北京大學磁學教授

❶ 北京大學地球與空間科學學院的輝煌過去

北大的地球與空間科學的教學和研究有著輝煌的歷史。 地球物理學博士後流動站地球物理學是一門介於物理學、地質學、天文學和大氣科學之間的新興的交叉學科。它包括固體地球物理學和空間物理學兩個二級學科。 固體地球物理學應用力學、電磁學、熱學以及核物理學等物理學方法研究地球內部的結構、以及與固體地球相關的各種物理場(如電磁場、重力場等)的演化與運動規律，並認識與其相關的各種自然現象的物理過程及變化規律。它包括：地震學、地磁學、重力學、地熱學、大地測量學、地球內部物理學、地球動力學、大地構造物理學、勘探地球物理學、與環境地球物理學等研究領域。近四十年來地球物理學取得了長足進展，其研究成果不僅改變了人類對地球內部物理過程及其演化規律的認識，也為人類開發自然資源、抵禦自然災害作出了巨大貢獻。空間物理學是近幾十年來迅速發展起來的一門應用基礎學科，它包括中高層大氣物理學、電離層物理學、磁層物理學、行星際物理學、空間探測和空間環境學等學科分支。日地空間是人類航天活動的主要區域，太陽活動和空間環境的對大氣和氣候變化有著直接的影響。因此研究空間物理的基本規律不僅對人類認識宇宙有著重要的科學意義，而且關繫到人類的生存環境和航天事業的發展。今天，地球物理學巳成為地球科學中最具活力的學科之一，其研究成果將直接影響著21世紀人類的生存與發展。
北京大學地球物理學教學與科研基地(包括固體地球物理學和空間物理學兩個專業)成立於1958年，目前除培養本科生外，還設有碩士點、博士點和博士後流動站。本基地師資力量雄厚，研究方向廣泛。現有中科院院士1人，教授8人。多年以來承擔了國家基金委、國家科委、國防科工委、航天部門、電訊部門、地震部門及石油勘探部門的多項科研任務，如：國家重點基礎研究項目(「973」項目：大陸強震機理與預測)，基金委重大項目(日地系統能量傳輸過程研究)，科委重大科學工程(東亞空間環境監測系統、東亞大陸地球動力學)，「921」項目(電離層環境監測)，中巴合作資源衛星項目(星內粒子輻射探測器研製)及自然科學基金項目近50項，取得了豐碩的成果，其中很多工作在國內處於領先地位，在國際上有一定影響。此外，我們擁有良好的實驗、觀測與計算設備，並與美國，德國，日本，瑞典等國家的相關教學單位和科研機構及科學家有長期的良好的合作關系，可以為博士後的研究工作提供良好的條件。 固體地球物理學：地震學、地球內部物理學、地球動力學、地球重力學、地球電磁學、應用地球物理學；
空間物理學：太陽外層大氣物理學、行星際物理學、磁層物理學、電離層物理學、高中層大氣物理學、空間探測、空間環境與空間天氣學。
北京大學地球物理學教授名單：
王 仁教授（院士、博導） 地球動力學
臧紹先教授（博導） 地球動力學地球內部物理學
陳曉非教授（博導） 地震學與地球內部物理學
蔡永恩教授（博導） 地球動力學、工程地球物理學
孫荀英教授 地球動力學
肖 佐教授（博導） 電離層物理學、高中層大氣物理學、空間探測
濮祖蔭教授（博導） 磁層物理學與空間環境學
塗傳詒教授（博導） 行星際物理學與太陽外層大氣物理學
宋禮庭教授 行星際物理學與磁層物理學
地質學博士後流動站北京大學地質學系成立於1909年，是中國最早的高等地質教育、研究單位。經過以翁文灝、李四光等為代表的數代地質大師及一大批學術造詣精湛、富於創造精神的北大地質人的艱苦創業，現今的北大地質學系已經成為我國一流地質科技和教育人才的重要培養基地。迄今，已培養出50名中國科學院和工程院院士，在系級單位中冠全國之首。1993年本系地質學專業被國家教委確立為首批國家理科基礎研究和人才培養基地。 本系匯集了眾多的著名地質學家，師資力量雄厚。現有院士2人，教授27人(其中22人為博士生導師)，副教授32人，還有一大批高級實驗及管理人員。系內設有各類實驗室12個，擁有價值1500多萬元的先進的儀器設備；具有八十多年歷史的專業圖書館、收藏豐富的地質陳列館和世界一流的地質檔案館；91年投入使用的新地學大樓等，為本系提供了優良的教學、科研環境。本系與國外二十多個國家和地區的地質院校和研究建立有長期的學術聯系，為廣泛開展國內外的學術交流與合作提供了重要途徑。
本系現有四個碩士和博士生專業：構造地質學專業、古生物學及地層學專業、岩石學、礦物學及礦床學專業和地球化學專業，設有多種研究方向，可接受不同領域的博士後研究人員。 (1)構造地質學專業
研究方向主要有前寒武紀地質學，區域大地構造，大陸地球動力學，岩石圈地質學，大、中、小和顯微構造地質學，石油地質學，環境地質學，災害地質學和信息地質學，盆地分析，造山帶地質學等。
代表性研究領域及專家有：
錢祥磷教授（博導） 前寒武紀地質學，石油地質學，區域大地構造。
何國琦教授（博導） 區域大地構造，陸內造山帶地質學。
鄭亞東教授（博導） 構造地質學，推覆構造，變質核雜岩。
劉瑞詢教授（博導） 中小尺度構造地質學，顯微構造地質學。
李茂松教授（博導） 區域大地構造，造山帶地質學，大陸邊緣地質。
潘 懋教授（博導） 信息地質學，環境地質學，災害地質學、石油地質學。
史 哥教授（博導） 勘探地球物理，岩石物理學。
徐 備教授 盆地分析，造山帶地質學。
蔡永恩教授（博導） 地球動力學與數值模擬。
孫荀英教授 地幔流動與板塊構造運動，岩漿洋固化數值模擬。
(2)古生物及地層學專業
研究方向主要有門類古生物學，微體古生物學，古生態及理論生物學，古環境及古地理分析，層序和事件地層學等。
代表性研究領域及專家有：
白順良教授（博導） 泥盆紀生物地層學，化學-地層學。
王新平教授（博導） 微體古生物學，石炭一三疊紀生物地層學。
郝守剛教授（博導） 植物化石比較形態學，陸生植物的起源和演化。
齊文同教授（博導） 門類古生物學(珊瑚)，中生代地層學，淺海環境分析。
董熙平教授（博導） 微體古生物學和現代古生物學
白志強教授 事件地層學，層序地層學。
(3)岩石學、礦物學、礦床學專業
研究方向包括岩石學、礦物學和礦床學等，領域涉及岩類學、岩石成因學，岩石地球化學，構造環境分析，變質作用，變質地質學等；礦床學，經濟地質學，區域成礦規律，岩漿-熱液礦床，成礦作用，交代作用等；結晶學與礦物學，成因礦物學，間層礦物學，電鏡礦物學，結構礦物學等。
代表性研究領域及專家有：
董申保教授（院士、博導） 結晶岩石學，區域變質作用，變質地質學。
王仁民教授（博導） 變質岩石學，前寒武紀地質，變質地質學。
崔文元教授（博導） 成因礦物學，區域變質作用，變質地質學。
閻國翰教授（博導） 岩漿岩石學，岩石地球化學。
許保良教授（博導） 岩石地球化學及信息處理。
楊承運教授 沉積岩石學，成岩作用，沉積相分析，油氣資源。
鄭 轍教授（博導） 結晶學與礦物學，結構礦物學，電鏡礦物學。
艾永富教授（博導） 礦床學，經濟地質學，熱液礦床，交代作用。
王時麟教授 礦床學，經濟地質學，區域成礦規律，變質礦床。
(4)地球化學專業
研究方向主要有：地球化學，成礦作用地球化學，實驗地球化學，同位素地球化學，環境地球化學，地球物質的化學演化等。
代表性研究領域及專家有：
曾貽善教授（博導） 地球化學，成礦作用地球化學，實驗地球化學。
穆治國教授（博導） 地質年代學和同位素地球化學，全球變化。
（5）石油天然氣研究中心
研究方向主要有：含油氣盆地構造，儲層地質，油氣地球物理，油氣田勘探與開發等。
代表性研究領域及專家有：
師永民（研究員，博導）：油氣田開發，火山岩油藏。
何川（研究員）：地震資料，石油機械。 北京大學地球與空間學院遙感與地理信息系統研究所創建於1983年，是我國最早從事遙感、地理信息系統的科研與教學單位之一，分別於1983年、1989年開始招收地圖學與遙感專業碩士、博士研究生。1997年教育部進行專業調整，地圖學與遙感專業轉為地圖學與地理信息系統專業，2001年、2003年分別開始招收攝影測量與遙感專業的碩士、博士研究生。在遙感、GIS、衛星導航方面先後有80餘人獲博士學位，200餘人獲碩士學位，出站博士後42人。2006年測繪科學與技術一級學科（工學）博士學位授予權獲得批准，博士後流動站於2009年正式設立。
攝影測量與遙感學科一直處於國內前列，尤其在遙感學科發展方面在國內外具有較高的影響力, 在航空遙感系統、無人機載荷驗證、定量遙感、微波遙感、遙感信息處理與分析、數字成像系統等方面形成了特色。
衛星導航是大地測量學的主要基礎支撐，目前在國內有一席之地，是科技部中歐衛星導航合作培訓中心、教育部衛星導航聯合研究中心、國防科工局衛星導航應用論證平台依託單位；固體地球物理學專業是我國重點學科，其一級學科在國家學科評估中排名第一，其學科應用部分屬於大地測量學，近年有相當的研究與大地工程測量相關，與衛星導航部分教師一道，在我國大地測量方面形成局部優勢。
地圖學與GIS學科為國家重點學科，其所屬地理學一級學科在國家學科評估中排名第一。其中的GIS學科工程能力已經形成，如重大國防項目、數字城市重大項目等，成為地圖制圖學與地理信息工程的主體力量。
上述3個學科（大地測量學與測量工程、攝影測量與遙感、地圖制圖學與地理信息工程）目前掛靠的國家、省部委級機構有：國家遙感中心技術培訓部，高校遙感技術與應用聯合中心（教育部批准正處級），北京市空間信息集成與3S工程應用重點實驗室（北京市批准）、教育部地球觀測與導航工程中心（教育部批准）、北京大學數字中國研究院等。
「十一五」期間，本學科平均經費每年超過1500萬元教師人均超過60萬元，且80%以上項目是國家或國際合作項目。住房等後勤保障條件具備。 童慶禧 教授，中國科學院院士 高光譜遙感、定量遙感與應用 晏 磊 教授 高解析度遙感成像技術、遙感定標與偏振遙感技術、地學特徵導航與LBS應用技術 陳秀萬 教授 室內外無縫導航、數字減災與應急管理、GNSS遙感 郭仕德 教授級高工 3S+C（遙感、地理信息系統、全球定位+通信）技術集成與應用工程 曾琪明 教授 微波遙感、定量遙感 李培軍 教授 遙感信息處理與應用、高解析度遙感

❷ 北大博雅教授名單

北大博雅教授名單如下：

杜世宏，北京大學博雅特聘教授、博士生導師，教育部長江學者特聘教授。模旦悔武漢大學資源與環境科學學院學士（1998）、武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實旦正驗室碩士（2001）和中國科學院遙感應用研究所博士（2004），北京大學地球與空間科學學院博士後（2004-2006）。

田暉，教授、博士生導師、國家傑出青年基金獲得者。講授本科生課程《太陽大氣層與日球層物理學》和研究生課程《太陽物理學》。主要從事太陽物理研究，涉及太陽過渡區動力學、日冕加熱及日冕磁場測量、黑子和遲改耀斑動力學、星冕活動與系外空間天氣、空間極紫外探測等。

❸ 北京大學高能物理研究中心的中心學者

北京大學抄高能物理研究中心資深學者（海外）
季向東教授（北京大學長江講座教授/美國馬里蘭大學教授）研究領域：QCD，粒子物理
韓濤教授（威斯康星大學教授）研究領域：粒子物理
何小剛教授（國立台灣大學教授）研究領域：超對稱物理，粒子天文學
袁簡鵬教授（密西根州立大學教授） 研究領域：粒子物理
錢永忠教授（明尼蘇達大學教授）研究領域：粒子天體物理學和宇宙學
邱建偉教授 （美國依阿華州立大學教授）研究領域：QCD
北京大學高能物理研究中心青年學者 (PUCHEP Fellow)
畢效軍研究員 (中國科學院高能物理研究所/北京大學高能物理研究中心) 研究領域：粒子物理及宇宙學
廖瑋教授（華東理工/北京大學高能物理研究中心）研究領域：粒子物理
廖益教授（南開大學物理學院/北京大學高能物理研究中心）研究領域：粒子唯象、場論
陳學雷研究員（中國科學院國家天文台/北京大學高能物理研究中心）研究領域：粒子物理及宇宙學
馮太傅教授（大連理工/北京大學高能物理研究中心）研究領域：量子場論、粒子物理唯象學
張同傑教授（北京師范大學/北京大學高能物理研究中心）研究領域：天體物理與宇宙學

❹ 葉企孫的社會任職

葉企孫曾任中國物理學會第一、二屆副會長，1936年起任會長。
1926－1933年、1945年8月－1946年8月、1949年3月－1949年11月三度出任物理系系主任。
1941年9月－1943年8 月，中央研究院，總幹事。
1945年8月－1946年8月，國立清華大學，物理系，主任。
1945年8月，國立西南聯合大學，理學院，院長。1945年11月，由西南聯大常委會議決，暫代該校常委職務。
1949年5月，任清華大學校務委員會主席。
1950年校務委員會改組，葉企孫任主任委員。
1952年，院系調整後調到北京大學物理系任教，並任北大校務委員會委員。
1954年，兼任中國科學院自然科學史研究委員會副主任委員。1955年任北京大學物理系金屬物理及磁學教研室主任。同年，當選為中國科學院數理化學部委員、常委委員。1957年1月，中國科學院自然科學史研究室成立，任兼職研究員。
1952年10月，北京大學，物理系，校務委員會委、《北京大學學報》編委。
1954年，中國科學院，自然科學史研究委員會，副主源純雀任、委員（兼）。
1954年9月，出席第一屆全國人民代表大會。
1955年，北京大學，物理系，金屬物理及褲枯磁學教研室，主任。
1957年1月，中國科學院，自然科學史研究室，研究員（兼）。
1959年4月，出席第二屆全國人民代表大會。
1964年4月，出席第三屆全國人民雹早代表大會。

❺ 葉企蓀的人物生平

葉啟蓀，名鴻眷，以字行。1898年7月16日生於上海唐家弄一書香門第。父葉景沄，前清舉人，國學造詣很深，藏書七八千冊；對西洋現代科學及其應用亦多涉獵，曾著文宣揚沈括倡議的歷法，能指出28宿位置及圖形；曾偕黃炎培等赴日考察教育約半年；1905年任上海縣立敬業學校校長，兼養正學校校長。葉企孫幼入私塾，1907年入敬業學校，1913年入清華學校。1914年葉景沄應聘任清華學校國學教師。葉啟蓀葉企孫在其父指導下閱讀經史子集著名篇章和《九章算術》、《海島算經》、《演算法統宗》、《疇人傳》、《夢溪筆談》、《談天》、《天演論》和《群學肄言》等著作，因而國學根基深厚，並為研究中國自然科學史打下扎實基礎。
1918年在清華學校高等科畢業後赴美，1920年6月獲芝加哥大學理學學士學位，1923年6月獲哈佛大學哲學博士學位。回國前訪問英、法、德、荷、比等國的大學及物理研究所約5個月。他通曉英、法、德語，通過這次訪問對歐洲高等教育和科研情況有了較全面的了解，這對他回國後的工作大有裨益。
1924年3月回國，先後在東南大學、清華大學、西南聯合大學和北京大學任教，並曾任中央研究院評議員、院士、總幹事和中國科學院數理化學部常務委員、應用物理研究所專門委員、近代物理研究所專門委員、自然科學史研究所研究員、中國物理學會副會長、會長、理事長等職。葉啟蓀將一生獻給中國高等教育事業和科學事業，功勛卓著。在「文化大革命」中他遭誣陷，身心備受摧殘，1977年1月13日病逝。
1898年7月16日生於上海縣。
1913—1918年在清華學校學習，高等科畢業。
1918—1920年在美國芝加哥大學物理系學習，獲學士學位。
1920—1923年在美國哈佛大學研究院學習，獲哲學博士學位。
1923—1924年訪問歐洲大學及研究所，1924年3月回國。
1924—1925年任東南大學物理系副教授。
1925—1941年任清華大學物理系副教授（1925—1926）、教授（1926—1941）、系主任（1926—1934）、理學院院長（1929—1937）、特種研究所委員會主席（1939—1946）。
1930—1931年學術休假赴德國進修。
1933—1943年任中央研究院第一、二屆評議員。
1938—1941年任西南聯合大學物理系教授。
1941—1943年任中央研究院總幹事。
1943—1952年任清華大學教授、理學院院長（1945—1952）、校務委員會主任委員（1949—1952）；西南聯合大學教授（1943—1946）、理學院院長（1945—1946）。1948年當選中央研究院院士。
1952—1977年任北京大學校務委員、物理系教授、金屬物理及磁學教研室主任（1954—1958）、磁學教研室主任（1958—1966）。
1932—1977年參與創建中國物理學會，曾任副會長（1932—1935）、會長（1935—1936）、理事長（1946—1948）、當然理事（1948—1951）、常務理事（1951—1977）。
1977年1月13日逝世。

❻ 求葉企孫的資料

葉企孫(1898.7.16~1977.1.13) 上海人。中國卓越的物理學家、教育家，中國物理學界的一代宗師。1918年畢業於清華學校，旋即赴美深造，1920年獲芝加哥大學理學學士學位，1923年獲哈佛大學哲學博士學位．1924年回國後，歷任東南大學副教授、清華大學教授、物理系系主任和理學院院長．他還是中國物理學會的創建人之一，曾任中國物理學會第一、二屆副會長，1936年任會長等。 從1925年到 1952年，長期在清華大學任教，擔任負責人、理學院院長。1948年評為中 葉企孫 央研究院院士。1952年院系 調整時調往北京大學。1955年當選中國科學院學部委員。葉企孫參加過第一屆中國人民政治協商會議，第一、二、 三屆全國人民代表大會。 [編輯本段]個人成就 葉企孫在物理學上重要研究成果有兩個．一是用X射線精確地測定普朗克常數h，得出當時用X射線測定h值的最高的精確度；二是開創性地研究了流體靜壓力對鐵磁性金屬的磁導率的影響，這是本世紀20年代在物質鐵磁性方面的一項重要研究工作，受到了世界各地科學界的重視． [編輯本段]個人簡歷 1936年清華物理系師生(二排左三為葉企孫) 回國後，葉企孫開展了建築聲學的研究，是我國在這個方面研究工作的先驅．他的重大貢獻還在於在科學教育和科學的組織管理方面．他建立了清華大學物理系和理學院，建設了北京大學物理系磁學研究室，培養了一批又一批的優秀人才．他對本世紀上半葉中國物理學教育和科學發展作出了巨大的貢獻．他在30年代創建了頗負盛名的清華物理學系和理學院，聘請名教授來校，實行"理論與實驗並重，重質而不重量"的辦學方針，培養出一批高質量的人才，對我國科學事業發展和清華大學在短期內躋身於名大學之林作出重要貢獻。 晚年，葉企孫還作了許多科學史的研究．他的一些科學史研究論文迄今還是研究科學史的楷模．

❼ 北京大學1980年後取得哪些科研究成果

第23屆國際稀土永磁會議在美國召開 我校物理學院楊應昌院士獲傑出成就獎
2014年8月17-21日在美國馬利蘭安納波利斯召開第23屆國際稀土永磁會議上，為我校楊應昌院士以及來自英國、日本和美國的共4位科學家頒發了傑出成就獎，表彰他們長期以來在探索、開發新型稀土永磁材料方面所作出的卓越貢獻。
稀土永磁國際會議是第一代稀土永磁的發明人Strnat教授1974年創建的，為在全球范圍內推動稀土永磁材料的發展和應用，發揮了重要作用。1983年和2006年，兩屆會議曾在我國召開。稀土永磁從實驗室的基礎研究開始，至今在世界范圍內已經形成了一個具有戰略意義和經濟價值的重要產業，廣泛應用於計算機、電動汽車、風力發電、家用電器、辦公自動化等高科技產品中，對信息、交通、能源、環境諸領域的技術進步，起著推動和保障的作用。
楊應昌院士結合我國資源特點，自上世紀70年代開始，研究稀土合金的磁性。 當時正值開發第一代稀土永磁釤鈷合金的時候，他沒有簡單的跟蹤國際研究熱點，而是挖掘釤鈷合金的物理內涵，把研究擴展到3d （過渡族金屬）– 4f（稀土金屬）金屬間化合物，而且根據3d電子的屬性，確認金屬鐵是3d電子最佳的載體。因此另闢蹊徑，研究稀土鐵金屬間化合物的結構與磁性。在探索稀土鐵合金的新相、揭示新效應、開拓新應用方面取得了一系列國際領先的成果。1980年合成了具有ThMn12型結構的稀土鐵新相，現在已成為稀土合金中的一個重要系列，不僅用於永磁材料的開發，而且也擴展到開發新型隱身吸波材料。自1983年後，稀土鐵合金成為國際上開發新一代稀土永磁材料的主流，楊應昌院士的工作，被國際同行列為開拓這一領域的先鋒。1990年楊應昌研究組發現了在稀土鐵合金中氮的間隙原子效應，發明了釹鐵氮和鐠鐵氮等新材料。並且與中國原子能科學院合作，採用中子衍射技術在國際上首先測定了釤鐵氮和釹鐵氮各類氮化物的晶體結構，表明氮原子占據晶體的間隙晶位。基於中子衍射的數據，計算了氮化物稀土4f電子的晶場作用和鐵3d電子能帶結構，從理論上闡明了在這些合金中氮的間隙原子效應的物理根源，從而在稀土磁性材料中，發現了一個新的家族，現在把釤鐵氮和釹鐵氮等統稱為稀土間隙型化合物。這是自1983年第三代稀土永磁釹鐵硼問世以來，發現的唯一的內稟磁性可與釹鐵硼媲美的新材料。近年來，楊應昌院士的團隊應用磁學中心在深入開展基礎研究的同時，並致力於把基礎研究成果轉化為現實生產力，相繼開發了釹鐵氮和釤鐵氮的產業化技術。關於開發高性能釤鐵氮各向異性磁粉產業化技術的項目已於今年6月份通過了863專家組驗收和教育部科技開發司組織的科技成果鑒定, 產品性能達到40兆高奧，實現和超過了發改委和工信部十二五期間發展釤鐵氮新材料所預期的技術指標。
現在我國已從稀土資源大國成為稀土工業大國，稀土永磁材料的產量居世界第一位。我們面臨的歷史任務正是要從稀土生產大國向稀土科技強國邁進。楊應昌院士的獲獎，標志著在稀土領域中，我國的基礎研究在國際上的地位和影響日益顯著和增強。.

❽ 北大謝燦發現磁感應蛋白：或揭開「第六感」之謎

文｜曾維倩（北京大學定量生物學中心）

我們平時去一個不熟悉的地方，常常需要手機導航來幫忙。可是自然界中有些生物，卻像是天生就自帶腔枝指南針屬性，可以長途跋涉不迷路，例如帝王蝶、鮭魚、龍蝦、海龜、遷徙的鳥類等。還有一些生物，會按照地球磁場的方向築巢，打洞或者睡眠，如指南白蟻、鼴鼠等等。科學家們認為，生物之所以具有這種神奇的「方向感」，原因之一在於它們的感覺系統除了視覺、聽覺、嗅覺、觸覺、味覺之外，還有被稱為「第六感」的磁覺——即生物利用地磁場准確尋找正確的方向。

我們的地球可以看成一塊大磁鐵，地磁的南北極和地理南北極是相反的(地球北極是地磁南極，地球南極是地磁北極)，並且地磁南北極之間的連線和地理南北極之間的連線有一個偏角（磁偏角）。地磁場的磁感線在地球內部和兩個磁極的連線重合，在地球外部圍繞地表上空形成閉合曲線，具體如下圖所示：

所以理論上，有「磁覺」的生物除了能利用地表附近的地磁場指示東西南北，還能通過所處位置的磁場強度以及磁傾角（地球表面磁場與地平線所成的夾角。一般來說，北半球的磁傾角為正，南半球的磁傾角為負）准確定位緯度，並且通過太陽和月亮結合地磁場的信息來確定經度。

科學家們對於這種不可思議的磁場感受能力已探究了幾十年，他們好奇的是，生物到底是怎樣感知到強度弱到0.35-0.65高斯量級的地磁場（一般永磁鐵附近的磁感應強度為4000-7000高斯），並且准確辨別磁場方向，從而指導前進方向？為什麼作為高等哺乳動物的人類並不能從意識上感知地磁場？有些人非常有方向感，但是有些人卻是路痴，這和其他生物的感磁能力是否有相關性呢？雖然有研究表明地磁場能夠影響人類視覺系統的感光能力，但是人類是否具有感磁能力仍伍孝敏然存在爭議。

早在人類學會使用羅盤導航的時候，就有人猜測生物能夠感知並且利用地磁場，比如鴿子的導航能力非常強，在戰爭年代常被用作信使。不過一開始人們認為這種能力源自於它們能聽到地面特定地標傳到高空的聲波，能看到天空中的偏振光。但是後來人們發現信鴿在沒有陽光或者地標導航的情況下也能歸巢，所以人們推斷，鳥類必定在用另一種我們不知道的方式來確定它們的飛行路徑。而這個猜測直到1971年才得到證實。

1971年的一個陰天，康奈爾大學的研究員在鴿子頭部固定磁鐵，在空曠的草地中央放飛，然後記錄它們的飛行方向。他們驚奇的發現，這些攜帶磁鐵的鴿子變得完全沒有方向感。不久之後，美國科學家Blakemore在沼澤沉積物和海洋淤泥中分別觀測到感應磁場的細菌，這種細菌能夠被磁鐵吸引，體內有富鐵物質。1984年發現食米鳥的喙部有大量鐵磁礦，20年後人們用透射電鏡清楚觀察到家鴿上喙部的富鐵微粒。基於以上事實，人們提出了基於鐵磁物質的生物磁受體理論。

在當時這個理論聽起來十分直觀可信，慎隱基於鐵磁物質的生物磁受體理論後來也確實被證實能夠解釋某些物種的磁感受能力，例如趨磁細菌。然而趨磁細菌中磁小體形成相關的基因在高等生物中並沒有找到同源基因，說明高等生物的磁感應應該是採取了一種截然不同的機理。2012年有研究表明鴿子鳥喙的鐵來自於巨噬細胞，而不是神經細胞，進一步動搖了基於鐵磁物質的磁感應假說。從上世紀八九十年代開始，一些奇怪的實驗現象給科學家們帶來了新的困惑。比如說，歐洲知更鳥（European Robin）的磁導航能力竟然同時還受到光的影響——藍綠光下可以正確導航，紅光下它就找不著北了。按理說，鐵磁物質跟光波長應該沒什麼關系，那麼，到底是什麼物質，感受到了磁場，並且受光的影響？

最早由美國伊利諾伊大學教授Schulten在1978年提出的「自由基對理論」模型認為，磁受體很有可能來自一種名為Cryptochrome（簡稱Cry）的藍光受體蛋白，這個過程涉及電子在磁場下的量子化學反應，並且需要視覺系統的參與。這個模型後來成為許多理論工作的雛形，由Ritz和Wiltschkos等人逐步完善，而Cry蛋白幾十年來一直是唯一的磁受體蛋白的候選者。

2015年11月16日，北京大學生命科學學院的謝燦課題組在《Nature Material》雜志上在線發表了生物感磁研究領域的一項突破性進展。作者首先提出了一個基於蛋白質的生物指南針模型（Biocompass model）。該模型認為，存在一個鐵結合蛋白作為磁感應受體 （Magnetoreceptor，MagR），該蛋白通過線性多聚化組裝，形成了一個棒狀的蛋白質復合物（Magnetosensor），就像一個小磁棒一樣有南北極。而前人推測的感磁相關蛋白Cry和磁感應受體MagR通過相互作用，在MagR棒狀多聚蛋白的外圍，纏繞著感光蛋白Cry，從而實現「光磁耦合」。

在這一模型的理論框架下，謝燦課題組通過計算生物學預測、果蠅的全基因組搜索和蛋白質相互作用實驗發現了一個全新的磁受體蛋白（MagR）。

MagR屬於鐵硫簇結合蛋白（簡稱鐵硫蛋白），每一個蛋白質單體都結合了一個二鐵二硫形式的鐵硫簇。生化實驗和電鏡結構分析，結合蛋白質結構模擬，呈現了這一蛋白質生物指南針的組成和架構，與預測的模型完全吻合。

生物物理學和物理學實驗證明，MagR蛋白復合物具有很明顯的內稟磁矩，能通過磁場在實驗室富集和純化得到。作者不僅從物理性質上測量了該蛋白在溶液狀況下的磁性特徵，還通過電鏡觀察到MagR蛋白質復合物能感應到微弱的地球磁場（在北京大致為0.4高斯），並沿著地球磁場排列。人工增強磁場強度可以導致這種排列更加有序。實驗中也觀測到了蛋白質晶體呈現極強的磁性，能明顯被鐵磁物質吸引，當外界磁場突然反向時，蛋白質棒狀復合物會發生180°跳轉。作者推測該蛋白質復合物磁性的物理基礎可能基於MagR蛋白在棒狀多聚復合物的軸線上鐵原子的有序排列以及在由鐵硫簇形成的平行「鐵環」中可能存在環形電流。同時，動物免疫組織化學實驗也證明了磁感應受體MagR蛋白質和光受體Cry蛋白質在鴿子視網膜存在共定位，暗示著動物可能可以「看」到地球磁場的存在。

鐵硫蛋白屬於進化中非常古老的蛋白家族，很多高等生物中的鐵硫蛋白在細菌中也廣泛存在。比如說，真核生物的MagR在細菌如在大腸桿菌中的同源蛋白名為Isca1。鐵硫蛋白最早由美國科學家Helmut Beinert在1960年發現，並在其後得到了廣泛研究，包括它們的蛋白質組裝過程、生理學功能以及由於蛋白質異常產生的疾病等等，但是從來沒有人把鐵硫蛋白和生物感磁動物遷徙聯系在一起。編碼該蛋白的磁受體基因magr從昆蟲到人類高度保守，可能意味著生物磁感應機制的保守性。

謝燦課題組的這一系列的實驗初步確認並建立了基於MagR蛋白的生物指南針感磁機理。MagR蛋白的發現，對生物感磁機制的發展有著至關重要的影響，由於MagR蛋白自身具有內稟磁矩，加之MagR蛋白與Cry蛋白相似的特徵（例如在果蠅頭部和在鴿子視神經細胞中大量表達；在進化上出現得很早，廣泛存在於生物界各類物種），Cry蛋白占據了20多年的「第一磁受體蛋白」地位受到了強烈撼動。

最近幾年，在果蠅和擬南芥中都發現了一些與Cry相關的感磁行為，比如磁場影響果蠅的生物鍾周期，用磁場訓練果蠅走T型迷宮，磁場強度影響擬南芥生長等等。研究人員通過遺傳突變實驗證明了感磁行為與Cry蛋白有關，通過調節實驗環境中的光強以及光波段，證明了感磁行為依賴於藍光波段的光，而Cry早已被證明是廣泛存在於生物界的藍光受體蛋白。但是通過這些實驗研究，我們只能推測Cry蛋白是「光耦合感磁通路」中必不可少的成員，卻不能直接證明Cry就是第一個接受到磁場信號的受體蛋白。雖然目前已經在體外通過瞬態光譜測量到Cry蛋白的信號態壽命受磁場強度的影響，但無論是理論上的磁場產生的能量差，還是實際測量到的蛋白質產生的信號都十分微弱，生物要通過Cry蛋白感應地磁場信號，必須有特殊的信號放大機制，而目前並沒有相關理論可以解釋得十分清楚。

與之相比，謝燦課題組發現的MagR蛋白，具有明顯的內稟磁矩和更清晰的物理模型，或許比Cry蛋白更有可能成為真正的磁受體蛋白，而Cry很可能只是信號傳導環節中的一員。MagR磁受體蛋白的發現必然掀起生物感磁研究的新一波熱潮，推動整個生物磁感受能力研究的發展。「遠程調控」一直是合成生物學的一個熱門領域，磁感應蛋白MagR的發現給磁控生物提供了新的機遇。

相對於光控和溫控，磁場控制有著穿透力強、損耗小、覆蓋大、毒性低、副作用少、安全性高等優勢，但由於缺少好用的磁感應元件，該領域的發展一直舉步維艱。比較成功的例子有基於趨磁細菌磁小體的研究以及洛克菲勒大學Friedman等人利用鐵蛋白打開離子通道的工作。趨磁細菌合成磁小體的過程十分復雜，涉及30-40個基因，目前研究人員還只能做到將整個基因簇導入近緣物種紅螺菌，使之合成一串線性排列、生物膜包被的磁小體。目前磁小體人工合成的可控性以及其磁學性能都不太理想。而鐵蛋白束縛的氧化鐵，具有超順磁性，在320 or 290高斯磁場作用下，能產生10pN（1pN=10^-6N）的拉力，研究人員通過巧妙的設計，使得這種拉力作用在鈣離子通道蛋白上，從而將磁場信號轉化為生物信號。鐵蛋白由24個亞基組成，整個蛋白有450 KDa（生物學中蛋白質的分子量單位，1kDa=1000摩爾質量），在自然條件下是負責儲存和轉運鐵的，並不具有磁感應功能，要將其用作磁感應元件需要一些人為的設計。

而謝燦課題組發現的新型磁感應蛋白MagR，只有14.5 KDa，其單體只有130個氨基酸左右（不同物種略有差異），更方便進行基因操作，對目標生物的負擔也會更小。而且MagR具有亞鐵磁性，能響應普通磁鐵，理論上還能感應地磁場強度的磁場，或許MagR是更為理想的磁感應元件。此蛋白的磁感應能力是謝燦課題組首次發現的，從磁感應元件的角度考慮，如何讓蛋白具有更靈敏的感磁性能，如何利用MagR蛋白將磁場信號轉化為生物信號還需要研究人員進一步探索。由於MagR的獨特的磁學性質，可能將直接引發基於MagR蛋白質的一系列的由磁場來操控生物大分子乃至細胞行為、動物行為的各種應用。

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《知識分子》由饒毅、魯白、謝宇三位學者創辦並擔任主編。

❾ 培養了諾貝爾獎得主的大師你認識嗎

清華西南聯大領導人（右一為葉企孫）

1938年秋末，葉企孫的秘密活動被天津日軍發現，在友人協助下，他逃出天津，搭船去香港轉赴昆明。到達昆明後，葉企孫又以「唐士」為筆名在1939年1月1日出版的《今日評論》上發表了題為《河北省內的抗戰概況》文章，全面介紹了敵後抗戰情況。

1977年1月13日，葉企孫因病逝世。1998年，在紀念葉企孫誕生100周年的學術討論會上，葉企孫的學生、92歲的中國科學院院士錢臨照先生對葉企孫的一生作了這樣的評價：他是物理學者的光榮，教學工作者的光榮，是中國知識分子的光榮。

（作者：潘前芝）

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❿ 趙凱華的人物生平

趙凱華，男，北京大學物理系教授，兼中國物理學會副理事長等。
1930年5月26日出生於美國紐約 。
父親趙乃摶和母親駱涵素都是官坦乎費留美學生。
翌年父母攜他回國。
歸國後，趙乃摶先生任北京大學經濟系研究教授兼系主任（1931—1949）。
母親駱涵素女士為中國第一代營養學家，北京師范大學教授。
趙凱華先生1946年考入北京大學物理系。
1950年畢業，留校任教。
1958年獲蘇聯的副博士學位回國。
趙先生大學畢業後，即開始了他長達60年的大學基礎物理教學生涯，趙先生熱愛教學，對教學內容和教學方法積極鑽研。由於趙先生理論功底扎實，知識面寬廣，他的講課既有廣度，又有深度；既嚴謹、精煉，又生動、優美。聽過他的課的學生，都覺得聽他的課是一種享受。
他與陳熙謀編著的《電磁學》和與鍾錫華編著的《光學》二書，都獲得1987年國家級優秀教材一等獎。
《定性與半定量物理學》，獲1995年國家教委優秀教材一等獎。
從90年讓清悉代中期開始，趙先生以10 多年的時間，作為主要作者與合作者編寫了《新概念物理學》共5卷：力學卷、熱學卷、量子物理卷（以上三卷與中山大學羅蔚茵教授合作）、電磁學卷（與陳熙謀教授合作）和光學卷。
《新概念力學》（面向21世紀的教學內容和課程體系改革）獲1997年國家級優秀教學成果一等獎，《新概念物理》獲1998年國家教委科學技術進步獎一等獎。
2005年，趙先生牽頭的《電磁學系列課程的改革與建設》獲國家級教學成果一等獎。
鑒於趙先生為我國大學基礎物理教育做出正枝的重大貢獻和取得的突出成就，為表達全國從事基礎物理教學的老師們對趙先生的崇高敬意和深切謝意，教育部高等學校物理基礎課程教學指導分委員會和中國物理學會物理教學委員會於2008年授予趙先生「物理教學傑出成就獎」。
1983到1990年，趙先生繼虞福春教授之後擔任了北京大學物理系主任。
他長期擔任中國物理學會副理事長（兩屆，1991-1999）和所屬的教學委員會主任及名詞委員會主任（三屆，1991-2003），又是全國自然科學名詞委員會委員、物理學名詞審定委員會主任。
1994年主持了由中國物理學會承辦的第25屆國際物理奧林匹克競賽）。
他主持制定了新版《物理學名詞》（1991年和1996年），主編了《英漢物理學詞彙》，繼老一輩物理學家王竹溪等之後，為我國物理學名詞術語的規范化作出重要貢獻。
趙先生還前後三屆擔任IUPAP下屬ICPE的委員，為中外物理學教育的交流做了許多有益的工作，多次出國參加IUPAP的會議和ICPE及其支持的各種物理教育會議。
他還組織和推薦了一些外國優秀物理教材的引進和翻譯（如A. Hobson的Physics: Concepts and Connections和G. Marx主編的匈牙利高中學物理教材）。