科學(xué)的發(fā)展歷史

科學(xué)的發(fā)展歷史篇一：自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史

自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史

—自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化 技術(shù) 發(fā)展

摘要：從古至今，勞動(dòng)人民在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)和生活后﹐為了減輕自己的勞動(dòng)﹐逐漸產(chǎn)生利用自然界動(dòng)力代替人力畜力﹐以及用自動(dòng)裝置代替人的部分繁難的腦力活動(dòng)的愿望﹐經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)歲月的探索﹐他們互不相關(guān)地造出一些原始的自動(dòng)裝置。而這些裝置在隨著知識(shí)和社會(huì)的進(jìn)步中，斷地得到提升，不僅節(jié)省了勞動(dòng)力,解放生產(chǎn)力，還提高了了生產(chǎn)效率，好地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化流水線生產(chǎn)，并且有些能夠在預(yù)先的編程設(shè)定后可以智能的解決一些問(wèn)題，效地降低了生產(chǎn)成本。

1. 引言

自動(dòng)化（Automation）是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過(guò)程（生產(chǎn)、管理過(guò)程）在沒(méi)有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過(guò)程。自動(dòng)化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運(yùn)輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動(dòng)化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，而且能擴(kuò)展人的器官功能，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。因此，自動(dòng)化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。

2. 自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展經(jīng)歷

2.1自動(dòng)化技術(shù)形成時(shí)期（18世紀(jì)末至20世紀(jì)30年代）

社會(huì)的需要是自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。自動(dòng)化技術(shù)是緊密圍繞著生產(chǎn)﹑軍事設(shè)備的控制以及航空航天工業(yè)的需要而形成和發(fā)展起來(lái)的。工業(yè)上的應(yīng)用，是以瓦特的蒸汽機(jī)瓦特的蒸汽機(jī)瓦特的蒸汽機(jī)瓦特的蒸汽機(jī)調(diào)速器作為正式起點(diǎn)。1788年﹐瓦特為了解決工業(yè)生(轉(zhuǎn)載于:www.zuancaijixie.com 蒲 公 英 文 摘:科學(xué)的發(fā)展歷史)產(chǎn)中提出的蒸汽機(jī)的速度控制問(wèn)題﹐把離心式調(diào)速器與蒸汽機(jī)的閥門(mén)連接起來(lái)﹐構(gòu)成蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)﹐使蒸汽機(jī)變?yōu)榧劝踩�又�?shí)用的動(dòng)力裝置。此時(shí)的自動(dòng)化裝置是機(jī)械式的，而且是自力型的。

2.2自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展經(jīng)歷

自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)重要的里程碑：

里程碑是1788年英國(guó)機(jī)械師watt在發(fā)明蒸汽機(jī)的同時(shí)發(fā)明的蒸汽離心式調(diào)節(jié)器。第一次出現(xiàn)被控量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

第二個(gè)里程碑是20世紀(jì)20年代電子管反饋放大器的誕生，各種電子式控制器在各種機(jī)

械與電子裝置中的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的自動(dòng)化工作。

第三個(gè)里程碑是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)誕生，并逐步形成基于數(shù)字計(jì)算機(jī)控制與管理的一系列先進(jìn)自動(dòng)化模式與理念。90年代以來(lái)，隨著智能技術(shù)和知識(shí)工程的普遍應(yīng)用，現(xiàn)代的自動(dòng)化裝置及系統(tǒng)具有極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和交互能力、復(fù)雜行為的控制能力、高智能的決策行為。

1788年，J.瓦特為了解決工業(yè)生產(chǎn)中提出的蒸汽機(jī)的速度控制問(wèn)題，把離心式調(diào)速器與蒸汽機(jī)的閥門(mén)連接起來(lái)，構(gòu)成蒸汽機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使蒸汽機(jī)變?yōu)榧劝踩�又�?shí)用的動(dòng)力裝置。瓦特的這項(xiàng)發(fā)明開(kāi)創(chuàng)了自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的研究和應(yīng)用。在解決隨之出現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的穩(wěn)定性的過(guò)程中，數(shù)學(xué)家提出了判定系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)，積累了設(shè)計(jì)和使用自動(dòng)調(diào)節(jié)器的經(jīng)驗(yàn)。

20世紀(jì)40年代是自動(dòng)化技術(shù)和理論形成的關(guān)鍵時(shí)期，一批科學(xué)家為了解決軍事上提出的火炮控制、魚(yú)雷導(dǎo)航、飛機(jī)導(dǎo)航等技術(shù)問(wèn)題，逐步形成了以分析和設(shè)計(jì)單變量控制系統(tǒng)為主要內(nèi)容的經(jīng)典控制理論與方法。1946年，美國(guó)福特公司的機(jī)械工程師D.S.哈德首先提出用自動(dòng)化一詞來(lái)描述生產(chǎn)過(guò)程的 自動(dòng)操作。1947年建立第一個(gè)生產(chǎn)自動(dòng)化研究部門(mén)。1952年J.迪博爾德第一本以自動(dòng)化命名的《自動(dòng)化》一書(shū)出版,他認(rèn)為“自動(dòng)化是分析、組織和控制 生產(chǎn)過(guò)程的手段“。實(shí)際上,自動(dòng)化是將自動(dòng)控制用于生產(chǎn)過(guò)程的結(jié)果。50年代以后，自動(dòng)控制作為提高生產(chǎn)率的一種重要手段開(kāi)始推廣應(yīng)用。它在機(jī)械制造中的應(yīng)用形成了機(jī)械制造自動(dòng)化；在石油、化工、冶金等連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用，對(duì)大規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制和管理，形成了過(guò)程自動(dòng)化。電子計(jì)算機(jī)的推廣和應(yīng)用，使自動(dòng)控制與信息處理相結(jié)合，出現(xiàn)了業(yè)務(wù)管理自動(dòng)化。

50年代末到60年代初，大量的工程實(shí)踐，尤其是航天技術(shù)的發(fā)展，涉及大量的多輸入多輸出系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題，用經(jīng)典的控制理論已難于解決，于是產(chǎn)生了以極大值原理、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和狀態(tài)空間法等為核心的現(xiàn)代控制理論�，F(xiàn)代控制理論提供了滿足發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星的控制手段，保證了其后的若干空間計(jì)劃（如導(dǎo)彈的制導(dǎo)、航天器的控制）的實(shí)施。控制工作者從過(guò)去那種只依據(jù)傳遞函數(shù)來(lái)考慮控制系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系，過(guò)渡到用狀態(tài)空間法來(lái)考慮系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是控制工作者對(duì)控制系統(tǒng)規(guī)律認(rèn)識(shí)的一個(gè)飛躍。

60年代中期以后，現(xiàn)代控制理論在自動(dòng)化中的應(yīng)用，特別是在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。產(chǎn)生一些新的控制方法和結(jié)構(gòu),如自適應(yīng)和隨機(jī)控制、系統(tǒng)辨識(shí)、微分對(duì)策、分布參數(shù)系統(tǒng) 等。與此同時(shí)，模式識(shí)別和人工智能也發(fā)展起來(lái)，出現(xiàn)了智能機(jī)器人和專家系統(tǒng)�，F(xiàn)代控制理論和電子計(jì)算機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，使生產(chǎn)過(guò)程控制和管理向綜合最優(yōu)化發(fā)展。

70年代中期，自動(dòng)化的應(yīng)用開(kāi)始面向大規(guī)模、復(fù)雜的系統(tǒng)，如大型電力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等，它不僅要求對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)控制和管理，而且還要對(duì)未來(lái)系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)籌劃和設(shè)計(jì)，運(yùn)用現(xiàn)代控制理論方法已不能取得應(yīng)有的成效，于是出現(xiàn)了大系統(tǒng)理論與方法。80年代初，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，管理自動(dòng)化取得較大進(jìn)步，出現(xiàn)了管理信息系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、決策支持系統(tǒng)。與此同時(shí)，人類開(kāi)始綜合利用傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)控制和人工智能等新技術(shù)和新方法來(lái)解決所面臨的工廠自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、醫(yī)療自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化以及各種復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。研制出柔性制造系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、智能機(jī)器人和專家系統(tǒng)等高級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)。

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展歷史是一部人類以自己的聰明才智延伸和擴(kuò)展器官功能的歷史，自動(dòng)化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的結(jié)晶，它的發(fā)展充分體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的綜合作用。

2.3自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

自動(dòng)化學(xué)科的顯著特點(diǎn)是對(duì)多學(xué)科技術(shù)的包容性，學(xué)科的交叉研究始終是自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。信息科學(xué)和生命科學(xué)是21世紀(jì)前沿科學(xué)的主流，信息科學(xué)和生命科學(xué)的交

叉研究仍然是未來(lái)幾十年的大趨勢(shì)。其方向包含①計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)展與自動(dòng)化②信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自動(dòng)化理論③智能自動(dòng)化技術(shù)④生物技術(shù)與控制論⑤腦科學(xué)對(duì)控制理論的影響及反作用 ⑥綠色自動(dòng)化技術(shù)

由于這門(mén)學(xué)科高度的交叉性、廣泛的應(yīng)用性及所需教學(xué)工具的深刻性。因此，擴(kuò)大控制理論的應(yīng)用范圍將是21世紀(jì)的社會(huì)需求和不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)工程、計(jì)算機(jī)及大量數(shù)學(xué)工具來(lái)研究具有綜合復(fù)雜性的控制系統(tǒng)是21世紀(jì)對(duì)控制理論工作者提出的巨大挑戰(zhàn)。 總之，具有綜合化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、綠色化（清潔生產(chǎn)+綠色制造）的智能體將是21世紀(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.總結(jié)

自動(dòng)化學(xué)科是一門(mén)多學(xué)科交叉的高技術(shù)學(xué)科。研究?jī)?nèi)容寬、廣，幾乎無(wú)所不包。并且，伴隨其它學(xué)科、技術(shù)的發(fā)展，研究?jī)?nèi)容越來(lái)越廣。其中控制、信息、系統(tǒng)是其核心。而自動(dòng)化學(xué)科知識(shí)體系中的核心知識(shí)是：控制與智能、對(duì)象與建模、系統(tǒng)與工程等三個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，也是自動(dòng)化學(xué)科與其它學(xué)科的最大區(qū)別。也是當(dāng)代高技術(shù)的集中體現(xiàn)與應(yīng)用。自動(dòng)化研究范圍寬廣，幾乎無(wú)所不包。并且，隨著其它技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)越來(lái)越廣。具有多學(xué)科交叉、內(nèi)涵豐富、外延寬廣的特點(diǎn)，因而利于培養(yǎng)寬口徑、多面手、綜合復(fù)合型人才；自動(dòng)化研究得益于具有方法論性質(zhì)的科學(xué)方法、科學(xué)思想的熏陶，思想更開(kāi)闊、也更有深度，非常利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。

參考文獻(xiàn)

［1］ 李正中.淺談自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展歷程 [X]西安航空技術(shù)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2006.7 ［2］ 戴先中.自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的內(nèi)容、地位與體系[M].北京：高等教育出版社，2003.10 ［3］王志良.綜合化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化—對(duì)自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)回顧與展望［J］ .自動(dòng)化信息，2001（2） ［4］鄭應(yīng)平.信息與自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的若干問(wèn)題[J].自動(dòng)化信息，2001（1）

科學(xué)的發(fā)展歷史篇二：興趣在科學(xué)發(fā)展史的作用

興趣在科學(xué)發(fā)展史的作用

院 （系）：理學(xué)院 無(wú)機(jī)化學(xué) 化學(xué)工程與技術(shù)

成員 ：劉 暢、楊曉輝、胡永源、樊 瀟、

胡冬雪、苗思文、張君平、鄭緒彬

2015年10月

成員與分工

組長(zhǎng)與演講：劉 暢15S007008

資料的整理：樊 瀟15S007020

楊曉輝15S007007

鄭緒彬15S007018

PPT的制作：胡冬雪15S007022

苗思文15S007021

張君平15S007014

論文的撰寫(xiě)：胡永源15B907028

自從第一次工業(yè)革命將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力之后，科學(xué)就日益成為人們的一種職業(yè)謀生活動(dòng)。特別是進(jìn)入世紀(jì)之后，伴隨著物質(zhì)主義至上的甚囂塵上和與日俱增的生存壓力，更使得人類社會(huì)中的文化教育、科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域帶有嚴(yán)重的職業(yè)性質(zhì)和功利色彩，而愛(ài)好和興趣則似乎在日益遠(yuǎn)離自己所從事的職業(yè)活動(dòng)和專業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者弗萊明公開(kāi)表明他不是在做研究時(shí)，而是在做游戲時(shí)發(fā)現(xiàn)了青霉素時(shí)，因此清楚興趣與科學(xué)之間的關(guān)系，對(duì)促進(jìn)人才的培養(yǎng)和科學(xué)的發(fā)生、發(fā)現(xiàn)與發(fā)展是至關(guān)重要的，進(jìn)而對(duì)科學(xué)發(fā)展史有著不可或缺的作用。

一、興趣與科學(xué)家的求知欲和好奇心

就近代早期科學(xué)的基本特性而言，早期的科學(xué)家、自然哲學(xué)家從事科學(xué)研究的目的、動(dòng)機(jī)，不是為了實(shí)用或個(gè)人的切身利益，而是為了滿足某種好奇心或求知欲。就像古希臘時(shí)代的天文學(xué)、數(shù)學(xué)是有錢富人的一種消遣一樣，科學(xué)也是他們的一種自?shī)首詷?lè)的活動(dòng)，只不過(guò)是一種更高級(jí)的心理追求和精神享受罷了。

偉大的科學(xué)家牛頓，可以說(shuō)他一生都是在做著各種各樣自己感興趣的活動(dòng)，不斷地做出各種創(chuàng)造發(fā)明。從小的鐘表到大的機(jī)械車，從放風(fēng)箏到做空中航行魔術(shù)，從力學(xué)三定律到萬(wàn)有引力定律，從數(shù)學(xué)微積分到建立光的微粒說(shuō)。牛頓把探索自然奧秘看作自己感興趣的游戲，把摘取一項(xiàng)充滿荊棘的科學(xué)皇冠當(dāng)作是平生最大的樂(lè)趣、最甜美的滿足，這就是他的科學(xué)觀。

進(jìn)入21世紀(jì)之后，盡管科學(xué)在日益成為人們的一種謀生職業(yè)，但是科學(xué)家們選擇科學(xué)也大多都是出自興愛(ài)好、對(duì)大自然的愛(ài)和對(duì)神秘美的追求。比如愛(ài)因斯坦就認(rèn)為他獻(xiàn)身于科學(xué)是因?yàn)樗�被自然界向人類所顯示的數(shù)學(xué)體系的簡(jiǎn)潔性和優(yōu)美性強(qiáng)烈地吸引住了。彭加勒也坦率地承認(rèn)，科學(xué)家研究自然，并非因?yàn)樗�有用處他研究它，是因�(yàn)橄矚g它他之所以喜歡它，是因?yàn)樗�是美的。如果自然不美，它就不值得了解，如果自然不值得了解，生活也就毫無(wú)意義。

二、興趣與科學(xué)家的決心和意志

作為一位科學(xué)家還需具備堅(jiān)定不移的信念、意志，矢志不逾的追求目標(biāo)、奮斗方向，鍥而不舍的恒心、毅力，敢于冒險(xiǎn)的勇氣和精神，以及認(rèn)真、細(xì)心、一絲不茍、童心般天真無(wú)邪等等。然而，興趣與科學(xué)家的決心和意志密切相關(guān)。

像大發(fā)明家愛(ài)迪生于新婚之夜偷偷地溜出洞房，大步流星地來(lái)到實(shí)驗(yàn)室急著去試驗(yàn)他苦思冥想很長(zhǎng)時(shí)間的關(guān)于自動(dòng)電報(bào)機(jī)的方案，把新娘和賀喜的客人忘記在一邊。微生物學(xué)家巴斯德在即將舉行婚禮的時(shí)候，突然失蹤，跑到實(shí)驗(yàn)室里去，目不轉(zhuǎn)睛地盯著手中不斷搖晃的試管。居里夫人拒絕接受美國(guó)婦女界捐贈(zèng)給她個(gè)人的克鐳的永久使用權(quán)。無(wú)不證明多數(shù)科學(xué)家對(duì)科學(xué)事業(yè)的執(zhí)著追求和無(wú)私奉獻(xiàn)，其根本動(dòng)力就是他們把對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)和追求當(dāng)作平生最大的樂(lè)趣和滿足，當(dāng)作最高的榮譽(yù)和享受�？茖W(xué)家們也正是由于把科學(xué)活動(dòng)當(dāng)作一種高級(jí)的追求和興趣，才使他們?nèi)绨V如醉地獻(xiàn)身于科學(xué)事業(yè)。這樣一來(lái)，也就從科學(xué)的行為動(dòng)機(jī)上證明了興趣是推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力之一。

三、興趣與人類的切身利益

興趣是培養(yǎng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)能力以及其他素質(zhì)的最重要因素之一，而興趣對(duì)科學(xué)家的作用與影響是多方面的。具體地說(shuō)，興趣對(duì)于促進(jìn)人的生理、心理、情感、精神的健康發(fā)展，培養(yǎng)人的愛(ài)好、個(gè)性、氣質(zhì)、理想、情操、適應(yīng)生存的能力、發(fā)明創(chuàng)造的才能等都起著不可忽視的作用。其區(qū)別只在于它在人的一生中的不同時(shí)期、不同階段起著不同作用，具有不同的形式和內(nèi)容。也就是說(shuō)，興趣伴隨在我們成長(zhǎng)的過(guò)程中，興趣與我們的切身利益緊密相關(guān)。

也正因?yàn)槿绱�，在一些心理學(xué)家看來(lái)，無(wú)論是科學(xué)家、藝術(shù)家、工程師或哲學(xué)家，只要他們從事創(chuàng)造性的思維活動(dòng)，這一過(guò)程就通常包含著如下幾個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、孕育階段、明朗和驗(yàn)證階段。而準(zhǔn)備階段的選擇，往往都是從需要和對(duì)需要的興趣作為邏輯起點(diǎn)的。比如生物學(xué)家達(dá)爾文之所以能夠創(chuàng)立生物進(jìn)化論，原因就是他從小就熱愛(ài)大自然，喜歡搜集各種各樣的貝殼、雀蛋酷愛(ài)打獵，喜歡養(yǎng)狗此外，還是捉老鼠的能手，對(duì)于昆蟲(chóng)更是喜愛(ài)。在學(xué)校里，他經(jīng)常曠課，外出捉蟲(chóng)捕鳥(niǎo)，并在自家的花園里建造了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。達(dá)爾文的這種作為，顯然不是一種單純的為了滿足某種好奇心的玩耍，而是他一生所從事的科學(xué)事業(yè)的一部分。也正是由于他所從事的科學(xué)研究活動(dòng)是從興趣出發(fā)，以至給他帶來(lái)了不知疲倦的探索魅力，大大地加速了科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)發(fā)明。

總之，大量事實(shí)證明現(xiàn)在的許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科學(xué)理論乃至科學(xué)的產(chǎn)生都與各種不同的興趣具有十分緊密的關(guān)系。興趣是它們的起點(diǎn)，興趣對(duì)于促進(jìn)科學(xué)的發(fā)生發(fā)展具有幾乎不可估量的作用。只要人們能夠正確、積極和自覺(jué)地運(yùn)用各種不同類型的興趣于我們的教育事業(yè)和科學(xué)研究事業(yè)以及日常的工作與生活中，那么不僅有利于人才的培養(yǎng)、智力的開(kāi)發(fā)，有利于調(diào)動(dòng)廣大人員的積極性和創(chuàng)造性，之后還必將帶來(lái)整個(gè)人類精神面貌的變化和極大地促進(jìn)科學(xué)事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

科學(xué)的發(fā)展歷史篇三：科學(xué)技術(shù)發(fā)展史論文

成都理大學(xué)

科學(xué)技術(shù)史論文

題目：世界科技發(fā)展史回顧與未來(lái)科技發(fā)展展望

彭靜

201206020228

核自學(xué)院

指導(dǎo)老師：周世祥

世界科技發(fā)展史回顧與未來(lái)科技發(fā)展展望

科學(xué)技術(shù)發(fā)展史是人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然的歷史，也是人類文明史的重要組成部 分。今天，當(dāng)人類豪邁地飛往宇宙空間，當(dāng)機(jī)器人問(wèn)世，當(dāng)高清晰度數(shù)字化彩電進(jìn)入日常家庭生活，當(dāng)克隆羊多利誕生驚動(dòng)整個(gè)世界之時(shí)，大家是否會(huì)感受到，人類經(jīng)歷了一個(gè)多么漫長(zhǎng)而偉大的科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程。

一． 古代科技發(fā)展概況

大約在公元前4000年以前，人類由石器時(shí)代跨入青銅器時(shí)代，并逐漸產(chǎn)生了語(yǔ)言和文字。在于自然界的長(zhǎng)期斗爭(zhēng)中，人類不斷推動(dòng)著生產(chǎn)工具和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，與此同時(shí)，人類對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)也不斷豐富，科學(xué)技術(shù)的萌芽不斷成長(zhǎng)起來(lái)。

世界文明發(fā)端于中國(guó)，埃及，印度和巴比倫四大文明古國(guó)。中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)十分輝煌，但主要在技術(shù)領(lǐng)域。中國(guó)的四大發(fā)明對(duì)世界文明產(chǎn)生巨大影響。古代中國(guó)科技文明的主要支桂有天文學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、農(nóng)學(xué)四大學(xué)科和陶瓷、絲織、建筑三大技術(shù),及世界聞名的造紙、印刷術(shù)、火藥、指南針?biāo)拇蟀l(fā)明。四大發(fā)明：造紙、印刷術(shù)、火藥、指南針。

生活在尼羅河和兩河流域的古埃及和巴比倫人在天文學(xué)，數(shù)學(xué)等方面創(chuàng)造了杰出的成就，埃及金字塔名垂史冊(cè)，印度數(shù)學(xué)為世界數(shù)學(xué)發(fā)展史大俠光輝的一頁(yè)。

古希臘是科學(xué)精神的發(fā)源地，古希臘人創(chuàng)造了輝煌奪目的科學(xué)奇跡，在人類歷史上第一次形成了獨(dú)具特色的理性自然觀，為近代科學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ)。在人類歷史上第一次形成了獨(dú)具特色的的理性自然觀，為近代科學(xué)的誕生奠定了基礎(chǔ)。畢達(dá)哥拉斯，希波克拉底，以及百科全書(shū)式的學(xué)者亞里士多德都是那一時(shí)期的解除代表人物。公元前3世紀(jì)，進(jìn)入希臘化時(shí)期的古希臘獲得更大的發(fā)展，出現(xiàn)了歐幾里得，阿基米德和托勒密三位杰出的科學(xué)家，使得古代科學(xué)攀上三座高峰。

公元最初的500多年中，歐洲的科學(xué)技術(shù)持續(xù)衰落，5世紀(jì)后進(jìn)入黑暗的年代，并且延續(xù)了1000多年，科學(xué)一度成為宗教的婢女。但是科學(xué)精神在14世紀(jì)發(fā)出自己的吶喊，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的始祖邏輯爾-培根像一顆新星，點(diǎn)亮了歐洲的天空。

在整個(gè)古代,技術(shù)發(fā)展的水平不高,科學(xué)也沒(méi)有達(dá)到系統(tǒng)的程度,不同地域的人民之間還未建立起長(zhǎng)期穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)、文化聯(lián)系, 但許多古代的科學(xué)技術(shù)成果, 如陽(yáng)歷和陰歷, 節(jié)氣、月、星期和其它時(shí)間單位的劃分, 恒星天區(qū)的劃分和名稱,數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和十進(jìn)制記數(shù)法、印度——阿拉伯?dāng)?shù)字、輪車技術(shù)、杠桿技術(shù)、造紙術(shù)、印刷術(shù)等等,都已深深鑲?cè)肓苏麄�(gè)人類文明大廈的基礎(chǔ)。

古代自然科學(xué)的發(fā)展還停留在描述現(xiàn)象，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的階段，個(gè)學(xué)科的分野并不明確，因而具有實(shí)用性，經(jīng)驗(yàn)性和雙重性，但它給近代科學(xué)的發(fā)展準(zhǔn)備了充分的條件。

2. 近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

世界由運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)構(gòu)成。物質(zhì)有豐富的、多層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相互作用。研究不同層次上物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)間的相互作用和在相互作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，始終是基礎(chǔ)科學(xué)無(wú)止境的追求。在科學(xué)技術(shù)近現(xiàn)代史上，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展。

（1）科學(xué)方面的發(fā)展

從15 世紀(jì)起, 歐洲首先從中世紀(jì)進(jìn)入近代, 科學(xué)的發(fā)展逐步實(shí)現(xiàn)了革命性的突破, 并在20 世紀(jì)成為一種具有世界性特色的全球文化。

在這一發(fā)展過(guò)程中, 天文學(xué)的主要成就是日心說(shuō)、行星運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律、對(duì)太陽(yáng)系的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、對(duì)銀河系的初步認(rèn)識(shí)、對(duì)太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱機(jī)理的解釋、關(guān)于恒星和太陽(yáng)系乃至宇宙演化的假說(shuō)、射電天文學(xué)等。在地學(xué)方面從考察巖石的成因開(kāi)始, 產(chǎn)生了大陸漂移、海底擴(kuò)張的學(xué)說(shuō), 直到建立了關(guān)于地殼結(jié)構(gòu)的板塊構(gòu)造理論。在力學(xué)方面從自由落體定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定律開(kāi)始, 產(chǎn)生了理論力學(xué)、流體力學(xué)、材料力學(xué)等分支學(xué)科, 并且還產(chǎn)生了給力學(xué)帶來(lái)革命的相對(duì)論力學(xué)。物理學(xué)方面探究了熱的本質(zhì), 發(fā)現(xiàn)了熱力學(xué)的三個(gè)定律; 研究了電磁現(xiàn)象, 發(fā)現(xiàn)了電和磁相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系, 并探討了光的特性和本質(zhì)。

由于對(duì)熱輻射和光電效應(yīng)的研究導(dǎo)致了量子說(shuō)的提出, 并最終建立了量子力學(xué)。另外,對(duì)電子和放射性的研究導(dǎo)致了原子核物理學(xué)乃至基本粒子物理學(xué)的產(chǎn)生。近代以來(lái)化學(xué)研究方面提出了元素的概念, 認(rèn)識(shí)了燃燒現(xiàn)象, 并用原子-分子學(xué)說(shuō)解釋了化學(xué)現(xiàn)象, 發(fā)現(xiàn)了元素周期律和元素的放射性衰變, 有機(jī)化學(xué)和量子化學(xué)得到了發(fā)展和應(yīng)用。生物學(xué)在個(gè)體研究方面從認(rèn)識(shí)人體結(jié)構(gòu)開(kāi)始, 發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)、細(xì)胞, 進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了基因、染色體和生物大分子, 認(rèn)識(shí)了核酸的結(jié)構(gòu), 發(fā)現(xiàn)了遺傳密碼, 并開(kāi)始了對(duì)腦的研究。

可以說(shuō), 近現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展是一個(gè)不斷接近真理的過(guò)程, 這個(gè)過(guò)程在增加人類關(guān)于自然的知識(shí)的同時(shí)也揭示了科學(xué)與人本身的相對(duì)關(guān)系,否定著人類在科學(xué)探索過(guò)程中形成的某些觀念,也否定著人類認(rèn)識(shí)自然界終極真理的可能性, 表明探索自然之謎的科學(xué)前進(jìn)的結(jié)果便是面對(duì)新的自然之謎。正是由于科學(xué)發(fā)展過(guò)程中這種始終面對(duì)新的自然之謎的境況, 才使人類的智慧受到了不斷的挑戰(zhàn)。

（2）技術(shù)方面的發(fā)展

18 世紀(jì)30 年代之后, 首先在英國(guó)發(fā)生了以機(jī)器生產(chǎn)為特征的工業(yè)革命, 熱能被通過(guò)蒸汽機(jī)應(yīng)用到機(jī)器工業(yè)之中。

19 世紀(jì)以來(lái),隨著以機(jī)器生產(chǎn)為標(biāo)志的工業(yè)革命浪潮先后在歐洲大陸、北美乃至全世界的擴(kuò)展, 世界性的貿(mào)易市場(chǎng)、鐵路和輪船航運(yùn)逐漸打破了世界各地區(qū)之間在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和文化等方面的相對(duì)隔絕狀況, 電力作為一種嶄新的二次能源被廣泛應(yīng)用到工業(yè)之中。

20世紀(jì)以來(lái), 航空技術(shù), 航天技術(shù)得到了飛速發(fā)展;雷達(dá)、電視、衛(wèi)星和其它通訊技術(shù)將全球變成了所謂“地球村”；電子計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在改變著人類智力勞動(dòng)和聯(lián)系的 方式; 核技術(shù)在發(fā)電、尤其是在軍事方面的應(yīng)用，使人類不得不重新認(rèn)識(shí)和平與戰(zhàn)爭(zhēng)??

總的看來(lái), 近現(xiàn)代以來(lái)進(jìn)步著的技術(shù)已經(jīng)全面改變并在繼續(xù)改變著人類的生活方式和一些價(jià)值觀念, 而且, 創(chuàng)造技術(shù)的人類本身似乎并不能完全確定進(jìn)步著的技術(shù)最終會(huì)將人類引向何方。

3.現(xiàn)代世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是現(xiàn)代化立國(guó)的基礎(chǔ)，是推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。

進(jìn)入新世紀(jì)之后，新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、新的技術(shù)突破以及重大集成創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，學(xué)科交叉融合進(jìn)一步發(fā)展，科學(xué)與技術(shù)不斷更新，科學(xué)傳播、技術(shù)轉(zhuǎn)移和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化速度越來(lái)越快�？茖W(xué)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人類文明進(jìn)程中發(fā)揮了更加明顯的基礎(chǔ)性和帶動(dòng)性作用。世界科學(xué)技術(shù)正在醞釀著新的突破，一場(chǎng)新的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正在孕育之中，在未來(lái)30—50年里世界科學(xué)技術(shù)會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)重大原始性創(chuàng)新突破，很有可能在信息科學(xué)、生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)，以及腦與認(rèn)知科學(xué)、地球與環(huán)境科學(xué)、數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)乃至社會(huì)科學(xué)之間的交叉領(lǐng)域形成新的科學(xué)前沿，發(fā)生新的突破。

（1）信息技術(shù)的高速發(fā)展

目前人類已進(jìn)入信息化社會(huì)，人們已開(kāi)始認(rèn)識(shí)到信息是比物質(zhì)和能源更為重要的可以再生的資源。信息既可壓縮、擴(kuò)散，也可以光速傳播，并滲透到各個(gè)方面。它在時(shí)間和空間上，使世界變小、科學(xué)變大，為人類共享精神財(cái)富創(chuàng)造了客觀條件。信息技術(shù)把傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)從擴(kuò)大外延推向增加內(nèi)涵的發(fā)展道路。由于數(shù)字化革命已使信息技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段，它必將成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的火車頭。同時(shí)，以數(shù)字革命為先導(dǎo)，以信息高速公路為主要內(nèi)容的信息將引發(fā)一場(chǎng)世界性的經(jīng)濟(jì)大戰(zhàn)。因此，信息技術(shù)將成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域。

據(jù)美國(guó)官方估計(jì)，21世紀(jì)初葉，隨著信息高速公路的實(shí)現(xiàn)，美國(guó)工業(yè)部門(mén)每年可多創(chuàng)造3000億美元的銷售額，生產(chǎn)效率將提高20－40％。銀行的收入將4/5來(lái)自由信息，只有1/5來(lái)自存貸利差�？茖W(xué)家們可在網(wǎng)絡(luò)上如居一室地合作研究開(kāi)發(fā)，創(chuàng)造出更加豐碩的成果。學(xué)生們可以學(xué)習(xí)分布在各地的最好教師的課程，并可節(jié)省40％的時(shí)間和30％的費(fèi)用。病人可通過(guò)遠(yuǎn)程的名醫(yī)會(huì)診和遙控治療，得到最好的醫(yī)治。信息技術(shù)將為人們提供一個(gè)方便、多樣、舒適、協(xié)調(diào)的生存環(huán)境。

（2）先進(jìn)材料技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用

人類歷史發(fā)展證明，先進(jìn)材料是人類文明的階梯。21世紀(jì)材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)將向具有功能化、復(fù)合化、智能化、微型化及與環(huán)境相協(xié)調(diào)等特征的方向發(fā)展。

新材料中最具活力的是信息功能材料、高溫、高比強(qiáng)度、高比剛度的結(jié)構(gòu)材料、超導(dǎo)材料、納米材料、能源材料和生物材料等。美國(guó)計(jì)劃2003年將每升油行程從目前12公里提高到35公里，主要靠新型結(jié)構(gòu)材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。新型結(jié)構(gòu)材料對(duì)航空航天事業(yè)有著更重要的意義。 從1986年高溫超導(dǎo)體電纜2010年內(nèi)半會(huì)達(dá)到工業(yè)化水平，2020年世界產(chǎn)值可達(dá)1220億美元。納米材料具有很多異乎尋常特點(diǎn)，納米技術(shù)已成為先進(jìn)材料的前沿技術(shù)。例如近年發(fā)現(xiàn)的乙烯球，不僅就材料本身，也為新材料合成開(kāi)辟了一條新途徑。

（3）生命科學(xué)和生物技術(shù)逐步進(jìn)入實(shí)用化階段

生命科學(xué)和生物技術(shù)被認(rèn)為是解決人口、糧食、環(huán)保、健康等新的最有利的技術(shù)手段，是創(chuàng)立新產(chǎn)業(yè)的基本技術(shù)。目前，它已獲得迅速發(fā)展，并逐步達(dá)到實(shí)用化水平。

2000年，國(guó)際聯(lián)合科技小組繪制“人類基因組圖”，大大促進(jìn)了各國(guó)發(fā)展生命科學(xué)和生物技術(shù)的積極性，各國(guó)都在實(shí)施“后基因組”計(jì)劃，著重解析和應(yīng)用基因和蛋白的功能，以進(jìn)一步探索生命之謎和開(kāi)發(fā)新技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，基因芯片技術(shù)、基因療法、基因制藥技術(shù)、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等將得到迅速發(fā)展。

（4）科學(xué)技術(shù)一體化以及自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)日益交融成為科技發(fā)展主流

科學(xué)技術(shù)發(fā)展具有交叉性、復(fù)雜性和多樣性特征。學(xué)科間、門(mén)類間的交叉與融合是普遍現(xiàn)象；科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)、人類社會(huì)系統(tǒng)、全球經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、生命系統(tǒng)、腦與神經(jīng)系統(tǒng)，地球系統(tǒng)等都是多元化、多層次、綜合的復(fù)雜大系統(tǒng)；科學(xué)技術(shù)研究的對(duì)象，理論與方法、應(yīng)用目標(biāo)與轉(zhuǎn)化形式等均呈現(xiàn)多樣化特征。在21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)有能力逐漸攻克人類經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展中所面臨的一系列極其復(fù)雜的難題。

科學(xué)技術(shù)化和技術(shù)科學(xué)化是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的鮮明特征。在一定程度上。科學(xué)正在變成技術(shù)。同時(shí)，21世紀(jì)也將是不同領(lǐng)域科技創(chuàng)造性融合的時(shí)代。科學(xué)和技術(shù)更加接近，各種不同科技領(lǐng)域之間發(fā)生共鳴作用和共振現(xiàn)象，隨時(shí)有可能產(chǎn)生爆炸性的波及效果。

（5）科學(xué)技術(shù)活動(dòng)日趨社會(huì)化、規(guī)�；�和全球化

21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)將成為龐大的社會(huì)建制，研究與發(fā)展將成為一項(xiàng)重要的社會(huì)職業(yè)，科學(xué)共同體出現(xiàn)了由政府間轉(zhuǎn)向民間的新的國(guó)際組織形式�？茖W(xué)技術(shù)活動(dòng)更是社會(huì)化的實(shí)踐活動(dòng)，許多項(xiàng)目往往是由國(guó)家組織的。而一些特別重大的基礎(chǔ)科學(xué)命題，如物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、宇宙的起源、清潔的核能、生命和認(rèn)知的本質(zhì)等研究，甚至成了跨國(guó)乃至全球化的科學(xué)探索活動(dòng)。國(guó)際間的科技合作領(lǐng)域?qū)⑷遮厰U(kuò)大。

4. 科學(xué)技術(shù)對(duì)人的全面發(fā)展的作用

當(dāng)今時(shí)代是科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)對(duì)人的全面發(fā)展的作用是顯而易見(jiàn)的。科學(xué)技術(shù)通過(guò)對(duì)人的認(rèn)識(shí)能力、世界觀、人生觀、價(jià)值觀、道德觀以及思維模式等等的影響來(lái)對(duì)人的全面發(fā)展發(fā)生作用。具體表現(xiàn)在：第一，科學(xué)技術(shù)影響人們的認(rèn)識(shí)能力。人類為滿足生活和生產(chǎn)的需要，在認(rèn)識(shí)自然與改造自然的長(zhǎng)期實(shí)踐過(guò)程中創(chuàng)造和積累起來(lái)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，是整個(gè)人類知識(shí)體系中最為重要的一個(gè)組成部分。第二，科學(xué)技術(shù)影響人們的世界觀。第三，科學(xué)技術(shù)影響人們的人生觀、價(jià)值觀�？茖W(xué)技術(shù)對(duì)于人們的人生觀、價(jià)值觀的轉(zhuǎn)變有著重大的啟蒙作用。第四，科學(xué)技術(shù)影響人們的道德觀念。第五，科學(xué)技術(shù)影響人們的思維方式。文明，不管是物質(zhì)文明、政治文明還是精神文明，都是同人類開(kāi)化程度，同人類思維的發(fā)展水平密切相關(guān)的。

隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展和科學(xué)理性的充分發(fā)展，世界科技革命將向更高的階段邁進(jìn)，新的科技浪潮蓄勢(shì)待發(fā)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)、政治和人類文明將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。

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