21世纪科技发展趋势与中国科学知识创新工程(白春礼作首

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1、中科院副院长白春礼作首场主题报告：21世纪科技发展趋势与中国科学知识创新工程（2000年10月27日）　　世界科技发展趋势　　（一）.20世纪科技发展的简要回顾　　本世纪以来，科学技术的进步使社会生产力发展到前所未有的水平，人类对物质世界和生命现象的认识也提高到前所未有的程度。回顾百年，我们发现20世纪中影响最为深远的科学发现和技术成就是：量子论、相对论的提出、五大模型的建立和在科学理论指导下的五项尖端技术。　　①科学上的成就(两个理论、五大模型)量子论　　由于黑体辐射能谱的实验难以用经典物理学理论解释，于是普朗克（MaxKarlErnstLudw

2、igPlanck,1858-1947）于1900年提出了能量子（E=hv）的概念，这标志着量子理论的诞生。爱因斯坦(AlbertEinstein,1879-1955)于1905年提出光量子理论，玻尔（NielsBohr,1885-1962）又把它运用于原子内部而于1914年提出量子化的原子结构理论，经过海森伯(WernerKarlHeisenberg,1901-1976)和薛定谔（1887-1961）等几位科学家的工作，在20年代发展成量子力学。相对论　　在相对论诞生的历程中，洛伦兹和彭加勒（JuleHenriPoincaré,　　191854-1

3、912）等人发现电磁场理论与以太漂移实验结果相矛盾，暴露了牛顿-伽利略时空观的局限性，为相对论的诞生作了准备。爱因斯坦1905年发表了论文《论动体的电动学》，创立了狭义相对论。1916年他又进一步发表题为“广义相对论的基础”的论文，创立了广义相对论，从而实现了继牛顿以来人类时空观和物质与能量统一性认识的革命。　　量子理论和相对论不仅成为近代原子、分子物理和天体物理的基础，成为物理与化学及生物学交叉的重要理论基础，也成为现代核技术、半导体技术、微电子与光电子技术发展的重要理论基础五大模型　　量子论和相对论的产生直接或间接的导致了粒子物理的夸克模型、宇

4、宙学的大爆炸模型、DNA双螺旋模型、计算机冯诺依曼模型、地质构造的板块模型等代表20世纪下半叶科学成就的五大模型的建立。　　--粒子物理夸克模型，是以量子力学和相对论结合而形成的量子场论为基础，将四种相互作用（电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用、引力相互作用）统一的理论模型；　　--科学的现代宇宙学是爱因斯坦开创的，作为标准模型的大爆炸宇宙模型，是以广义相对论为基础，结合粒子物理学的主要结论而提出的；　　--1953年沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型，使在分子水平上研究生命的分子生物学取得了重大突破；　　--冯诺依曼（JohnvonNe

5、umann,1903-1957）的存贮程序－逻辑推演模型是四代数字电子计算机的基础；　　--全球大地构造的板块结构模型是建立在魏格纳（1880-1936）1912年提出的大陆漂移说基础上的，在60年代经地幔对流说、海底扩张说等阶段创立的。它的建立，引发了地质学的革命。　　②技术上的进步　　在科学的先导下，20世纪发展了五大尖端技术－核技术、航天技术、电子计算机技术、激光技术和基因重组技术。19核技术　　核物理学和相对论质能关系式为核能利用奠定了理论基础。1945年原子弹的诞生、1952年氢弹的诞生、1954年第一座核电站的建成以及各种核辐射技术显示

6、了核技术的前景，这些技术的进步使核聚变成为人类未来最有希望的新能源；航天技术　　1957年第一颗人造卫星的上天，自此航天技术就成了大国技术竞争的一个重要领域。1961年载人航天飞船绕地球一周、1969年阿波罗登月成功、1977年载人航天飞机试飞成功等一系列重大进展，标志航天技术日趋成熟。电子计算机技术　　1946年第一台电子计算机诞生到1971年第一台通用微机出现，显示了电子计算机技术的长足发展；其硬件系统从电子管再到集成电路和大规模集成，都是以物理学的理论和实验成果为基础的；其软件系统的发展则是以数学和逻辑学为基础的。电子计算机的发展的巨大意义在

7、于，它将使得人的脑力机械化成为可能。激光技术　　爱因斯坦的光发射和吸收理论与固体物理学结合，导致第一台激光器－红宝石激光器于1960年诞生，1963年出现半导体激光器，1964年出现气体激光器，1977年自由电子激光器问世。良好的光学性能，使它们在加工、医疗、通信等许多领域广泛应用。　基因重组技术　　1973年基因重组的实现开辟了基因工程这一新技术领域的广阔前景。它对于增进人类健康和食物不足可能提供了最有力的手段。在药物方面，1978年实现了使大肠杆菌产生人的胰岛素，1989年外源基因安全转移到患者体内，使人类基因治疗成为可能。在农业方面，运用基因

8、导入创造新物种的探索可望有重大收获。19　　（二）.21世纪科技发展趋势　　人类即将进入新的世纪，对于新的世纪科技将会有怎