计算机科学技术研究方向范文

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2012年8月3日，“巅峰汇，展望未来──2012戴尔高层客户峰会”在丽江举行。在会上戴尔公司与北京大学计算机科学技术研究所共同签署了虚拟集成系统（VIS）联合实验室项目合作备忘录，并宣布戴尔为北京大学设计、建造的基于戴尔虚拟集成系统（VIS）解决方案的联合实验室正式落成。

会后，北京大学计算机科学技术研究所副所长郭宗明及戴尔（中国）有限公司公共事业部教育行业总经理王珊围绕数据中心的建设解答了记者的疑问。

郭宗明副所长介绍说，目前研究所设置了九个研究方向，随着研究工作的不断深入和研究成果的不断积累，仅以视频为例，就需要大量的存储空间，同时为了保证研究工作的方便展开，对于资源的分类及读取都提出了更高的要求。而实际情况是，由于缺乏全面的系统化的技术及服务支持，教师们各自为政，花费了很多精力建设自己的教学平台，但各个平台之间不能实时共享，容易造成资源浪费，也容易阻碍信息的流通。当然，其他的一些问题，如机房的空间、电源的供应等问题也日益凸显。他表示，研究所现在用的是戴尔为其量身打造的一套私有云平台来提供PaaS服务，戴尔提供了很完美的定制化方案，最大限度地帮助研究所解决了自身的问题。这类定制化方案的实施，在未来的系统升级时，也能带来灵活的可扩展性和可配置性。他表示，此次合作将延续和巩固与戴尔的战略协作伙伴关系，将为新一代数据中心新功能的开发提供更多的创新理念。

王珊总经理就该中心的建设方案做了详细的阐释，指出该数据中心主要采用戴尔虚拟集成系统（VIS）解决方案和“互联校园”教育信息化技术。戴尔VIS能帮助用户扫清采用虚拟化的障碍，能有效的提高数据中心效率。其开放式体系结构意味着用户可以随时做出改变，并选择适合自己组织的技术和采用进度。PowerEdge C 6100服务器的超密集型2U基础架构，支持多达四个服务器节点，节省了空间，电源和冷却功耗更低。AIM管理器可以创建动态的基础架构，适应不断变化的客户需求，可以轻松管理虚拟和物理服务器构架，推进虚拟化部署，减少服务器数量。深度定制化是戴尔解决方案的一个特点。同时，她还从基础教育、职业教育、高等教育三方面谈了戴尔产品及服务在教育领域的应用情况。

大数据时代的到来，使得越来越多的教育领域客户认识到存储数据、保护数据、整合数据的重要性和迫切性，同时，运维的任务日益繁重也让教师们不堪重负，不能把更多的精力投入到教学或研究中去。戴尔与北京大学计算机科学技术研究所的此次合作，必将有利于推动教育管理信息化的发展。

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中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0156-01

一、自然辩证法与自然科学技术

自然辩证法是完整学说中的一个组成部分，也是学说中与科学技术联系最直接的部分。形象地说，自然辩证法是人文文化和科学文化之间的一座桥梁，具有特殊的文化或智识意义。学习和研究自然辩证法，有助于我们搞清科学和哲学的关系，从而更加清楚地认识科学的本质和发展规律，更加全面地观察思考问题，只有加深了认识，我们才能更好地发挥主观能动性，迎接新的科学技术的挑战。自然辩证法为探索科学技术发展的规律性，制定和完善正确的科学技术方针政策提供理论依据，也为我们的实际生活工作中起到指导作用。

自然辩证法对自然科学技术研究是有很大的指导作用的。比如对应于“机器能不能思维”这个问题，科学层次上研究人工智能，如果说自然辩证法已经明白了机器和人脑思维的差异，那么对于人工智能的研究方向就具有指导意义。自然辩证法研究的很多问题是认识研究自然世界、科学技术不可回避的问题，很多著名的科学家，同时也是哲学家。

“信息技术教学”是一个包括理论、技术和教育实践的综合系统工程。是一个随着技术进步和社会发展不断提出新目标向前发展的工程[1]。如同任何一种学科，计算机具体其科学性和发展规律，依托于科学技术。因此，自然辩证法与计算机信息技术教学相互作用，相互促进，共同发展。譬如当一个计算机专家去研究分析一个计算机问题的时候，不可避免的要思考它哲学层次的问题，同时依据哲学的思维方式去解决问题；哲学层次问题的解决，也需要从计算机科学的研究中去总结、归纳，同时很多自然辩证法的问题，在计算机信息技术教学研究中得到了解决[2]。

二、学习自然辩证法在计算机信息技术教学中的意义

世界上诸多国家之所以纷纷提出自己的信息化战略，争先恐后地建设本国信息高速公路，不遗余力地发展和推广应用计算机信息技术，根本原因在于信息化可以对本国经济与社会的发展产生巨大的功效，可有助于提高国民的生活质量。很多计算机信息技术的研究课题和研究方向都是在自然辩证法的指导下的。而对于高职校这类主要培养职业类实践操作人才的学校，计算机信息技术这一基础学科，无论是对于计算机专业还是非计算机专业学生来说，都是极其重要的。可以说当今世界计算机操作能力已经和英语成为了现代社会人才必备的两大技能，谁缺少计算机技术，谁将会被社会所淘汰。

在计算机信息技术教学中，我们可以用到很多自然辩证法的理论，例如：

（一）教与学：在教学过程中，教师的“教”与学生的“学”，是两个矛盾统一体，如何使学生可以学习到知识，掌握实践技能，提高教学效率，需要教师协调好“教与学”。教师可以通过讲授法、任务驱动法，情景模拟法，游戏教学等教学方式来提高学生的学习兴趣；通过教学测试，模拟实训操作等及时得到学生学习效果反馈，不断改进教学方式，修改讲课速度和教学案例等。职校的学生学习兴趣较低，学习能力较差，很多所谓的“乖孩子”又仅仅只能学会书本的知识，无法在实际工作中活学活用，掌握实践技能。因此在教学中，不能只一味的灌输给学生知识和技能，还需要很好的处理学生“学”的一方面，了解学生的需求、特点。根据职校学生的性格特点，多用有趣的，贴合生活的案例来教学，多以鼓励为主，多增加综合实训等。因为“教与学”，“教师与学生”不仅仅是矛盾体，更是一个统一体。处理好教与学的矛盾统一关系，对教学会起到事半功倍的效果。

（二）系统分析法：系统分析法是为确定系统的组成、结构、功能、效用，而对系统的各种要素、过程和关系进行考察的方法[3]。计算机信息技术课程是一门实践操作性非常强的科目，因此在实际的教学中，为防止理论脱离实际的倾向，需要掌握系统分析法。在教学中，我们就可以运用系统分析法，来讲比较庞大的实训案例，转化为子系统来设计，让学生在学习中掌握这个科学方法，更好的得到实践效果。比如，计算机信息技术教学中有要求学生在模拟情景下进行“某公司业务表单操作”综合实训练习，这实际上是让学生将课程中所学的理论知识转化为自己知识的过程，在这种模拟环境下，学生需要分析各个表格的数据，分析它们的相互关系，最后运用这些信息对某公司的业务进行汇总操作，完成各类表单制作。这样运用系统分析法所做的综合实训设计，可以更好的让学生学会实践操作，学会转化知识。

除以上几个例子，自然辩证法对于计算机信息技术教学有着更多不容忽视的指导意义。正确了解自然辩证法与计算机信息技术教学之间的关系，有助于更好地透过表面的自然现象，从本质上深层次地理解并发掘自然规律，提高教学效率，这就是学习自然辩证法的根本意义所在。

三、结束语

做到“有教无类，因材施教”对于一名老师来说十分重要。因为人，尤其是孩子，更是一个矛盾的结合体，他们身上有着一些未被磨灭的特质和天性，而且每个人都不尽相同。因此要在平时的学习和生活中，多些耐心，细心观察，总结经验，反思过程，针对他们的性格特点，善于发掘并培养这些特长，并帮助他们克服自身的缺点，用很善巧的方法去成就学生，让他们真正实现自我价值，便成了因材施教的首要任务，这也是我们今后的重要课题，而这一切都离不开自然辩证法思想的指导。

总之，作为哲学的自然辩证法是联系哲学与科学技术的纽带，它和科学技术，包括计算机信息技术的关系密不可分。以自然辩证法的观点来看待教学，有助于我们更加深入地将教育教学进一步深化。

参考文献：

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伴随着我国宏观经济建设事业的持续增长，以及社会基本形态发展事业的不断进步，我国当代计算机科学技术与通信技术领域接连取得了一系列备受瞩目的发展成就，时至今日，计算机科学以及通信科学技术正对我国基层民众日常化工作和生活实践行为的开展产生深切的影响，技术的发展也给国人获取信息资讯创造了越来越多的便捷而有效的实现路径。现代计算机信息通信技术在实际的应用实践过程中本身具备着众多的优点，比如传输形态多样的数据信息、传输速率高、通信呼叫实现时间延搁短，以及较好的抗击信号干扰能力等。这些优点使得相关技术类型在我国工业、科研、电信、以及银行等诸多行业领域的基本业务运行实务过程中得到了广泛而有效的应用，为中国当代社会综合性建设发展事业的稳定有序推进创造了极其充分且极其重要的现实推动力量，有效发挥了计算机科学技术，以及现代通信技术对我国当代经济社会建设事业稳定有序推进所产生的重要助力作用，文章将针对计算机技术在通信技术领域的应用实践展开简要的探究论述，预期为我国当代历史时期经济社会建设事业的稳定有序推进创造充分的支持保障条件。

1 计算机信息通信技术的主要技术特点分析

基于现代计算机科学技术形态与传统通信技术形态之间的有效结合实现计算机信息通信技术的建制，既能够实现对信息资讯以及数据资源的传输性技术功能目标，又能够实现对信息资讯以及数据资源的即时性技术处理，实现了技术形态相互结合背景下最佳应用效能状态的切实建构。计算机信息通信技术建制工作的主要立足点就是要切实数据资讯的顺畅有效传输目标，通过对现代计算机科学技术形态的引入与应用，助力我国通信事业实务发展领域相关技术形态的稳定有序发展演进，与传统的基于电话拨号技术形态的通信技术模式相比，基于现代计算机科学技术的通信技术模式具备如下技术特点：

第一，利用计算机设备开展通信实践行为，能够顺畅有序地实现对形态多样的多媒体信息资源的顺畅有序的传输。现代计算机信息科学技术的基础性传输信号是二值类信号，在这样的技术发展实务环境之下，想要在实施图片、语音，以及文字类型信息的实践过程中获取顺畅有序的开展目标，并对数据信息的传输处理技术过程实施有针对性的监管，就必须借助计算机技术应用背景之下的二值类信号展开必要的技术处理行为。

第二，利用计算机设备开展通信数据信息资讯内容的传输工

作，能够有效助力信息传输技术实现效率水平的大幅提升，在实际传输文字类信息资讯的过程中，实际测量获取的传输速率参数数值可以达到2400B/S，也就是在一分钟之内能够实现对总量18000个文字字符的传输目标。如果在原有的设备基础以及技术发展阶段之上引入数字式信息传输技术模式，实际传输速率可以达到6.4万B/S的传输速率，也就是在一分钟的时间之内可以实现对总量规模为48万的字符传输目标。因此，借助现代计算机科学技术设备开展数据信息资源传输技术行为，能够有效助力现代通信技术形态的快速发展。

第三，运用计算机设备开展通信呼叫行为实际持续的等待接通时间相对较短。依照相关技术人员的数据统计工作结果，约有25%左右的通信呼叫行为在1s之内能够实现接通状态，而且约有占据总数一半的通信呼叫行为在5s之内能够实现接通状态。在传统的通信技术模式的应用实务过程中，针对特定信息资源对象展开传输性技术实务流程，往往需要3min-5min的等候时间，而运用计算机技术进行数据资源的传输操作技术过程，信息资源传输方与信息资源接受方建立联系结构并完成数据信息资源的传输工作，通常在90s之内就能顺畅完成相关的技术实务运作过程，计算机通信技术的运用给现代国人基本通信需求的充分满足创造了极其充分的支持性条件。

第四，基于计算机技术形态的通信实务模式往往具备较好的抗干扰能力，缘于计算机设备在执行通信和数据信息传输技术行为的过程中，往往对二进制代码保持着稳定而深切的应用，使计算机设备在数据信息资源的传输实践过程中总能够有效实现对各类干扰信号的有效屏蔽，并且具备较好的数据信息内容加密处理功能。

2 计算机信息技术形态在现代通信事业领域的现有应用情况简析

在现有的阶段性发展环境之下，计算空信息科学技术的相关形态在工业制造业生产、现代科学技术研究事业的研究实务、电信产业，以及现代银行业的发展实务过程中具备着极其广泛的应用空间，随着分布处理和当代移动互联网信息传输与处理技术稳定有序发展的时代背景之下，现代计算机信息技术在通信技术领域的应用深度呈现出了不断深化的现实发展趋势，全世界范围内主要发达国家都已经实现了非公共交换分组数据网络，以及数字化网络的建设目标，并且能够给现代网络技术以及通信技术的用户群体提供类型多样的服务项目。

2.1 计算机信息技术在通信计费系统中的应用现状

随着现代交换技术形态的持续发展进步，基层民众对交换机设备技术系统的需求水平不断提升，切实要求这一设备具备专有性的实现计费技术目标的功能模块，并且能够运用专门性的计算机设备实现对绝大部分用户机结构的计费工作目标。使用专用化的计算机设备完成计费功能技术目标在实际的业务运作层次具备众多的优点，比如可以促使专有化的计算机设备具备较好的多样化功能类型、较大的数据信息资源存储空间，以及较多的数据信息冗余度。在实际的业务运行过程中，专门用于计费工作的计算机设备可以切实依照客户群体实际具备的多元需求实施功能模块的设计工作，可以允许不同的设备之间存在细微化的技术差别，并以此提升相关技术系统在实际运营使用过程中的功能针对性。

2.2 计算机信息技术软件在现代通信管理信息技术系统中的应用现状分析

在现有发展阶段，我国各类企业组织以及事业单位对建构行之有效的内部信息管理系统的需求强度逐渐提升，因而也导致现实市场环境中接连涌现了一系列形态各异的管理信息系统。

通常情形下，在实施信息数据管理系统的运用过程中，应当重点关注其管理作用实务模块的相关使用功能的充分发挥，通过这一过程，切实助力系统的实际使用者提升其日常化生产经营实务运行过程中的效率水平，通过对系统中安置的计算机技术设备的充分运用，切实为我国现代企业组织以及社会建设实务事业的长期稳定发展创造充分的助力。

管理信息技术系统的建设工作，应当切实依照上级相关业务主管部门的理念指导，以及技术实践技术操作路径指导，要切实针对上下级单位之间实际面对的需求结构变动特质，提高对相关领域基本建设实务理念的深化认知，并重点关注相关技术实务系统的应用价值特征，坚持先单机再网络，在实现自动化办公技术体系建设目标的前在条件之上，逐步实现对自动化远程控制技术系统的建设目标，助力企业和一切形式社会组织中数据通信信息处理终端持续处于稳定有效运转状态。

3 结束语

针对计算机技术在通信技术领域的应用实践问题，文章选取两个具体角度从技术特点以及技术应用角度展开了详细分析，文中重点关注了将计算机技术应用与现代通信技术领域对我国当代社会综合建设事业的有序推进所发挥的重要意义，仅供参考。

参考文献

[1]周亚洲.通信领域计算机技术应用研究[J].科技风，2015，2：100.

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根据2002―2010年我国学位与研究生教育发展的总体目标,到2010年,全国在校研究生总数将达到硕士生120万,博士生15万,中国将成为名副其实的研究生教育大国[1-2]。国家的信息化进程,带动了对计算机技术应用人才的需求,计算机技术应用人才需求量每年增加100万[3]。

研究生教育是我国培养高层次人才的主要途径,已成为我国社会发展和经济建设的人才资源库,而研究生创新能力的培养已成为计算机技术人才教育的核心所在。针对浙江省区域经济的创新驱动和产业集聚等特征,近年来,浙江工业大学计算机科学与技术学院与机械工程学院进行了研究生联合指导培养方式的探索,依托浙江区域经济产学研合作,与中国科学院遥感研究所、地理研究所、美国辛辛那提大学、比利时鲁汶工程技术学院、瑞典布莱金厄工学院、IBM公司、杭州国家软件基地、杭州国家动画基地、杭州国家数字娱乐产业基地、公安部第三研究所等在科研和联合培养研究生方面开展合作,结合计算机专业研究生培养的特点,提出了研究生创新能力的培养理念,进行了研究生创新能力教育模式实践探索,把提高研究生教育质量放在首位,努力培养能够引领、推动浙江乃至全国经济和社会发展的计算机技术精英人才。

1创新意识与创新思维

常顺英研究员将研究生的创造性定义为:能够产生独特的、现实的、有社会价值产品的多种能力与优良人格特征的整合[4]。它包括研究者的创新意识、创造性思维、创造性想象、创造性人格等,其中创造性思维是创造性的核心因素。没有创造性思维就产生不了创造性活动,更谈不上创造性成果,所以创造性的培养,关键在于创新意识,创造性思维的培养。

创新思维是为解决实践问题而进行的具有社会价值的新颖而独特的思维活动。或者说,创新思维是以新颖独特的方式对已有信息进行加工、改造、重组从而获得有效创意的思维活动和方法,是一种不同于他人的批判性思维方式。研究生有了创新意识,才能抓住创新机会,启动创新思维。在培养研究生创新思维过程中,还应注重独立性思维品质的训练,如爱因斯坦所言:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,却需要有创造性的想像力,而且标志着科学的真正进步。”可见,在科技研究活动中,研究生要敢于怀疑,敢于提出研究问题及解决问题的方法。

2计算机科学与技术专业研究生教育

2.1计算机科学与技术专业设置

浙江工业大学计算机科学与技术专业以培养德智体全面发展,具有坚实的计算机科学与技术的基础理论、知识全面的计算机高级应用型人才为培养目标[5]。主要研究方向有软件开发环境与软件中间件技术,多媒体技术与虚拟现实,电子商务技术,智能技术与应用及制造业信息化。研究生通过专业学习,具备计算机硬件、软件和应用技术的专门知识,深入了解计算机领域的研究现状和发展趋势,具有独立从事科学研究、工程技术开发的能力,有严谨求实的科学态度和创新精神,能够研究和解决与本学科有关的科学和技术问题。

2.2研究生创新能力的现状

计算机科学与技术专业在读研究生生源主要为应届生。应届生是从学校到学校,大多数人较少直接参加科研实践,缺乏生产和科研实践经验,研究目标不明确,不具备独立从事科研工作的能力,更谈不上创新能力。很多研究生还是用本科阶段的学习方法,习惯于接受、掌握现有的知识和在固定的框架中思考问题,缺乏独立思考能力和创新思维。

导致研究生创新能力低下的原因是多方面的。首先,中国传统应试教育影响研究生创新能力教育。在教学和科研过程中,往往显示出因循守旧的保守思想,喜欢以既定的、现存的规则来解释新的现象,而不擅长通过新的现象来思考原有规则存在的不合理性,并且通过思考与实践来它。其次,研究生教育阶段学科专业狭窄,学科之间的交流、渗透很少,出现所谓的“隔行如隔山”。其结果往往限制了学生的视野,缩小了研究生想象的空间和相互借鉴的机会。再次,研究生教育对研究生个性释放的诱导不足,从培养方案到教学方法和科研过程,研究生能独立从事研究的机会不多,这必然会束缚研究生创新能力的发展。因此,对研究生创新能力的培养成为迫在眉睫的任务。

3研究生创新能力培养模式

研究生创新能力的培养是一个系统工程。培养研究生的科研创新能力需要一个合理的培养过程。计算机科学与技术专业根据专业特点,主要从培养计划、课堂教学、专题研讨、企业实践、跨学科研究生指导进行研究生创新能力培养模式的探索。

3.1个性化培养计划

在研究生的培养过程中,需要一个多样的、有利于学术个性成长的环境。个性化的培养计划是研究生创新能力培养的有利保障。个性化的培养计划是导师与研究生共同制定的,每个学生都有自己的教学计划。计算机科学与技术专业在课程设置上,设置了必修课和选修课,在教学大纲上列出多部相关教材及学科前沿著作等,使研究生和导师在教学计划的制定上有更多的选择余地,制定出更加适合自己的培养计划。同时针对没有工作经历的研究生,可设置企业实践必修环节,研究生利用假期时间完成。导师在指导研究生的过程中,既要对个性化研究生培养计划的实施进行监督、检查,更加重要的是要对学生进行引导,发现并培养学生的创新能力。

研究生个性培养计划中,第一学年主要完成相关课程必修学位课和选修课的理论学习,学会创新科学思维及方法。第二学年是关键的一年,主在通过大量文献阅读、企业实践、广泛收集资料,熟悉本专业领域的国内外研究动态;在导师指导下,拟定研究课题,进行课题的研究工作。在这一年中,专业导师团队要负责严格的选题把关和中期考核筛选。中期筛选考核包括学位课和选修课学分及科研实践能力是否达标,学位论文的选题是否具有原始创新性等,合格者进入第三学年的学位论文研究工作,不合格者要终止学习可肄业处理。学位论文研究阶段是培养研究生创新能力的关键阶段。

3.2研讨性教学过程

笔者作为博士生和访问学者在香港城市大学、香港浸会大学、德国汉堡大学等国际性较强的高校进行学习和交流,期间主讲了计算机三维视觉,指导了多门智能技术相关课程,也旁听了国外教授主讲的人工智能等研究生课程,发现许多专业课程没有统一的教材,但有大量的参考书目。学生上课前必须先浏览该课程的课程网站,了解上课内容和下载相关资料。课堂上,主讲教授经常先以一个典型案例(常为最新的研究论文)说明知识点,再留出时间与学生讨论,学生基本上是带着问题来,再带着新问题跑图书馆或上网学习。这种教学方法针对案例问题展开学习与讨论,着眼于发展研究生的创造力以及解决问题的能力,使学生在讨论中获得知识,创造性地提出新的解决问题的办法。这种研讨会形式的教学过程给了我们启示,为了培养研究生创新能力,我们导师把培养学生的创新意识和创新能力作为课堂教学的主旨,删除部分内容陈旧的研究生课程,引进反映学科新技术、新成果,反映专业领域热点和研究进展的教学内容。课堂教学不仅注重启发研究生思维,引导研究生积极思考,参与讨论,还要求研究生就自己感兴趣的课题进行自我课堂教学,学生当老师,充分调动学生的研究热情。同时根据课程特点,增加自主设计的实验课程。这种创造性教学活动,不仅营造宽松的学术研讨氛围,而且使学生们在良好的学术氛围中,互相学习,共同提高。几年来的教学实践表明,这种教学方式能够发挥学生的主动性,激发其创新性思维,培养学生的创新精神和实践研究能力,强化学生创新意识及创新能力的培养。

3.3多样化专题讨论

计算机科学与技术专业研究生多来自不同专业,如机械制造、自动化控制。在研究生学习阶段,在对本专业,本领域内的理论全面掌握的基础上,引入计算机科学技术进行专业研究。对每一位研究生而言,其他同学的研究都是新的研究领域。为此,结合本学科的研究方向,学科定期组织专题讲座会。专题讨论会相当于为学生提供一个交流平台,来自不同专业的研究生在这一平台内分享学习成果、探讨问题、分享学习资源,营造良好活跃的学习气氛。研究生经过独立思考后提出的创新课题是否具有创新性和可行性,在讨论会中提出来,导师和同学一起研究讨论。一方面加深研究生对课题的理解认识,另一方面从不同角度审视和思考问题,提高学生研究问题和解决问题的能力。

3.4企业实践选题

随着科学技术的进步,计算机应用已经渗透到各行各业,这为计算机科学与技术专业研究生提供了大量企业实践平台。低年级研究生利用假期到软件公司、企业工作实习,将理论学习应用到实践,同时通过实践,了解目前技术瓶颈,从中提炼出研究课题。学生所选的课题为公司企业研发实践中存在的实际问题,学生通过到企业实践,不仅可以培养独立工作能力、分析解决问题能力、创新能力,而且又可以解决企业运作过程中的实际问题。所培养的研究生具有独特的创新工作能力和团队合作精神,深受企业欢迎,有的研究生毕业后就留在公司工作,实现了学习与工作的无缝连接。经过几年的实践,我校建立了一批稳定的研究生实践基地。

3.5研究生导师团队

研究生导师在研究生培养全过程中始终处于主导地位,导师个人的学术水平、研究能力对其研究生的创新能力培养起着至关重要的作用。为了适应新兴学科、交叉学科研究生创新能力的培养,在实践中,我们以导师团队方式指导学生。团队中的导师来自不同学科,有不同的学术研究背景,主要导师都有国外留学或访问研究的经历,有着丰富的研究生指导经验。

导师团队内的研究生如有学术上的问题,可以咨询导师团队的其他导师,寻求问题的研究方案,团队导师对学生的研究问题给予必要的指导。导师团队定期交流,讨论研究生学习进展,交换指导意见。导师以团队方式指导研究生,是一种集体意识和团队合作精神的体现,能够准确把握学科发展的脉络。这种方式,一方面避免导师个人学术水平、知识面、时间安排等方面的局限性,影响研究生创新能力的培养;另一方面,充分发挥团队合作精神,准确把握学科发展的前沿动态,拓宽研究生创新思维,让研究生更加主动关注其他领域的知识创新,为科研创新奠定基础。

4结语

本文结合国内外学校在相关研究生培养方面的特点和优势,分析了计算机科学与技术专业学生的培养方法,进行研究生创新能力培养模式的实践探索。在内容上,主要从培养计划、课堂教学、专题研讨、企业实践和研究生导师队伍建设等方面进行了探讨。

创新才能进步｡我国的学生在总体上基础扎实,但创新能力较弱;计划内的课程成绩较好,但主动研究的积极性不高。研究生作为我国从事科学技术研究的最具活力的人才队伍,所具有的实际创新意识和创新能力,事关国家和民族在今后国际上的兴衰和地位｡高校的教育工作者应该对研究生创新能力的培养引起高度重视并投入相应的精力,切实做好研究生创新能力培养工作。

参考文献:

[1] 侯建国. 研究生教育工作应坚持创新求变[J]. 学位与研究生教育,2008(11):1-3.

[2] 陈子辰,许为民,林伟连,等. 新世纪研究生素质教育研究[G]//谢桂华. 学位与研究生教育研究新进展. 北京:高等教育出版社,2006(6):170-189.

[3] 刘学民. 加大创新力度 再创学科辉煌:关于高等院校计算机学科专业设置及创新改革的研究[C]. 第二届中国计算机教育与发展学术研讨会,2008:116-118.

[4] 常顺英,林彤. 研究生创新意识和创新能力的培养[J]. 北京理工大学学报:社会科学版,2006(10):106-109.

[5] 2009 年计算机科学与技术专业全日制专业学位培养方案[EB/OL]. [2009-09-11]. / articleContent.do?articleId=459.

Research and Practice for Development of Postgraduate Innovation Ability

CHEN Sheng-yong1, YAO Chun-yan2, XU Xin-li1, WANG Ming-huan2, PENG Wei2

(1.College of Computer Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310023, China;

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中图分类号：F270.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 17-0000-02

什么是计算机网络，打一个简单的比方，可以理解为电话，它跟电话网有着相似的地方。电话用电话线，把电话机跟总机联系起来，一个总机可以联有限数量的电话，总机和总机之间又有联结，因此任一个联起来的电话之间都可以相互通话。计算机网络里叫服务器，也就是总机。电话机就是你的计算机，服务器之间也是互相联系的，但是与电话网不同的是：计算机网络上的计算机并不互相访问，比如我的计算机就不能随便访问其他的计算机，只有病毒和黑客才会突破这个规则，计算机只能访问服务器，也就是各类“网站”。

如何建立一个完善的服务体系，其中比较关键的地方在哪里呢？创建一个完善可靠的服务需要团队的详细分工，首先作为系统管理员来讲是这个团队的核心人物，创建服务之前根据大家的经验拿出一套合理的方案。其中关键的一点是要充分了解客户的需求。首先，作为系统的创建是需要满足人的需求的，这样做出来的系统才有价值，因此，在创建之前要充分的接触客户，和客户进行沟通交流，以便更好的满足客户的需求。在充分了解之后，系统管理员要具体的列出一个清单，创建系统的详细内容，要求，分工让每一个队员都看到。

随着计算机应用的不断普及，计算机网络作为连接计算机技术和通信技术的产物，已被广泛广泛应用到人们工作和生活的各个领域。以下通过举例说明计算机网络技术在生活中的应用。

1 射频技术在服务行业中的应用

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。射频技术以其数据存储量大、读写速度快、数据安全性高、使用方便、读写距离远等显著的特点，正得到快速的认可，并广泛应用于身份识别、特流管理、物品追踪、防伪、交通、动物管理等领域。

RFID系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都由电子标签（Tag）阅读器（Reader）和数据交换与管理系统（Processor）三大部分组成。RFID系统的工作原理如下：阅读器将要发送的信息，经编码后加载在某一频率的载波信号上经天线向外发送，进入阅读器工作区域的电子标签接收此脉冲信号，卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令，控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息，经加密、编码、调制后通过卡内天线再发送给阅读器，阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至中央信息系统进行有关数据处理。

以物流行业为例，现代的物流，是以物流企业为主体、以第三方物流配送服务为主要形式、由物流和信息流相结合的、涉及供应链全过程的现代物流系统。将射频识别技术RFID与现代的物流管理相结合，将会极大地提升物流管理各个环节的智能化水平和服务水平， RFID在物流的诸多环节上发挥了重大的作用，能有效解决供应链上各项业务运作数据的输入/输出、业务过程的控制与跟踪，减少出错率。

从采购、存储、生产制造、包装、装卸、运输、流通加工、配送、销售到服务，是供应链上环环相扣的业务环节和流程。在供应链运作时，企业必须实时地、精确地掌握整个供应链上的商流、物流、信息流和资金流的流向和变化，使这四种流以及各个环节、各个流程都协调一致、相互配合，才能发挥其最大经济效益和社会效益。然而，由于实际物体的移动过程中各个环节都是处于运动和松散的状态，信息和方向常常随实际活动在空间和时间上变化，影响了信息的可获性和共享性。而RFID正是有效解决供应链上各项业务运作数据的输入/输出、业务过程的控制与跟踪，以及减少出错率等难题的一种新技术。

由于RFID标签具有可读写能力，对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用，它发挥的作用是数据采集和系统指令的传达，广泛用于供应链上的仓库管理、运输管理、生产管理、物料跟踪、运载工具和货架识别、商店、特别是超市中商品防盗等场合。

计算机网络技术与现代通信技术的发展，为全球范围内高速正确的数据传输提供了条件，也为RFID技术在物流行业的广泛应用带来了机遇。采用RFID技术不仅可以降低劳动力成本，还可以解决商品断货和损耗这两大零售业难题。通过使用RFID技术，可以实现如下目标，获得预期的效益：①缩短作业时间。②改善盘点作业质量。③增大配送中心的吞吐量。④降低运转费用。⑤实现可视化管理。⑥信息的传送更加迅速、准确。

2 网络技术在高校图书馆中的应用

无线局域网的发展催促着我们对传统的图书馆管理进行深入的思考，随着网络技术的不断更新换代让我们找到了一种运用现代的计算机技术植入到传统的图书管理中的方法。

无线局域网的前身是有线局域网，它以无线信道作传输媒介的局域网络，简称WLAN。运用无线多址信道支持计算机之间的通信，让计算机网络和无限通信技术结合，通过这样的方式实现了计算机在移动中的通信。普通的计算机网络是通过传输传输介质提供以太网或者令牌网络服务的，但是无线局域网不是这样的。无线局域网更深入地挖掘了局域网技术。从最初的本地连接延伸到各地，距离有了很大的拓展。也不在需要传统的传输工具，基础设施建设有了很大的变革。网络随时跟随机构的发展变化。将无线局域网技术应用到台式机系统，则具有传统局域网无法比拟的灵活性。

通过更深入的了解无线局域网来更清楚的知道它在图书馆中的应用。整个网络全部使用无线通信的方式联接就是独立式无线局域网，通过有线设备和无线网络设备共同组建的网络系统成为非独立式无线局域网。非独立式局域网因其安全，高效，快捷被市场所充分认可，各大图书馆基本都采用这样的方式，但是只能说这种方式是图书馆局域网系统建立的主流，它并不能取代有线局域网，它的应用是在有线局域网的基础上进行的，其本身依赖于有线局域网。

计算机网络技术已经渗透到生活的方方面面，给我们的生活带来了极大的便利，不仅有射频感应技术在服务行业中的应用，局域网的建立在高校图书馆中的应用，还有很多其他方面的应用，比如，数据挖掘技术在电信增值服务行业中的应用，网络技术在智能停车场中的应用，电子商务在服务行业中的创新和实践，餐饮业前场服务中的应用，医院药学服务中的应用等等。网络技术的高速发展为各行业的生命注入了新的血液，同时对各行业的发展也是一个考验，运用好计算机网络技术是各行业立于不败之地的一把利剑。

参考文献：

[1]王茜.射频识别技术在冷链物流企业中的应用[J].经营与管理，2011（4）.

[2]夏婷婷.浅析计算机网络构架及行业应用[J].信息与电脑（理论版），2010（2）.

[3]曲佳.无线网络技术在大学图书馆中的应用与策略[J].现代情报，2008（3）.

[4]曹进.浅谈计算机网络中服务的概念[J].科技探索，2012（3）.

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DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2017.07.033

中图分类号：R2-05 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2017）07-0129-04

Abstract： As the new development of scientometrics and informetrics， knowledge graph has infiltrated into the financial， industrial and medical fields， and become a hot issue in the real world research. In this article， the concept and features of knowledge graph， construction and the existing softwares， the application status and development prospect in the TCM field were reviewed， which may provide references for research on the knowledge graph in the TCM field.

Key words： knowledge graph； TCM； application prospect； review

随着2012年谷歌第一版知识图谱的，特定领域的知识图谱构建成为真实世界研究中的热点问题。从搜索引擎优化，到新药发现，知识图谱在学术界掀起了一股热潮，并渗透到金融、工业和医学等领域。这种以科学学为基础，涉及应用数学、信息学及计算机学等多学科的可视化技术，成为科学计量学和信息计量学的新发展方向。本文就知识图谱的概念、特点及其在中医药领域的应用现状、前景进行梳理，以期为中医药领域知识图谱相关研究提供参考。

1 知识图谱概念及特点

1.1 知识图谱的概念

在知识图谱的定义上，陈悦等[1-2]从其功能角度进行阐释，认为知识图谱能够可视化地描述人类随时间拥有的知识资源及其载体，绘制、挖掘、分析和显示科学技术知识以及它们之间的相互联系，在组织内创造知识共享的环境以促进科学技术研究的合作和深入。杨国立等[3]从理论和方法层面，将其定义为把应用数学、计算机科学、科学学、信息科学等学科的理论和方法与科学计量学引文分析、共现分析、社会网络分析等方法结合，用可视化的图谱形象地揭示科

学发展进程和结构关系的一种研究方法，属于科学计量学的范畴。

杨思洛等[4]提出知识图谱有广义与狭义之分，广义上可包括生物的基因图谱、教育教学中的认知地图、探索太空的天体图、描绘地形的地理信息系统（GIS）图、模拟人脑的神经网络图、各种金属图谱等；狭义的知识图谱主要是运用文献计量学方法，通过文献知识单元分析来可视化科学知识的结构、关系与演化过程，包括“科学图”“文献计量图”“文献图”“知识图谱”等。

简言之，知识图谱是随着计算机技术的发展，应用数学算法来简化知识单元结构以达到可视化知识结构关系的一种方法，是显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图形，是一种有效的知识管理工具。

1.2 研究对象

知识图谱所描绘的对象主要包括：①从事科学技术活动和作为知识载体的人，包括科学家、技术专家、项目组、实践团体或某一知识领域共同体；②显性或编码化的知识，如论文、专利、所学课程、数据库等；③过程或方法，包括研究问题和解决问题的过程或方法、组织的业务流程，以及相关的知识投入等。

知识图谱主要源于三大领域：①计算机科学领域的数据、信息、知识与知识域可视化研究；②图书情报领域的引文分析可视化、知识地图和知识网络等研究；③复杂网络系统和社会网络分析的研究。上述领域的研究方向和内容正在走向融合[5]。

2 知识图谱绘制流程

参考国内外已有研究，目前知识图谱的绘制主要包括以下几个版块[4，6-7]。

数据检索：绘制知识图谱的基础，其数据源在传统文献数据库的基础上逐渐扩展到出版商、机构联盟等机构网站的网络日志、用户记录、点击流数据等。

数据清洗：即对数据的预处理，包括、勘误等，进行历时或分时段对比分析时需要对数据M行分段处理；若样本数据过大或分析目的不同，则需要进行有代表性的抽取。

构建关系矩阵：选择要分析的知识单元，如关键词、题名、作者等，构建其相互关系，常用方法有共词分析、共引分析、共作者分析、书目耦合分析、期刊耦合分析等。

数据标准化：根据数据间的相似度对数据进行标准化，常用方法有集合论方法（Cosine、Pearson、Spearman、Ochiai、Jaccard指数等）和概率论方法（合力指数、概率亲和力指数等）。

数据简化：运用因子分析、多为尺度分析、自组织映射图、寻径网络图谱、聚类分析、潜在语义分析、三角法等方法处理数据以更好地展示各数据单元。

可视化展示：是知识图谱构建过程中最重要的一环，通过运用不同的算法，调整相关参数，构建整个图谱。可通过不同模拟实现可视化，如几何图、战略图、冲积图、主题河图、地形图、星团图、簸幅图等。

图谱解读：采用历时分析、突变检测、空间分析、网络分析等方法对图谱进行解读，同时需要结合研究者的经验、知识、学术背景、学术功底等。

3 知识图谱绘制软件

目前可用于知识图谱绘制的软件非常丰富，根据主要功能可分为2类[4]：一类为通用软件，如SPSS、社会网络分析软件Ucinet和Pajek、词频分析软件Wordsmith Tools和GIS相关软件；另一类为绘制知识图谱的专用软件，如CiteSpace、Bibexcel、Gephi、VOSviewer、VantagePoint、Network Workbench Tool、NWB、Sci2 Tool、In-SPRIE、SciMAT、Histcite、GeoTime、ColPalRed、Guess、Leydesdorff、Jigsaw、Carrot等。分析各软件的特点[6，8-9]可以看出，随着知识图谱的绘制软件越来越多，一方面其支持的数据格式愈发多样，相互之间的兼容性也逐步增强；另一方面，在可视化效果方面也日趋完善，知识展示的真实度、准确度逐渐提高。详见表1。

4 知识图谱在中医药领域的应用

目前知识图谱的研究中，国外学者主要集中在2个研究方向[10]：部分偏于技术研究，包括可视化工具和算法的开发；部分以应用为主，利用科学计量学理论及相关方法、知识图谱软件等进行分析研究。国内研究也可分为2个方向：部分以科学计量学为理论基础，利用可视化方法研究科学学与管理学、科学技术合作等领域；部分以电子资源数据库为数据源，通过可视化方式展示某一学科的研究前沿和发展动向。

4.1 应用现状

医学领域各学科中采用知识图谱理论与方法进行的研究尚处于起步阶段，中医药领域已有部分学者开展了相关研究。

在学科层面，赵蓉英等[11]以Web of Science为数据来源，运用CiteSpace对中医研究领域的研究热点进行了可视化探索。徐浩等[12]以我国医药卫生领域中文核心期刊文献为数据来源，对我国中医学科交叉领域的研究热点进行了可视化分析，但研究仅限于中医学与医药卫生领域之间的合作。杨秦等[13]采用共词分析及社会网络方法对中医外科疮疡领域的研究主题及分布进行了探索。

具体在疾病方面，谭火媛等[14]基于中国知识资源总库（CNKI）收录的近10年中医药治疗高血压相关文献，对前沿与热点研究进行了可视化分析。王淑斌等[15]对中西医治疗2型糖尿病的国内外研究进行了系统梳理。在证候方面，刘俊丽等[16]采用文本挖掘技术，通过数据清洗、实体抽取、构建共词矩阵并采用Ucinet软件绘制乙型肝炎热点研究知识图谱，分析了子模块中的中医证候描述及疾病名称。秦义等[17-18]基于CiteSpace软件对气虚证、血瘀证证候诊断标准的相关研究进行了可视化分析。在中药材方面，郭栋等[19]通过关键词共现网络和聚类图对中药枸杞的育种、种植、采收、加工、储存等5个领域的研究进行了热点分析。在治疗措施方面，李祖偷[20]对针灸治疗腰椎间盘突出症常用腧穴的演变过程及施穴治疗的变迁进行了可视化分析，胡松洁等[21]运用Ucinet软件对“五行音乐”疗法的发展脉络进行了梳理。

此外，张静[22]基于CNKI核心期刊文献关键词，探讨了中医药专业人才培养热点主题。陈姗姗等[23]对中医药传播发展的研究文献进行了可视化分析，荣光等[24]基于中医电子病历研究领域的相关文献，构建了该领域的研究者、研究机构、关键词的共现网络。

上述研究主要集中在不同领域的研究现状及热点分析，多以期刊文献为数据来源，多采用CiteSpace软件构建研究者、研究机构、关键词等信息的共现图和聚类图，从不同侧面宏观解释了中医学信息的整体结构特点。但针对特定研究目标，尚未形成一套明确的建模策略及技术，导致已有研究结果中也有差异甚至矛盾之处[5]。因此，中医药领域知识图谱理论尚处在针对各学科结构宏观概述阶段，急需解决对多层信息深度整合的知识图谱建模策略及其技术。

近年来，已有学者在中医药知识图谱构建方法与标准化流程方面进行了尝试和探索。于彤等[25]提出以中医药学语言系统（TCMLS）为框架，以中医药领域现有的术语和数据库资源为内容，构建大型知识图谱的构想，并进行了探索和实践，但尚未实现中医药知识资源的有效整合及提供全面、及时、可靠的知识服务。阮彤等[26]基于文本抽取、关系数据转换及数据融合等技术提出了中医药知识问答和辅助开药领域的知识图谱半自动化构建流程。此外，该课题组对知识图谱进行了形式化定义，详细描述了数据驱动的增量式知识图谱构建方法，同时阐述了以此方法所构建的中医药知识图谱在辅助开方领域的应用，但未涉及其它领域[27]。贾李蓉等[28]以中药知识图谱为例，从数据来源、研究内容、图形化展示等方面探讨如何构建中医知识图谱，但其应用尚局限于浏览检索方面，对多种数据资源间的映射及数据元等标准未进行详细论述。张德政等[29]提出了基于本体的中医核心知识图谱表示及其构建方法，对中医本体与知识图谱的映射方法进行了探索，为中医知识图谱的构建提供了较系统的方法流程，但对多源数据的获取技术及中医师临床实际诊疗数据的研究未进行深入研究。王华珍等[30]以中医慢性胃炎数据可视化处理为例，引入随机森林（RF）技术进行可视化前的数据预处理，根据高维中医数据的特征进行变换和降维，使数据在低纬空间呈现良好的分离性，从而增强了数据的可视化效果。

4.2 应用前景

知识图谱研究已经渗透到金融、医学和工业等领域，对知识图谱定量与定性特征的科学理解已成为大数据时代科学研究中一个极其重要的挑战性课题。结合自身知识体系的特点，中医药领域的知识图谱研究应以从事相关领域活动和作为知识载体的人（如临床医学领域的医师）、显性或编码化的知识（如症状、药物等）、过程或方法（如辨证论治等）为研究对象，运用图论、统计学、应用数学、数据挖掘等方法，研究知识之间多维网络关系及演化规律等一系列问题。

在我国，中医临床研究领域的知识图谱构建研究仍较滞后，研究大多处在术语本体领域的研究层面。知识图谱在中医药领域有着广阔的前景，如在中医药知识体系构架方面，可建立中医药知识地图系统、维基百科系统[25]等；在中医药知识的推广普及方面，可建立基于知识图谱的信息检索系统、基于自然语言的问答引擎[26]等；在临床诊疗方面，可建立基于知识图谱的四诊信息采集、诊断、处方用药系统；在医师诊疗规律挖掘方面，可\用知识图谱挖掘中医师“病-证-治-效”临床诊疗数据之间的相互关系和内在规律。因此，知识图谱为开展中医基础理论体系、临床诊疗规律研究提供了有利的工具，探索解决中医临床诊疗过程中多尺度非完整信息整合的核心技术，建立中医药知识图谱构建的流程和规范将成为研究的热点。

参考文献：

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中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）23-0043-01

作为计算机辅助教学的分支，智能组卷是实现计算机辅助教学的关键问题之一。其主要实现方式为借助现代计算机的平台，将先进的算法理论和教育专家的经验相结合，开发出能够生成专家水平的考试试卷的教学应用平台。因此开发先进的智能化组卷系统，成为当务之急。先进的算法理论是智能化组卷系统的必要支撑。遗传模拟退火算法在进行智能组卷数学模型的求解及系统实现上有着很大的改进，较传统的方法它表现出了更大的优越性。

1 关于算法概述

1.1 概述遗传算法

遗传算法的专业词汇为GeneticAlgorithms，简称为GA，它是由美国Miehigan大学的JohnH.Holland教授根据达尔文进化理论而创建的，是生物学应用向其它领域推广的体现，例如在计算机领域的应用，可以利用生物进化的机理来完善计算机求解问题的功能。此算法目前还未得到广泛应用，但是它就其本身的优越性在未来有着广大的发展前景。但是它也有其局限性：在收敛问题上存在收敛慢和收敛不成熟的缺点，但这些问题都在不断的完善与改进中。总之，遗传算法较传统的方法相比的优点有以下几点。

1）它可以自行组织、自行适应，更为智能化，比如用此方法求解问题时，确定合适函数、编码序列和遗传算法后，可利用在进化过程当中获取的信息进行相关自我搜索及组织，根据基因重组和基因突变原理，可以用来解决更为复杂结构的问题。

2）它有着本质的并行性。

3）它应用起来更加直接。

4）它的求解答案不唯一，使用者可自行的选择相关合适解。

1.2 概述模拟退火算法

模拟退火的算法来源于物理退火原理：由于固体被加热并达到一定程度后，固体内部粒子处于无序状态，当固体温度慢慢降低并在常温时会表现出有序的基态。根据Metropolis准则，用固体的退火原理来模拟数据的组合优化问题并进一步演化为模拟退火算法。在实际应用中，模拟退火算法跟适用于解决大型组合优化问题。模拟退火算法由于计算过程简单通用，并且并行计算时的鲁棒性也可为人们所接受，在求解Max Cut Problem、Zero One Knapsack Problem、Scheduling Problem等问题时表现出色。

1.3 概述遗传模拟退火算法

实践证明，遗传算法在求解问题时最容易产生早熟现象，不能更快地在局部找出可行解，无法避免同一个可行解在不同次搜索中出现。而模拟退火算法却在局部搜索中，表现着巨大的优势，全局搜索中表现不好。因此把这两种方法有机融合，即为遗传模拟退火算法，其解决问题的能力会强上加强。这种算法的特点主要有两点：一是可以局部搜索全局的每个个体所对应的表现型，以便找出该局部环境下的最优解，以便改善全局总体的性能；二是可以对利用局部搜索所得到的局部最优解通过编码过程将其变成新的个体，从而形成了一个性能更优的新群体，更有利于下一代的遗传进化操作。

2 智能组卷数学模型的算法求解及系统实现

2.1 智能组卷原则

作为促进学生全面发展或是选拔人才的重要手段，考试已成为每个人必不可少的人生经历。为了保证考试的公平和水准，快速的完成高水平试卷出题演变成为一项繁重的“体力劳动”。依托高水平的专家试题题库进行智能化的组卷成为解决此问题的最有效方法，但是基于考试的本质和目的，智能组卷必须遵循一定的原则：考试范围合理、利于考试目的的实现、利于学生智力发展。为了更好地考察学生或是其他参考人员的素质，智能组卷还必须在试卷中体现出试题难度层次的变化。因此智能组卷需要高水准的算法理论和教育专家的宝贵经验协同作用，才能满足当代考试要求。

2.2 遗传模拟退火基本算法流程

组卷问题可简单描述为目标函数和约束条件问题，即构建一个目标函数。

1）进化代数计数器的初始化：N0；

2）随机所产生的初始群体P（N）；

3）评价的群体P（N）中个体的适应度；

4）个体选择操作：P'（N） seleetion[P（N）]；

5）个体交叉操作：P''（N） Crossover[P'（N）]；

6）个体变异操作：P'''（N） Mutation[P''（N）]；

7）个体模拟退火的最小值操作为：P'''min（N） SimulatedAtinealing[P'''min（N）]；

8）评价群体P'''（N）的相关适应度；

9）终止条件判断。若不能满足终止的相关条件，则：NN+l，转到第4）步，继续进化过程；

若能够满足终止条件，则：输出当前最优的个体，那么算法结束。

2.3 遗传模拟退火算法的实施

需在一定遗传代数范围内进行，据课程要求的题目数量进行编码，并结合遗传算法要求进行相关选择、交换、变异等操作，从而筛选出不一样要求的题目类型和题目数量，并在每一代内找出符合适度函数的最小值个体，以此个体为基础，在指定的模拟退火的指定搜索层内进行相关搜索，进而找出它的最小值，并将它付给个体，然后按照新个体进行下一代遗传算法，直至代数满足最大的要求为止。

2.4 智能组卷的结论分析

尽管遗传模拟退火算法呈现的组卷效果较好，但是与其他算法进行比较，其运算的时间比较长， 在足够的退火范围内进行是遗传模拟退火算法想达到较好表现的条件，那么对于每个遗传算法中最小值的要求是必须要进行相应的退火算法，然而此运算过程相当复杂，它所需要的时间度与空间度也相应增多。

3 结束语

遗传模拟退火算法在智能组卷数学模型的求解及系统实现上具有很大的优势，是一种可行性的组卷方法。但是其自身存在的缺点还需在以后的应用中逐渐完善，并进行推广。

基金项目

基于遗传模拟退火算法的智能组卷研究，项目计划编号：NJZC13282；高等学校科学技术研究项目。

参考文献

[1]李枚毅，蔡自兴，孙国荣.自适应遗传算法与多样性制导的突变和其全局收敛性（英文）[J].中南大学学报：英文版，2004，11（3）：323-327.

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中图分类号：TP393.08

1 蜜罐技术简介

1.1 蜜罐的定义

蜜网项目组的创始人Lancee Spitzer给出了蜜罐的基本定义：蜜罐是一种安全资源，其价值在于被扫描、攻击和攻陷。这个定义表明蜜罐并无其他实际作用，因此流入/流出蜜罐的网络流量都预示了扫描、攻击和攻陷。而蜜罐的核心价值就在于对些攻击活动进行监视、检测和分析。[1]

1.2 蜜罐技术的原理

（1）模拟欺骗。通过模拟、欺骗技术诱引入侵者；（2）捕获入侵。吸引入侵者后，对入侵行为的日志记录、用户行为进行捕获记录；（3）数据分析。对攻击行为的所有记录性数据分类、挖掘、分析；（4）危险预警。经过数据分析比较，对入侵者可能的入侵行为和目的进行预测，并向网络安全人员提供预警；（5）数据控制。通过系统调用劫持技术保护蜜罐自身安全。

1.3 蜜罐的不足

（1）只能看见针对自身的攻击行为，并记录下来，没有有效的反击黑客的能力；（2）蜜罐的专有特性会使有经验的入侵者发现它，并在安全退出之前破坏日志信息；（3）蜜罐中Honeyd的日志记录机制只能记录未被加密协议的部分信息且自身保护能力不足。（4）蜜罐可能将风险引入它所在的环境，一旦它被攻陷，就有可能被作为攻击、渗透其他系统的跳板。[2]

2 Honeyd的结构分析

Honeyd是一款开源软件，通过采用很多功能强大的开源函数库，可以搭建虚拟蜜罐与蜜罐网络的轻量级守护进程，它几乎可以模拟任何一种类型的应用层服务与任意一个版本的操作系统。

2.1 Honeyd逻辑框架分析

Honeyd结构组成：（1）路由器，路由是一个可选择的逻辑部件；（2）数据包分配器；（3）协议管理器包括ICMP/UDP/TCP协议管理和服务处理单元；（4）特征引擎；（5）配置数据库包含了一切配置参数。

2.2 主要函数分析

（1）Honeyd_recv_cb（）：接收数据包函数，接受到数据包后便开始工作；（2）Honeyd_input（）：数据包转发函数，对进入的数据包进行路由转发或者直接转发；（3）Honeyd_route_packet（）：数据包处理函数，在处理数据包时会参考配置数据库中的配置数据，根据数据库中配置的逻辑链路，调用相关函数；（4）Honeyd_delay_packet（）：链路延时处理函数；（5）Honeyd_delay_cb（）：发送被延迟函数处理好的数据包函数；根据送来的数据包的标记进行分流。（6）Honeyd_dispatch（）：协议处理机函数，根据ip包的头部字段的类型，分别调用不同的协议处理函数；（7）Honeyd_ip_send（）：发送函数；用来加工完成协议方面处理的数据包。

2.3 路由拓扑分析

通常情况下，Honeyd架构支持平行共存的多个网络入口。在模拟网络时，当Honeyd框架系统接收到一个发送给真实系统的数据包时，该数据包会同样的周游该网络拓扑，直到发现一个可以直接响应该真实系统所处网络空间的虚拟路由器。需要的时候，Honeyd框架系统会发送ARP请求来确定真实系统的硬件地址，然后将该数据包封装在一个以太网帧里发送给该地址。类似的，Honeyd框架系统也可以利用相应的虚拟路由器来响应真实系统所发送的ARP请求。[3]

3 系统优化设计

3.1 日志模块改进需求

Honeyd的日志记录模块就是将搜集到的流量信息中分析出的各种攻击信息记录到日志文件中。通过这些信息来确定入侵者的一系列攻击行为。而Honeyd的日志记录机制一般是不会记录加密的部分信息。

此外，Honeyd的日志文件也缺少隐藏功能，这样攻击者一旦攻陷了蜜罐主机，既可将日志文件删除。所以，很有必要为Honeyd开发一个日志记录系统，它既有很高的安全性，隐蔽性，也可对加密协议进行处理，从而使Honeyd搜集到的信息更有利用价值。

3.2 Linux的系统调用设计

传统的从内核截获交互数据（攻击者与目标蜜罐终端进行交互的数据）的方法为中断sys_read（）或sys_write（）系统调用，在其中加入记录击键的相关函数。但是，很显然，这种方法是很不稳定的并且会明显的降低系统的额速度，因为中断的恰恰是系统使用最频繁的两个系统调用sys_read（），sys_write（），其中sys_read（）在每个进程需要读写设备的时候都会用到。所以采用了一个更稳定，效率更高的办法，就是劫持tty_buffer（）进程函数。

3.3 模块功能设计

（1）数据捕获：通过劫持适合的函数实现数据捕获，获得击键信息；（2）文件（目录）隐藏：通过干预使得系统调用忽略特定的目录项（要隐藏的文件），实现隐藏文件（目录）功能；（3）进程隐藏：用隐藏文件的方法来隐藏proc文件系统中的文件，从而实现对进程信息的隐藏；（4）网络连接隐藏：通常利用netstat命令读取/proc/net/tcp和/proc/net/udp文件，来查看网络连接状态的信息，对系统调用sys_read（）进行替换达到隐藏目的；（5）模块本身隐藏：系统通过调用sys_query_module来查询模块信息，所以可以通过修改该系统调用隐藏指定模块。

4 结束语

虽然蜜罐系统主要是一种研究工具，但是基于Honeyd的蜜罐系统现在的应用比较广泛，而且具备真正的商业应用的能力。所以，通过对Honeyd的分析和改进，不但可以为网络管理员提供一些技术或思路上的帮助，也能给蜜罐领域的应用者提供理论与应用上的帮助。随着国家对信息安全相关产业的重视，网络安全和网络入侵也呈现多样化的发展，信息安全研究者和相关从业者也将为此付出更大的努力。

参考文献：

[1]Lance Spitzner， Honeypots：Definitions and Value of Honeypots[EB/OL]. http：//，2003.5.29.

[2]王婷.基于Honeyd的蜜罐技术研究与设计[D]，西南交通大学，2007（09）.

篇9

可视化的类型

从基本原理上讲，可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。“可视化”一词来源于英文的visualization，原意是“可使看得见的，清楚地呈现”，也可译为形象化、成就展现等。事实上，将任何抽象的事物、过程变成图形图像等形象化的表示都可以称为可视化。[1]从另一个角度说，可视化是一个过程——它将数据、信息和知识转化为一种形象化的视觉表达形式。充分利用了人们对可视模式快速识别的自然能力，以形象化的姿态接受大众的解读。[2]“可视化”作为专业术语最早出现在1987年2月，当时美国国家自然科学基金会（National Science Foundation，简称NSF）召开的一个专题研讨会，给出了科学计算可视化的定义、覆盖的领域以及近期、长期发展的方向。这标志着科学计算可视化作为一个学科在国际范围内已经成熟。[3]作为一个新的学科，目前可视化研究的类型主要是以下三个方面。

1.数据可视化

数据可视化（Data Visualization）是关于数据之视觉表现形式的研究；其中，这种数据的视觉表现形式被定义为一种以某种概要形式抽提出来的信息，包括相应信息单位的各种属性和变量。数据可视化技术的基本思想是将数据库中每一个数据项作为单个图元元素表示，大量的数据集构成数据图像，同时将数据的各个属性值以多维数据的形式表示，可以从不同的维度观察数据，从而对数据进行更深入的观察和分析。数据可视化主要旨在借助于图形化手段，清晰有效地传达与沟通信息。

2.信息可视化

信息可视化（Information visualization）是一个跨学科领域，旨在研究大规模非数值型信息资源的视觉呈现，信息可视化侧重于抽象数据集，在科学技术研究领域，信息可视化这条术语则一般适用于大规模非数字型信息资源的可视化表达。信息可视化致力于创建那些以直观方式传达抽象信息的手段和方法。利用人类对视觉对象的快速辨别能力，使人们在这种新型高效的视觉化界面的帮助下，快速识别出数据背后事物之间的关系及其发展趋势。信息可视化的英文术语“Information Visualization”是由斯图尔特·卡德、约克·麦金利和乔治·罗伯逊于1989年创造出来的。斯图尔特·卡德1999年的报告将其定义为：“借助于计算机支持的，交互性的视觉表示法来表现抽象数据和增强认知”。[4]

3.知识可视化

知识可视化是可视化在教育应用领域研究的一个新分支，是在科学计算可视化 （Scientific Computing Visualization）、数据可视化（Data Visualization）和信息可视化（Information visualization）基础上发展起来的。[5]2004年，Eppler&Burkard将知识可视化定义为：“知识可视化是运用视觉表达手段来研究在两个以上人之间知识创造的提高和传播的作用，知识可视化也可被认为所有用来构成和传输复杂意识的图解手段。”[6]一般来讲，知识可视化领域研究的是视觉表征在提高两个或两个以上人之间的知识传播和创新中的作用。这样一来，知识可视化指的是所有可以用来建构和传达复杂知识的图解手段。除了传达事实信息之外，知识可视化的目标在于传输见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见和预测等，并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。

可视化研究的进展

可视化的研究是伴随着科学技术的发展，经历了数据─信息─知识可视化的研究历程。但是，随着基于计算机的工业设计的兴起和脑科学的发展，可视化研究开始向思维研究的领域发展。可视化图形图像以及背后的数据来源和创造历程更是让人们为之诧异不止。它涉足制图学、图形绘制设计、计算机视觉、数据采集、统计学、图解技术、数型结合以及动画、立体渲染、用户交互等。相关领域有影像学、视知觉、空间分析、科学建模等。随着可视化技术的应用和发展，可视化研究也从计算机科学领域向与其他学科的交叉领域渗透，包括心理学、教育学、神经科学、管理学等学科。

从可视化研究方面讲，在计算机出现之前，可视化主要通过手工绘制。最具代表性的例子是英国麻醉学家、流行病学家JohnSnow绘制的关于1854年伦敦霍乱流行情况分析图，他用地理坐标方格图标绘了霍乱爆发后，死亡病例的位置以及每个病例使用水泵的情况，发现了水泵是这次霍乱爆发的来源，从而成功地验证了他的理论/假设：受污染的水是导致霍乱爆发的原因。[7]然而，直到计算机发明以后，可视化才真正成为人们分析数据，获取有用信息的手段。[8]数据可视化的概念起源于1960年的计算机图形学，人们使用计算机创建图形图表，可视化提取出来的数据，将数据的各种属性和变量呈现出来。随着计算机硬件的发展，人们创建更复杂规模更大的数字模型，发展了数据采集设备和数据保存设备。同理，也需要更高级的计算机图形学技术及方法来创建这些规模庞大的数据集。对于真正的可视化研究主要从关注科学计算和数据的可视化研究开始，1987年，由布鲁斯·麦考梅克（Bruce H. McCormick）、托马斯·德房蒂（Thomas A. DeFanti）和玛克辛·布朗（Maxine D. Brown）所编写的美国国家科学基金会报告《Visualization in Scientific Computing》，拉开了科学可视化研究的序幕。[9]

几十年来，可视化一直是研究的热点，众多的大学、跨国公司以及著名的实验室均投入了大量的人力、物力开展对可视化的研究。随着数据可视化平台的拓展，应用领域的增加，表现形式的不断变化，以及增加了诸如实时动态效果、用户交互使用等，数据可视化像所有新兴概念一样边界不断扩大。数据可视化在发展过程中，经历了科学可视化“利用计算机图形学来创建视觉图像，帮助人们理解科学技术概念或结果的那些错综复杂而又往往规模庞大的数字表现形式”。例如，利用经验数据，科学可视化在天体物理学（模拟宇宙爆炸等）、地理学（模拟温室效应）、气象学（龙卷风或大气平流）模拟人类肉眼无法观察或记录的自然现象；利用医学数据（核磁共振或CT）研究和诊断人体；在建筑领域、城市规划领域或高端工业产品的研发过程中发挥重大作用。又如，在汽车的研发过程中，需要输入大量结构和材料数据，模拟汽车在受到撞击时如何变形。在城市道路规划的设计过程中，需要模拟交通流量。虽然科学可视化的表现形式对于普通人比较陌生，像粒子系统、散点图、热力图等图表不接受专业训练很难看懂。但实际上科学可视化的成果已经渗透到我们生活的每个角落。数据的可视化在计算机科学的图形学领域成为研究重点，如浙江大学CAD国家实验室所关注的三维建模和虚拟现实。以微软为代表的应用软件开发商，开发了大量对数据进行可视化的软件如GRAPH图表等，应用于各个领域。随着可视化技术的发展，可视化工具包即具有可视化功能的软件包越来越丰富，它采用菜单驱动，支持有限的数据类型和可视化算法，用户通过程序调用实现数据的可视化，但不需要编程，可视化形态也从2D向3D发展。典型的可视化工具包有Ensight，MayaVi，ParaView，pV3，PV-WAVE，Vis5D等。[10]

90年代初，信息可视化进入人们的视野。用于解决对异质性数据中“抽象”部分的分析。帮助人们理解和观察抽象概念，放大了人类的认知能力。也就是信息可视化开始关注普通用户的知识表达和知识传递，使可视化技术向非专业用户和其他学科领域延伸。例如，商业及管理图形决策系统、图形化数据显示、演示图形系统、可视化信息系统、C3I（指挥、控制、通信和信息系统），金融的图形系统及商业和科学图表与图形。在电子教室的认知研究结果的基础上发展的开发视觉思维能力和创新能力的儿童和成人教育与学习的可视化工具与技巧。各种信息图形软件中的视觉呈现研究发展，在屏幕布局、窗口、图标、字体设计和动画，改善彩色图形显示和图形用户界面（GUI）的开发工具及可见语言编程工具的改进。视觉艺术和设计的计算机图形应用程序，涉及平面设计、工业设计、广告及室内设计，包括设计原则、色彩、比例及地方与视觉元素方向的有关标准等研究。

知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究方向，它应用视觉表征手段促进群体知识的传播和创新。其定义可概述为：“知识可视化是研究如何应用视觉表征改进两个或两个以上人之间复杂知识创造与传递的学科。”而美国的斯马尔蒂诺（Smaldino）在《教学技术与媒体》一书中揭示了图片、插图和文字从具体到抽象地表现了不同种类符号的真实程度，可视化内容以图片呈现已经成为体现可视化优势的重要手段。[11]如何把知识以图形图像的方式可视化呈现已经成为可视化应用领域研究的热点。由于很多学者通常将知识体系分为四个等级：数据、信息、知识和智慧。Gene、Durval和Anthony认为理解（Understanding）支撑着数据到信息和知识的转换，理解并不是一个独立的层次。[12]赵国庆等曾从可视化对象、可视化目的、可视化方式和交互类型四个方面对数据可视化等信息可视化与知识可视化进行了比较。[13]针对智慧（思维）可视化的方法、技术的相关研究也颇多，主要集中在用何种结构的图形图像显示知识更符合人们的思维方式，如启发式草图（Heuristic Sketches）、视觉隐喻（Visual Metaphors）、因果图、想法鱼池（Idea Quarium）、思维导图（Mind Map）、思维地图（Thinking Maps）等就是相关的尝试。受化学中元素周期表的使用、外观和逻辑的启发，Ralph和Martin在2005年整合了形式多样的视觉表征，依据各类视觉表征的相关性和不同点对技术进行编号、上架，从管理学的角度形成“可视化周期表方法”，[14]形象直观地揭示了不同形式的视觉表征在管理学相关领域知识的联系和区别。这些可视化方法是一种系统的、有一定规则的、外部的、持久的用来传达某种信息的图形图像表征，他们有益于人们获得知识、阐述观点或交流经验。可视化元素周期表方法提供了管理学应用领域知识可视化具可操作性的策略。

思维可视化的教学研究

数据、信息、知识的表现形式可以是美丽、优雅、生动、形象或描述性的。有多种传统的数据、信息、知识表现形式在不同的项目及可能的场合被频繁地使用，如表格、饼图、柱状图等。但为了更有效地向人们传达知识信息，有时你需要的绝不仅仅是一张饼图或直方图。还应该有更好的、深刻的、富于创造性及趣味性的方法来表达可视化数据、信息或知识。这是创造性设计美学和严谨的工程科学的卓越产物。用极美丽或形象的形式呈现可能非常沉闷繁冗的数据，其表现和创作过程完全可以称之为艺术，而教学从另一个角度说也是一种艺术，这也正是人们所期待的。这些需求和期待也正蕴含着思维可视化将成为更为丰富的教学研究对象。就目前而言，思维可视化在教学方面的研究可以归结如下。

1.教学对象的研究

在思维可视化的课堂教学中，学生被海量的视觉和图形信息轰炸，直接影响着学习者的思维变化。大量包含功能强大的图像和符号的电子媒体出现在学习和生活中，学习者需要什么样的技能和素养才能满足思维可视化学习的需求。我们的教育系统是否能够帮助学生不仅理解图形和图像，而且还使用图形和图像进行有效沟通，开展正确思维。[15]这也常被人们称之为视觉素养能力的培养。作为可视化教学的教师应该具备更全方位的视觉素养能力，这也是重要的研究。

2.教学环境的研究

为了满足思维可视化教学过程的需要，可视化的教学环境如何去构建，已经成为教育技术领域的研究热点之一，如诺丁汉大学的视觉学习实验室、北卡罗莱纳州立大学的SCALE─UP教室、华东师范大学的未来课堂以及众多的智慧教室的提出都具备多屏显示的特征，为可视化教学的实施提供尝试。可视化教学环境的研究牵扯到多个学科领域，包括技术层面和教学层面。

3.教学策略的研究

早前的可视化策略，主要集中在通过对文本链接的可视化效果，来增加对文字作品或文学作品的理解。[16]但是，新的思维可视化教学过程描述的是一个完整的把可视化融入教学的各个环节，包括教学内容的细节，能激发学习者学习兴趣的节点。在教学的每个阶段都可以使用可视化手段和可视化内容，所以会使可视化教学策略的研究内容更为丰富。技术工具的使用策略，可视化内容的设计策略，可视化教学活动设计策略等都需要研究。具体包括多学科方法和技术为基础的教学，思维导图、图形组织者、阅读障碍等。

4.教学评价的研究

杰森·理查德森，直言不讳地批评标准化测试，因为目前的评估措施主要是针对学习者对事实记忆的评价，而不是学生的技能或能力。新的可视化教学可能因为媒体技术和学习理念的变化发生改变，那么如果我们的评价方式没有改变，这些教学上的改变将无法进行，应该说可视化教学的评价是促进可视化教学发展的关键，必须得到研究者们的关注。

小结

从早期媒体的发展到新媒体技术的出现，可视化一直伴随着教学的发展，人们不需要再去质疑可视化所能带来的好处，而需要做的是如何紧跟可视化教学发展的基本脉络。按照新媒体技术发展的新趋势，融合新的学习理论研究成果，去探索如何提供更好的教学环境和教学设计使思维可视化的巨大作用能够充分地发挥出来。技术环境提供了可视化教学应用的可能，但真正的可视化教学应用还需要除硬件环境以外的教师和学生的改变，我们教育研究者所要做的是拓展研究的思路，如何提供更好的教学环境和教学设计使可视化的巨大作用能够发挥出来。随着技术的发展，信息技术和智能识别技术可以记录各种交互信息，分析技术如视频行为分析、社会网络分析法给可视化教学活动的量化评价提供了便利的方法和理念。未来科技或许将为我们的课堂带来巨大的变革，而教学研究思路的转变就是迎接课堂变革的重要部分，其中思维可视化将会成为教学理念改变的一个重要途径。

参考文献：

[1]莫永华，魏文晨，吕永峰.分层可视化方法原理与实践[M].湖南：中南大学出版社，2011（10）：44.

[2]周宁.知识可视化与信息可视化比较研究[J].情报理论与实践，2007（2）：178-180.

[3]潘云鹤.计算机图形学——原理、方法及应用[M].北京：高等教育出版社，2001：12.

[4]Card，S.，Mackinlay，J. and Shneiderman，B..Readings in Information Visualization； Using Vision to think [M]. Morgan Kaufmann，Los Altos，CA.1999：254.

[5]JianPing Zhang，Da Zhong & Jiahua Zhang. Knowledge Visualization： A An Effective Way of Improving Learning [C].ETCS2010， IEEE Computer Society，Wuhan，China，2010：589-589.

[6]Eppler，M.，& Burkard，R.，Knowledge Visualization ： Towards a New Discipline and its Fields of Application [M].ICA Working PaPer#2/2004， University of Lugano，2004：3.

[7]E.Thfte.The Visual DisPlay of Quantitative Information.Graphicspress[M].Jan.1983：45-48.

[8]Colin W. Information Visualization： PereePtion for Design. Morgan Kaufmann[M].2000：198-210.

[9]Card，S.，Mackinlay， J. and Shneiderman，B..Readings in Information Visualization： Using Vision to Think[M].1999.

[10]赵国庆.知识可视化2004定义的分析与修订[J].电化教育研究，2009（3）：15-18.

[11]（美）斯马尔蒂诺，等.教学技术与媒体 （第8版/郭译） [M].北京：高等教育出版社，2008.

[12]Gene B.，Durval C.，Anthony Mills. Data，Information，Knowledge and Wisdom[DB/OL]. http：///dikw/dikw.htm，2010-8-1.

[13]赵国庆，黄荣怀，陆志坚.知识可视化的理论与方法[J].开放教育研究，2005（1）：23-27.

篇10

聚焦　禽流感病毒可以母传胎儿且造成多器官感染

主持单位：北京大学

所属领域：医学领域

北京大学顾江教授等首次证明禽流感病毒有人传人的潜质，同时发现该病毒能感染包括大脑神经元在内的多种器官和细胞。这些发现对禽流感――这一新发传染病的预防、诊断和治疗有指导意义

高致病性禽流感是一种致死率极高的新发传染病。一旦爆发将可能导致数百万人的死亡。禽流感能否在人际间传播是它能否爆发的关键，这一直是医学界关注的焦点。最近，北京大学基础医学院院长顾江教授领导的课题组在对禽流感尸体解剖的分子病理学研究方面取得重要突破。成果于2007年9月29日刊登于著名的《柳叶刀》杂志上，引起世界高度关注。

顾江等率先发现禽流感病毒能穿过胎盘感染胎儿，由于胎儿在基因、表现型、血型等方面都是与母亲不同的人。所以这项成果首次证明H5N1病毒具有人传人的潜力。此外，他们还发现H5N1不仅感染肺脏，还感染气管、大脑、血细胞和肠道等肺部以外器官，从而证明禽流感是全身性疾病。

上述发现被该领域专家认为是近年来禽流感研究方面最具实质性的进展，对疾病的预防、诊断、治疗等都有重要指导意义。该成果一经发表，立刻被全球主流媒体广泛报导，路透社、法新社、美联社、新华社、以及《自然》等杂志和凤凰卫视等其他许多专业和大众传媒纷纷以不同语言对这一发现给予报导和评论，互连网上更是转载无数。这一重要发现使我国在新发传染病的分子病理学领域的研究处于世界领先地位，成为近年来源自中国的最具有世界影响的医学科技进展。

聚焦　高端彩色打印控制关键技术

主持单位：北京大学

所属领域：信息领域

本项目是一项集计算机图形图像处理技术、高速数据处理技术、数码打印控制技术于一体的系统性原创成果，获得多项发明，打破了该领域一直被国外技术垄断的局面

高端彩色打印控制关键技术是数码印刷技术中保证印刷效率和质量的核心技术，相当于数码印刷的“CPU”。技术难度大。长期被国外公司所垄断。

由北京大学杨斌副研究员领导的研究、开发队伍。在国家科技支撑计划、电子信息产业发展基金等方面的支持下，与方正集团开展产学研合作，凭借北京大学计算机科学技术研究所在相关方面三十多年的技术积累，针对国外技术的不足，研发具有自主知识产权的高端彩色打印控制技术并获得成功，一举打破国外公司的技术垄断，已有12项专利获授权，申请并获受理的发明专利有25项(其中9项国际专利)，初步形成完整的知识产权保护体系。

在2007年5月信息产业部主持的技术鉴定中认为该技术“填补了我国的空白，其整体技术水平达到了国际先进水平，在图像半色调网点调制技术、图形文字边缘增强技术、并行处理效率等方面居领先水平”。高端彩色打印控制关键技术研制成功后，不仅在国内获得广泛应用，促进了我国数码印刷技术与产业的发展；而且成功进入国际市场，被世界上著名的数码印刷设备制造商采用，并正与多家跨国公司进行洽谈合作。三年来合计软件销售收入近亿元，其中64％来自国际市场。

聚焦　首次发现共价键晶体及非晶结构一维纳米材料的大应变塑性形变

主持单位：北京工业大学

所属领域：材料领域

本项目是一项集现代电子显微学原位表征与纳米材料新异物理性能研究于一体的原创性成果，为现代纳米材料性能表征提供了新途径

一维纳米材料作为具有新异物理性能的纳米器件的基本结构单元，引起世界各国的广泛重视。北京工业大学张泽院士和韩晓东教授领导的研究组，紧密围绕国家中长期科学技术发展规划研究方向，在原位外场作用下纳米材料物理性能与显微结构间关系研究上，取得了突破性进展。发明了一种集现代电子显微学原位表征与纳米材料新异物理性能研究于一体的新方法。

在原子尺度对单体一维纳米材料力学等性能进行外场作用下原位表征测量，是当今国际纳米科学研究的瓶颈性难题之一。该研究小组发明了几项颇具特色的纳米操作技术，并成功用于Si和SiC等重要半导体纳米线在外场作用下力学性能与原子尺度显微结构间关系研究，取得了突出创新性成果。他们惊奇地发现，作为现代信息基础材料的硅这种脆性材料，达一维纳米尺度时，在拉应力外场作用下，也可发生室温脆－韧转变，甚至呈现超常塑。同样，碳化硅在一维纳米尺度也呈现这种室温超塑性。这类共价键结构半导体纳米线的超常塑，是伴随缺陷和非晶态转变等一系列结构演变而产生的。

这些新方法，不仅对在原子尺度认知新异物理现象与显微结构间关系，而且对它们在先进半导体领域的新应用，将提供重要的试验和理论依据。

聚焦　铁路综合数字移动通信系统(GSM―R)理论、关键技术及工程应用

主持单位：北京交通大学

所属领域：交通领域

本项目在GSM-R技术引进消化基础上，从理论创新，到技术创新与工程应用，取得一系列原创成果，开辟了中国铁路交通数字移动通信发展新局面

由北京交通大学钟章队教授领导的团队，在国家自然科学基金、铁道部重大研究计划等方面的支持下，在“铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)理论、关键技术及工程应用”上取得了突破性进展。该成果是一项集理论创新、技术创新与工程应用于一体的系统性原创成果。

随着中国铁路快速发展，高速铁路、客运专线、青藏铁路、重载运输对于铁路无线通信技术发展提出新的要求，传统模拟无线通信存在同频干扰、可靠性差及功能单一问题，已无法满足需要，中国铁路无线通信技术的发展面临一系列新的难题和挑战，需要更新换代。

钟章队教授率领的团队，理论上提出分布式智能呼叫接纳控制理论、无线场强覆盖测量可靠评估方法、中国铁路信息化数据传输体系架构等，开创了GSM-R理论研究新方向；在国际铁路重载运输领域，首次采用安全电路数据会议技术，开发出基于GSM-R平台的网络化无线机车同步操作控制地面应用节点和车载通信单元等设备，彻底解决了大秦线重载运输铁路沿线隧道、山区、丘陵等特殊地段的可靠通信问题，创造了显著的经济和社会效益根据国家青藏铁路建设需要，运用理论研究成果开发出新的测量及监测设备，获取了大量

珍贵的测量数据，为青藏铁路数字移动通信系统工程提供了可靠依据和运营维护工具；主编了中国铁路GSM-R系列标准规范，为铁路GSM-R网络工程建设和发展打下了坚实的基础。

本项目研究开辟了GSM-R在中国铁路交通研究应用新领域，使我国铁路移动通信研究与应用跻身国际前列，为中国铁路独特运输方式下铁路交通数字移动通信发展建设提供了先进理论方法和现代技术手段，并为我国铁路信息化及列车运行控制技术进一步发展奠定了关键技术基础。

聚焦　一株重要采油微生物的全基因组破译和重油降解分子机制的研究

主持单位：南开大学

所属领域：生物技术领域

本项目破译了嗜热采油细菌的全基因组序列，在世界上首次揭示了微生物降解重油主要组分――长链烷烃的代谢途径和关键生物酶的功能，对于石油污染的生物治理和微生物采油技术的革新具有重要科学意义和广泛的应用前景，为缓解我国能源紧张和促进环保产业的发展带来新的希望

由南开大学长江学者王磊教授领导的研究组在天津市科技创新专项资金(市长基金)和国家“863”计划的支持下，在“采油微生物基因组和关键的重油降解分子机制研究”的课题上取得了重大进展。该课题破译了嗜热采油细菌的全基因组序列，并在世界上首次揭示了重油主要组分――长链烷烃的微生物降解途径，获得了具有重要应用价值的生物酶。该成果是石油微生物研究领域的重大突破。

石油是人类社会的能源支柱，同时也是环境污染物。石油微生物的研究是发展微生物采油和石油污染生物修复技术的重要基础。美国能源部的数据显示，微生物采油能提高采油率10％～15％。目前全球探明储量的石油中，超过60％的部分是黏度高、流动性差的重油。采用现有的技术无法开采。国际上对以长链烷烃为主的重油微生物降解分子机制研究相对匮乏，成为微生物采油技术遇到的最大难题之一。

王磊教授综合运用前沿的基因组学和蛋白组学研究方法和技术，以一株分离自我国大港油田的采油细菌――嗜热脱氮土壤芽孢杆菌为突破点，进行“撒网一搜寻式”研究，全面系统地揭示微生物降解重油的分子机制。2002年中旬，王磊教授开始组建科研小组，集中力量进行攻关，不断缩小目标基因的范围。历经基因组学研究一生物信息学预测一蛋白质组学和转录组学验证一功能基因鉴定的逐级筛选，科研人员最终成功地完成了这一重要课题，在世界上首次完整地描述了长链烷烃被微生物酶降解的途径。

该项目研究成果于2007年3月27日在国际权威杂志《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表，得到国内外同行的高度评价。课题组对这项重要成果申请了国际专利保护，为我国进一步发展具有自主知识产权的新一代微生物采油和石油污染修复技术奠定了坚实的基础。

聚焦　二维协调的新一代电网能量管理系统、关键技术及应用

主持单位：清华大学

所属领域：工程技术领域

本项目首次实现了电网控制中心自动预警和优化闭环控制系统，属标志性成果，对大电网的安全、经济和优质运行意义重大。

清华大学张伯明教授领导的研究团队在国家“973”计划、国家自然科学基金重大项目等方面的支持下。历时15年研究开发完成具有国际领先水平的三维协调的新一代电网能量管理系统。

2003年震惊世界的“814”美加大停电，其主要原因之一是作为电网控制中心神经中枢和调度指挥司令部的能量管理系统(EMS)失效。电网发展迅速，传统EMS已不适应，急需变革。本成果在国际上首次提出(空间、时间、目标)三维协调的新一代电网能量管理系统，将传统的人工分析型变革为自动预警型；将静态分析变革为动态分析；将基于断面的分析变革为连续跟踪递归分析。首创事故前预警和预防控制技术，将电网事故抑止在发生之前，萌芽之中，避免大停电。首创全局优化闭环控制方法，优化电网运行，降低网损，节能降耗效益明显。申请和授权发明专利13项，具有自主知识产权。在15个省级以上电网应用，创直接经济效益2.8亿元。

教育部组织的鉴定会意见称：该成果“在整体上处于国际领先水平”，“是电网调度自动化技术领域的重大标志性成果”，“对大电网的安全、经济和优质运行意义重大”。

该系统为世界首例。国际电力调度自动化之父Dv-Liacco评价：“新一代EMS无疑是当今最新的技术进展，它在中国的实现引领了国际潮流。”美国工程院院士Bose评价：“新一代EMS确实使电力控制中心技术向前迈进了一大步。就我所知，在美国和欧洲，没有一个电力控制中心将所有上述组成要素包含到一个EMS中。”

聚焦　二十四面体铂纳米晶体催化剂

主持单位：厦门大学

所属领域：化学化工领域

本项目是集晶体表面结构控制原理创新和高性能金属纳米催化剂制备技术创新为一体的原创性成果，开辟了一条通过控制纳米粒子表面微观结构提高催化剂性能的崭新途径，是纳米尺度催化剂合成的重大突破。

厦门大学化学化工学院孙世刚教授领导的研究组在国家“973”计划、国家自然科学基金重大研究计划等科学基金的支持下，在长期研究金属单晶电催化的基础上，发展了金属纳米晶体表面结构控制和生长的电化学方法，突破化学法只能合成低表面能的低指数晶面结构金属纳米晶体的局限，首次高产率制备出具有高表面能的二十四面体铂纳米晶体催化剂。他们与美国佐治亚理工学院王中林教授合作，通过高分辨电镜分析证实所研制的二十四面体铂纳米晶体的表面为{730}、{520}等高指数晶面结构。二十四面体铂纳米晶体不但具有很高的化学稳定性和热稳定性。而且显著增强了铂纳米催化剂的活性。这一研究成果开辟了一条通过控制纳米粒子表面微观结构提高催化剂性能的崭新途径，是将模型催化剂的基础研究推向实际催化剂设计和研制的一个重大进展。该成果以研究报告的形式发表在2007年5月4日出版的美国《科学》杂志上。同期的《科学》杂志还配发了题为“催化剂新面孔”的评述文章，指出这是纳米尺度催化剂合成的一个重大突破。

铂族金属纳米材料是燃料电池、石油化工、汽车尾气净化和化学工业等领域广泛使用的催化剂。因世界铂族金属储量稀少，价格昂贵，如何进一步提高铂族金属催化剂的性能一直是科学和技术的重大关键问题。孙世刚教授及其研究组提出并实现通过高指数晶面结构铂族金属纳米晶体的控制合成来提高催化剂活性和稳定性，具有重大的科学意义和应用价值。该项研究成果除在《科学》上发表外，有关技术还申请了中国和美国发明专利各一项。

该项成果在国际学术界引起了重大反响：美国《化学工程新闻》周刊和《每日科学》，英国《新科学家》和英国皇家化学会的《化学世界》等国际主流科技媒体都在第一时间报道和正面评述了这项重大研究进展；德国《应用化学》，英国

《自然纳米技术》和《自然中国》，爱思唯尔《今日材料》等重要学术期刊都发表了评述文章，高度评价这一研究工作。这一成果还引起相关产业领域的高度关注(如国际著名的韩国三星公司综合技术研究院。加拿大巴拉德燃料电池公司，等等)，并被美国《化学工程新闻》周刊评选为2007年度24项最重要的研究成果之一。

聚焦　中国南方早寒武世带附肢的冠群甲壳动物

主持单位：云南大学

所属领域：生物学领域

本项目是一项利用特异保存化石，论证先驱甲壳动物的地史分布及其基本特征的原创成果，为探讨早期生命起源和演化提供了新信息

一些微小的胚胎和具外皮的后生动物(多为节肢动物幼体)，经亿万年埋藏被磷酸盐化。其软躯体部分可显示体表微米级的刚毛、腺孔，甚至细胞构造，组成一类珍稀的“特异保存”化石。云南大学张喜光教授长期致力于此类化石研究。并于最近在云南省永善县首次发现如此保存的先驱甲壳动物化石。

借助这些精美化石所独具的形态学和发育生物学的证据，张喜光教授及其合作者论证了与现生甲壳动物(如虾、蟹等)有着共同祖先的化石类群存在于5.2亿年前的早寒武世，并非此前权威认定的晚寒武世；再次肯定以往认为在生物进化后期方才出现的一些高等或进步的生命形式，在寒武纪初期已具雏形。昆虫的翼与水生甲壳动物附肢基部着生的上肢可能同出一源，上肢原先仅见于约4亿年前泥盆纪的甲壳动物，研究证明上肢为寒武纪甲壳动物的基本特征，为昆虫由水生到陆生的进化拓展了思维的空间。此前，张喜光教授曾率先报道了中寒武世的胚胎化石，如今我国南方以多处发现胚胎化石闻名于世，却几乎不见相对应的幼虫。上述先驱甲壳类的发现。表明这里化石的丰富多样，可望为深入认识原始节肢动物的生长发育和早期演化开拓新的研究途径。

该项目在国家自然基金委、“973”项目等的支持下得以完成。

聚焦　光量子计算机的物理实现和算法应用

主持单位：中国科学技术大学

所属领域：物理学领域

该项目在光学量子计算机的研制和算法实现的核心领域取得一系列独创性的成果，获得了国际学术界的广泛关注和认可，标志着我国在光学量子计算领域达到国际领先水平

量子计算机利用量子力学的规律实现信息的高效存储和超快并行计算，不仅具有重大的理论意义，而且对社会、经济和国家信息安全有着极其重要的影响。2007年，中国科学技术大学潘建伟领导的研究小组在光学量子计算核心领域取得了一系列独创性的成果。该小组实验实现了国际上纠缠光子数最多的“薛定谔猫”态和单向量子计算机，刷新了光子纠缠和量子计算领域的两项世界记录。该成果被欧洲物理学会和《自然》杂志等广泛报道，被称赞为“光学量子计算领域至今最先进的实验工作”和“为量子计算机的物理实现迈进了重要一步”。该小组还在国际上首次利用光量子计算机演示了关键性的Shor算法，实现了15=3×5这一质因子分解，被美国物理学会誉为“量子计算的重大突破”。这个算法的最终目的是利用量子计算机极快地分解出大数的质因子，这将对目前使用的保密系统(如RSA公开码)造成严重威胁。英国科技杂志《新科学家》对该工作做了长篇报道，称：“出现能运行Shor算法的量子计算机具有极为深远的意义：这意味着由量子计算将能够轻松的破解我们银行帐号、商业和电子商务数据使用的密码。”

这一系列成果获得了国际学术界的广泛关注和高度认可，标志着我国在光学量子计算领域取得了国际领先水平。

聚焦　深层油气成藏机理与分布预测

主持单位：中国石油大学(北京)

所属领域：资源与环境领域

篇11

[分类号]G322

在世界科技史上，英国曾经写下过灿烂的篇章。英国经济的发展与科技政策调控、科技创新相伴而行，一次次危机的不断扩散和蔓延，使英国政府越来越多地把目光投向科技，一方面，希望科学技术在应对危机中能够发挥重要作用；另一方面，经济危机也给科学技术的跨越式发展带来了新的契机。同时，政府亦寄希望于创新和技能成为激发社会生产力、带动经济复苏与繁荣的主要驱动力量。通过采取一些措施，在科技方面制定科技奖励、产学研合作等产业发展政策，科技机构力量进一步得到整合和加强。在政策和科技的带动下，英国的经济与地位能否往日重来，是一种挑战。

1　时间旅行：20世纪之后4次危机时期的英国科技政策变迁史

从历史来看，英国经济的发展与科技政策调控、科技创新相伴而行，英国政府为了摆脱经济危机，在科技政策方面做了种种努力，其中调整重点发展领域和产业结构、推动中小型企业创新、创造新的市场等措施都起到了一定的作用(见图1)。但是，英国的科技政策更多从政治上出发，显得被动和保守，对提高经济产出效率方面欠考虑，表现出其浓厚的特有色彩。多年来它处理各种危机的经验和教训，对于世界各国来说意义非凡。

・1973―1975年：经济滞胀，加上中东石油危机，世界经济危机到来。

这个时期英国创新活动活跃的领域是航空与国防，很少考虑工程与市场问题。科研战线铺得太宽，造成许多科研投资上的“黑洞”。那时候在英国很难找到由于基础研究而生产出产品的公司…。因此，英国政府开始对科技政策进行反思，提出要将科学放到现代工业化的核心位置，将科技创新的重心逐步转移到民用研究与开发上来。例如，《罗斯柴尔德政府应用研究条例》实际上是将政府拨款的一大部分改成商业性的竞争机制，旨在将科学研究(基础研究除外)导向更实际的应用。

・1979―1982年：经济全球化，同期性的经济危机爆发。

1979年7月从英国开始，逐渐蔓延到其他国家。英国工业生产下降了14.8％，失业人数和失业率超过了前次危机。英国传统工业已失去国际竞争能力，许多英国产品无法在世界市场进行竞争，投资不足，公共开支和现金需求量失去控制，劳动力大军缺乏培训无法应付信息时代的挑战。英国经济在一个保守、低投资、低效率的“怪圈”中周而往复不能脱身。为尽快走出这一“怪圈”，英国各界都认识到提高技术创新能力的紧迫性。受命于英国继续衰落的“危难之时”，撒切尔夫人带着自由主义经济政策和“强硬”姿态出现在英国政治经济舞台上，执行了促使科研与工业相结合的科技政策，“催促科学家们去做更多具有应用性和商业性导向的工作”。同时注意紧跟世界科技大潮，发展电子、生物和新材料等“战略科学”，期望以此振兴经济。

・20世纪90年代：经济进一步全球化，世界金融危机开始。

这个时期，梅杰政府扭转了英国科技界的混乱，使之重归科学技术为经济增长服务，增强经济建设趋势和减少军事倾向。至此，英国的科技政策体系真正健全起来，科技管理体制得到强化，为日后英国的元气恢复奠定了良好的基础。

・21世纪的经济危机――2008金融危机：再度遭遇经济危机。

这次美国模式市场经济治理思想的严重危机产生了比以往更强烈的冲击，各国至今都在进行深刻反省。英国经过之前的调整，对科技的重视有一种不可挡的气势。2008年英国创新、大学与技能部部长保罗・德雷森成为首位进入内阁的科技部长，同时推进国家创新战略，以确保英国企业和人民从创新需求产生的机遇中受益。

2　应对危机：英国科技政策的得与失

历史已经证明英国在危机时刻的科技政策关键性转变对其生产力提高和基础研究及应用开发影响力方面起了很大的推动作用，这种积极影响贯穿至今。

20世纪70年代初期的危机时期，政府逐渐由“客户”变为“工业的伙伴”；需求拉动模式和供应导向被整合成创新行为，基础知识的增长、现代科学的研究方向越来越受到经济活动的引导，从基础研究到产业发展的路径变短。科研项目的选择开始采用新的标准，如对工业的影响、对竞争力的贡献。科技发展不再仅是为了提高军事技术水平，而是要提升产业竞争力和商业利润，但是这也意味着物理研究、空间研究、天文等“大科学项目”的经费大幅度减少。70年代末期，英国经历了政权的更换，政治生活动荡，“英国科学体系至70年代末已是摇摇欲坠”。

20世纪80年代的科技政策具有浓厚的市场导向色彩，实际是70年代前期政策的延长和扩大。撒切尔政府“催促科学家们去做更多具有应用性和商业性导向的工作”战略是旨在利用科学技术拯救英国经济的一种新表现。同时，又强化了科技政策的市场经济导向。虽然用于核能和航空的政策投资终于被控制住，但是大量科研努力还是被导向几乎没有民用之处的防务研究。

20世纪90年代初期的危机时期，英国经济发展持续下降，梅杰政府在科技政策制订中，增强经济建设趋势和减少军事倾向。英国重新走上繁荣发展之路。英国各界都认识到提高技术创新能力的紧迫性，科技白皮书、科技展望报告和技术预测计划陆续出台，政府在科研投入和科学创新方面的做法发生了根本的改变，将重点放在一些具体实施要求方面，而不仅仅是提供资金。因此，英国政府的科技政策与前一段相比，发生了结构性的变化。

纵观历史，为应对危机，英国国家对科技政策体系进行了改革，使科技为经济增长服务，促进政府管理与服务的效率，增强本国经济的竞争力。但是，我们也看到其政策体系还存在一些问题，影响了它在国际上的地位和形象，有待于从多方面提高和完善。

2.1　成功之处

2.1.1 生产力显著提高　研究、创新和经济增长有很多的关联。科技政策能够通过促进新附加值的产品和服务的发生、发展，增加产量和人均生产力。生产力增长可以采用人均GDP(国内生产总值)增长评估。人均GDP增长可分解为劳动力生产率(通过每小时工作的GDP来衡量)增长、劳动力利用(由人均工作时间来衡量)。1995-2006年英国和其他国家的生产力增长(人均GDP)情况如表1所示：

根据英国创新、大学和技能部2008年12月的《研

究和创新中的投资对经济的影响》报告，英国的生产力大大提高，与美国的差距从1996年的24％缩小为2006年的19％，与法国的差距从1996年的25％缩小为2006年的17％，与德国的差距从1996年的30％缩小为2006年的17％。

2.1.2　基础研究及应用开发影响力巨大　英国有重视基础研究的传统，历届政府对基础研究的投入都比较高，但也逐渐重视转向应用领域的研究。20世纪70年代末，英国科研的重点从高能物理学转向了生物学，特别是分子生物学和医学的研究及应用。

英国生物技术的科学基础是其他欧洲国家无法比拟的。在这一领域，英国已经获得了20多个诺贝尔奖。DNA结构及单克隆抗体构造的发现，DNA指纹的发明、抗体工程的进展为产业的发展创造了十分有利的条件。近年来，英国又在人类基因测序(英国是人类基因组计划的重要参与者，承担了1／3的测序工作)、克隆技术以及基因治疗等方面有不俗的表现。英国对生物技术产业这一关键技术寄予厚望，认为它是典型的知识经济，他人难以模仿，是英国的优势所在，在创造财富和就业方面有着巨大的潜力，是英国产业的未来。在促进生物技术产业的发展中，英国政府主要是通过资助基础科学研究，营造产业发展的环境来推动本国生物产业的发展。

在医学研究方面，英国政府设立的医学研究理事会(Medical Research eouneil，MRC)支持生物医学领域的各种研究，从基本的实验室研究到临床实验，涵盖所有常见的疾病领域。MRC将大部分资金用于院外科研，履行其作为国家级医学科研管理机构的职能，同时在预算和分配的过程中以问题为导向、以项目为基础、重视疾病的研究，通过广泛咨询，结合自身定位和国情，设定未来几年的科研重点领域，大力支持具有高优先级的科研领域。

2005-2006财年，MRC向各大学和教学医院提供了22400余万英镑进行研究和培训，为其内部科研提供了近23800万英镑。通过350个研究生奖学金(fel－lowship)、30个研究新人奖(New Investigator Award)、大约420个博士后奖学金(Post-doetoral Studentship)为大学和医院的研究人员提供了超过5000万英镑的培训经费。

正是由于政府政策支持、资金赞助，英国以生物、医学专业为首次学位的人数呈递增趋势，这个领域的就业率也很高，在国际上，英国在数学、物理、生命科学学科领域的毕业生占所有学生比重都是很高的。发展至今，英国在生物、医学领域的地位名列前茅。

2.2　存在的不足

英国Cranfield大学2007年对英国科学与技术进行了普查，得到英国等国家的科学与技术等总体性能。研究显示，英国在研发和技术投入方面表现“落伍”，但研发上的高等教育支出除外。英国相对于主要竞争国来说，研发投入是严重不足。在主要竞争国，美国在研发方面定位良好，几乎所有的研发投入指标都保持较高的增长率。

在技术指标方面，英国表现欠佳。而在关于科学的指标方面，英国人均数的总数量指标非常高，这可能是英国在生物医学相关领域的专业化程度比较高，而且在世界出版市场份额上也是相当高。然而，在化学、工程和物理学方面，英国表现不佳，其数呈下降趋势。

关于科学的影响，英国的整体表现相对较好。然而，相对于对手国家，英国在工程方面落后。这方面英国的相对引文索引往往低于平均水平(如化学，工程，物理和社会科学相对于小型、高跨学科门类齐全的高科技国家)。

2.2.1 科技投入增长幅度较低，科研难以为继　英国在系统的科学和技术方面的投入比对手国相对而言要少。英国的科技费用，20世纪60年代，仅次于美国，位居第二，到70年代退居到第四，1978年实际为79.61亿美元，和法国差不多。1981―1990年，英国真正用于研究方面的费用减少了10％。英国和其主要工业竞争对手之间R&D投入方面存在显著性差异。2003年之前的20年，英国平均每年将GDP(国内生产总值)的2％投资在R&D上。与此相比，美国为2.6％，日本为2.8％。更引人注目的，这20年间，英国R&D投入占GDP的比例已经下降，由1983年的2.2％降至2003年的1.9％，而美国仍然保持稳定(1983年占GDP2.6％，2003年占GDP的2.7％)，同期日本的投资增加了(从2.3％至3.2％)。由此很难看到英国能够达到英国政府2014年研发经费占GDP的2.5％，或欧盟规定2010年达到3％的目标。

总之，英国和它的4个主要竞争对手之间在R&D上的差距在加大。当与高科技小国集团的丹麦、芬兰，瑞典和瑞士比较时，GERD／GDP(R&D经费支出占国内生产总值比例)在早期不会发生大的变化。而这4个国家被认为与20世纪80年代初的英国有相似或更低的GERD／GDP水平，之后这4个国家都经历了一个显著增长的GERD投资。2003年，这4个国家的GERD／GDP高于英国，其中丹麦高于英国0.7个百分点，瑞典高于英国2.1个百分点。

政府削减科研费用的直接结果，是使科研机构和大学经费严重不足。因经费拮据，一些重大的研究项目不得不中断。据美联社1985年3月报道，英国的大学每年放弃的一流的医学和科学研究项目大约有600个。1984年12月，在牛津附近拉瑟福德・阿普尔顿实验室投入使用的价值为0.55亿美元的一台分裂中子源设备，因缺少几百万美元资金，只好让“世界上最好的设备处于半开动状态”。英国的许多科研部门处于经费紧张的沉重压力下。

2.2.2　科技政策不能贯彻到底　历史上，英国的科技政策带有政治色彩，有一种动荡现象，经历几次反复。

1988年，英国政府宣布不再进行信息技术的“阿尔维计划”，部分研究移至欧共体的有关科研机构。不久，光纤计划也因耗费甚高(估计需要200亿英镑)和政府不愿予以优惠支持而被放弃。因此，英国在信息技术方面又告落后。英国曾是核物理研究的先进国家。由于经费困难，撒切尔政府扬言退出欧洲核研究组织，造成英国科学界的恐慌，担心英国会沦落为第三流的科学水平国家，后几经周折达成妥协才未退出。具有明显的技术和重要工业价值的一些学科，如计算机科学、固体物理、高分子化学以及冶金学等，都接二连三地成为英国的薄弱之处，而且继续恶化。此外，英国从20世纪70年代起政局动荡，撒切尔政府早中期推行科学与技术应用相结合，后期又重归防务研究老路上去，经济严重衰退。一直到20世纪90年代由梅杰首相在科技发展中重新采取几年前放弃的“市场导向”或“靠近市场”，重视科技的应用，大力支持工业技术创新，形成又一次政策反复，英国才又显示出发展的活力。

3　思考

3.1　科学只有与技术应用结合，才能转化为生产力

英国是一个老牌的资本主义国家，拥有一流的科学研究水平。但由于受传统重科学轻技术、重发明轻产业观念的影响，使得它的科学研究优势并没有完全在高技术产业中得到应有的体现，硕果累累的基础研究并没有带动应用研究和开发研究的相应发展，更没有带来经济的繁荣。许多重大发明尽管诞生在英国本土，但却被其他国家拿去开发成商品而占领英国市场。几次经济危机时期，英国政府加强了战略调整，特别注重高技术产业在提高国家经济实力方面的作用，采取了一系列政策与措施促进学院与企业的结合，加快知识转移和高技术产业化的步伐。从强调军民结合和技术扩散到“催促科学家们去做更多具有应用性和商业性导向的工作”，再到健全科技政策体系，英国一步步地实现了“科技投资远离那些科学上的‘孤芳自赏’”，“把重点集中在国家需要的重点领域，研究的价值应根据其潜在经济价值。”

3.2　创新在任何时候都不为过

未来学家托夫勒曾说过：“创意时代在来临，谁占领了创意的制高点，谁就能控制全球!”各种社会实践越来越证明了创新在社会发展中的重要作用，“不创新就死亡”这句美国企业界的名言，已经越来越被信服。英国科学和技术政策框架逐渐使英国以提高生产力作为一个国家的竞争力。其创新研究和工业实践表明，创新过程正在改变。越来越多的管理人员正在讨论开放的创新。在一个开放式创新的时代，对企业的挑战是如何保持自己的创新能力，发展自己的能力，而同时获取和吸收其他人的创新。这两项能力与知识生产的外部拨款，加上自主研发，无疑对加强英国国家的能力是有裨益的。

3.3　参与全球知识生产过程