航天技术的起源范文

时间:2023-12-27 17:54:32

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航天技术的起源

篇1

Wen Xin, Zhang Wenhao, Qin Yuqi

Shenyang University of Aeronautics and Astronautics, Shenyang, 110136, China

Abstract: Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage, combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience, the author summed up the content, meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook, this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words: quality-oriented education; general education; aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入,通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时,由于科学技术和经济的飞速发展,航空航天技术开始走进人们的日常生活,并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就,更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要,目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业,如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时,一些普通高校,如南京财经大学,也将航空与航天(也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览)作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会,并参考欧美高校开设通识课的教学模式,探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期(20世纪80年代)和特定社会背景(生产力亟待恢复)中的选择,这个选择尽管在当时有合理性,并对我国社会发展起到了积极作用,但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分,把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内,不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了,高等教育的专业化做得越好,学生就越难适应变换了的工作,面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异,旧的工作岗位不断消失,新的工作岗位不断出现,高校里专业调整的步伐,无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化,既要培养学生的专业能力,又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育,国外称“General Education”,也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8],当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂,于是提出通识教育,目的是让学生对不同学科的知识有所了解,将不同领域的知识融会贯通。20世纪,通识教育成为欧美大学的必修科目。今天,欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史,目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国,通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”,《中庸》主张做学问应“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化,融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以,通识教育旨在培养“通才”,它的培养目的是提高人的整体素质,强调整合不同领域的专业知识,重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力,同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1,2],其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣,更主要的是为学生专业课学习奠定基础,它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来,我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育,其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才,开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识,还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程,不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识,同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国,向往飞翔的梦想由来已久,嫦娥奔月的美丽传说,万户飞天的勇敢实践,表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习,让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩,学习伟大的航天精神,增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习,了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里,“只有想不到的事情,没有做不到的事情”,通过这样的教育,激发学生努力奋进,敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维,尤其是航天器的出现,极大地推进了人类对宇宙的探索,人们对宇宙了解得越多,就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识:“地球在宇宙中是非常渺小的,生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过,“昨天的梦想是今天的现实,今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识,很多人开始重新思索这些问题,人类存在的意义何在?人类怎样存在?

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里,是十分神圣的,因为宇宙的奥秘神秘莫测,很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课,目前我国没有一本适合通识教育的教材,大多采用“代用”教材,如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等,由此带来很多问题。

(1)专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书,插图不少,可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言,内容过深,尤其是文科学生,没有工程概念,理解起来非常困难。

(2)内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容,大多是定义和概念,枯燥乏味,对非专业学生而言,即便把这些内容熟记于心,又有何意义?另外,由于书本的空间有限,介绍性的内容往往类似于纲要。

(3)课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目,而目前的“代用”教材章节后的思考题,不适应时代的发展,以第一章课后思考题为例,“试述直升机的发展史,试述火箭、导弹发展史”,很多学生认为是“百度题”,学生只要灵活运用手中的工具,就可以“百度”到答案,这类题能算是思考题吗?

(4)条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域,尽管有联系,但对于非专业的学生而言,不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线,航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1,2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机,统统纳入同一章节,对于非专业学生,理解起来稍显费力。再如,《飞行器构造》这章内容中,既有航空器的构造,也有航天器的构造,根据整体教学效果分析,这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外,由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式,加之应试教育的长期导向作用,使基础教育在单一学科教育上越来越深入,学科分化加剧,基础教育功利性越来越明显,而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化,缺乏思辨性、创造性思维的模式,对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述,航空与航天作为通识教育课程,不是必修课的陪衬,更不是专业课的附庸,其重要性并不比专业课低。“君子性非异也,善假于物也”,学好航空与航天课程,掌握其相关知识,有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程,只有拓宽知识面,全面介绍不同学科研究对象的特点,才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础,课程内容应具有前瞻性,把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时,拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此,如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课,该课程内容应集知识性、趣味性于一体,需要教学内容丰富多彩,由风筝飞行延伸到飞机,由早期火箭延伸到各种导弹,由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船,由恐龙灭绝延伸到宇宙探索,让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书,名字起得非常好,叫“没有公式的航空航天技术”,值得我们借鉴。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看,对于航空与航天的通识教育,其知识与内容应该注重“启蒙”,致力于开展大众化的教育,太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性,可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书,以漫画的形式将知识传授给学生,让学生在欣赏之余学习到很多知识,两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

篇2

国家电网馆

国家电网馆建筑主体是一个“能量块”,外立面“零能耗”,白天,它呈现出光影流动的效果:夜晚,它被“点亮”,星光迸射耀眼生辉。

展馆使用光导照明系统,将日光直接引入室内,为部分展区提供照明,节约馆内的电能供应:展馆还采用了“建筑自遮阳”、“增强型通风”、“水雾降温”等系统。充分体现了“低碳”新技术的运用。

中国船舶馆

中国船舶馆是在江南造船厂原址的一个厂房进行了重新优化设计和改造而成。展馆在长方形上增添了弧线构架,形似船的龙骨,突出船舶馆的企业形象,又形似龙的脊梁,借喻中国民族工业坚强的精神。

展馆设有“船史大道”,展示中国千年造船历史,其中还有明代郑和下西洋船只的模型再现:通过展示未来船舶――水城市、水世界,来体现新能源、新空间、新生活,探索地球可持续发展的情景和人类文明的新模式。

船舶馆的建设应用了最新的环保技术、智能化灯光的互动效果和先进的多媒体视觉技术,形成绿色环保展示环境。

中国航空馆

中国航空馆的建筑造型像一朵洁白的云,带来天空对大地的呼唤,表达人类超越地心引力的梦想。

航空馆利用双层屋面导入自然空气,形成独特的符合环保要求的生态夹层。建筑整体包覆在白色PVC膜结构下,仿佛给建筑配搭了一座异型“遮阳篷”。尤其是屋面与膜材之间形成约1米至1.5米的空腔层,极好地解决了夏季屋面隔热的问题,有效地降低了运行能耗。

中国航空馆将以互动体验形式,精彩演绎航空科技和航空服务的发展历程及其给人们生活带来的巨大变化。

上海企业联合馆

上海企业联合馆被昵称为“魔方”,是座融入生态智能技术的“会呼吸的建筑”,环保设施、梦幻灯光和互动效果会随着不同的天气、日照和人流自动智能调节,不断变换,不需人为控制。屋顶上布置的2200平方米的太阳能集热屏,收集太阳能生成的95℃热水,通过超低温技术发电,能为“魔方”不断提供清洁能源,这是我国自主研发、全球首刨的最新技术。

站在展馆周围的广场上,可以看到巨大的工业机器人展示,还可以在水雾形成的飘逸感觉里,欣赏“魔方”变幻出千变万化的色彩图案。而且这些互动效果是不需要人为控制的。

信息通信馆

信息通信馆由中国移动和中国电信联手打造,将城市生活梦想的体验全面刷新,创造一幅没有边界的未来信息城市生活画卷。

“信息通信馆”展馆建筑表现为流畅动感的形体,借助丰富多彩的图像,形似披上了一层幻彩的丝绸外衣,也传达出对信息时代的美好愿景与想象。

上汽―通用汽车馆

展馆以旋转与升腾的动力为题,将汽车设计手法融入整体造型中,使大自然与汽车工业得以巧妙关联。

步入展馆内部,等待参观者的将是全球首创的尖端视觉与动态体验。穿梭时空、直达2030年,参观者将亲身体验未来20年人类出行方式和汽车生活的刨新和变革,感受未来社会中安全通畅、舒适便捷、以人为本的交通系统,畅游于触手可及的美好汽车生活画卷中。

石油馆

石油馆外观就像是用纵横交错的石油管道编织成的精美“礼盒”。外装饰材料是新型绿色石油衍生品聚碳酸酯做成的PC板,开创性地将可循环再利用的新型绿色石油衍生品用作主要建筑材料:许多石油石化符号和石油勘探、开采的LED景象能把你拉回“铁人”年代。

震旦馆

震旦馆是本届世博会上惟一的台湾企业展馆。它以中华玉文化为主轴,馆内有各代玉器经典之作,台湾震旦集团将8000年的中华玉文化浓缩为20分钟的参观游程,将典藏的40件玉器通过全息投影成像科技,以360度全景呈现。收藏家一定要进去看一下。

震旦馆有一项宝贝,那就是会说话的机器人,他们将和罕见的、重达2.5吨的玉山子藏品一起在出口处与观众见面。

思科馆

思科馆以“智能+互联生活”为主题,将向世人呈现其在“智能+互联城市”领域的创新科技及成就,带领参观者踏上通往2020年的“智能+互联生活”之旅,参观者将亲身体验一座能够更好地推动经济发展、改善市民生活质量、减少碳足迹、并确保环境可持续性的城市。

中国人保企业馆

造型上充分运用公司标志“PICC”的红色和白色,和谐搭配世博标志的绿色。

在展馆内部装饰上,将运用声、光、电和多媒体技术,多角度、全方位地展示中国人保建司60年来的辉煌成就、品牌形象和文化理念,并配备功能齐全的视觉、听觉、触觉等高科技手段,让参观者获得互动的体验和乐趣。

韩国企业联合馆

韩国企业联合馆以“绿色城市,绿意生活”(Green City,Green Life)为主题,展现韩国企业对可持续发展的思考与探索。通过多彩的展示物和影像物表现倡导绿色,节能,有效利用资源的韩国绿色IT技术。

民营企业联合馆

展馆由巨型圆柱体组合而成,每个完美协调的曲面彼此有机结合,象征16家中国民营企业的联合。建筑以“细胞组合体”为创意元素,展现细胞由弱到强、由小到大的无限能量。同时,细胞具有与生俱来的活力,其不断裂变、整合形成生命体的过程,也呼应了展馆主题。

远大馆

展馆采用“天圆地方”的简洁建筑造型,腾空而起的DNA雕塑采用膜结构,在阳光下晶莹透澈。方形的可持续建筑恰如大地,静止稳定地承载着人们的追求和希望。整个展馆离地半米,被立柱“架”在空中,地面的浅水景可完美展示建筑倒影,使建筑显得非常“轻巧”。展馆外设“盘道”。“盘道”为金属结构,外墙为膜结构。通过“盘道”,可以从4米的高空俯视演出活动后,再进入馆内参观。

馆内的生命展厅旨探索生命的极限,以健康、长寿为线索,全面解读食物、水、空气和能源等与生命息息相关的元素。

日本产业馆

日本产业馆的主题是“来自日本的美好生活”,“再利用”的概念贯穿了整个建设工程:不仅对历史悠久的江南造船厂老厂房进行改建,新的结构将使用建筑用脚手架,拆除后可再利用,内部装修采用再生纸纸管,工作人员的制服也使用了旧衣服循环利用后的布料。

可口可乐馆

可口可乐馆为一座两层建筑,建筑风格讲求虚实对比和颜色变化,外立面简洁独特,所有的外墙均采用金属防风雨百叶,刷成“可口可乐”的红色。可口可乐企业馆通过宣传上海世博会“城市,让生活更美好”的主题,提出节能、环保、技术创新和创建高品质生活方式的理念。

万科馆

万科企业馆选用麦秸秆压制而成的麦秸板作为主要建筑材料,别出心裁地设计了由7个相互独立的“城市麦垛”构成的展厅结构,“麦垛”之间通过顶部的蓝色透光ETFE膜连成一体。

中国铁路馆

中国铁路馆两侧方正空间以质朴的材质、理性的网格代表了城市印象,中间部位以全色LED灯光模拟铁路网,代表了作为城市纽带的中国铁路在城市发展中的重要性和先进性。建筑外观朴素自然,细部处理优美,营造了一个舒适宜人的博览空间,充分体现了铁路馆“和谐铁路,创造美好生活新时空”的理念。

篇3

“嫦娥一号”开创我国月球探测的先河

中国的月球探测分为“探”、“登”、“驻”三大阶段:第一阶段“探”,即不载人月球探测阶段,第二阶段“登”是指载人登月阶段,第三阶段“驻”,即建立月球基地,进驻月球的阶段。我国目前开展的探月工程属于第一阶段,即不载人月球探测阶段。不载人月球探测阶段又分为“绕”、“落”、“回”三期:“绕”是指发射绕月卫星,对月球进行全球性、整体性和综合性探测,“落”是指发射软着陆器和月球车在月面软着陆,降落到一个区域,精细地进行区域性就位探测和巡视探测,“回”是指发射软着陆器和月球车在月面软着陆,进行区域性就位探测和巡视探测,采集关键性样品返回地球。

绕月探测的任务是研制和发射“嫦娥一号”月球探测卫星,突破绕月探测的关键技术,研制和发射月球探测卫星,建立我国绕月探测航天工程初步系统。“嫦娥一号”的研究过程中曾经出现过四大难点,即轨道设计与飞行过程控制问题、卫星姿态控制的三矢量控制问题、卫星环境适应性设计与远距离测控与通信问题。目前,这些难点已获突破,各项试验正按照原计划进行。“嫦娥一号”月球卫星将于2006年底完成各项准备工作,2007年择机发射升空,进行绕月探测。

“嫦娥一号”将完成四项任务

“嫦娥一号”卫星在发射升空后要先围绕地球用近4天的时间转3圈:第一圈周期为16小时:在近地点加速后,第2圈周期为24小时:当卫星再运行到近地点时加速,第3圈周期为48小时绕一圈,当卫星再运行到近地点时再加速,使卫星转移进入奔月轨道。绕月卫星大约经过4天多的运行,当卫星进入月球附近时刹车减速,被月球捕获,并逐步调整轨道,实现绕月探测的高200千米的圆形极轨轨道。“嫦娥一号”有以下四项任务:

首先“嫦娥一号”绘制完成三维月球地图,即获取月球表面三维立体影像,精细划分月球表面的基本地形和地貌单元,进行月球表面撞击坑形态、大小、分布、密度等的研究,为类地行星表面年龄的划分、地质构造区划和早期演化历史研究提供基本数据,并为月面软着陆区选址。

其次,“嫦娥一号”进行月表化学元素含量和物质类型分析,即探测月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点,主要是勘察月球表面有开发利用前景的钛、铁等14种元素的含量和分布,绘制各种元素的全月球分布图,月球矿物和岩石类型与分布专题图.等,发现各元素在月表的富集区,评估月球矿产资源的开发利用前景等。1998年美国发射的“月球勘探者”号探测过月球表面铁、钛、铀、钍、钾等5种元素的全球分布,我国的月球探测再增加9种元素。

第三项任务是探测月球土壤,即探测月壤特性,利用微波辐射技术,获取月球表面亮度温度分布,反演月壤的厚度,推算月球表面的年龄,并在此基础上,估算全球月壤中核聚变发电燃料氦-3的分布及资源量等。

还有一个任务是探测地月空间环境。月球与地球平均距离为38万千米,处于地球磁场空间的远磁尾区域,卫星在此区域可探测太阳宇宙线高能粒子和太阳风等离子体,研究太阳风和月球以及地球磁场磁尾与月球的相互作用等。

月球探测已成为全球的热点

1959年到1976年,美、苏两国展开了月球探测的激烈竞争,一共发射了108个月球探测器,成功48个,成功率44.4%。美国实现了6次载人登月,美、苏两国空间霸权的争夺以苏联的彻底失败而告终。

1976年到1994年,人类没有进行过任何成功的月球探测,美国全力关注发展航天飞机和空间站。2004年美国公布了新的航天规划与计划,总结经验与教训,他们发现20年来主要关注发展航天飞机和国际空间站的战略是错误的:把美国的航天技术的能力局限在“低空”,它使人类对认识宇宙和太阳系的起源与演化、对拓展人类生存空间的深空探测方面失去了良机,贻误了时间,延缓了发展。因此,美国调整了航天发展战略,开始了重返月球与火星探测为主线的新航天计划,2008年开始进行不载人月球探测,2018年重新载人登月,2025年通过月球载人登上火星。美国的航天新计划推动了欧空局、俄罗斯和日本调整了航天发展战略。

21世纪初,探月又一次成为全球热点,而且这次打破了20世纪只有少数国家对月球探测的垄断局面,有越来越多的国家参与。现在提出月球计划的有美国、欧空局、俄罗斯、日本、乌克兰,奥地利、德国、巴西、印度和中国。根据世界各国的月球探测计划,目前都处于不载人探月研究阶段,可以说,最近10年内世界没有任何一个国家有能力进行载人登月。

月球探测对人类有重大意义

人类深空探测第一个重点是月球的探测。月球是地球的一个天然卫星,是离地球最近的天体,是我们人类飞出地球,开展深空探测的首选目标。月球将成为一个非常清晰的监视地球基地,又是我们人类科学研究的基地,甚至是一个新的军事平台,也是深空探测的前哨站和转运站。

篇4

此刻,维珍集团总裁理查德・布兰森正沉浸于胜利之中:在旧金山国际机场,他开发的太空船安全着陆,同时成为了世界上第一艘商务载人太空船。这位维珍航空的创始人不禁有些沾沾自喜,并回忆起上世纪80年代与当时的苏联总统戈尔巴乔夫的对话:“戈尔巴乔夫曾经给了我体验太空之旅的机会,可我告诉他,我为什么要花重金去买张到太空的票而不自己建一个太空船公司呢?”

布兰森拒绝了这份邀请,并于1999年创建了维珍银河公司,那时说起商务载人太空旅行,无异于异想天开的无稽之谈。13年后,他却成为了新一轮太空竞赛的核心。当人们还未把过多注意力集中在载人航天业时,布兰森和他的竞争对手已经开始角逐商务太空旅游了。布兰森还在新墨西哥州的沙漠地带建立了宇航中心。如今,花上“区区”1.5亿美元就可绕月飞行,常客还可免去返航的费用。

万事俱备,只欠一艘可以启动的太空船。由于NASA(美国国家航空航天局)的航天飞机陆续“退休”,使得太空船的发展变得更加迅速。2011年,NASA资助了2.7亿美元供四家私企开发太空设备,分别为波音的CST-100“太空的士”、内华达山脉的“追梦者”、蓝色起源的火箭和SpaceX的载人舱。此外,亚马逊的杰夫・贝索斯、PayPal创始人埃隆・马斯克以及世界电子游戏大亨约翰・卡马克都投入了相当多的私人资产,用于开发宇宙飞船,他们认为这是一个很有前景的行业。

2004年,是商务太空旅行的第一次重大突破:由伯特・鲁丹为布兰森设计的“太空船1号”完成了两周内两次亚轨道载人飞行。同年,布兰森和他的团队由此赢得了Ansari X大奖,“太空船1号”成为了布兰森公司的商标。Ansari X大奖设立于21世纪初,是为私人载人航天技术的创新而设立的总额为1000万美元的航天奖项。

2010年10月,维珍“太空船2号”首次成功脱离母航。2011年5月,在5万多英尺高空发射,以检测羽状减速系统――机翼的后缘及整个垂尾和水平尾翼都会升起,用以产生阻力。搭载6人的飞船会持续爬升,以3倍音速的飞行速度穿过卡门线(大气层和太空的界线,高度为100公里),开启太空探险之旅。一个月后,飞船在旧金山安全着陆了。

同年11月,诺曼・福斯特为布兰森设计的名为“维珍银河太空通道”的太空船基地完工,建于美国新墨西哥州南部的白沙国家公园旁,采用钢铁和玻璃的联合结构。此前,就有报道称维珍集团已在“银河”项目中投入2.7亿美元,但布兰森坚持拒绝回答投入的确切资金。同其他人一样,布兰森很早就很看好太空旅游业的市场。目前,已有约500名太空探险者向“维珍银河”支付了共计5700万美元的太空旅游订金。

但到目前为止,只有7名旅客穿越了地球的大气层。2001年,美国商人丹尼斯・蒂托支付了2000万美元,乘坐俄罗斯“联盟号”成功登陆国际空间站,成了全世界第一位太空游客。紧接着,又有6名旅客购买了“联盟号”的太空票,支付了2000万到3500万美元不等的费用(其中一个人甚至上了瘾,接连飞了两次)。

美国福特隆航天咨询公司的一项研究预测了太空旅行市场的未来发展趋势,该研究发现愿意花百万美元去太空的亿万富翁数量并不多。相反,绝大多数人愿意承担数十万美元的太空之旅费用。福特隆的研究同时表明,到2021年,每年会有超过1万多名太空旅行客,可创造超过7亿美元的收入。宇航员巴兹・奥尔德林亲眼见证了维珍太空船降落在旧金山的历史性时刻,他说,“简直是绝无仅有的经历,这可不是天天会发生的事!”

其实,太空旅行的种类很多,差价也很大。比如,维珍银河公司2.5小时的亚轨道太空飞行,只需20万美元。所谓亚轨道太空飞行,是指进入太空后,离开地球表面的大气层,开始进入太空的边缘并保持高度不再爬升。游客可观赏到黑色天空、地球弧线等美丽的外层空间景色,并体验失重状态的滋味。时速只有17500英里,这样的速度和动力根本赶不上真正的太空船,是一种不能围绕地球轨道飞行的状态,也被叫做“太空弹球”。

太空人协会主席克里斯・哈德菲尔德说:“太空船就像是香槟的软木塞一样发射出去。当你望向窗外时,太空的壮观美景争收眼底。”

对富裕的探险者而言,5分钟的“天堂之旅”现在就触手可及:除了维珍银河,提供太空服务的公司还有犰狳航空和Xcor航空。此外,位于库拉索的荷兰皇家航空KLM,提供额外的常客优惠飞行服务。“时间太短暂了,但好像蹦极一样刺激,又酷又有趣!”哈德菲尔德说。在那里,轨道太空飞行又是一个完全不同的概念。丹尼斯・蒂托当年乘坐的“联盟号”为了要冲破地球引力,需储备70多倍的运转能量。而这些设备仍保存至今,并且旅游价格越发昂贵。2011年7月,在美国航天飞机“退休”后,俄罗斯又涨价20%,现售6300万美元。

“联盟号”是轨道太空飞行的唯一选择。每年只搭载12名旅客,到2016年才能预订到下一批宇航员。“除非汽车能有轨道飞行的能力,要不然还是乖乖坐太空船吧。”哈德菲尔德调侃道。

为了能搭乘更多旅客,俄罗斯已经宣布至2013年会再造一艘飞船,而且会多增加三个座位。美国弗吉尼亚州的太空探险公司是世界上唯一的太空旅行社,尽管舱位有限,但却一直叫卖联盟号的太空旅行。

而轨道太空飞行并非想象中那么容易。据了解,亚轨道飞行前只需进行3天的训练,而“联盟号”的一次轨道飞行前期训练竟要长达9个月。每个“空间站之旅”的游客都要在俄罗斯的宇航中心――星城进行训练。“就如同身在斯巴达的艰苦环境下,每天不断学习再学习,并需要掌握另一种语言去学习全新事物。”哈德菲尔德说,轨道飞行旅客必须配置专业的太空设备,还要做身体机能测试(其中的结肠镜检查也是宇航员的测试之一),还有就是生存技巧的模拟。

“只要犯一个小错误,那么几乎在一瞬间,空间站就会置人于死地。它不是一个桌子,而你也无法简单地跨过去。这需要非常复杂的训练,你能保证在‘魔鬼训练营’中坚持下去吗?”哈德菲尔德说。

早在2005年,太空探险公司就开始设想月球太空飞行,这是自1972年阿波罗登月之后的首次月球计划。一名旅客已经签下了月球计划书并为此支付了1.5亿美元,但另一座席仍然空缺,最重要的是这艘航天器还未建造。“如果3亿美元定金到位,那月球计划就能在3-4年内实现。”

当一切成为现实――人们环绕于月球或是穿过卡门线时,公众对于太空飞行的认知,必然会因太空旅行而受到深刻的影响。“我们必须集中更多精力在太空探险上。我们可以让一个普通人翱翔在太空,而不只是NASA或是中国的宇航员。”

篇5

在两次探月工程取得圆满成功后,中国众多航天核心专家开始把目光拓展到更为遥远的太阳系行星、其他天体及行星际空间。“月球是我们深空探索的起点。”中国科学院院士、探月工程高级顾问欧阳自远告诉记者,早在多年以前,在研究月球的同时,他就已经把自己的视野投向了火星。

与此同时,我国深空探测的相关时间表已经出炉:2013年探测火星,2015年探测金星,2025年实现首次载人登月。在这张时间表的背后,是中国深空探测领域的又一次提速。

“萤火一号”10月升空

“嫦娥一号”卫星的成功发射是我国航天测控能力实现了由近空探测向深空探测的重要转变。对于深空的确切定义,目前国际宇航界仍时有争论。1988年以前,在世界无线电行政会议制定的《无线电规则》中,把地球到月球的平均距离作为划分“近空”和“深空”的分界线。随着大推力运载火箭的出现,人类可以发射更远距离的大椭圆轨道探测器,大椭圆轨道最远点远远超过了月球距离。根据这些变化,世界无线电行政会议于1988年10月修改了深空分界线,把距离地球200万公里作为新的深空分界线标准。

而依据我国2000年的《中国的航天》白皮书,深空探测是指对太阳系内除地球外的行星及其卫星、小行星、彗星等的探测,以及太阳系以外的银河系乃至整个宇宙的探测。

但是目前在国内,月球探测依然被普遍当做是深空探测。从这个角度看,可以简单地把“深空”理解为月球和月球以外的宇宙空间。

如今,中国的火星探测计划渐行渐近。如果没有意外,今年的10月,中国研制的首个火星探测器 “萤火一号” 将和俄罗斯的“福布斯-土壤”卫星一起,搭乘“天顶”号运载火箭从拜科努尔航天中心发射升空。

不过,这已经是一个被延迟的发射计划。记者了解到,“萤火一号”原计划于2009年10月随俄罗斯的卫星升空,后因故该发射计划推迟到了2011年的10月。俄罗斯方面的推迟发射也给中国方面带来了损失,因为除了维护方面的成本,中国还不得不对一些系统进行更新。

除了与俄罗斯的合作项目以外,中国自主探测火星的行动已经悄然进行。虽然相关项目还没有被国家正式立项,但是记者从中国空间技术研究院有关专家那里获悉,该院以“嫦娥一号”卫星平台为基础,综合应用月球探测一、二期工程技术,已经研究并提出了我国自主火星环绕探测的技术方案,目前正在开展相关技术攻关。据悉,我国自主火星探测器的科学载荷重量达100公斤以上,科学探测能力将大大提高。

中国科学院院士、嫦娥工程核心专家叶培建认为,我国已具备自主开展到达距地球约4亿公里远的火星进行探测的前提条件。此外,火星探测的部分关键技术先期已开展研究并有一定基础,尤其是地面测控系统建设的64米大口径天线完善了我国深空测控网,为火星探测任务的实施提供了基础条件。因此他建议,我国需要尽快实施独立自主的火星环绕探测。

而相关部门也已经开始着手建立探测火星专家组,此后,经过论证和立项工作后,探测火星将进入实际操作阶段。

根据专家们的设想,我国探月与探测火星并不互相影响,两者可同时进行。叶培建说,如果火星探测项目被国家尽快立项,最佳的发射时间应该在2013年,此时火星和地球距离最合适。

对此,《国际太空》杂志副主编、航天专家庞之浩解释说,地球是太阳系从内到外的第三颗行星,火星是第四颗行星,它们的运行一个在里圈,一个在外圈,但是彼此之间距离遥远,其最近的距离一般也在5500万公里以上,为了节省探测器入轨或者登陆火星的飞行时间及能源消耗,需要选择地球火星之间理想的飞行线路。

科学研究发现,由地球飞往太阳系其他行星,最经济的轨道就是双切轨道,即与地球轨道和目标行星轨道都相切的日心椭圆轨道,采用这种轨道可以很好地利用地球和其他行星的公转运动。庞之浩说,探测器飞往火星其飞行线路要与地球外切,与火星内切,沿着最省能量轨道飞行,而这就要选择合适的时间窗口。由于火星的直径为地球的一半,自转轴倾角、自转周期和地球相近,公转一周需要686.98天,几乎是要花地球公转一周两倍的时间。计算发现,火星与地球每15~17年有一次最近的机会,每26个月,会有一次相对较近的机会。因此2013年就是一个好机会,如果错过就要等到2016年。

深空探测计划已经出炉

根据叶培建的设想,我国深空探测战略是按月球探测、行星际探测两大主线开展探测活动。目前我国深空探测的主要目标是月球,探月工程是我国向深空探测迈出的第一步,将在2020年前完成“绕”、“落”、“回”三个步骤,2025年我国将实现首次载人登月。而我国的行星际探测包括火星探测,大行星、小天体探测。

叶培建提出,到2015年,我国要掌握无大气天体的环绕、着陆、巡视的技术,具备对火星的空间探测能力。另外,在实施火星环境等科学探测的同时,他提出,在2015年并行开展金星探测。

“到2020年,我国深空探测的发展目标是掌握月球取样返回技术;具备在距地球约4亿公里的有大气天体的着陆和巡视能力;掌握行星借力飞行等关键技术。具体来说,包括月球探测三期工程;火星、金星和小天体多目标探测任务;建立月球基地任务;火星的着陆和巡视探测;金星环绕探测。”叶培建说,在此之后,到2030年,我国将具备对距地球约4亿公里远的天体的取样返回能力,具备10亿公里远天体的探测能力,另外还将进行木星及更远的探测,以及火星采样返回。而要实现这一目标,中国目前需要建立专职管理机构。

探测器“刹车”面临考验

庞之浩说,深空探测是一种高风险的行动,其中在进行行星、小行星等其他目标的探测时,探测器入轨是最大的一个难题,从上个世纪50年代末以来,前苏联、美国、日本等国的一些探测器发射失败有很多都是入轨困难造成的。

“发射的一些探测器要么就是飞过去了,要么就是撞上了。”庞之浩说准确掌握探测器的制动时间非常重要,“踩刹车”必须恰到好处才行,早了、晚了或者太急都会出现无法挽回的后果。据了解50多年来,原苏联、俄罗斯、美国、日本和欧洲共计划了40余次火星探测,其中2/3以失败告终,这里面绝大部分都与“刹车”时间控制不当有很大的关系。

“因此,入轨控制技术的高低直接关系到深空探测器发射的成败。近些年,美国发射火星探测器,最紧张的就是入轨那一段,我们的‘嫦娥一号’、‘嫦娥二号’发射也都是如此。”庞之浩说,在其他各类探测器的发射中,入轨控制依旧是一个核心问题。

目前我国正在加快进行深空探测网的建设,现在已经确定的有喀什、佳木斯和南美洲三个测控站,按照计划安排,预计2012年建成国内深空探测网部分,2016年建成国外部分。这三个测控站建成以后,我国就能够更好地进行深空探测了。以后无论是探测火星、金星还是其他的一些探测目标,深空探测科研人员就可以更好地进行跟踪了。

中国还不算深空探测强国

中国科学院院士、中国地球空间双星探测计划首席科学家刘振兴告诉记者,两次月球探测活动的圆满成功使我国突破了地球外天体环绕探测关键技术,研制了探测器、深空测控网、运载火箭等一系列功能单元,同时建立了基本配套的深空探测工程体系,为后续任务和深空探测奠定了坚实的物质和技术基础,标志着中国已经进入了世界深空探测大国的行列,但是目前还算不上深空探测强国。

“只有将来其他国家所进行的火星等探测项目,我们也能够独立实施,并且还能够实施其他国家还没有进行的一些深空探测项目,才能有资格说我们进入了深空探测强国的行列。”刘振兴说。

“在深空探测方面,我们只是一个后来者。”庞之浩说,目前世界几个航空大国或者机构的未来深空探测规划已经涵盖整个太阳系,既有以增强科学认知为主的科学探测活动,又有以扩大人类活动空间为最终目标的探索活动,其中月球、火星、金星成为这些国家和机构深空探测的重点。

目前,除了各大行星及矮行星以外,小行星和彗星也成了世界各航天大国和机构深空探测的重要目标,对此,庞之浩解释说,小行星和彗星有可能保留宇宙起源时留下的一些物质,研究它们对探讨宇宙和太阳系起源及演化、行星演化和地球科学都有重要的意义,另外研究小行星还有可能预防小行星撞地球。

其实,从上个世纪50年代末开始,前苏联和美国的探测触角就已经延伸到了太阳系的很多角落,火星、金星等行星及小行星和其他一些天体上或者附近都留下了他们探测的足迹,并且50多年来,美国的深空探索一直在持续进行,其探索的足迹已经扩展到了太阳系各个行星及一些矮行星、小行星、彗星等多个区域,美国已经成为世界上首屈一指的深空探测强国。

庞之浩透露,现在火星已经是美国的重点探测目标。他告诉记者,火星是当前深空探索最为热门的目标,除了美国以前成功发射、但是已经报废的多个火星探测器,目前火星及火星轨道依旧活跃着地球以外行星上最多的探测器,数量达到五个,其中有三个轨道器,两个着陆器。根据美国的计划,他们将在2025年进行载人探测或者登小行星的行动,另外再以小行星为中转站实施载人探测火星,大约在2035年,美国就会实施载人探测火星的行动,然后就是载人登火星。

“此外,美国2007年9月27日发射的‘黎明’号小行星探测器目前也正在奔赴小行星的路上。”庞之浩说,“黎明”号将远赴火星和木星之间的小行星带,探测灶神星和谷神星两颗人类以前从未尝试接触的天体。而美国耗资约七亿美元的“新地平线”号经过长达九年的太空之旅以后,将在2015年靠近冥王星,对其展开为期五个月的探测。这将是人类第一个造访冥王星的探测器,专家们希望通过它揭开太阳系形成和演化之谜。

“继承了前苏联深空探测遗产的俄罗斯正在谋划着重新上路。”庞之浩说,目前他们也提出了包括载人登火星在内雄心勃勃的深空探测计划。另外,这些年欧洲空间局的深空探测也一直在持续推进中。甚至在深空探索方面,日本也走在了中国的前面。其“月亮女神”计划也是继几十年前美国“阿波罗”号登月计划之后世界上规模最大的月球探测计划之一。另外,现在日本还对火星、金星和小行星等多个天体实施了探测计划,虽然一些行动失败,但他们的探测还在持续。“在这样一种局面下,作为航天大国的中国加快进行深空探测已经成为一种必然。”庞之浩说。

但是欧阳自远也表示,中国的深空探测也必须谨慎、按部就班地进行,要根据我们的国力量力而行,在太阳系的范围之内予以重点突破,不可盲目地一哄而上。而对于更为遥远的宇宙空间,中国现在则根本没有必要考虑用探测器探测的方案。因为人类目前掌握的航天技术还远远不能适应飞出太阳系的需要,即使探测器及飞船的速度可以达到光速,但到离太阳最近的恒星――比邻星飞一个来回,仍需要近十年的时间,在银河系转一圈需要几十万年,要飞出银河系到达最近的仙女座星系,就需要230多万年,而要在宇宙中周游,则需要几百亿年的时间。

“太阳系以外实在是太遥远了,在人类现有技术条件下,我们的探测器难以飞出太阳系,根本没有办法对太阳系以外的宇宙空间进行探测,这个任务只能交给天文仪器的观测和天文学家们的猜想了。”欧阳自远说。

篇6

信息通信技术 风景这边正好

1901年12月12日,意大利工程师马可尼首次实现了人类跨越大西洋的无线电通信,当时每秒的传输容量仅为几个比特。百年之后的今天,无线电通信的效率已经提高100亿倍以上。当代信息通信技术始终风采不减,继续向深亚微米、大规模集成、网格化、智能化的方向发展,随着信息和网络技术的不断完善和提高,将不可逆转地把人类社会带入一个“连通的信息化世界”。新的通信技术、高性能计算机、下一代互联网和高智能机器人仍是持续的热点。

光纤通信技术

光纤通信技术的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。今天光纤通信技术进入了又一次蓬勃发展的新,其演变和发展的结果将在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局,也将对本世纪的社会经济发展产生巨大的影响。

信息技术中的一个热点,是继续提高通信传输的速率和频宽。用电信号传输,单波长传输的速率极限是每秒100吉比特。光通信潜力则大的多,但传输距离延长后由于光信号的波形发生畸变,信号会变差。日本电信电话公司在不把光信号变为电信号的情况下开发出了一种新装置,能在光信号传输时检测到信号的波形畸变,然后将信号恢复原状,从而开发出世界上最快的光通信技术,单波长传输速率达到每秒160吉比特,相当于每秒可传4部两小时长的电影。这一速率是现有传输速率的16倍,精确度提高200倍以上,并可以适应各种温度和气压变化,显然这项新技术为建设传输速率更快的新一代光通信网奠定了基础。

美国哈佛大学和佐治亚技术研究所分别利用一束强激光轰击一团铷原子,生成具备这团铷原子量子态的单个光子,再将该光子传送过100米长的光缆,生成携带同样量子态的另一团铷原子,从而成功实现了原子和光子之间的量子态隐形传输。这项关键的技术突破意义重大,将为建造“坚不可摧”的全球通信网络和运算速度惊人的量子计算机奠定基础。

高性能计算机

高性能计算机是很多计算机技术的源头,其研发水平是一个国家科研实力的重要标志,各国之间你追我赶、互不相让。2005年IBM“深蓝”超级计算机系统继续蝉联冠军,至11月“深蓝”再次创下了新的世界纪录:达到每秒280.6万亿次浮点运算!不过日本已宣布,将在2010年前开发出每秒运算能力达1000万亿次的超级计算机,以用来进行制药设计和超微细材料的模拟研究。

美国惠普公司宣布,该公司的量子科研小组发明了一种可取代电脑基本构件——晶体管的新元件,目前科研人员正在分子水平上对计算机进行彻底改造。这种名为“交换点阵式插锁”的新元件为建造应用纳米元件的计算机提供了一项重要的关键元件,能够提供普通计算机所需的信号恢复和转换,并将计算机的功能提高数千倍。如同当初真空管取代电磁继电器、晶体管取代真空管一样,“交换点阵式插锁”取代晶体管也将成为历史必然。

每秒峰值运算速度达10万亿次的曙光4000A系统的研制成功,使中国成为继美、日之后第三个能制造10万亿次商品化高性能计算机的国家。该系统投入应用后,可以极大地节省如气象预报、药物评价筛选研究等方面科学计算的工作量。2004年11月曙光4000A系统在上海正式启用,标志着中国最大的网格主节点投入运行,一座信息技术领域的"三峡大坝"正在构建。

下一代互联网

随着“无时无刻不联网”时代的到来,互联网用户继续快速增长,至2005年底全世界网民数量已接近10亿。同时,电子政务、网上医疗、网上购物等网络应用项目开始风靡全球,互联网正迅速走进寻常百姓之家,甚至成为一种生活方式,虚拟与现实的界限越来越模糊了。博客、网瘾、视频,这些过去不曾出现或极少出现的词汇和事物现在已然成了热门话题。

下一代互联网将比现在的网络传输速度提高1000倍以上,基础带宽可能会在40G以上,并使网络安全的可控性、可管理性大大增强。2004年12月25日,中国下一代互联网示范工程(CNGI)核心网CERNET2主干网正式开通,这是目前世界上规模最大的纯IPv6互联网,理论上一部DVD电影可以在4秒钟的时间里传输完成。CERNET2大量采用具有中国自主知识产权的核心网络技术及产品,其开通标志着我国下一代互联网建设全面拉开序幕,在世界下一代互联网发展上抢得先机。

网络安全继续成为政府和企业关注的焦点。在遭遇电子"珍珠港事件"的偷袭——冷不防的、全面出动的网络突然袭击时,往往会导致通信、金融、运输、动力、军事等重要基础设施失效而产生严重后果。量子密码技术由于特别适合于光通信环境,己越来越受到关注。继2004年6月世界上第一个量子密码通信网络在美国正式投入运行之后,2005年中国科学院量子信息重点实验室在国际上首次解决了量子密钥分配过程的稳定性问题,经由实际通信光路实现了125公里单向量子密钥分配,这是迄今为止国际公开报道的最长距离的实用光纤量子密码系统,使我国的量子保密通信向国家信息安全应用迈出了关键的一步。

高智能机器人

随着计算机的信息处理能力呈指数级增长,机器人有可能成为地球上最能干而且适应能力最强的物种。电影《终结者》和《黑客帝国》中,人类被机器人统治的场面在不久的将来或许不再是天方夜谭。从2005年机器人的发展趋势可以看到,性能日益完善的高智能机器人正在悄悄改变着人们的生活方式:各种各样的家庭机器人将成为众多家庭里的新角色,照顾老人、看护孩子、做家务等等。

日本是发展机器人技术最迅速的国家之一。2005年6月在日本举行的世界博览会上,大阪大学的研究人员展示了一款完全具有人类女性外貌的“女机器人”,“她”不仅拥有柔软的硅树脂仿真肌肤,并且体内装备的31个传感器和电动机可以使其像人类一样运动和感知,包括眨眼睛和呼吸。研究人员宣称,将来有一天仿真型机器人完全有能力欺骗我们相信他们是真正的“人”。

据说,当年阿基米得在确立了力学的杠杆原理之后,曾自豪地大声宣称:给我一支足够长的杠杆,我将能够撬动月球!其豪情真可谓是惊天动地了。当代纳米科学家们也不逊色,他们同样潇洒地大声宣布:给我一支足够短的杠杆,我将能够撬动原子!而2005年的法国科学家们则在世界上首次成功地让一个分子做出了各种各样的动作!科学人员利用特种显微镜仪器,通过刺激分子产生不同的电子状态,可以控制分子做出各种动作,从而使它变成一个分子“机器”。据称,这一成果将对今后人类精确控制单分子级别大小的机械、进而开发出纳米机器人产生重要影响。

现代生物技术 走进新时代

现代生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技革命的重要推动力量, 近20年来现代生物技术的发展越来越引人注目并日益呈现出两个显著的特点,其一,现代生物技术可以突破物种界限,有效地改造生物有机体的遗传本质;其二,现代生物技术带来的经济效益和社会效益日益显著,生物技术产业化今天几乎遍及人类经济生活的各个领域。许多专家认为,现代生物技术产业将会成为21世纪的朝阳产业。

基因组研究

基因组研究继2000年取得重大进展以来不断续写辉煌。2001年美、日、德、中、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布了人类基因组工作框架图的基本信息。经过初步测定和分析,科学家发现被称为万物之灵的人类只有3~4万个基因,远非以前认为的10万个。2004年10月国际人类基因组计划协作组宣布,经过多国科学家近3年的“修纂”,人类基因组精确DNA序列图最终完成,其误差率低于十万分之一,涵盖了99%人类染色体组的图谱。这使得人类在探索自身奥秘过程中向纵深迈进了一大步。

近年来,多种动、植物的基因组图谱破译成果继续不断涌现,对从分子水平上研究人类健康医学问题,以及生物机能意义非凡。其中水稻基因组序列全图图谱绘制的全面告捷尤为瞩目,水稻成为迄今第一个基因全部为人类所掌握的农作物,是人类农业育种史上的一个重要里程碑。科学家还成功破译了人类最为密切的“亲戚”——黑猩猩的DNA,分析显示黑猩猩与人类在基因上的相似程度达到96%以上。可见,现如今这类基因组破译工作已越来越成为家常便饭,标志着人类基因测序技术已日臻成熟和完善。

2005年年底,美国政府公布了一项癌症基因图谱绘制计划,旨在找到所有致癌基因的微小变异,从而为治疗各类癌症开辟新天地。该计划将对1.25万份癌症肿瘤样本进行基因测序,涉及50种类型癌症,测序工作规模预计比人类基因组计划大100倍。

干细胞技术与克隆技术

从克隆羊多利问世距今短短的几年时间里,克隆牛、克隆猴、克隆猫、克隆鼠、克隆猪等多种克隆动物相继诞生。科学家在动物身上的实验预示,克隆人类胚胎干细胞将会开启一个再生医学新时代。科研人员可以利用干细胞培养出用于移植或替换的组织和器官,为病人及老年人带来福音。制造用于移植的干细胞的最好办法就是从由病人自身遗传物质克隆的胚胎中获得干细胞。这种干细胞以及由它们发育成的组织的基因与病人基因一致,因此不太可能受到病人免疫系统的排斥。

2005年干细胞研究领域最为上镜的人物当非韩国“克隆之父”黄禹锡莫属了,随着其“研究成果”陆续发表在美国《科学》和英国《自然》杂志上,黄一举成为基因研究领域的领军人物,风头之健,一时无人能出其右。不过该神话故事并没有维持多久,几乎一夜之间,黄禹锡又从韩国英雄变成了韩国“国耻”,其负面影响可能相当持久。由于该事件可能直接影响到其他国家政府和公众对干细胞研究的态度,使得本来就已经饱受争议之苦的干细胞研究变的更为艰难。

2005年3月第59届联合国大会批准了《联合国关于人类的克隆宣言》,要求各国禁止有违人类尊严和保护人的生命原则的任何形式的克隆人实验。不过,科学家正设法从技术角度解决该问题。美国哈佛大学宣布,首次研究成功将普通皮肤细胞转变为胚胎干细胞的技术,在这一过程中无需再使用人类卵子或制造新的人类胚胎。即使该技术无法直接得到临床运用,它也将大大推进干细胞研究的数量和质量,并且有可能从此结束相关的伦理争议。有专家乐观预言,2006年的生命科学研究很可能会突破伦理障碍,迎来春暖花开的新机遇期。

战胜重大疾病

从艾滋病、疯牛病、SARS,直到最近出现的禽流感,经由动物传染给人类的疾病不断出现。如何加强科学研究,搞清这些原来只在动物中存在或传播的病毒传染给人类的途径、机制,防止人类之间的相互传染、生产出切实有关的疫苗成为未来科学家攻关的重点。

各国政府纷纷投入大量的人力物力,从事禽流感疫苗的研制。美国率先告捷,8月6日美国国家过敏症与传染病研究所宣布,该所研制的禽流感疫苗人体试验取得初步成功,针对H5N1型病毒产生了很强的免疫反应,有望运用于禽流感的蔓延。这是首次有证据显示,注射疫苗可以成为对抗禽流感致命病毒的强大武器。随后,俄罗斯、中国、法国也相继宣布成功研制出人用抗禽流感疫苗。11月22日中国国家食品药品监督管理局批准人用禽流感疫苗——“大流行流感疫苗”开展临床研究,标志着我国在防控大流行药物研发方面取得了新的进展。此外,日本东京大学开发出短时间内生产针对高致病性禽流感疫苗的技术,使疫苗的生产速度大幅度提高。

艾滋病成为人类健康的重大威胁至今已有近20年时间,到目前为止尚未找到非常有效的预防办法和治疗药物。法国巴斯德研究所的科学家成功地在兔子身上获得可以阻止多种艾滋病病毒入侵的抗体。虽然抗体目前只是在实验室里实现了其功能,但足以为艾滋病疫苗研究展示令人乐观的可能性。

新材料技术 无限风光在险峰

新材料技术的发展不仅是当代信息技术和生物技术革命的基础,而且给信息、绿色制造、生物和医学等领域带来极大的发展空间。进入新世纪,新材料技术继续向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化的方向发展。

纳米材料

纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方法,孕育着新的技术革命,进而将引起21世纪又一次产业革命。纳米技术的应用研究目前正在半导体芯片、光学新材料等领域快速发展。在前一领域,纳米级晶体管的应用研究期望突破传统的极限;在后一领域,目前可调控直径5至几百纳米的纳米导线。

碳纳米管是由一层或若干层石墨卷曲而成的笼状“纤维”,其比重只有钢的1/6,而强度却是钢的100倍。如果用碳纳米管做成绳索,是目前所知的唯一能从月球上挂到地球表面而不被自身重量所拉断的绳索。美国IBM公司的科研人员在2001年用纳米碳管制造出了第一批晶体管,这一利用电子的波性而不是常规导线实现传递信息的技术突破有可能导致更小更快的芯片出现。由于10-20年内硅晶体管将达到其物理极限,因此该项技术突破对未来的芯片性能会产生深远的影响,并可能使现有的硅芯片技术逐渐被淘汰。

2005年10月美国莱斯大学宣布,该校科研人员历时8年终于成功研制出了由纳米单分子制成的世界最小的“汽车”。这辆纳米汽车的整车长度不超过4个纳米,却拥有底盘、车轴、车轮等基本部件,能在凸凹凸不平的原子表面行进,是世界上第一辆能像真车一样滚动运行的纳米汽车。假如把一根头发丝设想为一条柏油马路的话,那么其宽度足以使2万辆纳米汽车浩浩荡荡地并排行驶!科学家希望,这些肉眼看不到的微型机器将来某一天被用来向细胞“运输”药物,或许还能用于消灭癌症及治疗其它疾病。

超导材料

超导现象自1911年被发现以来,超导领域的研究一直围绕着4个主要方面进行,即新超导材料的探索、超导机理研究、超导体本身的宏观量子相干特性以及基于超导现象的其它应用。超导材料在电动机、变压器、磁悬浮列车等领域有着巨大的市场,如用超导材料制造电机,可增大极限输出量20倍,减轻重量90%。超导材料的研制关键在于提高材料的转变温度,若此问题得以解决将会使许多领域产生重大变化。

科学家目前已拥有多种极其灵敏的实验技术,这些技术将有助于更有效地研究高温超导机制。2004年5月,俄罗斯科学院固体物理研究所专家开发出一种超导磁测量装置,能够在磁场中测量物质从接近绝对零度到室温等不同温度条件下的导电性能。利用这种超导磁测量装置,俄专家已经在寻找高温超导材料方面取得了一定成果。

2005年科学家已经制造出138K的高温超导体。此外,有3家美国公司利用几种新技术制成了长度达100米的第二代超导导线。这种由钇、钡、铜和氧组成的第二代高温超导导线不仅性能优异,而且成本也有望大幅降低。

材料结构与新材料

2004年日本一个联合研究小组开发出一种由掺有二氧化钛粒子的环氧树脂制成的、充满空洞的立方体,该立方体能够神奇地把电磁波储存起来。专家认为,这一技术不仅将能够用来储存电磁波,并将其转变成电能,还可用来制造能够储蓄光的“光池”。下一步将致力研究白天可储存光能,夜间再释放使用的“光池”,以及用空中电磁波作电源的手机等实用技术。

英国曼彻斯特大学发现了一个以前不为人所知、成员多达数千种的材料新家族。这类材料只有一个原子厚,具有重量轻、强度高、柔韧性好、性质稳定等特性,并且在不同环境下表现出许多不同的性能,为工程师和设计师提供了多种可选择的新材料。

美国航天飞机上的防热陶瓷瓦片脱落问题曾给太空飞行带来极大的隐患,2005年德国航空航天中心发明的一种碳纤维耐热陶瓷瓦有可能消除这一危险。这种通过采用新工艺制造的碳纤维增强碳化硅防热瓦可以反复经受1700℃的高温,并且具有很强的抗冲击性和耐化学性,在大尺寸下也能保持性能稳定,没有裂纹。因而极有希望用于解决当前航天飞机上的防热陶瓷瓦脱落的难题。

2005年3月28日,中国国家技术发明奖一等奖授予了“高性能炭∕炭航空制动材料的制备技术”和“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术”这两项成果,从而改变了该奖项连续6年处于空白的尴尬状态。前者涉及高性能炭/炭刹车材料的研究、开发及产业化,其成功不仅开辟了我国高性能航空刹车制造新产业,而且对航天、化学化工、交通运输等行业的技术进步产生重大推动作用。后者研制的连续纤维增韧碳化硅陶瓷复合材料是国际上公认的反映一个国家先进航空航天器制造能力的新型、热结构材料,可以满足航空航天器向高速度、高精度、高搭载和长寿命发展的要求,也使我国成为继法、美之后第三个掌握该项技术的国家。

能源技术 推陈出新天地宽

虽然在可预见的将来,煤炭、石油等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重,但人们对核能以及风能、太阳能、地热能、水力能、生物能等可再生能源的利用,在整个能源消耗中所占的比例正在显著提高。据统计,20世纪90年代以来,全球煤炭和石油的发电量每年增长1%,而太阳能发电和风力发电的年增长率高达20%。预计在未来10年内,可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡,从而结束矿物燃料一统天下的局面。

再生能源新技术

进入新世纪,在石油、天然气价格不断上涨且储存有限,能源普遍紧张的情况下,再生能源的开发与应用受到前所未有的重视,韩国将2004年定为“新能源、可再生能源元年”。 2005年德国可再生能源占全国总发电量的比例已达10%,德国政府希望在2020年前将可再生能源占总发电量的比例至少提高到20%。2005年底由日本经济产业省制定的作为日本未来能源政策指针的《新国家能源战略》明确表示,在降低石油依存度方面,将确立使用太阳能、风能等能源的产业,将日本对石油的依赖程度从目前约占能源消费总量的50%降低到40%。 风能可利用的潜力非常巨大,根据测算全世界可利用的风能约为10亿千瓦,比水利资源多10倍。风力发电技术经过近几十年的发展已比较成熟,发电成本不断下降,仅2002年全球新增风力发电容量已达7227兆瓦。最新数据显示,风能电价已经降到每度电3-5美分,美国一些地方的风力发电已可以与天然气发电相竞争。预计到2020年,全世界的风力发电将占全球总电力的10%。

2005年8月10日,美国南加利福利亚爱迪生公司宣布,将在洛杉矶市东北110公里外的沙漠中建立一个面积达2.7万亩的世界上最大的太阳能发电站。该发电站采用太阳能汇聚发电技术,比目前流行的太阳能光电电池板技术的效率高一倍,发电能力可达50万千瓦。美国能源部计划到2020年,该类电站总发电量将达到700万千瓦的规模。

现如今巴西的绝大多数交通工具由纯酒精发动,其他由80%的酒精和柴油混合驱动,成为世界上唯一不供应纯汽油的国家。据估计,未来几年内巴西蓖麻的年产量可达到200万吨,能生产生物柴油1.12亿公斤,同时创造10万个新的就业机会。

燃料电池与氢的制备

燃料电池是通过氢气(甲醇、天然气、汽油可代替氢气)和氧气的化学反应来产生电能的,其副产品只是少量的水。由于燃料电池不包含任何中间热反应,所以能量转换效率非常高,-般可达50%以上。以前,燃料电池主要用来为宇宙飞船提供动力,近年来燃料电池的应用已从天上回到地面。日本的丰田公司、美国的福特汽车公司都已开发出了燃料电池汽车试用产品,从而使无污染交通成为可能。有关专家乐观地指出:“燃料电池将把人类带出燃火的时代。”

2005年9月,世界著名咨询公司德勤咨询《2005年技术发展趋势预测》的报告,指出燃料电池将可以作为前沿消费品的集成电源进入商业市场,并开启充满设计潜力的崭新世界。燃料电池将提供充足的电源,持续使用可达数日,待机时间长达数周,从而彻底改变我们使用移动电话、笔记本电脑、便携式音乐播放器的习惯,并促进其它便携设备和应用的发明。

美国西北大学研究人员在2005年开发出了一种新的固体氧化物燃料电池,在用碳氢化合物——异辛烷作燃料时能源转换效率有望达到50%。这种新型燃料电池在经过更多试验后,能广泛应用于汽车、飞机,甚至众多家庭。在研究人员开发的一个示范性小型燃料电池上,燃料反应所产生的电能密度达到了每平方厘米0.6瓦。

随着氢燃料电池的普及,预计氢的需求量将急剧增加。2004年美国爱达荷国家工程环境实验室和塞拉曼技术公司宣布,它们联合研发出了利用下一代核反应堆制氢的技术,并认为这是氢能源生产领域的一项重大突破。以往普通条件下电解水生产氢不仅耗费大量电能,而且电解过程中的氢转换率也比较低,不适合大规模生产。而此次模拟第四代核反应堆的高温进行的实验表明,利用下一代核反应堆进行高温电解水不仅成本大大降低,具备经济可行性,而且生产效率大幅提升,对环境也不会造成危害。在今日世界各国普遍感到能源紧张的情况下,此项用核反应堆大规模制氢的研究标志着美国以摆脱现阶段能源消费结构缺陷为目的的一种战略性调整,其意义十分重大,值得充分关注。

核电

核电是一种安全、清洁、经济、高效的能源,自20世纪50年代世界上第一座核电站建成以来越来越受到人们的重视。在核电能源开发领域,自持式的核聚变被普遍认为是21世纪的战略能源和换代能源,对缓解能源危机,改善生态环境具有重大意义,受到许多国家政府的高度重视。

美国在2000年曾统计,该年度美国核电共发电7500亿千瓦时,平均每千瓦时电成本1.83美分,而市场平均成本为4.6美分,充分显示了核电的光明未来。2005年法国总统希拉克发表讲话表示,法国将启动第四代核电站的设计和建造计划,无论是从反应堆还是从燃料循环方面都将有重大的革新和发展,并将在2020年把第一个第四代核电研究堆投入运行。日本目前正积极研究开发新一代原子能发电设施,确保原子能发电所需的铀资源,完善投资和建设环境,将核电的比例从现在占总发电量的30%提高到40%以上。

国际热核聚变实验堆的英文缩写是ITER,它在拉丁语中是“道路”的意思,这正好反映了该项目的宗旨:用受控核聚变发电走和平利用核能的道路,为人类寻找可替代的洁净能源。2005年6月28日,在计划提出近20年,选址耗时18年后,全球最大、代表世界未来能源科技最高水平的核聚变反应装置——ITER的建设地点终于花落法国南部的卡达拉什(Cadarache)。如果一切顺利,ITER将是世界上第一座产出能量大于输入能量的核聚变装置,并为真正的反应堆做准备。这一为期30年、投资超过100亿欧元的国际超大型科学合作项目将于2006年正式启动。这是一个事关世界未来能源安全的国际重大合作项目,其意义不亚于国际空间站计划和人类基因组计划。

空间技术 更上-层楼

俄罗斯“航天之父”齐奥尔科夫斯基在一百多年前曾说过:“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远躺在摇篮里面。”宇宙探索始终是人类认识客观世界的重要方面,不断发展空间技术已成为世界各国现代化建设的重要内容。过去由于受技术发展水平的限制,人们只能在地面上仰望浩瀚的宇宙;航天技术发展后,才有可能在空间站或通过空间望远镜对宇宙进行全天候观测。今天,人们对宇宙的勘测已从近地空间逐步向深远空间发展,从远距观测逐步发展到对太阳系其它天体的实地探测。进入新世纪人类空间探索活动可谓是好戏连台,美不胜收。

登陆火星、土卫六和撞击彗星

新世纪人类空间技术最美妙的华章,应当是“勇气”号与“机遇”号登陆火星、惠更斯探测器登陆土星最大的卫星——土卫六以及“深度撞击”的精彩表演。

2004年简直可以称为火星年:先后顺利登陆的“勇气”号与“机遇”号火星探测车承载着人类在外太空寻找生命的光荣与梦想。机遇号传来的数据表明,火星曾经是个有水的湿润的适宜生命存在的环境。勇气号则发现了火星上潜在的支撑生命的物质——微盐酸型水的证据,为火星曾有生命的推论提供了更为有力的支持。共同发现火星上存在水的证据是两辆火星车此行的最大成就,并且在美国《科学》杂志评出的2004年度十大科学突破中荣登榜首。

欧洲航天局官员在2005年1月15日宣布,地面控制中心已收到来自“惠更斯”号探测器经由“卡西尼”号飞船传回的信号,表明“惠更斯”号已成功登陆土卫六。“惠更斯”号探测器是1997年10月由美国“卡西尼”号飞船携带发射升空的,经过7年约35亿公里的飞行后进入土星轨道。其登陆成功被誉为是空间科学技术领域最了不起的事件之一,创下了人类探测器登陆其他天体最远距离的新纪录。根据传回来的数据,科学家发现,土卫六表面有大量甲烷,外层大气中有多种复杂有机物,各种气象和地质活动非常活跃,还存在火山活动的迹象。由于土卫六的环境与40亿年前的地球非常相似,“惠更斯”号的探测活动不仅增进了人类对土卫六的认识,也为理解地球生命起源提供了重要线索,因而具有很高的科学探索价值。

2005年7月3日,在走过了4.31亿公里的漫长太空之旅,并完成一系列高难度动作之后,美国宇航局的“深度撞击”彗星撞击器终于成功击中坦普尔1号彗星的彗核表面,在太空中绽放出美丽的焰火,顺利完成了人造航天器和彗星的“第一次亲密接触”,首次发现慧核内部存在着大量含碳和氨的有机分子,表明彗核的内部含有太阳系初期的原始物质。此次撞击彗星使人类对太阳系诞生的过程有了更多的了解,对探索生命的起源以及地球上水的来源也有重大意义。天地大撞击的成功表明,该项目中的无人控制航天器技术完全达到了预想目标,撞击器在导航控制系统的操纵下,经过80万公里的自主飞行,其间3次发动机点火调整,最终精确地对准目标,“深度撞击”项目负责人里克格兰米尔曾将此项行动形象而又不无得意地比喻为“在高速飞行的针上穿线”。

毫无疑问,这一系列宏伟的空间探索计划充分体现着人类坚定不移、勇往直前的信念和孜孜不倦、开拓进取的意志,不仅具有重要的科学研究价值和很高的前沿探索意义,同时也蕴含着人类科学探索的宝贵精神。

空间站、宇宙飞船与人造卫星

2001年“一代天骄”——俄罗斯和平号空间站顺利坠入南太平洋预定海域。和平号原设计寿命仅为5年,但实际上它围绕地球飞行了15年共8万多圈,行程35亿公里,先后接待了104名宇航员,共进行了31200次科学试验,是人类历史上体积最大、设施最完善、太空飞行时间最长的空间站,其成功降落是一次史无前例的高难度大型航天装置脱轨作业,同样显示了人类在空间科技领域的高超技艺。取而代之的国际空间站是一个可长期居住的低轨道基地,是名副其实的太空国际科学研究平台,各国在国际空间站计划中所取得的科研成果将为人类登上火星、开辟天外家园铺平道路。

美国宇航局的超音速燃烧冲压式喷气发动机研究项目在历时8年之后终于在2004年修成正果,取得了一个比较满意的结局。这架长3.65米、翼展1.5米的无人驾驶X-43A超音速实验飞机,成功地完成了速度约为10马赫(11260公里/小时)的试验飞行,创下了新的世界纪录,从而标志着将能够在大气层内和进入绕地轨道的第一阶段提供更加安全而灵活的高速飞行。此次飞行是一个重要的里程碑,它向未来以更安全可靠和耗资较少的方式向太空发射大型助推工具迈出了一大步。

2005年12月28日,欧洲“伽利略”卫星导航系统的首颗实验卫星“GIOVE-A”发射升空,表明欧洲“伽利略”计划已经进入实质性实施阶段。预计包括3颗备用卫星在内的30颗“伽利略”系统卫星全部部署完毕之后,欧洲将有望结束依赖美国的GPS全球卫星定位系统的历史。“伽利略”卫星定位系统的30颗卫星覆盖面积将是美国GPS的2倍,而精度比GPS高约10倍,确定物体的误差范围将在1米以内,并能提供即时的定位信息。打个比方讲,GPS只能告诉车辆走哪条公路,而“伽利略”系统则能告诉车辆具体应当选择公路上的哪一个车道。

2005年中国“神六”的成功飞天同样是世界空间领域的一件大事。10月17日经过115小时又32分钟的太空飞行,共绕地球飞行77圈,总行程325万公里,完成了我国真正意义上有人参与的空间科学实验后,神舟六号载人飞船返回舱顺利着陆,航天员自主出舱。神舟六号载人航天飞行的成功,标志着我国在发展载人航天技术、进行有人参与的空间实验活动方面取得了又一个具有里程碑意义的重大胜利,在世界载人航天史上留下了浓墨重彩的一笔。此外,我国投资14亿元的“嫦娥一号”绕月工程已于2004年初正式启动,分为环绕、降落、返回3个阶段实施,预计到2007年发射第一颗绕月卫星,中国人的千年飞天梦——嫦娥奔月已是“指年可待”了。

不过,有专家清醒指出,虽然我国已经实现了载人航天,但如果与国际水平相比,我们仍远远落在国际前沿之后。在空间技术方面,我国发射的航天器所走的距离只是一个光秒,而国外已经达到光时,其间的差距显然不可同日而语。

深空探测

新世纪里的深空探测热闹非凡,各式各样的太空探测器在浩瀚无垠的天宇中你来我往,忙的不亦乐乎,既有成功的无限喜悦,也有失败的些许遗憾。

2004年格林尼治时间3月2日早上7点17分,历经3次推迟发射的欧空局(ESA)罗塞塔彗星探测器由“阿丽亚娜5G型”火箭送入太空,正式开始其长达11年半的彗星探测之旅。其使命是探测67P彗星,即丘留莫瓦-格拉西缅科彗星,这一彗星探测活动将能够帮助科学家进一步研究46亿年前太阳系形成的过程,探究地球生命生成的奥秘。8月3日凌晨2点16分,美国宇航局“信使号”水星探测器升空,预计2011年抵达水星,对其展开科学探测,主要任务是探测水星极地是否存在冰。 2005年11月9日,欧洲的“金星快车”探测器搭乘“联盟”运载火箭升空,前往金星探秘。“金星快车”搭载了7种科研仪器,可以对金星的大气、离子环境及其与太阳风的相互作用等进行测量。预计2006年4月“金星快车”将进入金星极地轨道,并开始为期486天的探测。

成功的美丽光环也常常伴随着风险和失败的阴影。2004年9月8日,美国“起源”号探测器在完成了对太阳风粒子进行850天的收集后,将装有太阳风粒子的一个回收舱掷回地面,这些样品粒子对于研究数十亿年以前太阳系的起源和形成具有重要的意义。然而不幸的是由于回收舱上的降落伞没有打开,导致回收舱翻转着直接坠入沙漠,舱体裂开,整个历时两年多的探测计划几乎功亏一篑。2005年11月12日,日本“隼鸟”号小行星探测器在发射两年后,向距地球3亿公里之遥的“丝川”小行星投放了小型观测器,但由于投放时机欠佳,导致两次登陆均告失败。从中不难体会到人类科研探索的艰辛与不易。

2005年美国、德国多个研究小组竞相宣布,已成功地对太阳系外行星进行了直接观测。天文学家宣称,他们首次拍到一颗太阳系外行星的照片,该行星质量约相当于木星质量的5倍。天文学家们曾在2004年报告说,他们在一颗年轻的褐矮星附近观测到一个微弱的红色光点,但当时的观测数据难以判定这个光点是否代表了一颗行星。2005年证实这一天体确实是颗行星,距离地球约200光年。美国理论物理学家卡库说,“在即将来临的一年里很可能在太阳系以外的行星大气中首次探测到有机化学物质,最可能首先找到氨基酸,这将是探索系外生命的重要依据。”

诚然,这类深空探测活动与当前人类生存发展的关系并不是十分紧密,但它同样表达了人类的求知欲和对了解认识宇宙的渴望与追求,体现着人类科研探索的奥林匹克精神——对更高、更远目标的不懈追求,由此人类文明的智慧之花才能永远绽放出异彩光芒!此外,从长远来看,这类探索活动也会对人类的知识积累、哲学思想乃至生活方式产生重要影响。

进入新世纪以来,高技术在各个领域里的发展进步不断给人们带来惊喜和憧憬的同时,也带给人们一些严肃的问题和深入的思考。生物克隆、网络安全、能源危机、行星碰撞等等问题使人们越来越意识到科学技术与经济、社会、教育、文化的关系日益密切,一些重大科技问题已远远不是单纯的自然科学与技术本身的问题,需要引起全社会、各国政府以及科技界的高度重视。不过仍然有理由相信,人类拥有的智慧和理性能够继续使高技术为现代文明社会的未来发展锦上添花,续写辉煌!

参考文献

1 本报国际部,2005年世界科技发展回顾, 科技日报,2005年12月31日,2006年1月2,3,4,5,6日

2 院士评出路明杯2005年世界十大科技进展新闻,科学时报,2006年1月17日

3 匡廷云,马克平等,生物质能研发展望,中国科学基金(6),2005

4 余翔,余道衡, 下一代互联网的发展与展望,世界科技研究与发展(1),2004

5 孙凝晖, 曙光4000A超级服务器的研制, 中国科学院院刊(6),2004

6 柯民,2001年高技术发展综述,中国科学院,2002高技术发展报告,科学出版社,2002年2月

7 朱效民,2004年高技术发展综述,中国科学院,2005高技术发展报告,科学出版社,2005年3月

8 朱效民,2005年高技术发展述评,中国科学院,2006高技术发展报告,科学出版社,2006年2月

9 LaDeana W. Hillier, Tina A. Graves, Robert S. Fulton, etc. Generation and annotation of the DNA sequences of human chromosomes 2and 4[J]. Nature, Vol.434, No.7034, 7 April 2005

10 Torrence V. Johnson, Jonathan I. Lunine, Saturn’s moon Phoebe as a captured body from the outer Solar System[J]. Nature, Vol.435, No.7038, 5 May 2005

篇7

演讲是阐明事理或抒感,进行宣传鼓动的一种语言交际活动。演讲同时也是一种对自身沟通能力的提升。小编为大家准备了科技创新三分钟演讲稿范文合集,供您参考学习。

科技创新三分钟演讲稿范文一

尊敬的老师们,亲爱的同学们:

大家好!

对于科技,每个人都不会忽略它的存在,科技的馈赠无处不在,科技的贡献随处可见。

从蒸汽机的出现开始,科技就来到了地球人的身边;从电灯泡的问世起,科技就进入了人类的日常生活;直到苹果的掉落被牛顿发现,科技就在整个领域内迈出一大步。

因为有了科技的存在,才有了人类今日的辉煌。

如果有一天,没有电灯的光亮,人们将终日为看不见而发愁;没有了煤气的火花,人们将会继续为生吃食物而不消化;没有了石油的马力,人们将会为畜力的缓慢而心急;没有了手机的便利,人们将会为飞鸽传书的不隐蔽而担忧;没有了轮船的快捷,世界人民将会无法沟通与交流……所以,我们离不开科技,我们都应该留心发现及科技的发明心存感念。

不过,就现在的科技对我们而言还是远远不够的,我们更加应该注重创新,来完善现存科技的不足。

就像电脑,只要稍稍不注意,保存在电脑上资料就会泄露,从而带来一系列不必要的麻烦;还像空调,虽然它给人们带来的夏日凉、冬日暖很是受人推崇,但长期使用,则会在身体内埋下病根;再者说太阳能,虽然名字一听就离不开太阳,但如果真是这样,也是不够完美的,因为在冬天,太阳几乎不露脸,所以就没有热水可以洗澡……

所以,仔细研究就会发现,虽然许多人们都已享受在现在的科技之中,但如果不去创新,不再去发现,人类依旧是落后的。一种花,一种草,一个好习惯,一件日常琐事,只要你用心感悟,就会发现他们和科技生活息息相关。

我们每个人都应该肩负起创新科技的责任。

科技创新三分钟演讲稿范文二

尊敬的老师们,亲爱的同学们:

大家好!

创新,起源于拉丁语。它有三层含义:一是更新,二是创造新的东西,三是改变。而创新这三层含义都与科技有密不可分的关系。

先从更新这一含义说起。在二十世纪五十年代时,我国的回力鞋就是体育界的选择。可是由于创新不足,在“洋品牌”大举进军国内市场时,回力一度消沉,逐渐远离一线商圈。后来,回力公司发现了这一原因,便一头扎进创新中。他们针对橡胶底鞋闷,易产生脚臭这一特性,找到了一些除臭防菌的方法,使产品有了抗菌防臭的功能。从而使回力重回一线商圈。所以创新与科技是相辅相成的,科技离不开创新。

我们再从创造新的东西说起。比如说苹果公司,他们使世界改变了样子,这些成就靠的也是创新。例如平板电脑,传统的电脑都有主机、鼠标、键盘等一些配件,所以电脑不方便携带。苹果公司发现了这一问题,便绞尽脑汁,努力创新,终于发明了平板电脑。这种电脑小巧玲珑,携带方便,而且没有主机、鼠标、键盘等一些配件,全部依靠用手触摸触屏完成操作。这个发明就直接使世界变了样。现在基本上每个人出行时,都会带平板电脑,使随时随地使用电脑成为现实。所以创新与科技是相辅相成的,科技离不开创新。

再从改变谈起。我认为人类发生的的改变都源于三次工业革命。这三次革命是人类社会从落后的纯手工制造物品,变成了先进的用机器制造物品。使人类社会革命变得先进发达。所以创新与科技是相辅相成的,科技离不开创新。

最后,我们来看一个因没有创新,而落后的实例。

诺基亚,这在以前是一个相当响亮的招牌,它曾是手机行业的领头羊。可是由于它不注重创新,所以在苹果公司推出一系列高科技电子产品时,它被挤下了领头羊的位置。所以创新与科技是相辅相成的科技离不开创新。

同学们,创新是今后发展的必备,品质,让我们学会创新,共同建设我们的祖国。让祖国的科技与创新永远屹立在世界之林。

科技创新三分钟演讲稿范文三

敬爱的领导、老师、亲爱的同学们:

一谈起“科技”、“创新”这样名词,很多同学都会感觉自己距离它们很遥远,其实不然。在当今的大学时代,大学生实践能力不强、创新精神不足确实是当前人才培养质量最突出的问题,但是随着越来越多的人认识到这个问题的严重性,我们的大学正在努力地创造更好的条件和人才培养机制,来让大学生有更多的实践动手、接触社会的机会,以此来提高大学生的实践能力和创新能力,从而培养出更多的经济社会发展所需要的紧缺人才和拔尖创新人才。而作为80后、90后的年轻一代,我们只要正确的认识这个问题,去努力寻找锻炼自己科技创新能力的机会,那么“科技”、“创新”这样的名词就不会感觉遥远了,下面我把自己在博创两年多的经历拿出来,希望大家能够从中分享到点什么。

在我看来,像创业计划大赛这类大型的注重创新精神培养方面的比赛是很锻炼人的,所以也希望在座的各位学弟,将来能够抓住参加这样的比赛的机会,去好好锻炼一下,即使将来你没有取得成绩,但是只要你坚持做下去的话,从过程中,你也会得到很多的。

在大学时代,能够供我们选择的发展空间很多,比如说学生会、社团联合会、尤其是几乎涵盖大学生所有课余生活的众多社团,但是想在社团中锻炼自己的能力、体会到乐趣,我们不能仅仅只为了完成部长交给的任务,而是要真正参与到活动的组织策划中去。在上个学期末,学校组织的“闪耀建大”优秀大学生及其群体寻访中,博创科协成为学校仅有的五个获得“追逐梦想之星”称号的集体之一。

风风雨雨,博创科技协会在曲折的道路上前进,2008年已经是协会成立的第十个年头。有道是科学技术是第一生产力,创新是社会进步的源动力,各位08级的学弟学妹们,很高兴你们其中的一百多人选择了博创,你们先于别人抓住了一个提高自己社会竞争力的机会,试着去做博创的力量吧,博创会给你提供机会,但是抓住与否还有取决于你们自己的努力。在座的还有很多人不是博创的会员,不过博创的任务是培养大学生的科技创新能力、激发大学生探索科学奥秘的兴趣,这其中当然也包括你们,博创随时欢迎你们其中热爱科学的有识之士的到来,博创的机会更是留给有激情、有梦想、有准备的你们。

借这个机会简单的和大家分享这些,总结我的观点:我认为科技、创新其实并不像想象中是那么复杂、遥远,善于观察、勇敢的抓住任何机会,你就是一个科技新星。希望大家今天能有所收获!谢谢!

科技创新三分钟演讲稿范文四

尊敬的老师们,亲爱的同学们:

大家好!

什么是科技?所谓科技,百度说就是科学技术的简称,对人类社会的发展进步具有重大影响的前沿科学技术,这将是推动各行各业发展的关键因素之一。往小处说,其实是指在现有温饱的基础上,生活质量进一步提高,达到丰衣足食。在很早很早以前,我们的祖先就盼望过上这种衣食无忧的生活,如今,这都已变成了现实,科技就在我们身边。

科技就在我们身边,不是吗?科技创新是城镇的变化,是我们创建新型科技社会的一个缩影,来看看我们塔山镇吧,沐浴着改革开放的春风,一栋栋楼房拔地而起,商店里商品琳琅满目,令人眼花缭乱;宽阔的公路上车水马龙,各种车辆川流不息;昔日面向黄土背朝天的农民现在坐在电脑前,通过互联网来了解菜市行情;我们这些小学生打扮得大方、漂亮,也更加活泼了;家用电器日益增多,蒲扇也光荣“下岗”了;工厂里一切都是机械化设备……

科技就在身边,不是吗?以前,我们乡镇一到晚上静悄悄的,没几个地方是亮着路灯的,街上的店面也几乎不开,可是现在呢?一到晚上,灯火通明,大街上,商店照常营业,顾客依旧不少,再看看那纵横交错的马路上,车水马龙,川流不息,大大小小的广场上,有人在跳舞,有人在散步,五彩的霓虹灯加上车鸣声、舞曲声、欢笑声,构成了一曲祥和的月光进行曲,还颇有一番大城市的感觉呢!

科技就在身边,不是吗?在我家里,爸爸妈妈都是做生意的。我小的时候,爸爸妈妈进货都是跟大客车去,夏天,十分炎热,冬天,十分寒冷,每次回来都很辛苦。可是现在好了,随着生活水平的慢慢提高,爸爸买了辆新车帮妈妈进货,让他们减少了许多的辛苦。听妈妈说,他们还想再开二店、三店呢!爸爸妈妈的生意做大了,我家的收入也高了。以前我们家的二居房,几十平方米,每次逢年过节的,家里一来人,就站不下了,十分拥挤。可现在已经变成了楼上楼下,电灯电话的宽敞大房了,就算来再多的客人,也不会为房子小而发愁了。

科技就在我们身边,幸福的生活和美好的未来要靠自己去创造,同学们,让我们从现在起就胸怀全面建设小康社会的宏伟目标,从点点滴滴做起,奋发学习,把自己锻造成一块有为的好钢,把我们的社会建设的更加美好吧!

科技创新三分钟演讲稿范文五

尊敬的老师们,亲爱的同学们:

大家好!

大众创业,万众创新的号角已然吹响神州,科技创新,技术创造的时态已然蓬勃兴起,发展新动能,培育新产业的目标已然深入人心,改革旧机制,创造新业态的趋势已然引领潮流。近年来,我国在科技事业上取得了长足的进步,从航天技术到卫星导航,从量子科学到核电技术,从网络技术到基础设施,从航母下海到深海探测,从克隆技术到转基因食品,各类技术创新的捷报频频传来,各科技创新的成果源源涌来。而这些辉煌的成就,伟大的变革,无不让人民倍感振奋和自豪,无不让世界倍感惊奇和惊艳!

不过不可避免的是,最近几年,对于技术创新究竟是福还是祸,人们一直进行着激烈的讨论,当然,不同的人对这个敏感的问题有不同的看法,就我个人而言,技术创新在新世纪起着非常重要的作用,因此,我始终认为,技术创新对我们来说是一大福音。

首先,技术创新使我们的生活变得越来越方便,无论是在交通方面还是在通讯方面。例如,以技术创新为依托,现代通讯技术在不断进步和发展,与此同时,现代通讯技术的种类也越来越多,特别是智能手机作为现代社会最伟大的发明之一,对我们的生活有着深远的影响,而人们也渐渐习惯于以这种便捷的方式进行沟通交流和信息搜索。

其次,技术创新在农业方面,尤其是在转基因食品中得到了充分的体现,我们不得不说转基因食品就像是打开的潘多拉盒子,因为这是人类历最伟大的生物技术创新。例如,对于植物和动物来说,转基因食品摆脱了四季限制,降低了生产成本,提高了作物产量,打破了地域限制,破解了物种障碍,因此,我认为,转基因方面的技术创新是新世纪的重大突破。

最后一点,技术创新已经成为了企业发展的不懈动力和强大支撑;技术创新已然成为了公司可持续发展的源泉和活力。例如,阿里巴巴集团通过技术创新不仅提高了企业的生产效率和竞争力,而且渐渐的扩大了经营规模,慢慢的囊括了不同行业,直到今天,我们每天都在和阿里会面,与支付宝见面,与淘宝邂逅,与马云爸爸打交道。

篇8

【关键词】GPS;工程测量;应用

1 GPS组成简介

全球定位系统(Global Positioning System简称GPS),是利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统。GPS起始于美国军方的一个项目,主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,后来,GPS逐渐扩展到工程测量的领域,完成从军事应用到民用整个过程的转变。GPS是全球范围内的定位和导航,为了更加准确的进行定位,我国就开始了全球定位系统接收设备的研制工作,国家进行了很大的投入。随着我国航天技术的逐渐成熟,在轨卫星的数量也越来越多,全球定位系统信号的接收工作也变得相对容易起来。全球定位系统的研究进入到了一个新的阶段。

1.1 空间卫星部分

全球定位系统的空间部分主体是空间卫星,定位系统全面建成之后一共有24颗卫星,这24颗卫星分布在不同的轨道平面上,每个轨道平面都有三颗以上的轨道卫星。轨道平面与赤道平面的夹角为五十五度。这样就保证了能够时刻对地球的任何一个地点进行实时探测定位。

1.2 地面控制部分

全球定位系统第二个重要组成部分就是地面控制系统,地面控制系统又可以分为三部分:分别是主控系统、注入系统和监测系统。地面控制系统的主要作用是保证空间卫星的正常运行,并且对空间卫星运行状况进行调整。在调整结束之后,将卫星的最新运行参数汇总反馈到与卫星相关的设备中去,保证定位的精确。

1.3 用户

这里所说的用户并不是我们理解的通常意义上的用户,这个用户的概念是针对于全球定位系统来说的。没有具体的指向,阐述的是一个服务的整体。简而言之就是全球定位系统提供的授时和定位服务。具体指向某一设备的话就是地面接收机。接收机的主体是天线、电源和主机。最重要的部分是主机,主机的主要作用就是对空间卫星发送的信息进行接收处理并进行相关的设备检查。主要工作原理就是在接收到卫星的相关信号之后,就进行内部的数据处理,然后得出相关的导航数据,最后根据得出的数据得出有用的信息。

2 GPS在工程测量中的应用

2.1 GPS在建立工程的控制网中的应用

测绘控制网是工程建设的基础性工作,项目规模不同,对控制网的精度要求也不相同。一级测绘控制网的精度要求往往比较高,因为作为测绘的参照点,位置坐标必须要精确。在工程中常用的控制网的确定是采用边角法,即用测量仪器确定控制导线,在测量范围比较小时,这种方法比较方便和实用,但是在测量范围比较大时,比如像大型的公路、隧道工程,这种方法就非常受限。这时候全球定位系统的优势就显现出来了。全球定位系统具有很多优点,它在选择控制点的时候受到的限制比较少,而且精度比较高,费用比较低。用全球定位系统建立控制网采用的是载波相位静态差分技术,采用这种技术精度比较高,精度能达到毫米级。公路工程和隧道工程都具有纵向距离很长,横向距离很小的特点。因为导线法测量的范围有限,采用常规的导线定测点的方法要测量好多次,会造成很大的误差积累。采用上述技术就可以很好地解决这个问题。因为GPS技术不需要地面的相互通视,可以在很远的距离设置控制点构成测量三角锁,大大节省了人力物力,提高了测量的精确度。

2.2 GPS在变形监测中的应用

这里指的变形监测指的是大型建筑设施的变形监测,比如高层建筑、水坝和大桥等。测量的主要项目是地基沉降位移和建筑物的倾斜位移等。这些大型设施的体积非常巨大,所处的环境也非常的复杂,对监测的要求非常高。在测量这些大型设施的地基沉降时通常采用的方法是用水准测量,对于建筑的倾斜度测量采用的是三角测量的方法。这几种方法都比较费时费力。应用GPS技术则会比较方便,比如要测量一个大坝的变形,就可以在大坝上选取几个控制点,然后在控制点上布设GPS接收机,这样就可以对大坝的变形进行实时不间断地监测,要想远程获取数据,还需要采用无线传输技术将数据传输到数据中心进行处理,这样就可以实现对大坝变形的实时监测。对路面沉降的监测也可以采用GPS技术,实施方法和大坝变形方法类似,只是沉降监测只需要高程数据就可以。

2.3 GPS系统在工程测量中的外业工作

在GPS的外业测量中,最重要的是选点。结合工程实践经验,对于测量选点应当选取设备便于安装,而且视野开阔的地方,包括在已有建筑物和在建高层建筑操作层上的适当位置。为了有效地确保GPS信号不受到周围建筑物的干扰,在测点应当选取在视场周围没有障碍物的地方(包括已有建筑物)。同时为了便于测点的扩展观测等用途,测点也适宜选取在交通便捷的地方。结合工程实践经验,我认为,为了更准确地选取合理的测点,选点人员应当到现场采取实地勘察,根据实地情况而选取合理点位。同时选取的测量点应当能形成网状,有利于采取点连接方式,测点选取完成后可对其采取埋设标志,但应当精确地定取测点,同时应确保埋设测量点的标石能永久稳定,尤其是对于施工场区外的点,更应当对测量点采取有效的保护措施,对于测量点的定名应当与建筑工程施工单位协商后确定。鉴于工程施工期间有较多施工人员,同时施工工序交叉多样,这给标石的保护增加难度。为了便于标石的保护,应当采取专人保护。对于测量点的测量作业,通过获取GPS信号,然后采取测量以及跟踪处理,以获得建筑施工所需要的定位信息和观测数据。在天线安置工作完成后,则可以在合理的位置设置GPS接收机开始观测。

2.4 GPS技术在图根测量中的应用

GPS快速静态定位的工作原理是通过GPS接收机接收4颗以上通讯卫星信号,解算出卫星到GPS接收机的距离,通过卫星在地心坐标系的位置确定GPS接收机在该坐标系中的位置,从而解算出多个GPS接收机的相对位置,达到相对定位的目的。在图根控制测量中,图根控制网使用4台以上的GPS接收机,采用双参考站,以快速静态定位测量方式进行观测。每一时段同步观测卫星有效颗数均大于4颗,卫星数据采样率为15s,卫星高度角均大于15°,PDOP值小于6,各条观测基线的整周模糊度倍率因子在1.5以上,保证了卫星与接收机之间具有较强的图形强度;流动站观测时间为15min。观测单元间流动站的重合点数为2个。观测前后使用专用GPS量高尺测量仪器高度,取中数作为该站最终站高。通过数据质量检核,按单基线双差固定解作为最终结果。同步环、异步闭合环、复测基线的长度较差等均满足规范之规定,精度很高,在观测条件较好的情况下,满足E级GPS的精度要求。

GPS技术在测量中的应用大大提高了测量的效率和准确性,为大型工程的建设提供了精确的测量技术。

参考文献:

[1]宋磊,熊慧.GPS在工程测量中的应用分析[J].河南科技,2013(21).

[2]李柏章.GPS系统在水利工程测量中的应用[J]. 水利科技与经济,2013(05).

[3]王浩宇,郑旭.GPS测量技术及其在工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(26).

篇9

【关键词】科技传播/科技意识/科教兴国

【正文】

科学技术传播(TheTransmissonofScienceandTechnology以下简称科技传播)是指科技信息的交流、沟通与分享的过程或行为。它是实现科学技术是第一生产力的关键。哲学家培根早就指出:知识的力量不仅取决于它自身价值的大小,更取决于它是否被传播以及被传播的广度与深度。科学技术是否被传播,传播的结果怎样,不仅直接影响着科学技术本身的价值,而且影响着科学技术的社会价值。本文拟就科学技术传播的社会价值作一些初步的分析和讨论,以此就教于学界同仁。

科技传播的社会价值是科技观的一个重要组成部分,是科学技术的一种文化形式。科学技术作为人类的创造性劳动,既是人类认识客观存在的智慧结晶,又是人类认识客观存在的武器。从价值论的角度看,科学技术是“对于事物存在价值的确认。……事实上不可能找到一种科学知识,它不是对事物存在价值的断定。因为那样的知识没有反映事物存在的合理性和客观性,没有揭示宇宙联系和规定的丰富性,没有揭示事物所遵循的规律,因而也没有任何指导人的社会实践的能力。”科学技术正是由于其本身的价值所在,才有了传播的可能与必要,才有了其社会价值意义。正如马克思所说:“由于自然科学被资本家用作致富手段,从而科学本身也成了那些发展科学的人的致富手段。”“随着资本主义生产的扩展,科学因而第一次被有意识地和广泛地加以发展、应用,并体现在生活中,其规模是以往的时代根本想象不到的。”今天,发达国家工业生产的增长大约有三分之二来自先进的科学技术。科学技术成为越来越重要的生产力。国家的强弱及其国家在世界舞台的地位,在很大程度上取决于国家的科技发展水平及有效地利用科技成果的能力。科学技术是生产力,并对社会进步起决定性影响的思想深入人心。近20年来,许多国家和政府纷纷制定科技发展规划,如美国的“星球大战”,欧洲的“尤里卡计划”,日本的“技术立国”等,即是科学技术所具备的社会价值的表现。科学技术的传播过程,无论这种传播是主动的还是被动的。只有经过传播过程或传播活动,科学技术才能内化为生产者的技能,进而作用于劳动对象,发展社会生产力,推进社会各领域的变化。重视科学技术的生产力作用,就必须重视科学技术的传播。换句话说,科技传播是使科学技术的潜在生产力转化为直接生产力的必要环节,其社会价值意义即在于此。

一、社会成员科技意识的提高及整个社会科技氛围的形成

日本森谷正规认为,一个国家的技术向来是该国文化的产物。日本之所以能在二战后获得飞速发展,就在于它使来至欧美的技术,适应了日本的环境,即取决于日本“技术性格”与“技术风土”的相适应。我国长期以来受儒家思想的影响,崇尚道德人伦,轻视工艺技巧的社会民众心理不能不说是近代以来,我国科学技术落后的一个重要因素。虽然我国历史上不乏将西洋先进科学技术传播给国人的贤仁志士,但终因没有适宜的社会文化环境而未能产生较大的社会效果。我国发展的历史及科学技术发展史都表明,社会及其所属成员对科技的认识、态度和评价是影响科学技术发展的重要因素,这一因素能转化为制约或促进科学技术发展的主观精神和客观社会条件。科技意识就是以这些认识、态度和评价为基本内容的。较高的社会科技意识,会使全社会自觉意识到科学技术的巨大社会价值,增强对科学技术的理解,形成尊重科学技术劳动和科技劳动者,支持科技事业的社会环境,影响、吸引更多优秀的社会成员投身科技。所以,世界上许多国家和地区都非常重视通过科学技术传播工作,将科学技术普及,进而提高社会成员的科技意识,形成全社会理想的科技氛围,如在英国的许多会议厅、甚至餐厅墙上悬挂的更多的是科学家的画像;我国特别行政区——香港仅科技传播的专门机构就有10几个;我国长春市图书馆也建立了国内第一个“院士厅”,厅内挂有许多院士的画像及生平介绍。各国政府都在通过各种形式的传播将科技意识、科技思想、科技态度传递给每一个社会成员,从而影响他们对科学技术的态度,影响他们对科技的理解、重视、支持及内化为科技劳动的积极性。科学技术的生产力功能只有依靠人的自觉的有意识活动才能实现,这种意识就是科技意识。科技意识的能动性是和它的超前性(相对于某一具体实践而言)、科学性不可分的。在科学技术的作用越来越大的当今世界,对科技的传播会使科技社会一体化发展,这样,科技才能适应社会环境,取得社会的认可,为社会及社会成员所容纳,才能被劳动者主动地内化为自己的知识,变成生产工具和从事实践活动的武器。

社会成员的科技意识问题实质上是一个社会民众心理问题,是社会发展的一定时期社会民众对科技价值的基本判断和基本态度。从社会心理学的角度看,社会民众心理的产生是特定文化传统和现实文化状况共同作用的结果,正如著名社会心理学家DavidG.Myers所说:“社会心理的变迁更多地是基于文化而不是过程。不同文化中的人可能形成不同的主张,并具有相同的形成方式”。在Myers看来,人的社会心理主要表现为人的社会态度,包括人的信念、意愿、好恶、目的、相信等等,这些社会态度作为一种价值判断会深深地影响甚至决定人的社会行为,于是,在人的社会态度和社会行为之间形成一种内在的关联效应。如果人的社会态度以一种普遍的社会共识被民众所拥有,就会在人的社会行为中形成一种内聚力,表现为较为一致的社会行动;相反,社会态度的混乱或多样,也必然引致混乱的社会行为或多样化的社会行动,社会就失去了其整合力。Myers认为,人的社会行为与社会态度之间的关联性用右图表示。

附图

从这一图示可以看出,态度与行为的关联性具有内在的双向导引途径,态度可以决定行为,行为也可以决定态度。行为和态度的内在关联构造又存在于一个更大的社会背景之中,受到许多因素的影响,因而可以说,行为态度的相互作用是在作为整体的社会环境的影响之下进行,而通常我们对于态度的认识则主要是通过被表达出来的态度实现的。Myers认为,态度和行为的这种关联性具有非常普遍的意义,它真实地反映了各种文化传统中的基本状况,是一种普遍的结构模式。

根据Myers的结构模式,人们不难作出如下分析,即在一个社会中,如果其社会成员在信念、意愿、好恶、目的、相信等社会态度方面对科学技术的社会意义和社会价值具有良好的判断,具有发展、推进、大力利用和规范科学技术的良好社会共识,即具有良好的科技意识或关于科学技术具有良好的社会心理态度,那么,人们在行为上就会做出发展、推进和大力利用科学技术的活动,并通过这种活动,形成更好的有利于科技进步的社会氛围。如上分析结果表明,科技态度或科技意识在推进科技进步和发展中确实具有不可或缺的极其重要的作用,而全民科技意识的提高必然要得力于科学技术的传播,这是不言而喻的。

从传播的角度看,并非所有科技成果都能得到社会的承认,都能内化为人们的社会态度,都能存在于人们的科技意识之中。事实上,只有被社会所承认的科技,才能引起其成员对它的重视、理解,才能真正变成民族的科技,才能具有旺盛的生命力。贝尔纳在《科学的社会功能》中指出:“只有能够理解科学的好处的全部意义并加以接受的社会,才能得到科学的好处。”科技意识是理解科技的基础,科技意识的获得靠科技的传播。

二、科学技术的传播有利于科技知识的现实生产力转化

科学技术总是最先被少数的科技工作者所拥有、掌握,而科技的发展要靠全社会的力量,科技对社会的作用也必须借助于社会的力量。这就要求科学技术必须变少数人掌握为多数人掌握。而要达到这一转变,必须通过科技传播。通过科技传播,科学技术与生产力三要素相结合,转变为现实生产力。

科学技术与劳动者这一生产力中最活跃要素的结合。通过科技的传播,劳动者掌握了科学技术,从而提高了智力,提高了支配自然的有效性。科学技术与生产工具相结合,知识形态的科学技术通过生产工具“物化”出来,创造了新的生产力。科学技术与劳动对象的结合,使得新的劳动对象不断被开拓出来。运用科学技术的力量能够创造出自然界原先没有的劳动对象。新的生产工具、劳动对象无一不是科技的“凝聚物”。马克思关于“劳动生产力是随着科学和技术的不断进步而不断发展的”著名论断,深刻地反映了这一本性。

二十世纪九十年代的今天,人才、科技、信息成为社会发展的重要资本。计算机与自动控制技术的产生与发展,尤其是信息高速公路的普遍应用,使生产工具中增加了信息化、智慧化、网络化的新的计算机控制系统,大大提高了劳动生产率,引起了社会产业结构的巨大变革,改变了人们的生产方式、生活方式、工作方式及管理国家的方式。信息高速公路的建立,一方面使得科技信息的传播、交流与共享速度、容量成倍地增加,人们能够很便捷的获得最新的科技、经贸信息,提高工作质量和工作效率;另一方面,人们能通过信息高速公路进行有效的合作,尤如一个单位。这样,科学技术在传播的过程中又促进了它自身的发展和其它学术的传播。正是由于科学技术的传播,中国古代的四大发明才能引起欧洲技术的变革、生产工具的改进和人们思想与行为选择的变化。哥伦布的航海之行不能不说是指南针传播的结果之一。马克思在《机器、自然和科学的应用》中评价中国古代四大发明中的三大发明时曾提出:“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术则变成新教的工具,总的来说变成科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”

在知识经济扑面而来的时代,由于各种仪器的标准化、微型化和商品化,知识的获取、整理、支配、利用等操作在今天已发生了变化,我们有理由认为,信息机器的增多正在影响并将继续影响知识的传播,就象早先人类交通方式(运输)的发展和后来音像流通方式(传媒)的发展曾经做的一样,今天的科学技术传播对于知识这一重要生产要素的拥有及拥有质量来讲起着“瓶颈”的作用。正如后现代哲学家利奥塔尔所提出的那样,知识只有被转译为信息量才能进入新的渠道,成为可操作的。因此,我们可以预科,一切构成知识的东西,如果不能这样转译,就会遭到遗弃;新的研究方向将服从潜在成果变为机器语言所需的可译性条件。不论现在还是将来,知识的“生产者”和使用者都必须具备把他们试图发明或试图学习的东西转译到这些语言中去的手段。这也就是说,在科技高速发展及物化的时代,无论是科学技术的创造者还是科学技术的接受者,都必须掌握科学技术传播的知识或工具。

三、科学技术传播有助于塑造正确的社会价值体系

科学技术是人类由必然王国向自由王国过渡的重要保证,它的发展是人类社会实践活动不断扩大和深化的结晶。当代科学技术的发展,更加广泛深刻地引起社会各领域的变化,影响着人们的思想观念及人与人之间相互关系,甚至从根本上影响到社会价值体系的重塑。由于科学技术在其本性上具有深刻影响社会价值体系的功能,所以,科技传播必须在有效的和正确的社会控制之下进行。

新科技传播对人类社会价值体系的影响来说,可作如下概括:

首先,科技传播会深深地改变我们的文化观念。正如美国哲学家Lowrance所说,“科学已经消除了大量的文化神秘,清除了许多谜信,使我们生活在一个没有魔法的世界上,它把物质转化成毒气、体液、香味、惩具和生命力,重铸了身体和心灵、自然和教养以及古典的技术和手艺,展现了人类的那个大写的手。科学揭示了死亡、遗传和健康的原因、回答了人类的起源,指明了人类的趋向,使我们有能力理解我们所见所说的意义。科学不仅描述了特殊的文化,而且帮助我们精心制作不断变化的文化和社会观念。”

其次,科技传播能够创造全新的公众认识,形成新的社会透视热点。在科技传播过程中,当利用大众传媒手段对最新科技成果宣传报道和分析时,往往会在公众中造成强烈的震撼,创造出全新的大众认识,从而形成全社会对某些科技成果的关注,形成新的社会透视热点,从而动摇、修正或重铸出新的道德的、伦理的、审美的、行为的或实践的、甚至宗教的规则,这些规则在社会价值体系中的变迁,对于科技自身的发展和人类整体的演进,都会产生推进或阻碍的作用。

第三,技术的社会传播能够强有力地改变竞争社会选择的注意力,改造人们的价值观念。例如,在Lowrance看来,太阳能的广泛应用和储存方法的不断跃进,意味着大范围内对太阳能电池的梦幻般的进步,不是基于更有效的制造业,而是基于科学的发现。太阳能的技术应用所具有的这种促进人们价值观念的状况,并不是人为的,而是技术传播的结果。

第四,科学的社会传播能够澄清和帮助分析人们的社会选择,帮助提高公众的注意力。科学描述因果现象,人们的社会行为和态度是基于知识而改变的。因此,基于科学的认识和知识,有助于改变人们的社会态度和行为,对此,前文已作了较深入讨论。

第五,社会科学和人文科学的传播同样具有改变人的现实价值体系的功能。

从如上几点讨论可以看出,科学技术的社会传播对于改变人的现实社会存在,尤其是对于改变人的现实社会存在的观念或社会价值体系,是影响甚大的,之所以会如此,是由科学技术的基本的社会功能决定的。

我们知道,科学技术知识是思想启蒙和思想解放的先导,科学技术对人的智力、思维方式都有重大的促进作用。随着科技的综合渗透,科技与社会的一体化发展,科技通过直接或间接的方式渗透到社会生活的各个领域,成为社会事务的必要成份,贯穿于社会及社会事务管理始终。科学技术为满足人们的精神需要,全面提高劳动者的科技素质,促进人的全面发展创造了物质与变化条件。任何一种科技的发明与传播都会不同程度的引起人们社会价值观念的变化。例如,爱因斯坦相对论的发现,不仅丰富、发展了物理学理论,而且导致时空观、运动观和物质观发生了深刻的革命,改变了人们考虑问题的角度。资产阶级用科技这一物质手段,倡导自由、平等、博爱的思想,反对宗教神学的封建的世俗权威。“在技术方面,蒸汽机的产生及其广泛使用,极大地刺激了整个社会生产领域,钢铁工业、机器制造业、交通动力业、冶金和化学工业等生产部门的迅速壮大,一个席卷欧洲大陆的第一次产业革命普遍展开,导致了世界性的工业革命,这是一个社会物质文明和精神文明进步的狂飙时代。”可见,正是由于科学技术的突飞猛进的发展及其广泛传播,才有了人的较为全面、较为彻底的解放和自由,从而使人充分发挥其潜能,摆脱自然的束缚,使人的认识及其实践逐渐从宏观领域走向微观领域又走向宇观领域。科技价值观、科技思想和科技方法逐渐深入人心并成为人们认识改造世界的理性工具。每一次科技革命及其科技传播都在科技普及的基础上,不同程度地解放了社会成员的脑力,提高了社会成员的智力,引起了人们思想观念的根本性转变。正如亨利·哈里斯所说:“在二十世纪里接受教育的人——不管他知道不知道,不管他喜欢不喜欢——没有一个能够不受哈维、牛顿、达尔文、以至普朗克的学说所影响”。

四、科技传播有助于科学技术自身的发展

任何一种科学及其物化形式——技术都是特定社会历史条件的产物。科学技术是为解决某个或某些方面的问题产生的,所以科学技术只有变成现实的武器,才能实现它的社会目的。由于社会的系统性,某一问题的解决,仅靠一门科学或一种技术的运用是不可能的。它一方面要依靠其它科学技术知识,另一方面需要所有参与人对科学技术的掌握运用。如果离开科学技术的传播这一客观行为,科学技术知识就不能成为社会的力量。所以,就科学技术产生的直接目的的解决来讲离不开科学技术的传播,而每一次科学技术知识的传播结果都是以后科学技术产生与发展的前提或基础。正是在这个意义上,著名科学家牛顿讲,我之所以站得高,是因为我站在了巨人的肩膀上。由于科学技术知识的可传播性及其被传播,人类知识、人类文化才能得以继承和完善。事实上,任何一种科学技术的发展、完善本身都是继承的结果。拿内燃机的设计原理来说,它是从汽缸内部产生热汽,这明显地区别于从汽缸外输入蒸汽的蒸汽机原理。但是,它同蒸汽机一样,都是靠热汽推动活寒在汽缸内运动而产生动力的,这是它对蒸汽机原理的继承和改进。任何科学技术的发展都是一个由传播到吸收、继承,再到发展完善,然后再传播的过程,科学技术本身也正是在这样一个不断反复的过程中,得到补充和修正从而获得发展。

根据如上讨论可知,科学技术对人类及人类社会所引起的积极社会作用是显而易见的。但是,科学技术的传播也带来了一定范围的反功能、负价值。马克思讲:“在我们这个时代,每一种事物好象都包含有自己的反面。我们看到,机器具有减少人类劳动和使劳动更有成效的神奇力量。然而却引起了饥饿和过渡的疲劳。新……的财富的源泉……变成贫困的根源。技术的胜利,似乎是以道德的败坏为代价换来的。随着人类愈益控制自然,个人却似乎愈益成为别人的奴隶和自身卑劣行为的奴隶,甚至科学的纯洁光辉仿佛也只能在愚昧无知的黑暗背景上闪耀,我们的一切发现和进步,似乎结果是使物质力量具有理智革命,而人的生命则化为愚钝的物质力量,现代工业科学与现代贫困、衰颓之间的这种对抗,我们时代生产力与生产关系之间的这种对抗,是显而易见的、不可避免的、毋庸争辩的事实。”事实上,科学技术每将人类带向文明一步,人类都要为此付出相当大的代价。现代科学技术在提高社会生产力的同时,却增加了高科技犯罪;能源为人类提供了动力,但带来了环境的污染,生态环境的破坏;原子核裂变在为人类开辟了一种新的能源——核能的同时也给人类带来了毁灭性的危机,1945年8月6日日本广岛原子弹爆炸就是铁的例证;电视使人们信息灵通,生活丰富;但却浪费时间,影响工作、学习及儿童的社会教育。克隆技术的发明、运用,克隆人的出现既能避免减少人类工作的负荷、损伤,却也可能带来更多的混乱、犯罪。科学技术越发展,科技传播越迅速,科技消极的社会功能暴露得就越明显。辩证唯物主义告诉我们,任何事物都有它的两面,科学技术传播亦是如此。我们应在积极推进科技传播的同时,有意识地将科技传播的负面效益限制在最小范围,并利用其它科技知识加以彻底解决。只有科学技术才能最终解决认识世界、改变世界的问题。对此恩格斯早就指出:“在科学的猛攻下,一个又一个部队放下了武器,一个又一个城堡投降了,直到最后,自然界无限的领域都被科学所征服,而且没有给造物主留下一点立足之地。”

总之,科技传播深刻地影响着人们的物质生活和精神生活。快速交通工具的出现,增加了人类活动的半径;电视机的普及,使“秀才不出门,便知天下事”成为可能;航天技术的发展,开始了人类“太空旅游”的年代;电子计算机使人类信息共享。科技传播以其巨大的力量无孔不入地进入人们生产、生活的各个方面,推动着人类社会的进步。今天随着知识越来越成为新型的生产要素,科技传播的功能及其价值必将日益明显。科技传播的速度与质量将成为一个民族知识拥有与操作的基础环节。所以,加大科技传播力度是实施科教兴国战略的重要组成部分。

【参考文献】

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