人類四大文明古國即古埃及、古巴比倫、印度和中國對世界古代科學技術(shù)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。特別是古埃及,為了控制尼羅河的泛濫,在長期進行測量的基礎(chǔ)上,形成了獨創(chuàng)的幾何學知識。公元前800年開始,人類文明逐漸轉(zhuǎn)移到古希臘到公元前300年左右,被古希臘偉大的科學家歐幾里得整理為《幾何原本》。《幾何原本》的橫空出世,幾乎影響了后世所有的科學家,包括牛頓、歐拉、帕斯卡等,他們都從學習《幾何原本》起步,書寫了輝煌的科學人生。特別有趣的是,瑞典女王克里斯蒂娜,曾邀請法國的大數(shù)學家笛卡兒到斯德哥爾摩,給她講授《幾何原本》;中國清朝的康熙皇帝,也深知學習科學知識的重要性及《幾何原本》的偉大所在,在位期間,特意聘請了兩個中文名字叫白晉、張誠的法國傳教士,給他講授《幾何原本》,而且學以致用?？滴踉?707年南巡到蘇北,視察溜淮套水利工程時,對一些技術(shù)問題進行了指正,并親自進行測量。
世界科學技術(shù)發(fā)展的重要時期及代表性成果
第一個重要時期
古希臘的“七賢”
(泰勒斯、梭倫等)到阿基米德時期。他們開創(chuàng)了數(shù)學證明的先河,系統(tǒng)地提出了科學的研究方法,即根據(jù)歸納總結(jié)出來的基本常識,用邏輯方法推導(dǎo)、演繹,從而構(gòu)建科學的體系。并測量了埃及金字塔的高度,
發(fā)現(xiàn)了勾股定理及實數(shù),開展了天文學和醫(yī)學的研究。特別是到古希臘的亞歷山大里亞時期,由于出
現(xiàn)了歐幾里得、阿基米德和阿波羅尼斯三位大數(shù)學家,使古希臘的科學,特別是數(shù)學達到了全盛和頂峰時期,對后世科學技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。這個時期,阿基米德的成就出類拔萃,最具代表性。
第二個重要時期,是歐洲文藝復(fù)興和歐洲資本主義革命時期。
這個時期,從哥白尼提出的日心說開始,歐洲科學技術(shù)的發(fā)展似星火燎原,在人類科學技術(shù)發(fā)展的歷史上寫下了最具色彩的一筆。這是一個非常重要的時期,它對以后科學技術(shù)的發(fā)展,特別是印證科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力起到了至關(guān)重要的作用。這個時期涌現(xiàn)出了許多彪炳史冊的科學家,在他們的努力下,創(chuàng)立和形成了多門基礎(chǔ)科學。在數(shù)學上最具代表性的有三大成果:納白爾和布里格斯
研究的對數(shù)、費爾瑪和笛卡兒建立的平面坐標系、牛頓和萊布尼茲創(chuàng)立的微積分。在物理學上最具代表性的有牛頓的力學三定律、萬有引力定律及開普勒的行星繞太陽運行的三大定律。在化學和生物學上,波義耳、拉瓦錫通過對亞里士多德的四元素論和帕拉塞爾蘇斯的三元素論的否定及多次實驗,提出了元素概念,發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)不滅定律等,使化學徹底擺脫了煉丹術(shù)和煉金術(shù)的束縛,成為一門真正的科學。
同時,還出現(xiàn)了像巴斯德、愛德華?詹納、芬利、瓦特、福特等,他們把理論用于實踐,或者直接從實際中發(fā)現(xiàn)真理并應(yīng)用?？梢哉f,這個時期是基礎(chǔ)科學
大面積豐收的時期,也是理論系統(tǒng)的建立與解決實際問題的應(yīng)用成果層出不窮的時期?；A(chǔ)科學逐步完善,達到系統(tǒng)化、理論化。代表人物主要有牛頓、歐拉、高斯、波義耳、拉瓦錫、孟德爾及門捷列夫等人。
第三個重要時期,是人類進入二十世紀以后。這是一個信息時代和高新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的時期。
在基礎(chǔ)科學充分應(yīng)用的前提下,認清了物質(zhì)世界的微觀結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了克隆技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、DNA技術(shù)、納米技術(shù)、同位素技術(shù)等;進行了原子彈、氫彈和中子彈爆炸及研制、衛(wèi)星發(fā)射、宇宙探測等;特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用,縮短了時間和空間的距離。同時,還產(chǎn)生了很多邊緣性和交叉性的學科,比如自動控制論和模糊數(shù)學等,它們互相貫通和滲透,形成立體網(wǎng)絡(luò)的態(tài)勢。計算機技術(shù)的應(yīng)用、相對論的創(chuàng)立和人類遺傳基因的破譯,是這個時期的三個重大成果,而最大的成果當屬計算機技術(shù)。這個時期的特點是基礎(chǔ)科學得到了廣泛的應(yīng)用,高新技術(shù)的開發(fā)取得了大量的成果。特別是計算機技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用,使科學技術(shù)達到了一個高峰。代表人物主要有愛因斯坦、維納、拉曼、盧瑟福及馮?諾伊曼等人。
人類的科學技術(shù)發(fā)展史,是一部前仆后繼、永不停息的奮斗史。它凝聚和體現(xiàn)了所有科學家孜孜不倦、敢為人先、曠古超前的精神,正是依靠他們的聰明才智,才有了今天的人類文明。
從基礎(chǔ)科學到高新技術(shù)的發(fā)展是一個重要表征
基礎(chǔ)科學主要有數(shù)學、物理學、化學、天文學和生物學這些學科,以及在這些學科的基礎(chǔ)上產(chǎn)生出來的邊緣性學科和交叉性學科等。其實,在人類的科學技術(shù)發(fā)展史上,數(shù)學的理論最先趨于完善或比較完善,其次是物理學,最后才是化學。
對于數(shù)學的重要性,著名數(shù)學家M?克萊因曾指出:“數(shù)學不僅是一種方法,一門藝術(shù)或一種語言,數(shù)學更主要的是一門有著豐富內(nèi)容的知識體系,其內(nèi)容對自然科學家、社會科學家、哲學家、邏輯學家和藝術(shù)家十分有用,同時影響著政治家和科學家的學說,滿足了人類探索宇宙的好奇心和美妙音樂的冥想,有時甚至可能影響著現(xiàn)代歷史的進程。
1992年,聯(lián)合國教科文組織在里約熱內(nèi)盧宣言
中指出:“純粹數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學是理解世界及其發(fā)展的一把主鑰匙?！泵绹⑷毡?、韓國由此加大了中學數(shù)學的教學份量,特別在日本人心中,數(shù)學等于是個人的競爭力,集合起來就等于整個國家的國力。
高新技術(shù)是人類進入二十世紀以后,在基礎(chǔ)科學之上進行的具有尖端性價值的探索。一般來說,它們有兩個應(yīng)用層次,一是僅體現(xiàn)理論價值,而不追求實際的應(yīng)用,如克隆技術(shù);二是有實際應(yīng)用的價值,但有的已啟動應(yīng)用,如DNA技術(shù)、紅外線技術(shù)等,有的還處在完善和探索階段,如超導(dǎo)技術(shù)、納米技術(shù)等。這正象數(shù)學分為純粹數(shù)學和應(yīng)用數(shù)學一樣。
偉大科學家時代順序及貢獻是一個重要表征
五位人類歷史上最偉大的科學家阿基米德、牛頓、歐拉、高斯和愛因斯坦,以及他們研究的領(lǐng)域和成就,就是非常重要的表征。第一,他們和人類歷史發(fā)展的時期順序相吻合;第二,他們都是所處時期頂尖的、領(lǐng)軍的科學家,他們研究的領(lǐng)域廣泛、研究成果具有代表性;所以說,如果了解了這五位偉大的科學家及其他們的成就,那么科學技術(shù)發(fā)展史也就了解了許多。當然我們也不能忘記,在人類的科學技術(shù)發(fā)展史上,偉大的科學家如滿天繁星,他們都有各自研究的領(lǐng)域,而且各有特色和建樹,為人類創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)和精神財富。
總之,我們必須認識到,科學技術(shù)的發(fā)展造就了偉大的科學家,而偉大的科學家決定了科學技術(shù)發(fā)
展的趨勢。此二者相互關(guān)聯(lián),不能分割,造福人類
社會,推進人類文明發(fā)展的進程。
