01现代科技革命与产业革命

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1.2.1 科学与技术相互促进循环发展 规律
科学革命为技术革命的展开提供了理论基础和 理论指导
技术革命为科学革命的展开提供了研究课题和 研究手段
三次科学革命与三次技术革命相互促进循环发 展
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以天文学革命为 发端,以经典 力学为主导 (1543-1688)
以化学革命为 发端,以物理学 为主导 (1783-1905)
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1.3.1 产业革命的含义、动因和历史 进程
(1)什么是产业革命 工业革命(Industrial Revolution):机械化、电 气化、自动化 技术革命：蒸汽机技术、电力技术、计算机 经济的社会形态的飞跃性变化； “产业革命”一词是恩格斯在1845年出版的《英 国工人阶级状况》一书中首次使用。按恩格斯原 意，产业革命既是生产技术的飞跃变化，也是生 产关系的深刻变革。 按照恩格斯的思想,我们可以将产业革命定义为: 产业革命就是产业体系中主导技术的变革和产业 组织结构的飞跃变化。 19
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1.3.2 第四次科技革命来临
(1)转基因动植物研究开发的新进展 转基因技术就是将人工分离、修饰过的基因导入生物体 基因组当中，由于外源基因的表达，引起生物性状的可 遗传的变化。 1970 年 代 ， 美 国 斯 坦 福 大 学 生 物 化 学 家 保 罗 . 伯 格 （Berg，Paul）、科亨（S. Cohen）等领导的研究小组， 创造了基因体外重组DNA技术，发现了体外重组DNA的表 达，开创了基因工程。 转基因猪 经20年的艰苦研究，到90 年代取得突破性进展。 ◆1992年英国剑桥大学培 育出一头专供人体器官移 植用的转基因猪； 美国 Vasil等用基因枪法获得转 24 基因小麦 。
以物理学革命为 发端,以系统科学 为主导 (1900)
?
以纺纱机的发明为 发端,以蒸汽机技术 的广泛应用为标志 (1765-1865)
以电动机的发明为 发端,以电力技术 的广泛应用为标志 (1820-1944)
以电子管的发明为 发端,以电子计算机 广泛应用为标志 (1904- )
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图1-1 三次科学革命与三次技术革命相互促进循环发展
3% 2% 1%
7%
33%
54%
美国 英国 日本 法国 德国 中国
美、英、日、法、德、中 分别承担的测序任务比重
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1.3.2 第四次科技革命来临
(2)人类基因组计划的实施 2006年5月18日，150名英国和美国科学家组成的团队 历时10年终于完成了人类最后一个染色体—1号染色体 的基因测序。 科学家发现：人类的基因数约为39000个，远小于原先 10万个的估计。人有而鼠没有的基因只有300个；人与 人之间99％的基因密码是相同的。 人类基因组计划的完成，将大力促进基因工程药物的 开发，以及单基因遗传病和多基因疾病的基因诊断和 基因治疗、生物芯片等的研制。 基因治疗不仅有可能使6000多种与遗传有关的疾病得 到有效防治,而且为攻克癌症、艾滋病等疑难病症带来 希望。
取代，就会产生这一时代的技术革命。
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1.1.4 近代以来的三次技术革命
信息革命 (1904- ) 电力革命 (1821-1944)
蒸汽机革命 (1765-1865)
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1.2 科学技术发展的基本规律
1.2.1 科学与技术相互促进循环发展规律 1.2.2 科学技术与社会经济的互动规律 1.2.3 科学与哲学的相干作用规律 1.2.4 科学技术的社会整体能力是科学技 术发展的决定因素
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电流磁效应的发现 (1820)
电磁感应定律的 发现 (1831)
电磁波假说(1865) 得到证实 (1888)
电动机雏型的发明 (1821)
发电机的发明 (1833)
无线电通信技术 的发现 (1895- )
图1-2 电磁理论与电力技术相互促进循环发展
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1.2.2 科学技术与社会经济的互动 规律
1949年，英国剑桥大学教授巴特菲尔德 （H.Butterfield）在《近代科学的起源》 （ The Origins of Modern Science, London, 1949）一书中，第一次从一般意义上提出了 “科学革命”这一概念。 他认为，在决定近代特征的划时代事件中，科 学革命比文艺复兴和宗教改革更为重要。 他说：“科学革命使基督教兴起以来的一切都 黯然失色，并使文艺复兴和宗教改革退居于仅 仅插曲的地位，...... 几乎没有任何一个领 域比科学革命还更为重要。”
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1.3.1 产业革命的含义、动因和历史进程
(2) 产业革命的动因
科学革命
相对稳定的科学观念 发生根本性变革
？
技术革命
新旧技术体系的更迭
？
科学 革命
产业革命
产业 革命
产业体系中主导技术的变革 和产业组织结构的飞跃变化
技术 革命
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1.3.1 产业革命的含义、动因和历史进程
(3)产业革命的历史进程
以天文学革命为 发端,以经典力学 为主导 (1543-1688) 以纺纱机的发明为 发端,以蒸汽机技术 的广泛应用为标志 (1765-1865) 以电动机的发明为 发端,以电力技术 的广泛应用为标志 (1820-1944) 以电子管的发明 为发端,以电子计 算机广泛应用为 标志(1904- ) 广泛应用蒸汽机技 术，实现从工场手 工业向机器大工业 的转变(1770 — )
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1.1.1 科学革命的含义
科学革命是指包括科学事实、科学理论 和科学观念三个基本要素组成的科学知 识结构体系的根本性变革，其中作为体 系硬核的科学观念居于最高层次，它代 表着一个时代科学思想的精华，为科学 理论活动和实践活动提供基本准则和框 架。 因此，所谓科学革命，是指相对稳定的 科学观念发生根本性变革，并在科学共 同体中得到确认。
社会的经济需求是科学技术发展的根本 动力 社会的经济支持是科学技术发展的物质 基础 科学技术是社会经济变革的革命力量 科学技术 社会经济需求 社会经济支持 社会经济变革
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1.2.3 科学与哲学的相干作用规律
哲学的发展以科学新发现为基础 科学的发展以哲学理论为指导
科学事实 科学概念 科学 科学理论
2006年，美国约83%的棉花为转基因品种； 2010年,全球棉花出口846万吨,美国达到322万 吨,占39%。
转基因小麦
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1.3.2 第四次科技革命来临
(2)人类基因组计划的实施
1985年，美国生理学家、诺贝尔生理学奖获得 者杜伯克(Renato Dulbecco)发表短文《肿瘤 研究的转折点：人类基因组测序》（Science, 231: 1055－1056）提出将人类基因组列入全 美并成为全球性的重大计划的设想。 美国政府于1990年正式启动人类基因组计划 （Human Genome Project, HGP），预计投资 30亿美圆，用15年的时间寻找出人体10—14万 个基因，确定30亿个碱基对的排列顺序；绘制 遗传图、物理图、序列图和转录图，建立基因 资源库和DNA克隆库等，揭示关系人类生、老、 病、死的遗传信息。
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(2) 人类基因组计划的实施 先后又有英、 日、法、德、中 五国参加。 我 国 于 1994 年 启动基因组研究， 1999 年 开 始 参 与 人类基因组计划， 承担了“人类3号 染色体短臂上一 个 约 30Mb 区 域 的 测序任务”，该 区域约占人类整 个基因组的1％。
1.3.2 第四次科技革命来临
第1章 现代科技革命 与产业革命
主要内容
1.1 科技革命的含义 1.2 科学技术发展的基本规律 1.3 第四次产业革命
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1.1 科学技术革命的含义
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 科学革命的含义 近代以来的三次科学革命 技术革命的含义 近代以来的三次技术革命
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1.1.1 科学革命的含义
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1.1.1 科学革命的含义
学术界对科学革命的概念也有各种不同的见解：
（1）英国著名的科学哲学家K.Popper从进化论的角度理解 “科学革命”的概念。认为只要理论与经验不一致，理 论便被证伪，从而科学便发生革命。 （2）美国著名科学哲学家T.Kuhn从“规范”框架理解“科 学革命” 的概念。认为科学革命也就是科学规范的更替. （3)I.Lakatos则认为科学革命是科学研究纲领的进化与退 化的更迭。 (4 ） 科 学 学 的 奠 基 人 、 英 国 科 学 史 学 家 贝 尔 纳 （J.D.Bernal）从科学社会学的角度对科学革命的概念 做出解释。提出：“许多科学观念的改变总合成为一场 科学革命。”（Science in History，London，1957， p210）
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1.3.2 第四次科技革命来临
(3) 克隆技术的重大突破 1937年，美国科学家怀特等人把从胡萝卜、烟草等植物 体上的组织取下的一块，放在试管里培养，长出新的细 胞和组织，使1902年德国植物学家哈贝兰德的预言变成 现实。 英国胚胎学家维勒穆特领 导的研究小组，从一只母羊 乳房上提取一个乳腺细胞， 与从另一只母羊身上提取的 卵子进行电子“焊接”，形 成一个胚胎，并把该胚胎移 入另外一只母羊子宫内培育， 便于1996年7月5日生下了一 只小羊羔，取名为多利 （DOLY）。（2003年2月14 日因肺部感染而死亡）
解放思想 哲学 思想方法 思维能力
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1.2.4 科学技术的社会整体能力是 科学技术发展的决定因素
科学技术的社会建制系统（成员、体制、科研 管理）
科学技术的社会支持系统（经济、教育、信息、 装备） 科学技术的社会管理系统（战略、规划、政策、 法规、资源配置）
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科学技术社会建制系统
(成员、体制、科研管理)
1.3.1 产业革命的含义、动因和历史进程
(2)产业革命的动因
农业
工场手工业
机器大工业
（开始于18世纪中叶）
（开始于约公元前8世纪）（开始于公元14世纪）
18世纪中期到19世纪，欧美一些主要国家先后进行了产业革命： 英国（1760-1840）；美国（1814-1860）；法国（18201870）；德国（1840-1880）；意大利（1871）。
以化学革命为发 端,以物理学为 主导 (1783-1905) 以物理学革命为 发端,以系统科学 为主导 (1900)
广泛应用电力技术， 垄断产业组织形成， 工业经济大发展 （1870— ）
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广泛应用电子计算 机，信息产业兴 起，产业融合 （1970— ）
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1.3.2 第四次科技革命来临
1953年2月28日英国遗传学 家Watson和Crick宣布：从 细胞核中发现了决定生命遗 传的脱氧核糖核酸(DNA)双 螺旋分子结构，破译了遗传 密码，创立了分子生物学。 从此，生命科学迅速发展， 特别是在20世纪90年代取得 重大突破，并引领生物技术 取得一系列突破性进展。 人类基因图谱
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1.1.2 近代以来的三次科学革命
物理学革命 （1900-）
化学革命 （1783-1905）
哥白尼革命 （1543-1688）
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1.1.3 技术革命的含义
技术革命是指新旧技术体系的更迭。
技术体系是由一个时代不同门类技术按照一定
方式构成的技术群，在该技术群中处于核心地
位的技术称为主导技术。
如果技术体系中的主导技术被一种新兴技术所
1.3.2 第四次科技革命来临
(1)转基因动植物研究开发的新进展
1995年我国科技工作者在世界上 首次获得抗小麦黄矮病毒的转基 因小麦，培育出具有抗棉铃虫性 突出、丰产性好并抗枯萎病、耐 黄萎病等特点的转基因棉花，并 在全国大面积试种，取得显著效 果。 目前中国已经培育并通过审定的 转基因抗虫棉新品种已达30多个。
科学技术社会建制系统
（经济、教育、信息、装备）
科学技术社会支持系统
（战略、规划、政策、法规、资源配置）
科 学 技 术 社 会 整 体 能 力
科 学 技 术 发 展
图1-3 科学技术的社会整体能力构成及作用
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1.3 第四次产业革命
1.3.1 产业革命的含义、动因和历 史进程 1.3.2 第四次科技革命来临 1.3.3 第四次产业革命已见端倪 1.3.4 我国生物技术产业的发展
维勒穆特与克隆羊
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1.3.2 第四次科技革命来临
(3)克隆技术的重大突破 “克隆羊”的诞生表明，运用无性 繁殖技术，用哺乳动物体细胞克隆 一个与供体哺乳动物基因相同的成 体哺乳动物，不仅是可能的，而且 成为现实。 随后，克隆牛、克隆猪、克隆鼠、 克隆猫、克隆兔等相继成功。目前 体细胞哺乳动物克隆“家族”中的 成员已有十多个。 从理论上讲，克隆人是可能的。但 因引起人类伦理问题，世界各国纷 纷出台法律，禁止克隆人研究。惟 有英国宣布允许从事医用克隆人研 究，并于2004年8月首次克隆出了 人类胚胎细胞。