引言 1
一、20世纪重大的科学理论突破 5
1.量子论和量子力学 8
2.狭义相对论和广义相对论 13
3.DNA双螺旋结构模型和现代遗传理论 17
4.信息论、控制论和系统论 23
5.哥德尔不完备定理和其他数学成就 26
6.混沌理论和非线性科学 31
7.大陆漂移学说和地球板块构造理论 34
8.大爆炸理论和现代宇宙演化学说 36
9.基本粒子和超弦理论 41
二、20世纪重大的技术成果 45
1.能源技术 48
2.航空与航天技术 53
(1)航空技术 53
(2)航天技术 55
3.制造技术 64
(1)机械化时期(18世纪中期～19世纪末期) 64
(2)自动化时期(20世纪初期～20世纪70年代) 68
(3)综合自动化与先进制造技术时期(20世纪70年代～) 68
4.纳米技术 72
5.化工与材料技术 74
(1)有机合成技术 74
(3)制碱工业技术 76
(2)制酸工业技术 76
(4)化肥生产技术 77
(5)金属材料 77
(6)合金、有色金属材料和金属加工技术 79
(7)高分子材料 79
(8)各种新材料 80
6.微电子技术 82
(1)电子管 82
(2)晶体管与集成电路 83
7.计算机及网络技术 87
(1)计算机技术 87
(2)国际互联网 94
8.卫星通信与光纤通信 96
(1)卫星通信 96
(2)光纤通信 97
9.精密科学仪器和先进医疗设备 98
10.生物工程 101
(1)基因工程 102
(2)细胞工程 103
(3)酶工程及蛋白质工程 105
(4)发酵工程 105
11.海洋技术 107
(1)海洋调查与探测技术 107
(3)海洋资源开发技术 109
(2)海洋生物技术 109
三、百年创新思想与创新规律的回顾 113
1.旧理论与观测或实验事实的矛盾导致新理论的诞生 116
2.对重大理论问题的持久求索引起概念变革 118
3.观测和实验手段的更新为新的科学理论提供了坚实基础 119
4.新的数学概念和方法为科学与技术的发展准备了工具 121
5.学科边缘与多学科的交叉造就科技创新的沃土 123
6.对已有知识的创造性总结和应用带来重大科技突破 125
7.社会与市场需求越来越成为科技创新的强大动力 126
8.青年科学家始终是科技创新的生力军 127
9.创新基地是科技创新人才辈出的土壤 128
四、百年创新体系的发展 131
1.科学教育与大学研究 134
2.科研机构与科学家的组织 138
3.企业的研究与开发(R D) 142
4.科学与高技术园区 146
5.大科学工程与国家发展计划 148
6.国际性科学合作计划 154
7.科技创新的激励与评价机制 158
8.建设面向知识经济时代的国家创新体系 162
五、科学技术与社会进步 167
1.科学是“最高意义上的革命力量” 170
2.生态环境问题与社会的可持续发展 178
(1)工业化和环境问题 178
(2)环境科学的兴起与人类社会的可持续发展 181
(3)生态学与生物多样性 186
3.科教兴国与知识经济 189
4.科学的工具价值和伦理价值 194
5.科学教育与科学普及 198
6.创新文化 200
六、21世纪科学技术发展前景的展望 201
1.科学技术面临巨大挑战 204
2.科学的未来 206
(1)未来科学的结构 206
(2)未来科学的社会功能 207
(3)未来的科学教育 208
(4)未来的科学建制与文化 209
(5)科学技术与世界和平及可持续发展 210
3.新世纪展望 212
(1)21世纪仍将是信息革命的时代 212
(2)21世纪也将是生命科技的世纪 212
(3)21世纪将是新材料、先进制造技术迅速发展和广泛应用的时代 213
(4)21世纪将是发展和利用高效、洁净和安全新能源的时代 213
(5)21世纪还将是人类继续向空间、海洋、地球深部不断拓展的世纪 214
(6)21世纪将是科学技术发生重大变革、继续取得突破性进展的时代 214
(7)21世纪将是人、自然、社会协调发展的世纪 215
参考文献 217
附录：从诺贝尔科学奖与20世纪重大科学成就看原始创新规律 219
人名索引 229
后记 234