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应海南出版社之邀，与龚静(复旦大学副教授，作家)一起为“高中生选修教材”主编一本《当代科技》。这本书与《人文知识读本》(陈思和主编)、《经济知识读本》(杨国昌主编)和《学会学习》一起，构成了一套较为完整的为中学生充电的选修教材。在这里，我主要就中学教育与当代科技、科技创新方面的问题作一些探讨，希望起到抛砖引玉的作用。
当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，国力竞争日趋激烈。科学技术的发展水平，在相当程度上决定了各个国家在全球舞台上的定位。
但是，现代科技这些生龙活虎的内容，在目前的中学教育中却存在着很大的一片空白。前不久，一位在大学读三年级的学生打电话问我：“目前有些什么影响比较大的科技成果？”原来，她第二天要去参加一次关于科学知识方面的测试，却不知道一些诸如克隆、转基因、纳米、空间站等的基本术语，只能临时抱佛脚了。大学生如此，中学生就更可想而知了。其实，当代科技的许多内容几乎成了现代人的基本常识，作为中学生，比较系统地了解这些内容十分必要。
中学教育中有数学、物理、化学和生物等自然科学方面的课程，但是，其大部分内容都是比较经典的，是以19世纪甚至18世纪该学科的内容为主。例如，数学课中的平面几何、物理课中的牛顿运动三定律、化学课中的氧化还原反应、生物课中的细胞结构等。当然，这些内容十分重要，是构成我们人类知识体系的金字塔底部，掌握了这些基础知识，我们才能“站在巨人的肩膀上”，向更高的目标前进。然而，中学生不系统地了解一点当代科技，是一种缺憾，尤其是作为21世纪的中学生，粗略地了解一些科技进展，十分重要，很有必要，可以为今后的进一步深造和发展打下基础。
当代科技纵横交错，中学生需要了解哪些内容呢？我个人以为，信息技术、生物技术和新材料技术是比较重要的三个方面，因为在这三个方面，几乎年年都有新的发展和新的突破。
首先，信息技术的发展超出了几乎所有人的想象。
计算机技术正孕育着重大的变革，目前已经开发出了一种能够由氮气和二氧化碳来开启和应用的分子计算机，光子计算机、生物计算机、量子计算机都在加速进行研究。这些新型计算机无论在设计和功能上，都远非现在的电子计算机所能比拟。“后PC时代”正在到来，这是计算机技术发展第三次浪潮的核心，这次浪潮就是要把普通的计算机技术运用到各种日常的器具之中，并使它具有联网功能和高度智能。同时，信息技术的重点正在由技术转向信息，即转向对信息的适时处理、信息的有效利用和信息的快速获取，这对于整个经济结构都将产生至关重要的影响。计算机的智能化趋势已经显现，从而将进一步改变我们的地球文明。
因特网规模空前。因特网正在更新换代，下一代因特网的传输速度将比目前快1000倍。电子商务正在成为世界经济发展的新引擎，成为网络经济最重要的组成部分。这将对人类的生活方式，对现有的经济运行机制和管理体制带来根本性的变化。
其次，生物学方面的新变化将改变医药、农业、制造业等，以人们难以想象的方式改变着未来的世界。而生物学发展最引人注目的是能够使人们操纵生命。原本存在缺陷的物种，可以迅速向好的方向进化。人们还能采用生物技术使免疫系统的细胞获得进化，从而提高我们自身的免疫能力和防止疾病的能力。
生物学世纪的特点主要表现在以下四个方面：一是研究成果层出不穷，创新浪潮迭起，1999年，全世界种植的转基因玉米、棉花、大豆等，估计已达到1亿英亩，欧美大型制药企业正在开发的新药品中，有40%是以基因技术为基础的；二是商业前景看好；三是热点争议不断，例如可不可以克隆人类，基因能否成为专利等，这不仅是科学问题，同时也是伦理问题；四是边缘学科崛起，用途更为广泛，例如，“生物计算机科学”就是把基因技术和计算机技术结合起来，使人类对疾病的了解产生革命性的变化，“生命信息学”则是一门管理和解释大量新的生物和基因信息的学科。
克隆技术的发展，产生了“组织工程学”这门新学科，它是一个跨越医学、化学、材料科学和遗传学的全新领域。利用这一交叉领域的研究成果，科学家正在培育人体的各种组织器官，这将使临床医学发生一场深刻的革命。
当然，人类基因组计划对人体自身的揭密，更为我们带来了新的希望。
第三，20世纪80年代以来，具有优异性能和应用前景的新型材料异军突起，成为当今科技发展最为活跃的领域之一。
新材料技术的前沿是纳米技术，这门技术就是要对微观粒子进行加工，并且将其组装成具有特定功能的一种结构，控制小到肉眼看不见的一种材料，从而为向微观世界跃进做准备。纳米技术的应用领域十分广泛，现在已经在制造业中得到了应用，并已制造出了只有米粒大小且能开动的汽车，以及只有蜜蜂大小的直升机。在微电子学上的应用，已经研制成功各种纳米器件，单电子晶体管，红、绿、蓝三基色可调谐的纳米发光二极管以及利用纳米丝、纳米棒制成的微型探测器都已问世。此外，在军事和医学等领域也有广泛的应用前景。有人预言，纳米技术所引起的世界性技术革命和产业革命，将会比历史上任何一次技术革命对社会经济、政治、国防等领域所产生的冲击更加巨大。
除了以上这三个方面，当然还有空间科技、环境科学、新能源和海洋科学等也是十分重要的。我们在《当代科技》这本书中，基本上囊括了这些科技热点，让中学生可以比较系统全面地了解这些领域内正在发生和即将发生的巨变。
有这样一句话：“文学作品要读古代的，科学作品要读当代的。”话虽然说得有点绝对，但却反映了科学技术“日新月异”的特性。为了让中学生紧追科技发展的步伐，我们有意在每年重印之际，将最近一年发生的与科技有关的重大事件，及时地反映在这本《当代科技》教材中，争取与时代同步。
中学教育，在一个人的成长过程中十分重要。虽然我们在课堂上也会接触到一些科学技术方面的内容，但还远远不够。现代科学技术的发展，正可用“突飞猛进”这四个字来加以形容，仅仅在最近的三五年时间内，科学家就取得了令世人瞩目的成就──动物体细胞克隆技术的成功、人类基因组计划的初步完成、电脑网络的普及、超重化学元素的合成、生物芯片的发明、中微子质量的发现、费马大定理的证明、Windows软件的开发……希望这些科技前沿的内容能在中学课本中得到及时的反映，是有一定困难的，而通过开设《当代科技》这门选修课初步了解这些知识，则不失为一种较好的方法。
当然，广大中学生在了解最新的科学技术知识以外，也有必要从中了解一些科学方法和科学思想，这是十分必要的，因为这不仅能让大家拥有“金子”，更能让大家拥有获得金子的“炼金术”。如果把前人积累起来的科学理论比喻为“金子”的话，那么，获得这些理论的科学方法便是“炼金术”。当然，对于我们今天的中学生来说，“金子”和“炼金术”都是前人留给我们的宝贵财富，都必须加以继承，但是，相比较而言，“炼金术”比“金子”显得更为重要。我们在中学课堂上所学的数学、物理、化学、天文、地理和生物等自然科学课程，绝大多数内容都属于“金子”的范畴，缺少的恰恰就是“炼金术”。如果学生们能将该书中介绍的内容，和课本里的知识有机地结合起来，经过思索咀嚼，体味出课本里的“金子”是如何运用书中所介绍的“炼金术”获得的，那么，相信大家对学习会产生更大的兴趣，因为你不仅能“知其然”，还能够“知其所以然”，在更高的层次上掌握知识。
江主席在中科院“两院大会”上的讲话中指出：“应形成全国方方面面共同促进科学发展的良好气氛，应在全党全社会大力弘扬科学精神，普及科学知识，树立科学观念，提倡科学方法。”让中学生选修《当代科技》这门课，其实也是体现江主席这一讲话要求的具体行动。科学的过去可歌可泣，永远值得我们借鉴；科学的未来更加诱人，永远激励我们前进。弘扬科学精神、普及科学知识、树立科学观念、提倡科学方法，正是我们广大中学生在不久的将来建设现代化祖国的迫切要求和重要任务。(韩王荣 上海市科普作家协会会员，上海市科学技术史协会会员)
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