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是知识和技术在这类产品中所占比重大大高于材料和劳动力成本的产品称为
高技术产品、高技术产业或企业”。显然，这是从产品和产业来定义高技术
的，而不是仅指高级技术或先进技术。也有人认为：“高技术是指那些对一
个国家军事、经济有重大影响，具有较大社会意义或能形成产业的新技术或
尖端技术”。中国通常将信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、
空间技术和海洋技术列为高技术。高技术主要表现为“三高”。第一，高智
力。高技术是以高深的科学理论和最新科学成就为基础发展起来的，是当代
水平最高、最为先进的技术。知识的高度密集是高技术发展的先决条件。高
技术产业也大多集中在科研机构、高等院校聚集的地区。第二，高投入。高
技术的发展需要投入巨额经费和大量的人力、物力，需要强大的国力和坚实
的经济基础作为支撑。“阿波罗登月计划”、“星球大战计划”、航天飞机
和巨型电子计算机的研制等，都是在这种高投入的条件下进行的。第三，高
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增殖性。高技术成果用于生产，可以获得巨大的经济效益。据估计，美国在
空间计划方面，每花费10美元，生产率可提高0。1％，仅此一项，美国国民
生产总值每年可增加30亿美元。据日本的统计，到1990年，全世界生物工
程生产总值已达270亿美元。用1000升基因工程菌发酵液所生产的胰岛素可
达200克，相当于1600公斤猪或牛胰腺的提取量，其收益率是极其可观的。
（2）科学技术整体化
当代科学技术的另一个特征是科学技术整体化，表现为科学的技术化和
技术的科学化。当代科学研究往往需要复杂先进的手段，而且研究活动也具
有工程技术的特点。没有粒子加速器和射电望远镜，高能物理和天体物理的
研究就寸步难行。电子计算机则更是当代大多数科学研究须臾难离的重要工
具。同时当代技术的发展也更加依赖于科学；科学革命成为新技术革命的先
导。有了受激辐射理论，才有了激光；原子核物理的发展，才导致了原子能
技术的产生；分子生物学的出现，才孕育了生物技术。今天，科学研究往往
依靠各种先进技术及其提供的先进仪器设备；工程技术则需采用一切可能的
科学成果。科学与技术之间的联系是如此紧密，相互促进作用是如此巨大，
各学科与各门工程技术之间的相互渗透又如此广泛深入，以致形成了一个极
其庞大复杂的科学技术系统。
（3）科学技术发展速度加快
近代以来，科学技术一直在加速发展。恩格斯在19世纪中期就提出了科
学技术发展的加速规律。本世纪40年代，美国科学社会学家普赖斯通过大量
统计工作，提出了科学发展的指数增长规律。当代科学技术的加速发展趋势
更为显著，犹如万丈悬崖上的瀑布越冲越快，又如冰山雪崩的雪团越滚越大。
“信息爆炸”、知识更新加快，科研成果从发明到应用的周期大大缩短，高
新技术产品不断更新。据粗略统计，20世纪上半叶所取得的科学技术成果，
远远超过了19世纪，本世纪60年代以来的成果竟超过了以往2000年的总
和。目前，科学技术仍在继续加速发展，并在许多领域不断掀起一个又一个
科学研究和技术开发的热潮。
（4）国际科技竞争加剧
当代科学技术对经济、军事、政治的影响十分巨大，与国家的兴衰存亡
息息相关。国家之间科技能力的竞争成为国家实力竞争的关键。谁掌握了当
今先进的科学技术，谁就占据有利地位，掌握了主动权，就可以使国力大增，
占领国际市场。从世界第一颗原子弹开始，到空间技术、高速电子计算机、
生物技术、高温超导等，40多年来，一些发达国家展开了一场又一场没有炮
火硝烟的激战。它们不惜代价，志在夺取科学技术的领先地位。这种国际科
技竞争的加剧，对当代科学技术的发展起到了强大的刺激作用。临近世纪之
尾，国际科技竞争将会愈演愈烈。
当代科学技术的发展，虽然只有短短的40多年，但它的历程却是波澜壮
阔。各个学科、各门技术犹如条条小溪，逐渐形成大江大河，然后又彼此交
汇，不断分流，一浪推着一浪奔腾向前。对于这数以千计的学科和技术门类，
要想一一追溯源头，描绘出每一流脉，是很难做到的。我们只能沿着几条主
要的大江大河逆流而上，勾画出它们的大致风貌，并从中撷取几朵美丽的浪
花献给读者。
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二、当代物理学和当代化学的发展
在本世纪初物理学革命中诞生的相对论、量子力学，犹如两块巨石投在
物理学的湖水中，激起朵朵壮丽的浪花，又荡开道道涟漪，不断向周围和深
处扩展。从30年代起，物理学家借助于新的科学实验手段，将相对论、量子
力学的理论和方法运用于物质深层结构的研究，并不断向更广阔的领域开
拓，创立了原子核物理、基本粒子物理、凝聚态物理等分支学科。40年代中
期以后，随着科学实验技术的不断进步和电子计算机的应用，这些新分支学
科迅猛发展，成为当代物理学进展最快的重点领域。
现代物理学革命也对化学的发展产生了巨大影响。30年代以后，人们应
用量子力学理论，已能比较准确地描述原子中电子的运动规律，而且进一步
阐明了化学现象的一些本质问题。40年代后，一门新学科量子化学逐步形
成。传统的无机化学与有机化学出现了综合趋势，形成金属有机化学。分析
化学、物理化学等也取得长足进展。化学与其他学科相互渗透、融合，产生
了生物化学、天体化学、辐射化学、地球化学等交叉学科。近年来，分子设
计开始萌芽，在化学应用方面展现出美好的前景。
1。原子核物理和基本粒子物理的进展
在原子核物理学和基本粒子物理学形成的初期，二者是密切联系、交织
在一起的。本世纪30—40年代，它们才逐步发展成彼此独立的学科。40年
代中期以来，核物理和粒子物理的研究蓬勃发展，呈现一派繁荣景象。
（1）原子核物理
岁月的车轮刚刚驶入当代，人类历史上第一颗原子弹就以其惊天动地的
巨响震撼了世界。原子能的释放，是当代原子核物理学第一项重大成就，也
是20世纪最伟大的、具有划时代意义的科学成就。这一成就的取得，是建立
在30年代中期后对重核裂变研究的基础上的，是在现代发芽生长，在当代开
花结果的。
世界上第一颗氢弹的爆炸成功，是当代核物理取得的第二项重大成就。
它是在研究氢核聚变的基础上实现的。早在20年代末，人们已认识到，太阳
的能量来自其内部氢核的聚变。由于氢核聚变需要10亿度以上的高温，在地
球上难以达到这个条件，所以人们考虑用聚变温度相对较低的氘或氚来代替
氢。1944年，费米（1901—1954）计算出氘—氚混合核燃料的聚变点火温度
为5000万度。但这样的温度当时也无法达到，而且尚无条件建立生产这两种
同位素的工厂。因此制造氢弹似乎还是不可能的。然而，物理学家泰勒（1908
—）和他的小组却坚持进行研究。早在1942年泰勒就已想到，利用原子弹爆
炸产生的高温可能引发氢核的聚变。按照这种设想，在原子弹周围包上一层
聚变燃料，就可以制成氢弹。但如何使氘和氚保存在裂变弹周围，还没有找
到有效方法。加之得不到支持，研究工作受到了阻碍。1949年8月，原苏联
爆炸了原子弹。美国为了保持核武器的领先地位，加紧了氢弹的研制。到1949
年底，泰勒小组完成了氢弹的全部理论研究。1950年1月，美国总统杜鲁门
下达了制造氢弹的命令。1952年11月，美国在太平洋的马绍尔群岛比基尼
环礁上试爆成功了世界上第一枚氢弹。其爆炸力相当于300万吨TNT，把海
底炸成一个深500米、直径2000米的大坑。仅过了9个月，原苏联也成功地
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爆炸了一颗氢弹。热核聚变虽然以氢弹爆炸的形式实现了，但受控核聚变的
研究仍是一个长期而艰巨的任务。
在早期原子核模型和大量实验事实的基础上，原子核模型理论在当代进
一步发展，1949年，迈耶夫人和简森各自提出了壳层模型。早在1930年，
就有人想到原子核的结构可借鉴原子壳层的结构。因为自然界中存在一系列
幻数核，即当质子数或中子数为2、8、20、28、50、82及中子数为126时，
原子核特别稳定。人们当时对这些数感到莫名其妙，因此称之为“幻数”。
但当时人们从核子的运动求解薛定谔 （1887—1961）方程时，得不到与实验
相等的幻数。此外，当时液滴模型已取得相当成功，所以人们对壳层模型持
否定态度。后来支持幻数核存在的实验事实不断增加，已有的模型无法解释。
迈耶夫人和简森在势阱中加入了自旋一轨道耦合项，终于成功地解释了幻
数，并且计算结果与实验正好相符。壳层模型可以相当好地解释大多数基态
的自旋和宇称，对核的基态磁矩也可得到与实验大致相符的结果，但对电四
极矩的预计与实验值相差很大，对核能级之间的跃�