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低温恒温器在科学研究中发挥着不可替代的作用，其应用已渗透到多个前沿学科领域。在量子科技研究中，科研人员利用液氦温区的精确控制，成功提升了InGaN量子点的单光子发射效率，为量子通信提供了可靠光源。同时，通过低温NV色心技术，科学家们实现了对超导体涡旋结构的纳米级成像，这一突破性成果发表在Nature系列期刊上。 ji端物性研究方面，无液氦闭循环制冷系统实现了1.8K的深低温环境，助力科研团队发现了MoTe₂材料中du特的电子态特征。中科院物理所开发的集成系统更是将高压与低温技术wan美结合，shou次在ji端条件下观测到了超导材料的非平衡态动力学过程。 在材料表征领域，宽温域恒温器为新型半导体材料的激子行为研究提供了理想平台，而液氮温区的振动抑制技术则为超导材料的性能测试创造了精确的测量环境。交叉学科应用中，低温技术不仅保障了生物大分子结构的准确解析，还推动了低温催化反应路径的优化研究。 这些实际应用案例充分展现了低温恒温技术在现代科研中的关键价值，其持续创新正在为量子物质、ji端条件物理等前沿领域提供强有力的技术支撑。

电磁铁在科学研究中发挥着关键作用，其可调控的磁场特性为多个前沿领域提供了重要支持。 在粒子物理研究中，大型强子对撞机等设备依靠超导电磁铁产生强磁场，精确控制粒子束的运动轨迹，帮助科学家探索物质的基本结构。材料科学研究中，强磁场实验室通过调节电磁铁参数，在ji端条件下分析量子材料的特殊性质，如超导材料的临界转变行为。 在化学和生物医学领域，核磁共振仪利用超导电磁铁产生均匀强磁场，用于解析分子结构和研究化学反应过程。生物磁学实验则通过电磁铁模拟细胞微环境，探索磁场对生物体的影响。精密测量技术中，电磁铁为霍尔效应等实验提供可调磁场，帮助测定半导体材料的电学特性。 前沿科技领域也广泛应用电磁铁技术。核聚变研究使用环形阵列电磁铁约束高温等离子体，量子计算则利用电磁铁产生的梯度磁场操控量子比特。随着超导材料的发展，电磁铁正朝着更高场强、更快响应的方向进步，为暗物质探测等新兴研究领域创造更好的实验条件。通过设计特殊形状的磁极，科学家还能优化磁场分布，满足不同实验的特殊需求。

博主此前的博文《世界格局下的中国科研发展态势》中，介绍了中国科研发展发展的相关情况，从投入和产出规模中可以看出包括欧盟在内全球有6大巨头。今天我们来比较一下这6大巨头的科研和创新的表现。 1 前言 最近几十年，科研与创新在全球经济中有着举足轻重的的作用，科学与工程的投资效应以及KTI(知识和技术密集型产业)对各国经济的繁荣发展日益重要。科研与创新的全球化趋势日趋明显，从发展态势看还将会长期存在下去。全球经济下滑对发达国家（经济体）的科学与工程研究的影响更为严重，而发展中国家涉及科学与工程的经济活动持续逐渐增长，造成世界知识经济活动从发达国家移向发展中国家的发展态势。发展中国家的知识密集型服务业迅速增长，这其中亚洲的增长尤为显著，尤其是在中国。随着研究的全球化，欧洲、北美和亚洲预计将成为三个更加势均力敌的对手。表1比较了部分国家（经济体）的基本情况。 从科研论文及其引文、专利情况来看，中国在科研与创新方面取得了长足进步，同发达国家（集团）的差距逐渐缩小。研究发现，中国和其他发达国家在过去10年的科研总量均有大幅提升，但美国和欧盟等发达国家在全球的占比已开始下降，美国的科研全球影响力也开始呈现衰退迹象。本文相关数据大部分来自汤森路透旗下知识产权与科技事业部2014年3月发布的《G20科研与创新表现》研究报告，报告提供了G20集团每一成员国的科研论文引用与专利申请指标的详细介绍，并对其科研与创新发展的主要趋势加以详细评论。该报告数据源自汤森路透Web of Science、InCites和德温特世界专利索引等数据库。 美国科研论文的总引文量在全球的份额从2003年的33%跌至2012年的27.8%，同期欧盟科研论文引文量的占比也下降了3%。 此外，美国创新活动占其专利申请的56%，相比2003年的63%有一定幅度的下降，而专利拥有量排名前10的美国公司有七家在亚洲设有总部。虽然美国和欧洲2003至2012年间的专利数量分别以2%和1.4%的年增长率稳步增加，但中国在同期以29%的增长速度令二者相形见绌。澳大利亚、法国和英国的科研影响力上升势头在发达国家中最强劲：澳大利亚、法国和英国等老牌科研强国，在2002-2011年间的高被引科研论文的占比得到了提升。按照同一衡量标准，美国是同期在科研领域中影响力下降的唯一主要发达国家。 中国同行评审的论文数量攀上新的高峰，2012年中国同行评审论文数量占全球份额的14%，相比2002年的5.6%和上世纪80年代初的不足0.5%有了巨大进步。物理和化学进步推动中国创新，中国科研产出井喷现象的主要原因是国家对自然科学特别是材料科学、化学和物理学的重视，加上工程、数学和地球科学， 2002-2011 年间中国在这些学科领域的全球高被引论文中的占比达到了最高水平。此外，中国的发明专利申请量也从 2003 年的 40,000 件增加到 2012 年的超过 400,000 件。45%的全球天然产品以及43% 的全球工程发明来自中国，但中国在数字计算机领域的发明仅占全球的 5.25%。 2 中国 中国近30年发生了巨大的变化。仅从最近10年来看，中国的论文产出总量从2003年的47937（5.6%）增长到2012年的178716（14%），而在1980年代初占比小于0.5%。目前论文总量在全球排名第二。 自1990年代以来，中国高校实施211工程和985工程，科学院实施知识创新工程，造成中国论文呈井喷式增长。中国的论文引用影响力虽呈平稳上升趋势，但长期低于世界平均水平。2012年中国的引用影响力低于世界平均水平11%，但从发展态势来看，未来几年这一指标将有望超过赶上或超过部分传统的科研领先国家。中国的高被引论文目前接近1%的期望值，其中材料科学、化学和物理等物质科学表现不俗。2002-2011年，以上这些领域加上工程、数学和地球科学等占了中国高被引论文的较大份额。与此同时，中国的生命科学虽然当前得到很多关注，但发展水平相对滞后。另外值得一提的是农业科学，尽管其相对产出较低，但中国农业科学最近5年的引用高于世界平均水平8%。 过去10年，中国国内的专利申请从2003年的少于40,000件增长到2012年超过400,000件，中国的专利也呈井喷式增长。从同期中国国内专利申请的占比从低于50% 增长到超过75%来看，中国专利的引人注目增长主要是由本国创新驱动。中国在全球前10大技术领域的占比，全球来自中国的发明在天然产品领域高达45%，工程仪器领域为43% 。但在数字计算机领域仅有5.25%来自中国。2012年，中国的创新活动相对集中在基础化学和农业技术，中国本土专利中的72%的化学类的多组分混合物(Derwent Class E37)，71%的化肥发明和66%的有机磷农业化学产品来自中国本土。 3 美国 美国不再像20世纪后半页那样是全球遥不可及的科研巨人，欧盟已成为其强劲对手，部分领域其部分成员国已超过美国。在1990年代后期，欧盟在产出和世界占比超过美国。中国的论文数量增长也十分迅速，虽然目前大约是美国的一半，预计将在下一个10年超过美国。 从论文总量来看，美国2003年为281,503 (33%)，2012年为354,269 (27.8%)。虽然美国的产出在上个10年增长了26%，但美国的全球占比2012年较2003年下降了5.2%。当然，从论文影响力来看，美国依旧十分强大，远远高于世界平均水平，在过去10年一般都要高出41%到45%。但其这一指标基本保持不变，而其他国家一般趋势是在上升。美国的高被引论文占其产出的百分比从1.9%下降到1.8%。 美国的科研布局严重偏向生物和生物医学领域。2008到2012年按OECD定义的学科领域来看，其最大占比是基础医学(35.3%), 临床医学(34.2%)和生物学(33.5%)。但是美国的最高相对引用影响是在物质科学领域。美国高被引论文在全球占比最大的是在天文和天体物理，在这一领域其研究占到将近8成，此外经济学也占支配地位。但在其前10位的其他8个领域中，7个为生物类而非物质科学。 美国的国内专利申请在过去10年稳步增长，从2003年的低于150,000件到2012年超过180,000件，年平均增长率为2%。相比之下，这一指标在欧盟、中国和日本分别为1.3%, 29.7% 和略低于3.3%。2012年，美国国内的申请占美国所有专利申请大约56%，较2003年的63%有所下降。外国发明者在美国寻求专利市场保护的增长速度要高于美国的。前10大在美国申请专利的公司仅3家公司来自美国，其他7家的总部均在亚洲(4家在日本，2家在中国，1家在韩国)。美国在全球10大技术领域占有相对份额,领先领域包括数字计算机领域(28.2%), 半导体材料(26.5%), 以及电话和数据传输(24.0%)。相比之下，美国的本土发明关注数据记录、集成电路和军用装备等领域。 4 欧盟 欧盟目前由28国组成，与一个国家比较胜之不武，但其GDP同美国相当。到2012年，欧盟（27国）共计发表453,340 （35.5%），论文总量虽然较2003年的328,034增长了38%，但其全球占比下降了3%（2003年为38.5%）。欧盟的引用从2003年高于世界平均水平的4%增长到2012年高于20%，远大于美国(同期从高于世界平均水平42%到45%)。欧盟的高被引论文从刚好低于期望水平1%到2012年的1.2%（美国大约为1.8%，但近10年几乎保持不变）。2008到2012年欧盟各学科的世界占比不像美国那样分散。欧盟的论文产出略倾斜到地球和相关环境科学、生物和生物医学、计算机和信息科学以及物理学和天文学；而化学、工程和技术以及农学略少。 欧盟5年期引用较高的学科是物理天文、农学两大领域，分别高于世界23%和21%。 2002到2011年，欧盟高引用论文比例较高的学科领域是天文和天体物理、植物和动物科学、物理、地球科学和临床医学。相比之下，美国的同一指标中仅天文和天体物理排名前5。值得一提的是，天文领域是一个国际合作程度很高的领域，因此并不奇怪。 欧盟专利申请从2003年的50,000件明显增长到2008年的60,000件，达到近年峰值，随后回落到2011年的大约56,000件，2012年大约为56,500。其中欧洲申请量从2003年的略少于一半减少到2012年的42%。尽管来自欧洲的申请在增长，但来自欧洲外部的申请增长速度更快。2012年申请专利的前10公司分别来自日本、美国、加拿大和韩国。而来自欧盟内的本地公司包括来自德国、法国、荷兰、英国、和瑞士。欧盟占比前10大技术领域集中在电话/数据传输(3.2%), 汽车电气(2.8%)和数字计算机(2.4%)。欧盟内部的创新则集中在汽车、航空和其他各种技术等领域。 5 德国 德国是欧洲的经济巨人，也是欧洲科学的中心，其研究表现同其邻居法国有的一比。过去10年德国的论文产出增长了34% (从2003年的70,912增长到2012年的95,192篇)，但其世界占比从8.3%下降到7.5%。但是其论文引用自2003年上升，从高于世界平均水平14%上升到到58%。德国的高被引论文全球占比在2002年到2011年间从1.2%增长到1.7%。在马普学会各研究所的引领下，过去10年德国作者在天文和天体物理的高被引论文占比超过三分之一。2008到2012年，根据OECD学科分类框架，物理和天文也是也是德国占全球最大比例的领域(10.8%)以及最高相对引用的领域(高于世界平均水平的54%)。在此5年间，德国在生物学的全球占比和引用也很强。指标显示，德国的物质科学和生命科学发展较其他国家尤其是中国要均衡很多。 德国的创新主要由国内创新驱动，在2003年到2012年间显示适度平稳增长。近10年间，来自德国的专利申请大约占85%。2012年，德国国内前10位的公司主要是汽车企业，除了唯一的美国GM公司外 (其自身也是一家同欧洲联系紧密的汽车企业)。德国占比前10大技术领域再次显示其世界闻名的汽车产业，2012年将近14%的全球创新在德国汽车的电气领域。 6 英国 英国论文产出从2003年到2012年增长了33%(74,460到99,237篇)，但在此期间其全球占比从8.7%下降到7.8%。英国表现突出的是生物学。2008到2012年占全球最大份额的学科是临床医学(8.7%)、地球和相关环境科学(也是8.7%)、生物学(8.3%)以及基础医学研究(8%)。这些领域也同时有高的引用，在此5年期间，其高于世界平均水平的范围从40%到54%。但引用最高的领域是物理和天文，要高于全球水平65%。 英国在此10年间高引用论文的产出尤为引人注目，表现不俗，从2002年的1.5%到2011年的2%（要知道其期望百分比是1%）。可以看出，英国在这一水平的表现已经超过美国（2011年为1.8%）。2002到2011年，英国高被引论文前10大领域中有7个与生物相关，但天文和天体物理排第1，为35.1%,；地球科学第2，为22.8% 以及社会科学排第10，为15.1%。 英国的创新逐渐下降，从专利申请看，从2003年的超过7,500 项发明下降到2011年的6,500项。2012年略有回升，达到刚好接近6,900件。主要申请来自英国国内。同德法相比，英国的国内发明更多，从2003年的60%增长到2012年的66%。英国前10大技术领域主要集中在汽车电子和电话/数据传输系统。英国的主要技术领域为用于游戏的聚合物申请，获得原油和天然气，石油输送以及车辆技术。这些反映在其前10大创新公司包括汽车和原油开采公司。 7 日本 过去10年来，日本论文的全球占比急剧下降。从2003年的77,161篇下降到2012年的74,401篇，全球占比从9.1%下降到5.8%。但相比之下，日本的论文引用在此期间增长，从低于世界平均水平的14%增长到高于世界平均水平6%。此外，日本的前1%高被引论文也在增长，从2002年的0.6%增长到2011年的0.9%，几乎达到其预期水平。在根据OECD定义的学科领域中，2008到2012年间日本占比较大的领域是物理学和天文(9.2%), 化学(7.9%), 基础医学(7.2%)和生物(6.8%)。物理和天文在日本的引用排第一，高于世界平均水平5% 。其他高于世界平均水平的领域为地球和相关环境科学，高于全球平均水平的2% 。日本的化学和生物低于全球平均水平，分别低2% 和4% 。日本的产出规模和其影响较其他国家更为一致。值得一提的是，日本的免疫学表现优异，2002到2011年间大阪大学的Shizuo Akira和其团队以及东京大学和京都大学、横滨的RIKEN过敏和免疫研究中心等产生了近50篇高被引论文。 日本专利请过去10年在数量上稳步下降，从2004年略高于340,000的峰值下降到2012年的245,000件。在此期间，日本本国申请的比例尽管下降，但2012年仍高达82%。日本仍占全球前10大技术领域的很大比例，其中超过20%在电子有机材料, 半导体材料以及汽车电子领域。日本的创新集中在电刻成像技术、磁成像技术及其他成像技术，以及印刷和ATM技术。日本专利前10公司全是在印刷和照相市场的日本公司。 本文转自科学网贺飞博客

      这段时间经历太多踏入职场的第一次，第一次引荐别人，也第一次经历被引荐的人离开，第一次与上层深入探讨行业发展并交互多重信息，第一次考博深造，第一次涉足ASIC，第一次做成半年来关键技术的积累与创新等等等。各种状况交织在一起。现在，完全适应工作环境的人与事，也找准研究方向，指导学员与招贤纳士逐步跟进。我觉得这里面有三点非技术收货可以通过博文的方式记录与人分享。第一，做技术耐得住寂寞心得体会；第二，与企业/单位以及合作方一起成长，合作共赢；第三，不断深入专业领域创造意想不到的价值。     一直盼望能通过实际项目踏入微波领域，但到现在一直未能如愿。一方面考虑到单位需要微波人才，另一方面也考虑到自己急于踏入该领域。因此，第一次向单位引荐了一名做天线的老乡学弟，希望他能和我一起完成最初的愿望，通晓微波，数字，模拟。在这种“作坊”思想下，使得我一直以来过分看重微波人才。的确，像我导师那辈的雷达专家都是从自制收音机入门，一个个摸射放大器，各波段频综，高功率发射机等等逐步起来的。而现在，社会分工越来越细，有的人一辈子就做S波段射频通道，有的人一辈子就设计天线，一辈子只做一件事做精一件事的人越来越多。不断的拓宽交际就越发感觉，之前的那种最初的愿望正面看是追求系统技术的雄心壮志，反面看则是一种耐不住寂寞的情绪。被引荐来的那位学弟刚刚入职一个月，拿到实习工资就草草决定离开，由于这边名额条件限制，就打算回校备考电科大（信号处理）博士。事后他才告诉我，而且发现原来他要报考的博导是我之前打过交道的其中一位。人各有志，但我的确认为这也是一种耐不住寂寞的行为。看到天线设计行业的一些弊端就觉得发展前景不好而希望涉足信号处理领域。          合作共赢在业界建立好口碑，建设好的工作、合作环境。这是我这种层次的人对合作共赢的理解。一般人对自己行业里各单位的口碑都不会认识很深，尤其是社交不广的科研人员，很少很难听到不同年龄阶段过来人的侧面评述。而我恰恰在这方面有几年来多渠道建立起的交际与合作经历。合作共赢，办事风格很重要。甲乙方正确合作概念，负责人的眼界与性格，以及下面一个个小喽喽负责人的知识结构与性格直接影响到合作的气氛。合作就是为了各取所长，如果单方面总是想通吃，除了专业质量以及售后服务无法得到保证，而且不断扩大规模在一个切蛋糕的大时代是很危险的。真正要做好一个系统，最理想的状态就是各取所长，从本质上去解决一个个系统问题。正是看到了现在单位在办事风格，人才结构，以及在业界的合作口碑逐渐意识到合作共赢的平台才是技术不断创新与保值的根本，规模不需要很大，但一定要做好技术的领先与保值。     换个视角看待专业的价值。当我不在纠结微波技术的时候，全心全意的做高灵敏度，抗干扰等信号处理与通信系统的研究工作时，发现创新设计其实可以做到一步步水到渠成，更让理解不断的深化。影响分析可以遍及微波，数字的各个实现阶段，这恰恰是求真求实专研精神的可贵之处。信号处理与通信系统相结合的知识架构是现今高端制造业所必备的专业背景之一，也是科技含量的保证。学术其实是可以创造价值的，深入专业领域学术是一条必经之路。通晓其影响分析才能找准改进与创新点，哪怕没有相关领域的实际工程经验，立足自己的长项抓准实际问题的本质是可以做到理论指导实践的。有这样学术造诣的人才配的上权威专家这个称号。这种专业追求可以简述为：不管研究课题成熟度如何，热度如何，只要是相关专业背景下发现的问题，利用掌握的理论知识和当前的工程化条件，紧扣实际情况展开的研究最后就可以得出独一无二的研究结果，从而推动创新工作的一步步前进。       在一个安静和谐的地方能做自己喜欢的事，做到兼顾事业与家庭是我的幸福来源。更重要的是科研技术人员在国内完全可以看到幸福的希望，关键就在于自己的心态是否适应了自己选择的行业与平台。专业技术人员越来越多，耐得住寂寞的人凤毛麟角，专注于自己专业领域的更是少之又少，初涉职场的往往看重表面，忽略发展。职场老手则思前顾后太多，丢了梦想与追求。保持一颗知足感恩的心，不要轻视已经拥有的东西，随时去发现一些小满足，快乐就容易得到！人生贵在坚持，科研更是如此。

(好久没更新博客,转载一篇文章吧) 最近在微博上看到，“逃离科研”的话题引起了许多朋友的热议。这个话题的起点最初是科学网上的一篇博文---一位学生导师发现了一个很好的科研苗子，但后者却选择逃离大有前途的科研事业，选择做中学老师。一次普通的选择所折射出的中国教育体系中一直存在的隐痛再度被揭开，这表明“教育”作为一种话题的敏感性从未被削弱过。 看过这对师生在网上的对话后，我在想，如果做教师是这位科研苗子的兴趣所在，那他为什么不能“逃离科研”呢？事实上，我们的生活中充满了选择，小到买菜做饭大到事业人生，几乎时时刻刻都需要选择，但我们却很少珍视这个权力。 为什么？因为有太多的选择都是“被选择”，我们无法按照自由意志来进行选择，看看今天中国的教育体系吧，表面上条条道理通罗马，但在家长和师生的内心深处，选择却像几百年前的科举时代一样少。无论是老师，家长，朋友，或我们自己，看到都是同一条独木桥--考大学，没岔路，没有选择。 记得最近在武汉的一次座谈中，一位大一的学生问我：“我正在考虑是否读研，您有没有什么建议？”我问那位同学：“你为什么这么早就开始考虑考研呢？”“因为如果一开始就决定考研的话，我就可以更加有的放矢地去学习那些考研所必需的科目，而其他科目混个及格就好了！” 我环视周围，看到的都是赞许的目光，他们仿佛在说：多好的孩子啊，懂得规划自己的人生，刚刚开始上大学，便已经想在了所有人前面，我真的为此感到深深的遗憾甚至焦虑。上大学，考研，读博，出国，好工作，这条被千百人证明可行的道路，似乎已经成为中国孩子成长的样板。 但是，为什么要走这条路呢？这个最基本的问题却很少有人认真得思考过。找到好工作又怎样呢？人生价值的实现不在于找到别人眼中的好工作，而是找到自己深深认同的某种值得为之奋斗的兴趣和理想。我只想说：考研的路本身并没有错，但是千万别忘了我们还有选择权，我们本来还可以有更多选择。 即便懂得选择权的重要性，选择本身在很多人看来仍然是一件非常令人头痛的事情。这里不得不谈到那位“逃离科研”的同学，我为他感到庆幸，尽管之前他可能同样没有行使自己的选择权，但是最后一次，他做出了未必正确但却基于自愿的决定。选择的关键是我们要认清选择的本质--它不是一道数学题，我们不可能通过准确的数字和正确的演算推导出唯一确定的答案。在一些重大选择面前，感性往往大于理性的。 曾经，我也面临很多选择--职业生涯中的选择，我便经历过四次。第一次是在1991年的12月，从连空气都结霜的北欧回归阳光明亮又温暖的亚洲，丹麦的导师，同事为我送行；第二次是从新加坡到加州硅谷，从新加坡国立大学的系统科学研究院到HP的实验室；第三次在1999年春天，我告别了HP实验室伙伴们的挽留，和几位理想之火从未熄灭的中国科学家一道回到北京，为将自己的计算机研究经验带回国内和国内一流的年轻人一起创业而感到兴奋；第四次是从MS到金山，从工程院长转做民营企业CEO。 每一次逃离安逸，前方都挑战重重，在人生的各个阶段，人人的“心愿”和能力之间都有着比较大的差距--如果不是这样，心愿就不会显得那样难于企及。对一些人来说，心愿会埋葬很久，最终也不一定能实现，这是因为他们既容易满足，又畏惧改变。长时间停留在自己没有兴趣或没有挑战的环境里，慢慢的，他们在天赋与品性方面的优势就不再那么能同旁人拉开差距，也就把机会，可能性拱手让给了那些执迷于挑战自我极限的人。而对我来说，不同的年龄，不同的处境，心愿也不同，这才是奋斗的过程。此外，对做决定的人来说，功利性因素只是做决定的众多参数之一，而且权重不应该太高。想做梦，做自己，这没什么不好。即便以后达不到世俗价值观所定义的成功，至少你的人生会很开心--这比任何事都更重要。 (来源网络 / 作者是XX软件CEO)