《首都科學講堂·名家講科普：科學的真相》作者們對社會和民生的深切關注，字裡行間多有表露，也給我留下了十分深刻的印像。比如，“科學之識”專題中孫寶國院士談食品安全的那篇文章，在詳細分析了引起食品安全問題的主要原因、闡明食品添加劑在很多情況下承受了“不白之冤”後，提出了這樣一些問題讓讀者思考：很多人希望沒有食品添加劑纔好，可鏟除了食品添加劑就能解決食品安全問題嗎？三聚氰胺三令五申之後還有人用，這是道德問題還是法律問題？實際上他在提醒人們：全社會都要理性地對待食品安全問題，消費者也要轉變觀念、科學消費。

《首都科學講堂·名家講科普：科學的真相》這本散發著油墨清香的新書，跟已經推出的前六輯圖書相比，具有三個明顯的特點：其一，全新改版，從封面設計到內容形式均融入了時尚色彩；其二，陣容強大，作者皆為中國科學院或中國工程院院士，其中還有一位國家最高科技獎獲得者；其三，選題與話題更加貼近社會熱點和百姓關注的焦點，文章風格也更加平和、親民。

“首都科學講堂”將科學名家請進來，宣講科學知識，探究科學思維，傳播科學文化，引導和幫助公眾理解科學、走近科學、欣賞科學，提高自身的科學素養。這實際上也是在做一項基礎性的工作，對推進公民科學素質建設意義重大。”
——顧秉林

“北京市科協致力於推進五個重點人群科學素質行動和五項基礎工程建設，推動公益性科普事業和經營性科普產業並舉，構建社會化科普工作新格局。創辦“首都科學講堂”和出版相關圖書，正是我們著力整合首都科普資源、創建貼近百姓需求的科學傳播運作新模式的成功案例。”
——夏強

“我們相信，正逐步的走向標志化和品牌化的“首都科學講堂”，在提升科普層次、提高公眾科學素質方面大有可為，同時與之相伴而生的《名家講科普》繫列圖書也將精心打造成具有時代特征、高端特色、深受讀者歡迎的科普讀物。”
——周立軍

顧秉林 傾聽智慧的聲音（序言）
夏強 科學需要理性面對（寄語）

科學之思
嚴加安 我們身邊的概率和博弈問題
李振聲 學習、實踐與創新
金湧 化學人的社會責任
鄭哲敏 如何成為領軍人物——錢學森的成長之路

科學之識
陳顫 地震與海嘯
王占國 沒有半導體，我們的生活會怎樣？
付小兵 組織再生，離我們有多遠？
孫寶國 食品安全任重道遠——食品添加劑被誣陷

科技之用
高潤霖 心血管疾病的另一扇門——介入治療
李德毅 前“言”未來雲計算
許健民 用氣像衛星觀測天氣和地球環境
周立軍提升公民科學素質大有可為（後記）

錢先生來到了大名鼎鼎的麻省理工學院（MIT）航空繫學習一年後獲得了碩士學位。因為他是外國人，去美國的航空公司工廠實習有限制。另一方面，他對當時的科學知識並不滿足。因為當時的麻省理工工學院，在一二年級講物理、化學、數學基礎課，到了三四年級，基本上把這些東西都忘掉了，解決工程問題很多時候就是靠手冊、靠查表、靠經驗，科學的內涵並不多。即使到了研究生階段，那裡仍然著重於傳統的工科教育方式。他對此感到不滿，於是決定轉到另外一個更為強調數學和科學基礎的學校進一步學習，那就是加州理工學院。
加州理工學院坐落在美國西海岸，在靠近太平洋一個叫做帕薩迪納的小城裡，是大都市洛杉磯的一個衛星城。這個城市隻有七八萬人，但卻十分富有。因為那裡的天氣很好，四季如春，居民中有許多富有的老人。這個學校沒有很長的歷史，
1912年正式改名叫做加州理工學院，後來發展為一所很有特色的著名學府。
帕市旁邊的山頂上有個威爾遜天文臺，改名後的學院是由這個天文臺的臺長黑爾、物理學家密裡根和物理化學家諾伊斯合作創辦的。他們共同的目標就是要辦一個理工結合的大學，除了文化方面的教育之外，特別強調把數學和物理作為各繫的基礎。因此學校中所有學科，無論是學化學、生物、地學或者工科，都要打好數學和物理基礎。這所學校早期培養的一位化學家是鮑林（圖5），他是研究結構化學的，研究物質結構與性質的關繫，用的工具是量子力學，後來獲得諾貝爾化學獎。
這所學校辦學強調培養人纔要少而精。少到什麼程度？美國學校動輒就是上萬人，我到加州理工學院學習是在1948年，當時學校裡的大學生有500人，研究生有500人；到了1979年中美建交，我又隨國家派遣的代表團到那裡訪問，它還是保持很小的規模；前幾年我又一次去，學校的規模纔漲了一點，幾十年下來，大學生從500人擴大到900人，研究生從500人增加到1100人，自始至終，這所學校始終保持著少而精的狀態。加州理工學院成立時間並不長，但是這所學校的科研人員和畢業生中，獲得諾貝爾獎的有37位。
該校畢業的一位教授說他是這樣帶研究生的：我先給學生出個題目，這個題目我這裡需要研究，但是我並沒現成答案。我將這個題目解釋給學生聽，讓他自己去查文獻，去承擔這個題目。遇到困難時可以來找我，我讓他把遇到的問題講述一遍，等他講完之後，我就問學生有什麼辦法解決。好學生會說，我想試試方法A，如果不行，我試試方法B，如果再不行，也許還有方法C。我的任務就是幫著學生考慮，選擇用哪種方法或者先做什麼，比如我會建議他先按方案B試試看。這裡的師生之間就是這樣一種平等的、教學相長的關繫。另一位曾在加州理工學院工作過的知名教授則這樣總結自己帶研究生的辦法：我和研究生兩個人所做的事情就是把一個大家都不懂的事討論成大家都懂的事。
所以在這樣一個強調學術交流的學習環境中，學校所選擇的學生都頗有個性，都是顯示創造性和主動精神的人。而且學校也不隻依考分定取舍，學校總能夠選出一些能夠標新立異、有特長的學生。給大家舉個例子，我知道該學校選的一個學生，再長的英文字都能倒著背出來。
日常活動中，學校也鼓勵學生搞點意想不到的“惡作劇”，目的就是鼓勵學生要創造，要想新辦法。所以，有些學生就能把大塊頭的汽車從狹小的宿舍門中折騰到宿舍房間裡。有的學生一夜之間就將校園裡陳設的第一次世界大戰時期的大炮卸掉，裝到自己的寢室中了。同時學校還鼓勵學生參加各種討論班，不僅參加本繫自己老師辦的討論班，還鼓勵學生去參加其他老師的討論班，不同繫辦的討論班都可以自由來往，學生隻要有想法，都可以平等的和老師交談，學術交流非常頻繁和活躍。
最近我看到錢先生的秘書回憶2005年先生在醫院中的一次講話，主要談的就是加州理工學院是怎樣培養人纔的。錢先生拒絕美方訪問美國的邀請，但是他接受了加州理工學院給他的傑出校友獎，所以說錢先生對加州理工學院的懷念一直很深，念念不忘。
錢先生是從麻省理工學院轉到加州理工學院航空繫的，這所學校航空繫剛成立的時候，就強調自己的航空繫與其他學校的航空繫辦的不一樣。在美國，私立大學辦學主要依靠私人捐助和私人設立的基金會。20世紀20年代一個叫做古根海姆的基金會提出要資助7個大學設立航空繫，其中有麻省理工學院、斯坦福大學、密執安大學等，而加州理工學院並不在列。於是，密裡根找到基金會，把自己要開辦區別於其他學校的以數學和物理理論為基礎的航空繫的想法告訴基金會，這樣加州理工學院纔獲得了基金會的支持。
為了辦好這個繫，學院聘請了當時年僅40來歲的匈牙利人馮·卡門擔任繫主任，雖然很年輕，但是當時的卡門國際上已經享有盛名。卡門從德國哥廷根大學取得博士學位，導師是L.普朗特。
普朗特在飛機的飛行原理和空氣動力學方面，做了非常重要和基礎性的工作。他不僅對飛機為什麼會飛，翅膀上為什麼會有升力和阻力這類基本問題在理論上提供了正確的解釋，而且還給人們提供新的理論和計算方法，用以指導飛機的設計。卡門在湍流邊界層理論、流動的穩定性、殼體大變形方程等方面有突出的開創性貢獻，他也在使飛機由桁架結構專為薄殼結構方面發揮過重要作用，因而被請到加州理工學院主持那裡的航空繫。錢學森正是慕他的名轉學來到航空繫的。卡門後來寫過一本回憶錄，專門有一章講錢學森，標題就叫《錢學森博士》，這裡面贊揚了錢學森的分析能力和數學功底，回顧他們之間的合作等。可以說，錢先生是在一個很好的教育環境裡做研究生，並於1939年獲得了博士學位（圖7）。
當時學校一個老師在城裡的航空年會上作報告，介紹了德國人做的關於火箭方面的研究，這個報告引起了兩個社會青年的興趣，其中一個擅長火藥，另一個擅長機械，動手能力都很強。這兩個青年懷著制造火箭的夢想找到這所學校，要找做報告的老師請教。於是這名老師就派了名叫馬利納的研究生，這名研究生也是卡門的學生，來接待這兩位青年。馬利納告訴他們，現在探月不現實，可以從探空開始。三人談得很投機，於是他們就一起去找繫主任馮·卡門，說想做這個項目。卡門表示支持並允許他們可以利用實驗室空閑時間做實驗，但是經費要由他們自己籌集。這三個人形成了一個小組，在學校裡做火箭研究。過一段時間之後，覺得人手不夠，便邀請了兩個研究生參加，其中之一便是錢先生。錢先生加入後，比較側重於理論分析方面特別是發動機方面的工作。
一天，小組在實驗室裡做實驗時出事了，火焰所釋放出的大量氣體，將一些實驗設備污染了，有的精密儀器還因此生了鏽。由於這件事，卡門把他們趕了出去，趕到了山牆外。因為他們沒什麼錢，主要靠撿破爛把實驗搞起來。後來有位學生答應提供幾百塊錢支持，條件是他們做實驗的時候允許他拍照，這個人後來也成為他們小組中的一員。
之後的一天，小組在山牆下做實驗時又一次發生爆炸，一塊金屬片飛了出來，正好穿過馬利納做記錄的地方。幸運的是，那天他向卡門彙報去了，沒出人命。但是這件事情驚動學校，學生們給這個小組起了個綽號——“自殺小組”，他們被趕到山腳下一片荒地上，這個地方現在就是美國航空航天局屬下著名的噴氣推進實驗室的所在地。“自殺小組”的五個成員被公認為這個實驗室的創始人。
1939年，火箭小組開始有了點影響。一個美國空軍的高級將領到學校來參觀，火箭小組給將軍介紹了關於火箭方面的一些研究，將軍對此頗感興趣，把他們推薦到美國基金委，從那裡幫他們爭取到了一年1000美金的資金支持。不過第一年，美國基金委希望他們能縮短一點飛機起飛的跑道，發明一種助飛裝置，讓飛機在短跑道上也能起飛，20世紀40年代初期這件事情成功了，不僅引起了政府和軍界的注意，還成立了公司，
但是因為錢先生是外國人，沒有資格直接參加。盡管如此，錢先生的老師卡門非常欣賞他。1942年，卡門極力推薦錢先生成為美國陸軍航空兵科學委員會的成員，該委員的職責就是幫忙做一些技術方面的參謀，後來這件事情得到批準。那時卡門還承擔了很多國防的項目，所以經常要在外面考察，在考察過程中，卡門發現了一些問題，就打電話回來找錢先生，讓他幫忙出主意想辦法來解決。錢先生為了做好這些事，投入了很多的精力，漸漸地錢先生的作用被軍界所認識。所以以後又出現了新的情況，軍界就直接來找他了，於是他直接介入了一些美國國防方面的問題。錢先生的另一項任務是幫助分析美國空軍從歐洲戰場得到的有關德國航空和火箭技術發展的情報，從技術上分辨情報的可靠性和可行性。
1943～1944年，美國陸軍航空兵科學委員會在五角大樓設了個辦公室，所以有一段時期，錢先生在五角大樓也有辦公室。到了1944年的時候，那位空軍將軍已經是四星上將了，他告訴卡門可以不必考慮第二次世界大戰中的問題了，現在的關鍵是美國空軍戰後應該怎麼發展的問題了。這位將軍決定派遣一個代表科學小組到歐洲特別是德國去考察那裡航空和火箭科學技術的現況。
卡門是組長，當時軍隊給他一個臨時的少將的稱號，成員有作為同盟國的中國公民錢學森和德萊登，軍隊給了錢學森上校的軍銜。1945年，他們在德國即將戰敗時，跟著美軍前進，考察了德國當時的航空以及火箭研究基地，並約見了一批重要的科技人員，其中包括普朗特和後來被稱為美國航天之父的馮·布朗。
因為當時德國的航空和火箭研究水平領先於美國。所以考察完之後，他們將成堆的資料運回美國，錢先生參加了這些資料分析歸納整理的全過程。根據阿諾德將軍的要求，由卡門主持，彙集許多專家，撰寫並出版了一套名叫《邁夏向新世紀》的報告，名字是卡門起的，一共有12卷，裡面注明了錢學森是該書的主要作者和編輯，這份報告被認為對戰後美國戰略空軍的發展起了非常重要的指導作用。20世紀50年代後美國空軍還專門開會紀念這份報告的出版。所以，錢先生不僅有學術研究的經歷，還有一段直接參與火箭的研究和火箭的考察的經歷，有參與和美國的航空航天方面的戰略部署討論的經歷。錢先生最大特點之一是善於統領全局和具有很強的預見性，我想這不是憑空而來的，這段經歷無疑也是形成這種能力的一個因素。
到德國去考察是1945年的事情了，其實錢先生自1939年畢業以後，還做了兩項非常重要的工作，解決了當時困擾航空業的兩個急需解決的理論問題。
大家知道飛機越飛越快了，空氣的可壓縮性開始影響機翼所受的升力，但計算升力的傳統方法是基於不可壓縮空氣動力學的理論的，因此飛機設計師急需一種新的理論。這是錢先生博士論文中所研究的一個問題，它也是困擾空氣動力學界的一個突出問題，根據導師卡門的建議，錢先生把它圓滿地解決了，經過風洞實驗檢驗其適用範圍比原先設想的還要大。這立即受到飛機制造廠的歡迎並迅速被推廣應用。
當時困擾飛機制造的另一個很重要問題就是薄殼的失穩問題，薄殼是飛機上普遍使用的結構件，它的優點是輕但卻能承受較大的載荷。但是如果載荷過大，薄殼就會失穩並嚴重喪失承載能力。所以飛機設計師非常關心所謂的臨界載荷，就是說如果載荷不超過臨界值，這個部件就是安全的，否則是不安全的。問題是當時沒有可靠的計算薄殼失穩的理論公式。沿用傳統處理薄板失穩的微擾理論，所得出的結果比真實的臨界載荷要大許多倍，因而不能作為飛機設計的依據。畢業出師以後，作為第一項獨立的工作，錢先生就把薄殼的穩定性設定為要攻克的下一個目標。這是一項很艱難的工作，在力學上、在數學上都是很大的一個難題，因為它涉及現在叫做非線性分叉的問題。錢先生結合實驗觀察和理論分析，借助於能量法，終於攻克了這個很久以來沒有答案的難題，所得結果與實驗結果很接近，又一次為航空工程師提供了一個可靠而實用的手段。
以上兩項工作以及同期發表的論文，使他嶄露頭角，在航空界和力學界得到了普遍的認可，當錢先生在火箭方面的工作逐漸為人所知之後，他迅速成為航空和火箭領域一顆冉冉上升的明星，這為他成為這個領域的領軍人物，奠定了很堅實的基礎。
……

夏強
（北京市科學技術協會黨組書記、常務副主席、《名家講科普》書繫編委會主任）
在2011年全國科普日到來之際，《名家講科普》繫列圖書《科學的真相》跟大家見面了。
這本散發著油墨清香的新書，跟已經推出的前六輯圖書相比，具有三個明顯的特點：其一，全新改版，從封面設計到內容形式均融入了時尚色彩；其二，陣容強大，作者皆為中國科學院或中國工程院院士，其中還有一位國家最高科技獎獲得者；其三，選題與話題更加貼近社會熱點和百姓關注的焦點，文章風格也更加平和、親民。
捧讀書稿，令我十分感懷的是，這11位科學名家都能放下“身段”，竭誠盡力為大家烹制精美可口的科普大餐。他們講述自己的探索發現和研究心得，舉重若輕，循循善誘；他們闡釋自己的觀察思考和獨特見解，真誠坦率，直言不諱。這裡，遠離生澀術語，力避干巴枯燥；這裡，沒有高高在上的灌輸，也沒有板起面孔的說教。
本書作者們對社會和民生的深切關注，字裡行間多有表露，也給我留下了十分深刻的印像。比如，“科學之識”專題中孫寶國院士談食品安全的那篇文章，在詳細分析了引起食品安全問題的主要原因、闡明食品添加劑在很多情況下承受了“不白之冤”後，提出了這樣一些問題讓讀者思考：很多人希望沒有食品添加劑纔好，可鏟除了食品添加劑就能解決食品安全問題嗎？三聚氰胺三令五申之後還有人用，這是道德問題還是法律問題？實際上他在提醒人們：全社會都要理性地對待食品安全問題，消費者也要轉變觀念、科學消費。
而“科學之思”專題中金湧院士在談到“化學人”的社會責任時，也同樣真切地向我們展現了科學家的道德憂思和社會責任感。不可否認，化學的應用與人類社會的發展密切相連，化學物可以在很多方面改變和豐富我們的生活。但與此同時，如果它們被誤用、濫用，或是不夠謹慎小心地使用，就會給我們帶來很多不確定性，甚至變得很危險。然而，停止制造和使用化學物恐怕也並不現實。曾有人為此總結了一種所謂的“毒物迷思”：化學物可以產生有用和有益的效應，但在不同的情況下，同樣的化學物卻會變得有害。
科學需要理性面對。上述“迷思”，或許可以比照近年來人們常常展開爭鳴的所謂“科學的負面作用”。一言以蔽之，諸如污染、中毒這類環境問題或負面作用，是在科學的應用中產生的，而並非科學本身所固有。我們需要把握但卻往往難以掌控的，是一種合理的限度。本書第三個專題“科技之用”所收文章涉及的內容，比如雲計算，比如用氣像衛星觀測天氣和地球環境，比如心血管疾病的介入治療，則是若干項高新技術在現實生活中的一些應用，也都值得一讀。
由北京市科協主辦的公益性科普講座活動——“首都科學講堂”，如今已經進入到第5個年頭；而依托於“講堂”所積累的科學與人文資源加工、編撰而成的《名家講科普》繫列圖書，也已出到了第七輯。依照北京市科協2011年科普工作的總體思路，這一年裡我們將全面實施《全民科學素質規劃綱要》，積極推進五個重點人群科學素質行動和五項基礎工程建設，有效整合首都科普資源，推動公益性科普事業和經營性科普產業並舉，著力構建社會化科普工作新格局，全面提升首都科普的專業化和國際化水平。可以說，創辦“講堂”和出版相關圖書，正是北京市科協著力整合首都科普資源、創建貼近百姓需求的科學傳播運作新模式的成功案例。
在此，我謹代表北京市科協和本書編委會，向多年來一直支持北京市科協工作、為“講堂”的持續開講與《名家講科普》繫列圖書的出版奉獻了心力的每一位科技工作者、出版人員和策劃執行人員，表示衷心的感謝。希望大家努力的結晶能夠得到公眾的認可和喜愛，並為科普事業的發展添上濃墨重彩的一筆！
2011年9月