写一篇1000字的历史论文《科学技术与未来》。
——新科技革命的历史、现状和未来
1新科技革命的历史背景
新科技革命是指20世纪50年代以来,信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、激光技术、新型制造(加工)技术、空间开发技术、海洋开发技术等高新技术群体在世界范围内的兴起。新科技革命是一个科学技术体系。在一定的社会历史条件下,自组织进化的必然结果。其科学技术基础主要包括以下两个方面。(1)第一次科学革命(16 ~ 19世纪):自然科学摆脱了神学统治,走上了独立发展的道路,建立了现代自然科学体系。确立了实证科学的方法论传统。第二次科学革命(19 ~ 20世纪初):突破了机械的自然观,人类认识从宏观进入微观和宇宙观,发现了微观粒子的运动规律。第三次科学革命(20世纪50年代以来):系统科学和非线性科学的兴起,使人类的认识从追求简单转向探索复杂。(2)以蒸汽动力技术为主导的第一次技术革命(18世纪中叶至19世纪上半叶)使生产的技术方式机械化。以电力技术为主导的第二次技术革命(19世纪中叶至20世纪初)在机械化的基础上使生产的技术方式电气化。
2新科技革命的主要内容
新科技革命是上述历史中科学革命的产物,是技术革命的继续和发展。
2.1信息技术能源、材料、信息是物质世界的三大基本要素;随着科学技术和社会生活的不断发展,信息的重要性越来越突出。什么是信息?这个问题从不同的角度有不同的答案。在最一般的意义上,信息是指客观世界的物质运动和主观世界的心理活动所表现出的各种状态特征的总和。这些特征被人类的感觉器官或仪器感知或测量并记录或表达出来,成为一些数据、图像、符号、语言、文字等。,其中包含所代表的事物或事件的内容。即客观世界物质运动或主观世界心理活动的状态特征。信息技术是与信息的产生、收集、传输、接收、处理、存储和检索有关的技术的总称,包括微电子技术(提供计算机芯片)、计算机技术、通信技术、信息存储技术、数据库技术和网络技术...在信息技术的发展中,20世纪90年代在世界范围内兴起了“信息高速公路热”。尤其引人注目。信息高速公路的正式名称是“国家信息基础设施计划”,是指建立由信息库、信息处理器(计算机)、通信网络和各种电子设备组成的信息网络。每个人都可以在网络上浏览和发布信息,从而把整个世界变成了一个“地球村”。
2.2生物技术生物是一种高级的物质运动形式,是一种具有自我更新、自我调节、自我复制的物质系统。生物技术是指用工程方法作用于生命系统以达到预期目的的一种技术,所以生物技术也叫生物工程。在生物技术中,基因重组技术是核心。基因重组技术是指从生物体内分离出一些具有特殊性质的基因并进行重组,然后将其转移或整合到其他生物体内。由于这种基因重组技术的出现,人类可以根据需要通过工程改造现有的生物物种或者制造新的生物物种。在许多生物技术应用项目中,“人类基因组计划”具有特殊的意义。1990年6月65438日至10月65438日,“人类基因组计划”开始实施。其要点是:测量人类DNA中所有(约3×1010)核苷酸的序列,找出654.38+万个人类基因的全部蓝图及其在23对人类染色体上的位置。来自美国、英国、德国、日本、法国和中国的654.38+0000多名科学家参与了这一项目的研究,并于2006年顺利完成。“人类基因组计划”的完成和进一步的研究(基因密码含义的解读)将对人类疾病(尤其是癌、癌、癌、癌、癌、癌、癌、癌、癌、癌、
2.3新能源技术是指能够提供能源的自然资源。能量是一切物质活动的基础。目前,人类使用的大部分能源(煤、石油、天然气等。)是不可再生能源,已经日渐枯竭;因此,寻找新能源已经成为关系到人类生存和发展的重大问题。20世纪70年代以来,人类加快了新能源的开发利用,主要集中在以下几个方面:(1)太阳每年投射到地球上的能量为529×1024 J,比人类每年消耗的总能量多10 000倍以上。人类加快了对太阳能开发利用的研究,并取得了初步成果。光热转化、光电转化、光化学转化等方面取得了一些突破,但距离充分利用还有很长的路要走,发展潜力很大。(2)地热能的开发利用。
地热资源在地球陆地表面以下10km的深度内。
15 ~ 400℃范围内的地热能相当于49.48万亿吨标准煤。各地正在因地制宜地广泛开展地热资源的开发利用,前景十分广阔。(3)风能可以通过风力发电机转化为电能、机械能和热能。据估算,在距地面65438+500 m范围内的天空中,陆地风力发电机每年吸收的能量约为1.3×1012 kW,相当于全世界水力发电的总和。(4)除此之外,新能源的开发利用还包括核聚变能、海洋能、生物质能、氢能、可燃冰以及各种节能技术。简而言之,新能源的开发利用完全可以消除一些可怕的”。
2.4新材料技术材料是物质世界的三大基本要素之一,材料技术的发展是各种新技术发展的基础。20世纪70年代以来,各种特殊性能的材料(光纤、非晶、新陶瓷、碳60、钛合金、纳米材料、生物材料、智能材料等。)不断涌现。据统计,有25万种不同性质的材料。以满足生产和生活的需要。一些重要材料的出现,往往会引发一定程度的技术革命或促进新产业的出现,产生巨大的经济效益。比如20世纪90年代蓬勃发展的纳米技术(10-7 ~ 10-9 m),由于其一系列独特的性质和广泛的应用,正在形成一个新的产业共同体,推动和影响着整个科学。
2.5激光技术激光是一种新型光源,具有亮度高、方向性好、单色性好、脉冲时间短、覆盖波段宽、可调谐等优点,从而成为一种强有力的技术手段。第一台激光器出现在20世纪60年代。自20世纪70年代以来,已经发现了一千多种工作物质、一万多条激光线和几十种不同类型的激光器。激光技术应用广泛,包括激光测量、激光全息、激光医学、激光通信、激光光谱分析、激光信息的激光热处理、激光冷却和激光武器。
2.6新型制造(加工)技术与传统的机械制造(加工)技术相比,新型制造(加工)技术呈现出一系列新的特点。其最突出的表现如下:(1)计算机集成系统(CIMS)制造技术面向市场,从客户的需求和企业的整体能力出发。计算机系统用于实现产品的高质量、低消耗和快速制造(加工)技术。(2)机器人学利用机器人进行一些特殊的制造(加工)作业,如水下机器人、室外遥控移动机器人、精密装配机器人等。(3)微加工技术90年代发展起来的纳米技术的加工规模已经达到10-9m,可以用来加工单个原子和单个装配机器人。
2.7空间开发技术自20世纪50年代以来,航天技术或空间开发技术发展迅速。空间开发技术主要集中在以下三个方面。(1)卫星发射和利用。目前,人类已经向太空发射了约5000颗卫星,包括资源卫星、气象卫星、通信卫星、技术试验卫星、科学探测卫星和军事卫星。为人类的生存和发展做出了巨大贡献。(2)空间产业化空间有许多地面上不具备的独特条件,如失重、高真空、强辐射、低温、超净等。目前,各种类型的“空间站”已被发射到太空,并利用太空中的一些独特条件进行科学实验和工业生产。(3)星际探索向太空发射了星际探测器,月球上已经进行了。
2.8海洋开发技术:除了向太空开发,人类还尝试向海洋开发。海洋占地球面积的71%,约3.6×108 km2,是人类活动的广阔天地。目前海洋资源开发技术主要包括以下几个方面:(1)海洋资源开发蕴藏着丰富的石油、天然气和各种金属矿。近年来,在海洋中发现了一种被称为“可燃冰”的新能源,它含有1.05×1.010t的能量,超过了地球上已探明的煤、石油、天然气等能源储量的总和。目前,美国、中国、日本和德国正在进行科学调查。开采“可燃冰”的实验。(2)海洋文化和渔业历史悠久。20世纪70年代以来的发展主要是基于现代科学技术。(3)海洋能源的开发利用海洋中可以开发利用的能源有多种形式,包括潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和洋流能。目前,
3新科技革命的主要特征
新科技革命本质上属于技术革命。按照技术革命的时间顺序,这次技术革命是第四次。与历史上的三次重大技术革命相比,这次技术革命呈现出一系列特点。
3.1主导技术以技术群落的形式出现。主导技术是指代表一定历史时期技术发展的趋势和主流,并影响和推动相关技术发展的那些技术。第一次技术革命的主导技术是蒸汽动力技术,第二次技术革命的主导技术是电力技术,第三次技术革命的主导技术是电子技术。在这场技术革命中,主导技术不是一个,而是一个社区。即由信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、新制造技术、激光技术、生物技术、空间开发技术、海洋开发技术等构成的共同体。这个共同体有以下关系:新能源技术、新材料技术、信息技术分别对应人类物质活动的三要素,是整个技术体系的基础;生物技术、空间开发技术和海洋开发技术代表了人类发展的三个方向:空间、海洋和复杂性领域(生命系统是最典型、最重要的复杂性领域);激光技术和新型制造(加工)技术作为一种技术手段应用于各个领域。
3.2宏大的技术体系有着深厚的理论基础。与前三次技术革命相比,这次技术革命的理论基础要广泛和深刻得多。从纵向看,其理论基础是微观粒子的量子理论,其中信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、新型制造(加工)技术、激光技术等。在不同的层次(分子、原子、原子核、粒子等)使用。).
3.3高技术领先技术群分为经验技术和科学技术,所以在技术上存在一个科学含量的问题。这场技术革命呈现出科技化、科技化、科技一体化的特征。所以这场技术革命往往被称为新科技革命,其真正的意义在于说明这场技术革命的领先技术群体具有非常高的科学含量。
3.4使社会信息化社会信息化包括生产技术和社会生活方式两个方面。生产技术可以分为生产技术和社会生活方式。生产技术是指生产资料(首先是生产工具)、生产方式(技术、合作、分工等。)及其组合,而生产社会方式主要指生产关系。第一次技术革命机械化生产技术;第二次技术革命使生产的技术方式机械化和电气化;第三次技术革命使生产的技术方式机械化、电气化、自动化;第四次技术革命在机械化、电气化和自动化的基础上,进一步实现了生产技术方式的信息化。这场革命不仅信息化了技术生产方式,也信息化了社会生活方式,尽管生产过程和社会生活过程同时成为信息流的运行过程,对社会发展产生了深刻而广泛的影响。
4新科技革命的未来发展
根据科学技术发展的一般规律和技术-产业转化原理,我们可以对21世纪新科技革命的趋势和走向作出如下预测。
4.1第五次技术革命是智能化革命。第四次技术革命主要解决信息化问题;在信息化的过程中,我们已经开始接触到智能化的问题。目前计算机技术中已经引入了人类的一些逻辑思维,也就是常说的智能。目前智能比较单一,层次较低。智能革命在于:使智能计算机不仅具有人类的逻辑思维能力(分类、归纳、分析、综合、推理等。),而且,它具有人的非逻辑思维能力(推测、联想、假设、论证、识别、反应、学习等。).大量智能计算机的出现和使用,将标志着第五次技术革命——智能革命的真正到来。其时间可能发生在265438+20世纪30-40年代。
4.2一系列新兴产业群落的兴起根据技术-产业转化原理,新科技革命的成果在市场经济条件下,会在一定时期内转化发展成为产业。目前,我们看到一系列新兴产业集群正在崛起,包括:(1)信息技术产业集群、电子信息产业(目前计算机产业将向人工智能产业转型)、信息咨询产业、超导信息产业、光信息产业、生物信息产业、宇宙信息产业(利用人工天体发布信息进行有效预测和决策)等。(2)生物技术产业集群、基因产业(利用基因生产各种转基因产品)、生物化学产业、生物食品产业、生物医药产业(特别是基因技术在医学上的应用)、生物能源产业等。(3)纳米技术产业集群、纳米材料产业、纳米器件及装备产业(如微型机器人)、纳米加工产业(在原子分子水平上设计和加工材料及器件)、纳米应用产业等。(4)宇宙发展产业集群宇宙交通产业、宇宙材料产业、宇宙能源产业(在太空建设太阳能电站)、宇宙建筑产业、宇宙旅游产业等。(5)海洋开发产业集群海洋机器人(20世纪全面应用)、海洋资源产业、海洋能源产业、海水淡化产业、海洋建筑产业等。(6)“绿色”产业集群人口产业(优生优育、胎教、保健、长寿)、“绿色”食品产业、环境工程、生态工程、循环经济等。(7)以现代科技水平为基础,自然科学与社会科学相统一的知识产业集群发展起来的咨询业、软件业、人才业。