人们常说，天气就像是小孩的脸，说变就变，这是说风云变幻莫测，人们难以掌握它的规律。随着科学技术的进步，人们认识天气的手段越来越多，从地上的、固定的、移动的，到太空飞行的卫星，人们会获取更多的气象信息，也逐步摸清天气变化的规律，使得困扰我国气象科研人员的中尺度暴雨天气预报的准确率有所提高，尤其是像在武汉抗洪关键阶段，再遇到那样的暴雨天气，气象预报人员就不会那样困惑了。
33 采访：湖北省气象局总工程师00∶18∶51∶18—00∶19∶48∶18
对于这样强的降水，我们不仅是事前认识不到，就是事后分析也很难找出很充分的理由，来说明为什么这次能两天下四五百毫米，或者一天能够下两三百毫米，它和下几十毫米有什么本质的区别。这个分析起来很困难，所以我们就寄希望于像973这样的科学研究项目。如果说对于这样一个中尺度的暴雨云团，把它的整个机理、发展过程都认识清楚，哪怕我们可能提前量不是很大，至少在降水发生时，我们能做到心中有数，就是这种系统能否足以下一百或两百、三百毫米，能维持多长时间。
主持人4：
973中国长江流域暴雨野外科学试验，今年才刚刚开始，中国气象局希望通过这次科学试验，形成含有中尺度暴雨三维结构气象信息的气象数据库，继而研制和发展具有中国特色和拥有自主知识产权的数值预报模式。将来，我们的天气预报不但能够预报出长江流域有暴雨，而且还能准确地预报这场降水的地点和数量。
科学人物——席葆树
导语：
电视的喇叭或者是收音机的喇叭传出美妙动听的声音，对于我们已经不足为奇了；可是如果你远在10公里之外还能听到喇叭里传来的音乐或者是新闻，你能想象出那会是一个什么样的喇叭吗？清华大学工程力学系的席葆树就是我国第一位制作这种喇叭的人。
01 解说：
在我们生活的周围，电视、音响、家庭影院这些家用电器使用的都是电动喇叭，这些喇叭的功率都不很大。要产生大功率的声音，只有选用气动声源，比如火车、轮船的汽笛，但是它只能发出单一的音调。要使得它具有与电动喇叭同样的音质效果，它里面是有很多学问的。
02 采访：
1972年，当时我花了一个月的时间，按照国外最先进的方案做了一个气动喇叭，在天津作过实验。感觉这个方案不好，我提出了一个新的想法。
03 解说：
席葆树并不是搞声学的，他是搞流体力学的。在他眼里，利用气流发声，实际上就是要产生一种变化的气流，其本质上就是一种流体。气动声源的关键在于如何使得气流发生变化，产生波动。从理论上分析，要让气流发生变化，无非有两种形式，一是改变气流通过的面积，这种办法称之为堵；二是改变气流的方向，这种办法称之为引导。席葆树抽象出了问题的实质，可以说他已经找到了解决问题的办法。
04 采访：
国外采用的是改变气流通过的面积来使气流发生变化，那么我们能不能采用改变气流方向的办法来实现呢？气流一会到这个通道，一会到另一个通道，站在一个通道上看，实际上就是一种气流的脉动。我就做了一个模型，一试果然不错。这样做它有很多优点，没有摩擦，由于改变气流的方向很容易，所以灵敏度也很高，克服了旧方案的缺点。
05 解说：
大禹父子治水的故事里面是这样讲的，说大禹的父亲采用的是堵的方法来治水，付出了很多，目的还没有达到；而大禹采用引导的方法，不但根治了水患，而且还实现了利用水资源的目的，一举数得。席葆树的想法也许从大禹治水的故事中也得到了一点启发吧。
06 采访：
我们有一句话叫“逢山开路，遇水搭桥”，遇到什么问题我们就去钻研它。
再一个你不懂的，不要以为那就不是你的专业，不懂的可以去学嘛。
07 解说：
席葆树在选择哪一种材料做气动喇叭的关键部件、如何制作方面下了很大的工夫，查阅了很多资料，请教了很多专家。在确定了以钛合金作为喇叭音环的材料之后，席葆树亲自动手加工制作，制作样机，合适之后，再交给别人仿制。
08 采访：
我做东西时用机床画图，没有图纸，看着合适就行，别人看来是不可理解的。这样做的好处是做得快，我设想的什么方案，最后准成功。
09 解说：
席葆树制作的大功率气动喇叭，在十几公里之外，还能清晰地听到播出的音乐和新闻。它不但满足了我国当时越海广播的亟需，而且还填补了我国大功率声源的空白。专家们认为，这在大功率声源技术上是一个新的突破。
10 采访：
我父亲开了一辈子汽车，我是在汽车旁长大的。到了力学系以后，又搞工程实验工作。重要的是清华大学的训练，重视工程训练、重实际，我是很受益于这种训练的。
11 解说：
心脏瓣膜病患者可以通过置换人工心脏瓣膜来恢复健康，可是如何来检验这种人工瓣膜的质量呢？席葆树又把流体力学的原理引入到生命体中，通过分析研究生命体中血液流动的规律，设计制作了一套可以测试人工瓣膜的测量装置。该项研究成果获得了国家科技进步二等奖。
11 采访：
掌握基本原理、基本理论是非常重要的，否则你是没有方向或者是盲目的。我搞了一辈子实验，实际上就是在掌握基本原理和理论的前提下，如何把这些理论和原理实现。
我的特点绝不仅仅是动手，动手是我的一个特例，关键是我能够把原理利用巧妙的办法把它实现。
材料科学与工程
导语：
现在一个小小的笔记本电脑，随身可以带走，想一想如果是在50年前，那时的人们会想象到计算机会有今天这样快的速度、这样全的功能、这样小的体积吗？它之所以有这样大的发展，关键在于半导体材料的发明。今天我们要介绍的就是研究材料的一门学科——材料科学与工程。
01 解说：
这是验证新材料的一个小试验。白色的粉末就是科学家发明的一种新材料。我们看到在烧杯里加上一点点粉末，然后往烧杯里倒入半烧杯水，实验员搅拌一会儿，我们发现水在变稠，实验员把烧杯倒过来，水也流不出来了，是我们刚才看到的那种白粉末将水吸收了。在自然界中没有任何一种天然材料能够像这种材料一样吸水率这么高，这意味着一种新材料就要诞生了。
要想了解材料科学与工程学科是什么，首先要知道什么是材料。
02 解说：
我们穿的衣服是由棉花纺成的布做的，这里棉花是原料，纺成的布是材料。再比如，铁矿石和焦炭可以炼成钢铁，钢铁可以制成轮船、可以建造铁桥，这里钢是材料，铁矿石和焦炭是原料。材料是物质，但是并不是所有的物质都是材料。只有那些可以为我们做出有用器件的物质才是材料。
03 解说：
我们常见的钢铁，看起来粗大的东西，实际上他的内部结构是非常精细的，是有很多学问的。
我们国家是个产钢大国，但仍有很多种钢材需要进口，不是产量满足不了，而是因为我们生产不出那些满足特殊需要的钢材。原因虽然有很多，但是从科学的角度看，是因为我们没有掌握这些特殊钢材的内部结构规律。
如果我们能够发现钢的内部结构规律，在生产工艺上稍作改进，使他在性能上比原先强一倍，在寿命上比原先长一倍，那么我们现在的一吨钢就可以当四吨钢来用，我们也就成了名副其实的产钢大国了。由此可见，材料的更新、改造是材料科学与工程学科的一项重要的内容，他需要扎实、艰苦的基础研究。每一种尖端材料的出现都与材料的基础研究有着密切的联系。材料科学与工程人员他所做的每一种材料都是一种创新，每一种材料的出现都有可能改变人类的生活。
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自然界有了万物，而我们材料科学与工程学科就是要深入自然界万物的内部，重新组合排列它的内部结构，制造出人类有用的器件。从事这一领域的人员真正享受到了实实在在的、创造的乐趣。
04 解说：
陶瓷一碰就碎，而清华大学材料科学与工程系利用这种粉末经过高温、高压烧结制作的这种新型的陶瓷材料，经过加工，可代替合金刀具，用作车床加工。要切削钢这么硬的东西，必须用比钢还硬的材料。以前人们常用硬质合金刀具，现在这种刀具和陶瓷刀具比起来，又逊色多了。利用陶瓷刀具加工一根钢轧辊，速度比原先提高10倍，而刀具磨损才是原先的1%。这就大大提高了机械加工的效率，节省了刀具，带来了非常可观的经济效益。
05 解说：
各种各样的材料不但满足了人类生产、生活的基本需要，而且也满足了人类多种多样消遣娱乐的需要。
当我们漫步在色彩缤纷的海洋馆，观赏奇妙的海底世界的时候，你有没有发现，这些透明的容器，并不是由普通的玻璃制成的，而是由一种特殊材料制成的。我们称之为亚克力。它是由这样一杯透明的液体，通过添加某些化学成分，让它变稠，最终结晶而形成的一种新的材料。它的最大优点在于当它受到重压时，只会发生弯曲，而不会像玻璃那样破碎。同时，它还具有比玻璃还好的透明度，人们可以更加清晰地观赏海底世界的奇观。
06 采访：
材料科学这个名词的出现是大概在60年代初期吧，就是材料科学工程慢慢叫出来，当时这些人呢，搞这些研究的从哪儿来的呢，都从搞物理的、化学的，大多数是这样，有一部分是搞机械的，从这些领域的学者中出来，组成这样一个材料科学工程的研究队伍。
07 解说：
在今天，科学技术的发展离不开材料科学的发展，材料是我们生活、工作、学习的物质基础。材料科学与技术的每一次重大的突破，都给我们的生活生产带来巨大变化。
本世纪初，人们对半导体新材料的研究，诞生了微米电子元件，生产出超大规模集成电路的微电子器件，于是电视、电脑、卫星、机器人相继出现。
微电子器件如何变得体积更小、功能更大呢？人们把目光投向了纳米科技，即找到小于1%微米——纳米尺度的新材料。
用纳米材料做出来的存储器，用一两张光盘就可以将北京图书馆的全部藏书装进去。那个时候，像银河这样的大型计算机也可以做得像我们现在的笔记本电脑一样大小了。
08 采访：
人们就预言了，说，下一个十年，很多物理学家和化学家又会重新成为新材料研制者。
09 解说：
当今世界，新材料层出不穷，就拿海洋馆所用的透明材料——亚克力的研制来讲，开发者不但要清楚海水对它的腐蚀这样一些材料的化学性质，而且还要考虑这种材料的内部结构以及它所能承受的压力的物理性质。
所以不论材料科学与工程学科的产生也好，还是它进一步的发展，都离不开物理学家、化学家的贡献。可以说，材料科学与工程学科，它最深厚的理论基础在于物理学、化学。
10 采访：
就是基础打得很牢，像物理、化学、数学要求，基本上是工程类最高的。
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要研究材料，就必须弄清材料的物理性质与化学性质，因此物理学和化学是材料科学与工程学科基础的基础。
11 解说：
可以说，材料科学与工程的本质就是创新，只有材料本身的不断创新，才能最大限度地推动社会文明的飞速发展。
激光我们都非常熟悉。可是你知道吗，要产生激光最重要的是有优良的材料，而这些材料在自然界中是非常稀少的，而且性能也不稳定。因此，要使得激光更好地为人类服务，就必须寻找一种能够取代天然材料的新的人造的激光材料。中国科学院上海光机所的徐军通过细致地分析原有材料的内部结构，改进激光材料的生产工艺，生产出来一种性能优良、双折射率大、透光范围广的人工晶体，将这种晶体安装在激光器上，产生的激光在性能上远比天然晶体优越。
12 采访：
这些技术是从国外和文献上很难看到的。你即使看到了也是重复别人的东西，做出来也不如人家，所以我们的这些工艺、这些方法、这些技术的发展都是自己独创的。
13 解说：
时代的发展不断对材料产生新的要求，人们虽然已经发明了半导体，但是人们还在继续寻找新的信息功能材料。同时，生物仿真材料、医用材料将是人类材料产业的一个新的增长点。
北京航空航天大学的一项调查发现，在广东沿海地区，人才市场对于材料科学与工程人才的需求仅次于信息、通讯、金融等几个热门专业，而且这一需求呈增长的趋势。
未来的时代是新材料的时代，这一时代需要一大批为之奋斗终生的、年轻有为的接班人。
14 解说：
在对物质世界的不断探索中，材料科学与工程有着无穷的魅力，不过，材料科学与工程这门学科更多的是体现它的基础性。
15 采访：
我们要有一种牺牲精神，有一种给人做铺垫的精神。当我们材料进展了，人们看到一个新的大楼，看到一台新的机器出现，当然人们记住大楼的名字，或者这台新机器叫什么，但实际上它是建筑在我们材料的发展的基础上，建筑在我们新的材料研究成功的基础上的。
临床医学00 导语：
21世纪被喻为生命科学的世纪。20世纪数学、物理、化学、生物等基础学科的迅猛发展为人类揭示生命的奥秘奠定了基础，人类在不久的将来就可以攻克严重威胁人类健康的疾病如恶性肿瘤、艾滋病等，而这一切，都需要通过医生的手去为病人解除病痛。
