科学技术的发展史精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇科学技术的发展史，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】计算机技术 信息化 发展趋势

一、计算机科学与技术的历史步伐

已去的20 世纪，是计算机飞速发展的一个时期。世界上第一台电子计算机“ENIAC”诞生于1946年，至此计算机的发展才不过60年的光阴。现代计算机体系结构的形成及其技术实现的有关发明，主要归功于两位数学家，与四位物理学家，由于他们的不懈努力奠定了计算机科学与技术发展的基石。

英国数学家布里顿.艾伦.图灵和美国数学家冯.诺依曼在计算机体系结构方面做出了巨大的贡献。1935 年到1936年间由图灵设计的抽象计算机“图灵机”成为计算机发展历史中的里程碑，因此，图灵被人们公认为计算机科学之父。冯.诺依曼在1945年总结了ENIAC计算机的优缺点， 提出了基于存储程序的通用电子计算机EDVAC逻辑设计方案，1952年成功设计建造，它在体系结构设计中实现了数字化的计算过程、存储程序控制并按电子学原理工作，这三点奠定了现代计算机体系结构的基础，因此，人们又把现代计算机称之为“冯.诺依曼计算机”。

1947美国贝尔实验室的物理学家威廉.肖克莱、约翰.巴丁和沃尔特.布莱顿共同发明了晶体管，他们一起成为了晶体管之父。11年之后，美国物理学家杰克.基尔比研制出第一块集成电路（IC），从此，以晶体管为基础的芯片按照摩尔预言的速度发展，带来了今天计算机的普及，基尔也成为了电子学革命之父。

大规模集成电路的发展和微处理器的出现，其直接成果就是带来了计算机的高性能和快速小型化，1971年，世界上第一款微处理器—Intel4004问世，1978年，英特尔公司开发出了8086，首次用于IBM PC机中，电脑走入家庭。一个全新的概念“个人电脑（PC）”取代了“微电脑”的概念，

二、计算机科学与技术得到发展的原因

（一）日新月异的时代需求

起初对计算机的时代需求为“二战”时期，有着对各种信息进行处理加工的欲求，这样促使进算计的研发运用。随后信息化时代的快速发展，计算机的运算速度也在不断的提高，存储功能不断强大，使其在教育、经济等领域迅速发展普及。市场激烈的竞争之下，计算机要顺应社会需求，不断的研发变化着，无形的竞争很大程度上促进了计算机科学技术的发展进步。

（二）稳定的选择机制基于计算机技术

对于相互竞争的技术价值做出一个共识性判断之前需要一段时间，这种不确定因素可能最后影响选择机制。大多数，同时发挥作用的围绕计算机技术的若干选择判据和机制及其影响要素，选择的环境常常是非常敏锐和稳定的，这是计算机技术迅速发展的一个重要原因。

在实践中，最强的技术性创新，把经济之间的激烈竞争转化为了技术性的较量。其计算机的发展在工程学科和应用学科也给我们许多启发。这使计算机的选择机制判断更加稳定明显，这样就更容易解决计算机在生产生活的运用中所存在的各种问题。同时，计算机选择机制的发展与计算机的发展是一种双向促进的关系，一种技术的发展可以促进另一种技术的进步。

（三）科学技术的发展离不开计算机技术的支持

新一代的技术与其他领域结合，又为了满足其需求不断的研发更新，慢慢计算机技术成为生活生产中的重要工具，并成为其他行业生产中重要的工具，直接与间接的促进了各个行业科学技术的发展，最终提高了社会的经济水平。

三、计算机科学与技术的发展趋势

计算机的具体发展趋势主要分为两大部分：

（一）智能化

智能化计算机是指设计结构独特并采用平行的处理技术，对计算机中的多个数据及多种指令可进行同时处理和分析的一种超级计算机。超级计算机相对于普通的计算机来说有着更高的运算速度。这些更智能化的计算机跟接近与人类大脑的性能，可以为人们生活和工作提供方便。更可以在某些高端行业，帮忙处理大量繁杂数据，提高工作效率，节省时间与成本。这也就是计算机发展的趋势是更人性化，更智能化。

（二）新型计算机

计算机的发展是基于硅芯片技术的不断更新，但由于需求的不断加强，硅芯片的研发潜力已近极限。所以很多新型计算机就成为了计算机技术的发展趋势。

（1）纳米计算机。计算机技术与纳米技术相结合，便有了纳米计算机。纳米元件与电子元件相比，其体积较小，质地优良且导电性能较高，完全可以取代传统的硅芯片。纳米技术兴起于20世纪80年代初，纳米作为一种计量单位，它的目标是使人类可以自由的操作原子。使用纳米级芯片组成的纳米计算机的能耗非常小，几乎可以忽略不计，性能上远远高于现有的计算机，所以纳米计算会是计算机技术的发展趋势之一。

（2）量子计算机。量子力学的原理来对大量数据进行运算以及存储和分析处理的源自可逆计算机的一种物理装置，而量子计算机就是基于这个。量子效应是量子计算机研发的基础，这种计算机中，开与关的状态是通过激光脉冲来改变一种链状分子聚合物的特性来决定的。由于量子的叠加效应，与传统计算机对比而言，量子计算机存储的数据量要大得多，还有就是，其运算速度是传统计算机的十亿倍。除了其存储性能及运算速度方面的优势外，其在安全性及安保体系等方面的优良性能也远远高于传统计算机。这也成为了计算机发展的另一趋势。

（3）光子计算机。光子计算机是利用光子进行计算，用光子代替传统的计算机通过电子进行数据计算、传输和储存。并把传统计算机的导线互联转变成了光互联。传统的计算机硬件结构复杂，多数为电子硬件，而光子计算机则为光子硬件，并为光运算，不同的数据是由光的不同波长表现出来的，对于复杂的任务可以进行快速处理。成为新型计算机一员。

四、总结

以上为对计算机科学与技术发展趋势的探究，从其发展趋势到发展其必要原因到未来计算机从智能化到新型化的发展态势的必然进行了探究阐述。

篇2

关键词：电气工程技术；电气学科；发展史

中图分类号：F407文献标识码： A

一、电气工程技术的发展史

电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。

（1）库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

（2）“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开辟了电学研究的新领域。

（3）奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律，从而奠定了电动力学的基础。

（4）法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人，并归纳出产生感应电流的五种情况：一是变化着的电流；二是变化着的磁场；三是运动的稳定电流；四是运动的磁场；五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能，至今，发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。

（5）麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果，用数学方程式表示电磁场，建立了完整的电磁理论体系，揭示了光、电、磁本质上的统一，并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。

任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献，本文不在一一类举。

电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。

2.电工技术的初期发展

人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。

（1）直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机――蒸汽动力永磁发电机；1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机；1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机；1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机，结构可靠，电流稳定，输出功率大，被各国广泛采用作为照明灯电源。

（2）远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡，他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂，装有6台直流发电机，通过电缆输送照明用电，不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站，形成了电力工业体系的雏形。

（3）交流发电机电荷电动机的诞生。1876～1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年，英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年，美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统，并创建了交流配电网。1883年，美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机，5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年，德国安装了世界上第一台三相交流发电机，并建成了第一条三相交流输电线路。自此，三相异步电动机得到了广泛应用，电能逐步取代了蒸汽成为动力源，电力工业得到了迅速发展。

3.电工理论的建立

（1）电路理论的建立。关于电路的早期研究有：1778年伏特提出了电容的概念，给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU；1826年欧姆发表了欧姆定律；1831年法拉第提出了电磁感应定律；1832年亨利提出了磁通量计算公式。

1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律：电流定律（任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零）；电压定律（任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零）。这两个定律发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析的基础。

1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程，并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论，并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系，奠定了动态电路分析的基础。1855年，汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。

1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法――“相量法”，其实用、易懂，至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。

其间，赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。

（2）电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年，福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理，建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。

1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法，并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路，从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下，器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。

4.新技术革命对电气工程技术的推动

20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。

（1）计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来，经过几十年的发展，计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化，人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管，不仅体积巨大，而且耗电量惊人。1959年～1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管，大大提高了运算速度，减少了耗电量，减小了体积，运用在了军事和科研领域。1964年～1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管，不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本，计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路，实现了计算机网络化，计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展，形成了计算机管理生产系统，提高了生产效率和产品质量。

（2）电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展，人类社会生活也由此发生了巨大变革，人类从此进入信息时代。

1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星，突破了大气层对无线电波的屏蔽，实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用，现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。

电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理：一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现，特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步，科技是第一生产力，创新是社会发展的推动力。

五、电气学科的形成与发展

按我国高等教育学科划分，电气信息学科类属工学门类（门类编号08），其下设五个一级学科：电气工程（一级学科编号0808）、电子科学与技术（0809）、信息与通信工程（0810）、控制科学与工程（0811）和计算机科学与技术（0812）。这五个学科有着相同的学科基础，都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合，电能的突出优点在于：它既是易于传输的工业动力，又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科，在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。

我国电气工程一级学科下设五个二级学科：电机与电器（二级学科编号080801）、电力系统及其自动化（080802）、高电压与绝缘技术（080803）、电力电子与电力传动（080804）、电工理论与新技术（080805），电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

19世纪末欧美大学先后设立了电气工程（Electrical Engineering）专业，100多年来，其名称虽然没变，但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主，现在电子技术和计算机已成为该专业的核心，美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去，单独成立了计算机科学系。

我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门，即我国最早的无线电专业，如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年，清华大学设置了电机系。建国后，我国建立了一大批以工科为主的多科性大学，其中大多设立了电机工程系。1977年以后，大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”，近几年来，部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同，但内涵有很大区别，我国大学一般都是强弱电分开，即电气类与电信类分设在不同的学院。

100多年以来，电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科，形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。

六.国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势：

（1）在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今，信息技术以指数速度进步，它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用，还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持，对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学（如耶鲁大学、麻省理工学院等）大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院，以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。

（2）与其他学科不断交叉融合，拓展了研究领域，大量的研究都是在跨学科领域开展的。

（3）与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。

七.电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业，电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。

1.可再生能源技术

1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%，预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世纪，光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源――氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源，氢能有其他能源无与伦比的优势：

（1）清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。

（2）储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

（3）热值高。单位重量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一段距离。

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

（1）超导储能系统。将电能转换为电磁能，利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统，其使用将提高电网的安全性。

（2）超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性，快速限制电力系统故障短路电流，保障电网安全。

（3）超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗，提高能源效率。

篇3

关键词：地理条件 市场规模 技术进步 科学发展 经济兴起

李约瑟博士（Joseph Needham，1900—1995年）是英国人，中国科学技术史专家，宏篇巨著《中国科学技术史》撰写者。1943年，李约瑟任英国文化委员会驻华代表和英国驻华大使馆科学参赞,在华工作的三年多期间，萌发了撰写《中国科技史》的想法，提出了为什么中国古代科学技术处于世界领先地位而到近代却落后了的问题。这一问题后来被称为“李约瑟难题”。

李约瑟把问题的答案归结为两点：一是中国官僚封建制度对科学技术发展的阻碍，二是中国地理环境造成了这种情况。下面我们先介绍李约瑟的研究，并尝试对“李约瑟难题”给予解答。

一、“李约瑟难题”和李约瑟本人的解答

李约瑟说：“西方人似乎通常认为中国是一个纯粹的农业与艺术文明，其实不然。中国人对世界科学技术也做出了重大贡献。他们在全世界首先发明了磁性指南针、炸药、造纸术和印刷术，以及接种牛痘。他们是世界上最先认识到营养缺乏症的国家，最先发明冶炼铸铁的国家。在他们的传统药物中，在今天仍有几种具有巨大的价值和用处。”

李约瑟认为：中国人是有能力发展出世界一流的科学技术的。中国古代科学技术是世界领先的，但是近代却落后了。他认为近代中国科学技术落后的根本原因有两点：

第一，在中国，大统一以后的封建制度是一种“官僚封建制度”，束缚了中国科学技术的发展。在西方，从腓尼基人和希腊人早期的城邦（statecity）到现代城市，如安特卫普和里昂，西方的历史根本离不开城市国家。而在中国和印度，根本没有什么东西可以与之对应。与西方的城市国家即“城邦”或自由城市相比，中国古代的城市，主要是农业地区的中心，这些城市没有与矿山或航行活动相联系；没有选举的市长和高级市政官、市议员，其官员都由中央政府任命，也只对朝廷负责。这是中国文明与欧洲文明的根本不同。 古代中国在实现首次统一（可能指的是秦的统一）后，不是实行商业资本主义，而是实行“官僚封建制度”，官僚思想深刻地渗透到整个中国人的复杂思想中，甚至在民间传说中，也充满了这种思想。在西方，科学技术的兴起与商业阶级的兴起相联系。但在中国，商业阶级从未获得欧洲商人所获得的那种权利。中国有许多短语，如“重农轻商”等，表明了在那些年代的官僚政府的指导性政策。在中国，反对科技发展的阻力太大。而在欧洲，科技的发展却能冲破这些阻力，取得现在的成就。

第二，中国所处的地理环境决定了上述情况的发生。 李约瑟问：“为什么在中国真正的封建主义并不存在？”他认为，答案可能与极其重要的水利网有关。欧洲没有季风气候，也没有中国那些特别的河流与山脉，因此欧洲人不需要建造巨大的水利网。而中国人从很早的时候起就得去修建水利网，而且必须从整体治理，才能解决水患问题。水利网超出了任何一个封建领主的领地，所以就必须建立大一统的官僚封建国家。李约瑟从气候、雨量、地理、经济和社会环境等因素分析了中国文明不同于欧洲文明的原因，最后得出结论：“如果中国人有欧美的具体环境，而不是处于一个广大的、北面被沙漠切断，西面是寒冷的雪山，南面是丛林，东面是宽广的海洋的这样一个地区，那情况将会完全不同。我将大胆断言，情况将完全改变。那将是中国人，而不是欧洲人发明科学技术和资本主义。历史上伟大人物的名字将是中国人的名字，而不是伽利略、牛顿和哈维等人的名字。”李约瑟甚至说，如果那样，将是欧洲人学习中国的象形文字，以便学习科学技术，而不是中国人学习西方的按字母顺序排列的语言。

对中国古代科学技术的高度评价，使李约瑟赢得了大部分中国人的敬重。许多中国人认为，李约瑟把中国古代辉煌的文明重新发掘了出来。他提出的“李约瑟问难题”，也吸引了中国学者的广泛注意。但是绝大多数学者对李约瑟的解答并不满意（如果满意，也就没有所谓“李约瑟难题”了），仍然有许多人致力于这一问题的研究。不过直至现在，中国学者的解答并不比李约瑟本人的答案有多大进展。在笔者看来，在解答问题之前，首先要弄清需要解答的问题“是什么”，只有正确地提出了问题，才能准确地解答问题。

二、李约瑟问题的准确表述

李约瑟并没有把所谓的“李约瑟难题”表述清楚。

有人把这一问题表述为，“古代中国科学技术一直处于世界领先地位，为什么没有发展出近代科学？”

另有人把这一问题表述为，“为什么近代科学产生于西欧而不是中国、印度等文明古国？”

还有人把这一问题表述为，“为什么古代中国应用技术发达，但却没有创立出理论科学？”

这几种表述看起来似乎差别不大，但它们的侧重点显著不同，这就导致不同的探测方向。第一种表述首先确认“古代中国科学技术一直处于世界领先地位”，只是对中国没有象西欧一样“发展出近代科学”感到奇怪。按照这一表述，既然中国科学技术前期发达而近代落后，那么我们就应当在近代中国的特殊情况中寻找落后的原因。第二种表述的前提大不相同，它认识到，不只是中国没有发展出近代科学，甚至比中国更早进入文明社会的印度、埃及、巴比伦等文明古国（所在的地域），也都没有产生近代科学。既然文明古国都没有产生近代科学，那就说明文明古国陷于落后状态具有普遍性，西欧后来居上产生了近代科学，说明西欧科学技术的发展具有特殊性。如果要寻找近代科学产生的原因，那就必须研究西欧的特殊情况。第三种表述看到，古代中国令人瞩目的成就主要在“应用技术”方面，而在理论科学的归纳和创新上却几乎没有什么成就，例如逻辑上的三段论推理和探求因果关系四法等简单的理论成果都没有归纳出来。这一看法区分了“应用技术”和“理论科学”，引导人们探讨中国何以缺乏理论归纳成果的问题。

历史事实是，中国和其它文明古国都出现了许多简单的应用技术（但无法比较谁处于领先地位），近代生产技术的重大突破（例如蒸汽机）出现在西欧，近论科学也在西欧建立和发展起来，是西欧的经济成就和社会发展都远远走在了世界的前列。对于这些现象，人们头脑中的问题可以归结为：

1、文明古国为什么只出现一些简单的应用技术？

2、生产技术的重大突破何以出现在西欧？

3、理论科学何以都被欧洲人总结归纳出来？

阐明这些现象产生的原因，也就解答了所谓的“李约瑟难题”。

三、文明古国为什么只出现了简单的应用技术？

根据“经济人行为原理”，利益追求是人类行为的永恒动机，发明创造活动也是如此，只有那些预期收益显然高于预期成本的发明项目，才会有人花费时间和精力去进行研制。人类发明计时钟的过程可以很好地说明这一原理。

15世纪时，为确定远洋航行中轮船在海洋中的位置需要测算经度，而测算经度需要精确的计时钟。为发明计时钟，西班牙、荷兰、英国都宣布给予巨额悬赏。但直到18世纪，英国的哈里森几乎耗费了半生精力才完成计时钟的研制，获得了这笔赏金。现在看来，即使哈里森未研制成功而突然患病死亡，计时钟也会被其他人发明出来，因为高额赏金是刺激人们进行研制的基本动力。如果没有赏金，发明人因成果被人仿制，所获收益就会大大低于他所付出的代价，所以就不会去进行这种研制。仿制别人的发明成果具有一种“白搭车”的利益。受“白搭车”利益的刺激，人们都想等待别人发明出来之后直接进行仿制，所以社会只可能出现一些像鲁班发明锯子那样的几乎不需要什么成本的简单的或偶然性的发明创造。

高额赏金是刺激发明创造的好办法。但政府悬赏的只能是重大而又紧迫的项目，事事都靠政府悬赏是不现实的，于是对发明创造活动给予经常性刺激的专利制度被人类发明出来了。假如没有赏金和专利制度的保护，许多发明创造项目的预期收益是远远低于预期成本的，因而根本不会有人去进行研制。由于古代中国没有形成保护发明者利益的制度，所以出现的发明创造大都具有简单和偶然的性质。

四、技术突破受制于市场

不过，西欧一系列技术突破出现时，专利制度还没有形成，所以技术突破并不是专利制度刺激的结果。美国经济学家道格拉斯·诺思（1993年诺贝尔经济学奖获得者）在《西方世界的兴起》一书中阐明，西欧生产技术的突破来自生产中精细的分工，分工来自生产规模扩大，而生产规模扩大则是人们利用市场兴起所造成的盈利机会的结果。

中世纪前期的西欧，大部分地区还是人口稀少的广袤的荒野。中心地区人口的自然增长导致边远地区的开垦。西欧小范围内气候差异大，新区之间以及新老地区之间生产了不同的产品，引起对交换的需求，于是在地区内和地区间首先形成了小范围的商品交换市场；广泛的水陆运输运费低廉，粮食、木材、羊毛、咸鱼、酒类等基本产品（低值笨重货物）也能够承受远距离的运输费用，逐渐形成了辐射范围广阔的大市场。市场扩大刺激了制造业的发展。靠近市场地区信息灵通，人们根据市场需求及时调整生产，逐步形成了专业化的生产中心。制造业的专业化刺激了生产中的分工。羊毛织品是当时西欧主要的制造品，其制造过程可以分解为许多细小的工序，精细的分工使人们只需要重复简单的操作，简单的操作“将人们天生的发明欲集中在 有限的一些难题上”，促使人们考虑用机械代替手工，用自然力（水力和风力）代替人力和畜力。发明那些从事简单操作的机械，研制成本大大降低，而创新收益则因产品具有广阔的销路而十分可观，吸引不少人进行研制，于是西欧出现了一系列技术突破。这样，辐射范围广阔的市场既通过生产中精细的分工间接降低了技术创新的成本，又因大量销售产品而直接提高了创新收益。没有市场发展带来的技术创新收益的提高，是不可能出现生产技术突破的。

五、中国商品市场对生产技术的制约

长期以来，中国市场一直没有发展到带动生产规模扩大的程度，因而并没有引起精细的分工，制造业还必须进行复杂的手工操作。直接研制和发明那些进行复杂操作的机械装置难度很大，发明成功的可能性很小，加上没有利用市场获利的前景，预期收益显然大大低于预期成本，所以根本不会有人去从事研制，于是生产技术就陷于停滞状态。可见，中国生产技术长期未出现突破，根本原因就在于市场长期不发展。

喜欢追根究底的读者会问，中国市场为何长期不发展呢？

不少人把中国商品经济长期不发展归咎于小农传统观念的影响、儒家保守思想的禁锢以及历代统治者的重农抑商政策。其实，小农观念、儒家思想和抑商政策都产生于社会经济生活，用它们来解释市场发展的状况正好颠倒了其中的因果关系。根据“经济人行为原理”，中国商品市场长期不发展，也应当是人们在特定资源环境下“合理选择”的结果。

中国文明本部黄河流域的一个重要特点是等温线、等降水量线都是东西方向。从现今陕甘交界向东一直走到山东半岛大致1500公里范围内，所经各地的气温和降水都相同，所以基本产品相同，没有交换必要；虽说南北方向气候差异较大，引起基本产品差异较大，但南北方向没有天然河道可供通航，陆路运费又太高，南北之间不同的产品无法实现交换。由陆路运输形成的农产品市场，辐射范围不超过10公里。农民把产品运到有差异的地区交换自己所需要的产品，比自己直接生产它们花费的代价更高，农民的“合理选择”只能是调整产品结构来满足需求，于是社会就长期维持自给自足的小农经济状态。在古代中国的自然地理和交通条件下，任何两地农、林、牧、渔等基本产品（低值笨重货物）生产成本的差额，都抵偿不了两地之间的运输费用，所以中国不可能自发形成大规模的基本物品的交易市场。

从经济上看，能够承受远距离运输费用的商品是有限的。黄金、珠宝等贵重物品当然能够承受远距离的运费。除黄金、珠宝等贵重物品外，中国古代市场上交易的物品还有瓷器、丝绸、香料、茶叶等本身价值不高但产地有限的特殊物品，但由于运输费用很高，它们到达最终消费地时都成了普通百姓消费不起的“奢侈品”，所以对市场发展的刺激作用并不大。在中国，也许只有经销百姓日常生活所必需的盐、铁这两种商品才有利可图，但从春秋战国时代起国家就逐渐垄断了盐铁的经营，对私自经销盐铁者要进行严厉制裁。由于经销基本产品难以致富，所以商人只能依靠行奸弄巧或者贩卖违禁物品发财，结果“奸商”和“私贩”几乎成了中国商人的代名词。在统治者看来，商人对社会的积极作用还抵偿不了他们对社会造成的危害（商业税收不能补偿管理费用），所以直到时代，国家仍然采取重农抑商政策。抑商政策当然会对市场发展更为不利。但由于上面已分析的原因，即使没有抑商政策，中国市场也不可能自发发展起来。

六、技术发明与理论科学

在英语中，“科学”和“技术”完全是两个概念，技术是指实用技术、应用技术，它能够直接应用于生产，创造出新的产品或者提高劳动生产率，简单地说就是能够直接获得利益，科学则不同，它是人们认识世界的产物，所以往往称为“科学发现”，在形式上主要表现为理论的东西。科学和技术的关系颇为复杂。有的科学发现（理论）容易转化成应用技术，使人获得具体利益，例如科法拉第发现并归纳出电磁感应定律，这属于科学（发现）。当人们利用这一定律制造出发电机和电动机时，科学就转化为技术，直接应用于生产造福于人类了。有的科学虽然不能直接转化为技术，但对基本生产活动可以作出指导性贡献，例如牛顿的力学定律；还有的科学则不容易转化为应用技术或者根本不能服务生产，例如四色原理的证明、费尔马定理的证明、哥德巴赫猜想的论证等，它们与应用技术相差很远，很难把它们应用到生产中创造财富。

欧洲科学兴起的历史表明，理论科学是由技术发展推动的。如果技术发展没有提出需要给予理论解答的问题，也就根本不会有理论科学的出现。关键问题在于，既然理论科学并不直接服务于生产，不能使理论发现和创新者获得利益，何以会有人去从事理论研究呢？

大多数情况下，基本原理的归纳者都是实践者，他们需要在实践中应用理论，这就使他们直接获得了收益。但复杂、高深的理论却不能由实践者发现和提出，往往来自于大学任教的学者或国家的研究机构，因为这些高深、复杂的理论无法直接获得利益，所以也只能够由国家资助。

古代中国没有创造出理论科学，道理可以从两个方面去理解。从容易转化为生产技术的理论科学上说，中国市场发展（更正确些说是不发展）的状况制约了生产规模的扩大和操作中的分工，导致生产技术陷于停滞，根本提不出需要解决的理论问题。从这一方面说，中国人没有创立理论科学，实在是顺理成章的事情。从无法转化为生产技术的复杂、高深的理论创新来说，它们都建立在对基本原理进行科学归纳的基础上。中国在理论创新上没有多大贡献，是因为没有人去进行基本原理的归纳；之所以没有人去进行归纳，是由于长期停滞于自给自足状态的经济生活没有产生出对科学原理进行理论归纳的“需求”。逻辑上的三段论和探求因果关系四法（求同法、求异法、共变法、剩余法）都是如此。中国人也早已使用这些方法进行推理，探求事物的因果关系。之所以没有人对其进行归纳，是因为这种归纳对当时的中国社会没有作用——不但终生活动在几公里范围内的农民不需要它们，而且统治国家的军政官僚和文人学者也都不需要它们，所以归纳出来写成书也没有人看，写书人将得不到任何补偿，所以没有人进行归纳就是没有人去做对人对己都无用的工作。这一归纳工作之所以由英国哲学家穆勒完成，是由于英国经济生活的发展已经产生出对这些方法进行总结归纳的“需求”，为满足社会需求而进行的这一归纳工作也能够使个人获得实际利益。

可以认为，中国历史上理论创新成果很少，是因为中国的经济生活没有为中国人的创新精神创造出获利的空间。

七、李约瑟评价

许多中国人以为李约瑟在“科学技术史”学界占有很高地位，其实不然，即使在他的母校英国剑桥大学，他也不具有多高的学术地位。可以认为，中国人推崇李约瑟博士，不是由于他在学术上的造诣，而是由于他对中国人的感情。

作为把中国古代科学技术成就介绍给全世界的“科学技术史专家”，李约瑟博士理所当然地赢得了中国人的爱戴和尊敬。但是他关于“古代中国科学技术一直处于世界领先地位”的论断，他把“科学”和“技术”混为一谈的做法，他关于近代科学技术落后原因的探讨，都表明他根本不懂得科学技术发展的原理。

首先，关于中国科学技术领先于世界的说法，完全是李约瑟博士的主观臆断。如前所述，一般应用技术的发现和发明具有偶然性，所以根本无法比较谁先进谁落后。从理论科学说，古希腊的欧几里德早在两千多年前就创立了平面几何的公理体系，用逻辑方法推导出几何学大厦。初学几何的人往往瞧不起“两点之间线段最短”这样的道理，因为这样的道理不仅童叟皆知，而且连狗都知道（跑近路），所以关键问题并不在于知道不知道一些道理，而在于能不能把它用理论科学的形式归纳出来。直至19世纪人们才认识到到，任何科学都必须建立在公理体系的基础上，人们因而更感到欧几里德的伟大。古代中国根本不存在理论科学，怎么能够硬说“古代中国科学技术领先于世界”呢？

李约瑟之所以认为“古代中国科学技术领先于世界”，也许正与他不能把“科学”和“技术”严格区分有关。由于古代中国并不存在真正的“科学”（这一说法往往使过分推崇中华文明的人难以接受），所以近代以来的翻译家就把科学和技术连带统称为“科学技术”，导致许多中国人把“科学”和“技术”混同理解，这是可以理解的。但李约瑟博士是英国人，把英语中差别很大的两个概念混同理解，则是难以原谅的。

其次，李约瑟解答“难题”的方向，与问题本身的提法也自相矛盾，违背了最起码的逻辑。他提出问题前提是，古代中国科学技术一直走在世界前列，只是在近代（15世纪以后）才落后了。既然古代中国近代科学技术处于世界领先地位，那就不能到形成古代社会的情况中探讨原因。但是李约瑟（的回答）却正好立足于遥远的古代，他把原因追溯到中国古代的官僚政治，这一制度至迟在公元前221年就已经形成了。他在探讨形成官僚政治的原因时，又谈到了中国地理环境导致的治理水患的必要，这一探讨实际上又追溯到大禹治水时代。就地理环境来说，它从中华民族诞生时起就一直在起作用。既然它们能够促使中国“古代”科学技术“居于世界领先地位”，那就根本不可能用它们解释近中国代科学技术的落后。

李约瑟关于中国建立水利网的材料及其分析，最早见于19世纪英国东印度公司向英国政府的报告，这一材料和分析与历史事实相差很远。中国文明本部的黄河流域，农业基本上靠天然降雨，从来就没有修建抗旱水利网。按照材料中治理水患的说法，都是指在洪涝灾害发生时组织人力疏通洪水使之流入大海（大禹治水），但黄河泥沙含量大，下游经常淤积改道，直至现在也没有形成水利网，治理水患与中国统一政权的建立根本没有关系，用它解释中国统一政权的建立甚至没有道理。

最后，李约瑟所谈到的中国近代科学技术落后的两个原因，在逻辑上根本不能并列。按照他的看法，官僚制度的阻碍应是直接原因，而地理条件则是形成官僚制度的原因，所以可以看作是科学技术落后的根本原因。李约瑟把它们并列为两个原因，逻辑上陷于的混乱。

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1外科学发展史上的里程碑

    麻醉、无菌术和抗生素的发现以及输血技术的应用等 这些革命性进步无不贯穿着外科医生理念的转变。

1.1麻醉在没有麻醉的时代，外科手术最大的障碍是控 制病人疼痛。虽然在古代积累了麻醉法的经验,但那时的 病人做外科手术就好像是犯人受酷刑一样，迫使手术和时 间“赛跑”。外科手术的解决办法依赖于按压、捆绑，灌酒， 放血甚至将病人击晕等。直至1844年，美国29岁的牙科医 生Well开始尝试在为病人拔牙时使用氧化亚氮，氧化亚氮 成为历史上第一种麻醉药。1846年，美国波士顿麻省总医 院Morton医师将乙醚首次成功地用于临床麻醉，开创了近 代麻醉学的新纪元。1898年Bier成功实施了腰麻，1920年 Msgill介绍了气管插管吸人麻醉。20世纪30年现了若 干可用于静脉麻醉的药物，进一步丰富了临床应用的选 择。到20世纪末期,麻醉机出现，麻醉机几经更新换代，已 经成为手术时不可缺少的辅助工具。

作为一门新兴的学科，现代麻醉学的历史不过150余 年，已不再仅限于临床麻醉（手术室），同时涵盖了危重病 医学(ICU)和疼痛治疗。麻醉学的发展为外科学发展提供作了必要保证，然而外科技术的进步及向人类禁区的不断进 军，又对麻醉学提出了更高的要求。可以预期，未来麻醉 学与外科的关系将更加紧密。

1.2无菌术和抗生素的发现19世纪以前认为化脓是伤 口愈合的正常过程，甚至称感染为“医院病”大量病人因 术后感染而死亡。正是由于无菌方法的建立，外科学才真 正有了一个可以大发展的平台。

1846年匈牙利医生Semmelweis首先提出在检査产妇 前用漂白粉水洗手，明显降低了产褥热的发生率,仅仅这 样一个动作，不只是理念的改变，同时也是无菌术的开 端。Pasteur于1836年发现微生物，受Pasteur研究结果启 发，1867年英国Lister采用石炭酸溶液冲洗手术器械，并用 石炭酸溶液浸湿的纱布覆盖伤口，使得他所施行的截肢手 术死亡率自46%降至15%，从而奠定了无菌术的基本原 则。1877年德国的Bergmann采用了蒸汽灭菌，并研究了敷 料、手术器械等的灭菌措施，在现代外科中建立了无菌 术。1889年德国Furbringer提出了手臂消毒法，1890年美 国“外科之父”Halsted倡议戴橡皮手套，这样无菌术已臻于 完善。无菌术对外科学的发展,特别对创伤外科学的发展 有着决定性的影响。如今无菌术已成为外科医生根深蒂 固的理念。

19世纪中后期无菌术在外科领域取得了巨大进展，但 是却不能根本上解决外科感染的问题，化学消毒剂不能用 于消灭人体内的病原菌。抗生素的发现被认为是微生物 学乃至生物学研究领域所取得的最伟大成就之一，据估 计，自从发现抗生素以来人类寿命提高了 10年以上。直到 今天,抗生素仍然是人们抵抗各种病菌的有力武器。

人们普遍认为抗生素的发现要归功于著名的英国科学 家Heming, Fleming发现青霉素并不完全是他的偶然机遇， 而是由于他严密的科学工作态度和前辈学者们多年累积 的经验。由于受到当时科学思想的阻碍,认为以动物试验结果来指导人的医学实践是不可靠的。这个错误思想导 致青霉素被埋没了10年，在这10年中青霉素的应用仅作为 一种选择培养基来培养百日咳杆菌。到了 1938年，以 Florey和Chain为代表的科学家对青霉素进行了更进一步 的研究，并于1940年制备出纯度可满足人体肌肉注射的制 剂 。抗生素使得感染性疾病的治疗发生了巨大的变革。

抗生素大大促进外科学的发展,不少外科医生过分依 赖抗生素，甚至滥用抗生素，带来了诸多不良后果，尤其是 耐药菌株的产生。这种错误观念如不彻底纠正，必将阻碍 外科学的进一步发展。今天一种新型抗生素问世,甚至不 到几个月，就会出现耐药细菌，万古霉素作为人类抗生素 的最后一道防线已经开始崩溃。已经严重依赖于抗生素 的人类，现在比任何时候都更迫切地需要新型抗生素。

1.3输血1628年英国医学家Harvy发表了《血液循环 论》,根据这一理论，英国医生Lower和法国医生Denis先后 尝试为病人输注羊血，期望控制疾病，但大多数病人因输 血而死亡。直到19世纪，学者们经过系统的研究，摒弃了 异种输血，转移到人与人之间的同种输血上来。1818年英 国产科医生Blundell为1例产后大出血的妇女输注了其丈 夫的血液，实现了第1例人与人之间的成功输血。1900年， Landsteiner首先发现了人类红细胞血型，这一划时代的发 现为安全输血提供了重要保证。到目前为止，已发现人类 有26个血型系统，400多种血型。

随着技术的进步和理念的更新,对输血的利与弊有了 全面的了解,处理时应有权衡 。目前临床对恶性肿瘤病 人施行手术时，强调减少失血量，尽量不输血。这是因为 输血可引起病人免疫功能抑制，从而使肿瘤细胞得以迅速 生长。还有证据表明，围手术期输异体血可增加感染率， 延长住院时间。外科医生手术已不完全依赖输血，而是将 其作为一种保障。 类第一例真正意义上的“经自然孔道(主要是经口腔、、 尿道及阴道)内镜外科（natural orifice transluminal endoscopic surgery, NOTES) ”手术，为1例30岁女性病人通 过阴道成功施行胆囊切除术 。

2　20世纪外科发展的主流

    2.1蓬勃发展中的微创外科手术是一把“双刃剑”手术 本身就意味着损伤，外科医生追求的最高境界是既清除病 变，又保护组织并恢复功能。自20世纪70年代，软质内镜 的出现,便开始了微创技术向传统外科的渗人。1983年， 英国医生Wickham首先提出微创外科（minimally invasive surgery)的概念，到1987年法国医生Mouret完成了世界上 第一例电视腹腔镜胆囊切除术以后,微创外科的概念才逐 渐被广泛接受。至今大多数手术可以通过内镜和腔镜的 方法完成。

但是腹腔镜手术自身的技术特征却束缚了外科医生眼 和手的功能，降低了灵巧性。2000年美国FDA同意将机器 人用于普通外科手术，手术机器人增加了外科医生的灵活 性，并恢复了外科医生对术野的自主平稳控制力。2001年 具有跨时代意义的远程手术在美国纽约和法国斯特拉斯 堡之间完成。现在微创外科正朝着无体表切口的方向发 微创手术作为一种技术,事实上大多数是手术人路的 微创化，只是有创手术走向无创的一个中间阶段，最终将 被物理、化学、基因等治疗手段所取代。微创外科的发展 离不开科学技术的推动，更离不开外科医生需求，而不断 出现的新型器械则可以刺激外科医生技术的提高。而作 为一项技术，总会有其适应证和禁忌证，我们都应该理性 地去理解和接受并发展之。

2.2器官移植一从神话到辉煌的现实早在公元前300 年，我国古代就有人将器官移植治疗疾病作为一种神奇的 传说而加以描述。法国科学家Carrel于1912年首创的血管 直接吻合法，使器官移植成为可能。

1954年,美国外科医生Murray成功地施行了肾移植并 获得了长期存活。肾移植正式掀开了现代器官移植的篇 章，1963年肝移植(Starzl)和肺移植(Hardy)、1966年胰腺移 植(Hllehei)、967年心脏移植(Barnard)先后获得成功。到 20世纪70年代末80年代初，由于新型免疫抑制剂的问世， 特别是与器官移植相关的一些学科推动了器官移植的全 面发展。20世纪90年代以后，在一些大的医学中心，器官 移植已成为安全有效的手术而广泛开展。随着器官来源 的日渐缺乏，远远不足以解决供体器官的需求，组织工程 以及干细胞技术的兴起有望解决这一难题。

2.3肿瘤治疗技术的发展及进步 现代肿瘤外科处于一 个飞速发展的时期，已使肿瘤外科在外科领域中独树一 帜。用手术切除肿瘤的报道则始于1809年，McDowell切除10.2kg的卵巢肿瘤。Halsted对乳腺癌的治疗奠定了肿瘤 外科治疗的基本原则和基石,对肿瘤外科的发展起了很大 的促进作用，该手术主要根据解剖及生理学的特点制定了 肿瘤的手术原则，将原发灶行广泛切除与区域淋巴结行整 块的切除，以后根据此原则开展了很多其他部位肿瘤的根 治性手术。随着药物和技术手段的进步，转变医生的理 念，又影响肿瘤外科技术的选择。比如直肠癌的治疗理念 已经彻底转变，近一百年来的“金标准术式” 一一腹会阴 切除术降为最后一种选择，而保肛手术成了首选的术式， 外科医生一方面要尽量保证病人术后的控便功能健全,另 一方面要降低局部复发率和提高5年存活率。在过去结直 肠癌合并肝转移属于绝对晚期，只能选择姑息治疗，但是 经过研究发现，对结直肠癌发生肝转移的病人，相当一部 分转移灶是可以切除的，可使病人得到长期存活，因此对 于肝转移病人不要轻易放弃而仅采用姑息治疗。总之，肿 瘤外科的发展经历了三个阶段:单纯肿瘤切除一一萌芽阶 段的肿瘤外科；肿瘤“整块”切除根治术一一广泛切除（扩 大）的肿瘤外科;适度的肿瘤根治术一一保存组织及功能 的肿瘤外科。未来肿瘤外科是根治与微创、规范化与个体 化辩证的统一。

3外科医生理念的变化

    随着现代医学模式的冲击，外科医生的理念也发生了 巨大变化，这其中包括从“巨创”到“微仓r，从经验医学到 循证医学，从“只看病不看人”到人文医学的回归，从手术 切除到修复、置换及从手术成功到全方位的快速康复外科 (fast track surgery)等方面的变化' 科学的进步首先起始 于理念的变化，由此可见理念上的革命将会比技术上的革 命影响更为深刻[6]。

3.1外科微创化微创外科本身不是一种专科，它是在微 创理念指导下的一项技术，更重要的是体现了一种外科思 维方式。在微创理念的变化过程中，还存在概念的误区， 微创外科是从整体医学的角度出发,强调的是局部和全身 的统一，涵盖了外科理念和外科技术两方面的含义，而并 非单纯的腔镜外科或是“小切口”另一方面，若片面追求 “微创”，以完成腹腔镜手术或NOTES为目的，忽略病人的 实际情况,则会增加病人的创伤，影响远期疗效。

微创的理念正在渗透至各种外科技术，使传统外科向 着“外科微创化”的方向发展。应认真培养外科医生，尤其 年轻医生的微创理念和微创外科技术，将微创理念贯穿于 临床实践的始终[7]。

3.2临床医学新思维一循证医学现代外科学要求必须 以最佳科学研究的结果为依据。循证医学(evidence based medicine,EBM)是以证据为基础的医学，要求在严格的科 学证明的基础上开展医疗工作。外科病人的治疗很大程 度上依靠手术,但往往有多种手术方式可供选择,仅凭经 验评价某种手术方式的优劣是非常困难的,更需要应用循 证医学的方法来客观评价。美国一项调査结果显示:40% 的手术是可以不做的。循证医学是外科医师实现自我知 识更新和理念纠偏的最佳手段,可以通过学习循证医学接 触到目前最新、最好的治疗方式，并以此来指导自己的临 床实践W。

迄今为止,外科学仍然有大量的问题尚无定论，外科医 生只有利用循证医学的思维，多学科协作(multi-disciplin¬ary team, MDT)，才能从大量的最新研究成果中遴选出最有 价值的信息来指导临床工作。

3.3切除-修复-置换-功能外科理念20世纪初期，外科基 本上是切除和缝合，而现在已转变为精准切除、精确修复 和无止境替代。外科手术不但要去除疾病对病人的困扰， 其最终目的是要恢复人体的生理功能。在当今社会，人们 不再满足于某种器官功能丧失的生活，而是要通过修复和 置换恢复人体的正常生理机能。从单一的追求“挽救生 命”的目标变为“缓解(或治愈)疾病,改善生活质量”的双 重标准，要求不但能恢复健康，还能保证病人的生活质量， 从而产生功能外科的理念。对于乳腺癌而言，目前的治疗 模式已经出现了根本改变，首先体现在手术范围的逐渐缩 小。在做完保留乳房的区域切除后，可以让病人继续保持 良好的形体，保证较高的生活质量。在2008年乳腺癌 NCCN指南中，提倡早期保乳治疗，前哨淋巴结活检替代腋 窝淋巴结清扫，增加了乳腺癌根治术后乳房重建原则。因 此，现代外科医生不再只是简单的将病变组织切除，开始 尝试用各种生物或非生物的材料取代人体的各种病变或 毁损的组织和器官，研究新术式，尽可能保留机体的自主 功能。今后有望通过基因的重组和修补，恢复人体的器官 生理功能，甚至心理功能。

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【关键词】计算机科学技术 应用 发展趋势

1 计算机科学技术的发展

人类研制出世界上第一台计算机是在1946年，该计算机发明引领人类进入第三次工业革命时代。从冯・诺依曼发明第一台计算机至今，计算机在70年内不断的发展与改进，从以往具有庞大体积的笨重机器，演变成当前零件集中、技术集成、功能强大的台式计算机与便携式笔记本。自改革开放以来，计算机科学技术发展更为迅猛，计算机逐渐的应用在各个领域，成为现代化社会处理日常工作的主要工具。

在国家层面，计算机技术可以用来处理政府事务、分析军事战略；在企业层面，计算机技术可以用来存储处理各种数据、实现办公自动化；在生活层面，计算机技术可以用来获取信息、视频通讯、网络购物等，使人们的生活更加便捷。计算机科学技术高低已经成为衡量一个国家信息化水平、科学技术能力的一个主要标准。

2 计算机科学技术的应用

近年来，国家大力推进信息化建设，在实际生活中计算机科学技术的应用领域也更加广泛。以下选取几个较为重要的领域分析计算机科学技术的应用：

2.1 军事、国防领域

计算机的最初研发就是为了应用在军事发展上，到现今计算机仍是军队和航空航天技术研究的重点课题。至今为止，计算机在政务处理、军事战略、以及队部模拟演练等方面都发挥着重要的作用。国家明确强调要全面打造信息化社会，将先进的计算机科学技术、设备以及产品应用在国家现代化军事建设中。在国际领域，计算机科学技术的发展水平也衡量着一个国家的现代化军事水平与综合国力的高低。

2.2 电力领域

目前我国大多的风力发电厂位于空旷、建筑物较少的地方，如海岸或沙漠中。然而在这些环境较为恶劣的地区建设发电厂，经常会受到过热、过冷、振动、盐雾或电燥等的影响，导致发电机的性能有所降低。因此，为了保障发电机的高性能、稳定性，除了需要硬件加固之外，还需要计算机科学技术来完成自我检测、自我诊断功能。使用计算机科学技术可以将发电机的运行状态、检测记录等操作数据全面的收集整合传输给管理维护人员，不仅极大程度上减轻了工作人员的劳动力，还节省了大量的时间和成本，获得更精准全面的数据。

2.3 无人机研发

随着近年来计算机、网络技术、人工智能等技术的飞速发展，现今我国的无人机研发已经取得较大的成就。无人机在军事方面可以完成侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种功能，甚至直接可以作为攻击武器打击重点目标或定点清除。一方面这些功能的实现都离不开计算机科学技术，需要强大的信息收集传输和综合计算分析判断提供支撑，另一方面由于无人机应用的环境较为复杂，包括复杂的地区环境、多变的场景、电磁的干扰以及无法预知的突况等，这些都需要更高的计算机科学技术来应对。

2.4 教育领域

近年来计算机信息技术在教育领域也逐渐普及。比较常见的应用在教育领域的计算机科学技术，包括多媒体教室、网络课堂、电子图书馆、以及各种计算机应用软件等。在高考中，考生的登记以及高考以后的成绩查询都离不开计算机科学与技术。对于学生来说，计算机有助于了解更多的知识信息，能够拓宽视野，帮助解决学习上、生活上的各种难题。计算机科学技术极大的改变了学生的学习方式，又使学习过程更加方便快捷，有利于提高成绩、丰富知识、培养综合素质。

3 计算机科学技术下一步的发展趋势

通过分析计算机科学技术的发展应用，可以发现当前的计算机技术正朝着智能化、日常化、功能更加集成的方向发展。

3.1 更加智能化

电子计算机自研发以来就致力于模拟人类的思维，人们希望计算机能够越来越“智慧”，可以独立进行运算、推理、学习以及联想等。如大家所知的超级国际象棋电脑“深蓝”，它碛32个大脑（微处理器），输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局，每秒钟可以计算2亿步。

由此看来，智能化是当前信息化社会发展的大趋势，各个行业的产品都在向智能化方向发展。智能化计算机的研发可以快速实现多个数据、多条指令的并行处理，在运算速度上也不是普通计算机所能比拟的。通过云计算它可以在较短的时间内完成对大量数据的模拟分析，统一处理，也能更加精准度的进行一些模拟实验。除了应用在军事、航空、交通、科研等领域外，也可以应用在人们的生活中，如智能家居、智能小区的打造等。

3.2 更加日常化

日常化指的是计算机科学技术就像电、水一样渗透到人们的生活之中。尤其是近年来，在政府、企业等的发展中几乎离不开计算机技术。现在我们的洗衣机、电冰箱甚至录音机中都有马达的存在，而未来计算机技术将会像现在的马达一样存在于家中的各种电器中。国外称这种趋势为普适计算（Pervasive Computing）或无处不在的计算。

近年来我国也在大力推进教育信息化的建设，教师可以不局限于时间地域进行远程授课，也可以使用各种先进的计算机科学技术来丰富授课方式，并通过计算机网络进行问题的解答与收发作业等。学生可以利用计算机针对性的查找自己需要的课程教材、辅导资料等，也可以观看一些教学视频等来提升自己的学习成绩。特别是通过计算机和网路的完美结合，可以打破教育资源不平衡的限制，使师资力量薄弱的学校学生享受到优秀教师的远程教学，整体提高教学水平。

3.3 多种功能基于一体

在2016年的新品会上，青岛小鸡出壳网络科技有限公司向市场展示了最新的电脑技术发展趋势――激光电脑产品，该激光电脑被誉为现有电子科技成熟技术上的二次开发，也是电脑、电视、投影机等电子科技最新技术的集大成者，具有计算机、电视播放、投影投像、投影键盘等多个功能。

4 结语

随着电子信息技术的进步，计算机从以往的台式机演变为笔记本，再到如今普及的平板电脑，计算机技术在发生着日新月异的变化。计算机科学技术以其超强的生命力和不可替代性，在社会发展中不断更新换代，并长期具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]郭妍岑.论计算机科学与技术发展趋势[J].计算机光盘软件与应用，2012（22）.

[2]汪凯.计算机技术在广播电视工程中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014（11）.

作者简介

谢辰熙（1999-），男，河南省安阳市人，北京市第十三中学高三学生，研究方向为计算机科学与技术、无线充电无人机系统。