科学与革命毕业论文

一百年以前，爱因斯坦写下了五篇科学史上著名的论文，他们是关于光的产生和转化的一个启发性观点。这篇论文讨论了光量子及光电效应。第二篇是分子大小的新测定，推导出分子计算速度的计算公式。第三篇是热的分子运动论，所要求静止一体中圆副小分子的运动，提出了原子确实存在的证明。第四篇是论动体的变动力学，提出了时空关系的新理论，正是因为这篇论文，拉开了近代物理学的序幕。第五篇是物体的惯性是否决定其内能，根据狭义相对论提出了质量与能量可互换的思想，这应该是原子能释放的理论基础。 以量子论和相对论为基础的近代物理学革命，将科学引入到了一个新的时代，人类认知的初期伸向了广袤的宇宙，伸向了遥远的宇宙起源之初，伸向人类未曾了解过的微观物质层面，伸向了生命领域跟神经、脑等认知器官的领域。近代物理学革命，在以后的岁月里，还引发了生命科学的革命，这一切都改变了人类的物质观、时空观、生命观和宇宙观。近代物理学革命，它催生出了核能、半导体、激光、新材料和超导技术等，促进了一批新技术的飞速发展，并且籍此而改变了人类现代的生产与生活方式，将人类推进到了一个知识经济的新时代。 现在来看看他们的成就究竟给我们带来一些什么启示呢？ 第一、是实验和理论之间的矛盾，催生了新的科学概念。当时一些物理现象的发现，新物理现象的发现，以及预示了经典物理学解释的局限性。比如热辐射现象的新的实验观测对当时的经典物理学理论提出了置疑，麦克斯伟电磁场理论虽然能够比较好的解释电磁波以及光的传播，但是对于热辐射它的辐射跟吸收无能为力。而热辐射研究又引发了一系列物理学新的发现,成为了量子论诞生的逻辑起点，作为能量的量子概念诞生它是在1900年，普郎克最早提出的，他的推广导致描述微观粒子运动的量子力学在1920年以后逐步完善，大概25、26年左右，并且进而与狭义相对论结合，发展出描述微观粒子产生跟奥秘的量子场论。量子场论的发展，也经历了经典量子场论，规范量子场论，分别是对称的跟不对称的，和超对称量子场论这三个发展阶段，量子场论不仅揭开了人们肉眼看不见的微观物质世界的规律，也加深了人类对宇宙演化的理解，更新了人们认识客观世界的方式，并且也带来了一系列重大的技术方面的突破。所以从这点可以看到，科学归根到底是证实知识体系，一旦理论与严密的实验结果出现了不一致，无论这种理论权威性如何，无论这种理论曾经得到多少人，多少年的信奉，作为一名科学家，都有理由去质疑这个理论本身，并且努力去完善它，或者创造新的理论去替代它。科学探索的最终结果是对发现的自然现象做出精确的理论解释，而做出理论解释，不仅需要有严谨的科学态度，理性的质疑精神，更需要深邃的思考能力和缜密的分析能力，以及理论思维的能力。我们前面看到的这些科学家，他们不光注重实验，而且注重理性的思维，而且注重运用数学的工具来进行科学的概括。这是第一点。 第二、重大的科学突破往往始于凝练出重要的科学问题。提出问题，可能比解决问题来的更重要。问题提出了，即便你提出问题的人在有生之年没有能解决，其他的科学家或者我们的子孙后代，总有一天会解决这个问题。所以凝练科学目标，凝练科学问题，在当代现代更加的重要。如果你提不出科学问题，你就没有明确的工作目标。爱因斯坦提出的相对论，就是一种崭新的时空观。相对论的关键科学问题，是在于同时的相对性。相对论合理地解释了时空相互之间的联系，时空空间与物质分布相联系，物质和能量相联系，根本改造了牛顿以来经典的物理学知识体系，不仅与量子力学一起构成了20世纪物理学发展的基础，而且把人类对于自然的认识提升到了一个全新的水平，深刻的影响了人们以后的思维方式以及世界观。 第三、给我们的启示，我认为是科学的想象力需要严谨的实验证据支持。前面讲到了提出科学问题很重要，要勇于挑战已有的科学理论，勇敢的提出质疑，但是这种质疑绝不是胡思乱想，绝不是毫无根据的，狂妄的去挑战已有的真理，而是需要严谨的实验作为依据。1917年荷兰著名的天文学家德西特，1922年俄国数学家副里德曼以及1927年比利时的物理学家勒每特先后提出了膨胀宇宙论，美国的天文学家哈玻，所观测到的红移定律等，红移现象等有力地支持了宇宙膨胀理论。俄国出身的美国物理学家加莫夫 1946年基于膨胀理论的基础上，根据引入合物理的知识，提出了宇宙大爆炸理论，认为宇宙的起源是温度和密度接近无穷大的原始火球爆炸而产生的。1964年，美国两位电讯工程师彭齐亚跟威尔逊在研究卫星的电波通信的时候，他们制作了一个非常灵敏的接收机，接收到了来自宇宙各方向强度都不变的背景微波辐射，这种微波辐射恰好相当于左右的遥远宇宙的黑体辐射，跟前面的预言是非常之接近的。这一表现被认为是证实了宇宙大爆炸学说的背景辐射的预言，随后大爆炸学说被广泛的接受，并且发展成为当代宇宙学的一个标准模型。 第四、从物理学启示当中，一条重要的启示是物理学包括其他的自然科学，都需要数学语言。因为数学是对数与形的简捷的概括和优美的表达方式，所以物理的规律，往往用数学语言来表达。近代物理学的书写语言几乎都是数学，革命导师马克思曾经认为，只有当一门科学成功地运用数学才可以认为是成熟了的学科。但是现在马克思的这一结论，还需要在生命科学领域里边得到证实，因为生命科学尤其到了分子生物学这个阶段，目前还没有一个统一的、成熟的数学方程可以概括它的规律，也许人们还没有走到这一步。在20世纪，物理学与数学的紧密关系，远非其前三个世纪所能比，并且越来越显示出数学与物理的内在的一致性。可以认为，物理学不仅是数学家面临大量新的数学问题，而且某种意义上也能够引领着数学家朝着起先还梦想不到的地方前进。 第五、新仪器的发明为当代科学打开了新的途径跟窗口在科学已经越来越依赖于研究手段的今天，实验手段的进步不仅可以有助于理论突破，甚至可以打开新的窗口，改变科学家的思路，开辟新的研究领域，任何轻视实验手段和方法的思想，都可能使科学处于停滞和陷于困境。这也是为什么在理论物理取得巨大成就的今天，人们还要耗费须资，去制造对撞机，去制造天文望远镜，去制造聚变实验装置，去制造一个又一个有巨大分辨率的电子计算机，核磁共振设备等等。 第六个启示是物理学与生命科学之间相互作用。生命是物质的，所以物理学的发展也必定要涉及涵盖生命物质的规律的研究。物理学与其他自然科学交叉与相互作用，曾经产生并形成了科学物理学，生物物理学和心理物理学，天体物理学、地球物理学，大气物理学海洋物理学和空间物理学等诸多的交叉学科，这种交叉和相互作用最突出的表现还在于，20世纪的生命科学在物理学的基础上发生了革命性的变化，也就是DNA双螺旋结构的发现以及分子生物学的信息。 1970年基因重组开辟了基因技术工程应用的可能性，从而使人类看到了运用生物技术造福人类的广阔的前景。生命科学的这种革命性的变革正是物理学、化学和生物学等相互交叉的结果，在这个过程当中，物理学的概念与方法以及物理学家深入到生命科学领域进行探索，为此做出了重要的贡献。所以现在看来，学生命科学跟学物理之间，包括跟数学之间，没有不可跨越的鸿沟，许多有成就的生命科学家，有些就是来自于物理学、化学等其他领域。有许多原本学物理的科学家，他成名以后，兴趣转移到去参与生命科学的研究，量子力学的创立者薛定蛾，1944年写过《生命是什么》，这一书曾深刻影响了一批物理学家和生物学家的思想，促成了分子生物学诞生出了三个基本的学派，这就是比德尔代表的化学学派，德尔布吕克代表的信息学派，以及肯德鲁代表的结构学派。 第七、社会需求的拉动以及科学与技术之间的相互作用是推动物理学近百年进步的根本原因。以纳米技术为基础新的工具将导致小于100纳米超微分子器件的诞生，这些分子器件可能具有更为主动和复杂的性能，能够帮助人类完成更为复杂的操作，或者精确的操作，基于分子装配的纳米技术，将能够对物质结构进行完全的事先的设计跟控制，使人类能够按照自然规律制备出超微的智能器件，半导体集成电路和纳米科技的发展表明，导致科技进步的动力不仅来源于科学家工程师的创造欲，而且来源于社会需求的拉动。 物理学在为我们解释周边物质世界的同时，也为我们营造出了内容丰富、思维缜密，不断创新，妙趣无穷的理论方法和实验体系。20世纪的近代物理学革命与19到20世纪之交的物理学形势相关，那时物理学上空有两朵所谓乌云，竟使得一些物理学家惊呼出现了物理学危机。近代物理学革命不仅解决了两朵乌云导致的这场危机，而且把整个物理学自然科学都置于以量子论和相对论两大理论为支柱的现代物理学的基础之上。19世纪的最后一天，欧洲著名的科学家曾经欢聚一堂，会上，有一位英国著名的物理学家汤姆生，回顾物理学所取得的伟大成就时说，物理大厦已经落成，所剩的只是一些修饰工作，同时他在展望20世纪物理学前景时，却若有所思的讲，动力理论肯定了热和光是运动的两种方式，现在它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云笼罩了，第一朵乌云出现在光的波动理论上，第二朵乌云出现在关于能量均分的麦克斯韦波兹曼理论上。这两朵乌云，现在被量子论跟相对论所驱散，虽然目前今天的物理学，诚然面临着一些重要的理论与实验问题亟待解决，比如类星体的能源问题，暗物质，暗能量和反物质的问题，爱因斯坦场方城的宇宙项问题等，中微子振荡问题，质子衰变问题等，但是到现在为止，物理学家还没有人像19世纪20世纪惊呼物理学的危机。相对论和量子论在科学各个领域的扩展与应用，虽然已经取得了很大成功，但科学永无止境，没有到非常完善的成动，看来一直作为精密科学典范的物理学还是魅力未减，作为其他经验科学基础的地位短时期还不会改变。现在我们的科学技术发展的重心开始向生命科学，向信息科学等倾斜，但是物理学依然是基础，数学依然是基础，是重要的工具，这一点并没有改变。物理学的巨大魅力还在于他从理论认识中，延伸出众多的技术原理，20世纪物理学为我们这个社会提供了四个主要的新技术的原理，这就是核能技术，半导体技术，包括大规模集成电路的技术，激光技术和超导技术。半导体技术，激光技术还衍生出网络技术，虽然在20世纪近代物理学革命以后，在约为3/4世纪的时间内，物理学并没有发生新的基础性的革命性的重大变革，物理学的进展主要还表现为对于相对论量子论的完善及推广应用上，但这并不意味着物理学的发展已经走到了尽头。 当代科学发展的态势和社会对科学的迫切需要，将在很大程度上影响科学未来发展的方向及特征。一些传统科学将继续保持相当的独特性，物理科学作为整个自然科学发展的基础地位一时还不会动摇，但是科学的学科结构重心无疑将转移到生命领域。 数学科学作为数与形的科学，其简洁精确优美的表述方式继续在子自然科学，应用技术与社会人文科学中得到更为广泛的利用。信息技术作为研究与知识信息交流，传播的技术手段，会随着自身发展及其与其他领域的结合不断进步，并通过广泛渗透促进社会各个领域的发展。各自然系统的研究以及自然科学人文社会科学之间的结合将成为跨学科研究的新的生长点，他们的发展和广泛运用，都将有力地推动学科间整合和交叉学科的诞生与繁荣。

科学技术是第一生产力。科学技术的发展引发并且推动工业革命。科技革命是资本主义国家生产力发展的三个阶段的总称，分为：第一次科技革命（工业革命或产业革命，时间是18世纪中期到19世纪，以蒸汽机的发明和使用为主要标志，使欧洲主要资本主义国家的几本主义制度得以确立）。第二次科技革命（电力革命，时间是19世纪最后几十年，以电力的广泛应用为主要标志，使主要资本主义国家相继进入帝国主义阶段）。第三次科技革命（新科技革命，时间是20世纪40年代至今，以电子计算机、原子能、空间科学技术的发明和应用为主要标志，极大地扩大了劳动对象，使劳动工具自动化、智能化，使资本主义社会的生产关系得到了局部调整，以适应生产力的发展要求）。工业革命和科技革命是有区别的:的区别在于他们转变为生产力的手段不同，工业革命是经验----技术成果（工具革新）----生产力；而科技革命是科学知识----技术成果----生产力。工业革命与科技革命都是生产力上的重大发展，两者没有本质上区别，只是所依托的时代和所呈现的侧重感上的差别而已 工业革命有时又称产业革命，指资本主义工业化的早期历程，即资本主义生产完成了从工场手工业向机器大工业过渡的阶段。

信息技术能量、材料、信息是物质世界的三个基本要素；随着科学技术与社会生活的不断发展，信息的重要性愈来愈显得突出.什么是信息？对这个问题从不同角度有不同的回答.从最一般的意义来说，信息指的是客观世界的物质运动与主观世界精神活动所表现出来的各种状态特征的总和.这些特征被人的感觉器官或仪器所感觉到或测量到并被纪录或表达下来，就成为了一些数据、图像、符号、语言、文字等，它们包含着所表征事物或事件的内容，即客观世界物质运动或主观世界精神活动的状态特征.信息技术则是有关信息的产生、收集、传输、接受、处理、存贮、检索等技术的总称

工业革命对19世纪科学的发展产生了重要的影响。

工厂手工劳动时积累的经验和生产技术的进步，由于英国较早地废除了行会制度，城镇手工业的发展不受地方行会势力的限制，具有更加自由的环境。资产阶级政府对发明创造的支持与奖励调动了劳动生产者的生产发明积极性，推动了工业革命的发生与发展。

商业革命使得英国商人更加富裕，同时英国殖民扩张为工商业发展提供了巨大的海外市场和丰富的原料，此外英国殖民地印度不仅拥有丰富的纺织经验，同时与印度棉布竞争也成为了推动英国纺织业改进生产工具的动力之一。此外英国拥有世界上规模最大的战舰来保护海外贸易的安全和市场秩序。

英国本土拥有丰富的煤炭资源，使用机器生产所消耗的能源成本低于欧洲大陆国家，使得采用机器生产代替手工生产的生产成本更低，有利于先进生产技术的推广。这一条件也是小农经济根深蒂固的法国所不具备的（劳动力成本低、能源成本高）。

扩展资料

以信息技术为中心的当代科技革命在全球蓬勃兴起，标志着人类从工业社会向信息社会的历史性跨越。信息技术包括微电子技术、光电子技术、计算机技术、通信技术、成像技术、显示技术等。

自20世纪90年代以来，信息技术向数字化、高速化、网络化、集成化和智能化迅速发展。它的高速发展及其广泛应用，引导着众多高新技术领域的变革，形成了一幅波澜壮阔的科技创新画面。

参考资料来源：百度百科-科学技术

参考资料来源：百度百科-工业革命

科学技术与未来——新科技革命的历史、现状及未来1 新科技革命产生的历史背景 新科技革命指的是20世纪50年代以来（至今方兴未艾）在世界范围信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、激光技术、新制造（加工）技术、空间开发技术、海洋开发技术……高新技术群落的崛起.新科技革命是科学技术作为一个系统，在一定社会历史条件下，自组织演化的必然结果.其产生的科学与技术方面的基础主要有以下二个方面.(1)第一次科学革命（16～19世纪）：自然科学摆脱神学统治，走上独立发展的道路，建立起近代自然科学体系，确立了实证科学的方法传统.第二次科学革命（19～20世纪初）：突破机械的自然观，人类的认识从宏观进入微观与宇观，发现了微观粒子运动的规律.第三次科学革命（20世纪50年代以来）：系统科学、非线性科学的兴起，使人类认识从追求简单性转变为探索复杂性.(2)以蒸气动力技术为主导的第一次技术革命（18世纪中叶～19世纪上叶），使生产的技术方式机械化.以电力技术为主导的第二次技术革命（19世纪中叶～20世纪初）使生产的技术方式在机械化的基础上电气化.以电子技术为主导的第三次技术革命（20世纪30年代～20世纪70年代）使生产的技术方式在机械化、电气化的基础上自动化.2 新科技革命的主要内容 新科技革命是上述历史上科学革命的产物、技术革命的继续及发展.信息技术能量、材料、信息是物质世界的三个基本要素；随着科学技术与社会生活的不断发展，信息的重要性愈来愈显得突出.什么是信息？对这个问题从不同角度有不同的回答.从最一般的意义来说，信息指的是客观世界的物质运动与主观世界精神活动所表现出来的各种状态特征的总和.这些特征被人的感觉器官或仪器所感觉到或测量到并被纪录或表达下来，就成为了一些数据、图像、符号、语言、文字等，它们包含着所表征事物或事件的内容，即客观世界物质运动或主观世界精神活动的状态特征.信息技术则是有关信息的产生、收集、传输、接受、处理、存贮、检索等技术的总称，包括微电子技术（提供电脑芯片）、计算机技术、通信技术、信息存贮技术、数据库技术、网络技术……在信息技术发展中，20世纪90年代在全球兴起的“信息高速公路热”，特别引人注目.信息高速公路的正式名称叫做“国家信息基础设施计划”，指的是建立起由信息库、信息处理机（计算机）、通信网以及各种电子设备组成的信息网络.每一个人在网络上既可以浏览信息，又可以发布信息，从而，把整个世界变成了一个“地球村”.生物技术生物是一种高级的物质运动形态，它们是同时具有自我更新、自我调节、自我复制的物质系统.生物技术指的是运用工程的方法对生命系统进行作用，以实现预期目的的一种技术，故生物技术又称为生物工程.在生物技术中，基因重组技术处于核心地位.基因重组技术指的是将某些具有特殊性能的遗传基因从生物体中分离出来并进行重组，然后再转移或整合到另一些生命体中去.由于这种基因重组技术的出现，人类就可以根据需要，用工程的方法来改造现有的生物物种或制造新的生物物种.在众多生物技术应用的项目中，“人类基因组计划”具有特殊的重要意义.1990年10月，“人类基因组计划”开始实施.其要点是：测出人类DNA中全部（约3×1010）核苷酸的顺序，搞清人类的10万个基因的全部蓝图以及这些基因在人类23对染色体上的位置.美国、英国、德国、日本、法国和中国的1 000多名科学家参加了这个计划的研究，于2006年胜利完成.“人类基因组计划”的完成及进一步研究（解读基因密码的含义）将对人类疾病（特别是癌症、艾滋病等疑难病）的预防及治疗产生决定性的作用，开辟人类延年益寿的新途径.新能源技术能源是指能够提供能量的自然资源.能源是一切物质活动的基础.目前，人类所使用的能源（煤、石油、天然气等）多为非再生能源，已日渐枯竭；因此，寻找新能源成为关系人类生存与发展的重大问题.20世纪70年代以来，人类加快了新能源的开发利用，目前主要集中在以下方面：（1）太阳能的开发利用太阳每年投射到地球上的能量为529×1024 J，比现在每年人类总消耗的能量大10 000多倍.20世纪70年代以来，人类加快了对太阳能开发利用的研究，已取得初步成效.在光—热转化、光—电转化、光—化学转化方面都取得一定突破，但离充分利用还有很大距离，有巨大的发展潜力.（2）地热能的开发利用地热资源是地球陆地表层以下10km深度内15～400℃范围含热能量.500 m以内地热贮量相当于4 948万亿吨标准煤.各地对地热资源的开发利用，正在因地制宜地广泛展开，前景十分广阔.（3）风能利用风力机可以将风能转变为电能、机械能、热能.据估计，在离地面100 m以内的上空，陆地风机可吸收的能量每年约×1012 kW, 相当于全世界水力发电的总和.（4）除此之外，新能源开发利用还包括核聚变能、海洋能、生物质能、氢能、可燃冰以及多种多样的节能技术.总之，新能源的开发利用完全可以消除多少有些令人恐慌的“能源危机”.新材料技术材料是物质世界三个基本要素之一，材料技术的发展是各种新技术发展的基础.20世纪70年代以来，具有各种特殊性能的材料（光导纤维、非晶态、新型陶瓷、碳60、钛合金、纳米材料、生物材料、智能材料等）不断涌现.据统计，目前已有25万种性能各异的材料问世，以满足生产及生活各方面的需要.某些重要材料的出现，往往导致某种程度的技术革命或推动新兴产业的出现，产生巨大的经济效益.例如，20世纪90年代蓬勃发展的纳米技术（10-7～10-9 m），由于其一系列独特的性能及广泛应用，就正在形成一个新产业群落并且推动并影响整个科学技术研究及产业的发展.激光技术激光是一种新型光源，它具有高亮度，方向性好，单色性好，脉冲时间短、覆盖波段宽且可调谐等优点，从而成一种强有力的技术手段.第一台激光器出现于20世纪60年代.20世纪70年代以来，找到可产生激光器振荡的工作物质千余种、激光谱线万余条、研制成不同类型的激光器数十种.与此同时，激光技术得到广泛应用，包括激光测量、激光全息、激光医学、激光通信、激光光谱分析、激光热处理激光信息、激光冷却及激光武器等诸多方面.新制造（加工）技术相对于传统的机械制造（加工）技术，新制造（加工）技术呈现出一系列新的面貌.其最突出的表现在以下方面：（1）计算机集成系统（CIMS）制造技术面对市场，从顾客的需要及企业的整体能力出发，利用电脑系统使产品的制造（加工）实现高质、低耗、快速的技术.（2）机器人技术利用机器人去进行一些特殊的制造（加工）作业.例如 水下机器人，室外遥控移动式机器人，精密装配机器人.（3）微加工技术20世纪90年代发展起来的纳米技术加工尺度已达到10-9 m，可以对单个原子、分子进行直接操作.空间开发技术20世纪50年代以来，宇航技术或空间开发技术得到迅猛发展.空间开发技术主要围绕以下三个方面展开.（1）人造卫星的发射及利用目前，人类向宇宙空间发射人造卫星约5 000个，包括资源卫星、气象卫星、通信卫星、技术试验卫星、科学探测卫星、军用卫星等，为人类的生存与发展作出巨大贡献.（2）空间工业化宇宙空间有许多地面上所没有的得天独厚的条件，如失重、高真空、强辐射、低温、超净等.目前，已发射各种类型的“空间站”进入太空，利用宇宙空间某些独特条件，进行科学实验与工业生产.（3）行星际探测把星际探测器发射到太空，已经对月球、金星、木星、土星、火星、彗星等进行了科学考察，为研究宇宙、星系、太阳、地球等的形成及演化收集第一手资料.海洋开发技术人类除向空间发展外，还试探着向海洋发展.海洋占地球面积71%，约×108 km2，是人类活动的广阔天地.目前，海洋资源开发技术主要包括以下方面：（1）海洋资源开发海洋中蕴涵着丰富的石油、天然气、各种金属矿.例如，近年在海洋中发现了一种称为“可燃冰”的新能源，所蕴藏的能量达×1010 t，超过地球上已探明的煤、石油、天然气能量贮存量的总和.目前美、中、日本、德国都在进行科学考察，进行开采“可燃冰”的试验.（2）海洋养殖与捕捞海洋养殖与捕捞有着悠久的历史.20世纪70年代以来的发展，主要是把海洋养殖与捕捞建立在现代科学技术基础上.（3）海洋能的开发利用海洋中有许多形式能量可开发利用，包括潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等.目前，各国都进行了一定的探索与开发.3 新科技革命的主要特点 新科技革命就性质而言，属于技术革命.按技术革命的时间顺序排列，这次技术革命是第四次技术革命.与历史上三次大的技术革命来比，这次技术革命呈现一系列特点.主导技术以技术群落的形式出现主导技术指的是代表某一历史时期技术发展的趋势与主流，影响到并推动着相关技术发展的那些技术.第一次技术革命的主导技术是蒸气动力技术，第二次技术革命的主导技术是电力技术，第三次技术革命的主导技术是电子技术.这一次技术革命的主导技术不只一项，而是一个群落，即由信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、新制造技术、激光技术、生物技术、空间开发技术、海洋开发技术……构成的一个群落.这个群落之间有如下关系：新能原技术、新材料技术、信息技术分别对应着人类物质活动的三要素（物质、能量、信息），是整个技术系统的基础；生物技术、空间开发技术、海洋开发技术代表着人类发展的三个方向： 空间、海洋、复杂性领域（生命系统是最典型最重要的复杂性领域）；而激光技术、新制造（加工）技术作为一种技术手段在各个领域都有应用.宏大的技术体系建立在深厚的理论基础之上与前三次技术革命相比，这次技术革命的理论基础广阔，深厚得多.从纵向来说，其理论基础为微观粒子的量子理论，其中，信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、新制造（加工）技术、激光技术等，分别用到不同层次（分子、原子、原子核、粒子等）的量子理论.从横向来说，其理论基础为复杂性科学，这种复杂性科学的成果、方法将为高新技术发展开辟新的途径.主导技术群落的科学含量高技术分为经验性技术与科学性技术，因此，对技术而言它们存在着一个科学含量的问题.这次技术革命呈现出科学技术化、技术科学化、科学技术一体化的特征.所以，这次技术革命往往称为新科技革命，其真实意义在于说明，这次技术革命的主导技术群落的科学含量非常高.使社会信息化社会信息化包括生产的技术方式与社会生活方式二个方面的信息化.生产方式分为生产的技术方式及生的社会方式.生产的技术方式指的是生产过程所使用的生产资料（首先是生产工具）、生产方法（工艺、协作、分工等）以及它们的结合，生产的社会方式则主要指生产关系.第一次技术革命使生产的技术方式机械化；第二次技术革命使生产的技术方式机械化、电气化；第三次技术革命使生产的技术方式机械化、电气化、自动化；第四次技术革命使生产的技术方式在机械化、电气化、自动化的基础上进一步信息化.这次革命不仅使生产的技术方式信息化，而且，使社会生活方式信息化，即使生产过程与社会生活过程同时成为信息流的运行过程.从而，对社会发展产生深刻而广泛的影响.4 新科技革命的未来发展 根据科学技术发展的一般规律及技术—产业转化原理，我们可以对新科技革命在21世纪的走向及趋势作出如下预测.第五次技术革命是智能化革命第四次技术革命主要解决信息化的问题；在信息化的过程中，已经开始接触到智能化的问题.在现阶段电脑技术中，引入了人的某些逻辑思维，常常称为智能化.目前智能化都是比较简单、低级的.智能化革命就在于：使智能计算机不仅具有人的逻辑思维能力（分类、归纳、分析、综合、推理等），而且，具有人的非逻辑思维能力（推测、联想、假设、论证、识别、反应、学习等）.大量的智能化计算机的出现及使用，将标志第五次技术革命——智能化革命的真正到来.其时间，可能发生在21世纪30～40年代.一系列新兴产业群落的崛起根据技术—产业转化原理，新科技革命的成果，在市场经济的条件下，在一定时期，将会转化并发展成为产业.目前，我们已经看到一系列新兴产业群落正在崛起.其中主要包括：（1）信息技术产业群电子信息产业（目前电子计算机产业将转化为人工智能产业）、信息咨询产业、超导信息产业、光信息产业、生物信息产业、宇宙信息产业（利用人造天体发布信息进行有效的预测与决策）等.（2）生物技术产业群基因产业（利用基因生产各种转基因产品）、生物化学产业、生物食品产业、生物医药产业（特别是基因技术在医药上的应用）、生物能源产业等.（3）纳米科技产业群纳米材料产业、纳米器件及设备产业（例如微型机器人）、纳米加工产业（在原子、分子水平上对材料、器件进行设计与加工）、纳米应用产业等.（4）宇宙开发产业群宇宙交通运输业、宇宙材料产业、宇宙能源产业（在太空建立太阳能发电站）、宇宙建筑业及宇宙旅游业等.（5）海洋开发产业群海洋机器人（21世纪进入全面应用），海洋资源业、海洋能源业、海水淡化业、海洋建筑业等.（6）“绿色”产业群人口产业（优生、胎教、保健、长寿）、“绿色”食品产业、环境工程、生态工程、循环经济等.（7）知识产业群在现代科技水平及自然科学与社会科学统一的基础上展开的咨询产业、软件产业、人才产业、文化产业、出版产业、传播产业等.科技社会建制的革命——科技经济一体化科技的社会建制指的是科学技术活动开展的社会组织形式.从历史上说，科学的社会建制经历过“实验室”、“科学团体”、“研究生制度”、“工业实验室”、“科学研究成为一种社会事业”、“科技园区”等阶段.科技园或高新技术产业开发区指的是一批大学、科研机构和企业在一定地域范围内相对集中，开展高新技术研究并发展高新技术产业的一种新型社区.这种科技园区，20世纪70年代以来，在世界各国得到蓬勃发展. 科技园或高新技术产业开发区的蓬勃发展使我们看到了科技活动一种新的组织形式与体制，那就科技经济一体化的社会建制.这种社会建制的一个突出的优点就是可以建立起科技转化为生产力并产生经济效益的有效机制：科技与经济之转化主要在组织内部完成，确立了技术创新的风险投资机制，任何一个有价值的技术创新都能较容易得到资金之支持，建立起有效的知识产权保护机制等.

科学革命、技术革命、产业革命和社会革命的关系 实际上是指科学革命、技术革命、产业革命的相互关系及其和社会革命的关系。科学革命是科学的基本观念、基本理论和科学观的根本变革、质变。是人对客观世界认识的飞跃阶段。19世纪的细胞学说、能量守恒和转化定律、达尔文进化论的三大发现；20世纪的系统论、控制论、信息论三论的确立。都是科学革命的标志。技术革命是指技术上具有广泛影响的根本性变革。蒸汽机的出现、电力的广泛应用、原子能和电子计算机的产生，标志着三次技术革命。产业革命是产业全面的巨大飞跃，包括生产体系、组织结构、经济结构等的根本变化。历史上农牧业的产生、小商品生产的出现、工业革命均属重大的产业革命。上述三大革命的相互关系是：科学革命是技术革命的前导和理论基础，科学概念和基本原理的突破，必然要引起技术革命。技术革命的成果在生产中的广泛应用，就会引起生产力的革命，即生产力的技术方面（生产工具和工艺过程）和社会方面（劳动方式）的全面根本的变革，从而引起产业革命。全面的产业革命已不仅是生产力的革命，还包括某些生产关系的变革。这三大革命的关系并非是单向性的，而是双向性的。产业革命又会对科学和技术产生巨大的反作用。技术革命在尚未引起大规模的产业革命之前，只要它一旦发生就要不断地反作用于科学，推动科研向纵深发展。当代新技术革命的特点，更加体现着三者关系的密不可分，科学——技术——生产一体化，形成不可分割的链条，而科学在发展链条中是决定性的因素。 社会革命是社会形态从低级向高级转变的社会运动。在阶级社会，它是通过革命阶级自觉运用革命手段解决社会经济基础和上层建筑的矛盾，以先进的社会制度代替不符合生产力发展的过时的社会制度，解放生产力。技术革命、产业革命的发展必然要求从根本上全面变革生产关系，以适应生产力的发展，而经济基础的根本变革又必须首先变革上层建筑。所以，技术革命、产业革命是社会革命的先导：首先，对社会革命的根源和条件起制约作用；其次，科学、技术和产业革命的水平、状况对社会革命的形势、进程、结局起制约作用，同时还对社会革命的方式和方法、战略和战术以及装备等起制约作用。反之，社会革命的成功，又为三大革命的进一步发展，扫清障碍，拓宽道路，调动起劳动者积极性，促进科研和生产向广度和深度更迅猛地发展。

革命或者改革命与社会进步为主题，写一篇历史的小论文，首先要写改革以后社会有哪些进步，你自己有哪些想法？

科学技术与未来》 教学目标 情感态度与价值观 本活动课通过让学生在课堂进行科技小论文的宣读交流，培养学生热爱科学、崇尚科学，并献身科学、探究科学奥秘的坚定信念。通过历史小论文的展示交流，培养学生谦虚好学、不断进取的自主研究精神和相互交流、配合的团队意识。 知识与能力 本活动课旨在通过让学生搜集近现代重大科技发展成就，了解近百年来人类在科学技术方面的发展，总结人类在近现代时期重大科学技术的发现和得失，培养学生归纳、搜集科学研究材料的能力。 过程与方法 本活动课通过教师指导学生通过科学书籍、网络等途径搜集近现代科学技术的发现、得失、发明故事等，指导学生对搜集的材料进行筛选，选择其中对自己有感染作用的内容，进行科技小论文的写作。 活动指导 1．建议教师在讲述“近现代的科学技术与文化”一课时，有选择地剪辑一些反映近现代科学技术成就的电影或电视片段给学生放映。激发学生的兴趣和探究精神。然后布置活动课内容，使学生对本活动课有一个思想准备。 2．教师要说明整个活动课分为材料搜集、写作、交流和展示四个环节，中心是写作与交流，即课下查询资料、写作；课上交流和展示各自的论文。对于历史小论文的写作，除应给学生提供一批用于写作参考的论文题目外，教师还应该制定一个详细计划，计划包括：规定写作格式要求，作业完成日期和论文的评分标准。 3．教师要向同学们说明主要借助科技著作、网络信息来搜寻人类科学技术发展进程的历史，追踪近百年来各国科学家在科学领域的重大发现历程，总结人类在科学探索和应用方面的得失，展望科学的未来。 搜集材料本身也是学生接受科学文化熏陶，摈除愚昧，树立攀登科学高峰思想的极好途径。主要是把自己对某一科学研究进程的了解、对科学家在科学探索中的杰出表现，钻研的方法和途径及自己所受的教育和想法，以文章形式写出来与同学们进行交流，从而培养学生用科学思想积极探索自然，及相互合作的精神。 4．学生在写作论文过程中，教师可以指导学生阅读有关的参考书、论文及网上资料。要鼓励学生发挥自身的主观能动性，写出真实水平的历史小论文。要让学生写出科学技术对人类社会的重大作用，并展望科学技术对人类未来生活的重要影响。要鼓励学生大胆创新，写出不同风格的历史论文。 5．在论文写作完成后，教师要抓紧时间完成论文的批改评分工作，争取使学生尽早知道论文的等级分，如果条件好的话，可以将该论文成绩计入学期总分，以激励学生学习历史的积极性。 重点与难点 重点：如何调动学生积极参与这项活动，并通过活动课培养学生树立追求科学、献身科学、相互合作的人文精神。 难点：如何避免活动流于形式，使学生在搜集材料上能够严肃认真，而不是敷衍了事对付老师。还有，就是论文的写作不要抄袭。 教学准备 教师准备：主要熟悉学生搜集的材料内容，把握好科学小论文的格式要求和评价标准，对未来科学发展的展望。为避免学生写作漫无边际，教师应预先向学生提供一批用于写作的参考论文题目，此外还应该制定一个详细计划，包括:写作格式要求，作业完成日期和论文评分标准规定。 学生准备：主要是搜集有关近现代科学研究成果，认识科学技术对人类社会文明发展所起的作用和影响。然后完成小论文的写作。 活动设计 这里主要是指教师对活动课的操作设计。由于活动课主要是展示学生搜集材料、叙述归纳综合、接受信息、判断、分析、反馈等诸多能力，所以，教师在活动课中应当扮演一个“后台导演”的角色。表面上看，是学生在课堂上进行活动，展示自己的才华，而实际上推动学生积极活动，争先恐后展示才华的，恰恰是活动的设计人——教师。教师要想让活动课出彩，就必须在活动前讲清活动课的主题目标是什么，怎样活动才是最佳表现等等。而学生只有明白了教师的设计意图，才能调动自身潜力，尽可能好地表现老师设计的主题。 活动案例 这是此课活动内容的部分串联词，仅仅是给老师提供一点思路。 教师的事前布置 20世纪的百年光阴如白驹过隙，转瞬已经过去。然而，这个世纪科学技术的创新和发展，给21世纪人类社会的文明发展留下了无尚的荣光。从莱特兄弟的第一架飞机上天到“阿波罗登月”计划成功；从第一颗人造卫星的上天到全球定点遥感卫星系统的出现；从第一台电子数字积分计算机的问世到今天能进行上百亿次计算的巨型计算机的出现；从50年代遗传基因物质的认识到今天克隆人的即将出现；从军事网络技术的成功到今天全球商业化因特网的建立……人类的智慧使科学技术发明层出不穷，并使全球人类的交往变得方便快捷无比。总之，20世纪灿烂辉煌的科学技术将载入史册，未来世界在科技的装点下将更加灿烂辉煌。为了进一步了解20世纪人类科学技术的发展，学习科学家献身科学、造福人类的崇高精神，培养同学们热爱科学技术的思想，我们现在上一节历史活动课。这个活动课的主题是：撰写“科学技术与未来”历史小论文，主要是让大家通过搜集有关20世纪科学技术发展的资料，从中了解20世纪全球科学技术的发展情况、存在的问题、有何教训和科学家对未来科技发展的展望。要求大家要在搜集材料的基础上，写出科技小论文。有关的格式要求、交稿时间、评分标准，我将发给每一个人，希望同学们能认真完成这一历史小论文的写作。等到大家交稿判分之后，我们将在全班举办一个论文交流会，并将优秀论文推荐展出，希望同学们认真准备，不要错过这次展示个人才华的机会。 学生主持人的发言 同学们，大家好。前面我们完成了“科学技术与未来”历史小论文的撰写作业，大家余兴未尽，还想把在写作中获得的收获与各位同学交流一下。今天我们召开主题为“科学技术与未来”的论文交流会。除了我们班的同学外，我们还请了几位嘉宾，其中有我校专门负责科技活动的××老师、校领导×××，还有中科院的研究专家，对于他们的到来，我们表示热烈欢迎。 下面我宣布活动课的进行顺序 首先，由本次活动课获得最佳优秀论文的四位同学宣读论文提要。 第二，科学家面面观：主要介绍20世纪几位著名科学家的事迹。 第三，最新科学发现介绍：主要围绕科学技术发展和环境保护等问题展开。 第四，畅谈科学与未来。 第五，请科学家讲话。 教师总结语 同学们！今天我们的“科学技术与未来”历史活动课开得很好，我非常激动，也很感动。我激动是因为我们的同学能够这样认真地参加这项活动，并写出这样有水平的论文。我觉得，在你们身上展现了中国学生认真钻研、不断进取的优秀品质，表现了你们热爱科学技术的高尚精神。我感动，是因为我们的科学家能在百忙之中，参加一个普通中学的历史教学活动，这表明他们对我们同学未来发展的关怀和期待。我希望我们同学牢牢记住他们的嘱托，好好学习，刻苦钻研，力争在未来的科学发展中，为中华科技繁荣做出自己的贡献。 学生主持人 下面颁发活动奖品，请获得优秀奖的同学上台领奖。 教师结束语 同学们，今天的活动课开得很好，每一位同学都以不同方式展示了个人的才华和魅力，今后我们还将举行这样的活动课，使大家能有更多的机会表现自己。为了推动我校科技活动的发展，我提议把我们这次活动的展板摆放到楼下大厅，让全校师生能看到我们的历史教学成果。 （注意：这一目的设置是教学活动的延伸，目的有三个：一是要把活动课的成果进行推广，让更多的学生能够欣赏到自己身边同学的成果；二是进一步扩大学生的科学视野；三是激发学生的科学追求

看了自己想启示！但愿对你有帮助