第三章高技術(shù)的主要領(lǐng)域

1、第一節(jié)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)高技術(shù)高技術(shù)即是密集現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)的技術(shù)，是具有即是密集現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)的技術(shù)，是具有高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的技術(shù)，是對(duì)于科技、經(jīng)濟(jì)、高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的技術(shù)，是對(duì)于科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略價(jià)值的技術(shù)。社會(huì)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略價(jià)值的技術(shù)。一、計(jì)算機(jī)發(fā)展概述一、計(jì)算機(jī)發(fā)展概述（一）計(jì)算機(jī)是信息處理機(jī)（一）計(jì)算機(jī)是信息處理機(jī)（二）計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（二）計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 各種計(jì)算機(jī)都由五個(gè)部分組成：各種計(jì)算機(jī)都由五個(gè)部分組成：輸入設(shè)備；輸入設(shè)備；存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)器；中央處理器（由運(yùn)算器和控制器兩個(gè)中央處理器（由運(yùn)算器和控制器兩個(gè)基本部分組成，簡(jiǎn)稱基本部分組成，簡(jiǎn)稱“CPU

2、”CPU”是電子計(jì)算機(jī)核心部是電子計(jì)算機(jī)核心部件。）件。）輸出設(shè)備。輸出設(shè)備。（三）計(jì)算機(jī)是怎樣工作的（三）計(jì)算機(jī)是怎樣工作的（四）計(jì)算機(jī)發(fā)展的斷代史（四）計(jì)算機(jī)發(fā)展的斷代史n第一代（第一代（1946195819461958）：電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代）：電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代n第二代（第二代（1959196419591964）：晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代）：晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代n第三代（第三代（1965197019651970）：集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代）：集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代n第四代（第四代（19711971至今）：微處理器時(shí)代至今）：微處理器時(shí)代n第五代（未來(lái)）：人工智能型計(jì)算機(jī)第五代（未來(lái)）：人工智能型計(jì)算機(jī)二、計(jì)算機(jī)技

3、術(shù)發(fā)展的主潮流二、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的主潮流（一）多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展（一）多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展（二）提高計(jì)算機(jī)處理速度的發(fā)展方向（二）提高計(jì)算機(jī)處理速度的發(fā)展方向（三）新型計(jì)算機(jī)：（三）新型計(jì)算機(jī)：光控計(jì)算機(jī)；光控計(jì)算機(jī)；生物計(jì)算機(jī)；生物計(jì)算機(jī)；超導(dǎo)計(jì)算機(jī)超導(dǎo)計(jì)算機(jī)（四）計(jì)算機(jī)病毒清除（四）計(jì)算機(jī)病毒清除第二節(jié)第二節(jié) 通信技術(shù)通信技術(shù)一、通信技術(shù)的發(fā)展一、通信技術(shù)的發(fā)展 1919世紀(jì)，人類發(fā)明了有線電話、有線電報(bào)，實(shí)現(xiàn)世紀(jì)，人類發(fā)明了有線電話、有線電報(bào)，實(shí)現(xiàn)了高速遠(yuǎn)距離的通話和電報(bào)傳送。了高速遠(yuǎn)距離的通話和電報(bào)傳送。 2020世紀(jì)初無(wú)線電技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用（雷達(dá)通信、世紀(jì)初無(wú)線電技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用（

4、雷達(dá)通信、微波通信、衛(wèi)星通信等），使得無(wú)線電通信幾乎遍微波通信、衛(wèi)星通信等），使得無(wú)線電通信幾乎遍及世界各個(gè)角落。及世界各個(gè)角落。 2020世紀(jì)中葉，計(jì)算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、光線技世紀(jì)中葉，計(jì)算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、光線技術(shù)的發(fā)明、發(fā)展和普遍應(yīng)用，使通信技術(shù)進(jìn)入了高術(shù)的發(fā)明、發(fā)展和普遍應(yīng)用，使通信技術(shù)進(jìn)入了高速化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和綜合化的新時(shí)代。速化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和綜合化的新時(shí)代。 信息傳輸從模擬化走向數(shù)字化是一個(gè)重要分水信息傳輸從模擬化走向數(shù)字化是一個(gè)重要分水嶺。（以往模擬信號(hào)容易受干擾，使其保密性差。）嶺。（以往模擬信號(hào)容易受干擾，使其保密性差。） 所謂所謂信息的數(shù)字化信息的數(shù)字化，就是把要傳

5、輸?shù)母鞣N信號(hào)，就是把要傳輸?shù)母鞣N信號(hào)轉(zhuǎn)換成由轉(zhuǎn)換成由0 0和和1 1組成的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)來(lái)表示，組成的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)來(lái)表示，“0”0”和和“1”1”的信號(hào)不易受到干擾，使信息傳輸更為安全。的信號(hào)不易受到干擾，使信息傳輸更為安全。二、數(shù)字化信息傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)二、數(shù)字化信息傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)（一）數(shù)字程控交換機(jī)（一）數(shù)字程控交換機(jī)（二）光纖通信（二）光纖通信（三）衛(wèi)星通信（三）衛(wèi)星通信三、現(xiàn)代通信新業(yè)務(wù)三、現(xiàn)代通信新業(yè)務(wù)（一）電子郵件：就是用戶或用戶之間通過(guò)計(jì)算機(jī)（一）電子郵件：就是用戶或用戶之間通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)收發(fā)信息的服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)收發(fā)信息的服務(wù)。（二）移動(dòng)通信：就是移動(dòng)體之間或移動(dòng)體與固定（二）移動(dòng)通

6、信：就是移動(dòng)體之間或移動(dòng)體與固定體之間的無(wú)線電信息傳輸與交換。體之間的無(wú)線電信息傳輸與交換。（三）可視電話與會(huì)議電視電話：（三）可視電話與會(huì)議電視電話：在通話的同時(shí)能在通話的同時(shí)能看到對(duì)方的圖像，這就是可視電話。將可視電話系看到對(duì)方的圖像，這就是可視電話。將可視電話系統(tǒng)應(yīng)用于兩方或多方的電話會(huì)議，通過(guò)攝像機(jī)、顯統(tǒng)應(yīng)用于兩方或多方的電話會(huì)議，通過(guò)攝像機(jī)、顯示設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)將示設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)將“與會(huì)者與會(huì)者”的話音和圖像交互的話音和圖像交互傳送，就形成了一個(gè)傳送，就形成了一個(gè)“會(huì)議電視電話系統(tǒng)會(huì)議電視電話系統(tǒng)”。（四）可視圖文信息系統(tǒng)：把大量的有效信息組織（四）可視圖文信息系統(tǒng)：把大量的有效信息組

7、織并存放在各種圖文信息服務(wù)中心的計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)并存放在各種圖文信息服務(wù)中心的計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)里，通過(guò)公用電信網(wǎng)向公眾開(kāi)放，讓大家利用庫(kù)里，通過(guò)公用電信網(wǎng)向公眾開(kāi)放，讓大家利用自己的可視圖文終端設(shè)備進(jìn)行交互式的信息檢索，自己的可視圖文終端設(shè)備進(jìn)行交互式的信息檢索，使信息資源在最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享，這個(gè)系統(tǒng)就使信息資源在最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)共享，這個(gè)系統(tǒng)就稱可視圖文信息系統(tǒng)。稱可視圖文信息系統(tǒng)。（五）圖文電視廣播系統(tǒng)：就是利用電視廣播網(wǎng)傳（五）圖文電視廣播系統(tǒng)：就是利用電視廣播網(wǎng)傳送圖文信息，是一種單向的信息服務(wù)系統(tǒng)。送圖文信息，是一種單向的信息服務(wù)系統(tǒng)。（六）電子貨幣與無(wú)紙貿(mào)易：無(wú)現(xiàn)金交易和無(wú)憑證（六）電子

8、貨幣與無(wú)紙貿(mào)易：無(wú)現(xiàn)金交易和無(wú)憑證結(jié)算。結(jié)算。（七）因特網(wǎng)與信息高速公路：因特網(wǎng)是專指全球（七）因特網(wǎng)與信息高速公路：因特網(wǎng)是專指全球最大的、開(kāi)放的由許多規(guī)模不等的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)最大的、開(kāi)放的由許多規(guī)模不等的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)，是而成的網(wǎng)絡(luò)，是“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”。是連接全世界成。是連接全世界成千上萬(wàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的紐帶，它為每一臺(tái)計(jì)算機(jī)提供千上萬(wàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的紐帶，它為每一臺(tái)計(jì)算機(jī)提供了與世界上其他計(jì)算機(jī)通信的手段和方法，它是信了與世界上其他計(jì)算機(jī)通信的手段和方法，它是信息的載體和傳輸系統(tǒng)，我們所需要的任何信息幾乎息的載體和傳輸系統(tǒng)，我們所需要的任何信息幾乎都可以在因特網(wǎng)上找到。都可以在

9、因特網(wǎng)上找到。第三節(jié)第三節(jié) 生物技術(shù)生物技術(shù)生物技術(shù)生物技術(shù)是指綜合運(yùn)用現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工是指綜合運(yùn)用現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)的手段，直接或間接地利用生物體、生命體系程學(xué)的手段，直接或間接地利用生物體、生命體系和生命活動(dòng)過(guò)程，生產(chǎn)有用物質(zhì)的一門高級(jí)應(yīng)用技和生命活動(dòng)過(guò)程，生產(chǎn)有用物質(zhì)的一門高級(jí)應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。術(shù)科學(xué)。 目前生物技術(shù)主要包括細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶目前生物技術(shù)主要包括細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和基因工程四大領(lǐng)域。工程和基因工程四大領(lǐng)域。一、細(xì)胞工程一、細(xì)胞工程 所謂所謂細(xì)胞工程細(xì)胞工程，就是在細(xì)胞水平上利用生物、，就是在細(xì)胞水平上利用生物、改良生物和創(chuàng)造新生物的技術(shù)。細(xì)胞工程根據(jù)研究

10、改良生物和創(chuàng)造新生物的技術(shù)。細(xì)胞工程根據(jù)研究材料的不同，可分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工材料的不同，可分為植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程，兩者的原理和技術(shù)具有基本的共性。程，兩者的原理和技術(shù)具有基本的共性。（一）植物細(xì)胞工程（一）植物細(xì)胞工程 植物細(xì)胞的特性之一是具有植物細(xì)胞的特性之一是具有全能性全能性，即具有某，即具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。在合適的條件下和營(yíng)養(yǎng)輔助成完整生物體的潛能。在合適的條件下和營(yíng)養(yǎng)輔助下，一個(gè)細(xì)胞可以獨(dú)立發(fā)育成完整的植物體。植物下，一個(gè)細(xì)胞可以獨(dú)立發(fā)育成完整的植物體。植物細(xì)胞工程就是利用細(xì)

11、胞的這種全能性，采用植物組細(xì)胞工程就是利用細(xì)胞的這種全能性，采用植物組織和細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)對(duì)植物進(jìn)行修飾，達(dá)到提高農(nóng)織和細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)對(duì)植物進(jìn)行修飾，達(dá)到提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善作物的營(yíng)養(yǎng)成分或增加藥物來(lái)源的作物產(chǎn)量、改善作物的營(yíng)養(yǎng)成分或增加藥物來(lái)源的目的。植物細(xì)胞工程主要有組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技目的。植物細(xì)胞工程主要有組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、誘導(dǎo)染色體數(shù)增加或減少技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)術(shù)、誘導(dǎo)染色體數(shù)增加或減少技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)等。例如，生物學(xué)家通過(guò)組織培養(yǎng)來(lái)繁殖名貴花卉、等。例如，生物學(xué)家通過(guò)組織培養(yǎng)來(lái)繁殖名貴花卉、消滅果樹(shù)上的病毒，以及通過(guò)對(duì)細(xì)胞核物質(zhì)的重新消滅果樹(shù)上的病毒，以及通過(guò)對(duì)細(xì)胞核物質(zhì)的重

12、新組合，進(jìn)行植物遺傳改造等。組合，進(jìn)行植物遺傳改造等。植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)（二）動(dòng)物細(xì)胞工程（二）動(dòng)物細(xì)胞工程 以動(dòng)物細(xì)胞為基本單位在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)、以動(dòng)物細(xì)胞為基本單位在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖和人為操作，使細(xì)胞產(chǎn)生某些人們所需要的生繁殖和人為操作，使細(xì)胞產(chǎn)生某些人們所需要的生物學(xué)特性，從而改良品質(zhì)，加速繁殖動(dòng)物個(gè)體或獲物學(xué)特性，從而改良品質(zhì)，加速繁殖動(dòng)物個(gè)體或獲得有用品的技術(shù)。其研究工程取得重大進(jìn)展的有：得有用品的技術(shù)。其研究工程取得重大進(jìn)展的有：細(xì)胞及組織培養(yǎng)技術(shù)、換核技術(shù)、播種技術(shù)、克隆細(xì)胞及組織培養(yǎng)技術(shù)、換核技術(shù)、播種技術(shù)、克隆技術(shù)等。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技技術(shù)

13、等。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。術(shù)的基礎(chǔ)。n動(dòng)物細(xì)胞工程的應(yīng)用：動(dòng)物細(xì)胞工程的應(yīng)用：n大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品（病毒疫苗、干擾素、大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品（病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體）單克隆抗體）n作為基因工程中的受體細(xì)胞作為基因工程中的受體細(xì)胞n培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可以用于檢測(cè)有毒物質(zhì)，判斷某培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可以用于檢測(cè)有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性種物質(zhì)的毒性n為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)二、發(fā)酵工程二、發(fā)酵工程 發(fā)酵工程又稱微生物工程，就是利用發(fā)酵工程又稱微生物工程，就是利用微生物微生物的的發(fā)酵作用，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)手段來(lái)生產(chǎn)有用物質(zhì)

14、發(fā)酵作用，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)手段來(lái)生產(chǎn)有用物質(zhì)或者直接把微生物應(yīng)用于或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程的一項(xiàng)新過(guò)程的一項(xiàng)新技術(shù)。技術(shù)。 人們熟知的利用人們熟知的利用酵母菌酵母菌發(fā)酵制造啤酒、發(fā)酵制造啤酒、果酒果酒、工業(yè)酒精，工業(yè)酒精，乳酸菌乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶，利用發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶，利用真真菌菌大規(guī)模生產(chǎn)大規(guī)模生產(chǎn)青霉素青霉素等都是這方面的例子。等都是這方面的例子?，F(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組現(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，用成部分，具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，用基因工程基因工程的方法有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量；

15、的方法有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量；利用利用微生物發(fā)酵微生物發(fā)酵生產(chǎn)藥品，如人的生產(chǎn)藥品，如人的胰島素胰島素、干擾素、干擾素和和生長(zhǎng)激素生長(zhǎng)激素等。等。三、酶工程三、酶工程 酶工程就是將酶或者微生物酶工程就是將酶或者微生物細(xì)胞細(xì)胞、動(dòng)植物細(xì)、動(dòng)植物細(xì)胞、胞、細(xì)胞器細(xì)胞器等在一定的等在一定的生物反應(yīng)生物反應(yīng)裝置中，利用酶所裝置中，利用酶所具有的特異催化功能，以工業(yè)生產(chǎn)方式，快速、高具有的特異催化功能，以工業(yè)生產(chǎn)方式，快速、高效地將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化人類所需產(chǎn)品或達(dá)到特殊目效地將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化人類所需產(chǎn)品或達(dá)到特殊目的技術(shù)體系，是酶學(xué)理論與化學(xué)技術(shù)相結(jié)合而成的的技術(shù)體系，是酶學(xué)理論與化學(xué)技術(shù)相

16、結(jié)合而成的一種新技術(shù)。一種新技術(shù)。 酶工程的應(yīng)用，主要集中于食品業(yè)，輕工業(yè)以酶工程的應(yīng)用，主要集中于食品業(yè)，輕工業(yè)以及醫(yī)藥業(yè)及環(huán)保等領(lǐng)域。及醫(yī)藥業(yè)及環(huán)保等領(lǐng)域。酶工程酶工程四、基因工程四、基因工程 又稱基因水平上的遺傳工程，就是按照預(yù)先設(shè)又稱基因水平上的遺傳工程，就是按照預(yù)先設(shè)計(jì)的生物改造藍(lán)圖，在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行切割計(jì)的生物改造藍(lán)圖，在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行切割和粘接，人為地用一種生物組織中的基因替換另一和粘接，人為地用一種生物組織中的基因替換另一種生物組織中的基因，實(shí)現(xiàn)基因定向轉(zhuǎn)移和重新組種生物組織中的基因，實(shí)現(xiàn)基因定向轉(zhuǎn)移和重新組合，以達(dá)到定向改變生物遺傳性狀的目的。合，以達(dá)到定向改變生

17、物遺傳性狀的目的。 基因工程是人類定向改造生物的新興科學(xué)技術(shù)，基因工程是人類定向改造生物的新興科學(xué)技術(shù)，它的應(yīng)用不但對(duì)遺傳學(xué)的研究有著重大的理論意義，它的應(yīng)用不但對(duì)遺傳學(xué)的研究有著重大的理論意義，而且對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)等方面也發(fā)而且對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)等方面也發(fā)揮越來(lái)越大的作用。揮越來(lái)越大的作用。 在醫(yī)藥方面從在醫(yī)藥方面從19771977年起就先后利用工程細(xì)菌生產(chǎn)年起就先后利用工程細(xì)菌生產(chǎn)人腦激素，人胰島素。人的白血細(xì)胞干擾素。人腦激素，人胰島素。人的白血細(xì)胞干擾素。五、形形色色的生物技術(shù)五、形形色色的生物技術(shù)（一）低溫生物技術(shù)（一）低溫生物技術(shù) 通過(guò)迅速降溫，使生物

18、在超低溫下進(jìn)入冬眠狀通過(guò)迅速降溫，使生物在超低溫下進(jìn)入冬眠狀態(tài)，從而得以長(zhǎng)期保存并可隨時(shí)恢復(fù)原狀的一項(xiàng)技態(tài)，從而得以長(zhǎng)期保存并可隨時(shí)恢復(fù)原狀的一項(xiàng)技術(shù)。例如，身患絕癥的病人可通過(guò)低溫冷凍起來(lái)，術(shù)。例如，身患絕癥的病人可通過(guò)低溫冷凍起來(lái)，待科技進(jìn)步到原來(lái)的不治之癥可以藥到病除時(shí)再治待科技進(jìn)步到原來(lái)的不治之癥可以藥到病除時(shí)再治療。療。（二）光生物技術(shù)（二）光生物技術(shù) 充分利用光對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和行為進(jìn)行調(diào)充分利用光對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和行為進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的技術(shù)，用以提高農(nóng)作物和治療人體疾病。節(jié)控制的技術(shù)，用以提高農(nóng)作物和治療人體疾病。例如，激光治療各種腫瘤疾病。例如，激光治療各種腫瘤疾病。（三）聲生

19、物技術(shù)（三）聲生物技術(shù) 利用聲波與人體肌肉、內(nèi)臟器官發(fā)生共振的原利用聲波與人體肌肉、內(nèi)臟器官發(fā)生共振的原理，達(dá)到診斷和治療疾病的目的。如臨床上的超聲理，達(dá)到診斷和治療疾病的目的。如臨床上的超聲波手術(shù)刀、超聲波碎石機(jī)等。波手術(shù)刀、超聲波碎石機(jī)等。（四）生物計(jì)算機(jī)（四）生物計(jì)算機(jī) 以蛋白質(zhì)作為元件組成的智能計(jì)算機(jī)，稱為第以蛋白質(zhì)作為元件組成的智能計(jì)算機(jī)，稱為第六代計(jì)算機(jī)。由于它的信息傳遞方式是模仿人腦的六代計(jì)算機(jī)。由于它的信息傳遞方式是模仿人腦的神經(jīng)細(xì)胞，所以又叫神經(jīng)細(xì)胞，所以又叫“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)”，這是計(jì)，這是計(jì)算機(jī)技術(shù)與生物技術(shù)共同發(fā)展的結(jié)晶。算機(jī)技術(shù)與生物技術(shù)共同發(fā)展的結(jié)晶。第

20、四節(jié)第四節(jié) 激光技術(shù)激光技術(shù)一、從普通光源到新光源一、從普通光源到新光源激光激光（一）從天然光源到人造光源（一）從天然光源到人造光源 通常，我們把光源分為天然和人造兩類，太陽(yáng)通常，我們把光源分為天然和人造兩類，太陽(yáng)光就是典型的天然光源，各種各樣的燈則是典型的光就是典型的天然光源，各種各樣的燈則是典型的人造光源。人造光源。（二）激光的產(chǎn)生（二）激光的產(chǎn)生 激光產(chǎn)生主要條件是：在光源中，處在高能級(jí)激光產(chǎn)生主要條件是：在光源中，處在高能級(jí)的發(fā)光原子數(shù)目要比在低能級(jí)的原子數(shù)目多，即要的發(fā)光原子數(shù)目要比在低能級(jí)的原子數(shù)目多，即要“實(shí)現(xiàn)能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)能級(jí)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。（三）激光器的構(gòu)造（三）激光器的構(gòu)

21、造 工作物質(zhì)，能發(fā)射激光的材料，必須是透明工作物質(zhì)，能發(fā)射激光的材料，必須是透明材料。材料。 泵浦源，向工作物質(zhì)輸入能量的能源激勵(lì)裝泵浦源，向工作物質(zhì)輸入能量的能源激勵(lì)裝置。置。常用的泵浦源有普通光源（氙燈）、氣體放電、常用的泵浦源有普通光源（氙燈）、氣體放電、電子束、化學(xué)反應(yīng)能等。電子束、化學(xué)反應(yīng)能等。 諧振腔，由兩塊光學(xué)反射鏡組成，分別放置諧振腔，由兩塊光學(xué)反射鏡組成，分別放置在工作物質(zhì)的兩端。一塊為全反射鏡（反射率接近在工作物質(zhì)的兩端。一塊為全反射鏡（反射率接近100%100%），另一塊為部份反射鏡，即能夠允許一部分），另一塊為部份反射鏡，即能夠允許一部分光透射，大部分反射。激光在諧振腔

22、內(nèi)持續(xù)振蕩，光透射，大部分反射。激光在諧振腔內(nèi)持續(xù)振蕩，能量不斷增高。能量不斷增高。（四）第一臺(tái)激光器的誕生（四）第一臺(tái)激光器的誕生（五）激光的四大特點(diǎn)（五）激光的四大特點(diǎn)n高方向性高方向性n高單色性高單色性n高亮度高亮度n高相干性高相干性二、激光的應(yīng)用二、激光的應(yīng)用（一）在工業(yè)上的應(yīng)用：精密打孔、激光焊接、精（一）在工業(yè)上的應(yīng)用：精密打孔、激光焊接、精密計(jì)量、精細(xì)檢驗(yàn)、激光制造材料等。密計(jì)量、精細(xì)檢驗(yàn)、激光制造材料等。（二）在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：照射種子、改良品種、除（二）在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：照射種子、改良品種、除治病蟲(chóng)害等。治病蟲(chóng)害等。（三）在醫(yī)療上的應(yīng)用：激光診斷、外科手術(shù)、激（三）在醫(yī)療上的應(yīng)用

23、：激光診斷、外科手術(shù)、激光針灸、激光美容等。光針灸、激光美容等。（四）激光與信息高速公路：高密度、大容量存儲(chǔ)（四）激光與信息高速公路：高密度、大容量存儲(chǔ)器器激光光盤誕生。激光光盤誕生。（五）在軍事上的應(yīng)用：激光制導(dǎo)炸彈、激光測(cè)距（五）在軍事上的應(yīng)用：激光制導(dǎo)炸彈、激光測(cè)距儀、激光雷達(dá)以及激光模擬軍事演習(xí)等。儀、激光雷達(dá)以及激光模擬軍事演習(xí)等。（六）激光與前沿科學(xué)：與生物技術(shù)、信息技術(shù)、（六）激光與前沿科學(xué)：與生物技術(shù)、信息技術(shù)、航天技術(shù)、新材料技術(shù)有密切關(guān)系。例如，激光航天技術(shù)、新材料技術(shù)有密切關(guān)系。例如，激光生物學(xué)、激光核聚變、激光通信等。生物學(xué)、激光核聚變、激光通信等。第五節(jié)第五節(jié) 航天技

24、術(shù)航天技術(shù)一、人類進(jìn)入太空的難關(guān)一、人類進(jìn)入太空的難關(guān)（一）引力（一）引力（二）氣壓（二）氣壓（三）溫度（三）溫度（四）宇宙射線（四）宇宙射線二、運(yùn)載火箭和人造衛(wèi)星二、運(yùn)載火箭和人造衛(wèi)星 運(yùn)載火箭就是利用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力把衛(wèi)星、運(yùn)載火箭就是利用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力把衛(wèi)星、宇宙飛船、空間探測(cè)器等航天器送入太空的一種運(yùn)宇宙飛船、空間探測(cè)器等航天器送入太空的一種運(yùn)載工具。載工具。1 1、采用液體燃料（一般為液太氫）或氧化劑。、采用液體燃料（一般為液太氫）或氧化劑。2 2、采用多級(jí)串聯(lián)，或多級(jí)串并聯(lián)，如我國(guó)長(zhǎng)征、采用多級(jí)串聯(lián)，或多級(jí)串并聯(lián)，如我國(guó)長(zhǎng)征2 2號(hào)號(hào)E E火箭。火箭。 人造地球衛(wèi)星是環(huán)繞地球太空

25、軌道上運(yùn)行的無(wú)人造地球衛(wèi)星是環(huán)繞地球太空軌道上運(yùn)行的無(wú)人航天器，簡(jiǎn)稱人航天器，簡(jiǎn)稱人造衛(wèi)星或衛(wèi)星人造衛(wèi)星或衛(wèi)星。3 3、衛(wèi)星分類、衛(wèi)星分類 按衛(wèi)星運(yùn)行的軌道分類：低軌道人造地球衛(wèi)星、按衛(wèi)星運(yùn)行的軌道分類：低軌道人造地球衛(wèi)星、中高軌道人造衛(wèi)星、地球同步軌道衛(wèi)星、地球靜止中高軌道人造衛(wèi)星、地球同步軌道衛(wèi)星、地球靜止軌道衛(wèi)星、太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星、大橢圓軌道衛(wèi)星等。軌道衛(wèi)星、太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星、大橢圓軌道衛(wèi)星等。 按用途分類：科學(xué)衛(wèi)星、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星和應(yīng)用按用途分類：科學(xué)衛(wèi)星、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星和應(yīng)用衛(wèi)星。衛(wèi)星。三、宇宙飛船和空間站三、宇宙飛船和空間站 載人飛船又稱宇宙飛船，它是一種可以運(yùn)送宇載人飛船又稱宇宙飛船

26、，它是一種可以運(yùn)送宇航員到太空，能基本保障宇航員在太空短期生活、航員到太空，能基本保障宇航員在太空短期生活、工作，并安全返回的一次性使用的航天器。工作，并安全返回的一次性使用的航天器。 宇宙飛船經(jīng)歷了從無(wú)人飛船到載有動(dòng)物的飛船、宇宙飛船經(jīng)歷了從無(wú)人飛船到載有動(dòng)物的飛船、再到載人飛船的過(guò)程。再到載人飛船的過(guò)程。 空間站又稱航天站、軌道站，它是一種供多名宇空間站又稱航天站、軌道站，它是一種供多名宇航員長(zhǎng)期生活居住和在太空工作的載人大型航天器。航員長(zhǎng)期生活居住和在太空工作的載人大型航天器。四、航天飛機(jī)四、航天飛機(jī) 美國(guó)于美國(guó)于19811981年年4 4月成功地將月成功地將“哥倫比亞哥倫比亞”號(hào)航號(hào)航

27、天天飛機(jī)送入太空。它是一種能經(jīng)常往返于太空與地面飛機(jī)送入太空。它是一種能經(jīng)常往返于太空與地面的能重復(fù)使用的運(yùn)載工具。它能像火箭一樣垂直發(fā)的能重復(fù)使用的運(yùn)載工具。它能像火箭一樣垂直發(fā)射起飛，進(jìn)入太空后像一艘載人飛船具有機(jī)動(dòng)性和射起飛，進(jìn)入太空后像一艘載人飛船具有機(jī)動(dòng)性和對(duì)接能力，返回地面時(shí)，又像飛機(jī)能在機(jī)場(chǎng)跑道上對(duì)接能力，返回地面時(shí)，又像飛機(jī)能在機(jī)場(chǎng)跑道上降落。降落。五、空天飛機(jī)和空間平臺(tái)五、空天飛機(jī)和空間平臺(tái) 一種既能完成航天飛機(jī)的所有任務(wù)，又能像普一種既能完成航天飛機(jī)的所有任務(wù)，又能像普通飛機(jī)一樣飛行的新的一代航天器通飛機(jī)一樣飛行的新的一代航天器航空航天飛航空航天飛機(jī)，簡(jiǎn)稱為空天飛機(jī)。這種飛機(jī)既可以在大氣層內(nèi)機(jī)，簡(jiǎn)稱為空天飛機(jī)。這種飛機(jī)既可以在大氣層內(nèi)飛行，也可以在太空中飛行。它配備兩種動(dòng)力裝飛行，也可以在太空中飛行。它配備兩種動(dòng)力裝置，低空時(shí)利用大氣中的氧，使用空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)置，低空時(shí)利用大氣中的氧，使用空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作；高空時(shí)自帶氧化劑和燃燒劑，啟動(dòng)火箭噴氣工作；高空時(shí)自帶氧化劑和燃燒劑，啟動(dòng)火箭