現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展概況及其對人

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展概況及其對人1第一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三仙女座大星云獵犬座中的漩渦星系第二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三太陽系（solarsystem）組成

第三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三2007年4月24日發(fā)現(xiàn)類似地球的太陽系外行星

第四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三土星的光環(huán)

第五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三極光第六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三極光第七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

醫(yī)學(xué)和生活類：第1名“癌細(xì)胞運動”（“CancerCellMovement”）；作者：安妮·偉斯頓（AnneWeston）。安妮是一名醫(yī)學(xué)研究人員，她是利用一臺電子顯微鏡拍攝到上面這張照片的。當(dāng)癌細(xì)胞慢慢“爬進(jìn)”一個試驗室過濾器上的小孔時，安妮拍下了照片，以闡明癌細(xì)胞是如何運動的。第八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三2007.7.4中科院癌癥治療研究獲重大進(jìn)展

第九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三2007.11.20美日科學(xué)家.利用人體皮膚細(xì)胞“仿制”出胚胎干細(xì)胞

第十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

醫(yī)學(xué)和生活類：高度推薦獎“新血管的生長”（Newbloodvesselgrowth）；作者：大衛(wèi)·吉普森（DavidSGibson）血管并非是被動的，它們會積極主動地搜尋體內(nèi)低氧的區(qū)域，并在其中成長。在這個視網(wǎng)膜網(wǎng)絡(luò)中，其中低氧區(qū)域（綠色部分）已經(jīng)被視網(wǎng)膜網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)。視網(wǎng)膜網(wǎng)絡(luò)已向其伸出了手指一樣的突出部分。這種突出物將指導(dǎo)新血管的生長，以向這一區(qū)域提供氧化血。

第十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三DNA雙螺旋第十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三2007年首次對活有機體實施“基因組移植”發(fā)明DNA制動器

第十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三金剛石的晶體結(jié)構(gòu)石墨的晶體結(jié)構(gòu)第十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

一、20世紀(jì)基礎(chǔ)科學(xué)理論的重大發(fā)現(xiàn)(一)相對論1、狹義相對論相對性原理：即在兩個相互作等速直線運動的慣性參考系中，一切自然定律都是相同的。光速恒定原理：光在真空中的傳播速度是一個不變的常數(shù)而與光源的運動和觀察者的運動皆無關(guān)。

第十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

(1)時空與運動不是彼此獨立的絕對的概念，在作相對運動的兩個參考坐標(biāo)系中，時間的度量不同。(2)相對論還證明，物質(zhì)和運動是聯(lián)系在一起的，質(zhì)量和能量等價，它們可以互相轉(zhuǎn)化，滿足能量守恒定律。E=mc2第十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三2、廣義相對論

廣義相對性原理，即廣義協(xié)變原理，主張自然定律在一切坐標(biāo)系中應(yīng)具有不變的形式；等效原理，即勻加速參照系同均勻引力場在物理上等價。第十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三2、廣義相對論

由上述這兩條原理結(jié)合通過邏輯推理，發(fā)現(xiàn)物體的存在和運動會改變所在時空的曲率，形成彎曲的時空。物體在彎曲的時空中運動會引起運動速度和方向的變化，相當(dāng)于受到一種作用力的作用，這就是通常意義下的萬有引力。提出廣義相對論時，愛因斯坦作了三個全新的預(yù)言，即水星近日點每百年向前移動43角秒、光線掠過太陽邊緣時會發(fā)生1．75角秒的偏折和光譜在引力場下會發(fā)生紅移，這些預(yù)言不久都得到了實驗的證實。1979年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)處星體所發(fā)出的光可以通過引力透鏡聚焦成像，又一次證明了廣義相對論。1917年愛因斯坦根據(jù)他的引力場方程推論了引力波的存在。驗證引力波存在的實驗非常困難，至今還未得出明確的結(jié)論，已成為物理學(xué)實驗研究的一大難題。第十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

(二)量子力學(xué)

1、量子力學(xué)的建立揭開了肉眼看不見之微觀世界的秘密，帶來了一系列的重大技術(shù)變革，也深刻地改變了人們對整個物質(zhì)世界的認(rèn)識。第十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

(二)量子力學(xué)

2、量子力學(xué)能成為科學(xué)真理則在于它強大的預(yù)見性，現(xiàn)在，從單個光子、電子、夸克的行為到原子核、原子、分子、固定的構(gòu)造以至宇宙的起源、黑洞的結(jié)構(gòu)都受量子力學(xué)的支配。磁性、半導(dǎo)體、激光、超導(dǎo)、放射性、各種電子顯微鏡等等現(xiàn)象的規(guī)律和所發(fā)展出的技術(shù)都和微觀世界所表現(xiàn)出的“波粒二象性’’相關(guān)，都能由量子力學(xué)加以精確的解釋。量子力學(xué)的一切預(yù)言和推論都已為實驗所完全證實。

第二十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

(二)量子力學(xué)

3、根據(jù)量子力學(xué)，頻率越高、波長越短的波包相對應(yīng)于能量越高、體積越小的粒子。因此要深入物質(zhì)的內(nèi)部，進(jìn)入到越小的空間，就需要越大的能量。這是為什么研究體積越來越小的基本粒子所需的加速器能量越來越大，耗資越來越多的原因，也是宇宙的產(chǎn)生、發(fā)展和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)通過量子力學(xué)而緊密相關(guān)表現(xiàn)了極大和極小相互轉(zhuǎn)化的辯證論，正是現(xiàn)代科學(xué)理論展示的奇觀。第二十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

(三)分子生物學(xué)

1、分子生物學(xué)的提出和完善不僅從分子的角度闡明了遺傳的本質(zhì)，而且?guī)砜梢灾苯硬僮魃囊幌盗屑夹g(shù)。分子生物學(xué)的發(fā)展已到可以克隆動物，進(jìn)而可以復(fù)制人類自身的程度，正在深刻地改變自然進(jìn)化的進(jìn)程，嚴(yán)重地沖擊著人類的倫理觀念。第二十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

(三)分子生物學(xué)

2、基因是DNA上排列各異并且長短不一的堿基序列，它不是物質(zhì)的實體單位，而是DNA上表達(dá)遺傳信息的功能單位。DNA分子主要存在于生物細(xì)胞的細(xì)胞核中，少量存在于細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)葉綠體和線粒體中。葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的器官，線粒體則是生物消化食物產(chǎn)生能源的器官。第二十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

(三)分子生物學(xué)

3、DNA有三項功能：(1)DNA通過自我復(fù)制，在一般細(xì)胞分裂時染色體一分為二，形成兩個基因完全相同的細(xì)胞實現(xiàn)發(fā)育和生長。在生殖細(xì)胞分裂時，通過基因重組和減數(shù)分裂形成帶有一半染色體的精子或卵子，再通過受精實現(xiàn)遺傳信息從父母到子女的轉(zhuǎn)移；(2)通過蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)錄和翻譯蛋白質(zhì)中的氨基酸編碼參與蛋白質(zhì)的制造；(3)通過調(diào)控基因?qū)崿F(xiàn)對生命活動的全面控制。第二十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三(四)現(xiàn)代數(shù)學(xué)

1、以數(shù)和形為對象，研究量和質(zhì)的最普遍規(guī)律和結(jié)構(gòu)，是數(shù)學(xué)的主要任務(wù)龐加萊是在1904年發(fā)表的一組論文中提出這一猜想的：“單連通的三維閉流形同胚于三維球面?！彼髞肀煌茝V為：“任何與n維球面同倫的n維閉流形必定同胚于n維球面?！蔽覀儾环两柚S的例子做一個粗淺的比喻：一個無孔的橡膠膜相當(dāng)于拓?fù)鋵W(xué)中的二維閉曲面，而一個吹漲的氣球則可以視為二維球面，二者之間的點存在著一一對應(yīng)的關(guān)系，同時橡膠膜上相鄰的點仍是吹漲氣球上相鄰的點，反之亦然。有趣的是，這一猜想的高維推論已于上個世紀(jì)60年代和80年代分別得到解決，唯獨三維的情況仍然像只攔路虎一樣趴在那里，向世界上最優(yōu)秀的拓?fù)鋵W(xué)家發(fā)出挑戰(zhàn)第二十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三(四)現(xiàn)代數(shù)學(xué)

以結(jié)構(gòu)的觀點研究和統(tǒng)一數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)論亦稱結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)或抽象數(shù)學(xué)，它作為貫穿20世紀(jì)數(shù)學(xué)發(fā)展的一條紅線，不同程度地推動了經(jīng)典數(shù)學(xué)各分支的研究，成為當(dāng)代數(shù)學(xué)的標(biāo)志性特征。結(jié)構(gòu)論把數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)區(qū)分為代數(shù)結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和序結(jié)構(gòu)三種基本類型。代數(shù)結(jié)構(gòu)具有代數(shù)運算的對象所組成的集合的結(jié)構(gòu)，包括群、環(huán)、域等。第二十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

黎曼假設(shè)

在1858年黎曼在他寫的唯一一篇關(guān)于數(shù)論的文章里把齊打函數(shù)的定義域擴大到復(fù)數(shù)域上，他要研究什么樣的復(fù)數(shù)s，能使ζ（s）=0，他在文章里給出了下面著名的猜想：“所有的非實數(shù)的復(fù)數(shù)s使得ζ（s）=0

必定在直線re（s）=1/2上

第二十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

二、20世紀(jì)發(fā)展形成的七大高技術(shù)領(lǐng)域

(一)信息技術(shù)信息技術(shù)主要指信息的獲取、傳遞、處理等技術(shù)。它是高技術(shù)的前導(dǎo)，是關(guān)鍵技術(shù)，是一個國家經(jīng)濟社會發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志。信息技術(shù)包括通信技術(shù)、自動化技術(shù)、微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、光導(dǎo)技術(shù)、計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)。第二十八頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

二、20世紀(jì)發(fā)展形成的七大高技術(shù)領(lǐng)域

(二)生物技術(shù)應(yīng)用生物科學(xué)和工程學(xué)原理來加工生物材料，以提供所需物質(zhì)的綜合性科學(xué)技術(shù)。生物技術(shù)主要有：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、生物芯片技術(shù)等。第二十九頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

二、20世紀(jì)發(fā)展形成的七大高技術(shù)領(lǐng)域

(三)新材料技術(shù)材料技術(shù)是人類文明進(jìn)步的重要階梯和標(biāo)志，它與能源技術(shù)、信息技術(shù)—起被公認(rèn)為是現(xiàn)代文明的三大基石。所謂新材料是指近二三十年內(nèi)研制成功和正在研制的具有優(yōu)異特性和功能、能滿足高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化需求的新型材料。目前，被譽為“發(fā)明之母”的新材料技術(shù)已經(jīng)成為世界各國發(fā)展高技術(shù)不可缺少的組成部分，受到了世界各國的高度重視第三十頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

二、20世紀(jì)發(fā)展形成的七大高技術(shù)領(lǐng)域

(四)新能源技術(shù)新能源是在指除常規(guī)能源外正在開發(fā)的能源，如太陽能、生物能和海洋能等；新能源技術(shù)是指涉及新能源從開發(fā)到應(yīng)用各個環(huán)節(jié)所采用的先進(jìn)技術(shù)以及重點節(jié)能新技術(shù)?，F(xiàn)在，具有特色的新能源與能源新技術(shù)有：核能及其新技術(shù)；太陽能熱利用技術(shù)；太陽能光電轉(zhuǎn)換技術(shù)；海洋能發(fā)電技術(shù)；氫能利用技術(shù)；潔凈煤技術(shù)、電儲能技術(shù)；燃料電池技術(shù)；燃煤磁流體技術(shù)等。第三十一頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三

二、20世紀(jì)發(fā)展形成的七大高技術(shù)領(lǐng)域

(五)空間技術(shù)空間技術(shù)是指探索、開發(fā)和利用宇宙空間的技術(shù)，又稱太空技術(shù)或航天技術(shù)。航空／大氣，航天／太陽系，航宇／飛出太陽系。第一宇宙速度：7．9公里／秒地球衛(wèi)星(克服地球引力)

第二宇宙速度：11．2公里／秒太陽系行星(脫離地球引力)

第三宇宙速度：16．7公里／秒飛出太陽系航天器以第一宇宙速度飛行需2萬～3萬年才能離開太陽系，目前飛出太陽系技術(shù)達(dá)不到。第三十二頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三二、20世紀(jì)發(fā)展形成的七大高技術(shù)領(lǐng)域(六)海洋技術(shù)海洋技術(shù)是人類觀測、研究、開發(fā)海洋以體現(xiàn)海洋實際價值而采取的技術(shù)手段的總稱。它既具有一般高技術(shù)所具有的戰(zhàn)略性、增值性、高投入性和能盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的屬性，也具有耐高壓、耐腐、耐嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境等特性。海洋開發(fā)的主要技術(shù)有：海洋環(huán)境探測技術(shù)，海洋資源開發(fā)技術(shù)，海洋工程技術(shù)。第三十三頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三世界海陸面積比較第三十四頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三二、20世紀(jì)發(fā)展形成的七大高技術(shù)領(lǐng)域(七)環(huán)境科學(xué)技術(shù)環(huán)境科學(xué)技術(shù)是研究人類社會發(fā)展活動與環(huán)境協(xié)同演化規(guī)律之間相互作用的關(guān)系，尋求人類社會與環(huán)境協(xié)同演化持續(xù)發(fā)展途經(jīng)與方法的科學(xué)技術(shù)。全球環(huán)境問題：地球變暖、臭氧層破壞、資源枯竭、酸雨、生物多樣性破壞等。環(huán)境科學(xué)要求我們的干部提高環(huán)境意識，樹立新的價值觀念和消費觀念，保持人和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。第三十五頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三三、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

對人類社會發(fā)展的影響

(一)推動經(jīng)濟發(fā)展

1、科學(xué)技術(shù)成為推動經(jīng)濟發(fā)展的原動力

2、科學(xué)技術(shù)成為商品競爭力的命脈

3、科學(xué)技術(shù)推動知識經(jīng)濟的到來第三十六頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三(二)增強政治影響1、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)著政治關(guān)系和政治制度的變革2、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響世界政治格局3、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展擴大政治影響三、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

對人類社會發(fā)展的影響

第三十七頁，共四十頁，編輯于2023年，星期三(三)壯大軍事實力