当代科技知识

20世纪以后科学技术一体化。 由于科学学科越来越全面，技术领域越来越完善， 科学发现能够越来越快的转化应用技术成果。早 年转化要半个世纪，现在只要几年甚至几个月。 科技研发的这种高效、快速的特点激励了社会和 政府的关注和投资兴趣，而这种致力于科技研发 一体化机构的建设反过来推动了科技的快速发展。
• 系统理论在后来的社会中发生巨大的效用， 形成了关于社会管理的现代高科技方法， 如：系统工程、系统动力学与系统管理学 等，系统论与系统科技革命性的推动了社 会领域的科学化进程，使社会也成了高科 技领域。 • 管理也是高科技。—邓小平
• 系统理论是一种新的科学的世界观，它带 来了社会理论的变革与科学化。作为一种 新的时代理念，它带来了综合的精神，统 筹的精神、协调的精神，和谐的精神、创 新的精神，科学发展的精神。它将给现代 人类社会的进步与发展带来能动实践的观 念与方法，也会成为推动中国创新型国家 的建设与发展的重要哲学理念。
什么是科学： 科学是系统的、成功的认识客观世界 的存在及其规律的知识和方法。 什么是技术： 现代技术是建立在科学基础之上，为 实现人的一定目的而形成的改造客观 世界的知识、技能、设施与方法。
现代科学技术迅猛发展，大大推动了人类 社会的进步。 科学技术越来越成为人类社会 发展的主要动力，成为第一生产力。 科技发展 和创新与国家政治、经济及民众生活的联系越 来越紧密，在社会中的推动作用越来越大 。因 此研究现代科技的重要成果，看清科技发展的 趋势，努力推动科技的创新，这些已经成为关 系国家发展、民族兴亡的重要实践问题，也成 为我们每个人必须要研究和讨论的重要问题
二、现代科学技术发展的基本趋势
伴随着人类的发展，科学技术表现出三个 不同时代的形式： • 一是农业社会的传统知识与经验技术的时 代 • 二是工业社会的经典科学与工业技术的时 代 • 三是信息社会的大科学与高技术的时代
• 大科学高技术也称高科技，是指依赖多门 科学学科和多项最新技术工艺，具有高智 力、高潜能、高竞争力，需要高投入，具 有高风险，但能够产生高效益的科学研究 项目和技术创新成果。
工业数控化、农业机械化、教育电子化、 家庭科技化 经济生产的科技化：工业、农业、第三产 业 政治军事的科技化：电子政务、高科技军 事 教育文化的科技化：教育设施、教育内容 日常生活的科技化：衣、食、住、行的科 技化
现代高科技的发展表现出与以往不同的一 些特征和发展趋势。
（一）现代科技的不断变革和全面创新的趋势 • 不断变革和加速创新的发展是科学技术的重要特征。20 世纪以来这种特征更加明显。 • 无机领域有机化，有机领域信息化，社会领域系统化，文 化领域数字化、网络化 • 科技创新，一方面在原有领域中实现了观念的创新革命， 如相对论、基因论；另一方面革命性的开创了新的领域， 如信息论；再一方面就是在重大领域之间实现了创新型综 合，推动科技的全面发展。正是科学技术的这种革命带来 了现代人的创新观念和与时俱进精神。
（三）科技与社会紧密结合的趋势
科学技术的社会化 20世纪初 科研队伍徐素扩大 10万人 科技研发规模不断扩大 数万 社会科技投入不断增加 100万 科技成果向市场转化加快 100年 科技研发产业化 20世纪末 1.5亿 数百万 数亿 几年甚至几个月
社会的科学技术化 胡锦涛同志说，在世界新科技革命推动下， 知识在经济社会发展中的作用日益突出， 国民财富的增长和人类生活的改善越来越 依赖于知识的积累和创新。科技竞争成为 国际综合国力竞争的焦点。当代世界，谁 在科技创新方面占据优势，谁就能够在发 展上掌握主动权。
今天核电站提供的能源已经占到工业能源的 16%，20年后将占到30%。我国核能利用还 只占1.92个百分点，2020年的目标是4%。 核能发达国家日本占30%，法国占70%。
（二）基因论与生物工程
“基因论”是20世纪对生命本质研究的重要 成果。1926年摩尔根通过对果蝇染色体的研 究，出版了《基因论》一书，提出了生命遗 传的物质基础就是细胞核中的核酸。 1953年沃森和克里克确定了去氧核糖核酸 （DNA）双螺旋结构。完成了对基因的划时 代的发现，是现代生物学领域中最重要的科 学成就之一。
有结构的空间就是场
爱因斯坦相对论宇宙观表明：
1、空间尺度与物质运动有关，速度越高空间尺度越 短， 2、时间延续与物质运动有关，速度越高时间延续越 长， 3、空间形式与物质质量有关，质量越大空间弯曲越 强， 4、物质质量与运动速度有关，速度越高质量越大， 接近光速时趋于无限大， 5、运动能量与物质质量有关，物质质量可以转化为 运动能量，运动能量也可以转化为物质质量。 （E=mc2 能量=质量×光速2 ）
农业文明是依靠人力蓄力进行笨重体力劳动 的时代 工业文明是依靠动力机械进行繁重体力劳动 的时代 信息文明是依靠智能化机器进行创造性劳动 的时代 信息技术的革命已经从根本上改变了传统的生 产方式，体力劳动开始逐渐退出最先进的和最 基础的生产过程。大量重复性的体力劳动越来 越多的为机器所代替，而人类开始真正走向展 现自己的创造劳动的时代。
由于人类也是有生命的生物，生物技术与人的生 活也是密切相关的，所以生物技术就成为现代科 学技术中潜力最大、应用最为广泛的科学领域， 生物科学的发展推动和影响着现代农业、牧业、 林业、生态、环境、医药，并将进一步影响现代 工业、国防、和人类社会的整体发展。 生物技术的发展蕴藏着重大的产业价值，也表现 出巨大的经济竞争潜力。生物技术的发展水平决 定着一个国家未来整个农业的命运。从现代生物 科技的发展来看，它的技术成果和产业化水平还 远远没有完全展现，其真正的黄金时期应该在21 世纪以及更长远的将来。
现代信息技术 现代信息技术主要是指运用信息论 和数字化方法实现的信息的获取、 识别、存储、转换、处理、传递及 其综合运用等技术方法。现代信息 技术和微电子技术的结合，引起了 现代科技的革命和时代的革命
信息的获取：数码相机、 数码摄像机、数码 录音笔等 信息传递：电话传真、网络通讯、数字电视、 卫星通讯、移动通讯 信息识别：文字识别、语言识别、图像识别、 指纹识别、形象识别 信息转换：数字化技术 信息处理：计算机硬件技术、计算机软件技 术、人工智能技术 信息储存：硬盘、软盘、光盘
（四）系统论与系统管理方法
• 系统论是有美籍奥地利理论生物学家贝塔 朗菲于1948年创立的。他最初在生物学领 域建立了系统论。后来他发现系统是宇宙 一切事物的一般模型。最终他建立了关于 整个世界的系统论。
系统论的基本思想
• • • • •
1、宇宙是一个大系统，其中处处是系统； 2、系统的结构决定系统的行为 3、多个要素相互作用就会创造出新的系统； 4、开放是系统有序结构产生的基本条件； 5、系统内部非线性的相互作用导致系统复 杂的、奇特的自组织行为。
相对论是新的科学的宇宙观
新能源技术
正是在相对论质能转化的启示下，有了 现代核能技术。1942年12月费米建立 了第一个核反应堆，从而改变了20世纪 人类的历史。
氘和氚是核聚变反应的主要材料。在高温下 4个氢核可以合成一个氦核。这个过程会损 失千分之七的物质质量，释放大量能量。1 公斤氘聚变释放的能量相当于4000吨石油 或6000吨煤。
干细胞技术（再生技术）
• 干细胞就是原细胞，没有分化的细胞，也 就是没有什么功能的细胞。机体在发育中 会分化出一定的功能细胞，随着功能化， 更新能力就减弱，逐渐老化，最终死亡。 由于干细胞没有功能化，保持着分化和更 新能力，是一种不老的细胞。干细胞存在 于身体各部，但是多存在于骨髓、脐带血 等部位，它能分化再造自身或他人新的或 更年轻的细胞、组织、器官，替代那些病 变或衰老的肌体部分。
当代科技知识
没有一个人能象马克思那样，对任何 领域内的每个科学成就，不管他是否已 经实际应用，都感到真正的喜悦。但是 ，他把科学首先看成是历史的杠杆，看 成是最高意义上的革命力量，而且正是 他把科学当做这种力量加以利用。 ---恩格斯
大量国际经验表明，一个国家 的现代化关键是科学技术的现代化。 面对世界科学发展的大势，面对日 趋激烈的国际竞争，我们只有把科 学技术真正置于优先发展的地位， 真抓实干，急起直追，才能赢得先 机，掌握发展的主动权。 -----胡锦涛
（三）信息论与信息技术
在20世纪的科技发展中，能对人类的世界 观、经济生产和社会文化带来巨大影响和 推动的重大科学发现，莫过于信息论和它 所引起的信息技术。信息论是20世纪最重 要的发现之一。它是关于宇宙秩序的研究， 它最终推动了时代的发展和社会的变革。
1948年，美国数学家、通讯工程师 申农在“ 这篇论文被称为是信息论产生的标志。 什么是信息呢？申农指出，信息就是 消除的不确定性。
一、20世纪科学的四大发 现和四大高科技领域
20世纪的科技有很多重要成果，但是概 括其总体精神和总体趋势可以看出，影 响我们世界观和思维方法的重要理论可 以有四大发现：即相对论、基因论、信 息论和系统论。它们给我们带来了四大 高新技术领域。
（一）相对论与新能源技术 爱因斯坦的相对论是一种新的、科学的宇 宙观，他是在批判牛顿的“绝对论”宇宙 观的基础上形成的现代物理学理论。 相对论（relativity） 就是联系论、相关论。 绝对论（absolutism）就是无联系论、无关 论。 在爱因斯坦看来，宇宙是“物—能—时— 空”相互联系的世界 在牛顿看来，宇宙是“物|能|时|空”相互无 关的世界。
氦-3与聚变反应的运用
在自然界中存在氦-3和氦-4两种同位素， 如果运用氦-3和氘进行核聚变反应过程易 于控制，不仅可以形成强大的能量，而且 氦-3在聚变过程中不产生中子，所以放射 性小，既环保又安全，是一种清洁、安全 和高效的核发电材料。如果用于发电，按 照1992年的用电量计算： 美国仅需消耗25吨氦-3，中国仅需消耗8 吨氦-3，全世界仅需消耗100吨氦-3.
牛顿的“绝对论”宇宙观：
绝对的物质 绝对的空间 绝对的时间 绝对的运动
光速测定的实验表明
无论你在速度为多少的飞行器上测定光 速都是不变的30万公里每秒。
时间、空间与物体的运动有关：狭义相对论 运动改变了时间和空间，高速运动把空间缩 短了，把时间延长了
在牛顿的理论中，有一个著名的“万有引力” 定律。
（二）科学与技术一体化的趋势 在古代科学与技术彼此分离 科学研究只求真理，探索和追求对自然的真实描述和反映， 而不究其应用。技术研究者只求应用，凭经验去实现某种 实践的价值。这样科学和技术发展都很缓慢。 在近代科学与技术相联系 工业化时期的工程技术人员越来越多的依赖科学理论进 行技术创新。但是由于当时的科学领域还不系统、不完善， 技术研发过程仍然迟缓，往往要经过几十年才将一种科学 理论开发为一种技术成果。
2003年4月14日，科学家提前 完成了“人类基因组序列图谱” 的研究。中国科学院北京基因 研究所所长杨焕明完成了其中 1%的测序工作。
转基因技术
• 我们可以利用一些刺激，来改变部分的蛋 白质的合成，使基因发生变化，这就是基 因突变，在运用中就是转基因。
杂交技术
• 绿色革命是上世纪60年代中期在发展中国 家兴起的，以采用作物高产良种为中心的 一场新技术革命。主要内容就是大规模推 广矮杆、半矮杆、抗倒伏、高产量、适应 性广的小麦和水稻等作物优良品种。 • 2004年袁隆平院士试种的超级杂交水稻亩 产达到833.23公斤，比普通水稻产量高两 倍以上，对我国和世界粮食产量的提高作 出了重大贡献。杂交水稻在我国种植2.3亿 亩，占我国水稻种植的百分之五十。每年 增产粮食超过200亿公斤。
• 干细胞技术又称再生医疗技术，是指通过 对于干细胞进行分离，体外培养、定向诱 导，甚至基因修饰等方法，在体外繁育出 全新的、更年轻的细胞、组织或器官，再 通过移植来更换病变组织，达到治疗疾病 的技术。干细胞技术是现代医学中最具有 发展前景方法，它已成为世界高新技术的 新亮点，必将导致一场医学和生物学革命。