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.
现代科学技术是可持续发展的工具或手段可持续发展是现代科学技术发展的目的
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摘要:科学技术带来了强大的物质文明,但物质文明与精神文明并不是简单的线性关系。科学技术是一把双刃剑,问题不是出在剑上,而是出于擎剑之手—人的智慧。用马克思主义的自然观来注解的中国传统哲学中的天人合一思想,无疑是医治现代科学技术弊病的一剂良药,同时也是现代科学技术发展新的航标。 关键词: 科学技术 天人合一 马克思主义自然观 科学在物质层面给人类带来进步,这是有目共睹的事实,但它也给人类带来深层的价值丧失,而这种丧失却不易觉察。人是自然的产物,但人又不是一般的自然物。人类既是物质的,又是精神的,人类是精神与物质的统一体。这是自然界任何其他事物都不具备的,科学技术给人类带来了物质文明,但精神的文明没有相伴而来,相反人类的精神文明有倒退的趋势。《圣经》里讲亚当在自己摘取智慧之果后被驱逐出了伊甸园,人类会不会因为摘取科学技术这一个智慧之果而被开除出自然界呢? 一 众所周知,近代科学源于宗教改变和文艺复兴运动在对抗神本主义的斗争中,人们打出人文主义的大旗,用人性去对抗神性肯定和张扬人的理性和欲望。人们开始重新解读基督教精神,文艺复兴运动进一步使人们认识到,唯有人的幸福才能证明上帝的荣耀。人文主义在与神本主义的斗争中催生了科学,并且使科学成了与之一同对付宗教神学统治作战的同盟军,完全可以说人文主义是科学得以生根、萌发、壮大的土壤。科学成了人文主义得以成立的一种手段,在这一段时间里,科学和人文被看成整个文化的不可分割的组成部分,而且两者是兼容互补,相互确证的。科学关注人的物质享受以及人和自然的关系,同时带来人的征服,侵略的欲望和对精神,道德的漠视。这一点无疑切合了那时新兴资产阶级的要求,从此科学从神学的婢女一跃成为主人,从历史舞台的幕后走到了前台,并成了历史的主角。科学是一股神奇的力量,它很快用数学的语言,实验的方法建立起以经典力学为代表的近代科学体系。天上的行星与地上的物体竟然都严格地遵循着同样的定律,人类第一次窥见到上帝的秘密。人类的“人定胜天”、“人为自然立法”的豪情油然而生。然后这一切跟它所引发的工业革命相比都不值一提。19世纪之后,科学还成了技术的先导,技术无疑放大了科学的力量。科学技术成了人类生活的核心内容,从此科技成了人类文明的重要向度,人类文明被简化成科技文明,这与传统的人类文明已大相径庭。因为科技文明只关注人的物质享受以及人和自然的物质关系科学总是给人这样一个假象,科学对自然和物质的研究是中立的,它只问是非,不管善恶。它拒绝考虑人的道德,终极关怀问题。这已经表明它带有一种功利主义的人生价值。自然科学的研究限于我们能够看见的空间和眼前的情况,而社会科学涉及另外的空间和人类长远的生存状态。随着科学的进一步发展。特别是科学的技术化而使科学上升为一种物质力量,使它有能力蚕食人类的精神空间。信息不对称原理告诉我们:技术的种子撒向哪里,哪里就是一片技术的森林。科学技术具有强烈的渗透性,它迅速扩张到人类生活的一切领域。它所到之处,一切都理性化了,标准化了。人的生存状态成为一种技术化生存,人性被扭曲了。科学技术无视人依赖自然的基本事实,严重破坏人和自然的和谐关系,科学在征服自然中摧毁了人存在的物质基础。科技对于自然的态度是简单化的,肤浅和粗暴的,它不能从总体上把握人与自然之间的关系。现代技术展现的是一种强求,这个强求向自然提出苛求,要它提供能量,这种能量本身可以被开采和贮藏。但是,这难道不是也适用于古代的风车吗?不适用风车虽然在风中转动,但叶片始终直接听任风的吹刮,风车并不开发气流中的能量并加以储存。现代科技对自然的把握缺少古代诗人所描写的审美观照。在许多神话和古老的观念中,自然是具有人性或神性的一面的,人们把自然看作是自己的母亲。这是一种人性的流露,人类生活在自然母亲的怀抱中,吸吮着母亲的乳汁,就应当对自然母亲负起一种道德上的责任。科学凭着对自然自以为精深的肤浅了解,把自然母亲变成了征服的对象,肆意破坏自然。从眼前看,科学确实创造了暂时的物质丰富,但是,从长远看,正是科学在毁灭着我们生存的基础。恩格斯早就告诫我们:我们不要陶醉于我们对自然的胜利,对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们,每一次的胜利,在第一步确实取得了我们预期的成果。但在第二步和第三步却有了完全不同的,出乎预料的影响,常常把第一个结果也取消了,如今,良田在变成沙漠,江河在断流,湿地在消失,森林在被砍伐,水源在枯竭,就连水和空气都贴上了价格的标签,人类的生存基础开始坍塌,人类已经走到了困境的边缘。 二 我们必须清醒地认识到科学技术是一把双刃剑,最终症结不在于剑,而在于擎剑之手—人的智慧。科学技术所带来的一切问题归根到底还是人类自身的问题,归根到人类对待自然的态度。我们必须明确科学技术解决不了自身的问题,如果我们不能求助于科学,那么我们又能求助于谁呢?我们只能求助于人类自身。我们必须重新认识科学技术并反省人类自身,科学从来就不是人生意义的来源,它拒绝任何人的因素进入其视野,这是科学的本性,不是科学的错误,科学只塑造人们理解世界与自身的基本视界,科学性是判断一门学术是否够格称得上是知识的最终标准,科学是重要的,但不是人类的全部,人类像需要科学技术一样同样需要着哲学,历史学,文学,哲学使人明智,道德使人向善。历史永远是当代史。历史不能淡忘。人们应该重视精神上的修养以及如何处理人与人。人与社会的关系,珍视节制、容忍、真诚和礼让的美德,决不能把文明只定义为科学技术文明!把文明的进展理解为一种物质丰富,把科技标榜为人类文明的最高成就,把人的解放理解为人从自然中得以解放。在科学充斥这个星球以前,一直在世界各地存在着不同的技术、文化和生活方式。例如:在19世纪之前,中国人生病了,用中医治疗;西方人病了,采用西医治疗,中医学的理论与西医学理论是完全不一样的;中医学上讲的“气”,如果用解剖学的理论来分析的话,那么“气”是不存在的。中医是一种整体性的治疗方式,它同样可以把病治好。没有必要讨论中西医孰好孰坏。不管中医西医,能治好病就是良医。如果把这一问题进行放大,那么中医和西医代表着两种截然不同的人类文明模式,我们可以说,以科学技术为先导的现代化也根本不是唯一的生活方式和社会进步模式,科学发展的道路是唯一的吗,这个唯一之路就是西方科学的发展道路吗?中国科学的发展只能学步于西方,按照西方的老路亦步亦趋吗?答案显然是否定的。尽管西方文明最早实现了现代化,其知识系统也明显比其他文明发达,但这不意味着它在总体上是一个比其他文明更高级的文明,世界本来就孕含着无限的潜在的知识和价值,也正因其无限,所以人类永远也不可能穷尽它,那么什么文明可以弥补科学技术现代化的不足呢?梦里寻她千百度,蓦然回首,非中华文明莫属。当然同样的道理,西方文明同样也弥补中国文化的不足,从文化的深层底蕴来看,中西文化有着本质的差异,中国传统文化是综合,而不是分析。尽管东西方的思维方式迥异,但思维方式是不存在好坏之分的。因此,不能简单地说综合与分析孰好孰劣,在人类文明的初期,那种具有猜测性的不连续的综合方法可能更容易切入事物的本质,但随着科学进一步的发展,从综合的角度切入事物的本质就变得困难了,这时分析的方法便展现出它的蓬勃生命力。这也正是近代科学发轫于西方的原因所在。这种蓬勃的生命力至今仍然没有显示出衰减的迹象,但它的加速度在减小,肯定会有这样的一天,中国传统哲学将以崭新的姿态重返人类文明的历史舞台,当然我们也不能带有狭隘民族主义情绪,不加分析地一味幼稚地宣称下世纪是东方文化或者儒家文化的世纪,要建设民主、富强、可持续发展的新中国,必须加强交流、相互借鉴、取长补短、同时有意识地探索新的文化流派,构建一种具有时代特色、民族的也是世界的新文化,应该努力探求一条具有中国传统特色的科学技术道路。 三 中国的文化理想只要经过正确的诠解,可以提供现代人类需要的自然观,科学认识论和方法论思想,中国文化观念!既有主客二分,主体意识的思想!亦有天人和谐兼有人可制天的理念。中国人既把天视为可宰制可利用的对象,又视为自身的生命沃原。怀特海说“事情越来越明显!西方给予东方影响最大的是它的科学和科学观点”。这一点是最值得借鉴的,但同时又要注意克服西方科学及其工业化在达到胜利的顶峰时又使整体沉沦于局部之中而不能自拔的毛病“智慧是平衡发展的结果”。如何平衡中西方的智慧,必须要有一个理论的指引。这个指引就是马克思主义哲学,我们必须善于把我国传统哲学与马克思主义哲学结合起来,建立马克思主义的自然观,并用这种自然观去指导当今中国的科学技术的发展,马克思主义具有与时俱进的理论品质,它不仅是中国社会主义现代化建设的理论指南,同时也是中国科学技术发展的指针。 笔者认为,对此,重要的是认清生产力是不是只有自然属性的问题,大力发展生产力是这个时代最响亮的口号,生产力成了现代社会的高频词、主题词。但这绝不意味着人们已经正确的理解了生产力的内涵,人们总是以为,生产力是人们改造自然,影响自然和征服自然的力量,生产力只具有自然属性,生产关系是人与人在生产中结成的社会关系,生产关系是社会属性。因此,长期以来形成这样一个观念,自然科学是研究生产力的,社会科学是研究生产关系的,按照这种理解,科学技术是第一生产力中的科学技术便只是指自然科学技术,其实这是对马克思主义生产力学说的曲解与误读。生产力不仅具有自然属性,而且更重要的是具有社会属性。马克思在《1844年经济学哲学手稿》里就已经把共产主义理论与自然观念结合起来,指出共产主义是人和自然之间,人和人之间矛盾的真正解决,马克思称这种完成了的自然主义,等于人道主义,而作为完成了的人道主义等于自然主义,明确主张人的自然主义与自然的人道主义的统一,并将这种统一视为人与自然的完成了的本质的统一和自然界真正的复活。总之,我们要像西方人文艺复兴时期大力弘扬古希腊理性主义精神一样去弘扬中国传统哲学的天人合一的自然观,它是科学技术发展的航标!无疑也是医治现代科学技术弊病的一剂猛药。
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
现代科学技术的迅猛发展,一方面扩大了人类改造自然的活动领域,提高了人类向自然作斗争的能力,从而把人类社会的物质文明和精神文明推到了一个前人所无法想象的新高度,另一方面也带来了一系列令人棘手的社会问题。几十年来,世界人口的过快增长、粮食供应短缺、生态环境的明显恶化、自然资源和能源的过度消耗以及战争伤害、核灾难的威胁等问题难以控制地恶性发展,使人类的处境受到越来越严重的困扰,成为举世关注的全球性问题。在此背景下,人类重新审视科学技术的功能,提出了科学技术与社会进步的协调发展,走新型工业化道路,走可持续发展道路。 1 可持续发展是人类社会发展的必然选择 20 世纪中叶以来,人们在享受科学技术所带来的喜悦和果实的同时,也逐渐认识到我们身边的环境在不断恶化,大气污染、水污染、水土流失、土地荒漠化、粮食问题、人口爆炸等等都引起了人们的广泛关注。1998 年夏季在我国长江流域发生的特大洪水给国家和人民造成了巨大损失。而究其原因,无不与环境破坏有关,正是大自然对人类报复的写照。人类社会的实践证明:人的需求是无限的,发展是硬道理。但是,当发展需要以牺牲人类生存的环境为代价时,这种发展就失去了意义。人类应当在不超出支持它的生态环境系统的承载能力的情况下改善自己的生活质量,实现生态环境、经济和社会三者的协调一致,走可持续发展的道路。 在一次次被自然界报复之后,人们逐渐意识到单靠科学技术手段和用工业文明的思维定式去修补环境是不可能从根本上解决问题的,必须在各个层次上去调控人类的社会行为和改变支配人类社会行为的思想,人类经过多少个世纪的探索和努力,终于认识到:必须走新型工业化道路,走可持续发展之路。 尤其是我国加入WTO 、跨入新世纪后,应该走一条什么样的发展道路来发展我们的经济,振兴我们的国家,这是中国在奔向2l 世纪的征途中,不得不面对的历史性问题。我们不能走西方国家“先发展后治理”的老路,它不是一条明智之路;我们更不能以牺牲下一代人的利益为代价,把今天的发展建筑在对资源的恶性开发之上,这是一条绝路。走可持续发展之路,这是我们的唯一明智的选择。可持续发展之路,它不建立在对资源的恶性利用之上,也不建立在对环境的恶性破坏之上,它是一条由发展科技、提高教育、保护环境三位为一体共同编织成的昌盛之路、光辉之路。 “可持续发展”是1987 年联合国环境与世界委员会发表的《我们共同的未来》中提出的,其含义既满足当代人需求又不损害后代人需求的发展。之后,1992 年联合国环境与发展大会的发展,表明人类对自身发展规律有了深刻的认识,许多国家和地区依据联合国《21 世纪议程》,结合本身的具体情况,制订了21 世纪议程,提出了本国、本地区可持续发展的总体目标、政策措施和行动方案,并纳入规划和计划。 可持续发展问题一经提出,在短短几年的时间里就能很快地得到世界各国的普遍关注,并取得一致的认识,主要是因为本世纪初以来,一方面是科学技术与社会生产力的迅猛发展,社会财富快速增加,居民的生活消费急剧变化;另一方面,伴随而来的却是自然资源的过度消耗、人口剧增、生态环境严重破坏等等。每一个对自己民族,对自己人民负责任的政府都不得不高度重视可持续发展问题,切实解决好环境与发展问题,解决好人口、环境、资源、经济与社会的协调发展问题,把它作为自身一项重要任务和义务不容辞的责任。我国政府十分重视可持续发展,中国政府在巴西里约热内卢环境发展大会上曾作出庄严承诺。1994 年中国政府率先制订了《中国21 世纪议程》,提出了中国可持续发展的总体战略、方案领域、政策措施等。江泽民同志在党的十五大报告中指出,我国是人口众多、资源相对不足的国家,在现代化建设中必须实施可持续发展战略,中国政府把可持续发展当作自身的需要和必然选择,把贯彻可持续发展战略作为一件大事来抓,把它同现代化建设,同促进经济体制和经济增长方式的根本转变紧密结合起来。在党的十六大报告中,江泽民同志再次重申:转变经济增长方式,提高经济增长质量。 2 知识经济与可持续发展 知识经济是以知识为基础的经济。知识经济的由来先是托夫勒在《第三次浪潮》中提出“后工业经济”,后来,奈斯比特1982 在《大趋势》中提出“信息经济”,直到1996 年经合组织正式使用知识经济一词,科学技术是知识经济的核心。 知识经济与可持续发展的关系可表述为:一方面,可持续发展的形成离不开科学技术的发展,生产力高度发展使可持续发展成为可能;另一方面,可持续发展观一旦形成,又极大地推动了科学技术的发展,大大促进了知识经济的孕育和成长。因为要实现可持续发展,仅对环境污染进行控制是不够的,必须在能源、运输、制造业、建筑业和农业技术等方面进行全面彻底的变革。这就要求人们更有效地使用能源,用清洁的可再生能源代替矿物燃料,研究开发效率更高的材料。实行封闭的工业生态循环,把污染控制在第一发生现场。为此,人类必须大力发展环保技术、节能技术、生态农业技术及其它一系列技术,这将大大推动科学技术的发展和人类经济形态的变革。事实上,现在高科技的日新月异正有力地推动全球经济结构和产业结构的变革,其结果使众多的国家从简单的资源经济向以高科技为基础的知识经济过渡。国际经济学家认为,近年来国际经济变化的核心,实际上是变革经济结构、行业结构中的组成。科学技术成分不断增加,而非科学技术成分日益减少,国与国之间、企业与企业之间的竞争,已经从主要追求占有厂房、设备和劳动力转化为注重追求占有更多的科学技术,这种趋势将随着人类可持续发展意识的增强而不断增强并不断加快步伐。知识经济是人类实施可持续发展战略,保护环境和创造新生活的认识的一个最重要的进展,它代表了人类的希望和未来。因为知识的最大特点是它的“溢出性”,它不仅不会被消耗掉,而且只有在使用和“消耗”中才可以增值创新。依靠知识促进经济增长、这对我们这样人均资源较 低的大国无疑是开辟了一条经济可持续发展的道路。工业经济是以大量消耗自然资源为基础的经济形态,而知识经济是以不断创新的知识和对这种知识的应用为主要基础而发展起来的新经济形态,这种不断创新的知识与自然资源不同,它不具有一般物质资源常带有的有限性、唯一性和排它性。知识这种资源可以同时为多人所占有,并可同时和重复使用。 当今人类社会的持续发展正在遭受资源枯竭、环境污染的威胁。自然资源有限性和劳动力资源廉价优势的丧失,使这两个生产要素已不再可能成为经济发展的决定因素。知识经济的产生将使知识作为一种重要的生产要素,替代稀缺的物质资源,以减轻我国经济增长中资源制约的压力,为我国经济的可持续发展提供新的资源保障。另一方面,经济发展是人类自身生存和进步所必需,也是社会发展和保护、改善生态环境的物质保证。我国是发展中国家,在目前和今后相当长的一段时间,均应将经济发展作为首要的任务。保护和改善环境质量,发展科学技术,有效地节约使用各种资源都离不开经济的发展,可持续发展的最终目的是满足全体居民日益增长的物质文化需要。反过来,人们的物质文化需要的满足程度,其中包括合理公平的收入分配制度,发扬优良的思想文化传统,提高全民族的思想道德和科学文化水平,改善居住环境和社区服务等等,又能调动广大人民参与可持续发展的积极性,从而成为支撑可持续发展的重要条件。 3 科学技术是可持续发展的根本保障 人类社会发展的历史证明,人类利用知识创造的科学技术是人类生存和发展的重要基础,也是现代人类社会进步的重要支柱。科学技术的重大突破导致了产业技术革命,给社会生产和生活带来巨大的变化。据预测,到21 世纪中叶世界人口将增长到100 亿,而全球经济规模将达到近百万亿美元,是今天的6 倍。如果人类仍然沿袭以往的经济增长方式,这种规模的增长对环境所形成的负荷则是不言而喻的。中国作为一个人口绝对数量仍将继续上升、经济规模不断迅速扩大的发展中国家,在很长时间内,在保护环境与发展经济这两者之间就更是面临着一种两难境地。而在走出这种两难境地的途径中,科技进步或许是最富有希望带来根本性转机的一条道路。今天,人类的生存与发展正日益依赖于科技进步。在人类社会发展过程中,由于多种因素所造成的人口、粮食、能源、资源和环境等问题。必须依靠知识发明的科学技术发展才能逐步得到解决。只有依靠科技进步,大力推进向知识经济迈进的步伐,才能使经济和社会的发展“既满足当代人的需要,又不损害后代人的需要”,即实现可持续发展。 可持续发展观的形成,离不开科学技术的发展,科学技术创造的巨大的社会生产力,使人类可持续发展成为可能。可持续发展观一旦形成,又极大地推动了科学技术的发展。人类已经认识到。为了实现人类社会可持续发展,必须大力发展科学技术,发展高科技产业,把经济的发展建立在知识的生产、传播与分配这一强大的基础上,进而推动经济的发展进入知识经济时代。 科学技术是提高资源利用效率的主要手段,今后随着我国经济总量的增长,资源供给不足的危机将日益严重,对经济的持续增长将构成极大的威胁,所以今后我国只能走节约资源,提高资源利用效率的经济增长道路。我国原材料消耗强度比发达国家普遍高5 —10 倍,如此之大的差距说明,在提高资源的利用率方面我国有很大潜力,在这方面很大程度上取决于对提高资源利用率方面的科学技术。 依靠科学技术减少与控制生态环境污染。减少和控制环境污染是实施可持续发展的关键,利用科学技术建立无废少废的循环性生产工艺,实现生产工艺生态化,依靠新技术,发展可再生性能源;依靠新的科学技术处理和消除污染物;依靠科学技术不断提高解决问题的能力,我们才能在21世纪走好可持续发展道路。
世界近现代科学技术发展的启示摘要:现代科学技术的产生与发展给我们的生活带来了翻天覆地的变化,让我们拥有了更好的联系手段,更快的到达目的地,更方便的购物……这些变化成为了我们生活中必不可少的,如果现代社会没有这些科技产品,我们的生活将会怎样,谁也说不清楚。但是在这些科技产品产生的背后,又给我们留下了许多启示,值得我们去思考。关键词:科学技术、生产力、生产率、竞争、环境、资源正文:现在科学技术的飞速发展发展,从伽利略在比萨斜塔上做自由落体实验到现在的日新月异的高科技产品的问世,如:电脑、手机(现在的功能是越来越先进)等等。17世纪初,伽利略在比萨斜塔上做自由落体实验,推翻了长久以来在人们心中“重的物体比轻的物体落得快”的错误的观念。从此也开辟了,事实重于想象。科学技术是第一生产力,是推动人类文明进步的革命力量。进入21世纪,科学技术日新月异,科技进步和创新愈益称为增加国家综合世纪的主要途径和方式,依靠科学技术实现资源的可持续利用、促进人与自然地和谐发展愈益称为各国共同面对的战略选择,科学技术作为核心竞争力愈益称为国家间竞争的焦点。放眼古今中外,人类社会的每一项进步,都伴随着科学技术的进步。尤其是现代科技的突飞猛进,为社会生产力发展和人类的文明开辟了更为广阔的空间,有力的推动了经济和社会的发展。世界的计算机、通讯、生物医药、新材料等高科技企业的迅速增长,极大的提高了各国的产业技术水平,促进了工业、农业劳动生产率大幅度提高,有力的带动了整个世界经济的发展。实践证明,高新技术及其产业已经成为当代经济发展的龙头产业。 科学技术是人类文明的标志。科学技术的进步和普及,为人类提供了广播、电视、电影、录像、网络等传播思想文化的新手段,使精神文明建设有了新的载体。同时,它对于丰富人们的精神生活,更新人们的思想观念,破除迷信等具有重要意义。 科学技术的进步已经为人类创造了巨大的物质财富和精神财富。随着知识经济时代的到来,科学技术永无止境的发展及其无限的创造力,必定还会继续为人类文明作出更加巨大的贡献。 科学与技术之间的关系因历史时期而不同,从技术领先到科学领先发展,从技术与科学分离到科学与技术精密结合,现代科技的发展更加使科学的基础研究与技术的应用开发之间的时间缩短,尤其系统科学的诞生,导致了自动化、计算机、通讯技术从科技到产业化的迅速转化,而系统科学应用于生物医学又导致了系统生物学与合成生物学之间偶合,将迅速导致系统医学与系统生物工程的应用,从而导致个体化医学、转化医学与医疗工程化系统的生物医学与生物工业革命,使科学技术越来越凸显为社会经济发展的生产力。当今世界,和平与发展是时代的主题。但“冷战”思维依然存在,霸权主义和强权政治仍是威胁世界和平与稳定的主要根源。科技强国已经成为现代国家的共同选择。现代科学技术水平已成为国际政治斗争中的一个筹码和大国地位的象征。邓小平曾指出:“如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹,没有发射卫星,中国就不可能叫有重要影响的大国,就没有现在这样的国际地位。”科学技术所开拓的生产力创造了高度发达的物质文明,但对科学技术的使用不当,又引发了世界范围内的环境问题。目前,世界的劳动生产率有了很大的提高。尽可能把科学技术转化为生产力将极大地提高生产效率,从而推动经济快速发展,其作用大大超过了资金、劳动力对经济的变革作用。现代科学技术革命使人的主体因素在现在世界中的作用大大提高了,这体现在人与自然地关系上。由于科学与技术的融合,人对自然的关系由解释过度到控制;有分析物质结构和自然过程到有目的地合成物质结构和影响自然过程,甚至合成生命和影响生命的过程。体现了人在生产体系中的地位也发生了重要的变化。人们从直接参加生产过程者转变为监督者、调节者来控制整个生产过程,并成为决定生产力、竞争力可经济增长的关键因素。但是在科学技术飞速发展的过程中又给我们留下了深刻的问题:资源问题:人类只有一个地球, 地球上的资源是有限的, 据统计, 地球上的原油只能使用三五十年, 地球上的煤炭也只能使用三五百年, 虽然地球上可用物质可以不断扩展, 如水中的氢也可以进行开发, 但这些有用物质总有一天要耗尽的。 在利用资源过程中,必须注意节约。例如目前在我国煤矿等矿产资源,正在许多地方被乱挖乱采,造成资源的极大浪费, 如果不采取积极措施, 这种浪费将会继续下去,后果不勘设想。我们要为后代着想,要节约资源, 要有效利用资源。 环境问题: 人类生活的环境已在不断恶化, 由于工业化, 一些有害物质在不断增加, 这些有害物质会不断进入人类生活的周围环境中,如水、空气等等, 现在许多河流受到污染,许多城市的空气受到污染, 甚至吃的粮食也受到污染, 有些鱼类及一些生物正在濒临灭绝, 如果这样发展下去, 而不采取积极措施, 人类终将自己消灭自己。人类活动将不可避免地改变自然环境乃至破坏自然生态系统。在改变和破坏的同时,是否从自然环境的整体观念出发,通过生态建设以建立新的生态平衡,无疑是决定地理环境发生有利或不利反馈的关键。因此,我们既要保留一定的天然生态系统,以保护物种资源和改善环境;又要建立有利于人类而又不导致环境恶化的人工生态系统,以创造更高的生产率,从而使人类社会与自然界构成一个有机的生态系统。
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