太空课范文
时间：2023-04-05 18:03:34
导语：如何才能写好一篇太空课，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
举世瞩目的中国“太空第一课”
全国有8万余所中学的6000余万名师生统一集中到电视面前，期待着这堂“神奇”的太空物理课。
九点刚过，航天员王亚平就出现在屏幕前，只见她轻点脚尖，缓缓“飘”到讲台。在失重环境下，这位主讲精心梳理的马尾辫变成了蓬松的“毽子”，呈现出几分“笑果”。
在45分钟时间里，王亚平和她的助手们做了质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等四个基础物理实验，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。
你知道如何在太空失重的情况下测量体重吗？王亚平第一个实验就演示给观众，她把助手聂海胜固定在测量质量的“质量测量仪”一端，然后轻轻拉开支架，一放手，支架在弹簧的作用下回复原位。LED屏显示出聂海胜的质量：74公斤。
这个实验生动地说明了牛顿第二定律的基本原理——“物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。”这是一个在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律，不因物体的引力环境、运动速度而改变，因此在太空和地面都是成立的。
四个失重条件下的物理实验，让电视机前的学生大开眼界，原来在课堂上老师只能讲解失重的原理，不能见到实际演示，而今天他们上了一堂生动的物理课。
“这种演示方法，一定会给孩子们留下深刻的印象，甚至是一辈子都忘不了的。”北京大学地球与空间科学学院教授焦维新说。
太空中的“趣味”课程表
目前除了美国的芭芭拉·摩根和我国的王亚平通过天地连线在太空授课外，其实国际空间站也制作了很多关于太空生活和实验的视频课件。目前，全球已有近320万学生从空间站下载并分享这些课件。此外，在美国有近百万学生亲自参加或通过“提问”方式参与了空间站的实验。
记者打开美国国家航空航天局（NASA）的官网（nasa.gov），发现在LOGO下方就有四个明显的“标签”，分别提示面向“公众”、“教育者”、“学生”和“媒体”，四个部分的内容各有侧重。
再进入面向学生的部分，又会看到为不同年级的学生提供的有针对性的内容。人们不仅可以在网上浏览这些来自太空，或者介绍太空知识的内容，也可以从网站上直接下载这些视频。
据焦维新介绍，这些视频内容主要还是体现了微重力环境下的特征。比如宇航员如何穿衣、吃饭、刷牙等太空生活细节，还有在微重力环境下的跳绳、飞檐走壁等。
记者在互联网上也搜索到了“太空能不能掉眼泪”、“太空如何洗脸”、“太空中怎么玩悠悠球”等精彩视频。这些出自国际空间站的视频，用生动、独特的演示方式，激发着人们探索太空的热情。但是除了各种各样的“物理课”，太空课程表里还有没有其他课程呢？
“除了物理课，在太空我们还可以上生物课。在失重条件下观察动植物生长发育和生存变化。”焦维新说。
在国际空间站实验架的孵卵器中，就有专为学生进行生物课学习的小培育室，他们可将小植物和动物放到里面，观察它们在太空失重环境下的生长和发育。国际空间站还曾专门为中学生开设生物课，研究一种与人体健康有关的小蠕虫。小蠕虫分成地面对照组和太空实验组两组，学生们会仔细观察、记录蠕虫的生长过程和繁殖后代的情况。
为了增加学生对地理知识的学习兴趣，美国还曾开展“中学生地球常识”的教育计划。航天员会帮他们将一台数码相机带到太空，安装在国际空间站舱内的玻璃窗上。通过网络，学生操纵安装在空间站上的这台特制数码相机，在太空中选取最佳视角拍摄美丽的地球表面，再通过网络传到地面。学生们不仅看到了自己拍摄的地球上的海洋、山脉，而且还有机会从太空拍摄地球污染的情况，从而对环境保护拥有更清晰的认识。
向青少年播种中国“科学梦”
焦维新说，太空实验可以设计很多内容，我们需要更大的空间实验室，更好的平台。等我们的空间站建成了，所进行的科学实验范围更广泛了，我们肯定还会选择一些适合青少年的学习方式。
比如我们在地球上看到的极光，只是一个局部的情况，而在飞船或空间站上看到的肯定会是另一番景象；而观察地球也是一样，有时有云飘过，有时无云，而且在夜晚也将看到一片片的灯火，将这些只能从太空中看到的景象拍摄下来，一定可以制作出很好的视频课程。
篇2
今天今天上午在我们学校的会议室里四、五、六年级的全体师生观看了由神州十号飞船中女航天员王亚平在离地球300多千米的天宫一号上给所有中小学生上的一堂课。
此次太空授课意义非凡，不仅体现出了国家对中小学生的关爱和我国在航天事业进步很大，证明了中国学生好学、好问，求知欲望强。
这次太空授课王亚平任主讲，聂海胜任助教，张晓光任摄像员。三位宇航员配合十分默契。王亚平老师面带微笑，讲的绘声绘色，十分动人。有时还会说几个小笑话，让我们更能理解其中的奥秘。有时又通过几个简单的小实验让们亲眼见证了地球上与太空失重环境奇妙的差别，各种各样奇妙的实验让我们看得眼花缭乱，目瞪口呆太空授课的成功，是宇航员和地面工作人员精心准备，密切合作的结果，是以进的航天技术为保障的。我们是祖国的花朵，将来肩负着建设祖国、发展祖国的重任，所以从现在开始我们就要好好学习，积累知识。去探索发现宇宙的奥秘、地球的奥秘造服人民群众。让全世界都能倾听到中国的好声音，让中国梦伟递到更遥远的地方。把中国变强大起来，不再被别的国家所欺负。
通过这次的太空授课，我不仅认识空中奇特的物理奥秘，还让我对今后的学习充满了期待和自信。谢谢王亚平老师的精彩授课。
六年级:万志凡
篇3
6月20日上午十时，这是一个激动人心的时刻，中国将首次在神舟飞船上进行太空授课。这是我国前所未有的，在全球来说也是第二次。因此，神十太空授课不仅是举国瞩目的一次盛世，也是全球爱好天文学、物理学等领域学者、朋友的一次盛世。
第一次太空授课是什么时候呢？其实，早在1985年，美国宇航局就提出了太空授课的构想，并且为此训练了两名女教师，一个是麦考利夫，一个是摩根。然而，令人遗憾的是，第二年飞船升空时，麦考利夫与飞船一同殒梦地球上空——那次，飞船“挑战者”号升空73秒后突然爆炸而破碎。
然而，摩根却并未放弃这个上天授课梦，为此她又准备了22年。终于，在2007年，她在国际空间站里进行了世界上第一次的太空授课，通过视频，给学生上了25分钟课，并展示了宇航员在太空怎样运动、在太空如何喝水等情景。
无独有偶，此次我国同样是由女航天员来进行授课，但授课的难度却比摩根那次要大得多——此次王亚平主要是展示在失重环境下的一些物理现象，演示的不再是喝水、运动等我们都早已比较清楚的内容，而是科技含量更高的物理概念。
王亚平在此次讲课中主要演示了五个实验，分别是质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个基础物理实验，主要是让青少年了解在失重条件下，物体运动会有何特点，液体表面张力有什么作用，同时加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。这五个实验不要看起来简单，但其背后蕴藏的物理知识却是令人惊奇而深厚的！
这次实验是他们事先自己划定的吗？其实不是。这次实验中的部分问题是中国载人航天工程网所征集到的，这不仅是航天的一次突破，更是青少年自身的一次突破。因为只有具有演示价值的问题才能被征集，这要求我们青少年需要补充更多的相关知识，让自己从里到外充实起来，不能外强中干腹空空。
篇4
2013年6月20日，神舟十号航天员王亚平在天宫一号上进行了中国首次太空授课，如图1所示
。这场天地互动持续了40min，航天员展示了失重环境下的各种物理现象，取得了良好的教学效果。此次太空授课也引发了笔者对初中物理教学方法的一些思考。
1结合实际深入浅出
初中物理是启蒙学生进入物理世界的重要阶段。教师不仅要传授相关物理知识，更要培养学生正确的教学方法，引导学生走进物理世界。恰当的教学方法，是取得最佳教学效果的关键。首先要结合生产、生活实际，引导学生提出问题。然后引导学生以物理学的方式思考和解决问题。最后引导学生加以总结和归纳并主动探究新的未知领域。这是一个发现问题、提出问题、解决问题和寻找新问题的过程。在这个过程中，既可以充分发挥学生的
主动性，又可以提高学生的学习能力。此次太空
授课教师就很好地做到了这一点。她充分利用太
空的失重环境，先通过质量测量、单摆运动、陀螺、水膜、水球等实验充分调动学生兴趣，然后通过讲解引导学生掌握相关知识，激励学生继续探索物理世界。在我们的教学中，可充分利用生产、生活中的各种案例，如生活中声学的知识、家庭电器的电学知识、汽车中的内燃机原理、照相中的光学知识等，开展课堂教学。
2紧扣教材有机渗透
初中物理教学的基本出发点就是教材，所有知识点也都围绕教材展开。要想更好地完成教学目标，教师备课时要站在全局的高度上把握教材的思想体系，既要吃透教材的重点、难点，又要努力挖掘、充实教材中的内容。这样，教师在教学中才能深入浅出地做好教学工作，使课堂生动活泼的同时又能不偏离主题，从而恰当从容地达成教学目标。例如，学生初学物理时，经常会混淆重力和压力的概念。分析原因是由于没有做好紧扣教材的工作，导致学生没有充分理解重力和压力这两个概念。针对这个问题，笔者让学生细读并吃透教材，然后结合生活常识和具体习题对这两种力进行对比分析，最终让学生充分理解了这个问题。这种方法，既有助于学生理解和掌握知识，又能帮助教师灵活地延伸和渗透教学内容，教学效果较好。
3由点及面举一反三
在此次神十太空授课中，授课教师由点及面的引导方式值得我们借鉴。例如，航天员王亚平先是演示和讲解水膜实验，演示太空中水的张力，之后由膜变球开始水球实验，让学生在加深对水膜实验理解的基础上直观地观察整个变化过程；之后进一步往里注入气泡，气泡的互不相容进一步加深对水张力的理解；最后注入红色液体，让学生直观地看到红色液体在水球中的扩散过程，如图2所示。整个实验由点及面，步步深入，环环相扣，引人入胜，学生在充满乐趣和惊奇的过程中理解了物理原理并掌握了物理知识。在物理教学中，教师应充分理解课程标准，从总体上把握教材，在实际教学中做到有思路、懂方法、善引导、常归纳，真正做到由点及面、举一反三。
4课内引导课外强化
中学物理课外活动是指在中学物理课堂教学之外，有目的、有计划、有组织安排的各种教学活动。教师可以组织学生参与物理有关的社团活动，引导学生积极关注身边的各种物理知识，并通过丰富多彩的视频、图片、演讲、竞赛等形式，让学生进行自我教育。此次“神十”太空授课就是一个很好的素材，本校统一组织了观看，并对授课中涉及的内容进行了讲解和探讨，使学生在对物理产生了浓厚兴趣的同时，又掌握了物理知识。
5授练结合归于实践
“授之以鱼，不如授之以渔。”教师不仅要使学生“学会”，更要让其“会学”。在教学过程中，学生除了通过听觉、视觉来领会和感知教师讲授知识外，更要通过各种练习来掌握知识。教师要精心选择习题，使其覆盖的知识点达到一定训练量。在安排学生进行练习时要循序渐进，由浅入深。常见的许多习题，其编排体系都是逐层引导、逐步深入的，所以在选题时，首先要注意例题与结论间内在的逻辑顺序，有意识地引导学生的演绎方向；其次要养成良好的答题态度、习惯，以平常心对待各类题目，充分发挥出自己的水平；最后还要注意习题的选择，要贴近生活，让学生从自己熟悉的生活现象中去探究物理规律。还应注意学科间的渗透，关注“科学—技术—社会”（STS）试题，让学生把物理知识同社会生产、生活有机地结合起来，做到学以致用。
篇5
“叔叔，请问您在飞船发射升空的时候紧张吗？”
“叔 叔，在 太 空中怎 样 吃 饭、睡 觉呢？”
……
现场听课同学的问题一个接一个。这究竟是一场什么样的课，让孩子们如此兴奋和喜欢呢？
原来，这是一场精彩的“太空课堂”授课。2015年11月5日，由中国航天科工二院208所《军事文摘・科学少年》杂志联合青岛市黄岛区教育体育局发起的全国中小学生“太空课堂”山东站活动走进山东省青岛市。执行“天宫一号”与神舟十号载人飞行任务的英雄航天员张晓光亲临“太空课堂”现场，为同学们带来了一堂精彩生动的航天科普知识讲座，受到了授课现场同学的热烈欢迎。
当张晓光身着出征服精神抖擞地出现在富有浓郁航天科技教育特色的青岛市黄岛区太行山路小学时，同学们情不自禁地发出了阵阵欢呼声，能与心目中的航天英雄面对面交流使同学们无比兴奋，早准备了一肚子的问题要向张晓光叔叔请教呢。
在“太空课堂”上，张晓光从自己成为一名航天员的亲身经历讲起，结合我国航天科技发展和科学技术创新，以航天人强烈的爱国情怀和深入浅出的语言为同学们讲述了中国航天事业自力更生、艰苦奋斗的发展历程，并为获得“雏鹰争章”的少先队员们颁发了太空奖章，寄语同学们要从小树立远大理想，长大后加入中国航天队伍，牢记国家的尊严与使命，热爱科学、勤于实践，勇攀科学高峰，为伟大祖国屹立世界强国之林贡献一份力量。
授课现场气氛热烈，同学们被英雄航天员张晓光叔叔的精神所感染，在互动环节大家踊跃提问。张晓光耐心地为这些对太空、对航天充满好奇心的同学们一一作答，精彩的阐述赢得大家的阵阵掌声。整个授课过程深入浅出、生动活泼，既加深了青少年对航天知识的了解，也激发了大家对神秘太空的向往，受到在场学生的热烈欢迎。
2013年6月20日，张晓光曾作为摄像师于中国最高的讲台―离地面300多千米的“天宫一号”上，在失重环境下，用束缚带把自己固定在舱壁上，再用手持摄像机保持长时间稳定拍摄，把图像传回地面课堂，与王亚平、聂海胜两名航天员共同为全国青少年进行太空授课。
本次全国中小学生“太空课堂”山东站活动由中国航天科工集团第二研究院主办，二院208所《军事文摘・科学少年》杂志、山东省青岛市黄岛区教育体育局承办，得到了中国航天科工集团公司、中国载人航天工程办公室和中国航天基金会的指导与大力支持。
全国中小学生“太空课堂”于2014年5月7日在北京正式启动，中国载人航天工程办公室副主任、我国首位航天员杨利伟少将亲授第一课。全国中小学生“太空课堂”启动一年多来，通过在《军事文摘・科学少年》杂志开辟“航天员与小读者面对面”互动栏目、举办“太空课堂院士名家进校园”“太空课堂走进中西部地区”“全国中小学生太空课堂夏令营”等多种形式，在全社会特别是青少年中间掀起了关注航天、热爱航天、探索航天的热潮，全国中小学生“太空课堂”成为传承航天精神、传播航天技术、放飞航天梦想、凝聚中国航天事业创立近60年来，中国航天人始终坚持自力更生、艰苦奋斗的发展道路，取得了令世界瞩目的辉煌 成就。《军事文摘・科学少年》作为面向青少年进行航天科普教育的权威刊物，将始终以“为孩子插上梦想飞天的翅膀”为己任，继续推 进全国中小 学生“太空课堂”活动在全国青少年中深入开展，激发他们认识航天、关注航天、投身航天、筑梦航天的理想与情怀，让中国航天事业薪火相传、永续辉煌，以航天梦助力中国梦早日实现！
小链接
篇6
【关键词】 科幻太空片；媚俗；崇高；科普化；热媒介
[中图分类号]J90 [文献标识码]A
1968年，库布里克的《2001：太空漫游》横空出世，开启了全新的科幻影像时代。时隔半个世纪，太空片依然是最有票房号召力的好莱坞商业大片类型之一，从2013年开始，《地心引力》《星际穿越》《火星救援》这三部纯正的“硬科幻”片逐年大热，将大众的视线再次聚焦至浩瀚星辰、浩渺时空，去探索宇宙这一人类最后的边疆。
然而真正敏感的科幻迷不难意识到，新时期太空片虽号称“致敬”影史经典，却与经典的深空探索精神渐行渐远。它们体现出某些微妙的共同点，如科技日盛、幻想式微，敬畏远逝、狂热渐起――某种程度上，已然蜕变为格林伯格所谓的媚俗文化：利用成熟的传统文化，模仿其效果而非其过程，“它注定是给那些对真正文化的价值麻木不仁却又渴望得到某种文化消遣的人设计的”[1]124。
一、内转后退的叙事逻辑
《2001：太空漫游》开片，伴随着施特劳斯《查拉图斯特拉如是说》恢弘的音乐，镜头缓慢地绕过由巨大转盘组成的飞船，推向太空的无垠黑暗。其肃穆庄严让人顿生崇高之感，“它通过某种不可抗拒的力量把我们席卷而去，根本来不及进行理性分析。……惊惧是崇高的最高效果；次级的效果是欣羡、敬畏和崇敬”[2]50。
“我是谁；我从何处来；我往何处去”――这三大堪称终极追问的哲学难题同样是科幻作品的永恒母题。在亘古孤寂的太空舞台，人类这一种族作为命运共同体，从未如此休戚与共。空间站作为天与地、人与神之间的“桥梁”，一端连接着人类文明的基座，一端延伸向注定无法抵达的远方，而星舰，则可视为隐喻层面的“诺亚方舟”，它保存着人类基因的火种漂流太空。
某种程度上，科幻片是一种自反的电影类型，它用理性的科技现实来构建幻想的可能世界，本身就形成悖论。而这种对“不可表现性”的“表现”，正是康德和利奥塔所理解的对无限性的克服，以及对整体性的把握，导向了意味深长的抽象艺术，也使得科幻片往往在科技的尽头表露出鲜明的宗教意识和神秘主义倾向。
正因为如此，很多经典科幻片选择以“投影”的方式来表现“更高秩序的存在”。譬如《索拉里斯星》里的智慧大洋对人类最强烈的记忆赋形，《超时空接触》中的地外文明借用女主人公“父亲”的形体，这种对不同族群之间交流可能性的审慎探讨，看似缺乏想象力，实则保有清醒的科学精神：既然三维“体”在二维空间只能投影为“面”或“线”，人类身为三维生物，对四维以上物种的“理解”似乎也只能止步于类似的投影。跨出事物的直接感性领域，人类从未放弃对理性所能把握的尺度的突破，无限接近，却无法触及，这正是太空片固有的美学逻辑之一。正如康德早就指出的那样：“也许在犹太法典中没有哪个地方比这条诫命更崇高的了：不可为自己雕刻偶像……因为当感官不再看得出任何东西时，那不会认错也不可磨灭的德性理念却仍然留存下来……”[3]115
所以，即使是在追求“一切都要符合真实”的《2001：太空漫游》中，地外文明依然以一种模糊的方式（黑色方碑）来呈现。库布里克曾向天文学家萨根请教如何表现外星人，甚至想由真人演员来扮演，而这个想法被萨根无情地否决了。技术可以把幻想变为银幕上的真实，而抛弃掉这种权力则需要更大的勇气，从某种程度上来说，这是库布里克更接近真实的方式。在宇宙尽头的“投影”房间中，人类的代表与最先进的科学融合成“星孩”，一种“提升”后的全新人类。这种观念是对科学和人性的双重肯定，代表了西方科幻界甚至科学哲学界的主流。
然而到了《星际穿越》，我们惊奇地发现，《2001：太空漫游》中象征着更高存在的虫洞，居然是未来的人类创造出来拯救现在的人类的。影片前半部分激动人心的“第一次接触”丧失了“投影”背后庞大的不可揭示性，简化或降格为来自不同时间段的“实有”人类个体。而未来与过去沟通的R界点被呈现为连通着女儿房间的图书馆，成排的书架象征着人类的知识和智慧。一方面，这意味着人本主义的胜利，在匍匐于自然、宗教等外在的伟力千百年后，人类终于完成了对神性的祛魅，转而相信救赎的力量源于自身；但另一方面，这也意味着对科幻文化丰富可能性的无趣剥离，从而指向我们这个时代独特的媚俗文化，“将艺术预先消化给观众并免去了他的努力，而且提供给他一个绕开真正艺术中困难的东西而通向艺术的捷径。……它向缺乏感受力的人提供替代的体验比严肃小说有更大的直观性”[1]125。
《地心引力》和《火星救援》则索性放弃了对地外文明的探讨，与《星际穿越》在精神层面的“向内转”相呼应，出现了在空间向度的“向后转”，不约而同地指向重返地球之路。《地心引力》是太空事故后的单人脱险之旅，极简叙事的长镜头完美模拟了人眼的主观视觉经验，而在险象环生的紧凑画面中，总有一层若隐若现的主角光环，即便是在最应该屏住呼吸的桥段，我们内心深处依然明白，根据虽败犹荣的真实航天史事件改编的《阿波罗13号》不会再有了，在“娱乐至死”的时代，悲剧正日益成为大众娱乐消费的不可承受之重。《火星救援》可以视作火星版的鲁滨逊漂流记，主人公在冷静高效地解决接踵而来的生存难题时，始终带有一种太空片中少见的乐观“呆萌”气质，与此同时，NASA（美国国家航空航天局）内部关于资金、政治、舆论等的分歧更像是不可或缺而又无伤大雅的试炼，最终全体队友毅然决定返航救援，毫无悬念地实现了美式个人英雄主义和集体荣誉感的胜利大会师。
《星际穿越》同样也迎合了“回家”这一美国家国叙事的新主旋律。在影片的最后，因为时间的相对流速不同，垂垂老矣的女儿与人到中年的父亲重逢，人类种族的获救与家庭内部的和解同时完成。在各种严谨的学术设定之后，以“烧脑”著称的诺兰居然给出了G级片的终极解决方案――似乎所有震撼视听的异世界都不及父亲对女儿突破次元的爱。或许有人认为爱不是虚无缥缈的设定，在超出我们理解范围之外的更高的次元，爱可以被量化，甚至可以穿越时空，从而像电影里那样借黑洞传递信息。然而这种对“自我导向型”消费倾向有意无意的逢迎，真的不会通往康德所谓“想要超出一切感性边界之外看见某物的妄想”式狂热吗？曾经，科幻太空片因其内在的“抗拒结构”而天然具有崇高感；如今，电影行业俨然成为了最早一批被城市新兴中产阶级颠覆的产业，需要遵循的规则之中，最重要的是让大众实现“自我认同”，在政治策略和消费策略的共同压制下，各种未确定的可能性日益消失，而关于自由与力量的虚幻错觉却空前膨胀。
二、科技至上的价值走向
1902年，乔治・梅里爱拍摄了世界上第一部科幻电影《月球旅行记》，用自己制作的舞台道具模拟月球与太空，配合绘画着色的手段，开拓性地将凡尔纳小说中的文字想象空间呈现为银幕上的视觉奇观。而到了《2001：太空漫游》，库布里克选择英国作为拍摄地，是因为只有谢伯顿制片厂才有可以容纳和拍摄月球上第谷环形山的挖掘场景。这项堪称填海造山的浩大工程用去了数吨沙子，完美主义的库布里克甚至请人把它们清洗、染成了月球应该有的颜色。影片拍摄历时4年，全部预算1050万美元，其中与NASA的专家团队一起搭建的完整的“发现号”就花去了维克斯工程队6个月的时间和75万美元的资金，惊人的是，飞船还以每小时5公里的转速模拟了真正的太空转动。
影片上映一年后，“阿波罗11号”成功登月，由于时间接近，至今还有人怀疑当时电视台直播的登月画面是美国政府和NASA邀请库布里克制作的登月特效，并将其称之为NASA的“阿波罗骗局”。而更多印在影片胶片上惊世骇俗的科技产品――平板电脑、智能手机、视频通话、语音识别等，也已陆续成为现实，一定程度上，库布里克做到了以“过去”定义未来。而这种神奇的“预言”能力，正是“科幻”这一独特的形式所决定的，“多种模拟的未来起到了一种极为不同的作用，即将我们自己的当下变成某种即将到来的东西的决定性的过去”[4]379。
事实上，这关系到人脑如何处理真实与虚构。神经科学家扎克斯在其著作《闪烁：看电影的大脑》中指出，人类的大脑是建模机，“当我们单纯地阅读故事并理解了它的时候，我们所激发的神经系统，和我们为真实世界建模时激发的神经系统是一样的”。虚构作品迎合了大脑的建模倾向，以既宏大又微妙的方式影响着我们的记忆、我们的信念、我们对未来的预期，并最终影响了我们所创造的现实本身。
正因为如此，作为强势的影像艺术，科幻太空片在表达对未来的话语权时，尤其应该抱有敬畏之心。科技是一柄双刃剑，美丽新世界往往意味着危险的隐喻，在《2001：太空漫游》中，飞船上的人工智能电脑冷酷地欺骗并杀害宇航员，但被强行关闭前变调的歌声却令人动容，也体现了库布里克时代对科技的前瞻性思考。而这种暧昧犹疑的态度，已经很难在《火星救援》中找到，当主人公豪气干云地说出“要用科学解决一切问题”后，令人眼花缭乱而瞠目结舌的技术狂想曲闪亮登场：在火星上创造条件种植土豆、寻找摄像头配合十六进制编码技术传递信息、敞篷车加帆布式的轨道发射方案、赫尔墨斯号的爆炸式减速……在绝境求生的情境设定下，影片关注的却并非心理考验和情感冲突，而是致力于解决一个又一个问题的技术主义思维。这种科学思维甚至耐人寻味地被置于先进技术之上，影片中的飞船、宇航服、火星科考基地等大多“素颜”出镜，并未刻意去营造未来感，连关键性的救援方案也基于现有技术水平设计思路，简直堪称观察和培养公众科学素养的窗口。
这种科幻大片科普化的倾向，同样体现在《地心引力》和《星际穿越》之中。前者的主要情节几乎都基于真实的航天事故：女主角出舱修理哈勃太空望远镜、遭太空垃圾袭击被困太空，原型是人类首位完成太空行走的宇航员阿列克谢・列昂诺夫惊险的舱外事故；历经磨难回到国际空间站后的火灾，完美还原了1997年2月23日和平号空间站上“蜡烛”燃烧飞舞的景象；影片结尾返回舱入水，女主角打开舱门却被倒灌的海水挤得动弹不得、直到深吸一口气待海水充满舱室后才游出舱门，借鉴的乃是时隔38年才被美政府从大西洋里打捞出来的飞船“独立钟7号”……后者为美国探索频道录了一期特别节目，向公众普及了黑洞、虫洞、引力弹弓这些通常只存在于学术论文中的概念，马修・麦康纳亲自任解说；与霍金齐名的物理学家基普・索恩还出版了《〈星际穿越〉中的科学》一书，记录自己与好莱坞的合作过程，他基于弦理论延伸出膜理论，来构建影片完整的世界观，甚至设定了一个公式来描述五维时空中所有的物理现象。两年后，科研人员在华盛顿宣布人类首次直接探测到引力波，爱因斯坦广义相对论实验验证中的最后一块“拼图”就位，幻想再次成为现实。
《地心引力》《星际穿越》《火星救援》三部太空片的全球票房均超过6亿美元，其不约而同地“炫科技”绝非巧合，而是基于缜密的资本主义文化消费逻辑。一方面，这迎合了全球金融危机之后，人们从废墟之中重建家园复兴经济的美好希冀；另一方面，聚焦于相对具有普世价值的科学层面，有意无意地搁置技术背后的意识形态之争，有助于资本进入不同的市场，实现利润最大化。由此想到格林伯格谈官方文化政策的宣传性：“如果媚俗文化是德国、意大利和俄国的官方文化趋向， 这不是由于它们各自的政府是被不懂艺术的庸人所操纵，而是由于媚俗文化是这些国家，以及其它任何地方的大众文化。鼓励媚俗文化仅仅是极权政府试图迎合其国民的另一种廉价的方式。既然这些政权不能提高大众的文化水平――即使他们想这样做――除非向国际社会主义投降，他们只能将所有文化降低到大众的水准来讨好他们。”[1]126
三、技术革新的行业标准
媚俗文化作为我们时代精神的集大成者，天然适宜于工业化大生产，机械化的拷贝复制特别适合大众传播。因此不难理解，类型化是好莱坞电影的重要特征，只有高度类型化之后，才能依托于稳定的电影工业系统进行模式化大生产。而这种类型化绝不仅仅限于上文所分析的情节走向、主题倾向等内容方面，同样包括了电影这一媒介的技术特性。
通常J为，电影是一种热媒介，“热媒介使一种感觉延伸，它具有‘高清晰度’。高清晰度是资料完备的状态。……热媒介并不留下这么多空白让接受者去填补或完成。因此，热媒介要求的参与程度低；冷媒介要求的参与程度高，要求接受者完成的信息多”[5]51。正因为如此，电影一直在不懈追求能让观影体验更加真实的技术手段，强调更好的代入感和沉浸感。而技术的突破也往往意味着新行业标准的推行，譬如音轨的使用、彩色胶片的出现、3D技术的推广等。大制作的科幻片在电影特效革新史上尤其占据了举足轻重的位置，太空片也概莫能外。
《2001：太空漫游》片头采用逐格拍摄手法，摄影机一格一格地移动，再依次摄影曝光合成，源自默片时代。而在致敬“冷兵器”时代之后，库布里克为了保证特效的真实感，所有的特技镜头都使用“前投影特效技术”印在拍摄底片上，并建成了当时最完美的飞船模型。《星际穿越》是最后一部使用70毫米胶片拍摄的IMAX商业电影，在技术上有独特的“暧昧”态度：一方面，现实到飞船内部几乎全是模拟信号而非数字信号，一块绿幕都不用，能实景则实景，能模型则模型，不能模型用投影，总之要让演员真地和场景互动；另一方面，为了还原黑洞扭曲光线的物理特性，特效公司甚至编写了史上第一个符合相对论的渲染器。《地心引力》则堪称技术实验，除了两位主演的脸，80%的篇幅借助CG动画技术完成，为此剧组花了两年半的时间确定灯光、拍摄角度以及动画人物如何有效视觉化，最后才确定举行演员试镜。全片只有156个镜头，远远少于大部分同等长度作品，开篇就是一个长达18分钟的超长镜头，使用大量CG特效再现广袤无垠的宇宙空间。剧组还专门搭建了特殊拍摄棚，在水下模拟失重状态，观众丝毫觉察不出画面与物理现实的脱节。
某种程度上，好莱坞的商业大片正在垄断电影复制技术的高地，相较于可以便捷复制至家庭影院、笔记本电脑甚至手机的小成本剧情片，类似科幻太空片这样的电影只有在配套了相应放映硬件的电影院才能实现真正意义上的观看。试想一下，如果《地心引力》中连接太空站的绳索放映在普通家庭电视机上，还会有观众为其潸然泪下吗？而在3D版本的IMAX屏幕上，这段生命之绳则很难被忽略，如同连接母体的脐带，空寂的太空这“第三位主演”只可能彰显于电影院这一现代社会独特的公共空间之中。
在电影产业早期，曾有爱迪生公司和卢米埃尔之争：是一个人透过万花筒观看电影，还是和一群人一起走进电影院？至少到目前为止，人类与生俱来的对集体生活的需求占了上风。在个体越来越孤独的当代社会，似乎没有多少活动能比看一部年度科幻大片更好地让泛指的“大众”集结在一起，共享封闭空间无声的情感交流，为一种沉默的社交赋予仪式感。
参考文献：
[1]（美）克莱门特・格林伯格.前卫与媚俗[J].秦兆凯，译.美术观察，2007（5）.
[2]（爱尔兰）埃德蒙・伯克.关于我们崇高与美观念之根源的哲学探讨[M].郭飞，译.大连：大家出版社，2010.
[3]（德）康德.判断力批判[M].邓晓芒，译.北京：人民大学出版社，2002.
篇7
“在特殊的情况下，这两个角色必须做出一些特别的决定。我觉得这样的设置很有意思――你会怎么做呢？”影片导演莫腾・泰杜姆如是说，这部电影也是他在奥斯卡金像奖提名作品《模仿游戏》后的接续力作。
除了惊险刺激的动作场面，电影制作团队同样构建了两人在危机时刻相遇相知的细腻故事线。影片剧本在好莱坞备受争抢，编剧乔・斯派茨的创作脚本入选电影工业最佳未拍摄剧本清单。“剧本最吸引我的一点就在于，乔在庞大的故事构架中穿插的爱情故事。”制片人尼尔・H・莫瑞兹说到：“这部电影拥有史诗级别的演出，但也同时以詹妮弗和克里斯所扮演的两个角色为纽带。”
帕拉特扮演的角色吉姆因为非常实际的理由而放弃了地球上的生活。“他是一个怀旧派的人，”帕拉特说：“一个工人阶级的劳动者。他是以需求职业的方式参与旅行的，因为他是一个机械工程师，可以在殖民星球上帮助基础建设。如果什么东西坏了，他可以把东西修好。”
在吉姆和奥罗拉在到达目的地前90年醒来之时，吉姆的技能就发挥了重要的作用。“他天生就是一个解决问题的人，所以他想尽一切办法要回到休眠状态，或去找可以帮助他的人。后来，他发现飞船出现了严重的故障。”
“克里斯本人和吉姆完全不同”詹妮弗说到，她在片中扮演第二个醒来的旅客奥罗拉。“吉姆是那种好像从来没谈过恋爱的人，不知道该怎么在女生面前表现，这让他变得很有魅力很贴心。而克里斯完全不是这种人，他早就结婚了，也很搞笑。看着他从自己变成这个又害羞又浪漫的角色是个很有意思的过程。”
相比于吉姆这位工薪阶层的旅客形象，奥罗拉则是另一个社会阶级的产物。她是一位来自纽约的成功作家，计划先沉睡120年到达家园II号星球，再经过另外一个120年的休眠旅程返回地球故乡。而她则会成为世界上首位从殖民星球返回完成旅途的人。“要做这样的决定很不容易，”劳伦斯说到：“120年的旅程意味着，当你到达家园II号的时候，你认识的所有人都早已逝去。你需要在一个全新的星球上开始一段全新的生活。我不能想像跟所有我爱的人们道别，我能理解她对于更多成就的渴望，但我自己一定不会作出这样永久的决定。”
“当奥罗拉醒来的时候，我认为她的第一反应更多是对于吉姆的同情。”劳伦斯讲到：“她只是经历了几天而已，而吉姆已经像一只被困的动物在船上度过了一年多的时间。看到他终于和人类互动时的情绪感受，让奥罗拉感到很难过。”
泰杜姆表示，从一开始他就认为劳伦斯和帕拉特是奥罗拉和吉姆的不二人选。“他们确实是好莱坞最炙手可热的明星，但更重要的是，他们是适合这两个角色的演员。”导演说：“我得确保他们两人在一起有火花，有化学反应。我们坐在一起讨论了很久，我有一次和詹妮弗吃了一顿4个小时的晚餐，很快就确定他们两个是完美的选角。他们都很聪明，知道自己想要呈现怎样的角色形象。他们理解角色所做的决定和动机，还有他们必需经历的人生选择――这让我对于他们的信心很坚定。”
制片人史蒂芬・哈梅尔是编剧乔・斯派茨在这部剧本的第一个合作伙伴。“我对于原创内容十分感兴趣，”他说到：“我很喜欢乔的写作方式，里面有些顽皮的元素――他用了一些笔墨让人物更加有人性的弱点。故事的原创性在适当的时机体现了出来。”
莫瑞兹在Original Film的同事奥利・马莫也同意他的观点。“剧本非常鼓舞人心且温暖，同时印证了人性需要面对的问题。”马莫说：“作为第一代在美国出生的移民后裔，我个人能对他们两人离开地球去往另一个遥远星球生活的决定感同身受。我的父母为了更好的生活机会，从遥远的国度来到美国，他们举目无亲，而他们也成功了。”
奥罗拉和吉姆两人悬殊的身份地位也在飞船各处的待遇体现出来。“阿瓦隆号不仅是一艘厉害的太空飞船，也是一艘豪华游轮。”帕拉特讲到：“你在到达目的地前三到四个月被唤醒，然后可以参加各种聚会，在豪华泳池里游泳，在娱乐场里碰碰运气，或者在高端商场尽情购物。”
“整艘飞船都很豪华，很像一艘游轮。”劳伦斯评价道：“有望台，电影院，中央大厅和漂亮的房间，至少我的角色的房间很棒。飞船外观很独特，设备都很精美。电影的氛围与其它影片相比很不一样。”
“拍摄场景也很宏大，”帕拉特说：“我们甚至得拆掉摄影棚的一堵墙来完成一个场景。我看四周的布景就像看一艘真正的太空飞船一样。盖・亨德里克斯・戴斯创造的拍摄场景让整个电影场面极尽宏伟，当之无愧是一部史诗级的电影。我们的特效团队也是一流的，打造了无数精美的道具、机器人、车辆和屏幕运用在各个镜头中。特别酷。”
吉姆和W罗拉有一位旅程的同伴――飞船的酒保亚瑟。他是一个人型机器人，有着极其精细的人类上半身外观，动作迅速优雅，职业技能精湛，用他善良又温暖的话语回应着每一位旅客的担心与焦虑，虽然有时他的回复过于天真。“亚瑟是使他们保持良好的心理状态的重要人物，除了两位旅客之外，他是最接近人类的存在。”劳伦斯解释道。
“亚瑟的编程结构就是要他成为全世界最棒的酒保。”亚瑟的扮演者麦克・辛讲到：“他十分有同情心，很会倾听人们的谈话，还很会调制马提尼酒。但他也有和人类互动的限制：他的设置是可以同时和许多人进行简短的谈话，而他和吉姆的交流则是另一种方式，和一个人保持长时间的沟通。”
正因为亚瑟并不是真正的人类，麦克・辛与泰杜姆讨论了应该如何在表演中将这种区别微妙地表现出来。“酒保的角色应该是最亲密的挚友，当吉姆和我的角色在一起时，我应该是他能聊天的对象。”辛说：“挑战在于，我需要在机器人和人类的表现之间找到亚瑟该有的平衡。”
而这听起来也是不可思议的挑战，麦克・辛采用他创意非凡，实现起来有一定的技术难度，但完全令人信服的表演征服了导演。“麦克必须要表现出一定的人性，同时让观众意识到我们所看到的表象下是一件机器，还不能太老套。”泰杜姆说：“亚瑟反应天真的同时又能说出一些智慧深奥的话，他成为了他们的朋友，唯一的交流伙伴，并给予他们建议。麦克的表演也很精准，他在调酒的时候不能看着自己的手，因为机器人不会这样做的。他调酒的动作很轻松，看起来毫不费力，说话也配合着搞笑的时机。能做到这些非常不容易，而他表现得完美。”
麦克・辛的成功表演一部分得益于真实的肢体变化。拍摄现场的特效团队设计了一架装备，能够使他平滑无阻地在吧台内移动，而辛则是跪坐在装备里。电影团队操控装备的移动轨迹，正如操作一个机器人的方式，再由后期特效技术将辛的双腿和装备替换为机器人支架。
尽管四周充斥着豪华飞船的氛围，奥罗拉和吉姆很快意识到有什么东西出了严重的问题。
“飞船正处在崩溃的边缘，”帕拉特解释道：“机器人开始出现各种故障，灯泡忽暗忽明。最终，他们找到了故障的原因，这也使他们进入了一种绝望的处境，需要解决这个问题。这不仅是为了自己的生存，也是为了飞船上其他旅客的生命。”
但是，直到劳伦斯・菲什伯恩扮演的角色醒来之前，吉姆和奥罗拉都没有意识到问题的严重性。“他是个太空人，热爱宇宙中的星辰，星际旅行是他年轻时就为之疯狂的想法，一生都在太空中度过。”菲什伯恩说到：“幸运的是，他是船员主管，所以可以到旅客没有操作权限的区域，帮助他们找到飞船的故障所在。”
飞船出现的故障之一是重力失调。忽然之间，吉姆和奥罗拉发现自己不再受重力的控制。“我被威亚吊起来，同时要让手脚表演出不受重力影响的样子。要做成这样，相当于在半空中做平板支撑。这简直是我做过最狠的腹肌锻炼了！非常难，莫腾的要求也特别高，他想要的是看起来完美。一个镜头做不到完美不让过。”
为了让吉姆看起来处于失重状态，特技指导加勒特・沃伦打造了一个连接着速度滑轨的旋转环，背后配有平衡块。克里斯・帕拉特可以自由移动，加勒特的特技团队用绞盘让克里斯前后移动。
失重的时候，奥罗拉正在游泳池里游泳。“这应该是我拍过的最困难的镜头了。”作为曾经出演过《饥饿游戏》系列电影女主角的劳伦斯说到：“在游泳池里拍摄那么长时间，水倒灌进鼻子里，到处都是。但是效果非常好――我看到特效镜头的示例时，真的很激动。我从来没有在任何一部影片里见过相似的内容。”
尽管影片充满了令人惊叹的动作场景，电影制作团队并没有忘记影片本身的立意。制片人尼尔・H・莫瑞兹说：“我们尽力营造整部影片的情感基调，不被酷炫的硬件、场景和宇宙镜头抢了风头。”他还表示：“这些肯定都是影片故事重要的组成部分，但并不是电影的核心所在。电影的中心是这两位角色之间的关系。”
“《太空旅客》绝对是一部史诗级的作品，一部好的电影所有的因素它都具备。”帕拉特说到：“冒险、爱情、惊险、恐慌，还有强烈的情感共鸣。你还能看到非常棒的幽默和大场面镜头。”
美术设计
“能创造自己的世界是一件很美妙的事情。”泰杜姆在《太空旅客》中营造了一种全新的太空旅行方式，他说到：“我个人是个狂热的科幻电影迷，对这种类型的影片很景仰，所以希望能做出一些从未有过的作品。”
在泰杜姆看来，电影制作团队所创造出来的是“兼具未来及复古感”的设计。未来指的是复杂精细的太空飞船，旋转的刀片式造型船体借助离心力建立船舱内的重力感，并使用机器人、全息投影及众多未来感十足的科技元素。在此基础上，泰杜姆加入他所谓的“怀旧式设计”，可以看到诸如装饰派艺术、经典好莱坞和二战时期制服的影子。“过去的一切造就了我们，影响着我们，我想在影片中为过去的痕迹留出更多的体现。与此同时飞船上还有机器人，这是一艘智能型飞船，有屏幕和人工智能。两者结合，从审美和视觉的角度，我觉得是一种独特的尝试。既有科幻片的感觉，也与这个世界毫不脱节。”
为了让这种设想变为现实，泰杜姆找到了盖・亨德里克斯・戴斯。戴斯曾获奥斯卡金像奖提名，凭借与克里斯托弗・诺兰合作的《盗梦空间》荣获英国电影电视学院奖，并担任《伊丽莎白：黄金时代》、《史蒂夫・乔布斯》、《夺宝奇兵4》等经典电影的美术设计。戴斯表示，为《太空旅客》设计美术场景是他与生俱来的使命，而事实上，泰杜姆也只为这一担当面试了他一人。
从童年开始，戴斯就梦想着从里到外建造一艘太空飞船，《太空旅客》让这一梦想成真。一系列空间庞大、令人难以忘怀的场景使得阿瓦隆号一步步变为现实。
“我们尽所能制造出所有的布景，因为影片是依靠角色的发展而发展，而不是单纯依靠特效。”泰杜姆说到：“我们的确有大场景的镜头，配上令人无法想象的视觉特效，但影片的动力还是角色和表演本身。为了让詹妮弗和克里斯达到这样的表演，我们不想让他们在绿幕前演出，我希望提供更多的实拍场景，让他们感受理解他们所处的宇宙。这样做也是有效果的，感觉真实了很多。”
制片人奥利・马莫回忆道：“剧组里的每一个人都从来没有见过这样的场景布置。有一个人曾经走到这里然后说：‘观众们肯定会认为你的场景是电脑特效做的，他们一定不会相信你们是实拍。’”
篇8
宇宙中不是除了只有太阳系中地球之外；
其它星球就没有外星自然生命的存在。
更不是只有地球上有生命和文明的存在，
其它星球上都是死寂荒凉的世界！
他们究竟离我们有多远或有多近【不排除对太阳内部外星生命存在的可能】？
种种神秘诡异的现象表明，
它们已经光顾到我们人类的星球上做客了，
地球已经变成这些路过地球的太空旅客乘坐UFO在宇宙中旅程的太空旅店了——————
这些外星过客暂住停休的旅馆了！
不需要办人类任何手续和暂住证，
完全免费进出地球！
地球上肯定还居住着别的星系中的外星朋友！
并且还建造神秘的外星基地外星科考队秘密实验室绝密储存库……
它们为什么要来到我们的星球上呢？
是偶然还是有什么目的和企图呢？
在人类某个世纪的某一天；
人类一定会在别的星球上找到外星伙伴朋友兄弟甚至冤家和敌人！
地球并不是宇宙中一颗孤星————宇宙绝不是孤儿院和托儿所！
人类没有发现外星人，
并不代表外星人没有发现我们人类！
篇9
关键词：数控车床；可编程台尾；台尾结构；控制模型；金属加工设备 文献标识码：A
中图分类号：TG659 文章编号：1009-2374（2015）13-0011-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.006
1 可编程台尾的特点
数控车床是现代工业中应用非常广泛的一类金属加工设备，数控车床主要用于加工回转件，比较常见的是加工盘类零件和轴类零件。盘类零件的加工一般仅采用卡盘卡紧方式就能满足要求，而对于轴类零件特别是对于长轴类零件的加工，需要使用卡盘和台尾结构，采取一卡一顶的装卡方式，所以对于数控车床的加工而言，良好、可靠、高效的台尾结构非常重要。可靠高效的台尾结构，不仅能保证数控车床所加工零件的加工质量，而且可以大大提高加工效率，对于提升数控车床的自动化程度也非常重要。
传统的台尾结构，主要是手动搬动台尾体沿数控车床的Z轴导轨移动或沿台尾专用导轨移动，台尾的移动由人力搬动，台尾体被搬到指定位置后，扳动手柄将台尾底板锁到台尾移动的导轨上。用人力旋转台尾套筒的进退的手柄，将台尾体内的套筒旋出顶紧工件，再通过锁紧手柄将台尾套筒锁紧。可见传统的数控车床的台尾结构操作起来费时费力，随着数控车床产品日新月异的发展，特别是智能化数控车床产品的涌现，为提高劳动生产率，数控车床行业特别需要一种新兴的数控车床台尾结构的出现，来代替原有传统的数控车床的台尾
结构。
数控车床的可编程台尾，不同于传统台尾结构，是一种具备可以参与数控车床加工编程的新型台尾结构。在对可编程台尾的控制过程中，数控车床的数控系统可以用M代码、B代码或其他可以参与数控车床加工编程的代码指令，自动控制台尾或台尾套筒的进退，并对台尾或台尾套筒的位置进行检测，控制台尾或台尾套筒前进或后退到数控车床加工需要的位置，来完成对数控车床加工零件的顶紧。这样可以提高数控车床加工效率，特别是对于数控车床与自动化生产线（桁架机器手自动化生产线或关节机器手自动化生产线）组线时，可以高效、精准地提高数控车床的装卡效率，从而大大提高数控车床的加工节拍，极大地方便数控车床的加工，实现完全自动化加工，有效地提高数控车床的智能化水平和自动化水平。
2 多种可编程台尾的结构与控制研究
2.1 采用检测开关的简易可编程台尾结构
这里介绍一种简单的可编程台尾结构――采用检测开关的简易可编程台尾结构。
结构上：在普通台尾结构的台尾体后端增加一个随台尾套筒进退的长杆，再增加两个与台尾体固定的，用来检测台尾套筒运动位置的无触点光电检测开关，即构成了这种可编程台尾结构。
控制上：台尾套筒前后移动由数控系统输出控制代码M32（台尾套筒前进）；M33（台尾套筒后退）来实现，台尾套筒行程控制用无触点开关检测到的位置信号反馈给数控系统。前进开关到位信号，用来确保台尾套筒有效的顶紧工件，后退限位开关作为台尾套筒退回到位的确认信号。根据被加工工件长度来调整这两个限位开关位置。如果台尾套筒伸出不到位，台尾套筒前进开关发不出信号，机床主轴就不能启动。在程序编写和自动加工过程中，台尾套筒前进、台尾套筒后退检测开关分别被采集到数控系统的PLC控制程序中，作为台尾套筒前进指令代码M32和台尾套筒前进指令代码M33的应答信号。此种结构较为简单。
2.2 采用直线光栅尺的可编程台尾结构
在第一种可编程台尾研究的基础上，这里介绍另一种结构。
结构上：此种台尾结构的特点与前面提到的第一种可编程台尾结构相似，只是使用光栅尺结构代替了检测台尾套筒前进、后退的位置检测开关。
控制上：数控系统检测台尾所带光栅尺的反馈位置数据，数控系统将可编程台尾体等同于虚拟轴进行控制，通过G0等G代码控制台尾的运行位置，结合光栅尺的反馈位置，通过数据比较计算，来实现对台尾的控制。此种可编程台尾结构的优点是控制位置相对较为灵活，难点在于对光栅尺的模拟量数据的读入与识别，因某些数控系统不接收反馈的模拟量信号，或者需要通过特殊的DA转换装置来完成对数据的转换。
2.3 通过液压插销借用Z轴拖动台尾的可编程台尾结构
这里再介绍一种间接利用数控车床伺服轴移动来实现可编程台尾控制的结构――通过液压插销借用Z轴拖动台尾的可编程台尾结构。
结构上：此种可编程台尾结构，采用液压缸带动液压插销结构、Z轴撞停到位开关结构，使台尾体与Z轴床鞍之间有效连接，数控系统控制液压插销的动作，利用Z轴带动床鞍移动到相应位置。
控制上：此种可编程台尾的动作顺序逻辑为：（1）Z轴运行到台尾附近；（2）Z轴到位撞停开关触发；（3）数控系统通过PLC控制液压插销伸出；（4）检测液压插销到位；（5）数控系统控制Z轴拖动台尾运行到指定位置；（6）松开液压插销；（7）检查插销退出到位；（8）移走Z轴。此种可编程台尾结构比较简捷，控制难点在于PLC逻辑控制上。
2.4 采用伺服电机控制的可编程台尾结构
有了前面的研究，这里介绍一种较为复杂的应用于数控车床的可编程台尾结构――采用伺服电机控制的可编程台尾结构。
结构上：采用交流伺服电机作为可编程台尾的控制轴（W轴），来实现对可编程台尾的控制。由W轴交流伺服电机（带抱闸）通过滚珠丝杠驱动，沿Z轴方向移动。W轴伺服电机（后端装有绝对编码器）通过联轴器直接连接到相应的滚珠丝杠上，进而驱动台尾的运动与完成位置控制。
控制上：W轴交流伺服电机所起的作用是驱动台尾体快移定位到数控系统指令要求的位置，而顶紧工件主要靠可编程台尾体上的液压缸，同时台尾体到位后，台尾体的锁紧靠台尾体底面压板。在数控系统的控制中，可以对控制台尾的W轴伺服电机，采用PLC轴或IO LINK轴的形式进行控制，通过编写PLC控制程序，使用B代码加G0等位置移动指令控制可编程台尾的高速精准定位。采用类似控制伺服轴一样的方式控制此种类型的可编程台尾。因伺服电机的移动速度快、定位精准、启停平稳，所以此种可编程台尾结构在高速、高精加工应用中有很大的优势，此种可编程台尾结构也是很多高档数控车床比较青睐的台尾结构。
3 多种可编程台尾结构的比较分析
上文对四种应用于数控车床的可编程台尾结构进行了研究，各种方案的优点和不足如下：
方案1（采用检测开关的简易可编程台尾结构）：优点是结构简单、成本低、易实现；缺点是不移动开关位置的情况下，不能任意位置灵活编程，精度与台尾运行速度一般。方案2（采用直线光栅尺的可编程台尾结构）：优点是结构不复杂、较易实现；缺点是成本较高、某些数控系统不能直接接收模拟量信号，光栅尺信号处理比较繁琐。方案3（通过液压插销借用Z轴拖动台尾的可编程台尾结构）：优点是结构不复杂、成本适中，较易实现；缺点是定位精度一般，插销故障率较高，需提高相关部件的刚性。方案4（采用伺服电机控制的可编程台尾结构）：优点是运行速度快、定位精准、锁紧力大；缺点是成本高，设计调试较为复杂。
4 结语
可编程台尾的结构与控制研究对于数控车床的加工效率的提升、机床可靠性研究和数控车床产品的智能化研究很有意义，相信可靠高效的可编程台尾结构的应用必将提升数控车床的整体自动化水平。
参考文献
[1] 顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社，2011.
篇10
这个南斯坦福大学精神病学家卡尔・戴斯厄罗斯带领的研究小组所采用的就是时下新兴的技术――光遗传学，这种技术结合了转基因工程与光来操作个别神经细胞的活性，可以对精心挑选的神经元的电活动进行控制。
可高度精确地控制神经元
到目前为止，要刺激特定的神经元，通常只能依靠电脉冲这种不精确和难以控制的技术。而光遗传学技术则可让研究人员使用一种新的光控方法高度精确地对神经元进行刺激，同时还能按照意愿控制神经元的开合。
在这项实验中，研究人员先将这些小鼠神经元改造得对光非常敏感，然后通过植入的光纤，用蓝色光照亮位于大脑杏仁核区域的一个特定神经回路。杏仁核是大脑中应对恐惧、侵略等基本情绪的核心部位，也是啮齿类动物控制焦虑的部分。结果显示，这些本来因恐惧而退缩到角落的小鼠开始勇敢地探索周围的环境。
实验原理很简单：首先，生物学家要确定一个“视蛋白”，这是一种存在于绿藻等感光生物体体内、可让它们探测到光的蛋白。接下来，分离出视蛋白的基因，然后利用经过转基因处理后的无害病毒作为载体，将基因插入到大脑神经元中，视蛋白的DNA(脱氧核糖核酸)会成为大脑神经元的遗传物质的一部分。最后，研究人员精巧地让细薄的光纤穿过层层神经组织。将光送到正确的位点。当这些表达视蛋白的转基因神经元暴露在光照射中时，就能够传导电流(也就是大脑的语言)。有些视蛋白，比如响应蓝色光的光敏蛋白可以激活神经元而响应黄色光的盐细菌视紫红质等其他视蛋白则会抑制神经元，如此一来，神经元的开合就可以人为加以控制了。
在后续实验中，研究人员将光束照射的范围扩大了一些，激活了小鼠大脑杏仁核区域中更多的神经回路。结果发现，之前实验让小鼠变得勇敢的效果消失了，小鼠仍然处于胆小、精神紧张的状态。这意味着，激活多个神经回路并没有对动物的行为产生影响，这凸显出瞄准大脑中单个回路的重要性，而目前缺乏针对性并且常常会产生副作用的药物治疗也可能在某种程度上彼此相克。
人体试验为时尚早
这一新的研究领域令科学家们兴奋不已，因为这使他们拥有了对特定大脑回路的非凡的控制能力，进而能够深刻了解包括焦虑症和帕金森氏症在内的一系列神经紊乱疾病。
戴斯厄罗斯承认，老鼠与人类非常不同，但他认为，由于“哺乳动物的大脑具有惊人的跨物种的共性”，他们的研究成果或将有助于更好地理解导致人类焦虑的神经机制，并为相关治疗指明新的方向。
美国波士顿大学焦虑与相关紊乱疾病中心创始人大卫・巴洛则警告说，不要莽撞地将二者进行类比，他表示：“我相信调查人员会认同，不能将这些复杂的症状归结到一个单一的小的神经回路，而不考虑参与思考和评价的其他重要的大脑回路。”
加州理工学院生物学教授大卫・安德森同样在开展光遗传学方面的研究，他将药物治疗的效果比喻为粗心地更换油，如果不慎将一加仑机油倒在汽车发动机上，有些油滴会流向正确的地方，但大部分油最终给车辆带来的是损害而不是维护。
“精神疾病很可能不仅仅只是由于大脑中化学物质失衡引起的，”安德森说，“它们可能涉及到大脑特定区域定回路的紊乱。”
正因为如此，能够以超常的精度集中于单个电路的光遗传学技术在治疗精神疾病方面极具潜力。但戴斯厄罗斯和其他人也警告说，即使有朝一日这些方法能够运用在人类身上，那也是很多年以后了。其原因之一就在于，光遗传学的应用涉及到转基因生物工程，大多数人都会三思而后行。
部分研究成果开始走向临床应用
借助光遗传学技术，神经学家可以观察神经元活动和动物行为之间的关系。在早期的实验中，科学家发现，通过随意打开或关闭特定的神经元，他们可以使蠕虫停止摆动，让小鼠如同受到遥控一样狂躁地转圈，这证明动物行为实际上是受神经元支配的。
由于光遗传学领域的研究已经积累了一些经验，世界各地的实验室都在利用这种技术来深入了解神经系统如何工作，研究包括慢性疼痛、帕金森氏症和视网膜变性在内的诸多问题，其中部分研究成果已经开始逐渐走向临床应用。
比如，与戴斯厄罗斯合作的斯坦福大学神经病专家阿米特・艾特金正在努力促进有关啮齿类动物焦虑症研究成果的转化，以利用现有工具改善人类相关疾病的治疗。他采用的是经颅磁刺激技术，希望能够像激活小鼠大脑杏仁核区域的神经回路从而减轻它们的焦虑症状那样来激活人脑中类似的回路。虽然这种技术不如光遗传学技术有针对性，但却具有非侵入性的优点。
他们的神经外科同事贾米・亨德森已经对600多名帕金森氏症患者实施了被称为脑深部电刺激(俗称“脑起搏器”)的标准疗法。这种治疗方法需要在大脑的丘脑底核部位植入金属电极，虽然能够提高病患的协调能力和细微动作的控制能力，但也会引起副作用，如肌肉不自主收缩、头晕等，这也许是因为其他无关的神经回路也被大脑深处的电极激活了。“如果我们能够找到一种方法，只启动有疗效的神经回路，而不触动那些会引起副作用的回路，这显然(对治疗)大有助益。”亨德森说。
此外，脑部植入电极具有感染和危及生命的出血风险。而基于在啮齿类动物身上进行光遗传学研究所获得的一项关于脑深部刺激如何影响帕金森氏症症状的新理论，采用刺激大脑表层的替代疗法或许是可行的。亨德森最近已经开始进行人体临床试验，希望这种方法还能够用于治疗与帕金森氏症相关的其他问题，比如言语障碍等。
而他们的另一位同事、神经科学研究员克里希纳・谢诺伊正在灵长类动物身上开展光遗传学研究。在最近的一次实验中，他带领的研究小组用病毒作为载体将视蛋白插入了恒河猴的大脑，从而能够借助光来控制选定的神经元，而植入光纤和病毒都没有对这些恒河猴造成不良影响。
谢诺伊表示，光遗传学技术在开发新设备用以治疗创伤性脑损伤和神经修复方面将大有潜力。美国国防部高级研究计划局最近便宣布了一项旨在运用光遗传技术帮助伤残老兵的计划，谢诺伊也是该项目组研究成员之一。“当前的系统可以让假肢触及杯子，但由于缺乏人造触觉，假肢很难将杯子拿起而不掉落在地上或者捏碎杯子。”他说，“利用光遗传学技术，通过位于假肢指尖的传感器将信息直接传递回大脑，原则上可以提供一种高保真的人造触觉。”
