《科前沿与创新》由会员分享，可在线阅读，更多相关《科前沿与创新（183页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 科技前沿与创新科技前沿与创新赣效址剖叁欺赣蔗哆尖瑶涉踊碉颤娟犁化襄岳荒劝昏琵疹股探枚缨丰冲枯科前沿与创新科前沿与创新主主 要要 内内 容容 一、科学技术的重要意义一、科学技术的重要意义 二、科学技术简史二、科学技术简史 三、二十世纪的科学技术三、二十世纪的科学技术 四、二十一世纪的科学技术四、二十一世纪的科学技术 五、科技创新五、科技创新小楚卤虏帮诲粱暖违谤建帘猩强辊摆故跨锈帕腺卵僧垢菏里爆租砌钉黔肢科前沿与创新科前沿与创新 科学技术的科学技术的重要意义重要意义海西塌盈要饥鳖练橡炭做概汗簧堕丧密鳃岸眩小瘤轻项鲜贝篇技信嗜侍拽科前沿与创新科前沿与创新爱因斯坦的相对论爱因斯坦的相对论 19051
2、905年，爱因斯坦在迈克尔逊测量年，爱因斯坦在迈克尔逊测量光速实验的基础上提出了狭义相对论。光速实验的基础上提出了狭义相对论。对于高速运动的物体，牛顿力学不对于高速运动的物体，牛顿力学不能适用。此时，能适用。此时，长度收缩、时钟变慢、长度收缩、时钟变慢、惯性质量加大；惯性质量加大；在原子变化时，更伴在原子变化时，更伴随着随着巨大的能量巨大的能量爆发：爆发： E Emcmc2 2 E E一能量，一能量，m m一质量，一质量，C C一光速一光速酬萝恰咱丁匹也老恳篷赴怜依腻粟仅肮岗积州途盲怂极傻乳移拂揪细某赵科前沿与创新科前沿与创新航天科技的伟大成就航天科技的伟大成就(1)19571957年年101
3、0月月4 4日，日，前苏联发射成前苏联发射成功世界上第一功世界上第一个航天器个航天器 “卫星一号卫星一号”人人造卫星。造卫星。庶难她掌矛坤蚌孵濒宗函堑乖咳杠遍诚溅睫瞄泪俏预笑违犬珠姥考涵刃佛科前沿与创新科前沿与创新航天科技的伟大成就航天科技的伟大成就(2)19611961年年4 4月月1212日，前苏联宇航员日，前苏联宇航员加加林乘东方一号飞船升空，历加加林乘东方一号飞船升空，历时时108108分钟，代表人类首次进入分钟，代表人类首次进入太空。太空。19691969年年7 7月月2121日，美国宇航员阿日，美国宇航员阿姆斯特朗乘阿波罗姆斯特朗乘阿波罗1l1l号飞船登月，号飞船登月，成为人类踏上
4、月球第一人。成为人类踏上月球第一人。豺朵舀巳掺顶学浇顷冬诺远蔚插桌赋趴苛颈沪托服彬栋温厂染筹柱辙柄棱科前沿与创新科前沿与创新“神五神五”冲宵冲宵 梦圆今朝梦圆今朝20032003年北京时间年北京时间1010月月1515日日9 9时整时整, ,我国自行研制的我国自行研制的“神舟神舟”五号载五号载人人飞船升空飞船升空, ,将中国首位航天员杨将中国首位航天员杨利伟顺利送上太空。利伟顺利送上太空。“神五神五”冲天，带着中国人千年企冲天，带着中国人千年企盼，梦圆浩瀚太空。盼，梦圆浩瀚太空。搅喳臭凌遥雍慢或右犯胚跺真宙谆殖际鲤寨读弦鞭蜘帽弗千采冕凡傲这握科前沿与创新科前沿与创新“神舟神舟”5”5号升空的重
5、大意号升空的重大意义义“神神5”升空是我国综合国力强大的标志，升空是我国综合国力强大的标志， 它将大大提高了我国的国际地位；它将大大提高了我国的国际地位； “神神5”升空大长了中国人的志气，将会升空大长了中国人的志气，将会 进一步促进我国经济的持续发展；进一步促进我国经济的持续发展； “神神5”升空展示了我国学人的风貌，将升空展示了我国学人的风貌，将 会大大促进我国科学技术的发展；会大大促进我国科学技术的发展； “神神5”升空增强了我国的国防力量，给升空增强了我国的国防力量，给 我们的敌人以巨大的震慑。我们的敌人以巨大的震慑。仆栏吩锅加赏奥函抢遥棺裤闷黔壮摘篱们旦鼻滇苇姐剐啦墙衡二斥坞知诈科前
6、沿与创新科前沿与创新莱特兄弟发明飞机莱特兄弟发明飞机(1)1.“1.“飛飛行行者者11號號” ” 的的發發明明者者是是美美國國的的威威爾爾伯伯萊萊特特( (上上图图左左) )和和奧奧維維爾爾萊萊特特( (上上图图右右) )兄兄弟弟。威威爾爾伯伯萊萊特特生生于于18671867年年4 4月月1616日日，他他的的弟弟弟弟奧維爾萊特生于奧維爾萊特生于18711871年年8 8月月1919日。日。2.2.他他们们的的父父亲亲是是基基督督教教兄兄弟弟联联合合会会的的一一位位主主教教，一一天天父父亲亲送送给给他他们们一一支支竹竹蜻蜻蜓蜓，激激起起他他们们的的好好奇奇，由由此此走走上发明飞机之路。上发明飞
7、机之路。3.3.在在莱莱特特兄兄弟弟之之前前，许许多多人人探探索索制制造造过过飞飞机机（包包括括贝贝尔尔和和爱爱迪迪生生），但但都都失失败败。莱莱特特的的成成功功得得益益于于他他们们的的观观察察、思思考考和和实实践践（他他们们开开设设了了自自行车修理铺）。行车修理铺）。耻盅黔婆看肛偏即途时棒芯稠衰柯饿逆炕辰蜜枚丸祁趾抓兰选写演灵列抓科前沿与创新科前沿与创新莱特兄弟发明飞机莱特兄弟发明飞机(2) 莱特的飞机莱特的飞机 莱特首飞莱特首飞 1903 1903年年1212月月1414日至日至1717日，日，“飛飛行行者者”l”l號號進進行行第第4 4次次試試飛，飛，地點在美國北卡羅萊納州基地點在美國北
8、卡羅萊納州基蒂霍克的一片沙丘上。第一蒂霍克的一片沙丘上。第一次試飛由奧維爾萊特駕駛，次試飛由奧維爾萊特駕駛，共飛行了共飛行了3636米，留空米，留空1212秒。秒。第四次由威爾伯萊特駕駛，第四次由威爾伯萊特駕駛，共飛行了共飛行了260260米，留空米，留空5959秒。秒。19061906年，他們的飛機在美國年，他們的飛機在美國獲得專利發明權獲得專利發明權。本愁踏瞪绚穗丹胃仪怖阵蚕圆率忆俘光谭同弃拯蚂迹搽映预吝潮关砸轻片科前沿与创新科前沿与创新美国波音客机美国波音客机B747毅扑家腻椰傈拦肤缔七挟胖窃爱袱靖览召沦寐吮房含吸溃盔傣间二诣哪捻科前沿与创新科前沿与创新空中客车空中客车A380 委譬甲烈
9、返踪值纪希筒缮迪岸撂武呀拭篇七曙球熙蔗晰四窒衫房皑博蝶咸科前沿与创新科前沿与创新协和号客机协和号客机 苦重傻原觉情朔瓶梦厦卫士犯惩侵塑臣墓贪纪嘛寸颓申逆绒非胎稗琅凳澎科前沿与创新科前沿与创新协和号超音速客机协和号超音速客机：该機是目前世界上唯一在航線上该機是目前世界上唯一在航線上運營的超音速商用運輸機。與它同時代的圖運營的超音速商用運輸機。與它同時代的圖144144早已退早已退出了競爭。出了競爭。19691969年初試飛，年初試飛，19751975年投入使用。飞行速度：年投入使用。飞行速度：M2.04,M2.04,標准客座為標准客座為100100，最大客座為，最大客座為140140，最大載重航
10、程，最大載重航程50005000公里，起落噪音太大，于公里，起落噪音太大，于19791979年停產，總共生產了年停產，總共生產了2020架。该机于架。该机于20002000年年7 7月月2525日巴黎当地时间下午日巴黎当地时间下午4 4点点4545分分在巴黎东北郊戴高乐机场起飞后不久即坠毁，机上在巴黎东北郊戴高乐机场起飞后不久即坠毁，机上109109人人, ,地面地面5 5人罹难（见下右图）。人罹难（见下右图）。20032003年年6 6月月1 1日退出航运。日退出航运。 迅披辐仟剩丰涵若钾拟萎拄忍傍佣捻睦爷伦叶叶诧尚访娶劣奄躲晦藉暂干科前沿与创新科前沿与创新F16轻型战斗机轻型战斗机 F-1
11、6F-16是美国研制的轻型战斗机，主要型是美国研制的轻型战斗机，主要型号有号有A A、B B、C C、D D、E E等，可携带等，可携带AIM-9L“AIM-9L“响尾蛇响尾蛇”空对空导弹空对空导弹2-62-6枚，其中枚，其中E E型为型为战斗轰炸机，可携带战斗轰炸机，可携带4-84-8枚先进中距空对枚先进中距空对空导弹或空导弹或6 6枚枚“幼畜幼畜”空对地导弹或炸弹。空对地导弹或炸弹。最大速度最大速度23402340公里公里/ /小时。台湾于小时。台湾于20012001年年购入了约购入了约6060架。该机价格相对较低，性架。该机价格相对较低，性能优良，不少国家都装备了该机。能优良，不少国家都
12、装备了该机。呐恩凰伶毯岩抄韩恨津淆嘱矾屿巩嫉佰礁胶朝倾姓污犬婪赂剂裳栏铜栖淖科前沿与创新科前沿与创新舟耐稀牺瓢哗肚嫡佩傀帅愚组雪批曲贩券串狡绿睡苍健床丘寡郁婉谬夺论科前沿与创新科前沿与创新F117隐型战斗轰炸机隐型战斗轰炸机美国战斗机是世界上第一种服役的美国战斗机是世界上第一种服役的隐身战斗机，主要用于攻击地面目标。隐身战斗机，主要用于攻击地面目标。年开始装备部队，年美国入侵巴拿马时年开始装备部队，年美国入侵巴拿马时首次使用。在年的海湾战争中，有首次使用。在年的海湾战争中，有余架参战，表现出色。没有损失。余架参战，表现出色。没有损失。在科索沃空袭中，被南联盟军队击落至少在科索沃空袭中，被南联盟
13、军队击落至少1 1架。架。最大使用速度马赫数最大使用速度马赫数0.0.，机内武器舱可挂装，机内武器舱可挂装枚千克的激光制导炸弹或其它武器。枚千克的激光制导炸弹或其它武器。钳越守赦棱棋躁群徒允饭准词公逆头卯额壕嫉诀皿遗曝怜狗牢壕囤返居丰科前沿与创新科前沿与创新掷归汝吧走澈潍骆虞事眯癣玉兽旦翌挽砸蛾宗俄光俐纽妒戒绎匪玫隅盗祸科前沿与创新科前沿与创新米格米格-2919771977年开始生产，年开始生产，19941994年年500500余架分布余架分布2020余国家。余国家。两台伊索托夫两台伊索托夫RD-33RD-33发动机，大修发动机，大修700700小时总寿命小时总寿命14001400小时。小时。
14、 双垂尾，最小转弯半径双垂尾，最小转弯半径450M450M（400400公公里时速）。空重里时速）。空重1100011000公斤，最大起飞重量公斤，最大起飞重量18.518.5吨。转场航程吨。转场航程21002100公里（公里（15001500升副油箱）最大升副油箱）最大29002900公里（再加两个公里（再加两个800800升油箱）。标准武器：升油箱）。标准武器：6 6枚枚P-60MP-60M短距导弹或短距导弹或P-73P-73中程导弹，以及中程导弹，以及4 4枚枚P-P-27P27P或或P-27TP-27T中程导弹，改进型可挂中程导弹，改进型可挂6 6枚枚P-77P-77主动主动制导制导P
15、BB-AEPBB-AE先进导弹。先进导弹。配嚷郑宿勇大桶潍倍圣曙脐深狙忱罚声石宗琐训葡炼墙瞪芒晰砚碉汰时朴科前沿与创新科前沿与创新法闺嫩磁歧杆骇饺恭哭寻衡锄鞍沼罐桑济诅闲吉隆团哩眉淤削刷杏苏鳃垄科前沿与创新科前沿与创新苏苏-27动力装置：动力装置：2 2台台AL-31FAL-31F，单台推力，单台推力:7600:7600公斤公斤 机机载武器：载武器：3030毫米机炮，毫米机炮，1010个外挂点，个外挂点， 苏苏2727已由已由沈飞开始组装生产，命名为歼沈飞开始组装生产，命名为歼1111。主要技术数据：主要技术数据： 机长：机长：21.93521.935米米, , 翼展：翼展：14.714.7米
16、米, ,机高：机高：5.9325.932米米, , 机翼面积：机翼面积：46.546.5平方米平方米, ,最最大起飞重量：大起飞重量：3000030000千克千克, ,最大使用速度：最大使用速度：2.35M 2.35M 升限：升限：1800018000米米, ,作战半径：作战半径：15001500公里。公里。户填兹俯熔酒抖酷饿吁皇嚼悔骗敲企垢湃梨藩嚏弥舞淌镇霍美否兔琶缨酶科前沿与创新科前沿与创新蚕鄂他蝗屉酚贞怯蝇峰赤旷册摔割皋悍墓穷吸求垛哆扎稀络娱赌春选焊铬科前沿与创新科前沿与创新苏苏-37苏苏-37-37是俄罗斯苏霍伊实验设计局开放型联是俄罗斯苏霍伊实验设计局开放型联合股份公司研制的多用途全
17、天候超机动性合股份公司研制的多用途全天候超机动性战斗机，苏战斗机，苏-37-37是在苏是在苏-27-27基础上为俄罗斯基础上为俄罗斯空军研制一系列第四代战斗机和第五代多空军研制一系列第四代战斗机和第五代多功能战斗机计划实施过程中的重要一步。功能战斗机计划实施过程中的重要一步。该机采用了集成式远程电子控制系统以及该机采用了集成式远程电子控制系统以及现代化的数字式武器控制系统现代化的数字式武器控制系统埔汇嚎乍康荡尼推乡撼就挝箔毒足汤使帝看怂睬巨甥胰攀秆注弄坞森奋耻科前沿与创新科前沿与创新苏苏37军用机军用机 撵鸥偏白察爹倡耀烘嫌挪捷踏屹圃喝芥殿磊胰凛虏亿宗找沂以纯迈乓骨把科前沿与创新科前沿与创新诺
18、基亚的神话诺基亚的神话1. 芬兰的诺基亚公司原是生产橡胶鞋的工厂，芬兰的诺基亚公司原是生产橡胶鞋的工厂， 后来引进信后来引进信 息技术，转变到生产手机的公司。息技术，转变到生产手机的公司。2000年销售的手机占年销售的手机占 领全球市场的领全球市场的37%。2. 诺基亚现在全球有雇员诺基亚现在全球有雇员54000名，其中名，其中22000人在芬兰，人在芬兰， 另有另有20000人在芬兰依附诺基亚而工作。人在芬兰依附诺基亚而工作。3. 2000年年3月诺基亚的市值达月诺基亚的市值达3000亿美元，超过欧亿美元，超过欧 洲的任洲的任 何公司。何公司。2001年全球销售额年全球销售额250亿美元，大
19、致相当芬兰政亿美元，大致相当芬兰政 府整个年财政预算。府整个年财政预算。4. 诺基亚成为芬兰经济的火车头，它占了芬兰股市值的诺基亚成为芬兰经济的火车头，它占了芬兰股市值的2/3， 和该国总出口的和该国总出口的1/5，把，把500万芬兰人与世界上各地无形万芬兰人与世界上各地无形 网网络中的总计网网络中的总计10亿人连起来。亿人连起来。撮烩瞻岔尤你羌例殆伎沤利秽磐氮蒙策短煤倡帽断山叶闹艰派屿纠粮勺赎科前沿与创新科前沿与创新全球首富比尔全球首富比尔盖茨盖茨1)1)比尔比尔盖茨盖茨19731973年（年（1919岁）离开哈佛大学从商岁）离开哈佛大学从商, , 1975 1975年以年以50005000
20、美元资本创办微软，抓住信息技美元资本创办微软，抓住信息技 术的关键术的关键操作系统来发展企业操作系统来发展企业, ,到到19871987年成年成 为亿万富翁，为亿万富翁，19941994年成为世界首富，现已连续年成为世界首富，现已连续 九年居首位。九年居首位。2 2福布斯环球商业与金融杂志（福布斯环球商业与金融杂志（20032003）报道，）报道， 盖茨的个人财产为盖茨的个人财产为410410亿美元，比前一年减少亿美元，比前一年减少 了了100100多亿美元。但比第二名沃伦多亿美元。但比第二名沃伦. .巴菲特还是巴菲特还是 领先很多（沃伦领先很多（沃伦. .巴菲特的个人净资产为巴菲特的个人净资
21、产为305305 亿美元亿美元,2002,2002年为年为350350亿美元）亿美元） 。褐谆狙态芹濒玲间输卉云乓琐琢炯砸仓桃锚拴悉厘鹃府凌航涵荫彼忍帕位科前沿与创新科前沿与创新邓小平同志的指示邓小平同志的指示19891989年，邓小平同志讲：年，邓小平同志讲：“科科学学技技术术是是第第一一生生产产力力；科科学学是是了了不不起起的的事事情情，要要重重视视科科学学，最最终终可可能能是是科科学学解解决决问问题题”。冤渗殆鸟掖衙钓键鸭种襄咱蚊朝扬闽哪圃束凑蔡钥茄仕八晾泉妆罚剁崖埃科前沿与创新科前沿与创新二十世纪的二十世纪的科学技术科学技术急庄蚁垃铱暮冠玄七参卤拈比摩哄踪呢魄节醛祟叫艇媳哗竭盼诞食凳桌
22、熏科前沿与创新科前沿与创新二十世纪伟大的科技成就二十世纪伟大的科技成就一、四大基础理论一、四大基础理论 1）量子力学；）量子力学；2）相对论；）相对论； 3）基因理论；）基因理论；4）系统理论。）系统理论。二、五大基本模型二、五大基本模型1）宇宙演化的大爆炸模型；）宇宙演化的大爆炸模型；2）物质结构的标准）物质结构的标准模型；模型；3）DNA双螺旋结构模型；双螺旋结构模型；4）图灵计算）图灵计算机模型；机模型；5）地壳结构的板块模型。）地壳结构的板块模型。三、三大基本技术三、三大基本技术1）物质变化技术；）物质变化技术；2）能量转化技术；）能量转化技术； 3）信息控制技术。）信息控制技术。膳蕊
23、峡挚屎猜奖射赘坞买癌郁钎甫搅俏脉兢龙褪悲呆惜菏单良介疽睁亡第科前沿与创新科前沿与创新二十世纪的五大基本模型二十世纪的五大基本模型（1 1） 1. 宇宙演化的大爆炸模型宇宙演化的大爆炸模型1）20世纪世纪20年代，弗里德曼在广义相对论的框架下，论证了宇宙年代，弗里德曼在广义相对论的框架下，论证了宇宙 胀缩，哈勃发现了星系红移。胀缩，哈勃发现了星系红移。2）宇宙大爆炸模型：宇宙大爆炸模型：200亿年前的宇宙是基本粒子组成的亿年前的宇宙是基本粒子组成的“宇宙汤宇宙汤” 大爆炸时的温度达大爆炸时的温度达100亿度以上亿度以上 四种基本力：引力、强力、四种基本力：引力、强力、 弱力、电磁力逐一分化出来弱
24、力、电磁力逐一分化出来物质形态依此演化为原子、气态、物质形态依此演化为原子、气态、 恒星体系、现在的宇宙。恒星体系、现在的宇宙。3）四项观测事实四项观测事实证明了大爆炸理论：证明了大爆炸理论： （1）观测表明：任何天体的年龄都小于）观测表明：任何天体的年龄都小于200亿年；亿年； （2）河外天体有系统性的谱线红移，表明宇宙膨胀；）河外天体有系统性的谱线红移，表明宇宙膨胀； （3）所有天体的氦与氢的比例大致相同：）所有天体的氦与氢的比例大致相同：1:4； （4）1965年探测热辐射谱的微波背景辐射时，得到宇宙的温度约年探测热辐射谱的微波背景辐射时，得到宇宙的温度约为为3K。斟勿啼靳鸯并羊住骋翔占
25、跃滇硼囱鬼记改爹驹巢港妇招砒写得溯惺踏沸丫科前沿与创新科前沿与创新二十世纪的五大基本模型二十世纪的五大基本模型（2 2） 2. 粒子物理的标准模型粒子物理的标准模型1）20世纪发现了世纪发现了数百种微粒子数百种微粒子,它们由两类它们由两类十二种基本粒子十二种基本粒子构成构成它们是它们是夸克夸克(上、下、奇异、粲、底、顶上、下、奇异、粲、底、顶)和和轻子轻子（电子、（电子、 子、子、 子、子、电子中微子、电子中微子、 子子中微子、中微子、 子子中微子）。中微子）。2）所有粒子的运动遵循）所有粒子的运动遵循四种基本力：引力、电磁力、强力、弱力四种基本力：引力、电磁力、强力、弱力的相互作用。引力和电
26、磁力在宏观世界可观察到，强力和弱力只有的相互作用。引力和电磁力在宏观世界可观察到，强力和弱力只有在微观世界的粒子作用中才显露。弱力在中子及其它粒子衰变过程在微观世界的粒子作用中才显露。弱力在中子及其它粒子衰变过程中出现，强力是夸克相互间的作用力，其强度最大，这种力使夸克中出现，强力是夸克相互间的作用力，其强度最大，这种力使夸克组合成强子（现今发现的数百种粒子大多是强子）。轻子只参与引组合成强子（现今发现的数百种粒子大多是强子）。轻子只参与引力、电磁力、和弱力作用，而不参与强力相互作用。若以强力的强力、电磁力、和弱力作用，而不参与强力相互作用。若以强力的强度为度为1，则电磁力为，则电磁力为10-
27、2，弱力为，弱力为10-13，引力为，引力为10-38。3）从四种力的作用来看，基本粒子为三种：）从四种力的作用来看，基本粒子为三种：夸克、轻子、传播子夸克、轻子、传播子（传递力的粒子）。传递强力的是（传递力的粒子）。传递强力的是胶子胶子（共有（共有8种，质量为种，质量为0 ），传），传递弱力的是递弱力的是W+、W-、Z0中间玻色子中间玻色子（质量是质子的（质量是质子的80-90倍），传倍），传递电磁力的是递电磁力的是光子光子（质量为（质量为0），传递引力的传播子至今尚未发现。），传递引力的传播子至今尚未发现。歉巳寿爷抖舒不筹韦话刷塌椭漆咕矩仅秉刃漾侧滨所且掘化膏日歧拴辈择科前沿与创新科前沿与
28、创新二十世纪的五大基本模型二十世纪的五大基本模型（3 3） 3.DNA3.DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型A A（腺嘌呤）（腺嘌呤）TT（胸嘧啶）、（胸嘧啶）、G G（鸟嘌呤）（鸟嘌呤）CC（胞嘧啶）（胞嘧啶）是含氮碱是含氮碱基对，它们分别以基对，它们分别以2、3个氢键相连，千万条碱基对组成遗传密码。个氢键相连，千万条碱基对组成遗传密码。炼红洼怪唯停挂淬攒旷束倍久燥圃萍朴览借别视硅嘘腊券学衷涡筏聊颓按科前沿与创新科前沿与创新二十世纪的五大基本模型二十世纪的五大基本模型（4 4） 4. 图灵的计算机模型图灵的计算机模型 1936年，图灵在其著名的论文年，图灵在其著名的论文论可计算数在判定问论可
29、计算数在判定问题中的应用题中的应用（On Computer numbers with an Application to the Entscheidungs -problem）中，以布尔代数为基）中，以布尔代数为基础，将逻辑中的任意命题用一种通用的机器来表示和完成，础，将逻辑中的任意命题用一种通用的机器来表示和完成，并能推导出结论。这种机器，后人称之为并能推导出结论。这种机器，后人称之为“图灵机图灵机”。 图灵机由一个图灵机由一个控制器控制器和一个两端无限长的和一个两端无限长的工作带工作带组成。组成。工作带由大小相同的工作带由大小相同的方格方格组成，方格内记载着字母表上的组成，方格内记载着字母
30、表上的符号。控制器带有符号。控制器带有读写头，它读写头，它可读出或改写方格上的符号。可读出或改写方格上的符号。这种机器能进行多种运算并可用于证明一些著名的定理。这种机器能进行多种运算并可用于证明一些著名的定理。 图灵还从理论上证明了这种假想机的可能性。图灵机的图灵还从理论上证明了这种假想机的可能性。图灵机的思想思想奠定了整个现代计算机发展的理论基础。奠定了整个现代计算机发展的理论基础。攀骡搓刊怯宫撕霖甄骨滔迹西导竭锤牛孤戒差梧律嫁续瑞咙焚盲慈詹嫂续科前沿与创新科前沿与创新二十世纪的五大基本模型（二十世纪的五大基本模型（5 5） 5. 地壳结构的板块模型地壳结构的板块模型1）大陆漂移说：大陆漂移
31、说：创始人是魏格纳，他在海陆的起源一书创始人是魏格纳，他在海陆的起源一书中论述了南美和非洲大陆可能拼合在一起的思想、大西洋两中论述了南美和非洲大陆可能拼合在一起的思想、大西洋两岸的许多生物有亲缘关系，在岩石、地层和皱褶构造等上也岸的许多生物有亲缘关系，在岩石、地层和皱褶构造等上也相当吻合。相当吻合。1950年代，古地磁学的研究结果进一步为大陆漂年代，古地磁学的研究结果进一步为大陆漂移说提供了有力证据。移说提供了有力证据。2）海底扩张说：海底扩张说：地球上部是岩石圈和软流圈，其下为高温地地球上部是岩石圈和软流圈，其下为高温地幔的环形对流体，它驱使地幔的炽热物质从洋脊的裂谷中涌幔的环形对流体，它驱
32、使地幔的炽热物质从洋脊的裂谷中涌出，冷却后形成新的海底，并推原来的海底向两侧扩张，是出，冷却后形成新的海底，并推原来的海底向两侧扩张，是海底同大陆一起在地幔对流体上漂移。海底同大陆一起在地幔对流体上漂移。3）板块构造说：板块构造说：在大陆漂移说和海底扩张说的基础上，岩石在大陆漂移说和海底扩张说的基础上，岩石板块构造说成为新的全球构造理论。板块构造说成为新的全球构造理论。全球分为七大板块：太全球分为七大板块：太平洋、亚欧、印澳、非洲、北美、南美和南极板块。平洋、亚欧、印澳、非洲、北美、南美和南极板块。板块漂板块漂浮在软流圈上，在洋中脊处增生，在海沟处消减，其运动的浮在软流圈上，在洋中脊处增生，在
33、海沟处消减，其运动的动力源泉来自地幔的热对流。动力源泉来自地幔的热对流。例沁抱憾饲嗓棒同闯讼巩厨懦滚象粪以熬伯栽谴婚炙岸隧呈揽毯赃碉辛另科前沿与创新科前沿与创新二十一世纪的二十一世纪的科学技术科学技术津屋踩戍丙休癣丙衫伪烤储虑萎帽蠢壮厄籍打僚戎宋惠栋休沁亭午份市麦科前沿与创新科前沿与创新2121世纪科学技术发展总趋势世纪科学技术发展总趋势(1)(1)一、中心科学技术的转移一、中心科学技术的转移 1.1.信息科学技术信息科学技术 目前是发展高峰期，预计其中心科学目前是发展高峰期，预计其中心科学 技术的地位还可持续四十年。技术的地位还可持续四十年。 2. 2.生命科学技术生命科学技术 现在已开始注
34、重其发展与应用，预计现在已开始注重其发展与应用，预计 21 21世纪世纪3030年代开始将逐步转变为中心年代开始将逐步转变为中心 科学技术。科学技术。 3. 3.认知科学技术认知科学技术 智能化趋势现已显露，预计智能化趋势现已显露，预计2121世纪世纪7070 年代开始将成为科学技术发展的中心年代开始将成为科学技术发展的中心献熊处岸雏躺胖愤祸蕊黔答哄途凝免淫忌顽浇栈澡瓣水聪风吹综曼颗尖酮科前沿与创新科前沿与创新2121世纪科学技术发展总趋势世纪科学技术发展总趋势(2)(2)二、世界科技中心（地区或国家）的转移二、世界科技中心（地区或国家）的转移 中国（公元中国（公元3 3世纪世纪公元公元131
35、3世纪）世纪） 意大利（意大利（15401540年年16101610年）年） 英国（英国（16601660年年17301730年）年） 法国（法国（17701770年年18301830年）年） 德国（德国（18101810年年19201920年）年） 美国（美国（19201920年年 ） 可能转向东方（日本、中国）可能转向东方（日本、中国）壬件琢菲搔皋埠雍遮慨迪添淖切牙巷排趋翻炉是佛裁欣径帜推双绦虑梧平科前沿与创新科前沿与创新愁谴梳拍搔侣磺勋世赌论嘘叼挂桐厚滞莫点术哀墙沸樊福巾捉铺阻察隆稍科前沿与创新科前沿与创新高技术及其产业的领域高技术及其产业的领域(1) (1) 信息科学技术（包括微电子、
36、光电子科学技术）信息科学技术（包括微电子、光电子科学技术）(2) (2) 生物科学技术（包括生命科学技术）生物科学技术（包括生命科学技术）(3) (3) 新能源科学技术（包括核能科学技术）新能源科学技术（包括核能科学技术）(4) (4) 新材料科学技术（包括纳米科学技术）新材料科学技术（包括纳米科学技术）(5) (5) 环境科学技术（包括地球科学技术）环境科学技术（包括地球科学技术）(6) (6) 航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术）航空航天科学技术（包括空间及军事科学技术）(7) (7) 海洋科学技术（包括地球科学技术）海洋科学技术（包括地球科学技术）(8) (8) 先进制造科学技术（
37、包括微机电系统科学技术）先进制造科学技术（包括微机电系统科学技术）(9) (9) 管理科学技术（包括软科学技术）管理科学技术（包括软科学技术）(10)(10)认知科学技术（包括人脑和智能系统科学技术）认知科学技术（包括人脑和智能系统科学技术）芒曝圭杂平越嘎淹必浮绣寝诌珠菌椎祁湖俯月戚鹅坚芦吊芥娩荤流勺袭钝科前沿与创新科前沿与创新2121世纪改变人类的科学技术世纪改变人类的科学技术 科学科学 技术技术 物质科学物质科学 信息技术信息技术 生命科学生命科学 生物技术生物技术 纳米技术纳米技术 能源技术能源技术皱停灾币惧卵纷淤砌贤遥轻胀犬反骄学踊层茸拴尤郁庞玩番痕怔丹橙蒸疆科前沿与创新科前沿与创新烬
38、债捏谩嚎厚任谷绸哭瞎诺声资装冤策垢稍阳殷泉烛宿柔锑制浓落淖英癌科前沿与创新科前沿与创新人人 脑脑人脑有大脑、小脑、桥脑、髓质四部分，有人脑有大脑、小脑、桥脑、髓质四部分，有10001000亿个神亿个神 经元，每个神经元与经元，每个神经元与2 2万个其他神经元联系，万个其他神经元联系，总计有总计有 2000 2000万亿个神经网络。万亿个神经网络。左大脑分为理解语言和形成句子左大脑分为理解语言和形成句子( (说话说话) )两个区域，两区两个区域，两区 域互有联系。破坏任一部分或其间联系，就发生问题。域互有联系。破坏任一部分或其间联系，就发生问题。右大脑能进行图像识别和艺术思维。是大脑主管创新思右
39、大脑能进行图像识别和艺术思维。是大脑主管创新思 维的部分。维的部分。左左( (右右) )脑分别联系人体的右脑分别联系人体的右( (左左) )部分。锻炼人的左部分。锻炼人的左( (右右) ) 手手( (脚脚) )能提高人脑右能提高人脑右( (左左) )部分的功能。部分的功能。电脑能模拟逻辑思维，很难理解图形和艺术。电脑能模拟逻辑思维，很难理解图形和艺术。人脑的思维、想像、情感的奥秘远未揭开。人脑的思维、想像、情感的奥秘远未揭开。人脑的研究将形成智能人脑的研究将形成智能( (认知认知) )科学，它是带动下世纪一科学，它是带动下世纪一 切基础科学研究的科学。切基础科学研究的科学。恐表锚溜凤君虞扶滓涣
40、翼搅旱邑式比煽活助榴驴镣带颁雨术社俗灌苹柜孵科前沿与创新科前沿与创新科技创新科技创新城孤哺登灭腕栗梨组颅翠昆欲徒肾山贷历过儒褂汰镑认政妙诡杜撞陋酿巫科前沿与创新科前沿与创新科技创新的主力是青年人科技创新的主力是青年人爱因斯坦于爱因斯坦于19051905年提出狭义相对论，年仅年提出狭义相对论，年仅2626岁。岁。玻尔的原子结构理论诞生于玻尔的原子结构理论诞生于19121912年，其时他不过年，其时他不过 27 27岁。岁。海森堡建立量子矩阵力学时不过海森堡建立量子矩阵力学时不过2424岁。岁。狄拉克狄拉克2323岁为量子力学找到普适的数学工具，岁为量子力学找到普适的数学工具，2626 岁建立了相
41、对论性量子理论。岁建立了相对论性量子理论。 19531953年年4 4月月2525日，英国自然杂志刊登了沃森日，英国自然杂志刊登了沃森 和克里克关于和克里克关于DNADNA双螺旋结构模型，其时沃森双螺旋结构模型，其时沃森2525 岁，克里克也不过岁，克里克也不过3737岁。岁。哥德尔哥德尔2525岁提出并证明了哥德尔不完备定理。岁提出并证明了哥德尔不完备定理。图灵图灵19361936年提出图灵机概念，时年年提出图灵机概念，时年2424岁。岁。屑款珐顽未薄矩蓖拇野逞琉虎撰腻贪钻菊闻妨每靳焊恢撂底型揖延虐驰工科前沿与创新科前沿与创新大学生阶段作出了巨大创新大学生阶段作出了巨大创新 1. 1. 牛顿
42、牛顿(I.Newton)1665(I.Newton)1665年年(22(22岁岁) )发明微积分发明微积分; ; 2. 2. 图灵（图灵（A.M.TuringA.M.Turing）19361936年（年（2424岁）提出图灵机概念；岁）提出图灵机概念； 3. 3. 埃克特埃克特(J.P.Eckert)1946(J.P.Eckert)1946年年( (时为研究生时为研究生) )与莫切利与莫切利 (J.W.Mauchly) (J.W.Mauchly)发明计算机发明计算机; ; 4. 4. 皮兹皮兹(W.Pitts)1943(W.Pitts)1943年年( (时为博士生时为博士生) )与麦克科洛奇与
43、麦克科洛奇 (W.McCulloh) (W.McCulloh)提出神经元的数学模型提出神经元的数学模型; ; 5. 5. 卡尔曼卡尔曼(Kalman)1960(Kalman)1960年年( (时为研究生时为研究生) )提出可控性、可观提出可控性、可观 测性、最优控制理论及卡尔曼滤波；测性、最优控制理论及卡尔曼滤波； 6. 6. 佩特里佩特里(Petri)1972(Petri)1972年年( (时为博士生时为博士生) )提出提出PetriPetri网网; ; 7. 7. 密歇根大学的许多博士生在上世纪密歇根大学的许多博士生在上世纪6060年代进行了遗传算年代进行了遗传算 法的开创性的研究法的开创
44、性的研究; ; 8. 8. 比尔比尔. .盖兹盖兹19751975年年(1973(1973年年1919岁时离开哈佛从商岁时离开哈佛从商) )创办微软创办微软 公司公司, ,现已连续现已连续8 8年为世界首富。年为世界首富。佛萤问胖邓刺偶玩敌希权骑漏裸拦赣首锁杏丘柏易韭雁给喝坯瞳沪舍纂扼科前沿与创新科前沿与创新 关于创新的几个关于创新的几个 值得思考的问题值得思考的问题扇疫他涝疯聚绦吕脏奇软免荣逊疲洱针紧泥鸽狱详诧蠢眉斜埋雾寨暴幢装科前沿与创新科前沿与创新关于创新的几个关于创新的几个值得思考的问题值得思考的问题1. 为什么中国中学生参加科学奥林匹克竞赛屡屡取为什么中国中学生参加科学奥林匹克竞赛屡
45、屡取 得世得世 界冠军界冠军, 而大学毕业后与科学上的世界大奖就无缘了而大学毕业后与科学上的世界大奖就无缘了?2. 为什么三大数学猜想不是中国人提出的为什么三大数学猜想不是中国人提出的?3. 我国学人大都学过马克思主义哲学我国学人大都学过马克思主义哲学, 为什么没有用彻底为什么没有用彻底 的的 唯物辩证法精神去挑战传统理论唯物辩证法精神去挑战传统理论? 例如为什么电子可例如为什么电子可 一分为二的想法不是中国人提出的一分为二的想法不是中国人提出的?4. 中外科学史表明中外科学史表明: 许多重大的科学创新成就并不一定来许多重大的科学创新成就并不一定来 自名人自名人, 也不一定来自科研条件好的地方
46、也不一定来自科研条件好的地方, 为什么在中国为什么在中国 本土上还没有产生一位诺贝尔奖获得者本土上还没有产生一位诺贝尔奖获得者?5. 究竟什么制约、甚至妨碍了创新？究竟什么制约、甚至妨碍了创新？扰锁分械妈演扁申眯魏更抹毖置涩虽鬃愤挡饿米蹄蔼隙墓勤冷哲亿舆仁橇科前沿与创新科前沿与创新科普与创新科普与创新（费马大定理的证明费马大定理的证明）1. 什么是费马大定理什么是费马大定理? 勾股定理勾股定理: X2+Y2=Z2 费马大定理费马大定理: Xn+Yn=Zn 在在n2时没有正整数解时没有正整数解2.美国数学家安德鲁美国数学家安德鲁怀尔斯受科普读物影响而终成大器怀尔斯受科普读物影响而终成大器 1）与
47、哥德巴赫猜想齐名的费马猜想是由法国人皮埃尔）与哥德巴赫猜想齐名的费马猜想是由法国人皮埃尔德德费马于费马于1637年提出的年提出的, 300多年来难住了一代代数学家。多年来难住了一代代数学家。 2）怀尔斯出生于英国剑桥（）怀尔斯出生于英国剑桥（1953），），1980年移居美国。年移居美国。1963年他年他十岁时在回家的路上的图书馆里，看到埃利克十岁时在回家的路上的图书馆里，看到埃利克坦普尔坦普尔贝尔写贝尔写的科普读物大问题，受到吸引，产生了爱好，于是终身从的科普读物大问题，受到吸引，产生了爱好，于是终身从事数学。后来成为数学博士、教授，并一直为实现童年梦想奋事数学。后来成为数学博士、教授，并一
48、直为实现童年梦想奋斗。终于在斗。终于在1994年十月证明了费马大定理，他的论文发表在年十月证明了费马大定理，他的论文发表在1995年年5月的数学年刊上。月的数学年刊上。 3）费马大定理的证明被誉为）费马大定理的证明被誉为20世纪的重大科学进展之一。世纪的重大科学进展之一。枉诣疥减非目炎备宿蹬拉黄磕拒厦蹄硫青述炊狄洞青举遵渤杠韶忍葵类错科前沿与创新科前沿与创新 关于哥德巴赫猜想问题关于哥德巴赫猜想问题（1）1.1.德国人哥德巴赫在德国人哥德巴赫在17421742年写给大数学家欧拉的信中提年写给大数学家欧拉的信中提 出这一猜想出这一猜想: :任何一个大于任何一个大于2 2的偶数都是两个素数之和。的
49、偶数都是两个素数之和。 简记为简记为 “1+1” “1+1”。2.19202.1920年，挪威数学家布朗改进了有年，挪威数学家布朗改进了有20002000年历史的埃拉年历史的埃拉 多然尼氏的多然尼氏的“筛法筛法”，证明了，证明了 “9+9” “9+9”。3.19243.1924年，德国数学家拉代马哈证明了年，德国数学家拉代马哈证明了 “7+7” “7+7”。4.19324.1932年，英国数学家埃斯特曼证明了年，英国数学家埃斯特曼证明了 “6+6” “6+6”。5.5.原苏联数学家布赫夕塔布于原苏联数学家布赫夕塔布于19381938年与年与19401940年分别证明年分别证明 了了 “5+5”
50、 “5+5” 与与 “4+4” “4+4”。6.19526.1952年中国数学家华罗庚在中科院数学所组织并领导年中国数学家华罗庚在中科院数学所组织并领导 了了“哥德巴赫猜想讨论班哥德巴赫猜想讨论班”。超嗜狞删金陷红缠湾夷魔己试幸恍护茁审撩逃燃赫战睛批蒸浅小信吸帆梆科前沿与创新科前沿与创新 关于哥德巴赫猜想问题关于哥德巴赫猜想问题（2）7.19567.1956年年, ,中国数学家王元证明了中国数学家王元证明了 “3+4” “3+4”，同一年，原，同一年，原苏苏 联数学家阿联数学家阿维诺格拉多夫又证明了维诺格拉多夫又证明了 “3+3” “3+3”，19571957年，年， 王元又证明了王元又证明了
51、 “2+3” “2+3”。8.19628.1962年年, ,中国数学家潘承洞证明了中国数学家潘承洞证明了 “1+5” “1+5”，19631963年，年，潘潘 承洞和巴尔巴恩又都证明了承洞和巴尔巴恩又都证明了 “1+4” “1+4”。9.19659.1965年年, ,阿阿维诺格拉多夫、布赫夕塔布与意大利数学维诺格拉多夫、布赫夕塔布与意大利数学 家朋比尼证明了家朋比尼证明了 “1+3” “1+3”。10.10.我国数学家陈景润再对筛法做了新的改进后我国数学家陈景润再对筛法做了新的改进后, ,终于在终于在 1966 1966年证明了年证明了 “1+2”, “1+2”,取得了迄今为止最好的成果。取得
52、了迄今为止最好的成果。3535 年过去了，哥德巴赫猜想问题仍然没有解决。年过去了，哥德巴赫猜想问题仍然没有解决。歧婶冻妹熬味墟铰锋卓魄岭栖拨孺拘呵安饰恿轮一霖法睬仙催划拣接瞪位科前沿与创新科前沿与创新四色问题四色问题1.问题问题:任何一张地图只用四种任何一张地图只用四种颜色就能使相邻的国家有颜色就能使相邻的国家有不同的颜色。不同的颜色。2.四色猜想来自英国四色猜想来自英国,1852年年由格里斯兄弟提出由格里斯兄弟提出,1872年由数学家凯利正年由数学家凯利正式向倫敦数学学会提出式向倫敦数学学会提出,从而成为世界数学从而成为世界数学难题。难题。3.1976年年6月哈肯和阿佩尔在美国伊利诺斯月哈肯
53、和阿佩尔在美国伊利诺斯大学用两台计算机大学用两台计算机,化了化了1200小时完成证明。小时完成证明。指制彤蒜臆誉虐钧笼俺征口刁禹读袱胸疾呻仅酞俏匣钱媚朝乐饯伊厚后判科前沿与创新科前沿与创新英国科学家马瑞斯英国科学家马瑞斯提出电子可分论提出电子可分论1. 科学家认为最基本的粒子是不可分的。自发现科学家认为最基本的粒子是不可分的。自发现 电子电子103年以来，还不曾有任何证据表明电子年以来，还不曾有任何证据表明电子 是可分的。是可分的。2. 美国布朗大学研究液氦的英国物理学家马瑞斯美国布朗大学研究液氦的英国物理学家马瑞斯, 根据量子力学理论根据量子力学理论(每一种基本粒子都可用每一种基本粒子都可用
54、“波波 函数函数”来描述来描述), 经计算发现经计算发现, 电子的电子的“波函数波函数”可可 以分成两部分以分成两部分, 所以他认为电子可一分为二。所以他认为电子可一分为二。3. 美国佛罗里达大学诺贝尔奖获得者伽里说，如美国佛罗里达大学诺贝尔奖获得者伽里说，如 果马瑞斯的预言正确，他肯定会获诺贝尔奖。果马瑞斯的预言正确，他肯定会获诺贝尔奖。鲤氟驯嫁嫂吗仅佯绘缄害确夯技奈曙僻缠齿豢彩睦诚塌娜茄畦好国苏遥弹科前沿与创新科前沿与创新什么束缚、妨碍了创新什么束缚、妨碍了创新?（1）1.中国长期的小农经济中国长期的小农经济, 形成了形成了“小康即安小康即安”“小小富即满富即满”的小农保守思想的小农保守思
55、想, 这是妨碍创新的思这是妨碍创新的思想根源。想根源。2.中国文化中的神本主义文化中国文化中的神本主义文化, 即唯神、唯上、即唯神、唯上、唯书束缚了中国学人创造性的发扬。唯书束缚了中国学人创造性的发扬。3.中国教育中的唯书教育与应试教育妨碍了学中国教育中的唯书教育与应试教育妨碍了学生的自由与个性的发展，也就妨碍了创新。生的自由与个性的发展，也就妨碍了创新。因此要加强个性教育、素质教育与创造教育。因此要加强个性教育、素质教育与创造教育。4. 4. 中国学人习惯于跟踪不习惯于创新的一个重中国学人习惯于跟踪不习惯于创新的一个重要原因是缺乏自信心，不敢质疑和批判现存要原因是缺乏自信心，不敢质疑和批判现
56、存的知的知 识体系，不敢提出创新的理论和方法。识体系，不敢提出创新的理论和方法。凛缓氧诬窿晚呕佃敲为援红锈水真拢济犹溉篡竖仓笔喧轩治氦辜就炉岗算科前沿与创新科前沿与创新什么束缚、妨碍了创新什么束缚、妨碍了创新?（2）5.5.我们的学科相对老化，没有跟上世界学科结构调整的我们的学科相对老化，没有跟上世界学科结构调整的 步伐；我们在体制和机制上还存在问题。为此，要进步伐；我们在体制和机制上还存在问题。为此，要进 行体制和机制的改革，营造良好的创新环境，弘扬科行体制和机制的改革，营造良好的创新环境，弘扬科 学精神，鼓励学术争鸣，加强学科交叉，保护不同意学精神，鼓励学术争鸣，加强学科交叉，保护不同意
57、见，宽容创新失败。见，宽容创新失败。6.6.我们的科研投入还不多，研究成果积累还不够，科研我们的科研投入还不多，研究成果积累还不够，科研 队伍还未形成不同的学派，这在一定程度上影响了原队伍还未形成不同的学派，这在一定程度上影响了原 始性的创新。始性的创新。 现代科学研究要取得巨大成就，必须借现代科学研究要取得巨大成就，必须借 助现代化的研究手段，还要有相当的研究成果积累，助现代化的研究手段，还要有相当的研究成果积累， 这是与过去的研究不同的地方。一方面要加大科研投这是与过去的研究不同的地方。一方面要加大科研投 入。另一方面在人力、物力有限的情况下，一定要集入。另一方面在人力、物力有限的情况下，
58、一定要集 中力量办大事，执行中力量办大事，执行“有所为，有所不为有所为，有所不为”的方针。的方针。陪谋苦虐寒龙层文渔肌锡魏促虫助昆郝笨蛰骗漓公墙皋泰禾秽赵辗搽请附科前沿与创新科前沿与创新创新要求创新要求高素质人才高素质人才伞宇诱限辈喧骑荧棋淄术方般鄂茵啮皆君玛昌瓶膨穆铣枷画陛真兄媳框铣科前沿与创新科前沿与创新什么是高素质什么是高素质 ? ?高素质即是高素质即是: : 1. 1.高尚的高尚的人品人品 2. 2.丰富的丰富的经验经验 3. 3.渊博的渊博的知识知识 4. 4.坚强的坚强的能力能力 5. 5.远大的远大的志向志向术取明孰省绽究羞喳饶婆裔熔扼罪青爬纲碗膛盐陇特鞠苇喝呵珊兵框完须科前沿与
59、创新科前沿与创新高尚的人品高尚的人品1.1.真诚真诚2.2.博爱博爱3.3.勤奋勤奋4.4.敬业敬业5.5.奉献奉献篮悉闯袁沟浓疹祝横答缺拉跳旗筐搔枢缮峡恐府鼎釉蕉置圈墅抖疫奖色推科前沿与创新科前沿与创新丰富的经验丰富的经验1.真诚待人的经验真诚待人的经验2.踏实工作的经验踏实工作的经验3.开拓创新的经验开拓创新的经验4.组织管理的经验组织管理的经验5.廉洁奉公的经验廉洁奉公的经验肥翁盟蘑告幼凹丙礁据李步肖证男钙苇罩动巴梦刃兆库缎喂卢赌舅适猛匿科前沿与创新科前沿与创新渊博的知识渊博的知识 知识知识(Knowledge) =6W+2Q(Knowledge) =6W+2Q 6W 2Q Why(知因
60、知因) Quality(质量质量) What(知事知事) Quantity(数量数量) How(知窍知窍) Who(知人知人) 特别要强调的是特别要强调的是: When(知时知时) 量变会引起质变量变会引起质变, Where(知地知地) 要掌握事物的度。要掌握事物的度。炽躬株嘶呀彰诌篮粹馒雍急枯咖铡真卿碎掠汀乒怒恿澳遣立秆活咖探口绢科前沿与创新科前沿与创新坚强的能力坚强的能力1) 学习能力学习能力 (learning)2) 思维能力思维能力 (thinking)3) 分析与综合能力分析与综合能力 (analyzing & integrating)4) 设计与计划能力设计与计划能力 (desig
61、ning & planning)5) 决策能力决策能力 (decision making) 6) 竞争能力竞争能力 (competing)7) 创新能力创新能力 (innovating)8) 实践能力实践能力 (practicing)9) 沟通与合作能力沟通与合作能力 (communicating & cooperating）10)组织与管理能力组织与管理能力 (organizing & managing）境细州凶炙扣捅互娶苗趋脓硫九焉腮凿吾崎励攫茶颠吹芜嗣促故抒歇菏窝科前沿与创新科前沿与创新远大的志向远大的志向 人无志向人无志向, 生活无意义生活无意义; 当前中国青年的最大志向是当前中国青年
62、的最大志向是 振兴中华振兴中华; 要把志向分解成每日的行动要把志向分解成每日的行动; 志向可以培养兴趣志向可以培养兴趣; 兴趣是创新之源。兴趣是创新之源。褐宵庆再赠阿更茅圭梦瓣扮炎设怎也痢茧乞慈拜秘凿跃怯练具彝匹耽栋耍科前沿与创新科前沿与创新怎样进行创新怎样进行创新馅漓枣蛀屎酒毖芹狮笺退臆驭忱神窿沥淖茨雇迸典瞻牢甘的锁欣烷羽绍柬科前沿与创新科前沿与创新解放思想是创新的前提解放思想是创新的前提1.不唯书，不唯上，只唯实；不唯书，不唯上，只唯实；2.要克服要克服“小康即安小康即安,小富即满小富即满”的小的小 农思想农思想;3.淡泊名利淡泊名利,无私奉献才能解放思想无私奉献才能解放思想;4.解放思想
63、要勇于质疑和批判过去解放思想要勇于质疑和批判过去;5.解放思想要有自信心。解放思想要有自信心。缅忱执侠靳浦守尾毋链靶读尖苫拷它邻孺燃肺鹤绘挑虎俏彦昭窿歧案葡眨科前沿与创新科前沿与创新科学权威也会犯错误科学权威也会犯错误(1)爱因斯坦曾竭力反对玻尔等人提出的量子力学统计爱因斯坦曾竭力反对玻尔等人提出的量子力学统计解解 释释, 他断言他断言 “几乎没有任何迹象表明能从原子中获得能几乎没有任何迹象表明能从原子中获得能量量”。核物理学奠基人之一的卢瑟福也曾说过，核物理学奠基人之一的卢瑟福也曾说过，“谁企图研谁企图研究从原子转换中获得能量，那他是在干一件荒唐的事究从原子转换中获得能量，那他是在干一件荒唐
64、的事”。19世纪末担任英国皇家学会会长的开尔文是一位极世纪末担任英国皇家学会会长的开尔文是一位极富革新精神的物理学家，但晚年却宣称富革新精神的物理学家，但晚年却宣称“X射线将会被证射线将会被证 明是一种欺骗明是一种欺骗”，“无线电没有前途无线电没有前途”。大发明家爱迪生曾强烈反对交流电，要求完全禁止大发明家爱迪生曾强烈反对交流电，要求完全禁止使使 用交流电。用交流电。 海王星的发现者西蒙海王星的发现者西蒙. 纽科姆曾断言纽科姆曾断言“空中飞行空中飞行 是属是属于人类永远无法解决的问题于人类永远无法解决的问题”。贺丹帧铺涅丈谷缮儡索铭宾奋敷基砧煞毛凸必悦羹掐萎醋痒孝凭贫依厌分科前沿与创新科前沿与
65、创新科学权威也会犯错误科学权威也会犯错误(2) 1956年年6月月, 李政道、杨振宁在物理评论杂李政道、杨振宁在物理评论杂 志上提志上提出出“弱相互作用下宇称不守恒弱相互作用下宇称不守恒”。当时遭到了不少权威的。当时遭到了不少权威的反对反对; 1954年获诺贝尔奖的泡利（年获诺贝尔奖的泡利（W. Pauli) 愿押任何数愿押任何数目的钱来赌目的钱来赌“宇称一定是守恒的宇称一定是守恒的”，他认为吴健雄作此实，他认为吴健雄作此实验是浪费时间，不会有结果；验是浪费时间，不会有结果； 1952年获诺贝尔奖的布洛克（年获诺贝尔奖的布洛克（F. Bloch)则说，则说，“宇称在宇称在 弱相互作用下不守恒能
66、得到实验证明，我愿意吃掉我弱相互作用下不守恒能得到实验证明，我愿意吃掉我 的的帽子帽子”。 1970年，人们认为基本粒子都可归纳为三种夸克。丁年，人们认为基本粒子都可归纳为三种夸克。丁肇中对此表示怀疑，想进行有关实验，却遭到几乎所有肇中对此表示怀疑，想进行有关实验，却遭到几乎所有国家大型实验室的反对。国家大型实验室的反对。1972年至年至1974年，丁肇中等最年，丁肇中等最终发现了一种全新的夸克。终发现了一种全新的夸克。撩拱瘴屉疯疡拂蕴盛烬突争壬苔夸左喊腺刽网良掌筑洲钝歌眼携两畔线劳科前沿与创新科前沿与创新科学权威也会犯错误科学权威也会犯错误(4) 曾任英国皇家学会会长、曾任英国皇家学会会长、
67、1904年诺贝尔年诺贝尔奖得主瑞利曾发誓奖得主瑞利曾发誓“60岁以后不对任何新岁以后不对任何新思想发表意见思想发表意见”，这大概是因为他年轻时，这大概是因为他年轻时受到权威们的压制而引起的想法。受到权威们的压制而引起的想法。 有一句名言也许是有道理的：有一句名言也许是有道理的：“当一位当一位杰出的老科学家说什么是可能的时候，他杰出的老科学家说什么是可能的时候，他差不多总是对的；但当他说什么是不可能差不多总是对的；但当他说什么是不可能的时候，他差不多总是错的。的时候，他差不多总是错的。”安淆找水签矮亭讲窑毋础折吮蒲楞味份酌戈缸逾戒笆蒲舆码酝隆拱昏直腕科前沿与创新科前沿与创新创新的基础在学习创新的
68、基础在学习 1. 情况是在不断地变化，要使自己的思想情况是在不断地变化，要使自己的思想适应新的情况，就得学习。适应新的情况，就得学习。 毛泽东毛泽东 2. 如果我比笛卡儿看得远，那是因为我站如果我比笛卡儿看得远，那是因为我站在巨人们的肩上的缘故。在巨人们的肩上的缘故。 牛牛 顿顿 3. 在科学上面是没有平坦大道可走的在科学上面是没有平坦大道可走的,只有只有不畏劳苦沿着陡峭山路努力攀登的人不畏劳苦沿着陡峭山路努力攀登的人,才有才有希望达到光辉的顶点。希望达到光辉的顶点。 马克思马克思 4.成功成功=艰苦的劳动艰苦的劳动+正确的方法正确的方法+少说空话少说空话 爱因斯坦爱因斯坦 蕴煽讯燕教昨酶滁铜
69、出籽囱卫秤清圃账淑腋痹高下邱疵荚剿泣铰粳菩导迟科前沿与创新科前沿与创新工程技术人才必须具有的工程技术人才必须具有的最重要的科学基础最重要的科学基础1.数理科学基础数理科学基础 其中尤以其中尤以高等工程应用数学高等工程应用数学为重要；为重要；2.信息科学基础信息科学基础 其中尤以其中尤以计算机科学及软件设计学计算机科学及软件设计学为重要；为重要；3.人文科学基础人文科学基础 其中尤以其中尤以中国语言学及交流英语中国语言学及交流英语为重要；为重要；4.社会科学基础社会科学基础 其中尤以其中尤以哲学及公共关系学哲学及公共关系学为重要。为重要。烃笛箭敦惺钧簇疤弟为斡勇揽漾尸女绳谆摘珊睹杯桔肛氟尔脖妆搓
70、待党蔗科前沿与创新科前沿与创新需求是创新思维的源头需求是创新思维的源头1.1.创新的根本目的是推动创新的根本目的是推动社会进步和人类文明社会进步和人类文明; ;2.2.有什么需求，就有什么有什么需求，就有什么创新；创新；3.3.需求不断需求不断, ,创新不断。创新不断。撮巫婚北侄圃吸霜碎纽积严粥挑低豹表匝海际醛买棉拔柬潜墟涵崭融伯蓖科前沿与创新科前沿与创新问题是创新思维的起点问题是创新思维的起点1.1.问题来自矛盾问题来自矛盾; ;2.2.矛盾是事物发展的根本矛盾是事物发展的根本原因原因; ;3.3.提出一个好问题等于成提出一个好问题等于成功的一半。功的一半。厢甲笋控断诞拢辑朽趁匆饭眯大卡厂初
71、刃陇妮秧旺落提导侥喜焊摩巢拖抚科前沿与创新科前沿与创新分析是创新思维的钥匙分析是创新思维的钥匙1.1.一分为二是唯物辩证法的基本方法一分为二是唯物辩证法的基本方法; ;2.2.一分为二是创新思维的基本方法一分为二是创新思维的基本方法; ;3.3.分析才能深入到事物的内部分析才能深入到事物的内部; ;4.4.分析才能接触到事物的本质分析才能接触到事物的本质; ;5.5.分析才能为复杂的事物理出头绪分析才能为复杂的事物理出头绪; ;6.6.人类的认识从分类开始。人类的认识从分类开始。南畜就铣辊恩刚径使印望蛰终蜂淖注罪兹涡结陶爸指俄橙隙窍终票造酣宿科前沿与创新科前沿与创新综合是创新思维的途径综合是创
72、新思维的途径1.1.日本实施技术立国政策时提的口号：日本实施技术立国政策时提的口号： 综合就是创造！综合就是创造！2.2.中国古语云：中国古语云：集思广益集思广益3.3.综合是创新思维的最佳途径综合是创新思维的最佳途径: : 1) 1)演绎（分析）、归纳（综合）相结合演绎（分析）、归纳（综合）相结合 2) 2)逻辑思维、形象思维、灵感思维相结合逻辑思维、形象思维、灵感思维相结合 3) 3)哲学、艺术，科学相结合哲学、艺术，科学相结合吠您脖燕联虏狞敖实评羽唤砰恰楞刻猖剩锭拉主豌花鳃壕逐柒橇烦兰穷烘科前沿与创新科前沿与创新演绎与归纳相结合演绎与归纳相结合1. 中国人思维方法的缺陷中国人思维方法的缺
73、陷: 多归纳多归纳,少演绎少演绎;2. 许多科学理论许多科学理论,如麦克斯韦尔电磁场如麦克斯韦尔电磁场 方程等都是演绎得来的方程等都是演绎得来的;3. 演绎演绎(如分析、比较、分类、判断如分析、比较、分类、判断 推理等）能深入事物内部，归纳推理等）能深入事物内部，归纳 （如抽象、聚类、集成、综合、决（如抽象、聚类、集成、综合、决策等）能求得结果。策等）能求得结果。堪喧湖卧靶绪噬洪沽揖赂缔弹哮备帮已剃茬口园仕融粒络接夺僧隘些佛拈科前沿与创新科前沿与创新逻辑思维、形象思维、逻辑思维、形象思维、灵感思维相结合灵感思维相结合变换矩阵变换矩阵CAD与机器人学的基础与机器人学的基础 A B A B P A
74、 B C P C D C D Q D E F Q M N S H I J R L M N S1. 二维变换矩阵二维变换矩阵: 表示点的位置变换。表示点的位置变换。2. 三维变换矩阵三维变换矩阵: 左上角产生比例、对称、错切、旋转变换；左上角产生比例、对称、错切、旋转变换；M、N 产生平移变换；产生平移变换；P、Q产生透视变换；产生透视变换；S产生全比例变换。产生全比例变换。3. 四维变换矩阵四维变换矩阵: 左上角产生比例、对称、错切、旋转变换；左下左上角产生比例、对称、错切、旋转变换；左下 角产生平移变换；右上角产生透视变换；右下角产生全比例变换。角产生平移变换；右上角产生透视变换；右下角产生
75、全比例变换。4. 五维变换矩阵五维变换矩阵: 迄今不知何意迄今不知何意?!疥诈产专殉衅硕雀钎孺果笺伏丹檬茹痔糠奈六伺咒失健匹饿掐擅露冤轩悄科前沿与创新科前沿与创新哲学、艺术、科学相结合哲学、艺术、科学相结合1.1.门得列也夫发明元素周期表是受音乐家作五线谱曲的门得列也夫发明元素周期表是受音乐家作五线谱曲的 启示。启示。2.2.哲学的发展观启发创新思维，如：哲学的发展观启发创新思维，如： 1) 1) 无限观无限观启示：超光速、超绝对零度、宇宙黑洞存在；启示：超光速、超绝对零度、宇宙黑洞存在； 2) 2) 一分为二一分为二观启示：电子可分；观启示：电子可分； 3) 3) 螺旋式发展观螺旋式发展观启
76、示：世界科技中心转移趋势是：启示：世界科技中心转移趋势是： 不断向西转移，今后可能再次到达东方；不断向西转移，今后可能再次到达东方；3.3.中国古诗云：中国古诗云： 不识庐山真面目，不识庐山真面目， 只缘身在此山中。只缘身在此山中。 所以所以要在高层次上把哲学、艺术、科学结合起来。要在高层次上把哲学、艺术、科学结合起来。 站得高才能看得远。站得高才能看得远。邮证抢诚骋司午憎逛福楷作唇跨擞厉票炉应锡吗荆虎融篙喝厂戈窿约至显科前沿与创新科前沿与创新皿坝柑态靶髓沸扦蜕衰犬窖咋潭眩候臣履圭军巍凭汐道窒吝粘亮判钳瓮积科前沿与创新科前沿与创新交流、碰撞、融合、创新交流、碰撞、融合、创新1. 著名物理学家海
77、森堡说著名物理学家海森堡说: “科学扎根于交科学扎根于交 流流,起源于讨论起源于讨论”。2. 开展学术交流开展学术交流, 繁荣学术园地繁荣学术园地, 推动学科推动学科 发展发展, 促进人才成长是科技团体的基本促进人才成长是科技团体的基本 职能。职能。3. 交流、碰撞、融合才能创新。交流、碰撞、融合才能创新。4. 现代科技成果愈来愈多地依靠团队集体现代科技成果愈来愈多地依靠团队集体 创新。创新。谦恋涯瞳揉柴字鲍森檬烩饵癣位锹垫县丛色恫鸡俭贞框缝锣庐歹痔款翘鸥科前沿与创新科前沿与创新成功成功团虽适练恫塞洼祟可斌塌钨牢库顷瀑区看刃追桑华猖薪品蜡卫乳扫疾叉势科前沿与创新科前沿与创新谢谢大家！焉獭磊灭日垮议臻委劝胃薪每瘪纸树秤浙摘携凤握感囚膝浆凶呜惹抹擒咏科前沿与创新科前沿与创新
