高中历史教案：第七单元 现代中国的科技、教育与文学艺术

　　袁隆平，一个属于中国，也属于世界的名字，他发起的“第二次绿色革命”，给整个人类带来了福音。

　　三、计算机和生物技术的发展：

　　1、我国计算机的研制：

　　(1)过程：

　　①20世纪50年代开始研制;

　　1956年8月，成立了由华罗庚教授为主任的科学院计算所筹建委员会，并组织了计算机设计、程序设计和计算机方法专业训练班，并首次派出一批科技人员赴苏联实习和考察。同年，我国第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作和我国第一本电子计算机原理讲义完成。 1957年 ，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。

　　1958年，6月，中国科学院计算所与北京有线电厂共同研制成我国第一台计算机——103型通用数字电子计算机，运行速度每秒1500次，字长31位，内存容量为1024字节。 9月，数字指挥仪901样机问世，是中国第一台电子管专用数字计算机。

　　1959年，10月，我国研制成功104型电子计算机，内存容量为2 048字节，字长39位，运算速度为每秒1万次。

　　1960年 ，我国第一台大型通用电子计算机——107型通用电子数字计算机研制成功，字长32位，内存容量为1 024字节，有加减乘除等16条指令，主要用于弹道计算。

　　1963年，中国科学院计算所推出中国第一台大型晶体管电子计算机，代号为109机，这标志中国电子计算机技术进入第二代。

　　1964年，我国研制的441B全晶体管计算机研制成功，字长40位。

　　1965年 ，中国第一台百万次集成电路计算机“DJS-Ⅱ”型的操作系统编制完成。

　　1967年10月，新型晶体管大型通用数字计算机在北京诞生。

　　1970年，最新型441B-Ⅲ型全晶体管计算机研制成功，是中国第一台具有多道程序分时操作系统和标准汇编语言的计算机。

　　1972年，每秒运算11万次的大型集成电路通用数字电子计算机在上海华东计算技术研究所研制成功。

　　1973年年初，由北京大学、北京有线电厂和燃化部等有关单位共同研制成功中国第一台百万次集成电路电子计算机，字长48位，存储容量13KB。

　　1976年，台湾发明了第一代仓颉输入法。

　　1977年 4月，我国第一台微型计算机DJS-050机研制成功。 同年，“银河”巨型计算机在长沙国防科技大学投入研制工作。1979年10月，王选教授用我国第一台激光照排机排出样书。1982年，我国将计算机发展重点转到微型机上，在积极引进先进技术、进口成套件或关键件组装的同时，积极开展国产化工作。

　　②1983年成功研制出“银河Ⅰ号”巨型计算机(运算速度上亿次);

　　③高性能计算机先后问世。

　　在计算机发展过程中，高性能计算机一直代表国家的计算机发展水平。 1983年 12月，国防科技大学研制成功“银河I号”巨型计算机，运算速度达每秒1亿次。

　　1993年，中国第一台10亿次巨型计算机“银河Ⅱ”型通过鉴定，被评为1992年中国十大科技成果，获国家科技进步一等奖。随后，“银河Ⅲ”并行巨型计算机研制成功。同年获国家科技进步一等奖。

　　1995年，曙光1000大型机通过鉴定，其峰值可达每秒25亿次。分别于1996年和1997年获得中科院科技进步特等奖和国家科技进步一等奖。

　　1999年和2000年，曙光2000的不同型号通过国家鉴定。获2000年度中国科学院科技进步一等奖、2001年度国家科技进步二等奖。

　　2001年，曙光3000通过国家鉴定。

　　2002年11月20日，由国防科技大学计算机学院研制的新一代“银河”高性能实时仿真计算机系统在长沙通过技术鉴定。

　　2003年初，曙光推出了面向网格达到3万亿次运算能力的高性能计算机曙光4000L。2003年，曙光4.2万亿次超级计算机落户中石油、联想5万亿次“深腾6800”落户中科院、曙光10万亿次超级计算机落户上海超级计算中心。

　　2004年，中国有更多的大学和企业研发出超级计算机。中国在高性能计算机方面的成就，改写了国际高性能计算机市场的游戏规则，使得国外公司纷纷调整战略。

　　2002年全球高性能计算机500强排行榜发布时，中国在榜上仅拥有3席，且均为进口产品。然而，到了2002年11月，中国拥有的高性能计算机中，有4套由中国自主研发的计算机性能都进入了500强行列。其中，进入世界前10名的TC4000A并不是人们通常见到的台式电脑或者笔记本电脑，它是一个占地约1/4足球场大小的计算机集群。TC4000A采用了2560颗AMD Opteron 800系列处理器，包含640个节点，每个节点有四颗处理器。据悉，TC4000A在基准测试中，其每秒浮点运算次数达到10万亿次。

　　(2)作用：加速了国家信息化发展。

　　2、生物技术的发展：

　　(1)人工合成结晶牛胰岛素：1965年，是世界上第一个蛋白质的全合成，开辟了人工合成蛋白质的时代。

　　中国科学家人工合成结晶牛胰岛素

　　1953年，英国生物化学家桑格破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。这也是人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的详细结构。从1958年开始，中国科学院上海生化研究所、上海有机化学研究所和北大生物系三个单位联合成立一个协作组，开始探索用化学方法合成胰岛素。

　　1965年9月7日，协作组完成了结晶牛胰岛素的全合成。中国学者首先在世界上成功地实现了人工合成具有天然生物活力的蛋白质——结晶牛胰岛素。这项成果表明，新中国学者使人类在认识生命、揭示生命奥秘的历程中向前迈进了一步。

　　结晶牛胰岛素的人工合成是新中国第一个居世界领先水平的基础理论研究成果。该项目在1958年最初提出时，国内在开展这方面的研究上存在很大的困难。胰岛素分子是由21肽的A链和30肽的B链这两条肽链通过二硫键连接起来的，而肽链又是由多种氨基酸以肽键形式连接组成的，但当时在国内，除了谷氨酸外，还不能生产任何氨基酸，并且也没有合成多肽经验，一切都得从零做起。然而，来自中国科学院上海生物化学所、上海有机化学所、北京大学等单位的学者在王应睐、邹承鲁、钮经义、汪猷、邢其毅等学科带头人的领导组织下，历经8年的艰苦努力，终于攻克了胰岛素A及B链的拆合关、A链和B链的合成关等一道道难关，最终完成了牛胰岛素的全合成。

　　中经过严格鉴定，这种人工合成的结晶牛胰岛素在结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状上都与天然的牛胰岛素完全一样。人工合成结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质，为人类认识生命、揭开生命奥秘迈进了一大步。

　　国学者成功合成有生物活性牛胰岛素的工作公布于世后，立即引起了国际科学界的高度重视。1982年，该成果荣获中国国家自然科学一等奖。

　　(2)中国积极参与人类基因的研制：

　　过程：1990年10月，被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。1998年5月 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，目标是投入3亿美元，到2001年绘制出完整的人体基因图谱，与国际人类基因组计划展开竞争。当年10月23日， 美国国家人类基因组研究所在美国《科学》杂志上发表声明说，人类基因组计划的全部测序工作将比原计划提前两年，即在2003年完成。1999年3月15日 英国韦尔科姆基金会宣布，由于科学家加快工作步伐，人类基因组工作草图将提前至2000年完成。

　　1999年9月 中国加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%，也就是3号染色体上的3 000万个碱基对，使中国成为继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的唯一发展中国家。

　　1999年12月1日国际人类基因组计划联合研究小组宣布，他们完整地译出人体第22对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体基因完整序列的测定。2000年3月14日 美国总统克林顿和英国首相布莱尔发表联合声明，呼吁将人类基因组研究成果公开，以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。他们是针对一些私营生物技术公司为了商业利益而与国际人类基因组计划展开竞争，并试图将自己的研究成果申请专利而发出此声明的。4月6日 塞莱拉公司宣布已破译出一名实验者的完整遗传密码。但不少欧美科学家对塞莱拉公司的成果表示质疑，认为该公司的研究“没有提供有关基因序列的长度和完整性的可靠参数”，因而是“有漏洞的”。4月末，中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。5月，国际人类基因组计划完成时间再度提前，预计从原定的2003年6月提前至2001年6月。5月8日 由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组宣布，他们已经基本完成了人体第21对染色体的测序工作。6月26日各国科学家公布了人类基因组工作草图。

　　作用：为提高国民生活水平和健康作出了贡献。

　　★教学小结：

　　教师指导学生阅读理解【本课要旨】，掌握核心内容。同时，告诉学生本课所学的这些内容虽然只是新中国科技成就的一部分，但却是最重要的部分，正如2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》所说的“新中国成立50多年来，经过几代人艰苦卓绝的持续奋斗，我国科技事业取得了令人鼓舞的巨大成就。以‘两弹一星’、载人航天、杂交水稻、陆相成油理论与应用、高性能计算机等为标志的一大批重大科技成就，极大地增强了我国的综合国力，提高了我国的国际地位，振奋了我们的民族精神”。

　　我国科技事业的发展经历了一个从无到有、从小到大的过程，目前已经大大缩短了与世界先进水平的差距，在许多领域已经达到或接近世界水平，从而增强学生的民族自信心;同时，也应该让学生了解，我国科技在某些领域与世界先进水平存在的差距，培养学生的危机意识，增强学生的使命感，激发学生为祖国振兴发愤读书的志向。

　　上完本课后，让学生完成下表：

　　领域

　　时间

　　成就

　　意义

　　两弹一星

　　载人航天

　　杂交水稻

　　计算机

　　生物技术

　　★问题解答

　　⊙【学思之窗】

　　你怎样理解邓小平的这段话?

　　答案提示：邓小平的这段谈话，生动地说明了尖端科技发展在我国社会主义建设和国际关系中的巨大影响和作用。当代社会激烈的经济竞争和军事政治角逐，实际是科技力量的竞争。“两弹一星”的成功，打破了美苏两国对核技术和空间技术的垄断，打击了大国强权主义，粉碎了他们遏制中国的企图，提高了中国的国际地位、扩大了中国的国际影响。同时，加强了中国的国防，为社会主义建设创造了安定的环境。科技是第一生产力，科技事业的蓬勃发展，促进了我国社会生产力的发展，促进了我国综合国力的不断提高，是我国繁荣昌盛的重要标志。

　　⊙本课测评

　　新中国的主要科技成就有哪些?

　　答案提示：新中国成立后，我国科技事业蓬勃发展，在原子能技术、空间技术、高能物理、生物技术、计算机技术、信息技术等诸多领域，已达到和接近国际先进水平。具体科技成果主要有：1.“两弹一星”的开发研制取得巨大成功。2.在“两弹一星”以后，向更高的科学高峰攀登，取得进一步的发展。3.载人航天工程取得重大突破，“神舟”5号飞船载人航天飞行成功。4.袁隆平研究培育出高产杂交水稻。

　　⊙学习延伸

　　你同意哪种观点，请说出理由。