第一章 科技进步和创新是人类社会发展的主要决定力量 1
1.1 科学技术的涵义 1
1.1.1 什么是科学 1
导言 1
1.1.2 什么是技术 2
1.1.3 科学和技术的关系 2
1.1.4 什么是科学革命 3
1.1.5 什么是技术革命 3
1.2 人类文明发展史中的四次浪潮 4
1.2.1.1 蒙昧时代 5
1.2.1 农业化浪潮 5
1.2.1.2 炎黄时代 6
1.2.1.3 青铜器时代 8
1.2.1.4 铁器时代 8
1.2.2 工业化浪潮 10
1.2.2.1 第一次科技革命 10
1.2.2.2 第二次科技革命 12
1.2.2.3 第三次科技革命 13
1.2.3 信息化浪潮 14
1.2.4 生物经济浪潮 16
1.3 科技进步和创新是决定人类社会发展的主要力量 17
1.3.1 科学技术推动着经济的发展 17
1.3.2 科学技术推动着社会制度的变革 19
1.3.3 科技进步推动着文化和思想的进步 20
1.3.4 科技进步改变着人们的生活方式 21
第二章 20世纪的科学发现和技术成就 23
2.1 相对论与量子论 23
2.1.1 相对论 23
2.1.1.1 狭义相对论 23
2.1.1.2 广义相对论 27
2.1.1.3 相对论的伟大意义 30
2.1.2 量子论 31
2.1.2.1 古典量子论的形成与发展 31
2.1.2.2 量子力学 33
2.1.2.3 量子场论 34
2.1.2.4 量子论为我们认识世界提供依据 36
2.2 五大模型 37
2.2.1 粒子物理的夸克模型 37
2.2.2 宇宙学的大爆炸模型 38
2.2.3.1 发现DNA双螺旋的分子模型 40
2.2.3 DNA双螺旋模型 40
2.2.3.2 DNA双螺旋结构模型的应用 43
2.2.3.3 双螺旋模型建立所带来的启示 45
2.2.4 地质构造的板块模型 45
2.2.5 计算机冯·诺依曼模型 48
2.3 五项尖端技术 48
2.3.1 核技术 48
2.3.1.1 核反应技术 49
2.3.1.2 核辐射技术 51
2.3.2 航天技术 52
2.3.2.1 人造卫星 53
2.3.2.2 载人航天 56
2.3.2.3 深空探测 59
2.3.3 激光技术 62
2.3.3.1 激光器 62
2.3.3.2 激光的特性 63
2.3.3.3 激光技术的应用 64
2.3.4 电子信息技术 65
2.3.4.1 计算机技术 66
2.3.4.2 通信技术 68
2.3.4.3 互联网 70
2.3.5 生物技术 72
2.3.5.1 生物技术的产生 73
2.3.5.2 生物技术的内容 74
第三章 21世纪的主导科技 88
3.1 信息技术 88
3.1.1 计算机技术 89
3.1.1.1 纳米计算机技术 89
3.1.1.2 量子计算机技术 91
3.1.1.3 光子计算机技术 93
3.1.1.4 生物计算机技术 94
3.1.2.1 量子通信技术 96
3.1.2 通信技术 96
3.1.2.2 激光大气通信技术 97
3.1.2.3 中微子束通信技术 98
3.1.2.4 卫星通信技术 99
3.1.3 互联网络技术 100
3.1.3.1 栅格或网格（grid）技术 100
3.1.3.2 分布式计算技术 101
3.1.3.3 Web2.0技术 101
3.2 生物技术 103
3.2.1.1 转基因技术 104
3.2.1 基因技术 104
3.2.1.2 基因治疗技术 106
3.2.2 克隆技术 109
3.2.2.1 克隆技术概述 109
3.2.2.2 克隆技术发展前景 110
3.2.3 生物芯片技术 111
3.2.3.1 生物芯片技术概述 111
3.2.3.2 生物芯片技术发展前景 112
3.3 纳米技术 114
3.3.1 纳米技术概述 114
3.3.2.2 医用材料领域 116
3.3.2 纳米技术在21世纪中应用的主要领域 116
3.3.2.1 传统建材领域 116
3.3.2.3 电力电子和电子信息领域 117
3.3.3 21 世纪的纳米技术 118
3.3.3.1 生产纳米级的半导体芯片的技术 118
3.3.3.2 生产纳米光学材料技术 118
3.3.4 21世纪纳米技术的发展趋势 118
3.3.4.1 纳米计算装置 118
3.4.1.1 航天与航天技术 119
3.4.1 航天技术概述 119
3.4 航天技术 119
3.3.4.2 生物分子装置和分子电子学 119
3.4.1.2 航天技术的特点及意义 120
3.4.2 21世纪发展航天技术的原因 121
3.4.2.1 航天技术对科技具有强大的牵引作用 121
3.4.2.2 航天技术对经济建设具有重要的推动作用 121
3.4.2.3 航天技术可以促进科学研究工作的深入 122
3.4.3 21世纪的航天技术 122
3.4.3.1 航天飞行器技术 122
3.4.3.3 大型空间站技术 123
3.4.3.2 人造卫星技术 123
3.4.3.4 新能源技术 124
3.4.3.5 地面测控技术 125
3.4.3.6 深空探测技术 126
3.4.4 航天技术应用情景 126
第四章 人类面临的生存危机 127
4.1 人类的自我毁灭——战争武器 127
4.1.1 战争之矛——核武器 127
4.1.1.1 核武器简述 127
4.1.1.2 核武器的发展史 127
4.1.1.3 核武器的杀伤性危害 128
4.1.1.4 人类生存在核弹的阴影下 129
4.1.2 生物武器——人造瘟神 130
4.1.2.1 什么是生物武器 130
4.1.2.2 战争与传染病 131
4.1.2.3 死亡的使者——生物武器 131
4.1.2.4 新一代生物武器 133
4.1.2.5 未来战争武器探秘 134
4.2 环境污染——人类的慢性自杀 136
4.2.1 大气污染 136
4.2.1.1 臭氧（O3）层破坏 137
4.2.1.2 温室效应 140
4.2.1.3 酸雨 140
4.2.2 水质污染 141
4.2.2.1 淡水资源危机 141
4.2.2.2 海洋生态危机 143
4.2.3 土壤退化 146
4.2.3.1 土壤污染 146
4.2.3.2 土壤荒漠化 147
4.2.4 森林植被破坏 148
4.2.5 生物多样性锐减 149
4.2.6 有毒化学品污染 150
4.2.7 核泄漏 151
4.3 克隆人、生物机器人与传统人争夺生存环境 151
4.3.1 克隆——划时代的震撼 152
4.3.1.1 克隆的漫漫长路 152
4.3.1.2 克隆人挑战人类生存法则 152
4.3.2 生物机器人，新的种族 155
4.3.2.1 人类希望创造奇迹 155
4.3.2.2 地球的将来是否还需要我们 155
4.4.1.1 人类预测黑洞的存在 156
4.4 天上的“怪兽”——黑洞 156
4.4.1 宇宙中存在黑洞 156
4.4.1.2 科学家怎样发现了黑洞 158
4.4.2 什么是黑洞 159
4.4.2.1 黑洞的定义 159
4.4.2.2 黑洞的分类 159
4.4.2.3 黑洞的参数 160
4.4.2.4 黑洞是如何形成的 161
4.4.2.5 黑洞动力学与黑洞悖论 161
4.4.3 黑洞间可以相互“联姻” 162
4.4.4.1 宇宙大塌陷 163
4.4.4 黑洞与人类的关系 163
4.4.4.2 假如人类陷入黑洞 164
4.4.4.3 黑洞能否成为武器 164
4.5 天地大冲撞——外星球撞击地球 165
4.5.1 神秘的天外来客 165
4.5.1.1 夜闯地球的小行星 165
4.5.2.1 恐龙的灭绝和白垩纪的终结 166
4.5.2.2 举世震惊在彗木碰撞 166
4.5.2 太阳系的“交通意外” 166
4.5.1.2 拖着长尾巴的彗星 166
4.5.3 外星球撞击地球的灾害性分析 167
4.5.3.1 碰撞次数与碰撞规模 167
4.5.3.2 地球几次幸免遇难 168
4.5.3.3 撞击的危害将长期存在 169
4.5.4 人类能否驾驭外星球 170
4.5.4.1 监测站任重道远 170
4.6 高科技犯罪——社会肌体中的恶性肿瘤 171
4.6.1 忧患的电脑时代 171
4.6.1.1 猖狂的电脑流氓——黑客 171
4.6.1.3 形形色色的网络诈骗犯罪 173
4.6.1.2 网络安全的杀手——计算机病毒 173
4.6.1.4 网络黄毒 174
4.6.2 毒品犯罪——人类家园的地球使者 174
4.6.3 恐怖主义活动日益猖獗 175
4.7 科技，天使还是恶魔 175
第五章 科技的冲击波 177
5.1 思维方式的变革 177
5.1.1 从实体思维到关系思维 178
5.1.2 从客体思维进入主体思维 178
5.2 需求的转变与升级 179
5.2.1 新的需求五层次论 179
5.1.4 从静态的直观思维进入动态的变革思维 179
5.1.3 从单向思维进入多向思维 179
5.2.1.1 满足生存需求的农业经济 180
5.2.1.2 满足发展需求的工业经济 180
5.2.1.3 满足享受需求的服务经济 180
5.2.1.4 满足自我实现需求的体验经济 182
5.2.1.5 满足生命需求的生态经济 186
5.2.2 消费时代的变迁 188
5.2.2.1 科技发展与消费文化的形成 188
5.2.2.2 后消费时代的来临 189
5.2.3.1 “十倍速”时空里的新规则 192
5.2.3 “十倍速”时空里的过剩时代 192
5.2.3.2 “十倍速”时空里的经济过剩 193
5.3 新经济的崛起 194
5.3.1 信息经济作用空间将日益增大 195
5.3.1.1 信息经济的一般特征 196
5.3.1.2 融合与解构——信息经济改变社会经济的根本动因 197
5.3.1.3 信息经济改变人类社会 198
5.3.1.4 信息经济促使价值链向价值网的转变 201
5.3.2 服务经济将走向体验经济 201
5.3.2.1 体验经济时代来了 201
5.3.2.2 体验经济延续了服务经济 202
5.3.3.2 生物技术拓展了信息技术发展的新领域 203
5.3.3 生物技术为信息技术融合的世界 203
5.3.3.1 信息技术有效支撑生物技术的发展需要 203
5.3.4 生物经济浪潮的来临 204
5.3.4.1 发展陆地经济——人类迄今的基本生存环境 205
5.3.4.2 发展海洋经济——开辟人类生存的第二家园 205
5.3.4.3 发展太空经济——人类将移民太空 205
5.3.5 超级产业的兴起 206
5.3.5.1 超宏观行业的发展 206
5.3.5.2 超微观行业的兴起 207
5.4.1 行业边界的坍塌 208
5.4 边界的坍塌 208
5.4.2 企业边界的坍塌 210
5.4.3 地区边界的日益模糊 217
5.4.4 传统商业模式的坍塌 217
5.4.5 巨产业时代的来临 220
5.4.6 文化无疆界 228
5.5 认同的分解与重构 231
5.5.1 家庭的变迁——父权制度的终结 231
5.5.1.1 父权制度的终结 232
5.5.1.2 父权危机下家庭的变迁 233
5.5.2.1 “知本”代替了资本 234
5.5.2 财富内涵的变化 234
5.5.2.2 价值观的新认同 235
5.5.3 环境意识的升级 235
5.5.3.1 自我的绿化——环境运动的提出 235
5.5.3.2 环境运动的主题 235
5.5.3.3 环境运动的类型 236
5.5.4 旧思想道德的解体 236
6.1.1.1 五花八门的多功能服饰 238
6.1.1 高科技下的奇装异服 238
6.1 未来人类的新生活 238
第六章 新世纪的梦想 238
6.1.1.2 千奇百怪的智能化服饰 240
6.1.1.3 神奇的智能战斗服 242
6.1.2 “民以食为天”——未来的营养宣言 244
6.1.2.1 转基因食品，让人们生活得更美好 244
6.1.2.2 到太空中去育种 245
6.1.2.3 “家庭菜园”——无土栽培 246
6.1.2.4 分子食品，人类长寿的秘诀 248
6.1.2.5 人类希望吃到什么 249
6.1.3.1 “绿色住宅”——生态居住社区 250
6.1.3 梦想的家园 250
6.1.3.2 智能化住宅，一个复杂的居住机器 251
6.1.3.3 家庭机器人 253
6.1.3.4 生命建筑——能飞的房屋 254
6.1.4 上天入地，无所不能 254
6.1.4.1 地面城市 255
6.1.4.2 海面及海底城市 260
6.1.4.3 地底城市 261
6.1.4.4 卫星城市 261
6.1.5.1 家庭办公 265
6.1.5 知识改造劳动 265
6.1.5.2 设计婴儿 266
6.1.5.3 开发机器人 267
6.1.6 快乐学习 269
6.1.6.1 电子彩虹架设“空中课堂” 269
6.1.6.2 一部“电书”四两重——全新的课本 270
6.1.6.3 真实感受 271
6.1.6.4 知识芯片植入大脑 272
6.1.6.5 选择老师 272
6.1.7.2 组织工程的“梦工厂” 273
6.1.7 解开生命的奥秘——未来医学 273
6.1.7.1 捕获病毒的纳米陷阱 273
6.1.7.3 纳米微粒药物输送 274
6.1.7.4 让药物瞄准病变部位的“生物导弹” 274
6.1.7.5 植入人体的智能药店——纳米生物机器人 274
6.1.7.6 新的荧光标记物质——量子点 275
6.1.7.7 生物信息精灵——基因芯片 275
6.1.7.8 推动医学进步的动力——分子发动机 276
6.1.7.9 人体器官工厂指日可待 276
6.2.1 第五次工业革命 277
6.2 纳米制造 277
6.2.1.1 纳米技术将翻开人类历史新篇章 278
6.2.1.2 纳米技术将成为战略大国的重要标准 279
6.2.2 搬动原子 280
6.2.2.1 原子级的制造 280
6.2.2.2 搬动原子引起制造变革 280
6.2.3 纳米机械 281
6.2.4.2 分子复制机 283
6.2.4.1 分子时代到来之前的自我复制机 283
6.2.4 各种各样的复制机 283
6.3 全球网络化国家 284
6.3.1 科学技术改变世界格局 285
6.3.2 法律的全球化 286
6.3.3 地球统一货币 287
6.4 新概念家庭 287
6.4.1 婚姻的变迁 287
6.4.2 未来家庭的震荡 288
6.4.3.1 核心家庭：多元震荡中的“东方不败” 289
6.4.3.2 丁克家庭：尽情享受“两人世界” 289
6.4.3 多元化家庭模式的到来 289
6.4.2.1 机器人—家庭中的新成员 289
6.4.3.3 单亲家庭：不要我的另一半 290
6.4.3.4 共享家庭—高科技时代的原始回归 290
6.4.3.5 职业家长—未来的新兴行业 290
6.4.3.6 网络爱情—互联时代的风花雪月 291
6.4.3.7 网络同居—e时代的美丽童话 291
6.5 全球和谐社会 292
6.5.1 世界民族大融合 292
6.5.2 全球生态文明——21世纪的主导世界观 294
6.5.3 共同建设人类美好家园 294
6.5.4 开辟人类的地球新居 295
6.6 活化宇宙 297
6.6.1 拥挤的地球 297
6.6.2 超越地球 298
6.6.3 抵御宇宙灾难 300
6.6.3.1 五大方案拦截天外飞弹 300
6.6.4 人造地球 301
6.6.5 火星之路还有多远 301
6.6.6 金星能改造成第二地球吗 303
6.6.7 向宇宙中卫星进发 304
结束语 306
参考文献 307