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第1課　杰出的中醫(yī)藥學(xué)家李時珍
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從醫(yī)之路
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1．我國古代醫(yī)學(xué)與文學(xué)之間的關(guān)系
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〔材料一〕賈誼曰：吾聞古之圣人，不居朝廷，必在卜醫(yī)之中①。今吾已見三公九卿朝士大夫，皆可知矣。試之卜數(shù)中以觀采。
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──[西漢]司馬遷《史記》卷一二七《日者列傳》
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〔材料二〕范文正公微時②，嘗詣靈祠求禱，曰：“他時得為相乎？”不許，復(fù)禱之曰：“不然，愿為良醫(yī)?！币嗖辉S，既而嘆曰：“夫不能利澤生民，非大丈夫平生之志?！彼?，有人謂之曰：“大丈夫之志于相，理則當(dāng)然，良醫(yī)之技，君何愿焉？無奈失于卑耶！”公曰：“嗟乎！豈為是哉！古人有云：常善救人，故無棄人；常善救物，故無棄物?！芗按笮∩裾撸涛┫嗳?。既不可得矣，夫能行救人利物之心者，莫如良醫(yī)，果能為良醫(yī)也，上療君親之疾，下以救貧民之厄，中以保身長全。在下能及大小生民，舍夫良醫(yī)，則未之有也。”
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──[北宋]吳曾《能改齋漫錄》卷一三《文正公愿為良醫(yī)》
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【解讀】在中國古代，儒醫(yī)之間有很親密的關(guān)系，中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)是陰陽五行，而這些哲學(xué)也是儒家必須了解的知識，所以儒家和醫(yī)學(xué)家有共同的知識背景。因此，當(dāng)有一些儒生科舉失利后，往往由于生活所迫，去從事醫(yī)學(xué)，有的甚至成為醫(yī)學(xué)大家。以上材料說明：①儒家和醫(yī)學(xué)有密切聯(lián)系，從事醫(yī)學(xué)也是儒生的選擇之一。②儒生從事醫(yī)學(xué)活動，也能實現(xiàn)自己的理想與抱負(fù)。
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【注釋】①朝廷：指在朝廷為官。卜：占卜。②范文正公：指范仲淹。微：身份低微，沒有做官。
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2．李時珍參加科舉考試
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李時珍，字東壁，蘄州人，殳言聞①孝友，以醫(yī)為業(yè)，王侯重之，是……年十四，補(bǔ)諸生，有聲，三舉于鄉(xiāng)不售，發(fā)憤讀書，十年不出戶閾②，經(jīng)傳子史聲律農(nóng)圃星卜佛老稗說，莫不倍究。
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──光緒《蘄州志》卷三十七《藝文志·李時珍傳》
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【解讀】以上材料說明：①李時珍父親是名醫(yī)，這對李時珍以后選擇的道路有一定的影響。②李時珍經(jīng)過三次鄉(xiāng)試未中之后，已失進(jìn)取之志，乃改弦易轍，講求實際，刻苦鉆研醫(yī)學(xué)，以醫(yī)為業(yè)。③李時珍所學(xué)不限于醫(yī)學(xué)一門，這為其以后編寫《本草綱目》奠定了良好的基礎(chǔ)。
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【注釋】①言聞：李時珍父親。②閾：門檻。
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3．李時珍在楚王府及太醫(yī)院任職的情況
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〔材料一〕富順王嬖庶孽①，欲廢適子②，會適子疾，時珍進(jìn)藥曰附子和氣湯，王感悟，立適子。楚王聞之，聘為奉祠，掌良醫(yī)所事③。世子暴厥，時珍活之，王妃自負(fù)金帛以謝，不受，薦于朝，授太醫(yī)院院判④，數(shù)歲告歸。
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──光緒《蘄州志》卷三十七《藝文志·李時珍傳》
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〔材料二〕時珍，官楚王府奉祠正。
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──[清]張廷玉等《明史》卷二九九《李時珍》
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【解讀】以上材料說明，李時珍憑借高明的醫(yī)術(shù)，獲得了官職，但是由于官職太低，沒有施展才能的機(jī)會。李時珍在王府和太醫(yī)院任職時間不長，但是使他有機(jī)會讀很多書，有一些書只有在王侯或?qū)m廷或者太醫(yī)院藏書館中才有；還使他能夠查考大量來自海外的作為貢品的稀有藥物。這些經(jīng)歷對他寫《本草綱目》也是大有裨益的。
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【注釋】①嬖庶孽：寵愛小妾生的兒子。②適子：王位繼承人。③奉祠，良醫(yī)所：是官品為八品的官僚機(jī)構(gòu)。④院判：八品官職。
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編寫中醫(yī)藥巨著《本草綱目》
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4．明代以前本草研究情況
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昔炎皇辨百谷，嘗百草，而后分別氣味之良毒……遂有神農(nóng)本草三卷?！皾h末而李當(dāng)之始加校修。至梁末而陶弘景以注釋，古藥三百六十五種，以應(yīng)重卦。唐高宗命司空李重修，長史蘇恭表請修定，增藥一百一十四種。宋太祖命醫(yī)官劉翰詳校。宋仁宗再詔補(bǔ)注，增藥一百種。蜀醫(yī)唐慎微合為證類，修補(bǔ)眾本草五百種。自是人皆指為全書，醫(yī)則目為奧典①。
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──《本草綱目·李建元〈進(jìn)本草綱目疏〉》
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【解讀】李時珍生前，《本草綱目》并沒有刊行。李時珍臨終時吩咐他的兒子將該書呈給朝廷。明神宗修國史，要求地方獻(xiàn)書，李時珍兒子李建元將該書獻(xiàn)給朝廷。
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我國古代研究藥物的學(xué)問為“本草”。在漢代著有《神農(nóng)本草經(jīng)》，是出于多人之手，托名神農(nóng)氏之作，以后所謂的正統(tǒng)本草，就是以《神農(nóng)本草經(jīng)》的編撰思想和體例為基礎(chǔ)，不斷加以積累、發(fā)展和總結(jié)的著作。陶弘景整理了漢代以來的本草學(xué)著作《名醫(yī)別錄》，著成《本草經(jīng)集注》。唐代由政府出面主持編撰本草，修成《新修本草》一書，開創(chuàng)了本草著作附圖的先例。除了文字外，《新修本草》還有《要圖》、《圖經(jīng)》，收藥八百四十四種，是具有藥典性質(zhì)的本草書。經(jīng)過三百年左右的流傳，《新修本草》已不敷應(yīng)用，于是，宋代再度編修本草，在宋代開寶年間和嘉佑年加修了郎中官修本草。除此之外，還出現(xiàn)兩部重要的個人編修的著作，一是蘇頌編成附有圖的《本草圖經(jīng)》，一是唐慎微的《證類本草》。兩書均在每味藥之下，附有方劑，并廣泛收錄前代各種文獻(xiàn)中有關(guān)資料，使本草學(xué)進(jìn)入博物性質(zhì)的新境界。
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【注釋】①奧典：重要的典籍。
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5．我國古代本草體例
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〔材料一〕上藥一百二十種為君，主養(yǎng)命以應(yīng)天，無毒，多服久服不傷人。欲輕身益氣，不老延年者本上經(jīng)。
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中藥一百二十種為臣，主養(yǎng)性以應(yīng)天，無毒有毒，斟酌其宜。欲遏病補(bǔ)虛羸者本中經(jīng)。
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下藥一百二十五種五佐使，主治病以應(yīng)地，多毒，不可久服。欲除寒熱邪氣，破積聚愈疾者本下經(jīng)。
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──佚名《神農(nóng)本草經(jīng)·序錄》
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〔材料二〕醫(yī)家《本草》，自神農(nóng)所傳止三百六十五種，梁陶弘景所增亦如之，唐蘇恭增一百一十四種，宋劉翰又增一百二十種，至掌禹錫、唐慎微輩，先后增補(bǔ)合一千五百五十八種，時稱大備。然品類既繁，名稱多雜，或一物而析為二三，或二物而混為一品。
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──[清]張廷玉等《明史》卷二九九《李時珍傳》
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【解讀】《神農(nóng)本草》是一部漢代著作，托名黃帝所作，其實是一部由多人不同時期完成的作品。但此書早已佚亡，現(xiàn)在所看到的都是清人所輯佚本。該書將藥物分成上、中、下三品，共收錄了三百六十五種藥物。
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以上材料說明：自漢代《神農(nóng)本草》將藥物分為上中下三品之后，歷代雖有發(fā)明，但基本因襲三品舊說，在編輯體例上，尤其是在藥物分類的改革上，陳陳相因，變化不大。唐宋以后，只有內(nèi)容上的增補(bǔ)，而無體例上的改進(jìn)，相比之下，兩者不相適應(yīng)。特別是唐慎微的著作中，藥品已達(dá)一千多種，但是分類沒有改進(jìn)，所以對藥物就愈益顯得頭緒紊亂，條目臃腫了。
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6．《本草綱目》的分類思想
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舊本玉石水土混同。諸蟲鱗介不別，或蟲入木部，或木入草部。今各列為部，首以水火，次之以土，水火為萬物之先，土為萬物母也。次之以金石，從土也。次之以草谷菜果木，從微至巨也。次之以服器，從草木也。次之以蟲鱗介禽獸，終之以人，從賤至貴也。
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──［明］李時珍《本草綱目》卷一《凡例》
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【解讀】以上材料說明：①李時珍將所有藥物分列十六部，并且高度概括了分部的指導(dǎo)思想。②李時珍的十六部次序，把自然界分成了無機(jī)物界、植物界和動物界三個大層次，并且把人和動物區(qū)分開來。③李時珍“從微至巨”、“從賤至貴”的論述，表明了動植物有一個從低至高的發(fā)展過程，體現(xiàn)了一種進(jìn)化論的思想。
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“中國的百科全書”
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7．《本草綱目》對方士的批判
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〔材料一〕水銀①乃至陰之精，稟沉著之性。得凡火鍛煉，則飛騰靈變；得人氣熏蒸，則入骨鉆筋，絕陽蝕腦。陰毒之物無似之者。而大明②言其無毒，本經(jīng)③言其久服神仙，甄權(quán)④言其還丹元母，以為長生之藥，六朝以下貪生者服食，致成廢篤，而喪厥軀，不知若干人矣，方士固不足道，本草豈可妄言哉？水銀但不可服食爾，而其治病之功，不可掩也。同黑鉛結(jié)砂，則鎮(zhèn)墜痰涎；同硫磺結(jié)砂，則拯救危病。此乃應(yīng)變之病，在用者能得肯綮而執(zhí)其機(jī)樞焉。
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──[明]李時珍《本草綱目》卷九《石部·水銀》
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〔材料二〕紫、白石英，攻疾可暫，煮汁用，未聞久服之益⑤。
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──[明]李時珍《本草綱目》卷八《玉部·白石英》
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【解讀】《本草綱目》一書，對前代本草中的錯誤多加考訂，尤其是對竄入本草的社會流行的神奇邪妄、荒誕不經(jīng)之說，都一概摒斥，力辟其非。其中主要是針對當(dāng)時還比較流行的方士之流和社會上迷信邪說竄入本草的部分內(nèi)容，這些都可以說是針對時弊的。當(dāng)時，明朝皇帝對方士之流還比較信任，方士在社會中還有廣大市場。以上材料說明：①李時珍區(qū)別了方士之言與本草。方士的長生不老之說是不值一談的。本草學(xué)說是治病救人的，需要嚴(yán)肅審慎，一絲不茍。②李時珍無情抨擊了方士狂言，又嚴(yán)肅批評了歷代諸家本草記載水銀性用的錯誤。③李時珍批駁服食水銀可以長生，有理有據(jù)。一方面，根據(jù)水銀的性味，指出其毒性和服食后的中毒癥狀；另一方面，歷數(shù)六朝以下受害者相繼，歷史的教訓(xùn)，令人深思。④李時珍正確評價水銀的藥用效果，在批判方士的同時，闡明藥性，指出其藥用，撥去迷信神奇的迷霧，還本草科學(xué)的本來面目。
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【注釋】①水銀：在古代通常是煉制丹藥的主要成分之一，在古人看來是十分神秘的物質(zhì)。對它的稱呼也很多，主要有丹砂、辰砂等。②大明：指《日華子本草》。③本經(jīng)：指《神農(nóng)本草經(jīng)》。④甄權(quán)：指《藥性本草》。⑤紫、白石英：是種礦石，在古代認(rèn)為長期服用此類物質(zhì)也能長壽。
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8．李時珍的哲學(xué)思想
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〔材料一〕經(jīng)云：必先歲氣，毋伐天和①。又曰：升降浮沉則順之，寒熱溫涼則逆之。故春月宜加辛溫之藥，薄荷、荊芥之類，以順春升之氣；夏月宜加辛熱之要，香薷、生姜之類，以順夏浮之氣，長夏宜加甘苦辛溫之藥，人參、白術(shù)、倉術(shù)、黃柏之類，以順化成之氣；秋月宜加酸溫之藥，芍藥、烏梅之類，以順秋將之氣；冬月宜加苦寒之藥，黃芩、知母之類，以順冬沉之氣。所謂順時氣②而養(yǎng)天和也。
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──［明］李時珍《本草綱目》卷一《四時用藥例》
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〔材料二〕土者，五行之主，坤③之體也。具五色而以黃為正色，具五味而以甘為正味。是以《禹貢》辨九州之土色，《周官》辨十有二壤之土性④。蓋其為德，至柔而剛，至靜而常，兼五行生萬物而不與其能，坤之德其至矣哉。在人則脾胃應(yīng)之，故諸土入藥，皆取其裨助戊己⑤之功。
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──［明］李時珍《本草綱目》卷七《土部》
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【解讀】《本草綱目》涉及多種學(xué)科，可以反映李時珍在各個領(lǐng)域的成就，其中主要有醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、文學(xué)、哲學(xué)等方面。通過閱讀《本草綱目》，我們也能窺探他的哲學(xué)思想，當(dāng)然，其哲學(xué)思想表現(xiàn)在多方面，我們不能一一列舉。
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以上材料說明：①天人相應(yīng)整體觀是中醫(yī)的基礎(chǔ)理論之一，李時珍對該理論進(jìn)行了發(fā)揮，與自然界陰陽運(yùn)動的本質(zhì)相符。自然界運(yùn)動春生、夏長、秋收、冬藏，故用藥應(yīng)從其性。②人與自然界息息相關(guān)，地理環(huán)境、水土居住直接或間接地對人體廩賦、體質(zhì)強(qiáng)弱、生老壽夭等產(chǎn)生影響。李時珍將方域水土、生活習(xí)氣對人體氣質(zhì)諸方面加以綜合考察，在哲學(xué)上也是一種天人相應(yīng)的整體觀。
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【注釋】①歲氣：四時節(jié)氣，陰陽運(yùn)行。伐：違背。天和：人的調(diào)養(yǎng)與四時一致。②順時氣：順應(yīng)春夏秋冬四時陰陽的升降沉浮之氣。③坤：卦名，象征土地。④《禹貢》：我國先秦文獻(xiàn)《尚書》的一篇，介紹了戰(zhàn)國時代當(dāng)時我國自然地理、經(jīng)濟(jì)、行政區(qū)劃及水陸交通等內(nèi)容?！吨芄佟罚骸吨芏Y》本名，有時也稱《周官經(jīng)》。⑤戊己：人的脾胃。
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9．李時珍的文學(xué)修養(yǎng)
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〔材料一〕蜀，古國名。漢，水名。今西川、成都、廣漢、潼川諸處是矣。巴亦國名，又水名。今川東、重慶、夔州、順慶、閬中諸處是矣。川則巴蜀之總稱。因泯、沱、黑、白四大水，分東、西、南、北為四川也。
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──［明］李時珍《本草綱目》卷三十二《果部·蜀椒》
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〔材料二〕稷從禾從，音即，諧音也，又進(jìn)力治稼也?！对姟吩疲骸棒揆辍笔且?。種稷者，必進(jìn)力也。南人承北音，呼稷為，謂其米可供祭也?！抖Y記》“祭宗廟稷曰粢①”?！稜栄拧吩啤棒遥⒁病！绷_愿云：稷、、粢皆一物也，語音之輕重耳。
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──［明］李時珍《本草綱目》卷二十三《谷部·稷》
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【解讀】李時珍多次參加科舉考試，雖然沒有考中舉人，但是為他打下了良好的文學(xué)基礎(chǔ)。因此，從他的醫(yī)文中可以看出他學(xué)識的精深廣博。
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以上材料說明：①李時珍對經(jīng)史地理極為熟悉。②李時珍精通訓(xùn)詁學(xué)的字訓(xùn)、義訓(xùn)，而且精通音訓(xùn)，運(yùn)用訓(xùn)詁學(xué)的各種方法，以明其通假，詳其轉(zhuǎn)借。
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【注釋】①粢：祭祀用的谷子。
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10．李時珍寫《本草綱目》的情況
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（李時珍）謂予曰：時珍荊楚鄙人也，幼多羸疾，質(zhì)成鈍椎①，長耽②典籍，若啖蔗飴，遂漁獵群書。收羅百氏，凡子史經(jīng)傳聲韻農(nóng)圃醫(yī)卜星相樂府諸家，稍有得處，輒著數(shù)言。古有本草一書，自皇③及漢梁唐宋，下迨國朝注解群氏舊矣。第其中舛謬、差訛、遺漏，不可枚數(shù)，乃敢奮編摩之志，僭篡述之權(quán)。歲歷三十稔，書啟八百余家，稿凡三易，復(fù)者芟④之，缺者緝之，訛者繩之。舊本一千五百一十八種，今增藥三百七十四種，分為一十六部，著成五十二卷。雖非集成，亦粗大備，僭名曰本草綱目?！克帢?biāo)正名為綱，附釋名為目，正始也。次以集解辯疑正誤，詳其土產(chǎn)形狀也。此一氣味主治附方，著其體用也。上自墳典，下及傳奇，凡有相關(guān)，糜不備采。
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──[明]王世貞《〈本草綱目〉序》
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【解讀】以上材料說明：①李時珍以研究本草學(xué)為出發(fā)點，在已有的本草學(xué)基礎(chǔ)上，收羅百家，全面總結(jié)了16世紀(jì)以前中國本草學(xué)的成果，并以實事求是的科學(xué)態(tài)度，完成了這部著作。②李時珍在處理藥物時有自己的綱目系統(tǒng)。中國幅員遼闊，物品繁多。不同地域，不同時期記載的各種藥物資料很難得到統(tǒng)一的命名。針對這種情況，李時珍對藥物確定了一個統(tǒng)一的綱目系統(tǒng)。
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【注釋】①鈍椎：遲鈍，愚笨。②耽：喜愛，沉溺于。③皇：傳說中的三皇五帝時代。④芟：刪除。
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11．古人對本草綱目的評價
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〔材料一〕上自墳典，下及傳奇，凡有相關(guān)，糜不備采。如入金谷之園，種色奪目；如登龍君之宮，寶藏悉稱；如對冰壺玉鑒，毛發(fā)可指數(shù)也。博而不繁，詳而有要，格物之通典，帝王之秘箓，臣民之重寶也，李君用心嘉慧何勤哉?！澕?，藏之深山石室無當(dāng)，盍鍥之，以共天下后世味太玄如子云①。
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──[明]王世貞《〈本草綱目〉序》
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〔材料二〕至順治間，錢塘吳毓昌重訂付梓②，于是，業(yè)醫(yī)者無不家有一編，《明史·方伎傳》亟稱之盍集本草者，無過于此矣！
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──光緒《蘄州志》卷十《著述志·〈本草綱目〉》
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【解讀】以上材料說明：①《本草綱目》內(nèi)容廣博，匯集了明代以前中醫(yī)藥學(xué)的文獻(xiàn)資料，且作者李時珍具有科學(xué)精神。②《本草綱目》受到了后世醫(yī)學(xué)家的極大重視，是本草的集大成著作。
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【注釋】①太玄如子云：《太玄》是西漢著名哲學(xué)家揚(yáng)雄的著作；揚(yáng)雄字子云。由于《太玄》是中國哲學(xué)史上的經(jīng)典著作，所以提及揚(yáng)雄自然想到《太玄》，說到《太玄》就讓人想起揚(yáng)雄。在這里說明王世貞對《本草綱目》及李時珍的高度評價。②付梓：印刷出版。
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12．李時珍研究的科學(xué)態(tài)度
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〔材料一〕時珍曰：乃四葉菜也。葉浮水面，根連水底。其莖細(xì)于莼、杏。其葉大如指頂，棉青背紫，有細(xì)文，頗似馬碲決明之葉。四葉合成，中折十字。夏秋開小白花，故稱白?！n詩外傳謂浮者為藻，沉者為……蘇恭謂大者為，小者為杏；楊慎《卮言》謂四葉菜為杏；陶弘景謂楚王所得者為。皆無一定之言，蓋未深加體審，惟據(jù)紙上猜度而已。時珍一一采視，頗得其真云。
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──［明］李時珍《本草綱目》卷十九《草部·》
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〔材料二〕寇氏所說，乃卷丹，非百合也。蘇頌所傳不看入藥者，今正其誤。葉短而闊，微似竹葉，白花四垂者，百合也。葉長而狹，尖如柳葉，紅花，不四垂者，山丹也。莖葉似山丹而高，紅花帶黃而四垂，上有黑斑點，其子先結(jié)在枝葉間者，卷丹也。卷丹以四月結(jié)子，秋時開花，根似百合。其山丹四月開花，根小少瓣。蓋一類三種也。
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──［明］李時珍《本草綱目》卷二十七《菜部·百合》
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【解讀】歷代本草之所以出現(xiàn)不少訛誤，主要是因為作者脫離實際，不了解藥物的生長形態(tài)和性能功效，只知照搬前人的結(jié)論。
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以上材料說明：①李時珍除了重視書本知識外，還注意親自實踐，沒有閉門造車，避免重蹈前人覆轍。②百合、卷丹、山丹外形頗相似，如果不仔細(xì)采集辨認(rèn)，是難以分得清楚的。李時珍通過親自采集標(biāo)本，一一詳察辨析加以區(qū)別。
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13．李時珍的其他著作
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〔材料一〕李言聞《四診發(fā)明》八卷。李時珍《瀕湖脈學(xué)》一卷，《奇經(jīng)八脈考》一卷。時珍《本草綱目》一書，用力深入，詳《方伎傳》。
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──[清]張廷玉《明史》卷九八《藝文志》
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〔材料二〕時珍晚年學(xué)尤篤，晝夜不輟，自號瀕湖山人。著醫(yī)案、邁所館詩集、唐律脈訣、五臟圖……傳天文、地理、奇門遁甲諸書。
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──光緒《蘄州志》卷三十七《藝文志·李時珍傳》
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【解讀】李時珍的父親李言聞也是一名醫(yī)術(shù)高超的醫(yī)生，也曾經(jīng)因為醫(yī)術(shù)造詣精深被朝廷錄為太醫(yī)院吏目。李言聞的著述頗多，但基本沒有流傳下來。李時珍晚年著述也多，流傳下來的除了《本草綱目》之外，還有《瀕湖脈學(xué)》和《奇經(jīng)八脈考》?！稙l湖脈學(xué)》是李時珍對明代以前脈學(xué)發(fā)展的一次全面總結(jié)，后世普遍采用他的二十七脈之說。我國脈學(xué)成于《脈經(jīng)》，而脈學(xué)之推廣在于《瀕湖脈學(xué)》。因此，在脈學(xué)發(fā)展史上，《瀕湖脈學(xué)》有極其重要的地位?！镀娼?jīng)八脈考》是李時珍參考諸家學(xué)說，參以己意而寫成的著作，對奇經(jīng)八脈的定義，作用及生理、病理、臨床應(yīng)用都作了較為明確的闡述，使我國古代的經(jīng)絡(luò)學(xué)說基本完備。
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以上材料說明：①李時珍的醫(yī)學(xué)受到其父親的極大影響與幫助。李時珍在醫(yī)學(xué)道路上的成長，與良好的家庭影響和教育有一定的關(guān)系。②李時珍漁獵群書，終身學(xué)習(xí)，在眾多領(lǐng)域都有自己的見解。
第2課　中國鐵路之父詹天佑
幼童留學(xué)生
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1．幼童出洋
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〔材料一〕照會美國政府，中國每年選送三十名幼童至美國學(xué)校學(xué)習(xí)，一切經(jīng)費由中國自備，學(xué)童中成績優(yōu)異者將來選入美國陸、海軍大學(xué)肄①業(yè)；在上海設(shè)局，負(fù)責(zé)辦理挑選幼童派送出洋等事，擬派大、小委員三名，由通商大臣札飭于上海、寧波、福建、廣東等處，挑選聰慧幼童十三四歲至二十歲為止，曾經(jīng)讀中國書數(shù)年，其親屬請愿并具結(jié)②，攜至上海公局考試通過方可；選送幼童，每年以三十名為率，四年計一百二十名，駐洋肄業(yè)，十五年后回國，聽候派用；此系官派留洋學(xué)生，畢業(yè)后不準(zhǔn)在外洋入籍逗留，或私自先回；幼童留美來回川資③及衣服物件，每名計銀七百九十兩；幼童在美各項經(jīng)費，每一名計銀四百兩，均由中國政府償給，等。
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──曾國藩、李鴻章《擬選子弟出洋學(xué)藝折》④
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〔材料二〕1871年（清同治⑤十年）夏，詹家的摯友專門從香港趕回南海，告訴詹家一則最新消息：清政府宣布招收12到14歲之間的幼童赴美國留學(xué)，條件優(yōu)厚，已在上海設(shè)立幼童出洋肄業(yè)局，專門辦理招收留美幼童事宜。今年招收第一批幼童，規(guī)定名額30名。除在上海等地區(qū)招考外，最近，出洋肄業(yè)局的駐洋副委員、廣東香山籍的容閎⑥大人又特地來到香港招收學(xué)生?！昵铮蔡煊拥较愀蹜?yīng)試。按照報考章程規(guī)定，考試科目為國文寫讀，已經(jīng)學(xué)過英文的考生還要加試英文。詹天佑已在私塾讀過四五年，有很好的國文基礎(chǔ)，考試順利通過，被錄取。
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──經(jīng)盛鴻《詹天佑評傳》
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【解讀】《詹天佑評傳》記載了詹天佑從幼年到去世的諸多翔實可靠的資料，并對詹天佑光輝的一生做出了客觀的評價。
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洋務(wù)運(yùn)動期間，洋務(wù)派領(lǐng)導(dǎo)人曾國藩、李鴻章等為培養(yǎng)人才，聽取容閎選拔幼童出洋留學(xué)的建議，會銜具奏清廷，陳述選派聰穎子弟出洋留學(xué)的緣由與意義。材料一中的這條建議是1871年9月3日向清廷進(jìn)呈的奏折。
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材料顯示：①選派學(xué)童赴美留學(xué)的計劃十分詳細(xì)而周密，包括留學(xué)生的選拔、教育、經(jīng)費、管理以及與西方國家的外交交涉，甚至還包括留學(xué)生到美國最終所進(jìn)的學(xué)校與學(xué)成回國后的工作分派。②規(guī)定出洋幼童的生活、學(xué)習(xí)都給以優(yōu)厚待遇。反映了清政府對這一計劃的重視。③由于中國閉關(guān)鎖國多年，風(fēng)氣未開，人們對外洋各國缺乏了解，反而有許多愚昧的誤解與可怕的謠傳?？婆e入仕觀念深入人心，故人們多視出洋為畏途，視留學(xué)為旁門左道，極少有人家愿將自己的子弟送到遙遠(yuǎn)、陌生甚至神秘可怕的異邦去接受“洋鬼子”的教育。
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【注釋】①肄（yì）：學(xué)習(xí)。②具結(jié)：舊時寫給官署的表示由自己負(fù)責(zé)的文件。③川資：旅費。④這份奏折節(jié)選自《曾文正公全集》。《曾文正公全集》由曾國藩撰寫，李鴻章之兄、湖廣總督李瀚章編輯，共167卷，初于1876年刊行，幾經(jīng)刻印，卷數(shù)不一。全集包括奏稿、批牘、治兵語錄、文集、詩集、雜著、日記、書札、家書、家訓(xùn)等部分。奏稿卷三十。⑤同治：愛新覺羅·載淳（1856—1874），咸豐病死后繼位。在位13年，患天花而死（另一說為患梅毒而死），終年19歲。⑥容閎：近代早期改良主義者。字達(dá)萌，號純甫。廣東香山（今屬珠海）人。后奉命率學(xué)生30人赴美留學(xué)，任學(xué)生監(jiān)督，兼任駐美副使，長期駐美。
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2．留學(xué)美國
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〔材料一〕具甘結(jié)人詹興洪，今與具甘結(jié)事：
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茲有子天佑，情愿送赴憲局帶往花期國①肄業(yè)，學(xué)習(xí)機(jī)藝②，回來之日聽從中國差遣，不得在外國逗留生理。倘有疾病生死，各安天命。此結(jié)是實。
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童男詹天佑，年十二歲③，身中，面圓白，徽州府婺源④縣人士。
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曾祖文賢，祖世鸞，父興洪。
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同治十一年三月十五日詹興洪（簽押）
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──摘自詹天佑家藏家譜抄本
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〔材料二〕康涅狄格州新海汶耶魯大學(xué)校長及教授們向所有閱讀本證書者宣告
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詹天佑是獲得大學(xué)學(xué)位榮譽(yù)的第一流考生，被光榮地授予哲學(xué)學(xué)士名銜，并按慣例得到凡升為學(xué)士者所應(yīng)享有的一切權(quán)利和名譽(yù)。
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1881年6月29日
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我校校長和秘書簽名并加蓋校印以資證明
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秘書富蘭克林·鮑迪思·德克斯特（簽名）
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校長霍瑟·波特（簽名）新英格蘭新海汶耶魯大學(xué)校之印
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──詹同濟(jì)編譯《詹天佑日記書信文章選》⑤
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【解讀】詹天佑之孫詹同濟(jì)編譯的《詹天佑日記書信文章選》主要收集了詹天佑不同時期的書信及文章，翔實可靠。材料一是當(dāng)時詹天佑的父親同意讓兒子出洋留學(xué)所簽下的具結(jié)。材料二是詹天佑在美國新海汶耶魯大學(xué)獲得的文憑。
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材料顯示：①從具結(jié)中“疾病生死，各安天命”可知當(dāng)時的留美幼童的人身待遇，沒有什么安全可言。②獲得新海汶耶魯大學(xué)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位說明詹天佑在美國學(xué)習(xí)努力，功夫不負(fù)有心人。
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【注釋】①花期國：指美國。②機(jī)藝：亦指技藝。③年十二歲：系中國傳統(tǒng)虛歲紀(jì)年。④婺源：地名，在江西省。
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3．中學(xué)為體，西學(xué)為用
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〔材料一〕在洋務(wù)派“中學(xué)為體，西學(xué)為用”的指導(dǎo)思想下，清政府很顧慮這批幼童到了美國以后，在學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的同時，又學(xué)到了西方資產(chǎn)階級的民主政治思想，從而沖擊腐朽的封建王朝，因此洋務(wù)派任命陳蘭彬①為正委員，既是為了減少頑固派的阻力，也是為了防止這樣的問題發(fā)生。洋務(wù)派和頑固派在下列問題上取得了一致的意見：
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第一，幼童出洋后仍兼學(xué)中學(xué)，“課以孝經(jīng)、小學(xué)、五經(jīng)及國朝律例等書，隨資高下，循序漸進(jìn)”；
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第二，“每遇房、虛、昂、星等日（相當(dāng)于星期天），正副二委員傳集宣講圣諭廣訓(xùn)②，示以尊親上之義，庶不至囿于異學(xué)”；
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第三，“恭逢三大節(jié)以及朔望等日，由駐洋之員率同在事各員以及諸幼童望闕行禮，俾嫻儀節(jié)而昭誠敬”；
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第四，在駐洋肄業(yè)局中，還“恭設(shè)主圣先師神位”，逢三大節(jié)及朔望等日，由駐洋委員率領(lǐng)幼童“一體行禮”；
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第五，為了教育幼童學(xué)習(xí)中文和經(jīng)書，派兩名教習(xí)隨幼童一起赴美。
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──茅家琦、高宗魯《詹天佑傳》
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〔材料二〕雖然清政府對赴美留學(xué)的幼童設(shè)置了種種清規(guī)戒律，但時間一長，這些幼童在思想上和生活上還是起了一些變化。初到美國時，幼童們?nèi)匀涣糸L辮，穿長袍大褂。這和美國兒童的衣著服飾顯然是很不協(xié)調(diào)的。美國兒童初次見到他們，分不清他們是男是女。以后留學(xué)生們的長辮子剪掉了，長袍大褂改成了西洋學(xué)生裝。學(xué)生們集中精力學(xué)習(xí)英文，學(xué)習(xí)科學(xué)，愛上了西方打球跑步等體育運(yùn)動，對學(xué)習(xí)中文和經(jīng)書放松了。到了1878年5月，中國留美學(xué)生在麻薩諸塞州組成“中國基督歸主團(tuán)”（Chinese Christian Home Mission），提倡“中華帝國基督化”。留美學(xué)生們諸如此類的變化，使陳蘭彬十分生氣，他采取高壓手段對待幼童們，因而幼童之間經(jīng)常發(fā)生沖突。容閎居中調(diào)停，往往偏袒學(xué)生，這樣陳蘭彬與容閎之間的關(guān)系也跟著緊張起來?！愄m彬于1881年3月，向慈禧太后送上奏折，呈奏了“裁撤”的意見。與此同時，美國發(fā)生排華騷亂③。1881年3月8日，根據(jù)清政府裁撤赴美全部官費留學(xué)生的命令，包括詹天佑在內(nèi)的赴美留學(xué)生共105人，取道舊金山歸國。
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──茅家琦、高宗魯《詹天佑傳》
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【解讀】清政府對于這些出洋留學(xué)的學(xué)生存在很大的懷疑與戒心，深恐他們受到西方思想的影響不利于自己的統(tǒng)治，因此對他們進(jìn)行多方的控制。
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材料顯示：①詹天佑等留美幼童自踏上美國土地后，始終處在清政府派出的“駐洋肄業(yè)局”的控制與監(jiān)督下。②清政府的目的在于讓留美學(xué)生學(xué)習(xí)西方先進(jìn)技術(shù)而不是學(xué)習(xí)西方資產(chǎn)階級的民主制度和民主政治思想，并嚴(yán)密部署與始終抓緊對留美幼童們的封建思想道德文化教育與封建禮儀的演習(xí)學(xué)習(xí)，企圖將幼童們的思想觀念牢牢地納入封建傳統(tǒng)軌道中，不受到歐風(fēng)美雨的影響，最終將幼童們培養(yǎng)成能掌握西方先進(jìn)科學(xué)技術(shù)以捍衛(wèi)中國封建圣道的新式衛(wèi)士，以實現(xiàn)洋務(wù)派官僚們“中學(xué)為體，西學(xué)為用”的既定目標(biāo)。③清政府的種種打算并沒有完全實現(xiàn)，這批學(xué)生還是產(chǎn)生了抵觸思想。④裁撤留學(xué)生的決定反映出當(dāng)時清政府內(nèi)部頑固勢力的強(qiáng)大，也說明了進(jìn)行改革的道路阻力重重。
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【注釋】①陳蘭彬(1816—1894)：字荔秋，廣東省吳川市黃坡村人，咸豐年間中進(jìn)士。1872年，他以留學(xué)生監(jiān)督身份率領(lǐng)第一批留學(xué)生30人赴美。②《圣諭廣訓(xùn)》：雍正二年頒行，是清朝以孝治天下的政治思想綱領(lǐng)。③排華騷亂：美國是個典型的移民國家，民族眾多，因此在白人統(tǒng)治下存在著嚴(yán)重的對少數(shù)民族與有色人種的種族歧視。文中指的是1880年10月，即詹天佑進(jìn)入耶魯大學(xué)三年級時，美國西部可羅拉多州首府丹佛爆發(fā)了一場大規(guī)模的殘暴的排華暴力事件。
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4．學(xué)非所用
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〔材料一〕詹天佑在光緒七年（1881年）回到了上海，聽候清朝政府派用。其時洋務(wù)派的新政，因籌款困難，重心已漸由“自強(qiáng)”轉(zhuǎn)到“求富”?！髣?wù)派在“求富”的目標(biāo)下，開始注意到修鐵路。最早的有同治十三年（1874年）修的淞滬路（該路系在洋務(wù)派主張下由英國人修成），后于光緒二年（1876年）被清政府頑固派購回拆毀，繼之有開平礦務(wù)局于光緒七年（1881年）修的唐胥路①，初修二十里，后又延長六十里。不過洋務(wù)派對于修鐵路只知借洋債，用“洋匠”，對本國的鐵路人才，不但不知培養(yǎng)而且有意識地加以摧殘，他們對詹天佑當(dāng)然也不會例外。詹天佑遂在這種情況下，由當(dāng)時的上海海關(guān)道劉瑞芬②派往福州船政局遣用?？偫泶蟪祭枵滋蘑垡浴靶τ心旰图妓囁貎?yōu)”的名目“賞給”他五品頂戴，派在水師學(xué)堂學(xué)習(xí)駕駛。“由陸而海”，對一個專才來說，簡直是極端的諷刺。但詹天佑只好接受了這個學(xué)習(xí)任務(wù)，在一個名叫泰勒的外國人手下學(xué)習(xí)，以期待將來待機(jī)獻(xiàn)身于鐵路事業(yè)。詹天佑在學(xué)習(xí)中非常虛心和努力，毫不以自己有專才而自高自大。次年六月，他以一等第一名在水師學(xué)堂畢了業(yè)。十一月派往“揚(yáng)武”兵輪擔(dān)任駕駛官，指揮操練。
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──徐啟恒、李希泌《詹天佑和中國鐵路》
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〔材料二〕中法之役后，詹天佑曾在福州船政局后學(xué)堂任過短時間的教習(xí)④。船政局前后學(xué)堂是福州船政局為培養(yǎng)海軍留學(xué)生而設(shè)立的。詹天佑在那里教授英文和駕駛等課程。
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光緒十年九月（1884年10月），詹天佑因兩廣總督張之洞⑤的咨詢，回到他久別的故鄉(xiāng)──廣東。張之洞是著名的洋務(wù)派首領(lǐng)之一，他對新人才也很注意延攬⑥。詹天佑到廣州時，適博學(xué)館有一位洋文教習(xí)楊柜奉派出洋，他就補(bǔ)上了這一缺額。
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同年六月十四日（8月3日），張之洞就把博學(xué)館原址改為水陸師學(xué)堂，準(zhǔn)備建立新的海陸軍力量?！蔡煊佑钟刹W(xué)館轉(zhuǎn)到水陸師學(xué)堂繼續(xù)任洋文教習(xí)，直到光緒十四年（1888年）他的老同學(xué)鄺孫謀推薦他任唐津鐵路的工程師為止。他歸國的七年，就這樣學(xué)非所用地消逝了，不但對他本人是無可估計的損失，對中國的鐵道事業(yè)也是一個重大的損失！
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──徐啟恒、李希泌《詹天佑和中國鐵路》
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【解讀】材料顯示：①洋務(wù)運(yùn)動推行過程中，阻力極大，鐵路尤其明顯。②清政府腐敗無能，對洋務(wù)所需要的人才隨意擱置、張冠李戴，嚴(yán)重阻礙了洋務(wù)運(yùn)動的順利進(jìn)行，使清政府愈加衰弱。③詹天佑毫不氣餒，顯示出了他超強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，無論在哪個崗位都能勝任，并且取得不俗表現(xiàn)。④詹天佑善于抓住機(jī)遇，充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢，為自己找到適合的道路。
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【注釋】①唐胥路：唐山──胥各莊的鐵路。②劉瑞芬（1827—1892）：字芝田，清末貴池人，以諸生入李鴻章幕府，主管水陸軍械轉(zhuǎn)運(yùn)。③黎兆棠：中國清朝官員，本籍廣東。他于1869年(同治8年)奉旨擔(dān)任按察使銜分巡臺灣兵備道，為臺灣清治時期這一階段的地方統(tǒng)治者。④教習(xí)：我國封建社會主管課試事項的官員。明代入選翰林院的進(jìn)士(即庶吉士)之師稱教習(xí)。清末興辦近代學(xué)堂，也沿稱教師為教習(xí)。⑤張之洞(1837—1909)：河北南皮縣人，字孝達(dá)，號香濤，易號抱冰。清末洋務(wù)派首領(lǐng)。曾任翰林院侍講學(xué)士、內(nèi)閣學(xué)士等職。1879年清朝特使崇厚與俄國擅自簽訂喪失領(lǐng)土的《里瓦幾亞條約》，他極力反對。1884年中法戰(zhàn)爭時，由山西巡撫升任兩廣總督。⑥延攬：招攬之意。
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為中國建造第一條鐵路
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5．詹天佑與福州海戰(zhàn)
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〔材料一〕光緒十年五月（1884年6月）中法海陸戰(zhàn)爭開始。海戰(zhàn)方面，光緒十年六月（1884年8月）法將孤拔①率兵船十三艘北上，功毀臺灣基隆炮臺，法軍攜炮登陸，遭到臺灣巡撫劉銘傳②的還擊，法軍敗退，法船又開入馬尾。福建水師船政大臣何如璋③又膽小怕事，一心希望和議成功，所以當(dāng)法國軍艦開入馬尾時，何如璋不敢加以阻止。中法兩國船只同泊一處，中國船只受了監(jiān)視。八月（9月），法海軍通知何如璋定期開仗，何如璋秘而不宣，不令陸海軍備戰(zhàn)。到時法船大炮齊發(fā)，中國船只倉促拔錨應(yīng)戰(zhàn)，傷亡慘重。會辦福建海疆事宜的大臣張佩倫④與何如璋甫聞炮聲，即從后山潛逃，丑態(tài)百出。
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──徐啟恒、李希泌《詹天佑和中國鐵路》
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〔材料二〕詹天佑在“揚(yáng)武”兵輪上服務(wù)，他事先已看到情勢極為不利，暗中和“揚(yáng)武”兵輪的管帶張成說：“法國兵船來了很多，居心叵測。雖則我們奉到命令，不準(zhǔn)先開火，然而我們決不能預(yù)先不防備，否則法國兵船一開炮，我們將要全軍覆沒”。由于“揚(yáng)武”兵輪事先有了準(zhǔn)備，因此在法船開始炮轟后，非常沉著地發(fā)炮回?fù)??！皳P(yáng)武”兵輪是中國的旗艦，孤拔令五艘法船包圍“揚(yáng)武”兵船，集中炮火轟擊。詹天佑和他的戰(zhàn)友們在敵眾我寡、形勢極為不利的情況下，奮不顧身，與敵對抗，表現(xiàn)了無比的英勇和沉著。在福州口外和法船鏖戰(zhàn)歷五小時又三刻鐘。這一場英勇的戰(zhàn)斗，上海英商所辦的《字林西報》⑤也不得不驚異贊嘆。該報這樣寫道：“這次中法的海戰(zhàn)，約經(jīng)五小時三刻鐘。西方人士料不到中國人會這樣勇敢力戰(zhàn)。‘揚(yáng)武’號兵艦上的學(xué)生五人中以詹天佑的表現(xiàn)最為動人。他臨大敵而毫無畏懼，并且在生死存亡的緊要關(guān)頭上，還能鎮(zhèn)定如常，鼓其余勇，由水中救起多人……”這是多么動人的場面。
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──徐啟恒、李希泌《詹天佑和中國鐵路》
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【解讀】中法戰(zhàn)爭，清政府不敗而敗，法國不勝而勝，反映了清政府的腐敗無能。即使有如詹天佑般的閃光人物，對于病入膏肓的清政府來說也只是螢火之光，無以成就大事，但這也說明了有志之士頑強(qiáng)不屈的決心。
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材料顯示：①清政府的腐敗招來列強(qiáng)的欺辱，盡管戰(zhàn)場上有勝算，也被清政府白白浪費，不能不說是一種恥辱。②詹天佑英勇作戰(zhàn)，沉著冷靜，表現(xiàn)極為出色，強(qiáng)似英人者也衷心慨嘆他的過人膽識。③詹天佑的表現(xiàn)并不能挽回晚清的失敗，這不是他個人的錯，這是時代的悲哀。
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【注釋】①孤拔（Am．D．e Anatole Pros-per Courbet，1827—1885）：法國海軍將領(lǐng)。1884年率艦進(jìn)攻中國臺灣基隆和滬尾（今淡水），由于法軍在滬尾失敗，他攻取基隆后未能進(jìn)占臺北。1885年3月率艦隊轉(zhuǎn)犯浙江鎮(zhèn)海，被守軍擊傷。6月死于澎湖。②劉銘傳(1836—1896)：字省三，號大潛山人，出生于安徽肥西的農(nóng)家。劉銘傳是近代中國大倡興建鐵路的第一人。后任臺灣巡撫，被稱為臺灣第一巡撫。③何如璋(1838—1891)：字子峨，廣東大埔縣湖寮雙坑村人，我國早期杰出的外交家，但在中法海戰(zhàn)中表現(xiàn)不盡人意。④張佩倫：清末同光“清流派”的中堅人物，同治辛未翰林，官至侍講，署左副都御史，后被李鴻章招為女婿。⑤《字林西報》：英國商人奚安門1850年8月3日在上海創(chuàng)辦《北華捷報》周刊。1856年增出《航運(yùn)日報》和《航運(yùn)與商業(yè)日報》副刊。1864年《航運(yùn)與商業(yè)日報》擴(kuò)大業(yè)務(wù)，改名《字林西報》，獨立發(fā)行。
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6．詹天佑與灤河鐵橋
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〔材料一〕灤河①鐵橋的建造工程雖然比較艱巨，但因造價投資高，是一筆獲利頗豐的工程項目?？偣こ處熃疬_(dá)將建橋工程讓英國人喀克斯來承包。……但因河床泥沙很深，又遇到水漲流急，打樁連遭失敗。號稱具有世界第一流施工技術(shù)的英國工程師在灤河大橋工程上遇到了無法逾越的困難，不得不轉(zhuǎn)讓給要價較低的日本工程師來干。但日本人也無能為力；后來又將工程轉(zhuǎn)包給德國工程師。德國工程師憑著主觀的想法與以往的經(jīng)驗，采用空氣打樁法，結(jié)果又失敗了。金達(dá)看英、日、德籍的工程師在灤河鐵橋工地施工中連遭失敗、束手無策，而早定的交工期限即將來到，急得手忙腳亂，在無可奈何中突然想到了詹天佑。從詹天佑這幾年跟隨施工的實踐工作中，金達(dá)認(rèn)識到他的知識水平與才干能力可能并不比西方與日本的工程技術(shù)人員差。詹又是中國人，對中國各方面情況熟悉。何不讓他來試一下！若成功了，可以使灤河鐵橋工程如期順利完成，成績自然首先要歸于總工程師金達(dá)；若失敗了，則可以再次證明中國人的無能。
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──經(jīng)盛鴻《詹天佑評傳》
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〔材料二〕詹天佑仔細(xì)分析了美、日、德各國工程師采用過的各種打樁方法，探討他們一次次失敗的原因；同時他深入灤河工地，研究了多處灤河的水流與河床的地質(zhì)情況，進(jìn)行仔細(xì)的測量與調(diào)查，掌握了豐富的第一手資料，再進(jìn)行認(rèn)真的測算與試驗，最后確定了新的施工方案。……不多久，16座橋墩都用氣壓沉箱②法建成，一座接一座躍出了水面。這是中國鐵路橋梁建設(shè)史上，第一次使用氣壓沉箱法建造橋墩。詹天佑開創(chuàng)性的工作取得了成功。在施工過程中，詹天佑身穿工作服，日夜和工人們一起在工地上緊張工作，在水里摸爬滾打。他虛心向工人請教，聽取工人意見，再用近代科學(xué)知識進(jìn)行認(rèn)真分析，擇善而從，解決了許多工程難題。他吃苦耐勞的精神與認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)感動了許多工人。在詹天佑的指揮下，灤河大橋建造工程進(jìn)展順利。經(jīng)過幾個月的艱苦奮斗，最艱巨的鐵橋橋墩工程全部勝利完工，整個灤河鐵路大橋工程也按期竣工。長達(dá)670米的大鐵橋橫跨在灤河兩岸，她是19世紀(jì)末中國最長的鐵路大橋。
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──經(jīng)盛鴻《詹天佑評傳》
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【解讀】由于清政府的腐敗無能，當(dāng)時中國在國際上毫無地位可言。在修建鐵路方面幾乎全由洋人把持，在技術(shù)上更是目中無人。
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材料顯示：①外國列強(qiáng)的傲慢，反映了當(dāng)時中國的國際地位極其低下。②詹天佑淵博的學(xué)識、高超的才干與過人的膽識。③詹天佑認(rèn)真負(fù)責(zé)、勇于創(chuàng)新、深入實際、實事求是、細(xì)心踏實的工作態(tài)度與科學(xué)精神。
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【注釋】①灤河：位于河北省東北部。②氣壓沉箱：就是底節(jié)裝一個有蓋無底的密閉工作室的沉井，然后澆鑄水泥。
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7．詹天佑與京張鐵路
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〔材料一〕本路當(dāng)建筑之初，工程浩大，同事各員，晝夜辛勤經(jīng)營締造，?；茧y齊歐美。鄙人默坐而思，亦復(fù)戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，深慮有志未能，莫敢自信。今幸全路告竣，倘非郵部憲加意籌劃，督率提挈，同事各員于工程互相考鏡，力求進(jìn)步，曷克臻此！溯鐵路創(chuàng)始，起自英人斯特芬森，其時在一千八百二十五年九月二十七號，舉行路工告成通車之日。我國雖進(jìn)步稍遲，而造成此路，幸得奏功于此日，預(yù)決將來必?zé)o退化也，不亦與斯特芬森先后輝映哉！
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此段工程，或鑿山深至九十余尺，方能有濟(jì)。中又有高堤若干，又有旋橋自十尺至四十尺之寬，具用塞門土①建筑。又有四十五度之旋橋焉，非有體力魄力、心靈手敏之人，莫克竣事。
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──《記京張鐵路行開車禮事，附錄：京張鐵路總辦詹天佑君演說》②
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〔材料二〕鑒于南口關(guān)溝的困難情況，在我回測的途中，我勘測了南口關(guān)溝東面的得勝口溝谷，這段路線由于更為偏東，故增長了30里的距離。這條山道更為困難，因為必須穿越兩座山，均需開鑿山洞?！诎诉_(dá)嶺附近，看來還有一條通道，發(fā)達(dá)于南口關(guān)溝的青龍橋，轉(zhuǎn)向東北，并走過一座名叫黃土嶺的小山，在小張家口出山，再走向平原。這條通道的距離（據(jù)當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民告知）增長約20里，但修筑費，我們可以節(jié)省30萬兩。因為這一帶坡度較為平緩，故線路雖增長20里，而其維修費不會有多大差別。但是在進(jìn)行更為詳細(xì)的測量并將不同路線方案加以考察比較之前，現(xiàn)還不能做出取舍的決定，因為錯誤的定線將會增加行車和維修費的開支以及增加修筑費用。
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──《詹天佑日記書信文章選》
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〔材料三〕詹天佑成功地解決了京張鐵路全線中最艱巨險峻的關(guān)溝段八達(dá)嶺的越嶺關(guān)鍵問題。他初測時的線路是由石佛寺直接向西開挖八達(dá)嶺隧道6 000英尺，約合1 800米；現(xiàn)改為由初測時原定之石佛寺引上山，入青龍橋東溝后再折返穿過八達(dá)嶺，形成“之”字形線路，這樣延長了坡面，減少了坡度，而且大大縮短了八達(dá)嶺隧道的長度，僅3 580英尺，約合1 091米，比初測時設(shè)計的隧道長度縮短近一半，不僅可節(jié)省工程費10萬兩，而且在當(dāng)時工程設(shè)備比較簡陋的情況下，大大減少了工人的勞動強(qiáng)度與施工的危險性。
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──經(jīng)盛鴻《詹天佑評傳》
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【解讀】京張鐵路的修建在當(dāng)時來說是一個困難艱巨的工程，曾有外國人宣稱能修建京張鐵路的中國人還沒出世。
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材料顯示：①回顧了京張鐵路建筑的艱難情況，展望了中國鐵路建設(shè)輝煌的未來，同時也表達(dá)了詹天佑致力追趕西方先進(jìn)國家的決心。②詹天佑謙虛地把京張鐵路建成的功績歸功于上司的籌劃督率與同事各員的互助努力，顯示了他的寬廣心胸。③京張鐵路在各國工程師束手無策的情況下修建成功，大大提高了當(dāng)時中國人的士氣，也反擊了外國人對中國的一貫蔑視。④詹天佑在工作中態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，親自收集各方面數(shù)據(jù)。⑤盡管清政府腐敗無能，但是詹天佑依然盡力為它節(jié)約資源，反映出他強(qiáng)烈的愛國之心以及高尚的個人品德。
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【注釋】①塞門土：今譯稱水泥。②這段演說詞節(jié)選自《東方雜志》第六卷第十期。
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為中國鐵路事業(yè)鞠躬盡瘁
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8．支持保路運(yùn)動
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1903年（光緒二十九年）7月起，四川紳民因清政府腐敗無能出賣路權(quán)，興起了大規(guī)模的收回利權(quán)運(yùn)動的高潮。……但是清政府一意孤行，為加速接收商辦川漢鐵路，在加強(qiáng)鎮(zhèn)壓四川人民的同時，于1911年6月底收買了川路駐宜昌總理李稷勛①，用移花接木的方式將宜歸段工程與路款劫奪而去。清政府下令李稷勛仍總宜工，并在其原薪500兩之外，提加給夫馬（費）五百兩，同時應(yīng)李要求，以詹天佑去粵路公司工作為借口，停支詹天佑的薪水。
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川漢鐵路工程被迫停工了。從1909年12月10日舉行開工典禮，到1911年5月保路運(yùn)動興起、10月辛亥革命爆發(fā)，前后施工約兩年，在詹天佑為總工程師的廣大鐵路員工的努力下，建成鐵路線路60余公里，其中可通行工程列車的線路17．3公里；另外完成了部分線路路基、橋涵、御水壩與部分車站、倉庫、工廠的房屋建筑；開挖了部分隧道，其中最長的東興嶺隧道工程，開挖4座直井施工，已完成1/3；還建成了電訊聯(lián)系設(shè)備等。兩年中，宜昌至秭歸②段工程完成約1/3，用款804萬余元。這在當(dāng)時的社會環(huán)境與技術(shù)條件下，已屬不易。因為同時期湖北省負(fù)責(zé)修建的宜昌以東至廣水路段，聘請外國人為總工程師，且地勢平坦易修，但結(jié)果“除從事測量，及在漢陽購地一片作為車站應(yīng)用外，別無舉動。
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──經(jīng)盛鴻《詹天佑評傳》
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【解讀】清政府為籌集軍費，不顧國民利益，強(qiáng)行將本屬于商民的權(quán)益出賣給外國列強(qiáng)。這種賣國行徑激起了國民的反抗。
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材料顯示：①清政府的陰謀手段無所不用其極，腐朽透頂。②詹天佑頂住壓力，用實際行動支持了保路運(yùn)動的發(fā)展。③各地紳民對權(quán)利的意識逐漸覺醒，預(yù)示著革命的風(fēng)暴即將到來。
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【注釋】①李稷勛：字瑤琴，四川秀山人。光緒二十四年(1898年)傳臚，官郵傳部參議。②秭歸：秭歸坐落在長江北岸的臥牛山麓，下游十幾里處即西陵峽西口。因古代秭歸城垣系由巨石砌成，城周形似葫蘆，故有石頭城、葫蘆城之稱。
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9．詹天佑與辛亥革命
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〔材料一〕當(dāng)一九一一年革命①爆發(fā)時，詹天佑在廣州專力于建筑鐵路。革命給他一個機(jī)會，證明他忠于職務(wù)。在革命開始階段，廣州情況異常緊張。有錢的都逃到香港去受英國的保護(hù)，但詹天佑堅守本職。公司人員揚(yáng)言，他將離開鐵路了，他的許多朋友也勸告他，不要冒著危險留在廣州。他召集鐵路各部門首腦，告訴他們：他將堅守職務(wù)不動，任何人有顧慮時，可以離開，但在離開以前，必須將每件事情交代清楚，交給他或他的代表。結(jié)果無人離開，在整個革命期間，列車照常通行，鐵路財產(chǎn)沒有任何損失。另一附近的鐵路，總辦和各部門主要人員在情況緊張時離開，發(fā)生盜劫事件。凡是能夠動的東西，都被人盜走了，而且謠傳留在鐵路上的人，主要是低級員工，自己也參加了盜竊。
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──王金職《詹天佑生平事略》
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〔材料二〕1912年1月1日，以孫中山為臨時大總統(tǒng)的南京臨時政府建立。詹天佑在主持粵漢鐵路建造的崗位上，不斷以鐵路建設(shè)的新成就，表達(dá)他對民主政權(quán)的支持：1912年2月，詹天佑主持建成粵漢鐵路首發(fā)車站──廣州城的黃沙車站。詹天佑親自主持了落成儀式，來賓眾多，場面熱烈，為新生的廣州城增添了喜慶的氣氛。1912年3月，詹天佑又指揮筑路工人建成了粵漢鐵路最艱巨的黎洞至連江口閘的路段，使粵漢鐵路廣東段通車達(dá)130公里，給廣東革命政府有力的支持。1912年5月中旬，這時孫中山正積極鼓吹大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，從事實業(yè)建設(shè)。他對發(fā)展鐵路事業(yè)尤為重視，這給詹天佑極大的鼓舞。詹天佑也以自己的極大的熱情、豐富的學(xué)識與在鐵路工程界的威望，支持孫中山的雄偉的鐵路建設(shè)計劃。1912年5月17日下午，詹天佑以粵路公司經(jīng)理的身份，隆重歡迎孫中山視察粵漢鐵路建設(shè)工程，并請孫中山幫助解決工程建設(shè)中的困難。不久，孫中山就任全國鐵路總監(jiān)，提出建筑二十萬公里鐵路的宏偉計劃。詹天佑積極幫助孫中山制作詳盡的規(guī)劃與措施，認(rèn)真提出多種有價值的意見，凝聚著詹天佑的許多心血。
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──王金職《詹天佑生平事略》
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【解讀】辛亥革命的導(dǎo)火線是由路權(quán)運(yùn)動引起的，詹天佑在辛亥革命期間，在自己的崗位上支持著革命的發(fā)展，表現(xiàn)出他對清政府的失望以及對革命的支持。
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材料顯示：①詹天佑在辛亥革命人心惶惶期間，在自己的管轄范圍內(nèi)安定人心，維持秩序，表達(dá)了對革命的歡迎與期待。②革命期間詹天佑不停工，依然建造出部分鐵路，為革命的發(fā)展做出了一定的貢獻(xiàn)。③詹天佑的努力得到孫中山的賞識，也體現(xiàn)了新的政府對詹天佑的支持。
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【注釋】①指1911年的辛亥革命，這次革命推翻了清政府的腐朽統(tǒng)治。
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10．詹天佑與川粵漢鐵路
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〔材料一〕1913年3月，民國政府與四國銀行團(tuán)①議定，將原清末所訂《湖廣鐵路借款合同》，改稱《漢粵川鐵路借款合同》，條款內(nèi)容不變。另民國政府根據(jù)四國銀行團(tuán)提出的要求，與四國銀行團(tuán)議定辦法四條：
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（一）四路（指粵漢路湘鄂段、川漢路之廣宜段、宜夔段與夔州②以上線路）同時開工；（二）提華款項暫存德化、匯豐、東方匯理及花期銀行；（三）厘捐作為借款的擔(dān)保，并以鐵路上的財產(chǎn)，材料作為“擔(dān)保上的擔(dān)?！?；（四）雇傭外籍管賬員及駐外廠外籍工程師。
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至此，國有漢粵川鐵路方得到四國銀行團(tuán)的撥款，正式開始動工興建。
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──經(jīng)盛鴻《詹天佑評傳》
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〔材料二〕詹天佑自1912年年底主持漢粵川鐵路工程，經(jīng)過兩年時間，到1914年，全路各段的復(fù)勘定線先后完成，乃按預(yù)定計劃，指示粵漢鐵路的湘鄂線、川漢鐵路的漢宜線、宜夔至成都線分別設(shè)工程局，分段準(zhǔn)備開工。然而，全路工程施工剛剛起步，一個意想不到的巨大變故突然降臨：1914年8月，第一次世界大戰(zhàn)在歐洲爆發(fā)，借款興筑漢粵川鐵路的“四國銀行團(tuán)”中，英、法、德首先卷入戰(zhàn)爭，不久，美國也參加進(jìn)去。戰(zhàn)爭很快影響到中國，影響到漢粵川鐵路工程?！蔡煊訛榱藵h粵川鐵路殫精竭慮，百般努力，艱難支撐，但終因第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，國內(nèi)時局動蕩，政治腐敗，經(jīng)濟(jì)無力，尤其是借款筑路的種種束縛，只造成武長路一段以及其他若干工程，使晚年的詹天佑再也沒有取得修建京張鐵路那樣的輝煌成就。1919年4月24日，詹天佑在彌留之際，仍念念不忘未完成的漢粵川鐵路。他在臨終給北京政府大總統(tǒng)的遺呈中，陳述了耿耿于懷的三件事，其中之一就是關(guān)于漢粵川路事，請求政府“加意垂注”。
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1922年，詹天佑遺留下來的漢粵川鐵路督辦總公所被北京政府撤銷。
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──經(jīng)盛鴻《詹天佑評傳》
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【解讀】材料顯示：①漢粵川鐵路的修建資金來自于四國銀行團(tuán)，而其訂立的合同對中方是極其不利的。②詹天佑因時時處處受到四國銀行團(tuán)與外籍總工程師的掣肘與刁難，加之國內(nèi)時局動蕩，北京政府腐敗無能，軍閥割據(jù)、戰(zhàn)爭不斷，因而工程進(jìn)展真可謂困難重重。③開工不久又爆發(fā)第一次世界大戰(zhàn)，工款不繼，材料漲價，從而影響到漢粵川鐵路的修建進(jìn)程。④折射出詹天佑為了國家，為了民族鞠躬盡瘁、死而后已的愛國之心。
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【注釋】①四國銀行團(tuán)：指英、法、德、美組成的銀行團(tuán)。②夔州：地名，在四川省奉節(jié)縣。
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11．為國爭利鞠躬盡瘁
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1917年俄國十月革命后，有中俄合辦的中東鐵路遭到日、美等列強(qiáng)的覬覦①。為平衡矛盾，美國帝國主義于1919年1月間在東京與日本帝國主義達(dá)成協(xié)議，由美、法、日、意及中國共同組織協(xié)約國監(jiān)管西伯利亞鐵路委員會，并以將來軍事運(yùn)輸方便為辭，將在我國境內(nèi)的中東鐵路納入監(jiān)管之列。1919年2月詹天佑被北洋政府任命為技術(shù)部中國委員，赴海參威②參加由協(xié)約國監(jiān)管委員會召開的大會。在會議期間，詹天佑為中國爭回鐵路駐兵權(quán)、管理權(quán)，他義正詞嚴(yán)地聲明：中東鐵路原是中、俄合辦，中國又是大戰(zhàn)參戰(zhàn)國之一，而且有保持該路秩序的能力，中東鐵路應(yīng)由中國人管理，不需要協(xié)約國監(jiān)管委員會來監(jiān)督。然而，由于北洋政府的腐敗無能，結(jié)果只爭得了中國工程師可以被中東鐵路雇傭這一點“權(quán)利”。這時正是嚴(yán)冬季節(jié)，氣溫在攝氏零下四十度至五十度。詹天佑在海參威和哈爾濱連續(xù)工作了一個多月。艱巨的工作負(fù)擔(dān)，惡劣的嚴(yán)寒氣候，把他的身體累垮了?！?月15日，他由哈爾濱趕回漢口就醫(yī)。20日住入漢口仁濟(jì)醫(yī)院，24日下午，為中國的鐵路事業(yè)辛勤奮斗了一生的詹天佑病逝于醫(yī)院。
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──茅家琦、高宗魯《詹天佑傳》
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【解讀】北洋軍閥時期，國內(nèi)時局混亂，軍閥互相混戰(zhàn)，國際上中國的主權(quán)絲毫沒有自主權(quán)利。
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材料顯示：①本屬于中國內(nèi)政的鐵路主權(quán)問題，由于北洋政府的腐敗無能而導(dǎo)致國際化，倍受欺凌。②詹天佑臨危受命，頂住列強(qiáng)的壓力，據(jù)理力爭，盡管結(jié)局頗為無奈，但顯示出他強(qiáng)烈的愛國心和民族責(zé)任感。③詹天佑帶著重病之身為國爭利，他的精神值得后世之人學(xué)習(xí)，同時也贏得了世人的尊重。
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【注釋】①覬覦（jì yù）：非分的希望或企圖得到。②海參威：符拉迪沃斯托克又名海參威。符拉迪沃斯托克是俄羅斯濱海邊疆州首府，是俄羅斯太平洋沿岸著名港城和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的最大城市。
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12．紀(jì)念詹天佑
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〔材料一〕詹天佑從12歲就去美國留學(xué)，至21歲才從耶魯大學(xué)畢業(yè)歸來，但是他不僅沒有沾染迷信外洋的習(xí)氣，相反的他從列強(qiáng)對我國的壓迫及種族的歧視中認(rèn)清了它們的猙獰面目。詹天佑歸國后曾被派學(xué)習(xí)輪船駕駛，1884年在福州揚(yáng)武號軍船上參加了中法之戰(zhàn)，他表現(xiàn)勇敢沉著，能堅持抗擊強(qiáng)敵。1900年八國聯(lián)軍侵入華北，詹天佑不愿在敵人占領(lǐng)區(qū)工作，南下任株萍鐵路工程師，直至1901年敵軍撤退后，他才回關(guān)內(nèi)外鐵路工作。至于修筑新易鐵路尤其是京張鐵路的艱巨任務(wù)，在完成這些任務(wù)中，他都堅決拒絕了外國的橫加干涉，爭取中國的自主經(jīng)營，從而獲得了我國鐵路建設(shè)史上的輝煌成就。最后在1918年帶病參加“協(xié)約國”召開的所謂“中東鐵路監(jiān)管委員會”，為了維護(hù)祖國的權(quán)利，據(jù)理力爭，致使病勢轉(zhuǎn)劇，于1919年4月24日逝世。看他一生奮斗的經(jīng)歷，可以說明他的愛國精神正像他完成的事業(yè)一樣在人民的心目中將永垂不朽。
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──《李四光全集》第八卷
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〔材料二〕今天紀(jì)念詹天佑先生，除了追念他的高尚品質(zhì)與卓越成就外，更重要的是應(yīng)該用實際行動來紀(jì)念他，學(xué)習(xí)他熱愛祖國的精神與科學(xué)求實的工作態(tài)度，學(xué)習(xí)他聯(lián)系群眾的作風(fēng)與勇敢頑強(qiáng)的意志。詹先生學(xué)習(xí)了外國的技術(shù)而不迷信外國，能夠自力更生，就地取材，因地制宜，并十分注意培訓(xùn)人才，獎勵先進(jìn)，這些無疑都是正確的。如果他生在今天，有黨的正確領(lǐng)導(dǎo)與廣大人民的支持，一定能夠發(fā)揮他的特長，成就將更大！我們幸運(yùn)的生逢這個光明的時代，有中國共產(chǎn)黨的總路線照耀著我們前進(jìn)，如果我們能夠切實的鼓足干勁、力爭上游，充分發(fā)揮每個人的才智，我們會比前人工作的更出色，生活的更美滿。希望我們共同努力，以實際行動來紀(jì)念這位偉大的工程師──詹天佑先生。
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──《李四光全集》第八卷
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【解讀】這部分材料是李四光為紀(jì)念詹天佑所寫的文章，收入到《李四光全集》第八卷。
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材料顯示：①詹天佑一生為國家鐵路事業(yè)鞠躬盡瘁，贏得了國人的尊重和科學(xué)工作者的推崇。②對科學(xué)工作者提出應(yīng)學(xué)習(xí)詹天佑為國奉獻(xiàn)的精神，同時勉勵他們鼓足干勁為國家建設(shè)出力。
第3課　中國地質(zhì)力學(xué)的奠基人李四光
留學(xué)歸來報效祖國
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1．留學(xué)日本
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〔材料一〕1904年7月，李四光由于學(xué)習(xí)成績優(yōu)異，被破格選派到日本留學(xué)。這批官費留日學(xué)生，一共九十名。要遠(yuǎn)涉重洋出國求學(xué)了，李四光回到黃岡①向父母辭行后，隨即趕到上海同大家會合，乘輪船去日本。當(dāng)輪船駛出吳淞口②，進(jìn)入東海時，李四光憑舷遠(yuǎn)望，波濤無際，水天相接，頓時感到心曠神怡。海洋是如此的遼闊，比起他所熟悉的滾滾長江，又是一層境界。就在這第一次海上旅行中，使他產(chǎn)生了喜愛海洋的感情，在以后的多次旅行中，不論是風(fēng)平浪靜，還是巨浪滔天，只要登上海船，他總是心情曠達(dá)，妙想聯(lián)翩，成為他思籌精粹的科學(xué)論文的好場所。……按照留學(xué)生監(jiān)督的指定，他進(jìn)入弘文學(xué)院普通科學(xué)習(xí)。這個學(xué)院是專為中國留學(xué)生開設(shè)的一所普通中學(xué)。按照清政府學(xué)部規(guī)定，李四光在此期間雖然每月可以領(lǐng)到日金33元的官費，但是每月的學(xué)費和膳宿費要繳去25元，其他一切費用，都靠剩下的八元來開支，生活是比較清苦的。
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──陳群等《李四光傳》
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〔材料二〕1907年9月初，李四光回到大阪高等工業(yè)學(xué)校。這時全校有學(xué)生400余人。舶用機(jī)關(guān)科一年級新生19人，李四光是班上唯一的外國留學(xué)生。這里所學(xué)的課程，比弘文要繁重得多。第一學(xué)年有數(shù)學(xué)、物理學(xué)、無機(jī)化學(xué)、力學(xué)及材料強(qiáng)弱論、舶用機(jī)關(guān)③、制圖、實修④、英語等；第二學(xué)年增加了冶金學(xué)和造船學(xué)等；第三學(xué)年又增加了電氣工學(xué)、水力學(xué)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)、工廠建筑法等。每周學(xué)時30小時至42小時。由于李四光在國內(nèi)只不過讀了一年半的新學(xué)，到日本后的前三年，也是著重補(bǔ)習(xí)日文，理科學(xué)得比較少，現(xiàn)在來到這樣正規(guī)的高等工業(yè)學(xué)校，學(xué)習(xí)這么多的課程，這對他來說，是很不輕松的。但是，李四光采取了把精力集中到幾門主課上去的辦法，結(jié)果，取得了較好的成績。例如，第一學(xué)年的物理，他的成績是全班第一；第三學(xué)年的實修，他的成績是全班第二，英語成績是全班第四。
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──陳群等《李四光傳》
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【解讀】《李四光傳》是由陳群、張祥光、周國鈞、段萬倜、黃孝葵查閱大量有關(guān)檔案資料和書報雜志編寫的一本關(guān)于李四光的個人專著，詳述了李四光一生的光榮歷程。
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中日甲午戰(zhàn)爭后，清政府到了生死危亡的關(guān)頭，不得已進(jìn)行了一些改革。在“預(yù)備立憲”中提出了向日本派遣官費留學(xué)生的條項，李四光就是當(dāng)時留日學(xué)生的一員。
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材料顯示：①留學(xué)日本使李四光打開了視野，揭開了他為國學(xué)習(xí)的序幕。②李四光在日本留學(xué)期間自選目標(biāo)，盡管基礎(chǔ)差，但最終通過努力獲得了優(yōu)良的成績，表現(xiàn)了可貴的獨立性，刻苦性。③學(xué)習(xí)理工科的困難，也反映出國內(nèi)的科技落后狀況。
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【注釋】①黃岡：地名，在湖北省。②吳淞口：地名，在上海，長江出?？谔帯＂鄄坝脵C(jī)關(guān)：即船用機(jī)械。④實修：相當(dāng)于機(jī)械加工。
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2．加入同盟會
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〔材料一〕李四光在東京弘文學(xué)院上學(xué)的時候，正是資產(chǎn)階級革命政黨──中國同盟會誕生的前夕。以孫中山為代表的民主派所宣傳的革命主張，在當(dāng)時的留日學(xué)生中，影響一天一天擴(kuò)大?！庇趯で笮轮R的李四光，此時除學(xué)習(xí)日文、準(zhǔn)備進(jìn)專門學(xué)校外，對祖國的革命也非常關(guān)注。他經(jīng)常出入留學(xué)生會館，赴集會，聽演講。1904年12月，宋教仁①來到弘文學(xué)院學(xué)習(xí)，李四光同他來往較多。經(jīng)宋教仁的介紹，李四光又結(jié)識了住在神田區(qū)錦輝館附近的馬君武。李四光同宋教仁、馬君武②的接觸，使他受到了更多的民主革命思想的熏陶，開始走上了革命的道路。
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──陳群等《李四光傳》
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〔材料二〕1905年7月，孫中山由法國來到東京，為適應(yīng)革命形勢發(fā)展的需要，準(zhǔn)備籌備同盟會?！幸惶?，李四光正在一個小飯館吃飯，一位朋友走過來低聲地通知他，孫中山已經(jīng)到了東京，決定明天在赤坂區(qū)開會。李四光聽了非常高興，感到能夠有機(jī)會見到大家敬仰的孫中山，是很難得的。第二天，當(dāng)李四光進(jìn)入集會的小房子時，看到孫中山正領(lǐng)著大家宣誓。宣誓完了之后，孫中山親切地摸著李四光的頭說：你年紀(jì)這樣小要參加革命，這很好。你要“努力向?qū)W，蔚③為國用”。從此，年僅十六歲的李四光，就成為孫中山在日本組建同盟會時的第一批年輕的會員。孫中山的勉勵，對于李四光后來努力學(xué)習(xí)，立志為建設(shè)國家作出貢獻(xiàn)，是有深遠(yuǎn)影響的。
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──陳群等《李四光傳》
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【解讀】清政府派遣留日學(xué)生，本來目的是要他們學(xué)有所成為其統(tǒng)治服務(wù)。但是，在時代的大潮中，多數(shù)留日學(xué)生受革命思想影響反而走上了它的對立面，這是清政府所始料不及的。
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從材料中可以看出：①李四光受到宋教仁的影響加入了革命黨。②孫中山對李四光的勉勵對他后來的事業(yè)影響深遠(yuǎn)，也使他更加堅定了努力學(xué)習(xí)的志向。③此時，革命大潮已經(jīng)興起，大多數(shù)留學(xué)生都深受影響，也預(yù)示著清政府已經(jīng)窮途末路。
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【注釋】①宋教仁(1882—1913)：中國近代民主革命家，民國初年國民黨主要領(lǐng)導(dǎo)人之一。②馬君武(1881—1940)：中國近代學(xué)者、教育家和政治活動家。原名道凝，又名同，改名和，字厚山，號君武。廣西桂林人。③蔚（wèi）：盛大、茂盛之意。
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3．留學(xué)英國刻苦努力
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〔材料一〕李四光到達(dá)大不列顛帝國①的首都，近代產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)源地倫敦之后，先到中國駐英使館留歐學(xué)生監(jiān)督處報了到。這時，我國留英的學(xué)生中學(xué)理工科的較多，李四光按照自己的志愿，決定在英國學(xué)習(xí)采礦。但是，由于他的英語還不很熟練，數(shù)理化學(xué)科也還需要補(bǔ)習(xí)，因此他決定先進(jìn)預(yù)科。
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李四光在預(yù)科學(xué)習(xí)期間，感到以前留學(xué)日本的時候，數(shù)學(xué)方面下的功夫不夠，現(xiàn)在必須一步一步扎扎實實地學(xué)。平日對于演算習(xí)題，不論怎樣繁難，也一定要演算出結(jié)果，有時同學(xué)見他演算很費勁，就想把自己演算出來的結(jié)果給他參考，讓他走捷徑。李四光總是婉言拒絕，哪怕自己埋頭算一天、兩天，也要得出個結(jié)果，才肯放手。
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──陳群等《李四光傳》
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〔材料二〕1917年7月，李四光通過了學(xué)士考試之后，利用暑假，查閱了一些地質(zhì)材料，編出了一幅中國若干地區(qū)地質(zhì)情況的路線踏勘圖，送給導(dǎo)師包爾頓看。包爾頓看后，立即高興地指出：如果能在這基礎(chǔ)上再進(jìn)一步做些工作，將是很有意義的。包爾頓具體建議李四光，既要總結(jié)前人的工作，說明今天已認(rèn)識到的程度，還要進(jìn)一步提出今后研究的突破點。包爾頓這番話，盡管是研究工作的一般指示，但是在熱愛祖國的李四光的心中，卻激起了強(qiáng)烈的責(zé)任感。他立即著手廣泛收集當(dāng)時能收集到的有關(guān)中國地質(zhì)的科學(xué)文獻(xiàn)，進(jìn)行仔細(xì)的閱讀，并摘錄其中有關(guān)的材料，經(jīng)過自己的思考，提出評價和見解。最后用英文寫成長達(dá)387個打字頁的論文，標(biāo)題為《中國之地質(zhì)》，并于1918年5月提交伯明翰大學(xué)②地質(zhì)系，6月通過了答辯，被伯明翰大學(xué)授予自然科學(xué)碩士學(xué)位。
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──陳群等《李四光傳》
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【解讀】李四光為了充實知識，遠(yuǎn)赴英國留學(xué)，就是在這段留學(xué)期間奠定了他以后投身地質(zhì)的基礎(chǔ)，從而成就了他光榮的一生。
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材料顯示：①李四光到了英國之后，知不足而努力，終于取得優(yōu)異的成績。②對中國地質(zhì)的研究也顯示出他敏銳的洞察力和果斷的判斷力。③說明國外的學(xué)者并不以中國地位的現(xiàn)狀而輕視中國的留學(xué)生，導(dǎo)師的幫助也是李四光成功不可忽視的因素。
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【注釋】①大不列顛帝國：指英國，因其殖民地遍布全球，又稱“日不落帝國”。②伯明翰大學(xué)：創(chuàng)建于1900年，是英國最好最大的校園大學(xué)之一，其優(yōu)異的教學(xué)和科研成果在世界各地均享有極高的聲譽(yù)。
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4．拒絕好意毅然回國
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1913年7月下旬，李四光赴英國留學(xué)，繼續(xù)尋找“科學(xué)救國”的道路。李四光選擇了當(dāng)時采礦方面較為著名的伯明翰大學(xué)。經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)，他感到要采礦，離不開地質(zhì)，因此，他決定轉(zhuǎn)到理科學(xué)地質(zhì)，從頭學(xué)起。在地質(zhì)系，李四光得到了包爾頓①教授的指導(dǎo)，這位教授對中國學(xué)生非常熱心，李四光對他也很尊重，經(jīng)常向他請教，得到了他不少的教益。李四光在通過了學(xué)士考試之后，利用暑期，查閱了一些地質(zhì)資料，編出了一幅中國若干地區(qū)地質(zhì)情況的路線踏勘圖。同時收集了當(dāng)時能收集到的有關(guān)中國地質(zhì)的科學(xué)文獻(xiàn)，進(jìn)行仔細(xì)的閱讀，并摘錄其中有關(guān)的材料，經(jīng)過自己的思考，提出評價和見解。寫成論文《中國之地質(zhì)》，觀點新穎，成果顯著。李四光也因此被伯明翰大學(xué)授予自然科學(xué)碩士學(xué)位。伯明翰大學(xué)一位教授推薦他到印度一礦山擔(dān)任地質(zhì)工程師，被他婉言謝絕，為了祖國的發(fā)展，他在經(jīng)過歐洲一段時間的考察實習(xí)之后，返回了祖國。1919年李四光歸國，不久，接到北京大學(xué)校長蔡元培②發(fā)來的聘書，請他擔(dān)任北京大學(xué)地質(zhì)系教授，時年30歲。在北大他忘我工作，有時連吃飯都忘記了。他既教書，又教人，自愿兼職庶務(wù)③主任，整理校園，擴(kuò)建禮堂，講究文明衛(wèi)生，為學(xué)生修建洗澡間，使古老破舊的校園煥然一新。
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──陳群等《李四光傳》
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【解讀】李四光在英國留學(xué)期間取得了很大的成績，歸國后他忘我地工作，不計個人得失，這種精神是值得我們學(xué)習(xí)的。
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材料顯示：①李四光在學(xué)習(xí)上有自己的主見，他主動確定了自己以后的努力方向，并為此付出努力。②付出就有收獲，李四光通過自己的刻苦學(xué)習(xí)，取得了教授對他的認(rèn)可，并為他介紹優(yōu)越的工作崗位，但他心念祖國，婉言謝絕，反映了他的愛國主義精神。
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【注釋】①包爾頓：英國地質(zhì)學(xué)家。②蔡元培：近代民主革命家、教育家、科學(xué)家。字鶴卿，號孑民。清同治丁卯年十二月十七日(1868年1月11日)生于浙江紹興府山陰縣。時任北京大學(xué)校長。主張“思想自由，兼容并包”，使北大成為新文化運(yùn)動的發(fā)祥地，為新民主主義革命的發(fā)生創(chuàng)造了條件。③庶務(wù)：指機(jī)關(guān)團(tuán)體內(nèi)的雜項事務(wù)。
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為中國地質(zhì)力學(xué)奠基
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5．李四光與地質(zhì)力學(xué)
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〔材料一〕地質(zhì)力學(xué)是一門邊緣科學(xué)，它的一條腿站在地質(zhì)學(xué)方面；另一條腿站在力學(xué)方面。反映地殼運(yùn)動的一切現(xiàn)象，是它考察和研究的對象。由于地殼運(yùn)動而產(chǎn)生的一切現(xiàn)象，包括構(gòu)造體系的規(guī)律、海洋運(yùn)動的陳跡等，是實際的東西，從地質(zhì)力學(xué)整體來看，關(guān)于這些東西的知識，是它的主要內(nèi)容。按照認(rèn)識運(yùn)動的過程來看，我們必須把那些對于客觀存在的感性知識，在主觀方面加工，精煉出理性知識。這就需要力學(xué)出來幫助，否則地質(zhì)力學(xué)只能停留在描述現(xiàn)象的階段，而很難揭穿那些現(xiàn)象發(fā)生的內(nèi)在因素。這兩條腿在地質(zhì)力學(xué)的領(lǐng)域中，各自所占有的范圍，雖然有大有小，但它們之間的聯(lián)系是密切的。大家知道，理論是實踐的總結(jié)，它又轉(zhuǎn)過來指導(dǎo)實踐。我們用力學(xué)方法來搞點理論，不是為了別的，而是為了更深入、更精確地認(rèn)識地殼運(yùn)動現(xiàn)象，更準(zhǔn)確地掌握它的規(guī)律，從而讓我們有可能站在我們的工作崗位上，為三大革命服務(wù)，作出更有效的貢獻(xiàn)。那種單為理論而搞理論的做法，是空洞的，無所歸宿的，即使你竭盡思慮去搞，終究也是行不通的，要是結(jié)合實際去搞，那就大有可為了。
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──李四光《地質(zhì)力學(xué)方法》
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〔材料二〕地質(zhì)力學(xué)的意義，在從地表巖體所經(jīng)過各種變形或破壞之方式，根據(jù)力學(xué)原則，探求各地域地殼內(nèi)發(fā)生運(yùn)動之原因。一個物體發(fā)生變形時必有力主使之，此主使之力在物體中如何分配，要依其中各部分變形之情形而定奪。同一形狀之單純物體為同樣外力之侵犯時，因各物體之性質(zhì)不同，其發(fā)生之變形不必相同；又同一形狀之物體，因其各部分之組織不同，或性質(zhì)不同，為同樣外力所侵犯時，其中各部分所發(fā)生之變形不同，某一地域發(fā)生運(yùn)動時，必有外力促之使然（牛頓力學(xué)第一原則），此所謂外力者，包括巖體本身中發(fā)生之一切力量。地質(zhì)力學(xué)之用意，即在追求此所謂外力者為何。假若地殼系由理想的剛體①結(jié)合而成，則可由各剛體相對的運(yùn)動（變位）直接估計各剛體所受外力之方向，如每一剛體代表一地域，即可估計每一地域所受外力之方向。然就實際而言，巖石固非剛體，故每次受力，其各部分多少必發(fā)生變形。各部分變形之方式，應(yīng)視各該部分之性質(zhì)及用力之情況而定。
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──李四光《地質(zhì)力學(xué)方法》
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【解讀】地質(zhì)力學(xué)在當(dāng)時世界上屬于一門邊緣科學(xué)，它既與地質(zhì)學(xué)關(guān)系密切，又和力學(xué)有密切的關(guān)聯(lián)。李四光既注意科學(xué)知識的分科性，同時也注意科學(xué)知識的統(tǒng)一性，打破各個學(xué)科的“割據(jù)”，做“聯(lián)合”的努力，推動了地質(zhì)科學(xué)的進(jìn)展，取得了重大的突破，創(chuàng)立了地質(zhì)力學(xué)理論。
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這兩段材料顯示：①李四光在科學(xué)研究的工作上，善于總結(jié)別人的成功經(jīng)驗，而且敢于創(chuàng)造新的方法和新的理論。②工作細(xì)心，大膽立論，小心求證，對提出的理論經(jīng)過多方面努力考證，總結(jié)資料提出詳細(xì)的理論方法。
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【注釋】①剛體：在任何力的作用下，體積和形狀都不發(fā)生改變的物體叫做“剛體”(Rigid body)。它是力學(xué)中的一個科學(xué)抽象概念，即理想模型。事實上任何物體受到外力，不可能不改變形狀。
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6．冰川學(xué)的成果
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〔材料一〕1924年，我在太行山沙河發(fā)現(xiàn)了一些礫石，有擦痕。我說，這可能是華北第四紀(jì)冰川①泥流的痕跡，但當(dāng)即遭到外國人和北京大學(xué)一些教授的反對。他們說，李?；舴尧谑堑聡谋?quán)威，在中國做了這么多年的工作都沒有發(fā)現(xiàn)。從此，便被打下去了。以后我在北京教書，叫過一些人去看看，但被丁文江等一棍子打死，處于孤掌難鳴的情況，休克了十年。后來，我去江西廬山看地質(zhì)，發(fā)現(xiàn)礫石（擦痕）搞成的小丘和構(gòu)造弧。在廬山的東北麓鄱陽湖邊的小山岡上，有不少礫石。小山岡東坡有一層礫石層，是冰川沉積物，有冰川終磧的顯著特征。以后做了一二年工作，在安徽黃山花崗巖上見到顯著的一些擦痕。在浙江天目山也發(fā)現(xiàn)過。不久，奧地利威士曼來中國教書，他去看過，回來時高興極了，說：“看到了?！彼麑懶沤o德國的一個冰川學(xué)家，并給德國的土壤冰川雜志寫了文章。這樣，在國外引起了轟動。我國的丁文江③等不服氣，花了20 000元，請了英國的巴博爾，瑞典的諾林，法國的特茵哈蘭以及楊鐘鍵到廬山去看。諾林在鄱陽湖邊的石灰?guī)r上，發(fā)現(xiàn)了很多的擦痕，他說：“假如在我們國家，這就是冰川?！焙髞硗柯邳S山發(fā)現(xiàn)冰川后他說，這是一個翻天覆地的發(fā)現(xiàn)。
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──《李四光全集》第二卷④
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〔材料二〕建國十幾年來，我們的地層工作兩頭是比較薄弱的，老的做的差，新的也差。我們現(xiàn)在來談新的。第四紀(jì)地質(zhì)工作關(guān)系到的方面很多，它的重要性我們還沒有很深入的了解……例如龐家堡鐵礦⑤，表面地形很簡單，但地下地形非常奇怪，大塊的石頭常?？ㄣ@和折斷鉆桿。過去我們的勘探工作，往往就是按幾百米打鉆，對于什么石頭，什么沉積，什么地形，考慮得不夠……有人講世界許多地方都有冰川發(fā)現(xiàn)，難道我們中國就沒有嗎？分析一下這個說法，還是被動的。就是拿外邊發(fā)現(xiàn)的許多事實來比我們自己，我們的國家有這么大的地方，為什么不從我們自己這里找點東西出來，而偏偏要拿別人的東西來比我們自己呢？根據(jù)我們自己的觀察，仔細(xì)的研究，如果事實說明中國沒有冰川，無論世界怎么高明的學(xué)者，多大的理論去怎樣說，還是沒有。如果事實說明有冰川，誰說沒有也不行。這樣我們就有了主動權(quán)。要叫我們跟著跑，把外國的一些理論給我們套上一個圈圈，我們是不干的。
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──李四光《中國第四紀(jì)冰川》
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【解讀】關(guān)于第四紀(jì)冰川爭論由來已久，當(dāng)時世界上多數(shù)地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為中國沒有第四紀(jì)冰川遺跡，而國內(nèi)多數(shù)地質(zhì)學(xué)家亦隨聲附和。而李四光卻力排眾議，他親力親為，實地考察，收集大量的證據(jù)，有力地反駁了外界的歪曲報道。
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從李四光的實際考察及他的談話可以看出：①李四光立足實踐，敢于懷疑的科學(xué)精神。②李四光吸取龐家堡教訓(xùn)，對當(dāng)時地質(zhì)工作者毫不考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)和地形情況，生搬硬套蘇聯(lián)的勘探規(guī)范，按方格子打鉆的做法是極其反感的。同時也反映了李四光敢于總結(jié)教訓(xùn)，修正錯誤，堅持實踐是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)，一切做到實事求是的治學(xué)思想。
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【注釋】①第四紀(jì)冰川：第四紀(jì)大冰期約從距今200萬年前開始直到現(xiàn)在，是地球史上距今最近的一次大冰期。當(dāng)冰期最盛時在北半球有三個主要大陸冰川中心，即斯堪的納維亞冰川中心：冰川曾向低緯伸展到51° N左右；北美冰川中心：冰流曾向低緯伸展到38° N左右；西伯利亞冰川中心：冰層分布于北極圈附近60°～70° N之間，有時可能伸展到50° N的貝加爾湖附近。估計當(dāng)時陸地有24%的面積為冰所覆蓋，還有20%的面積為永久凍土層。在這次大冰期中，氣候變動很大，冰川有多次進(jìn)退，分別被稱為冰期(glacial eppoch)和間冰期(interglacial eppoch)。②李希霍芬：費迪南·馮·李?；舴遥‵erdinand von Richthofen，1833—1905）男爵是一位德國旅行家、地理和地質(zhì)學(xué)家、科學(xué)家。③丁文江（1887—1936）：地質(zhì)學(xué)家，中國地質(zhì)事業(yè)奠基人之一。1911年獲英國格拉斯格大學(xué)地質(zhì)學(xué)動物學(xué)雙學(xué)士學(xué)位。④本文原名《關(guān)于第四紀(jì)冰川問題》，是李四光于1967年2月24日聽取冰川地質(zhì)隊匯報有關(guān)冰川地質(zhì)隊的方向、性質(zhì)問題之后的談話。后收入《李四光全集》第二卷。⑤龐家堡鐵礦：位于河北張家口。
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推動中國石油和其他礦產(chǎn)資源的開采
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7．“中國貧油”論
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1915年至1917年，美國美孚石油公司的克拉普（F．C．Clapp，中國名字叫馬棟臣）和菲爾勒（M．L．Fuller，中國名字叫王國棟），率領(lǐng)一個鉆井隊，在陜北膚施一帶，打了七口探井，花了三百萬美元，因收獲不大走掉了。1922年，美國斯坦福大學(xué)教授布萊克威爾德來中國調(diào)查地質(zhì)，回去寫了《中國和西伯利亞的石油資源》一文，發(fā)表在《美國礦冶工程師學(xué)會學(xué)報》上，提出了“中國貧油”的論點，認(rèn)為：中國的中新生代缺乏海相沉積①；古生界②又是不含油的類型；除西藏、西北某些地區(qū)外，各時代地層都遭受了強(qiáng)烈的褶皺、斷裂以及火成巖③的侵入。于是他斷言：“中國東南部找到石油的可能性不大；西南部找到石油的可能性更是遙遠(yuǎn)；西北部不會成為一個重要的油田；東北地區(qū)不會有大量的石油?！睆拇?，“中國貧油”論就流傳開來。而在半封建、半殖民地的舊中國，國內(nèi)有些地質(zhì)學(xué)者，隨聲附和“中國貧油”論。
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──陳群等《李四光傳》
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【解讀】從這份材料我們可以了解到當(dāng)時國際上對中國石油前景的一種看法，再加上國內(nèi)一些地質(zhì)學(xué)家的盲目附和，給以后國內(nèi)石油探測方面帶來了不小的困難和阻礙。
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【注釋】①海相沉積：指海洋環(huán)境下，經(jīng)海洋動力過程產(chǎn)生的一系列沉積。反映了海洋環(huán)境特征。其特點是顆粒較細(xì)而分選好，且在海水溫度比大陸溫度低而變化小的環(huán)境下沉積。海底環(huán)境與離大陸遠(yuǎn)近、水深有關(guān)，故海相沉積包括濱海相沉、積障壁海岸沉積、無障壁沉積。②古生界：地質(zhì)學(xué)名詞，屬年代地層單位。即古生代形成的地層（準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是：古生代即形成古生界地層的地質(zhì)年代）。符號Pz，與古生代相同。又分下古生界（Pz1,對應(yīng)年代稱早古生代）和上古生界（Pz2,對應(yīng)年代稱晚古生代）。下古生界包括寒武系、奧陶系、志留系，上古生界包括泥盆系、石炭系、二疊系。古生界是第一個發(fā)現(xiàn)大量化石的地層。③火成巖(IgneousRock)：由巖漿(Magma)直接凝固而成。高溫之巖漿在從液態(tài)冷卻中結(jié)晶成多種礦物，礦物再緊密結(jié)合成火成巖?；瘜W(xué)成分各異之巖漿，最后成為礦物成分各異之火成巖，種類繁多，細(xì)分之有數(shù)百種。
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8．為祖國石油事業(yè)出謀劃策
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〔材料一〕在提具體問題以前，我先提出兩點，這兩點對我們石油勘探工作的方向是有比較重要的關(guān)系。第一是沉積條件；第二是構(gòu)造條件。這兩點當(dāng)然不是彼此孤立的，而是相互關(guān)聯(lián)的?！鶕?jù)以上所述大地構(gòu)造條件，我們對中國石油勘探工作的遠(yuǎn)景計劃，似應(yīng)考慮下列幾點：
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（1）青康滇緬大地槽的邊緣地域，包括柴達(dá)木盆地、西藏高原北部、四川盆地西部以及西康南部與云南北部褶皺不過于強(qiáng)烈的地區(qū)，都有發(fā)現(xiàn)比較大規(guī)模的油田的可能。
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（2）對伊陜臺地區(qū)與阿寧臺地兩個地區(qū)的構(gòu)造應(yīng)該加以研究，在了解了它們的構(gòu)造型式的基礎(chǔ)上布置詳細(xì)勘探工作，很可能發(fā)現(xiàn)比較重要的局部油田。阿寧臺地工作的開展，對新疆油田勘探工作的部署，可能提供一些好的參考資料。
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（3）華北平原與松遼平原的“摸底”工作是值得進(jìn)行的。
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（4）中國其他地區(qū)的一般油田構(gòu)造條件和沉積條件，就已經(jīng)了解的范圍來說，都不及上列各區(qū)，但是不應(yīng)該因此而排除若干小型油田區(qū)存在的可能。
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──《李四光全集》第七卷
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〔材料二〕最近石油勘探工作的進(jìn)展，令人感到振奮。華北和華中若干鉆探地點多層油沙的發(fā)現(xiàn)，很清楚，不僅標(biāo)志著其中某些地區(qū)是具有工業(yè)價值的油田，而且更廣泛的意義上，甚至可以說，在更重大意義上再一次證明了華北平原、江漢平原和松遼平原聯(lián)系起來作為新華夏系①沉降帶中三個段落的看法是正確的。……不過肯定一個油區(qū)的范圍是一回事，固定一個油田是另一回事。一個油田的構(gòu)造有它自己的特點，在同一油區(qū)中各個油田的構(gòu)造也有它們的共同點。如果新華夏沉降帶是由于新華夏系構(gòu)造運(yùn)動而形成的第一級構(gòu)造，那么，其中各個油田，就應(yīng)該受到隨著這個第一級構(gòu)造而產(chǎn)生的第二級、第三級甚至更低級再次構(gòu)造的控制。
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──《李四光全集》第七卷
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【解讀】材料顯示：①李四光頂住國內(nèi)外對中國石油前景不看好的壓力，利用自己掌握的地質(zhì)力學(xué)理論，結(jié)合實地探測，預(yù)測了中國石油的大好前景。②通過在東北和華北地區(qū)的地質(zhì)考察，在李四光的親自指導(dǎo)下，最終取得了大慶油田大會戰(zhàn)的勝利，有力地回?fù)袅恕爸袊氂汀闭?，同時也為新中國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展找到了重要的石油資源，推動了新中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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【注釋】①新華夏系：新華夏構(gòu)造體系又稱新華夏系，是亞洲東部瀕太平洋地區(qū)特有的巨型多字型構(gòu)造體系?；盍?qiáng)，分布廣，由一系列北北東向壓扭性褶皺帶，斷裂帶，擠壓帶組成。
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9．地震預(yù)測的研究
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〔材料一〕地震能不能預(yù)報？有人認(rèn)為，地震是不能預(yù)報的，這個看法是錯誤的。地震是可以預(yù)報的，絕大多數(shù)發(fā)生在地殼里，一年全球發(fā)生地震500萬次左右，其中95%是淺震，一般在地下5～20公里。雖然每隔幾秒鐘就有一次地震或同時有幾次，但從歷史的記錄看，破壞性大以致毀滅性的地震，并不是在地球上平均分布，而是在地殼中某些地帶集中分布。從我國歷史上看，全國地震很多，震級大，可謂是一個多地震的國家?！卣鸢l(fā)生的影響因素很多，我們要盡力找出最重要的因素。要認(rèn)識地震發(fā)展的規(guī)律性，需要我們做更多的調(diào)查報告。由于影響因素很多，我們實踐中，還有一個逐步認(rèn)識和逐步掌握的過程。如果我們能把大的，具有破壞性的地震抓住，這就對人民有很大的貢獻(xiàn)。這個潛在的敵人是可怕的，但我們有信心去戰(zhàn)勝它。
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──《李四光全集》第七卷
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〔材料二〕地震地質(zhì)工作不僅可以圈定地震的危險區(qū)，為地震預(yù)報開辟道路。同時，還可以找出相對“穩(wěn)定”的地區(qū)，即“安全島”。這個工作很有意義，它是選擇建設(shè)基地的開路性工作，應(yīng)該走在基本建設(shè)的前面，這樣就能直接為社會主義建設(shè)和國防建設(shè)的布局服務(wù)。在建設(shè)中我們就可以選擇比較安全的地帶或者遭到地震可能性最小的地區(qū)進(jìn)行施工，減少基本建設(shè)費用，減免地震帶來的危害?！铱戳艘稽c外國資料，沒有人走這條路。日本、美國跟我國很接近的地方是搞形變①。甚至他們也提到應(yīng)變②的問題。我有這樣的信心，在對構(gòu)造體系活動性進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地應(yīng)力③的方法去探索地震預(yù)報，這是走中國自己的道路。根據(jù)雖然是有限的經(jīng)驗，我們有理由相信沿著這條道路去摸清震中④的分布，并探索它發(fā)展的趨勢，是一條正確的道路。
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──《李四光全集》第七卷
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【解讀】地震在歷史上給我國帶來很大的危害，李四光根據(jù)自己的經(jīng)驗斷言地震可以預(yù)測。并且提出了具體的可行之路及具體的預(yù)測方法和應(yīng)對地震的措施，對我國的地震預(yù)測事業(yè)起到重大作用。
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材料顯示：①李四光的學(xué)識淵博，思想敏銳，敢于對現(xiàn)實的流行觀點提出疑問，顯示了他追求科學(xué)的精神。②李四光根據(jù)自己的實踐，提出切實可行的一套理論，為我國的地震事業(yè)作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
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【注釋】①形變：凡物體受到外力而發(fā)生形狀變化謂之“形變”。②應(yīng)變：單元體任一邊的線長度的相對改變稱為線應(yīng)變或正應(yīng)變。③地應(yīng)力：地應(yīng)力是一種較為有效的預(yù)測地震的方法。④震中：也稱震中位置，是震源在地面上的垂直投影。震中也有一定范圍，稱為震中區(qū)，震中區(qū)是地震破壞最強(qiáng)的地區(qū)。
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10．嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
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〔材料一〕一個時代，或一個國家的文化，多少都有它的特色。什么是文化，雖然不容易作一個簡單的定義，但是至少我們可以說，一代的文化，包括當(dāng)時人類社會最高的理想和現(xiàn)實的表現(xiàn)。因為觀點不同，我們也不容易指出某些特征大家公認(rèn)為現(xiàn)代文化的特色，可是從現(xiàn)實的表現(xiàn)看來，科學(xué)的發(fā)展，與人類現(xiàn)今實際的生活狀況，確有息息不離的關(guān)系，從這種密切而且普遍的關(guān)系著眼，我們似乎無妨說科學(xué)便是現(xiàn)代文化的特征。純粹科學(xué)的最高目標(biāo)，是在求真實，也就是人類求知欲自然的發(fā)展，誰也不能遏止，也用不著遏止。然而歷史上的表演卻不盡然。有時候人們發(fā)覺一種真實，與當(dāng)時流行的信仰有所抵觸，于是邪端異說，橫加指責(zé)，甚至桎梏加身，必置之于死地，在歐洲中世紀(jì)宗教末流勢力盛行的時代，此種事實，指不勝指。
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──《李四光全集》第六卷
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〔材料二〕我們急于要我們的科學(xué)工作以及工業(yè)制造都能獨立自主，除了人事方面的經(jīng)營外，例如訓(xùn)練人才、健全機(jī)構(gòu)等，還需要必要的工具和必要的原料。如果訓(xùn)練切實，機(jī)構(gòu)健全，就我們現(xiàn)在的天然出產(chǎn)，未始不能創(chuàng)造一部分必要的工具，庖制一部分必要的原料，凡國內(nèi)不產(chǎn)的原料，只好希望政府及早設(shè)法從外方輸入；若?？坑赏夥捷斎胫瞥善?，僅可救濟(jì)一時，絕非根本的方法。我們承認(rèn)現(xiàn)在的基本工具，異常的缺乏，若干原料，也異常的缺乏，但是我們不能承認(rèn)工具和原料缺乏我們便束手無策，天下事都是人為的，不管有效無效，去干，去苦干，總是科學(xué)人和工程師的職責(zé)。數(shù)千年中國士大夫的毛病，在好高談闊論，今天時代不同了，你要僅靠高談闊論，世界上就沒有你立足的地方，也沒有你說話的機(jī)會。說而不行，行而不力，用力而不準(zhǔn)確，都不是科學(xué)的精神。
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──《李四光全集》第六卷
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【解讀】中國歷史上由于重文輕理導(dǎo)致了對待科學(xué)態(tài)度的浮躁，甚至產(chǎn)生中國不如外國的念頭，只要是西方科學(xué)家定性的觀點和看法，他們很少敢于提出懷疑，李四光針對這種現(xiàn)象提出了自己的觀點。
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材料顯示：①李四光對歷史形成的現(xiàn)狀比較擔(dān)心，他盡力為當(dāng)時的科學(xué)工作者提出自己的看法，不為己利，顯示出他大公無私的精神。②顯示出李四光憂國憂民的情懷，他根據(jù)自身的經(jīng)歷提出了應(yīng)對科學(xué)的態(tài)度，對當(dāng)時及以后的科學(xué)工作者都有很大的指導(dǎo)意義。
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11．鞠躬盡瘁
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〔材料一〕李四光無論干什么工作，都有一股韌勁，他進(jìn)行協(xié)作也如此。只要一動起手來，非到完成，他的思路是從不停頓的。這是他幾十年來養(yǎng)成的習(xí)慣。即使在他八十一歲高齡，思路還是那樣的敏捷，記憶力仍然過人。有一次，他聽說周恩來總理曾關(guān)切地問到李四光的寫作進(jìn)展情況，李四光知道后，就更加緊了工作。為了早日把資料整理出來，他下午不散步了，甚至連晚上也休息得很少。就這樣，在不到一年的時間里，七篇科學(xué)資料整理出來了，總名為《天文、地質(zhì)、古生物資料摘要（初稿）》，用大字本排印，送給了毛澤東主席和周恩來總理，以及中央其他領(lǐng)導(dǎo)人和有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)人。
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──陳群等《李四光傳》
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〔材料二〕1965年7月17日北京醫(yī)院向國務(wù)院寫了一份關(guān)于李四光病情的報告。報告中說：“五個月來，動脈瘤由四乘六厘米橢圓形腫塊發(fā)展成七乘七厘米圓形腫塊……在現(xiàn)階段建議李部長避免過多過重的體力活動……以減緩動脈瘤的發(fā)展和破裂。”但李四光在隨后的幾年里拖著有病的身體，利用時間召開學(xué)術(shù)研討會，總結(jié)資料。修訂了《地質(zhì)力學(xué)的方法與實踐》的提綱，又寫了一篇《中國典型構(gòu)造體系分論》。直到最后時刻，他還在叮囑身邊的工作人員第二天清早一定要把全國地圖集帶到醫(yī)院來。但是由于動脈瘤突然破裂，搶救無效，李四光于1971年4月29日11時與世長辭。
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──陳群等《李四光傳》
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【解讀】從李四光平時的工作狀況和病危時的材料我們可以看出：①李四光在科學(xué)研究領(lǐng)域兢兢業(yè)業(yè)，工作盡心盡力。盡管在高齡之年仍然廢寢忘食，為祖國貢獻(xiàn)自己的知識財富。②李四光帶病工作，直到病危，反映了他為祖國鞠躬盡瘁的精神，是值得我們學(xué)習(xí)和發(fā)揚(yáng)的。
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12．發(fā)揚(yáng)李四光的精神
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〔材料一〕人們認(rèn)識事物總是由淺入深，不斷提高。一旦發(fā)現(xiàn)錯誤，應(yīng)立即修正，繼續(xù)前進(jìn)。李四光在書中說：“以前在廬山工作，犯了錯誤，將破壞了的終磧①誤認(rèn)為鼓丘②。后來檢查才發(fā)現(xiàn)，前邊為黃土，中間為礫石層，后邊為泥礫層，以后將每段連接起來都呈弧形，這是終磧受水流作用破壞而成?！边@就是向人民向科學(xué)負(fù)責(zé)的精神。對一時還弄不清楚的問題，總是實事求是，存疑待考，為后來者指明方向。關(guān)于冰期劃分問題，李四光寫道：“但詳查廬山方面情形，所謂大姑期者，可分為兩段：第一段名谷山段，第二段名高壟段。若此兩段實為冰期，則廬山之冰期，可分為鄱陽、谷山、高壟、廬山四期，與鄂西冰期分期之?dāng)?shù)，適相符合，姑志以待將來之考證?！边@種科學(xué)的態(tài)度，不僅可以教育后來者，而且可以啟發(fā)人們思考，為繼續(xù)前進(jìn)指明方向。又如在確定廬山第四紀(jì)冰川現(xiàn)象時，鑒于廬山古冰川的形態(tài)類型──應(yīng)屬山岳冰川③，所以李四光當(dāng)時就指出了今后研究工作的方向：“廬山終會成為中國第四紀(jì)冰川的典型地區(qū)的時候，我的觀點認(rèn)為如果對此課題進(jìn)行探索，我們今后將從事研究的為山岳冰川?！鼻叭藳]有走完的路，后來者應(yīng)該繼續(xù)接著走，何況李四光已為繼續(xù)前進(jìn)指明方向。我們應(yīng)在學(xué)習(xí)中有所發(fā)現(xiàn)，有所前進(jìn)。
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──《李四光紀(jì)念文集》
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〔材料二〕認(rèn)識自然的目的，在于改造和利用自然，把中國第四紀(jì)冰川研究引導(dǎo)到為生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)的正確道路。李四光在書中多次指出，中國第四紀(jì)冰川的研究，應(yīng)與生產(chǎn)建設(shè)實踐密切結(jié)合。例如，興修水利、發(fā)展灌溉、防止水旱災(zāi)害，開墾荒地，擴(kuò)大耕地面積，發(fā)展山區(qū)經(jīng)濟(jì)，改良土壤和開展水土保持工作等項工作，都不應(yīng)該忽視冰川作用的影響的。……李四光生前對第四紀(jì)冰川地質(zhì)工作如何為生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)的問題做了部署，并親自組織和指導(dǎo)了我國西南地區(qū)一些生產(chǎn)建設(shè)基地的考察，取得了可喜的成果，為國家節(jié)約了投資，加快了工程的進(jìn)度，為社會主義建設(shè)事業(yè)做出了貢獻(xiàn)。
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──《李四光紀(jì)念文集》
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【解讀】李四光終生從事地質(zhì)科學(xué)的研究，在地質(zhì)學(xué)的許多方面都做出了巨大的貢獻(xiàn)。他對待科學(xué)的態(tài)度值得后來者學(xué)習(xí)。
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材料顯示：①李四光強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實際，根據(jù)具體的情況做出科學(xué)的推斷。②李四光言傳身教，學(xué)以致用，為祖國著想，為人民服務(wù)，他的科學(xué)理論對我國的社會主義建設(shè)做出了重大的貢獻(xiàn)。
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【注釋】①終磧：又稱屋磧或前磧。位于冰川末端的冰磧。當(dāng)冰川補(bǔ)給與消融處于相對平衡時，冰川末端的位置比較穩(wěn)定，冰川攜帶物不斷運(yùn)至末端。圍繞冰舌的前端堆積下來并形成垅崗狀或堤狀的冰磧。②鼓丘：是一種主要由冰磧物組成的流線形丘陵，通常高數(shù)十米、長數(shù)百米長軸與冰流方向平行，迎冰面陡而背冰面緩。③山岳冰川：地表上長期存在并能自行運(yùn)動的天然冰體。由大氣固體降水經(jīng)多年積累而成，是地表重要的淡水資源。
第4課　近代科學(xué)之父牛頓
早期科學(xué)發(fā)明與創(chuàng)造
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1．童年時期
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〔材料一〕在依薩克還是個蹣跚學(xué)步的孩子時，一位名叫巴納巴斯·史密斯的老鰥夫看上了他的母親。此人是北威特姆村的教區(qū)長，這個小村在伍爾索普東南部約一英里多一點的地方。史密斯在牛津大學(xué)獲得了學(xué)士和碩士學(xué)位，由于從父親那里繼承了可觀的遺產(chǎn)，他非常富有。他們于1646年1月，即小依薩克三歲生日后一個月結(jié)為夫婦。
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不知為什么，他們決定將依薩克留在伍爾索普由外祖母瑪格麗·艾斯庫撫養(yǎng)。這個從來沒見過自己父親的遺腹子，突然又要與母親分離了。隨著他漸漸長大，他才發(fā)現(xiàn)母親住得一點也不遠(yuǎn)；爬上樹他就能看到遠(yuǎn)處北威特姆村教堂的塔尖。漢娜就在那里，那個把她“偷走”的神秘人物也在那里。這種失去親人的感覺，就像精神上的毒瘤，咬噬著他的心。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料二〕放學(xué)之后，牛頓不和其他孩子一起玩耍，而是忙于制造各種小玩意兒和木頭模型：為了做這些手工活，他買了許多小鋸子、小斧子、小錘子還有一整套工具，這些他都可以靈活自如地使用。
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牛頓在參觀了一個磨坊的建造工地之后，就想給自己做一個風(fēng)車模型。當(dāng)模型做好了之后，他把一只老鼠放進(jìn)去，叫它“磨坊主”。他給老鼠一些玉米，在努力夠取食物的同時，這個“磨坊主”帶動了一個輪子，而輪子又驅(qū)動了風(fēng)車。
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這個少年也曾同樣沉迷于風(fēng)箏，他用紙做了各式各樣的風(fēng)箏，想試試哪個飛得時間最長。他還用皺紙做了一些燈籠，放根蠟燭進(jìn)去，在漆黑的冬日早晨，他在上學(xué)路上就用它們照明。有時，夜里他還把這些燈籠系在風(fēng)箏的尾端，嚇得村民們以為那是劃過夜空的掃帚星。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料三〕盡管與學(xué)校的大多數(shù)同學(xué)相比，依薩克身材瘦小、體質(zhì)虛弱，但是用斯圖克萊的話說，他試著教同學(xué)們“怎樣玩得科學(xué)”。在1658年9月護(hù)國主克倫威爾去世時，恰巧一場猛烈的風(fēng)暴席卷了英格蘭，人們迷信地認(rèn)為那是魔鬼騎著旋風(fēng)來收他的游魂。依薩克利用這個少有的機(jī)會，與幾個比他體育好的孩子比賽，看誰跳得最遠(yuǎn)。使他們又驚又窘的是，依薩克精心計算了風(fēng)力后，竟然贏了他們。多年后，牛頓對一位親戚說那次是他的第一個實驗。
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牛頓早年這種對氣流推力的興趣，隨著時間增長，發(fā)展成了深深的沉迷。甚至早在牛頓進(jìn)公學(xué)之前，他就開始研究太陽運(yùn)動，他在伍爾索普宅的院里、墻上和石瓦屋頂上追尋它的軌跡。依薩克還用銳器在房子朝南的一扇窗戶旁畫了兩個日晷。他在格蘭瑟姆鎮(zhèn)克拉克的房子旁也刻了同樣的日晷線，并且用釘子表示出整點和半點。據(jù)斯圖克萊說，“大家都叫它依薩克的刻度盤。人人都讀得出上面的時間”。據(jù)說牛頓后來只要掃一眼書房墻上陰影的位置就可說出幾點了，幾乎每次都與他兜里的表一樣準(zhǔn)確。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料四〕在他的眾多機(jī)械模型中，人們最常提到的是水鐘。它是用克拉克的妻弟給的木盒子做的。它大約四英尺高，在頂部表盤上用數(shù)字表示鐘點。這個水鐘是由一塊木頭驅(qū)動的，這塊木頭隨著水滴的節(jié)奏交替地上升、下降。水鐘就放在依薩克的房間里，克拉克家的人偶爾也會去看一下時間。依薩克·牛頓就像列奧那多·達(dá)·芬奇①和本杰明·富蘭克林②一樣，他們小時候并不是無目的地瞎玩，而是在玩的過程中融入了思想和技巧。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】美國歷史學(xué)家蓋爾·E.克里斯汀森所著《牛頓與科學(xué)革命》用既權(quán)威又易懂的筆調(diào)介紹了牛頓的一生和他所處的時代。文中沒有令一般讀者感到晦澀難懂的有關(guān)數(shù)學(xué)和古典物理學(xué)的深奧論述。作者在故事中娓娓道來，揭示了牛頓是如何發(fā)現(xiàn)支配著我們這個有序又可知的宇宙的原理的。
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牛頓從小孤獨，尚未出生父親就已去世，三歲時母親改嫁，牛頓由外婆帶大。八年后母親返回時，牛頓已經(jīng)學(xué)會隱藏內(nèi)心想法，將自己與外界隔絕。牛頓從小就對機(jī)械很感興趣，善于動腦。從總體上看，小牛頓的性格是穩(wěn)健、謙遜、沉默，對奮斗目標(biāo)有著堅定信念。
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材料一反映了母親改嫁對牛頓幼小心靈產(chǎn)生了強(qiáng)烈影響。材料二、三、四介紹了牛頓的一些發(fā)明，如風(fēng)車、日晷、水鐘，表明牛頓從小就對科學(xué)研究感興趣。
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【注釋】①列奧那多·達(dá)·芬奇（1452—1519）：意大利博學(xué)者，建筑師、解剖學(xué)者、畫家。②本杰明·富蘭克林（1706—1790）：18世紀(jì)美國最偉大的科學(xué)家，著名的政治家和文學(xué)家。
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2．中學(xué)時光
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〔材料一〕牛頓學(xué)習(xí)得很快，是個天賦的無師自通者，可是老師們大多忽略他，同學(xué)更不會喜歡他。那時，學(xué)生被要求死記古典語文和宗教教義等核心課程，完全不需要想象力，故也啟發(fā)不了懷疑的能力。以現(xiàn)代人的思維而言，牛頓在進(jìn)入劍橋大學(xué)之前，從來沒有受過正式的數(shù)學(xué)訓(xùn)練，卻能有那么偉大的科學(xué)成就，乃是令人難以置信的事情(即使在劍橋，大一的課程表中也沒有數(shù)學(xué)這門課)。依薩克最早是以念他繼父遺留下來的書籍來打發(fā)時間的，后來在格蘭瑟姆的某一教堂圖書室中找到一些書來讀。這個教堂的走廊上方有間狹長的房間，里面收藏了許多書，但大部分無味如干草……幸虧他又找到了別的書，引導(dǎo)他通往科學(xué)方面的最重要的一本書是《自然與工藝的神秘》，作者名叫約翰·貝特。牛頓發(fā)現(xiàn)這本書時年約13歲，他被這本書完全迷住了，特地花了兩個半便士買一本練習(xí)簿將書上重要的部分抄錄下來。
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──［英］麥克爾·懷特《最后的煉金術(shù)士──牛頓傳》
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〔材料二〕克拉克先生的哥哥約瑟夫·克拉克博士是國王中學(xué)的教員，于不久前去世，遺留了很多書籍給克拉克先生?？墒强死怂巹煿ぷ魈?，對這一批書雖然有興趣，卻沒有時間閱讀。也許牛頓自愿為他整理書籍，以換取自由閱覽的機(jī)會，反正牛頓說服了克拉克先生，準(zhǔn)許他每個星期六躲在藥房后面的小房間里，靜靜地閱讀那批包括物理、解剖、植物、哲學(xué)、數(shù)學(xué)等的藏書。那是牛頓首次接觸這些基礎(chǔ)科學(xué)，以前他讀過貝特的《自然與工藝的神秘》一書，成為他日后試驗和實用技術(shù)的基礎(chǔ)?！桥貢斜囟ㄓ性S多偉大作家和自然哲學(xué)家的文獻(xiàn)……很可能牛頓就從中首次看到培根①、笛卡爾②、亞里士多德③、柏拉圖④等偉大人物的學(xué)說，因而那批藏書給予牛頓的教育，其完整性及實用性比那局限于狹小范圍內(nèi)的學(xué)校教育要強(qiáng)得多。
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──［英］麥克爾·懷特《最后的煉金術(shù)士──牛頓傳》
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〔材料三〕在家鄉(xiāng)居住的時候，如果母親叫他去照顧羊群、收采玉米，或者到鎮(zhèn)里辦事，他常常都會誤事(就是說總辦不好事情)。他最愛做的事是手上拿一本書坐在樹下看，或者用小刀忙著做木工，想到什么就做什么。要不然就跑去溪邊，讓流水轉(zhuǎn)動他自制的小水車。
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牛頓做事馬虎，還曾經(jīng)被當(dāng)?shù)貓?zhí)法機(jī)關(guān)懲罰。附近的科爾斯特沃思村的地方法院記錄記載，1659年10月28日有一個名叫依薩克·牛頓的人被罰了3先令4便士，處罰原因是“放任他的羊群破壞了田野小樹”。另外又有兩次罰款，每次都罰1先令：一次是因為“放任他的豬群踐踏玉米田”，一次是“縱容他田園的籬笆毀損不予修理”。
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漢娜看到依薩克做事如此不負(fù)責(zé)之后，就派一個老仆人去監(jiān)督他，同時也加以照顧和指導(dǎo)。漢娜那樣盡心安排，不必想就知道必然失敗，牛頓立刻轉(zhuǎn)而去利用這位老仆人，讓他代勞所有勞務(wù)，自己則溜去讀書，或者做些有趣的事情。
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──［英］麥克爾·懷特《最后的煉金術(shù)士──牛頓傳》
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【解讀】英國知名傳記作家邁克爾·懷特所著《最后的煉金術(shù)士──牛頓傳》一書從科學(xué)發(fā)生學(xué)的視角，提出了牛頓癡迷煉金術(shù)與奠立近代科學(xué)基礎(chǔ)之間的重大關(guān)聯(lián)。作者以特有的直覺和史料求證，借助于牛頓的重要信件和若干從未公開出版過的筆記，闡釋了牛頓從事煉金術(shù)和神學(xué)研究對于他發(fā)現(xiàn)萬有引力以及后來進(jìn)行的統(tǒng)一場論研究的緊密關(guān)聯(lián)，還原一個真實的牛頓。
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1654年牛頓進(jìn)入格蘭瑟姆中學(xué)，寄住在一位藥劑師克拉克家里。牛頓閱讀了一些自然科學(xué)知識，學(xué)習(xí)成績也由開始時的馬馬虎虎到后來的突飛猛進(jìn)，受到校長斯托克斯的賞識。中學(xué)時光是牛頓一生中最快樂的日子，但他母親在他十五歲時卻讓他輟學(xué)回家務(wù)農(nóng)。牛頓對農(nóng)活不感興趣，消極怠工。母親無可奈何，在中學(xué)校長以及牛頓舅舅的勸說下，母親終于同意牛頓重新返校。
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材料一、二表明牛頓對自然科學(xué)知識情有獨鐘，并且有很強(qiáng)的自學(xué)能力。材料三反映了輟學(xué)后牛頓仍然醉心于科學(xué)研究，對農(nóng)活不感興趣。
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【注釋】①培根（1561—1626）：英國著名的唯物主義哲學(xué)家和科學(xué)家。②笛卡爾(1596—1660)：法國數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和哲學(xué)家。③亞里士多德(公元前384—公元前322)：古希臘最著名的哲學(xué)家、淵博的學(xué)者。他的學(xué)術(shù)思想對西方文化、科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。④柏拉圖（公元前427—公元前347）：古希臘數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家、教育家。
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3．劍橋求學(xué)
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〔材料一〕當(dāng)牛頓于1661年6月5日在劍橋大學(xué)三一學(xué)院注冊為學(xué)生時，他只能排在社會階級中的最底層，以準(zhǔn)減費生的資格入學(xué)(上課一個月之后變成減費生)。準(zhǔn)減費生和減費生都只比仆人好一點點，他們要為特權(quán)學(xué)生收拾房間、清洗便器以貼補(bǔ)學(xué)費。所謂特權(quán)學(xué)生包括資優(yōu)生、公費生、全自費生、貴族子弟和富商子弟等。
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牛頓的工作是屬于哪一類的減費生一直都不很清楚，傳統(tǒng)上，減費生要服侍非減費生，但有時候也有專門替一個研究員工作的情形，而這位研究員必須是他的指導(dǎo)老師。后人一向以為牛頓的減費生工作是屬于前一類，這或許是對的，不過另外也有證據(jù)顯示他事實上是為巴賓頓工作。巴賓頓是格蘭瑟姆藥劑師克拉克先生的妻舅，在三一學(xué)院擔(dān)任研究員。
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──［英］麥克爾·懷特《最后的煉金術(shù)士──牛頓傳》
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〔材料二〕三一學(xué)院圖書館的藏書超過3 000本，但是學(xué)生們只有在校委會成員的陪同下才能進(jìn)入圖書館。在那里，兩個人的觀點和理論對牛頓產(chǎn)生了重要影響，一個是法國哲學(xué)家笛卡爾，另一個是在牛頓出生那年去世的意大利天文學(xué)家伽利略①。這兩個人都公開挑戰(zhàn)亞里士多德學(xué)說。笛卡爾提出了幾何理論和機(jī)械哲學(xué)，他想象宇宙中充滿了肉眼看不見的物質(zhì)，它們形成巨大的漩渦，使星球向前運(yùn)動。伽利略用幾何學(xué)的思維方式研究運(yùn)動，認(rèn)為物體都是由相同的物質(zhì)構(gòu)成的，因此物體下落的速率相同。
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──［美］詹姆斯·格雷克《牛頓傳》
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【解讀】美國科技史學(xué)家詹姆斯·格雷克所著《牛頓傳》結(jié)構(gòu)緊湊、氣氛逼真、行文優(yōu)雅，在美國出版后迅速風(fēng)靡全球，持續(xù)熱銷。
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1661年牛頓以準(zhǔn)減費生的身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院就讀。進(jìn)入大學(xué)后，牛頓開始接觸到大量的自然科學(xué)著作。
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材料一反映了牛頓進(jìn)入大學(xué)時處于學(xué)生底層，這刺激了牛頓敏感的心理，到1664年才摘掉仆役生的帽子。材料二反映了牛頓如饑似渴地閱讀自然科學(xué)著作，尤其受到了笛卡爾和伽利略的影響。
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【注釋】①伽利略（1564—1642）：意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家，近代實驗科學(xué)的先驅(qū)者。
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4．伍爾索普時期
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〔材料一〕牛頓最偉大的數(shù)學(xué)突破，在于領(lǐng)悟到某個方程的一種特定運(yùn)算方法，它能夠?qū)С鲇迷摲匠淌絹肀硎镜那€上的準(zhǔn)確斜率，這種運(yùn)算法就是微分的本質(zhì)。另外有一種也是應(yīng)用在方程上的運(yùn)算方法(即后來所稱的積分)，可以算出該方程式所代表的曲線下方的面積。微分與積分兩種方法合并起來就叫做微積分，它是數(shù)學(xué)家和科學(xué)家所依賴的強(qiáng)力有效的工具。……牛頓第一篇數(shù)學(xué)論文是關(guān)于一種求和法，將曲線分割成無窮小的弧線線段，再把無窮個小弧線線段相加起來的算法(這是充分了解微積分技巧的必要門檻)，這種算法于1665年的5月完成。
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一旦有了通用的微積分計算方法，牛頓的下一步就是將微積分應(yīng)用到行星運(yùn)行的實際問題上：行星環(huán)繞太陽的軌道、月球環(huán)繞地球的軌道以及如何用數(shù)學(xué)式的定律來表示那些運(yùn)動。
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──［英］麥克爾·懷特《最后的煉金術(shù)士──牛頓傳》
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〔材料二〕在伍爾索普時，牛頓構(gòu)思了一個新奇的實驗。他把樓上朝南的臥室遮嚴(yán)，在窗板上鉆了一個八分之一英寸的孔，讓自孔中射入的光穿過一個棱鏡，結(jié)果光譜就投射到對面的墻上。令他驚奇的是光譜呈長條狀，而并不是笛卡爾推斷的圓形。這只能說明一點：七種光都被折射或彎曲，以不同角度穿過棱鏡；紅色的角度最小，紫色的角度最大，其他顏色介于兩者之間。
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牛頓又精心構(gòu)想出另一個同樣重要的實驗，后來他稱這個實驗為“關(guān)鍵實驗”。他在孔附近放一個棱鏡，又在距前一棱鏡五六碼處放了第二個棱鏡來折射光譜。藍(lán)光穿過第一個棱鏡時，折射角度大于紅色。他寫道：“這些顏色的樣子在所有情況下都相同?！焙髞硭庾R到如果光線的折射角度──或者說正弦──能被準(zhǔn)確地計算出來，就會產(chǎn)生新的折射定律。他立即著手計算這些角度，進(jìn)一步證實了他的遠(yuǎn)見──自然界是按照精確的數(shù)學(xué)定理運(yùn)行的。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料三〕通過“關(guān)鍵實驗”，他還得到了另一個同樣有價值的發(fā)現(xiàn)。牛頓觀察了每種色光穿過第二個棱鏡后的情形。正如他所料，藍(lán)色仍是藍(lán)色，橙色仍是橙色，等等。他旋轉(zhuǎn)了棱鏡，每種顏色仍沒有發(fā)生變化。如果按照古老的觀點，顏色只不過是白光變化后的產(chǎn)物，那么放置第二個棱鏡后，就會產(chǎn)生其他的顏色，紅色會變?yōu)槌壬?，或藍(lán)色會變?yōu)榈迳?。但事實并非如此。毫無疑問，他證明了白光是由光譜中的各種顏色構(gòu)成的。當(dāng)它們穿過透鏡時，根本沒有發(fā)生變化。用一位詩人的話來說，依薩克·牛頓“解開了白日那閃光的外袍”，又熟練地把它合上了。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】1665年由于瘟疫肆虐，牛頓回到林肯郡的鄉(xiāng)下，開始了現(xiàn)代科學(xué)史上最偉大的一次知識探索。幾十年后，當(dāng)回想起瘟疫肆虐的1665年和1666年，他在給法國學(xué)者皮埃爾·德·梅索的信中寫道：“那段歲月是我創(chuàng)造生涯中的鼎盛時期，以后我再也沒有像那時那樣投入地研究過數(shù)學(xué)和哲學(xué)?！睔v史學(xué)家們把他在伍爾索普度過的這段時光稱為奇跡之年，牛頓在數(shù)學(xué)、力學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域的研究都取得了重要進(jìn)展。
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材料反映了牛頓的微積分算法得以完善，從而為探索自然界提供了精確的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。牛頓對這個新的運(yùn)算方法興奮不已，也表明牛頓具有非凡的洞察力。材料表明，通過光學(xué)實驗，牛頓得出白光是由七色光組成的，闡明了顏色的形成原理。不過，所有這些發(fā)現(xiàn)牛頓并沒有向外宣布。
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5．劍橋生涯
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〔材料一〕到1669年，巴羅已充分認(rèn)識到牛頓無與倫比的數(shù)學(xué)天賦。當(dāng)巴羅自倫敦的約翰·柯林斯那里接到尼古拉斯·墨卡托的新論文──《對數(shù)的藝術(shù)》后，立即熱情地回了信，他的回信令柯林斯深感驚詫：“我這里有個朋友，對這些東西很有天分。前幾天他給我看了一篇論文，文中講述了計算量的大小的方法，與墨卡托先生有關(guān)拋物線的內(nèi)容類似，只是非常概括?！边@位不知名的朋友當(dāng)然是指牛頓，而巴羅提到的文章則是牛頓的小論文──《在分析中采用無窮級數(shù)》。
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奇怪的是，巴羅費了好大勁才說服牛頓將他的論文公諸學(xué)術(shù)界。因為盡管墨卡托發(fā)表了這個方法，但牛頓寫的《在分析中采用無窮級數(shù)》的原意就是要確立自己對這個方法的首創(chuàng)權(quán)。焦急的柯林斯不得不苦等兩周，才收到巴羅答應(yīng)寄給他的材料，但上面仍未署牛頓的名字。直到看到柯林斯在回信中熱情洋溢的贊美，巴羅才回復(fù)：“很高興你這么滿意我朋友的論文，他是牛頓先生──我校的一名非常年輕的研究員……但他天賦過人，精通這些知識?！?br/>?
──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料二〕牛頓小時候就做過模型、鐘表，練就了一雙巧手，他立即開始工作。他用了一片薄薄的金屬，而不是用手工工具幾乎不可能磨平的玻璃，在中間挖了一個碟狀的孔。然后他準(zhǔn)備了一種由銅、錫、砷組成的特殊白色合金，精心打磨。當(dāng)這項乏味的工作完成之后，他把這面金屬鏡做成反射鏡，將它與其他零件一起裝入一個小直筒。1669年2月23日，牛頓在給一位無名的朋友的信中，描述了這個反射鏡的效果。牛頓計算出這個望遠(yuǎn)鏡：“能將物體的直徑放大大約40倍，任何6英尺長的望遠(yuǎn)鏡都達(dá)不到這個效果，我對這點確信無疑。我可以用它清晰看見圓圓的木星以及它的衛(wèi)星?！彼敛粦岩删闹谱鞯?英尺反射鏡與任何一個“用普通方法制成的60到100英尺長的望遠(yuǎn)鏡”效果相同。他意識到這樣的說法讓人難以理解，又說“這可能是一個奇怪的斷言，但這確實是我根據(jù)光的特性所做的一些實驗的必然結(jié)果”。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料三〕1674年底，奧頓伯格興高采烈地收到了牛頓寫過的最大膽、最深奧的論文──《解釋光的性質(zhì)的假說》?；始覍W(xué)會①會員們深為觸動，12月9日和16日的兩次會議幾乎都用來討論這篇論文。接著，在圣誕節(jié)假期后，1674年12月30日和1675年1月13日的兩次會議又仔細(xì)討論了它的主要觀點。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料四〕起初，牛頓認(rèn)為寫完《論公轉(zhuǎn)體之運(yùn)動》，問題就解決了。但是他的創(chuàng)造力一旦發(fā)揮出來，那勁頭就抑制不住。“既然我已著手研究這個問題，”1685年1月，他在給哈雷的信中寫道，“我就一定要探究到底，然后再發(fā)表論文?！痹谒男哪恐?，《論公轉(zhuǎn)體之運(yùn)動》只是一部杰作的雛形，他將寫出一部有史以來最偉大的科學(xué)巨著。
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此后的十八個月里，他完成了科學(xué)史上最緊張的勞作。1686年4月，牛頓遞交并題獻(xiàn)給皇家學(xué)會他這部杰作的頭三分之一。他把這部書的標(biāo)題定為《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，人們一般將它稱做《原理》?！瓝?jù)記載，《原理》共分三冊，第一冊講的是在沒有摩擦力和阻力的情況下的運(yùn)動。第二冊是關(guān)于液體的運(yùn)動和摩擦力對于在液體中的固體運(yùn)動的影響。第三冊則題為《世界的體系》。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】1667年，牛頓返回劍橋大學(xué)三一學(xué)院，1669年受巴羅推薦，年僅27歲的牛頓受聘為盧卡斯講座教授。從一位不起眼的大學(xué)生，到站在科學(xué)巔峰山腳下的學(xué)者，牛頓只不過花了4年時間。劍橋時期是牛頓科學(xué)研究的成熟期，在數(shù)學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等領(lǐng)域繼續(xù)取得豐碩成果。1672年牛頓當(dāng)選為皇家學(xué)會院士。
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材料一反映了牛頓于1668年完成的數(shù)學(xué)論文《在分析中采用無限級數(shù)》已使他躋身頂尖數(shù)學(xué)家行列。材料二反映了牛頓憑借光學(xué)理論以及心靈手巧制造出世界上第一臺反射望遠(yuǎn)鏡，而其理論基礎(chǔ)就是材料三提到的《解釋光的性質(zhì)的假說》，這引起皇家學(xué)會的轟動。材料四反映了牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，并于1687年出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書。
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【注釋】①皇家學(xué)會：成立于1660年，由國王查理二世親自特許的科學(xué)機(jī)構(gòu)。它的成員包括當(dāng)時英國內(nèi)外最優(yōu)秀的科學(xué)家，學(xué)會主張用觀察法和實驗法進(jìn)行研究。學(xué)會的發(fā)現(xiàn)通?？窃凇墩軐W(xué)會刊》上，成為其他科學(xué)雜志的樣本。
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6．倫敦時期
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〔材料一〕當(dāng)時牛頓很可能問過自己：“這算是什么主席?”學(xué)會財庫空空；新提出的科學(xué)設(shè)想簡直是鳳毛麟角；會員人數(shù)由1680年的二百人減至他上任前夕的一百零幾人。更糟的是，出席學(xué)會周會的人極少，參加大會的人更少得可憐。有時參加表決的人數(shù)也就是玩二場橋牌所需的四個人。會員們討論的問題主要是醫(yī)學(xué)或者稀有動物的結(jié)構(gòu)。
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牛頓主持的頭幾場會議中，有一次來者寥寥無幾，他只得取消了那次會議。這位憤怒的主席做出的反應(yīng)是起草了一份總體規(guī)劃，題為“建立皇家學(xué)會的方案”。他直言不諱地指出這個組織已不復(fù)存在，一切必須從頭開始。他寫道，首先學(xué)會應(yīng)該重拾自己最初的使命，也就是“發(fā)現(xiàn)自然的構(gòu)架和運(yùn)行機(jī)制，(盡可能地)將其歸納為普遍規(guī)律或定理，通過觀察和實驗確立這些規(guī)律，然后推導(dǎo)出事物的成因和作用”。熟悉新自然哲學(xué)的人會發(fā)現(xiàn)，牛頓是在倡導(dǎo)使用伽利略的科學(xué)方法。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料二〕在牛頓的鐵腕政策的統(tǒng)治下，皇家學(xué)會在遭人冷遇、勉強(qiáng)糊口地生存了五十年后，終于建立了堅實的財政基礎(chǔ)。10個月后，當(dāng)克萊恩宮按計劃改建完后，學(xué)會會員們像忠順的侍臣一樣聚在絕對權(quán)威的領(lǐng)袖周圍。根據(jù)新通過的委員會條例，只有主席可以坐在上首，而兩位秘書則分別坐在下首。在會議期間，委員們除非事先向主席請示，否則就不可以講話。牛頓仍不滿意，他又立了一個規(guī)矩──權(quán)杖，作為權(quán)威的象征，只有在主席就座時，才能放在桌上。當(dāng)他缺席，由副主席取代他的位置時，權(quán)杖還得放在架上。威廉·斯圖克萊博士，這位后來與牛頓結(jié)為朋友的林肯郡的年輕醫(yī)生，對當(dāng)時的情景做了以下描述：“在牛頓領(lǐng)導(dǎo)皇家學(xué)會期間，他履行自己職責(zé)時具有非凡的審慎、風(fēng)度和尊嚴(yán)。當(dāng)他要阻止任何改進(jìn)自然知識的嘗試時，總是非常慎重。會上沒有竊竊私語、高聲談笑。他深思熟慮、嚴(yán)肅認(rèn)真、大方得體地處理每一件事。實際上，他的風(fēng)度自然地喚起了與會者的敬畏之情。”
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料三〕1704年2月16日，秘書漢斯·斯隆在皇家學(xué)會的雜志中寫入了以下條目：“主席將他的《光學(xué)》一書贈給了學(xué)會，哈雷先生應(yīng)邀通讀全書，并將梗概交給學(xué)會。由于主席贈書，并且樂于將其出版，學(xué)會向他致謝。”……《光學(xué)》中滿是對反射、折射的細(xì)致描述、將白光分離為色光的過程、眼睛的作用方式、透鏡成像、彩虹的顏色、反射式望遠(yuǎn)鏡的構(gòu)造，以及許多其他的內(nèi)容?！ｎD用英語寫成《光學(xué)》一書，使更多的讀者可以理解它的內(nèi)容；而在《原理》中使用的古典拉丁文，則使許多潛在的讀者望而卻步。他的朋友，在幾個月后去世的約翰·洛克①，覺得第一本書難以理解，而在讀《光學(xué)》時，卻“輕松愉快，讀懂了書中的每一處”。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】從1688年起，牛頓開始擔(dān)任社會職務(wù)。1696年牛頓離開劍橋，接受皇家造幣廠新職，遷居倫敦。1703年牛頓當(dāng)選為皇家學(xué)會主席，銳意改革，鼓勵觀察和實驗。盡管牛頓有眾多其他職責(zé)，他并沒有放棄對科學(xué)的追求。1704年出版第二本巨著《光學(xué)》，終于將沉寂30年的論文發(fā)表。
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材料一反映了牛頓當(dāng)選為皇家學(xué)會主席后面對困境，銳意改革。材料二是一位皇家學(xué)會會員的描述，說明改革后的皇家學(xué)會有很大起色，牛頓起著領(lǐng)袖的作用。材料三說明牛頓繼續(xù)科學(xué)研究，終于將三十年前的論文整理出版。
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【注釋】①約翰·洛克（1632—1704)：英國哲學(xué)家，經(jīng)驗主義的開創(chuàng)人。他同時也是第一個全面闡述憲政民主思想的人，在哲學(xué)以及政治領(lǐng)域都有重要影響。
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發(fā)現(xiàn)萬有引力
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7．在聯(lián)系中研究
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〔材料一〕牛頓相信月球和地球之間的吸引力與它們之間距離的平方成反比。這樣，如果物體間的距離是一定的，它們之間的吸引力也是一定的，當(dāng)距離增大兩倍，吸引力不是減為二分之一，而是四分之一；當(dāng)距離增大到三倍，吸引力不是減為三分之一，而是九分之一。如此類推，隨著距離增大，吸引力便以更小的比例遞減。這一公式同樣適用于太陽和行星之間的關(guān)系。這樣，一個新的普遍定律問世了。牛頓后來這樣描述這一時期：“我得出結(jié)論，維系行星在軌道運(yùn)行的力，一定與它們距旋轉(zhuǎn)中心的距離的平方成反比?！钡瞧渲杏幸恍﹩栴}。盡管用盡一切辦法，這個年輕的天才還是沒有得到他預(yù)期的計算結(jié)果。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料二〕1665年5月，在劍橋關(guān)閉前不久，牛頓在學(xué)校完成了他第一篇重要的數(shù)學(xué)論文。11月，他在伍爾索普寫完了更為領(lǐng)先的第二篇論文。在瘟疫流行的1666年，他又有三篇論文問世。他的著作涉及一個創(chuàng)新性的運(yùn)算方法，他稱其為“微分”，即與不斷變化的速率有關(guān)的量。1666年底，在依薩克·牛頓將臨二十四歲生日之際，他已是世界上最先進(jìn)的數(shù)學(xué)家了。一些運(yùn)動和量并不是確定無疑、一成不變的，而是經(jīng)歷了開始、波動，乃至消失的過程，這個問題可以用他的微分，即我們今天所說的微積分解決。通過微分，牛頓可以確定一個物體在下落過程中加速度的每一個微小變化，精確地計算出旋轉(zhuǎn)著的行星的運(yùn)行軌道，算出一個在地面滾動著的球，在減速直至停止時的確切速度?？傊徽撌墙鉀Q物體運(yùn)動速度的最小變化──牛頓稱之為“無限小”，還是解決其在空間的路徑這樣的問題，微積分都是卓有成效的工具。牛頓意識到解決自然問題時需要絕對的準(zhǔn)確，他提出了一種順其自然解決的數(shù)學(xué)方法，這個成就無與倫比。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】牛頓在研究天體的過程中，認(rèn)為宇宙中一定有相互牽動的力量，通過觀察與研究，提出了萬有引力定律。上述材料說明，牛頓的科學(xué)研究是一個整體，他把引力的概念與天體研究緊密聯(lián)系，其力學(xué)成為經(jīng)典力學(xué)理論不是偶然的。
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勤奮的探索與科學(xué)的研究方法
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8．勤奮與執(zhí)著
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〔材料一〕任何文件上都沒有記載有人指導(dǎo)過牛頓，因此人們認(rèn)為牛頓像自學(xué)許多其他知識一樣，也自學(xué)了數(shù)學(xué)。他的指導(dǎo)教師普林是一位希臘文教授，最多也只能給他一些鼓勵，就算可能的話，在這一領(lǐng)域給他的指導(dǎo)也微乎其微。日后，牛頓至少有兩次對數(shù)學(xué)和哲學(xué)方面的自學(xué)做出過評論，他的態(tài)度讓人們想到這是他自身的經(jīng)驗，而不是巧合。他已獨自開始了偉大的追求，也將獨自完成，封閉在自我保護(hù)、與世隔絕的內(nèi)心世界里，不為世俗的好惡所左右。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料二〕牛頓的秘書談到過牛頓“廢寢忘食”的程度：他陷入極度的冥思苦想之中，連自己吃了飯沒有都記不清楚。有時，他衣服只穿一半就一整天失神地坐在床沿上?！麖牟恍菁倩蛐菹⑵?，從不騎馬外出，從不散步，不玩九柱戲，也不運(yùn)動；只要有一小時不看書學(xué)習(xí)，他就認(rèn)為是浪費了光陰。他極少離開房間，只有當(dāng)他以盧卡斯講座教授身份講課時才離開……由于他專心致志地工作，他經(jīng)常忘記吃午飯……他很少在夜里二三點之前睡覺，而是常常在凌晨五六點鐘才上床。他一天總共只睡四五個小時，特別在秋天和冬天，他的化學(xué)實驗室里的爐子整日整夜地?zé)?br/>?
──［德］H.武辛《伊薩克·牛頓》
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〔材料三〕1663年的某個時候──那是牛頓在三一學(xué)院度過的第三年，他寫了一個全新的部分，題為“一些哲學(xué)問題”。更重要的是，他在第一頁開頭寫下了開拓性的字句：“柏拉圖是我的朋友，亞里士多德也是我的朋友，但真理是我更偉大的朋友。”他為自己計劃研究的不同主題編了索引，其中包括“空氣”、“地球”、“物質(zhì)”、“時間和永恒”、“靈魂”和“睡眠”。有些題目并沒有正文，但他對其他題目的闡述少則幾句話多則好幾頁，筆跡不再是工工整整而是潦草難辨。他的思想大部分來自一些塑造了現(xiàn)代世界觀的、嶄露頭角的思想家們，當(dāng)時人們稱他們?yōu)椤白匀徽軐W(xué)家”，因為直到十九世紀(jì)，才有了“科學(xué)家”這個詞匯。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料四〕牛頓在三一學(xué)院所做的筆記進(jìn)一步證明他的確是一位未來的自然哲學(xué)家，他不相信亞里士多德及其追隨者所信賴的感覺，而是對伽利略提倡的實驗方法非常感興趣。對同樣的現(xiàn)象，不同的人做出不同的反應(yīng)。牛頓寫道：“從事物之間相互作用歸納出來的事物的本質(zhì)，必然比只憑感覺猜測出來的更準(zhǔn)確、更合理；而我們對肉體和靈魂的解釋，不應(yīng)被任何一者歪曲?！睆哪且院?，當(dāng)他對自然現(xiàn)象提出質(zhì)疑時，他就會運(yùn)用這種新的科學(xué)方法以及它的基本步驟：收集資料，提出假設(shè)，進(jìn)行實驗來驗證或推翻這個假設(shè)。甚至當(dāng)學(xué)習(xí)新物理學(xué)家的著作時，牛頓也在練習(xí)自己的科學(xué)方法。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】德國歷史學(xué)家H.武辛所著《伊薩克·牛頓》介紹了偉大科學(xué)家牛頓的一生，以牛頓的科學(xué)研究為主線，展示他在科學(xué)上的成就。
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牛頓喜歡做實驗并記筆記，大學(xué)期間抄錄了大量的著作，同時進(jìn)行分類整理。與此同時，牛頓還開始科學(xué)探索。材料三反映了牛頓善于記筆記以及有追求真理的理想。材料四反映了牛頓推崇伽利略的實驗方法，這為以后牛頓的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。材料說明牛頓在從事科學(xué)研究的過程中，以超人的勤奮，全身心投入，獨立鉆研的態(tài)度，才取得了重要的研究成果。
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9．牛頓與煉金術(shù)
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〔材料一〕盡管這看起來有點奇怪，但牛頓也許是最偉大的煉金術(shù)士。他死后，留下了幾百頁關(guān)于煉金術(shù)的手寫資料，除此之外還有一份不尋常的文件──“化學(xué)索引”。索引有879個條目，至少有5 000處涉及幾十本其他煉金術(shù)書的內(nèi)容。牛頓除了做了不計其數(shù)的試驗，還讀了幾乎所有他能買到、要到或借到的煉金術(shù)書，他擔(dān)心哪怕忽略了最小的線索也可能會導(dǎo)致找不到這種能揭示世界結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。托馬斯·佩萊博士是皇家學(xué)會的一位德高望重的成員，牛頓死后留下的論文就由他來挑選發(fā)表。他被牛頓在煉金術(shù)方面的冒險嚇壞了，因此大膽地在這些資料的封皮上寫下了“不適合出版”。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料二〕現(xiàn)代學(xué)者們仔細(xì)地檢查了這些煉金術(shù)論文后，得出了一些令人吃驚，又更讓人感到欣慰的結(jié)論。很明顯，牛頓并不想要尋找發(fā)家致富或長生不老的秘方，盡管他相信那種事情是有可能的。相反，他想知道一切有關(guān)物質(zhì)運(yùn)動的情況，下至最小的粒子，上至最大的恒星。在1666年以前他主要研究現(xiàn)代科學(xué)家所說的宏觀世界，或者說宇宙本身。1666年之后，他的興趣擴(kuò)大到了微觀世界，即由看不見的物質(zhì)組成的最小世界，在微觀世界的作用下自然界中所有物體形成、生長、衰退，最后又還原成它們的基本成分。通過對這兩個世界的研究，牛頓相信自己發(fā)現(xiàn)了光到底是什么，還有像重力和磁力這樣的力是怎樣對遠(yuǎn)距離外的物體發(fā)生作用的，以及實驗中理論上的以太是怎樣使作為它宿主的物體發(fā)生變化的。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】直到17世紀(jì)，化學(xué)和煉金術(shù)并沒有明顯的區(qū)分。牛頓有強(qiáng)烈的好奇心，是一個追求知識的天才，他想要了解他所碰到的一切事物。對于生活中迷惑他的每一件事，他都會產(chǎn)生一股沖勁去探究出道理來。如此不分青紅皂白地追逐新知，或許是他涉獵煉金術(shù)的原因。牛頓是否從煉金術(shù)的研究中，獲得了關(guān)鍵性的啟示，從而發(fā)現(xiàn)了足以改變世界的科學(xué)成就？這個問題引起人們長期爭論，現(xiàn)在很多科學(xué)家似乎認(rèn)同這一點。材料一、二就反映了這一情況。
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10．論戰(zhàn)
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〔材料一〕牛頓的第二篇論文大大得利于胡克①關(guān)于光學(xué)的論文《微觀畫集》。論文是關(guān)于例如肥皂泡這種薄膜的顏色的。但胡克僅限于觀察，而牛頓則運(yùn)用了各種細(xì)致的方法和數(shù)學(xué)分析。這樣他就能在這位愁眉不展的實驗主管確立的基礎(chǔ)之上繼續(xù)下去。……問題不在于剽竊，而在于牛頓不肯承認(rèn)胡克的工作成果。如果牛頓稱贊了胡克的成功構(gòu)想，他就能很容易地取得這位渴望名譽(yù)的實驗家的支持。然而，牛頓認(rèn)為自己是獨立工作的，這種自以為然的想法被他的傳記作家弗蘭克·曼努埃爾稱為“自認(rèn)為絕對正確的魔圈”。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料二〕后來弗拉姆斯蒂德②得知他的所有文章──有關(guān)上自希臘天文學(xué)家克勞狄·托勒密、下訖艾德蒙·哈雷記載的所有主要天體的資料──并不會全部發(fā)表，牛頓只想發(fā)表自己感興趣的內(nèi)容，這時，又一場沖突開始了。牛頓對弗拉姆斯蒂德有關(guān)月球運(yùn)動的資料非常感興趣，因為這對他改進(jìn)自己的重力方面的著作至關(guān)重要。這時，弗拉姆斯蒂德決定要盡一切力量阻止此書的出版。事情陷入了僵局，牛頓做了最大努力也沒能使弗拉姆斯蒂德做出讓步。直到1708年4月，即《天體史》計劃出版兩年之后，它第一卷的第一頁才付諸印刷。
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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〔材料三〕同時，牛頓和萊布尼茲③還就數(shù)學(xué)問題保持著通信。牛頓自己承認(rèn)萊布尼茲對這個學(xué)科的精通給他留下了深刻的印象。但是過于自信的牛頓拒絕與他直接討論微積分問題，他深信一個二十出頭的青年絕不可能達(dá)到自己這種水平。而時間卻必須為牛頓停留，畢竟他是一個受主偏愛的人。此時，萊布尼茲已經(jīng)通過倫敦之行了解了牛頓的秘密，他向友人奧托·門克傾吐道：“牛頓先生發(fā)明了它(微積分)，而我也用另一種方法發(fā)明了它。我們兩人分別做出了不同的貢獻(xiàn)。”
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──［美］蓋爾·E.克里斯汀森《牛頓與科學(xué)革命》
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【解讀】牛頓毫無疑問是個天才，同時自視甚高。由于個性孤僻，不善交際，再加上對科學(xué)研究中首創(chuàng)權(quán)的重視，牛頓與其他科學(xué)家發(fā)生了長時期的論爭。材料一反映了牛頓與胡克在光學(xué)領(lǐng)域的爭論；材料二反映了牛頓和弗拉姆斯蒂德有關(guān)天體力學(xué)方面的糾紛；材料三反映了牛頓和萊布尼茨有關(guān)微積分首創(chuàng)權(quán)的爭論。
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【注釋】①胡克（1635—1703）：英國實驗物理學(xué)家、儀器發(fā)明家，皇家學(xué)會的實驗主管。②弗拉姆斯蒂德（1646—1719）：第一任英國皇家天文學(xué)家，由于把望遠(yuǎn)鏡引入基本天體測量而創(chuàng)立了近代方位天文學(xué)。③萊布尼茲（1646—1716）：德國數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家，和牛頓同為微積分的創(chuàng)始人。
第5課　20世紀(jì)的科學(xué)偉人愛因斯坦
提出狹義相對論
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1．早年歲月
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〔材料一〕當(dāng)我還是一個四五歲的小孩，在父親給我看一個羅盤的時候，就經(jīng)歷過這種驚奇。這只指南針以如此確定的方式行動，根本不符合那些在無意識的概念世界中能找到位置的事物的本性的(同直接“接觸”夢有關(guān)的作用)。我現(xiàn)在還記得，至少相信我還記得，這種經(jīng)驗給我一個深刻而持久的印象。我想一定有什么東西深深地隱藏在事情后面。凡是人從小就看到的事情，不會引起這種反應(yīng);他對于物體下落，對于風(fēng)和雨，對于月亮或者對于月亮不會掉下來，對于生物和非生物之間的區(qū)別等都不感到驚奇……
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在12歲時，我經(jīng)歷了另一種性質(zhì)完全不同的驚奇:這是在一個學(xué)年開始時，當(dāng)我得到一本關(guān)于歐幾里得平面幾何的小書時所經(jīng)歷的。這本書里有許多斷言，比如，三角形的三個高交于一點，它們本身雖然并不是顯而易見的，但是可以很可靠地加以證明，以至任何懷疑似乎都不可能。這種明晰性和可靠性給我造成了一種難以形容的印象。至于不用證明就得承認(rèn)公理，這件事并沒有使我不安。如果我能依據(jù)一些其有效性在我看來是毋庸置疑的命題來加以證明，那么我就完全心滿意足了。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第一卷
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〔材料二〕這種強(qiáng)制使我如此畏縮不前，以致我在通過最后的考試以后整整一年對科學(xué)問題的任何思考都感到掃興。不過我應(yīng)當(dāng)指出，我們在瑞士苦于這種窒息真正科學(xué)工作的強(qiáng)制，比其他許多地方的大學(xué)生要少得多。一共只有兩次考試，除此之外，你或多或少可以做你想做的事。誰要是像我這樣有一個朋友認(rèn)真地去聽全部課程并仔細(xì)地整理講課的內(nèi)容，那就更好了。直到考試前幾個月，這種情況都給了我選擇干事的自由──我大大地利用了這種自由；我把與此伴隨而來的內(nèi)疚看做是不可避免的，并且其害處是微不足道的。事實上，現(xiàn)代的教學(xué)方法還沒有把神圣的求知欲完全扼殺掉，這差不多是一個奇跡；因為這株脆弱的幼苗，除了需要鼓勵外，首先需要自由──沒有自由它將不可避免地會夭折。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第一卷
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〔材料三〕1898年9月，德國物理學(xué)家在杜塞爾多夫討論的特別議題“運(yùn)動介質(zhì)中以太及其行為”，就被剛剛讀大學(xué)三年級的愛因斯坦注意到了。……在這次會議上，從亞琛高等技術(shù)學(xué)院來的維恩在會上的發(fā)言道出了物理學(xué)家面臨的困境和艱難的抉擇。……盡管參加杜塞爾多夫會議的人很多，地位也不低，但是卻沒有一種意見能讓大家接受，也沒有任何一個物理學(xué)家敢于想到干脆拋棄千瘡百孔的以太，另起爐灶。但這次會議后一年，將要讀大學(xué)四年級的愛因斯坦居然敢于提出一種全然不同的意向：干脆拋棄這個“燙手”的以太。
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──楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料四〕當(dāng)我昨天接到你的信時，我真正為你的真摯和親切關(guān)懷所感動，并且看到你并沒有忘記你的老朋友和這只不祥之鳥……我簡直沒有必要告訴你，要是我能夠留在這樣一個愉快的小圈子里，我該是非常幸福的；為了不辱沒你們的推薦，我會盡一切努力……
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至于科學(xué)，我在腦子里已經(jīng)得到幾個奇妙的想法，必須及時地把它們寫出來。我現(xiàn)在幾乎可以確信，我的關(guān)于原子吸引力的理論能夠推廣到氣體，而差不多所有元素的特征常數(shù)都能夠不太困難地確定下來。到那時，分子力同牛頓的超距作用力之間的內(nèi)在關(guān)系問題也會取得一個決定性的前進(jìn)步驟。也許指向不同目標(biāo)的別人的研究工作會最后證明這一理論?！瓘哪切┛磥硗苯涌梢姷恼胬硎植煌母鞣N復(fù)雜的現(xiàn)象中認(rèn)識到它們的統(tǒng)一性，那是一種壯麗的感覺。
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請代我向你父親致以最親切的問候，并感謝他為我而費神以及他在推薦中所顯示的對我的信任。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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〔材料五〕每個人都有一定的理想，這種理想決定著他的努力和判斷的方向。在這個意義上，我從來不把安逸和享樂看做是生活目的本身──這種倫理基礎(chǔ)，我叫它“豬欄的理想”。照亮我的道路，并且不斷地給我新的勇氣去愉快地正視生活的理想，是善、美和真……人們所努力追求的庸俗的目標(biāo)──財產(chǎn)、虛榮、奢侈的生活──我總覺得都是可鄙的。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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【解讀】由科技史專家許良英等編譯的《愛因斯坦文集》主要包括愛因斯坦的文章、講稿和通信，也包括別人寫的愛因斯坦的談話記錄或報道，是研究愛因斯坦的珍貴史料。科學(xué)史專家楊建鄴所著《愛因斯坦傳》是關(guān)于愛因斯坦這位科學(xué)巨人追求、探索的一生的真實記錄。
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愛因斯坦小時候很少講話，卻十分善于思考，對自然現(xiàn)象，總要尋根究底地問原因。愛因斯坦有不同一般的好奇心，正是因為始終有好奇心驅(qū)動著他，使他無法寧靜或心安理得地滿足于自己已經(jīng)取得的成績。此外，愛因斯坦從小就喜歡根據(jù)自己的愛好來自學(xué)，他最厭惡的就是被強(qiáng)迫去學(xué)習(xí)。他從來就不愿意像機(jī)械人一樣任人驅(qū)使、駕馭。在求學(xué)期間，他的成績并不優(yōu)異。因為他往往對考試準(zhǔn)備不足，而把更多時間用來學(xué)習(xí)他更感興趣的各種知識，尤其是理論物理學(xué)。早在大學(xué)期間他就開始關(guān)注最前沿的物理學(xué)難題，并確立了今后的努力方向。
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材料一表明愛因斯坦從小就具備兩種優(yōu)秀品質(zhì)：喜歡自由學(xué)習(xí)，有強(qiáng)烈的好奇心，這為他以后從事科學(xué)研究埋下了伏筆。材料二是愛因斯坦晚年自述中的一段話，反映了愛因斯坦對強(qiáng)制性學(xué)習(xí)的厭惡，指出自由對科學(xué)研究是至關(guān)重要的。材料三表明剛剛20歲的愛因斯坦已經(jīng)初步具備駕馭困擾研究前沿的紛繁局面的能力，善于在千頭萬緒的諸多意見中，分析和看出問題的癥結(jié)所在。這是一種在科學(xué)研究中最不可缺少的和最可貴的能力。材料四是1901年4月14日愛因斯坦寫給朋友格羅斯曼的信，反映愛因斯坦大學(xué)畢業(yè)后失業(yè)的痛苦以及探索自然界統(tǒng)一性的樂趣，這表明愛因斯坦作為科學(xué)研究者有一種極不平凡的品格，那就是他能在極不理想的條件下，不受干擾地思考和研究。材料五則是愛因斯坦在《我的世界觀》一文中表達(dá)的自己的信仰，反映了他追求真善美的崇高理想。
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2．伯爾尼時期
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〔材料一〕對于如何審閱專利，哈勒①作了如下訓(xùn)示：“你們著手審查時，你們要設(shè)想，發(fā)明者所說的全是假話。如果你們不這樣想，順著發(fā)明者的思路走去，你們就會受束縛。你們始終要有批判的眼光，要警惕?！睆呐械?、反駁的立場去審查各種專利申請，這種思考問題的方法對年輕的愛因斯坦實在太有好處了，因為這可以使他思想敏銳起來，不落窠臼。而且這種批判的方法也給愛因斯坦帶來許多樂趣。愛因斯坦很喜歡這種工作，也很適應(yīng)這種批判的氛圍。
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──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料二〕愛因斯坦在逝世前一個月的自述片段中寫道：“鑒定專利權(quán)的工作，對于我來說是一件幸事。它迫使你從物理學(xué)上多方面地思考，以便為鑒定提供依據(jù)。此外，實踐性的職業(yè)對于像我這樣的人來說簡直是一種拯救：因為學(xué)院式的環(huán)境迫使青年人不斷提供科學(xué)作品，只有堅強(qiáng)的性格才能在這種情況下不流于淺薄?！?br/>?
──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第一卷
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〔材料三〕奧林匹亞科學(xué)院②頌詞：
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在你的生氣勃勃的短暫生涯中，你曾以孩子般的喜悅，在一切明朗而有理性的東西中尋找樂趣。你的成員把你創(chuàng)立起來，目的是要同你的那些傲慢的老大姐們開玩笑。他們這么做是多么正確，我通過多年的細(xì)心觀察，懂得了對此作出充分的評價。
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我們?nèi)齻€成員至少都表現(xiàn)得是堅忍不拔的。雖然他們都已經(jīng)有點老態(tài)龍鐘，可是你所閃耀的明亮耀眼的光輝依然照耀著我們孤寂的人生道路；因為你并沒有同他們一起衰老，而卻像蓬勃生長的萵苣那樣盛發(fā)繁茂。
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我永遠(yuǎn)忠誠于你，熱愛你，直到學(xué)術(shù)生命的最后一刻!
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第一卷
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【解讀】愛因斯坦大學(xué)畢業(yè)后，在朋友的幫助下，到瑞士的伯爾尼專利局工作。1902年至1909年在伯爾尼專利局的七年，是他最富于創(chuàng)造性的科學(xué)活動時期之一。從事技術(shù)專利權(quán)的工作使得愛因斯坦必須多方面思考問題，這對物理的思索有重大的激勵作用。這時他生活安定，有大量業(yè)余時間可以從事科學(xué)研究。在伯爾尼時期，“奧林匹亞科學(xué)院”的業(yè)余科學(xué)活動，對愛因斯坦的脫穎而出也起了重要的作用。對于處在成長期的人來說，爭論其實就是一種激勵和解放?！皧W林匹亞科學(xué)院”的三個成員，除了一起學(xué)習(xí)科學(xué)和哲學(xué)的名著以外，他們還讀了一些文學(xué)作品，如拉辛、狄更斯和塞萬提斯的作品。在學(xué)習(xí)以外，他們常常各抒己見和彼此批評。伴隨著學(xué)習(xí)的是長時間的激烈爭論。這些“長時間的激烈爭論”對愛因斯坦思想的發(fā)展確實產(chǎn)生了深刻的影響。一旦他有什么新的想法，他就會向朋友們提出來討論。
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材料一、材料二表明伯爾尼專利局的工作既為愛因斯坦解決了后顧之憂，又訓(xùn)練了他的批判思維能力。材料三是愛因斯坦于1953年4月3日給他在伯爾尼時期的兩位擎友索洛文和哈比希特的回信，反映了愛因斯坦早年和幾個志趣相投的朋友組成奧林匹亞科學(xué)院，從事業(yè)余科學(xué)活動的情況。
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【注釋】①哈勒（1844—1936）：伯爾尼專利局局長，機(jī)械工程師出身。②奧林匹亞科學(xué)院：愛因斯坦和他的兩個朋友索洛文和哈比希特組成的業(yè)余科學(xué)研究團(tuán)體，得名于他們經(jīng)常在一家名為奧林匹亞的咖啡館探討物理和哲學(xué)問題。
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推動量子力學(xué)的發(fā)展
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3．奇跡的1905年
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〔材料一〕19世紀(jì)末，經(jīng)典物理學(xué)獲得了全面的發(fā)展，形成了以經(jīng)典力學(xué)、電磁場理論和經(jīng)典統(tǒng)計力學(xué)為三大支柱的理論體系。然而，隨著一系列實驗中的新發(fā)現(xiàn)，一場激烈的科學(xué)革命迅速爆發(fā)，并以極快的速度滲透到物理學(xué)各種最基本的思想和原理之中。
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一系列的發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重地沖擊著經(jīng)典物理學(xué)傳統(tǒng)的物理思想。物理學(xué)面臨嚴(yán)重的危機(jī)，連素以保守著稱的英國著名科學(xué)界元老開爾文①，也不得不在1900年4月27日在英國皇家學(xué)會的演講中承認(rèn)：“動力學(xué)理論……的優(yōu)美性和明晰性被兩朵‘烏云’遮蔽得黯然失色了?！钡谝欢洹盀踉啤鄙婕暗氖橇W(xué)、電磁理論中最基本的物理思想問題；第二朵“烏云”涉及的則是氣體分子運(yùn)動理論。
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1905年，兩朵烏云開始消散，這與愛因斯坦在這一年發(fā)表的4篇論文有很大的關(guān)系。正如德布羅意②所說：“他的論文（在1905年的4篇）可以比做光彩奪目的火箭，它們在黑暗的夜空突然劃出一道道短促的但又十分強(qiáng)烈的光輝，照耀著廣闊的未知領(lǐng)域?！?br/>?
──楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料二〕英國著名物理學(xué)家彭羅斯③說：
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“在20世紀(jì)，我們極其幸運(yùn)地目睹了我們世界的物理圖像的兩次重大革命。第一次革命推翻了我們的空間和時間觀，把兩者結(jié)合為我們現(xiàn)在稱之為時空的東西，人們發(fā)現(xiàn)這種時空以一種微妙的方式彎曲著，從而引起人們早就熟悉的、無處不在而又神秘的引力現(xiàn)象。第二次革命完全改變了我們理解物質(zhì)和輻射本性的方式，給了我們一種實在的圖像，其中粒子的行為像是波，而波的行為像是粒子，我們通常的物理學(xué)描述變得具有本質(zhì)上的不確定性，而一個物體可以同時在幾個地方呈現(xiàn)其自己。我們用‘相對論’一詞概括第一次革命，而用‘量子論’概括第二次革命。兩者現(xiàn)在都已通過觀測得到確認(rèn)，其達(dá)到的精確度在科學(xué)史上是空前的?！?br/>?
──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料三〕所謂光電效應(yīng)是指光照射金屬激發(fā)電子的現(xiàn)象。該效應(yīng)的一個特征是，單位時間內(nèi)激發(fā)電子的數(shù)量與光的強(qiáng)度有關(guān)，而射出電子的速度則與照射光的頻率有關(guān)。經(jīng)典電磁理論認(rèn)為，隨著光強(qiáng)的增加，射出電子的速度也應(yīng)該增加，而這與實驗不符。愛因斯坦的光量子理論很好地解釋了這一現(xiàn)象。只有能量足夠大的光子才能使電子獲得射出所需能量，因此頻率低于一定值的光即使光強(qiáng)很大也不能激發(fā)出電子。而電子射出的速度也是由光子的能量或者說由光的頻率決定的。大多數(shù)物理學(xué)家，包括普朗克④和洛倫茲⑤在內(nèi)，都認(rèn)為他的觀點是沒有根據(jù)的。
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──方在慶主編《一個真實的愛因斯坦》
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〔材料四〕1900年前后，物理學(xué)家們還在爭論原子是否真實存在，或者它只是一個輔助的理論模型。懸浮于液體中用顯微鏡才能看見的微小粒子的無序運(yùn)動，即“布朗運(yùn)動”未能真正得到解釋。愛因斯坦指出，這一運(yùn)動可以用統(tǒng)計方法來描述，借助熱的分子運(yùn)動論，人們可以推測出分子的大小。這樣就為原子假說的成立提出了一個具有決定意義的論據(jù)。
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──方在慶主編《一個真實的愛因斯坦》
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〔材料五〕自伽利略以來，力學(xué)中的絕對靜止就已經(jīng)不再有意義了。愛因斯坦在他論文的開始就指出，盡管在基于以太概念建立的關(guān)于電動力學(xué)和光學(xué)現(xiàn)象的理論中存在靜止參照系和運(yùn)動參照系的區(qū)別，但這一區(qū)別在現(xiàn)象本身中無法被證實。因此，他認(rèn)為相對性原則應(yīng)該同樣適用于電動力學(xué)和光學(xué)。此外，他還主張光速的恒定不變，這樣就可以推出空間和時間依賴于參照系的運(yùn)動狀態(tài)。
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──方在慶主編《一個真實的愛因斯坦》
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【解讀】科技史專家方在慶主編的《一個真實的愛因斯坦》，以畫傳的方式展示愛因斯坦輝煌的一生，通過圖片和背景資料來概述和詮釋他的諸多角色，以真實地反映他的生活經(jīng)歷、事業(yè)理想、喜怒哀樂、特立獨行及其輝煌的一生。
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愛因斯坦對自然界有非凡的洞察力，以至于在1905年這一年中就為20世紀(jì)的兩次革命（即相對論和量子論）奠定了基礎(chǔ)。在1905年短短三個半月的時間里，伯爾尼專利局的三等技術(shù)專家，創(chuàng)造了人類文明史上最令人驚訝的奇跡，他連續(xù)發(fā)表了數(shù)篇極其重要的論文。3月份的論文提出光量子假說，使他成為量子理論的創(chuàng)始人之一，1921年后他因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎；5月份有關(guān)布朗運(yùn)動的論文使他成了統(tǒng)計力學(xué)的創(chuàng)始人之一，而且由此設(shè)計的實驗使得原子分子假說第一次被實驗證實，從此不再有人反對原子假說；6月底的論文使他創(chuàng)建了徹底改變?nèi)祟悤r空觀的狹義相對論。在科學(xué)史上，還從來沒有一個人在這么短的時間內(nèi)，完成如此之多和如此重要的貢獻(xiàn)。其中，最引起轟動的是狹義相對論，它有兩條基本原理，一是相對性，在自然界，物體運(yùn)動、力的作用、電磁波的運(yùn)動都是相對的；二是光速不變原理，光在真空中的傳播速度，是一個不變的常數(shù)──每秒30萬公里。狹義相對論的創(chuàng)立，改變了牛頓力學(xué)的時空觀念，揭露了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性，為原子能的利用奠定了理論基礎(chǔ)，是現(xiàn)代物理學(xué)領(lǐng)域的一次偉大革命。
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材料一、二表明愛因斯坦的研究對于現(xiàn)代物理學(xué)的重要意義。材料三、四、五表明愛因斯坦分別在有關(guān)光量子假說、布朗運(yùn)動、狹義相對論三個方面取得了豐碩成果。
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【注釋】①開爾文(1824—1907)：英國著名物理學(xué)家、發(fā)明家。②德布羅意（1892—1987）：法國物理學(xué)家，為推動量子力學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。③彭羅斯（1931—？）：英國數(shù)學(xué)物理學(xué)家，著名科學(xué)家、思想家、哲學(xué)家。④普朗克（1858—1947)：德國物理學(xué)家，由于他在黑體輻射方面的研究獲得諾貝爾物理學(xué)獎。⑤洛倫茲(1853—1928)：荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，因關(guān)于磁對輻射現(xiàn)象影響的研究，他與塞曼分享了1902年度的諾貝爾物理學(xué)獎金。
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4．柏林時期
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〔材料一〕1910年，德國物理學(xué)家普朗克在給布拉格大學(xué)的一封推薦信中寫道：“如果愛因斯坦的理論被證明是正確的──這個我想沒有問題──他將被認(rèn)為是20世紀(jì)的哥白尼①?！?br/>?
──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料二〕1913年夏天，在普朗克和能斯脫②的極力勸說下，愛因斯坦接受了柏林普魯士科學(xué)院的一個研究職務(wù)。愛因斯坦接受來自柏林的邀請，至少有以下三個方面的原因：一、愛因斯坦正在思考引力問題，需要大量的時間。而蘇黎世繁重的教學(xué)任務(wù)讓他喘不過氣來，他需要一個沒有任何教學(xué)任務(wù)的職位。柏林方面提出的條件讓他動心；二、柏林是當(dāng)時世界科學(xué)的中心，那里聚集了世界上最優(yōu)秀的物理學(xué)家。他可以與他們進(jìn)行思想交流；三、表姐愛爾莎的吸引力。由于與米列娃的關(guān)系緊張，愛因斯坦已經(jīng)不能平靜地生活下去，而與米列娃各方面正好相反的愛爾莎③，正好吸引了他。
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──方在慶主編《一個真實的愛因斯坦》
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〔材料三〕首先我應(yīng)當(dāng)誠摯地感謝你們，給了我一個像我這樣的人所能得到的最大恩惠。你們把我選進(jìn)你們的科學(xué)院，使我不再為我的職業(yè)而發(fā)愁和操心，使我有可能全心全意地從事科學(xué)研究。即使當(dāng)我的努力在你們看來只得到一點可憐的結(jié)果時，也請你們?nèi)匀幌嘈盼业母屑ず颓趹?br/>?
我們已經(jīng)知道，歸納的物理學(xué)向演繹的物理學(xué)提出問題，反過來，演繹的物理學(xué)也向歸納的物理學(xué)提出問題，而回答這些問題，那是需要我們?nèi)σ愿暗?。愿我們通過我們團(tuán)結(jié)一致的努力，在永恒的前進(jìn)中迅速取得勝利！
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第一卷
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【解讀】愛因斯坦在1905年發(fā)表的那幾篇革命性的論文，除了給他帶來聲譽(yù)和認(rèn)可，更多地卻是使他不為人理解。1907年之后，愛因斯坦成功解釋了在低溫下異常的熱運(yùn)動，關(guān)于布朗運(yùn)動所作的預(yù)言也得到轟動性證實后，他的國際聲譽(yù)進(jìn)一步提升。他的物理學(xué)界同行們開始為他能夠進(jìn)入大學(xué)工作而努力。隨后愛因斯坦在幾所大學(xué)謀到了教職。從1914年到1932年，愛因斯坦在柏林待了18年。柏林是當(dāng)時歐洲乃至世界的科學(xué)研究中心。
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材料一是德國物理學(xué)界領(lǐng)袖普朗克為愛因斯坦進(jìn)入大學(xué)寫的推薦信，信中高度贊揚(yáng)了愛因斯坦的成就。材料二表明了愛因斯坦決定前往柏林從事研究的三點原因。材料三是愛因斯坦決定接受成為德國院士的感謝信。事實上，柏林時期，尤其是最初五年是愛因斯坦一生中最多產(chǎn)和最富創(chuàng)造性的時期之一。
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【注釋】①哥白尼（1473—1543）：偉大的波蘭天文學(xué)家，日心說的創(chuàng)立者，近代天文學(xué)的奠基人。②能斯脫（1864—1941）：德國著名化學(xué)家和物理學(xué)家。③愛爾莎（1876—1936）：愛因斯坦的第二任妻子。
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5．廣義相對論被證實
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〔材料一〕日食結(jié)束以后，愛丁頓①馬上給倫敦皇家學(xué)會發(fā)去電報：“穿過云層，有點希望。愛丁頓。”接著，他們在當(dāng)場就開始進(jìn)行對比測量。一月份，當(dāng)太陽不在觀察的星域時，他們就拍下了這一星域的照片，以便在日食發(fā)生時與同一星域的照片進(jìn)行對比。由精確的對比測量即可算出光彎曲的數(shù)值。愛丁頓他們擔(dān)心歸途中發(fā)生意外，所以立即開始檢測。我們知道，一弧秒的偏差在底片上的反應(yīng)只是六十分之一毫米，可見檢測需要多么高的精度，更何況各種意外的因素(如濕度給儀器帶來的偏差、底片乳劑因熱帶氣候引起的膨脹等)，都可能給最終檢測帶來毀滅性失敗，還有該死的天氣。幸運(yùn)的是，在日食快結(jié)束前云層一定是變薄了，盡管許多底片報廢，但有兩張底片上出現(xiàn)了我們千期萬盼的畢宿星團(tuán)的圖像。經(jīng)過精密的測量，照片上顯示出明顯偏差，十分符合愛因斯坦的理論值。
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──楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料二〕1919年11月6日，皇家學(xué)會主席J．J．湯姆遜②主持了皇家學(xué)會和皇家天文學(xué)會聯(lián)合會議，會上報告了這次科學(xué)考察的結(jié)果。皇家天文學(xué)會的主席福勒支持考察隊得到的結(jié)論，然后大家等待著名物理學(xué)家洛奇的發(fā)言。他曾經(jīng)公開打賭，說絕不會有什么光偏轉(zhuǎn)，即使有也肯定是牛頓值。洛奇當(dāng)時任伯明翰大學(xué)校長，他聽了大家的發(fā)言后，竟一言不發(fā)地離開了會場，讓在場的人大吃一驚。
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J．J．湯姆遜贊揚(yáng)了愛因斯坦，也同時贊揚(yáng)了偉大的牛頓，他說：這次測出的這個結(jié)果并不是孤立的，它是科學(xué)思想整體的一部分，影響著物理學(xué)最基本的概念……它是牛頓時代以來引力理論方面得到的最重要的結(jié)果，因而應(yīng)當(dāng)在和牛頓密切相關(guān)的皇家學(xué)會的會議上宣布，這樣做是十分恰當(dāng)?shù)摹?br/>?
──楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料三〕當(dāng)時參加會議的數(shù)學(xué)哲學(xué)家懷特海③對這次會議做了如下描述：“整個會議充滿強(qiáng)烈興趣的氣氛猶如一出希臘的戲劇，我們則是給在超級事件發(fā)展中所揭示的天意作注釋的合唱隊。在這現(xiàn)場中充滿戲劇色彩：傳統(tǒng)的儀式，背景中有一幅牛頓畫像，它仿佛在提醒我們，200多年前所做出的最偉大的科學(xué)總結(jié)現(xiàn)在要接受第一次修正。在不缺乏個人興致的情況下，一場偉大的思想領(lǐng)域內(nèi)的探險終于安然結(jié)束了?！?br/>?
──楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料四〕1919年11月7日，倫敦報紙對這一重大科學(xué)事件作了大量報道?！短┪钍繄蟆飞弦浴翱茖W(xué)中的革命·新的宇宙理論·牛頓的概念被推翻”的標(biāo)題報道了這次會議。報道中說：“觀測結(jié)果決定性地證實了著名物理學(xué)家愛因斯坦的預(yù)言，而且皇家學(xué)會的主席宣稱這是發(fā)現(xiàn)了被預(yù)言存在海王星以來的最驚人的事件?！?br/>?
──楊建鄴《愛因斯坦傳》
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【解讀】早在1907年，愛因斯坦就提出有必要把相對性理論從等速運(yùn)動推廣到加速運(yùn)動。從1912年開始，他與M.格羅斯曼的合作，終于在1915年建立了廣義相對論，1916年的論文《廣義相對論的基礎(chǔ)》就是這項工作的總結(jié)。廣義相對論也有兩條基本原理：一是等效原理，即在一個加速運(yùn)動的系統(tǒng)里，物體會自動改變運(yùn)動狀態(tài)，而改變這種運(yùn)動狀態(tài)的力，就是慣性力；二是廣義相對性，即在加速運(yùn)動系統(tǒng)里的慣性力，可以運(yùn)用到時空中的各種物體運(yùn)動上。愛因斯坦預(yù)言了當(dāng)時兩個鮮為人知的效應(yīng)可以檢驗廣義相對論，第一個是引力場中的光線彎曲，第二個是引力場中光色譜的變化，即引力紅移。1919年后，英國著名天文學(xué)家愛丁頓在觀測日全食時證實了愛因斯坦有關(guān)引力場中的光線彎曲的預(yù)言完全正確。愛因斯坦的廣義相對論改變了人們對宇宙的認(rèn)識，他的研究無疑對傳統(tǒng)物理學(xué)是一次偉大的革命，也是人類自然科學(xué)史上的一次革命。
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材料一反映了英國科學(xué)家愛丁頓率領(lǐng)考察隊考察日食時引力場中的光線偏差從而證實了廣義相對論。材料二反映了英國皇家學(xué)會和皇家天文學(xué)會聯(lián)合舉行會議宣布科學(xué)考察的結(jié)果，贊揚(yáng)了愛因斯坦的偉大成果。材料三是當(dāng)時參加會議的數(shù)學(xué)哲學(xué)家懷特海對當(dāng)時會議的描述。材料四反映了廣義相對論被證實后成為當(dāng)時最轟動的新聞。
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【注釋】①愛丁頓（1882—1944）：英國天文學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，是第一個用英語宣講相對論的科學(xué)家。②湯姆遜（1856—1940）：英國物理學(xué)家，電子的發(fā)現(xiàn)者。③懷特海（1861—1947）：英國著名的數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家和教育理論家。
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6．帶有悲劇性的統(tǒng)一場論
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〔材料一〕到美國普林斯頓研究所以后，愛因斯坦先后與霍夫曼、英費爾德、斯特勞斯和巴格曼等人合作研究統(tǒng)一場論。研究的情形同在德國時一樣，有許多次他都認(rèn)為他夢寐以求的目標(biāo)已經(jīng)達(dá)到，但過不了多久，早則幾天，遲則幾周，就會發(fā)現(xiàn)他的新方案是虛妄的。
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愛因斯坦的合作者斯特勞斯曾辛酸地寫道：
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“我們有一次連續(xù)研究一個理論達(dá)9個月之久。一天晚上，我發(fā)現(xiàn)了一類解，但第二天早上就發(fā)現(xiàn)這類解表明，我們研究的理論不可能有物理意義。”
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──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料二〕1955年4月18日，也就是愛因斯坦去世的頭一天，他還請求別人將他的統(tǒng)一場論計算的最后一頁拿給他，似乎他還想做最后的計算。
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有人曾懷著不理解的心情問愛因斯坦：“這一次又一次的失敗有價值嗎?所有這些努力是否還有什么人們不知道的目的?”愛因斯坦的回答是非常感人的。他回答說：“至少我知道99條路不通?！边€說：“我明白，成功的機(jī)會很小，但努力還是必需的……那是我的責(zé)任?！?br/>?
──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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【解讀】愛因斯坦一直堅持認(rèn)為可以找到一個“統(tǒng)一場”，并可用這個“統(tǒng)一場”派生出的一系列理論解決量子理論的種種問題?？上е钡剿?955年去世，仍然沒有看到任何完成這一目標(biāo)的曙光。盡管愛因斯坦的嘗試沒有得到成功，受到許多批評，但愛因斯坦仍堅持他的基本觀念，即物理學(xué)的偉大目標(biāo)，是統(tǒng)一場的理論。為了這一信念，愛因斯坦戰(zhàn)斗到最后一刻。材料一反映了愛因斯坦等人研究統(tǒng)一場論遇到了很大困難。材料二表明愛因斯坦百折不撓、獻(xiàn)身科學(xué)的偉大精神。
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為人類和平進(jìn)步而斗爭
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7．激進(jìn)的和平主義者
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〔材料一〕《告文明世界宣言》在6個問題上做了否定，每個否定都是以“事情并非如此……”開頭。通過這些否定，這份宣言拒不承認(rèn)德國發(fā)動的戰(zhàn)爭有罪，拒絕為入侵比利時承擔(dān)責(zé)任，并宣稱如果不搶在協(xié)約國之前行動德國就會被屠殺……總之，德國是站在正義的一方，沒有任何過錯，過錯都在協(xié)約國一方。最后，德國學(xué)者們在宣言中無恥地聲言：任何反對德國軍國主義的人，必然地反對德國文化。宣言中寫道：“請相信我們吧！作為一個文明民族，一個擁有歌德、貝多芬和康德的傳統(tǒng)──這比家庭和故土還要神圣不可侵犯──的民族，當(dāng)我們說我們將把這一斗爭進(jìn)行到底時，請相信我們……我們以我們的名聲和榮譽(yù)擔(dān)保！”有93位享有某種國際聲譽(yù)的藝術(shù)家、科學(xué)家、牧師、詩人、律師、醫(yī)生、歷史學(xué)家、哲學(xué)家和音樂家在宣言上簽名。
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──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料二〕我們一點兒也不能被弄得驚惶失措。凡是對共同的世界文化稍微關(guān)心的人，現(xiàn)在都有雙倍的責(zé)任，為維護(hù)這種文化所必須引為依據(jù)的那些原則而起來斗爭。然而，那些本來可指望具有這種思想感情的人──主要是科學(xué)家和藝術(shù)家──到目前為止的反應(yīng)，幾乎使人看來他們好像已經(jīng)放棄了任何還想維持國際交往的愿望。他們以敵對的精神講話，而沒有站出來為和平說話。民族主義的熱情不能為這種態(tài)度辯解，這種態(tài)度同世界上的從來被稱為文化的那些東西是不相稱的。如果這種精神在知識分子中間普遍流行，那將是一種嚴(yán)重的不幸。我們深信這不僅會威脅文化本身，同時還會危及民族的生存，而這次野蠻的戰(zhàn)爭也正是以保衛(wèi)民族生存為借口而發(fā)動起來的。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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〔材料三〕全世界的科學(xué)家和技術(shù)專家已經(jīng)證明:
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科學(xué)的作戰(zhàn)方法已經(jīng)使國防和非戰(zhàn)斗人員的保護(hù)成為虛妄；而且新的戰(zhàn)爭就將意味著大部分人被火、毒氣和化學(xué)藥品同時消滅。所有的國家統(tǒng)統(tǒng)在危急之中……任憑官方對和平怎樣保證，全世界各處的戰(zhàn)爭危險從來沒有比現(xiàn)在更為嚴(yán)重，所涉及的問題也從來沒有比現(xiàn)在更為復(fù)雜。難道人民會允許他們的政府去準(zhǔn)備這種毀滅性戰(zhàn)爭嗎?
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全世界的人民聯(lián)合起來，以要求普遍裁軍來表明你們的和平愿望吧。已經(jīng)宣布廢止戰(zhàn)爭；現(xiàn)在讓我們來要求廢除軍備?！壳暗膫鋺?zhàn)政策并不能給全世界人民以安全，而且事實上，卻使一切國家引起經(jīng)濟(jì)災(zāi)難；這種政策使新的戰(zhàn)爭不可避免；在未來每一場戰(zhàn)爭都將是滅絕性的戰(zhàn)爭；裁軍應(yīng)當(dāng)是廢止戰(zhàn)爭的邏輯后果，只要有關(guān)各國政府繼續(xù)拖延裁軍，那么這些政府所簽署的和平宣言仍然不過是一紙空文。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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【解讀】愛因斯坦不僅是一個偉大的科學(xué)家，還是一位具有正義感的社會活動家，時刻關(guān)心人類的進(jìn)步與和平。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，德國知識分子在政府的唆使下，炮制出《告文明世界宣言》。這一呼吁對國際學(xué)術(shù)關(guān)系帶來了極壞的影響。在呼吁中，簽名者一致否認(rèn)了德國對比利時的戰(zhàn)爭暴行并毫無保留地與德國軍方保持一致，從而在軍事前線的后面又構(gòu)筑了一道精神陣線。在這一精神陣線中，除了其他受教育階層的精英外，自然科學(xué)家也占有一席之地。愛因斯坦深刻地認(rèn)識到德國知識分子簽署發(fā)表的《告文明世界宣言》對科學(xué)技術(shù)的國際合作有巨大的破壞性，而且還認(rèn)識到這種破壞性將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過戰(zhàn)爭經(jīng)歷的時間。因此，具有強(qiáng)烈責(zé)任感和正義感的愛因斯坦行動起來，在一份與《告文明世界宣言》針鋒相對的聲明《告歐洲人書》上簽署了自己的名字。第一次世界大戰(zhàn)后愛因斯坦積極致力于恢復(fù)各國人民的相互諒解，并為此到歐洲各國奔走呼號，積極反對戰(zhàn)爭。納粹奪權(quán)以后，他不顧自身安危，號召歐洲民主國家用軍事手段反對納粹威脅。
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材料一是《告文明世界宣言》的主要內(nèi)容，反映了德國知識界的墮落。材料二是《告歐洲人書》最重要的片段，表明愛因斯坦對德國的丑行保持清醒的頭腦，而當(dāng)時德國多數(shù)科學(xué)家都是支持本國戰(zhàn)爭的。這份聲明是愛因斯坦一生中第一次簽署的政治聲明。材料三是“國際婦女爭取和平自由同盟”于1930年5月30日發(fā)表的宣言，愛因斯坦是領(lǐng)頭簽名者之一。
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8．離德赴美
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〔材料一〕只要有可能，我就只愿意生活在一個政治自由、寬容而且在法律面前人人平等的國家里。言論自由和書面發(fā)表政治意見的自由也是政治自由的一部分。尊重個人信仰是寬容的一部分。這些條件，目前在德國還不成熟，在那里，那些以促進(jìn)國際間相互理解為事業(yè)的人，正慘遭迫害，其中包括第一流的藝術(shù)家。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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〔材料二〕愛因斯坦在1933年3月28日主動向普魯士科學(xué)院遞交了辭呈。辭呈上寫道：“鑒于德國目前的狀況，我不得不放棄在普魯士科學(xué)院的職務(wù)。19年來，科學(xué)院為我提供了無數(shù)機(jī)會，使我專心從事研究，而沒有任何特別的義務(wù)。我知道我欠下的恩情太多，我也非常不愿意離開這個學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)；同時，在我作為院士期間，與同事們建立了融洽和諧的關(guān)系。但是在目前的情況下，我對普魯士政府的行為無法容忍?！?br/>?
──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料三〕愛因斯坦對德國知識界的墮落非常憤怒，他曾于1933年5月9日寫信給M．玻恩①說：“我一直對德國沒有好印象，但我得承認(rèn)，對于他們的暴行和殘忍我仍然感到非常吃驚。”5月26日，關(guān)于如何對待剛上臺的德國納粹政權(quán)問題，他給勞厄②的信中再一次表露了他那氣吞山河的心聲：“我不同意你的看法，以為科學(xué)家對政治問題──在較廣泛的意義上來說就是人類事務(wù)──應(yīng)當(dāng)默不作聲……試問，要是像布魯諾③、斯賓諾莎④、伏爾泰⑤和洪堡⑥這些人也都是這樣想，這樣行事，我們的處境會怎樣呢?我對我所說過的話，沒有一個字感到后悔，而且相信我的行動是為人類服務(wù)?！?br/>?
──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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【解讀】20世紀(jì)30年代，當(dāng)戰(zhàn)爭的陰影再次在德國呈現(xiàn)時，愛因斯坦開始呼吁各國人民為和平而斗爭。由于是猶太人，他遭到納粹分子的追捕和迫害，被迫離開德國來到美國，就職于普林斯頓高等研究院。材料一是1933年3月10日，愛因斯坦對《紐約世界電訊報》的記者宣布他不回德國的聲明，反映當(dāng)希特勒開始整肅異己分子和迫害猶太人時，愛因斯坦開始政治斗爭，爭取政治自由，并決定離開德國。材料二反映了為避免被納粹化的德國科學(xué)院開除所造成的同以前同事反目成仇，愛因斯坦向德國科學(xué)院提出辭呈。材料三反映了愛因斯坦對德國知識界的納粹化非常不滿，表明了一位有成就的科學(xué)家強(qiáng)烈的社會責(zé)任感。
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【注釋】①玻恩(1882—1970)：德國理論物理學(xué)家，量子力學(xué)的奠基人之一。②勞厄（1879—1960）：德國物理學(xué)家，因發(fā)現(xiàn)了晶體的X射線衍射現(xiàn)象而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。③布魯諾（1548—1600）：文藝復(fù)興時期著名的自然哲學(xué)家。④斯賓諾莎（1632—1677）：西方近代哲學(xué)史重要的理性主義者，與笛卡爾和萊布尼茨齊名。⑤伏爾泰(1694—1778)：18世紀(jì)法國資產(chǎn)階級啟蒙運(yùn)動的旗手，被譽(yù)為“思想之王”、“法蘭西最優(yōu)秀的詩人”。⑥洪堡(1767—1835)：是柏林洪堡大學(xué)的創(chuàng)始者，也是著名的教育改革者、語言學(xué)家及外交官。
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9．愛因斯坦與原子彈
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〔材料一〕1939年8月2日，愛因斯坦簽署了一封給羅斯?？偨y(tǒng)的信。信中一開始就寫道：“當(dāng)我通過未發(fā)表的文件看到費米和西拉德①的最近工作報告后，我相信鈾在不久的將來可能會成為一種新的重要能源。這一新情況的某些方面值得政府加以注意，甚至在必要時迅速采取行動……現(xiàn)在有可能在大量的鈾當(dāng)中實現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，它會產(chǎn)生巨大的能量以及大量放射性元素……這一新的發(fā)現(xiàn)，也可以用以制造威力極強(qiáng)的新型炸彈?！?br/>?
──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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〔材料二〕1940年3月7日，愛因斯坦再次寫信給羅斯?？偨y(tǒng)，提醒美國應(yīng)高度警惕從大戰(zhàn)爆發(fā)以來德國對鈾的興趣越來越大這一事實，美國政府應(yīng)加速進(jìn)行鈾的研究。信中寫道：“去年，當(dāng)我意識到鈾的研究可能得出對國家有重要性的結(jié)果時，我曾認(rèn)為我有責(zé)任把這種可能性通知行政當(dāng)局。自從戰(zhàn)爭爆發(fā)以后，對鈾的興趣已經(jīng)在德國被強(qiáng)化了。我現(xiàn)在聽到，那里的研究正在高度保密地進(jìn)行，而且已經(jīng)擴(kuò)展到了另外一個威廉皇帝研究所，即物理研究所?！?br/>?
──轉(zhuǎn)引自楊建鄴《愛因斯坦傳》
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〔材料三〕在原子彈的制造方面，我所參與的就只一件事:我簽署了一封給羅斯?？偨y(tǒng)的信，在那封信中我強(qiáng)調(diào)有必要進(jìn)行大規(guī)模的實驗，來實現(xiàn)原子彈的制造。
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我完全明白，如果這些實驗證明是成功了，那該是威脅人類的可怕的危險。可是我卻感到非采取這一步驟不可，因為〔當(dāng)時〕看來很可能德國人也會抱著完全成功的希望在同一問題上進(jìn)行工作。我看，我那時只能這樣做，再無其他可以選擇的余地，盡管我始終是一個虔誠的和平主義者。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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〔材料四〕我在原子彈制造和給羅斯福的信一事上的所作所為僅僅在于：由于當(dāng)時存在著希特勒可能首先擁有原子彈的危險，我在西拉德起草的給羅斯?？偨y(tǒng)的信上簽了名。倘若我知道這種擔(dān)心是沒道理的，我本不會(未必有西拉德那么起勁)參與打開這個潘多拉的盒子的，因為我對政府的不信任不僅僅限于德國政府。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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【解讀】第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前后，在一些同行的促動下，愛因斯坦上書美國總統(tǒng)羅斯福，建議搶在納粹德國之前研制原子彈。盡管他本人沒有參與研制，但他卻是美國原子彈研究的發(fā)起人之一。材料一、二是愛因斯坦寫給羅斯福總統(tǒng)的兩封信，他在信中提醒羅斯福注意德國制造原子彈的可能性。實際上愛因斯坦并沒有參與美國研制原子彈的“曼哈頓”計劃。材料三是1952年9月20日愛因斯坦給日本《改造》雜志的回信。材料四是1955年3月19日愛因斯坦給勞厄的回信。在這兩則材料中，愛因斯坦都強(qiáng)調(diào)了這一點。
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【注釋】①西拉德(1898—？)：美國核物理學(xué)家、生物物理學(xué)家。
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10．積極投身反戰(zhàn)和裁軍運(yùn)動
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〔材料一〕我們發(fā)起召開這次會議，通過這次會議，全世界的科學(xué)家和一般公眾簽名贊同下列決議:
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“鑒于未來任何世界大戰(zhàn)必將使用核武器，而這種武器威脅著人類的繼續(xù)生存，我們敦促世界各國政府認(rèn)識到并且公開承認(rèn)，它們的目的決不能通過世界大戰(zhàn)來達(dá)到，因此，我們也敦促它們尋求和平辦法來解決它們之間的一切爭端?！?br/>?
──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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〔材料二〕通過原子能的解放，我們這一代已經(jīng)給世界帶來了自從史前人類發(fā)現(xiàn)了火以后最大的革命力量。這種宇宙的基本威力不能裝進(jìn)狹隘的國家主義這一陳腐的概念里。因為沒有秘密可保，也沒有防御可能；除非通過全世界人民覺醒了的理解和堅持，就沒有控制原子能的可能。
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我們科學(xué)家認(rèn)識到我們有不可逃避的責(zé)任，把原子能的簡單事實和它的社會后果告知我們的同胞。這里存在著我們唯一的安全和我們唯一的希望:我們相信有知識的公民都會為生活而不是為死亡去行動。
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──愛因斯坦《愛因斯坦文集》第三卷
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【解讀】第二次世界大戰(zhàn)中美國用兩顆原子彈轟炸了人口稠密的日本城市，這件事成為愛因斯坦終生的遺憾。以后他就致力于防止核戰(zhàn)爭，親自領(lǐng)導(dǎo)組織“原子科學(xué)家非常委員會”，出刊《原子科學(xué)家公報》，要使全世界人民認(rèn)識到核戰(zhàn)爭的極端危險性，倡議各國科學(xué)家用自己的言行來維護(hù)世界和平。材料一是由英國著名哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家羅素牽頭、愛因斯坦大力支持簽署的“羅素—愛因斯坦宣言”，旨在削減原子武器，停止研究開發(fā)氫彈?！傲_素—愛因斯坦宣言”開創(chuàng)了科學(xué)家積極投身反戰(zhàn)和裁軍運(yùn)動的先河，表明愛因斯坦在生命的最后時刻仍然為推動人類的和平而努力。材料二是愛因斯坦于1947年2～3月間為“原子科學(xué)家非常委員會”籌募百萬美元教育基金所發(fā)出的信。

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