1現代科學技術發展的概狀及展望聞邦椿2現代科學技術發展的現狀及展望1一般情況220世紀科學技術的幾項重大成就321世紀科學技術發展的趨向4我們面臨的機遇與挑戰

31一般情況

1.1現代科學技術取得突飛猛進的發展20世紀后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，科技成果每50年增加一倍。20世紀中葉，大約每10-15年增加一倍。現在，大約每5-8年增加一倍。（這么發展下去，速度是十分驚人的）

41一般情況（續）

1.2科技人員的數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。預計未來100年中，科技人員將增加一倍不要多。我國近幾年一直在擴大高校的招生名額。51一般情況（續）

1.34次重大的產業革命第一次產業革命是以蒸汽機的發明為代表。第二次產業革命是以電力的發現為代表。第三次產業革命是以原子能的發現為代表。第四次產業革命是以高新技術為代表,以信息技術及生物技術的發展為標志。61概況（續）

1.4世界科技中心在不斷轉移早在7-12世紀，我國科學技術的發展經久不衰。1540-1610年轉至意大利。1660-1730年轉至英國。1770-1830年轉到法國。1810-1920年轉到德國。1920-現在轉移到美國。21世紀中葉可能又轉移到東方,即中國和日本。71概況（續）

1.5我國正在進行重大的變革1中國正在進行重大的變革。多年前，戴高樂將軍的一位部長寫了一本書《當中國覺醒時》，后來又寫了一本書《中國覺醒了》。并且說：“可以斷言，能夠改變21世紀初世界發展方向的重大變革之一就是中國的變革”。2一種新的革命的模式。中國正在醞釀新的全球化模式，這是一種革命的模式，一種將市場與社會主業義，改革開放與保護民族，自由民主與法紀建設，保護農業與發展工業，基礎設施建設與保持貨幣穩定，循序漸進與跨越式發展結合在一起的模式。以秩序、公正、透明、效率為四大基本原則的中國模式。3中國也正在預防各種風險。

82.20世紀科學技術的幾項重大成就

2.1

一種技術:計算機技術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，基因序列2.4四個模型:夸克模型，宇宙大爆炸模型，地球板塊模型，核糖核酸雙螺旋結構模型92.1一種技術：計算機技術

世界上第一臺電子計算機—ENINC。電子計算機經歷了電子管、半導體、集成電路、大規模和超大規模集成電路幾代的發展。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機ENINC（上）

“曙光1000”大規模并行計算機系統（下）102.2兩個理論：相對論與量子論

愛因斯坦相對論對宇宙空間發生的一些物理現象有了正確的解釋。

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世紀的另一重大理論成果是量子論，它的影響涉及到材料學、原子結構理論、核能的利用和信息技術等方面。

112.3三項突破

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電量70％，美國和日本約占30-50%。圖2費米反應堆（上）蘇聯第一座核電站（下）122.空間科學3.基因序列空間科學：1957年蘇聯將第一顆人造衛星送上天空，1961年將載人人造衛星送上天（圖4）。基因序列：

2000年6月26日國際人類基因工作組計劃聯合研究小組公布了人類基因工作草圖，這標志著人類解讀自身“生命之書”的路上邁出了的一步。13圖3國際空間站（左），蘇聯宇航員加加林（右上）美國宇航員阿姆斯特朗登月（右下）142.4四個模型

1夸克模型2宇宙大爆炸模型

夸克是物質構成的最小微粒。

丁肇中教授與J粒子宇宙大爆炸模型認為宇宙是在百億年前核子爆炸而形成的。圖3宇宙大爆炸模型153地球板塊模型地球板塊模型的提出，為地震的發生及陸地的形成作出了正確的解釋。1.地震的產生2.陸地的形成圖4地球板塊模型164DNA雙螺旋結構模型DNA雙螺旋結構模型的提出，對研究細胞核及基因的結構、組成和功能，都起到十分重要的作用。圖5核糖核酸雙螺旋結構模型17321世紀科學技術發展的趨向

3.1一個升起:納米技術3.2兩個問題:資源問題、環境問題3.3三個領域:陸地、海洋和宇宙空間3.4四大支柱產業:信息產業、制造產業、

新材料產業、生物工程產業3.5五個基礎學科:生命科學、物質科學、

宇宙科學、數學、思維科學183.1納米技術

什么叫納米?

1m=109nm;原子的大小約為10納米

物質在納米級的情況下物理性質會發生很大的變化。納米技術的應用成果及前景。美國前總統克林頓的三項許諾：

1納米材料2納米芯片3納米醫學

美國研制出分子大小的納米馬達。正在研制“納米炸彈”。

納米醫學將能把人的壽命延長下去。193.2兩大問題：資源問題、環境問題

人類只有一個地球。在宇宙中直到現在還沒有發現像地球這樣，既有水和空氣，又有這么適宜的氣溫；既有花草樹木，又有人類的星球（國為我們有太陽）。地球是一個得天獨厚的星球。（這決不是上帝創造的嗎。）地球上的資源是有限的，資源在不斷減少。人類生活的環境已在不斷惡化，情況相當嚴重。我國已提出了可持續發展的戰略。世界各國都開始十分重視保護綠色世界。203.3三個領域：陸地、海洋和宇宙空間陸地是人類獲得最早開發的領域。

地球內部還沒有得到開發。目前海洋和宇宙空間還沒有獲得很好的開發。

海洋里有豐富的有用資源：海底有錳結核；富鈷結殼；熱液硫化物；天然氣水合物等。我們可以從一些星球上獲得許多有用資源，太陽能可以充分利用進軍海洋和宇宙空間是21世紀的重要任務。

213.4四大產業

1信息產業信息技術包括多煤體技術、網絡技術、光導纖維技術、集成電路技術和傳感技術等。

信息產業仍是21世紀全球經濟中規模最宏大,最具有活力的產業。信息技術的主要發展方向是：

微電子器件；尺寸愈來愈小，容量愈來愈大。生物芯片。計算機技術：硬件（速度與儲存量）；軟件（將具有人腦的功能）。

新概念計算機--DNA計算機正在研制過程中。222新材料產業先進材料是發展高技術產業的物質基礎。

建筑材料、金屬材料、化學材料、衣著用材料等。21世紀材料科學技術將向功能化，復合化，智能化，微型化的方向發展。納米技術的出現，給新材料產業開辟了一個新的寬廣的空間。233生物工程產業

生物工程產業的比重將會在21世紀達到20%，達到甚至超過信息產業基因工程

基因工程在農業中的應用，轉基因。轉基因大豆和玉米等全新的醫療技術——基因療法。由于基因缺陷引發的各種疾病可以采用基因療法，如聾、啞和各種器官疾病。

克隆技術

各種動物的克隆（牛、豬、羊等），人體器官的克隆。244制造產業（包括汽車產業）

制造業是一切產業的基礎,制造產業發展的基本出路是與信息技術密切結合。制造產業發展的趨勢是：

1)微型化或大型化2）高速化3)精密化4)集成化和綜合化5）綠色化6）數字化7）自動化8）智能化

25制造產業（包括汽車產業）（續）

機器人:有一定智能化程度的機器

工業機器人：焊接機器人，噴涂機器人，裝配機器人運輸機器人等。

為家庭生活服務的機器人

有感情和有智慧的機器人

醫療機器人搜集情報的機器人戰爭機器人

26制造產業（包括汽車產業）（續）

爬壁機器人

管道機器人水下機器人

航天機器人

足球機器人

玩具機器人

圖66000米自治水下機器人273.5五大基礎學科：

生命科學、物質科學、宇宙科學、

數學、思維科學基礎科學的三大命題是:物質的構成，宇宙的誕生，生命的起源。自然界中有無反物質呢？宇宙既有誕生，是否還有一天會毀滅？如何去延長宇宙的壽命呢？新的核子大爆炸還會產生新的宇宙嗎？生命來自何處？數學是一切科學的基礎。機器化數學，用計算機解題。

思維科學是研究人類思維形式和規律的新興學科。

人腦各部份的功能如何？怎樣才能充分發揮人腦各部份的作用？284我們面臨的機遇與挑戰

1大型旋轉機械的非線性動力學問題2多故障旋轉機械的非線性動力學機理的研究3混沌的數值分析及其利用與控制4波及波能利用技術的關鍵理論問題及其應用的研究5振動對塑性加工過程的作用及其理論的研究6核電站主泵振動的控制的研究7核電站主泵地震響應的分析及其預防8現代機械動態設計的理論與方法的研究294我們面臨的機遇與挑戰

4.1人類即將進入知識經濟時代，要緊抓這

個極好的機遇。4.2緊抓機遇，迎接挑戰。

4.3要樹雄心，立大志。