科学技术史论述题总结

PAGEPAGE1科学技术史论述题总结一、三次伟大的技术革命追溯历史，可以看到技术对每一时期的人类生活和社会面貌都带来巨大影响。技术给人类提供技能和方法，构成了人类认识自然和改造自然的巨大力量。而技术发展过程中的质变阶段——技术革命，不仅会直接导致生产力革命，还会带来社会各个方面的深刻变革。近代以来的历次技术革命，尤以蒸汽技术、电力技术和信息技术三次革命对经济、社会发展的影响最为深刻和巨大。(一)

蒸汽技术革命18世纪60年代，在英国开始了产业革命，同时出现了近代以来的第一次技术革命——蒸汽技术革命。蒸汽技术革命开始于纺织工业的机械化，以蒸汽机的广泛使用为主要标志，继而扩展到其他轻工业、重工业等各行业。蒸汽技术革命具有划时代的意义，其直接后果是导致了产业革命（又称工业革命）的胜利完成。而它更为深远的意义是促进了社会物质文明与精神文明的发展。1）蒸汽技术革命的特点（1）蒸汽技术是科学与技术相互作用的结果蒸汽技术革命的发生不是偶然的，而是有它的历史必然和思想方法上的酝酿过程。蒸汽技术的诞生和发展深刻体现了科学与技术紧密结合。17世纪中叶，一方面，真空和大气压力的实验证明为技术的诞生和发展提供了科学认识的基础，如何获得真空，利用大气压力获得机械动力是急需要解决的一个技术难题，而蒸汽冷凝能制造真空，是技术发展的科学基础。我们在前面说到，纽可门和瓦特都能运用科学研究的成果，发现和解决实际中的技术难题。另一方面，技术的发展反过来又促进科学的发展。蒸汽机的发展和应用，实现了从热能到机械能的转变。卡诺通过研究探索如何提高蒸汽机效率，而促使一门新学科——热力学的诞生。不仅如此，蒸汽技术还促进了气体力学的发展。（2）蒸汽技术是理论与生产实践结合的产物一项技术发明只有被应用于生产实际，提高现实生产力，它才具有价值。动力机械的革命，使蒸汽技术广泛应用于社会生产的各个领域，掀起了全世界范围的技术革命。在这一过程中，蒸汽技术始终与工业、企业紧密结合。我们知道，蒸汽机的研制，需要大量资金支持，就必须和拥有资本的企业家合作；要想使蒸汽机在工业企业得到顺利推广和普遍使用，也必须取得工业部门的支持。这两点在蒸汽机研制过程中体现得尤为充分。当时，瓦特因研制蒸汽机经济上已是非常困难，无资金购置材料、工具和雇佣劳动力，几乎就要放弃蒸汽机的实验。后来经人介绍认识了卡伦铁厂生产商罗巴克及博明翰制造商博尔顿，是罗巴克和博尔顿俩人给瓦特提供了资金上的支持，使瓦特的实验得以完成，正是从这一时候，蒸汽机走出实验室，进入实际应用领域。瓦特与罗巴克、博尔顿的合作堪称技术与企业结合的典范。蒸汽技术的商业化过程充分体现了技2）蒸汽技术革命的影响（1）蒸汽技术革命引起社会的全面变革蒸汽技术革命作用于社会生产，影响到社会的各个方面。蒸汽机的应用，机床的发明，煤炭、冶金技术的革新，使社会生产力发生巨大飞跃，随之带来了社会产业结构的重大变革，机械制造业和加工业取代了农牧业而成为产业结构中的主导产业，冶金和煤炭工业也一跃成为国民经济的支柱产业。交通运输业也蓬勃地发展起来。交通运输业的技术革命又促进了造船业、航运业、机床制造业等新兴产业的兴起和机械制造业、冶金业、煤炭工业的进一步繁荣。技术革命的发展，使英国的工业得到了迅速发展，一跃成为当时世界上最先进的资本主义工业大国。在英国产业革命的影响下，法国、美国、德国、俄国和日本等国在19世纪也发生了产业革命，在很短时间里创造了比过去一切时代所创造的还要多、还要大的生产力，大大改变了资本主义国民经济的整个面貌。（2）蒸汽技术革命极大推动着自然科学和教育的发展蒸汽技术革命之后，近代自然科学的发展出现了第二次巨大飞跃。化学、生物学、地质学、热力学、电磁学等学科迅速发展起来。细胞学说、能量守恒与转化定律、生物进化论揭示了物质世界的普遍联系和无限发展的辩证性质，奠定了辩证唯物主义自然观的基础。电磁学理论的建立展现了电力技术的发展远景，为19世纪下半叶以电力技术广泛应用奠定了理论基础。这一切都是与技术革命的推动分不开的。蒸汽技术革命促进了教育事业的发展和科学技术人才的培养。随着机器化大生产的发展，要求工人也要具备相应的科学知识和劳动技能，教育事业受到重视。这个时期资本主义国家，采取和执行了许多鼓励科学技术和教育发展的有关政策，先后通过了普及初等教育法，建立一些大学和技工学校，为工业革命培养了一大批科学技术人才，也为整个十九世纪自然科学的发展奠定了基础。（3）蒸汽技术革命造成近代环境污染从18世纪60年代开始，英国的纺织行业最早实现了机械化，由此带动了蒸汽机的发明和广泛应用，并进而出现了机器制造业、冶金工业、采矿业和交通运输业。到19世纪20年代，形成了以煤炭为主要能源和以蒸汽技术为主要动力的近代“大工业体系”，英国工业革命基本完成。在英国工业革命及其技术成果的影响下，美国（北方）于1790年、法国与1795年、德国于1830年相继发生了同样是以纺织业的机械化为开端的产业革命，并逐步出现了机器制造、冶金、焦碳、采煤和采矿等工业部门。上述国家形成的“大工业体系”，其中特别是冶金和焦碳工业所产生的废气、废渣、废液不经处理就直接排放到环境中；蒸汽机的应用使煤炭的大量消耗和煤烟的大量排放；资源的过度开采打破了生态平衡，所有这一切，都给近代自然环境造成巨大污染和破坏。可以说，19世纪40年代，英国是工业革命和近代大工业的典型，同时也是环境污染严重的典型，伦敦曾于1873年、1880年和1892年先后多次发生煤烟污染的“公害”事件，就是最有力的证明。在科学技术和全球经济高度发达的今天，深刻反思蒸汽技术革命和欧美国家第一次产业革命的历程，处理协调好科技进步、经济发展与保护人类生存环境三者之间的关系，实现全人类的可持续发展，是世界各个国家和人民共同的责任。(一)

电力技术革命第二次技术革命（也称电力技术革命），发生在19世纪下半叶。它以电能的开发和应用为标志。第二次技术革命极大促进了社会生产的发展和改变了人们生活质量，也引起了社会经济结构和组织结构的巨大变革，使人类社会步入“电气化时代”。1)电力技术革命的特点电力技术革命同蒸汽技术革命相比较，最大的不同是科学理论的作用。也就是说科学武装了技术，科学的发展大大提高了技术水平，并为技术创造提供理论依据，技术发明越来越成为科学成果的最终运用，它不再是科学产生于技术经验时代了。蒸汽技术革命在许多方面是“行动在先”，工作机和蒸汽机的发明主要是靠工匠的技艺和经验的积累，自然科学理论的指导还比较零散和间接，后来在研究提高热机效率的基础上，才创立了系统方法的热力学理论；而电力技术革命则是以科学理论的突破为前导，电磁理论的建立为电力技术革命提供了重要的理论准备。奥斯特关于电磁效应的发现和法拉第电磁感应定律为制造电动机和发电机提供了基本原理；安培定律为电能转化为机械能提供了定量公式；麦克斯韦完整的电磁学理论则为电能与机械能、光能、声能的互相转换提供了理论依据。在电力革命过程中，电磁理论规定了革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。事实再一次雄辩说明科学对生产的先导作用，说明科学能变成直接的生产力。商品采用了一系列新兴技术，因而竞争地位优越，这又反过来大大促进经济的进一步发展。近几年来，美国有一批原有规模较大的传统企业倒闭，但同时又有大批中小型企业开业，其中多数是采用新兴技术的企业。(4)信息技术革命改变了人们的生活方式信息技术革命的深入发展迅速改变着人们的社会生活方式。目前，在发达国家信息技术已渗透到社会生活的各个方面。随着信息技术的发展应用，工作效率的提高，人们的工作时间缩短，业余时间增多，现在发达国家已普遍实行每周五日工作制。信息技术也为丰富人们的业余生活提供了技术条件。首先，人们的精神生活大大丰富了。除了广播、电视的普及外，通过Internet等计算机网络，不仅可查询最新新闻和以往任何一天的新闻以及各种机构、社团提供的资料，还可以互相发布新闻，互相传递丰富的信息。电子计算机还可用来作曲、拍电影、做游戏、下棋等等，大大丰富了人们的业余生活。信息技术改变了信息传播的手段，使教育观念、教育方式和教育手段发生根本性变化。计算机虚拟现实技术可以模拟实验教学环境，大大提高教学效果；网上远程教学可以使任何人、在任何时间、任何地点，获取所需要的信息，扩大了人们受教育机会，打破了时空限制，在提高教育效率的同时也降低了教育的成本。给人们带来的福利是巨大的。二、试述电力技术革命与蒸汽技术革命有何不同？答：电力技术革命同蒸汽技术革命相比较，最大的不同是科学理论的作用。也就是说科学武装了技术，科学的发展大大提高了技术水平，并为技术创造提供理论依据，技术发明越来越成为科学成果的最终运用。从此不再是科学产生于技术经验的时代了。蒸汽技术革命在许多方面是“行动在先”，工具机和蒸汽机的发明主要是靠工匠的技艺和经验的积累，自然科学指导还比较零散和间接，后来在研究提高热机效率的基础上，才创立了系统方法的热力学理论；而电力技术革命则是以科学理论的突破为前导，电磁理论的建立为电力技术革命提供了重要的理论准备。奥斯特关于电磁效应的发现和法拉第电磁感应定律为制造电动机和发电机提供了基本原理；安培定律为电能转化机械能提供了定量公式；麦克斯韦完整的电磁学理论则为电能与机械能、光能、声能的相互转换提供了理论依据。在电力革命过程中，电磁理论规定了革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。事实再一次雄辩地说明科学对生产的先导作用，说明科学能变成直接的生产力。蒸汽时代技术只是发挥传统技艺的作用，与生产融为一体；而到电力时代，技术发展为技术科学，作为科学化理论体系指导生产，成为连接科学与生产的纽带。值得指出的是电力技术革命中，随着生产和技术的革命性变革，技术逐渐摆脱其经验形态，开始建立起自己的理论体系，也有力地推动着科学的发展。如1861年，英国创办《电气工程师》杂志等，对技术科学的研究和形成起到了促进作用。电力技术革命同蒸汽技术革命相比还有一个明显的特点，就是电力技术革命以来的技术发展，越来越明显地表现出近代技术直接为社会生产服务并依赖于社会经济的发展。19世纪70年代，电力技术革命使科学和技术成为生产过程中必不可少的因素。19世纪冶金技术、化工技术、电力和通讯技术的发展应用，都说明了这一点。三、20世纪的科学技术同19世纪及以前的科技相比，有哪些突出的特点？（1）科学和技术经历了全面的空前的革命——20世纪初出现了持续30年的物理学革命，建立了以相对论和量子论为支柱的现代物理学理论体系，取代了伽利略和牛顿奠定基础的古典物理学理论体系，使人类对物质、能量、时空、运动、因果关系等的认识产生了根本变化，人们认识到，任何科学理论都是不断发展变化的。勇于突破创新的精神在20世纪影响着各个学科和所有技术部门的发展；以物理学革命为先导，化学、天文学、地学都出现了革命性的理论（化学键理论、天体演化、大爆炸理论、大陆漂移和板块理论等）；生物学领域中的DNA双螺旋结构的阐明及分子生物学的诞生，是生命科学中具有划时代意义的突破，生命科学成为20世纪后半叶最活跃的科学。在20世纪科学的指导思想和基本理论框架都发生了变革，机械论自然观推出了历史舞台。技术领域的革命创新也很突出，电力和汽车工业蓬勃发展，电子技术和航空技术的兴起使生产和技术面貌日新月异，二战后信息、能源、材料等方面都出现了革命性的进展，由此开始了影响深远、进展迅速持久的第三次技术革命。整个20世纪科技都处于革命的状态，20世纪可以称为科技革命的世纪。（2）科学开始形成一个多层次的、综合的统一整体——一方面，由于新的实验技术和巨大而精密的观察工具的产生，人的“视野”在微观和宏观两方面都扩大了10万倍，同时由于各门科学本身的深入发展，自然界从基本粒子、原子、分子，到细胞、生物个体、，到地壳、天体、宇宙，所有层次都得到了比较深入的了解。另一方面，由于交叉学科和边缘学科的大量兴起，各门科学之间的空隙逐渐得到了填补，整个自然科学逐步形成了一个前沿在不断扩大的多层次的、综合的统一整体；技术领域中，随着电子技术的发展、电子计算机的出现，以及控制论、信息论、系统论的建立，综合性技术逐渐起着主导作用。同时，科学同技术的关系也日益密切，这突出表现在：任何重大新技术的出现，不再来源与单纯实验性的创造发明，而来源于系统的综合的科学研究。（3）科学事业的社会化和国际化——20世纪科学事业加速发展，并已成为现代国家的重要事业，而科学的发展也日益依赖于社会经济的发展和国家的支持以及国际的合作。在20世纪，全球科学研究人员的数量日益扩大，科研经费不断增加；大量的科学研究工作从分散的单纯个人活动转化为社会化的集体活动，研究活动的规模越来越大，制造原子弹的“曼哈顿工程”、登月的“阿波罗计划”和“人类基因组计划——制图和测序”等都是国际规模的科学研究活动。（4）社会的科学化——19世纪下半叶出现的科学对生产的指导作用，在20世纪日益明显。科学的发展，开辟了许多新的技术领域，建立起了许多新型的工业，它们深刻地改变着人类生产和生活的面貌，使得生产部门充分认识到科学的重要性，密切了科学、技术、生产三者的关系。而科学、技术、生产的高度发展，使工业发达国家的社会结构发生了重大变化，首先表现在劳动力结构的变化，从事农业和工业生产的劳动力比重大为下降，开始出现了多数劳动力集中在服务行业和教育、科研部门；人们的文化水平普遍提高，中等教育得到普及，高等教育广泛发展；劳动者自由支配普遍增加；生产上起主导作用的由机械化生产转向自动化生产；产品质量不断提高；等等。总之，社会的科学化已成为20世纪的时代特征。四、如何从科学技术史的角度理解科学工作的准则？自然科学虽然没有阶级性，可是，在自然科学的应用上，在对待科学工作的方针、政策上，在科学事业的管理工作上，在对待科学工作人员的培养和使用上，各个阶级、各个政党之间，出与本身利益的考虑，可能会各不相同，甚至大相径庭，但这态度方面的问题只能对科学工作的外部社会条件产生影响，使科学的发展加速或者受阻，而不能改变科学本身的内容和性质。假如硬要改变科学本身，那么被强迫改变的部分，就不成为科学，而是经不起历史考验的伪科学。何况，任何一个阶级或政党，只要认为科学对它是有利的，需要加以利用、支持和鼓励，它就必须根据科学发展的客观规律来制定科学政策，按照科学发展规律来管理科学，对科学发展规律的无论是有意或无意的违反，必然招致失败。因为科学发展规律是整个人类在认识和改造自然的历史过程中形成的，不可能以任何阶级的意志为转移的。科学研究在历史上形成了任何科学研究者都必须遵守的一些共同原则，它们没有成文的形式，而是以无形的传统的规范存在于每个有素养的科学研究人员的思想和习惯中。它们对于科学研究人员具有强大的约束力，以保证他们的研究成果能真正成为科学。因此，它们既是科学之所以成为科学的准则，也是鉴别科学工作者素质的准则。这些准则基本要点大体如下：其一，坚持一切以实验事实为依据，坚持实践（包括实验和观察）是检验真理的惟一标准，反对盲从迷信，反对“唯书”、“唯上”、“唯权”的真理观。其二，在真理面前人人平等，不承认任何凌驾于科学真理之上的“权威”。其三，实验程序和方法必须经得起检验，实验结果必须能够重复，不可弄虚作假，决不容许修改实验数据和事实。其四，概念使用是理论论述在逻辑上必须是正确的，经得起分析的，不可自相矛盾。其五，报告成果必须实事求是，不可自我吹嘘，更不容许招摇撞骗。其六，尊重前人的科研成果，不容许剽窃掠美，侵占他人劳动果实。这些原则是全世界各国科学家在科学实践中自然形成的不可动摇的传统，是区别科学和非科学的界限，也是科学共同体中所有科学工作者之间的共同语言和共同的是非标准，因此，它们实际上成为科学工作的公德，科学工作的职业道德的准则。五、如何从科学技术史的角度领会科学精神的主要内容？近代科学是系统的观察和实验同严密的逻辑体系相结合的产物，它以实验事实唯根据，以系统的理论形式，反映物质的结构、本性和运动规律。因此，以探求这种知识为职业的科学家，必须具有求实（即实事求是）和崇尚理性的精神。求实和崇尚理性是科学精神的主要内容，它一方面要求科学家在治学上必须诚实，严谨，尊重实践，忠于事实；另一方面又要善于思考，勇于探索，勇于创新，坚信自然界的统一性和规律性及其可知性。这种科学精神是科学发展历史本身的产物，也是开创未来科学历史的基础和前提。一个科学家，在哲学上尽管可以从属于某个派别，但只要他是在认真严肃地从事科学研究工作，他就不得不遵循这个传统，否则就不可能得到任何真正的有科学价值的成果。求实和崇尚理性，两者相辅相成，互为条件：求实使人脚踏实地从实际出发；崇尚理性使人有理想，有志向，相信人类的理性思维能力，相信科学和人类的必然进步。它们是文艺复兴运动和启蒙运动思想家用来打破中世纪精神枷锁的有力武器，也是现代人类精神文明的柱石。体现这种科学精神的科学家中的杰出人物，往往更具有一种为科学真理而献身的自我牺牲精神。这种自我牺牲精神，虽然不是科学创造的必要条件，但科学史上许多事例表明，在科学创造上取得重大成就的科学家，有不少是具有这种高尚品德的。显然，崇高的精神境界、开阔坦荡的胸怀，同坚韧不拔的毅力和深邃敏锐的洞察力，在本质上往往是相同的。以科学社会化和社会科学化为特征的20世纪，科学的社会功能日益显著，科学同社会的相互关系日益密切，尤其是原子能作为毁灭性武器出现后，有远见的科学家都清楚地认识到自己的创造性劳动可能引起的各种不同的社会后果，从而产生了强烈的社会责任感。关心社会，关心人类的命运，逐渐成为当代科学家一个带有普遍性的倾向，也逐步成为当代科学精神的重要内容之一。六、如何理解科学与技术的关系？答：科学与技术是辩证统一的整体。科学与技术是人们认识自然和改造自然同一过程的两个方面，而同一过程中的科学和技术又从属不同的研究领域。科学注重于人们对自然界的认识，它主要是以知识形态表现出来的；技术注重于人们对自然界的改造，它的主要是以物质形态表现出来的。所以，作为同一过程又从属于不同研究领域中的科学和技术，既存在区别，又有密切的联系。在19世纪中叶以前，无论作为知识，还是作为社会活动，科学与技术之间都具有很大差异，但又有不少共同之处。从两者的关系看，在历史上绝大部分时期内联系松散，基本上是独立自主地发展，各自独立发挥社会作用，它们都有自己独特的文化传统，它们的发展往往是脱节的。技术的进步往往依靠传统技艺的提高和改进，只凭经验摸索前进。科学理论也经常是跟在实践之后来概括和总结人们在生产技术活动过程中积累起来的经验材料。因此，常常出现这种情况：在科学理论上还没有搞得十分清楚的东西，在技术上却可以实现它；而科学上已发现了的东西，在技术上却很久不能实现；关键性的技术突破常常同理论科学没有直接联系。科学与技术的区别：任务方面——科学的根本职能在于对自然界的理解和认识，它侧重回答“是什么”和“为什么”的问题；技术的根本职能在于自然界的改造和利用，着重回答“做什么”和“怎么做”的问题。性质方面——科学的本质是从实践到理论的科学认识过程；技术的本质是从理论和经验到实际应用的过程。目的方面——科学研究的目的是为了探索自然界的奥秘，寻求和发现其运动、发展和变化的规律；技术创造的目的则是对自然界规律性的认识，借以形成必要的手段和方法去能动地改造自然界。此外，科学与技术在社会价值方面也有不同。19世纪以来，由于社会生产力的提高和经济制度的演变，也由于二者自身发展的逻辑，它们之间的联系日益密切，形成了以科学为先导的相互促进、共同发展的良性循环。现代的技术发明越来越依靠科学，科学与技术的关系已密不可分。科学和技术相互促进、互为因果，它们在认识自然和改造自然的过程中统一，又在相互统一中发展。科学和技术的相互促进具体表现在：科学是技术发展的理论基础，可以为技术创造提高理论依据；技术是科学发展的物质手段，可以为科学创新提供技术条件。随着现代科学和技术的深入发展，科学和技术越来越趋向一体化：一方面现代科学的发展越来越依赖先进而又复杂的技术手段；现代科学研究本身也具有工程技术的内涵，需要各类技术人员的共同参与合作，科学研究越来越技术化；另一方面，现代技术的发展越来越依赖于科学的进步，许多高新技术的产生和发展，直接来自于现代科学研究的成就，技术活动越来越科学化。七、现代科学技术的发展概况现代科学的发展将人类对自然界的认识水平提高到了一个崭新的高度：微观世界的大门已被打开，物质和能量之间已不再有绝对的界限，时空和运动之间的关系被发现；人类不但认识了化学元素的衰败规律，还更深刻地认识了各类元素原子及各种物质分子的结构及其特性；由于射电望远镜的应用，天文学研究的时空跨度达到了极限；地壳演化的秘密被初步揭开；生命科学达到了分子水平，人类基因组的工作草图已初步绘就，脑科学有所发展；数学的基础问题得到了探索，应用数学有了长足进展；一系列综合性科学、非线性科学和应用性科学涌现出来。现代科学的发展不但改变了人类对自然界的认识，而且改变着人类对待自然界的态度。现代科学发展的同时，人类在每个前沿都遇到了新问题，如怎样理解量子力学，夸克幽闭，反物质，暗物质，宇宙的尺度和演化，黑洞，生命的起源和进化，混沌和非线性……这些问题就像是一场不会结束的已知和未知之间的对话。在现代，由于材料技术、能源技术、农业技术、医学和治疗技术、克隆和生物技术、建筑技术的发展，以及环境科学和可持续发展理论的产生，人类文明的技术基础空前雄厚，精神财富也愈加丰富。同时，由于影视技术、通信技术、水陆交通技术、航空技术、航天技术、原子能技术、电子计算机技术、激光技术、光纤维技术以及武器技术的发展，人类的生产方式、生活方式和交往方式都发生了巨大的变化。总之，人类在自然界面前拥有了空前强大的力量，也面临着一系列严峻的挑战。八、请以西方近代科技为标准，试述我国近代科技落后的原因。答：第一，我国封建社会制度抑制了近代科学技术的产生近代自然科学是伴随着资本主义的兴起而发展