内蒙古自治区物理学会

Inner Mongolia Physical Society

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——论题:内蒙古自治区物理学科发展规划

 

为了更好地履行党和政府联系广大科技工作者的桥梁和纽带职责,鼓励广大科技工作者为内蒙古自治区的教育、科技、经济发展建言献策,进一步激励创新意识,创造学术自由讨论的环境,推动学会改革与发展,由内蒙古科协主办、内蒙古物理学会承办的研讨内蒙古自治区物理学科发展规划的内蒙古科技沙龙活动于2006年7月3日上午在呼和浩特市新城宾馆国宾楼威尼斯厅举行。

出席本次科技沙龙活动的有内蒙古物理学会常务理事、呼和浩特市、包头市、乌兰察布市的部分理事、高等院校物理学科的主要学术带头人:罗辽复,梁希侠,班士良,李前忠,张伟,杨性愉,松林,闫祖威,赵巨东,晨阳,寅英,乔文华,刘官元,胡文弢,梁运章,李国栋,王松滨,燕涛。内蒙古科协学会部肖飞部长,苏雅来副部长,朱晓华和杜建峰也出席了科技沙龙活动。

本次科技沙龙活动的论题是“内蒙古自治区物理学科发展规划”,由内蒙古物理学会理事长班士良教授、副理事长李前忠教授作主题发言。著名物理学家罗辽复先生、梁希侠先生,理论物理、生物物理、凝聚态物理、物理电子学、光电子学、信息光学等学科的学术带头人也作了自由发言,大家围绕“内蒙古自治区物理学科发展规划”这一主题,就“物理学在科学研究与发展中的地位与作用”,“国内外物理学研究的现状、特点、趋势与前沿”,“我区物理学基础研究的现状、优势和特色”,“‘十一五’和2015年前我区物理学应重点支持和优先发展的领域”,“保证和促进基础学科发展的措施和建议”以及存在的问题等进行了热烈、深入、广泛的讨论和交流,主要内容为:

(一)物理学在科学研究与发展中的地位与作用

物理学是研究物质及其相互作用和基本规律的基础科学,是自然科学中各个学科的重要基础。

物理学的前瞻性发展,既丰富了人类知识宝库,又为自然科学和高新技术起到了先导和源泉作用,推动了其它学科乃至科学事业和技术的快速发展。相对论的建立,量子力学的创立,对人类物质文明进步做出了巨大贡献。另一方面,科技应用的发展和技术革命也为物理学基础研究不断提出新要求。

物理学对改善人的基本素质有着重要影响,在形成和培养人们正确世界观的过程中发挥着重要作用,物理学对人才培养起着不可替代的作用。

(二)国内外物理学研究的现状、特点、趋势与前沿

1.国际物理学研究发展的现状、热点和态势

(1)物理学发展的深度和广度日益拓展:在微观、宏观和复杂系统等方面物理学把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度,同时也产生了许多科学上的重大课题。

(2)物理学的先导性以及与技术的紧密结合:由于物理学基础研究的重大突破,导致了核技术、航天技术、信息技术、激光技术等尖端技术的迅速发展,基础科学的先导作用日益显著,也诞生了许多物理科学的新问题。

(3)学科交叉与渗透:物理学通过对化学、材料化学、生物学及医学、信息科学等进行渗透和交叉,既促进了这些学科的发展,又形成了一系列新的交叉学科前沿,如:当今最活跃的热点、前沿学科--纳米、生命和信息,无一不是物理学与其它学科交叉的产物。

(4)国际合作日益广泛,基础研究水平已经成为衡量国家综合实力的重要指标。

2.我国物理学研究发展的现状和态势

(1)物理学基础研究发展速度很快:改革开放以来的20多年,由于国家的重视程度和投入的不断增加,我国的物理学基础研究与其它学科相比,与国际水平较为接近,一些学科领域(例如:理论物理、高温超导、人工微结构材料物理等)已达到或接近国际先进水平。

(2)基础研究队伍的总体素质有了明显的提高,年龄结构和学科分布得到一定程度的改善。国际合作方面较其它学科更为活跃

(3)我国物理学基础研究的战略重点领域:非线性科学与复杂系统,深层次的物质结构和大尺度的物理规律,纳米科学技术,空间环境与安全,空间科技系列卫星群,量子调控与未来信息科学技术基础,凝聚态物质及其新奇量子现象等。

(三)我区物理学基础研究的现状、优势和特色

上世纪80年代中期,我区物理基础研究在基本粒子、场论、固体元激发理论、激光物理、半导体物理等研究方向取得了众多成果,在国内外有一定的影响,培养了学术梯队。

目前,我区物理学科研队伍主要集中在内蒙古大学、内蒙古师范大学和内蒙古工业大学等少数高等学校。研究人员主要为教学、科研兼职人员,约有150人,其中有教授40余人,副教授50余人。支持平台:1个博士后科研流动站(物理学);2个博士学位授权点(理论物理、生物物理);9个相关硕士学位授权点;1个国家数学物理学基础科学研究与教学人才培养基地;2个自治区重点学科:理论物理,固体力学;3个自治区重点实验室:内蒙古自治区高等学校稀土材料重点实验室;内蒙古希苑稀土功能材料工程技术研究中心;内蒙古自治区离子束生物工程重点实验室。

20年来,我区物理学基础研究根据国内外学术动态和自治区的特点调整研究方向,已形成了有特色的主要研究领域,如:理论物理、生物物理、凝聚态物理、物理电子学、信息光学等。其优势和特色学科有:

理论生物物理,主要选择既有重要生物学意义、又有浓厚物理背景的生物学问题,研究其中的物理过程和规律。本方向的理论研究成果达到国际先进水平,在国内外有较大的影响,对相应领域的理论发展做出了重要贡献,对揭示和探索生命现象的物理本质和基本规律起到了积极作用,对实验研究有重要指导意义。

凝聚态理论,在表面、界面以及量子阱等微结构中的元激发和相关问题以及低维磁性材料中的磁激发和热力学问题等方面做了较系统的研究工作。此方向有良好的工作基础和较强的研究力量,研究成果达到国际水平,在国内外有一定的影响,发挥了推动理论发展、指导实验的作用。

稀土和半导体物理结合自治区资源优势,开展了掺稀土氧化物半导体纳米材料、稀土纳米材料、吸波材料、磁性材料、稀土催化材料、稀土发光材料、半导体薄膜的稀土材料掺杂及稀土掺杂改性机理、燃料电池等领域的基础性研究,作出了富有特色的工作,得到国内同行的认可。

环境生物物理研究的静电场处理甜菜种子提高含糖量技术,推广面积达340万亩,创经济效益1.8亿元。农产品、药材静电干燥技术属国内首创,其技术列入国家计委高新技术产业化推进项目和自治区火炬计划;静电场处理油葵种子提高产量和抗旱性能的技术通过鉴定,进入推广阶段。在马铃薯磁处理、静电场对牛卵母细胞体外成熟及受精卵体外发育的影响、生物超弱发光与静电场生物效应、高压脉冲电场处理小鼠精子等方面理论和实验研究取得较大进展。2002年政府拨200万专项款建立了离子束生物工程开放实验室,2004年成为自治区重点实验室。目前开展了离子束对牧草种子和酶的作用之研究工作,并取得可喜的进展,有望产生拥有自主知识产权的新技术。

信息光学主要在光学信息处理和图像识别等方面开展了较系统的研究。在综合多畸变不变滤波器和图像矩的研究方面取得多项成果。提出并实现极坐标变换和径向对数变换的光学方法,在图像的多畸变不变识别中应用切比雪夫-傅立叶矩、雅克比-傅立叶矩和圆谐-傅立叶矩这些图像矩,取得了很好的识别效果。目前研究重点是把理论成果应用于实际的图像识别中。

目前物理学的研究向特色和交叉学科发展:如理论生物物理、低维量子限域体系中的电子态和元激发、纳米稀土材料、离子束生物工程、光信息处理与图像识别等;与其它学科的交叉趋势为:物理学与生物、化学、材料科学、信息、工程等学科的交叉与渗透。这种发展态势表明,学科交叉对物理、生物、材料科学、化学、信息、工程等学科的发展将起到越来越大的推进作用。

2001年-2003年物理学科承担国家自然科学基金课题论文发表总数增幅较大。相对其它学科而言,物理学科发表论文总数所占比率在有波动的情况下,大致保持增加的趋势。在物理学基础研究方面发表论文总数约占自治区科技论文总数的12%,投入产出比高,对SCI刊物收录自治区学术论文的主要贡献来源于物理学科(平均每年为48.8%)。

近年来,物理学科承担国家自然科学基金项目年均4.5项左右,年均经费70.69万元左右(2001年-2003年国家自然科学基金平均每项 18.9万元)。 “七五”期间资助项目30个,资助金额15.6万元;“八五”期间资助项目28个,资助金额17.8万元;“九五”期间资助项目20个,资助金额27.9万元;“十五”期间资助项目15个,资助金额62.5万元;2001年—2005年自治区自然科学基金平均每项4.17万元。 近几年来物理学科承担自治区自然科学基金项目数占全区自然科学基金项目数的3.5%,经费占全区自然科学基金经费的4.3%。

存在的问题:跟踪研究较多,重大原创性成果较少;有些立项存在短期行为,不利于高水平成果的形成;学术大师不多,人才队伍结构、队伍布局不尽合理(主要集中在内蒙古大学、内蒙古师范大学和内蒙古工业大学等少数高等学校),基础科学领域研究投入虽有明显增加,但经费总量和人均经费支持强度偏低。

(四)“十一五”和2015年前物理学应重点支持和优先发展的领域

讨论了(1)物理学优先发展方向和领域,(2)交叉学科的优先发展方向和领域,(3)物理学基础研究重大项目建议。

(五)、保证和促进基础学科发展的措施和建议

1.  提高认识、准确定位、充分重视

基础科学研究的可持续发展,对于占领人才和知识制高点,为自治区发展提供战略性、前瞻性的人才储备和知识储备,推动其它学科的发展,有着不可替代的重要作用。基础理论研究的投入很难用“经济效益”的指标来加以统一衡量。基础科学研究和教育在素质教育中的地位是其它学科无法取代的。要加强宣传,切实提高