關(guān)鍵詞：四大發(fā)明；夢(mèng)溪筆談；現代物理學(xué)；儀器；控制論

    卞正崗
男，教授級高級工程師，多年從事工業(yè)自動(dòng)化儀表、集散系統和現場(chǎng)總線(xiàn)的研制及自動(dòng)化系統集成的工程實(shí)踐。

    2008年8、9月份是中國人民盛大的節日，人們正在從物質(zhì)和精神兩方面努力的準備著(zhù)，據說(shuō)單就博物館全國就新添了數百座，當然其內容包括了人文和科技兩方面，所以這將形成一次科技的大普及，現在我就從科技發(fā)展史方面博覽一下。

1 從四大發(fā)明談起

    （1）古代中國的科學(xué)技術(shù)成就及其對世界的影響是領(lǐng)先的，特別是四大發(fā)明是得到公認的。東漢時(shí)期蔡倫的造紙術(shù)因為其系官方的安排，所以明確有其發(fā)明人。重要的是它除在全國推廣外，也傳入了世界各地，如到八世紀從中亞傳到阿拉伯。阿拉伯人壟斷歐洲的紙市場(chǎng)四百年，直到公元1212年羅馬教廷征服了伊斯蘭教統治下的西班牙，造紙廠(chǎng)才在歐洲發(fā)展起來(lái)。漢朝（延續至唐朝）是我國古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)黃金時(shí)期。有學(xué)術(shù)價(jià)值的有《爾雅》、《勝之書(shū)》（及其后的《齊民要求》）農學(xué)和生物學(xué)著(zhù)作。張仲景的《傷寒雜病論》（后人分成《傷寒論》和《金要略》），其后有《水經(jīng)注》等水利學(xué)著(zhù)作。東漢張衡在天文觀(guān)測和天文儀器方面的著(zhù)作有《靈憲》、《渾天儀圖注》、《漏水轉運渾天儀記》，儀器除渾天儀外，還有地動(dòng)儀。這個(gè)時(shí)期我國數學(xué)發(fā)展也達到了很高的水平。魏晉時(shí)期（公元260年）劉徽的《九章算術(shù)注》、（《九章算術(shù)》為公元紀元前后的數學(xué)著(zhù)作，作者不詳。九章為：方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股，這被我國以后一千多年間作為數學(xué)教科書(shū)，而且傳至朝鮮、日本、印度、阿拉伯、歐洲。在國外，盈不足被稱(chēng)為中國算法），劉徽提出了超出原著(zhù)的新理論及創(chuàng )立了割圓術(shù)。其后南北朝時(shí)期祖沖之的《綴術(shù)》是唐朝數學(xué)課主要教材，但到宋朝失傳。

    漢唐時(shí)期中外的科學(xué)技術(shù)交流也是一個(gè)高潮。除去西域的絲綢之路外，以廣州為基地的對外貿易，也把中國的文明帶到了東南亞、印度和波斯灣。中國也學(xué)習了西方的科學(xué)技術(shù)、文化和宗教，但這個(gè)時(shí)期歐洲處于中世紀的黑暗時(shí)期。

    （2）宋朝是我國古代科技發(fā)展的第二個(gè)黃金時(shí)期，火藥、指南針、活字印刷術(shù)這三個(gè)發(fā)明都是在宋朝形成的，火藥沒(méi)有明確的發(fā)明者，但肯定是與我國歷古以來(lái)的煉丹家有關(guān)。13世紀我國火藥傳入阿拉伯，元朝與阿拉伯人作戰時(shí)就大量使用火藥武器。14世紀上半期，歐洲人在和阿拉伯人作戰以后，也有了火藥武器。指南針利用地磁作用，古稱(chēng)“司南”。具體記載見(jiàn)諸《夢(mèng)溪筆談》，書(shū)中指出磁偏角的存在。而后南宋曾三異在《因話(huà)錄》中談到“地螺”（羅盤(pán)）。11世紀指南針已應用在航海上，12世紀傳到阿拉伯而后傳到歐洲，但16世紀歐洲逐漸由水羅盤(pán)、旱羅盤(pán)發(fā)展成萬(wàn)向支架而超過(guò)中國。關(guān)于活字印刷術(shù)，我們從小就知道是平民畢升發(fā)明的。這信息也是源自《夢(mèng)溪筆談》。但一直同時(shí)流傳著(zhù)雕板印刷，直到元朝王禎（1298年）木活字工藝問(wèn)題解決了，才得到迅速發(fā)展。說(shuō)到活字印刷術(shù)，朝鮮的銅活字、鉛活字、法國人谷騰堡（1450年）的鉛活字印刷都受到我國的影響及不斷改進(jìn)而得到推廣。

    談到第二個(gè)黃金時(shí)期，不得不談到沈括。這個(gè)被科學(xué)史家李約瑟稱(chēng)為中國科學(xué)史坐標的《夢(mèng)溪筆談》的作者，北宋人，因其活動(dòng)與那時(shí)的海州、潤州有關(guān)，所以我特別關(guān)心。58歲時(shí)（元社五年，公元1090年），他在夢(mèng)溪園（今鎮江）開(kāi)始了八年的寫(xiě)作生涯，默默總結了一生的科技成果，寫(xiě)成了《夢(mèng)溪筆談》。該書(shū)共三十卷，分故事、辯證、樂(lè )律、象數、官政、權智、藝文、書(shū)畫(huà)、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、雜志、藥議等17目609條，其中200多條是屬于科學(xué)技術(shù)方面的。他第一個(gè)提出陽(yáng)歷與陰歷相結合，改造了渾天儀、制造浮漏和銅表（測試日影用的儀器），并寫(xiě)有《渾儀》、《浮漏》、《景表》三文；他發(fā)明了“隙積術(shù)”（高階等差級數求總和的算法）；他考察研究了延境內的石油儲藏和運用，最先使用“石油”這個(gè)名字，并預言“此物必大行于世”；他有陽(yáng)燧凹面鏡、凸面鏡、透光鏡及彩虹、海市蜃樓的研究成果等物理學(xué)方面的成果。更重要的是他這種晚年仍然壯心不已的精神應該是我們科技工作者的榜樣。

    我國在宋朝及以后的元朝是代數學(xué)發(fā)展的高潮時(shí)期，有秦九韶的《數書(shū)九章》、李冶的《測圓海鏡》和《益古演段》、楊輝的《詳解九章算法》和《楊輝算法》、朱世杰的《算學(xué)啟蒙》和《四元玉鑒》。其中《算學(xué)啟蒙》是一部代數引論，對日本影響很大，但在我國明朝起就失傳了。明末徐光啟與利瑪竇合作，于1607年翻譯了歐幾里德的《幾何原本》前六章，但我國幾何學(xué)亦未形成系統知識。

    （3）以后歷史上從15世紀后半期（明朝）開(kāi)始，西歐近代科學(xué)技術(shù)逐漸形成，我國科學(xué)技術(shù)逐漸落后。究其原因，正如申漳在《簡(jiǎn)明科學(xué)技術(shù)史話(huà)》中提出的封建制度阻礙科學(xué)技術(shù)發(fā)展的隱患發(fā)作了，這些隱患是壓制工商、僵化哲學(xué)、奴化教育、自滿(mǎn)保守。有意思的是他指出我國數學(xué)由于自滿(mǎn)保守，未吸取先進(jìn)的印度數字；而阿拉伯吸收了印度數字，廣泛流傳，后形成了現在的阿拉伯數字；我國與阿拉伯來(lái)往甚多，仍沒(méi)有吸取阿拉伯數學(xué)中的數字、符號、公式等；我國一直用語(yǔ)言文字表達的數學(xué)，由于艱深難懂，所以影響了使用、傳播和發(fā)展。

2 近代科學(xué)技術(shù)的形成

    （1）古希臘的科學(xué)技術(shù)是個(gè)黃金時(shí)期，經(jīng)過(guò)較長(cháng)的黑暗時(shí)期，但十字軍東征帶來(lái)了阿拉伯文明、大學(xué)教育的形成打下了發(fā)展的基礎。15世紀后半期至18世紀是近代科學(xué)技術(shù)的興起時(shí)期。

    哥倫布1492年發(fā)現新大陸及以后航?；顒?dòng)，使人們對地球有了新認識同時(shí)也為歐洲獲得了新財富；意大利文藝復興使資產(chǎn)階級登上歷史舞臺，科學(xué)得到解放，能在古希臘科學(xué)技術(shù)基礎上前進(jìn)，從德謨克利特原子論、歐幾里德幾何學(xué)、亞里士多德邏輯學(xué)、畢達哥拉斯數學(xué)和阿基米德力學(xué)中吸取營(yíng)養，而且繼承了實(shí)驗、觀(guān)察、數學(xué)表述和演繹等科學(xué)方法。這個(gè)時(shí)代的重要人物有達·芬奇、哥白尼、刻卜勒及奠定近代實(shí)驗物理學(xué)的伽利略。而后，科學(xué)中心轉移到英國，格雷山姆學(xué)院是最初的科學(xué)活動(dòng)中心。1660年成立了促進(jìn)物理數學(xué)實(shí)驗知識的學(xué)會(huì )，確定它是一個(gè)自籌經(jīng)費、官方批準的民間學(xué)術(shù)團體。弗蘭西斯·培根提出至今仍很流行的“知識就是力量”的口號。他提出了與以前演繹法不同的歸納法。他認為歸納、分析、比較、觀(guān)察和實(shí)驗室理性方法的主要條件，他重視科學(xué)的組織工作，提出“我自任搖鈴，來(lái)把其他有才能的人召喚到一起”。之后有笛卡爾，他是哲學(xué)家和數學(xué)家。他確定坐標系統，創(chuàng )立了解析幾何學(xué)，把物理學(xué)和幾何學(xué)、代數學(xué)以至天文學(xué)等統一協(xié)調起來(lái)，有了變數的概念，力學(xué)、運動(dòng)與數學(xué)聯(lián)系起來(lái)了，從而牛頓在此基礎上建立了微積分，所以笛卡爾是牛頓攀登科學(xué)高峰的人梯。

    牛頓是經(jīng)典的物理學(xué)大師。他除建立了微積分外，對光學(xué)也有三大貢獻，即發(fā)現白光是由各種顏色的光組成的、制成了第一架反射望遠鏡、發(fā)展了光的微粒說(shuō)。另外就是在力學(xué)方面的貢獻了，他發(fā)現了萬(wàn)有引力定律，建立了力學(xué)的運動(dòng)三定律，使之成為完整、嚴密、系統的學(xué)科，從哲學(xué)的角度提出了時(shí)、空概念。

    同一時(shí)代波義耳在化學(xué)上的貢獻，哈維和林耐在醫學(xué)上的貢獻及1590年詹森發(fā)明顯微鏡，都為以后的化學(xué)、醫學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展打下了基礎。

    （2）近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展時(shí)期，約從18世紀中起到19世紀末期，這與兩次工業(yè)革命有關(guān)。英國紡織機和瓦特蒸汽機的發(fā)明，這是第一次工業(yè)革命。法國繼英國之后成為科學(xué)發(fā)展中心，而后法國后來(lái)居上，在以電力的廣泛使用為標志的第二次工業(yè)革命中（19世紀70年代）成為科技發(fā)展中心（后來(lái)內燃機實(shí)現工業(yè)上的應用，也是由德國人奧托和狄塞爾完成）。

    這個(gè)時(shí)期各學(xué)科得到了很快發(fā)展。在實(shí)踐的基礎上，卡諾奠定了熱力學(xué)的基礎，后來(lái)發(fā)展成熱力學(xué)三定律，能量守恒和轉化定律成為了物理學(xué)的基礎。如果說(shuō)先有熱機而后有熱力學(xué)，而電學(xué)則相反。在富蘭克林、伽伏尼、伏特、安培、歐姆之后，法拉第（1791-1867年）則是研究電磁學(xué)的關(guān)鍵人物。1831年他經(jīng)過(guò)反復實(shí)驗證實(shí)了磁作用力變化的時(shí)候，另一個(gè)線(xiàn)圈中就有電流產(chǎn)生，這開(kāi)辟了電池之外大量產(chǎn)生電流的新道路。后來(lái)他還發(fā)現了磁光效應，播下了電、磁、光統一理論的種子。另一個(gè)人物就是麥克斯韋（1831-1879年），他把法拉第的工作上升到理論高度，如同牛頓在力學(xué)方面一樣，他建立了兩組定量描述電磁場(chǎng)作用規律的方程—麥克斯韋方程組，并且預言了電磁波的存在。麥克斯韋還研究過(guò)反饋系統中的離心調速器，并領(lǐng)導建立了世界上著(zhù)名的卡文迪許實(shí)驗室。之后赫茲用實(shí)驗證實(shí)了電磁波的存在。這些都為后來(lái)的發(fā)電機、無(wú)線(xiàn)電的產(chǎn)生打下了理論基礎。1866年西門(mén)子工程師發(fā)明了發(fā)電機，1896年馬可尼發(fā)明了無(wú)線(xiàn)電報。其他發(fā)明家還有愛(ài)迪生、貝爾等人。這里筆者用愛(ài)迪生的名言來(lái)激勵大家：“天才就是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水”。而這汗水不只是具體科學(xué)實(shí)驗，還包括了推廣應用、創(chuàng )辦企業(yè)、積累財富。

    此外還有化學(xué)中門(mén)德列耶夫的周期律、李比希的有機分子結構概念、他的學(xué)生凱庫勒推測出苯的分子結構、柏琴發(fā)現了合成燃料—苯胺紫（這給法國化學(xué)工業(yè)立下了大功）、諾貝爾的有機化合物炸藥等。諾貝爾按他遺囑設立生理學(xué)或醫學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、文學(xué)、和平五個(gè)獎項。于1901年起，每年12月10日頒發(fā)諾貝爾獎，這為現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用。

    其它就是達爾文的進(jìn)化論，已廣為人知，生物學(xué)中微生物學(xué)的巴斯德（1822-1895年）的“巴氏消毒法”也廣為人知，而他在學(xué)術(shù)上的成就就不那么為人熟知了。在細胞學(xué)說(shuō)的基礎上，他通過(guò)研究有機物酒石酸的旋光性，指出同樣的化學(xué)成分的物質(zhì)有不同的旋光性，是因為不同的分子結構，并利用發(fā)酵方法，通過(guò)細菌的選擇作用破壞消旋酒石酸中的右旋酒石酸，制得了純凈的酒石酸。正是有了這些理論基礎，才解決了法國葡萄酒存放時(shí)間長(cháng)變酸的難題，即把釀好的酒緩慢加溫至50℃殺死微生物，解決了酒變質(zhì)的問(wèn)題。進(jìn)而對微生物的研究，使醫學(xué)手術(shù)面貌改變，細菌病原說(shuō)、免疫學(xué)等得到發(fā)展。而這些也為生命科學(xué)在現代科學(xué)技術(shù)中的發(fā)展打下了基礎。

    這個(gè)時(shí)期天文學(xué)和地質(zhì)學(xué)也得到了發(fā)展，康德提出太陽(yáng)系起源的假說(shuō)，拉普拉斯對其進(jìn)行了發(fā)展，用力學(xué)原理和數學(xué)方法加以論證，著(zhù)有《宇宙體系論》一書(shū)。拉普拉斯也是一個(gè)數學(xué)家，用微分學(xué)注釋了牛頓的自然哲學(xué)的數學(xué)原理，發(fā)展了概率論。他的拉普拉斯變換至今仍廣為人知。同時(shí)代還有兩位數學(xué)家：創(chuàng )立了變分法的拉格朗日和創(chuàng )立了畫(huà)法幾何學(xué)和射影幾何學(xué)的蒙日。

    這個(gè)時(shí)期的能量守恒定律和轉化定律、細胞學(xué)說(shuō)和達爾文進(jìn)化論為三大發(fā)現，為唯物辯證法奠定了基礎。這時(shí)期已初步形成了在大學(xué)里研究基礎理論，應用研究以企業(yè)為主的格局。這個(gè)時(shí)期與下一個(gè)歷史時(shí)期保持著(zhù)連續性。

3 現代科學(xué)技術(shù)的形成

    （1）從19世紀末至整個(gè)20世紀為現代科學(xué)技術(shù)形成和發(fā)展的時(shí)期。這個(gè)時(shí)期科技的進(jìn)步是驚人的，而且科技真正形成了生產(chǎn)力。在經(jīng)歷了兩次世界大戰之后美國成了科學(xué)技術(shù)中心。美國工業(yè)是在引進(jìn)歐洲技術(shù)、人才和資金的基礎上發(fā)展起來(lái)的，同時(shí)利用歐洲的科技成果又發(fā)明了電報、電話(huà)、電燈和飛機等，加之美國1859年鉆成第一口油井之后，石油工業(yè)逐漸形成，帶動(dòng)了汽車(chē)、拖拉機、農業(yè)機械等工業(yè)迅速發(fā)展，也為石油化學(xué)工業(yè)打下了基礎，進(jìn)而使科學(xué)和人才教育又得到迅速發(fā)展，并從兩次世界大戰中得到了發(fā)展。

    （2）現代物理學(xué)的形成，始于倫琴發(fā)現x射線(xiàn)，在此基礎上湯姆生發(fā)現了電子，打開(kāi)了微觀(guān)世界之門(mén)，柏克勒爾發(fā)現鈾的放射性，相繼居里夫婦發(fā)現了放射性元素釙和鐳，居里夫人成了世界上第一個(gè)獲得諾貝爾獎的女人，而且是第一個(gè)兩次獲得該獎的科學(xué)家。居里夫人在付出了繁重而艱辛的勞動(dòng)的基礎上從瀝青鈾礦中首先提取出釙Polonium（為了紀念她的祖國波蘭Polonia而得名），她于1910年出版了《論放射性》一書(shū)。

    盧瑟福是研究原子結構方面的主要科學(xué)家，1899年發(fā)現α射線(xiàn)，β射線(xiàn)、γ射線(xiàn)，由于他的團隊的努力得出了原子核的概念。他是杰出的科研組織者，他的團隊中出現了不少杰出的科學(xué)家，有下面即將介紹的波爾，有發(fā)明質(zhì)譜儀（測定被測樣品離子的質(zhì)荷比）的阿斯頓（1922年獲得諾貝爾化學(xué)獎）。他們對基本粒子的研究，以至后來(lái)加速器、夸克模型及現代形成的高能物理，都沿著(zhù)團隊精神在不斷深入，到20世紀70年代基本粒子已經(jīng)有300多種了，而且現在還在發(fā)展中。這中間楊振寧、李政道因提出在弱相互作用中宇稱(chēng)不守恒定律（吳健雄進(jìn)行實(shí)驗檢驗）而獲得1957年諾貝爾物理獎。丁肇中和里希特因發(fā)現四種夸克模型預言的粒J／ψ粒子而獲得1976年諾貝爾物理獎。

    現代物理學(xué)愛(ài)因斯坦占據著(zhù)重要的位置，他推翻了牛頓的絕對時(shí)空觀(guān)。1905年他發(fā)表了狹義相對論的論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》，1915年創(chuàng )立了廣義相對論，所幸當運動(dòng)速度遠比光速低的時(shí)候，狹義相對論的結論和牛頓力學(xué)沒(méi)有什么區別。而在高能物理的同步加速器，射電望遠鏡觀(guān)察天體等方面相對論就顯示了作用。愛(ài)因斯坦的科學(xué)道路使人們對科學(xué)創(chuàng )造中的直覺(jué)作用或中國人說(shuō)的靈感等有了一定的認識。在普朗克量子論的基礎上，愛(ài)因斯坦解釋了光電效應，發(fā)展了光的微粒說(shuō)。波爾是量子力學(xué)形成中的一個(gè)重要人物，形成了新的原子結構—玻爾模型。他的團隊—哥本哈根的理論物理研究所成了量子力學(xué)的一個(gè)大本營(yíng)。他有一句銘言：“我不怕在年輕人面前暴露自己的愚蠢”。量子力學(xué)在1925年前后形成高潮，它統一了波動(dòng)說(shuō)和微粒說(shuō)，建立了描述微觀(guān)粒子運動(dòng)的新的數學(xué)方法和體系，它的深遠影響如在原子物理和原子能技術(shù)、固體物理和半導體集成電路技術(shù)、通信技術(shù)等方面，已經(jīng)為人們所知，另外就是量子化學(xué)，及應用量子力學(xué)來(lái)研究化學(xué)的化合和分離作用方面，還剛剛開(kāi)始為人們重視。

    （3）現代科學(xué)技術(shù)中天文、航空航天、原子能、電子學(xué)、計算機技術(shù)、化學(xué)、生物學(xué)進(jìn)步很大。與我們儀器儀表行業(yè)關(guān)系較大的現代化學(xué)中分析技術(shù)的色譜法（色層分析法），在1901年高貝爾斯法和在1903年茨維特已經(jīng)發(fā)現了，并未引起人們注意。1931年庫恩用纖維狀氧化鋁和碳酸鈣做吸附劑，把結晶狀胡蘿卜素分成兩種同分異構體，人們稱(chēng)這為吸附層析法，引起了人們注意。以后又發(fā)展了分配層析法、氣相色層分析法等，人們把利用不同組分在色層柱（色譜柱）中的擴散速度不同而把不同組分物質(zhì)分開(kāi)的分析法，統稱(chēng)為色譜法。由于1944年已經(jīng)能測定20多種氨基酸在18種溶劑里的紙上相對移動(dòng)速度（紙上層析法）、1950年后已經(jīng)能分析出石化產(chǎn)品中的甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、丁烯等氣體成分（氣相色譜），所以對生物化學(xué)和石油化工的發(fā)展起了很大的作用?，F在分析儀器除上面已說(shuō)到的質(zhì)譜法、色譜法外，還有光譜法、核磁共振、x射線(xiàn)熒光光譜、電子能譜分析、拉曼光譜法及多種聯(lián)用技術(shù)，這是科學(xué)技術(shù)發(fā)展中不可或缺的一部分。

    下面把與21世紀關(guān)系很大的現代生物學(xué)敘述一下，兼提控制論等三論。孟德?tīng)栐?900年前30年發(fā)表了遺傳學(xué)定律，未引起人們重視。而30年后荷蘭的法弗里斯、德國的科倫斯、奧地利的切馬克在各自文章中都提到了這位奧地利的孟德?tīng)柕陌l(fā)現，從而揭開(kāi)了現代遺傳學(xué)的序幕。孟德?tīng)柕耐愣闺s交試驗，在數學(xué)統計基礎上提出遺傳因子的分離定律和自由組合定律，而后摩爾根對果蠅的研究在遺傳因子（后來(lái)稱(chēng)為基因）和染色體的關(guān)系方面取得突破性進(jìn)展。他建立了實(shí)驗室，形成了團隊，為雜交育種、醫學(xué)防治遺傳性疾病及分子生物學(xué)開(kāi)辟了道路。分子生物學(xué)從細胞到生物大分子特別是蛋白質(zhì)、核酸在20世紀初已為人們所知。我國1958年開(kāi)始合成胰島素，1965年為世界上首次合成結晶牛胰島素。而后人們對胃蛋白酶、脫氧核糖核酸（DNA）加以研究，最終發(fā)現DNA中具有全部遺傳功能。物理學(xué)進(jìn)入生物學(xué)領(lǐng)域，這里出現了德國的德?tīng)柌剪斂耍ú枌W(xué)生），稱(chēng)為遺傳學(xué)研究中的“信息學(xué)派”。這里不能忘記控制論的創(chuàng )始人維納1948年發(fā)表的《控制論或關(guān)于動(dòng)物和機器中控制和通訊的科學(xué)》。他把對生物系統的研究和機器系統的研究聯(lián)系起來(lái)，而且用了信息、反饋的概念，提出了數學(xué)的關(guān)系，在控制論、信息論、系統論（包括錢(qián)學(xué)森的《工程控制論》）三論的幫助下，這無(wú)疑為量子力學(xué)學(xué)者和現代生物學(xué)家揭開(kāi)DNA之謎起到積極的作用。故有人把控制論、相對論和量子力學(xué)稱(chēng)為20世紀的三大科學(xué)成果。而維納自己認為“作為一個(gè)數學(xué)家和一個(gè)自動(dòng)控制學(xué)家的分界線(xiàn)，應當是1935年在中國的時(shí)候”（這時(shí)他在清華大學(xué)任教，科研合作者有李郁榮教授）。由于揭開(kāi)了DNA雙螺旋結構的秘密，分子生物學(xué)成為最有希望的學(xué)科之一。從1957年到1976年中，諾貝爾獎金化學(xué)獎中1/3、醫學(xué)或生理學(xué)獎1/2的得獎?wù)叨际欠肿由飳W(xué)家。作為自動(dòng)控制的學(xué)者應該看到：通過(guò)分子生物學(xué)研究感覺(jué)、記憶、學(xué)習、思維等高級神經(jīng)活動(dòng)，正在推動(dòng)著(zhù)控制論的發(fā)展，從而將使計算機技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)得到新的發(fā)展。而化學(xué)與生物學(xué)的交匯，產(chǎn)生了更多的成果，有機化學(xué)家和生物化學(xué)家合作已經(jīng)有了研究具有生命復雜性的分子體系的能力，所以有了合成胰島素等生物大分子、生物催化劑（生物酶）、化學(xué)遺傳學(xué)的化學(xué)生物學(xué)等成果，由于生物學(xué)信息的爆炸，將會(huì )使化學(xué)家和物理學(xué)家一樣大有用武之地。

    第三次工業(yè)革命是什么，現在還不能下定論，但電子技術(shù)、信息技術(shù)和生物工程都在其中。

    美國在工業(yè)化過(guò)程中逐漸打下了基礎，教育和技術(shù)上去了，而后形成了世界科學(xué)發(fā)展中心，這是值得我們借鑒的。

4 中國現代科學(xué)技術(shù)形成初探

    （1）中國19世紀中葉之后，逐漸淪為半封建半殖民地社會(huì )，但是求索現代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展之路一直在進(jìn)行當中。

    首先是在中西方交流初期西方傳教士功不可沒(méi)，除前面說(shuō)到的利瑪竇外，還有湯若望，南懷仁、白晉以及以后更多的傳教士，使中國知道世界上還有蓬勃發(fā)展中的科學(xué)技術(shù)；而后是李鴻章辦洋務(wù)，軍事工業(yè)從上海三所洋炮局發(fā)展到與曾國藩聯(lián)合設立江南制造總局，繼而建立了煉鋼廠(chǎng)，栗色火藥廠(chǎng)等，而后，逐漸籌辦了民用企業(yè)，如輪船招商局、開(kāi)平礦務(wù)局、電報總局，開(kāi)始設立學(xué)堂，派遣留學(xué)生出國考察學(xué)習等；留學(xué)生在中國現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中起了重要作用，1871年開(kāi)始選派幼童去美國書(shū)院學(xué)習軍政、船政、步算、制造等學(xué)科，這些人中回國的有詹天佑、劉冠雄等人，還有福州船政局選派的嚴復、劉步蟾、林永升等人，而后曾國藩和李鴻章在清廷批準下，又不斷派學(xué)生出洋深造，以后在不同歷史時(shí)期從未中斷。

    早期留學(xué)生嚴復是在學(xué)術(shù)上起到重要作用的人物，他在福州船政學(xué)堂學(xué)習五年，1872年畢業(yè)，1877-1879年在英國留學(xué)，回國后在北洋水師學(xué)堂工作20年。他是個(gè)翻譯家、思想家。他翻譯的《天演論》主要介紹赫胥黎的思想，一時(shí)間中國興起了“看新書(shū)”的風(fēng)潮。

    另一位就是蔡元培，1917年-1927年他任北大校長(cháng)，推動(dòng)了“五四運動(dòng)”，使得德、賽二“先生”，即民生、科學(xué)深入人心。1927年4月他提議創(chuàng )建中央研究院，1928年正式成立，他任第一任院長(cháng)。這期間科學(xué)技術(shù)的雜志和學(xué)會(huì )或企業(yè)研究機構也陸續成立，出名的有中國地學(xué)會(huì )、中華醫學(xué)會(huì )、中華工程師學(xué)會(huì )、化學(xué)工業(yè)研究室。侯德榜發(fā)明了侯氏制堿法為世界領(lǐng)先水平。當時(shí)達到世界知名的還有華羅庚，李四光、錢(qián)學(xué)森等多位學(xué)者。到1949年中國已有205所大學(xué)（其中40所有科研能力）、40個(gè)學(xué)術(shù)團體、中央研究院和北平研究院有20個(gè)研究所（其中大約有700名從事自然科學(xué)的科學(xué)家），1949年11月中國科學(xué)院成立。

    （2）新中國建國初期20世紀50年代從國外留學(xué)回國的科學(xué)家和科技人才，為開(kāi)展世界科學(xué)技術(shù)前沿領(lǐng)域的科研工作起到了重要作用，同時(shí)我國有計劃的培養了大批科技人才，還出現了陳景潤、袁隆平等世界知名科學(xué)家。
1956年制定了12年科學(xué)發(fā)展規劃，其中有分子生物、核物理、高能物理、高分子化學(xué)、半導體物理、計算機、自動(dòng)化、生態(tài)環(huán)境、空間技術(shù)等。最重要的就是“兩彈一星”這個(gè)宏偉工程。近年報告文學(xué)小說(shuō)性質(zhì)的《59.6秘史》公諸于世，其中就談到我們儀器儀表行業(yè)熟知的汪德昭、王大珩等人，從中可以看出我國已經(jīng)有了一個(gè)具有中國特色的社會(huì )主義國家發(fā)展科學(xué)技術(shù)的成熟經(jīng)驗，這對于我國今后科學(xué)技術(shù)水平的提高非常重要?？茖W(xué)技術(shù)落后就要被動(dòng)挨打，中國人已有了刻骨銘心的體會(huì )；而在實(shí)行市場(chǎng)經(jīng)濟、全球經(jīng)濟一體化中，科技進(jìn)步的甜頭，大家也已嘗到。今后科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)之間相互作用和轉化將更快，而三者都與資金、人才、信息有關(guān)，應該讓資金流、人才流、信息流更優(yōu)化，才能使中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展更快。

5 結束語(yǔ)

    （1）學(xué)習科學(xué)技術(shù)史與奧運有關(guān)的是人們的思想感情，國人要克服民族自卑感，增強民族自豪感，避免民族優(yōu)越感，歡迎客人們的到來(lái)，構筑和諧的環(huán)境。

    （2）要用奧運精神來(lái)推動(dòng)各項工作，包括科技工作，奧運精神中更高更快更強及重在參與正是我們科技工作所需要的。

    （3）奧運得金牌，發(fā)布金牌榜這是團隊精神與發(fā)揮個(gè)人作用相結合的典范，科學(xué)技術(shù)工作也應如此，我們團隊精神要發(fā)揮，科技界多出金牌的人物（學(xué)科帶頭人）更是重要。

    （4）科學(xué)史的研究特別是中國科學(xué)史的研究是日久天長(cháng)的事，50年代清華大學(xué)副校長(cháng)劉仙洲帶領(lǐng)一批人研究中國古代科技可以借鑒。在此基礎上還要研究出科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力等規律、各學(xué)科的形成及相互之間的關(guān)系、確定各時(shí)期的帶頭學(xué)科、新舊知識更替規律（知識廢舊率）等，以便于科學(xué)管理。

    （5）關(guān)于科普，這與國民教育、素質(zhì)教育、人才培養關(guān)系很密切，這要整個(gè)科技界齊動(dòng)手才好。法拉第70歲時(shí)仍給青少年作科普講座； 愛(ài)因斯坦少年時(shí)代從一部科學(xué)通俗讀物中知道了整個(gè)自然科學(xué)領(lǐng)域中的主要成果和方法，這對年輕人成長(cháng)來(lái)說(shuō)是多么重要。這些生動(dòng)的例子很值得我們思考。傳播科學(xué)知識、培養人們的科學(xué)世界觀(guān)，同樣離不開(kāi)科普。

    最后以一個(gè)故事作為結束：現代奧運會(huì )第一塊金牌的獲得者康若利的故事。他是一名哈佛大學(xué)的學(xué)生，要求去雅典參加首屆現代奧林匹克運動(dòng)會(huì )。校方不批準，他申請退學(xué)也不批準。他下定決心，如期參加了奧運會(huì )。說(shuō)來(lái)也巧，他參加的三級跳遠是第一項比賽，而且他得了冠軍，拿到了現代奧運會(huì )的第一塊金牌。他回國后，哈佛大學(xué)校方竟然對他宣布開(kāi)除學(xué)籍。而這事一直到康若利80歲時(shí)，哈佛大學(xué)才為他“平反”， 宣布他為哈佛大學(xué)博士。這是一段真實(shí)的歷史！