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提到中国古代,外国人都知道万里长城,而说起中国现代,外国人则大多会将目光投向长江三峡。“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖。”长江三峡水利工程已经成为中国智慧向世界展示的又一张名片。

三峡大坝从年开工建设,到年建成,创造了多个世界第一。它的总体长度达到了米,坝体高度为米,使用的混凝土总量达到了万立方米。它的建造克服了许多世界难题,现如今的它依然是超越金字塔的世界最大单体建筑,同时也是世界上规模最大的水电站。

▲长江三峡

然而当年修建长江三峡大坝的时候有多难,则是许多人不知道的。三峡大坝的建设凝聚了中国两三代人的努力,前后经历了约百年的时间。三峡大坝的建成史,也是中国从贫弱到富强的历史。

年,孙中山先生发表《建国方略》一文中,首次提到了在三峡建立大坝的设想,“当以水闸堰其水,使舟得溯流以行,而又可资其水力”。当时,孙中山先生的提议被认为是不可能实现的。后来,中国经历了军阀割据、抗日战争的动荡历史,直到新中国成立后,三峡水坝的建造才再次被提上日程。但是当时许多人反对建造三峡大坝,因为新中国成立后很长时间中国没有自己的核武器,就算修建了三峡水坝,也无法保证它的安全。一旦三峡水坝损坏,对于其下游城市的影响将会是灾难性的。而且许多人不相信中国能够完全凭借自己的技术,打造世界最大的水利枢纽。这种不自信有长期的历史原因,也有我们对自身实力的相对弱小有关。

▲三峡修建旧照

就这样,修建三峡水坝的提案一直等到年才被重新拿起,并于年12月14日开始了三峡水坝的建造。很多人跳出来反对,不能修三峡水坝,他们提出了一个打破脑袋都想不通的问题,如何将长江拦腰截断?

长江是中国的第一大河,位于中国地形的二三阶梯,中间落差可以达到米。就在长江三峡这一段,上下游的落差也达到了米。巨大的落差导致了长江三峡水流十分湍急,想要在三峡将长江拦腰截断,在当时被认为是不可能实现的。

为了解决这个问题,三峡水坝的工程师们经过彻夜攻关,终于计算出了一个全新的建造方案,那就是平抛垫底法。在数学模型中,施工团队将先向三峡江中投放大量的石料,人为形成围堰,同时压住长江底部松软的泥沙,同时垫高河床。再加上在水坝两侧预留下来的水道,最终我们才实现了截流长江的伟大壮举。

除了施工问题,还有规模浩大的移民安置。

▲欢送三峡移民

三峡工程建设期间,长江三峡附近的移民人数将达到万人,必须将这些居民进行重新安置,否则后果不堪设想。除去耗费大量人力物力外,这也是对中国管理水平的一个考验。同样经过周密的数学模型计算,专家们找到了两种安置移民的办法,异地安置和后靠安置。最终成功解决了这个在西方不可能解决的难题。

除此之外,修建三峡大坝还有两个棘手的问题,那就是对长江自然和人文的影响。

长江中生活着很多洄游动物,这些动物在繁殖期间要到长江上游产卵,但三峡大坝阻挡了它们的洄游通道,这对该物种的延续产生了致命影响。为了解决这个问题,我们也采取了多种办法,比如进行人工养殖投放鱼苗,在大坝下游培养新的繁殖场所,以及在某些江段设置自然保护区等,但效果似乎并不太好,比如长江江豚、白鳍豚和中华鲟,目前在野生环境下这些物种都处于濒临灭绝的状态,需要更加坚持不懈的努力。

▲栖息于长江中的白鱀豚

此外,长江三峡的建造也将淹没大量的文物古迹,目前这些古迹大部分都静静地躺在长江的江水当中,只能让后人用照片怀念。

虽然问题重重,但长江三峡依然是中国的骄傲,长江三峡不但有巨大的通航、抗旱及防洪效益,同时在发电上也收益颇丰,目前,长江三峡水电站每年的发电量都达到了亿度,是世界上发电量最高的水电站,在促进经济发展方面起到了不可替代的作用。

为了三峡,我们失去了很多,但得到的却更多。

长江三峡工程为中国培养了大量的工程设计人才,甚至奠定了中国基建闻名世界的人才基础。科技的发展需要人才,我们希望中国未来有越来越多的科技人才,能够为国家取得更多重大的成就。

▲长江三峡远眺

在这里,我们不得不提到的,就是数学人才的培养。任何工程建设本身就是解决数学难题的过程,每一个工程师都是数学家,而现如今中国喜欢数学的孩子却越来越少了。因为电子产品的泛滥,以及“数学无用论”的传播,从孩子到家长都不太重视数学学习,反正要的只是高分而已,但实际上这是非常危险的信号。数学是任何自然学科的基础科学,只有学好数学,才有可能进入研究领域。数学人才的缺失,其实就是科技人才的缺失。那么,如何才能唤醒孩子们对数学的兴趣呢?

提起培养孩子们的科学兴趣,我国著名科学家杨振宁说,他能有今天这样的成就,离不开他扎实的数学功底。而对于数学,他说兴趣很重要,他有一个很尊敬的数学老师,这个数学老师就是刘薰宇。

▲杨振宁近照

杨振宁说,他在很小的时候,偶然接触到了数学家刘薰宇写的书,看了后他爱不释手,书非常有趣,通俗易懂,看了书中的一篇智力测验的文章,他才知道什么是奇偶排列。

这位被杨振宁推崇的数学老师到底是何方神圣?

刘薰宇是我国著名的数学家和教育家,曾在暨南大学、同济大学、西南联大任教,还当过人民教育出版社的总编辑。而刘薰宇与普通教育者最大的不同就是他会讲故事,比如他讲的这个故事。

▲刘薰宇旧照

某个书生娶了一个富家千金,经常被老婆训。后来这个书生中了状元当了官,但他的老婆还是经常训他。他就跟他老婆说,我现在当了官,你怎么还训我。他的老婆机智的回答到:“亏你还是状元,连水涨船高的道理都不懂。你看,如果男人是当官的,生下来的女儿就是千金小姐,男人要是挑大粪的,生下来的女儿就是丫头。等她嫁人后,如果嫁的男人是大官,她就变成了官太太,如果嫁的是农户,那么她就变成了一个农妇。这就是数学上的函数,男人是x,女人是y,y总随x改变。

一个故事把函数讲得生动有趣,这样的例子在他的书中比比皆是。他一生论著颇丰,深受人们喜爱,很多人正是读了他的书才喜欢上了数学,这其中除了我国著名物理学家杨振宁外,还有我国著名数学家齐民友。

齐民友也非常崇拜刘薰宇,他说他初一时学数学,那时的数学非常难,有很多的四则应用题,后来他看了刘薰宇的作品后,用他书中教的方法做题,非常容易,受到了老师的表扬,从此以后,才逐渐增加了对数学的兴趣。

▲丰子恺旧照

我国著名的画家丰子恺也很喜欢数学,但他就没有那么幸运了,他直到中年后才接触到的刘薰宇的著作,他说刘薰宇写一篇,我就读一篇,他的文章非常有诱惑力,而诱惑我的就是他里面讲的故事,如果我能早点接触到刘薰宇的作品,我小时候绝对不会忽视这样一门非常有用的基础学科,为此,他懊悔不已。后来,他还专门为刘薰宇的著作写了一个序。

他的著作主要集中在三本书《马先生谈算学》《数学趣味》《数学的园地》,这三本书都非常的有趣,非常适合五、六年级的小学生和中学生来读。很多学生读了后都会爱不释手,甚至像读小说一样读得津津有味,把数学书语文化,在学语文中读懂数学,这就是这套书最大的魅力。



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