战争期间，彭加勒为了听懂德国兵的交谈和阅读德文报纸，他通过自学掌握了德语。
按照法国通常的习惯，彭加勒在17岁(1871年)进入专业训练之前接受了首次学位(文学和理学学土)考试。在考数学时，他由于迟到而心神不安，连证明收敛几何级数求和公式的简单试题都作错了。由于平时成绩优秀，他还是在数学不及格的情况下通过了学位考试。主考人说：“彭加勒是一个例外，若是其他任何学生，无论如何也不会被录取。”
他进入福雷斯(Forestry)学校学习，在没有记一页课堂笔记的情况下赢得了一次数学奖金，这使他的同学惊讶不已。他们以为彭加勒是个吊儿郎当的人，便闹了个恶作剧，哄骗他代表四年级学生参加数学竞赛，解一个十分难对付的数学题。彭加勒似乎没有怎么思考就直接写出了答案，然后扬长而去，那些垂头丧气的戏弄者还在纳闷：“他究竟是怎样作出来的？”在彭加勒的整个一生中，其他人经常询问同样的问题。的确，当一个数学难题摆在他面前时，他的答案就像刚刚离弦的箭一样飞来。
1871年底，彭加勒进入高等工业学校深造。据说，在入学考试时，一位主考入得知彭加勒是“数学巨怪”，故意把考试推迟了三刻钟，想用一个经过精心推敲的试题难倒他。结果，彭加勒回答得很出色，得到了最高分数。他尽管在数学上名列前茅，但体育成绩很不好，绘画得了零分。按当时的规定，零分意味着淘汰。主考人熟知他的情况，还是破例录取了他。
彭加勒1875年从高等工业学校毕业，其时21岁。他接着到矿业学校学习，打算做一名工程师。他满怀信心地攻读工程技术课程，一有闲空，就劲头十足地钻研数学，并在微分方程一般解的问题上初露锋芒。1878年，他向巴黎科学院提交了这个课题的“异乎寻常”的论文，为此于第二年8月1日得到了数学博土学位。
彭加勒并非命中注定要成为一个矿业工程师，但是在见习期间，他却表现出一个真正的工程师的勇气。在一次矿井爆炸时，他奋不顾身地冲进去营救16个遇难的同事，为此深得矿工们的信赖。然而，这个职业与他的志趣不相投，他又想作一个职业数学家。得到博士学位后不久(12月1日)，他应聘到卡昂(Caen)大学作数学分析教师。两年后，他升迁到巴黎大学执教，讲授力学和实验物理学等课程。除了在欧洲参加科学会议和1904年应邀到美国圣路易斯博览会讲演外，他一生的其余时间都是在巴黎作为法国数学界乃至世界数学界的领袖而度过的。
堪与高斯媲美的大数学家
1789年的法国大革命推� 在这里，只需提一下拉格朗日，蒙日、拉普拉斯、傅里叶、柯西等著名数学家的名字就可想而知法国科学的盛况了。可是，由于启蒙主义在德国的活跃和以普鲁土为中心的各诸侯国的统一，德国在世界舞台上崭露头角，后来居上，在19世纪后半期夺得了科学的主导权。尽管如此，由于彭加勒等人的继往开来，仍使法国有能力自立于世界科学之林。彭加勒被认为是19世纪最后四分之一和本世纪初期的数学主宰，并且是对数学和它的应用具有全面知识的最后一个人。要知道，当时的许多数学分支都变成了封闭的体系，它们各有其特殊的术语和专门的研究方法，要同时跨越几个领域实在不易，要作个通才，更是难上加难。可是，彭加勒就是这样的通才，人们公认他是堪与高斯相媲美的大数学家。
在彭加勒出生后的第二年，高斯(1777~1855)就去世了。高斯是德国著名的数学家，被誉为“数学家之王”。他的研究遍及所有数学部门，也是非欧几何学的创始人之一。可以说，19世纪数学的发展一开始就在数学巨人高斯身影的笼罩之下，而后来却在同样一位数学大师彭加勒的支配之中。他们两人是最高意义上的广博的数学家，并且都在物理学和天文学上做出了重要贡献。事实上，彭加勒在数学的四个主要部门——算术、代数、几何、分析——中的成就都是开创性的。洛夫(Love)在评价彭加勒时说过：“他的权威现在已被公认，他能够进入所有时代最伟大的数学家行列之中，未来的几代人将不可能修改这一论断。”
彭加勒的首次成功是在微分方程理论方面。这项工作开始于1880年，其时他年方26岁。对于常微分方程的研究促使彭加勒从事超越函数新类系——自守函数——的探讨，自守函数是椭圆函数的推广。彭加勒把自己发现的一类自守函数命名为富克斯函数。克莱因(F．Klein)倒是考虑了富克斯函数，但富克斯(L．Fuchs)却没有考虑过，为此克莱因就优先权问题向彭加勒提出了抗议。彭加勒的回答是把自己紧接着发现的一类自守函数命名为克莱因函数，因为这类函数正像有人所幽默地注视到的，克莱因也从未想到过。
1884年，彭加勒在《数学学报》前五卷发表了关于自守函数的五篇重要论文，这一划时代的发现使不到30岁的彭加勒闻名于世。从此，他一生事业的魔杖被抓住了，阿拉丁的神灯被擦亮了。可是，当这组论文的第一篇发表时，克隆尼克(L．Kronecker)却警告编辑说，这篇不成熟的和隐晦的论文会把期刊扼杀掉。
自守函数的研究和微分方程定性理论的研究一样，促使彭加勒重视拓扑学。1887年，33岁的彭加勒被选人巴黎科学院，像这样年轻的新人进入科学院实属罕见。大多数数学家在签署意见时认为，“彭加勒的工作成就超过了通常的赞扬，这必然使我们想起雅可毕(C．C．J．Jacobi)描述阿贝尔(N．Abe)的情况——他解决了在他之前未曾设想过的问题。事实上必须承认，由于椭圆函数的成功，我们正在目睹数学领域里的一次革命，这次革命在每一个方面都可以和半个世纪前出现的革命相比较。”
彭加勒说过，数学家具有两种截然相反的倾向。有的人具有不断扩张版图的兴趣，在攻克某个难题后，便抛开这个问题，急着出发进行新的远征。另外的人则专心致志地围绕着这个问题，从中引出所有能够引出的结果。前者像一个乘汽车的旅行家，后者则象一个徒步游客。彭加勒本人就是这样一个在数学新版图上乘车驰骋的旅行家。法国数学家、彭加勒的传记作家达布(G．Darboux)谈到彭加勒这一特点时说：“他一旦达到绝顶，便不走回头路。他乐于迎击困难，而把沿着既定的宽阔大道前进、肯定更容易到达终点的工作留给他人。”彭加勒属于库恩所说的发散式思维的科学家，对于一个科学开拓者来说，这的确是不可或缺的素质。
就这样，彭加勒接二连三地出击，雄心勃勃地进行新的征服。在函数论方面，他的每个贡献都是拓广的领域的出发点，他在1883年的一个结果导致了整函数和亚纯函数的庞大理论，该理论在80年之后仍未穷竭。他对阿贝尔函数和代数几何学也十分感兴趣。从1881年到1911年，他就这个课题写的论文和自守函数的一样多，他的一些证明方法在1965年之前还未有人超过，这些方法在其他现代问题上也有价值，看来其有效性还远未挖尽。在数论领域，他给出了整数型亏格的第一个普遍定义，给出“秩”(rank)的概念，这个概念的许多问题仍未得到解答，更深入地钻研他的论文也许会导致新的结果。关于代数学，他研究了次数≥3的算术理论、非交换代数、包络代数，发现了李代数中的基本定理：彭加勒-柏克霍夫-维特定理。微分方程及其在动力学上的应用显然处于彭加勒数学思想的中心地位，他几乎每年都要发表这个课题的论文。在这方面最突出的贡献是微分方程定性理论，其中许多都是前人未曾触及到的。关于代数拓扑学，他从1894年开始研究，在十年内发表了六篇奠基性的论文。他定义了贝蒂数，发明了单形的同调论的一整套方法，推广了欧拉多面体定理(现称欧拉-彭加勒公式)，提出了流形同调的著名的对偶定理，引进了挠率概念。有人正确地说过，直到1933年发现高阶同伦群之前，代数拓扑学的发展完全基于彭加勒的思想和方法。在关于概率论的大量论著中，他最先使用了“遍历性”的概念，这成为统计力学的基础。他在数学基础等领域也作了许多工作。尽管如此，彭加勒并不十分满意他已有的成果，他甚至说过，他从来没有发表过一篇既不后悔它的内容、也不后悔它的形式的论文。
在数学哲学方面，彭加勒在发现了逻辑悖论的情况下复活了直觉主义，并且形成了广泛的运动，他的立场使 他批判了罗素、皮亚诺(G．Peano)等人为代表的逻辑主义和以希尔伯特等人为代表的形式主义，但也不是完全排斥它们。他极力主张，如果不求助于直觉，要从已经接受的逻辑原理推导出全部数学真理是不可能的。他多次强调直觉在数学发明中的重大作用。他说，对于纯粹数学家而言，直觉本领是必不可少的。逻辑用于论证，直觉用于发明。知道如何批判固然不错，知道如何创造当然更好。数学创造并不在于用已知的数学实在构成新的组合。任何一个人都会做出组合，但是这种组合的数目是无限的，它们中的大多数毫无意义。创造恰恰在于不作无用的组合，而作有用的、为数极少的组合。发明就是辨认和选择。可是，你如果没有在所有组合中选择的技巧，就无法辨认一个组合是否正确。逻辑可以告诉我们走这条路或那条路保证不遇见任何障碍，但是它不能告诉我们那一条路能引导我们到达目的地。为此，必须从远处了望目标，教导我们了望的本领是直觉。没有直觉，数学家便会像这样一个作家：他只是按语法写诗，但却毫无思想。彭加勒还形象地比喻了专注于逻辑和受直觉指引这样两种截然相反的思想类型。他说前者“步步进逼，效法符邦(Vauban)，挖壕筑垒，稳扎稳打，没有给机遇留下任何余地”；而后者“象勇敢的前卫骑兵，迅猛出击，以速制胜，但有时也要冒几分风险”。在科学的疆场上，彭加勒这位直觉主义者正是扮演了冲锋陷阵的“前卫骑兵”。
彭加勒认为，整数是不可定义的，整个数学的基础是数学归纳原理，它的可靠性被直觉地认可，也就是说，是综合的、先验的。他嘲笑罗素在《数学原理》(1903年)中把1定义为α{x•α＝i’x}，他说，对于从未听说过数目1的人来说，这是一个“令人赞叹的”定义。
彭加勒认为，数学创造的产生是一个使心理学家十分感兴趣的问题，它是人类思想似乎从外面所得最少的能动性，通过了解这一过程，我们有希望达到人类精神的最基本之处。他说：“潜在的自我无论如何也不比自觉的自我低下，它不是纯粹自动的，它能够辨认，它机智、敏锐，它知道如何选择、如何凭直觉推测。”他通过自己发现富克斯函数的经历，详细地说明了这个问题。他说他怎样在冥思苦想、一无所获的情况下，晚上偶尔喝了黑咖啡，久久不能入睡，构成了稳定的结合。他说他在地质旅行时，脚踩上汽车踏板的一刹那，一种想法突然闯入心头。他说他在海边的悬岩边散步，是怎样突然顿悟的。他说他沿大街散步时，一个相当困难的问题怎样霎时呈现在他的面前。彭加勒总结了这种无意识工作的条件：“如果—方面有意识的工作在它之前，另一方面又被有意识的工作尾随其后，那么这就是可能的，而且肯定是富有成果的。”
开辟了理论天文学的新纪元
自牛顿以来，天文学向数学家提出了许多问题。直到19世纪之前，天文学家在处理天文学问题时所用的武器实际上是牛顿、欧拉、拉格朗日和拉普拉斯所发明的武器的改良。但是，从19世纪开始，柯西发展了复变函数论，他本人和其他人对无穷级数收敛问题进行了研究，天文学的武库通过数学家的努力正在扩充起来。对于彭加勒来说，他很自然地想到自己的解析学，他把这种从未运用过的数学新武器用来进攻天文学。他所发动的战役在当时是如此地现代化，以致在40多年后，还没有几个人能够掌握他的锐利武器。
在19世纪，法国在理论物理学和其他学科方面失去了霸主地位，但在理论天文学方面仍然领先一步。彭加勒是这一光荣传统的继承人，他站在他的同胞克莱劳(A.Clairaut)、拉普拉斯、勒维烈(U．LeVerrier)这些天文学巨人的肩上，当然会看得更远一些。他的主要工作有三个方面：旋转流体的平衡形状(1885年)，太阳系的稳定性即n体问题(1899年)，太阳系的起源(1911年)。
彭加勒对第一个问题的兴趣是被威廉•汤姆孙和泰特(P．G．Tait)的《论自然哲学》一书中的一节激起的。此外，他在讲授流体力学时也对标准教材中关于旋转流体的处理感到不满。
彭加勒在1885年发表的长篇论文中讨论了由雅科毕椭球体派生出来的、角动量渐增的新体系的平衡形状，这种形状后� 彭加勒认为，这种体系演化的下一个阶段可能是一大一小彼此绕着旋转的两个天体的平衡状态，该假设肯定不能用于太阳系，某些双星必然会呈现出这样的过渡形式。后来，俄国数学家李亚普诺夫(A.M．Lyapunov)和英国天文学家金斯(J．Jeans)分别在1905年和1915年证明，梨形是不稳定的。当然，现在有些人不再相信，彭加勒的梨形能在宇宙演化中起任何作用。但是，至今仍然有人研究，流质经过旋转不稳定后发生的分裂可能导致形成双星体系，甚至有
彭加勒在天文学上的最大成功表现在对“n体问题”的处理上，这是瑞典国王奥斯卡二世(OscarⅡ)在1887年提出的悬赏问题。设n个质点以任意方式分布在空间中，所有质点的质量、初始运动和相互距离在给定的时刻假定都是已知的。如果它们之间按照牛顿万有引力定律相吸引，那么在任何时刻，它们的位置和运动(速度)怎样呢？对于数学天文学来说，一群星系中的每个恒星都可以视为这样的质点，于是n体问题就相当于今后天空的情况将是什么样子，假使我们有足够的观察资料描述目前天空的普遍结构的话。显然，这个天文学问题不仅具有数学特色，而且具有物理学特色。关于“两体问题”(n＝2)，已被牛顿完满地解决了。著名的“三体问题”(n＝3)后来受到人们的注意，因为地球、月亮和太阳就是三体问题的典型例子。自欧拉以来，人们把它视为整个数学领域最困难的问题之一。从数学上讲，该问题归结为解九个联立微分方程组(每个都是线性二阶的)。拉格朗日成功地把这个问题加以简化，可是其解即使存在，也不能用有限个项来表示，而是一个无穷级数。如果级数在形式上满足方程组，并且对于变数的某些值收敛，那么解将存在。彭加勒在他1889年的论文中提出了一种新的强有力的技巧，其中包括渐近展开和积分不变性，并且在微分方程的接近奇点附近的积分曲线行为方面做出了根本性的发现。
尽管彭加勒没有解决n体问题，但在三体问题上却获得了明显的突破，因此评审团还是把奥斯卡奖——2500瑞典克朗和金质奖章——授予他。法国政府不顾瑞典国王的阻拦，也授予彭加勒宪兵团荣誉骑士的称号。彭加勒在写给奥斯卡奖评审团的信中说：“你们可以告诉你们的君主，这项工作不能看作是对所提出的问题提供了完美的答案，然而它具有这样的意义：它的公布将在天体力学上开创一 因此，陛下所期望的公开竞赛的结果可 ”
彭加勒在数学天文学方面的早期工作汇集在他的专题巨著《天体力学的新方法》(三卷本，1892、1893、1899年)中。接着该书出版的是1905~1910年出版的另外三卷著作《天体力学教程》，它具有更为实用的性质。稍后又有讲演集《流体质量平衡的计算》和一本历史-批判著作《论宇宙假设》。
彭加勒的传记作者达布断言(他的观点受到许多人的支持)：这些著作中的头一部事实上开辟了天体力学的新纪元，它可与拉普拉斯的《天体力学》和达朗贝尔(D.D’Alembert)关于二分点岁差的工作相媲美。乔治•达尔文爵士在评论《天体力学的新方法》》时说：“很可能，在即将来临的个半世纪内，一般研究人员将会从这座矿山发掘他们的宝藏。”达布在评价彭加勒的这些工作时写道：“在50年间，我们生活在著名德国数学家的定理上，我们从各个角度应用并研究它们，但是没有添加任何基本的东西。正是彭加勒，第一个粉碎了这个似乎是包容一切的僵硬的理论框架，设计出展望外部世界的新窗户。”
彭加勒的《论宇宙假设》普遍地被这个领域的研究者看作是经典的，书中对建立在拉普拉斯星云说上的模型的性质作了全面的分析和认真的尝试。这本书作为回顾太阳系起源的各种理论，即使在今天也值得一读，但是由于忽略了20世纪初其他天文学家提出的一些理论，因而有某些不足之处。彭加勒关于宇宙演化的观点是19世纪末有代表性的，真实世界的进程是渐变的，不可逆的，不连续的变化也明显地发生，但只是在确实需要时才发生，而且不是以大变动的形式。这种观点显然与今天流行的“大爆炸”宇宙学格格不入。
像一个直觉主义者所作的那样，彭加勒在天文学研究中的不少工作与其说是定量的，还不如说是定性的，这种特点导致他研究分析学。在这方面，他发表了六篇著名的论文，使该课题起了革命性的变革。分析学方面的工作又转而顺利地应用到天文学的数学之中。
通过研究天文学，彭加勒深深体会到：“天文学是有用的，因为它能使我们超然自立于我们自身之上，它是有用的，因为它是宏伟的，这就是我要说的。天文学向我们表明，人的躯体是何等渺小，而人的精神又是何等伟大，因为人们的理性能够包容星辰灿烂、茫无际涯的宇宙，并且享受到它的无声的和谐，在它那里，人的躯体只不过是沧海之一粟而已。于是我们意识到我们的能力，这是一种花费越多收效越大的事业，由于这种意识能使我们更加坚强有力。”彭加勒意味深长地说：“星星不仅发出可见光，射入我们的眼睛，而且它们也向我们发出一种极为微妙的光，照亮我们的精神。”
作为相对论先驱的理论物理学家
彭加勒讲授物理学达20年以上，他以特有的求全性和充沛的精力完成这项任务，结果使得 他研究了三维连续统的振幅，弄清了许多导热问题，以及势论方面的电磁振荡问题，论证了狄利克雷原理。
说实在的，在物理学方面，彭加勒的运气并不怎么好。为了使他的才能得到体现，他应该晚生30年或多活20年。恰恰在经典物理学进入它的衰老期时，他却处于精力充沛的时期；当物理学重新焕发青春——以普朗克1900年量子论的提出和爱因斯坦1905年狭义相对论论文“论动体的电动力学”的发表为标志——之时，他的头脑却被19世纪的经典理论所充塞，以致于在他逝世前，他几乎没有多少时间消化那些令人惊奇的新事物。尽管如此，他还是在物理学革命的三个领域中作出了重要贡献。鉴于这个问题作者已有专文叙述，此处只扼要地介绍一下。
1895年底，德国物理学家伦琴在维尔茨堡大学实验室发现了X射线，这一发现在西方科学界引起很大的轰动。伦琴当即把关于发现X射线通报的印刷品寄给了一些同行，其中包括彭加勒。彭加勒曾参与过阴极射线本性的争论，力图证明它们是由粒子构成的。伦琴的发现对彭加勒的激励比对其他任何法国科学家都要大。
彭加勒是科学院的成员，有参加科学院周会的习惯。在1896年1月20日的周会上，他展示了伦琴寄给他的第一张X射线照片。当他的科学院同事贝克勒耳问他，射线从管子的哪部分发出时，他回答说，射线似乎是从管子中与阴极相对的区域发出的，在这个区域，玻璃变得发荧光了。贝克勒耳立即想到，X射线可能和荧光有关，第二天就开始试验荧光物质是否会发出X射线，他在几周内进行了一系列实验，从而导致了放射性的发现。放射性的发现又引起连锁反应，促使居里夫人发现了放射性更强的新元素钋和镭。彭加勒对这些新发现满腔热忱，他把镭甚至誉为“当代伟大的革命家”，他看到了科学的巨大革命力量。
彭加勒和洛伦兹一样，也是相对论的先驱。早在爱因斯坦之前，他就提出了建造相对论的一切必需的材料(相对性原理和光速不变原理)。
在1895年，彭加勒就对当时以太漂移实验的研究状况表示不满。他虽然认为洛伦兹理论是现有理论中最好的，但对洛伦兹针对每一个实验事实都要引入孤立的假设的作法进行了批评。他极力强调，人们应该针对以太漂移实验的零结果引入一个更为普遍的观点。这时他已意识到：“不可能测出有重物质的绝对运动，或者更明确地说，不可能测出有重物质相对于以太的相对运动。人们所能提供的一切证据就是有重物质相对于有重物质的运动。”1904年9月，在美国圣路易斯国际技术和科学会议的讲演中，他完整地提出了相对性原理，并把它作为物理学六个普遍原理之一列举出来。他说：“根据这个原理，物理现象的定律应该是相同的，不管观察者处于静止还是处于匀速直线运动。于是我们没有、也不可能有任何手段来辨别我们是否作这样一种运动。”
在彭加勒1898年发表的“时间的测量”一文中，他首次提出了光速在真空中不变的公设。他写道，光速不变是一个公设，没有这个公设，就无法测量光速。他认为，我们无论对于同时或两个时间间隔的相等均不能有直觉，我们自信有此直觉只不过是幻想而已。在1902年出版的《科学与假设》中，他再次强调了他的观点：“绝对空间是没有的，我们所理解的只不过是相对运动而已”，“绝对时间是没有的，所谓两个历时相等，本身只是一种毫无意义的断语”；“不仅我们没有两个相等的时间的直觉，而且也没有发生在不同地点的两个事件同时性的直觉。”彭加勒在1904年圣路易斯的讲演中甚至惊人地预见了新力学的大致图景：“……惯性随速度而增加，光速会变为不可逾越的极限。原来的力学依然保持一级近似，……”
饶有兴味的是，彭加勒在1905年还详细地讨论了利用光信号使时钟同步的问题。彭加勒的讨论不完全等价于爱因斯坦的描述，因为彭加勒在这里安排了两个观察者而不是一个观察者，然而他也得出相同的结果。彭加勒没有达到相对论，除了科学上的原因之外，也有认识论方面的原因。国外学者认为，这是由于他未能把他的约定主义贯彻到底—一在理论上他是一位约定论者，在实践上他却是一位经验论者。
彭加勒对量子论的发展也有过贡献，我们将在下面叙述。不用说，彭加勒也有失误，例如在世纪之交关于原子实在性的争论中，他对原子论持中立态度。但是，当有了确凿的实验证据后，他公开修正了自己的观点。这种态度是光明磊落的。
逻辑经验主义的始祖之一
彭加勒对科学和数学的哲学意义一直兴味盎然，但只是在本世纪初，当他作为一个专门数学家的伟大形象被牢固地树立起来之后，才唤起了他对非专业领域的附带热情。他于1902、1905、1908年先后出版了《科学与假设》、《科学的价值》》和《科学与方法》三本书，它们既是畅销一时的科学哲学著作，也是内容丰富、语言优美的科普读物。在那些年代，经常可以看到工人和店员们在巴黎的公园和咖啡馆贪婪地阅读彭加勒的通俗著作，尽管这些书籍印刷低劣，封面破旧。在法国的图书馆或阅览室，彭加勒的书都用手指翻脏了，显然有许多人借阅过。这些书被译成英、德、俄、西班牙、匈牙利、瑞典、日，中等文字，几乎传遍了整个文明世界。由于他的文字才华，彭加勒得到了一个法国作家所能得到的最高荣誉。人们称他为“法国的散文大师”，文学研究院接纳他为会员。一些妒忌心强的小说家心怀不满地散布说，彭加勒作为科学家能够获得这种独一无二的荣誉，是因为文学研究院经常要编辑权威性的法语字典，兴趣广泛的彭加勒显然能在工作中帮助文学研究院的诗人和语法学家，告诉他们自守函数是什么。但是众人却公正地认为，彭加勒已经得到的荣誉并不比他应该得到的多。
彭加勒在科学哲学上继承了马赫和赫兹的传统，并汲取了康德的一些思想，他的思想显然受到数学研究的影响。他有些接近马赫主义，但并不是一个彻头彻尾的马赫主义者，他被认为是逻辑经验主义的始祖之一。爱因斯坦称他是“敏锐的深刻的思想家”。
在《科学与假设》中，彭加勒坚持“实验是真理的唯一源泉”，明确表示了他的经验主义的哲学立场。从这种立场出发，他仿效马赫，批判了经典力学的一些基本概念和原理。但是他不像马赫那样仅从哲学和逻辑的角度进行批判，他还依据了当时的一些实验事实，而且批判矛头也涉及到经典物理学。他强调假设在科学中不仅是必要的，而且是合理的，并把假设分为三类——极其自然的假设，中性假设和真正的推广——进行论述，并指出假设要经常经受检验和不可滥用假设。彭加勒对科学的统一性和简单性也很感兴趣。 关于自然界的统一性，这是不成问题的，至于自然界的简单性，却不是一个容易解答的问题，不过人们可以把它看作如此而无危险。在该书中，彭加勒通过对非欧几何学的分析提出了约定主义哲学。 约定主义是彭加勒的创造，它后来和马赫的经验主义成为逻辑经验主义兴起的哲学基础。值得注意的是，爱因斯坦在“奥林比亚科学院”时期读过《科学与假设》，该书给他以极强烈的印象，爱因斯坦后来的某些科学哲学思想可能渊源于此。
《科学的价值》引人注目的有三点。其一是关于物理学危机的论述。彭加勒通过对物理学历史和现状的考察指出，物理学已处于危机之中，这种危机是好事而不是坏事，它能加速物理学的改造，是物理学革命的前兆。其二是比较系统地阐述了他的科学观。 其三是毫不隐晦地表白了他的唯心主义哲学前提。
《科学与方法》分为“科学与科学家”，“数学推理”、“新力学”和“天文学”四部分。使人感兴趣的是第一部分，这部分除论述了科学创造的心理学外，还集中论述了科学美。在彭加勒看来，科学美是潜藏于自然的感性美之后的理性美，而理性美要由具有理性的人去把握，因而科学美必然带有浓厚的主观色彩。他用“雅致”、“和谐”、“对称”、“平衡”、“秩序”、“统一”、“方法的简单性”、“思维经济”等词语来描述科学美的特征。彭加勒不仅把科学美作为选择事实和理论的一个标准，而 他这样说过：“一个科学家，尤其是一个数学家，他在工作中体验到和艺术家相同的印象，他的乐趣像艺术家的乐趣那样大，而且具有相同的性质。”
在彭加勒逝世后的第二年，还出版了他的一本科学哲学著作《最后的沉思》(1913年)，该书是由勒邦(G．LeBon)集其遗著编辑而成的。该书由九个短篇组成，其内容涉及到规律的进化、空间和时间、数学和逻辑、量子论、物质与以太的关系、伦理学和科学等。关于科学和伦理学的关系问题，其他三本书基本上没有涉及。彭加勒认为，科学能在道德教育中起十分有用和十分重要的作用，科学能促使我们以特殊利益服从普遍利益，能把人们改�
彭加勒的科学哲学思想中包含着唯心主义的糟粕，但也不乏闪光的珍珠，值得人们探讨、发掘。作者曾就彭加勒的哲学倾向、科学观、方法论等写过几篇文章，此处不拟赘述。
为追求真理奋斗到最后一息
彭加勒说：“热爱真理是伟大的事情”，“唯有真理才是美的”，“追求真理应该是我们活动的唯一目标，这才是活动的唯一价值”。彭加勒言行一致，为追求真理，他一直奋斗到生命的最后一息。
彭加勒富有创造力的时期是从1878年的博士论文开始的，在短暂的34年科学生涯中，他却写出了将近500篇论文和30本科学专著，这些论著囊括了数学、物理学和天文学的许多分支。当我们考虑到那些开创性工作的重重困难时，不能不钦佩他高度的创造性和坚忍不拔的毅力。由于他的杰出贡献，他赢得了法国政府所能给予的一切荣誉，也受到英国、俄国、瑞典、匈牙利等国政府的奖赏。
进入20世纪，彭加勒的声望急剧地增长。1906年，他当选为巴黎科学院主席，1908年，他被选为法国科学院院士，这是一个法国科学家所能达到的最高地位。当时，他蜚声国际学术界，受到同行们的称颂，一些有志干一番事业的年轻人都想拜他为师。特别是在法国，他被视为大智者，他在各种问题——从科学到哲学，从政治到伦理——上的见解总是直率的、明快的，被公众当作决定性的意见而接受。
在最后的四年中，除了恼人的疾病期外，彭加勒的生活总的来说是安定的、幸福的。他有一个美满的小家庭，温厚的贤妻、一个儿子和三个女儿。他喜欢他的子女，特别是当他们还是小孩子的时候。他也爱好交响乐。
可是，彭加勒既没有沉湎于小家庭的脉脉温情，更没有躺在荣誉和地位上高枕而卧。他说：“经验并非一切，而且学者也不是被动的，他没有等待真理跑来找他，或者期待真理碰到他鼻子尖上的机会。他必须去迎接真理，正是他的思考向他揭示出通向真理的道路”。作为一个永不满足、永远进击的学者，他忘我地向新的未知版图挺进。在生命的最后征途上，他依然留下坚实的足迹。
在1908年的罗马国际数学会议上，彭加勒因病未能宣读激动人心的讲演：“数学物理学的未来”。他的病是前列腺肿大，意大利的外科医生为他作了手术，这似乎可以看作是痊愈了。回到巴黎后，他像以往那样不知疲倦地工作着。但是到1911年，他觉得自己身体不适，精力减退，他说他在世上的日子不会长了。可是，他不愿放下手头的工作去休息，他头脑蕴育的新思想太多了，他不愿让它们和自己一块葬入坟墓。
1911年10月30日至11月3日，彭加勒应邀参加了在布鲁塞尔召开的第一届索耳未会议，欧洲21位最著名的科学家出席了会议，会议的中心议题是“辐射理论和量子”。在这之前不久，彭加勒对量子论是完全陌生的，通过参加会议，他变成新理论的倡导者和发展者，从而在量子论的历史上留下了光辉的一页。洛伦兹后来回忆说，彭加勒在讨论中表现出“他的思想的全部活力和洞察力，人们佩服他精力充沛地进入那些对他来说是全新的物理学问题的才干。”
从布鲁塞尔返回巴黎后，奇异的量子使彭加勒难以安静下来。在生命的最后时刻里，他完全沉浸在这个奇妙的世界里，他以难以置信的毅力和速度从事这项困难的研究。1911年12月4日，即布鲁塞尔会议结束后一个月，彭加勒向科学院提交了关于量子论的长篇论文的缩写本（全文发表在1912年1月的《物理学杂志))上)。他在文章中指出，量子论并不是相对论的扩展，新的冲击比过去的冲击更为使人仓皇失措，这无疑是自牛顿以来自然哲学所经历的最伟大最深远的革命。这篇论文的思想在英国物理学界引起很大的反响。
与此同时，彭加勒还在思考一个新的数学定理，这就是把狭义三体问题的周期解的存在问题归结为平面的连续变换在某些条件下不动点的存在问题，这可能是分析中根据代数拓扑学所做出的存在性证明的第一个例子。他感到自己没有时间和精力来证明这个定理了，于是在1911年12月9日一反通常的习惯，写信给《数学杂志》的编辑，询问是否能接受一篇未经深究和修改的专题论文。他在信中写道：“……在我有生之日，我无法解决它们了。不过，它们的最后结果能够把研究引向新的、未曾料到的路线上，在我看来，它们似乎具有十分充分的发展前途。不管它们使我遭到什么蒙骗，我仍将顺从地把它们奉献出来。……”在彭加勒的这一“未完成的交响乐”发表后不久，所需要的证明由美国年轻的数学家伯克霍夫(G．D．Birkhoff)在几个月之后给出了。
1912年春，彭加勒再次患病，可是他还是顽强地奋斗着。同年4月，在法国物理学会的一次讲演中，他又谈到量子论问题，他要求人们不要为推翻根深蒂固的旧见解而烦恼。就在当月公开发表的一篇评述性文章中，他再次强调：“把不连续性引入自然定律”，“这样一个非同寻常的观点能够成立”。他依次讨论了热力学和几率、辐射定律、能量量子、作用量子、普朗克的新理论等。他写道，尽管量子假设面临着一些困难，我们也必须拯救它，否则我们就不会有可供建筑的基础了。他对普朗克的“倒退”感到困惑，认为“坚持最初的观点是比较合适的”。彭加勒猜想，宇宙万物象电子一样，都应当经历量子跃迁。由于在普遍的跃迁之间的不运动状态内具有无法区分的瞬时，因此必然存在着“时间原子”(atomoftime)。这就是逝世前几个月，彭加勒在头脑中酝酿的大胆思想。
临终前三周，即1912年6月26日，彭加勒抱病在法国道德教育联盟成立大会上发表了最后一次公开讲演。他说：“人生就是持续的斗争”，“如果我们偶尔享受到相对的宁静，那正是我们先辈顽强地进行了斗争。假使我们的精力、我们的警惕松懈片刻，我们就将失去先辈为我们赢得的斗争成果。”他还指出：“强求一律就是死亡，因为它对一切进步都是一扇紧闭着的大门；而且所有的强制都是毫无成果的和令人憎恶的。”彭加勒本人的一生就是自由思考、持续斗争的一生。
7月9日，医生为彭加勒施行了第二次前列腺手术，手术是成功的。7月17日，他在穿衣时因栓子(堵塞血管使血管发生栓塞的物质)而十分突然地去世了。他仅仅活了58岁，这正是他的能力的高峰时期。
在茫茫的夜空中，一颗“智多星”陨落了：这颗“智多星”发出了他所能发出的熠熠光亮，给人类带来了一线光明，即使在坠入大地时，也要把最后一道余光毫无保留地奉献出来。彭加勒的所作所为，得到了能够鉴赏他的成就的人的赞誉。据说有这样一件轶事。在第一次世界大战期间，一些英国军官问他们国家的大数学家和大哲学家罗素：“谁是当代最伟大的人？”罗素不加思索的回答：“彭加勒！”“噢，是那个人I”这些对科学一窍不通的军官以为罗素指的是法国总统雷蒙•彭加勒，一个个兴奋得呼叫起来。当罗素得知呼叫的缘由时，便解释道：“我指的不是雷蒙•彭加勒，而是他的堂兄昂利•彭加勒。”
可是，彭加勒也曾被一些人所误解，蒙受了不白之冤。长期以来，在苏联、东欧、日本和我国出版的许多书刊中，他竟被描绘成在科学史上“兴风作浪”的反面人物。当我们用事实拭去抹在他脸上的油彩和尘埃时，难道不应当作一点历史的沉思吗？
主要参考文献
[1]H.Poincaré，TheFoundationsofScience，AuthorizedTranslationbyG.B.Halsted，TheSciencePress，NewYorkandGarrison，N.Y.,1913.
[2]H.Poincaré，MathemalicsandScience：LastEssays，TranslatedbyTohn.W.Bolduc，DorerPublications，Inc，NewYork，1963.
[3]彭加勒(H.Poincaré)；《科学家と詩人》，平林初之輔訳，岩波書店，1927.
[4]E.T.Bell,MenofMathematics,DoverPublicationsPress,NewYork,1937.
航空航天类专业的应用对象包括卫星、飞机、导弹、炮弹甚至还包括舰船和潜艇。在世界范围内，所有的工科教育都是基础教育和应用基础教育的结合，航空航天类专业亦不例外。这一特点引导着高校教师在航空航天类专业的研究领域和研究方向，也决定了高校教师必然与军方及大型的航空航天研究院所联系密切。从上述应用对象可以看出，除了为数不多的民用产品外，大都与关系国家国防安全的军用产品有关，尤其一些尖端科技产品更是如此。事实上，即便是那些民用产品，其核心技术也往往涉及国家秘密或者商业秘密，如民航飞机发动机的设计和制造技术一直为几个军事强国所把持。这些特点意味着许多高校航空航天类专业的研究场所和实验场所必须遵守人员出入受限、接触范围受限的法令法规，为“卓越计划”的充分实施带来了巨大的挑战。
2航空航天教学实验室建设的必要性
很多航空航天类专业的课程都是与实际工程紧密结合的，以航空航天类专业本科生必修的专业基础课自动控制原理来说［12］，不仅要讲授基础理论知识，还要引导学生运用所学的自动控制知识进行飞行器制导控制系统的设计，这需要基于实验室的实践教学来进行辅助。虽然各航空航天高校均已建立了各级别的专业实验室，但这些实验室仍主要为研究生所用，且其承担的多是一些国防科研任务，不一定适合本科生接触和参与。这也是导致航空航天类专业本科生实践能力不足的另一个因素。随着我国航空航天事业的持续发展，国家和地方的支持力度也不断增强，开设航空航天类专业的高校越来越多，不管是研究型高校(985工程大学)，还是教学研究型高校(211工程大学)都唯恐落于人后，争相设立与航空航天方向相关的学院或专业。这在造成每年毕业的本科生数量与日递增的同时，配套设施建设尤其是本科生教学实验室建设的进度滞后，也使得这些专业的毕业生质量参差不齐，进一步凸显了他们动手实践能力不足的问题。随着“卓越计划”的推进，教学实验室在高校教学、科研和学生培养方面的作用会越来越大，加强专业教学实验室的建设，并建立有效、开放的运行机制，将是切实提高学生工程实践能力的重要抓手。因此，有必要建立航空航天类专业的本科生教学实验室，用以承担本科生的实验教学和各类竞赛、创新计划等任务。
3航空航天教学实验室的建设经验
北京理工大学(以下简称我校)建于1940年，是中国共产党创办的第一所理工科大学。建校70多年来，一直以建设强大的国防力量为己任，秉承“实事求是，不自以为是”的校风，在航空航天领域取得了诸多辉煌成果。结合我校航空航天类专业的前述特殊性，以我校相关专业的教学实验室建设经验为例进行说明。
3.1立足校内，建立实验教学基地本科生教学仍以高校校内为主要场所，在校园内建设高水平的专业实验教学基地是重中之重。我校与航空航天类专业本科生培养相关的专业教学实验室或工程教学中心有三个，即航空航天工程北京市实验教学示范中心、基础力学北京市实验教学示范中心和北京理工大学宇航学院学生课外科技创新基地。宇航学院学生课外科技创新基地是学校的“985”计划项目，已持续投资近200万元，2002年开始组建，2005年建设完成后至今仍不断补充和完善。面向全校尤其是航空航天类专业的本科生、研究生开设了近20门实验选修课程，每年平均接纳学生1000多人。同时承担国家教育部、北京市创新项目研究5项，参与学生30多人，为全国大学生电子竞赛、北京市电子竞赛培训八届学生计300多人，获奖15� 该实验教学基地为航空航天类专业学生的实践能力培养起到了重要的作用。
3.2科教互融，掌握技术前沿教学与科研的交互融合，不仅有助于培养学生的专业兴趣，同时有助于学生了解工程技术的难点和前沿领域，这需要确立具有实用性和创新性的实验教学内容。原有实验教学方式存在的不足主要是：实验内容陈旧，多是原理性的验证实验，学生和老师均缺乏动力和兴趣。为此，航空航天类专业的责任教授和管理、实验人员一起重新规划了实验教学模式。在实验教学中，注意发挥学生的积极主动性和创新思维，在原理性验证实验的基础上，更注重在强化基础理论的情况下结合学科发展前沿，鼓励学生分组、分工完成课题。既培养学生的动手能力，又培养学生团队协作的精神。同时，充分发挥学科优势，鼓励教师把最新的科研成果融入实验教学环节中，甚至鼓励教师把自己的在研项目经过处理后引入实验教学。经过几年的运行和完善，已经形成了一批特色鲜明的专业实验课，并在飞行器现代设计方法、飞行力学、飞行器制导控制系统设计等专业课程的实验教学中取得了优异的成绩。
3.3兴趣牵引，建设专业社团我校航空航天类专业一直注重培养学生的专业兴趣，认为这是让学生由被动学习向主动学习转变的良好催化剂，同时也是激励创新的原动力。针对航空航天类专业的特点，2001年成立了学生科技创新社团———航模队，共有队员100余人。为了更好地引导和鼓励科技创新，学校还定期举办与此相关的讲座和竞赛，并为每组参赛选手配备专业的指导教师。经过多年的探索实践，航空航天类专业在人才培养，尤其是拔尖创新人才培养方面形成了系统的学生科技实践创新体系：加强实践创新基地建设，引导科研一线教师积极参与，培养学生科技创新团队，培育和支持学生科技创新作品，激发大学生科技创新和实践探索意识，发扬吃苦耐劳、团结合作的精神，使更多的大学生了解科技创新，热爱科技创新，投身科技创新。自2005年以来，多项学生作品在国内外科技创新竞赛中获得大奖，尤其是在被誉为当代大学生科技创新“奥林匹克”盛会的“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上，已获得三个全国一等奖。
3.4校企合作，打造部级实践中心为了更好地了解用人单位的需求，更切实地贯彻落实“卓越计划”，我校一直注重航空航天类专业的校企合作。每届学生大三学习结束的暑假，都会安排两周～三周的毕业实习，针对学生的专业特点，精心遴选实习单位，让学生亲临生产第一线，感受工程产品的真实生产过程和生产工艺。经过多年的坚持发展，实习地点已覆盖诸多大型航空航天及兵工企业，并在兵器工业第二〇三研究所、兵器工业西北工业集团、中航工业西安飞机工业集团、8359所、航天519厂、中国空间技术研究院等单位建立了北京理工大学工程实践教育中心。在“卓越计划”的推动下，飞行器设计与工程专业从2012年开始每年选派4名学生，在学校及企业双导师的指导下，于兵器工业第二〇三研究所完成毕业设计，充分体现了企业深度参与培养的特色。中国兵器第二〇三研究所一直是学校航空航天类专业尤其是飞行器设计与工程专业的实习基地，近十年运行下来，积累了丰富的操作经验。目前，我校已与该研究所合作建立了部级的工程实践教育中心，并获批为部级大学生校外实践教育基地。同时，学校还与中国空间技术研究院合作建立了部级的工程实践教育中心。这些部级教育中心或实践基地的建设，为校企深度合作及学生实践能力的培养提供了良好的平台。
3.5国际合作，拓宽学生视野学校航空航天类专业一直注重培养学生的国际视野，鼓励学生到海外著名大学的实验室学习和完成毕业设计。以宇航学院为例，每年到海外高校做毕业设计的本科生比例为10左右，包括萨马拉航空航天大学、鲍曼大学、慕尼黑工业大学、代尔夫特理工大学、香港科技大学、弗莱堡大学、马德里理工大学等均与我校建立了良好的合作关� 从运行十多年来的成果积累及参与该项计划的学生的发展来看，达到甚至超过了预期目的。在“卓越计划”实施的五年内，计划将每年去海外做毕业设计的学生比例推进到30左右，同时制定了去海外高校进行毕业设计、去海外大型企业参观、再直接进入国外企业实习的三步走方针。并积极引进海外大学实验室的建设经验，完善学校相关专业实验室的建设工作。
4航空航天教学实验室的建设思考
结合航空航天类专业的教学实验室建设经验和已经取得的成果，今后航空航天类专业教学实验室的建设应该加强以下三个方面的工作。
4.1加强实验室的体系建设航空航天类专业尽管名称和方向各异，但却是一个围绕应用对象不同功能的有机整体。从学生的培养角度来说，尤其是本科生的培养，需要全面了解和通盘考虑。如北京理工大学航空航天工程北京市实验教学示范中心已经构建完成或部分完成了包括飞行器总体设计、制导与控制技术、半实物仿真等在内的多套与飞行器设计相关的实验系统，就是一个很好的尝试。
4.2加强实验教学团队的建设教师是实验体系的主体，实验教师队伍的水平和能力，在整个实验体系运行中起决定性的作用。必须建设一支结构合理、人员精干、专兼结合的实验教师队伍，这支队伍应在培养本科生的实验与创新能力方面发挥主导作用。学校应充分意识到师资队伍在实验教学以及人才培养中的地位，制定相应的政策法规保障实验教学队伍的发展和壮大。
4.3加强合作与开放力度航空航天类的本科教学实验室不应该仅仅着眼于自身校园内的若干平台，而更应该把目光放眼于整个高校圈、相关企业及相关的国外大学实验室和企业。作为教学实验室建设的一部分，在加强学校不同专业之间合作的同时，更加切实地加强校校合作、校企合作和国际合作力度，同时加大开放力度，真正做到设备共享、人员共享和资源共享。
5结束语
闻名于世的“诺贝尔奖”，每年一次授予在物理学、化学、生理学或医学，以及一些人文领域做出卓越贡献的人，至今已有100多年的历史。然而，诺贝尔并没有设立专门的天文学奖项，这导致了20世纪前70年天文学的成就与诺贝尔奖无缘。由于天体物理学的发展，特别是天文观测所发现的许多物理特性和物理过程是地面上的物理学实验所无法实现的，宇宙及各种天体已成为物理学的超级实验室。天体物理学的一些突出成果有力地推进了物理学的发展，这样，天文学成就获得“诺贝尔物理学奖”就成为很自然的事了。
诺贝尔奖与天文学的尴尬
诺贝尔奖是以瑞典著名化学家阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔（Alfred Bemhard Nobel，1833年10月21日～1896年12月10日）的部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。诺贝尔在他的遗嘱中提出，将部分遗产（920万美元）作为基金，以其利息分设物理、化学、生理或医学、文学及和平5种奖金，授予世界各国在这些领域内对人类做出重大贡献的学者。1968年，瑞典中央银行于建行300周年之际，提供资金增设诺贝尔经济学奖，并于1969年开始与其它5种奖同时颁发。诺贝尔奖还有一个规定，即只有先前的诺贝尔奖获得者、诺贝尔奖评委会委员、特别指定的大学教授、诺贝尔奖评委会特邀教授才有资格推荐获奖的候选人。
由于没有设立诺贝尔天文学奖，在很多年里，天文学家既没有推荐权，也不会被人推荐。在这个世界公认的科学界最高奖面前，天文学和天文学家的处境不免有些尴尬。
天文学与物理学相互促进
天文学是研究地球之外天体和宇宙整体的性质、结构、运动和演化的科学，物理学是研究物质世界基本规律的科学。研究各种物质形态都会形成相应的物理学分支，其中包括研究天体形态和特性的天体物理学。很显然，天文学与物理学的关系十分密切，相互关联，密不可分。天文学成就可以归入诺贝尔物理学奖的范围是在情理之中的，但是要使这个道理得到公认很不容易，花费了好几十年的时间。
20世纪初，物理学家根据物理学规律提出了许多天文学预言：如广义相对论预言星光在太阳引力场中的弯曲、水星近日点的运动规律和引力场中的光谱红移现象；预言中子星、微波背景辐射、星际分子和黑洞的存在等。这些预言在证实的过程中曾走过艰难的历程甚至弯路，这些伟大的预言推动着天文学家和物理学家们为之奋斗，并且发展了一个个新的分支学科。
天文观测为物理学基本理论提供了认识地球上实验室无法得到的物理现象和物理过程的条件。开普勒发现了行星运动三定律以后，牛顿为解释这些经验规律才导出万有引力定律，而在地球上的物理实验室中是总结不出万有引力定律的。此后，从对太阳及恒星内部结构和能量来源的研究中获得了热核聚变反应的概念；对星云谱线的分析提供了原子禁线理论的线索；从恒星演化理论发展出了元素形成理论。天文学观测的新发现也给物理学以巨大的刺激和桃战：中子星的发现推动了致密态物理学的发展，而类星体、星系核、Y射线暴等现象的能量来源迄今还很难从现有的物理学规律中找到答案。
随着物理学的发展，物理学家必然要把宇宙及各种天体作为物理学的实验室。物理学家涉足天文学领域的研究成为一种必然。而天文学家也会密切地注视着物理学的发展，以期用物理学原理来解释宇宙的过去、现在和将来。
一批历史性天文学成就无缘诺贝尔奖
在1901年开始颁发诺贝尔奖以后，天文学上有很多重大的发现，其科学价值可与获得诺贝尔物理学奖的一些项目媲美。1912年，美国女天文学家勒维特（Henrietta Swan Leavitt）发现造父变星的周光关系，从而得出一种估计天体距离的方法，这直接导致了河外星系的发现；1911年～1913年，丹麦天文学家赫茨普龙（Ejnar Hertzsprung）和美国天文学家罗素（Henry Norris Russell）各自独立地得到了恒星光度和光谱型的关系图，即赫罗图，赫罗图在恒星起源和演化的研究中起到了举足轻重的作用；1918年，美国天文学家沙普利（Harlow Shapley）发现银河系中心在人马座方向，纠正了太阳是银河系中心的错误看法；1924年，美国天文学家哈勃（Edwin P.Hubble）确认“仙女座大星云”是银河系之外的恒星系统，继而在1929年发现了著名的哈勃定律，证明宇宙在膨胀；1926年，英国天文学家爱丁顿（ArthurStanley Eddington）出版专著《恒星内部结构》，这本 然而，这些成果无一例外地被诺贝尔物理学奖拒之门外。
就像1927年诺贝尔物理学奖得主威尔逊发明的云雾室成为研究微观粒子的重要仪器一样，望远镜的发展使我们能够观测到更遥远、更暗弱的天体及天体现象。但是没有一项光学望远镜的成就获奖。其中如美国天文学家海尔（Alan Hale）研制的口径1.53米、2.54米和5.08米三架大型反射望远镜，1930年施密特研制的折反射望远镜，以及20世纪90年代研制完成的10米口径凯克Ⅰ号和Ⅱ号望远镜等，它们都代表了天文学观测手段的历史性成就。获诺贝尔物理学奖的与天文相关的课题
随着物理学的发展，物理学家必然要把宇宙及各种天体作为物理学的实验室。在宇宙中所发生的物理过程比地球上所能发生的多得多，条件往往更为典型或极端。在地球上做不到的物理实验，在宇宙中可以观测到。物理学家涉足天文学领域的研究成为必然。
赫斯发现宇宙线191 1年～1912年，奥地利物理学家赫斯（Victor Francis Hess）用气球把“电离室”送到距离地面5000多米的高空进行大气导电和电离的实验，发现了来自地球之外的宇宙线。1936年，赫斯因此获得诺贝尔物理学奖。实际上，宇宙线的发现既是一项物理学实验，更是天文学观测成果。
贝特提出太阳的能源机制1938年美国物理学家贝特（Hans Bethe）研究核反应理论的过程中，提出太阳和恒星的能量来源于核心的氢核聚变所释放出的巨大能量。1967年，他因此项研究成果获得诺贝尔物理学奖。
汤斯开创分子谱线天文学美国物理学家汤斯（Charles Townes）利用氨分子受激发射的方式代替传统的电子线路放大，研制出了波长为1，25厘米的氨分子振荡器，简称为脉泽。他由地球上的“脉泽”联想到太空中的分子，预言星际分子的存在。并计算出羟基（-OH）、一氧化碳（CO）等17种星际分子谱线频率。1963年，年轻的博士后巴瑞特观测到了预言中的羟基分子谱线，成为轰动全球的20世纪60年代四大发现之一。汤斯由此成为分子谱线天文学的拓荒人和首创者。1964年，他因氨分子振荡器成功研制而获该年度的诺贝尔物理学奖，而这项研究的副产品开创了一门新兴的天文学科，其科学意义不逊于氨分子振荡器的研制成功。
物理学家涉足天文学的研究所取得的成果能够登上诺贝尔奖的大雅之堂，那么天文学家的研究成果，自然也应该被诺贝尔物理学奖容纳。
天文学理论首先与诺贝尔奖结缘
天文学家们密切注视着物理学的发展，并在天文学的研究过程中发展了物理学。瑞典天文学家阿尔文首先于1970年用他的“太阳磁流体力学”的出色成果叩开了诺贝尔物理学奖的大门，接着又有钱德拉塞卡的“恒星结构和演化”和福勒等几人合作的“恒星演化元素形成理论”的获奖。这三项诺贝尔物理学奖的理论性很强，但都是建立在深入细致的天文观测基础上的。光学望远镜的长期观测提供了极其宝贵的资料，所获得的统计规律给理论研究指明了方向，提供了解决问题的线索。这三个项目也体现了物理学理论和天文学最完美的结合。
首次获诺贝尔奖的天文学家在太阳上发生的一切物理过程都与磁场和等离子体有关。磁流体力学成为太阳物理最重要的理论基础。瑞典的阿尔文（Hannes Alfv6n）是磁流体力学的奠基人，他首先应用这个理论研究太阳，因此 由于这一理论也适用于宇宙中其它天体和星际介质，因而也就成为宇宙磁流体力学。阿尔文因为对宇宙磁流体动力学的建立和发展所做出的卓越贡献而荣获1970年度诺贝尔物理学奖，这是历史上第一次以天文学研究成果获诺贝尔物理学奖。
印度裔美国天文学家钱德拉塞卡奋斗终生的成就在钱德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar）还是剑桥大学研究生的时候，就获得了“白矮星质量上限”这一研究成果。这一成果意味着超过白矮星质量极限的老年恒星的演化归宿可能是密度比白矮星更大的中子星或者黑洞，其意义不同寻常。但由于受到权威学者错误的压制，这一成果未能得到进一步深入研究。在这之后，他仍几十年如一日地研究恒星结构和演化理论。1983年，他在73岁高龄时以特别丰硕的成就获得该年度的诺贝尔物理学奖。
B2FH元素形成理论宇宙中存在的各种元素是怎样来的？这是个天文学家应该回答、却很难回答的问题。但是由天文学家霍伊尔（Fred Hoyle）、伯比奇（G.Geoffrey Burbidge）夫妇和核物理学家福勒（William Fowler）合作完成的研究课题却揭示了这个自然之谜。人们按论文作者姓氏字母顺序称之为B2FH元素形成理论。这篇论文解决了在恒星中产生各种天然元素的难题，被视为经典科学论文。这是天文学家和核物理学家合作研究天文学重大课题的典型例子。
1983年，上述论文的第三作者福勒获得了诺贝尔物理学奖，这个结果显得很不公平，备受质疑。福勒的贡献的确很大，但是另外三位天文学家的贡献也不是可有可无的，特别是霍伊尔作为这个研究课题的提出者和组织者，其前期的研究已经提出“恒星内部聚变产生元素”的创新思想，把他排除在诺奖之外很有些匪夷所思。
射电天文学成为诺贝尔奖的摇篮
射电天文学是20世纪30年展起来的天文学新分支，其特点是利用射电天文望远镜观测天体的无线电波段的辐射。和光学望远镜400多年的历史相比，它仅有几十年历史，但却很快就步入了鼎盛时期。20世纪60年代射电天文学的“四大发现”，即脉冲星、星际分子、微波背景辐射、类星体，成为20世纪中最耀眼的天文学成就。射电天文已成为重大天文发现的发祥地和诺贝尔物理学奖的摇篮。
赖尔的突破物理学中因发明新器件而获诺贝尔物理学奖的事例屡见不鲜。然而在20世纪前几十年当中，光学天文望远镜的发展很快，导致了不少重要的天文发现，但却没有一项得奖。1974年，英国剑桥大学的赖尔（Martin Ryle）教授因发明综合孔径射电望远镜而获得了诺贝尔物理学奖，这是天文学家终于实现因研制天文观测设备而获诺奖的突破。射电望远镜开辟了观测的新波段，但是刚刚发展起来的射电天文十分幼稚，最大的问题是空间分辨率很低，且不能给出射电源的图像。1952年，赖尔提出综合孔径望远镜理论，这是一种化整为零的射电望远镜，用两面或多面小天线进行多次观测就可以达到大天线所具有的分辨率和灵敏度。而且，还能得到所观测的天区的射电图像。1971年，剑桥大学建成的等效直径为5千米的综合孔径望远镜，其分辨率已和大型光学望远镜相当，获得了一大批射电源的图像资料。
休伊什和贝尔发现脉冲星脉冲星的发现证实了中子星的存在。中子星具有和太阳相当的质量，但半径只有约10千米。因此具有非常高的密度，是一种典型的致密星。中子星还具有超高压、超高温、超强磁场和超强辐射的物理特性，成为地球上不可能有的极端物理条件下的空间实验室。它不仅为天文学开辟了一个新的领域，而且对现代物理学发展也产生了重大影响，导致了致密物质物理学的诞生。英国剑桥大学的天文学教授休伊什（AntonyHewish）和他的研究生乔丝琳·贝尔（Jocelyn BellBurnell）女士一起发现了脉冲星。休伊什因发现脉冲星并证认其为中子星而荣获1974年的诺贝尔物理奖是当之无愧的，但贝尔博士未能和休伊什一起获得诺贝尔奖却是一件憾事，目前天文学家公认她是发现脉冲星的第一人。
彭齐亚斯和威尔逊发现宇宙微波背景辐射1963年初，彭齐亚斯（Arno Allan Penzias）和威尔逊（Robert Woodrow Wilson）把一台卫星通讯接收设备� 在观测过程中意外发现了多余的3.5开温度的辐射。这种辐射被确认是宇宙大爆炸时的辐射残余，成为宇宙大爆炸理论的重要观测证据。由此，他们获得了1978年度的诺贝尔物理学奖。彭齐亚斯和威尔逊发现宇宙微波背景辐射，所获得的黑体谱并不精确，而且他们得到的微波背景辐射的空间分布是各向同性的，这与大爆炸宇宙学的理论有着明显的差别。
赫尔斯和泰勒发现射电脉冲双星继1974年休伊什教授因发现脉冲星而获得诺贝尔物理学奖之后，1993年美国普林斯顿大学的赫尔斯（RussellA.Hulse）和泰勒（Joseph H.Taylor）两位教授又因发现射电脉冲双星而共同获得该年度诺贝尔物理学奖，引起了全世界的轰动。他们发现的脉冲双星系统之所以重要，不 他们经过近20年坚持不懈的努力，上千次的观测，终于以无可争辩的观测事实，间接证实了引力波的存在，开辟了引力波天文学的新领域。
新世纪天文观测再续辉煌
观测是天文学研究的主要方法。观测手段越多、越好，所能得到的信息就越丰富。进入21世纪仅仅10余年，已有4个天文项目获得了诺贝尔物理学奖，分别属于X射线、中微子、射电和光学观测研究领域。
贾科尼创立x射线天文学
1901年，伦琴（Wilhelm Conrad R6ntgen）因为发现X射线荣获诺贝尔物理学奖。时隔102年，X射线天文学的创始人里卡尔多·贾科尼（Rieeardo Giaeeoni）又获诺奖殊荣。由于地球大气对X射线和Y射线的强烈吸收，只能把探测器送到大气层外才能接收天体的X射线和Y射线辐射。20世纪30年代以后，特别是到了90年代，空间探测的发展使得X射线天文学得到了发展，实现了天文学观测研究的又一次飞跃。美国天文学家贾科尼由于对X射线天文学的突出贡献荣获2002年度诺贝尔物理学奖。
贾科尼对X射线天文学的贡献是全面的，瑞典皇家科学院发表的新闻公报把他的贡献归纳为“发明了一种可以放置在太空中的探测器，从而第一次探测到了太阳系以外的X射线源，第一次证实宇宙中存在着隐蔽的X射线背景辐射，发现了可能来自黑洞的X射线，他还主持建造了第一台X射线天文望远镜，为观察宇宙提供了新的手段，为x射线天文学奠定了基础”。贾科尼被称为“X射线天文学之父”当之无愧。
戴维斯和小柴昌俊发现太阳中微子中微子是组成自然界的最基本的粒子之一，中微子不带电，质量只有电子的百万分之一，几乎不与任何物质发生作用，因此极难探测。理论推测，在太阳核心发生的氢核聚变为氦的反应中，每形成一个氦原子核就会释放出2个中微子。太阳每秒钟消耗5，6亿吨氢，要释放1.4×1038个中微子。太阳究竟会不会发射如此多的中微子？只能由观测来回答。
美国物理学家戴维斯（Raymond Davis）是20世纪50年代唯一敢于探测太阳中微子的科学家。他领导研制的中微子氯探测器，放置在地下深1500米的一个废弃金矿里。在30年漫长的探测中，他们共发现了来自太阳的约2000个中微子，平均每个月才探测到几个中微子。而日本东京大学的小柴昌俊（Masatoshi Koshiba）教授创造了另一种中微子探测器。探测器放在很深的矿井中，并于1983年开始探测，1996年扩建，探测到了来自太阳的中微子。1987年，在邻近星系大麦哲伦云中出现了一次超新星爆发（SNl987A），理论预测在超新星爆发过程中会产生数量惊人的中微子。令人兴奋不已的是，他们成功地探测到了12个中微子。戴维斯和小柴昌
马瑟和斯穆特发现宇宙微波背景辐射黑体谱和各向异性的空间分布美国宇航局戈达德空间飞行中心的马瑟（John C.Mather）和加利福尼亚大学伯克利研究中心的斯穆特（George Fitzgerald SmootⅢ），为了精确测定微波背景辐射的黑体谱和检测其各向异性的特性进行了专门空间观测。他们组织领导了“宇宙背景探测者”卫星（简称COBE）的研制，卫星携带了毫米波、亚毫米波和红外波段的观测设备，进行了4年的观测。最终确认，宇宙微波背景辐射谱与温度为2.726开的黑体谱惊人地一致。还发现宇宙微波背景辐射各向异性现象的存在。2006年，马瑟和斯穆同获得了该年度的诺贝尔物理学奖。
关键词：儒家文化古代科技古代科学家
关于中国古代是否有科学的问题，学术界至今仍有不同意见。不少学者根据卷帙浩繁的古代文献，用历史事实证明中国古代有科学，甚至认为，中国古代曾有过居于世界领先地位的科学技术。正如英国着名的中国科技史家李约瑟所言，古代的中国人在科学技术的许多重要方面“走在那些创造出着名的‘希腊奇迹’的传奇式人物的前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并在公元三世纪到十三世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”,中国的科学发现和技术发明曾经“远远超过同时代的欧洲，特别是在十五世纪之前更是如此”[]。然而，也有一些学者则根据中国古代没有近代意义的“科学”,近代科学没有在中国产生，以证明中国古代没有科学。笔者持中国古代有科学的观点，并认为，中国古代的科技具有明显的儒学化特征，不同于近代意义的“科学”。这一看法对于理解中国古代科技曾有过辉煌但又没有能够实现向近代科学的转型，或许会有一定的帮助。
一。儒学化的中国古代科学家
从科技与社会相互关系的角度看，科学技术总是在一定的文化背景中孕育并得以发展的，因而必然会受到一定的文化的影响。儒家文化是中国传统文化的主流，儒家文化对于中国古代科技的发展不可能不具有重要的影响。这种影响首先表现为儒家文化对于古代科学家的影响，表现为大多数科学家都不同程度地与儒学有着密切的关系。
关于中国古代科学家，目前，国内有两部较为重要的传记着作，其一，由杜石然先生主编的《中国古代科学家传记》,[]共选入中国古代科学家235位，另有明清时期介绍西方科技的外国人14位，该书收录的古代科学家较全；其二，由卢嘉锡先生任总主编的《中国科学技术史》中有金秋鹏先生任主编的《中国科学技术史？人物卷》,[]该书精选了春秋战国时期至清末的着名科学家77位(除汉代数学家张苍和清初地理学家刘献庭之外，大都包括在《中国古代科学家传记》之中),该书收录的古代科学家较精。以下就以杜石然先生所主编的《中国古代科学家传记》为依据，参照金秋鹏先生所主编的《中国科学技术史？人物卷》,分析古代科学家与儒学之间的关系。
根据笔者分析，在《中国古代科学家传记》中所收录的科学家，大都与儒学有着程度不同的关系。依据这些科学家与儒学的关系的密切程度，可分为以下两个层次：
其一，在儒学发展史上具有较重要地位或撰有儒学研究着作的科学家。这类科学家有：汉代的张衡、崔寔，魏晋南北朝时期的陆玑、虞喜、何承天、祖冲之，隋朝的刘焯，宋代的沈括、黄裳，明代的罗洪先、宋应星、张履祥，清代的朱彝尊、戴震、阮元、汪莱、李锐，等等。其中汉代的天文学家张衡着《周官训诂》;东晋时期的天文学家虞喜“释《毛诗略》,注《孝经》”[];南北朝时期的天文学家何承天对《礼论》进行整理，“删减合并，以类相从，凡为三百卷”[],数学家、天文学家祖冲之“着《易》、《老》、《庄》义，释《论语》、《孝经》”[];隋朝时期的天文学家刘焯着《五经述义》;宋代的科学家沈括撰《孟子解》,天文学家、地理学家黄裳撰《王府春秋讲义》;明清之际的科学家宋应星撰《谈天》、《论气》;清代的数学家汪莱撰有《十三经注疏正误》、《说文声类》等经学着作，数学家李锐协助阮元校勘《周易》、《谷梁》和《孟子》,并撰有《周易虞氏略例》、《召诰日名考》等等。
其二，明显受儒学影响、具有儒家理念或运用儒家经典中的知识进行科学研究的科学家。这类科学家较多，比如(按年代顺序),班固、刘洪、张仲景、皇甫谧、裴秀、刘徽、郦道元、贾思勰、王孝通、贾耽、杜佑、李吉甫、陆龟蒙、韩鄂、苏颂、唐慎微、刘完素、郑樵、张从正、李杲、宋慈、李冶、秦九韶、杨辉、郭守敬、朱世杰、王祯、朱震亨、鲁明善、戴思恭、马一龙、李时珍、徐春甫、程大位、朱载堉、陈实功、徐光启、张景岳、邢云路、方以智、王锡阐、梅文鼎、杨屾、徐大椿、陈修园，等等。
这些科学家与儒学都有着密切的关系。需要指出的是，以上所罗列的这些科学家几乎囊括了古代科技体系中数学、天文学、地理学、医学和农学五大学科的最着名的科学家，是科学史上各个时期最具代表的科学家。而且在事实上，除了以上科学家之外，还会有其他许多科学家与儒学有着直接的关系，比如，大多数官吏科学家必然要受到儒家思想的影响；一些道教、佛教科学家，在他们的成长过程中，在他们的科学研究中，也会与儒家思想有着这样或那样的关系。
古代科学家与儒学的这种关系，与儒家文化是中国传统文化的主流有关。在这样的文化背景下，古代中国人自小都学习过儒家经典。儒家经典是古代文化的载体，学习文化知识，不能不学习儒家经典；同时，儒家经典是培养理想人格的教科书，要成为有道德的人，也不能不学习儒家经典。而且，儒家经典是古代科举考试的重要内容，要进入仕途，也必须学习儒家经典。古代的绝大多数科学家当然也不例外。而且在社会交往中，古代科学家大都免不了与儒士交往。从家庭成员到老师，以至朋友同事，总会有儒家学者，或者有儒家背景的文人学士。宋朝时期的法医学家宋慈，先是师从朱熹弟子吴雉，又经常向朱熹弟子杨方、黄干、李方子、蔡渊、蔡沈等学习。入太学时，他的文章得到着名理学家真德秀的赏识，并拜师受学。清代科学家梅文鼎，他的父亲就是饱读儒家经典的书生；后来，他又与着名经学家朱彝尊、阎若璩、万斯同以及清初儒家李光地、着名儒家黄宗羲之子黄百家等等有过密切的交往；他的许多思想，包括一些科学思想的形成都或多或少地与他所交往过的儒家学者有关。又比如，清代的数学家李锐，曾师从于着名经学家钱大昕，在数学研究上与经学家焦循多有交往，与焦循、汪莱一起被称为“谈天三友”[]。
中国古代科学家在成长的过程中、在社会交往以及学术交往中，大都处于儒家文化的氛围之中，儒家文化是他们心灵、思想、学识、情感的不可分割的重要组成部分，从而使得中国古代科学家带有明显的儒学化特征。他们大都具有儒家的价值观念和道德品质，具备深厚的儒家文化知识，对儒家经典有着浓厚的学术情趣，以至于在他们的科学研究中，或是包含着对儒学的研究，或是运用了儒家经典的知识，或是蕴涵着儒家的情怀。
二。儒学化的古代科学研究
在儒家文化为主流的中国传统文化背景下，不仅科学家的价值观念、人格素质、知识学问要受到儒家文化的影响，而且在科学研究中，科学家的科研动机、基础知识乃至科研方法，都在很大程度上受到儒学的影响。
(1)儒家的价值观影响科学研究的动机
古代科学家研究科技的动机大致有三：其一，出于国计民生的需要；其二，出于“仁”、“孝”之德；其三，出于经学的目的。
古代科学家研究科学的动机首先出于国计民生的需要。北魏时期的农学家贾思勰在其所着的《齐民要术》中对此有很好的论述。该书的“序”在阐述作者研究农学的目的时说：“盖神农为耒耜，以利天下。尧命四子，敬授民时。舜命后稷，食为政首。禹制土地，万国作乂。殷周之盛。《诗》、《书》所述，要在安民，富而教之。”[]他还举了许多例子：“耿寿昌之常平仓，桑弘羊之均输法，益国利民，不朽之术也”;“任延、王景，乃令铸作田器，教之垦辟，岁岁开广，百姓充给”;“皇甫隆乃教作耧、犁，所省庸力过半，得谷加五”;“《书》曰：稼穑之艰难。《孝经》曰：用天之道，因地之利，谨身节用，以养父母。《论语》曰：百姓不足，君孰与足”。这些论述无非是要说明他撰着《齐民要术》的目的在于“益国利民”,为的是国计民生。元朝时期农学家的王祯在所着《农书》的“自序”中说：“农，天下之大本也。一夫不耕，或授之饥；一女不织，或授之寒。古先圣哲，敬民事也，首重农，其教民耕织、种植、畜养，至纤至悉。”他撰着《农书》的目的也在于国计民生。中国古代科技之所以在数学、天文学、地理学、医学和农学这些学科较为发达，概由于当时这些学科与国计民生密切相关。数学以解决实际问题为基本框架和内容，其中所涉及的问题大都与国计民生有关；天文学讲“敬授民时”,地理学讲治国安邦，医学讲治病救人，也都与国计民生相关联。
古代科学家研究科学的另一个动机是出于“仁”、“孝”之德。东汉时期医学家张仲景研究医学，旨在“上以疗君亲之疾，下以救贫贱之厄，中以保身长全，以养其生”,在于“爱人知物”、“爱躬知己”[]。魏晋时期医学家皇甫谧在所着《针灸甲乙经》的“序”中说：“若不精通于医道，虽有忠孝之心、仁慈之性，君父危困，赤子涂地，无以济之，此固圣贤所以精思极论尽其理也。”可见，他研究医学的动机在于落实“忠孝之心、仁慈之性”。唐朝时期的医学家孙思邈也在所着《备急千金要方》“本序”中指出：“君亲有疾不能疗之者，非忠孝也。”金代医学家张从正更是明确把自己的医学着作定名为《儒门事亲》,以表明他研究医学的动机在于“事亲”。事实上，科学研究的动机出于国计民生的需要与出于“仁”、“孝”之德，这二者是一致的，关注国计民生是“仁”、“孝”之德的进一步推广；所以，那些出于国计民生的需要的科学研究，同样也是出于“仁”、“孝”之德。
除此之外，古代科学家研究科学还有一个动机，这就是经学的动机。古代数学家大都把自己的数学研究与《周易》、《周礼》的“九数”以及儒家的“六艺”联系在一起。魏晋时期数学家刘徽在所撰《九章算术注》“序”中说：“昔在包牺氏始画八卦，以通神明之德，以类万物之情，作九九之数，以合六爻之变”,“周公制礼而有九数，九数之流，则《九章》是矣”;《孙子算经》认为数学是“六艺之纲纪”,能够“穷道德之理，究性命之情”;唐朝时期的数学家王孝通在《上缉古算经表》中说：“臣闻九畴载叙，纪法着于彝伦；六艺成功，数术参于造化”;这一切都是为了说明他们研究数学是对儒家经学的继承和发挥。宋朝时期的数学家秦九韶在《数书九章》的“序”中认为，数学“大则可以通神明、顺性命，小则可以经世务、类万物”,元朝时期的数学家朱世杰在《四元玉鉴》“卷首”中认为，数学“以明理为务，必达乘除升降进退之理，乃尽性穷神之学”,这里讲“通神明、顺性命”以及“明理”,无非是要说明数学与理学在根本上是一致的，而他们的数学研究的动机也正在于此。事实上，宋代以后的科学家较多地把科学研究与求“自然之理”联系在一起，所谓“数理”、“历理”、“物理”、“医理”之类；在他们看来，当时所谓的“自然之理”是包含在儒家“大道”中的“小道”,正如朱熹所言，“小道亦是道理”[],所以，研究科学也是为了阐发儒家的道理。
从根本上说，古代科学家研究科学的以上三种动机都是围绕着儒家的价值观而展开的。出于国计民生的需要，就是为了落实儒家的民本思想；出于“仁”、“孝”之德，就是实践儒家的仁爱理念；出于经学的目的，就是要发挥儒家之道。因此，古代科学家的研究科学的动机最终都源自儒家的价值观。
(2)儒家经典成为科学研究的知识基础
科学研究需要有相当的知识基础和专业基础，而在儒家文化占主流的背景下，大多数科学家的基础知识甚至一些专业基础知识最初都是从儒家经典中获得的。儒家经典中包含了丰富的科技知识。就古代数学、天文学、地理学、医药学和农学五大学科而言，《周易》等着作中包含有某些数学知识，《诗经》、《尚书？尧典》、《大戴礼记？夏小正》、《礼记？月令》以及《春秋》等着作中包含有某些天文学的知识，《尚书？禹贡》、《周礼？夏官司马？职方》等着作中包含有某些地理学知识，《周易》、《礼记？月令》等着作中包含了与医学有关的知识，《诗经》、《大戴礼记？夏小正》、《礼记？月令》等着作中包含有农学知识。应当说，儒家经典中具备了古代科学家从事科学研究所需要的基础知识以及一些专业基础知识。因此，儒家经典中的科技知识，实际
古代许多科学家的科学研究正是在儒家经典中所获得的科学知识的基础上，经过自己的进一步研究、发挥和提高，从而在科学上做出了贡献。从一些科学家的科学研究过程以及他们所撰着的科学着作中，可以发现，他们的科学研究与儒家经典中的知识密切相关，在一定程度上是对儒家经典中某些知识的发挥和提高。
古代数学家必定要讲《周易》。魏晋时期的着名数学家刘徽在为《九章算术》作注时说：“徽幼习《九章》,长再详览，观阴阳之割裂，总算术之根源。探赜之暇，遂悟其意。是以敢竭顽鲁，采其所见，为之作注。”[]也就是说，他是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”,从而明白《九章算术》之意，并为《九章算术》作注。宋元时期的数学家讲河图洛书、八卦九畴。宋代着名的数学家秦九韶对《周易》揲蓍之法中的数学问题进行研究，从而引伸出一次同余组的解法，即“大衍求一术”,被认为达到了当时世界数学的最高水平；又有数学家杨辉对“洛书”的三阶纵横图进行研究，直至对十阶纵横图的研究；还有元代着名数学家朱世杰撰《四元玉鉴》,运用《周易》概念论述了多元高次方程组的求解问题，被美国科学史家乔治？萨顿称为“中国数学着作中最重要的一部，同时也是中世纪最杰出的数学着作之一”[]。
古代天文学家必定要以《尚书？尧典》为依据，同时结合《大戴礼记？夏小正》、《礼记？月令》、《诗经》、《春秋》“经传”等儒家经典中有关天象的纪录和天文知识，进行研究，同时，古代天文学家在编制历法时也经常运用《周易》中的概念。李约瑟说：“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[]充分揭示了中国古代天文学与儒学的关系。由于古代的天文历法研究需要涉及大量的儒家经典，所以，在历史上，大多数天文历法家都是饱读儒家经典的儒者，从汉唐时期的张衡、虞喜、何承天、祖冲之、刘焯到宋元时期的苏颂、沈括、黄裳、郭守敬，这些着名的天文历法家都曾经读过大量的儒家经典，他们所撰着的天文历法方面的着作采纳了儒家经典中大量的天文学知识。
古代的地理学则不可能不讲《尚书？禹贡》、《周礼？夏官司马？职方》。东汉的班固所撰《汉书？地理志》辑录了《尚书？禹贡》的全文和《周礼？夏官司马？职方》的内容；魏晋时期的地图学家裴秀所制《禹贡地域图》主要是根据《尚书？禹贡》。此后的地理学家郦道元、贾耽、杜佑、李吉甫都无不通晓《尚书？禹贡》,并以此作为地理学研究的基本材料。
在农学方面，《周易》的“三才之道”是古代农学研究的思想基础。而且，以《礼记？月令》为基本框架的月令式农书是古代重要的农书类型，先是有东汉的崔寔撰《四民月令》,又有唐朝韩鄂撰《四时纂要》,后来还有元朝的鲁明善撰《农桑衣食撮要》,等等。即使是其它类型的农书，其中也包含了大量从《诗经》、《尚书》、《周礼》、《礼记？月令》、《尔雅》等儒家经典中引述而来的农学知识。
当然，作为科学家，他们的知识并不只是从儒家经典中所获得的那一部分科学知识，他们还拥有从前人的科技着作以及其它着作中获取的知识，更重要的，还有他们的经验知识以及他们通过科学研究所获得的知识。但无论如何，在他们的知识结构中，从儒家经典中所获得的知识是他们进行科学研究最基础的同时也是最重要的知识。
(3)儒家的经学方法成为重要的科学研究方法
在儒家文化的背景下，科学家在研究科学时，不仅研究动机与儒家思想有关，所运用的知识中包含着从儒家经典中所获得的知识，而且在研究方法上也与儒学的经学方法相一致。
中国古代科学家的科学研究往往是以� 与这样的研究程序相关，科学研究首先要求广泛地读书，博览群书，其中也必然包括儒家经典，这就是“博学以文”。在此基础上，科学家还要用亲身的实践对前人的知识进行验证，尤其是地理学家、医药学家、农学家更是如此，这就要求“实事求是”。因此，古代科学着作有不少都是对以往科技知识的整理和总结。
古代的科学研究由于与儒家的经学研究有许多相似之处，都是围绕着前人的着作而展开的，所以一直有尊崇经典的传统。古代科学家首先必须尊崇儒家经典，尤其是包含科技知识的那些儒家经典，《诗经》、《尚书？尧典》、《尚书？禹贡》、《大戴礼记？夏小正》、《礼记？月令》、《周礼》、《周易》以及《春秋》“经传”等都是古代科学家所必须尊崇的经典。此外，科学中的各个学科也都有各自的经典：数学上有“算经十书”,包括《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算经》;天文学上有《周髀算经》、《甘石星经》等；地理学上有《山海经》、《水经》等；医学上有《黄帝内经》、《神农本草经》、《难经》、《脉经》、《针灸甲乙经》等；农学上有《泛胜之书》、《齐民要术》、《耒耜经》等等。这些经典是各学科的科学家所必须尊崇的。
由于尊崇经典，所以科学研究只是在经典所涉及的范围内展开，只是在对经典的诠释过程中有所发挥。先有《九章算术》,后有《九章算术注》;先有《水经》,后有《水经注》;先有《神农本草经》,后有《神农本草经集注》,诸如此类。这与儒学的经学方法是一致的。尤其是，明清之际，西方科学传到中国，当时中国的科学家大都持“西学中源”的观点，并且采取引中国古代经典解释西方科学的方法进行研究。这一科学研究方式依然是承袭了儒学的经学方法。[]
三。儒家文化对古代科技特征的影响
由于古代科学家的科研动机、知识基础以及研究方法在很大程度上受到儒家文化的影响，因而中国古代科技所具有的实用性、经验性和继承性的特征，事实上也与儒家文化有着密切的关系。
在儒家文化的影响下，古代科学家进行科学研究的重要动机之一在于满足国计民生的需要，所以，大多数具有儒家价值理念的科学家在研究科技时，所注重的主要是科技的实际功用，这就决定了中国古代科技的实用特征，富有务实精神。虽然也曾有一些科学家对纯科学的问题进行过研究，但在总体上看，古代科技的实用性特征是相当明显的，是主要的。在论及中国古代数学史上最重要的经典着作《九章算术》与儒家文化的关系时，中国数学史家钱宝琮先生说：“《九章算术》的编纂者似乎认为：所有具体问题得到解答已尽‘算术’的能事，不讨论抽象的数学理论无害为‘算术’;掌握数学知识的人应该满足于能够解答生活实践中提出的应用问题，数学的理论虽属可知，但很难全部搞清楚，学者应该有适可而止的态度。这种重视感性认识而忽视理性认识的见解，虽不能证明它渊源于荀卿，但与荀卿思想十分类似。”[]如果对于中国古代数学发展具有重要影响的《九章算术》,其实用性的特征是受到儒家文化的影响，那么，整个古代数学的发展与儒家文化的密切联系，也就不言而喻的了。除此之外，中国古代的天文学、地理学、医学和农学的实用特征在很大程度上也与儒家文化的务实精神有着直接的关系。
与实用性特征相联系，古代科学家较为强调感觉经验，注重经验性的描述，因而使古代科技带有明显的经验性。在科学理论上，则主要是运用某些现成的、普遍适用的儒家理论以及诸如“气”、“阴阳”、“五行”、“八卦”、“理”之类的概念，经过思维的加工和变换，对自然现象加以抽象的、思辩的解释，只注重定性分析，而不注重定量分析。其结果是，科学研究仅仅停留在经验的层面上。比如，唐朝时期的天文学家僧一行，他在天文仪器制造、天文观测等诸方面多有贡献，他所编制的“大衍历”是当时最好的历法。然而，他在解释他的“大衍历”时则说：“《易》:天数五，地数五，五位相得而各有合，所以成变化而行鬼神也。天数始于一，地数始于二，合二始以位刚柔。天数终于九，地数终于十，合二终以纪闰余。天数中于五，地数中于六，合二中以通律历。……故爻数通乎六十，策数行乎二百四十。是以大衍为天地之枢，如环之无端，盖律历之大纪也。”[]再比如，宋代科学家沈括在解释黄河中下游陕县以西黄土高原成因时，他说：“今关、陕以西，水行地中，不减百余尺，其泥岁东流，皆为大陆之土，此理必然。”[]他还说：“五运六气，冬寒夏暑，旸雨电雹，鬼灵厌蛊，甘苦寒温之节，后先胜复之用，此天理也。”[]由于停留在经验性的描述和思辩性的解释上，科学在理论上相对较为薄弱。
由于古代科学家的科学研究较多地受到儒家经学方法的影响，因此对科学家来说，不仅儒家思想是不可违背的，而且，各门学科的“经典”也是不可违背的。这种崇尚经典的学风使得后来的科学家在科学研究中更多的是对前人着作中的科学知识和科学理论的继承、沿袭或注疏、诠释，并在此基础上有所补充、改进。因此，古代的科学着作大都少不了引经据典，广泛吸取前人的多方面、多学科的知识，因而表现出明显的继承性。即使有所创新和发展，也主要是在既定的框架内做出适当的改变和发挥。
中国古代科技的实用性、经验性和继承性的特征实际上正是在科技的层面上对儒家思想的延伸和展开。由于要实践儒家之道，所以古代科技重视实用，重视经验，在实用科技方面较有优势，而在科学理论上则相对薄弱；同时，又是由于要尊崇儒家之道，所以古代科学家总是把自己的研究与儒家学说、儒家经典联系在一起，重视知识的积累，表现出明显的继承性。由此可见，中国古代科技的特征与儒家思想密切相关，儒家文化对于中国古代科技特征的形成具有重要的影响。
综上所述，在以儒家文化为主流的中国传统文化背景下，中国古代科技的发展在很大程度上受到儒家文化的影响，甚至在某种意义上可以说，中国古代的科学家大都是儒学化的科学家，中国古代的科学研究大都是儒学化的研究，中国古代科技大体上带有明显的儒学特征，中国古代的科学是儒学化的科学。
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据目前已发现的记载，1639年的金星凌日有两人目睹：在英国利物浦附近的霍尔（Hoole）小村进行观测的Jeremiah Horrocks，和他的朋友、在曼彻斯特的家中进行观测的william crabtree。然而到了1761年的金星凌日时，就有了数百位天文学家远征世界各地观测这一奇观。
埃德蒙多·哈雷（1656年～1742年）是引发这次远征浪潮的人。哈雷在许多研究领域都颇有建树，其中最著名的就是成功预报了哈雷彗星于1682年回归，故而后来用他的名字予以命名。而1761年的金星凌日观测热潮，则缘起于他在1716年向伦敦的皇家学会提交的一篇论文。
1677年11月7日，哈雷在大西洋的圣赫勒拿岛上观测到了一次水星凌日。这是历史上记载的人类第四次观测到这颗内行星的凌日，更是第一次从头至尾观测到水星凌日的全过程。在此期间，哈雷产生了一个想法：对未来的金星凌日进行精确计时，利用这些数据可以算出天文单位（即日地平均距离）的值。难得的机遇终于来临了——时隔121.5年后，金星将于1761年6月6日再次穿过太阳的表面。
激动人心的描述
在哈雷那个时代，太阳系到底有多大，这个问题仍旧笼罩在重重迷雾之中。开普勒第三定律使得天文学家可以测定行星与太阳之间的相对距离，但是测定其绝对距离则是一个完全不同的问题。为此需要知道至少一颗行星与太阳之间的真实距离，而最方便的候选行星自然是地球。于是，测定天文单位的值就成了18世纪天文学最紧迫的任务之一。
哈雷的方案后来得到了法国天文学家JosephNicolas Delisle的改进，它要求在全球范围内很大的间距上部署许多观测者。每位观测者都要以最高的精度记录下金星轮廓完全进人太阳圆面的时刻（凌始内切或第二切），以及即将离开日面的时刻（凌终内切或第三切）。由于视差作用，不同观测者记录下的第二切与第三切的时间间隔会稍有不同，而金星在日面上通过的路径对于不同的观测者也有微小的差异。
水星凌日的出现远比金星凌日频繁，平均每世纪发生13.4次。而金星距离地球更近，所以从地球上不同的地方看去，它在恒星背景上的视位置变化更大，即视差更大。从原理上说，在金星可见的每个晴朗夜晚，天文学家都可以测定其视差，但是它强烈的光芒却导致了这种测量无法实现。而在凌日期间，黑色的金星轮廓却能够在明亮的日面上清晰地呈现出来。
哈雷的方案能否实现，主要取决于两个因素：是否能准确地知道每位观测者的地理位置；是否能对凌日的第二切和第三切精确计时。地理位置的测定不是很困难，用标准的航海导航设备就能完成，在凌日前或凌日后进行皆可。而凌日计时，则是一个非成即败的工作：它必须在凌日过程中实时完成。哈雷估计，第二切和第三切的计时误差若能在1秒以内，则推算天文单位就能达到1/500的精度。
可是，哈雷提出这个方案的时候，已经60岁了，他很清楚，此时距离1761年金星凌日还有45年，那时他早已不在人世。于是，他力劝后辈天文学家全力以赴去观测那次凌日，要前往尽可能多的相隔足够遥远的不同地点。这就需要各国政府的通力合作和充裕的资金支持，由才干卓著的科学家组织领导跨洋或跨大陆的远征队，并配备足够的望远镜和导航仪器。这将成为历史上第一次全面的国际性科学工作。哈雷在论文结尾激动人心地描述道：
在我故去后，有好奇心的天文学家们将遇到观测这些现象的机会，因此，我一次又一次地向大家推荐这个方案，让他们能够牢牢记住我的告诫，到时候全力以赴地完成这项观测，我无比诚挚地祝福他们一切顺利：愿他们从一开始就不会遇到阴云阻隔，拥有最清晰的视野，最终能更准确地测定各行星的轨道尺度，这将带给他们不朽的声名和荣耀。
1742年1月14日，哈雷以85岁高龄辞世。在他的漫长人生中有过一项又一项的科学成就，但他未能亲眼见证两件为他带来世界级声誉的事件：属于他的那颗彗星于1798年至1759年期间的回归，以及3年后金星在太阳的圆面上出现。
战争的阴影
在金星凌日即将来临之际，好几个国家组织了远征观测队，其中包括两支英国的和四支法国的。但是哈雷期望的国际合作却成了梦幻泡影。英法两国以及他们各自的盟友，此时在“七年战争”中酣战到了最高潮。在美国，这场战争又叫做“法国与印第安战争”。
有一支英国观测队准备奔赴苏门答腊岛的Bencoolen（今印度尼西亚的明古鲁省），由天文学家Charles Mason（1728年～1786年）领导。他的副手是地理勘测员Jeremiah Dixon（1733年～1779年）。这对搭档后来因划分了宾夕法尼亚州和马里兰州之间的Mason Dixon线（划分于18世纪60年代，通常被视为美国南北文化的分界线。——译者注）而闻名于世。他们于1761年1月8日从朴茨茅斯港起航，仅仅一天后，他们乘坐的军舰“皇家海马”（HMS Seahorse）号就遭遇到了法国快速军舰L’Grand号的拦截。在海战中，11名英国水手战死。“皇家海马”号则遭到重创，被迫返航回到普利茅斯港。
Mason受到了严重的惊吓，他通知皇家学会：“我们没办法再出航了，事情该怎么样就怎么样吧。”皇家学会为此发出了严厉的指责：“他们已经公开接受了此项任务，此事天下皆知，现在却拒绝继续其航程……这将令国家蒙羞，特别是给我学会带来耻辱，这更是他们本人的奇耻大辱。”这项工作“以他们的身份地位，决不能失败，否则将成为重大的丑闻，甚至可能彻底葬送他们的人生。”
皇家学会的严词训诫产生了效果。在“皇家海马”号修复后，Mason和Dixon于2月3日再度出航，赶往苏门答腊。但是在途中船长意识到，在金星凌日前及时抵达明古鲁已不可能。4月下旬，他们抵达了南部非洲的开普敦，经当地荷兰殖民当局的许可登岸。经过数周时间架设仪器、进行准备后，Mason和Dixon从云层的缝隙中观测了金星凌日的后半程。这是南半球唯一的成功观测。
不可思议的旅程
在法国的四支远征队中，有一支以其首领令人难以置信的厄运故事而被载入史册。这位领导远征队的天文学家名字很长，叫做GuillauineJoseph Hyacinthe Jean—Baptiste Le Gentil de laGalaisiere（1725年～1792年），人们通常称之为LeGentil，他们的目的地是印度东南海岸的旁迪切里。在金星凌日发生的一年多以前，这支远征队便于1760年3月26日离开了法国。7月10日，他们到达了印度洋上的毛里求斯岛（当时叫“法兰西岛”），Le Gentil听到了一个坏消息：旁迪切里遭到了英军的围攻。这时，他还得了痢疾，康复后，他听说法国护卫舰La Sylphide号准备开往旁迪切里解围。1761年3月11日，他们随La Sylphide号起航，但是印度洋上的季风耽搁了数周的航程。季风停息后，又受困于风力不足。到了5月24日，该舰舰长在印度的外海听说旁迪切里已被英国人攻克，于是不得不驶返毛里求斯。
糟糕的是，此时对于远征队而言，赶回毛里求斯岛已经来不及了。Le Gentil在茫茫海上获得了观测金星凌日的晴好天气，很利于对人凌和出凌进行准确计时。可是，此时舰只正在印度洋的波涛中颠簸，而且也无法精确测定所处的经度，使得他的观测在科学上毫无价值。
然而Le Gentil决心在恶劣的环境中等待并干一番事业，而不是返回法国。下次金星凌日将于1769年6月3日来临，在漫长的8年等待期间，他广泛考察了毛里求斯和马达加斯加的动植物群和地质状况。
最后，他认定菲律宾首府马尼拉在凌日时天气晴好的机会较大。在得知有一艘西班牙军舰将要驶往那里后，他说服了舰长，带他上舰，于1766年8月10日抵达目的地。可是11个月以后，法国科学院传来了命令，要他前往旁迪切里（此时该城又回到了法国人手里），而在那里只能看到出凌。1768年3月，他到达了指定地点，此时距离金星凌日还有一年多的时间，于是他进行了一些预备性的测量。
在凌日前那晚，Le Gentil遇到了如水晶股的晴好天气，见到了一轮满月。关于接下来的事情，西蒙·纽康在1880年的著作《大众天文学》中则是这样描述的：
1769年6月3日，当这位百折不挠的天文学家满怀希望地正准备观测金星凌日时，一朵令人头痛的乌云遮住了太阳，使得Le Gentil极度沮丧地失去了多年耐心和汗水所应得的回报。他没有观测到出凌，也就是金星从日面上离开的时刻，这一瞬间要到105年后才会再现天穹。然而更今他深感挫折、痛心悔恨的是，他后来得知，马尼拉，也就是他原先挑选的目的地，当日万里无云。两个星期后，这位厄运缠身的天文学家才打起精神，执笔书信，向巴黎的朋友痛陈自己的悲惨遭遇。
但是Le Gentil的厄运在这里还远远没有画上句号。又一次经受痢疾的折磨后，他终于在1770年3月1日离开了旁迪切里，登船前往毛里求斯。12月，在航返故乡法国的旅途中，他乘坐的海船在好望角遭遇了风暴袭击，桅杆折断，又不得不折回毛里求斯。1771年3月末，他登上了一艘西班牙军舰，终于在8月1日抵达西班牙的加的斯（Cadiz）港。在加的斯休整一个月后，Le Gentil徒步穿越比利牛斯山脉，历经艰险，回到法国，结束了他的海外旅程。
1771年10月，阔别故土十一年半后，Le Gentil回到了巴黎。可是，他的亲友们以为他已经客死异乡，并且瓜分了他的财产。而法国皇家科学院 不过万幸的是，Le Gentil的故事有一个令人欣慰的结局。他最后恢复了在巴黎天文台的级别和职位，但是还要打官司来索回个人财产。后来他结婚了，事业再度兴旺。在余下的20年生命历程中，抚养了一个可爱的女儿，撰写了很多论著。他在1792年10月辞世，享年67岁。
发现金星大气
俄罗斯天文学家们也观测了1761年的金星凌日，其中一人获得了历史性的重大发现，可是却在将近2个世纪后才获得了应有的承认。米哈伊尔·瓦西里耶维奇·罗蒙诺索夫（1711年～1765年），生于北冰洋港口阿尔汉格尔斯克附近，祖上都是目不识丁的渔民。他渴望接受高等教育，在19岁时离开家乡，前往莫斯科，自称是贵族后裔而获准进入了学校。其学业最终是在德国完成的。
罗蒙诺索夫是物质由单个微小粒子（分子）构成、热是机械能的一种形式、光以波的形式传播等物理学说的早期倡导者，多年以后，这些学说才成为物理学的主流。他曾被选为圣彼得堡科学院院士，对1755年建立莫斯科大学做出了卓越贡献，后来，这所著名学府的全名就是国立莫斯科罗蒙诺索夫大学。这位俄罗斯大科学家从贫寒中崛起的经历 尽管两人远隔重洋从未会面，但都为对方的科学成就而相互钦佩不已。
罗蒙诺索夫在圣彼得堡用一具11.5厘米口径的折射望远镜观测了1761年的金星凌日，在第二切结束和第三切开始时，他两次看到金星黑色轮廓的周围有一圈黯淡的光晕。他认为，这是阳光从金星大气中折射而过造成的。罗蒙诺索夫在一篇论文中报告了这一发现，并做出结论：“金星这颗行星被明显的大气层包围，类似干（即使并不超过）我们地球周围的大气层。”
其他观测者也报告了这一光晕，但是他们的关注点集中于凌日计时上，而非物理效应。罗蒙诺索夫的论文很快被翻译成了德文，在欧洲有200余份抄本流传。但是直到20世纪中叶，他的这篇论文在西方仍旧知者寥寥，未能赢得发现金星大气的应得荣誉。此前，发现金星大气被记为Johalm Schr（Ster或威廉·赫歇尔的功劳，而罗蒙诺索夫比他们早发现30多年。
最终的结果
科学家们在遍布全球的逾70个地点观测了1761年的金星凌日。但是，花费多年时光对诸多观测数据进行比较和分析后，结果却令人失望：得到的天文单位值的下限为1.25281170亿千米，上限1.54759090亿千米，误差范围远远超过了哈雷的期望。
罪魁祸首是一条幽灵般的黑丝，在第二切和第三切的时候，它看上去会将金星的外缘和太阳的边缘连接在一起，并存在若干秒钟的时间，就好像微微漏水的水龙头上就要下坠的一滴水。
几乎所有观测者都记载了这一黑滴效应，不管他们当时身在何处。这个效应几乎可以令所有努力都毁于一旦：它会严重干扰对于凌日过程中关键时刻的计时工作。对于该效应持续时间进行估计的尝试同样困难重重，从几秒钟到整整一分钟的估计都有。在1769年、1874年和1882年的金星凌日时，都有同样的麻烦出现。尽管凌日观测提高了天文单位值的精度，可以视作取得了部分成功，但黑滴效应使天文学家们不得不相信：必须另寻其它方法测定日地距离的值。考虑到人们为观测金星凌日付出的辛勤劳动和花费的巨额资金，在那时，这样的结果不免有些让人失望。
——译自《天空与望远镜》（2012年6月号）
天文单位的值最终是如何测定的