第二章科技革命与知识经济

2019/9/261第二章科技革命与知识经济2019/9/262【教学目的和要求】1.通过本章的学习，学生应了解当代科学技术革命的主要内容和特点；了解科技革命对世界经济发展的影响；深刻认识信息技术革命对当代世界经济所产生的巨大影响。2.通过本章的学习，学生应了解信息时代具有的经济特征，知识经济的由来、含义、内容、特点及对人类社会的深远影响，认识到一种与以往经济形态不同的新经济正在形成。2019/9/263第一节第三次科技革命的内容和特点一.科学革命与技术革命的概念二.第三次科技革命的内容三.第三次科技革命的主要特点2019/9/264一.科学革命与技术革命的概念（1）•科学是人类对客观世界的认识，是通过探索而总结出来的客观事实规律。•技术是人类改造客观世界的方法和手段，是为某一目的特别是经济利益而进行操作的各种工具和规则体系。•科学技术革命包括科学革命和技术革命。2019/9/265一.科学革命与技术革命的概念（2）科技革命是科学革命和科技革命的总称和高度概括•科学革命是人们认识客观世界的质的飞跃，是科学基础理论的重大突破和对客观自然规律的重要发现；•技术革命是人类改造客观世界的质的飞跃，是改造自然界的手段和方法的重大发明和突破。•科学和技术是随着人类社会的进步而不断地发展变化着的。2019/9/266知识链接：三次科技革命•第一次科技革命，以18世纪末蒸汽机的发明和应用为主要标志，以机器大工业代替工场手工业，使人类进入机器时代，也称作“蒸汽革命”。•第二次科技革命，是在19世纪末到20世纪初发生的，以发电机和电动机的发明和应用为重要标志，使社会生产力进热电力时代，也称作“电力革命”。2019/9/267知识链接：三次科技革命•第三次科技革命发生于20世纪中期，以原子能、电子计算机和空间技术的发展为主要标志。人类面临的这一新科技革命，将使世界发生前所未有的深刻变革。•它以信息科学、生命科学、材料科学等为前沿，以计算机技术、生物工程技术、激光技术、空间技术、新能源技术和新材料技术的应用为特征，把人类社会推进到信息时代。所以，第三次科技革命也称作“信息革命”。2019/9/268小结:第一、二、三次科技革命比较第一次科技革命第二次科技革命第三次科技革命时间标志影响结论18世纪60年代19世纪70年代20世纪四五十年代蒸汽机电力原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术、分子生物学、遗传工程学1、创造生产力2、造成分裂3、改变世界科学技术迅速应用于工业生产,推动了工业快速发展1、提高劳动生产率2、产生第三产业3、推动现代化科学技术是第一生产力2019/9/269它们最早出现是哪一次工业革命的成果？ABCDEFGH第一次的是（），第二次的是（），第三次的是（）CDABEFGH想一想2019/9/2610二.第三次科技革命的内容㈠科学革命㈡技术革命2019/9/2611㈠科学革命•第二次世界大战以后，物理学、化学和生物科学等领域的进步是最为显著的，并带动了自然科学基础理论的飞跃。1.物理学的发展，特别是高能物理研究的发展。2.在量子论和相对论的指导下，化学也有了重大发展。3.在物理学和化学取得重大进展的带动下，生物学也取得了重大的突破——从细胞生物学发展到了分子生物学。2019/9/2612•战前–科学革命•三次飞跃细胞的发现者罗伯特·虎克（1）细胞的发现2019/9/2613发现者：迈尔／焦耳／威廉·汤姆孙（2）能量转换的发现“自然界的一切物质都具有能量，能量既不能创造也不能消灭，而只能从一种形式转换成另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，在能量转换和传递过程中能量的总量恒定不变”2019/9/2614发现者达尔文（3）生物进化的发现2019/9/2615•战后科技革命的内容–科学革命•时间–20世纪40年代末50年代初开始，60年代达到了高潮•三大领域–物理学：基本粒子物理学–化学：元素周期律、新化学分支–生物学：细胞生物学——分子生物学2019/9/2616㈡技术革命战后，技术革命主要表现在一些六个方面：1.信息技术2.新材料技术3.新能源技术4.生物技术5.空间技术6.海洋工程技术。2019/9/2617•战前•技术革命•两次飞跃发明者瓦特（1）蒸汽机的发明和应用蒸汽机2019/9/2618（2）电、电动机和内燃机的发明和应用富兰克林研究了雷电；法拉第发现了电磁感应定律,使电的大规模应用成为可能；伏特、安培、欧姆等都在电的领域做出了不可磨灭的贡献。2019/9/26191.信息技术（1）•信息技术是指应用信息科学的原理和方法，研究信息的采集、传递和处理的技术。•信息技术是电子技术的一个分支，是技术革命的先导，主要包括传感技术、通信技术和计算机技术。•信息技术以以微电子技术为基础，以激光技术和光纤通信技术为纽带，以大规模和超大规模集成电路为核心，以智能化软件为支撑，以微细加工等技术制作先进的电子零部件，并通过数字网络传递信息，以及采用多媒体技术实现电子资源共享。2019/9/26201.信息技术（2）•电子计算机自20世纪50年代在美国投入商用以来，以经过电子管、晶体管、集成电路、大规模即超大规模等多代更新。•信息技术已经推动人类从工业社会走向信息社会。•当前世界新技术革命的三大支柱(材料、信息、能源)2019/9/26212019/9/26222.新材料技术•新材料技术是指通过化学或物理方法，以人工合成制造的新型材料替代天然材料的技术。•新材料技术是技术革命的基础，是高新技术个领域的重要突破口。•新材料主要包括新型金属材料、无机材料和高分子材料三大类。•复合材料是材料产业发展的新增长点，是更新技术产业发展的重要基础。2019/9/26233.新能源技术•新能源是相对于传统的常规能源而言正在开发和扩大应用的能源，主要是太阳能、核能、生物能、风能、海洋能和地热能等可再生能源。•太阳能是人类最理想的能源。二战后，太阳能开发和利用得非常快。•在新能源中，目前开发利用最好的核能。核能的发现和实际利用始于美国的“曼哈顿工程计划”。核能的利用主要有两个方向：（1）用于军事，制造原子弹、氢弹、核潜艇、核舰艇等（2）和平利用核能，主要是开发建设核电站。目前，核电站发电量已占世界发电总量的25%左右。2019/9/2624•在地球的大部分地区，从地表向下每深人100米温度就约升高3℃，地面下35公里处的温度约为1100℃一1300℃，地核的温度则更高达2000℃以上。•1公斤铀235裂变所产生的能量大约相当于2500吨标准煤燃烧所释放的热量。2019/9/26254.生物技术•生物技术是以分子生物学、细胞生物学等理论为指导，采用现代技术进行生物品种变革和促进生物转化及生长的综合技术。•目前发展比较好的生物技术有：⑴基因工程⑵细胞工程⑶生物反应工程⑷发酵工程等。2019/9/2626⑴基因工程•基因工程，也称遗传工程。•按照生物进化论的观点，生物品种的发展变化是通过生命体自身随自然界的发展变化而繁衍和进化来实现的，这个过程是非常缓慢的。•而遗传工程是指在分子水平上以改变生物有机体性状特征为目标的遗传信息操作。•通过人工转移式重组部分基因对生物进行人工改良，不仅可以增加生物新种类，还可以创造出有利于人类的生物新品种，而且培育新品种的速度要比自然界缓慢进化快几亿倍，如抗病小麦、转基因大豆和用大肠杆菌合成人工胰岛素等。•克隆技术也属于遗传工程范畴。2019/9/2627⑵细胞工程•也称细胞融合技术，是在细胞水平上进行杂交的技术，主要是把遗传性质不同的细胞人为地结为一体，所得到的新细胞兼有原来物种的优良性状。2019/9/2628⑶生物反应工程•也称酶工程，是以酶做生物催化剂进行生物化学反应，使一种物质迅速转化为另一种物质。•酶工程是化工生产的有益补充。2019/9/2629⑷发酵工程等•是利用微生物的发酵功能来生成一些有用产品的生产技术。•人们通过菌种筛选和培育，经过对生理代谢过程以及新的发酵工艺和控制程序的研究与改进，用发酵的办法制造新产品。•发酵工程和酶工程被认为是生物化工的主要方面，是化工生产的重要方向。2019/9/26305.空间技术•空间技术是以各种高新技术为基础，开发和利用空间为人类生产和生活服务的新技术。•空间技术一般包括运载火箭、空间通信、遥测遥感、空间运输和卫星定位等技术。2019/9/26316.海洋工程技术•海洋工程技术是海洋各种技术的总称，包括海底能源与资源开发、海洋空间利用、海洋环境保护、水产资源开发等方面。•海洋总面积有3.16亿平方公里，占地球表面的71%，拥有非常丰富的资源。•二战后，许多科学家和工程师一直致力于海洋的开发和利用，而且有了很大的进步，特别是海底油气资源勘探和开发以及海水养殖等方面成效显著。•但从总体上说，有很多领域还没有涉足。2019/9/2632三.第三次科技革命的主要特点㈠科技革命几乎在所有领域实现飞跃，并在各方面产生重大影响㈡科学革命和技术革命紧密结合，科技对经济的促进作用明显㈢科学技术的发展及其与生产的日益得到政府的大力支持.2019/9/2633㈠科技革命几乎在所有领域实现飞跃，并在各方面产生重大影响•第三次科技革命几乎在20多个国家同时兴起，基本涉及所有学科和技术领域；而前两次科技革命仅在英美等少数国家产生并被其垄断和享用，只是在个别的自然科学领域。•从科技革命的影响来看，相对于前两次科科技革命，第三次科技革命所影响的部门从工业扩展到农业、工业和服务业等所有领域。2019/9/2634㈡科学革命和技术革命紧密结合，科技对经济的促进作用明显•第三次科技革命表现出科技融合促进经济发展的特点，即科学指导技术革命，技术推动科学发展，再由科技的进步带动经济的全面进步。•由于科学、技术与生产的紧密融合，科技转化为生产力的周期明显缩短，速度明显加快。•20世纪初，一些国家的科技进步对经济增长的贡献率为5%-20%，目前科技进步对经济增长的贡献率已经达到60%-80%。2019/9/2635㈢科学技术的发展及其与生产的日益得到政府的大力支持（1）•.♣在第三次科技革命中，许多具有划时代意义的科学发现和技术发明均是在政府的积极组织下和大力投入下取得的。如美国1993年政府建立了国家科学技术委员会；欧共体在20世纪80年代提出的“尤里卡计划”，全面加强欧洲国家在信息技术、生物技术和新材料技术领域的科技公关。2019/9/2636阿波罗登月计划美国于20世纪60年代至70年代初组织实施的载人登月工程。历时约11年，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。2019/9/2637信息高速公路计划用20年时间，耗资2000～4000亿美元，以建设美国国家信息基础结构(NII)，作为美国发展政策的重点和产业发展的基础3G就是正在建设的信息高速通道北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS），是继美全球定位系统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。2019/9/2638日本“超大规模集成电路技术研究组合”1976—1979年，由日本通产省出面组织，以富士通、日立、三菱、日本电气、东芝五大公司为骨干，联合日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所，投资720亿日元共同实施了超大规模集成电路（VLSI）项目。2019/9/2639“尤里卡”计划欧洲工业研究与开发的网络组织，创立于1985年，有34个正式成员（33个欧洲国家及欧洲联盟）。宗旨是集中科技研发机构的技术和经济力量，通过促进“市场导向”性的技术研发合作，应用先进的技术及提供有成本效益的产品、加工方法和服务等途径，最终达到增强全球的竞争性和创建更好的生活素质的目的。2019/9/2640㈢科学技术的发展及其与生产的日益得到政府的大力支持（2）♣各国政府在支持研发的同时，也重视并鼓励培养科技人才和科技鼓励人才。♣通过各国政府的积极参与和有效组织，第三次科技革命在世界范围内对人类的全面进步发挥了巨大的推动作用。2019/9/2641第二节信息