導(dǎo)論現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)總論.ppt

1、,現(xiàn)代自然科學(xué)技術(shù)總論,一、科學(xué)與技術(shù),什么是“科學(xué)” 科學(xué)一詞，源于拉丁文的scio，后來又演變?yōu)閟cientin，最后成了今天的寫法 ，英文為science，其本意是知識(shí)。 日本著名科學(xué)啟蒙大師福澤瑜吉把“science”譯為“科學(xué)”。 1893年，康有為引進(jìn)并使用“科學(xué)”二字。 嚴(yán)復(fù)在翻譯天演論等科學(xué)著作時(shí)，也用“科學(xué)”二字。 此后，“科學(xué)”二字便在中國(guó)廣泛運(yùn)用。,科 學(xué),科學(xué)是反映客觀事物和規(guī)律的知識(shí)和知識(shí)體系。,科學(xué)是探索客觀事物及其規(guī)律的活動(dòng)。,科學(xué)是一種社會(huì)建制。,科學(xué)是一種知識(shí)形態(tài)的生產(chǎn)力。,首先，科學(xué)是反映客觀事物和規(guī)律的知識(shí)和知識(shí)體系。 狹義的理解把“科學(xué)知識(shí)”看作是關(guān)于自

2、然現(xiàn)象及其規(guī)律的知識(shí)，廣義的理解則包括更廣泛對(duì)象的知識(shí)。如英國(guó)科學(xué)史家丹皮爾指出：“拉丁語scientia ( scire，學(xué)或知）就其廣泛意義來說，是學(xué)問或知識(shí)的意思。但英語詞science卻是natural science（自然科學(xué)）的簡(jiǎn)稱，雖然最接近的德語對(duì)應(yīng)詞wis-senschaft仍然包括一切有系統(tǒng)的學(xué)問，不但包括我們所謂的science科學(xué)，而且包括歷史、語言學(xué)及哲學(xué)?！?其次，科學(xué)是探索客觀事物及其規(guī)律的活動(dòng)。 科學(xué)社會(huì)學(xué)家巴伯在科學(xué)與社會(huì)秩序一書中指出：“科學(xué)首先是一種特殊的思想和行為，在不同的歷史時(shí)期的社會(huì)中，人們實(shí)現(xiàn)這種思想和行為的方式和程度也不同”?？梢园芽茖W(xué)看作是一種

3、邏輯的認(rèn)知活動(dòng)，也可以把科學(xué)活動(dòng)限定于獲得“科學(xué)知識(shí)”的活動(dòng)，這種活動(dòng)通常也被稱為“科學(xué)研究”。,再次，科學(xué)是一種社會(huì)建制。 當(dāng)代物理學(xué)家和科學(xué)社會(huì)學(xué)家約翰齊曼認(rèn)為，只有把科學(xué)作為一種社會(huì)建制才能理解科學(xué)?？茖W(xué)作為一種社會(huì)建制的實(shí)質(zhì)，是使科學(xué)成為以“生產(chǎn)科學(xué)知識(shí)”為使命，并因此具有特定功能的社會(huì)秩序和社會(huì)結(jié)構(gòu)，科學(xué)建制化的過程就是逐步形成一種維系“科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)”的相對(duì)穩(wěn)定的社會(huì)模式和制度安排的過程。,最后，科學(xué)是一種知識(shí)形態(tài)的生產(chǎn)力。 在機(jī)器、自然力和科學(xué)的應(yīng)用中，馬克思明確指出了在資本主義生產(chǎn)方式下科學(xué)成為生產(chǎn)過程的因素：“自然因素的應(yīng)用在一定程度上自然因素被列入資本的組成部分是同科學(xué)作為生

4、產(chǎn)過程的獨(dú)立因素的發(fā)展相一致的。生產(chǎn)過程成了科學(xué)的應(yīng)用，而科學(xué)反過來成了生產(chǎn)過程的因素即所謂職能。每一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)都成了新的發(fā)明或生產(chǎn)方法的新的改進(jìn)的基礎(chǔ)?？茖W(xué)獲得的使命是：成為生產(chǎn)財(cái)富的手段，成為致富的手段?！瘪R克思、恩格斯把科學(xué)視為潛在的社會(huì)生產(chǎn)力，知識(shí)形態(tài)的生產(chǎn)力。,什么是“技術(shù)”,技術(shù)（technology）的原意是木匠。木匠能按照人們的需求與意圖把木料加工、組合，制成物品。 亞里士多德稱“技術(shù)”是制造的智慧。,三次產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命,18世紀(jì) 英 約翰.凱伊 飛梭 瓦特蒸汽機(jī) 第一次產(chǎn)業(yè)革命 內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展 第二次產(chǎn)業(yè)革命 19世紀(jì)70年代 電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)問世 20世紀(jì)中葉以來，原子能，電子計(jì)

5、算機(jī)， 空間技術(shù) 第三次產(chǎn)業(yè)革命,技術(shù)：是指人類利用，改造和保護(hù)自然的過程中通過創(chuàng)新所積累的經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)，技巧以及為某一目的共同協(xié)作組成的工具和規(guī)則體系。,技術(shù)的特性,技術(shù)既具有自然屬性又具有社會(huì)屬性。,技術(shù)具有工具性與價(jià)值負(fù)載性。,技術(shù)的功能具有兩面性。,首先，技術(shù)既具有自然屬性又具有社會(huì)屬性。 技術(shù)的自然屬性是指人們?cè)趧?chuàng)造、運(yùn)用技術(shù)來變革和控制自然的過程中，必須遵從自然規(guī)律。技術(shù)根本的內(nèi)在要素是科學(xué)的知識(shí)，違反自然規(guī)律的技術(shù)是不可能實(shí)現(xiàn)的。 技術(shù)的社會(huì)屬性是指技術(shù)發(fā)展的方向、速度和水平要受到各種社會(huì)因素和社會(huì)規(guī)律的影響和制約。技術(shù)一方面具有一種超越于社會(huì)和道德約束、自主發(fā)展的傾向，技術(shù)發(fā)展是

6、推動(dòng)社會(huì)變遷、改變?nèi)藗兊纳罘绞胶途裆顮顟B(tài)的革命性力量；另一方面，技術(shù)也受制于文化、制度、科學(xué)、生產(chǎn)力水平和意識(shí)形態(tài)等社會(huì)因素的制約，技術(shù)的發(fā)展方向和路徑在很大程度上取決于人們的價(jià)值觀和自覺選擇。,其次，技術(shù)具有工具性與價(jià)值負(fù)載性。 一方面，技術(shù)作為一種工具體系，充當(dāng)著人類達(dá)到干預(yù)自然的目的的手段。從這個(gè)意義上，技術(shù)的水平也就代表了人對(duì)于自然干預(yù)的能力。 另一方面，技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)價(jià)值的手段，本身還負(fù)載著人們特定的價(jià)值。它不只是解決問題的手段，而且也是廣泛的社會(huì)價(jià)值觀和那些涉及使用它的人們的利益和偏好的體現(xiàn)者。對(duì)于具體的技術(shù)，我們不能脫離技術(shù)應(yīng)用的具體場(chǎng)所、技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)后果和潛在后果、技術(shù)使

7、用者以及技術(shù)應(yīng)用所涉及的人們的切身利益和價(jià)值取向來進(jìn)行判斷和分析。,最后，技術(shù)的功能具有兩面性。 一方面，它是第一生產(chǎn)力，它的應(yīng)用使人們更有效率地進(jìn)行物質(zhì)和精神生產(chǎn)，使生產(chǎn)力水平和人們的生活水平得以提高，改變?nèi)藗兊纳罘绞?、社?huì)關(guān)系和文化傳統(tǒng)。 另一方面，我們也應(yīng)該看到，我們生活在一個(gè)技術(shù)所構(gòu)建的世界之中，它在給我們帶來無窮好處的同時(shí)也給我們帶來種種煩惱和風(fēng)險(xiǎn)。它造成了環(huán)境問題、人的異化問題、它選擇中的道德問題、貧富分化加劇問題、風(fēng)險(xiǎn)社會(huì)問題等，都促使人們重新審視它的本質(zhì)、特征以及技術(shù)與人的關(guān)系，從而對(duì)它發(fā)展的方向做出理性選擇和適當(dāng)限制。,二、古代科學(xué)技術(shù),（一）西方科學(xué)技術(shù)的起源與希臘科學(xué)精

8、神,西方科學(xué)起源于古希臘。希臘人最早形成了對(duì)自然界的系統(tǒng)的理性看法，而且創(chuàng)造了一套數(shù)學(xué)語言和邏輯規(guī)則來把握自然界的規(guī)律。 公元前600多年，希臘第一個(gè)自然哲學(xué)家泰勒斯提出“萬物源于水”的哲學(xué)命題，從而奠定了西方哲學(xué)追求萬物共同本源的形而上學(xué)精神。阿那克西美則提出萬物由氣構(gòu)成的主張，開辟了把握世界的實(shí)體構(gòu)成主義的傳統(tǒng)。后來，留基伯、德漠克利特等提出世界上的萬事萬物都是由原子構(gòu)成、世界的共同基礎(chǔ)是原子的原子論思想，形成了比較成熟的實(shí)體構(gòu)成主義的模型。,公元前6世紀(jì)末，畢達(dá)格拉斯學(xué)派提出數(shù)是萬物構(gòu)成的基本形式的思想，開辟了形式主義的傳統(tǒng)。在他們看來，重要的是找出世界的構(gòu)成方式，找出世界的數(shù)學(xué)表達(dá)。這

9、一思想經(jīng)過柏拉圖的進(jìn)一步發(fā)展，成為西方科學(xué)重要的思想傳統(tǒng)。西方科學(xué)可以說正是繼承了這種追求本源的理性探求精神，沿著實(shí)體構(gòu)成主義和形式主義這兩大思維路線前進(jìn)的。而希臘可以說是近代和現(xiàn)代科學(xué)精神和科學(xué)思想的發(fā)源地，是近代科學(xué)的先驅(qū)。,在希臘古典時(shí)期和希臘化時(shí)期，希臘世界出現(xiàn)了多位對(duì)后世有深遠(yuǎn)影響的科學(xué)家。有西方醫(yī)學(xué)之父之稱的希波克拉底（Hippocrates，公元前460-375)，將醫(yī)學(xué)從原始巫術(shù)中拯救了出來。他所提出的人身上由血液、黃膽汁、黑膽汁和黏液四種體液組成的體液理論，成為西醫(yī)學(xué)的理論基礎(chǔ)；他首創(chuàng)的希波克拉底誓詞至今仍是醫(yī)生職業(yè)的職業(yè)道德宣言。希臘世界百科全書式的思想家和科學(xué)家亞里士多德

10、（Aristotle，公元前384-322)重視經(jīng)驗(yàn)觀察，他發(fā)展了物理學(xué)、邏輯學(xué)、生物學(xué)以及政治、哲學(xué)理論。他提出的以太概念、物體越重下落速度越快的思想以及目的論的思維方式支配了西方一千多年。他通過觀察、實(shí)驗(yàn)總結(jié)而成的生物學(xué)著作動(dòng)物志對(duì)各種各樣的動(dòng)物進(jìn)行了詳盡描述，很有科學(xué)價(jià)值。,希波克拉底誓詞,醫(yī)神阿波羅，埃斯克雷彼斯及天地諸神為證，鄙人敬謹(jǐn)宣誓，愿以自身能判斷力所及，遵守此約。凡授我藝者敬之如父母，作為終身同世伴侶，彼有急需我接濟(jì)之。視彼兒女，猶我弟兄，如欲受業(yè)，當(dāng)免費(fèi)并無條件傳授之。凡我所知無論口授書傳俱傳之吾子，吾師之子及發(fā)誓遵守此約之生徒，此外不傳與他人。我愿盡余之能力與判斷力所及，

11、遵守為病家謀利益之信條，并檢束一切墮落及害人行為，我不得將危害藥品給與他人，并不作此項(xiàng)之指導(dǎo)，雖然人請(qǐng)求亦必不與之。尤不為婦人施墮胎手術(shù)。我愿以此純潔與神圣之精神終身執(zhí)行我職務(wù)。凡患結(jié)石者，我不施手術(shù)，此則有待于專家為之。無論至于何處，遇男或女，貴人及奴婢，我之唯一目的，為病家謀幸福，并檢點(diǎn)吾身，不做各種害人及惡劣行為，尤不做誘奸之事。凡我所見所聞，無論有無業(yè)務(wù)關(guān)系，我認(rèn)為應(yīng)守秘密者，我愿保守秘密。倘使我嚴(yán)守上述誓言時(shí)，請(qǐng)求神只讓我生命與醫(yī)術(shù)能得無上光榮，我茍違誓，天地鬼神共殛之。,希波克拉底誓詞-誓詞的核心,簡(jiǎn)短而洗煉的的誓言，向世人公示了四條戒律： 對(duì)知識(shí)傳授者心存感激； 為服務(wù)對(duì)象謀利益

12、，做自己有能力做的事； 絕不利用職業(yè)便利做缺德乃至違法的事情； 嚴(yán)格保守秘密，即尊重個(gè)人隱私、謹(jǐn)護(hù)商業(yè)秘密。,希臘化時(shí)期，歐幾里得、阿基米德、托勒密的成就代表了古希臘科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最高成就。歐幾里得（Euclid，約公元前330年一275年）所著幾何原本集希臘古典數(shù)學(xué)之大成，構(gòu)造了世界數(shù)學(xué)史上第一個(gè)宏偉的公理演繹系統(tǒng)，是古代世界在幾何學(xué)上的豐碑，對(duì)后世數(shù)學(xué)的發(fā)展起了不可估量的推動(dòng)作用?？茖W(xué)巨匠阿基米德（Archimedes，公元前287-212)發(fā)現(xiàn)了杠桿原理和浮力原理，達(dá)到了古代力學(xué)的高峰。希臘天文學(xué)的集大成者托勒密（Ptolemy, 90-168）系統(tǒng)總結(jié)了希臘天文學(xué)的優(yōu)秀成果，寫成天文學(xué)

13、大成（后被阿拉伯人改為至大論），其中構(gòu)造的以地球?yàn)橹行牡耐暾?fù)雜的宇宙體系托勒密地心體系統(tǒng)治了西方天文學(xué)一千多年，直到被哥白尼的日心說所代替。,在公元后的幾個(gè)世紀(jì)，羅馬人統(tǒng)治了西方世界。他們具有偏重實(shí)際的民族性格，他們專注于政治、軍事問題而對(duì)自然科學(xué)缺乏興趣和熱情。他們?cè)谲娛鹿こ?、城市建設(shè)、政治、管理、法律等方面有著杰出的成就，但在科學(xué)方面卻貢獻(xiàn)甚少。在羅馬帝國(guó)的后期，希臘燦爛的古典文化的光輝逐漸消失，整個(gè)歐洲進(jìn)人基督教會(huì)統(tǒng)治的黑暗中世紀(jì)。從公元6世紀(jì)到11世紀(jì)，希臘豐富的科學(xué)遺產(chǎn)被世人遺忘，歐洲的科學(xué)在整體上處于停滯甚至倒退的狀態(tài)。而在這個(gè)時(shí)期，中國(guó)和阿拉伯的科學(xué)技術(shù)卻進(jìn)入了快速發(fā)展的輝煌

14、時(shí)期。,公元6世紀(jì)至11世紀(jì)，阿拉伯人建立起一個(gè)經(jīng)濟(jì)文化繁榮發(fā)達(dá)的龐大帝國(guó)。大約在公元8世紀(jì)和9世紀(jì)，阿拉伯人大量翻譯了包括歐幾里得的幾何原本、托勒密的至大論在內(nèi)的希臘科學(xué)著作。這使得阿拉伯人不僅很快掌握了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)，而且繼承和保存了希臘的學(xué)術(shù)遺產(chǎn)并把它傳遞給近代的歐洲。他們還長(zhǎng)期起到促進(jìn)東西文化交匯的中介作用，在客觀上，他們充當(dāng)了中西文化交流、融會(huì)的走廊，特別是把東方先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)傳到歐洲，從而為歐洲的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)和近代科學(xué)的興起提供了文化、知識(shí)和精神方面的食糧。,11世紀(jì)之后，歐洲開始從漫漫長(zhǎng)夜中蘇醒，通過十字軍東征，歐洲人從阿拉伯人那里帶回了中國(guó)的四大發(fā)明和希臘的學(xué)術(shù)，通過翻譯

15、希臘古典文獻(xiàn)，歐洲學(xué)術(shù)得以復(fù)蘇。而發(fā)源于意大利的文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)使得理性和科學(xué)打破了神學(xué)的奴役，重新煥發(fā)出生機(jī)。加上這一時(shí)期航海羅盤、鐘表、槍炮、印刷術(shù)的使用以及環(huán)球遠(yuǎn)航所導(dǎo)致的地理大發(fā)現(xiàn)，近代科學(xué)革命所需要的社會(huì)文化和技術(shù)條件基本成熟，近代科學(xué)革命的契機(jī)已經(jīng)來臨。,近代科學(xué)革命的序幕是以哥白尼革命開始的。哥白尼的天體運(yùn)行論提出了日心說，從而使天文學(xué)逐漸拋棄了地心學(xué)說和繁瑣的天球概念體系，引領(lǐng)人類將目光從有限封閉的世界投向無限廣袤的宇宙。這場(chǎng)宇宙論革命，既帶來了世界圖景的改變，也導(dǎo)致了歐洲心靈和觀念的重建。在宇宙研究方面，布魯諾提出了宇宙無限的思想；開普勒確立了太陽系的概念，并提出了開普勒運(yùn)動(dòng)三定

16、律，被譽(yù)為“天空立法者”。,在物理學(xué)方面，被譽(yù)為“近代物理學(xué)之父”的伽利略創(chuàng)造并示范了新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)以及將實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)相結(jié)合的科學(xué)方法。近代物理學(xué)經(jīng)過伽利略、開普勒、斯臺(tái)文、吉爾伯特、托里拆利、帕斯卡、蓋里克、胡克、惠更斯、笛卡兒等人的研究，到牛頓那里完成了第一次大綜合，從而建立起近代物理學(xué)的完整體系。從波意耳開始，近代化學(xué)也開始從煉金術(shù)中脫胎而出，成為一門理論科學(xué)，并經(jīng)過拉瓦錫等人的工作，發(fā)展為一門重要科學(xué)。在生命科學(xué)方面，實(shí)驗(yàn)生理學(xué)的傳統(tǒng)開始形成。維薩留斯的人體結(jié)構(gòu)完成了人體解剖學(xué)的革命，哈維發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)，列文虎克、胡克等科學(xué)家用顯微鏡發(fā)現(xiàn)了微觀世界的細(xì)菌、細(xì)胞等，微生物學(xué)開始形成。數(shù)

17、學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科也都有新的發(fā)展。,但更為重要的是，近代科學(xué)實(shí)現(xiàn)了科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)方式的重大變革?？茖W(xué)研究從依附于哲學(xué)家的理論思辨和技師、工匠的實(shí)踐活動(dòng)的狀態(tài)中擺脫出來，以實(shí)驗(yàn)方法為基礎(chǔ)的科學(xué)研究不但把古希臘哲學(xué)的理性傳統(tǒng)和古代工匠的實(shí)踐傳統(tǒng)結(jié)合起來，而且使科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)開始逐漸成為獨(dú)立的社會(huì)勞動(dòng)，從而使科學(xué)走上了穩(wěn)定、快速發(fā)展的新軌道。在這個(gè)過程中，新興的資本主義對(duì)科學(xué)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用，培根等思想家關(guān)于科學(xué)社會(huì)功能的重要思想和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)哲學(xué)的大力提倡以及對(duì)科學(xué)研究方法的深入研究，也為近代科學(xué)革命掃清了道路。,科學(xué)中心的轉(zhuǎn)移,（二）中國(guó)古代輝煌的科技成就 20世紀(jì)中葉以前，絕大多數(shù)西方學(xué)者對(duì)

18、中國(guó)古代文明幾乎一無所知，他們把科學(xué)技術(shù)當(dāng)成是西方的專利品。在馬克斯韋伯宗教社會(huì)學(xué)論文集的“導(dǎo)論”中寫道：“只有在西方才出現(xiàn)普遍意義和確定意義的文化形式”。許多中國(guó)學(xué)人在歐洲國(guó)家強(qiáng)大的軍事和政治優(yōu)勢(shì)面前，也認(rèn)為中國(guó)只有發(fā)達(dá)的人文學(xué)術(shù)傳統(tǒng)而缺乏科學(xué)技術(shù)傳統(tǒng)，科學(xué)技術(shù)都源于歐洲。于是他們就稱自然科學(xué)為“西洋科學(xué)”。 到了20世紀(jì)50年代初，愛因斯坦在他的一封著名的信中，也對(duì)近代科學(xué)技術(shù)在西方的興起發(fā)表了自己的觀點(diǎn)。他寫道：“西方科學(xué)的發(fā)展是以兩個(gè)偉大的成就為基礎(chǔ)，,那就是：希臘哲學(xué)家發(fā)明形式邏輯體系（在歐幾里得幾何學(xué)中）以及（在文藝復(fù)興時(shí)期）發(fā)現(xiàn)通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)有可能找出因果關(guān)系。在我看來，中國(guó)的賢

19、哲沒有走上這兩步，那是用不著驚奇的。要是這些發(fā)現(xiàn)果然都作出了，那倒是令人驚奇的事?！?中國(guó)的古代文明中到底有沒有科學(xué)技術(shù)，有沒有科學(xué)技術(shù)傳統(tǒng)，不僅為中國(guó)人自己所關(guān)注，也為全世界人們所關(guān)注。英國(guó)科學(xué)家、科學(xué)史家李約瑟就是一位關(guān)注中國(guó)文明傳統(tǒng)、深入研究了中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)并取得了顯著成就的佼佼者。他及其合作者在半個(gè)多世紀(jì)的不懈追求中，注意到科技發(fā)展與其所處社會(huì)環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的整體，論證了歷史上東亞文明尤其是中國(guó)古代文明曾遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于西方，在近代科學(xué)技術(shù)興起之前，中國(guó)的科學(xué)技術(shù)不但自成體系，而且對(duì)其他國(guó)家產(chǎn)生巨大影響。中國(guó)科學(xué)技術(shù)史巨著的問世，使中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)昔日風(fēng)采重新展現(xiàn)在世人面前。,李約瑟指

20、出，在科學(xué)技術(shù)上，“中國(guó)的這些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)往往遠(yuǎn)超過同時(shí)代的歐洲，特別是15世紀(jì)之前更是如此”。我們結(jié)合他和我國(guó)其他科技史工作者的研究成果，就我國(guó)古代科技的數(shù)學(xué)、天文、地學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)諸方面的成果舉例如下： 數(shù)學(xué) 1. 早在公元前14世紀(jì)商朝就使用十進(jìn)位制。 2. 公元前2世紀(jì)，中國(guó)已有負(fù)數(shù)概念。這個(gè)概念的形成可推溯到西周，它最后成書為西漢的九章算術(shù)，是我國(guó)數(shù)學(xué)體系形成的標(biāo)志。該書系統(tǒng)提出了負(fù)數(shù)概念，并有了正負(fù)數(shù)加減法的運(yùn)算規(guī)則。書中有整整一章的內(nèi)容講到二元一次方程的解法，這比歐洲早1 500多年。,3. 關(guān)于圓周率的計(jì)算，公元前3世紀(jì)劉徽算出其值為3. 14159，已比希臘人先進(jìn)。到公元5世紀(jì)

21、初，祖沖之父子算出值在3. 141592 6到3. 141592 7之間，這個(gè)準(zhǔn)確記錄曾保持千年之久。 4. 早期希臘和印度的數(shù)學(xué)對(duì)高次方程的解法似乎很少甚至沒有貢獻(xiàn)。求解高次方程的根的近似法一直被稱為中國(guó)對(duì)數(shù)學(xué)的最有代表性的貢獻(xiàn)。公元7世紀(jì)，王孝通第一個(gè)實(shí)際解出了三次方程，比歐洲早600年。 5. 易經(jīng)是二進(jìn)制的前身，而二進(jìn)制的“開與關(guān)”的設(shè)計(jì)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)。,天文 中國(guó)人在阿拉伯人之前，是世界上最堅(jiān)毅、最精確的天文觀測(cè)者。約公元前5世紀(jì)至公元10世紀(jì)，幾乎只有中國(guó)的記事可供利用。日食、太陽黑子、彗星，特別是哈雷彗星重復(fù)出現(xiàn)、超新星爆炸等歐洲人不知道并且也不能承認(rèn)的現(xiàn)象，中國(guó)人已觀測(cè)

22、了許多世紀(jì)，這也成為現(xiàn)代天文學(xué)的依據(jù)。 李約瑟總結(jié)中國(guó)天文學(xué)的成就主要有以下幾點(diǎn)： 1.中國(guó)人完成了一種有天極的赤道坐標(biāo)系，它雖然和希臘的坐標(biāo)系一樣合乎邏輯，但卻顯然有所不同。 2.中國(guó)人提出了一種早期的無限宇宙概念，認(rèn)為恒星是浮在空虛無物的空間中的實(shí)體。,3中國(guó)人發(fā)展了數(shù)值計(jì)算天文學(xué)和星表，比其他任何可與之媲美的著作的古代文明早兩個(gè)世紀(jì)。 4中國(guó)人把赤道坐標(biāo)（本質(zhì)上即近代赤道坐標(biāo)）用于星表，并堅(jiān)持使用2000年之久。 5中國(guó)人制成的天文學(xué)儀器一件比一件先進(jìn)，13世紀(jì)發(fā)明的一種赤道裝置（類似“改造的”黃赤道轉(zhuǎn)換儀或“拆開的”渾儀）為制作的高峰。 6中國(guó)人發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡的前身帶窺管的轉(zhuǎn)儀鐘和一系列

23、巧妙的天文儀器輔助機(jī)件。 7中國(guó)人連續(xù)正確地記錄月食、新星、彗星、太陽黑子等天文現(xiàn)象，持續(xù)的時(shí)間比任何其他文明古國(guó)都長(zhǎng)。,地學(xué) 1魏晉時(shí)期裴秀（223-271)創(chuàng)立“制圖六體”，這標(biāo)志著中國(guó)傳統(tǒng)制圖學(xué)的規(guī)范化，它在中國(guó)地圖史上具有劃時(shí)代的意義；同時(shí)，裴秀依其制圖理論，制成全國(guó)地圖地形方仗圖。 2.山海經(jīng)由山經(jīng)、海經(jīng)、大荒經(jīng)三部分組成，其作者及成書年代都未考定。其中山經(jīng)成書最早，科學(xué)價(jià)值最大，是我國(guó)現(xiàn)存最早的地理著作。 三國(guó)時(shí)，水經(jīng)成書，作者不詳。到北魏，鵬道元撰寫水經(jīng)注一書。山經(jīng)與水經(jīng)注內(nèi)容都偏重自然地理，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系密切，反映了我國(guó)地理學(xué)的特征。,3隋朝隋煬帝開鑿大運(yùn)河，全長(zhǎng)2 500多公

24、里，貫通海、黃、淮、長(zhǎng)江、錢塘江五大水系，縱橫東西南北。唐宋兩代進(jìn)一步完善，北宋達(dá)到高峰，使水運(yùn)在我國(guó)歷史上起到重大作用。 4.水經(jīng)式出于唐代，是我國(guó)第一部國(guó)家級(jí)水法。 5唐玄奘寫下大唐西游記，是最早一部全面、系統(tǒng)記述印度次大陸的著作，共12卷，10萬余字，記述了138個(gè)國(guó)家。 6唐代賈耽（729-805）繪制海內(nèi)華夷圖是魏晉以來最大的一幅地圖。他還撰寫40卷古今郡縣道四夷述。這部書圖文并茂，用不同顏色的字體來區(qū)分古今地名，開創(chuàng)以朱墨兩色標(biāo)注地名的先河。,7唐朝竇叔蒙撰寫的海濤志是最早的潮汐學(xué)專著，提出海陸變遷思想和“潮汐作濤，必符于月”的潮汐成因理論，代表了中國(guó)自然地理方面認(rèn)識(shí)的飛躍。 8明

25、朝一大批地學(xué)家出外實(shí)地考察，留下大量有關(guān)著作。其中最有名的是徐霞客所著徐霞客游記。該書不僅對(duì)石灰石、流水地形、水文、地質(zhì)、植物等現(xiàn)象有詳細(xì)記錄，而且對(duì)中國(guó)西南地區(qū)亞熱帶喀斯特地貌進(jìn)行觀察、研究。 農(nóng)學(xué) 1春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，中國(guó)就開始使用鐵農(nóng)具和牛耕。先秦時(shí)代，中國(guó)就已出現(xiàn)分行栽培，而歐洲直到18世紀(jì)30年代才出現(xiàn)分行栽培。我國(guó)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就已大量使用糞肥。,呂氏春秋中上農(nóng)是中國(guó)保存下來的最早的農(nóng)業(yè)政策論文，任地、辨土、審時(shí)三篇總結(jié)了我國(guó)土壤耕作和作物栽培經(jīng)驗(yàn)，奠定了我國(guó)農(nóng)業(yè)精耕細(xì)作的理論基礎(chǔ)。 2. 西漢農(nóng)學(xué)家氾勝之著氾勝之農(nóng)書，原有18篇，現(xiàn)存3 500多字。該書總結(jié)了一系列具體的耕作栽培技術(shù)

26、措施，最有名的是區(qū)種法、搜種法和稻田水溫調(diào)節(jié)技術(shù)，在我國(guó)農(nóng)學(xué)史上有重要地位。 3. 魏晉南北朝時(shí)期，北魏高陽太守賈思勰著齊民要術(shù)。全書共10卷，92篇，11萬余字，引述文獻(xiàn)160多種。書中包括農(nóng)作物的栽培育種、果樹林木的育苗嫁接、家畜飼養(yǎng)和農(nóng)產(chǎn)品加工，涉及農(nóng)林牧副漁等各個(gè)方面，是世界現(xiàn)存最早最完整的農(nóng)學(xué)著作。它的最大貢獻(xiàn)在于對(duì)北方抗旱保墑耕作栽培技術(shù)進(jìn)行了全面的總結(jié)，標(biāo)志著以耕、耙、耱?yàn)楹诵牡谋狈胶档鼐?xì)作技術(shù)體系的形成。,4唐代陸羽（733-804)著茶經(jīng)三卷。是最早的茶學(xué)著作。 茶經(jīng)總結(jié)了有關(guān)茶事活動(dòng)的歷史，對(duì)茶樹、茶葉、茶具、水等各方面作了論述，還探討了飲茶功效，并且記載了“煎茶法”，

27、至今閩越一帶的功夫茶和日本的茶道之中還有所保留。 5宋朝秦觀著蠶書，是中國(guó)保存下來最早的蠶桑業(yè)專著。書中總結(jié)了中國(guó)的蠶桑技術(shù)成就，其中最有價(jià)值的是對(duì)繅絲方法及繅車研制的介紹。 6北宋陳旉于1149年寫成陳旉農(nóng)書。全書1萬余字，分上、中、下三卷。上卷總論了土壤耕作和作物栽培，是全書的主體；中卷牛說，論其飼養(yǎng)管理；下卷蠶桑，論述種桑養(yǎng)蠶的有關(guān)技術(shù)。該書突出土地利用，重視肥料，并且是我國(guó)第一部關(guān)于南方稻區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)的農(nóng)書，在我國(guó)農(nóng)學(xué)史上有重要地位。,7元代王禎所著農(nóng)書由三部分組成，第一部分“農(nóng)桑通訣”，共6卷19篇，是農(nóng)業(yè)通論；第二部分“百谷譜”，共4卷11篇，是作物栽培個(gè)論；第三部分 “農(nóng)器圖譜”，

28、共12卷，有306幅圖，分作20門，是全書的重點(diǎn)。農(nóng)書是第一部兼論南北農(nóng)業(yè)技術(shù)的農(nóng)書，其中“農(nóng)器圖譜”成為后世的楷模。 8明代晚期徐光啟約于1525-1528年間寫成農(nóng)政全書。全書共60卷，50余萬字，是一部集中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)之大成的總結(jié)性著作。書中包括農(nóng)本、田制、農(nóng)事、水利、農(nóng)業(yè)工具、作物和果樹栽培、蠶桑、畜牧養(yǎng)殖、食品加工和備荒措施等。另外，該書還首次介紹了由傳教士帶來的西方水利技術(shù)，是我國(guó)水利技術(shù)史上的重要文獻(xiàn)。,醫(yī)學(xué) 1墓葬于公元前168年的馬王堆漢墓出土了至今最早的醫(yī)學(xué)類著作，但均無標(biāo)題。流傳至今的今本黃帝內(nèi)經(jīng)則是最早的醫(yī)學(xué)經(jīng)典，共收162篇古代醫(yī)學(xué)論文。該書主要論述人體解剖、生理、病理

29、、病因、診斷方面的知識(shí)，同時(shí)也有針灸、經(jīng)絡(luò)、衛(wèi)生保健方面的內(nèi)容，是醫(yī)學(xué)發(fā)展到兩漢之交的集大成之作。它表明了兩千年前中國(guó)古代醫(yī)學(xué)的博大精深。 2. 神農(nóng)本草經(jīng)是中國(guó)最早的藥物學(xué)專著，其成書年代不確切，史學(xué)家多認(rèn)為出自東漢。該書是我國(guó)本草學(xué)的經(jīng)典。 3. 傷寒雜病論是中國(guó)醫(yī)圣張仲景（2世紀(jì)中一3世紀(jì)初）所著。此書是理、法、方、藥俱全的經(jīng)典著作。 4神醫(yī)華佗（2世紀(jì)中一3世紀(jì)初）已經(jīng)開始使用“麻沸散”施行全身麻醉來進(jìn)行外科手術(shù)。 5. 610年，巢方編纂諸病源候論，不涉及治療，專對(duì)疾病性狀進(jìn)行分類描述，比西方同類著作早1 000年。,6藥王孫思邈(581-628）著千金方，是千金要方與千金翼方的合稱

30、。前者包括中醫(yī)基礎(chǔ)理論和臨床各科的診斷、治療方劑、針灸、食療、預(yù)防等。后者是對(duì)千金要方的補(bǔ)充，以本草、傷寒、中風(fēng)、雜病、瘡?fù)吹确矫娴某删投Q。 7. 1247年，宋慈洗冤集錄是所有文明中最早的一部法醫(yī)學(xué)專著。 8明代李時(shí)珍于1578年完成巨著本草綱目。該書共52卷，約190萬字，收有藥物1 892種，方劑110 960個(gè)，附藥物形態(tài)圖1 160幅。它是中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)總結(jié)性著作。除此以外，它在植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、礦物學(xué)、冶金學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物候?qū)W等方面的內(nèi)容也具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，對(duì)中國(guó)和世界都產(chǎn)生了重要影響。,9. 16世紀(jì)中葉，中國(guó)人首先應(yīng)用人痘接種來預(yù)防天花。 10據(jù)李約瑟和魯桂珍考證，從北宋初期

31、起，中國(guó)人就可以從尿中提取激素。,中國(guó)科技發(fā)展的新篇章 近代科學(xué)技術(shù)革命在西方興起后，中國(guó)經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)的科學(xué)技術(shù)落后的時(shí)期，直至中華人民共和國(guó)成立時(shí)中國(guó)的科學(xué)技術(shù)總體上還是極其落后和貧乏的。1949年新中國(guó)成立時(shí)，全國(guó)的科技人員不超過5萬人，其中自然科學(xué)研究人員不超過500人；舊中國(guó)的專門研究機(jī)構(gòu)僅有30多個(gè)，得不到政府起碼的資助，經(jīng)費(fèi)、設(shè)備等科研條件都很差，其中許多研究機(jī)構(gòu)早已名存實(shí)亡。 中華人民共和國(guó)的誕生，標(biāo)志著一個(gè)舊的歷史時(shí)代的結(jié)束和一個(gè)新的歷史發(fā)展時(shí)期的開始，中國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展從此也揭開了嶄新的篇章。,愛因斯坦的一封信,“西方科學(xué)的發(fā)展是以兩個(gè)偉大的成就為基礎(chǔ)，那就是：希臘哲學(xué)家發(fā)

32、明形式邏輯體系（在歐幾米得的幾何學(xué)中）以及（在文藝復(fù)興時(shí)期）發(fā)現(xiàn)通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)可能找出的因果關(guān)系。在我看來，中國(guó)的賢哲沒有走上這兩步，那是用不著驚奇的。要是這些發(fā)現(xiàn)果然都做出了，那倒是令人驚奇的事。”愛因斯坦文集第一卷，許良英等編譯，北京：商務(wù)印書館，1994.574,李約瑟和他的中國(guó)科學(xué)技術(shù)史,：“中國(guó)的這些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)代的歐洲，尤其是15世紀(jì)之前更是如此?！?,三、現(xiàn)代科技革命的深入發(fā)展,1543年在科學(xué)史上是極為重要的一年，哥白尼的天體運(yùn)行論出版， “太陽中心說”的誕生，標(biāo)志著天文學(xué)從宗教神學(xué)的束縛下解放出來，自然科學(xué)從此獲得新生，這是在近代科學(xué)的發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義的大事

33、。 1687年，牛頓自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理出版，標(biāo)志著近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展加快了步伐。,19世紀(jì)牛頓力學(xué)大廈的危機(jī),物理學(xué)晴朗天空的兩朵“烏云” 1887年，美國(guó)物理學(xué)家邁克爾孫和莫雷為了尋找地球相對(duì)于靜止的以太運(yùn)動(dòng)的“以太風(fēng)”，進(jìn)行了著名了以太漂移實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)卻同經(jīng)典物理學(xué)理論的語言完全相反。物理學(xué)界大為震驚。,19世紀(jì)牛頓力學(xué)大廈的危機(jī),1900年4月27日英國(guó)物理學(xué)家凱爾文和湯姆孫在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的演講中稱這兩個(gè)問題為物理學(xué)晴朗天空的兩朵“烏云”,相對(duì)論,量子力學(xué),以太漂移和黑體輻射現(xiàn)象,（一）粒子世界的新發(fā)現(xiàn) 現(xiàn)代物理學(xué)的兩大理論基石，是量子力學(xué)和相對(duì)論。它們引起了物理學(xué)的重大變革。 193

34、0年-1932年間，發(fā)明了能夠獲得高速粒子的回旋加速器、靜電加速器和高壓倍加器，為核物理研究提供了強(qiáng)有力的工具。,美國(guó)的費(fèi)米和德國(guó)的哈恩發(fā)現(xiàn)了人工核裂變反應(yīng)，鈾裂變時(shí)又放出中子，形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，發(fā)出大量能量，由此開始了原子能的利用。 “宇宙射線”是天然的“實(shí)驗(yàn)室” 第一，正電子的發(fā)現(xiàn) 第二，正負(fù)電子對(duì)與光子的相互轉(zhuǎn)化 第三，介子的發(fā)現(xiàn)，日本的湯川秀樹 費(fèi)米的中微子,基本粒子,第一代基本粒子：光子、輕子、重子、正負(fù)電子等，到1947年，約有14種。 第二代基本粒子：反中子、反質(zhì)子等，到1960年，約有30種。 第三代基本粒子：是一批壽命極短的共振態(tài)的粒子。 1964年，美國(guó)物理學(xué)家蓋爾曼提出“夸克

35、”的新概念。,（二）凝聚態(tài)物理固體物理學(xué),凝聚態(tài)物理的新進(jìn)展首先是與超高壓、高真空、超高溫、超低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)等特殊條件的獲得有關(guān)。 超導(dǎo)現(xiàn)象； 釹鐵硼強(qiáng)磁鐵； 半導(dǎo)體材料和晶體管的發(fā)明；,（三）宇宙探測(cè)器和宇宙飛船對(duì)科學(xué)研究的貢獻(xiàn),1959年前蘇聯(lián)發(fā)射第一顆月球探測(cè)器； 太陽的熱核反應(yīng)和核聚變； 美國(guó)天文學(xué)家哈勃和哈勃望遠(yuǎn)鏡； 宇宙大爆炸學(xué)說 1931年1932年，人們第一次接收到宇宙射電的信號(hào)，并在1936年研制成功射電望遠(yuǎn)鏡，打開了觀測(cè)宇宙的又一個(gè)窗口。,（四）量子力學(xué)建立以后，人們開始用量子力學(xué)的原理來研究分子的微觀結(jié)構(gòu)，由此而產(chǎn)生了一門新的學(xué)科量子化學(xué)。 20世紀(jì)30年代，人們把量子力學(xué)

36、的原理推廣到多原子分子的研究上來。建立了兩種化學(xué)鍵理論，它們是價(jià)鍵理論和分子軌道理論 。 量子化學(xué)的推廣和應(yīng)用，“分子設(shè)計(jì)”出新材料、新藥物。 晶體化學(xué)的誕生。 有機(jī)合成化學(xué)和高分子化學(xué)的建立，是現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的又一重要內(nèi)容。 有機(jī)物的提取，維生素A.B.C.D.E.K.的合成。,（五）分子生物學(xué),從19世紀(jì)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞并把它作為生命的基本單位以后，人們便開始研究細(xì)胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和功能 。 1868年瑞士科學(xué)家米希爾首先從細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)了一種物質(zhì)叫核酸。它又可以分為去氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA 。 1909年，美國(guó)生物學(xué)家摩爾根在孟德爾遺傳學(xué)說的基礎(chǔ)上，提出了基因說，把基因看作是位于染色體上的球狀

37、顆粒。,1926年，美國(guó)科學(xué)家指出：生物催化劑酶是蛋白質(zhì)；生物分泌的激素也是蛋白質(zhì)；核酸DNA，RNA也是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命系統(tǒng)中最重要的物質(zhì) 1945年，美國(guó)生化學(xué)家用實(shí)驗(yàn)的方法證明了基因與酶的關(guān)系。,關(guān)于DNA是攜帶遺傳信息載體的發(fā)現(xiàn)。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)被稱為是20世紀(jì)生物學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)，是分子生物學(xué)誕生的標(biāo)志。 在生物化學(xué)、生物物理、細(xì)菌學(xué)、病毒學(xué)等的相互滲透中，誕生了一門新的學(xué)科分子生物學(xué) 諾貝爾獎(jiǎng)得主中生物學(xué)家多；1965年，我國(guó)的科學(xué)家人工合成含有51個(gè)氨基酸的胰島素。,三、現(xiàn)代科學(xué)的技術(shù)化,（一）原子能技術(shù)： 美國(guó)科學(xué)家費(fèi)米用中子轟擊鈾，實(shí)現(xiàn)了核裂變以后。在第二次世界大戰(zhàn)期

38、間，愛因斯坦建議美國(guó)試制原子彈?！奥D工程”。 1954年，蘇聯(lián)和美國(guó)建造了試驗(yàn)性核電站，揭開了核電應(yīng)用的序幕。到60年代，核發(fā)電逐步進(jìn)入使用階段。核電站是現(xiàn)代“知識(shí)工業(yè)”的一個(gè)典型，它需要大量高深的科學(xué)知識(shí)。,（二）空間技術(shù),在第二次世界大戰(zhàn)期間，在德國(guó)的貝尼明恩迪建立了火箭研究所，1942年試驗(yàn)發(fā)射了重達(dá)13噸的V-2火箭，最大時(shí)速5500公里。 1957年，前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星。 1960年，美國(guó)第一次回收從衛(wèi)星上彈射出來的回收倉。 1969年，“阿波羅登月計(jì)劃” 20世紀(jì)70年代，通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星為代表的空間技術(shù)開始轉(zhuǎn)為民用。,（三）激光技術(shù),1960年，美國(guó)加

39、利福尼亞的休斯研究所的梅曼，使用人造紅寶石創(chuàng)造出第一個(gè)紅寶石激光器。 受激輻射輸出的光將使入射光得到補(bǔ)充和加強(qiáng)，即實(shí)現(xiàn)了光放大。 所謂激光，就是受激輻射光放大的簡(jiǎn)稱。后來人們把它叫做萊塞。 激光的應(yīng)用：激光制導(dǎo)，激光加工，激光傳輸?shù)确矫妗?（三）生物工程,四個(gè)方面： A 遺傳工程； B 細(xì)胞工程也叫細(xì)胞融合技術(shù)； C 發(fā)酵工程也叫發(fā)酵技術(shù)； D 生物轉(zhuǎn)化工程也叫酶工程。 克隆技術(shù)：“多利”羊；“艾米”牛 生物制藥技術(shù)：干擾素等,（五）電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 1945年，美國(guó)的莫爾研究小組制造出了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，被命名為“電子數(shù)值積分和計(jì)算機(jī)”，又稱為 ENIAC 。 1948年，美國(guó)數(shù)學(xué)家維納發(fā)表了控制論一書，并稱控制論是關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通訊的科學(xué)。 美國(guó)德克薩斯儀器公司的年輕電子工程師基爾比，首先發(fā)明了能夠包容晶體管和電阻、電容等元件的集成電路 。 第二次世界大戰(zhàn)后，電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)械工業(yè)注入了新的活力。自動(dòng)化機(jī)床中的數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)在 1952年 。,在電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程中，經(jīng)過了五代 第一代，電子管計(jì)算機(jī)； 第二代，晶體管計(jì)算