现代科学技术的发展现状和展望讲解培训课件.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,现代科学技术发展的现状及展望,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。,1 一般情况,1.1 现代科学技术取得突飞猛进的发展,20世纪后30年,人类所取得的成果比过去2000年的成果还多,(主要是近50年),。,19世纪，科技成果每50年增加一倍。,20世纪中叶，大约每10-15年增加一倍。,现在，大约每5-8年增加一倍。,（这么发展下去，速度是十分惊人的）,1,1 一般情况（续）,1.2 科技人员的数量在不断地增加,美国，,每10年,科技人员,要增加一倍,。,西欧，,每15年翻一番,。,预计,未来100年,中，科技人员将,增加一倍还要多,。,我国近几年一直在,扩大,高校的,招生,名额。,2,1 一般情况（续）,1.3 4次重大的产业革命,第一次产业革命是以,蒸汽机,的发明为代表。,（,1781,年，瓦特,）,第二次产业革命是以,电力,的发现为代表。,（,1879,年，爱迪生）,第三次产业革命是以,原子能,的发现为代表。,（,1945,年美国在日本广岛扔下了第一颗原子弹,此后便转向和平利用，,1951,年美国建成了第一座核电站,）,第四次产业革命是以,高新技术,为代表,以,信息技术及生物技术,的,发展为标志,。,（,20世纪后半期）,3,1 概况（续）,1.4 世界科技中心在不断转移,早在7-12世纪以前，,我国,科学技术的发展经久不衰。,1540-1610年转至,意大利,。,1660-1730年转至,英国,。,1770-1830年转到,法国,。,1810-1920年转到,德国,。,1920-现在转移到,美国,。,21世纪中叶可能又转移到,东方,即,中国和日本,。,4,2.20世纪科学技术的几项重大成就,2.1,一种技术:,计算机技术,2.2 两个理论:,相对论与量子论,2.3 三项突破:,核能利用，空间科学，基因序列,2.4 四个模型:（1）,夸克模型，,（2）,宇宙大爆炸模型，,（3）,地球板块模型，,（4）,核糖核酸双螺旋结构模型,5,2.1 一种技术：计算机技术,世界上第一台电子计算机,ENINC,（,1945,年美国莫切利和埃克特发明,）,。,电子计算机经历了电子管、半导体、集成电路、大规模和超大规模集成电路几代的发展。,目前计算机的计算速度已达每秒12万亿次。,图1.世界上第一台电子计算机,ENINC（,上）,“,曙光1000,”,大规模并行计算机系统（下）,6,2.2 两个理论：相对论与量子论,爱因斯坦,相对论,对宇宙空间发生的一些物理现象有了正确的解释,（但还有些要观点要通过实践加以证明）,。,能量公式：,E=m c,2,;,物体最大速度不会大于光速;,老子按光度完成宇宙旅行后返回地球，他比小子还要年轻。,20世纪的另一重大理论成果是防大学,量子论（,1900,年普朗克发表了量子论，,1925,年海森堡提出了量子力学,）,，它的影响涉及到材料学、原子结构理论、核能的利用和信息技术等方面,（诺贝尔奖金获得者杨振宁教授曾对此给以很高评价）,。,1999,年格林提出了超弦理论，将相对论与量子论统一起来,（这一理论还需要通过实践加以证明）,。,7,2.3 三项突破,1 核能利用,1951年美国建成第一座核电站，,核能开始和平利用,。,目前法国核电站的总量已超过总发电量70，美国和日本约占20-30%,。,图2 费米反应堆（上）,苏联第一座核电站（下）,8,2.空间科学 3.基因序列,空间科学,：,1957年苏联将第一颗人造卫星送上天空，1961年将载人人造卫星送上天（图4）,（我国已是载人航天的第三大国）,。,基因序列,：,2000年6月26日 国际人类基因工作组计划联合研究小组公布了人类基因工作草图，这标志着人类解读自身,“,生命之书,”,的路上迈出了的一步,（,人类基因由,31.647,亿个万碱基对组成,共有,3,万至,3.5,万个基因,）。,9,图3 国际空间站（左），苏联宇航员加加林（右上）美国宇航员阿姆斯特朗登月（右下）,10,2.4 四个模型,1,夸克模型 2 宇宙大爆炸模型,夸克,是物质构成的最小微粒。,美籍华人诺贝尔奖金获得者,丁肇中教授发现,J,粒子,（第4种夸克）,宇宙大爆炸模型,认为宇宙是,在百亿年前,（160亿年前）,核子爆炸而形成的。,图3 宇宙大爆炸模型,11,3 地球板块模型,地球板块模型,的提,出，为地震的发生,及陆地的形成作出,了正确的解释。,1.地震的产生,（,1976年唐山大地震，24万同胞死于废墟之中）,2.陆地的形成,（有6大洲，非洲与南美洲很早以前连在一起）,图4 地球板块模型,12,4,DNA,双螺旋结构模型,DNA,双螺旋结构模型,的提出，对研究细胞核及基因的结构、组成和功能，都起到十分重要的作用。,图5 核糖核酸双螺旋结构模型,13,3 21世纪科学技术发展的趋向,3.1 一个升起:,纳米,技术,3.2 两个问题:,资源,问题、,环境,问题,3.3 三个领域:,陆地、海洋和宇宙空间,3.4 四大支柱产业:,信息,产业、,制造,产业、,新材料,产业、,生物工程,产业,3.5 五个基础学科:,生命,科学、,物质,科学、,宇宙,科学、,数学,、,思维,科学,14,3.1,纳米,技术,什么叫,纳米,?,1,m=10,9,nm;,原子的大小约为10纳米,物质,在纳米级的情况下物理性质,会发生很大的变化,（碳纳米管的强度比钢还要强，1997年获诺贝尔化学奖）,。,纳米技术,的应用成果及前景。,美国前总统克林顿的三项许诺：,1 纳米材料 2 纳米芯片 3 纳米医学,美国研制出分子大小的,纳米马达,。正在研制,“,纳米炸弹,”,。,纳米医学,将能把人的寿命延长下去。,15,3.2 两大问题：,资源,问题、,环境,问题,人类只有一个,地球。,在,宇宙,中直到现在还没有发现像地球这样，既有,水和空气,，又有这么适宜 的,气温,；既有,花草树木,，又有,人类,的星球（国为我们有,太阳,）。地球是一个,得天独厚,的星球。（这决不是,上帝,创造的吗。）,地球上的,资源,是有限的，,资源,在不断减少。,人类生活的,环境,已在不断,恶化,，情况相当,严重,。,我国已提出了,可持续发展,的战略。世界各国都开始十分重视保护,绿色世界,。,16,3.3 三个领域：陆地,、,海洋和宇宙空间,陆地,是人类获得最早开发的领域。,地球内部还没有得到开发。,目前,海洋和宇宙空间,还没有获得很好的开发。,海洋里有,丰富的有用资源：海底有锰结核；富钴结壳；热液硫化,物；天然气水合物等。,我们可以从,一些星球上获得许多有用资源，,太阳能可以充分利用。目前我国有些大专院校已增设类似专业。,进军海洋和宇宙空间,是,21,世纪的重要任务。,17,3.4 四大产业,1 信息产业,信息技术是研究,信息的采集、传输、处理和储存的技,术科学,，它是由,多煤体技术,、,网络技术,、,光导纤维技,术,、,集成电路技术和传感技术,等组成。,信息产业,仍是21世纪全球经济中规模最宏大,最具有,活力的产业。,信息技术的主要发展方向是：,微电子器件；,尺寸愈来愈小，容量愈来愈大。生物芯片。,计算机技术：,硬件（速度与储存量）；,软件（将具有,人脑,的功能）。,新概念计算机-,DNA,计算机,正在研制过程中。,18,信息产业（续）,1 高性能计算机,2 微电子产业化,附件一：关于鼓励集成电路产业发展的若干政策,附件二：不到长城非好汉,附件三：为我国集成电路产业发展提供良好的税负环境,3 仪器仪表和微电子专用设备,4 软件产业,5 信息安全产业,6 网络工程及其关键设备,7 第三代移动通信系统,8 接入网产业化,9 光电子与光通信,10 数字电视产业化,19,2 新,材料产业,先进材料,是发展高技术产业的物质基础。,建筑材料、金属材料、化工材料、衣着用材料等。,21世纪材料科学技术将向,功能化，复合化，智能化，微型化,的方向发展。,纳米技术,的出现，给新材料产业开辟了一个新的宽广的空间,。,20,新材料产业（续）,1 多晶硅、单晶硅、化合物半导体砷化镓单晶,2 氮化镓基高亮度发光二极,3,GaAs InP,基半导体微结构材料,4 氧化物晶体,5 高密度刻录和可擦写数字光盘生产技术,6 显示材料,7 大规模集成电路引线框架,8 功能微珠粉体材料和工程级反光膜,9 生物医用材料,10 稀土功能材料,11 纳米材料和纳米技术,12,新型电动车用材料及电动车,13 非晶态合金加氢催化剂,14 气相法全密度聚乙烯催化,21,新材料产业（续）,15,NbTi,合金超导材料,16 两亲分子组合材料,17 炸药爆炸膨化处理植物纤维材料及制浆造纸新技术,18 尼龙-,6工程塑料,19 防汛、节水等工程用含水凝胶复合膨胀止水材料,20,SEBF,SLF,重腐蚀防护技术,21 特殊环境下用耐蚀合金及其管材,22 优质合成耐火原料和特种功能耐火材料及制品,23 热结构复合材料的低成本制备,24 钛合金制备新工艺,25 铸态直接轧制微细均质特殊型材新工艺,26 材料的自蔓延制备技术,27 材料制备工艺的计算机模拟软件,22,3 生物工程产业,生物工程产业,的比重将会在21世纪达到20%，达到甚至超过信息产业,基因,工程：,基因工程在,农业,中的应用，转基因。转基因大豆和玉米等,全新的医疗技术,基因疗法,。由于基因缺陷引发的 各种疾病可以采用基因疗法，如聋、哑和各种器官疾病。,克隆,技术：,各种动物的克隆（牛、猪、羊等），人体器官的克隆。,基因工程与克隆技术的研究与应用，将大大延长人类的寿命。,（,美国的长寿研究所科学家文森特，见帕帕的研究表明，今后1020年内人类的平均寿命达到95 岁，到20202050年可达到110130岁）,23,生物工程产业（续）,1 转基因农作物,2 功能性蛋白类饲料添加剂,3 基因药物,4 生物芯片,5 以高新技术改造传统生物工程产业,第一部分 以高新技术改造人用疫苗,第二部分 以高新技术改造兽用生物制品产业,24,4 制造产业（包括汽车产业）,制造业,是,一切产业的基础,制造产业,发展的,基本出路是,与信息技术密切结合,。,制造产业,发展的趋势,是：,1),微,型化或,大,型化 2）,柔,性化或,专,用化,3),高,速化和高效化 4),精,密化,5）,集,成化 6）,模,块化,7）,综,合化,8）,自,动化,9）,智,能化,10）,数,字化,11）,网,络化 12）,绿,色化,25,制造产业（包括汽车产业）（续）,机器人:,有一定智能化程度的机器,工业机器人：,焊接,机器人,，喷涂,机器人,，装配,机器,人,运输,机器人等。,为家庭生活服务,的机器人,有感情和有智慧,的机器人,医疗,机器人,搜集情报,的机器人,战争,机器人,26,制造产业（包括汽车产业）（续）,爬壁,机器人,管道,机器人,水下,机器人,航天,机器人,足球,机器人,玩具,机器人,图6 6000米自治水下机器人,27,制造产业（包括汽车产业）（续）,1 数控系统与数控机床,2 激光加工和测量技术与装置,3 计算机辅助技术、系统及集成,4 工业自动化系统,5 网络化制造工程,6 汽车电子控制零部件,7 智能化交通系统,8 现代农业装备,9 数字化医学影像设备,28,3.5 五大基础学科：,生命科学、物质科学、宇宙科学、数学、思维科学、（语言学：中文，英语）,基础科学的三大命题是:,物质的构成，宇宙的诞生，生命的起源。,自然界中有无,反物质,呢？,宇宙既有,诞生,，是否还有一天会,毁灭,？如何去,延长宇宙的寿命,呢？,新的核子大爆炸还会产生新的宇宙吗？,生命,来自,何处,？,数学,是一切科学的基础。机器化数学，用计算机解题。,思维科学,是研究人类思维形式和规律的新兴学科。,人脑各部份,的功能如何？怎样才能,充分发挥,人脑各部份的作用？,29,4 我们面临的机遇与挑战,4.1 人类即将进入,知识经济时代，要,紧抓,这,个极好的,机遇。,4.2 紧抓,机遇,，迎接,挑战。,4.3 要树,雄心,，立,大志。,4.4 不断,总结,，不断,提高,，不断,积累,，既定,目标,，有望,实现,。,30,4.1,我们即将进入,知识经济时代，,要,抓住这,个,极好的机遇,4.1.1,知识经济时代,到来是一个极好的,机遇,是每个人,施展才华的极好机会,（首先要了解形势，世界即将进入知识经济时代，知识经济,时代有那些特点？必须要有较全面和较详细的了解。),要善于,抓,住,机遇，,力争取得,成功。,（机遇是靠当事人自己去,抓的，多数不会自己送上门来。,）,错过,机遇，,可能会造成,极大的损失。,（,“,机不可失，时不再来,”,。假如真的要再来的话，也要等一,定时间和适当的机会。）,31,4.1.2 我们即将进入知识经济时代，知识经济的特点:,知识将对人类社会的政治制度、社会经济、科学技术、教育制度以及思维方式、生活方式等产生越来越大的影响,其特点：,1.知识经济以,人脑,的创造性思维为依托,传统的工业经济主要是以自然资源与人的体力劳动为依托,而知识经济则主要以人脑的创造性思维为依托。,2.知识经济以,高新,技术产业为第一支柱,传统的工业经济是以传统的工业产业为第一支柱,而知识经济则是以高新技术产业为第一支柱。,3.“,创新,”是知识经济的的生命线和“灵魂”,包括,体制创新、理论,创新、技术创新。,实现跨跃式发展靠创新。,32,4.2,树,雄心,立,大志,：,有志者，事竟成,4.2.1,“,有志者，事竟成,”,一个人，应该确立远大理想，应该有宏大志向。,伟 人：,一些伟人常常是在青少年时就有大志。,毛 主 席：,青少年时代就有远大理想。,茅 盾：,“,有志竟成,”,。,拿 破 仑：,“,不想当将军的士兵不是好士兵,”,。,苏联专家：,“,一位好的研究生，应该有为科学事业作出重,大贡献的理想，即当院士的理想,”,。,33,4.2.2,各种各样的理想,：,总的目标是发展国家的科学技术和经济,为科学技术的发展作贡献,科技工作者，科学家，院士。,为培养各种人才作贡献,教师，教育家，教授。,为发展我国经济直接作出贡献,企业家。,为国家或政府的管理作贡献,领导干部，国家领导人。,为保卫我国的国防作贡献,军人，将军。,为发展我国的文艺、体育事业作贡献,作家、艺术家、体育,运动员、世界冠军。,为广大人民的健康事业作贡献,医生，著名医师。,做一个普通劳动者,技术工人，劳动模范。,34,4.3 正确的思想与方法 正确的学风,4.3.1 要有正确的思想：,做,学问，,先要,学做人,：,要有,好的思想品德,要将自己的理想和奋斗目标与国家和民族的需要与发展,统一起来。,现代科学技术,是依靠千万个人,共同努力,才能取得。,要建立起集体主义的思想。,先天下之忧而忧,，后天下之乐而乐。,只有提高国家的地位与国力，个人才有地位。国力不强,大，总是会受到强者欺侮的。提倡实力政策。,有,本领,的人，有,学问,的人，有,贡献,的人，常常会受到别,人,尊敬。,35,4.3.2 正确的学习态度:,勤奋刻苦,善于克服困难，要实事求是。,一个人的,智商,有高低，但决定事业成败的主要靠,勤,奋,要有,“,付出一份劳动，才有一份收获,”,的思想。,成绩,通常是在,艰苦奋斗,和,勤奋刻苦,的条件下取得。,要有,迎接困难,的思想准备。把,顺利,看少一点，把,困,难,看多一点。,实事求是,，要认真地学习与工作，要一丝不苟。切,勿有,急功近利,的思想。,要利用好一切,时间,（时间是金钱）,。重在,开始,，贵在,坚持,36,4.3.3 要有正确的方法,敢于,创新,勇于,实践,。要了解,事物发展规律,和,按照事物客观规律去办事,。,创新,是一个,民族的灵魂,。对于每一个人来说，,创新也是灵魂,要创新，首先要有,创新的思维,，要敢于,创新,。,要打好基础：,知识、能力、品德。,要培养好自己的,几个能力,1,自学,能力,2,分析问题,的能力,3,解决问题,的能力,4,实践,能力,5,创新,能力,要勇于,实践,，只有通过,实践,才能获得,创新,的成果。,要了解,事物发展规律和按照事物客观规律去办事,，要采取科,学的方法，按毛主席的实践论与矛盾论去处理问题,37,4.3.4 要有正确的学风,实事求是,、一丝不苟。,不弄虚作假、不做表面文章、要,脚踏实地。,虚假的手段和做法，总会有一天在众人面前暴露无遗。,做,老实人,，办,老实事,。,要注意知识产权，要,重视他人成果。,38,4.4,不断,总结,不断,提高,不断,积累,既定,目标,有望,实现,1 要不断,总结,，从总结中,吸取经验教训。,有,总结，,才有,提高。,2,成绩与成果,也必须依靠,积少成多。,积累,是一种,有效的手段。,3 不能,急于求成。,4 既定目标,是在,不断的积累,中才有望,实现。,39,