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第四章科学技术第一节当代科学技术发展
一、当代科技发展的特征和趋势
1.科学技术的加速化、集成化与整体化
2.科学技术与经济社会的一体化
3.科技革命成为当代世界的一个基本特征，并最突出地表现为信息化、生态化、全球化三大趋向
4.科技创新在全球范围内不断涌现
5.以自主创新为主要特征的科技竞争日趋激烈
二、当代科技发展的前沿及动态（-）信息技术
1.人工智能是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术其目标是让机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作人工智能是全球科技创新的重要领域之一随着深度学习和神经网络等算法的不断发展，人工智能在机器人、语言识别、图像识别、无人驾驶、信息处理和专家系统等方面取得了重大突破
2.物联网物联网是将各种物理设备和传感器通过互联网连接起来，实现互联互通的网络随着物联网技术的不断发展，人们可以通过智能家居、智慧城市等方式实现设备之间的智能化交互
3.5G第五代移动通信技术的简称优点传输速率高、可靠性高、延迟低、成本低、系统容量大、设备连接规模大
4.大数据指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产特点容量大、类型多、速度快、精度准、价值高
5.云计算是传统计算机和网络技术发展融合的产物，其核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池，向用户提供按需、动态、易扩展、虚拟化、可在任意位置使用各种终端获取的资源或服务提供资源的网络被称为“云”，是一种比喻说法，不针对特定的应用特点大规模、虚拟化、灵活通用、按需服务、高性价比、高可靠性、高扩展性
（1）精确制导技术是一门按照特定基准选择飞行路线，控制和引导武器系统对目标进行攻击的综合性技术精确制导武器是指采用精确制导技术进行导引和控制、直接命中概率在50%以上的各类导弹及制导炸弹、制导炮弹、制导鱼雷等制导武器的总称目前，一些有代表性的精确制导武器其命中概率可达80%以上精确制导武器在近几场高技术局部战争中得到了广泛的应用，均取得了惊人的作战效果，被誉为当代高技术“兵器之星”世界上近100个国家或地区的军队在不同程度上装备了精确制导武器
（2）导弹射程近1000千米——战术导弹射程、中1000—3000千米；远3000—8000千米；洲际8000千米以上（1000千米以上为战略导弹射程）
2.军事航天技术航天技术由航天运载器技术、航天器技术和航天器测控技术三大部分组成
①航天运载器技术是航天技术的基础
②航天器技术，航天器是在太空沿一定轨道运行并执行探索、开发和利用太空等任务的飞行器，亦称空间飞行器航天器一般分为无人航天器与载人航天器两大类无人航天器按是否环绕地球运行，又可分为人造地球卫星和空间探测器两类其中，人造地球卫星按用途不同，可分为科学卫星、应用卫星、技术实验卫星；载人航天器按飞行和工作方式不同，可分为载人飞船、空间站和航天飞机等
3.隐身伪装技术伪装技术是为隐真示假、欺骗或迷惑对方所采取的各种技术的总称隐身的主要措施是采用隐身外形设计和隐身材料技术隐身武器有隐身飞机、隐身军舰、隐身导弹等隐身技术被称为“王牌技术”伪装的基本原理是根据目标与背景在光学、红外、无线电波等电磁波段的反射或辐射能量的强弱以及目标与背景外貌、目标运动状态等差异，即目标的暴露征候来工作的
4.侦察监视技术
（1）现代侦察系统的工作过程是目标的特征信息，直接或以波的形式（声波、电磁波等）通过介质（空气、海水、大地）向外传输，被侦察器材接受后，经过加工处理送信息显示记录设备，经分析、判读后，进而获取准确情报
（2）按侦察装备所在的空间地域，可分为地面（水面）侦察、水下侦察、航空侦察、航天侦察
（3）它采用的侦察设备有雷达、电子探测器、红外探测器、激光探测器、可见光探测器、水声探测器和地面传感器等
5.电子对抗电子对抗是指采用各种措施和行动，攻击、削弱、破坏对方电子设备（系统）的使用效能，保护己方电子设备（系统）正常发挥效能的各种措施和行动的统称电子对抗（电子侦察、干扰）主要作用是使敌无线电通信指挥系统失灵、雷达迷茫、火炮和导弹系统失控，为保卫自己和大量杀伤敌人的有生力量创造条件这对于在战争中夺取制海权、制空权甚至整个战争的主动权具有重要意义因此，它在现代战争中的地位越来越重要，成为军事电子技术中发展最快的领域之一
6.核武器、化学武器、生物武器技术（D核武器，又称原子核能武器它是利用核裂变或聚变反应，在瞬间释放巨大能量引起爆炸，对目标产生大规模杀伤和破坏作用的武器核武器通常是指由核弹头及其投掷工具组成的武器系统按核装置爆炸原理，可分为原子弹、氢弹和特殊性能核弹（包括中子弹、冲击波弹等），其中，原子弹为第一代核武器，氢弹、中子弹、冲击波弹为第二代核武器我国核战略的主要特点一是防御性，它是遏制和反对核战争的战略，是我国积极防御战略的重要组成部分二是威慑性，体现“不战而屈人之兵”的思想，迫使敌人对使用核武器有所顾忌，不敢轻易对我国发动核袭击三是报复性，即后发制人我们不首先使用核武器，也不谋求第一次打击，但保留对敌坚决还击的权利四是有限性我国一贯反对超级大国的核军备竞赛，因此，拥有核武器的数量是有限的，虽将继续发展，但也只保持有一定规模的报复力量五是有效性我国核力量虽然有限，但实施威慑和报复是有效的和可信的一旦实施反击，可危及敌国重大战略利益，使其遭到难以承受的损失和破坏
（2）生物武器是指利用生物战剂杀伤有生力量和毁坏植物的各种武器、器材目前国际上公认的生物战剂有30余种，区分为六类细菌、病毒、立克次体、衣原体、真菌和毒素等与传统武器相比，生物武器具有致病力强、传染性大、污染范围广、危害作用时间长、没有立即杀伤作用、传染途径多、不易侦察发现、受自然条件影响等特点3化学武器是利用化学毒剂的毒害作用杀伤、疲惫敌人有生力量，迟滞、困扰敌方军事行动的武器，它主要是指装填有化学毒剂的各种化学弹药和化学毒剂布洒器化学武器的主要特点有一是造价低廉有人计算过，杀伤1平方千米内的人员，使用枪炮等常规武器需要2000美元，使用核武器需要800美元，而使用化学武器只需600美元；二是化学武器原料来源方便，制造相对简单，只要具有一定的农药、石油化学工业基础，就能生产某些化学毒剂的原料或中间物甚至从市场上就能买到，不像原子弹那样需要特殊的材料和专门的技术；三是化学武器杀伤威力大，例如当代神经性毒剂维埃克斯，人员只要吸收几十微克即1毫克的百分之几就可致死；四是化学武器杀伤途径多而难于防护，必须使用专门服装和面具；五是化学武器虽杀伤威力大，但又不破坏物资装备
6.区块链技术借由密码学串接并保护内容的串连文字记录，是分布式数据存储、点对点传输、加密算法等计算机技术的新型应用模式，主要应用有数字货币（如比特币）（-）当前主要的新能源
1.核能核能是目前唯一现实的、可大规模代替化石燃料的能源，包括裂变能和聚变能核裂变核裂变能主要用于核电站发电，核裂变的主要燃料是铀核聚变目前人类已实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸
2.太阳能太阳辐射能的利用有间接利用和直接利用两种间接利用利用草木燃料、化石燃料、风力、水力、海洋热能等各种被固定的太阳辐射能中的能量直接利用直接利用太阳辐射的能量，主要是光一热转换、光一电转换、光一化学转换
3.生物质能太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量，如沼气利用形式包括直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径生物质能是唯一一种可再生的碳源
（三）新材料技术
1.石墨烯是目前世界上最薄、导热效果最好、强度最高，且韧性好、透光率高的材料，在传感器、晶体管、柔性显示屏、新能源电池、海水淡化、储氢材料、航空航天、感光元件、复合材料生物等领域都有广泛应用
2.超导材料某些物质在温度降到绝对零度附近时，它们的电阻率会突然减小到无法测量，这一现象叫做超导现象零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性，可应用于高压输电、磁悬浮列车
3.纳米材料纳米（nm）,即毫微米，是一种长度单位，相当于10-9米纳米科学是研究在1—100nm内，原子、分子和其他类型物质的运动和变化性质的学科
（四）空间技术
1.人造地球卫星通信卫星作为电讯中继站的卫星如“东方红”系列、“鑫诺”系列、“中星”系列、“亚太”系列等气象卫星摄取云层图和有关气象资料的卫星如“风云”系列导航卫星从卫星上连续发射无线电信号，为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星全球四大导航系统包括美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯全球卫星导航系统（GLONASS）、欧盟伽利略卫星导航系统（GALILEO）、中国北斗卫星导航系统（BDS）
2.中国运载火箭中国运载火箭主要以“长征”系列命名长征系列运载火箭是中华人民共和国自行研制的航天运载工具，从1965年开始研制1970年，“长征一号”运载火箭首次发射“东方红一号卫星成功
3.中国载人航天工程目前，神舟系列飞船均在酒泉卫星发射中心发射我国的载人空间站命名为“天宫”，货运飞船命名为“天舟”中国空间站是中国独立自主建造运营的载人空间站，由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个舱段构成天和核心舱是空间站的管理和控制中心，是发射入轨的第一个空间站舱段中国空间站已于2022年底全面建成，目前已转入应用与发展阶段
4.月球探测2004年，中国探月工程立项实施，确定了“绕、落、回”三步走战略规划绕探月工程一期的任务是实现环绕月球探测落探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察回探月工程三期的任务是实现月面自动采样返回，并开展月球样品地面分析研究2018年，“嫦娥四号”在西昌卫星发射中心发射成功，实现了人类探测器首次在月球背面复杂地形软着陆和建立地月数据中继通信，开启了人类月球探测新篇章2020年，“嫦娥五号”在文昌卫星发射中心发射成功，实现了中国首次月面自动采样返回
5.火星探测2020年7月23日，“天问一号”在文昌卫星发射中心由“长征五号遥四”运载火箭发射成功此次任务是“长征五号”系列运载火箭首次应用性发射，也是中国运载火箭首次执行地球一火星转移轨道发射任务2021年6月11日，在京举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图的揭幕仪式上，公布了由“祝融号”火星车拍摄的影像图
三、新一轮科技革命与产业革命
1.信息、生命、制造、能源、材料等前沿技术和颠覆性技术群体性突破，学科领域日益交叉融合
2.数字化智能化技术成为全球重大前沿技术和颠覆性技术突破的重要方向，《福布斯》2022年11月发布报告认为，人工智能、元宇宙、区块链、数字学生、基因编辑、量子技术、机器人等技术有望在2023年塑造世界面貌3,科学、技术与产业联系更加紧密，创新范式深刻调整，场景创新、数据驱动在新一轮科技革命和产业变革中的作用日益凸显
4.全球范围内科技竞争日趋激烈，科技创新生态发生重大变化主要发达国家纷纷强化重大前沿技术部署，极地和空天资源争夺加剧，国防技术研发应用受到青睐，全球前沿科技发展竞争激烈第二节科学技术与社会
一、科学技术的社会功能
1.科学技术的认知功能科学技术对人类战胜迷信、愚昧，提高认识能力，对文化教育的发展，对改变人的精神和道德面貌，都能起到促进作用，这些就是科学技术认知功能的体现
2.科学技术的生产力功能近代资本主义制度确立后，资产阶级依靠科学技术进步，使社会生产力得到前所未有的发展19世纪中叶，马克思作出了“生产力中也包括科学”、“社会劳动生产力，首先是科学的力量”的精辟论断，在历史上第一次揭示了科学技术的生产力功能
3.科学技术的社会变革功能马克思“把科学首先看成是历史的有力杠杆，看成是最高意义上的革命力量”，在历史上首次揭示了科学技术的社会变革功能
4.科学技术的生态调节功能科学技术的生态调节功能，就是在掌握自然规律、正确认识人类对自然过程干预不当所引起后果的基础上，有计划、有目的地调节和控制人类改造自然的活动，应用科学技术防止和消除有害后果，有效地、充分地、经济地利用自然资源，维持生态平衡，创造一个适合人类生存和可持续发展的自然环境
二、科学技术发展的社会条件
1.社会生产决定科学技术的发展物质生产是人类社会赖以存在和发展的基础，是决定其它社会活动的最基本的实践活动
2.社会制度制约科学技术的发展一定社会的政治和经济制度主要反映占统治地位的阶级的意志和利益在历史上，科学技术成果总是被当时的统治阶级所占有、掌握和利用，并为巩固一定的政治和经济制度服务
3.社会思想文化影响科学技术的发展社会思想文化主要是指哲学和宗教思想、伦理道德观念以及文化教育等这些社会因素对科学技术的发展往往起着相当重要的影响作用
三、科学技术成果及其运用第一颗原子弹1964年，中国第一颗原子弹爆炸成功钱三强被称为“中国原子弹之父”，邓稼先被称为“两弹之父”两弹元勋”第一颗氢弹1967年，中国第一颗氢弹爆炸成功于敏被称为“中国氢弹之父”第一颗人造卫星1970年，中国第一颗人造卫星，通信卫星“东方红一号”搭载“长征一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功孙家栋被称为“中国卫星之父”第一次载人航天2003年，中国首个载人航天飞船“神舟五号”发射成功杨利伟成为中国进入太空的第一人天宫一号2011年，中国第一个空间实验室“天宫一号”目标飞行器发射成功蛟龙号2012年，“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的中国载人深潜纪录辽宁舰2012年，中国第一艘航空母舰“辽宁舰”交付中国人民解放军海军悟空号2015年，“悟空号”发射成功，这是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星墨子号2016年，“墨子号”发射成功，这是世界第一颗量子科学实验卫星天宫二号2016年，“天宫二号”发射成功，这是继“天宫一号”后中国自主研发的第二个空间实验室，也是中国第一个真正意义上的空间实验室中国天眼2016年，500米口径球面射电望远镜FAST落成启用，位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝内的喀斯特洼坑，被誉为“中国天眼”，由天文学家南仁东于1994年提出构想，历时22年建成山东舰2019年，中国第一艘国产航空母舰“山东舰”交付中国人民解放军海军天问一号2020年7月23日，天问一号探测器成功发射2021年6月11日，由祝融号火星车拍摄的影像图公布，标志着中国首次火星探测任务取得圆满成功嫦娥五号2020年11月24日，我国成功发射探月工程嫦娥五号探测器嫦娥五号返回器于12月17日成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成祖冲之号2021年5月消息，中国科学技术大学潘建伟院士团队成功研制了目前国际上超导量子比特数量最多的量子计算原型机“祖冲之号”空间站时代2021年6月17日和10月16日，神舟十二号、神舟十三号载人飞船相继发射成功，顺利将航天员送入太空中国空间站有人长期驻留时代到来福建舰2022年6月17日，中国第一艘弹射型航空母舰“福建舰”舷号18交付中国人民解放军海军神舟十六号2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功，航天员是景海鹏、朱杨柱、桂海潮这是空间站应用与发展工程首个载人飞行任务第三节军事高科技
一、军事技术的演变
1.冷兵器时代弓箭3万年前非洲人发明了弓箭弩弓公元前200年，希腊人和迦太基人使用弹弩和巨大的弩弓作战公元前200年，中国人使用手提式弓弩万里长城中国古代的军事防御工事长城修筑的历史可上溯到西周时期，春秋战国时期，长城修筑进入第一个高潮秦灭六国统一天下后，秦始皇连接和修缮战国长城，始有万里长城之称明朝是最后一个大修长城的朝代
2.火器时代（D古代火器时期（火器出现到产业革命）火药我国在唐代就发明了火药，宋代加以改进，广泛应用于军事战争突火枪南宋时发明了“突火枪”，管形火器的出现，开创了人类作战史的新阶段
（2）近代火器时期（产业革命到第二次世界大战末）马克沁机枪1884年，美裔英国人马克沁发明全自动机枪坦克1916年，英国人制成第一批坦克，在法国北部桑河之役中使用飞机1903年，美国莱特兄弟驾驶自制的第一架动力飞机试飞成功，引起了军事家的注意美、英、法、德、意等国相继开始研制军用飞机航空母舰世界上第一艘航母是英国的“百眼巨人”号，从1917年开始，英国海军将建造中的客轮“卡吉林”号改装成世界上第一艘具有全通飞行甲板的航空母舰
3.核武器时代（第二次世界大战至今）原子弹1945年，美国向日本广岛投下第一颗原子弹，其爆炸力相当于2万吨TNT氢弹1952年，美国在西太平洋第一次试爆氢弹，该弹的爆炸力为1000万吨级注国际社会公开承认的五核国家分别是美国、俄罗斯、英国、法国、中国洲际导弹1957年，苏联发射第一枚洲际弹道导弹SS-6型，射程9600公里核潜艇1954年，世界上第一艘核潜艇是美国的“鹦鹉螺”号
二、高技术在军事领域的运用（-）基础性军事高技术
1.微电子技术微电子技术通俗地讲，就是使电子元器件及由它组成的电子设备微型化的技术；它是在晶体管技术的基础上发展起来的其核心是集成电路技术目前，衡量微电子技术发展水平高低的标志是集成度大小
2.光电子技术光电子技术是电子技术同光学技术相结合而形成的一门新型综合性技术它主要研究光波与物质中的电子相互作用及其能量相互转换
3.计算机技术计算机是由电子器件及相关设备和系统软件组成的自动计算系统计算机技术在军事领域的广泛应用，已经成为现代战争中战斗力的倍增器如，计算机辅助制定作战计划，精确引导和定位以及智能化武器系统等等随着计算机技术的发展，尤其是超级计算机的发展，计算机在武器系统中的应用还将会更加强烈
4.新材料技术目前，各国主攻的军用新型材料集中在高温材料、功能材料和复合材料高温材料是解决各种各样发动机制造的材料问题功能材料是指具有各种各样特殊功能的材料，比如电光材料、电声材料、隐身材料、“记忆合金”材料等复合材料是指把两种或两种以上不同性质的材料经过加工，复合形成一种材料，从而克服单一材料所存在的某些弱点，发挥各个组成材料各自优点，提高材料的综合性能
（二）应用性军事高技术
1.精确制导技术。
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