科技前沿与创新

莱特兄弟发明飞机(2)
• 莱特的飞机
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莱特首飞
1903年12月14日至17日， “飛行者”l號進行第4次試 飛， 地點在美國北卡羅萊納州基 蒂霍克的一片沙丘上。第一 次試飛由奧維爾．萊特駕駛， 共飛行了36米，留空12秒。 第四次由威爾伯．萊特駕駛， 共飛行了260米，留空59秒。 1906年，他們的飛機在美國 獲得專利發明權。
苏-27
动力装置：2台AL-31F，单台推力:7600公斤 机 载武器：30毫米机炮，10个外挂点， 苏27已由 沈飞开始组装生产，命名为歼11。 主要技术数据： 机长：21.935米, 翼展：14.7 米,机高：5.932米, 机翼面积：46.5平方米,最 大起飞重量：30000千克,最大使用速度：2.35M 升限：18000米,作战半径：1500公里。
三、三大基本技术
1）物质变化技术；2）能量转化技术； 3）信息控制技术。
二十一世纪的 科学技术
21世纪科学技术发展总趋势(1)
一、中心科学技术的转移
1.信息科学技术 目前是发展高峰期，预计其中心科学 技术的地位还可持续四十年。 2.生命科学技术 现在已开始注重其发展与应用，预计 21世纪30年代开始将逐步转变为中心 科学技术。 3.认知科学技术 智能化趋势现已显露，预计21世纪70 年代开始将成为科学技术发展的中心
21世纪的微电子技术
1.莫尔规律：一片硅片上的晶体管数(集成 度 24 个月翻一番，预计这一规律还要持续 10 至 15 年。 2.微电子芯片功能的增长情况：
年 份 门电路数 线宽(微米) 随机存储器 门延迟(PS) 1995 800K 0.35 64M 5.4 1997 2M 0.25 256M 3.8 1999 5M 0.18 1G 2.6 2001 10M 0.13 4G 1.8 2003 20M 0.10 16G 1.2
“神五”冲宵 梦圆今朝
2003年北京时间10月15日9时整, 我国自行研制的“神舟”五号载 人 飞船升空,将中国首位航天员杨 利伟顺利送上太空。 “神五”冲天，带着中国人千年 企 盼，梦圆浩瀚太空。
莱特兄弟发明飞机(1)
1.“飛行者─1號” 的發明者是美國 的威爾伯．萊特(上图左)和奧維 爾．萊特(上图右)兄弟。威爾 伯．萊特生于1867年4月16日，他 的弟弟奧維爾．萊特生于1871年8 月19日。 2.他们的父亲是基督教兄弟联合会的 一位主教，一天父亲送给他们一 支竹蜻蜓，激起他们的好奇，由 此走上发明飞机之路。 3.在莱特兄弟之前，许多人探索制造 过飞机（包括贝尔和爱迪生）， 但都失败。莱特的成功得益于他 们的观察、思考和实践（他们开 设了自行车修理铺）。
航天科技的伟大成就(1)
1957年10月4日， 前苏联发射成 功世界上第一 个航天器 — “卫星一号” 人 造卫星。
航天科技的伟大成就(2)
1961年4月12日，前苏联宇航员 加加林乘东方一号飞船升空，历 时108分钟，代表人类首次进入 太空。 1969年7月21日，美国宇航员阿 姆斯特朗乘阿波罗1l号飞船登月， 成为人类踏上月球第一人。
克隆羊“多利”的照片
01年11月25日美国马萨诸塞州伍斯 特先进细胞技术公司宣布，首次利 用克隆技术培育出人类早期胚胎。
人
脑
●人脑有大脑、小脑、桥脑、髓质四部分，有1000亿个神 经元，每个神经元与2万个其他神经元联系，总计有 2000万亿个神经网络。 ●左大脑分为理解语言和形成句子(说话)两个区域，两区 域互有联系。破坏任一部分或其间联系，就发生问题。 ●右大脑能进行图像识别和艺术思维。是大脑主管创新思 维的部分。 ●左(右)脑分别联系人体的右(左)部分。锻炼人的左(右) 手(脚)能提高人脑右(左)部分的功能。 ●电脑能模拟逻辑思维，很难理解图形和艺术。 ●人脑的思维、想像、情感的奥秘远未揭开。 ●人脑的研究将形成智能(认知)科学，它是带动下世纪一 切基础科学研究的科学。
生物科学技术
细胞的结构
●细胞质中有线粒体； ●组成：细胞膜、细胞质(蛋白质)、细胞核; ●细胞核由染色体组成(人体有23对)； ●染色体：由成对出现的条状体(DNA经蛋白质包装)组成； ●DNA：称脱氧核糖核酸，其基本单元是脱氧核苷酸； ●基因：是有遗传效应的DNA片段。
DNA双螺旋结构模型
A（腺嘌呤）—T（胸嘧啶）、G（鸟嘌呤）—C（胞嘧啶）是含氮碱 基对，它们分别以2、3个氢键相连，千万条碱基对组成遗传密码。
邓小平同志的指示
1989年，邓小平同志讲： “科学技术是第一生产力；科 学是了不起的事情，要重视科 学，最终可能是科学解决问 题”。
二十世纪的 科学技术
二十世纪伟大的科技成就
一、四大基础理论
1）量子力学；2）相对论； 3）基因理论；4）系统理论。
二、五大基本模型
1）宇宙演化的大爆炸模型；2）物质结构的标准 模型；3）DNA双螺旋结构模型；4）图灵计算 机模型；5）地壳结构的板块模型。
21世纪改变人类的科学技术
科学 物质科学 生命科学 技术 信息技术 生物技术 纳米技术 能源技术
信息科学技术
21世纪的电脑
1.电脑已发展了五代，正向智能计算机发展。微型 计算机已发展了六代，正向掌上计算机、多媒体 计算机发展。 2．电脑的功能 功 能 浮点运算能力 存储能力 巨型电脑 数百亿次／秒 数百亿字节 个人电脑 数亿次／秒 数亿字节 工作站 数十亿次／秒 数十亿字节 笔记本电脑 数亿次／秒 数亿字节 正研制的电脑 万亿次／秒 万亿字节 21 世纪的目标 千万亿次／秒 千万亿字节 3.数字化、网络化、个性化、移动化、交互化、智 能化是 21 世纪信息科学技术的基本特点。
3.芯片上的微刻技术(纳米加工技术)
刻制能源 紫外光 电子束 波长 0.248μ 10-12 米(皮米) 可刻线距 集成度 0．35μ 数千万管／片 0．08μ 数百亿管／片
Biblioteka Baidu
4.生物芯片：比现有的芯片速度快 100 倍、 智能化程度更高。
在信息化过程中 值得注意的若干问题（1）
信息化带动工业化，但不能代替工业化； 信息化与工业化要均衡发展，网络与传统 产业脱 节会形成信息泡沫； 信息技术只是工具，它本身不是产品； 只有制造业才能把信息技术转化为生产力； 发达国家，信息产业的产值占GDP的 40%-60%,目前我国信息化的水平不到发达 国家的 10%，离现代化的要求还很远。
B-2隐形轰炸机
随着 隐身战斗机的投产，美国国防部和国 会要人也开始接受了“隐身轰炸机”这一概 念，并于1979正式批准了空军提出的研制 这种飞机的申请报告。次年，美国空军就 研制“先进战略突防飞机(ASPA)”进行了公 开招标，诺斯罗普公司提出的方案得到了 首肯。随后，美国空军把该机的研制项目 正式定名为“先进技术轰炸机 (ATB)"，— 这就是B—2隐身战略轰炸机的最初名称。
F117隐型战斗轰炸机
美国Ｆ－１１７Ａ战斗机是世界上第一种服役的 隐身战斗机，主要用于攻击地面目标。１９８３ 年开始装备部队，１９８９年美国入侵巴拿马时 首次使用。在１９９１年的海湾战争中，有４０ 余架Ｆ－１１７Ａ参战，表现出色。没有损失。 在科索沃空袭中，被南联盟军队击落至少1架。 最大使用速度马赫数0.９，机内武器舱可挂装２ 枚９０５千克的激光制导炸弹或其它武器。
在信息化过程中 值得注意的若干问题（2）
我国信息产业的核心技术—微电子芯片技术和操作系
统技术依赖进口，巨额利润被外国公司抢走了。目前， 我国计算机公司的利润只有2%—3%，而国外做系统 芯片的公司的利润一般为25%—35%。 网络安全问题是一个亟待解决的问题，主要是“一黄 一黑”两个问题。据信息产业部的调查，目前上网的 人群中，30%看休闲信息，22%看黄色信息。黑的问 题主要是要有自主知识产权的网络，能防止黑客侵袭。 软件要大力发展，印度的软件出口额是我国的30倍。
F16轻型战斗机
F-16是美国研制的轻型战斗机，主要型 号有A、B、C、D、E等，可携带AIM9L“响尾蛇”空对空导弹2-6枚，其中E型 为战斗轰炸机，可携带4-8枚先进中距空 对空导弹或6枚“幼畜”空对地导弹或炸 弹。最大速度2340公里/小时。台湾于 2001年购入了约60架。该机价格相对较 低，性能优良，不少国家都装备了该机。
美国波音客机B747
空中客车A380
协和号客机
协和号超音速客机：该機是目前世界上唯一在航線上
運營的超音速商用運輸機。與它同時代的圖－144早已退 出了競爭。1969年初試飛，1975年投入使用。飞行速度： M2.04,標准客座為100，最大客座為140，最大載重航程 5000公里，起落噪音太大，于1979年停產，總共生產了 20架。该机于2000年7月25日巴黎当地时间下午4点45分 在巴黎东北郊戴高乐机场起飞后不久即坠毁，机上109人, 地面5人罹难（见下右图）。2003年6月1日退出航运。
科技前沿与创新
朱剑英 教授
南京航空航天大学
主 要 内 容
一、科学技术的重要意义 二、科学技术简史 三、二十世纪的科学技术 四、二十一世纪的科学技术 五、科技创新
科学技术的 重要意义
爱因斯坦的相对论
1905年，爱因斯坦在迈克尔逊测量
光速实验的基础上提出了狭义相对论。 对于高速运动的物体，牛顿力学不 能适用。此时，长度收缩、时钟变慢、 惯性质量加大；在原子变化时，更伴 随着巨大的能量爆发： 2 E＝mc E一能量，m一质量，C一光速
21世纪科学技术发展总趋势(2)
二、世界科技中心（地区或国家）的转移
中国（公元3世纪—公元13世纪）→ 意大利（1540年—1610年）→ 英国（1660年—1730年）→ 法国（1770年—1830年）→ 德国（1810年—1920年）→ 美国（1920年— ）→ 可能转向东方（日本、中国）
高技术及其产业的领域
苏-37
苏-37是俄罗斯苏霍伊实验设计局开放型联 合股份公司研制的多用途全天候超机动性 战斗机，苏-37是在苏-27基础上为俄罗斯 空军研制一系列第四代战斗机和第五代多 功能战斗机计划实施过程中的重要一步。 该机采用了集成式远程电子控制系统以及 现代化的数字式武器控制系统
苏37军用机
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米格-29
诺基亚的神话
1. 芬兰的诺基亚公司原是生产橡胶鞋的工厂， 后来引进信 息技术，转变到生产手机的公司。2000年销售的手机占 领全球市场的37%。 2. 诺基亚现在全球有雇员54000名，其中22000人在芬兰， 另有20000人在芬兰依附诺基亚而工作。 3. 2000年3月诺基亚的市值达3000亿美元，超过欧 洲的任 何公司。2001年全球销售额250亿美元，大致相当芬兰政 府整个年财政预算。 4. 诺基亚成为芬兰经济的火车头，它占了芬兰股市值的2/3， 和该国总出口的1/5，把500万芬兰人与世界上各地无形 网网络中的总计10亿人连起来。
全球首富比尔•盖茨
1)比尔•盖茨1973年（19岁）离开哈佛大学从商, 1975年以5000美元资本创办微软，抓住信息技 术的关键—操作系统来发展企业,到1987年成 为亿万富翁，1994年成为世界首富，现已连续 九年居首位。 2《福布斯环球商业与金融》杂志（2003）报道， 盖茨的个人财产为410亿美元，比前一年减少 了100多亿美元。但比第二名沃伦.巴菲特还是 领先很多（沃伦.巴菲特的个人净资产为305 亿美元,2002年为350亿美元） 。
(1) 信息科学技术（包括微电子、光电子科学技术） (2) 生物科学技术（包括生命科学技术） (3) 新能源科学技术（包括核能科学技术） (4) 新材料科学技术（包括纳米科学技术） (5) 环境科学技术（包括地球科学技术） (6) 航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术） (7) 海洋科学技术（包括地球科学技术） (8) 先进制造科学技术（包括微机电系统科学技术） (9) 管理科学技术（包括软科学技术） (10)认知科学技术（包括人脑和智能系统科学技术）
1977年开始生产，1994年500余架分布20余国家。 两台伊索托夫RD-33发动机，大修700小时总寿命 1400小时。 双垂尾，最小转弯半径450M（400公 里时速）。空重11000公斤，最大起飞重量18.5 吨。转场航程2100公里（1500升副油箱）最大 2900公里（再加两个800升油箱）。标准武器：6 枚P-60M短距导弹或P-73中程导弹，以及4枚P27P或P-27T中程导弹，改进型可挂6枚P-77主动 制导PBB-AE先进导弹。