(完整版)现代科学革命
2015高考历史总复习课件：3.18.36 现代科学革命
解析：选 D。 “物质和能量可以相互转换”指的是爱因斯
坦的质能关系式 E＝mC2。“双胞胎以不同的速度衰老”说明时
间是可变的，指的是爱因斯坦的相对论。
考点 2 现代信息技术 1．(2012 年重庆文综)第三次科技革命的浪潮汹涌澎湃，蔚 为壮观。它与前两次技术革命相比，既有不同的特点，又呈现 ) 出新的发展趋势。这具体表现为( A．新的技术和发明超出一国范围 B．科学和技术之间开始走向结合 C．学科越来越少且分工越来越细 D．科学研究朝着综合性方向发展 解析：选 D。依据所学知识，阐释历史事物的特征，D 项 与第三次科技革命的特点相符；A 项在前两次技术革命就已具 有；B 项应是第二次科技革命的特点；C 项“学科越来越少” 说法错误。
2．消极影响： (1)信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等，都对社
会经济的发展产生越来越大的影响。 (2)全球各国围绕互联网的竞争日益加剧，表现在经济、政
治、军事、文化各个领域，造成世界更加动荡不安。
(3)互联网为人们创造了一个虚拟社会，往往使部分人沉迷
其中，不能自拔，特别是腐朽落后文化和有害信息易于腐蚀未
(2)核心技术：遗传工程。 ①1990 年，国际人类基因组计划正式启动；21 世纪，该计 框架图 和对人类基因组图谱的初步 划完成了人类基因组的__________ 分析。 ②1997 年，人类第一次用哺乳动物已分化的体细胞进行
克隆 成功。 ______
3．航天技术： 苏联 发射人类历史上第一颗人造 (1)人造卫星：1957 年，______ 地球卫星，创造了宇航业的伟大开端。
(2)宇宙飞船： 加加林 ①1961 年，苏联发射“东方一号”载人宇宙飞船， ________
成为人类第一个飞上太空的人。
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。
高二历史必修3(岳麓版)：6-25现代科学革命
地位和其所面临的挑战，表明物理学危机中孕育着新的革
命，由此引出第二目。第二目“爱因斯坦与相对论”，讲 述相对论物理学和哲学理论的突破，重在表现相对论在物 理学和哲学发展史上的里程碑地位。第三目“量子理论中 的微观世界”，讲述量子理论对人类在微观世界研究领域
岳 麓 版 历 史
发展中的伟大意义及其对新的科学技术发展的积极影响。
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
2．爱因斯坦创立的相对论力学与牛顿力学的关系， 比较准确的说法是( )
岳 麓 版 历 史
A．前者否定了后者
B．前者概括了后者 C．前者发展了后者 D．前者融合了后者 【答案】 C
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
【解析】
知道相对论、量子论的主要内容，认识 其意义。 相对论、量子论的主要内容及其意义。 物理学大发展的影响。
岳 麓 版 历 史
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
岳 麓 版 历 史
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
课文第一目“经典物理学的危机”，讲经典物理学的
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
【解析】
这个问题主要考查学生的知识记忆能力。
B项日心说提出者是哥白尼；C项量子假说的提出者是普朗
克；D项万有引力定律的提出者是牛顿。
【答案】 A
岳 麓 版 历 史
必修③
第25课
现代科学革命
第6单元 现代世界的科技与文化
【例2】
(2008·广东)19世纪，西方人宗教信仰的虔 )
第25课 现代科学革命(正)
背景：
经典物理学的危机
内容： 狭义相对论与广义相 相对论 现 代 内容 科 （两大支柱） 学 革 量子论 命
对论；相对性原理与 意义： 光速不变原理
历程： 普朗克的量子假说，
爱因斯坦的光的量子 意义： 理论；玻尔的原子
影响： 构成了现代物理学的基础，
改变了人们看世界的角度和方式， 对人类的思维产生了影响。
普朗克（1858—1947）生 于德国基尔。1879年普朗克在 慕尼黑大学获得博士学位后， 先后在慕尼黑大学和基尔大学 任教。由于量子论创立，普朗 克获得1918年诺贝尔物理学奖。 普朗克诚恳，忠于职守， 他的业余爱好是音乐，在这方 面表现了专业艺术才干；另一 项业余爱好是他一直坚持到晚 年的登山运动。 加热到不同温度 的物体发出不同 颜色的光。 热辐射现象
B
11、有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了 热烈的欢迎，卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是 因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。” 这句话是指： A、绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B、相对论有悖与人们的日常生活经验 C、人们更崇拜卓别林 D、伟大的科学家不如知名艺术家
一、牛顿经典力学的创立——近代科学形成的标志
1、牛顿的主要成就（数学和物理学）
2、牛顿经典力学的影响 ① 有助于人类解释与预见物理现象，是经典物理 学和天文学的基础，实现了自然科学的第一次理 论性大综合,标志人类科学时代的开始。 自然科学角度 ② 牛顿力学和热学引发了第一次工业革命. 生产力和社会发展角度 ③ 为启蒙思想和唯物主义哲学奠定科学基础. 哲学角度
B
12、从经典力学到相对论的发展，说明： ①许多科学成就都是“站在巨人肩膀上”的发现 ②人类对自然界的认识是随着时代的前进而不断发展的 ③人类开始从宏观世界深入微观世界认识客观规律 ④科学的发展是无止境的 A、①②③④ B、①②④ C、①②③ D、②③④
现代科技革命
哈格里夫斯发明了“珍妮”纺纱机。
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工作机的技术革新，要求为它
们提供强大而方便的动力，从而
产生了动力上的革命的要求，瓦 特的蒸汽机（1768年）就是在这
种形势下应运而生的。
2013年7月9日星期二
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经过改进，1783年瓦特发明了旋 转式蒸汽机，能为各种工作机提供动 力，从而成为具广泛推广价值的“万
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④生物学 近代生物学是从突破奉为权威的盖仑 学说开始。《人体的构造》的出版（维 萨留斯，1543年）与血液循环理论的创 立（哈维，1616年）作出了重大贡献。
19世纪60年代，达尔文与华莱士同时 创立生物进化论，其标志是1859年《物 种起源》一书的出版。
1838—1839年，施赖登与施旺建立的 细胞学说是近代生物学的又一重大成就。
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X射线、放射性、电子的发现， 强烈地冲击着原子作为宇宙基石
的传统观念，揭开了人类对于原 子内部世界研究的序幕，开辟了 现代科学发展的道路。
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②微观粒子运动理论之建立 1900年普朗克引入了能量子概念。这是 能量是连续变化，而现在的能量可以非连
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（1）计算机技术 现代各种信息技术或者以计算机技术
为基础，或者与计算机技术相结合，于
是，计算机技术在现代信息技术中处于
核心地位。
（2）通信技术
通信技术是迅速、准确传输信息的手
段，实现信息工作网络与现代化的基础。
2013年7பைடு நூலகம்9日星期二 41
（3）信息存储技术
信息存储指的是把信息存于一定介质中， 在需要时，再提取出来，它是信息工作之基 础。
第二讲：近代科学和现代科学革命
科学的基本特征
（1）一种社会建制。“科学作为一种建制而有 以几十万计的男女在这方面工作”。 （2）一种方法。在科学建制中，科学家采用一 整套思维和操作规则、程序和指导性原则（科学 方法）从事科学职业。 （3）一种累积的知识传统。科学的每一次进步， 都应当随时经受用指定的器械按指定的方法进行 的实证检验，否则就会被科学排除。这种公认的 客观检验标准（可证实性标准），在其他知识系 统，如宗教、法律、哲学和艺术等中是不存在的。
现代科学活动的基本类型
1.按照科研活动的三个阶段，即基础研究、应用研究和 开发研究，一般把现代科学划分为基础科学、技术科学 （或应用科学）和工程科学三大类。 （1）基础科学：对客观规律的认识，一般表现为由概 念、定理、定律等组成的理论体系；与生产实践关系比 较间接；研究成果可以公开发表。 （2）技术科学：研究生产技术和工艺工程中共同规律； 相对于基础科学而言是研究具体对象的特殊运动规律； 与生产实践的联系比较密切，发展迅速。 （3）工程科学：研究目的十分明确，即通过研究制造 出特定的机器，绘制出构思新颖的图纸，设计出适合的 工艺流程；它与生产领域最为接近，要解决产业中生产 技术的一系列具体的理论问题；有一定程度的保密性， 往往以申请专利的形式得到保护。
科学的本质特征
2.科学不同于常识 （1）常识知其然而不知其所以然，而科学则为 一种解释性活动。科学不仅要弄清事实和真相， 而且要对事实和真相给予解释。以解释性原则进 行的系统化和理论化工作是科学的特征之一。 （2）科学所使用的概念比常识更精确化、条理 化。常识只有在一组因素保持不变的情形下才真 正有效，局限性很大，科学则致力于消除这些缺 陷。 （3）科学具有预言性，其表述是严格的，而常 识的表述是模糊的。
2018_2019学年高中历史第六单元现代世界的科技与文化第25课现代科学革命教案(含解析)岳麓版必修3
第25课现代科学革命课程标准：知道相对论、量子论的主要内容，认识其意义。
一、经典物理学的危机1．辉煌(1)17世纪牛顿创立经典力学，经后人不断补充发展，日臻完善。
(2)19世纪，人们把经典力学看作权威的理论，认为物理学已经发展到完整、系统和成熟的阶段。
2．危机19世纪末，物理学上出现了一系列新的发现，无法用经典物理学来解释。
二、相对论与量子理论1．现代物理学诞生的原因(1)随着科技转化为生产力巨大威力的显现，各国政府对科技发展日益重视，科学研究突飞猛进，孕育着新的突破。
(2)19世纪末20世纪初，随着科学研究的不断深入，人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。
(3)经典物理学由于自身的局限性，以牛顿力学为基础的经典物理学无法解释物理学的新发现而陷入危机。
2．爱因斯坦能够取得伟大成就的条件(1)科学发展提供的基础。
(2)科学发展需要提供动力。
(3)个人坚持不懈勤奋追求真理的优秀品质。
(4)科学的工作和研究方法。
3．量子论和量子力学的影响(1)在量子论基础上发展起来的量子力学，极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。
(2)标志着人类对客观规律的认识，开始从宏观世界深入到了微观世界。
(3)相对论和量子力学的确立是物理学革命的高潮，以物理学革命为先导，带动了化学、生物学、天文学、地理学等学科的理论也都发生了革命性的突破。
(4)量子力学和狭义相对论结合形成原子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。
(5)量子力学还为电子技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
[史料探究]材料爱因斯坦与牛顿的对话(虚拟)：爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学框架体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。
牛顿：你比我更伟大，相对论在许多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为近代物理学的两大基础理论，相对论包容了我的三条运动定律及万有引力定律。
爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。
牛顿：哪有十全十美的理论，大家不用我们的理论，他们没有别的理论可用，圣人、神仙也要犯错误，你我都是凡人，你我的身躯已经融入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。
第25课 现代科学革命
• 说明：无论是学习还是科学研究都应该拥有
敢于质疑，敢于创新的精神。
科学家的小故事：
爱因斯坦小时候并不活泼， 三岁多还不会讲话，父母很 担心他是哑巴，曾带他去给 医生检查。还好小爱因斯坦 不是哑巴，可是直到九岁时 讲话还不很通畅，所讲的每 一句话都必须经过吃力但认 真的思考。
科学家的小故事：
普朗克进入科学殿堂以后，无论 遇到什么困难，都没有动摇过他献身 于科学的决心。他的家庭相继发生过 许多不幸：1909年妻子去世，1916 年儿子在第一次世界大战中战死， 1917年和1919年两个女儿先后都死 于难产，1944年长子被希特勒处死。 但是普朗克总是用奋发忘我的工作抑 制自己的感情和悲痛，为科学做出了 一个又一个重要的贡献。
形成系统化和理论化的知识体系而达到成熟和完善， 并带动了其他学科的发展。 • （2）把天上和地上的运动统一起来，实现了人类对自 然界认识的大综合。 • （3）引发了第一次工业革命，使人类进入蒸汽时代。 • （4）为启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。
材料一： 当德国著名的 物理学家普朗克年轻时向他的老师 求教，是选择音乐还是物理学作为自己终身的职 业时，得到的答复是：“物理学基本是一门已经 完成了的科学，因此，对于物理学的研究实际上 是不会有多大成果的。” 当时许多物理学家认为：物理学的大厦已经落 成，人类对自然界的认识已经到了尽头。
巩固提高：
1、20世纪初，为物理学发展带来革命性变化的是 （ ）A 牛顿力学 B 经典物理学 C 相对论 D 电磁学
爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思 维能力和创造力的人”，其理论对现代物理 学仍然具有指导作用。 同意第一种：牛顿力学体系的建立是近 代科学形成的标志，在欧洲启蒙思想宣扬科 学、反对封建神学的运动中发挥了极大的作 用，以牛顿力学为代表的经典物理学开创了 一个崭新的科学时代。相对论是在经典物理 学基础上发展起来的，两者之间是继承与发 展而不是相互排斥的关系。
现代科技革命与自然观新概括
刘立 liuli66@
7
20世纪其他领域的革命
生物学革命
宇宙学 重大观测发现和大爆炸理论
板块构造理论
系统理论的建立
刘立 liuli66@
8
DNA双螺旋结构
刘立 liuli66@
9
2 现代技术革命
现代技术革命，又称新技术革命，是指二战之 后兴起的以信息技术、生物技术、新材料技术、 新能源技术、空间技术、海洋开发技术为主要 内容的技术革命。 原子能时代 空间时代 生命科技时代 计算机时代 信息时代
刘立 liuli66@
16
3 万物一体的系统自然观
系统是由要素及其相互关系组成的一个整体。 系统是由要素及其相互关系组成的一个整体。 系统是由要素组成的； 系统的各要素之间存在着特定的关系； 1）系统是由要素组成的； 2）系统的各要素之间存在着特定的关系； 3）系统的结构使它成为一个有特定功能的整体
刘立 liuli66@
3
爱因斯坦与相对论
爱因斯坦（1879-1955）针对经典物理学与新的实 验结果之间的矛盾，1905年发表了“论动体的电 动力学”，标志着狭义相对论的诞生。
狭义相对论提出了一些重要的结论，如时缓效应、 尺缩效应、质量速度关系式、质能关系式（即 E=mC2）。
刘立 liuli66@
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内涵
万物不同而相通； 万物普遍联系； 自然界以系统的方式而存在； 自然界的系统表现出层次性。
刘立 liuli66@
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4 生生不息的演化自然观
宇宙的起源和演化
元素的起源和演化
生命的起源
生物的进化
刘立 liuli66@
系统的分类：封闭系统、 系统的分类：封闭系统、开放系统
系统的层次性 在非生命系统 最低层次是夸克，到基本粒子，到原子核；原子；分子。宏观层次， 最低层次是夸克，到基本粒子，到原子核；原子；分子。宏观层次， 宇观层次。 宇观层次。 在生命系统 分子，生物大分子，细胞，器官，个体，种群，生态系统，生物圈。 分子，生物大分子，细胞，器官，个体，种群，生态系统，生物圈。
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第26课 现代科学革命
一、课标要求
知道相对论、量子理论的主要内容，认识其意义
二、导学提纲
⎪⎩
⎪⎨⎧来解释，使之陷入危机法用的一系列新的发现，无世纪末，物理学上出现危机：阶段、和、发展到为绝对权威，物理学已为基础的经典物理学成世纪，以辉煌： 19
19 ⎪⎪
⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧
1916 1905的思维打破了经典物理学个全新的物理学世界，伟大的革命，创立了一意义：是物理学领域最化是相对的，可以互相转不是绝对不变的，而、运动、原理；时间、原理和内容：基本原理是学家继牛顿之后最伟大的科，爱因斯坦因此成为了年又建立了，了学》一文，完整地提出发表《论动体的电动力年，提出：⎪⎩⎪⎨⎧ 1900基础之一，构成了现代物理学的了人类的的发展，从根本上改变意义：推动了，量子力学建立起来提出了原子的量子理论提出了光的量子理论；发展：提出了量子假说年，诞生：
三、释疑解惑
1、基本线索
2、相对论、量子论出现的历史背景——19世纪经典物理学的危机是什么？
17世纪后期，牛顿发表了著名的力学三定律（惯性定律、加速度的比例定律、作用与反作用定律）和万有引力定律，标志着经典力学体系的建立。
当时，以牛顿力学为代表的经典物理学被认为是绝对权威的理论，认为一切自然现象都可以用经典物理学加以说明，而且物理学已经发展到了完整、系统和成熟阶段，以后的工作只不过是在细节上做些修正和补充，在计算上更细致一点，使理论更加完备。
一些科学家还根据万有引力定律计算出了海王星和冥王星的位置，证明了经典物理学的准确性、科学性和可预见性。
但是，经典物理学是以日常生活中常见的低速运动的物质为研究对象的，在这里，时间和空间被认为是绝对的，是与物质运动无关的因素。
因此，一旦物理学研究的这种基础发生变化，如所研究的物质是以光速或接近光速运动时，经典物理学的某些结论就变得不准确。
这种状况随着20世纪以来科学研究的不断深入而日益显现，如神秘的“以太”一直不能被证明是存在的、高速运动的微观粒子发生的现象非经典力学所能解释等。
物理学只有来一番彻底的革命，才能适应科学研究的新形势。
在这种背景下，相对论与量子论应运而生。
经
典物理学的危机
爱因斯坦与相对论 量子理论中的微观世界
四、自我测评
（一）选择题
1、爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为①否定了经典力学的绝对时空观②揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性③打破了经典力学体系的局限性④使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界
A①②③B②③④C①③④D①②④
2、现代物理学的基础是
A牛顿力学B相对论C量子假说D量子理论、相对论
3、下列表述不正确的是
A牛顿创立的经典力学是经典物理学的基础
B经典物理学所适用的主要是日常生活中的物理现象
C相对论的提出证明经典的物理学是完全错误的
D量子理论使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步
4、海王星的发现是根据
A哥白尼日心说的推算B牛顿理论的推测
C法拉第演说计算D爱因斯坦对时间、空间属性的揭示
5、20世纪初，为物理学的发展带来革命性变化的是
A．牛顿力学B．经典物理学C．相对论D．电磁学
6、相对论的两个基本原理是①相对性原理②质量守恒定律③光速不变
原理④万有引力定律
A. ②③
B.②④
C. ①③
D.①④
（二）非选择题
7、爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
请回答：
①“牛顿时代”在物理学上指什么时代？
②有人认为相对论出现后，牛顿在历史上的光辉完全被摸掉。
爱因斯坦是如何评价牛顿的？你同意哪一种观点？说出你的理由。
（三）延伸与探究
8、量子理论和相对论的提出有什么共同点?这说明了什么？
答案
一、选择题1、A 2、D 3、C 4、B 5、C 6、C
二、非选择题
7、①经典力学体系建立的时代
②爱因斯坦认为，牛顿“是一位具有最高思维能力和创造力的人”，其理论对现代物理学仍然具有指导作用。
牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，在欧洲启蒙思想宣扬科学、反对封建神学的运动中发挥了极大的作用，以牛顿力学为代表的经典物理学开创了一个崭新的科学时代。
相对论是在经典物理学基础上发展起来的，两者之间是继承与发展而不是相互排斥的关系。
三、延伸与探究
8、从背景上看，19世纪末，物理学得到了极大的发展，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙。
但是，一系列新的发现无法用经典物理学解释，这使得经典物理学陷入了危机，面临着挑战。
从产生过程看，第一，都是科学大师们敢于向权威挑战，追求真理的结果。
第二，都经历了一个产生发展完善的过程。
这说明了人们对自然界的认识是不断深入的，科学的发展是在打破了原有认识的基础上不断创新、发展的。
坦根据相对论的观点提出质能转换理论后，曾致信美国总统罗斯福，建议美国研制原子弹，以便在二战中尽快战胜法西斯国家。
1945年8月，美国先后在日本的广岛、长畸投下两颗原子弹，加速了日本法西斯的投降，但对无辜平民的伤害也同样令全世界震惊。
爱因斯坦为此非常懊悔。
从这件事中，我们能得到什么启发？我们应如何对待科学的发展？
答题要点：科学理论对科学的发展有巨大的推动作用，但科学技术本身是一把双刃剑。
科技能造福人类，推动生产力水平的提高，但如果运用不当，也能危害人类。