1、了解科學進程 提高科技意識,關于科學技術的發(fā)展、科學家的精神、科學成功的原因 解建國 2009.10.30,一、關于科學技術的發(fā)展 二、關于科學的精神和科學家的精神 三、對推進科學發(fā)展的重要原因的分析,一 、關于科學技術的發(fā)展,1.人類所經歷的時代及社會,時代：舊石器時代新石器時代青銅器時代鐵器時代信息技術時代 社會：原始社會奴隸社會資本主義社會社會主義社會共產主義社會 時代在發(fā)展，社會在前進 各種歷史的包含關系 人類社會發(fā)展史人類文明史科學技術發(fā)展史數學發(fā)展史等,2.科學技術形成的過程及全球趨勢,科學萌芽（大自然造就影響）科學意識科學行為科學理論及文化科學技術 四大文明古國：中國、印度、古埃

2、及、古巴比倫 （古希臘的文明） 五條流域：黃河、尼羅河、底格里斯河、幼發(fā)拉底河、印度河 文明不等于科學技術，它是低于科學技術的，科學技術是高級的文明，其內容隨著時代發(fā)展不斷深奧 古希臘文明：雖形成晚，持續(xù)時間短，但很多領域成果超過前四古國,科學技術在全球駐留的主要過程：四大文明古國古希臘歐洲（意大利、英國、法國、瑞士、德國、俄國等）美國、蘇聯全球 很像馬克思形容的共產主義象幽靈一樣,曾經和現在的世界科學技術中心 （1）意大利（1540年1610年），伽利略等，依 托帕多瓦大學 （2）英國（1660年1730年），牛頓等，依托劍橋大學三一學院 （3）法國（1770年1900年），“3L”等 ，依

3、托巴黎理工科大學 （4）德國（1810年1930年），高斯等，依托格廷根大學 （5）美國（1920年 現在 ），愛因斯坦等，依托普林斯頓大學,3.科學技術的內涵及表征,基礎科學：數學、物理學、化學、天文學、生物學、地理學 它們都有各自形成的時代背景及先驅人物 隨著時代的發(fā)展，它們各自形成了許多分支 數學是基礎，是一切科學的工具 高新技術 在基礎科學之上發(fā)展和形成：納米技術、DNA技術、克隆技術、超導技術、航天技術、宇宙探測及開發(fā)利用 文明的興起產生了科學技術基礎科學的形成高新技術不斷發(fā)展,科學技術的獎項及范圍 諾貝爾獎：物理學、化學及生物學、醫(yī)學、文學、和平、 經濟學(1968年增設 ) 菲爾

4、茲獎：數學上的最高獎（從1936年起，四年一屆，獎勵40歲以下的數學家） 圖靈獎：計算機界最負盛名的獎項，有“計算機界諾貝爾獎”之稱 （ 1966年設立，每年只獎勵一名計算機科學家，目前圖靈獎由Inter公司贊助，獎金為100,000美元；截止至2005年，獲此殊榮的華人僅有一位，他是2000年圖靈獎得主姚期智） 世界大學的排名 美國哈佛美國斯坦福英國劍橋 美國加州大學伯克利分校 美國麻省理工學院 美國加州理工學院 美國普林斯頓大學 英國牛津大學 劍橋大學諾貝爾獲得者占相當大的比例（81位）,4.對世界科學技術發(fā)展的概括,第一個重要時期：古希臘七賢到阿基米德時期（公元前600年前300年） 代

5、表人物：古希臘七賢，畢達哥拉斯 ，歐幾里德，阿波羅尼斯，阿基米德 代表成果：開創(chuàng)數學證明的先河，測量埃及金字塔的高度，發(fā)現勾股定理及無理數，開展天文學和醫(yī)學研究 特別地，幾何原本是一部永傳不朽的著作，包括36個定義、5個公理、5個公式、476個命題,古希臘七賢：泰勒斯，梭倫，奇?zhèn)?，畢阿斯，庇塔庫斯，佩里安德森，克萊俄布盧 泰勒斯：科學的先父 三大貢獻：（1）測量埃及金字塔的高度；（2）數學的結論要用演繹、推理、邏輯思維的方法來證明；（3）愛奧尼亞學派的領袖人物 畢達哥拉斯 使數學成為一門真正的系統(tǒng)學科，成為體系 阿基米德 人類歷史上第一位最偉大的科學家,第二個重要時期：歐洲文藝復興和資本主義革

6、命時期（1419世紀） 代表人物：梅森、費爾瑪、開普勒、納百爾、笛卡兒、帕斯卡、伽利略、惠更斯、牛頓、波義耳、歐拉、高斯、康托爾、黎曼、孟得爾、羅巴切夫斯基、門捷列夫、巴斯德、詹納、芬利、瓦特、福特等 代表成果：對數、平面坐標系、微積分、經典力學三定律及萬有引力定律、行星繞太陽運行三大定律、物質不滅定律、能量守恒定律、蒸汽機、汽車等 重要著作： 天體運行論 、關于兩大世界體系的對話 、自然哲學的數學原理等,第三個重要時期：人類進入20世紀以后 代表人物：愛因斯坦、希爾伯特、維納、沃沃斯基、霍金、納什 代表成果的標志：諾貝爾獎及菲爾茲獎等 代表成果：宇宙探測，放射性，人類基因解譯（DNA），物質

7、結構研究，相對論、原子核物理等,5.中國科學技術在歷史上的地位,研究成果及領域：農學、醫(yī)學、天文學、算學； 引以為豪的是四大發(fā)明 代表人物（中國古代十大科學家） 張衡（通天知地，東漢，漏水轉渾天儀、候風地動儀） 張仲景（醫(yī)學鼻祖，東漢，傷寒論、金匱要略） 祖沖之（數學泰斗，南北朝，世界數學史上第一個將圓周率計算到小數點后七位，編制大明歷）,酈道元（筆著華夏，北魏，水經注） 孫思邈（長壽藥王，隋朝，千金要方） 沈括（科學巨匠，北宋，夢溪筆談） 郭守敬（天文巨子，南宋，授時歷） 李時珍（華夏中醫(yī)，明朝，本草綱目） 徐光啟（中西合璧，明朝，譯幾何原本） 宋應星（啟蒙先驅，明朝，天工開物）,6.世界歷

8、史上最偉大的五位科學家,阿基米德 牛頓 歐拉 高斯 愛因斯坦,阿基米德(公元前287年 前212年) 成就:浮力定律、杠桿原理、 滑輪原理、面積和體積的計 算、圓周率、無窮小量、數沙粒等 一些偉人對他的評價 牛頓：我是站在巨人的肩膀上 萊布尼茲：“如果你了解了阿基米德的貢獻，那么你就對從他開始到目前為止的科學家就不那么欽佩了！”,牛頓(1642年1727年) 成就:力學三定律、萬有引 力定律、微積分、光學基礎 (但在化學上幾乎一無所獲) 、 是英國皇家學會第三任會長 評價：震古爍今；世界本來是混沌迷離的，上帝說：生出牛頓，一切將變得光明 萊布尼茲：數學發(fā)展到目前，牛頓做了一半的工作,歐拉(17

9、07年1783年) 成就: 拓撲學、微分幾 何、數論 、彈道學、航 海學、應力學等；撰寫了 中學至大學的數、理、 化第一版統(tǒng)一教材；并以每年800頁速度高質量地撰寫論文 評價：歐洲科學界的老師 ；數學分析的化身；最高產的科學家 ；科學家每每遇到難題就找他,高斯（1777年1855年） 成就：數學的各個領域的領軍人 物、使德國成為世界科學技術中 心的代表、用三個數值確定行星運行軌道、最小二乘法、非歐幾何學等 贊譽：“如果把18世紀的科學家比為一座座崇山峻嶺的話，那么高斯就是最引人矚目的那一座巔峰；如果把19世紀的科學家比為一條條長江大河的話，那么高斯就是它們發(fā)源的源頭。”,愛因斯坦（1879年1

10、955年） 成就：狹義相對論、廣義相對 論、統(tǒng)一場論；光的二象性；在 力學、光學、熱學、電學研究領域齊頭并進，都有重大建樹 評價：二十世紀的牛頓 特別：愛好世界和平、不畏權貴、甚至連諾貝爾獎的價值都可能不知道,7.科學技術發(fā)展史上的美譽,科學史上的天才 、“天之驕子”、巾幗英雄 天才：帕斯卡、惠更斯、漢密爾頓等 天之驕子：阿貝爾、伽羅華 巾幗英雄：索菲亞吉爾曼、蘇菲柯瓦列夫斯卡婭、居里夫人、諾德 偉大的發(fā)明家：瓦特、福特、愛迪生、尼古拉特斯拉,天之驕子 阿貝爾（挪威，1802年1829年）：橢圓函數、阿貝爾積分、一元五次方程求解、為群論的創(chuàng)立奠定基礎 伽羅華（法國，1811年1832年：創(chuàng)立了

11、群論，其中有伽羅華群、半群、子群等概念，由此開創(chuàng)了近世代數，當時數學界沒有認可，致使數學的發(fā)展停滯了100多年,巾幗英雄 索菲亞吉爾曼（法國，1776年1881年），受教于拉格朗日，在彈性曲面理論、費爾馬大定理的證明方面有卓越建樹，保護過高斯 蘇菲柯瓦列夫斯卡婭（俄國，1840年1891年）世界上第一位女教授、女院士，貢獻有偏微分方程、橢圓函數、阿貝爾積分、土星光環(huán)、剛體繞定點轉移 居里夫人（法國籍波蘭科學家 ，1867年1934年），研究放射性現象，提煉出鐳和釙兩種放射性物質，一生兩度獲諾貝爾獎 諾德（1882年1935年）研究理想群論，抽象代數，相對論，基本粒子等，為我國帶出過數學博士曾炯

12、,偉大的發(fā)明家 瓦特：發(fā)明蒸汽機，開創(chuàng)了第一次資本主義工業(yè)革命 福特：發(fā)明設計制造了汽車，給美國人民的生活帶來了便利，美國人民非常感謝他 愛迪生：號稱“發(fā)明大王”，有1000多項發(fā)明專利權 尼古拉特斯拉：愛迪生 的徒弟，為愛迪生設計了多項發(fā)明。另外，他自己還有1000多項發(fā)明專利，特別是交流電的發(fā)明，實現了第二次工業(yè)革命（另有：收音機、傳真機、雷達、顯像管、星球防御系統(tǒng)等）,8.歷史上重視科學技術的國王和皇帝,瑞典女王克里斯蒂娜 俄國沙皇路德林一世及其妻葉卡琳娜二世 中國的康熙皇帝 法國的拿破侖皇帝,康熙皇帝（1661年1722年） 捍衛(wèi)疆土、維護民族團結 對科學有極大的興趣，并參與其中 授意

13、利瑪竇、徐光啟翻譯幾何原本；受教于法國傳教士白晉、張成，并且學以致用 在南巡過程中，對蘇北淮留套水利工程的建造進行了指導,拿破侖（Napoleon,1769年1821年) 在數學上也頗有建樹，著名的拿破侖三角形，曾經令法國大數學家拉普拉斯敬佩不已 科學的舉措、羅塞達碑、提攜科學家 名言： “不想當將軍的士兵不是好士兵 ?！?“中國是一頭睡獅，一旦醒來將震憾 世界。” 眾人對拿破侖的評價 黑格爾稱贊他是騎在馬背上的“世界靈魂” 雨果評價拿破侖：“人類命運中這個人物的重量過分，攪亂了平衡。他個人計算著他比整個宇宙都要重要。人類的過剩精力都集中在他一個人的大腦中，一個人的頭腦要決定全世界命運。但是，

14、人類文明要延續(xù)的話，這將是一個致命的弱點?！?9.科學的事件,參考人類科學技術發(fā)現、發(fā)明詞典,二、關于科學的精神和科學家的精神,1.關于科學的精神,笛卡爾的傲慢和自負 我國人民辛勤的總結并未升華：重視實際、講究應用、觀照整體，而不探索其中內在規(guī)律，受思維定勢的限制 毛澤東主席的名句：“革命不是請客吃飯，不是繪花繡花?！?科學的精神 執(zhí)著的探索精神：依靠已有知識和預見，既有方向和信心又鍥而不舍,創(chuàng)新改革的精神：這是科學的生命和靈魂 虛心接受科學遺產的精神：科學成就在本質上就是積累的結果，是繼承性最強的文化形態(tài)之一 理性精神：從經驗認識上升到理性認識，是抽象的過程 求實精神：實事求是，反對主觀臆斷

15、 求真精神：維護真理，反對獨斷、虛偽和謬誤 實證精神：用實踐來檢驗真理 精確精密的分析精神：不僅僅停留在定性描述上 開放精神：科學無國界，是全人類共有的成果 功利精神：要達到造福人類,2.關于科學家的精神,舍生忘死的精神 法國的莫瓦桑制造氟 俄國的利赫曼教授研究雷電不幸以身殉職 古巴的“蚊子醫(yī)生”芬利為了證明蚊子是病菌傳播的媒介 居里夫人提煉鐳的過程 連親帶友的精神 法國的帕斯卡測量大氣壓與高度的關系 美國富蘭克林為了證實天電與地電的一致性,懷疑的精神 英國的波義耳對四元素論和三元素論的否定過程 德國的黎曼對高斯、柯西、狄利克雷連續(xù)一定可微的否定過程，舉出了連續(xù)不一定可微的著名反例，最終澄清連

16、續(xù)與可微的關系，而且可積不一定連續(xù) 專注、追求完美的精神 漢密爾頓發(fā)現四元素，擴充數域的過程（1843年10月16日） 法國的安培研究電磁關系的行為舉動 法國笛卡爾建立平面坐標系的過程（1619年11月17日） 坐標系的形成：平面坐標系（不互相垂直） 平面直角坐標系（1693年，萊布尼茲） 空間直角坐標系（1716年，約翰伯努利）,永不停息的精神 歐拉奮斗不息的一生，是人類歷史上最偉大的科學家之一 法國巴斯德拯救法國養(yǎng)蠶業(yè)、釀酒業(yè)、形成微生物學的過程 抗爭的精神 德國的康托爾創(chuàng)立集合論的壯舉 蘇菲柯瓦列夫斯卡亞出國求學的壯舉 堅信成功的精神 門捷列夫制定化學元素周期表的艱辛與自信 俄國羅巴切夫

17、斯基開創(chuàng)非歐幾何的艱辛,前赴后繼的精神 德國的普呂克爾首先發(fā)現了陰極射線，接著德國倫琴發(fā)現了x射線，然后德國的貝克勒耳又發(fā)現了放射性，接著英國湯姆遜又發(fā)現了電子，使人們對物質結構的認識又前進了一步 牛頓發(fā)現了七色光，德國的基爾霍夫等又創(chuàng)立了光譜學（發(fā)射、分析、激光、拉曼），從太陽光中發(fā)現了太陽上存在銫、銣等元素,不畏權貴的精神 愛因斯坦對他50歲生日賀信的回復 伽羅華對老師的無理，對院士的督促 愛國的精神 希爾伯特、愛因斯坦對德國參與第一次世界大戰(zhàn)的反對態(tài)度 印度的拉曼對劍橋大學卡文迪許實驗室邀請的拒絕,三. 對推進科學發(fā)展的重要原因的分析,1.推進科學發(fā)展的原因是多方面的,科學技術發(fā)展的成就

18、,使人類社會從愚昧、落后到今天的高度文明。從舊石器時代到新石器時代，從青銅器時代到鐵器時代，從機械技術到信息技術時代 對科學技術發(fā)展的了解，要知道更深層的原因 鍥而不舍、孜孜不倦的鉆研精神在每個科學家的身上都能體現 我們只知道公眾認可的事實，而不知道后臺的原因,2.進行科學技術研究的好奇心是推進科學發(fā)展的一個重要原因,16-19世紀歐洲科學家的研究及其成果充分證明好奇心應是第一位的 好奇心的代表：阿基米德、伽利略、哥白尼、布魯諾、布朗特等 四川國立大學校長任鴻雋先生的總結：“要了解科學，首先要明白科學的兩個起源：一是實際需要，二是人類的好奇心。由于前者是外在的壓力，后者是內在的沖動，所以就科學

19、發(fā)現而言，好奇心比實際需要更重要?！?文藝復興之前，基督教會統(tǒng)治的歐洲更黑暗（基督教會在公元前300年時興起，它有自己的宗旨）,好奇心驅使科學家成功的事例 阿基米德由驗證王冠真假而發(fā)現了浮力定律 德國商人布朗特發(fā)現元素磷的過程 富蘭克林不知天高地厚，驗證了“天電”和“地電”的一致性 孟德爾在豌豆地里做了八年實驗，發(fā)現植物遺傳學二定律 開普勒用9年時間得到行星運動的第三定律 歐拉從“七座橋問題”受到啟發(fā)，開創(chuàng)了拓撲學 費爾瑪大定理的證明浪潮,3.科學技術社會化是推進科學發(fā)展的一個重要原因,科學技術社會化的兩個特征 在全世界范圍內進行科學技術的研究、信息交流、技術使用已達到廣泛和通暢 各國政府重視、組織實施管理，成立科學院和科研機構 政府提倡和領導人重視是一個重要原因 18世紀后半葉起，歐洲各國教室里懸掛科學家畫像，著意對青少年進行啟迪 家庭教育的引導：惠更斯父親對兒子的希望，漢密爾頓父親對兒子成才的安排 俄國沙皇喀德林一世和妻子葉卡琳娜二世邀請丹尼爾伯努利和歐拉到彼得堡科學院工作 法國拿破侖皇帝是重視科學、重視人才的典范,成立科學研究機構，進行學術交流是科學成功的一個重要原因 從民間組織變?yōu)閲医M織，政府提倡和財政資助 萊布尼茲勸說很多國王和皇帝建立科學院，普魯士國王于1700年建立柏林科學院，萊布尼茲任第一任院長 英國皇家學會成立最早：