《現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)》課件

《現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)》本課件旨在介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)，以及科技對(duì)社會(huì)的影響和發(fā)展。課程目標(biāo)了解科技發(fā)展史從古代文明到現(xiàn)代科技，梳理科技發(fā)展脈絡(luò)。掌握四大科技支柱深入理解數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物四大科技支柱的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用。探索科技前沿領(lǐng)域關(guān)注人工智能、生物技術(shù)、新能源等前沿科技的最新進(jìn)展。思考科技與社會(huì)的關(guān)系探討科技倫理、社會(huì)責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展等重要議題?？萍及l(fā)展史簡(jiǎn)介1從遠(yuǎn)古時(shí)代人類開(kāi)始使用工具，科技就開(kāi)始萌芽。2古代文明如古希臘、古羅馬、古埃及等在數(shù)學(xué)、天文、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域取得重大成就。3文藝復(fù)興時(shí)期，科學(xué)技術(shù)開(kāi)始復(fù)興并快速發(fā)展，為現(xiàn)代科技奠定了基礎(chǔ)。418世紀(jì)的工業(yè)革命，機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)成為主流，改變了人類社會(huì)生活方式。520世紀(jì)初，相對(duì)論、量子論等重大理論突破，推動(dòng)了科技的飛速發(fā)展。620世紀(jì)后期，信息技術(shù)、生物技術(shù)、航天技術(shù)等領(lǐng)域取得重大突破，人類進(jìn)入信息時(shí)代?？茖W(xué)技術(shù)的4大支柱數(shù)學(xué)作為所有科學(xué)的基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)為其他學(xué)科提供精確的工具和方法。物理學(xué)研究物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為理解宇宙和自然界提供理論框架?；瘜W(xué)研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律，推動(dòng)材料科學(xué)和醫(yī)藥化學(xué)發(fā)展。生物學(xué)研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)的規(guī)律，推動(dòng)醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護(hù)發(fā)展。數(shù)學(xué)1基礎(chǔ)算術(shù)、代數(shù)、幾何、微積分2應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、概率論、運(yùn)籌學(xué)3現(xiàn)代信息論、混沌理論、博弈論物理學(xué)1經(jīng)典牛頓力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)2現(xiàn)代相對(duì)論、量子力學(xué)、粒子物理3應(yīng)用能源、材料、信息、航天化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)原子、分子、離子、化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)酸堿反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)分析光譜分析、色譜分析、質(zhì)譜分析化學(xué)工業(yè)石油化工、醫(yī)藥化工、材料化工生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能和生命活動(dòng)。遺傳學(xué)研究遺傳物質(zhì)的傳遞和表達(dá)規(guī)律。進(jìn)化論研究生物進(jìn)化的歷史和機(jī)制。生態(tài)學(xué)研究生物與環(huán)境之間的相互作用關(guān)系。近代科技的突破從19世紀(jì)末開(kāi)始，科學(xué)技術(shù)取得了一系列重大突破，這些突破改變了人類的生活方式，推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步。牛頓力學(xué)3定律運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律、牛頓定律1貢獻(xiàn)建立經(jīng)典力學(xué)體系，解釋了宏觀世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。相對(duì)論狹義提出了時(shí)間和空間的相對(duì)性，以及質(zhì)量和能量的等效關(guān)系。廣義建立了引力場(chǎng)理論，解釋了宇宙的演化規(guī)律。量子論DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)沃森和克里克在1953年發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。意義揭示了遺傳信息的傳遞機(jī)制，為基因工程的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?；蚬こ?基因改造、基因診斷、基因治療2轉(zhuǎn)基因食品、生物醫(yī)藥、生物材料3生物安全、倫理問(wèn)題、社會(huì)影響計(jì)算機(jī)科學(xué)的崛起早期從機(jī)械計(jì)算機(jī)到電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程?，F(xiàn)代個(gè)人電腦、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備的普及應(yīng)用。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP/IP協(xié)議，保證了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸和通信。信息共享為全球信息交流提供了平臺(tái)，推動(dòng)了社會(huì)信息化進(jìn)程。電子商務(wù)改變了商業(yè)模式，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。社交媒體改變了人與人之間的交流方式，推動(dòng)了社會(huì)文化發(fā)展。人工智能1機(jī)器學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)2自然語(yǔ)言處理語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器翻譯、文本生成3計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)、人臉識(shí)別4機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人航天科技1火箭技術(shù)發(fā)射衛(wèi)星、探測(cè)器、載人飛船。2空間站進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、空間觀測(cè)、太空探索。3深空探測(cè)探索太陽(yáng)系、銀河系、宇宙起源。核科技核能核電站、核武器、核醫(yī)學(xué)核輻射核輻射安全、核廢料處理核同位素放射性同位素應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域。新能源技術(shù)太陽(yáng)能太陽(yáng)能電池、太陽(yáng)能熱利用。風(fēng)能風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)能利用。水能水力發(fā)電、水能資源利用。生物質(zhì)能生物質(zhì)燃料、生物質(zhì)發(fā)電。生物醫(yī)學(xué)基因工程基因治療、基因診斷、轉(zhuǎn)基因技術(shù)。藥物研發(fā)抗生素、抗病毒藥物、腫瘤治療藥物。醫(yī)療器械影像設(shè)備、手術(shù)機(jī)器人、醫(yī)療診斷儀器。生物材料人工器官、組織工程、生物修復(fù)。材料科學(xué)金屬材料鋼鐵、鋁合金、鈦合金。高分子材料塑料、橡膠、纖維。陶瓷材料耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度材料。復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料。納米技術(shù)100納米100納米是1米的十億分之一。1應(yīng)用納米材料、納米電子、納米醫(yī)藥。綠色環(huán)保技術(shù)1節(jié)能環(huán)保、資源循環(huán)利用、可持續(xù)發(fā)展。2清潔能源、污染治理、生態(tài)修復(fù)。3綠色建筑、綠色交通、綠色生活方式?？萍荚谏钪械膽?yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)方面，改變了我們的生活方式，提高了生活質(zhì)量。醫(yī)療健康診斷醫(yī)學(xué)影像、基因檢測(cè)、精準(zhǔn)醫(yī)療。治療手術(shù)機(jī)器人、藥物研發(fā)、生物治療。交通出行汽車(chē)新能源汽車(chē)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)。航空高速飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、航空航天。鐵路高速鐵路、磁懸浮列車(chē)。水運(yùn)大型船舶、智能航運(yùn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化無(wú)人駕駛拖拉機(jī)、智能灌溉系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)信息化農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)轉(zhuǎn)基因作物、生物農(nóng)藥。工業(yè)制造1自動(dòng)化工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床。2智能化智能工廠、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。3數(shù)字化3D打印、數(shù)字孿生。信息通訊1移動(dòng)通信5G網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)支付、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。2云計(jì)算云存儲(chǔ)、云服務(wù)、云安全。3大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化?？萍紓惱砼c社會(huì)責(zé)任倫理科技倫理、人工智能倫理、生物倫理