時間：2023-03-27 16:39:06
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇量子通信論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：量子通信定義 量子通信理論由來 駁倒愛因斯坦的實驗論據(jù)
一、量子通信定義
量子通信（Quantum Teleportation）是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發(fā)展起來的新型交叉學科，是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子通信主要涉及：量子密碼通信、量子遠程傳態(tài)和量子密集編碼等，近來這門學科已逐步從理論走向?qū)嶒灒⑾驅(qū)嵱没l(fā)展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關(guān)注。基于量子力學的基本原理，量子通信具有高效率和絕對安全等特點，并因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。
二、量子通信理論由來
“1935年5月的一天早晨，愛因斯坦像往常一樣準時來到普林斯頓高等研究院的辦公室。他來普林斯頓小鎮(zhèn)快兩年了，已經(jīng)熟悉并開始喜歡這個恬靜的“室外桃園”。辦公桌上放著他和助手波多爾斯基、羅森一起剛剛發(fā)表在《物理評論》上的論文。他拿起來看了看，臉上露出孩子般頑皮的微笑――這回他終于可以戰(zhàn)勝老對手玻爾了。與此同時，在大西洋彼岸的哥本哈根大學玻爾研究所，愛因斯坦的文章立刻引起了物理學家玻爾的關(guān)注和不安。這對他來說簡直是個晴天霹靂！玻爾立刻放下所有的工作，他說：‘我們必須睡在問題上。’愛因斯坦和玻爾是20世紀兩位最偉大的物理學家，他們都為量子理論的建立做出了奠基性的貢獻。然而，他們對于這個理論的含義卻一直爭論不休。這一爭論被稱為‘關(guān)于物理學靈魂的論戰(zhàn)’。”――引自郭光燦院士《愛因斯坦的幽靈：量子糾纏之謎》。
郭光燦院士書中所指的“物理學靈魂”的論戰(zhàn)，與“量子糾纏”現(xiàn)象有著莫大的關(guān)系。 在量子力學中，有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著某種糾纏關(guān)系，不管它們被分開多遠，只要一個粒子發(fā)生變化就能立即影響到另外一個粒子，即兩個處于糾纏態(tài)的粒子無論相距多遠，都能“感知”和影響對方的狀態(tài)，這就是量子糾纏。盡管愛因斯坦最早注意到微觀世界中這一現(xiàn)象的存在，但卻不愿意接受它，并斥之為“幽靈般的超距作用（spooky action at a distance）”。
三、駁倒愛因斯坦的實驗論據(jù)
對EPR實驗的驗證始于1960年，在1980年終于獲得有說服力的結(jié)果。這些是實驗大多都是以光子來做為自旋關(guān)聯(lián)。主要是利用院子的級聯(lián)輻射，選擇出光子動量為0的情形。1982年，法國物理學家艾倫•愛斯派克特（Alain Aspect）和他的小組成功地完成了一項實驗，證實了微觀粒子“量子糾纏”（quantum entanglement）的現(xiàn)象確實存在，這一結(jié)論對西方科學的主流世界觀產(chǎn)生了重大的沖擊。它證實了任何兩種物質(zhì)之間，不管距離多遠，都有可能相互影響，不受四維時空的約束，是非局域的（nonlocal），宇宙在冥冥之中存在深層次的內(nèi)在聯(lián)系。
四、突破傳統(tǒng)的通信方式
1993年，C.H.Bennett提出了量子通信的概念;同年，6位來自不同國家的科學家，提出了利用經(jīng)典與量子相結(jié)合的方法實現(xiàn)量子隱形傳送的方案：將某個粒子的未知量子態(tài)傳送到另一個地方，把另一個粒子制備到該量子態(tài)上，而原來的粒子仍留在原處。在量子通信系統(tǒng)中，共享信息的兩個人必須共享幾乎一致的兩個成對產(chǎn)生并永遠纏結(jié)在一起的光子。一旦信息被帶到第一個光子上，它將會消失并重現(xiàn)在第二個光子上，以實現(xiàn)不加外力方式傳輸信息。不加外力傳輸?shù)母拍钍且粤孔游锢韺W為基礎(chǔ)的，它所使用的是具有波、粒兩重性但沒有電荷和質(zhì)量的光子，而不是常規(guī)使用的電子。在量子通信中，報文是以不加外力傳輸方式傳輸?shù)摹２患油饬鬏敺绞骄褪鞘剐畔⒃谝粋€地方消失，從而使其能在另一個地方出現(xiàn)的過程。它不需要通過空中、太空或線路傳輸。在這一過程中，發(fā)送者與接收者共享所需光子的數(shù)量，決于所發(fā)送報文的長度。在量子通信中，由于光子只能成對產(chǎn)生，因此，所有量子的不加外力方式只能在一個發(fā)送者和一個接收者之間進行。如果接收者需要將報文傳送給其他人，則每次必須共享和使用纏結(jié)在一起的新的一對光子。因此，量子網(wǎng)絡必須一個鏈路一個鏈路地建立。
利用量子信息技術(shù)之一量子密碼術(shù)，可實其基本思想是：將原物的信息分成經(jīng)典信息和量子信息兩部分，它們分別經(jīng)由經(jīng)典通道和量子通道傳送給接收者。經(jīng)典信息是發(fā)送者對原物進行某種測量而獲得的，量子信息是發(fā)送者在測量中未提取的其余信息；接收者在獲得這兩種信息后，就可以制備出原物量子態(tài)的完全復制品。該過程中傳送的僅僅是原物的量子態(tài)，而不是原物本身。發(fā)送者甚至可以對這個量子態(tài)一無所知，而接收者是將別的粒子處于原物的量子態(tài)上。在這個方案中，糾纏態(tài)的非定域性起著至關(guān)重要的作用。量子隱形傳態(tài)不僅在物理學領(lǐng)域?qū)θ藗冋J識與揭示自然界的神秘規(guī)律具有重要意義，而且可以用量子態(tài)作為信息載體，通過量子態(tài)的傳送完成大容量信息的傳輸，實現(xiàn)原則上不可破譯的量子保密通信。
五、量子通信的發(fā)展狀況
量子通信具有傳統(tǒng)通信方式所不具備的絕對安全特性，不但在國家安全、金融等信息安全領(lǐng)域有著重大的應用價值和前景，而且逐漸走進人們的日常生活。
為了讓量子通信從理論走到現(xiàn)實,從上世紀90年代開始,國內(nèi)外科學家做了大量的研究工作。自1993年美國IBM的研究人員提出量子通信理論以來，美國國家科學基金會、國防高級研究計劃局都對此項目進行了深入的研究，歐盟在1999年集中國際力量致力于量子通信的研究，研究項目多達12個，日本郵政省把量子通信作為21世紀的戰(zhàn)略項目。我國從上世紀80年代開始從事量子光學領(lǐng)域的研究，近幾年來，中國科技大學的量子研究小組在量子通信方面取得了突出的成績。
2006年夏,我國中國科技大學教授潘建偉小組、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室、歐洲慕尼黑大學―維也納大學聯(lián)合研究小組各自獨立實現(xiàn)了誘騙態(tài)方案，同時實現(xiàn)了超過100公里的誘騙態(tài)量子密鑰分發(fā)實驗，由此打開了量子通信走向應用的大門。2008年底，潘建偉的科研團隊成功研制了基于誘騙態(tài)的光纖量子通信原型系統(tǒng)，在合肥成功組建了世界上首個3節(jié)點鏈狀光量子電話網(wǎng)，成為國際上報道的絕對安全的實用化量子通信網(wǎng)絡實驗研究的兩個團隊之一（另一小組為歐洲聯(lián)合實驗團隊）。
1.空間激光通信發(fā)展概述
2.考慮電力通信網(wǎng)可靠性的業(yè)務路由優(yōu)化分配方法
3.廣域后備保護通信模式及其性能評估
4.衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望
5.空間激光通信研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
6.現(xiàn)代化礦井通信技術(shù)與系統(tǒng)
7.高速鐵路移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的演進與發(fā)展
8.智能變電站通信網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)測信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學的學科性質(zhì)、發(fā)展歷程與研究主題
10.構(gòu)建新一代智能配用電通信網(wǎng)建議
11.基于EPOCHS平臺的智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)仿真
12.電力通信網(wǎng)脆弱性分析
13.通信電臺電磁輻射效應機理
14.4G通信技術(shù)綜述
15.電力和信息通信系統(tǒng)混合仿真方法綜述
16.面向智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)絡研究
17.基于SDH光網(wǎng)絡的分層區(qū)域式保護通信系統(tǒng)的可靠性研究
18.調(diào)度與變電站一體化系統(tǒng)鏈路狀態(tài)監(jiān)測與TCP通信方案
19.煤礦事故特點與煤礦通信、人員定位及監(jiān)視新技術(shù)
20.Tor匿名通信流量在線識別方法
21.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)
22.配電通信網(wǎng)業(yè)務斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網(wǎng)中的應用
25.WAMS通信業(yè)務的系統(tǒng)有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術(shù)
27.第五代移動通信網(wǎng)絡體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)
28.量子通信現(xiàn)狀與展望
29.配電網(wǎng)EPON通信接入與分區(qū)自治
30.基于業(yè)務的電力通信網(wǎng)風險評價方法
31.移動通信技術(shù)擴散的實證研究:基于中國1990-2012年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨立的重傳機制
33.空間激光通信捕獲、對準、跟蹤系統(tǒng)動態(tài)演示實驗
34.基于時頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網(wǎng)絡能耗分析與節(jié)能技術(shù)應用
36.“日盲”紫外光通信網(wǎng)絡中節(jié)點覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統(tǒng)
38.淺談4G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護故障信息系統(tǒng)在線通信報文分析工程方案
41.光纖通信的發(fā)展趨勢及應用
42.智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究及應用
43.基于空間激光通信組網(wǎng)四反射鏡動態(tài)對準研究
44.運用虛擬仿真實驗改革通信原理實驗教學
45.淺談超寬帶無線通信技術(shù)的發(fā)展
46.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)
47.SM2加密體系在智能變電站站內(nèi)通信中的應用
48.現(xiàn)代信息安全與混沌保密通信應用研究的進展
49.中美4G移動通信技術(shù)專利信息比較研究
50.衛(wèi)星激光通信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
51.VC中應用MSComm控件實現(xiàn)串口通信
52.青海—西藏交直流聯(lián)網(wǎng)工程輸電線路在線監(jiān)測通信網(wǎng)絡設(shè)計與應用
53.移動通信網(wǎng)絡中的協(xié)作通信
54.空間激光通信組網(wǎng)光學原理研究
55.計算機技術(shù)在通信中的應用研究
56.面向5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述
57.基于C8051F020單片機的RS485串行通信設(shè)計
58.智能變電站過程層網(wǎng)絡報文特性分析與通信配置研究
59.基于業(yè)務風險均衡度的電力通信網(wǎng)可靠性評估算法
60.基于4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡安全通信分析
61.無線激光通信系統(tǒng)弱光干擾技術(shù)
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計
63.10kV電力線載波通信自動組網(wǎng)算法
64.數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場總線可靠通信機制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應急救援無線通信系統(tǒng)的研究
66.機載激光通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
67.軟件定義的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)研究
68.一點對多點同時空間激光通信光學跟瞄技術(shù)研究
69.開放式自動需求響應通信規(guī)范的發(fā)展和應用綜述
70.兆瓦(MW)級海島微電網(wǎng)通信網(wǎng)絡架構(gòu)研究及工程應用
71.帶通信約束的多無人機協(xié)同搜索中的目標分配
72.基于信道認知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統(tǒng)部分序列參數(shù)辨識的混沌保密通信方法
74.智能配電網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信的QoS-MAC層模型
75.無線紫外光散射通信中多信道接入技術(shù)研究
76.水下無線通信技術(shù)發(fā)展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機制的無線傳感器網(wǎng)絡及其MAC協(xié)議研究
80.不可靠通信環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡最小能耗廣播算法
81.中間環(huán)節(jié)市場結(jié)構(gòu)與價值鏈治理者的決定——以2G和3G時代中國移動通信產(chǎn)業(yè)為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環(huán)境研究
83.太赫茲通信技術(shù)的研究與展望
84.一種分布式電源并網(wǎng)監(jiān)控通信適應性評價方法
85.不同耦合方式和耦合強度對電力-通信耦合網(wǎng)絡的影響
86.太赫茲通信技術(shù)研究進展
87.低壓電力線通信網(wǎng)絡特性模型與組網(wǎng)算法
88.基于LabVIEW的監(jiān)控界面設(shè)計與單片機的串行通信
89.聯(lián)盟網(wǎng)絡的小世界性對企業(yè)創(chuàng)新影響的實證研究——基于中國通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)的分析
90.基于共享內(nèi)存的Xen虛擬機間通信的研究
91.考慮通信系統(tǒng)影響的電力系統(tǒng)綜合脆弱性評估
92.貓眼逆向調(diào)制自由空間激光通信技術(shù)的研究進展
93.擴頻通信技術(shù)淺談
94.基于信息熵的電力通信網(wǎng)脆弱性評價方法
95.安全高效礦井通信系統(tǒng)技術(shù)要求
96.無線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無線接入網(wǎng)的綠色無線通信關(guān)鍵技術(shù)研究
98.量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應用前景分析
關(guān)鍵詞：量子定位 量子糾纏 Hong-Ou-Mandel干涉
中圖分類號：TN918 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0007-02
Abstract：For the traditional satellite navigation and global positioning system， the positioning accuracy is limited by the energy and bandwidth of electromagnetic pulses. With the development of quantum mechanics， laser pulses are used to replace the electromagnetic pulse signal and realize a high positioning precision approximating the physical limits because of their quantum entanglement properties， which is named as“quantum positioning system”. To describe the basic principle and characteristics of the quantum positioning advantages， while its key technologies and the broad application prospect in the future are analyzed as well.
Key Words：Quantum Positioning；quantum entanglement；Hong-Ou-Mandel interference
衛(wèi)星導航定位技術(shù)以天基人造衛(wèi)星為基本平臺，能夠為全球海、陸、空、天各類軍民用載體提供全天候、二十四小時連續(xù)不間斷的高精度三維位置、速度和時間信息。目前技術(shù)成熟的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，包括美國的全球定位系統(tǒng)（Global Position System，GPS），歐洲導航定位衛(wèi)星系統(tǒng)，我國的北斗導航系統(tǒng)，廣泛應用于交通導航、衛(wèi)星授時應用、應急指揮、民用水情測報服務等，發(fā)揮了非常重要的作用。
雖然GPS在導航定位領(lǐng)域獲得了前所未有的成功，但仍然存在以下幾個方面的問題。
（1）定位精度仍然不夠高，系統(tǒng)體制仍存在著物理極限。因為GPS定位的原理是通過重復地向空間發(fā)射電磁波信號，檢測電磁波到達待測點的時間延遲來實現(xiàn)的，這種以經(jīng)典物理學為基礎(chǔ)的方法受到所能實現(xiàn)的可利用功率及帶寬的限制，其測量精度很難獲得進一步的提高。此外，電磁波信號受到電離層和對流層的干擾，特別在城市、山區(qū)等復雜自然環(huán)境下，由于高層建筑、樹木等對信號的影響，會導致信號的非直線傳播，從而使得不同環(huán)境下的導航效果具有比較大的差異。
（2）保密性較差，美國斯坦福大學設(shè)立有一個專業(yè)實驗室，主要截獲并分析全球所有的衛(wèi)星信號，華裔學者Grace Xingxin Gao在2008年的博士論文《Towards navigation based on 120 satellites： analyzing the new signals》，較為詳細地闡述了衛(wèi)星信號的跟蹤與破譯方法，雖然不能確信是否能夠破譯所有的偽隨機碼，但至少是可以部分破譯的。
（3）抗干擾能力差，與其他傳感器系統(tǒng)相比，GPS信號強度很弱，因此更加容易受到電磁干擾，使基于GPS的導航系統(tǒng)存在穩(wěn)定性漏洞。
由于存在著這些缺陷，美國投入巨資完善并發(fā)展GPS系統(tǒng)。基于量子技術(shù)的量子定位系統(tǒng)（Quantum Positioning System， QPS）作為一種定位精度高、保密性能強的導航定位技術(shù)，就是其發(fā)展重點之一。量子定位的概念最先是由美國麻省理工學院研究人員于2001年提出，其與傳統(tǒng)定位系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別在于所采用信號的不同。傳統(tǒng)定位如GPS系統(tǒng)采用的是基于重復發(fā)送電磁波脈沖測量信號達到時間，通過計算得到距離信息，而量子定位系統(tǒng)采用的是具有量子特性的光子脈沖。利用光子的微觀量子特性，如量子糾纏和量子壓縮態(tài)，量子定位系統(tǒng)就能夠超越經(jīng)典測量中能量、帶寬和精度的限制，精度可接近海森堡測不準原理所限定的物理極限。
1 量子定位技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)
1.1 量子定位系統(tǒng)的原理
量子定位技術(shù)利用具有量子特性的激光脈沖，取代傳統(tǒng)GPS的微波信號來實現(xiàn)精確定位。區(qū)別于微波信號的長波長波束覆蓋寬，激光的波長很短指向性很高，衛(wèi)星與用戶間的傳統(tǒng)同步方法不再適用。因此量子定位系統(tǒng)的定位不應是取代現(xiàn)有GPS，而是與GPS相結(jié)合，實現(xiàn)安全高精度的定位目的。通過對量子定位技術(shù)原理的研究與優(yōu)選，提出具有實用性的量子定位系統(tǒng)體系架構(gòu)以及面向用戶的應用模式，才能將量子定位系統(tǒng)推廣應用。
量子定位系統(tǒng)由量子糾纏態(tài)光源、HOM干涉測量部分以及系統(tǒng)控制部分組成，其基本原理與關(guān)鍵特性如下。
（1）高性能量子糾纏態(tài)光源。在光與非線性晶體相互作用的過程中，能夠產(chǎn)生一種非線性光學效應，這種效應一對低頻率光子具有很強的量子糾纏、關(guān)聯(lián)和非定域特性，可實現(xiàn)時間和空間上的高精度測量。作為光源，光子糾纏態(tài)的糾纏純度、退相干時間對系統(tǒng)性能將產(chǎn)生巨大的影響。
（2）高穩(wěn)定HOM干涉測量與處理。在量子力學的Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉中，由于雙光子的糾纏特性，干涉是不可區(qū)分的雙光子整體態(tài)。當兩個光子在時域上同時到達分束片上時，雙光子態(tài)不可區(qū)分，此時干涉出現(xiàn)，兩個探測器的計數(shù)出現(xiàn)強的反關(guān)聯(lián)。反之，當我們改變一條鏈路中的延時，致使復合計數(shù)出現(xiàn)強的反關(guān)聯(lián)時，即可知道此時兩個光子在時域上不可區(qū)分。這正是利用HOM干涉實現(xiàn)量子定位系統(tǒng)的基本原理。
（3）高精度ATP與時間同步技術(shù)：在單組基線的系統(tǒng)中，需通過改變可控反射模塊來實現(xiàn)基線與待測點r0之間建立穩(wěn)定的光鏈路。二者的精確指向?qū)⒂绊懙阶罱K定位的精度，因此對反射模塊的反射角度需要進行反饋控制。在利用參考光實現(xiàn)對于待測點ATP（獲取、跟蹤、瞄準）之后，定位過程將通過精密調(diào)整延時并觀測探測器的復合計數(shù)來實現(xiàn)。
1.2 量子定位系統(tǒng)與量子保密通信的結(jié)合技術(shù)
原理上，量子定位系統(tǒng)與量子保密通信都是基于量子糾纏態(tài)的分發(fā)與后處理。因此，在同一套系統(tǒng)中實現(xiàn)兩種功能具有可行性。研究在量子定位過程中引入量子保密通信的技術(shù)，實現(xiàn)對交互信息的保密處理，提高量子定位系統(tǒng)的安全性。兩者相結(jié)合，能夠充分發(fā)揮量子定位系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢的方法，能有效提升量子定位的使用程度，是未來量子定位系統(tǒng)的一個應用方向。
1.3 大氣、重力場環(huán)境的干擾校正技術(shù)
與GPS類似，為了實現(xiàn)寬覆蓋、全天候工作，星載平臺將是未來量子定位系統(tǒng)走向?qū)嵱没淖罴哑脚_。對于LEO低軌衛(wèi)星等自由空間傳輸?shù)男堑劓溌范裕髿獾膿p耗、湍流、散射，重力場對于授時的影響都是系統(tǒng)中必須考慮的因素，必須通過對環(huán)境的建模與仿真，分析對信息傳輸鏈路的影響，以實現(xiàn)量子定位系統(tǒng)的校正。
2 量子定位技術(shù)的發(fā)展前景
量子定位技術(shù)作為一種不同于傳統(tǒng)GPS的新型精確定位技術(shù)，是量子光學和通信導航技術(shù)相融合的典范。這項技術(shù)的深入研究，能為下一代高精度導航系統(tǒng)提供量子水平的定位精度。特別是在以下兩個方面。
（1）量子定位系統(tǒng)技術(shù)理論和工程實現(xiàn)將促進電子信息系統(tǒng)進入量子時代。
隨著信息化社會的發(fā)展，未來將逐步進入量子的時代。在量子領(lǐng)域的實用化進程中，高性能、大規(guī)模的量子設(shè)備（如星地量子保密通信、量子計算處理芯片、高性能糾纏源）已逐步面世。這也為量子定位技術(shù)逐步實用化提供了良好的基礎(chǔ)。
（2）量子定位系統(tǒng)與量子密碼技術(shù)的結(jié)合是未來實用化的最佳途徑。
目前量子密碼是目前最具有實用性的量子技術(shù)。將量子定位系統(tǒng)與量子密碼技術(shù)相結(jié)合，擴展研發(fā)系統(tǒng)的功能，改善系統(tǒng)的安全性與抗干擾性。這對于軍用安全電子以及電子對抗裝備意味著創(chuàng)新的實現(xiàn)。同時作為一種全新的交叉領(lǐng)域的產(chǎn)物，針對量子定位系統(tǒng)技術(shù)的深入研究和實際系統(tǒng)研制，將大力促進我國在量子領(lǐng)域、激光通信等相關(guān)學科的快速發(fā)展。
1995年5月22一26日,在美國馬里蘭州巴爾的摩召開的第15屆“激光與光電子學(CLEO)”和第5屆“量子電子學與激光科學(QELS)”會議,是世界規(guī)模最大的激光一光電子一量子電子學領(lǐng)域的重要的國際會議。本會議一個特別新的內(nèi)容是激光在生物學與醫(yī)學上的應用。同時,還舉辦了一個龐大的技術(shù)展覽會,展覽了許多與生物醫(yī)學有關(guān)的新產(chǎn)品。會上千余篇,內(nèi)容主要側(cè)重固態(tài)與半導體激光器、非線性光學、超短脈沖激光光源、激光在醫(yī)學生物學中的應用等。這些論文反映了近年來激光科學技術(shù)的進展,現(xiàn)分述如下。
1半導體激光
十分引人注目的是半導體激光器件研究方面的成果。其中有關(guān)新材料及其處理過程,器件工作物理機制,器件的設(shè)計思想,器件工作向短波段的延拓等,都有很大的發(fā)展。光子帶隙、半導體量子電子學的理論和實驗研究逐步使量子阱異質(zhì)結(jié)激光器邁向?qū)嵱秒A段,并導致光學和光電子學用的量子阱器件以及超短脈沖半導體激光器和高速光探測器件的迅速發(fā)展。這對推動高速通訊的發(fā)展是十分重要的。垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)的功率轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)高于50%,闌值電流200拼A,工作體積7只7(拜m)2;半導體納米結(jié)構(gòu)材料已經(jīng)可以制作出微腔激光器。一個10nm的腔體可產(chǎn)生1000nm波長的窄頻帶輻射。可見區(qū),特別是藍綠波段半導體激光器研制令人鼓舞,一旦進入實用階段,勢必劇烈改變小功率可見區(qū)激光器銷售市場的狀況,并將大大擴展激光在科技和生活領(lǐng)域的使用范圍。長波可見段630nm,650nm和670nm的紅色激光二極管(LD)制作成本較前兩年已大大下降。目前可以預感到:在激光顯示、激光準直、激光印刷、激光醫(yī)學生物學應用等方面,半導體紅光激光二極管將會迅速占領(lǐng)氦氖激光器的原有市場,取而代之。與此有關(guān)的藍色發(fā)光二極管(LED)已開始以遠較紅、黃、綠色發(fā)光二極管高昂的價格投放市場(隨著技術(shù)改進,將很快降低成本),形成了大型彩色顯示屏幕蓬勃發(fā)展態(tài)勢。在半導體激光領(lǐng)域,近年備受關(guān)注且影響著該領(lǐng)域進一步發(fā)展的課題是半導體納米結(jié)構(gòu)和微腔以及在這類器件中的相干現(xiàn)象的研究。
2固體激光
迅速發(fā)展的另一領(lǐng)域是固體激光器。近兩年,明顯看到:纖維激光和波導固體激光,可調(diào)諧固態(tài)激光,特別是用半導體激光二極管陣列泵浦的“全固態(tài)化”固體激光器的實用化,將可以達到許多目的:相對廉價、穩(wěn)定性好、壽命長、波長可調(diào)諧范圍寬、脈沖寬度窄,還可以具有優(yōu)良的空間分布光束質(zhì)量等。因此,具有廣泛的應用價值。它已開始取代優(yōu)質(zhì)、高功率的氣體激光器,用于微束打印和數(shù)據(jù)存儲。尤其值得一提的是:“全固態(tài)化”的欽寶石激光器,在連續(xù)操作時.波長可調(diào)諧范圍甚寬(從600~1100nm),功率很易達到瓦級水平。在鎖模脈沖運轉(zhuǎn)時,可以產(chǎn)生自鎖模,脈寬達數(shù)十飛鈔,平均功率已達瓦級。如此一來,再配合非線性頻率變換辦法,可以把激光波段擴展到很大的范圍。再加這類激光器的裝里有牢靠、調(diào)節(jié)簡便的優(yōu)點,可以做成車載、機載系統(tǒng)。顯然,在不遠的將來,有可能由它淘汰染料激光。
3非線性光學
非線性光學領(lǐng)域的論文最為吸引人的是一些新的無機或有機光學材料的誕生和應用。目前從紫外到中紅外的實用的光學參童振蕩器已商品化。此外,與高速信息公路有關(guān)的孤子激光產(chǎn)生和傳翰問題,其成果已陸續(xù)投人實際使用。
4超短超快激光
會議中研討的一個特殊領(lǐng)域是超短脈沖激光的產(chǎn)生與測量及其在電子學、醫(yī)學、成象和超快過程控制方面的應用。欽寶石的鎖模飛秒激光裝置以及光纖激光器的鎖模是與當前研究超短光脈沖發(fā)生技術(shù)的熱點。其中有關(guān)的機理與技術(shù)已趨成熟,將會很快開辟通信、化學、生物學的應用。
5激光生物醫(yī)學應用
這次會議的一個新穎論題是:激光在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用。看來,由于激光技術(shù)裝置的穩(wěn)定、成熟、易于操作、價格下降以及其特有的難予取代的優(yōu)點,將很快滲入生物學研究。以及極其審慎的臨床醫(yī)學應用領(lǐng)域。其中成效特別顯著的一個方面是激光誘發(fā)熒光技術(shù)應用于細胞動力學的數(shù)字顯微成象和生物學過程監(jiān)測。高速時間分辨熒光光譜技術(shù)已開始成功地用于臨床醫(yī)學診治。
論文摘要：針對鄭州輕工業(yè)學院量子力學教學現(xiàn)狀，結(jié)合“量子力學”的課程特點，立足于提高學生學習積極性和培養(yǎng)學生科學探索精神及創(chuàng)新能力，簡要介紹了近年來在教學內(nèi)容、教學方法、教學手段和考核方法等方面進行的一些改革嘗試。
論文關(guān)鍵詞：量子力學；教學改革；物理思想
“量子力學”是20世紀物理學對科學研究和人類文明進步的兩大標志性貢獻之一，已經(jīng)成為物理學專業(yè)及部分工科專業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一，是學習“固體物理”、“材料科學”、“材料物理與化學”和“激光原理”等課程的重要基礎(chǔ)。通過這門課程的學習，學生能熟練掌握量子力學的基本概念和基本理論，具備利用量子力學理論分析問題和解決問題的能力。同時，這門課程對培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識及科學素養(yǎng)亦具有十分重要的意義。然而，“量子力學”本身是一門非常抽象的課程，眾多學生談“量子”色變，教學效果可想而知。如何激發(fā)學生學習本課程的熱情，充分調(diào)動學生的積極性和主動性，提高量子力學的教學水平和教學質(zhì)量，已經(jīng)成為擺在教師面前的重要課題。近年來，筆者在借鑒前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合鄭州輕工業(yè)學院（以下簡稱“我校”）教學實際，在“量子力學”的教學內(nèi)容和教學方法方面做了一些有益的改革嘗試，取得了較好的效果。
一、“量子力學”教學內(nèi)容的改革
量子力學理論與學生長期以來接觸到的經(jīng)典物理體系相去甚遠，尤其是處理問題的思路和手段與經(jīng)典物理截然不同，但它們之間又不無關(guān)聯(lián)，許多量子力學中的基本概念和基本理論是類比經(jīng)典物理中的相關(guān)內(nèi)容得出的。因此，在“量子力學”教學中，一方面需要學生摒棄在經(jīng)典物理學習中形成的固有觀念和認識，另一方面在學習某些基本概念和基本理論時又要求學生建立起與經(jīng)典物理之間的聯(lián)系以形成較為直觀的物理圖像，這種思維上的沖突導致學生在學習這門課程時困惑不堪。此外，這門課程理論性較強，眾多學生陷于煩瑣的數(shù)學推導之中，導致學習興趣缺失。針對以上教學中發(fā)現(xiàn)的問題，筆者對“量子力學”課程的教學內(nèi)容作了一些有益的調(diào)整。
1.理清脈絡，強化知識背景
從經(jīng)典物理所面臨的困難出發(fā)，到半經(jīng)典半量子理論的形成，最終到量子理論的建立，對量子力學的發(fā)展脈絡進行細致的、實事求是的分析，特別是對量子理論早期的概念發(fā)展有一個準確清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已經(jīng)證明為正確并得到公認的，還存在哪些不完善的地方。這樣一方面可使學生對量子力學中基本概念和基本理論的形成和建立的科學歷史背景有一深刻了解，有助于學生理清經(jīng)典物理與量子理論之間的界限和區(qū)別，加深他們對這些基本概念和基本理論的理解；另一方面，可使學生對蘊藏在這一歷程中的智慧火花和科學思維方法有一全面的了解，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識及科學素養(yǎng)。比如：對于玻爾理論，由于對量子化假設(shè)很難用已經(jīng)成形的經(jīng)典理論來解釋，學生往往會覺得不可思議，難以理解。為此，在講解這部分內(nèi)容時，很有必要介紹一下玻爾理論產(chǎn)生的歷史背景，告訴學生在玻爾的量子化假設(shè)之前就已經(jīng)出現(xiàn)了普朗克的量子論和愛因斯坦的光量子概念，且大量關(guān)于原子光譜的實驗數(shù)據(jù)也已經(jīng)被掌握，之前盧瑟福提出的簡單行星模型卻與經(jīng)典物理理論及實驗事實存在嚴重背離。為了解決這些問題，玻爾理論才應運而生。在用量子力學求解氫原子定態(tài)波函數(shù)時，還可以通過定態(tài)波函數(shù)的概率分布圖，向?qū)W生介紹所謂的玻爾軌道并不是真實存在的，只是電子出現(xiàn)幾率比較大的區(qū)域。通過這樣講述，學生可以清晰地體會到玻爾理論的承上啟下的作用，而又不至于將其與量子力學中的概念混為一談。
2.重在物理思想，壓縮數(shù)學推導
在物理學研究中，數(shù)學只是用來表述物理思想并在此基礎(chǔ)上進行邏輯演算的工具，教師不能將深刻的物理思想淹沒在復雜的數(shù)學形式之中。因此，在教學過程中，教師要著重于加強基本概念和基本理論的講授，把握這些概念和理論中所蘊含的物理實質(zhì)。對一些涉及繁難數(shù)學推導的內(nèi)容，在教學中刻意忽略具體數(shù)學推導過程，著重于使學生掌握其中的思想方法。例如：在一維線性諧振子問題的教學中，對于數(shù)學方面的問題，只要求學生能正確寫出薛定諤方程、記住其結(jié)論即可，重點放在該類問題所蘊含的物理意義及對現(xiàn)成結(jié)論的應用上。這樣，學生就不會感到枯燥無味，而能始終保持較高的學習熱情。
二、教學方法改革
傳統(tǒng)的“填鴨式”教學法把課堂變成了教師的“一言堂”，使得學生在教學活動中始終處于被動接受地位，極大地壓制了學生學習的主觀能動性，十分不利于知識的獲取以及對學生創(chuàng)新能力及科學思維的培養(yǎng)。而且，“量子力學”這門課程本身實驗基礎(chǔ)薄弱、理論性較強，物理圖像不夠直觀，一味采取灌輸式教學，學生勢必感到枯燥，甚至厭煩。長期以往，學習積極性必然受挫，學習效果自然大打折扣。為了提高學生學習興趣，激發(fā)其學習的積極性，培養(yǎng)其科學探索精神及創(chuàng)新能力，筆者在教學方法上進行了一些有益的探索。
1.發(fā)揮學生主體作用
除卻必要的教學內(nèi)容講解外，每節(jié)課都留出一定的師生互動時間。教師通過創(chuàng)設(shè)問題情景，引導學生進行研究討論，或者針對已講授內(nèi)容，使學生對已學內(nèi)容進行復習、總結(jié)、辨析，以加深理解；或者針對未講授內(nèi)容，激發(fā)學生學習新知識的興趣（比如，在講授完一維無限深方勢阱和一維線性諧振子這兩個典型的束縛態(tài)問題后就可引導學生思考“非束縛態(tài)下微觀粒子又將表現(xiàn)出什么樣的行為”），這樣學生就會積極地預習下節(jié)內(nèi)容；或者選擇一些有代表性的習題，讓學生提出不同的解決辦法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。對于在課堂上不能解決的問題，積極鼓勵學生利用圖書館及網(wǎng)絡資源等尋求解決，培養(yǎng)學生的科學探索精神。此外，還可使學生自由組合，挑選他們感興趣的與課程有關(guān)的題目進行討論、調(diào)研并完成小組論文，這一方面激發(fā)學生的自主學習積極性，另一方面使其接受初步的科研訓練，一舉兩得。 轉(zhuǎn)貼于
2.注重構(gòu)建物理圖像
在實際教學中著重注意物理圖像的構(gòu)建，使學生對一些難以理解的概念和理論形成較為直觀的印象，從而形成深刻的記憶和理解。例如：借助電子束衍射實驗，通過三個不同的實驗過程（強電子束、弱電子束及弱電子束長時間曝光），即可為實物粒子的波粒二象性構(gòu)建出一幅清晰的物理圖像；借助電子束衍射實驗圖像，再以光波類比電子波，即可凝練出波函數(shù)的統(tǒng)計解釋；借助電子雙縫衍射實驗圖像，可使學生更易接受和理解態(tài)疊加原理；借助解析幾何中的坐標系，可很好地為學生建立起表象的物理圖像。盡管這其中光波和電子波、坐標系和表象這些概念之間有本質(zhì)上的區(qū)別，但借助這些學生已經(jīng)熟知和深刻理解的概念，可使學生非常容易地接受和理解量子力學中難以言明的概念和理論，同時，也可使學生掌握這種物理圖像的構(gòu)建能力，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維具有非常積極地作用。
三、教學手段和考核方式改革
1.課程教學采用多種先進的教學方式
如安排小組討論課，對難于理解的概念和規(guī)律進行討論。先是各小組內(nèi)討論，再是小組間辯論，最后老師對各小組討論和辯論的觀點進行評述和指正。例如，在講到微觀粒子的波函數(shù)時，有的學生認為是全部粒子組成波函數(shù)，有的學生認為是經(jīng)典物理學的波。這些問題的討論激發(fā)了學生的求知欲望，從而進一步激發(fā)了學生對一些不易理解的概念和量子原理進行深入理解，直至最后充分理解這些內(nèi)容。另外課程作業(yè)布置小論文，邀請國內(nèi)外專家開展系列量子力學講座等都是不錯的方式。
2.堅持研究型教學方式
把課程教學和科研相結(jié)合，在教學過程中針對教學內(nèi)容，吸取科研中的研究成果，通過結(jié)合最新的科研動態(tài)，向?qū)W生講授在相關(guān)領(lǐng)域的應用以培養(yǎng)學生學習興趣。在量子力學誕生后，作為現(xiàn)代物理學的兩大支柱之一的現(xiàn)代物理學的每一個分支及相關(guān)的邊緣學科都離不開量子力學這個基礎(chǔ)，量子理論與其他學科的交叉越來越多。例如：基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚態(tài)物理到中子星、黑洞各個層次的研究以量子力學為基礎(chǔ)；量子力學在通信和納米技術(shù)中的應用；量子理論在生物學中的應用；量子力學與正在研究的量子計算機的關(guān)系等，在教學中適當?shù)卮┎暹@些知識，擴大學生的知識面，消除學生對量子力學的片面認識，提高學生學習興趣和主動性。
3.利用量子力學課程將人文教育與專業(yè)教學相結(jié)合
量子力學從誕生到發(fā)展的物理學史所包含的創(chuàng)新思維是迄今為止哪一門學科都難以比擬的。在19世紀末至20世紀初，經(jīng)典物理學晴空萬里，然而黑體輻射、光電效應、原子光譜等物理現(xiàn)象的實驗結(jié)果嚴重沖擊經(jīng)典物理學理論，讓經(jīng)典物理學陷入危機四伏的境地。1900年，德國物理學家普朗克創(chuàng)造性地引入了能量子的概念，成功地解釋了黑體輻射現(xiàn)象，量子概念誕生。1905年，愛因斯坦進一步完善了量子化觀念，指出能量不僅在吸收和輻射時是不連續(xù)的（普朗克假設(shè)），而且在物質(zhì)相互作用中也是不連續(xù)的。1913年，玻爾將量子化概念引入到原子中，成功解釋了有近30年歷史的巴爾末經(jīng)驗光譜公式。泡利突破玻爾半經(jīng)典、半量子論的局限，給予了令玻爾理論不安的反常塞曼效應以合理解釋。1924年，德布羅意突破普朗克能量子觀念提出微觀粒子具有波粒二象性，開始與經(jīng)典理論分庭抗禮。和學生一起重溫量子力學史的發(fā)展之路，在教學過程中展現(xiàn)量子力學數(shù)學形式之美，使學生在科學海洋中得到美的享受，從精神上熏陶他們的創(chuàng)新精神。
4.考試方式改革
在本課程的教學中采用了教考分離，通過小考題的形式復習章節(jié)內(nèi)容，根據(jù)學生的實際水平適當輔導答疑，注重學生對量子力學基礎(chǔ)知識理解的考核。對于評價系統(tǒng)的建立，其中平時成績（包括作業(yè)、討論、綜合表現(xiàn)等）占30％，期末考試占70％。從實施的效果來看，督促了學生的學習，收到了較好的效果，受到學生的歡迎。
6月11日，惠普在其每年一度的Discover大會上宣布了惠普機器（The Machine）計劃。惠普公司CEO惠特曼在主題演講中稱，惠普正從零開始建立起一種新的計算方式，構(gòu)建全新計算機a架構(gòu)。
惠普機器主要由憶阻器存儲、硅光子通信、專用處理器和定制化操作系統(tǒng)構(gòu)成，而最具革命性創(chuàng)新的核心技術(shù)在于憶阻器。按惠普時間表，惠普機器將于2019年投放市場。
按照經(jīng)典電子學理論，無源器件只有電阻、電容和電感三種。1971年，美國加州大學伯克利分校教授蔡少棠，通過理論研究推斷存在第四種無源器件：憶阻器（memristors）。憶阻器的電阻值隨電流增加而減小，電流停止，電阻就停在當前值，且不消失。直到接到反向電流，電阻值才會增加。測得電阻值便可知之前的電流數(shù)值，蔡少棠將這種具有記憶功能的無源器件稱之為憶阻器。
2008年，惠普實驗室研究人員發(fā)表題為《尋獲下落不明的憶阻器》的論文。惠普研究人員發(fā)現(xiàn)，將二氧化鈦薄膜置于兩個電極之間，其電學特性與蔡少棠所述憶阻器一致。
憶阻器的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了強烈震撼，評論認為是自發(fā)明晶體管以來電子學最重要的發(fā)現(xiàn)。單個憶阻器物理尺寸僅3納米見方，狀態(tài)轉(zhuǎn)換時間約為0.1納秒，與DRAM相當。憶阻器可制成陣列并多層堆疊，如將其作為存儲，每平方厘米容量可達100GB，每立方厘米容量可達1000TB。作為存儲，其存儲密度、功耗、讀寫時間遠遠勝過閃存。而存儲密度甚至可與磁性存儲相媲美。
憶阻器不僅能用于存儲，還能進行二進制布爾運算，有望開發(fā)出融存儲與處理于一體的新型器件。國防科技大學專家稱，理論上憶阻器可以完全替代現(xiàn)在所有的數(shù)字邏輯電路。業(yè)界普遍認為，10納米為摩爾定律的極限，且當前半導體技術(shù)已逼近該極限。憶阻器只有3納米，且有完全不同的電學特性，是摩爾定律失效后最重要的技術(shù)方向，其現(xiàn)實意義遠大于量子計算、碳納米器件和生物計算。
根據(jù)公開的資料看，惠普機器與傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)上最大的不同是采用憶阻器存儲體，替代傳統(tǒng)的RAM、閃存、磁盤，將外存與內(nèi)存合一。系統(tǒng)的多核處理器以硅光子通信方式連接憶阻器存儲體。硅光子通信經(jīng)過多年的發(fā)展已相對成熟，其數(shù)據(jù)傳輸速度比傳統(tǒng)方式快100倍，且更為節(jié)能。
在會上，惠普給出了憶阻器系統(tǒng)的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。每機架的存儲容量可達160PB，一部手機的容量可達100TB，數(shù)據(jù)傳輸速率可達每秒6TB。在能耗方面，惠普稱當前性能最高的7300個SPARC節(jié)點的富士通系統(tǒng)能耗為12600KW，而性能與之相當?shù)幕萜諜C器能耗僅為160KW。
基于憶阻器的新型計算機架構(gòu)將從根本上改變當前的用戶體驗。啟動時不需要將數(shù)據(jù)從磁盤等存儲介質(zhì)向RAM加載，手機、平板、筆記本電腦等都可實現(xiàn)加電即可用。由于不分內(nèi)存外存，因此掉電不會丟失任何數(shù)據(jù)。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，存儲仍是能耗大戶，由于憶阻器功耗極低，這一塊能耗有望大大降低，有媒體評論指出，手機一周充電一次已不再是夢想。
據(jù)美國《商業(yè)評論》報道，惠普實驗室已投入73%的力量開發(fā)惠普機器。對于目前處境艱難的惠普而言，完成憶阻器及其系統(tǒng)的研發(fā)并不輕松。然而這并不重要，重要的是憶阻器技術(shù)打開了我們通往未來的一扇大門。
基于憶阻器的新型計算機架構(gòu)將從根本上改變當前的用戶體驗。
信息安全論文3900字(一)：探究計算機網(wǎng)絡信息安全中的數(shù)據(jù)加密技術(shù)論文
【摘要】隨著近幾年網(wǎng)絡信息技術(shù)的發(fā)展，社會生產(chǎn)和生活對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的依賴程度越來越越高，人們對網(wǎng)絡信息安全重視程度也隨之提升。對于網(wǎng)絡信息而言，信息數(shù)據(jù)安全非常重要，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)泄露或丟失，不僅會影響人們正常生活和財產(chǎn)安全，甚至還會影響社會穩(wěn)定和安全。在此基礎(chǔ)上，本文將分析計算機網(wǎng)絡信息安全管理現(xiàn)狀，探索有效的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，為網(wǎng)絡環(huán)境安全和質(zhì)量提供保障。
【關(guān)鍵詞】計算機；網(wǎng)絡信息安全；數(shù)據(jù)加密技術(shù)
引言：信息技術(shù)的普及為人們生活帶來了許多便利和幫助，但是由于信息安全風險問題，人們的隱私數(shù)據(jù)安全也受到了威脅。但是，目前計算機網(wǎng)絡環(huán)境下，數(shù)據(jù)泄露、信息被竊取問題非常常見，所以計算機網(wǎng)絡信息安全保護必須重視這些問題，利用數(shù)據(jù)加密技術(shù)解決此難題，才能維護網(wǎng)絡用戶的信息安全。因此，如何優(yōu)化數(shù)據(jù)加密技術(shù)，如何提升網(wǎng)絡信息保護質(zhì)量，成為計算機網(wǎng)絡發(fā)展的關(guān)鍵。
1.計算機網(wǎng)絡安全的基本概述
所謂計算機網(wǎng)絡安全就是網(wǎng)絡信息儲存和傳遞的安全性。技術(shù)問題和管理問題是影響計算機網(wǎng)絡安全的主要因素，所以想要提升網(wǎng)絡信息安全性能，必須優(yōu)化信息加密技術(shù)和加強信息管理控制，才能為計算機網(wǎng)絡安全提供保障。將數(shù)據(jù)加密技術(shù)應用于計算機網(wǎng)絡安全管理中，不僅可以提升數(shù)據(jù)保護權(quán)限，限制數(shù)據(jù)信息的可讀性，確保數(shù)據(jù)儲存和運輸過程不會被惡意篡改和盜取，還會提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的保密性，營造良好的網(wǎng)絡運行環(huán)境。因此，在計算機網(wǎng)絡快速發(fā)展的環(huán)境下，重視網(wǎng)絡信息安全管理工作，不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)加密技術(shù)，對維護用戶信息安全、保護社會穩(wěn)定非常有利。
2.計算機網(wǎng)絡信息安全現(xiàn)狀問題
2.1網(wǎng)絡信息安全問題的緣由
根據(jù)網(wǎng)絡信息發(fā)展現(xiàn)狀，信息安全面臨的風險多種多樣，大體可分為人文因素和客觀因素。首先：網(wǎng)絡信息安全的客觀因素。在計算機網(wǎng)絡運行中，病毒危害更新?lián)Q代很快，其攻擊能力也在不斷提升，如果計算機防御系統(tǒng)沒有及時更新優(yōu)化，很容易遭受新病毒的攻擊。例如，部分計算機由于系統(tǒng)長時間沒有升級，無法識別新木馬病毒，這樣便已遺留下一些安全漏洞，增加了信息安全風險。同時，部分計算機防火墻技術(shù)局限，必須安裝外部防護軟件，才能提升計算機網(wǎng)絡防護能力。其次：網(wǎng)絡信息安全的人文因素。所謂人為因素，就是工作人員在操作計算機時，缺乏安全防護意識，計算機操作行為不當，如：隨意更改權(quán)限、私自讀取外部設(shè)備、隨意下載上傳文件等等，嚴重影響了計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的安全性，涉密數(shù)據(jù)安全也得不到保障。例如，在連接外部設(shè)備時，忽視設(shè)備安全檢查工作，隨意插入電腦外部接口，容易導致計算機感染設(shè)備病毒，導致計算機網(wǎng)絡信息安全受到威脅。
2.2計算機網(wǎng)絡信息安全技術(shù)有待提升
信息安全是計算機網(wǎng)絡通信的重要內(nèi)容，也是計算機網(wǎng)絡通信發(fā)展必須攻擊的難題。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我國計算機信息安全防御技術(shù)也在不斷創(chuàng)新升級，能夠有效應對病毒沖擊危害，但是相比先進國家而言，我國計算機信息技術(shù)起步較晚，網(wǎng)絡信息安全技術(shù)也有待提升。例如，根據(jù)我國計算機網(wǎng)絡信息安全現(xiàn)狀，對新病毒的辨識能力和清除能力較弱，無法有效控制病毒侵害，這對信息安全保護和系統(tǒng)運行都非常不利。因此，技術(shù)人員可以借鑒他國安全技術(shù)經(jīng)驗，構(gòu)建出針對性的信息安全防護技術(shù)，優(yōu)化計算機系統(tǒng)安全性能，才能為網(wǎng)絡信息安全傳輸提供保障，避免造成嚴重的安全事故。
3.數(shù)據(jù)加密技術(shù)分析
3.1對稱加密技術(shù)
所謂對稱機密技術(shù)，就是指網(wǎng)絡信息傳輸中所采用的密鑰功能，利用加密和解密的方式，提升傳輸數(shù)據(jù)的安全性，常常被應用于電子郵件傳輸中。同時，對稱加密技術(shù)具有加密和解密密鑰相同的特征，所以密鑰內(nèi)容可以通過其中一方進行推算，具備較強的可應用性。例如，在利用電子郵件傳輸信息時，傳輸者可以采用加密算法將郵件內(nèi)容轉(zhuǎn)化為不可直接閱讀的密文，待郵件接收者收到數(shù)據(jù)信息文件后，再采用解密算法將密文還原可讀文字，既可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸加密的目的，又能確保交流溝通的安全性。從應用角度來講，對稱加密技術(shù)操作簡捷方便，并且具備較高的安全度，可以廣泛應用于信息傳輸中。但是，對稱加密技術(shù)欠缺郵件傳輸者和接收者的身份驗證，郵件傳輸雙方密鑰有效的獲取途徑，所以也存在一定的安全風險。
3.2公私鑰加密技術(shù)
相對于對稱加密技術(shù)而言，公私鑰加密技術(shù)在進行信息加密時，加密密鑰和解密密鑰不具備一致性，密鑰安全性更佳。在公私鑰加密技術(shù)中，信息數(shù)據(jù)被設(shè)置了雙層密碼，即私有密碼和公開密碼，其中公開密碼實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)加密工作，并采用某種非公開途徑告知他人密鑰信息，而私有密碼是由專業(yè)人員保管，信息保密程度高。因此，在采用公私鑰加密技術(shù)時，需要先對文件進行公開密鑰加密，然后才能發(fā)送給接收者，而文件接收者需要采用私有密鑰進行解密，才能獲取文件信息。在這樣的加密模式下，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息安全度提升，密碼破解難度也進一步加大，但是這種加密方式程序較為復雜，加密速度慢，無法實現(xiàn)高效率傳播，加密效率相對較低，不適用于日常信息交流傳輸。
3.3傳輸加密和儲存加密技術(shù)
在計算機網(wǎng)絡信息安全保護中，數(shù)據(jù)傳輸加密、儲存加密是重點保護內(nèi)容，也是信息數(shù)據(jù)保護的重要手段，其主要目的是避免在數(shù)據(jù)傳輸過程中被竊取和篡改風險問題。線路加密和端對端加密是兩種主要的傳輸加密方式，實現(xiàn)了傳輸端和傳輸過程的信息安全保護工作。例如，傳輸加密是對網(wǎng)絡信息傳輸過程中的安全保護，通過加密傳輸數(shù)據(jù)線路，實現(xiàn)信息傳輸過程保護，如果想要停止加密保護，必須輸入正確的密鑰，才能更改數(shù)據(jù)加密保護的狀態(tài)。端對端加密技術(shù)是在信息發(fā)送階段，對數(shù)據(jù)信息實施自動加密操作，讓數(shù)據(jù)信息在傳遞過程中呈現(xiàn)出不可讀的狀態(tài)，直到數(shù)據(jù)信息到達接收端，加密密碼會自動解除，將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x性的明文。此外，存取控制和密文儲存是儲存加密的兩種形式。在存取控制模式中，信息數(shù)據(jù)讀取需要審核用戶的身份和權(quán)限，這樣既可以避免非法用戶訪問數(shù)據(jù)的問題，又能限制合法用戶的訪問權(quán)限，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息安全等級分層保護。
4.計算機網(wǎng)絡信息安全中數(shù)據(jù)加密技術(shù)的合理應用
4.1數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)
在網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)加密保護中，將數(shù)據(jù)信息屬性轉(zhuǎn)變?yōu)殡[藏性，可以提升數(shù)據(jù)信息的可讀權(quán)限，提升信息安全度。因此，將信息隱藏技術(shù)應用于網(wǎng)絡信息加密工程中，利用隱蔽算法結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)信息傳輸隱蔽載體中，可以將明文數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槊芪臄?shù)據(jù)，在確保信息安全到達傳輸目的地時，再采用密鑰和隱蔽技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進行還原，將密文數(shù)據(jù)還原成明文數(shù)據(jù)。例如，在企業(yè)內(nèi)部區(qū)域網(wǎng)絡信息傳輸時，便可以采用數(shù)據(jù)隱蔽技術(shù)控制讀取權(quán)限，提升網(wǎng)絡信息傳遞的安全性。因為在企業(yè)運行模式下，一些企業(yè)信息只限于部分員工可讀取，尤其是一些涉及企業(yè)內(nèi)部機密、財務經(jīng)濟等數(shù)據(jù)，所以需要采用隱蔽載體技術(shù)，通過密鑰將隱藏的提取數(shù)據(jù)信息。在這樣的加密模式下，企業(yè)數(shù)據(jù)信息安全性得到保障，不僅可以實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)高效率傳播，還降低了二次加密造成的安全隱患，控制了員工讀取權(quán)限，對企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展非常有利。
4.2數(shù)字簽名技術(shù)
相比公私鑰加密技術(shù)而言，數(shù)字簽名技術(shù)更加快捷便利，是公私鑰加密技術(shù)的發(fā)展和衍生。將數(shù)字簽名技術(shù)應用于網(wǎng)絡信息安全中，在數(shù)據(jù)傳輸之前，傳輸者需要先將數(shù)據(jù)文件進行私有密鑰加密，加密方式則是數(shù)字簽名信息，而數(shù)據(jù)文件接收者在收到文件信息后，要使用公共密鑰解密文件。由此可見，數(shù)字簽名技術(shù)在公私鑰加密技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加了權(quán)限身份的審核程序，即利用數(shù)字簽名的方式，檢查數(shù)據(jù)文件傳輸者的權(quán)限和身份，進一步提升了網(wǎng)絡信息傳輸?shù)陌踩浴Ｍ瑫r，在計算機網(wǎng)絡信息安全管理中，根據(jù)信息數(shù)據(jù)管理要求，靈活運用對稱加密技術(shù)、公私鑰加密技術(shù)和數(shù)字簽名技術(shù)，充分發(fā)揮各項加密技術(shù)的優(yōu)勢作用，落實數(shù)據(jù)傳輸和存儲加密工作。例如，針對保密程度較低的數(shù)據(jù)信息而言，可采用靈活便利的對稱加密技術(shù)，而對于保密級別較高的數(shù)據(jù)而言，即可采用數(shù)字簽名技術(shù)進行加密。通過這樣的方式，不僅可以保障網(wǎng)絡信息傳輸效率，優(yōu)化信息傳輸?shù)陌踩阅埽€可以提升數(shù)據(jù)加密技術(shù)水平，為網(wǎng)絡信息安全提供保障。
4.3量子加密技術(shù)
隨著計算機信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)加密技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，信息安全保護質(zhì)量也隨之提升。相比以往的數(shù)據(jù)加密技術(shù)而言，量子加密技術(shù)的安全性更好，對數(shù)據(jù)安全控制效果更佳。將量子力學與加密技術(shù)進行有效融合，既可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時的加密操作，又能同時傳遞解密信息，節(jié)省了單獨的密鑰傳輸操作，加密方式也更加智能化。例如，在網(wǎng)絡信息傳輸中，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸存在被竊取和被篡改的風險，量子加密技術(shù)會及時作出反應，轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，而數(shù)據(jù)傳輸者和接收者也能及時了解數(shù)據(jù)傳輸狀況。這種數(shù)據(jù)加密方式一旦發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)變是不可復原的，雖然有效避免的數(shù)據(jù)泄漏風險，但可能會造成數(shù)據(jù)自毀和破壞問題。同時，由于量子加密技術(shù)專業(yè)性強，并且仍處于開發(fā)試用狀態(tài)，應用范圍和領(lǐng)域比較局限，無法實現(xiàn)大范圍應用。
5.結(jié)束語
總而言之，為了提升計算機網(wǎng)絡信息的安全性，落實各項數(shù)據(jù)加密技術(shù)應用工作非常必要。根據(jù)網(wǎng)絡信息安全現(xiàn)狀問題，分析了對稱加密、公私鑰加密、數(shù)據(jù)隱蔽等技術(shù)的應用優(yōu)勢和弊端，指出其合理的應用領(lǐng)域。通過合理運用這些數(shù)據(jù)加密技術(shù)，不僅強化了數(shù)據(jù)傳輸、存儲的安全性，營造了良好的網(wǎng)絡信息環(huán)境，還有利于提升用戶的數(shù)據(jù)加密意識，促進數(shù)據(jù)加密技術(shù)優(yōu)化發(fā)展。
信息安全畢業(yè)論文范文模板(二)：大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡信息安全與防護研究論文
摘要：大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應用為計算機網(wǎng)絡提供了重要的技術(shù)支持，有效提高了社會經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展水平。計算機網(wǎng)絡的開放性和虛擬性特征決定了技術(shù)的應用必須考慮信息安全與防護的相關(guān)問題。本文介紹了大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡安全的特征和問題，研究了如何保證網(wǎng)絡信息安全，提出了3點防護策略。
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)時代；計算機網(wǎng)絡；信息安全與防護
進入信息時代，計算機網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)逐步成為人們的日常工作、學習和生活必備的工具，如電子商務、網(wǎng)絡辦公、社交媒體等。計算機網(wǎng)絡相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也在不斷改變?nèi)祟惿鐣纳a(chǎn)模式和工作效率，實現(xiàn)全球各地區(qū)人們的無障礙溝通。但在網(wǎng)絡世界中，信息的傳播和交流是開放和虛擬的，并沒有防止信息泄露和被非法利用的有效途徑，這就需要從技術(shù)層面上考慮如何提高計算機網(wǎng)絡信息安全。特別是近年來大數(shù)據(jù)技術(shù)的高速發(fā)展，海量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡中傳播，如何保證這些數(shù)據(jù)的可靠性和安全性，是目前網(wǎng)絡信息安全研究的一個重要方向。
1大數(shù)據(jù)時代計算機網(wǎng)絡信息安全的特征
大數(shù)據(jù)是指信息時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)的描述和定義并加以利用和創(chuàng)新是目前大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的主要方向。大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生是伴隨著全球信息化網(wǎng)絡的發(fā)展而出現(xiàn)的，在這個背景下誕生了大量的商業(yè)企業(yè)和技術(shù)組織，也為各行各業(yè)提高生產(chǎn)力水平和改變生產(chǎn)模式提供了有效幫助。大數(shù)據(jù)時代的網(wǎng)絡特征首先是非結(jié)構(gòu)化的海量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)意義上的海量數(shù)據(jù)是相關(guān)業(yè)務信息，而大數(shù)據(jù)時代由于社交網(wǎng)絡、移動互聯(lián)和傳感器等新技術(shù)與工具快速發(fā)展產(chǎn)生了大量非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)本身是沒有關(guān)聯(lián)性的，必須通過大數(shù)據(jù)的挖掘和分析才能產(chǎn)生社會價值；其次，大數(shù)據(jù)時代的網(wǎng)絡信息種類和格式繁多，包括文字、圖片、視頻、聲音、日志等等，數(shù)據(jù)格式的復雜性使得數(shù)據(jù)處理的難度加大；再次，有用信息的比例較低，由于是非結(jié)構(gòu)化的海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)價值的提煉要經(jīng)過挖掘、分析、統(tǒng)計和提煉才能產(chǎn)生，這個周期還不宜過長否則會失去時效性，數(shù)據(jù)的技術(shù)和密度都會加大數(shù)據(jù)挖掘的難度；最后，大數(shù)據(jù)時代的信息安全問題更加突出，被非法利用、泄露和盜取的數(shù)據(jù)信息往往會給國家和人民群眾造成較大的經(jīng)濟社會損失。傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡的信息安全防護主要是利用網(wǎng)絡管理制度和監(jiān)控技術(shù)手段來提高信息存儲、傳輸、解析和加密的保密性來實現(xiàn)的。在大數(shù)據(jù)時代背景下，網(wǎng)絡信息的規(guī)模、密度、傳播渠道都是非常多樣化的和海量的，網(wǎng)絡信息安全防護的措施也需要不斷補充和發(fā)展。目前網(wǎng)絡信息安全的主要問題可以概括為：一是網(wǎng)絡的自由特征會對全球網(wǎng)絡信息安全提出較大的挑戰(zhàn)；二是海量數(shù)據(jù)的防護需要更高的軟硬件設(shè)備和更有效的網(wǎng)絡管理制度才能實現(xiàn)；三是網(wǎng)絡中的各類軟件工具自身的缺陷和病毒感染都會影響信息的可靠性；第四是各國各地區(qū)的法律、社會制度、宗教信仰不同，部分法律和管理漏洞會被非法之徒利用來獲取非法利益。
2大數(shù)據(jù)時代背景下計算機網(wǎng)絡安全防護措施
2.1防范非法用戶獲取網(wǎng)絡信息
利用黑客技術(shù)和相關(guān)軟件入侵他人計算機或網(wǎng)絡賬戶謀取不法利益的行為稱為黑客攻擊，黑客攻擊是目前網(wǎng)絡信息安全防護體系中比較常見的一類防護對象。目前針對這部分網(wǎng)絡信息安全隱患問題一般是從如下幾個方面進行設(shè)計的：首先是完善當?shù)氐姆煞ㄒ?guī)，從法律層面對非法用戶進行約束，讓他們明白必須在各國法律的范疇內(nèi)進行網(wǎng)絡活動，否則會受到法律的制裁；其次是構(gòu)建功能完善的網(wǎng)絡信息安全防護管理系統(tǒng)，從技術(shù)層面提高數(shù)據(jù)的可靠性；再次是利用物理隔離和防火墻，將關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行隔離使用，如銀行、證券機構(gòu)、政府部門都要與外部網(wǎng)絡隔離；最后是對數(shù)據(jù)進行不可逆的加密處理，使得非法用戶即使獲取了信息也無法解析進而謀利。
2.2提高信息安全防護技術(shù)研究的效率
大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展是非常迅速的，這對信息安全防護技術(shù)的研究和發(fā)展提出了更高的要求。要針對網(wǎng)絡中的病毒、木馬和其他非法軟件進行有效識別和防護，這都需要國家和相關(guān)企業(yè)投入更多的人力物力成本才能實現(xiàn)。目前信息安全防護技術(shù)可以概括為物理安全和邏輯安全兩個方面，其中物理安全是保證網(wǎng)路系統(tǒng)中的通信、計算、存儲、防護和傳輸設(shè)備不受到外部干擾；邏輯安全則是要保障數(shù)據(jù)完整性、保密性和可靠性。目前主要的研究方向是信息的邏輯安全技術(shù)，包括安全監(jiān)測、數(shù)據(jù)評估、撥號控制、身份識別等。這些技術(shù)研究的效率直接影響著網(wǎng)絡信息安全，必須組織科研人員深入研究，各級監(jiān)管部門也要積極參與到網(wǎng)絡管理制度的建立和完善工作中來，從技術(shù)和制度兩個方面來提高信息防護技術(shù)的研究效率。
2.3提高社會大眾的信息安全防護意識
目前各國都對利用網(wǎng)絡進行詐騙、信息盜取等行為進行法律約束，也利用報紙、電視、廣播和網(wǎng)絡等途徑進行信息安全防護的宣傳教育。社會大眾要認識到信息安全的重要性，在使用網(wǎng)絡時才能有效杜絕信息的泄露和盜用，如提高個人電腦防護措施、提高密碼強度等。各級教育部門也要在日常的教學活動中對網(wǎng)絡信息安全的相關(guān)事宜進行宣傳和教育，提高未成年人的安全意識，這都是有效提高信息安全防護能力的有效途徑。
關(guān)鍵詞：科技英語 詞匯 句法 特征
科技英語常見的文體內(nèi)容包括（1）科技著述、科技論文和報告、實驗報告和方案；（2）各類科技情報和文字資料；（3）科技實用手冊的結(jié)構(gòu)描述和操作規(guī)程；（4）有關(guān)科技問題的會談、回憶、交談的用語；（5）有關(guān)科技的影片、錄像、光盤等有聲資料的解說詞，等等。通過對這些科技文獻的研究，我們不難發(fā)現(xiàn)科技英語有其獨特的特征。為了更好地呈現(xiàn)科技英語的這些特征，下文將分別從詞匯和句法兩個方面對這些特征進行研究。
一、科技英語的詞匯特征
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的技術(shù)詞語進入了英語詞匯，從第二次世界大站中轟動一時的雷達、原子彈到后來的激光、計算機、互聯(lián)網(wǎng)、克隆等，他們不僅大大地豐富了語言寶庫，而且在各方面影響著人們的日常生活。大量使用專業(yè)術(shù)語是科技問題的基本特征。科技文章是有關(guān)科學發(fā)展或者科技事實，為了概括社會和自然現(xiàn)象，揭示客觀事物的發(fā)展規(guī)律，科技文章必須使用能夠準確傳達意思的專業(yè)術(shù)語。如上文所表述的，大量的科技術(shù)語用于英語中，構(gòu)成了科技文體的語言基礎(chǔ)，而且科技文體的專業(yè)術(shù)語是一般專業(yè)外讀者很難理解的，如Quantum Teleportation（量子隱形傳送）、Rufloxacin（蘆氟沙星）等。
除上文所說的專業(yè)術(shù)語外，科技文體中還有很多準專業(yè)術(shù)語。準專業(yè)術(shù)語指那些即可用于科學技術(shù)領(lǐng)域，又可用于日常生活領(lǐng)域的詞匯，但是他們在不同領(lǐng)域的所指卻大不相同。如prescription在日常英語里指“指示、法規(guī)”，而在醫(yī)學英語里卻是“藥方，處方”的意思。所以，在進行科技文獻翻譯的時候，一定要注意這類詞匯在不同領(lǐng)域的不同含義，否則就無法嚴謹準確地表達原文的意思。
二、科技英語的句法特征
科技英語在句法方面主要包括以下五方面的特征：
1、較多地使用長句、復雜句
漢語的句子一般簡短，而科技英語文章為了表述邏輯嚴密、結(jié)構(gòu)緊湊，其句子與日常用語、文學語言相比，則結(jié)構(gòu)嚴密而冗長。且一般情況下，文獻的學術(shù)型越強，采用的句子就越長。
例 1. Each cylinder therefore is encased in a water jacket， which forms part of a circuit through which water is pumped continuously， and cooled by means of air drawn in from the outside atmosphere by large rotary fans， worked off the main crankshaft， or， in the larger diesel electric locomotives， by auxiliary motors.
譯文：因而每個汽缸都用一個水套圍著，水套形成循環(huán)回路的一部分，由水泵驅(qū)使水在回路中不停地流動，并用由外部鼓進的空氣來使水冷卻。鼓風用的大型旋轉(zhuǎn)風扇是由主曲軸帶動的，而在大型電傳動內(nèi)燃機車上，則由輔助電機帶動。
2、較多地使用被動句式
被動句式的廣泛使用體現(xiàn)了科技英語以客觀、冷靜的表達方式敘述客觀事實和真理，凸顯起科學性，因而在進行科技英語寫作時，作者要盡量避免使用人稱作主語，而是讓事物以客觀的口氣呈現(xiàn)出來。
例 2. A diagram of the basic units comprising a communication system is shown in Figure 3.1.
譯文：組成通信系統(tǒng)的基本單元的簡圖如圖3.1所示。
3、較多地使用名詞化結(jié)構(gòu)
大量使用名詞化結(jié)構(gòu)是科技英語的重要特點之一。科技文體要求行文簡潔，表達客觀，內(nèi)容準確，而且科技英語類文章的信息量一般很大；強調(diào)存在的事實，而非某一行為；而名詞化表達避免了主觀語氣，有利于表達抽象的概念和深奧的科技知識。
例 3. The definition of an electric current as the flow of electric charge is familiar to all of us.
譯文：把電流定義為電荷的流動是大家所熟悉的。
4、較多地使用非限定性動詞結(jié)構(gòu)
非限定性動詞結(jié)構(gòu)在科技英語中使用的較為頻繁。此類結(jié)構(gòu)的頻繁使用，恰可以滿足科技文章所要求的行文簡練和結(jié)構(gòu)緊湊。通常情況下，科技英語經(jīng)常使用非限定性動詞結(jié)構(gòu)來取代定語從句或者狀語從句。這樣不僅簡化了句子結(jié)構(gòu)，而且也使句子所要表達的意思更加清晰明了。
例 4. A capacitor is a device consisting of two conductors separated by a nonconductor.
譯文：電容器是由絕緣體隔開的兩個導體組成的一種器件。
5、較多地使用后置定語
后置定語的較多使用也是科技英語的重要特點之一。常見的后置定語主要包括：介詞短語，形容詞短語，副詞，分詞短語及定語從句。
例 5. The distance from the radar set to the target is called the range.
譯文：從雷達機到目標的距離被稱為作用范圍。
例 6. A quality greater than any number is called infinity.
關(guān)鍵詞：信息論；哲學；本體論；自我
信息論的創(chuàng)始人申農(nóng)為解決通訊技術(shù)中的信息編碼問題，提出通訊系統(tǒng)的一般模型，發(fā)表了《通信的數(shù)學理論》《噪聲中的通信》兩篇論文，從而奠定了信息論的理論基礎(chǔ)。他指出“信息論（狹義的）的基本結(jié)果，都是針對某些非常特殊的問題的，它們未必切合像心理學、經(jīng)濟學以及其他一些社會科學領(lǐng)域。”[1]因此，信息論分為廣義信息論和狹義信息論。狹義信息論即申農(nóng)早期的研究成果為主，它以編碼理論為中心，主要研究信息系統(tǒng)模型、信息的度量、信息容量、編碼理論及噪聲理論等。廣義信息論又稱信息科學，主要研究以計算機處理為中心的信息處理的基本理論，包括評議、文字的處理、圖像識別、學習理論及其各種應用。維納認為“信息既不是物質(zhì)，也不是能量，信息就是信息，不懂得它，就不懂得唯物主義。[2]”雖然維納并沒有給出信息的確切定義，但卻第一次將信息科學映射到哲學問題上。
此后，信息科學的發(fā)展沖擊了20世紀下半葉以來的哲學思想路線，重新開啟了對哲學形而上問題的探討。雖然從物理角度來說，信息是按照一定的方式排列組合起來的信號序列，它借助于某種介質(zhì)作為通道來傳遞、加工和貯存。但是隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，信息科學技術(shù)建構(gòu)起了全新的語言環(huán)境、精神環(huán)境，“把我們從對事物的直接領(lǐng)悟中順順當當?shù)赝频接蛇壿嬮g隔隔開的世界中[3]”，使“知識源保持著一種抽象的控制論意義下的距離[4]”，從而消解了現(xiàn)實中的語言涵義。而現(xiàn)代人類依靠網(wǎng)絡空間高速傳播的思想，將世界空間縮小，人們憑借大眾傳播媒介或個人或組織給予的信息來建構(gòu)起世界的“腦海圖景”，并以此來判斷世界并給予回應。正如“洞穴”隱喻一般，真實移動的“實體”不再真實，而意識、信息構(gòu)筑的世界更“實際”，真實的世界成為“符號的宇宙”。哲學家海姆認為虛擬現(xiàn)實表現(xiàn)為七大特征：模擬性、交互作用、人工性、沉浸性、遙在、全身沉浸和網(wǎng)絡通信。正統(tǒng)哲學都是基于客觀實在現(xiàn)實性范疇框架內(nèi)的哲學，客體是意識的容器，在主體和客體之間具有明顯界限，而信息科學技術(shù)的發(fā)展，“電子化”的語言方式可快捷地掃描人的思想，意識的力量在某種程度上得以強化。由此，使我們不得不重新思考信息科學是否揭示并決定著我們對世界的認知和發(fā)問方式。
哲學本以人本意識為主，是自覺之自我的最高意識成就，它依賴于社會的發(fā)展而發(fā)展。在康德建立了系統(tǒng)完善的形而上學之后，尼采宣布了“上帝已死”，海德格爾對“自我”“存在”的考證也對人類自身發(fā)展做了完備的總結(jié)，維特根斯坦認為“哲學僅余下的任務是語言分析！”，似乎哲學沒落到只囿于語言這一狹小領(lǐng)域，但信息科學技術(shù)的發(fā)展為自我、本體等哲學概念提出了重新思考的空間。信息科學在自身運動、發(fā)展的進程中，呈現(xiàn)出自身歷史的反映、自身性質(zhì)的規(guī)定、自身發(fā)展的種種可能性這三種自在、自為、再生的基本形態(tài)，這三種關(guān)于事物歷史、現(xiàn)狀、未來的間接存在凝結(jié)在一個具有特定結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的直接存在物中，這種直接存在的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)被凝結(jié)著它的間接存在所規(guī)定。也即是說，自我、本體等概念被信息科學尤指信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)這一間接存在所規(guī)定。方東美先生認為：“希臘人把時間的體系化成空間的體系，然后再就時間來看，表面上是有過去、現(xiàn)在、未來的實踐連續(xù)性，而這個過去、現(xiàn)在、未來，都可以化成現(xiàn)在的影像。換句話說，是把真實現(xiàn)在變成空間化的現(xiàn)在，這樣就便于把過去的影像納入了現(xiàn)在，把未來的影像也以前瞻的方式把它收到現(xiàn)實當中，然后以一個空間化的現(xiàn)在籠罩一切過去現(xiàn)在和未來”[5]。這樣一種“了解時間的不重要，才是智慧之門[6]”，因此，哲學關(guān)于“我”、“本體”、“存在”等概念的思考由時間、空間的三維方向轉(zhuǎn)向一維的趨向。
此外，分析哲學家卡爾納普對語義信息的關(guān)注，將申農(nóng)的信息論引向人類領(lǐng)域，認為由于人的選擇、接受、記憶的選擇性存在，信息本身存在著解讀的很大不確定性和可能性，因此有主觀與客觀、低級與高級、自然與社會信息等之分。生物信息學認為生物信息包括遺傳信息、神經(jīng)――激素信息、代謝信息和人腦信息等多方面。物理學家T.Stonier在《信息物理學》提出的“信息子”認為“有組織就必然有結(jié)構(gòu)，有結(jié)構(gòu)就必然有信息”。在信息N論中，信息不是具有“粒子性”的能夠構(gòu)成世界的“本原”，而是具有演繹性的能夠生成世界的“生元”，信息的“生成”特性使世界本體成為一種過程本體，也就成了一個信息集合體。這些在信息論基礎(chǔ)上發(fā)展起來眾多交叉學科，如量子信息學、生物信息學、物理信息學等等，他們都試圖從信息主義解釋萬物緣由的本體論論調(diào)，暫且不論對錯，但其提供的視角也是一種哲學嘗試。雖然信息科學技術(shù)在某種程度上剝離了對生命的人文關(guān)懷，使其變得些許冰冷，但對一些哲學概念的分析給飄散在浩浩蕩蕩信息長流中的理論派別提供了一種更深層次、更基礎(chǔ)的思維范式，從而推及對人類、宇宙的認識。
（作者單位：四川省社會科學院研究生院）
參考文獻：
[1]鐘義信.信息科學原理[M].福建人民出版社，1988，26.
[2]N.維納.控制論[M].北京：科學教育出版社，1962，48.
[論文摘要]多媒體技術(shù)是當今信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最快、最活躍的技術(shù)，是新一代電子技術(shù)發(fā)展和競爭的焦點。多媒體技術(shù)融計算機、聲音、文本、圖像、動畫、視頻和通信等多種功能于一體，借助日益普及的高速信息網(wǎng)，可實現(xiàn)計算機的全球聯(lián)網(wǎng)和信息資源共享，因此被廣泛應用在咨詢服務、圖書、教育、通信、軍事、金融、醫(yī)療等諸多行業(yè)，并正潛移默化地改變著我們生活的面貌。
隨著計算機多媒體技術(shù)的突飛猛進，多媒體憑借著自身的優(yōu)勢越來越被受到廣泛關(guān)注和應用，已經(jīng)在不知不覺中影響到了我們生活的很多方面，本文簡要介紹了計算機多媒體技術(shù)及其相關(guān)概念，對計算機的主要應用做了概括性總結(jié)。
一、計算機多媒體技術(shù)的概述
所謂多媒體，就是融合了兩種或兩種以上媒體的一種人機交互式信息交流和傳播的媒體，其使用的媒體包括文字(Text)、圖像(Image)、圖形(Graph)、動畫(animation)、音頻(audio)、視頻(Video)。各種媒體表現(xiàn)形式各不同。但都為數(shù)字化形式存在，即計算機二進制數(shù)字文件。
二、多媒體包括
（1）文本：由語言文字和符號字符組成的數(shù)據(jù)文件。
（2）圖像：通過描述畫面中各個像素的亮度和顏色等組成的數(shù)據(jù)文件。也叫點位圖或位圖圖像。
（3）圖形：矢量圖形的簡稱。即生成一幅圖形由數(shù)學方法組成的數(shù)據(jù)文件。一般可將圖形看作是圖像的抽象。
（4）動畫：將靜態(tài)的圖像、圖形及連環(huán)圖畫等按一定時間順序顯示而形成連續(xù)的動態(tài)畫面。
（5）音頻：聲音信號，即相應于人類聽覺可感知范圍內(nèi)的頻率。
（6）視頻：可視信號，即計算機屏幕上顯示出來的動態(tài)信息，如動態(tài)圖形、動態(tài)圖像、動畫等。而多媒體技術(shù)，是指采用計算機技術(shù)，將各種媒體以數(shù)字化的方式集成在一起，從而使計算機具有了能同時獲取、處理、編輯、存儲和展示多體信息的能力。
計算機多媒體技術(shù)主要特性：
計算機化至少對終端用戶來說媒體信息的播放是由計算機控制的。
集成化涉及的設(shè)備的類型與數(shù)量盡可能地單一。包括存儲集成化、捕捉集成化、播放集成化、網(wǎng)絡集成化（ISTN與ISPN）。
三、數(shù)字化主要是指媒體信息表示的數(shù)字化、模擬信號數(shù)字信號
采樣、量化、編碼、AD/DA，有利于計算機與集成化，方便存儲、傳輸與處理、但是也存在失真等的問題，數(shù)字化的精確性（采樣速率與編碼位數(shù)）與（存儲器與網(wǎng)絡）寬帶的權(quán)衡也是很抉擇的。交互性主要體系在四種用戶定制化程度上媒體播放開始時間、媒體播放次序、媒體播放速度、播放形式。
四、與多媒體有關(guān)的概念與國際標準
（一）與計算機多媒體相關(guān)的概念
1．多媒體信息處理技術(shù)。多媒體信息處理技術(shù)就是能夠同時捕捉、處理、編輯、儲存和播放兩種以上不同類型信息媒體的技術(shù)。常見信息媒體類型包括：文本、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻等。
2．靜態(tài)媒體與連續(xù)媒體。靜態(tài)媒體（如文本）是沒有時間維的媒體，即其播放速度不會影響所含信息的再現(xiàn)。
連續(xù)媒體（如音頻和視頻）是由媒體“量子（如音頻采樣和視頻幀）組成的，具有隱含的時間維，播放速度影響其所含信息的再現(xiàn)，因此，需要在一段特定的時間里按特定的速度播放；如果播放速度得不到滿足，媒體信息的完整性就會收到影響。
3．捕捉媒體與合成媒體。捕捉媒體是指從現(xiàn)實世界中捕捉到的真實媒體信息。合成媒體是指通過計算機合成的媒體。
五、常見國際標準
（一）ISO指定的國際標準
JPEG標準：JPEG(JointphotographicExpertCroup)小組1991年3月提出了ISOCD10918用于連續(xù)色調(diào)灰度級或彩色圖像的壓縮標準，采用離散余弦變換、量化、行程與哈夫曼編碼等技術(shù)，支持幾種操作模式，包括無損（壓縮比2：1）與各種類型的有損模式（壓縮比可達30：1且沒有明顯的品質(zhì)退化）。
MPEG系列標準：ISO于1992年制定了運動圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼的標準ISOCD11172，簡稱MPEG(MotionPictureExpertGroup)標準，它是視頻圖像壓縮的一個重要標準。MEPG編碼技術(shù)的發(fā)展十分迅速，從MPEG_1、MPEG_2到MPEG_4，甚至現(xiàn)在流行的MPEG_7不僅圖像質(zhì)量得到了很大提高，而且在編碼的可伸縮性方面，也有了很大的靈活性。
（二）ITU指定的國際標準
H.320:H.320(其原名為NarrowBandTSDNvisualtelephonesystemsandterminalequipment),但是H.320標準僅僅只適合在ISDN、EL、T1等高速率的數(shù)字網(wǎng)上運行，而不適合在電話線這種窄寬帶網(wǎng)上使用。
H.324:H.324是通過一般電話線傳送音頻和視頻信息，并對音頻及視頻信息進行編碼及解碼的國際標準。一般電話系統(tǒng)獲得廣泛采用的原因是使用方便，而且有數(shù)量龐大的用戶。H.324標準可以將電視會議帶給數(shù)以百萬計的，沒有加入ISDN的用戶。
六、計算機多媒體技術(shù)的應用
計算機多媒體技術(shù)應用在我們生活中的很多地方，例如：數(shù)字化圖書館融入了多媒體技術(shù)后，使得數(shù)字化圖書館更加生動真實。遠程教育等領(lǐng)域也是應用了計算機多媒體技術(shù)，東北大學就在我國開始建設(shè)遠程教育網(wǎng)是投了巨資，從沈陽一直鋪光纜到秦皇島，成為了在中國規(guī)模最大的網(wǎng)絡教育網(wǎng)絡之一，他們就用了多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的結(jié)合進行教學，使更多的學生受到了名師學校的教育。由此可見多媒體技術(shù)方便了我們生活的很多方面。由于計算機相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體技術(shù)無論是在硬件上還是在軟件上都應經(jīng)是很成熟的技術(shù)了，但是對于圖像和音頻的壓縮編碼規(guī)范還很混亂有些壓縮編碼規(guī)范已經(jīng)公開，有些對外界還是秘密，這對整合音視頻壓縮編碼很不利。在資源共享，開源的思想占主流的當今的技術(shù)界，多媒體技術(shù)這部分也需要把各種音視頻的壓縮技術(shù)整合起來，是對多媒體技術(shù)更加規(guī)范和成熟，這樣計算機多媒體技術(shù)才能夠發(fā)展的更好。
參考文獻：
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[3]林福宗，多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應用[M].北京：清華大學出版社，2002.8：10－25.
近年來，國內(nèi)許多重點高校和普通高校都相繼開設(shè)光信息科學與技術(shù)專業(yè)，并逐步形成具有自身特點的人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案[5].重點高校具有深厚的學科基礎(chǔ)和優(yōu)質(zhì)資源，有的還有光學碩士和博士點；普通高校特別是新開設(shè)此專業(yè)，開始階段從師資力量、實驗室建設(shè)，以及學生的整體水平等都與重點高校相比存在差距.當前有企業(yè)反映高校畢業(yè)生存在理論脫離實際、缺乏實踐的傾向，社會急需的是能勝任研究、開發(fā)、設(shè)計策劃等工作高素質(zhì)、應用型的復合型人才.那么，如何完善具有自身特點的人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)方案，如何培養(yǎng)適應社會不同層次需要的人才，如何提高畢業(yè)生的競爭力等，就成為必須認真思考的問題.蚌埠學院的光信息科學與技術(shù)專業(yè)已正式招生，該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、教學體系設(shè)置、師資隊伍建設(shè)、實踐教學、實驗室建設(shè)等方面都需要認真思考與實踐，不斷完善和創(chuàng)新[2-5].
1.1人才培養(yǎng)模式的改革探討
社會的發(fā)展對高校人才的發(fā)展提出新的挑戰(zhàn)，要培養(yǎng)適應現(xiàn)代社會發(fā)展需要的高素質(zhì)、應用型的復合人才，就必須改革人才的培養(yǎng)模式.結(jié)合蚌埠學院的特點，構(gòu)建適合社會發(fā)展、學生發(fā)展的人才培養(yǎng)模式，成為專業(yè)建設(shè)中的首要問題.隨著科學與技術(shù)的發(fā)展，各種學科之間的相互滲透已成為學科發(fā)展的主要趨勢.面向21世紀，我校提出了加強基礎(chǔ)，拓寬知識面，注重培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，增強適應性和競爭性的總體要求，推進學科建設(shè).實現(xiàn)專業(yè)與基礎(chǔ)的結(jié)合，理論與實際的結(jié)合，相鄰、相關(guān)學科的交叉、滲透和融合.其目的就是培養(yǎng)具有堅實基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力的復合型人才.致力于光電子學在信息領(lǐng)域的科學研究與技術(shù)應用，結(jié)合本校特點，本專業(yè)辦學指導思想是：實基礎(chǔ)、適口徑、重應用、強素質(zhì)、理工結(jié)合.培養(yǎng)學生具有堅定的社會主義政治方向、較強的創(chuàng)新意識、良好的職業(yè)道德和身心素質(zhì)，并系統(tǒng)掌握光信息科學與技術(shù)的基本理論和基本知識，受到電子技術(shù)實訓、光信息專業(yè)的基礎(chǔ)實驗和課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等方面的基本訓練，具備從事光電子、光信息、光電技術(shù)及其相關(guān)學科工作的基本能力.本專業(yè)的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的德智體美全面發(fā)展的，具備光信息科學與技術(shù)的基本理論、基本知識、基本技能和專業(yè)知識，能在光電子學、光通信、光學信息處理、光電檢測、光電信息顯示與存儲，以及相關(guān)的電子信息科學、計算機科學等技術(shù)領(lǐng)域，從事產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)、生產(chǎn)制造與管理、科學研究、教學工作的應用型高級專門人才.按照社會需求，結(jié)合學生興趣和學院辦學定位和人才培養(yǎng)規(guī)格等，我們需要努力不斷探討和改革人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)應用型人才.
1.2合理構(gòu)建課程體系，優(yōu)化教學內(nèi)容
由于光信息科學與技術(shù)專業(yè)在國家目錄上編列的時間不長以及社會日新月異的需求，目前課程體系中還存在一些問題，例如課程大綱、教材內(nèi)容不統(tǒng)一和怎樣符合不同學校的辦學特色，不同課程內(nèi)容相互重復，課程設(shè)置時課程先后順序、學時分配的矛盾等.合理構(gòu)建課程體系，優(yōu)化教學內(nèi)容，對人才培養(yǎng)具有決定性的作用，因此要以知識全面性和學習者為中心，結(jié)合學校辦學特色來設(shè)計課程和培養(yǎng)環(huán)節(jié)，要合理安排通識課程、專業(yè)課程以及其它諸如實驗課程等的比例，安排應突出學生知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合，強化學生應用和工程意識，另外要更多渠道優(yōu)化，為學生研究性學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供較大的時間和空間，諸如校選課制、網(wǎng)絡課堂等.光信息科學與技術(shù)更新和發(fā)展飛速，在課程建設(shè)方面，我們要以構(gòu)建“適應需求為導向的課程體系”為龍頭，帶動教學內(nèi)容的更新，合理動態(tài)更新教學內(nèi)容，淘汰過時的，促進課程質(zhì)量的提高；其次根據(jù)課程設(shè)置對光學和光電子技術(shù)系列課程進行修訂、整合，使課程體系少重復、層次清晰、拓寬知識面；再次為了反映當代科技的重大成就和前沿，我們除了完善光通信原理、光電子技術(shù)、激光原理與技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課，還考慮研究生課程打通，考慮實際應用，增設(shè)了光信息科學與技術(shù)方面的選修課，如激光光譜技術(shù)、非線性光學、信號與系統(tǒng)、光信息存儲與現(xiàn)實、MATLAB光學模擬技術(shù)、太陽能基礎(chǔ)、傳感器與檢測技術(shù)等，以適應國內(nèi)外迅速發(fā)展的光電子技術(shù)的要求，培養(yǎng)“理實交融”的復合型的光信息科學與技術(shù)人才.另外，由于光信息科學與技術(shù)屬于應用面廣,實戰(zhàn)性強的專業(yè)，建立光學與光電子技術(shù)實驗課程新體系也尤為重要.圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和市場對人才需求的特點，結(jié)合本院學科特點，經(jīng)過反復調(diào)研、醞釀和會議討論，我們設(shè)置光信息科學與技術(shù)專業(yè)的主要課程為高等數(shù)學、大學物理、物理光學、應用光學、電磁場與電磁波、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、原子物理、量子力學、數(shù)學物理方法、光電子學、信息光學、光通信原理、光電子技術(shù)、光電檢測技術(shù)及應用等.學位課程中的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課，從以上主要課程中選取.
1.3實驗與實踐教學光信息科學與技術(shù)專業(yè)科學和技術(shù)關(guān)系密切
理論知識與實踐能力并重，所以圍繞專業(yè)方向和培養(yǎng)目標，以深化實驗教學和實踐教學以及實踐鍛煉、注重實驗和實踐能力、鼓勵創(chuàng)新能力作為指導思想，加強校內(nèi)外教學和實踐環(huán)節(jié)的實效性，注重建立高素質(zhì)的實驗和實踐教師隊伍和教學考核辦法，努力構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實驗與實踐教學體系[1,6,7].圍繞本專業(yè)培養(yǎng)目標和市場對人才需求的特點，根據(jù)本專業(yè)特點以及我校專業(yè)實驗室建設(shè)指導思想和發(fā)展目標，全面考慮主要實驗課程包括大學物理實驗、光學基礎(chǔ)實驗、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗、數(shù)字圖像處理實驗、光電子技術(shù)實驗、光通信與光信息技術(shù)實驗、激光原理與技術(shù)實驗和光電檢測技術(shù)及應用實驗，精心設(shè)計實驗內(nèi)容和創(chuàng)建實驗室.實驗室要建出特色、建出水平、形成優(yōu)勢，發(fā)揮示范作用.基礎(chǔ)課實驗室要提高建設(shè)水平和教學質(zhì)量，同時重視專業(yè)實驗室建設(shè)，重視用高新技術(shù)提高實驗室建設(shè)水平，強度基礎(chǔ)性和完整性建設(shè)的同時，增加有利于學生動手能力培養(yǎng)的設(shè)計性、探究性、創(chuàng)新性類實驗項目.我們利用已有光學實驗室、數(shù)學建模實驗室、電子技術(shù)實驗室，強化建設(shè)信號與系統(tǒng)、EDA、電子工藝設(shè)計、近代光學實驗、信息光學實驗、激光實驗室、光通信實驗室、電子線路實驗、光電技術(shù)實驗等專業(yè)基礎(chǔ)實驗室，需要努力爭取校領(lǐng)導及各職能部門的支持，確保經(jīng)費到位，計劃1年內(nèi)基本建成，可以滿足新專業(yè)教學和研究工作的需要.本專業(yè)主要實踐教學環(huán)節(jié)包括軍事訓練、社會實踐、金工實習、電工電子實習、光信息專業(yè)基礎(chǔ)實驗、光電子學課程設(shè)計、光通信原理課程設(shè)計、光電檢測課程設(shè)計、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計（論文）等.我們需要進一步努力在原有校內(nèi)、外實習基地的基礎(chǔ)上，通過更多知名光電信息企業(yè)和重點實驗室爭取建立實踐能力強、技術(shù)前沿以及管理一流的實習基地，主動與相關(guān)企業(yè)聯(lián)系調(diào)研，理論聯(lián)系實際，實現(xiàn)學校培養(yǎng)與市場需求的有機結(jié)合.此外，爭取實施校園網(wǎng)進教室和實驗室計劃，增加圖書館館藏文獻資料數(shù)量，豐富教學手段，激發(fā)學生興趣和創(chuàng)新動力.
1.4務必擁有自己的核心資源
開辦新專業(yè)僅有良好的課程設(shè)置和合理的實驗室建設(shè)是不夠的，還需要優(yōu)良的師資隊伍建設(shè).進一步加強教師隊伍建設(shè)，教師隊伍的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、素質(zhì)、水平達到較高先進水平.計劃到2014年，在學歷結(jié)構(gòu)上，教師中具有博士學位的比例達到30%左右；35歲以下專任教師中具有碩士學位的占90%以上.在職稱結(jié)構(gòu)上，教授占教師總數(shù)20%以上，副教授占教師總數(shù)40%以上.全力推進科學研究工作，以科研促教學，走產(chǎn)學研相結(jié)合的路子.充分發(fā)揮學科帶頭人的作用，多出一些高質(zhì)量的研究成果.深入到蚌埠市及周邊地區(qū)的企業(yè)，了解他們在生產(chǎn)中碰到的技術(shù)難題，尋找一些我們可以解決的問題作為研究課題，進行合作研究，為地方經(jīng)濟建設(shè)服務.同時建立與本地區(qū)科研院所的聯(lián)系，加強合作，共同申報科研課題.建立科研激勵機制，培養(yǎng)合理的科研梯隊.廣泛開展學術(shù)研討、學術(shù)交流活動，形成濃厚的學術(shù)氛圍，加大科技開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化力度.目前存在一個問題是該專業(yè)課教師數(shù)量不夠，迫切需要加入新生力量充實教師隊伍，加強教學和科研實力，還要注重在職教師的教學和學術(shù)進修.光信息科學與技術(shù)的建設(shè)必須擁有大量的人才資源，包括高素質(zhì)的師資隊伍、各種教輔人員、高效精干的行政管理人員.必須擁有較好的辦學“硬件設(shè)施”和“軟件平臺”，包括教學和科研設(shè)施和服務、與外界交流的各種平臺和渠道，以及各項政策法規(guī)、規(guī)章制度等.
2結(jié)語
1、各國競相出臺納米科技發(fā)展戰(zhàn)略和計劃
由于納米技術(shù)對國家未來經(jīng)濟、社會發(fā)展及國防安全具有重要意義，世界各國（地區(qū)）紛紛將納米技術(shù)的研發(fā)作為21世紀技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器，相繼制定了發(fā)展戰(zhàn)略和計劃，以發(fā)表和推進本國納米科技的發(fā)展。目前，世界上已有50多個國家制定了國家級的納米技術(shù)計劃。一些國家雖然沒有專項的納米技術(shù)計劃，但其他計劃中也往往包含了納米技術(shù)相關(guān)的研發(fā)。
（1）發(fā)達國家和地區(qū)雄心勃勃
為了搶占納米科技的先機，美國早在2000年就率先制定了國家級的納米技術(shù)計劃（NNI），其宗旨是整合聯(lián)邦各機構(gòu)的力量，加強其在開展納米尺度的科學、工程和技術(shù)開發(fā)工作方面的協(xié)調(diào)。2003年11月，美國國會又通過了《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法案》，這標志著納米技術(shù)已成為聯(lián)邦的重大研發(fā)計劃，從基礎(chǔ)研究、應用研究到研究中心、基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及人才的培養(yǎng)等全面展開。
日本政府將納米技術(shù)視為“日本經(jīng)濟復興”的關(guān)鍵。第二期科學技術(shù)基本計劃將生命科學、信息通信、環(huán)境技術(shù)和納米技術(shù)作為4大重點研發(fā)領(lǐng)域，并制定了多項措施確保這些領(lǐng)域所需戰(zhàn)略資源（人才、資金、設(shè)備）的落實。之后，日本科技界較為徹底地貫徹了這一方針，積極推進從基礎(chǔ)性到實用性的研發(fā)，同時跨省廳重點推進能有效促進經(jīng)濟發(fā)展和加強國際競爭力的研發(fā)。
歐盟在2002—2007年實施的第六個框架計劃也對納米技術(shù)給予了空前的重視。該計劃將納米技術(shù)作為一個最優(yōu)先的領(lǐng)域，有13億歐元專門用于納米技術(shù)和納米科學、以知識為基礎(chǔ)的多功能材料、新生產(chǎn)工藝和設(shè)備等方面的研究。歐盟委員會還力圖制定歐洲的納米技術(shù)戰(zhàn)略，目前，已確定了促進歐洲納米技術(shù)發(fā)展的5個關(guān)鍵措施：增加研發(fā)投入，形成勢頭；加強研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施；從質(zhì)和量方面擴大人才資源；重視工業(yè)創(chuàng)新，將知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務；考慮社會因素，趨利避險。另外，包括德國、法國、愛爾蘭和英國在內(nèi)的多數(shù)歐盟國家還制定了各自的納米技術(shù)研發(fā)計劃。
（2）新興工業(yè)化經(jīng)濟體瞄準先機
意識到納米技術(shù)將會給人類社會帶來巨大的影響，韓國、中國臺灣等新興工業(yè)化經(jīng)濟體，為了保持競爭優(yōu)勢，也紛紛制定納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。韓國政府2001年制定了《促進納米技術(shù)10年計劃》，2002年頒布了新的《促進納米技術(shù)開發(fā)法》，隨后的2003年又頒布了《納米技術(shù)開發(fā)實施規(guī)則》。韓國政府的政策目標是融合信息技術(shù)、生物技術(shù)和納米技術(shù)3個主要技術(shù)領(lǐng)域，以提升前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)的水平；到2010年10年計劃結(jié)束時，韓國納米技術(shù)研發(fā)要達到與美國和日本等領(lǐng)先國家的水平，進入世界前5位的行列。
中國臺灣自1999年開始，相繼制定了《納米材料尖端研究計劃》、《納米科技研究計劃》，這些計劃以人才和核心設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以追求“學術(shù)卓越”和“納米科技產(chǎn)業(yè)化”為目標，意在引領(lǐng)臺灣知識經(jīng)濟的發(fā)展，建立產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。
（3）發(fā)展中大國奮力趕超
綜合國力和科技實力較強的發(fā)展中國家為了迎頭趕上發(fā)達國家納米科技發(fā)展的勢頭，也制定了自己的納米科技發(fā)展戰(zhàn)略。中國政府在2001年7月就了《國家納米科技發(fā)展綱要》，并先后建立了國家納米科技發(fā)表協(xié)調(diào)委員會、國家納米科學中心和納米技術(shù)專門委員會。目前正在制定中的國家中長期科技發(fā)展綱要將明確中國納米科技發(fā)展的路線圖，確定中國在目前和中長期的研發(fā)任務，以便在國家層面上進行發(fā)表與協(xié)調(diào)，集中力量、發(fā)揮優(yōu)勢，爭取在幾個方面取得重要突破。鑒于未來最有可能的技術(shù)浪潮是納米技術(shù)，南非科技部正在制定一項國家納米技術(shù)戰(zhàn)略，可望在2005年度執(zhí)行。印度政府也通過加大對從事材料科學研究的科研機構(gòu)和項目的支持力度，加強材料科學中具有廣泛應用前景的納米技術(shù)的研究和開發(fā)。
2、納米科技研發(fā)投入一路攀升
納米科技已在國際間形成研發(fā)熱潮，現(xiàn)在無論是富裕的工業(yè)化大國還是渴望富裕的工業(yè)化中國家，都在對納米科學、技術(shù)與工程投入巨額資金，而且投資迅速增加。據(jù)歐盟2004年5月的一份報告稱，在過去10年里，世界公共投資從1997年的約4億歐元增加到了目前的30億歐元以上。私人的納米技術(shù)研究資金估計為20億歐元。這說明，全球?qū){米技術(shù)研發(fā)的年投資已達50億歐元。
美國的公共納米技術(shù)投資最多。在過去4年內(nèi)，聯(lián)邦政府的納米技術(shù)研發(fā)經(jīng)費從2000年的2.2億美元增加到2003年的7.5億美元，2005年將增加到9.82億美元。更重要的是，根據(jù)《21世紀納米技術(shù)研究開發(fā)法》，在2005～2008財年聯(lián)邦政府將對納米技術(shù)計劃投入37億美元，而且這還不包括國防部及其他部門將用于納米研發(fā)的經(jīng)費。
日本目前是僅次于美國的第二大納米技術(shù)投資國。日本早在20世紀80年代就開始支持納米科學研究，近年來納米科技投入迅速增長，從2001年的4億美元激增至2003年的近8億美元，而2004年還將增長20%。
在歐洲，根據(jù)第六個框架計劃，歐盟對納米技術(shù)的資助每年約達7.5億美元，有些人估計可達9.15億美元。另有一些人估計，歐盟各國和歐盟對納米研究的總投資可能兩倍于美國，甚至更高。
中國期望今后5年內(nèi)中央政府的納米技術(shù)研究支出達到2.4億美元左右；另外，地方政府也將支出2.4億～3.6億美元。中國臺灣計劃從2002～2007年在納米技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域中投資6億美元，每年穩(wěn)中有增，平均每年達1億美元。韓國每年的納米技術(shù)投入預計約為1.45億美元，而新加坡則達3.7億美元左右。
就納米科技人均公共支出而言，歐盟25國為2.4歐元，美國為3.7歐元，日本為6.2歐元。按照計劃，美國2006年的納米技術(shù)研發(fā)公共投資增加到人均5歐元，日本2004年增加到8歐元，因此歐盟與美日之間的差距有增大之勢。公共納米投資占GDP的比例是：歐盟為0.01%，美國為0.01%，日本為0.02%。
另外，據(jù)致力于納米技術(shù)行業(yè)研究的美國魯克斯資訊公司2004年的一份年度報告稱，很多私營企業(yè)對納米技術(shù)的投資也快速增加。美國的公司在這一領(lǐng)域的投入約為17億美元，占全球私營機構(gòu)38億美元納米技術(shù)投資的46%。亞洲的企業(yè)將投資14億美元，占36%。歐洲的私營機構(gòu)將投資6.5億美元，占17%。由于投資的快速增長，納米技術(shù)的創(chuàng)新時代必將到來。
3、世界各國納米科技發(fā)展各有千秋
各納米科技強國比較而言，美國雖具有一定的優(yōu)勢，但現(xiàn)在尚無確定的贏家和輸家。
（1）在納米科技論文方面日、德、中三國不相上下
根據(jù)中國科技信息研究所進行的納米論文統(tǒng)計結(jié)果，2000—2002年，共有40370篇納米研究論文被《2000—2002年科學引文索引（SCI）》收錄。納米研究論文數(shù)量逐年增長，且增長幅度較大，2001年和2002年的增長率分別達到了30.22%和18.26%。
2000—2002年納米研究論文，美國以較大的優(yōu)勢領(lǐng)先于其他國家，3年累計論文數(shù)超過10000篇，幾乎占全部論文產(chǎn)出的30%。日本（12.76%）、德國（11.28%）、中國（10.64%）和法國（7.89%）位居其后，它們各自的論文總數(shù)都超過了3000篇。而且以上5國2000—2002年每年的納米論文產(chǎn)出大都超過了1000篇，是納米研究最活躍的國家，也是納米研究實力最強的國家。中國的增長幅度最為突出，2000年中國納米論文比例還落后德國2個多百分點，到2002年已經(jīng)超過德國，位居世界第三位，與日本接近。
在上述5國之后，英國、俄羅斯、意大利、韓國、西班牙發(fā)表的論文數(shù)也較多，各國3年累計論文總數(shù)都超過了1000篇，且每年的論文數(shù)排位都可以進入前10名。這5個國家可以列為納米研究較活躍的國家。
另外，如果歐盟各國作為一個整體，其論文量則超過36%，高于美國的29.46%。（2）在申請納米技術(shù)發(fā)明專利方面美國獨占鰲頭
據(jù)統(tǒng)計：美國專利商標局2000—2002年共受理2236項關(guān)于納米技術(shù)的專利。其中最多的國家是美國（1454項），其次是日本（368項）和德國（118項）。由于專利數(shù)據(jù)來源美國專利商標局，所以美國的專利數(shù)量非常多，所占比例超過了60%。日本和德國分別以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英國、韓國、加拿大、法國和中國臺灣的專利數(shù)也較多，所占比例都超過了1%。
專利反映了研究成果實用化的能力。多數(shù)國家納米論文數(shù)與專利數(shù)所占比例的反差較大，在論文數(shù)最多的20個國家和地區(qū)中，專利數(shù)所占比例超過論文數(shù)所占比例的國家和地區(qū)只有美國、日本和中國臺灣。這說明，很多國家和地區(qū)在納米技術(shù)研究上具備一定的實力，但比較側(cè)重于基礎(chǔ)研究，而實用化能力較弱。
（3）就整體而言納米科技大國各有所長
美國納米技術(shù)的應用研究在半導體芯片、癌癥診斷、光學新材料和生物分子追蹤等領(lǐng)域快速發(fā)展。隨著納米技術(shù)在癌癥診斷和生物分子追蹤中的應用，目前美國納米研究熱點已逐步轉(zhuǎn)向醫(yī)學領(lǐng)域。醫(yī)學納米技術(shù)已經(jīng)被列為美國國家的優(yōu)先科研計劃。在納米醫(yī)學方面，納米傳感器可在實驗室條件下對多種癌癥進行早期診斷，而且，已能在實驗室條件下對前列腺癌、直腸癌等多種癌癥進行早期診斷。2004年，美國國立衛(wèi)生研究院癌癥研究所專門出臺了一項《癌癥納米技術(shù)計劃》，目的是將納米技術(shù)、癌癥研究與分子生物醫(yī)學相結(jié)合，實現(xiàn)2015年消除癌癥死亡和痛苦的目標；利用納米顆粒追蹤活性物質(zhì)在生物體內(nèi)的活動也是一個研究熱門，這對于研究艾滋病病毒、癌細胞等在人體內(nèi)的活動情況非常有用，還可以用來檢測藥物對病毒的作用效果。利用納米顆粒追蹤病毒的研究也已有成果，未來5～10年有望商業(yè)化。
雖然醫(yī)學納米技術(shù)正成為納米科技的新熱點，納米技術(shù)在半導體芯片領(lǐng)域的應用仍然引人關(guān)注。美國科研人員正在加緊納米級半導體材料晶體管的應用研究，期望突破傳統(tǒng)的極限，讓芯片體積更小、速度更快。納米顆粒的自組裝技術(shù)是這一領(lǐng)域中最受關(guān)注的地方。不少科學家試圖利用化學反應來合成納米顆粒，并按照一定規(guī)則排列這些顆粒，使其成為體積小而運算快的芯片。這種技術(shù)本來有望取代傳統(tǒng)光刻法制造芯片的技術(shù)。在光學新材料方面，目前已有可控直徑5納米到幾百納米、可控長度達到幾百微米的納米導線。
日本納米技術(shù)的研究開發(fā)實力強大，某些方面處于世界領(lǐng)先水平，但尚未脫離基礎(chǔ)和應用研究階段，距離實用化還有相當一段路要走。在納米技術(shù)的研發(fā)上，日本最重視的是應用研究，尤其是納米新材料研究。除了碳納米管外，日本開發(fā)出多種不同結(jié)構(gòu)的納米材料，如納米鏈、中空微粒、多層螺旋狀結(jié)構(gòu)、富勒結(jié)構(gòu)套富勒結(jié)構(gòu)、納米管套富勒結(jié)構(gòu)、酒杯疊酒杯狀結(jié)構(gòu)等。
在制造方法上，日本不斷改進電弧放電法、化學氣相合成法和激光燒蝕法等現(xiàn)有方法，同時積極開發(fā)新的制造技術(shù)，特別是批量生產(chǎn)技術(shù)。細川公司展出的低溫連續(xù)燒結(jié)設(shè)備引起關(guān)注。它能以每小時數(shù)千克的速度制造粒徑在數(shù)十納米的單一和復合的超微粒材料。東麗和三菱化學公司應用大學開發(fā)的新技術(shù)能把制造碳納米材料的成本減至原來的1／10，兩三年內(nèi)即可進入批量生產(chǎn)階段。
日本高度重視開發(fā)檢測和加工技術(shù)。目前廣泛應用的掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、近場光學顯微鏡等的性能不斷提高，并涌現(xiàn)了諸如數(shù)字式顯微鏡、內(nèi)藏高級照相機顯微鏡、超高真空掃描型原子力顯微鏡等新產(chǎn)品。科學家村田和廣成功開發(fā)出亞微米噴墨印刷裝置，能應用于納米領(lǐng)域，在硅、玻璃、金屬和有機高分子等多種材料的基板上印制細微電路，是世界最高水平。
日本企業(yè)、大學和研究機構(gòu)積極在信息技術(shù)、生物技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)為納米技術(shù)尋找用武之地，如制造單個電子晶體管、分子電子元件等更細微、更高性能的元器件和量子計算機，解析分子、蛋白質(zhì)及基因的結(jié)構(gòu)等。不過，這些研究大都處于探索階段，成果為數(shù)不多。
歐盟在納米科學方面頗具實力，特別是在光學和光電材料、有機電子學和光電學、磁性材料、仿生材料、納米生物材料、超導體、復合材料、醫(yī)學材料、智能材料等方面的研究能力較強。
中國在納米材料及其應用、掃描隧道顯微鏡分析和單原子操縱等方面研究較多，主要以金屬和無機非金屬納米材料為主，約占80%，高分子和化學合成材料也是一個重要方面，而在納米電子學、納米器件和納米生物醫(yī)學研究方面與發(fā)達國家有明顯差距。
4、納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐加快
目前，納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化尚處于初期階段，但展示了巨大的商業(yè)前景。據(jù)統(tǒng)計：2004年全球納米技術(shù)的年產(chǎn)值已經(jīng)達到500億美元，2010年將達到14400億美元。為此，各納米技術(shù)強國為了盡快實現(xiàn)納米技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，都在加緊采取措施，促進產(chǎn)業(yè)化進程。
美國國家科研項目管理部門的管理者們認為，美國大公司自身的納米技術(shù)基礎(chǔ)研究不足，導致美國在該領(lǐng)域的開發(fā)應用缺乏動力，因此，嘗試建立一個由多所大學與大企業(yè)組成的研究中心，希望借此使納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應用開發(fā)緊密結(jié)合在一起。美國聯(lián)邦政府與加利福尼亞州政府一起斥巨資在洛杉礬地區(qū)建立一個“納米科技成果轉(zhuǎn)化中心”，以便及時有效地將納米科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究成果應用于產(chǎn)業(yè)界。該中心的主要工作有兩項：一是進行納米技術(shù)基礎(chǔ)研究；二是與大企業(yè)合作，使最新基礎(chǔ)研究成果盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其研究領(lǐng)域涉及納米計算、納米通訊、納米機械和納米電路等許多方面，其中不少研究成果將被率先應用于美國國防工業(yè)。
美國的一些大公司也正在認真探索利用納米技術(shù)改進其產(chǎn)品和工藝的潛力。IBM、惠普、英特爾等一些IT公司有可能在中期內(nèi)取得突破，并生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品。一個由專業(yè)、商業(yè)和學術(shù)組織組成的網(wǎng)絡在迅速擴大，其目的是共享信息，促進聯(lián)系，加速納米技術(shù)應用。
日本企業(yè)界也加強了對納米技術(shù)的投入。關(guān)西地區(qū)已有近百家企業(yè)與16所大學及國立科研機構(gòu)聯(lián)合，不久前又建立了“關(guān)西納米技術(shù)推進會議”，以大力促進本地區(qū)納米技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程；東麗、三菱、富士通等大公司更是紛紛斥巨資建立納米技術(shù)研究所，試圖將納米技術(shù)融合進各自從事的產(chǎn)業(yè)中。
歐盟于2003年建立納米技術(shù)工業(yè)平臺，推動納米技術(shù)在歐盟成員國的應用。歐盟委員會指出：建立納米技術(shù)工業(yè)平臺的目的是使工程師、材料學家、醫(yī)療研究人員、生物學家、物理學家和化學家能夠協(xié)同作戰(zhàn)，把納米技術(shù)應用到信息技術(shù)、化妝品、化學產(chǎn)品和運輸領(lǐng)域，生產(chǎn)出更清潔、更安全、更持久和更“聰明”的產(chǎn)品，同時減少能源消耗和垃圾。歐盟希望通過建立納米技術(shù)工業(yè)平臺和增加納米技術(shù)研究投資使其在納米技術(shù)方面盡快趕上美國。
