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1、高校科技创新的思考,李成伟 周口师范学院 2011.04.28,提 纲,科技创新发展和趋势 科技创新的影响因素 我国高校科技创新状况 我校科技创新的思考和对策,科学VS技术,科学：观察现象、分析现象和认识规律，形成知识 技术：应用知识、应用工具以获得解决实际问题的方法，提高人类的能力 二者虽有区别，但是相互促进，相互依赖,知识应用,知识积累,科学VS技术,爱因斯坦,爱迪生,应用资源和相关知识服务人类和自然,自然资源存在及相关事件发生的原因,科学VS技术,积极心理的形成原因,科学VS技术,如何使人形成积极心理,制造空间站和飞行器,研究星体间关系,科学VS技术,玻璃光纤的制造和应用,玻璃作为传递信
2、号介质理论,科学VS技术,高锟：获诺贝尔奖的“光纤之父”,总长度已超过10亿公里、足以环绕地球赤道2.5万次,基因治疗，个性化药物,DNA双螺旋结构，基因组计划、SNP位点计划、表观基因组计划等,科学VS技术,HGP耗资30亿美元， 2000完成工作框架图， 2001年完初步分析和精细图 2003年完成最终分析,成功例子：腺苷酸脱氨酶（ADA）缺乏症等,SCIENCE answers the question,WHY?,Why does the heart beat?,Why does lighting strike?,Why do geese fly south for the winter
3、?,Why is the sun hot?,Why are teenagers so moody?,Why does this material release electricity when exposed to the sun?,Why does this chemical react with this one?,Why do we get cancer?,Why do we age?,Why does glass break?,Why do some people struggle with their weight?,Why do people from Asia look dif
4、ferent from people in South America?,Why does the moon look like cheese?,Why do we hear when someone talks?,Why do we have families?,Why is the average global temperature rising?,Why do we have earthquakes?,TECHNOLOGY answers the question,HOW?,How can we make an artificial heart?,How can we avoid be
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6、e an unbreakable glass?,How can we stop obesity?,How can we best transport people from Asia to South America?,How can we land on the moon?,How can we help a deaf person to hear?,How can we create a home for a family?,How can we end global warming?,How can we make buildings earthquake-proof?,什么是创新？,创
7、新：在科学中发现新现象，提出新理论或解释-科学创新；将已有新知识或集成已有技术应用于实践，发明新工具应用于实践-技术创新 科技创新包括：原始创新，集成创新和引进消化吸收再创新等,第一次科学革命（1617世纪）以哥白尼的“日心说”为代表,初步形成了与中世纪神学与经验哲学完全不同的新兴科学体系,标志着近代科学的诞生。后经开普勒、伽利略,特别是牛顿为代表的一大批科学家的推动，建立了近代自然科学体系。,科学革命,第二次科学革命（发生于19世纪）以化学、物理学、生物学的重大理论突破为内容。元素周期律、能量守恒与转化定律、细胞学说和进化论等成就,后三项重大成就被称为19世纪自然科学的三大发现，形成了整个化
8、学、物理学、生物学等实验科学体系。,科学革命,第三次科学革命（19世纪末到20世纪中期）X射线、电子、天然放射性、DNA双螺旋结构等的发现，使人类对物质结构的认识由宏观领域进人微观领域。相对论和量子力学的建立使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革，有机化学、分子生物学与基因工程、生物技术、微电子与通讯技术飞速发展，标志着科学发展进入了现代时期。,科学革命,第一次技术革命 (18世纪60年代)棉纺织：一系列纺织机器的发明 动力：瓦特改良蒸汽机（1785年 ） 交通运输：富尔顿轮船（美、1807年）；史蒂芬孙蒸汽机车（英、1814年） 1、首先发生在英国，并以英国为主体；
9、 2、以轻工业为主导； 3、以蒸汽动力为主要标志； 4、技术发明主要源于工人和技师实践经验。,技术革命,技术革命,第二次技术革命 (19世纪70年代)电力的广泛应用（西门子发电机、格拉姆电动机） 内燃机和新交通工具的创制（卡尔本茨内燃机驱动的汽车、莱特兄弟飞机）新通讯手段的发明（贝尔电话、马可尼无线电报） 1、科学同技术开始密切结合 2、新技术发明几乎同时发生在几个国家 3、一些国家两次工业革命交叉进行,技术革命,第三次技术革命 (20世纪40-50年代)原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，以及工合成材料(合成塑料、橡胶和纤维)、分子生物学和遗传工程等高新技术。 1.科学技术推动生产
10、力的发展，转化为直接生产力的速度加快。 2.科学技术密切结合，相互促进。 3.科学技术各个领域相互渗透。,第四次科技革命？,20世纪后期开始信息科学、纳米、生命科学与技术快速发展，带来互联网、纳米科技、生物质能、生物计算机、转基因、干细胞与生物反应器的技术突破与产业化。,生命科学的发展及其影响,农业 医药卫生 能源 环境保护 生态平衡 政府决策 其他,世界农业发展阶段,农业 10000 年. 目标是通过培养高产、优质、抗性的作物和畜牧生物，以获取足够的食物。,现代农业效果（又称石油农业） 第二次农业革命（又称绿色革命，Green revolution) ，农药、化肥、种子、机械化等 美国为例,
11、从1930年到1990年作物单产提高, 小麦 1.45倍；棉花 2.57倍；土豆 3.48倍；玉米 5.12倍。,农业发展经历的阶段,有机农业效果：(第三次农业革命?) 提高产量和品质的同时，减少资源浪费和环境污染。,原始和传统农业效果： 第一次农业革命，开始了人类的农业生产，但是最高形式也局限于自给自足和靠天吃饭,生物技术,我国农业水平如何？,2004年我国农业劳动力人均创造产值为0.59万元，是发达国家的几十分之一。一个农业劳力可养活的人口：1988年德国是67人、美国是75人、荷兰是112人、丹麦是160人；1994年以色列是90人；我国是1-1.5人。每万农民中拥有农业技术推广员：德国
12、13.5人、美国7.2人、日本5人、中国1人。每百万农业人口中拥有农业科研人员：发达国家是2458人、世界平均137人、欠发达国家82人、中国仅77人。,影响我国农业发展的关键因素,耕地？,水资源？,农业技术、知识和思维方式！,以色列人均淡水量为世界平均水平的1/33，中国为世界平均水平的1/4；以色列人均耕地面积0.7 亩，中国人均耕地面积1.4 亩（2005）。,节约、知识、理念,荷兰人均耕地0.9亩，却是仅次于美国的农业出口大国！,18亿亩耕地红线！,发达国家农业对我们的启示？,植物转基因技术与农业,Agriculture, oldest biotechno1ogy, back to 1
13、0000 years. Aim to obtain better nutritional quality, higher yield, resistance etc.,Crop breeding, plays a important role in agriculture.,time-cost,Gene cloning provides a new dimension to crop breeding by enabling directed changes to be made the genotype of a plant. Plant genetic engineering,fast,d
14、esigned,植物转基因技术与农业,美国生物技术培育抗病虫害品种,每年收入增加25亿美元,每年食物产量增加140亿磅,每年减少1630万磅农药喷施,植物转基因技术与农业,GM maize,GM cotton,Long shelf & quality,Quality /Function,Resistance,植物转基因技术与农业,国内棉花生产中，种植的抗虫棉有90%为自主研发 （万钢，2009）,中国农科院生物所,中国农科院棉花所,Pioneer bio-tech company USA,2008年，全球转基因大豆种植面积达6850万公顷，占全球大豆面积的70%，占转基因作物总面积的一半以上。
15、当年美国转基因大豆占其大豆播种面积的比例约为94.7%，巴西为65%，阿根廷几乎为100%。冲击我国非转基因大豆种植，豆农利益受损，更重要的是豆油企业受制于国外粮商。,植物转基因技术与农业,我们的对策？！,转基因生物新品种重大专项，240亿 （2008年启动）,植物转基因技术与农业,转基因主食获生产应用安全认证,转基因饲料玉米获生产应用安全认证,转基因生物安全问题！,植物基因组计划与农业,拟南芥、水稻、玉米、番茄、马铃薯、黄瓜、油菜、白菜、杨树等已经完成基因组测序 大豆、小麦、棉花等基因组计划正在开展,我们如何利用这些基因组信息?-技术问题,基因组计划,完成：1704个物种全基因，332个宏基
16、因组 在进行中：204古生物基因组、6178细菌、2005真核生物,生命科学的发展与农业,我国动物生物技术发展重点：1.利用转基因动物生产人药用蛋白和营养保健品 2.动物基因诊断与分子育种 3.生物反应器生产基因工程疫苗 4.体细胞克隆技术 5.动物生物制品 6.转基因育种（成功例子尚少）,生命科学的发展与医药卫生,1.人类基因组计划 2.干细胞研究 3.基因工程疫苗和药物蛋白 4.基因检测和基因治疗（遗传病） 5.药物分子设计和个性化治疗 7.亲子鉴定和犯罪证据,人类基因组计划,目标: 鉴定人类DNA中的基因, 测定人类基因组的碱基对的排序 存入数据库，供人类共享, 改进数据分析方法, 技术转移和应用，讨论相关伦理问题. 里程碑: 1990: 美国能源部启动，多国实验室相继加入，我国1%. 2000: 工作框架图完成 2001: 初步分析完成 2003: 提前2年完成 投资30亿美元 曼哈顿原子计划、人类基因组计划、阿波罗登月计划-“三大科学工程”,
