当代科技发展趋势(简版)

当代科技的发展态势及其影响力四川省委党校四川行政学院黄红内容提要•引言•一、科学特征的表现形式•二、20世纪科技发展的简要回顾•三、21世纪科技发展趋势•四、科技对社会的巨大影响引言:人类追求的是科学精神•科学精神归结为四大方面：•1、求实：追求客观与公共性(为讲真话立法)；•2、理性：追求知识体系（刨根问底）；•3、怀疑：继承与自我批判（否定之否定）；•4、创新：发展和超越自身（活动体系）；•其基本内涵可简化为“求实”与“创新”。科学技术知识的平台认知能力工作能力交往能力进步与幸福的平台科技知识是人生进步与幸福的重要平台。一、科学特征的表现形式•(一)物质与规律的一元性•物质是客观存在的，万物运动都有自然的规律性，而不以人的意志为转移。•(二)唯知性与可实验性•其核心是认识事物的本质。知是可试验证明存在的真知，也可是用假设取得事实旁证。一、科学特征的表现形式•(三)逻辑性与简约性•任何定理公式要经过推理论证，化繁为简。•威廉的奥卡姆剃刀：“如非十分重要，敢于一律剃掉”——没有科学家的胆略，不大刀阔斧去掉非主干性的枝接，将一事无成。•（四）统一性与严密性•科学进步的奥秘就在于此——理论上的相通和独立。二、20世纪科技发展的简要回顾（一）20世纪影响最大的科学成就•两个理论•1、量子论•2、相对论两大理论•1、量子论•普朗克1900年提出了能量子(ε=hυ)的概念，这标志着量子理论的诞生。•爱因斯坦于1905年提出光量子理论。•玻尔于1914年提出量子化的原子结构理论。•经过海森伯格和薛定锷等几位科学家的工作，在20年代发展成量子力学。2、相对论•爱因斯坦1905年发表了论文《论动体的电动学》，创立了狭义相对论。这预示了能量的巨大蕴藏：•E＝mc2•E，能量；m，质量；C，光速•1915年进一步创立了广义相对论。•揭示了时间、空间、物质、运动的普遍规律。•量子理论和相对论成为现代核技术、半导体技术、微电子与光电子技术发展的重要理论基础。有好奇心的爱因斯坦有情爱的爱因斯坦科学的伟大与神奇《狭义相对论》根据相对论，当双胞胎的其中一位乘高速飞船星际旅行一年后回来，发现他弟弟已经老态龙钟.112《广义相对论》•广义相对论可说是現代的万有引力定律。•爱因斯坦提出了一个时空弯曲的观念：任何物质，包括你和我，都能把附近的空间扭曲。所谓万有引力，其实就是空間弯曲的结果。空間扭曲就好像把一塊石子放在橡皮膜上广义相对论理论往往公式化，十分费解。相对论已广泛普及：例如GPS定位系统；核能、核医学、中子生物技术等。原子弹爆炸•地球上处于静止的任何人，事实上正以大约为每秒18.6英里(30公里)的速度绕太阳公转。•太阳又是以每秒几百公里的速度绕着银河系公转。（二）当代科学成就的五大模型•粒子物理的夸克模型；•宇宙学的大爆炸模型；•DNA双螺旋模型；•计算机冯诺依曼模型；•地质构造的板块模型。DNA双螺旋模型•生物具有三种互相牵连的物质：•脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）及蛋白质。•脱氧核糖核酸是用来积存遗传信息，把信息传递给核糖核酸，核糖核酸则负责管理蛋白质的合成。•蛋白质执行细胞中的化学作用。计算机冯诺依曼模型•冯·诺依曼机是存储程序的计算机。•目前的计算机，多数是冯·诺依曼型计算机，它在认字、识图、听话及形象思维方面的功能特别差。•未来智能计算机的构成，可能就是作为主机的冯·诺依曼机与作为智能外围的人工神经网络的结合。世界上第一台电子数字计算机1946年生产的世界上第一台电子数字计算机－ENIAC。它由30个机柜组成，重30吨，占地180多平方米，有17468个电子真空管，每秒只可做近400次乘法。世界上第一个微处理芯片这是1971年英特尔发明的第一个微处理器，有2300个晶体管。2000年英特尔的奔腾4芯片含有4000万个晶体管。目前，科学家已经有能力在一块晶片上放置10亿个晶体管！地质构造的板块模型•地质学上的哥白尼革命——大海与陆地的形成说：•我们生活在地球上有71%面积的水和29%的陆地。•在3亿年前是一起的，2亿年以后就慢慢的由于地质结构的变化，就逐渐的形成了现在的七大洲四大洋。（二）技术与当代技术进步•四种技术的思维框架：•技术是客体（object）•技术是活动（activity）•技术是知识（knowledge）•技术是意志（volition）•技术一般是指人类为满足自己的物质生产、精神生产以及其他非生产性活动的需要，运用自然和社会规律所创造的一切物质手段及方法的总和。《哲学大辞典》•1、核技术；•2、航天技术；•3、电子计算机技术；•4、激光技术；•5、基因重组技术。20世纪影响力最大的五大技术1、核技术•1945年原子弹的诞生；•1952年氢弹的诞生；•1954年第一座核电站的建成。•各种核辐射技术显示了核技术的前景，•这些技术的进步使核聚变成为人类未来最有希望的新能源；2、航天技术•包括全球定位系统（GPS），通信卫星技术等。•1957年第一颗人造卫星的上天；•1969年载人卫星阿波罗登月成功；（美国是迄今为止唯一一个将人类送上月球的国家）•1977年载人航天飞机试飞成功。•世界各国共发射了近5000个航天器，对空间资源进行开发利用。•通信卫星领域，主要有3种类型：地球同步轨道（GEO）卫星，高度为36000公里；中间地球轨道（MEO）卫星，高度10000公里左右；低空地球轨道（LEO）卫星，高度2000公里以下。阿波罗11号发射空灵的想象飞舞的神思3、电子计算机技术•当人们用计算机、多媒体、互联网等数字化元素重新构建我们的生存环境时，全球化与虚拟化思考就成了人类关心的共同主题。•前沿重点在于：高速宽带智能化综合数据网；多媒体技术；语言、文字识别与机器翻译；虚拟现实等。计算机的显著特点•运算速度极快——每秒钟数万亿次；•计算精度特高——可以用足够多的“1”“0”来描述所要求的数据精度;•记忆能力超强——提供海量存储器来存储信息；•逻辑判断神奇——这是区别于其它任何机器的一个特点；激光技术•爱因斯坦的光发射和吸收理论与固体物理学结合，导致第一台激光器-红宝石激光器于1960年诞生，•1963年出现半导体激光器，•1964年出现气体激光器，•1977年自由电子激光器问世。•良好的光学性能，使它们在加工、医疗、通信等许多领域广泛应用。激光加工医疗激光应用激光遥测技术应用三维数码激光成像技术基因重组技术•1973年基因重组的实现开辟了基因工程。•1978年实现使大肠杆菌产生人的胰岛素；•1989年外源基因安全转移到患者体内，使人类基因治疗成为可能。•在农业方面，运用基因导入创造新物种的探索可望有重大收获。•每个新生儿的细胞中包含有一套独有的基因信息，这些分子结构不仅决定着他们的生长发育、眼睛的颜色，而且还决定着他们未来的健康状况。细胞细胞核染色体三、21世纪科技发展趋势•（一）生命科学技术极有可能发展成为新的技术革命中心•基因工程、发酵工程、酶工程及细胞工程技术，应用分子生物学。•这些新技术将对21世纪世界产业产生巨大的影响。（二）计算机技术有大的突破•高速宽带智能化综合数据网；•多媒体技术；•语言、文字识别与机器翻译；•虚拟现实与辅助决策系统；•模拟大脑神经系统的活动。•发展新的计算机原理、新的计算方法和软件是计算机科学的前沿领域。曙光4000A（10万亿次/秒）（三）高度数学科学化成为科技中心•世界正经受着第四次科技革命的洗礼。•控制论、系统论、信息论被广泛运用。•计算机、互联网和机器人普及生产和生活的各个角落。•协同论、突变论和耗散结构论“新三论”等这些理论都要求数学科学的支撑。•数学是具有严密性、逻辑性、精确性的、集创造力与想象力于一体的学问。•数学科学能为其它科学提供简约化的符号、方法和理论。印度的舍罕王打算重赏象棋的发明者达依尔，他跪拜说：请你在我这64格放点麦粒就行了。摆法是第一格放一粒，第二格两粒，三格四粒，然后8粒，16粒直到放满第64格就行了。国王说：你所要那么少？于是答应了，谁知道，这个诺言是国王实现不了的，因为他玩了一个数学游戏。需要的麦粒是2的64次方减去1。相当于全世界2000年生产的小麦数。（四）跨门类科学技术的整合化•在本源上，人类社会就归属于自然界，社会现象的本质是一种高级的自然现象。•自然与社会科学内部蕴含着共性；包括研究客体的一致性，基本的科学概念、理论的类似性和逻辑的同型性。•跨门类科学和技术整合化，对于建构新的哲学认识论和方法论具有重要的意义。（五）科学与技术一体化•科学与技术一体化或整体化趋势正在增强；•科学子系统之间发生相互作用而产生整体效应，并显示出更多的社会功能，对人类社会的发展产生巨大的推动作用。•生命科学技术可能成为科学与技术一体化的杰出代表。黑匣子与蜜蜂磁场对纳米粒加热78个原子构成的分子马达四、科技对社会的巨大影响•（一）产业与市场发生重大的变化•（二）生物技术的革命性突破对社会产生难以估计的影响•（三）技术创新能力成为国际市场竞争中决定性的因素•（四）现代管理学与现代科技融合化•（五）国家安全的观念和格局重大挑战•（六）人类社会正经历巨大深刻的动荡人类社会正经历巨大深刻的动荡•技术的快速更新引发社会职业结构大调整。•“学会享受学习”，学习化生存成为世界研究的热门话题。•“信息不对称”“知识差距”现象，对国家和个人的产生难以预料的后果。•我们进入崭新的时代：新三大神话代替旧三大神话•旧三大神话：（1）东西冷战神话（两个超级大国）；（2）政治独裁神话（阶级斗争学术）；（3）意识形态神话（和平演变危机）。•新三大神话：（1）科技制胜神话（拒绝道德担当）；（2）知识爆炸神话（消解社会意识）；（3）全球经济神话（自觉矮化精神）。网恋与自恋•信息的不对称差距将逐步减少，国家和地区文化的鸿沟也将大大减小。•重新洗牌和重新分配资源的机会，逐步减小历史事实的不平等和贫困的差距。•生物芯片技术与生物技术将干扰人类进化的进程和规律。•人类基因的改变将加速人类的蜕化，加速种族血统的同质化（不知道是祸是福）。•高贵血统的神化将被打破。•也许还能找到一条新的解决人种和种族衍生出的宗教与文化矛盾的出路。民族文化与意识形态的转向•（1）价值一元化到多元化(后现代主义)；•（2）主题意识到无厘头化(非政治化倾向)。•（2）纸媒文化到网络文化(文化形式的革命)；•（4）民族文化到世界文化(地球村)；结束语•这是最美好的时代，这是最糟糕的时代。•这是最智慧的年头，这是最愚昧的年头；•这是最光明的季节，这是最黑暗的季节；•这是最向往的春天，这是最失望的冬天；•人类也许直奔天堂，也许开始直奔地狱。•我们呼唤第三种科学——具有世界共同人文关怀的科学与技术。无厘头与虚拟现象谢谢大家的稀缺资源——注意力[e-mail]