现代高新技术概论

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1、现代高新技术概论,主讲 曹克广,化学工业出版社,- 2 -,本课主要内容,第一章 高新技术发展 概述第二章 信息技术第三章 新材料技术第四章 生物技术,第五章 新能源技术第六章 现代分离技术第七章 海洋技术第八章 空间技术第九章 激光技术,- 3 -,第一章现代高新技术发展概述,第一节 技术的概念与分类 一、技术的概念 1. 技术 2. 技术与科学的区别 二、技术的分类 1. 实验技术 2. 基本技术 3. 产业技术第二节 近代技术发展历史的回顾,- 4 -,1. 现代高新技术形成的理论基础 2. 现代高新技术形成的人力资源与物质条件 3. 现代高新技术形成的组织条件 4. 现代高新技术形成的

2、源动力 5. 现代高新技术形成的其他原因 6. 高新技术的涵义 7. 现代高新技术的兴起,第一章 现代高新技术发展概述,第三节 高新技术的产生与涵义,- 5 -,第四节 现代高新技术的竞争,一、一些国家的高新技术计划 二、高新技术竞争的主要表现 1科技领域的竞 2经济领域的竞争 3军事领域的竞争 4文化领域内的竞争 5生态领域的竞争,第一章 现代高新技术发展概述,- 6 -,第五节 高新技术的特点, 高群体性 高度的创新性 高度的战略性 高智力的特点 高度的综合性 高度的渗透性 高度的增值性 高的增长速度 很高的竞争性 高的投资额度 高新技术研究开发及其产业化具有高度风险性,第一章 现代高新技

3、术发展概述,- 7 -,第六节 现代高新技术发展的特点,一、现代高新技术发展的加速化 二、现代高新技术发展的社会化 三、现代高新技术发展的整体化 四、现代“科学技术生产”的一体化,第一章 现代高新技术发展概述,- 8 -,第七节 现代高新技术及高新技术产业的发展趋势,1. 信息技术及信息技术产业的发展趋势2. 生物技术及生物技术产业的发展趋势3. 材料技术及材料技术产业的发展趋势4. 能源技术及能源技术产业的发展趋势5. 空间技术及空间技术产业的发展趋势6. 海洋技术及海洋技术产业的发展趋势,第一章 现代高新技术发展概述,返回,- 9 -,第二章 信息技术,第一节 信息的概念一、信息二、信息论

4、三、信息化,- 10 -,第二节 信息技术概述,一、信息技术的概念 1信息获取技术 2信息传递技术 3信息处理技术 4信息利用技术 5信息技术的支撑技术 二、信息技术的发展 三、信息技术的应用四、信息技术的发展趋势,第二章 信息技术,- 11 -,第三节 信息产业,一、信息产业概述 二、信息产业的发展趋势,第二章 信息技术,- 12 -,第四节 微电子技术,1. 微电子技术的发展2. 集成电路的种类及其应用3. 微电子工艺技术4. 砷化镓集成电路5. 新型微电子器件6. 集成电路的测试技术,第二章 信息技术,- 13 -,第五节 电子计算机技术,1. 电子计算机的发展2. 计算机的基本构成3.

5、 计算机的分类和应用4. 计算机网络5. 人工智能技术6. 21世纪的计算机,第二章 信息技术,- 14 -,计算机硬件结构框图,- 15 -,第六节 现代通信技术,一、通信二、有线通信技术 三、无线通信技术 四、卫星通信技术,第二章 信息技术,返回,- 16 -,通讯系统模型,- 17 -,- 18 -,- 19 -,第三章 新材料技术,第一节 半导体材料一、半导体材料简介二、硅单晶材料三、材料的优选与微电子技术的发展 四、砷化镓半导体材料,- 20 -,第二节 超晶格和非晶态材料,第三章 新材料技术,非晶态材料,超晶格材料,- 21 -,第三节 金刚石和超硬材料,目前最硬的材料 -氮化碳（

6、-C3N4）,第三章 新材料技术,金刚石,超硬度高热导高稳定性巨能隙非线性,性能,- 22 -,第四节 光通信材料,一、激光材料 l. 高功率的固体激光 2. 应用广泛的气体激光材料 3. 小巧玲珑的半导体激光器,二、光导纤维 1. 曲折的历程 2. 光导纤维的结构 3. 海底光缆 4. 光纤制导智能兵器 5. 信息高速公路,第三章 新材料技术,- 23 -,第五节 纳米材料,一、纳米微粒 1. 纳米材料的含义 2. 纳米微粒的表面效应 3. 纳米微粒的尺寸效应 4. 量子效应二、纳米材料的发展历程 1. 沙漠中构思 2. 尝试成功,三、纳米材料的结构与特性 四、纳米材料的制备技术 l. 惰性

7、气体淀积法 2. 沉淀法 3. 水解法 4. 化学气相淀积法,第三章 新材料技术,- 24 -,五、纳米技术的应用,医学,第三章 新材料技术,- 25 -,第六节 磁记录材料,一、需求与发展二、高性能三、磁光盘,第七节 特种陶瓷,一、导电陶瓷二、磁性陶瓷三、压电陶瓷四、隔热陶瓷五、透明陶瓷,第三章 新材料技术,- 26 -,第八节 高分子材料,一、高性能的高分子材料 1. 合成纤维 2. 工程塑料 3. 高分子合金,第三章 新材料技术,二、功能高分子材料 1. 导电高分子材料与全 塑飞机 2. 信息高分子材料 3. 高分子分离膜 4. 高吸水性高分子材料,- 27 -,第九节 航天复合材料,第

8、三章 新材料技术,第十节 生物材料,树脂基金属基陶瓷基,生物活性陶瓷 生物化学水泥 生物复合材料 人工器官 控制释放技术 仿生模拟,- 28 -,第十一节 超导材料,一、超导体的发现1零电阻的出现2基本特性二、高温超导体三、超导体的高技术应用1超导体在信息技术方面的应用2超导体在航天与兵器技术中的应用3在交通领域的应用4在能源技术领域的应用,第三章 新材料技术,返回,- 29 -,第四章 生物技术,第一节 生物技术概述第二节 现代生物技术发展及意义,意义,现代生物技术是解决人类未来食品短缺的唯一有效途径2. 现代生物技术是防治疑难杂症，保护人类身体健康的有效手段 3. 现代生物技术是消除环境污

9、染的有效方法 4. 现代生物技术也可为克服能源短缺提供帮助,- 30 -,第三节 基因工程及其应用,一、基因工程的概念 1. DNA的发现. 结构和功能 2. 基因概念的不断发展 3. 基因工程的操作过程,第四章 生物技术,二、基因工程的应用 1. 在农业方面的应用 2. 在畜牧业方面的应用 3. 在医学方面的应用 4. 在其他方面的应用 (1) 用于刑事鉴定科学，制作基因指纹 (2) 用于研究动植物的物种起源 (3) 培养用于人体的动物器官,- 31 -,第四节 细胞工程及其应用,一、植物细胞组织培养与快速繁殖二、细胞融合与单克隆抗体三、核移植与克隆动物,第四章 生物技术,- 32 -,第五

10、节 发酵工程及应用,一、发酵工程的概念二、发酵工程的步骤三、现代发酵工程的应用1. 在医药研究和生产中的应用2. 在工业中的应用3. 在食品工业的应用4. 在能源开发中的应用5. 在治理环境污染和采矿中应用,第四章 生物技术,第六节 酶工程及应用,一、酶的基本概念二、酶的分离纯化二、酶工程的应用,- 33 -,第七节 蛋白质工程及其应用,一、蛋白质的存在及其重要性二、蛋白质研究的进程 三、蛋白质工程的基本原理四、蛋白质工程研究类别五、蛋白质工程的基本操作六、蛋白质工程研究进展与应用七、蛋白质工程展望,第四章 生物技术,- 34 -,DNA中部分多核苷酸链的结构示意图,- 35 -,- 36 -

11、,基因工程的操作过程,- 37 -,单克隆抗体的制备,- 38 -,第八节 我国现代生物技术的发展概况,一、在农业方面的成果二、在畜牧业方面的成果三、在医药方面的成果四、在基础理论方面,第四章 生物技术,- 39 -,第九节 生物技术存在的问题,一、转基因作物的潜在危险二、有关克隆人的争论三、基因武器 四、基因歧视与基因鸿沟问题 五、生物技术的专利授予和生物资源保护问题,第四章 生物技术,- 40 -,第十节 现代生物技术的发展趋势,一、生命的革命二、基因组学 三、疗法和药物的开发四、生物医学工程,第四章 生物技术,返回,- 41 -,第五章 新能源技术,第一节 能源及其分类第二节 新能源的发

12、展现状一、核能的开发与利用二、太阳能的开发利用三、风能的开发与利用四、其它新能源的开发与利用 第三节 燃料电池,生物质能 地热能 氢能 新化学电源,- 42 -,第四节 燃料电池的类型及应用,一、碱性燃料电池二、磷酸型燃料电池三、质子交换膜燃料电池四、熔融碳酸盐燃料电池五、固体氧化物燃料电池 第五节 燃料电池的展望,第五章 新能源技术,- 43 -,第六节 氢能源技术,一、氢的概述二、氢能源的特点三、氢能源的发展趋势第七节 核能技术一、核裂变和核裂变能二、核聚变与核聚变能,第五章 新能源技术,- 44 -,第八节 太阳能技术,1.太阳能热发电技术2.太阳炉 3.太阳能电池,第五章 新能源技术,

13、第九节 生物源能,1.生物质气化制燃气2.生物质气化发电3.沼气发酵技术制沼气4.生物质发酵制醇类燃料5.“石油”植物生产燃料油,- 45 -,第十节 风能技术,一、风与风能的概念二、风能资源 三、风力制热 四、风力发电 第十一节 新能源的发展趋势1.可控核反应技术 2.太阳能 3.生物质能,第五章 新能源技术,返回,- 46 -,- 47 -,第六章 现代分离技术,1.分离和膜分离2.膜分离的基本原理3.膜分离技术的特点4.膜分离技术的发展史5.我国膜分离技术的发展与现状,第一节 膜分离技术,6.分离膜的分类及应具备的基本条7.膜分离的材料与分离技术8.膜分离技术的应用,- 48 -,第二节

14、 超临界分离技术,一、超临界流体的萃取原理二、超临界流体萃取技术的研究和应用现状三、超临界流体萃取技术在食品工业中的应用四、超临界流体技术在石油化工中的应用 五、超临界流体技术在环境保护中的应用 六、超临界萃取技术在农业上的应用七、超临界流体萃取在医药工业中的应用,第六章 现代分离技术,- 49 -,各种反渗透膜的截留区段,- 50 -,第三节 吸附分离技术,一、吸附与吸附平衡二、吸附剂 三、 吸附剂的性能要求和测试四、吸附分离技术的应用,第六章 现代分离技术,返回,- 51 -,第七章 海洋技术,第一节 海洋与海洋资源第二节 海洋开发的历史与传统产业第三节 海洋开发技术1. 现代海洋调查和探

15、测技术 2. 海洋资源开发3. 海洋环境保护和海洋预报 4. 海洋开发的特点第四节 海洋开发的未来前景1. 蓝色革命 2. 重返海洋 3. 全人类的海洋,返回,- 52 -,第八章 空间技术,第一节 空间技术的兴起与发展第二节 空间飞行的基本原理1. “三个宇宙速度”的理论2. 火箭推进原理3. 航天器返回技术,- 53 -,第三节 空间技术的主要应用,1. 通信卫星 2. 气象卫星 3. 地球资源卫星4. 侦察卫星 5. 科学卫星和空间探测器6. 载人飞船 7. 航天飞机 8. 空间站第四节 空间技术发展前景1. 重返月球，探测火星2. 建立空间城市、空间发电站和空间工厂 3. 空间资源开发的趋向,