科技之道·0世紀(jì)科技成就·0世紀(jì)的五大尖端技術(shù)成果

核能與核技術(shù)

原子核的裂變和聚變反應(yīng)將產(chǎn)生和釋放出遠(yuǎn)大于機(jī)械能、化學(xué)能等產(chǎn)生的能量。核能的和平利用，為人類提供了一個(gè)既安全又清潔、取之不盡而用之不竭的能源寶庫(kù)。

1942年，美國(guó)建成了世界上第一座原子反應(yīng)堆，首次實(shí)現(xiàn)了人工控制的鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)。1945年第一顆原子彈爆炸成功。1952年第一顆輕核聚變的氫彈爆炸成功。1954年，蘇聯(lián)建成世界上第一座原子能發(fā)電站。60年代以后，核電站進(jìn)入實(shí)用階段，發(fā)展至今已成為一種重要能源，約占全球發(fā)電總量的五分之一。

核技術(shù)還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、材料、考古和環(huán)保等領(lǐng)域。40年代放射性同位素開始大量生產(chǎn)，1947年比利發(fā)明了C₁₄測(cè)定年代的方法，1951年開始使用放射性元素治療癌癥，70年代以來計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)(CT)廣泛應(yīng)用于臨床，80年代初發(fā)展到核磁共振掃描技術(shù)(MRI)。

航天和空間技術(shù)

1903～1914年，齊奧爾科夫斯基提出以火箭為動(dòng)力的航行理論，奠定了航天學(xué)的基礎(chǔ)。1919年，戈達(dá)德提出火箭飛行的數(shù)學(xué)原理，并于1926年成功地發(fā)射了世界上第一枚液體燃料的火箭。1942年，布勞恩主持設(shè)計(jì)發(fā)射的液體軍用飛箭成為二戰(zhàn)后各國(guó)火箭發(fā)展的藍(lán)本。

1957年，蘇聯(lián)用洲際導(dǎo)彈的火箭裝置發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，“空間時(shí)代”從此開始。1961年，蘇聯(lián)發(fā)射載人宇宙飛船，人類首次飛向太空。1969年，美國(guó)“阿波羅”11號(hào)飛船登月，人類在月球上留下了第一個(gè)腳印。1971年，蘇聯(lián)建造空間站，人類首次在太空中有了活動(dòng)基地。1981年，美國(guó)發(fā)射航天飛機(jī)成功，從此人類可以自由進(jìn)出太空。

自50年代后期起，人類開始對(duì)月球和太陽(yáng)系各大行星，以及遙遠(yuǎn)的行星際空間進(jìn)行探測(cè)，去揭示宇宙的形成與演化，探索生命的起源以及空間環(huán)境對(duì)人類生存環(huán)境的影響。

信息技術(shù)

這是20世紀(jì)發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域。它對(duì)人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、文化等產(chǎn)生了全方位的巨大而深遠(yuǎn)的影響。

1906年，三極電子管的發(fā)明使電信號(hào)放大，從而使遠(yuǎn)程無(wú)線電通信成為可能。1947年，第一只晶體管的誕生為電子電路集成化和數(shù)字化提供了重要的基礎(chǔ)。1945年問世的電子計(jì)算機(jī)，已經(jīng)歷了第一代(電子管，40年代中至50年代末)、第二代(晶體管，50年代末至60年代中)、第三代(集成電路，60年代中至70年代初)和第四代(大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，70年代初開始)等發(fā)展階段，80年代開始對(duì)新一代的智能計(jì)算機(jī)、光學(xué)計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)的探索已取得初步成果。隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)向巨型化和微型化兩極發(fā)展。70年代中，巨型機(jī)的向量運(yùn)算速度超過了每秒億次；微機(jī)則進(jìn)入了千家萬(wàn)戶，標(biāo)志著個(gè)人電腦時(shí)代的來臨。當(dāng)今，巨型機(jī)的運(yùn)算速度已達(dá)每秒3.9萬(wàn)億次，而計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)則在2億多網(wǎng)民的學(xué)習(xí)、研究、交流、貿(mào)易甚至娛樂等方面創(chuàng)造了嶄新的工作和生活方式。

激光技術(shù)

1917年，愛因斯坦在研究光的輻射的過程中，提出了“受激輻射”的概念，奠定了激光的理論基礎(chǔ)。1958年激光被發(fā)現(xiàn)。1960年美國(guó)制成了世界上第一臺(tái)激光器，它用紅寶石晶體作發(fā)光材料，用發(fā)光強(qiáng)度很高的脈沖氙燈作激發(fā)光源，在這種受激輻射作用下產(chǎn)生的一種超強(qiáng)光速就是激光。

繼紅寶石激光器之后，半導(dǎo)體激光器(1963年)、氣體激光器(1964年)、自由電子激光器(1977年)乃至原子激光器(1977年)等相繼問世。

生物技術(shù)

基因重組技術(shù)(又稱基因工程)是20世紀(jì)下半葉興起和發(fā)展的現(xiàn)代生物技術(shù)的最前沿領(lǐng)域。60年代末至70年代初，阿爾伯和史密斯發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中有兩種“工具酶”，能對(duì)DNA進(jìn)行“剪切”和“連接”;內(nèi)森斯則使用工具酶首次實(shí)現(xiàn)了DNA切割和組合。DNA的重組能創(chuàng)造性地利用生物資源，實(shí)現(xiàn)人類改造生物的遺傳特征、產(chǎn)生人類所需要的生物類型的意愿。80年代以來，已獲得上百種轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。轉(zhuǎn)基因藥物的研制和生產(chǎn)則將為人類的健康帶來新的福音。

除基因工程外，生物技術(shù)(即生物工程)還包括細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程等領(lǐng)域。1978年首例試管嬰兒路易斯誕生，1996年克隆羊多莉的出現(xiàn)都是細(xì)胞工程的杰作；加酶洗衣粉和嫩肉粉等則是酶工程的產(chǎn)品；現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)始于青霉素的生產(chǎn)，現(xiàn)已大規(guī)模利用發(fā)酵工程生產(chǎn)抗生素等。至于根據(jù)需要對(duì)天然蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造，生產(chǎn)出新的、自然界原本不存在的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，更是日益受到重視，被譽(yù)為第二代基因工程。