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论文选题最为重要的是要有创新点，这个需要查阅大量的文献，其次要注意的是题目一定要具体一些，解决一个或者某个问题就可以了，不要太大，太大不好往下进行。
首先论文的选题上一定要有着研究意义，说白了就是研究的这个东西必须要是有实际意义的，再者就是选题比较忌讳选题太“大”，这样的话很难找到切入口，最重要的一个就是一定要在自己的能力范围之内
你好：这种撰写具体思路如下，不过不同学科还稍微有些差别。首先，要明确课题的目的和意义，从理论和应用两个层面来着。第二，具体条件，就是完成论文所必须的基础，比如理论基础、实验基础以及完成他们所必须具备的前提条件、数据和程序等，可以包括图纸资料、成果资料、影音图像等等。第三，论文预计成果，可以是专利、大小论文和程序代码等等。
开题报告是研究生毕业论文工作的重要环节，但是很多研究生不知道怎么去写这个开题报告。下面YJBYS给大家带来了相关的要求内容，欢迎阅读!
1、毕业论文选题的原则
毕业论文选题一般要求满足以下原则:
①开拓性:前人没有专门研究过或虽已研究但尚无理想的结果，有待进一步的探讨和研究，或是学术界有分歧，有必要深入研究探讨的问题;
②先进性:硕士毕业论文要有新的见解，博士毕业论文要做出创造性成果;
③成果的必要性:所选课题应有需要背景，针对实际的和科学发展的需要，即应有实际效益或学术价值;
④成果的可能性:课题的内容要有科学性，难易程度和工作量要适当，充分考虑到在一定时间内获得成果的可能性。
以上要求说明，毕业论文题目不是给定的，而是研究出来的，只有在对所研究领域的过去、现在的研究资料等信息进行全面把握、深入分析的基础上，才能够确立满足以上“四性”要求的选题，从而为完成高质量的毕业论文奠定坚实的基础。无论是结合导师已有科研任务的选题，还是自选课题，选题之前的“信息积累”与“发现问题”均是研究生所必须经历的过程，尽管导师已完成了以上过程，但导师并不能替代研究生，这就是研究生学习、研究的独立性要求。
2、开题报告的内容与撰写要求
开题报告的内容一般包括:题目、立论依据(毕业论文选题的目的与意义、国内外研究现状)、研究方案(研究目标、研究内容、研究方法、研究过程、拟解决的关键问题及创新点)、条件分析(仪器设备、协作单位及分工、人员配置)等。
3、开题报告——毕业论文题目
题目是毕业论文中心思想的高度概括，要求:
①准确、规范。要将研究的问题准确地概括出来，反映出研究的深度和广度，反映出研究的性质，反映出实验研究的基本要求——处理因素、受试对象及实验效应等。用词造句要科学、规范。
②简洁。要用尽可能少的文字表达，一般不得超过20个汉字。
4、开题报告——毕业设计立论依据
开题报告中要考虑:
① 毕业论文的选题目的与意义，即回答为什么要研究，交代研究的价值及需要背景。一般先谈现实需要——由存在的问题导出研究的实际意义，然后再谈理论及学术价值，要求具体、客观，且具有针对性，注重资料分析基础，注重时代、地区或单位发展的需要，切忌空洞无物的口号。
② 国内外研究现状，即文献综述，要以查阅文献为前提，所查阅的文献应与研究问题相关，但又不能过于局限。与问题无关则流散无穷;过于局限又违背了学科交叉、渗透原则，使视野狭隘，思维窒息。所谓综述的“综”即综合，综合某一学科领域在一定时期内的研究概况;“述”更多的并不是叙述，而是评述与述评，即要有作者自己的独特见解。要注重分析研究，善于发现问题，突出选题在当前研究中的位置、优势及突破点;要摒弃偏见，不引用与导师及本人观点相悖的观点是一个明显的错误。综述的.对象，除观点外，还可以是材料与方法等。
此外，文献综述所引用的主要参考文献应予著录，一方面可以反映作者立论的真实依据，另一方面也是对原著者创造性劳动的尊重。
5、开题报告——毕业设计研究方案
开题报告中要考虑:
① 研究的目标。只有目标明确、重点突出，才能保证具体的研究方向，才能排除研究过程中各种因素的干扰。
② 研究的内容。要根据研究目标来确定具体的研究内容，要求全面、详实、周密，研究内容笼统、模糊，甚至把研究目的、意义当作内容，往往使研究进程陷于被动。
1、写针对自己最有兴趣的现象、问题选题。作者对选腊碰题涉及的问题或现象有一定的研究基础，或有强烈的研究欲望，才有可能在选题确定之后，孜孜以求，最终写出有质量的论文。2、围绕工作实践选题。理论研究是指导实践的。因此，论文选题决不可以脱离工作的实践。3、立足科学的发展选题。科学在发展中，在它前进的每一步都会有新问题、新现象发生，都需要解决和解释。论文只有立足于科学的发展选题，才能写出有新意的好文章。
很好写啊，光电工程毕业论文，我写的是《LED照明光学系统的设计及其阵列光照度分布研究》，不过几万字的研究生论文自己完成还要工作，肯定没时间。还是同事给我的莫文网，有专业老师帮忙写就是快，专业的说
毕业论文的选题意义及要求
一段充实而忙碌的大学生活即将结束，毕业论文是毕业生都必须通过的，毕业论文是一种有计划的检验学生学习成果的形式，怎样写毕业论文才更能吸引眼球呢？下面是我为大家整理的毕业论文的选题意义及要求，仅供参考，大家一起来看看吧。
选题的意义及需要注意的问题
所谓选题，顾名思义，就是选择毕业论文的论题，即在写论文前，选择确定所要研究论证的问题。在论述选题问题时，我们首先应当把课题、论题、题目三个概念搞清楚。这三者同属于某一学科中的学术问题，但又有所区别。首先，论题不同于课题。课题通常是指某一学科重大的科研项目，它的研究范围比论题大得多。比如，社会主义精神文明建设就是一个大课题，其中包括许多论题，如精神文明的地位和作用，精神文明的内容和特点，精神文明和物质文明的关系，精神文明中的文化、教育、科学的发展，思想道德的建设，等等。其次，论题又不同于题目。题目是指论文的标题，它的研究范围一般比论题要小。比如作者选定的论题是研究企业思想政治工作的，就可以选择很多具体题目来写论文：《新时期企业思想政治工作的特点》、《外资企业中党组织的建设问题》、《论企业思想政治工作的疏导方针》和《思想政治工作要掌握人的思想规律》，等等。
正确而又合适的选题，对撰写毕业论文具有重要意义。通过选题，可以大体看出作者的研究方向和学术水平。爱因斯坦曾经说过，在科学面前，“提出问题往往比解决问题更重要”。提出问题是解决问题的第一步，选准了论题，就等于完成论文写作的一半，题目选得好，可以起到事半功倍的作用。
一、选题能够决定毕业论文的价值和效用
毕业论文的成果与价值，最终当然要由文章的最后完成和客观效用来评定。但选题对其有重要作用。选题不仅仅是给文章定个题目和简单地规定个范围，选择毕业论文题目的过程，就是初步进行科学研究的过程。选择一个好的题目，需要经过作者多方思索、互相比较、反复推敲、精心策划的一番努力。题目一经选定，也就表明作者头脑里已经大致形成了论文的轮廓。正如我国著名哲学家张世英所说：“能提出象样的问题，不是一件容易的事，却是一件很重要的事。说它不容易，是因为提问题本身就需要研究；一个不研究某一行道的人，不可能提出某一行道的问题。也正因为要经过一个研究过程才能提出一个象样的问题，所以我们也可以说，问题提得象样了，这篇论文的内容和价值也就很有几分了。这就是选题的重要性之所在。”(转引自《怎样写学术论文》王力、朱光潜等著，第59页)论文的'选题有意义，写出来的论文才有价值，如果选定的题目毫无意义，即使花了很多的功夫，文章的结构和语言也不错，也不会有什么积极的效果和作用。
二、选题能够提前对文章做出估计
一个好的毕业论文题目，能够提前对文章作出基本的估计。这是因为，在确定题目之前，作者总是先大量地接触、收集、整理和研究资料，从对资料的分析、选择中确定自己的研究方向，直到定下题目。在这一研究过程中，客观事物或资料中所反映的对象与作者的思维运动不断发生冲撞，产生共鸣。正是在这种对立统一的矛盾运动中，使作者产生了认识上的思想火花和飞跃。这种飞跃必然包含着合理的成分，或者是自己的独到见解，或者是对已有结论的深化，或者是对不同观点的反驳，等等。总之，这种飞跃和思想火花对于将要着手写的毕业论文来讲，是重要的思想基础。如本书第十二章“毕业论文例文评析”中收入的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，作者周建平长期以来从事党政领导工作，先后担任过乡镇党委书记、区委书记、县委组织部副部长、县劳动人事局局长、县财税局局长等领导职务。在工作实践中，他深深体会到，领导干部担任的职务不同，工作岗位也要经常变动，乡镇工作管辖范围不大，但“麻雀虽小，五脏俱全”，上面一根针，下面干条线，样样都要管。担任县机关部门的领导，虽然职能相对比较单一，但线长点多范围广。作为主要领导，如何有效地领导好本地区、本部门的工作，这里就有一个科学的领导方法和领导艺术问题。在中央党校函授学院大专毕业论文选题时，他在多方收集材料，深思熟虑的基础上，运用唯物辩证法，结合自己的工作实际，选择了抓工作重点的领导方法和领导艺术这一题目，取得了成功。
选题需要注意的问题
①关于论文研究内容的选择
（1）研究生论文研究是针对特定领域的一般没解决的问题，通过研究提出和验证解决这个问题的新理论新方法新模式。
（2）学生在文献综述分析的基础上必须首先回答：在这个领域，存在哪些没有解决的关键问题、这些问题目前的主要解决思路是什么、有什么人利用什么方法与技术正在解决这些问题、已经达到或近期预计能够达到的解决程度怎样、它们在解决这些问题时还存在什么重大缺陷。学生应该从这些“缺陷”中发现里面体现着或隐藏着的重要科学问题。
（3）接着，学生必须着重回答：按照前面分析，打算针对哪些或哪个“缺陷”和它（它们）所代表的科学问题进行研究，这实际上就构成论文的具体研究问题。所谓选题、定题、开题，都要落实为这个具体研究问题。然后，学生要说明解决这个问题的意义（即“研究意义”）、希望通过论文研究把这个问题解决到什么程度（即“研究目标”）、打算按照什么思路或采取什么基本方法去解决这个问题（即“研究线路”）、按照这种思路或方法去研究解决这个问题时的难点疑点可能有哪些和解决这些难点疑点的可能性如何（即说明“研究可行性”）。
（4）研究生论文研究不是全面总结论述或“梳理”一个学科、一个领域，不是写教科书，不是对别人观点的简单辨析和整理，不能将对别人成果的“系统化”当成自己的“原创成果”。学生确实需要通过文献综述来梳理所研究的领域、发现有意义的需要解决的关键问题、分析选择合适的具体研究问题，但必须准确地收敛为具体的有科学意义的原创性的研究问题，而且要保证在自己的论文中关于这个问题的由自己进行的创新性研究，无论在题目上、在研究工作内涵上、在工作分量上、以及论文篇幅分量上都是明确和主要的部分。
（5）学生在选择研究问题时，一方面要充分考虑研究问题本身的重要性和原创性，另一方面要仔细考虑研究的可行性。一个可靠的科学研究是需要一定的条件的，例如是否对问题领域的基础知识比较熟悉、是否有系统可靠的方法和途径去获得研究所需要的数据、是否能够可靠掌握运用研究过程所使用的技术与方法、是否有合理的把握去获得研究过程中需要的其他资源，等等。
②关于研究方法的选择确定
（1）所谓研究方法，主要指学生在解决具体的研究问题中所采用的主要方法，通过这种方法促进和保障学生能够客观、系统、准确地对所针对的具体问题进行研究，避免和尽可能地消除研究中可能存在的各种误差。
（2）严格来说，研究方法不是一个简单的名词，而是针对特定研究问题的方法论思路、方法执行过程和具体操作考虑，通过这些来告诉人们（或者说向人们证明），这个研究过程是否能真正揭示和解释要研究的现象及其关系，尤其是是否能够获得研究这些现象及其关系所必须的客观、系统、准确的数据，是否能够科学和准确地对这些数据进行分析来揭示、解释和验证所研究的现象及其关系。
（3）研究方法是需要具体设计的，是对研究特定问题的方法论思路、方法执行过程和具体操作考虑的整体设计，从保证研究的科学性、可信度、可操作性的角度，这也是开题阶段最重要的任务之一。学生要充分考虑自己的研究问题的性质，选择设计可能适用的研究方法。
（4）研究方法要有必要的细节。至少在开题报告中老师们需要知道研究方法的必要细节，例如用什么方法建立模型、用什么方法收集和分析数据、用什么方法验证研究结果等，而且要回答如何避免和消除每个环节可能出现的误差。这就是所谓的广义的“技术线路”。一定要注意了解和分析相关领域的研究（尤其是博士论文）中所采用的研究方法，根据自己的研究问题和研究环境修改完善。
（5）切记不要把研究方法与自己在论文研究中的基本的思维和分析方法（例如推理法、演绎法、比较分析法等）混为一谈，因为这些是任何研究的基础。如果你将某种基本思维方法作为你的研究方法，例如比较分析，则意味着研究内容主要是对两种或多种不同域的有关现象进行系统的比较，并在此基础上对差别进行分析解释（进而提出建议）。
③关于文献查找
（1）要扩大“文献”概念。在网络化环境下，最新内容往往首先出现在网络上；在科学交流中，最新内容可能先在项目论坛、学术会议上报告，然后才出现在科技期刊上。因此，仅仅依靠期刊是远不够的。
（2）有些学生在检索文献时，往往直接用自己论文题目进行检索，又由于论文题目比较宽泛，所以直接检索到的“相关文献”往往不多。首先要说，如果可以公开检索到的“直接相关”文献已经比较多，就直接质疑了学生论文的意义。但更重要的是，这种“不多”可能是一种假象，因为很多人没有用同样的词或词组合来描述同一个内容；而且，在一个研究问题中实际包含了很多具体的研究点，对于这些研究点往往存在着大量的文献，而这些文献是难以通过一个宽泛的题目来检索的，必须将研究问题解构为一系列的研究点，通过对这些研究点的具体检索才可能获得相关的问题。
（3）检索文献时，尤其要注重与自己研究问题的核心研究点相关的文献（包括在其他相关领域、以其他名称表示的研究文献），对此要充分保证“查全率”，避免在研究进行了很久后（甚至快“完成”时）才发现已经存在着对这个核心研究点进行了很好研究的文献、其结果做得比你的还好（而且你还无法证明你事先真没有看过）。同时，要注意随时跟踪检索文献。
（4）需要说明，检索文献的目的不是简单地证明“别人没有做过我的研究问题”，而是要了解和吸收前人别人在研究同一问题、类似问题和相关问题时的思想、方法、操作和分析。
（5）要注意追踪相关研究本身的参考文献，从中发现对自己研究整体有用、或对解决其中某个研究点有用的思路、方法和技术。其实，最有价值（或者最有威胁）的文献往往是通过这种途径“偶然”发现的。
④关于在学习过程中的逐步收敛
学生要在开题前的整个学习阶段考虑和分析自己的选题、定题和研究设计，而不是仅仅在通知定题前两个月才匆忙应对。
毕业论文开题报告要求及
1 总述
开题报告的总述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。
2 提纲
开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细。
3 参考文献
开题报告中应包括相关参考文献的目录
4 要求
开题报告应有封面页，总页数应不少于4页。
范例：
一 ：论文题目
从汤显祖《牡丹亭》中杜丽娘人物形象
——看“发乎情，止乎礼”的时代性
二：论文观点来源
“发乎情,止乎礼”出自《论语》，是古代形容男女关系的。发乎情，即人的情感在男女之间产生。止乎礼，就是受礼节的约束。汤显祖所说的“情”是指包括*爱之欲在内的人生欲求。可汤显祖在《牡丹亭》中强调真情，至情的时候，他始终指向的仍是社会现实，表现出对现世的.热情和对道德的关注，更重视“发乎情，止乎礼”的教育作用。
三：基本观点
《牡丹亭》中杜丽娘能突破自身的心理防线，逾越家庭与社会的层层障碍，勇敢迈过贞节观，为鬼时，以身慰情人;在死而复生之初，能婉言拒绝情人的求欢，“发乎情，止乎礼”。有人认为，这是汤显祖思想的矛盾性，它在突破传统的同时，又在墨守陈规，是一种退步。而我认为 “发乎情,止乎礼”符合了那个时代的特征，而在现代，在女性贞操观念淡薄，过度追求个性解放的今天，其伦理道德意义就更为重要了。
四：论文结构
全文共分七节及结论。
第一节《牡丹亭》：介绍汤显祖及其作品《牡丹亭》中的主要人物及内容。
第二节《杜丽娘》：杜丽娘是人们心中至情与纯情的偶像，对于人物的塑造，我认为主要受汤显祖的文学思想和当时人们思想信仰的影响。
第三节《萌芽》：主要论述《牡丹亭》中杜丽娘爱情观的萌芽。她一面悲叹青春的虚度，个人才貌的被埋没;一面又执着于自由、幸福的追求，“一灵咬住”，始终不放。
第四节《冲破》：《牡丹亭》中杜丽娘死了，可是她的死不是生命的结束，而是新的斗争的开始。在摆脱了现实世界的种种约束之后，她果然找到了梦中的书生，主动地向他表示爱情，并以身慰情人，还魂之后还结为夫妇。
一、哲学专业毕业论文（设计）的写作程序大体分为六个阶段1、确定导师；2、与导师讨论并选题；3、阅读文献、收集资料；4、拟定写作提纲；5、撰写和提交初稿，与导师讨论和修改；6、定稿和导师审阅。文科各专业的毕业论文（设计）要求论题明确、资料翔实、论证严谨、语言文字流畅简练、结构合理、理论联系实际、观点正确或有一定的独到见解；一律采用文内图表，引文出处和注释一律采用文尾注。二、学生的毕业论文（设计）格式采用规定的统一格式1、封面；2、工作任务书； 3、原创性声明；4、中、英文摘要及关键词；5、目录；6、引言；7、正文；8、结论；9、致谢语；11、参考文献；12、开题报告书；13、答辩评审表。三、毕业论文（设计）的内容要求1、题目：应简洁、明确、有概括性，字数不宜超过20个汉字。2、摘要：要有高度的概括，语言精炼、明确。同时有中、英文对照，字数在200-400个汉字。3、关键词：从本文标题或正文中挑选3-5个最能表达主要内容的词或术语作为关键词，同时有中、英文对照，每个关键词之间用分号分开，最后一个关键词后不用标点符号。4、目录：目录作为论文（设计）提纲，是各组成部分的小标题，文字应简明扼要。目录按论文（设计）顺序分章、节二级编写，要标明页数，以便阅读。目录中的标题应与正文中的标题一致。5、引言：是论文（设计）的开头部分，主要说明写作目的、现实意义、对所研究问题的认识，并提出中心论点等。引言要简明扼要，篇幅不要太长。6、正文：是论文（设计）的主体，是对研究工作的详细表述，一般由标题、文字、图、表格和公式等部分组成。该部分要运用各方面实验结果、研究方法，分析问题、论证观点，尽量反映出学生的科研能力和学术水平。7、结论：结论是全文的思想精髓和文章价值的体现。应概括说明所进行工作的情况和价值，分析其优点和特色，指出创新所在，并应指出其中存在的问题和今后的改进方向，特别是对工作中遇到的重要问题要着重指出，并提出自己的见解。它集中反映作者的研究成果，表达作者对所研究的课题的见解和主张，结论要简单、明确，篇幅不宜过长。8、致谢语：在文章结尾处，通常以简短的文字，对工作过程中曾给自己以直接帮助的人员，表示自己的谢意。9、注释：一般以圆圈加数字右上标的形式，在文中按各注出现的先后顺序编列注号，与注文对应。注释可用脚注（将注文放在加注页稿纸的下端）或尾注（将全部注文集中在文章末尾），具体要求参照相关学科规范格式。10、参考文献：参考文献指作者在论文（设计）工作中所参考的文献，包括研究背景、研究方法、研究结果的比较等，是论文（设计）不可缺少的组成部分，也是作者对他人知识成果的承认和尊重。论文（设计）的引用文献必须在文中引用处体现出来，并按顺序编号。引用文献应按文中引用出现的顺序列全，附于文末。11、附录：附录是不宜放在正文中的资料，如调查阅卷、公式推演、编写程序、原始数据附表等等。放入论文（设计）资料袋。四、论文撰写格式和字体大小要求学生的论文（设计）及其外文译文统一用A4纸打印，上边距为，下边距为，左边距为，右边距为。每页须加“页眉”和“页码”，“页眉”居中填写论文（设计）题目。各系根据专业特点不同，可酌情予以调整。1、封面及原创性声明采用规定的统一格式。2、题目、摘要和关键词论文（设计）题目为三号黑体字，可以分为1或2行居中打印。题目下空一行打印摘要，[摘要]二字（四号黑体），[摘要]二字后空一格打印内容（小四号宋体）。摘要内容下空一行打印[关键词]三字（四号黑体），其后为关键词（小四号宋体）每两个关键词之间空两格。英文摘要题目全部采用以“Tims New Roman”小四号字体打印，摘要内容和关键词均用五号Arial字体。题目、中文摘要、关键词合打一页。英文摘要和关键词另打一页。论文3、“目录”二字（四号黑体），下空二行为章、节、小节及其开始页码，采用小四号宋体。页码放在行末，目录内容和页码之间用虚线连接。4、引言用小四号宋体字打印（若有标题用四号黑体字）。5、标题：每章标题以小三号黑体字居中打印；“章”下空二行为“节”，以四号黑体字左起打印；“节”下空一行为“小节”，以四号宋体字左起打印。换行打印论文（设计）正文。6、正文：采用小四号宋体字打印。7、文中图、表应与文字紧密结合，文图相符内容正确，图、表名应附相应的英文和必要的中文图注。制图要求：半栏图宽≤7cm，通栏图宽≤16cm；图中曲线粗细应相当于5号宋体字的竖画，坐标线的粗细相当于5号宋体字的横画；图中文字、符号、纵横坐标标目用小五号字；标目采用国家标准的物理量（英文斜体）和单位符号（英文正体）的比表示，如c/molL-1。表格采用“三横线表”，表的内容切忌与图和文字的内容重复。8、公式：公式书写应在文中另起一行，居中书写。公式的编号加圆括号，放在公式右边行末，公式和编号之间不加虚线。公式后应注明编号，该编号按章顺序编排。9、结论二字用四号宋体字，结论内容为小四号宋体字。10、致谢语三字用四号黑体字，内容为小四号宋体字。11、参考文献的著录应符合国家有关标准及相关学科格式规范。参考文献的序号左顶格，并用数字加方括号表示，如[1]，[2]，[3]，…，应与正文中的指示序号格式一致。每一参考文献条目的最后均以“ . ”结束。各类参考文献条目的编排格式及参考示例如下：（1）连续出版物（期刊）[J][序号]作者.文献题名[J].刊名，年，卷（期）：起止页码.例如：[1] 金显贺，王昌长，王忠东等.一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术[J].清华大学学报（自然科学版），1993，33（4）：62-67.（2）专著[M][序号]作者.书名[M].版本（第1版不标注）.出版地：出版年，起止页码.例如：[2] 刘少奇.论共产党员的修养[M]（1982年版）.北京：人民出版社，1982，79～81.（3）论文集[C][序号]作者.题名.论文集名[C].出版地：出版年，起止页码.例：[3] 辛希孟.信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集[C].昆明：云南人民出版社：1998，223～245.（4）学位论文[D] 毕业论文[序号]作者.题名[D].保存地点：保存单位，年份.例如：[4] 李必成.论我党在抗战时期的民主党派政策[D].北京：北京国家图书馆，2001.（5）报纸文章[N][序号]作者.题名[N].报纸名，出版日期（版次）.例如：[5]谢希德.创造学习的新思路[N].人民日报，1998-12-25（10）.（6）报告[R][序号]作者.题名[R].出版地：出版年.例：[6]冯西桥.和反应堆压力管道与压力容器的LBB分析[R].北京：清华大学核能技术设计研究院，1997.（7）英文文献英文文献格式基本与中文文献格式相对应。外国作者的姓名书写格式遵从国际惯例。例如A. Ashkin或Ashkin A.例：[7]Ashkin A. Forces of a single-beam gradient laser trap on a dielectric sphere in the ray regime[J].Biophysical Journal，1992，61:569-582.（8）电子文献[序号]作者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期/引用日期（任选）.例：[8]王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/OL].，1998-08-16/1998-10-04五、其它要求1、全文内的各章、各节内的标题及段落格式（含顶格或缩进）要一致；2、全文内各章的体例要一致，例如，各章（节、目）是否有“导语”；3、时间表示：使用“2006年6月”，不能使用“06年6月”或“”；4、标题编号：要符合一般的学术规范，一般不能使用“半括号”，“（一）、”或“（一、）”等不规范用法，标题结束处不能有标点符号；5、全文错别字或不规范之处不能超过万分之二。
一、论文题目 马克思与恩格斯对形而上学理解的比较研究 二、论文选题依据 1.选题的来源及理论和实践意义 选题来源： 首先，熟知并不等于真知。在马克思主义哲学界,一般是把形而上学放在与辩证法的比较中来理解。即:凡是用联系、发展、矛盾的观点来看问题就是辩证法,而用孤立静止片面的观点来看问题就是形而上学。并由此得出,形而上学是荒谬和错误的结论。其实,我们对形而上学的这种大众化的理解,遮蔽着我们对形而上学本身的真正把握,而且极容易造成思想的各种混乱。因此有必要还形而上学以本来面目。而造成这种误解的主要原因就是人们没有厘清马克思与恩格斯对形而上学的不同理解，不知道形而上学的真正含义。 在以往的马克思主义哲学教科书中,人们沿用的其实是恩格斯对形而上学的用法,把形而上学紧紧视为一种思维方式，把形而上学与辩证法对立起来。恩格斯在他关于自然科学的哲学研究，特别是自然辩证法中,把形而上学和辩证法当作是两种对立的思维方式,认为形而上学是最近几个世纪所特有的局限性。恩格斯写到:“在形而上学者看来,事物及其在思想上的反映，即概念,是孤立的、应当逐个地和分别地加以考察的、固定的、僵硬的、一成不变的研究对象。他们在绝对不相容的对立中思维;他们的说法是:是就是是,不是就是不是;除此以外,都是鬼话。在他们看来,一个事物要么存在,要么就不存在;同样,一个事物不能同时是自身又是别的东西。”恩格斯对形而上学的思维方式的评价是,虽然在依对象的性质而展开的各个领域中是合理的,甚至必要的,可是它每一次迟早都要达到一个界限,一超过这个界限,它就会变成片面的、狭隘的、抽象的,并且陷入无法解决的矛盾,因为它看到一个一个的事物,忘记它们互相间的联系;看到它们的存在,忘记它们的生成和消逝;看到它们的静止,忘记它们的运动;因为它只见树木,不见森林。形而上学的思维方式对我们来说似乎是极容易理解的,因为它是合乎常识的,然而,常识在日常应用的范围内虽然是极可尊敬的东西,但它一跨入广阔的研究领域,就会碰到极为惊人的变故。恩格斯认为，要精确地描绘宇宙、宇宙的发展和人类的发展,以及这种发展在人们头脑中的反映,就只有用辩证的方法,只有不断地注视生成和消逝之间、前进的变化和后退的变化之间的普遍相互作用才能做到。由此可见,在恩格斯看来,辩证法与形而上学的对立表现在:形而上学用孤立的、片面的、凝固僵化的观点看问题,否认事物运动变化的原因在于它的内部矛盾,而辩证法则用联系的、全面的、发展的观点看问题,把发展的动力归结于事物的内部矛盾。 显然马克思对形而上学的把握不是局限在思维方式这一个角度，马克思在“体系、超越、反思”等意义上使用“形而上学”一词,并称黑格尔建立了一个“形而上学的包罗万象的王国”。马克思认为黑格尔以及前人以各种方式来解决脱离或背离现实的纯抽象、纯客观以追溯整个世界的本源的问题都是没有意义的。形而上学作为“存在的存在”的学问,其主题是对存在及人的本质性的一种超验的追问。马克思主义哲学没有回避这一主题,而只是以新的方式来阐述这一主题。马克思在对社会存在的反思中,是从生产劳动这一人类最基本的实践形式入手的,他认为一部社会发展史就是一部劳动史。在对现实社会的超验性思考时,他也是从对资本主义社会的生产状况入手的。马克思在《黑格尔法哲学批判导言》中曾指出:“人的自我异化的神圣形象被揭穿以后,揭露具有非神圣形象的自我异化,就成了为历史服务的哲学的迫切任务。”所以马克思理解的形而上学,应该是指那种反对以寻求“原因”的基本原理为目标的传统形而上学。它并不必然意味着形上之思的终结,而只是说传统哲学意识第一性或理论优先于实践的经典地位被取消,哲学已经转换了思维方式。让形而上学回归到服务现实世界正是马克思对形而上学和哲学做出的巨大贡献。 其次，在马克思和恩格斯合著的一些文本中，也是提到了空间问题。而且从中我们可以看出表面是地理意义上的空间，但是完全可以从中读出社会空间的含义，比如在《德意志意识形态》中，马恩讲到了城乡对立，不仅是地理空间更是讲社会空间的断裂。而在《共产党宣言》中，马恩讲到资产阶级的形成史，即资产阶级通过国际贸易和殖民主义等方式进行的全球扩张，实质是这是一种生产关系的再生产，也就是社会空间的再生产，它使得各个国家和地区不仅在生产上接受这种资本的生产方式，而且要在文化、法律等方面接受这种资本主义的意识形态。 最后，恩格斯特别关注了城市空间的规划以及工人阶级的居住空间问题。在《英国工人阶级状况》中，恩格斯历时21个月的考察，以大量的数据和实例向我们再现了19世纪英国的主要工业城市的面貌。在《论住宅问题》中，他不仅指出了造成工人阶级居住空间的恶劣的根源，而且也提出了空间正义的问题。 理论意义： 近几年来，国内不少学者对马克思的社会空间理论进行过不少讨论，也取得了不少成果，但是也存在一些不足，比如相关研究比较零散，多局限于特定视角和个别问题上，或者是更多的停留在国外空间理论思想的引介上，或者是缺少结合当代人类空间实践的更为开阔的研究视野。因此，本文将这些问题都集中在一起进行梳理和讨论，使得马克思的社会空间理论有一个整体的框架。 实践意义： 马克思主义的社会空间理论，从微观方面来讲，就是关于空间正义，城市发展和城市规划的问题;从宏观方面讲，就是全球化的问题。那么，在我国目前的状况下，首先应该考虑的是住房问题，随着城镇化步伐的加快，房价的不断提升而导致的城市居住空间的占有、使用等出现一些问题，那么恩格斯关于这方面的思想就可以给于我们以启发，而不至于走了老路、走了弯路。其次，随着我国改革开放，经济与世界接轨，作为全球资本链条上关键的一环，我们该如何走下去。马克思的社会空间理论可以使我们更好的认清形势，真正做到走中国特色社会主义道路。 2.资料收集情况(含主要参考文献) 著作类： (1)、马克思、恩格斯：《马克思恩格斯全集》第2卷，北京：人民出版社，1957年。 (2)、马克思、恩格斯：《马克思恩格斯全集》中文第2版第30卷，北京：人民出版社，1995年。 (3)、马克思、恩格斯：《马克思恩格斯全集》中文第2版第31卷，北京：人民出版社，1998年。 (4)、马克思、恩格斯：《马克思恩格斯选集》第1、3卷，北京：人民出版社，1995年。 (5)、马克思：《资本论》第1卷，北京：人民出版社，2004年。 (6)、李春敏：《马克思的社会空间理论研究》，上海：上海人民出版社，2012年。 (7)、高鉴国：《新马克思主义城市理论》，北京：商务印书馆，2006年。 (8)、孙江：《空间生产——从马克思到当代》，北京：人民出版社，2008年。 (9)、童强：《空间哲学》，北京：北京大学出版社，2011年。 (10)、张一兵：《回到马克思》，南京：江苏人民出版社，2009年。 (11)、吴宁：《日常生活批判》，北京：人民出版社，2007年。 (12)、包亚明：《现代性与空间的生产》，上海：上海教育出版社，2003年。 (13)、大卫•哈维：《希望的空间》，胡大平译，南京：南京大学出版社，2006年。 (14)、大卫•哈维：《后现代的状况—对文化变迁之缘起的探究》，阎嘉译，北京：商务印书馆，2003年。 (15)、爱德华•W•苏贾：《后现代地理学—重申批判社会理论中的空间》，王文斌译，北京：商务印书馆，2004年。 (16)、Henri Lefebvre:The Production of Space，Translated by Donald Nicholson-Smith,Blackwell publishing ,1991。 论文类： (17)、俞吾金：《马克思时空观新论》，《哲学研究》，1996年第3期。 (18)、胡大平《马克思主义与空间理论》，《哲学动态》，2011年第11期。 (19)、段进军、胡火金：《发展主义空间观的批判与空间观的转型》，《哲学动态》，2011年第11期。 (20)、刘怀玉：《不平衡发展的“现在”历史空间辩证法》，《学习与探索》，2011年第6期。 (21)、庄友刚：《空间生产范式的资本批判与中国马克思哲学创新论域》，《南京政治学院学报》，2011年第6期。 (22)、王金福：《“空间、空间生产”五问——对张之沧教授几个观点的质疑》，《学术月刊》，2012年1月 第44卷 1月号。 (23)、张之沧：《再论空间的生产、建构和创造——回应王金福教授的“质疑”》， 《学术月刊》，2012年1月 第44卷 1月号。 (24)、庄友刚：《西方空间生产理论研究的逻辑、问题与趋势》，《马克思主义与现实》，2011年第6期。 (25)、陈忠：《城市启蒙与城市辩证法：再论城市哲学的建构》，《河北学刊》，2012年5月 第32卷 第3期。 (26)、吴细玲：《城市社会空间与人的解放》，《哲学动态》，2012年第4期。 (27)、董慧：《身体、城市及全球化：哈维对解放政治的空间构想》，《哲学研究》，2012年第4期。 (28)、赵海月、赫曦滢：《列斐伏尔“空间三元辩证法”的辨识与建构》，《吉林大学社会科学学报》，2012年3月 第52卷 第2期。 (29)、邹诗鹏：《空间转向的生存论阐释》，《哲学动态》，2012年第4期。 3. 国内外相关课题研究基本现状 国内研究现状：近年来，国内学界对马克思社会空间理论的关注在不断提升，许多学者主持翻译了当代新马克思主义的相关论著，撰写了以马克思社会空间理论为主题的论文，已经取得不少成果，但是还存在一些问题，主要是相关研究比较零散，多局限于特定视角和个别问题上，缺乏整体的梳理和探讨。 首先，马克思关于社会空间的理论界定。国内学界的阐释路径一是将时空作为物质运动之存在形式的逻辑贯彻到底，强调社会运动是物质运动的一种基本形式。二是将马克思的社会空间观作为对纯粹本体论意义上的自然空间观的一种扬弃和实践的唯物主义在空间观上的一种革命性变革，实践使空间具有社会属性，并与价值、自由、社会革命这样的问题关联在一起。 其次，世界历史与全球空间生产。世界历史是马克思社会空间探讨的重要维度，学界对此进行了诸多探讨，任平等从资本视角入手，指出空间生产方式一直是从当年马克思到当代马克思主义关注的重点问题之一，在马克思的空间视野中，资本不仅是一种历史的生产方式，而且也是一种空间的生产方式，资本全球化使历史成为全球性的历史过程。 再次，历史唯物主义的空间化问题。学界在这方面刚刚起步，庄友刚指出，在历史唯物主义中，生产范畴内在地暗含着空间本身的生产这一内涵，因为社会生活本身的生产意味着社会生活空间的扩张，也就是社会生活空间的生产。刘怀玉认为，空间化问题是理解历史唯物主义当代意义的独特视角，空间化问题研究弥补了传统历史唯物主义研究空间角度的缺失，是弘扬马克思主义哲学当代价值的根本途径。 最后，城市空间生产与空间剥夺。城市空间生产是马克思探讨社会空间又一重要维度。高鉴国认为，马克思恩格斯关于城市空间的探讨是与资本主义生产方式结合在一起的，后者促进了新型城市的迅速增长，同时占据垄断地位的发达的资本主义城市化国家，利用国际间的城乡差别和对立，控制和掠夺殖民地和半殖民地，剥削发展中国家。 国外研究现状：国外对于马克思社会空间理论的研究不仅彰显于新马克思主义的研究体系中，而且渗透于当代空间研究的其他理论派别，涉及人文地理学、城市社会学、空间哲学等多个学科，这说明马克思在当代社会科学的“空间转向”中不但没有缺场，而且占有重要的一席之地。 第一，对马克思社会空间观的重新思考。国外相关研究普遍认为，传统马克思主义研究中存在着空间维度缺失的问题，列斐伏尔指出，空间不应只是充当一种辅助物或背景，恰恰相反，它本身就是主角;马克思主义历史辩证法的核心是生产关系的生产，而生产关系的生产本身就是一种空间的生产。哈维也认为，马克思关注空间和地理的重要性，他敏锐的注意到资本主义的兴起是同它在世界舞台上的地理活动和策略交织在一起的。苏贾也认为，马克思的经典文本中渗透着清晰的地理学分析，比如《政治经济学批判》就涉及世界贸易和资本主义的地理扩张问题。 第二，在对马克思社会空间理论的思考基础之上提出的研究方法。列斐伏尔提出了“社会—空间—历史”三元辩证法，这是他坚持历史唯物主义、将辩证法空间化的重要尝试，在此基础上，他从空间的社会属性出发，将空间区分为感知的空间、构想的空间与实际的空间，并以马克思的生产方式理论与社会形态理论为基础，将人类空间化历史概括为六个阶段。哈维提出了将历史唯物主义升级为“历史—地理唯物主义“的理论主张，同时用“时空压缩”这一范畴阐发后现代主义视域下的新时空体验。苏贾区分了“空间”与“空间性”，认为后者是空间社会属性的真正表达，他在梳理当前对马克思主义空间分析的几种不同理论倾向的基础上，构建了一个“社会—空间辩证法”，并为其设定了理论前提。 三、研究方案 1.论文提纲(主要研究内容) 论马克思主义社会空间理论 引言 空间与资本 (一)、关于空间 1、空间的概念 2、空间的属性(自然属性、社会属性) (二)、关于资本 1、资本的概念 2、资本的表现形式(物的形式及人格化的资本、一种关系、一种过程) 一、微观视域下的社会空间：资本主义工业城市 (一)、资本主义工业城市及现代资本的形成 1、资本主义工业城市的形成(工场手工业的发展、繁荣和衰败。简单协作。机器的使用。工厂制度。工业城市形成。) 2、现代资本的形成(共同体尽头交换的出现。商人阶级的出现。商业资本向工业资本的转换。) (二)、工业城市：资本积累的重要载体 1、各种生产要素的聚集空间(过剩人口的出现：失地农民、破产的家庭手工业者等。便利的交通条件：铁路、港口等。生产资料：资金的充裕、机器的使用等。) 2、先进生产力的代表(科学技术与资本的结合。自然科学的发展及其应用。机器的不断改良。) 3、活劳动与生产资料的结合点(城市空间的聚集效用。资本的空间集合能力。并存劳动。) (三)、空间正义：住宅问题 1、城市规划(工人住宅区的集中。商业街区的建立及原住民的拆迁。工人居住区域的不合理规划。疾病爆发、高死亡率等。) 2、居住环境(工人与资本家居住环境的对比：室内和室外、居住区周边的交通、卫生状况等。生活方面：购物、饮食、娱乐等。) (四)、城乡空间二元对立：资本发展的必然后果 1、城乡分离向城乡对立的转化(前资本主义时期城乡状况。现代资本的出现，工业城市的形成。乡村的附属地位确立。) 2、城乡对立的形成原因(生产力的发展。乡村手工业者破产。城市的就业机会增加。对乡村资源的掠夺。乡村工厂：乡村城市化。) (五)、工业城市：工人运动的发源地 1、工人阶级的集中(居住区域的划分。不断涌入的农民。多地区、多民族的工人汇合。) 2、工人阶级革命意识的觉醒(机器改进使得大批工人失业。由对机器的仇恨转向资本家。意识到自身的状况。) 3、工人革命运动的发源地(对生产资料的破坏。各种形式的罢工。有组织的革命运动，巴黎公社等。) 二、宏观视域下的社会空间：资本的全球化 (一)、全球空间的形成 1、资本的发展：区域空间的形成(新航线的开辟、美洲大陆的发现。对新空间的占领。资源的掠夺。原始积累。) 2、资本的扩张：生产关系的空间再生产(殖民地理论。) 3、资本的必然趋势：全球市场的形成(资本主义经济危机和过度积累。国内市场的饱和。开辟新市场的紧迫性。) (二)、全球空间的断裂 1、不平衡地理发展(客观地理环境。三个从属：未开化和半开化的国家从属于文明的国家，使农民的民族从属于资产阶级的民族，使东方从属于西方。) 2、国际劳动分工的形成(工业国家为核心。农业国家为附属。农业服务于工业。) (三)、资本的全球空间再生产 1、生产方式的全球化(空间支配。资本再积累。转移过度积累。) 2、资本主义意识形态的全球化(货币。交换。自由。平等。) (四)、资本全球化的意义 1、积极方面(生产力的提高。物质财富的积累。交往的普遍化。) 2、消极方面(生态的破坏。人的片面发展。) 3、资本主义的灭亡(多国胜利论。) 三、马克思主义社会空间理论的当代价值 (一)、对我国目前空间生产方面的指导意义 (二)、对当下人类空间实践方面的指导意义 2.论文写作的重点、难点和创新点 写作重点：对马克思主义社会的空间理论的两个视角的描述如何将逻辑与历史进行统一。 写作难点：除了对马克思恩格斯的社会空间理论进行阐述外，如何将当代新马克思主义者(列斐伏尔、哈维等)的空间理论与其进行更好的融合，以凸显马克思恩格斯的空间思想在当代的意义。 写作创新点：本文对资本及资本主义的形成、发展及扩张等置于空间视角，从而将历史唯物主义进行空间转向，从一个全新的角度来论述人类解放。 3.研究的思路、方法和论文写作的计划、进度安排 研究的思路：鉴于目前国内外对于马克思主义社会空间理论的研究的侧重点不同，所以，将主要以马克思恩格斯的原著为根本依据，并对新马克思主义者的相关研究成果进行阅读以便补充。 研究方法：在查找与本文相关的书籍、各类期刊、学术报告等二手资料的基础之上，回归文本，忠于原著。 论文写作的计划、进度安排： (1)、20xx年3月至20xx年5月：收集资料并阅读相关资料，完成开题报告。 (2)、20xx年6月至20xx年10月：进一步研读相关文献资料，完成论文初稿。 (3)、20xx年11月至20xx年12月：反复研读修改初稿后，提交导师指导。 (4)、20xx年1月至20xx年2月：在导师的指导下，完成定稿。 (5)、20xx年5月：进行论文答辩。
很好写啊，光电工程毕业论文，我写的是《LED照明光学系统的设计及其阵列光照度分布研究》，不过几万字的研究生论文自己完成还要工作，肯定没时间。还是同事给我的莫文网，有专业老师帮忙写就是快，专业的说
高分辨率光学显微术在生命科学中的应用【摘要】 提高光学显微镜分辨率的研究主要集中在两个方面进行，一是利用经典方法提高各种条件下的空间分辨率，如用于厚样品研究的SPIM技术，用于快速测量的SHG技术以及用于活细胞研究的MPM技术等。二是将最新的非线性技术与高数值孔径测量技术（如STED和SSIM技术）相结合。生物科学研究离不开超高分辨率显微术的技术支撑，人们迫切需要更新显微术来适应时代发展的要求。近年来研究表明，光学显微镜的分辨率已经成功突破200nm横向分辨率和400nm轴向分辨率的衍射极限。高分辨率乃至超高分辨率光学显微术的发展不仅在于技术本身的进步，而且它将会极大促进生物样品的研究，为亚细胞级和分子水平的研究提供新的手段。【关键词】 光学显微镜；高分辨率；非线性技术；纳米水平在生物学发展的历程中显微镜技术的作用至关重要，尤其是早期显微术领域的某些重要发现，直接促成了细胞生物学及其相关学科的突破性发展。对固定样品和活体样品的生物结构和过程的观察，使得光学显微镜成为绝大多数生命科学研究的必备仪器。随着生命科学的研究由整个物种发展到分子水平，显微镜的空间分辨率及鉴别精微细节的能力已经成为一个非常关键的技术问题。光学显微镜的发展史就是人类不断挑战分辨率极限的历史。在400～760nm的可见光范围内，显微镜的分辨极限大约是光波的半个波长，约为200nm，而最新取得的研究成果所能达到的极限值为20～30nm。本文主要从高分辨率三维显微术和高分辨率表面显微术两个方面，综述高分辨率光学显微镜的各种技术原理以及近年来在突破光的衍射极限方面所取得的研究进展。1 传统光学显微镜的分辨率光学显微镜图像的大小主要取决于光线的波长和显微镜物镜的有限尺寸。类似点源的物体在像空间的亮度分布称为光学系统的点扩散函数(point spread function, PSF)。因为光学系统的特点和发射光的性质决定了光学显微镜不是真正意义上的线性移不变系统，所以PSF通常在垂直于光轴的x-y平面上呈径向对称分布，但沿z光轴方向具有明显的扩展。由Rayleigh判据可知，两点间能够分辨的最小间距大约等于PSF的宽度。根据Rayleigh判据，传统光学显微镜的分辨率极限由以下公式表示[1]：横向分辨率(x-y平面)：dx，y=■轴向分辨率(沿z光轴)：dz=■可见，光学显微镜分辨率的提高受到光波波长λ和显微镜的数值孔径等因素的制约；PSF越窄，光学成像系统的分辨率就越高。为提高分辨率，可通过以下两个途径：（1）选择更短的波长；（2）为提高数值孔径, 用折射率很高的材料。Rayleigh判据是建立在传播波的假设上的，若能够探测非辐射场，就有可能突破Rayleigh判据关于衍射壁垒的限制。2 高分辨率三维显微术在提高光学显微镜分辨率的研究中，显微镜物镜的像差和色差校正具有非常重要的意义。从一般的透镜组合方式到利用光阑限制非近轴光线，从稳定消色差到复消色差再到超消色差，都明显提高了光学显微镜的成像质量。最近Kam等[2]和Booth等[3]应用自适应光学原理，在显微镜像差校正方面进行了相关研究。自适应光学系统由波前传感器、可变形透镜、计算机、控制硬件和特定的软件组成，用于连续测量显微镜系统的像差并进行自动校正。 一般可将现有的高分辨率三维显微术分为3类：共聚焦与去卷积显微术、干涉成像显微术和非线性显微术。 共聚焦显微术与去卷积显微术 解决厚的生物样品显微成像较为成熟的方法是使用共聚焦显微术(confocal microscopy) [4]和三维去卷积显微术(three-dimensional deconvolution microscopy, 3-DDM) [5]，它们都能在无需制备样品物理切片的前提下，仅利用光学切片就获得样品的三维荧光显微图像。共聚焦显微术的主要特点是，通过应用探测针孔去除非共焦平面荧光目标产生的荧光来改善图像反差。共聚焦显微镜的PSF与常规显微镜的PSF呈平方关系，分辨率的改善约为■倍。为获得满意的图像，三维共聚焦技术常需使用高强度的激发光，从而导致染料漂白，对活生物样品产生光毒性。加之结构复杂、价格昂贵，从而使应用在一定程度上受到了限制。3-DDM采用软件方式处理整个光学切片序列，与共聚焦显微镜相比，该技术采用低强度激发光，减少了光漂白和光毒性，适合对活生物样品进行较长时间的研究。利用科学级冷却型CCD传感器同时探测焦平面与邻近离焦平面的光子，具有宽的动态范围和较长的可曝光时间，提高了光学效率和图像信噪比。3-DDM拓展了传统宽场荧光显微镜的应用领域受到生命科学领域的广泛关注[6]。 选择性平面照明显微术 针对较大的活生物样品对光的吸收和散射特性，Huisken[7]等开发了选择性平面照明显微术(selective plane illumination microscopy，SPIM)。与通常需要将样品切割并固定在载玻片上的方式不同，SPIM能在一种近似自然的状态下观察2～3mm的较大活生物样品。SPIM通过柱面透镜和薄型光学窗口形成超薄层光，移动样品获得超薄层照明下切片图像，还可通过可旋转载物台对样品以不同的观察角度扫描成像，从而实现高质量的三维图像重建。因为使用超薄层光，SPIM降低了光线对活生物样品造成的损伤，使完整的样品可继续存活生长，这是目前其他光学显微术无法实现的。SPIM技术的出现为观察较大活样品的瞬间生物现象提供了合适的显微工具，对于发育生物学研究和观察细胞的三维结构具有特别意义。 结构照明技术和干涉成像 当荧光显微镜以高数值孔径的物镜对较厚生物样品成像时，采用光学切片是一种获得高分辨3D数据的理想方法，包括共聚焦显微镜、3D去卷积显微镜和Nipkow 盘显微镜等。1997年由Neil等报道的基于结构照明的显微术，是一种利用常规荧光显微镜实现光学切片的新技术，并可获得与共聚焦显微镜一样的轴向分辨率。干涉成像技术在光学显微镜方面的应用1993年最早由Lanni等提出，随着I5M、HELM和4Pi显微镜技术的应用得到了进一步发展。与常规荧光显微镜所观察的荧光相比，干涉成像技术所记录的发射荧光携带了更高分辨率的信息。（1）结构照明技术：结合了特殊设计的硬件系统与软件系统，硬件包括内含栅格结构的滑板及其控制器，软件实现对硬件系统的控制和图像计算。为产生光学切片，利用CCD采集根据栅格线的不同位置所对应的原始投影图像，通过软件计算，获得不含非在焦平面杂散荧光的清晰图像，同时图像的反差和锐利度得到了明显改善。利用结构照明的光学切片技术，解决了2D和3D荧光成像中获得光学切片的非在焦平面杂散荧光的干扰、费时的重建以及长时间的计算等问题。结构照明技术的光学切片厚度可达，轴向分辨率较常规荧光显微镜提高2倍，3D成像速度较共聚焦显微镜提高3倍。（2）4Pi 显微镜：基于干涉原理的4Pi显微镜是共聚焦/双光子显微镜技术的扩展。4Pi显微镜在标本的前、后方各设置1个具有公共焦点的物镜，通过3种方式获得高分辨率的成像：①样品由两个波前产生的干涉光照明；②探测器探测2个发射波前产生的干涉光；③照明和探测波前均为干涉光。4Pi显微镜利用激光作为共聚焦模式中的照明光源，可以给出小于100nm的空间横向分辨率，轴向分辨率比共聚焦荧光显微镜技术提高4~7倍。利用4Pi显微镜技术，能够实现活细胞的超高分辨率成像。Egner等[8，9]利用多束平行光束和1个双光子装置，观测活细胞体内的线粒体和高尔基体等细胞器的精微细节。Carl[10]首次应用4Pi显微镜对哺乳动物HEK293细胞的细胞膜上离子通道类别进行了测量。研究表明，4Pi显微镜可用于对细胞膜结构纳米级分辨率的形态学研究。（3）成像干涉显微镜(image interference microscopy, I2M)：使用2个高数值孔径的物镜以及光束分离器，收集相同焦平面上的荧光图像，并使它们在CCD平面上产生干涉。1996年Gustaffson等用这样的双物镜从两个侧面用非相干光源（如汞灯）照明样品，发明了I3M显微镜技术(incoherent, interference, illumination microscopy, I3M），并将它与I2M联合构成了I5M显微镜技术。测量过程中，通过逐层扫描共聚焦平面的样品获得一系列图像，再对数据适当去卷积，即可得到高分辨率的三维信息。I5M的分辨范围在100nm内。 非线性高分辨率显微术 非线性现象可用于检测极少量的荧光甚至是无标记物的样品。虽有的技术还处在物理实验室阶段，但与现有的三维显微镜技术融合具有极大的发展空间。（1）多光子激发显微术：(multiphoton excitation microscope，MPEM)是一种结合了共聚焦显微镜与多光子激发荧光技术的显微术，不但能够产生样品的高分辨率三维图像，而且基本解决了光漂白和光毒性问题。在多光子激发过程中，吸收几率是非线性的[11]。荧光由同时吸收的两个甚至3个光子产生，荧光强度与激发光强度的平方成比例。对于聚焦光束产生的对角锥形激光分布，只有在标本的中心多光子激发才能进行，具有固有的三维成像能力。通过吸收有害的短波激发能量，明显地降低对周围细胞和组织的损害，这一特点使得MPEM成为厚生物样品成像的有力手段。MPEM轴向分辨率高于共聚焦显微镜和3D去卷积荧光显微镜。（2）受激发射损耗显微术：Westphal[12]最近实现了Hell等在1994年前提出的受激发射损耗(stimulated emission depletion, STED）成像的有关概念。STED成像利用了荧光饱和与激发态荧光受激损耗的非线性关系。STED技术通过2个脉冲激光以确保样品中发射荧光的体积非常小。第1个激光作为激发光激发荧光分子；第2个激光照明样品，其波长可使发光物质的分子被激发后立即返回到基态，焦点光斑上那些受STED光损耗的荧光分子失去发射荧光光子的能力，而剩下的可发射荧光区被限制在小于衍射极限区域内，于是获得了一个小于衍射极限的光点。Hell等已获得了28nm的横向分辨率和33nm的轴向分辨率[12,13]，且完全分开相距62nm的2个同类的分子。近来将STED和4Pi显微镜互补性地结合，已获得最低为28nm的轴向分辨率,还首次证明了免疫荧光蛋白图像的轴向分辨率可以达到50nm[14]。（3）饱和结构照明显微术：Heintzmann等[15]提出了与STED概念相反的饱和结构照明显微镜的理论设想，最近由Gustafsson等[16]成功地进行了测试。当光强度增加时，这些体积会变得非常小，小于任何PSF的宽度。使用该技术，已经达到小于50nm的分辨率。（4）二次谐波 (second harmonic generation, SHG)成像利用超快激光脉冲与介质相互作用产生的倍频相干辐射作为图像信号来源。SHG一般为非共振过程，光子在生物样品中只发生非线性散射不被吸收，故不会产生伴随的光化学过程，可减小对生物样品的损伤。SHG成像不需要进行染色,可避免使用染料带来的光毒性。因其对活生物样品无损测量或长时间动态观察显示出独特的应用价值，越来越受到生命科学研究领域的重视[17]。3 表面高分辨率显微术表面高分辨率显微术是指一些不能用于三维测量只适用于表面二维高分辨率测量的显微技术。主要包括近场扫描光学显微术、全内反射荧光显微术、表面等离子共振显微术等。 近场扫描光学显微术 近场扫描学光显微术(near-field scanning optical microscope, NSOM)是一种具有亚波长分辨率的光学显微镜。由于光源与样品的间距接近到纳米水平，因此分辨率由光探针口径和探针与样品之间的间距决定，而与光源的波长无关。NSOM的横向分辨率小于100nm，Lewis[18]则通过控制在一定针尖振动频率上采样，获得了小于10nm的分辨率。NSOM具有非常高的图像信噪比，能够进行每秒100帧图像的快速测量[19]，NSOM已经在细胞膜上单个荧光团成像和波谱分析中获得应用。 全内反射荧光显微术 绿色荧光蛋白及其衍生物被发现后，全内反射荧光(total internal reflection fluorescence，TIRF)技术获得了更多的重视和应用。TIRF采用特有的样品光学照明装置可提供高轴向分辨率。当样品附着在离棱镜很近的盖玻片上，伴随着全内反射现象的出现，避免了光对生物样品的直接照明。但因为波动效应，有小部分的能量仍然会穿过玻片与液体介质的界面而照明样品，这些光线的亮度足以在近玻片约100nm的薄层形成1个光的隐失区，并且激发这一浅层内的荧光分子[20]。激发的荧光由物镜获取从而得到接近100nm的高轴向分辨率。TIRF近来与干涉照明技术结合应用在分子马达步态的动力学研究领域, 分辨率达到8nm，时间分辨率达到100μs[21]。 表面等离子共振 表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR) [22]是一种物理光学现象。当入射角以临界角入射到两种不同透明介质的界面时将发生全反射，且反射光强度在各个角度上都应相同，但若在介质表面镀上一层金属薄膜后，由于入射光被耦合入表面等离子体内可引起电子发生共振，从而导致反射光在一定角度内大大减弱，其中使反射光完全消失的角度称为共振角。共振角会随金属薄膜表面流过的液相的折射率而改变，折射率的改变又与结合在金属表面的生物分子质量成正比。表面折射率的细微变化可以通过测量涂层表面折射光线强度的改变而获得。1992年Fagerstan等用于生物特异相互作用分析以来，SPR技术在DNA-DNA生物特异相互作用分析检测、微生物细胞的监测、蛋白质折叠机制的研究，以及细菌毒素对糖脂受体亲和力和特异性的定量分析等方面已获得应用[23]。当SPR信息通过纳米级孔道[24]传递而提供一种卓越的光学性能时，将SPR技术与纳米结构设备相结合，该技术的深入研究将有可能发展出一种全新的成像原理显微镜。【参考文献】[1] 汤乐民,丁 斐.生物科学图像处理与分析[M].北京:科学出版社,2005：205.[2] Kam Z, Hanser B, Gustafsson MGL, et adaptive optics for live three-dimensional biological imaging[J]. Proc Natl Acad Sci USA,2001,98:3790-3795.[3] Booth MJ, Neil MAA, Juskaitis R, et al. Adaptive aberration correction in a confocal microscope[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2002, 99:5788-5792.[4] Goldman RD,Spector cell imaging a laboratory manual[J].Gold Spring Harbor Laboratory Press,2005.[5] Monvel JB,Scarfone E,Calvez SL,et deconvolution for three-dimensional deep biological imaging[J].Biophys,2003,85:3991-4001.[6] 李栋栋,郭学彬,瞿安连.以三维荧光反卷
高分辨率光学显微术在生命科学中的应用【摘要】 提高光学显微镜分辨率的研究主要集中在两个方面进行，一是利用经典方法提高各种条件下的空间分辨率，如用于厚样品研究的SPIM技术，用于快速测量的SHG技术以及用于活细胞研究的MPM技术等。二是将最新的非线性技术与高数值孔径测量技术（如STED和SSIM技术）相结合。生物科学研究离不开超高分辨率显微术的技术支撑，人们迫切需要更新显微术来适应时代发展的要求。近年来研究表明，光学显微镜的分辨率已经成功突破200nm横向分辨率和400nm轴向分辨率的衍射极限。高分辨率乃至超高分辨率光学显微术的发展不仅在于技术本身的进步，而且它将会极大促进生物样品的研究，为亚细胞级和分子水平的研究提供新的手段。【关键词】 光学显微镜；高分辨率；非线性技术；纳米水平在生物学发展的历程中显微镜技术的作用至关重要，尤其是早期显微术领域的某些重要发现，直接促成了细胞生物学及其相关学科的突破性发展。对固定样品和活体样品的生物结构和过程的观察，使得光学显微镜成为绝大多数生命科学研究的必备仪器。随着生命科学的研究由整个物种发展到分子水平，显微镜的空间分辨率及鉴别精微细节的能力已经成为一个非常关键的技术问题。光学显微镜的发展史就是人类不断挑战分辨率极限的历史。在400～760nm的可见光范围内，显微镜的分辨极限大约是光波的半个波长，约为200nm，而最新取得的研究成果所能达到的极限值为20～30nm。本文主要从高分辨率三维显微术和高分辨率表面显微术两个方面，综述高分辨率光学显微镜的各种技术原理以及近年来在突破光的衍射极限方面所取得的研究进展。1 传统光学显微镜的分辨率光学显微镜图像的大小主要取决于光线的波长和显微镜物镜的有限尺寸。类似点源的物体在像空间的亮度分布称为光学系统的点扩散函数(point spread function, PSF)。因为光学系统的特点和发射光的性质决定了光学显微镜不是真正意义上的线性移不变系统，所以PSF通常在垂直于光轴的x-y平面上呈径向对称分布，但沿z光轴方向具有明显的扩展。由Rayleigh判据可知，两点间能够分辨的最小间距大约等于PSF的宽度。根据Rayleigh判据，传统光学显微镜的分辨率极限由以下公式表示[1]：横向分辨率(x-y平面)：dx，y=■轴向分辨率(沿z光轴)：dz=■可见，光学显微镜分辨率的提高受到光波波长λ和显微镜的数值孔径等因素的制约；PSF越窄，光学成像系统的分辨率就越高。为提高分辨率，可通过以下两个途径：（1）选择更短的波长；（2）为提高数值孔径, 用折射率很高的材料。Rayleigh判据是建立在传播波的假设上的，若能够探测非辐射场，就有可能突破Rayleigh判据关于衍射壁垒的限制。2 高分辨率三维显微术在提高光学显微镜分辨率的研究中，显微镜物镜的像差和色差校正具有非常重要的意义。从一般的透镜组合方式到利用光阑限制非近轴光线，从稳定消色差到复消色差再到超消色差，都明显提高了光学显微镜的成像质量。最近Kam等[2]和Booth等[3]应用自适应光学原理，在显微镜像差校正方面进行了相关研究。自适应光学系统由波前传感器、可变形透镜、计算机、控制硬件和特定的软件组成，用于连续测量显微镜系统的像差并进行自动校正。 一般可将现有的高分辨率三维显微术分为3类：共聚焦与去卷积显微术、干涉成像显微术和非线性显微术。 共聚焦显微术与去卷积显微术 解决厚的生物样品显微成像较为成熟的方法是使用共聚焦显微术(confocal microscopy) [4]和三维去卷积显微术(three-dimensional deconvolution microscopy, 3-DDM) [5]，它们都能在无需制备样品物理切片的前提下，仅利用光学切片就获得样品的三维荧光显微图像。共聚焦显微术的主要特点是，通过应用探测针孔去除非共焦平面荧光目标产生的荧光来改善图像反差。共聚焦显微镜的PSF与常规显微镜的PSF呈平方关系，分辨率的改善约为■倍。为获得满意的图像，三维共聚焦技术常需使用高强度的激发光，从而导致染料漂白，对活生物样品产生光毒性。加之结构复杂、价格昂贵，从而使应用在一定程度上受到了限制。3-DDM采用软件方式处理整个光学切片序列，与共聚焦显微镜相比，该技术采用低强度激发光，减少了光漂白和光毒性，适合对活生物样品进行较长时间的研究。利用科学级冷却型CCD传感器同时探测焦平面与邻近离焦平面的光子，具有宽的动态范围和较长的可曝光时间，提高了光学效率和图像信噪比。3-DDM拓展了传统宽场荧光显微镜的应用领域受到生命科学领域的广泛关注[6]。 选择性平面照明显微术 针对较大的活生物样品对光的吸收和散射特性，Huisken[7]等开发了选择性平面照明显微术(selective plane illumination microscopy，SPIM)。与通常需要将样品切割并固定在载玻片上的方式不同，SPIM能在一种近似自然的状态下观察2～3mm的较大活生物样品。SPIM通过柱面透镜和薄型光学窗口形成超薄层光，移动样品获得超薄层照明下切片图像，还可通过可旋转载物台对样品以不同的观察角度扫描成像，从而实现高质量的三维图像重建。因为使用超薄层光，SPIM降低了光线对活生物样品造成的损伤，使完整的样品可继续存活生长，这是目前其他光学显微术无法实现的。SPIM技术的出现为观察较大活样品的瞬间生物现象提供了合适的显微工具，对于发育生物学研究和观察细胞的三维结构具有特别意义。 结构照明技术和干涉成像 当荧光显微镜以高数值孔径的物镜对较厚生物样品成像时，采用光学切片是一种获得高分辨3D数据的理想方法，包括共聚焦显微镜、3D去卷积显微镜和Nipkow 盘显微镜等。1997年由Neil等报道的基于结构照明的显微术，是一种利用常规荧光显微镜实现光学切片的新技术，并可获得与共聚焦显微镜一样的轴向分辨率。干涉成像技术在光学显微镜方面的应用1993年最早由Lanni等提出，随着I5M、HELM和4Pi显微镜技术的应用得到了进一步发展。与常规荧光显微镜所观察的荧光相比，干涉成像技术所记录的发射荧光携带了更高分辨率的信息。（1）结构照明技术：结合了特殊设计的硬件系统与软件系统，硬件包括内含栅格结构的滑板及其控制器，软件实现对硬件系统的控制和图像计算。为产生光学切片，利用CCD采集根据栅格线的不同位置所对应的原始投影图像，通过软件计算，获得不含非在焦平面杂散荧光的清晰图像，同时图像的反差和锐利度得到了明显改善。利用结构照明的光学切片技术，解决了2D和3D荧光成像中获得光学切片的非在焦平面杂散荧光的干扰、费时的重建以及长时间的计算等问题。结构照明技术的光学切片厚度可达，轴向分辨率较常规荧光显微镜提高2倍，3D成像速度较共聚焦显微镜提高3倍。（2）4Pi 显微镜：基于干涉原理的4Pi显微镜是共聚焦/双光子显微镜技术的扩展。4Pi显微镜在标本的前、后方各设置1个具有公共焦点的物镜，通过3种方式获得高分辨率的成像：①样品由两个波前产生的干涉光照明；②探测器探测2个发射波前产生的干涉光；③照明和探测波前均为干涉光。4Pi显微镜利用激光作为共聚焦模式中的照明光源，可以给出小于100nm的空间横向分辨率，轴向分辨率比共聚焦荧光显微镜技术提高4~7倍。利用4Pi显微镜技术，能够实现活细胞的超高分辨率成像。Egner等[8，9]利用多束平行光束和1个双光子装置，观测活细胞体内的线粒体和高尔基体等细胞器的精微细节。Carl[10]首次应用4Pi显微镜对哺乳动物HEK293细胞的细胞膜上离子通道类别进行了测量。研究表明，4Pi显微镜可用于对细胞膜结构纳米级分辨率的形态学研究。（3）成像干涉显微镜(image interference microscopy, I2M)：使用2个高数值孔径的物镜以及光束分离器，收集相同焦平面上的荧光图像，并使它们在CCD平面上产生干涉。1996年Gustaffson等用这样的双物镜从两个侧面用非相干光源（如汞灯）照明样品，发明了I3M显微镜技术(incoherent, interference, illumination microscopy, I3M），并将它与I2M联合构成了I5M显微镜技术。测量过程中，通过逐层扫描共聚焦平面的样品获得一系列图像，再对数据适当去卷积，即可得到高分辨率的三维信息。I5M的分辨范围在100nm内。 非线性高分辨率显微术 非线性现象可用于检测极少量的荧光甚至是无标记物的样品。虽有的技术还处在物理实验室阶段，但与现有的三维显微镜技术融合具有极大的发展空间。（1）多光子激发显微术：(multiphoton excitation microscope，MPEM)是一种结合了共聚焦显微镜与多光子激发荧光技术的显微术，不但能够产生样品的高分辨率三维图像，而且基本解决了光漂白和光毒性问题。在多光子激发过程中，吸收几率是非线性的[11]。荧光由同时吸收的两个甚至3个光子产生，荧光强度与激发光强度的平方成比例。对于聚焦光束产生的对角锥形激光分布，只有在标本的中心多光子激发才能进行，具有固有的三维成像能力。通过吸收有害的短波激发能量，明显地降低对周围细胞和组织的损害，这一特点使得MPEM成为厚生物样品成像的有力手段。MPEM轴向分辨率高于共聚焦显微镜和3D去卷积荧光显微镜。（2）受激发射损耗显微术：Westphal[12]最近实现了Hell等在1994年前提出的受激发射损耗(stimulated emission depletion, STED）成像的有关概念。STED成像利用了荧光饱和与激发态荧光受激损耗的非线性关系。STED技术通过2个脉冲激光以确保样品中发射荧光的体积非常小。第1个激光作为激发光激发荧光分子；第2个激光照明样品，其波长可使发光物质的分子被激发后立即返回到基态，焦点光斑上那些受STED光损耗的荧光分子失去发射荧光光子的能力，而剩下的可发射荧光区被限制在小于衍射极限区域内，于是获得了一个小于衍射极限的光点。Hell等已获得了28nm的横向分辨率和33nm的轴向分辨率[12,13]，且完全分开相距62nm的2个同类的分子。近来将STED和4Pi显微镜互补性地结合，已获得最低为28nm的轴向分辨率,还首次证明了免疫荧光蛋白图像的轴向分辨率可以达到50nm[14]。（3）饱和结构照明显微术：Heintzmann等[15]提出了与STED概念相反的饱和结构照明显微镜的理论设想，最近由Gustafsson等[16]成功地进行了测试。当光强度增加时，这些体积会变得非常小，小于任何PSF的宽度。使用该技术，已经达到小于50nm的分辨率。（4）二次谐波 (second harmonic generation, SHG)成像利用超快激光脉冲与介质相互作用产生的倍频相干辐射作为图像信号来源。SHG一般为非共振过程，光子在生物样品中只发生非线性散射不被吸收，故不会产生伴随的光化学过程，可减小对生物样品的损伤。SHG成像不需要进行染色,可避免使用染料带来的光毒性。因其对活生物样品无损测量或长时间动态观察显示出独特的应用价值，越来越受到生命科学研究领域的重视[17]。3 表面高分辨率显微术表面高分辨率显微术是指一些不能用于三维测量只适用于表面二维高分辨率测量的显微技术。主要包括近场扫描光学显微术、全内反射荧光显微术、表面等离子共振显微术等。 近场扫描光学显微术 近场扫描学光显微术(near-field scanning optical microscope, NSOM)是一种具有亚波长分辨率的光学显微镜。由于光源与样品的间距接近到纳米水平，因此分辨率由光探针口径和探针与样品之间的间距决定，而与光源的波长无关。NSOM的横向分辨率小于100nm，Lewis[18]则通过控制在一定针尖振动频率上采样，获得了小于10nm的分辨率。NSOM具有非常高的图像信噪比，能够进行每秒100帧图像的快速测量[19]，NSOM已经在细胞膜上单个荧光团成像和波谱分析中获得应用。 全内反射荧光显微术 绿色荧光蛋白及其衍生物被发现后，全内反射荧光(total internal reflection fluorescence，TIRF)技术获得了更多的重视和应用。TIRF采用特有的样品光学照明装置可提供高轴向分辨率。当样品附着在离棱镜很近的盖玻片上，伴随着全内反射现象的出现，避免了光对生物样品的直接照明。但因为波动效应，有小部分的能量仍然会穿过玻片与液体介质的界面而照明样品，这些光线的亮度足以在近玻片约100nm的薄层形成1个光的隐失区，并且激发这一浅层内的荧光分子[20]。激发的荧光由物镜获取从而得到接近100nm的高轴向分辨率。TIRF近来与干涉照明技术结合应用在分子马达步态的动力学研究领域, 分辨率达到8nm，时间分辨率达到100μs[21]。 表面等离子共振 表面等离子共振(surface plasmon resonance, SPR) [22]是一种物理光学现象。当入射角以临界角入射到两种不同透明介质的界面时将发生全反射，且反射光强度在各个角度上都应相同，但若在介质表面镀上一层金属薄膜后，由于入射光被耦合入表面等离子体内可引起电子发生共振，从而导致反射光在一定角度内大大减弱，其中使反射光完全消失的角度称为共振角。共振角会随金属薄膜表面流过的液相的折射率而改变，折射率的改变又与结合在金属表面的生物分子质量成正比。表面折射率的细微变化可以通过测量涂层表面折射光线强度的改变而获得。1992年Fagerstan等用于生物特异相互作用分析以来，SPR技术在DNA-DNA生物特异相互作用分析检测、微生物细胞的监测、蛋白质折叠机制的研究，以及细菌毒素对糖脂受体亲和力和特异性的定量分析等方面已获得应用[23]。当SPR信息通过纳米级孔道[24]传递而提供一种卓越的光学性能时，将SPR技术与纳米结构设备相结合，该技术的深入研究将有可能发展出一种全新的成像原理显微镜。【参考文献】[1] 汤乐民,丁 斐.生物科学图像处理与分析[M].北京:科学出版社,2005：205.[2] Kam Z, Hanser B, Gustafsson MGL, et adaptive optics for live three-dimensional biological imaging[J]. Proc Natl Acad Sci USA,2001,98:3790-3795.[3] Booth MJ, Neil MAA, Juskaitis R, et al. Adaptive aberration correction in a confocal microscope[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2002, 99:5788-5792.[4] Goldman RD,Spector cell imaging a laboratory manual[J].Gold Spring Harbor Laboratory Press,2005.[5] Monvel JB,Scarfone E,Calvez SL,et deconvolution for three-dimensional deep biological imaging[J].Biophys,2003,85:3991-4001.[6] 李栋栋,郭学彬,瞿安连.以三维荧光反卷
光学专业毕业论文提纲模板
光学专业毕业论文提纲怎么写?下面我以《在胡克参考球观念下诞生的新理论》论文提纲为例，为大家介绍论文提纲的写作技巧。
论文题目： 在胡克参考球观念下诞生的新理论
在光学的发展历史上，曾经有几位学者做出过杰出贡献。其中，依萨克-牛顿(I. Newton1642--1727)[1] 认为，光是发光体发射的一种微粒，人们通常说的粒子性。 到公元二十世纪初，爱因斯坦等人[2] 认为，光是一份一份的，每一份被称为光量子。综合牛顿与爱因斯坦的研究思想，作者经过详细思考后认为，一份光量子为一个独立的能量体，它是由更细微的能量颗粒按照某种方式集合而成的一个能量体，是一个具有空间形态的几何体。作者为了不再引进更多的新名称而称它为基本能量单元体。这种能量单元体颗粒也有学者称它为亚光子[3]。波动性代表人物惠更斯()[4] 提出了光的球面波观点，作者不能理解的是：一个光粒子是怎样产生的一个球面波，一个子波的能量又是多少?恐怕科学巨匠和高手也不理解他的具体描述。
1 自然条件下的光辐射
一份光量子能量的大小，我们不可能将一份光量子的内部结构分拆开进行测量和计算至少在当前这个时代是这样。接下来我们只有间接地使它与粒子(实物体)发生相互作用后所产生的效应进行描述。
如示，设想，这些实物粒子在常温下处于稳定状态(只有温度处在绝对零度或附近时的实物粒子才可能处于基态)，当它没有吸收外来能量时，也就不存在能量的外泻(辐射)，这时它处于临时稳定状态。在中，从S 发出的光经透镜L 后照射一透明物质，光子-1从实物粒子之间的狭小空隙(真空区域)中穿刺而过，光子-2 被实物粒子所吸收;我们构想，这个理想化粒子具有吸收一切能量段光子的能力，将吸收的每份光子又完全彻底地辐射出去(在粒子中不作任何残留)。即是，认为实物粒子辐射出去的光子与它所吸入光子的能量完全相同。显然，粒子在这一过程中经历了两个阶段：它吸收一份光子便从初始的稳定状态跃升至高的能量状态，这过程即为能量的上涨阶段;而高能态的它是极不稳定的，?即开始泻能，从高能态辐射光子而回落到原有的初始状态。粒子所经历吸能和泻能这一过程的两个阶段，就认为是粒子完成了一次能量的上涨和回落，简称粒子能量的一次涨落。粒子能量的一次涨落总会经历一段时间过程(哪怕很短)。
在中我们假设粒子在发射光子-1 后又吸收相同能量的光子，然后再辐射出光子-2;这一过程所经历的时间称为粒子能量的一次涨落(称为一个周期)，用符号T 表示。 在这个涨落周期内光子(在真空中)所运动的路程为CT, 即是：光子-1 和光子-2 之间的距离就称为一个涨落光程(为了直观，这里假定两份光子是在同一直线上)，用符号λ0 表示。
为了与经典理论相对应，便将涨落光程另名为涨落长度，光的涨落长度对照成经典概念的光波[5] 波长λ0 。 由于不同能量光子与实物粒子发生相互作用的涨落周期各异，因而涨落长度λ也不相同。显然，光子能量与涨落长度成为一一对应。涨落周期T 的倒数称为涨落频率(将光的涨落频率对照理解成经典概念光波频率), 用符号у表示, у = 1?T 。为此，作者将新旧概念对照列表：
显然，不同颜色(或称为能量)的光，它涨落一次的时间不相同，涨落光程也不相同。即是，光的涨落长度不相同。光子能量与涨落长度成为单值对应。
2 新建概念和观点
胡克参考球
当一份光子从粒子中辐射出去以后，作者假想，光量子是沿实物粒子的自旋切线方向辐射出去的，所以它离开粒子时刻就具有一速度C 。在科学史上，胡克()[6] 认为：光是由快的振动所组成， 可于刹那之间，或者说以非常大的速度，传播过任何距离;在均匀媒质中每一个振动都将产生一个圆球，这个圆球将恒稳地向外扩大。 胡克认为，光的行为如同声音在空气中的传播。 而现代研究认为，光是一种粒子，光子的运动方向是任意地自由取向， 即是：光子的运动方向有可能是OA、OB、OE 和 OF … 等方向的任意一个。 一份光子不可能同时射向两个或两个以上的几个方向，由于光子运动方向的不确定性，所以，作者为此设计一个数学模型半径为R = Ct 的参考球，并坚信它(光子)肯定会出现在这个圆球球面上的某一点，这个光子参考球如所示。
作为一个向外辐射能量(光子)的实物粒子O ，它不可能同时辐射出两份或两份以上的多份光子，因此，一个参考球的球面上就只有一份光子出现。由于它是不受我们的具体操控，也就不能确定它的具体方向，所以，它的运动方向是自由取向。经考证，最先提出扩散圆球概念的是胡克，作者构想的这个数学模型虽然与胡克所描述的物理意义大不相同，但提议将这个光子参考球命名为光子胡克参考球，简称为胡克参考球或胡克球。
惠更斯包络面
惠更斯()提出的包络面概念及惠更斯原理：波所到达的每一点都可以看作是新的波源，从这些点发出的波叫做子波;而新的波面就是这些子波在同一时刻所到达位置的包迹。 惠更斯所称的子波，其实应该理解成胡克提出的扩散圆球 [6] 。
但惠更斯原理对客观?物的描述是不准确的，比如，在真空中运动的光子，是以发射源为参考点的。它不是按照惠更斯包络面形式向外部空间扩散, 而是以胡克参考球方式向外部空间扩散，如所示。只有当这份光子被空间某一实物粒子完全吸收以后，又被完全辐射出去并产生了一个胡克圆球，实物粒子就是这个胡克参考球的中心。显然，包络面是由很多个胡克参考球包络而形成的，于是我们得到：
跟包络面相互作用的每一个质点，都可以看着是新的'发射源或扰动中心，从这些点发出的胡克球叫做次圆球; 而新的包迹就是这些次圆球在同一时刻所到达位置的重叠。
3 综述与讨论
早期的胡克和惠更斯理论说的都是一个一个脉冲，而不是具有一定波长的波列。后来，数学家欧勒(L. Euler,1707-1783)[5]认为, 光谱里每一种颜色必与某一定光波波长相对应。这就是最早提出波动光学的基本模式。不难看出，光波一词，是人为的一种假设。
虽然后来有实验支持，但本文作者应用胡克参考球模型和惠更斯包络面概念相结合，同样对光的干涉、衍射、折射、反射、偏振及全息[7-11]等实验结果作出了更合理的解释。
包络面的物理意义：作者对惠更斯包络面的分析，设有包络面从点O 以速度C 向四周扩散，已知t 时刻的包络面是半径为R1 的球面S1。 用惠更斯原理杨发成理论来求(t + T )时刻的包络面。S1 面上的各点都可以看作新的扰动源，它们在T 时间内发出半径为Ct 的胡克球，这些胡克参考球的包迹, 便成为新的包络面S2 和S3 ，并且S2 和S3的扩展方向相反(由于光子能量作用在粒子上的涨落时间非常小，在此处讨论可以忽略它)。
4 结论
在真空中，一份光粒子出现在以源点为中心、半径为光速与时间乘积的球面上，这个数学模型称为胡克参考球; 两个或两个以上的多个胡克参考球球面在同一时刻所到达位置的包迹，称著包络面。
参考文献
[1] I . Newton , Phil . Trans . No .80 (Feb .1672) , 3075 .
[2] A . Einstein , Ann .d . Physik . (4) .17 (1905) , 132 ;20 (1906) , 199 .
[3] Chong An Zhang, Wide Existence of Wave with the Non- Medium Transmission in the Nature, MatterRegularity 12 (3) 207-214 (2003).
[4] Chr . Huygens , Traite de La Lumiere , Brighton Press, 1690 .
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