时间：2023-06-01 09:08:45
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高能物理，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
高能物理学自从上世纪中叶诞生以来，以基本粒子及其相互作用为研究目标，已经取得了诸如建立了统一弱、电与强相互作用的标准模型这类无比辉煌的成果，极大地深化了人们对物质最深层次结构的认识。回顾这一伟大历程，不难看到这些成果无不是在对世界范围内许多高能实验室特别是一些大型加速器以及对撞机上所提供的数量浩瀚的实验数据进行复杂而细致的分析基础之上取得的。基本粒子的行为遵从量子力学，同时各种反应和探测过程又要受到环境和条件（背景）的不可控制的影响，因此对它们的描写充满随机性。比如，对于两个粒子的碰撞或者甚至一个粒子的衰变，我们不可能确定性地预言究竟会发生什么，而只能给出各种可能结果的概率。我们必须透过这些随机性，寻求对于复杂过程的清晰了解，从而获得精确的科学结论。正因为如此，高能物理实验数据的分析工作，不仅对于高能物理实验家，而且对于那些密切依靠实验结果的理论家们都是至关重要的。实际上，几乎所有的高能物理的异常精确结果都是借助于高度技巧的统计方法得到的。在粒子物理领域，统计推理是数据分析的最基本的步骤。
近年来，研发了许多新的统计技术以及相关的复杂的软件包。对于从事高能物理研究的科学家，尽快掌握这些统计知识的需求急速增长。本书正是服务于这一目的。
本书内容共分12章：1. 基本概念（R.Barlow）；2. 参量估计（O.Behnke and L.Moncta）；3. 假设检验（G.Schott）；4. 间隔估算（L.Demortier）；5. 分类（H.Voss）；6. 展开（V. Blobel）；7. 约束拟合（B.List）；8. 如何处理系统的不确定性（R.Wanke）；9.理论的不确定性（M.Diehl）；10. 高能物理常用的一些统计方法（C.Hensel 和 K.Kroninger）； 11. 分析选析（A.Heijboer 和 I.van Vulpen）；12. 在天文学中的应用（H.B.Prosper）。
本书注重适用性，阐述尽可能具体，各章内容中插入了许多特定的设计实例。每章后面都提供了一些练习题，提示、解答和一些必要的软件（可以在出版商提供的网页上找到）。本书适用于实验类型的高能物理相关专业的研究生和实验工作者。
丁亦兵，教授
（中国科学院大学）
英文名称：Modern Physics
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院高能物理研究所
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1001-0610
国内刊号：11-2441/O3
邮发代号：2-824
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1989
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作为世界著名的物理学家，早在1976年，丁肇中就以发现“J粒子”获得了诺贝尔物理学奖。在丁肇中的父母访问美国时，他出生在密歇根州的安娜堡，这个小意外使他具有了美国公民的身份。虽然入了美国籍，但他深深地知道他的根在中国。为了祖国高能物理的发展，他不辞辛劳，远涉重洋，多次回国从事学术交流和参观访问，促进了国际物理学界同中国物理学家合作。
“兴趣使我不会疲倦”
丁肇中的母亲研究的是儿童心理学，也是他小学的启蒙老师。当被问及成功的秘诀时，丁肇中表示自己没有资格回答，因为“每个人成长背景不一样”。但他显然继承了母亲的衣钵，用最简单的语言就说出了最真实也是最难实践的道理——根据兴趣选择专业。
丁肇中出生两个月后，父母又把他带回到中国。由于战乱，丁肇中的小学课程基本是父母在家教授的，他说：“由于当时中国的境况，我一直是一个难民，不断地从一个地方逃到另一个地方。当然，那时使我不可能得到任何的正规教育。”在他12岁时，随全家迁往台湾，才进中学读书，因而十分珍惜上学的机会。
丁肇中对数理化兴趣浓厚，1956年，20岁的他只身一人从台湾到父母的母校——美国密歇根大学进行深造。当时，他念的是机械工程这一热门专业，老师发现他不会计算机、不会画图，但数学、物理成绩优异，建议他转念物理。
丁肇中通览了物理学发展史后，也看清了自己要走的路。对于他来说，近代物理学就像是一个大旋涡，其中心部分就是实验高能物理学。越接近这个旋涡的中心吸引力就越大，丁肇中就越离不开它。
在大学里，他废寝忘食，埋头书斋，图书馆——实验室——食堂——宿舍，是他生活的轨迹。尽管美国大学里课余生活丰富多彩，却很少看到丁肇中的身影。同学们嘲讽他：塞缪尔（sarnuel是丁肇中的美国名字）真是个怪人，学习顶呱呱，可惜不合群。在学习上，丁肇中并不满足于几本教科书以及教师指定的参考书，他决心系统地、深入地搞清整个近代物理学的来龙去脉，及时地、广泛地了解近代物理学的最新成就和发展趋势。他饶有兴趣地研究物理学大师们的经典著作，博览物理学期刊。
尽管丁肇中刚去美国时，口袋里只有100美元，而且举目无亲，英语也不太纯熟，但经三年努力之后，他获得了数学及物理学硕士学位。过了两年之后，他又荣获了物理学博士学位。一些美国同学都称他为“奇人”。尔后，他到哥伦比亚大学、麻省理工学院任教，接着从事科研工作。如此算来，从念大学到博士再到搞科研，一般人大约需十多年时间，而他只用了6年。
“密歇根大学的经历对我一生影响最大。”丁肇中说，高中生并不太了解哪个学科好，学校给了他很多的帮助。从那时起，他就一生与物理为伴。“我学物理纯粹是为了兴趣，不为名不为利，做实验才是我一辈子最重要的事。”最终，他的兴趣给了他最高的荣耀。
领导“物理学的十一月革命”
对于人才来说，逆境往往如同命运之神特意安排的一段里程那样，苛刻地检验着每个立志有所作为的人，检验着他们成才的勇气、信心和素质。丁肇中就是这样的一位在逆境中坚持自己的人。
1972年，丁肇中向布鲁克海文国立实验所提出了寻找新粒子的计划。由于这一实验费用多、难度大，所以，他的计划一出台，便受到来自各方面的批评和责难。“即使丁肇中的实验能够搞起来，也没有什么价值。在丁肇中计划实验能量区域内，新的长寿命的重粒子是根本不存在的，这是一般教科书上的常识。”一位著名的物理学家这样断言。“丁肇中的实验纯属劳民伤财，在他那个实验能量区域内，即使有什么新的粒子出现，也不过是些宽度很大的粒子。”又一位权威的物理学家给他泼冷水。
对于来自各方面的非难，丁肇中毫不示弱。他坚信自己的预见，决心向常识挑战。他对那些权威们说：“先生，这不是不懂常识的问题，而是要靠事实来回答的问题。什么叫常识？常识就是不经证明而常常引用的知识。一个人不可不懂常识，但是过分迷信常识的科学家，往往就会错过一些重大发现的机会。”他再三告诉自己的实验组成员：“不要管反对意见是多么不可一世，决不要放弃自己的科学观点，要毫不胆怯地迎接挑战，要始终坚持对我的科学观点的探求。”
丁肇中和他的团队在实验室里夜以继日地工作，事实证明他的观点是对的，经过两年多的全力攻关，他向全世界宣布发现了一种未曾预料过的新的基本粒子－J粒子。这种粒子有两个奇怪的性质：质量重，寿命长，因而它一定来自第四夸克，这了过去认为世界只有三种夸克组的理论，为人类认识微观世界开辟了一个新的境界，被称为是“物理学的十一月革命”。
J粒子的发现，在当时物理学界掀起了轩然大波。这件意料不到的事，使实验物理学家和理论物理学家都大为惊异：现有的基本粒子理论中出了一个大漏洞，为什么先前没有预料到它的存在呢？此刻，那些曾经嘲讽、攻击过丁肇中的权威们，在事实面前，也只好认输了。
美国发行量很大的《新闻周刊》，为此撰文评介道：“这是基本粒子科学的重大突破，对于近半个世纪以来，物理学家努力寻求解析自然界的基本结构，具有重大的意义和贡献。” 1975年2月14日，当时的美国总统福特也发来了贺电：“得知你们发现了新的、寿命更长的重粒子，我深感兴趣。在此，我谨代表美国人民，祝贺你和你的同事致力于此项重大发现的努力和贡献。”J粒子发现两年之后，丁肇中便荣获了1976年度的诺贝尔科学奖金，那年他仅40岁。
诺贝尔领奖台上的中国声音
1976年12月10日下午4时许，在瑞典首都斯德哥尔摩音乐厅内，丁肇中跟其他诺贝尔奖获得者一道，在受奖席上就座。能容纳2000余名观众的大厅内，坐满了外国来宾、瑞典社会名流。大厅门口，挤满了头戴白幅、手持彩旗的大学生组成的欢迎队伍。
按照惯例，在诺贝尔奖授奖仪式上，获奖者要用本国语言发表演讲。丁肇中是美籍华裔，因此，在授奖典礼上，他必须用美国语言——英语发表演讲。但丁肇中认为自己是中国人的后代，只不过是在美国的土地上出生而已。他决心实现自己的愿望：让中华之声响彻诺贝尔奖授奖大厅。
于是，他向瑞典皇家科学院请求：在授奖仪式的即席演讲中，先用中文讲，后用英文复述。当时的美国政府得知此事后，曾竭力阻挠。但丁肇中坚持己见的性格促使他去据理力争，终于获准。
“得到诺贝尔奖，是一个科学家最大的荣誉。我是在旧中国长大的，因此，想借这个机会向发展中国家的青年们强调实验工作的重要性。中国有句古话‘劳心者治人，劳力者治于人’，这种落后的思想，对发展中国家的青年们有很大的害处。由于这种思想，很多发展中国家的学生都倾向于理论的研究，而避免实验工作。事实上，自然科学理论不能离开实验的基础，特别是物理学更是从实验中产生的。我希望由于我这次得奖，能够唤起发展中国家的学生们的兴趣，而注意实验工作的重要性。”
丁肇中精神抖擞地发表演讲，他是在用汉语作激动人心的演讲。这短短200来字的讲演，令人耳目一新，却又言简意赅：它既包含了丁肇中二三十年来对人生、对科学的真知灼见，又包含了他对中华民族、祖国母亲的赤子深情。
自诺贝尔奖1901年问世以来，在500多位获奖人中，继李政道后又一个用中国人民的主要语言——汉语在这里发表演讲。台下2000多位来宾，并没有因为听不懂汉语而不满，恰恰相反，大家都在全神贯注地听着，而且对这位杰出的中年物理学家更增加了敬佩之情。
此刻，坐在主席台上的一位白发苍苍的中国老人，禁不住热泪盈眶，他就是丁肇中的父亲丁观海。他是专程从台湾赶来瑞典参加儿子受奖仪式的中国老工程学者。丁肇中在诺贝尔奖颁奖仪式上，如愿以偿地抒发了作为中华民族后代的自豪感。此情此景，令当时的每一个中国人激情澎湃，永生难忘。
难以割舍的故国情
1975年11月7日，丁肇中乘坐的飞机降落在北京机场上。在这之前，他透过飞机的舷窗，深情地注视着阡陌纵横的中国大地，想到就要见到阔别28年的亲朋好友时，他神情激动。这时，他的姑姑、姑夫们都已成了老人，幼年时一起嬉戏、玩耍的堂姐，也已人到中年了。令在场的人们想不到的是，他竟能一眼认出了每个人。他一面兴奋地和大家握手，一面称呼着每个人：“二姐”“大姑夫”“姑姑”……
一位前去迎接他的中国科学院负责人见这情景，在一旁开玩笑说：“丁教授，你这是回到了娘家！”丁肇中听了，不以为然地说道：“怎么说是回娘家，我是回到了自己的家！”回到中国，他在北京饭店的一个套房里安顿下以后，特地到商店买了一套布料的中山装穿上，诙谐地对身边的陪同人员们说：“回到中国，就不能再像个洋人，而要和普通的中国人一样！”沉吟片刻，又说： “我要穿上这套衣服，照一张相片，寄到美国去！”
这一年，在中国大陆逗留的日子里，丁肇中兴致勃勃地到工厂、农村、学校和科学研究单位参观访问，他亲切地同工人、农民、学生和科技人员们攀谈，一路上所见所闻都感到很新鲜，他对幼年时住过的地方也是一往情深。
1978年春天，丁肇中在汉堡的电子同步加速器研究中心主持的实验组，在他的努力下，中国科学院高能物理研究所的第一批科技人员来到这个中心工作。丁肇中领导的实验组共有5个协作单位、7个国家的30多位科学工作者组成。5个协作单位是：美国麻省理工学院、德国电子同步加速器研究中心、亚琛大学、荷兰高能物理研究所，以及中国科学院高能物理研究所。
在丁肇中教授的热情指导下，中国科技人员分别在漂移室、计数器、电子学、计算机在线和计算机离线上学习和工作，在丁肇中身边工作，中国科学家每天要做十几个钟头的实验，没有午休，没有周日，连走路、吃饭也在思考。不到半年，他们基本闯过“语言关”；两三个月后，学会独立使用计算机分析数据，并能对实验提出自己的独特见解。
他们和各国同行一起制造各种探测器，检验电子学仪器，学习取数据和分析数据，并且代表丁肇中小组首次在美国物理年会上报告实验结果，当大会主席向与会学者介绍“这是中国代表首次在美国物理年会上做学术报告”时，场上响起了一片极为热烈的掌声。
作者在读大学时，对量子力学的完美及其应用能力产生了深刻的印象。但是学了量子场论，有了一些质疑，感到统计物理与量子场论都做多体物理研究，似乎是两个分隔开的群体。他认为一些凝聚态中处理多体的正统著作，尽管声称做多体物理，但是作为平均场近似或者处理准粒子时，实际上回到了单粒子物理。
当作者攻读博士学位时，粒子物理标准模型刚刚建立，量子场论得到迅速发展，特别是重正化群以及格点规范理论，很快在相对论量子场论与统计物理之间搭建了桥梁。而很多物理学家都觉得神秘的代数拓扑学，不仅对量子场论中的真空有独特的应用，而且解释了量子霍尔效应和凝聚态中的集团激发。
上世纪60年代开始出现了第一批旨在克服高能物理、统计力学和凝聚态物理之间文化差异的书，为重正化群对理论物理学的应用带来的革命做出了很大贡献。90年代一些作者力图揭示量子场论机制如何用于凝聚态物理。进入21世纪以来，从凝聚态到弦理论，许多概念和技术做到了共享，以致在单独一本书中已经不可能涵盖量子场论在凝聚态中应用的所有论题。相关的书籍数目大量增加，学生面临如何挑选最合适的书籍的问题。正是在这样的背景下，作者在瑞士联邦理工学院（ETHZ）讲授“凝聚态物理中的量子场论”的基础上写成了这本书。作者的目的是给物理类硕士水平的研究生介绍凝聚态物理中挑选出的非常适合应用场论语言的一些概念。
很多量子场论的书致力于让学生掌握了量子场论机制之后，用它解一些习题。而作者反其道而行之，在每一章第一时间发展解决一些问题的方法学，不想让量子场论成为主要兴趣，而是让其保持成为尽可能经济地解释凝聚态物理基本原理的工具。作者相信，达到此目的最有效的技术是系统地利用量子力学的路径积分。在本书中它被到处用到。然而，作者并不要求读者熟悉比量子力学基础更多的知识。
全书内容共两大部分，分成9章。第1部分为玻色子，包括第1-4章：1. 谐波晶体；2. 稀薄玻色气体的Bogoliubov理论；3. 非线性σ模型；4. KosterlitzThouless相变。第2部分 为费米子，包括第5-9章：5. 无相互作用费米子； 6.固体中电子Jellium模型；7. 平均场和随机相位近似中的超导电性； 8. 单耗散Josephson结；9.二维时空中的阿贝尔玻色子化。
书末有9个附录，篇幅几乎为全书的三分之一，详细地介绍了书中所涉及的量子力学、量子场论、和一些数学知识。对于本书的使用十分重要。
本书是一部高水平的凝聚态物理中的量子场论专著，它不仅对于凝聚态、高能物理等物理学家而且对于数学家都是极有兴趣的。作者选择的内容尽可能全面和广泛，概念准确，推导简洁，阐述足够细致。而且把丰富的习题及其解答作为每一章内容的有机组成部分，很有特色。对于从事与现代物理各领域相关的教学及研究人员特别是研究生，本书是一本高水平的参考书。
丁亦兵，教授
（中国科学院大学）
【关键词】光电倍增管 性能研究 应用研究 研究进展
光电倍增管的缩写为PMT，其是一种基于光电子发射、电子光学以及二次电子发射等理论，将微弱入射光转变为光电子同时得到一定倍增的一种高灵敏性的增益器件。对于光探测领域而言，光电倍增管拥有着独特超高的灵敏度，同时还拥有快速响应等众多技术优势。而光电子技术一定会发展成新的知识经济，以此在新技术领域产生更多的生产力。
1 光电倍增管具有的特性
第一，暗电流。光电倍增管即使在没有光入射的情况下，也有微弱电流流过。将其称为暗电流。作为微小电流、微弱光使用的光电倍增管，希望暗电流尽可能小。因热电子发射受到光阴极面的直接影响，因此使光电倍增管所具有的温度加以降低，可以有效地降低暗电流。但是用冷却法降低暗电流时，只能减到漏电电流的水平，并不是可以无限制的降低暗电流。
第二，时间特性。对时间分辨率有较高要求的试验，要求时间特性一定要好。一般上升时间被定义为输出脉冲高度值从10%达到90%的时间。下降时间则反之，输出从90%回到10%的时间。在响应时间测试过程中，上升时间和下降时间测试条件很苛刻。脉冲输出信号会发生波形失真的现象，容易引起误差。而渡越时间是指从入射光入射到光阴极面起，到输出脉冲出现为止的时间。
第三，稳定性。稳定性受到其自身特性、环境条件、光阴极面种类以及工作状态等众多因素所决定。造成光电倍增管出现输出不稳定现象的原因主要是光电倍增管内残余碱金属、残余气体、焊接不良、接触不良、跳火、结构松动以及极间放电等。北京滨松光子技术股份有限公司测试稳定性时，使用连续入射光，记录直流输出信号随时间的变化。一般，光电倍增管的稳定性在工作初期变化较大，随时间推移而稳定。因此应用时建议先将光电倍增管稳定（预热）30分钟后再进入工作状态。
第四，脉冲线性，光电倍增管所具有的一个非常重要的指标便是脉冲线性，出现空间电流、电压再分配、光电阴极所具有电阻率、信号电流导致的负载电阻出现负反馈等均会造成非线性状况的发生。如果正常合理使用时，多数的光电倍增管可以实现在较大范围内进行线性工作。诸如北京滨松光子技术股份有限公司CR364型号的光电倍增管，当其输出偏离2%时，脉冲线性可达100mA以上。可应用于高能物理方面的研究。
2 光电倍增管应用研究进展
人们对于光电倍增管已经研究了几十年，其应用的范围也较为广泛，如光学、自动化等领域。随着相关技术的进一步改革和发展，其生产工艺、设备、技术水平也会逐步随着更新，在参数上也得到不断提高。在此基础之上，还会出现很多具有特殊结构和功能的光电倍增管。
杨昆（2013年）[1]提到，多阳极倍增管是一类新型光电输出元器件，因其具有紧密空间构造、低噪声以及高增益等独特性能，使其在列探测器以及位置探测器中拥有着非常广泛的使用，特别是采取金属通道结构的倍增极结构之后，多阳极倍增管所具有的性能获得了极大的改善，每条输出存在的串扰不大于2%，已经实现大量的应用在阵列探测器中。日本HAMAMATSU研制的R5900系列的金属通道形式的倍增极结构是最为典型的器件，已经在国际上取得了非常广泛的应用。
买买提吐送・买买提明（2013年）[2]提到，任何生物都是一个发光源，只是由于不同生物发光的能力都相对较弱，人们肉眼通常都看不见，才会认为生物不会发光。一般光强在几百光子以下时，被人们称为是超微弱光。生物体所发出超微弱光的光强都是恒定不变的，如果光强发生了变化，则说明生物体发生了病变。因此，在医学领域研究通过利用光电倍增管制作探测光强的仪器，并利用生物体的这种特性来测试生物体是否发生了病变。所制作出来的这种仪器通常都会将设备前端制作成一个暗室的形式，这主要是因为生物体所发出的光较为微弱。
表面污染监测仪包含全身α、β表面污染监测仪（C2门）、手足α、β表面污染监测仪和便携式α、β表面污染测量仪。之前该类产品采用的探测器为流气式正比计数器，相比于闪烁计数器，其优点是无本底。但由于需要充气，需要携带储存工作气体的钢瓶，进而对仪器工作寿命和便携性带来了不足。现在表面污染监测仪逐渐采用闪烁计数法，通过光电倍增管和复合闪烁体（塑料闪烁体+ZnS（Ag））来对监测对象表面α、β进行计数，进而实现表面污染检测。
北京滨松光子技术股份有限公司研制的小型端窗双碱光电倍增管CR332型光电倍增管，采用环形聚焦+直线聚焦结构（Circular and Linear-focused ，C+L），这个结构兼具了环形聚焦结构的紧凑与直线聚焦良好的线性特性，并且迎合市场小尺寸便携式表面沾污仪的需求。受到市场的一致好评。CR332型光电倍增管具有高增益、高信噪比、高稳定性、时间响应快、低本底、能量分辨率好等诸多特性集于一身，主要应用于核辐射测量、液位监测、核素识别、手脚表面沾污仪、体外诊断等。
3 结语
综上所述，光电倍增管作为诸多领域研究的重要探测工具，诸如分析化学、天文学、分子物理学、医学成像以及高能物理学等。随着今后科技的不断进步，光电倍增管能够应用的领域也将不断地扩大，而其对科技进步有着极大的推动作用。
参考文献：
[1]Photomultiplier Tubes. HAMAMATSU （2015）.
[2]杨昆，刘新新，李晓苇.基于硅光电倍增管探测器的小动物正电子发射断层成像装置的研究进展[J].山东医药，2013，06（13）：95-96+98.
1. 太阳是一个超级实验室
太阳是一个巨大的物理实验室，太阳上独特的超高温、超高压和巨大的物理尺度等结合起来所提供的物理条件是地球上实验室所无法达到的。通过对太阳的观测研究，极大地促进了原子物理学、原子核物理学、等离子体物理学和磁流体力学等学科的
发展。
2. 太阳活动对地球的影响
极光现象 在靠近地球的极区，晚上常常可以看见天空中闪耀着绚丽多彩、变化多端的光带，这就是极光。极光就是太阳发射出的高速带电粒子流到达地球后，在磁场的作用下，与地球两极地区高空大气分子相互作用产生的高能物理现象。观测表明，极光出现的强度和频繁程度与太阳活动的强弱有密切的关系。
地球磁暴 太阳上存在的11年周期或更长周期活动现象。每当太阳活动峰年太阳黑子相对数增加，耀斑爆发、日冕物资抛射等现象频繁出现，并且发射出大量高能带电粒子到达地球时，就会扰乱地球原有的磁场，引起地球磁暴。
对无线电通讯和电力的影响 当太阳发射出大量高能带电粒子运动到近地空间时，会干扰无线电通讯和地面电力传输，太阳发生大规模的爆发性活动事件时，有关部门需要准备好应对措施。
对宇航的影响 高能带电粒子流也会干扰和破坏空间探测器的设备和运行，甚至威胁到宇航员的生命安全，因此，宇航探测设备必需充分考虑到这个因素，要对地球附近以及航线区域的磁场状况、太阳风状况有详细的了解，并考虑好预防措施。
对地球灾害的影响 太阳活动对地球上一些灾害性事件的影响，是许多科学家长期以来所关心的研究课题。资料显示，太阳活动周期与地球上水旱灾害和寒暖变化，地震有一定的关系。例如，研究表明水旱寒暖的年份和地震发生的次数都和太阳活动的11年和22年的周期相关。
对人体的影响 天文因素与人类健康和行为的统计研究发现，在太阳活动引起地球磁暴期间，人的神经系统对太阳活动变化非常敏感，某些疾病、血液系统、神经系统的变化和太阳黑子活动呈现出明显的相关性。目前这类课题还处于研究阶段。
3. 太阳活动预报
太阳活动会影响日地空间环境，活动剧烈时，地球的大气和磁环境也会发生改变，从而影响人类的通讯系统、电力系统等，甚至会激发自然灾害。因此，太阳活动对地球的影响已引起人类的广泛关注，准确预报太阳活动已成为当今社会的需要。
科学家现在已经掌握了太阳活动的基本规律，有能力对太阳活动做出各种时间尺度的预报，例如长期预报可预报太阳活动周的黑子数；中期预报可提前几个月或者几天预报太阳黑子、太阳爆发等的变化趋势；短期预报则可预报1―3天的太阳耀斑爆发事件。国际上已成立了太阳活动预报中心，中国在20世纪60年代也已形成了太阳活动观测网与预报网。全球联网资源共享、联合监测，将进一步提高预报太阳活动的准确率。
中国载人航天工程以其过硬的实力赢得了广泛赞誉。接下来，中国的基础学科研究也会迎来一个漂亮的飞跃。在未来的几年里，中国还将启动9项科学探测航天任务。同时，在轨运行的“天宫一号”已经安装了用于科研的有效载荷，未来三年内将发射的“天宫二号”、“天宫三号”也进入准备阶段。此外，科学家们还在为中国的未来空间站进行实验设计。
中国科学院高能物理研究所的天体物理学家张双南表示：“当我翻阅天文类书籍时，书中几乎没有任何在中国工作的科学家的发现，没有看到任何一张照片是由中国的望远镜拍摄的，这让我非常沮丧。”中国科学院国家空间科学中心主任吴季也补充道：“在掌握新知识方面，我们面临着来自方方面面的越来越大的压力。”
2011年5月3日，吴季宣布中国科学院将在未来几年内承担五项空间探测任务，这预示着中国空间科学新时代的到来。过去5年中，中国科学院为这几个项目提供的预算已经达到5.54亿美元，并在去年成立了专门监管这些项目进展的国家空间科学中心。
在这些计划中，天体物理学居于核心地位。首先取得进展的将是“硬X射线调制望远镜”（HXMT），这个望远镜的构想可以追溯到20年前，它将利用黑洞、中子星等天体的X射线和伽马射线辐射，对这些天体展开观测。它将成为中国首个空间天文卫星，最早于2014年发射，届时它将成为中国的“黑洞探针”计划三大卫星中最早升空的一个。另外，“暗物质粒子探测卫星”也正由南京的中国科学院紫金山天文台研制，这一卫星将记录暗物质粒子彼此湮灭时产生的伽马射线。此外，还有更多的项目已经通过了初期论证，预计从2016年开始，在下一个五年计划里陆续完成研制、发射，它们的出现将大大加强中国在空间天体物理学领域的实力。其中一项是由中国科学院高能物理研究所设计的“X射线时变与偏振探测卫星”（XTP）。项目负责人张双南表示，作为空间震荡探测项目的主导设备，它将会“比‘硬X射线调制望远镜’更强有力并取得更大成就”。他指出，“X射线时变与偏振探测卫星”收集数据的区域更加广泛，具有能采集更多光子的高强镜面，因此可以观察到更微弱的天体并探测到它们的细节。全世界的天体物理学家们都期待出现这样一台空间望远镜，不过去年美国宇航局和欧洲空间局却取消了“国际X射线天文台”的计划，上个月，它的名为“雅典娜”的简化版望远镜也在欧洲空间局的内部竞争中输给了木星探测器项目，未能成功立项。中国的“X射线时变与偏振探测卫星”项目将研究旋转坠入黑洞的物质放射出的X射线，或者参考系拖曳（例如旋转黑洞拖拽时空）产生的X射线信号。张双南说：“我们将要研究的是极端条件下的物理学。”
作为“天体肖像”项目的核心，中国打算将其长期积累的技术能力移植到新的空间射电望远镜项目的“甚长基线干涉”（VLBI）观测中。中国计划发射相关飞行器，与地面天线串连或者组成阵列，这样就相当于一部极其巨大的单天线射电望远镜，其有效口径等于各台设备之间的最大距离。中国科学院上海天文台负责设计望远镜阵列系统并进行相关国际合作。上海天文台台长洪晓瑜介绍说，计划中的望远镜阵列最初将包括两个长毫米波天线，每个天线的口径为10米。这一望远镜阵列投入使用后，首要的目标将是绘制星系中心的特大质量黑洞及其吸积盘的精细结构，它们被普遍认为是活动星系核的能量来源。洪晓瑜说，他的团队希望在第一个望远镜阵列投入使用十年后，进一步发射普通毫米波天线卫星。这样，更长的基线和更短的波长将使射电源观测的分辨率大大提高。
今年6月的“神舟九号”任务是中国首次实现载人空间对接，这为中国科学家开启了一个新领域，使中国有能力向“天宫一号”运送仪器设备，并安装另外两个舱段。
目前，一系列设备已经为“天宫”做好准备。天体物理学家们也有理由为此欢呼。在已批准的项目中，中国和瑞士合作的“伽马暴偏振探测”（POLAR）项目作为中国空间天文“黑洞探针”计划的组成部分，预计将由2014年发射的空间实验室“天宫二号”搭载升空。它将帮助科学家确定伽马暴喷流的磁场结构，这又将反过来推进伽马暴成因的研究。对于伽马暴成因，有一种理论解释是，它是大质量恒星在演化晚期坍塌时发生的；另一种则认为是由中子星或者黑洞并合时产生的。“每个理论模型都预言了不同的磁场结构”，张双南表示。
“天宫”系列目标飞行器是中国发展未来空间站的踏脚石。去年12月，中国公布了60吨空间站计划，并将在2020年之前建成。中国载人航天工程办公室目前正等待着批准第一批有效载荷，其中包括一整套天文设备，统称为“宇宙灯塔项目”。项目中有两个大型设备，其中之一是“高能宇宙射线探测装置”，用于研究暗物质和宇宙射线。
另外一个大型设备是一台大视场光学望远镜，它将为中国在即将来临的大规模巡天时代中争得一席之地，其科学目标是揭示暗能量的性质。这架望远镜具有很高的角分辨率，其观测波段将覆盖从光学到近紫外线的多个波段，它将成为世界其它地方的观测设备的重要补充，例如“大口径全天巡视望远镜”（LSST）。据LSST项目成员、中国科学院国家天文台的宇宙学家詹虎介绍，美国的“大口径全天巡视望远镜”的口径为8.4米，将安装在智利帕琼山天文台，计划在2018年初光。如果中国的巡天任务能够成功立项，通过与国际同行的合作，中国科学家将会做出更多新的科学贡献。詹虎表示，“通过巡天观测，你总能够发现一些预料之外的事情。当前的物理学还不能解释暗能量，这让我们有可能会发现一些革命性的物理规律。”
Victor F Weisskopf（September 19，1908-April 22，2002）生于奥地利，是一位美国犹太裔理论物理学家。他曾随海森伯、薛定谔、泡利和玻尔做博士后工作。二战期间在洛斯阿拉莫斯国家实验室，参与了曼哈顿计划，之后反对核武器扩散。战后他加入了麻省理工（MIT）物理系，并成为系主任。在那里，他被他的朋友们亲昵地称为ViKi，并以优秀的理论物理学家和科学政治家双重身份被大家所敬重。
1974年10月17、18号，MIT为Victor举行了一个庆祝会，与会者们选了自己觉得能引起Viki兴趣的论题进行演讲。编者从中选了一部分论题进行整理，于1976年发表为“美国物理协会会议第28期会刊”，本书是这一会刊的再版。庆祝会的辉煌与本书各位作者杰出的地位不仅反应了他一生对现代物理的重要贡献：线性变化理论、标量场的量子化、量子电动力学、核反应、壳模型的建立、强子的结构；也反应了他作为欧洲核子研究委员会理事长、MIT物理学院院长、高能物理顾问委员会主席、公共场合自然科学的代言人对社会与物理界所起的作用。
本书共有11章：1.James Killian的开场白；2.Hans Bethe的能源问题，其中的分析可以延用至今，“去年，中东一桶油要3美元，今年大概要10美元甚至更多”，现在，当然，一桶油大概要花费100美元；3.Julian Schwinger的深度非弹性散射的无模式看法，这场会议一个重要的历史意义在于它发生在理论物理因为夸克而发生的转化阶段，本章与第6章分别代表了这之前与这之后两个阶段；4.E.M.Purcell的低雷诺数下的生活，他教人们怎么在粘稠的液体下游泳；5.T.D.Lee的高密度物质的一种新的可能存在形态；6.Murray GellMann的夸克、轻子与玻色子的世界；7.Ben R.Mottelson的角动量对原子核的作用；8.S.M.Ulam的对数学家有用的物理，数学家都是从公理家推出定理，但物理学家不是这样的，他们试图从定理（观察现象）中推出公理（自然法则）；9.Max Delbruck的亚里士多德是怎么发现DNA的，他觉得亚里士多德的物理简直是一个大灾难，但是生物想法―一代传向下一代是定好的―直指DNA；10.W.K.H.Panofsky的军备控制谈判的可行性；11.David Hawkins的第三种文化，本章的重点在进化与伦理。
本书内容广泛，深入浅出，许多演讲对于我们理解夸克前与夸克后时代各方所持的观点有很大帮助，不仅适合对物理感兴趣的学生们作为课外书阅读，也适合于物理学研究人员阅读，甚至于对军事、人文等学科感兴趣的研究人员也会觉得本书很有意思。
不管此次阿尔法磁谱仪是否发现了暗物质，各国科学家们都希望有关暗物质起源的问题能够变得更加明朗。
什么是暗物质？在回答这个问题以前，我们先回顾一段有趣的历史。
自从牛顿发现了万有引力定律以来，人们尝试用万有引力理论来解释太阳系的行星运动规律。尽管万有引力的解释在开始时是非常成功的，但在解释天王星运动时却无法得到令人满意的结果，天王星的运动规律和万有引力的预言有明显的差异。法国天文学家U.Le Verrier和英国天文学家J.C.Adams猜测天王星的异常也许不是万有引力规律出了问题，而是在太阳系中还存在一颗当时还没有发现的行星，这颗行星的引力使得天王星的运动偏离了原来预期的轨道。根据他们的预言，于1846年由J.G.Galle发现了这颗行星，即海王星。
“由行星运动异常从而猜测到另外一颗未发现的行星的存在，非常类似今天我们关于暗物质的认识。”中科院高能物理所研究员毕效军说。
大约80年前，天文学家意外发现，一些星系团中的星系运动速度比预想中更快，光靠所看到的这些发光物质（当时人们还没发现星系团中大量存在-x射线气体，它们才是星系团中普通物质的主体）所产生的引力场根本无法束缚住它们。因此，大家便猜测这些星系团中应该有种看不见的神秘物质，也一起贡献着引力，拉住了星系。
“虽然我们从来没有直接‘看到’宇宙中存在这种物质，但我们却发现了由于这种物质的引力作用对于其他可见的物质运动的影响，这就是我们断定宇宙中存在这种物质的理由。”毕效军说。
这种物质的存在，在随后几十年中，又相继被各种天文观测间接证明。
目前被广为接受的说法认为，它们是一种特殊的物质，很可能是一种不参与电磁相互作用的、我们已知的粒子（如质子、电子、中子等）之外的全新粒子。
“这种物质不发光，也就是不发出电磁波，所以看不见。于是，我们就称它为暗物质。”中科院高能物理所研究员、博士生导师张新民说，“与通常物质一样，暗物质有引力作用。这个引力效应让天文学家在宇宙空间发现暗物质占宇宙的23%，另外73%是暗能量。而组成我们身边这个世界的‘常规物质’只占4%。”
虽然，人们早已经猜测到暗物质可能存在，但一直以来从未明确探测到暗物质粒子，因此，还不能确定暗物质的性质。
目前，寻找暗物质粒子、研究暗能量的物理本质、探索宇宙起源及演化的奥秘、结合粒子物理和宇宙学的研究已成为21世纪天文学和物理学发展的一个重要趋势。世界各国都在集中人力、物力和财力组织攻关，开展这一重大交叉学科的研究。
2004年8月，美国国家科学与技术委员会公开的物理与天文学发展战略中，列出了新世纪要解答的11个难题，排在第一位和第二位的分别是“什么是暗物质”、“暗能量的本质是什么”。
那么，探测和研究暗物质，其意义何在？
诺贝尔物理学奖获得者李政道教授曾多次指出：“暗物质是笼罩20世纪末和21世纪初现代物理学的最大乌云，它将预示着物理学的又一次革命。”
其实，很多物理学家和天文学家都开始有这样的预感：今天物理学的情况与19世纪末20世纪初诞生相对论和量子论时非常类似。
“历史经过百年轮回，人类对物质世界的认识又一次处在了十字关口，暗物质便是一个关键的突破口。因此，可以这么说，揭开暗物质之谜将是继哥白尼的日心说、牛顿的万有引力定律、爱因斯坦的相对论以及量子力学之后，人们认识自然规律的又一次重大飞跃。”国家天文台研究员秦波说。
对此，张新民又做了进一步的解释。
“对于宇宙中4%的物质，即所谓的通常物质，我们已经建立了一套非常完备的理论，即所谓标准模型，但是标准模型并不能描述宇宙中暗物质的现象。这就表明，我们对于物质的基本组元、基本结构还有待进一步的深入研究。而暗物质是目前最明确的突破了标准模型的观测现象，了解暗物质的性质就可能带我们走进基本粒子更加深入细微的结构中，了解更加深刻、基本的物质构成的规律。在另一方面，了解暗物质的性质对于我们理解宇宙中像星系、星系团这样的大尺度的结果是如何在宇宙演化过程中形成也同样具有重要的意义。”
暗物质之所以“暗”，不仅是指它不发光，更重要的是它太难捉摸。
“每天可能有几万亿个暗物质以高速穿过你的身体，且未留下任何痕迹，让你完全感受不到。”张新民做了个比较，56式半自动步枪子弹出膛的速度是每秒700米，而这些暗物质粒子却是以每秒220千米的高速在运动，是前者的300倍。
如何“捕捉”住暗物质？
首先，科学家们曾对这种物质可能的形态做过很多理论上的猜测，例如，惰性中微子（Sterile neutrino）温暗物质、引力微子（Gravitino）温暗物质、轴子（hxion）冷暗物质等。
张新民说：“就目前而言，被研究得最多也是最被粒子物理学家看好的暗物质模型是所谓弱作用重粒子。主要因为这种粒子与普通物质有弱相互作用，所以具有可探测性。相比之下，对于许多其他的暗物质模型，由于其与普通物质的相互作用更弱，在目前的实验水平下使得探测它们的可能性更小。”
接着，科学家们又想了很多种实际探测的实验办法。
最初的办法是天文观测法，但是却无法解答“暗物质是什么”。后来，人们又采取间接探测和直接探测的办法。前者，是探测暗物质相互碰撞产生的普通物质粒子信号，一般通过地面或太空望远镜探测；后者，则是用原子核与暗物质碰撞产生的信号。而在地面上，因为宇宙射线众多，这些信号会对直接探测产生干扰，影响其鉴别能力。因此，地下实验室可以帮助探测器“挡”去干扰，让其“静心”工作。
“丁肇中团队所使用的阿尔法磁谱仪2号（AMS—02）当然是目前灵敏度最高，也是最复杂、最昂贵的一台暗物质探测设备，代表了当今科学实验的最高技术手段。在此之前，在不同的实验上都看到了一些‘反常’迹象，人们怀疑这些就是暗物质的信号，但是由于实验的灵敏度还不够，这些迹象都还无法确认为暗物质的信号。”毕效军说。
除了阿尔法磁谱仪，其他实验，例如位于瑞士的大型强子对撞机进行的实验，以及深埋在中国四川锦屏地下的暗物质探测器实验等也还都在进行当中，他们都可能在不远的未来有所新发现。
“世界范围内的暗物质探测实验正在蓬勃发展，未来10年、20年将是暗物质探测的黄金时代，肯定也会有所突破。”秦波说。
美国能源部所属的费米国家实验室是个高水平研究机构，非常“阳春白雪”，但是它并没有瞧不起“下里巴人”，而是十分注意开展对实验室所在社区的科普。
在费米实验室的网站上，有老百姓提出的很多问题和实验室的解答。由这些问答，可见实验室对于科普的态度有多么认真。
比如，有人问：费米实验室对本地区的经济带来了什么？
答：费米实验室的年度预算约3亿美元。在2002财政年度，我们花了8800万美元采购各类产品与服务，其中70％花在实验室所在的伊利诺伊州。特别是，实验室在DuPage县的花费高达1200万美元。截至2006年1月，实验室拥有1985名员工。另外，世界各地有2500名科学家参与我们的科学实验，其中很多人每年到费米实验室来工作，每次要呆几天、几个月甚至一整年，他们通常在实验室外面吃住。
问：在某些安静的夜里，我和我的家人能听到地下咚咚的振动声，这与你们加速器的运行是否有关系？
答：我们的回答可能使您失望，费米实验室的加速器不会产生任何噪声和振动。事实上，振动会干扰加速器的运行。我们的设备极其灵敏，远在阿拉斯加发生的一次地震引起的微弱振动信号，它都捕捉到了。之后，我们只好重启一次加速器。
问：今年（2002）我们在费米实验室周围见到的鹅没有往年春天多了，为什么？
答：最近几年，鹅的孵化成功率一直在下降。这种现象首先发生在离居民区较远的孵化场所，后来发生于靠近高层建筑的地方。确切的原因还不清楚，但下面两条理由可能沾边，实际情形则可能是这两个因素的综合结果。一是天气，孵化成功率的下降恰与寒春的到来相吻合。气温低，鹅卵就不易孵化。第二，可能草原狼和（或）水貂袭击了鹅巢。最近几年，费米实验室这一带这两种野兽的数量显著增加。没有证据表明，孵化成功率下降是由于人类活动的干扰。如果人的干扰是原因，那么应该在靠近居民区的地方问题最严重，而事实刚好相反，孵化率最低的是远离居民区的孵化场。
由以上几个问答的例子可以看出，老百姓关心的东西五花八门，大大超出了高能物理学的范畴。
现在，费米实验室有一个专门的科普场馆“莱德曼科学中心”，每周向公众开放6天。2009年4月，该中心安排的活动包括以下节目：“虫子又回来啦！”“将粒子加速到高能”“6-8年级女生科学沙龙”“4-5年级女生科学沙龙”（注：美国从小学到高中毕业分为12个年级）及“家庭户外活动节”等等，内容十分丰富。
我国的大学和科研院所，除了每年的“公众开放日”外，面向公众的科普宣传是很少的，费米实验室给我们树立了一个好榜样。11063
【摘要】
［目的］ 观察快中子加光子混合射线放射治疗软组织肉瘤的临床疗效。［方法］ 19例软组织肉瘤患者接受快中子及光子根治性放射治疗（根治放疗组），36例为术后放疗（术后放疗组）。光子照射剂量为40～50Gy，快中子照射剂量为8～12 Gy。［结果］ 放疗结束后根治性放疗组3年、5年、8年生存率分别为47.4%，36.8%及26.3%；术后放疗组分别为86.1％、69.6％及27.3％。放疗后所有患者均未出现严重并发症。［结论］ 快中子术后放疗是治疗软组织肉瘤的有效手段。
【关键词】 快中子 光子 放射疗法 肉瘤
Fast Neutron Radiotherapy for 55 Cases with Soft Tissue Sarcoma
Abstract: ［Purpose］ To investigate the clinical response of soft tissue sarcoma by means of radiation combined fast neutron with photon. ［Methods］ Nineteen cases with soft tissue sarcoma underwent radical radiotherapy combined fast neutron with photon(radical radiotherapy group). Thirty，six cases underwent postoperative radiation(postoperative radiation group). The radiation dose of photon was 40~50Gy， and the dose of fast neutron was 8~12Gy. ［Results］ The 3，，5，and 8，year survival rates were 47.4%，36.8% and 26.3%， respectively in radical radiotherapy group， and were 86.1%， 69.6% and 27.3%， in postoperative radiation group respectively. No severe complication occurred in all patients. ［Conclusion］ Fast neutron of postoperative radiotherapy is an effective method for soft tissue sarcoma.
Key words: fast neutrons; photons; radiotherapy; sarcoma 软组织肉瘤是一种较少见的恶性肿瘤，仅占全部恶性肿瘤的1%。快中子在软组织肉瘤的放射治疗中起着重要的作用。本研究为回顾性分析快中子加光子根治性放疗及术后放疗软组织肉瘤的疗效。
1 材料与方法
1.1 一般资料
1991年12月至2001年6月由解放军总医院推荐、北京快中子治癌协作组在中科院高能物理所用快中子加光子放射治疗软组织肉瘤55例。其中19例术后局部复发、无法手术切除或手术切除不完全的软组织肉瘤行根治性放疗（简称根治放疗组）。另外36例为已行肿瘤切除或肿瘤扩大切除术，术后2～4周行术后放疗（简称术后放疗组）。17例为两次以上手术后，其中1例因局部肿瘤反复复发，第9次手术后行放疗。全组男性32例，女性23例，年龄18～91岁，中位年龄40岁，平均年龄42.2岁。
1.2 病理类型
根治放疗组纤维肉瘤8例，滑膜肉瘤4例，脂肪肉瘤2例，平滑肌肉瘤3例，恶性间皮瘤及恶性外周神经鞘瘤各1例。术后放疗组脂肪肉瘤13例，滑膜肉瘤8例，纤维肉瘤4例，恶性纤维组织细胞瘤3例，平滑肌肉瘤3例，横纹肌肉瘤2例，恶性间皮瘤2例，血管肉瘤1例。
1.3 病变部位
根治放疗组躯干8例，四肢10例，颈部1例。术后放疗组躯干14例，四肢16例，头颈6例。
1.4 分 期
根据Russell的GTNM分期方法，根治放疗组Ⅰ期3例（Ⅰa期1例，Ⅰb期2例），Ⅱ期5例(Ⅱa期2例，Ⅱb期3例)，Ⅲ期5例(Ⅲa期2例，Ⅲb期1例，Ⅲc期2例)，Ⅳ期6例。术后放疗组Ⅰ期10例（Ⅰa期4例，Ⅰb期6例），Ⅱ期12例(Ⅱa期6例，Ⅱb期6例)，Ⅲ期14例(Ⅲa期8例，Ⅲb期4例，Ⅲc期2例)。
1.5 治疗方法
用快中子加光子混合线束进行根治性放疗。先用6～10MeV光子大野照射40Gy～50Gy，每次2Gy，每周5次，再用中科院高能物理所35MeV质子（P）打击铍 (Be) 靶产生的平均能量为20MeV的快中子进行照射。快中子照射剂量为8Gy～12Gy， 每周2次，每次0.8Gy～1.4Gy。
1.6 照射范围
光子照射范围根据肿瘤病理分级而定，病理分级Ⅰ级，肿瘤直径小于5cm，照射野超出肿瘤边缘5cm。病理分级 Ⅲ级，肿瘤直径大于10cm，照射野应超出肿瘤边缘10cm～15cm。多次术后复发或肿瘤边界不清，照射野适当扩大，必要时包括整块肌肉。快中子照射范围主要集中在原发的肿瘤区域。
1.7 统计学方法
采用χ2检验，P
2 结 果
2.1 两组疗效
根治放疗组放疗结束后，完全缓解（CR）2例，部分缓解（PR）8例，无变化（NC）9例。19例患者中3年、5年及8年生存率分别为47.4%（9/19），36.8%（7/19）及26.3%（5/19）。1例Ⅱ期放疗后PR者，于放疗后2个月行肿瘤切除，随访时已无瘤生存6年2个月。另1例Ⅱ期患者肿瘤位于右侧胸壁，3次手术后复发，无法再行手术切除，经放疗后达到PR，于放疗后1.5个月行肿瘤切除，3年后（照射野外）右腋部出现肿瘤转移，行截肢术，随访时已存活5.5年，但胸片疑出现肺转移。8例死亡者中7例死于远处转移，1例死于局部未控。
术后放疗组3年、5年及8年生存率分别为86.1％(31/36)、69.6％(16/23)及27.3％(6/22)。3年、5年及8年局控率分别为97.2％(35/36)、95.6％(22/23)及86.4％(19/22)。其中3年及5年生存率高于根治放疗组（P＜0.05）。
2.2 并发症
主要为皮肤红斑、色素沉着、干性脱皮，严重者出现水泡、溃疡、皮肤及皮下纤维化。2例放疗后手术者出现手术切口延迟愈合，但均在1个月内痊愈。6例术后放疗组患者皮肤出现水泡，2例放疗半年后照射野内出现溃疡，1例自愈，另外1例经植皮后痊愈。1例腹股沟部放疗后半年出现下肢中度水肿，经用激素及利尿剂治疗后水肿消退。
3 讨 论
软组织肉瘤的治疗首选外科手术切除，对于无法手术切除或手术切除不彻底的的软组织肉瘤，放射治疗是有效的治疗手段。术前或术后行放射治疗不但可以缩小手术范围、降低局部复发率，而且可以保全肢体功能，提高患者生存质量。由于软组织肉瘤对目前常规应用的低LET（linear energy transfer，LET）射线（高能X线、γ射线及电子线）放射敏感性低，局控率只有25%～38%[1]。而快中子为高LET射线，具有相对生物效应(relative biological effectiveness， RBE)高、克服肿瘤细胞乏氧、受肿瘤细胞周期影响小及潜在致死损伤的修复少等生物学优点。快中子治疗软组织肉瘤比常规低LET射线RBE高，可达3.0～4.5。因此，为了提高软组织肉瘤的疗效，同时减轻单纯快中子照射后正常组织的放射损伤，我们采用快中子加光子混合射线治疗软组织肉瘤，以期达到提高疗效，减轻正常组织损伤的目的。
Schonekaes等[2]以非随机分组方式在161例软组织肉瘤患者中对比了快中子加光子混合射线照射与单光子放疗的结果，认为治疗手术切缘阳性及G1和G2级软组织肉瘤时，快中子治疗的效果优于光子放疗。Schwarz等[3]1998年总结欧洲11个中心治疗1 171例软组织肉瘤的结果表明，无法手术切除及术后肿瘤残留的患者可从快中子放疗中获益，局控率达50%。2001年Schwartz等[4]报道用快中子治疗的66例软组织肉瘤病人的89个病灶，肿瘤大多位于躯干和四肢。73%病灶单用快中子治疗，其余病灶用快中子加光子混合线照射。快中子剂量为18.3nGy (4.8nGy～22nGy)，42例单病灶患者为根治性放疗，31例（其中7例曾用中子治疗）病人41个病灶为姑息性放疗。35例根治放疗病人中的30例（85%）肿瘤未切净，行术后放疗。34个（82%）未能切除的病灶行姑息性放疗。35例病人（53%）为复发病例。姑息性和根治性病例中位随访6个月（2～47个月）和38个月（2～175个月）。根治组4年局部无复发存活率为68%，无远处转移存活率为59%，无瘤生存率68%，总生存率为66%。姑息组1年局部无复发存活率为62%。21/27（78%）姑息性治疗病灶临床治疗有效。作者认为快中子放疗是根治性及姑息性治疗软组织肉瘤的有效措施。
本组术后局部复发、无法手术切除或手术切除不完全的软组织肉瘤行根治放疗的局控率为52.6%，5年生存率为36.8%，比国外报道用快中子治疗不能手术的软组织肉瘤略低[5，6]。术后放疗组局控率、生存率与国外报道快中子治疗软组织肉瘤局控率91.5％，70%患者存活（随诊 6～102个月，中位随诊30.9个月）基本一致[7]，均优于光子的疗效[8，9]。放疗后均未出现严重并发症，死亡的主要原因为远处转移。
我们认为快中子加光子混合射线既可以避免单纯快中子放疗所引起的严重的放射损伤，又可以提高软组织肉瘤的疗效，是治疗软组织肉瘤的有效手段，尤其对术后放疗患者疗效更佳。
参考文献
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[3] Schwarz R， Krull A， Lessel A， et al. European results of neutron therapy in soft tissue sarcomas[J]. Recent Results Cancer Res， 1998， 150:100-112.
[4] Schwartz DL， Einck J， Bellon J， et al. Fast neutron radiotherapy for soft tissue and cartilaginous sarcomas at high risk for local recurrence[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys， 2001， 50(2):449-456.
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阅读下列文字，完成16-20题。
由高能加速器或对撞机产生的新粒子用大型粒子探测器来观测。将探测器安装在对撞机
的粒子对撞区，尽可能把对撞点包围起来，以得到最大的接收立体角。
所有大型粒子探测器都是多种探测器的组合体，原理相似，结构各异，规模不等。各种探
测器的基本原理是使带电粒子在穿过物质时，由于电离效应、辐射效应等留下径迹，——①
电子学方法和计算机手段捕捉这些信息，——②加以放大、分析处理，——③得到粒子的·．
能量、速度、动量等。
探测器的一个重要指标是粒子的分辨率，通常是由测得的粒子能量、速度、动量等得到粒
子的质量，或根据不同粒子与物质相互作用的特性来确定粒子的类别。当今的探测器都充分
利用大型计算机来进行数据的获取和分析。
随着能量的增加，探测器更加庞大和复杂。对撞后产生的粒子数增多，对触发速率、数据
获取率、电子学和探测器计数率、探测器的抗辐照能力、计算机数据处理和分析能力都提出了
更高要求。在电子对撞机上的探测器大多是对称的，而在德国的HERA~-E作的探测器则前
后不对称，以适应电子、质子能量不同的要求。
工作在北京正—负电子对撞机上的北京谱仪(BES)是我国自行设计、制造的粒子探沿器，
是国际上在该能区工作的最先进的探测器之一，运行3年来获得的物理结果受到了国际上的
关注。1992年，完成τ轻子质量的精确测量，对过去的结果修正了7．2兆电子伏，将精度提高
了10倍，为解决，寿命、分析比与标准模型框架之一的轻子普适性理论的矛盾问题起了关键
作用。该结果在国际高能物理大会上宣布后引起普遍的重视，专家们认为这是近几年高能物
理最重要的实验之一。此外，它还在J／4、粲物理研究方面取得了令人瞩目的结果。这一系列
的成果已得到国际高能物理同行的承认，说明我国在τ轻子和粲夸克领域的研究方面已在国
际高能物理界占有一席之地。
16．对探测器表述有误的一项是：
A．一般安装在粒子对撞区，尽可能把对撞点包围起来，以得到最大的接收立体角
B，其探测方法是用电子学方法和计算机手段捕捉带电粒子穿过物质时留下的径迹
C．探测器能测得粒子能量、速度、动量等来确定粒子的类别
D．各种探测器原理相似，但结构不同，安装位置也不相同
17．高探测器的粒子分辨率与下面哪一项无关?
A．触发速率
B．计算机数据处理和分析能力
C．探测器对称安装
D．探测器抗辐照能力
18．分析有误的一项是：
A．探测器前后不对称，扩展了对不同能量的电子、质子探测的能力
B．HERA与BES都是性能先进的探测器
C．从粒子的能量、速度、动量可以推知粒子的质量
D．τ轻子是一种粒子
19．划线处这一系列的成果指的不是下列哪一项：
A。完成，轻子质量精确测量
B．有益于解决分枝比标准模型框架之一的轻子普适性理论的矛盾问题
C．在国际高能物理大会上引起普遍重视
D．在J／4、粲物理研究方面取得了令人瞩目的结果
20．文中①-③处应填人的词是：
A．拿／于是／从而
B．用／再／以
C．以／再／于是
D．用／以／不填
阅读下列文字，完成21-25题
在5000万年到7000万年前，一类或几类陆生哺乳动物第二次入水，其中有些还适应了淡
水生活。由它们逐渐形成了进化树上的新分支——鲸目。它分为三个亚目：古鲸亚目、齿鲸亚
目、须鲸亚目。其中古鲸亚目的种类于始新世晚期灭绝。白垩纪末期曾经统治地球的恐龙类
全部灭绝，原始的哺乳动物，特别是真兽类繁荣起来。其中有蹄类由其祖先踝节类演化而生。
第三纪初期，这羌动物特别是其中的与猪、鹿、骆缤纷相近的偶蹄类中的部分种类返回海中生
活，逐渐产生最早的鲸类：古鲸亚目。
研究者们在巴基斯坦发现了由陆生向水生演变的鲸类过渡种Panic．usinachus化石。它
们生活于始新世早期，是一种在古Tethys海域浅水中捕鱼为食的水、陆两栖的动物。由它再发
展成为完全水生的古鲸类。到这时，古鲸类与其祖先在结构上已经发生了很大的变化。
——有些科学家认为古鲸亚目不是齿鲸亚目和须鲸亚目的直接祖先，——一般认为
后者来源于前者为较满意的推论。齿鲸类和须鲸类均来源于被认为是与古鲸亚目中古鲸科同
源的祖先。齿鲸类起源于3000万年前崭新世界早期，而须鲸类在2700万年前的中期出现。
现代齿鲸类和须鲸类是其祖先以两种不同途径进化的产物：一类保留牙齿，并进一步向单
根、圆锥型的同型齿演化，并逐渐增加牙齿数量。另一类失去了牙齿，而发展成了鲸须。
21．第一段所说的""5000万年到7000万年前”，指的是：
A，白垩纪末期B．始新世早期
C．始新世之前D．始新世中期
22．第一段：“这类动物特别是……”中的“特别是”强调了：
A．偶蹄类动物演变为鲸类是生物进化的重要史实
B．某些有蹄类动物的人水与鲸类的产生有最为密切的关系
C．返回海中生活是鲸类之所以产生的重要的环节
D．进化为鲸类的是猪、鹿、骆驼相近的偶蹄类23．以上四段文字内容概括起来表述为：
A．齿鲸类和须鲸类的进化
B．原始哺乳动物再次进入水之后
C．鲸类的起源和进化
D．古鲸类的分支及灭绝
24．以下几种说法中符合上文意思的是哪一项?
A．始新世在白垩纪之后，正好是哺乳动物返回水中生活的时代
B．齿鲸类起源于古鲸亚目灭绝之后
C．发现Pakieetusinachus化石，是在始新世早期
D．鲸类的形成，历经了数千年乃至上万年的演化
25．文中第三段少了一组关联词，应填人的一组是：
A．不仅…而且B．尽管…也
C．虽然…但是D．如果…那么
阅读下文，回答第26~30题。
人们①将核反应堆形象地比喻为核电站的“锅炉”，在这种“锅炉”里烧的是铀、钚核
燃料。②，在核电站“锅炉”这个家庭中，有一个特殊成员——快中子增殖反应堆，简称
“快堆”，现在已成为核反应中的佼佼者。在一般锅炉里的燃料如煤、燃油等都是越烧越少，而
“快堆”的“燃料”却越烧越多，——③成了魔炉。——④，从快中子增殖反应堆这个名字本
身就可以看出，这里的增殖就是指能增殖燃料。
那么，“快堆”为什么会有这种本领吗?这里，先要介绍一下同位素和核燃料。
铀一235和铀一238都是铀的同位素，它们的质子数同为92，而中子数分别为143和146。
而235和238就是质子数与中子数之和。天然铀中，约有99．3％铀一238，铀一235只占0；7％。
在核反应堆中，铀一235如同优质煤，遇到中子就会产生裂变反应；而铀一238却像煤矸石，遇
到中子大都不发生裂变，通常作为核电站的废料处理，积压量很大。
在“快堆”中用的核燃料是钚一239。：钚一239发生裂变反应放出来的快中子，会被装在反
应区周围的铀一238吸收，又变成钚一239。就是说在核锅炉中一边“烧”掉钚一239，又一边使
铀一238转为成新的钚一239，而且新产生的钚一239比“烧”掉的还多。这就使“快堆”的燃料
越烧越多。
“快堆”增殖核燃料把铀资源的利用率提高了50—60倍。一座快堆核电站，·在5—15年的
时间内可使燃料数量翻一番。“快堆”正好解决了热中子核反应堆产生的大量铀一238废料堆
积问题。通过建造快堆核电站，既能用铀一238发电，又能增殖燃料。因此“快堆”被人们称为
“明天的核电站锅炉”。
26．本文主要说明的对象是：
A．核反应堆B．锅炉
C．“快堆”D．铀
27．快堆的燃料能越烧越多的主要原因是哪个?
A．由于铀一235遇到中子就会产生裂变反应
B．由于钚一239能发生裂变反应，而产生大量的铀
C．由于钚一239裂变反应放出的快中子，能被铀一238吸收而变成新的钚一239
D．由于“烧”掉的钚少，而新产生的钚多
28，下面的说法中符合第一、第二两个自然段内容的一项是：
A．第一自然段主要说明“快堆”得名的原因
B．铀、钚在燃烧过程中不断增殖
C．“快堆”因其增殖迅速而得名
D．第二自然段中的“这种”指代增殖反应
29．下列说法中全都不符合本文内容的一组是：
①铀一238根本不能裂变，因而是废料
②在“快堆”中钚一239被置于反应区中
③“快堆”的增殖功能主要靠裂变反应
④变废为宝是“快堆”的功能之一
⑤在热中子反应堆中，中子数量多的铀同位素，能产生的能量也大
A．①②B．②③
C．③④D．①⑤
30．文中第一段①—④空中应填人的词是：
A．一般／因此／以至于／实际上
B．通常／所以／甚至／其实
C．不填／但是／简直／于是
D．通常／然而／简直／其实
阅读下面一段文字，完成31~35题。
大家都知道，计算机的记忆能力是十分惊人的，即便是关掉电源以后，该记住的也不会忘
记。这是芯片的功劳。但是，有了瓦伦的发明，电子配件也可以有计算机芯片般良好的记忆能
力了。当然，现在的蜂窝式移动电话和数码摄像机等电器中已经配有非易失性芯片，但是，制
造成本非常昂贵，同常规芯片相比，速度也很慢。瓦伦的芯片制造成本和平常芯片的一样低
廉，速度也同样快。1998年4月，第一批新型芯片正式问世。同计算机芯片相比，电子设备上
的芯片显得大多了，所以瓦伦戏称他的发明为“大象芯片”——他的发明和得奖完全是“意外之
财”：他们做试验时一时疏忽，把电路上的一个晶体管通了电，关掉电源后，晶体管内还带电。
以前从未注意到硅片做的晶体管还有这个特性，即便是注意到了，肯定也只是觉得好玩而已。
几周以后，在某次电子会议休会时，瓦伦提到了他试验室里好玩的事，有位同行脱口指出，那很
可能会解决非易失性记忆问题!
瓦伦才真意识到，好玩的东西有好大的市场潜力。
31．瓦伦发明的“大象芯片”，规范的称呼应该是下面中的哪一个?
A．电子芯片
B．非易失性记忆晶体管
C．瓦伦的芯片
D．非易失性芯片
32．“这个特性”指代什么?
A．晶体管内带电
B．硅片做的晶体管带电
C．晶体管烧热后带电
D．烧热后的晶体管，停电后还带电
33．“好玩的东西有好大的市场潜力”意思是：
A．计算机芯片与电子芯片比较，有其显著的优势
B．非易失性记忆游戏终于成功地付诸生产
C．瓦伦的新型芯片以价格低廉、速度迅捷赢得了市场
D．电子设备上的芯片比计算机芯片的优势明显
34．下列表述不符合文意的一项是：
A．“常规芯片”与“平常芯片”的含义不尽相同
B．文中的“新型芯片”“电子设备上的芯片”与“大象芯片”是指同一事物
C．新型芯片的成本与速度是瓦伦发明的意义之所在
D．成功孕于偶然，创造会在不经意中光顾，计算机芯片的发明就是这样
35．下列理解有误的一项是：
A．计算机的记忆功能取决于芯片
B．瓦伦的发明并不能获奖，所以获奖是一项“意外之财”
c．瓦伦在实验中把晶体管烧得过热是出于一时疏忽
D．瓦伦认为这种实验很好玩
阅读下面一段文字，完成36-40题。
利用生物技术手段借助萤火虫的发光基因，美国弗吉尼亚大学史蒂夫·凯博士领导的研究
小组鉴定出第一个植物生物钟基因。
长期以来，科学家们一直在探索植物周期行为——生理节律的奥秘。虽然这些行为与环
境条件有密切关系口光照长短等，但植物学家一直认为生物钟是植物感知外界条件的决定因
素。要鉴定生理节律的生物钟基因，通常有两个关键问题：第一，生理节律能否被检测到，第
二，需要找到这种生理节律的异步个体。植物光合作用节律常规方法是难以检测到的，史蒂夫
·凯领导的研究小组借助茧火虫的发光基因；成功地解决了这一难题。
该研究小组把茧火虫的发光基因作为标记基因，使之与一种叫拟地南芥的植物的调控光
合作用基因相联。待植物萌发后，喷施一种能使茧火虫发光的化合物，结果每当拟南芥的生物
钟活化光合作用，幼苗便开始发光。这样就容易地检测出这种植物的光合作用节律。研究人
员发现，大多数拟南芥植株的光合作用周期为24小时，但其中有些植株的光合作用周期介于
21—28小时之间。通过正常植株(光合作用周期为24小时)和突变类型(周期介于21-28小
时之间)的遗传图谱比较，他们发现拟南芥控制光合作用的生物钟基因位于第五染色体上。生
物钟基因的发现，将有助于科学家深入了解植物是怎样调节其生理节律的。
36．第一段中提到“植物生物钟”，第二段提到“植物周期行为”、“生理节律”和“异步个体”。
对文中这四个概念理解正确的是：
A．四个概念完全相同
B．四个概念各不相同
C．前两个概念相同，后两个概念也相同
D．最后一个概念不同于前三个概念
37．对科学家能鉴定出生物钟基因的前提的分析，理解错误的一项是：
A．科学家已探索出植物生长的规律
B．用生物技术移植萤火虫的发光基因
C．有办法检测植物生理节律
D．找到了被检测植物的异步个体
38．以下四项是检测的四个过程，对过程叙说有误的一项是：
A．发光基因和调控光合作用基因相联
B．受检植物萌发后喷施能发光的化合物
C．生物钟活化光合作用，幼苗开始发光
D．检测出受检植物的光合作用节律
39．从全文看，对借助萤火虫基因的目的表述最恰当的一项是：
A．了解植物内部和外界变化的因果关系
B．检测植物生物钟基因
C．绘制植物的遗传图谱
D．断定生物钟基因的确切部位
40．以下说法不正确的一项是：
A。拟南芥的生物钟活化光合作用对研究起了很大的作用
o．正常植株和突变植株不同在于光合作用周期不一样
C．科学家还有待进一步深入了解植物是怎样调节其生理节律的
D．第一个植物生物钟基因已被鉴定出阅读下面的文字，完成41-45题：
下列植物生理的理论研究成果，是生物化学调控技术的依据。
(一)植物根茎叶的表面可以吸收具有生理活性的有机物质。这些物质一进入植物体内，
就可随维管束的筛管液流与导筛水流传布周身。植物的这种特性给农用药剂大开方便之门。
原来需要从根系吸收的矿质元素中，有些元素易被土壤固定，因而不容易被植物吸收利用，若
采用溶液喷射的根外追肥，就能解决这个问题。此外，农用药剂可以“内服”——注射法，并能
在体内转移与保留。一向“外敷”用作保护层的除害药剂，只能对覆盖的枝条有效，用量大、期
限短。二者比较起来，已不可同日而语。
(二)溶液培养植物成功，确定了营养代谢所需的水份与必需的矿质元素的性质和数量，成
为合理、定量灌溉与施肥的依据，并给无土栽培作出了榜样。自然资源在太阳的操纵下，不仅
供给植物生活的能量，还给植物个体发育提供必需的生态环境。再通过植物体内部的相互影
响，植物的遗传性状才能实现。植物为了维持生存，依靠感应性来适应气候中光、温和季节周
期的变化，以及逆境的胁迫。植物常在敏感部位受到刺激后，便发出信使在体内传递，影响效
应部位反应出来。研究发现，这些信使是激素一类的生物化学物质，它们的生理活性强、功能
各异，化学结合比较简单，可以人工模拟与批量合成。无论是内原激素，还是人工调节剂，在植
物上微量施用，就会启发显著的生理变化。
41．“根外追肥”的植物生理依据有哪些?选出判断正确的一项：
①农用药剂具有生理活性，可以进入植物体内。
②植物根茎叶可以吸收喷洒在表面的农用药剂。
③植物体内筛管液流、导筛水流遍布于各部位。
④不需要根系吸收，可防止土壤固定某些元素。
⑤农用药剂进人植物体，可经维管束传布周身。
A．①⑤B．②⑤
C．②④D．③④
42．对“溶液喷射”可“传布周身”与“外敷”“只能对覆盖的枝条有效”这一说法，解释不恰当
的一项是：
A．使用的农用药剂未必相同。
B．前者针对“根系吸收”而言，后者针对“内服”而言。
C．是两种不尽相同的操作。
D．使用的农用药剂配制的浓度未必相同，后者浓于前者。
43．“自然资源在太阳的操纵下”指的是：
A．水分、矿质元素在日照下产生能量，造成特定环境。
B．气候中，光、温和季节周期性的变化。
C．植物从日照中获得能量和必需的生态环境。
D．日照对植物实现遗传性状所具有的决定性的作用。
44．“就会启发显著的生理变化”，“生理变化”指的是：
A．植物体内部的相互影响以实现遗传性状。
B．植物为了生存，适应环境的变化与胁迫。
C．植物的敏感部位发出的信息在体内传递。
D．植物的某些部位接受刺激发生的反应效应。
45．文中“信使”的功能和特性有：
①激素一类的生物化学物质
②化学结构复杂
③可以人工模拟与批量合成
④生理活性强、功能各异
A．①③④B．②③④
C．①②④D．①②③
参考答案
第一部分
1．A2．B3．D4，B5．C6．B7．B8．B9．C10．B
11．B12．C13．C14．D15．A
第二部分
16．C17．C18．B19．C20．B21．B22．B23．C24．B25．C
