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【备课资料】我国第一颗人造地球卫星上的《东方红》乐曲 1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，象征着红色中国的经典乐曲《东方红》响彻天宇，揭开了中华民族进军太空的天幕。历史虽然在时光的隧道中穿行了38年，但是那一曲太空中的浩浩乐音，却令扬眉吐气的中国人至今“忧思难忘”，成为一个时代的记忆。 《东方红》原是一首著名的陕北民歌，上个世纪30年代诞生于我党领导下的陕甘宁边区，抒发了人民群众拥护共产党翻身求解放建立新中国的豪迈之情。60年代大型音乐舞蹈史诗《东方红》诞生，这首歌随之红遍全国。中央人民广播电台对外呼号也是这首著名的乐曲，从某种意义上讲“东方红”已经成为红色中国的象征。 提起“东方红一号”卫星的命名、乐音的诞生，不能不谈到中国航天事业中一位默默无闻的铺路人何正华和乐音装置的主要设计者刘承熙。1965年9月，中科院卫星设计院提出卫星要比各国的第一颗卫星先进一步，即发射一个连续信号。卫星总体组的组长何正华认为，苏联第一颗人造卫星的呼叫信号是嘀嘀哒哒的电报码，遥测信号是间断的。中国要超过苏联就必须发射一个连续的信号，而且要有中国特色，全球公认。所以他提出了播送《东方红》乐曲、卫星命名“东方红一号”的建议。1966年5月，经国防科工委、中国科学院、七机部负责人罗舜初、张劲夫、裴丽生、钱学森等共同商定，将中国第一颗人造卫星取名为“东方红一号”。1967年初正式确定播送《东方红》音乐。 由于当时正处于文革动乱中，播送《东方红》乐音不仅是科研任务，也成了责任重大的政治任务。如果卫星上天后，乐音不响或变调，无疑是重大的政治问题。在沉重的思想负担和精神压力下，何正华和乐音装置的主要设计者刘承熙冒着政治风险，开始了技术上的探索，解决了乐音错乱和乐音变调等一系列问题。《东方红》乐音最后采用电子音乐，用线路模拟铝板琴声奏出。刘承熙曾专门跑到北京火车站聆听钟楼的报时声，又跑遍北京大大小小的乐器店，最后决定把北京火车站钟声的节奏和铝板琴的琴声合二为一，奏出音乐纯正、节奏明快、格调高雅的《东方红》乐曲。1968年上半年在重庆一家工厂生产出乐音装置的第一批正样产品，由于当时生产秩序极不正常，产品中许多元件出现虚焊现象。最后上天的产品，由上海科学仪器厂重新生产。 2、载人航天的发展： (1)1992年中国政府作出实施载人航天的战略决略; 我国进行载人航天研究的历史可以追溯到上世纪70年代初。在我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”上天之后，就开展过有关载人航天的研究，当时，曾将飞船命名为“曙光一号”。但是，在进行了一段时间的工作以后，鉴于各方面的条件尚不成熟，这个计划被迫搁浅。 进入80年代后，伴随着我国空间技术的快速发展，在已经具备返回式卫星、气象卫星、资源卫星、通信卫星等各种应用卫星的研制和发射能力以后，又成为了世界上第三个掌握卫星回收技术的国家，这为我国开展载人航天技术的研究打下了坚实基础。于是，载人航天的问题又一次被提了出来。在国家“863”计划提出时，就专门成立了一个专家组来从事这项工作的论证。 在经过多年的反复论证后，1992年1月，中国政府批准载人航天工程正式上马。这是中国航天史上迄今为止规模最大、系统最复杂、技术难度最高的工程。该工程有七个分系统组成，包括宇航员系统、飞船的应用系统、载人航天飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统、着陆场系统。其中，载人航天飞船系统是核心，包括轨道舱、返回舱、推进舱。 按照计划，我国载人航天工程将分三步实施。第一步，发射无人和载人飞船，将宇航员安全地送入近地轨道，进行适量的对地观测和科学实验，并使宇航员安全返回地面。第二步，实现宇航员出舱太空行走以及完成飞船与太空舱的交会对接，并发射长期自主飞行、短期有人照料的空间实验室，尽早建成完整配套的空间工程系统。第三步，建造大型长期有人照料的空间站。 (2)1999年起，“神舟”号飞船4次无人飞行成功; “神舟”一号飞船： “神舟”一号飞船于1999年11月20日6时30分在酒泉卫星发射中心由新型长征运载火箭发射升空，飞船返回舱于次日15时41分在内蒙古自治区中部地区成功着陆。 这次发射首次采用了在技术厂房对飞船、火箭联合体垂直总装与测试，整体垂直运输至发射场，进行远距离测试发射控制的新模式。我国在原有的航天测控网基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网，也在这次发射试验中首次投入使用。飞船在轨运行期间，地面测控系统和分布于公海的4艘“远望号”测量船对其进行了跟踪与测控，成功进行了一系列科学试验。 作为我国航天史上的又一里程碑，“神舟”一号飞船的成功发射与回收，标志着我国载人航天技术获得了新的重大突破，使我国载人航天事业的发展迈出了重要一步。 “神舟”二号飞船： “神舟”二号飞船于2001年1月10日在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船返回舱在轨道上飞行7天后成功返回地面。“神舟”二号飞船是我国第一艘正样无人飞船。飞船由轨道舱、返回舱和推进舱三个舱段组成。与“神舟”一号试验飞船相比，“神舟”二号飞船的系统结构有了新的扩展，技术性能有了新的提高，飞船技术状态与载人飞船基本一致。 “神舟”二号首次在飞船上进行了微重力环境下的空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验，其中包括：进行半导体光电子材料、氧化物晶体、金属合金等多种材料的晶体生长;进行蛋白质和其他生物大分子的空间晶体生长;开展植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等。飞船在轨运行期间，各种试验仪器设备性能稳定，工作正常，取得了大量宝贵的飞行试验数据。 “神舟”三号飞船： 2002年3月25日，我国酒泉卫星发射中心成功发射的“神舟”三号飞船，装有人体代谢模拟装置、拟人生理信号设备以及形体假人，能够定量模拟航天员在太空中的重要生理活动参数。还首次进行了逃逸系统试验。逃逸系统可在火箭发射和升空阶段出现意外故障的紧急情况下，将飞船带离危险区域，确保航天员的生命安全。 “神舟”四号飞船： 神舟四号飞船是在神舟一号、神舟二号、神舟三号飞行试验成功的基础上，经进一步完善研制而成，其配置、功能及技术状态与载人飞船基本相同。神舟四号飞船是第四艘无人飞船，由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。飞船总长约7.4米，最大直径2.8米，总质量7794公斤。在推进舱和轨道舱的II、IV象限各安装一个太阳电池翼，推进舱的两个太阳电池翼总面积24.48平方米，展开后的翼展宽度约17米。轨道舱的两个太阳电池翼总面积12.24平方米，展开后的翼展宽度约10.4米。神舟四号飞船配置有13个分系统及供配电与电缆网。结构与机构分系统保证飞船的构型，并为航天员提供生活的结构空间。 5日晚上，当“神舟”四号飞船环绕地球运行107圈飞临南大西洋海域上空时，在那里待命的“远望三号”航天测量船向其发出了返回命令。飞船随即建立返回姿态，返回舱与轨道舱分离，制动发动机点火，开始从太空向地球表面返回。飞船进入距地面80公里的大气层后，以每秒约8公里的高速飞行，与大气层剧烈摩擦，返回舱表面产生等离子层，形成电磁屏蔽，与地面暂时中断了联系。飞船刚飞出“黑障区”，担负飞船回收任务的西安卫星测控中心着陆场站及时发现了目标。之后，按照预定的程序，飞船平稳地在内蒙古中部飞船着陆场场区内着陆，搜救人员对飞船返回舱进行了回收。 “神舟”四号飞船于2002年12月30日凌晨在酒泉载人航天发射场发射升空，按预定计划在太空飞行了6天零 18小时，环绕地球108圈。“神舟”四号是我国载人航天工程第三艘正样无人飞船，除没有载人外，技术状态与载人飞船完全一致。 “神舟”四号飞船的成功发射和返回，表明我国载人航天工程技术日臻成熟，为最终实现载人飞行奠定了坚实基础。 (3)2003年起，我国神舟系列载人飞船的成功发射。 神舟五号飞船：2003年10月15日9时,中国第一艘载人飞船神舟五号成功发射。 航天英雄杨利伟成为中国太空第一人。经过60万公里的太空跋涉,神舟五号飞船于2003年10月16日6时23分在我国内蒙古中部草原成功着陆。从此,中国成为世界上继前苏联/俄罗斯和美国之后第3个能够独立开展载人航天活动的国家,标志着中国载人航天工程取得了历史性的突破。 这一刻,距神舟五号发射21个小时23分,距中国第一艘试验飞船发射3年零329天。距中国载人航天工程立项11年零25天。在发射载人飞船之前,前苏联进行了5次不载人的飞船升空试验,美国进行了8次不载人的飞船发射试验。而中国仅进行了4次飞行试验,就成功地把航天员送上了太空。 神舟六号飞船：2005年10月9日,40岁的费俊龙和41岁的聂海胜搭载神舟六号飞船顺利升空。10月17日凌晨4时33分,在航行了325万公里之后,飞船返回舱于内蒙古四子王旗的主着陆场平稳着陆。这一刻,距离神舟六号发射115个小时又32分钟;距杨利伟完成中国首次载人航天飞行后顺利返回两年又22个小时;距离中国载人航天工程启动13年又26天。 神舟六号的成功发射和平安着陆,树起了中国载人航天史上第二座里程碑,从此,中国成为世界上第三个能够独立开展空间科学试验的国度。 神舟七号飞船：2008年9月25日21时10分04秒，我国航天事业又迎来一个历史性时刻，我国自行研制的神舟七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，21时19分43秒准确进入预定轨道。执行这次飞行任务的3名航天员是翟志刚、刘伯明、景海鹏。这次神舟七号载人航天飞行的主要任务是实施我国航天员第一次空间出舱活动，突破和掌握出舱活动相关技术，同时开展卫星伴飞、卫星数据中继等空间科学和技术试验。此次飞船发射是长征系列运载火箭第109次升空，也是继1996年10月以来我国火箭发射连续第六十七次获得成功。 9月27日，翟志刚成为第一位在太空行走的中国人，中国由此成为继苏联和美国之后第三个成功实现太空行走的国家。 【过渡】师：有人曾戏说：人类探索太空是因为地球上的人口太多了，希望有朝一日能把一部分地球人迁到太空居住。这虽是个戏言，但却说出了一个问题：地球上人口太多了!人口的增长必然带来一个问题：饥饿! 出示图片：《饥饿的女孩》(摄影者是1994年普利策奖得主、南非摄影家凯文·卡特。画面没有一点悦目之处，干枯的土地，一个奄奄一息的孩子，一只紧盯着这个孩子、急不可耐要扑向“猎物”的兀鹰。) 师：面对饥饿怎么办?(找袁隆平)我们中国农民不是有这么一种说法“吃饭靠“两平”，一靠邓小平;二靠袁隆平”吗?中国农民为什么这么说? 学生讨论并准备回答 生：邓小平在全国实行的以家庭联产承包责任制为主要形式的责任制调动了农民生产的积极性，解放了农村生产力，推动了农业的发展;袁隆平的杂交水稻提高了水稻产量，增加了农民的收入，解决了农民的吃饭问题。 二、袁隆平与杂交水稻： 1、袁隆平对杂交水稻的研究与培育，是2001年第一届“国家最高科学技术奖”的获得者。 袁隆平(1930.9— )籍贯江西省九江市德安县，生于北京。我国杂交水稻研究创始人，被誉为“杂交水稻之父”、“当代神农”、“米神”等。1953年毕业于西南农学院农学系。毕业后，一直从事农业教育及杂交水稻研究。1980-1981年赴美任国际水稻研究所技术指导。1982年任全国杂交水稻专家顾问组副组长。1991年受聘联合国粮农组织国际首席顾问。1995年被选为中国工程院院士。1971年至今任湖南农业科学院研究员，并任湖南省政协副主席、全国政协常委、国家杂交水稻工程技术研究中心主任。 1960年罕见的天灾人祸，带来了严重的粮食饥荒，一个个蜡黄脸色的水肿病患者倒下了……袁隆平目睹了严酷的现实，他辗转反侧不能安睡。他决心努力发挥自己的才智，用学过的专业知识，尽快培育出亩产过800斤、1000斤、2000斤的水稻新品种，让粮食大幅度增产，用农业科学技术战胜饥饿。 1960年袁隆平从一些学报上获悉杂交高粱、杂交玉米、无籽西瓜等，都已广泛应用于国内外生产中。这使袁隆平认识到：遗传学家孟德尔、摩尔根及其追随者们提出的基因分离、自由组合和连锁互换等规律对作物育种有着非常重要的意义。于是，袁隆平跳出了无性杂交学说圈，开始进行水稻的有性杂交试验。 1960年7月，他在早稻常规品种试验田里，发现了一株与众不同的水稻植株。第二年春天，他把这株变异株的种子播到试验田里，结果证明了上年发现的那个“鹤立鸡群”的稻株，是地地道道的“天然杂交稻”。他想：既然自然界客观存在着“天然杂交稻”，只要我们能探索其中的规律与奥秘，就一定可以按照我们的要求，培育出人工杂交稻来，从而利用其杂交优势，提高水稻的产量。这样，袁隆平从实践及推理中突破了水稻为自花传粉植物而无杂种优势的传统观念的束缚。于是，袁隆平立即把精力转到培育人工杂交水稻这一崭新课题上来。 在1964年到1965年两年的水稻开花季节里，他和助手们每天头顶烈日，脚踩烂泥，低头弯腰，终于在稻田里找到了6株天然雄性不育的植株。经过两个春秋的观察试验，对水稻雄性不育材料有了较丰富的认识，他根据所积累的科学数据，撰写成了论文《水稻的雄性不孕性》，发表在《科学通报》上。这是国内第一次论述水稻雄性不育性的论文，不仅详尽叙述水稻雄性不育株的特点，并就当时发现的材料区分为无花粉、花粉败育和部分雄性不育三种类型。从1964年发现“天然雄性不育株”算起，袁隆平和助手们整整花了6年时间，先后用1000多个品种，做了3000多个杂交组合，仍然没有培育出不育株率和不育度都达到100%的不育系来。袁隆平总结了6年来的经验教训，并根据自己观察到的不育现象，认识到必须跳出栽培稻的小圈子，重新选用亲本材料，提出利用“远缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。在这一思想指导下，袁隆平带领助手李必湖于1970年11月23日在海南岛的普通野生稻群落中，发现一株雄花败育株，并用广场矮、京引66等品种测交，发现其对野败不育株有保持能力，这就为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口，给杂交稻研究带来了新的转机。 1972年，农业部把杂交稻列为全国重点科研项目，组成了全国范围的攻关协作网。1973年，广大科技人员在突破“不育系”和“保持系”的基础上，选用1000多个品种进行测交筛选，找到了1000多个具有恢复能力的品种。张先程、袁隆平等率先找到了一批以IR24为代表的优势强、花粉量大、恢复度在90%以上的“恢复系”。 1973年10月，袁隆平发表了题为《利用野败选育三系的进展》的论文，正式宣告我国籼型杂交水稻“三系”配套成功。这是我国水稻育种的一个重大突破。紧接着，他和同事们又相继攻克了杂种“优势关”和“制种关”，为水稻杂种优势利用铺平了道路。 20世纪90年代后期，美国学者布朗抛出“中国威胁论”，撰文说到21世纪30年代，中国人口将达到16亿，到时谁来养活中国，谁来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危机?这时，袁隆平向世界宣布：“中国完全能解决自己的吃饭问题，中国还能帮助世界人民解决吃饭问题”。其实，袁隆平早有此虑。早在1986年，就在其论文《杂交水稻的育种战略》中提出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法三个发展阶段，即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向发展;从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个发展阶段，即优势利用朝着越来越强的方向发展。根据这一设想，杂交水稻每进入一个新阶段都是一次新突破，都将把水稻产量推向一个更高的水平。1995年8月，袁隆平郑重宣布：我国历经9年的两系法杂交水稻研究已取得突破性进展，可以在生产上大面积推广。正如袁隆平在育种战略上所设想的，两系法杂交水稻确实表现出更好的增产效果，普遍比同期的三系杂交稻每公顷增产750-1500公斤，且米质有了较大的提高。至今，在生产示范中，全国已累计种植两系杂交水稻1800余万亩。目前，国家“863”计划已将培矮系列组合作为两系法杂交水稻先锋组合，加大力度在全国推广。 1998年8月，袁隆平又向新的制高点发起冲击。他向朱总理提出选育超级杂交水稻的研究课题。朱总理闻讯后非常高兴，当即划拨1000万元予以支持。袁隆平为此深受鼓舞。在海南三亚农场基地，袁隆平率领着一支由全国十多个省、区成员单位参加的协作攻关大军，日夜奋战，攻克了两系法杂交水稻难关。经过近一年的艰苦努力，超级杂交稻在小面积试种获得成功，有关专家对48亩实验田的超级杂交水稻晚稻的实测结果表明：水稻稻谷结实率达95%以上，稻谷千粒重达27%以上，每亩高产847公斤。这表明“杂交水稻之父” 袁隆平又取得“四大突破”：目前超级杂交水稻晚稻亩产量高;稻谷结实率高;稻谷千粒重高;筛选出适合华南地区种植的两个中国新型香米新品种。在场的专家和科技人员对这位卓越科学家取得的新成功而欣喜不已。这标志中国超级杂交稻育种研究再次超越自我，继续领跑世界。 2001年2月19日，袁隆平被被授予2000年度中国国家最高科学技术奖。 注：国家最高科学技术奖授予在当代科学技术前沿取得重大突破或者在科学技术发展中有卓越建树、在科学技术创新、科学技术成果转化和高技术产业化中创造巨大经济效益或者社会效益的科学技术工作者，国家最高科学技术奖每年授予人数不超过2名。国家最高科学技术奖不分等级。国家最高科学技术奖报请国家主席签署并颁发证书和奖金。奖金数额由国务院规定。获奖者的奖金额为500万元人民币。该奖项2000年设立。 2、袁隆平的杂交水稻对人类的主要贡献：在世界上成功利用水稻杂交优势的第一人，不仅大大提高中国的水稻产量，也被认为有助于解决未来世界性饥饿问题。享有很高的声誉。 杂交水稻自1976年在我国大面积推广以来，为国家增产的稻谷多达1500多亿公斤，增产的经济收入500多亿元。1950年我国水稻的平均亩产只有141千克，1998年达到450千克，增长了2.2倍。在当今中国，有一半的水稻种植面积和60%的水稻产量是袁隆平及其助手培育出来的杂交水稻，从1976年到1998年累计增产粮食3.5亿吨，按每吨1000元计算，累计增收3500亿元;按人均口粮每年450千克计算，每年解决了500多万人的吃饭问题。 杂交水稻不仅穗大粒多，用种量少，而且抗逆性好。国际水稻研究所所长svaminasn说：“杂交水稻的出现和推广是第二次绿色革命”，“袁隆平的成就不仅是中国的骄傲，也是世界的骄傲，它给人类带来了福音”。有人计算过，如果目前世界上种植的水稻有一半改种杂交水稻，仅增产的稻谷就可以养活一亿人。 1980年，我国的杂交水稻作为中国专利转让给美国，许多国家也纷纷引用。 1981年，袁隆平和他的助手们获得了中华人民共和国第一个特别发明奖。1985年袁隆平获得世界知识产权组织金奖。1987年，袁隆平获得了联合国教科文组织1986-1987年度科学奖，成为获此殊荣的第一位中国人。1988年，袁隆平获得了三年一度的国际性郎克大奖。 (责任编辑：admin) |