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第1课　杰出的中医药学家李时珍
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从医之路
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1．我国古代医学与文学之间的关系
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〔材料一〕贾谊曰：吾闻古之圣人，不居朝廷，必在卜医之中①。今吾已见三公九卿朝士大夫，皆可知矣。试之卜数中以观采。
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──[西汉]司马迁《史记》卷一二七《日者列传》
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〔材料二〕范文正公微时②，尝诣灵祠求祷，曰：“他时得为相乎？”不许，复祷之曰：“不然，愿为良医。”亦不许，既而叹曰：“夫不能利泽生民，非大丈夫平生之志。”他日，有人谓之曰：“大丈夫之志于相，理则当然，良医之技，君何愿焉？无奈失于卑耶！”公曰：“嗟乎！岂为是哉！古人有云：常善救人，故无弃人；常善救物，故无弃物。……能及大小生民者，固惟相然。既不可得矣，夫能行救人利物之心者，莫如良医，果能为良医也，上疗君亲之疾，下以救贫民之厄，中以保身长全。在下能及大小生民，舍夫良医，则未之有也。”
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──[北宋]吴曾《能改斋漫录》卷一三《文正公愿为良医》
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【解读】在中国古代，儒医之间有很亲密的关系，中国传统医学的哲学基础是阴阳五行，而这些哲学也是儒家必须了解的知识，所以儒家和医学家有共同的知识背景。因此，当有一些儒生科举失利后，往往由于生活所迫，去从事医学，有的甚至成为医学大家。以上材料说明：①儒家和医学有密切联系，从事医学也是儒生的选择之一。②儒生从事医学活动，也能实现自己的理想与抱负。
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【注释】①朝廷：指在朝廷为官。卜：占卜。②范文正公：指范仲淹。微：身份低微，没有做官。
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2．李时珍参加科举考试
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李时珍，字东壁，蕲州人，殳言闻①孝友，以医为业，王侯重之，是……年十四，补诸生，有声，三举于乡不售，发愤读书，十年不出户阈②，经传子史声律农圃星卜佛老稗说，莫不倍究。
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──光绪《蕲州志》卷三十七《艺文志·李时珍传》
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【解读】以上材料说明：①李时珍父亲是名医，这对李时珍以后选择的道路有一定的影响。②李时珍经过三次乡试未中之后，已失进取之志，乃改弦易辙，讲求实际，刻苦钻研医学，以医为业。③李时珍所学不限于医学一门，这为其以后编写《本草纲目》奠定了良好的基础。
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【注释】①言闻：李时珍父亲。②阈：门槛。
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3．李时珍在楚王府及太医院任职的情况
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〔材料一〕富顺王嬖庶孽①，欲废适子②，会适子疾，时珍进药曰附子和气汤，王感悟，立适子。楚王闻之，聘为奉祠，掌良医所事③。世子暴厥，时珍活之，王妃自负金帛以谢，不受，荐于朝，授太医院院判④，数岁告归。
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──光绪《蕲州志》卷三十七《艺文志·李时珍传》
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〔材料二〕时珍，官楚王府奉祠正。
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──[清]张廷玉等《明史》卷二九九《李时珍》
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【解读】以上材料说明，李时珍凭借高明的医术，获得了官职，但是由于官职太低，没有施展才能的机会。李时珍在王府和太医院任职时间不长，但是使他有机会读很多书，有一些书只有在王侯或宫廷或者太医院藏书馆中才有；还使他能够查考大量来自海外的作为贡品的稀有药物。这些经历对他写《本草纲目》也是大有裨益的。
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【注释】①嬖庶孽：宠爱小妾生的儿子。②适子：王位继承人。③奉祠，良医所：是官品为八品的官僚机构。④院判：八品官职。
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编写中医药巨著《本草纲目》
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4．明代以前本草研究情况
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昔炎皇辨百谷，尝百草，而后分别气味之良毒……遂有神农本草三卷。……及汉末而李当之始加校修。至梁末而陶弘景以注释，古药三百六十五种，以应重卦。唐高宗命司空李重修，长史苏恭表请修定，增药一百一十四种。宋太祖命医官刘翰详校。宋仁宗再诏补注，增药一百种。蜀医唐慎微合为证类，修补众本草五百种。自是人皆指为全书，医则目为奥典①。
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──《本草纲目·李建元〈进本草纲目疏〉》
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【解读】李时珍生前，《本草纲目》并没有刊行。李时珍临终时吩咐他的儿子将该书呈给朝廷。明神宗修国史，要求地方献书，李时珍儿子李建元将该书献给朝廷。
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我国古代研究药物的学问为“本草”。在汉代著有《神农本草经》，是出于多人之手，托名神农氏之作，以后所谓的正统本草，就是以《神农本草经》的编撰思想和体例为基础，不断加以积累、发展和总结的著作。陶弘景整理了汉代以来的本草学著作《名医别录》，著成《本草经集注》。唐代由政府出面主持编撰本草，修成《新修本草》一书，开创了本草著作附图的先例。除了文字外，《新修本草》还有《要图》、《图经》，收药八百四十四种，是具有药典性质的本草书。经过三百年左右的流传，《新修本草》已不敷应用，于是，宋代再度编修本草，在宋代开宝年间和嘉佑年加修了郎中官修本草。除此之外，还出现两部重要的个人编修的著作，一是苏颂编成附有图的《本草图经》，一是唐慎微的《证类本草》。两书均在每味药之下，附有方剂，并广泛收录前代各种文献中有关资料，使本草学进入博物性质的新境界。
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【注释】①奥典：重要的典籍。
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5．我国古代本草体例
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〔材料一〕上药一百二十种为君，主养命以应天，无毒，多服久服不伤人。欲轻身益气，不老延年者本上经。
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中药一百二十种为臣，主养性以应天，无毒有毒，斟酌其宜。欲遏病补虚羸者本中经。
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下药一百二十五种五佐使，主治病以应地，多毒，不可久服。欲除寒热邪气，破积聚愈疾者本下经。
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──佚名《神农本草经·序录》
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〔材料二〕医家《本草》，自神农所传止三百六十五种，梁陶弘景所增亦如之，唐苏恭增一百一十四种，宋刘翰又增一百二十种，至掌禹锡、唐慎微辈，先后增补合一千五百五十八种，时称大备。然品类既繁，名称多杂，或一物而析为二三，或二物而混为一品。
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──[清]张廷玉等《明史》卷二九九《李时珍传》
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【解读】《神农本草》是一部汉代著作，托名黄帝所作，其实是一部由多人不同时期完成的作品。但此书早已佚亡，现在所看到的都是清人所辑佚本。该书将药物分成上、中、下三品，共收录了三百六十五种药物。
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以上材料说明：自汉代《神农本草》将药物分为上中下三品之后，历代虽有发明，但基本因袭三品旧说，在编辑体例上，尤其是在药物分类的改革上，陈陈相因，变化不大。唐宋以后，只有内容上的增补，而无体例上的改进，相比之下，两者不相适应。特别是唐慎微的著作中，药品已达一千多种，但是分类没有改进，所以对药物就愈益显得头绪紊乱，条目臃肿了。
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6．《本草纲目》的分类思想
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旧本玉石水土混同。诸虫鳞介不别，或虫入木部，或木入草部。今各列为部，首以水火，次之以土，水火为万物之先，土为万物母也。次之以金石，从土也。次之以草谷菜果木，从微至巨也。次之以服器，从草木也。次之以虫鳞介禽兽，终之以人，从贱至贵也。
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──［明］李时珍《本草纲目》卷一《凡例》
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【解读】以上材料说明：①李时珍将所有药物分列十六部，并且高度概括了分部的指导思想。②李时珍的十六部次序，把自然界分成了无机物界、植物界和动物界三个大层次，并且把人和动物区分开来。③李时珍“从微至巨”、“从贱至贵”的论述，表明了动植物有一个从低至高的发展过程，体现了一种进化论的思想。
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“中国的百科全书”
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7．《本草纲目》对方士的批判
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〔材料一〕水银①乃至阴之精，禀沉着之性。得凡火锻炼，则飞腾灵变；得人气熏蒸，则入骨钻筋，绝阳蚀脑。阴毒之物无似之者。而大明②言其无毒，本经③言其久服神仙，甄权④言其还丹元母，以为长生之药，六朝以下贪生者服食，致成废笃，而丧厥躯，不知若干人矣，方士固不足道，本草岂可妄言哉？水银但不可服食尔，而其治病之功，不可掩也。同黑铅结砂，则镇坠痰涎；同硫磺结砂，则拯救危病。此乃应变之病，在用者能得肯綮而执其机枢焉。
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──[明]李时珍《本草纲目》卷九《石部·水银》
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〔材料二〕紫、白石英，攻疾可暂，煮汁用，未闻久服之益⑤。
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──[明]李时珍《本草纲目》卷八《玉部·白石英》
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【解读】《本草纲目》一书，对前代本草中的错误多加考订，尤其是对窜入本草的社会流行的神奇邪妄、荒诞不经之说，都一概摒斥，力辟其非。其中主要是针对当时还比较流行的方士之流和社会上迷信邪说窜入本草的部分内容，这些都可以说是针对时弊的。当时，明朝皇帝对方士之流还比较信任，方士在社会中还有广大市场。以上材料说明：①李时珍区别了方士之言与本草。方士的长生不老之说是不值一谈的。本草学说是治病救人的，需要严肃审慎，一丝不苟。②李时珍无情抨击了方士狂言，又严肃批评了历代诸家本草记载水银性用的错误。③李时珍批驳服食水银可以长生，有理有据。一方面，根据水银的性味，指出其毒性和服食后的中毒症状；另一方面，历数六朝以下受害者相继，历史的教训，令人深思。④李时珍正确评价水银的药用效果，在批判方士的同时，阐明药性，指出其药用，拨去迷信神奇的迷雾，还本草科学的本来面目。
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【注释】①水银：在古代通常是炼制丹药的主要成分之一，在古人看来是十分神秘的物质。对它的称呼也很多，主要有丹砂、辰砂等。②大明：指《日华子本草》。③本经：指《神农本草经》。④甄权：指《药性本草》。⑤紫、白石英：是种矿石，在古代认为长期服用此类物质也能长寿。
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8．李时珍的哲学思想
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〔材料一〕经云：必先岁气，毋伐天和①。又曰：升降浮沉则顺之，寒热温凉则逆之。故春月宜加辛温之药，薄荷、荆芥之类，以顺春升之气；夏月宜加辛热之要，香薷、生姜之类，以顺夏浮之气，长夏宜加甘苦辛温之药，人参、白术、仓术、黄柏之类，以顺化成之气；秋月宜加酸温之药，芍药、乌梅之类，以顺秋将之气；冬月宜加苦寒之药，黄芩、知母之类，以顺冬沉之气。所谓顺时气②而养天和也。
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──［明］李时珍《本草纲目》卷一《四时用药例》
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〔材料二〕土者，五行之主，坤③之体也。具五色而以黄为正色，具五味而以甘为正味。是以《禹贡》辨九州之土色，《周官》辨十有二壤之土性④。盖其为德，至柔而刚，至静而常，兼五行生万物而不与其能，坤之德其至矣哉。在人则脾胃应之，故诸土入药，皆取其裨助戊己⑤之功。
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──［明］李时珍《本草纲目》卷七《土部》
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【解读】《本草纲目》涉及多种学科，可以反映李时珍在各个领域的成就，其中主要有医学、药学、文学、哲学等方面。通过阅读《本草纲目》，我们也能窥探他的哲学思想，当然，其哲学思想表现在多方面，我们不能一一列举。
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以上材料说明：①天人相应整体观是中医的基础理论之一，李时珍对该理论进行了发挥，与自然界阴阳运动的本质相符。自然界运动春生、夏长、秋收、冬藏，故用药应从其性。②人与自然界息息相关，地理环境、水土居住直接或间接地对人体廪赋、体质强弱、生老寿夭等产生影响。李时珍将方域水土、生活习气对人体气质诸方面加以综合考察，在哲学上也是一种天人相应的整体观。
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【注释】①岁气：四时节气，阴阳运行。伐：违背。天和：人的调养与四时一致。②顺时气：顺应春夏秋冬四时阴阳的升降沉浮之气。③坤：卦名，象征土地。④《禹贡》：我国先秦文献《尚书》的一篇，介绍了战国时代当时我国自然地理、经济、行政区划及水陆交通等内容。《周官》：《周礼》本名，有时也称《周官经》。⑤戊己：人的脾胃。
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9．李时珍的文学修养
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〔材料一〕蜀，古国名。汉，水名。今西川、成都、广汉、潼川诸处是矣。巴亦国名，又水名。今川东、重庆、夔州、顺庆、阆中诸处是矣。川则巴蜀之总称。因泯、沱、黑、白四大水，分东、西、南、北为四川也。
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──［明］李时珍《本草纲目》卷三十二《果部·蜀椒》
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〔材料二〕稷从禾从，音即，谐音也，又进力治稼也。《诗》云：“艮耜”是矣。种稷者，必进力也。南人承北音，呼稷为，谓其米可供祭也。《礼记》“祭宗庙稷曰粢①”。《尔雅》云“粢，稷也。”罗愿云：稷、、粢皆一物也，语音之轻重耳。
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──［明］李时珍《本草纲目》卷二十三《谷部·稷》
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【解读】李时珍多次参加科举考试，虽然没有考中举人，但是为他打下了良好的文学基础。因此，从他的医文中可以看出他学识的精深广博。
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以上材料说明：①李时珍对经史地理极为熟悉。②李时珍精通训诂学的字训、义训，而且精通音训，运用训诂学的各种方法，以明其通假，详其转借。
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【注释】①粢：祭祀用的谷子。
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10．李时珍写《本草纲目》的情况
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（李时珍）谓予曰：时珍荆楚鄙人也，幼多羸疾，质成钝椎①，长耽②典籍，若啖蔗饴，遂渔猎群书。收罗百氏，凡子史经传声韵农圃医卜星相乐府诸家，稍有得处，辄著数言。古有本草一书，自皇③及汉梁唐宋，下迨国朝注解群氏旧矣。第其中舛谬、差讹、遗漏，不可枚数，乃敢奋编摩之志，僭篡述之权。岁历三十稔，书启八百余家，稿凡三易，复者芟④之，缺者缉之，讹者绳之。旧本一千五百一十八种，今增药三百七十四种，分为一十六部，著成五十二卷。虽非集成，亦粗大备，僭名曰本草纲目。……每药标正名为纲，附释名为目，正始也。次以集解辩疑正误，详其土产形状也。此一气味主治附方，著其体用也。上自坟典，下及传奇，凡有相关，糜不备采。
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──[明]王世贞《〈本草纲目〉序》
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【解读】以上材料说明：①李时珍以研究本草学为出发点，在已有的本草学基础上，收罗百家，全面总结了16世纪以前中国本草学的成果，并以实事求是的科学态度，完成了这部著作。②李时珍在处理药物时有自己的纲目系统。中国幅员辽阔，物品繁多。不同地域，不同时期记载的各种药物资料很难得到统一的命名。针对这种情况，李时珍对药物确定了一个统一的纲目系统。
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【注释】①钝椎：迟钝，愚笨。②耽：喜爱，沉溺于。③皇：传说中的三皇五帝时代。④芟：删除。
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11．古人对本草纲目的评价
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〔材料一〕上自坟典，下及传奇，凡有相关，糜不备采。如入金谷之园，种色夺目；如登龙君之宫，宝藏悉称；如对冰壶玉鉴，毛发可指数也。博而不繁，详而有要，格物之通典，帝王之秘箓，臣民之重宝也，李君用心嘉慧何勤哉。……兹集者，藏之深山石室无当，盍锲之，以共天下后世味太玄如子云①。
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──[明]王世贞《〈本草纲目〉序》
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〔材料二〕至顺治间，钱塘吴毓昌重订付梓②，于是，业医者无不家有一编，《明史·方伎传》亟称之盍集本草者，无过于此矣！
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──光绪《蕲州志》卷十《著述志·〈本草纲目〉》
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【解读】以上材料说明：①《本草纲目》内容广博，汇集了明代以前中医药学的文献资料，且作者李时珍具有科学精神。②《本草纲目》受到了后世医学家的极大重视，是本草的集大成著作。
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【注释】①太玄如子云：《太玄》是西汉著名哲学家扬雄的著作；扬雄字子云。由于《太玄》是中国哲学史上的经典著作，所以提及扬雄自然想到《太玄》，说到《太玄》就让人想起扬雄。在这里说明王世贞对《本草纲目》及李时珍的高度评价。②付梓：印刷出版。
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12．李时珍研究的科学态度
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〔材料一〕时珍曰：乃四叶菜也。叶浮水面，根连水底。其茎细于莼、杏。其叶大如指顶，棉青背紫，有细文，颇似马碲决明之叶。四叶合成，中折十字。夏秋开小白花，故称白。……韩诗外传谓浮者为藻，沉者为……苏恭谓大者为，小者为杏；杨慎《卮言》谓四叶菜为杏；陶弘景谓楚王所得者为。皆无一定之言，盖未深加体审，惟据纸上猜度而已。时珍一一采视，颇得其真云。
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──［明］李时珍《本草纲目》卷十九《草部·》
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〔材料二〕寇氏所说，乃卷丹，非百合也。苏颂所传不看入药者，今正其误。叶短而阔，微似竹叶，白花四垂者，百合也。叶长而狭，尖如柳叶，红花，不四垂者，山丹也。茎叶似山丹而高，红花带黄而四垂，上有黑斑点，其子先结在枝叶间者，卷丹也。卷丹以四月结子，秋时开花，根似百合。其山丹四月开花，根小少瓣。盖一类三种也。
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──［明］李时珍《本草纲目》卷二十七《菜部·百合》
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【解读】历代本草之所以出现不少讹误，主要是因为作者脱离实际，不了解药物的生长形态和性能功效，只知照搬前人的结论。
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以上材料说明：①李时珍除了重视书本知识外，还注意亲自实践，没有闭门造车，避免重蹈前人覆辙。②百合、卷丹、山丹外形颇相似，如果不仔细采集辨认，是难以分得清楚的。李时珍通过亲自采集标本，一一详察辨析加以区别。
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13．李时珍的其他著作
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〔材料一〕李言闻《四诊发明》八卷。李时珍《濒湖脉学》一卷，《奇经八脉考》一卷。时珍《本草纲目》一书，用力深入，详《方伎传》。
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──[清]张廷玉《明史》卷九八《艺文志》
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〔材料二〕时珍晚年学尤笃，昼夜不辍，自号濒湖山人。著医案、邁所馆诗集、唐律脉诀、五脏图……传天文、地理、奇门遁甲诸书。
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──光绪《蕲州志》卷三十七《艺文志·李时珍传》
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【解读】李时珍的父亲李言闻也是一名医术高超的医生，也曾经因为医术造诣精深被朝廷录为太医院吏目。李言闻的著述颇多，但基本没有流传下来。李时珍晚年著述也多，流传下来的除了《本草纲目》之外，还有《濒湖脉学》和《奇经八脉考》。《濒湖脉学》是李时珍对明代以前脉学发展的一次全面总结，后世普遍采用他的二十七脉之说。我国脉学成于《脉经》，而脉学之推广在于《濒湖脉学》。因此，在脉学发展史上，《濒湖脉学》有极其重要的地位。《奇经八脉考》是李时珍参考诸家学说，参以己意而写成的著作，对奇经八脉的定义，作用及生理、病理、临床应用都作了较为明确的阐述，使我国古代的经络学说基本完备。
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以上材料说明：①李时珍的医学受到其父亲的极大影响与帮助。李时珍在医学道路上的成长，与良好的家庭影响和教育有一定的关系。②李时珍渔猎群书，终身学习，在众多领域都有自己的见解。
第2课　中国铁路之父詹天佑
幼童留学生
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1．幼童出洋
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〔材料一〕照会美国政府，中国每年选送三十名幼童至美国学校学习，一切经费由中国自备，学童中成绩优异者将来选入美国陆、海军大学肄①业；在上海设局，负责办理挑选幼童派送出洋等事，拟派大、小委员三名，由通商大臣札饬于上海、宁波、福建、广东等处，挑选聪慧幼童十三四岁至二十岁为止，曾经读中国书数年，其亲属请愿并具结②，携至上海公局考试通过方可；选送幼童，每年以三十名为率，四年计一百二十名，驻洋肄业，十五年后回国，听候派用；此系官派留洋学生，毕业后不准在外洋入籍逗留，或私自先回；幼童留美来回川资③及衣服物件，每名计银七百九十两；幼童在美各项经费，每一名计银四百两，均由中国政府偿给，等。
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──曾国藩、李鸿章《拟选子弟出洋学艺折》④
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〔材料二〕1871年（清同治⑤十年）夏，詹家的挚友专门从香港赶回南海，告诉詹家一则最新消息：清政府宣布招收12到14岁之间的幼童赴美国留学，条件优厚，已在上海设立幼童出洋肄业局，专门办理招收留美幼童事宜。今年招收第一批幼童，规定名额30名。除在上海等地区招考外，最近，出洋肄业局的驻洋副委员、广东香山籍的容闳⑥大人又特地来到香港招收学生。……同年秋，詹天佑到香港应试。按照报考章程规定，考试科目为国文写读，已经学过英文的考生还要加试英文。詹天佑已在私塾读过四五年，有很好的国文基础，考试顺利通过，被录取。
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──经盛鸿《詹天佑评传》
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【解读】《詹天佑评传》记载了詹天佑从幼年到去世的诸多翔实可靠的资料，并对詹天佑光辉的一生做出了客观的评价。
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洋务运动期间，洋务派领导人曾国藩、李鸿章等为培养人才，听取容闳选拔幼童出洋留学的建议，会衔具奏清廷，陈述选派聪颖子弟出洋留学的缘由与意义。材料一中的这条建议是1871年9月3日向清廷进呈的奏折。
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材料显示：①选派学童赴美留学的计划十分详细而周密，包括留学生的选拔、教育、经费、管理以及与西方国家的外交交涉，甚至还包括留学生到美国最终所进的学校与学成回国后的工作分派。②规定出洋幼童的生活、学习都给以优厚待遇。反映了清政府对这一计划的重视。③由于中国闭关锁国多年，风气未开，人们对外洋各国缺乏了解，反而有许多愚昧的误解与可怕的谣传。科举入仕观念深入人心，故人们多视出洋为畏途，视留学为旁门左道，极少有人家愿将自己的子弟送到遥远、陌生甚至神秘可怕的异邦去接受“洋鬼子”的教育。
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【注释】①肄（yì）：学习。②具结：旧时写给官署的表示由自己负责的文件。③川资：旅费。④这份奏折节选自《曾文正公全集》。《曾文正公全集》由曾国藩撰写，李鸿章之兄、湖广总督李瀚章编辑，共167卷，初于1876年刊行，几经刻印，卷数不一。全集包括奏稿、批牍、治兵语录、文集、诗集、杂著、日记、书札、家书、家训等部分。奏稿卷三十。⑤同治：爱新觉罗·载淳（1856—1874），咸丰病死后继位。在位13年，患天花而死（另一说为患梅毒而死），终年19岁。⑥容闳：近代早期改良主义者。字达萌，号纯甫。广东香山（今属珠海）人。后奉命率学生30人赴美留学，任学生监督，兼任驻美副使，长期驻美。
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2．留学美国
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〔材料一〕具甘结人詹兴洪，今与具甘结事：
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兹有子天佑，情愿送赴宪局带往花期国①肄业，学习机艺②，回来之日听从中国差遣，不得在外国逗留生理。倘有疾病生死，各安天命。此结是实。
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童男詹天佑，年十二岁③，身中，面圆白，徽州府婺源④县人士。
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曾祖文贤，祖世鸾，父兴洪。
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同治十一年三月十五日詹兴洪（签押）
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──摘自詹天佑家藏家谱抄本
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〔材料二〕康涅狄格州新海汶耶鲁大学校长及教授们向所有阅读本证书者宣告
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詹天佑是获得大学学位荣誉的第一流考生，被光荣地授予哲学学士名衔，并按惯例得到凡升为学士者所应享有的一切权利和名誉。
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1881年6月29日
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我校校长和秘书签名并加盖校印以资证明
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秘书富兰克林·鲍迪思·德克斯特（签名）
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校长霍瑟·波特（签名）新英格兰新海汶耶鲁大学校之印
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──詹同济编译《詹天佑日记书信文章选》⑤
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【解读】詹天佑之孙詹同济编译的《詹天佑日记书信文章选》主要收集了詹天佑不同时期的书信及文章，翔实可靠。材料一是当时詹天佑的父亲同意让儿子出洋留学所签下的具结。材料二是詹天佑在美国新海汶耶鲁大学获得的文凭。
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材料显示：①从具结中“疾病生死，各安天命”可知当时的留美幼童的人身待遇，没有什么安全可言。②获得新海汶耶鲁大学优秀学士学位说明詹天佑在美国学习努力，功夫不负有心人。
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【注释】①花期国：指美国。②机艺：亦指技艺。③年十二岁：系中国传统虚岁纪年。④婺源：地名，在江西省。
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3．中学为体，西学为用
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〔材料一〕在洋务派“中学为体，西学为用”的指导思想下，清政府很顾虑这批幼童到了美国以后，在学习科学技术的同时，又学到了西方资产阶级的民主政治思想，从而冲击腐朽的封建王朝，因此洋务派任命陈兰彬①为正委员，既是为了减少顽固派的阻力，也是为了防止这样的问题发生。洋务派和顽固派在下列问题上取得了一致的意见：
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第一，幼童出洋后仍兼学中学，“课以孝经、小学、五经及国朝律例等书，随资高下，循序渐进”；
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第二，“每遇房、虚、昂、星等日（相当于星期天），正副二委员传集宣讲圣谕广训②，示以尊亲上之义，庶不至囿于异学”；
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第三，“恭逢三大节以及朔望等日，由驻洋之员率同在事各员以及诸幼童望阙行礼，俾娴仪节而昭诚敬”；
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第四，在驻洋肄业局中，还“恭设主圣先师神位”，逢三大节及朔望等日，由驻洋委员率领幼童“一体行礼”；
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第五，为了教育幼童学习中文和经书，派两名教习随幼童一起赴美。
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──茅家琦、高宗鲁《詹天佑传》
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〔材料二〕虽然清政府对赴美留学的幼童设置了种种清规戒律，但时间一长，这些幼童在思想上和生活上还是起了一些变化。初到美国时，幼童们仍然留长辫，穿长袍大褂。这和美国儿童的衣着服饰显然是很不协调的。美国儿童初次见到他们，分不清他们是男是女。以后留学生们的长辫子剪掉了，长袍大褂改成了西洋学生装。学生们集中精力学习英文，学习科学，爱上了西方打球跑步等体育运动，对学习中文和经书放松了。到了1878年5月，中国留美学生在麻萨诸塞州组成“中国基督归主团”（Chinese Christian Home Mission），提倡“中华帝国基督化”。留美学生们诸如此类的变化，使陈兰彬十分生气，他采取高压手段对待幼童们，因而幼童之间经常发生冲突。容闳居中调停，往往偏袒学生，这样陈兰彬与容闳之间的关系也跟着紧张起来。……陈兰彬于1881年3月，向慈禧太后送上奏折，呈奏了“裁撤”的意见。与此同时，美国发生排华骚乱③。1881年3月8日，根据清政府裁撤赴美全部官费留学生的命令，包括詹天佑在内的赴美留学生共105人，取道旧金山归国。
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──茅家琦、高宗鲁《詹天佑传》
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【解读】清政府对于这些出洋留学的学生存在很大的怀疑与戒心，深恐他们受到西方思想的影响不利于自己的统治，因此对他们进行多方的控制。
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材料显示：①詹天佑等留美幼童自踏上美国土地后，始终处在清政府派出的“驻洋肄业局”的控制与监督下。②清政府的目的在于让留美学生学习西方先进技术而不是学习西方资产阶级的民主制度和民主政治思想，并严密部署与始终抓紧对留美幼童们的封建思想道德文化教育与封建礼仪的演习学习，企图将幼童们的思想观念牢牢地纳入封建传统轨道中，不受到欧风美雨的影响，最终将幼童们培养成能掌握西方先进科学技术以捍卫中国封建圣道的新式卫士，以实现洋务派官僚们“中学为体，西学为用”的既定目标。③清政府的种种打算并没有完全实现，这批学生还是产生了抵触思想。④裁撤留学生的决定反映出当时清政府内部顽固势力的强大，也说明了进行改革的道路阻力重重。
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【注释】①陈兰彬(1816—1894)：字荔秋，广东省吴川市黄坡村人，咸丰年间中进士。1872年，他以留学生监督身份率领第一批留学生30人赴美。②《圣谕广训》：雍正二年颁行，是清朝以孝治天下的政治思想纲领。③排华骚乱：美国是个典型的移民国家，民族众多，因此在白人统治下存在着严重的对少数民族与有色人种的种族歧视。文中指的是1880年10月，即詹天佑进入耶鲁大学三年级时，美国西部可罗拉多州首府丹佛爆发了一场大规模的残暴的排华暴力事件。
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4．学非所用
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〔材料一〕詹天佑在光绪七年（1881年）回到了上海，听候清朝政府派用。其时洋务派的新政，因筹款困难，重心已渐由“自强”转到“求富”。……洋务派在“求富”的目标下，开始注意到修铁路。最早的有同治十三年（1874年）修的淞沪路（该路系在洋务派主张下由英国人修成），后于光绪二年（1876年）被清政府顽固派购回拆毁，继之有开平矿务局于光绪七年（1881年）修的唐胥路①，初修二十里，后又延长六十里。不过洋务派对于修铁路只知借洋债，用“洋匠”，对本国的铁路人才，不但不知培养而且有意识地加以摧残，他们对詹天佑当然也不会例外。詹天佑遂在这种情况下，由当时的上海海关道刘瑞芬②派往福州船政局遣用。总理船政大臣黎兆棠③以“宣力有年和技艺素优”的名目“赏给”他五品顶戴，派在水师学堂学习驾驶。“由陆而海”，对一个专才来说，简直是极端的讽刺。但詹天佑只好接受了这个学习任务，在一个名叫泰勒的外国人手下学习，以期待将来待机献身于铁路事业。詹天佑在学习中非常虚心和努力，毫不以自己有专才而自高自大。次年六月，他以一等第一名在水师学堂毕了业。十一月派往“扬武”兵轮担任驾驶官，指挥操练。
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──徐启恒、李希泌《詹天佑和中国铁路》
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〔材料二〕中法之役后，詹天佑曾在福州船政局后学堂任过短时间的教习④。船政局前后学堂是福州船政局为培养海军留学生而设立的。詹天佑在那里教授英文和驾驶等课程。
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光绪十年九月（1884年10月），詹天佑因两广总督张之洞⑤的咨询，回到他久别的故乡──广东。张之洞是著名的洋务派首领之一，他对新人才也很注意延揽⑥。詹天佑到广州时，适博学馆有一位洋文教习杨柜奉派出洋，他就补上了这一缺额。
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同年六月十四日（8月3日），张之洞就把博学馆原址改为水陆师学堂，准备建立新的海陆军力量。……詹天佑又由博学馆转到水陆师学堂继续任洋文教习，直到光绪十四年（1888年）他的老同学邝孙谋推荐他任唐津铁路的工程师为止。他归国的七年，就这样学非所用地消逝了，不但对他本人是无可估计的损失，对中国的铁道事业也是一个重大的损失！
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──徐启恒、李希泌《詹天佑和中国铁路》
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【解读】材料显示：①洋务运动推行过程中，阻力极大，铁路尤其明显。②清政府腐败无能，对洋务所需要的人才随意搁置、张冠李戴，严重阻碍了洋务运动的顺利进行，使清政府愈加衰弱。③詹天佑毫不气馁，显示出了他超强的学习能力，无论在哪个岗位都能胜任，并且取得不俗表现。④詹天佑善于抓住机遇，充分发挥自己的优势，为自己找到适合的道路。
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【注释】①唐胥路：唐山──胥各庄的铁路。②刘瑞芬（1827—1892）：字芝田，清末贵池人，以诸生入李鸿章幕府，主管水陆军械转运。③黎兆棠：中国清朝官员，本籍广东。他于1869年(同治8年)奉旨担任按察使衔分巡台湾兵备道，为台湾清治时期这一阶段的地方统治者。④教习：我国封建社会主管课试事项的官员。明代入选翰林院的进士(即庶吉士)之师称教习。清末兴办近代学堂，也沿称教师为教习。⑤张之洞(1837—1909)：河北南皮县人，字孝达，号香涛，易号抱冰。清末洋务派首领。曾任翰林院侍讲学士、内阁学士等职。1879年清朝特使崇厚与俄国擅自签订丧失领土的《里瓦几亚条约》，他极力反对。1884年中法战争时，由山西巡抚升任两广总督。⑥延揽：招揽之意。
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为中国建造第一条铁路
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5．詹天佑与福州海战
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〔材料一〕光绪十年五月（1884年6月）中法海陆战争开始。海战方面，光绪十年六月（1884年8月）法将孤拔①率兵船十三艘北上，功毁台湾基隆炮台，法军携炮登陆，遭到台湾巡抚刘铭传②的还击，法军败退，法船又开入马尾。福建水师船政大臣何如璋③又胆小怕事，一心希望和议成功，所以当法国军舰开入马尾时，何如璋不敢加以阻止。中法两国船只同泊一处，中国船只受了监视。八月（9月），法海军通知何如璋定期开仗，何如璋秘而不宣，不令陆海军备战。到时法船大炮齐发，中国船只仓促拔锚应战，伤亡惨重。会办福建海疆事宜的大臣张佩伦④与何如璋甫闻炮声，即从后山潜逃，丑态百出。
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──徐启恒、李希泌《詹天佑和中国铁路》
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〔材料二〕詹天佑在“扬武”兵轮上服务，他事先已看到情势极为不利，暗中和“扬武”兵轮的管带张成说：“法国兵船来了很多，居心叵测。虽则我们奉到命令，不准先开火，然而我们决不能预先不防备，否则法国兵船一开炮，我们将要全军覆没”。由于“扬武”兵轮事先有了准备，因此在法船开始炮轰后，非常沉着地发炮回击。“扬武”兵轮是中国的旗舰，孤拔令五艘法船包围“扬武”兵船，集中炮火轰击。詹天佑和他的战友们在敌众我寡、形势极为不利的情况下，奋不顾身，与敌对抗，表现了无比的英勇和沉着。在福州口外和法船鏖战历五小时又三刻钟。这一场英勇的战斗，上海英商所办的《字林西报》⑤也不得不惊异赞叹。该报这样写道：“这次中法的海战，约经五小时三刻钟。西方人士料不到中国人会这样勇敢力战。‘扬武’号兵舰上的学生五人中以詹天佑的表现最为动人。他临大敌而毫无畏惧，并且在生死存亡的紧要关头上，还能镇定如常，鼓其余勇，由水中救起多人……”这是多么动人的场面。
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──徐启恒、李希泌《詹天佑和中国铁路》
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【解读】中法战争，清政府不败而败，法国不胜而胜，反映了清政府的腐败无能。即使有如詹天佑般的闪光人物，对于病入膏肓的清政府来说也只是萤火之光，无以成就大事，但这也说明了有志之士顽强不屈的决心。
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材料显示：①清政府的腐败招来列强的欺辱，尽管战场上有胜算，也被清政府白白浪费，不能不说是一种耻辱。②詹天佑英勇作战，沉着冷静，表现极为出色，强似英人者也衷心慨叹他的过人胆识。③詹天佑的表现并不能挽回晚清的失败，这不是他个人的错，这是时代的悲哀。
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【注释】①孤拔（Am．D．e Anatole Pros-per Courbet，1827—1885）：法国海军将领。1884年率舰进攻中国台湾基隆和沪尾（今淡水），由于法军在沪尾失败，他攻取基隆后未能进占台北。1885年3月率舰队转犯浙江镇海，被守军击伤。6月死于澎湖。②刘铭传(1836—1896)：字省三，号大潜山人，出生于安徽肥西的农家。刘铭传是近代中国大倡兴建铁路的第一人。后任台湾巡抚，被称为台湾第一巡抚。③何如璋(1838—1891)：字子峨，广东大埔县湖寮双坑村人，我国早期杰出的外交家，但在中法海战中表现不尽人意。④张佩伦：清末同光“清流派”的中坚人物，同治辛未翰林，官至侍讲，署左副都御史，后被李鸿章招为女婿。⑤《字林西报》：英国商人奚安门1850年8月3日在上海创办《北华捷报》周刊。1856年增出《航运日报》和《航运与商业日报》副刊。1864年《航运与商业日报》扩大业务，改名《字林西报》，独立发行。
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6．詹天佑与滦河铁桥
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〔材料一〕滦河①铁桥的建造工程虽然比较艰巨，但因造价投资高，是一笔获利颇丰的工程项目。总工程师金达将建桥工程让英国人喀克斯来承包。……但因河床泥沙很深，又遇到水涨流急，打桩连遭失败。号称具有世界第一流施工技术的英国工程师在滦河大桥工程上遇到了无法逾越的困难，不得不转让给要价较低的日本工程师来干。但日本人也无能为力；后来又将工程转包给德国工程师。德国工程师凭着主观的想法与以往的经验，采用空气打桩法，结果又失败了。金达看英、日、德籍的工程师在滦河铁桥工地施工中连遭失败、束手无策，而早定的交工期限即将来到，急得手忙脚乱，在无可奈何中突然想到了詹天佑。从詹天佑这几年跟随施工的实践工作中，金达认识到他的知识水平与才干能力可能并不比西方与日本的工程技术人员差。詹又是中国人，对中国各方面情况熟悉。何不让他来试一下！若成功了，可以使滦河铁桥工程如期顺利完成，成绩自然首先要归于总工程师金达；若失败了，则可以再次证明中国人的无能。
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──经盛鸿《詹天佑评传》
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〔材料二〕詹天佑仔细分析了美、日、德各国工程师采用过的各种打桩方法，探讨他们一次次失败的原因；同时他深入滦河工地，研究了多处滦河的水流与河床的地质情况，进行仔细的测量与调查，掌握了丰富的第一手资料，再进行认真的测算与试验，最后确定了新的施工方案。……不多久，16座桥墩都用气压沉箱②法建成，一座接一座跃出了水面。这是中国铁路桥梁建设史上，第一次使用气压沉箱法建造桥墩。詹天佑开创性的工作取得了成功。在施工过程中，詹天佑身穿工作服，日夜和工人们一起在工地上紧张工作，在水里摸爬滚打。他虚心向工人请教，听取工人意见，再用近代科学知识进行认真分析，择善而从，解决了许多工程难题。他吃苦耐劳的精神与认真负责的工作作风感动了许多工人。在詹天佑的指挥下，滦河大桥建造工程进展顺利。经过几个月的艰苦奋斗，最艰巨的铁桥桥墩工程全部胜利完工，整个滦河铁路大桥工程也按期竣工。长达670米的大铁桥横跨在滦河两岸，她是19世纪末中国最长的铁路大桥。
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──经盛鸿《詹天佑评传》
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【解读】由于清政府的腐败无能，当时中国在国际上毫无地位可言。在修建铁路方面几乎全由洋人把持，在技术上更是目中无人。
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材料显示：①外国列强的傲慢，反映了当时中国的国际地位极其低下。②詹天佑渊博的学识、高超的才干与过人的胆识。③詹天佑认真负责、勇于创新、深入实际、实事求是、细心踏实的工作态度与科学精神。
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【注释】①滦河：位于河北省东北部。②气压沉箱：就是底节装一个有盖无底的密闭工作室的沉井，然后浇铸水泥。
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7．詹天佑与京张铁路
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〔材料一〕本路当建筑之初，工程浩大，同事各员，昼夜辛勤经营缔造，常患难齐欧美。鄙人默坐而思，亦复战战兢兢，深虑有志未能，莫敢自信。今幸全路告竣，倘非邮部宪加意筹划，督率提挈，同事各员于工程互相考镜，力求进步，曷克臻此！溯铁路创始，起自英人斯特芬森，其时在一千八百二十五年九月二十七号，举行路工告成通车之日。我国虽进步稍迟，而造成此路，幸得奏功于此日，预决将来必无退化也，不亦与斯特芬森先后辉映哉！
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此段工程，或凿山深至九十余尺，方能有济。中又有高堤若干，又有旋桥自十尺至四十尺之宽，具用塞门土①建筑。又有四十五度之旋桥焉，非有体力魄力、心灵手敏之人，莫克竣事。
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──《记京张铁路行开车礼事，附录：京张铁路总办詹天佑君演说》②
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〔材料二〕鉴于南口关沟的困难情况，在我回测的途中，我勘测了南口关沟东面的得胜口沟谷，这段路线由于更为偏东，故增长了30里的距离。这条山道更为困难，因为必须穿越两座山，均需开凿山洞。……在八达岭附近，看来还有一条通道，发达于南口关沟的青龙桥，转向东北，并走过一座名叫黄土岭的小山，在小张家口出山，再走向平原。这条通道的距离（据当地乡民告知）增长约20里，但修筑费，我们可以节省30万两。因为这一带坡度较为平缓，故线路虽增长20里，而其维修费不会有多大差别。但是在进行更为详细的测量并将不同路线方案加以考察比较之前，现还不能做出取舍的决定，因为错误的定线将会增加行车和维修费的开支以及增加修筑费用。
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──《詹天佑日记书信文章选》
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〔材料三〕詹天佑成功地解决了京张铁路全线中最艰巨险峻的关沟段八达岭的越岭关键问题。他初测时的线路是由石佛寺直接向西开挖八达岭隧道6 000英尺，约合1 800米；现改为由初测时原定之石佛寺引上山，入青龙桥东沟后再折返穿过八达岭，形成“之”字形线路，这样延长了坡面，减少了坡度，而且大大缩短了八达岭隧道的长度，仅3 580英尺，约合1 091米，比初测时设计的隧道长度缩短近一半，不仅可节省工程费10万两，而且在当时工程设备比较简陋的情况下，大大减少了工人的劳动强度与施工的危险性。
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──经盛鸿《詹天佑评传》
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【解读】京张铁路的修建在当时来说是一个困难艰巨的工程，曾有外国人宣称能修建京张铁路的中国人还没出世。
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材料显示：①回顾了京张铁路建筑的艰难情况，展望了中国铁路建设辉煌的未来，同时也表达了詹天佑致力追赶西方先进国家的决心。②詹天佑谦虚地把京张铁路建成的功绩归功于上司的筹划督率与同事各员的互助努力，显示了他的宽广心胸。③京张铁路在各国工程师束手无策的情况下修建成功，大大提高了当时中国人的士气，也反击了外国人对中国的一贯蔑视。④詹天佑在工作中态度严谨，亲自收集各方面数据。⑤尽管清政府腐败无能，但是詹天佑依然尽力为它节约资源，反映出他强烈的爱国之心以及高尚的个人品德。
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【注释】①塞门土：今译称水泥。②这段演说词节选自《东方杂志》第六卷第十期。
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为中国铁路事业鞠躬尽瘁
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8．支持保路运动
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1903年（光绪二十九年）7月起，四川绅民因清政府腐败无能出卖路权，兴起了大规模的收回利权运动的高潮。……但是清政府一意孤行，为加速接收商办川汉铁路，在加强镇压四川人民的同时，于1911年6月底收买了川路驻宜昌总理李稷勋①，用移花接木的方式将宜归段工程与路款劫夺而去。清政府下令李稷勋仍总宜工，并在其原薪500两之外，提加给夫马（费）五百两，同时应李要求，以詹天佑去粤路公司工作为借口，停支詹天佑的薪水。
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川汉铁路工程被迫停工了。从1909年12月10日举行开工典礼，到1911年5月保路运动兴起、10月辛亥革命爆发，前后施工约两年，在詹天佑为总工程师的广大铁路员工的努力下，建成铁路线路60余公里，其中可通行工程列车的线路17．3公里；另外完成了部分线路路基、桥涵、御水坝与部分车站、仓库、工厂的房屋建筑；开挖了部分隧道，其中最长的东兴岭隧道工程，开挖4座直井施工，已完成1/3；还建成了电讯联系设备等。两年中，宜昌至秭归②段工程完成约1/3，用款804万余元。这在当时的社会环境与技术条件下，已属不易。因为同时期湖北省负责修建的宜昌以东至广水路段，聘请外国人为总工程师，且地势平坦易修，但结果“除从事测量，及在汉阳购地一片作为车站应用外，别无举动。
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──经盛鸿《詹天佑评传》
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【解读】清政府为筹集军费，不顾国民利益，强行将本属于商民的权益出卖给外国列强。这种卖国行径激起了国民的反抗。
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材料显示：①清政府的阴谋手段无所不用其极，腐朽透顶。②詹天佑顶住压力，用实际行动支持了保路运动的发展。③各地绅民对权利的意识逐渐觉醒，预示着革命的风暴即将到来。
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【注释】①李稷勋：字瑶琴，四川秀山人。光绪二十四年(1898年)传胪，官邮传部参议。②秭归：秭归坐落在长江北岸的卧牛山麓，下游十几里处即西陵峡西口。因古代秭归城垣系由巨石砌成，城周形似葫芦，故有石头城、葫芦城之称。
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9．詹天佑与辛亥革命
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〔材料一〕当一九一一年革命①爆发时，詹天佑在广州专力于建筑铁路。革命给他一个机会，证明他忠于职务。在革命开始阶段，广州情况异常紧张。有钱的都逃到香港去受英国的保护，但詹天佑坚守本职。公司人员扬言，他将离开铁路了，他的许多朋友也劝告他，不要冒着危险留在广州。他召集铁路各部门首脑，告诉他们：他将坚守职务不动，任何人有顾虑时，可以离开，但在离开以前，必须将每件事情交代清楚，交给他或他的代表。结果无人离开，在整个革命期间，列车照常通行，铁路财产没有任何损失。另一附近的铁路，总办和各部门主要人员在情况紧张时离开，发生盗劫事件。凡是能够动的东西，都被人盗走了，而且谣传留在铁路上的人，主要是低级员工，自己也参加了盗窃。
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──王金职《詹天佑生平事略》
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〔材料二〕1912年1月1日，以孙中山为临时大总统的南京临时政府建立。詹天佑在主持粤汉铁路建造的岗位上，不断以铁路建设的新成就，表达他对民主政权的支持：1912年2月，詹天佑主持建成粤汉铁路首发车站──广州城的黄沙车站。詹天佑亲自主持了落成仪式，来宾众多，场面热烈，为新生的广州城增添了喜庆的气氛。1912年3月，詹天佑又指挥筑路工人建成了粤汉铁路最艰巨的黎洞至连江口闸的路段，使粤汉铁路广东段通车达130公里，给广东革命政府有力的支持。1912年5月中旬，这时孙中山正积极鼓吹大力发展经济，从事实业建设。他对发展铁路事业尤为重视，这给詹天佑极大的鼓舞。詹天佑也以自己的极大的热情、丰富的学识与在铁路工程界的威望，支持孙中山的雄伟的铁路建设计划。1912年5月17日下午，詹天佑以粤路公司经理的身份，隆重欢迎孙中山视察粤汉铁路建设工程，并请孙中山帮助解决工程建设中的困难。不久，孙中山就任全国铁路总监，提出建筑二十万公里铁路的宏伟计划。詹天佑积极帮助孙中山制作详尽的规划与措施，认真提出多种有价值的意见，凝聚着詹天佑的许多心血。
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──王金职《詹天佑生平事略》
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【解读】辛亥革命的导火线是由路权运动引起的，詹天佑在辛亥革命期间，在自己的岗位上支持着革命的发展，表现出他对清政府的失望以及对革命的支持。
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材料显示：①詹天佑在辛亥革命人心惶惶期间，在自己的管辖范围内安定人心，维持秩序，表达了对革命的欢迎与期待。②革命期间詹天佑不停工，依然建造出部分铁路，为革命的发展做出了一定的贡献。③詹天佑的努力得到孙中山的赏识，也体现了新的政府对詹天佑的支持。
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【注释】①指1911年的辛亥革命，这次革命推翻了清政府的腐朽统治。
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10．詹天佑与川粤汉铁路
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〔材料一〕1913年3月，民国政府与四国银行团①议定，将原清末所订《湖广铁路借款合同》，改称《汉粤川铁路借款合同》，条款内容不变。另民国政府根据四国银行团提出的要求，与四国银行团议定办法四条：
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（一）四路（指粤汉路湘鄂段、川汉路之广宜段、宜夔段与夔州②以上线路）同时开工；（二）提华款项暂存德化、汇丰、东方汇理及花期银行；（三）厘捐作为借款的担保，并以铁路上的财产，材料作为“担保上的担保”；（四）雇佣外籍管账员及驻外厂外籍工程师。
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至此，国有汉粤川铁路方得到四国银行团的拨款，正式开始动工兴建。
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──经盛鸿《詹天佑评传》
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〔材料二〕詹天佑自1912年年底主持汉粤川铁路工程，经过两年时间，到1914年，全路各段的复勘定线先后完成，乃按预定计划，指示粤汉铁路的湘鄂线、川汉铁路的汉宜线、宜夔至成都线分别设工程局，分段准备开工。然而，全路工程施工刚刚起步，一个意想不到的巨大变故突然降临：1914年8月，第一次世界大战在欧洲爆发，借款兴筑汉粤川铁路的“四国银行团”中，英、法、德首先卷入战争，不久，美国也参加进去。战争很快影响到中国，影响到汉粤川铁路工程。……詹天佑为了汉粤川铁路殚精竭虑，百般努力，艰难支撑，但终因第一次世界大战爆发，国内时局动荡，政治腐败，经济无力，尤其是借款筑路的种种束缚，只造成武长路一段以及其他若干工程，使晚年的詹天佑再也没有取得修建京张铁路那样的辉煌成就。1919年4月24日，詹天佑在弥留之际，仍念念不忘未完成的汉粤川铁路。他在临终给北京政府大总统的遗呈中，陈述了耿耿于怀的三件事，其中之一就是关于汉粤川路事，请求政府“加意垂注”。
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1922年，詹天佑遗留下来的汉粤川铁路督办总公所被北京政府撤销。
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──经盛鸿《詹天佑评传》
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【解读】材料显示：①汉粤川铁路的修建资金来自于四国银行团，而其订立的合同对中方是极其不利的。②詹天佑因时时处处受到四国银行团与外籍总工程师的掣肘与刁难，加之国内时局动荡，北京政府腐败无能，军阀割据、战争不断，因而工程进展真可谓困难重重。③开工不久又爆发第一次世界大战，工款不继，材料涨价，从而影响到汉粤川铁路的修建进程。④折射出詹天佑为了国家，为了民族鞠躬尽瘁、死而后已的爱国之心。
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【注释】①四国银行团：指英、法、德、美组成的银行团。②夔州：地名，在四川省奉节县。
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11．为国争利鞠躬尽瘁
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1917年俄国十月革命后，有中俄合办的中东铁路遭到日、美等列强的觊觎①。为平衡矛盾，美国帝国主义于1919年1月间在东京与日本帝国主义达成协议，由美、法、日、意及中国共同组织协约国监管西伯利亚铁路委员会，并以将来军事运输方便为辞，将在我国境内的中东铁路纳入监管之列。1919年2月詹天佑被北洋政府任命为技术部中国委员，赴海参威②参加由协约国监管委员会召开的大会。在会议期间，詹天佑为中国争回铁路驻兵权、管理权，他义正词严地声明：中东铁路原是中、俄合办，中国又是大战参战国之一，而且有保持该路秩序的能力，中东铁路应由中国人管理，不需要协约国监管委员会来监督。然而，由于北洋政府的腐败无能，结果只争得了中国工程师可以被中东铁路雇佣这一点“权利”。这时正是严冬季节，气温在摄氏零下四十度至五十度。詹天佑在海参威和哈尔滨连续工作了一个多月。艰巨的工作负担，恶劣的严寒气候，把他的身体累垮了。……4月15日，他由哈尔滨赶回汉口就医。20日住入汉口仁济医院，24日下午，为中国的铁路事业辛勤奋斗了一生的詹天佑病逝于医院。
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──茅家琦、高宗鲁《詹天佑传》
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【解读】北洋军阀时期，国内时局混乱，军阀互相混战，国际上中国的主权丝毫没有自主权利。
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材料显示：①本属于中国内政的铁路主权问题，由于北洋政府的腐败无能而导致国际化，倍受欺凌。②詹天佑临危受命，顶住列强的压力，据理力争，尽管结局颇为无奈，但显示出他强烈的爱国心和民族责任感。③詹天佑带着重病之身为国争利，他的精神值得后世之人学习，同时也赢得了世人的尊重。
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【注释】①觊觎（jì yù）：非分的希望或企图得到。②海参威：符拉迪沃斯托克又名海参威。符拉迪沃斯托克是俄罗斯滨海边疆州首府，是俄罗斯太平洋沿岸著名港城和俄罗斯远东地区的最大城市。
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12．纪念詹天佑
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〔材料一〕詹天佑从12岁就去美国留学，至21岁才从耶鲁大学毕业归来，但是他不仅没有沾染迷信外洋的习气，相反的他从列强对我国的压迫及种族的歧视中认清了它们的狰狞面目。詹天佑归国后曾被派学习轮船驾驶，1884年在福州扬武号军船上参加了中法之战，他表现勇敢沉着，能坚持抗击强敌。1900年八国联军侵入华北，詹天佑不愿在敌人占领区工作，南下任株萍铁路工程师，直至1901年敌军撤退后，他才回关内外铁路工作。至于修筑新易铁路尤其是京张铁路的艰巨任务，在完成这些任务中，他都坚决拒绝了外国的横加干涉，争取中国的自主经营，从而获得了我国铁路建设史上的辉煌成就。最后在1918年带病参加“协约国”召开的所谓“中东铁路监管委员会”，为了维护祖国的权利，据理力争，致使病势转剧，于1919年4月24日逝世。看他一生奋斗的经历，可以说明他的爱国精神正像他完成的事业一样在人民的心目中将永垂不朽。
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──《李四光全集》第八卷
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〔材料二〕今天纪念詹天佑先生，除了追念他的高尚品质与卓越成就外，更重要的是应该用实际行动来纪念他，学习他热爱祖国的精神与科学求实的工作态度，学习他联系群众的作风与勇敢顽强的意志。詹先生学习了外国的技术而不迷信外国，能够自力更生，就地取材，因地制宜，并十分注意培训人才，奖励先进，这些无疑都是正确的。如果他生在今天，有党的正确领导与广大人民的支持，一定能够发挥他的特长，成就将更大！我们幸运的生逢这个光明的时代，有中国共产党的总路线照耀着我们前进，如果我们能够切实的鼓足干劲、力争上游，充分发挥每个人的才智，我们会比前人工作的更出色，生活的更美满。希望我们共同努力，以实际行动来纪念这位伟大的工程师──詹天佑先生。
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──《李四光全集》第八卷
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【解读】这部分材料是李四光为纪念詹天佑所写的文章，收入到《李四光全集》第八卷。
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材料显示：①詹天佑一生为国家铁路事业鞠躬尽瘁，赢得了国人的尊重和科学工作者的推崇。②对科学工作者提出应学习詹天佑为国奉献的精神，同时勉励他们鼓足干劲为国家建设出力。
第3课　中国地质力学的奠基人李四光
留学归来报效祖国
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1．留学日本
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〔材料一〕1904年7月，李四光由于学习成绩优异，被破格选派到日本留学。这批官费留日学生，一共九十名。要远涉重洋出国求学了，李四光回到黄冈①向父母辞行后，随即赶到上海同大家会合，乘轮船去日本。当轮船驶出吴淞口②，进入东海时，李四光凭舷远望，波涛无际，水天相接，顿时感到心旷神怡。海洋是如此的辽阔，比起他所熟悉的滚滚长江，又是一层境界。就在这第一次海上旅行中，使他产生了喜爱海洋的感情，在以后的多次旅行中，不论是风平浪静，还是巨浪滔天，只要登上海船，他总是心情旷达，妙想联翩，成为他思筹精粹的科学论文的好场所。……按照留学生监督的指定，他进入弘文学院普通科学习。这个学院是专为中国留学生开设的一所普通中学。按照清政府学部规定，李四光在此期间虽然每月可以领到日金33元的官费，但是每月的学费和膳宿费要缴去25元，其他一切费用，都靠剩下的八元来开支，生活是比较清苦的。
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──陈群等《李四光传》
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〔材料二〕1907年9月初，李四光回到大阪高等工业学校。这时全校有学生400余人。舶用机关科一年级新生19人，李四光是班上唯一的外国留学生。这里所学的课程，比弘文要繁重得多。第一学年有数学、物理学、无机化学、力学及材料强弱论、舶用机关③、制图、实修④、英语等；第二学年增加了冶金学和造船学等；第三学年又增加了电气工学、水力学、工业经济、工厂建筑法等。每周学时30小时至42小时。由于李四光在国内只不过读了一年半的新学，到日本后的前三年，也是着重补习日文，理科学得比较少，现在来到这样正规的高等工业学校，学习这么多的课程，这对他来说，是很不轻松的。但是，李四光采取了把精力集中到几门主课上去的办法，结果，取得了较好的成绩。例如，第一学年的物理，他的成绩是全班第一；第三学年的实修，他的成绩是全班第二，英语成绩是全班第四。
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──陈群等《李四光传》
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【解读】《李四光传》是由陈群、张祥光、周国钧、段万倜、黄孝葵查阅大量有关档案资料和书报杂志编写的一本关于李四光的个人专著，详述了李四光一生的光荣历程。
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中日甲午战争后，清政府到了生死危亡的关头，不得已进行了一些改革。在“预备立宪”中提出了向日本派遣官费留学生的条项，李四光就是当时留日学生的一员。
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材料显示：①留学日本使李四光打开了视野，揭开了他为国学习的序幕。②李四光在日本留学期间自选目标，尽管基础差，但最终通过努力获得了优良的成绩，表现了可贵的独立性，刻苦性。③学习理工科的困难，也反映出国内的科技落后状况。
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【注释】①黄冈：地名，在湖北省。②吴淞口：地名，在上海，长江出海口处。③舶用机关：即船用机械。④实修：相当于机械加工。
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2．加入同盟会
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〔材料一〕李四光在东京弘文学院上学的时候，正是资产阶级革命政党──中国同盟会诞生的前夕。以孙中山为代表的民主派所宣传的革命主张，在当时的留日学生中，影响一天一天扩大。……急于寻求新知识的李四光，此时除学习日文、准备进专门学校外，对祖国的革命也非常关注。他经常出入留学生会馆，赴集会，听演讲。1904年12月，宋教仁①来到弘文学院学习，李四光同他来往较多。经宋教仁的介绍，李四光又结识了住在神田区锦辉馆附近的马君武。李四光同宋教仁、马君武②的接触，使他受到了更多的民主革命思想的熏陶，开始走上了革命的道路。
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──陈群等《李四光传》
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〔材料二〕1905年7月，孙中山由法国来到东京，为适应革命形势发展的需要，准备筹备同盟会。……有一天，李四光正在一个小饭馆吃饭，一位朋友走过来低声地通知他，孙中山已经到了东京，决定明天在赤坂区开会。李四光听了非常高兴，感到能够有机会见到大家敬仰的孙中山，是很难得的。第二天，当李四光进入集会的小房子时，看到孙中山正领着大家宣誓。宣誓完了之后，孙中山亲切地摸着李四光的头说：你年纪这样小要参加革命，这很好。你要“努力向学，蔚③为国用”。从此，年仅十六岁的李四光，就成为孙中山在日本组建同盟会时的第一批年轻的会员。孙中山的勉励，对于李四光后来努力学习，立志为建设国家作出贡献，是有深远影响的。
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──陈群等《李四光传》
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【解读】清政府派遣留日学生，本来目的是要他们学有所成为其统治服务。但是，在时代的大潮中，多数留日学生受革命思想影响反而走上了它的对立面，这是清政府所始料不及的。
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从材料中可以看出：①李四光受到宋教仁的影响加入了革命党。②孙中山对李四光的勉励对他后来的事业影响深远，也使他更加坚定了努力学习的志向。③此时，革命大潮已经兴起，大多数留学生都深受影响，也预示着清政府已经穷途末路。
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【注释】①宋教仁(1882—1913)：中国近代民主革命家，民国初年国民党主要领导人之一。②马君武(1881—1940)：中国近代学者、教育家和政治活动家。原名道凝，又名同，改名和，字厚山，号君武。广西桂林人。③蔚（wèi）：盛大、茂盛之意。
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3．留学英国刻苦努力
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〔材料一〕李四光到达大不列颠帝国①的首都，近代产业革命的发源地伦敦之后，先到中国驻英使馆留欧学生监督处报了到。这时，我国留英的学生中学理工科的较多，李四光按照自己的志愿，决定在英国学习采矿。但是，由于他的英语还不很熟练，数理化学科也还需要补习，因此他决定先进预科。
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李四光在预科学习期间，感到以前留学日本的时候，数学方面下的功夫不够，现在必须一步一步扎扎实实地学。平日对于演算习题，不论怎样繁难，也一定要演算出结果，有时同学见他演算很费劲，就想把自己演算出来的结果给他参考，让他走捷径。李四光总是婉言拒绝，哪怕自己埋头算一天、两天，也要得出个结果，才肯放手。
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──陈群等《李四光传》
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〔材料二〕1917年7月，李四光通过了学士考试之后，利用暑假，查阅了一些地质材料，编出了一幅中国若干地区地质情况的路线踏勘图，送给导师包尔顿看。包尔顿看后，立即高兴地指出：如果能在这基础上再进一步做些工作，将是很有意义的。包尔顿具体建议李四光，既要总结前人的工作，说明今天已认识到的程度，还要进一步提出今后研究的突破点。包尔顿这番话，尽管是研究工作的一般指示，但是在热爱祖国的李四光的心中，却激起了强烈的责任感。他立即着手广泛收集当时能收集到的有关中国地质的科学文献，进行仔细的阅读，并摘录其中有关的材料，经过自己的思考，提出评价和见解。最后用英文写成长达387个打字页的论文，标题为《中国之地质》，并于1918年5月提交伯明翰大学②地质系，6月通过了答辩，被伯明翰大学授予自然科学硕士学位。
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──陈群等《李四光传》
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【解读】李四光为了充实知识，远赴英国留学，就是在这段留学期间奠定了他以后投身地质的基础，从而成就了他光荣的一生。
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材料显示：①李四光到了英国之后，知不足而努力，终于取得优异的成绩。②对中国地质的研究也显示出他敏锐的洞察力和果断的判断力。③说明国外的学者并不以中国地位的现状而轻视中国的留学生，导师的帮助也是李四光成功不可忽视的因素。
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【注释】①大不列颠帝国：指英国，因其殖民地遍布全球，又称“日不落帝国”。②伯明翰大学：创建于1900年，是英国最好最大的校园大学之一，其优异的教学和科研成果在世界各地均享有极高的声誉。
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4．拒绝好意毅然回国
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1913年7月下旬，李四光赴英国留学，继续寻找“科学救国”的道路。李四光选择了当时采矿方面较为著名的伯明翰大学。经过一年的学习，他感到要采矿，离不开地质，因此，他决定转到理科学地质，从头学起。在地质系，李四光得到了包尔顿①教授的指导，这位教授对中国学生非常热心，李四光对他也很尊重，经常向他请教，得到了他不少的教益。李四光在通过了学士考试之后，利用暑期，查阅了一些地质资料，编出了一幅中国若干地区地质情况的路线踏勘图。同时收集了当时能收集到的有关中国地质的科学文献，进行仔细的阅读，并摘录其中有关的材料，经过自己的思考，提出评价和见解。写成论文《中国之地质》，观点新颖，成果显著。李四光也因此被伯明翰大学授予自然科学硕士学位。伯明翰大学一位教授推荐他到印度一矿山担任地质工程师，被他婉言谢绝，为了祖国的发展，他在经过欧洲一段时间的考察实习之后，返回了祖国。1919年李四光归国，不久，接到北京大学校长蔡元培②发来的聘书，请他担任北京大学地质系教授，时年30岁。在北大他忘我工作，有时连吃饭都忘记了。他既教书，又教人，自愿兼职庶务③主任，整理校园，扩建礼堂，讲究文明卫生，为学生修建洗澡间，使古老破旧的校园焕然一新。
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──陈群等《李四光传》
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【解读】李四光在英国留学期间取得了很大的成绩，归国后他忘我地工作，不计个人得失，这种精神是值得我们学习的。
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材料显示：①李四光在学习上有自己的主见，他主动确定了自己以后的努力方向，并为此付出努力。②付出就有收获，李四光通过自己的刻苦学习，取得了教授对他的认可，并为他介绍优越的工作岗位，但他心念祖国，婉言谢绝，反映了他的爱国主义精神。
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【注释】①包尔顿：英国地质学家。②蔡元培：近代民主革命家、教育家、科学家。字鹤卿，号孑民。清同治丁卯年十二月十七日(1868年1月11日)生于浙江绍兴府山阴县。时任北京大学校长。主张“思想自由，兼容并包”，使北大成为新文化运动的发祥地，为新民主主义革命的发生创造了条件。③庶务：指机关团体内的杂项事务。
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为中国地质力学奠基
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5．李四光与地质力学
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〔材料一〕地质力学是一门边缘科学，它的一条腿站在地质学方面；另一条腿站在力学方面。反映地壳运动的一切现象，是它考察和研究的对象。由于地壳运动而产生的一切现象，包括构造体系的规律、海洋运动的陈迹等，是实际的东西，从地质力学整体来看，关于这些东西的知识，是它的主要内容。按照认识运动的过程来看，我们必须把那些对于客观存在的感性知识，在主观方面加工，精炼出理性知识。这就需要力学出来帮助，否则地质力学只能停留在描述现象的阶段，而很难揭穿那些现象发生的内在因素。这两条腿在地质力学的领域中，各自所占有的范围，虽然有大有小，但它们之间的联系是密切的。大家知道，理论是实践的总结，它又转过来指导实践。我们用力学方法来搞点理论，不是为了别的，而是为了更深入、更精确地认识地壳运动现象，更准确地掌握它的规律，从而让我们有可能站在我们的工作岗位上，为三大革命服务，作出更有效的贡献。那种单为理论而搞理论的做法，是空洞的，无所归宿的，即使你竭尽思虑去搞，终究也是行不通的，要是结合实际去搞，那就大有可为了。
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──李四光《地质力学方法》
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〔材料二〕地质力学的意义，在从地表岩体所经过各种变形或破坏之方式，根据力学原则，探求各地域地壳内发生运动之原因。一个物体发生变形时必有力主使之，此主使之力在物体中如何分配，要依其中各部分变形之情形而定夺。同一形状之单纯物体为同样外力之侵犯时，因各物体之性质不同，其发生之变形不必相同；又同一形状之物体，因其各部分之组织不同，或性质不同，为同样外力所侵犯时，其中各部分所发生之变形不同，某一地域发生运动时，必有外力促之使然（牛顿力学第一原则），此所谓外力者，包括岩体本身中发生之一切力量。地质力学之用意，即在追求此所谓外力者为何。假若地壳系由理想的刚体①结合而成，则可由各刚体相对的运动（变位）直接估计各刚体所受外力之方向，如每一刚体代表一地域，即可估计每一地域所受外力之方向。然就实际而言，岩石固非刚体，故每次受力，其各部分多少必发生变形。各部分变形之方式，应视各该部分之性质及用力之情况而定。
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──李四光《地质力学方法》
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【解读】地质力学在当时世界上属于一门边缘科学，它既与地质学关系密切，又和力学有密切的关联。李四光既注意科学知识的分科性，同时也注意科学知识的统一性，打破各个学科的“割据”，做“联合”的努力，推动了地质科学的进展，取得了重大的突破，创立了地质力学理论。
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这两段材料显示：①李四光在科学研究的工作上，善于总结别人的成功经验，而且敢于创造新的方法和新的理论。②工作细心，大胆立论，小心求证，对提出的理论经过多方面努力考证，总结资料提出详细的理论方法。
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【注释】①刚体：在任何力的作用下，体积和形状都不发生改变的物体叫做“刚体”(Rigid body)。它是力学中的一个科学抽象概念，即理想模型。事实上任何物体受到外力，不可能不改变形状。
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6．冰川学的成果
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〔材料一〕1924年，我在太行山沙河发现了一些砾石，有擦痕。我说，这可能是华北第四纪冰川①泥流的痕迹，但当即遭到外国人和北京大学一些教授的反对。他们说，李希霍芬②是德国的冰川权威，在中国做了这么多年的工作都没有发现。从此，便被打下去了。以后我在北京教书，叫过一些人去看看，但被丁文江等一棍子打死，处于孤掌难鸣的情况，休克了十年。后来，我去江西庐山看地质，发现砾石（擦痕）搞成的小丘和构造弧。在庐山的东北麓鄱阳湖边的小山冈上，有不少砾石。小山冈东坡有一层砾石层，是冰川沉积物，有冰川终碛的显著特征。以后做了一二年工作，在安徽黄山花岗岩上见到显著的一些擦痕。在浙江天目山也发现过。不久，奥地利威士曼来中国教书，他去看过，回来时高兴极了，说：“看到了。”他写信给德国的一个冰川学家，并给德国的土壤冰川杂志写了文章。这样，在国外引起了轰动。我国的丁文江③等不服气，花了20 000元，请了英国的巴博尔，瑞典的诺林，法国的特茵哈兰以及杨钟键到庐山去看。诺林在鄱阳湖边的石灰岩上，发现了很多的擦痕，他说：“假如在我们国家，这就是冰川。”后来威士曼在黄山发现冰川后他说，这是一个翻天覆地的发现。
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──《李四光全集》第二卷④
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〔材料二〕建国十几年来，我们的地层工作两头是比较薄弱的，老的做的差，新的也差。我们现在来谈新的。第四纪地质工作关系到的方面很多，它的重要性我们还没有很深入的了解……例如庞家堡铁矿⑤，表面地形很简单，但地下地形非常奇怪，大块的石头常常卡钻和折断钻杆。过去我们的勘探工作，往往就是按几百米打钻，对于什么石头，什么沉积，什么地形，考虑得不够……有人讲世界许多地方都有冰川发现，难道我们中国就没有吗？分析一下这个说法，还是被动的。就是拿外边发现的许多事实来比我们自己，我们的国家有这么大的地方，为什么不从我们自己这里找点东西出来，而偏偏要拿别人的东西来比我们自己呢？根据我们自己的观察，仔细的研究，如果事实说明中国没有冰川，无论世界怎么高明的学者，多大的理论去怎样说，还是没有。如果事实说明有冰川，谁说没有也不行。这样我们就有了主动权。要叫我们跟着跑，把外国的一些理论给我们套上一个圈圈，我们是不干的。
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──李四光《中国第四纪冰川》
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【解读】关于第四纪冰川争论由来已久，当时世界上多数地质学家认为中国没有第四纪冰川遗迹，而国内多数地质学家亦随声附和。而李四光却力排众议，他亲力亲为，实地考察，收集大量的证据，有力地反驳了外界的歪曲报道。
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从李四光的实际考察及他的谈话可以看出：①李四光立足实践，敢于怀疑的科学精神。②李四光吸取庞家堡教训，对当时地质工作者毫不考虑当地地质和地形情况，生搬硬套苏联的勘探规范，按方格子打钻的做法是极其反感的。同时也反映了李四光敢于总结教训，修正错误，坚持实践是检验真理的标准，一切做到实事求是的治学思想。
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【注释】①第四纪冰川：第四纪大冰期约从距今200万年前开始直到现在，是地球史上距今最近的一次大冰期。当冰期最盛时在北半球有三个主要大陆冰川中心，即斯堪的纳维亚冰川中心：冰川曾向低纬伸展到51° N左右；北美冰川中心：冰流曾向低纬伸展到38° N左右；西伯利亚冰川中心：冰层分布于北极圈附近60°～70° N之间，有时可能伸展到50° N的贝加尔湖附近。估计当时陆地有24%的面积为冰所覆盖，还有20%的面积为永久冻土层。在这次大冰期中，气候变动很大，冰川有多次进退，分别被称为冰期(glacial eppoch)和间冰期(interglacial eppoch)。②李希霍芬：费迪南·冯·李希霍芬（Ferdinand von Richthofen，1833—1905）男爵是一位德国旅行家、地理和地质学家、科学家。③丁文江（1887—1936）：地质学家，中国地质事业奠基人之一。1911年获英国格拉斯格大学地质学动物学双学士学位。④本文原名《关于第四纪冰川问题》，是李四光于1967年2月24日听取冰川地质队汇报有关冰川地质队的方向、性质问题之后的谈话。后收入《李四光全集》第二卷。⑤庞家堡铁矿：位于河北张家口。
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推动中国石油和其他矿产资源的开采
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7．“中国贫油”论
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1915年至1917年，美国美孚石油公司的克拉普（F．C．Clapp，中国名字叫马栋臣）和菲尔勒（M．L．Fuller，中国名字叫王国栋），率领一个钻井队，在陕北肤施一带，打了七口探井，花了三百万美元，因收获不大走掉了。1922年，美国斯坦福大学教授布莱克威尔德来中国调查地质，回去写了《中国和西伯利亚的石油资源》一文，发表在《美国矿冶工程师学会学报》上，提出了“中国贫油”的论点，认为：中国的中新生代缺乏海相沉积①；古生界②又是不含油的类型；除西藏、西北某些地区外，各时代地层都遭受了强烈的褶皱、断裂以及火成岩③的侵入。于是他断言：“中国东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遥远；西北部不会成为一个重要的油田；东北地区不会有大量的石油。”从此，“中国贫油”论就流传开来。而在半封建、半殖民地的旧中国，国内有些地质学者，随声附和“中国贫油”论。
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──陈群等《李四光传》
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【解读】从这份材料我们可以了解到当时国际上对中国石油前景的一种看法，再加上国内一些地质学家的盲目附和，给以后国内石油探测方面带来了不小的困难和阻碍。
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【注释】①海相沉积：指海洋环境下，经海洋动力过程产生的一系列沉积。反映了海洋环境特征。其特点是颗粒较细而分选好，且在海水温度比大陆温度低而变化小的环境下沉积。海底环境与离大陆远近、水深有关，故海相沉积包括滨海相沉、积障壁海岸沉积、无障壁沉积。②古生界：地质学名词，属年代地层单位。即古生代形成的地层（准确的说法应该是：古生代即形成古生界地层的地质年代）。符号Pz，与古生代相同。又分下古生界（Pz1,对应年代称早古生代）和上古生界（Pz2,对应年代称晚古生代）。下古生界包括寒武系、奥陶系、志留系，上古生界包括泥盆系、石炭系、二叠系。古生界是第一个发现大量化石的地层。③火成岩(IgneousRock)：由岩浆(Magma)直接凝固而成。高温之岩浆在从液态冷却中结晶成多种矿物，矿物再紧密结合成火成岩。化学成分各异之岩浆，最后成为矿物成分各异之火成岩，种类繁多，细分之有数百种。
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8．为祖国石油事业出谋划策
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〔材料一〕在提具体问题以前，我先提出两点，这两点对我们石油勘探工作的方向是有比较重要的关系。第一是沉积条件；第二是构造条件。这两点当然不是彼此孤立的，而是相互关联的。……根据以上所述大地构造条件，我们对中国石油勘探工作的远景计划，似应考虑下列几点：
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（1）青康滇缅大地槽的边缘地域，包括柴达木盆地、西藏高原北部、四川盆地西部以及西康南部与云南北部褶皱不过于强烈的地区，都有发现比较大规模的油田的可能。
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（2）对伊陕台地区与阿宁台地两个地区的构造应该加以研究，在了解了它们的构造型式的基础上布置详细勘探工作，很可能发现比较重要的局部油田。阿宁台地工作的开展，对新疆油田勘探工作的部署，可能提供一些好的参考资料。
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（3）华北平原与松辽平原的“摸底”工作是值得进行的。
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（4）中国其他地区的一般油田构造条件和沉积条件，就已经了解的范围来说，都不及上列各区，但是不应该因此而排除若干小型油田区存在的可能。
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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进展，令人感到振奋。华北和华中若干钻探地点多层油沙的发现，很清楚，不仅标志着其中某些地区是具有工业价值的油田，而且更广泛的意义上，甚至可以说，在更重大意义上再一次证明了华北平原、江汉平原和松辽平原联系起来作为新华夏系①沉降带中三个段落的看法是正确的。……不过肯定一个油区的范围是一回事，固定一个油田是另一回事。一个油田的构造有它自己的特点，在同一油区中各个油田的构造也有它们的共同点。如果新华夏沉降带是由于新华夏系构造运动而形成的第一级构造，那么，其中各个油田，就应该受到随着这个第一级构造而产生的第二级、第三级甚至更低级再次构造的控制。
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──《李四光全集》第七卷
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【解读】材料显示：①李四光顶住国内外对中国石油前景不看好的压力，利用自己掌握的地质力学理论，结合实地探测，预测了中国石油的大好前景。②通过在东北和华北地区的地质考察，在李四光的亲自指导下，最终取得了大庆油田大会战的胜利，有力地回击了“中国贫油”论，同时也为新中国国民经济发展找到了重要的石油资源，推动了新中国的经济发展。
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【注释】①新华夏系：新华夏构造体系又称新华夏系，是亚洲东部濒太平洋地区特有的巨型多字型构造体系。活力强，分布广，由一系列北北东向压扭性褶皱带，断裂带，挤压带组成。
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9．地震预测的研究
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〔材料一〕地震能不能预报？有人认为，地震是不能预报的，这个看法是错误的。地震是可以预报的，绝大多数发生在地壳里，一年全球发生地震500万次左右，其中95%是浅震，一般在地下5～20公里。虽然每隔几秒钟就有一次地震或同时有几次，但从历史的记录看，破坏性大以致毁灭性的地震，并不是在地球上平均分布，而是在地壳中某些地带集中分布。从我国历史上看，全国地震很多，震级大，可谓是一个多地震的国家。……地震发生的影响因素很多，我们要尽力找出最重要的因素。要认识地震发展的规律性，需要我们做更多的调查报告。由于影响因素很多，我们实践中，还有一个逐步认识和逐步掌握的过程。如果我们能把大的，具有破坏性的地震抓住，这就对人民有很大的贡献。这个潜在的敌人是可怕的，但我们有信心去战胜它。
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──《李四光全集》第七卷
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〔材料二〕地震地质工作不仅可以圈定地震的危险区，为地震预报开辟道路。同时，还可以找出相对“稳定”的地区，即“安全岛”。这个工作很有意义，它是选择建设基地的开路性工作，应该走在基本建设的前面，这样就能直接为社会主义建设和国防建设的布局服务。在建设中我们就可以选择比较安全的地带或者遭到地震可能性最小的地区进行施工，减少基本建设费用，减免地震带来的危害。……我看了一点外国资料，没有人走这条路。日本、美国跟我国很接近的地方是搞形变①。甚至他们也提到应变②的问题。我有这样的信心，在对构造体系活动性进行调查研究的基础上，运用地应力③的方法去探索地震预报，这是走中国自己的道路。根据虽然是有限的经验，我们有理由相信沿着这条道路去摸清震中④的分布，并探索它发展的趋势，是一条正确的道路。
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──《李四光全集》第七卷
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【解读】地震在历史上给我国带来很大的危害，李四光根据自己的经验断言地震可以预测。并且提出了具体的可行之路及具体的预测方法和应对地震的措施，对我国的地震预测事业起到重大作用。
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材料显示：①李四光的学识渊博，思想敏锐，敢于对现实的流行观点提出疑问，显示了他追求科学的精神。②李四光根据自己的实践，提出切实可行的一套理论，为我国的地震事业作出了不可磨灭的贡献。
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【注释】①形变：凡物体受到外力而发生形状变化谓之“形变”。②应变：单元体任一边的线长度的相对改变称为线应变或正应变。③地应力：地应力是一种较为有效的预测地震的方法。④震中：也称震中位置，是震源在地面上的垂直投影。震中也有一定范围，称为震中区，震中区是地震破坏最强的地区。
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10．严谨的科学态度
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〔材料一〕一个时代，或一个国家的文化，多少都有它的特色。什么是文化，虽然不容易作一个简单的定义，但是至少我们可以说，一代的文化，包括当时人类社会最高的理想和现实的表现。因为观点不同，我们也不容易指出某些特征大家公认为现代文化的特色，可是从现实的表现看来，科学的发展，与人类现今实际的生活状况，确有息息不离的关系，从这种密切而且普遍的关系着眼，我们似乎无妨说科学便是现代文化的特征。纯粹科学的最高目标，是在求真实，也就是人类求知欲自然的发展，谁也不能遏止，也用不着遏止。然而历史上的表演却不尽然。有时候人们发觉一种真实，与当时流行的信仰有所抵触，于是邪端异说，横加指责，甚至桎梏加身，必置之于死地，在欧洲中世纪宗教末流势力盛行的时代，此种事实，指不胜指。
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──《李四光全集》第六卷
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〔材料二〕我们急于要我们的科学工作以及工业制造都能独立自主，除了人事方面的经营外，例如训练人才、健全机构等，还需要必要的工具和必要的原料。如果训练切实，机构健全，就我们现在的天然出产，未始不能创造一部分必要的工具，庖制一部分必要的原料，凡国内不产的原料，只好希望政府及早设法从外方输入；若专靠由外方输入制成品，仅可救济一时，绝非根本的方法。我们承认现在的基本工具，异常的缺乏，若干原料，也异常的缺乏，但是我们不能承认工具和原料缺乏我们便束手无策，天下事都是人为的，不管有效无效，去干，去苦干，总是科学人和工程师的职责。数千年中国士大夫的毛病，在好高谈阔论，今天时代不同了，你要仅靠高谈阔论，世界上就没有你立足的地方，也没有你说话的机会。说而不行，行而不力，用力而不准确，都不是科学的精神。
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──《李四光全集》第六卷
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【解读】中国历史上由于重文轻理导致了对待科学态度的浮躁，甚至产生中国不如外国的念头，只要是西方科学家定性的观点和看法，他们很少敢于提出怀疑，李四光针对这种现象提出了自己的观点。
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材料显示：①李四光对历史形成的现状比较担心，他尽力为当时的科学工作者提出自己的看法，不为己利，显示出他大公无私的精神。②显示出李四光忧国忧民的情怀，他根据自身的经历提出了应对科学的态度，对当时及以后的科学工作者都有很大的指导意义。
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11．鞠躬尽瘁
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〔材料一〕李四光无论干什么工作，都有一股韧劲，他进行协作也如此。只要一动起手来，非到完成，他的思路是从不停顿的。这是他几十年来养成的习惯。即使在他八十一岁高龄，思路还是那样的敏捷，记忆力仍然过人。有一次，他听说周恩来总理曾关切地问到李四光的写作进展情况，李四光知道后，就更加紧了工作。为了早日把资料整理出来，他下午不散步了，甚至连晚上也休息得很少。就这样，在不到一年的时间里，七篇科学资料整理出来了，总名为《天文、地质、古生物资料摘要（初稿）》，用大字本排印，送给了毛泽东主席和周恩来总理，以及中央其他领导人和有关部门的领导人。
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──陈群等《李四光传》
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〔材料二〕1965年7月17日北京医院向国务院写了一份关于李四光病情的报告。报告中说：“五个月来，动脉瘤由四乘六厘米椭圆形肿块发展成七乘七厘米圆形肿块……在现阶段建议李部长避免过多过重的体力活动……以减缓动脉瘤的发展和破裂。”但李四光在随后的几年里拖着有病的身体，利用时间召开学术研讨会，总结资料。修订了《地质力学的方法与实践》的提纲，又写了一篇《中国典型构造体系分论》。直到最后时刻，他还在叮嘱身边的工作人员第二天清早一定要把全国地图集带到医院来。但是由于动脉瘤突然破裂，抢救无效，李四光于1971年4月29日11时与世长辞。
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──陈群等《李四光传》
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【解读】从李四光平时的工作状况和病危时的材料我们可以看出：①李四光在科学研究领域兢兢业业，工作尽心尽力。尽管在高龄之年仍然废寝忘食，为祖国贡献自己的知识财富。②李四光带病工作，直到病危，反映了他为祖国鞠躬尽瘁的精神，是值得我们学习和发扬的。
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12．发扬李四光的精神
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〔材料一〕人们认识事物总是由浅入深，不断提高。一旦发现错误，应立即修正，继续前进。李四光在书中说：“以前在庐山工作，犯了错误，将破坏了的终碛①误认为鼓丘②。后来检查才发现，前边为黄土，中间为砾石层，后边为泥砾层，以后将每段连接起来都呈弧形，这是终碛受水流作用破坏而成。”这就是向人民向科学负责的精神。对一时还弄不清楚的问题，总是实事求是，存疑待考，为后来者指明方向。关于冰期划分问题，李四光写道：“但详查庐山方面情形，所谓大姑期者，可分为两段：第一段名谷山段，第二段名高垄段。若此两段实为冰期，则庐山之冰期，可分为鄱阳、谷山、高垄、庐山四期，与鄂西冰期分期之数，适相符合，姑志以待将来之考证。”这种科学的态度，不仅可以教育后来者，而且可以启发人们思考，为继续前进指明方向。又如在确定庐山第四纪冰川现象时，鉴于庐山古冰川的形态类型──应属山岳冰川③，所以李四光当时就指出了今后研究工作的方向：“庐山终会成为中国第四纪冰川的典型地区的时候，我的观点认为如果对此课题进行探索，我们今后将从事研究的为山岳冰川。”前人没有走完的路，后来者应该继续接着走，何况李四光已为继续前进指明方向。我们应在学习中有所发现，有所前进。
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──《李四光纪念文集》
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〔材料二〕认识自然的目的，在于改造和利用自然，把中国第四纪冰川研究引导到为生产建设服务的正确道路。李四光在书中多次指出，中国第四纪冰川的研究，应与生产建设实践密切结合。例如，兴修水利、发展灌溉、防止水旱灾害，开垦荒地，扩大耕地面积，发展山区经济，改良土壤和开展水土保持工作等项工作，都不应该忽视冰川作用的影响的。……李四光生前对第四纪冰川地质工作如何为生产建设服务的问题做了部署，并亲自组织和指导了我国西南地区一些生产建设基地的考察，取得了可喜的成果，为国家节约了投资，加快了工程的进度，为社会主义建设事业做出了贡献。
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──《李四光纪念文集》
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【解读】李四光终生从事地质科学的研究，在地质学的许多方面都做出了巨大的贡献。他对待科学的态度值得后来者学习。
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材料显示：①李四光强调理论联系实际，根据具体的情况做出科学的推断。②李四光言传身教，学以致用，为祖国着想，为人民服务，他的科学理论对我国的社会主义建设做出了重大的贡献。
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【注释】①终碛：又称屋碛或前碛。位于冰川末端的冰碛。当冰川补给与消融处于相对平衡时，冰川末端的位置比较稳定，冰川携带物不断运至末端。围绕冰舌的前端堆积下来并形成垅岗状或堤状的冰碛。②鼓丘：是一种主要由冰碛物组成的流线形丘陵，通常高数十米、长数百米长轴与冰流方向平行，迎冰面陡而背冰面缓。③山岳冰川：地表上长期存在并能自行运动的天然冰体。由大气固体降水经多年积累而成，是地表重要的淡水资源。
第4课　近代科学之父牛顿
早期科学发明与创造
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1．童年时期
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〔材料一〕在依萨克还是个蹒跚学步的孩子时，一位名叫巴纳巴斯·史密斯的老鳏夫看上了他的母亲。此人是北威特姆村的教区长，这个小村在伍尔索普东南部约一英里多一点的地方。史密斯在牛津大学获得了学士和硕士学位，由于从父亲那里继承了可观的遗产，他非常富有。他们于1646年1月，即小依萨克三岁生日后一个月结为夫妇。
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不知为什么，他们决定将依萨克留在伍尔索普由外祖母玛格丽·艾斯库抚养。这个从来没见过自己父亲的遗腹子，突然又要与母亲分离了。随着他渐渐长大，他才发现母亲住得一点也不远；爬上树他就能看到远处北威特姆村教堂的塔尖。汉娜就在那里，那个把她“偷走”的神秘人物也在那里。这种失去亲人的感觉，就像精神上的毒瘤，咬噬着他的心。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料二〕放学之后，牛顿不和其他孩子一起玩耍，而是忙于制造各种小玩意儿和木头模型：为了做这些手工活，他买了许多小锯子、小斧子、小锤子还有一整套工具，这些他都可以灵活自如地使用。
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牛顿在参观了一个磨坊的建造工地之后，就想给自己做一个风车模型。当模型做好了之后，他把一只老鼠放进去，叫它“磨坊主”。他给老鼠一些玉米，在努力够取食物的同时，这个“磨坊主”带动了一个轮子，而轮子又驱动了风车。
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这个少年也曾同样沉迷于风筝，他用纸做了各式各样的风筝，想试试哪个飞得时间最长。他还用皱纸做了一些灯笼，放根蜡烛进去，在漆黑的冬日早晨，他在上学路上就用它们照明。有时，夜里他还把这些灯笼系在风筝的尾端，吓得村民们以为那是划过夜空的扫帚星。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料三〕尽管与学校的大多数同学相比，依萨克身材瘦小、体质虚弱，但是用斯图克莱的话说，他试着教同学们“怎样玩得科学”。在1658年9月护国主克伦威尔去世时，恰巧一场猛烈的风暴席卷了英格兰，人们迷信地认为那是魔鬼骑着旋风来收他的游魂。依萨克利用这个少有的机会，与几个比他体育好的孩子比赛，看谁跳得最远。使他们又惊又窘的是，依萨克精心计算了风力后，竟然赢了他们。多年后，牛顿对一位亲戚说那次是他的第一个实验。
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牛顿早年这种对气流推力的兴趣，随着时间增长，发展成了深深的沉迷。甚至早在牛顿进公学之前，他就开始研究太阳运动，他在伍尔索普宅的院里、墙上和石瓦屋顶上追寻它的轨迹。依萨克还用锐器在房子朝南的一扇窗户旁画了两个日晷。他在格兰瑟姆镇克拉克的房子旁也刻了同样的日晷线，并且用钉子表示出整点和半点。据斯图克莱说，“大家都叫它依萨克的刻度盘。人人都读得出上面的时间”。据说牛顿后来只要扫一眼书房墙上阴影的位置就可说出几点了，几乎每次都与他兜里的表一样准确。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料四〕在他的众多机械模型中，人们最常提到的是水钟。它是用克拉克的妻弟给的木盒子做的。它大约四英尺高，在顶部表盘上用数字表示钟点。这个水钟是由一块木头驱动的，这块木头随着水滴的节奏交替地上升、下降。水钟就放在依萨克的房间里，克拉克家的人偶尔也会去看一下时间。依萨克·牛顿就像列奥那多·达·芬奇①和本杰明·富兰克林②一样，他们小时候并不是无目的地瞎玩，而是在玩的过程中融入了思想和技巧。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】美国历史学家盖尔·E.克里斯汀森所著《牛顿与科学革命》用既权威又易懂的笔调介绍了牛顿的一生和他所处的时代。文中没有令一般读者感到晦涩难懂的有关数学和古典物理学的深奥论述。作者在故事中娓娓道来，揭示了牛顿是如何发现支配着我们这个有序又可知的宇宙的原理的。
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牛顿从小孤独，尚未出生父亲就已去世，三岁时母亲改嫁，牛顿由外婆带大。八年后母亲返回时，牛顿已经学会隐藏内心想法，将自己与外界隔绝。牛顿从小就对机械很感兴趣，善于动脑。从总体上看，小牛顿的性格是稳健、谦逊、沉默，对奋斗目标有着坚定信念。
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材料一反映了母亲改嫁对牛顿幼小心灵产生了强烈影响。材料二、三、四介绍了牛顿的一些发明，如风车、日晷、水钟，表明牛顿从小就对科学研究感兴趣。
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【注释】①列奥那多·达·芬奇（1452—1519）：意大利博学者，建筑师、解剖学者、画家。②本杰明·富兰克林（1706—1790）：18世纪美国最伟大的科学家，著名的政治家和文学家。
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2．中学时光
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〔材料一〕牛顿学习得很快，是个天赋的无师自通者，可是老师们大多忽略他，同学更不会喜欢他。那时，学生被要求死记古典语文和宗教教义等核心课程，完全不需要想象力，故也启发不了怀疑的能力。以现代人的思维而言，牛顿在进入剑桥大学之前，从来没有受过正式的数学训练，却能有那么伟大的科学成就，乃是令人难以置信的事情(即使在剑桥，大一的课程表中也没有数学这门课)。依萨克最早是以念他继父遗留下来的书籍来打发时间的，后来在格兰瑟姆的某一教堂图书室中找到一些书来读。这个教堂的走廊上方有间狭长的房间，里面收藏了许多书，但大部分无味如干草……幸亏他又找到了别的书，引导他通往科学方面的最重要的一本书是《自然与工艺的神秘》，作者名叫约翰·贝特。牛顿发现这本书时年约13岁，他被这本书完全迷住了，特地花了两个半便士买一本练习簿将书上重要的部分抄录下来。
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──［英］麦克尔·怀特《最后的炼金术士──牛顿传》
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〔材料二〕克拉克先生的哥哥约瑟夫·克拉克博士是国王中学的教员，于不久前去世，遗留了很多书籍给克拉克先生。可是克拉克药剂师工作太忙，对这一批书虽然有兴趣，却没有时间阅读。也许牛顿自愿为他整理书籍，以换取自由阅览的机会，反正牛顿说服了克拉克先生，准许他每个星期六躲在药房后面的小房间里，静静地阅读那批包括物理、解剖、植物、哲学、数学等的藏书。那是牛顿首次接触这些基础科学，以前他读过贝特的《自然与工艺的神秘》一书，成为他日后试验和实用技术的基础。……那批藏书中必定有许多伟大作家和自然哲学家的文献……很可能牛顿就从中首次看到培根①、笛卡尔②、亚里士多德③、柏拉图④等伟大人物的学说，因而那批藏书给予牛顿的教育，其完整性及实用性比那局限于狭小范围内的学校教育要强得多。
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──［英］麦克尔·怀特《最后的炼金术士──牛顿传》
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〔材料三〕在家乡居住的时候，如果母亲叫他去照顾羊群、收采玉米，或者到镇里办事，他常常都会误事(就是说总办不好事情)。他最爱做的事是手上拿一本书坐在树下看，或者用小刀忙着做木工，想到什么就做什么。要不然就跑去溪边，让流水转动他自制的小水车。
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牛顿做事马虎，还曾经被当地执法机关惩罚。附近的科尔斯特沃思村的地方法院记录记载，1659年10月28日有一个名叫依萨克·牛顿的人被罚了3先令4便士，处罚原因是“放任他的羊群破坏了田野小树”。另外又有两次罚款，每次都罚1先令：一次是因为“放任他的猪群践踏玉米田”，一次是“纵容他田园的篱笆毁损不予修理”。
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汉娜看到依萨克做事如此不负责之后，就派一个老仆人去监督他，同时也加以照顾和指导。汉娜那样尽心安排，不必想就知道必然失败，牛顿立刻转而去利用这位老仆人，让他代劳所有劳务，自己则溜去读书，或者做些有趣的事情。
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──［英］麦克尔·怀特《最后的炼金术士──牛顿传》
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【解读】英国知名传记作家迈克尔·怀特所著《最后的炼金术士──牛顿传》一书从科学发生学的视角，提出了牛顿痴迷炼金术与奠立近代科学基础之间的重大关联。作者以特有的直觉和史料求证，借助于牛顿的重要信件和若干从未公开出版过的笔记，阐释了牛顿从事炼金术和神学研究对于他发现万有引力以及后来进行的统一场论研究的紧密关联，还原一个真实的牛顿。
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1654年牛顿进入格兰瑟姆中学，寄住在一位药剂师克拉克家里。牛顿阅读了一些自然科学知识，学习成绩也由开始时的马马虎虎到后来的突飞猛进，受到校长斯托克斯的赏识。中学时光是牛顿一生中最快乐的日子，但他母亲在他十五岁时却让他辍学回家务农。牛顿对农活不感兴趣，消极怠工。母亲无可奈何，在中学校长以及牛顿舅舅的劝说下，母亲终于同意牛顿重新返校。
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材料一、二表明牛顿对自然科学知识情有独钟，并且有很强的自学能力。材料三反映了辍学后牛顿仍然醉心于科学研究，对农活不感兴趣。
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【注释】①培根（1561—1626）：英国著名的唯物主义哲学家和科学家。②笛卡尔(1596—1660)：法国数学家、科学家和哲学家。③亚里士多德(公元前384—公元前322)：古希腊最著名的哲学家、渊博的学者。他的学术思想对西方文化、科学的发展产生了巨大的影响。④柏拉图（公元前427—公元前347）：古希腊数学家、哲学家、教育家。
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3．剑桥求学
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〔材料一〕当牛顿于1661年6月5日在剑桥大学三一学院注册为学生时，他只能排在社会阶级中的最底层，以准减费生的资格入学(上课一个月之后变成减费生)。准减费生和减费生都只比仆人好一点点，他们要为特权学生收拾房间、清洗便器以贴补学费。所谓特权学生包括资优生、公费生、全自费生、贵族子弟和富商子弟等。
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牛顿的工作是属于哪一类的减费生一直都不很清楚，传统上，减费生要服侍非减费生，但有时候也有专门替一个研究员工作的情形，而这位研究员必须是他的指导老师。后人一向以为牛顿的减费生工作是属于前一类，这或许是对的，不过另外也有证据显示他事实上是为巴宾顿工作。巴宾顿是格兰瑟姆药剂师克拉克先生的妻舅，在三一学院担任研究员。
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──［英］麦克尔·怀特《最后的炼金术士──牛顿传》
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〔材料二〕三一学院图书馆的藏书超过3 000本，但是学生们只有在校委会成员的陪同下才能进入图书馆。在那里，两个人的观点和理论对牛顿产生了重要影响，一个是法国哲学家笛卡尔，另一个是在牛顿出生那年去世的意大利天文学家伽利略①。这两个人都公开挑战亚里士多德学说。笛卡尔提出了几何理论和机械哲学，他想象宇宙中充满了肉眼看不见的物质，它们形成巨大的漩涡，使星球向前运动。伽利略用几何学的思维方式研究运动，认为物体都是由相同的物质构成的，因此物体下落的速率相同。
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──［美］詹姆斯·格雷克《牛顿传》
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【解读】美国科技史学家詹姆斯·格雷克所著《牛顿传》结构紧凑、气氛逼真、行文优雅，在美国出版后迅速风靡全球，持续热销。
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1661年牛顿以准减费生的身份进入剑桥大学三一学院就读。进入大学后，牛顿开始接触到大量的自然科学著作。
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材料一反映了牛顿进入大学时处于学生底层，这刺激了牛顿敏感的心理，到1664年才摘掉仆役生的帽子。材料二反映了牛顿如饥似渴地阅读自然科学著作，尤其受到了笛卡尔和伽利略的影响。
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【注释】①伽利略（1564—1642）：意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。
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4．伍尔索普时期
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〔材料一〕牛顿最伟大的数学突破，在于领悟到某个方程的一种特定运算方法，它能够导出用该方程式来表示的曲线上的准确斜率，这种运算法就是微分的本质。另外有一种也是应用在方程上的运算方法(即后来所称的积分)，可以算出该方程式所代表的曲线下方的面积。微分与积分两种方法合并起来就叫做微积分，它是数学家和科学家所依赖的强力有效的工具。……牛顿第一篇数学论文是关于一种求和法，将曲线分割成无穷小的弧线线段，再把无穷个小弧线线段相加起来的算法(这是充分了解微积分技巧的必要门槛)，这种算法于1665年的5月完成。
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一旦有了通用的微积分计算方法，牛顿的下一步就是将微积分应用到行星运行的实际问题上：行星环绕太阳的轨道、月球环绕地球的轨道以及如何用数学式的定律来表示那些运动。
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──［英］麦克尔·怀特《最后的炼金术士──牛顿传》
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〔材料二〕在伍尔索普时，牛顿构思了一个新奇的实验。他把楼上朝南的卧室遮严，在窗板上钻了一个八分之一英寸的孔，让自孔中射入的光穿过一个棱镜，结果光谱就投射到对面的墙上。令他惊奇的是光谱呈长条状，而并不是笛卡尔推断的圆形。这只能说明一点：七种光都被折射或弯曲，以不同角度穿过棱镜；红色的角度最小，紫色的角度最大，其他颜色介于两者之间。
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牛顿又精心构想出另一个同样重要的实验，后来他称这个实验为“关键实验”。他在孔附近放一个棱镜，又在距前一棱镜五六码处放了第二个棱镜来折射光谱。蓝光穿过第一个棱镜时，折射角度大于红色。他写道：“这些颜色的样子在所有情况下都相同。”后来他意识到如果光线的折射角度──或者说正弦──能被准确地计算出来，就会产生新的折射定律。他立即着手计算这些角度，进一步证实了他的远见──自然界是按照精确的数学定理运行的。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料三〕通过“关键实验”，他还得到了另一个同样有价值的发现。牛顿观察了每种色光穿过第二个棱镜后的情形。正如他所料，蓝色仍是蓝色，橙色仍是橙色，等等。他旋转了棱镜，每种颜色仍没有发生变化。如果按照古老的观点，颜色只不过是白光变化后的产物，那么放置第二个棱镜后，就会产生其他的颜色，红色会变为橙色，或蓝色会变为靛色。但事实并非如此。毫无疑问，他证明了白光是由光谱中的各种颜色构成的。当它们穿过透镜时，根本没有发生变化。用一位诗人的话来说，依萨克·牛顿“解开了白日那闪光的外袍”，又熟练地把它合上了。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】1665年由于瘟疫肆虐，牛顿回到林肯郡的乡下，开始了现代科学史上最伟大的一次知识探索。几十年后，当回想起瘟疫肆虐的1665年和1666年，他在给法国学者皮埃尔·德·梅索的信中写道：“那段岁月是我创造生涯中的鼎盛时期，以后我再也没有像那时那样投入地研究过数学和哲学。”历史学家们把他在伍尔索普度过的这段时光称为奇迹之年，牛顿在数学、力学、光学等领域的研究都取得了重要进展。
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材料反映了牛顿的微积分算法得以完善，从而为探索自然界提供了精确的数学基础。牛顿对这个新的运算方法兴奋不已，也表明牛顿具有非凡的洞察力。材料表明，通过光学实验，牛顿得出白光是由七色光组成的，阐明了颜色的形成原理。不过，所有这些发现牛顿并没有向外宣布。
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5．剑桥生涯
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〔材料一〕到1669年，巴罗已充分认识到牛顿无与伦比的数学天赋。当巴罗自伦敦的约翰·柯林斯那里接到尼古拉斯·墨卡托的新论文──《对数的艺术》后，立即热情地回了信，他的回信令柯林斯深感惊诧：“我这里有个朋友，对这些东西很有天分。前几天他给我看了一篇论文，文中讲述了计算量的大小的方法，与墨卡托先生有关抛物线的内容类似，只是非常概括。”这位不知名的朋友当然是指牛顿，而巴罗提到的文章则是牛顿的小论文──《在分析中采用无穷级数》。
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奇怪的是，巴罗费了好大劲才说服牛顿将他的论文公诸学术界。因为尽管墨卡托发表了这个方法，但牛顿写的《在分析中采用无穷级数》的原意就是要确立自己对这个方法的首创权。焦急的柯林斯不得不苦等两周，才收到巴罗答应寄给他的材料，但上面仍未署牛顿的名字。直到看到柯林斯在回信中热情洋溢的赞美，巴罗才回复：“很高兴你这么满意我朋友的论文，他是牛顿先生──我校的一名非常年轻的研究员……但他天赋过人，精通这些知识。”
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料二〕牛顿小时候就做过模型、钟表，练就了一双巧手，他立即开始工作。他用了一片薄薄的金属，而不是用手工工具几乎不可能磨平的玻璃，在中间挖了一个碟状的孔。然后他准备了一种由铜、锡、砷组成的特殊白色合金，精心打磨。当这项乏味的工作完成之后，他把这面金属镜做成反射镜，将它与其他零件一起装入一个小直筒。1669年2月23日，牛顿在给一位无名的朋友的信中，描述了这个反射镜的效果。牛顿计算出这个望远镜：“能将物体的直径放大大约40倍，任何6英尺长的望远镜都达不到这个效果，我对这点确信无疑。我可以用它清晰看见圆圆的木星以及它的卫星。”他毫不怀疑精心制作的6英尺反射镜与任何一个“用普通方法制成的60到100英尺长的望远镜”效果相同。他意识到这样的说法让人难以理解，又说“这可能是一个奇怪的断言，但这确实是我根据光的特性所做的一些实验的必然结果”。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料三〕1674年底，奥顿伯格兴高采烈地收到了牛顿写过的最大胆、最深奥的论文──《解释光的性质的假说》。皇家学会①会员们深为触动，12月9日和16日的两次会议几乎都用来讨论这篇论文。接着，在圣诞节假期后，1674年12月30日和1675年1月13日的两次会议又仔细讨论了它的主要观点。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料四〕起初，牛顿认为写完《论公转体之运动》，问题就解决了。但是他的创造力一旦发挥出来，那劲头就抑制不住。“既然我已着手研究这个问题，”1685年1月，他在给哈雷的信中写道，“我就一定要探究到底，然后再发表论文。”在他的心目中，《论公转体之运动》只是一部杰作的雏形，他将写出一部有史以来最伟大的科学巨著。
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此后的十八个月里，他完成了科学史上最紧张的劳作。1686年4月，牛顿递交并题献给皇家学会他这部杰作的头三分之一。他把这部书的标题定为《自然哲学的数学原理》，人们一般将它称做《原理》。……据记载，《原理》共分三册，第一册讲的是在没有摩擦力和阻力的情况下的运动。第二册是关于液体的运动和摩擦力对于在液体中的固体运动的影响。第三册则题为《世界的体系》。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】1667年，牛顿返回剑桥大学三一学院，1669年受巴罗推荐，年仅27岁的牛顿受聘为卢卡斯讲座教授。从一位不起眼的大学生，到站在科学巅峰山脚下的学者，牛顿只不过花了4年时间。剑桥时期是牛顿科学研究的成熟期，在数学、光学、力学等领域继续取得丰硕成果。1672年牛顿当选为皇家学会院士。
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材料一反映了牛顿于1668年完成的数学论文《在分析中采用无限级数》已使他跻身顶尖数学家行列。材料二反映了牛顿凭借光学理论以及心灵手巧制造出世界上第一台反射望远镜，而其理论基础就是材料三提到的《解释光的性质的假说》，这引起皇家学会的轰动。材料四反映了牛顿发现了万有引力，并于1687年出版了《自然哲学的数学原理》一书。
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【注释】①皇家学会：成立于1660年，由国王查理二世亲自特许的科学机构。它的成员包括当时英国内外最优秀的科学家，学会主张用观察法和实验法进行研究。学会的发现通常刊登在《哲学会刊》上，成为其他科学杂志的样本。
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6．伦敦时期
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〔材料一〕当时牛顿很可能问过自己：“这算是什么主席?”学会财库空空；新提出的科学设想简直是凤毛麟角；会员人数由1680年的二百人减至他上任前夕的一百零几人。更糟的是，出席学会周会的人极少，参加大会的人更少得可怜。有时参加表决的人数也就是玩二场桥牌所需的四个人。会员们讨论的问题主要是医学或者稀有动物的结构。
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牛顿主持的头几场会议中，有一次来者寥寥无几，他只得取消了那次会议。这位愤怒的主席做出的反应是起草了一份总体规划，题为“建立皇家学会的方案”。他直言不讳地指出这个组织已不复存在，一切必须从头开始。他写道，首先学会应该重拾自己最初的使命，也就是“发现自然的构架和运行机制，(尽可能地)将其归纳为普遍规律或定理，通过观察和实验确立这些规律，然后推导出事物的成因和作用”。熟悉新自然哲学的人会发现，牛顿是在倡导使用伽利略的科学方法。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料二〕在牛顿的铁腕政策的统治下，皇家学会在遭人冷遇、勉强糊口地生存了五十年后，终于建立了坚实的财政基础。10个月后，当克莱恩宫按计划改建完后，学会会员们像忠顺的侍臣一样聚在绝对权威的领袖周围。根据新通过的委员会条例，只有主席可以坐在上首，而两位秘书则分别坐在下首。在会议期间，委员们除非事先向主席请示，否则就不可以讲话。牛顿仍不满意，他又立了一个规矩──权杖，作为权威的象征，只有在主席就座时，才能放在桌上。当他缺席，由副主席取代他的位置时，权杖还得放在架上。威廉·斯图克莱博士，这位后来与牛顿结为朋友的林肯郡的年轻医生，对当时的情景做了以下描述：“在牛顿领导皇家学会期间，他履行自己职责时具有非凡的审慎、风度和尊严。当他要阻止任何改进自然知识的尝试时，总是非常慎重。会上没有窃窃私语、高声谈笑。他深思熟虑、严肃认真、大方得体地处理每一件事。实际上，他的风度自然地唤起了与会者的敬畏之情。”
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料三〕1704年2月16日，秘书汉斯·斯隆在皇家学会的杂志中写入了以下条目：“主席将他的《光学》一书赠给了学会，哈雷先生应邀通读全书，并将梗概交给学会。由于主席赠书，并且乐于将其出版，学会向他致谢。”……《光学》中满是对反射、折射的细致描述、将白光分离为色光的过程、眼睛的作用方式、透镜成像、彩虹的颜色、反射式望远镜的构造，以及许多其他的内容。……牛顿用英语写成《光学》一书，使更多的读者可以理解它的内容；而在《原理》中使用的古典拉丁文，则使许多潜在的读者望而却步。他的朋友，在几个月后去世的约翰·洛克①，觉得第一本书难以理解，而在读《光学》时，却“轻松愉快，读懂了书中的每一处”。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】从1688年起，牛顿开始担任社会职务。1696年牛顿离开剑桥，接受皇家造币厂新职，迁居伦敦。1703年牛顿当选为皇家学会主席，锐意改革，鼓励观察和实验。尽管牛顿有众多其他职责，他并没有放弃对科学的追求。1704年出版第二本巨著《光学》，终于将沉寂30年的论文发表。
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材料一反映了牛顿当选为皇家学会主席后面对困境，锐意改革。材料二是一位皇家学会会员的描述，说明改革后的皇家学会有很大起色，牛顿起着领袖的作用。材料三说明牛顿继续科学研究，终于将三十年前的论文整理出版。
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【注释】①约翰·洛克（1632—1704)：英国哲学家，经验主义的开创人。他同时也是第一个全面阐述宪政民主思想的人，在哲学以及政治领域都有重要影响。
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发现万有引力
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7．在联系中研究
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〔材料一〕牛顿相信月球和地球之间的吸引力与它们之间距离的平方成反比。这样，如果物体间的距离是一定的，它们之间的吸引力也是一定的，当距离增大两倍，吸引力不是减为二分之一，而是四分之一；当距离增大到三倍，吸引力不是减为三分之一，而是九分之一。如此类推，随着距离增大，吸引力便以更小的比例递减。这一公式同样适用于太阳和行星之间的关系。这样，一个新的普遍定律问世了。牛顿后来这样描述这一时期：“我得出结论，维系行星在轨道运行的力，一定与它们距旋转中心的距离的平方成反比。”但是其中有一些问题。尽管用尽一切办法，这个年轻的天才还是没有得到他预期的计算结果。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料二〕1665年5月，在剑桥关闭前不久，牛顿在学校完成了他第一篇重要的数学论文。11月，他在伍尔索普写完了更为领先的第二篇论文。在瘟疫流行的1666年，他又有三篇论文问世。他的著作涉及一个创新性的运算方法，他称其为“微分”，即与不断变化的速率有关的量。1666年底，在依萨克·牛顿将临二十四岁生日之际，他已是世界上最先进的数学家了。一些运动和量并不是确定无疑、一成不变的，而是经历了开始、波动，乃至消失的过程，这个问题可以用他的微分，即我们今天所说的微积分解决。通过微分，牛顿可以确定一个物体在下落过程中加速度的每一个微小变化，精确地计算出旋转着的行星的运行轨道，算出一个在地面滚动着的球，在减速直至停止时的确切速度。总之，不论是解决物体运动速度的最小变化──牛顿称之为“无限小”，还是解决其在空间的路径这样的问题，微积分都是卓有成效的工具。牛顿意识到解决自然问题时需要绝对的准确，他提出了一种顺其自然解决的数学方法，这个成就无与伦比。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】牛顿在研究天体的过程中，认为宇宙中一定有相互牵动的力量，通过观察与研究，提出了万有引力定律。上述材料说明，牛顿的科学研究是一个整体，他把引力的概念与天体研究紧密联系，其力学成为经典力学理论不是偶然的。
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勤奋的探索与科学的研究方法
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8．勤奋与执著
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〔材料一〕任何文件上都没有记载有人指导过牛顿，因此人们认为牛顿像自学许多其他知识一样，也自学了数学。他的指导教师普林是一位希腊文教授，最多也只能给他一些鼓励，就算可能的话，在这一领域给他的指导也微乎其微。日后，牛顿至少有两次对数学和哲学方面的自学做出过评论，他的态度让人们想到这是他自身的经验，而不是巧合。他已独自开始了伟大的追求，也将独自完成，封闭在自我保护、与世隔绝的内心世界里，不为世俗的好恶所左右。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料二〕牛顿的秘书谈到过牛顿“废寝忘食”的程度：他陷入极度的冥思苦想之中，连自己吃了饭没有都记不清楚。有时，他衣服只穿一半就一整天失神地坐在床沿上。……他从不休假或休息片刻，从不骑马外出，从不散步，不玩九柱戏，也不运动；只要有一小时不看书学习，他就认为是浪费了光阴。他极少离开房间，只有当他以卢卡斯讲座教授身份讲课时才离开……由于他专心致志地工作，他经常忘记吃午饭……他很少在夜里二三点之前睡觉，而是常常在凌晨五六点钟才上床。他一天总共只睡四五个小时，特别在秋天和冬天，他的化学实验室里的炉子整日整夜地烧着。
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──［德］H.武辛《伊萨克·牛顿》
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〔材料三〕1663年的某个时候──那是牛顿在三一学院度过的第三年，他写了一个全新的部分，题为“一些哲学问题”。更重要的是，他在第一页开头写下了开拓性的字句：“柏拉图是我的朋友，亚里士多德也是我的朋友，但真理是我更伟大的朋友。”他为自己计划研究的不同主题编了索引，其中包括“空气”、“地球”、“物质”、“时间和永恒”、“灵魂”和“睡眠”。有些题目并没有正文，但他对其他题目的阐述少则几句话多则好几页，笔迹不再是工工整整而是潦草难辨。他的思想大部分来自一些塑造了现代世界观的、崭露头角的思想家们，当时人们称他们为“自然哲学家”，因为直到十九世纪，才有了“科学家”这个词汇。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料四〕牛顿在三一学院所做的笔记进一步证明他的确是一位未来的自然哲学家，他不相信亚里士多德及其追随者所信赖的感觉，而是对伽利略提倡的实验方法非常感兴趣。对同样的现象，不同的人做出不同的反应。牛顿写道：“从事物之间相互作用归纳出来的事物的本质，必然比只凭感觉猜测出来的更准确、更合理；而我们对肉体和灵魂的解释，不应被任何一者歪曲。”从那以后，当他对自然现象提出质疑时，他就会运用这种新的科学方法以及它的基本步骤：收集资料，提出假设，进行实验来验证或推翻这个假设。甚至当学习新物理学家的著作时，牛顿也在练习自己的科学方法。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】德国历史学家H.武辛所著《伊萨克·牛顿》介绍了伟大科学家牛顿的一生，以牛顿的科学研究为主线，展示他在科学上的成就。
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牛顿喜欢做实验并记笔记，大学期间抄录了大量的著作，同时进行分类整理。与此同时，牛顿还开始科学探索。材料三反映了牛顿善于记笔记以及有追求真理的理想。材料四反映了牛顿推崇伽利略的实验方法，这为以后牛顿的科学研究打下基础。材料说明牛顿在从事科学研究的过程中，以超人的勤奋，全身心投入，独立钻研的态度，才取得了重要的研究成果。
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9．牛顿与炼金术
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〔材料一〕尽管这看起来有点奇怪，但牛顿也许是最伟大的炼金术士。他死后，留下了几百页关于炼金术的手写资料，除此之外还有一份不寻常的文件──“化学索引”。索引有879个条目，至少有5 000处涉及几十本其他炼金术书的内容。牛顿除了做了不计其数的试验，还读了几乎所有他能买到、要到或借到的炼金术书，他担心哪怕忽略了最小的线索也可能会导致找不到这种能揭示世界结构的物质。托马斯·佩莱博士是皇家学会的一位德高望重的成员，牛顿死后留下的论文就由他来挑选发表。他被牛顿在炼金术方面的冒险吓坏了，因此大胆地在这些资料的封皮上写下了“不适合出版”。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料二〕现代学者们仔细地检查了这些炼金术论文后，得出了一些令人吃惊，又更让人感到欣慰的结论。很明显，牛顿并不想要寻找发家致富或长生不老的秘方，尽管他相信那种事情是有可能的。相反，他想知道一切有关物质运动的情况，下至最小的粒子，上至最大的恒星。在1666年以前他主要研究现代科学家所说的宏观世界，或者说宇宙本身。1666年之后，他的兴趣扩大到了微观世界，即由看不见的物质组成的最小世界，在微观世界的作用下自然界中所有物体形成、生长、衰退，最后又还原成它们的基本成分。通过对这两个世界的研究，牛顿相信自己发现了光到底是什么，还有像重力和磁力这样的力是怎样对远距离外的物体发生作用的，以及实验中理论上的以太是怎样使作为它宿主的物体发生变化的。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】直到17世纪，化学和炼金术并没有明显的区分。牛顿有强烈的好奇心，是一个追求知识的天才，他想要了解他所碰到的一切事物。对于生活中迷惑他的每一件事，他都会产生一股冲劲去探究出道理来。如此不分青红皂白地追逐新知，或许是他涉猎炼金术的原因。牛顿是否从炼金术的研究中，获得了关键性的启示，从而发现了足以改变世界的科学成就？这个问题引起人们长期争论，现在很多科学家似乎认同这一点。材料一、二就反映了这一情况。
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10．论战
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〔材料一〕牛顿的第二篇论文大大得利于胡克①关于光学的论文《微观画集》。论文是关于例如肥皂泡这种薄膜的颜色的。但胡克仅限于观察，而牛顿则运用了各种细致的方法和数学分析。这样他就能在这位愁眉不展的实验主管确立的基础之上继续下去。……问题不在于剽窃，而在于牛顿不肯承认胡克的工作成果。如果牛顿称赞了胡克的成功构想，他就能很容易地取得这位渴望名誉的实验家的支持。然而，牛顿认为自己是独立工作的，这种自以为然的想法被他的传记作家弗兰克·曼努埃尔称为“自认为绝对正确的魔圈”。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料二〕后来弗拉姆斯蒂德②得知他的所有文章──有关上自希腊天文学家克劳狄·托勒密、下讫艾德蒙·哈雷记载的所有主要天体的资料──并不会全部发表，牛顿只想发表自己感兴趣的内容，这时，又一场冲突开始了。牛顿对弗拉姆斯蒂德有关月球运动的资料非常感兴趣，因为这对他改进自己的重力方面的著作至关重要。这时，弗拉姆斯蒂德决定要尽一切力量阻止此书的出版。事情陷入了僵局，牛顿做了最大努力也没能使弗拉姆斯蒂德做出让步。直到1708年4月，即《天体史》计划出版两年之后，它第一卷的第一页才付诸印刷。
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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〔材料三〕同时，牛顿和莱布尼兹③还就数学问题保持着通信。牛顿自己承认莱布尼兹对这个学科的精通给他留下了深刻的印象。但是过于自信的牛顿拒绝与他直接讨论微积分问题，他深信一个二十出头的青年绝不可能达到自己这种水平。而时间却必须为牛顿停留，毕竟他是一个受主偏爱的人。此时，莱布尼兹已经通过伦敦之行了解了牛顿的秘密，他向友人奥托·门克倾吐道：“牛顿先生发明了它(微积分)，而我也用另一种方法发明了它。我们两人分别做出了不同的贡献。”
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──［美］盖尔·E.克里斯汀森《牛顿与科学革命》
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【解读】牛顿毫无疑问是个天才，同时自视甚高。由于个性孤僻，不善交际，再加上对科学研究中首创权的重视，牛顿与其他科学家发生了长时期的论争。材料一反映了牛顿与胡克在光学领域的争论；材料二反映了牛顿和弗拉姆斯蒂德有关天体力学方面的纠纷；材料三反映了牛顿和莱布尼茨有关微积分首创权的争论。
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【注释】①胡克（1635—1703）：英国实验物理学家、仪器发明家，皇家学会的实验主管。②弗拉姆斯蒂德（1646—1719）：第一任英国皇家天文学家，由于把望远镜引入基本天体测量而创立了近代方位天文学。③莱布尼兹（1646—1716）：德国数学家、哲学家，和牛顿同为微积分的创始人。
第5课　20世纪的科学伟人爱因斯坦
提出狭义相对论
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1．早年岁月
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〔材料一〕当我还是一个四五岁的小孩，在父亲给我看一个罗盘的时候，就经历过这种惊奇。这只指南针以如此确定的方式行动，根本不符合那些在无意识的概念世界中能找到位置的事物的本性的(同直接“接触”梦有关的作用)。我现在还记得，至少相信我还记得，这种经验给我一个深刻而持久的印象。我想一定有什么东西深深地隐藏在事情后面。凡是人从小就看到的事情，不会引起这种反应;他对于物体下落，对于风和雨，对于月亮或者对于月亮不会掉下来，对于生物和非生物之间的区别等都不感到惊奇……
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在12岁时，我经历了另一种性质完全不同的惊奇:这是在一个学年开始时，当我得到一本关于欧几里得平面几何的小书时所经历的。这本书里有许多断言，比如，三角形的三个高交于一点，它们本身虽然并不是显而易见的，但是可以很可靠地加以证明，以至任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我造成了一种难以形容的印象。至于不用证明就得承认公理，这件事并没有使我不安。如果我能依据一些其有效性在我看来是毋庸置疑的命题来加以证明，那么我就完全心满意足了。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第一卷
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〔材料二〕这种强制使我如此畏缩不前，以致我在通过最后的考试以后整整一年对科学问题的任何思考都感到扫兴。不过我应当指出，我们在瑞士苦于这种窒息真正科学工作的强制，比其他许多地方的大学生要少得多。一共只有两次考试，除此之外，你或多或少可以做你想做的事。谁要是像我这样有一个朋友认真地去听全部课程并仔细地整理讲课的内容，那就更好了。直到考试前几个月，这种情况都给了我选择干事的自由──我大大地利用了这种自由；我把与此伴随而来的内疚看做是不可避免的，并且其害处是微不足道的。事实上，现代的教学方法还没有把神圣的求知欲完全扼杀掉，这差不多是一个奇迹；因为这株脆弱的幼苗，除了需要鼓励外，首先需要自由──没有自由它将不可避免地会夭折。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第一卷
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〔材料三〕1898年9月，德国物理学家在杜塞尔多夫讨论的特别议题“运动介质中以太及其行为”，就被刚刚读大学三年级的爱因斯坦注意到了。……在这次会议上，从亚琛高等技术学院来的维恩在会上的发言道出了物理学家面临的困境和艰难的抉择。……尽管参加杜塞尔多夫会议的人很多，地位也不低，但是却没有一种意见能让大家接受，也没有任何一个物理学家敢于想到干脆抛弃千疮百孔的以太，另起炉灶。但这次会议后一年，将要读大学四年级的爱因斯坦居然敢于提出一种全然不同的意向：干脆抛弃这个“烫手”的以太。
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──杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料四〕当我昨天接到你的信时，我真正为你的真挚和亲切关怀所感动，并且看到你并没有忘记你的老朋友和这只不祥之鸟……我简直没有必要告诉你，要是我能够留在这样一个愉快的小圈子里，我该是非常幸福的；为了不辱没你们的推荐，我会尽一切努力……
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至于科学，我在脑子里已经得到几个奇妙的想法，必须及时地把它们写出来。我现在几乎可以确信，我的关于原子吸引力的理论能够推广到气体，而差不多所有元素的特征常数都能够不太困难地确定下来。到那时，分子力同牛顿的超距作用力之间的内在关系问题也会取得一个决定性的前进步骤。也许指向不同目标的别人的研究工作会最后证明这一理论。……从那些看来同直接可见的真理十分不同的各种复杂的现象中认识到它们的统一性，那是一种壮丽的感觉。
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请代我向你父亲致以最亲切的问候，并感谢他为我而费神以及他在推荐中所显示的对我的信任。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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〔材料五〕每个人都有一定的理想，这种理想决定着他的努力和判断的方向。在这个意义上，我从来不把安逸和享乐看做是生活目的本身──这种伦理基础，我叫它“猪栏的理想”。照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、美和真……人们所努力追求的庸俗的目标──财产、虚荣、奢侈的生活──我总觉得都是可鄙的。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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【解读】由科技史专家许良英等编译的《爱因斯坦文集》主要包括爱因斯坦的文章、讲稿和通信，也包括别人写的爱因斯坦的谈话记录或报道，是研究爱因斯坦的珍贵史料。科学史专家杨建邺所著《爱因斯坦传》是关于爱因斯坦这位科学巨人追求、探索的一生的真实记录。
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爱因斯坦小时候很少讲话，却十分善于思考，对自然现象，总要寻根究底地问原因。爱因斯坦有不同一般的好奇心，正是因为始终有好奇心驱动着他，使他无法宁静或心安理得地满足于自己已经取得的成绩。此外，爱因斯坦从小就喜欢根据自己的爱好来自学，他最厌恶的就是被强迫去学习。他从来就不愿意像机械人一样任人驱使、驾驭。在求学期间，他的成绩并不优异。因为他往往对考试准备不足，而把更多时间用来学习他更感兴趣的各种知识，尤其是理论物理学。早在大学期间他就开始关注最前沿的物理学难题，并确立了今后的努力方向。
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材料一表明爱因斯坦从小就具备两种优秀品质：喜欢自由学习，有强烈的好奇心，这为他以后从事科学研究埋下了伏笔。材料二是爱因斯坦晚年自述中的一段话，反映了爱因斯坦对强制性学习的厌恶，指出自由对科学研究是至关重要的。材料三表明刚刚20岁的爱因斯坦已经初步具备驾驭困扰研究前沿的纷繁局面的能力，善于在千头万绪的诸多意见中，分析和看出问题的症结所在。这是一种在科学研究中最不可缺少的和最可贵的能力。材料四是1901年4月14日爱因斯坦写给朋友格罗斯曼的信，反映爱因斯坦大学毕业后失业的痛苦以及探索自然界统一性的乐趣，这表明爱因斯坦作为科学研究者有一种极不平凡的品格，那就是他能在极不理想的条件下，不受干扰地思考和研究。材料五则是爱因斯坦在《我的世界观》一文中表达的自己的信仰，反映了他追求真善美的崇高理想。
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2．伯尔尼时期
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〔材料一〕对于如何审阅专利，哈勒①作了如下训示：“你们着手审查时，你们要设想，发明者所说的全是假话。如果你们不这样想，顺着发明者的思路走去，你们就会受束缚。你们始终要有批判的眼光，要警惕。”从批判的、反驳的立场去审查各种专利申请，这种思考问题的方法对年轻的爱因斯坦实在太有好处了，因为这可以使他思想敏锐起来，不落窠臼。而且这种批判的方法也给爱因斯坦带来许多乐趣。爱因斯坦很喜欢这种工作，也很适应这种批判的氛围。
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料二〕爱因斯坦在逝世前一个月的自述片段中写道：“鉴定专利权的工作，对于我来说是一件幸事。它迫使你从物理学上多方面地思考，以便为鉴定提供依据。此外，实践性的职业对于像我这样的人来说简直是一种拯救：因为学院式的环境迫使青年人不断提供科学作品，只有坚强的性格才能在这种情况下不流于浅薄。”
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第一卷
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〔材料三〕奥林匹亚科学院②颂词：
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在你的生气勃勃的短暂生涯中，你曾以孩子般的喜悦，在一切明朗而有理性的东西中寻找乐趣。你的成员把你创立起来，目的是要同你的那些傲慢的老大姐们开玩笑。他们这么做是多么正确，我通过多年的细心观察，懂得了对此作出充分的评价。
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我们三个成员至少都表现得是坚忍不拔的。虽然他们都已经有点老态龙钟，可是你所闪耀的明亮耀眼的光辉依然照耀着我们孤寂的人生道路；因为你并没有同他们一起衰老，而却像蓬勃生长的莴苣那样盛发繁茂。
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我永远忠诚于你，热爱你，直到学术生命的最后一刻!
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第一卷
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【解读】爱因斯坦大学毕业后，在朋友的帮助下，到瑞士的伯尔尼专利局工作。1902年至1909年在伯尔尼专利局的七年，是他最富于创造性的科学活动时期之一。从事技术专利权的工作使得爱因斯坦必须多方面思考问题，这对物理的思索有重大的激励作用。这时他生活安定，有大量业余时间可以从事科学研究。在伯尔尼时期，“奥林匹亚科学院”的业余科学活动，对爱因斯坦的脱颖而出也起了重要的作用。对于处在成长期的人来说，争论其实就是一种激励和解放。“奥林匹亚科学院”的三个成员，除了一起学习科学和哲学的名著以外，他们还读了一些文学作品，如拉辛、狄更斯和塞万提斯的作品。在学习以外，他们常常各抒己见和彼此批评。伴随着学习的是长时间的激烈争论。这些“长时间的激烈争论”对爱因斯坦思想的发展确实产生了深刻的影响。一旦他有什么新的想法，他就会向朋友们提出来讨论。
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材料一、材料二表明伯尔尼专利局的工作既为爱因斯坦解决了后顾之忧，又训练了他的批判思维能力。材料三是爱因斯坦于1953年4月3日给他在伯尔尼时期的两位擎友索洛文和哈比希特的回信，反映了爱因斯坦早年和几个志趣相投的朋友组成奥林匹亚科学院，从事业余科学活动的情况。
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【注释】①哈勒（1844—1936）：伯尔尼专利局局长，机械工程师出身。②奥林匹亚科学院：爱因斯坦和他的两个朋友索洛文和哈比希特组成的业余科学研究团体，得名于他们经常在一家名为奥林匹亚的咖啡馆探讨物理和哲学问题。
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推动量子力学的发展
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3．奇迹的1905年
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〔材料一〕19世纪末，经典物理学获得了全面的发展，形成了以经典力学、电磁场理论和经典统计力学为三大支柱的理论体系。然而，随着一系列实验中的新发现，一场激烈的科学革命迅速爆发，并以极快的速度渗透到物理学各种最基本的思想和原理之中。
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一系列的发现严重地冲击着经典物理学传统的物理思想。物理学面临严重的危机，连素以保守著称的英国著名科学界元老开尔文①，也不得不在1900年4月27日在英国皇家学会的演讲中承认：“动力学理论……的优美性和明晰性被两朵‘乌云’遮蔽得黯然失色了。”第一朵“乌云”涉及的是力学、电磁理论中最基本的物理思想问题；第二朵“乌云”涉及的则是气体分子运动理论。
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1905年，两朵乌云开始消散，这与爱因斯坦在这一年发表的4篇论文有很大的关系。正如德布罗意②所说：“他的论文（在1905年的4篇）可以比做光彩夺目的火箭，它们在黑暗的夜空突然划出一道道短促的但又十分强烈的光辉，照耀着广阔的未知领域。”
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──杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料二〕英国著名物理学家彭罗斯③说：
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“在20世纪，我们极其幸运地目睹了我们世界的物理图像的两次重大革命。第一次革命推翻了我们的空间和时间观，把两者结合为我们现在称之为时空的东西，人们发现这种时空以一种微妙的方式弯曲着，从而引起人们早就熟悉的、无处不在而又神秘的引力现象。第二次革命完全改变了我们理解物质和辐射本性的方式，给了我们一种实在的图像，其中粒子的行为像是波，而波的行为像是粒子，我们通常的物理学描述变得具有本质上的不确定性，而一个物体可以同时在几个地方呈现其自己。我们用‘相对论’一词概括第一次革命，而用‘量子论’概括第二次革命。两者现在都已通过观测得到确认，其达到的精确度在科学史上是空前的。”
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料三〕所谓光电效应是指光照射金属激发电子的现象。该效应的一个特征是，单位时间内激发电子的数量与光的强度有关，而射出电子的速度则与照射光的频率有关。经典电磁理论认为，随着光强的增加，射出电子的速度也应该增加，而这与实验不符。爱因斯坦的光量子理论很好地解释了这一现象。只有能量足够大的光子才能使电子获得射出所需能量，因此频率低于一定值的光即使光强很大也不能激发出电子。而电子射出的速度也是由光子的能量或者说由光的频率决定的。大多数物理学家，包括普朗克④和洛伦兹⑤在内，都认为他的观点是没有根据的。
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──方在庆主编《一个真实的爱因斯坦》
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〔材料四〕1900年前后，物理学家们还在争论原子是否真实存在，或者它只是一个辅助的理论模型。悬浮于液体中用显微镜才能看见的微小粒子的无序运动，即“布朗运动”未能真正得到解释。爱因斯坦指出，这一运动可以用统计方法来描述，借助热的分子运动论，人们可以推测出分子的大小。这样就为原子假说的成立提出了一个具有决定意义的论据。
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──方在庆主编《一个真实的爱因斯坦》
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〔材料五〕自伽利略以来，力学中的绝对静止就已经不再有意义了。爱因斯坦在他论文的开始就指出，尽管在基于以太概念建立的关于电动力学和光学现象的理论中存在静止参照系和运动参照系的区别，但这一区别在现象本身中无法被证实。因此，他认为相对性原则应该同样适用于电动力学和光学。此外，他还主张光速的恒定不变，这样就可以推出空间和时间依赖于参照系的运动状态。
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──方在庆主编《一个真实的爱因斯坦》
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【解读】科技史专家方在庆主编的《一个真实的爱因斯坦》，以画传的方式展示爱因斯坦辉煌的一生，通过图片和背景资料来概述和诠释他的诸多角色，以真实地反映他的生活经历、事业理想、喜怒哀乐、特立独行及其辉煌的一生。
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爱因斯坦对自然界有非凡的洞察力，以至于在1905年这一年中就为20世纪的两次革命（即相对论和量子论）奠定了基础。在1905年短短三个半月的时间里，伯尔尼专利局的三等技术专家，创造了人类文明史上最令人惊讶的奇迹，他连续发表了数篇极其重要的论文。3月份的论文提出光量子假说，使他成为量子理论的创始人之一，1921年后他因此获得了诺贝尔物理学奖；5月份有关布朗运动的论文使他成了统计力学的创始人之一，而且由此设计的实验使得原子分子假说第一次被实验证实，从此不再有人反对原子假说；6月底的论文使他创建了彻底改变人类时空观的狭义相对论。在科学史上，还从来没有一个人在这么短的时间内，完成如此之多和如此重要的贡献。其中，最引起轰动的是狭义相对论，它有两条基本原理，一是相对性，在自然界，物体运动、力的作用、电磁波的运动都是相对的；二是光速不变原理，光在真空中的传播速度，是一个不变的常数──每秒30万公里。狭义相对论的创立，改变了牛顿力学的时空观念，揭露了物质和能量的相当性，为原子能的利用奠定了理论基础，是现代物理学领域的一次伟大革命。
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材料一、二表明爱因斯坦的研究对于现代物理学的重要意义。材料三、四、五表明爱因斯坦分别在有关光量子假说、布朗运动、狭义相对论三个方面取得了丰硕成果。
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【注释】①开尔文(1824—1907)：英国著名物理学家、发明家。②德布罗意（1892—1987）：法国物理学家，为推动量子力学的发展作出了重大贡献。③彭罗斯（1931—？）：英国数学物理学家，著名科学家、思想家、哲学家。④普朗克（1858—1947)：德国物理学家，由于他在黑体辐射方面的研究获得诺贝尔物理学奖。⑤洛伦兹(1853—1928)：荷兰物理学家、数学家，因关于磁对辐射现象影响的研究，他与塞曼分享了1902年度的诺贝尔物理学奖金。
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4．柏林时期
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〔材料一〕1910年，德国物理学家普朗克在给布拉格大学的一封推荐信中写道：“如果爱因斯坦的理论被证明是正确的──这个我想没有问题──他将被认为是20世纪的哥白尼①。”
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料二〕1913年夏天，在普朗克和能斯脱②的极力劝说下，爱因斯坦接受了柏林普鲁士科学院的一个研究职务。爱因斯坦接受来自柏林的邀请，至少有以下三个方面的原因：一、爱因斯坦正在思考引力问题，需要大量的时间。而苏黎世繁重的教学任务让他喘不过气来，他需要一个没有任何教学任务的职位。柏林方面提出的条件让他动心；二、柏林是当时世界科学的中心，那里聚集了世界上最优秀的物理学家。他可以与他们进行思想交流；三、表姐爱尔莎的吸引力。由于与米列娃的关系紧张，爱因斯坦已经不能平静地生活下去，而与米列娃各方面正好相反的爱尔莎③，正好吸引了他。
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──方在庆主编《一个真实的爱因斯坦》
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〔材料三〕首先我应当诚挚地感谢你们，给了我一个像我这样的人所能得到的最大恩惠。你们把我选进你们的科学院，使我不再为我的职业而发愁和操心，使我有可能全心全意地从事科学研究。即使当我的努力在你们看来只得到一点可怜的结果时，也请你们仍然相信我的感激和勤恳……
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我们已经知道，归纳的物理学向演绎的物理学提出问题，反过来，演绎的物理学也向归纳的物理学提出问题，而回答这些问题，那是需要我们全力以赴的。愿我们通过我们团结一致的努力，在永恒的前进中迅速取得胜利！
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第一卷
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【解读】爱因斯坦在1905年发表的那几篇革命性的论文，除了给他带来声誉和认可，更多地却是使他不为人理解。1907年之后，爱因斯坦成功解释了在低温下异常的热运动，关于布朗运动所作的预言也得到轰动性证实后，他的国际声誉进一步提升。他的物理学界同行们开始为他能够进入大学工作而努力。随后爱因斯坦在几所大学谋到了教职。从1914年到1932年，爱因斯坦在柏林待了18年。柏林是当时欧洲乃至世界的科学研究中心。
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材料一是德国物理学界领袖普朗克为爱因斯坦进入大学写的推荐信，信中高度赞扬了爱因斯坦的成就。材料二表明了爱因斯坦决定前往柏林从事研究的三点原因。材料三是爱因斯坦决定接受成为德国院士的感谢信。事实上，柏林时期，尤其是最初五年是爱因斯坦一生中最多产和最富创造性的时期之一。
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【注释】①哥白尼（1473—1543）：伟大的波兰天文学家，日心说的创立者，近代天文学的奠基人。②能斯脱（1864—1941）：德国著名化学家和物理学家。③爱尔莎（1876—1936）：爱因斯坦的第二任妻子。
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5．广义相对论被证实
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〔材料一〕日食结束以后，爱丁顿①马上给伦敦皇家学会发去电报：“穿过云层，有点希望。爱丁顿。”接着，他们在当场就开始进行对比测量。一月份，当太阳不在观察的星域时，他们就拍下了这一星域的照片，以便在日食发生时与同一星域的照片进行对比。由精确的对比测量即可算出光弯曲的数值。爱丁顿他们担心归途中发生意外，所以立即开始检测。我们知道，一弧秒的偏差在底片上的反应只是六十分之一毫米，可见检测需要多么高的精度，更何况各种意外的因素(如湿度给仪器带来的偏差、底片乳剂因热带气候引起的膨胀等)，都可能给最终检测带来毁灭性失败，还有该死的天气。幸运的是，在日食快结束前云层一定是变薄了，尽管许多底片报废，但有两张底片上出现了我们千期万盼的毕宿星团的图像。经过精密的测量，照片上显示出明显偏差，十分符合爱因斯坦的理论值。
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──杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料二〕1919年11月6日，皇家学会主席J．J．汤姆逊②主持了皇家学会和皇家天文学会联合会议，会上报告了这次科学考察的结果。皇家天文学会的主席福勒支持考察队得到的结论，然后大家等待著名物理学家洛奇的发言。他曾经公开打赌，说绝不会有什么光偏转，即使有也肯定是牛顿值。洛奇当时任伯明翰大学校长，他听了大家的发言后，竟一言不发地离开了会场，让在场的人大吃一惊。
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J．J．汤姆逊赞扬了爱因斯坦，也同时赞扬了伟大的牛顿，他说：这次测出的这个结果并不是孤立的，它是科学思想整体的一部分，影响着物理学最基本的概念……它是牛顿时代以来引力理论方面得到的最重要的结果，因而应当在和牛顿密切相关的皇家学会的会议上宣布，这样做是十分恰当的……
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──杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料三〕当时参加会议的数学哲学家怀特海③对这次会议做了如下描述：“整个会议充满强烈兴趣的气氛犹如一出希腊的戏剧，我们则是给在超级事件发展中所揭示的天意作注释的合唱队。在这现场中充满戏剧色彩：传统的仪式，背景中有一幅牛顿画像，它仿佛在提醒我们，200多年前所做出的最伟大的科学总结现在要接受第一次修正。在不缺乏个人兴致的情况下，一场伟大的思想领域内的探险终于安然结束了。”
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──杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料四〕1919年11月7日，伦敦报纸对这一重大科学事件作了大量报道。《泰晤士报》上以“科学中的革命·新的宇宙理论·牛顿的概念被推翻”的标题报道了这次会议。报道中说：“观测结果决定性地证实了著名物理学家爱因斯坦的预言，而且皇家学会的主席宣称这是发现了被预言存在海王星以来的最惊人的事件。”
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──杨建邺《爱因斯坦传》
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【解读】早在1907年，爱因斯坦就提出有必要把相对性理论从等速运动推广到加速运动。从1912年开始，他与M.格罗斯曼的合作，终于在1915年建立了广义相对论，1916年的论文《广义相对论的基础》就是这项工作的总结。广义相对论也有两条基本原理：一是等效原理，即在一个加速运动的系统里，物体会自动改变运动状态，而改变这种运动状态的力，就是惯性力；二是广义相对性，即在加速运动系统里的惯性力，可以运用到时空中的各种物体运动上。爱因斯坦预言了当时两个鲜为人知的效应可以检验广义相对论，第一个是引力场中的光线弯曲，第二个是引力场中光色谱的变化，即引力红移。1919年后，英国著名天文学家爱丁顿在观测日全食时证实了爱因斯坦有关引力场中的光线弯曲的预言完全正确。爱因斯坦的广义相对论改变了人们对宇宙的认识，他的研究无疑对传统物理学是一次伟大的革命，也是人类自然科学史上的一次革命。
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材料一反映了英国科学家爱丁顿率领考察队考察日食时引力场中的光线偏差从而证实了广义相对论。材料二反映了英国皇家学会和皇家天文学会联合举行会议宣布科学考察的结果，赞扬了爱因斯坦的伟大成果。材料三是当时参加会议的数学哲学家怀特海对当时会议的描述。材料四反映了广义相对论被证实后成为当时最轰动的新闻。
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【注释】①爱丁顿（1882—1944）：英国天文学家、物理学家、数学家，是第一个用英语宣讲相对论的科学家。②汤姆逊（1856—1940）：英国物理学家，电子的发现者。③怀特海（1861—1947）：英国著名的数学家、哲学家和教育理论家。
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6．带有悲剧性的统一场论
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〔材料一〕到美国普林斯顿研究所以后，爱因斯坦先后与霍夫曼、英费尔德、斯特劳斯和巴格曼等人合作研究统一场论。研究的情形同在德国时一样，有许多次他都认为他梦寐以求的目标已经达到，但过不了多久，早则几天，迟则几周，就会发现他的新方案是虚妄的。
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爱因斯坦的合作者斯特劳斯曾辛酸地写道：
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“我们有一次连续研究一个理论达9个月之久。一天晚上，我发现了一类解，但第二天早上就发现这类解表明，我们研究的理论不可能有物理意义。”
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料二〕1955年4月18日，也就是爱因斯坦去世的头一天，他还请求别人将他的统一场论计算的最后一页拿给他，似乎他还想做最后的计算。
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有人曾怀着不理解的心情问爱因斯坦：“这一次又一次的失败有价值吗?所有这些努力是否还有什么人们不知道的目的?”爱因斯坦的回答是非常感人的。他回答说：“至少我知道99条路不通。”还说：“我明白，成功的机会很小，但努力还是必需的……那是我的责任。”
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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【解读】爱因斯坦一直坚持认为可以找到一个“统一场”，并可用这个“统一场”派生出的一系列理论解决量子理论的种种问题。可惜直到他1955年去世，仍然没有看到任何完成这一目标的曙光。尽管爱因斯坦的尝试没有得到成功，受到许多批评，但爱因斯坦仍坚持他的基本观念，即物理学的伟大目标，是统一场的理论。为了这一信念，爱因斯坦战斗到最后一刻。材料一反映了爱因斯坦等人研究统一场论遇到了很大困难。材料二表明爱因斯坦百折不挠、献身科学的伟大精神。
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为人类和平进步而斗争
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7．激进的和平主义者
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〔材料一〕《告文明世界宣言》在6个问题上做了否定，每个否定都是以“事情并非如此……”开头。通过这些否定，这份宣言拒不承认德国发动的战争有罪，拒绝为入侵比利时承担责任，并宣称如果不抢在协约国之前行动德国就会被屠杀……总之，德国是站在正义的一方，没有任何过错，过错都在协约国一方。最后，德国学者们在宣言中无耻地声言：任何反对德国军国主义的人，必然地反对德国文化。宣言中写道：“请相信我们吧！作为一个文明民族，一个拥有歌德、贝多芬和康德的传统──这比家庭和故土还要神圣不可侵犯──的民族，当我们说我们将把这一斗争进行到底时，请相信我们……我们以我们的名声和荣誉担保！”有93位享有某种国际声誉的艺术家、科学家、牧师、诗人、律师、医生、历史学家、哲学家和音乐家在宣言上签名。
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料二〕我们一点儿也不能被弄得惊惶失措。凡是对共同的世界文化稍微关心的人，现在都有双倍的责任，为维护这种文化所必须引为依据的那些原则而起来斗争。然而，那些本来可指望具有这种思想感情的人──主要是科学家和艺术家──到目前为止的反应，几乎使人看来他们好像已经放弃了任何还想维持国际交往的愿望。他们以敌对的精神讲话，而没有站出来为和平说话。民族主义的热情不能为这种态度辩解，这种态度同世界上的从来被称为文化的那些东西是不相称的。如果这种精神在知识分子中间普遍流行，那将是一种严重的不幸。我们深信这不仅会威胁文化本身，同时还会危及民族的生存，而这次野蛮的战争也正是以保卫民族生存为借口而发动起来的。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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〔材料三〕全世界的科学家和技术专家已经证明:
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科学的作战方法已经使国防和非战斗人员的保护成为虚妄；而且新的战争就将意味着大部分人被火、毒气和化学药品同时消灭。所有的国家统统在危急之中……任凭官方对和平怎样保证，全世界各处的战争危险从来没有比现在更为严重，所涉及的问题也从来没有比现在更为复杂。难道人民会允许他们的政府去准备这种毁灭性战争吗?
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全世界的人民联合起来，以要求普遍裁军来表明你们的和平愿望吧。已经宣布废止战争；现在让我们来要求废除军备。……目前的备战政策并不能给全世界人民以安全，而且事实上，却使一切国家引起经济灾难；这种政策使新的战争不可避免；在未来每一场战争都将是灭绝性的战争；裁军应当是废止战争的逻辑后果，只要有关各国政府继续拖延裁军，那么这些政府所签署的和平宣言仍然不过是一纸空文。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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【解读】爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，还是一位具有正义感的社会活动家，时刻关心人类的进步与和平。第一次世界大战爆发后，德国知识分子在政府的唆使下，炮制出《告文明世界宣言》。这一呼吁对国际学术关系带来了极坏的影响。在呼吁中，签名者一致否认了德国对比利时的战争暴行并毫无保留地与德国军方保持一致，从而在军事前线的后面又构筑了一道精神阵线。在这一精神阵线中，除了其他受教育阶层的精英外，自然科学家也占有一席之地。爱因斯坦深刻地认识到德国知识分子签署发表的《告文明世界宣言》对科学技术的国际合作有巨大的破坏性，而且还认识到这种破坏性将远远超过战争经历的时间。因此，具有强烈责任感和正义感的爱因斯坦行动起来，在一份与《告文明世界宣言》针锋相对的声明《告欧洲人书》上签署了自己的名字。第一次世界大战后爱因斯坦积极致力于恢复各国人民的相互谅解，并为此到欧洲各国奔走呼号，积极反对战争。纳粹夺权以后，他不顾自身安危，号召欧洲民主国家用军事手段反对纳粹威胁。
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材料一是《告文明世界宣言》的主要内容，反映了德国知识界的堕落。材料二是《告欧洲人书》最重要的片段，表明爱因斯坦对德国的丑行保持清醒的头脑，而当时德国多数科学家都是支持本国战争的。这份声明是爱因斯坦一生中第一次签署的政治声明。材料三是“国际妇女争取和平自由同盟”于1930年5月30日发表的宣言，爱因斯坦是领头签名者之一。
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8．离德赴美
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〔材料一〕只要有可能，我就只愿意生活在一个政治自由、宽容而且在法律面前人人平等的国家里。言论自由和书面发表政治意见的自由也是政治自由的一部分。尊重个人信仰是宽容的一部分。这些条件，目前在德国还不成熟，在那里，那些以促进国际间相互理解为事业的人，正惨遭迫害，其中包括第一流的艺术家。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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〔材料二〕爱因斯坦在1933年3月28日主动向普鲁士科学院递交了辞呈。辞呈上写道：“鉴于德国目前的状况，我不得不放弃在普鲁士科学院的职务。19年来，科学院为我提供了无数机会，使我专心从事研究，而没有任何特别的义务。我知道我欠下的恩情太多，我也非常不愿意离开这个学术机构；同时，在我作为院士期间，与同事们建立了融洽和谐的关系。但是在目前的情况下，我对普鲁士政府的行为无法容忍。”
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料三〕爱因斯坦对德国知识界的堕落非常愤怒，他曾于1933年5月9日写信给M．玻恩①说：“我一直对德国没有好印象，但我得承认，对于他们的暴行和残忍我仍然感到非常吃惊。”5月26日，关于如何对待刚上台的德国纳粹政权问题，他给劳厄②的信中再一次表露了他那气吞山河的心声：“我不同意你的看法，以为科学家对政治问题──在较广泛的意义上来说就是人类事务──应当默不作声……试问，要是像布鲁诺③、斯宾诺莎④、伏尔泰⑤和洪堡⑥这些人也都是这样想，这样行事，我们的处境会怎样呢?我对我所说过的话，没有一个字感到后悔，而且相信我的行动是为人类服务。”
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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【解读】20世纪30年代，当战争的阴影再次在德国呈现时，爱因斯坦开始呼吁各国人民为和平而斗争。由于是犹太人，他遭到纳粹分子的追捕和迫害，被迫离开德国来到美国，就职于普林斯顿高等研究院。材料一是1933年3月10日，爱因斯坦对《纽约世界电讯报》的记者宣布他不回德国的声明，反映当希特勒开始整肃异己分子和迫害犹太人时，爱因斯坦开始政治斗争，争取政治自由，并决定离开德国。材料二反映了为避免被纳粹化的德国科学院开除所造成的同以前同事反目成仇，爱因斯坦向德国科学院提出辞呈。材料三反映了爱因斯坦对德国知识界的纳粹化非常不满，表明了一位有成就的科学家强烈的社会责任感。
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【注释】①玻恩(1882—1970)：德国理论物理学家，量子力学的奠基人之一。②劳厄（1879—1960）：德国物理学家，因发现了晶体的X射线衍射现象而获得诺贝尔物理学奖。③布鲁诺（1548—1600）：文艺复兴时期著名的自然哲学家。④斯宾诺莎（1632—1677）：西方近代哲学史重要的理性主义者，与笛卡尔和莱布尼茨齐名。⑤伏尔泰(1694—1778)：18世纪法国资产阶级启蒙运动的旗手，被誉为“思想之王”、“法兰西最优秀的诗人”。⑥洪堡(1767—1835)：是柏林洪堡大学的创始者，也是著名的教育改革者、语言学家及外交官。
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9．爱因斯坦与原子弹
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〔材料一〕1939年8月2日，爱因斯坦签署了一封给罗斯福总统的信。信中一开始就写道：“当我通过未发表的文件看到费米和西拉德①的最近工作报告后，我相信铀在不久的将来可能会成为一种新的重要能源。这一新情况的某些方面值得政府加以注意，甚至在必要时迅速采取行动……现在有可能在大量的铀当中实现链式反应，它会产生巨大的能量以及大量放射性元素……这一新的发现，也可以用以制造威力极强的新型炸弹。”
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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〔材料二〕1940年3月7日，爱因斯坦再次写信给罗斯福总统，提醒美国应高度警惕从大战爆发以来德国对铀的兴趣越来越大这一事实，美国政府应加速进行铀的研究。信中写道：“去年，当我意识到铀的研究可能得出对国家有重要性的结果时，我曾认为我有责任把这种可能性通知行政当局。自从战争爆发以后，对铀的兴趣已经在德国被强化了。我现在听到，那里的研究正在高度保密地进行，而且已经扩展到了另外一个威廉皇帝研究所，即物理研究所。”
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──转引自杨建邺《爱因斯坦传》
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〔材料三〕在原子弹的制造方面，我所参与的就只一件事:我签署了一封给罗斯福总统的信，在那封信中我强调有必要进行大规模的实验，来实现原子弹的制造。
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我完全明白，如果这些实验证明是成功了，那该是威胁人类的可怕的危险。可是我却感到非采取这一步骤不可，因为〔当时〕看来很可能德国人也会抱着完全成功的希望在同一问题上进行工作。我看，我那时只能这样做，再无其他可以选择的余地，尽管我始终是一个虔诚的和平主义者。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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〔材料四〕我在原子弹制造和给罗斯福的信一事上的所作所为仅仅在于：由于当时存在着希特勒可能首先拥有原子弹的危险，我在西拉德起草的给罗斯福总统的信上签了名。倘若我知道这种担心是没道理的，我本不会(未必有西拉德那么起劲)参与打开这个潘多拉的盒子的，因为我对政府的不信任不仅仅限于德国政府。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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【解读】第二次世界大战爆发前后，在一些同行的促动下，爱因斯坦上书美国总统罗斯福，建议抢在纳粹德国之前研制原子弹。尽管他本人没有参与研制，但他却是美国原子弹研究的发起人之一。材料一、二是爱因斯坦写给罗斯福总统的两封信，他在信中提醒罗斯福注意德国制造原子弹的可能性。实际上爱因斯坦并没有参与美国研制原子弹的“曼哈顿”计划。材料三是1952年9月20日爱因斯坦给日本《改造》杂志的回信。材料四是1955年3月19日爱因斯坦给劳厄的回信。在这两则材料中，爱因斯坦都强调了这一点。
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【注释】①西拉德(1898—？)：美国核物理学家、生物物理学家。
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10．积极投身反战和裁军运动
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〔材料一〕我们发起召开这次会议，通过这次会议，全世界的科学家和一般公众签名赞同下列决议:
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“鉴于未来任何世界大战必将使用核武器，而这种武器威胁着人类的继续生存，我们敦促世界各国政府认识到并且公开承认，它们的目的决不能通过世界大战来达到，因此，我们也敦促它们寻求和平办法来解决它们之间的一切争端。”
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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〔材料二〕通过原子能的解放，我们这一代已经给世界带来了自从史前人类发现了火以后最大的革命力量。这种宇宙的基本威力不能装进狭隘的国家主义这一陈腐的概念里。因为没有秘密可保，也没有防御可能；除非通过全世界人民觉醒了的理解和坚持，就没有控制原子能的可能。
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我们科学家认识到我们有不可逃避的责任，把原子能的简单事实和它的社会后果告知我们的同胞。这里存在着我们唯一的安全和我们唯一的希望:我们相信有知识的公民都会为生活而不是为死亡去行动。
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──爱因斯坦《爱因斯坦文集》第三卷
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【解读】第二次世界大战中美国用两颗原子弹轰炸了人口稠密的日本城市，这件事成为爱因斯坦终生的遗憾。以后他就致力于防止核战争，亲自领导组织“原子科学家非常委员会”，出刊《原子科学家公报》，要使全世界人民认识到核战争的极端危险性，倡议各国科学家用自己的言行来维护世界和平。材料一是由英国著名哲学家、数学家罗素牵头、爱因斯坦大力支持签署的“罗素—爱因斯坦宣言”，旨在削减原子武器，停止研究开发氢弹。“罗素—爱因斯坦宣言”开创了科学家积极投身反战和裁军运动的先河，表明爱因斯坦在生命的最后时刻仍然为推动人类的和平而努力。材料二是爱因斯坦于1947年2～3月间为“原子科学家非常委员会”筹募百万美元教育基金所发出的信。

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