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从X射线的发现看伦琴的人格特质和创新型人才培养 　　［摘要］在回顾X射线的发现及其早期研究历史基础上，剖析了伦琴的人格特质及其对我国当前大学创新型人才培养的启示。探索并初步提出了以大学课程教学为载体、充分利用科学史资源实施创新教育的途径。 　　［关键词］X射线发现创新型人才创新教育课程教学 　　［中图分类号］G640［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）08-0001-04 　　1895年德国物理学家伦琴（W. C. Rontgen）在研究阴极射线过程中“偶然”发现了X射线。X射线及接踵而来的一系列新发现揭开了现代物理学革命的序幕。1912年劳厄（M. Von Laue）发现晶体对X射线的衍射及随后1913年布拉格父子（W. H. Bragg 和W. L. Bragg）X射线晶体结构测定技术的发展，为X射线晶体学和X射线光谱学奠定了基础。这些开创性工作不仅使物理学中关于物质结构的认识从宏观进入微观、从经典过渡到现代，而且开拓了现代化学、生物医学等，并在上述领域相继产生了数十位与X射线相关的诺贝尔奖获得者。在众多领域密集产生与某一特定主题相关的诺贝尔奖，在诺贝尔奖历史上绝无仅有。可以毫不夸张地说，X射线发现及其研究的历史就是一部绝佳的科技创新史。 　　X射线的发现及相继的一系列研究不仅对自然科学的发展产生了深远影响，作为科学创新的典范，杰出科学家群体在发现和研究 X射线的过程中所展现的敏锐的创新思维和科学洞察力、高超的实验方法和独特的人格魅力，同样蕴涵着丰富创新教育资源。不仅是我们学习的榜样，也是实施创新教育的绝佳案例。剖析杰出科学家的人格特质，思考和挖掘蕴涵的科学精神和人文精神，并在科学研究和人才培养过程中自觉践行，对我国高校正在大力推进的创新型人才培养具有迫切的现实意义。本文从伦琴对X射线的发现及其早期研究，剖析其作为杰出科学家的人格特质，以期对当前大学创新型人才培养有所启示。 　　一、X射线发现的科学背景、过程 　　众所周知，X射线是伦琴发现，而且，对其在医学上的应用（X射线透视、照相、X-CT检查等）也不陌生，甚至是亲身经历。由于现代大多数相关教科书仅直接引用X射线研究的结果，很少提及其发现的背景、过程等，尽管有一些研究论文论及这些主题，但其中蕴含的科学意义及其对后人的启示并不广为人知。 　　（一）阴极射线?X射线发现的基础 　　 阴极射线是从低压气体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子流，是1858年由德国物理学家普吕克（J. Plucker）在利用低压气体放电管（盖斯勒放电管）研究气体放电时发现的。随着真空技术的进步，在盖斯勒放电管基础上相继发展了真空度更高的希托夫管（1869年）和克鲁克斯管（1879年）。在希托夫管基础上改进的克鲁克斯管的真空度可达百万分之一大气压（约0.1Pa）。阴极射线是十九世纪末物理学研究的热点之一，而真空技术的进步，为高真空阴极射线管实验和X射线的发现奠定了基础。从事阴极射线研究的主要科学家有：德国的普吕克（J. Plucker）-希托夫（J. Hittorf）师徒、哥尔德斯坦（E. Goldstein）、赫兹（H.R. Hertz）和勒纳德（P. Lenard）师徒，英国的瓦尔利 （ C．F．Varley）和克鲁克斯（W. Crookes）等。十九世纪后三十年，物理学界对阴极射线本质的争论形成了两种对立的观点，科学家相应分为两大学派。以克鲁克斯为代表的英国科学家认为阴极射线是带负电的“分子流”，因为它可以被电场或磁场偏转。支持者包括汤姆逊（J. J. Thomson）、法国物理学家佩兰（ J. B. Perrin）等。而以赫兹和勒纳德为代表的德国物理学家则认为阴极射线是电磁波，即类似于紫外辐射的“以太的某种表现”。双方争执不下，各自为证实己方观点而开展实验研究。伦琴注意到他们的研究仍有许多问题需要解决，特别是勒纳德的研究结果“射线在较远距离处仍能产生放电效应”，于1894年6月开始研究阴极射线。 　　（二）X射线发现的过程和早期研究 　　1895年11月8日晚上，伦琴使用克鲁克斯管重复前人研究阴极射线的过程，为避免克鲁克斯管发光的干扰，用不透光材料遮盖克鲁克斯管，“偶然”发现距阴极射线管约1m处、做其它实验用的涂有荧光物质铂氰化钡的纸板发出的绿色荧光。而阴极射线仅能穿透几cm的空气，伦琴立刻意识到这种导致荧光出现的辐射具有极强穿透能力而不同于所谓的阴极射线，此即他所称谓的“X”辐射。伦琴没有急于发表这一神秘辐射，而是在接下来的近两个月的时间里重复验证并探索该神秘辐射的性质。研究了不同物质对X射线的阻挡能力，发现X射线可以穿透上千页的书籍，却不能穿透很薄的金属板，并成功拍摄了他妻子的手骨照片。1895年12月28日，以短短10页的报告