20세기는 과학기술 혁명의 세기였다. 이 혁명은 19세기말과 20세기초 물리학 혁명에서 발단되였다. 19세기말 독일의 물리학자 뢴트겐이 엑스선(X射线)을 발견하고 영국의 물리학자 톰슨이 전자를 발견하고 큐리부부가 라듐과 폴로늄을 발견하면서 20세기 물리학 혁명의 서막을 열어놓았다.
1900년대-
1900년 독일의 물리학자 프랑크는《량자론》을 창립하고 량자가설을 제기하므로써 30년동안 지속된 물리학 혁명에 시동을 걸었다.
5년후 유태인 물리학자인 아인슈타인이 광량자 리론을 제기하고《특수 상대성 리론》(狭义相对论)을 창립했으며 4차원 공간(四维空时)의 신개념을 발표하였다.이런 리론은 공간과 시간, 질량과 물질운동사이의 유기적인 련계를 제시하므로써 물리학 리론기초의 변혁을 가져왔다.
아인슈타인은 량자론과 상대성 리론 연구에서 걸출한 성과를 이룩하므로써 당시 스물여섯살밖에 되지 않은 나이에 20세기 과학거장의 명예를 지니게 되였다.
스웨리예의 화학 기술자이며 무연 화약의 발명자인 노벨의 기금으로 마련된 노벨상이 1901년부터 시상되기 시작하였다. 물리학 혁명에서 걸출한 기여를 한 큐리부부와 프랑크, 아인슈타인이 선후로 노벨 물리학상을 수상하였다.
1901년 제일 먼저 노벨 물리학상을 수상한 과학자는 엑스선을 발견한 뢴트겐이었다. 엑스선은 현대과학에서 광범위하게 사용됐는데 특히는 인체투시와 질병치료에서 비약적인 개혁을 가져왔다.
이밖에 노벨 화학상을 제일 먼저 수상한 과학자는 화학력학의 법칙을 내놓은 네델란드의 반트호프이며 노벨 의학-생리학상을 수상한 과학자는 혈청(血清)료법을 창조한 독일의 베에링이다.
노벨은 생전에 수학을 즐기지 않았기에 유언에서 수학상을 설립하지 않았다. 만약 수학상이 있었더라면 독일의 수학자 힐베르트가 제일 먼저 이 상을 탔을것이다.《힐베르트의 공간론》을 처음으로 만들어 적분 방정식론에 큰 업적을 남긴 힐베르트는 1900년 빠리에서 열린 국제수학자대회에서 19세기 수학의 거대한 발전을 총화하고 20세기 수학의 전망을 펼쳐보였다.
20세기초 전력공업과 자동차공업이 생기있는 발전을 가져온외에 전자기술과 항공기술도 시초를 뗐다.
1903년 미국의 라이트 형제가 발동기와 프로펠러로 장비한 비행기를 연구, 제작하여 인류 최초의 비행에 성공하였다. 같은해 로씨야의 치오르꼽쓰끼가 로케트 비행과 로케트 발동기의 원리를 제기하고 로케트로 우주려행을 할수 있는 가능성을 제시하므로써 우주비행 기초연구의 선구자로 되였다.
1906년 미국의 발명가 데 포레스트가 3극관(真空三极管)을 발명하였다. 3극관의 발명은 전자기술 발전사에서 일대 리정표로 된다. 이로 해서 데 포레스트는 무선전신, 전화의 선구자로 됐으며《라지오의 아버지》로 불리게 되였다.
새로운 과학기술 발명은 인류의 생활수준을 크게 향상시켰다. 1907년 베크란이 미국에서 페놀 알데히드 제조법을 발명하여 세계적으로 처음 인공합성 플라스틱을 생산해냈다. 같은해 프랑스의 뤼미에르 형제가 천연색 사진기술을 고안해냈다. 1908년 일본의 이께다 기꾸나에(池田菊苗)가 화학조미료인 아지노 모도(味之素)를 발명하여 특허를 신청하였다.
이처럼 20세기초의 과학기술발전은 사회생산은 물론 사람들의 생활과 밀접한 련관을 가지고 있었다.
1910년대-
20세기 첫 10년의 가장 빛나는 과학의 별은《특수 상대성 리론》(狭义相对论)과 광량자 리론을 제기한 아인슈타인이였다. 20세기 두번째 10년에 가장 현란한 빛을 뿌린 과학의 별은 여전히 아인슈타인이였다. 그는 1915년에《일반 상대성 리론》(广义相对论)을 완성하고 1917년에《상대론적 우주론》을 발표하였다. 아인슈타인의 리론은 20세기이후의 물리학에 새로운 자극을 불어넣었으며 또한 당시 발전도상에 있던 량자력학에 커다란 영향을 주었다. 아인슈타인의《특수 상대성 리론》과《일반 상대성 리론》은 그후 량자력학과 더불어 현대 물리학의 3대 지주로 되였다.
이밖에 아인슈타인이 1916년에 제기한 레이저(受激辐射) 리론은 60년대에 개발된 레이저 기술의 리론적인 기초로 되였다.
1915년 독일의 지구물리학자인 베게너가《대륙이동설》(大陆漂移说)을 발표하였다. 그는 상고지질시대(古生代)에는 대륙이 한덩어리였으나 지구에 작용하는 천문학적인 힘과 지구의 자전때문에 발생하는 원심력에 의해 약한 덩어리가 파괴되면서 꺼져 무너지고 지금과 같은 대륙분포가 이루어졌다고 지적하였다. 그는 또한 화산, 육지의 승강운동 등도 이와같은 대륙의 덩어리의 이동에 의해 발생한다고 주장하였다. 베게너의 대륙이동설은 지질학에서 획기적인 의의를 가진다.
1915년은 20세기 과학발전사에서 매우 중요한 한해로 된다. 이해에 아인슈타인이 일반 상대성 리론을 창립하고 베게너가 대륙이동설을 제기했으며 미국의 동물학자 모어건이 초파리의 염색체를 발견하고 유전자(基因) 학설을 수립하여 현대 유전학을 개척하였다. 모어건의 유전자 리론은 유전학 발전사에서 리정표로 된다.
비타민의 명명과정은 1911년부터 1920년까지 10년이란 시간이 걸렸다. 뽈스까 생물화학자 핑크가 1911년 무좀약을 연구하다가 아민(Amine)류 화학약물을 발견해냈는데 이 약물이 인류의 생명을 유지하는데 절대적인 필수품이라는것을 발견하였다. 1912년 영국의 생물화학자 홉킨즈가 천연 음식물가운데서 동물의 성장을 촉진하는 미량 유기물을 발견하였다. 그후에도 이름모를 여러가지 영양소를 발견하게 됐는데 1920년에 이런 영양소들을 통털어 비타민이라고 부르게 되였다. 지금까지 사람들은 이미 20종이상의 비타민을 발견, 합성하였다.
1914년부터 1918년까지의 기간 제국주의 렬강들이 식민지를 분할하기 위해 발동한 대규모적인 전쟁인 제1차 세계대전이 발발하였다. 이번 전쟁에서 무기와 군사기술이 신속히 발전하였다.
자동 보병총이 보병부대의 주요무기로 됐고 화포도 자동화의 방향으로 갱신되였다. 공격과 방어에 쓸수있는 전차의 일종인 땅크가 이번 대전에서 중요한 역할을 감당하였다. 1916년 영국군대의 땅크가 솜강 전역에서 예상밖의 전과를 거두었다. 잠수함도 어뢰를 진공무기로 해서 실전에 들어갔다. 1914년 독일군대의 잠수함은 북해전역에서 영국군대의 순양함을 대파한적이 있다. 1910년부터 1911년까지 미국사람들이 처음으로 순양함에서 비행기를 리착륙시킨후 영국, 프랑스, 일본 등 나라에서도 이를 모방하여 장비가 갈수록 선진적인 항공모함이 나타나게 되였다. 립체적인 전방위 전쟁은 군사항공 산업을 자극하여 1914년에는 전투기가 동원된 공중 전투가 벌어지기도 하였다. 제1차 세계대전기간 18종의 군용비행기가 생산됐고 교전 쌍방은 연대수로 10여만대의 작전비행기를 출동하였다.
이처럼 과학은 평화에 사용될때에는 인류의 발전을 추진했지만 전쟁에 사용될 경우에는 인류를 훼멸시키는 반면도 가지고 있었다.
1920년대-
20세기 20년대는 물리학의 황금시기였으며 현세기초부터 30년간 지속된 물리학 혁명의 마지막 10년이었다. 이시기에 창립된 가장 중요한 리론으로는 량자력학 리론을 꼽을수 있다.
1900년 프랑크가 량자리론을 제기해서부터 량자력학이 확립되기까지는 26년이란 시간이 걸렸다.
1925년 독일의 리론 물리학자인 하이젠베르크가 매트릭스력학(距阵力学)을 창시하고 1926년 독일의 리론 물리학자인 시뢰딩거가 전자의 운동을 나타내는 시뢰딩거 방정식을 발견하여 량자력학의 핵심으로 되는 파동력학(波动力学)의 기초를 확립하였다.
1926년 영국의 리론 물리학자인 디래크가 매트릭스력학과 파동력학을 통일시켜 량자력학을 건립하고 1930년에《량자력학의 원리》란 저서를 출판하여 이 리론을 전면적으로 총화하였다.
량자력학이 물리학, 나아가서 전반 자연과학에 가져다준 충격은 비할바없이 크다. 상대성 리론이 새로운 공간, 시간 개념을 제시했다면 량자력학은 사람들에게 자연계에 대한 새로운 사고방식과 표기방식을 제시하였다. 량자력학은 전자, 원자, 분자, 광량자와 같은 미시적인 대상을 다루므로서 원자물리학과 고체물리학의 발전을 촉진하고 핵물리학과 립자물리학의 리론적인 기초를 마련했으며 구조화학(结构化学)과 분자생물학의 산생에 대해서도 계발이 컸습니다. 때문에 량자력학은 20세기에 성과가 가장 큰 과학리론이라고 볼수 있다.
량자력학을 수립하는 당시 시뢰딩거는 39세이고 하이젠베르크와 디래크는 모두 24세밖에 되지 않았다. 이는 과학자들이 20대와 30대에 정력이 가장 왕성하고 창조력이 가장 풍부하다는것을 보여준다.
인류는 미시적인 세계에 대한 탐구를 진행한 동시에 우주에 대한 탐색도 폭을 넓혀 태양계와 은하계를 벗어나 은하계외 성운(河外星系)에 대한 연구를 시작하였다.
1924년 미국의 천문학자인 허블(哈勃)은 윌슨산 천문대에서 당시 세계에서 가장 큰, 2.5메터 구경의 망원경으로 은하계(银河系)밖에 항성체계, 다시말하면 은하계외 성운이 있음을 발견했다. 은하계외 성운의 발견은 20세기 천문학의 가장 중대한 성과의 하나로 된다. 1925년 허블은 대량의 관측자료에 근거하여 은하계외 성운의 첫번째 스펙트럼(分类系统)을 정밀히 만들어냈고 1929년에는 성운(星云)이 은하계로부터 후퇴하는 속도가 성운의 거리에 정비례한다는《허블 법칙》(哈勃定律)을 창립하였다.《허블 법칙》은 우주관측학의 탄생을 표징하는바 20세기의 가장 중요한 과학발견의 하나로 꼽힌다.
물리학자와 천문학자들이 물질세계와 우주공간의 비밀을 탐색할때 생물학자와 의학자들도 인체의 비밀과 질병치료, 건강장수에 관한 방법을 꾸준히 연구하였다. 그리하여 이시기 항생물질(抗菌素)이 발견되고 면역왁찐에 대한 연구가 돌파적인 진전을 가져왔다.
영국의 세균학자인 플레밍이 1922년 인체의 눈물, 타액, 혈청, 혈장가운데서 생세균에 저항하는 일종의 효소를 발견했으며 1928년에는 과포도상 구균(球菌)의 연구가운데서 우연하게, 푸른 곰팡이가 생기면 그 주위의 포도상 구균이 용해되는 현상을 발견하고 이듬해에 유효성분을 추출하여 페니실린이라 명명하였다. 페니실린의 발견은 항생물질로 질병을 치료하는 신기원을 열어놓았다. 탁월한 항생제인 페니실린은 1940년 치료용 주사제로 만들어져 제2차 세계대전기간 수십만 군인들의 목숨을 건졌다.
페니실린에 이어 스트렙토마이신, 클로로마이세틴, 테라마이신, 테트라사이클린(四环素)과 같은 많은 항생제가 발견되어 전염병을 치료하는데 사용되였다. 프랑스의 세균학자들인 칼메트와 게랭이 20년대초 결핵병의 예방 접종을 할수 있는 B.C.G 왁찐(칼메트-게랭균 卞介苗)을 발견하였다. 20년대말에는 디프테리아(白喉)와 파상풍을 예방할수 있는 왁찐도 시험에서 성공하여 인류는 전염병을 예방하는 작업에서 중대한 진전을 가져왔다. 20세기초 50세에 불과했던 인류의 평균수명이 21세기에 와서 80세 안팎까지 높아진것은 페니실린을 필두로 한 항생제와 각종 예방백신 개발의 기여가 컸다.
과학기술의 발전은 수많은 발명창조를 자극했고 사람들의 일상생활도 풍요롭게 하였다. 20년대에 라지오 방송과 텔레비죤 방송이 실험단계에 들어섰고 1923년에는 첫대의 전기랭장고가 스웨리예에서 생산되였다. 시초에 랭장고에 사용한 랭동제는 암모니아나 류산과 같은 유독성 물질이었는데 1930년에 미국의 기술자 미드레이가 무색, 무취한 기체이며 독이 없는 프레온을 연구제조하여 랭동제로 사용하였다. 최근 프레온이 환경에 해로운것을 발견하고 여러나라들에서는 새로운 랭동제인 헬륨으로 프레온을 대체하고 있다.
오늘날 수정시계(石英锺)는 이미 광범위하게 보급되여 기계식 시계를 점차 대체하고 있다. 석영(石英)을 시계의 발진기(振荡器)로 사용하는것을 연구하는데는 1920년부터 1929년까지 10년이란 시간을 걸렸다. 이 10년의 대가로 오늘날 인류는 고도로 정확한 시간을 계산할수 있게 되였다. 지금 천문대에서 사용하고 있는 수정시계의 오차는 하루에 만분의 1초밖에 되지 않는다.
1930년대-
20세기 30년대초 자본주의 세계는 전에없는 경제공황을 겪었다. 이는 자본주의 국가들, 특히는 미국으로 하여금 경제정책을 수정하고 경제에 대한 정부의 간섭을 강화하게 하였다. 이시기 반민주주의적인 파쇼세력도 창궐하게 활동하였다.
1932년 중성자(中子), 양전자(正电子), 중수소가 발견되면서 루세프 연구소에서는 립자를 인공적으로 가속화하여 핵반응을 실현했으며 1934년 큐리 부부가 인공 방사성 동위원소를 발견하고 페르미가 초 우라늄 원소를 발견했으며 1938년 하안과 스트라스만이 우라늄 핵분렬 반응에 관한 실험을 진행하여 거대한 원자력의 방출을 가능케 하였다. 이와 동시에 나치스 독일도 연쇄반응에 대한 연구를 다그치고 있었다.
전쟁을 제지시키고 평화를 수호하기 위해 아인슈타인은 1939년 8월 2일 미국 루즈벨트 대통령에게 서한을 보내 미국이 나치스 독일보다 먼저 원자탄을 제조해낼것을 촉구하였다. 그러나 아인슈타인의 이 제의는 미국 군부와 정계의 중시를 받지 못하고 대학 연구소에서 연구하는데 그쳤다. 1941년 12월 6일 일본이 진주만을 기습하기 전날에야 미국정부는 원자무기를 연구제조할데 관한 결의를 통과하였다.
제2차 세계대전기간 미국본토가 전쟁의 파괴를 입지 않았기때문에 히틀러의 파쇼폭행의 피해를 입은 유럽의 많은 유능한 과학자들이 미국으로 망명하였다. 이가운데는 독일의 아인슈타인과 이딸리아의 페르미를 포함한 과학두뇌들이 있었기때문에 우수한 인재와 물질적 조건을 가지고 있는 미국은 원자력을 개발할수 있는 강한 실력을 구비하게 되였다.
1932년 영국의 BBC방송이 세계최초로 텔레비죤 프로를 방송했으며 1939년 4월 30일, 미국 무선전 회사가 뉴욕의 엠파이어 스테이트 빌딩(帝国大厦)우에 발사장치를 세우고 루즈벨트 대통령이 만국박람회에서 개막사를 하는 장면을 방송하였다. 수만명의 뉴욕시민들이 텔레비죤 방송을 시청하고저 맨해턴 상가에 몰려들었다.
1931년 미국에서 디젤기관을 동력으로 하는 뜨락또르를 제조하고 고무 다이야와 수압 장치를 사용했으며 30년대말에 세계적으로 제일 먼저 농업 기계화를 실현하였다. 카나다, 영국, 프랑스, 독일, 일본, 쏘련 등 나라들이 농업기계화를 완성한 시간은 모두 미국보다 10년내지 20년 뒤졌다.
1938년 9월 미국의 듀폰(杜邦)회사가 물, 석탄, 섬유 등을 합성해 최초의 합성섬유 나일론을 만들었다. 이 회사의 연구원인 커터러스는 쓸모없는 화학물질을 가열하던중 거미줄보다 가늘지만 강철보다 강한 섬유를 발견하여 이를 상품화하였다.나일론은 그후 여성용 스타킹에 사용되면서 진가를 발휘하였다. 나일론 스타킹은 실크 스타킹보다 배나 비쌌으나 쉽게 닳지 않아 폭발적인 인기를 끌었다.
2차대전 전야 각국에서는 군비경쟁을 다그쳤다. 철강, 화공, 정밀기계, 동력, 항공, 조선 등 산업이 신속히 발전함에 따라 군사공업에 강대한 물질적 토대와 기술토대를 마련하게 되였다. 동시에 원자물리, 광학, 전자학, 음향학(声学), 자동제어 등 분야에서 거둔 과학기술 성과가 군사분야에 사용되어 무기의 성능에 커다란 변화가 생기고 전에없던 신형무기가 속속 나타나게 되였다. 땅크, 항공모함, 전투기의 구조가 끊임없이 개선되고 성능이 강화되고 레이다, 미싸일, 원자탄도 바야흐로 완성단계에 있었다.
군사와 전쟁의 수요는 첨단기술의 발전을 크게 추진하였으며 이는 또한 인류력사에 심각하고 거대한 영향을 끼치게 되였다.
1940년대-
20세기 40년대는 과학기술이 비약적으로 발전한 시대였다. 1939년부터 1945년까지 6년간 지속된 제2차 세계대전으로 하여 현대 군사과학기술 그리고 이와 관련된 핵물리학, 립자물리학, 반도체 물리학, 전자기술, 컴퓨터기술, 자동화기술 그리고 정보리론(信息论), 사이버-네틱스(控制论), 계통리론 방면의 연구가 비약적으로 전개되어 많은 획기적인 과학발견과 기술발명이 나타났다.
원자력의 방출은 20세기의 가장 인심을 격동시키는 과학성과였다. 이것은 원시인들이 불을 사용하고 고대인류가 금속도구를 사용하고 근대 사람들이 증기기관을 발명한것과 마찬가지로 전반 인류의 생활을 질적으로 비약시키고 사회의 진보를 크게 추진하였다. 그러나 안타깝게도 원자력은 무시무시한 위력을 가진 핵무기를 제조하는데 가장 먼저 사용되였다. 미국은 1942년 9월부터 원자폭탄을 제조하는 비밀계획인《맨해턴 계획》(曼哈顿工程)을 실행하였다. 3년간 실시된 이 계획에 15만명이 동원되고 20억딸라가 투자되였다.
1942년 10월 원자 물리학자 페르미의 지도하에 시카코대학에 최초의 원자로가 건조되고 12월 2일 핵 연쇄반응 실험에 성공하였다.
이어 1943년 3월 원자 물리학자이며《맨해턴 계획》의 책임자인 오펜하이머 박사의 지도하에 뉴메히꼬주에 원자탄 실험제조 연구소를 건립하였으며 1945년 7월 16일 최초의 원자탄 실험을 성공적으로 진행하였다.
1945년 8월 6일 미국은 일본 히로시마에 처음으로 원자탄을 투하하였다. TNT 2만톤에 해당하는 폭발력을 지닌 원자탄이 히로시마 상공에서 폭발한후 60%의 건물이 파괴되고 7만명이 당장에서 숨지고 7만명이 부상입었다. 사흘후 미군은 재차 일본의 나가사끼에 원자탄을 투하하여 3만여명이 숨지고 6만여명이 부상입었다.
미국은 원자탄을 제조하는 비밀을 독점하기만 하면 세계를 제패할수 있다고 여겼다. 그러나 과학기술은 그 누구도 독점할수가 없는것이다. 1949년 쏘련이 원자탄을 제조했고 1952년 영국이, 1960년 프랑스가 원자탄을 만들어냈으며 중국도 1964년 10월에 원자탄을 제조해냈다.
1947년 미국 물리학자 쇼클리와 잭 킬비, 로버트 노이스가 벨연구소에서 트랜지스터(晶体管)와 집적회로를 성공적으로 개발해냈다. 트랜지스터가 개발된 당시만 해도 트랜지스터가 몰고올 여파를 아무도 상상하지 못하였다. 트랜지스터와 집적회로의 개발은 집채만했던 컴퓨터를 손바닥크기로 축소했고 20세기 기술혁명의 실마리를 제공하였다. 이 공로로 쇼클리와 잭 킬비, 로버트 노이스는 공동으로 1999년 미국《로스안젤스 타임스》지가 선정한《20세기 세계경제를 움직인 50걸》순위에서 단연 첫자리를 차지하는 영광을 지녔다.
전자 컴퓨터의 발명은 증기기관혁명과 전력혁명에 이어 제3차 기술혁명인 정보혁명의 서막을 열었다. 최초의 전자 컴퓨터는 1946년 2월 미국 펜실바니아 대학과 IBM회사가 공동으로 개발해냈다.《에니악》(ENIAC)이라고 부른 이 컴퓨터는 무게만 30톤이고 부지면적이 167평방메터나 되였다. 집채만한 이 전자 컴퓨터는 그전에 개발된 전동 계산기보다 계산속도가 천배나 빨랐다. 전자 컴퓨터의 등장은 인류의 생활에 커다란 변화를 가져왔다.
2차대전이후 통신기술이 신속히 발전함에 따라 통신 및 자동제어와 밀접한 련관을 가지는 정보리론, 사이버-네틱스, 계통리론(系统论)이 1948년 동시에 탄생되였다. 이 세가지 리론은 독립적인 학과를 이루면서 자연과학과 사회과학, 그리고 인류의 생산과 생활에 광범위하게 응용되여 심각하고도 거대한 영향을 가져왔다.
이가운데 인간기계론이라고도 불리우는 사이버-네틱스(控制论)는 자동제어, 정보리론, 신경병리, 과학방법론 등 여러분야에 걸치는 종합 과학으로서 1948년 미국의 학자 위이너가 제기한것이다.
1950년대-
20세기 50년대 반도체 물리학과 립자 물리학, 핵 물리학을 비롯한 물질과학이 계속 발전한 동시에 분자 생물학이 신속히 궐기하면서 생명과학이 과학발전의 선두에 나서기 시작하였다.
40년대 중기에 발명된 컴퓨터는 50년대에 들어와 일련의 개진을 거쳐 과학, 기술, 군사, 경제, 사회 여러 분야에 광범위하게 응용되기 시작하였다. 1952년 11월 미국에서 처음으로 컴퓨터를 리용하여 대통령 선거결과를 예측했는데 투표가 끝난후 45분만에 아이젠하워가 대통령으로 당선될것이라고 예측하여 미국은 물론 세계를 놀래웠다.
핵물리학과 핵기술도 50년대에 거족적인 발전을 가져왔다. 1952년 11월 미국에서 첫 수소폭탄 실험을 진행하였다. 수소탄은 중수소의 열핵 융합반응을 리용한것으로서 원자탄보다 더욱 강한 폭발위력을 가지고 있었다. 첫 수소탄의 폭발력은 TNT 1040만톤에 해당해 첫 원자탄보다 800배나 강한 위력을 가지고 있었다.
1954년 6월 쏘련이 첫 원자력 발전소를 건설했으며 미국은 2년뒤에 해저에서 고속항행할수 있는 공격형 잠수정을 개발해냈다.
1957년 10월 4일 쏘련이 세계 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호를 성공적으로 발사하였다. 
직경이 60cm이고 무게가 83.5kg이며 알루미늄 합금으로 만들어진 이 금속 공은 지상으로부터 900키로메터 떨어진 인공위성 궤도를 96분마다 한바퀴씩 돌며 전파신호를 보내왔다. 우주비행 력사에서 획기적인 의의를 가지는 이번 발사는 우주공간 시대의 시작을 표징한다.
50년대에 기본 립자 물리학의 연구면에서 중국인 물리학자들이 중대한 기여를 하였다. 1956년 미국에 거주하고 있던 중국인 리론 물리학자들인 리정도와 양진녕은《패리티의 비보존성에 관한 연구》를 진행하여 1957년 12월 10일 공동으로 노벨 물리학상을 수상하였다. 당시 30여세밖에 되지 않은 리정도와 양진녕은 중국인으로는 최초로 노벨상의 영예를 안은 과학자들이다. 미국 물리학계는 리정도와 양진녕의 연구성과를《제2차 세계대전이후 물리학에서 거둔 가장 중대한 성과》라고 높이 평가하였다.
20세기 3∼40년대 과학의 발전은 주요하게 물리학과 물질과학 분야에서 이루어졌습니다. 그러다가 50년대초에 유전자 DNA의 이중라선 구조가 발견되면서 생물학과 생명과학이 그후50년사이에 신속한 발전을 가져와 이제는《과학의 녀왕》자리를 차지했다고 해도 과언이 아닐 정도로 되였다.
1953년 3월 영국의 생물 화학자 크릭과 미국의 생물학자 웟슨은 DNA 이중라선의 구조(双螺旋结构)를 규명해냈다. DNA의 분자구조가 밝혀지면서 생물학과 유전학은 세포단계로부터 분자단계로 들어섰습니다. 분자생물학의 궐기는 생물학 력사의 새로운 단계를 표징한다.
이어 1957년 크릭은 DNA의 염기가 RNA를 매개로 단백질을 합성한다는《중심 도그마》(三联体密码)라는 가설을 제창했으며 1960년대 초엽에는 이 단백질 합성의《유전자 암호》가 해독되였다.
1960년대-
20세기 60년대에 들어와 정보과학, 생명과학을 선도로 우주비행, 컴퓨터, 생물기술이 거족적인 발전을 가져오고 레이저(激光) 등 신기술도 출현해 과학사회화의 진척이 빨라졌다.
1961년 4월 12일 쏘련이 인간을 우주로 보내는데 성공하였다. 인류력사상 첫 우주비행사로 기록된 유리 가가린은 보스토크 1호를 타고 지구를 한바퀴 돈뒤 무사히 지구로 귀환하였다.
우주공간에서의 우세를 쟁탈하기 위해 미국은 1961년 5월 25일,《60년대가 끝나기전에 달에 인간을 보내고 이들을 무사히 지구로 귀환시킨다》는 야심찬 계획인《아폴로 계획》(阿波罗登月计划)을 선포하였다.《아폴로 계획》을 실시하는데는 120개 대학, 2만여개 기업, 400만명의 인력이 동원되고 240억딸라의 자금이 투입되였다.
마침내 1969년 7월 20일 미국의《아폴로 11호》유인 우주선이 달착륙에 성공하였다. 인류력사상 최초로 달 표면에 발자국을 찍은 미국 우주비행사 암스트롱은《이것은 인간에게는 조그만 발자국이다. 하지만 인류에게는 거대한 도약이다》라고 소리쳤다.
《아폴로 계획》의 성공은 컴퓨터기술, 자동제어기술, 원격조종-원격측정-원격탐지기술, 재료과학기술과 같은 대량의 련관 과학기술의 발전을 크게 촉진하였다.
1964년 4월 7일 미국 컴퓨터 제조업체인 IBM회사는 세계최초로 직접회로(IC集成电路) 기술로 만든 IBM 360 컴퓨터를 출시하였다. 모든 분야의 업무에 적합하도록 설계된 범용 대형 컴퓨터인 IBM 360은 제3세대 컴퓨터의 시초로 된다.
1946년 전자관으로 만든 제1세대 컴퓨터가 발명되고 1954년 트랜지스터(晶体管)로 제조한 제2세대 컴퓨터가 나오고 1964년 집적회로 기술로 제조한 제3세대 컴퓨터가 나오기까지 각각 10년이란 시간이 걸렸다.
컴퓨터 기술이 발전하면서 인터넷 기술도 개발되였다. 1969년 미국 스탠퍼드대학과 UCLA대학을 연결한 두대의 컴퓨터사이에 처음으로《LOG》라는 단어가 전송되였다. 인터넷은 미국 국방부의 아르파넷(ARPANET) 계획의 일환으로 전 쏘련의 핵공격으로 전송선로가 차단될 경우 자동으로 다른 컴퓨터와 연결한다는 군사적 개념에서 출발하였다. 인터넷이 민간에서 진정으로 사용되기는 1990년대 초부터였다.
1967년 남아프카의 의사 바나드가 쉰여덟살되는 로인을 위해서 처음으로 심장이식 수술을 진행하였다. 심장을 제공한 사망자는 두뇌 손상으로 숨진 스물다섯살나는 여성이었다. 심장을 이식받은 로인은 비록 18일밖에 살지 못했지만 이것은 필경 심장이식이라는 시초를 열었다.
같은해 미국의 생물학자 니렌버그를 비롯한 과학자들이《중심 도그마》(三联体密码)라는《생물 유전자 암호》를 해독하였다. 이것은 20세기 생명과학에서 가장 큰 성과의 하나로 기록된다.
1960년 미국 콜롬비아 대학의 의학도인 고든 굴드가 빛을 증폭하는 과정에 갑자기 열이 발생하며 물건을 자르는 힘을 발견하였다. 1917년 독일의 아인슈타인이 고안한 레이저의 개념이 40여년이 지나 현실로 실현되는 순간이였다. 레이저는 이후 용접, 외과의술, 비디오, 디스크 등 분야에서 광범위하게 리용되고 있다.
레이저는 20세기의 가장 중대한 발명인 동시에 가장 실용적인 발명의 하나로 꼽힌다.
1970년대-
20세기 70년대 우주비행과 우주연구 면에서 탐구열조가 일어났고 마이크로 전자(微电子), 컴퓨터, 생명과학, 생물기술 분야에서 빛나는 성과를 거두었다.
60년대에 시작된 우주공간시대의 첫 단계에는 거액의 투자와 모험을 가리지 않고 오로지 기술성과를 취득하는것을 목표로 했다면 70년대초에 와서는 우주공간 활동이 점차 경제리익을 추구하는데로 전환하였다. 미국의 경우 처음에 우주비행 물체를 발사할때 킬로그람당 원가가 200만딸라였는데 70년대에 와서는 킬로그람당 투자가 1만딸라로 줄어들었다.
미국이 전력으로《아폴로 계획》을 실행할때 쏘련은 우주 정류소(空间站)의 조립 작업에 전력하였다. 1971년 4월 19일 쏘련은 세계 최초의 우주 정류소인 샬류트 1호를 지구궤도에 발사하였다. 이어 6월 7일 유인 우주선 소유즈(联盟) 11호를 발사하여 3명의 우주비행사들이 샬류트 1호에 옮겨탔다. 이들은 우주 정류소에서 천문, 생물, 촬영 등 실험을 진행하였다. 장기간 우주공간에 정류할수 있는 우주 정류소는 다학과의 종합 실험실로서 앞으로 우주공간 과학기술연구에서 중점적인 발전방향으로 될것이다.
70년대 우주공간에 대한 탐색은 근거리 공간으로부터 태양, 행성, 우주공간에 대한 연구로 발전하기 시작하였다. 1972년 3월 2일 미국은 방사성 동위원소 열전기 발전기를 동력으로 하는 무인 우주선인 선구자 10호를 비밀리에 발사하였다. 1992년 3월 2일 선구자 10호가 발사되여 20주년이 되는날에야 미국정부는 비로소 이 사실을 공개하였다. 선구자 10호는 그동안 토성, 해왕성, 명왕성의 궤도를 뚫고 지나 1986년에 태양계를 벗어났으며 1991년말에는 지구로부터 80여억키로메터 떨어진 곳까지 비행해 지구로부터 가장 멀리 떨어진 인공물체로 되였다. 선구자 10호는 비행도중 수집한 수치와 우주정보들을 끊임없이 지상으로 송신하였다.
70년대 초대형 집적회로(IC)를 사용하면서 산술연산 속도가 1초당 1억차에 달하는 대형 컴퓨터와 마이크로 프로세서 칩(微处理器芯片)을 사용한 미니 컴퓨터가 동시에 나타났다.
기억용량이 크고 처리속도가 빠르며 백여명의 사용자가 동시에 리용할수 있는 대형 컴퓨터는 고속 자동화 지휘제어시스템, 암호해독기술 그리고 핵무기, 우주탐사기의 설계와 모의방면에서 주력역할을 하였다. 민용연구 방면에서도 대형 컴퓨터는 기계, 기상, 전자, 인공지능 등 수십개 학과의 분야에 널리 사용됐으며 특히 대형 과학계산방면에서 타기종이 대체할수 없는 능력을 보여주었다. 
1971년 미국의 대형 반도체 제조회사인 인텔에서 최초의 마이크로 프로세서(微处理器)를 제조해낸후 미니 컴퓨터가 융성하면서 개인용 컴퓨터의 발전에 조건을 창조하였다.
1976년 미국 캘리포니아주 실리콘 밸리의 스무살난 젊은이들인 스티브 잡스와 스티브 우즈니악이 최초의 개인용 컴퓨터(PC)인 애플을 개발하여 출시하였다. 이 컴퓨터는 처음 발표된후 선풍적인 인기를 끌면서 미국내에서 수백만대가 팔려 70년대 후반에서 80년대 초반사이에 가장 널리 사용된 컴퓨터로 되였다. 개인용 컴퓨터의 출현은 사회경제 그리고 사람들의 일상 사업과 생활양식에 심각한 변화를 가져왔다.
1972년 미국의 생물학자 보예와 코언이《원하는 유전자를 자르고 복제해서 다른 DNA에 붙일수 있는 유전자 재 조합법》을 발명하였다. 유전자 재조합법의 탄생은 생물학자들이 인간의 수요에 따라 부동한 유전자를 조합하여 새로운 유전물질과 새로운 생물종류를 창조해내는데 광활한 전망을 펼쳐주었다.
1978년 인류 최초의 시험관 아기가 영국에서 출생하였다. 루이스 브라운이라고 부르는 이 시험관 아기는 그의 어머니 체내에서 추출한 란자와 아버지의 정자를 결합해 형성되였다. 현재 전 세계적으로 20여만명이상의 시험관 아기가 태어났다고 공식보고되고 있다. 시험관 아기의 출산 기술은 불임부부들에게 희망과 기쁨을 가져다 주었지만 일련의 사회문제도 유발하였다.
1980년대-
20세기 80년대에 들어와 신재료와 신기술이 계속적으로 나타나고 생명공학이 광범위하게 응용됨에 따라 인류는 과학기술발전의 성과들을 갈수록 많이 향수하게 되였다. 동시에 날로 극심해지고 있는 환경오염은 인류에게 지구는 하나밖에 없으므로 자기의 생활환경을 사랑해야 한다는 경종을 울려주었다.
인류가 생산에서 사용한 재료는 인류문명을 구축하는 초석으로 된다. 석기로부터 청동기, 철기에 이르기까지, 합금재료로부터 플라스틱, 반도체에 이르기까지 신재료의 발견은 모두 인류사회 발전의 리정표로 되였다.
1984년 독일의 그레트가 현대기술을 사용하여 처음으로 나노메터 신재료를 제조해냈다. 나노메터(纳米)란 10억분의 1메터를 뜻하는 말로서 원자의 반경에 접근하고 있다. 물질을 100나노메터이하로 가공하면 원자나 분자 등 미시적 물체와 다르고 거시적 물질과도 다른 특수한 재료로 변한다. 이런 나노메터 재료는 기계강도(强度)와 자성(磁性), 빛, 소리, 열 등 방면에서 우량한 특수성능을 가지고 있다. 일례로 나노철 재료는 강도방면에서 일반 철강보다 열두배 더 높으며 저온에서 도체의 능력을 상실할수도 있어 고정밀도 기계의 제조업에 광범위하게 응용될수 있다. 이에 따라 전문가들은 나노 기술은 21세기의 산업혁명을 주도할것이라고 전망하고 있다.
1982년 유전자 공학으로 생산해낸 인슐린이 시장에 투입되면서 유전자공학 약물이 처음 선을 보였다. 같은해 미국 과학자들이 의학실험용 새앙쥐의 생장 호르몬 유전자를 다른 새앙쥐의 수정란자에 주입하여 하버드쥐(超级鼠)를 만들어내므로써 유전자 조작(转基因) 동물을 연구하는데서 중대한 돌파를 가져왔다.
1983년 세계 최초의 유전자조작 담배와 감자가 개발되였다. 각종 유전자조작 동식물의 연구개발은 농업의 발전에 적극적인 영향을 가져왔으며 유전자조작 약물의 연구제조는 인류의 건강에 복음을 가져왔다.
유전자공학외에도 세포공학, 단백질공학, 효소공학을 비롯한 여러가지 생물공학이 80년대에 농업, 식료품, 경공업, 의약, 동력자원, 채취업, 야금, 환경보호 등 여러분야에 광범위하게 사용되였다.
1981년 미국의 유인 우주왕복선인 콜럼비아(哥伦比亚) 1호가 발사되고 1986년 쏘련의 신형 우주 정류소인 미르(和平)호가 발사되면서 인류는 새로운 우주비행 시대에 진입하였다.
그러나 우주에서 내려다본 지구는 날로 우심해지는 환경오염으로 해서 도처에서 몸살을 앓고 있는 모습이였다. 대기가 오염되고 수질이 오염되고 페기물이 발생하고 생태계가 파괴되면서 인류가 의존해 살아가야 할 지구가 중병에 시달리고 있었다. 1980년 세계 각곳에서 산성비(酸雨)의 피해를 입었고 1982년에는 에이즈병이 만연되기 시작하였다. 1984년 인도의 보팔에서 독가스가 루출되는 사고가 생겼고 1986년에는 전 쏘련 체르노베리(현재 우크라이나)에서 원자력 발전소의 원자로가 폭발하면서 방사능을 유출해 세계최악의 핵재앙을 유발하는 비극이 발생하였다. 또한 1988년부터는《온실효과》로 지구 온난화 현상이 나타나기 시작하였다.
산업화와 과학기술의 비약적인 발전은 인류에게 거대한 물질적 부와 리익을 가져온 동시에 무분별한 개발은 환경오염을 야기시켰다. 1983년 유엔은 세계 환경 및 개발위원회를 설립했으며 1987년에는《우리의 공동한 미래》라는 보고를 작성하였다. 보고는 인류가 직면한 열여섯가지 환경문제와 대책을 제시하고 구체적인 환경보호 조치들을 제정하였다.
이에 따라 세계 각국에서는 80년대부터 환경피해 문제에 중시를 돌리기 시작했으며 생물기술로 오수(污水)를 처리하고 쓰레기를 재활용하며 자동차 배기량을 규제하고 천연가스 보급률을 높여 대기를 정화하는 등 환경기술이 점차 발전하기 시작하였다.
1990년대-
20세기의 마지막 10년인 1990년대 인류는 우주공간, 생물, 정보 등 첨단과학기술 분야에서 전대미문의 성과들을 거두었다.
1995년 11월 15일 미국의 아틀랜티스호 우주비행기가 우주공간에서 성공적으로 로씨야의 우주 정류소인 미르(和平)호와 수직 도킹(对接)하여 미국, 독일, 로씨야, 카나다의 우주비행사들이 처음으로 우주비행기내에서 상봉하였다.
인류는 90년대에 이르러 우주에 대한 탐색에서 비약적인 발전을 가져왔다. 1990년 미국이 구경 2.4메터의 허블(哈勃)망원경을 디스커버러(发现者)호에 탑재해 발사하고 1993년 로씨야가 인공달(小月亮)을 성공적으로 발사하였다. 1995년 스위스의 과학자들이 태양계외의 첫번째 행성을 발견하고 1997년 미국의 소저너(探路者)호가 화성에 착륙하여 화성의 면모를 세인들에게 보여주었다.
1997년 2월 22일 영국 에딘버러의 모슬린연구소 윌머트박사와 키이스 캠벨박사는 성숙한 암양의 유전세포를 핵이식하는 방법으로 6.6키로그람에 달하는 복제양《돌리》(DOLLY)를 탄생시켰다. 이전의 수정란 복제와는 달리 동물의 체세포로 복제에 성공했다는 점에서 인간복제 가능성이 제기돼 륜리의 령역을 침범하는 과학의 발전을 둘러싼 비난을 받기도 하였다.
1990년 10월 1일 인간 유전자의 전체 구조를 밝히기 위한《인간게놈 프로젝트》(人类基因组计划)가
미국을 주축으로 시작되였다. 이 프로젝트는 40년대 원자탄《맨해턴 계획》(曼哈顿原子弹计划)과 60년대 인간을 달에 착륙시키기 위해 추진한《아폴로 계획》(阿波罗登月计划)에 이어 20세기 과학기술 발전사에서의《3대 프로젝트》로 불리우고 있다.
10년간의 노력을 거쳐 2000년 6월 26일 미국, 영국, 프랑스, 독일, 일본, 중국 등 여섯개 나라의 과학자들은 공동으로 인류사상 첫번째로 되는《인간 유전자 지도 초안》(人类基因组工作草图)을 완성해 세상에 공식 발표하였다. 이 초안은 인간 유정정보의 기초단위인 31억쌍의 DNA 염기서열가운데서 28억쌍의 구조를 규명하고 인간의 유전요소를 결정하는 스물세쌍의 염색체내에 존재하는 DNA의 90%를 해독해냈다.《유전자 지도 초안》이 마련됨에 따라서 각종 암을 포함해 인류가 앓고 있는 5천여종의 유전질환의 예방과 치료에 획기적인 전기가 마련될것으로 기대되고 있다. 이로써 인류는 마침내 생명의 신비를 밝히는 설계도를 손아귀에 넣게 되였다.
1991년 12월 5일 월드 와이드웹(WWW)이 공개되였다. 유럽 립자물리연구소(CERN)가 개발한 이 프로그램은 음성, 음악 등의 정보까지 받아볼수 있도록 했으며 누구나 쉽게 활용할수 있는 형태로 개발돼 인터넷 대중화시대를 열었다. 1994년 전 세계적으로 정보고속도로 열이 일면서 컴퓨터 인터넷 가입자가 천만명에 달했고 1999년말까지 전 세계적으로 인터넷 사용자가 2억명으로 급증하였다. 인터넷은 세계적으로 가장 방대한 컴퓨터 네트워크를 구축하고 무궁무진한 정보교환 및 자원리용 계통을 형성하므로써 전에없던 새로운 생활양식을 창출해냈다.
90년대의 정보기술 산업에서 또 하나의 신화로 빌 게이츠의 마이크로 소프트 회사를 들수 있다. 1995년 마이크로 소프트 회사가《윈도 95》를 출시하자마자 한주일만에 1억여딸라의 판매액을 기록한것은 첨단기술의 산업화에서 성공한 모범사례로 되고 있다.
이밖에 미국 모토롤라회사가 90년대에 개발해낸 이동통신, 케블통신, 위성통신이 결합된 륙해공 3위1체식 통신망은 사람들이 지구의 그 어느곳에서나 휴대식 위성이동전화로 통신할수 있도록 하였다.
인류는 지금 정보고속도로를 따라 새로운 세기에로 줄달음치고 있다.