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盘点不同球类运动，谁是“球中之王”？******

　　近日，在世界杯比赛中

　　葡萄牙队3比2险胜加纳队

　　下半场，C罗通过点球

　　帮助葡萄牙队取得领先

　　图源：FIFA

　　被判点球后C罗亲吻足球

　　他闭上双眼，深呼吸

　　然后助跑、果断起脚

　　皮球势大力沉直窜对方球门

　　图源：新华社

　　C罗也成为历史首位

　　连续五届世界杯取得进球的球员

　　大家观看比赛时有没有想过

　　在如此多的球类运动中

　　足球的球速是最快吗？

　　哪种球飞得最远？

　　球速之“王”竟然是它？

　　所有球类运动无非是用手、脚、球棒或球拍击打球，球的尺寸、形状和重量差异使得它们具有不同的速度以及运动轨迹。

　　那么问题来了，在这些球类运动中，速度最快的是哪种球？是令人热血沸腾的足球，是挥汗如雨的网球，还是快得看不清轨迹的乒乓球？

　　图源：摄图网

　　答案其实是外形最不像球的羽毛球。

　　目前吉尼斯官方认可的最快的羽毛球记录来自丹麦选手科丁，2017年1月10日，在印度羽毛球超级联赛上，科丁在正式比赛中杀出一记速度高达426 公里/小时（约118 m/s）的杀球。这意味着什么？这个记录中羽毛球的最高速度，比“复兴号”动车组列车最高运行时速（400公里/小时）还要快。

　　图源：Physics of ball sports各种球类运动的最高运动速度

　　羽毛球为什么能飞得那么快？原因其实并不复杂，主要是因为羽毛球比较轻（重量只有5克），并且球拍足够长（不超过680mm）。

　　图源：Annu. Rev. Fluid Mech 各种球的尺寸、重量及速度等基本参数

　　球体在空中的运动往往只受到空气阻力和重力的作用，它的速度一般只会逐渐减小（篮球等例外）。想要获得最快的运动速度，球体需要在离开运动员接触的瞬间获得最大的加速度。相对于网球、足球和其它球体，羽毛球非常轻，因此同等大小的力在它身上则会产生更大的加速度。

　　图源：Physics of ball sports 高尔夫球和羽毛球的挥拍动作

　　最能“飞”的球——高尔夫球

　　高尔夫球是飞得最远的球，单次击球可以移动200米以上，标准高尔夫球场，一般布置18个球洞，总长度要控制在6002～6400米，球场面积50～75公顷（1公顷=10000平方米），实际大小要根据球场的地形来确定。

　　不仅如此，高尔夫还走出了地球，成为了首个星际间的球类运动项目。1971年2月6日，执行阿波罗14号任务的宇航员艾伦·谢帕德（Alan Shepard）挥动球杆在月球上打起了高尔夫球，从而使他成为有史以来第一位，也是目前唯一一位在月亮上打过高尔夫球的人。

　　图源：NASA 正在月球打高尔夫球的宇航员艾伦

　　高尔夫球有一个让人大跌眼镜的现象：越是光滑的高尔夫球，越是飞不远。

　　我们都认为，球形是最完美的形体，表面越是光滑，则在飞行的过程中，球面与大气的摩擦就越少，同等用力的情况下，理应飞得越远。但是，高尔夫球不是这样。

　　图源：《高尔夫50年》高尔夫球的变迁

　　毛根海教授所著《奇妙的流体运动科学》一书中，有这么一个数据：同等条件下，布满小酒窝的高尔夫球，它在飞行中所受到的阻力只有光滑球的一半，而飞行距离是光滑球的5倍。物体在流体中运动时，前后压力差所带来的阻力就叫做“形状阻力”。现代核潜艇使用“水滴型”外形就是为了减少形状阻力。

　　图源：科普中国

　　如上图，顶部的垂直竖版，其形体阻力最大，原因是其后方的“低压区”面积最大，第二个球体的低压区有所减少，直至底部的水滴型，其形状阻力最小。通过流体力学实验，人们发现，光滑的与布满小酒窝的球相比，后者产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝，它可以起到让空气紧贴球面的作用，这使得平滑的气流能顺着球体表面延伸到更靠后的位置时才产生分离。

　　图片来自航空航天工程师Jeffrey A. Scott

　　最受欢迎的球类运动——足球

　　无论是从影响力、参与人数还是赛事热度来看，足球都是当之无愧的世界第一运动。不过今天既然讲到球速和形体阻力的问题，那么我们也一起来看看足球缝线对足球轨迹的影响。

　　图源：百度百科

　　普天同庆足球是2010年南非世界杯决赛阶段设计的新款足球，也是最近几届世界杯中，最饱受批评的一个足球。在它还刚刚面世时，生产厂家就宣传说：这个球只用了8块表皮就将足球拼接完成，完美地包住了内胆，这是史上最圆的足球。

　　然而，这颗球却是守门员的“噩梦”。空气动力学家梅塔博士提出，“粗糙度的大小，决定了出现‘蝴蝶球效应’的最佳临界速度是多少。”

　　蝴蝶球轨迹蝴蝶球指的是球在空中飞行时几乎没有旋转，从而导致它的飞行轨迹不可预测，守门员很难判断。蝴蝶球的原理是球表面上有缝线，在飞行过程中，气流经过缝线时，会产生更多湍流，由于左右不对称，湍流增加了球侧面的偏转力。尾流左右摇摆，飞行飘忽不定，如飞舞蝴蝶。

　　图源：中国科普博览常规足球通常将32块球面通过缝线拼合而成，缝线的总长度以及缝线的深度决定了足球的光滑度，缝线越多越粗糙。常规足球一般在48公里每小时球速时才会产生最大化的“蝴蝶球效应”。

　　而普天同庆足球，由于其总缝线长度很短，导致其成为当时最光滑的足球，经过空气动力学试验，人们发现，在80～88公里每小时球速时，普天同庆才会产生最大化的蝴蝶球效应，而80公里左右时速恰恰是射门，以及任意球的典型球速。

　　END

　　资料来源：央视科教、科普中国、中国科普博览、知乎

　　整理：董小娴

高校清理校级科研机构——去除冗余之后，科研组织管理怎样优化******

　　光明日报记者 杨飒

　　高校是我国战略科技力量的重要组成部分，是我国基础研究的主力军和主阵地。过去十年间，高校科技力量为我国实现高水平科技自立自强作出了巨大贡献。其中，校级科研机构成为高校加强科学研究工作的重要力量。

　　然而，近期不少高校却纷纷发布清理校级科研机构的通知，引发社会关注。清理校级科研机构释放出何种信号？学校应如何更好地管理校级科研机构？记者采访了相关专家。

2022年6月17日，在重庆大学的实验室，学生进行新型硅肥研究实验。新华社发

　　淘汰“僵尸”机构，减轻学校管理负担

　　近期，湖北大学发布《关于清理校级文科研究机构工作的通知》，称“为规范我校校级文科研究机构的管理，进一步提高文科研究机构科研水平……学校决定启动校级文科研究机构清理工作。”

　　稍早前，华南农业大学也在《关于开展校级科研机构优化调整和申报工作的通知》中表示，对学校“校级非实体科研机构进行整合优化调整和清理（含自然科学类、人文社会科学类）”。值得关注的是，在撤销一批不符合要求的非实体科研机构的同时，该校还明确，要新建一批聚焦前沿科学的非实体科研机构。

　　对此，中国人民大学首都发展与战略研究院副院长郭英剑表示，清理校级科研机构的原因，应该从其成立目的、运作情况等方面分析。一般来说，成立科研机构大都是为了促进学术发展，推进科研成果产出，支持科研成果的技术转化等。成立初衷往往是积极的。“但据我了解，一些校级科研机构在成立的时候，并没有获得学校的实质性支持，严格说来属于‘三无机构’：无经费、无人员、无办公场所，即学校不提供额外的经费支持，需要个人去申请纵向或横向科研经费；除了带头人外，没有编制，所以无固定人员，全都是兼职；因为无行政规划，也难以配套专门的办公室或实验室等。此类现象，在文科类科研机构中比较普遍。当然，也有一些科研机构，可能从学校某个部门或者机构负责人所在学院获得少量的经费支持，但大都不长久，很难维持一个科研机构的正常运转。”

　　郭英剑补充道，从相关报道中可以看到，一些高校所清理的科研机构，大都处于停运、负责人退休状态等等。因此，应该属于正常的清理范围。

　　同济大学高等教育研究所副所长张端鸿也认为，清理校级科研机构主要是把名存实亡的“僵尸”机构淘汰掉，减轻学校的管理负担。“校级科研机构从建立到发展，有的影响力越来越大，有的逐渐被淘汰走向消亡，都是可能发生的情况。”

　　张端鸿认为，校级科研机构的优胜劣汰是高校优化科研组织管理的必然过程。一些校级科研机构曾经发挥过积极的作用，但逐渐被淘汰了；也有一些校级科研机构建立以来只是一个空转的平台，客观上需要清理。建立常态化的校级科研组织动态管理机制是非常必要的，这意味着高校更加重视内涵发展、高质量发展。

　　2021年6月11日，中国农大河北省鸡泽县综合试验站小麦试验田中，师生们在田间采集数据。金书怀摄/光明图片

　　校级科研机构获批不易，但管理考核标准不完善

　　清华大学科研院丁帆等学者曾梳理了清华大学校级科研机构的基本形式，主要包括学校自主批建科研机构和联合科研机构（学校以协议形式与校外独立法人单位联合建立的科研机构）。其中，自主批建科研机构分为部委委托学校建立、根据学校战略发展部署建立、学校顶层规划布局建立、学校为筹备政府批建科研机构建立四类。联合科研机构则包括与国内企事业单位或国（境）外企业合作建立，与国（境）外大学、研究机构或组织合作建立两类。

　　丁帆等学者认为，校级科研机构的出现为高校构建了科学研究和成果转化平台，开辟了多学科融合发展的新途径，也为高校提高科研能力及实现协同创新提供了良好的发展道路。

　　那么，高校校级科研机构的建立和清理是否有相关规章制度可参考？

　　张端鸿指出，除了省部级平台、国家级平台有相应层面的管理机制外，一般性的校级科研机构均归属学校内部科研管理，其成立和清理主要依据学校科研机构管理办法。按照通例，高校层面会出台校级科研机构管理条例或者办法，由学校科研部门、机构或组织人事管理部门负责审核，重要的校级科研机构需要通过校长办公会议审议。

　　郭英剑介绍，对于少数获得学校经费支持的科研机构，高校一般都有考核指标；但是，对于那些“三无机构”，高校通常并没有具体考核指标，所以，机构负责人的成果，一般都被认为是科研机构的成果，以此作为机构能否继续存在下去的重要依据。当然，具体的管理，各校有不同的方式，但大都归科研处管理。

　　记者查阅资料发现，不少高校均出台了科研机构管理办法，不仅有设立要求，更有管理与考评指标。

　　例如《上海师范大学科学研究机构管理办法(修订）》中提出的申报标准之一是“申报科学研究机构必须以学校相关学科为支撑，有明确的研究目标、研究任务、研究方向，以及相对稳定的建设规划。”而在“管理与考评”中明确规定，“校级科学研究机构建设周期为四年。自批复日期起，四年建设周期结束，通过相关绩效考核可进入下一轮建设周期。绩效考核的对象为原科学研究机构的全体成员。对连续两次考核不合格的科学研究机构，由主管部门报请主管校长批准后撤销”。

　　张端鸿表示，校级科研机构是依托院系等教学科研组织建立的具有相对独立性的科研平台，也有少部分是完全独立于院系的。跟院系内设的科研机构相比，校级科研机构或者其负责人一般已经具备了一定的科研水平和影响力，才能在学校层面获得审批。校级科研机构以学校层级的名义面向社会各界拓展科研合作。而涌现一批活跃的校级科研机构，有助于高校科研整体活力和实力的提升。“校级科研机构管理比较灵活，有助于形成较强的科研资源吸纳能力。很多校级科研机构具有成长性，有些省部级平台、国家级平台也是从校级科研机构成长起来的。”

　　郭英剑认为，校级科研机构要想运转良好，就必须认真对待。“现在的情况是，申请成立获批不易，但成立之后，管理相对放松，很大程度上处于自生自灭的状态。”

　　2021年6月26日，在江苏泗洪经济开发区新科技实验室内，党员工程师带领科研团队开展研发工作。耿怀军摄/光明图片

　　清理机构的同时，更应多扶持有潜力的科研机构

　　丁帆等学者曾在《设立校级科研机构的必要性探讨》一文中指出，校级科研机构的建立有助于发展新兴学科、前沿学科、交叉学科，对高校学科建设及声誉提升起到重要作用。

　　文章表示，成立校级科研机构可聚集多方资源，突破传统学科束缚，通过集中科研力量，避免人力、物力和科研资源的隐性浪费，控制科研成本，降低科研工作重复率，提高科研成果产出率，拓展科研思路及方法，发展优势学科、开拓新兴学科，扩大高校的科研与学术影响力。

　　那么，校级科研机构建立后，如何才能保证其长效运转？

　　郭英剑认为，首先需要学校投入，并认真加以管理。“既然批准机构成立，就应该有一定的经费投入，为机构运转提供必要的支持。相比于为科研机构提供充足编制、供给办公场所，给予一定科研经费支持虽然也有难度，但存在较大可能性。当然，如果成立该科研机构的目的，是为了以此为学校争取额外的科研经费，那另当别论。有了经费，即使没有固定人员，也可以临时聘请工作人员，或者按照科研项目要求聘请人员，会议室、实验场所等空间也都可以自行租用，机构也就可以迈开正常运转的第一步了。”

　　张端鸿指出，校级科研机构有效运行的关键是人，机构成立后，核心成员是不是继续在这个平台上投入足够的时间和精力非常关键。高校应当对校级科研机构建立动态监测和管理机制，着力培育一批充满活力、具有影响力的校级科研机构。“我认为，清理校级科研机构不应只把关注点放在‘淘汰后进’上，更要发现并扶持有潜力的科研机构乃至院系内设科研机构，同时不断优化管理。”

　　郭英剑表示，“从我个人的经验来看，今天的文科科研机构比过去具有更大的作用与价值。在新文科建设背景下，可以不局限于学院较为单一的专业设置、学术资源，通过科研机构的形式，将不同学科不同专业的人员组织在一起，从而进行学科中各专业与其他专业的重组，形成文理交叉。这样，一方面可以促使教师开展跨学科研究，另一方面，可以为学生提供综合性的跨学科学习，达到扩展知识和创新思维的目的。”

　　他认为，如果建设得较为成功，校级科研机构完全可以在新文科背景下，发挥重要的纽带作用。“对于文科而言，已经到了科研机构转型的关键时期。利用整顿清理的时机，对其中的‘潜力股’给予一定的科研经费支持，让其在新文科背景下发挥文理交叉与融合的时代作用。这比一味清理、淘汰，意义要大得多。”

　　《光明日报》（ 2023年01月03日 14版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）