A. 有什么科技成就
20世纪最耀眼的12组科技成果
王渝生
20世纪是科学技术发展突飞猛进的世纪,人类在本世纪所取得的科技成就和创造的物质财富超过了以往任何一个时代。它们是推动经济和社会持续发展的决定性因素,改变了并将继续改变世界的面貌。它们中有一些为科技界公认的重大成就,将在人类历史上永远闪耀着夺目的光辉。
20世纪初科学革命两大成就
20世纪的科学是在19世纪的重大理论成果如热力学与电磁学理论、化学原子论、生物进化论与细胞学说等基础上发展起来的。19世纪的三大发现(X射线、放射性、电子)导致了20世纪前30年的物理学革命,诞生了相对论和量子力学,成为20世纪科学发展的先导和基础。
1、相对论
1905年,20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论,提出了不同于经典物理学的崭新的时空观和质(m)能(E)相当关系式E=mc2(此处光速C=3×108米/秒),在理论上为原子能的应用开辟了道路。
关于E=mc2,即物体贮藏的能量等于该物体的质量乘以光速的平方,这个数量大到令人难以想象的程度。我们不妨打个比方说,1克物质全部转化成的能量,相当于常规状态下燃烧36000吨煤所释放的全部热能;或者说,1克质量相当于2500万度的电能。
1915年,爱因斯坦又创立了广义相对论,深刻揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系——空间和时间是随着物质分布和运动速度的变化而变化的。它成为了现代物理学的基础理论之一。
从1923年开始,爱因斯坦用他的后半生致力于统一场论的探索,企图建立一个既包括引力场又包括电磁场的统一场理论,虽然他没有取得成功,但是杨振宁和米尔斯于50年代创立了“杨—米尔斯场方程”,发展了所谓“规范场”的理论,使爱因斯坦梦寐以求的统一场论可望在规范场的基础上得以实现。
2、量子力学
1900年,普朗克创立了量子论,提出能量并非无限可分、能量的变化是不连续的新观念。1905年,爱因斯坦提出了光量子论,揭示了光的“波粒二象性”。1913年,玻尔把量子化概念引进原子结构理论。1923年,德布罗意提出物质波理论。1925年,海森伯和薛定谔分别建立矩阵力学和波动力学。1928年,26岁的狄拉克提出电磁场中相对论性电子运动方程和最初形式的量子场论,使包括矩阵力和波动力学在内的量子力学取得了重大的进展。
20代末量子力学的建立,是继1905-1915年相对论建立之后对经典物理学的又一次革命性的突破,它成功地揭示了微观物质世界的基本规律,加速了原子物理学和固态物理学的发展,为核物理学和粒子物理学准备了理论基础,同时也促进了化学键理论和分子生物学等的产生。因此,量子力学可以说是20世纪最多产的科学理论,迄今仍具有强大的生命力。
20世纪中后期5大科学成就
30年代以来,物质基本结构、规范场、宇宙大爆炸、遗传物质分子双螺旋结构、大地构造板块学说以及信息论、控制论、系统论等理论的创建,使人类的视野进一步拓展到更为宇观、宏观和微观的领域,成为人类文明进步的巨大推动力。
1、物质的基本结构
从远古时代开始,人们就在探讨物质是由什么组成的,有没有公共的基本单元。直到19世纪末,人们都认为这种共同的基元就是原子。1911年,卢瑟福发现原子内部有一个核;1913年,玻尔指出放射性变化发生在原子核内部,于是研究原子核的组成、变化规律以及内部结合力的核物理学应运而生。
1932年,查德威克发现了中子。从此,人们认识到各种原子都是由电子、质子和中子组成的,于是把这三种粒子和光子称为基本粒子。
但是,基本粒子并不“基本”。一方面,正电子、中微子、介子等新的基本粒子相继发现;另一方面,基本粒子还有其内部结构。60年代以来,出现了基本粒子结构的“夸克模型”、“层子模型”等,使40年代末诞生的一门新的独立学科——基本粒子物理学(又称高能物理学)至今方兴未艾,成果累累。
2、宇宙大爆炸理论
现代宇宙学的研究发端于爱因斯坦。他在1915年创立广义相对论后,用它来考察宇宙的结构问题,于1917年提出有限无边的宇宙模型。1922年,弗里德曼提出的非静态宇宙模型,认为宇宙是可能膨胀的。1929年,哈勃确定了星系红移(即退行速度)和距离之间的线性关系,证实了宇宙膨胀理论。1932年,勒梅特提出了宇宙爆炸说。
1948年,伽莫夫把核物理学的知识同宇宙膨胀理论结合起来,发展了大爆炸理论,并用它来说明化学元素的起源。这一宇宙大爆炸理论在1965年发现的宇宙背景辐射现象和1998年哈勃望远镜探测到距地球120亿光年之遥的星系中得到了有力的支持。
3、DNA分子双螺旋模型
1953年4月25日,英国《自然》杂志刊登了25岁的沃森和37岁的克里克合作研究的成果——DNA双螺旋结构的分子模型,这一成就后来被誉为20世纪生物学方面最伟大的发现,也被认为是分子生物学诞生的标志。
DNA是遗传基因的物质载体——脱氧核糖核酸的英文简称。1915至1928年间,摩尔根通过果蝇实验,证明了坐落在细胞核内染色体上的基因决定着生物性状,从而创立了基因理论。染色体是由蛋白质和DNA组成的。过去生物学界一直认为蛋白质是遗传信息的载体,直到1944年埃弗里等人通过实验才证明了遗传载体不是蛋白质,而是DNA。1953年DNA分子结构双螺旋模型的建立是打开遗传之谜的关键。60年代尼伦柏格等人破译了遗传密码,证明地球上所有生物的遗传密码都是相同的——DNA的4种核苷酸碱基的序列代表了基因的遗传信息,决定着蛋白质的20种氨基酸的组成和排列顺序。作为基因载体的DNA是生命的后台指挥者,生命的一切性状通过受DNA决定的蛋白质来表现。
4、大地板块构造学说
1912年,魏格纳提出大陆漂移说,认为在地质历史上的古生代,全球只有一块巨大陆地,周围是一片大洋;中生代以来,这块古陆开始分裂、漂移,逐渐成为现在的几个大陆和无数岛屿,原来的大洋则分割成几个大洋和若干小海。
大陆漂移说经半个多世纪的发展,由地幔对流说(1928年)、海底扩张说(1961年)等阶段,到1968年勒比雄等提出了全球大地板块构造学说,建造了全球被分为欧亚、美洲、非洲、太平洋、澳洲、南极六大板块和若干小板块的结构模型,得到了越来越多的科学验证,特别是海洋地质学的有力支持。
5、信息论、控制论、系统论
1948年,申农《通讯的数学理论》、维纳《控制论:关于动物和机器中控制和通信的科学》、贝塔朗菲《生命问题》的出版,标志着交叉科学信息论、控制论、一般系统论的诞生;1957年,古德等《系统工程学》的出版为系统工程论奠定了基础。60年代以来,又出现了新的交叉科学——突变论、协同论和耗散结构理论。
交叉科学不仅沟通了为数众多的自然科学学科,而且在方法论上也沟通了自然科学与社会科学。它向人们提供了定量、精确和最优的认识世界的方法,对人类社会产生了深刻的影响。
20世纪的5大尖端技术成果
在科学的先导和生产的促进下,20世纪发展起来五大尖端技术:核技术、航天技术、信息技术、激光技术和生物技术,在能源、材料、自动化、海洋和环境等高新技术方面也有了长足的进步。
1、核能与核技术
原子核的裂变和聚变反应将产生和释放出远大于机械能、化学能等产生的能量。核能的和平利用,为人类提供了一个既安全又清洁、取之不尽而用之不竭的能源宝库。
1942年,美国建成了世界上第一座原子反应堆,首次实现了人工控制的链式核裂变反应。1945年第一颗原子弹爆炸成功。1952年第一颗轻核聚变的氢弹爆炸成功。1954年,苏联建成世界上第一座原子能发电站。60年代以后,核电站进入实用阶段,发展至今已成为一种重要能源,约占全球发电总量的1/5。
核技术还广泛应用于农业、医疗、材料、考古和环保等领域。40年代放射性同位素开始大量生产,1947年比利发明了C14测定年代的方法,1951年开始使用Co60等放射性元素治疗癌症,70年代以来计算机x射线断层扫描技术(CT)广泛应用于临床,80年代初发展到核磁共振扫描技术(MRI)。
2、航天和空间技术
1903-1914年,齐奥尔科夫斯基提出以火箭为动力的航行理论,奠定了航天学的基础。1919年,戈达德提出火箭飞行的数学原理,并于1926年成功地发射了世界上第一枚液体燃料的火箭。1942年,布劳恩主持设计发射的液体军用飞箭成为二战后各国火箭发展的蓝本。
1957年,苏联用洲际导弹的火箭装置发射了世界上第一颗人造地球卫星,“空间时代”从此开始。1961年,苏联发射载人宇宙飞船,人类首次飞向太空。1969年,美国“阿波罗”11号飞船登月,人类在月球上留下了第一个脚印。1971年,苏联建造空间站,人类首次在太空中有了活动基地。1981年,美国发射航天飞机成功,从此人类可以自由进出太空。
自50年代后期起,人类开始对月球和太阳系各大行星,以及遥远的行星际空间进行探测,至今已发射了100多颗空间探测器,去揭示宇宙的形成与演化,探索生命的起源以及空间环境对人类生存环境的影响。
3、信息技术
信息技术是20世纪发展最快的技术领域。它对人类社会、经济、政治、文化等产生了全方位的巨大而深远的影响。
1906年,三极电子管的发明使电信号放大,从而使远程无线电通信成为可能。1947年,第一只晶体管的诞生为电子电路集成化和数字化提供了重要的基础。1945年问世的电子计算机,已经历了第一代(电子管,40年代中至50年代末)、第二代(晶体管,50年代末至60年代中)、第三代(集成电路,60年代中至70年代初)和第四代(大规模和超大规模集成电路,70年代初开始)等发展阶段,80年代开始对新一代的智能计算机、光学计算机和量子计算机的探索已取得初步成果。
随着大规模集成电路的出现,计算机向巨型化和微型化两极发展。70年代中,巨型机的向量运算速度超过了每秒亿次;微机则进入了千家万户,标志着个人电脑时代的来临。当今,巨型机的运算速度已达每秒3.9万亿次,而计算机互联网络则在2亿多网民的学习、研究、交流、贸易甚至娱乐等方面创造了崭新的工作和生活方式。
4、激光技术
1917年,爱因斯坦在研究光的辐射的过程中,提出了“受激辐射”的概念,奠定了激光的理论基础。1958年激光被发现。1960年美国制成了世界上第一台激光器,它用红宝石晶体做发光材料,用发光强度很高的脉冲氙灯做激发光源,在这种受激辐射作用下产生的一种超强光束就是激光。
继红宝石激光器之后,半导体激光器(1963年)、气体激光器(1964年)、自由电子激光器(1977年)乃至原子激光器(1977年)等相继问世。
5、生物技术
基因重组技术(又称基因工程)是20世纪下半叶蓬勃兴起和发展的现代生物技术的最前沿领域。60年代末至70年代初,阿尔伯和史密斯发现细胞中有两种“工具酶”,能对DNA进行“剪切”和“连接”;内森斯则使用工具酶首次实现了DNA切割和组合。DNA的重组能创造性地利用生物资源,实现人类改造生物的遗传特征、产生人类所需要的生物类型的意愿。80年代以来,已获得上百种转基因动植物,对农业发展具有重要意义。转基因药物的研制和生产则将为人类的健康带来新的福音。
除基因工程外,生物技术(即生物工程)还包括细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等领域。1978年首例试管婴儿路易斯诞生、1996年克隆羊多莉的出现都是细胞工程的杰作;加酶洗衣粉和嫩肉粉等则是酶工程的产品;现代发酵工业始于青霉素的生产,现已大规模利用发酵工程生产抗生素等。至于根据需要对天然蛋白质的基因进行改造,生产出新的、自然界原本不存在的优质蛋白质,更是日益受到重视,被誉为第二代基因工程。
20世纪科技发展带给21世纪的遗产将包括科学的全球化、社会化,社会的科学化,科学的交叉性、复杂性和综合性,科学、技术与社会的密切结合并相互作用,科学技术促进世界和平和人与自然的协调发展等等。有了这些基础,人类可以满怀信心地去迎接全球化知识经济的新时代!
B. 我国科技发展成就
我国科技发展的重大成就
(一)
背景材料
1.人类基因研究成就巨大
(1)
1999年12月1日,由英、美、日等国科学家组成的研究小组宣布已被译出首对人体染色体遗传密码,这是人类科学领域的又一重大突破。人类基因组计划是人类历史上与曼哈顿原子弹工程及阿波罗登月计划齐名的人类三大科学工程之一,但其价值和对人类社会的影响将远远超过前两个计划。
(2)
2000年6月26日,人类有史以来第一个基因组草图终于绘制完成,我国科学家参与并高质量地完成了人类基因组工作草图绘制百分之一的测序任务表明中国科学家有能力起跻身国际科学前沿,并做出重要贡献。
(3)
2000年2月12日,参与人类基因组计划的六国科学家联合公布了人类基因组图谱及其分析结果,人类基因组的完成图将于今年绘制出。绘制出完整的人类基因组图谱,破译出人类全部遗传信息。这一计划的实施将为人类自身疾病的诊断和防治提供依旧,给医药产业带来不可估量的变化,将促进生命科学、信息科学及一批高新技术产业的发展。
2.航空航天技术发展迅速
(1)
2000年12月21日,我国自行研制的第二颗“北斗导航试验卫星”发射成功,它与2000年10月31日发射的第一颗“北斗导航试验卫星”一起构成了“北斗导航系统”。这标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统,这个系统建成后,主要为公路交通、铁路运输、
海上作业等领域提供导航服务,对我国国民经济建设将起到积极的作用。
(2)
2001年1月10日,我国自行研制的“神舟二号”在中国酒泉卫星发射中心升空,并成功进入预定轨道。1月16日,“神舟二号”无人飞船准确返回并成功着陆。这是中国航天在新世纪的首次发射,也是我国载人航天工程的第二次飞行试验,它标志着我国向实现载人飞行迈出了重要的一步。
3.在纳米技术领域屡创佳绩
我国科学家在纳米科技研究方面,居于国际科技前沿。最近的一次,我国科学家在世界上首次直接发现纳米金属的“奇异”性能—超塑延展性,纳米铜在室温下竟可延伸50多倍而不折不绕,被誉为“本领域的一次突破,它第一次向人们展示了无空隙纳米材料是如何变形的”。从总体看,目前我国有关纳米论文总数排行世界第四,在纳米材料研究方面已在国际上占一席之地。
4.超级计算机智能化
2000年11月29日,我国独立研制的第一台具有人类外观特征、可以模拟人行走与基本操作功能的类人型机器人,在长沙国防科技大学首次亮相。类人型机器人的问世,标志着我国机器人技术已跻身国际先进行列。
5.国家“863“计划15周年成就展览举行
2001年3月,国家在北京展览馆举办了“863”计划15周年成就展。“863”计划自1986年3月实施以来,共获国内外专利2000多项,发表论文47000多篇,累计创造新增产值560多亿元,产生间接经济效益2000多亿元。863计划重点支持的高技术领域的研究开发水平与世界先进水平的整体距离明显缩小,开始在世界高技术领域占有一席之地,60%以上的技术从无到有,如今已进入或接近国际先进水平,另有25%仍然落后于国际先进水平,但在原来的基础上也有很大进步。
C. 中国最近的科技发展成就有哪些
中国近些年发展速度非常快,尤其是科技方面更是如此,成就较多,简单举几个例子。
①超级计算机。在大数据广为应用之下,超级计算机越来越受重视,而且应用场景越来越多,这使得超级计算机成为“国家科技体现的标配”,毕竟国家信息化是衡量一个国家现代化的重要标准,而实现这个标准的物质基础,就是超级计算机。近些年,我国的超级计算机发展速度极快,目前综合实力仅次于美国,遥遥领先于第三名,在全世界范围之内形成了中美争霸的局面,这本身就说明中国科技的崛起。
事实上,核电技术是我国未来要发展的方向,也是未来“出海”的主力产品之一,我个人认为他要比超级计算机更具变现力和战略性。
D. 有关科技领域方面的发展成果
科来技领域方面的发展成果:
源1、信息技术领域我国不断加大在这一领域的支持力度,诸多成果引起世界瞩目:研制成功曙光4000A高性能计算机,实现了峰值速度每秒11.2万亿次,使中国成为继美国、日本之后第三个能制造和应用十万亿次级商用高性能计算机的国家;以龙芯、众志等为代表的高性能通用CPU设计技术经历了从初步掌握到逐步成熟的发展过程,初步改变了我国信息产业“空芯”的状况;我国研发了具有自主知识产权的第三代移动通信标准,填补了我国百年通信史的空白,规模网络应用实验顺利完成。
2、生物科技药物研发取得突破,研制成功重组人P53腺病毒注射液,成为全球第一个正式上市的基因治疗药物。
3、军事方面 空军的歼10战斗机和枭龙战斗机,海军的170和171中华神盾,元级aip潜艇和093商和094晋核潜艇,陆军99式主战坦克,二炮的东风41洲际导弹列装。
4、航空航天。神舟11号飞船顺利升空、返回;量子号通讯卫星成功发射。
E. 最近几年的科技成就
1.基础研究和前沿技术创新能力显著增强。五年来,中国基础研究取得一批重大原始性创新成果。国际论文总数世界排名上升到世界第四位,在三大国际论文检索系统(SCI,EI,ISTP)论文总数中占7%,进入世界第二方阵,与英国、德国、日本相当;纳米科学论文数居世界第一,工程科学论文数居世界第二。前沿技术领域突破了一批核心技术,与世界先进水平差距不断缩小。非线性光学晶体、量子信息通讯、超强超短激光、高温超导等前沿技术研究居世界领先水平,涌现了载人航天、超级杂交水稻、高性能计算机、超大规模集成电路、第三代移动通信国际标准等一批自主创新重大成果。 2.产业技术创新取得多方面突破。近年来,中国在基础工业、加工制造业以及新兴产业领域,技术创新能力大幅度提高,石油、钢铁、船舶、电子信息、先进装备制造和生物技术等领域重大技术创新成果不断涌现,产业整体技术素质迈上新台阶。重大技术装备自主开发能力、成套水平以及综合工程化能力明显提高,有力地支撑了三峡工程、西电东送、西气东输、南水北调、青藏铁路等国家重大工程建设。 3.科技走进千家万户、惠及亿万人民。近年来中国政府把解决民生问题和发展社会事业放在突出位置,科技进步为人口健康、节能减排、气候变化、防灾减灾、公共安全等提供了有力支撑。杂交水稻的培育和应用,粮食丰产科技工程的实施,为解决粮食安全提供了重要支撑。能源领域突破一批石油勘探、大型煤液化工程成套设备、大型水电设备、先进核电等关键技术,攻克一批燃料电池、风能、生物质能等新能源关键技术,为调整能源结构、保障能源安全奠定了基础。艾滋病、病毒性肝炎、SARS病毒、高致病禽流感等重大疾病、重大传染病防控技术取得重要进展,一批新药创制成功,传统中医药得到新的发展,为提高人民健康水平提供了重要保障。 4.知识产权产出水平大幅度提高。五年来,中国国内发明专利申请量和授权量持续、快速增长,知识产权创造能力进一步增强。2002年到2006年,国内发明专利申请量从3.97万件增长到12.2万件,国内发明专利授权量从0. 58万件增长到2.5万件。随着中国知识产权制度的建立和逐步完善,中国专利局受理的国内外发明专利申请量连年增长,2006年中国发明专利申请总量达21万件,居世界第4位。 5.高新技术产业规模持续高速增长。五年来高新技术产业规模平均增速高达27.0%,高于“九五”时期平均增速6.5个百分点。高技术产业总产值占制造业比重由14.5%上升到16%。2006年,规模以上高技术产业企业实现工业总产值41322亿元,是2002年的2.7倍;高技术产品进出口总额达5288亿美元,是2002年的3.5倍,优化了贸易结构,国际市场竞争力日益增强。 6.国家高新技术产业开发区成为科技创新的重要基地和区域经济发展的重要引擎。2006年,国家高新技术产业开发区总收入和总产值分别达到4.3万亿和3.6万亿;聚集了全国一半数量的高新技术企业和科技企业孵化器,研究开发投入占全国的1/3;区内企业拥有发明专利数为32600;区内企业创造的工业增加值达8520.5亿元,约占全国工业增加值的9.4%。2007年上半年,国家高新技术产业开发区实现营业总收入25891.8亿元,工业总产值21873.2亿元,工业增加值5021.6亿元,出口创汇967亿美元。 7.科技投入规模和强度持续提高。2006年,全社会科技支出经费总额4500亿元,全社会研究开发支出总额3003.1亿元,居世界第5位;研发投入强度不断提升,全社会研究开发支出总额占国内生产总值的比重达到1.42%。近5年国家财政科技投入保持了年均17%的较快增长,其中2006年中央财政科技拨款达1009.7亿元,比上年增加25.0%。 8.中国成为世界科技人力资源大国。2005年,中国科技人力资源总量约为3500万人,居世界第1位;2006年,中国研究与试验发展全时人员达150万人/年;一支充满活力的中青年科技人才队伍正在迅速成长,45岁以下中青年科研人员占研究人员总数的80%;高等院校在校生总规模达到2300万人,成为世界上科技人才培养规模最大的国家。 9.国家创新体系建设取得重要进展。科技体制改革不断深化,企业在技术创新中的主体地位逐步增强,大学、科研机构在科技创新中的骨干和引领作用进一步发挥。2006年,中国企业研究开发支出总额达到2134.5亿元,占全社会研究开发支出总额的71.1%,企业开发的重大技术成果不断涌现;民营科技企业已由20年前的7000多家发展为2006年的15万家。高等院校现有研究开发人员22.7万人,取得了人类细胞衰老主导基因、下一代互联网示范工程、家蚕基因组等一批重大创新成果。科研院所创新能力显著提高,应用开发类科研院所面向市场的创新能力得到加强,公益类科研院所创新能力进一步增强,中国科学院知识创新工程取得一批重大创新成果,成为国家创新体系建设的一支重要力量。 10.国际科技合作的广度和深度进一步拓展。目前,中国已与152个国家和地区建立了科技合作关系,与96个国家签订了102项政府间科技合作协议,签订了1000多项部门间科技合作协议,形成了较为完整的政府间双边和多边国际科技合作框架。积极利用国际科技资源,中国参与了国际热核聚变实验反应堆(ITER)、伽利略全球卫星导航、国际对地观测、地球空间双星探测、人类肝脏蛋白质组、中医药国际科技合作等等国际大科学、大工程计划。中国科学家、科学技术人员参与国际科技合作的渠道进一步拓展,人员交流与合作更加紧密、便捷,方式更加灵活、多样。迄今为止,中国已参加了大约350个国际科技组织,有206位科学家在国际科技组织中出任各级领导职位。
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F. 现代以来,我国在科技方面取得了哪些成就有哪些进步啊
1.5G领跑世界
从4G快人一步,到5G领跑世界。当流量社会到来,网速就是效率。数秒钟完成一部高清大片的下载,直播更是“分分秒秒无卡顿”。预测是到2020年中国5G将实现商业化推广,到2025年中国5G用户数量有望达到亿级规模。
G. 列举科技成就方面的有哪些
1.形成了比较完整的科学研究与技术开发体系,整体科技发展水平位居发展中国家前列。2000年国内科学研究与试验发展(R&D)经费总支出为896亿元,占当年国内生产总值(GDP)的比重为1.0%,跃居发展中国家前列。在R&D经费总支出中,基础研究占5.2%;应用研究占17.0%;试验发展占77.8%。其中各类企业支出占国内 R&D经费总支出的60.3%,已经接近发达国家的水平,表明企业逐步成为我国R&D活动的主体。
目前,已建成国家级重点实验室217个(其中包括国防科技重点实验室60个)、国家工程中心 188个,认定国家级企业技术中心294个;国际权威检索机构收录的我国科技论文数44536篇,本国居民的专利授权量92101件,其中发明专利 3097件。2000年,高新技术产品出口额247亿美元;53个国家级高新技术开发区的技工贸总收入6774.8亿元,工业增加值1476.2亿元。
2.科技体制改革取得了突破性进展,国家确定的科技体制改革阶段性目标基本实现。科技工作的战略重点正在转向国民经济建设主战场,企业科技力量得到进一步加强,242个国家级技术开发类研究院所已基本完成转制工作,多数科研机构的运作直接面向市场需求,知识创新工程试点取得初步成效,高校管理体制改革基本完成,科技资源得到了优化配置;民营科技企业迅速崛起,技术市场发展迅猛;宏观科技管理体制逐步完善,适应社会主义市场经济的新型科技体制初步形成,国家创新体系的建设正在逐步展开。
3.基础科学研究领域取得成果。人类基因测序、纳米碳管和纳米新材料、寒武纪生命大爆发研究、微机电系统研究、南海大洋钻探等方面取得了重大成果。表面科学非线性科学、认知科学以及地球系统科学等新兴交叉学科得到迅速发展。中国大陆科学钻探工程、大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜等八项国家重大科学工程的建设,为我国的基础科学研究创造了良好条件。
4.高技术研究及产业化方面有所突破。载人航天技术、运载火箭及卫星技术等航天高技术取得了重大突破。两系法杂交水稻、基因工程药物、转基因动植物、重大疾病的相关基因测序和诊断治疗等技术的突破,使我国生物技术总体水平接近发达国家。高清晰度电视、"神威"计算机、大尺寸单晶硅材料、皮肤干细胞再生技术等重大成就的取得,使我国在相应领域跃入世界先进行列。国防科技的发展为增强国防实力奠定了坚实基础,促进了国防工业的技术进步。
5.工农业科技获得进展。农业科技方面,仅"九五"期间共培育出600多个新品种,单产增产10%左右。推广水稻旱育稀植和节水技术、ABT植物调节剂和小麦旱地全生育期地膜覆盖栽培等重大技术,有力地保障了我国粮食增产目标的实现。
工业科技取得了若干重大技术突破,提升了重点产业技术水平。数字程控交换机、氧煤强化炼铁技术、镍氢电池、非晶材料等的产业化方面获得一系列重大成果。结合三峡工程、国民经济信息化、集成电路、泰山核电站二期等一系列国家重大建设工程,通过引进、消化吸收与创新,攻克了一批关键技术,掌握了若干重大成套技术装备的设计和制造技术。计算机辅助设计(CAD)、计算机集成制造系统(CIMS)等一批重大共性技术的推广应用,大幅度提高了企业技术创新能力。创新药物、水资源利用和保护、小康住宅、夏商周断代工程等一批重大项目的实施,中国科技馆二期工程及一批科普设施的建设,为社会事业的发展做出了贡献。
我国科技发展的重大成就
(一) 背景材料
1.人类基因研究成就巨大
(1) 1999年12月1日,由英、美、日等国科学家组成的研究小组宣布已被译出首对人体染色体遗传密码,这是人类科学领域的又一重大突破。人类基因组计划是人类历史上与曼哈顿原子弹工程及阿波罗登月计划齐名的人类三大科学工程之一,但其价值和对人类社会的影响将远远超过前两个计划。
(2) 2000年6月26日,人类有史以来第一个基因组草图终于绘制完成,我国科学家参与并高质量地完成了人类基因组工作草图绘制百分之一的测序任务表明中国科学家有能力起跻身国际科学前沿,并做出重要贡献。
(3) 2000年2月12日,参与人类基因组计划的六国科学家联合公布了人类基因组图谱及其分析结果,人类基因组的完成图将于今年绘制出。绘制出完整的人类基因组图谱,破译出人类全部遗传信息。这一计划的实施将为人类自身疾病的诊断和防治提供依旧,给医药产业带来不可估量的变化,将促进生命科学、信息科学及一批高新技术产业的发展。
2.航空航天技术发展迅速
(1) 2000年12月21日,我国自行研制的第二颗“北斗导航试验卫星”发射成功,它与2000年10月31日发射的第一颗“北斗导航试验卫星”一起构成了“北斗导航系统”。这标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统,这个系统建成后,主要为公路交通、铁路运输、 海上作业等领域提供导航服务,对我国国民经济建设将起到积极的作用。
(2) 2001年1月10日,我国自行研制的“神舟二号”在中国酒泉卫星发射中心升空,并成功进入预定轨道。1月16日,“神舟二号”无人飞船准确返回并成功着陆。这是中国航天在新世纪的首次发射,也是我国载人航天工程的第二次飞行试验,它标志着我国向实现载人飞行迈出了重要的一步。
3.在纳米技术领域屡创佳绩
我国科学家在纳米科技研究方面,居于国际科技前沿。最近的一次,我国科学家在世界上首次直接发现纳米金属的“奇异”性能—超塑延展性,纳米铜在室温下竟可延伸50多倍而不折不绕,被誉为“本领域的一次突破,它第一次向人们展示了无空隙纳米材料是如何变形的”。从总体看,目前我国有关纳米论文总数排行世界第四,在纳米材料研究方面已在国际上占一席之地。
4.超级计算机智能化
2000年11月29日,我国独立研制的第一台具有人类外观特征、可以模拟人行走与基本操作功能的类人型机器人,在长沙国防科技大学首次亮相。类人型机器人的问世,标志着我国机器人技术已跻身国际先进行列。
5.国家“863“计划15周年成就展览举行
2001年3月,国家在北京展览馆举办了“863”计划15周年成就展。“863”计划自1986年3月实施以来,共获国内外专利2000多项,发表论文47000多篇,累计创造新增产值560多亿元,产生间接经济效益2000多亿元。863计划重点支持的高技术领域的研究开发水平与世界先进水平的整体距离明显缩小,开始在世界高技术领域占有一席之地,60%以上的技术从无到有,如今已进入或接近国际先进水平,另有25%仍然落后于国际先进水平,但在原来的基础上也有很大进步。
(二) 与教材结合点分析
1. 从经济常识看:
(1) 科学技术是第一生产力。当今生产力的发展,科学技术起着决定性的作用;当今世界的竞争,说到底是科技与人才的竞争。
(2) 财政的巨大作用。经济发展靠科学,科学进步靠人才,人才培养靠教育。而这些事业单位的发展必须依靠财政的大力支持,背景材料中所列举的大量科技成果与财政的支持是分不开的。
(3) 当今国际经济的国际化,科技开发与应用的国际化是其中重要的表现。人类基因组草图从一开始就是个国际合作计划,由美国启动,英、日、法、德、中科学家先后加盟。
2. 从哲学常识看:
(1) 客观规律和人的主观能动性的关系。一系列科技成果的取得,一方面是由于科学家尊重了客观规律,另一方面是他们顽强拼搏、锐意进取、充分发挥主观能动性的结果。
(2) 事物都是一分为二的,我们应坚持两点论和两分法。如人类基因研究取得了突破性进展,这必将促进生命科学、信息科学及一批高新技术产业的发展,同时人们又面临着基因垄断、基因成果被过分用于追求商业利益等新问题。
(3) 认识深化发展的观点。人们应当在实践基础上不断深化、扩展认识,把认识向前推移。人类基因技术的研究过程和我国航天技术发展情况等事实,都是认识深化发展的必然结果。
3. 从政治常识看:
(1) 国际竞争的实质。当今世界竞争的实质是以经济和科技实力为基础的综合国力的较量。能否在科技发展上取得优势,增强以经济和科技为基础的综合国力,最终将决定本国在国际上的地位。
(2国家领导和组织社会主义现代化建设的职能和组织社会主义精神文明
建设的职能。国家大力发展高新技术并运用到经济建设中去,促进经
济的发展。
H. 科技成就有哪些
20世纪是科学技术发展突飞猛进的世纪,人类在本世纪所取得的科技成就和创造的物质财富超过了以往任何一个时代。它们是推动经济和社会持续发展的决定性因素,改变了并将继续改变世界的面貌。它们中有一些为科技界公认的重大成就,将在人类历史上永远闪耀着夺目的光辉。
20世纪初科学革命两大成就
20世纪的科学是在19世纪的重大理论成果如热力学与电磁学理论、化学原子论、生物进化论与细胞学说等基础上发展起来的。19世纪的三大发现(X射线、放射性、电子)导致了20世纪前30年的物理学革命,诞生了相对论和量子力学,成为20世纪科学发展的先导和基础。
1、相对论
1905年,20世纪最伟大的科学天才爱因斯坦在他26岁时创立了狭义相对论,提出了不同于经典物理学的崭新的时空观和质(m)能(E)相当关系式E=mc2(此处光速C=3×108米/秒),在理论上为原子能的应用开辟了道路。
关于E=mc2,即物体贮藏的能量等于该物体的质量乘以光速的平方,这个数量大到令人难以想象的程度。我们不妨打个比方说,1克物质全部转化成的能量,相当于常规状态下燃烧36000吨煤所释放的全部热能;或者说,1克质量相当于2500万度的电能。
1915年,爱因斯坦又创立了广义相对论,深刻揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系——空间和时间是随着物质分布和运动速度的变化而变化的。它成为了现代物理学的基础理论之一。
从1923年开始,爱因斯坦用他的后半生致力于统一场论的探索,企图建立一个既包括引力场又包括电磁场的统一场理论,虽然他没有取得成功,但是杨振宁和米尔斯于50年代创立了“杨—米尔斯场方程”,发展了所谓“规范场”的理论,使爱因斯坦梦寐以求的统一场论可望在规范场的基础上得以实现。
2、量子力学
1900年,普朗克创立了量子论,提出能量并非无限可分、能量的变化是不连续的新观念。1905年,爱因斯坦提出了光量子论,揭示了光的“波粒二象性”。1913年,玻尔把量子化概念引进原子结构理论。1923年,德布罗意提出物质波理论。1925年,海森伯和薛定谔分别建立矩阵力学和波动力学。1928年,26岁的狄拉克提出电磁场中相对论性电子运动方程和最初形式的量子场论,使包括矩阵力和波动力学在内的量子力学取得了重大的进展。