时间：2022-03-13 02:37:36
[关键词]学科评价 文献计量 指标
[分类号]G353 G359
1 引 言
自20世纪80年代中期以来，随着量化方法在科研评价中的应用，科研评价也经历了从专家定性评价到定性和定量评价相结合的过程。值得一提的是，文献计量方法在科研评价中的作用逐渐受到重视。科研评价由部分使用文献计量指标，到完全使用文献计量指标体系，再到使用高级文献计量指标，进而到有意识地进行文献计量评价指标的有用性、公正性、透明度及指标使用总结的转变，开始了文献计量指标从使用到反思的过渡。澳大利亚REPP“科研评价指标战略评估”项目预示着文献计量科研评价指标将从使用实践上升到理论反思阶段。国内科研评价还形成系统的文献计量评价指标体系。文献计量评价指标理论研究，除《社会科学评价的文献计量理论与方法》系统研究了社会科学文献计量指标的评价机理和功能，较少见对科研评价之文献计量指标的系统研究和总结。
研究学科评价中的文献计量指标，以科研评价的第三层级学科评价为平台，明确文献计量指标的评价机理、评价功能，有助于科学地选择评价文献计量指标，最大限度地发挥文献计量指标在学科评价中的有效性，进而促进文献计量方法在科研评价中的利学使用。本文在为我国科研决策人员、科研人员、基金管理人员在学科评价中科学使用文献计量指标提供帮助，为国家科研知识创新工程的全面系统提供有效的工具参考。
2 研究样本及分析方法设计
2.1 指标研究样本
选取7套国内外代表性文献计量评价指标集(见表1)，这些指标集中①②③⑦指标完全用于学科评价、⑤⑥指标部分用于学科评价、④是通用指标。经过合并去重，选取了111项代表性衍化指标，以下的分析都是基于衍化指标。
2.2 指标分析方法设计
衍化指标是评价指标集中直接用于学科评价的原始指标。基础指标对衍化指标作了概念上的抽象。文献计量指标的识别标志是反映指标形式与内容特征的标志。其中，指标评功能是学科评价主体选择指标的依据，识别标志和基础指标是设计指标的依据。
按照指标分析过程(见图1)，抽象衍化指标，站在宏观角度整理得到基础指标，为进一步提炼或拓展衍化指标做准备；基于基础指标，识别文献计量指标的本质特征，挖掘基础指标间的内在联系，得到指标识别标志。根据识别标志评价机理，总结衍化指标的评价功能；最后将整个分析结果制成识别标志一指标评价功能集成图(集成图结构见图2)
3 学科评价代表性文献计量指标
3.1 学科评价文献计量指标集成图
限于篇幅，截取指标集成图中部分指标(见图3)。图3是学科研究热点及未来发展趋势评价的指标集成，各项指标从上到下严格按照识别标志―基础指标―衍化指标评价功能四个层次集成。从图中可清楚地看到文献计量衍化指标、基础指标、指标评价功能、指标识别标志之间的联系。
3.2 学科评价文献计量指标参考集
从识别标志―指标一评价功能集成图中，得到衍化指标111项及其对应基础指标58项(见表2)，作为学科评价重要参考指标。A学科指被评价学科，x指代除A外的各个学科，a、b分别指代某一个学科，x指代任一科研基金。指标以科学产出中的论文为统计对象进行说明。
4 文献计量指标的评价功能
IMEC指出，文献计量用于评价，主要具备两类评价功能。①绩效评价。以科学产出和引用为基础，用以评价国家、大学、机构、个人等科研绩效水平；②科学映射。目的在于说明：A学科指被评价学科，x指除A外的各个学科，a、b分别指某一子学科，x指任一科研基金。
揭示科学研究的结构和变化趋势。从识别标志－指标－评价功能集成图中，得到文献计量指标具有的学科评价功能如下；
学科群规律分析。包括：学科群中各学科相互引用情况，间接预测学科交叉趋势，选择凯德洛夫的当采学科理论，确定科学中心，计算科学中心科学兴隆期。
学科产出与影响力基本特征分析。包括：学科国际论文产出对国际论文产出的贡献，被评价国家对学科国际论文产出的贡献，学科二级子学科国际论文产出和对学科的贡献，学科二级子学科国际论文产出规模的变化过程，被评价国家学科论文产出对本国论文产出的贡献，学科国际论文质量，学科被评价国家论文质量，学科国际论文影响力，学科国内论文影响力，学科被评价国家在国际的影响力，学科中文论文在国内的影响力，学科中文论文在国外的影响力，学科二级子学科论文影响力，学科论文质量，学科高影响力论文对学科的贡献，学科被评价国家发表国际的高影响力论文及对学科的贡献，学科老化趋势、学科发展阶段，学科对国外文献使用情况，学科列各类科学资源的使用情况，学科科学产出类别(“被评价国家”可根据需要换成被评价机构、个人等实体)。
学科结构分析。包括：学科子学科产出规模及分布。
学科与相关学科分析。包括：学科独立性、稳定性，识别学科的相关学科及其联系程度。
学科研究热点及未来发展趋势分析。包括：识别学科研究领域，学科活跃研究领域，学科子学科活跃研究领域，学科国际关注热门论文，预测学科各子学科交叉发展方向，追溯学科发展历史、预测发展趋势，学科国际研究热点子学科，学科中国研究热点子学科，学科与其它学科分化、组合趋势。
学科内国家及地区分析。包括：识别学科主要研究国家。识别子学科主要研究国家，学科被评价国家国际论文产出，学科被评价国家地区布局及论文产出，学科国际有影响力国家，学科被评价国家的学科影响力。
学科内机构分析。包括：识别学科发文机构类型，识别学科核心机构，学科研究机构的科学生产力、机构地位，学科机构主要研究领域、及在该领域活跃水平，学科核心机构的地区布局，学科核心影响力的机构，学科研究机构对学科的影响力分析，学科研究机构对各子学科影响力，机构对学科的影响力、机构论文质量，学科核心研究机构地区布局。
学科科研人员分析。包括：学科科研人员整体规模，学科主要科研人员，学科子学科主要科研人员，学科科研人员组织结构，学科核心影响力科研人员，学科被评价科研人员特征参数。
学科期刊分析。包括：学科主要研究期刊，学科期刊对学科的影响力。
学科基金分析。包括：学科可使用基金及其产出对学科的贡献，学科基金产出对学科的贡献，基金在各学科产出，学科基金论文产出的年度变化。
学科合作情况分析。包括：学科合作率，国家的国际合作水平，机构合作水平，学科个人合作水平，国家合作伙伴分析，学科机构合作伙伴，学科个人合作伙伴。
此乃特殊重要文稿,几乎涉及物理世界全部问题。文中全部用8位数字有效精度并与实验完全相符的计算结果表明下述原理成立：
〖测得准原理〗：世间万物，无例外，都是测得准的（准确程度最终都将取决于普朗克常数 h＝2π? 的准确度），绝非测不准的；世间只存在测不准的学者，并不存在【测不准原理】--《量子力学》的基本原理。
文中用大量无可否认的事实，全面、系统、严格地证明了量子力学--世界权威理论，纯系伪科学。其基本原理--【测不准原理】系反科学的理论，由此量子力学已把科学引入歧途，并使之陷于恶性循环不解之中！
由于量子力学已修成了诡辩内禀属性，任何单方面对其论说全然无效，必须给量子力学以全面充分曝光，所以篇幅显得较长。实乃：
有道僧是愚氓忧可训，
奈何量子愚氓胜和尚！
第一章．世界是测得准的，并非测不准的
乍看，题目好象哲学的。不屑哲学，只谈物理。
大量研究表明，目前为止的实验已经给出物质世界准确信息，物理学重要任务之一就在于找出这信息并揭示其内在规律。遗憾的是，目前为止的理论(无例外)均未能如此。然而国内外学界却一致认为理论物理大厦框架--《量子力学》已经建成，剩下只是装修和美化了。
但经本文研究表明，《量子力学》对一些基本物理学问题的实质并不清楚，往往似是而非。然而《量子力学》却娓娓动听、夸夸其谈，实则以其昏昏使人昭昭！请看事实：
1.1 关于"量子化"根源问题。
微观世界"量子化"已被证实，人们已经公认。但接踵而来的就是"量子化"根源问题，又机制怎样？这本是物理学根本任务之一。已有的理论包括爱因斯坦、玻尔、量子力学都未能回答。然而量子力学家们却置这本职任务于不顾，翩翩起舞与数学喧宾夺主、相互玩弄！
就是说，《量子力学》是在未有弄清量子化根源前提下侈谈"量子"的"科学"。其结果只能使原子结构凭空量子化，量子化则成为无源之水，无本之木。这就是目前物理科学之现状！
可有人，例如一位量子力学教授辩论时说："量子化是电子自身固有属性，阴极射线中的电子能量也是量子化的"。
虽然，这量子力学家利用了"微小量子"数学"极限"概念进行诡辩，显得很聪明，但却误了人类物理学前程！
不可否认的事实是：阴极射线中的电子、x射线韧致辐射电子、高能加速器中电子或其它自由电子能量都连续可变，决不表现量子化！这无疑表明量子化不是电子自身固有属性。那末，原子结构中能量量子化必有其它原因。显然这是基本物理学问题，作为理论物理又是非弄清不可的问题。其它科学例如数学，由于任务不同尚可不必关心量子化根源问题。然，作为理论物理决不可以！本文如下将准确具体讨论量子化根源问题以及物质世界又怎样量子化的，并给出8位数字有效精度与实验完全相符的计算结果。
1.2 理论与实践关系问题
既然凭空将电子能量量子化，就难免臆造之嫌，所以《量子力学》就下意识往实验上靠??"符合"试验。然而，既下意识就难免拙劣，请看事实：
世界著名理论物理第六册--《量子力学》（文献 [1]） 中著："量子力学，可建立于数个基本假定上，大体上这些基本假定分属两大项……，两项的假定便构成一量子力学完整系统"。
这明确表明，量子力学就是建立在基本假定上的（种种猜测）。"科学学"研究还表明：任何建立在基本假定上的东西都不可能是科学！然而量子力学家们却娓娓动听说："量子力学是建立在实验基础上的科学"。这不是弥天大谎么？！
文献 [1] 在建立对易关系：
pq －qp ＝ （?／i）e ????????? （1）
时说："这是一基本假定"。并告诫人们："不可懂"！就是说（1）式不能用任何数学--物理方法导出，即：不否认这是一种猜测。然而，（1）式就是昭著世界的"波动方程"的基础，也就是量子力学的理论基础。
所以确切地说，量子力学就是建立在基本假定上的种种猜测。这分明表现的是量子力学家们主观意识！
研究表明，量子力学所谓实验基础，首先在于德布罗意"物质波"理论。认真研究表明，物质波究竟是什么？德布罗意本人未有弄清，后人至今仍未弄清，又怎能说"建立在实验基础上"呢？！
研究表明，量子力学的实际过程是：德布罗意对自然现象进行一次连他自己也弄不清的抽象（猜测）（以下证明），提出"物质波"概念。量子力学对这不清的概念又进行一次抽象（猜测）（以下证明），提出"波函数"（ψ）概念，并且通过一种算符将其作用到一个基本假定即（1）式上，便铸成了著名的"波动方程" --量子力学的理论基础：
（h2/2m）?2ψ + (e－v)ψ ＝ 0 ????? （2）
由于量子力学凭空引进"波函数ψ"，实际上就赋予了电子神奇性质。正是这种神奇性质使得量子力学具备了非凡诡辩能力。
1.3 量子力学诡辩伦理
1.3.1 关于理论基础诡辩
以上及以下讨论都证明，量子力学是，由于缺乏了解，错误地估计了试验（以下严格证明），用了错误的基本假定（不能由任何合理方法导出）而形成的，错误理论。然而量子力学家们却口口声声："量子力学是建立在实验基础上地科学"。这分明是在诡辩，再加上社会意识，量子力学又具备了狡辩能力。
1.3.2 关于物质波的狡辩
对于"物质波"概念，量子力学 [1] 应用了三个基本假定：其一假定"对易关系"即（1）式，由此构成量子力学骨架；其二假定"测不准原理"，由此编造了电子"几率云"图像；其三假定"波粒互补原理"，这种原理本身就是一种诡辩，因为"波粒二象性"问题目前仍属困难不解的世界性难题。于是量子力学精心泡制出"波函数ψ"并强加给电子。经如此之假定，电子便具备了神奇性质--量子力学家们的主观意识。
然而"波函数"的物理意义究竟是什么？量子力学家们着实应向人们交代清楚，遗憾的是任何学家都未能如愿。实际上对波函数ψ的真实物理意义，量子力学家们也只是：你知、我知、天知、地知，凡人不可知。这分明是狡辩理论！
如果需要，量子力学（文献 [1]）首先拿出：
2πa＝n ?????????????? （3）
很明显式中 2πa是粒子中心轨迹。于是说，物质波是粒子轨迹波动。此说极易征服初学者，但此说问题也易败露。量子力学立即改变说法，言（3） 式系近代物理概念，对此不能用经典概念理解。于是又出现：
1.3.3 关于"经典"与"近代"狡辩
量子力学经常炫耀是近代科学理论，已经超脱经典，又不时贬低经典理论。
然而，以下讨论完全证明：量子力学除了主观臆造因素外，完全没有离开经典物理一步，也未超出经典物理一点，就连波函数 ψ 的表达式（无例外）也完全是经典数学和经典力学关系式，并且以下用不可否认的事实--量子力学所犯经典错误，表明量子力学连经典理论也不通。所以，量子力学所谓超脱经典，正在于一些基本假定连同主观臆造。在此种意义上说，量子力学不仅超脱经典，而且也超脱科学！1.3.4 量子力学方法论狡辩
确切说，量子力学不能给波函数 ψ 做出完整的真实物理学定义，但在理论中却轮番使用: ①波函数 ψ 表示粒子中心轨迹波动；②波函数 ψ 表示粒子出现几率；③波函数 ψ 表示弥撒物质波包三种概念。有了三种概念，又可各取所需，自然一切物理问题都"迎刃而解"了。
然而，量子力学同时又"有权"轮番否定这三种概念。但却不是自我否定，而是另一种需要--否定其它理论，其中包括真理。要指出的是，量子力学轮番使用三种概念，又轮番否定这三种概念，并不是在同一时间同一地点进行的。因为应用一种概念的同时又否定这种概念，这是卖矛又卖盾的故事，连儿童都知道是蠢事。显然量子力学家比儿童高明得多，这叫认识方法狡辩。
似这样，在哲学面前，用"建立在实验基础上"量子力学可以蒙混过关；其它科学由于研究任务不同，不会关心"量子化"根源，又由"领地"限制也无权过问波函数的真实意义；量子力学又可各取所需轮番应用和轮番否定①、②、③三种概念。于是，量子力学便以狡辩赢得了世界理论权威！
1.4 关于"符合"试验问题
以下将证明，量子力学所谓符合实验，实际上系对实验的猜测。量子力学很善于做貌似合理实则谬误的猜测（以下揭示），并美其名曰"符合"试验。其实，对实验的真实物理过程并不清楚，又何谈相符呢？请看事实：
基于玻尔理论的成功，量子力学作两项重要推广。心理学原因，人们对这种推广又愿意接受。然而却出现本质性原则错误，请看：
1.4.1 量子力学推广（一）
由于氢原子的试验电离能与玻尔理论真实能级相近，于是量子力学推广为：
试验电离能 ＝ 原子真实能级 ?????????? （4）
将该式推广到多电子原子中显然很省力气，但这是严重错误。请看氦原子事实：
试验（文献［1］）测得氦原子两个电离能，这里分别用 e1，e2 表示为：
e1＝ 1.80(rhc) ＝ 24.58(ev) ???????? （5）
e2＝ 5.80(rhc) ＝ 79.01(ev) ???????? （6）
量子力学［1］认为这就是氦原子的两个真实能级。
若用 e玻 表示类氢氦离子基态能玻尔理论值，则
e玻 ＝ 54.42(ev) ????????????? （7）
显然下式成立：
e2 ＝ e1＋ e玻 ?????????????? （8）
该式明确表明 e2 不是氦原子的真实能级，因为其中包含有 e1 ，即第一电离能。
那么，实验值 e2 即（8）式表示什么物理内容呢？
研究表明：要使氦原子第二电子电离，仪器必先付出能量 e1＝24.58(ev) 先使第一电子电离，这好比代价，氦原子于是变成类氢氦离子，其基态能为 e玻＝54.42(ev)。要使它电离，仪器必须再付出与 e玻 相等的能量，才能使第2电子电离。那么仪器付出总能量必为 e2＝e1＋e玻，这就是氦原子电离实验真实过程，由此不难结论：
1.4.2 据电离实验本文结论
电离实验结论一：氢原子及类氢氦离子玻尔理论值正确。
电离实验结论二：目前电离能实验值 ≠ 原子真实能级。
电离实验结论三：所有元素最低能级皆为其类氢离子能级，不存在比这更低的能级。
然而量子力学（文献［1］、［3］）却竞相用"微扰法"、"变分法"乃至用修正核电荷方法逼近计算这氦原子的"能级"e2 ：
e2＝ 5.80(rhc) ＝ 79.01(ev) ?????? （9）
显然，量子力学这种下意识"符合"实验，拙劣以极，形同瞎子摸象！
这是由于量子力学对原子结构缺乏了解，又没有搞清电离实验真实物理过程所致。
对此，进一步证明如下，参见表（一）：
表（一）几个元素的类氢离子能级
原子序 元素 e1（ev） e玻（ev） e1＋e玻 e实（ev） 注
13 al 5.986 2299.3799 2305.3569 2304
14 si 8.151 2666.7364 2674.8874 2673
15 p 10.486 3061.3046 3071.7906 3070
16 s 10.360 3483.0843 3493.4443 3494
17 cl 12.967 3932.0756 3945.0426 3946
18 ar 15.759 4408.2786 4424.0376 4426
表中 e1 为元素第一电离能实验值，e玻为类氢离子基态能玻尔理论值，e实 表示类氢离子电离能实验值，可见下式成立：
e实 ＝ e1＋e玻 ????????????? （10）
该式明确表明类氢离子电离能实验值 e实 不能直接代表其真实能级，因为 e实 中包含有e1（第一电离能）。有说这是巧合。然而表中六个元素都完全巧合必有规律，这种规律就是以上三条结论。实际上（9）、（10）二式等价，但（10）式只对表中几个元素成立。对于其它元素或其它情况问题变得更为复杂，不可一日而语。
这进一步证明了上述三条结论，再做如下推论：
1.4.3 据电离试验本文推论
电离实验推论一：任何电离实验过程都是电子几经碰撞交换能量综合结果。注意氢原子的电离能与真实能级相近但并不相等的事实，因此
电离实验推论二：任何元素任何电离能目前实验值均不能直接代表原子的真实能级。
电离实验推论三：随着理论与技术进步将来完全可以试验直接测得原子的真实能级。
以上证明（4）式完全错误，然而量子力学对此未经证明却实际应用。可见，量子力学逻辑上粗糙、理论荒诞！
1.4.4 量子力学推广（二）
根据玻尔理论的成功，量子力学（文献[4]）又作一项重要推广: 认为多电子原子结构不同壳层 k，l，m，n …中电子的量子数分别为 n＝1,2,3,4…
显然，这种推广也很省力，然而也是严重错误！
参见图（1）氢原子的能级，这代表玻尔理论的成功。可是量子力学毫不思索原封不动将图（1）推广到多电子原子中。量子力学很善于做这种貌似合理实则谬之千里的推广。从中可见量子力学理论思维完全不具物理学素质。
稍经分析不难发现，图（1）所示物理意义可用图（2）类比。谁都知道图（2）表示的内容是三个人在同一时刻的官位（级），或者表示一个人在三个不同时期的官位。但决不表示一个人在同一时刻具有三种官位(级)。
那么图（1）也如此：或者表示在同一时刻三个氢原子的能级（画在一起），或者表示一个氢原子在三个不同时刻的能级。但图（1）决不表示在同一时刻氢原子有三个能级（注意氢原子只有唯一电子）。
要知道，这种认识上的差异将产生完全不同乃至相反的结论。同样，量子力学这种推广也未经证明而普遍应用。
研究表明，原子结构这种性质是由量子化根源决定的。量子力学对此一无所知，严彦却夸夸其谈什么"量子"、什么"力学"，实在误人不浅！
经量子力学如此推广，其结果必然使得原子结构--物质世界变得一塌糊涂。因之，物质结构必然由测得准变为测不准的了。这就是量子力学的【测不准原理】。稍经分析也不难发现【测不准原理】的哲学错误。
所以如上述，量子力学所谓符合实验，实际上是对实验进行貌似合理（但谬之千里）的猜测并作勇敢推广而已。
1.5 关于【测不准原理】问题
如果人们要问，量子力学就会说：【测不准原理】是根据实验的总结。
根据什么实验？
还是根据"物质波"。
但须知，与其说世界公认量子力学是理论物理权威，毋宁说世界公认"波粒二象"性问题仍是世界性遗难问题。在此问题尚未彻底解决之前怎么可以总结呢？！
所以，在问题循环不解情况下，由于量子力学诡辩性及其狡辩能力，方才成为世界理论权威！以致人们对量子力学【测不准原理】的哲学错误丧失分辨能力。又由于这种错误原理隐藏在高深难懂的量子力学之中，常人不可涉才得以免遭非难。现在有必要给这错误原理充分揭露！
大量研究可以结论，目前为止的实验已经给出大部物理世界准确信息，这就是普朗克常数 h
＝2π? 给出的信息。根据这种信息，本文已经给出目前大部物理学问题以准确具体描述，其中包括目前困难问题，也包括"波粒二象"性问题。并且这种描述全部具有8位数字有效精度与并实验完全相符的结果，以下将做这种描述。这表明〖测得准原理〗成立（参见提要）。这就在事实上完全打了破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话！
然而量子力学由于缺乏了解又理论贫乏，却完全错误地应用了大自然给出的准确信息：
δp·δx ≥ （1/ 2）? ??????????? （11）
这就是量子力学【测不准原理】的数学表达式。显然竟将大自然给出的准确信息--普朗克常数 ? 作为测不准的量度，是乃天大谬误。
第二章 普朗克常数给出物质世界准确信息
本文大量研究，现总结普朗克常数：
h＝2π? ?????????????????? （12）
给出的物质世界准确信息：
2.1 ? 已经给出所有元素原子结构的准确信息
据此可以准确具体描述任何原子的真实结构，并都将与实验符合很好。文献[5]、[6]、[7]已经做了这种描述，这在事实上已经打破了量子力学【测不准原理】的神话--鬼话。
2.2 ?已经给出任何微观粒子（质子、中子、电子、光子以及场粒子等）自身结构准确信息
例如，可以算得质子自身结构理论半径，以 rp 表示，准确为：
rp ＝ 1.3214100×10-13 (cm) ????? （13）
并可从能量、电荷、自旋、磁矩、元素周期率五方面算得完全相同的这一结果，已无可否认地证明这结果唯一正确。这是目前任何理论都办不到的！
又例如，可以算得电子自身结构理论半径，以 re 表示，准确为：
re ＝ 2.9742175×10-14（cm） ---------- (14)
同样可证明此结果唯一正确（繁琐，略），量子力学对此望尘莫及。
2.3 ? 已经给出普适常数 φ 的准确信息
普适常数定义：任何光子的波长 λ 与发射该光子的电子在原子中的轨道半径 r 之比为常数，以 φ 表示之，那么有：
φ ＝ λ／r ＝常量＝1／（ε。·α）
＝ 4π×137.03600 ＝ 1722.0451 -------- (15)
（说明：当电子跃迁为r∞时，轨道半径直接用r；当电子跃迁为rarb时，式中要用当量轨道半径，略。）
研究表明这是一个斩新的物理常数，虽无量纲，但具有丰富重要物理意义。由（15）式已经看出，普适常数 φ 严格规定着光子和电子；以下还将看到，普适常数还严格规定着质子和中子以及粒子的磁矩及其"反常"。相形之下，量子力学竟将光速 c 称作"普适常数"，不知多么无聊！
此外，根据普适方程（见下）和普适常数 φ 还可算得任何光子的形成机制、光子的尺寸、质量、能量、性质以及光子的自身内部结构。此类问题，由于量子力学【测不准原理】的限制，人们连想都不敢想。可见量子力学荒谬已极！并且，这种计算完全表明光子的粒子实在性，而所谓波动性只不过是粒子实在性的客观反映。
2.4 ? 已经给出分子结构、晶体结构、固体性质、液体性质、气体性质等物质结构准确信息
本文如下普适方程可以变为：
v ＝ n2 ?2／mr2 ???????????? （16）
式中v为引力势能，它将准确决定晶体晶格能；而 r 则决定晶体晶格常数（略）。
2.5 ? 已经给出量子数 n＝0,1,2,3… 真实物理意义的准确信息
但在量子力学中，量子数 n＝0,1,2,3… 只表示自然数，除此之外无任何物理意义。大量研究可以结论：宏观温度 t 就是量子数 n 在统计意义上的单值函数，即：
t ＝f（n） ?????????????? （17）
研究还表明，对单个粒子（原子、分子）该式也严格成立，只不过对单个粒子（原子、分子）则无需统计。这已表明，微观粒子的温度也是"量子化"的，不能连续取值。此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！
2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息
周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。
2.7 ? 已经给出天体结构准确信息
据此可以准确描述任何天体的天文结构。
研究表明，任何天体天文结构与原子一样，都只能有唯一稳态解，他们遵循完全相似的基本规律，也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。
也周知，据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构（位置、动能），但却实际上无穷多解，不能得到唯一稳态解。
这恰表明目前理论困难所在，量子力学对此无能为力，只能缺省"上帝一次推动"说！。
宇宙正在膨胀，没有稳态解呀！有人说。
不管你膨胀（例如银河系）还是稳态（例如太阳系），哪怕你收缩，都逃不脱普适方程严格支配！也所以这叫：普适方程！
2.7.1 太阳系唯一稳态解
太阳系的唯一稳态解的意义在于：若用强大火箭推动，改变任意行星（例如地球）轨道（黄道面内）半经大小，待火箭动力消失后，该行星（例如地球）将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定，也由普适方程所规定。
通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算，可以得到太阳系的三个重要天文结构常数：k1、k2、k3，其中k1、k2是基本的，k3是导出的（略）。可惜，量子力学半个也不知！
2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 ：
k1 ＝ vi2 ·ri ＝ 常数
＝ 1.327×10 26 (达因·cm2／克) ???? （18）
式中vi为各行星轨道速度，ri为各行星轨道半径。并且，由此可直接推出开普勒定律（略）。
2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 ：
k2 ＝mi2·vi2·ri2 / ri5 ＝ 常数
＝ 9.747 ×10 49（克2／cm·秒2） ??? (19)
式中 mi为各行星质量，ri为各行星携带半径（定义：包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径）。
研究表明，太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸（包括大气）、轨道、速度以及轨道曲线性质，无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果，并由普适方程所确定。（说明：①普适方程计算天文结构要经过变换；本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。）
2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息
见以下，物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。
第三章 普朗克常数的真实物理意义
上述可见，普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容，量子力学所知无几。不仅如此，由于缺乏了解，量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见（11）式]。
现初步总结普朗克常数 h＝2π? 真实物理意义如下：
3.1 ? 对宏观，谓最小能量单位。
这就是：e＝ ω? ＝ nh ，这由普朗克首先发现，并由此人们公认能量"量子化"。
3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。
研究表明，?是微观能量交换的最大单位。 研究表明，还有更小级别的量子化能量单位：（1/φn）? ，其中，n＝0,1,2,3… 为量子数；而 φ＝1722.0451 为普适常数即（15）式。
3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示，那么有：le＝n·? ，其中 n＝0，1,2,3… 为量子数。
3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）? 是完全错误的结果。
3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为 ? 。
需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！
3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：
第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。
第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。
也所以，量子力学认为原子不同壳层 k，l，m，n… 中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：
t＝ （1/2）v ?????? ①
t＝ e ???????? ② ??? （20）
e＝n2·?2 ／ 2m·r2 ???? ③
该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。
3.7 ? 表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。
这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，? 将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。
3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。
3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容（准确具体证明待续）。
3.10 ?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。
然而量此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！
2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息
周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。
2.7 ? 已经给出天体结构准确信息
据此可以准确描述任何天体的天文结构。
研究表明，任何天体天文结构与原子一样，都只能有唯一稳态解，他们遵循完全相似的基本规律，也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。
也周知，据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构（位置、动能），但却实际上无穷多解，不能得到唯一稳态解。
这恰表明目前理论困难所在，量子力学对此无能为力，只能缺省"上帝一次推动"说！。
宇宙正在膨胀，没有稳态解呀！有人说。
不管你膨胀（例如银河系）还是稳态（例如太阳系），哪怕你收缩，都逃不脱普适方程严格支配！也所以这叫：普适方程！
2.7.1 太阳系唯一稳态解
太阳系的唯一稳态解的意义在于：若用强大火箭推动，改变任意行星（例如地球）轨道（黄道面内）半经大小，待火箭动力消失后，该行星（例如地球）将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定，也由普适方程所规定。
通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算，可以得到太阳系的三个重要天文结构常数：k1、k2、k3，其中k1、k2是基本的，k3是导出的（略）。可惜，量子力学半个也不知！
2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 ：
k1 ＝ vi2 ·ri ＝ 常数
＝ 1.327×10 26 (达因·cm2／克) ???? （18）
式中vi为各行星轨道速度，ri为各行星轨道半径。并且，由此可直接推出开普勒定律（略）。
2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 ：
k2 ＝mi2·vi2·ri2 / ri5 ＝ 常数
＝ 9.747 ×10 49（克2／cm·秒2） ??? (19)
式中 mi为各行星质量，ri为各行星携带半径（定义：包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径）。
研究表明，太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸（包括大气）、轨道、速度以及轨道曲线性质，无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果，并由普适方程所确定。（说明：①普适方程计算天文结构要经过变换；本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。）
2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息
见以下，物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。
第三章 普朗克常数的真实物理意义
上述可见，普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容，量子力学所知无几。不仅如此，由于缺乏了解，量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见（11）式]。
现初步总结普朗克常数 h＝2π? 真实物理意义如下：
3.1 ? 对宏观，谓最小能量单位。
这就是：e＝ ω? ＝ nh ，这由普朗克首先发现，并由此人们公认能量"量子化"。
3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。
研究表明，?是微观能量交换的最大单位。 研究表明，还有更小级别的量子化能量单位：（1/φn）? ，其中，n＝0,1,2,3… 为量子数；而 φ＝1722.0451 为普适常数即（15）式。
3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示，那么有：le＝n·? ，其中 n＝0，1,2,3… 为量子数。
3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）? 是完全错误的结果。
3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为 ? 。
需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！
3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：
第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。
第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。
也所以，量子力学认为原子不同壳层 k，l，m，n… 中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：
t＝ （1/2）v ?????? ①
t＝ e ???????? ② ??? （20）
e＝n2·?2 ／ 2m·r2 ???? ③
该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。
3.7 ? 表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。
这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，? 将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。
3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。
3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容（准确具体证明待续）。
3.10 ?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。
然而量此外还表明，任何微观粒子的温度都有真实物理意义和丰富物理内容。然而量子力学（文献［8］）却说："对于个别分子，温度这个概念是毫无意义的"。这表明量子力学先天不足后天亏损，由理论贫乏导致理论错误！
2.6 ? 已经给出宇宙最低温度准确信息
周知，由气体状态方程可以导出绝对零度。那么，由普适方程即（20）式可以推出宇宙最低温度。并且，不难证明宇宙最低温度就是宇宙奇点。以下证明奇点宇宙必然爆炸，那么宇宙的历程就是循环爆发过程。由此可以准确具体了解宇宙的过去、现在和未来。
2.7 ? 已经给出天体结构准确信息
据此可以准确描述任何天体的天文结构。
研究表明，任何天体天文结构与原子一样，都只能有唯一稳态解，他们遵循完全相似的基本规律，也就是普适方程即 (20) 式所揭示的规律。
也周知，据万有引力定律或开普勒定律也可描述天体的天文结构（位置、动能），但却实际上无穷多解，不能得到唯一稳态解。
这恰表明目前理论困难所在，量子力学对此无能为力，只能缺省"上帝一次推动"说！。
宇宙正在膨胀，没有稳态解呀！有人说。
不管你膨胀（例如银河系）还是稳态（例如太阳系），哪怕你收缩，都逃不脱普适方程严格支配！也所以这叫：普适方程！
2.7.1 太阳系唯一稳态解
太阳系的唯一稳态解的意义在于：若用强大火箭推动，改变任意行星（例如地球）轨道（黄道面内）半经大小，待火箭动力消失后，该行星（例如地球）将慢慢回复到原来既定轨道位置。这由太阳性质决定，也由普适方程所规定。
通过对太阳系天文结构唯一稳态解的计算，可以得到太阳系的三个重要天文结构常数：k1、k2、k3，其中k1、k2是基本的，k3是导出的（略）。可惜，量子力学半个也不知！
2.7.2 太阳系第一天文结构常数 k1 ：
k1 ＝ vi2 ·ri ＝ 常数
＝ 1.327×10 26 (达因·cm2／克) ???? （18）
式中vi为各行星轨道速度，ri为各行星轨道半径。并且，由此可直接推出开普勒定律（略）。
2.7.3 太阳系第二天文结构常数 k2 ：
k2 ＝mi2·vi2·ri2 / ri5 ＝ 常数
＝ 9.747 ×10 49（克2／cm·秒2） ??? (19)
式中 mi为各行星质量，ri为各行星携带半径（定义：包括大气尺寸在内的行星自身半径叫做携带半径）。
研究表明，太阳用这两个常数严格地规定着系内所有天体的质量、尺寸（包括大气）、轨道、速度以及轨道曲线性质，无一例外。这些都是普朗克常数给出准确信息的结果，并由普适方程所确定。（说明：①普适方程计算天文结构要经过变换；本文对太阳系天文结构的计算都与天文观测符合很好。②《太阳系天文结构计算》一文已送南京大学。）
2.8 ? 已经给出大自然内在本质规律准确信息
见以下，物理学的首要和本职任务就在于寻找这些规律。
第三章 普朗克常数的真实物理意义
上述可见，普朗克常数具有极为丰富的物理意义和内容，量子力学所知无几。不仅如此，由于缺乏了解，量子力学还经常混淆并滥用普朗克常数的物理意义。【测不准原理】正是量子力学滥用普朗克常数典型例证 [参见（11）式]。
现初步总结普朗克常数 h＝2π? 真实物理意义如下：
3.1 ? 对宏观，谓最小能量单位。
这就是：e＝ ω? ＝ nh ，这由普朗克首先发现，并由此人们公认能量"量子化"。
3.2 ? 表征微观能量交换的最大单位。
研究表明，?是微观能量交换的最大单位。 研究表明，还有更小级别的量子化能量单位：（1/φn）? ，其中，n＝0,1,2,3… 为量子数；而 φ＝1722.0451 为普适常数即（15）式。
3.3 ? 表征原子结构中电子轨道运动角动量的单位。
电子在原子结构中的轨道角动量若用符号 le 表示，那么有：le＝n·? ，其中 n＝0，1,2,3… 为量子数。
3.4 ? 表征微观粒子自旋角动量的单位。
实验已经表明微观粒子自旋也是量子化的。但对微观粒子自旋的描述量子力学明显力不从心，狄拉克用量子力学算得费米子（电子、质子）的自旋量皆为（1/2）? 是完全错误的结果。
3.5 ? 表征粒子自身能量量子化的单位。
实验已经表明人们也已公认，原子核自身能量也是量子化的，其量子化的单位为 ? 。
需要指出，原子核这种量子化状态并不是孤立的，然而量子力学却完全孤立看待。研究还表明，原子核这种量子化状态必然以某种方式作用于外界，尤其首先作用于核外电子。物理学重要任务就在于找出这种作用内在联系，遗憾的是所有理论均未能如此。并且，量子力学家们皆置此本职任务于不顾（可谓不务正业），而竞相与数学喧宾夺主。有目共睹！
3.6 ? 表征原子核与周围电子相互作用的能量单位。
研究表明，原子核的量子能量状态首先作用到核外电子，而周围电子必同时感受这种作用。于是核外所有电子都同时感受两种相互作用支配：
第一，核外所有电子同时受静电（库仑）引力能（场）支配，这种作用是经典的。在这种作用下，电子有落向原子核的趋势。
第二，原子中所有电子又同时受原子核量子化能量场的支配。因此，原子中所有核外电子必同时感受原子核这种量子化能量作用。并且，这就是原子结构中电子能量量子化的真实原因！也因此，核外所有电子的量子状态必与原子核一致，同一原子中核外所有电子的量子数必都相同，且都等与原子核的量子数。
也所以，量子力学认为原子不同壳层 k，l，m，n… 中电子的量子数分别为：n＝0,1,2,3… 是完全错误的。纯系闭着眼睛摸大象！量子力学很善于这种猜测，又美其名曰"符合"试验。多么荒唐！
若用数学关系表达原子核这两种场量相互作用，这就是文献[5]、[6]、[7]推出的普适方程：
t＝ （1/2）v ?????? ①
t＝ e ???????? ② ??? （20）
e＝n2·?2 ／ 2m·r2 ???? ③
该方程因具有普遍意义，故称普适方程。研究表明，普适方程适于所有元素的原子结构，还适用于天体的结构，并且计算与实验真正符合很好（普适方程物理意义见下）。
3.7 ? 表征任何粒子（含天体）间相互作用能量的最大量子化单位（还有更小单位）。
这不是简单推广，而有极为丰富的物理内容。例如，? 将准确决定晶体结构，还准确决定天体天文结构。
3.8 ? 表征物质与场、场与场间相互作用常数。
它直接与普适常数相关，还将决定粒子的"反常磁矩"，附录中具体讨论。
3.9 物质波与波粒二象性问题恰系普朗克常数 ? 表演的内容（准确具体证明待续）。
3.10 ?（普朗克常数）将贯穿于全部物理世界全部内容，其中包括宇宙的爆炸和膨胀，光的干涉和衍射问题以及波粒二象性问题，核力与弱力问题等无一例外。
然而量子力学一无所知，严彦却夸夸其谈，自欺欺人又听不得不同意见。认真地研究表明，量子力学并未解决任何实质性物理学问题。量自力学的贡献主要在于在人类文明史上建立一个永久性纪念碑--【测不准原理】--科学史上奇耻大辱！历史将证明这是对量子力学恰如其分的评价。
上述可见，普朗克常数 h＝2π? 已经揭示并将揭示大自然内在本质规律…
第四章 大自然（物质世界）内在本质规律一
摘要：
通过追踪原始文献，分析结构化学中价键理论部分的教学内容，特别是对氧气分子基态电子结构的处理，发现价键理论不仅能够正确解释或预测分子结构，而且对芳香性、铁磁性等化学键本质的描述表现更优。
关键词：
价键理论；化学键；氧气；芳香性
1引言
价键理论与分子轨道理论是预测分子结构与化学键本质的代表性模型，也是结构化学课程教学的重要内容[1－10]。两种理论的区别在于构造波函数的方式不同。早在1916年，Lewis[11]就提出了“电子对键”的思想。1927年，Heitler与London[12]在处理氢分子结构时首次采用两个氢原子基态电子波函数的乘积表示电子对键，通过共振结构波函数的线性组合获得薛定谔方程的解。随后经过Sugiura、Rosen、Hylleraas、特别是我国量子化学先驱之一王守竞等[13]的发展，Pauling[14]在1931年建立了较为完善的电子对键与杂化轨道理论模型，随后以电子配对形成定域化学键为核心思想的价键理论，凭借其既直观又能定量计算的优势，得以在化学领域迅速推广应用。与此同时，Mulliken[15]提出了分子轨道理论，虽然同样受Heitler与London处理氢分子的启发，但是他们将分子中的每一个电子分开来考虑，即所谓的单电子波函数近似，把分子的多电子Schrodinger方程转化为多个单电子运动方程。由于数值计算的困难，直到六十年代，分子轨道理论才随着计算机技术的飞速发展和计算软件的普及得以广泛应用。特别是近年来大量几乎“黑盒子”式的商业模拟计算软件的涌现，使得分子轨道理论逐渐取得了在量子化学领域的统治地位。与此同时，部分面向本科生的结构化学教材也存在着一些关于价键理论缺点的说法[5－8]。例如，价键理论无法正确得到简单氧气分子基态的结构与性质，特别是实验测定的顺磁性；对于环丁烯、C5H5+的结构、甲烷分子的光电子能谱等问题价键理论也无能为力。相反地，这些价键理论的问题，分子轨道理论则可以给出正确的预测或解释。诸如此类看似矛盾的论述不仅是对结构化学学科严谨性与科学性的损害，而且不利于结构化学的教学工作，更让刚开始学习结构化学的学生感到困惑，严重影响了他们学习结构化学、从理论角度思考化学问题的兴趣。因此，我们认为很有必要对价键理论进行深入探讨，澄清事实真相，恢复对价键理论应有的认识与评价。本文以氧气分子为例，结合文献调查与分析，对其基态结构与化学键特征进行了详细讨论。证明价键理论不仅能够正确定性描述氧气分子的成键与顺磁特性，而且还可以定量计算得到其化学键本质。然后通过对环丁烯芳香性判断以及锂金属团簇的不成对铁磁性键两个具体例子，表明价键理论在处理复杂分子体系结构与性质方面同样优越。最后通过分析价键理论与分子轨道理论的本质，探讨了两种理论的一致性。
2价键理论对基态氧气分子结构的解释
光谱实验证明基态氧气(O2)分子为三重自旋态，即包含两个未成对电子，呈顺磁特征。根据分子轨道理论，两个O原子的2p轨道可以形成两个π成键轨道与两个π*反键轨道。按照Aufbau原理、Pauli不相容原理以及Hund规则，形成O2分子时有两个电子分别填充在两个π*反键轨道上且自旋平行，故很自然地得到O2基态为三重态的结论[16]。若采用价键理论，根据电子配对方法，由O原子的电子组态出发，将其配对形成完美的O＝O双键结构，分子中不存在单电子，从而得到O2分子基态为单重态的结论。Lewis[11]最早提出“立方体原子(CubicalAtom)”模型解释分子结构问题，其中氧原子的结构如图1A所示。当形成O2分子时，Lewis认为可能存在两种互变异构结构，如图1B、1C所示，其中1B为四电子双键结构(:Ö::Ö:)，而C则为双键断开后的单键结构(:Ö•:Ö•:)。虽然根据Lewis结构无法判断哪种分子结构更稳定，但是鉴于实验上氧气分子参与的反应大多首先生成过氧化物，Lewis推测O2分子更偏向于不含双键的C结构，即存在未配对的单电子[17]。随后，Pauling[18]利用价键理论详细研究了O2分子的结构问题。他首先发现对于对称的同核双原子分子，经典价键模型的确会出现问题，将O2的基态组合为1S激发态(:Ö::Ö:)，而不是能量更低(~1.62eV)的3S态。因此，Pauling推测可能存在额外的简并度，使得相同的原子之间形成所谓的“三电子”键。通常情况下，含成对电子的原子与含单电子的原子间的共振能(即三个电子的交换能)呈排斥态。但是，当两个原子相同或者非常相似时，将存在两种能量相近的共振结构，即：A:∙B和A∙:B，共振将导致形成稳定的三电子键结构。例如He原子与H原子不会形成分子，但He原子与He+离子可以形成较为稳定的三电子键结构，即He⋯He+，键长约为0.105－0.113nm，并已经被实验证实[19]。同样地，Pauling认为O2分子存在由一个单键与两个三电子键构成(:O:⋯⋯O:)的3S态。虽然无法直接预测该三电子键与经典双键结构的相对能量高低，但是三电子键能够正确解释O2分子的顺磁性特征以及化学稳定性与反应活性。我们发现可以根据直观的电子配对成键图像理解O2分子的结构。根据Pauling的价键理论和s-p杂化近似波函数的构成条件，每个O原子有6个价电子(2s22p4)，当组合形成O2分子时，除用于形成两个σ键与一个σ*反键外，共剩余6个电子，将填充于两个相互垂直的π平面(px-px，py-py)内，则共存在4种可能的填充方式，如图2所示。从图2可以很明显看出：A与B两种填充方式得到两个π平面上各含3个电子的双自由基(Biradical)，而C与D两种填充方式则得到闭壳层单重态结构。通过简单的键级分析可知，A/B填充方式的键级均为0.5+0.5=1，而C/D填充方式的键级亦为1+0或0+1=1，说明O2存在4种互变异构的共振结构。另一方面，通过对C/D的进一步观察，不难发现键级为0的py-py平面上存在2对孤对电子的Pauli排斥作用，表现为反键特征，而A/B结构存在较强的电子离域特征。因此，C/D的能量应该比A/B更高，说明O2分子的基态应以A/B两种填充方式占主导地位。A/B中2个单电子可以形成单重态或三重态波函数，由于单电子轨道的正交性质与交换相关作用，三重态能量更低，所以氧气分子呈双自由基结构。如果将图2所示的4种共振结构构造成为价键波函数，即可进行定量计算，获得O2分子的价键结构与能量。1973年Goddard等[20]曾使用广义价键理论(GeneralizedValenceBond，GVB)方法得到了正确的O2基态。1991年McWeeny[21]采用价键理论计算了O2的基态结构，其价键波函数包含两种离子共振结构，发现价键理论要比基于自洽场的分子轨道理论更为精确，也更能直观地揭示O2分子双键的本质。从以上讨论可以看出，无论是Lewis结构还是Pauling的价键结构，无论定性分析还是定量计算，都能够对O2分子的基态电子结构进行解释，文献中并不存在价键理论无法正确描述O2化学键的依据。
3价键理论与芳香性及不成对铁磁性键
芳香性是一个重要的化学概念，而分子轨道理论在分子芳香性预测方面非常成功。结构化学中用于判断单环共轭多烯芳香性的4n+2或4n规则即建立在Huckel分子轨道理论基础之上[22]，判断多环共轭多烯的芳香性与反芳香性则常用Craig的分子轨道模型[23]。然而，这些基于分子轨道理论的判断方法也会出现误判问题。根据Craig规则，环丁二烯不具有芳香性，与实验观测相符；联环丁二烯包含通过两个四元环中心的对称轴，Craig规则预测它们是芳香性化合物，但是实验结果证实联环丁二烯为反芳香性，分子轨道理论无法正确解释这一观测结果，即使采用高级电子相关计算也无能为力。1998年Zilberg与Hass[24]基于价键理论提出了双态模型，能够很好地预测C2nH2n(n³2)共轭烯烃的芳香性。对于环丁二烯分子的价键理论处理如图3所示。可以看出，L与R两种共振结构是等价的，可以用二者的线性组合构造价键波函数，其中L+R称为“in-phase”波函数，L－R称为“out-of-phase”波函数。根据价键理论的计算结果，可知：当有偶数个电子对时，L－R能量低，呈反芳香性；当有奇数个电子对时，基态为L+R，呈芳香性。环丁二烯分子有偶数个电子对，故为反芳香性化合物。对于联环丁二烯分子，它们具有数个键交替的价键共振结构，可以形成多种in-phase或out-of-phase的线性组合波函数，如图4所示。它们均有偶数个共振电子对，基态为out-of-phase，即RR－LL或RR－RL等，体系应该呈反芳香性，价键理论的预测与实验相符。除用于判断芳香性之外，价键理论在处理更复杂的化学体系时也具有明显优势，较为典型的例子是对Lin金属团簇的电子结构预测[25]。利用价键理论发现Li原子团簇除了以电子配对成键形式存在之外，还存在极高自旋态，且Lin的稳定化能随n的增加而增大。n=2时每原子的稳定化能只有2.5kJ∙mol－1，而n=7时则达到32.7kJ∙mol－1，最大可至50.2kJ∙mol－1。这是一种不通过电子配对方式形成的共价键，称为不成对铁磁性键。这种价键理论的计算结果是常规的分子轨道理论计算所无法比拟的，只有充分考虑组态相互作用之后，分子轨道理论才能得到与价键模型相一致的结论。
4结语
价键理论与分子轨道理论自始至终一直存在各种争论。2003年Hoffmann、Shaik、Hiberty三人[26]曾对这两种量子力学理论的历史和发展进行了充分讨论。事实上VB和MO并不存在本质的区别，更不是相互对立的两种理论体系，二者的所谓“区别”只不过是由于所考虑的截断或近似不同而导致的表面现象。当严格求解时，无论价键理论还是分子轨道理论，都能够正确描述客观事实。虽然分子轨道理论更易于研究结构或者与轨道对称性有关的问题(如激发态)，而价键理论在研究反应势垒、反应机理等方面具有优势。只有恰当地比较价键理论和分子轨道理论的优缺点及其应用范围，才能有效避免各种片面性的认识。与此同时，我们发现追踪原始文献对辨析结构化学中的模糊概念起着至关重要的作用。因此，在结构化学的教学过程中，应强化学生对原始文献的认知，提高学生对原始文献的重视程度，这对深化研究型教学改革非常有利。
参考文献：
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在结构化学课程教学中设置课程论文作为激励学生学习知识和课程评价的手段。引导学生将课堂学习的结构化学理论知识应用于课程论文研究中，达到学以致用效果。论文指导过程中，注意学生创新思维模式的培育，教学的重点应放在课程论文研究的过程上，同时注意培养学生的科学道德，全面提升学生的科学素养。
【关键词】 结构化学 课程论文 创新思维
《结构化学》是理科院校化学专业的一门重要基础理论专业课。这门课程以严谨的数学逻辑推导为基础，建立比较抽象的理论概念，学生一般感到难学难懂。因此，学生易缺乏学习的积极性，影响到教学效果。根据结构化学教学的特点，我们在教学中，设置课程论文作为激励学生学习知识和评价教学效果的手段。对此， 我们在教学实践中， 在掌握学生基本学习情况的基础上，根据本课程的教学内容和教学特点，设置与教学目标和教学要求相适应的，注重理论研究和解释实际实验现象的课程论文题目，引导学生尝试应用结构化学/量子化学的理论计算结果来解释化学实验，深入了解分子结构和理论性质，揭示其内在规律性。从而在应用理论的过程中加深对理论知识的认识，提高学生的学习积极性，取得较好的教学效果。
1 设置课程论文的重要性
与其他化学专业课程不同，《结构化学》的内容主要是抽象理论，缺乏合适的配套实验对所学理论知识进行加深、拓宽和巩固。该门课程的对象一般是大学三年级学生，具有相当的化学专业知识。设置课程论文可以让学生在搜寻研究对象或者范围时，对以前专业知识进行回顾和分析，思考大学一年级以来学习的知识是否存在可以采用结构化学理论解释的地方，引发学生对化学知识、原理和现象进行思考，在自由选择题目范围的情况下，激发学生的学习和研究兴趣。在指导学生进行课程论文研究时，注意讲述一般科学研究的方法和步骤及科学工作者所应当具备的科学道德，全面提升学生的科学素养。在指导学生进行课程论文撰写时，着重讲授一般论文的写作格式，培养学生的逻辑思维，提高学生的书面表达能力，形成一定论文写作规范。这对于一般理工科学生尤其重要。设置的课程论文同时为四年级毕业论文研究阶段所需要的逻辑思维和论文写作打下基础。
2 理论化学计算软件的讲授
让学生进行课程论文研究，首先必须先教导学生使用理论化学的计算软件，让计算软件成为学生进行课程论文研究的工具，所以教师本身需要对该类软件非常熟悉，同时具备利用该类软件进行科学研究的能力和经验，这对教师的教学和科研能力有较高的要求。在众多量子化学理论计算软件中，HyperChem比较适合一般学生使用。可视化软件使深奥的理论计算结果形象化、直观化进行表达，让学生好学易懂，同时操作简单，适合用来作为课程论文研究的计算软件。在实际教学中，我们只需要1学时就能教会学生有关HyperChem的基本操作和应用于简单的理论计算。谭君［1］介绍了HyperChem软件的一些使用操作和特点，这里不再重复叙述。
3 科学研究思维和步骤的指导
授之以鱼不若授之以渔，所以我们在课堂上，教导学生一般的科学研究思维和步骤。课堂上以苯环上亲电取代反应的定位规律作为计算例子，采用Hyperchem软件计算各原子电荷并解释定位规律的实验现象。众所周知，苯环上的取代基分为邻对位定位基和间位定位基两类。这里选择了氨基和甲醛基分别作为邻对位定位基和间位定位基两类代表，通过计算其量子化学指数，讨论其计算结果，从理论上解释定位效应。
首先分析影响亲电反应的因素。一般认为碳原子的电子云密度是主要因素，所以我们可以通过计算苯环上的碳原子电荷来解析亲电反应规律。
在Hyperchem构造并以PM3分别计算氨基苯和苯甲醛，按display中的labels，选定charge项，在分子中显示各碳原子的电荷分布。
电荷分布显示氨基苯上邻位和对位的C原子带负电荷，分别为-0.191和-0.169，均大于间位C原子电荷（-0.05），所以对于氨基苯来说，亲电基团会首先进攻邻位和对位。而在苯甲醛的情况恰好相反，间位C原子电荷为最负，为-0.119。亲电基团会首先进攻间位。根据上述计算结果和讨论，应用原子电荷的规律变化很好地解释了亲电取代定位规则。
转贴于 4 拟定结构化学计算题目
自由选择题目范围，可以激发学生的学习和研究兴趣，教学中，我们设定以下方向（题目）：
① 药物分子的结构与活性关系
通过对分子的结构计算，讨论结构与活性关系，寻找分子活性中心和主要影响活性的因素。
② 化学反应原理与规律解释
以理论方法计算和解释常见化学反应的产物与规律，如丁二烯的加成反应。
③ 分子结构与性质
计算出分子的量化指数，寻找量化指数与分子性质的关系，如HOMO、LUMO与颜色的关系。
④ 光谱的移动
研究分子结构与光谱移动的关系，如分子中的键长的变化直接影响红外吸收峰的移动。
⑤ 分子的结构/构型/构象
以理论方法研究分子的结构、具体构型和构象。
⑥ 分子间的相互作用
分子间的作用一般为氢键和范德华作用，与化合键作用相比，属于弱作用，是生物大分子主要相互作用。
5 论文指导与创新思维模式的培育
创新思维的特征是求同与求异的统一、发散与收敛思维的统一、敏锐的直觉与理论思维的统一。课程论文布置下去以后，学生在对课题的思考会有许多新的问题和新的想法，我们要鼓励学生在对新的问题进行创新思维。安排课程讨论，将学生的想法在课堂上讨论，尊重学生的新想法，引导学生将课堂学习的结构化学理论知识应用于课程论文研究中。
具有独立思考判断能力是学生创新思维模式的主要表现。传统教师讲、学生听的缺乏互动的教学模式已表现出许多弊端，影响了学生独立思考和动手的素质及其能力的形成。学生自己选题，成为培养学生独立思考判断能力跨出的第一步，也是重要的一步。独立开展课程论文研究，进一步培养学生独立思考判断能力。因此，教学的重点应放在课程论文研究的过程上，而非结论。教会学生从抽象的数理推导中评选出适合个体所需的条件。同时，学生只有具备独立的思考判断能力和获取知识的能力，才能在终身教育过程中面对日新月异的世界，不断实现知识的更新［2］。
【参考文献】
1 谭君. HyperChem 在结构化学教学中的应用. 重庆教育学院学报，2004，17(6):20～22.
关键词 燃烧热；密度泛函（DFT） ；共振能；苯
中图分类号O64 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0109—02
“燃烧热测定”是物理化学中一个经典的实验，在实验室中一般测定固体物质萘或蔗糖等有机物固体的燃烧热[1—2]。本文通过热力学综合测定仪中的燃烧热测定装置，可以测量出液体苯、环己烷、环己烯的燃烧热，进行计算可得到苯的共振能。应用量子化学理论算方法亦可计算苯的共振能，通过计算方法的选择，并与文献值比较[3]，可找到计算适合苯、环己烷、环己烯系列物质的最佳方法。
1 实验部分
1.1 实验仪器及药品
物理化学热力学综合实验装置RLXZH— ?（配计算机及相关软件），氧弹量热计，压片机，电子天平，氧气钢瓶；苯甲酸，苯（A.R），环己烯（A.R），环己烷（A.R），药用胶囊（本实验用的是重庆申高生化制药有限公司生产的氨咖黄敏胶囊，把药粉倒出，只用外包装的胶囊）。
1.2 空心胶囊燃烧热的测定
取6个空心胶囊，将其叠压在一起，量取约15cm的铁丝，在分析天平上准确称取铁丝的质量，然后把铁丝绑在胶囊上面，准确称量总质量。利用量热计测出空心胶囊的燃烧热。
1.3 测定试剂的燃烧热
选取一个密封完好的药用胶囊，在分析天平上准确称取它的质量，取适量铁丝，准确称取它的质量，放入胶囊中，用滴管小心加入苯，使其装满，再把胶囊套好，在分析天平上准确称取质量，算出苯的质量。再把装好的胶囊置于氧弹中，冲入氧气，利用氧弹量热计测出燃烧热，扣除胶囊的燃烧热，即得到苯的燃烧热，用同样的方法测出环己烷和环己烯的燃烧热。
1.4 实验记录及其数据处理
根据所测的数据作图，并对各测定做温度雷诺校正图，直接通过南大万和综合热测定仪随即软件作图，求出每次实验时温度差T。之后再作雷诺校正图得到温差，图l是四个实验的雷诺校正图，温差T已标出；计算量热计的热容，计算结果可由南大万和物理化学热力学综合实验装置随机软件记录并处理数据。从量热计的热容、各液体样品燃烧时的水温升高值以及胶囊的燃烧热值，计算苯、环己烷和环己烯的恒容燃烧热，并由H=QP=QV+ nRT计算恒压反应热，结果见表1。
2 理论计算部分
2.1 计算方法
在ChemDraw程序中构建苯、环己烷和环己烯的分子结构模型，先用AM1半经验算法对分子模型进行初步的几何优化。之后分别用半经验法（AM1）、从头算方法HF（6—311+g*和6—311++g*基组水平）和密度泛函（B3lyp/6—31）进行优化构型的量子化学计算，整个计算过程使用Gaussian 03程序包完成。
2.2 计算结果
分别使用半经验AM1法，从头算方法HF（6—311+g*）、HF（6—311++g*）、B3lyp/6—31进行结构全优化计算。苯是一个完全对等的正六边形，6个C—C单键完全。由于苯环的共轭作用，使得苯环中C—C单键长度介于环己烷的C—C和环己烯的C=C双键之间。环己烷是较为稳定的椅式结构，6个C原子不在一个平面上。
3 结果与讨论
3.1 实验结果与计算结果对比
按照下列公式求得苯的共振能E[4]，计算结果如表2所示。
3.2 误差分析
文献值是123.58kJ·mol—1[5]，从实验测量与计算结果上分析，实验方法与文献值相差较大，测量了多次仍存在较大误差，主要原因：1）由于苯、环己烷和环己烯都具有强挥发性，在装入氧弹并排出氧弹中空气的过程中已有部分挥发所导致；2）用胶囊盛装液体，在高温时胶囊变软，从而导致液体挥发，使液体燃烧不完全引入误差。用量子化学理论计算方法，经过半经验法（AM1）、从头算方法HF（6—311+g*和6—311++g*基组水平）和密度泛函（B3lyp/6—31）4 种方法计算，密度泛函方法计算得到的结论与文献3值吻合较好，而且在用HF方法计算时，我们用了不同的基组，发现基组的改变对计算数值影响不大，所以用密度泛函方法使用较小的基组也能得到与文献值相符的结果。
4 结论
通过实验和量子化学理论计算均能得到苯的共振能，通过方法和误差分析也可比较两种方法的优点。从误差分析，实验方法得到的结果误差较大，经过多次改进仍不理想。量子化学理论计算方法中的密度泛函（DFT）方法得到的结果与文献值接近，是计算该类物质能量的较好的方法。
参考文献
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关键词:概念图;物质的量教学;知识迁移能力
文章编号:1005-6629(2010)01-0021-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
1 传统“物质的量”教学中存在的问题
物质的量是高中化学理论的一个知识点,是整个高中化学教学的重点和难点之一。普通高中课程标准实验教科书《化学1》(江苏教育出版社)中该单元教材是以“物质的分类及转化”、“物质的量”、“物质的聚集状态”、“物质的量的浓度”、“用物质的量进行计算”为主线编写的。在传统教学中,学生表现的具体问题有:
1.1概念的内涵混淆不清
对物质的量、物质的质量、物质的量浓度、摩尔质量和气体摩尔体积的概念混淆不清,对应的单位也搞不清。如物质的量浓度的单位为mol・L-1,气体摩尔体积的单位为L・mol-1;摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,单位为g・mol-1;相对原子质量的指原子的质量与0.012 kg C-12的1/12的比值,没有单位。但两者在数值上是相等的。
1.2外延把握不准
物质的量表示含有一定数量粒子的集体。是计量原子、分子、电子、中子或离子等微观粒子的一种基本物理量。但初学者往往会把宏观物质用物质的量来表示:如1摩尔大米,5摩尔大肥猪等错误概念;22.4 L・mol-1是特指在标准状况下的气体的摩尔体积。气体摩尔体积的定义是单位物质的量的气体所占的体积,只能应用于气体。学生常认为标准状况下1 mol水的体积为22.4 L,这种说法是不正确的。
1.3在概念之间无法建立有意义的联系
阿伏加德罗常数指的是1 mol任何粒子的微粒数,符号为NA。即指0.012 kg C-12中所含有的碳原子数,近似值为6.02×1023。不能把相对原子的质量、阿伏加德罗常数和物质的量的概念相联系。
1.4在问题解决中不能调用相关概念
在有关方程式和一些基本计算中,运用物质的量进行计算,既方便又快捷。许多高一学生尽管对有关物质的量的公式早已滚瓜烂熟,但是在很长一段时间内,却不能正确应用相应的公式和原理来解题。例如,先把物质的量转化为质量,再换算成物质的量或气体的体积的同学也大有人在。
在物质的量的教学过程中,对知识的横向联系和综合程度的要求提高,在能力上要求从形象思维向抽象思维飞跃。 多年的教学实践表明,由于接触化学时间不长,学生很难将化学中的概念、事实、理论进行有机结合,他们头脑中的化学知识往往是彼此孤立的、零散的,不易形成较完整的化学知识网络结构。这就要求教师在物质的量的教学中,采取一定的教学策略帮助学生形成较为完整的认知结构,实现意义学习。
2 概念图在物质的量教学中的优势
心理学表明,理论知识的学习过程是学生通过积极的思维活动,对各种各样的具体事例进行分析、概括,从而把握同类事物的共同关键特征的过程[1]。 物质的量的概念贯穿于整个高中化学教学的始终,特别是在化学计算中它更处于核心的地位。概念图作为一种能够有效促进概念间知识联系、加强概念间理解的教学工具,能够在很大程度上帮助学生发展一种理解化学概念和现象的整体性知识框架。可以避免学生对知识的死记硬背,实现知识点之间的贯通理解和转换, 有利于认识事件的本质和规律,构建知识网络结构, 提高学生的知识迁移能力。概念图在支持物质的量的教学方面具有以下优势:
(1)形象性:概念图能够以简洁明了的图形形式,表现物质的量理论复杂的知识结构,从而形象地呈现物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积等各概念知识点之间的联系。
(2)整体性:物质的量的教学是抽象的,对高一的初学者来说是易混淆、难理解的。利用概念图能将该知识以整体的、一目了然的方式呈现出来,有利于学生全面理解相关的概念。
(3)综合性:“物质的量”的知识理论性较强,抽象程度高,经常有很多学生面对综合性问题束手无策,即使经过大量训练,效果仍然不理想。历来被认为是造成学生成绩分化、学习困难的重点知识之一。在教学过程中,概念图作为围绕主要概念来组织综合信息的工具,进行知识拓展,有独特的优点。
(4)层次性:概念图可以通过确定物质的量与其他各概念之间的因果联系,区分物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度和气体摩尔体积,形成概念的层级次序,建立各概念之间的关系,提高对各概念的理解。
(5)经济性:由于在人的信息加工系统中,短时记忆容量有限,因此,人们必须具备表征知识的各种各样的经济方式,以适应这一系统结构的有限性需求。
3概念图的制作步骤和教学分析
以限定型概念图制作为例,概念图的制作一般有以下几个步骤:
第一步,确定关键概念和概念等级。
选定某一知识领域后,找出该主题的关键概念以及与之相关的其他概念,并一一列出。然后,对这些概念进行排序,从最一般、最概括的概念到最特殊、最具体的概念依次排列。
第二步,初步拟定概念图的分层和分支。
把所有的概念写在活动卡片上,移动卡片讨论概念可能的连接, 按照概念的纵向分层和横向分支, 在工作平台上排列卡片,初步拟定概念图分布。
第三步,建立相关概念的连接。
把每一对相关的概念用短线连接,并在连线上用适当的连接词标明两者的关系。这样,同一领域及不同领域中的知识通过某一相关概念相连接,再经过修改后各概念及其关系就清晰可见,所绘的概念图就基本确定了。此外,还可把说明概念的具体事例写在节点旁。
第四步,反思完善概念图。
对各人绘制的概念图初稿分组进行讨论及补充,构建小组图;然后全班再讨论,综合成一个概念图。随着学习的深入,学习者对原有知识的理解会加深和拓宽,所以要对概念图不断修改和完善,使概念图真正成为知识建构的有力工具。
以“物质的聚集状态”作为教学案例。物质的聚集状态的变化实质是分子等微观粒子间相互作用的变化所致。以固体、液体和气体三种情况的微观和宏观性质的比较以及分子间距离的变化,很自然能引出了“气体摩尔体积”的基本概念。
对全班学生教学前后制作的概念图进行统计和分析,得出以下结论。
由上表可以看出:
(1)从节点情况看,学生在教学前制作的概念图中的正确节点(即概念),大多数都列出了三种聚集状态的微粒特征、宏观性质、以及影响体积的因素等,同时,还将影响体积的三种因素列了出来。还有一些同学列出了固体和液体相对应的例子,说明大部分学生已基本掌握了概念图的制作要点。由于教材的内容容易让学生接受,通过自学,学生已基本掌握了教学内容。
统计表明,对影响不同聚集状态的粒子数目、粒子大小、粒子间的距离的节点,尤其是气体摩尔体积这一节点有相当一部分同学缺失,甚至出现了错误,其中能举出正确例子的同学很少。说明这一部分内容,学生自学后的掌握情况不好,对影响气体体积的因素没有完全理解,而气体摩尔体积的概念和公式的应用是教学需解决的重点和难点。
(2)从教学前概念图中的命题来看,大多数学生能从物质的微粒特征的结构和运动方式以及宏观性质的形状和能否被压缩的角度进行分析,并用合适的连接词连接,构成正确的命题。正确命题数目的差异主要在影响气体的气体以及气体摩尔体积的公式。
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分析一些学生的错误命题,发现在粒子数目、粒子大小、粒子间的距离节点上出现了错误连接。由此可以看出,少数同学在自学过程中没有理解这三种影响因素对不同聚集状态物质体积的影响。
本案例让学生自学、展开讨论,并分析其他同学制作的概念图,学生就易发现自己制作的概念图中的层级结构是否合理;节点和命题是否正确的;所举例子是否正确,还有哪些知识没有理解。教学后学生制作的概念图的正确节点和命题明显增多。主要增加了影响气体体积的外界条件―温度和压强,而且能举出正确的例子。尤其突出的是,许多同学不同程度地标出了三种不同聚集状态影响体积的关系,还有约18.6 %的学生标出了阿伏加德罗定律和气体摩尔体积的关系,这些都是创新性命题。这说明一方面教师的概念图教学策略是有效的;另一方面说明这些学生在尝试着建构自己的认知结构。但有少数学生未能从这方面作出出尝试,原因可能是学生在画概念图时也许更关注的是不同层交或同一层次内部节点和节点之间的命题,而对于交叉层次间存在的命题缺乏思考;还有可能是学生缺乏将概念体系进行整合的意识和能力。
4 研究结论
(1)在学习中使用概念图的学生,所识记的概念数量多,知识点数量大,知识面明显拓宽,使学生既重视基本概念的学习、深刻地掌握知识的内涵,又扩大知识的外延,将概念内涵与外延及分散的概念组成了有机的概念体系,对概念的把握更为准确和深刻。
(2)采用概念图教学策略,学生对知识的保持和提取更为有效,提取的途径增多,在问题情境中能够对知识产生积极、有效的迁移,能够熟练地运用所学的知识去解决实际问题,对学生整体学习能力起到较好的促进作用,知识的迁移应用能力显著增强。
(3)概念图使师生的思路更开阔和清晰,能激发学生的学习兴趣,使学生在课堂上更积极活跃地参与学习;教师的教案更加灵活而篇幅大大减少;学生的笔记更加简明、清晰,更利于学习。
总之,概念图不论是对学生的学习还是对教师的教学,都有着不可低估的教学意义,对提高教学质量、减轻学习负担也有着重要的意义。
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基金项目：山东省软科学研究计划项目“山东省农业科技期刊学术影响力评价及对科研创新提升作用研究”（2013RKC02006）
作者简介：王丽丽（1978-），女，助理研究员，硕士研究生，主要从事科技期刊编辑工作。E-mail：；
郭凤丹（1987-），女，硕士研究生，主要从事科技期刊编辑工作。E-mail：。*王丽丽、郭凤丹同为第一作者。
**通讯作者：赵文祥（1966-），男，研究员，主要从事科技期刊编辑工作。E-mail：
摘要：依据《中国科技期刊引证报告（扩刊版）》的统计数据，对《山东农业科学》2008～2012年的影响因子、年载文量、基金论文比、总被引频次及其它引用指标的变化动态进行了分析。结果显示，2008～2012年，《山东农业科学》的影响因子和总被引频次上升明显，分别由2008年的0.480和938上升至2012年的0.796和2231；引用刊数、学科扩散指标、机构分布数、地区分布数和H指数总体也呈增长趋势，即年指标、被引半衰期和引用半衰期变化幅度较小，年载文量保持在452～487篇；学科影响指标和基金论文比分别为0.42～0.52和0.504～0.711，平均引文数8.26～10.79，均相对偏低。
关键词：《山东农业科学》；期刊评价指标；动态分析
中图分类号：Q250.252文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）12-0095-04
《山东农业科学》创刊于1963年，由山东省农业科学院、山东农学会、山东农业大学共同主办，创刊初期为季刊，16开本，56页，国内外公开发行。1966年由于历史原因改为内部发行，1979年正式复刊并公开发行。随着形势和科技发展的需要，信息量不断扩大，1986年改为双月刊，2000年改为大16开本，2008年改为月刊，至2013年，已发展成为办刊质量较高、社会影响力较大的综合性农业科技期刊。
创刊50年来，《山东农业科学》始终坚持“普及与提高相结合，以提高为主”的办刊方针，及时报道农业科研的新成果、新进展、新方法、新技术，期刊质量及影响因子逐年提高，2013年版《中国科技期刊引证报告（扩刊版）》最新数据显示，其影响因子达到0.796，被收录为中国科技核心期刊，并在国家和省期刊主管部门组织的期刊质量评比中多次获奖，为第二届和第三届中国期刊奖百种重点期刊、中国期刊方阵双百期刊、全国农业优秀期刊、华东地区优秀期刊、山东省优秀期刊。
为了揭示《山东农业科学》各种期刊评价指标的变化动态，选用《中国科技期刊引证报告（扩刊版）》[1～5]2008～2012年的统计数据，对《山东农业科学》的主要被引指标和来源指标进行动态分析。
1数据来源及评价指标
以2009～2013年版《中国科技期刊引证报告（扩刊版）》[1～5]统计数据为依据，对《山东农业科学》主要被引指标和来源指标2008～2012年的变化动态进行分析。
选用的指标包括影响因子、总被引频次、年载文量、基金论文比、引用刊数、学科影响指标、学科扩散指标、被引半衰期、引用半衰期、即年指标、H指数、地区分布数、机构分布数、平均引文数。
2结果与分析
2.1影响因子的年际变化动态
某种期刊的影响因子为该刊前两年发表的论文在统计当年被引用的总次数与该刊前两年发表的论文总数之比。通常，期刊的影响因子越大，它的学术影响力和作用也越大[5]。 《山东农业科学》2008～2012年的影响因子逐年增加，由0.480增加到0.796（见图1），说明《山东农业科学》的学术影响力正逐年提升。
2.2年载文量与基金论文比的年际变化动态
年载文量是指来源期刊统计当年发表的全部论文数，常被用作学术期刊吸收和传递信息能力的主要指标[5]。2008年下半年，《山东农业科学》由双月刊改为月刊，全年仅出版9期，虽页码有所增加，但年载文量仍明显少于其余4年； 2009～2011年，年载文量逐年减少，2012年又明显上升，明显多于前3年（见图2）。在全年期数相同、页码相同的情况下，年载文量的多少受作者来稿篇幅的影响较大，篇幅长的来稿较多，则载文量相对较少。
基金论文比是指来源期刊中，各类基金资助的论文占全部论文的比例[5]。基金资助课题立足科学发展的前沿，瞄准科学发展过程中有待解决的重大理论难题，具有理论创新性和深度推进的特点，这类论文的学术水平多比较高[6]。由图3可见，《山东农业科学》2008年的基金论文比最低，仅0.504；2011年的最高，达0.711；其余3年变化较小，围绕0.650上下浮动，相对偏低。
2.3总被引频次、引用刊数的年际变化动态
总被引频次是指某种期刊自创刊以来所刊登的全部论文在统计当年被引用的总次数，可以显示所评期刊被使用和受重视的程度以及在科学交流中的作用和地位[5]。由图4可以看出，《山东农业科学》的总被引频次逐年大幅上升，由2008年的938跃升至2012年的2231。
引用刊数是指引用被评价期刊的期刊数，反映被评期刊被使用的范围[5]。2008～2012年，《山东农业科学》的引用刊数逐年增加，由2008年的295上升至2012年的439（见图4）。
上述结果表明，近年来《山东农业科学》越来越受到作者的重视，被使用范围越来越广。
2.4学科影响指标和学科扩散指标的年际变化动态
学科影响指标是指期刊所在学科内，引用该刊的期刊数占全部期刊数量的比例；学科扩散指标是指在统计源期刊范围内，引用该刊的期刊数量与其所在学科全部期刊数量之比[5]。由图5可以看出，《山东农业科学》近5年的学科影响指标呈波动变化，2009和2012年较高，为0.52，其余年份均低于0.50；学科扩散指标则持续增长。表明，《山东农业科学》在本学科内的影响基本处于中等水平，而在学科间的影响范围正逐渐扩大。
2.5地区分布数、机构分布数的年际变化动态
地区分布数是指来源期刊发表的论文所涉及的地区数，按全国31个省市计数（不包括港、澳、台），是衡量期刊论文覆盖面和全国影响力大小的指标。机构分布数是指来源期刊论文的作者所涉及的机构数[5]。由图6可以看出，《山东农业科学》的地区分布数呈增加趋势，2008年仅为16，2011、2012年则达到23；机构分布数呈先增后减的趋势，以2010年最高，达186，2011、2012年分别为162和159，2008和2009年较低。表明，《山东农业科学》在地区间及从事不同工作人员间的影响正逐渐扩大。
2.6其他被引和引用指标的年际变化动态
即年指标为某期刊当年在当年被引用的总次数与该期刊当年总数之比，表征的是期刊的即时反应速率，主要描述期刊当年发表的论文在当年被引用的情况[5]。《山东农业科学》的即年指标除2008年明显较低外，2009～2012年的即年指标基本都在0.100左右波动（见表1），说明《山东农业科学》能够较快地被作者利用。
H指数是指被评期刊在统计当年被引的论文中，至少有h篇论文的被引频次不低于h次。《山东农业科学》的H指数呈缓慢增长趋势，由6逐渐增加至8，表明其高频被引论文数正在增多（见表1）。
被引半衰期是指被评期刊在统计当年被引用的全部次数中，较新一半是在多长一段时间内发表的，反映的是期刊的老化速度。由表1可见，《山东农业科学》2008～2012年的被引半衰期变化范围为3.78～4.70，说明《山东农业科学》被引的文献较新一半多是在3～5年内发表的，时效性比较高。
引用半衰期是指被评期刊引用的全部参考文献中，较新一半是在多长一段时间内发表的，反映的是作者利用文献的新颖度[5]。《山东农业科学》2008～2012年的引用半衰期集中在7～8之间，说明来稿中引用的参考文献较新部分均在最近七八年内发表。
平均引文数是指被评期刊每篇论文平均引用的参考文献数，可用来衡量该期刊的科学交流和吸收外部信息的能力[5]。《山东农业科学》2008～2012年的平均引文数在8.26～10.79之间（见表1），与同类其他期刊相比偏少。
3讨论与结论
影响因子和总被引频次是两个最常用的国际通用的期刊评价指标。影响因子是由E·加菲尔德于1972年提出的[5]，是期刊评估、核心期刊评定及SCI、EI等检索工具选刊的重要参数[7]。《山东农业科学》2008～2012年的影响因子逐年提升，2012年达到0.796，与其他省的同级别农业科学期刊相比，仅低于《河南农业科学》（0.947）和《山西农业科学》（0.845），位居第三。
总被引频次是一个非常客观实际的评价指标，期刊被引用的频次高，说明该刊的利用价值高，同时体现出该刊的学术水平也较高[7]。2008年以来，《山东农业科学》的总被引频次大幅增长，另外，引用刊数和地区分布数也逐年增多，都在一定程度上说明《山东农业科学》越来越受到科研工作者的重视，影响范围越来越广。
年载文量也是鉴定核心期刊的基本指标之一，能够显示专题文献的发文密集程度，载文量大，说明期刊的信息量大[8]。因2008年涉及到《山东农业科学》改为月刊，年载文量无法与其他年份进行比较，所以仅对2009～2012年的年载文量进行分析，结果显示，《山东农业科学》的年载文量有一定的波动，2011年最少，为452，2012年最多，为487。说明2011年发表的大篇幅论文较多，而2012年相对较少。
基金论文比是衡量期刊学术质量的重要指标。基金论文是受国家政府部门或各级基金组织提供科研经费开展科学研究的项目所取得的阶段性成果以科研论文形式表达出来的论文，能在一定程度上体现其所代表领域的科研进展情况[9]。《山东农业科学》2008～2012年的基金论文比为0.504～0.711，相对偏低。
另外，《山东农业科学》2008～2012年的学科扩散指标、H指数、平均引文数也基本呈增长趋势，而学科影响指标、即年指标、被引半衰期、引用半衰期则变幅较小。
综合分析表明，《山东农业科学》通过改月刊、适度增加页数、去除广告、选用学术水平较高的论文等措施使得自身的学术水平逐步提升，在科研人员中的影响力越来越高，影响范围越来越广。但同时也看出，《山东农业科学》的基金论文比仍不高，还需加大改进力度，通过与课题组经常联系并定期约稿，加快期刊的数字化建设等措施，更好地打造刊物的学术氛围，进一步提升期刊的学术影响力，才能受到更多科研人员的青睐，吸引更多的优秀基金论文。
参考文献：
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一、理解教材，把握主线，通过认识原于结构的过程，渗透认识论教育
人们对原子结构的认识经历了以下几个过程：
1.汤姆生的枣糕模型：1897年汤姆生在研究阴极射线时发现了电子，同时提出了原子的枣糕模型：原子全部正电荷和质量均匀分布在原子内，带负电的电子镶嵌在原子内做简谐运动，原子辐射电磁波而产生原子光谱。
2.卢瑟福的核式结构：1911年，卢瑟福通过粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构：原子全部正电荷和质量都集中在体积很小的原子核上，电子在十分空旷的核外绕核做匀速圆周运动，原子辐射电磁波而产生原子光谱。
3.玻尔的准量子化模型：1913年，玻尔修正了核式结构模型，提出了三条假设：①轨道量子化：绕核运动的电子轨道半径只能是一些分离的数值；②能级量子化：在确定轨道上运动的电子的能量是一定的（即不辐射能量）；③跃迁量子化：电子在不同轨道上跃迁时，产生频率一定的光子，因而形成频率一定的原子光谱。
4.波恩的量子化模型：1925年，波恩提出了几率概念，完善了玻尔模型，使原子结构的面目清晰地呈现在人们面前。
枣糕模型能解释一些现象，不能解释粒子散射实验，它对原子光谱的解释也是错误的，但却开启了原子物理的大门；卢瑟福核式结构成功地解释了粒子散射实验，。’但在原子塌陷和原子光谱问题面前却显得无能为力；玻尔引入了量子化但没有完全脱离经典理论中的轨道概念，因而只能解释氢原子的光谱，直到波恩将几率理论引入进来，才使人们对原子结构有了真正的认识。从1897年到1925年，仅仅是原子结构的认识竟经历了这么漫长而艰苦的过程，这一过程，科学家不仅仅只继承了前辈们的思想理论，更重要的是敢于摈弃先前错误，提出新的理论，去伪存真，敢于质疑，从新的角度认识事物，体现了科学的认识论。我们要让学生体会到，学起于思，思源于疑，质疑是创造的开始。文化的继承不能亦步亦趋，盲目接受，科学是在对立与争论中不断得到发展的，在学习的过程中要勇于向权威挑战。从最初的原子不可再分到原子核由质子和中子组成，开辟了粒子物理的研究领域。因此，科学不仅仅是文化的进步过程，更重要的是人类思想、价值观的巨变过程。
二、利用模型功能，使学生在掌握知识的同时领会物理学的研究方法
微观世界无法看见，跃迁、辐射、能级以及量子化等近代物理的概念又十分抽象，那么人们又是怎样去研究呢？从人们对原子结构的认识过程中我们体会到，科学家对于微观世界的认识一般遵循以下研究思想：根据事实，建立模型一提出假设，解释事实一完善模型一形成理论，这种思想方法在物理学上是常见的。对一系列实验事实，应用物理原理，从复杂的物理现象人手，抽象出反映事实的本质因素，舍弃次要因素，以可见直观的模型代替抽象模糊的物理个体。正确的物理模型可以使我们对物理本质有更加深入和细致的认识，对问题的研究更加清晰明了。物理模型能否具有实际功能，还必须通过实践的检验，即判断物理模型是否能够解释新的科学事实，核式结构不能解决原子塌陷与原子光谱问题，于是玻尔引入量子化对核式结构进行修正，提出了三点假设，成功地解释了原子塌陷与原子光谱问题，但它只是量子论与经典理论的混合论，不能解释复杂原子的光谱问题，最终被波恩的量子论代替。可见，人们对原子结构的研究方法，已不仅仅局限于物理，而上升到了哲学领域。人类的认识从实践到理论，再从理论到实践，物理研究的方法体现了辩证唯物主义的方法论。
三、培养科学的世界观
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关键词：2013年诺贝尔化学奖；理论与计算化学；计算机辅助；模型化学
文章编号：1005?6629（2014）3?0011?04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
2013年的诺贝尔化学奖被授予了Martin Karplus、Michael Levitt以及Arieh Warshel三位美国科学家，以表彰他们在发展复杂化学体系多尺度模型方面所做出的杰出贡献。我们知道，长久以来，化学学科的奠基和发展始终离不开化学家在实验室中的辛勤劳动，但与此同时，随着实践知识的不断丰富和完善，以及运算能力的突飞猛进，理论和计算化学有可能也应当在新世纪在化学学科的传统领域发挥更大的作用。当前，解开每个人生命背后的谜团也是人们的兴趣所在。Karplus，Levitt和Warshel三位科学家将经典力学模拟方法结合最新发展的量子物理计算方法，为建立和发展多尺度复杂模型的理论模拟研究做出了基础性的贡献。那么，到底什么是理论模拟方法？它有什么重要的科学意义？对我们又有什么启迪？
1 理论与计算化学的建立和发展历程
20世纪初量子力学的发现为科学家们打开了深层次研究分子和原子的大门。量子力学中著名的薛定谔方程以其优美简洁的形式描述了原子和分子的重要组成部分――电子的行为[1]。1927年，Walter Heitler以及Fritz London两位科学家利用薛定谔方程解开了氢气分子电子结构[2]，理论化学从此悄然兴起。随后，价键理论[3]、Hartree-Fock理论[4]、分子轨道理论[5]等的建立极大地丰富了理论化学的内容。从此，化学学科可以说与物理学一样，开始了真正的两条腿走路，而不再只是依靠实验知识的获取跛足而行。
早在20世纪50年代，科学家利用半经验的方法对原子轨道进行了计算。50至60年代期间，各种各样基于现代量子理论的计算已经被用来计算一些简单分子的电子结构和相互作用。20世纪70年代，例如Gaussian？、ATMOL？、IBMOL？等量子化学计算软件的开发也扩充了计算化学的内涵。
与此同时，新的化学合成与表征技术的开发使得越来越多新颖的分子被制造出来，人们不仅需要认识这些新分子，而且也需要借助一定手段来指导新分子的合成。在这样的前提下，就需要借助计算机对分子进行模拟。
1990年，密度泛函理论（Density Functional Theory）的提出将理论和计算化学带到了一个新纪元。和以往的方法相比，密度泛函理论解决了以往的分子模型中电子交换和相关作用的近似，由其得出的分子几何结构和电子结构的预测与实验数据吻合得非常好。直至目前，密度泛函理论依然是分子和化学反应模拟中最重要也是最为常用的方法，两位科学家Walter Kohn[6]和John Pople[7]因为分别发展了密度泛函理论以及将这种量子力学计算方法融入到计算化学中去而获得了1998年的诺贝尔化学奖，这是诺贝尔化学奖第一次被授予理论和计算化学领域的科学家。获奖者之一的Pople也是著名量子化学计算软件Gaussian[8]的开发者之一，该软件在2009年又进行了一次更新，是当今功能最完善、计算最有效、生命力最长的量子化学计算软件。
目前，专门刊登量子化学理论、模型化学和计算化学的学术期刊也纷纷涌现，如，美国化学会（American Chemistry Society）下已有Journal of Chemical Information and Modeling， Journal of Chemical Theory and Computation， Journal of Physical Chemistry A三本期刊出版，而著名学术出版集团Elsevier也有Journal of Molecular Graphics and Modeling， Journal of Molecular Modeling， International Journal of Quantum Chemistry和Computational and Theoretical Chemistry等专刊，国内也有例如《物理化学学报》和《计算机及应用化学》等期刊。
2 复杂化学体系多尺度模型的建模以及应用
1976年，Michael Levitt和Arieh Warshel二人提出了酶催化生物化学反应的通用理论研究方法[10]。这个方法将生物酶-底物间的复合物和溶剂作用一起考虑在整个体系之内，并且用量子力学和经典力学两种方法探讨了所有可能影响催化路径的因素。其中，量子力学包含了酶-底物键的断裂，底物与酶结合时电荷的重新分布；而经典力学部分则考虑了酶和底物之间的立体作用能和静电作用能。综合考虑以上两点，两位作者以一种水解酶裂解糖苷键为实例，首次进行了水解酶-糖苷这个复杂化学体系多尺度模型的理论计算（图1）。如今复杂化学体系的QM/MM方法已经被广泛应用到酶-底物催化反应，有机反应以及DNA/RNA的相关研究中去。
那么，如何建立一个合理的多尺度复杂模型？科学家们和软件工程师们通力合作开发出了各种功能强大的分子建模和可视化软件。对于小分子的构建，最为常用的为PerkinElmer公司下属的剑桥软件公司开发的ChemBioOffice？系列软件，包括了ChemBioDraw？和ChemBio 3D？两个模块（图2）。当在软件窗口的右侧ChemDraw？面板画出感兴趣的分子后，左边的窗口就会立即显示出分子的3D模型。本软件还包括了其他很多内容，例如对分子进行简单的几何结构优化操作或者分子动力学计算，根据计算结果画出分子的部分电荷、分子轨道等信息。
GaussView？是Gaussian公司开发的用于分子建模的软件包，目前已经更新到GaussView5.0b版本。此软件包的功能类似于ChemBioOffice？，该软件并不如ChemBioOffice？那样还具有计算功能，而只是作为量子化学计算软件Gaussian？的图形输入接口，图3是利用GaussView？创建了联苯分子，当利用Gaussian？软件对分子进行计算完毕之后，也能够展示分子轨道的图形。
以上两种软件不仅可以在各自的软件内部进行计算，而且ChemBioOffice？软件还提供了Gaussian？计算软件的接口。我们可以在ChemBioOffice？中构建完小分子，并设置运行参数之后在Gaussian？中进行对应的计算。
在一个复杂化学体系中，往往还要涉及到生物大分子的构建。现在科学家们已经构建起了大分子结构库，最著名就是由美国布鲁克海文（Brookhaven）国家实验室建立的蛋白质数据库（Protein Data Bank，http：// rcsb.org）。库内包含了蛋白质、多肽、DNA、RNA等95644个晶体结构数据。我们可以通过下载数据来得到生物大分子的晶体结构。
Accelrys公司开发的Discovery Studio Client？软件能够读取从Protein Data Bank下载的pdb文件，如图4展示的是Discovery Studio Client？的界面，展示了人体血清白蛋白和一种DNA的结构。
此外，Discovery Studio Client？还具有将小分子和大分子组装结合在一起的功能，如图5分别是将一种长链的污染物分子结合到了脂肪酸结合酶和人体血清白蛋白中，这就完成了一个复杂化学体系的模型构建。
VMD？软件也是一种常用的可视化软件，相对于Discovery Studio Client？，其功能更侧重于动态展现动力学情况下分子的运动和形变情况。图6则是VMD？软件的界面以及其展示的人体血清白蛋白分子和DNA分子。
在分子建模完成之后，就可以对一个建立完成的化学体系进行理论的计算，预测这个复杂化学体系的物理化学性质。对于一个多尺度模型的计算，计算方法的选择也是多尺度的。首先，对需要模拟的化学反应的区域要进行界定。在界定了这个区域之后，必须对这个区域内的分子进行高精度的量子化学计算，模拟或预测该区域内可能存在的化学键以及键的断裂。在界定的反应区域之外，由于不牵涉到化学反应，所以不需要高精度的量子化学计算方法，而只需要相对简单的半经验的计算方法或者更简单的分子力学方法进行计算。总而言之，这就是复杂化学体系多尺度模型的计算，即QM/MM计算。涉及量子化学部分的QM计算，需要用到包含量子化学计算的软件，例如最著名的Gaussian？，GAMESS？等。在这些软件中，也可以采用ONIOM方法[12]进行计算。
3 复杂化学体系多尺度模型建立的科学意义及其展望
结合理论以及计算化学发展本身的历程来看，复杂化学体系多尺度模型具有十分重要的科学意义。首先，此模型的建立使我们从简单分子的化学反应进入到了生物大分子体系的理论计算研究。利用理论计算这个强有力的工具，生命科学的奥秘将很快被解开，人们对生命科学背后的化学机制的认识将会上升到分子层面，对带动化学，乃至生命科学学科具有举足轻重的作用。其次，多尺度模型的建立也能够促进理论和计算化学本身的发展，丰富理论和计算化学本身的内涵，并且随着研究体系的进一步复杂化，将在现有的多尺度基础上提出新的超尺度模型的可能。
此外，作为一门交叉学科，理论和计算化学的发展也势必会带动其他相关学科的进一步发展。90年代开始，纳米学科蓬勃发展，各种新材料如雨后春笋般出现，得益于理论化学中平面波和赝势（即将离子实的内部势能用假想的势能取代真实的势能，但在求解波动方程时，不改变能量本征值和离子实之间区域的波函数）的发展，对具有周期性结构的晶体材料性质的模拟和预测也成为可能。目前，已经有Material Studio？、VASP？等多种模拟软件。在药物合成方面，计算机辅助药物合成的概念已经深入人心（Computer-aided Drug Design）。顾名思义，计算机辅助药物设计利用计算化学这个强有力的工具来发现或者研究具有生物活性的药物分子的行为，其最基本的目标就是通过计算化学来预测一个分子与靶生物分子是否会结合，并且其结合能力有多强，能够实现这一功能的软件则包括了GOLD？、SYBYL？等等。
可以说，理论和计算化学已经成为辅助化学家们探索世界的重要工具，也成为了指引科学家探索未知世界的新罗盘。
参考文献：
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研究者习惯于沿袭传统的知识来对科学作出合理的解释，即知识是不断积累增长的，而且科学知识就是真理，是不可变的，强调科学知识是一个不断进步的过程。纵观历史，人们对知识增长方式有着不同的观点和认识。一种观点是逻辑实证主义的累积型知识增长模式，即科学是科学家首先从科学实验开始，实验的目的是在人类已知和未知的科学前沿地带中选取某一点进行精心控制和严格调节的观察，然后将实验中所发现的问题系统的记录下来，可能的话还将他们公布于众。这就是“科学始于观察，然后上升到理论”的传统信念，这一理论认为：科学知识增长就是一个不断增加、不断积累的“中国套箱式”的发展过程。这一研究方法分别经历：观察与实验归纳与概括提出假设尝试证实假设证明或反驳知识的形成[3]。这种传统的科学方法和思维方式主要是以归纳为主。
从17世纪到20世纪，这种科学思想经过后人不断的修正、补充和完善，一直为科学家和学者所接受，这种逻辑实证主义的知识增长模式对人类科学发展的进程产生了很大的影响；另一种观点是以波普尔为代表的证伪主义的修正、检验型的知识增长模式。这种知识增长模式认为：科学知识增长“并不是指观察的积累，而是指不断一种科学理论、由另一种更好的或者更合乎要求的理论取而代之[4]”。波普尔认为，知识从本质上都是暂时性的，我们无法证明知识的绝对性，却可以检验证明其存在着某些不合理的因素，科学正是由于这种不确定性，才不断地在证伪、反驳中提高其必然性，才使科学有着强大的生命力。波普尔还用以下公式概括地描述了知识增长的规律：P1TSEEP2[4]。P1表示提出问题，TS表示再找出解决问题的试错方法，EE表示清除错误，P2表示在解决了最初问题的同时又产生了新问题，新问题又进入到解决问题的试错阶段，然后清除了错误，又引发了新问题，一直这样周而复始的发展下去。这个过程是一个反馈的过程，科学进步正是遵循着这样一个反馈机制，科学知识便得到了增长，科学发展于是便没有了终结。这一理论的应用结果就是每个科学家都应尽可能的阐述自己的研究成果，也应尽可能多地吸收别人的研究成果去不断地进行辨伪和反驳，才能使科学走向更进一步的精确。第三种观点是库恩的历史主义科学革命型知识增长模式。库恩认为科学发展具有按一定规则、周期出现的结构，由此而建立起的科学、按照“前科学———常规科学———反常———危机———科学革命———新的常规科学———新的危机……”的逻辑规律而向前发展的模式[5]。以上三种知识增长模式其实代表了三种不同的科学观和哲学观，他们都存在一定的合理因素和借鉴意义，对我们研究学术传播系统的发展有着理论、方法上的指导意义。我们正是在这种理论和方法的指导下研究学术期刊的发展，研究其对知识增长方式变革的贡献，研究学术期刊在学术传播系统中所发挥的作用以及系统反过来对其质量的控制，从而促进学术传播活动的繁荣和最终达到知识增长的目的。
科学知识的增长是有规律可循的。从20世纪70年代开始，就有人对知识增长规律不断的进行探索，最具代表性的人物是美国科学哲学家普赖斯，他通过对物理出版物(主要是英国皇家学会出版的《哲学会刊》)数量增长情况进行定量归纳分析，揭示出了科学文献指数增长规律。从对研究者的数目、科研经费、科学文献数量等计量参数研究中，普赖斯发现，从1665年第一份科学期刊问世以后，每隔100年文献数量就会增加100倍，大体以18年为一个倍增周期，每15年为一次稳定倍增。1962年普赖斯用计量方法提出了科学知识增长规律用指数增长曲线来描绘，称之为“普赖斯曲线”。这一曲线只是知识增长的理想模式，普赖斯并没有从理论上对其知识增长模型进行解释，也没有考虑社会其他复杂因素对知识增长的影响，这方面的不足因科学社会学的兴起而有了很大的改观。因此，要研究知识增长的规律还应当应用科学社会学的知识对知识增长规律作出定量和定性的分析。
从科学哲学对知识增长方式理论和经验的论述可以看出，科学知识的增长与文献数量的增长有着密切的关系，这也是传统图书馆学与文献学研究的理论基础和出发点。但经过更深入的研究发现，知识增长与文献数量关系又不是呈绝对的正比关系，这就需要对影响知识增长的各方面因素在科学交流系统中的相互关系、所形成的层次、结构等进行统合分析，才可能全面的搞清楚知识增长的方式和规律。只有在搞清楚知识增长的方式和规律后，才可能对电子期刊在科学交流系统中的地位、作用以及如何作用与改变原有系统等问题展开深入地研究。
2网络电子期刊的发展方向及策略
电子期刊是学术出版传播的又一次革命，是现代信息社会多元化学术转播的一种发展方向，它有着广阔的发展前景，它的出现不仅仅是增加了一种新的学术传播媒介，更重要的是它改变了现有的学术出版传播模式，引发了传统学术模式的调整和整合，同时使得知识增长方式也发生了根本性的改变。就目前而言，要使电子期刊有效地健康地发展、使之更好的来促进学术传播活动，有必要解决好以下问题。
2.1深化出版管理体制与运行机制的改革
在期刊电子化进程中，一方面，应加快实现期刊管理、运行由出版事业向出版产业的转变，真正确立期刊出版部门和机构的法人地位，在财务、用人制度和经营管理等方面真正拥有企业自，改变发行策略，形成竞争格局。这些变革需政府给予政策、法制上的保障。另一方面，网络电子期刊部门，还应注意建立起规模产业，建立完善的出版企业产业链，从期刊产品开发到服务，从管理到经营，从政策、法制到资金流通等各个方面，要为期刊全面电子化、网络化创造良好条件。第三，应建立以用户为中心的良好的网络运行模式，要引入竞争机制和期刊定量评估指标体系，并应用引文分析法和期刊质量判断法对期刊质量进行定量评估，评选核心期刊和优秀期刊，实行期刊品牌战略，在研究者中形成广泛影响，吸收专家和优秀研究者的注意，将优秀稿件相对集中在核心期刊上，尽快建立起有国际影响力的期刊。
2.2加强网络电子期刊的质量控制
电子期刊质量是制约其发展的重要因素，电子期刊的出现打破了原有格局，期刊质量控制在原有内容数量控制、编辑质量控制、出版质量控制的基础上，又增加了期刊质量控制的新课题。电子期刊的质量评估主要应从数量、质量以及社会影响等方面进行。从数量方面来说，判断期刊质量最典型的是引文分析法，通过期刊论文之间引用和被引用关系来定量判断期刊质量，这种做法具有一定的合理性。从期刊自身情况和刊载论文的学术规范、研究深度和广度来评估期刊质量、则采用的是质量判断方法。期刊的社会影响对期刊社会信誉度的建立、对作者的吸引等也起着十分重要的作用。期刊自身情况的判断标准(包括期刊办刊的宗旨、目的和用户群；期刊出版速度；期刊载文量；论文、评论、时事通讯等的比例和刊期；期刊、出版机构、编辑和编辑部的社会名声；期刊论文的学术质量；期刊的发行数量；期刊的印制和版式质量等)对期刊质量评估也有着很重要的参考价值，这些标准也是期刊出版机构和编辑部门应努力的方向。这里需要强调的是期刊论文的学术标准，因学科内容不同而有所差异，但论文中作者在理论、方法上能提出自己独到的见解，具有很强的操作性，规范化的语言和编辑标准，进而能促进学科的发展和知识的增长等是人们要强调的最重要的学术标准。
2.3走纸质期刊与网络电子期刊并重的发展道路
根据国外以及国内大学图书馆用户对电子资源态度与利用情况的调查研究显示，现阶段用户最喜欢阅读的仍然是印本期刊，阅读习惯以及电子期刊的表现形式是影响电子期刊使用的重要因素。人们希望电子期刊的表现形式与印本期刊基本保持一致，符合印本期刊的阅读习惯，这样就可以减少对电子期刊阅读的不适应感，促进电子期刊用户的可接受性。目前，阅读习惯、计算机网络设备与条件、费用、检索使用能力等因素仍然制约着期刊电子化、网络化的进程。因此，选择印本期刊与电子期刊并重的发展道路是目前期刊发展的最佳选择。当前我们首要的任务是应在提高期刊质量上狠下功夫，为全面实现全程纯电子期刊化、网络化打下良好的基础。
2.4注重培育用户市场，切实建立期刊、作者、用户之间的互动关系
信息传播是人类社会得以维系和发展的重要因素，个别人对于电子期刊的态度也会影响到其他人，甚至是大众的思想、态度及行为。作为信息管理机构、出版机构和部门、以及大学和研究机构应积极创造条件，一方面应培养人们改变对电子期刊的看法，激发和加强研究者对电子期刊使用的欲望，同时培养用户的使用习惯，并加深用户对电子期刊的依赖性。另一方面，应打破单一期刊设立的限止，在作者和用户之间架起沟通的桥梁，让作者的思想、观点、成果等与用户尽量形成实时互动，以加速期刊学术交流的速度，让期刊真正适应学术传播的需要，从而促进知识的增长。
2.5建立期刊出版模式多元化的发展格局
在目前网络环境下，印本期刊的电子化、网络化，作者/编辑型期刊出版的发展已有一定的基础，加之中国教育科研网等网络基础设施的建成，极大的便利了高等院校师生和科研机构人员的上网，大学及科研机构研究手段的现代化、计算机网络技术的广泛应用等等，为作者/编辑型期刊的出版模式打下了坚实的基础。但目前网络电子期刊的流通仍然存在着一些问题，除人们的阅读习惯外，建立期刊多元化的发展格局势在必行，一方面应建立让期刊作者/编辑型期刊和研究者在其上，并对其订购或阅览创造条件，使之真正成为学术传播的媒介和渠道；另一方面，网络电子期刊只有得到研究机构、大学等有关机构的认可，并作为聘任、评级和职称评定等的依据，才能成为学术传播的有效渠道。应当说，只有建立形成印本期刊、电子期刊、作者/编辑型期刊(纯电子期刊)出版模式相互共存的多元化的发展格局，才能重塑学术传播新模式，才能促进电子期刊的可持续发展。
2.6积极促进期刊出版向国际化方向发展
期刊形式的国际化并不等于真正实现国际化。期刊真正实现国际化还在于，以的高质量来参与国外同类期刊的竞争，在寻求合作、资金、外来先进人才和先进管理经验的基础上创新和增强期刊竞争力，在竞争中获得国际社会的承认。目前，尽管我国绝大多数期刊还不具备国际竞争的实力，但我们应该在制订电子期刊发展规划时，考虑到在各方面与国际接轨的问题，树立创新和竞争意识，为具备国际竞争力打下坚实的基础。另外，还要积极创造条件促进期刊出版向国际化方向迈进，只有充分利用国际间的信息资源、人才资源、技术资源，科技期刊才能真正成为国际科技合作与交流的媒介，才能真正提高期刊在国际上的影响力。具体而言，我国期刊编辑委员会中可以聘请国外知名专家担任委员，吸引国外稿源，鼓励国外留学人员及华裔研究者积极投稿。为解决语言障碍问题，在我国积极“创办英文科技期刊，增加中文科技期刊中英文的信息量”[6]，如在我国期刊论文中要求作者提供英文文摘和英文关键词等的做法就是为国际著名检索系统判断论文内容和质量提供一定的依据，为期刊走向世界奠定基础。
2.7建立科学的学术期刊共享平台
物理学 文化 科学技术
一、中欧文化的对比
1.中国文化是建基于黄河河谷的大农业社会，以“人本”的家族文化为主，“物本”的宗教文化为次。聚河谷而居，居有定所，多见人邻，少见树木。人与人的关系比人与自然界的关系更为密切和重要，社会的主要问题和兴趣是在于人而不在于物。生活复杂的大农业社会，必须分工合作，自然要建立一个有组织和有权威的中央政府。家族文化是一个整体文化，个体有义务要支持整体的共同性，而整体亦有义务要照顾个体的特殊性。人是来自现实的祖先，必须对祖先负责。中国文化是强调整体、务实、内向、兼容、义务、约束、合作和相对性，重视对个人天赋欲念的自我克制和自我修养的人为能力，称之为“德”。人的问题只可以靠人自己去了解和处理，发展了人本的“人理(伦理)学”。
2.欧洲文化基于游牧文化。欧洲文化是游牧文化和地中海内海文化(希腊逻辑文化、罗马帝国文化和中东耶稣宗教文化)的综合文化，以“物本”的宗教文化为主，“人本”的家族文化为次。它是强调个体、理想、外向、对抗、自由、权利、信仰和绝对性，重视发挥个人天赋欲念的自由和权利。欧洲文化在物质世界的“物性理论”发展，对人类物质生活巳作出了重要的贡献。
二、科学技术
科学是物质世界的了解，是一种思想系统，也是一种顺其自然的思想活动，其探索的目标是“发现”。技术是物质世界的应用，是一种行动系统，也是一种事在人为的行动活动，其运作的目标是“发明”。
三、物理学的发展
物理学是一门量化的学问，从事物理量的研究和它们之间的时空基础关系。不能量化的东西便不是物理量。
萌芽时代：物理学的起源是来自古希腊时代。
黑暗时代：这是物理学发展的冬眠时代。
(1)罗马帝国。罗马人是实用民族，他们强势在军事，行政和工程，而不在学术和科学。大量收集和发展希腊哲学思想，而很少有原始的创作。为了要准确解释以地球为中心的行星运动，增加了偏心圆的微扰。
(2)中世纪。中世纪的欧洲是一个宗教和封建的封闭保守时代。研究希腊哲学和科学的中心便转移到阿拉伯和波斯。
(3)。二百年运动，动摇了欧洲的封建制度和教会权力。伊斯兰的优秀文化开始对欧洲人开放。
复兴时代：大乱之后必有大治。经历过的浩劫之后，欧洲从一个保守封闭的教条社会转入一个改革开放，实事求是和解放思想的文艺复兴时代，由神本回归到人本。文艺复兴使欧洲恢复对人，人的成就和人的世界的兴趣。文艺复兴把欧洲从一个较为落后的社会在五百年内，先后超过伊斯兰和中国社会。
1.机动力学
从希腊时代到黑暗时代这一千六百多年，物理学发展的主要兴趣上行星运动。发展以数学的欧几里得几何学为基础，均速圆周运动为核心。到了复兴时代，以既定的数学基础来了解观测的事实，改变为从事实去寻找事实背后的数学原理。由实是求事改变为实事求是，由以数学为基础改变为以物理为基础。
(1)天上行星的日心椭圆运动的发现和地上物体的重力加速度及抛物线运动的了解。椭圆和抛物线非均速运动的发现是一个非常重要的突破，是欧几里得几何不能解释的现象。除了物理现象的突破外，更促使后来十七世纪解析几何的发展。
(2)机动力学的诞生。为了解决重力问题，牛顿认为，天上月球围绕地球的运动与地上物体的抛物线运动是同一根源，及推出它们之间与地球中心距离的关系。他成功发现三个物体的运动定律：惯性定律，动力定律和反作用定律，更由第二和第三个定律推出物体之间的重力定律。为了完成三个运动定律，牛顿创造了两个重要的物理量：惯性质量=密度×体积和惯性动量=质量×速度。同时他更创造了一条微积分的数学工具，来取代欧氏几何学的不足。
(3)牛顿动力定律理论的普遍化，以位能和动能取代外力和加速度。从物理定律推理到物理理论是符合从几何公理推理到几何定理的――演绎逻辑。
(4)牛顿动力学对随机过程的应用。19世纪未，机动力学已发展成为宏观物质世界一个完美的理论：完整，合理和前后一致。
2．电动力学电磁现象虽然是人类很早便发现的自然现象，但到了十六世纪才开始从实验中取得量化的结果。
3．辐射动力学，辐射反映了物质世界的微观结构。
到二十世纪，出现了与辐射作用有关的三个物理现象：离子体，核子一基本粒子和激光作用。这些现象激发了物理理论的发展。
(1)量子论的诞生。普朗克(Planck)创立“量子”的新物理概念，成功解释黑体辐射的实验结果。后来，爱因斯坦和玻恩(Born)分别用量子来成功解释光电效应和氢原子光谱。
(2)量子力学。在数学的基础上，由海森伯(Heisenberg)，薛定谔(SchrOdinger)等所发展的量子数学系统(量子力学)，不但可以用来了解原子物理现象，也可以用来了解分子物理现象。
(3)基本粒子物理。基本粒子物理实验观察的新结果，促使大量相关理论的发展，量子电动力学，相对性量子力学，其中，杨一米场有更突破性的广泛意义。
20世纪的世界发生了重大变化。(1)物理学发展已由宏观的物质世界转入微观的物质世界。由以物理为主导的思维转回到以数学为主导的思维。微观物质世界发展了两个很矛盾的物理观点：在原子分子的领域，越基本的状态，寿命越长，能量越低；在粒子的领域，越基本的粒子，寿命越短，能量越高。(2)经过两次世界大战后，影响人类社会的重心已由欧洲社会，转移到没有传统民族文化的美国移民社会。美国文化是一个以商业为主，物质为重的实用文化，可以说是一个现代化的罗马帝国文化。
抗日战争时期，毛泽东以马克思主义为指导，积极推进马克思主义文化理论与中国革命斗争实际相结合。提出了建设民族的科学的大众的新民主主义文化这一重要命题。在他这一时期的许多重要著作中，如《矛盾论》、《实践论》、《中国共产党在民族战争中的地位》、《新民主主义论》、《反对党八股》、《在延安文艺座谈会上的讲话》、《关于陕甘宁边区的文化教育问题》、《文化工作中的统一战线》、《论联合政府》等，包含着丰富的文化建设方面的内容，这些内容科学论述了“文化建设的重要地位”、“文化建设的指导思想”、“文化建设的方针原则”、“文化建设的人才队伍”、“文化建设的领导力量”等多个方面。毛泽东在这一时期关于文化建设的一系列重要观点、重要论述，形成了基本完整和相对成熟的新民主主义文化理论，为动员千百万人民群众进行抗战并争取战争胜利提供了强大的精神食粮，也为新中国成立后中国共产党领导文化建设奠定了坚实基础，值得我们认真进行梳理、学习、研究和借鉴。
一、文化建设的重要地位
人类社会的发展历史，是由人类的经济、政治和文化相互交织、共同作用构成的实践活动，文化是推动人类社会发展进步的重要力量。恩格斯在《反杜林论》中，以人类本身的进化发展来说明文化的重要性。他指出“最初的，从动物界分离出来的人，在一切本质方面是和动物本身一样不自由的；但是文化上的每进一步，都是迈向自由的一步。”人类拥有的文化越多，越脱离必然王国而越接近自由王国。马克思和恩格斯所创立的历史唯物主义，科学地论证了生产力和生产关系、经济基础和上层建筑、物质生产和精神生产之间的关系，既充分肯定了物质生产的终极决定力量。又充分肯定了精神生产对物质生产的巨大反作用力量。实现了二者的辩证统一，奠定了他们在科学史上的不朽价值。马克思和恩格斯的至理名言深刻指出，“批判的武器当然不能代替武器的批判，物质的力量只能用物质的力量来摧毁：但是理论一经掌握群众，也会变成物质力量”，这是对精神文化重要作用的高度褒奖。
中国共产党是以马克思主义作为指导思想的政党，重视文化建设，坚持用马克思主义革命理论指导革命实践活动，是中国共产党的优良传统。抗日战争时期，中国共产党面临着艰巨的文化建设任务，日本侵略者为了实现长期统治中国的目的，在其占领区内，建立奴化教育的统治机构与制度，提倡与利用中国买办性的封建主义文化，培植为他们奴役中国人民服务的奴化文化。这种文化奴化政策，消弭了中国人民的英勇抗战精神，加深了中华民族的文化危机。因此，为了反对日本军国主义的侵略，实现国家解放民族独立，必须高度重视文化建设，必须组织起革命文化大军，用革命文化战胜日本帝国主义的奴化文化。毛泽东指出：“在我们为中国人民解放的斗争中，有各种的战线，其中也可以说有文武两个战线，这就是文化战线和军事战线。我们要战胜敌人，首先要依靠手里拿枪的军队。但是仅仅有这种军队是不够的，我们还要有文化的军队，这是团结自己、战胜敌人必不可少的一支军队。“革命文化，对于人民大众。是革命的有力武器。革命文化，在革命前，是革命的思想准备；在革命中，是革命总战线中的一条必要和重要的战线。”文化斗争，是没有硝烟的斗争，是另一条革命的战线，为了战胜日本侵略者，共产党既要组织起浩浩荡荡的军事大军，又要组织起浩浩荡荡的文化大军，从文武两条战线展开斗争，使日本侵略者，不仅在军事上遭到打击，在精神文化上也要遭到打击，加速其失败，文化是打击敌人的有力武器。
在毛泽东看来，建设以马克思主义为指导的先进文化，不仅仅是为着打败日本侵略者，争取民族独立的需要，而且更是新民主主义革命的根本目标之一，是建立新民主主义共和国的需要。他指出，“一定的文化(当作观念形态的文化)是一定社会的政治和经济的反映，又给予伟大影响和作用于一定社会的政治和经济，”“我们共产党人，多年以来，不但为中国的政治革命和经济革命而奋斗，而且为中国的文化革命而奋斗；一切这些的目的，在于建设一个中华民族的新社会和新国家。在这个新社会和新国家中，不但有新政治、新经济，而且有新文化。这就是说，我们不但要把一个政治上受压迫、经济上受剥削的中国，变为一个政治上自由和经济上繁荣的中国，而且要把一个被旧文化统治因而愚昧落后的中国，变为一个被新文化统治因而文明先进的中国。一句话，我们要建立一个新中国。建立中华民族的新文化，这就是我们在文化领域中的目的。”在毛泽东所设想构建的新中国里，文化具有重要位置，是必不可少的，没有文化任何社会都是建立不起来的，文化与政治、经济三位一体，有机统一，不可分割。1945年4月，在中国共产党第七次代表大会的政治报告中，毛泽东再次把建设新民主主义的文化确立为未来新中国的基本目标之一，强调“没有民族的科学的大众的文化即新民主主义文化的发展，……要想在半殖民地半封建的废墟上建立起社会主义社会来，那只是完全的空想。”毫无疑问，文化建设是毛泽东所追求和确立的国家建设重要目标之一。
二、文化建设的指导思想
任何一种文化形态都以其特定的指导思想为核心，从而决定着文化的性质和发展方向。中国共产党和中国人民选择马克思主义作为指导思想，是历经百般挫折、千辛万苦的历史必然。近代以来，面对中华民族文化危机，中国的仁人志士不断努力探索文化启蒙与文化复兴的道路。从洋务派对器物文化的青睐，到维新派对政治文化的关注，再到新文化运动对观念文化的变革；从“中体西用”，到“西体中用”，再到“中西综合”；从文化保守主义，到文化自由主义，再到文化激进主义等等，一大批先进的中国人开启了中国新的文化自觉之路，执著地探索着一种新型现代文化，期间经历了漫长曲折的道路，取得了一定成就，但始终没有找到中国文化发展的正确方向。毛泽东指出：“在‘五四’以前，中国文化战线上的斗争，是资产阶级的新文化和封建阶级的旧文化的斗争。……那时的所谓学校、新学、西学。基本上都是资产阶级代表们所需要的自然科学和资产阶级的社会政治学说(说基本上，是说那中间还夹杂了许多中国的封建余毒在内)。在当时，这种所谓新学的思想，有同中国封建思想斗争的革命作用，是替旧时期的中国资产阶级民主革命服务的。可是，因为中国资产阶级的无力和世界已经进到帝国主义时代，这种资产阶级思想只能上阵打几个回合，就被
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外国帝国主义的奴化思想和中国封建主义的复古思想的反动同盟所打退了，被这个思想上的反动同盟军稍稍一反攻，所谓新学，就偃旗息鼓，宣告退却，失了灵魂，而只剩下它的躯壳了。旧的资产阶级民主主义文化，在帝国主义时代，已经腐化，已经无力，它的失败是必然的。”“五四”运动催生了近代以来中华民族思想的首次大解放，推动了马克思主义在中国的传播。五四以后，面对各种社会思潮和救国学说，中国优秀知识分子在比较中甄别，认为只有马克思主义能够救中国，俄国人的道路是没有办法后的唯一正确道路，于是他们决心向俄国人学习，最终选择了马克思主义，口’开辟了中国文化发展的新道路。毛泽东指出：“中国人找到马克思主义，是经过俄国人介绍的。在十月革命前，中国人不但不知道列宁、斯大林，也不知道马克思、恩格斯。十月革命一声炮响，给我们送来了马克思列宁主义。十月革命帮助了全世界的也帮助了中国的先进分子，用无产阶级的宇宙观作为观察国家命运的工具，重新考虑自己的问题。”有了马克思主义，中国革命面貌发生了根本改变。
马克思主义是人们认识世界、改造世界的强大武器，马克思主义传人中国，使中国革命和思想文化建设都发生了重大变化。抗日战争时期，毛泽东在《实践论》、《矛盾论》和《辩证法唯物论》等著作中，对马克思主义的重要性作了进一步的论述，认为马克思主义是唯一正确的科学理论，是中国人民进行革命斗争的行动指南。“马克思主义哲学——辨证法唯物论。继承了过去文化之科学的遗产，同时又给此种遗产以革命的改造，形成了一种历史上从来没有过的、最正确最革命最完备的、哲学的科学”。“这个理论一经传到中国来，就在中国思想界引起了极大的变化”。新民主主义文化建设是新民主主义革命的重要组成部分。自然离不开马克思主义的理论指导，毛泽东指出，“这种文化只能由无产阶级的文化思想即共产主义思想去领导。任何别的阶级的文化思想都是不能领导了的”。一直到新中国成立以后。毛泽东又多次强调中国革命和建设必须以马克思主义为指导。“要把马克思主义当作工具看待，没有什么神秘，因为它合用，别的工具不合用。资产阶级的唯物主义不合用，只有马克思的唯物主义，就是辩证唯物主义，运用到社会问题上成为历史唯物主义，才合用。马克思创立了许多学说，如党的学说、民族学说、阶级斗争学说、无产阶级专政学说、文学艺术理论等等，也都应当当作合用的工具来看待”。为了充分发挥马克思主义在文化建设中的指导作用，毛泽东号召广大文化工作者要认真学习马克思主义，他强调“马克思列宁主义是一切革命者都应该学习的科学。文艺工作者不能是例外。”广大的文艺工作者是文化建设的生力军，学习、坚持马克思主义责无旁贷，义不容辞。
马克思主义不是一成不变、僵化呆滞的教条，马克思主义的应用应当与具体的实际情况相结合。新民主主义文化建设中作为指导思想的马克思主义，也应当与中国革命实践相结合，实现马克思主义中国化、大众化。1938年10月，毛泽东在《中国共产党在民族战争中的地位》中指出：要“使马克思主义在中国具体化，使之在其每一表现中带着必须有的中国的特性，即是说，按照中国的特点去应用它，”这是毛泽东提出马克思主义中国化概念的开始。《在延安文艺座谈会上的讲话》中，毛泽东还指出：“我们是马克思主义者，马克思主义叫我们看问题不要从抽象的定义出发，而要从客观存在的事实出发，从分析这些事实中找出方针、政策、办法来。我们现在讨论文艺工作，也应该这样做。”1945年4月，毛泽东在中国共产党第七次全国代表大会上的口头报告中又一次深入表达了这一重要论点：“我们历史上的马克思主义有很多种，有香的马克思主义，有臭的马克思主义，有活的马克思主义，有死的马克思主义，把这些马克思主义堆在一起就多得很。我们所要的是香的马克思主义，不是臭的马克思主义；是活的马克思主义，不是死的马克思主义。”马克思主义是人类文明进步的结晶，她不是僵化的教条而是人们行动的指南，马克思主义本身即是一套科学文化理论体系，继承和发展马克思主义既是坚持马克思主义理论指导的重要表现，也是推动文化建设的重要组成部分。归根结底，马克思主义是社会主义文化建设的理论源头，它的基本立场、观点与方法不会因时代变迁而过时，但她的具体应用一定要与具体实际相结合，用发展着的马克思主义指导发展着的文化建设。
三、文化建设的方针原则
以什么样的方式方法建设和发展文化，文化工作者应当坚持什么样的原则投身文化建设，用什么样的标准来评判文化等一系列文化建设中的具体问题，是抗战时期中国共产党文化建设中必须解决的重要问题。对此，毛泽东也进行了深入思考，作了多方面论述，形成了抗战时期文化建设的重要原则和基本方针，并成为新中国成立后文化建设“二为”方向和“双百”方针的重要来源。
第一，坚持古为今用、洋为中用。历史唯物主义和辩证唯物主义认为，人类历史是一个既紧密联系又不断发展、既相互包容又不断扬弃的进步过程，既不存在一成不变的自然界和社会，也不存在突然降临的自然界和社会。以此来考量文化建设，既不能割断历史，抛弃先人创造的优秀文化成果，更不能自命不凡，闭门杜撰一套所谓的文化思想体系，文化建设必须广泛汲取一切有益的人类文化遗产并在此基础上予以发展创新。列宁在谈到对传统文化继承时说：“无产阶级文化并不是从天上掉下来的，也不是那些自命为无产阶级文化专家的人杜撰出来的。如果硬说是这样。那完全是一派胡言。无产阶级文化应当是人类在资本主义社会、地主社会和官僚社会压迫下创造出来的全部知识合乎规律的发展。”毛泽东坚持马克思列宁主义的基本精神，主张文化建设需要在批判基础上吸收借鉴古今中外各种形态的文化，在《中国共产党在民族战争中的地位》中，毛泽东指出，“学习我们的历史遗产，用马克思主义的方法给以批判的总结”，“从孔夫子到孙中山。我们应当给以总结，承继这一份珍贵的遗产。”在《同英国记者斯坦因的谈话》中，毛泽东又指出“我们的态度是批判地接受我们自己的历史遗产和外国的思想。我们既反对盲目接收任何思想也反对盲目抵制任何思想。”在《新民主主义论》中，毛泽东对如何正确对待外国先进文化作了深入论述，“中国应该大量吸收外国的进步文化，作为自己文化食粮的原料，……凡属我们今天用得着转贴于
的东西，都应该吸收。”应该说，毛泽东的这些认识和主张是十分理性、十分科学的，充满了辩证法思想，贯穿着实事求是精神。吸收西方先进文化不是“全盘西化”，对当时社会上的“全盘西化”思潮，毛泽东给予了坚决抵制，明确告诫大家，“所谓‘全盘西化’的主张，乃是一种错误的观点。形式主义地吸收外国的东西，在中国过去是吃过大亏的。”历史发展的事实充分说明，“言必称希腊”，无异于“数典忘祖”不可取；“一头扎进故纸堆”，类似于“墨守陈规”不足用，只有“沟通中西”、“贯通古今”、“古为今用”、“洋为中用”才最可行。
第二，坚持文化为抗战胜利服务、为人民大众服务。作为对人类经济活动和政治活动的反映，文化建设有着鲜明的政治性，是从属于一定阶级、为一定的政治路线服务的。马克思恩格斯指出：“统治阶级的思想在每一时代都是占统治地位的思想。这就是说，一个阶级是社会上占统治地位的物质力量，同时也是社会上占统治地位的精神力量。”口’抗日战争时期，中国共产党面对的最大敌人是日本帝国主义侵略者，为了战胜敌人，必须动员广大文化工作者，建设抗哉文化，必须为最广大人民大众服务，使他们理解革命、支持革命，取得胜利。毛泽东指出，“我们的文化是人民的文化，文化工作者必须有为人民服务的热忱，必须联系群众，而不要脱离群众”。那么什么是人民大众呢?毛泽东深刻指出，人民大众就是“最广大的人民，占全人口百分之九十以上的人民，是工人、农民、兵士和城市小资产阶级。所以，我们的文艺，第一是为工人的，这是领导革命的阶级。第二是为农民的，他们是革命中最广大最坚决的同盟军。第三是为武装起来了的工人农民即八路军、新四军和其他人民武装队伍的，这是革命战争的主力。第四是为城市小资产阶级劳动群众和知识分子的，他们也是革命的同盟军。他们是能够和我们合作的。这四种人，就是中华民族的最大部分，就是最广大的人民大众。”对于“文化为什么人服务”这一文化建设的根本问题，邓小平在继承和发展毛泽东思想过程中给予了高度肯定，他强调“我们要继续坚持毛泽东同志提出的文艺为最广大的人民群众、首先为工农兵服务的方向，坚持百花齐放、推陈出新、洋为中用、古为今用的方针。”实践证明，由毛泽东首创的文化工作者的“二为”方向，今天已经成为中国共产党领导文化建设的基本方针，已经深入广大文化工作者的人心，成为他们的价值追求。
第三，坚持大力发展教育，扫除文盲。文化建设，从本义上来说就是要以文化人，其基础则是人民大众要有知识，有文化。早在井冈山革命斗争时期，毛泽东就指出，“执行苏维埃的文化教育政策，开展苏维埃领土上的文化革命。用共产主义武装工农群众的头脑，提高群众的文化水平，实施义务教育制度，增加革命战争中动员民众的力量，同样是苏维埃的重要任务”。至抗战时期，中国共产党及其领导的八路军和新四军，虽然拥有了相对稳定的抗日民主根据地，但这些地区基本上是经济文化落后地区，许多农民目不识丁。在陕甘宁边区“许多贫苦的农民，简直是几辈子不识字，”面对这样的社会现实，进行文化建设首先必须普及教育。扫除文盲。1938年毛泽东在《论新阶段》中指出，在一切为着战争原则下，一切文化教育均应使之适合战争的需要。因此全民族的第十个任务，在于实行如下各项的文化教育政策。第一，改订学制，废除不必要的课程，“广泛发展民众教育，组织各种补习学校、识字运动”，“办理义务的小学教育，以民族精神教育后代”，“伟大的抗战必须有伟大的抗战教育运动与之相配合，二者之间的不配合现象亟应免除”。1941年5月，毛泽东在《陕甘宁边区施政纲领》中提出，“继续推行消灭文盲政策，推广新文字教育，健全正规学制，普及国民教育，改善小学教员生活，实施成年补习教育，加强干部教育”甚至他对教育提出了更细的要求，主张要一个村办一个小学，要编一些关于生产知识等方面的书，作为教材，在教学方法上，教员要根据学生的情况来讲课。在毛泽东看来，通过教育，我们可以把一个被旧文化统治因而愚昧落后的中国，变为一个被新文化统治因而文明先进的中国，毛泽东的这些认识无疑是非常远见卓识的。
普及文化，发展教育，扫除文盲，领导干部应当带头。针对共产党的干部尤其是中下级干部多数是农民出身，文化水平低的实际情况，毛泽东强调，“一切革命干部，必须能看能写，又有丰富的社会常识与自然常识，以为从事工作的基础与学习理论的基础，工作才有做好的希望，理论也才有学好的希望。没有这个基础，就是说不识字、不能看，不能写，这样的人，虽然也能做某些工作，但要做得好是不可能的。”在《整顿党的作风》中毛泽东指出，“我们党中央现在着重要求工农干部学习文化，因为学了文化以后，政治、军事、经济哪一门都可学。否则工农干部虽有丰富经验，却没有学习理论的可能”。而共产党的干部缺乏理论，要取得革命的胜利，则是不可能的。为了促使党的干部学习文化、学习马克思主义的理论，1941年5月中央决定，每年的5月5日，即马克思的诞生日为学习节，在毛泽东和中共中央的号召带
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领下，一个学习文化、学习理论的热潮，在广大党员干部和人民群众中勃然兴起。
四、文化建设的人才队伍
从最初的本源上来说，中国共产党是一个由优秀知识分子创建的马克思主义政党。在历史发展的长河中，知识分子不仅推进着人类文化从农耕时代走向工业时代，而且也推动着人类文化由低级阶段向高级阶段进化。列宁曾说过：对知识分子和人才，“他们的知识、经验和劳动却是我们需要的，没有这些东西，我们就不能真正掌握旧社会所创造的、已经成为社会主义物质基础的文化。抗战时期，毛泽东在总结实际经验并吸取历史经验的基础上，从国情及知识分子的实际状况出发。提出了一系列有关知识分子的重要论断，强调知识分子是革命不可分割的力量，文化建设必须依靠知识分子，必须组织起宏大的文化人才队伍。
知识分子是革命不可分割的力量，是团结和依靠的对象。对知识分子的阶级属性，1939年12月，毛泽东在《中国革命与中国共产党》中认为，知识分子属于小资产阶级范畴，是人民的一部分，“他们有很大的革命性。”随着时间的推移，毛泽东对知识分子重要作用的认识有了进一步的提升。1942年5月，他在《文艺工作者要同工农兵相结合》中指出。“在阶级社会中有文人，在将来的社会主义社会也有专门的文学家、艺术家，”“我们的同志，在军队、政府、教育、民运、党务各方面工作的同志，对文学艺术工作者，不论是低级的还是高级的，要采取欢迎的态度，恰当的态度，对他们的缺点要采取原谅的态度。对文化人、知识分子采取欢迎的态度，懂得他们的重要性，没有这一部分人就不能成事。”这里，毛泽东已经明确指出了知识分子是革命不可分割的力量，离开知识分子，中国革命是不能取得胜利的。1945年4月，毛泽东在《论联合政府》再次发展了他对知识分子重要性的认识，指出“为着扫除民族压迫和封建压迫，为着建立新民主主义的国家，需要大批的人民的教育家和教师，人民的科学家、工程师、技师、医生、新闻工作者、著作家、文学家、艺术家和普通文化工作者。”这里，毛泽东指出了知识分子是新社会的主人，新社会建设需要他们，依靠他们，其情之深、意之切跃然纸上。
知识分子是文化建设的主力军，文化建设必须依靠知识分子。近代中国是一个半殖民地半封建国家，教育落后，文化不发达，知识分子数量本身就很少，进行新民主主义的文化建设，就显得愈加珍贵。只有破除对知识分子的种种偏见，大量吸收知识分子进入革命的队伍，才能完成艰巨的文化建设任务。毛泽东指出，“在长期的和残酷的民族解放战争中。在建立新中国的伟大斗争中，共产党必须善于吸收知识分子，才能组织伟大的抗战力量，组织千百万农民群众，发展革命的文化运动和发展革命的统一战线。没有知识分子的参加，革命的胜利是不可能的。”无容置疑，在毛泽东看来，为夺取抗战的最终胜利，必须建设新民主主义的文化，为了建设新民主主义的文化，必须团结和依靠知识分子。如果八路军、新四军、游击队与知识分子结合起来，“就是说，笔杆子跟枪杆子结合起来，那么，事情就好办了”。对毛泽东的这段论述。我们也可以这样理解，离开了知识分子，共产党的事情就不好办，政治上的事情不好办，军事上的事情不好办，文化上的事情更不好办。在文化建设中，知识分子居于主导地位，广大工农干部应当依靠他们，欢迎他们，应当向知识分子学习，请知识分子帮助自己。“工人阶级应欢迎知识分子帮助自己，绝不可拒绝他们的帮助。因为没有他们的帮助，自己就不能进步，革命也不能成功。”
知识分子必须投身革命实践，与工农兵相结合，才能产生巨大力量。一般而言，知识分子是掌握有较多文化知识的劳动者，然而。由于长期的书斋生活和不良习惯势力影响，在相当多的知识分子中。存在着轻视生产实践、轻视劳动人民的情况。对此，毛泽东把这些知识分子成为小资产阶级知识分子，如何把他们转化为革命的知识分子呢?毛泽东指出：“惟一的办法就是使他们参加到实际工作中去，变为实际工作者，使从事理论工作的人去研究重要的实际问题。”反之，如果“知识分子不跟工人、农民结合，就不会有巨大的力量，是干不成大事业的；同样，在革命队伍里要是没有知识分子，那也是干不成大事业的。只有知识分子跟工人、农民正确地结合，才会有无攻不克、无坚不摧的力量。”知识分子只有深入到人民群众的实践生活中才可创作出更好的文化作品，“必须到群众中去，必须长期地无条件地全心全意地到工农兵群众中去，到火热的斗争中去，到唯一的最广大最丰富的源泉中去，观察、体验、研究、分析一切人，一切阶级，一切群众，一切生动的生活形式和斗争形式，一切文学和艺术的原始材料，然后才有可能进入创作过程。”火热的实践生活，广大的工农兵和人民群众，是知识分子取之不尽、用之不竭的力量源泉。
五、文化建设的领导力量
坚持党对文化建设的领导，是中国共产党在长期实践中形成的重要原则和制度。政党和文化建设领导权之间有天然的内在联系，无论是革命党或是执政党，都十分希望能够获得文化建设的领导权。对革命党来说，掌握文化领导权是取得革命胜利的需要；对执政党来说，掌握文化领导权是巩固执政地位的需要。抗战时期，毛泽东认为中国革命不能离开中国共产党的领导，中国的新文化建设也不能离开共产党的领导。
新民主主义文化的性质要求文化建设必须坚持共产党的领导。新民主主义文化是以马克思主义为指导的文化，其前身是旧民主主义文化，其未来是社会主义文化。从根本上来说，新民主主义文化是从属于世界社会主义文化范畴，是为无产阶级和最广大人民大众服务的文化。因而，新民主主义文化建设事业必须坚持无产阶级政党——中国共产党的领导。在《新民主主义论》中，毛泽东对新民主主义文化的性质明确定义为：“所谓新民主主义的文化，一句话，就是无产阶级领导的人民大众的反帝反封建的文化”，“新民主主义的政治、经济、文化，由于其都是无产阶级领导的缘故。就都具有社会主义的因素，并且不是普通的因素，而是起决定作用的因素。”这些表述逻辑地指出了党对文化建设的领导及为什么要领导文化建设。共产党要领导好文化建设，必须废除一度在党内颇为盛行的“洋八股”、“洋教条”。毛泽东指出，“洋八股必须废止，空洞抽象的调头必须少唱，教条主义必须休息，而代之以新鲜活泼的、为中国老百姓所喜闻乐见的中国作风和中国气派。”“要使革命精神获得发展，必须抛弃党八股，采取生动活泼新鲜有力的马克思列宁主义的文风。”这些重要论述，极大地解放了人们的思想，为推动马克思主义中国化，发展新民主主义文化，起到了重要作用。
近代中国历史的发展要求文化建设必须坚持共产党的领导。五四运动是近代中国文化发展的一个高峰，毛泽东对五四运动前后文化革命和发展进行了深刻反思和总结，指出“在‘五四’以前，中国的新文转贴于
化运动，中国的文化革命。是资产阶级领导的，他们还有领导作用。在‘五四’以后，这个阶级的文化思想却比较它的政治上的东西还要落后，就绝无领导作用，至多在革命时期在一定程度上充当一个盟员，至于盟长资格，就不得不落在无产阶级文化思想的肩上。这是铁一般的事实，谁也否认不了的。”为了保持党对文化建设的领导权，毛泽东强调“无产阶级的文学艺术是无产阶级整个革命事业的一部分”、“是整个革命机器中的‘齿轮和螺丝钉”’，其本质在于通过以规范革命文艺发展方向的形式，去改造知识分子文艺家的某些小资产阶级属性，使其彻底“无产阶级化”，成为党的“有机知识分子”，实际上强调的是党要掌握“文化领导权”，领导文化建设。
