现代科学技术常识

现代科学技术常识

一、现代科学技术革命

（一）科学技术革命的内涵与实质

1、科学－理论认识；技术－理论认识在现实中的实际运用。

2、科学革命――认识的变革，带来了观念、理论、方法的变革。如，牛顿第一定律

技术革命――劳动工具、生产工艺、管理技术的根本变化。

第一次工业革命：蒸汽机的发明，是工场手工业发展到机器大生产的一个飞跃。它不仅是一场生产技术上的革命，也是一次深刻的社会革命，引起了生产关系上的重大变革。

第二次工业革命，标志(产业革命):电气化，19世纪，随着资本主义经济的发展，自然科学研究工作取得重大进展，1870年前后，由此产生的各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，促进经济的发展。―――人类社会进入工业时代

第三次工业革命，在二战以后，标志微电子技术的发展和普遍应用，是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命。―――人类社会进入信息化时代

第四次工业革命，则意味着人类社会宇航时代的开始！

3、科学知识体系――科学事实、科学理论、科学观念（居于首要）组成。

科学革命的实质――科学知识体系发生了根本性变革。

（二）现代科学革命的主要内容

科学革命往往是在某个领域发生的

1、物理学革命――相对论和量子理论创立与发展，20世纪最伟大的科学革命。

相对论有狭义与广义之分，如，你看和一个美女在一起觉得时间特别短，与

一个不怎么样的女人在一起，觉得时间特别长。

带来了能源、信息、生物工程等高新技术的发展，核技术的突破。

2、现代宇宙学――宇宙的时空特征，有爱因斯坦作为代表。

从古至今，人们一直渴望了解大千世界的来龙去脉。在终于了解我们定居的这颗星球不过是茫茫宇宙无数星体中的一个以后，天文学家开始致力探索宇宙的起源。几十年来，粒子物理学家和天文学家联手勾画出一种可能的宇宙早期图像：宇宙发端于距今150多亿年前的大爆炸。

大爆炸宇宙学的建立经历过三度辉煌：第一次是在本世纪20 - 40年代，哈勃发现了宇宙中遥远天体的整体退行，也就是正在离我们而去，伽莫夫由此建立了热大爆炸宇宙学的基本框架；第二次是1964年，两位美国工程师意外地发现了宇宙大爆炸遗留下来的原始火球即微波背景辐射，它的冷却温度（3K）符合伽莫夫的理论预言：这一划时代的发现荣获1978年诺贝尔物理学奖；第三次便是1998年，人们第一次确定了宇宙的组成——40%的物质和60%的“黑色”能量。而在这40%的物质中，仅有5%是人们熟知的“普通”物质，其余35%则为不可视的“暗物质”。

关于宇宙的问题虽然没有解决，但是，我们可以看到两个伟大的事实：一、人是宇宙物质演化的结果。而人的思维又反过来认识宇宙间的万物，充分体现了人的智慧和力量的伟大；二、人类对宇宙的认识，特别是近几十年来在观测事实和理论分析中都有巨大的飞跃，它预示着未来会有突破性的伟大成就，这是人类社会和科学发展的规律，我们每个人都不是局外人。

3、生命科学――20世纪物理学和化学相互渗透发展起来的，建立在分子生物学的基础上，主要研究蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能的。

应用在医药领域，突破了DNA技术，克隆羊的出现说明的什么。

应用在工农业上，人工培植了很多植物，如农村的许多农作物。

近一年半以来，破译生命密码的人类基因组计划日渐进入尾声，随之而来的以蛋白质和药物基因学为研究重点的后基因组时代已经拉开序幕，人类进一步迈向对自身的深入了解。人类基因组计划的顺利进行为后基因组时代的研究奠定了坚实的基础。2000年6月26日，参与人类基因组计划的中国、美国、德国、日本、法国、英国等六国科学家向全世界宣布人类基因组工作草图绘制成功。人类基因组工作草图涵盖了人类基因组97％以上的信息，标志着科学家基本完成了人类基因组测序计划。2001年2月12日，上述六国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。科学家认为，“人类基因组计划”是继

“曼哈顿”原子弹计划、“阿波罗”登月计划之后自然科学史上的第三大计划。

如今，世界上多家制药公司和生物技术公司正在后基因组时代的研究中展开竞争。但是，目前测定蛋白质的技术还远远落后于破译基因组的工具。据估计，人体内可能有几十万种蛋白质，大概需要10年时间进行识别。

人类基因组研究的发展还将促进生命科学与信息科学等相结合，带动一批新兴高技术产业的发展。据预测，在未来10至20年里，基因组研究重点将进入确定基因结构与功能等应用研究阶段，生命科学因此将迎来新的大发展。

去年7月2日，世界第一颗全植入人造心脏开始起跳。这一天，生命垂危的心脏病患者罗伯特.图斯在美国肯塔基州被成功植入了一颗与体外彻底隔绝、能够自主运行的人造心脏。这一新型的人造心脏被命名为“阿比奥科”(A bio-Cor)。尽管这名接受移植的59岁患者在手术两天后出现肾衰竭、糖尿病等病症，并于2001年11月30日因慢性疾病引起腹腔出血而死亡，但这历史上第一颗被完整植入人体、无须与外界进行管线联接的完全意义上的人造心脏运行了将近5个月。这次手术被认为是自20世纪80年代以来人工心脏技术中的一大飞跃，是人造心脏移植手术发明近20年来具有划时代意义的巨大进步。

（三）现代技术革命的主要内容

近代技术发展经历了两个阶段：一是40－60年代，核技术、电子计算机技术、空间通讯技术逐渐走向成熟。二是70年代，即新技术革命阶段。徽电子为核心的新兴技术群变革，包括信息技术、新材料技术、生物技术、新能源技术、空间技术和海洋技术，信息技术、新能源技术、材料技术被看作现代文明的三大支柱。

1、信息技术－微电子、计算机和光纤

微电子――主要集成电路

计算机――1946年美国研制的第一台电脑。

光纤――传输作用，如现代的3G光纤。是一根双层同心石英玻璃丝。

2、新能源技术

常规能源――石油、天燃气、煤炭

新能源――煤炭的气化与液化；核能技术；可再生能源，如太阳能、风能、地能。

3、新材料技术

4、生物技术