发表一百篇cns论文的科研大牛

发表一百篇cns论文的科研大牛

中国科学与世界先进水平有多大差距？饶毅语出惊人：“就生命科学领域而言，相对水平低于美国1910年水准。那年，摩尔根发表了对果蝇白眼突变分析的论文，一个学科——遗传学的重要部分在美国被奠定，我们迄今没有这样的成果，没有这样系统性的学科建树。”在中国的论文数量上，饶毅做了一回说破“皇帝新装”的人，指出国内出于“论文崇拜”、“国际期刊崇拜”，竟供养了大量“傍名刊”的国际子。最近有英国《自然》杂志集团下的一家媒体提出一个“妙论”，说中国科学论文发表量是世界第二，相应地证明中国科技水平世界第二。饶 毅表示：“实际上，英国杂志《自然》为了赚钱。近几年出版了一本《Nature Communication》的杂志，这份杂志明确表示，凡是没有造假的 文章都可以发表。还有前几年另一家国外出版社出版的《Plos One》，这些以版面费牟利的杂志，收到大量中国投稿，所以短时间内，大量来自中国的论文 发表在nature集团的杂志上，发表量急剧升高。国内有些机构、部委竟将发表在这样刊物上的论文计算在有关统计中，nature这样宣传就是吸引你们来 发表。”饶毅其人 北京大学终身讲席教授、生命科学学院院长，兼北京生命科学研究所资深研究员。回国前曾任美国西北大学 Elsa Swanson讲席教授、神经科学研究所副所长。研究神经发育的分子机理和社会行为的生物学基础。 先后协助推动建立中国科学院神经科学研究 所、中国科学院上海交叉学科研究中心。2004年起兼北京生命科学研究所学术副所长。2007年9月全职回国。

众所周知，上海交通大学是位于上海的一所名校，且常常与复旦大学被人拿来进行比较。对于一部分考生和家长来说，在中国除了清北以外，复旦往往是他们听到更多的名校。那么，作为本市的另一所顶尖名校，上海交通大学很厉害吗？到底是什么水平？名气真的大吗？

一、上海交通大学很厉害吗？什么水平？

非常厉害。可以说是全国顶尖大学之一，办学层次基本达到“世界一流大学”。

目前，上海交通大学的办学情况基本如下：

1、办学历史悠久，名声享誉海内外

1896年，交通大学的前身——南洋公学，在上海成功建立。在20世纪二三十年代，学校已基本成为我国著名高校，一度被誉为“东方麻省理工”。一直到50年代中期，交通大学分为了上海和西安两部分，随后均被列为全国重点大学。经历了120多年的办学历史，学校早已积累了深厚的办学底蕴，在国内外都可谓是声名远扬。

2、国内第二档，清北之下最强之一

目前，上海交通大学是一所直属于教育部的985、211名校，同时入选了首轮“双一流”建设（世界一流大学建设高校）。在各大著名的大学排名榜中，上交大都有着非常高的名次。比如：

2021泰晤士世界大学排名中，上交大位列全球第100名，高居中国大陆第六；

usnews2021世界大学排名中，上交大位列全球第112名，更是排至中国大学第三名。

其实，在国内大部分人心中，中国高校第一档只有清华和北大，而第二档则一般为“华五人”，即复旦、上交大、浙大、南大、中科大、人大，而上海交通大学正是其中之一。

3、人才培养出众，名师大家星光熠熠

作为一所顶尖大学，上海交通大学自然也担负着为国家输送优秀人才的重要任务。截至目前，学校已为我国培养了一大批杰出的政治家、实业家、科学家、社会活动家、工程技术专家和医学专家，钱学森、李叔同、黄旭华等等。无论是中国科学院院士、工程院院士，还是“两弹一星”功臣和国家最高科学技术奖获得者等人中，都不乏交大校友的身影。

4、为国贡献，创造近代中国多个“第一”

多年来，交大在我国近代史上创造了多个“第一”，包括：

（1）中国最早的内燃机、最早的电机、最早的中文打字机；

（2）新中国第一艘万吨轮、第一艘核潜艇、第一艘气垫船、第一艘水翼艇；

（3）新中国自主设计的第一代战斗机、第一枚运载火箭、第一颗人造卫星；

（4）新中国第一例心脏二尖瓣分离术、第一例成功移植同种原位肝手术、第一例成功抢救大面积烧伤病人手术；

（5）新中国第一个大学翻译出版机构、数量第一的地方文献等。

5、办学规模庞大，汇聚国内一流师资

据学校官网资料显示，截至2019年12月，学校的办学规模如下：

同时，包括16351名全日制本科生，14326名全日制硕士研究生，8496名全日制博士研究生，2837名学位留学生。

师资队伍方面，中国科学院院士24名、中国工程院院士23名（包括1名两院院士），国家杰出青年基金获得者、青年拔尖人才、长江青年学者等人才众多。

6、学科建设一流，多门专业全国第一

学校目前共开设67个本科专业，涵盖经济学、工学等9个学科门类。一级学科博士学位授权点高达45个，一级学科硕士学位授权点57个，博士专业学位授权点3个；硕士专业学位授权点23个；35个博士后流动站。

在教育部第四轮学科评估中，A类学科共24个，其中 生物学、机械工程、船舶与海洋工程、临床医学、工商管理 均排名全国第一。在最新的ESI学科排名中，进入全球前1%的学科共19个，其中生物与生化、临床医学、药理学与毒理学、工程科学、材料科学、计算机科学、化学更是进入了全球前1‰。

7、科研水平顶尖，国家级大奖无数

2019年，谭家华教授团队牵头、六家单位“二十年磨一剑”共同研制的“海上大型绞吸疏浚装备”获评国家科技进步特等奖，实现了历史性突破。

同时，7个项目获得国家科技奖，总数排名全国第二；而19项成果获评教育部“三大奖”，总数排名全国第一。此外，学校国家自然科学基金项目总数更是连续10年位列全国第一。

8、就业前景光明，在校生毕业不愁

对于上交大的学子来说，毕业时无论是选择就业还是升学，前景都是相当良好的。

据《上海交通大学2019年毕业生就业质量报告》显示，学校2019年毕业生就业率高达98.19%，其中国内升学比例为23.54%。薪资方面，学校本科生平均签约年薪为13.51万元；研究生平均签约年薪为18.91万元。

总之，学校毕业生的前景绝对是国内高校中最好的之一。

三、上海交通大学名气大吗？

相当大。

学校目前的录取分数线极高，在全国知名度也非常高，具体能体现在以下一些方面：

1、学校通常被认为是全国前五的大学；

2、学校和复旦是位于上海的两所顶尖985；

3、学校和西安交大是国内最好的两所交通大学；

4、学校的人气基本仅次于清北。

除此之外，学校还有一些为人熟知的称号： 华东五校、C9 ……

附上海交通大学2020年全国各省录取分数线

结论：基本不太可能据我所知诺奖会颁给两类研究成果： 一是为科学家制造研究工具或者提供理论，比如因冷冻电镜获奖的几位，能进书本。 二是做出的东西具有极大的实用价值，比如屠呦呦提取出来的青蒿素，能上货架。施一公的方向是利用诺奖级别的工具做蛋白结构解析，和医院医生用核磁共振探测伤病有些类似。第一类拿诺奖的路几乎不可能，除非施一公组大角度转变研究方向。对于第二类拿诺奖的可能，若施一公组能用冷冻电镜解析出具有极大现实意义的蛋白，比如能广谱抗癌，靶向杀艾滋等，而且这些解析出来的蛋白被合成，并在临床应用上有巨大的优势，甚至能让人类与艾滋和癌症永别，那么这个诺奖我相信就比较稳了。 施一公教授在natureE的系列成果发表本身是一种非常高级的技术员工作，是结构生物学里面顶级的technician工作，而不是scientist的工作。基于冷冻电镜基础上的结构解定工作并不是诺贝尔奖要表彰的工作方向。本身冷冻电镜的技术革新也与他无关，施教授的工作只做结构并没有在此基础上去做机理和调控，这个工作性质决定了不论发多少nature都有可能，但不是诺奖成果。（节选自某乎@Lydia Yang的回答，侵删） 施一公的工作是不停地对不同的蛋白做结构解析，对于一个被认为比较重要的蛋白，只要得到它的结构就几乎肯定可以发一篇CNS，文章是发了不少。其工作大概流程是这样：①蛋白表达纯化；②准备电镜Sample; ③做电镜；④处理数据；⑤发文章。 蛋白解析只是研究工作的第一步，后面的工作还很漫长很具挑战性，专注于一个蛋白或者同一个家族的蛋白，搞清楚这些蛋白发挥功能的机理…这些工作将耗费一个科学家毕生的精力。施一公显然是没往后后再走的。（节选自某乎匿名回答，侵删） 所以，施一公教授多少有点借冷冻电镜科研投机的意思，非诺奖水准。 2017年诺奖化学奖颁发给了冷冻电镜的研发者。这其实说明诺奖的特点，第一是虽然近年来有给屠呦呦等医药研发颁奖的案例，但绝大多数仍然是在最基础的科研领域。第二是获奖研究应该是对整个科学发展或者具有方向性指引、或者在起到指导的同时，还能提供强大的方法支持。小RNA干扰技术这种成果获奖就是这方面最好的说明，如今冷冻电镜获奖也是诺奖这一特点的注脚。 但这个逻辑仍然是有待澄清的。上面说了，获奖研究应该是对整个科学发展或者具有方向性指引、或者起到颠覆性的支持作用。从这个角度讲，发表多篇CNS(Cell、Nature、Science)论文的施一公的研究，并不必然被诺奖“淘汰出局“，因为科学的进步是环环相嵌的。冷冻电镜促进了蛋白质结构的解析研究，但突破性的、经典的蛋白质结构的解析研究，有可能为我们认识生命世界的其他研究提供重要的指南，为新的研究方向开启大门。所以以冷冻电镜拿奖来否定施一公蛋白质结构解析研究获得诺奖的可能性，这本身是不成立的。 当然，这么说并不是说蛋白质结构的解析研究、甚至是施一公本人及其团队的研究就一定有可能拿诺奖。如上所述，是否能拿奖，还要看这些研究是否为人类正在进行的和未来的科学 探索 提供了方向性指引。有一点可以肯定，CNS发表本身，并不是拿诺奖的保证，甚至不一定是必要条件。 我认为中国能拿诺奖的解析结构的是清华大学的杨茂君教授，施一公和颜宁做的都是什么火做什么，打一枪换一个地方的科研，工作没有系统性，而杨茂君的工作系统的把电子传递链整个全部解析明白了而且推翻了存在了几十年生化课本上的理论，并且根据他解析出的结构可以设计各种靶向药物，毕竟电子传递链太重要了 其实这个问题要从很多个角度来分析，因为冷冻电镜刚刚获得诺贝尔的奖项，所以，在一定的时间范围之内，如果没有特别突出的科学贡献，应该不大可能在同一个领域，进行进一步的延伸。大家也都知道，目前科学研究百花齐放，每一个领域其实都有非常大的突破，所以在某种程度上，诺贝尔奖项其实有很多候选人，他们都有实力问鼎。每一次的诺贝尔奖，也其实是在众多有着杰出贡献的人当中进行一个选择，而更多的是对整个领域的一个嘉奖，不单单是针对个人，而且是有很好几个人一起将这个领域发扬光大，所以以整个领域作为奖励，也更符合诺贝尔奖的性质。 所以回到问题本身，毫无疑问施一公具有非常大的贡献，尤其是他在顶尖杂志上发表了很多有影响力的文章，为中国的科研走向世界，并且在国际上获得声誉，立下了汗马功劳。不过诺贝尔奖的得奖性质其实更偏向于基础研究，当然也有一些例外，那么必须是实用性非常强的领域，而在基础科研领域，这一次给的是冷冻电镜，而施一公利用冷冻电镜，进行了很多著名的结构解析，他是一个利用者，而并非发明者，只有当利用取得了非常大的成就，产生了极其重大的突破，比如在疾病的治愈方面，有着显著的疗效，那么得奖的可能性会大大提升。 仅就目前而言，或者在近一段时期，显然不大会有比较明显的突破，那么我们会保留这个意见，觉得可能性不太高，但是经过一段时期，如果产生了更重大的成果，那么获得诺贝尔还是比较具有可能的。 我自己也是从事生物科研的。诺奖是颁发给那些开创性的研究的。也就是说你做出来的东西在若干年以後成为了千万人的饭碗和工具，开创了一个先河。比如说 PCR 技术，现在哪个实验室都用。但当初第一个想到的人就是了不起。施一公的团队由於不是发明电镜，所以不会由於电镜本身获奖。但如果是通过这个工具获得了对生物学前所未有的重要发现，则也有可能。 有个毛的可能，给你组一台冷冻电镜，再给钱帮你挖点人才，你组做的也不会比他差多少。他那就是个平台之上的民工水平，跟大部分博士博士后的创新能力比都差一大截。经常上电视的，拿成果，拿奖的，不见得就是真牛逼，那是外行不动，容易被媒体鼓吹而已。真牛逼的往往大家都见不到，踏踏实实搞大业务。 施一公的工作没有诺奖级别的吧？ 水水nature,science还行，诺奖应该还有很大的距离 完全不可能拿，现在结构热随便解些重要蛋白的结构都是cns，这些工作是很重要，但不是突破性的进展，之前测基因组热，烧钱进去就行现在测基因组的也越来越低了，很久以前蛋白质组很热。。。。。。都是一阵风潮，其实也没多大贡献，冷冻电镜，晶体衍射这些是贡献，后面的工作其实经费到位，并且有意愿谁都可以做 施一公终生获得不了诺贝尔奖，为什么呢？就像咱们上学的时候，用显微镜看片子！发明显微镜才能得诺贝奖，看片子的几乎不可能！

中科大发表过CNS论文的牛人

他攻克了复微分几何领域的“世界难题” 为数学界做出了很大的贡献，我觉得他这么年轻就有这么大的成就，真是非常厉害。

科大26岁特任教授攻克复微分几何领域的“世界难题”引发刷屏围观。原来是年仅26岁的中国科学技术大学几何与物理研究中心特任教授陈杲，完成的论文《J方程和超临界厄米特-杨振宁-米尔斯方程的变形》在世界知名数学期刊《数学新进展》在线发表。据介绍，陈杲攻克的是一道复微分几何领域的“世界难题”。发表论文的《数学新进展》是国际数学界最权威的期刊之一，与《美国数学会杂志》《数学学报》《数学年刊》一起并列为世界四大顶尖数学期刊。目前，他的论文已经引发国际数学界的关注，被美国科学院院士劳森等人第一时间引用。

他14岁时考入中科大少年班。在中科大少年班就读期间，就曾屡屡获奖，包括斩获全球华人丘成桐大学生数学竞赛奖项等。18岁时，他赴美读博。在2017年博士毕业后历任普林斯顿高等研究院博士后，威斯康星大学麦迪逊分校助理教授。2021年加盟中国科大几何与物理研究中心。陈杲还有个双胞胎姐姐叫陈杳，南方科技大学首届教改实验班学生，20岁获三所世界名校全额奖学金攻读博士，两人几乎一样优秀。

陈杲的妈妈曾是位小学语文教师，与普通的妈妈相比，多了一份教育的理性，两个孩子出生后，她曾经请假三年，只为更多陪伴孩子，给孩子更多的爱。孩子长大后，她曾被评为温州市优秀班主任，但考虑到要有更多的时间给两个孩子，一直没有参评副高职称。陈杲的爸爸陈钱林，原是温州瑞安当地一家学校的校长，现在担任杭州师范大学附属学校校长。2015年，陈钱林根据20年家教经验，出版了家庭教育作品《家教对了，孩子就一定行！》。可以说陈杲的教师父母，都称得上是家庭教育专家了。陈杲曾表示，他走上科研之路，离不开父亲的引导。“特别是爸爸引导我自学，让我免于作业的困扰和标准答案的束缚。”根据公开资料，陈爸爸谈家庭教育比较多。

一、攻克世界性难题：

陈杲攻克的可以说是复微分领域的“世界性难题”。陈杲的论文《J方程和超临界厄米特-杨振宁-米尔斯方程的变形》在世界知名数学期刊《数学新进展》在线发表。陈杲的这项论文的成果是在负微分的范围内，这个领域包含两个非常关键非常重要的两个和物理学有关的方程。一个是量子力学标准模型的厄米特-杨振宁-米尔斯方程。另一个是和相对论紧密相关的凯勒-爱因斯坦方程。如何在稳定的前提下求解这两个方程，一直以来都是微分几何界的核心任务。

陈杲发表论文的期刊《数学新进展》是国际数学界最权威的四大期刊之一，它同《美国数学会杂志》、《数学年刊》、《数学学报》一起并称为世界最权威的四大顶尖数学期刊。他的论文一经发表就引发国际数学界的关注，被美国科学院院士劳森等人第一时间引用。

二、陈杲取得如此成就的原因：

在微信教育、中国教育报等公众号上曾多次发表过陈杲的成长故事。2020年6月的时候，他给母校写信时曾说：”回顾我近十年的科研之路，之所以能够取得一些成绩的原因，除了勤奋和机遇之外，和我远大的志向和较强的自学能力有关。“

三、陈杲攻克世界难题的意义：

陈杲在稳定的前提下解出了陈秀雄和唐纳森独立提出的J方程以及邱桐等人提出的超临界厄米特-杨振宁-米尔斯方程的变形，这在厄米特-杨振宁-米尔斯方程和凯勒-爱因斯坦方程之间架起了桥梁。

看到陈杲的成就，我想会使每一个中国人羡慕和自豪，这时候我又想起了梁启超先生在100多年前写的《少年中国说》，“使举国之少年而亦为老大也，则吾中国为过去之国，其澌亡可翘足而待也。故今日之责任，不在他人，而全在我少年。少年智则国智，少年富则国富；少年强则国强，少年独立则国独立；少年自由则国自由；少年进步则国进步；少年胜于欧洲则国胜于欧洲；少年雄于地球，则国雄于地球。 ”

在我们国家，年轻的科学家正成为各个学科的中坚力量，在各个领域为我们的祖国做出贡献，希望我们的科学家越来越多，希望我们的祖国越来越富强。

四、陈杲在青年学者里面的水平：

陈杲作为青年学者早已声名远播。

2008年在中国科大少年班就读。

2012年在纽约州立大学石溪分校攻读博士，并与其合作解决了1977年霍金提出的“引力瞬子”问题。

2017年博士毕业后，在普林斯顿高等研究院任博士后。

2019年起任威斯康星大学麦迪逊分校助理教授、博士生导师。当时已在世界级平台已公开9篇学术论文，主攻目标为1954年卡拉比教授提出的几何界核心问题之一常数量曲率凯勒度量问题。

2021年陈杲在此研究中心做特任教授（特任教授专业技术职务为副高，薪酬则按教授水平发放 ），年仅26岁（ 中国科学技术大学几何与物理研究中心是直属于中国科学技术大学的一个新型教学与科研机构，旨在创建一个适合于几何学与物理学的基础理论研究的开放性的学术平台）。

我个人认为陈杲在青年学者中已经属于出类拔萃的了。

他属于青年学者中一流的水平，他属于天才少年的存在。在二十六岁就已经攻克一道世界数学难题，他的未来有无限可能。

最牛的百篇博士论文发表

1年9个月拿到清华博士学位，一作发表SCI论文27篇，曾在国际大赛击败NASA.

百篇优博论文的评奖是我们国家对博士毕业论文的评奖。是各个学校先提名几个自己博士的毕业论文，然后参与全国评选。 这个对象是博士毕业论文，所以跟SCI没关系。但是一般来讲，这篇毕业论文是对整个博士期间研究成果的展示，一般评上的在博士期间已经发表了一定数量的高质量的论文。这些发表的论文可能是SCI收录的。 百篇优博论文要求质量很高，很难评上。一旦评上，若是毕业去高校工作，一般作为人才引进，直接副教授职称。可见其层次。

霍宝锋，生于1977年4月，山东人，2007年毕业于香港中文大学商学院，现为浙江大学“文科领军人才”、管理学院企业管理学系教授、博士生导师、供应链管理研究所所长。研究领域为运营管理、物流与供应链管理、实证研究方法论、结构方程模型等。2010年“新世纪优秀人才计画”入选者，运营管理顶级期刊Journal of Operations Management编委。

据2015年10月研究所官网显示，该所设有1个博士后流动站、3个博士学位培养点、9个学术型硕士学位培养点 （涵盖8个一级学科）、6个全日制专业硕士学位培养点。 博士后流动站：光学工程 博士一级学科学位培养点：光学工程、信息与通信工程、测试计量技术及仪器 学术型硕士学位培养点：光学、机械制造及其自动化、光学工程、精密仪器及机械、测试计量技术及仪器、物理电子学、检测技术及自动化装置和计算机应用技术 全日制专业硕士学位培养点：机械工程、光学工程、仪器仪表工程、电子与通信工程、控制工程、计算机技术 据2015年10月研究所官网显示，光电所从1981年开始招收研究生，有在岗导师人数200余人，在读硕士、博士研究生300余人。在研究生教育培养过程中，依托该所承担的国家重大工程项目、国家“973”和“863”研究项目、中国科学院重大与重点研究项目、国家部委预研及重大工程项目、自然科学基金及横向技术开发项目，研究水平居中国领先或国际先进，可为研究生的培养提供大量科技前沿课题和充足的经费及良好的学习、实验与生活条件，累计为国家输送了1000余名专业人才。 2012年11月，中科院人教局公布了2012年度中国科学院优秀博士学位论文和中国科学院优秀研究生指导教师奖的评审结果，研究所博士毕业生徐挺的学位论文被评为中国科学院百篇优秀博士学位论文。 根据2015年10月中国科学院官网显示，饶长辉在攻读博士学位的3年间，作为在职人员参加了光电所大量的科研工作，并获得中科院科技进步一等奖。此外，饶长辉发表论文30篇，其中28篇为第一作者。第一作者论文中，被sci收录的7篇，发表在国外著名杂志上5篇，光学学报上10篇，天文学报上2篇。饶长辉是光电所第一位获“全国优秀博士学位论文”奖青年科技工作者。

牛顿发表的第一篇论文

□牛顿的一生 牛顿於1642年的圣诞节十二月廿五日生於英国伦敦北方两百公里林肯郡的农村乌尔索普(Woolsthorpe)。牛顿性格十分内向，勤奋好学。父亲经营农场，但在牛顿出生前三个月就去世了，母亲改嫁，与牧师再婚，幼小的牛顿与祖母相依为命。1661年牛顿就读剑桥大学的三一学院(Trinity College)，由叔父提供学费，修习数学和物理。大学时代初期没有特殊表现，后来在巴罗教授(Isaac Barrow,1630-1677)的指导下才迅速展露非凡的天份。1665年获得学士学位，但几个月后，因为淋巴腺鼠疫流行，大学关闭停课。牛顿便回到乌尔索普，在此后两年间，牛顿利用这段被强迫『放假』的时间，认真思考自然界的规律问题，这两年也是牛顿自认为一生当中独创力的颠峰时期，最重要的发现都是在这一时期完成的；万有引力就在此时发现，因而有『乌尔索普的苹果树』的传说。力学与微积分也都是此段时间发明的；圆与椭圆部份面积的计算是当时数学家挑战的难题，居然被25岁的牛顿解决了。直到1667年初，牛顿带著一流的研究成果回到剑桥，当年即被指定为三一学院的研究员，有了薪水，悉数购买实验器材，开始制作反射望远镜，并且定居下来。1666年他发现光的散射现象，波长短的蓝光或紫光，通过稜镜时偏折较多，波长长的红光，偏折较少。1668年，他获得硕士学位。素描牛顿的老师巴罗教授是当时顶尖的科学家和数学家，影响牛顿的光学成就极深。他对於牛顿的研究成果非常惊讶，两年后，他辞去教授的职位，让给牛顿，1669年，年仅27岁的牛顿就当了剑桥大学的教授。此后，他醉心於化学实验，包括炼金术在内；直到1684年哈雷(Edmund Halley, 1656-1742)劝他从事理论力学才罢休。1672年牛顿发表第一篇学术论文，主题是关於光的实验，登在«哲学学报»上，尽全力於理论力学的工作，1687年发表了旷世钜作«原理(Principia)»一书，1689年牛顿作为大学的代表，当选为下议院的议员，当时议会通过保护人权的强大法律，确立议会具有高於君主的地位，牛顿开始参与政治。1695年，牛顿担任造币厂的督察，负责重铸因内战而贬值的银币，任务完成后，於1699年担任总监，一直到1727年逝世为止。1703年，胡克去世后，他便成为英国皇家学会的会长，也是担任到死为止，当年，他又发表了«光学»一书。1705年受到安妮女王的封爵，是第一位获得如此殊荣的科学家。此后，他热衷於研究炼金术；宗教的神秘主义；诠释圣经；寻找长生不老药。牛顿的苹果年轻的牛顿一直在想：苹果会掉下来，但月球为什麼不会掉下来？伽利略的惯性定律：『不受外力作用的物体，沿一直线作等速度运动』。牛顿把它运用在地球与月球的系统上；如果地球对月球没有任何作用力的话，月球将沿著圆形轨道的切线方向飞出去，然而月球并没有飞出去，依然在圆周上绕著地球运转，表示月球一定受到地球的引力而被拉住。换句话说：月球一直沿著圆形轨道的切线方向飞出，但地球的引力一直把月球拉著掉下来，结果，月球永远在圆形轨道上运动。地球会吸引月球，当然也会吸引乌尔索普的苹果往地上掉了，这是两个同性质的力的作用，牛顿的灵感太伟大了！«原理»一书是所有的科学著作中最伟大的一本，用拉丁文撰写的。全书论述周密，文风雅正，表现超脱，接近於现代真理的科学文体，是为其他的物理学家而写。全书分前言及三卷：前言和第一卷是他著名的运动定律，讨论在无阻力的状态下，物体运动所遵循的定律。第二卷研究物体在阻力下的运动情形。第三卷论述万有引力，并以天文学的应用为实例说明。万有引力定律地球对於苹果和月球都有相同性质的吸引力，那麼这个引力有多大呢？在定性的问题解决之后，牛顿接著想到的当然是定量的问题。根据月球的圆形轨道半径与其公转周期，可以得知月球受到地球的引力，是月球在地球旁边时所受引力的1/3600倍，月球的轨道半径大约等於地球半径的60倍，牛顿想：这是否代表引力的大小与离开地球距离的平方成反比？於是，万有引力定律产生了：『宇宙间的一切物体，彼此有一个吸引力的作用，其大小与质量的乘积成正比，与两物体间的距离平方成反比。』。那麼，行星与太阳之间有没有这一种力呢？根据刻卜勒的行星运动第一定律：行星的轨道是一个椭圆，太阳在两个焦点之一。牛顿把行星的轨道假设为圆形，予以简化；行星绕著太阳的运动，就像月球绕著地球运动一样的情形了。再与刻卜勒第三定律验证一下？该定律说：行星轨道距离的三次方与行星周期的平方的比值是固定的。牛顿利用行星的轨道距离与周期的关系，来计算太阳与行星之间的作用力，居然与他的万有引力定律相吻合。这样，牛顿确信这个定律能够适用於宇宙间的一切物体。光学成就在牛顿离开剑桥之前，由於制作望远镜而开始对白光的本质感到兴趣并且进行实验；他用一块玻璃三角稜镜把日光分成彩虹的七色光，再用另一个稜镜恢复为白光；光是由许多色光混合而成的，且有色散现象。望远镜的透镜没有经过色差的校正，使成像的边缘带有彩色；为此，牛顿认为折射望远镜无法做到无色差的程度，於是，他在1671年制造了第一台反射式望远镜，口径只有2.5公分，在伦敦的皇家学会展示，因为此项重大发现，在1672年当选为英国皇家学会会员。牛顿可以明确地描述运动定律，更能准确地预测物体的运动状况，在古典物理学上有卓越的贡献。当英国的天文学家哈雷称赞牛顿在天体物理学上的成就时，牛顿谦虚地回答：如果说我看得比别人远些，那是因为我站在巨人的肩膀上。今天我们研究物理学或天体物理学，都把理论建立在牛顿力学的基础上，就像当年牛顿的研究，都建立在四大天文学家的研究结果上一样，意含著科学研究在承先启后上的意义。四大天文学家分别是：哥白尼、第谷、刻卜勒、和伽利略。

少年牛顿 1643年1月4日，在英格兰林肯郡小镇沃尔索浦的一个自耕农家庭里，牛顿诞生了。牛顿是一个早产儿，出生时只有三磅重，接生婆和他的亲人都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人，并且竟活到了85岁的高龄。 牛顿出生前三个月父亲便去世了。在他两岁时，母亲改嫁给一个牧师，把牛顿留在外祖母身边抚养。11岁时，母亲的后夫去世，母亲带着和后夫所生的一子二女回到牛顿身边。牛顿自幼沉默寡言，性格倔强，这种习性可能来自它的家庭处境。大约从五岁开始，牛顿被送到公立学校读书。少年时的牛顿并不是神童，他资质平常，成绩一般，但他喜欢读书，喜欢看一些介绍各种简单机械模型制作方法的读物，并从中受到启发，自己动手制作些奇奇怪怪的小玩意，如风车、木钟、折叠式提灯等等。传说小牛顿把风车的机械原理摸透后，自己制造了一架磨坊的模型，他将老鼠绑在一架有轮子的踏车上，然后在轮子的前面放上一粒玉米，刚好那地方是老鼠可望不可及的位置。老鼠想吃玉米，就不断的跑动，于是轮子不停的转动；又一次他放风筝时，在绳子上悬挂着小灯，夜间村人看去惊疑是彗星出现；他还制造了一个小水钟。每天早晨，小水钟会自动滴水到他的脸上，催他起床。他还喜欢绘画、雕刻，尤其喜欢刻日晷，家里墙角、窗台上到处安放着他刻画的日晷，用以验看日影的移动。 牛顿12岁时进了离家不远的格兰瑟姆中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民，但牛顿本人却无意于此，而酷爱读书。随着年岁的增大，牛顿越发爱好读书，喜欢沉思，做科学小实验。他在格兰瑟姆中学读书时，曾经寄宿在一位药剂师家里，使他受到了化学试验的熏陶。牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象由好奇心，例如颜色、日影四季的移动，尤其是几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类的记读书笔记，又喜欢别出心裁的作些小工具、小技巧、小发明、小试验。当时英国社会渗透基督教新思想，牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚，这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中，还看不出幼年的牛顿是个才能出众异于常人的儿童。后来迫于生活，母亲让牛顿停学在家务农，赡养家庭。但牛顿一有机会便埋首书卷，以至经常忘了干活。每次，母亲叫他同佣人一道上市场，熟悉做交易的生意经时，他便恳求佣人一个人上街，自己则躲在树丛后看书。有一次，牛顿的舅父起了疑心，就跟踪牛顿上市镇去，发现他的外甥伸着腿，躺在草地上，正在聚精会神地钻研一个数学问题。牛顿的好学精神感动了舅父，于是舅父劝服了母亲让牛顿复学，并鼓励牛顿上大学读书。牛顿又重新回到了学校，如饥似渴地汲取着书本上的营养。求学岁月 1661年，19岁的牛顿以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支付学费，1664年成为奖学金获得者，1665年获学士学位。17世纪中叶，剑桥大学的教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学的气味，当牛顿进入剑桥时，哪里还在传授一些经院式课程，如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年后三一学院出现了新气象，卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座，规定讲授自然科学知识，如地理、物理、天文和数学课程。讲座的第一任教授伊萨克·巴罗是个博学的科学家。这位学者独具慧眼，看出了牛顿具有深邃的观察力、敏锐的理解力。于是将自己的数学知识，包括计算曲线图形面积的方法，全部传授给牛顿，并把牛顿引向了近代自然科学的研究领域。在这段学习过程中，牛顿掌握了算术、三角，读了开普勒的《光学》，笛卡尔的《几何学》和《哲学原理》，伽利略的《两大世界体系的对话》，胡克的《显微图集》，还有皇家学会的历史和早期的哲学学报等。 牛顿在巴罗门下的这段时间，是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁，精于数学和光学，他对牛顿的才华极为赞赏，认为牛顿的数学才超过自己。后来，牛顿在回忆时说道：“巴罗博士当时讲授关于运动学的课程，也许正是这些课程促使我去研究这方面的问题。” 当时，牛顿在数学上很大程度是依靠自学。他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。其中，对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》，它们将牛顿迅速引导到当时数学最前沿～解析几何与微积分。1664年，牛顿被选为巴罗的助手，第二年，剑桥大学评议会通过了授予牛顿大学学士学位的决定。 1665～1666年严重的鼠疫席卷了伦敦，剑桥离伦敦不远，为恐波及，学校因此而停课，牛顿于1665年6月离校返乡。由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生浓厚的兴趣，家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。1665～1666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进了前人没有涉及的领域，创建了前所未有的惊人业绩。1665年初，牛顿创立级数近似法,以及把任意幂的二项式化为一个级数的规则；同年11月，创立正流数法(微分)；次年1月，用三棱镜研究颜色理论；5月，开始研究反流数法(积分)。这一年内，牛顿开始想到研究重力问题，并想把重力理论推广到月球的运动轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们的轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说，说的也是此时发生的轶事。总之，在家乡居住的两年中，牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造，并关心自然哲学问题。他的三大成就：微积分、万有引力、光学分析的思想都是在这时孕育成形的。可以说此时的牛顿已经开始着手描绘他一生大多数科学创造的蓝图。 1667年复活节后不久，牛顿返回到剑桥大学，10月1日被选为三一学院的仲院侣(初级院委)，翌年3月16日获得硕士学位，同时成为正院侣(高级院委)。1669年10月27日，巴罗为了提携牛顿而辞去了教授之职，26岁的牛顿晋升为数学教授，并担任卢卡斯讲座的教授。巴罗为牛顿的科学生涯打通了道路，如果没有牛顿的舅父和巴罗的帮助，牛顿这匹千里马可能就不会驰骋在科学的大道上。巴罗让贤，这在科学史上一直被传为佳话。伟大的成就～建立微积分 在牛顿的全部科学贡献中，数学成就占有突出的地位。他数学生涯中的第一项创造性成果就是发现了二项式定理。据牛顿本人回忆，他是在1664年和1665年间的冬天，在研读沃利斯博士的《无穷算术》时，试图修改他的求圆面积的级数时发现这一定理的。笛卡尔的解析几何把描述运动的函数关系和几何曲线相对应。牛顿在老师巴罗的指导下，在钻研笛卡尔的解析几何的基础上，找到了新的出路。可以把任意时刻的速度看是在微小的时间范围里的速度的平均值，这就是一个微小的路程和时间间隔的比值，当这个微小的时间间隔缩小到无穷小的时候，就是这一点的准确值。这就是微分的概念。求微分相当于求时间和路程关系得在某点的切线斜率。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程，可以看作是在微小时间间隔里所走路程的和，这就是积分的概念。求积分相当于求时间和速度关系的曲线下面的面积。牛顿从这些基本概念出发，建立了微积分。 微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题，才创立这种和物理概念直接联系的数学理论的，牛顿称之为"流数术"。它所处理的一些具体问题，如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等，在牛顿前已经得到人们的研究了。但牛顿超越了前人，他站在了更高的角度，对以往分散的努力加以综合，将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分，并确立了这两类运算的互逆关系，从而完成了微积分发明中最关键的一步，为近代科学发展提供了最有效的工具，开辟了数学上的一个新纪元。牛顿没有及时发表微积分的研究成果，他研究微积分可能比莱布尼茨早一些，但是莱布尼茨所采取的表达形式更加合理，而且关于微积分的著作出版时间也比牛顿早。在牛顿和莱布尼茨之间，为争论谁是这门学科的创立者的时候，竟然引起了一场悍然大波，这种争吵在各自的学生、支持者和数学家中持续了相当长的一段时间，造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国，囿于民族偏见，过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前，因而数学发展整整落后了一百年。应该说，一门科学的创立决不是某一个人的业绩，它必定是经过多少人的努力后，在积累了大量成果的基础上，最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样，是牛顿和莱布尼茨在前人的基础上各自独立的建立起来的。1707年，牛顿的代数讲义经整理后出版，定名为《普遍算术》。他主要讨论了代数基础及其(通过解方程)在解决各类问题中的应用。书中陈述了代数基本概念与基本运算，用大量实例说明了如何将各类问题化为代数方程，同时对方程的根及其性质进行了深入探讨，引出了方程论方面的丰硕成果，如，他得出了方程的根与其判别式之间的关系，指出可以利用方程系数确定方程根之幂的和数，即“牛顿幂和公式”。 牛顿对解析几何与综合几何都有贡献。他在1736年出版的《解析几何》中引入了曲率中心，给出密切线圆(或称曲线圆)概念，提出曲率公式及计算曲线的曲率方法。并将自己的许多研究成果总结成专论《三次曲线枚举》，于1704年发表。此外，他的数学工作还涉及数值分析、概率论和初等数论等众多领域。伟大的成就～对光学的三大贡献 在牛顿以前，墨子、培根、达·芬奇等人都研究过光学现象。反射定律是人们很早就认识的光学定律之一。近代科学兴起的时候，伽利略靠望远镜发现了“新宇宙”，震惊了世界。荷兰数学家斯涅尔首先发现了光的折射定律。笛卡尔提出了光的微粒说……牛顿以及跟他差不多同时代的胡克、惠更斯等人，也象伽利略、笛卡尔等前辈一样，用极大的兴趣和热情对光学进行研究。1666年，牛顿在家休假期间，得到了三棱镜，他用来进行了著名的色散试验。一束太阳光通过三棱镜后，分解成几种颜色的光谱带，牛顿再用一块带狭缝的挡板把其他颜色的光挡住，只让一种颜色的光在通过第二个三棱镜，结果出来的只是同样颜色的光。这样，他就发现了白光是由各种不同颜色的光组成的，这是第一大贡献。牛顿为了验证这个发现，设法把几种不同的单色光合成白光，并且计算出不同颜色光的折射率，精确地说明了色散现象。揭开了物质的颜色之谜，原来物质的色彩是不同颜色的光在物体上有不同的反射率和折射率造成的。公元1672年，牛顿把自己的研究成果发表在《皇家学会哲学杂志》上，这是他第一次公开发表的论文。许多人研究光学是为了改进折射望远镜。牛顿由于发现了白光的组成，认为折射望远镜透镜的色散现象是无法消除的(后来有人用具有不同折射率的玻璃组成的透镜消除了色散现象)，就设计和制造了反射望远镜。牛顿不但擅长数学计算，而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜，他自己设计了研磨抛光机，实验各种研磨材料。公元1668年，他制成了第一架反射望远镜样机，这是第二大贡献。公元1671年，牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会，牛顿名声大震，并被选为皇家学会会员。反射望远镜的发明奠定了现代大型光学天文望远镜的基础。 同时，牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算，比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象，胡克发现的肥皂泡的色彩现象，“牛顿环”的光学现象等等。牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外，他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。伟大的成就～构筑力学大厦牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了著名的万有引力定律和牛顿运动三定律。 在牛顿以前，天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律围绕太阳运行？天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明，天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。早在牛顿发现万有引力定律以前，已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到，要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用，他认为这种力类似磁力，就像磁石吸铁一样。1659年，惠更斯从研究摆的运动中发现，保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力，并且试图推到引力和距离的关系。1664年，胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果；1673年，惠更斯推导出向心力定律；1679年，胡克和哈雷从向心力定律和开普勒第三定律，推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。 牛顿自己回忆，1666年前后，他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是：在假期里，牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次，象以往屡次发生的那样，一个苹果从树上掉了下来……一个苹果的偶然落地，却是人类思想史的一个转折点，它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢？牛顿思索着。终于，他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。1679年，胡克曾经写信问牛顿，能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律，来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年，哈雷登门拜访牛顿时，牛顿已经发现了万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力，也证明了在太阳引力作用下，行星运动符合开普勒运动三定律。在哈雷的敦促下，1686年底，牛顿写成划时代的伟大著作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足，出不了这本书，后来靠了哈雷的资助，这部科学史上最伟大的著作之一才能够在1687年出版。牛顿在这部书中，从力学的基本概念(质量、动量、惯性、力)和基本定律(运动三定律)出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。站在巨人的肩上 牛顿的研究领域非常广泛，他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外，他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里，不分昼夜的工作。他在化学上花费的时间并不少，却几乎没有取得什么显著的成就。为什么同样一个伟大的牛顿，在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢？其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面，有伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力，牛顿有可能用已经准备好的材料，建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。正象他自己所说的那样“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”。而在化学方面，因为正确的道路还没有开辟出来，牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的：“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”这当然是牛顿的谦逊。怪异的牛顿 牛顿并不善于教学，他在讲授新近发现的微积分时，学生都接受不了。但在解决疑难问题方面的能力，他却远远超过了常人。还是学生时，牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法，算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜，并把它作为科学研究的工具，用它试验了白光分解为的有颜色的光。开始，他并不愿意发表他的观察所得，他的发现都只是一种个人的消遣，为的是使自己在寂静的书斋中解闷，他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来，在好友哈雷的竭力劝说下，才勉强同意出版他的手稿，才有划时代巨著《自然哲学的数学原理》的问世。 作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海了只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误的把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。 牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事，结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。牛顿晚年 但是由于受时代的限制，牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动只是机械力学的运动，是空间位置的变化；宇宙和太阳一样是没有发展变化的；靠了万有引力的作用，恒星永远在一个固定不变的位置上……随着科学声誉的提高，牛顿的政治地位也得到了提升。1689年，他被当选为国会中的大学代表。作为国会议员，牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时，他的大量的时间花费在了和同时代的著名科学家如胡克、莱布尼兹等进行科学优先权的争论上。 晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活，1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有，被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长，在他任职的二十四年时间里，他以铁拳统治着学会。没有他的同意，任何人都不能被选举。 晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的著作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。 1727年3月20日，伟大艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着：让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在。刘顿贡献:被誉为近代科学的开创者牛顿，在科学上作出了巨大贡献。他的三大成就——光的分析、万有引力定律和微积分学，对现代科学的发展奠定了基础。

生,老,病,死!

牛顿——伟大的科学家，经典物理学理论体系的建立者——正是在欧洲出现政治、经济和科学文化新变革的时代诞生的。 家世和生平 1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)牛顿诞生于英格兰林肯郡的小镇乌尔斯普的一个自耕农家庭。牛顿出生之前，父亲已去世。牛顿生而孱弱，过了3年,他的母亲再嫁给一位牧师,把孩子留在他祖母身边抚养。8年之后，牧师病故，牛顿的母亲带着后夫所生的一子二女又回到乌尔斯索普。牛顿自幼沉默寡言,性格倔强,这种习性可能来自他的家庭处境。牛顿少年时代喜欢摆弄机械小技巧。传说他做过一架磨坊的模型，动力是小老鼠；有一次他放风筝时，在绳子上悬挂着小灯，夜间村人看去惊疑是彗星出现。他喜欢绘画、雕刻，尤喜欢刻日晷，家里墙角、窗台上到处安放着他刻划的日晷，用以验看日影的移动，以知时刻。12岁进离家不远的格兰瑟中学。牛顿的母亲原希望他成为一个农民，能赡养家庭，但牛顿本人却无意于此而酷爱读书，以致经常忘了干活。随着年岁增大，牛顿越发爱好读书，喜欢沉思，做科学小试验。他在格兰瑟姆中学读书时，曾寄寓在一位药剂师家里，使他受到化学实验的熏陶。牛顿在中学时代学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象有好奇心,例如颜色、日影四季的移动,尤好几何学、哥白尼的日心说等等。他还分门别类地记读书心得笔记，又喜欢别出心裁地做些小工具、小技巧、小发明、小试验。当时英国社会渗入基督教新教思想，牛顿家里有两位都以神父为职业的亲戚，这可能影响牛顿晚年的宗教生活。从这些平凡的环境和活动中，看不出幼年的牛顿是一个才能出众异于常人的儿童。然而格兰瑟姆中学的校长J.斯托克斯，还有牛顿的一位当神父的叔父W.艾斯库别具慧眼，鼓励牛顿上大学读书。牛顿于1661年以减费生的身份进入剑桥大学三一学院，1664年成为奖学金获得者，1665年获学士学位。17世纪中叶，剑桥大学的教育制度还浸透着浓厚的中世纪经院哲学的气味。当牛顿进入剑桥大学时,那里还在传授一些经院式课程，如逻辑、古文、语法、古代史、神学等等。两年之后三一学院出现了新气象。H.卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座，规定讲授自然科学知识如地理、物理、天文和数学课程。讲座的第一任教授I.巴罗是一位博学的科学家。就是这位教师把牛顿引向自然科学。在这段学习过程中，牛顿掌握了算术、三角，学习了欧几里得的《几何原理》。他又读了开普勒的《光学》，笛卡儿的《几何学》和《哲学原理》，伽利略的《两大世界体系的》，R.胡克的《显微图集》，还有皇家学会的历史和早期的《哲学学报》等。牛顿在巴罗的门下学习，是他学习的关键时期。巴罗比牛顿大12岁，精于数学和光学，他对牛顿的才华极为赞赏，他认为牛顿的数学才能超过自己。1665～1666年伦敦大疫。剑桥离伦敦不远，为恐波及，学校停课。牛顿于1665年 6月回到故乡乌尔斯索普。 由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生极为浓厚的兴趣。就在1665～1666年这两年之内，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进前人没有涉及的领域，创建前所未有的惊人业绩。1665年初他创立级数近似法以及把任何幂的二项式化为一个级数的规则。同年11月，创立正流数法（微分）；次年 1月，研究颜色理论；5月，开始研究反流数法（积分）。这一年内,牛顿还开始想到研究重力问题，并想把重力理论推广到月球的运行轨道上去。他还从开普勒定律中推导出使行星保持在它们轨道上的力必定与它们到旋转中心的距离平方成反比。牛顿见苹果落地而悟出地球引力的传说，说的也是在此时发生的轶事。总之，在家乡居住的这两年中，牛顿以比此后任何时候更为旺盛的精力从事科学创造，并关心自然哲学问题。由此可见，牛顿一生的重大科学思想是在他青春年华、思想敏锐短短两年期间孕育、萌发和形成的。 1667年牛顿重返剑桥大学，10月1日被选为三一学院的仲院侣，次年 3月16日选为正院侣。当时巴罗对牛顿的才能有充分认识。1669年10月27日巴罗便让年仅26岁的牛顿接替他担任卢卡斯讲座的教授。牛顿把他的光学讲稿(1670～1672)、算术和代数讲稿(1673～1683)《自然哲学的数学原理》（以下简称《原理》）的第一部分(1684～1685)，还有《宇宙体系》(1687)等手稿送到剑桥大学图书馆收藏。1672年起他被接纳为皇家学会会员，1703年被选为皇家学会主席直到逝世。其间牛顿和国内外科学家通信最多的有R.玻意耳、J.柯林斯、J.夫拉姆斯蒂德、D.格雷果理、E.哈雷、胡克、C.惠更斯、G.W.F.von莱布尼兹和J.沃利斯等。牛顿在写作《原理》之后，厌倦大学教授生活，他得到在大学学生时代结识的一位贵族后裔C.蒙塔古的帮助，于1696年谋得造币厂监督职位，1699年升任厂长，1701年辞去剑桥大学工作。当时英国币制混乱，牛顿运用他的冶金知识，制造新币。因改革币制有功,1705年受封为爵士。晚年研究宗教,著有《圣经里两大错讹的历史考证》等文。牛顿于1727年 3月31日（儒略历20日）在伦敦郊区肯辛顿寓中逝世，以国葬礼葬于伦敦威斯敏斯特教堂。 《光学》和反射式望远镜的发明，光学和力学一样，在古希腊时代就受到注意。用于天文观测的需要,光学仪器的制作很早就得到了发展,光的反射定律早在欧几里得时代已经闻名，但折射定律直到牛顿出生之前不久才为荷兰科学家W.斯涅耳所发现。玻璃的制作早已从阿拉伯辗转传入西欧。16世纪荷兰磨制透镜的手工业大兴。把透镜适当组合成一个系统就可成为显微镜或望远镜。这两种仪器的发明对科学发展起了重大作用。在牛顿之前，伽利略首先把他所制作的望远镜用在天象观测上。枷利略式的望远镜是以一片会聚透镜为目镜、一片发散透镜为物镜的望远镜。还有当时盛行的由两片会聚透镜组成的开普勒望远镜。两种望远镜都无法消除物镜的色散。牛顿发明以金属磨成的反射镜代替会聚透镜作为物镜，这样就避免了物镜的色散。当时牛顿制成的望远镜长6英寸，直径1英寸，放大率为30～40倍。经过改进，1671年他制作了第二架更大的反射式望远镜，并送到皇家学会评审。这台望远镜被皇家学会作为珍贵科学文物收藏起来。为了制造反射式望远镜，牛顿亲自冶炼合金和研磨镜面。牛顿自幼爱好动手制模型，做试验，这对他在光学实验上的成功有极大帮助。光的颜色问题早在公元前就有人在作猜测，把虹的光色和玻璃片的边缘形成的颜色联系起来。从亚里士多德以来到笛卡儿都认为白光是纯洁的、均匀的，是光的本质，而色光只是光的变种。他们都没像牛顿那样认真做过实验。 大约在1663年，牛顿即开始热衷于光学研究，磨玻璃、制作望远镜也在这个时期。1666年，他购得一块玻璃三棱镜，开始研究色散现象。为了这个目的，牛顿在他的《光学》一书中写道:“把我的房间弄暗,在我的窗板上开一个小孔,以便适量的太阳光射入室内,就在入口处安置我的棱镜，光通过棱镜折射达到对面的墙上。”牛顿看到墙上有彩色的光带，光带之长数倍于原来的白光点，他意识到这些彩色就是组成白色太阳光的原始光色。为了证明这一点，牛顿进一步做实验。在光带投射的屏上也打一个小孔，让光带中彩色的一部分穿过第二个小孔，经过放在屏后的第二个棱镜折射投到第二个屏上，又让第一棱镜绕它的轴缓慢转动，只见穿出第二个小孔落在第二屏上的像随着第一棱镜转动而上下移动。于是看到，为第一棱镜折射最大的蓝光,经过第二棱镜也是折射得最大；反之,红光被前后两个棱镜折射得最小。于是牛顿作出结论:“经过第一棱镜折射后所得长方形的彩色光带不是别的，正是由不同的彩色光所组成的白色光经折射而形成的。”也就是说：“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非均匀的混合体。”这就是牛顿的光色理论。它是通过实验建立起来的，牛顿自称这个实验为“关键性实验”。这个实验可说是一个半世纪后 J.von夫琅和费建立光谱术的基础。事实上牛顿在他的《光学》第 1卷命题4问题1中用过1～2英寸长、宽仅1/10或1/20英寸的长方形的孔代替小圆孔,他说所得结果较前更清晰,但没有夫琅和费线的记载。牛顿在这方面做了大量的实验之后，于1672年把他的结论用书信形式送交皇家学会评审。不料竟引起一场尖锐的论战。当时惠更斯反对他，胡克攻击他尤甚。早在1665年胡克就在英国提出光的波动理论，这只是一个假说。惠更斯则把它完整起来，认为空间的以太是无所不在的，他把以太作为振动的媒质，把媒质的每一个质点都看成一个中心，在中心的周围形成一个波，惠更斯成功地用这个物理图像来解释光的反、折射、还以此来研究冰洲石的双折射（但是光的波动学说的确立还有待于一个半世纪之后由英国的T.杨的干涉实验来证明）。牛顿则持光的微粒说，他认为波动说的最大障碍是不能解释光的直线进行。他提出发光物体发射出以直线运动的微粒子、微粒子流冲击视网膜就引起视觉。它也能解释光的折射与反射，甚至经过修改也能解释F.M.格里马尔迪发现的“衍射”现象。但对薄膜形成的彩色，牛顿则承认微粒说不如波动说解释得明快。微粒说与波动说之争在当时是十分激烈的，双方争论持续多年。当年光的微粒说与波动说之争，现在可以引用E.T.惠特克的话来结束这桩公案：“当A.爱因斯坦以M.普朗克的量子原理来解释光电效应，光的微粒思想经过一个世纪的沉寂而在1905年又获得了新生，并因此而导致光量子存在的基本原理。他的思想为实验所充分肯定，特别是光子与电子碰撞所产生的康普顿效应服从经典的碰撞力学定律。而同时,关于光的波动性的实验并没有失效，于是我们不得不承认波动说和微粒假说都是正确的。”无疑,牛顿的《光学》(Opticks)是和他的《原理》同为物理学的巨著，也是科学界的经典著作。《光学》第一版印于1704年，在胡克逝世之后问世。《光学》最后部分以独特的形式附上一份著名的“问题”表，共提出31个“问题”（第一版提出16个“问题”）。在“问题”中所谈到的不仅是光的折射、反射等，还涉及光与真空,甚至重力、天体等问题。在多处谈到光的波动,涉及太阳光与物质的相互作用等问题，这些问题涉及物理学的诸多方面，富有启发性，后人评价这些“问题”是《光学》中最重要的部分，并非虚语。牛顿在《光学》一书中凭借实验的结果与分析，建立了光的理论。但在全书中没有提起不同玻璃具有不同折射率，在全书中也没有做消色差的实验，这或许是由于他当时还没有获得不同质玻璃的三棱镜的缘故。但是牛顿制造反射式望远镜来避免物镜的色散，却是个妙法，迄今大型望远镜的制造还遵从此法。牛顿死后3年(1730)出版了经牛顿生前订校过的《光学》第 4版。现在流行的1931年版本就是根据第4版重印的。 爱因斯坦在为牛顿《光学》1931年重印本所作的序中说：“牛顿的时代早已被淡忘了……牛顿的各种发现已进入公认的知识宝库，尽管如此，他的光学著作的这个新版本还是应当受到我们怀着衷心感激的心情去欢迎的，因为只有这本书才能使我们有幸看到这位伟大人物本人的活动。” 万有引力定律和《自然哲学的数学原理》，16世纪丹麦天文学家第谷对行星绕日运行作了长年累月的观测，他死后德国天文学家开普勒整理并分析了第谷的20年的观测记录，总结出行星运动的著名开普勒三定律。这个发现不仅为经典天文学奠定了基础，更重要的是导致了其后万有引力定律的发现。开普勒在得出行星运动三定律之前，1596年曾提出关于太阳行星间的吸引作用的思想；随之提出物体作圆周运动时出现离心力问题。一般认为伽利略已领悟到离心力,但对它作进一步的认识和计算则有待于牛顿。1664年 1月20日牛顿在他的《算草本》上已提出如何计算物体作圆周运动时的向心力的具体方法。牛顿把推导、计算方法详尽地写入他的《原理》（第 3版）第一编第二章命题4定理4下面推论1中，明确地指出：“因此,由于这些圆弧代表运动物体的速度，向心力就是这个速度的平方除以圆周半径。”从这里可以看出，向心力的求得对于距离平方反比定律的推导是不可少的。顺便提一下，惠更斯从不同途径推导得离心力方程和牛顿的相似，结果于1673年发表。牛顿虽在早年的《算草本》上提出求向心力的方法，但他自己说“惠更斯先生后来所发表的离心力理论，我相信在我之前”。引人注意的是，在《原理》第一编和第三编中，凡提到轨道运行时，牛顿都没有提及离心力一词，总是强调拉向轨道中心的向心力。 关于引力反比于距离平方定律，历史上记载了当时对此发明权的争论，有人以为距离平方反比定律可以从开普勒第三定律直接推出，但缺乏向心力的概念和运动，不可能推出这定律。而向心力的概念与运算都是牛顿最早做出来的。长牛顿7岁的胡克当年就宣称他早已知道引力反比于距离平方定律，但提不出证据来。当《原理》第1版在印刷时,胡克通过哈雷向牛顿要求分享此定律的发明权。牛顿加以拒。在《原理》（第 3版）上述命题 4下的注释中提到距离平方反比定律适用于天体运动时,牛顿说:“雷恩爵士、胡克博士和哈雷博士曾分别注意过。”同时也提及“惠更斯先生在他的出色著作《钟摆的振荡》中曾把重力比之于旋转体的离心力”。这样，人们对距离平方反比定律的发明权就有所了解了。有人认为，1666年牛顿在乌尔斯索普家中试图以地球表面大圆弧上 1度的长度为60英里来计算月地之间的引力；通过实际计算，月球绕地球的周期与实际不能符合，算稿便弃置一旁。1682年牛顿获悉J.皮卡德的地球经度 1度之长为69.1英里的数据，便重行计算，才使计算与实际观测相吻合。牛顿把日常所见的重力和天体运动的引力统一起来，在科学史上有特别重要的意义。行星绕日运动的轨道究竟是什么样？这是当时科学界所关心的问题。这问题答案的公开和《原理》的出版密切相关,科学史上已有生动的记载。1684年1月C.雷恩、哈雷和胡克 3位英国当时科学界著名人士在伦敦相叙讨论行星运动轨道问题。胡克虽说他已通晓，但拿不出计算结果。于是牛顿的好友哈雷专程去剑桥请教牛顿。牛顿告诉哈雷他自己已计算过了，肯定地说，行星绕日轨道是椭圆；但手稿压置多年一时找不到，应允重行计算，约期3个月后交稿。哈雷如约再度访剑桥,牛顿交给一份手稿《论运动》，哈雷大为赞赏。牛顿在此稿基础上另写一书《论物体运动》，1684年12月送交英国皇家学会。此书第一部分主要相当于后来的《原理》第一编及第二编；而其余部分成为《原理》的第三编。哈雷怂恿牛顿写成《原理》全书公开出版，由他出资印刷，并亲自督校。1687年7月《自然哲学的数学原理》(Philosophiae Naturaalis Principia Мathematica)第1版问世, 时距1664年牛顿开始思考并进行草算已23年。《原理》第2版于1713年出版,第3版于1725年出版（见彩图牛顿名著《原理》（1686）扉页）。《原理》原用拉丁文写成。牛顿逝世后2年由A.莫特译成英文付印,即今所见的流行的《原理》英文本。《原理》第一编之前有两部分重要的论述。第一部分为定义。定义共8条，其中有关向心力的有5条。他说，施加于物体的力有不同来源，例如撞击、压力和向心力。向心力一词是牛顿创造的（在另一场合即惠更斯称之为离心力的补充词）。牛顿在定义一章中有长篇诠释，其中提到了一个假想实验：“在高山上发射炮弹、炮力不足，炮弹飞了一阵便以弧形曲线下落地面。假如炮力足够大,炮弹将绕地球面周行,这是向心力的表演。”今日人造卫星的设想在那时牛顿的脑子里已浮现出来了。在定义一章中牛顿尽情阐述了他的时空绝对性概念。他对人们熟知的空间与时间，择名绝对空间和绝对时间。牛顿认为，只有在绝对空间中绝对运动才可以觉察，特别是在物体旋转时。当时惠更斯和英国大主教G.贝克莱对此表示疑问。无论如何，这短短一章定义表达了牛顿对力与时空的基本观点，是研究牛顿的重要原始文献。 在第一编之前,除定义一章外,还有公理或称运动定理一章。在这章里牛顿阐述著名的运动三定律（见牛顿运动定律）。第一运动定律一般称作惯性定律，通常认为已由伽利略和笛卡儿所道出。为了要变更物体运动方向(或称变更运动速度)必须有外力作用，这其间必然会产生质量的概念。质量(原文物质的量)这个基本概念是由牛顿在《原理》第一编定义章中首先提出的，成为物理学中最基本概念之一。他清楚地把质量和重量区分开来，阐明了在各种不同环境中两个量的相互关系。在力学中牛顿用质量表示物体的特征。爱因斯坦指出：“只有引进质量这一新概念之，他（牛顿）才能把力和加速度联系起来。”动量一词牛顿也作了定义。牛顿指出，动量是衡量物质运动的量,它联系物质与运动两个量;物质加倍，动量加倍；物质与运动都加倍；动量即为原来的4倍。随后阐述动量守恒。牛顿在运动三定律之后有7个推论,其中论述到两力同时作用一物体上,则物体加速度方向和力的合成都在两力平行四边形的对角线上。此后还有一段很长的诠释，总论运动三定律的联系性，还用两摆的弹性碰撞和非弹性碰撞实验来阐述运动守恒并说明第二定律和第三定律之间的关系。从上面看，牛顿运动三定律不是分立的,而是相关的。牛顿早年在《算草本》中以碰撞实验研究力，在《原理》中他强调以“冲量”作为力的概念。随后发展这个概念，说无限短促间隙的相关系列冲量就成为连续作用力。这句话就包含以 微分形式表达力的定义。牛顿设想，一质点在直线上作惯性运动，这质点和线外某一定点相联，在相等时间内这联线扫过的面积必然相等；如果在线上某点遇到一个外力，则质点要偏向质点原运动方向与外力方向之间的某一方向上运动。牛顿用他创造的无限小概念极限的方法最终证明了：一个运动着的质点，受到某个定点的外力作用，如果这个外力在质点和定点的联线上，而且力的强度反比于距离二次方，那么这质点运动轨迹很可能是个椭圆，这定点就是椭圆的焦点。于此，牛顿得出行星与太阳之间联线所扫过的面积必然和时间成比例。牛顿又设想，质点在椭圆上从一点经过无限短时间运行，这质点在短暂时间运行所到之处偏离切线的距离反比于从焦点到该点的距离平方。而当椭圆上两点相接近时，牛顿得出，在这极限情况下开普勒的面积定律是关键条件。总之，牛顿得到如下结论：假如面积定律有效，椭圆形轨道意味着指向焦点的力必然反比于距离平方。牛顿于是着意证明，面积定律是作用在运动物体的力指向中心的充分和必要条件。这揭示了开普勒的第一、第二两定律的重要性。《原理》第二编论述在有阻力媒质(气体、液体)内的质点运动。牛顿在这里用了更多的数学方法，而物理涵义较前为少。在第一编里牛顿费尽心力用各种方法证明宇宙间引力（向心力）之存在；而在第二编里，牛顿设想，在媒质中阻力与物体运行速度成正比；又设想与速度平方成正比；甚至认为一部分为速度之比，另一部分为速度平方之比。他还论证过一些其他的问题。在这些工作中牛顿以数学技巧来处理一些看来无实际物理意义的问题。他还研究了气体的弹性和可压缩性。在《原理》第二编中，牛顿用摆在流体中的运动实验测定重量（即地球引）和惯性大小的关系。在经典物理学中这两个量只能由实验来测定。关于声学的研究，《原理》第二编中记载了牛顿从理论上研究声速（见定理48、49、50），所得结果比实测低16％。他认为声速正比于所谓“弹性力”的方根而反比于媒质密度方根。牛顿又研究了声传播的形式，他说声的传播是空气的脉动所致，指出波的脉动只是媒质中质点上下交替运动，与摆的运动无异。在第二编最后文字中牛顿澄清了涡旋假设与天体运动无关。牛顿原想把《原理》第三编写成一般性的总结。但后来改变了计划，标题为“宇宙体系”。在这编里讨论了太阳系的行星、行星的卫星、彗星的运行，以及海洋潮汐的产生。他把这些作用的力叫做引力，即今所谓万有引力。他解释引力是两物体间相互作用的力，太阳对行星有引力使之在轨道上运行，同时行星对太阳也有作用力，这是运动第三定律规定的。只是太阳与行星的质量悬殊太大，太阳的运动微乎其微。行星之间运动相互受到引力干扰，所谓多体问题中的摄动，牛顿在第三编中阐述了太阳对月亮的摄动，土星对木星的摄动。在第三编中还计算了木星卫星的距离与卫星运转周期，作为开普勒第三定律的实例。 1680年11月与1681年 3月大彗星两度出现。牛顿开始以为是在直线上运动的两个不同的彗星，只是方向相反。夫拉姆斯蒂德通过观察提醒牛顿，这只是同一个彗星,绕着太阳运动。于是牛顿通过计算得出,1680年的彗星是以太阳为焦点作抛物线运动，它对太阳的向心力也是服从距离平方反比定律的。1695年哈雷假定这颗1680年彗星的轨道是绕着太阳运行的一个扁而长的椭圆形。哈雷与牛顿对此重作计算。在《原理》第2版和第3版的第三编中有详细的观测记录和推算，预言这颗彗星约以75年绕日运动一周，即今日所知著名的哈雷彗星（中国最早对此彗星的记录在公元前1057年）。最后牛顿在结论中说，“彗星是行星之一种，它绕太阳运行具有极大的偏心率”但他又说“三次观测数据即可定出彗星在抛物线上运动轨道”。 谈牛顿的物理学，不能不提及他在数学上的伟大贡献。《原理》的全名是《自然哲学的数学原理》。所谓自然哲学在那时的含义包括物理、化学等，而主要是物理学。上面提过第一、第二两编的中心是借数学方法来阐明物体运动的规律，因此可以看出数学在《原理》中的重要地位。读者初读《原理》往往以为是作者写作时崇尚古希腊欧几里得的几何的规范。但细读就可发现作者取几何学的形式而实质赋有崭新的内涵。作者在建立几何条件之后，立即引入某种经过精心下定义的所谓极限法。这种方法基于极限术的一组普遍原理，有别于经典式的古希腊几何学。极限学说详述在《原理》第一编第一章11个引理和诠释之中。在那里详细说明了极限的意义：有两个相互依赖的物理量，当两个量逐渐变小时，牛顿称它为流数,它的比率也在逐渐变化,而自变量达到无限小时比率达到一个极限定值，牛顿叫它流率。即今称导数或微商。牛顿发现他的流变术非常有用，反过来此术可以求曲线包围的面，即今所称积分。第一编第八章命题41即为积分术的应用。可以说，《原理》一书的中心内容是论述了牛顿在数学上的伟大创造即微积分术，并且应用这个创造去解决天体运动以及其他相关物理问题。微积分之发明,史家也归功于莱布尼兹,对于这一数学上的伟大发明,牛顿与莱布尼兹孰先孰后,后世论者纷纷；即在当时两方亦就此书信往来，已有争议。试听爱因斯坦如何赞美牛顿的微分发现。他说“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求。微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。 牛顿一生的重要贡献是集16、17世纪科学先驱们成果的大成，建立起一个完整的力学理论体系，把天地间万物的运动规律概括在一个严密的统一理论中。这是人类认识自然的历史中第一次理论的大综合。以牛顿命名的力学是经典物理学和天文学的基础，也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础。这一成就，使以牛顿为代表的机械论的自然观，在整个自然科学领域中取得了长达两百年的统治地位。 哲学、宗教和其他 亚里士多德的哲学讲求事物的和谐，求和谐思想是正确的，但亚里士多德认为天上的日、月、星辰的运行轨道是圆形，因为只有圆运动才是完美的、和谐的，而地上的运动，例如重物直线下落是凡俗的。古希腊哲学家的和谐思想不能在天与地之间连贯。到了17世纪，牛顿用引力理论和运动三定律把天上行星和它们的卫星运动规律，同地上重力下坠的现象统一起来，实现了天上人间的统一，这是牛顿在自然哲学上的伟大贡献。众所周知，牛顿在理解光的本质上持微粒说。但他在同胡、惠更斯等讨论光的本质时，说光具有这种或那种本能激发以太的振动。这意味着以太是光振动的媒质(见以太论)。于此，似乎牛顿对光的双重性有所理解；其实不然,他对以太媒质之存在极似空气之无所不在,只是远为稀薄、微细而具有强有力的弹。他又申说，就是由于以太的动物气质才使肌肉收缩和伸长，动物得以运动。他又进一步以以太来解释光的反射与折射，透明与不透明，以及颜色的产生，他甚至于设想地球的引力是由于有如以大气质不断凝聚使然。《原理》第二编第六章诠释的结尾说，从记忆中他曾做实验倾向于以太充斥于所有物体的空隙之中的说法，虽然以太对于引力没有觉察的影响。14、15世纪以来欧洲的学者对以太着了迷，以太学说风靡一时。当时科学巨擘笛卡儿对以太存在深信不疑。他认为行星之运行可以以太旋涡来解释。以太学说成为一时哲学思潮。尊重实验的牛顿也不免卷入这股哲学思潮激流中去，倾向于它存在。当时人们对超距作用看法不一。牛顿曾经指出他的引力相互作用定律，并不认为是最终的解释，而只是从实验中归纳出来的一条规则。因此，牛顿并未就引力本质作出结论。 牛顿在科学上的成就须由他的哲学思想和科学方法来寻根求源。牛顿的学生R.科茨曾在《原理》第 2版序言中道出了其中的奥妙。古希腊、罗马的哲学家凭着对自然现象的观察和思考(中国先秦时代也有类似之处)总结出论断，例如泰勒斯的学说：万物的根源是水。即使像德谟克利特、卢克莱修的原子论，现在来评价还是很高的。但是他们的方法凭天才的臆测、思维与辩论，称之为思辨哲学。到了中世，经院哲学统治着欧洲。科学、哲学沦为神学的奴婢。到15、16世纪，哥白尼、G.布鲁诺、伽利略等人不畏坐牢、火刑等坚持不屈地向教会作斗争，挣脱了侍奉上帝的桎梏。对自然现象的观察、测量和实验的风气逐渐形成了

发表100篇CNS论文的科学家

这位女科学家能获得一百万的大奖她不仅攻克了发布science过程中的一些专业性的问题，而且还攻克了对于一些学术问题的很好解释。

施一公是结构生物学家，主要研究手段——冷冻电镜。2017年诺贝尔奖化学奖就颁给了三位开发冷冻电镜技术的科学家，因为冷冻电镜将生命科学带入了新纪元，让大家看清了以往看不见的蛋白。施一公就是在这个新纪元中走在世界前列的学者。

他在细胞凋亡、大分子机器、膜蛋白研究领域国际领先，曾获国际赛克勒生物物理学奖、香港求是基金会杰出科学家奖、谈家祯生命科学终身成就奖、瑞典皇家科学院爱明诺夫奖等多个国内外大奖。他“一身三院士”--中国科学院院士、美国科学院外籍院士和美国艺术与科学院外籍院士。

2008年，施一公辞去美国普林斯顿大学终身讲席教授的工作，全职回到国内，2009~2016年期间担任清华大学生命科学学院院长，2015年起出任清华大学副校长至今。

在他的治下，清华生科院有了长足进步，在结构生物学领域居于世界领先地位，清华大学的生命科学学科独立实验室从40多个增加到了100多个。同时，他的学生一个个在国际生物学界崭露头角。

在施一公之前，发国际顶级期刊CNS（Cell，Nature和Science）对于中国学者来说是“鱼跃龙门”。到了施一公，发CNS易如反掌。不仅一年能发很多篇，能在2016年8月26日同期发两篇姊妹论文在Science上，还能在这些期刊上发一个主题（剪接体）的连载。

施一公告诉年轻人，想真正做到拔尖创新、立志将研究做到世界前沿，所有的知识内容都用得上。比如2013年的他还在看中学物理。木瓜君也是经历了多年的科学研究才体会到这一点。无奈作为综合大学标准生科院的配置，当年高等数学和大学物理从内容到师资，都是最低“版本”。

这样培养的科研人员如果想做交叉学科的研究，会发现本科低年级学的课程不对路。而一些世界名校的课程设置却能让学生融会贯通。他们为更高深的科研，打好了基础。其实当初为中国高等教育设置课程的也都是学界泰斗，但往往只局限于本领域。能够跨界看到这种缺陷的，也就是施一公。

扩展资料：

施一公的人物评价：

2008年2月，已成为美国普林斯顿大学终身讲席教授的施一公，毅然辞职回到母校清华大学，在海外华人界引起了不小的震动。美国国立健康研究院研究室主任、国际知名神经科学家鲁白说：“他是海外华人归国的典范和榜样”。

由中国科学报社、中国科协科普部、中国科技新闻学会等主办的“2013中国科学年度新闻人物”推选活动2014年1月24日晚正式揭晓，施一公为10位获奖者之一。

“他是闻名世界的结构生物学家，曾是美国普林斯顿大学分子生物学系建系以来最年轻的终身教授。2013年，他的科研小组研究进展不断：首次在RNA剪接通路中取得重大进展，为揭示生命现象的基本原理奠定了扎实的理论基础；

他运用X-射线晶体学手段在细胞凋亡研究领域做出突出贡献，为开发新型抗癌、预防老年痴呆的药物提供了重要线索……2013年也是他收获荣誉的一年，他当选为中国科学院院士和美国科学院、美国艺术与科学院双院外籍院士。他在科研中不忘育人之心，他深受学生爱戴。他就是清华大学生命学院院长施一公。”

在美国生活了18年的施一公，2008年初全职回到清华大学工作，后来还放弃了美国国籍。他的归来被认为是中国科技界吸引力增强的标志之一。

参考资料来源：百度百科—施一公

第一，拥有超过40项专利,第二，在五个顶级学术会议和期刊上发表学术论文100+篇,第三，开发出来世界上第一个上百层的深度神经网络，第四，将多项基础研究转化为核心产品，第五，推动AI技术在个人物联网、城市物联网和供应链物联网领域的应用落地

6月14日，旷视发布讣告称，旷视首席科学家、旷视研究院院长孙健博士因抢救无效于2022年6月14日凌晨去世。

据官网介绍，旷视科技是一家专注于物联网场景的人工智能公司，为消费者物联网、城市物联网、供应链物联网等核心场景提供解决方案。 旷视研究院主要专注于深度学习和计算机视觉。 方向，“在各种国际顶级人工智能竞赛中，旷视科技多次击败谷歌、Facebook、微软等国际科技巨头。” 与仅用3个月就获准在港股上市的商汤科技不同，旷视科技的IPO之路颇为坎坷。  2019年8月，旷视科技提交港股上市申请。 两个月后，被美国列入“实体名单”。 最终，港交所没有批准其IPO申请。  2020年2月，旷视港股上市进程状态显示为“无效”。

孙先生是人工智能领域的领军人物，持剑残差网络的发明者之一，世界人工智能2000计算机视觉最具影响力学者，中国学会混合智能专委会副主任 自动化，以及许多研究人员的成员。 例子！ 之前有幸接触过他，人很好。 我听说指导学生会给他们动手指导，鼓励教育。 刚开始看到这个消息时，难以置信。 人工智能领域的中国标杆科学家，名副其实的中国之光，正值学术年华，唉，可惜了。 孙健的主要研究领域是计算机视觉和计算摄影，拥有40多项专利。 自2002年以来，他在顶级学术会议和期刊上发表了100多篇学术论文，被引用255,630次。 并于2009年和2016年两次获得CVPR计算机视觉年会最佳论文奖。

2016年7月，孙健加入旷视科技，担任首席科学家兼研究董事总经理。 据了解，旷视科技是一家专注于物联网场景的人工智能公司。 它以物联网作为人工智能技术的载体。 通过构建完整的AIoT产品体系，面向消费物联网、城市物联网、供应链物联网三大品类。 核心场景提供成熟的行业解决方案，实现人工智能的商业化。