一万个科学难题

A. 科学出版社的重大项目

《二十世纪中国知名科学家学术成就概览》
来科学出版社重大出版工程建设引人注目，优良出版资源富集，品牌优势凸显。一批批凝聚国家重点科研项目和重大科技项目的重要成果、反映中国最高科研水平的重大出版项目和原创科技著作落户科学出版社。这是科学出版社对诸如国家“863”、“973”项目和国家自然科学基金重大项目等国家级重大项目给予持续关注以及长期重视重大出版工程建设的成果。2005年，历经中国四代植物学家辛勤耕耘和通力协作，一部跨越了半个世纪的学术巨著，共计126卷册的《中国植物志》在全部出 版完成，引起社会广泛关注，被570位两院院士评选为“2005年中国十大科技进展”。“十一五”国家重点图书出版规划中，科学社有20项入选，在申报的451家出版社中独占鳌头。由钱伟长先生任总主编的《二十世纪中国知名科学家学术成就概览》（40卷）进入运作阶段；由路甬祥副委员长任总主编的国家级重大出版工程《中国可持续发展总纲·国家卷》（20卷）已经完成，其后续工程地方卷、地图集也正在进行中；继《中国出土玉器全集》之后，《中国出土磁器全集》也进入了编辑出版阶段，《中国出土器物全集》系列丛书初具规模。这些重大出版工程有益地提升了科学出版社在图书市场中的品牌影响与竞争能力。
《中国植物志》
1956年在中国科学院的主持下，成立了中国植物志编辑委员会。1978年已出版了18卷的《中国植物志》获得了全国科学大会奖。1999年FloraofChina进入中国科学院创新工程重大项目。2005年共计126卷册的《中国植物志》全部出版完成，被570位两院院士评选为“2005年中国十大科技进展”。
《中国植物志》是由中国四代植物学家辛勤耕耘和通力协作、跨越半个世纪的集体结晶。这部旷世巨著记载了中国3万多种植物，包括9000多幅图版，共计5000多万字，126卷册，是关于中国维管束植物的全面、系统、科学的总结。作为我国宏观生物学领域最重大的学术成就，《中国植物志》的全部出版为合理开发利用植物资源提供了极为重要的基础信息和科学依据，对陆地生态系统研究将起到重大促进作用，对国家和全球的可持续发展将做出重大贡献并产生深远影响。
《中国植物志》在收载植物种类、编纂内容、正确鉴定植物种名、文献引证、地理分布、经济用途及其科学性等方面已超过中国在20世纪出版的同类著作，有的还达到或超过国际水平。《中国植物志》先后获卷册、科属、或阶段成果奖192项，其中国家和省、部级奖30余项。 《10000个科学难题》
《10000个科学难题》是教育部、科技部、中科院和国家自然科学基金委员四机构联合征集一万个科学难题重大活动的成果结晶。征集的内容包括各学科至今未能解决的基础理论问题、学科优先发展问题和前沿问题、国际研究热点问题和在学术上未获得广泛共识，存在一定争议的问题等。征集的对象主要包括中科院院士、工程院院士、教育部科技委员会委员和学部委员、国家自然科学基金委员会科学部专家咨询委员会委员和学科评审组成员，以及学科带头人和学术骨干等。40余名院士组成了这次征集活动的专家指导委员会，其中包括探月工程首席科学家欧阳自远、原北京大学校长陈佳洱院士等。征集活动计划在2007年－2010年间完成。2007年先行启动三个学科领域：数学、物理学和化学，逐步扩大到其他学科。四机构希望通过本次征集活动及《10000个科学难题》图书的出版，能加强对科学研究的导向作用，激励我国科技人员勇于献身科学，攻克科学难题；普及科学知识，激发青少年热爱科学的兴趣，培养探索未知世界的好奇心。

B. 很多深奥的科学问题

1:H1N1是一种病毒，是Orthomyxoviridae系列的一种病毒。它的宿主是鸟类和一些哺乳动物。所有甲型的H1N1病毒已被隔离野生鸟类，但疾病是罕见。有些H1N1病毒引起严重的疾病大多发生于家禽方面，而人类却很少出现。但经过鸟类和哺乳动物的传播和变异，这可能导致疫情或人类流感大面积传播[2]。
与H1N1同一系列的还有H5N1, H7N2, H1N7, H7N3, H13N6, H5N9, H11N6, H3N8, H9N2, H5N2, H4N8, H10N7, H2N2, H8N4, H14N5, H6N5, H12N5等等。

变种


变种有时根据宿主而改变的。主要有以下几种：
*禽流感
*人类流感
*猪流感
*马流感
*狗流感
也有时被命名为根据其致命的禽类，特别是鸡：
*低致病性禽流感（ LPAI ）
*高致病性禽流感（禽流感） ，也称为：致命流感或禽流感死亡
在H1N1为标记根据的H号码（类型的血凝素）和一个N号码（类型的神经氨酸酶）。每个亚型禽流感病毒已经变异成为各种菌株具有不同的致病概况;一些致病的一个物种，但不接受其他一些致病的多个物种。最知名的菌株灭绝。
H1N1病毒是消极意义上说，单链，分割RNA病毒。有16个不同的HA抗原（ H1至H16）和9个不同的适用抗原（N1至N9）

遗传


它的病毒结构是球形或丝状的形式。临床分离的经历有限的化验过程和组织培养，有更多的丝状比球形粒子，但主要包括球形颗粒。
在H1N1病毒基因组上包含8个单体（非配对） RNA链代码为11蛋白(HA, NA,NP, M1, M2, NS1, NEP, PA, PB1, PB1-F2, PB2) 。总基因组大小是13588。分割性质基因组允许整个基因在不同的病毒载体的细胞同时存在。 8个RNA的部分是：
*下编码血凝素的感染到宿主生物体HA。流感病毒芽从根尖表面极化上皮细胞（如支气管上皮细胞）到腔肺部，因此通常嗜肺。原因是，HA的类胰蛋白酶克拉仅限于肺部。然而， 2004的H5和H7亚型禽流感病毒使病毒的增长其他器官比肺部感染速度更快。
*NA神经氨酸酶。
*NP核蛋白。
*M 基质蛋白 。
*NS的两种截然不同的非结构蛋白（ NS1和NEP）。
*PA RNA聚合酶。
* PB1 的RNA聚合酶和PB1 - F2代蛋白。
* PB2 RNA聚合酶。
2:福尔摩斯法则
3：氮气；co2

C. 阿基米德的资料

阿基米德(Archimedes，约公元前287～212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。

【阿基米德的生平】

公元前287年，阿基米德诞生于西西里岛的叙拉古(今意大利锡拉库萨)。他出生于贵族，与叙拉古的赫农王有亲戚关系，家庭十分富有。阿基米德的父亲是天文学家兼数学家，学识渊博，为人谦逊。他十一岁时，借助与王室的关系，被送到古希腊文化中心亚历山大里亚城去学习。

亚历山大位于尼罗河口，是当时文化贸易的中心之一。这里有雄伟的博物馆、图书馆，而且人才荟萃，被世人誉为“智慧之都”。阿基米德在这里学习和生活了许多年，曾跟很多学者密切交往。他在学习期间对数学、力学和天文学有浓厚的兴趣。在他学习天文学时，发明了用水利推动的星球仪，并用它模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象。为解决用尼罗河水灌溉土地的难题，它发明了圆筒状的螺旋扬水器，后人称它为“阿基米德螺旋”。

公元前240年，阿基米德回叙古拉，当了赫农王的顾问，帮助国王解决生产实践、军事技术和日常生活中的各种科学技术问题。

公元前212年，古罗马军队攻陷叙拉古，正在聚精会神研究科学问题的阿基米德，不幸被蛮横的罗马士兵杀死，终年七十五岁。阿基米德的遗体葬在西西里岛，墓碑上刻着一个圆柱内切球的图形，以纪念他在几何学上的卓越贡献。

【阿基米德的科学成就】
在古希腊后期，又出现了一位最伟大的科学家，他就是阿基米德。
他正确地得出了球体、圆柱体的体积和表面积的计算公式，提出了抛物线所围成的面积和弓形面积的计算方法。
最著名的还是求阿基米德螺线（ρ=α×θ）所围面积的求法，这种螺线就以阿基米德的名字命名。
锥曲线的方法解出了一元三次方程，并得到正确答案。
阿基米德还是微积分的奠基人。他在计算球体、圆柱体和更复杂的立体的体积时，运用逐步近似而求极限的方法，从而奠定了现代微积分计算的基础。
最有趣的是阿基米德关于体积的发现：
有一次，阿基米德的邻居的儿子詹利到阿基米德家的小院子玩耍。詹利很调皮，也是个很讨人喜欢的孩子。
詹利仰起通红的小脸说：“阿基米德叔叔，我可以用你圆圆的柱于作教堂的立柱吗？”
“可以。”阿基米德说。
小詹利把这个圆柱立好后，按照教堂门前柱子的模型，准备在柱子上加上一个圆球。他找到一个圆柱，由于它的直径和圆柱体的直径和高正好相等，所以球“扑通”一下掉入圆柱体内，倒不出来了。
于是，詹利大声喊叫阿基米德，当阿基米德看到这一情况后，思索着：圆柱体的高度和直径相等，恰好嵌入的球体不就是圆柱体的内接球体吗？
但是怎样才能确定圆球和圆柱体之间的关系呢？这时小詹利端来了一盆水说：“对不起，阿基米德叔叔，让我用水来给圆球冲洗一下，它会更干净的。”
阿基米德眼睛一亮，抱着小詹利，慈爱地说：“谢谢你，小詹利，你帮助解决了一个大难题。”
阿基米德把水倒进圆柱体，又把内接球放进去；再把球取出来，量量剩余的水有多少；然后再把圆柱体的水加满，再量量圆柱体到底能装多少水。
这样反复倒来倒去的测试，他发现了一个惊人的奇迹：内接球的体积，恰好等于外包的圆柱体的容量的三分之二。
他欣喜若狂，记住了这一不平凡的发现：圆柱体和它内接球体的比例，或两者之间的关系，是3∶2。
他为这个不平凡的发现而自豪，他嘱咐后人，将一个有内接球体的圆柱体图案，刻在他的墓碑上作为墓志铭。
阿基米德的惊人才智，引起了人们的关注和敬佩。朋友们称他为“阿尔法”，即一级数学家（α—阿尔法，是希腊字母中第一个字母）。
阿基米德作为“阿尔法”，当之无愧。所以20世纪数学史学家E.T.贝尔说：“任何一张列出有史以来三个最伟大的数学家的名单中，必定包括阿基米德。
“另外两个数学家通常是牛顿和高斯。不过以他们的丰功伟绩和所处的时代背景来对比，拿他们的影响当代和后世的深邃久远来比较，还应首推阿基米德。”
我们说，阿基米德的数学成就在于他既继承和发扬了古希腊研究抽象数学的科学方法，又使数学的研究和实际应用联系起来，这在科学发展史上的意义是重大的，对后世有极为深远的影响。

阿基米德无可争议的是古代希腊文明所产生的最伟大的数学家及科学家之一，他在诸多科学领域所作出的突出贡献，使他赢得同时代人的高度尊敬。

力学方面:阿基米德在力学方面的成绩最为突出，他系统并严格的证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础。在总结前人经验的基础上，阿基米德系统地研究了物体的重心和杠杆原理，提出了精确地确定物体重心的方法，指出在物体的中心处支起来，就能使物体保持平衡。他在研究机械的过程中，发现了杠杆定律，并利用这一原理设计制造了许多机械。他在研究浮体的过程中发现了浮力定律，也就是有名的阿基米德定律。

几何学方面:阿基米德确定了抛物线弓形、螺线、圆形的面积以及椭球体、抛物面体等各种复杂几何体的表面积和体积的计算方法。在推演这些公式的过程中，他创立了“穷竭法”，即我们今天所说的逐步近似求极限的方法，因而被公认为微积分计算的鼻祖。他用圆内接多边形与外切多边形边数增多、面积逐渐接近的方法，比较精确的求出了圆周率。面对古希腊繁冗的数字表示方式，阿基米德还首创了记大数的方法，突破了当时用希腊字母计数不能超过一万的局限，并用它解决了许多数学难题。

天文学方面:阿基米德在天文学方面也有出色的成就。除了前面提到的星球仪，他还认为地球是圆球状的，并围绕着太阳旋转，这一观点比哥白尼的“日心地动说”要早一千八百年。限于当时的条件，他并没有就这个问题做深入系统的研究。但早在公元前三世纪就提出这样的见解，是很了不起的。

著述:阿基米德流传于世的数学著作有10余种，多为希腊文手稿。他的著作集中探讨了求积问题，主要是曲边图形的面积和曲面立方体的体积，其体例深受欧几里德《几何原本》的影响，先是设立若干定义和假设，再依次证明，作为数学家，他写出了《论球和圆柱》、《圆的度量》、《抛物线求积》、《论螺线》、《论锥体和球体》、《沙的计算》等数学著作。作为力学家，他着有《论图形的平衡》、《论浮体》、《论杠杆》、《原理》等力学著作。

其中《论球与圆柱》，这是他的得意杰作，包括许多重大的成就。他从几个定义和公理出发，推出关于球与圆柱面积体积等50多个命题。《平面图形的平衡或其重心》，从几个基本假设出发，用严格的几何方法论证力学的原理，求出若干平面图形的重心。《数沙者》，设计一种可以表示任何大数目的方法，纠正有的人认为沙子是不可数的，即使可数也无法用算术符号表示的错误看法。《论浮体》，讨论物体的浮力，研究了旋转抛物体在流体中的稳定性。阿基米德还提出过一个“群牛问题”，含有八个未知数。最后归结为一个二次不定方程。其解的数字大得惊人，共有二十多万位!

除此以外，还有一篇非常重要的著作，是一封给埃拉托斯特尼的信，内容是探讨解决力学问题的方法。这是1906年丹麦语言学家J.L.海贝格在土耳其伊斯坦布尔发现的一卷羊皮纸手稿，原先写有希腊文，后来被擦去，重新写上宗教的文字。幸好原先的字迹没有擦干净，经过仔细辨认，证实是阿基米德的著作。其中有在别处看到的内容，也包括过去一直认为是遗失了的内容。后来以《阿基米德方法》为名刊行于世。它主要讲根据力学原理去发现问题的方法。他把一块面积或体积看成是有重量的东西，分成许多非常小的长条或薄片，然后用已知面积或体积去平衡这些“元素”，找到了重心和支点，所求的面积或体积就可以用杠杆定律计算出来。他把这种方法看作是严格证明前的一种试探性工作,得到结果以后,还要用归谬法去证明它。

重视实践:阿基米德和雅典时期的科学家有着明显的不同，就是他既重视科学的严密性、准确性，要求对每一个问题都进行精确的、合乎逻辑的证明；又非常重视科学知识的实际应用。他非常重视试验，亲自动手制作各种仪器和机械。他一生设计、制造了许多机构和机器，除了杠杆系统外，值得一提的还有举重滑轮、灌地机、扬水机以及军事上用的抛石机等。被称作“阿基米德螺旋”的扬水机至今仍在埃及等地使用。

【关于阿基米德的故事】

“给我一个支点，我就能推动地球”

阿基米德不仅是个理论家，也是个实践家，他一生热衷于将其科学发现应用于实践，从而把二者结合起来。在埃及，公元前一千五百年前左右，就有人用杠杆来抬起重物，不过人们不知道它的道理。阿基米德潜心研究了这个现象并发现了杠杆原理。

赫农王对阿基米德的理论一向持半信半疑的态度。他要求阿基米德将它们变成活生生的例子以使人信服。阿基米德说：“给我一个支点，我就能移动地球。”国王说：“这恐怕实现不了，你还是来帮我拖动海岸上的那条大船吧。”当时的赫农王为埃及国王制造了一条船，体积大，相当重，因为不能挪动，搁浅在海岸上很多天。阿基米德满口答应下来。 阿基米德设计了一套复杂的杠杆滑轮系统安装在船上，将绳索的一端交到赫农王手上。赫农王轻轻拉动绳索，奇迹出现了，大船缓缓地挪动起来，最终下到海里。国王惊讶之余，十分佩服阿基米德，并派人贴出告示“今后，无论阿基米德说什么，都要相信他。”

洗澡的故事

关于阿基米德，还流传着这样一段有趣的故事。相传叙拉古赫农王让工匠替他做了一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了假，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。

后来，国王请阿基米德来检验。最初，阿基米德也是冥思苦想而不得要领。一天，他去澡堂洗澡，当他坐进澡盆里时，看到水往外溢，同时感到身体被轻轻拖起。他突然悟到可以用测定固体在水中排水量的办法，来确定金冠的比重。他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”。(Eureka，意思是“我知道了”)。

他经过了进一步的实验以后来到王宫，他把王冠和同等重量的纯金放在盛满水的两个盆里，比较两盆溢出来的水，发现放王冠的盆里溢出来的水比另一盆多。这就说明王冠的体积比相同重量的纯金的体积大，所以证明了王冠里掺进了其他金属。

这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王，阿基米德从中发现了浮力定律：物体在液体中所获得的浮力，等于他所排出液体的重量。后来，该定律就被命名为阿基米德定律。一直到现代，人们还在利用这个原理计算物体比重和测定船舶载重量等。

爱国者阿基米德

在阿基米德晚年时，罗马军队入侵叙拉古，阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的作战武器。当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时，他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。他制造的铁爪式起重机，能将敌船提起并倒转……

另一个难以置信的传说是，他曾率领叙拉古人民手持凹面镜，将阳光聚焦在罗马军队的木制战舰上，使它们焚烧起来。罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战，草木皆兵，一见到有绳索或木头从城里扔出，他们就惊呼“阿基米德来了”，随之抱头鼠窜。

罗马军队被阻入城外达三年之久。最终，于公元前212年，罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈，大举进攻闯入了城市。此时，75岁的阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题，一个罗马士兵闯入，用脚践踏了他所画的图形，阿基米德愤怒地与之争论，残暴无知的士兵举刀一挥，一位璀璨的科学巨星就此陨落了。

【阿基米德对后世的影响及后世对他的评价】

有人说,是残暴和无知残害了阿基米德.据说罗马皇帝知道自己的士兵杀死了阿基米德后,很后悔.
阿基米德早年在当时的文化中心亚历山大跟随欧几里得的学生学习，以后和亚历山大的学者保持紧密联系，因此他算是亚历山大学派的成员。

阿基米德是数学家与力学家的伟大学者，并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理，又用几何演泽方法推出许多杠杆命题，给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理"，他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就,特别是在几何学方面.他的数学思想中蕴涵着微积分的思想，他所缺的是没有极限概念，但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去，预告了微积分的诞生。 正因为他的杰出贡献，美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的：任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中，必定会包括阿基米德，而另外两们通常是牛顿和高斯。不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较，或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较，还应首推阿基米德。

除了伟大的牛顿和伟大的爱因斯坦，再没有一个人象阿基米德那样为人类的进步做出过这样大的贡献。即使牛顿和爱因斯坦也都曾从他身上汲取过智慧和灵感。他是“理论天才与实验天才合于一人的理想化身”，文艺复兴时期的达芬奇和伽利略等人都拿他来做自己的楷模。

后人常把他和I.牛顿、C.F.高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养，11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里，阿基米德博阅群书，汲取了许多的知识，并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生，钻研《几何原本》。

后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者，并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理，又用几何演泽方法推出许多杠杆命题，给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理"，他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部，但多数是几何著作，这对于推动数学的发展，起着决定性的作用。

《砂粒计算》，是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量，他运用了很奇特的想象，建立了新的量级计数法，确定了新单位，提出了表示任何大数量的模式，这与对数运算是密切相关的。

《圆的度量》，利用圆的外切与内接96边形，求得圆周率π为：22／7 ＜π＜223／71 ，这是数学史上最早的，明确指出误差限度的π值。他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积；使用的是穷举法。

《球与圆柱》，熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍；球的体积是一个圆锥体积的四倍，这个圆锥的底等于球的大圆，高等于球的半径。阿基米德还指出，如果等边圆柱中有一个内切球，则圆柱的全面积和它的体积，分别为球表面积和体积的 。在这部著作中，他还提出了著名的"阿基米德公理"。

《抛物线求积法》，研究了曲线图形求积的问题，并用穷竭法建立了这样的结论："任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形（即抛物线），其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四。"他还用力学权重方法再次验证这个结论，使数学与力学成功地结合起来。

《论螺线》，是阿基米德对数学的出色贡献。他明确了螺线的定义，以及对螺线的面积的计算方法。在同一著作中，阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法。

《平面的平衡》，是关于力学的最早的科学论著，讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题。

《浮体》，是流体静力学的第一部专著，阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上，并用数学公式表示浮体平衡的规律。

《论锥型体与球型体》，讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体积，以及椭圆绕其长轴和短轴旋转而成的球型体体积。

丹麦数学史家海伯格，于1906年发现了阿基米德给厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的传抄本。通过研究发现，这些信件和传抄本中，蕴含着微积分的思想，他所缺的是没有极限概念，但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去，预告了微积分的诞生。

阿基米德是古希腊伟大的数学家、力学家。约公元前287年出生于西西里岛的叙古拉，公元前212年卒于同地。

D. 水能载动一百捆干草，却载不起一粒沙子，谈看法

理解1：其实这就像人一样。黄河可以携着泥沙滚滚东逝，而涓涓细流只能带动一株草。水能载动一百捆干草，却载不起一粒沙子。这可能是普通人的境界，但势如黄河的人就不一般了。
理解2：水能载动一百捆干草，却载不起一粒沙子。力能及处，为也。力不及处，纵也。随遇而安，不勉强自己有成就，明哲保身。

E. 什么是四大科学难题

1997年2月英国科学杂志《自然》报道用无性繁殖技术产生一只取名为“多利”的“克隆羊”以来，此事引起了世界各国上至总统，下至公众的广泛讨论，我国的新闻媒介也都有介绍和评论。本文将介绍产生“多利”的运作原理。
哺乳类和我们人类的卵细胞最先是由卵巢中的卵原细胞发生而来的。卵原细胞与我们身体的其他细胞（称为体细胞，以别于生殖细胞）一样具有双倍的遗传物质，即为二倍体细胞。它经过数次分裂，最终成为只含体细胞的一半的染色体（故称单倍体）的成熟卵细胞。当然，这种卵细胞是不可能发育成为一个新个体的，它必须与含有同样只有单倍染色体的精子结合（即受精），重新成为双倍体的受精卵（即合子）才能继续发育下去，形成一个新生命。从上述我们也就不难理解，这个新生命已分别接受母方（卵细胞）与父方（精子）各一半的遗传特性了。因此哺乳类的这种繁殖方式称为有性繁殖。
“克隆羊”或是其他克隆哺乳动物的“制造”，首先要取得上述的成熟卵细胞。科学家们为了一次实验获得更多的卵，利用一种称之为“超数排卵”技术，即给成年母羊注射孕马血清促性腺激素及人绒毛膜促性腺激素。这样在它们的卵巢中一次便会有更多的卵成熟与排放。当排卵时，科学家们即可借手术或腹腔镜取出这种成熟的卵细胞备用。
卵细胞很小，主要由细胞核及细胞质两大部分组成，一般只在 80至100微米之间。因此，科学家必须依靠一种称为显微注射仪的帮助，在放大几十倍的条件下，用特制的极细玻璃管刺入卵内，将卵细胞核吸出。这样该卵便成为一个无核的细胞了，决不是如有的文章所说的它只是一个“空壳”，也就是说该卵已无核遗传物质了。
下一步要进行的是“核移植”，这是最关键的一步。以往用于核移植的细胞核多为胚胎分裂球的细胞核，分裂球是指受精卵经过数次分裂而形成的极早期的胚胎细胞。按照发育生物学的观点与实践，认为这种细胞本身是“全能性”的，意思是只要有一个这样的细胞，它便可以发育成一个完整的胚胎。譬如说一个早期胚胎由八个细胞组成，此时若将细胞一个个地分开，它们便可发育成为八个胚胎。这表明分裂球的每个细胞核本来就具有分裂与增殖的能力。为此科学家们对用早期胚胎细胞核进行移植而产生新个体不以为奇。另外，在这里我们还顺便提一句，用上述细胞的分离或是称胚胎切割所得到的个体不能称为 “克隆个体”。
“多利”的新奇之处在于：第一，不用并挑出胚胎细胞的细胞核，而“装入”体细胞（乳腺细胞）的细胞核，进行核移植，它也照样可以分裂并发育成个体。按照发育生物学的观点，成年体细胞是一种“定向”了的，一定程度上分化了的细胞，即这种细胞的性质已经定型，是哪种类型的细胞和组织就是哪种类型的细胞和组织，正如乳腺细胞只能发育成乳腺组织一样，不可能“再回头”，重新获得“全能性”。然而，“多利”的成功依然说明，即使“方向已明”的体细胞在一定的条件下，仍然具有“全能性”。第二，由于移入卵内的是体细胞，不仅含有双倍的染色体，而且由此产生的后代细胞的染色体均是该体细胞的遗传拷贝，因而由此发育而成的个体的遗传物质与核供体的亲本是一致的。另外，由于“多利”的产生未经过精子与卵细胞结合的受精过程，属于无性繁殖，故此称为“克隆羊”，意思是“无性繁殖的羊”。
核移植完成后，接着要将这种“核质融合”的卵置于体外培养，在它发育成早期胚胎（一般待它分裂至４～８个细胞），然后将它移植至子宫已可接受胚胎植入的另一只母羊体内，直至羊羔出生。在这过程中，科学家要找一头合适的母羊，进行人工激素处理，使子宫内膜增厚，以便上述胚胎的“着床”与发育。
从上描述不难看出，克隆羊的过程步骤很多，每步不慎都可能导致失败。“多利”的产生固然是医学生物学的一项重大突破，但仍有许多问题有待科学家们去探索。例如，卵细胞质在这种合子杂交中起什么作用？它是如何调控或刺激细胞分裂的，即用科学家们的语言说，它是如何重新程序性的开启细胞核基因表达的？是否身体任何一种类型的体细胞，或是一个处于任何细胞周期的细胞核均可在卵细胞质中发育分裂？既然细胞质对细胞核有一定的影响，那么“多利”是否在各方面只与供核亲本一致，还是有些不同？克隆动物固然可保持供核亲本的优点，是否带来单亲繁殖的更多缺点，如对疾病的抵抗力低，有更多的发生遗传性疾病的可能性，甚至种属的退化？

F. 谁能贴出10000个科学难题 地球科学卷的目录，特别是地质学和地球化学的目录

《10000个科学难题·地球科学卷》：“十一五”国家重点图书出版规划项目。
目录
《10000个科学难题》序
前言
地理科学
长江与黄河河谷是怎样形成？ 潘保田 高红山 师长兴
河流河床物质组成沿流程变细过程中为什么存在突变现象？许炯心
如何对于冲积河流河床形态方程进行封闭求解？许炯心
冲积河流为什么会变得弯曲？许炯心
下垫面性质变化对局地气候影响的定量解释 顾卫
灰霾天气的形成与演化 吴兑
分布式水文模型 洪阳 陈永勤 王加虎
缺资料流域的水文预报 刘苏峡 夏军
土壤脱硅富铝化的热、动力学条件是什么？ 张甘霖 沈仁芳 黄景
种域大小地理梯度的Rapoport法则 沈泽昊
SLOSS-自然保育问题中的“独大与数小”争论 康慕谊 朱源
森林-草原过渡带的生态机理 康慕谊 刘鸿雁 朱源
高山林线的形成机理 罗天祥 康慕谊 张林
森林植被分布的异常格局 罗天祥 张林
为什么不同地区生物群会有如此大的差异？ 李宜垠
中国不同植被类型主要植物种类相对花粉产量和花粉源范围 许清海 李月丛
树轮气候重建中低频信号的提取 勾晓华 刘禹
中全新世晚期中国森林植被衰退的原因——气候变化或人类活动？ 赵艳 陈发虎
农业起源之谜 安成邦 董广辉 陈发虎
史前大洪水之谜 安成邦 董广辉
我国内陆干旱区末次冰期间冰段“大湖期” 陈发虎 范育新
亚洲内陆干旱区降水变化的“西风模式” 陈发虎 张家武 赵艳 安成邦 陈建徽
中世纪暖期和小冰期是全球性的还是区域性的气候异常？ 陈发虎 陈建徽 杨保
地理环境演变过程中的尺度效应和尺度转换问题 陈振楼 王军
环境基准及其赋值问题 周启星
多种污染物的交互作用 刘文新 陶澍
如何定量区分环境污染与其他因素对人体健康的危害 刘文新 陶澍
复杂环境体系中化学污染物的锁定和老化现象及其机理 孙红文
新型污染物的环境污染和环境行为 祝凌燕
水环境中纳米颗粒物的环境行为 陈振楼 杨毅
水体富营养化发生机理 陈振楼 王东启
超积累植物积累机理及其成因 魏树和 刘家女
自然固氮和脱氮机制 陈振楼 王东启
为什么难以确定可更新资源开发利用的临界值？ 周涛
为什么难以制定自然资源开发最优方案？ 周涛
灾害链传递机理 赵晗萍
自然灾害的风险与损失评估 李宁
自然灾害周期性 张继权
人地关系地域系统及其在地球表层系统中的地位 陆大道
社会经济空间结构的“点-轴系统”形成机制 陆大道
如何理解社会经济的空间结构及形成的影响因素 陆大道
地域功能生成原理及其主要影响因素.樊杰 陶岸君
全球环境变化中文化与制度因子的作用方式与机理 刘卫东 宋周莺
信息技术因子对区域空间重组的作用机理 刘卫东 宋周莺
地域文化的尺度间整合过程 周尚意
城市化过程与动力机制 方创琳 鲍超
巨型城市的形成机制与发展趋势 顾朝林
城市蔓延的机理与规律 顾朝林
半城市化地区的形成机理与识别方法 刘盛和
产业集群的形成机制与空间效应 张文忠
产业空间转移的周期性及其原理 张文忠
乡村地域类型分异与重构机制 刘彦随
新时期农业生产基地的形成与发展 刘彦随
交通网络形成与演化的人文环境效应 金凤君 王成金
区域间相互依赖性的原理与测算方法 樊杰
空间可达性内涵和测算方法 王成金 金凤君
城市最佳人口规模的确定方法和测算 周春山
地质学
地球奇想：问地问天 刘嘉麒
生命起源 袁训来
陆生植物登陆之谜 王怿
动物起源和寒武纪大爆发 朱茂炎
脊椎动物起源与早期演化 朱敏
鸟类及其羽毛和飞行的起源 周忠和
生物大灭绝之谜 沈树忠 詹仁斌
生物大灭绝后的复苏 童金南
人类的起源 高星 刘武
地球生物学与微生物地质过程 谢树成 段鸿福
大陆的形成、演化及其动力学 董云鹏 张国伟
地球上大陆的地质历史：多个大陆裂解-重组演化旋回，还是围绕古陆核向外逐渐生长？ 李锦轶
超大陆的形成、解体与演化 陆松年
大陆岩石圈的多层拆离构造作用 颜丹平
地幔柱构造及其验证 张招崇
板内构造过程 林伟
盆山耦合 舒良树
克拉通内盆地的成因 孟庆任
特提斯的魅力——起源、演化和资源环境效应 陈智梁
超高压变质作用 张立飞
神秘的古亚洲洋 肖文交 张继恩 韩春明
活动构造 张培震
中国大陆强震与活动地块 张培震
世界的石油天然气还能用多久？ 周总瑛 何治亮
超量煤层气的赋存状态与产出过程 侯泉林
如何把煤矿“暴戾杀手”变为宝贵的清洁能源 叶欣 何治亮
重要的战略替代能源——非常规油气资源 包书景 何治亮
无机作用对油气的贡献 刘池洋 邱欣卫
天然气藏中剧毒的H₂S的形成与安全利用 刘全有 何治亮
中国陆相盆地油气资源丰富的根本原因 邱欣卫 刘池洋
中国海相盆地油气勘探难度大的症结 王建强 刘池洋
超大铀矿铀源之争与地球铀不均一性 李子颖 张金带
矿产资源的偏富极 刘池洋 邱欣卫
适于地球巨型复杂系统的研究方法 刘池洋 张东东
滑坡灾害及其预报 黄润秋
泥石流的起动机理和阻力规律 余斌 唐川
地下工程或地下开采的地质灾害超前预报 李天斌
高放射性核废物的最终安全处置 王驹
水库诱发地震的机理及预测 马文涛
地面沉降 薛禹群
千古之谜——1908通古斯大爆炸 侯泉林
地球化学
深俯冲大陆地壳是如何折返的？ 李曙光
大陆地壳形成过程中的铌（Nb）-钽（Ta）之谜 肖益林
地球上最古老的岩石是什么时候形成的？ 吴福元
为什么在太阳系中只有地球才有花岗岩？ 吴福元
稳定的大陆克拉通为什么会被破坏？ 吴福元
雪球地球假说 郑永飞 储雪蕾
全地幔对流与上下地幔化学分层 孙卫东 黄金水
下地幔密度陷阱 孙卫东 黄金水
地幔柱是否存在？ 徐义刚
可以通过计算模拟来预测地球内部物质及其物性吗？ 段振豪 刘耘 陆献彩 张志刚 张驰 崔航
地球铅同位素之谜 李献华
地幔组成的不均一性及其成因 李曙光
地核是怎样形成的？ 李洁
地核中的轻元素之谜 李洁
地核的温度究竟有多高？ 段振豪 崔航 张志刚
太阳系中最古老的物体是如何形成的？ 徐伟彪
地球-月球系统的撞击成因假说 林杨挺
灭绝核素的分布和起源 林杨挺
太阳系的氧同位素异常 林杨挺
太阳系中还有其他生命的世界吗？ 李一良
地球大气何时氧化？ 蒋少涌 赵葵东 储雪蕾
地质历史时期大规模海洋有机质堆积事件发生的原因 彭平安
元古宙的海洋化学——硫化海洋 储雪蕾
大规模火山喷发是生物灭绝的元凶？ 徐义刚 沈树忠
地球存在一个深部生物圈吗？ 李一良
地球上生命从什么时候开始的？ 李一良
地球生态系统的终结：我们还有多长时间？ 李一良
早期地球上有机质的非生物合成及其演化 周怀阳 季福武
海底冷泉及其生态系统 冯东 陈忠 陈多福
青藏高原隆升能引起全球气候变化吗？ 吴福元 郭正堂
从中国黄土保存的核素¹⁰Be和磁化率的记录重演过去环境变化 周卫健
白云岩成因与碳酸盐矿物氧同位素分馏 郑永飞 蒋少涌
为什么非传统稳定同位素在高温下可以分馏？ 滕方振
非质量同位素效应产生的机理 蒋少涌 赵葵东
持久性有机污染物的“全球蒸馏效应”如何验证？ 王继忠 曾永平
毒性物质一定致命吗？ 曾永平 倪宏刚
天然气水合物：地史时期地质灾变事件的无形杀手？ 王钦贤 李一良 陈多福
是地球上早期生命导致前寒武纪硅铁建造的形成吗？ 李一良
微生物在矿物形成过程中的作用 周怀阳 彭晓彤
天然气水合物形成与开发利用 吴能友 郭光军 陈多福
地球深部超临界流体 熊小林 郑永飞
地球上水的来源 夏群科 刘少辰
海洋Nd同位素与Nd元素浓度悖论 凌洪飞
地球物理
海啸 陈运泰
地震预测 陈运泰
热流佯谬 陈运泰
地震早期预警 倪四道
地下绝对应力大小的测定 许忠淮
为何只有少数大地震有直接前震？ 许忠淮
地震震源破裂的物理过程 章文波 张海明
基于物理过程的强地表运动预测 史保平 孟令媛
地幔对流与板块构造学说 黄金水 钟时杰
热点与地幔热柱假说 黄金水 傅容珊
地震层析成像 江燕 陈晓非
慢地震 彭志刚
大地测量中动力学因素的探测与分离 杨元喜
内核是超速旋转的吗？ 申文斌 宁津生
十年尺度日长变化之谜 申文斌
高分辨率厘米级全球大地水准面的确定 李建成 申文斌 晁定波
地球液核长周期振荡的研究与探测 徐建桥 孙和平
高分辨率地球重力场时变信息获取 张子占 钟敏 郑伟 许厚泽
地球内核平动振荡 雷湘鄂 徐建桥
钱德勒摆动的激发源是什么？ 闫昊明
宇宙零与演化 杨宝俊 于晟
地球介质地震波完整传播理论及有效近似 杨宝俊
深资源高精度地震探测 杨宝俊 刘财 李月
“上天容易入地难”是真的吗？ 于晟 杨宝俊 李月 刘财
地球层圈结构中流体的作用 杨宝俊 林君 李月
人类活动能诱发地震吗？ 陈颙
大陆岩石圈中放射性生热率的垂向分布 何丽娟 汪集暘
地磁场起源 朱日祥 刘青松
同震电磁信号是否存在？ 黄清华
大陆地壳及岩石圈形变机制与动力学 沈正康
水岩相互作用与地震过程的成因机制 黄辅琼
地幔转换带是含水的吗？ 黄晓葛
亚稳态橄榄石在地幔过渡带中的存在状态 宁杰远
太阳爆发的能量是如何释放的？ 陈耀
太阳风的起源 宋礼庭
太阳风湍流的形成与耗散机制 何建森
日冕加热机制 王赤 任丽文
极光之谜 宋礼庭
地球空间电流体系 徐文耀
磁层空间中的波-粒相互作用 傅绥燕
无碰撞磁场重联的触发机制及其电子动力学行为 陆全明
地球磁暴和亚暴产生机制 宗秋刚 张湘云
磁层-电离层-大气层耦合 徐寄遥 姜国英
电离层年度变化因何异常？ 万卫星 余涛
电离层E区的突发层状结构：Es层 万卫星 左小敏
大气和空间过渡区域中的奇异现象和基本物理过程 易帆
空间天气灾害 王赤 任丽文
地磁导航与生物启迪 杜爱民 潘永信
大气科学
水汽是如何进入平流层的？ 卞建春
建立什么样的立体观测网才能满足天气和气候变化监测与预报的需要？ 陈洪滨
大气中准两年周期振荡现象及其影响 魏科 陈文
地球气候系统与多圈层相互作用 丁一汇
气候变化与温室气体 丁一汇
生物气溶胶在大气冰核核化过程中的作用 杜睿
大气垂直速度的准确计算问题 高守亭
气溶胶在云降水形成中的作用与人工影响天气 郭学良
大气边界层和风能资源开发 胡非
新粒子生成 胡敏 岳玎利
平流层对对流层天气和气候的影响 胡永云
东亚季风系统 黄荣辉
极地气候变化及其影响 刘骥平
太阳活动与地球天气气候 吕达仁
集合资料同化中的模式误差估计问题 孟智勇
非均匀大气条件下辐射传输及其效应 毛节泰
城市与区域大气复合污染 邵敏
气候敏感性与反馈 孙颖
青藏高原对东亚气候变化的影响 段安民 吴国雄
地球大气的电学问题及气候效应 郄秀书
雷暴起电与闪电过程及机理 郄秀书
雷电放电的物理、化学效应 郄秀书 杨静
全球碳循环与气候变化 徐永福
气候极值 严中伟
生物气溶胶的实时检测 要茂盛
暴雨灾害天气的机理和预测研究 赵思雄 孙建华
城市化对气候变化的影响 赵宗慈
人类活动在全球气候变化中的作用 赵宗慈
自然因素在全球气候变化中的作用 赵宗慈
人为活动改变全球氮循环的气候净效应 郑循华
东亚独特气候变化的特征和成因研究 周天军
气候系统模式与气候变化的模拟和预测 周天军
海洋科学
大洋西边界环流系统三维结构理论的建立 王凡
气候年代际变化的成因及预测 吴立新 李春
海洋混合——撬起海洋运动的支点 田纪伟
热盐环流的形成及演变机理 王伟
厄尔尼诺预测能力还有多少提升空间？ 陈大可
海-气相互作用 乔方利
全新世千年尺度的气候波动 李铁刚
海岸地区是大气二氧化碳的源还是汇 陈镇东
海洋深部的空间遥感观测研究 严晓海
海洋中溶解有机碳的年龄差异 王旭晨
海洋钙化生物的不幸：海洋酸化 高坤山
生物可利用氮在海洋的储量随冰期-间冰期变化？ 高树基
为什么海床深部沉积物中有生命的存在？ 王桂芝
海洋吸收人为二氧化碳的能力会达到饱和吗？ 翟惟东 戴民汉
陆源物质的输入如何影响近岸海区的CO₂源汇格局？ 郭香会 蔡卫君
海洋微型生物碳泵 焦念志
海洋病毒——从纳米尺度上影响全球生态系统 张锐 焦念志
非嗜热古菌：海洋全球碳氮循环的新角色 张传伦
地球上最大的基因工程实验室——海洋微生物的基因转移 张锐 陈峰
深海微型生物群落的代谢途径及其环境效应 张瑶 焦念志
海洋微型生物的物种之谜？——从纯系培养到环境基因组学研究的启示 欧丹云 胡安谊 焦念志
环境友好海洋污损生物防除 柯才焕 冯丹青
深海热液生态系统 肖湘 李一良
喜马拉雅山脉隆升的过程及其气候环境后果 杨守业
“沧海桑田”与海平面变化 杨守业
深海沉积物输运与沉积机制 范代读
如何评价大型水利工程对河口及近海生态系统的影响？ 杨作升
俯冲板块的撕裂：原因与结果 李春峰 杨挺 薛梅
海洋沉积动力过程对地质记录的影响问题 高抒
令人费解的与海沟平行的地幔地震各向异性观测 陈永顺
为什么没有深度超过660公里的深源地震？ 陈永顺
什么因素控制俯冲带地震的大小？ 王克林
编后记

G. 著名数学家，物理学家问题

一、生平简介

阿基米德（Archimedes约公元前287～前212）是古希腊著名的数学家和物理学家。静力学和流体静力学的奠基人。公元前287年诞生于地中海西西里岛的叙拉古城（今意大利锡拉库萨）。他的父亲是古希腊天文学家和数学家。阿基米德从小深受父亲的影响，偏爱数学，很早就学习希腊著名数学家欧几里得（约前330-前275）的《几何学原理》。11岁的时候，阿基米德去当时著名的文化中心——尼罗河畔的亚历山大城学习。学习期间对数学、力学和天文学有浓厚的兴趣。在他学习天文学时，发明了用水力推动的星球仪，并用它模拟太阳、行星和月亮的运行及表演日食和月食现象。为解决用尼罗河水灌溉土地的难题，他发明了圆筒状的螺旋扬水器，后人称它为“阿基米德螺旋”。公元前240年，他学成后回到叙拉古，当了国王亥厄洛的顾问，帮助国王解决生产实践、军事技术和日常生活中的各种科学技术问题。公元前212年，叙拉古城失陷，正在聚精会神的研究科学问题的阿基米德，不幸被蛮横的罗马士兵杀害。

二、科学成就

阿基米德的主要科学贡献是：

1．系统总结并严格证明了杠杆定律，为静力学奠定了基础。在总结前人经验的基础上，阿基米德系统地研究了物体的重心和杠杆原理，提出了精确地确定物体重心的方法，指出在物体的重心处支起来，就能使物体保持平衡。在《论平面图形的平衡》一书中，进一步确定了各种平面图形的重心，并对杠杆平衡条件做了严格的数学证明。得出重物的重量比和它们离支点的距离成反比的杠杆定律。运用这一定律，阿基米德设计过杠杆滑轮系统，创造了用小力把大船拉到水里等奇迹。

2．在著名的《论浮体》一书中，他总结出了著名的阿基米德原理；放在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排开的液体重力。从此使人们对物体的沉浮有了科学的认识，从而奠定了流体静力学的基础。

3．确定各种几何图形的面积和物体的表面积、体积的计算方法，创立“穷竭法”。他精通几何学，先后发现了几十条定理。在《圆的度量》等著作中，提出了计算圆的周长、面积及扇形面积的准确公式；他用圆内接多边形与外切多边形边数增多、面积逐渐接近的方法精确求出在这些计算中，他创立的“穷竭法”，实质上与现代数学积分计算的基本思想相同。在《论抛物线形的求积法》、《论球和圆柱》等著作中，阿基米德在计算抛物线弓形面积和球、椭球、旋转抛物体等的表面积与体积时，进一步发展了“穷竭法”，可以说是现代微积分法的先导。他还首创记任意大数的方法，突破了当时用希腊字母记数最大数不能超过一万的局限等。

和他的前辈及同时代的一些学者相比，阿基米德的学术活动有一个显著的特点，就是他既极为重视科学的严密性、准确性，要求对每一个问题都进行精确的、合乎逻辑的证明；又非常注意科学知识的实际应用，亲自设计制造过多种机械装置和建筑物，开创理论研究和实际应用密切结合的学风。

流传下来的阿基米德的著作除上文提到的外，尚有《螺线》、《论锥体和球体》、《沙的计算》等。据现在所知，他失传的著作有《天球仪的制造》、《论杠杆》、《支持》、《原理》和《反射光学》等。在他死后差不多两千年，在公元1670年，英国牛津出版了《阿基米德遗著全集》。经历了这么多世纪而保留下来的阿基米德的著作，就全部收在这部全集中了。

三、趣闻轶事

1．“给我一个支点，我能把地球挪动”
据说，当阿基米德专致于杠杆问题的研究时，国王责问阿基米德：“为什么你的研究只停留在学问的游戏上？你所研究的学问到底有什么用处？”阿基米德无比豪迈地回答：“如果给我一个支点，我就能把地球挪动！”一句话体现了一位科学家丰富的想象力、体现了科学家对力学定律的深沉理解和迷恋，也体现了阿基米德所特有的机智和理想。当然，这个支点是很难找到的，阿基米德也无法挪动地球。但据说当时他曾设计过一套杠杆滑轮系统，把一艘巨船轻松地从岸上推到水中，此举在他的国家引起轰动，国王特为此下令：“以后凡阿基米德讲的话，务必一律听从”。

2．“王冠真假鉴定”
阿基米德在力学领域里另一个重要发现是浮力定律。传说，阿基米德是凭借丰富的经验和一时的灵感，在洗澡中发现了鉴定真假王冠的方法。那是在2200年前，当时叙拉古国王亥厄洛让珠宝匠给他制作了一顶纯金的王冠，做成后既高兴却又怀疑工匠偷了他的金子，王冠里可能有假，尽管做好的王冠跟送去的黄金一样重，谁能保证那顶王冠没有用银子做成芯子呢？怎样对王冠作无损伤的鉴别呢？国王把这一难题交给了阿基米德，阿基米德为此思考了许多日，仍无结果。有一天，他前往澡堂洗澡，当他跨入浴盆时，水溢出盆外，并感到身体有点漂浮，而且，身体浸没在水中的部分越多，溢出的水也越多，同时水对身体的托力也越大。阿基米德欣喜若狂，一下从浴盆里跳了起来，光着身子就跑了出去，一边跑还一边喊：“尤里卡（希腊语：发现了），尤里卡”。事后，他给国王和大臣进行了表演：他把王冠以及和王冠相同重力的一块纯金和一块纯银，分别放入装满水的容器中，由排出水的多少，测到了它们的不同体积，他根据王冠的体积大于纯金的体积而小于纯银的体积这个事实，断定在王冠里掺了假。另一种说法是，阿基米德取来等重的金块、银块和王冠，分别称出它们在水中的重力，算出它们在水中减少的重力，证明王冠里确实用银子掺了假，工匠也被国王治了罪。阿基米德的一声“尤里卡”，喊出了人类探寻到大自然奥秘时的惊喜。正是为了纪念这一事件，现代世界最著名的发明博览会以“尤里卡”命名。

3．一位伟大的爱国者

阿基米德不仅是一位杰出的学者，而且是一位伟大的爱国者。传说古罗马大将马塞拉斯率兵攻打叙拉古，阿基米德和叙拉古人民一起英勇抗击入侵者。他把科学用于战争，搞出了许多军事上的发明。他设计制造了大型抛石机，敌人到达城下，一按动机关，石块自动抛出，砸向敌人；他让守城的人各拿一面镜子，组成大凹面镜，把炽热的太阳光集中到迎面而来的敌船上，烧得敌军鬼哭狼嚎。罗马军队对阿基米德害怕到了草木皆兵的地步，马塞拉斯也惊叫说：这个“几何学妖怪”“使我们出尽了洋相。他神奇莫测的法术，简直比神话传奇中的百手巨人的威力还要高超多倍。”

4．“等一下再杀我的头”

公元前212年，古罗马军队突破城防，打进了叙拉古。年已75岁的阿基米德仍在潜心研究数学，证明他的几何题。罗马士兵声嘶力竭的吆喝，惊动了他。“喂，你们踩坏了我的图，赶快走开！”阿基米德发怒地说。凶神恶煞的士兵毫不理会，并把刀剑指向了他的脑袋。阿基米德明白了将要发生的事情，坦然自若地说：“等一下杀我的头，让我把这条几何定理证完。”然而，无知而又残暴的罗马士兵，一刀砍掉了阿基米德的头颅。

5．永久的纪念

阿基米德生前最引为自豪的是这样一个发现：高和底面直径相等的圆柱体的体积，等于同它内接的球体积的一倍半。人们遵照他的嘱咐，把一个含有内接球体的圆柱体图案，铭刻在他的墓碑上，作为永久的纪念。

H. 求资源 《10000个科学难题•数学卷》

I. 一万个为什么天文地理卷

书籍目录：
1 月球上真有嫦娥和玉兔吗
2 银河真是用银子铺成的河吗
4 下雨是老天爷流的眼泪吗
6 为什么一年会有四季
8 风的大小是怎么确定的
10 太阳系最大的天体是什么
12 谁是九大行星中的老大
14 什么是宇宙空间站
16 干打雷不下雨是怎么回事
18 为什么水星表面会出现环形山
20 为什么金星表面酷热
22 人们怎么知道地球在自转
24 为什么月亮会一直跟着你
26 月亮的“脸”为什么会变形
28 流星是怎么回事
30 太阳都是东升西落吗
32 为什么太阳会变色
34 为什么风总是白天比晚上大
36 露水是怎样形成的
.38 星座是怎样形成的
40 为什么日出日落时天空是红色的
42 为什么昆明四季如春
44 为什么火星是红色的
46 为什么天空是蓝色的
48 星星为什么晚上才出来
50 为什么雷阵雨前天气很闷热
52 春夏秋冬是怎样划分的
54 为什么下雪不冷化雪冷
56 人怎样在太空中生活
58 为什么雷雨后空气会格外新鲜
60 为什么城市比郊区暖和
62 为什么火星和木星间有小行星带
64 为什么夏日雨后会出现彩虹
66 月亮大还是太阳大
68 太阳能发热，可月亮为什么不能呢
70 “数九”天为什么特别冷
72 北方冬天为什么下雪不下雨
74 在太空中看到的地球是什么样子
76 为什么看云也能识别天气
78 为什么北方会有美丽的树挂
80 为什么有时土星的光环会消失
82 下雨时，闪电和雷声谁跑得快
84 云彩的形状为什么会不一样呢
86 为什么冬天能哈出白气
88 “伏天”为什么特别闷热
90 宇宙有边际吗
92 为什么山顶上比较冷
94 天上有多少颗星星
96 为什么江南会出现“梅雨季节”
98 为什么会出现日食
100 为什么有露水时，一般是晴天
102 雪为什么是白色的
104 为什么阳光使你暖和
106 为什么有昼夜交替现象
108 当太阳爆炸时会是什么样子
110 冰山全都融化了怎么办
112 为什么月亮有圆缺的变化
114 什么是太阳黑子
116 一天中什么时候，空气最新鲜
118 太阳系是怎样形成的
120 为什么会刮风
……
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亿万个为什么（天文地理卷）
作 者： 黄卓越等主编；李庆康，冯春雷卷主编
出版项：中华工商联合出版社 / 1993.12
原书定价：￥49.50
丛编项：无
装帧项：精装 26cm / 808页
ISBN号：78010000** / Z228
关键词：科学知识－普及读物 天文学－普及读物 地理学－普及读物
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如下：
每当打开《十万个为什么》这本书时，看见这上面有许多深奥的问题，便产生了好奇心。 《十万个为什么》是一种科普知识系列丛书，内容数不胜数。大到天文地理，小到生活琐事，每一篇文章都告诉我们一个科学的小道理。它不仅能帮我开阔视野、增长知识，还能提高学习的兴趣，真是我的好帮手。 以前，我根本不知道九大行星和银河。《十万个为什么》向我们介绍了天体的形成过程。我知道了金星、水星、土星、木星、火星、地球、天王星、海王星、冥王星是太阳系里面的九大行星。而银河则是许多像太阳系一样的星云构成的。我们人类居住的地球只是宇宙当中的一颗“小星星”。 《十万个为什么》当中经常给我们介绍一些有趣的自然现象，比如说一年中的“四季”是怎样形成的？海底下是什么颜色？海水为什么发蓝？等等。从中我发现了许多科学的道理，解开了我心中的一些谜团。 在这本书中，我最感兴趣的一篇文章是“打蛇为什么要打三寸和七寸？书上说的是打蛇打三寸是因为三寸是蛇的脊椎骨最容易打断的地方，所以，一但被打断，后面的器官也被破坏。打七寸是因为七寸是蛇的心脏所在部位，心脏被打碎，蛇当然没命了。假期里，我经常随爸爸妈妈去山里旅游，听说山里有很多蛇，万一碰上了，就知道怎么对付它了。 《十万个为什么》里面还解答了日常生活中的一些问题，如：为什么苹果既能通便又可以止泻？原因是苹果含有丰富的有机酸和特别多的果蔬胶；为什么晚上要刷牙？因为口腔里的细菌会使食物碎屑腐败发酵。 总之，《十万个为什么》是一本好书，它让我认识到世界是那么丰富多彩，知识是那么益智有趣；它让我知道了科学就是力量，知识就是财富。我喜欢《十万个为什么》，当你翻开书卷，趣味盎然的知识故事让你扑朔迷离；我喜欢《十万个为什么》，这套丛书集趣味性、知识性、启发性于一体，深深地吸引住我。 在大自然的原野上，有多少条通往大自然知识高峰的小路，我将沿着这条小路，在知识的海洋里徜徉，做个有用的人。
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在地球上看是东升西落。
参考资料
月球是是距离地球最近的天体，它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米，比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万千米，还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。
月球的轨道运动
月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。周期173日。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09′。
月球的自转
月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因：
1、在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。
2、白道与赤道的交角。
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五芒星的起源是符号学。
人类在仰望星体时，在大气层湍流的影响下会看到星星闪动的现象，为了表示星的闪动和亮度，古人通过发散的线型的密集和长短来标注不同的天体。而后期就产生了带有强烈色彩的“角”星型。
在符号理论里，星体符号都和信仰有关：五芒星代表“原始神”的本体，而六芒星是“守护神的圣杯和圣剑的合体”。
所以在古时候的人类绘画认为是神的星体的时候就被用五芒星的样子来代替。而相比六芒星，五芒星更容易在绘画上一笔画出，而且保持平衡感，也更快捷，更能有强烈的符号感。
所以在快捷、信仰、祈祷的推动下，五角星完全的替代了其他星型，成为了天体的标志。
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天文地理 tiānwén-dìlǐ
[knowledge] 用“天文地理”来泛指知识、学问,这种说法由来已久,例如许多旧小说中说到一个人很有学问,就说他“上知天文,下知地理”
古人说天论地 古人观天 万物起源
天象记录 日食 流星 新星和超新星彗星五星连珠太阳黑子 石刻纪录
历法 历法成就 治历方法 节气 中西比较 《太初历》《大明历》《大衍历》《授时历》
天文仪器 圭表日晷 漏刻 浑仪浑天仪地动仪 浑象 简仪仰仪水运仪象台
著名天文学家 甘德 落下闳 张衡祖冲之 张遂（僧一行） 郭守敬 沈括
天文著作 《甘石星经》《灵宪》
著名地理学家裴秀郦道元徐霞客魏源
成就 制图六体 风的观测和仪器 降水的观测和仪器 湿度的观测和仪器 云的观测和云图集 《水经注》《徐霞客游记》《海国图志》
书上学
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在地球仪上，你可以看到一条条纵横交错的线，这就是经纬线。连接南北两极的线，叫经线。和经线相垂直的线，叫纬线。纬线是一条条长度不等的圆圈。最长的纬线，就是赤道。 经线和纬线是人们为了在地球上确定位置和方向，在地球仪和地图上画出来的，地面上并没有画着经纬线。不过，你想要看到你所在地方的经线并不难：立一根竹竿在地上，当中午太阳升得最高的时候，竹竿的阴影就是你所在地方的经线。因为经线指示南北方向，所以，经线又叫子午线。 在地图上，通过地球表面上任何一点，都能画出一条经线和一条与经线相垂直的纬线。这样，就能画出无数条经线和纬线来。怎么样才能够区别出这些经线和纬线呢？最好的办法是给每一条经线和纬线都起上一个名字，这就是经度和纬度。用经度表示各条经线的名称，用纬度表示各条纬线的名称。 国际上规定，把通过英国格林威治天文台原址的那条经线，叫做0°经线，也叫本初子午线。从0°经线向东叫东经；向西叫西经。由于地球是个球体，所以东、西经各有180°。东经180°和西经180°是在同一条经线上，那就是180°经线。 最长的纬线圈——赤道，叫做0°纬线。从赤道向北度量的纬度叫北纬；向南的叫南纬。南、北纬各有90°。北极是北纬90°。 由于经线连接南北两极，所以，所有的经线长度都相等，都表示南北方向。纬线都表示东西方向。经线和纬线互相垂直、互相交织，就构成了经纬网。我们在阅读地图的时候，就可以借助经纬网来辨别方向，也可以判断出地球上任何一点的经纬度位置。 经线和纬线还可以把地球划分成几个不同的半球。象切西瓜一样，把地球沿赤道切开，赤道以北的半球，叫北半球；赤道以南的半球叫南半球。如沿西经20°和东经160°经线把地球切开，由西经20°向东到东经160°的半球叫东半球；以西的半球叫西半球。 亚历山大帝国昙花一现，不久就瓦解了。但以亚历山大为名的那座埃及城里，出现了一个著名图书馆，多年担任馆长的埃拉托斯特尼博学多才，精通数学、天文、地理。他计算出地球的圆周是46 250千米，画了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。 公元120年，一位青年也在这座古老的图书馆里研究天文学、地理学。他就是克罗狄斯·托勒密。托勒密综合前人的研究成果，认为绘制地图应根据已知经纬度的定点做根据，提出地图上绘制经纬度线网的概念。为此，托勒密测量了地中海一带重要城市和据点的经纬度，编写了8卷地理学著作。其中包括8000个地方的经纬度。为使地球上的经纬线能在平面上描绘出来，他设法把经纬线绘成简单的扇形，从而绘制出一幅著名的“托勒密地图”。15世纪初，航海家亨利开始把“托勒密地图”付诸实践。但是，经过反复考察，却发现这幅地图并不实用。亨利手下的一些船长遗憾地说：“尽管我们对有名的托勒密十分敬仰，但我们发现事实都与他说的相反。” 正确地测定经纬度，关键需要有“标准钟”。制造准确的钟表在海上计时，显然比依靠天体计时要方便，实用得多。18世纪机械工艺的进步，终于为解决这个长久的难题创造了条件。英国约克郡有位钟表匠哈里森，他用42年的时间，连续制造了5台计时器，一台比一台精确、完美，精确度也越来越高。第五台只有怀表那么大小，测定经度时引起的误差只有1/3英里。差不多同时，法国制钟匠皮埃尔·勒鲁瓦设计制造的一种海上计时器也投入了使用。至此，海上测定经度的问题，终于初步得到了解决。 经线： 连接南北两极的并同纬线垂直相交线,也称子午线。经线指示南北方向;所有经线都呈半圆状且长度相等;两条正相对的经线形成一个经线圈;任何一个经线圈都能把地球平分为两个半球。 纬线： 在地球仪上,顺着东西方向,环绕地球仪一周的圆圈,叫做纬线。所有的纬线都相互平行,并与经线垂直,纬线指示东西方向。纬线圈的大小不等,赤道为最大的纬线圈,从赤道向两极纬线圈逐渐缩小,到南、北两极缩小为点。 经纬线的来历 公元前334年，亚历山大渡海南侵，继而东征，随军地理学家尼尔库斯沿途搜索资料，准备绘制一幅“世界地图”。他发现沿着亚历山大东征的路线，由西向东，无论季节变换与日照长短都很相仿。于是作出了一个重要贡献———第一次在地球上划出了一条纬线，这条线从直布罗陀海峡起，沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。 后来，长期担任古埃及亚历山大图书馆馆长的埃拉托斯，测算出地球的圆周是46250千米，他画了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。 公元120年，克罗狄斯·托勒密综合前人的研究成果，认为绘制地图应根据已知经纬度的定点做根据，提出地图上绘制经纬度线网的概念。为此，托勒密测量了地中海一带重要城市和观测点的经纬度，编写了8卷地理学著作。其中包括8000个地方的经纬度。为使地球上的经纬线能在平面上描绘出来，他设法把经纬绘成简单的扇形，从而绘制出一幅著名的“托勒密地图”。 15世纪初，航海家亨利开始把“托勒密地图”付诸实践。但是，经过反复考察，却发现这幅地图并不实用。亨利手下的一些船长遗憾地说：“尽管我们对有名的托勒密十分敬仰，但我们发现事实都与他说的相反。” 正确地测定经纬度，关键需要有“标准钟”。制造准确的钟表在海上计时，显然比依靠天体计时要方便、实用得多。英国约克郡有位钟表匠哈里森，他用42年的时间，连续制造了5台计时器，一台比一台精确。第五台只有怀表那么大，测定经度时误差只有0.54公里。与此同时，法国制钟匠皮埃尔·勒鲁瓦设计制造的一种海上计时器也投入使用。至此，海上测定经度的问题终于初步得到了解决。 我国采用北京所在的东八时区的区时作为标准时间，称为北京时间。北京时间是东经120度经线的平太阳时，不是北京的当地平太阳时。北京的地理位置为东经116度21′，因而它的地方平太阳时比北京时间晚约14分半钟。北京时间比世界标准时间早8小时。 地球一周被分成24等份，每一等份为一个时区。这样一个时区是经度15度。一天24小时，所以相差一个时区就相差一个小时。经度零度即子午线的时间为世界标准时间。由于子午线穿越伦敦附近的格林威治市，故称格林威治时间，这也是英国的标准时间。北京的经度是116度21分，所以在子午线往东第八个时区内。即东八时区。8×15＝120，所以东八时区的区时为东经120度的时间，就是北京时间。 那么北京时间是在哪里进行计算和发布的呢？是来自陕西省蒲城县境内的国家授时中心。之所以选择这里，是考虑：陕中地处大陆腹地，离中国大地原点仅100公里，发射的时间信号便于覆盖全国；当地地质构造稳定，授时中心因地震等灾难被毁坏的系数极小；由于其重要性，建立在内陆地区比较安全。 如今我们所说的1秒，其实就是铯原子跃迁振荡9192631770周经历的时间，这是1967年10月召开的第十三届国际计时大会正式定义的。国际上规定，取1958年1月1日世界时零时零分零秒的瞬间作为原子时的起点。 1968年10月，中国科学院国家授时中心建成。 1970年12月15日，时间城开始向全国进行短波广播。半径达3000公里的范围内，人们第一次从收音机里听到日后耳熟能详的“……嘀，刚才最后一响，是北京时间×点整”。几乎没人知道，这全国统一的“北京时间”就是从这么荒僻的山区，这个神秘的大院播出的。
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一方面从书本上学，另一方面需要自己多出去走走，俗话说“读万卷书，行万里路”嘛。尤其是天文地理这种知识，光看书本是不够用的，还在于自己多多观察，一点一滴培养起兴趣了。历史上一些宇宙天体的发现，还有哥伦布航海新大陆的发现这些都不是从书本上的来的，陆游说的好“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行。”这话对于学习天文地理知识特别重要。
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所谓的天文地理，不是一朝一夕可以学会的，也不是由哪位老师可以传授的，老师只能起指引的作用，要靠你自己不断的知识积累，有些是书不找不到的，全看你平时够不够细心
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多看一些图
兴趣最重要
勤奋努力,还要找窍门
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