技术的未来

　　第三节技术的未来

　　教学目标：

　　1.知识目标：

　　1）了解技术的未来发展趋势，形成对技术的积极情感和理性的态度。

　　2）了解技术对社会产生的影响，使学生养成主动深入地用科学的眼光去观察生活，去看待技术。

　　2. 能力目标：

　　1.）培养创新思维的能力和想象的能力。

　　2.）通过学习，培养小组合作、交流表达及科学探究的能力。

　　3.）能进行技术的未来的案例分析，并就技术对未来的发展进行辩论。形成与技术相联系的经济意识、环保意识、伦理意识等。形成和提高理解技术、评价技术以及逻辑思考、批判性思考等方面的能力。

　　3. 情感目标：

　　1）激发学生的学习兴趣和求知欲，形成良好的学习态度。

　　2）通过学习，加强关心和爱护人类环境的意识和行为

　　3）形成对技术的积极情感和理性态度。

　　【教学重点】

　　了解技术的未来发展趋势，形成对技术的积极情感和理性态度

　　【教学难点】

　　如何培养学生理性看待技术

　　教学内容分析:

　　“技术的未来”是“走进技术世界”的第三节，第一章的最后一课，旨在引导学生展望技术的未来。本节课以一个个“案例分析”、“阅读材料”和“讨论”为主线，从学生感兴趣的现实生活中的实例出发展开教学，引导学生由简到繁、由易到难地参与讨论和分析，还要对第一章进行小结，认识技术的过去、现在和未来，认识技术与人，技术与科学、艺术等的关系。

　　在这一节里教师要通过对技术的未来发展的教学使学生形成积极的情感和理性的态度。要以案例的形式,思考技术的未来对生活前景的影响；通过辩论,理性对待技术的未来发展。教学重点是了解技术的未来发展趋势。教学难点是通过对技术的未来的分析，形成对技术的积极情感和理性态度。

　　教学策略：

　　本节课的内容以案例阅读分析为主，本课的教学要充分体现学生的主体地位和老师的主导作用，在教学过程中，宜采用师生互动探究式教学方法。但是，如果单纯的口头语言交流很难让学生理解和接受，而直观图片和教具、详实的技术资料的使用可以辅助教师激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的积极性和主动性，降低知识难度，加快节奏，增大课时容量，以达到提高教学质量和效率的目的。

　　教学过程：

　　导入新课：

　　在日新月异的21世纪，人类社会将继续发生重大变化。技术将日益成为引导社会变化、塑造社会变化、应对社会变化的重要因素。面对技术对人类、对社会所产生的重大影响，人们常常会问：未来的技术将走向何处 ?

　　板书课题：三技术的未来

　　阅读案例：

　　【案例分析】

　　“无线家庭 ”一天的 “无线生活 ”

　　【讨论1】

　　请你根据自己所知道的技术， 并结合案例，大胆设想，口头续编文莉一家晚上的生活 。

　　播放“家庭网络”

　　【阅读】《告后人书》

　　【辩论】

　　有人认为，技术的进一步发展可以解决当前技术自身引发的一系列问题，我们要相信技术，依赖技术。

　　有人则认为，技术的进一步发展固然可以消除它所带来的一切已知的危害，但是谁能保证，它不会给我们带来新的更为严重的灾难呢 ?

　　请就上述两种观点展开辩论。

　　讨论: 技术的进一步发展是给人类社会带来进步还是带来灾难？

　　结论：

　　要从人类根本的、共同的、长远的利益出发，理性地看待技术，要更为负责、更有远见、更具道德的方式使用技术。

　　技术的未来既充满希望，也隐含威胁。理性地看待技术的未来，才不至于迷失在技术的世界里。

　　【阅读】“月球城市”

　　中国科学院院士欧阳自远在新近出版的《院士展望二十一世纪》一书中撰文认为，人类将于xx年在月球建立装备加压舱、发电设备、生活必需品和月球表面活动车等，使月球成为一个庞大、稳固而功能齐全的“天然空间站”；xx年将建立设备齐全的永久性居住地，研究人员可在月球表面滞留几星期，以开展生命科学实验和天文观测；xx年将在月球建立小型的永久居住的月球基地；2020年将在月球兴建实验工厂、农场等，使月球的“地球村”自给自足，逐步建立“月球城市”。

　　21世纪，人类有可能在“月球城市 ”中建立全球性、并联式的太阳能发电厂，并且通过传输为地球提供长期、稳固的能源。同时，人类还将从月球土壤和月球岩石中提取金属、氧和其他气体资源、甚至水，利用月球上的弱重力、高真空和超纯净的条件，研制和生产地球上极难获得的新型材料等。

　　未来的技术将走向何方？

　　轻松一刻

　　畅想：5xx年后地球人的生活

　　播放“19xx年法国人畅想1xx年后的世界”“美国科技成果展”“未来汽车”“未来世界的科技(广告)”

　　展现图片：

　　本章小结：

　　人类的需求和愿望是技术发明与创新的动力。而技术的发展解放和发展了人类，改变了人类的工作和生活方式。

　　技术具有目的性、创新性、综合性、两面性和专利性。

　　技术的未来既充满希望，同也隐含威胁，理性看待技术。

　　《走进技术世界》知识网络图

　　【本章小结】

　　人类的需求和愿望是技术发明与创新的动力，而技术的发展，为人类解放和发展自身提供了支撑，为人类改变工作和生活方式提供了平台。技术在保护人、解放人、发展人的同时，促进了社会经济的发展、综合国力的增强，推动了社会发展和文明进步。人类掌握的技术越广泛，对自然的利用和改造就越深入。人类和自然应该成为朋友，人类在利用自然、合理地改造自然的同时，应与自然和谐发展。

　　技术以满足人类的需求和愿望为目的，目的性贯穿技术活动的始终；创新性是技术的灵魂所在，任何技术的发展都需要发明和革新；技术具有跨学科的性质，需要综合运用多门学科的多方面知识，技术与科学、艺术的关系尤为密切；技术既有实用性又有功利性，由此引发的技术伦理问题尤其值得人们关注和思考；技术是创造性劳动的成果，具有专利性，专利保护的权利需要依法取得。

　　技术的未来既充满希望，也隐含威胁。理性地看待技术的未来，才不至于迷失在技术的世界里。

　　练习：

　　查阅资料,分析互联网、克隆技术、转基因食品等高新技术未来的发展将给我们的生活带来怎样的影响。

　　引导：注意从正反两个方面分析。

　　综合实践活动指导：

　　1、在进行全班公认的“20世纪十大重大发明”评选活动中。电脑、飞机、人造卫星、运载火箭、互联网、机器人、摄像机、手机、电影、电视机、洗衣机、电冰箱、电动车、空调、影碟机、电风扇、电饭锅、潜水舰、航天飞机、助听器、氢弹、导弹、电梯、地铁、航空母舰、坦克、雷达、放映机、电子计算器、微波炉、扫描仪、太阳能热水器、太阳能汽车、摩托车、照像机、望远镜、显微镜、核电站等等。班评选出的“20世纪十大重大发明”是“电脑、飞机、人造卫星、运载火箭、原子弹、发电机、摄像机、手机、电影、电视机”，班评选出的“20世纪十大重大发明”是“电脑、飞机、人造卫星、运载火箭、互联网、机器人、摄像机、手机、电影、原子弹”。

　　2. 谈谈你对“割骨增高术”的看法，就“如何理性地选择技术”这一问题展开讨论。

　　进一步讨论：管小姐是三个月前施行的手术，我们需不需要去看望管小姐？或者通过某种途径与管小姐取得联系。假设管小姐现已出院，并参加了广东省的体育比赛，获得了大奖，“割骨增高术”取得了成功，你如何看待这项技术？��

　　3、

　　【练习】

　　查阅资料，分析互联网、克隆技术、转基因食品等高新技术未来的发展将给我们的生活带来怎样的影响。

　　课外阅读

　　十大超越人类极限的未来技术(组图)

　　新浪科技讯 北京时间7月17日消息，一家国外博客网站最近公布了十项被认为是超越人类极限的未来技术，依次是人工智能、意识上传、超大型工程、分子制造技术、自我复制的机器人、电子人、太空移民、基因疗法/核糖核酸干预、虚拟现实、人体冷冻。

　　据该博客网站报道，所谓超越人类极限指的是通过先进技术提高人类的能力，这里说的技术当然不是ipod 、iphone、playstation 这些目前最流行的电子玩意儿所采用的技术，而是为消灭疾病、向世界上最穷的人提供廉价而又质量的产品、改善生活质量、社会交流以及其他事项所采用的一种重大的战略性技术。我们是不会注意到技术的，因为它混合在世界的架构中，但如果技术变得可以获取了，我们会立即注意到它的存在。而且技术无所谓昂贵与否，如果一项技术真的有效，那么它会创造出相当于自身价值许多倍的价值。

　　所以，超越人类极限的粉丝们在技术进步这个问题上看得更加长远，他们所展望的未来技术不是5年或xx年，而是20年，30年甚至更远。我们都知道，我们展望得越远，预测便越不确定，但有一件事是非常肯定的：如果一项技术在物理上说是可能的，看上去也确实有用的话，人类(或超人类)的创造性会将它视为最终可以获得的技术。随着我们对物质原子结构的控制能力越来越强大，我们的技术目标也变得越来越雄心勃勃，从中获得的回报也越来越大。有时候新技术让我们的生活在很长一段时间里变得更加快乐，互联网就是一个很好的例子。

　　以下就是这十项超越人类极限的未来技术：

　　1.人工智能

　　未来学派认为这是可能的。如果真是这样，强有力的人工智能真的可行，思维、感知、想象、发现、交流、都可实现人工合成的智慧。而串行运算之充分，并行运算之必需，也都在技术范围能达到之内。现在电脑的运算速度已接近了人脑的运行速度。

　　世界将被即将到来的人工智能风潮冲击，但谁也无法说明其中的细节。如果象沙子一样的物质也能被制作成电脑芯片并具有一定的智能性，最终太阳系中的绝大多数物质都会变成智能化的，其结果将是“智力复兴期”：智能化的不断扩展超出了人们的想象；相反，如果没有感情因素在其中，人工智能会将人类带向末日。因此我们必须设立最基本的条件，否刚必将自食恶果，后悔莫及。

　　2.意识上传

　　意识可以廉依附于一种载体，也就有可能依附在另一种载体上。意识上传，有时是指非生物学智慧，即围绕着认知处理过程可以通过本源培养而不是现有的神经元来实现。考虑到神经生理学几十年来的成功经验，和近期世界上首次脑修复术-人工合成海马体-这些似乎真的可行。

　　看起来，我们的意识更多由其表达的信息模式，而不是其特有的硬件配置决定的。虽然很多哲学家早已认识到了这一点，但要使公众在更广泛的范围内接受似乎还有待时日：人们并不愿意承认自己只是个在生物学神经元上安装了自动计算功能的数据处理装置，但是很难想到另一点：一旦我们否认了非实质性灵魂的存在，我们必须承认精神也是安装在肉体之上的一种物质形式，但是如果除了现有神经元之外的物质能完成这一功能，那么为什么不能说智慧和意识也能通过其它形式存在。

　　3.超大型工程

　　人们大多熟知那些超大型工程，因为象《死亡之星》之类的科幻作品中到处可见，比如，典型的大型工程指那些至少长达1000公里的巨物，如太空电梯、戴森球体等等。如果采用上述所说的自我复制机器人技术，这么大规模的建筑就可以大部分通过自动控制系统完成，我们这些智慧生命只需负责其中最高端的功能与设计部分即可。考虑到人类进入太空还需较长时间，目前太空中也并没有适合人类居住和使用的建筑物，我们要做的东西还有很多很多，如果真能建成这些巨型建筑，那又何乐而不为呢？

　　4.分子制造技术

　　如果自我复制是机器人技术的圣杯，那么分子纳米技术就是制造业的圣杯。分子纳米技术最初由自我复制技术产生而来，其应用范围十分广泛，能够以原子的精度生产绝大多数产品，这一概念又被叫做“纳诺工厂”。

　　从实用角度来讲，纳诺工厂的出现意味着几乎每种产品都可能由钻石造成，发动机会变得如此强劲，只需小小的一立方厘米就足以驱动一辆汽车，纳诺医疗设备可用来愈合伤口并在不动手术的前提下修复患者的有病器官，气悬浮纳诺设备(“效用雾”)在实践中可用来模仿所需的物品；另外，它还用于制造可有效载荷足以杀死上千人毒药的微型机器人，或者用来生产一种可以用极快速度从u-238中分离出u-235的只有笔记本电脑大小的设备，或者自我复制人工合成海藻。这些大量使用的干净应用方法会直接将以往肮脏的应用方法淘汰出局。

　　5.自我复制的机器人

　　当机器人能为我们完成一切工作之后，人类自己要干些什么呢？自我复制被认为是机器人技术中的圣杯。据美国航空航天局(nasa)以“航天飞行中先进的自动控制技术”为题进行了里程碑式的研究，结果表明机器人的自我复制只是机械问题，并不需要进行重大的基础性理论突破。该研究计划将重达100吨的东西送往月球，并给它一年的自我复制时间，让其进行自我复制直至达到预期水准。

　　该计划细节详实，其构想来自工厂内常见的行驶在铁轨上的电子车，使用这种叫做“paving machinesa”的东西能传导太阳光，并融化月球表面的风化层，机器人矿工负责收集原材料，装备一个太阳能电池为其提供全部 窗体顶端

　　窗体底端

　　能源。十年之后，月球工厂的生产量就可达到10万吨 ，并且是全自动化。如果人类移民月球成功，也可重新掌控工厂的生产管理，并利用它生产家居用品，提供足量的太阳能。

　　如果地球上也能建成类似的自我复制系统，那么几乎可以足量提供所有人类所需的物质。自我复制工厂可以通过从海洋抽水将澳大利亚广袤空荡的荒地变成繁华似锦的大花园，它们可以融化北冰洋的冰雪并建成一座适合人类居住的巨大的透明屋顶，它们可以通过自动控制的潜水装置深入无生命生存的大洋底部，挖掘那里的沉沙为人类移民兴建新的居住地。如果真能这样在地球表面开辟如此大面积的新大陆，人们起码暂时不会再担心人口膨胀等问题了；而当今后人类真的又觉得地球过于拥护之时，还可以选择移居月球、火星、甚至小行星带，只需使用自我复制的机器人技术为上万亿人类太空移民选择适宜居住的场所就可以了。

　　6.电子人

　　你能发现这幅图中的电子人吗？没错，你正看的就是他！他叫迈克尔.考罗斯特，出生时几乎全聋，现在通过耳蜗植入技术已经具备了一定听力。在科幻作品中，电子人往往都是千人一面--要么是维护公平的超人、要么是电子杀手，要么是超级警察。其实电子人已经出现在我们的生活之中了，他们看起来与正常人一模一样，这一趋势还将持续下去，一些升级换代的电子人会在本世纪二十年代或三十年代投入市场，如助听器、助视器、新陈代谢促进器、人造骨骼、人造肌肉、人造器官，甚至会有不易被人发现的在皮下植入的电子脑。

　　电子人是人与机器的结合。这不是一个科幻概念，英国著名控制论专家凯文·沃里克早在几年前就开始了相关试验。由于他大胆地将电脑芯片植入身体，也因此被称为“世界上第一个电子人”。沃里克的研究招来骂声一片，但他并未停止自己的研究，而且断言：“我们人类可以进化成电子人——部分是人，部分是机器。”

　　沃里克预言，如果控制论进一步发展下去，那么它将用红外雷达帮助盲人“看”东西，通过超声波让耳聋的人“听”到声音。他甚至担心，如果人不与机器合二为一的话，人类可能会在未来变成一种较低等的生命。所以，应该从现在开始做一件事情，防止这一结果的出现。

　　7.太空移民

　　如果我们能够向整个宇宙扩张，为什么要担心地球上有太多的人？早期欧洲通过将其过剩人口运往新大陆而解决了它的人口问题，为什么我们不能继续这一进程？人类的太空计划已经指出了道路。

　　在未来学派的哲学体系里，太空移民是超越人类科技极限的重要部分；同样，由于超越人类科技的发展，才使太空移民成为可能，因为人类天依靠天生条件是不可能在太空中生存的，从生理学上讲就会有诸多不可能之处，如肌肉萎缩、肠胃胀气等。如果人类来到金星，会因高温而融化掉；如果来到火星，则会被冻僵。最行之有效的解决办法是升级人类身体的能力，也就是说不是把宇宙地球化，而是将人类宇宙化。

　　8.基因疗法/核糖核酸干预

　　简单地说，基因疗法就是用好的基因替换掉不好的基因，而核糖核酸(rna)干预则可以有选择地将不好的基因剔除掉。两项技术结合起来，我们人类就有了一种前所未有的控制我们的基因代码的能力。

　　现代医学正在重新定义“老年”，可能用不了多久，人类就可以轻松活过目前的寿命上限—120岁，这便归功于基因疗法。剑桥大学的生物医学老年医学专家奥布雷·格雷对人类寿命的预测更加乐观。他相信，人能够活到1000岁。他对与会的人员说，利用干细胞、基因疗法和其他技术对身体定期进行维修，可能最终会完全制止人体的衰老。如果每一种维护方法可以将寿命延长30年或40年，那么随着科学的发展，死亡可被推迟。

　　基因是“生命的设计图”，所以当基因因为突变、缺失、转移或是不正常的扩增而“出错”时，细胞制造出来的蛋白质数量或是形态就会出现问题，人体也就生病了。所以要治疗这种疾病最根本的方法，就是找出基因发生“错误”的地方和原因，把它矫正回来，疾病自然就会痊愈了。

　　基因疗法即是通过基因水平的操作来治疗疾病的方法。目前的基因疗法是先从患者身上取出一些细胞(如造血干细胞、纤维干细胞、肝细胞、癌细胞等)，然后利用对人体无害的逆转录病毒当载体，把正常的基因嫁接到病毒上，再用这些病毒去感染取出的人体细胞，让它们把正常基因插进细胞的染色体中，使人体细胞就可以“获得”正常的基因，以取代原有的异常基因；接着把这些修复好的细胞培养、繁殖到一定的数量后，送回患者体内，这些细胞就会发挥“医生”的功能，把疾病治好了。

　　9. 虚拟现实

　　这张图片看上去可能像一张照片，但实际上它是游戏《crysis》的一个屏幕截图，这个第一人称的射        击游戏将于今年底推出。从这张截图上你你会看出，电脑制图技术已经逼近真实。到2020年代，虚拟现实的画面的清晰度将会高得让你难辨真假，到那个时候，虚拟环境将成为你喜欢工作和娱乐的场所。

　　用不了多久，虚拟现实就不仅仅是视觉上的逼真了，还会有逼真的触觉，它会让你的感觉相信触觉技术正在传递真实的事情。到那个时候，哪是现实，哪是虚拟现实，就更加难以区分了。

　　10. 人体冷冻

　　人体冷冻是一门新兴的科学，主要研究体温对寿命的影响。降低体温的实验已经取得了良好效果。如果将人的体温降低两度，那么一个人便可以多活120到150年。果真如此，我们就能像《圣经》里说的那样，活到700甚至800岁。但是，实验刚刚开始，所以现在向世人宣称我们已征服了死亡还为时尚早。

　　科学家们经常谈论人体冷冻术，设想将人体冰冻起来，再让他在未来某个时候苏醒。这种想法已经广泛被科幻小说所采用，但现在它有可能变为现实。人体冷冻可以被视为葬礼的一个变种。在美国，富人可以选择被埋在地里或被冻起来直到人类发明了重生的技术。但在自然死亡前被冰冻起来会怎样呢？冰晶体不会损坏细胞，它们只是将其一分为二。你现在不可能让冰箱里的鱼再活过来，但它也不会变成其他的东西，因为它只是被简单地冻了起来。当然，让细胞不死，科学家们还需要创造更多的条件。

　　为了研究人体冷冻，科学家们需要建一些特殊用途的“农场”，里面安上生产液态氮的装置。人体冷冻这项服务对大多数人来说或许是很经济的：冷冻一个人体的价格大约为美元。经过这样处理的人实际上便停止了死亡。这种想法在20年后也许真的会变成现实。

　　人体冷冻术也面临着道德方面的问题。一个经冷冻处理的人能适应100或2xx年后的全新生活吗？这不排除一个“复活”的人会对新生活感到绝望、发疯的可能性。在不朽人群出现之前，人们的确需要先考虑好这些问题。

　　天梯的设想

　　近年来，科学家提出的有关天梯的设想，以其诱人的前景和较现实的可行性，吸引了整个航天界。因为，天梯一旦建成，它就像高速公路一样可以24小时运转，将航天器和旅游者带到太空去。由于天梯的运输费用将比火箭小两个量级，从而，人类将进入真正的“太空时代”。

　　从幻想到现实

　　这种大胆的设想首先是俄罗斯著名的航天科学家齐奥尔科夫斯基在1895年提出来的，他被巴黎的艾菲尔铁塔所激动，提出建造一个塔通向太空。他设想在一个纺锤形的缆绳的终端放置一个太空城堡，这个城堡在地球静止轨道上围绕地球旋转。

　　爱德华兹博士在过去数年里一直都在潜心研究 “天梯计划”。他介绍说，第一步，把一个携带天梯半成品的飞船发射到地球静止轨道的卫星上，使其和地球同步飞行；第二步，把这个半成品的天梯从飞船上放下来，落到位于赤道海面的一个平台上，这个平台类似一般的海上发射卫星的平台；第三步，把半成品的天梯锚定在平台上；第四步，用一个由激光束提供能量的爬升器在这个天梯的半成品上上下移动，并把更多碳纳米合成纤维缆绳拧在天梯半成品上，进一步完成天梯。整个制造过程大约要用两年半的时间。另外，根据专家设想，天梯也可由电磁能驱动。电磁能驱动技术目前已在日本和欧洲的高速列车上得到应用。建成后这个爬升器就可以沿着天梯把物资和成吨重的卫星甚至人，缓缓运送到离地面约36000千米的地球静止轨道上，时间大约需要7天半左右，回来也大约需要这么长的时间。

　　对爱德华兹来说，建造天梯最大的技术挑战，就是找到制造缆绳的材料。它必须异常坚硬又要异常轻巧，还要能抵抗任何腐蚀。为了这个曾被称为“无法得到”的材料，科学家们足足等待了几十年。 1991年，日本科学家发明了碳纳米管，这种材料比钢轻6倍，而韧度要比钢高出几百倍。但这种材料的生产成本太高。美国休斯敦赖斯大学的史密斯和他的同事们正在研究一种专利——碳纳米钢索材料，据说，他们可以将碳纳米钢索的生产成本降到每克1美元以下。

　　目前航天飞机运送每千克物品需要2万美元的成本，而天梯一旦建成，可将运送每千克物品的成本降到10美元。可以相信，由于天梯的出现，天地往返运输费用将会大大降低，太空探索也变得简单很多，从而，能够把人类对太空的探索，跨越式地向前推进。