資源簡介

2024中考道法熱點：
我國科學家研發出超薄高能效光學晶體
【事件回顧】
光學晶體可實現頻率轉換、參量放大、信號調制等功能，是激光技術的“心臟”。經多年攻關，北京大學團隊創造性提出新的光學晶體理論，并應用輕元素材料氮化硼首次制備出一種超薄、高能效的光學晶體“轉角菱方氮化硼”（簡稱TBN），為新一代激光技術奠定了理論和材料基礎。該成果近日發表于物理學權威期刊《物理評論快報》。
圖為研究人員用鑷子夾起的一片熔融石英，上面條狀物為TBN。新華社記者 魏夢佳 攝
中國科學院院士、北京大學物理學院教授王恩哥接受新華社記者獨家專訪時表示，這一成果不僅是中國在光學晶體理論方面的原創性突破，開辟了利用輕元素二維薄膜材料制備光學晶體的新領域，且制備出的TBN厚度僅有微米量級，是目前已知世界最薄的光學晶體，其能效相較于同等厚度的傳統晶體提升了100至1萬倍。
相位是描述光波波形變化的度量。晶體中的光波相位匹配、步調一致，才能輸出效率和功率理想的激光。近年來，由于傳統理論模型和材料體系的局限性，現有晶體已難以滿足激光器小型化、高集成、功能化的發展需要。
為此，北京大學物理學院凝聚態物理與材料物理研究所所長、北京懷柔綜合性國家科學中心輕元素量子材料交叉平臺副主任劉開輝教授與王恩哥帶領研究團隊，提出一種新的“轉角相位匹配理論”。團隊發現，將氮化硼材料像“搭積木”一樣堆疊，再“旋轉”到特殊角度，就可使不同光波的相位趨于一致，形成高能效光學晶體TBN。
“如果把晶體中產生的激光看作是一支隊伍，運用‘轉角’方法就能讓所有隊員的方向和步伐高度協調，就能提升激光的能量轉換效率。”劉開輝說，TBN厚度僅為1至10微米，相當于普通A4紙厚度的三十分之一，而目前的光學晶體厚度多為毫米甚至厘米量級。
“光學晶體是激光技術發展的基石。”王恩哥說，TBN具備超薄尺寸、優異可集成性和全新功能，未來有望在量子光源、光子芯片、人工智能等領域實現新的應用突破。
命題視角：創新驅動發展
【命題示例】
1、閱讀材料，回答問題。
光學晶體可實現頻率轉換、參量放大、信號調制等功能，是激光技術的“心臟”。經多年攻關，北京大學團隊創造性提出新的光學晶體理論，并應用輕元素材料氮化硼首次制備出一種超薄、高能效的光學晶體“轉角菱方氮化硼”（簡稱TBN），為新一代激光技術奠定了理論和材料基礎。該成果近日發表于物理學權威期刊《物理評論快報》。
中國科學院院士、北京大學物理學院教授王恩哥接受新華社記者獨家專訪時表示，這一成果不僅是中國在光學晶體理論方面的原創性突破，開辟了利用輕元素二維薄膜材料制備光學晶體的新領域，且制備出的TBN厚度僅有微米量級，是目前已知世界最薄的光學晶體，其能效相較于同等厚度的傳統晶體提升了100至1萬倍。
（1）以上材料體現了我國哪些發展戰略？
（2）我國科學家研發出超薄高能效光學晶體，為新一代激光技術奠定了理論和材料基礎。請你說說，創新對我們的生活和發展有何影響？
（3）結合以上材料，說說創新精神的具體表現有哪些？
2、閱讀材料，回答問題。
相位是描述光波波形變化的度量。晶體中的光波相位匹配、步調一致，才能輸出效率和功率理想的激光。近年來，由于傳統理論模型和材料體系的局限性，現有晶體已難以滿足激光器小型化、高集成、功能化的發展需要。
為此，北京大學物理學院凝聚態物理與材料物理研究所所長、北京懷柔綜合性國家科學中心輕元素量子材料交叉平臺副主任劉開輝教授與王恩哥帶領研究團隊，提出一種新的“轉角相位匹配理論”。團隊發現，將氮化硼材料像“搭積木”一樣堆疊，再“旋轉”到特殊角度，就可使不同光波的相位趨于一致，形成高能效光學晶體TBN。
經多年攻關，北京大學團隊創造性提出新的光學晶體理論，并應用輕元素材料氮化硼首次制備出一種超薄、高能效的光學晶體“轉角菱方氮化硼”（簡稱TBN），為新一代激光技術奠定了理論和材料基礎。
（1）結合以上材料，說說當前我國科技創新的現狀是怎樣的？
（2）我國科學家研發出超薄高能效光學晶體等重大科技創新成果，說明了什么？
（3）運用所學知識，說說堅持創新發展的原因。
（4）作為初中生，應該如何再我國建成世界科技創新強國之路上貢獻力量？
3、國務院在《新一代人工智能發展規劃》中提出,到2030年要使我國成為世界主要的人工智能創新中心,推動我國建設成為創新強國。實現這一目標,需要(　　)
①落實科教興國戰略,將科技和教育擺在經濟發展的核心位置
②實施人才強國戰略,大力發展教育事業
③實施創新驅動發展戰略,鼓勵創新
④增強自主創新能力,拒絕學習國外先進技術
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【核心考點】
1、為什么說創新是一種生活方式？(創新的內涵是什么？)
①方式：創新不只是創造發明，還可以是對已有成果的改進和完善。②領域：它不局限于科技領域，還滲透在生活的方方面面。
③產生：它不只是頓悟，更需要積累。
④主體：它是個人的創意行為，也是團隊、集體的創造活動。
2、創新包括哪些方面？
①生活的各個領域都需要創新，也都可以創新。②知識(理論)的創新提供新的思想和方法。③技術的創新促進生產力發展、增加社會財富。④制度的創新促進公平正義、推動社會進步。⑤文化的創新提供強大的精神動力、促進民族文化的繁榮。
3、創新精神有哪些表現？
①勇氣自信：表現為敢為人先、敢于冒險的勇氣和自信。
②批判精神：表現為探索新知的好奇心和挑戰權威的批判精神。
③團隊精神：表現為承受挫折的堅強意志和溝通合作的團隊精神。
④濟世情懷：表現為舍我其誰的責任擔當和造福人類的濟世情懷。
4、創新對我們的生活和發展有何影響？
①創新是一種生活方式，生活處處有創新。②創新點燃激情，讓生命充滿活力。③創新改變我們的思維方式和行為方式，讓生活變得更加便利。④創新的目的是增進人類福祉，讓生活更美好。⑤創新讓我們獲得更多的尊重和認可，過上體面而有尊嚴的生活。
5、我國哪些科技已經走在世界前列？(中國近年的科技成就有哪些？)
①5G網絡領跑世界。②北斗導航衛星完成全球組網。③神舟系列飛船成功發射。
6、當前我國科技創新的現狀是怎樣的？
①成就：我國加快推進科技自立自強，基礎研究和原始創新不斷加強，一些關鍵核心技術實現突破，戰略性新興產業發展壯大，成功進入創新型國家行列。
②不足：我國推進高質量發展還有許多卡點瓶頸，科技創新能力還需進一步提高。我國要建成世界科技創新強國，任重道遠。
7、我國5G、大數據和人工智能等重大科技創新成果的運用說明了什么？
①目前，我國基礎研究和原始創新不斷加強，一些關鍵核心技術實現突破。
②我國大力實施科教興國和人才強國戰略，自主創新能力不斷增強。③創新是中華民族最鮮明的民族稟賦。
④創新是民族進步的靈魂，是引領發展的第一動力。
8、我國為什么能不斷取得科技創新成果？(我國重大科技成就不斷涌現的原因有哪些？)
①我國綜合國力顯著增強，奠定了堅實的物質基礎。②我國實施科教興國、人才強國和創新驅動發展戰略。③我國廣大科技工作者發揚了艱苦奮斗、開拓創新的精神。④根本原因是開辟了中國特色社會主義道路，形成了中國特色社會主義理論體系，確立了中國特色社會主義制度，發展了中國特色社會主義文化。
9、創新的重要性(堅持創新發展的原因)。
(1)人類社會發展角度：創新為人類帶來巨大財富，推動社會取得長足進步；是推動人類社會向前發展的重要力量。
(2)時代發展角度：創新已經成為世界主要國家發展戰略的重心。在激烈的國際競爭中，唯創新者進，唯創新者強，唯創新者勝。
(3)國家發展角度：創新是引領發展的第一動力；創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭源泉，也是中華民族最鮮明的民族稟賦；創新驅動是國家命運所系；科技創新能力已經成為綜合國力競爭的決定性因素。
10、如何激發創新活力？
(1)要有強烈的創新信心和決心，勇于攻堅克難、追求卓越、贏得勝利，積極搶占科技競爭和未來發展制高點。
(2)要強化企業科技創新主體地位，加強企業主導的產學研深度融合，使企業真正成為技術創新決策、研發投入、科研組織、成果轉化的主體。
(3)尊重和保護知識產權。既要尊重他人的知識產權，又要學會保護自己的知識產權。
11、怎樣建成世界科技創新強國？
(1)國家：
①實施創新驅動發展戰略，推進以科技創新為核心的全面創新。
②必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略，堅持教育優先發展、科技自立自強、人才引領驅動，加快建設教育強國、科技強國、人才強國。
③把教育擺在優先發展的戰略地位，大力發展教育事業，提高國民素質，培養創新型人才，促進人的全面發展。
④增強自主創新能力，堅持自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來的方針，堅定不移地走中國特色自主創新道路。
⑤必須加快形成有利于創新的治理格局和協同機制，搭建有利于創新的活動平臺和融資平臺，營造有利于創新的輿論氛圍和法治環境。
(2)企業：
①提高自主創新能力，依靠科技進步和科學管理，形成自己的競爭優勢。
②增加科研經費的投入，自主研發核心技術。
③加強人才隊伍的建設，加大人才培養和引進工作。
④加強管理，完善激勵機制，調動員工參與企業創新的積極性。
⑤積極申請專利，依法維護知識產權。
⑥充分利用外部資源，加強與大學、科研院所的合作，促進科技成果的轉化。
(3)公民(青少年)：
①認真學習科學文化知識，勤于思考。
②勇于質疑，敢于向權威挑戰，培養創新思維和實踐能力。
③積極參加科技創新社會實踐活動，如參與小發明、小制作等。
④尊重和依法保護知識產權。
12、青少年應怎樣為建設創新型國家貢獻力量
（1）樹立終身學習的理念,不斷提高自身科學文化素質。
（2）培養好奇心，增強創新意識，弘揚創新精神。
（3）學會獨立思考，培養批判精神，開發創造潛力。
（4）敢于向傳統和權威挑戰，樹立敢為人先的精神。
（5）積極參加小發明、小制作等創新活動，提高創新實踐能力等。

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