武漢理工科學(xué)技術(shù)史課件07二十世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)綜述

第七講

二十世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)綜述引言20世紀(jì)，科學(xué)與技術(shù)發(fā)展迅猛，成果輝煌。這首先表現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)本身發(fā)生了深刻而廣泛的革命，它直接影響著社會經(jīng)濟(jì)各個部門，使工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和通信、醫(yī)療衛(wèi)生、文化藝術(shù)以及教育等方面，都發(fā)生了根本的變化，從而也深刻地影響著人類的物質(zhì)生活條件、人的精神面貌，以及人與人之間的相互關(guān)系?？茖W(xué)技術(shù)已成為對現(xiàn)代社會發(fā)展和現(xiàn)代國家興衰起決定作用的一種力量，成為現(xiàn)代人類文明的主要標(biāo)志。引言自然科學(xué)在19世紀(jì)中葉開始了全面發(fā)展，到70年代導(dǎo)致第二次技術(shù)革命，開創(chuàng)了電力時代，促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的高漲。進(jìn)入20世紀(jì)，雖然經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)的破壞和一次空前嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危機(jī)，但整個世界經(jīng)濟(jì)還是有很大發(fā)展，特別是第二次世界大戰(zhàn)以后，出現(xiàn)了以電子計算機(jī)、核能和航天技術(shù)為代表的第三次技術(shù)革命，生產(chǎn)得到長期持續(xù)的發(fā)展。以鋼、煤、石油和汽車為例，它們的全世界總產(chǎn)量在80年內(nèi)增長如下：引言產(chǎn)

品1900年1938年1950年1980年80年內(nèi)增長倍數(shù)鋼（億噸）0.281.101.897.4026.4煤（億噸）6.314.318.242.86.8石油（億噸）0.22.8*5.229.6148汽車（萬輛）0.9401104538154239*是1937年的產(chǎn)量。引言至于20世紀(jì)才出現(xiàn)的飛機(jī)、電子器件、電子計算機(jī)、塑料和合成纖維等現(xiàn)代產(chǎn)品，增長的速率更是驚人。迅速發(fā)展的生產(chǎn)，為科學(xué)研究提供雄厚的資金、高質(zhì)量的實驗裝備，并且不斷提出新課題和新任務(wù)，這就有力地支持并推動了科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。引言20世紀(jì)在政治上是動亂紛爭，民族求獨立，人民求解放，民主、自由的理念深入人心，和平、民主力量不斷增長的世紀(jì)。l914一l918年第一次世界大戰(zhàn)后期，俄國爆發(fā)了社會主義革命（1917），實行中央集權(quán)的計劃經(jīng)濟(jì)。1929—1933年出現(xiàn)了空前的世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)，迫使一些國家修改經(jīng)濟(jì)政策，加強(qiáng)國家對經(jīng)濟(jì)的干預(yù)。另一方面也使反民主的法西斯逆流猖獗一時，形成了一個以奴役全世界人民為目標(biāo)的德、意、日法西斯軸心。這個由一小撮瘋狂的野心家、陰謀家和專制獨裁者所組成的軸心，發(fā)動了歷時6年(1939—1945)的第二次世界大戰(zhàn)，最后自食其果，得到了可恥的下場。1945年全世界反法西斯戰(zhàn)爭的勝利，以及隨后亞洲、非洲、拉丁美洲、大洋洲所有殖民地的相繼獨立，顯示著人民的覺醒?？墒牵髴?zhàn)時期所形成的反法西斯聯(lián)盟在戰(zhàn)后未能繼續(xù)，而分裂成分別以蘇聯(lián)和美國為首的東、西兩大陣營，彼此開展意識形態(tài)的對抗和軍備競賽，這就是所謂冷戰(zhàn)。這種冷戰(zhàn)持續(xù)了將近半個世紀(jì)，終于在1989年以蘇聯(lián)及其在東歐的各衛(wèi)星國自身的劇變而告結(jié)束。在世界民主潮流的影響下，中國也經(jīng)歷了翻天覆地的變化。1911年孫中山領(lǐng)導(dǎo)的革命推翻了幾千年的封建帝制，建立了亞洲第一個共和國。為抗擊日本的軍事侵略，從1937年開始，中國人民進(jìn)行了長達(dá)8年的艱苦的抗日戰(zhàn)爭。1949年中華人民共和國成立，中國國力大振，但由于種種失誤，建設(shè)屢遭挫折，1978年后情況才有所改變。20世紀(jì)是極不平常的世紀(jì)。人類歷史上僅有的兩次世界大戰(zhàn)就發(fā)生在20世紀(jì)的上半葉。進(jìn)入20世紀(jì)下半葉的冷戰(zhàn)時期，雖然東、西兩個對抗陣營劍拔弩張，在技術(shù)上隨時都有可能爆發(fā)一場毀滅全人類的第三次世界大戰(zhàn)，但是由于人民的覺醒，特別是由于核武器、洲際導(dǎo)彈、偵察衛(wèi)星三者所標(biāo)志的新的軍事技術(shù)，根本改變了傳統(tǒng)的戰(zhàn)爭概念，在戰(zhàn)爭中不存在前方、后方之分，而戰(zhàn)爭結(jié)果只能是同歸于盡，不可能有勝者和敗者，這迫使未來任何世界大戰(zhàn)的發(fā)動者不得不正視玩火者必將自焚的結(jié)局。由此，50年代以后全世界范圍內(nèi)基本上能有一個和平建設(shè)的環(huán)境，從而使科學(xué)、技術(shù)和生產(chǎn)都得到迅速發(fā)展，使人類得從工業(yè)文明進(jìn)入信息時代。冷戰(zhàn)結(jié)束后，雖然地區(qū)性沖突、民族紛爭、宗教和意識形態(tài)的爭斗還會長期繼續(xù)下去，但是世界和平更有保障，各個國家和各個地區(qū)之間的交往更加頻繁，建設(shè)的環(huán)境更加安全，這是科學(xué)、民主和理性的偉大勝利。

20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)是近代科學(xué)技術(shù)的繼續(xù)和發(fā)展，但兩者有質(zhì)的區(qū)別。同19世紀(jì)以及以前幾個世紀(jì)相比，20世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)主要有如下四個突出的特點：（1）科學(xué)和技術(shù)經(jīng)歷了全面的空前的革命20世紀(jì)一開始，出現(xiàn)了持續(xù)30年的物理學(xué)革命。這場革命來源于19世紀(jì)末的古典物理學(xué)的危機(jī)，結(jié)果是建立了以相對論和量子論為支柱的現(xiàn)代物理學(xué)理論體系，以取代由伽利略和牛頓奠定基礎(chǔ)的古典物理學(xué)理論體系，使人類對物質(zhì)、能量、空間、時間、運動、因果性的認(rèn)識，都產(chǎn)生了根本的變化，由此，人們認(rèn)識到，任何科學(xué)理論都不可能一成不變；隨著科學(xué)實驗的發(fā)展，理論必須不斷發(fā)展，甚至要徹底更新。這種不墨守成規(guī)、勇于創(chuàng)新的精神，在20世紀(jì)，不僅支配著物理學(xué)，也支配著其他各門科學(xué)和所有技術(shù)部門。以物理學(xué)革命為先導(dǎo)，化學(xué)、天文學(xué)、地學(xué)都出現(xiàn)了革命性的理論，如化學(xué)鍵理論、天體演化理論、大爆炸理論、大陸漂移和板塊理論等等。在生物學(xué)領(lǐng)域中，1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的闡明，分子生物學(xué)的誕生，是生命科學(xué)中具有劃時代意義的突破，不僅改變著傳統(tǒng)生物學(xué)及其各分支科學(xué)的面貌，而且對醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。70年代重組DNA技術(shù)的建立，使生命本質(zhì)的探討更加深入，并開辟了廣闊的應(yīng)用前景。生命科學(xué)已經(jīng)成為20世紀(jì)后半葉最活躍的學(xué)科。在20世紀(jì)，科學(xué)的指導(dǎo)思想(首先是自然觀)和基本理論框架都發(fā)生了根本性的變革，幾個世紀(jì)來在整個自然科學(xué)領(lǐng)域中占統(tǒng)治地位的機(jī)械論自然觀終于退出了歷史舞臺。技術(shù)領(lǐng)域命的創(chuàng)新精神也很突出。20世紀(jì)初，第二次技術(shù)革命進(jìn)入后期，電力和汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子技術(shù)和航空技術(shù)的興起，使生產(chǎn)和技術(shù)面貌日新月異。第二次世界大戰(zhàn)以后，信息、能源、材料三個方面都出現(xiàn)了革命性的進(jìn)展，由此，開始了第三次技術(shù)革命。這是一次影響空前深遠(yuǎn)的技術(shù)革命，進(jìn)展迅速持久，正走向新的高潮。總之，整個20世紀(jì)，科學(xué)和技術(shù)都處于革命狀態(tài)，可以稱為科學(xué)技術(shù)革命的世紀(jì)。（2）科學(xué)開始形成一個多層次的、綜合的統(tǒng)一整體在20世紀(jì)，一方面由于新的實驗技術(shù)和巨大而精密的觀察工具的產(chǎn)生，人的“視野”在微觀和宏觀兩方面都擴(kuò)大廠10萬倍以上：人的洞察力已經(jīng)從大于10—l。米的原子集團(tuán)深入到小于10“米的基本粒子內(nèi)部，人的眼界已經(jīng)能從直徑l0萬光年的銀河系擴(kuò)展到150億光年的大宇宙。同時由于各門科學(xué)本身的深入發(fā)展，自然界從基本粒子、原子、分子，到細(xì)胞、生物個體，到地殼、天體、宇宙，所有的各個層次都得到了比較深入的了解。另一方面，由于交叉學(xué)科和邊緣科學(xué)的大量興起，各門科學(xué)之間的空隙逐漸得到填補(bǔ)，其中特別是分子生物學(xué)的出現(xiàn)，使物理科學(xué)和生命科學(xué)之間深邃的鴻溝開始消失。由此，自然界各個層次之間的過渡環(huán)節(jié)也開始逐一為人們所認(rèn)識，整個自然科學(xué)正在形成一個前沿在不斷擴(kuò)大的多層次的、綜合的統(tǒng)一整體。在技術(shù)領(lǐng)域中，隨著電子技術(shù)的發(fā)展、電子計算機(jī)的發(fā)明，以及控制論、信息論、系統(tǒng)論的建立，綜合性技術(shù)逐漸起著主導(dǎo)作用。同時，科學(xué)同技術(shù)的關(guān)系也日益密切，這突出地表現(xiàn)在：任何重大新技術(shù)的出現(xiàn)，不再來源于單純經(jīng)驗性的創(chuàng)造發(fā)明，而來源于系統(tǒng)的綜合的科學(xué)研究。

（3）科學(xué)事業(yè)的社會化20世紀(jì)科學(xué)事業(yè)加速發(fā)展，并已成為現(xiàn)代國家的重要事業(yè)，而科學(xué)的發(fā)展也日益依賴于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家的支持。全世界科學(xué)研究人員在1895年只5萬人，到本世紀(jì)80年代已超過300萬人。在發(fā)達(dá)國家中，科研人員占人口總數(shù)的0.4％——0.6％。全世界科研經(jīng)費1896年不到50萬英鎊，80多年來平均每年遞增10％。目前，各發(fā)達(dá)國家的科研經(jīng)費占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2.2％一2.7％（印度也達(dá)0.9％，而我國僅0.5％），按人口平均每人每年200美元。目前，全世界科學(xué)期刊達(dá)10萬種（世紀(jì)初為1萬種），每年發(fā)表論文約400萬篇，其中較重要的約100萬篇。在20世紀(jì)，大量的科學(xué)研究工作從分散的單純個人活動轉(zhuǎn)化為社會化的集體活動，出現(xiàn)了所謂“大科學(xué)”，研究活動規(guī)模越來越大，發(fā)展到企業(yè)規(guī)模，國家規(guī)模，甚至國際規(guī)模。最突出的事例是美國1942年8月為制造原子彈所組織的“曼哈頓計劃”，和1961年5月為實現(xiàn)登月所組織的“阿波羅計劃”。前考?xì)v時4年，耗資23億美元，動員15萬人；后者歷時11年，耗資240億美元，動員400萬人。50年代建立的歐洲核研究中心和“1957年7月一1958年12月國際地球物理年”，1986年開始的《國際地圈生物圈計劃》，以及1988年通過的《人類基因組計劃——制圖和測序》等，都是國際規(guī)模的科學(xué)研究活動，有些甚至是跨世紀(jì)的宏偉計劃。隨著實驗要求和技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)代科學(xué)實驗和觀察的技術(shù)裝備的規(guī)模也是過去無法想象的。例如，1972年美國費米實驗室建成的5000億電子伏質(zhì)子同步加速器，它的主體跑道管直徑達(dá)2公里，磁場所需要的電力達(dá)10萬干瓦。這架“儀器”造價2.4億美元，每年運行維護(hù)費7000萬美元（是我國1992年國家自然科學(xué)基金的2.7倍），不是一個中等國家所能負(fù)擔(dān)的。為了把龐大的科學(xué)技術(shù)隊伍組織起來，使它充分發(fā)揮應(yīng)有的作用，如何正確地制定科學(xué)政策和有效地科學(xué)管理，成為現(xiàn)代國家的一項重要任務(wù)。這要求科學(xué)管理人員必須按照科學(xué)發(fā)展規(guī)律辦事，要有卓識遠(yuǎn)見，不可急功近利、目光短淺。

（4）社會的科學(xué)化19世紀(jì)下半葉出現(xiàn)的科學(xué)對生產(chǎn)的指導(dǎo)作用，在20世紀(jì)日益明顯?？茖W(xué)的發(fā)展，開辟了許多新的技術(shù)領(lǐng)域，建立起了許多新型的工業(yè)，它們深刻地改變著人類生產(chǎn)和生活的面貌。這也就便生產(chǎn)部門充分認(rèn)識到科學(xué)的重要性，密切了科學(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)三者的關(guān)系。例如，美國朗訊科技公司就有一個規(guī)模十分龐大的“貝爾實驗室”，目前雇用約2.5萬人（其中有博士學(xué)位的4000人，諾貝爾獎獲得者8人），每年經(jīng)費約29億美元?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使勞動生產(chǎn)率以至整個國民經(jīng)濟(jì)得以持續(xù)增長。例如，從50年代到70年代，美國的制造業(yè)勞動生產(chǎn)率平均每年增長2.5％，農(nóng)業(yè)更高，達(dá)5.6％。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了以科學(xué)化、機(jī)械化、社會化為特征的生產(chǎn)技術(shù)和組織管理的全面改造，80年代初美國每個農(nóng)業(yè)勞動力可供養(yǎng)94人（我國僅3.4人）。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動下，多數(shù)人民的生活水平顯著提高，人類平均壽命在20世紀(jì)延長了大約30歲，1993年全世界平均壽命為65歲，最長的國家達(dá)79歲，這無疑是人類歷史上一項空前的成就?？茖W(xué)、技術(shù)、生產(chǎn)的高度發(fā)展，使工業(yè)發(fā)達(dá)國家的社會結(jié)構(gòu)，首先是勞動力的結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，從事農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)的勞動力的比重大為下降，開始出現(xiàn)了多數(shù)勞動力集中在服務(wù)行業(yè)和教育、科研部門；人民的文化水平普遍提高，中等教育得到普及，高等教育廣泛發(fā)展；勞動者自由支配的時間，也就使學(xué)習(xí)和娛樂的時間普遍增加；在生產(chǎn)上起主導(dǎo)作用的已不是單純解放體力勞動的機(jī)械化生產(chǎn)，而是以解放部分腕力勞動為目的的由電子計算機(jī)控制的自動化生產(chǎn)；生產(chǎn)的目標(biāo)主要在于質(zhì)量的不斷提高，數(shù)量的充足已經(jīng)不成為什么問題。這些都表明，人類文明經(jīng)歷了兩百年的工業(yè)社會以后，已經(jīng)開始向一個新的文明階段過渡。在未來這個階段中，科學(xué)、技術(shù)、知識、信息起著主導(dǎo)作用，因此有人稱它為科學(xué)文明時代，或信息社會。總之，社會的科學(xué)化已成為20世紀(jì)的時代特征，它迅速地提高人類的物質(zhì)文明和精神文明，大大縮小了工農(nóng)差別、城鄉(xiāng)差別、體力勞動和腦力勞動的差別，并且開始有效地治理環(huán)境污染、控制人口，使人類不僅能夠改造自然，也能夠改造人類自身，以適應(yīng)自然和社會的發(fā)展規(guī)律，主動掌握自已的命運；這標(biāo)志人類的覺醒，也預(yù)示著科學(xué)文明時代的必然到來。20世紀(jì)偉大的科技成就一、四大基礎(chǔ)理論1）量子力學(xué)；2）相對論；3）基因理論；4）系統(tǒng)理論。二、五大基本模型1）宇宙演化的大爆炸模型；2）物質(zhì)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模型；3）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型；4）圖靈計算機(jī)模型；5）地殼結(jié)構(gòu)的板塊模型。三、三大基本技術(shù)1）物質(zhì)變化技術(shù)；2）能量轉(zhuǎn)化技術(shù)；3）信息控制技術(shù)。20世紀(jì)偉大的科技成就四、三個大型工程1）曼哈頓工程；2）阿波羅登月工程；3）人類基因組工程。五、六大高技術(shù)領(lǐng)域1）電子信息技術(shù)；2）生物技術(shù)；3）材料技術(shù)；4）能源技術(shù)；5）海洋技術(shù)；6）航天技術(shù)。20世紀(jì)偉大的科技成就有的學(xué)者則認(rèn)為：1+2+3+4=10一個技術(shù)，二個理論，三個工程，四個模型，共計十項。一個技術(shù)：計算機(jī)技術(shù)二個理論：相對論量子論三個工程：曼哈頓工程阿波羅登月工程人類基因組工程四個模型：夸克模型，宇宙大爆炸模型，

DNA雙螺旋模型，地球板塊模型。

還有的學(xué)者則認(rèn)為：

20世紀(jì)的七大科學(xué)成果相對論量子力學(xué)物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)宇宙大爆炸理論DNA分子雙螺旋模型大地板塊構(gòu)造學(xué)說信息論、控制論、系統(tǒng)論

20世紀(jì)的五大尖端技術(shù)成果

核能與核技術(shù)航天和空間技術(shù)信息技術(shù)激光技術(shù)生物技術(shù)

一、20世紀(jì)的四大基礎(chǔ)理論

1．量子力學(xué)1）1900年12月14日馬克斯·普朗克在德黑蘭的德國物理學(xué)會上關(guān)于黑體輻射問題的報告，他依據(jù)黑體輻射實驗中能量交換不連續(xù)：△E=nh

n—1，2，…，h—普朗克常數(shù)，—電磁波頻率

提出了量子假說，宣告了量子論的誕生。2）愛因斯坦解釋光電效應(yīng)時，指出了光的波粒二重性。3）后經(jīng)過20多年的努力，玻爾、德布羅意、薛定諤等人于1925—1926年間建立了較完整的量子力學(xué)。解決了波粒二重性問題：粒子的能量與波動的頻率成正比，動量與波長成反比。量子理論與相對論堪稱20世紀(jì)最偉大的科學(xué)革命。它們的創(chuàng)立與發(fā)展成為物理世界更普遍的基礎(chǔ)理論，奠定了整個現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)。從根本上改變了人類科學(xué)技術(shù)的面貌。如果說，相對論探索的是宏觀世界的規(guī)律，那么量子論探索的是微觀粒子的科學(xué)。一、20世紀(jì)的四大基礎(chǔ)理論

2．相對論1）狹義相對論：

1905年，愛因斯坦在邁克爾遜測量光速實驗的基礎(chǔ)上提出了狹義相對論的兩個假設(shè)：（1）一切物理定理在所有慣性系統(tǒng)中保持不變（2）光速在真空中不變的前提下，給出運動物體長度收縮、時鐘變慢、慣性質(zhì)量加大（質(zhì)速關(guān)系）以及質(zhì)量同能量的關(guān)系（質(zhì)能關(guān)系）四個不可思議的結(jié)果。前三個以洛倫茲變換：（1-V2/C2）1/2為基礎(chǔ)。而質(zhì)能關(guān)系式：

E=mc2E一能量，m一質(zhì)量，C一光速更預(yù)示了原子能的巨大蘊藏。2）廣義相對論：1915年又提出廣義相對論，在廣義相對性原理和等效原理的基礎(chǔ)上，建立了時空彎曲和引力場理論，揭示了時間、空間、物質(zhì)、運動的普遍規(guī)律。愛因斯坦與相對論美國《時代》1999年12月26日將愛因斯坦評為“世紀(jì)人物”；“過去的100年里，全世界發(fā)生的變化比歷史上任何一個世紀(jì)都多得多。其原因不是政治或經(jīng)濟(jì)上的，而是技術(shù)上的——技術(shù)直接來自于基礎(chǔ)科學(xué)的進(jìn)展。任何科學(xué)家顯然都不能像愛因斯坦那樣代表這些進(jìn)展?！币弧?0世紀(jì)的四大基礎(chǔ)理論

3．DNA(脫氧核糖核酸)雙螺旋結(jié)構(gòu)

1)1953年沃森(美)和克里克發(fā)現(xiàn)生物大分子是由DNA組成，其結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)，遺傳密碼存在DNA中(稱為基因)。2)1973年美國的科恩和博耶演示了世界上第一例DNA分子重組，打開了理解生命奧秘的大門。3)1973年成為人類進(jìn)入信息時代的標(biāo)志。一、20世紀(jì)的四大基礎(chǔ)理論4.系統(tǒng)科學(xué)（又稱橫斷科學(xué)）1）研究范疇：構(gòu)成世界的三大要素：物質(zhì)、能量、信息；運動和變化的要素：形式、結(jié)構(gòu)、關(guān)系；三大規(guī)律：物質(zhì)變化、能量轉(zhuǎn)化、信息控制；2）分類：信息論：是研究信息的基本性質(zhì)、度量方法以及信息的表達(dá)、獲取、傳輸、存儲、處理和交換的一般規(guī)律的科學(xué)。目前，信息論正與智能科學(xué)相結(jié)合，將逐步形成與系統(tǒng)科學(xué)并列的信息科學(xué)。控制論：是對自然、機(jī)器、人類、社會以及其交融的系統(tǒng)實現(xiàn)通訊與控制，達(dá)到優(yōu)化目的的科學(xué)。系統(tǒng)論：是關(guān)于一般系統(tǒng)的本質(zhì)、特點、運動規(guī)律的理論，還包括一些自相似、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織、自回復(fù)的系統(tǒng)理論，如耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論等。目前,控制論與系統(tǒng)論已統(tǒng)一。3）系統(tǒng)論方面取得的成就：（1）經(jīng)典控制論；（2）現(xiàn)代控制論；（3）智能系統(tǒng)論（大系統(tǒng)理論）。二、20世紀(jì)的五大基本模型1.宇宙演化的大爆炸模型1）20世紀(jì)20年代，弗里德曼在廣義相對論的框架下，論證了宇宙脹縮，哈勃發(fā)現(xiàn)了星系紅移。2）宇宙大爆炸模型：1948年，俄裔美人伽莫夫提出“宇宙大爆炸模型”。宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙大爆炸1.宇宙演化的大爆炸模型

2）宇宙大爆炸模型：200億年前的宇宙是基本粒子組成的“宇宙湯”→大爆炸時的溫度達(dá)100億度以上→四種基本力：引力、強(qiáng)力、弱力、電磁力逐一分化出來→物質(zhì)形態(tài)依此演化為原子、氣態(tài)、恒星體系、現(xiàn)在的宇宙。此模型勾畫出一幅從相互作用的起源、基本粒子與化學(xué)元素的產(chǎn)生，分子的形成與生命的出現(xiàn)，直到行星、恒星、星系以至整個宇宙起源與演化的圖景。3）四項觀測事實證明了大爆炸理論：（1）觀測表明：任何天體的年齡都小于200億年；（2）河外天體有系統(tǒng)性的譜線紅移，表明宇宙膨脹；（3）所有天體的氦與氫的比例大致相同：1:4；（4）1965年探測熱輻射譜的微波背景輻射時，得到宇宙的溫度約為3K。二、20世紀(jì)的五大基本模型

2.粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型1）20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種微粒子,它們由兩類十二種基本粒子構(gòu)成，它們是夸克(上、下、奇異、粲、底、頂)和輕子（電子、子、子、電子中微子、子中微子、子中微子）。美國蓋爾曼，1961年排出基本粒子的“周期表”，1962年首次提出“夸克”這一名稱，并預(yù)言它構(gòu)成其他粒子；1964年正式提出基本粒子結(jié)構(gòu)的“夸克模型”。2）所有粒子的運動遵循四種基本力：引力、電磁力、強(qiáng)力、弱力的相互作用。引力和電磁力在宏觀世界可觀察到，強(qiáng)力和弱力只有在微觀世界的粒子作用中才顯露。弱力在中子及其它粒子衰變過程中出現(xiàn)，強(qiáng)力是夸克相互間的作用力，其強(qiáng)度最大，這種力使夸克組合成強(qiáng)子（現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的數(shù)百種粒子大多是強(qiáng)子）。輕子只參與引力、電磁力、和弱力作用，而不參與強(qiáng)力相互作用。若以強(qiáng)力的強(qiáng)度為1，則電磁力為10-2，弱力為10-13，引力為10-38。3）從四種力的作用來看，基本粒子為三種：夸克、輕子、傳播子（傳遞力的粒子）。傳遞強(qiáng)力的是膠子（共有8種，質(zhì)量為0），傳遞弱力的是W+、W-、Z0中間玻色子（質(zhì)量是質(zhì)子的80-90倍），傳遞電磁力的是光子（質(zhì)量為0），傳遞引力的傳播子至今尚未發(fā)現(xiàn)?！翱淇四Ｐ汀痹诮忉寣嶒炇聦嵣显絹碓匠晒?。但是：①在實驗中從未發(fā)現(xiàn)“夸克”，“夸克禁閉”；②“夸克”不是不可分，還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)；③物質(zhì)在更深層次上還另有規(guī)律。二、20世紀(jì)的五大基本模型

3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型

1953年４月２５日，英國的《自然》雜志刊登了美國的沃森和英國的克里克在英國劍橋大學(xué)合作的成果，ＤＮＡ雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型。這一成就后來被譽(yù)為２０世紀(jì)以來生物學(xué)方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，也被認(rèn)為是分子生物學(xué)誕生的標(biāo)志。１９６２年，沃森、克里克和威爾金斯三人共同獲得了諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。二、20世紀(jì)的五大基本模型

3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型DNA即脫氧核糖核酸，1944年證明為遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ),“基因”即為DNA的片段。A（腺嘌呤）—T（胸嘧啶）、G（鳥嘌呤）—C（胞嘧啶）是含氮堿基對，它們分別以2、3個氫鍵相連，千萬條堿基對組成遺傳密碼。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著現(xiàn)代分子遺傳學(xué)的誕生，揭示了生命在分子結(jié)構(gòu)與遺傳機(jī)制上的統(tǒng)一性，并為基因工程奠定基礎(chǔ)。生命本質(zhì)的一致性：1.基本的組成物質(zhì)：蛋白質(zhì)與核酸；2.蛋白質(zhì)：由20種氨基酸以肽鍵連接而成；3.核酸：由4種核苷酸以核苷酸鍵構(gòu)成；4.核苷酸順序與氨基酸順序之間的信息傳遞一一相應(yīng)，即有遺傳密碼；5.動物的氧化磷酸化，植物的光合磷酸化，均取得腺三磷（ATP），提供能量。二、20世紀(jì)的五大基本模型4.圖靈的計算機(jī)模型1936年，圖靈在其著名的論文《論可計算數(shù)在判定問題中的應(yīng)用（OnComputernumberswithanApplicationtotheEntscheidungs-problem）》中，以布爾代數(shù)為基礎(chǔ)，將邏輯中的任意命題用一種通用的機(jī)器來表示和完成，并能推導(dǎo)出結(jié)論。這種機(jī)器，后人稱之為“圖靈機(jī)”。圖靈機(jī)由一個控制器和一個兩端無限長的工作帶組成。工作帶由大小相同的方格組成，方格內(nèi)記載著字母表上的符號?？刂破鲙в凶x寫頭，它可讀出或改寫方格上的符號。這種機(jī)器能進(jìn)行多種運算并可用于證明一些著名的定理。圖靈還從理論上證明了這種假想機(jī)的可能性。圖靈機(jī)的思想奠定了整個現(xiàn)代計算機(jī)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。二、20世紀(jì)的五大基本模型5.地殼結(jié)構(gòu)的板塊模型1）大陸漂移說：德國氣象學(xué)家魏格納于1912年提出了“大陸漂移學(xué)說”，于1915年在《海陸的起源》一書中論述了南美和非洲大陸可能拼合在一起的思想、大西洋兩岸的許多生物有親緣關(guān)系，在巖石、地層和皺褶構(gòu)造等上也相當(dāng)吻合。1950年代，古地磁學(xué)的研究結(jié)果進(jìn)一步為大陸漂移說提供了有力證據(jù)。2）海底擴(kuò)張說：地球上部是巖石圈和軟流圈，其下為高溫地幔的環(huán)形對流體，它驅(qū)使地幔的熾熱物質(zhì)從洋脊的裂谷中涌出，冷卻后形成新的海底，并推原來的海底向兩側(cè)擴(kuò)張，是海底同大陸一起在地幔對流體上漂移。3）1967年，美國人摩根、法國人勒皮雄與英國人麥肯齊建立了“地球板塊模型”。板塊構(gòu)造說：在大陸漂移說和海底擴(kuò)張說的基礎(chǔ)上，巖石板塊構(gòu)造說成為新的全球構(gòu)造理論。全球分為七大板塊：太平洋、亞歐、印澳、非洲、北美、南美和南極板塊。板塊漂浮在軟流圈上，在洋中脊處增生，在海溝處消減，其運動的動力源泉來自地幔的熱對流。大陸漂移與板塊構(gòu)造可解釋地球大陸變遷，預(yù)測未來發(fā)展，是20世紀(jì)地球科學(xué)的最偉大成就。三、20世紀(jì)的重大技術(shù)成就

飛機(jī)，磁懸浮列車，火箭，噴氣發(fā)動機(jī)，人造衛(wèi)星，宇宙飛船，飛船登月，火星探測器，機(jī)器人，半導(dǎo)體器件，芯片，計算機(jī)，無線電廣播，雷達(dá)，遙感技術(shù)，隱形技術(shù)，電視，掃描隧道顯微鏡，原子彈，氫彈，導(dǎo)彈，夜視儀，GPS，核電站，同位素，抗生素，試管嬰兒，生物芯片，生物鋼，克隆，高分子合成材料（合成橡膠），化肥（尿素），……20世紀(jì)改變?nèi)祟惿畹闹卮蠹夹g(shù)發(fā)明

電視尼龍塑料青霉素飛機(jī)計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)激光基因工程試管嬰兒器官移植人造衛(wèi)星克隆技術(shù)三、20世紀(jì)的重大技術(shù)成就

1.諾貝爾、倫琴和居理夫人。2.1903年美國萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)。俄國齊奧爾科夫斯基提出火箭飛行理論?，F(xiàn)在民用飛機(jī)已可載運500多人，可以環(huán)球飛行。正在研制l000人的超音速客機(jī)。軍用飛機(jī)的飛行速度己達(dá)5M(馬赫數(shù))。3.1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，1969年7月21日美國阿波羅1l號飛船第一次登月，1977年第一次航天飛機(jī)載人飛行。三、20世紀(jì)的重大技術(shù)成就

4.1946年莫切里與埃克特發(fā)明第一臺計算機(jī)ENIAC，計算機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)五代：電子管—晶體管—集成電路—大規(guī)模集成電路—超(甚)大規(guī)模集成電路，正向智能計算機(jī)發(fā)展。5.1945年8月6日在日本廣島，8月9日在長崎投下原子彈。1952年美國完成了第一次氫彈爆炸(蘇1953年，中l(wèi)967年試驗氫彈)。三、20世紀(jì)的重大技術(shù)成就

6.1901年馬可尼(意)實現(xiàn)第一次無線通訊，1904年弗萊明發(fā)明真空二極管，1948年肖克利發(fā)明晶體管，l968年美國實現(xiàn)第一條光纖通訊。現(xiàn)在正向信息高速公路發(fā)展。7.1965年日本制成第一輛磁懸浮列車，時速400—500公里。1997年實驗時速達(dá)503公里／小時，為世界之最。8.1997年英國成功培育出世界上第一只用體細(xì)胞克隆技術(shù)產(chǎn)生的羊“多莉”，實現(xiàn)了生命的復(fù)制。20世紀(jì)改變世界的重要機(jī)電產(chǎn)品

人類已進(jìn)入到信息時代貝爾實驗室第6任總裁，微電子專家，J·M·洛斯：“工業(yè)革命延伸了我們的肌肉，通訊革命擴(kuò)展了我們的意識，而今天的信息革命正在擴(kuò)大我們的思維。”“計算機(jī)與晶體管，掀起了信息革命的第一次沖擊波；網(wǎng)絡(luò)掀起了第二次沖擊波?！?/p>

1946年2月世界第一臺電子計算機(jī)ENICA在美國賓夕法尼亞大學(xué)工學(xué)院研制成功,科學(xué)界認(rèn)為人類進(jìn)入到電子時代。人類已進(jìn)入到信息時代

科學(xué)界認(rèn)為1973年開始人類已進(jìn)入信息時代主要標(biāo)志是：1）S.N.Cohen及H.W.Boyer演示了世界上第一例基因工程，用化學(xué)方法完成了DNA（脫氧核糖核酸）基因分子重組，改變了遺傳密碼。從信息論上看，是一個劃時代的飛躍。2）AlanKay發(fā)明了第一臺“辦公室計算機(jī)”。3）T.B.Martins及R.B.Cox發(fā)明了第一臺可理解語言指令的計算機(jī).4）超大規(guī)模集成電路（LSI）：第一次在一個芯片上做出了1萬個以上的晶體管（現(xiàn)在已超過900萬個管子）。5）J.Malland在蘇格蘭阿巴丁大學(xué)發(fā)明了核磁共振掃描（NMRS），用于醫(yī)學(xué)檢查。三、20世紀(jì)的三個大型工程1.曼哈頓工程

“原子彈之父”奧本海默在核爆炸觀測站，面對原子彈爆炸試驗，他想起了印度古詩：“我是死神，我是世界的毀滅者?！?/p>

1945年7月16日5:24，美國新墨西哥州中南部白沙導(dǎo)彈基地，命名為“小玩意兒”的世界第一顆原子彈爆炸，相當(dāng)于1.9萬噸TNT。1938年，哈恩成功地把鈾原子核打裂成兩大塊，震動了全球科學(xué)界。匈牙利血統(tǒng)的美國物理學(xué)家西拉德1939年7月邀請了另外兩名匈牙利血統(tǒng)的物理學(xué)家威格納和特勒，一起拜訪了物理學(xué)家愛因斯坦和羅斯?？偨y(tǒng)的私人顧問薩克斯，陳述了研制核武器對于戰(zhàn)爭進(jìn)程可能帶來的巨大影響作用。8月，愛因斯坦即寫信給美國總統(tǒng)羅斯福，詳細(xì)闡述了研制原子彈的重要性。三、20世紀(jì)的三個大型工程1.曼哈頓工程薩克斯在白宮和羅斯福共進(jìn)早餐的時候，還講了一個歷史故事，大意是拿破侖由于沒有支持發(fā)明汽船的富爾頓，因此錯過了用汽船裝備法國海軍打敗美國的機(jī)會。羅斯福被薩克斯的論證所打動，決定支持研制原子彈的工作。1939年10月11日，美國總統(tǒng)羅斯福下令成立“鈾顧問委會員”。1941年7月，英國政府派出科學(xué)家代表團(tuán)到美國，并希望同美國合作研制開發(fā)原子彈。10月11日，美國總統(tǒng)羅斯福也寫信給英國首相丘吉爾建議兩國科學(xué)家合作研制原子彈。1942年，羅斯福決定成立原子彈研究機(jī)構(gòu)，地址設(shè)在紐約，代號為“曼哈頓工程”。這一工程投資22億美元，投入人力達(dá)50余萬。工程由格羅夫斯負(fù)責(zé)全面指揮，芝加哥大學(xué)教授康普頓負(fù)責(zé)裂變材料的制備工作，美籍意大利著名科學(xué)家費米負(fù)責(zé)制造原子反應(yīng)堆，物理學(xué)家奧本海默為原子彈總設(shè)計師。1942年12月在費米領(lǐng)導(dǎo)下，于芝加哥大學(xué)建成世界上第一座核反應(yīng)堆，并于12月2日下午，首次實現(xiàn)人工控制的鏈?zhǔn)胶斯?。但得到鈾并非易事，?jīng)過無數(shù)實驗，費米終于發(fā)現(xiàn)钚竟是一種比鈾更加易于分裂的原子炸藥。因此美國又建造了三座石墨水冷生產(chǎn)堆和一個后處理廠以生產(chǎn)钚。到1945年，美國人花費20多億美元，終于研制成3枚原子彈，分別命名為“小玩意兒”，“小男孩”和“胖子”。1945年7月16日上午5時24分，美國在新墨西哥州阿拉莫戈多的“三一”試驗場內(nèi)30米高的鐵塔上，進(jìn)行了人類有史以來的第一次核試驗。“小玩意兒”钚裝藥重6.1千克，梯恩梯當(dāng)量2.2萬噸，試驗中由于核爆炸產(chǎn)生了上千萬度的高溫和數(shù)百億個大氣壓，致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體，并在地面上形成一個巨大的彈坑。核爆炸騰起的煙塵若垂天之云，極為恐怖。在半徑為400米的范圍內(nèi)，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質(zhì)，半徑為1600米的范圍內(nèi)，所有的動物全部死亡。這顆原子彈的威力，要比科學(xué)家們原估計的大出了近20倍。曼哈頓工程面對巨大的爆炸，曼哈頓工程負(fù)責(zé)人之一，被稱為“原子彈之父”的著名科學(xué)家奧本海默在核爆觀測站里感到十分震驚，他想起了印度一首古詩：“漫天奇光異彩，有如圣靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝。我是死神，我是世界的毀滅者?！?945年7月16日，美國研制的人類第一顆原子彈在美國的新墨西哥州沙漠中試驗爆炸成功奧本海默與格羅福斯在一起一次原子彈爆炸之后留下的深坑

2.阿波羅登月工程阿波羅載人登月工程是美國國家航空和航天局在20世紀(jì)60年代組織實施的載人登月工程，或稱“阿波羅計劃”。阿波羅計劃采用月球軌道交會法，用強(qiáng)大的土星五型運載火箭把５０噸重的航天器送入月球軌道。航天器本身裝有較小的火箭發(fā)動機(jī)，當(dāng)它接近月球時，能使航天器減速進(jìn)入繞月軌道。而且，航天器的一部分——裝有火箭發(fā)動機(jī)的登月艙能脫離航天器，載著宇航員登上月球，并返回繞月軌道與阿波羅航天器結(jié)合。工程開始于１９６１年５月，至１９７２年１２月第６次登月成功結(jié)束，歷時約１１年，耗資２５５億美元。在工程高峰時期，參加工程的有２萬家企業(yè)、２００多所大學(xué)和８０多個科研機(jī)構(gòu)，總?cè)藬?shù)超過３０萬人。第一次載人阿波羅飛行由于發(fā)生悲慘事故而被推遲。當(dāng)時在一次發(fā)射演習(xí)過程中，航天器突然著火，造成３名宇航員死亡。隨后，經(jīng)過幾次不載人的地球軌道飛行之后，１９６８年１０月１１日阿波羅７號終于載著３名宇航員繞地球飛行了１６３圈。

邁出載人月球探測第一步的是阿波羅８號，它從繞地球軌道進(jìn)入繞月球軌道，在完成繞月飛行后安全返回地球。之后，阿波羅９號在繞地球軌道上進(jìn)行了長時間飛行，并對登月艙進(jìn)行進(jìn)一步檢驗。阿波羅１０號則飛入繞月球軌道，并使登月艙下降到離月球表面１５公里以內(nèi)，以檢驗其性能。1969年7月20日美國東部時間16點17分40秒，阿波羅１１號登月艙在月球“靜?！蔽髂喜堪踩?。使逐步推進(jìn)的阿波羅登月計劃達(dá)到高潮，阿姆斯特朗也成為登陸月球第一人，美國在月球探測中取得了最為輝煌的成果。阿姆斯特朗率先走出登月艙，一步一步走下扶梯，在月球上踏上了地球人的第一腳印。他說：“這一步，對一個人來說，只是一小步，而對整個人類卻是一大步?！?/p>

美國“阿波羅11號”飛船的登月艙

“阿波羅11號”飛船發(fā)射升空美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗(頭盔中影像)和巴茲·奧爾德林乘“阿波羅11號”飛船首次登月阿波羅登月工程在隨后的３年多時間里，阿波羅計劃又先后進(jìn)行了６次載人登月飛行，其中１９７０年４月發(fā)射的阿波羅１３號，雖因氧氣瓶爆炸發(fā)生事故，但仍然安全回到了地球。到１９７２年１２月阿波羅計劃的最后一次飛行——阿波羅１７號登月為止，先后有１２名宇航員登上月球表面。這一系列“訪問”大大豐富了人類對月球的認(rèn)識。各次阿波羅飛行都對月球表面進(jìn)行廣泛考察，搜集了大量月球巖石、土壤標(biāo)本，其中從月球上帶回地球的月巖樣品就達(dá)４４０公斤。阿波羅飛行同時把許多儀器安裝在了月球上，進(jìn)行科學(xué)研究，如太陽風(fēng)實驗和月震測量等。

阿波羅計劃之后，由于多方面原因，人類月球探測進(jìn)入了一個“寧靜”期。這期間，世界各國均未對月球進(jìn)行新的探測。直至１９９４年和１９９８年，美國成功發(fā)射“克萊門汀”和“月球勘探者”號月球探測器，對月球形貌、資源、水冰等進(jìn)行了探測，標(biāo)志“又快、又好、又省”的月球探測新時代的開始。至２００４年１月，除美國之外，歐洲國家、俄羅斯、日本和印度等也都已經(jīng)制定或正在實施相應(yīng)的月球探測計劃，例如歐洲首個月球探測器“ＳＭＡＲＴ－１號”已于２００３年９月２７日順利升空，踏上了月球探測之旅。3.人類基因組工程人類基因組計劃(humangenomeproject,HGP)是由美國科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動的。美國、英國、法蘭西共和國、德意志聯(lián)邦共和國、日本和我國科學(xué)家共同參與了這一價值達(dá)30億美元的人類基因組計劃。這一計劃旨在為30多億個堿基對構(gòu)成的人類基因組精確測序，發(fā)現(xiàn)所有人類基因并搞清其在染色體上的位置，破譯人類全部遺傳信息。與曼哈頓原子彈計劃和阿波羅計劃并稱為三大科學(xué)計劃。什么是基因組(Genome)?基因組就是一個物種中所有基因的整體組成。人類基因組有兩層意義：遺傳信息和遺傳物質(zhì)。要揭開生命的奧秘，就需要從整體水平研究基因的存在、基因的結(jié)構(gòu)與功能、基因之間的相互關(guān)系。為什么選擇人類的基因組進(jìn)行研究？因為人類是在“進(jìn)化”歷程上最高級的生物，對它的研究有助于認(rèn)識自身、掌握生老病死規(guī)律、疾病的診斷和治療、了解生命的起源?！叭祟惢蚪M計劃”是測定人體細(xì)胞中24條染色體（x,y染色和22條常染色）上的基因及其堿基排列順序。在人類基因組計劃中，還包括對五種生物基因組的研究：大腸桿菌、酵母、線蟲、果蠅和小鼠，稱之為人類的五種“模式生物”。HGP的目的是解碼生命、了解生命的起源、了解生命體生長發(fā)育的規(guī)律、認(rèn)識種屬之間和個體之間存在差異的起因、認(rèn)識疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及長壽與衰老等生命現(xiàn)象、為疾病的診治提供科學(xué)依據(jù)。HGP的誕生和啟動

對人類基因組的研究在70年代已具有一定的雛形，在80年代在許多國家已形成一定規(guī)模。1984年在Utah州的Alta,WhiteRandMendelsonhnM受美國能源部(DOE）的委托主持召開了一個小型專業(yè)會議討論測定人類整個基因組的DNA序列的意義和前景。1988年，美國成立了“國家人類基因組研究中心”由WatsonJ出任第一任主任。1990年10月1日，經(jīng)美國國會批準(zhǔn)美國HGP正式啟動，總體計劃在15年內(nèi)投入至少30億美元進(jìn)行人類全基因組的分析。1990年6月歐共體通過了“歐洲人類基因組研究計劃”，主要資助23個實驗室重點用于“資源中心”的建立和運轉(zhuǎn)。還有丹麥王國、俄羅斯聯(lián)邦、日本、大韓民國、澳大利亞等。1994年，我國HGP在吳旻、強(qiáng)伯勤、陳竺、楊煥明的倡導(dǎo)下啟動，最初由國家自然科學(xué)基金會和863高科技計劃的支持下，先后啟動了“中華民族基因組中若干位點基因結(jié)構(gòu)的研究”和“重大疾病相關(guān)基因的定位、克隆、結(jié)構(gòu)和功能研究”；1998年，組建了中科院遺傳所。1999年7月在國際人類基因組注冊，得到完成人類3號染色體短臂上一個約30Mb區(qū)域的測序任務(wù)，該區(qū)域約占人類整個基因組的1％。人類基因組計劃的發(fā)展人類基因組計劃（Humangenomeproject）由美國于1987年啟動，我國于1993年加入該計劃，承擔(dān)其中1%的任務(wù)，即人類3號染色體短臂上約30Mb的測序任務(wù)。1999年12月1日，首條人類染色體完成測序，人類第22號染色體DNA全序列測定宣布完成。2000年4月6日，美國Celera遺傳信息公司宣布，該公司已破譯出一名實驗者的完整遺傳密碼。2000年5月，科學(xué)家聚集美國冷泉港，宣布經(jīng)美、英、日、法、德、中科學(xué)家努力，“人類基因組計劃”完成了工作草圖，科學(xué)史上又一里程碑。6國科學(xué)家組成的國家人類基因組中心主要研究比例美國：WASH＆MIT等7家研究中心，貢獻(xiàn)率為54％。英國：SANGER一家研究中心，貢獻(xiàn)率為33％。日本：RIKEN等兩家研究中心，貢獻(xiàn)率為7％。法國：GENOSCOPE研究中心，貢獻(xiàn)率為2.8％。德國：IMB等3家研究中心，貢獻(xiàn)率為2.2％。中國：北京華大研究中心、國家南北方基因研究中心等三家，貢獻(xiàn)率為1％。二000年六月二十六日克林頓宣布人類基因組草圖繪制完成人類基因組工程由于人類基因測序和基因?qū)＠赡軒砭薮蟮纳虡I(yè)價值，各國政府和一些企業(yè)都在積極地投入該項研究，如1997年AMGE公司轉(zhuǎn)讓了一個與中樞神經(jīng)疾病有關(guān)的基因而獲利3.92億美元。2000年末，美國《科學(xué)》將“基因組測序數(shù)據(jù)集約化”評為本年度最重要的突破，這也許是這10年，甚至是整個世紀(jì)的最亮色，因為這將促使人類重新審視自身居住的整個世界。2002年2月12日,歷時10載耗資20億美元的人類基因組計劃最終完成,并報道了99%的人類基因組序列.世紀(jì)初基本完成的這項工作堪與阿姆斯特朗和奧爾德林乘坐阿波羅11號宇宙飛船登月相媲美.從這時起,生物學(xué)被重新劃分為前基因組和后基因組兩部分,我們正生活在后基因組時代。四、當(dāng)代高技術(shù)----當(dāng)代高技術(shù)的崛起及其特點----計算機(jī)技術(shù)----生物技術(shù)----新材料技術(shù)----新能源技術(shù)----海洋技術(shù)----航天技術(shù)四、當(dāng)代高技術(shù)當(dāng)代高技術(shù)伴隨著20世紀(jì)中葉電子計算機(jī)的問世和原子能的利用興起，形成了以電子信息技術(shù)為先導(dǎo)，以新材料技術(shù)為基礎(chǔ)，以新能源技術(shù)為支柱，沿微觀領(lǐng)域向生物技術(shù)開拓，沿宏觀領(lǐng)域向海洋技術(shù)與空間技術(shù)擴(kuò)展的一大批相互關(guān)聯(lián)、成群成族的高技術(shù)群落。高技術(shù)崛起1942年12月2日，第一座核反應(yīng)堆運行，標(biāo)志當(dāng)代高技術(shù)產(chǎn)生。1945年7月16日，第一顆原子彈在美國爆炸成功。1946年，第一臺通用電子數(shù)字計算機(jī)投入運行。1947年，半導(dǎo)體晶體管在貝爾實驗室發(fā)明；1958年，第一塊集成電路制成；1971年，第一臺微機(jī)處理器問世。電子信息技術(shù)革命道路鋪平。1973年，首次剪接和重組基因拉開生物技術(shù)序幕。1957年，第一顆人造地球衛(wèi)星成功發(fā)射，蘇聯(lián)；1969年，“阿波羅號”宇宙飛船登月。迎來空間技術(shù)新時代1、當(dāng)代高技術(shù)的崛起與特點高技術(shù)

----高技術(shù)崛起的背景：20世紀(jì)中葉以來高技術(shù)史無前例的崛起。（1）從根本上是源自現(xiàn)代自然科學(xué)的突破性發(fā)展，為當(dāng)代高技術(shù)發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。★熱力學(xué)—蒸汽機(jī)發(fā)明—第一次技術(shù)革命；★電磁理論—發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、無線電等—電氣化時代；★愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系—原子能奧秘—核反應(yīng)堆—原子能時代。1.當(dāng)代高技術(shù)的崛起與特點高技術(shù)----高技術(shù)崛起的背景：20世紀(jì)中葉以來高技術(shù)史無前例的崛起。（2）社會需要直接構(gòu)成當(dāng)代高技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展的根本動因。一方面是人類生產(chǎn)與生活提高到了一個前所未有的新水平；另一方面是人類面臨一種前所未有的生存與發(fā)展的壓力（人口、能源、糧食和環(huán)境問題）；再就是20世紀(jì)以來世界范圍內(nèi)戰(zhàn)爭與軍備競賽的刺激。1、當(dāng)代高技術(shù)的崛起與特點1、當(dāng)代高技術(shù)的崛起與特點高技術(shù)----概念：指基本原理主要建立在最新科學(xué)成就基礎(chǔ)上的，對一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、政治和軍事等各方面的進(jìn)步能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響并能形成產(chǎn)業(yè)的技術(shù)群落。----高技術(shù)領(lǐng)域：電子信息技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、生物技術(shù)、海洋技術(shù)、空間技術(shù)。----特點：高群落（雪崩式的連鎖反應(yīng)）、高智力（人才和知識）、高投資（資金密集）、高風(fēng)險（技術(shù)的不穩(wěn)定性）、高收益（高經(jīng)濟(jì)回報和產(chǎn)業(yè)帶動）、高競爭（國際性）、高滲透（對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的影響）、高戰(zhàn)略（影響國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)實力）。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)----概念：是指那些不斷將生產(chǎn)過程和最終產(chǎn)品建立在高技術(shù)基礎(chǔ)上的新興產(chǎn)業(yè)，是圍繞高技術(shù)形成的、知識高度密集、技術(shù)含量大的高附加值產(chǎn)業(yè)。----特征：研發(fā)投入高、技術(shù)密集度高、國際化程度高、技術(shù)創(chuàng)新速度快、產(chǎn)品生命周期短。1、當(dāng)代高技術(shù)的崛起與特點電子信息技術(shù)：當(dāng)代高技術(shù)的先導(dǎo)和主角。----概念：是電子計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的綜合，是一門隨著微電子、計算機(jī)以及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，涉及信息的獲取、存儲、傳遞與處理等方面的新的綜合技術(shù)。它包括：信息工程技術(shù)（計算機(jī)硬件、軟件、外部設(shè)備、通信設(shè)備及計算機(jī)生產(chǎn)、應(yīng)用與服務(wù)等），信息處理技術(shù)（信息的識別、采集、處理和傳遞等）。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)計算機(jī)技術(shù)的發(fā)源巴貝奇，英國數(shù)學(xué)家，被稱為計算機(jī)先驅(qū)之父。第一個把程序控制引入計算機(jī)。1822年，設(shè)計差分機(jī)，能自動完成運算過程；1834年，研制分析機(jī)，可進(jìn)行數(shù)字或邏輯運算，分析機(jī)是人類思維歷史上最重要的成就之一，由存儲庫（Store）、運算室（Mill）和控制裝置組成，其中，最具革命意義的思想是程序存儲。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)假定今天巴貝奇復(fù)活了，走進(jìn)我們時代，他無疑會對計算機(jī)的廣泛應(yīng)用驚愕萬分。但當(dāng)他看到計算機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造時，他的驚嘆即會消失。因為現(xiàn)代計算機(jī)與他構(gòu)想的機(jī)器相比，二者關(guān)于中央處理器和存儲器的基本概念驚人地相似，所不同的是，前者用的是電子元件，而后者用的是齒輪和杠桿。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)起電子管的發(fā)明：1904年，英國工程師弗萊明發(fā)明具有整流和檢波作用的二極管；1904~1906年，美國德弗雷斯特在二極管中引入一個金屬柵發(fā)明三極管；1919年，兩位科學(xué)家連接一對電子三極管制成第一個電子觸發(fā)器，這是電子計算機(jī)所需要的最基本的電子線路。計算技術(shù)與電子管的結(jié)合：應(yīng)用電子管來提高計算速度，阿塔納索夫是最早的探索者；第二次世界大戰(zhàn)給計算技術(shù)與電子管的結(jié)合以契機(jī)。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展人類有史以來的第一臺計算機(jī)ENIAC于1945年由莫爾小組制造成功。莫克利提出世界上第一臺電子計算機(jī)ENIAC的初始方案，1943年4月9日獲軍方研制經(jīng)費，1945年12月開始運用直至1955年10月才停用。然而，ENIAC是一個龐然大物，占地170㎡、耗電量為140kW、速度僅5000次運算/秒。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展1945年6月，馮·諾依曼撰寫的報告《關(guān)于EDVAC的報告草案》提出存儲程序通用電子計算機(jī)方案，是整個計算機(jī)發(fā)展史上的里程碑，宣告了電子計算機(jī)時代的到來；兩個重大改進(jìn)是采用二進(jìn)制、設(shè)計存儲程序。根據(jù)EDVAC設(shè)計方案制造的電子管計算機(jī)稱為第一代電子計算機(jī)，并隨著出現(xiàn)了程序語言、匯編語言以致高級語言；第一代計算機(jī)時期是計算機(jī)走向?qū)嵱没臅r期；其缺陷：龐大、笨重、耗電、易損。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展第二代計算機(jī)：晶體管的發(fā)明，肖克利在貝爾電話實驗室領(lǐng)導(dǎo)的研究小組設(shè)計和發(fā)明了晶體管，被認(rèn)為是20世紀(jì)最重要的一項發(fā)明、開拓了固體電子學(xué)時代的關(guān)鍵器件，并因此獲1956年度諾貝爾物理學(xué)獎金；晶體管具有體積小、壽命長、重量輕、耗電少等優(yōu)點，貝爾實驗室將晶體管用于計算機(jī)，于1956年為美國空軍制造一臺晶體管計算機(jī)，1958年以后，美國飛歌、IBM開始研制非軍用晶體管計算機(jī)。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展第二代計算機(jī)除選用性能優(yōu)異的晶體管邏輯元件外，還引入快速磁芯存儲器和磁鼓、磁帶、磁盤外存儲器等，從而提高計算機(jī)的性能和可靠性，速度也提高到幾十萬次以上，但質(zhì)量、體積、功耗和售價卻成倍減少，無疑是計算機(jī)發(fā)展史上的一次偉大革命。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展第三代計算機(jī)：集成電路的問世是電子技術(shù)史上的一次重大突破，標(biāo)志著微電子技術(shù)革命的來臨；應(yīng)用集成電路取代晶體管來制造計算機(jī)引發(fā)計算機(jī)發(fā)展史上一次革命性的飛躍，1964年4月7日，IBM宣布IBM360計算機(jī)系統(tǒng)研制成功，IBM360是第三代計算機(jī)的典型代表，也是迄今影響最大的一個通用計算機(jī)系列。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展IBM360系統(tǒng)最大的特點是通用化（各方可用）、系列化（產(chǎn)品系列）、標(biāo)準(zhǔn)化（采用標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出接口）。高級語言的應(yīng)用、操作系統(tǒng)的出現(xiàn)以及應(yīng)用軟件的問世既是第三代計算機(jī)特征，其優(yōu)點：更高的速度和精度、聯(lián)機(jī)系統(tǒng)與分時系統(tǒng)出現(xiàn)、更高的性價比。應(yīng)用更為廣泛。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展第四代計算機(jī)：大規(guī)模集成電路的問世與應(yīng)用，美國防部資助、伊利諾依大學(xué)特洛尼設(shè)計、巴勒斯公司生產(chǎn)的ILLIAC-IV是第一臺大規(guī)模集成電路計算機(jī)（1972年安裝，1973年開始運行）。巨型計算機(jī)：巨型機(jī)的發(fā)展是第四代計算機(jī)一個引人注目的成就。巨型機(jī)具有強(qiáng)大的運算和數(shù)據(jù)處理能力，在核武器研制、導(dǎo)彈及航空航天飛行器設(shè)計、氣象預(yù)報、衛(wèi)星圖像處理、經(jīng)濟(jì)預(yù)報等領(lǐng)域起著十分重大的作用。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展個人計算機(jī)：微處理器與個人計算機(jī)是第四代計算機(jī)發(fā)展的另一巨大成就。英特爾公司于1971年11月生產(chǎn)出世界上第一臺微處理器4004，這臺微處理器雖比拇指甲還小，卻有四個加法器、16個存儲器、一個累加器，布滿了2300個晶體管。不久，英特爾公司用4004余只讀存儲器和隨機(jī)存儲器組合成微處理機(jī)MCS-4，這是世界上第一臺微型計算機(jī)。羅伯茨研制的Altair掀開了個人計算機(jī)革命的帷幕，但直到AppleⅡ與IBM出現(xiàn)后，個人計算機(jī)才成為大眾所接受的新一代計算機(jī)。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展人工智能：從第四代起，計算機(jī)發(fā)展的一個顯著特點就是智能化。人工智能（artificialintelligence）就是利用計算機(jī)模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實現(xiàn)腦力勞動自動化。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)：四代計算機(jī)都是按照馮·若依曼結(jié)構(gòu)的串行處理系統(tǒng)模式發(fā)展起來的，稱為馮·若依曼型計算機(jī)，其缺點是在認(rèn)字、識圖、聽話及形象思維方面的功能特別差，為此，人們開始發(fā)展非馮·若依曼型計算機(jī)的新的設(shè)計思想，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能模擬方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)的特點：快速的信息處理、自學(xué)習(xí)功能、聯(lián)想存儲功能。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展因特網(wǎng)：第四代計算機(jī)后出現(xiàn)的又一個顯著特點就是網(wǎng)絡(luò)化?；诜纸M交換技術(shù)的ARPANet和UNIX操作系統(tǒng)與因特網(wǎng)的發(fā)展。

1977-1979年，ARPAnet推出了目前形式的TCP/IP體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議。1980年前后，ARPAnet上的所有計算機(jī)開始了TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換工作，并以ARPAnet為主干網(wǎng)建立了初期的因特網(wǎng)。1983年，ARPAnet的全部計算機(jī)完成了向TCP/IP的轉(zhuǎn)換，并在UNIX（BSD4.1）上實現(xiàn)了TCP/IP。ARPAnet在技術(shù)上最大的貢獻(xiàn)就是TCP/IP協(xié)議的開發(fā)和應(yīng)用。2、當(dāng)代高技術(shù)?電子信息技術(shù)

1985年，美國國家科學(xué)基金組織NSF采用TCP/IP協(xié)議將分布在美國各地的6個為科研教育服務(wù)的超級計算機(jī)中心互聯(lián)，并支持地區(qū)網(wǎng)絡(luò)，形成NSFnet。1986年，NSFnet替代ARPAnet成為因特網(wǎng)的主干網(wǎng)。1988年因特網(wǎng)開始對外開放。1991年6月，在連通因特網(wǎng)的計算機(jī)中，商業(yè)用戶首次超過了學(xué)術(shù)界用戶，這是因特網(wǎng)發(fā)展史上的一個里程碑，從此因特網(wǎng)成長速度一發(fā)不可收拾。生物技術(shù)：代表當(dāng)代高技術(shù)發(fā)展的前景。概念：是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)及某些工程原理，利用生命有機(jī)體（從微生物到高級動物）及其組成（含器官、組織、細(xì)胞、細(xì)胞器甚至基因）來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。它的顯著特點是，能夠在細(xì)胞和亞細(xì)胞的分子水平上直接操縱生命，改變生物的遺傳形態(tài)，甚至定向地創(chuàng)造新的生命形式。3、當(dāng)代高技術(shù)?生物技術(shù)----當(dāng)代生物技術(shù)體系：酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程和基因工程----酶工程：利用生物酶或細(xì)胞、細(xì)胞器所具有的某些特異催化化學(xué)反應(yīng)的功能，通過現(xiàn)代工藝手段和生物反應(yīng)器生產(chǎn)生物產(chǎn)品的技術(shù)。酶是由生物體活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有特殊催化能力的蛋白質(zhì)。酶的特性包括催化效率高、專一性強(qiáng)、可重復(fù)使用、來源廣泛。酶工程主要包括酶的生產(chǎn)與分離、酶的固定化、酶的化學(xué)修飾和酶反應(yīng)器技術(shù)等，其中酶的固定化技術(shù)是酶工程的核心。3、當(dāng)代高技術(shù)?生物技術(shù)----發(fā)酵工程：也稱微生物工程，是利用微生物的某些特定功能，通過現(xiàn)代工程技術(shù)手段生產(chǎn)有用物質(zhì)，或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的一種技術(shù)。----細(xì)胞工程：利用細(xì)胞的全能性，按照人們的意愿，有計劃、大規(guī)模地培養(yǎng)生物組織和細(xì)胞，以獲得生物及產(chǎn)品，或使細(xì)胞的遺傳組成發(fā)生改變，從而創(chuàng)建新的生命品種的一種新型生物技術(shù)。細(xì)胞及其全能性：細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位；每個細(xì)胞都具有在體外培養(yǎng)成完整植株的能力。3、當(dāng)代高技術(shù)?生物技術(shù)組織培養(yǎng)：提供適宜的環(huán)境，通過培養(yǎng)，大量地、低成本地獲得植株的技術(shù)。細(xì)胞融合：也稱體細(xì)胞雜交，是用自然或人工的方法使兩個或幾個不同細(xì)胞融合成雜種細(xì)胞，從而使來自親本細(xì)胞的基因都有可能表達(dá)，屬于細(xì)胞水平的無性雜交。細(xì)胞拆合：采用顯微注射技術(shù)將外源DNA、RNA及蛋白質(zhì)直接注入細(xì)胞體以培養(yǎng)新細(xì)胞的技術(shù)胚胎移植：試管嬰兒、試管猴等?？寺〖夹g(shù)：表示無性繁殖以及由無性繁殖形成的產(chǎn)物。如1997年2月英國科學(xué)家嚴(yán)·威爾姆特成功地克隆出“多莉”羊。3、當(dāng)代高技術(shù)?生物技術(shù)----基因工程：又稱DNA重組技術(shù)，是按照預(yù)先設(shè)計，用人工方法在體外或體內(nèi)把不同生物細(xì)胞中的DNA分子進(jìn)行切割、拼接與重組，再轉(zhuǎn)移進(jìn)操作的生命體，以達(dá)到改變生物性狀，甚至創(chuàng)造新的生命類型的目的。DNA是生命遺傳信息的載體，直接決定著生物體的遺傳過程。限制性內(nèi)切酶、連接酶的基礎(chǔ)研究為基因工程提供了特定的工具。限制性內(nèi)切酶的特點是可以專一性識別DNA序列并在DNA鏈中將它打開；連接酶則可使DNA分子相鄰的兩端或是被“剪刀”斷開的DNA片段重新連接起來。----生物技術(shù)應(yīng)用前景：直接關(guān)系到與人民生活、衛(wèi)生、健康密切相關(guān)的農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，能在解決人類面臨的糧食危機(jī)、環(huán)境污染和能源危機(jī)中發(fā)揮巨大作用，生物技術(shù)將成為21世紀(jì)最重要的技術(shù)支柱之一。農(nóng)牧業(yè)生物醫(yī)藥能源與環(huán)保3、當(dāng)代高技術(shù)?生物技術(shù)4、當(dāng)代高技術(shù)?材料技術(shù)新材料技術(shù)：是支持和促進(jìn)當(dāng)代高技術(shù)賴以發(fā)展的基本條件。----能源、信息和材料被稱為現(xiàn)代文明的三大支柱。----新材料主要包括新型金屬材料、高分子合成材料、復(fù)合材料、新型無機(jī)非金屬材料和光電子材料。新能源技術(shù)：是當(dāng)代高技術(shù)賴以發(fā)展的支柱。----概念：有兩種，一種是新進(jìn)入科學(xué)研究視野的能源，如核能；另一種是古老能源的重新開發(fā)利用，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取?---新能源的優(yōu)點：資源浩瀚、清潔無污染。----核能：原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時釋放出的能量。----可再生能源：太陽能、地?zé)崮堋淠?、生物能、風(fēng)能、海洋能。4、當(dāng)代高技術(shù)?能源技術(shù)生物質(zhì)能----概念：生物能是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物中的一種能量形式，是以生物質(zhì)為載體的能量，它直接或間接地來源于植物的光合作用，其獨特之處是貯存著太陽能，更是唯一可再生的碳源，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。生物質(zhì)能是蘊藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。4、當(dāng)代高技術(shù)?能源技術(shù)4、當(dāng)代高技術(shù)?能源技術(shù)

生物質(zhì)能----蘊藏量大：每年通過光合作用貯存在植物的枝、莖、葉中的太陽能，相當(dāng)于全世界每年耗能量的10倍。地球上的植物，每年生產(chǎn)量就相當(dāng)于目前人類消耗礦物能的20倍，或相當(dāng)于世界現(xiàn)有人口食物能量的160倍。生物質(zhì)能----生物能大致可以分為兩類：傳統(tǒng)的和現(xiàn)代的?！铿F(xiàn)代生物能是指那些可以大規(guī)模用于代替常規(guī)能源亦即礦物類固體、液體和氣體燃料的各種生物能。包括：木質(zhì)廢棄物（工業(yè)性的）、甘蔗渣（工業(yè)性的）、城市廢物、生物燃料（包括沼氣和能源型作物）?！飩鹘y(tǒng)生物能包括所有小規(guī)模使用的生物能，包括：家庭使用的薪柴和木炭，稻草也包括稻殼，其他的植物性廢棄物和動物的糞便。4、當(dāng)代高技術(shù)?能源技術(shù)5、當(dāng)代高技術(shù)?海洋技術(shù)海洋技術(shù)：是人類將自身的活動范圍和生存空間拓向深海的結(jié)果。----概念：人類開發(fā)利用海洋資源的技術(shù)體系。----海洋探測技術(shù)：海洋科學(xué)考察船，海洋衛(wèi)星，潛水器。----海洋資源開發(fā)技術(shù)：石油和天然氣、生物資源、海水淡化、海洋能源開發(fā)技術(shù)。航天技術(shù)：是人類將自身的活動范圍和生存空間拓向星際的結(jié)果。概念：對豐富的空間資源的探索、開發(fā)和利用所形成的技術(shù)體系。航天技術(shù)是一門綜合性的工程技術(shù)，主要包括：制導(dǎo)與控制技術(shù)，熱控制技術(shù)，噴氣推進(jìn)技術(shù)，能源技術(shù)，空間通信技術(shù)，遙測遙控技術(shù)，生命保障技術(shù)，航天環(huán)境工程技術(shù)，火箭及航天器的設(shè)計、制造和試驗技術(shù)，航天器的發(fā)射、返回和在軌技術(shù)等。航天技術(shù)三大支柱：航天器、運載器、地面測控技術(shù)。6、當(dāng)代高技術(shù)?航天技術(shù)6、當(dāng)代高技術(shù)?航天技術(shù)由多種技術(shù)融于一體的航天系統(tǒng)是現(xiàn)代高技術(shù)的復(fù)雜大系統(tǒng)，不僅規(guī)模龐大，技術(shù)高新、尖端，而且人力、物力耗費巨大，工程周期長。時至今日，航天技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到政治、軍事、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)探測等領(lǐng)域，已成為一個國家綜合國力的象征?，F(xiàn)代航天的里程碑

1957年10月4日，前蘇聯(lián)用“衛(wèi)星”號運載火箭把世界上第一顆人造地球衛(wèi)星送入太空，衛(wèi)星呈球形，外徑O．58m，外伸4根條形天線，質(zhì)量83．6kg，衛(wèi)星在天上正常工作了3個月。按照今天的標(biāo)準(zhǔn)衡量，前蘇聯(lián)的第一顆衛(wèi)星只不過是一個伸展開發(fā)射機(jī)天線的圓球，但它卻是世界上第一個人造天體，把人類幾千年的夢想變成了現(xiàn)實，為人類開創(chuàng)了航天新紀(jì)元，標(biāo)志著人類活動范圍的又一飛躍?，F(xiàn)代航天的里程碑1960年3月11日，美國發(fā)射了“先驅(qū)者5號”探測器，它成為人類第一個深空探測器，從3.6510km遠(yuǎn)處發(fā)回了探測數(shù)據(jù)。1961年2月21日，前蘇聯(lián)發(fā)射了“金星1號”探測器，開始了人類對太陽系行星的探測。1961年4月12日，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了第一艘“東方號”載人飛船，尤里.加加林成為人類第一位航天員，揭