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    第17课 第三次科技革命

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    本课主要讲述了第三次科技革命的兴起、特点及影响。从三个方面展开教学内容:第一,第三次科技革命兴起的时间、标志。着重叙述了电子计算机的广泛使用和网络技术的迅速发展、生物工程技术尤其是基因工程技术的进展。第二,与第一、二次工业革命相比,第三次科技革命的特点。第三,第三次科技革命对生产力发展的巨大推动和对世界经济结构及世界经济格局产生的重要影响。

    本课的重点是:以计算机网络技术、生物工程技术等为例,分析第三次科技革命的特点。第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域的又一次重大飞跃,与前两次科技革命相比,具有以下特点:第一,这次技术革命中出现的新技术,不是单一的技术,而是技术群。它以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志,涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、海洋开发技术等诸多领域。第二,科技成果转化为生产力的周期越来越短,如电子计算机的更新换代和网络技术的迅猛发展。第三,科学技术的各个领域相互渗透,相互促进,构成了改造客观世界的强大生产力,如生物工程这一综合性科学技术的兴起。第四,科学技术对社会生产、经济发展的影响越来越大,科学进步日渐成为社会经济发展的决定因素。

    本课的难点是第三次科技革命的影响。在教学过程中可以结合第三次科技革命的特点,援引相关史实、图片和数据对教材内容适当拓展,让学生体会到:第三次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、-、文化领域的变革,而且也影响了人类生活方式和思维方式,使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展,主要表现在:第一,第三次科技革命推动了生产力的巨大发展,并使社会经济结构发生重大变化,第一、第二产业在国民经济中的比重下降,第三产业的比重不断上升。第二,科技进步使人类生活如衣、食、住、行等方面发生重大变化。第三,世界各国都在大力发展科技,提高自己在国际格局中的地位,科技竞争在国际竞争中的地位愈加重要。对中国而言,既存在机遇,也面临挑战。

    二、教法建议

    第三次科技革命是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命,涉及面非常广泛。教师在讲述这一课时,应考虑到初中学生的年龄特征、认知水平以及教学时间的限制,尽可能从学生十分熟悉的身边事物入手,用形象化的手段,使学生主动体会第三次科技革命的面貌。

    1.导入新课可采取以下方式:

    方案一:教师介绍二战期间军事科技的发展,如美国为计算炮弹弹道而研制使用了第一台电子计算机,利用原子能研制了原子弹并用于实践,德国人制造液体燃料火箭用于空袭英国。战后,这些原本用于制造-武器的技术转为民用并迅猛发展,形成了风起云涌的第三次科技革命浪潮。由此引入正题。

    方案二:教师可从介绍学生最为熟悉的计算机网络技术入手,或描述互联网技术的日新月异,或提及学生熟悉的美国电影《黑客帝国》,激发学生的学习兴趣。以此引申到第三次科技革命的兴起。

    2.讲述第三次科技革命的兴起时,可采取以下方案:

    方案一:在引导学生了解第三次科技革命在诸多领域取得的重大突破后,着重分析计算机网络技术和生物工程技术的发展,可采用让学生在课前搜集有关电子计算机问世以来更新换代的图片、数据资料,在课堂上加以展示的方法(如第一代至第五代电子计算机的图片、计算机运算速度不断提高的数据,等等),使学生从中体会计算机技术的迅猛发展。然后让学生畅谈互联网技术的发展对自己的学习、生活的影响,或自己对网络技术发展的了解,感受科技进步对人类社会进步的推动作用。

    对生物工程技术的讲述,教师可从学生较为熟悉的克隆技术入手,如引文中“多利”羊的问世及此后一系列克隆动物的诞生,或从美国克隆人题材的科幻影片《魔鬼复制人》(“The 6th Day”)谈起,引申到生物工程技术发展的日新月异。利用教材上“动脑筋”部分的内容,引导学生围绕是否应该克隆人这一话题展开讨论,并适当加以拓展,让学生体会出在发展科技的过程中应具有前瞻性,避害趋利。

    方案二:可采用活动课的形式,设计不同时期人类生活的三幕场景:依次是19世纪中期、20世纪初和今天,课前让学生适当准备,活动中让学生根据所处时期进行表演,表现出不同时期人类衣、食、住、行等方面的变化,如通讯手段的变化、交通运输的变化、家用电器的变化、饮食衣着等方面的变化,使学生从中体会出三次科技革命对人类生活的巨大影响。

    方案三:可采取座谈会的形式,让学生根据自己对第三次科技革命的了解或科技进步对自己的学习生活产生影响的感受,自由发言,范围可涉及家庭生活、交通运输、衣着、饮食、医疗等方方面面,教师加以适当的引导和启发,使学生通过交流和体会感受到第三次科技革命对人类社会面貌的改变。

    3.讲述第三次科技革命的特点时,应充分联系第三次科技革命兴起的有关内容,将兴起情况和特点有机地结合起来进行分析。可采取以下方案:

    方案一:教师可将有关第三次科技革命兴起的文字材料、图片、数据展示给学生,让学生通过对材料进行分析、思考,体会第三次科技革命的特点。如:教师可将第二次世界大战期间和战后出现的新的科学技术分类设计成表格,连同有关的一些图片提供给学生,使学生认识到第三次科技革命的成果涉及多种领域,显示出技术群的特点;可将三次科技革命中科技成果转化为生产力的周期数据和相关图片提供给学生,例如:蒸汽机从研制到18世纪定型投产用了84年,电动机为65年,而第三次科技革命中的技术大多在10年内就投入应用,从发现雷达原理到制造出雷达用了10年,原子能的利用从开发到应用为6年,晶体管4年,移动电话4年,激光从发现到应用不足2年,电子计算机自问世至今已发展到第五代……等等,使学生从中得出科学技术转化为生产力的速度大大加快的结论;可结合生物工程技术兴起的情况,让学生体会第三次科技革命中各领域的相互交叉、渗透;可将科技进步因素在劳动生产率提高的各种因素中所占的比例数据提供给学生,如:20世纪初,科技进步因素引起的产量值在发达国家的国民生产总值中所占比重为5%~10%,20世纪70年代增长至60%,现在已达80%。通过这些数据使学生悟出科技进步已日渐成为社会经济发展的决定因素。

    方案二:可与方案一反其道而行之,教师让学生阅读教材中关于第三次科技革命特点的叙述,然后要求学生在课外查阅相关资料,用图片、文字、数据材料印证教材中的结论正确与否。让学生通过自己的活动主动体会第三次科技革命的特点。

    4.讲述第三次科技革命的影响时,可采用以下方案:

    方案一:教师可结合第三次科技革命的特点,援引相关史实和数据对教材内容适当拓展,使学生通过体会材料感受第三次科技革命的影响。如:教师可向学生提供第三次科技革命中发达国家第一、第二、第三产业的比重变化的数据,“技术密集型”企业发展的规模速度大大超过“劳动密集型”企业的情况,以及相应的体力劳动者和脑力劳动者比例变化的数据,使学生体会到第三次科技革命对社会经济结构和劳动力结构产生的重大影响。在向学生介绍由于科技进步推动经济发展的影响越来越大,因而许多国家大力发展科技这一现象时,除教材提供的欧洲“尤里卡计划”外,还可向学生介绍美国的“星球大战计划”、“信息高速公路计划”,日本的“科技立国”战略及中国的“863计划”,加深学生的印象。教师通过以上作法使学生体会到科学技术对国家综合实力的重要性之后,可引导学生思考中国在当前面临的机遇和挑战,激发学生的历史使命感。

    方案二:教师可以以“科技的今天和明天”为话题,让学生围绕科学技术对人类生活的影响谈谈自己的切身体会,感受科技进步的巨大作用,教师可作适当的引导和总结。然后让学生根据今天的科技成果勾画、展望未来科技的发展趋势,培养学生的历史想像力,激活学生思考的积极性。并提醒学生:要实现大家的想像,我们今天应该怎么做?以此达到对学生进行情感态度教育的目的。

    三、学法指导

    1.初中学生的形象思维比较发达,对感性的事物比较容易理解和接受,对理性的知识则不易理解。因此,教师在讲授该课时,应充分考虑初中学生的认知特点及兴趣爱好,避免艰深枯燥及过于专业性。应从学生比较熟悉和了解的身边事物入手,启发学生联系自己的所见所闻体会第三次科技革命的兴起、特点和影响,如学生熟悉的家用电器、网络技术、交通工具、通讯工具、食品、衣着、日用品,等等。做到贴近学生、贴近生活,培养学生的历史认同感和学习兴趣,加深对历史现象的理解和认识。

    2.教材中的观点和结论,教师要避免生硬地灌输给学生。应当通过教师示范,引导学生收集阅读相关的文字、数据和图片资料,让学生依据史料,运用逻辑方法对第三次科技革命的有关现象进行判断、推理,得出相关的历史结论。

    3.利用教材资源,促进学生思维的活跃,培养学生的知识迁移能力。例如,在处理教材中“动脑筋”部分关于是否应该克隆人的问题时,可作适当的拓展,让学生进行讨论,由克隆技术的利弊推及其他方面,例如:科技的高度发达,给人类带来了种种便利,但也带来一些负面效应,如汽车尾气的排放对空气的污染,农药的使用对人体的危害。再如手机带给人们全新的通信观念,但长时间使用手机会造成微波对人脑的轻微辐射,而且手机的工作频率与飞机的导航雷达相近,乘客在飞机升降中使用手机会造成干扰而使飞机偏离航向甚至坠毁。还有,作为生活必需品,城市家庭几乎家家都有电冰箱、空调器。但由于电冰箱和空调器中的制冷剂氟里昂不断泄漏,使大气中的臭氧层受到严重的破坏,造成紫外线对地面的照射强度加大,患皮肤病的人数大量增加等。通过这样的拓展,使学生认识到科技是一把双刃剑,在科技发展中应当更关注人类生存环境质量的提高,注重可持续发展,趋利避害。同时可使学生用已学过的知识、已形成的能力去解决新的问题,形成新的认识。

    四、问题探究

    动脑筋

    你认为克隆技术是否应该有所限制,是否应该克隆人呢?

    应当有所限制。克隆技术为人类探索生命的奥秘,研究生命的发生、发展的规律提供了一项重要的技术手段。人类可以运用这种技术繁殖出濒临灭绝的珍稀动物,以使其物种不致绝灭,也可以运用该技术繁殖供实验用的各种动物,还可以利用克隆技术复制出人类器官,以替换人类自身残废、缺失或功能不全的器官。但从社会角度看,克隆技术一旦应用于人类,无疑将是一场灾难。首先在该项技术实验阶段必将产生大量失败的“产品”,而这是对克隆人生存权利的侵犯和践踏。其次,克隆人会带来一系列社会问题,如:他们与母体的辈份关系、与其他人的亲缘关系,以及由于自身的特殊,他们是否会形成一个新的种族等,诸如此类的问题必然导致社会秩序的混乱、伦理关系的紊乱等。因此,人们应当制订法律或相应的规定等来限制这项技术的使用范围。

    练一练

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    活动与探究

    以“科技与我的生活”或“我与互联网”为题,组织一次小讨论。

    可采用座谈会的形式,让学生根据自己的亲身体会自由发言,畅谈新科技对自己学习、生活乃至衣、食、住、行的改变。学生还可展示自己收集的实物、文字资料、图片等,相互交流。

    有条件的学校可在多媒体教室开展活动,让学生推荐几名代表向同学演示互联网给自己的学习生活带来的便利。教师和其他学生还可即兴补充,让学生加深对“互联网为人类创造了崭新的工作和生活方式”的体验。

    还可让学生进行社会调查,询问爷爷奶奶和父母在与自己同龄时衣、食、住、行的情况,与自己今天所处的情况比较,相互交流调查结果,体会科技发展对时代进步的推动。

    五、参考书目和推荐网站

    1.参考书目

    李植主编:《20世纪世界史》(下卷)

    吴光宗、戴桂康主编:《现代科学技术革命与当代社会》

    2.推荐网站

    http://www.whtv.com.cn/zhuanti/celebration/vista/(21世纪展望)

    http://www.pep.com.cn/200212/ca38596.htm(第三次科技革命史研究概论)

    http://218.12.29.30/Special/Subject/GZLS//DGJC/SJXDS/XDKXJSHW/XDKXJSDF/(远程教育资源服务平台)

    或登陆www.google.com、www.baidu.com键入“第三次科技革命”、“克隆人”等进行搜索。

    (作者:湖北省宜昌市第七中学  刘雪晴)

    参考资料

    第三次技术革命

    二次大战后,世界上很多国家为了改进生产技术,提高生产率,在激烈的竞争中取得有利地位,纷纷增加科研经费支出,科学技术得到了突飞猛进的发展。从美国开始,发展到世界上其他国家,出现了以原子能、电子计算机和空间技术的应用为主要标志的一系列以先进科学技术为基础的新兴工业部门。社会生活进入原子时代、电子时代,社会物质生产各领域的面貌为之一新。这就是第三次技术革命。

    原子能:出于战争和军事的迫切需要,1941年12月美国总统罗斯福批准研制原子弹的“曼哈顿计划”,有来自德、意等国的科学家12.5万人参加,集中全国1/3电力,投资20亿美元。1942年,美籍意大利科学家费米领导的科学家实验小组在芝加哥大学广场上造出热中子链式反应堆,是世界上第一座核反应堆,为人类大规模利用原子能的开始。1945年7月16日上午,美国科学家奥本海默领导的洛斯阿拉莫斯实验室工作人员,在新墨西哥州沙漠成功地-了第一颗威力为2万吨TNT的原子弹。1951年,美国首次实验证明原子能能够发电。1954年,苏联建成第一座核电站。20世纪80年代初,世界上共建成核反应堆729座,核电站230座。原子能作为新能源,正在航海、航天等方面发挥更大作用。

    电子计算机:指能接受数据,按照指令(程序)进行运算并提供运算结果的自动电子机器。在二战中,美国宾夕法尼亚大学莫尔学院电工系和阿伯丁弹道研究实验室共同为陆军提供火力表,为加速计算,促进了电子技术和计算技术的结合。1946年,在美国科学家埃克特、莫希莱等人协作下,第一台电子数字积分计算机(ENIAC)问世,这台计算机共用1.8万多只电子管,7万多只电阻,有50多万手工焊接点,重30多吨,占地170平方米,每秒运算5 000次。后来,数学家诺伊曼组织改进存贮程序等研制,1949年5月电子离散变量自动计算机(EDVAC)在剑桥大学正式投产,标志第一代电子计算机诞生。1959年,美国国际商业机器公司制成第一台晶体管计算机“IBM7090”。1964年,出现大型晶体管计算机,每秒运算300万次,被称为电脑。由于集成电路研制成功,60年代中期集成电路计算机、70年代大规模集成电路计算机相继出现,1978年电子计算机每秒可运算1.5亿次。大体每隔5~8年,电子计算机运算速度提高10倍,体积缩小10倍,成本降低10倍。1980年全世界有微型电子计算机1 000万台。电子计算机除了解决复杂的数学计算外,还为人们进行大量信息储存、加工与处理提供了强有力的手段,它部分取代了人的脑力劳动,也实现了“用机器操纵机器”的生产自动化,计算机在科学、商业、工业,甚至在缝纫机、微波炉等家庭用具和电子玩具上日益普遍应用。电子计算机是20世纪最重大的发明之一。

    空间技术:美国学者戈达德于1919年发表《到达极高空的方法》,设想了航天飞行和太空飞行的新时代,他又在1926年设计并成功地发射了以液态氧和汽油为推进剂的火箭。1934年底,德国年轻科学家布劳恩成功地发射了两枚火箭,火箭垂直上升,高达2 400米。1942年,远程弹道导弹A-4制成。火箭试制成功和实际运用,为战后空间技术发展打下基础。1957年10月,苏联第一颗人造卫星的成功发射,标志空间技术诞生。1958年1月,美国第一颗人造卫星发射成功。1961年4月,苏联宇航员加加林乘“东方一号”卫星绕地球飞行。美国国会批准阿波罗登月计划,1961~1972年间,有2万多家大中小型公司和厂商及120所大学和实验室共42万人参加这一工程,耗资300亿美元。1969年7月,宇航员阿姆斯特朗等人成功地登上月球,并安全返回地面。至1985年3月为止,苏联发射人造卫星2 045颗,美国发射1 041颗。中国的卫星发射等空间技术也有了长足进步。卫星种类不断增多,气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星、通讯卫星、导航卫星等,不仅为科学研究提供了新的观测手段,也促进了电子、喷气、真空、低温、半导体、电子计算机、遥感遥控、激光和材料等各种新技术的发展。

    第三次技术革命,已使资本主义各国用战后二十多年时间,生产出超过已往二百多年总和的产品。目前它仍在继续发展,给世界各国经济的进一步发展带来机会,也使世界面临新的挑战。

    西方国家对经济发展的干预加强

    战后,新的科技革命促使生产进一步集中,专业化程度不断提高,生产社会化高度发展,导致资本主义基本矛盾日益深刻,因此私人垄断组织和国家政权更加紧密地结合起来,形成国家垄断资本主义,通过财政、金融、信贷、税收、国有化等措施,加强对国内、国际经济生活的调节和干预,保证垄断资本获得最大限度的利润,加强垄断组织的统治地位,维护资本主义制度。其中,国家对科研活动的干预尤为明显,主要表现在集中科研的技术力量、经费和大量增加教育经费方面,如在二战后各主要资本主义国家的科研经费中,除日本外,国家支出的比重占到一半左右。美国的田纳西工程、曼哈顿计划、阿波罗登月计划等都是成功的例证。又如1965~1974年,美国教育经费由370亿美元增至913亿美元,在国民生产总值中的比重由5.3%上升到6.6%,从而培养出大批工程技术人员和科研人员。国家垄断资本主义在一定时期内、一定程度上促进了资本主义经济迅速增长,但不能最终克服资本主义的基本矛盾。

    这边风景独好──网络技术的发展

    所谓网络,就是利用通讯系统将设立在各地的计算机连接起来,以其中的一台计算机作为中心。这样,设置在不同地区,甚至不同国家的计算机便形成了一个庞大的信息加工“联合企业”。网络能够在更大的范围内满足更多人的信息需要。

    20世纪60年代末70年代初,美国国防部为了方便研究工作的进行及推展,所以建立了实验性质的ARPANET。由于ARPANET的成功,一些单位也纷纷建构网路加入,主要的有美国国家科学基金会的NFSNET、太空总署的NS1……1983年1月1日,当TCP/IP正式成为唯一的标准协议之后,加入ARPANET的网络、机器和用户迅速增长。从开始的ARPANET的千台计算机到后来的来自各大学、研究机构的几千台主机和工作站,一直到今天遍布世界的千万用户,Internet成为一个巨大而前途无量的市场。到1997年为止,已有超过146个国家、150万部以上的电脑主机连接到了这个网络。

    随着网络向商业的全面开放,这也就孕育了20世纪的最大的一次淘金热。新行业紧随着新的技术,新的观念和新的经营管理方式,如雨后春笋一般蓬勃而出;传统行业也在经受着信息浪潮的洗礼,在超越自我中获得新生。昔日的信息咨询业真正如鱼得水,利用四通八达的网络更为便捷地搜集和提供各种各样的信息。而以往在人们心目中模糊抽象的行业形象随着网络的日益普及而深入人心。知识就是力量,信息就是财富已不再是一句口号和承诺,它从千言万语的阐释的幕后被网络活生生地摆在人们的面前。

    如今,网络技术的应用已渗透到我们生活中的每一个角落。在网络技术应用的这个巨大领域内,各种新的应用途径也层出不穷。由于Web浏览器的问世,现在所有的互联网用户不必记忆一大堆枯燥而无聊的命令,他们面前展现出一幅绚丽多姿的网络风景画,只要按几下鼠标,他们可以方便地到世界的各个角落去翱翔。Web的中文意思是遍及世界的网络。这是由一名在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心工作的科学家发明的。它将不同的彼此相关的信息以超文本的形式组织在一起,融合多媒体技术,将网络信息活灵活现地展现在用户的面前,从而避免了一般人对陌生而繁杂的网络技术望而生畏,使得互联网风靡全球。

    Web在网络的商业应用领域中更起到了其他应用不可比拟的作用。我们已经无法回避这样一个现实,即由于电子商务的出现,工业文明时代的商业将重新“洗牌”,全球商业将就此进入一场具有划时代意义的变革之中。最近几年,网上商务活动日趋繁荣,以因特网为基本构架的电子商务正席卷全球。这一商业形式将成为21世纪全球经济交流的一个重要方式,并在组织构架、商品管理、市场信息、产品营销等诸多方面与传统商业展开竞争。Web技术在商业领域里的应用主要分布在两个方面,即在线交易和远程管理。目前,这种基于Web技术的交易方式在国外已扩展到了零售、批发、旅游和证券领域,其涉及的商品和服务包括汽车、图书、百货、运输及股票交易。此外,Web技术在商业领域的应用,还从根本上解决了企业信息资源的共享问题,使企业的信息资源配置趋于合理,最大限度地发挥效用。

    目前,英特尔、IBM等国外主要芯片及商用电脑制造商也在不遗余力地推动Web技术在电子商务领域的应用。因此可以预计,包括软硬件在内的商务系统集成,将围绕着Web技术展开一场大规模的争夺战。谁能在这一领域取得主动,谁就将成为未来电子商务大潮中的受益者。可见,Web技术已成为商业管理软件的竞争焦点。随着网络商业化应用的逐步推广,它在其他各个领域,如医疗、教育等的应用也日渐深化。网络教育的发展如今也已成为一个热门的话题。随着信息化的不断发展,形形色色的网校、网吧、网上沙龙等都如雨后春笋般地涌现,如何最有效地利用这些网络资源,扬长避短,趋利避害,也正是许多专家正在研究的问题。

    硅谷的传奇故事

    硅谷的崛起,可谓是20世纪的一个神话。硅谷在极短的时间内造就了一大批百万富翁。硅谷象征着智慧,是各种高、精、尖技术的发源地,它成了高科技的代名词。

    大概每一位在网上冲过浪的人都领教过yahoo搜索引擎。在以阳光与海滩著称的美国加州,几间低矮而拥挤的小屋中,没有外面世界的灿烂阳光,取而代之的是一排排的计算机和屏幕发出的荧光。然而这里却是Internet中最热闹的站点之一,免费而强劲有力的信息检索服务吸引了每天大约100万的来访者,大概比整个加州一年的游客还多。但是你看不到他们,因为他们穿梭于这个虚拟的网络空间之中。这造就了世界上最大的一个看不见的市场,大量的商业广告收入为yahoo带来了滚滚财源。

    位于美国加利福尼亚州的yahoo,最初只是源于两个人、两台个人电脑和一个新奇的想法,真可称得上是硅谷群雄中的一只丑小鸭。一个普通的中国台湾移民,斯坦福大学的一名研究生──杨致远和他的好朋友大卫·费洛一起在Internet中畅游,纷乱庞杂的信息使他们萌生了一个奇妙的主意:按照类似于图书馆中的分类条目,将网络中的信息进行分类整理,使得用户可以依照不断细化的分类描述找到他们想要从网络上得到的东西。这样他们开始搜集Internet中的各种各样的信息,并且邀请其他的网友加入他们的网上寻“宝”的工作,然后将他们分类后组织成树状结构:主干上长满了分叉,分叉上还有更小的细枝……

    如今这株稚嫩的小树已深深地扎根于Internet肥沃的信息土壤之中,枝繁叶茂,蓬勃发展。yahoo每天接受数千个网地登记的申请,成为名符其实的Internet信息服务行业中的大哥大。精明的杨致远与大卫·费洛迅速成为Internet淘金浪潮造就的第一批百万富翁之一。

    生物工程技术

    生物工程技术系指利用生物体系,应用先进的生物学和工程技术,加工(或不加工)底物原料,以提供所需的各种产品,或达到某种目的的新型跨学科技术。形成于20世纪70年代初,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程(微生物工程)四个部分。基因工程(又称遗传工程)是其中的核心技术。1953年美国的沃森和英国的克里克建立了DNA的双螺旋结构模型,标志着分子生物学的诞生。DNA即脱氧核糖核酸,是一种起遗传作用的高分子化合物。它的每一片段都储存特定的遗传信息,称作基因。60年代,科学家又发现了构成DNA的64个遗传密码,各种生物的密码通用,只是构成数量不同。如果将DNA分离出来,并把它组合到另一种生物的遗传物质上去,就可改变生物的遗传特性,获得符合人类需要的新生物品种。1973年美国分子生物学家科恩和博耶成功地进行了DNA重组技术的试验,他们将重组的DNA引入快速繁殖的大肠杆菌中,从而生产出具有某种特性的生物制品。接着,应用这种技术生产出胰岛素、生长激素和干扰素。这说明生物技术已发展到实际应用阶段。科学家们预言,21世纪将是生物世纪,生物技术有可能成为下次技术革命的核心技术。

    20世纪末的炸弹──“克隆”

    近几年来,遗传学领域的“克隆”技术,成为人们津津乐道的热门话题。所谓“克隆”是指通过无性繁殖的手段,从一个细胞获得遗传上相同的细胞群或个体群。利用胚胎分割技术或细胞核移植技术,可以产生遗传上相同的哺乳动物。

    美国科幻小说《侏罗纪公园》描述了一些不负责任的科学家和唯利是图的商人,从一块琥珀中的蚊子体内里找到了恐龙的遗传物质DNA,并用复制的DNA制造出许多活的恐龙,结果把一场灾难带给人类的可怖情景。该影片使世界震惊。

    1997年,英国科学家变科幻为现实,一只在那里出生的名为“多莉”的山羊备受人们关注。它是由英国卢斯林研究所的动物胚胎学家威尔姆特领导的科研小组采用无性繁殖技术克隆出来的。这只羊与其基因母羊具有完全相同的内外特征,是一只纯粹的复制品。多莉的诞生本身就具有新闻色彩,多莉没有“生父”,而有两个“生母”:其中一个是根据基因特征进行复制的基因母羊,从其乳腺细胞中提取具有决定新生命的所有遗传特征的细胞核;一个提供去核的卵细胞。科学家将核放入卵细胞的胞质使其融合,融合后的卵细胞再植入到第三个母羊的子宫内发育生长。150天后,母羊生下了“多莉”。提供基因细胞的母羊并不是生产的母羊,而最终生产的母羊只相当于一个“孵化器”。这就意味着,只要有优质基因母羊的细胞,就可以随时培育出完全相同品质的羔羊。复制“多莉”的过程完全依照基因的分子克隆技术,人们可以根据需要,在像工厂流水线上一样大量繁殖优质动物,特别是一些濒临灭绝的稀有珍贵动物。

    “多莉”只不过是一只复制出来的羊,却引起了人们极大的恐慌和不安。看管“多莉”的负责人称它是“一只受上帝诅咒的羊”。因为这是在为“克隆人”做准备,而“克隆人”一旦真的出现,从伦理角度看,无异于一颗投放在全世界的生物原子弹,将人伦关系炸得模糊、混乱和颠倒。

    首先,“克隆人”是对生育模式的挑战。它的出现,将彻底打破人类传统的生育概念和生育模式。克隆人的生育模式不一定非要有男性的精子与女性的卵子相结合不可,只要有体细胞和卵子胞浆即可,这样单身女子或两个女同性恋者也可实现非传统但正常的生育过程。多么奇特!这绝不是天方夜谭,而是克隆技术赋予的能力。如此看来,在生育方式上,男子离开女子将一事无成,而女子离开男子仍可有所作为,这是大自然赋予女子的特权。问题在于当人类运用这项特权时,将会给这个世界增添多少斩不断理还乱的话题!

    其次,“克隆人”将冲击生育与男女婚姻紧密联系的传统模式,他降低了自然生殖过程在夫妇关系中的重要性,进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。举例来说,一个男子的体细胞核可以由其女儿的去核卵和子宫孕育出克隆人,这是完全有可能发生的事,这种父女共同协作生育出“父亲”的事情有悖于情理,让人难以想像与接受。更有甚者,以某男子(或女子)的体细胞核为“种子”,可由其妻子(或该女子)、女儿、母亲或孙女孕育出克隆人,祖孙三代接受由同一来源的“种子”生出完全相同的人,那该是多么荒唐的人伦关系,令人不可思议!

    还有,克隆人的出现还可能使历史的罪恶重演。众所周知,臭名昭著的战争狂人希特勒在二战时,曾指出日耳曼民族是优等民族,而其他民族是劣等民族。遗憾的是,当时德国的遗传学家百分之百都支持这一理论,并为此付出了沉重的历史代价。难怪一个二战调查组曾这样讲过:一个普通的德国遗传学家比10个盖世太保的罪恶都大。克隆人技术的出现,有可能再度激发这种思潮的复活。

    美国的一位科学家曾警告说,克隆技术永远不应当公布,以免陷入无尽的罪恶之中。由于现代生物高新技术的介入,生命过程出现的伦理道德观念的异化和非人性化倾向,逐渐引导人们以理性的态度去对待新出现的生命伦理学问题的必要性。在新技术与人们的观念发生矛盾时,既要尊重技术,又要尊重人,就让时间去化解矛盾吧!

    在宇宙中有无穷无尽的奇迹,生命则是众多奇迹的浓缩和体现。人,就是我们自己,毫无疑问是宇宙中最神圣的奇迹,古往今来,无数伟大的思想家都给与了无以复加的赞美。甚至有人怀疑,宇宙中只有地球才有人类,我们地球上的人类是宇宙演化的最高形式。宇宙演化产生了人,人反过来揭开宇宙演化的奥秘。

    人们之所以有这样的想法,确实因为生命实在太奥秘了,以至于在不久的过去,人类面对芸芸生命奇观一筹莫展,宗教便借无所不能的上帝之手,在宇宙的中心──地球上,轻而易举地创造了一切生物。在科学的时代到来后,科学家们先是详细观察了全世界的各种生物,然后把它们逐一分类命名。这时,生命的自然奥妙初现端倪──生物有规律,进一步,诞生了伟大的进化论──生物是进化的产物,是环境决定的,遗传学更上一层楼──生物是遗传基因控制的。近两个世纪来,生命科学越过了一道又一道障碍,揭开了一个又一个谜底,现在的生命学科已经是最复杂庞大学科群,包括生物学、农学、医学等。而其内部的分支已经令人眼花缭乱,应接不暇。分支与分析并进,繁杂与深入同行。作为基本的科学的发展规律,生命学科正处于重大综合的前夜,是需要天才与突破的大好时代,21世纪必然是生命科学的黄金世纪。至于像生物武器、克隆人之类的烦恼,人类既有能力创造它,就有能力控制它,任何担忧都阻挡不了科学前进的步伐。

    第三次技术革命的特点

    第三次技术革命与前两次技术革命相比较,有许多特点,最突出的是:

    1.技术革命群体化。这次技术革命以群体形式出现,形成一个多层次的、紧密联系的、统一整体的高技术群。前两次技术革命主要以一两种技术的突破为代表,它们的出现且是单一的。作为第一、二次技术革命标志的纺织机、蒸汽机以及发电机、内燃机的发明和使用,虽然也带动了其他技术的发展,但彼此的联系并不紧密,新技术的数量也是有限的。而第三次技术革命则不然,它是以核能、电子计算机、宇航三大技术开头,随后又有一批批新技术汇入这次革命的洪流而形成一个宏大的技术群。其数量之多,门类之广是空前的。在这一技术群中,信息技术是带头的核心技术,其中,除电子计算机之外,还包括激光技术、光纤通信、微电子技术等一切有关信息的处理、传输、变换、存取、设计、制造的技术,这些又是技术群中的技术群。信息技术的核心是信息控制,它是优化物流、节约能流、分散人流、降低财流的有效手段。它被应用到各个技术领域,成为主要的控制手段后,便使各种技术在发展中的横向关联性、综合性、交叉性极为突出,使各种技术间呈现出极强的群体性。

    2.科技社会化和大科学时代的开始。第三次技术革命的理论与方法论的基础──控制论、系统论、信息论,所揭示的正是技术系统、生命系统与社会系统间的共同控制规律。所以,这次技术革命与社会的结合比过去两次技术革命要紧密得多。美国科学学家普赖斯于1962年6月发表了著名的以《小科学、大科学》为题的演讲。他认为二战前的科学都属于小科学,从二战时期起,进入大科学时代。所谓大科学,是指以统一的方式把相关的科学事业组织起来加以科学管理的科学。过去的小科学是分散的、个体的、随机组合的研究,现在的大科学是社会化的集体活动,其研究活动的规模越来越大,发展到企业规模、国家规模,甚至国际规模。德国V2火箭的研制、美国研制原子弹的“曼哈顿工程计划”被认为是大科学开始的标志,而阿波罗计划则是大科学时代的“代表作”。1961年经美国总统任命、在副总统约翰逊直接领导下完成的阿波罗计划,共得到政府拨款250亿美元,共有120所大学、2万多家企业、400万人参加。由此可见,大科学的主要特征是:国家大幅度地增加对科学事业的投资并加强控制和监督。美国政府对科研事业的投资在国民生产总值中所占的比重,20~30年代为0.2%~0.4%,1950年上升为1%,1960年猛增至2.7%,1964年为3%。科研队伍不断扩大,科学研究集体化、技术专门化、管理科学化、按课题原则进行组织,体现了“三论”的准则。由于第三次技术革命中的各项技术都是知识密集、技术密集、战略性、时效性、风险性强的新技术,没有大规模、多学科的有机配合和国家的统一组织、规划和投资,是很难完成的。这就决定了这一新技术群具有很强的社会性。

    3.发展进程高速化。第一次技术革命从1712年纽可门单作用蒸汽机的发明开始,到1784年瓦特的可作机器动力的双作用蒸汽机的发明,前后共72年。第二次技术革命从1831年法拉第的发电机模型开始,到1888年美国人泰斯拉交流电动机的发明,前后共57年。第三次技术革命的代表电子计算机从1946年正式问世,仅仅30年就经历了5代,每6年其运转速度就提高10倍,存贮量增加20倍。如果与第一台电子计算机相比,80年代生产的电子计算机运转速度增加三十多万倍,体积缩小到三万分之一。

    新技术从发明到应用的时间也大为缩短。例如,蒸汽机从发明到应用为84年(1698~1782)、电动机为65年(1821~1886)、无线电为35年(1867~1902)、雷达为15年(1925~1940);而第三次技术革命中的技术则多在10年以内,如原子能利用为6年(1939~1945)、电子计算机为5年(1946~1951)、晶体管为4年(1947~1951)、激光器仅为1年(1960~1961)。这说明科学—技术—生产的循环在加速。

    正因为如此,各主要国家的科研成果和人类科学知识的总量在迅速增加。据联合国教科文组织的《世界科学情报系统》的统计,科学知识的增长率,20世纪50年代每年增长9.5%,60年代为10.6%,80年代为12.5%。另据英国科学家詹姆斯·马丁的推测,人类的科学知识增长一倍所用的时间,19世纪为50年,20世纪中叶为10年,70年代仅为5年。

    各国政府对发展高新技术的重视

    高新技术在性质上一般都是有新质特征,表现为超高温、超低温、超导性、超高速、超密集化、超微化。高技术作为一个充满活力不断创新的技术群,由于它的日趋成熟和市场对高技术产品及服务的日益旺盛的需求,必然导致高技术的产业化。而这种产业化不仅对一国或一个地区产业结构产生影响,而且本身也逐步成为经济发展的支柱产业,高技术已经成为带动一个国家经济发展的制高点,高技术产业已成为世界经济的重要组成部分。据统计,经济合作与发展组织的24个成员国的高技术产业产值在1970~1986年间增长了4.7倍,而同期的非高技术产业的产值仅增长了3.3倍。正因如此,自20世纪80年代以来,世界各主要国家都把高技术开发作为战略主攻方向,把高技术发展战略作为国家发展战略和国家安全战略的重要组成部分。美国1983年提出了战略防御计划即“星球大战”计划后,1993年又提出了集卫星、光纤、计算机、数据交换和通讯等技术于一身的“信息高速公路计划”。西欧各国则推出以电子计算机、生物技术和新材料为研究开发内容的“尤里卡”计划。日本也在80年代提出了以生物科学为主要内容的研究计划即“人类新领域研究计划”。广大发展中国家为缩短与发达国家的差距,也纷纷采取对策,发展和引进高新技术。印度为巩固它在南亚和印度洋地区的地位,在1983年1月提出了“新技术政策声明”,确立发展高技术的三个重点是:计算机技术、核能技术和航天技术。1986年,中国提出了《高技术研究发展计划纲要》即著名的“863计划”,旨在跟踪世界先进水平,力争在优势领域有所突破,研究领域涉及生物技术、信息技术、能源技术、自动化技术、航天技术、激光技术、新材料技术等7个领域和15个主题。

    第三次技术革命对生产力发展的影响

    科学技术是人类在长期的生产实践中和科学实验中积累起来的智慧的结晶,是人类认识自然、改造自然的强大物质力量。生产力是人们同自然界作斗争取得所需要的物质资料的能力,它标志着人类对自然界的认识、支配和控制的程度。生产力的发展在很大程度上决定于人们对自然规律的认识和控制的程度,取决于科技的发展水平。科技的每一次重大突破,都极大地促进了社会生产力的飞跃,所以科学技术不仅是生产力,而且是第一生产力。战后技术革命对生产力发展的推动作用尤为如此。

    首先,战后技术革命促使生产力诸要素及生产力内在结构发生变革。技术革命对劳动者的劳动能力和素质提出了更高的要求,促使劳动者不断学习新知识,掌握新技术,以适应新技术发展的需要。目前世界范围内已经形成了一支掌握现代科技知识、有一定文化修养的劳动大军。技术革命带来了劳动资料的变化。控制论、信息论和微电子技术的发展,电子计算机的广泛应用,机器系统的结构已经发生质变,从而奠定了生产自动化的物质基础。技术革命还进一步丰富了劳动对象的内容。随着现代技术的发展,不仅使有用物的品种和数量大大增加,质量显著提高,而且将一些废料重新加以利用,充分扩大了可利用资源的广度和深度。

    现代科技发展还使生产力内在结构发生变化。现代技术的发展及其在生产中的运用,使得劳动资料内部机械化装备的自动化程度越来越高,所占的比重日益增多,劳动对象内部非金属材料、有机合成材料和等离子体的比重越来越大。劳动力内部直接生产人员逐渐减少,科技管理人员比重日益增大;体力劳动者逐渐减少,脑力劳动者日益增大,智力正在成为劳动力的主要内容。生产力结构的形态也发生变化,由劳动密集型、资源密集型转变为知识密集型和技术密集型;由高物耗、高能耗型转变为节物节能型;由初级技术型转变为高技术型。

    其次,战后技术革命大大提高了劳动生产率。劳动生产率的提高是生产力发展的重要标志,科技是提高劳动生产率的最重要的源泉。在现代生产中,一项新技术的发明和应用,往往将劳动生产率提高几倍、几十倍。据统计,在20世纪初工业劳动生产率的提高,有5%~10%是依靠采用新技术获得的,到了20世纪70年代,这个比例已上升到60%~80%。90年代发达国家技术进步对经济增长的贡献率已达70%~80%。科技使劳动生产率大大提高的主要表现:一是高新技术使技术密集型企业逐步取代劳动密集型企业,企业生产向自动化、集成化、多样化和分散化方向发展;企业大量使用计算机,大大减少了工人和管理人员,减少了劳动力成本的比重,而产品的技术含量和产量则不断提高。如一台年产200万吨标准带钢的热轧机,用人工控制每周最多生产500吨,采用计算机控制,每周产量则高达5万吨,为人工控制的100倍。二是新技术使生产要素的潜能得到充分发挥。如农业中采用高新技术引发“绿色革命”(杂交育种),就使农业劳动生产率提高4倍以上。三是科技促使企业生产向“三高三低”方向发展,即使企业的生产逐步具备高效率、高效益、高增长、低能耗、低消耗、低污染的特点。

    劳动生产率的迅速提高为资本积累和扩大再生产创造了条件。随着积累规模的扩大,又为企业采用新技术,进一步提高劳动生产率创造了条件,并促使企业的规模不断扩大,企业内部的协作和生产专业化也进一步发展。企业规模的扩大,又使企业在生产过程中所需设备不断增加,因而需要更广大的地区和更多的企业来供应,这样又促进了生产的社会化和协作的发展,使生产的社会化程度不断提高,进一步提高了劳动生产率,从而推动社会生产力的快速发展。以资本主义国家为例,1914~1938年的25年中,资本主义生产总共增长了52%,平均增长率不到1.7%;战后从1946~1970年,同样是25年,资本主义世界工业生产增长了大约4倍,平均年增长率高达6%左右。

    最后,战后技术革命使新技术转化为生产力的周期大大缩短。战后科技转化为生产力的时间从几十年上百年缩短为十多年,甚至更短。各种高新技术的快速发展不仅使技术老化的周期越来越短,如20世纪初期技术老化周期为40年,30年代是25年,50年代为15年,70年代为8~9年,80年代为3~5年;而且大大降低了人类对自然资源的依赖程度和消耗量,使新技术对生产力发展的巨大推动作用变得更为直观和清晰。


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