工程数值仿真与CAE算法“力学动态”文摘，第31卷，第1期，2015年07月10日
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本期目录：
◆ 新闻报道
关于执行《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》有关事项的通知
◆ 学术会议
28th Nordic Seminar on Computational Mechanics
◆ 招生招聘
Postdoc position University of New Mexico
Postdoc
opening in mechanics of nano- and bio-matericals at Northwestern University
PhD Candidate Positions in Analysis of Composite Structures at University of Hannover
◆ 学术期刊
部分期刊近期目录
◆
网络精华
◆ 友情链接
Fractional Derivative & Applications Express Vol. 15, No 3, Jun. 15, 2015
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新闻报道
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关于执行《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》有关事项的通知
（摘自国家自然科学基金委员会网站）
《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》（财教〔2015〕15号，以下简称《资金管理办法》）业已发布实施，现将有关具体事项通知如下：
一、2015年批准资助的国家自然科学基金、国家杰出青年基金项目，均按《资金管理办法》执行。
二、对2015年以前批准资助的在研项目，其研究经费、国际合作与交流经费、劳务费的管理和使用，原则上按照《资金管理办法》直接费用的有关规定执行。根据项目研究工作实际确需调整预算的，由项目负责人提出申请，报依托单位审批。鉴于原劳务费预算比例较低，可根据实际需要适当调增。管理费预算仍按原规定执行，不得调整。
三、2015年以前批准资助并于2015年结题的项目，其结余资金的管理按《资金管理办法》的有关规定执行。
四、依托单位的间接费用，以其获得资助的项目预算为基础进行汇总，按年度集中核定审批。核定审批的起止时间为每年度1月1日—12月31日。对于支持科研活动的非研究类项目，不予核定间接费用，包括重大研究计划的指导专家组调研项目，国际合作交流项目中的各类组织间协议项目，数学天元基金，应急管理项目中的支持科研活动的项目等。
五、项目的间接费用一般按照《资金管理办法》规定的比例核定。对于实行固定资助强度的项目，按固定额度核定（具体见附表），其中的绩效支出预算，应依据经批准的项目直接费用预算，严格按照《资金管理办法》规定的方法计提。依托单位应认真审核项目设备购置费预算的必要性和可行性，严格控制设备购置支出，避免重复购置以至造成闲置、损失和浪费。
六、间接费用拨款实行按项目执行期，分年度平均拨付。在项目执行过程中，因各种原因发生变更，依托单位的间接费用随之调整。具体办法是：
（一）项目依托单位发生变更的项目，已拨付的间接费仍留在原单位，未拨付的间接费用拨至新单位；
（二）因故缓拨直接费用的项目，同时缓拨其间接费用；
（三）因故终止执行停拨直接费用的项目，同时停拨其间接费用；
（四）因故被撤销的项目，停拨未拨间接费用，并收回已经拨付的间接费用；
（五）因其他因素致使间接费用调增调减的，根据具体情况研究确定。
特此通知。
国家自然科学基金委员会
2015年7月7日
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(兰州大学土木工程与力学学院高原文供稿）
周又和教授独立撰写编著的66万字的《理论力学》作为高等学校教材于今年5月由高等教育出版社正式出版，该书是周又和教授于2007年获批主持《理论力学》国家精品课程建设的主要内容之一，也是继他于2008年荣获全国高等学校教学名师奖、2009年由他主持的教学研究项目荣获国家教学成果奖二等奖后，在本科生教学方面取得的又一显著成效。
《理论力学》是力学、机械、船舶、航空航天、土建等专业学生学习力学知识的第一门基础课程，它的主要目标是引导初学者掌握开展力学分析的理论建模及基本的定量分析方法，为后续力学课程的学习奠定基础。随着科学技术的发展，力学知识已成为研究各类工程技术问题与自然现象发生发展机制的重要工具之一。
如何在新世纪培养工程技术和科学研究的高水平创新人才，是摆在力学教育工作者面前的艰巨任务。《理论力学》作为一门基础课程，在教学实践中肩负有重大的责任与使命，其中的高水平教材建设就成为其首要的基础性环节。本书围绕这一目标，作者在他长期从事力学教学实践中所发现的《理论力学》教材的一些缺陷与不足的基础上，在考虑到该教材知识体系的科学认知规律后，对内容体系进行了系统改革，包括对教材内容体系划分的完整性与合理性、概念描述的准确性、推导过程的严谨性，并将教材中的知识点与科学研究的思维方法进行了有机融合。其主要特点有：（1）对全书各部分的内容既进行了严格的表述与推证，又强调了力学分析的直观性与简明性；（2）对内容体系进行了适当调整，使之更加协调完整；（3）增加或修订了一些必要的基本概念与结论，并给予了严谨的表述或论证；（4）采用由浅入深、循序渐进的方式安排各章节内容；（5）结合教材内容对现代科学技术发展相关联的部分给予了适当提示。为了便于学习本书内容，书中精选了大量的相关例题、思考题和习题，该书不仅可以作为本科生学习力学的教材使用，同时也是力学教师提升《理论力学》课程教学水平的主要参考书。
本书是作者周又和教授长期从事力学教学、人才培养与科学研究相结合所取得的成果之一。周又和教授除了在科学研究与研究生人才培养上取得突出成效外，还一直坚持在本科教学第一线。自1985年开始为本科生主讲《理论力学》以来（期间有约5年时间脱产读博或出国合作研究），还为本科生主讲了《材料力学》、《弹性力学》、《板壳理论》、《结构力学》、《张量分析》、《分析力学》和《力学与工程概论》等课程，累计超过3200学时。
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(摘自科技部网站）
根据《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》、《创新人才推进计划实施方案》（国科发政[2011]538号）和《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》（国发[2014]64号），为做好2015年创新人才推进计划（以下简称推进计划）组织推荐工作.
一、总体要求
1. 坚持向科研一线和企业科技人才倾斜。重点支持在科研一线潜心研究的科技人才，高等学校、科研院所等法人单位的主要负责人不参加申报。对企业科技人才适当放宽推荐条件，地方推荐人选中，领军人才和创新团队推荐人选来自企业的比例不低于1/3。
2. 坚持以用为本。推荐人选要符合国家和部门及地方的发展需求，用人单位要在人才培养、使用和支持方面承诺落实支撑保障条件。扩大选才的覆盖范围，同一法人单位通过一个推荐渠道推荐人选原则上不得超过5人。
3. 加强人才、项目和基地有机结合。人选优先从重大研发项目，重点实验室、工程技术研究中心等创新基地，以及创新型企业、创新型试点城市中推荐产生；已列入部门、地方人才计划的人选可择优推荐，形成有效的人才梯队和共同支持的工作格局。
4. 坚持好中选优，确保推荐质量。要进一步严格选才标准，将人选的科研诚信、品德、能力、业绩和发展潜力，作为人才遴选的主要条件，切实把好推荐质量关。推荐工作要公开公平公正，程序严格规范，要组织专家对申报对象进行推荐评审，并对拟推荐对象在其依托单位内部公示无异议后，方可正式推荐。
二、推荐条件
1. 中青年科技创新领军人才应具备以下条件。
——坚持科学精神，恪守科学道德，品行端正。
——研究方向符合科技前沿发展趋势或属于国家战略性新兴产业领域。
——年龄不超过45周岁（1970年1月1日以后出生），具有博士学位或副高级以上职称（企业科技人才可不受职称限制，并适当放宽学历要求）。
——已取得高水平创新性成果，在所在行业或领域业绩突出，具有较大的创新发展潜力，主要精力放在科研一线从事研究开发工作。
——具有较强的科研领军才能和团队组织管理能力。
人选为海外引进人才的，须已回国工作两年以上(2013年8月20日前回国，以与用人单位签署的正式工作协议或合同为准)，并保证在今后5年内每年在国内工作9个月以上。
2. 重点领域创新团队应具备以下条件。
——团队研究方向符合国家、行业重点发展需求。
——团队承担重大科研项目或重点工程和重大建设项目的重点研发任务，有明确的研发目标和发展规划。
——团队创新业绩突出，研发水平居行业或领域前列，并具有持续创新能力和较好的发展前景。
——团队结构稳定、合理，核心成员一般不少于5人、不超过15人，可跨单位协作。
——团队负责人年龄不超过50周岁（1965年1月1日以后出生），并同时符合中青年科技创新领军人才的其他基本条件。
3. 创新人才培养示范基地应具备以下条件。
——申报单位应为高等学校、科研院所（含具有法人资格的企业研发机构）或科技园区。申报单位要有好的人才工作基础，人才培养体制机制改革力度大、政策突破性强，具有明确的改革思路和切实可行的落实措施。鼓励申报单位选择具有鲜明特色和示范带动意义的内设机构或非法人机构作为示范基地建设单位。
——申报单位为高等学校和科研院所的，应在相关科技领域具有较强科研实力；在科技人才的培养使用、评价激励、管理服务等方面先行先试、大胆探索；在培养拔尖和青年人才、产学研联合培养人才、人才国际交流与合作等方面具有典型经验与做法，形成富有特色、取得初步成效的人才培养模式。
——申报单位为科技园区的，应在培育和发展战略性新兴产业方面成效突出；建立为创业人才服务的专业化技术服务平台和良好创新创业环境；在科技创新创业人才的引进、培养、激励等方面建立良好机制并取得明显成效。
三、推荐渠道
1. 中青年科技创新领军人才、重点领域创新团队和创新人才培养示范基地由有关部门、地方科技行政管理部门、部分联合会（协会、学会）负责推荐。
2. 已入选的创新人才培养示范基地可推荐中青年科技创新领军人才、重点领域创新团队、科技创新创业人才。
四、有关要求和申报流程
1. 已入选推进计划的和连续申报两次未入选的，本年度不再申报。
2. 同一申报对象只能通过一个渠道推荐申报推进计划一个类别项目，且不能同时申报“万人计划”其他类别项目（如百千万工程领军人才、教学名师以及青年拔尖人才等）。重复申报的，一经发现取消评审资格。
3. 依托单位和推荐单位要认真审核推荐对象的申报材料，并按照各自的权限在申报系统中逐一确认提交到科技部。
4. 正式申报材料经依托单位和推荐单位审核并加盖公章后（一式两份），统一以推荐单位公文形式报送科技部，报送材料于2015年8月25日前，邮寄或送达至科技部科技人才中心。
5.推进计划通过国家科技计划项目申报中心（http://program.most.gov.cn ）实行网上统一申报、推荐。具体申报流程请认真阅读网站说明。
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(摘自千人计划网）
为便于各用人单位做好2015年“千人计划”青年项目申报工作，现将有关情况具体通知如下。
一、引进主体
青年项目引进主体是高等学校、科研机构、中央企业、部分金融机构。其中，金融机构申报人选暂不通过网上申报，按有关部门规定的程序报送。其他用人单位申报人选须通过网上申报。
二、申报材料上传时间
申报材料电子版须通过“千人计划（青年项目）申报评审系统”（http://pingshen.1000plan.org ）上传。系统开放时间为7月1日9时——7月15日16时，逾期不再接收材料。形式审查发现申报材料不齐全或不规范需补充上传的，时间另行通知。
三、申报人条件（不含金融机构人选）
1.自觉遵守中国法律法规，具有良好的学术道德。
2.属自然科学和工程技术领域，年龄不超过40周岁（截至2015年6月1日，以下涉及时间、年限以此为准）。
3.申报时取得博士学位，并有连续3年及以上的海外科研工作经历（不包括在国内单位保留人事关系、保留职位且领取薪酬的海外工作经历）。
国内取得博士学位的研究人员，不得突破上述年限要求。海外取得博士学位的研究人员，如果取得突出研究成果或其他突出成绩，可突破年限要求，用人单位应在申报材料中附破格说明。
4.申报时在海外知名高校、科研机构、知名企业研发机构有正式教学或科研职位。
5.申报时一般应未全职在国内工作，已经在国内工作的，回国时间应在一年以内。
6.引进后全职回国工作。
7.为所从事领域同龄人中的拔尖人才，有成为该领域领军人才的发展潜力。
五、申报材料
1.申报材料包括申报书和附件。
（1）申报书
申报书须由最新版本的客户端生成，申报人不得修改申报格式。
（2）附件
附件材料一般应包括：①博士学历学位证书复印件；②身份证或护照复印件；③与用人单位签订的工作合同或意向性工作协议复印件；④海外任职的证明材料；⑤3封海外专家推荐信；⑥主要成果（代表性论著、专利证书、产品证书）复印件或证明材料；⑦领导（参与）过的主要项目证明材料；⑧奖励证书复印件；⑨其他需要提交的材料。
2.须提供一致的纸质和电子申报材料。
3.填写申报书的注意事项
（1）封面“联系人”处填写用人单位人事部门联系人，“联系电话”填写该联系人的固定电话号码和手机号码，“联系邮箱”填写该联系人的常用邮箱。
（2）“工作经历”中应列出兼职经历。
（3）“代表性著作、论文情况”中的他引是指除作者及合作者以外其他人的引用。他引次数应与提供的证明材料一致。
所有材料报送截止时间为2015年7月15日16时。未尽事宜，请联系010-62328623，010-62329356。
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学术会议
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全国疲劳与断裂学术会议每两年举办一届，由中国机械工程学会、中国材料研究学会、中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会六学会轮流主办。“第十八届全国疲劳与断裂学术会议” 将于 2016 年 4 月 15-17 日在郑州召开，本届会议由中国机械工程学会和郑州大学承办。欢迎全国从事相关领域研究和应用的专家学者以及高校、科研院所、企业等单位积极参与会议交流和研讨。
断裂与疲劳是结构的主要破坏形式。有关数据表明，断裂、疲劳与磨损每年带来的破坏约相当国民经济总产值的 4%。因此，世界各国都十分重视断裂破坏机理的研究、破坏和失效的防范。疲劳断裂的研究与应用领域涉及航空、航天、船舶、机械、土木、建筑、水利工程、微电子、生物医疗器械、交通运输等各个领域。我国正处在快速发展阶段，高楼大厦拔地而起，高速铁路日新月异，重大工程项目不断启动；与此同时，地震、山体滑坡、桥梁和建筑坍塌、压力容器和管道破裂等自然灾害和人为事故时有发生，给科研工作者提出了极大的挑战。
第十八届全国疲劳与断裂学术会议将为该领域的专家学者再次提供一个全面的研讨交流平台，推动我国疲劳断裂领域的理论研究和技术应用，服务国家建设和社会发展。现将相关事宜通知如下：
一、主办单位 ：中国机械工程学会、中国材料研究学会、中国航空学会、中国金属学会、中国力学学会、中国腐蚀与防护学会
二、承办单位：中国机械工程学会、郑州大学
三、会议地点：河南郑州（郑州市高新区光华大酒店）
四、会议时间：2016年4月15-17日
五、论文征集：
本届会议的论文征集范围如下：
Ø 疲劳与断裂力学
Ø 疲劳与断裂物理
Ø 复杂环境下的材料失效与破坏
Ø 典型材料与结构的破坏理论研究
Ø 重大装备的疲劳与断裂工程应用
Ø 航空航天中的疲劳与断裂工程应用
Ø 疲劳与断裂理论的其他典型工程应用
凡与疲劳和断裂领域相关的研究成果、学术观点、工程经验、应用范例、技术设想及建议等均可以论文形式应征。应征论文必须论点鲜明、论据充分、数据可靠，计量单位参照《中华人民共和国法定计量单位》中的有关规定。论文内容的保密性由论文作者自行负责，如有必要，须经作者所在单位审核。
论文摘要请通过会议网站(http://116.255.252.25:1010/ncff2016/index.aspx)的投稿系统提交，摘要字数请限制在 1000 字以内，摘要提交截止日期为 2015 年 10 月 31 日。通过论文摘要审核的作者将收到组委会发出的提交全文通知，全文接收的截止日期为 2016 年 2 月 15 日,全文篇幅一般不超过 5OO0 字。会议将提供摘要集和论文全文光盘,供与会者交流。优秀的会上交流论文将在会后推荐给《机械强度》或《机械工程学报》等期刊，按照期刊发表程序进行审稿发表。欢迎全国从事相关专业的专家学者、科研人员、工程技术人员、高校师生踊跃投稿。
六、重要时间：
摘要接收截止时间：2015 年 10 月 31 日
（请于截止时间内登录 http://116.255.252.25:1010/ncff2016/index.aspx 提交论文摘要）
摘要录用通知发出时间:2015 年 12 月 15 日
全文接收截止时间:2016 年 2 月 15 日
会议召开时间:2016 年 4 月 15-17 日
七、联系人：
会议联系人∶于宏丽（中国机械工程学会）电话：010-68799044
电子邮箱：yuhl@cmes.org，传真：010-80115555-503828
征文联系人：徐广涛（郑州大学）电话：0371-67781752
电子邮箱：xgtzzu@zzu.edu.cn
中国机械工程学会
2015 年 6 月
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28th Nordic Seminar on Computational Mechanics
The upcoming 28th Nordic Seminar on Computational
Mechanics to be held in Tallinn (Estonia) during 22-23 October 2015 is now open
for abstract submission. Additional information and templates can be found at
the conference website: http://www.ioc.ee/nscm28/.Please take the time to
explore the website for more details, check on important dates, and keep
yourself up to date on recent changes.
The seminars are organized annually by the Nordic
Association of Computational Mechanics and cover all fields of computational
mechanics. The seminars, which circulate between the Nordic and Baltic
countries, offer a meeting place for academics and practitioners from the
participating countries, as well as from other countries. NSCM-28 will consist
of invited plenary lectures of 45 minutes each, keynote lectures of 30 minutes
each and contributed presentations of 20 minutes each including discussion.
Registration and payment will be open in the middle
of August.
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招生招聘
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Postdoc position University of New Mexico
The University of New Mexico, Department of Mathematics and Statistics is seeking candidates for a post-doctoral position to conduct research in the modeling of sea ice mechanics. A Ph.D. in applied mathematics or related field is required. The applicant should also have a background in numerical simulation, including parallel computing, and background in mechanics. Familiarity with the following areas is a plus: sea ice properties, the material-point method, computational inelasticity, fracture mechanics.
Successful candidates are expected to participate in multidisciplinary research
activities, interact with students, and faculty, plan coordinate and conduct
scientific research and perform various scholarly activities.
Interested applicants should send a CV with a cover letter, and a summary of
recent work to
Professor Deborah Sulsky,
Department of Mathematics and Statistics,
University of New Mexico, Albuquerque, NM 87131.
The University of New Mexico is an Equal Opportunity and Affirmative Action
Employer and Educator.
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Postdoc opening in mechanics of nano- and bio-matericals at Northwestern University
Applications are invited for a postdoctoral position within the Micro and Nano
Mechanics Laboratory in the Department of Mechanical Engineering at Northwestern
University. The candidate will perform research in the area of nanomechanics of
high-performance materials such as 2D materials, nanowires, and biomaterials.
The candidate will be expected to contribute to a vibrant multidisciplinary
research group and be able to work in close collaboration with chemists and
theoreticians.
Requirements:
1. A Ph.D. in Physics, Mechanical Engineering, Electrical Engineering, Materials
Science and Engineering, or related field.
2. Current eligibility to work in the US (i.e., must have OPT or green card).
3. Experience with a minimum of two of the following:
- Multiscale experimental mechanics of materials
-In situ SEM/TEM/AFM experimental characterization
- Mechanics of composite materials, including biomaterials or biomimetic
materials
- Characterization mechanical and electro-mechanical properties of 2D materials
- Novel device architectures for energy harvesting
4. A good record of publications.
5. Strong verbal and written communication skills.
To apply:
Interested candidates should email a CV, cover letter describing work experience
and career interests, and the names and email addresses of three references to
Professor Horacio Espinosa at espinosa@northwestern.edu.
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PhD Candidate Positions in Analysis of Composite Structures at University of Hannover
Two Ph.D. candidate positions are available at the Institute of Structural
Analysis (ISD) of Leibniz Universität Hannover within the H2020 Marie Sklodowska-Curie
European Training Network project FULLCOMP - FULLY integrated analysis, design,
manufacturing and health-monitoring of COMPosite structures.
Topic 1: Failure analysis of composite structures through global-local methods
Topic 2: Reduced-order models and probabilistic analysis for nonlinear
structural analysis of composite structures
Information on these positions and how to apply can be found at
http://www.mul2.polito.it/fullcomp/index.php/vacancies/esr4-luh
http://www.mul2.polito.it/fullcomp/index.php/vacancies/esr5-luh
The section “Composites” of the ISD is active in various national and
international research projects on the numerical analysis of composite materials
and composite structures. Activities cover both the area of material failure,
joint analysis and computer-aided material development and the area of
structural failure, stability and dynamics, http://www.isd.uni-hannover.de/forschung_verbunde.html?&L=1.
Information on further PhD candidate and Postdoc positions available at the
ISD can be found at http://www.isd.uni-hannover.de/jobs.html?&L=1.
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学术期刊
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（2015年 24卷 3期）
工程数值仿真与CAE算法
基于SimXpert实现ProE模型向CAE模型快速转化的模板开发
（作者：易斯男,王博,王立朋,程耿东）
（作者：尹道志,郑与波,李太梅,徐作文,张林波）
（作者：门坤发,徐海斌,袁胜弢,李良操）
（作者：刘柏兵,卜继玲,姜其斌,唐文进,潘世文）
（作者：王腾,徐超）
应用技术与技巧
（作者：马荣鑫）
（作者：莫敬开,胡文胜,李彦波）
（作者：张晓前）
第九届全国技术过程故障诊断与安全性学术会议
基于气动舵面和RCS融合控制的高超声速飞行器再入姿态容错控制
（作者：何晶晶,齐瑞云,姜斌）
（作者：蔡珍,张绍杰,李正强）
（作者：李舟,彭涛,韩华,张鹏飞）
（作者：毛永梅,彭涛,韩华,赵帅,李哲君）
（作者：杨超,阳春华,彭涛,杨笑悦,史露）
（作者：吕锋,李华,孙昊,何明中,容文杰）
（作者：庞人铭,董炜,叶昊）
（作者：周梅,周哲,文成林）
（作者：胡勤,孙国玺,张清华,覃爱淞,邵龙秋）
（作者：张明,刘慧婷,眭翔,宋振文,刘海舰,曾庆军
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网络精华
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（摘自科学网）
物理学中的统一路，实际上追求的是一种简约之美。
把复杂的事情简单化，是一种本领和智慧。简约并不简单，大智若愚，大道至简，用简去繁，以少胜多。中国清代有位书画家郑板桥，被称为“扬州八怪”之一，在书斋中挂了一幅自写的对联，题曰：“删繁就简三秋树，领异标新二月花”，以此表明他的书法及文学理念，主张以最简练清晰的笔墨，不同凡响的思想，表现出最丰富的内容。
物理学家的“统一”，是要统一些什么？归纳起来有三个方面：一是物理规律的统一；二是物质本源的统一；三是相互作用的统一。
统一的意思就是使事物简单化。从多变少，由少归一，便谓之统一。
因而，物理学家所追求的简单化、统一化，听起来与郑板桥追求的书画笔墨及文字之“简约”，同出一辙。两者实质上也就是所谓“奥卡姆剃刀”原则的变换说法，同属“简约之美”。
奥卡姆不是人名，是英格兰的一个村庄。14世纪时那儿出了一位叫威廉的逻辑学家。此人流传下来的东西不多，唯有这一句话脍炙人口：“Entities should notbe multiplied unnecessarily”。可用中文将其翻译成一段八字格言：“如无必要，勿增实体”。意思是说，删除一切没必要的多余“实体”，留下最少的。
对于理论物理，这一原理最好的表述是：当你面对着导致同样结论的两种理论，选择那个最简单的，实体最少的！物理统一理论中的实体，可被理解为基本规律、粒子、和作用力。也就是说，统一，就是用最少数目的物理规律来描述自然现象；用最少数目的“不可分割基本粒子”来构成所有的物质；用最少种类的“力”来描述物质之间的相互作用，这才符合奥卡姆剃刀原则，符合简约之美！
牛顿曾经感叹地说过：“我能计算天体运行的轨道，但无法计算人类的疯狂”
奥卡姆剃刀原则也许难以描述多变的社会现象及复杂的人性，但将其用于科学中的优越性却毋庸置疑。几百年来，这一原理在科学上得到了广泛应用，从牛顿的万有引力到爱因斯坦的相对论，再到如今的标准模型，漫长延绵的统一路上，奥卡姆剃刀已经成为重要的科学思维理念。
然而，物理学中的统一理论，即用以描述物质世界的“最少数目”的标准，是随着时间而变化的。科学技术不断进步，实验手段不断改进和发展，各种理论得以建立和完善，我们对大自然的理性认识也深入到不同的层次。这一切，使得在科学发展的不同历史时期，会有不同意义下的不同“统一理论”，它们犹如在一条曲折流逝的河流中，一定位置出现的一片片平静的港湾。河流总是从这些港湾和支流，不断地吸取精华，沉淀糟粕，川流不息，奔向大海。
回头看历史，牛顿创立的经典力学，无疑是物理史上第一片港湾。
牛顿有过如此一段名言：“将简单的事情考虑复杂，可以发现新领域；把复杂的现象看得简单，可以发现新规律。”这句话描述了牛顿做物理做数学的基本思想方法，前一段说的是科研中的具体过程，后一段则代表了他对物理理论规律追求“统一”的奥卡姆剃刀原则。牛顿是这么说的，也是这么做的。牛顿发明微积分是前者，总结建立力学定律则是后者。
当年，牛顿痴迷于思考二项式展开的数学问题。数学前辈笛卡尔认为这没什么可想的，展开后的项数有无穷多，太复杂了，人的大脑是有限的，不应该去思考这种与无穷有关的复杂问题。可牛顿偏偏迷上了这个由无穷多项求和的复杂概念，这个概念又引导牛顿进一步考虑无限细分下去而得到的无穷小量。他将这无穷小量称为“极微量”，也就是现在我们所说的“微分”。牛顿用他的无穷小量方法，对几何图形进行了很多详细的思考和繁复的计算，他曾经将双曲线之下图形的面积，算到小数点后二百五十位！正是这种不畏艰难的精神和进行繁复计算的超人能力，使牛顿最后发明了微积分，为数学、物理、乃至其它所有的科学技术，开拓了一片崭新的天地！
牛顿的力学定律加万有引力，则毫无疑问地是物理学中第一个“统一理论”。牛顿之前的物理学，已经有了许多独立的、貌似互不相关的物理定律。伽利略发现了惯性原理，认为不受外力作用的物体将保持静止或作匀速直线运动；伽利略还从著名的比萨斜塔实验证实了自由落体所遵循的规律。开普勒在研究第谷提供的大量实验及观测资料的基础上，提出了行星运动三定律。惠更斯和胡克，当时在力学、光学、等多个领域也都有所建树。
然而，是牛顿第一个认识到这些零零落落的孤立定律之间深刻的内在联系。他将这些分散的“支流”汇总在一起，完成了物理学上的第一次理论统一。
牛顿将地球吸引苹果下落的力，与太阳牵引月亮绕其旋转的力，统一在一起，结合胡克发现的平方反比率，发现了万有引力定律。他将伽利略的惯性原理总结成牛顿第一定律，首先定义了不受外力作用的惯性参考系；然后，再将“惯性”的概念推广到外力不为零的情形，提出非零的力将使物体产生非零加速度，这个加速度与外力成正比，与物体内在的惯性质量成反比。因此，牛顿第二定律将力、加速度、惯性质量三者之间的关系，总结统一在一个简单的数学公式（F=ma）中，迈出了将运动学发展为动力学的关键性一步，建立了物体在力的作用下的运动规律。接着，牛顿又在第三定律中，提出任何力都是成双出现的，这两个力总是大小相等、方向相反，称之为“作用与反作用”。
与那些“孤立”定律不同的是，牛顿三大定律所描述的是“所有”物体在力的作用下的运动规律。这儿的物体，可以是地面上的沙粒，也可以是宇宙中的天体。牛顿用锋利的奥卡姆剃刀，将物体的大小、形状、质地、软硬之类不重要的具体性质通通砍去，只留下一个质量m。因此，所有的物体都变成了一个质点，它们在力的作用下，都符合同样的运动规律。
不过，牛顿在物理理论的统一路上，有推波助澜的作用力，也有逆向而行的反作用。牛顿用微粒说来“统一”光学理论，打压主张波动说的胡克和惠更斯等。后来，牛顿发表了《光学》一书，由于牛顿的权威，这个光微粒的概念统治物理界100多年，直到后来菲涅尔的工作，光的波动说才重见天日。根据现在的物理学观点，光既有微粒性，也有波动性，它们是光学理论不可或缺的两个方面。
无论如何，正如牛顿的墓碑上所写的：“人类应该欢呼，地球上曾经存在过这样一位伟大的人类之光”，他的确是人类之光，也是物理学统一路上的第一人。
场论的思想，则始于麦克斯韦和法拉第的电磁场理论。法拉第在进行并记录了大量电磁实验结果的基础上，提出了“场”的概念。精通数学的麦克斯韦，希望用微分方程来描述和总结这些实验规律。开始时，麦克斯韦面对着20多个方程式，其中包括由库仑、高斯、法拉第、安倍等人研究总结的各种实验现象，还包括电介质的性质，各种电磁现象的规律等等。麦克斯韦大刀阔斧地挥舞奥卡姆剃刀，剃去冗余重复的部分，加上必要的新概念，最后将它们高度凝聚提炼简化为四个对称而漂亮的矢量方程式，将电、磁、光三者“统一”于一个经典场中。
后来，爱因斯坦的狭义相对论，将时间和空间的概念，统一于一个四维的时空框架，时间和空间不再是绝对而单独的存在，而是被洛伦茨变换互相联系在一起的整体。从狭义相对论的时空概念，就能得到尺收缩、钟变慢的结论，与以太中的洛仑兹理论得到的结论一致，那么，以太的“实体”于此是多余的，因此，它被爱因斯坦用奥卡姆剃刀无情地剃去。
爱因斯坦留下两条他认为必要的实体：相对性原理和光速不变，建立了狭义相对论。再后来，他将相对性原理扩展，用等效原理将引力质量和惯性质量等同起来，将引力效应与时空几何统一起来，建立了广义相对论。
物理学的一次又一次的进展，原来都是和一次又一次的“统一”联系在一起，难怪爱因斯坦最后要将其半生的努力献给统一大业。
物理学家们从上世纪80年代开始建立的“标准模型”，是统一路上的一个重要成果。标准模型建立在杨-米尔斯规范场理论的基础上，将目前物理实验能量能够达到的微观世界最小层次的物质结构和相互作用，统一于61种基本粒子。该理论所预言的数种粒子在实验中均被陆续发现，2012年最后发现的希格斯粒子，为这个理论贴上了一个醒目的标签。
尽管标准模型取得了一定的成功，但也发现它与少量的实验结果不相符合。并且，它将引力抛弃在外，因此人们并不认为它能够作为将来所谓“终极理论”的候选者。此外，现有的物理理论也无法解释宇宙学领域传来的有关暗物质、暗能量的新信息。
上世纪初物理界的两场革命，带给了我们相对论和量子理论。如今，物理学需要新一轮的革命，将两者结合统一在一起。这种微观和宇观的统一，是否能为物理学以及其他科学的统一之路，开辟出一条新的捷径？相信科学家们将继续努力，让我们期待欣赏大自然更高一层次的“简约之美”！
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结 束
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