大學(xué)美育高等職業(yè)院校通識教育系列教材第六章科技美1.了解科技與美，認(rèn)識科技之美的表現(xiàn)2.感受古代科技、現(xiàn)代科技和未來科技的閃光之處3.理解科技之美，反思科技之美1.搜索資料，了解我國古代科技發(fā)展及成果2.分小組討論現(xiàn)代科技的作用，暢想未來科技的意義認(rèn)識科學(xué)、熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)，弘揚(yáng)科學(xué)精神，為國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施注入新力量

知識與技能

過程與方法

情感態(tài)度與價(jià)值觀目錄Contents一、科技與美二、科技發(fā)展三、對科技的人文反思科學(xué)之美首先體現(xiàn)為科學(xué)知識之美?？茖W(xué)探明了大千世界，世界經(jīng)由科學(xué)解釋，由雜亂到整齊，由無序到有序，隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對世界的運(yùn)行規(guī)律的認(rèn)識和掌握更加深入?？茖W(xué)知識1科學(xué)之美還表現(xiàn)為科學(xué)精神之美。在科學(xué)家們不斷堅(jiān)持科學(xué)研究，以求得到正確結(jié)論的過程中，總能讓人們看到偉大的科學(xué)精神?！扒笳胬怼?，是科學(xué)的目標(biāo)，是科學(xué)的靈魂和光芒所在?？茖W(xué)精神2科學(xué)之美還是方法之美。在古今中外的科學(xué)研究中，科學(xué)家們常常能夠通過一些嚴(yán)謹(jǐn)又奇妙的方法，得出結(jié)論或?qū)崿F(xiàn)突破。這些高明的科學(xué)方法閃爍著人類智慧的光芒，也為今天的人們思考問題、解決問題提供了指導(dǎo)和參考。科學(xué)方法3科學(xué)之美技術(shù)之美在現(xiàn)代制造業(yè)出現(xiàn)之前，人們很難想象，能夠存在成百上千件幾乎完全相同的物品。而在今天，標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品在高度自動化的生產(chǎn)線中源源不斷地誕生。標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)保證了產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)了生產(chǎn)流程規(guī)范化，使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。依靠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，現(xiàn)代制造技術(shù)為社會源源不斷地提供了價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的工業(yè)品，成就了我們豐富的生活。制造技術(shù)01技術(shù)之美工程技術(shù)可能是現(xiàn)代技術(shù)中對現(xiàn)實(shí)世界改造幅度最大、最明顯的技術(shù)。依靠先進(jìn)的工程技術(shù)，人們可以堆土成山、掘池為湖、填海造陸，也可以架橋梁、鑿隧道、起高樓。工程技術(shù)使人類擁有了超越自然的偉力，能夠改造自然，更好地打造宜居家園。工程技術(shù)02技術(shù)之美譚鐵牛院士認(rèn)為“人工智能”是研究開發(fā)能夠模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能的研究目的是促使智能機(jī)器會聽、會看、會說、會思考、會學(xué)習(xí)、會行動。人工智能技術(shù)03產(chǎn)品之美人們常說“科技改變生活”，這在很多時(shí)候都是通過具體的科技產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)的。我國古代制造的絲綢、瓷器，世界聞名，精良的瓷器和精美的絲綢正是我國古代的科技產(chǎn)品。現(xiàn)如今，產(chǎn)品依然是科技的造物，各種科技造物匯聚了人的智慧、理想、需求、意趣，為人所創(chuàng)造，也服務(wù)于人。在造物之時(shí)，人們會將自己的理念、追求、審美都融入其中，由此誕生了種種精妙的設(shè)計(jì)，讓平平無奇的產(chǎn)品變得美不勝收。這些產(chǎn)品不僅有與眾不同的外觀，還讓人用得舒服、用得順手，兼具實(shí)用性和美觀性，具備適用性與易用性。人工智能技術(shù)03目錄Contents一、科技與美二、科技發(fā)展三、對科技的人文反思古代科技科學(xué)和工業(yè)革命未在近代中國發(fā)生，并不能抹去中國古代科技對世界文明發(fā)展做出的巨大貢獻(xiàn)。從本質(zhì)上來說，中華民族的文明是“務(wù)實(shí)”的文明，中國古代科技成果大多都是人們在勞動實(shí)踐中不斷總結(jié)、創(chuàng)造的。因此，中國古代科技所創(chuàng)造的成果都是務(wù)實(shí)的、實(shí)用的、以人為本的。河姆渡文明半坡文明李約瑟《中國科學(xué)技術(shù)史》——中國古代對人類科技發(fā)展做出了很多重要貢獻(xiàn)。以人為本的設(shè)計(jì)01古代科技務(wù)實(shí)是自中國農(nóng)耕文化中形成的一種民族精神，要求人們不語“怪、力、亂、神”，而是聚焦社會生活，這其實(shí)就是以人為中心，注重人的生命與價(jià)值這種以人為本的思想的體現(xiàn)。務(wù)實(shí)造紙活字印刷司南火藥古代科技我國古代屬于農(nóng)耕文明，農(nóng)業(yè)在社會生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，因而關(guān)于農(nóng)業(yè)的科技發(fā)明可以說屢見不鮮。在古代，我國最先栽培了糧食作物——水稻，豆類作物——大豆，果樹作物——柑橘，三大飲料作物之一——茶。領(lǐng)先世界的技術(shù)02在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具方面，古人發(fā)明了鋤頭、犁、耙等工具，創(chuàng)新了土地耕作方法，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。其中，發(fā)明于漢代，用于清選糧食的風(fēng)扇車（也稱扇車）在經(jīng)不斷改進(jìn)、完善后，于18世紀(jì)傳入歐洲，填補(bǔ)了歐洲沒有將谷粒與糠秕分離的機(jī)械的空白。農(nóng)業(yè)古代科技我國古人觀測天文的歷史可以追溯到商朝，距今3000多年的商朝甲骨卜辭中就有關(guān)于日食、月食的確切記錄。公元前1057年，我國已有對于哈雷彗星的觀測記錄；公元前4世紀(jì)，我國已有關(guān)于太陽黑子的記錄。這些歷代所積累的天文觀測知識，為后來的天文學(xué)家們提供了重要的參考。漢代天文學(xué)家耿壽昌、賈逵等發(fā)明了以赤道為坐標(biāo)系的天文觀測儀器，其被稱為渾儀或渾天儀。725年，唐代天文學(xué)家一行（張遂）與梁令瓚在渾天儀和渾象的基礎(chǔ)上，制成“渾天銅儀”。1092年，宋代天文學(xué)家蘇頌制造了更先進(jìn)的水運(yùn)儀象臺。被譽(yù)為世界上最早的天文鐘，其原理于兩個世紀(jì)后傳入歐洲，推動機(jī)械鐘在西方的發(fā)展。天文古代科技我國首次實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”的量子計(jì)算原型機(jī)名為“九章”，其名來源于我國古代著名的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》。國際上超導(dǎo)量子比特?cái)?shù)目最多的可編程超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)名為“祖沖之號”，其名來源于我國古代著名的數(shù)學(xué)家祖沖之。早在先秦時(shí)期，我國已經(jīng)有了完整的十進(jìn)制系統(tǒng)。商朝甲骨文有一至九、十、百、千、萬共13個數(shù)字符號。用于十進(jìn)位值制記數(shù)的則是算籌記數(shù)法，《老子》中載“善數(shù)不用籌策”，指數(shù)學(xué)能力強(qiáng)的人不需使用算籌來計(jì)算。數(shù)學(xué)古代科技《周髀算經(jīng)》，商高定理，勾股定理。三國時(shí)期，數(shù)學(xué)家趙爽對勾股定理進(jìn)行詳注?！毒耪滤阈g(shù)》，記載了四則運(yùn)算、比例算法、面積和體積算法、利用勾股定理進(jìn)行測量、開平方和開立方、求解一般一元二次方程、聯(lián)立一次方程解法、正負(fù)數(shù)的加減法運(yùn)算法則等眾多數(shù)學(xué)知識。三國時(shí)期的數(shù)學(xué)家劉徽在《九章算術(shù)注》中記載的割圓術(shù)是當(dāng)時(shí)世界上最嚴(yán)謹(jǐn)簡潔的算法，魏晉南北朝時(shí)期的數(shù)學(xué)家祖沖之用割圓術(shù)，將圓周率精確到3.1415926。古代科技隋唐時(shí)，國子監(jiān)算學(xué)科將“算經(jīng)十書”——《周髀算經(jīng)》《九章算術(shù)》《海島算經(jīng)》《五曹算經(jīng)》《孫子算經(jīng)》《夏侯陽算經(jīng)》《張丘建算經(jīng)》《五經(jīng)算術(shù)》《緝古算經(jīng)》《綴術(shù)》列為教科書。宋元時(shí)期，秦九韶、楊輝、李治、朱世杰四大杰出數(shù)學(xué)家將數(shù)學(xué)發(fā)展推至了全盛。明清八股取士的科舉制度大幅削減了數(shù)學(xué)的內(nèi)容。我國古代數(shù)學(xué)古代科技春秋戰(zhàn)國時(shí)期，李冰修建都江堰采用“正面取水，側(cè)面排沙”的方法，這說明其已經(jīng)具備測河水流量、了解泥沙規(guī)律等水力學(xué)知識?！秴问洗呵铩分杏涊d“磁石召鐵”，說明人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了磁石指南北的性質(zhì)，并因此制成了世界上最早的指南工具——司南。先秦哲學(xué)家墨翟及其墨家在《墨經(jīng)》中記述了大量力學(xué)與光學(xué)的知識，探討了力、慣性、浮力與平衡等原理，研究了杠桿、滑輪、輪軸、斜面等裝置省力的原因，指出了光的直線傳播和反射規(guī)律，以及小孔、平面鏡、凹面鏡和凸面鏡的成像情況，還觀察了溫度與火色的關(guān)系?！吨芏Y·考工記》也論述了力學(xué)、聲學(xué)的知識，記載了滾動摩擦、斜面運(yùn)動、慣性現(xiàn)象、拋物軌道、水的浮力、材料強(qiáng)度以及鐘、鼓、磬的發(fā)音、頻率、音色、響度、形狀。物理古代科技東漢時(shí)，王充在《論衡》中指出聲音由振動產(chǎn)生，通過空氣傳播，并闡述了“頓牟掇芥”（摩擦起電）的現(xiàn)象。東漢科學(xué)家張衡利用慣性的原理設(shè)計(jì)制造了候風(fēng)地動儀，提出“近天則遲，遠(yuǎn)天則速”的行星運(yùn)動規(guī)律。《尚書緯·考靈曜》中記載：“地恒動不止，而人不知，譬如人在大舟中，閉牖而坐，舟行不覺也?！边@生動地描述了機(jī)械運(yùn)動的相對性原理。漢代利用水力鼓風(fēng)冶鐵，晉代利用水力汲水、磨粉、舂米。唐代進(jìn)行了世界上第一次子午線的實(shí)際測量，還將風(fēng)力分為8個等級，指出了雷與電的關(guān)系。宋代沈括的《夢溪筆談》被稱為“中國科學(xué)史上的坐標(biāo)”，其研究了聲音的共振現(xiàn)象、針孔成像與凹面鏡和凸面鏡成像規(guī)律，說明了焦點(diǎn)、焦距、正倒像等問題，研究了人工磁化方法，指出了磁場的磁偏角，討論了指南針的裝置方法。古代科技瓷器是我國對人類文明的精美獻(xiàn)禮，我國有數(shù)千年的制瓷史，我國產(chǎn)出的瓷器可謂舉世無雙，與之相關(guān)的科技成就更是首屈一指。經(jīng)過采石、練泥、拉坯、修坯、繪畫、上釉、裝匣、窯燒一系列工序，將巖石、泥土變成精美細(xì)膩的瓷器，這一過程蘊(yùn)含著我國古代勞動人民無數(shù)的智慧和心血。制瓷為了燒制出更精美的陶器，人類嘗試控制溫度，這為青銅、鋼鐵的冶煉提供了條件。商朝時(shí)，銅爐內(nèi)的溫度已經(jīng)可以達(dá)到1200攝氏度。西周時(shí)冶煉生鐵，春秋戰(zhàn)國時(shí)冶煉熟鐵，漢代時(shí)人們已經(jīng)掌握煉鋼的方法。東漢時(shí)，鑄鐵脫碳制鋼工藝和炒鋼技術(shù)尤為突出。魏晉南北朝時(shí)期出現(xiàn)了技術(shù)更為先進(jìn)的灌鋼法。宋明時(shí)，灌鋼法不斷發(fā)展，使得冶煉效率進(jìn)一步提高。冶煉制造古代科技絲織是以蠶絲或化學(xué)纖維長絲作經(jīng)、緯，織制出絲織物的工藝過程。河南滎陽青臺村仰韶文化遺址出土的絲織物殘片，是目前發(fā)現(xiàn)最早的絲織物。商朝時(shí)，繅絲技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，唐代出現(xiàn)了手搖繅絲車，宋代則出現(xiàn)了較為復(fù)雜的腳踏緞車，宋人還總結(jié)出了繅絲時(shí)煮繭溫度的控制方法——冷盆法。絲織新石器時(shí)代，出現(xiàn)獨(dú)木舟和筏。先秦時(shí)期，出現(xiàn)竹筏、木筏、獨(dú)木舟、木板船。西漢時(shí)，開辟海上絲綢之路。唐代后期，海上絲綢之路經(jīng)南海、西亞和東非，跨越歐、亞、非三大洲。魏晉南北朝時(shí)期，出現(xiàn)水密艙壁。明代時(shí)，我國古代造船業(yè)發(fā)展到頂峰，正是造船技術(shù)的發(fā)展，才促成了鄭和七下西洋的壯舉。造船當(dāng)然，除了上述制造技術(shù)之外，中國古代的印刷、造紙、羅盤等技術(shù)也領(lǐng)先世界，為人類文明的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。古代科技春秋戰(zhàn)國時(shí)期的扁鵲被奉為“脈學(xué)之宗”，他奠定了中醫(yī)學(xué)切脈診斷的方法，開啟中醫(yī)學(xué)的先河。華佗、董奉、張仲景并稱為“建安三神醫(yī)”，華佗不僅擅長外科手術(shù)，發(fā)明了麻沸散，還創(chuàng)編了強(qiáng)身健體的導(dǎo)引之術(shù)“五禽戲”。張仲景創(chuàng)編的《傷寒雜病論》是后世中醫(yī)學(xué)的重要經(jīng)典?！八幫酢睂O思邈的著作《千金方》是我國歷史上第一部臨床醫(yī)學(xué)百科全書。明代李時(shí)珍的著作《本草綱目》記載藥物1800多種，方劑1萬多個，全面總結(jié)了16世紀(jì)以前的我國醫(yī)藥學(xué)，被譽(yù)為“東方醫(yī)藥巨典”。南宋宋慈編寫的《洗冤集錄》非常接近今天的法醫(yī)學(xué)教科書，且早于歐洲最早的法醫(yī)學(xué)專著《報(bào)告的編寫及尸體防腐》兩個多世紀(jì)。醫(yī)藥古代科技每一個文明都催生了獨(dú)具特色的建造技術(shù)和建造藝術(shù)，在古代，中國不僅孕育了中國式的民居、廟堂建筑，在水利設(shè)施、道路橋梁、防御工事等的建造方面也展現(xiàn)出非凡的風(fēng)采。先秦時(shí)期，秦國蜀郡太守李冰主持興建的都江堰“深淘灘、低作堰”，將岷江水引入成都平原腹地。都江堰以最少的工程設(shè)施實(shí)現(xiàn)分水、引水、排洪、排沙等多方面的工程效益。軍事工程——長城，東西綿延8000多千米。京杭大運(yùn)河是最古老的運(yùn)河之一，也是世界上最長的人工河流。隋代的趙州橋、唐代的蒲津浮橋、宋代的卓筒井，其高超的技術(shù)在當(dāng)時(shí)的世界讓人難以望其項(xiàng)背。建造現(xiàn)代科技人類最早利用的能源是火能。漢代，人們發(fā)現(xiàn)煤礦，以煤為動力進(jìn)行冶鐵。1世紀(jì)，人們發(fā)現(xiàn)石油。晉代《博物志》有古代四川地區(qū)人民用火井煮鹽的記載，古代四川地區(qū)人民將鹽井叫火井，火井同時(shí)也是天然氣井。18世紀(jì)以后，人們開始大規(guī)模開采、利用化石能源，如煤炭、石油、天然氣等，為工業(yè)化和城市化提供動力。為應(yīng)對化石能源危機(jī)，人們開始開發(fā)利用可再生能源，如風(fēng)能、太陽能、水電、生物質(zhì)能。隨著環(huán)境保護(hù)和氣候變化等問題的日益凸顯，人們探索新興能源，如氫能、地?zé)崮?、核能等的腳步依然不會停歇。能源科技01現(xiàn)代科技戰(zhàn)國時(shí)期發(fā)明了風(fēng)箏、在三國時(shí)期發(fā)明了孔明燈、在晉代發(fā)明了竹蜻蜓、在宋代發(fā)明了火箭，它們是人類早期對重物升空的嘗試。文藝復(fù)興時(shí)期，達(dá)·芬奇在札記中記載了自己對于飛行的設(shè)想，繪制了直升機(jī)、降落傘、飛機(jī)的草圖。達(dá)·芬奇手稿中的直升機(jī)航空航天技術(shù)02現(xiàn)代科技1783年，法國的蒙格菲兄弟成功完成了載人熱氣球試驗(yàn)。1851年，法國的吉法爾在氣球上安裝蒸汽機(jī)，由其推動螺旋槳，制造出第一艘可操縱的飛艇。1903年，萊特兄弟制造了第一架飛機(jī)。萊特兄弟試飛現(xiàn)代科技俄羅斯的齊奧爾可夫斯基提出了利用火箭克服地球引力飛入太空的設(shè)想。德國最早在星際航行領(lǐng)域發(fā)展，并于1942年成功發(fā)射了第一枚運(yùn)用液體燃料的軍用導(dǎo)彈。1957年，蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星。1969年，美國的阿波羅11號將3位宇航員送上了月球軌道。1970年4月24日，我國成功發(fā)射了“東方紅一號”衛(wèi)星。2003年10月15日，“神舟五號”載人飛船升空。2007年10月24日，“嫦娥一號”成功奔月。此后，“神舟”問天，“嫦娥”奔月，“祝融”探火，“羲和”逐日，“天宮”架橋，“北斗”指路，我國航天技術(shù)不斷取得突破。現(xiàn)代科技印刷術(shù)的發(fā)明，是人類經(jīng)歷的第三次信息革命印刷術(shù)的發(fā)明人類的第四次信息革命，是19世紀(jì)中葉電報(bào)、電話、廣播、電視的發(fā)明、普及和應(yīng)用電報(bào)、電話、廣播、電視的發(fā)明在20世紀(jì)爆發(fā)的第五次信息革命中，計(jì)算機(jī)誕生，它將人類帶入了多元、豐富、前所未有的信息社會。計(jì)算機(jī)誕生語言的使用，是人類經(jīng)歷的第一次信息革命語言的使用文字的創(chuàng)造，是人類經(jīng)歷的第二次信息革命文字的創(chuàng)造信息技術(shù)信息技術(shù)03現(xiàn)代科技1916年，愛因斯坦在研究光的輻射時(shí)，提出了一種受激輻射的概念，奠定了激光的理論基礎(chǔ)。1960年，美國科學(xué)家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光，這是人類獲得的第一束激光。同年，梅曼發(fā)明了第一臺激光器，將激光引入實(shí)用領(lǐng)域。1961年，中國第一臺激光器研制成功。激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光，是20世紀(jì)以來繼核能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明。激光的應(yīng)用范圍非常廣泛，特種加工、精密檢測、醫(yī)療、制藥、通信、軍事、娛樂等各個領(lǐng)域都可以看到激光應(yīng)用的痕跡。激光技術(shù)04現(xiàn)代科技生物科技本質(zhì)上是利用“生物體系（含動物、植物及微生物）”加工人類所需要的各種產(chǎn)品的一種科技，是21世紀(jì)技術(shù)革命的核心內(nèi)容。用發(fā)酵技術(shù)釀（石器時(shí)代）、制作豆腐、醬醋（商朝）、種植痘苗預(yù)防天花（明代）。1676年，荷蘭人制成顯微鏡并用它觀察到了微生物。20世紀(jì)70年代，DNA重組技術(shù)誕生，DNA體外重組的實(shí)現(xiàn)標(biāo)志著生物科技的核心技工程技術(shù)誕生，生物科技進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)代。生物科技05現(xiàn)代科技從二氧化碳到淀粉的人工合成、脊椎動物從水生到陸生演化的遺傳創(chuàng)新機(jī)制、異源四倍體野生稻快速從頭馴化、揭開鳥類長距離遷徙之謎、中晚期鼻咽癌療效的高效低毒治療新模式等，都是我國在生物科技領(lǐng)域取得的重大科技成果。我國生物科技發(fā)展成果現(xiàn)代科技納米技術(shù)是在納米尺度上研究和利用物質(zhì)的特性與相互作用的多學(xué)科交叉的技術(shù)，其最終目標(biāo)是直接以原子、分子及物質(zhì)在納米尺度上表現(xiàn)出來的特性制造出具有特定功能的產(chǎn)品。1993年，中國科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室操縱原子成功寫出“中國”二字，使我國在國際納米科技領(lǐng)域占據(jù)一席之地。納米科技以物理、化學(xué)的微觀研究理論為基礎(chǔ)，以當(dāng)代精密儀器和先進(jìn)的分析技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)的交叉融合，是21世紀(jì)新工業(yè)革命的主導(dǎo)技術(shù)，在納米材料、微電子和計(jì)算機(jī)、環(huán)境和能源、納米醫(yī)學(xué)、納米生物、航天航空等各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。多年來，我國納米科技創(chuàng)新成果豐碩，在長續(xù)航動力鋰電池、納米綠色印刷、納米催化、健康診療及飲用水處理等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域形成了一系列納米核心技術(shù)創(chuàng)新，還成功實(shí)現(xiàn)納米尺度的光操控。納米科技06未來科技人們實(shí)現(xiàn)了讓機(jī)器說話、讓機(jī)器服務(wù)、讓機(jī)器制造，但機(jī)器仍然無法有效地進(jìn)行思考。類腦智能，就是人工智能的終極目標(biāo)。人們希望人工智能可以像《流浪地球》中的“MOSS”一樣，自己觀察、記錄、預(yù)測并做出決定。我國“十四五”規(guī)劃也將類腦智能放在未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要位置。類腦智能以類腦芯片、基礎(chǔ)軟件與類腦計(jì)算系統(tǒng)、腦機(jī)接口、類腦神經(jīng)架構(gòu)與硬件系統(tǒng)等技術(shù)為基礎(chǔ)，具有通用人工智能、類腦多模態(tài)感知與信息處理等技術(shù)優(yōu)勢與特征。我國在部分類腦智能方向已有突破，在部分領(lǐng)域甚至形成領(lǐng)先優(yōu)勢，例如中科寒武紀(jì)科技股份有限公司研發(fā)了“寒武紀(jì)”類腦智能芯片，清華大學(xué)類腦計(jì)算研究中心研制出類腦計(jì)算芯片“天機(jī)芯”。。我/國/類/腦/智/能/發(fā)/展類腦智能01未來科技量子信息領(lǐng)域是量子物理與信息科學(xué)相結(jié)合的領(lǐng)域，是新科技革命引領(lǐng)方向與技術(shù)競爭的制高點(diǎn)。黨的二十大報(bào)告就指出，我國已經(jīng)在量子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一些關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列。2016年，我國發(fā)射了世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”。2017年，我國正式開通世界首條量子保密通信干線“京滬干線”。2020年和2021年相繼問世的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”與“祖沖之號”，使我國成功實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”。我國在量子信息領(lǐng)域的研究和應(yīng)用量子信息技術(shù)前景廣闊，發(fā)展量子信息技術(shù)，推動科研成果應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建，是各國構(gòu)建未來產(chǎn)業(yè)競爭力的重要方向之一。未來，科學(xué)家們還將繼續(xù)推動量子信息從“理論”到“應(yīng)用”，積極實(shí)現(xiàn)量子信息技術(shù)的價(jià)值轉(zhuǎn)化。量子信息02未來科技基因技術(shù)被生物科學(xué)家稱為破解人類健康的密碼，我國“十四五”規(guī)劃將基因技術(shù)列為未來產(chǎn)業(yè)?；蚣夹g(shù)是以基因相關(guān)技術(shù)為核心支撐的生物技術(shù)。人們通過基因合成組裝、基因編輯及生物分子工程和細(xì)胞工程，借鑒人工智能、自動化及生物設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)合成生物體系的設(shè)計(jì)和制造，支撐未來生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這一技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化涉及農(nóng)業(yè)、環(huán)境、生化、醫(yī)藥、材料、信息、國防安全等，是未來生物產(chǎn)業(yè)的核心驅(qū)動力，對促進(jìn)人類健康事業(yè)發(fā)展，推動社會發(fā)展與進(jìn)步具有重要的意義?；蚣夹g(shù)的含義與意義如今，基因技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，基因技術(shù)在未來的基因醫(yī)療、合成生物、基因育種和基因?qū)Ｓ脙x器設(shè)備制造中必將發(fā)揮更大、更好的作用?；蚣夹g(shù)03未來科技當(dāng)下的時(shí)代正在孕育新一輪的產(chǎn)業(yè)變革，而網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)就是這場變革的先導(dǎo)力量。通過全息影像“見面”、在千里之外做手術(shù)、用無人機(jī)將商品配送到家……很多關(guān)于未來的暢想都亟待未來網(wǎng)絡(luò)來支撐和實(shí)現(xiàn)。5G網(wǎng)絡(luò)方興未艾，6G未來網(wǎng)絡(luò)的研究和部署已經(jīng)展開。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、智慧礦山、智慧港口……未來網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場景越來越多，可以預(yù)見，未來的智慧社會、智能社會將以未來網(wǎng)絡(luò)為依托，未來網(wǎng)絡(luò)將為人們的出行、就醫(yī)等提供更多的便利。未來網(wǎng)絡(luò)04未來科技深海空天開發(fā)是利用海洋、航空、航天技術(shù)所開拓的特殊條件和活動空間所進(jìn)行的科學(xué)探索、技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用活動。自人類進(jìn)入宇宙、海洋以來，深?？仗扉_發(fā)就逐漸成為世界各國開展政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科技競爭的關(guān)鍵，深海空天開發(fā)的技術(shù)發(fā)展水平代表著一個國家在多個方面的綜合實(shí)力。未來，這種競爭依然存在，空天信息及裝備、深海工程裝備、深海資源開發(fā)與生態(tài)保護(hù)等依然是科技探索的重要方向。深?？仗扉_發(fā)05未來科技?xì)淠芘c儲能主要是面向未來能源與綠色低碳轉(zhuǎn)型的清潔氫能、新型儲能和下一代清潔能源，是對未來二次能源體系中電能的重要補(bǔ)充，也是未來國家能源體系的重要組成部分。綠色氫能的開發(fā)與利用不僅是全球應(yīng)對氣候變化的重要途徑和能源變革的重要方向，也將成為世界各國開展能源技術(shù)與產(chǎn)業(yè)競爭的焦點(diǎn)。氫能來源廣泛，在未來的交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域都可以發(fā)揮重大作用，我國“十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃將氫能技術(shù)列為重點(diǎn)專項(xiàng)。未來，氫能的發(fā)展將聚焦綠氫制備與儲運(yùn)、新型儲能、清潔能源開發(fā)利用等細(xì)分方向。氫能與儲能06目錄Contents