1、 现代科学技术现代科学技术1PPT课件主主 要要 内内 容容 一、科学技术的重要意义一、科学技术的重要意义 二、科学技术简史二、科学技术简史 三、二十世纪的科学技术三、二十世纪的科学技术 四、二十一世纪的科学技术四、二十一世纪的科学技术 2PPT课件 科学技术的科学技术的重要意义重要意义3PPT课件诺基亚的神话诺基亚的神话1. 芬兰的诺基亚公司原是生产橡胶鞋的工厂，芬兰的诺基亚公司原是生产橡胶鞋的工厂， 后来引进信后来引进信 息技术，转变到生产手机的公司。息技术，转变到生产手机的公司。2000年销售的手机占年销售的手机占 领全球市场的领全球市场的37%。2. 诺基亚现在全球有雇员诺基亚现在全球
2、有雇员54000名，其中名，其中22000人在芬兰，人在芬兰， 另有另有20000人在芬兰依附诺基亚而工作。人在芬兰依附诺基亚而工作。3. 2000年年3月诺基亚的市值达月诺基亚的市值达3000亿美元，超过欧亿美元，超过欧 洲的任洲的任 何公司。何公司。2001年全球销售额年全球销售额250亿美元，大致相当芬兰政亿美元，大致相当芬兰政 府整个年财政预算。府整个年财政预算。4. 诺基亚成为芬兰经济的火车头，它占了芬兰股市值的诺基亚成为芬兰经济的火车头，它占了芬兰股市值的2/3， 和该国总出口的和该国总出口的1/5，把，把500万芬兰人与世界上各地无形万芬兰人与世界上各地无形 网网络中的总计网网络
3、中的总计10亿人连起来。亿人连起来。4PPT课件全球首富比尔全球首富比尔盖茨盖茨1)1)比尔比尔盖茨盖茨19731973年（年（1919岁）离开哈佛大学从商岁）离开哈佛大学从商, , 1975 1975年以年以50005000美元资本创办微软，抓住信息技美元资本创办微软，抓住信息技 术的关键术的关键操作系统来发展企业操作系统来发展企业, ,到到19871987年成年成 为亿万富翁，为亿万富翁，19941994年成为世界首富，现已连续年成为世界首富，现已连续 九年居首位。九年居首位。2 2福布斯环球商业与金融杂志（福布斯环球商业与金融杂志（20032003）报道，）报道， 盖茨的个人财产为盖茨的
4、个人财产为410410亿美元，比前一年减少亿美元，比前一年减少 了了100100多亿美元。但比第二名沃伦多亿美元。但比第二名沃伦. .巴菲特还是巴菲特还是 领先很多（沃伦领先很多（沃伦. .巴菲特的个人净资产为巴菲特的个人净资产为305305 亿美元亿美元,2002,2002年为年为350350亿美元）亿美元） 。5PPT课件邓小平同志的指示邓小平同志的指示19891989年，邓小平同志讲：年，邓小平同志讲：“科学技术是第一生产力；科科学技术是第一生产力；科学是了不起的事情，要重视科学是了不起的事情，要重视科学，学，最终可能是科学解决问最终可能是科学解决问题题”。6PPT课件 “科学技术是第一
5、生产力科学技术是第一生产力” 的思想内涵的思想内涵 (1)“(1)“科学技术是第一生产力科学技术是第一生产力”的使命的使命是把经济搞上去。是把经济搞上去。 (2)“(2)“科学技术是第一生产力科学技术是第一生产力”的真的真谛在于科技与经济要一体化。谛在于科技与经济要一体化。 (3)“(3)“科学技术是第一生产力科学技术是第一生产力”是巩是巩固和发展社会主义制度的重要保证。固和发展社会主义制度的重要保证。 (4)(4)发挥发挥“科学技术是第一生产力科学技术是第一生产力”作用的关键是提高全社会的科技意识。作用的关键是提高全社会的科技意识。7PPT课件什么是科学？什么是技术？什么是科学？什么是技术？
6、科学回答科学回答“为什么为什么”技术回答技术回答“怎么怎么做做”科学回答科学回答“是什么是什么” 技术回答技术回答“做什做什么么”科学是发现，技术是发明科学是发现，技术是发明科学技术一个整体科学技术一个整体8PPT课件科学技术简史科学技术简史9PPT课件从宇宙史到科技史从宇宙史到科技史宇宙史：宇宙史：150200亿年亿年地球史：地球史：47亿年亿年人类史：人类史：240多万年多万年人类文明史：至多人类文明史：至多6000年年人类科技巨大变革时间：人类科技巨大变革时间：300多年多年人类认识科技作用时间：最近人类认识科技作用时间：最近50多年多年10PPT课件科技时代科技时代1石器时代：石器时代
7、： 公元前公元前240万年万年公元前公元前 4000年年2金属时代：金属时代： 公元前公元前4000年年公元公元1000年年3水与风时代：公元水与风时代：公元1000年年公元公元1732年年4蒸汽时代：蒸汽时代： 公元公元1733年年公元公元1878年年5电气时代：电气时代： 公元公元1879年年公元公元1946年年6电子时代：电子时代： 公元公元1947年年公元公元1972年年 7. 信息时代：信息时代： 公元公元1973年年下世纪下世纪11PPT课件十九世纪以前的十九世纪以前的科学技术科学技术12PPT课件牛顿的科学成就牛顿的科学成就1. 微积分微积分奠定了近代数学的基础奠定了近代数学的基
8、础 1666年论流数一文手稿被发现，这是最年论流数一文手稿被发现，这是最 早的关于微积分的论述。早的关于微积分的论述。2. 光谱分析光谱分析奠定了近代光学的基础奠定了近代光学的基础 1666年牛顿用三棱镜做分光实验，年牛顿用三棱镜做分光实验，1704年出年出 版光学一书。版光学一书。3. 力学三定律力学三定律奠定了经典力学的基础奠定了经典力学的基础 1682年发表自然哲学的数学原理年发表自然哲学的数学原理 阐明了运动三定律和万有引力定律。阐明了运动三定律和万有引力定律。 4. 万有引力定律万有引力定律奠定了近代天文学的基础。奠定了近代天文学的基础。13PPT课件瓦特的发明开始了瓦特的发明开始了
9、第一次工业革命第一次工业革命1.世界上第一台完整的蒸汽机于世界上第一台完整的蒸汽机于1776年年由瓦特发明。由瓦特发明。2. 1781年瓦特发明年瓦特发明“太阳一行星机构太阳一行星机构”， 使往复运动转换成旋转运动。使往复运动转换成旋转运动。3. 1788年发明年发明离心式调速器离心式调速器，以保证转，以保证转速的稳定。速的稳定。4. 1794年发明年发明蒸汽压力指示器蒸汽压力指示器，以防锅，以防锅炉爆炸。炉爆炸。14PPT课件十九世纪的科技成就十九世纪的科技成就(1)一、三大科学理论一、三大科学理论1 1能量守恒与转化能量守恒与转化 英国的英国的焦尔焦尔( (J JP PJoule)Joul
10、e)于于18431843年测定了热功当量年测定了热功当量 为为460460千克厘米。千克厘米。2 2细胞学说细胞学说 德国德国施莱登施莱登( (M MJ JSchleidenSchleiden) )与施旺与施旺( (T TSchwannSchwann) ) 分别于分别于18381838、18391839年提出植物和动物均由细胞组成。年提出植物和动物均由细胞组成。3 3生物进化论生物进化论 英国英国达尔文达尔文( (C RC RDarwin)Darwin)18591859年年1111月月2424日出版日出版 物种起源物种起源, ,提出了提出了“自然选择，优胜劣汰自然选择，优胜劣汰”的进化的进化论
11、。论。15PPT课件十九世纪的科技成就十九世纪的科技成就(2) 二、重要技术发明二、重要技术发明1.1.蒸汽机车：蒸汽机车：18141814年年7 7月月2525日由英国司蒂芬森日由英国司蒂芬森 ( (G GStephersonStepherson) )发明发明2.2.电磁相互作用原理：电磁相互作用原理：18211821年由法拉第年由法拉第( (M. Faraday)M. Faraday) 发现发现 3.3.发电机：发电机：18661866年由西门子年由西门子( (E EW WSiemensSiemens) )发明发明 4.4.电话：电话：18761876年由贝尔发明年由贝尔发明 5.5.电灯
12、：电灯：18791879年由爱迪生发明年由爱迪生发明6.6.无线电通信无线电通信: :18951895年分别由意大利马可尼和俄罗斯年分别由意大利马可尼和俄罗斯 波波夫发明波波夫发明7.7.汽车：汽车：18851885年由德国本茨发明年由德国本茨发明8.8.飞机：飞机：19031903年由美国莱特兄弟发明年由美国莱特兄弟发明16PPT课件二十世纪的二十世纪的科学技术科学技术17PPT课件二十世纪伟大的科技成就二十世纪伟大的科技成就一、四大基础理论一、四大基础理论 1）量子力学；）量子力学；2）相对论；）相对论； 3）基因理论；）基因理论；4）系统理论。）系统理论。二、五大基本模型二、五大基本模型
13、1）宇宙演化的大爆炸模型；）宇宙演化的大爆炸模型；2）物质结构的标准）物质结构的标准模型；模型；3）DNA双螺旋结构模型；双螺旋结构模型；4）图灵计算）图灵计算机模型；机模型；5）地壳结构的板块模型。）地壳结构的板块模型。三、三大基本技术三、三大基本技术1）物质变化技术；）物质变化技术；2）能量转化技术；）能量转化技术； 3）信息控制技术。）信息控制技术。18PPT课件二十世纪的五大基本模型（二十世纪的五大基本模型（1 1） 1. 宇宙演化的大爆炸模型宇宙演化的大爆炸模型1）20世纪世纪20年代，弗里德曼在广义相对论的框架下，论证了宇宙年代，弗里德曼在广义相对论的框架下，论证了宇宙 胀缩，哈勃
14、发现了星系红移。胀缩，哈勃发现了星系红移。2）宇宙大爆炸模型：宇宙大爆炸模型：200亿年前的宇宙是基本粒子组成的亿年前的宇宙是基本粒子组成的“宇宙汤宇宙汤” 大爆炸时的温度达大爆炸时的温度达100亿度以上亿度以上 四种基本力：引力、强力、四种基本力：引力、强力、 弱力、电磁力逐一分化出来弱力、电磁力逐一分化出来物质形态依此演化为原子、气态、物质形态依此演化为原子、气态、 恒星体系、现在的宇宙。恒星体系、现在的宇宙。3）四项观测事实四项观测事实证明了大爆炸理论：证明了大爆炸理论： （1）观测表明：任何天体的年龄都小于）观测表明：任何天体的年龄都小于200亿年；亿年； （2）河外天体有系统性的谱线
15、红移，表明宇宙膨胀；）河外天体有系统性的谱线红移，表明宇宙膨胀； （3）所有天体的氦与氢的比例大致相同：）所有天体的氦与氢的比例大致相同：1:4； （4）1965年探测热辐射谱的微波背景辐射时，得到宇宙的温度约年探测热辐射谱的微波背景辐射时，得到宇宙的温度约为为3K。19PPT课件二十世纪的五大基本模型（二十世纪的五大基本模型（2 2） 2. 粒子物理的标准模型粒子物理的标准模型1）20世纪发现了世纪发现了数百种微粒子数百种微粒子,它们由两类它们由两类十二种基本粒子十二种基本粒子构成构成它们是它们是夸克夸克(上、下、奇异、粲、底、顶上、下、奇异、粲、底、顶)和和轻子轻子（电子、（电子、 子、子
16、、 子、子、电子中微子、电子中微子、 子子中微子、中微子、 子子中微子）。中微子）。2）所有粒子的运动遵循）所有粒子的运动遵循四种基本力：引力、电磁力、强力、弱力四种基本力：引力、电磁力、强力、弱力的相互作用。引力和电磁力在宏观世界可观察到，强力和弱力只有的相互作用。引力和电磁力在宏观世界可观察到，强力和弱力只有在微观世界的粒子作用中才显露。弱力在中子及其它粒子衰变过程在微观世界的粒子作用中才显露。弱力在中子及其它粒子衰变过程中出现，强力是夸克相互间的作用力，其强度最大，这种力使夸克中出现，强力是夸克相互间的作用力，其强度最大，这种力使夸克组合成强子（现今发现的数百种粒子大多是强子）。轻子只参
17、与引组合成强子（现今发现的数百种粒子大多是强子）。轻子只参与引力、电磁力、和弱力作用，而不参与强力相互作用。若以强力的强力、电磁力、和弱力作用，而不参与强力相互作用。若以强力的强度为度为1，则电磁力为，则电磁力为10-2，弱力为，弱力为10-13，引力为，引力为10-38。3）从四种力的作用来看，基本粒子为三种：）从四种力的作用来看，基本粒子为三种：夸克、轻子、传播子夸克、轻子、传播子（传递力的粒子）。传递强力的是（传递力的粒子）。传递强力的是胶子胶子（共有（共有8种，质量为种，质量为0 ），传），传递弱力的是递弱力的是W+、W-、Z0中间玻色子中间玻色子（质量是质子的（质量是质子的80-90
18、倍），传倍），传递电磁力的是递电磁力的是光子光子（质量为（质量为0），传递引力的传播子至今尚未发现。），传递引力的传播子至今尚未发现。20PPT课件二十世纪的五大基本模型（二十世纪的五大基本模型（3 3） 3.DNA3.DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型A A（腺嘌呤）腺嘌呤）T T（胸嘧啶）、胸嘧啶）、G G（鸟嘌呤）鸟嘌呤）C C（胞嘧啶）胞嘧啶）是含氮碱是含氮碱基对，它们分别以基对，它们分别以2、3个氢键相连，千万条碱基对组成遗传密码。个氢键相连，千万条碱基对组成遗传密码。21PPT课件二十世纪的五大基本模型（二十世纪的五大基本模型（4 4） 4. 图灵的计算机模型图灵的计算机模型 19
19、36年，图灵在其著名的论文年，图灵在其著名的论文论可计算数在判定问论可计算数在判定问题中的应用题中的应用（On Computer numbers with an Application to the Entscheidungs -problem）中，以布尔代数为基中，以布尔代数为基础，将逻辑中的任意命题用一种通用的机器来表示和成，础，将逻辑中的任意命题用一种通用的机器来表示和成，并能推导出结论。这种机器，后人称之为并能推导出结论。这种机器，后人称之为“图灵机图灵机”。 图灵机由一个图灵机由一个控制器控制器和一个两端无限长的和一个两端无限长的工作带工作带组成。组成。工作带由大小相同的工作带由大小
20、相同的方格方格组成，方格内记载着字母表上的组成，方格内记载着字母表上的符号。控制器带有符号。控制器带有读写头，它读写头，它可读出或改写方格上的号。可读出或改写方格上的号。这种机器能进行多种运算并可用于证明一些著名的定理。这种机器能进行多种运算并可用于证明一些著名的定理。 图灵还从理论上证明了这种假想机的可能性。图灵机的图灵还从理论上证明了这种假想机的可能性。图灵机的思想思想奠定了整个现代计算机发展的理论基础。奠定了整个现代计算机发展的理论基础。22PPT课件二十世纪的五大基本模型（二十世纪的五大基本模型（5 5） 5. 地壳结构的板块模型地壳结构的板块模型1）大陆漂移说：大陆漂移说：创始人是魏
21、格纳，他在海陆的起源一书创始人是魏格纳，他在海陆的起源一书中论述了南美和非洲大陆可能拼合在一起的思想、大西洋两中论述了南美和非洲大陆可能拼合在一起的思想、大西洋两岸的许多生物有亲缘关系，在岩石、地层和皱褶构造等上也岸的许多生物有亲缘关系，在岩石、地层和皱褶构造等上也相当吻合。相当吻合。1950年代，古地磁学的研究结果进一步为大陆漂年代，古地磁学的研究结果进一步为大陆漂移说提供了有力证据。移说提供了有力证据。2）海底扩张说：海底扩张说：地球上部是岩石圈和软流圈，其下为高温地地球上部是岩石圈和软流圈，其下为高温地幔的环形对流体，它驱使地幔的炽热物质从洋脊的裂谷中涌幔的环形对流体，它驱使地幔的炽热物
22、质从洋脊的裂谷中涌出，冷却后形成新的海底，并推原来的海底向两侧扩张，是出，冷却后形成新的海底，并推原来的海底向两侧扩张，是海底同大陆一起在地幔对流体上漂移。海底同大陆一起在地幔对流体上漂移。3）板块构造说：板块构造说：在大陆漂移说和海底扩张说的基础上，岩石在大陆漂移说和海底扩张说的基础上，岩石板块构造说成为新的全球构造理论。板块构造说成为新的全球构造理论。全球分为七大板块：太全球分为七大板块：太平洋、亚欧、印澳、非洲、北美、南美和南极板块。平洋、亚欧、印澳、非洲、北美、南美和南极板块。板块漂板块漂浮在软流圈上，在洋中脊处增生，在海沟处消减，其运动的浮在软流圈上，在洋中脊处增生，在海沟处消减，其
23、运动的动力源泉来自地幔的热对流。动力源泉来自地幔的热对流。23PPT课件二十世纪的重大技术成就二十世纪的重大技术成就(1)(1)1.1.诺贝尔、伦琴和居理夫人。诺贝尔、伦琴和居理夫人。2.19032.1903年美国莱特兄弟发明飞机。俄国齐奥尔科夫斯基年美国莱特兄弟发明飞机。俄国齐奥尔科夫斯基 提出火箭飞行理论。现在民用飞机已可载运提出火箭飞行理论。现在民用飞机已可载运500500多人，多人， 可以环球飞行。正在研制可以环球飞行。正在研制l000l000人的超音速客机。军用人的超音速客机。军用 飞机的飞行速度己达飞机的飞行速度己达5 5M(M(马赫数马赫数) )。3.19573.1957年年10
24、10月月4 4日苏联发射第一颗人造卫星，日苏联发射第一颗人造卫星，19691969年年7 7月月 21 21日美国阿波罗日美国阿波罗1 1l l号飞船第一次登月，号飞船第一次登月，19771977年第一次年第一次 航天飞机载人飞行。航天飞机载人飞行。4.19464.1946年莫切里与埃克特发明第一台计算机年莫切里与埃克特发明第一台计算机ENIACENIAC，计算计算 机发展到现在已经五代：电子管机发展到现在已经五代：电子管晶体管晶体管集成电路集成电路 大规模集成电路大规模集成电路超超( (甚甚) )大规模集成电路，正向智大规模集成电路，正向智 能计算机发展。能计算机发展。 24PPT课件二十世
25、纪的重大技术成就二十世纪的重大技术成就(2)(2)5.19455.1945年年8 8月月6 6日在日本广岛，日在日本广岛，8 8月月9 9日在长崎投下原日在长崎投下原 子弹。子弹。19521952年美国完成了第一次氢弹爆炸年美国完成了第一次氢弹爆炸( (苏苏19531953 年，中年，中l967l967年试验氢弹年试验氢弹) )。6.19016.1901年马可尼年马可尼( (意意) )实现第一次无线通讯，实现第一次无线通讯，19041904年年 弗莱明发明真空二极管，弗莱明发明真空二极管，19481948年肖克利发明晶体年肖克利发明晶体 管，管，l968l968年美国实现第一条光纤通讯。现在正
26、向年美国实现第一条光纤通讯。现在正向 信息高速公路发展。信息高速公路发展。7.19657.1965年日本制成第一辆磁悬浮列车，时速年日本制成第一辆磁悬浮列车，时速400400 500 500公里。公里。19971997年实验时速达年实验时速达503503公里小时，为公里小时，为 世界之最。世界之最。8.19978.1997年英国成功培育出世界上第一只用体细胞克年英国成功培育出世界上第一只用体细胞克 隆技术产生的羊隆技术产生的羊“多莉多莉”，实现了生命的复制。，实现了生命的复制。 25PPT课件2020世纪改变世界的重要机电产品世纪改变世界的重要机电产品序序产产 品品发发 明明 时时 间间( (
27、 年年 ) )发发 明明 者者 及及 备备 注注1 1汽汽 车车1 1 8 8 8 8 5 51 1 9 9 0 0 3 3德德 国国 本本 茨茨美美 国国 福福 特特 汽汽 车车 公公 司司 建建 立立2 2飞飞 机机1 1 9 9 0 0 3 3美美 国国 莱莱 特特 兄兄 弟弟3 3火火 箭箭1 1 9 9 0 0 3 3俄俄 国国 齐齐 奥奥 尔尔 科科 夫夫 斯斯 基基4 4电电 冰冰 箱箱1 1 9 9 1 1 7 7美美 国国 弗弗 里里 基基 德德 亚亚 公公 司司5 5电电 影影 机机1 1 9 9 1 1 9 9 ( ( 黑黑 白白 ) )1 1 9 9 3 3 6 6 (
28、 ( 彩彩 色色 ) )德德 国国 福福 格格 特特德德 国国6 6电电 视视 机机1 1 9 9 2 2 7 7 ( ( 黑黑 白白 ) )1 1 9 9 4 4 0 0 ( ( 彩彩 色色 ) )美美 国国 贝贝 尔尔 电电 话话 研研 究究 所所美美 国国7 7喷喷 气气 发发 动动 机机1 1 9 9 3 3 7 7英英 国国 惠惠 特特 尔尔8 8原原 子子 弹弹1 1 9 9 4 4 5 5 . . 7 7 . . 1 1 6 61 1 9 9 4 4 5 5 . . 8 8 . . 6 61 1 9 9 4 4 5 5 . . 8 8 . . 9 9美美 国国 新新 墨墨 西西
29、哥哥 州州 阿阿 拉拉莫莫 哥哥 多多 沙沙 漠漠 爆爆 炸炸 了了 当当量量 为为1 1 . . 9 9万万 吨吨T T N N T T的的原原 子子 弹弹日日 本本 广广 岛岛日日 本本 长长 崎崎9 9计计 算算 机机1 1 9 9 4 4 6 6美美 国国 莫莫 切切 利利 与与 埃埃 克克 特特发发 明明E E N N I I A A C C电电 子子 管管计计 算算 机机1 1 0 0晶晶 体体 管管1 1 9 9 4 4 8 8美美 国国 肖肖 克克 利利1 1 1 1核核 电电 站站1 1 9 9 5 5 1 1美美 国国26PPT课件1 1 2 2数数 控控 机机 床床1 1
30、 9 9 5 5 1 1美美 国国 麻麻 省省 理理 工工 学学 院院1 1 3 3氢氢 弹弹1 1 9 9 5 5 2 2美美 国国 特特 勒勒1 1 4 4机机 器器 人人1 1 9 9 5 5 4 4美美 国国 戴戴 沃沃 尔尔 获获 第第 一一 个个工工 业业 机机 器器 人人 专专 利利1 1 5 5人人 造造 卫卫 星星1 1 9 9 5 5 7 7苏苏 联联1 1 6 6宇宇 宙宙 飞飞 船船1 1 9 9 6 6 1 1苏苏 联联 加加 加加 林林1 1 7 7飞飞 船船 登登 月月1 1 9 9 6 6 9 9 . . 7 7美美 国国 阿阿 波波 罗罗1 1 1 11 1
31、8 8载载 人人 航航天天 飞飞 机机1 1 9 9 7 7 7 7美美 国国 海海 斯斯 富富 勒勒 顿顿1 1 9 9磁磁 悬悬 浮浮 列列 车车1 1 9 9 6 6 5 5日日 本本 时时 速速4 4 0 0 0 0 - - - - 5 5 0 0 0 0公公 里里2 2 0 0光光 纤纤 通通 信信设设 备备1 1 9 9 6 6 8 8美美 国国2 2 1 1芯芯 片片1 1 9 9 7 7 1 11 1 9 9 9 9 9 9美美 国国I I n n t t e e l l 公公 司司 微微 处处理理 器器4 4 0 0 0 0 4 4I I n n t t e e l l 的的
32、 奔奔 腾腾 I I I I I I 芯芯 片片 , ,已已 达达9 9 5 5 0 0 万万 晶晶 体体 管管 / / 片片2 2 2 2扫扫 描描 隧隧 道道显显 微微 镜镜1 1 9 9 8 8 6 6日日 本本 工工 业业 技技 术术 院院2 2 3 3掌掌 上上 电电 脑脑1 1 9 9 9 9 2 2美美 国国A A p p p p l l e e 公公 司司 推推 出出N N e e w w t t o o n n 系系 列列2 2 4 4手手 机机9 9 0 0 年年 代代 初初美美 国国2 2 5 5信信 息息 高高速速 公公 路路1 1 9 9 9 9 3 3美美 国国 政
33、政 府府 提提 出出N N a a t t i i o o n n a a l lI I n n f f o o r r m m a a t t i i o o n nI I n n f f r r a a s s t t r r u u c c t t u u r r e e27PPT课件人类已进入到信息时代人类已进入到信息时代1946年年J. W. Mauchly和和J. P. Eckert演示了演示了ENIAC计算机，科学计算机，科学界认为人类进入到电子时代界认为人类进入到电子时代l科学界认为科学界认为1973年开始人类已进入信息时代年开始人类已进入信息时代l主要标志是：主要标志是： 1
34、）S. N. Cohen及及H. W. Boyer演示了世界上第一例基因工程，演示了世界上第一例基因工程，用化学方法完成了用化学方法完成了DNA（脱氧核糖核酸）基因分子重组，改变脱氧核糖核酸）基因分子重组，改变了遗传密码。从信息论上看，是一个划时代的飞跃。了遗传密码。从信息论上看，是一个划时代的飞跃。 2）Alan Kay发明了第一台发明了第一台“办公室计算机办公室计算机”。 3）T. B. Martins及及R. B. Cox发明了第一台可理解语言指令的发明了第一台可理解语言指令的计算机计算机. 4）超大规模集成电路（）超大规模集成电路（LSI）：）：第一次在一个芯片上做出了第一次在一个芯片
35、上做出了1万个以上的晶体管（现在已超过万个以上的晶体管（现在已超过900万个管子）。万个管子）。 5）J. Malland在苏格兰阿巴丁大学发明了核磁共振扫描在苏格兰阿巴丁大学发明了核磁共振扫描（NMRS），），用于医学检查。用于医学检查。28PPT课件二十一世纪的二十一世纪的科学技术科学技术29PPT课件2121世纪科学技术发展总趋势世纪科学技术发展总趋势(1)(1)一、中心科学技术的转移一、中心科学技术的转移 1.1.信息科学技术信息科学技术 目前是发展高峰期，预计其中心科学目前是发展高峰期，预计其中心科学 技术的地位还可持续四十年。技术的地位还可持续四十年。 2. 2.生命科学技术生命科
36、学技术 现在已开始注重其发展与应用，预计现在已开始注重其发展与应用，预计 21 21世纪世纪3030年代开始将逐步转变为中心年代开始将逐步转变为中心 科学技术。科学技术。 3. 3.认知科学技术认知科学技术 智能化趋势现已显露，预计智能化趋势现已显露，预计2121世纪世纪7070 年代开始将成为科学技术发展的中心年代开始将成为科学技术发展的中心30PPT课件2121世纪科学技术发展总趋势世纪科学技术发展总趋势(2)(2)二、世界科技中心（地区或国家）的转移二、世界科技中心（地区或国家）的转移 中国（公元中国（公元3 3世纪世纪公元公元1313世纪）世纪） 意大利（意大利（15401540年年1
37、6101610年）年） 英国（英国（16601660年年17301730年）年） 法国（法国（17701770年年18301830年）年） 德国（德国（18101810年年19201920年）年） 美国（美国（19201920年年 ） 可能转向东方（日本、中国）可能转向东方（日本、中国）31PPT课件32PPT课件从科学发现到技术发明从科学发现到技术发明科科学学发发现现 年年份份 技技术术发发明明 年年份份 孕孕育育过过程程 电电磁磁感感应应原原理理 1831 发发电电机机 1872 41 年年 内内燃燃机机原原理理 1862 汽汽油油内内燃燃机机 1883 21 年年 电电磁磁波波通通信信原
38、原理理 1895 第第一一个个公公众众广广播播电电台台 1921 26 年年 喷喷气气推推进进原原理理 1906 涡涡轮轮喷喷气气发发动动机机 1935 29 年年 雷雷达达原原理理 1925 制制出出雷雷达达 1935 10 年年 青青霉霉素素原原理理 1928 制制出出青青霉霉素素 1943 15 年年 铀铀核核裂裂变变 1938 制制出出原原子子弹弹 1945 7 年年 发发现现半半导导体体 1948 半半导导体体收收音音机机 1954 6 年年 集集成成电电路路设设计计思思想想 1952 第第一一个个单单片片集集成成电电路路 1959 7 年年 光光纤纤通通信信原原理理 1966 光光
39、纤纤电电缆缆 1970 4 年年 无无线线移移动动通通信信设设想想 1974 蜂蜂窝窝移移动动电电话话 1978 4 年年 多多媒媒体体设设想想 1987 多多媒媒体体电电脑脑 1991 4 年年 新新一一代代设设计计芯芯片片 90 年年代代 新新一一代代芯芯片片实实现现 90 年年代代 18 个个月月（莫莫乐乐定定律律） 33PPT课件高技术及其产业的领域高技术及其产业的领域(1) (1) 信息科学技术（包括微电子、光电子科学技术）信息科学技术（包括微电子、光电子科学技术）(2) (2) 生物科学技术（包括生命科学技术）生物科学技术（包括生命科学技术）(3) (3) 新能源科学技术（包括核能
40、科学技术）新能源科学技术（包括核能科学技术）(4) (4) 新材料科学技术（包括纳米科学技术）新材料科学技术（包括纳米科学技术）(5) (5) 环境科学技术（包括地球科学技术）环境科学技术（包括地球科学技术）(6) (6) 航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术）航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术）(7) (7) 海洋科学技术（包括地球科学技术）海洋科学技术（包括地球科学技术）(8) (8) 先进制造科学技术（包括微机电系统科学技术）先进制造科学技术（包括微机电系统科学技术）(9) (9) 管理科学技术（包括软科学技术）管理科学技术（包括软科学技术）(10)(10)认知科学技术（包括人
41、脑和智能系统科学技术）认知科学技术（包括人脑和智能系统科学技术）34PPT课件2121世纪改变人类的科学技术世纪改变人类的科学技术 科学科学 技术技术 物质科学物质科学 信息技术信息技术 生命科学生命科学 生物技术生物技术 纳米技术纳米技术 能源技术能源技术35PPT课件36PPT课件1212个重大关键技术攻关项目个重大关键技术攻关项目 1. 超大规模集成电路和软件超大规模集成电路和软件 2. 信息安全与电子政务及电子金融信息安全与电子政务及电子金融 3. 功能基因组与生物芯片功能基因组与生物芯片 4. 电动汽车电动汽车 5. 高速磁悬浮列车高速磁悬浮列车 6, 创新药物与中药现代化创新药物与
42、中药现代化 7. 主要农产品深加工主要农产品深加工 8. 奶业发展奶业发展 9. 食品安全食品安全 10. 节水农业节水农业 11. 水污染治理水污染治理 12. 重要技术标准重要技术标准37PPT课件2121世纪的科学世纪的科学38PPT课件近年来的重大基础科学进展近年来的重大基础科学进展1.关于宇宙起源和未来的理论关于宇宙起源和未来的理论;2.接近揭开接近揭开“宇宙黑洞宇宙黑洞”之迷之迷;3.把引力、弱作用力、电磁力、和强作用力统一起来的把引力、弱作用力、电磁力、和强作用力统一起来的 “超弦理论超弦理论”；4.物理常数（电子电荷物理常数（电子电荷e、光速光速c、普朗克常数普朗克常数h）在改
43、变，在改变， 由由e、c、h 组成的精细结构常数（近似为组成的精细结构常数（近似为1/137）也在）也在 改变；改变；5.破解人类染色体基因密码破解人类染色体基因密码;6.生命的起源问题的研究有新进展（生命的起源问题的研究有新进展（RNA的机理）的机理）;7.在数学领域在数学领域, 几百年来科学界曾重奖悬赏的若干问题几百年来科学界曾重奖悬赏的若干问题（如四色问题、费马定理等）已被证实（如四色问题、费马定理等）已被证实;8.智能数学方法有许多突破。智能数学方法有许多突破。39PPT课件21世纪重大科学难题世纪重大科学难题1.1.渺观世界的物质结构渺观世界的物质结构2.2.高温超导电性高温超导电性
44、3.3.宇宙暗物质、暗能量和宇宙黑洞宇宙暗物质、暗能量和宇宙黑洞4.4.星系与宇宙的起源星系与宇宙的起源5.5.寻找地外理性生命寻找地外理性生命6.6.最终解决人类能源问题最终解决人类能源问题7.7.分子工程学分子工程学( (原子加工和自组装原子加工和自组装) )8.8.生命起源、细胞起源与凋亡生命起源、细胞起源与凋亡9.9.思维与智能的本质思维与智能的本质10.10.超级计算理论超级计算理论11.11.智能数学理论智能数学理论12.12.物质和精神的关系问题物质和精神的关系问题40PPT课件航空航天技术航空航天技术41PPT课件航天科技的伟大成就航天科技的伟大成就(1)19571957年年1
45、010月月4 4日，日，前苏联发射成前苏联发射成功世界上第一功世界上第一个航天器个航天器 “卫星一号卫星一号”人人造卫星。造卫星。42PPT课件航天科技的伟大成就航天科技的伟大成就(2)19611961年年4 4月月1212日，前苏联宇航员日，前苏联宇航员加加林乘东方一号飞船升空，历加加林乘东方一号飞船升空，历时时108108分钟，代表人类首次进入分钟，代表人类首次进入太空。太空。19691969年年7 7月月2121日，美国宇航员阿日，美国宇航员阿姆斯特朗乘阿波罗姆斯特朗乘阿波罗1 1l l号飞船登月，号飞船登月，成为人类踏上月球第一人。成为人类踏上月球第一人。43PPT课件“神五神五”冲宵
46、冲宵 梦圆今朝梦圆今朝20032003年北京时间年北京时间1010月月1515日日9 9时整时整, ,我国自行研制的我国自行研制的“神舟神舟”五号载五号载人人飞船升空飞船升空, ,将中国首位航天员杨将中国首位航天员杨利伟顺利送上太空。利伟顺利送上太空。“神五神五”冲天，带着中国人千年冲天，带着中国人千年企企盼，梦圆浩瀚太空。盼，梦圆浩瀚太空。44PPT课件“神舟神舟”5”5号升空的重大意号升空的重大意义义“神神5”升空是我国综合国力强大的标志，升空是我国综合国力强大的标志， 它将大大提高了我国的国际地位；它将大大提高了我国的国际地位； “神神5”升空大长了中国人的志气，将升空大长了中国人的志气
47、，将会会 进一步促进我国经济的持续发展；进一步促进我国经济的持续发展； “神神5”升空展示了我国学人的风貌，升空展示了我国学人的风貌，将将 会大大促进我国科学技术的发展；会大大促进我国科学技术的发展； “神神5”升空增强了我国的国防力量，升空增强了我国的国防力量，给给 我们的敌人以巨大的震慑。我们的敌人以巨大的震慑。45PPT课件“神州神州”五号的舱段五号的舱段“神舟神舟”5号由轨道舱号由轨道舱(也叫工作舱也叫工作舱)、返回舱、返回舱(又称座舱又称座舱)、推进舱、推进舱(或称服务舱、设备舱、仪器舱或称服务舱、设备舱、仪器舱)和一个附加段（用于与其他航天器和一个附加段（用于与其他航天器对接或空间
48、探测）组成。飞船顶部还有一个高对接或空间探测）组成。飞船顶部还有一个高 8米的逃逸救生塔，米的逃逸救生塔，它装有它装有10台发动机，在火箭起飞前台发动机，在火箭起飞前900秒到起飞后秒到起飞后160秒期间秒期间（0110千米），如发生故障，它能拽着返回舱和轨道舱与火箭分千米），如发生故障，它能拽着返回舱和轨道舱与火箭分离，并落到安全地带，使航天员转危为安。离，并落到安全地带，使航天员转危为安。46PPT课件“神州神州”5号的六大特点号的六大特点(1)1.起点高。起点高。作为我国第一代飞船，它的研制越作为我国第一代飞船，它的研制越过了单舱式、双舱式飞船，直接研制三舱过了单舱式、双舱式飞船，直接研
49、制三舱2-3人式飞船，前苏联第一代飞船人式飞船，前苏联第一代飞船“东方东方”号是号是单人双舱式、美国第一代飞船单人双舱式、美国第一代飞船“水星水星”号是号是单人单舱式。单人单舱式。2.轨道舱留轨工作半年。轨道舱留轨工作半年。国外飞船的轨道舱在国外飞船的轨道舱在返回舱返回地面时就废弃在轨道上了，而返回舱返回地面时就废弃在轨道上了，而“神州神州”5号的轨道舱装有太阳能电池翼继续号的轨道舱装有太阳能电池翼继续供电，舱内的仪器设备能像卫星一样自主工供电，舱内的仪器设备能像卫星一样自主工作半年。作半年。3.技术含量高。技术含量高。它的电子技术和控制技术都比它的电子技术和控制技术都比美俄的第一代飞船先进得
50、多。美俄的第一代飞船先进得多。47PPT课件“神州神州”5号的六大特点号的六大特点(2)4.降落伞最大。降落伞最大。它是世界上最大的降落伞，足它是世界上最大的降落伞，足有有1200平方米，有引导伞、减速伞、主伞和平方米，有引导伞、减速伞、主伞和伞包组成。减速伞将返回舱的速度从伞包组成。减速伞将返回舱的速度从200米米/秒减至秒减至80米米/秒左右后与主伞分离；主伞能把秒左右后与主伞分离；主伞能把返回舱的速度减至返回舱的速度减至6米米/秒，一副降落伞有秒，一副降落伞有80米长，铺在地上有半个足球场大小，可叠起米长，铺在地上有半个足球场大小，可叠起来却只有小提包大，重量仅来却只有小提包大，重量仅9
