当代科学技术革命

,当代科学技术革命与马克思主义主讲人：殷正坤,目录,一、当今世界科技发展的现状与趋势二、世界科学技术发展的特征：三、科技对经济社会发展的影响四、世界主要国家科技发展的政策五、我国科技发展的现状与对策六、科学技术前沿哲学问题,一、当今世界科技发展的现状与趋势,马克思主义认为：“科学技术是生产力”，而当代科学技术的发展已使科学技术成为“第一生产力”。进入新世纪之后，新的科学发现，新的技术突破以及重大的集成创新不断涌现。学科交叉融合进一步发展。科学与技术不断更新，科学传播，技术转移和规模产业化速度越来越快，科学技术在经济社会发展和人类文明进程中发挥了更加明显的基础性和带动性作用。,改革开放以来，我国的科技事业焕发出新的活力，进入了快速发展阶段，对推进现代化建设、实现人民生活总体上由温饱到小康的历史性跨越做出了重大贡献。全面建设小康社会，实现经济社会全面协调可持续发展，需要我们正确把握当今世界科技发展趋势，深刻认识科学技术对经济社会发展的影响，切实推进我国科技进步和创新，全面落实科学发展观，推动我国经济社会的全面协调可持续发展。,1.信息科技依然发挥主导作用。计算机科技继续向深亚微米，超大规模集成、网络化、智能化方向发展：量子计算、生物计算等将可引发计算机模式变革，从而研制出更加快捷、更加安全、功能更加多样的计算工具；,以通信、计算机、软件、宽带网络及3S（遥感、全球信息系统、全球定位系统）等技术为代表的信息技术，以及计算机、网络通信、信息家电和信息处理技术相互融合，继续改变着人类的生活方式与生产方式，并将继续推进新军事变革；信息技术与其他技术交叉融合，促进传统产业升级换代，催生出新的产业门类，改变了人类社会的产业结构。,世界军事变革主要是伴随着人类技术进步而展开的：冶炼术推动了以木石兵器发展到金属兵器为标志的军事变革、火药技术推动了以冷兵器发展到热兵器为标志的军事变革、动力技术推动了以热兵器发展到机械化为标志的军事变革，半个世纪前核武器的诞生则成为人类第四次军事变革的标志,20世纪80年代的信息技术使得当前发生的信息技术应用到军事领域为标志的军事变革成为可能。此次信息化军事变革的特点是，武器装备的信息化、精准化、无人化、智能化、非接触远程打击，精确制导成为本次军事变革的核心技术。,我国信息技术发展现状,CPU设计及超大规模集成电路研制呈现群体突破态势，“龙芯”系列通用芯片研制成功，多媒体专用CPU方舟3号等研究取得进展，为我国结束信息产品“无芯”的历史迈出了坚实步伐，采用深亚微米CMOS工艺研制的光集成芯片，最高数据传输速率可达10Gbs，已进入世界前列：,“银河”、“深腾”和“曙光”等大型计算机研制成功，使我国的高性能计算机的研制水平进入世界先进行列，华为的第五代路由器已成为国内新建骨干网、城域网，接入网的主力机型，并在世界占有一席之地。我国提出的宽带通讯技术标准已被国际采纳，成为新一代无线通讯的三大备选国际标准之一。,2.生命科学和生物技术正酝酿一系列重大突破。基因组学、蛋白质组学、脑与认知科学等已成为生命科学的热点与前沿，生命科学、物质科学、信息科学、认知科学与复杂性科学的融合孕育着重大的科学突破；以人类和重要作物基因组织学为基础的生物技术，在解决人类食品，疾病和健康等问题方面不断取得重大进展；,以生物为材料的工业生物技术制造有可能成为重要的核心产业。并将带动绿色生产和循环经济的发展；生物技术还将带动环境、能源等领域发生重大变革；通过对生物多样性了解的深入，以及生态环境修复技术的发展，将使人类有可能扭转长期以来单纯向自然索取的历史，逐渐恢复较为健康稳定的地球生态系统。,我国生命科学和生物技术发展现状,我国的两系法杂交水稻处于世界领先地位，杂交水稻在中国的推广种植面积已达到5000万亩,累计增产稻谷35亿公斤,单产最高达到每亩1250公斤,为中国的粮食安全做出了卓越贡献。基因组研究取得重大突破，完成了人类基因组计划1测序精确图、水稻(籼稻)基因组测序、水稻(粳稻)4号染色体精确测序和蚕基因组测序，发现了一批功能与疾病基因，标志着我国已成为基因组学研究强国之一。,用于癌症检测，丙肝诊断、遗传病检测等方面的生物芯片，已进入临床使用，标志着我国生物芯片研究已从实验室走向临床实用阶段；国家投资的“创新药物与中药现代化”专项建立了新药筛选、新药安全评价、临床试验，生物技术药物规模化制备等科技平台，推动了我国的药物研制，加快了中药现代化的进程。,3.在基础科学领域，物质科学焕发新的生机。向微观领域探索的粒子物理学，将继续致力于四种基本相互作用统一理论并可能取得新的进展，致力于宏观领域探索的宇宙学，将继续深入探讨宇宙起源和和演化等重大理论问题，并有望出现新的突破，特别是通过提示占宇宙暗物质和暗能量的奥秘。有可能导致可以和量子论、相对论比肩的重大理论突破，形成人类新的时空观、物质观和能量观；,新的量子论现象和规律不断发现，并将得到更为广泛的应用。新一代量子器件将推动信息科学和生物技术进入新的发展阶段；材料分子尺度的设计和组装已成为可能，将对材料制备产生革命性的影响。我国在量子信息领域研究取得了一系列重要的理论与实验的重大发现，被国际同行认为是“远距离量子通信实验领域一个重要的进展”。,我国在非线性光学晶体新品种研究和有机分子薄膜的超高密度信息储存等方面的基础研究进入世界前列；有机分子簇集和自由基化学研究方面取得了突破性进展，澄江动物群与寒武纪大爆发研究所取得的成果被国际古生物学界誉为20世纪最惊人的发现之一，这两项研究分别获得2002年和2003年国家自然科学一等奖；测定了菠菜捕光复合物的结构，这一成果使我国光合作用机理与膜蛋白三维结构研究进入国际领先水平。,数学在自然科学、工程技术和社会科学中的作用意义重大。数学在不断探索数与形的内在逻辑和简洁优美表达的同时，成为自然科学与工程技术的基础语言和犀利工具。并与系统科学。计算科学技术一起，致力于发展生物、地球、环境、宇宙等复杂系统研究的分析方法和理论创新；,数学与社会科学的结合使得一些传统的定性学科走向定量学科。成为分析经济社会发展和金融动态以及现代管理的有效手段，并为宏观决策提供坚实的依据；基于数学分析的复杂性科学和系统科学将为解决多系统，多层次的复杂现象提供强有力的科学支撑。我国在数学机械化证明、“量子避错码”和“量子概率克隆机”等方面的基础研究进入世界前列。,4.新材料继续成为人类文明的基石。21世纪材料科学技术的发展有功能化、复合化、智能化和环境友好等特性，最活跃的将是信息功能材料、纳米材料、高性能陶瓷、生物材料、复合材料等。高比强度、高比刚度、耐高温高压、耐腐蚀等极端条件的超级结构材料将向着强功能，结构与功能一体化的方向发展。智能材料等将进一步受到重视。,纳米材料和碳纳米管将成为21世纪的超级材料，作为纤维、其强度比钢大100倍，而重量仅为同体积的1/6；作为导线，其电导率远远超过铜、纳米技术的规模应用可能在15年内实现，智能材料和超导材料因具有特殊的功能将格外受到重视，预计到2020年前后，美国和日本及欧洲将利用超导电缆输送电力、减少能耗。,超导材料还将使21世纪的航运、铁路以及其它基础设施面貌一新；用于国防的隐身材料的研究已从初期的涂覆性涂层向复合结构、掺混等材料发展，用纳米高分子复合材料制作隐身材料已成为世界国防科技关注的热点。,我国在光学晶体、稀土永磁材料、高温超导体和准晶态研究等材料科技方面已取得举世瞩目的成绩，并研制出全透明KBBF单晶，提出并验证离子型声子晶体新概念，纳米科学研究方面取得一系列重大突破，在世界上率先制备出高纯、高密度，在室温下具有超塑延展性能的纳米铜，制备出具有广阔应用前景的新纳米材料全同金属纳米团簇，在国际材料科学研究领域引起强烈反响。,5.资源环境科学技术发展迅速。地球系统科学、环境污染的分子科学原理、环境资源定量方法、循环经济理论等已成为新的热点。生物多样性和生态系统持续管理、环境健康和全球化等日益受到全球的普遍关注，环境技术已成为许多国家优先发展的重点高技术领域，正在为不断的实现经济与社会、人与自然的协调发展提供有力的科学基础和技术支撑；,资源科学将从对地表层资源的探寻，走向地表深层，从陆地走向海洋，从单纯地注重矿产资源的探寻逐步转移到以可持续发展为目标的资源合理利用与环境保护。,在资源环境科技领域,我国在西部荒漠化治理方面解决了一些重要的科技问题，找到了若干沙地植被恢复、风沙环境综合治理和小流域治理的新途径。大陆环境变化研究为揭示地球系统过程做出重要贡献，黄土研究建立了独有的陆地环境变化记录，成为全球变化研究的重要支柱。揭示出青藏高原隆升等构造运动与环境变化的耦合关系，,发现了东亚气候的不稳定性，并对东亚大陆与全球环境变化的联系取得了一系列创新性认识，建立了世界上最为先进完善的短期数值气候预测系统之一，首次成功地预测了2002年冬季至2003年春季我国沙尘暴的发展趋势；对2003年洪涝灾害最严重的淮河中游地区成功进行了精确的航空遥感观测，为灾情评估提供准确详实的图像和数据，为抗洪救灾和灾后重建提供了决策依据。,6.能源科学技术将越来越受到重视。化石燃料的高效与清洁利用技术得到广泛应用。节能技术及能源高效利用技术愈来愈受到广泛重视。将使单位GDP的能耗继续出现显著下降，并减少环境污染；2020年，在一些发达国家，太阳能，风能和生物质能等可能达到能源总量的2030%左右。,氢能源体系的开发引起重视、污染少、效率高、发展潜力巨大的燃料电池关键技术已基本解决，正在走向产业化，并向电站规模发展，向燃料电池与蒸汽燃气轮技术集成方向发展，形成联合循环发电；核能的利用将进一步发展，不久的将来有可能研制出高效、安全、洁净的核能系统；核聚变能研究与探索显现希望的曙光。一旦受控核聚变技术取得突破并实现商业应用，将开辟人类能源利用的新途径。,我国在煤间接液化合成油技术取得突破性进展，标志着我国已基本掌握了有自主知识产权的煤合成油核心技术，为解决我国石油紧缺问题，提供了新的技术路径；燃料电池研究已经解决了一些关键、核心科技问题，正在走向产业化；油气资源勘探理论与技术应用取得重要进展；,电动汽车整车、燃料电池轿车，混合动力功能汽车，高性能动力蓄电池开发等方面取得突破，形成了比较完整的电动汽车产业技术支持体系；在核聚变研究方面，我国HT7超导托卡马克获得了超过一分钟等离子放电。中国环流器二号A装置开始了首次运行，使我国迈进世界核聚变研究大国行列。,7.空间和海洋科技为人类开辟新的疆域。空间科技带动高技术的发展。在经历了半个世纪的发展后，航天技术将进一步加快拓展应用领域和市场；开发月球资源和发展太空生产能力将在21世纪初成为现实；外层空间微重力和超真空环境的利用将使人类在21世纪初生产出超纯材料、新的药品和优质抗逆农作物品种等；空间通信，遥感和导航已经或正在形成新兴产业，多层次，多用途，实时性，天地衔接的天基信息系统将为经济社会发展和国家安全提供有力的保障。,在空间科技领域：我国“神舟”六号载人航天取得圆满成功，成为我国科技事业发展的又个里程碑，探月工程开始启动，标志着我国的航天科技已经进入世界先进行列。我国在应用卫星和应用小卫星研制方面取得一系列突破，加强了我国的对地监测能力和空间通讯服务能力，“双星计划”探测1号与探测2号顺利升空，获得了空间环境一批重要数据，成为建国以来第一个大型空间科技国际合作项目。,海洋科技事关人类的可持续发展，事关国家安全。事关世界政治和经济格局。因此越来越引起各国的重视。海洋环境科学，海洋生态科学、海洋及海底构造动力学等学科的研究日趋活跃；海洋生物多样性资源可持续开发利用的生物技术以及相关海洋信息技