第一講科技導(dǎo)論

第一講科技導(dǎo)論1第一頁，共五十五頁，2022年，8月28日一、兩個基本概念科技：科學(xué)和技術(shù)(ScienceandTechnology)什么是科學(xué)？科學(xué)是人對客觀世界的正確認(rèn)識，是人類尋求知識的過程及其成果體系。課程介紹2第二頁，共五十五頁，2022年，8月28日科學(xué)的理解科學(xué)的目的在于認(rèn)識客觀世界，所以科學(xué)必然具有真理性，因為它發(fā)現(xiàn)并揭示了客觀規(guī)律?？茖W(xué)活動是社會化、規(guī)?；?、全球化、競爭和合作并存。科學(xué)一定是系統(tǒng)性的，科學(xué)是系統(tǒng)化的知識。科學(xué)顯現(xiàn)出交叉性，各學(xué)科知識與方法具有相關(guān)性。3第三頁，共五十五頁，2022年，8月28日科學(xué)是不斷發(fā)展的，因為它有無止境的前沿。不同門類的科學(xué)都是統(tǒng)一的，因為自然界本身就是統(tǒng)一整體。科學(xué)同時具有可用性，因為知識就是力量。4第四頁，共五十五頁，2022年，8月28日

什么是技術(shù)？技術(shù)是人類為達(dá)到物質(zhì)性目的使用的成套的知識系統(tǒng)。技術(shù)是發(fā)明。5第五頁，共五十五頁，2022年，8月28日技術(shù)的理解技術(shù)具有功利性，它必然滿足特定的功利需要。技術(shù)具有科學(xué)性，符合科學(xué)的原理,它不斷要創(chuàng)新，是科學(xué)知識創(chuàng)造性的應(yīng)用。技術(shù)具有系統(tǒng)性，或是一個大小不等的系統(tǒng)，或是若干子系統(tǒng)的集成。6第六頁，共五十五頁，2022年，8月28日技術(shù)具有社會性和經(jīng)濟性，符合社會的需求、法規(guī)、道德和文明，同時它具有經(jīng)濟性，經(jīng)濟上可行才有競爭力，否則這個技術(shù)是沒用的。技術(shù)要具有生態(tài)性，就是要符合生態(tài)環(huán)境的要求。技術(shù)要具有藝術(shù)性，符合文化和美學(xué)的要求。7第七頁，共五十五頁，2022年，8月28日科學(xué)和技術(shù)的區(qū)別與聯(lián)系基本任務(wù)不同科學(xué)的任務(wù)是要有所發(fā)現(xiàn)，從而增加人類的知識、文化財富；技術(shù)的任務(wù)是要有所發(fā)明、實現(xiàn)發(fā)明，從而增加人類的物質(zhì)財富并使人類生活得更好。要解決的問題不同科學(xué)致力于回答對象“是什么”、“為什么”的問題，技術(shù)注重于處置“做什么”、“怎樣做”的問題。8第八頁，共五十五頁，2022年，8月28日研究過程和方法不同科學(xué)主要關(guān)系到從個別到一般,從特殊到普遍,從經(jīng)驗到理論,主要采用抽象、概括、分析等方法來再現(xiàn)客體。技術(shù)主要采用綜合的方法來構(gòu)建客體。相關(guān)知識和領(lǐng)域不同科學(xué)相對技術(shù)來說是比較單純的，是最基礎(chǔ)的理論.但技術(shù)課題涉及的范圍比較廣泛它要綜合運用多門學(xué)科的知識。9第九頁，共五十五頁，2022年，8月28日目標(biāo)與結(jié)果不同科學(xué)活動主要是從多樣性到一元性，從模糊性到精確性?？茖W(xué)活動要從紛繁的現(xiàn)象去解釋本質(zhì)，從諸多的假說去確認(rèn)真理?？茖W(xué)研究的目標(biāo)相對具有不確定性，而技術(shù)工作往往具有較強計劃性。衡量標(biāo)準(zhǔn)不同衡量科學(xué)的根本標(biāo)準(zhǔn)是真理性標(biāo)準(zhǔn)，即:看看科學(xué)認(rèn)識是否真正反映了客觀世界的客觀規(guī)律。而對技術(shù)要評價優(yōu)劣要看它是否對社會有益、是否帶來經(jīng)濟效益。

10第十頁，共五十五頁，2022年，8月28日

科學(xué)與技術(shù)的相互關(guān)系甚至近代早期，科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系是不大密切的?？茖W(xué)開始越來越面向?qū)嵱眉夹g(shù)，并形成科學(xué)-技術(shù)相互加速的循環(huán)機制。重大科學(xué)成就很快就轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的技術(shù)，在經(jīng)濟生產(chǎn)和社會生活中發(fā)揮作用。科學(xué)與技術(shù)高度融合，以更快的速度向應(yīng)用開發(fā)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，成為經(jīng)濟和社會發(fā)展的主導(dǎo)力量。在古代18世紀(jì)19、20世紀(jì)21世紀(jì)11第十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日二、科學(xué)技術(shù)認(rèn)識的基礎(chǔ)和過程

1、歷史上的科學(xué)認(rèn)識活動原始社會零散、膚淺、朦朧的知識與經(jīng)驗。萬物有靈—圖騰崇拜。科學(xué)認(rèn)識與宗教混雜。12第十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日奴隸、封建社會出現(xiàn)腦力勞動者（巫師、祭司、哲學(xué)家、歷史學(xué)家和官吏等）。自然哲學(xué)-直觀、思辯、猜測。這些人廣泛涉獵關(guān)于人、神、政治、倫理、社會、道德、自然等領(lǐng)域。13第十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日近代社會文藝復(fù)興時期，科學(xué)活動開始重新抬頭，回到古希臘的傳統(tǒng)。這時的科學(xué)家也是集手工藝者、工程師、藝術(shù)家(畫家、雕塑家)和學(xué)者于一身的人，比如畫家達(dá)芬奇繪制了無數(shù)精美的機械。這時的科學(xué)中心在意大利。14第十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日17世紀(jì)是近代科學(xué)的起點，也是科學(xué)體制化的起點。1662年成立的英國皇家學(xué)會是歐洲第一個獲得官方承認(rèn)的科學(xué)組織，這時英國是世界的科學(xué)中心；1666年法國成立了巴黎科學(xué)院，開始出現(xiàn)以科學(xué)為職業(yè)的專業(yè)科學(xué)家。受法國的影響，1700年德國建立柏林科學(xué)院，1725年俄國成立帝國科學(xué)院。15第十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日18世紀(jì)后期，科學(xué)中心開始向法國轉(zhuǎn)移。這一階段的著名科學(xué)家有培根(1561～1626)、伽利略(1564～1642)、開普勒(1571～1630)、笛卡爾(1596～1650)、波義耳(1627～1671)、帕斯卡(1623～1662)、牛頓(1642～1727)、萊布尼茲(1646～1716)、拉普拉斯(1749～1827)等。16第十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日自然史和實驗史的觀察經(jīng)驗事實之間偶然的關(guān)系事實之間穩(wěn)定的關(guān)系內(nèi)容豐富的相關(guān)性培根機械自然觀科學(xué)研究的金字塔17第十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日笛卡爾：我思故我在伽利略最先倡導(dǎo)并實踐實驗加數(shù)學(xué)的方法。伽利略的研究程序可分為三個階段：直觀分解——數(shù)學(xué)演繹——實驗證明牛頓認(rèn)為演繹的結(jié)果須重新訴諸實驗確證牛頓的方法可以稱為“歸納—演繹18第十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日牛頓是英國偉大的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家和自然哲學(xué)家。1642年12月25日生于英格蘭；1661年入英國劍橋大學(xué)三一學(xué)院；1667年回劍橋，次年獲碩士學(xué)位；1703年任英國皇家學(xué)會會長；1727年3月20日在倫敦病逝。他晚年潛心于自然哲學(xué)與神學(xué)。牛頓在科學(xué)上最卓越的貢獻(xiàn)是微積分和經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)建。19第十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日萊布尼茨是德國數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家，和牛頓同為微積分的創(chuàng)始人；1646年7月1日生于萊比錫；家庭豐富的藏書引起他廣泛的興趣，1661年入萊比錫大學(xué)學(xué)習(xí)法律；1666年在紐倫堡阿爾特多夫取得法學(xué)博士學(xué)位，他是數(shù)理邏輯的創(chuàng)始人；1667年他投身外交界；1676年到漢諾威，任腓特烈公爵顧問及圖書館的館長，直到1716年11月14日卒于德國的漢諾威。

20第二十頁，共五十五頁，2022年，8月28日19世紀(jì)科學(xué)的中心從法國轉(zhuǎn)移到德國。在德國，幾乎所有的科學(xué)家不是大學(xué)教師就是大學(xué)里的研究學(xué)者，研究所通常附屬于大學(xué)，但它有自己的全套設(shè)備、科研人員和輔助人員。這時我們已經(jīng)無法用一張表列出科學(xué)家的名字了。21第二十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日1920年代后，隨著科學(xué)中心從德國轉(zhuǎn)移到美國，科學(xué)作為一種成熟職業(yè)在美國完成了定型。美國的高等院校，特別是研究型大學(xué)，成為從事基礎(chǔ)研究的當(dāng)代科學(xué)家最活躍的舞臺，而大型企業(yè)則是從事應(yīng)用性研究的科學(xué)家的集聚地。22第二十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日現(xiàn)代社會進(jìn)入二十世紀(jì)，科學(xué)出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展：國家科研管理部門的建立、科學(xué)基金的設(shè)立、科學(xué)產(chǎn)業(yè)的形成、大科學(xué)城、科技園區(qū)的建立、國際學(xué)術(shù)團體的出現(xiàn)、跨國研究機構(gòu)的出現(xiàn)、科學(xué)家隊伍成指數(shù)規(guī)律加速增長?？茖W(xué)已經(jīng)成為一種完整的社會建制，與政治建制、經(jīng)濟建制、宗教建制、教育建制和文化建制等相互影響緊密相連。23第二十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日一方面，科學(xué)研究活動從以個人為主的變成了以科研小組為主。另一方面，隨著科學(xué)作為職業(yè)的向前發(fā)展，職業(yè)的成員—科學(xué)家開始出現(xiàn)分層現(xiàn)象，即依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)家可以劃分為不同的階層。

24第二十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日

2、科學(xué)技術(shù)認(rèn)識特點有一定的理論指導(dǎo)；以智能化的高精尖設(shè)備為手段。具有明確的理性追求或?qū)嵱媚繕?biāo)。具有鮮明的創(chuàng)造性。遵循一定的科學(xué)方法論規(guī)則。25第二十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日

3、科學(xué)技術(shù)方法方法是人們的一種行為方式，是達(dá)到某種目的的手段的總稱。26第二十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日科學(xué)方法科學(xué)方法（scientificmethod)是認(rèn)識自然或獲得科學(xué)知識的程序或過程；它既指特定的科學(xué)門類、技巧或模式，又指處理科學(xué)探究的原則和技巧的學(xué)科?？茖W(xué)方法是科學(xué)精神的重要構(gòu)成要素和集中體現(xiàn)，它洋溢著科學(xué)的實證精神、理性精神和審美精神。27第二十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日科學(xué)研究的方法哲學(xué)方法一般科學(xué)研究方法具體科學(xué)研究方法對立統(tǒng)一否定之否定質(zhì)量互變感性認(rèn)識方法理性認(rèn)識方法綜合方法數(shù)學(xué)方法物理方法化學(xué)方法天文學(xué)方法地球科學(xué)方法生物學(xué)方法工程技術(shù)方法28第二十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日科學(xué)認(rèn)識方法論科學(xué)認(rèn)識感性方法科學(xué)認(rèn)識理性方法科學(xué)認(rèn)識綜合方法科研選題科學(xué)觀察方法科學(xué)實驗方法科學(xué)抽象方法科學(xué)假說和理論數(shù)學(xué)方法科學(xué)研究的非邏輯方法技術(shù)方法系統(tǒng)方法信息方法反饋控制方法黑箱方法功能模擬方法系統(tǒng)規(guī)劃方法29第二十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日科學(xué)研究的概念科學(xué)研究是指創(chuàng)造知識和整理、修改知識，以及開拓知識新用途的探索工作?？茖W(xué)研究的類型基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、開發(fā)研究30第三十頁，共五十五頁，2022年，8月28日九大科學(xué)部門（錢學(xué)森）自然科學(xué)社會科學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)思維科學(xué)人體科學(xué)系統(tǒng)科學(xué)軍事科學(xué)文藝科學(xué)行為科學(xué)4、現(xiàn)代科學(xué)體系及自然科學(xué)與技術(shù)的分類31第三十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日自然科學(xué)：基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)、工程科學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)：研究自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、各種基本運動形態(tài)、運動規(guī)律。技術(shù)科學(xué)：研究生產(chǎn)技術(shù)和工藝過程中的共同性規(guī)律。

工程科學(xué)：具體研究把基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)、工程技術(shù)和工藝流程的原則和方法。32第三十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日

物理學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)相互作用運動規(guī)律力學(xué)熱學(xué)和分子物理學(xué)原子物理學(xué)原子核物理學(xué)粒子物理學(xué)波動學(xué)和聲學(xué)光學(xué)電磁學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)生物學(xué)天文學(xué)地學(xué)化學(xué)物理學(xué)33第三十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日無機化學(xué)有機化學(xué)高分子化學(xué)分析化學(xué)物理化學(xué)原子、分子水平物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化生命運動本質(zhì)特征和規(guī)律植物學(xué)、動物學(xué)、微生物學(xué)生物分類學(xué)、形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)生理學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)古生物學(xué)、進(jìn)化論、胚胎生物學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)34第三十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日天體結(jié)構(gòu)運動、起源演化

天體測量學(xué)、天體力學(xué)天體物理學(xué)、天體演化射電天文學(xué)、恒星天文學(xué)天文學(xué)地球組成結(jié)構(gòu)、演化、運動地球物理學(xué)、氣象學(xué)海洋學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)地學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)35第三十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日應(yīng)用數(shù)學(xué)計算機科學(xué)材料科學(xué)能源科學(xué)信息科學(xué)空間科學(xué)應(yīng)用光學(xué)環(huán)境科學(xué)技術(shù)科學(xué)理論工程科學(xué)技術(shù)科學(xué)36第三十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日工程科學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)、礦山工程學(xué)、水利工程學(xué)、土木建筑工程學(xué)、機械工程學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、電力工程學(xué)、儀器儀表工程學(xué)、宇航工程學(xué)、海洋工程學(xué)、生物工程學(xué)、自動化科學(xué)、半導(dǎo)體科學(xué)、冶金學(xué)、工程力學(xué)……工程科學(xué)37第三十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日5、產(chǎn)業(yè)技術(shù)

由不同勞動過程中的技術(shù)組成的更為復(fù)雜的系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)技術(shù)一次產(chǎn)業(yè)二次產(chǎn)業(yè)三次產(chǎn)業(yè)農(nóng)、林，牧，漁，采掘業(yè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)（第四產(chǎn)業(yè)）、研究與設(shè)計業(yè)、金融保險業(yè)、文化教育、商業(yè)、服務(wù)業(yè)制造，加工業(yè)38第三十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日勞動密集型技術(shù)資本密集型技術(shù)知識密集型技術(shù)按技術(shù)與經(jīng)濟的關(guān)系39第三十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日《中華人民共和國學(xué)科分類與代碼國家標(biāo)準(zhǔn)》GB/T13745-92

（國家技術(shù)監(jiān)督局1992-11-01批準(zhǔn)，1993-07-01實施）共設(shè)五個門類：自然科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)、工程與技術(shù)科學(xué)、人文與社會科學(xué)。

58個一級學(xué)科、573個二級學(xué)科、近6000個三級學(xué)科。40第四十頁，共五十五頁，2022年，8月28日教育部學(xué)科門類分為十二大門類（2009-08-28）

01哲學(xué)、02經(jīng)濟學(xué)、03法學(xué)、04教育學(xué)、05文學(xué)、06歷史學(xué)、07理學(xué)、08工學(xué)、09農(nóng)學(xué)、10醫(yī)學(xué)、11軍事學(xué)、12管理學(xué)二位碼為學(xué)科門類，四位碼為一級學(xué)科，六位碼為二級學(xué)科。41第四十一頁，共五十五頁，2022年，8月28日對一個國家或全世界有重要意義的11個問題是人口增長貧困犯罪物種滅絕文盲全球變暖城市衰退毒品戰(zhàn)爭空氣污染艾滋病三、科學(xué)和技術(shù)的時代生育控制經(jīng)濟增長教育可持續(xù)耕作民主國際法環(huán)境保護疾病控制更好的政府合理使用能源理解和關(guān)心課程介紹42第四十二頁，共五十五頁，2022年，8月28日今天的許多社會問題和政策問題都與科學(xué)技術(shù)有密切的聯(lián)系:

今天的科學(xué)技術(shù)發(fā)展已成為一項有組織、有計劃、需要全國之力來進(jìn)行的工作。

科學(xué)技術(shù)已經(jīng)賦予了人類強大的能力。這就要求人們有強烈的責(zé)任心，正確掌握科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的方向。課程介紹43第四十三頁，共五十五頁，2022年，8月28日課程介紹科學(xué)的雙重功能

愛因斯坦說：“科學(xué)對于人類事務(wù)的影響有兩種方式，第一種方式大家熟知的，科學(xué)直接地、并在更大程度上間接地生產(chǎn)出完全改變了人類生活的工具；第二種方式是教育的性質(zhì)——它作用于心靈。”

科學(xué)技術(shù)一再顯示它是“一把兩面有刃的劍”，而且在人們還沒有來得及很好地掌握它之前，就已經(jīng)很鋒利了。44第四十四頁，共五十五頁，2022年，8月28日

新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明，特別是高新技術(shù)的不斷創(chuàng)新及其產(chǎn)業(yè)化，將對全球化的競爭和綜合國力的提高，對世界發(fā)展和人類文明進(jìn)步產(chǎn)生更加巨大而深刻的影響；將促使人類的生產(chǎn)生活方式和思想觀念產(chǎn)生革命性變化。45第四十五頁，共五十五頁，2022年，8月28日技術(shù)的進(jìn)步也孕育著危險

農(nóng)藥、酸雨

溫室效應(yīng)、臭氧空洞

核電站事故、戰(zhàn)爭、……當(dāng)信息革命把人的智力投入于物質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營管理方式開發(fā)時,往往冷落了純求知性的科學(xué)活動,忽視了“善”的教育,人們的社會公德意識趨于消失,個人為群體應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)被淡忘,給人類社會帶來重大的精神心理性危機.課程介紹為了安全順利地防范和克服這種危機,人類應(yīng)該早作準(zhǔn)備!!!46第四十六頁，共五十五頁，2022年，8月28日課程介紹任何一個時代,都有與之相適應(yīng)的、并標(biāo)志了這個時代的科學(xué)技術(shù)水平的技術(shù)群,當(dāng)代的高新技術(shù)就是這樣的標(biāo)志!從根本上講,當(dāng)今的技術(shù)群來源于20世紀(jì)初物理學(xué)的三大成就，由它們決定了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的面貌。1905－1915年,愛因斯坦的相對論1924－1927年,量子力學(xué)原子核物理47第四十七頁，共五十五頁，2022年，8月28日

大至宇宙中的日月星辰，小至組成一切物質(zhì)的基本粒子，都是科學(xué)認(rèn)識的對象。不同尺度和速度范圍的對象要用不同的科學(xué)規(guī)律研究?？臻g尺度（相差1046）

1026m（約150億光年）（宇宙）——10-20m（夸克）時間尺度（相差1045）1018s（150億年）（宇宙年齡）——10-27s（硬射線周期）速率范圍

0（靜止）——3108m/s（光速）

48第四十八頁，共五十五頁，2022年，8月28日1m10-2010-1510-1010-5101510510101025

1020W++粒子微觀介觀宏觀宇觀山太陽系地球星系團星系原子原子核DNA人49第四十九頁，共五十五頁，2022年，8月28日物質(zhì)世界結(jié)構(gòu)實物分子原子原子核質(zhì)子中子夸克電子（輕子）場規(guī)范玻色子宇宙大爆炸標(biāo)準(zhǔn)模型粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型宇宙費米子50第五十頁，共五十五頁，2022年，8月28日課程介紹沿著微觀尺度,正向粒子的深層結(jié)構(gòu)