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第2章 科学与技术(2)

我国科技体制改革的重要内容之一。《中共中央关于技术体制改革的决定》提出,必须改变积压、浪费人才的状况,促使科学技术人员合理流动。这对于克服人事制度和人才管理制度的弊端,克服传统、保守、落后的人才观念有重要意义。现在许多中小城市欣欣向荣,广大农村商品生产蓬勃发展,不少边疆地区和少数民族聚居地区正在开发。要采取各种政策和优待措施,吸引科学技术人员到那里去工作。研究、设计机构和高等学校,可以逐步试行聘任制。科学技术人员在做好本职工作的情况下,可以适当兼职,以促进知识交流和充分发挥潜力。

“八五”期间六大科技计划

正式列入我国第八个五年计划的科技发展计划。具体指科技攻关计划、科技成果重点推广计划、“星火”计划、“火炬”计划、高技术研究发展计划和基础研究计划。1.科技攻关计划是指选择对国民经济具有重大经济效益的科技问题,由国家组织力量重点突破。科技攻关计划始于1982年,在“六五”计划和“七五”计划中都实施过科技攻关计划,“八五”期间将继续实施这一计划。“八五”期间科技攻关的重点有农业技术、资源勘探、大型成套设备研制、能源技术、交通技术、原材料技术、微电子和新兴技术,还有人口控制、优生优育技术、疾病防治技术、重大和频发性自然灾害的监测预报技术。2.国家科技成果重点推广计划主要是向农业和传统产业中的大中型骨干企业,推广应用面广、效果显着的重大科技成果。“八五”期间重点推广的科技成果是:农业增产、增收,农产品贮藏和加工技术,消费品工业中的新产品开发技术,能源、交通、原材料中的规模生产和节能、节水、节材技术等。3.“星火”计划是1985年9月提出的,内容是向乡镇企业和中小企业推广一批立足地方资源和经济条件的实用技术,为农村开发、推广适用技术成果和技术装备,在农村建立科技先导型示范企业,在农民中培养专门技术人才。4.火炬计划是推进高新技术研究成果商品化,推动高新技术产业形成和发展计划,从1988年开始实施。“八五”期间继续实施该计划。5.高技术研究发展计划是一套着眼20世纪末本世纪初我国经济实力的科技计划。“八五”期间我国将在生物技术、信息技术、自动化技术、新能源技术、新材料技术、航天航空技术等领域安排一些专题研究项目,一部分项目要求拿出样机,突破关键技术;有些项目,要跟踪高技术前沿,缩小与世界先进水平的差距。6.基础研究计划是重点研究对开拓新技术领域和其他技术领域有重大应用前景的课题;有利于发挥我国资源优势的课题;对加强科学技术自身发展有重大意义的、当代最活跃的前沿课题。如高临界温度超导电性的基础研究、气候动力学和气候预测理论的研究等。

科学

是反映自然、人类社会和思维的客观规律的分科的知识体系,是人们实践经验的结晶。科学的任务是揭示事物发展的客观规律性,并以对这种规律的认识去指导人们的实践,改造世界。科学是对未知世界探索的过程,同时也是探索的结果。科学是不断增长着的知识集合体,它既是知识的加工过程,又是知识的理论体系。

科学是特殊的社会历史现象。它像一切事物一样,有其孕育、形成和发展的过程;科学发展的不同阶段又有其不同的历史特点。科学的发生和发展一开始是由生产决定的。人的认识主要依赖于物质的生产活动,并在生产活动中逐渐地了解自然的现象、自然的性质、自然的规律性、人和自然的关系。但是,科学一旦分化成为相对独立的运动,就有了特殊的发展规律。现代科学在迅速分化的同时又综合成为统一的整体,显示出科学整体的特征、结构和规律性。科学发展的特殊规律是指导科学事业的发展和进行科学管理的重要依据。

科学是在社会中不断发展着的一个很复杂的系统,这个系统同整个社会系统的各种因素存在着种种密切的联系,是整个社会经济文化发展的一种综合产物。科学抽象地表现了这一发展总过程的精华,成为始终推动人类历史进步的革命力量。正如恩格斯所指出的,“科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量”,而且是“最高意义上的革命力量”。

基础科举、技术科学和应用科学

现代科学体系的三个组成层次。它们各有研究的对象和目的,又互相联系、互相促进,以完成认识自然现象和工程现象的任务。基础科学是研究自然界物质运动基本形式的普遍规律的科学。它的直接目的是发现新现象、新原理,不断完善科学理论,而不考虑这些理论的实际应用。基础科学是整个科学发展的理论基础和前沿。它包括数学、物理学、化学、天文学、生物学、地学六大学科。基础科学为新技术、新产品以至新生产部门的形成开辟道路。

技术科学是研究各门专业技术中的基本理论的科学。它一方面综合运用基础科学的理论成果;另一方面总结生产实践的经验,并将两者结合起来而形成系统的理论。技术科学是现代科学中最活跃、最富生命力的研究领域。基础科学要应用到各门专业技术中去,必须通过技术科学这个桥梁。技术科学在经济发展中占有十分重要的地位。工业发达国家都十分重视技术科学的研究。近几十年来,在农业科学、冶金学、工程力学、电工学、电子学,特别是材料科学、能源科学、计算机科学、自动化科学、半导体科学、应用光学、海洋科学等领域取得了一系列新的成果。

应用科学又叫工程学,它是综合应用技术科学的成果,创造性地解决专业技术和产品设计依据、生产方法和工艺流程的科学。应用科学把科学与生产直接结合起来,保证科学知识的物化和最终目的的实现。因此,它与生产实践联系最紧密,针对性强,讲究经济效益,在整个科学中门类最多,占有的人力、物力、财力也最多。

科学技术的发展要求基础科学、技术科学和应用科学有一个合理的结构和相互协作。片面强调某种学科的重要,否定某种学科的作用都是不对的。

数学

是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学。世界上的事物都包含着质和量两个方面,人们在实践中要精确地认识事物,就要把握物的质和量的规律。数学是各门自然科学精确地反映客观事物的运动形态和规律的有力工具。数学的发展分三个时期:1.从6世纪到17世纪是初等数学时期;2.从17世纪到18世纪初是变量数学时期;3.从19世纪到现在是现代数学时期。电子计算机的出现是数学史上的大事,为数学的研究和应用开辟了广阔前途,推动了数学的发展。

数学的特点是:1.高度的精确性。数学命题的证明是建立在严密的逻辑推理上的,因而它的结论有其确定性和正确性。2.高度的抽象性。全部数学概念和原理都是从无数具体事物中概括出来的,舍弃实际对象的所有其他性质,科学地反映了客观事物一般量的规律。3.应用的广泛性。数学已越来越渗透到各个领域,成为各种科学、技术、生产中不可缺少的有力武器。

数学的内容十分广泛,它有许多分支。就它与整个自然科学和生产技术的联系来说,可以分为纯粹数学和应用数学两大类。纯粹数学是暂时撇开现实问题,而以纯粹形式研究事物的量的关系和空间形式。它大致可分为三类:1.研究空间形式的几何类,如微分几何、拓扑。2.

研究离散系统的代数类,如数论、近世代数。3.研究连续现象的分析类,如微分方程、函数论、泛函分析。应用数学是把量的关系和空间形式同现实问题的质联系在一起来研究,从而说明自然现象和解决现实问题。如数理方程、运筹学、概率统计、计算数学等。现代数学的新理论,主要有模糊数学、突变理论、非标准分析等。

物理学

是研究自然界物质的结构及其运动规律的科学。通常根据所研究的物质运动形态和具体对象的不同,分为力学、声学、热学和分子物理学、电磁学、光学、原子物理学、原子核物理学、固体物理学等部门。其中,力学研究的是物体的机械运动规律;声学研究声波的产生、传播、接收和作用等问题;热学研究分子、原子、电子、光子等质点做不规则运动所引起的热现象及热运动的规律;电磁学研究电和磁现象以及电流、电磁辐射、电磁场等;光学研究光的本性。光的发射、传播和接收的规律,光和其他物质的相互作用(如光的吸收、散射,光的机械作用和光的热、电、化学效应等)及其应用;分子物理学则是依据分子结构、分子间相互作用力和分子运动的性质,研究物质的性质和状态;原子物理学是研究原子结构以及原子中发生的运动;原子核物理是研究原子核的结构、性质和变化的规律。

物理学的发展经历几次大的飞跃。1550年至1887年是古典物理时期。以研究机械运动为内容的力学,研究声的发生与传播的声学,研究分子不规则运动与所发生热现象的联系的分子物理学和热力学,以及光学、电磁学,原子物理学等相继建立。1887年至现在,是近代物理时期,内容更为丰富,1905年爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论的建立,阐明了时间与空间的关系,否定了古典力学的时空观。1925年到1926年量子力学建立,1928年提出相对论量子力学,同时量子场论开始成长。近40年发展更快,与其他学科结合,出现天体物理、生物物理、地球物理等。与此同时,出现了尖端科学技术,如半导体、激光、原子能、基本粒子物理、凝聚态物理等。

化学

是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的科学。按照研究物质的化学运动的对象和方法的不同,化学通常分为无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等基础学科。无机化学是研究各种元素及其化合物的性质、特点及其提取和利用等的学科;有机化学是研究含碳化合物的组成、性质、结构、变化及其合成的学科;分析化学是以测定物质化学成分为对象的学科,物理化学是研究物质结构、性质和化学变化普遍规律的学科,它是无机、有机、分析化学和化工原理的理论基础。化学与其他自然科学相互渗透及在各方面的应用,又陆续形成了许多分支及边缘学科。如生物化学、农业化学、石油化学、海洋化学、地质化学、地球化学及量子化学等。20世纪中叶,由于新能源、新材料的出现和利用,又逐渐形成了原子能化学和辐射化学、高分子化学、半导体化学等新的分支。

化学的基本理论有:物质结构理论、元素周期律、电离理论等。物质结构理论是化学理论的基石。它认为一切物质由分子构成:分子由原子组成;分子、原子都处于永恒的运动状态之中。元素周期律是重要的自然定律。它指出元素的性质周期性的变化,是由元素的原子结构随着元素原子序数的增加而呈周期性变化的结果。电离理论说明每一种电解质都能电离生成带正、负电荷的阳、阴离子。在溶液(或熔液)里,阳、阴离子所带的正、负电荷的总和在数值上相等,使整个溶液(或熔液)不显电性。电离理论是化学中的重要理论。

近几十年来,化学取得了许多重大成就。突出表现在量子化学的产生、结构化学的发展、催化作用的研究以及分子工程学的出现等方面。

生物学

是研究生物(包括植物、动物和微生物)的结构、功能、发生和发展规律的科学。其目的在于阐明和控制生命活动,改造自然,为农业、工业和医学的实践服务,并运用这些规律去能动地改造生物界。

生命是物质运动的一种形式,它的物质基础是原生质,活动的基本单位是细胞。病毒不具备典型细胞形态,是细胞的寄生物,至今还没有发现离开细胞而独立生存的病毒。生物个体都要新陈代谢、繁殖、遗传、变异。所以生物学研究内容非常广泛,分科繁多,如动物、植物、微生物、人类等学科。从另一个角度又可分为:生理学、胚胎学、组织学、细胞学、生态学、遗传学、生物化学、生物物理学、形态学、分类学、进化论等。

生物学最重要的基础理论有:1.生命起源的理论。主要研究生命的本质、生命的物质基础,生命发生、发展的途径及机制等问题。2.细胞的起源和细胞的学说。主要内容有两个方面:

一是细胞是动植物有机体基本组成部分,也是有机体生命活动的基本单位,各种生物基本构造和生命过程是有共同性的;二是细胞的发生、发展过程,各种生物的发育规律也是有共同性的。3.生物进化与进化论。基本内容可以概括为四个部分,即变异和遗传、人工选择、自然选择和物种起源,其核心部分为自然选择。4.分子生物学。分子生物学的核心问题是生物大分子的结构与功能问题。研究内容大体有六个方面:核酸的结构与功能研究;蛋白质的结构与功能研究;生物膜的结构与功能研究;遗传的分子基础研究;真核生物染色体的结构与功能的研究;生物大分子研究。

天文学

是研究宇宙天体和天地系统的位置、分布、运动、形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。随着研究方法的发展,天文学一般分为:1.天体测量学,是研究测定天体位置和研究天地测量仪器的学科;2.天体力学,是研究天体之间力的作用和天体的机械运动,决定天体轨道、推算天体位置的学科;3.天体物理学,是研究宇宙空间各种物质的物理状态、化学成分及演化的学科;4.天体演化学,是研究天体和天体系统的起源和演化的学科。

天文学和人类生产实践有密切联系,编历、授时、测定地理坐标、航海和航空中的天文导航以及日地关系都是天文学在实际生活中的应用。天文学的研究丰富了辩证唯物主义,有助于人们树立正确的宇宙观,促进其他相关学科的发展。

地学

是一门研究地球的科学。人类生活在地球上,对地球的研究与人类生活有密切关系。地学包括的范围很广,有地质学、地球物理学、地理学等学科。其中,地质学的研究内容十分丰富,分支也很多。主要有:矿物学、岩石学、动力地质学、地史学、矿床学、水文地质、工程地质学,还有介于地质学和其他自然科学之间的边缘学科,如古生物学、气象学、海洋学等。

现在,我们的研究任务不仅要认识地球,研究地理环境的形成、发展和地域差异等问题,更重要的还应当研究地球资源(如矿产、水、土地、海洋及大气等资源)的寻找和利用,研究环境(如地震、火山、地貌、沙漠等)的改造问题,使之为人类服务。

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