前沿科技视点丛书·通信科技

“十四五”规划将科技创新工作摆在了各项重大任务的首位，强调要坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。这充分体现出以习近平同志为核心的党中央对科技和经济社会发展规律的深刻理解，是对我国所处发展阶段和世情国情的准确把握。本丛书瞄准人工智能、生命健康、空天科技、纳米材料、现代通信、激光科技、新能源等具有前瞻性、战略性的国家重大科技发展领域，聚合中国科普作家协会科普教育专业委员会和安徽省科普作家协会等一线科学家或工程师，为读者通俗易懂地讲述科技前沿基本理论、发展概貌及应用情况，展现我国重大科技成就，记载我国科学家在科学探索道路上的筚路蓝缕，让读者打开对未来科技世界的无限想象空间，领略先辈们开拓创新的科研精神。

本书以通信的发展历程为主线，讲述了通信的起源、方式、人物故事、科学原理等，并通过通信的发展展示了人类文明的发展历程，是一本能够激发学生学习科学、热爱科学的科普读本。 本书不仅突出了近现代通信领域人类所取得的成就，更突出了我国在这方面所取得的成就，能激发青少年读者的爱国热情，感受到祖国的伟大。“前沿科技视点丛书”是面向青少年的一套科普阅读丛书，由中国科普作家协会科普教育专业委员会和安徽省科普作家协会组织，众多一线科学家或工程师共同编写。该丛书共9册，聚焦量子科技、激光科技、细胞智慧、人工智能、探月工程、深海探测、通信科技、纳米科技、太阳电池等国家前沿科技领域，以浅显的语言介绍前沿科技的近期新发展，让中学生对科技前沿的基本理论、发展概貌及应用情况有一个大致了解，以强化学生参与“强基计划”的原动力，为我国后备人才的选拔、培养夯实基础。本丛书力求小切入、大格局，兼顾基础性、科学性、学科性、趣味性和应用性，系统阐释基本理论及其应用前景，选取重要的知识点，不拘泥于知识本体，尽可能植入有趣的人物和事件情节等，以揭示其中蕴藏的科学方法、科学思想和科学精神，并展现我国在各前沿领域所取得的伟大成就，重在引导青少年了解、熟悉学科或领域的基本情况，培养青少年的科学精神、爱国情怀和激发青少年投身科学事业的热情等。

汤书昆，中国科技大学科学传播发展与研究中心主任，二级教授，博士生导师。中国科普作家协会副理事长兼科普教育专业委员会主任委员，安徽省科普作家协会法人代表。 刘晨，中国科学技术协会第六批全国首席科学传播专家（光电技术学科），中国光学学会光电技术专业委员会委员，中国科普作家协会会员，安徽省科普作家协会常务理事，是光学类核心期刊《光电工程》等审稿人。

无

     在人类的通信发展目前，共发生过五次重大的历史性变革，也被称为“五次信息技术革命”。 第一次信息技术革命是语言的使用，语言成为人类进行思想交流和信息传播不可缺少的工具。众所周知，在自然界中，生命间的交流方式是多种多样的．如通过肢体、形体、姿势、气味、形象等进行交流。有些昆虫，如蚂蚁主要通过触须相互交流信息．这是肢体的交流：天鹅求偶时的翩翩起舞是姿势的交流：发情期的母羊先散发气味，然后公羊根据其散发的气味来与母羊进行交配则是靠气味进行的交流。 而人类呢？人类还没有学会用语言来进行相互交流之前，是不会用嘴巴来说话的，因此只能靠肢体动作、简单的叫声等来相互交流。 但随着人类的不断进化，人与人之间的协同劳动增多，想法交流也逐渐增多，而当利用简单的肢体动作和叫声已不能够表示其想表达的内容和意义时，语言便诞生了。因此，是劳动产生了语言。 通过语言，人与人之间相互交流的信息得以形成．可以说语言的产生是人类历史上伟大的信息技术革命，它是由猿进化到人的一个重要标志，它产生的意义不亚于人类开始制造生产工具和人工取火。第二次信息技术革命是文字的出现和使用。文字的出现使人娄对信息的保存和传播取得了重大突破。从此之后，信息的保存与传播就超越了时空的。 由于人们容易遗忘，仅靠记忆，人与人之间交流所产生的信息会逐渐消失，无法长期保存。为了克服这一缺陷，使信息能长期地存储下来，人类就创造了一些符号来表示语言。经过长时间的发展，这些符号逐渐演变成文字，并固定了下来。 第三次信息技术革命是印刷术的发明和使用。从此之后．书籍、报刊等成为信息储存和传播的重要媒体。在中国古代四大发明中，造纸术和印刷术就与第三次信息技术革命有着密切的联系。为什么这么讲呢？ 比如纸张．人类在古代时期。为了保存和传递信息，就把文字刻或写在龟甲、兽骨、竹简、陶器或青铜器等上面。但这些方式书写比较麻烦．而且不易携带。后来虽出现了可以书写、携带方便的布帛，但其价格昂贵，无法被广泛使用。纸张的发明使人与人之间的通信联络变得更加快捷便利。可以说，纸张的发明对人类通信的发展产生了深远的影响。纸张的发明和应用，使得人类在通信中信息的记录、传播和继承有了革命性的进步。 美国学者德克．卜德曾说：“纸对后来整个西方文明进程的影响，无论怎样估计都不会过分。” 蔡伦在总结前人造纸技术的基础上，采用树皮、麻头、敝布、破渔网等原料，经过挫、捣、抄、烘等工艺制造出了质量较好的植物纤维纸。这种纸原料广．成本低，便于书写。为了纪念蔡伦的功绩，后人将这种纸叫作“蔡侯纸”。 如果说造纸术的发明是书写材料的一次革命，那么印刷术则为知识的积累和传播提供了更为可靠的保证。 在印刷术发明之前，信息的传播主要靠手抄的书籍，但手抄费时、费力，且容易抄错抄漏，从而阻碍了信息的交流和文化的发展，给文化的传播带来了不应有的损失。而印刷术方便灵活，省时省力，为信息的传播、文化的发展带来了新的动力。印刷术是中华文化的重要组成部分，它随着中华文化的诞生而萌芽，也随着中华文化的发展而演进。 古代的印刷术分为雕版印刷术和活字印刷术。雕版印刷术最早发明于唐朝，并在唐朝中后期普遍使用。宋仁宗时，毕舁发明了活字印刷术，标志着活字印刷术的诞生。雕版印刷术是利用一整块板子印一页书．如果雕刻错一个字，整块板子就毁了。而活字印刷术则是利用一个个可以活动的小方块字拼成的版面来。如印一页书，只需将一个个小方块对应拼版。然后去印。活字可重复使用，灵活性较大，可以有效地节约成本、减少工人的负担，故比雕版印刷具有优越性。 P6-9