世界当代科技史- 第2部分

范围不断扩大，从陆地扩展到空间和海洋，从天然材料扩展到人工材料。它　

也使劳动工具出现了新的飞跃，不仅使人类的体力进一步解放，而且使人类　

脑力得到延长和放大。它还大大提高了劳动者的素质；科技人员在生产劳动　

中的地位和作用越来越重要，同时管理人员的比例也不断增加。在影响生产　

力发展的诸因素中，原材料、能源、劳动力的投入比例在逐渐减少，科学技　

术的投入在不断增大。到了70—80年代，发达国家经济增长中，科学技术因　

素所占的比例已达60％以上。新技术革命推动了产业结构的变革。到70年　

代后期，一些发达国家的第三产业的产值和就业人数均已超过了第一、第二　

产业的产值和就业人数的总和。在工业结构中，传统工业，如钢铁工业等发　

展减缓，逐渐萎缩，成为“夕阳工业”。一些新兴工业如微电子工业等蒸蒸　

日上，被称为“朝阳工业”。　

　　　　　第三，新技术革命引起社会的巨大变革。美国的社会学家贝尔（1919—）　

在《后工业社会的来临》一书中，认为新技术革命使人类社会进入到“后工　

业社会”，即不再是原来以工业产品为主的工业社会，而是以信息产业为主　

的社会。美国的另一位社会学家托夫勒（1928—）把这次新技术革命形象地　

称为第三次浪潮，认为它将把人类带入到“信息社会”。尽管这些提法失之　

偏颇，但也说明了新技术革命对社会的巨大作用。目前，这种作用已显示出　

来，但更大的变化还在未来。各种新技术的广泛应用，将使人类的生存条件　

和生活方式发生前所未有的改变。地球的生态环境将得到改善，各种污染将　

大大减少，资源能够合理开发利用。人口数量将得到控制，素质会有较大提　

高。“绿色食品”和新型医药使人们更加长寿和健康。各种生活设施和日用　

品将为人类提供更舒适的物质和精神享受。除此之外，新技术革命对政治、　

文化、教育、国防等方面也产生了并仍在产生不可估量的影响。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2。当代科学技术的特点及发展趋势　



　　　　　确切地说，科学与技术是不同的概念，各有独自的系统。但二者又有极　

为密切的联系。因此人们常把科学技术相提并论，看作一个大系统，而科学　

与技术分别是这一个大系统中的子系统。当代科学技术就是这样一个庞大而　

复杂的系统。与近、现代科学技术相比，当代科学技术呈现出一些新的特点　

和趋势。　


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　　　　　　（1）大科学、高技术　

　　　　　大科学、高科技是当代科学技术最显著的特征之一。　

　　　　　大科学的提出是在本世纪60年代初。美国的一些科学家认为，当代科学　

发生了极大的变化，从小科学时代发展到了大科学时代。一般认为，大科学　

产生于40年代，美国制造原子弹的“曼哈顿工程”是大科学开始形成的标志。　

大科学这一特征表现在三个方面。第一，科学研究已不再是个人或少数人在　

实验室里的活动，而成为一项社会事业，成为国家的一个重要部门。科学家　

人数成倍地增加。科研组织规模日益扩大并出现了空前的国际合作。科研经　

费以惊人的幅度增长。各国政府都加强了对科学研究的规划、管理和经费投　

入。除“曼哈顿工程”外，第一台电子计算机的研制、“阿波罗登月计划”　

等都是这种大科学的典型事例。此外，由于当代科学研究活动艰巨复杂，规　

模庞大，耗资很高，往往是一个国家力所不支。因此，科研活动的国际化成　

为必然，并从早期的跨国公司发展到若干国家的联合。“曼哈顿工程”就是　

美国、英国、加拿大等国共同完成的。第二次世界大战后，欧洲一些国家成　

立了欧洲原子能委员会和欧洲空间局，以从事原子能的开发和空间技术的研　

究。　1985年，由法国倡导的“尤里卡计划”，更是举世瞩目的国际合作。　

到1988年，参加该计划的有23个国家、800多家科研机构和企业，已经确　

立的项目达213个，包括了所有的高新科学技术领域，总投资约80亿欧洲货　

币单位。当代科学研究的社会化和国际化，是大科学最突出的表现。第二，　

当代科学形成了分层次的、立体网络式的、开放的大系统。一方面，原有的　

传统学科不断分化，分支学科越来越多、越分越细，专业化越来越强。另一　

方面，各学科又相互渗透、交叉、融合，学科之间的界限越来越不明显，出　

现了许多交叉学科、边缘学科、横断学科。自然科学与社会科学相互交叉，　

出现了科学社会学、环境科学、社会数学、决策科学等一大群交叉学科。第　

三，众多学科的协同作战成为科学研究的一种重要形式。随着科学研究的深　

入，面临的课题越来越复杂，单一学科的研究已无法胜任。因此，多学科的　

联合攻关顺理成章地发展起来。例如，电子计算机的出现就是电子学与数学　

的结晶，分子生物学则是化学、生物学等学科杂交的果实。对于全球生态环　

境这样复杂的大问题，没有数、理、化、天、地、生及相关学科和相关技术　

的共同参与，是难以展开全面深入的研究的。可以说，当代大科学的形成，　

既是社会的需要，也是历史的必然。　

　　　　　高技术的概念起源于美国，目前尚无统一定义。美国的经济界认为：“凡　

是知识和技术在这类产品中所占比重大大高于材料和劳动力成本的产品称为　

高技术产品、高技术产业或企业”。显然，这是从产品和产业来定义高技术　

的，而不是仅指高级技术或先进技术。也有人认为：“高技术是指那些对一　

个国家军事、经济有重大影响，具有较大社会意义或能形成产业的新技术或　

尖端技术”。中国通常将信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、　

空间技术和海洋技术列为高技术。高技术主要表现为“三高”。第一，高智　

力。高技术是以高深的科学理论和最新科学成就为基础发展起来的，是当代　

水平最高、最为先进的技术。知识的高度密集是高技术发展的先决条件。高　

技术产业也大多集中在科研机构、高等院校聚集的地区。第二，高投入。高　

技术的发展需要投入巨额经费和大量的人力、物力，需要强大的国力和坚实　

的经济基础作为支撑。“阿波罗登月计划”、“星球大战计划”、航天飞机　

和巨型电子计算机的研制等，都是在这种高投入的条件下进行的。第三，高　


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增殖性。高技术成果用于生产，可以获得巨大的经济效益。据估计，美国在　

空间计划方面，每花费10美元，生产率可提高0。1％，仅此一项，美国国民　

生产总值每年可增加30亿美元。据日本的统计，到1990年，全世界生物工　

程生产总值已达270亿美元。用1000升基因工程菌发酵液所生产的胰岛素可　

达200克，相当于1600公斤猪或牛胰腺的提取量，其收益率是极其可观的。　

　　　　　　（2）科学技术整体化　

　　　　　当代科学技术的另一个特征是科学技术整体化，表现为科学的技术化和　

技术的科学化。当代科学研究往往需要复杂先进的手段，而且研究活动也具　

有工程技术的特点。没有粒子加速器和射电望远镜，高能物理和天体物理的　

研究就寸步难行。电子计算机则更是当代大多数科学研究须臾难离的重要工　

具。同时当代技术的发展也更加依赖于科学；科学革命成为新技术革命的先　

导。有了受激辐射理论，才有了激光；原子核物理的发展，才导致了原子能　

技术的产生；分子生物学的出现，才孕育了生物技术。今天，科学研究往往　

依靠各种先进技术及其提供的先进仪器设备；工程技术则需采用一切可能的　

科学成果。科学与技术之间的联系是如此紧密，相互促进作用是如此巨大，　

各学科与各门工程技术之间的相互渗透又如此广泛深入，以致形成了一个极　

其庞大复杂的科学技术系统。　

　　　　　　（3）科学技术发展速度加快　

　　　　　近代以来，科学技术一直在加速发展。恩格斯在19世纪中期就提出了科　

学技术发展的加速规律。本世纪40年代，美国科学社会学家普赖斯通过大量　

统计工作，提出了科学发展的指数增长规律。当代科学技术的加速发展趋势　

更为显著，犹如万丈悬崖上的瀑布越冲越快，又如冰山雪崩的雪团越滚越大。　

　“信息爆炸”、知识更新加快，科研成果从发明到应用的周期大大缩短，高　

新技术产品不断更新。据粗略统计，20世纪上半叶所取得的科学技术成果，　

远远超过了19世纪，本世纪60年代以来的成果竟超过了以往2000年的总　

和。目前，科学技术仍在继续加速发展，并在许多领域不断掀起一个又一个　

科学研究和技术开发的热潮。　

　　　　　　（4）国际科技竞争加剧　

　　　　　当代科学技术对经济、军事、政治的影响十分巨大，与国家的兴衰存亡　

息息相关。国家之间科技能力的竞争成为国家实力竞争的关键。谁掌握了当　

今先进的科学技术，谁就占据有利地位，掌握了主动权，就可以使国力大增，　

占领国际市场。从世界第一颗原子弹开始，到空间技术、高速电子计算机、　

生物技术、高温超导等，40多年来，一些发达国家展开了一场又一场没有炮　

火硝烟的激战。它们不惜代价，志在夺取科学技术的领先地位。这种国际科　

技竞争的加剧，对当代科学技术的发展起到了强大的刺激作用。临近世纪之　

尾，国际科技竞争将会愈演愈烈。　

　　　　　当代科学技术的发展，虽然只有短短的40多年，但它的历程却是波澜壮　

阔。各个学科、各门技术犹如条条小溪，逐渐形成大江大河，然后又彼此交　

汇，不断分流，一浪推着一浪奔腾向前。对于这数以千计的学科和技术门类，　

要想一一追溯源头，描绘出每一流脉，是很难做到的。我们只能沿着几条主　

要的大江大河逆流而上，勾画出它们的大致风貌，并从中撷取几朵美丽的浪　

花献给读者。　


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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二、当代物理学和当代化学的发展　



　　　　　在本世纪初物理学革命中诞生的相对论、量子力学，犹如两块巨石投在　

物理学的湖水中，激起朵朵壮丽的浪花，又荡开道道涟漪，不断向周围和深　

处扩展。从30年代起，物理学家借助于新的科学实验手段，将相对论、量子　

力学的理论和方法运用于物质深层结构的研究，并不断向更广阔的领域开　

拓，创立了原子核物理、基本粒子物理、凝聚态物理等分支学科。40年代中　

期以后，随着科学实验技术的不断进步和电子计算机的应用，这些新分支学　

科迅猛发展，成为当代物理学进展最快的重点领域。　

　　　　　现代物理学革命也对化学的发展产生了巨大影响。30年代以后，人们应　

用量子力学理论，已能比较准确地描述原子中电子的运动规律，而且进一步　

阐明了化学现象的一些本质问题。40年代后，一门新学科量子化学逐步形　

成。传统的无机化学与有机化学出现了综合趋势，形成金属有机化学。分析　

化学、物理化学等也取得长足进展。化学与其他学科相互渗透、融合，产生　

了生物化学、天体化学、辐射化学、地球化学等交叉学科。近年来，分子设　

计开始萌芽，在化学应用方面展现出美好的前景。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　1。原子核物理和基本粒子物理的进展　



　　　　　在原子核物理学和基本粒子物理学形成的初期，二者是密切联系、交织　

在一起的。本世纪30—40年代，它们才逐步发展成彼此独立的学科。40年　

代中期以来，核物理和粒子物理的研究蓬勃发展，呈现一派繁荣景象。　

　　　　　　（1）原子核物理　

　　　　　岁月的车轮刚刚驶入当代，人类历史上第一颗原子弹就以其惊天动地的　

巨响震撼了世界。原子能的释放，是当代原子核物理学第一项重大成就，也　

是20世纪最伟大的、具有划时代意义的科学成就。这一成就的取得，是建立　

在30年代中期后对重核裂变研究的基础上的，是在现代发芽生长，在当代开　

花结果的。　

　　　　　世界上第一颗氢弹的爆炸成功，是当代核物理取得的第二项重大成就。　

它是在研究氢核聚变的基础上实现的。早在20年代末，人们已认识到，太阳　

的能量来自其内部氢核的聚变。由于氢核聚变需要10亿度以上的高温，在地　

球上难以达到这个条件，所以人们考虑用聚变温度相对较低的氘或氚来代替　

氢。1944年，费米（1901—1954）计算出氘—氚混合核燃料的聚变点火温度　

为5000万度。但这样的温度当时也无法达到，而且尚无条件建立生产这两种　

同位素的工厂。因此制造氢弹似乎还是不可能的。然而，物理学家泰勒（1908　

—）和他的小组却坚持进行研究。早在1942年泰勒就已想到，利用原子弹爆　

炸产生的高温可能引发氢核的聚变。按照这种设想，在原子弹周围包上一层　

聚变燃料，就可以制成氢弹。但如何使氘和氚保存在裂变弹周围，还没有找　

到有效方法。加之得不到支持，研究工作受到了阻碍。1949年8月，原苏联　

爆炸了原子弹。美国为了保持核武器的领先地位，加紧了氢弹的研制。到1949　

年底，泰勒小组完成了氢弹的全部理论研究。1950年1月，美国总统杜鲁门　

下达了制造氢弹的命令。1952年11月，美国在太平洋的马绍尔群岛比基尼　

环礁上试爆成功