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初中物理实验论文新上映_八上物理实验论文(2024年11月抢先看)

内容来源：AI全自动内容创作接口所属栏目：导读更新日期：2024-11-27

初中物理实验论文

2024物理竞赛分析(一) ①，梯队培养，正在向初中延伸，特点是武汉外国语学校，大量高一竞赛生获得一等奖，武汉外国语学校龙班，麒麟班正在慢慢发力，黄冈中学需要早点布局小学初中拔尖创新人才实验班梯队培养 ②，物理竞赛准备需要更深度更广，尤其大学研究生课程，小初竞赛生从原来思维灵活度，技巧考察变到知识深度，广度，数学建模，观察构建能力的考察，也就是小初竞赛生需要接触研究生数学物理知识，数学功底，物理知识理解 ③，本次物理竞赛复赛，难度达到物理决赛(前几年预赛简单，复赛艰难，但是离决赛难度有差距，今年难度直接决赛难度)，对高一等低年级物理竞赛生不友好，题目难，主要难在广和深度，研究生课程的广义相对论，还有两个量子力学题， ④，本次复赛，还传递出个信号就是物理是实验学科，需要科研经验，科学实验经验，要求高中生有独立研究能力独立实验能力，会查文献，会设计课题，确定研究方向，会研究性实验，会观察分析数据，会书写论文，会答辩，也就是独立完整的研究能力，对高中生有研究要求，这都需要备考中平时训练和指导 ⑤，复赛考试内容有超纲内容，也就是物理研究生阶段内容，一些最新的物理研究方向，前沿信息，清华北大等教授课题和研究方向，在备考中需要涉猎，特别是国家决赛和国家队选拔阶段 ⑥，阅读量大，要快速信息处理，更需要提前学习，因此物理学得更广更深，是作为背景知识考察，需要现场学习能力 ⑦，湖北民办学校海亮仙桃第一中学，采用海亮教育集团资源，在化学物理生物等学科竞赛快速提高，借用海亮教育集团资源优势，民办学校快速灵活培训优势， ⑧，黄石二中学科竞赛进步很快，得利于黄石二中早三年打造的2+4直升班， ⑨，扎扎实实全面复习深度复习，不要凭借优势预测，哪些不考，量子力学以前都没考，有竞赛强校也预测不考，结果考了两道量子力学，导致预测失误，学生分数差，从另外一方面说明校外信息综合的重要性，校外机构培训，是多家信息需要综合分析，可以预测方向趋势，但是仅仅是补短，而不是押题 ⑩，关于高中生需要突破研究生知识，特别是数学物理，所以一方面高中老师需要继续学习。一方面眼前需要聘请大学教授，或者是退休教授，教授大学数学物理，研究生物理研究生数学知识，黄冈中学需要聘请大学数学大学物理老师和导师

初三期中后如何避免被洗牌？过来人经验分享初中三年可是学习生涯中的分水岭啊！尤其是到了初三，你会发现身边总是有“黑马”逆袭，成绩突飞猛进。要是想让孩子在初三期中考试后不被洗牌到后面，那可得多下点功夫，尤其是主科，绝对不能忽视！复习可是提高成绩的关键，没有复习计划和不会复习的同学，赶紧看过来！语文：积累不能断语文这东西，字词积累可不能断。随身带个小本子，随时记。文言文里的实词虚词含义用法要搞懂，多背经典篇目。阅读方面，散文要重情感，小说要析人物情节，说明文和议论文抓要点。答题时依题型找套路，概括题抓关键，赏析题从修辞等角度入手。写作素材靠日常积累，关注生活热点、名人故事，模仿范文结构立意，勤写勤改。数学：预习和复习数学预习新课时找疑问，带着问题进课堂。课上紧跟老师思路，重点笔记不能忘，公式推导过程要详记。课后先复习知识点再刷题，基础巩固后挑战难题，错题整理分析错因，定期回顾。英语：单词和语法英语单词按计划背诵，词根词缀、联想法助力。语法要构建知识框架，分模块学习，专项练习后总结技巧。听力常听多练，先泛听再精听，口语别怕开口，参加英语角或与同学交流。物理：实验和理论物理概念理解透，结合生活实例、实验现象。实验认真做，搞清目的步骤现象结论，学会画和识图。解题可用“两头堵”法，从结论或已知双向推导，知识常归纳整理。化学：元素和反应化学元素符号、化合价、化学式熟练掌握。实验操作规范，观察记录现象并分析。化学方程式牢记配平方法，依据反应事实书写。历史：时间线和事件历史要梳理时间脉络，制作年表，搞清事件因果、人物贡献，理解背景影响，多对比记忆。政治：时事和观点政治背熟核心要点，关注时事热点与知识点结合。答题条理清晰，分点阐述观点论据。初三的同学们，加油冲呀！𐟒倀

福建省第六届中小学教师教学大赛火热进行中福建省第六届中小学教师教学大赛即将拉开帷幕，这可是含金量十足的赛事，想要参赛的老师们赶紧准备起来吧！𐟎‰𐟎‰𐟎‰ 参赛对象及条件全省中小学在岗教师（含民办）都有机会参赛，但有几个条件限制：从事教学工作5年及以上，并具有参赛学段学科3年以上的任教经历；近3年年度考核为合格或以上等次；各地应选派新选手参赛，往届省级比赛获奖者不再参加。比赛分组比赛分为幼儿园组、小学组、初中组和高中组。具体分组如下：幼儿园组：不分学科。小学组：语文、数学、英语、道德与法治、体育与健康、音乐、美术、科学、信息科技、综合实践活动、心理健康等11个学科组。初中组：语文、数学、英语、物理、化学、生物、历史、地理、道德与法治、体育与健康、音乐、美术、信息科技、综合实践活动、心理健康等15个学科组。高中组：语文、数学、英语、物理、化学、生物、历史、地理、思想政治、体育与健康、音乐、美术、信息科技、通用技术、综合实践活动、心理健康等16个学科组。比赛项目中小学组：课程教学问答、课堂教学（上新课、讲评课、复习课、实验课等课型选择其一，实施片段教学）、观课评课。幼儿园组：教学活动设计、教学活动（片段教学）、幼儿行为观察与分析、幼儿园教学活动评析（观评课）。综合素质比赛（特等奖）：育人问题问答、论文修改。组队和参赛方式以设区市为单位组队，每个设区市参赛选手为5-7名。具体名额分配如下：高中：语文、数学、英语各2名，物理、化学、生物、历史、地理、思想政治、体育与健康、音乐、美术、信息技术、通用技术、综合实践活动、心理健康各1名。初中：语文、数学、英语各2名，物理、化学、生物、历史、地理、道德与法治、体育与健康、音乐、美术、信息科技、综合实践活动、心理健康各1名。小学：语文、数学各2名，英语、道德与法治、体育与健康、音乐、美术、科学、信息科技、综合实践活动、心理健康各1名。幼儿园：4名。平潭综合实验区参赛选手共7名，其中高中、初中和小学各2名，幼儿园1名。省属学校参赛选手纳入福州市组队统一推荐，名额为高中4名、初中1名、小学4名、幼儿园5名。每位选手只能参加一个学科的比赛，且须参加本学科规定的所有项目比赛。比赛方式中小学组：课程教学问答：参赛选手根据片段教学的有关教学问题进行口头回答，用时6分钟。课堂教学：参赛选手根据提供的课型和素材进行50分钟的片段教学设计（准备），后进行15或20分钟的片段教学。观课评课：参赛选手根据提供的课堂教学录像进行评课，书面评课用时60分钟，口头评课用时8分钟。幼儿园组：教学活动设计与片段教学：根据指定的活动内容设计一份简要的幼儿园教学计划并进行现场片段教学，用时10分钟。幼儿行为观察与分析：根据提供的视频案例撰写观察记录和分析，提出教育建议或支持策略，用时40分钟。幼儿园教学活动评析（观评课）：观看幼儿园某一领域的教学活动视频，提出合理建议，用时40分钟。综合素质比赛（特等奖）：育人问题问答：参赛选手根据提供的育人的综合问题进行思考并口头回答，用时18分钟。论文修改：根据题目要求阅读并修改提供的教育教学论文，用时60分钟。结语这次的福建省第六届中小学教师教学大赛真的是一场盛宴，不仅是对教师教学能力的检验，也是一次学习和交流的机会。各位老师，赶紧准备起来吧，期待你们的精彩表现！𐟒갟’갟’ꀀ

安省高中课程难度大揭秘！𐟓š 在安大略省的高中生涯中，12年级的4U课程是学生们必须面对的挑战。以下是各科目的难度解析： 𐟔 数学：MHF函数较为简单，MCV微积分与向量难度中等，而MDM和数据科学则较为复杂。后者可能需要使用Excel等制表软件，有基础的学生会更有优势。课程内容广泛，包括统计、预备微积分和向量等，但不会像国内那样深入，除了计算答案，还需要展示解题思路。 𐟓– 英语：ENG11年级有两个选项，一个是常规课程，另一个是专注于土著文化的课程。土著文化课程难度较高，因为涉及较为陌生的词汇和文化背景。ENG12年级的难度相对较低，但作业量较大，需要撰写简单的论文，并使用MLA或APA格式。 𐟌 历史与地理：这些课程与国内同名课程的教学方法有所不同。物理和化学则更注重实验室教学，需要一定的动手能力和团队合作精神。 𐟔젧‰駐†与化学：物理难度较低，主要涉及初中水平的知识，但需要了解一些专有名词。化学的专有名词较多，不建议选择，除非有足够的时间背诵，否则可能会感到难以理解。 𐟎蠨‰𚦜露Ž体育：11年级及以下的艺术和体育课程较为简单，通常包含身体和健康相关的知识。12年级的PSK4U课程则较为困难，涉及解剖学知识。 𐟓š 高中课程通常需要大量的阅读和作业，每天可能需要花费几个小时来完成。虽然下午课程结束较早，但学生有充足的时间从事自己喜欢的兴趣活动，以培养独立和批判性思维。总的来说，安省高中的课程难度因人而异，但需要学生具备广泛的阅读和动手能力。

𐟓š物理期刊精选，学术发表新选择！ 𐟎“学术人必看！这里为你精选了一系列高质量的物理类期刊，无论是评职、加分还是评奖，都是你的不二之选！ 𐟌Ÿ《物理老师》：北大核心期刊，收录知网万方，适合教育理论研究、教材与教法等栏目，让你的论文在教育领域大放异彩！ 𐟓–《中学物理教学参考》：国家级旬刊，收录知网万方维普，涵盖前沿导航、课程资源等，为你的学术研究提供丰富资源！ 𐟔죀Š物理之友》：收录知网超星，省级月刊，适合名师论坛、教学研究等，让你的论文在学术界崭露头角！ 𐟓˜《高中数理化》：国家级半月刊，收录知网万方维普，主打高考全关注、强基竞赛等栏目，助你论文影响力倍增！ 𐟌《数理天地》：国家级半月刊，收录知网维普龙源，涵盖物理基础精讲、物理实验教学研究等，让你的研究更上一层楼！ 𐟒ᣀŠ物理教学探讨》：国家级月刊，收录知网万方维普，注重教学改革、教材研究等，为你的学术观点提供交流平台！ 𐟎‰《中学物理》：省级半月刊，适合在读硕士独作发表，收录知网万方维普，涵盖教学改革与实践、教师发展等，让你的论文更具影响力！ 𐟓š《物理教学》：北大核心期刊，月刊文章需不超过6000字，收录知网，主打教学论坛、物理实验室等栏目，为你的学术成果提供展示舞台！

初三期中后，高效复习法！初中三年是学习生涯中的关键时期，而初三更是尤为重要。很多孩子在初三这个阶段会经历一次大洗牌，有的孩子会逆袭成为“黑马”，而那些过于放松的家长可能会发现孩子被淘汰出局。所以，咱们得让孩子重视主科，抓紧复习。下面我分享一些实用的经验，大家赶紧收藏吧！语文：积累与背诵是关键 𐟓š 字词积累：平时要准备一个小本子，记下容易错的字词。文言文：深入探究实词和虚词的含义和用法，多背经典篇目。阅读理解：阅读各种体裁的文章，散文要品味情感，小说要分析人物和情节，说明文和议论文要抓住要点。答题技巧：按题型找思路，概括时要抓关键，赏析时从修辞角度入手。写作时多积累素材，关注生活、名人故事，仿写范文结构，勤写勤改。数学：预习与复习相结合 𐟓 预习新课：找出一节课的疑问，带着问题进课堂。课堂紧跟：课上要紧跟老师节奏，记好重点笔记和公式推导。课后巩固：先复习再刷题，巩固基础后攻难题，整理错题分析错因，定期回顾。英语：单词与语法齐头并进 𐟗㊥•词背诵：按计划背单词，用词根词缀、联想法助力。语法学习：建立知识框架，分模块学习，专项练习后总结技巧。听力练习：常听多练，先泛听再精听，口语不怕开口交流。物理：理论与实践相结合 𐟔슦悥🵧†解：透彻理解物理概念，结合生活实例和实验现象。实验操作：认真做实验，搞清目的、步骤、现象、结论，学会画图识图。解题方法：用“双向推导”法解题，常归纳整理知识。化学：元素与实验并重 𐟧ꊥ…ƒ素符号、化合价、化学式：熟练掌握这些基础知识。实验操作：规范操作，观察记录现象并分析。化学方程式：牢记配平方法，依反应事实书写。历史：时间线与事件关联 𐟏› 时间脉络：梳理时间脉络，制作年表，搞清事件因果、人物贡献，理解背景影响，多对比记忆。政治：时事与知识点结合 𐟓œ 核心要点：背熟核心要点，关注时事热点并结合知识点。答题技巧：答题条理清晰，分点阐述观点论据。备考资料推荐 𐟌Ÿ 《中考语文必备名句锦集》：助你背诵名句。《中考数学提分必刷题集与巧解思路》：帮你提升数学成绩。《中考英语核心高频词汇速记》和《中考英语作文实用金句》：让英语学习更顺畅。《中考历史重点考点全梳理》：把握历史重点。《初中政治主观题答题宝典》：解决政治答题难题。希望大家在初三都能取得好成绩！加油！𐟒•

在一次宴会上，香港记者采访了杨振宁：“您一生中最大的贡献是什么？”众人原以为杨振宁会详述其研究生涯中的众多成就，但他却直接表示：“我最大的贡献是帮助国人克服自卑心理。”话音刚落，在场的所有华人纷纷起立，掌声如雷。杨振宁这个名字在中国物理学界犹如璀璨明星，从战火连天的旧中国，到繁华的美国，再到改革开放后的新中国，他的足迹遍布半个地球。纵观整个物理学史，能超越杨振宁成就的屈指可数。若将物理学比作一座百层高楼，牛顿是奠基者，爱因斯坦构建了钢架结构，麦克斯韦解决了水电管道问题，而杨振宁则安装了联通全楼的电梯。其他物理学家则只是在大厦内砌砖刷墙，做些表面工作。 1922年，杨振宁出生于安徽合肥，父亲杨武之是中国早期现代数论和代数学研究的先锋。杨振宁自幼在学术氛围浓厚的环境中成长，最终以第二名的成绩考入西南联合大学。1942年，他提交的毕业论文《群论与多原子分子的振动》开启了物理学对称性问题的研究，是其数学与物理结合的杰作。次年，杨振宁获得清华大学物理硕士学位。 1944年，杨振宁通过庚款留美考试，成为全国物理专业唯一录取的留学生，赴芝加哥大学攻读博士学位。1957年，他与李政道共同提出宇称不守恒理论，荣获诺贝尔物理学奖，成为首位获此殊荣的华裔，证明了华人同样能站在科学界的顶峰。 1997年，清华大学邀请杨振宁回国任教，为建立高等物理研究院，杨振宁变卖在美国的房产，并捐献多年积蓄。在他的努力下，姚期智、聂华桐等世界一流科学家相继归国。杨振宁曾说：“家长应早期发现并培养孩子的兴趣，越早发现和培养，孩子越有可能有大成就。” 当前，我们的基础教育过于强调英语，忽视了数理化等重要学科，尤其是物理、化学等，这极不合理，甚至本末倒置。若中国能培养出足够的科学人才，每个孩子都将点燃科学之光，用科技揭开宇宙奥秘。杨振宁多次在公开场合呼吁，应从小培养孩子对物理的兴趣，只有这样才能成为物理、科技强国，获得更多科技人才。在许多西方国家，孩子从三岁开始接触物理等科学知识，而我们的孩子到初二才开始学习。因此，切勿错过孩子的“物理教育”黄金期，中国科学院院士推荐的《这就是物理》适合所有孩子。全套书共三本，涵盖《趣味物理学》《趣味力学》和《趣味物理实验》，旨在全维度构建物理知识体系。自上市以来，该书销量已达680万册，获得科技部“优秀科普作品”奖，列入“新闻出版改革发展项目库”，并得到国家文资办投资扶持，清华附小将其列为“课外必读书目”。《这就是物理》以漫画形式深入浅出地讲解物理原理，生动有趣，涵盖国内中小学85%以上的考试知识点，与物理教学无缝衔接。表妹自从阅读这套书后，不到半年时间，物理成绩从班级垫底跃至前列，找到学习信心与方法，其他科目成绩也有所提高。在“双减政策”下，更要注重孩子黄金阶段的培养！错过小学窗口期，到初中再培养为时已晚，即便花费百万也买不到孩子的这几年时光。全套三册，不到百元，就能激发孩子学习兴趣，让孩子赢在起跑线上，何乐而不为？感兴趣的朋友，请点击下方获取！

国际学校竟然学这些！𐟤. 𐟓š IB课程 IB课程可是国际文凭组织认证的全球通用课程，全球100多个国家的4000多所学校都在用。它从小学到高中都有，对英语的要求特别高。IB课程包括6组课程和3门核心课程。六组分别是汉语、英语、人文社会科学、实验科学、数学和计算机，还有艺术。核心课程则是知识论、论文和社会实践。涵盖了文理、科学、理论和实践各个领域，对中国学生来说还是挺有实际意义的。 𐟓˜ AP课程 AP课程，也叫美国大学预科课程，在公立学校的国际课堂中很常见。它是为有能力的高中生准备的，最高分是5分，可以在大学里转换成学分。AP的理论知识比较难，相当于美国大一的期末考试。中国学生通常会选择数学、物理、化学或经济学。不过，AP不是一个完整的课程体系，所以学生可以选择3-4个科目。 𐟎“ A-level课程 A-level课程是英国高中课程，历史悠久，全球影响力大。在英国，A-level相当于11-12年级的课程。现在许多国际学校已经引入了IGCSEs，即英国中学的9-10年级的课程。A-level课程最大的优势是打破了群体、艺术和科学的限制，学生可以自由选择自己的科目，非常适合偏科的学生。 𐟏렧𞎥›𝩫˜中课程美国高中课程是一个总称，近年来在中国发展迅速，仅次于三大主流课程。各州的课程略有不同，但总的来说，语言和数学、文学、历史、政治、科学和工程都是必不可少的。例如，加州大学的课程必须符合加州大学的a-G课程。必修课程包括历史、社会学、英语、数学、实验科学、第二外语、视觉表演艺术和AP课程。

想想看生物可以变成透明的，基础研究的魅力！网页链接中国小伙反直觉发现登Science：从基础光学公式找到神奇应用 | 返朴风云之声 2024年10月24日 20:03 浙江以下文章来源于返朴，作者路飞图片 ■ 撰文 | 路飞 ■ 导言绝大多数生物体的皮肤是不透明的，因为光在穿透皮肤组织中的脂质和蛋白质时会发生散射。但一项发表在Science上的最新研究揭示了一个反直觉的现象，通过涂抹一种常见食用色素溶液，就能让小鼠的皮肤变得透明，用肉眼可直接透视其组织内部。 2021年8月，彼时还未立秋，斯坦福校园的空气里还弥漫着燥热，这是欧子豪在这里担任博士后的第二年，手头的实验也让他内心焦灼。走近实验台，可以看到除了瓶瓶罐罐五颜六色的溶液，还有一堆切成片状的鸡胸肉——这除了是他的实验材料，也是他的食物。一个寻常的下午，寻常到他觉得这次肯定“又黄了”。为了避免日光干扰观察结果，他先是拉上窗帘，熟练地把浸泡在甲基红中的鸡胸肉取出来，将其对着灯光仔细观察，戏剧性的结果出现了——鸡胸肉变透明了，肉眼可直接看到内部肌纤维的走向！ 2024年9月6日，如今已在得克萨斯大学达拉斯分校担任助理教授的欧子豪，以第一作者身份在Science杂志上发表论文，揭示了一个反直觉的现象：通过涂抹强吸收分子染料柠檬黄，可使得活体生物组织变透明。斯坦福大学材料科学与工程助理教授洪国松表示，“展望未来，这个技术可以使得抽血时静脉更加清晰可见，使激光去除纹身变得更简单，或者帮助早期发现和治疗癌症，”洪国松是欧子豪的博士后导师，同时也是这篇论文的通讯作者，“例如，某些疗法使用激光来消除癌细胞和癌前细胞，但仅限于皮肤表面附近的区域。这项技术可能能够提高光的穿透力。” 从老公式里发现新突破众所周知，光从一种物质进入另一种物质时，会改变速度和弯曲角度，初中物理课本上就教授过光的散射和折射。光线照射到水中会通过折射进入我们的视野，我们从而能够看清楚水中的物体，如水中弯折的筷子、游动的金鱼。 “而光线无法穿透我们的身体，因为光在穿过皮肤时会发生散射，脂肪、细胞内的液体、蛋白质和其他物质都有不同的折射率，这一特性决定了入射光波的弯曲程度。在生物组织中，这些物质紧密地压实在一起，不同的折射率会导致光在通过时散射，这限制了光学成像的穿透深度，所以肉眼看到这些生物组织是不透明的。”欧子豪一边向《返朴》解释，一边抬起手臂进行比划。时钟拨转到2011年，欧子豪来到中国科学技术大学理科实验班物理方向读本科。大二进入侯中怀教授领导的非线性化学实验室课题组后，他对物理化学产生了浓厚兴趣。2015年本科毕业后，他前往伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校材料科学与工程系攻读博士。在陈倩教授的实验课题组，他的博士研究集中在电子显微镜上，这是一种成像技术，它利用电子束而不是光来产生生物和非生物标本的高分辨率放大图像。尽管在博士期间也发表过不错的顶刊，但欧子豪总觉得“差点意思”，“我想做一些能对人类产生更大影响的事情，而不是局限于材料科学。” 2020年博士毕业后，斯坦福交叉学科融合的研究氛围吸引着欧子豪，他萌生了前往斯坦福担任博士后的想法。他顺利拿下Wu-Tsai交叉学科博士后奖学金，找到了专注于神经调控的洪国松教授和肠胃神经医学研究的导师Julia Kaltschmidt合作，开始投身于发展新的生物成像方法。 “我觉得生物医学是和人类社会息息相关的，生物医学领域的创新能够直接改变人类的生活，也更容易产生成就感。于是我决定学习一些生物成像技术，并把我物理和材料科学的背景带到生物医学科学中。我觉得我在物理方面的背景能够为生物成像研究带来一个独特的视角。” 图片欧子豪丨图源：本人供图一开始，组里的项目是关于微波辐射如何与生物组织相互作用的调查。在探索20世纪70年代和80年代的光学教科书时，欧子豪发现了两个关键概念：一个是光学人熟知的克拉莫-克若尼关系式（Kramers-Kronig relations），另一个是洛伦兹震荡（Lorentz oscillation），当光子通过时，电子和原子在分子内部产生共振。这些工具已经存在了一个多世纪，但没有人把这些理论引入医学领域的研究。欧子豪想到，可以借此工具预测特定染料来完美匹配周围脂肪和蛋白质等物质不同的折射率，这样光线就可以畅通无阻地通过生物组织。光学研究背景使得欧子豪敏锐意识到，在吸收光方面很强的染料可以非常有效地实现广泛的均匀折射率，从而引导光传播。“换句话说，可以通过染料把水打造成和脂质和蛋白质等物质一样的折射率，这样我们就能看到生物组织内部了。” “同样作为一个光学人，我很惊讶他们如何从Kramers-Kronig公式中领悟这么多。”美国国家科学基金会项目委员会委员Adam Wax惊叹，“每个光学专业的学生都知道这个公式，但只有这个团队使用这个方程，去思考强吸收染料如何使皮肤组织透明。这是利用基础光学知识来创造新技术的一次生动实践。” 发现常见染料的神奇功能生物组织中的光散射是因为水性成分是低折射率（如间质液和胞质溶胶），脂质和蛋白质成分具有高折射率（如质膜、髓鞘和肌原纤维）。减少折射率差异的现有方法通常用高折射率的化学物质去代替水，或是去除脂质以产生全水性环境。说干就干，欧子豪开始大海捞针一般寻觅这种高吸收性染料。此时的探索充满不确定性，只有他一个人孤军奋战。通过应用洛伦兹振荡器模型来研究生物组织成分和吸收分子的介电特性，他发现在靠近紫外光谱（300至400nm）和可见光谱的蓝色区域（400至500nm）中具有尖锐吸收共振的染料分子溶解在水中时，可有效提高水性介质折射率，这与Kramers-Kronig的关系是一致的。因此，水溶性染料可以有效降低水和脂质之间的折射率对比度，从而使活体生物组织实现光学透明。理论证实可行之后，欧子豪开始准备用鸡胸肉作为生物组织的实验材料，直到2021年8月，欧子豪使用了甲基红，第一次观察到鸡胸肉变透明！从理论证实到实验成功，这中间花费了三个月左右，不过这离不开过去一年在光学理论上的探索。接下来，欧子豪发现了论文的主角——柠檬黄染料的成像效果更好。它是一种美国食品和药品监督管理局认证的可食用食品添加剂，经常用于橙色或黄色的零食薯片、糖果涂层和其他食品。欧子豪欣喜若狂，立即向导师汇报了这一发现。医学研究经验丰富的导师指出，这个结果仅在离体组织中得到证实，要尽快在活体组织开展实验。于是，欧子豪开始着手扩大实验范围，组建团队在活体小鼠上开展不同部位的实验。团队先是将柠檬黄溶液局部涂抹在剃光毛发的活体小鼠的头部，并使用激光散斑对比成像（LSCI）来观察头部的脑血管。小鼠的脑血管肉眼清晰可见。然后，用水冲洗局部涂抹了染料分子的头皮，透明效果发生逆转。除了局部涂抹应用外，研究人员还将染料分子直接注射到头皮中，也会产生类似的 LSCI图像，这为在较厚的皮肤中实现组织透明提供了一种新思路。图片活体小鼠头皮实验丨图源：论文 “当我们看到实验结果时，我们首先想到的一件事是，这可能会如何改善生物医学研究。”欧子豪表示，“以前在实验室可以使用一些光学设备如显微镜来进行光学成像，但是这不适用于活体的人或者动物，因为光很难通过厚的组织。而现代医学目前只能通过超声、近红外荧光成像等技术窥探人体内部，缺乏足够的穿透深度和分辨率。但是现在我们可以使生物组织透明，通过肉眼便可看到生物体内部的动态。这将彻底改变生物学中现有的光学研究。” 2023年3月，欧子豪信心满满地将论文投给了Nature，等待了漫长的半年审稿期，返回的审稿意见不是很积极。 “Nature的几个编辑认为我们的研究不具备创新性，他们觉得通过创伤性手术同样可以看到生物体内部，我们只是简化了步骤而已，从根本上来说是殊途同归的。还有一个编辑提出让我们补充更多在活体小鼠上的原创实验结果。”欧子豪笑了笑，“我们听从这个建议，并深入和我的副导师Julia进行讨论，在老鼠腹部及肠胃神经上应用我们的成像技术，继续开展了后续研究，但是完稿之后我们投给了Science，因为在创新性这点上，我们意见是与Nature相左的，即使我们补充了实验，他们仍然从根本上觉得这项研究不具备创新性。” 研究人员在麻醉的条件下，将柠檬黄溶液局部涂抹在活体小鼠的腹部皮肤上，为了加快对染料的吸收，轻轻按摩小鼠皮肤时，小鼠的腹部皮肤不仅颜色变深，而且在红色窗口中变得更加透明。这种透明效果可以用肉眼一目了然，不需要任何专门的成像设备，可直接观察内部器官，包括肝脏、小肠、盲肠和膀胱。更进一步，这种“透明腹部”允许直接观察荧光蛋白标记的肠道神经元，捕捉更深层的运动。实验结束后，通过用水冲洗和按摩皮肤，已经透明的腹部可恢复如常，体内残留的染料可以在48小时内排出体外。图片活体小鼠腹部实验丨图源：论文 2023年10月，欧子豪将论文投给Science，今年2月收到审稿意见，不出意外，编辑给的意见非常积极。审稿意见中要求研究人员补充在深部组织中的成像效果。接到审稿意见后，团队选择小鼠后肢的肌节（骨骼肌和心肌的基本收缩单位）作为成像目标，因为它们在肌肉功能中起着核心作用，并且对神经肌肉疾病（如脊髓性肌萎缩症）有影响。传统的体内肌节成像方法需要在肌肉组织内植入显微内窥镜，以便对肌节中肌球蛋白棒的二次谐波产生（SHG）信号进行成像，这不仅具有创伤性，且视野受限。而研究人员在小鼠的后肢上局部涂抹了柠檬黄溶液，在约220能看到完整皮肤的直接SHG成像，与柠檬黄接触的皮肤表层变得明显透明，这使研究人员能够通过收集相同深度的SHG信号来识别肌节的周期性结构。实验完善之后，2024年4月欧子豪再次返稿，7月份正式拿到录用通知。“算是跨界研究的一次成功实践吧，这个正反馈坚定了我从光学跨到生物医学从事交叉学科研究的信念，这也是我8月来到得克萨斯大学的原因。” 从光学到生物学，理实交融是秘诀当被问及“为何能从所有光学人习以为常的公式中发现新思路”时，欧子豪笑着谈起母校，“我是中国科大本科毕业的，科大一向以基础研究为长。本科四年在科大受到了良好的思维训练，打下了良好的基础，这对我来说是一辈子的影响。对于老前辈的研究成果可能不会只想去拿来就用，更多的会去想如何去迁移延申再应用。可能正如科大校训一样，讲究理实交融吧。” 说着，欧子豪从实验室的台面上顺手举起了自己的本科论文，“我出国读书之后一直带着自己的本科论文，时常翻开看看，”他意味深长地提到了本科导师侯中怀教授，“科大本科生推崇GPA（笑），其实我的GPA并不是非常靠前的，大三时有一个牛津大学交流项目，当时候中怀老师鼓励我外出交流，这对我出国留学以及后来的科研发展都影响深远。” 谈及未来的研究规划，欧子豪说：“目前的研究还没有在人类身上开展实验，因为人类的皮肤比老鼠厚10倍，目前还不确定能够穿透这个厚度所需要的染料剂量。所以我们还在寻找比柠檬黄折射率更强的染料。” 参考资料 [1]网页链接 [2]网页链接 [3]网页链接图片本文2024年9月10日发表于微信公众号返朴（中国小伙反直觉发现登Science：从基础光学公式找到神奇应用），风云之声获授权转载。图片 ■ 扩展阅读引力弯曲光线的那些事儿 | 曹则贤诺奖“花落”量子信息，你对量子“知多少”？| 量子科学推荐书单为什么只有荷兰在造最先进的光刻机? ——漫说荷兰的物理学、工匠精神与艺术气质｜曹则贤

一次宴会上，香港记者采访杨振宁：“你这一生最大的贡献是什么？”都以为杨振宁会细数自己研究生涯以来所作的成果，可杨振宁直接坦言：“我最大的贡献就是帮助国人克服觉得不如人的心理。”话音刚落，在场的所有华人纷纷站起来响起了雷鸣般的掌声。杨振宁，这个名字在中国物理学界如雷贯耳，从战火纷飞的旧中国，到繁华璀璨的美利坚，再到改革开放后的新中国，杨振宁的足迹遍布半个地球！换句话说，即使放眼整个物理学史，成就超过杨振宁的也屈指可数。假如：物理学成是一座百层大楼，牛顿相当于打好了地基；爱因斯坦相当于建成了钢架结构；麦克斯韦相当于搞定了水电管道。而杨振宁则相当于修了个连接所有层级的电梯，打通了。而其他物理学家都只是在大厦里砌个砖、刷个墙，做一些表面工作而已。 1922年，杨振宁出生在安徽合肥，父亲杨武之是我国早期从事现代数论和代数学相关研究的学者，杨振宁从小就在充满学术氛围的高级学府里长大，天分卓越的他最终以第二名的成绩被西南联合大学录取。 1942年，毕业的杨振宁按照学校要求提交了一篇毕业论文《群论和多原分子的振动》。这篇论文开启了物理学对称性问题的研究，是数学与物理的完美结合。第二年，杨振宁又获得了清华大学的物理硕士学位。 1944年，杨振宁参加了庚款留美考试，成为全国物理专业唯一被录取的留学生，随后前往芝加哥大学，攻读博士学位。 1957年，与李政道因共同提出宇称不守恒理论而获得诺贝尔物理学奖，而杨振宁是当时第一位获得此殊荣的华裔，向全世界证明华人一样可以站在科学界的顶端。 1997年，清华大学邀请杨振宁回国任教，为了建造高等物理研究院，杨振宁将自己在美国的房产变卖，再加上多年的积蓄一起捐献出来，在他的不懈努力下，姚期智、聂华桐等世界一流科学家先后回到祖国。杨振宁说：“父母要在孩子的成长过程中善于发现孩子的兴趣所在，并且尽早培养，越早发现并培养，就越有可能有大成就。” 物理已经成为现代文明的推进器，我们的基础教育过于强调英语，而数理化等重要学科却被忽视了，尤其是物理、化学等学科，这是很不合理的，甚至本末倒置。如果中国能在未来培养出足够多的科学人才，届时，每一个孩子都将成为科学之光的点燃者，用科技揭开宇宙。杨振宁不止一次地在公开场合中呼吁，要从小培养孩子学物理的兴趣，只有这样我们才有可能成为物理、科技强国，可以获得更多的科技人才输入。在很多西方国家，孩子从三岁就开始接触物理等科学知识，而我们的孩子上初二才学到。所以，千万不要错过孩子的“物理教育”的黄金期，中国科学院院士就推荐了《孩子一读就懂的物理》给所有孩子。整套书共含三本，分别是《趣味物理学》《趣味力学》和《趣味物理实验》，致力于全维度构建物理知识体系，让物理知识再无疏漏。 ⠊该书上市以来，销量达到680万册，并获得科技部的“优秀科普作品”奖，被列入“新闻出版改革发展项目库”，同时还得到了国家文资办的投资扶持，清华附小将其列为“课外必读书目”。 ⠊《孩子一读就懂的物理》是一套富含多种知识点，生动又有趣，打破枯燥物理概念的绘本读物。包含光、电、磁、能量等12大物理主题，100余个物理漫画故事，500余个课本知识点。 ⠊比如：地球上没有植物了，人类还能呼吸到氧气吗？皮卡丘发的是交流电还是直流电？孙悟空的筋斗云是“音爆云”吗？跳跳糖里面有什么物质？ …… ⠊科学并不是高深莫测、望尘莫及的，而是与我们的生活息息相关的。有太多所谓的“生活常识”等着孩子们去探索和学习。 ⠊这套书将“难懂的物理原理”以漫画形式深入浅出地讲解出来，知识、内容直观有趣，涵盖了国内中小学85%以上的考试知识点，与物理教学无缝衔接。 ⠊家里的表妹自从看了这套《孩子一读就懂的物理》以后，不到半年时间，物理成绩从班级垫底一跃到班级前茅，找到了学习信心和方法，其他科目成绩也有所提高。 ⠊如今，在“双减政策”下，更加要注重孩子黄金阶段的培养！过了小学的窗口期，到初中再培养就晚了，就算花100万也买不到孩子的这几年时光。 ⠊一整套3册，不到百元，就能够激发孩子的学习兴趣，让孩子赢在起跑线上，有什么不划算？ ⠊感兴趣的朋友，点击下方即可获取！注：本文不代表台海网观点，如有侵权，请联系删除。