科技如何造福人类

如何让风能造福人类？~

风能是太阳能的一种形式。由于太阳能辐射造成地球各部分受热不均匀，引起大气层中压力不平衡，使空气在水平方向运动形成风，空气运动产生的动能就叫风能。太阳能每年给全球的辐射能约有2％转变为风能，相当于1．14×1016度电力的能量，大约为全世界每年燃烧发电量的3000倍。虽然风能具有储量大、分布广、可再生和无污染等优点，但是风能亦有密度低、能量不稳定和受地形影响等缺点。因此地球上的风能资源不可能全部利用。我国有可利用的风能资源约为2．53×1011瓦，相当于1992年全国发电总装机容量的1．5倍，平均风能密度为100瓦／平方米。


人类利用风能已有数千年的历史，埃及、巴比伦和中国等文明古国都是世界上利用风能最早的国家。风帆助航是风能利用最早的形式，直到19世纪，风帆船一直是海上交通运输的主要工具。风力提水是早期风能利用的主要形式，公元前3600年前后古埃及就使用风车提水、灌溉。12世纪初风车才传入欧洲，在蒸汽机发明前，风车一直是那里的一种重要的动力源。有“低洼之国”之称的荷兰早就利用风车排水造田、磨面、榨油和锯木等，至今还有数以千计的大风车作为文物保存下来，已成为荷兰的象征。19世纪，当欧洲风车逐渐被蒸汽机取代后，美国却在开发西部地区时使用了数百万台金属制的多叶片现代风车进行提水作业。中国利用风车提水亦有1700多年历史，直到20世纪中叶，仅江苏省就还有20余万台风车用于灌溉、排涝和制盐等。


风力发电是近代风能利用的主要形式。19世纪末丹麦开始研制风力发电机（简称风力机）但是一直到20世纪60年代，虽然工业化国家陆续制造出一些样机，但除充电用的小型风力发电机外，都没有达到商品化的程度。1973年石油危机发生以后，人们认识到煤炭、石油等化石燃料资源有限，终究会消耗始尽，而且燃料燃烧所引起的空气污染和温室效应等环境问题日趋严重。为了保护我们赖以生存的地球，大力开发可再生的清洁能源，如风能、太阳能、海洋能等势在必行。风能利用又重新受到重视，并取得了长足的进步，500千瓦的风力发电机已进入市场，到1993年底全世界风力发电机装机容量约300万千瓦，年发电量50亿千瓦时。风力发电已具有与常规能源发电竞争的能力。


将风的动能转化为可利用的其他形式能量（如电能、机械能、热能等）的机械统称为风能转换装置。风力机是最通用的风能转换装置。现代风力机一般由风轮系统、传动系统、能量转换系统、保护系统、控制系统和塔架等组成。


风轮系统是风力机的核心部件，包括叶片和轮毂。风轮叶片类似于飞行器——直升机的旋翼，具有空气动力外形，叶片剖面有如飞机机翼的翼型。从叶根到叶尖，其扭角和弦长有一定的分布规律。当气流（风）流经叶片时，将产生升力和阻力。它们的合力在风轮旋转轴的垂直方向上的分量可以使风轮旋转，并带动传动轴转动，将风的动能转换成传动轴的机械能。


风力机的保护系统和调节系统是保证安全和提高功能的重要部件。风力机调节系统是自动调节风轮运动参数的机构，主要由调向装置和调速装置组成。调向装置的作用是调节风轮旋转平面与气流方向相垂直，使风力机的功率输出最大。小型风力机常用尾舵调向，当风轮旋转轴与气流方向不一致时，作用在尾舵上的空气动力可使风轮旋转平面与气流方向保持一致。中大型风力机常用伺服电机，在风向标和测速电机的控制下，它可以正反转动，调整方向。


调速装置是调节风轮转速的，在风力机工作风速范围内起功率调节作用，在高风速时起保护作用。


塔架用于支撑风力机风轮、机舱等部件，将风轮置于一定高度，利用风的剪切效应，使风轮增加输出功率。例如，在乡间田野上，如果10米高度处的风速为5米/秒，那么在20米和30米高度处的风速就可分别达到5．6米/秒和6米/秒。风轮的输出功率与风速的立方成正比，当一个风轮在5米/秒风速时输出的功率是100千瓦，而在6米／秒风速时就可达到173千瓦。现代风力机在塔架底部安装有专门的电子监控系统，使各部件协调运行，并对故障情况进行监测。


风力机的形式很多，且各有特点。按风力机额定功率大小，可划分为微型（小于1千瓦）、小型（1～10千瓦）、中型（10～100千瓦）和大型（大于100千瓦）风力机。按照风轮旋转轴形式分，又有水平轴风力机和垂直轴风力机之别。最常见的是水平轴风力机，技术上比较成熟。垂直轴风力机与水平轴风力机相比，它可以在任意风向情况下运动，不需要调向装置；其次，发电机的位置接近地面，维修方便。垂直轴风力机的风轮有两种，一种是阻力型，常见的有萨冯尼斯风轮、还有平板式和涡轮式风轮等；另一种是升力型，常见的有中形达里厄风轮和直叶片风轮等。垂直轴风力机的缺点是起动和制动性能差。


水平轴风力机按风轮叶片数目又有单叶片、双叶片、三叶片和多叶片几种。水平轴风力机按风轮与风向和塔架的相对位置划分，有上风式和下风式风力机。风先流过风轮再通过塔架的为上风式风力机；风先流过塔架再通过风轮的为下风式风力机，它具有自动对风能力，但气流在塔架后面会形成涡流，使风轮的输出功率下降，称为塔影效应。


人类利用风能按用途分有风帆助航、风力提水、风力发电和风力致热等多种形式，其中风力发电是近代发展的最主要的形式。


尤其是近十年来，风力发电在世界许多国家得到了重视，发展应用很快。应用的方式主要有这么几种：①风力独立供电，即风力发电机输出的电能经过蓄电池向负荷供电的运行方式，一般微小型风力发电机多采用这种方式，适用于偏远地区的农村、牧区、海岛等地方使用。当然也有少数风能转换装置是不经过蓄电池直接向负荷供电的。②风力并网供电，即风力发电机与电网联接，向电网输送电能的运行方式。这种方式通常为中大型风力发电机所采用，稳妥易行，不需要考虑蓄能问题。③风力／柴油供电系统，即一种能量互补的供电方式，将风力发电机和柴油发电机组合在一个系统内向负荷供电。在电网覆盖不到的偏远地区，这种系统可以提供稳定可靠和持续的电能，以达到充分利用风能，节约燃料的目的。④风／光系统，即将风力发电机与太阳能电池组成一个联合的供电系统，也是一种能量互补的供电方式。在我国的季风气候区，如果采用这一系统可全年提供比较稳定的电能输出，补充当地的用电不足。


风力提水是早期风能利用的主要形式，至今许多国家特别是发展中国家仍在使用。风帆助航是风能利用的最早形式，现在除了仍在使用传统的风帆船外，还发展了主要用于海上运输的现代大型风帆助航船。1980年，日本建成了世界上第一艘现代风帆助航船——“新爱德”号，它有两个面积为12．15米×8米的矩形硬帆，其剖面为层流翼型，采用现代的空气动力学新技术。据统计，风帆作为船舶的辅助动力，可以减少燃料消耗10％～15％。


风力致热是近年来开始发展的风能利用形式。它是将风轮旋转轴输出的机械能通过致热器直接转换成热能，用于温室供热、水产养殖和农产品干燥等。致热器有2类：①采用直接致热方式，如固体与固体摩擦致热器、搅拌液体致热器、油压阻尼致热器和压缩气体致热器等。②采用间接致热方式，如电阻致热、电涡致热和电解水制氢致热等。目前风力致热技术尚处在示范试验阶段，试验证明直接致热装置的效率要比间接致热装置的效率高，而且系统简单。

微创外科是一门现代化技术,它的出现大大地减轻了患者的痛苦,用微小的创伤解决病痛,是科学技术造福人类的典型事例.
科学技术造福于人类. 瓦特发明的蒸汽机
抑制癌症并不难
●在最近召开的2000上海市科技论坛的《环境与癌症》学术大会上,上海市抗癌协会会长沈镇宙等国内外著名专家指出,只要从改善环境和改变不良生活方式着手,癌症就可以被抑制.
专家指出,虽然肿瘤的病因至今尚未清楚,但是国内外学者都认为80－90％的病因与环境因素有关,而且是多因素综合作用的结果.其中,35％－40％的癌症与不科学、不合理的膳食有关,如食品污染,某种营养素的缺乏、过多或者不平衡都与肿瘤的发生有重要关系.另外,30％的癌症是由吸烟引起的,被动吸烟可以增加26％的肺癌发生率,5％的癌症与饮酒有关.
陶瓷可用微波烧
●日本科研机构开发出了微波烧制陶瓷新技术,这种新技术可缩短烧制时间,从而降低了能耗.
据参与这项技术开发的岐阜县陶瓷研究所提供的资料,新技术的特点是让陶瓷毛坯吸收2．45兆赫频率的微波,然后由其自身散发的热量烧制成陶瓷产品.使用这一方法的专用炉已开发成功,炉壁呈双层结构,由吸收微波的陶瓷和隔热材料构成.（均据新华社）
1． 克隆技术与遗传育种
在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量.在这方面我国已迈入世界最先进的前列.
2． 克隆技术与濒危生物保护
克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音,具有很大的应用前景.从生物学的角度看,这也是克隆技术最有价值的地方之一.
3． 克隆技术与医学
在当代,医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术.但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事.排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差.如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”,作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配.问题是,利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道?是否合法?经济是否合算?
克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因,例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干挠素,等等.

　　从近地空间向深层空间，人类的目光究竟能看多远？
　　航天方面的六项成就，标志着人类对宇宙的探测，已经从近地空间逐步向深层空间发展，从遥远的观测逐步向距地球较远的太阳系天体进行实地探测发展，这是非常了不起的。
　　我国研制成功的高精度水下定位导航系统，将精度从10多米提升到了亚米级，使我国成为继美、法、德之后掌握水下高精度定位技术的国家之一，这对于维护国家安全非常重要。
　　三大突破，探究生命奥秘———
　　克隆人类胚胎干细胞，带来的是福音还是挑战？
　　克隆技术的进步，有可能为人类自身的克隆治疗带来福音。但也要防止克隆技术被滥用，损害人类的伦理道德与尊严。
　　艾滋病到目前为止还没有找到非常有效的预防办法和有针对性的特效治疗药物。法国科学家取得的重要进展，为艾滋病疫苗研究展示了新的前景。这也说明，如果不从分子层面来认识艾滋病病毒的致病机理，要开发有效的防治药物和手段，就好比瞎子摸象，是非常困难的。
　　四项成果，展示能源前景———
　　用核反应堆大规模制氢，氢可能替代石油、天然气吗？
　　石油、天然气之后，新能源是什么？美国研发利用核反应堆大规模制氢技术，是一项战略性探索。氢可能是替代石油、天然气，为移动装置提供能源的一个最好的选择。
　　2004年，我国出现能源紧张。我国有三项科技进展与能源有关：
　　首座国产化核电站建成投产，标志着我国实现了由自主建设小型原型堆核电站到自主建设大型商用核电站的重大跨越；西气东输工程中，采用了先进的遥感选线、地质地震灾害评估等方法优化线路走向，采用管道自动焊接技术、全自动超声波检测、空气干燥工艺等高科技手段和设备，在世界上也是先进的；我国海域油气资源战略调查中，新发现了一批重要的含油气局部构造，提交了一批预选井位，初步计算出我国海域油气资源量可达400亿吨以上的油当量。
　　四大创新，引领通信技术———
　　更高的频宽、更大的容量、更高的效率来自哪里？
　　日本开发出的通信技术，相当于每秒可传送4部两小时长的电影，是现有传输速率的16倍。通信技术有了更高的速率，有了更高的频宽，意味着有了更大的容量，更大的效率。
　　我国信息科技进展占了三项。曙光4000A系统研发成功，使我国成为继美、日之后第三个能制造10万亿次商品化高性能计算机的国家。下一代互联网主干网开通，标志着我国下一代互联网建设全面拉开序幕，在世界上抢占了先机。量子信息实验的重大突破，是我国在量子信息研究领域的一个重大科学贡献，也为下一步远距离量子传输研究提供了理论基础。
　　三大进展，探究物质结构———
　　分子、原子、微纳米，世界变得越来越小？
　　在分子、原子尺度的探测与控制方面的重要进展，说明当前科学技术发展的一个大趋势就是向微纳米，向分子、原子尺度进军。这方面的成就有可能会带来医学、IT技术乃至其他方面的革命性进展。
　　对比告诉我们———
　　中国：更多指向应用技术，解决发展瓶颈
　　发达国家：更多探索宇宙和生命的奥秘
　　两位院长说，对比中国和世界十大科技进展，可以看到：中国作为发展中国家，更多的科研资源和工程技术资源投向了应用技术的开发和解决经济社会发展的若干瓶颈问题。
　　而经济发达国家则更多地探索宇宙和生命的奥秘，关注的是更前瞻、更基础、更长远的问题。这是不同发展阶段的国家所呈现出来的不同特点。
　　随着一些制约我国经济发展的瓶颈逐步克服，我国也会把目光放得更加远大，把更多的资源投向探索基本的物质世界、天体和生命奥秘等方面。
　　这样我们就可以有更加深厚的科学基础，来解决面临的各种问题。

以原子能，电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志，涉及信息技术，新能源技术，新材料，生物科学，空间科学技术和海洋科学技术等诸多领域的飞速发展，现在就发生在我们身边。科技推动这社会的进步和发展，先进的科学，使我们的生活在不断的改变。

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江城区15127872774： 我们应该怎样利用现代科技造福人类 - ？
富钩六味：[答案] 从人类的需求出发,运用仿生、创新等方法实现新的发明和对现有产品的改造.

江城区15127872774： 科技造福人类的事例 - ？
富钩六味： 微创外科是一门现代化技术,它的出现大大地减轻了患者的痛苦,用微小的创伤解决病痛,是科学技术造福人类的典型事例. 科学技术造福于人类. 瓦特发明的蒸汽机抑制癌症并不难 ●在最近召开的2000上海市科技论坛的《环境与癌症》学术大...

江城区15127872774： 科学怎样造福人类 - ？
富钩六味：[答案] 随着时间的流逝,我们的个子越来越高,书包越来越重,起床越来越早,睡觉和娱乐的时间越来越少…… 平淡如水日子里,... “成长”是一个神圣的字眼,但也会引来无数纷飞的烦恼,特别是学习上的压力. 从未想过我的明天会是怎样的,不知不觉...

江城区15127872774： 科技造福人类 - ？
富钩六味： 1.我国综合国力进一步提高,中华民族伟大复兴~ 2.只有坚定不移地走自主创新之路,我们才能立于不败之地 3.坚持科教兴国.4.为中国经济催生众多新兴产业,充分显示中国和平利用太空的能力和决心,成为中国和平发展、造福人类的又一范例. 4.是中国经济社会发展之路成功的又一有力佐证~ 5...等等~

江城区15127872774： 现代科技日新月异,给人们生活带来了无穷的便利,“科学技术造福人类”,你能通过具体例子 - ？
富钩六味：[答案] 很多呀,手机使人们联系更方便,网络是信息采集更方便快捷,等等等等...

江城区15127872774： 要科学技术为人类造福的典型事例. - ？
富钩六味：[答案] 微创外科是一门现代化技术,它的出现大大地减轻了患者的痛苦,用微小的创伤解决病痛,是科学技术造福人类的典型事例.科学技术造福于人类. 瓦特发明的蒸汽机抑制癌症并不难 ●在最近召开的2000上海市科技论坛的《环境与...

江城区15127872774： 科技为人类造福的事例 - ？
富钩六味：[答案] 飞机为我们去外国省了很多时间

江城区15127872774： 科技造福人类,创新引领未来 作文 - ？
富钩六味：[答案] 人类是在社会发展中成长,人类的思维是在发展中不断尝试,事物是有机的结合体,生物或者非生物都能改变人类对其的看法.利用这些创造人们需要的,这就叫科技.在科技的基础上加以利用这就叫创新,创新是多元化的,好...

江城区15127872774： 除地震倒计时外,你还知道哪些造福人类的新科技? - ？
富钩六味： 时代在发展,科技在进步.当今很多的科技技术造福了人类,给人们的生活带来了安全和便利.新兴的人像识别技术,可以通过识别人脸信息与证件信息进行对比,确保人证合一,对于预防犯罪、确保民众人身财产安全起了重大作用.对于普通...

江城区15127872774： 科技造福人类的资料(400字) - ？
富钩六味： 人类的思维在人类社会发展成长过程中通过不断尝试,对事物的发展变化加以利用,创造人们需要的各种各样的方法和技术等,叫作科技.在科技的基础上加以利用这就叫创新,创新是多元化的,好好利用必定造福人类. 人也是有两面性的,...