“力学动态”文摘，第5卷，第1期，2009年1月10日

环境力学专辑（1）

本刊编辑：陈文  黄丹 

本期特约策划： 苟晓凡

江苏省南京市西康路1号河海大学工程力学系（邮编:210098）

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编者按：《力学动态 》文摘于每月10日和25日发送 ，免费订阅、自由退订。欢迎发布信息、交流体会、共享经验。

编辑说明：从本期开始，“力学动态”文摘将编辑两期的“环境力学”专辑。本专辑得到了国内外专家和学者的大力支持，我们在此表示衷心的感谢。恳请读者批评指正。
 

本期目录：

     ◆ 中国“环境力学”发展与研究概况

    ² 《国家中长期科学和技术发展规划纲要》—— “环境力学”相关摘录
    ² 《2006-2007力学学科发展报告》——“环境力学”相关摘录
    ² 刘青泉：交叉力学学科发展专题报告——环境力学

     ◆ 科技人物
    ² 环境力学专家——李家春院士

     ◆ 学术会议
    ² 全国环境力学研讨会简介
    ² 中国力学学会学术大会2009环境力学相关专题研讨会
    ² 中国力学学会学术大会2009“计算力学的新问题、新方法和新理论”专题讨论会
    ² 1st International Symposium on Soft Materials in Conjunction with the Fiber Society's 2009 Spring Conference（2009.5, Shanghai）

     ◆ 相关新闻
    ² 中国力学学会环境力学专业委员会成立
    ² 环境力学专业委员会网站开通运行
    ² 国家自然科学基金委员会“松散粒体坝学术研讨会”在河海大学召开
     ◆ 研究机构
    ²  中科院力学研究所 “环境力学重点实验室”

     中国“环境力学”发展与研究概况
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《国家中长期科学和技术发展规划纲要》—— “环境力学”相关摘录

 　（2006-2020年 中华人民共和国国务院）

......

三、重点领域及其优先主题
环境重点领域
　　改善生态与环境是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大问题。我国环境污染严重；生态系统退化加剧；污染物无害化处理能力低；全球环境问题已成为国际社会关注的焦点，亟待提高我国参与全球环境变化合作能力。在要求整体环境状况有所好转的前提下实现经济的持续快速增长，对环境科技创新提出重大战略需求。
发展思路：

（1）引导和支撑循环经济发展。大力开发重污染行业清洁生产集成技术，强化废弃物减量化、资源化利用与安全处置，加强发展循环经济的共性技术研究。

（2）实施区域环境综合治理。开展流域水环境和区域大气环境污染的综合治理、典型生态功能退化区综合整治的技术集成与示范，开发饮用水安全保障技术以及生态和环境监测与预警技术，大幅度提高改善环境质量的科技支撑能力。

（3）促进环保产业发展。重点研究适合我国国情的重大环保装备及仪器设备，加大国产环保产品市场占有率，提高环保装备技术水平。

（4）积极参与国际环境合作。加强全球环境公约履约对策与气候变化科学不确定性及其影响研究，开发全球环境变化监测和温室气体减排技术，提升应对环境变化及履约能力。
优先主题：

......

（13）综合治污与废弃物循环利用
重点开发区域环境质量监测预警技术，突破城市群大气污染控制等关键技术，开发非常规污染物控制技术，废弃物等资源化利用技术，重污染行业清洁生产集成技术，建立发展循环经济的技术示范模式。
　　（14）生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建
　　重点开发岩溶地区、青藏高原、长江黄河中上游、黄土高原、荒漠及荒漠化地区、农牧交错带和矿产开采区等典型生态脆弱区生态系统的动态监测技术，草原退化与鼠害防治技术，退化生态系统恢复与重建技术，三峡工程、青藏铁路等重大工程沿线和复杂矿区生态保护及恢复技术，建立不同类型生态系统功能恢复和持续改善的技术支持模式，构建生态系统功能综合评估及技术评价体系。
　　（15）海洋生态与环境保护
　　重点开发海洋生态与环境监测技术和设备，加强海洋生态与环境保护技术研究，发展近海海域生态与环境保护、修复及海上突发事件应急处理技术，开发高精度海洋动态环境数值预报技术。

......
六、基础研究

......
3．面向国家重大战略需求的基础研究

（3）人类活动对地球系统的影响机制
　　重点研究资源勘探与开发过程的灾害风险预测，重点流域大规模人类活动的生态影响、适应性和区域生态安全，重要生态系统能量物质循环规律与调控，生物多样性保育模式，土地利用与土地覆被变化，流域、区域需水规律与生态平衡，环境污染形成机理与控制原理，海洋资源可持续利用与海洋生态环境保护等。

......

(5)复杂系统、灾变形成及其预测控制
　　重点研究工程、自然和社会经济复杂系统中微观机理与宏观现象之间的关系，复杂系统中结构形成的机理和演变规律、结构与系统行为的关系，复杂系统运动规律，系统突变及其调控等，研究复杂系统不同尺度行为间的相关性，发展复杂系统的理论与方法等。

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《2006-2007力学学科发展报告》——“环境力学”相关摘录

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刘青泉：交叉力学学科发展专题报告——环境力学

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科技人物
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环境力学专家——李家春院士

李家春，中国科学院院士，全国政协委员，中国力学学会理事长，亚洲流体力学委员会主席，中科院力学所研究员、博导、所学术委员会主任。长期从事流体力学研究，在环境流体力学和流动非线性问题等领域有很深造诣，是国际海洋与极地工程协会会员，曾任国家基金委力学学科评委，中科院基础局力学学科组成员。任国家科技部海洋工程等国家实验室学术委员，力学学报副主编，IJRS（国际泥沙研究杂志）编委。是国家科技部九五攀登项目的首席科学家，主持或承担过有关的国家，部委与工业部门、开放实验室的研究项目20余项。发表学术论文百余篇，得到国内外著名学者的引用和肯定。曾以第一获奖人获国家自然科学四等奖、中科院科技进步二等奖，2007年获第五届周培源力学奖。

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 学术会议
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全国环境力学研讨会简介

编辑：叶霖娟

近年来, 环境力学在国际上得到了迅速发展,我国的环境力学也基本保持着与国际研究同步发展的态势我国的力学研究人员积极参与环境问题研究, 在污染物对流扩散、城市规划、河口非恒定水流及泥沙输运、土壤侵蚀动力学过程、风沙运动、地球陆面过程、海气相互作用, 以及台风异常路径和风暴潮灾害等方面, 都取得了具有明显特色的研究成果, 逐步形成了我国环境力学的基本框架然而, 作为一门新兴交叉学科, 相对于力学的其他分支学科, 环境力学的发展还处于初步阶段。

为了更好地促进力学学科在认识和解决环境问题中发挥更好的作用, 推动我国环境力学的学科发展和科研创新, 凝聚和培养该领域的科研队伍, 国家自然科学基金委员会数理科学部主办了旨在促进我国环境力学发展的系列研讨会。2005年5月27-29日在北京中国科学院力学研究所组织召开了第一届全国环境力学研讨会, 集中讨论了环境力学的学科内涵、社会需求以及关键科学问题, 简要部署了近期环境力学的重要研究领域和方向。2006年9月25-26日在兰州大学组织召开了第二届环境力学研讨会, 就环境力学的学科基础、二级分支学科的确立、学科布点、研究队伍以及近期重要方向等进行研讨这两次会议为我国环境力学的研究发展起到了积极的指导作用。国家自然科学基金委员会数理科学部于2007年10月16-17日在武汉大学组织召开了第三届全国环境力学研讨会。本次会议分为学术交流和主题研讨两部分进行。学术交流主要围绕“ 环境力学与重大工程及灾害” 这一主题，采用学术报告形式交流近年来我国学者在环境力学领域的最新研究进展和成果；主题研讨则重点围绕“ 我国环境力学的近期重要领域、各主要研究基地或学科点的主攻方向, 以及促进我国环境力学发展的措施等” 进行研讨和布局。2008年10月12-14日，国家自然科学基金委员会数理科学部第四届环境力学研讨会在上海大学上海市应用数学和力学研究所召开。针对近年来频发的极端环境事件这一主题，采用学术报告的形式进行广泛的交流，并着重研讨了“环境灾害中的复杂介质特性”、“自然界复杂流动建模”、“极端环境灾害事件发生、发展和演化”、“次生灾害及其影响”等问题。

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中国力学学会学术大会2009环境力学相关专题研讨会

中国力学学会学术大会2009专题研讨会和论文征稿工作正在进行中，除了环境力学专业委员会分会场之外，中国力学学会环境力学专业委员会还组织了两个专题研讨会，编号分别是30和35，均已公布在网上。专题研讨会具体征稿要求如下：

1. 拟向专题研讨会投稿的作者请于2009年4月1日之前提交一份稿件的详细摘要，内容包括：①文章题目；②作者姓名、单位、邮编、Email地址；③摘要正文。摘要内容应控制在1页A4纸以内。摘要将由大会学术委员会审稿，审核通过的稿件，摘要将被收录到论文摘要集，全文收录到光盘。

2. 投稿者可选择相应的专题研讨会进行投稿，专题研讨会目录请参见网页http://www.cstam.org.cn/cctam2009/list_zhti.asp?classid=7&unids=28

3. 稿件采用在线提交的办法，提交网址为：http://www.cstam.org.cn/cctam2009/index.asp 。投稿者须在网上注册个人信息后在线提交稿件，稿件提交办法请参见附录1。

两个专题研讨会分别是：

30. 湍流与泥沙运动 （武汉大学 曹志先教授 牵头组织）

35. 35 环境水动力学 （上海大学 王道增教授 牵头组织）

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中国力学学会学术大会2009“计算力学的新问题、新方法和新理论”专题讨论会

中国力学学会将于2009年8月在郑州举行“中国力学学会学术大会2009”，届时我们将组织“计算力学的新问题、新方法和新理论”小型专题讨论会(Mini-Symposium)，专题讨论现代计算力学所遇到的新问题、近年发展起来的新理论和新算法，主要包括（但不局限于）下面的研究内容：
1. 移动界面问题、无限域问题、高维高频波问题
2. 多维散乱数据处理
3. 扩展有限元方法和广义有限元方法

4. 各类无网格方法
5. 积分方程快速算法
6. 分数阶导数方程计算方法
7.  粒子类方法（分子动力学、耗散粒子动力学等）
8. 非线性计算的新方法

请于2009年4月1日前通过电子邮件将摘要提交给陈文教授，并请注明论文联系人（姓名、通讯地址、电话、传真、Email）。
“计算力学的新问题、新方法和新理论”小型专题讨论会组织人：

陈文   河海大学工程力学系
电话：025-83786873
传真： 025-83736860
邮编： 210098
电邮： chenwen@hhu.edu.cn
Web: http://em.hhu.edu.cn/chenwen 

张雄  清华大学航天航空学院
电话：010-62782078
传真：010-62782078
邮编：100084
电邮：xzhang@tsinghua.edu.cn
Web：http://xzhang.comdyn.cn

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1st International Symposium on Soft Materials in Conjunction with the Fiber Society's 2009 Spring Conference

（Prof. Ning Pan, University of California at Davis）

The First International Symposium on Soft Materials，May 26, 2009，Offered in Conjunction with the Fiber Society’s 2009 Spring Conference,
May 27–29, 2009, Donghua University, Shanghai, China

Conference Call

The last few decades have witnessed rapidly growing research activities on various anomalous physical behaviors of soft materials for which the standard theories cease to work. Soft materials are those commonly used in fields such as fibrous, particulate, porous, and discrete media. Ever since Pierre-Gilles de Gennes proposed the term for these kinds of materials in 1991, the concept of soft matter has been accepted with remarkable speed by a growing scientific population. The numbers of research efforts and publications on soft matter science (also known as condensed soft matter science) have been growing as well, at an amazing rate.

This symposium aims to build bridges among the different disciplines using theoretical, modeling, experimental investigations, and industrial applications. Presentations of reviews and perspectives of the current and potential research areas are especially welcomed. The scope and interests of the symposium include, but are not limited to, biomedical soft materials, aeronautical and astronautical soft materials, gels, and porous media. Emphasis is on the following aspects of the science of soft materials at all lengths and time scales:

• Novel applications of soft materials (aerospace, biomedical, energy, …);

• Multiphysical phenomena in soft materials;

• Effective physical and chemical properties of soft materials;

• Structure design and optimization—theory and applications;

• Synthesis and formation of new soft materials.

Prospective authors are invited first to submit a single-page abstract. Upon acceptance and notification, a full-length paper should be submitted for peer review and publication in the formal proceedings. The submission of a paper implies that it is original and has not been submitted elsewhere, and that it will be presented by the author(s). All submissions should be in Word format, transmitted electronically as an attachment to the conference chair, Prof. Ning Pan (npan@ucdvis.edu ).

For further information, please contact the conference co-chairs:
Prof. Ning Pan
University of California at Davis
Tel: (530) 752-6232  Fax: (530) 752-7584 Email: npan@ucdavis.edu
Prof. Jihuan He
Donghua University
jhhe@dhu.edu.cn
Prof. Zengyuan Guo
Tsinghua University
demgzy@mail.tsinghua.edu.cn
Scientific Chair：
Dr. Moran Wang
Los Alamos National Laboratory
mwang@lanl.gov
Important Deadlines：
Abstract submission: February 29, 2009
Full paper submission: April 30, 2009
Conference Registration：
International Participants: US$100.00
Chinese Domestic Participants: RMB600
Registration includes the proceedings, and coffee breaks and refreshments.
Publication：
After the single-page abstract has been reviewed and accepted, the full-length paper will be published in the formal symposium proceedings.
From among all full-length papers received, Springer will publish those that are selected for and pass a review process by the symposium organizing committee, under the (tentative) title, Soft Materials.
PS: The symposium website will be available before the end of December 2008 with registration and other information.

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 相关新闻
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中国力学学会环境力学专业委员会成立

日前，中国力学学会成立“中国力学学会环境力学专业委员会”，业务主管单位中国科协及登记管理机关民政部的相关手续业已履行完成。至此，学会所属分支机构共计29个。环境力学是一门新兴的交叉学科，受到国际学术界的重视，如：ICSU(国科联)将环境与灾害列为优选领域，国际力学大会设立了“环境和地球物理流体动力学”分会专门研讨环境问题。

在我国，一方面，力学研究人员积极参与环境问题研究；另一方面，环境、水利、大气、海洋、生态、环境等学科的科研人员也不断吸收力学的理论成果和研究方法。近十多年来，在污染物对流扩散、城市CBD规划、河口非恒定水流及泥沙输运、土壤侵蚀动力学过程、风沙运动、地球陆面过程、海气相互作用，以及台风异常路径和风暴潮灾等方面，都取得了特色鲜明的研究成果，逐步形成了我国环境力学研究的基本框架。中国力学学会环境力学专业委员会将团结全国的力学、地球、生命、环境科学的研究人员，开展学术交流，加强不同学科间的学术交流，有组织地开展针对国家需求的战略研究，集中解决影响我国现阶段经济和社会发展的重要环境问题，并发展我国的环境力学学科，为人类与自然的和谐相处做出贡献。
附：委员会名单：
主任委员：

刘青泉 研究员（中科院力学所环境力学实验室）
副主任委员：

王道增 教授 （上海大学应用数学与力学所）

崔桂香 教授 （清华大学工程力学系流体力学所）

曹志先 教授 （武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室）

黄 宁 教授 （兰州大学环境力学与西部灾害教育部重点实验室）
秘书长：

陈 文 教授 （河海大学工程力学系）
（摘自 中国力学学会网站 http://www.cstam.org.cn ）

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环境力学专业委员会网站开通运行

作为中国力学学会环境力学专业委员会的专业网站，环境力学专业委员会网站近日正式建成并开通运行，将作为对外发布信息、相互交流学习的重要平台，为各位同行服务。网址：http://em.hhu.edu.cn/csem/

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国家自然科学基金委员会“松散粒体坝学术研讨会”在河海大学召开

为了促进学科交流，充分激发广大科技工作者创新活力，促进创新人才的培养，推动松散粒体坝学术研究的发展，国家自然科学基金委员会工程与材料科学部于12月6日在南京举办了松散粒体坝学术研讨会。会议由河海大学科学研究院与河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室承办。
　　河海大学党委书记林萍华教授出席会议并致辞。长江学者特聘教授、河海大学岩土工程研究所所长刘汉龙教授主持了开幕式。会上，中国水利水电科学研究院陈祖煜院士与国家基金委水利学科主任李万红教授分别作了讲话。
　　本次研讨会期二天，20多位来自全省各地从事松散粒体坝方面研究的专家学者及研究人员参加了会议，会议主要针对尾矿坝稳定性、粒状材料坝地震液化和稳定、尾矿坝灾变机理及防治关键技术、地震堰塞湖处理、尾矿坝环境问题、尾矿坝建设运行中岩土环境工程问题、燃煤电厂灰渣贮放面临的技术问题、松散粒体坝溃坝研究途径、溃坝洪水波灾害的数值模拟、现役尾矿坝健康诊断、溃坝风险与除险加固措施、水力冲填粉煤灰筑坝及应用技术、淤地坝建设技术发展与需要解决的科学问题等方面进行了研讨和交流，与会代表踊跃发言，对松散粒体坝学术领域中的关键问题形成了一致共识，会议取得了圆满的成功。
 

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 研究机构
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中科院力学研究所 “环境力学重点实验室”

中科院力学所是国内最早系统开展环境力学研究的单位，主要针对自然环境流动中物质、能量和动量，及其伴随的物理、化学和生物过程，采用力学的观点、方法和理论研究传统的环境科学问题。力学所的环境力学研究与世界同步，始于上世纪70年代。

本世纪以来，力学所的环境力学研究瞄准西部及沿海开发、全球气候变化和城镇化，以及重大工程中的环境问题，逐步集中研究方向，形成学科优势。成立了环境力学中心（2006年），研究领域主要包括：河流及河口水环境；干旱环境及环境地质灾害；大气及海洋环境；燃烧与清洁能源；等离子体垃圾处理等。取得了有一定国际影响的研究成果。李家春等人受国际著名力学刊物Adv. Appl. Mech.的邀请，撰写了“Environmental Mechanics in China”的长篇综述论文，重点介绍了我国环境与灾害力学方面的研究进展。

研究中心承担了包括973，863，国家自然科学基金重点项目及中国科学院重要方向性项目等多项课题，并取得了一系列重要成果。因在环境力学领域做出的杰出成就，2007年李家春院士获第五届周培源力学奖。

根据国内外力学学科的发展和国家重大需求，力学所将环境问题作为研究所的重要发展方向之一，进一步调整布局，于2008年12月，正式成立了“环境力学重点实验室”。目前环境力学实验室拥有6个课题组，固定研究人员27人，其中中科院院士2人，研究员7人；研究生人数61人。学术委员会主任为李家春院士，名誉主任吴承康院士，实验室主任为肖锋研究员和刘青泉研究员。

实验室的定位和目标是：面向国家发展战略的重大需求，致力于环境及灾害过程的关键科学问题，重点研究影响和制约我国社会与经济可持续发展的气候变迁、环境破坏、生态退化、重大自然与工程灾害中的力学机理和演化规律，为我国环境保护及治理、防灾减灾提供技术支撑和决策依据。同时，建设特色鲜明、系统配套的科学实验平台和数值模拟平台，构建中国科学院国际一流水平的环境力学学科，促进我国环境力学领域的人才队伍建设，促进和引领我国环境力学的学科发展。

实验室主要在环境流体力学（自然环境流动），工业环境及污染控制，以及地质体力学和工程灾害等三大领域，通过力学客观定量的理论体系和研究方法，着重于重大环境与灾害过程的机理与演化规律的研究。为环境保护、环境修复、节能减排、灾害预防提供技术支撑和工程解决方案。现有课题组的研究方向，基本上覆盖了重大环境与灾害过程的发生、演变、控制、治理等主要研究领域。

具体研究方向有：
l 多相、多组分复杂介质特性及多过程耦合动力学；
l 自然环境中介质的变形、破坏、流动和输运以及工业过程的环境影响及治理；
l 重大环境与灾害的孕育、发生、演化过程及致灾机理；
l 重大环境灾害问题的预测、影响、评估及对策。
l 环境力学的理论和方法。

主要研究内容有：
l 流域（河流，湖泊，河口）和海洋（近岸，深海）的环境及灾害问题；
l 非连续介质力学及其工程灾害；
l 区域及全球大气环境，重要灾害性天气过程；
l 工业过程的节能减排，能源的高效洁净利用，固体废弃物的处理；
l 环境力学与工程灾害的理论与方法研究（理论建模、数值模拟、实验技术）。

实验室近期研究工作重点：

围绕实验室承担的各项国家重大和重点项目，重点开展以下方面的研究工作：
l 水沙介质的强度、流变、絮凝等力学特性；流域侵蚀与泥沙输送；河流、湖泊、河口水华与赤潮污染；洪水与风暴潮灾害；重大工程的环境影响。
l 极端海况下的海底沙波运移规律，建立复杂海洋环境下的水声传播模型，海洋结构物的流固耦合问题，海洋结构物的冰激振动问题，海洋平台的健康监测技术与损伤识别的力学理论。
l 海气界面湍流微观结构及物质与能量输运，高速列车的空气动力学噪声及其环境效应，复杂下垫面条件下的大气动力学数值模式研究开发。高性能环境流体力学数值仿真平台的研究开发，
l CO燃烧及其爆燃发生机制和控制理论，煤/生物质等燃烧和气化中的Cl、K,、P等元素的释放及其相关污染物排放，稠密多相流动中的颗粒行为。
l 各类有机/无机废物、各类化学试剂和电子线路板等危险物质在高温还原气氛下的气化和热解特性，尾气脱酸性物质与净化新工艺，以及其中所含有毒有害物质的迁移和捕集特性。
l 地质体渐进破坏的计算方法及其在地质体力学特性以及动态破坏状态的反分析中的应用，由此提供山体滑坡灾害防治、预警以及地震灾害下高陡边坡的稳定性分析和工程加固设计的理论依据。建立滑坡灾害监测预警决策系统以及地震灾区此生滑坡灾害防治监测预警系统；开展地震此生崩塌体灾害监测仪器开发及研究。

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 及时报道
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徐光宪、王忠诚获2008年度国家最高科学技术奖

中共中央、国务院今天（1月9日）上午在北京隆重召开2008年度国家科学技术奖励大会。党和国家领导人胡锦涛、温家宝、李长春、习近平出席大会并为获奖代表颁奖，国务委员刘延东宣读国务院关于奖励科学技术人员的奖励名单。

徐光宪院士

徐光宪（1920— ）著名物理化学家，无机化学家，教育家，中国科学院院士，中国共产党党员。1920年11月7日出生于浙江省绍兴上虞市，1944年毕业于交通大学化学系。1946年任交通大学化学系助教。1947年赴美留学，1951年获美国哥伦比亚大学物理化学博士学位，不久回国，到北京大学任教至今。1980年当选为中国科学院学部委员（院士）。1991年被选为亚洲化学联合会主席。现任北京大学化学系教授、博士生导师。历任北京大学原子能系（后改为技术物理系）副主任、稀土化学研究中心主任，国家自然科学基金委员会化学科学部主任，中国化学学会理事长，中国稀土学会副理事长，全国人大代表，全国政协委员等职。徐光宪夫人高小霞，亦是化学家。

王忠诚院士

王忠诚（1925.12.20— ）神经外科专家。中国工程院院士。山东省烟台人。先后在北京汇文中学，北京大学医学院就读。北京市神经外科研究所所长、教授。50年代，在我国开展脑血管造影新技术，提高了颅内病变的确诊率，1965年出版了我国第一部神经外科专著《脑血管造影术》，推动了我国神经外科的发展。70年代，在国内开展了脑血管病的外科治疗，脑血管吻合术治疗缺血性脑血管病、巨大动脉瘤及多发动脉瘤的手术切除、脑血管畸形的综合治疗等方面，都有新建树。80年代以来，潜心研究脑干肿瘤这个手术禁区的治疗方法，继而对脊髓内肿瘤进行了研究，成功地施行了手术治疗。这两项治疗从病例数量，手术方法及所得结果诸方面，均达到国际先进水平。获国家科技进步二等奖四项。

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美《大众科学》杂志评出七大最有前途技术

据美国《大众科学》杂志报道，2009年再过一个月就要来临了，在新年来临之即，我们期待机器人军队听候我们的命令，核聚变为我们的房子供电，太空电梯让我们直冲大气层。几十年来，科学家期待改变生活的一些技术随时将会实现。如今，七大最有前途的技术虽然还没有成为日常生活的一部分，但它们已经涌现甚至开始实行。从核聚变到人工智能，从飞行汽车到喷气背包，这些我们最喜爱的技术一直令人期待。
1、 飞行汽车

何时承诺：飞行汽车的概念出现和汽车一样长久，亨利•福德是第一个有此想法的人，早在1926年就想建造一辆“飞机汽车”。不幸的是，其样机坠毁了，驾驶员因此丧命。虽然不大顺利，但福德坚持自己的想法，认为汽车和飞机某一天一定会结合在一起。

阻碍因素：据美国穆勒国际公司总经理布鲁斯•卡尔金斯认为，主要的阻碍因素是资金。穆勒国际公司设计了天空汽车。自从二次世界大战以来，制造飞行汽车的技术已经可以用得上了，但对飞行汽车的需要几乎没有。

因为飞机是长途飞行的更好选择，另外直升机又充当了小型机的角色。结果是没有什么市场空间留给个人空中飞行器，因此很难融到资金。卡尔金斯表示，除资金难以筹集之外，还得让许多大城市将个人空中飞行器引入市场，而想快速收回投资的人觉得别的项目比个人空中飞行器要快。

何时可以拥有：卡尔金斯认为公众对飞行汽车的兴趣在增加。在拥挤的大城市如墨西哥城，人们开始难以容忍任何程度的塞车。事实上，城市交通已经越来越糟糕，在巴西圣保罗市，大量直升机出租公司已经涌现，让富有的市民“打机”以避开塞车。

预测：据卡尔金斯认为，25年内飞行汽车将会普及到这些塞车严重的大城市，如洛杉矶和北京，但还要50年才能让你在不大堵车的城市挥手“打机”去城镇。
2、 喷气背包

何时承诺：像火箭飞行和喷气发动机似的，喷气背包最初出现于纳粹实验室。第三帝国的科学家希望让步兵乘Himmelsturmer背包雨点般从空中降落，组成可信赖的联合军队。此项目失败了，但我确信它们会获得成功。在1960年，贝尔航空系统公司建造了“火箭背带”，可以让人飞行大约20秒。

阻碍因素：经过数十年的研究后，贝尔“火箭背带”只从20秒飞行时间提升到30秒飞行时间。问题出在想象力不够丰富。由于喷气背包的通俗文化导致人们将全部努力集中在喷气机和火箭上，因此设计不出很好的喷气背包来，马丁喷气背包执行官理查德•劳德表示。

为了延长飞行，火箭消耗燃料太快，80磅燃料往往只能升空20秒。当然，你添加的燃料越多，此背包就会越重，因此需要更多的燃料来提升，如此循环往复，最终导致问题不能简单地靠添加燃料来解决。

何时可以拥有：何以等待？马丁喷气背包已经以10万美元一幅在销售，11月24日，现年45岁的埃里克•斯科特身背喷气背包，以每小时120公里的速度成功飞越位于科罗拉多州南部的皇家峡谷，用时21秒。基于雪上汽车销售走俏，劳德表示还要20年等喷气背包价格下降后，这就会成为平常用具。
3、人工智能

何时承诺：虽然首个人工智能研究始于20世纪50年代中期，但电脑科学家一开始并不看好人工智能，直到美国国防部于20世纪60年代开始为这类项目提供资金，科学家才认真研究人工智能。到20世纪60年代中期，卡内基—梅隆大学的教授赫伯特•西蒙声称电脑将是20世纪70年代的世界象棋冠军，到20世纪80年代，电脑会和人一样聪明。

阻碍因素：问题还是出自资金方面。当人工智能的早斯承诺没有兑现之后，美国国防部高级研究计划署在1974年削减了所有人工智能的资助。到20世纪80年代的简短复苏后，美国国防部高级研究计划署于1987年再次削减对所有人工智能提供资金。其实在许多方面，人工智能已经取得了成功。比如，声音识别软件非常普及，实现了人工智能的早期承诺，世界最伟大的现有象棋选手加里•卡斯帕罗夫表示。

美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的电脑科学教授理查德•可夫说：“从某种程度上说，此领域的成功已经体现在我们所使用的电脑中。许多人工智能的努力已经结出硕果，被人们天天使用。”

何时可以拥有：可夫推测至少50年内不会有电脑达到人类的智力水平。不过，我们有许多人，何必让电脑像人一样聪明呢。
4、基因置换

何时承诺：美国政府和克雷克•温特的塞雷拉基因组学公司竞相出版了完整的人类基因组图谱。在2001年2月，双方宣布成了人类基因组草图，将引导遗传医学和保健的新时代。

阻碍因素：如今，医生可以检测患者是否容易患某些疾病。很少有疾病能不遵循孟德尔遗传法则，甚至外貌也可能是由单一基因来遗传的。然而让新复制的基因注入到细胞并不容易。美国俄勒冈卫生科技大学的分子和医学遗传学教授苏珊•哈夫里克说，这听起来简单，但正确拼写细胞的基因排序并非易事。科学家每次得克服基本的屏障，新屏障就会取而代之。

何时可以拥有：永远做不到。大多数疾病源于基因、蛋白和其它系统之间复杂的相互影响。置换基因太简单，不是消除疾病的最佳办法。然而，干细胞研究得有更多的临床承诺才行。
5、壁虎脚的粘力

何时承诺：大约十年前，研究人员开始查看壁虎脚的强大粘附力。在2000年发表的一篇论文中，刘易斯与克拉克大学的生物学教授柯拉•奥托姆发现壁虎脚的这种粘力是机械力而不是化学力，其中有7大影响导致它具备如此好的粘力。

阻碍因素：此技术确实在快速提升，科学家已经揭开了壁虎脚的强大吸力之谜。多少年来，人们对壁虎飞檐走壁的秘诀一直众说纷纭，壁虎脚底的粘着力究竟是怎样产生的呢？美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家罗伯特•福尔等人经过研究发现，看上去不起眼的壁虎居然是自然界数一数二的“应用物理大师”。

它脚底的力量，竟然来自宇宙中最基本的物理学原理——分子引力。福尔发现其脚底部长着数百万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约400根至1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生分子引力。虽然每根刚毛产生的力量微不足道，但累积起来就很可观。根据计算，一根刚毛能够提起一只蚂蚁的重量，而100万根刚毛虽然占地不到一个小硬币的面积，但可以提起20公斤力的重量。如果壁虎同时使用全部刚毛，就能够支持125公斤力。如此看来，现在的问题不是科学而是制造。实际证明制造出这种刚毛是一大挑战。研究人员测试大量不同材料，从硅到碳纳米管，试图发现生产此刚毛的最简单办法。因此，寻找合适材料还有待时日。

何时可以拥有：去年在壁虎脚粘力研究中取得二大突破，一项研究表明此粘力可以由碳纳米管来实现，另一项研究指出如何复制7大基本特性中最重要的一项。在这种速度之下，奥托姆认为壁虎脚强力胶将在5年内可望实现，或许会更快。
6、太空电梯

何时承诺：宇航学和喷气推进理论之父俄罗斯科学家康斯坦丁•齐奥尔科夫斯基最先于1895年构想了太空电梯的概念，但显然直到前苏联人造地球卫星(Sputnik)发射升空后才引起人们对它的重视。在1965年，太空电梯的概念还很模糊。到1991年碳纳米管普及，才为太空电梯提供轻便且高强度材料用作太空绳索。

阻碍因素：当国家纷纷投资建立火箭运送有效载荷的基础构造时，根本没有投资太空电梯。于是私营企业挑好这一空档，开始着手研究太空电梯。不过，数十年内其商业模式回报不佳，不能吸引大量投资者前来注资。2006年，引人瞩目的太空梯试验取得重大进展，美国一私营太空电梯公司Liftport设计出的太空梯电缆能向空中拉长一英里距离，这使得机器人可以沿着电缆爬上爬下。

何时可以拥有：美国宇航局继续提供大量奖金奖励给太空电梯的好点子，但在未来20年时可能期望能乘太空电梯上5万层楼。
7、核聚变能

何时承诺：核聚变于1932年首次被观察到，但首座人造核聚变反应堆直到1952年才建立。当时在太平洋上进行的“艾维—马克”氢弹测试将埃内韦塔克环礁变成了一个大洞。之后到1955年，在有关和平使用原子能美国总统大会上表示，何米•巴巴表示核聚变电站20年就能实现。

阻碍因素：将太阳能集中到楼房一般大的反应堆并非易事，至今为止，没有国家愿意投入大量资金来克服巨大的核聚变工程挑战。目前，当今世界最大的大科学工程国际科技合作计划――国际热核聚变实验堆（ITER）计划预算投资大约90亿美元建造这个所谓的人造太阳，但有人表示不必制造有用的核聚变反应堆。

何时可以拥有：这至少要35—50年才能实现。