第一篇：仿生學(xué)對人類社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

仿生學(xué)對人類社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

一、仿生學(xué)的概念

所謂“仿生”，顧名思義就是向生物學(xué)習(xí)、模仿或取得啟示，仿造各種生物的優(yōu)點以用在人類科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)造或改進(jìn)上。仿生學(xué)一詞是1960年由美國J.E.斯蒂爾提出的。他認(rèn)為“仿生學(xué)是研究以模仿生物系統(tǒng)的方式、或是以具有生物系統(tǒng)特征的方式、或是以類似于生物系統(tǒng)方式工作的系統(tǒng)的科學(xué)”。盡管人類在文明進(jìn)化中不斷從生物界受到新的啟示，但仿生學(xué)的誕生，一般以1960年全美第一屆仿生學(xué)討論會的召開為標(biāo)志。

仿生學(xué)的研究范圍主要包括①力學(xué)仿生：研究并模仿生物體大體結(jié)構(gòu)與精細(xì)結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)性質(zhì)，以及生物體各組成部分在體內(nèi)相對運動和生物體在環(huán)境中運動的動力學(xué)性質(zhì)。②分子仿生：研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。③能量仿生：研究與模仿生物電器官、生物發(fā)光、肌肉直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機械能等生物體中的能量轉(zhuǎn)換過程。④信息與控制仿生：研究與模擬感覺器官、神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。此外，它還研究與模擬體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，運動控制、動物的定向與導(dǎo)航等生物系統(tǒng)中的控制機制，以及人---機系統(tǒng)的仿生學(xué)方面。人工智能和智能機器人研究的仿生學(xué)方面---生物模式識別的研究、大腦學(xué)習(xí)、記憶和思維過程的研究與模擬，生物體中控制的可靠性和協(xié)調(diào)問題等---是仿生學(xué)研究的主攻方面。

因此仿生學(xué)就是人類在認(rèn)識自然和改善自然的過程中，通過科學(xué)的探索和研究，模仿自然界中一些生物的特殊本能的原理，來解決某些人類傳統(tǒng)認(rèn)識無法解決的一些疑難現(xiàn)象的一門高科技邊緣科學(xué)。

二、仿生學(xué)的歷史貢獻(xiàn)

仿生學(xué)在人類歷史發(fā)展過程中所做出的貢獻(xiàn)可謂源遠(yuǎn)流長。尤其是近幾個世紀(jì)，仿生學(xué)在軍事、醫(yī)學(xué)、生物、電子等高端技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用更是給人類的發(fā)展帶來了創(chuàng)新革命。

在軍事上，模仿野豬嘴發(fā)明的防毒面具，模仿海豚皮膚的溝槽結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于船艦外殼上，可減少航行湍流，提高航速。模仿鳥類滑翔原理發(fā)明飛機；模仿“蓮花效應(yīng)”將其應(yīng)用于飛機表層、汽車外殼達(dá)到自清潔的目的；模仿蒼蠅等昆蟲的視覺原理研制智能武器和仿生眼等；在醫(yī)學(xué)上，根據(jù)蒼蠅在細(xì)菌環(huán)境中生存的原理研制出的免疫抗菌劑，模擬人體器官設(shè)計出各種仿生器官用于醫(yī)學(xué)手術(shù)中等等；在生物上，屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲、船槳模仿魚的鰭、鋸子學(xué)的是螳螂臂，根據(jù)跑行中的貓的前爪墊的功能和蜘蛛網(wǎng)的柔順結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性設(shè)計出的汽車輪胎等等。

因此，有專家指出：人類進(jìn)化只有500萬年的歷史，而生命進(jìn)化已經(jīng)經(jīng)歷了約35億年的歷史，模仿人的創(chuàng)造固然重要，模仿自然更有無限的潛力和機會，更有可能提高原始創(chuàng)新的能力。而且從仿生學(xué)在各行業(yè)領(lǐng)域的運用結(jié)果也表明，仿生學(xué)為人類解決各種疑難現(xiàn)象提供了一種可能，它對人類發(fā)展的貢獻(xiàn)是巨大的、無可替代的。

三、仿生學(xué)在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的重要地位仿生學(xué)的研究與推廣在中外科技領(lǐng)域都受到高度關(guān)注和重視，它被認(rèn)為是各國在21世紀(jì)的世界市場上占有主動地位的先期條件：

1、國內(nèi)：仿生學(xué)的研究在國內(nèi)起步較早但直到本世紀(jì)初才逐漸受到重視，尤其是在2003年下半年，國內(nèi)科學(xué)領(lǐng)域?qū)哟巫罡叩难杏憰闵娇茖W(xué)會議三個月內(nèi)曾兩度聚焦仿生學(xué)，對于這個只有基礎(chǔ)科學(xué)研究的前沿問題和我國重大工程技術(shù)領(lǐng)域中的科學(xué)問題才可以作為會議主題的研討會，能兩度關(guān)注仿生學(xué)，足以證明這個學(xué)科發(fā)展的重要性以及國內(nèi)科學(xué)領(lǐng)域?qū)Ψ律鷮W(xué)的重視性。經(jīng)過討論與會的專家建議：將“仿生科學(xué)與技術(shù)”列入重大基礎(chǔ)研究國家計劃和國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，有重點地建議一批具有國際水平的仿生科學(xué)和仿生技術(shù)實驗室，將更有利于國內(nèi)高端技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)與創(chuàng)造。

2、國外：在發(fā)達(dá)國家，早在20世紀(jì)90年代初，就已經(jīng)為發(fā)展仿生學(xué)這門交叉學(xué)科的基礎(chǔ)研究做了精心準(zhǔn)備和長期計劃。在美國，他們認(rèn)為仿生學(xué)是一切創(chuàng)新成果的源頭，所有高科技成果的85%均源于仿生學(xué)，因此設(shè)定了一項優(yōu)先發(fā)展先進(jìn)制造、先進(jìn)材料以及先進(jìn)軍事裝備研究等領(lǐng)域的長期計劃。德國的研究與技術(shù)部已就“21世紀(jì)的技術(shù)”為題在自適應(yīng)電子技術(shù)、納米技術(shù)、仿生材料、生物傳感器等領(lǐng)域投入了相當(dāng)大的財力和物力。日本、俄羅斯以及韓國等國都有相應(yīng)的計劃。不僅如此，在許多英美著名大學(xué)如麻省理工學(xué)院、史丹佛大學(xué)、哈佛大學(xué)等，均設(shè)有：“仿生”教育課程，由此可見發(fā)達(dá)國家對仿生技術(shù)在未來發(fā)展與應(yīng)用的重視。

因此，仿生學(xué)可以說在人類社會科學(xué)與發(fā)展的歷史過程中，創(chuàng)造了一個又一個奇跡，每一個奇跡的創(chuàng)造都將帶來人類歷史上的革命。它的興起，標(biāo)志著人們對生物科學(xué)的研究進(jìn)入一個嶄新的階段，也意味著人類文明程度顯著提高，在不斷呼吁科技跨領(lǐng)域整合的今天，仿生科技甚至被認(rèn)為是主導(dǎo)未來的科技革命，同時，被譽為與克隆技術(shù)、基因治療、DNA檢測技術(shù)等高科技合稱為未來人類開創(chuàng)更美好新世界的八大科技。

四、自然仿生療法的起源及其同現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的關(guān)系

1、自然仿生療法的概念

自然仿生療法是通過對自然界中具有生命活動特異能力的動物、植物適應(yīng)生存環(huán)境功能的原理和研究，探索和開發(fā)出與人類生活中相關(guān)現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律，并不斷加以系統(tǒng)化、規(guī)范化，通過對生物特異能力的模仿，運用自然生命力來補充人體本身的生命力，從而達(dá)到以強補弱，促使人體獲得健康狀態(tài)的學(xué)問。它是效法大自然中的生物規(guī)律，以調(diào)理恢復(fù)人的自然之性，激發(fā)人體抗御疾病的潛能為主要手段。調(diào)暢機體的失衡狀態(tài)，達(dá)到祛病養(yǎng)生的目的。

2、自然仿生療法的起源

自然仿生療法起源于遠(yuǎn)古時代，浩如煙海的中醫(yī)藥學(xué)是自然療法的支撐體系。在長期的生活實踐中，先人總結(jié)出“法于自然”的養(yǎng)生原則，遠(yuǎn)在數(shù)千年就有認(rèn)識“自然力量”、利用“自然力量”防治疾病、延年益壽的文獻(xiàn)記載。春秋戰(zhàn)國時期的《黃帝內(nèi)經(jīng)》中提出了“天人相應(yīng)”和“正氣存內(nèi)，邪不可干”的重整體、重內(nèi)因的觀念。早在我國漢代，名醫(yī)華佗就模仿“虎、熊、鹿、鶴、猿”的姿勢發(fā)明了調(diào)和五臟，防病延壽的五禽戲養(yǎng)生操。直到現(xiàn)代，太極拳、五禽戲等保健養(yǎng)生之術(shù)仍被廣泛采用，這些傳統(tǒng)的方法和手段為中華民族的繁衍和昌盛做出了重要貢獻(xiàn)，同時也成為現(xiàn)今自然仿生療法的主要內(nèi)涵。

3、自然仿生療法與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的關(guān)系

由于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的理論體系已相當(dāng)完備，對人體功能活動生理病理是認(rèn)識非常精確，更為重要的是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)總能借助先進(jìn)的儀器科研成果來從事基礎(chǔ)研究和醫(yī)療實踐，使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在人們醫(yī)療的實踐活動中占有絕對優(yōu)勢，而成為醫(yī)療的主體。然而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的突飛猛進(jìn)雖然從根本上改變了醫(yī)學(xué)發(fā)展的過程，使許多疾病得到了有效控制，但隨之而來的是化學(xué)藥品的副反應(yīng)的日趨嚴(yán)重。現(xiàn)代文明使得人們與大自然之間的距離逐漸增大，許多文明病、富貴病（如肥胖）亦隨之產(chǎn)生。化學(xué)藥物在治療一些疾病時往往顯得力不從心。自然仿生療法相對安全無害，副作用及不良反應(yīng)較小，取材方便、操作簡單、效果顯著，且無痛苦，因此受到病患者及家屬的普遍歡迎和重視。人們一方面通過先進(jìn)的儀器和設(shè)備來研究疾病的死亡的奧秘，試圖在此基礎(chǔ)上達(dá)到早期防治的目的，另一方面則會對自然仿生療法寄予厚望，希望能回歸自然。而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展尤其是各種精確儀器的使用也為自然仿生療法的研究、發(fā)展與運用提供了更為有利的條件，兩者之間互為推動，相互發(fā)展，其和諧、統(tǒng)一的關(guān)系將為未來人類健康事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。

五、自然仿生減肥法的核心理論基礎(chǔ)---破譯冬眠動物的自然瘦身密碼

1、冬眠動物習(xí)性給減肥帶來的科學(xué)啟示

每當(dāng)北方寒冷的冬季來臨之際，植物枯萎落葉，昆蟲蟄伏，大雪封山，百食難覓。許多動物受自然環(huán)境的影響，被迫停止攝食進(jìn)入長達(dá)幾個月的冬眠期，在此期間不吃不喝卻生命無憂，有些動物通過冬眠靜養(yǎng)生息，還能使生理的各個機能得以調(diào)整和改善。其共同的規(guī)律就是靠入冬前積累的營養(yǎng)物質(zhì)（主要是脂肪）來維持基礎(chǔ)代謝，延續(xù)和修養(yǎng)生命，其冬眠前的脂肪積累最高，三個月內(nèi)體重最高可超出原來的40%，越冬后體重一般都要減輕10%--20%，甚至31%以上。冬眠動物共有的這種特異生物現(xiàn)象，尤其是冬眠前在短時間集中進(jìn)食的習(xí)慣很類似于許多肥胖者無節(jié)制的暴飲暴食的增胖過程，那能否模仿冬眠動物進(jìn)行冬眠來達(dá)到減肥的目的?這個設(shè)想為自然仿生減肥法提供了科學(xué)啟示。

2、對冬眠動物的典型代表中國林蛙和北方烏龜生理習(xí)性的研究

在所有冬眠動物中最有代表意義的則屬北方的林蛙和烏龜，前者冬眠后通過消耗體內(nèi)積蓄的脂肪體重下降的比例最大，而后者通過冬眠使各種生理機能得到最為明顯的調(diào)理和改善，是其長壽的主要原因之一。

林蛙冬眠期的生理特點：林蛙在冬眠期內(nèi)，四肢屈曲，雙眼緊閉，不食不動，以靜養(yǎng)生息，基礎(chǔ)代謝放慢，基礎(chǔ)代謝率降低。經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)林蛙在冬眠期生理上只有兩個明顯的興奮點，一是心臟，二是呼吸，并且二者之間按照某種規(guī)律進(jìn)行著協(xié)調(diào)而統(tǒng)一的運動，這種運動類似一種波狀運動。也正是這種呼吸運動的存在，才能使它們將體內(nèi)多余的脂肪不斷地消耗轉(zhuǎn)化為能量隨著緩緩流動的血液作為營養(yǎng)，輸送到周身細(xì)胞，保持正常基礎(chǔ)代謝的進(jìn)行使其越冬后體重自然減輕。

同時研究結(jié)果表明，北方烏龜在冬眠期運用本能特有的呼吸方法，使其生長期中呈現(xiàn)出的高血糖、高血脂、高膽固醇及甘油三酯的含量能夠得到迅速的下降趨致平衡，同時使心率放慢變得平穩(wěn)，防止了多種疾病的發(fā)生，進(jìn)而使其成為動物中的長壽之星。

通過破譯冬眠動物是通過什么來消耗自身存積的脂肪，借以延續(xù)生命實現(xiàn)自然瘦身并調(diào)理和改善生理的各種機能，是創(chuàng)建自然仿生減肥法的關(guān)鍵。中國林蛙生長期與冬眠攝食曲線圖

3、冬眠動物自然瘦身的關(guān)鍵因素---冬眠動物體中生物酶的催化作用

通過對中國冬眠動物林蛙和烏龜特殊習(xí)性的研究，從而揭開了仿生減肥法的作用機理：

①從林蛙冬眠期里參與體內(nèi)脂肪分解的營養(yǎng)要素入手分析，模仿改善肥胖者體內(nèi)營養(yǎng)的構(gòu)成，通過補充“人體體重調(diào)節(jié)中樞”所需營養(yǎng)，維護(hù)中樞正常功能，實現(xiàn)以補瘦身。科學(xué)研究證明脂溶性維生素A、D、E、K和胡蘿卜素對脂肪有明顯的分解和吸收作用。通過林蛙冬眠的研究發(fā)現(xiàn)，在通常情況下林蛙的脂肪是被某種特殊的消化酶分解為脂肪酸和甘油儲存于體內(nèi)，來為林蛙越冬期提供能量的，這一發(fā)現(xiàn)為仿生減肥能夠達(dá)到迅速分解肥胖者體內(nèi)脂肪尋求到了有效途徑。同時這一研究正好與美國科學(xué)家J.E.斯蒂爾于1960年提出的仿生學(xué)的研究范疇不謀而合，即研究與模擬生物體中酶的催化作用。

②從模仿林蛙和烏龜?shù)暮粑胧謥砀淖兎逝终叩暮粑Ｍㄟ^模仿林蛙和烏龜深而有規(guī)律的呼吸，促進(jìn)脂肪分解，實現(xiàn)在特定條件下的能量轉(zhuǎn)化，這種仿生呼吸可以使肥胖者的肺部充滿大量氧氣，改善肥胖者體內(nèi)的氣血運行條件，不僅使增加吸收氧氣的數(shù)量成為可能，而且通過呼吸可以有意識地把它送到身體各部位，把較正常呼吸更多的氧氣帶進(jìn)血液，能夠更好地激活人體的各功能細(xì)胞，增強吞噬細(xì)胞活力和免疫細(xì)胞活力，從而調(diào)整肥胖者的內(nèi)分泌系統(tǒng)，從根本上治療和預(yù)防各種疾病的發(fā)生。

③從人體減肥同冬眠動物自然瘦身的差異性入手，模仿特定的仿生形體運動，調(diào)和人體五臟的氣血平衡，增加熱耗促進(jìn)脂肪的轉(zhuǎn)化。

六、自然仿生減肥法的技術(shù)問題及世界最新研究成果和未來前景

從近幾年的市場推廣過程中我們不難發(fā)現(xiàn)，自然仿生減肥在減肥市場上處于主導(dǎo)性的地位。

①首先仿生學(xué)是一門前瞻性的科學(xué)，其研究與發(fā)展需要大量基礎(chǔ)學(xué)科的配合與支持，以及各種精端檢測儀器的使用，作為一個課題的研究成果，國家有關(guān)政府部門應(yīng)給予支持與扶持。

②減肥效果與冬眠動物體內(nèi)酶存在于人體后的活性和穩(wěn)定性有著必然的聯(lián)系，因此關(guān)于酶的研究技術(shù)成為關(guān)鍵因素。

③脂肪能夠分解，是酶參與作用的結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，在冬眠動物體內(nèi)這種酶的啟動非常自由，但在生物體內(nèi)卻受到一些相關(guān)連因素的控制，例如基因。因此，發(fā)現(xiàn)能夠控制和啟動酶作用的這些因素成為未來自然仿生減肥的主攻方向，這種發(fā)現(xiàn)，使人類徹底解決肥胖成為一種可能。

七、關(guān)于冬眠動物的最新發(fā)現(xiàn)和研究成果

早在2001年，瑞士科學(xué)家卡爾森發(fā)現(xiàn)冬眠動物體內(nèi)存在調(diào)控酶轉(zhuǎn)化的開關(guān)能

力。在正常生長期，其體內(nèi)糖分解活躍，脂肪分解處于平穩(wěn)狀態(tài)；而在冬眠期內(nèi)，脂肪分解處于活躍狀態(tài)，糖分解趨于穩(wěn)定，這正是啟動了酶的轉(zhuǎn)化功能。那么這種調(diào)控能力又是因何引起的？

據(jù)美國最新的科研成果稱，美國科學(xué)家在冬眠動物血液里發(fā)現(xiàn)了一種叫做“冬眠激素”的物質(zhì)，它對冬眠起調(diào)控作用，將此物質(zhì)注入其他非冬眠動物體內(nèi)，也出現(xiàn)了典型的冬眠狀態(tài)。而國際冬眠學(xué)會主席馬伊爾宣稱，他和另一位科學(xué)家安德魯發(fā)現(xiàn)了兩種能控制和啟動一些酶的基因PL和PDK--4，而這些酶能改變身體耗用糖類以取得能量的習(xí)性，負(fù)責(zé)指揮動物機體在嚴(yán)寒下多燃燒脂肪，少消耗糖，并多儲存一些葡萄糖，從而進(jìn)入冬眠狀態(tài)。此項研究結(jié)果表明，在不遠(yuǎn)的將來，人們一方面通過仿生學(xué)原理在冬眠動物體內(nèi)提取脂肪分解酶與消化酶，另一方面通過“冬眠激素”將酶更好地作用于人體，使其自然發(fā)揮酶的轉(zhuǎn)化功能，因此，仿生學(xué)與基因的完美結(jié)合，將徹底解決人體肥胖問題。

八、自然仿生減肥的未來前景

值得提出的是，自然界中還有許多動植物的特性值得人類去模仿和研究，比如駱駝，可以在惡劣的沙漠環(huán)境中，長達(dá)十天的時間不進(jìn)食、不喝水，這與其駝峰中所儲存的脂肪有著必然的聯(lián)系，但脂肪是如何通過轉(zhuǎn)化變成所需的能量與水呢？還有蝙蝠，其冬眠前后體重最高可達(dá)40%，作為哺乳類動物，其基因更與人類相似，對于它的研究也將更具前景性??

因此，我們可以肯定，通過對大自然的不斷學(xué)習(xí)與研究，自然仿生減肥將一直走在減肥歷史的前列，其研究成果必對人類的健康事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)，同時創(chuàng)造出更多、更大的社會與經(jīng)濟價值

第二篇：易經(jīng)對現(xiàn)代社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

2012-2013年第二學(xué)期 《易經(jīng)與中國傳統(tǒng)文化》結(jié)課論文

論文題目：易經(jīng)對現(xiàn)代社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

系別：軟件學(xué)院 專業(yè)：網(wǎng)絡(luò)工程

班級：12網(wǎng)絡(luò)工程（升）三班學(xué)號：1215134046 姓名：謝昊天 任課教師：龐彥林

易經(jīng)對現(xiàn)代社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

【摘要】 《易經(jīng)》的形成過程經(jīng)歷的幾千年，從伏羲始作八卦，以后經(jīng)過炎帝、黃帝、又經(jīng)夏、商，不斷地演進(jìn)，再到周文王重新演繹,整理卦辭、爻辭，還有孔子作《十翼》?幾千年來凝結(jié)了多少人共同的心血！《易經(jīng)》是中國文化最古老的典籍。歷代正統(tǒng)的學(xué)者，用許多不同的文字贊揚它，推崇它為“群經(jīng)之首”，致予無上的敬意。相反的，認(rèn)為僅是古代的一部卜筮之書，近于巫祝的誣詞，卑不足道。只是經(jīng)過孔子的傳述《周易》以后，又加上歷代許多學(xué)者穿鑿附會，才有了后世的盲從和崇敬。甚之，近代以來，還有許多類似輕薄的譏諷。

【關(guān)鍵字】 《易經(jīng)》 中國傳統(tǒng)文化 哲學(xué) 感悟 命運

【正文】

易者，易也，不易也，于易中究其不易之道也，然人為其中心也。滾滾歷史長河奔流不息，朝代換了又換，風(fēng)流人物出了無數(shù)，又都灰灰湮滅，人在變，風(fēng)景在變，不變的是人生的終點與起點以及那人生中的智慧。

一、《易經(jīng)》是中國傳統(tǒng)文化的基礎(chǔ)，是溝通天人這際的橋梁

人性本源于天道，然在后天的社會生活中，卻越來越背離了天道。背天離道之人，又何以見其本性而等天齊地呢？古圣先賢對人類的最大貢獻(xiàn)之一，便是給人類留下了一部登天的梯子，造就了一座由人及天的橋梁--《易經(jīng)》。

《易經(jīng)》本身就是古人對天道規(guī)律的形象化演示與文字述說。《周易》原名《易》，漢代以后稱為《易經(jīng)》，是周代貴族求神問卜的書，包括經(jīng)、傳兩部分，經(jīng)文部分包括卦形、卦辭、爻辭、傳文則是后人對經(jīng)文的解釋。

一部《易經(jīng)》，上達(dá)天道，下通萬物，六十四卦，本身就是一座溝通天人之際的橋梁。人天尚未溝通，可以由此前往；人天已經(jīng)溝通，便是進(jìn)入了天人合一的高境界，便可隨心所欲而不逾矩了，即時時事事隨心所欲，而又時時事事符合天道，達(dá)到了天人合一的境界，便也具備了天道恒昌特性而可心想事成了，因此，《周易》被列為群經(jīng)之首，在古人眼里，知易者對，不知者愚，甚或把學(xué)易看作人生這幸事。

二、《易經(jīng)》包含著“道非常道，有無相生”的宇宙觀

“道非常道，有無相生”是中國道德哲學(xué)對自然界本質(zhì)的深刻揭示，是對自然規(guī)律的高度總結(jié)。不僅包含著西方現(xiàn)代哲學(xué)唯物觀、發(fā)展觀、聯(lián)系觀更重要的是創(chuàng)立了西方哲學(xué)一直未重視的終始觀。

《易經(jīng)》以自己獨特的方式把自然界這些發(fā)展變化規(guī)律滲透到自己的預(yù)測理論體系之中，把自己的理論體系置于正確的、科學(xué)的宇宙觀指導(dǎo)之下，為其預(yù)測的科學(xué)性，準(zhǔn)確性奠定了堅實的基礎(chǔ)。

追溯《易經(jīng)》中包含的哲學(xué)原理，有助于我們對《易經(jīng)》的理解，準(zhǔn)確的預(yù)測將要發(fā)生的事情。也有助于我們駁開《易經(jīng)》的神秘面紗，糾正唯心主義的不全面、不客觀認(rèn)識。《易經(jīng)》通過卦名、爻名立論，通過卦辭、爻辭論述事物的發(fā)展變化，通過斷辭指導(dǎo)人們吉兇趨僻。哲學(xué)原理就包含在卦序、爻序、卦名、爻名、卦變、爻變之中。

三、《易經(jīng)》中包含“對立統(tǒng)一，負(fù)陰抱陽”的辨證法。

對立統(tǒng)一和負(fù)陰抱陽，是中西方哲學(xué)關(guān)于對立統(tǒng)一規(guī)律的不同表述，其實質(zhì)相同。西方哲學(xué)關(guān)于對立統(tǒng)一的基本表述是對立雙方，相互對立，相互聯(lián)系，互為存在的前提。

中國道德哲學(xué)認(rèn)為，萬物負(fù)陰而抱陽，沖氣以為和。既分陰陽說明二者不同是對立，既負(fù)又抱說明陰陽不可分離是統(tǒng)一，孤陰不生，獨陽不長。雙方就是在消長運動中達(dá)到平衡，從而使負(fù)陰抱陽的平衡體，能持續(xù)一定的時間而存在。當(dāng)這個平衡被打破的時候，就是事物滅亡的時候，構(gòu)成了萬物皆有生命（持續(xù)時間）的從有到無的過程。

中國人應(yīng)用對立統(tǒng)一負(fù)陰抱陰的規(guī)律，表現(xiàn)為一分為

二、合二而一的分析問題，處理問題。這也是西方人認(rèn)為中國人有獨特的邏輯思維方法之所在。中國人對這一規(guī)律的應(yīng)用可以說與生俱來，得心應(yīng)手。西方人在對立統(tǒng)一規(guī)律的應(yīng)用方面，自始至終顯得生硬，不切合具體事物。《易經(jīng)》中對一分為二，合而為一的運用可謂出神入化。

四、易經(jīng)中含有中國傳統(tǒng)傳統(tǒng)文化的基本精神

中國傳統(tǒng)文化的基本精神是什么？高校教材《中國傳統(tǒng)文化概論》中歸為三點：

1、天人合一與以人為本；

2、剛健有為與自強不息；

3、厚德載物與中庸尚和。

天人合一與以人為本，強調(diào)人與自然的和諧統(tǒng)一，在天人這中，人是重點，人要去認(rèn)識天道，實踐天道，體現(xiàn)天道，參與天道其中，最終實現(xiàn)天人合一。

自強不息與厚德載物，本出自《易傳》的兩句名言：“天行健，君子以自強不息，”“地勢坤，君子以厚德載物”。君子為什么要自強不息、厚德載物，因為天行剛健有為，地道柔順寬容，君子只不過是在法天則地而已。

至于中庸尚和，它本來也是上天的品質(zhì)之一，中就是度，就是和，就是適可而止，不偏不依，老子云：“天之道損有余而補不足”，不就是不偏不依的中道嗎？晝夜的交替，寒暑的變化，草木的枯榮，不都是上天中和的體現(xiàn)嗎？

因此，就其實質(zhì)與其追求的最高標(biāo)準(zhǔn)而言，中國傳統(tǒng)文化的基本精神是一而不是三，這個一，便是天人合一，天人合一之中，包含著人本主義，包含著自強不息，包含著厚德載物，包含著中庸尚和。

五、《易經(jīng)》卦之第一感悟：養(yǎng)精蓄銳把握機會-----學(xué)會定位

就像易經(jīng)的卦象需要一個定位一樣，人生也需要一個定位，哪怕是不太明確的有了定位，才會知道自己的機會在哪兒，才能安靜的走自己的路。定位對于我們大學(xué)生而言特別重要，大學(xué)是人生中最重要的階段之一，是你騰飛的地方，也可能是你墮落的天堂。如果找不到自己的定位，就會迷茫，不知道自己該干什么，該去哪兒，也感覺不到自己的存在感。定位就像一個坐標(biāo)，它讓你充分的了解自己，對于自己制定目標(biāo)和確立奮斗方向意義重大。如果你是一個耐得住寂寞的人，你可以定位自己為搞科研的，專心做學(xué)問；如果你喜歡人際交往，你就是一個社交人才，學(xué)生活動是你努力做好的方向；如果你找不到自己明確的定位，可以先測試一下，易經(jīng)的卦可以幫你，說笑的，得靠自己找尋，人生的定位得靠自己！定好位后就的靜下心來走自己的路了，別管別人的風(fēng)景有多美，默默地忍受路上的孤獨與寂寞，漸行漸遠(yuǎn)。

希望自己鍥而不舍下去，早日奮發(fā)圖強，保留幼稚吧，留下童真，也許會慢慢磨掉，我也愿意。我們無法預(yù)知自己的命運。因為生活總在變，生活就流向大海的河流，河流很多，你不知道自己是那一條，上帝也不知道(我不信上帝)。命運就像一個長夜，我們永遠(yuǎn)活在黑暗中，黑暗無邊，但也許前面就是光明。命運之所以精彩，就在于其不知性，你永遠(yuǎn)不知道下一塊巧克力是什么口味的。

命運無法預(yù)知，好好把握現(xiàn)在，我很期待下一秒會發(fā)生什么。我也相信易經(jīng)，因為它不只是單純的靠概率吃飯，它遵循某些客觀的規(guī)律，可以為我們的生活所用。

《易經(jīng)》在科學(xué)正確的宇宙觀、人生觀的指導(dǎo)下立說和論述，是人類長期實踐經(jīng)驗的總結(jié)一部完完全全的人文科學(xué)著作。我們應(yīng)該進(jìn)一步加大對《易經(jīng)》進(jìn)行全方位、多角度、深層次的研究，拋棄從唯心主義出發(fā)認(rèn)識《易經(jīng)》的立場和觀點，確立其科學(xué)地位，使之盡快進(jìn)入理論殿堂，進(jìn)入國民教育的正式內(nèi)容，為以德治國，人格治理奠定理論基礎(chǔ)，為中華民族全面復(fù)興做出貢獻(xiàn)。

第三篇：物理學(xué)的進(jìn)步對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

物理學(xué)的進(jìn)步對社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

電子的發(fā)現(xiàn)者是英國科學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)的,這是第一個被發(fā)現(xiàn)的基本粒子,由于電子的發(fā)現(xiàn),湯姆孫被后人譽為”一位最先打開通向基本粒子物理學(xué)大門的偉人”.他因電子發(fā)現(xiàn)和對氣體導(dǎo)電理論和實驗的研究所作出的貢獻(xiàn)獲1906年諾貝爾物理學(xué)獎.電子的發(fā)現(xiàn)打破了原子不可分的經(jīng)典的物質(zhì)觀,向人們宣告原子不是構(gòu)成物質(zhì)的最小單元,它具有內(nèi)部結(jié)構(gòu),是可分的.電子的發(fā)現(xiàn)是與微觀物質(zhì)組成有最直接的關(guān)系,它是組成原子的普適成分,它的質(zhì)量比氫原子要小3個數(shù)量級.電子的發(fā)現(xiàn)開辟了原子物理學(xué)的嶄新研究領(lǐng)域.在這以后,電子的性質(zhì),在原子中電子的運動規(guī)律,電子通過晶體的衍射等都是物理學(xué)家感興趣的研究內(nèi)容.在這些領(lǐng)域的不少研究成果都獲得了諾貝爾物理學(xué)獎.電子的問世開辟了電子技術(shù)的新時代.從20世紀(jì)20年代開始,從電子管生產(chǎn)到半導(dǎo)體管的誕生及半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,再到集成電路的發(fā)明,使人類進(jìn)入微電子科技時代.作為現(xiàn)代技術(shù)革命的重要標(biāo)志的微電子技術(shù)不僅使人類的通訊技術(shù)進(jìn)入高速,準(zhǔn)確和可靠的領(lǐng)域,同時,也大大促進(jìn)了電子計算機技術(shù)的發(fā)展,微電子技術(shù)和電子計算機技術(shù)正是現(xiàn)代現(xiàn)代信息技術(shù)的兩個重要基礎(chǔ),使今天人類社會又步入了一個新的發(fā)展時期即信息社會。

從17世紀(jì)至18世紀(jì)，牛頓力學(xué)和熱力學(xué)對機械工業(yè)，尤其是熱機的發(fā)展起了巨大的推動作用；19世紀(jì)，不斷發(fā)展的經(jīng)典電磁理論，促進(jìn)了工業(yè)電氣化和無線電通信的發(fā)展；20世紀(jì)上半葉，隨著相對論和量子力學(xué)的創(chuàng)立，人類的認(rèn)識深入到原子和原子核內(nèi)部，人類開始進(jìn)入了核能時代和信息時代。此外物理學(xué)還有著豐富的精神價值：物理學(xué)的發(fā)展深深地影響著人類的思維方式和認(rèn)識方式；物理學(xué)和哲學(xué)有著密切的關(guān)系，辯證唯物主義的產(chǎn)生和發(fā)展，從物理學(xué)中汲取了許多“營養(yǎng)”；物理學(xué)與數(shù)學(xué)在形成和發(fā)展過程中共同建立起來的“實驗方法”、“邏輯方法”和“概念方法，在科學(xué)研究中得到普遍的應(yīng)用，成為科學(xué)方法論的三大支柱。因此，物理學(xué)對人類文明進(jìn)步做出了積極的貢獻(xiàn)，成為當(dāng)代人類文化的一個重要組成部分。

物理思想與方法不僅對物理學(xué)本身有價值，而且對整個自然科學(xué)，乃至社會科學(xué)的發(fā)展都有著重要的貢獻(xiàn)。有人統(tǒng)計過，自20世紀(jì)中葉以來，在諾貝爾化學(xué)獎、生物及醫(yī)學(xué)獎，甚至經(jīng)濟學(xué)獎的獲獎?wù)咧校幸话胍陨系娜司哂形锢韺W(xué)的背景；——這意味著他們從物理學(xué)中汲取了智能，轉(zhuǎn)而在非物理領(lǐng)域里獲得了成功。——反過來，卻從未發(fā)現(xiàn)有非物理專業(yè)出身的科學(xué)家問鼎諾貝爾物理學(xué)獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出：沒有物理修養(yǎng)的民族是愚蠢的民族。

在我們的生活中，每時每刻都存在這屋里知識，比如說，坐車為什么要繼安全帶啊，這是物理學(xué)的慣性知識吧，我們?yōu)槭裁纯梢钥措娨暟。娨暀C的制作與電磁學(xué)有關(guān)吧，其實許多的家用電器都是依據(jù)物理知識制造出來的。隨著物理學(xué)的進(jìn)步科學(xué)家制作出來的東西會更先進(jìn)，無論是對社會還是人類都是有幫助的，像電話，電腦，哪一個不是用物理學(xué)作為基礎(chǔ)。

近代科學(xué)技術(shù)自19世紀(jì)傳入中國以來，經(jīng)歷了一段非同尋常的曲折過程。從19世紀(jì)中葉自強運動中開始的“師夷之長技”和“求強求富”，到20世紀(jì)初年的“科學(xué)救國”、“實業(yè)救國”思潮，從50年代的“向科學(xué)進(jìn)軍”，到20世紀(jì)末葉的“科教興國”戰(zhàn)略，中國人對科學(xué)技術(shù)給予了多少希望、夢想和憧憬！150年來，中國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是顯著的，但在全人類共同創(chuàng)建的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)大廈中，中國人的貢獻(xiàn)還相當(dāng)有限，中國科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化還沒有完成。站在新世紀(jì)的門檻上，中國應(yīng)該如何發(fā)展科學(xué)技術(shù)，追趕國際先進(jìn)水平，實現(xiàn)“科教興國”的歷史重任？面對這樣重大的問題，我們不僅要深入了解和借鑒科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，還必須深入研究中國近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷程及其與社會文化的關(guān)系，力求準(zhǔn)確地把握科學(xué)技術(shù)的特性及其發(fā)展機制，總結(jié)中國近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史經(jīng)驗和教訓(xùn)。令人遺憾的是，我們在致力于解決眼前的科學(xué)和技術(shù)問題，追趕國際先進(jìn)水平的時候，卻很少系統(tǒng)地探討和總結(jié)我們一二百年來科技發(fā)展的經(jīng)驗和教訓(xùn)。長期以來，我們對如何推進(jìn)中國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、創(chuàng)造有利于科學(xué)技術(shù)發(fā)展的社會條件和文化氛圍缺乏應(yīng)有的認(rèn)識。結(jié)果，我們不僅不易充分汲取歷史的經(jīng)驗教訓(xùn)，反而可能重復(fù)舊的失當(dāng)?shù)恼吆团e措。因此，在面臨重任和挑戰(zhàn)的今天，系統(tǒng)的研究中國近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展史不但是學(xué)術(shù)研究的一項緊迫任務(wù)，也是現(xiàn)實賦予我們的重大課題。“物理”一詞，在2300年前我國的先秦時期就出現(xiàn)了。當(dāng)時的思想家還認(rèn)為自然界的規(guī)律和人文社會的規(guī)律是統(tǒng)一的，人文社會的法則也應(yīng)該歸結(jié)為天地、自然的法則。從這點來看，當(dāng)時的物理學(xué)與哲學(xué)是混為一體的。

其實“物理”一詞，在2300年前我國的先秦時期就出現(xiàn)了，但當(dāng)時的含義比現(xiàn)在的“物理”要廣泛得多。它泛指人類對自然界及人類自身的理性認(rèn)識或世界萬物的道理。中國古代的學(xué)者很注意對自然現(xiàn)象的觀察和理解，他們認(rèn)為對自然規(guī)律的認(rèn)識，對于每個人的世界觀、人生觀以至于人格的形成至關(guān)重要。當(dāng)時的思想家還認(rèn)為自然界的規(guī)律和人文社會的規(guī)律是統(tǒng)一的，人文社會的法則也應(yīng)該歸結(jié)為自然的法則；后來有人把這個觀點概括為“天人合一”。從這點來看，當(dāng)時的物理學(xué)與哲學(xué)是混為一體的。例如，孔子在《大學(xué)》中把人的教育過程描述為:一個人首先要盡力探求世界萬物的道理，深入理解得到的各種知識，才會有崇高的理想和堅定的信念，才能修養(yǎng)好人高尚的品德；每個人有了好的品德，才能處理好家族、社會與國家的關(guān)系，達(dá)到天下太平。生活在公元前4世紀(jì)的屈原，在他著名的《天問》一詩中就曾一連向大自然提出了172個問題，表現(xiàn)了中國古代先賢追求真理的精神。中國古代學(xué)者對物理現(xiàn)象和規(guī)律的重視和探究不僅深刻地影響著人們的價值觀，促進(jìn)了中國社會經(jīng)濟和科學(xué)文化的發(fā)展，還導(dǎo)致一系列的技術(shù)發(fā)明。例如中國在很早的時期就建立了先進(jìn)的天象綜合觀測技術(shù)，創(chuàng)建了一批珍貴的記錄，包括用甲骨文記錄的、世界最早的超新星爆發(fā)事件。通過長期的觀測與實踐，創(chuàng)造了與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的農(nóng)歷，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，并延用至今在湖北隨縣曾侯乙墓出土的編鐘又如聲學(xué)上，在樂器制作、聲音傳播規(guī)律的掌握以及具備完美聽覺的音樂殿堂的建造上都取得了突出的成就。1978年在湖北隨縣出土了公元前500年制造的曾侯乙編鐘，共8組合計65件。現(xiàn)代中國物理工作者通過研究，發(fā)現(xiàn)它所包含的物理內(nèi)容令人驚嘆!由青銅鑄成的編鐘，鐘形是扁瓦形的而不是圓的，每個鐘具有雙音性質(zhì)，各自可以發(fā)頻率相差大三度或小三度的兩個音。整個編鐘的音域共5個八度，中音區(qū)12個半音俱全，音高幾乎與現(xiàn)代樂器的音高一致。編鐘的延音短，能夠演奏旋律快的音樂，鐘上突起的鐘枚起到濾波的作用，使音質(zhì)更為優(yōu)美，無論是中華民族音樂還是西方的交響樂曲都能演奏。聲學(xué)分析表明，編鐘正著敲時鐘體振動波譜的最大振幅正好在正中，而波節(jié)則在離正中側(cè)敲點處；編鐘側(cè)敲時振動波譜的最大振幅正好在側(cè)邊，而波節(jié)則正好在正敲點處，因此兩種聲音互不干擾。扁形的鐘體剛性比圓形的要高得多，振幅衰減得快，從而延音短能夠演奏旋律快的樂曲。2000年9月在巴黎中國文化周上演出的古代編鐘樂舞，曾引起歐洲觀眾的廣泛贊揚。編鐘在法國巴黎舞臺上演奏時，除了中國古代樂曲外，還演奏了一段第9交響曲。其他如力學(xué)方面我國在杠桿原理、靜力平衡原理以及在能夠演奏旋律快的音樂秤量工具和建筑結(jié)構(gòu)等方面也很早就有很多建樹；光學(xué)方面，在墨子的《墨經(jīng)》中對幾何光學(xué)的現(xiàn)象已有相當(dāng)完整的表述，當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)小孔成像技術(shù)，發(fā)展了金屬放大鏡技術(shù)等。歷史上，中華民族以高度的智慧和能力通過各種各樣的發(fā)明創(chuàng)造，為人類文明的發(fā)展作出了偉大的貢獻(xiàn)。在16世紀(jì)之前的相當(dāng)長的一個時期中，中國科技領(lǐng)先世界，其中對物理現(xiàn)象及其規(guī)律的研究和應(yīng)用起了十分重要的作用。無庸諱言，中國的物理盡管在當(dāng)時是先進(jìn)的，但與近代的物理相比，卻有著質(zhì)的差距：還沒有在系統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上，通過“由此及彼”、“由表及里”、“去粗取精”、“去偽存真”的過程上升到系統(tǒng)的、科學(xué)的理性認(rèn)識；還不能定量地表達(dá)客

觀世界的普遍規(guī)律，進(jìn)而精確預(yù)言客觀物體未來的狀態(tài)。

中國近代物理學(xué)的歷程

中國近代物理學(xué)的發(fā)展不如西方，一方面因為長期的封建統(tǒng)治不利于“求真唯實”的近代科學(xué)的萌發(fā)，“閉關(guān)鎖國”又阻止了西方近代科學(xué)的傳入;另一方面也因為我國的傳統(tǒng)文化比較講究實用，缺乏科學(xué)探索和建立理性思維體系的動力。令人遺憾的是，近代科學(xué)并沒有起源于先前經(jīng)濟科技發(fā)達(dá)的中國，中國近代物理學(xué)的起步比西方晚了200多年。其中深刻的原因十分復(fù)雜，需要歷史學(xué)家從各個角度仔細(xì)研究才搞得清楚。一方面可能在長期封建統(tǒng)治下的倫理道德與文化觀念，包括“君君、臣臣、父父、子子”，“唯君是從”，“唯古是尊”等等，不利于講究“求真唯實”的近代科學(xué)的萌發(fā)；加上清代“閉關(guān)鎖國”的政策又阻止了西方近代科學(xué)的傳入。另一方面我國的傳統(tǒng)文化比較講究實用，缺乏科學(xué)探索和建立理性思維體系的動力也可能是其中的原因之一。我們往往講“學(xué)以致用”講得很多，而對“學(xué)以致知”講得不夠。這樣的文化可以有利于技術(shù)研究的開展，卻不足以推動科學(xué)探索的發(fā)展。結(jié)果我國不乏優(yōu)秀的技術(shù)發(fā)明，但往往止步于其應(yīng)用上的成就而很少形成系統(tǒng)的科學(xué)理論。盡管科學(xué)研究與技術(shù)研究在形式和方法上并沒有什么不同，但技術(shù)研究的動機全在于應(yīng)用，而基礎(chǔ)科學(xué)則代表著一種探索，其目標(biāo)在于揭示和認(rèn)識客觀世界的基本規(guī)律；它的動機是求知、求真，對客觀真理的追求。“落后就要挨打”，中國科技大幅度地落后，形成了前所未有的被動挨打的局面。1840年的鴉片戰(zhàn)爭和后來1894年中日甲午海戰(zhàn)中國都以慘敗告終。這些慘痛教訓(xùn)，激勵國人“興學(xué)救國”，開始以譯書、建學(xué)、派遣留學(xué)生等方式向西方學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。我國正式用物理學(xué)作為Physic的學(xué)名也是于1900年從日文翻譯的“物理學(xué)”出版開始的。然而那時的學(xué)習(xí)還只停留于“西學(xué)為用”的層面上，沒有深入到學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)與人文精神與先進(jìn)的文化觀念中去。1919年的“五四”運動高舉“科學(xué)、民主”的大旗，才真正開始發(fā)展中國的近代物理和近代科學(xué)，成為中國人民摒棄陳腐思想、制度，爭取民族獨立解放，建立新中國的重要組成部份。當(dāng)時許多人在西方留學(xué)完成學(xué)業(yè)之后，立即返回苦難深重的祖國，發(fā)展教育，培養(yǎng)青年人才，并逐步開展中國物理學(xué)的研究。1919年我國首次在北京大學(xué)設(shè)立“物理學(xué)系”，開設(shè)完整的本科課程和實驗。之后清華、南京、東南、中央等大學(xué)先后建立物理教育中心。1930年前后，全國有2百多所高等院校設(shè)物理系。其中北大、清華、浙大、中大、燕京等若干大學(xué)等已開展物理學(xué)研究。1928-1929年間，中央研究院物理研究所也先后于上海和北京成立。1930年左右，全國的物理學(xué)工作者發(fā)展到三百人左右。中國物理學(xué)界還積極地與西方物理學(xué)界建立了廣泛聯(lián)系。著名物理學(xué)家愛因斯坦在1922年底、1932年初兩度來上海訪問，朗之萬、狄拉克、玻爾等著名科學(xué)家也先后來華訪問。1931年保爾·朗之萬在北京建議中國物理學(xué)工作者聯(lián)合起來成立中國物理學(xué)會并參加國際純粹與應(yīng)用物理學(xué)會聯(lián)合會IUPAP。正是在這樣的背景下，在日軍侵華前夕，中國物理學(xué)會于1932年8月23日在清華大學(xué)正式成立。中國物理學(xué)會成立之后，即為發(fā)展中國的物理學(xué)努力奮斗，學(xué)會堅持不渝地每年舉行一次年會，堅持出版物理學(xué)報，論文用英、法、德三種文字發(fā)表，附以中文

摘要，做了大量的工作。

1937年7月7日日寇在盧溝橋發(fā)起侵華戰(zhàn)爭。八年抗戰(zhàn)中，各地區(qū)的教育和研究機構(gòu)被迫西遷到四川、云南、廣西、貴州、陜西等地區(qū)，在極端艱難困苦的條件下，堅持物理教學(xué)和研究，從未停息。在海外從事前沿研究的愛國學(xué)者也不斷回國工作，竭盡全力使中國物理教育達(dá)到先進(jìn)水平。周培源關(guān)于湍流模式理論的奠基性工作、王淦昌提出的中微子探測方法、吳大猷的《多原子分子結(jié)構(gòu)和振動光譜》專著、王竹溪和湯佩松關(guān)于植物細(xì)胞水勢的研究等，都是當(dāng)時具有國際影響的成果。西南聯(lián)大等校還培養(yǎng)出以楊振寧、李政道、黃昆等為杰出代表的一批優(yōu)秀學(xué)者。抗戰(zhàn)期間中國物理學(xué)會堅持開了六次年會，出版了六期學(xué)報。1942年還開報告會紀(jì)念牛頓誕生300周年。一些努力為近代物理學(xué)在中國的發(fā)展培養(yǎng)了人才，奠定了基礎(chǔ)，先輩們艱苦創(chuàng)業(yè)的精神令人欽佩。新中國成立之后，我國物理學(xué)家在黨和政府的領(lǐng)導(dǎo)下，建立起完整的物理學(xué)教育和研究體系，在數(shù)十所大學(xué)設(shè)立物理系，物理學(xué)教育的規(guī)模和質(zhì)量空前提高，各大學(xué)物理系每年招生的數(shù)目，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過解放前各大學(xué)物理系所有在校學(xué)生的總和；還建立了幾十個與物理有關(guān)的專業(yè)研究院所，從事物理學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。當(dāng)時在國外的一大批中國物理學(xué)者，周培源、趙忠堯、錢三強、何澤慧、王大珩、胡寧、黃昆、朱光亞等相繼歸來，他們和留在國內(nèi)的老一輩物理學(xué)家相結(jié)合，大大增強了中國物理學(xué)隊伍的實力。五十年代后期，許多優(yōu)秀的物理工作者，堅決服從國家需要，放棄自己熟悉的專業(yè)，投入到“兩彈一星”的研制工作中去。他們和其他方面的專家、干部、工人及解放軍指戰(zhàn)員一起，在當(dāng)時國家經(jīng)濟困難、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱和工作環(huán)境十分艱苦的條件下，依靠自主創(chuàng)新，用較少的投入和較短的時間，突破了原子彈、氫彈和人造地球衛(wèi)星等尖端技術(shù)，取得了舉世矚目的成就。1999年9月18日中央決定表彰為研究“兩彈一星”做出突出貢獻(xiàn)的23名科技專家并授予“兩彈一星功勛獎?wù)隆保渲形锢韺W(xué)家有王淦昌、鄧稼先、錢三強、郭永懷、于敏、王大珩、朱光亞、吳自良、陳能寬、周光召、錢學(xué)森、程開甲、彭桓武等13人。他們是中國優(yōu)秀物理學(xué)工作者的代表，也是中國物理學(xué)工作者的楷模。我們要學(xué)習(xí)他們愛國奉獻(xiàn)的精神和高貴品格！另一方面，從他們的貢獻(xiàn)中我們既看到了物理學(xué)的發(fā)展對加強國防建設(shè)和提高綜合國力競爭的重大意義，也看到了物理探索與需求牽引相結(jié)合對發(fā)展科學(xué)技術(shù)和國防安全的重要作用。例如，為了制造原子彈，我們從教科書上就知道，必須使裂變材料達(dá)到臨界體積，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)才能爆炸。但用什么方式來達(dá)到？怎么來提高爆炸的威力？這些都是高度機密的問題，誰都不會讓你知道。這里涉及裂變物理、中子物理、爆轟物理、高壓物理、流體物理等一系列復(fù)雜的物理問題。我們只能在沒有任何設(shè)計資料和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的條件下，靠自己的智慧，通過物理分析，來進(jìn)行物理設(shè)計和研制。那時候，在彭桓武先生的領(lǐng)導(dǎo)下，周光召等理論物理學(xué)家，為了確定設(shè)計中的一個疑點，就用理想條件下炸藥爆炸的最大功從頭進(jìn)行計算，經(jīng)過反復(fù)9次仔細(xì)計算最后終于實現(xiàn)并確認(rèn)了總體設(shè)計。1964年10月16日中國原子彈爆炸成功了。這是自主創(chuàng)新取得的一次重大勝利！1960年，前蘇聯(lián)毀約撤走專家時，曾有專家斷言中國人20年搞不出原子彈來，結(jié)果我們短短四年就成功了。爆炸成功后，美國人通過塵埃測試不得不承認(rèn)中國采用了先進(jìn)的內(nèi)爆型設(shè)計技術(shù)。我們依靠自主創(chuàng)新在物理上解決了熱核點火和自持燃燒的關(guān)鍵。在原子彈爆炸兩年零兩個月之后又成功地突破了氫彈的研制，創(chuàng)造了核武器發(fā)展的最快速度。我們之所以能這么快和好的掌握核武器，除了有黨中央的英明決策之外，最重要的是有像鄧稼先、郭永懷等一心獻(xiàn)身祖

國的科學(xué)家。

改革開放以來，科教興國的戰(zhàn)略為物理學(xué)在中國的發(fā)展提供了新的機遇，注入了新的活力。首先是國家大幅度增加了對科技和教育的投入，包括建立國家自然科學(xué)基金資助自由探索，啟動“863”計劃、攀登計劃和“973”計劃，結(jié)合國家需求推動前沿物理研究。實施“科教興國”的戰(zhàn)略以來，年均科研投入的增長在22%以上。為了加強青年人才的培養(yǎng)，國家在發(fā)展高等教育規(guī)模的基礎(chǔ)上，建立學(xué)位制度，強化了高層次人才的教育，還通過設(shè)立“國家杰出青年基金”、資助創(chuàng)新團隊等其他舉措，培育高素質(zhì)科技創(chuàng)新人才。1993年來，物理學(xué)科上已有4500余人獲得博士學(xué)位，150余人獲國家杰出青年基金，資助總額1億元，還有7個物理學(xué)的研究團隊獲“創(chuàng)新群體”資助。與此同時，國家還以較大的經(jīng)費力度先后建造了一批物理學(xué)的重大科學(xué)工程（如正負(fù)電子對撞機，同步輻射裝置、重離子加速器，用于核聚變研究的托卡馬克裝置等）和一批國家重點實驗室。這些重大舉措為加快中國物理學(xué)趕上世界先進(jìn)水平的步伐奠定了堅實的基礎(chǔ)。國家“科教興國”戰(zhàn)略的實施和中國物理學(xué)會各方面的努力，為中國物理學(xué)的大發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的環(huán)境和條件，在物理學(xué)的各個領(lǐng)域都出現(xiàn)了空前良好的發(fā)展勢頭。在國際重要期刊上發(fā)表文章的數(shù)量迅速攀升。國家大型科學(xué)工程上做出了諸如t-輕子質(zhì)量精密測定、新的放射性核素，包括超重核素的合成、利用同步輻射光分析確定SARS病毒的結(jié)構(gòu)等一系列為我國在世界同行中占有一席之地的工作。物理的各個領(lǐng)域包括理論物理、激光物理、微結(jié)構(gòu)物理、高溫超導(dǎo)、晶體生長、X-光結(jié)構(gòu)分析以及碳納米管等，都有一批高水平的工作。如上海光機所徐至展等發(fā)展了基于OPCPA的太瓦激光裝置，他們還用超短超強激光與大尺度原子和分子團簇作用產(chǎn)生了高能離子（如1.3MeV氮）。更加令人欣喜的是，近年來，我們有一批中青年科學(xué)家，在前沿領(lǐng)域，做出了不少在國際上有較大影響的工作。如在量子信息方面，中國科大潘建偉小組，創(chuàng)造了在13公里內(nèi)自由通訊的紀(jì)錄；中科院物理所薛其坤等在納米超導(dǎo)體方面發(fā)現(xiàn)了量子尺效應(yīng)導(dǎo)致的金屬薄膜材料的奇異超導(dǎo)性質(zhì)——超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度隨薄膜厚度的振蕩現(xiàn)象等等.物理學(xué)是人類對物質(zhì)世界基本認(rèn)識的結(jié)晶，是人類探究物質(zhì)世界實踐經(jīng)驗的概括和總結(jié)物理學(xué)的基本使命是認(rèn)識物質(zhì)世界，并以概念、規(guī)律、方法、理論等形態(tài)，客觀反映物質(zhì)世界，以正確地揭示物質(zhì)世界現(xiàn)象和過程的本質(zhì)。物理學(xué)作為一門探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運動基本規(guī)律的科學(xué)，是公認(rèn)具有基礎(chǔ)性和應(yīng)用性的重要學(xué)科。物理學(xué)作為一門成熟的科學(xué)有著巨大的物質(zhì)價值，物理知識可以被轉(zhuǎn)化為技術(shù)和產(chǎn)品，對人類的物質(zhì)生活產(chǎn)生深刻的影響。眾所周知，從17世紀(jì)至18世紀(jì)，牛頓力學(xué)和熱力學(xué)對機械工業(yè)，尤其是熱機的發(fā)展起了巨大的推動作用；19世紀(jì)，不斷發(fā)展的經(jīng)典電磁理論，促進(jìn)了工業(yè)電氣化和無線電通信的發(fā)展；20世紀(jì)上半葉，隨著相對論和量子力學(xué)的創(chuàng)立，人類的認(rèn)識深入到原子和原子核內(nèi)部，人類開始進(jìn)入了核能時代和信息時代。此外物理學(xué)還有著豐富的精神價值：物理學(xué)的發(fā)展深深地影響著人類的思維方式和認(rèn)識方式；物理學(xué)和哲學(xué)有著密切的關(guān)系，辯證唯物主義的產(chǎn)生和發(fā)展，從物理學(xué)中汲取了許多“營養(yǎng)”；物理學(xué)與數(shù)學(xué)在形成和發(fā)展過程中共同建立起來的“實驗方法”、“邏輯方法”和“概念方法，在科學(xué)研究中得到普遍的應(yīng)用，成為科學(xué)方法論的三大支柱。因此，物理學(xué)對人類文明進(jìn)步做出了積極的貢獻(xiàn)，成為當(dāng)代人類文化的一個重要組成部分。

第四篇：光伏對人類的貢獻(xiàn)報告

畢業(yè)設(shè)計（論文）

題 目： 光伏對人類的貢獻(xiàn) 專 業(yè)： 新能源技術(shù)及應(yīng)用

2016年02月27日星期六

摘要

傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害日益突出，同時全球還有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。這個時候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu)，維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。這之中太陽能以其獨有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點。豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價、人類能夠自由利用的能源,中國能資源豐富，太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。

關(guān)鍵詞：光伏應(yīng)用；新能源；太陽能；可持續(xù)

Abstract

The traditional fuel energy is to reduce day by day, the damage to the environment is becoming increasingly conspicuous, the world and 2 billion can't get a proper energy supply.This time, all the world focused on renewable energy, hope renewable energy can change the human energy structure, maintain long-term sustainable development.Among the solar energy with its unique advantages and become the focus of people's attention to.Rich solar radiation is an important energy, is mine, inexhaustible, no pollution, cheap, human beings can free use of energy, China can rich resources, and the potential of solar energy resources development and utilization are very wide.Key words: the pv-tech application;New energy;Solar energy;sustainable

目錄

摘要................................................................................................................2

Abstract....................................................................................................................3 第1章 緒論.......................................................4

1．1 太陽能的利用途徑.........................................4 1．2 太陽能的特點.............................................5 1．3 太陽能電池...............................................6 1．4 太陽能電池的應(yīng)用領(lǐng)域.....................................7 第2章 太陽能電池的工作原理.......................................8 2．1 半導(dǎo)體原理...............................................8 2．2 光生伏特效應(yīng)............................................15 第3章 太陽能的應(yīng)用..............................................19 3．1 太陽能熱水器............................................19 3．2 太陽能與建筑一體化......................................21 第4章 展望與總結(jié)..............................................^................................................23 致謝..............................................................25 參考文獻(xiàn)..........................................................26

第1章 緒論

太陽對人類的重要影響可以追溯到人類歷史的起源。這是人類發(fā)展史中的一個普通的和重要的階段。美洲的阿藥持克人和更早的人，祟拜過太陽；大洋洲人，歐洲掐洛伊人，中國人和古代埃及人都崇拜過太陽；事實上，所有偉大的早期農(nóng)業(yè)文化，都經(jīng)歷了不同形式對太陽的崇拜。當(dāng)人類開始利用土地，并受益于太陽時，就開始祟拜太陽了。如今人們開始重視太陽對人類的影響并利用其以改善我們的生存環(huán)境。

1．1 太陽能的利用途徑

太陽輻射能實際上是地球上最主要的能量源泉。自然界中的燃料能、風(fēng)能、水能等皆來源于太陽能。人類直接利用太陽能、已有上千年的歷史。而利用的主要途徑主要有以下幾種：

(1)光熱轉(zhuǎn)換

它是靠吸收太陽輻射的光能直接轉(zhuǎn)換為熱能的。這種途徑雖然古老，但發(fā)展的最成熟、普及性最廣、工業(yè)化程度很高。光熱轉(zhuǎn)換提供的熱能一般溫度都較低，小于或等于100℃。較高一些的也只有幾百攝氏度。顯然，它的能源品位較低，適合于直接利用。

(2)光電轉(zhuǎn)換

將太陽輻射的光能根據(jù)“光電轉(zhuǎn)換”原理把光能變成電能再加以利用，常稱“光伏轉(zhuǎn)換”。這是近幾十年才發(fā)明和發(fā)展起來的。由于電能的位品相當(dāng)高，所以它的應(yīng)用領(lǐng)域最寬、范圍最廣、工業(yè)化程度最高、發(fā)展最快且前景十分樂觀。

(3)光化學(xué)轉(zhuǎn)換

通過光化學(xué)作用轉(zhuǎn)換成電能或制氫。它也是利用太陽能的一個途徑。二三十年前有不少人對此作了許多研究。近來報道不多。目前仍處于研究、開發(fā)階段。

(4)光生物轉(zhuǎn)換

通過光合作用收集與儲存太陽能。近來在這方面的研究有所增加，人們期盼出現(xiàn)突破性的進(jìn)展。

1．2 太陽能的特點

隨著社會的發(fā)展和人類文明進(jìn)步，太陽能將會扮演愈來愈重要的角色；之所以如此，是因為它有許多獨到之處。太陽輻射能與常規(guī)能源及核能相比有下列幾個特點：

（1）太陽能的廣泛性

太陽輻射到處皆是，就地可用，無需運輸或輸送。可算是取之不盡、用之不竭的巨大的源，這對于山區(qū)、沙漠、海島等落后的偏僻邊遠(yuǎn)地區(qū)更顯示出它的優(yōu)越性，用戶只要一次投資建造好太陽能系統(tǒng)之后，平時的維持費用遠(yuǎn)比其它任何能源都小得多。

（2）太陽能的清潔性

礦物燃料在燃燒時會放出大量的各種氣體，核燃料工作時要排出放射性廢料，它們都會使環(huán)境受到污染。利用太陽能可以大大減少環(huán)境污染，因此稱太陽能為清潔能源。

（3）太陽能的分散性

太陽輻射盡管遍及全球，但每單位面積上的入射功率卻很小，也就是說它雖然是一個巨大能源，同時其單位能量密度小又是一個“貧礦”。因此要得到較多的能量，就必須要龐大的受光面積。對于大的太陽能系統(tǒng)要涉及到設(shè)備的材料、結(jié)構(gòu)、占用土地等問題。

（4）太陽能的間歇性

太陽能高度角一日及一年內(nèi)在不斷變化，且與地面的緯度有關(guān)，即使沒有氣象的變化，太陽輻射的變化也相當(dāng)大。就一地而論，一天24小時內(nèi)太陽輻照度變化很大，再加上氣象變化如陰雨天日照更少，因此太陽能的可用量是很不穩(wěn)定的．也就是說隨機性性很大。當(dāng)利用太陽能發(fā)電時，一般配備相當(dāng)容量的儲能設(shè)備，如蓄電池組等，這不僅增加設(shè)備及維持費用，而且也限制了功率的規(guī)模和降低了整個系統(tǒng)的效率。

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（5）太陽能的地區(qū)性

輻射到地球表面的太陽能，隨地點不同而有所變化，它不僅與當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥扔嘘P(guān)，還與當(dāng)?shù)氐拇髿馔该鞫龋ㄎ廴尽⒒鞚岬?和氣象變化等諸多因素有關(guān)。

（6）太陽能的永久性

太陽輻射已經(jīng)進(jìn)行了幾十億年，據(jù)估計太陽的壽命大約仍有5×109年，因此相對而言可以認(rèn)為它是—個永久性能源。

總的來說，利用太陽能有其巨大的優(yōu)點，但也有嚴(yán)重的缺點，因此在考慮太陽能利用時、不僅廢從技長方面考慮，還應(yīng)從經(jīng)濟、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)、居民福利特別是國家建設(shè)的整體方針來全面考慮研究。

1．3 太陽能電池

太陽能電池是一種利用光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿钠骷卜Q光伏器件。一般來說，這種效應(yīng)是指吸收光能，產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太

陽能電池/組件、蓄電池、控制器和逆變器。其中又以太陽能電池/組件最為重要，圖1．

1、圖1．2是太陽能電池的外形和結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1．1 太陽能電池

圖1．2 太陽能電池結(jié)構(gòu)示意圖

1.4 太陽能電池的應(yīng)用領(lǐng)域

太陽能電池最早應(yīng)用于空間，至今宇宙飛船和人造衛(wèi)星等空間飛行器的電力，仍然主要依靠太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)來供給。20世紀(jì)70年代以后，太陽能電池在地面得到了廣泛應(yīng)用，目前已遍及景觀照明、城市亮化、鐵路交通、水利氣象、郵電通信、廣播電視、軍事國防和并網(wǎng)調(diào)峰等各領(lǐng)域。隨著太陽能電池新材料領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和太陽能電池更先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，一方面晶體硅太陽能電池的效率將更高、成本將更低，另一方面性能穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換效率高、成本低的薄膜太陽能電池等將被

研制開發(fā)成功并投入商品化生產(chǎn)。

圖1．3 各類太陽能電池產(chǎn)品

第2章 太陽能電池的工作原理

太陽電池的原理，是光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。一般來說，這種效應(yīng)是指吸收光能，產(chǎn)生電動勢的現(xiàn)象。不僅是固體，在液體、氣體中也常常可以觀察到。但是從產(chǎn)生能量觀點來看，光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，有效的只是固體，特別是半導(dǎo)體。因此這里以半導(dǎo)體為例說明太陽電池的工作原理。

2．1 半導(dǎo)體原理

理論上講，無論是固體、液體還是氣體都有一定的將光轉(zhuǎn)換為電的能力，但轉(zhuǎn)換能力的差別極其大，可能差幾個、幾十個或幾百個數(shù)量級。在固體中，尤其在半導(dǎo)體內(nèi)，其光電轉(zhuǎn)換的效率相當(dāng)高。人們把太陽輻射光直接轉(zhuǎn)換為電能的器件稱為太陽電池。太陽電池是一固態(tài)半導(dǎo)體器件。它完全依靠內(nèi)部的固體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)光轉(zhuǎn)換為電的，沒有任河活動部件。

1．能級

從《物理學(xué)》中我們知道原子的結(jié)構(gòu)是以殼層形式按—定規(guī)律分布的。原子的中心是一個帶正電荷的核，核外存在著一系列不連續(xù)的、由電子運動軌道構(gòu)成的殼層．電子只能在殼層里繞核轉(zhuǎn)動。在穩(wěn)定狀態(tài)．每個殼層里運動的電子具有—定的能量狀態(tài)。所以一個殼層相當(dāng)于一個能量等級，稱為能級。一個能極亦表示電子的一種運動狀態(tài)。所以能態(tài)、狀態(tài)和能級的含義相同。原子中電子的運動狀態(tài)(能級)由四個量子數(shù)來確定；分別是主量子數(shù)n、副(角)量子數(shù)l、磁量子數(shù)m和自旋量子數(shù)ms。

2．能帶

固體中原子的能級結(jié)構(gòu)和孤立原子的不同，形成所謂“能帶”。能帶的形成是固體中原子相互影響的結(jié)果。從量子力學(xué)的觀點來看，原子中電子本無確定的軌道；之所以使用軌道一詞，實際上是指電子出現(xiàn)幾率較大之處。所謂內(nèi)層軌道是指在原子核附近電子出現(xiàn)幾率較大之處，而外層軌道則指在原子核外圍電子出現(xiàn)幾率較大之處。

圖2．1 鍺原子的電子殼層示意圖

電子在原子中的運動狀態(tài)是由n、l、m、ms，決定的，并且可以用能級來描繪電子所可能的運動狀態(tài)。例如，鍺原子中電子的分布情況可以用1s2，2s2，2p6，3s2，3p6，3d10，4s2，4p2來描述。如圖2．1所示，最內(nèi)的電子殼層(n＝

1、l＝0)有2個電子；第二個電子殼層有兩個分層(n＝2；l＝0，1)，分別有2個和6個電子；依次類推。能級如圖2．2所示，對于不同的電子殼層，能級之間的能量差值較大，而相應(yīng)于同一電子殼層的不同分層．能級之間的能量差值較小。在鍺原子中．第一、第二和第三電子殼層是填滿的；與原子核距離較近，結(jié)合也較牢固，稱為內(nèi)(層)電子。而第四 電子殼層是未填滿的，距離原子核較遠(yuǎn)，結(jié)合也最弱。

未填滿電子的最外殼層中的電子數(shù)決定這一元素的化學(xué)性質(zhì)；這些電子稱為價電子。價電子所處的基態(tài)能級叫做價級。價電子經(jīng)激發(fā)后，可以躍遷到價級以上的空能級中去。這些空能級稱做激發(fā)能級(相應(yīng)于激發(fā)層軌道)。為簡單起見，在圖2．2中價級只畫一條橫線來表示。圖中最上方是游離級．表示電子可以自由運動的游離狀態(tài)。在晶體中，如果認(rèn)為各個原子是完全孤立的，那么，各個原子的相應(yīng)能級的能量應(yīng)完全相等。換句話說．相應(yīng)的能級重疊在—起，成為簡并能級。但事實上當(dāng)原子結(jié)合為晶體時、每一原子中的價電子除受本身原子核及內(nèi)層電子的作用外，還受到其它原子的作用。當(dāng)原子相互接近形成晶體時．不同原子的內(nèi)外各電子殼層之間就有一定程度的交疊；相鄰原子最外殼層交疊最多．內(nèi)殼層交疊較少。原子組成晶體后。由于電子殼層的交疊，電子不再完全局限在某一個原子上。可以由一個原子轉(zhuǎn)移到相鄰的原子上去。因而，電子將可以在整個晶體中運動。這種運動稱為電子的共有化運動。應(yīng)該指出，因為各原子中相似殼層上的電子才有相同的能量，電子只能在相似殼層間轉(zhuǎn)移。

所以共有化運動是指不同原子中的相似軌道上的電子的轉(zhuǎn)移。例如2p支殼層的交疊，3s支殼層的交疊，如圖2．3所示。也可以說．結(jié)合成晶體后，每一個原子能引起“與之相應(yīng)”的共有化運動。例如3s能級引起“3s”的共有化運動；2p能級引起“2p”，的共有化運動等等。由于內(nèi)外殼層交疊程度差異較大．所以，只有最外層電子的共有化運動才顯著。

圖2．2 鍺原子的能級簡圖

圖2．3 電子共有化運動示意圖

由于電子共有化運動，當(dāng)N個原子相接近形成晶體時，原來單個原子中每個能級分裂成N個與原來能級很接近的新能級。而電子則具有某一新能級的能量，在晶體點陣的周期性場中運動。

在實際晶體中，原子數(shù)目N非常大，同時新能級又與原來能級非常接近，所以兩個相鄰的新能級間能量差非常小．其數(shù)量級是10-22eV，幾乎可以認(rèn)為是連續(xù)的。這N個新能級具有一定的能量范圍，故稱為能帶。可見，能帶是能級分裂的結(jié)果。如圖2．4所示。能級分裂形成的能帶有兩個特點：

圖2．4 能級的分裂

1)能帶內(nèi)電子的能量是連續(xù)變化的，或者說電子的能態(tài)是連續(xù)分布的(在孤立原子內(nèi)，核外電子繞核運動，受原子核束縛。電子只能取一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)，形成一系列分立的能級，量子化)。原因是作用于電子的粒子數(shù)很多，且又分布在它的四周空間。

2)原來的一個能級分裂成一個能帶：不同的能級分裂成不同的能帶。

價電子共有化運動形成一個能帶．使其處于價級分裂后的這些能級上，價電子這樣的能帶、叫做價帶。價帶的寬度約為幾個電子伏特(eV)。如果價帶中所有的能級都按泡利不相容原理填滿了電子，則成為滿帶。

激發(fā)能級也同樣分裂成為能帶。一般地講，激發(fā)能帶中沒有電子，所以稱做空帶。但是價電子有可能經(jīng)激發(fā)后躍遷到空帶中而參與導(dǎo)電，所以空帶亦稱導(dǎo)帶或自由帶。在兩個相鄰的能帶之間(如滿帶與導(dǎo)帶之間)，可能有一個不被允許的的量間隔(此間不存在能級)，這個間隔稱為禁帶。電子不具有禁帶范圍內(nèi)的能量。

需指出，許多實際晶體的能帶與孤立原子能級間的對應(yīng)關(guān)系并不都象上述的那樣簡單，因為一個能帶不一定同孤立原子的某個能級相當(dāng)，即不一定能區(qū)分s能級和p能級所過渡的能帶。例如有時兩個分立的能級會互相交雜；或變?yōu)榛ハ喁B合的能帶而禁帶消失；或分裂為另外兩組能帶。這種過程稱為軌道的雜化。許多實際晶體存在軌道雜化現(xiàn)象。

3．本征半導(dǎo)體和摻雜半導(dǎo)體

本征半導(dǎo)體純凈半導(dǎo)體的禁帶一般都比較窄。在絕對溫度零度時，能帶結(jié)構(gòu)如圖2．5a所示。滿帶中填滿電子，而導(dǎo)帶中沒有電子。在外電場作用下，如果滿帶仍然是填滿電子的，外電場不能改變滿帶中電子的量子狀態(tài)，也就是不能增加電子的能量和動量，因而不能產(chǎn)生電子的定向運動，不會產(chǎn)生電流。如果加強電場，或者利用熱或光的激發(fā)，使?jié)M帶中的電子獲得足夠的能量，大于其禁帶寬度Eg，而躍遷到導(dǎo)帶中去如圖2．5b。這樣，半導(dǎo)體則可導(dǎo)電。需要說明，不但在導(dǎo)帶中構(gòu)成了導(dǎo)電的條件，同時在滿帶中也構(gòu)成了導(dǎo)電條件。在導(dǎo)帶中，由于自由電子的存在而引起的導(dǎo)電性，稱為電子導(dǎo)電性。在滿帶中，導(dǎo)電雖然是由于電子運動而引起的，但是性質(zhì)與電子導(dǎo)電的情況有所不同。它是“空穴”(空穴只有在基本上填滿了的滿帶中才有意義)的反方向運動導(dǎo)電的，滿帶中的這種導(dǎo)電性，稱為空穴導(dǎo)電性。

對于純凈的半導(dǎo)體，在電子導(dǎo)電的同時，必然也有空穴導(dǎo)電。

圖2．5 本征半導(dǎo)體的能帶簡圖

這兩種導(dǎo)電機構(gòu)所給出的電流都在外電場的方向上。這種半導(dǎo)體具有電子在導(dǎo)帶中和空穴在滿帶中相互并存的導(dǎo)電機構(gòu)，稱為本征導(dǎo)電，具有本征導(dǎo)電的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體；簡單地說，絕對純凈的且沒有缺陷的半導(dǎo)體稱為本征半導(dǎo)體。如硅、鍺、研等都是這一類的半導(dǎo)體。非常純的硅是本征硅。在本征硅中，導(dǎo)電的電子和空穴都是由于共價鍵破裂而產(chǎn)生的。這時的電子濃度n等于空穴濃度p，這個濃度稱為本征

載流子濃度n1，n1隨溫度升高而增加，隨禁帶寬度的增加而減小，在室溫時硅的n1約為1010/cm3。

摻雜半導(dǎo)體

根據(jù)需要可以在純凈半導(dǎo)體晶體點陣?yán)铮脭U散的方法摻入少量的其他元素的原子。所摻入的原子，對半導(dǎo)體基體而言，叫做雜質(zhì)。摻有雜質(zhì)的半導(dǎo)體，稱為摻雜半導(dǎo)體。

摻雜半導(dǎo)體一般可以分為兩類：

第一類是在四價元素如硅或鍺半導(dǎo)體中摻入少量的五價元素如磷、銻或砷等雜質(zhì)。四價元素的原子具有四個價電子，而所摻入的雜質(zhì)原子將在晶體中替代硅或鍺原子的位置，構(gòu)成與硅或鍺相同的四電子結(jié)構(gòu)，結(jié)果雜質(zhì)原子成為具有凈正電荷＋e的離子，所多余的一個電子在雜質(zhì)離子的電場范圍內(nèi)運動。理論計算證明這種多余的價電子的能級將在禁帶中，而靠近導(dǎo)帶的邊緣。因此，這種能級又稱為局部能級。這種摻雜半導(dǎo)體的能帶與局部能級如圖2．6a所示。靠近導(dǎo)帶的短細(xì)線表示雜質(zhì)的多余電子在禁帶中所形成的摻雜局部能級。雜質(zhì)價電子在局部能級中，并不參與導(dǎo)電。但是，在受到熱激發(fā)時，很容易躍遷到導(dǎo)帶中去，所以這些局部能級又叫做施主能級，用ED表示。半導(dǎo)體施主能級與導(dǎo)帶底Ec之間的能量差值ΔED，顯然比禁帶寬度Eg小得多。根據(jù)實驗的結(jié)果，ΔED的量值一般僅為百分之幾的電子伏特。溫度不必很高，施主能級中的電子就可被激發(fā)而躍遷到導(dǎo)帶中去。因此，這種半導(dǎo)體中雜質(zhì)原子的數(shù)目雖然并不多，但是在常溫下導(dǎo)帶中的自由電子濃度，卻比同一溫度下純凈半導(dǎo)體導(dǎo)帶中的自由電子濃度要大好幾倍，這就大大地減小了半導(dǎo)體的電阻。這種半導(dǎo)體的導(dǎo)電機構(gòu)是由雜質(zhì)中多余電子經(jīng)激發(fā)后躍遷到導(dǎo)帶中去而形成的。這種摻雜半導(dǎo)體通常稱做電子型(n型)半導(dǎo)體。例如在硅中加入V族元素(如磷)以后，見圖2．7a，在硅的晶格中的一個磷原子的四個電子與周圍四個硅原子的電子形成共價鍵，還剩一個價電子不能被安排在硅晶格正規(guī)價鍵結(jié)構(gòu)中，因此游離而使磷原子電離。這樣磷在硅中的電離能比硅的禁帶寬度小很多，只有0．044eV。室溫下硅原子的熱運動動能已足以使它電離，除非在高攙雜情況(濃度＞1019／cm3)。硅中的V族元素在室溫下全部電離而提供同等數(shù)量的導(dǎo)電電子，這種提供電子的雜質(zhì)稱為施主，在室溫下可以認(rèn)為電子濃度n≈ND，ND為施主濃度。

第二類摻雜半導(dǎo)體是在硅或鍺的純凈晶體中，摻人少量的三價元素如硼或銦的雜質(zhì)原子。在硅中加進(jìn)Ⅲ族元素(如硼)以后，一個硼原子在晶格中與周圍四個硅原子構(gòu)成共價健時，缺少一個價電子，因而很容易從別處奪來一個價電子自身電離成負(fù)離子，如圖2．7b所示。那么也就可以認(rèn)為硼原子帶著一個很易電離的空穴，電離能為

圖2．6 摻雜半導(dǎo)體能帶簡圖

0.045eV。在能帶圖中，這種雜質(zhì)局部能級接近于價帶頂Ev，價帶與雜質(zhì)局部能級之間的能量差值ΔEA，根據(jù)實驗結(jié)果，一般也不到0．1eV，熱運動動能就可使空穴跳至價帶。在室溫下硅中的Ⅲ族元素原子將全部電離，而向價帶提供了同等數(shù)量的空穴。在半導(dǎo)體中，從半導(dǎo)體接受電子的雜質(zhì)稱為受主。與之相應(yīng)的能級稱為受主能級．用EA表示。這種雜質(zhì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電機構(gòu)基本上決定于價帶中空穴的運動．所以稱為空穴型(p型)半導(dǎo)體。p型半導(dǎo)體中空穴濃度較純凈晶體中空穴濃度增加幾倍．所以也大大地減小了半導(dǎo)體的電阻。全部電離時，空穴濃度p≈NA，NA為受主濃度。

實際半導(dǎo)體中．不同的雜質(zhì)和缺陷都可能在禁帶中產(chǎn)生附加的能級，價帶中的電子先躍遷到這些能級上然后再躍遷到導(dǎo)帶中去，比電子從價帶直接躍遷到導(dǎo)帶去來得容易。因而雖然有少量雜質(zhì)存在，卻會顯著地改變導(dǎo)帶中的電子數(shù)和價帶中的空穴數(shù)，從而顯著地影響半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)可使我們得到需要的導(dǎo)電類型，但是，不適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)也可以使半導(dǎo)體成為廢物，因而在摻雜之前必須將半導(dǎo)體提純。

圖2．7 摻雜硅的原子和能帶圖

2．2 光生伏特效應(yīng)

1．平衡p-n結(jié)

當(dāng)p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體緊密結(jié)合聯(lián)成一塊時，在兩者的交界面處就形成p-n結(jié)。實際上，同—塊半導(dǎo)體中的p區(qū)和n區(qū)的交界面就稱為p-n結(jié)。

設(shè)二塊均勻摻雜的p型硅和p型硅．摻雜濃度分別為Np和Nn。室溫下．B〔硼Ⅲ族元素)、P(磷Ⅴ族元素)原子全部電離。因而在p型硅中均勻分布著濃度為Pp的空穴(多子)，及濃度為Np的電子(少子)。在n型硅中類似地均勻分布著濃度為nn的電子(多子)．及濃度為Pn的空穴(少子)。當(dāng)p型硅和n型硅互相接觸時，如圖2．8a所示，由于結(jié)(交界面)兩側(cè)的電子和空穴的濃度不同，結(jié)附近的電子就強烈地要從n側(cè)向p側(cè)方向作擴散運動．空穴則要向相反的方向----從p側(cè)向n側(cè)方向作擴散運動；結(jié)附

近n側(cè)的電子流向p區(qū)后，就剩下了一簿層不能移動的電離磷原子P+。如圖3．11b，形成一個正電荷區(qū)，阻礙n區(qū)電子繼續(xù)流向p區(qū)．也阻止p區(qū)空穴流向n區(qū)。類似的過程也使結(jié)附近p側(cè)附近剩下一薄層不能移動的電離硼原子B，它阻礙p區(qū)空穴向n區(qū)及n區(qū)電子向p區(qū)的繼續(xù)流動。于是界面層兩側(cè)的正、負(fù)電荷區(qū)形成了一個電偶層，稱為阻擋層，如圖2．8b所示、因為電偶層中的電子或空穴幾乎流失或復(fù)合殆盡，所以阻擋層也稱作耗盡層。又因為阻擋層中充滿了固定電荷，故又稱空間電荷區(qū)。其中存在由n區(qū)指向p區(qū)的電場，稱為“內(nèi)建電場”。

圖2．8平衡p-n結(jié)的電性圖

內(nèi)建電場存在表明空間電荷區(qū)中存在電位梯度，也就是說空間電荷區(qū)兩邊的電位

是不相等的。注意到電場方向是從n區(qū)指向p區(qū)的，說明n區(qū)的電位要比p區(qū)的電位高．高出的數(shù)值用VD表示，稱VD是p型和n型之間的接觸電位差．如圖2．8c所示。p-n結(jié)兩邊的電位不等，導(dǎo)致它們的電勢能也不等。對于帶負(fù)電的電子，電位低的地方電勢能高；p-n結(jié)p型一邊的電勢能要比n型一邊高出∣-qVD∣。p區(qū)的能帶相對于n區(qū)的能帶整體地向上拉了∣-qVD∣高度．如圖圖2．8d所示。結(jié)果使p-n結(jié)的能帶在空間電荷區(qū)發(fā)生彎曲。彎曲的能帶對于從n區(qū)向p區(qū)運動的電子或從p區(qū)向n區(qū)運動的空穴都有阻擋作用，因為它們必須爬過勢能的高度才能進(jìn)入另一區(qū)域。這是從感觀解釋空間電荷區(qū)起阻擋層的作用。

圖2．8e是空間電荷區(qū)電荷分布；圖2．8f空間電荷區(qū)電場強度分布，可以看到極大值εmax出現(xiàn)在n區(qū)和p區(qū)接觸面上；圖2．8g各區(qū)載流子分布，圖2．8h為p-n結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)。

2．非平衡p-n結(jié)

在平衡p-n結(jié)中，由內(nèi)建電場VD作用下形成的漂移電流等于由載流子濃度差形成的擴散電流，而使p-n結(jié)中凈電流為零。外加電場會增加擴散電流，使p-n結(jié)處于非平衡狀態(tài)。

若p區(qū)接正，n區(qū)接負(fù)，則外加電壓VR與VD反向．VR稱為正向電壓。正偏時結(jié)勢壘高度減低為q(VD-VR)，于是n區(qū)中有大量電子擴散到p區(qū)．p區(qū)也有大量空穴擴散到n區(qū)，形成出p指向n的可觀的擴散電流．也稱正向電流。隨著正向電壓的增加，p-n結(jié)中擴散電流大大超過由p-n結(jié)中剩余的電勢VD-VR作用下形成的漂移電流，于是得到如圖2．9中第一象限所示的正向電流電壓特性．又稱正向伏安特性。

圖2．9 p-n結(jié)的整流特性和太陽電池的明暗特性

若p區(qū)接負(fù)，n區(qū)接正，則外加電壓VR與VD同向，VR稱為反向電壓。此時，勢壘高度增加為q(VD+VR)．勢壘寬度也增加，于是n區(qū)中的電子及p區(qū)中的空穴都難于向?qū)Ψ綌U散。相反，增強了少子的漂移作用，把n區(qū)中的空穴驅(qū)向p區(qū)，而把p區(qū)中的電子拉向n區(qū)，在結(jié)中形成了由n指向p的反向電流；因少于數(shù)目較少，所以反向電流一般都很小。圖2．9中第三象限示出了p-n結(jié)的反向電流電壓特性，也稱反向伏安特性。p-n結(jié)正、反向?qū)щ娦院軕沂獾牟顒e即是p-n結(jié)的整流特性。

3．p-n結(jié)的光照特性

以硅材料的p-n結(jié)為例作一敘述，當(dāng)p-n結(jié)受光照射時，能量大于硅禁帶寬度的光子進(jìn)入p-n結(jié)中，在n區(qū)、耗盡區(qū)和p區(qū)中激發(fā)出光生電子-空穴對。光生電子-空穴對在耗盡區(qū)中產(chǎn)生后，立即被內(nèi)建電場分離．光生電子被送進(jìn)n區(qū)，光生空穴則被推進(jìn)p區(qū)。根據(jù)耗盡近似條件，耗盡區(qū)邊界處的載流子濃度近似為零，即p＝n＝0。在n區(qū)中，光生電子-空穴對產(chǎn)生以后，光生空穴使向p-n結(jié)邊界擴散，一旦到達(dá)p-n結(jié)邊界，便立即受到內(nèi)建電場作用．被電場力牽引作漂移運動，越過耗盡區(qū)進(jìn)入p區(qū)，光生電子(多子)則被留在n區(qū)。p區(qū)中的光生電子(少子)同樣地先因擴散、后因漂移而進(jìn)入n區(qū)，光生空穴(多子)留p區(qū)。如此便在p-n結(jié)兩側(cè)形成了正、負(fù)電荷的積累，產(chǎn)生了光生電壓，這就是“光生伏特效應(yīng)”。當(dāng)光電池接上一負(fù)載后，光電流應(yīng)從p區(qū)經(jīng)負(fù)載流至n區(qū)，負(fù)載中即得到功率輸出。

在具體應(yīng)用中，是采用平板式還是采用聚光式采光，它與當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件和經(jīng)濟性有很大關(guān)系。在美國，其水平面上的日總輻射中，直射光占據(jù)的比例大，相對較多的開發(fā)了聚光式或平板型跟蹤式；在日本，散射光占據(jù)的比例大，跟蹤方式的優(yōu)點不明顯，大多選用平板固定式采光方式；我國緯度跨度較大，直射與散射光的比例各不相同，僅從此點考慮較難確定采用哪種采光方式為宜，但考慮到聚光式或跟蹤方式成本投入會加大、可靠性要降低、增加維護(hù)要求、用戶素質(zhì)要求較對稍高等諸多因素，認(rèn)為一般還是選用方陣固定式采光為宜。在許多情況下若能采用方陣固定的傾角可調(diào)(一年調(diào)一次或二次)式采光方式或許效果會更好些。

第3章 太陽能的應(yīng)用

3．1 太陽能熱水器

太陽能熱水器是太陽能熱利用的主要產(chǎn)品之一。它是利用溫室原理，將太陽的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑾蛩畟鬟f熱量，從而獲得熱水的一種裝置。主要由集熱器、儲熱水箱、循環(huán)水泵、管道、支架、控制系統(tǒng)及相關(guān)附件組成。

在世界范圍內(nèi)，太陽能熱水器技術(shù)已很成熟，并已形成行業(yè)，正在以優(yōu)良的性能不斷地沖擊電熱水器市場和燃?xì)鉄崴魇袌觥H上，太陽能熱水器產(chǎn)品經(jīng)歷了悶曬式、平板式、全玻璃真空管式的發(fā)展階段，目前其產(chǎn)品的發(fā)展方向仍注重提高集熱器的效率，如將透明隔熱材料應(yīng)用于集熱器的蓋板與吸熱間的隔層，以減少熱量損失；聚酯薄膜的透明蜂窩已在德國和以色列批量生產(chǎn)。太陽能熱水器以其安全、節(jié)能、環(huán)保、方便的突出特點，日益倍受矚目。隨著我國全玻璃真空管和超導(dǎo)熱管等關(guān)鍵技術(shù)的不斷突破，居世界領(lǐng)先水平的太陽能熱水器取得了前所未有的高速發(fā)展，其設(shè)市場發(fā)展?jié)搰踩找婢薮蟆?/p>

我國太陽能熱水器的發(fā)展，經(jīng)歷了四個階段：悶曬式、平板式、玻璃真空管式、熱管真空管式。

1－水箱；2－支架；3－集熱器 圖3．1平板式太陽能熱水器

1－水箱；2－支架；3－管子；4－底托；5－反射板

圖3．2 全玻璃真空熱水器

1－水箱；2－支架；3－熱管真空管

圖3．3 熱管真空管熱水器

據(jù)有關(guān)資料顯示，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)年生產(chǎn)量由340萬平方米增長到1400萬平方米，總保有量由1500萬m2增長到6000萬m2，以年均25%－30%的高速成長，已成為全球可再生能源領(lǐng)域發(fā)展最快、規(guī)模最大、市場化程度最高的行業(yè)。我國太陽能熱水器戶均占有率達(dá)7.8%，一年替代常規(guī)能源930萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。全行業(yè)年總產(chǎn)值

近150億元，從業(yè)人員20萬人以上，是全球最在的太陽能熱水器使用國和生產(chǎn)國。

3．2 太陽能與建筑一體化

太陽能建筑一體化和并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，是直接將所發(fā)的電能并入公共電網(wǎng)，無須儲能系統(tǒng)，避免了蓄電池的二次污染，具有高技術(shù)、無污染和自供電的特點，能夠強化建筑物的美感和建筑質(zhì)量，具有多功能和可持續(xù)發(fā)展的特征。建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積，不需要占用土地，省去光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，省支輸電費用，光伏陣列可以代替常規(guī)建筑材料，從而節(jié)省安裝和材料費用。例如常規(guī)外墻包覆裝修成本與光伏組件成本相當(dāng)；光伏系統(tǒng)的安裝可集成到建筑施工過程，成本又可大大降低；在用電地點發(fā)電，避免傳輸和分電損失（5%－10%），降低了電力傳輸和電力分配的投資和維修成本；集成設(shè)計使建筑更加潔凈、完美，更使人賞心悅目，更容易被專業(yè)建筑師、用戶和公眾接受。直接將太陽能電池板安裝在建筑物的屋頂、墻體、實體窗戶等部位，是國外利用太陽能的主要方式。從2001年開始，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)首次占據(jù)全球光伏累積裝機容量的一半以上，達(dá)到57% 太陽能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結(jié)全是體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理想范例，國際社會十分重視。國際能源組織（IEA）于1991年和1997年相繼兩次啟動建筑光伏集成計劃，計劃的實施對建筑光伏集成起了重要的開拓和推動作用，許多國家相繼制定了本國的屋頂計劃，使得建筑光伏集成技術(shù)如旭日東升，蓬勃發(fā)展。

世界各國光伏建筑一體化和并網(wǎng)發(fā)電項目：

美國“百萬屋頂計劃” ：計劃從1997年開始到2010年，將在百萬個屋頂上，安裝總?cè)萘窟_(dá)到3025MWP的光伏系統(tǒng)，并使發(fā)電成本降到6美分/KWh。

德國“十萬太陽屋頂計劃” ：德國1997年開始實施“十萬太陽屋頂計劃”，至2004年，德國實施“購電法”完成了十萬個太陽能屋頂?shù)陌惭b計劃。

日本“新陽光計劃” ：日本自1992年啟動了“新陽光計劃”，同時頒布了新的凈電計量法，要求電力部門以商品價格購買多余的光伏電量，并實行補貼政策。日本居民光伏屋頂系統(tǒng)最近5年增長率為96.7%，日本政府計劃2010年總計安裝4820兆瓦。

意大利“全國太陽能屋頂計劃” ：意大利1998年開始實行“全國太陽能屋頂計劃”，于2002年完成，總投入5500億里拉。

圖3．4 各國光伏建筑一體化范例

太陽能與建筑一體化是未來住宅的發(fā)展方向，太陽能能源建筑系統(tǒng)是綠色能源和新型建筑理念兩大革命的交匯點，發(fā)達(dá)國家對此都予以了充分重視。我國國家建設(shè)部為了盡快提高太陽能在建筑上的應(yīng)用水平，已經(jīng)將太陽能應(yīng)用作為建筑節(jié)能的主要組成部分列入將于2010年實施的“中國住宅陽光計劃”。上海地產(chǎn)將在近2年內(nèi)推行建筑節(jié)能材料，其中上項主要指標(biāo)就是在太陽能應(yīng)用方面做出努力，使建筑節(jié)能成為城市現(xiàn)代化建設(shè)新的經(jīng)濟增長點。

第4章 展望與總結(jié)

當(dāng)前全球能源危機，對世界各國未來的發(fā)展都畫出了新問號。從上個世紀(jì)九十年代到本世紀(jì)初葉，我國的太陽能利用也發(fā)生了前所未有的變化。這種變化首先緣自對世界性能源短缺和化石能源面臨枯竭的深刻認(rèn)識；其次，是對由能源引起的環(huán)境問題的反思。我們不僅需要持久的能源，也需要維系社會可持續(xù)發(fā)展的良好生存環(huán)境。太陽能正是能量巨大，持久，光惠而對環(huán)境友好的新能源替代品。

1、三大目標(biāo)

大幅度的提高以太陽能光熱為重點的可再生能源三個階段的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)：（1）到2020年可再生能源替代常規(guī)能源25％，其中太陽能替代常規(guī)能源達(dá)到12％。

（2）到2040年可再生能源替代常規(guī)能源55％，太陽能替代常規(guī)能源達(dá)到25％。（3）到2060年后可再生能源替代常規(guī)能源90％以上，太陽能替代常規(guī)能源達(dá)到50％。2、2010年第四屆世界太陽城大會

山東省德州市以雄厚的太陽能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)承辦第四屆太陽城大會。為迎接這次大會的召開，在各級黨委、政府的大力支持下，皇明集團投入了大量的人力、物力，建造中國太陽谷，并且規(guī)模不斷擴大、標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，決心把其打造成全球最為壯觀的太陽谷。2010年世界太陽城大會主場館已基本建設(shè)完畢，同時容納6000人開會的主會場、節(jié)能示范小區(qū)，園林景觀也已動工建設(shè)。

3、太陽能與建筑一體化

中國能源消耗總量居世界第二，其中建筑能耗約占全國總能耗的30％左右，加之中國建筑能耗又比發(fā)達(dá)國家高2－3倍，大力推廣太陽能與建筑一體化顯得特別重要、緊迫。經(jīng)過全國相關(guān)部門、企業(yè)的積極努力，太陽能與建筑一體化在技術(shù)研發(fā)方面，有了突破性進(jìn)展，積累了較為豐富的經(jīng)驗，也展示出一些很成功的示范工程。

4、太陽能光熱高溫發(fā)電

中國地域遼闊，以太陽能為重點的可再生能源具有雄厚的資源基礎(chǔ)。特別是西部地區(qū)，太陽能資源豐富，有充裕的地理條件發(fā)展大規(guī)模太陽能熱發(fā)電。目前，槽式建造費用已降低到3011美元/kw，發(fā)電成本降低到12美分/kw?h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它發(fā)電方式。未來的太陽能熱發(fā)電成本，5美分／度的目標(biāo)一定會實現(xiàn)。

5、農(nóng)村推廣

在農(nóng)村推廣太陽能既經(jīng)濟實用，投入產(chǎn)出比又高，既可解決農(nóng)村生活生產(chǎn)能源問題，又能減輕農(nóng)村日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。為此，要在廣大農(nóng)村實施“五萬”計劃，促進(jìn)農(nóng)村對太陽能需求的大幅度增長。

6、公共建筑

大型商場、高檔旅館酒店、機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等大型公共建筑，是中國耗能的大“老虎”，制冷、供暖、供熱水是公共建筑能耗的主體。從目前情況分析，這些建筑在圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)、供熱水以及照明方面，有50%的節(jié)能潛力。要加大大型商場、機關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、賓館等公共建筑節(jié)能技術(shù)推廣普及力度，特別是技術(shù)成熟、方案多樣的太陽能熱水工程，要在政策、資金等方面實行傾斜，加快普及步伐。

總結(jié)

如果說20世紀(jì)是石油世紀(jì)，那么21世紀(jì)則是可再生能源的世紀(jì)，太陽能的世紀(jì)。據(jù)權(quán)威專家估計，如果實施強化可再生能源的發(fā)展戰(zhàn)略，到本世紀(jì)中葉，可再生能源將占世界電力市場的3/5，燃料市場的2/5。在世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中，太陽能處于突出位置。美國的馬奇蒂博士對世界一次能源替代趨勢的研究結(jié)果表明，太陽能將在21世紀(jì)初進(jìn)入一個快速發(fā)展階段，并在2050年左右達(dá)到30%的比例，21世紀(jì)中葉至末葉太陽能將取代核能居第一位。殼牌石油公司經(jīng)過長期研究得出結(jié)論，21世紀(jì)的主要能源是太陽能；根據(jù)歐洲聯(lián)合研究中心的預(yù)測，到2030年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占到30%以上。太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中達(dá)到10%以上；2040年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到本世紀(jì)末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中占到80%以上，太陽能發(fā)電占到60%以上，顯示出最重要的戰(zhàn)略地位。正如世界觀察研究所的一期報告所指出：正在興起的“太陽經(jīng)濟”將成為未來全球能源的主流。

致謝

本論文從選題的確定，論文的寫作、修改到最后定稿得到了我的指導(dǎo)老師胡軍英的悉心指導(dǎo)。特別是他對我的寫作進(jìn)程的多次詢問，并為我指點迷津，幫助我理清思路、他嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)深深地感染和激勵著我。在此，謹(jǐn)向胡老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。

此外，還要感謝光伏學(xué)院其他老師在學(xué)習(xí)上的點撥，同時，也要感謝在論文寫作過程中，幫助過我，并且共同奮斗的大學(xué)同學(xué)們。再次衷心地感謝所有在我論文寫作過程中幫助過我的人，從簡單入手共同進(jìn)步，未來就在不遠(yuǎn)的地方，光伏之路需要團結(jié)、互助。

參考文獻(xiàn)

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第五篇：如何看待民間資本對整個經(jīng)濟與社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

如何看待民間資本對整個經(jīng)濟與社會發(fā)展的貢獻(xiàn)

在經(jīng)濟發(fā)展觀上，過去我們片面強調(diào)“大河有水小河滿”（即“國富民強”）。然而在人民大眾生活水平低下的情況下，要求所有的民眾都大公無私去為過奉獻(xiàn)，事實上是不可能的，從人性的角度分析，人們只有在豐衣足食、自身財富積累比較充裕時，才有創(chuàng)造更多財富去振興國家的內(nèi)在動力。同理，民營企業(yè)這一“民本經(jīng)濟”的創(chuàng)富載體，也是在自我發(fā)展到以一定規(guī)模時才會自覺地承擔(dān)起普惠社稷的責(zé)任。這就是“小河涌，大河流”（即“民強國富”）的道理。當(dāng)然“民富”與“國富”并非是一對不可調(diào)和的矛盾，應(yīng)該說他們是相互依存、互為前提的。只不過在居民人均財富水平比較低的情況下，應(yīng)當(dāng)首先考慮促進(jìn)“民富”（即把解決民間資本積累不足作為矛盾的主要方面）；而在居民人均財富水平有了充分的提高后，則應(yīng)加大促進(jìn)“國富”的力度（即把提高國家在世界經(jīng)濟中的地位作為矛盾的主要方面）。

長期以來我們之所以片面強調(diào)“國富民強”，有其深層的制度根源。在傳統(tǒng)的計劃經(jīng)濟體系下，政府幾乎壟斷了所有的要素資源，大大小小的經(jīng)濟事業(yè)基本上都靠政府投資來興辦，靠政府的行政權(quán)力、行政手段甚至是“長官意志”來管理經(jīng)濟。從某種意義上說，這種經(jīng)濟是“官本經(jīng)濟”。“官本經(jīng)濟”雖然能夠運用行政權(quán)力集中力量迅速上馬一些大項目（如建國初期興建的156個大型重工業(yè)工程項目），但往往難以解決經(jīng)濟運行中的效率問題。

社會主義市場經(jīng)濟從本質(zhì)上說是“民本經(jīng)濟”，它既不同與資本主義市場經(jīng)濟條件下的“人本經(jīng)濟”，也不同于計劃經(jīng)濟條件下的“官本經(jīng)濟”。“民本經(jīng)濟”之所以與“人本經(jīng)濟”不同，主要表現(xiàn)在人本經(jīng)濟中的“人”是指抽象的人，是指從利己的動機出發(fā)，主觀利己、客觀利他的人。民本經(jīng)濟中的“民”，則是指具體的人，是兼顧個人利益與國家、集體利益的勞動大眾。發(fā)展民本經(jīng)濟，引導(dǎo)廣大民眾依法經(jīng)營、勤勞致富與國家、集體利益的勞動大眾。發(fā)展民本經(jīng)濟，引導(dǎo)廣大民眾依法經(jīng)營、勤勞致富，居民之間可能會出現(xiàn)先富后富、多富少富的差別，也會產(chǎn)生相互競爭、優(yōu)勝劣汰的內(nèi)部矛盾，但如果目標(biāo)明確、法制健全、引導(dǎo)得當(dāng)，就可避免出現(xiàn)貧富兩極分化的尖銳矛盾，最終走向共同富裕的“小康”社會。

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