《科技發(fā)展概覽》課件

科技發(fā)展概覽從遠(yuǎn)古工具到人工智能，人類科技不斷突破，改變生活方式，重塑世界格局目錄1科技發(fā)展的歷史脈絡(luò)2當(dāng)代科技發(fā)展的主要領(lǐng)域3科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力4科技發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響第一部分：科技發(fā)展的歷史脈絡(luò)1遠(yuǎn)古時(shí)代工具使用與火的馴化2古代文明天文歷法與建筑技術(shù)3工業(yè)革命蒸汽機(jī)與機(jī)械化生產(chǎn)4信息時(shí)代計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)普及遠(yuǎn)古時(shí)代的科技萌芽石器制作打制石器到磨制石器火的馴化取火、用火與控火技術(shù)農(nóng)業(yè)起源從采集狩獵到種植馴養(yǎng)陶器冶金陶器制作與青銅冶煉古代四大文明的科技成就中國指南針、造紙術(shù)、火藥、印刷術(shù)埃及金字塔、防腐技術(shù)、天文歷法巴比倫數(shù)學(xué)系統(tǒng)、天文觀測、灌溉工程印度河流域城市規(guī)劃、排水系統(tǒng)、冶金技術(shù)中世紀(jì)的科技停滯與突破歐洲黑暗時(shí)期科學(xué)發(fā)展緩慢，教會(huì)思想主導(dǎo)阿拉伯科學(xué)繁榮數(shù)學(xué)、天文學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域突破中國宋元科技活字印刷、指南針航海、火藥軍事應(yīng)用文藝復(fù)興時(shí)期的科學(xué)革命哥白尼日心說天文學(xué)革命，挑戰(zhàn)地心說解剖學(xué)發(fā)展維薩里系統(tǒng)解剖學(xué)研究伽利略實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代物理學(xué)方法基礎(chǔ)顯微鏡發(fā)明開啟微觀世界探索工業(yè)革命時(shí)代的科技飛躍第一次工業(yè)革命蒸汽機(jī)與機(jī)械化生產(chǎn)第二次工業(yè)革命電力與流水線生產(chǎn)通訊革命電報(bào)、電話的發(fā)明與應(yīng)用交通變革鐵路、輪船、汽車普及20世紀(jì)的科技大爆發(fā)量子力學(xué)與相對(duì)論物理學(xué)基礎(chǔ)理論突破1計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字時(shí)代開啟2核能應(yīng)用能源結(jié)構(gòu)革命3醫(yī)學(xué)與生物技術(shù)抗生素、疫苗、DNA發(fā)現(xiàn)4航空航天飛機(jī)普及與載人航天521世紀(jì)初的科技創(chuàng)新浪潮1人工智能與大數(shù)據(jù)智能應(yīng)用普及2移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)智能手機(jī)改變生活3基因組學(xué)生命科學(xué)革命4新能源技術(shù)清潔能源發(fā)展5納米技術(shù)材料科學(xué)突破第二部分：當(dāng)代科技發(fā)展的主要領(lǐng)域當(dāng)代科技多領(lǐng)域并進(jìn)，交叉融合，加速創(chuàng)新信息技術(shù)革命1計(jì)算機(jī)發(fā)展從大型機(jī)到個(gè)人電腦2互聯(lián)網(wǎng)興起全球信息互聯(lián)互通3移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)智能手機(jī)普及應(yīng)用4物聯(lián)網(wǎng)布局萬物互聯(lián)新格局人工智能的崛起深度學(xué)習(xí)模擬人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法語音識(shí)別機(jī)器理解人類語言計(jì)算機(jī)視覺機(jī)器感知視覺世界自然語言處理機(jī)器理解與生成文本大數(shù)據(jù)與云計(jì)算44ZB全球數(shù)據(jù)量2020年全球數(shù)據(jù)創(chuàng)建量175ZB預(yù)計(jì)增長2025年預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)量$500B云服務(wù)市場2023年全球云計(jì)算市場規(guī)模90%企業(yè)應(yīng)用大型企業(yè)采用云服務(wù)比例物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)感知層傳感器與識(shí)別技術(shù)1網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳輸與通信技術(shù)2平臺(tái)層數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)3應(yīng)用層智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)4安全層數(shù)據(jù)加密與隱私保護(hù)55G通信技術(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)分布式賬本去中心化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)共識(shí)機(jī)制保證系統(tǒng)一致性密碼學(xué)保障確保數(shù)據(jù)安全與隱私智能合約自動(dòng)執(zhí)行的程序化合同量子科技量子計(jì)算利用量子疊加、糾纏解決復(fù)雜問題量子通信基于量子力學(xué)原理的安全通信量子傳感超高靈敏度的測量技術(shù)量子材料展現(xiàn)量子效應(yīng)的新型材料生物技術(shù)與基因工程1DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)1953年沃森與克里克2基因重組技術(shù)1970年代，基因操作基礎(chǔ)3人類基因組計(jì)劃1990-2003年，繪制基因圖譜4CRISPR基因編輯2012年問世，精準(zhǔn)編輯基因新能源與可再生能源化石能源水電風(fēng)能太陽能生物質(zhì)能核能新材料科技1石墨烯單原子厚度碳材料，強(qiáng)度高，導(dǎo)電導(dǎo)熱2超導(dǎo)材料零電阻，完全抗磁性，能量傳輸革命3智能材料響應(yīng)外界變化，自適應(yīng)形狀記憶合金4生物材料與生物體兼容，用于醫(yī)療植入物航空航天技術(shù)民用航空大型客機(jī)技術(shù)與安全系統(tǒng)運(yùn)載火箭可重復(fù)使用發(fā)射系統(tǒng)空間站長期太空居住平臺(tái)深空探測行星際探測任務(wù)深海探測技術(shù)1載人深潛器挑戰(zhàn)海洋最深處2無人潛水器自主探測海底環(huán)境3海底觀測網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測海洋變化4深海采礦技術(shù)海底資源開發(fā)利用腦科學(xué)研究腦圖譜繪制構(gòu)建大腦結(jié)構(gòu)功能地圖神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理解記憶與意識(shí)機(jī)制腦成像技術(shù)實(shí)時(shí)觀察大腦活動(dòng)腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)意念控制與交流納米技術(shù)1納米電子器件超小型電子系統(tǒng)2納米醫(yī)學(xué)藥物精準(zhǔn)遞送3納米材料特殊性能新材料4納米制造原子級(jí)精確制造5納米傳感超高靈敏度檢測第三部分：科技創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)力政策支持國家戰(zhàn)略與制度保障1資金投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)與風(fēng)險(xiǎn)資本2人才培養(yǎng)教育體系與全球人才3創(chuàng)新文化容錯(cuò)機(jī)制與創(chuàng)業(yè)精神4國際合作跨國協(xié)作與知識(shí)流動(dòng)5國家戰(zhàn)略與政策支持頂層設(shè)計(jì)科技發(fā)展規(guī)劃與戰(zhàn)略布局創(chuàng)新政策稅收優(yōu)惠、補(bǔ)貼與采購政策科技體制科研機(jī)構(gòu)、高校與企業(yè)創(chuàng)新體系制度改革科研評(píng)價(jià)與成果轉(zhuǎn)化機(jī)制研發(fā)投入與資金支持人才培養(yǎng)與引進(jìn)基礎(chǔ)教育STEM教育強(qiáng)化高等教育研究型大學(xué)與產(chǎn)學(xué)融合人才引進(jìn)全球科技人才競爭創(chuàng)業(yè)支持科技創(chuàng)業(yè)生態(tài)建設(shè)產(chǎn)學(xué)研合作企業(yè)研發(fā)主體市場導(dǎo)向的應(yīng)用研究高?；A(chǔ)研究前沿探索與人才培養(yǎng)科研院所支撐國家戰(zhàn)略科技力量協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)共建科技園區(qū)與實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新文化與環(huán)境1寬容失敗理解科技創(chuàng)新的試錯(cuò)本質(zhì)2鼓勵(lì)冒險(xiǎn)支持顛覆性技術(shù)探索3開放分享促進(jìn)知識(shí)交流與碰撞4多元包容吸納不同背景與思維方式知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)專利體系保護(hù)發(fā)明創(chuàng)造，促進(jìn)技術(shù)公開商標(biāo)權(quán)保護(hù)品牌識(shí)別，維護(hù)市場秩序著作權(quán)保護(hù)軟件、文學(xué)等智力成果商業(yè)秘密保護(hù)未公開的技術(shù)與商業(yè)信息國際科技合作大科學(xué)時(shí)代，全球協(xié)作解決人類共同挑戰(zhàn)第四部分：科技發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響12345經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型數(shù)字經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)變革工作方式就業(yè)結(jié)構(gòu)與勞動(dòng)形態(tài)生活方式消費(fèi)模式與社交變化城市發(fā)展智慧城市與基礎(chǔ)設(shè)施全球治理國際關(guān)系與安全格局經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)產(chǎn)業(yè)革命與新業(yè)態(tài)平臺(tái)經(jīng)濟(jì)共享經(jīng)濟(jì)與在線服務(wù)智能制造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與柔性生產(chǎn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)O2O與即時(shí)服務(wù)數(shù)字內(nèi)容虛擬現(xiàn)實(shí)與沉浸體驗(yàn)就業(yè)結(jié)構(gòu)的變化自動(dòng)化替代重復(fù)性工作崗位減少新興職業(yè)數(shù)據(jù)科學(xué)家、人工智能工程師技能升級(jí)終身學(xué)習(xí)與再培訓(xùn)需求教育模式的創(chuàng)新1在線教育遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)與全球優(yōu)質(zhì)資源2個(gè)性化學(xué)習(xí)AI輔助的學(xué)習(xí)路徑定制3虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)沉浸式體驗(yàn)與情境學(xué)習(xí)4創(chuàng)客教育動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)新思維培養(yǎng)醫(yī)療健康的進(jìn)步精準(zhǔn)醫(yī)療基因檢測與個(gè)性化治療AI輔助診斷影像分析與疾病預(yù)測健康監(jiān)測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與預(yù)防醫(yī)學(xué)3D打印器官組織工程與再生醫(yī)學(xué)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展1污染監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)與實(shí)時(shí)追蹤2清潔能源太陽能、風(fēng)能技術(shù)突破3碳捕獲二氧化碳減排與利用4生態(tài)修復(fù)生物技術(shù)輔助環(huán)境治理城市化與智慧城市智能交通實(shí)時(shí)路況與自適應(yīng)信號(hào)燈智慧能源分布式能源與智能電網(wǎng)智慧安防視頻分析與應(yīng)急響應(yīng)智慧政務(wù)在線服務(wù)與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策交通革命1電動(dòng)汽車零排放與智能駕駛2共享出行用車效率提升與擁堵減少3超級(jí)高鐵真空管道超高速運(yùn)輸4城市空中交通電動(dòng)垂直起降飛行器能源革命176%可再生能源增長2010-2020年全球增長率$131/kWh電池成本下降2020年鋰電池成本38%發(fā)電占比2020年可再生能源發(fā)電比例520GW中國裝機(jī)2020年可再生能源裝機(jī)容量太空探索國際空間站多國合作長期太空實(shí)驗(yàn)平臺(tái)火星探測尋找生命跡象與環(huán)境研究小行星采礦太空資源利用的可能性深空探測太陽系外行星與宇宙奧秘第五部分：科技倫理與挑戰(zhàn)技術(shù)壟斷大型科技公司市場控制1隱私安全個(gè)人數(shù)據(jù)收集與使用2算法公平AI決策偏見與歧視3數(shù)字鴻溝技術(shù)獲取不平等4生命倫理基因編輯與生命干預(yù)5人工智能倫理算法偏見訓(xùn)練數(shù)據(jù)不平衡導(dǎo)致結(jié)果歧視決策透明黑箱問題與解釋權(quán)就業(yè)影響自動(dòng)化替代與技能轉(zhuǎn)型自主武器致命性自主武器系統(tǒng)管控基因編輯的倫理問題生殖細(xì)胞編輯影響后代的遺傳改變設(shè)計(jì)嬰兒非治療性特征選擇基因不平等遺傳優(yōu)勢與社會(huì)分層生態(tài)影響基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)隱私與安全個(gè)人數(shù)據(jù)收集數(shù)字足跡與行為分析數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)泄露與身份盜竊監(jiān)控技術(shù)面部識(shí)別與隱私邊界數(shù)據(jù)主權(quán)個(gè)人對(duì)自身數(shù)據(jù)的控制權(quán)技術(shù)壟斷與數(shù)字鴻溝壟斷問題數(shù)字鴻溝平臺(tái)控制市場準(zhǔn)入發(fā)達(dá)與發(fā)展中國家差距數(shù)據(jù)壟斷阻礙創(chuàng)新城鄉(xiāng)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施不均算法推薦信息繭房老年人與弱勢群體適應(yīng)障礙基礎(chǔ)設(shè)施壟斷風(fēng)險(xiǎn)教育資源獲取不平等科技依賴與人文關(guān)懷1人文價(jià)值科技發(fā)展的終極關(guān)懷2社會(huì)聯(lián)結(jié)虛擬與現(xiàn)實(shí)的平衡3心理健康數(shù)字成癮與注意力分散4身體健康久坐生活與運(yùn)動(dòng)減少5信息真實(shí)深度偽造與真相辨別第六部分：未來科技展望未來技術(shù)將重塑人類生活方式、社會(huì)結(jié)構(gòu)和文明形態(tài)6G通信技術(shù)太赫茲通信1Tbps以上傳輸速率集成感知通信與環(huán)境感知融合人工智能網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化自愈合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)全息通信3D全息影像實(shí)時(shí)傳輸腦機(jī)接口侵入式接口大腦植入電極直接交互非侵入式接口外部傳感器腦電波監(jiān)測神經(jīng)修復(fù)幫助殘疾人恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能認(rèn)知增強(qiáng)提升記憶力與學(xué)習(xí)能力可控核聚變磁約束聚變托卡馬克與恒星堆裝置慣性約束聚變激光點(diǎn)火與等離子體壓縮混合聚變方案結(jié)合多種技術(shù)路線商業(yè)化應(yīng)用清潔無限能源供應(yīng)太空殖民月球基地近地軌道活動(dòng)支持點(diǎn)1火星殖民首個(gè)地球外永久居住地2小行星開發(fā)太空資源采集與利用3太空農(nóng)業(yè)封閉生態(tài)系統(tǒng)食物生產(chǎn)4太空制造微重力環(huán)境特殊材料制造5超級(jí)智能1窄人工智能當(dāng)前階段，特定任務(wù)智能2通用人工智能人類水平，多領(lǐng)域通用能力3超級(jí)智能超越人類，自我完善能力4人機(jī)融合生物與機(jī)器智能結(jié)合長壽與抗衰老技術(shù)基因療法修復(fù)DNA損傷，延緩衰老干細(xì)胞再生器官組織功能修復(fù)納米醫(yī)學(xué)細(xì)胞內(nèi)修復(fù)與