航天技術(shù)導(dǎo)論精選(九篇)

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第1篇：航天技術(shù)導(dǎo)論范文

關(guān)鍵詞:遙感技術(shù) 信息提取 找礦

遙感技術(shù)(Remote Sensing)即遙遠(yuǎn)的感知,是20世紀(jì)60年代興起并迅速發(fā)展起來的一門綜合性探測技術(shù),它是在航空攝影測量基礎(chǔ)上,隨著空間技術(shù)、信息技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等當(dāng)代高新技術(shù)的迅速發(fā)展,以及地學(xué)、環(huán)境等學(xué)科發(fā)展的需要,逐步形成發(fā)展的一門新興交叉科學(xué)技術(shù)。具有宏觀、動(dòng)態(tài)、綜合、快速、多層次、多時(shí)相的優(yōu)勢。在新技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,遙感技術(shù)伴隨著航空、航天技術(shù)的發(fā)展而不斷提高與完善,服務(wù)領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,受到普遍重視,顯示出極其廣泛的應(yīng)用價(jià)值、良好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的生命力。

1、遙感信息提取

全球變化的研究涉及一系列重大全球性環(huán)境問題,提出了大量關(guān)系到地球的重要科學(xué)問題。由于涉及的范圍極其廣泛,因而具有高度綜合和交叉學(xué)科研究的特點(diǎn)。葉篤正先生曾指出,“全球環(huán)境是一個(gè)不可分割的整體,任何區(qū)域的環(huán)境變化都要受到整體環(huán)境變化的制約;反過來,整體環(huán)境的變化又是各區(qū)域相互影響著的環(huán)境變化的綜合體”。遙感作為獲取地球表面時(shí)空多變要素的先進(jìn)方法,是地球系統(tǒng)科學(xué)研究的重要組成部分,是對全球變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測不可替代的手段。陳述彭先生指出,沒有遙感,就提不出全球變化這樣的科學(xué)問題。所以遙感對地理信息學(xué)科具有巨大的推動(dòng)作用,就像望遠(yuǎn)鏡對天文學(xué)和物理學(xué)的推動(dòng)作用一樣。遙感科學(xué)的意義在于:對傳統(tǒng)地理學(xué)來說,遙感要求從定性到定量描述;對傳統(tǒng)物理學(xué)來說,遙感要求在像元尺度上對局地尺度上定義的概念、推導(dǎo)出的物理定律、定理的適用性進(jìn)行檢驗(yàn)和糾正,而這種糾正是與像元尺度上的地學(xué)定量描述密不可分的。

1.1 遙感圖像掩膜處理

衛(wèi)星遙感圖像處理,尤其是提取礦化蝕變等微弱遙感信息,需要針對工作區(qū)選取盡可能小的圖像范圍,同時(shí)要對工作區(qū)范圍內(nèi)圖像中的云霧、水體、冰雪、植被、大面積風(fēng)成土壤等干擾進(jìn)行掩膜等處理,然后才能進(jìn)行圖像處理。

1.2 去相關(guān)拉伸

去相關(guān)拉伸變換是原始光譜波段的一種線性變換,這種變換通常是原始光譜波段的加權(quán)總和與差。研究表明該方法對一些遙感圖像數(shù)據(jù)有效,能產(chǎn)生好的圖像效果和提供新的洞察點(diǎn);利用這種圖像處理方法主要目的是提取一些方法不能提取的一些重要礦化蝕變、侵入體及構(gòu)造等遙感信息。

1.3 卷積增強(qiáng)

遙感圖像上的線性特征,特別是和地質(zhì)構(gòu)造和成礦環(huán)境有關(guān)的線性體和斷裂構(gòu)造的增強(qiáng)處理和分析是遙感圖像處理和研究的一個(gè)重要方面。對數(shù)字圖像而言,線性體信息提取目前主要有梯度閾值法、模板卷積法、超曲面擬合法、曲線追蹤和區(qū)域生長等,地質(zhì)遙感線性體信息提取采用模板卷積濾波算法效果較好,它是一種鄰域處理技術(shù),即通過一定尺寸的模板(矩陣)對原圖像進(jìn)行卷積運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)的。

2、遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀

長期以來,地質(zhì)工作者迫切希望能有一種目的性明確、“窺一斑而知全豹”的理論和方法來指導(dǎo)找礦。因此遙感技術(shù)以其獨(dú)有的特點(diǎn)在地質(zhì)找礦中的作用顯得尤為重要。應(yīng)用遙感與地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析、預(yù)測區(qū)域成礦遠(yuǎn)景等已取得了很多成果。遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)通過研究遙感影像上的地質(zhì)構(gòu)造與成礦的關(guān)系,認(rèn)識成礦規(guī)律并圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)。(2)是通過對遙感圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理,綜合分析,提取一定的地質(zhì)信息,從而為成礦預(yù)測提供有用資料。遙感圖像早已非常成功地應(yīng)用于農(nóng)、林、水利和交通等部門的調(diào)查和規(guī)劃。在我國最早使用遙感圖像的是地質(zhì)行業(yè),其主要任務(wù)就是用于地質(zhì)找礦。

3、遙感技術(shù)信息提取在找礦中應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)

3.1 遙感圖像分析找礦

遙感圖像分析找礦是利用各種航天與航空遙感圖像進(jìn)行目視判讀,分析已知礦產(chǎn)地質(zhì)的圖像特征,結(jié)合地質(zhì)背景、成礦條件及物化探異常,根據(jù)類比的原則從已知推未知,可進(jìn)行一定的成礦預(yù)測。使用大比例尺航空像片,尤其是彩色和紅外彩色像片,能直接識別原生礦體及礦化地區(qū)的露頭,尤其是金屬礦床及露頭的特異彩色形成良好的找礦標(biāo)志。例如在彩色航片上磁鐵礦、錳礦、煤礦等呈深灰色或黑色;赤鐵礦、斑銅礦為紅色;孔雀石、銅礦、次生鈾礦、次生鉻礦為綠色;風(fēng)化的鐵帽常呈褐色;鹽礦、石英脈礦呈白色等。由于礦體露頭與圍巖抗風(fēng)化、抗侵蝕能力不同,形成巖墻或溝谷,也可直接識別。此外,人工開采區(qū)的采礦場、豎井、平峒、廢石堆、尾砂等在圖像上也能直接識別。

3.2 遙感圖像提取礦產(chǎn)信息進(jìn)行成礦預(yù)測

遙感圖像提取礦產(chǎn)信息進(jìn)行成礦預(yù)測是利用遙感圖像處理技術(shù)對遙感圖像進(jìn)行處理,提取礦床、礦化有關(guān)信息,如蝕變帶、氧化帶、鐵帽等含礦地質(zhì)體或某元素地球化學(xué)異常區(qū),直接顯示在圖像上,從而達(dá)到找礦的目的。

3.3 遙感圖像地質(zhì)綜合分析找礦

遙感圖像地質(zhì)綜合分析找礦是以區(qū)域地質(zhì)演化與成礦規(guī)律分析為基礎(chǔ),確定出調(diào)查區(qū)內(nèi)主要的成礦模式與控礦的地質(zhì)要素,根據(jù)控礦地質(zhì)要素的遙感信息特征(包括的與隱伏的)選取一定的圖像處理方案,進(jìn)行有關(guān)地質(zhì)信息的增強(qiáng)或提取處理,同時(shí)結(jié)合物化探資料進(jìn)行目視圖像分析。物化探資料的圖像化及用數(shù)學(xué)地質(zhì)與遙感地質(zhì)相結(jié)合的方法進(jìn)行成礦預(yù)測,是遙感地質(zhì)綜合找礦向縱深發(fā)展的新趨勢。

4、結(jié)語

目前遙感已成為地質(zhì)調(diào)查和資源勘查與監(jiān)測的重要技術(shù)手段。應(yīng)用范圍已由區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)勘查擴(kuò)大到農(nóng)業(yè)地質(zhì)、旅游地質(zhì)、國土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等許多領(lǐng)域。應(yīng)用技術(shù)方法水平隨著遙感和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高,應(yīng)用效果和社會經(jīng)濟(jì)效益也愈來愈明顯。

參考文獻(xiàn)

[1]陳述.遙感技術(shù)與遙感數(shù)字圖像分析處理方法、解譯制圖及其綜合應(yīng)用實(shí)務(wù)全書[M].銀川:寧夏大地音像出版社,2005.9:90-92.

第2篇：航天技術(shù)導(dǎo)論范文

20世紀(jì)后半葉，物理學(xué)在此前建立起來的狹義相對論、量子力學(xué)、量子電動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理和許多重要物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以前所未有的速度發(fā)展著.許多物理學(xué)的分支學(xué)科，如原子、分子物理、原子核物理、固體物理、等離子體物理以及粒子物理等，都得到極大發(fā)展.與此同時(shí)，科學(xué)發(fā)展的另一個(gè)重要特征是學(xué)科間相互滲透和交叉綜合.物理學(xué)和其他學(xué)科相互滲透，產(chǎn)生了一系列交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科，如化學(xué)物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理等等.物理學(xué)的新概念、新理論和新的實(shí)驗(yàn)方法向其他學(xué)科轉(zhuǎn)移，促成各學(xué)科的發(fā)展并成為其組成部分.

20世紀(jì)后半葉，新技術(shù)特別是高新技術(shù)發(fā)展之快也是前所未有的.高技術(shù)包含的科學(xué)知識高度密集，綜合性極高，如紅外和紅外成像技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、信息技術(shù)、航天技術(shù)、生物技術(shù)等等，都無一例外地與物理學(xué)等學(xué)科的基本概念、基本理論和基本實(shí)驗(yàn)方法密切相關(guān)，其發(fā)展在很大程度上依賴包括物理學(xué)在內(nèi)的各學(xué)科的發(fā)展.

現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)的知識密集性、綜合性極高，處于科學(xué)技術(shù)的前沿，近幾年來的局部戰(zhàn)爭向人們展示，現(xiàn)代戰(zhàn)爭在相當(dāng)大程度上是高新技術(shù)的較量.現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)離不開物理學(xué)和物理學(xué)的新成就，如紅外夜視、激光制導(dǎo)、激光雷達(dá)、三相彈等都與物理學(xué)原理和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)密切相關(guān).

這一切都表明，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，物理學(xué)不但在歷史上曾經(jīng)是處于主導(dǎo)地位的，在20世紀(jì)是處于主導(dǎo)地位的，而且毫無疑問，21世紀(jì)物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中也必將處于主導(dǎo)地位，它的作用將會更加突出.

大學(xué)物理課是一門重要基礎(chǔ)課，它的作用一方面是為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，另一方面是使學(xué)生初步學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法和研究方法，這些都起著增強(qiáng)適應(yīng)能力、開闊劉義洪盈贅大爭物雙教爭敬沮思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、提高人才素質(zhì)的重要作用.學(xué)好大學(xué)物理，不僅對學(xué)生在校學(xué)習(xí)十分重要，而且對學(xué)生畢業(yè)后的工作和在工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識、新技術(shù)、不斷更新知識，都將發(fā)生深遠(yuǎn)的影響.物理課的這一作用，特別為許多專家、教授、高級工程技術(shù)專家所強(qiáng)調(diào).

我國工科大學(xué)物理的學(xué)時(shí)一直少于理科.因此，目前實(shí)施的教學(xué)內(nèi)容，主要是傳統(tǒng)物理課內(nèi)容在給定學(xué)時(shí)范圍內(nèi)一再精選后形成的.總的來講，工科大學(xué)生的物理基礎(chǔ)較薄弱，物理知識面也較窄，特別是近代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)的物理基礎(chǔ)和現(xiàn)代工程技術(shù)方面的新知識更顯薄弱.如我們的課程基本要求中沒有物性學(xué)、分子、原子核、粒子等內(nèi)容;沒有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡爾效應(yīng)等內(nèi)容;量子物理、統(tǒng)計(jì)物理等近代物理基礎(chǔ)的基本概念、基本理論和知識甚為薄弱.這些內(nèi)容，工科一般專業(yè)在后續(xù)課中多不再涉及，而它們恰恰是當(dāng)今學(xué)習(xí)新理論、新知識和新技術(shù)所要涉及的，有些甚至已成為當(dāng)今高新技術(shù)的組成部分.在這個(gè)意義上講，大學(xué)物理課內(nèi)容“老的多、新的少”.因此，更新內(nèi)容，加強(qiáng)現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)知識，特別是有關(guān)基礎(chǔ)知識，是工科物理教學(xué)改革必須面向的首要問題.

二、工科物理課教學(xué)改革

工科大學(xué)物理課程的教學(xué)改革是很復(fù)雜的，也是很困難的，不可能一嗽而就.應(yīng)該堅(jiān)持以下原則:不應(yīng)改變物理課作為基礎(chǔ)課的地位和作用，應(yīng)著力研究現(xiàn)代高級工程技術(shù)人才應(yīng)具備什么樣的物理基礎(chǔ);要重點(diǎn)研究如何處理好經(jīng)典物理和近代物理及有關(guān)近代內(nèi)容的關(guān)系;應(yīng)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和分析問題、解決問題能力上加大力度，與研究教學(xué)內(nèi)容改革的同時(shí)，還必須系統(tǒng)地研究教學(xué)方法、考試方法等教學(xué)環(huán)節(jié)的改革.

工科大學(xué)物理課內(nèi)容改革的重點(diǎn)在于加強(qiáng)物理學(xué)基礎(chǔ)(包括經(jīng)典物理基礎(chǔ)和近代物理基礎(chǔ))，同時(shí)適當(dāng)?shù)亟榻B反映現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)的新知識，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，在整個(gè)教學(xué)過程中提高學(xué)生分析及解決問題的能力和獨(dú)立獲取知識的能力.由于工科物理課程教學(xué)時(shí)數(shù)少，只靠課程內(nèi)容和體系本身改革回旋余地小，改革要將課內(nèi)課外、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課與課間關(guān)系諸方面綜合考慮.（一)課程教學(xué)內(nèi)容改革，應(yīng)以物理課程教學(xué)基本要求為依據(jù).在保證經(jīng)典的前提下，進(jìn)一步精選經(jīng)典物理內(nèi)容，突出教學(xué)內(nèi)容及能力培養(yǎng)，避免過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和嚴(yán)密性等，在整個(gè)經(jīng)典物理教學(xué)過程中應(yīng)貫徹加強(qiáng)近代思想;在近代物理基礎(chǔ)的基本要求部分，加強(qiáng)量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理基礎(chǔ)知識，以利于學(xué)生在校和離校后進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識和新技術(shù);加強(qiáng)現(xiàn)代工程技術(shù)物理基礎(chǔ)專題，這部分內(nèi)容應(yīng)側(cè)重物理原理，而不要停留在科普水平上，上述三部分內(nèi)容的講授學(xué)時(shí)，分別約占總學(xué)時(shí)的58%、27%和15%.

(二)開設(shè)物理類和技術(shù)類專題選修課(或講座).物理類選修課:如現(xiàn)代物理導(dǎo)論、混沌、原子和分子物理、核物理、天體物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、嫡和信息、傅里葉光學(xué)、非線性光學(xué)、非線性力學(xué)等、技術(shù)類選修課:如現(xiàn)代工程技術(shù)專題、激光技術(shù)、光散射技術(shù)、全息技術(shù)、穆斯堡爾譜學(xué)、核磁共振技術(shù)、薄膜技術(shù)、換能器、紅外技術(shù)、低溫和超導(dǎo)等.選修課應(yīng)著重物理概念、物理思想和方法，不追求數(shù)學(xué)嚴(yán)密性，不過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和完整性.

(三)教學(xué)手段改革是教學(xué)改革的重要組成部分.粉筆加教鞭不適應(yīng)改革的需要已經(jīng)成為人們的共識.近幾年來，有許多院校在多媒體輔助教學(xué)上做了大量的工作.實(shí)踐證明，把多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)可以改變信息的包裝形式，在計(jì)算機(jī)上把圖、文、聲、像集成在一起，提高教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)力和感染力，能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用多種感觀積極參與多媒體的活動(dòng)，使學(xué)生由知識的被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)發(fā)現(xiàn).同時(shí)，這也為教學(xué)研究提供了有力工具，為教學(xué)的順暢實(shí)施與高效提供了可靠的技術(shù)保障.在提高認(rèn)識的基礎(chǔ)上，加大這方面的資金投人，多媒體輔助教學(xué)必將成為21世紀(jì)教學(xué)手段的主體.而多媒體輔助教學(xué)軟件也應(yīng)向智能化方向發(fā)展.1997年n月6日，中國物理學(xué)會正式宣布中國物理教育網(wǎng)建立.這就為網(wǎng)上教學(xué)和科研提供了方便，物理教育工作者應(yīng)充分利用這一有利條件，從網(wǎng)上獲取信息服務(wù)于教學(xué).名校、名師更應(yīng)在網(wǎng)上傳播自己的教法和經(jīng)驗(yàn)，使大家受益.

第3篇：航天技術(shù)導(dǎo)論范文

關(guān)鍵詞可持續(xù)發(fā)展科技創(chuàng)新生態(tài)化系統(tǒng)

可持續(xù)發(fā)展是人們對傳統(tǒng)發(fā)展模式和工業(yè)文明進(jìn)行深刻反思的基礎(chǔ)上形成的新發(fā)展觀和新發(fā)展模式，是關(guān)于人與自然和諧發(fā)展的一種主張，是人類走出生態(tài)危機(jī)的一種理性選擇。科技創(chuàng)新能力作為可持續(xù)發(fā)展的智力支持系統(tǒng)，是可持續(xù)發(fā)展能力的核心因素。在知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科技創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)增長的發(fā)動(dòng)機(jī)。在人類面臨生存危機(jī)的今天，科技創(chuàng)新生態(tài)化是國家、企業(yè)、科技創(chuàng)新本身可持續(xù)發(fā)展及人類社會全面可持續(xù)發(fā)展的有力保障。

1科技創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的保障

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其對人類的貢獻(xiàn)是以技術(shù)創(chuàng)新為橋梁而實(shí)現(xiàn)的，技術(shù)創(chuàng)新既能將科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明商品化，又能通過技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散使其產(chǎn)業(yè)化，從而推動(dòng)社會進(jìn)步。對科技創(chuàng)新作用的研究可以溯源到20世紀(jì)初的美國，1912年，美籍奧地利經(jīng)濟(jì)學(xué)家熊彼特首次明確地提出了“創(chuàng)新是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長的核心力量”。在知識經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位的今天，以發(fā)達(dá)國家為中心的科技創(chuàng)新活動(dòng)更是勢頭不減、方興未艾，許多國家都紛紛建立了國家創(chuàng)新體系，作為國家創(chuàng)新體系核心的科技創(chuàng)新被提到了前所未有的高度。

科技創(chuàng)新是一個(gè)國家或企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有力翅膀。技術(shù)創(chuàng)新能使名不見經(jīng)傳的企業(yè)成為行業(yè)巨頭，甚至能使瀕臨破產(chǎn)的企業(yè)起死回生。如果忽視科技創(chuàng)新，即使是原本有較強(qiáng)競爭力的企業(yè)也會坐失良機(jī)。這樣的案例比比皆是：王安電腦公司的失敗原因就在于將計(jì)算機(jī)的使用定位于辦公室，而首創(chuàng)個(gè)人化電腦的微軟公司后來居上，成為計(jì)算機(jī)行業(yè)巨頭；研制出世界第一只石英電子表的“鐘表王國”瑞士，因其工業(yè)決策部門偏愛機(jī)械手表而痛失良機(jī)，以至于鐘表市場終于被積極創(chuàng)新的日本企業(yè)所搶占?？萍紕?chuàng)新是企業(yè)的生命，對于一個(gè)國家來說同樣如此。眾所周知，二戰(zhàn)后在經(jīng)濟(jì)上曾是一片廢墟的日本之所以獲得了奇跡般的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，就是因?yàn)樵搰谝M(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上重視了科技創(chuàng)新。

科技創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的推動(dòng)力。因?yàn)榭萍紕?chuàng)新可以推動(dòng)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的更新?lián)Q代，從而使經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到發(fā)展?？v觀工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，歷次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整、歷次先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)及其更換，都是科技創(chuàng)新的成果。

科學(xué)革命———技術(shù)革命———產(chǎn)業(yè)革命的循環(huán)螺旋發(fā)展，構(gòu)成了科技創(chuàng)新推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史邏輯。也就是說，產(chǎn)業(yè)革命是科技革命（科技創(chuàng)新）來推動(dòng)的。我國作為發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的主體仍屬于工業(yè)經(jīng)濟(jì)，更需要通過科技創(chuàng)新來優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長，為可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。

2科技創(chuàng)新生態(tài)化是可持續(xù)發(fā)展的核心

2.1科技創(chuàng)新在人類———自然生態(tài)系統(tǒng)中的作用

對于人類活動(dòng)對自然生態(tài)系統(tǒng)的作用和機(jī)理，國內(nèi)有幾位學(xué)者曾有過探索。在總結(jié)前人觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合系統(tǒng)科學(xué)的一般原理，本文對科技創(chuàng)新在人類———自然生態(tài)系統(tǒng)中的作用機(jī)制進(jìn)行了初步研究。根據(jù)胡皓、樓慧心兩位學(xué)者概括的“基礎(chǔ)系統(tǒng)思維”范式，當(dāng)環(huán)境變化較小時(shí)，主要運(yùn)用負(fù)反饋機(jī)制，對漲落加以衰減，以保持系統(tǒng)既有有序結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，或在保持既有有序結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，使其結(jié)構(gòu)———功能得到優(yōu)化（亞范式Ⅰ）；當(dāng)環(huán)境變化較大時(shí)，主要利用正反饋機(jī)制，將某種漲落放大到宏觀整體范圍，實(shí)現(xiàn)不同宏觀穩(wěn)定態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，使系統(tǒng)適應(yīng)或更好地適應(yīng)環(huán)境的較大變化（亞范式Ⅱ）?？萍紕?chuàng)新在人類———自然生態(tài)系統(tǒng)中的作用運(yùn)行機(jī)制如附圖所示：

附圖中，路線①和路線②分別代表科技創(chuàng)新活動(dòng)對自然生態(tài)系統(tǒng)的兩種不同作用機(jī)理。在路線①中，科技創(chuàng)新活動(dòng)在與自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)能量信息的傳遞與交換過程中，對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾尚在生態(tài)承載力所能承受的范圍之內(nèi)，以有利于推動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷達(dá)到新的穩(wěn)定有序結(jié)構(gòu)的正向漲落為主。根據(jù)亞范式Ⅰ，自然生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)用負(fù)反饋機(jī)制對漲落加以衰減，保持系統(tǒng)既有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，此時(shí)如果科技創(chuàng)新充分注重了其生態(tài)價(jià)值，則會在保證巨系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，使其結(jié)構(gòu)———功能達(dá)到優(yōu)化。顯然，在路線①的情形下，人類有著可持續(xù)發(fā)展的光明前景。路線②所表示的是,科技創(chuàng)新活動(dòng)對自然生態(tài)系統(tǒng)的干擾以負(fù)漲落為主，其干擾或破壞程度超過了自然生態(tài)承載力的閾值，根據(jù)亞范式Ⅱ，自然生態(tài)系統(tǒng)為適應(yīng)這種變化，將運(yùn)用正反饋機(jī)制把這種負(fù)漲落放大到宏觀整體范圍，實(shí)現(xiàn)向不同宏觀穩(wěn)定態(tài)的轉(zhuǎn)換，如果人類不及時(shí)調(diào)控自身的行為，任其繼續(xù)放大，這種轉(zhuǎn)換最終會導(dǎo)致巨系統(tǒng)既有有序結(jié)構(gòu)的崩潰瓦解，使其實(shí)現(xiàn)宏觀穩(wěn)定態(tài)的轉(zhuǎn)換，那么，作為巨系統(tǒng)的人類子系統(tǒng)要想生存和發(fā)展，將是一個(gè)幻想。

由此可見，注重研究和開發(fā)科學(xué)技術(shù)的生態(tài)功能，發(fā)展具有較高生態(tài)價(jià)值的高新技術(shù)，在協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系上顯得尤為重要。

另外，可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)家洪銀興認(rèn)為，“從可持續(xù)發(fā)展角度分析，技術(shù)進(jìn)步的意義是實(shí)現(xiàn)資源代換。……隨著科技進(jìn)步，人類賴以生存的自然生態(tài)系統(tǒng)受到的壓力將會大大減輕”。技術(shù)進(jìn)步對科技創(chuàng)新的要求就是科技創(chuàng)新生態(tài)化，這是預(yù)防和控制生態(tài)失衡與環(huán)境污染的有效途徑，其發(fā)展有助于人們自覺形成可持續(xù)生產(chǎn)方式、生活方式和社會發(fā)展模式。

2.2傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新觀的生態(tài)學(xué)缺陷

關(guān)于“技術(shù)創(chuàng)新”的概念眾說紛紜，繼熊彼特的“創(chuàng)新是一個(gè)過程”之后，索羅提出了兩步論———“新思想來源和隨后階段的實(shí)現(xiàn)發(fā)展”，繆爾塞在整理幾十年來前人研究成果的基礎(chǔ)之上認(rèn)為,“技術(shù)創(chuàng)新是以其構(gòu)思新穎性和成功實(shí)現(xiàn)為特征的有意義的非連續(xù)性事件”,這些觀點(diǎn)的共同之處在于指出技術(shù)創(chuàng)新是指科技成果的商品化實(shí)現(xiàn)過程。也就是說，能否首次實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值是衡量技術(shù)創(chuàng)新成敗的關(guān)鍵。它所側(cè)重的是經(jīng)濟(jì)學(xué)意義，忽視了科技創(chuàng)新的生態(tài)學(xué)意義，存在著一種明顯的生態(tài)學(xué)缺陷。

傳統(tǒng)科技創(chuàng)新觀的這種生態(tài)學(xué)缺陷與機(jī)械論世界觀和傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)增長發(fā)展觀是一致的，它局限于單向度的經(jīng)濟(jì)價(jià)值取向，以向自然索取資源能量和排放大量廢棄物為特征，其技術(shù)原則和組織原則是線性的、非循環(huán)的，違反了生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)原理，在實(shí)踐中必然引起生態(tài)環(huán)境的惡化，使技術(shù)異化為統(tǒng)治人、剝奪人自由的異己力量，同時(shí)使經(jīng)濟(jì)增長的空間越來越有限，最終弱化了科技創(chuàng)新的能力。在傳統(tǒng)科技創(chuàng)新觀的指導(dǎo)下，技術(shù)淪為人類征服自然、控制自然的工具和手段，成為制造生態(tài)危機(jī)的“元兇”。

例如，臭氧空洞、城市“熱島效應(yīng)”等生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象，與鋼筋、水泥、含氟冰箱、空調(diào)、飛機(jī)、去污劑、殺蟲劑等技術(shù)產(chǎn)品的大量使用是分不開的。在高科技領(lǐng)域，存在著許多潛在的生態(tài)威脅，我們更不能熟視無睹。例如，航天技術(shù)拓展了人類的視野與生存空間，但它帶來的廢棄物給太空留下了安全隱患；基因工程技術(shù)在給人類的醫(yī)學(xué)、新能源開發(fā)等領(lǐng)域帶來光明的同時(shí)，也孕育了不利于生態(tài)平衡的因素等等，如不加限制地發(fā)展，只能“導(dǎo)致3D（deadly，dangerousanddirty），即有害的、危險(xiǎn)的和骯臟的生物生態(tài)后果”?？萍紕?chuàng)新需要一種生態(tài)化轉(zhuǎn)向。

2.3以生態(tài)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)范式的轉(zhuǎn)換

“技術(shù)范式”是庫恩的“科學(xué)范式”在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的推廣，它被公認(rèn)為是技術(shù)發(fā)展的一種模式。技術(shù)史經(jīng)歷了從農(nóng)業(yè)技術(shù)范式到工業(yè)技術(shù)范式的轉(zhuǎn)換，而現(xiàn)代技術(shù)問題的日益彰顯已經(jīng)使人類開始為技術(shù)的未來發(fā)展圈定生態(tài)學(xué)框架。

在古代農(nóng)業(yè)社會，由于生產(chǎn)力水平低下，原始技術(shù)對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響基本上是淺層和局部的。而經(jīng)過近代歐洲自然科學(xué)革命和技術(shù)革命以后，人類加工制造的技術(shù)能力飛速提高，技術(shù)存在方式發(fā)生了根本變化。一方面人工生態(tài)系統(tǒng)迅速擴(kuò)張，自然資源開發(fā)利用程度和范圍也遠(yuǎn)較農(nóng)業(yè)社會高；另一方面，大量廢棄物輸入環(huán)境，對環(huán)境要素的時(shí)空分布和動(dòng)態(tài)范圍發(fā)生影響，造成生態(tài)系統(tǒng)演進(jìn)過程中的偏差，對人類生存造成威脅?？傊?，現(xiàn)代技術(shù)與大量制作人工物的生產(chǎn)方式結(jié)合，通過環(huán)境因素對生物要素產(chǎn)生影響，干預(yù)了生態(tài)過程，成為人類征服自然、控制自然的工具和手段。

我們認(rèn)為，科技出現(xiàn)異化現(xiàn)象的真正根源并不在于科學(xué)技術(shù)本身，而在于作為科技共同體的人們忽視了人工自然的生態(tài)價(jià)值，從而破壞了天然自然的平衡，而天然自然大系統(tǒng)平衡的破壞反過來作用于人工自然，使人工自然異化為惡劣環(huán)境的根源。因此，我們在“自然的人化”過程中，要大力進(jìn)行生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新，促使“實(shí)踐的人化自然”系統(tǒng)不斷進(jìn)化，與天然大自然融為一體，推動(dòng)人———社會———自然系統(tǒng)的平衡和進(jìn)化。

簡而言之，以生態(tài)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)范式的轉(zhuǎn)變，應(yīng)在如下幾個(gè)層面上努力：一是要進(jìn)行科技創(chuàng)新，大力發(fā)展高科技；二是要充分注重科技的生態(tài)價(jià)值，開發(fā)高科技的生態(tài)保護(hù)和環(huán)境改善功能；三是高科技產(chǎn)業(yè)在自身的發(fā)展過程中，要合理、高效、綜合地利用現(xiàn)有資源，開發(fā)尚未利用的自然資源。

3科技創(chuàng)新生態(tài)化的內(nèi)涵特征

綜上所述，科技創(chuàng)新生態(tài)化就是運(yùn)用生態(tài)學(xué)或系統(tǒng)科學(xué)的整體論原則來看待科技創(chuàng)新在人類———自然生態(tài)系統(tǒng)中的作用，運(yùn)用生態(tài)學(xué)思維于科技創(chuàng)新全過程之中，對科技創(chuàng)新的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、技術(shù)擴(kuò)散等一系列環(huán)節(jié)提出生態(tài)保護(hù)和生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)，在保證獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，注重開發(fā)科學(xué)技術(shù)的生態(tài)效益，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新的可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展相銜接，以人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展作為根本目標(biāo)，從而為人類社會的可持續(xù)發(fā)展提供綠色技術(shù)支撐。

科技創(chuàng)新生態(tài)化是人類在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)沙掷m(xù)發(fā)展觀的一種有效的現(xiàn)實(shí)回應(yīng)，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的表現(xiàn)形式。它意味著把生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)引入科技創(chuàng)新領(lǐng)域，要求我們對科技創(chuàng)新的評價(jià)不僅要看經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，還要考慮到人文指標(biāo)、資源指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)，這與可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)（ISD）概念是一致的?？萍紕?chuàng)新生態(tài)化并不是一味追求生態(tài)平衡而放棄真正意義上的發(fā)展，而是通過經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展來實(shí)現(xiàn)人自身全面的發(fā)展。

大力推行生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新是發(fā)展科技創(chuàng)新生態(tài)化的關(guān)鍵。目前國內(nèi)學(xué)者普遍認(rèn)為，針對于環(huán)境目的的管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新統(tǒng)稱為生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新或綠色技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)層面的生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新是指所有節(jié)約資源、避免或減少環(huán)境污染的技術(shù)創(chuàng)新，包括綠色工藝創(chuàng)新和綠色產(chǎn)品創(chuàng)新；管理層的生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新是保證綠色工藝創(chuàng)新和綠色產(chǎn)品創(chuàng)新順利進(jìn)行的“軟技術(shù)創(chuàng)新”。因此，在研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化和商品化過程中，企業(yè)應(yīng)建立“資源———生產(chǎn)———產(chǎn)品———消費(fèi)———廢棄物再資源化”的密閉型循環(huán)模式，從而把清潔生產(chǎn)、資源綜合利用、可再生能源開發(fā)、產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)和生態(tài)消費(fèi)等融為一體；同時(shí)，為保證生產(chǎn)出在使用過程中及使用后不危害人體健康和易于被環(huán)境吸收或可再生的產(chǎn)品，對于某些在短時(shí)間內(nèi)無法辨明生態(tài)作用的新型技術(shù)產(chǎn)品，在傳統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新鏈中，應(yīng)加入技術(shù)預(yù)見和生態(tài)實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)，形成構(gòu)思———設(shè)計(jì)———技術(shù)預(yù)見———開發(fā)———生態(tài)實(shí)驗(yàn)———成果轉(zhuǎn)化———技術(shù)擴(kuò)散的良性循環(huán)。

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