現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

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1、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的近期發(fā)展及展望東北大學(xué)聞邦椿1現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的近期發(fā)展及展望1一般情況220世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的幾項重大成就321世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨向4我們面臨的機遇與挑戰(zhàn)21一般情況1.1現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)取得突飛猛進的發(fā)展20世紀(jì)后30年,人類所取得的成果比過去2000年的成果還多(主要是近50年)。19世紀(jì)，科技成果每50年增加一倍。20世紀(jì)中葉，大約每10-15年增加一倍?，F(xiàn)在，大約每5-8年增加一倍。（這么發(fā)展下去，速度是十分驚人的）31一般情況（續(xù)）1.2科技人員的數(shù)量在不斷地增加美國，每10年科技人員要增加一倍。西歐，每15年翻一番。預(yù)計未來100年中，科技人員將增加一倍還要多。我國

2、近幾年一直在擴大高校的招生名額。41一般情況（續(xù)）1.34次重大的產(chǎn)業(yè)革命第一次產(chǎn)業(yè)革命是以蒸汽機的發(fā)明為代表。（1781年，瓦特）第二次產(chǎn)業(yè)革命是以電力的發(fā)現(xiàn)為代表。（1879年，愛迪生）第三次產(chǎn)業(yè)革命是以原子能的發(fā)現(xiàn)為代表。（1945年美國在日本廣島扔下了第一顆原子彈,此后便轉(zhuǎn)向和平利用，1951年美國建成了第一座核電站）第四次產(chǎn)業(yè)革命是以高新技術(shù)為代表,以信息技術(shù)及生物技術(shù)的發(fā)展為標(biāo)志。（20世紀(jì)后半期）51概況（續(xù)）1.4世界科技中心在不斷轉(zhuǎn)移早在7-12世紀(jì)以前，我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)久不衰。1540-1610年轉(zhuǎn)至意大利。1660-1730年轉(zhuǎn)至英國。1770-1830年轉(zhuǎn)

3、到法國。1810-1920年轉(zhuǎn)到德國。1920-現(xiàn)在轉(zhuǎn)移到美國。21世紀(jì)中葉可能又轉(zhuǎn)移到東方,即中國和日本。62.20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的幾項重大成就2.1一種技術(shù):計算機技術(shù)2.2兩個理論:相對論與量子論2.3三項突破:核能利用，空間科學(xué)，基因序列2.4四個模型:（1）夸克模型，（2）宇宙大爆炸模型，（3）地球板塊模型，（4）核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)模型72.1一種技術(shù)：計算機技術(shù)世界上第一臺電子計算機—ENINC（1945年美國莫切利和?？颂匕l(fā)明）。電子計算機經(jīng)歷了電子管、半導(dǎo)體、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路幾代的發(fā)展。目前計算機的計算速度已達每秒12萬億次。圖1.世界上第一臺電子計算

4、機ENINC（上）“曙光1000”大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)（下）82.2兩個理論：相對論與量子論愛因斯坦相對論對宇宙空間發(fā)生的一些物理現(xiàn)象有了正確的解釋（但還有些要觀點要通過實踐加以證明）。能量公式：E=mc2;物體最大速度不會大于光速;老子按光度完成宇宙旅行后返回地球，他比小子還要年輕。20世紀(jì)的另一重大理論成果是防大學(xué)量子論（1900年普朗克發(fā)表了量子論，1925年海森堡提出了量子力學(xué)），它的影響涉及到材料學(xué)、原子結(jié)構(gòu)理論、核能的利用和信息技術(shù)等方面（諾貝爾獎金獲得者楊振寧教授曾對此給以很高評價）。1999年格林提出了超弦理論，將相對論與量子論統(tǒng)一起來（這一理論還需要通過實踐加以證明

5、）。92.3三項突破1核能利用1951年美國建成第一座核電站，核能開始和平利用。目前法國核電站的總量已超過總發(fā)電量70％，美國和日本約占20-30%。圖2費米反應(yīng)堆（上）蘇聯(lián)第一座核電站（下）102.空間科學(xué)3.基因序列空間科學(xué)：1957年蘇聯(lián)將第一顆人造衛(wèi)星送上天空，1961年將載人人造衛(wèi)星送上天（圖4）（我國已是載人航天的第三大國）?；蛐蛄校?000年6月26日國際人類基因工作組計劃聯(lián)合研究小組公布了人類基因工作草圖，這標(biāo)志著人類解讀自身“生命之書”的路上邁出了的一步（人類基因由31.647億個萬堿基對組成,共有3萬至3.5萬個基因）。11圖3國際空間站（左），蘇聯(lián)宇航員加加林

6、（右上）美國宇航員阿姆斯特朗登月（右下）122.4四個模型1夸克模型2宇宙大爆炸模型夸克是物質(zhì)構(gòu)成的最小微粒。美籍華人諾貝爾獎金獲得者丁肇中教授發(fā)現(xiàn)J粒子（第4種夸克）宇宙大爆炸模型認(rèn)為宇宙是在百億年前（160億年前）核子爆炸而形成的。圖3宇宙大爆炸模型133地球板塊模型地球板塊模型的提出，為地震的發(fā)生及陸地的形成作出了正確的解釋。1.地震的產(chǎn)生（1976年唐山大地震，24萬同胞死于廢墟之中）2.陸地的形成（有6大洲，非洲與南美洲很早以前連在一起）圖4地球板塊模型144DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出，對研究細(xì)胞核及基因的結(jié)構(gòu)、組成和功能，都起到十分重要的作用。圖5核糖

7、核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)模型15321世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨向3.1一個升起:納米技術(shù)3.2兩個問題:資源問題、環(huán)境問題3.3三個領(lǐng)域:陸地、海洋和宇宙空間3.4四大支柱產(chǎn)業(yè):信息產(chǎn)業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)、生物工程產(chǎn)業(yè)3.5五個基礎(chǔ)學(xué)科:生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、宇宙科學(xué)、數(shù)學(xué)、思維科學(xué)163.1納米技術(shù)什么叫納米?1m=109nm;原子的大小約為10納米物質(zhì)在納米級的情況下物理性質(zhì)會發(fā)生很大的變化（碳納米管的強度比鋼還要強，1997年獲諾貝爾化學(xué)獎）。納米技術(shù)的應(yīng)用成果