科技发展历程中的启示.ppt

,翟建富,多元化在(生物)科技發展中的重要性,科技發展歷程中的啟示,陽明大學生化研究所教授兼通識中心主任,科技發展的歷史性指標,美國文化特色:與西歐一脈相承-科技發展奇蹟再現,講課內容:,TimeLineofTechnologicalInnovation,科技發展的歷史性指標,文明進展程度,科技創意的歷史時程,科技發展中的重要歷史性指標,“石器時代”為人類文明創意的起源,其歷經約24百萬年,其間只有非常原始的文明創意,至新石器時代末期,即近一萬年前,人類文明才開始飛快成長,從最早“類人猿”開始到“石器時代”,地球上並沒有任何文明創意,一切儘在自然的進化中,其歷經約45,000,000年,四大文明古國:“埃及”,“兩河流域”,“印度”以及“中國”在“新石器時代”,“青銅時代”以及“鐵器時代”中相繼掘起,“農業革命”是該時代的偉大科技創意,人類族群社會形成,人為知識快速累積,隨後國家及制度因應建立.,農業社會為基礎的帝國式社會延續至十八世紀中葉的“工業革命”,社會形態開始有所改變.,人類社會早期的文化及科技創意,古埃及,兩河流域,古印度,中國,文化的形成:人種民族,舊石器時代(100萬年以前),新石器時代(1萬年右),20世紀(90年代),地球人口:,125,000人,5,320,000人,5060億人,生產技術不斷提高,遷徙,流動形成不同體質、外貌、語言、血型頻率、膚色等,人種劃分標準:(1)外貌,體質,膚色(2)血型頻率(3)社會因素(地理環境和歷史沿革),古埃及四千年的知識成就,文字及書寫、紙草文書（一門新學科）：紙草文學,曆法與天文學：太陽曆產生（世上第一個國家所發明）,文學的成就：宗教文學、金字塔文學、世俗文學,数學：金字塔與幾何學,化妝術與醫學：木乃伊製作人體科學研究，公元前年已有科學診斷，治療觀念,兩河流域：文化大熔爐,幼發拉底底格里斯河：古文明集中發展的地方,範圍包括現今的：敍利亞，腓尼基，巴靳斯坦，伊拉克等地區,三大著名王國：古巴比倫、亞述和新巴比倫王國,法律成就（對巴比倫的影響）：b.c.滙集成部史上第一部文法典,文字與絢麗文學：楔形（cuneiform)文字，奠定後世的字母文字基礎,兩河流域(續）,灌溉農業：b.c.,種植大麥,上古時代科學：,建立進制：o圓周，一小時分，一分秒,四則運算：二元二次方程，直角三角型勾股關系,月曆，共日，采用置閏法，占星術,草藥與巫術，最初的藥典,印度河流域:南亞次大陸古典文化,5000年前印度河流域已響起文明的腳步,梵語文字產生,古印度的“百科全書”,婆羅門敎,等級制度,公元六世紀佛教誕生,釋迦牟尼改變南亞民族的精神命運:苦行主義,純粹的內心反省的沉迷,堅持瑜珈修習,進入出神之境謂之“悟”,東亞,南亞廣泛傳佈發展,古印度文字學和音韻學對中國音韻學和文字學的發展有重大影響,兩大古代世界歷史上最長的史詩:、:(5b.c.4b.c.),古典科學:陰歷法(5b.c.),占星術,数學-代数的貢獻是世界文化的特別財富:09的數字概念;十進制,醫藥發展超過了同時期的希臘和羅馬人,影響到中古和近代的歐洲:針灸藥石中國深受影響,印度河流域:南亞次大陸古典文化(續),黃河流域:中華文化基的奠定,文明古國發展最晚的一個國家,但發展後一直穩健發展至今,約300萬年開始;6000年左右文明曙光在黃河,長江流域乍現,100萬左右北京猿人:使用各種石器,還學會使用火和保存火種;十萬多件石片,石製品出土,原始中華的考據:,夏商周三代(公元前21世紀公元700年),中華文化-北方文化已形成:,傳統價值觀念的宗法制度日趨完善,彊域輪廓到傳統思想,社會和政體已基本形成,科技發展:,天文,曆法外其他科技成就有限,製陶技術,手工業技術獨具特色,脫離遊牧,過渡到相對穩定,保障的農業生活,文字已正式出現:甲骨文,器皿文字(金屬銘文),瑞典漢學家認為中華文字可能有6000年歷史,春秋戰國時期:公元前770年221年,一個偉大而開放的時期,社會現象:,開放,自由,商業繁榮,百花齊放,百家爭鳴:足以展示人們的知識和語言能力,各學派林立,人才廣為流向,廣設私立,官立學校:齊“稷下學宮”實際上是一個極為開放的古代大學,科技藝術等發展:,天文,曆法可與同時代的印度,埃及,西亞相提併論,有世界最古老的恒星表,二十四節氣已完善,初步奠定中醫理論,木製機械發明極為發達,文學、史學成就初現:、,春秋戰國時期:公元前770年221年,一個偉大而開放的時期(續),大一統:思想統一(公元前221年公元589年),在這800多年中,科技基礎加固,思想越來越統一:,度量衡、文字統一:“車同軌”、“書同文”、禮記、中庸、孟子-理想國思想,秦漢彊域廣達今日版圖,民族融合的趨勢進一步加速,領先世界經濟、文化的發展,交通及發達:,佛家文化也隨絲綢傳入中國-陸上絲綢之路,唐以前已開闢東南亞、南亞的海上交通,科學與哲學宗教思想的發展:,科學十分發達張衡、華佗、趙機、趙過、耿壽昌、蔡倫等為當代著名的科學家、醫學家及發明家,儒家思想漸成統治地位：佛、道教,成為中國傳統思想,西歐社會文明與科技發展的相互關係,公元17-18世紀及工業革命之社會背景,公元19世紀歐洲的自然科學的劃時代表現,歐洲社會學科的興起,1718世紀的歐洲:政治與思想革命,是西歐歷史上一個偉大轉折時期,由理性到啟蒙文藝復興後期科學探索精神使歐洲產生了一大批科學及哲學典範人物,又因商業革命的開展,中產階級等新興階層力量迅速增加,工業革命即將拉開序幕,17世紀是科學史上成就最高的時期,天文學:,哥白尼:天體運行論,推翻“地球中心說”伽利略(GalileoGalilei):經典力學和實驗物理學的先驅註:宗教裁判入獄而死牛頓(IsaacNewton):天文學、物理學、数學、光學等都作出了卓越貢獻,使天文學率先成為近代領先的學科赫舍爾:發現了太陽自動現象,提出大陽光譜中的紅外輻射,並在地球、金、木、水、火、土六大行星外發現天王星,物理與化學,阿基米德等:加速度理論;擺的振動;抛物體運動規律牛頓的運動三定律,公認為科學界的“超人”羅伯特波義耳(RobertBoyle):譽為現代化學之父實驗建立了“氣體定律”,醫學與生物學,哈維(WilliamHarvey):生理學和胚胎學上的貢獻;詹納:發明製造疫苗的方法馬爾比基:顯微解剖及胚胎學的鼻祖羅伯特胡克:發現細胞結構,並首次使用“細胞”一詞,数學,牛頓和萊布尼茨:為微積分的創始人笛卡兒:是解析幾何的奠基人貝氏家族11人:積分學,概率論,應用科學的發明,伽利略:發明望遠鏡托里切利:發明水銀氣壓計,顯微鏡華蘭海特:發明濕度計、氣體比重計,設計華氏溫度計胡克:設計有刻度盤的氣壓表格理:磨電機;伏特:電池;格雷:銅綫;富蘭克林:避雷針工業革命前後的發明:紡織機;脫粒機;抽水機;蒸汽機等,為19世紀歐洲的全面起飛的基石,啟蒙運動:主導1718世紀開展的理性哲學,當代思想開放,文化與商業繁榮以及宗教改革,哲學家營運而生,主導社會開發的因素,笛卡兒:“唯理主義”用客觀和理智的態度來解釋自然他的懷疑主義對後世科學的發展起了廣泛誘導作用,伏爾泰(Voltaire):“代表一個劃時代的人物”主張-人的觀念來自於感覺;自由、民主、君主立憲,從自然道德出發,運用理性和正義去感化大眾,盧梭(JeanJacquesRousseau):人類生而自由和平等,孟德斯鳩:與伏爾泰,盧梭併稱西方啟蒙運動三大思想家,但他的法律思想及政治上的三權分立說,影響法國大革命的“人權宣言”;美國的“獨立宣言”,啟蒙運動(續),休謨(DavidHume):其哲學學說也成為康德的實証哲學及邏輯實証主義的理論源泉.,萊布尼茨(WelhelmvonLeibniz):同牛頓並列為微積分的創始人;創立数理邏輯;建立電腦技術的二進制,伊曼紐爾康德(ImmanuelKant):古典唯心主義哲學的開創者他把世界分為“現象世界”和“自在之物”世界.他的和等系列著作對後世產生了巨大的影響,19世紀歐洲的自然科學及社會科學,18世紀下半工業革命刺激了自然科學發展,物理學的突破:,(德國)海爾曼邁爾的“能量守恒定律”,(英國)焦耳的“焦耳定律”,(丹麥)奧斯特發現的“電流效應”,(法國)安培的“安培定律”,(德國)歐姆確定電流,電動勢及電阻概念,建立了“歐姆定律”,(法)三大科學家:華奧-薩伐爾-拉普拉斯定律奠定了電動力學理論的基礎,物理學的突破(續):,(英)法拉第創立的“電磁感應定律”,從此人類步入電力的新時代,(英)麥克書爾建立了完整的電磁學理論體系,也成了愛因斯坦相對論的起點,(意)馬可尼為無綫電通訊以及(美)愛迪生的相關發明均屬劃時代的貢獻,化學領域上的新發現:,(法)拉瓦錫提出了“元素”的觀念,(英)道爾頓建立了系統的“原子論”,(法)呂薩提出:相同體積的不同氣體中的原子數是相等的氣體定律,(意)阿伏伽德羅定律:近代“原子-分子學說”才得以確立,化學領域上的新發現(續):,(俄)德伊門捷列夫的“化學元素周期律”,倫琴發現X射線、鈾元素;居里夫人發現鐳元素,(英)拉瑟福和(丹麥)的玻爾提出了“原結構行星圖”-涵蓋了原子核,質子等粒子,(瑞士)諾貝爾家族的人造絲綢及炸藥的發明;提供引導科學研究的“諾貝爾奬”,醫學與生物學,達爾文:提出劃時代的“進化論”-;演譯出生物進化是基於自然界的選擇,孟德爾等人:以植物育種的遺傳觀念來確認進化論的真實性,(英)伯特胡克:利用顯微鏡發現細胞,(德)施萊登提出了植物結構的“細胞學說”,穆赫爾發現了細胞質,(德)雷馬克與(瑞士)的寇力克闡明胚胎發育是精子和卵子結合後細胞分裂的過程,醫學與生物學(續),(法)路易巴斯德:以實驗建立了“生源說”;建立病原微生物學說;發明治療狂犬病的方法,(德)弗萊明發現細胞核內的染色體是遺傳物質,克赫發現並分離了肺結核桿菌及亞洲型霍亂弧菌、白喉、淋巴腺鼠疫、破傷風、昏睡病等,醫學家們又發現了:瘧疾、黃熱病是由蚊子傳播的;此外梅毒病原菌也被發現,技術發明:電的應用革命,(法)皮克西兄弟製造第一台磁式交流和直流發電機,(英)克拉克研發出第一台商用直流發電機,(德)西門子製造了自激式直流發電機,內燃機引發了一場交通運輸革命,(法)德安貝爾森獲得了“燈用煤氣為燃料的內燃機專利,(法)達蓋爾是第一位發明陽光照相機,克拉達諾夫斯基兄弟與(法)盧米埃爾兄弟的電影放影機,美第一家電訊局對外營業,第一台空調設備在德國會安裝,新學科的誕生:社會科學,(1)社會學:初由奧古斯特康德創立,(2)人類學與社會學密相連,分化出人體形態學,古人類學,人種學,文化人類學,史前人類學等的嶄新領域,(3)心理學從哲學中獨立出起,並逐漸被納入社會科學領域,美國文化特色,與西歐一脈相承-科技發展奇蹟再現,20世紀的演變-美國文化的全面影響,獨領風騷:文化的創造,二次世界大戰後,美國的經濟重得到了高速成長,民族大熔爐以及多元文化是其文化建立的特徵,在根源上是承繼19世紀以前的西歐文化,具代表性的文化活動有:女權運動;種族歧視運動;以及各種反主流文化運動,其中以嬉皮士,反戰運動尤為代表,科學技術:,1903,萊特兄弟製造第一架飛機飛上天空,1913,褔特汽車公司第一條裝配生產線建立,1945,第一顆原子彈試爆成功,核能,電腦和空間技術創造了世界第三次的技術革命:,1946研製出第一台電腦,1972微型電腦進入巿場,1990第三產業產值占國民總值的7