第二章.科技革命与知识经济

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⑵ 细胞工程
• 也称细胞融合技术，是在细胞水平上进行杂交的 技术，主要是把遗传性质不同的细胞人为地结为 一体，所得到的新细胞兼有原来物种的优良性状。
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⑶ 生物反应工程
• 也称酶工程，是以酶做生物催化剂进行生 物化学反应，使一种物质迅速转化为另一 种物质。 • 酶工程是化工生产的有益补充。
第二章 科技革命与知识经济
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【教学目的和要求】
1. 通过本章的学习，学生应了解当代科学技术 革命的主要内容和特点；了解科技革命对世 界经济发展的影响；深刻认识信息技术革命 对当代世界经济所产生的巨大影响。
2. 通过本章的学习，学生应了解信息时代具有 的经济特征，知识经济的由来、含义、内容、 特点及对人类社会的深远影响，认识到一种 与以往经济形态不同的新经济正在形成。
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4. 生物技术
• 生物技术是以分子生物学、细胞生物学等理论为 指导，采用现代技术进行生物品种变革和促进生 物转化及生长的综合技术。 • 目前发展比较好的生物技术有： ⑴基因工程 ⑵细胞工程 ⑶生物反应工程
⑷发酵工程等。
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⑴ 基因工程
• 基因工程， 也称遗传工程。
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⑷ 发酵工程等
• 是利用微生物的发酵功能来生成一些有用产品的 生产技术。 • 人们通过菌种筛选和培育，经过对生理代谢过程 以及新的发酵工艺和控制程序的研究与改进，用 发酵的办法制造新产品。 • 发酵工程和酶工程被认为是生物化工的主要方面， 是化工生产的重要方向。
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1. 信息技术（2）
• 电子计算机自20世纪50年代在美国投入商 用以来，以经过电子管、晶体管、集成电 路、大规模即超大规模等多代更新。 • 信息技术已经推动人类从工业社会走向信 息社会。 • 当前世界新技术革命的三大支柱(材料、信 息、能源)
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㈡科学革命和技术革命紧密结合， 科技对经 济的促进作用明显
• 第三次科技革命表现出科技融合促进经济发展的 特点， 即科学指导技术革命， 技术推动科学发 展，再由科技的进步带动经济的全面进步。 • 由于科学、技术与生产的紧密融合，科技转化为 生产力的周期明显缩短，速度明显加快。
• 20世纪初，一些国家的科技进步对经济增长的贡 献率为5%-20%，目前科技进步对经济增长的贡献 率已经达到60%-80%。
㈠科技革命几乎在所有领域实现飞跃，并在 各方面产生重大影响 ㈡科学革命和技术革命紧密结合，科技对经 济的促进作用明显 ㈢科学技术的发展及其与生产的日益得到政 府的大力支持.
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㈠科技革命几乎在所有领域实现飞跃，并在 各方面产生重大影响
• 第三次科技革命几乎在20多个国家同时兴起， 基本涉及所有学科和技术领域；而前两次科 技革命仅在英美等少数国家产生并被其垄断 和享用，只是在个别的自然科学领域。 • 从科技革命的影响来看，相对于前两次科科 技革命，第三次科技革命所影响的部门从工 业扩展到农业、工业和服务业等所有领域。
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㈡ 技术革命
战后，技术革命主要表现在一些六个方面：
1. 2. 3. 4. 5. 6.
信息技术 新材料技术 新能源技术 生物技术 空间技术 海洋工程技术。
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• 战前
（1）蒸汽机的发明和应用
• 技术革命
• 两次飞跃
蒸汽机
发明者
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瓦特
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（2）电、电动机和内燃机的发明和应用
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㈢科学技术的发展及其与生产的日益得到政 府的大力支持（1）
• .
♣在第三次科技革命中，许多具有划时代意
义的科学发现和技术发明均是在政府的积极 组织下和大力投入下取得的。 如美国1993年政府建立了国家科学技术委 员会；欧共体在20世纪80年代提出的“尤里 卡计划”，全面加强欧洲国家在信息技术、 生物技术和新材料技术领域的科技公关。
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一. 科学革命与技术革命的概念（2）
科技革命是科学革命和科技革命的总称和高度概括
• 科学革命是人们认识客观世界的质的飞跃，是 科学基础理论的重大突破和对客观自然规律的 重要发现；
• 技术革命是人类改造客观世界的质的飞跃，是 改造自然界的手段和方法的重大发明和突破。 • 科学和技术是随着人类社会的进步而不断地发 展变化着的。
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3. 新能源技术
• 新能源是相对于传统的常规能源而言正在开发和 扩大应用的能源，主要是太阳能、核能、生物能、 风能、海洋能和地热能等可再生能源。
• 太阳能是人类最理想的能源。二战后，太阳能开发和利用 得非常快。 • 在新能源中，目前开发利用最好的核能。核能的发现和实 际利用始于美国的“曼哈顿工程计划”。核能的利用主要 有两个方向：
3G就是正在建设的信息高速通道
北斗卫星导航系统是中国自行研制 的全球卫星定位与通信系统 （BDS），是继美全球定位系统 （GPS）和俄GLONASS之后第三 个成熟的卫星导航系统。
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日本“超大规模集成电路技术研究组合”
1976—1979年，由日本通产省出面组 织，以富士通、日立、三菱、日本电气、 东芝五大公司为骨干，联合日本工业技术 研究院电子综合研究所和计算机综合研究 所，投资720亿日元共同实施了超大规模集 成电路（VLSI）项目。
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第一节 第三次科技革命的内容和特点
一. 科学革命与技术革 命的概念
二. 第三次科技革命的 内容 三. 第三次科技革命的 主要特点
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一. 科学革命与技术革命的概念（1）
• 科学是人类对客观世界的认识，是通过探
索而总结出来的客观事实规律。 • 技术是人类改造客观世界的方法和手段， 是为某一目的特别是经济利益而进行操作 的各种工具和规则体系。 • 科学技术革命包括科学革命和技术革命。
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• 战前 – 科学革命
• 三次飞跃
（1）细胞的发现
细胞的发现者
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罗伯特·虎克
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（2）能量转换的发现
发现者：迈尔／焦耳／威廉·汤姆孙
“自然界的一切物质都具有能量，能量 既不能创造也不能消灭，而只能从一种形 式转换成另一种形式，从一个物体传递到 另一个物体，在能量转换和传递过程中能 量的总量恒定不变”
• 按照生物进化论的观点，生物品种的发展变化是通过生命 体自身随自然界的发展变化而繁衍和进化来实现的，这个 过程是非常缓慢的。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 而遗传工程是指在分子水平上以改变生物有机体性 状特征为目标的遗传信息操作。
• 通过人工转移式重组部分基因对生物进行人工改良， 不仅 可以增加生物新种类， 还可以创造出有利于人类的生物新 品种，而且培育新品种的速度要比自然界缓慢进化快几亿 倍，如抗病小麦、转基因大豆和用大肠杆菌合成人工胰岛 素等。 • 克隆技术也属于遗传工程范畴。
富兰克林研究了雷电；法拉第发现了电 磁感应定律,使电的大规模应用成为可能； 伏特、安培、欧姆等都在电的领域做出了不 可磨灭的贡献。
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1. 信息技术（1）
• 信息技术是指应用信息科学的原理和方法， 研究
信息的采集、传递和处理的技术。
• 信息技术是电子技术的一个分支，是技术革命的先 导，主要包括传感技术、通信技术和计算机技术。 • 信息技术以以微电子技术为基础，以激光技术和光 纤通信技术为纽带，以大规模和超大规模集成电路 为核心，以智能化软件为支撑，以微细加工等技术 制作先进的电子零部件，并通过数字网络传递信息， 以及采用多媒体技术实现电子资源共享。
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2. 新材料技术
• 新材料技术是指通过化学或物理方法，以人工合 成制造的新型材料替代天然材料的技术。 • 新材料技术是技术革命的基础，是高新技术个领 域的重要突破口。
• 新材料主要包括新型金属材料、无机材料 和高分子材料三大类。
• 复合材料是材料产业发展的新增长点，是更新技 术产业发展的重要基础。
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科学技术是第一生产力
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它们最早出现是哪一次工业革命的成果？
A
B D C
想 一 想
F E
G
H
第一次的是（CD ），第二次的是（ ABEF ），第三次的是（GH）
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二. 第三次科技革命的内容
㈠ 科学革命 ㈡ 技术革命
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㈠ 科学革命
• 第二次世界大战以后，物理学、化学和生 物科学等领域的进步是最为显著的，并带 动了自然科学基础理论的飞跃。 1. 物理学的发展，特别是高能物理研究的发 展。 2. 在量子论和相对论的指导下，化学也有了 重大发展。 3. 在物理学和化学取得重大进展的带动下， 生物学也取得了重大的突破——从细胞生 物学发展到了分子生物学。
• 海洋总面积有3.16亿平方公里，占地球表面的71%，拥有非 常丰富的资源。
• 二战后，许多科学家和工程师一直致力于海洋的开发和利 用，而且有了很大的进步，特别是海底油气资源勘探和开 发以及海水养殖等方面成效显著。 • 但从总体上说，有很多领域还没有涉足。
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三. 第三次科技革命的主要特点
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知识链接：三次科技革命
• 第一次科技革命，以18世纪末蒸汽机的发 明和应用为主要标志，以机器大工业代替 工场手工业，使人类进入机器时代，也称 作“蒸汽革命”。 • 第二次科技革命，是在19世纪末到20世纪 初发生的，以发电机和电动机的发明和应 用为重要标志，使社会生产力进热电力时 代，也称作“电力革命”。
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小结:第一、二、三次科技革命比较
第一次科技革命 第二次科技革命
时间 18世纪60年代 19世纪70年代 标志
第三次科技革命
20世纪四五十年代 原子能、电子计算机、微 电子技术、航天技术、分 子生物学、遗传工程学 1、提高劳动生产率 2、产生第三产业 3、推动现代化
蒸汽机
电力
1、创造生产力 科学技术迅速 应用于工业生 影响 2、造成分裂 产,推动了工业 3、改变世界 快速发展 结论
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5. 空间技术
• 空间技术是以各种高新技术为基础，开发和 利用空间为人类生产和生活服务的新技术。
• 空间技术一般包括运载火箭、空间通信、遥 测遥感、空间运输和卫星定位等技术。
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6. 海洋工程技术
• 海洋工程技术是海洋各种技术的总称， 包括海底 能源与资源开发、海洋空间利用、海洋环境保护、 水产资源开发等方面。
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知识链接：三次科技革命
• 第三次科技革命发生于20世纪中期，以原子能、 电子计算机和空间技术的发展为主要标志。人类 面临的这一新科技革命，将使世界发生前所未有 的深刻变革。
• 它以信息科学、生命科学、材料科学等为前沿， 以计算机技术、生物工程技术、激光技术、空间 技术、新能源技术和新材料技术的应用为特征， 把人类社会推进到信息时代。所以，第三次科技 革命也称作“信息革命”。
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（3）生物进化的发现
发现者
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达尔文
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• 战后科技革命的内容
– 科学革命 • 时间 –20世纪40年代末50年代初开始，60年代 达到了高潮 • 三大领域 –物理学：基本粒子物理学 –化学：元素周期律、新化学分支 –生物学：细胞生物学—— 分子生物学
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阿波罗登月计划
美国于20世纪60年 代至70年代初组织实 施的载人登月工程。 历时约11年，耗资 255亿美元。在工程 高峰时期，参加工程 的有2万家企业、200 多所大学和80多个科 研机构，总人数超过 30万人。
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信息高速公路计划
用20年时间，耗资 2000～4000亿美元，以建 设美国国家信息基础结构 (NII)，作为美国发展政策 的重点和产业发展的基础
（1）用于军事，制造原子弹、氢弹、核潜艇、核舰艇等 （2）和平利用核能，主要是开发建设核电站。目前，核 电站发电量已占世界发电总量的25%左右。
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• 在地球的大部分地区，从地表向下每深人 100米温度就约升高3℃，地面下35公里处 的温度约为1100℃一1300℃，地核的温度 则更高达2000℃以上。 • 1公斤铀235裂变所产生的能量大约相当于 2500吨标准煤燃烧所释放的热量。