现代科学技术的发展现状及展望(课堂PPT)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 地球上的资源是有限的,资源在不断减少。 • 人类生活的环境已在不断恶化,情况相当严重。 • 我国已提出了可持续发展的战略。世界各国都开始十
分重视保护绿色世界。
17
现代科学技术发展的现状及展望
3.3 三个领域:陆地、海洋和宇宙空间
• 陆地是人类获得最早开发的领域。
地球内部还没有得到开发。
• 目前海洋和宇宙空间还没有获得很好的开发。
5
现代科学技术发展的现状及展望
2. 20世纪科学技术的几项重大成就
• 2.1 一种技术: 计算机技术 • 2.2 两个理论: 相对论与量子论 • 2.3 三项突破: 核能利用,空间科学,基因序列 • 2.4 四个模型: (1)夸克模型,
(2)宇宙大爆炸模型, (3)地球板块模型, (4)核糖核酸双螺旋结构模型
23
现代科学技术发展的现状及展望
3 生物工程产业
• 生物工程产业的比重将会在21世纪达到20%,达到甚至超过 信息产业
• 基因工程:基因工程在农业中的应用,转基因。转基因大豆和玉米等
全新的医疗技术——基因疗法。由于基因缺陷引发的 各种疾病可以 采用基因疗法,如聋、哑和各种器官疾病。
• 克隆技术:各种动物的克隆(牛、猪、羊等),人体器官的克隆。 • 基因工程与克隆技术的研究与应用,将大大延长人类的寿
• 纳米技术的应用成果及前景。
美国前总统克林顿的三项许诺:
1 纳米材料
2 纳米芯片
3 纳米医学
美国研制出分子大小的纳米马达。 正在研制“纳米炸弹” 。
纳米医学将能把人的寿命延长下去。
16
现代科学技术发展的现状及展望
3.2 两大问题:资源问题、环境问题
• 人类只有一个地球。
在宇宙中直到现在还没有发现像地球这样,既有水和空气,又有这么适宜 的气温; 既有花草树木,又有人类的星球(国为我们有太阳) 。地球是 一个得天独厚的星球。(这决不是上帝创造的吗。)
5)集成化
6)模块化
7)综wk.baidu.com化
8)自动化
9)智能化
10)数字化
11)网络化
12)绿色化
26
现代科学技术发展的现状及展望
制造产业(包括汽车产业)(续)
机器人:有一定智能化程度的机器
工业机器人:焊接机器人,喷涂机器人,装配机器人 运输机器人等。
为家庭生活服务的机器人 有感情和有智慧的机器人 医疗机器人 搜集情报的机器人 战争机器人
6
现代科学技术发展的现状及展望
2.1 一种技术:计算机技术
• 世界上第一台电子计算机—ENINC (1945年美国莫切利和埃克特发明 )。
• 电子计算机经历了电子管、半导体、 集成电路、大规模和超大规模集成电 路几代的发展。
• 目前计算机的计算速度已达每秒12万 亿次。
图1.世界上第一台电子计算机ENINC(上) “曙光1000”大规模并行计算机系统(下 )
29
3.5 五大基础学科:
生命科学、物质科现学代科、学技宇术宙发展科的现学状、及展望 数学、思维科学、(语言学:中文,英语)
基础科学的三大命题是: 物质的构成,宇宙的诞生,生命的 起源。
自然界中有无反物质呢? 宇宙既有诞生,是否还有一天会毁灭?如何去延长宇宙的寿命呢? 新的核子大爆炸还会产生新的宇宙吗? 生命来自何处?
现代科学技术发展的现状及展望
4 DNA双螺旋结构模型
• DNA 双螺旋结构模型 的提出,对研究细胞 核及基因的结构、组 成和功能,都起到十 分重要的作用。
图5 核糖核酸双螺旋结构模型
14
现代科学技术发展的现状及展望
3 21世纪科学技术发展的趋向
• 3.1 一个升起: 纳米技术 • 3.2 两个问题: 资源问题、环境问题 • 3.3 三个领域: 陆地、海洋和宇宙空间 • 3.4 四大支柱产业: 信息产业、制造产业、
)核子爆炸而形成的。
12
图3 宇宙大爆炸模型
现代科学技术发展的现状及展望
3 地球板块模型
地球板块模型的提 出,为地震的发生 及陆地的形成作出 了正确的解释。
1. 地震的产生(1976年唐
山大地震,24万同胞死于废 墟之中)
2. 陆地的形成(有6大洲,
非洲与南美洲很早以前连在 一起)
13
图4 地球板块模型
7
现代科学技术发展的现状及展望
2.2 两个理论:相对论与量子论
• 爱因斯坦相对论对宇宙空间发生的一些物理现象有了正确的解释(但还有 些要观点要通过实践加以证明)。
能量公式:E = m c 2 ;物体最大速度不会大于光速; 老子按光度完成宇宙旅行后返回地球,他比小子还要年轻。
• 20世纪的另一重大理论成果是防大学 量子论( 1900年普朗克发表了量 子论,1925年海森堡提出了量子力学),它的影响涉及到材料学、原子 结构理论、核能的利用和信息技术等方面 (诺贝尔奖金获得者杨振宁教授 曾对此给以很高评价)。
新材料产业(续)
1 多晶硅、单晶硅、化合物半导体砷化镓单晶 2 氮化镓基高亮度发光二极 3 GaAs InP基半导体微结构材料 4 氧化物晶体 5 高密度刻录和可擦写数字光盘生产技术 6 显示材料 7 大规模集成电路引线框架 8 功能微珠粉体材料和工程级反光膜 9 生物医用材料 10 稀土功能材料 11 纳米材料和纳米技术 12 新型电动车用材料及电动车 13 非晶态合金加氢催化剂 14 气相法全密度聚乙烯催化
• 1999年格林提出了超弦理论,将相对论与量子论统一起来(这一理论还需要 通过实践加以证明)。
8
现代科学技术发展的现状及展望
2. 3 三项突破
1 核能利用
• 1951年美国建成第 一座核电站,核能 开始和平利用。
• 目前法国核电站的 总量已超过总发电 量70%,美国和日 本约占20-30% 。
图2 费米反应堆(上) 苏联第一座核电站(下)
20
现代科学技术发展的现状及展望
2 新材料产业
• 先进材料是发展高技术产业的物质基础。
建筑材料、金属材料、化工材料、衣着用材料等。
• 21世纪材料科学技术将向功能化,复合化,智能 化, 微型化的方向发展。
• 纳米技术的出现,给新材料产业开辟了一个新的 宽广的空间。
21
现代科学技术发展的现状及展望
第一部分 以高新技术改造人用疫苗 第二部分 以高新技术改造兽用生物制品产业
25
现代科学技术发展的现状及展望
4 制造产业(包括汽车产业)
• 制造业是一切产业的基础,制造产业发展的 基本出路是与信息技术密切结合。
• 制造产业发展的趋势是:
1) 微型化或大型化
2)柔性化或专用化
3) 高速化和高效化
4) 精密化
多。 • 我国近几年一直在扩大高校的招生名额。
3
1 一般情况(续) 现代科学技术发展的现状及展望
1.3 4次重大的产业革命
• 第一次产业革命是以蒸汽机的发明为代表。 (1781年,瓦特) • 第二次产业革命是以电力的发现为代表。 (1879年,爱迪生) • 第三次产业革命是以原子能的发现为代表。 ( 1945年美国在日本
命。(美国的长寿研究所科学家文森特,见帕帕的研究表明,今后10-20年
内人类的平均寿命达到95 岁,到2020-2050年可达到110-130岁)
24
现代科学技术发展的现状及展望
生物工程产业(续)
1 转基因农作物 2 功能性蛋白类饲料添加剂 3 基因药物 4 生物芯片 5 以高新技术改造传统生物工程产业
27
现代科学技术发展的现状及展望
制造产业(包括汽车产业)(续)
爬壁机器人 管道机器人 水下机器人 航天机器人 足球机器人 玩具机器人
图6 6000米自治水下机器人
28
现代科学技术发展的现状及展望
制造产业(包括汽车产业)(续)
1 数控系统与数控机床 2 激光加工和测量技术与装置 3 计算机辅助技术、系统及集成 4 工业自动化系统 5 网络化制造工程 6 汽车电子控制零部件 7 智能化交通系统 8 现代农业装备 9 数字化医学影像设备
)。
10
现代科学技术发展的现状及展望
图3 国际空间站(左),苏联宇航员加加林(右上)美国宇航员阿姆斯特朗 登月(右下)
11
2.4 四个模型 现代科学技术发展的现状及展望
1 夸克模型 2 宇宙大爆炸模型
• 夸克是物质构成的最小 微粒。
美籍华人诺贝尔奖金获得者丁肇中教 授发现J 粒子(第4种夸克)
• 宇宙大爆炸模型认为宇 宙是在百亿年前(160亿年前
• 信息产业仍是21世纪全球经济中规模最宏大,最具有 活力的产业。
• 信息技术的主要发展方向是:
微电子器件;尺寸愈来愈小,容量愈来愈大。生物芯片。 计算机技术: 硬件(速度与储存量);
软件(将具有人脑的功能)。
• 新概念计算机--DNA计算机正在研制过程中。
19
现代科学技术发展的现状及展望
信息产业(续)
海洋里有丰富的有用资源:海底有锰结核;富钴结壳;热液硫化 物;天然气水合物等。我们可以从一些星球上获得许多有用资源, 太阳能可以充分利用。目前我国有些大专院校已增设类似专业。
• 进军海洋和宇宙空间是21世纪的重要任务。
18
3.4
1
现代科学技术发展的现状及展望
四大产业
信息产业
• 信息技术是研究信息的采集、传输、处理和储存的技 术科学,它是由多煤体技术、网络技术、光导纤维技 术 、集成电路技术和传感技术等组成。
• 19世纪,科技成果每50年增加一倍。 • 20世纪中叶,大约每10-15年增加一倍。 • 现在,大约每5-8年增加一倍。 • (这么发展下去,速度是十分惊人的)
2
1 一般情况(续) 现代科学技术发展的现状及展望
1.2 科技人员的数量在不断地增加
• 美国,每10年科技人员要增加一倍。 • 西欧,每15年翻一番。 • 预计未来100年中,科技人员将增加一倍还要
广岛扔下了第一颗原子弹, 此后便转向和平利用,1951年美国建成了第 一座核电站 )
• 第四次产业革命是以高新技术为代表, 以信息技术及生物技术的 发展为标志 。 (20世纪后半期)
4
1 概况(续) 现代科学技术发展的现状及展望
1.4 世界科技中心在不断转移
• 早在7-12世纪以前,我国科学技术的发展经久不衰。 • 1540-1610年转至意大利。 • 1660-1730年转至英国。 • 1770-1830年转到法国。 • 1810-1920年转到德国。 • 1920-现在转移到美国 。 • 21世纪中叶可能又转移到东方, 即中国和日本 。
现代科学技术发展的现状及展望
现代科学技术的近期发展及展望
• 1 一般情况 • 2 20世纪科学技术的几项重大成就 • 3 21世纪科学技术发展的趋向 • 4 我们面临的机遇与挑战
1
现代科学技术发展的现状及展望
1 一般情况
1.1 现代科学技术取得突飞猛进的发展
• 20世纪后30年, 人类所取得的成果比过去2000年 的成果还多 (主要是近50年) 。
22
现代科学技术发展的现状及展望
新材料产业(续)
15 NbTi合金超导材料 16 两亲分子组合材料 17 炸药爆炸膨化处理植物纤维材料及制浆造纸新技术 18 尼龙-6工程塑料 19 防汛、节水等工程用含水凝胶复合膨胀止水材料 20 SEBF/SLF重腐蚀防护技术 21 特殊环境下用耐蚀合金及其管材 22 优质合成耐火原料和特种功能耐火材料及制品 23 热结构复合材料的低成本制备 24 钛合金制备新工艺 25 铸态直接轧制微细均质特殊型材新工艺 26 材料的自蔓延制备技术 27 材料制备工艺的计算机模拟软件
1 高性能计算机 2 微电子产业化
附件一:关于鼓励集成电路产业发展的若干政策 附件二:不到长城非好汉 附件三:为我国集成电路产业发展提供良好的税负环境 3 仪器仪表和微电子专用设备 4 软件产业 5 信息安全产业 6 网络工程及其关键设备 7 第三代移动通信系统 8 接入网产业化 9 光电子与光通信 10 数字电视产业化
新材料产业、生物工程产业 • 3.5 五个基础学科: 生命科学、物质科学、
宇宙科学、数学、思维科学
15
现代科学技术发展的现状及展望
3.1 纳米技术
• 什么叫纳米?
1 m = 10 9 nm ; 原子的大小约为10纳米
• 物质在纳米级的情况下物理性质会发生很大的 变化(碳纳米管的强度比钢还要强,1997年获诺贝 尔化学奖)。
9
现代科学技术发展的现状及展望
2. 空间科学 3. 基因序列
• 空间科学:
• 1957年苏联将第一颗人造卫星送上天空,1961 年将载人人造卫星送上天(图4)(我国已是载人航 天的第三大国) 。
• 基因序列:
• 2000年6月26日 国际人类基因工作组计划联合 研究小组公布了人类基因工作草图,这标志着 人类解读自身 “生命之书” 的路上迈出了的 一步(人类基因由31.647亿个万碱基对组成, 共有3万至3.5万个基因
相关文档
最新文档