第六次科技革命戰(zhàn)略機(jī)遇

1、第六次科技革命的戰(zhàn)略機(jī)遇思考 落后，就會(huì)挨打第一次科學(xué)革命 主要標(biāo)志： 新物理學(xué)的誕生 主體部分： 哥白尼學(xué)說(shuō)，伽利略學(xué)說(shuō)，牛頓力學(xué)哥白尼學(xué)說(shuō) 尼古拉哥白尼1473年出生于波蘭。40歲時(shí)，哥白尼提出了日心說(shuō)，并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的觀察和計(jì)算完成他的偉大著作天球運(yùn)行論。1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，但直到他臨近古稀之年才終于決定將它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄來(lái)的一部他寫的書。哥白尼的“日心說(shuō)”沉重地打擊了教會(huì)的宇宙觀，這是唯物主義和唯心主義斗爭(zhēng)的偉大勝利。哥白尼是歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的一位巨人。他用畢生的精力去研究天文學(xué)，為后世留下了寶貴的遺產(chǎn)。 伽利略學(xué)說(shuō)伽利略

2、學(xué)說(shuō) 意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家和哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者。其成就包括改進(jìn)望遠(yuǎn)鏡和其所帶來(lái)的天文觀測(cè)，以及支持哥白尼的日心說(shuō)。當(dāng)時(shí)，人們爭(zhēng)相傳頌：“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸，伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙”。牛頓力學(xué)牛頓力學(xué) 他在1687年7月5日發(fā)表的不朽著作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理里用數(shù)學(xué)方法闡明了宇宙中最基本的法則萬(wàn)有引力定律和三大運(yùn)動(dòng)定律。 這四條定律構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的體系，被認(rèn)為是“人類智慧史上最偉大的一個(gè)成就”，由此奠定了之后三個(gè)世紀(jì)中物理界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。 牛頓為人類建立起“理性主義”的旗幟，開(kāi)啟工業(yè)革命的大門。 牛頓力學(xué)牛頓力學(xué)牛頓第一定律牛頓第一定律（慣性定律）任何一個(gè)物體在不受

3、任何外力或受到的力平衡時(shí)（Fnet=0），總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有作用在它上面的外力迫使它改變這種狀態(tài)為止第二定律牛頓第二定律牛頓第二定律是 （1）力的瞬時(shí)作用規(guī)律。力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消逝。 （2）F=ma是一個(gè)矢量方程，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，凡與正方向相同的力或加速度均取正值，反之取負(fù)值，一般常取加速度的方向?yàn)檎较颉?（3）根據(jù)力的獨(dú)立作用原理，用牛頓第二定律處理物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可將物體所受各力正交分解，在兩個(gè)互相垂直的方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律的分量形式：Fx=max，F(xiàn)y=may列方程。第三定律第三定律（F表示作用力，F(xiàn)表示反作用力，負(fù)號(hào)表示反作

4、用力F與作用力F的方向相反） 第二次科學(xué)革命 主要標(biāo)志：相對(duì)論、量子論 主體部分：相對(duì)論、量子論、射線和電子相對(duì)論 相對(duì)論相對(duì)論是關(guān)于時(shí)空和引力的基本理論，主要由阿爾伯特愛(ài)因斯坦(Albert Einstein)創(chuàng)立，分為狹義相對(duì)論（特殊相對(duì)論）和廣義相對(duì)論（一般相對(duì)論）。相對(duì)論 相對(duì)論（Relativity）的基本假設(shè)是相對(duì)性原理，即物理定律與參照系的選擇無(wú)關(guān)。狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論的區(qū)別是，前者討論的是勻速直線運(yùn)動(dòng)的參照系（慣性參照系）之間的物理定律，后者則推廣到具有加速度的參照系中（非慣性系），并在等效原理的假設(shè)下，廣泛應(yīng)用于引力場(chǎng)中。 狹義相對(duì)論最著名的推論是質(zhì)能公式，它說(shuō)明了質(zhì)量隨能

5、量的增加而增加。它也可以用來(lái)解釋核反應(yīng)所釋放的巨大能量，但它不是導(dǎo)致原子彈的誕生的原因。而廣義相對(duì)論所預(yù)言的引力透鏡和黑洞，與有些天文觀測(cè)到的現(xiàn)象符合。量子論 認(rèn)為各種頻率的電磁波，包括光只能以各自確定分量的能量從振子射出，這種能量微粒稱為量子，光的量子稱為光量子，簡(jiǎn)稱光子。根據(jù)這個(gè)模型計(jì)算出的黑體光譜與實(shí)際觀測(cè)到的相一致。這揭開(kāi)了物理學(xué)上嶄新的一頁(yè)。 量子論不僅很自然地解釋了灼熱體輻射能量按波長(zhǎng)分布的規(guī)律，而且以全新的方式提出了光與物質(zhì)相互作用的整個(gè)問(wèn)題。 量子論不僅給光學(xué)，也給整個(gè)物理學(xué)提供了新的概念，故通常把它的誕生視為近代物理學(xué)的起點(diǎn)。 薛定諤方程薛定諤方程 在量子力學(xué)中，體系的狀態(tài)不

6、能用力學(xué)量（例如x）的值來(lái)確定，而是要用力學(xué)量的函數(shù)（x,t），即波函數(shù)（又稱概率幅，態(tài)函數(shù)）來(lái)確定，因此波函數(shù)稱為量子力學(xué)研究的主要對(duì)象。 力學(xué)量取值的概率分布如何，這個(gè)分布隨時(shí)間如何變化，這些問(wèn)題都可以通過(guò)求解波函數(shù)的薛定諤方程得到解答。 這個(gè)方程是奧地利物理學(xué)家薛定諤于1926年提出的，它是量子力學(xué)最基本的方程之一，在量子力學(xué)中的地位與牛頓方程在經(jīng)典力學(xué)中的地位相當(dāng)。 薛定諤方程是量子力學(xué)最基本的方程，亦是量子力學(xué)的一個(gè)基本假定，它的正確性只能靠實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。射線 射線由各種放射性核素發(fā)射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。 射線種類有 1. 射 2.X射線 3. 射線 4. 射線 5.

7、中子 6. 紫外光電子 電子是構(gòu)成原子的基本粒子之一，質(zhì)量極小，帶負(fù)電，在原子中圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。 湯姆遜于1897年4月30 日在英國(guó)皇家學(xué)院作了“陰極射線”的報(bào)告，正式宣布發(fā)現(xiàn)了陰極射線的本質(zhì)。 1899年，湯姆遜正式將其命名為電子。這宣告了原子是可分的。 為進(jìn)行電子和原子的研究開(kāi)創(chuàng)了新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。湯姆遜于1906年獲諾貝爾獎(jiǎng)。 第一次技術(shù)革命 主要標(biāo)志：蒸汽機(jī)和機(jī)械 主體部分：紡織機(jī)、蒸汽機(jī)、工作母機(jī)紡織機(jī) “珍妮紡紗機(jī)” 蒸汽機(jī)工作母機(jī)第二次技術(shù)革命 主要標(biāo)志： 電力和內(nèi)燃機(jī) 主體部分：發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電信技術(shù)發(fā)電機(jī) 1866年，德國(guó)的西門子發(fā)明了自勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)。內(nèi)燃機(jī) 1876年，德

8、國(guó)發(fā)明家?jiàn)W托（Otto）運(yùn)用羅沙的原理，創(chuàng)制成功第一臺(tái)往復(fù)活塞式、單缸、臥式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內(nèi)燃機(jī)。電信技術(shù)第三次技術(shù)革命 主要標(biāo)志： 電子和計(jì)算機(jī) 信息和互聯(lián)網(wǎng) 主體部分： 電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)、微計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)電子技術(shù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)微計(jì)算機(jī)信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)第六次科技革命 主要標(biāo)志：再生革命 主體部分：信息轉(zhuǎn)換、仿生、創(chuàng)生、再生第七次科技革命 主要標(biāo)志：時(shí)空革命 主體部分：新時(shí)空、新能源、新運(yùn)輸?shù)诹慰萍几锩闹饕獦?biāo)志 1. 信息轉(zhuǎn)換器 2. 兩性智能人 3. 體外子宮 4. 人體再生 5. 合成革命 6. 神經(jīng)再生 7. 人格信息包 8. 耦合論 9. 整合

9、論 10.永生論信息轉(zhuǎn)換器 實(shí)現(xiàn)人腦與電腦之間的直接信息轉(zhuǎn)換，人腦可以直接“知識(shí)充電”，引發(fā)學(xué)習(xí)和教育革命。學(xué)習(xí)革命：信息轉(zhuǎn)換器進(jìn)入學(xué)校，人腦和電腦直接信息交流，告別應(yīng)試教育；大學(xué)革命：大學(xué)轉(zhuǎn)變職能，從教育機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蒲袡C(jī)構(gòu)。 兩性智能人具有人類的性功能的智能仿生人，解決和滿足人類對(duì)性生活的需要，引發(fā)家庭和性模式的革命。家庭革命：兩性智能人進(jìn)入家庭，家庭和性模式多樣化。 體外子宮 實(shí)現(xiàn)體外生殖，解放婦女，引發(fā)生殖模式和婦女地位革命。合成生命 合成新生命、創(chuàng)造新生物。無(wú)毛大猩猩和獅虎獸公元公元3000年的地球新物種年的地球新物種 從U.N.SP.S.C（聯(lián)合國(guó)物種研究中心）“3000年發(fā)展項(xiàng)目組

10、”了解到，科研人員綜合多年來(lái)地球變暖、水漫大陸造成物種雜交以及環(huán)境污染導(dǎo)致基因變異等因素，用高科技手段模擬出了公元3000年將會(huì)出現(xiàn)的地球新物種 （包括水陸雜交科、水水雜交科、水空雜交科和動(dòng)植雜交科四大類） 水陸雜交科袋豚沙皮魚水水雜交科企豚犀頭蟹水空雜交科鳥豹鱷頭雕動(dòng)植雜交科花菜羊雞頭草合成生命 制造“合成生命”有三個(gè)重要障礙需要跨越： 一個(gè)容器或者薄膜，以避免原生態(tài)細(xì)胞被壞分子侵入和容許好分子進(jìn)入，且具有復(fù)制的能力； 一個(gè)遺傳體系，具有控制細(xì)胞功能，促使它繁殖且根據(jù)環(huán)境變化而發(fā)生變異 ； 一個(gè)新陳代謝系統(tǒng)，擁有可以從周圍環(huán)境中抽取原材料作為食物，然后轉(zhuǎn)化為能量的作用 。雌雄同體人米勒實(shí)驗(yàn)

11、米勒在他的實(shí)驗(yàn)中假設(shè)在生命起源之初大氣層中只有氫氣，氨氣和水蒸氣等物，其中并沒(méi)有氧氣等，當(dāng)他把這些氣體放入模擬的大氣層中并通電引爆后，發(fā)現(xiàn)其中產(chǎn)生了些蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)是生命存在的形式，因此他認(rèn)為生命是從無(wú)到有的理論將可確立了。證明生命是進(jìn)化而來(lái)的。 神經(jīng)再生 神經(jīng)干細(xì)胞在靈長(zhǎng)類大腦中存在與否，并有何功能，如人腦損傷后神經(jīng)細(xì)胞是否可再生等問(wèn)題，一直是科學(xué)家探索的課題。 人格信息包 包含“自主意識(shí)、獨(dú)立人格和人生信息”的“虛擬信息人”，實(shí)現(xiàn)人體的社會(huì)信息的復(fù)制和傳遞，為“人體永生”的實(shí)現(xiàn)提供“人生信息”。 人格信息包 人腦思維和動(dòng)物信息處理的數(shù)字化模擬和仿真，實(shí)現(xiàn)信息和知識(shí)的無(wú)阻礙獲取、現(xiàn)有信息傳

12、播渠道的整合等。 開(kāi)發(fā)以新原理為基礎(chǔ)的計(jì)算技術(shù)，大幅度提高計(jì)算速度。 模擬人腦的認(rèn)知和思維原理，并行處理和整合各種類型的信號(hào)，逐步建立非線性推理功能（直覺(jué)），具有部分人類情感。 開(kāi)發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，大幅度提高信息傳輸速度。 整合和創(chuàng)生生物學(xué)16世紀(jì)以來(lái)，生物學(xué)發(fā)展的基本軌跡是整體器官（系統(tǒng)）細(xì)胞分子。似乎這條路已經(jīng)快走到盡頭；因?yàn)槿藗儗?huì)發(fā)現(xiàn)，即使把生物體內(nèi)的每一個(gè)分子都搞清楚了，也不能完全解釋生命現(xiàn)象。我們需要開(kāi)辟新的道路，從分子細(xì)胞器官生物體，研究大量分子如何協(xié)同、耦合、整合形成細(xì)胞？細(xì)胞如何協(xié)同、耦合、整合形成組織和器官？器官如何協(xié)調(diào)、耦合、整合形成生物體？這個(gè)過(guò)程是自組織的。目前，自組織

13、理論、協(xié)同學(xué)已經(jīng)誕生，耦合理論、整合理論還在孕育之中。今天，我們正在揭開(kāi)人體的全部遺傳信息，我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了成千上萬(wàn)的生物體內(nèi)的分子和細(xì)胞，以及各種組織和器官。如果把這些分子、細(xì)胞、組織、器官組裝起來(lái)，能否“制造一個(gè)生命”？生物體與機(jī)器（技術(shù)）的多種組合，能否創(chuàng)造新的生命形式和新的物種？耦合論 耦合（Coupling）是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)方式之前通過(guò)各種相互作用而彼此影響以至聯(lián)合起來(lái)的現(xiàn)象，是在各子系統(tǒng)間的良性互動(dòng)下，相互依賴、相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)關(guān)系。 如兩個(gè)單擺之間連一根彈簧，它們的震動(dòng)就彼此起伏，相互影響，這種相互作用被稱為單擺耦合。 類似地，假設(shè)研究對(duì)象為A與B的關(guān)系，

14、則可以把A系統(tǒng)與B系統(tǒng)通過(guò)各自的耦合元素產(chǎn)生相互作用彼此影響的現(xiàn)象定義為AB耦合。 整合理論 整合生物信息學(xué)的最大特點(diǎn)就是整合，不僅整合了生物信息學(xué)的研究方法和技術(shù)，也是在更大的層次上整合生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)， 以及工程學(xué)等各學(xué)科。 其生物數(shù)據(jù)整合從微觀到宏觀，應(yīng)用領(lǐng)域整合涉及工、農(nóng)、林、漁、牧、醫(yī)、藥 人體再生 網(wǎng)絡(luò)人，仿生人，再生人 科幻電影給出了一個(gè)大概的猜想。網(wǎng)絡(luò)人：電影黑客帝國(guó)仿生人：電影我的女友是機(jī)器人再生人：電影逃出克隆島人體永生 通過(guò)虛擬、仿生和再生，實(shí)現(xiàn)某種意義的“人體永生”。 人體再生和永生路線圖 ：第六次科技革命的擴(kuò)展部分 材料學(xué) 信息學(xué) 智能技

15、術(shù)我們要準(zhǔn)備什么？ 努力的去學(xué)習(xí)，增加更多的知識(shí)。 笛卡爾是 17 世紀(jì)法國(guó)的哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、生理學(xué)家，也是解析幾何的創(chuàng)始人，其博學(xué)是舉世聞名的。 但他越學(xué)越覺(jué)得自己無(wú)知，有人不解，問(wèn)他原因，他說(shuō)：“先哲芝諾不是解釋過(guò)嗎 ? 他曾畫了一個(gè)圓圈，圓內(nèi)是已知的知識(shí)，圓外是未知的世界。知識(shí)越多圓圈越大，圓周也越長(zhǎng)，其邊緣與未知世界的接觸面越大，這樣，未知的部分就越多?！?笛卡爾的話令人折服，也解釋了為什么知識(shí)越多的人越謙虛。 除了努力學(xué)習(xí)的精神以外，方法也很重要 NormalNecrosis“鉆”1988年3人研究生課題到2011年430人19972002200420052323年堅(jiān)持多學(xué)

16、科交叉、產(chǎn)學(xué)研為一體，年堅(jiān)持多學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研為一體，搭建起原始創(chuàng)新研究的平臺(tái)。搭建起原始創(chuàng)新研究的平臺(tái)。19925人人16人人130人人160人人200人人200195人人2010199972人人305人人2006370人人 注重實(shí)驗(yàn)科學(xué)注重逆反思維家住涪陵區(qū)青羊鎮(zhèn)興園村1組22歲的張家友，因右腿患了惡性“骨肉瘤”，由于經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年多的化療治療，最后全家舉債為他做了截肢手術(shù)，雖然保住了性命，但因給他治病家里已經(jīng)一貧如洗，面對(duì)巨額的后續(xù)治療費(fèi)用，負(fù)債累累的張家卻一籌莫展。 HIFU HIFU治療治療聚焦超聲治療后聚焦超聲治療后11年年（經(jīng)許可）（經(jīng)許可）治療后治療后2年年治療后治療后3個(gè)月個(gè)月治療前治療前1998年年世界首例聚焦超聲無(wú)創(chuàng)治療肝癌存活世界