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應海南出版社之邀，與龔靜(復旦大學副教授，作家)一起爲“高中生選修教材”主編一本《當代科技》。這本書與《人文知識讀本》(陳思和主編)、《經濟知識讀本》(楊國昌主編)和《學會學習》一起，構成了一套較爲完整的爲中學生充電的選修教材。在這裏，我主要就中學教育與當代科技、科技創新方面的問題作一些探討，希望起到拋磚引玉的作用。
當今世界，科學技術突飛猛進，知識經濟已見端倪，國力競爭日趨激烈。科學技術的發展水平，在相當程度上決定了各個國家在全球舞臺上的定位。
但是，現代科技這些生龍活虎的內容，在目前的中學教育中卻存在着很大的一片空白。前不久，一位在大學讀三年級的學生打電話問我：“目前有些什麼影響比較大的科技成果？”原來，她第二天要去參加一次關於科學知識方面的測試，卻不知道一些諸如克隆、轉基因、納米、空間站等的基本術語，只能臨時抱佛腳了。大學生如此，中學生就更可想而知了。其實，當代科技的許多內容幾乎成了現代人的基本常識，作爲中學生，比較系統地瞭解這些內容十分必要。
中學教育中有數學、物理、化學和生物等自然科學方面的課程，但是，其大部分內容都是比較經典的，是以19世紀甚至18世紀該學科的內容爲主。例如，數學課中的平面幾何、物理課中的牛頓運動三定律、化學課中的氧化還原反應、生物課中的細胞結構等。當然，這些內容十分重要，是構成我們人類知識體系的金字塔底部，掌握了這些基礎知識，我們才能“站在巨人的肩膀上”，向更高的目標前進。然而，中學生不繫統地瞭解一點當代科技，是一種缺憾，尤其是作爲21世紀的中學生，粗略地瞭解一些科技進展，十分重要，很有必要，可以爲今後的進一步深造和發展打下基礎。
當代科技縱橫交錯，中學生需要了解哪些內容呢？我個人以爲，信息技術、生物技術和新材料技術是比較重要的三個方面，因爲在這三個方面，幾乎年年都有新的發展和新的突破。
首先，信息技術的發展超出了幾乎所有人的想象。
計算機技術正孕育着重大的變革，目前已經開發出了一種能夠由氮氣和二氧化碳來開啓和應用的分子計算機，光子計算機、生物計算機、量子計算機都在加速進行研究。這些新型計算機無論在設計和功能上，都遠非現在的電子計算機所能比擬。“後PC時代”正在到來，這是計算機技術發展第三次浪潮的核心，這次浪潮就是要把普通的計算機技術運用到各種日常的器具之中，並使它具有聯網功能和高度智能。同時，信息技術的重點正在由技術轉向信息，即轉向對信息的適時處理、信息的有效利用和信息的快速獲取，這對於整個經濟結構都將產生至關重要的影響。計算機的智能化趨勢已經顯現，從而將進一步改變我們的地球文明。
因特網規模空前。因特網正在更新換代，下一代因特網的傳輸速度將比目前快1000倍。電子商務正在成爲世界經濟發展的新引擎，成爲網絡經濟最重要的組成部分。這將對人類的生活方式，對現有的經濟運行機制和管理體制帶來根本性的變化。
其次，生物學方面的新變化將改變醫藥、農業、製造業等，以人們難以想象的方式改變着未來的世界。而生物學發展最引人注目的是能夠使人們操縱生命。原本存在缺陷的物種，可以迅速向好的方向進化。人們還能採用生物技術使免疫系統的細胞獲得進化，從而提高我們自身的免疫能力和防止疾病的能力。
生物學世紀的特點主要表現在以下四個方面：一是研究成果層出不窮，創新浪潮迭起，1999年，全世界種植的轉基因玉米、棉花、大豆等，估計已達到1億英畝，歐美大型製藥企業正在開發的新藥品中，有40%是以基因技術爲基礎的；二是商業前景看好；三是熱點爭議不斷，例如可不可以克隆人類，基因能否成爲專利等，這不僅是科學問題，同時也是倫理問題；四是邊緣學科崛起，用途更爲廣泛，例如，“生物計算機科學”就是把基因技術和計算機技術結合起來，使人類對疾病的瞭解產生革命性的變化，“生命信息學”則是一門管理和解釋大量新的生物和基因信息的學科。
克隆技術的發展，產生了“組織工程學”這門新學科，它是一個跨越醫學、化學、材料科學和遺傳學的全新領域。利用這一交叉領域的研究成果，科學家正在培育人體的各種組織器官，這將使臨牀醫學發生一場深刻的革命。
當然，人類基因組計劃對人體自身的揭密，更爲我們帶來了新的希望。
第三，20世紀80年代以來，具有優異性能和應用前景的新型材料異軍突起，成爲當今科技發展最爲活躍的領域之一。
新材料技術的前沿是納米技術，這門技術就是要對微觀粒子進行加工，並且將其組裝成具有特定功能的一種結構，控制小到肉眼看不見的一種材料，從而爲向微觀世界躍進做準備。納米技術的應用領域十分廣泛，現在已經在製造業中得到了應用，並已製造出了只有米粒大小且能開動的汽車，以及只有蜜蜂大小的直升機。在微電子學上的應用，已經研製成功各種納米器件，單電子晶體管，紅、綠、藍三基色可調諧的納米發光二極管以及利用納米絲、納米棒製成的微型探測器都已問世。此外，在軍事和醫學等領域也有廣泛的應用前景。有人預言，納米技術所引起的世界性技術革命和產業革命，將會比歷史上任何一次技術革命對社會經濟、政治、國防等領域所產生的衝擊更加巨大。
除了以上這三個方面，當然還有空間科技、環境科學、新能源和海洋科學等也是十分重要的。我們在《當代科技》這本書中，基本上囊括了這些科技熱點，讓中學生可以比較系統全面地瞭解這些領域內正在發生和即將發生的鉅變。
有這樣一句話：“文學作品要讀古代的，科學作品要讀當代的。”話雖然說得有點絕對，但卻反映了科學技術“日新月異”的特性。爲了讓中學生緊追科技發展的步伐，我們有意在每年重印之際，將最近一年發生的與科技有關的重大事件，及時地反映在這本《當代科技》教材中，爭取與時代同步。
中學教育，在一個人的成長過程中十分重要。雖然我們在課堂上也會接觸到一些科學技術方面的內容，但還遠遠不夠。現代科學技術的發展，正可用“突飛猛進”這四個字來加以形容，僅僅在最近的三五年時間內，科學家就取得了令世人矚目的成就──動物體細胞克隆技術的成功、人類基因組計劃的初步完成、電腦網絡的普及、超重化學元素的合成、生物芯片的發明、中微子質量的發現、費馬大定理的證明、Windows軟件的開發……希望這些科技前沿的內容能在中學課本中得到及時的反映，是有一定困難的，而通過開設《當代科技》這門選修課初步瞭解這些知識，則不失爲一種較好的方法。
當然，廣大中學生在瞭解最新的科學技術知識以外，也有必要從中瞭解一些科學方法和科學思想，這是十分必要的，因爲這不僅能讓大家擁有“金子”，更能讓大家擁有獲得金子的“鍊金術”。如果把前人積累起來的科學理論比喻爲“金子”的話，那麼，獲得這些理論的科學方法便是“鍊金術”。當然，對於我們今天的中學生來說，“金子”和“鍊金術”都是前人留給我們的寶貴財富，都必須加以繼承，但是，相比較而言，“鍊金術”比“金子”顯得更爲重要。我們在中學課堂上所學的數學、物理、化學、天文、地理和生物等自然科學課程，絕大多數內容都屬於“金子”的範疇，缺少的恰恰就是“鍊金術”。如果學生們能將該書中介紹的內容，和課本里的知識有機地結合起來，經過思索咀嚼，體味出課本里的“金子”是如何運用書中所介紹的“鍊金術”獲得的，那麼，相信大家對學習會產生更大的興趣，因爲你不僅能“知其然”，還能夠“知其所以然”，在更高的層次上掌握知識。
江主席在中科院“兩院大會”上的講話中指出：“應形成全國方方面面共同促進科學發展的良好氣氛，應在全黨全社會大力弘揚科學精神，普及科學知識，樹立科學觀念，提倡科學方法。”讓中學生選修《當代科技》這門課，其實也是體現江主席這一講話要求的具體行動。科學的過去可歌可泣，永遠值得我們借鑑；科學的未來更加誘人，永遠激勵我們前進。弘揚科學精神、普及科學知識、樹立科學觀念、提倡科學方法，正是我們廣大中學生在不久的將來建設現代化祖國的迫切要求和重要任務。(韓王榮 上海市科普作家協會會員，上海市科學技術史協會會員)
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