科技发展与前沿

王渝生十届全国政协委员教科文卫体委员会委员中国科学院理学博士教授博士生导师国家教育咨询委员会委员素质教育组专家北京市科协副主席科普工作委员会主任中国科技馆原馆长党委书记技术委员会主任中央司法警官学院2011年10月14日

司法部警衔晋升培训班科技发展与前沿哲学认识论人生哲学自然哲学naturalphilosophy本体论分科的学问格致之学科学science(scientia)致知在格物，格物而后致知。

——《礼记·大学》科学

一种建制

一种方法

一种积累知识的传统

一种维持或发展生产的主要因素

构成我们的诸信仰和对宇宙和人类的诸态度的最强大的势力之一——J.D.贝尔纳《历史上的科学》

科学

知识

知识体系

社会活动

社会建制

第一生产力第一精神力量

科学自然科学社会科学思维科学哲学数学科学素质科学方法科学思想科学精神科学文化素质科学知识处理实际问题能力参与公共事务能力人类社会蒙昧时代（几百万年）野蛮时代（几万年）文明时代（几千年）文明时代农业文明（几千年）工业文明（几百年）科业文明（几十年）科技发展促进人类生活文明发展

古代科学技术的萌芽催生人类农业文明

近代科学革命和技术革命引发工业文明

20世纪科学发现和技术发明

迎来知识经济新时代和人类文明新生活

21世纪初科学技术的发展预示人类未来更加美好生活前景一、古代科学技术

的萌芽和发展

催生人类农业文明

科学技术是人类文明重要的组成部分，它的历史和人类自身一样久远。人类从制造工具开始就产生了原始技术，并且孕育了科学知识的萌芽。古代埃及、巴比伦、印度和中国是早期人类文明的中心。

严格意义上的科学产生在14-16世纪文艺复兴后的欧洲，在溯源意义上有古代科学之说。17世纪近代科学产生之前，古希腊、罗马、中国和阿拉伯的科学技术相继获得了发展。古罗马圆形竞技场古罗马高架引水渠指南针（司南）造纸术（古纸）印刷术（泥活字版）火药（烟花图）《皇帝内经》（汉）算筹（汉）农耕图砖画二、近代科学革命

和技术革命

引发人类工业文明

14-16世纪，欧洲的文艺复兴运动揭开了近代科学革命的序幕。哥白尼的“日心说”宣布了科学同宗教神学的决裂，标志着近代科学的诞生。

17世纪，在伽利略的力学和开普勒的“行星运动定律”的基础上，牛顿建立了经典力学体系，完成了人类历史上第一次科学理论的大综合。意大利文艺复兴时期的画作“雅典学院”波兰天文学家哥白尼哥白尼“日心说”示意图牛顿的书房，至今还摆放着他发明的反射式望远镜英国物理学家、数学家、天文学家牛顿

近代科学的形成，改变了人类的知识体系，也影响着技术的发展。18世纪发生了以蒸汽机为代表的第一次技术革命。19世纪出现了以电力应用为标志的第二次技术革命。18世纪蒸汽机的应用英国工程师瓦特和他改进的蒸汽机英国工程师纽科门和他制造的蒸汽机法国工程师卡诺英国物理学家焦耳1886年德国工程师戴姆勒制成世界上第一辆四轮内燃机车1807年美国工程师富尔顿制造的蒸汽汽船1825年史蒂芬森设计的蒸汽机车美国大发明家爱迪生和他1879年发明的白炽灯美国发明家贝尔，1876年发明电话1898年，波兰裔法国物理学家居里夫人发现放射性元素钋和镭三、20世纪的

科学发现和技术发明

迎来知识经济新时代和人类文明新生活

20世纪，科学得到了重大发展，相对论和量子力学是最伟大的发现，成为20世纪科学发展的基础。宇宙大爆炸模型、物质结构夸克模型、大地构造板块模型、DNA双螺旋模型等理论的创建，使人类的视野进一步拓展至宇观、宏观和微观的领域，成为人类文明进步的巨大推动力。

1905-1915年，爱因斯坦创立了狭义相对论和广义相对论，揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系，改变了人类的时空观。爱因斯坦的手稿相对论德国物理学家普朗克丹麦物理学家玻尔德国物理学家海森伯奥地利物理学家薛定谔波粒二象性示意图

1900-1928年，量子理论的创立与发展，揭示了微观世界的特殊运动规律，把人类的视野拓展到微观领域。量子论与量子力学1948年，伽莫夫提出宇宙大爆炸理论，描述了宇宙的形成和演化，提出宇宙起源于原始的热核爆炸美国天文学家哈勃，1929年发现宇宙处在膨胀之中俄裔美国物理学家伽莫夫宇宙大爆炸理论基本粒子轨道基本粒子检测器美国物理学家盖尔曼，1964年提出基本粒子机构的“夸克模型”夸克模型1968年，美国地质学家勒比雄等人提出大地板块构造理论德国气象学家、地质学家魏格纳，1912年提出大陆漂移学说大陆板块构造理论1953年，美国生物学家沃森和英国生物学家克里克建立DNA双螺旋模型，揭开了探索生命之谜的大门DNA双螺旋结构意大利物理学家费米，发现用中子轰击铀原子核能产生强烈的核反应德国物理学家哈恩，提出核裂变理论核能发电站核技术1960年，美国发射世纪上第一颗气象卫星火箭1981年，美国第一架航天飞机“哥伦比亚”号试飞成功航天员在月球上空天技术美国信息高速公路示意图第一台电子管计算机虎甲虫与超大规模集成电路卫星通信信息技术利用光纤通信技术建立的“信息高速公路”体细胞克隆技术植物组织培养技术基因重组技术动物胚胎移植技术生物技术微型马达纳米技术加工装置在100纳米的微小面积上描绘的爱因斯坦头像纳米技术激光技术新材料四、21世纪初

科学技术的发展

预示未来更加

美好生活前景攻克癌症利用激光研究核聚变科技发展提高人类生活质量

从竹简到纸张，从马车到汽车，科技无时无刻不在改变我们的生活，使我们的生活更加美好。科技使我们的生活更加方便。古人说：“烽火连三月，家书抵万金。”战火弥漫，骨肉分离，两地音讯难以传达。而现在，电话、短信、邮件，包括视频，种种方式俱全。科技使我们的生活更加丰富多彩。古代只有一卷一卷的书，生活方式无疑也是非常的单调。现在琳琅满目的电视节目，丰富多彩的电脑游戏，无疑大大丰富了我们的业余生活。科技使我们的生活更加高速。电脑、手机，让我们实现沟通；飞机，让人们在一天内环游地球变成可能。科技的进步，推动了世界发展的脚步。科技改变生活。早期的自行车电动自行车早期的汽车宽屏汽车早期的火车高铁郑和宝船轮船航空母舰早期的飞机大飞机航天飞机电脑笔记本电脑大哥大3G手机黑白电视液晶电视电子管收音机现代收音机钢丝录音机MP3MP4老式壁挂空调新式壁挂空调老式洗衣机全自动洗衣机冰箱合体厨房食品打碎机卫生间智能未来屋尼龙的发明古代的运动健身器材古代机器人仿人机器人古代的避孕方法避孕药具试管婴儿世界首例试管婴儿路易斯·布朗在1978年7月25日诞生无癌宝宝“无癌宝宝”的母亲海伦和父亲马修世界首个人工生命结构诞生世界首个人工生命结构诞生五、坚持走中国特色自主创新道路

为建设创新型国家而努力奋斗在“戊戌变法”中兴办的京师大学堂（北京大学前身）1909年筹办游美肄业馆。1911年改称清华学堂（清华大学前身）1913年中国工程师学会成立。图为第一任会长詹天佑1905-1909年詹天佑建造京张铁路1915年中国科学社成立。图为该社创刊的《科学》杂志延安延安时期的徐特立同志，时任延安科学研究院院长延安时期的吴玉章同志，时任陕甘宁边区自然科学研究会会长汽车工业发展迅速2005年长征-2F运载火箭将“神舟六号”飞船送入太空工厂化种植新中国成立以来我国科技发展的

三个里程碑(1)1956年制定十二年科技发展规划

——向科学进军(2)1978年召开全国科学大会

——科学的春天(3)2006年制定国家中长期科技发展规划

——自主创新建设创新型国家

近60年来七项重大科技成就

对社会经济的影响“两弹一星”载人航天和探月工程杂交水稻陆相成油理论和应用高性能计算机人工合成牛胰岛素基因组研究历届诺贝尔科学奖华裔获得者李政道：1926年生于上海，美籍华人，1957年获诺贝尔物理学奖，时年31岁杨振宁：1922年生于安徽，美籍华人，1957年获诺贝尔物理学奖，时年35岁丁肇中：1936年生于美国，美籍华人，1976年获诺贝尔物理学奖，时年40岁李远哲：1936年生于台湾，美籍华人，1986年获诺贝尔化学奖，时年50岁朱棣文：1948年生于美国，美籍华人，1997年获诺贝尔物理学奖，时年49岁崔琦：1939年生于河南，美籍华人，1998年获诺贝尔物理奖，时年59岁钱永健：1952年生于美国，美籍华人，2008年获诺贝尔化学奖，时年56岁高锟：1933年生于上海，英籍华人，2009年获诺贝尔物理奖，时年76岁实施国家中长期科技发展规划纲要推动经济发展和社会进步

自主创新重点跨越支撑发展引领未来指导方针创新概念广义地说，创新是指一切具有创造性的变革，涉及人类活动的所有领域。作为一个经济学的专用名词，创新在西方学术界和经济社会领域已经有一套成型的概念体系，特指技术创新和企业创新，它是一整套与经济目的直接相关的活动。这种创新涉及到从新产品的创造或引入到商品的新的设计、开发、生产组织与销售的完整过程，强调新思想的创造或引入应该带来经济价值，在此意义上要求社会与文化的一体化或有效整合。对于创新的系统研究是从约瑟夫·熊彼特开始的。他在1939年出版的《商业循环》一书中明确了创新在经济领域中的含义。他指出，“创新”不同于“创造”，创新是能够使“生产手段进行新的组合”的观念。技术史学家莫克尔以此进一步强调创造与创新的互补关系：没有创造，创新最终会减速甚至停滞；没有创新，创造就失去了关注的目标，并且缺乏追求新理念的经济动力。

创新是发现和洞察力的交集，是新发展和新方法的融合产物。创新的特点一是“新”，强调“运用”非传统的东西，而并不要求是否新的创造；二是实践性，要求有可见的影响。而从文化视角来看，创新作为一种精神和意识，是一种对新思想、变化、风险乃至成败都抱容许、欢迎和积极鼓励的态度。创新正在发生深刻的变化。20世纪中叶以后，创新的理念已经波及到经济领域以外的社会政治各个领域，出现了各个学科对于创新的研究，在制度建设、政府政策、管理手段、发展思路等方面，产生了一系列创新的观念和模式。21世纪的创新，是在全球科技经济文化互动中的创新。美国创新模式原始创新首创性突破性带动性原始创新的根源在于基础研究，其最突出的表现在于论文产出。美国高居世界榜首。一个国家诺贝尔奖获得者人数多少，亦可反映其原始创新能力。美国高居世界榜首。美国基础研究政策：确保投入；注重培养和引进创新人才；促进实验室和大学与产业界之间的合作；形成良好的遴选基础研究计划和项目的机制。日本创新模式集成创新单项有机组合要素有效集成创造新的增点1868年明治维新后，日本推行文明开化、殖产兴业和富国强兵三大国策，实施技术立国和专利立国，强调技术集成，以产品开发为导向，综合集成现有技术开发能力，获取有商业价值的产品。日本执行科技基本计划；将国立研究机构改为独立行政法人，国立大学法人化；增加竞争性研究基金；确定四个优先领域（生命科学、信息通信技术、环境、纳米技术）和四个附加领域（能源、制造技术、社会基础设施、空间和海洋等前沿领域）；加强青年学者培养力度，每年培养一万名博士后等。

韩国创新模式引进消化吸收再创新引进先进技术学