第一节 现代科学技术发展的基本特点

20世纪以来，特别是20世纪中叶之后，科学技术发展之快，规模之大，作用之广，影响之深，达到了历史上前所未有的程度。发轫于20世纪中叶的新科技革命及其带来的科学技术的重大发明和广泛应用，已经成为推动人类文明进步的革命力量。21世纪，世界新科技革命发展的势头更加迅猛，其中孕育着新的重大突破，并且形成了以往科学技术所不曾具有的新特点。这表明，人类表现自然界信息的方法、手段在快速增加，而表现自然界信息的速度也在不断加快。具体说来，现代科学技术发展的特点表现在以下几个方面。

一 现代科技发展呈指数增长趋势

与以往科学技术发展模式不同，现代科学技术的发展已明显地呈现出指数增长的趋势，其具体表现如下。

（一）科技创造发明的数量剧增

据统计，第二次世界大战以来，科学新发现、技术新发明的数量比过去两千年的总和还要多。现代物理学中90%的知识是1950年以后取得的。现在全世界发表科技论文的数量每隔一年半就增加1倍。人类的科技知识，在19世纪每50年增加1倍，在20世纪中叶每10年增加1倍，当前则每3～5年增加1倍。现在全世界每年批准的专利数量达120余万件。当今学科总数已达到6000多门。

（二）技术发明的更新换代加快

自1945年研制出第一台电子计算机以来，其经历了电子管、半导体、集成电路、大规模和超大规模集成电路几代的发展，性能提高了100多万倍。当前，超级计算机最快运算速度已达到每秒300多亿次。人们现在又开始研制光学计算机，其信息处理速度将比电子信息处理速度快1000多倍，甚至可能达到1万倍。

（三）科学技术知识的半衰期缩短

当今时代，科学技术知识的更新速度也在加快。比如，作为当今时代的工程师，其知识的半衰期是5年，即5年内有一半知识已过时。今天，一个工程师所掌握知识的90%与计算机的最新发展有关。美国国立卫生研究院的计算机储存资料每5年增加85%。在这种情况下，职业培训已经成为一种终身教育，培训费用也在逐年加大。现在，科研队伍不断扩大，美国每10年翻一番，西欧发达国家每15年翻一番，全世界的科学家和工程师人数已达5000多万人。

（四）科研经费投入猛增

第二次世界大战之后，所有经济发达国家的科研经费都以指数增长。全世界用于科研的经费，现在已达每年4000多亿美元，20世纪60年代末比20世纪初增长了400倍。发达国家的研究与发展经费通常约占国民生产总值的2.5% ～3%。自1972年以来，德国经济界每年用于研究和发展的经费增加10%，以保持和赢得经济上的竞争力。各国企业界也加大了科技投入的力度。新发现和新发明在应用中所创造的价值要超过科研费用的10倍以上。

二 现代科技发展正在经历革命性变革

第二次世界大战以来，科学技术有了迅猛的发展，不仅在量的增长上进入一个新的阶段，而且在质的飞跃上也经历了深刻的革命性变革，几乎每隔10年便进入一个新的发展阶段。

（一）革命性的6个10年

自1945年以来的每个10年里，都有相应的技术创新，并以此为标志，象征人类进入了一个新的历史阶段，如表2-1所示。

（二）未来的前景和问题

有人预言，在21世纪，人类将建立核聚变反应堆，开发出“最终能源”；纳米技术将成为下一个10年的核心技术，并将引发一场新的产业革命；人类将逼近各种“极限”，超脱“尘寰世界”，进入一个超高温、超低温、超真空、超导、超强磁场、彻底失重的奇妙无比的“超级”境界。

当今时代的宇宙空间技术和海洋开发技术的进展，预示着人类将于21世纪进入宇宙工艺学和宇宙工厂的时代，并将无限地开拓人类生产和经济活动的新领域。“人工智能”的开发和遗传工程的研究，在21世纪的最初二三十年，就会取得累累硕果。

当然，科学技术的飞速发展像一把双刃剑，一方面为人类的幸福提供了前所未有的无限能力；另一方面也使人类掌握了可以毁灭地球上一切生命的能力。这就使人类在进入21世纪之际也不无忧虑和担心。解决这一问题，单靠自然科学和技术是远远不够的，需要依靠社会科学和人文科学的发展。

三 现代科技在向综合化方向发展

19世纪中叶以前，科学与技术是分离的。在现代，科学与技术的关系已密不可分。

（一）界限越来越模糊

现代的技术完全是建立在科学理论的基础之上，现代科学也装备了复杂的技术设施。科学的技术化、技术的科学化，乃是现代科学技术的鲜明特点。越是新技术，包含的科学知识越密集，像空间技术、电子计算机技术等当代高技术，人们常常称之为空间科学技术、电子计算机科学技术等高科技。现代的科学，其每一进步与发展，也越来越依赖新的复杂技术装备的支持。在今天，科学与技术之间的界限变得越来越模糊不清。

（二）融合化趋势明显

现代各种技术的交叉渗透，往往融合出一系列的新技术，重大的尖端技术或高技术都具有多个领域技术相互融合的性质。当今时代，是不同领域科技创造性融合的时代，从而导致了新的跨学科研究领域的出现。现代技术的融合化趋势，使各种高新技术都具有组合技术的性质，并向着大型化、复杂化方向发展，同时实现着从硬件技术向软件技术、从有形产品开发向无形产品开发、从偏重硬件发展路线向注重整体发展路线的观念转变。

（三）综合性课题领先

当代高科技研究课题大都带有多学科的特点，组织多学科的联合攻关是高科技研究取得突破性进展的主要形式。当代科技研究课题要求学科配套、同步前进、整体突破，从而呈现出综合性课题领先而不是学科领先的新趋势。综合性课题的解决带动了一系列学科的发展，促进了机电一体化、光电一体化和各行各业的多媒体化，加速了技术朝节省劳动力、资源和能源的集约化方向发展，并引起了科研、教育和生产体制的革命性变革。

四 现代科技发展渗透着人文精神

当今人类面临着的一系列亟待解决的问题所具有的高度综合性质，决定了当代科学技术与人文社会科学的结合，换言之，现代科学技术越来越渗透着人文精神。

（一）时代发展的需要

当今时代，任何重大的科技问题、经济问题、环境问题、社会发展问题等，无不具有高度的综合性，是仅靠自然科学、技术科学所解决不了的，只有把自然科学、技术科学和人文社会科学结合成为一个创造性的综合体，才有可能着手处理这类问题。

比如，当代环境问题，它的解决已超出了国家的范围，也超出了自然科学和技术科学本身能力的范围。因为环境问题涉及经济增长的方向和目的，也引发了对科学技术的价值定向问题，所以需要综合运用各门自然科学、各种技术手段和人文社会科学的知识去研究解决。

（二）认识深化的需要

当代人类对客观过程的认识在深化，其具体表现是：从绝对走向相对，从单义性走向多义性，从精确走向模糊，从因果性走向偶然性，从确定走向不确定，从可逆性走向不可逆性，从分析方法走向系统方法，从定域论走向场论，从时空分离走向时空统一。所有这一切，都涉及理论和思维方式的革命性变革，只有人文社会科学的价值、伦理观念和理论在科学技术中的广泛应用，才能促进人类对这些客观过程认识的深化。当代富有创造性的理论成果正是出现在各门自然科学、技术科学和人文社会科学相互交汇之处。

自然科学、技术科学和人文社会科学的相互渗透与结合，有助于解决具有高度综合和跨学科性质的重大研究课题，可以显著地提高这类课题的社会经济作用，并可开辟新的科研领域，保证研究成果具有广泛的应用性。

上面有关现代科学技术发展的基本特点，将促使新科技革命获得多方面的重大突破。信息科技将进一步成为推动经济增长和知识传播应用进程的重要引擎，生命科学和生物技术将进一步对改善和提高人类生活质量发挥关键作用，能源科技将进一步为化解世界性能源和环境问题开辟途径，纳米科技将进一步带来深刻的技术变革，空间科技将进一步促进人类对太空资源的开发和利用，基础研究的重大突破将进一步为人类认知客观规律、推动技术和经济发展展现新的前景。