的电子元件微型化的新道路大踏步前进,它不仅是微电子技术发展的标志,也是现代计算机技术发展的基础,更是现代信息技术的基石.随着集成电路集成度的不断提高,到1964年研制成功了中规模集成电路;1968年又研制成功了大规模集成电路;1973年大规模集成电路开始进入工业化生产阶段,这个阶段已经出现了集成20多万个元器件的芯片.大规模集成电路与小规模集成电路相比较,元件的功能发生了质的变化.后者需要大量的元件,甚至是整个设备才能完成的功能,由前者一个元件就代替了.有源元件、无源元件及线路三者之间的内部矛盾关系也发生了根本改变,矛盾的主要方面从开关逻辑元件转化为传输线路连结系统,逻辑元件的主要矛盾也从逻辑的简单性转化为逻辑的规则性和品种的单一性,这就为成批生产大规模集成电路创造了条件.因此,大规模集成电路的出现,是以电子元件为主的电子技术的又一次重大突破.20世纪80年代则是超大规模集成电路时代,集成度实际上已经突破了百万大关,从80年代后期开始,集成电路技术步入1微米和亚微米时代,真正实现了微型化.当进入21世纪,集成度则以每年100倍的平均速度增长,集成电路的集成度达到几十亿.以集成电路为核心的微电子技术发展极大地促进了现代通信技术、微电子技术、计算机技术、光导技术、人工智能技术等许多领域技术的进步发展,从而开创了以上述技术为基础的现代信息技术,并以迅猛的速度发展着.由此可见,在信息技术发展的源头和过程中,量子力学等物理科学的研究成果起了极大的作用.其实,在空间技术、核能技术、材料技术、生物工程技术等其他新技术的发展过程中,物理科学研究成果也同样起到了很大的作用.可以说没有物理科学的创新成果,就不可能有这些新技术的发明或迅速发展.
量子力学的建立把化学和生物学推向了新的高峰.19世纪末,化学也取得了巨大的成就,但也遇到了巨大的困难.其主要原因是“原子不可分,元素不能变”的观念根深蒂固.20世纪物理学的革命,从根本上改变了化学的基本概念,并使之获得了很多新的研究方法.由物理学家开创的化学键理论,X射线衍射法的运用,都推动了结构化学的发展.20世纪后的化学,主要是通过研究电子在分子和原子中的分布和运动,由此更深刻地揭示物质的性质和化学变化规律.所以,诺贝尔化学奖获得者李远哲说:化学规律是量子力学.分子生物学创立于20世纪50年代,物理学对其形成和发展产生了举足轻重的作用.首先,X射线衍射方法的运用使生物大分子晶体结构分析成为可能.特别是薛定谔于1944年出版的《生命是什么》一书“从思想上唤起生物学革命”.该书用量子力学的观点论证基因的稳定性和突变发生的可能性.他预言,必定有一种由同分异构的连续体构成非周期性晶体,其中含有巨大数量的排列组合,构成遗传密码稿本.德尔布吕克接受了薛定谔“生物学的核心问题是信息问题”的思想,利用病毒噬菌体发现了基因自我复制的奥秘,揭示了遗传的物质性并开创了分子生物学的先河.该书在运用统计物理的概念分析生命现象后指出,生命物质的运动必然服从已知的物理学定律.这启发了人们用物理学的思想和方法去探讨生命物质运动的规律.
相对论和量子力学与原子能的利用.原子能是在相对论和量子力学的基础上发现的新能源.二战后期,为了反法西斯战争的胜利,罗斯福接受了爱因斯坦的建议,搞起了“曼哈顿工程”,开始研制原子弹.从纯科学的角度讲,这是狭义相对论和量子力学第一次成功转化为现实战斗力(生产力).当今,核能除用在军事上外,更多的是用于发电,核动力发电站几乎遍及全世界,核电已占到了总发电量的30%.
可见,在21世纪的今天,我们仍然可以看到,在物理科学研究的新成果带动下,许多领域的应用科学技术得到了进一步发展,并出现了一个又一个新的产业部门,其影响遍及生产、科研、国防、医学,乃至每个家庭,大大改变了当代社会的结构和面貌,甚至影响到人们的思维方式.历史和经验告诉我们,无论是过去,还是现在,乃至将来,社会和经济的发展总是离不开科学技术的进步,科学技术的进步离不开物理科学的创新成果,而物理科学的创新成果,靠的是具有高素质的物理科学人才.
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