材料科學與社會2012年秋呂銀祥yxlu@第一章緒論通識教育？？？（1）必要性（2）內涵和方式（3）通識教育旗幟下的思辨（4）本課程的考察、考試方式通識教育？？？目標：培養富有責任感的公民、有教養的人具備的能力有效思考的能力邏輯推理

關系理解想象力

清晰溝通的能力適切判斷的能力對多種價值觀的識別選擇能力協同創新“協同創新”是指創新資源和要素有效匯聚，通過突破創新主體間的壁壘，充分釋放彼此間“人才、資本、信息、技術”等創新要素活力而實現深度合作。教育部“高等學校創新能力提升計劃”

（簡稱“2011計劃”），自2012年啟動實施，四年為一個周期，旨在建立一批“2011協同創新中心”，大力推進高校與高校、科研院所、行業企業、地方政府以及國外科研機構的深度合作，探索適應于不同需求的協同創新模式，營造有利于協同創新的環境和氛圍。根據教育部“2011計劃”重大需求的劃分，協同創新中心分為面向科學前沿、面向文化傳承創新、面向行業產業和面向區域發展四種類型。協同創新（1）面向科學前沿的協同創新中心，以自然科學為主體，以世界一流為目標，通過高校與高校、科研院所以及國際知名學術機構的強強聯合，成為代表我國本領域科學研究和人才培養水平與能力的學術高地。（2）面向文化傳承創新的協同創新中心，以哲學社會科學為主體，通過高校與高校、科研院所、政府部門、行業產業以及國際學術機構的強強聯合，成為提升國家文化軟實力、增強中華文化國際影響力的主力陣營。協同創新（3）面向行業產業的協同創新中心，以工程技術學科為主體，以培育戰略新興產業和改造傳統產業為重點，通過高校與高校、科研院所，特別是與大型骨干企業的強強聯合，成為支撐我國行業產業發展的核心共性技術研發和轉移的重要基地。（4）面向區域發展的協同創新中心，以地方政府為主導，以切實服務區域經濟和社會發展為重點，通過推動省內外高校與當地支柱產業中重點企業或產業化基地的深度融合，成為促進區域創新發展的引領陣地。全國性科技大會1978年3月18日至31日中共中央、國務院在北京隆重召開了全國科學大會，明確提出“科學技術是生產力”的科學論斷，迎來了中國科技事業的春天。1995年5月26日至30日中共中央、國務院召開全國科學技術大會，正式提出實施“科教興國”戰略。1999年8月23日至26日中共中央、國務院在北京召開全國技術創新大會。在這次大會上，“加強技術創新、發展高科技、實現產業化”被確立為中國科技跨世紀的戰略目標。2006年1月9日至11日中共中央、國務院在北京隆重召開了全國科學技術大會。黨中央明確提出提高自主創新能力、建設創新型國家的重大戰略目標。2012全國科技創新大會大力實施科教興國戰略和人才強國戰略，堅持自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來的指導方針，全面落實國家中長期科學和技術發展規劃綱要，以提高自主創新能力為核心，以促進科技與經濟社會發展緊密結合為重點，進一步深化科技體制改革，著力解決制約科技創新的突出問題，充分發揮科技在轉變經濟發展方式和調整經濟結構中的支撐引領作用，加快建設國家創新體系，為全面建成小康社會進而建設世界科技強國奠定堅實基礎。深化科技體制改革的中心任務，是解決科技與經濟結合問題，推動企業成為技術創新主體，增強企業創新能力。創新型城市的評價指標體系

創新投入：研發投入占地區生產總值比重在2.5%以上；

科技進步貢獻率：科技進步貢獻率60%以上；

自主創新能力：對外技術依存度在30%以下；

創新產出：創新產出高、發明專利多。高新技術產業有哪些？高新技術產業通常是指那些以高新技術為基礎，從事一種或多種高新技術及其產品的研究、開發、生產和技術服務的企業集合，這種產業所擁有的關鍵技術往往開發難度很大，但一旦開發成功，卻具有高于一般的經濟效益和社會效益。判定高新技術產業的主要指標有兩個:一是研發與開發強度，即研究與開發費用在銷售收入中所占比重；二是研發人員（包括科學家、工程師、技術工人）占總員工數的比重。此外，產品的主導技術必須屬于所確定的高技術領域，而且必須包括高技術領域中處于技術前沿的工藝或技術突破。高新技術產業有哪些？為加快我國高新技術產業發展，鼓勵高新技術產品的生產，引導社會投向，優化資源配制，從整體上提升我國高新技術產品的市場競爭力，科學技術部、財政部、國家稅務總局共同組織編制了《中國高新技術產品目錄（2006）》。該目錄參考了國際上普遍采用的高技術產品分類方法，并按照即要與國際接軌，又要符合我國國情，便于實際操作的原則編制而成。目錄涉及電子信息、現代交通、航空航天、先進制造、生物醫藥和醫療器械、新材料、新能源與節能、環境保護、地球空間與海洋、核應用技術、農業共11個領域。參考書目（1）華中一，《頭腦風暴》，復旦大學出版社，2000（2）李俊壽，《新材料概論》，國防工業出版社，2004（3）楊瑞成等，《材料科學與材料世界》，化學工業出版社，2005（4）呂銀祥等，《現代信息材料導論》，華東理工大學出版社，2008材料的發展過程人類社會的歷史就是一部利用和制造材料的歷史，正是形形色色的材料構成了世間萬物，人類的發明創造豐富了材料世界，而材料的不斷更新與發展推動了人類社會的進步。目前，世界上傳統材料已有幾十萬種，而新材料的品種正在以每年大約5%的速度增長；世界上現有800多萬種人工合成的化合物，而且還以每年25萬種的速度增長，其中相當一部分將成為工業化生產的新材料，為人類社會和科學技術的發展服務。材料的發展過程材料是人類文明的里程碑1.石器時代公元前10萬年，人類開始利用石材制造各種打獵和耕作的工具，形成了的石器時代。史學家又細分為舊石器和新石器時代，四五十萬年以前的北京猿人就處于舊石器時代，他們群居洞穴，以狩獵為生，使用的工具是石器和骨器，這些工具制作粗糙，用途尚未分化。到新石器時代，人們逐漸掌握了從地層里開采石料的技術，對石料的選擇、切割、磨制、鉆孔、雕刻等工序已有一定的要求，獲得了較為銳利的磨制石器。2.青銅器時代到公元前6000年，人類根據長期的體驗，創造了冶金術，開始了用天然礦石冶煉金屬，在西亞出現了銅制品；發展到公元前3000年，出現了銅合金(添加錫、鉛的青銅)，形成了青銅器時代。由于青銅熔點低，鑄造性能良好，它作為制造武器、生活用具以及生產工具等物品的材料，曾大顯身手，在人類文明史上產生過重要作用。我國商、周時期，是使用青銅器的鼎盛時代，祭祀的香爐、滅火的銅鼎等都是用青銅鑄造的。至于春秋戰國時代的青銅兵器，更流傳著許多動人的故事。越王勾踐和吳王夫差的寶劍相繼出土，使埋藏地下2500多年的秘密大白于天下，證實了詩人“越民鑄寶劍，出匣吐寒芒”的贊譽。3.鐵器時代大約在公元前1500年，人類借助風箱，發明了在高溫下用木炭還原優質鐵礦石生產鐵的方法，并在半熔狀態下進行鍛造制作各種器具和武器，開創了鐵器時代。用上述方法制備的鐵器，即使長期放置在大氣中也基本不生銹，它具有和青銅不同的金屬光澤，強度較高，而且可加工性能良好。鐵具有比青銅更高的強度，它除可用于制造武器外，還可用作結構材料制造器件。我國的鐵器時代由何時開始，至今尚難斷言，但這項技術至遲始于春秋戰國時期。4.陶器時代材料發展史上的第一次重大突破，是人類學會用粘土燒結制成容器。人類第一個劃時代的發現就是，大概在公元前50萬年發現了火。隨著對土壤可塑性的感性認識，以及對火的使用和控制經驗的積累，人類開始用粘土制作簡單的原始陶器。最早的陶器是在竹編、木制容器上涂敷爛泥而燒成的。后來才發現把粘土直接加工成形、燒制，也能達到同樣的目的。中國大約在公元前8000~6000年、新石器時代早期開始制作陶器。公元前4000年左右，古巴比倫的城市已采用磚來筑城。4.陶器時代隨著金屬冶煉技術的發展，在公元元年左右，人類掌握了通過鼓風提高燃燒溫度的技術，發現一些高溫燒制的陶器，由于局部熔化而變得更加堅硬，完全改變了陶器多孔與透水的缺點而成為瓷器。這是陶器發展過程的重大飛躍，從此形成了陶器時代。中國的瓷器大約始于魏、晉、南北朝時期，至宋、元時發展到很高的水平。瓷器作為中華文明的象征，大量運往歐亞各地，以至形成了中國與瓷器(china)同詞的美談。5.鋼時代到了17世紀，煉鐵生產趨向大型化。歐洲在中世紀出現了高爐，燃料還原劑由木炭改為煤炭，從18世紀進而改為焦炭，以焦炭為燃料的煉鐵術在歐洲得到推廣應用，高爐的規模逐漸擴大，產量也隨之增加。隨后，當人類發現鋼鐵在高溫下也具有高強度這一事實后，便出現了以鋼鐵為結構材料，將蒸汽的熱能轉變為機械能的蒸汽機。從此，人類開始掌握了人工產生機械動力的方法，用來開動機械設備進行大規模生產，這使人類的思想和社會結構發生了巨大變革。鋼鐵的使用標志著社會生產力的發展，人類開始由農業經濟社會進入所謂工業經濟的文明社會。人們稱這個時期為鋼時代。5.鋼時代鋼鐵材料的廣泛應用，導致了大規模的機械化生產，極大地豐富了人類社會的物質文明，引起了第一次產業革命，即工業革命。自18世紀60年代起，英國以珍妮紡紗機的問世為標志，開始了工業革命，到19世紀30年代蒸汽機的廣泛應用、小汽車和輪船的出現，第一次產業革命基本完成，前后歷時70載。法國的工業革命始于18世紀80年代，到19世紀中葉完成。德國的工業革命大約從19世紀30年代開始，80年代基本完成。俄國、美國到19世紀80年代也已完成了工業革命。5.鋼時代第二次產業革命，就是起源于19世紀70年代的工業技術革命，其主要標志是：內燃機、電動機代替蒸汽機，新煉鋼方法的迅速推廣，電力的廣泛應用和化學方法的采用。在新技術的帶動下，電力工業、石油工業、化學工業等新興的工業部門迅速建立。產業結構也隨之發生變化，以鋼鐵材料的生產及應用為代表的冶金、機械制造等重工業部門，逐漸在工業生產中占據優勢。5.鋼時代在這次工業技術革命中處于領先地位的是德、美，英、法緊隨其后。這幾個國家，在工業革命的基礎上于19世紀末20世紀初都實現了工業化，成為典型的工業國。金屬補充了石塊和木材，鐵路、汽車和飛機取代了牛、馬和驢，蒸汽機、內燃機代替人和風力來推動車船，大量合成纖維織物與傳統的棉布、毛織品和亞麻織物競爭，電使蠟燭黯然失色，并已成為只要按動開關，便可做大量功的動力之源。6.電子管時代伴隨鋼時代的發展，電子技術的發展極大地提高了物質文明，現代人類社會幾乎各種工業領域都享受到這一發展所帶來的碩果。1883年，愛迪生把一個和電路中陽極相連的金屬板封在電燈泡里，當和陰極相連的燈絲通電發亮的時候，發現在互不接觸的燈絲和金屬板之間有電流通過。這個現象就叫愛迪生效應，這是電子工業的基礎。

愛迪生(ThomasAlvaEdison)1847年生於美國俄亥俄州。他一生中的發明超過二千多種。他不但成為近代物理史上一位相當傑出的科學家，更被譽為世界上最偉大的發明家。

愛迪生一生卓越的成就並非僥倖，而是他百折不撓、勇於嘗試、敢於創新的成果。由於家境貧困，愛迪生只受過三個月的小學教育，十二歲就開始在火車上工作。雖然如此，他仍然努力不懈，刻苦自學。他在少年時代已對自然科學產生了濃厚的興趣，不但掌握了豐富的電學、化學等知識，還喜歡在車上和家裡進行一些「小實驗」。

愛迪生的生平

1863年，他在一家鐵路公司當服務員，他的發明生涯也從此開始。隨著他的發明一個個地誕生，他的名子開始為人熟悉，生活也逐漸富裕起來。

1873年愛迪生製造出雙工式發報機，翌年又製造了四工式發報機。1876年，他在門洛帕克建立了美國第一個工業研究實驗室，也就是「愛迪生發明工廠」。在往後的兩年，他發明了留聲機，轟動了全世界，使他獲得法國爵士的銜頭。

1883年愛迪生發現熱電子發射現象，為電子管的面世奠定了基礎。1887年，他在西奧倫治建立了更大的實驗室。在那裡他的發明更是多不勝數，其中較重大的有1888年的電影攝錄機；1896年的電影放映機和鎳鐵電池。他接二連三的發明，使他在1928年獲得了國會金質特別獎。

1931年，愛迪生在西奧倫治與世長辭，享年84歲。愛迪生的晚年經歷也許能給我們一些啟發。當初那個銳意進取的愛迪生，到了晚年曾說過一句令我們目瞪口呆的話：“你們以后不要再向我提出任何建議。因為你們的想法，我早就想過了！”于是悲劇開始了。1882年，在白熾燈徹底獲得市場認可后，愛迪生的電氣公司開始建立電力網，由此開始了“電力時代”。當時，愛迪生的公司是靠直流電輸電的。不久，交流電技術開始嶄露頭角，但受限于數學知識（交流電需要較多數學知識）的不足，更受限于孤芳自賞的心態，愛迪生始終不承認交流電的價值。憑借自己的威望，愛迪生到處演講，不遺余力地攻擊交流電，甚至公開嘲笑交流電唯一的用途就是做電椅殺人！發展交流電技術的威斯汀豪斯公司，一度被愛迪生壓得抬不起頭。但一朝不等于一世，后來那些崇拜、迷信愛迪生的人在鐵的事實面前驚訝地發現：交流電其實比直流電要強得多！愛迪生輝煌了大半生，卻在晚年栽了一個致命的大跟頭，而且再也沒能爬起來，成了他一生之中的敗筆。是什么使愛迪生前后判若兩人？是什么毀了一個功成名就的偉人？在逆境中，愛迪生保持了驚人的毅力與良好的心態；但在順境中，他像歷史上很多偉人一樣，沉湎在自己的成就中，變得狂妄、輕率而固執，這種態度也毀了自己的一世英名。不要相信能人會永遠英明，即便是牛頓、愛迪生，到晚年都難保自己的“品牌”，所以古今中外的很多偉人都難逃“成功一自信一自負一狂妄一輕率一慘敗”的怪圈。真正聰明的人，總是在為事業奠定一個物質和制度基礎后，平視自己的成就，平視周圍的人，而不是仰視成就，俯視周圍的人和事，這樣的人才可能事業常青。6.電子管時代1897年，英國物理學家湯姆遜在皇家學會的演說中，論述了電子的存在，使人們認識到愛迪生效應是熱電子的發射。利用這一原理，1904年，英國工程師弗萊明發明了二極管，1906年，美國發明家富雷斯特制成了世界上第一只三極管，開創了電子管時代，出現了無線電報、電話、導航、測距、雷達、電視等產品，甚至出現了“ENIAC”，第一代電子計算機。二極管發光二極管相信大家都見過,一般作為指示燈用,例如電腦的硬盤燈一閃一閃的表示你的硬盤正在工作(如果不閃,則很可能是你的機器忙不過來或者是處在待機狀態),還有就是一些隨身聽上的指示燈,以及充電器的指示燈.發光二極管相對其他二極管正向導通電壓較大,一般在1.6V到1.8V間.二其他二極管一般在0.2-0.3V(鍺管),0.6-0.8V(硅管)。弗萊明發光二極管半導體三極管晶體三極管，是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區，兩側部分是發射區和集電區，排列方式有PNP和NPN兩種。ENIAC世界上第一臺現代電子計算機“埃尼阿克”（ENIAC），誕生于1946年2月14日的美國賓夕法尼亞大學，并于次日正式對外公布。在賓大莫爾電機學院揭幕典禮上，這個占地面積達170平方米、重達30噸的龐然大物，為來賓表演了它的“絕招”——在1秒鐘內進行了5000次加法運算，這比當時最快的繼電器計算機的運算速度要快1000多倍。這次完美的亮相，使得來賓們喝彩不已。ENIACENIAC長30.48米，寬1米，占地面積約170平方米，30個操作臺，約相當于10間普通房間的大小，重達30噸，耗電量150千瓦，造價48萬美元。它包含了17,468真空管7,200水晶二極管,1,500中轉,70,000電阻器,10,000電容器，1500繼電器，6000多個開關，每秒執行5000次加法或400次乘法，是繼電器計算機的1000倍、手工計算的20萬倍。ENIAC1996年2月15日，在“埃尼阿克”問世50周年之際，美國副總統戈爾在賓夕法尼亞大學舉行的隆重紀念儀式上，再次按動了這臺已沉睡了40年的龐大電子計算機的啟動電鈕。戈爾在向當年參加“埃尼阿克”的研制，如今仍健在的科學家發表講話：“我謹向當年研制這臺計算機的先驅者們表示祝賀。”埃尼阿克上的兩排燈以準確的節奏閃爍到46，標志著它于1946年問世，然后又閃爍到96，標志著計算機時代開始以來的50年。計算機發展歷史中的著名人物和重大發明我國古代的圓周率計算、天文學研究，也包括造紙術、活字印刷、指南針、火藥這四大發明等，都走在世界前列，對人類文明做出了巨大貢獻。我國古代的八卦圖使別人想到了二進制數據，算盤則是使用了兩千五百多年的實現十進制算術運算的得力工具。法國科學家布萊斯·帕斯卡（B.Pascal）被公認為是制造出機械計算機的第一人。帕斯卡加法器是由齒輪組成的裝置，靠發條驅動，用專用的鐵筆來撥動轉輪以輸入數字。（機械的、手動的）德國數學家萊布尼茨（G.Leibnitz）發明的機器叫“乘法器”，由一系列齒輪組成，基本原理繼承于帕斯卡。但多了一個“步進輪”裝置。它能夠連續重復地做加減法,從而實現了乘除運算。PASCAL語言1642年

1674年

英國劍橋大學科學家巴貝奇（C.Babbage）設計的“分析機”有：齒輪式“存貯倉庫”（Store）和“運算室”即“作坊”（Mill）,“控制器”、輸入和輸出部件。首次提出了類似于現代電腦五大部件的邏輯結構。英國女數學家阿達·奧古斯塔（AdaAugusta）是巴貝奇的合作伙伴。她指出“為分析機‘編織’的計算方式同杰卡德為織布機編織圖案的方式完全一樣”，并且阿達還親手為“分析機”的計算擬定了“算法”，設計了“程序設計流程圖”。這是“第一件計算機程序”。因此。阿達成了“世界上第一位軟件工程師”。Ada語言1842年

在1850年左右，英國數學家布爾（G.Boole）創立了邏輯代數（布爾代數）。布爾構思出一個關于0和1的代數系統，用基礎的邏輯符號系統描述物體和概念。

1938年，美國數學家香農(C.Shannon),撰寫了一篇著名的論文《繼電器和開關電路的分析》，創立了開關電路理論。把二進制數0和1與運用以脈沖方式處理信息的繼電器開關相對應，從理論到技術改變了數字電路的設計方向，在現代數字計算機史上具有劃時代的意義。布爾代數1936年，英國的圖靈（AlanTuring）發表了一篇劃時代的論文——《論可計算數及其在判定問題中的應用》。論文里論述了一種“圖靈機”，只要為它編好程序，它就可以實現其他機器能做的任何工作。馮·諾依曼教授指出：“如果不考慮巴貝奇、阿達和其他人早先提出的有關思想，計算機基本概念只能屬于阿蘭·圖林”圖靈獎

1937年11月，美國AT&T貝爾實驗室研究人員斯蒂比茲（G.Stibitz）在家中的廚房里，用電話機用的繼電器充當計算機的開關元件，輸入部件用的是香煙罐上剪下的鐵皮，輸出部件是兩個小手電燈泡。就這樣，他做成了世界上第一臺電磁式的數字計算機。1906年，美國工程師德·福雷斯特（D.Forest）在弗萊明的真空二極管內添加了第三個極（柵欄式的金屬網）。這個“柵極”能控制陰極與屏極之間的電子流并具有放大作用，誕生了真空三極管（電子管），實現了電子開關功能，其速度要比繼電器快成千上萬倍。為計算機歷史跨進電子的紀元打下了堅實的基礎。

1947年圣誕節前夕，肖克利（W.Shockley）與布拉頓、巴丁等在貝爾實驗室研制出一種取代電子管的被他們命名為“晶體管”的新器件。一年之后肖克利又發明了“結型晶體管”，它比電子管體積小、壽命長、不發熱、耗電省。

肖克利、布拉頓和巴丁分享了1956年諾貝爾物理獎。早在1941年，衣阿華大學數學物理教授阿塔納索夫J.Atanasoft

，提出了計算機的三條原則：1）采用二進制運算，以保證精度2）采用電子技術來實現控制和運算，以保證計算速度3）采用計算（運算和控制）功能和存儲功能相分離的結構，并研制出世界上第一臺電子計算機“ABC”

ENIAC的發明者莫契利曾參觀過“ABC”，并從阿塔納索夫天才的思想里受益頗多。

ENIAC電子計算機的最初設想，出自于“控制論之父”維納（L.Wiener）教授。1940年，維納提出，現代計算機應該是數字式，由電子元件構成，采用二進制，并在內部儲存數據。維納提出的這些原則，為ENIAC的研制指出了正確的方向。

ENIAC研制項目由莫爾學院資深教授勃雷納德（J.Brainerd）總負責，戈德斯坦（H.Glodstine）中尉負責協調項目進展。總設計師是36歲的副教授莫契利（J.Mauchiy），總工程師是24歲的埃克特（P.Eckert），邏輯學家勃克斯（A.Burks）負責設計乘法器等大型邏輯元件。戈德斯坦

1957年，8位青年集體“叛逃”并投入仙童（Fairchild）門下，另立仙童半導體公司，研制用硅來取代鍺的晶體管。并成功地制造出金屬氧化物半導體（MOS）等器件。1959年，諾依斯他們利用半導體平面處理技術研制出了集成電路。

與此同時，德克薩斯一汽公司的基爾比（J.kilby,時年35歲）也想到了類似的技術，成功地把20余個晶體管、電阻和電容等集成到一個4平方毫米的平板上，從而誕生了集成電路。1959年，諾依斯他們也研制出了集成電路。1969年，美國聯邦法院承認集成電路是一項“同時的發明”。百萬條指令/秒（mips）每18個月芯片能力增長一倍

IT第一定律

——摩爾定律晶體管數“八叛逆”之一的摩爾博士（G.Moore）1964年，IBM360系統主設計師吉恩·阿姆達爾（G.Amdahl）提出了一種全新的思路：IBM360必須是一種“兼容性”的產品，大中小型360系統電腦，都能用相同方式處理相同的指令、享用相同的軟件、配置相同的外部設備，而且能夠相互連接在一起工作。“兼容性”是一個偉大的觀念變革，它給現代電腦發展帶來的技術進步，至今還在發揮巨大作用。馮·

諾依曼（JohnvonNeumann）是ENIAC研制小組的顧問，他發現ENIAC存在沒有存儲程序的功能等一些缺陷。程序被表現為外部電路，通過人工接線完成編程。1945年6月，馮·諾依曼發表了一篇長達101頁紙的設計報告，明確提出計算機的五大部件，使用二進制，“存儲程序”結構等。馮·諾依曼機1969年8月下旬一個周末，霍夫（M.Hoff）提出把中央處理單元（CPU）電路集成在一塊芯片上。諾依斯和摩爾支持他的設想，并派來S.Mazor和費根F.Faggin參加工作，以霍夫為首的研制小組，完成了世界上第一個微處理器芯片。它意味著電腦CPU已經縮微成一塊集成電路。1981年，IBM公司推出了它的個人電腦，人類社會從此跨進個人電腦新紀元。在次年，IBM賣出了25萬臺PC機。此后再次推出改進型IBMPC/XT個人電腦，增加了硬盤裝置，當年就使市場占有率超過76％。從此，IBMPC就成為個人電腦的代名詞。Altair8800微型化計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。計算機發展趨勢CRAY-Ⅱ巨型化運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、石油和地質勘探，衛星圖像處理等大量科學計算的高科技領域。中國超級計算機：國防科技大學研制的“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”國家智能計算機中心推出的“曙光1000”

、“曙光200I”和“曙光3000”銀河Ⅱ網絡化計算機網絡：計算機技術與通信技術結合的產物。計算機網絡的發展動力：使用遠程資源，共享程序、數據和信息資源，網絡用戶的通訊和合作。一種奇特的工具：網絡是基于全人類智慧的嶄新的生產工具，越用越有價值。智能化“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機械’來”。

——笛卡爾（1637）人類第一個“工業機器人”：

一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）第一代機器人

機械手（1962年出現）第二代機器人

具有“感覺”的機器人第三代機器人

裝有啟發式計算機的“智能機器人”DeepblueGarryKasparov

7.硅時代但是，電子管的致命弱點是體積較大，無法適應電子器件小型化的要求。20世紀中葉，隨著硅、鍺半導體材料的出現，人類進入了硅時代。1956年，美國貝爾電話實驗室的巴丁、肖克萊和