四大基础学科热门课题评述 根据美国科学信息研究所(ISD)出版的期刊《科学观察》( Science watch)中所列举的最热门 课题(即由SCI引用率最高的论文所确定的前沿领域),可以看到近一年来(19989-1998) 在世界范围内,物理学、化学、生物学和医学四大学科中哪些课题或领域处于最前沿或属于 最热门的范畴(引用率进入前10名),并可从统计数字的变化来分析各学科前沿领域热门课 题的发展趋势。 物理学 近一年来,理论物理中对超弦理论的研究无疑在整个物理学的热门课题中占据着绝对的主导 地位,其引用率在一年的连续6次统计中,没有一次不进入前10名。其中5次名列榜首 仅有一次排行第2,还有两次竟然占据前10名的一半以上。本世纪物理学的发展有一个明 显的倾向,即物理学家们希望用为数尽量少的原理来解释为数尽量多的物理现象。半个世纪 前,爱因斯坦将后半生的精力基本上都花在了他热切希望实现的所谓统一理论上,而当代的 物理学家们一方面致力于将多种超弦理论统一起来(M理论),另一方面试图通过对弦论的 研究在一定条件下将20世纪理论物理两项最伟大的成就(量子场论和广义相对论)融为 体。与超弦理论研究密切相关的另一个热门课题是对黑洞物理的研究。 另一方面,天文学领域前沿课题的热度在这一阶段呈明显上升趋势,且涉及面很广,在最热 门课题中所占比份仅次于超弦理论。《科学观察》1999年第3期所列举的物理学热门课题的 前10名中,天文学居然获得7名。继哈勃太空望远镜之后,技术装备先进的欧洲卫星Ⅹ射 线望远镜和红外天文望远镜所取得的新的观测成果最引人注目。前者主要解决了长期困扰天 文学家的宇宙伽马射线爆发之谜,基本上确定了这一宏伟的高能天体辐射现象是源于遥远的 星系,而不是来自银河等近旁星系。后者则发现,原来水分在太空中普遍存在着,而且观察 到由于宇宙尘埃的遮挡,光学望远镜无法探测星体形成的过程。此外,对宇宙半龄超新星爆 炸的观测,以及对宇宙微波背景辐射各向异性的探测可能标志着宇宙学研究历史的转折点, 故而先后进入物理学最热门的课题 在具有应用前景的物理学前沿课题中, IngaN多量子阱激光二极管的研制在此期间可谓一枝 独秀。半导体材料和工艺技术的新进展使这种激光二极管不仅可以发射从红、黄到蓝、绿等 各种颜色的光,而且可以在室温下长期连续运行。从商业应用来看,它既可大大延长交通信 号灯的使用寿命,也能成倍提高CD盘的信息储存密度。中微子振荡实验近一年来成为新的 最热门课题之一。探测中微子振荡旨在证实中微子具有质量,这对粒子物理、天体物理以及 宇宙论都有深远的意义,因为中微子振荡可能完全改变对太阳中微子实验的解释,而中微子 质量则可能是宇宙质量的一个重要组成部分。此外,BE凝聚和高温超导仍然是这一时期的 热门课题。有趣的是,近一年来主宰物理学前沿热门课题的两大领域中,弦论研究的尺度小 到10-35米,而天文学研究对象的尺度则大到1026米。这一大一小均难以想象的尺度恰好 反映了当代物理学正朝着微观和宇观方向发展的趋势 化学 以单壁碳纳米管和单层金属纳米晶体为代表的纳米技术是近一年来化学领域前沿课题中的 颗明星。纳米化学之所以如此热门,不只是由于化学家对神秘的纳米材料的结构和性质的四大基础学科热门课题评述 根据美国科学信息研究所（ISI）出版的期刊《科学观察》(Science Watch)中所列举的最热门 课题（即由 SCI 引用率最高的论文所确定的前沿领域），可以看到近一年来（1998.9-1999.8） 在世界范围内，物理学、化学、生物学和医学四大学科中哪些课题或领域处于最前沿或属于 最热门的范畴（引用率进入前 10 名），并可从统计数字的变化来分析各学科前沿领域热门课 题的发展趋势。 物理学 近一年来，理论物理中对超弦理论的研究无疑在整个物理学的热门课题中占据着绝对的主导 地位，其引用率在一年的连续 6 次统计中，没有一次不进入前 10 名。其中 5 次名列榜首， 仅有一次排行第 2，还有两次竟然占据前 10 名的一半以上。本世纪物理学的发展有一个明 显的倾向，即物理学家们希望用为数尽量少的原理来解释为数尽量多的物理现象。半个世纪 前，爱因斯坦将后半生的精力基本上都花在了他热切希望实现的所谓统一理论上，而当代的 物理学家们一方面致力于将多种超弦理论统一起来（M 理论），另一方面试图通过对弦论的 研究在一定条件下将 20 世纪理论物理两项最伟大的成就（量子场论和广义相对论）融为一 体。与超弦理论研究密切相关的另一个热门课题是对黑洞物理的研究。 另一方面，天文学领域前沿课题的热度在这一阶段呈明显上升趋势，且涉及面很广，在最热 门课题中所占比份仅次于超弦理论。《科学观察》1999 年第 3 期所列举的物理学热门课题的 前 10 名中，天文学居然获得 7 名。继哈勃太空望远镜之后，技术装备先进的欧洲卫星 X 射 线望远镜和红外天文望远镜所取得的新的观测成果最引人注目。前者主要解决了长期困扰天 文学家的宇宙伽马射线爆发之谜，基本上确定了这一宏伟的高能天体辐射现象是源于遥远的 星系，而不是来自银河等近旁星系。后者则发现，原来水分在太空中普遍存在着，而且观察 到由于宇宙尘埃的遮挡，光学望远镜无法探测星体形成的过程。此外，对宇宙半龄超新星爆 炸的观测，以及对宇宙微波背景辐射各向异性的探测可能标志着宇宙学研究历史的转折点， 故而先后进入物理学最热门的课题。 在具有应用前景的物理学前沿课题中，InGaN 多量子阱激光二极管的研制在此期间可谓一枝 独秀。半导体材料和工艺技术的新进展使这种激光二极管不仅可以发射从红、黄到蓝、绿等 各种颜色的光，而且可以在室温下长期连续运行。从商业应用来看，它既可大大延长交通信 号灯的使用寿命，也能成倍提高 CD 盘的信息储存密度。中微子振荡实验近一年来成为新的 最热门课题之一。探测中微子振荡旨在证实中微子具有质量，这对粒子物理、天体物理以及 宇宙论都有深远的意义，因为中微子振荡可能完全改变对太阳中微子实验的解释，而中微子 质量则可能是宇宙质量的一个重要组成部分。此外，B-E 凝聚和高温超导仍然是这一时期的 热门课题。有趣的是，近一年来主宰物理学前沿热门课题的两大领域中，弦论研究的尺度小 到 10-35 米，而天文学研究对象的尺度则大到 1026 米。这一大一小均难以想象的尺度恰好 反映了当代物理学正朝着微观和宇观方向发展的趋势。 化学 以单壁碳纳米管和单层金属纳米晶体为代表的纳米技术是近一年来化学领域前沿课题中的 一颗明星。纳米化学之所以如此热门，不只是由于化学家对神秘的纳米材料的结构和性质的