自左至右：指南针（司南）、造纸术（古纸）、印刷术（泥活字板）、火药（烟花图）
演讲人：王渝生
王渝生，1943年生于重庆。1966年毕业于四川师范大学数学系，1981年毕业于中国科学院研究生院，相继获理学硕士、博士，德国慕尼黑大学博士后。曾任中国科学院自然科学史研究所研究员、副所长、博士生导师，中国科学技术馆馆长、研究员、技术委员会主任。现为全国政协委员、教科文卫体委员会委员，北京市科协副主席、科普工作委员会主任，国家行政学院、中央社会主义教育学院兼职教授。
著有《自然科学史导论》、《科学寻踪》、《科技百年》、《中国算学史》等，荣获国家图书奖、中国图书奖、20世纪科普佳作奖、国家中长期科技发展规划战略研究突出贡献奖等。全国科普先进个人。享受政府特殊津贴。
主持人开场语
科学技术是人类文明重要的组成部分，它的历史和人类自身一样久远。进入21世纪我们最深切的感受是当代科学技术的发展日新月异，她改变了并继续改变着世界的面貌。今天，让我们一起来听一听中国科技馆原馆长王渝生先生的演讲，他告诉我们：科学技术是怎样产生和发展的，她的过去、现在和将来都是什么样子。
一古代科学技术的萌芽与发展
今天，我想就科技发展的历史、现状和前景作一简要的回顾与展望，这涉及到科技对经济发展和社会进步的影响，也讲一点个人的体会。下面我讲四个问题。我们要讲科学，首先要“正名”。古人曰，名不正则言不顺。什么是科学？各种辞典有多种说法，我讲自己的体会。什么是科学？第一，科学就是知识。第二，科学不是一般的零散的知识，它是理论化、系统化的知识体系。第三，科学还是科学家群体、科学共同体对自然、对社会、对人类自身规律性的认识活动。第四，在现代社会，科学还是一种社会建制。第五，邓小平同志说，科学技术是生产力，科学技术是第一生产力。我补充一句，科学还是一种文化，科学文化理所当然属于先进文化。
科学的诞生和人类的历史一样久远。我们人类已经在地球上生活了700万年，过去说350万年，前两年我在美国的科学杂志上看到，在非洲中部发现了700万年前的人类遗迹。地球的年龄已经有46-47亿年了，太阳的年龄约60亿年左右，整个宇宙产生于150-200亿年前的一次原始大爆炸。人类700万年的历史，绝大部分处于蒙昧状态、野蛮状态。据考古发现，大约距今30万年前，原始人就在制造石器的过程中，开始了认识自然、改造自然的活动。在距今一两万年前，原始人发明了新的劳动工具――弓箭。弓箭的发明对人类社会的发展和科技的进步有着十分重要的作用。一方面利用弓箭有组织地狩猎，提高了生产效率，而剩余的猎物则被饲养起来，使人类由狩猎进入畜牧时代;另一方面利用弓弦绕钻杆打孔的方法钻木取火，又发明了摩擦生热的制火技术，不仅极大地提高了人类的生活质量，而且增加了生产的手段:用火烧制粘土，发明了制陶技术;用火熔化铜和铁，制造出金属农具，使人类结束了一万多年的迁徙不定的生活，进入自给自足的农业社会，从而开始了人类至少五千年的文明史。
人类文明的第一个形态是农业文明。我们说中华文明上下五千年，实际上不止，浙江河姆渡出土的炭化稻谷有七千年，古埃及、古巴比伦、古印度等人类文明遗址也有六七千年，所以说在六七千年前，有四大文明古国出现在世界上。当时的农业文明就有了一些科学知识的萌芽和原始的技术，因为农耕文明需对土地、阳光、水分等自然条件有一定的认识。因此，四大文明古国都是产生在大江大河流域。所以，从农业时代开始就有了科学的萌芽。如果说六七千年以前，世界文明四分天下的话，中国有其一。到了两三千年前，古埃及、古巴比伦、古印度文明相继衰亡，出现了中断现象，而古代中华文明还在持续发展。到了两千多年前，欧洲地中海沿岸崛起了一个新的城邦奴隶制文明，那就是古希腊文明和其后的古罗马文明。可以说，在两千年前，古代中国和古代希腊罗马的文明就像两颗璀璨的明珠，一颗在东方，一颗在西方，两者交相辉映，那时的世界文明两分天下，中国有其一。公元476年，日尔曼雇佣军攻占了罗马城，西罗马帝国灭亡，标志着欧洲封建时代的开始。从西罗马帝国灭亡到14-16世纪欧洲文艺复兴之前，差不多一千年左右，欧洲开始了政教合一的封建时代，宗教裁判所可以因为布鲁诺信奉哥白尼的日心地动学说而判他死刑，把他烧死在罗马繁花广场上。欧洲的中世纪被称为是黑暗的中世纪，科技经济的发展和社会的进步在这个时期受到了极大的阻碍。而这一千年中华封建文明在大踏步前进，独具特色的农学、中医药学、天文学和筹算学四大传统科学体系取得若干领先世界的成就。这一切，引起英国科学史学家李约瑟的极大关注。李约瑟，英文名约瑟夫・尼达姆，生于1900年12月9日，卒于1995年3月24日，英国近代生物化学家和科学技术史专家。他所著的《中国科学技术史》对现代中西文化交流影响深远。他的关于近代科学为什么没有在中国诞生的“李约瑟难题”也引起各界关注和讨论。他写的7卷本34分册的巨著《中国科学技术史》，每册的扉页上都印上他的这样一句话:“在公元3世纪到13世纪，中国保持了一个其他地区和民族所望尘莫及的科学知识水平。”也就是说，一千年前，中华文明在世界上一枝独秀!从四分天下到半壁江山到独领风骚，中华文明一直在前进。
到了14-16世纪，西方出现了宗教改革、文艺复兴、科学革命三大近代化运动，出现了思想启蒙运动、资产阶级革命和资本主义生产方式，一下就把在封建老路上蹒跚爬行的中华封建大帝国远远抛在了后面，但是，西方的近代科学和资产阶级革命的进步和发展，中国古代科学成就在其中是产生了巨大推动作用的。譬如说，中国的指南针、造纸术、印刷术、火药这“四大发明”，英国政治家、哲学家弗兰西斯・培根在1620年就曾指出，指南针、印刷术和火药这“三大发明”改变了整个世界事物的面貌和状态，没有一个帝国、没有一个教派、没有一个大人物对人类事务的影响，能像这三种发明那样巨大和深远。马克思说过:“火药把骑士阶层炸得粉碎，印刷术则变成新教传播的工具，而指南针使世界航海和殖民成为可能。”因此，中国的四大技术发明是资本主义产生的前提和条件。只是在四五百年前我们没有顺应历史潮流发展，没有像西方那样从封建时代进入资本主义时代，后来我们又遭受帝国主义侵略，沦为半封建、半殖民地国家，所以我们落后了几百年。
二近代科学革命与技术革命
近代科学是什么时候诞生的？近代科学诞生有一个标志，那就是天文学革命。1543年波兰科学家哥白尼出版了《天体运行论》，提出了日心地动学说。中世纪欧洲教会一直主张地心说，认为太阳围绕地球转。哥白尼经过观察实验，认为是地球围绕太阳转，这是符合事实的科学真理。但是，他受到了教会的迫害。1543年他去世前几天，在病床上才看到了刚刚出版的《天体运行论》。他去世以后，伽利略、开普勒、布鲁诺等捍卫他的科学真理，伽利略坐了牢，布鲁诺被烧死了。科学革命与社会革命一样，也是要抛头颅洒热血的。科学家与革命家一样伟大！无独有偶，1543年比利时医生维萨里也出版了一本书《人体构造论》。过去的医学、生理学都没有建立在解剖和实验的基础上，维萨里的《人体构造论》就创立了人体解剖学。《天体运行论》、《人体构造论》，前者从自然界的大宇宙，后者从人体的小宇宙，分别把天文学、生理学建立在观察和实验的基础上，因此，我们就说，近代科学革命开始了。
过了100多年，到了公元1687年，英国的大科学家牛顿出版了《自然哲学的数学原理》这本巨著，当时的自然哲学就是自然科学，主要是物理学。今天我们学物理的时候，运动学的三大定律――惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律就是牛顿三大定律，再加上万有引力定律，这就是《自然哲学的数学原理》的内容。它的价值就在于把100多年前哥白尼、伽里略等人奠基的实验科学数学化了，自然规律用数学公式来表达。所以，现代科学的本质是实验科学，是建立在观察和实验的基础上并且同数学的逻辑推理相结合的。从这个意义上说，近代科学是公元16－17世纪才诞生的。从溯源的意义上来讲，可以说古代中国、埃及、巴比伦、印度的科学知识是科学的萌芽状态，还包括中世纪除中国以外的阿拉伯国家的科学等。但是，真正能够称为今天的科学的是从哥白尼、伽利略、牛顿才开始的，他们使科学成为了一个理论化、系统化的知识体系，使人们用数学方式来表达自然规律。
16－17世纪的天文学革命、科学革命对于后世的科学发展产生了巨大的影响。到了18、19世纪，产生了两次技术革命。第一次是18世纪的蒸汽机革命，它的旗手是英国工程师瓦特，1781年他在前人研究基础上发明了普遍使用的蒸汽机，技术由量的积累实现了质的飞跃，它不仅大大提高了纺织业的生产效率，而且也促进了机器制造业、钢铁工业、交通运输业的发展，并为资本主义工厂制造业的生产方式代替封建社会手工作坊式的生产方式提供了重要的物质基础，推动了社会生产力的迅猛发展。这便是近代史上第一次技术革命，也称为产业革命、工业革命。第二次是19世纪的电力革命。19世纪70年代，具有实用价值的电动机和发电机先后问世，继而在80年代又实现了电力的远距离传输。同时，内燃机技术不断得到了改进与广泛应用，它们不仅提供了方便而廉价的能源，推动了一系列新兴工业的发展，带动了一系列新技术发明，如美国发明家爱迪生1879年发明了电灯、贝尔1876年发明了电报等等，而且为资本主义国家提高生产社会化的程度和资本的进一步集中，为自由资本主义向垄断资本主义的过渡提供了重要条件。这是近代史上第二次技术革命。
我们人类本来出自于自然界，而在今天，我们除了要面对原本的自然界，还要面对人类利用科学技术创造发明出来的一个崭新的物质世界。譬如我们今天几百多人聚集在这里开会，举目四望，天花板、地板、门、窗、墙，哪里还有多少自然界的影子？除为了美化环境而放置的花草树木外，所使用的桌椅、扩音器、电脑，都不是原本自然的东西，而是人类利用科学技术创造发明出来的东西了。调节温度用空调，出门代步用汽车。我早晨还在北京家里吃早饭，中午就到苏州，现代技术的使用已经潜移默化地支配着我们的生活，给我们带来了舒适。但是，有没有副作用？有没有不好的方面？我们考虑得比较少。北京在这方面讨论得很激烈，有人提出科学是双刃剑，我认为没有双刃剑这一说，因为凡是剑都是双刃的，单刃的不是剑，而是刀。第一你的表达方式不对。第二科学就是客观存在的规律，自然界告诉我们地球就是围绕太阳转，重力加速度就是9.8米/秒2,你只能认识自然，利用自然，尊重自然规律，按自然规律办事，与自然和谐相处，你一定要无限改造自然甚至于征服自然，那你就要倒霉。马克思说过，人类对自然界的每一次掠夺，自然界都会加倍报复人类。与其说科学是“双刃剑”，还不如说人类是“双刃剑”，科学是客观真理，它像一把钥匙，既可以开启天堂之门，给人类带来福祉，也可以开启地狱之门，给人类带来灾祸。科学本身没有错，关键是人类怎么发展和利用科学技术。
在发展利用科学技术过程中，必然要消耗能源资源，必然要破坏生态平衡，带来环境污染，这是不可避免的。人类文明的第一个形态是农业文明，农业文明要种庄稼，从开垦第一块处女地开始就破坏原有的生态。工业文明要开山采矿，搞工业大生产，在地下挖煤、石油、天然气，就消耗了资源，在工业生产过程中，不可避免要对环境有所污染。
但是，我们要解决资源消耗、生态破坏、环境污染、人口爆炸、能源枯竭这些问题也要靠科学技术，也要靠发展生产，靠科学发展观。一方面发展是硬道理，一方面要坚持以人为本，坚持可持续发展，特别是要统筹兼顾。我认为科学发展观最重要的是协调。我是学数学的，学过协调论、协同论、统筹方法，只有统筹了，兼顾了各个方面，才能够比较全面和可持续发展。我们资源有限，自然条件有限，人力有限，人的觉悟有限，我们就要有所为有所不为，就要协调统筹发展，构建社会主义和谐社会。
哥白尼（1473-1543），波兰天文学家。1543年发表《天体运行论》提出“日心地动说”。
牛顿的实验室
三 二十世纪的科学发现与技术发明
20世纪科学技术的发展是在19世纪的科技成就，如热力学、电磁场理论、化学原子论、细胞学说和生物进化论等这些基础上发展起来的。19世纪末，有所谓实验物理学上的三大发现：1895年发现了X射线，1896年发现了放射性元素，1897年发现了电子。
电子的发现不得了！从2000多年前古希腊的德谟克利特到近代的道尔顿的原子论，都认为组成物质的最小微粒是原子，而1897年发现原子内部还有构造，发现了电子，电子带有负电荷。到1911年发现了质子，1932年发现了中子。所以，19世纪末的三大发现引发了20世纪头30年的第二次科学革命。第一次科学革命是天文学革命，第二次科学革命是物理学革命。
第二次科学革命诞生了两个科学理论：相对论和量子力学。
相对论的创立者是德国物理学家爱因斯坦，他是20世纪也可以说是人类有史以来最伟大的科学家，他在1905年创立了狭义相对论。狭义相对论有个推论：质能相当关系式，就是说质量与能量可以相当，写出来是一个相当漂亮的数学表达式：E=mc2,E是能量，m是质量，c是光的速度（300000千米／秒）。用这个公式来计算物质内部的能量大到惊人的程度，如把1克物质代入m，算出的E可以相当于36000吨优质煤在常规状态下完全燃烧所释放的热能。爱因斯坦在100年前就指出，1克物质内部蕴藏着36000吨煤炭所具备的热能！谁说科学不是生产力？谁说科学不是第一生产力？爱因斯坦写出这个公式的时候是26岁！既不是博士，也不是教授，是瑞士伯尔利专利局的一名小小的职员，但是，他掌握了科学真理，得到了诺贝尔物理学奖。1945年他66岁，第一颗原子弹爆炸，实现了
他的公式。从科学理论到技术实现用了40年。到了1915年爱因斯坦又提出了广义相对论，揭示了物质、运动和时间、空间之间的内在联系，改变了人类的时空观。
20世纪前30年的物理学革命还有一个成就叫做量子力学。量子力学是几代科学家经历了二三十年的努力搞出来的，1900年德国物理学家普朗克提出量子论，他认为能量的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的。后来爱因斯坦说，我在研究光，光是一种光波，也是粒子。1923年，法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，所有的物质都具有波粒。到了1928年，26岁的英国物理学家狄拉克写了《量子力学原理》。相对于量子力学而言，牛顿力学是量子力学在宏观低速运动状态下的特殊情况，而量子力学要考虑宇观世界、微观世界、介观世界高速运动的情况。现在一切物理学、一切自然科学都离不开爱因斯坦的一个假设：光速不变原理。人类所有活动的速度不能超过光速,超过光速时间就倒流了。声音在空气中传播速度是340米／秒，如果没有扩音器，距离我340米的人听到我的声音是1秒钟之前发出的。同样，现在坐在前排、后排的人可以同时看到我，是因为灯光照到我脸上反射给你们，在你们的眼睛视网膜上成像，光的速度是300000千米／秒，我们这里几十米的距离就忽略不计，从理论上说，如果你们站在300000千米以远，你们看到的我就是1秒钟之前的我，如果现在的宇宙飞船能够达到光的速度，你们看着我，你们同时坐着300000千米／秒速度的宇宙飞船离我而去，飞船走了1年，你看到的我，还是此时此刻的我！飞船飞了1年、10年、100年，你看到的我还是现在的我，永远长生不老的我，因为光的传播速度跟飞船的速度一致。如果飞船的速度超过了光速，你们看到的我就越来越年轻！马上会看到我的青年、少年、童年。纯科学理论与实际的东西有时候是不太一致的。
20世纪前30年，两个理论成就，一个是相对论，一个是量子力学，这就是20世纪前30年的物理学革命。20世纪后70年，所有科学技术的发展都与相对论和量子力学有关。即所谓四大科学模型和八大高新技术。四大科学模型是宇宙的大爆炸模型、物质结构的夸克模型、全球大地结构的板块模型、遗传基因DNA分子结构的双螺旋模型，简单地说，就是大爆炸、夸克、板块、双螺旋。宇观世界有个大爆炸模型，微观世界有个夸克模型，地球宏观有个板块模型，对人和生物世界的认识有个双螺旋模型。我在这里开个玩笑，这四大科学模型本来可能是我王渝生的发明创造，因为这四大发现都是我小时候最关心的问题。我的名字叫王渝生，生在重庆，长在重庆，我的家就在嘉陵江畔，我从小在嘉陵江边玩耍，在嘉陵江里游泳。白天我仰望天上的太阳云彩，晚上我凝视天上的星星月亮，我心里就想，天有多高？有多远？有多深？有多大？茫茫宇宙是怎么形成的？这是我关心的第一个问题。我坐在嘉陵江边的沙滩上，把沙拿在手上，捻了又捻，很细的沙，里面还有没有更小的东西？这不是在思考物质结构吗？我在嘉陵江里面游泳，我知道,嘉陵江注入长江，长江流入东海，“海纳百川，有容乃大；壁立千仞，无欲则刚”，多好的话。地球表面71％是海面，29％是陆地，海陆是怎么形成的？这不是关心第三个问题吗？我关心天、关心地、关心沙，为什么不关心自己呢？我最关心的就是：自己和同学们为什么都长得与父母亲那么相像？种瓜得瓜，种豆得豆，这是遗传规律。到底是怎么回事？1953年美国25岁的生物学博士沃森与英国38岁的物理学博士生克里克两个人在剑桥大学卡文迪许实验室搭起了一个双螺旋模型，这就是DNA分子结构。我小时候就关心这四个问题，但为什么我没有作出这四个科学发现呢？我想这与我们传统的家庭教育、学校教育、社会教育都有关。我举个例子，我小时候很聪明，家里的闹钟拆掉居然能够还原。但是，我读了一本科普书，书上说1947年发明了晶体管，晶体管可以代替电子管，可以把收音机做得像一个肥皂盒那么大小。我大吃一惊，我用家里的收音机听孙敬修爷爷讲故事，我就想，要是能够把收音机带在身上，带到学校多好！我赶紧回家把电子管收音机后盖撬开，看到里面有几个电子管，就拔了一个电子管下来看怎么回事。这时候，我爸爸回来了，问我：干什么？我一紧张，电子管掉在地上摔碎了。老爸给我一巴掌，这一下打得我现在还痛，这一来我就再也不敢动手了。我从小爱问，爱动手，但是，父母亲就不准，学校老师不准我乱说乱动。我们大家就希望每个人成为社会上有序的分子，但没有想到分子是在每时每刻地做着无规则运动的，中学物理有布朗运动嘛。人是活的，要他规规矩矩什么都不动怎么行？所以我就想，一个人，首先要做社会上一个有为的分子，他在有为的过程中运动着，最后总会找到自己的位置，在有为的基础上达到有序。我们当家长、老师、领导的，一定要改变过去那种对孩子对人的要求。生物是多样性的，人也是多种多样的，千人不同面，千文不同体，与其控制不住不如放开一点，从有为自然就到有序，开始要求有序就难有作为。我在中国科技馆当馆长的时候，有位诺贝尔奖获得者、美国科学家来访问，我带他到展厅，正好碰见一队幼儿园小朋友，他就顺便问，你们多大了？小朋友们全部伸出一个巴掌，奶声奶气地回答5岁。美国科学家就说，5岁的孩子是天生的科学家。我琢磨这个问题，回想自己5岁的时候，有一种天性，好问好动，对未知世界充满好奇。好问就是科学家的素质，好动就是发明家的天性。我们只准规规矩矩，不准乱说乱动，就把他们科学家的素质和发明家的天性磨灭掉了。科学研究的动力有三心：好奇心，责任心，功利心。我原来以为责任心是第一位的，像我们的两弹一星功臣，他们为了国家可以埋名隐姓到祖国的大戈壁从事科学研究。功利心我过去是很鄙视的。好奇心好像又低级了一点，为了好奇去搞科学研究，好像不对头。后来我在科技馆经常请一些科学家来作报告，我希望他们正确引导青少年，讲责任心，但他们讲的全是兴趣爱好。开始我对他们不以为然，后来我好好想了一想，恐怕他们是实事求是的。给孩子们讲责任心，恐怕早了一点，主要是培养兴趣爱好，“兴趣是最好的老师”。所以我觉得，好奇心应当是科学研究最原始的动力，也是最持久的动力。好奇心是与生俱来的，是个人的内在动力，是生活的第一需要。前些年我到天津拜访著名数学家陈省身，90多岁高龄的陈省身为在北京举行的国际数学家大会的一个青少年数学夏令营题词，就四个大字：“数学好玩”！他就认为数学好玩有趣，他就像玩一样研究数学，所以能够成为第一流的数学家。我把陈省身的题词发扬光大，认为不仅数学好玩，而且科学好玩，学习好玩，工作好玩，生活好玩。今天我来给大家讲3个小时，不是负担，而是很好玩，很有趣，多好的事儿！（笑声）当然要达到这样的境界也不是那么容易的。我以上这番话是为了把问题讲透，可能要矫枉过正，可能要绝对化一点，可能要极端一点，但对于我们转变观念是有好处的。
20世纪的八大高新技术有不同版本。所谓“八大高新技术”是上个世纪80年代从国家科委即后来的科技部出来的，譬如核技术、航空航天技术、生物技术、环境保护技术、激光技术、信息技术、新材料技术、新能源技术，有时还有海洋技术等等，不管怎么说，一开始都要说核技术、航空航天技术，也就是我们的两弹一星，载人航天。我们讲的“两弹一星”到底是哪“两弹”？哪“一星”？“两弹”是……（听众回答：原子弹、氢弹），“一星”是……（听众回答：人造地球卫星）。如果满分100分，只能给67分！错了一个！正确的答案是：核弹、导弹，人造地球卫星。原子弹和氢弹作为一弹“核弹”，另一弹是导弹。1956年国家制定12年科技发展规划的时候，有一个重大专项就是“两弹”，原子弹和导弹。氢弹是超额完成任务。原子弹和氢弹统称核弹。原子弹是用重金属铀235、铀238,利用中子轰击，产生核裂变和链式反应；氢弹是利用氢的同位素氘和氚，产生核聚变，是热核反应，两者都是要把原子核内部的能量释放出来，所以原子弹、氢弹统称核弹。有了核弹没有运载工具是没有办法发挥威力的，还得要有依靠自身动力装置推进、由制导系统控制飞行并导向目标的导弹相配合。1956年提出的重大专项“搞两弹”就是指原子弹和导弹，后来又有了氢弹，就把导弹忽略了。“一星”当然就是1970年发射成功的人造地球卫星。所以，“两弹一星”充分反映了我国核技术和航天技术的发展，但我国的航空技术不行，我们现在坐飞机，不是空客就是波音，钱都让欧盟和美国赚了。我们两弹一星出来了，载人航天成功了，难道大飞机不能造？现在国家2006―2020年中长期科学技术发展规划有一个重大专项，就是大飞机，我们要搞400－500座的大飞机。只要重视，只要拿钱，我们人才济济，大飞机是能够搞出来的。新能源、新材料、海洋、环境保护等等，都是20世纪出现的高新技术。
我个人认为，20世纪最重要的有三项高新技术：第一信息科学技术。人类社会从几千年前的农业时代到几百年前的工业时代到当今的知识经济时代，知识经济时代的核心技术就是信息技术，因此我们把21世纪称为信息时代。对于20世纪，我们过去曾经有过多种说法，40年代有了原子弹，就说人类进入了原子能时代，50年代又说人类进入了空间时代，因为有了人造地球卫星和后来的宇宙飞船。再早一些，也说过19世纪是电力时代，18世纪是蒸汽机时代。不要小看蒸汽机时代、电力时代这些提法，革命导师列宁在描述时代特征的时候就用了这些提法，他说，蒸汽机时代是代表资本主义的，电力时代是代表社会主义的，而共产主义就等于苏维埃政权加全国电气化。这是100年前列宁说的话。作为高新技术的信息时代是从什么时候开始的呢？1945年有了第一台电子计算机，以它为标志，以微电子技术为核心，人类有了这样一个高新技术，进入了信息时代。
第二个高新技术是生命科学和生物技术。生命科学作为前沿科学是从1953年发现DNA双螺旋结构开始的。生物技术作为高新技术是从1970年基因重组技术开始的。1968年和1970年两位美国科学家阿尔伯和内森斯发现细胞中有两种“工具酶”，一种酶可以像剪刀一样把基因剪切下来，另外一种酶可以把基因像浆糊一样粘贴连接上去，这样就可以重组基因。这就是作为高新的生物技术的开端。现在，生物技术发展成了生物工程。生物工程有基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、发酵工程，其中最重要的是基因工程。现在，基因与我们的关系太密切了！CCTV―10《百家讲坛》请我去讲基因，我一口气讲了基因与健康、基因与疾病、基因与寿命、基因与伦理、基因与道德、基因与专利、基因与法律、基因与战争、基因与世界、基因与未来，讲了很多基因与我们的关系。2000年6月26日宣布人类基因组测序完成，中国科学家参与人类基因组测序1％，跻身于美、英、德、法、日等发达国家基因组测序梯队之列。过去认为，人类的疾病只有极少数是与先天有关，绝大多数疾病是后天造成的，现在，基因技术揭示出来新的认识，人类几乎所有的疾病,或多或少，或直接或间接，都与基因有关，都可以通过基因技术治疗。寿命也与基因有关。高新技术的发展促使人类对自身和科学的认识带来深化和改变。
第三个重要的高新技术是纳米技术。20世纪80年代以来，随着电子隧道显微镜的出现，人们对物质的研究和应用延伸到分子和原子的微观领域，1纳米=10-9米，即十亿分之一米。物质在纳米尺度有许多特殊的物理、化学性质，所以纳米材料是一种新材料。我们在开展全民科学素质调查的时候，有一道题目就是“纳米”的三个选择。结果选择“长度单位”的只占18％，选择“新材料”的占22％，选择“水稻新品种”的占5％，剩下55％选择“不知道”。目前纳米材料还很昂贵，纳米产品尚未进入市场。因为一个产品称为纳米产品，必须主要材料是纳米材料，主要工艺采用纳米技术。现在所谓的纳米洗衣机、纳米冰箱，可能仅仅在其内胆、内壁上抹了一点纳米材料，有一点消毒、漂白、防臭等作用，但这种产品可能出现纳米粉末污染。纳米粉末进入人体后可能有副作用。因此，对高新技术在生活中的运用必须持谨慎态度。
21世纪的最重要的高新技术就是信息、生物技术、纳米技术三足鼎立，并驾齐驱。2006年1月9―11日中央召开了全国科学技术大会，主要内容是要加强自主创新能力，建设创新型国家。这次会议在科技发展历史上具有里程碑意义。
胡锦涛总书记在大会报告中列举了新中国成立以来在科学技术上取得的辉煌成就，有以下7个方面：第一是“两弹一星”，第二是载人航天，第三是杂交水稻，第四是陆相成油理论及实践，第五是高性能计算机，第六是人工合成牛胰岛素，第七是基因组研究。这些就是我们国家50多年来自主创新的标志性科技成就。其中有前沿科学研究，也有高新技术；有自主创新，有集成创新，也有引进、消化、吸收基础上的再创新。
爱因斯坦（1879-1955）德裔美国物理学家。他创立了狭义相对论和广义相对论，揭示了时间、空间和物质、运动之间的内在联系，改变了人类的时空观。左图为时空理论示意图。
沃森，美国生物学家，克里克，英国生物学家。1953年他们建立DNA双螺旋模型，揭示了探索生命之谜的大门（左为沃森）。
四 二十一世纪的科学技术发展前景
进入21世纪，又有一场新的综合性的科学技术革命。其内容第一是信息科技；第二是生命科学和生物技术；第三是能源科技；第四是纳米科技；第五是空间科技；第六是基础研究。这些是21世纪科学技术的发展方向。
可以预见，21世纪是科学技术更快发展的世纪。以物质科学和生命科学的突破，信息技术、生物技术、纳米技术和新能源的广泛应用为代表，科学技术将成为人类社会变革和经济发展的主导力量，科学技术将深入到人类生活的各个方面，改变我们的生活方式，重塑我们的文化模式，重新构造新的社会结构和价值观念，建设和平、和睦、和谐的世界，为人类提供一个充满希望的未来。
21世纪初，将是中国科技、经济和社会快速发展，国家创新体系建设的关键时刻。建设国家创新体系，胡锦涛总书记的报告和国家科学技术中长期发展规划中也有表述，基本上是五大体系：第一是以企业为主体、以市场为导向、产学研相结合的技术创新体系；第二是科研机构与高等院校有机结合的知识创新体系；第三是军民结合、寓军于民的国防科技创新体系；第四是各具特色和优势的区域科技创新体系。第五是社会化、网络化的科技中介服务体系。
2006年，国务院颁布了《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)》。这个纲要提出了16个字的指导方针：政府推动，全民参与，提升素质，促进和谐。《全民科学素质行动计划纲要》的重点是提出了两个方面内容，一是以重点人群的科学素质行动带动全民科学素质的提高，重点人群四个：第一是未成年人，第二是农民，第三是城镇劳动人口，第四是领导干部与公务员，将来领导干部与公务员的培训、考试、晋升都要考核其科学素质。二是国家科普能力建设基础工程，也是四个方面：第一是科普教育与培训，第二是科普资源开发与共享，第三是大众传媒科普能力提高，第四是科普场馆等基础设施建设。通过十几年的公民科学素质建设工作，到2020年我国公民的整体科学素质要达到世界主要发达国家20世纪初的水平；再经过30年，到本世纪中叶，要达到我国公民人人具备基本科学素质的宏伟目标，实现中华民族的伟大复兴。
大科学家爱因斯坦在70年前就说过：科学的社会功能有两个，科学的第一个功能是科学直接地但更多的是间接地转化为生产工具促进生产力的发展；科学的第二个功能是它的教育功能，科学作用于人类的心灵。第二个功能看起来不像第一个功能那样明显，但是与第一个功能同等重要。
大文豪高尔基在90年前说过：我认为世界上没有任何别的力量比得上科学和文学对人的影响那么大，我在讲这句话的时候，是真心诚意把科学放在文学之上的，因为文学太容易受到个人的情绪和思想的支配，因此真正属于全人类、真正属于全世界的文学是不存在的，而科学是属于全世界、属于全人类的，科学只有一个，这个科学深深扎根于观察与实验的肥沃土地之中，受数学的铁的逻辑的支配，这个科学是人类认识自己过去欢乐和苦难的根源，这个科学带领我们奔向更加光辉灿烂的明天。科学万岁！
科学家在研究人类基因图谱
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