科技發(fā)展史概要探索人類智慧的光輝歷程課程簡介1課程目標掌握科技發(fā)展主線2內容概述從史前到未來的科技演變學習方法科技發(fā)展的意義1文明推動加速人類文明進程2生活變革改變生產(chǎn)方式和生活方式3社會影響重塑社會結構和文化形態(tài)史前時代的技術1工具制造石器、骨器制作技術2火的使用烹飪、取暖、防御3語言發(fā)展知識傳遞的關鍵技術農業(yè)革命農業(yè)起源種植技術改變生存方式1畜牧開始動物馴化與飼養(yǎng)2定居形成村落與社區(qū)的出現(xiàn)3古代文明的科技成就埃及建筑醫(yī)學金字塔、木乃伊、外科手術巴比倫數(shù)學天文六十進制、星象記錄印度冶金德里鐵柱、高純度鋼鐵古希臘的科學思想自然哲學興起理性探究自然現(xiàn)象數(shù)學幾何發(fā)展歐幾里得幾何、勾股定理亞里士多德體系系統(tǒng)化的科學分類方法中國古代四大發(fā)明造紙術蔡倫改進，信息傳播革命印刷術畢昇活字印刷，知識傳播加速火藥煉丹術偶然發(fā)現(xiàn)，軍事革命指南針司南到羅盤，航海技術飛躍阿拉伯世界的科學貢獻數(shù)學天文代數(shù)學、天文臺建設醫(yī)學化學《醫(yī)學大全》、煉金術發(fā)展光學突破阿爾哈森光學研究中世紀歐洲的科技1修道院知識保存手抄本復制與收藏2大學興起博洛尼亞、牛津等學府建立3技術創(chuàng)新水車風車動力革命文藝復興時期的科學革命天文學革命打破地心說教條實驗科學方法確立牛頓時代1牛頓力學三大定律奠定經(jīng)典物理基礎2微積分發(fā)明數(shù)學工具解決物理問題3光學研究棱鏡實驗，光的色散第一次工業(yè)革命1765蒸汽時代10倍生產(chǎn)效率50年變革周期瓦特改良蒸汽機引發(fā)生產(chǎn)革命紡織機械化大幅提高效率化學革命氧化理論拉瓦錫燃燒實驗元素周期表門捷列夫系統(tǒng)化元素有機化學碳化合物研究體系生物學的進步顯微鏡應用看見微觀世界細胞學說生命基本單位確立達爾文進化論物種起源革命性觀點電磁學的發(fā)展法拉第電磁感應電與磁相互轉化麥克斯韋方程組統(tǒng)一電磁理論框架無線電誕生赫茲驗證電磁波存在第二次工業(yè)革命電氣時代徹底改變工業(yè)生產(chǎn)內燃機推動交通革命現(xiàn)代物理學的興起1X射線發(fā)現(xiàn)倫琴意外發(fā)現(xiàn)，醫(yī)學成像基礎2放射性研究居里夫婦發(fā)現(xiàn)鐳元素3量子理論提出普朗克黑體輻射研究相對論狹義相對論光速不變，時空相對廣義相對論引力即時空彎曲時空革命徹底改變物理學世界觀量子力學123波粒二象性物質既是波又是粒子不確定性原理測量精度的根本限制薛定諤方程描述量子態(tài)演化核物理與原子能1原子結構發(fā)現(xiàn)盧瑟福實驗確立核式結構2核裂變與聚變原子核能量釋放機制3原子能應用核武器與核電站發(fā)展半導體技術1智能設備改變人類生活方式2集成電路芯片微型化革命3晶體管電子元件基礎創(chuàng)新計算機的誕生與發(fā)展機械計算機巴貝奇差分機電子計算機ENIAC占滿房間個人計算機桌面革命開始互聯(lián)網(wǎng)時代ARPANET誕生軍事網(wǎng)絡通信項目萬維網(wǎng)發(fā)明伯納斯-李改變信息獲取移動互聯(lián)網(wǎng)智能手機帶來隨時在線人工智能圖靈測試機器智能評估標準專家系統(tǒng)特定領域知識模擬深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡模擬人腦航空航天技術飛機發(fā)明從萊特兄弟到超音速火箭技術從V2到獵鷹重型太空探索人類邁出地球的腳步現(xiàn)代醫(yī)學1抗生素發(fā)現(xiàn)青霉素開啟感染治療新時代2DNA結構揭示沃森克里克雙螺旋模型3器官移植從腎臟到心臟的生命延續(xù)基因工程基因重組DNA片段定向修改克隆技術多利羊首次哺乳動物克隆基因編輯CRISPR精確修改基因組納米技術納米材料新型結構與特性納米電子學分子級電路元件納米醫(yī)學靶向藥物遞送系統(tǒng)新能源技術太陽能光伏技術效率提升1風能海上風電大型化2核聚變人造太陽的能源夢想3環(huán)境科學與技術二氧化碳濃度(ppm)全球平均溫度變化(°C)氣候變化監(jiān)測與應對污染治理技術不斷進步信息技術革命大數(shù)據(jù)海量信息價值挖掘云計算資源共享與彈性擴展物聯(lián)網(wǎng)萬物互聯(lián)的智能世界機器人技術從工業(yè)自動化到家庭助手人機協(xié)作新時代到來3D打印技術1增材制造原理層層堆積形成三維物體2醫(yī)療應用定制假肢、組織器官打印3制造業(yè)變革快速原型到終端產(chǎn)品虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實VR技術沉浸式數(shù)字世界體驗AR技術現(xiàn)實世界信息增強應用前景教育、醫(yī)療、娛樂領域變革量子信息技術1量子計算超并行運算突破2量子通信基于糾纏態(tài)的信息傳遞3量子密碼理論上不可破解的加密腦科學研究腦成像實時觀察大腦活動神經(jīng)科學揭示腦功能機制腦機接口思維直接控制設備新材料科技石墨烯單原子層碳材料革命1超導材料零電阻電流傳輸2智能材料響應環(huán)境自動調節(jié)性能3空間技術衛(wèi)星應用通信、導航、遙感系統(tǒng)空間站長期軌道實驗平臺深空探測火星探測器與星際旅行海洋科技1資源開發(fā)深海礦產(chǎn)與生物資源2深海探測載人潛水器突破萬米3環(huán)境保護海洋生態(tài)監(jiān)測與修復農業(yè)科技基因改良抗蟲抗旱高產(chǎn)品種精準農業(yè)傳感器與數(shù)據(jù)分析垂直農業(yè)城市立體化種植食品科技安全檢測快速識別有害物質功能食品強化健康促進元素人造肉細胞培養(yǎng)的肉類替代品交通科技400km/h高鐵速度500萬電動車保有量L4級自動駕駛電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化高速軌道交通改變城市格局建筑科技建筑與環(huán)境和諧共生數(shù)字技術重塑建筑方式能源科技智能電網(wǎng)雙向流動的能源互聯(lián)網(wǎng)氫能源清潔高效能源載體可控核聚變仿太陽能源終極解決方案先進制造技術1智能制造數(shù)據(jù)驅動柔性生產(chǎn)2柔性制造快速響應多變需求3增材制造3D打印復雜結構生物技術1合成生物學設計構建新生物系統(tǒng)2再生醫(yī)學干細胞培養(yǎng)組織器官3生物傳感器實時監(jiān)測生理指標地球科學技術多傳感器監(jiān)測地球變化數(shù)值模擬提高預測精度光電子技術激光技術高能聚焦光束應用光通信光纖網(wǎng)絡信息高速傳輸光存儲大容量數(shù)據(jù)長期保存安全科技1生物識別指紋、面部、虹膜2密碼學量子加密不可破解3網(wǎng)絡安全AI防御攻擊系統(tǒng)科技與倫理基因編輯倫理生命設計的邊界1人工智能倫理機器決策的道德問題2科研誠信學術規(guī)范與社會責任3科技與社會就業(yè)影響崗位消失與創(chuàng)造教育變革在線學習與個性化文化形態(tài)數(shù)字媒體與藝術創(chuàng)新科技創(chuàng)新體系1技術開發(fā)商業(yè)化產(chǎn)品與服務2應用研究解決特定實際問題3基礎研究探索未知規(guī)律原理科技管理科技政策國家戰(zhàn)略引導發(fā)展知識產(chǎn)權專利保護創(chuàng)新成果科技評估技術預見與影響分析國際科技合作大科學工程多國共建大型設施跨國項目全球聯(lián)合攻關科技外交構建全球創(chuàng)新網(wǎng)絡科技發(fā)展趨勢學科交叉打破學科壁壘1顛覆性技術重構產(chǎn)業(yè)生態(tài)2可持續(xù)發(fā)展綠色低碳創(chuàng)新3未來科技展望1量子科技計算通信安全革命2人機融合腦機接口增強人類3星際探索人類邁向多行星文明科技與人類未來延