20世纪有哪些先进的科学技术？

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什么发明专利

提问时间:2022-02-12 19:42:20

20世纪有哪些先进的科学技术？

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王镔

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20世纪人文社会科学发展的脉络时代主题不断深化，自然科学技术飞速发展，全球问题日益尖锐化，构成了20世纪政治、经济、文化大潮中对人文社会科学发展影响最大的时代因素。20世纪是一个科学技术发展突飞猛进的世纪。纵观20世纪世界科学技术的发展历程，以信息技术、航空航天技术、化学合成技术、核能利用技术、激光技术等五大技术发明最具有代表性。

一、信息技术

20世纪的信息技术是在19世纪英国发明家莫尔斯于1844年发明了第一封无线电报的基础上发展起来的。1904年，英国人费莱明发明了真空二极管，到1940年英国人布特和兰德尔发明微波多腔磁控管，这些发明使无线电通讯成为实用的技术。到1947年，德国物理学家肖克莱发明了晶体管，代替了真空管，从而发明了收音机、电视机和电子计算机。1958年，德国科学家基耳比研制成功首块集成电路，使收音机、计算机等电子产品逐步走向小型化、微型化。我们现在所称为“电脑”的计算机，于1945年诞生在美国，当时重达30多吨，占地150平方米，是在著名科学家冯·诺依曼领导下发明的，计算机的发明开创了人类信息技术革命的新时代。

电视机的发明也是20世纪最著名的发明之一。1925年，英国科学家贝尔德发明了第一台电视机，1929年，美国科学家艾夫斯发明第一台彩色电视机，1940年，美国开始在全国播送电视节目，从而掀起了电视机的产业化革命。

进入20世纪90年代，“信息高速公路”成为信息技术的主要技术。所谓信息高速公路，就是以光纤为主干连接电脑的激光通信系统。1960年，世界第一台激光器诞生，1966年英国科学家霍克哈姆提出用玻璃纤维进行远距离信息传输的设想。1974年，美国贝尔实验室研制成功高效载的光导玻璃纤维。1995年美国政府开始实施以光缆为主干的信息高速公路计划，之后又倡导建立了覆盖全世界的信息高速公路。

20世纪通讯技术的另一大发明是运用人造卫星进行通讯。1957年，前苏联发射成功第一颗人造地球卫星；1962年，美国发射成功第一颗通讯中继卫星，1963年又成功发射了地球同步轨道通讯卫星。目前，全球已有几十颗通讯卫星为全世界提供通讯业务，特别是跨洋通讯业务。

20世纪信息技术革命中对人类影响最大的，莫过于互联网的发明。互联网又称因特网，是从美国国防部高级计划署的军用“阿帕网”发展而来的。1969年，由美国科学家拉里·罗伯茨提出的“阿帕网”正式建成投入使用。1989年，美国国家基金会以2亿美元的投资把“阿帕网”改建成了含有几万个网站的因特网。目前，在宽带因特网上已经可以传输信息、浏览信息、检索信息、发布信息，可以通可视电话，成为人们不可缺少的工具和伙伴。

二、航空航天技术

可望而不可即的浩瀚星空曾激起多少人无穷的想象。古代中国有过“嫦娥奔月”的幻想。1942年，德国科学家布劳恩研制成功第一枚液体火箭，飞行距离达到31.9公里。1957年，前苏联用火箭将第一颗人造卫星送入太空。1961年，前苏联用火箭将第一艘载人宇宙飞船“东方号”送入太空成功。1969年，美国“阿波罗号”宇宙飞船送两名宇航员成功登上了月球。1981年，美国第一架可重复使用的航天飞机“哥伦比亚号”进行了环地球飞行。1997年，美国“火星探路者号”火星探测器在火星着陆。目前，全世界已有四五千个空间飞行器在飞行，有400多名宇航员遨游过太空，航天技术因此成为20世纪最杰出的技术发明而载入史册。

三、化学合成技术

20世纪又是化学的世纪。20世纪的化学技术发展，对今天乃至今后世界的发展产生了前所未有的影响。20世纪化学技术的突出成就是一系列新材料的发明。以半导体材料为例，原来具有半导体性质的材料主要是硅和锗，因其极其稀缺，制约着半导体的发展。直到1952年，德国科学家威尔克发现锑和铟的化合物具有半导体的性质，才开创了化合物作半导体的新路。1977年，科学家又发现掺杂乙烯块具有导电性，揭开了有机半导体材料的新篇章。后来，又发现超导材料，1979年发现了第一个有机超导体，迄今已发现40多种有机超导体。超导材料可以使导电体的电阻完全消失，达到超导电性能，对于发展电子及信息产业具有重要意义。

20世纪化学技术革命的又一重大发明是塑料、橡胶和纤维的发明。塑料是人工合成的有机高分子化合物树脂，因其是具有可塑性的树脂，1930年开发出聚胺树脂，1940年发明了饱和聚树脂、环氧树脂等。1950年发明了聚乙烯、聚丙烯、聚脂树脂，从而使塑料成为一种人类离不开的重要材料。

橡胶是橡胶树的“眼泪”，是一种重要的化工原料。但由于受产地限制，产量很少。1920年，苏联科学家发明了合成橡胶，二战中，美国科学家用丁二烯和乙烯聚合成了橡胶，从而完全代替了人工种植橡胶。

合成纤维的发明经历了一系列的磨难。1903年，科学家迈尔斯发明了可溶于丙酮的纤维，1918年美国杜邦公司发明了聚酰胺纤维（尼龙），1920年发明了醋酸纤维，1934年发明了聚氯乙烯纤维。1958年发明了聚丙烯树脂纤维，1960年发明了高弹性的聚氨基甲酸脂纤维。现在，塑料、橡胶、合成纤维已在当代工业和人们生活中成为不可缺少的材料，达到了难离的程度。

催化合成技术是20世纪化学技术革命的重要里程碑。20世纪发明的合成氨、硫酸、硝酸等都是通过催化合成技术生产的。1930年，石油炼制中应用了催化技术，以后，合成橡胶、合成纤维，各种塑料的生产都广泛应用了催化技术。

四、核能利用技术

现在，人们经常为是否应该建设原子能核电站而争论，然而，直到19世纪末，人们还不相信有原子能存在。1930年，科学家已认识到原子是由带正电子的原子核和围核运动的带负电的电子构成，而原子核又是由质子和中子构成。爱因斯坦的质能方程使人们认识到原子核具有巨大能源的意义。1934年，意大利科学家费米发现铀元素具有“放射性蜕变”和“人工核反应”两类核能释放过程，从而导致了两类核技术的发明：利用放射性的核辐射技术和控制核反应的核反应堆技术。

1941年，费米受命开展曼哈顿核弹计划研究，研制核反应堆。核反应堆是指把作为核燃料的铀和铀氧化合物与石墨砖块相间叠垒成堆，故名“反应堆”。1942年12月22日，世界上第一个核反应堆运行成功，产生了200瓦的功率。1945年，美国的第一颗原子弹试验成功，1954年建成了第一座核发电站。

核辐照技术是利用物质的放射性能量改变物性，使物质产生有利于人类的物性。在工业生产中，利用核辐照可以生产性能良好的产品，如经核辐照的橡胶不易老化，而且提高了抗磨性；辐照后可以缩短喷漆和彩印的固化时间等。在农业方面，核辐照技术主要用于植物育种和杀灭害虫。辐射育种是使用放射性射线引起植物遗传结构的变异，使原有的品种获得一些新的特性，如早熟、矮秆、抗病、优质等，经过选择可育成新品种。辐射灭虫是核射线可以使雄虫不育，从而降低害虫的密度并最终消灭。辐照技术在医疗上应用最广泛的是进行辐照消毒，最重要的应用是对肿瘤的放射性治疗，其原理是利用加速器产生的粒子束射线的电离作用，最大限度地破坏肿瘤细胞，使肿瘤细胞杀灭或不

2022-02-12 21:24:08