亦稱現代技術革命，20世紀三四十年代以來，一批新興技術開始興起，諸如原子能技術、空間技術、電子計算機技術、雷射技術等是名符其實的科學技術，即完全是以科學為基礎的技術。由於這些技術的發展，導致了新興的“知識工業”部門的產生。引起了產業結構的新變化。因此，有人認為，目前世界上正在發生一次新的技術革命，即第三次技術革命。
基本介紹
- 中文名：第三次技術革命
- 亦稱：現代技術革命
- 革命時間：21世紀
- 革命所涉技術：原子能技術、雷射技術等
新興技術,原子能技術,空間技術,雷射技術,生物技術,計算機發展,計算工具發展,網際網路發展,系統科學出現,系統論,控制論,資訊理論,耗散結構理論,協同學,突變論,
新興技術
原子能技術
原子能（或稱核能）是通過轉化其質量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特·愛因斯坦的方程E=mc2 ，其中E=能量，m=質量，c=光速常量。核能通過三種核反應之一釋放：1、核裂變，打開原子核的結合力。2、核聚變，原子的粒子熔合在一起。3、核衰變，自然的慢得多的釋能形式。
原子能是人類歷史上的一項偉大發現，這離不開早期西方科學家的探索發現，他們為核能的套用奠定了基礎。原子能技術是核物理髮展的必然結果。質能關係式的提出，核蛻變的研究，使20世紀出的許多科學家認識到原子裡蘊藏著極大的能量。然而，只有這種知識還不足以實現原子能的利用，甚至核物理和量子力學的奠基人也對利用原子能抱有悲觀態度。
發展
19世紀末 英國物理學家湯姆遜發現了電子。
1896年法國物理學家貝克勒爾發現了放射性。
1914年 英國物理學家盧瑟福通過實驗，確定氫原子核是一個正電荷單元，稱為質子。 1935年 英國物理學家查得威克發現了中子。 1938年 德國科學家奧托·哈恩用中子轟擊鈾原子核，發現了核裂變現象。1942年12月2日美國芝加哥大學成功啟動了世界上第一座核反應堆。
1954年蘇聯建成了世界上第一座核電站------奧布靈斯克核電站。實現核發電，是原子能技術的里程碑。1954年，前蘇聯和美國建造了實驗性核電站，解開了核電套用的序幕。建造核電站的技術性比製造核武器要困難複雜些，對中子數的控制，對能量的轉化等更成為科學家有待迫切解決的重要問題。儘管核聚變能使一種既乾淨有較理想的能源，甚至有人認為，她最終能解決人類的能源問題，但由於現實條件的種種困難，也許還要經過幾十年的研究才能實現核聚變的發電。
在1945年之前，人類在能源利用領域只涉及到物理變化和化學變化。二戰時，核子彈誕生了。人類開始將核能運用於軍事、能源、工業、航天等領域。美國、俄羅斯、英國、法國、中國、日本、以色列等國相繼展開對核能套用前景的研究。
影響
20世紀對人類社會發展由極大影響的集中技術中，核技術套用所引起的爭議最大。自1945由美國製造的核子彈在日本爆發以後，核陰影籠罩全球，自此以後，超級大國之間的核競賽，更構成了對人類的極大威脅。不僅如此，核能發電也引起人們的爭議，特別是1979年美國三哩島的核事故，1986年前蘇聯切爾諾貝爾利核電廠的核事故接連發生。2011年3月11日，日本發生芮氏9.0級地震並引發海嘯，造成福島第一核電站發生核泄漏事故，部分核輻射污染隨風擴散，部分放射性污水被排入大海。由於地理位置相鄰，核輻射對中國部分地區人民的生命安全帶來了很大的隱患。由此，在國際上引發了科學技術界和公眾輿論關於核電廠安全性的大辯論。
空間技術
空間技術，是探索、開發和利用太空以及地球以外天體的綜合性工程技術，亦稱航天技術。1957年10月4日，蘇聯成功發射了世界上第一顆人造地球衛星，標誌著人類跨入了航天時代。由此興起的航天技術在以後的近半個世紀裡獲得了迅速發展。航天技術的發展使人類掙脫地球引力的羈絆進入廣袤無垠的外層空間成為現實，同時，也為軍事活動提供了新的場所。外層空間已成為一個新戰場。
發展
人類探空活動的歷史,大致經歷了氣球、火箭、人造衛星等幾個階段.
18世紀80年代,就有科學家利用氣球升空進行科學考察。
20世紀20年代,各種氣球(主要是氫氣球和氮氣球）已在科學考察、交通運輸、軍事偵察等方面發揮了不小的作用。然而,氣球的結構決定了它只能上升到50千米左右,大氣密度的降低使氣球對更高的空間只能望"空"興嘆。要到更高的空間進行科學探索,必須依靠另外的運載工具,這種運載工具就是火箭。火箭是中國首先發明的.中國在元、明朝期間套用的火箭武器是現代火箭的始祖。
1903年,俄國科學家齊奧爾科夫斯基發表了題為《利用噴氣儀器研究宇窗空間》的論文,提出了利用火箭探索宇宙空間的思想,建立了著名的齊奧爾科夫斯基公式.
1926年3月,美國物理學家戈達德獨立地研究了火箭的推進原理,設計、製造並發射了世界上第一枚液體火箭。此後,許多國家的科學家在政府的支持下,開展了對火箭製造和發射的研究。
1942年10月,德國製造並成功地發射了第一枚軍用液體火箭V-2。戰後,科學家們利用V-2和它的改進型作為新的工具來探測50千米以上的空間,獲得了許多關於高層空間的資料。到了50年代後期,火箭的運載能力已達到發射人造衛星的水平.為了實施地球物理年的計畫,美國和前蘇聯積極籌劃發射科學衛星.
1957年10月4日,前蘇聯成功地發射了世界上第一顆人造地球衛星，他標誌著“就、空間時代”的真正開始。
1957年第一顆人造地球衛星
1958年美國發射了人造地球衛星。
1970年中國也發射了人造地球衛星。從此以後,各種人造衛星陸續升天,至今已有4800多顆,其中我國有50多顆。
人類進入宇宙空間主要是由載人宇宙飛船和地球軌道空間站實現的。
1961年4月12日,前蘇聯第一個發射了載人飛船,把太空人加加林送入地球軌道,運行108分鐘後安全返回地面,開闢了人類航天的新紀元,標誌著人類空間技術進入了新的時代。 1969年7月16日,美國成功地利用"土星-V"運載火箭發射阿波羅飛船,把太空人阿姆斯特朗和奧爾德林送上月球,並於7月25日返回地球。
1973年5月14日,美國又利用"土星-V"火箭將82噸重的"天空實驗室1號"送入太空,並以阿波羅飛船為交通工具,先後把3批共9名太空人送進實驗室,進行了20多項科學研究。在此期間,前蘇聯則以建立空間站為重點開展一系列的探空活動。
1971年到1986年,先後發射了"禮炮"1至7號空間站、"和平號"宇宙軌道站。並分期分批發射"聯盟號"、"進步號"、"宇宙號"等飛船,與"禮炮號"空間站對接,為空間站輸送各種儀器、燃料、生活用品以及更換太空人和研究人員。
1981年世界上第一架太空梭試航成功
1982年,前蘇聯有兩名太空人在"禮炮7號"上度過了211天,創造了太空人空間飛行時間的紀錄。除了美國和前蘇聯之外,由前聯邦德國、英國、法國、比利時等10個西歐國家參加的歐洲空間局,也於1983年11月28日成功地發射了"太空實驗室1號"空間站。
第47屆宇航聯的大會於1996年10月在北京召開,大會的主題是擴大空間的套用範圍。與會者公認,下個世紀將是太空世紀,航空航天產業將是經濟成長的切入點。許多國家和地區,如美國、俄羅斯、歐洲、日本等,都計畫投入大量人力物力,發展太空梭、空間站、太空車等,進一步開發和利用太空資源。
影響
正面影響：空間技術不斷發展，衛星種類不斷增多，不僅為科學研究提供了新的觀測手段，也促進了電子、噴氣、真空、低溫、半導體、電子計算機、遙感遙控、雷射和材料等新技術的發展。
負面影響：太空污染加劇，空間碎片成隱患。正當人們雄心勃勃進軍太空，一次又一次慶祝征服太空的輝煌勝利，盤點著從空間獲取的巨大利益的時候，忽然發現一個嚴重的疏忽——不知不覺間已經對空間環境造成嚴重的污染。
據都亨介紹，50年以來，空間碎片總數已經超過4000萬個，總質量已達數百萬千克，大於10厘米、地面望遠鏡和雷達能觀測到的空間碎片平均每年增加200個，總數已經超過10000個。
雷射技術
雷射是20世紀60年代的新光源。由於雷射具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而得到廣泛套用。雷射加工是雷射套用最有發展前途的領域之一,雷射具有單色性好、方向性強、亮度高等特點。現已發現的雷射工作物質有幾千種，波長範圍從軟X射線到遠紅外。 雷射技術的核心是雷射器，雷射器的種類很多，可按工作物質、激勵方式、運轉方式、工作波長等不同方法分類。根據不同的使用要求，採取一些專門的技術提高輸出雷射的光束質量和單項技術指標，比較廣泛套用的單元技術有共振腔設計與選模、倍頻、調諧、Q開關、鎖模、穩頻和放大技術等。
發展
1917年，愛因斯坦在用統計平衡觀點研究黑體輻射的工作中得出一個重要結論：自然界存在著兩種不同的發光方式，一種叫自發發射；另一種叫受激發射。
1940年前後，有人在氣體放電實驗研究中觀察到例子發轉現象。但是由於當時沒有把受激輻射、例子數翻轉、諧振腔幾個概念聯繫起來，因此始終未能提出雷射器的概念。
第二次世界大戰後，微波技術的發展推動了波普學的發展，從而研製出微波波段的雷射器。
1958年，美國的肖洛和湯斯以及稍後蘇聯的巴索夫和普羅赫洛夫等人都提出雷射基本原理性方案。於是，在1960年建成世界上第一台紅寶石雷射器。紅寶石雷射器是出現，標誌著一種最新穎的光源——雷射誕生了。
雷射技術的套用
農業：用一定波長一定強度的雷射照射水稻、小麥等種子，發現了發芽早、成熟早、病蟲害少等現象，可以培育出新的優良品種。
醫療衛生：用雷射進行虹膜切除和視網膜凝結等眼科手術的療效非常顯著；用功率較大的雷射作為“光刀”可以進行切割、氣化或燒灼手術，可以治療某些惡性腫瘤。
工業：雷射可用於導向、測距、精密測長、切割等。
軍事：如果發展極大的雷射器就有可能製造出反坦克、飛機、甚至飛彈的雷射武器。利用紅外雷射掃描攝影機能夠在完全武廣的黑夜拍攝出極為清晰的偵察照片來。
雷射輻射的危害
對眼睛的傷害：雷射的亮度比太陽、電弧亮度高數十個數量級，會對眼睛造成嚴重的損傷。眼睛如果收到雷射的直接照射，由於雷射的強烈加熱效應，會造成視網膜損傷，引起視力下降，嚴重時可瞬間致盲。
對皮膚的傷害：皮膚如果受到雷射的直接照射，特別是受到聚焦後光束的照射，會使皮膚灼傷，並且這種灼傷很難癒合。雷射功率密度十分大，傷害力更大，會造成嚴重燒傷。
生物技術
生物技術（biotechnology），是指人們以現代生命科學為基礎，結合其他基礎科學的科學原理，採用先進的科學技術手段，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產出所需產品或達到某種目的。生物技術是人們利用微生物、動植物體對物質原料進行加工，以提供產品來為社會服務的技術。它主要包括發酵技術和現代生物技術。
因此，生物技術是一門新興的，綜合性的學科。
發展
我國石器時代後期，利用穀物造酒，這是最早的發酵技術。
公元前221年，周代後期，製造豆腐、醬和醋。一直沿用至今。
公元10世紀，有了預防天花的活疫苗。
到了明代，就能廣泛種植疫苗以預防天花。
公元前6000年，已開始啤酒發酵。
公元前4000年，已開始製作麵包。
到了明代，就能廣泛種植疫苗以預防天花。
公元前6000年，已開始啤酒發酵。
公元前4000年，已開始製作麵包。
1680年荷蘭人呂霍克（Leenwenhoek）製成了顯微鏡，人們才知道生物的存在。
19世紀60年代，法國科學家L.Pasteur(1822~1895)首先證實發酵是由微生物引起的，並建立了微生物的純種培養技術，從而為發酵技術的發展提供了理論基礎，使發酵技術納入了科學的軌道。
19世紀60年代，法國科學家L.Pasteur(1822~1895)首先證實發酵是由微生物引起的，並建立了微生物的純種培養技術，從而為發酵技術的發展提供了理論基礎，使發酵技術納入了科學的軌道。
1878年，啤酒酵母單一培養技術。
1881年，細菌的純粹培養技術。
1920年，工業生產中開始採用大規模的純種培養技術發酵化工原料丙酮、丁醇。
1929年，抗生素盤尼西林發現。
1946年，用細菌生產出胺基酸。
1950年，在青黴素大規模發酵生產的帶動下，發酵工業和酶製劑工業大量湧現，廣泛套用於醫藥、食品、化工、製革和農副產品加工等部門。
1952年，用微生物轉化荷爾蒙獲得成功.
1946年，用細菌生產出胺基酸。
1950年，在青黴素大規模發酵生產的帶動下，發酵工業和酶製劑工業大量湧現，廣泛套用於醫藥、食品、化工、製革和農副產品加工等部門。
1952年，用微生物轉化荷爾蒙獲得成功.
1953年，沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構.
1972年，美國史丹福大學構建 了第一個重組DNA分子.
1977年，在美國舊金山建立了世界上第一家遺傳工程公司.
1972年，美國史丹福大學構建 了第一個重組DNA分子.
1977年，在美國舊金山建立了世界上第一家遺傳工程公司.
遺傳學的建立及其套用，產生了遺傳育種學，於60年代取得了輝煌的成就，被譽為“第一次綠色革命”。
生物工程的核心基因工程。
克隆技術
基因工程可能帶來的隱患
1、對人的權利的挑戰。由於要獲得個人的全套基因組非常容易，人們擔憂，一旦個人遺傳密碼被破解和記錄在案，那些有基因缺陷的人很有可能遭到歧視。由遺傳基因引起的種族仇視、性別歧視和年齡歧視也必然會成為更嚴重的全球性問題。遺傳密碼的被濫用還會導致社會和政治事件的發生。政治野心家、戰爭狂人、宗教極端分子、恐怖集團和精神變態者，都有可能把遺傳密碼作為實現其邪惡目的的手段。
2、長生不老會貶損生命的價值和意義。隨著人類基因組學的深入研究和基因工程的發展，延長人的壽命也不是沒有可能，但所引發的倫理問題也是不能迴避的。家預言，憑藉破譯全盤基因密碼，人類將可活上1200歲。在未來社會，如果人的壽命是很長很長，甚至可能到了長生不死的地步，那么人類是否還需要繁衍後代，就成了一個不得不考慮的問題。生命的延長或長生不老，同時會導致生命價值的泯滅。如果利用基因工程技術可將生命無限延長，人類還會不會珍愛生命、惜時如金呢?
3、轉基因生物對環境的危害。“基因污染”有可能成為人們在21世紀新的憂患。自然界中生物通過有性繁殖使染色體重組而產生基因交換，同樣基因工程作物也通過有性繁殖的過程將基因擴散到其他同類作物上，即遺傳學上的“基因漂散”。許多研究資料表明，大量種植經遺傳改良的植物會導致編碼有利性狀的轉基因轉移到這些植物的野生種和近緣種中。基因漂散的結果可能使某些野生物種從轉基因中獲得新的性狀，如耐寒、抗病、速長等，具有更強的生命力而且，沒有天敵，於是會打破自然界的生態平衡。對自然界的生物多樣性形成嚴重威脅。
4、轉基因食品的安全性問題。人類對自身DNA和基因的了解還十分有限，有97%的人類基因由於不知道它們的功能，還被認為是“廢品”。因此，轉基因技術本身還有待發展。食品直接關係到人類的健康，基因食品對人體必須無毒無副作用。但基因食品缺乏較長時間的安全性試驗，已有資料表明，轉基因食品可能誘發癌症並傳遞給下一代以及導致失調，可能需要30年或更長的時間。由於可能產生的生物突變，會在基因食品中產生新的毒素。基因食品還有可能使人體產生過敏反應。轉基因食品的安全性已經成為一個社會問題，已從單純的生物遺傳學擴大為涉及生態環境、社會倫理甚至政治和國際貿易的焦點問題。
計算機發展
計算工具的演化經歷了由簡單到複雜、從低級到高級的不同階段，如從“結繩記事”中的繩結到算籌、算盤計算尺、機械計算機等。它們在不同的歷史時期發揮了各自的歷史作用，同時也孕育了電子計算機的雛形和設計思路。
計算工具發展
史前時代(1623——1895)：
1623年：德國科學家契克卡德（W.Schickard）製造了人類有史以來第一台機械計算機，這台機器能夠進行六位數的加減乘除運算。
1642年：法國科學家帕斯卡（B.Pascal）發明了著名的帕斯卡機械計算機，首次確立了計算機器的概念。
1674年：萊布尼茨改進計算機，使之成為一種能夠進行連續運算的機器，並且提出了“二進制”數的概念。（據說這個概念來源於中國的八卦）
1725年：法國紡織機械師布喬（B.Bouchon）發明了“穿孔紙帶”的構想。
1805年： 法國機械師傑卡德（J.Jacquard）根據布喬“穿孔紙帶”的構想完成了“自動提花編織機”的設計製作，在後來電子計算機開始發展的最初幾年中，在多款著名計算機中我們均能找到自動提花機的身影。
1822年：英國科學家巴貝奇（C.Babbage）製造出了第一台差分機，它可以處理3個不同的5位數，計算精度達到6位小數。
1847年：英國數學家布爾（G.Boole）發表著作《邏輯的數學分析》。
1854年：布爾發表《思維規律的研究——邏輯與機率的數學理論基礎》，並綜合自己的另一篇文章《邏輯的數學分析》，從而創立了一門全新的學科－布爾代數，為百年後出現的數字計算機的開關電路設計提供了重要的數學方法和理論基礎。
1868年：美國新聞工作者克里斯托夫.肖爾斯（C.Sholes）發明了沿用至今的QWERTY鍵盤。
1873年：美國人鮑德溫（F. Baldwin）利用自己過去發明的齒數可變齒輪製造了第一台手搖式計算機。
1886年：美國人Dorr E. Felt (1862-1930), 製造了第一台用按鍵操作的計算器。
1890年：美國在第12次人口普查中使用了由統計學家霍列瑞斯（H.Hollerith）博士發明的制表機，從而完成了人類歷史上第一次大規模數據處理。此後霍列瑞斯根據自己的發明成立了自己的制表機公司，並最終演變成為IBM公司。
1895年：英國青年工程師弗萊明（J.Fleming）通過“愛迪生效應”發明了人類第一隻電子管。
第1代：電子管數字機（1911——1946年）：
1911年6月15日，美國華爾街金融投資家弗林特投資霍列瑞斯的制表機公司，成立了全新的CTR公司，但公司創立之初並沒有涉足任何電子領域，反而生產諸如碎紙機或者土豆削皮機之類的產品。
1912年：美國青年發明家德.福雷斯特（L.De Forest）在帕洛阿托小鎮首次發現了電子管的放大作用，為電子工業奠定了基礎，而今日的帕洛阿托小鎮也已成為矽谷的中心地帶。
1924年：矽谷之父特曼擔任史丹福大學教授，對創建HP、成立斯坦福工業園區起到決定性作用。2月，由霍列瑞斯創辦的制表機公司幾經演變，最終更名為國際商用機器公司，即我們今天看到的IBM。
1935年：IBM製造了IBM601穿孔卡片式計算機，該計算機能夠在一秒鐘內計算出乘法運算。
20多歲的德國工程師楚澤（K.Zuse）研製出了機械可程式計算機Z1，並採用了二進制形式，其理論基礎即來源於布爾代數。
1937年：11月，美國AT&T貝爾實驗室研究人員斯蒂比茲（G. Stibitz）製造了電磁式數字計算機“Model-K”。
1939年：元旦，美國史丹福大學研究生比爾.休利特（B.Hewllet）和戴維.帕卡德（D.Packard）正式簽署企業合夥協定，創辦了Hewllet-Packard（HP)公司，即國內通稱的惠普公司。
9月，貝爾實驗室研製出M－1型計算機。
1941年：楚澤完成了Z3計算機的研製工作，這是第一台可程式的電子計算機。可處理7位指數、14位小數。使用了大量的真空管。每秒種能作3到4次加法運算，一次乘法需要3到5秒。
1942 年：時任美國依阿華州立大學數學物理教授的阿塔納索夫（John V. Atanasoff）與研究生貝瑞（Clifford Berry）組裝了著名的ABC（Atanasoff-Berry Computer）計算機，共使用了300 多個電子管，這也是世界上第一台具有現代計算機雛形的計算機。但是由於美國政府正式參加第二次世界大戰，致使該計算機並沒有真正投入運行。
1943年：10月，綽號為“巨人”的用來破譯德軍密碼的計算機在英國布雷契萊莊園製造成功，此後又製造多台，為第二次世界大戰的勝利立下了汗馬功勞。
第一代計算機(電子管)：
ENIAC（ 1946年）
這是人類歷史上真正意義的第一台電子計算機，占地170平方米，耗電150千瓦，造價48萬美元，每秒可執行5000次加法或400次乘法運算。共使用了18000個電子管。
EDVAC（ 1950年）
第一台並行計算機，實現了計算機之父“馮.諾伊曼”的兩個構想：採用二進制和存儲程式。
第2代：電晶體數字機（1947——1958年）：
1947年：12月23號，貝爾實驗室的肖克利 (William B. Shockley)，布拉頓(John Bardeen)，巴丁 (Walter H. Brattain)創造出了世界上第一隻半導體放大器件，他們將這種器件重新命名為“電晶體”。從左到右依次為：肖克利，布拉頓和巴丁
1948 年：6月10日，香農在《貝爾系統技術雜誌》（Bell System Technical Journal）上連載發表了他影像深遠的論文《通訊的數學原理》，並於次年在同一雜誌上發表了自己的另一著名論文《噪聲下的通信》。在這兩篇論文中，香農闡明了通信的基本問題，給出了通信系統的模型，提出了信息量的數學表達式，並解決了信道容量、信源統計特性、信源編碼、信道編碼等一系列基本技術問題。兩篇論文成為了資訊理論的奠基性著作，此時尚不足三十歲的香農也成為了資訊理論的奠基人。
12月，ENAIC的兩位締造者共同創辦了世界上第一家電腦公司“埃克特—莫契利計算機公司”（EMCC）。
英國劍橋大學數學實驗室的Wilkes和他的小組建成了一台存儲程式的計算機EDSAC，輸入輸出設備仍是紙帶。
1950年：東京帝國大學的Yoshiro Nakamats發明了軟磁碟，從而開創了計算機存儲的新紀元。
10月，阿蘭.圖靈發表自己另外一篇及其重要的論文《機器能思考嗎》，從而為人工智慧奠定了基礎，圖靈也獲得了“人工智慧之父”的美譽。甚至有人說在第一代電腦占統治地位的那個時代，這篇論文我們可以把它看作第五代，第六代電腦的宣言書。
1951年：6月14日，當時已在雷明頓—蘭德（Remington-Rand）公司任職的莫契利和埃克特再次聯袂製造的UNIVAC計算機正式移交美國人口普查局使用，從而使電腦走出了實驗室，開始為人類社會服務，從此人類社會進入了計算機時代。
6月，王安創辦了王安實驗室，即王安電腦公司的前身，從此開始了王安電腦傳奇般的歷程。
1952 年：1月，由計算機之父，馮.諾伊曼（Von Neumann）設計的IAS電子計算機EDVAC問世。這台IAS計算機總共採用了2300個電子管，運算速度卻比擁有18000個電子管的“埃尼阿克”提高了10倍，馮.諾伊曼的構想在這台計算機上得到了圓滿的體現。
1953年：4月7日，IBM正式對外發布自己的第一台電子計算機 IBM701。並邀請了馮.諾依曼、肖克利和奧本海默等人共150名各界名人出席揭幕儀式，為自己的第一台計算機宣傳。
8月，IBM發布了套用與會計行業的IBM702計算機。
IBM推出了中型計算機IBM650，以低廉的價格和優異的性能在市場中獲得了極大的成功，至此，IBM在市場中確立了領導者的地位。
貝爾實驗室使用800隻電晶體組裝了世界上第一台電晶體計算機TRADIC。
9月，IBM的一個工程小組向世界展示了第一台磁碟存儲系統 IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）
1957年：8月，“數字設備公司”（簡稱DEC)在美國波士頓成立。創立者是來自於麻省理工學院的肯.奧爾森（K.Olsen）。此後的數十年中，DEC公司依*自己的PDP系列，開創了小型機時代。
10 月，諾依斯（N. Noyce）、摩爾（R.Moore）、布蘭克（J.Blank）、克萊爾（E.Kliner）、赫爾尼（J.Hoerni）、拉斯特（J.Last）、羅伯茨（S.Boberts）和格里尼克（V.Grinich）共同從電晶體之父肖克利的實驗室出走，創辦了仙童（fairchild）公司，這就是歷史上著名的“八天才叛逆”，從此，才有了我們熟悉的intel， AMD，IDT等等一大批我們熟知的企業。
1958年：11月，IBM推出了自己的IBM709大型計算機，這時IBM公司自IBM701以來性能最為優秀的電子管計算機，但同時它也是IBM最後一款電子管計算機。
第二代計算機(電晶體)：
TRADIC（ 1954年）
IBM公司製造的第一台使用電晶體的計算機，增加了浮點運算，使計算能力有了很大提高。
IBM 1401（ 1958年）
這是第二代計算機中的代表，用戶當時可以租用。
第3代：積體電路數字機（1959——1970年）：
1959年：2月6日， 來自曾開發出第一台電晶體收音機的TI公司的基爾比（J.Kilby） 向美國專利局申報專利“半導體積體電路”。
1959年：7月30日，仙童公司向美國專利局申請專利“半導體積體電路”。
1960年：麻省理工學院教授約瑟夫.立克里德（J.Licklider）發表了著名的計算機研究論文《人機共生關係》，從而提出了分時作業系統的構想，並第一次實現了計算機網路的構想。
1962年：供職於藍德公司的保羅.巴蘭發表了一篇具有里程碑式意義的學術報告《論分散式通信》，在文中他首次提出了“分散式自適應信息塊交換”，這就是我們稱之為“分組交換”的通訊技術。
1963年：8月，控制數據公司（CDC）的西蒙.克雷（S. Cray）博士帶領自己的研發小組研製成功CDC6600巨型機，CDC6600仍屬於第二代電腦，共安裝了35萬個電晶體。
1965年：DEC公司推出了PDP-8型計算機，標誌著小型機時代的到來。
1968年：IBM公司首次提出“溫徹斯特/Winchester”技術，探討對硬碟技術做重大改造的可能性。4月，“通用數據公司”（簡稱DGC）成立，創辦人為從DEC離職的PDP-8設計師卡斯楚。
1968年：7月18日，從仙童公司辭職的戈登.摩爾（Gordon.Moore)，羅伯特.諾伊斯（Robert.Noyce），威廉.肖克利（William.Shockley）共同創立了Intel公司，從此為計算機的發展和普及做出了不可磨滅的貢獻。
1968年：12月9日，美國加利福尼亞大學的恩格巴特（Douglas Englebart）博士發明了世界上第一隻滑鼠。它的工作原理即通過底部小球的滾動帶動樞軸轉動，並帶動變阻器改變阻值來產生位移信號，信號經計算機處理，螢幕上的游標就可以移動。
恩格巴特博士設計滑鼠的初衷就是想通過這種簡便的操作方式來代替繁瑣的鍵盤操作，但是在滑鼠誕生最初的十多年中人們並沒有認識到這種操作方式的簡便性，直到1984年蘋果Macintosh的誕生才改變了人們的陳舊觀念。
（另有一種說法為恩格巴特博士於1964年發明了世界上第一隻滑鼠，並於1968年的IEEE會議上正式對外公布了其發明。）
1969年：DGC公司推出了自己的小型機Nova，成功的打入了一直被DEC把持的小型機市場，並成為當年最為紅火的新興企業。
貝爾實驗室的ken Thompson，Dennis Ritchie在一部PDP－7上開發了Unix作業系統。
1969年：5月1日，桑德斯（Jerry Sanders）從仙童公司辭職，並利用十萬美元創立了AMD公司。
10月29日，阿帕網美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）節點與斯坦福研究院（SRI）節點實現了第一次分組交換技術的遠程通訊，這也標誌著網際網路的正式誕生。
第三代計算機(積體電路)：
IBM360（ 1964年）
在IBM成立50周年之際，由年僅40歲的吉恩.阿姆達爾（G. Amdahl）擔任主設計師，歷時四年研發的IBM360計算機問世，標誌著第三代計算機的全面登場，這也是IBM歷史上最為成功的機型。
第4代：大規模積體電路機（1970年至今）：
1971年：來自《電子新聞》的記者唐﹒赫夫勒依據半導體中的主要成分矽命名了當時帕洛阿托地區，矽谷由此得名。
1973年：5月22日，由施樂PARC研究中心的鮑伯﹒梅特卡夫組建的世界上第一個個人計算機區域網路--ALTO ALOHA網路開始正式運轉，梅特卡夫將該網路改名為“乙太網”。
1983年：1月，蘋果公司推出了研製費用高達5000萬美元的麗薩（Lisa）電腦，這也是世界上第一台商品化的圖形用戶界面的個人計算機，同時這款電腦也第一次配備了滑鼠。
1984年1月24日，蘋果公司推出了劃時代的Macintosh計算機，不僅首次採用了圖形界面的作業系統，並且第一次使個人計算機具有了多媒體處理能力。
1985年11月，在經歷了多次延期之後，微軟公司終於正式推出了Windows作業系統。
1988年：11月2日，由 23歲研究生羅伯特.莫里斯編制的“蠕蟲”病毒在網際網路上大規模發作，這也是網際網路第一次遭受病毒的侵襲，從此，計算機病毒逐漸傳播開來。
第四代計算機(大規模和超大規模積體電路)：
Apple II(1977年)
NMOS6500 1MHz CPU，4KB RAM 16KB ROM，這是計算機史上第一個帶有彩色圖形的個人計算機
IBM PC(1981年)
採用了主頻為4.77MHz的Intel 8088CPU，記憶體64KB,160KB軟碟機，作業系統是Microsoft提供的MS-DOS
Compaq Desktop PC(1986年)
採用了Intel 80386 16MHz CPU,640KB記憶體，20MB硬碟，1.2M軟碟機，是計算機史上第一台386計算機。
網際網路發展
Internet的最早起源於美國國防部高級研究計畫署DARPA（Defence Advanced Research Projects Agency）的前身ARPAnet，該網於1969年投入使用。由此，ARPAnet成為現代計算機網路誕生的標誌。
發展
從六十年代起，由ARPA提供經費，聯合計算機公司和大學共同研製而發展起來的ARPAnet網路。最初，ARPAnet主要是用於軍事研究目的，它主要是基於這樣的指導思想：網路必須經受得住故障的考驗而維持正常的工作，一旦發生戰爭，當網路的某一部分因遭受攻擊而失去工作能力時，網路的其他部分應能維持正常的通信工作。ARPAnet在技術上的另一個重大貢獻是TCP/IP協定簇的開發和利用。作為Internet的早期骨幹網，ARPAnet的試驗並奠定了Internet存在和發展的基礎，較好地解決了異種機網路互聯的一系列理論和技術問題。
1983年，ARPAnet分裂為兩部分，ARPAnet和純軍事用的MILNET。同時，區域網路和廣域網的產生和逢勃發展對Internet的進一步發展起了重要的作用。其中最引人注目的是美國國家科學基金會ASF（National Science Foundation）建立的NSFnet。NSF在全美國建立了按地區劃分的計算機廣域網並將這些地區網路和超級計算機中心互聯起來。NFSnet於1990年6月徹底取代了ARPAnet而成為Internet的主幹網。
NSFnet對Internet的最大貢獻是使Internet向全社會開放，而不象以前的那樣僅供計算機研究人員和政府機構使用。1990年9月，由Merit，IBM和MCI公司聯合建立了一個非盈利的組織―先進網路科學公司ANS（Advanced Network &Science Inc.）。ANS的目的是建立一個全美範圍的T3級主幹網，它能以45Mbps的速率傳送數據。到1991年底，NSFnet的全部主幹網都與ANS提供的T3級主幹網相聯通。
Internet的第二次飛躍歸功於Internet的商業化，商業機構一踏入Internet這一陌生世界，很快發現了它在通信、資料檢索、客戶服務等方面的巨大潛力。於是世界各地的無數企業紛紛湧入Internet，帶來了Internet發展史上的一個新的飛躍。
網際網路的機遇和挑戰
隨著電子計算機技術的普及，越來越多的人會使用計算機。特別是“上網（internet)”已經成為人們獲取信息、進行交流的重要工具。不論是孩子，還是老人，都能“坐在家中，知曉天下事”。
網際網路給全世界帶來了非同尋常的機遇。人類經歷了農業社會、工業社會，當前正在邁進信息社會。信息作為繼材料、能源之後的又一重要戰略資源，它的有效開發和充分利用，已經成為社會和經濟發展的重要推動力和取得經濟發展的重要生產要素，它正在改變著人們的生產方式、工作方式、生活方式和學習方式。
首先，網路縮短了時空的距離，大大加快了信息的傳遞．使得社會的各種資源得以共享。
其次，網路創造出了更多的機會，可以有效地提高傳統產業的生產效率，有力地拉動消費需求，從而促進經濟成長。推動生產力進步
第三，網路也為各個層次的文化交流提供了良好的平台。
網際網路的確創造了一個奇蹟，但在奇蹟背後，存在著日益突出的問題，給人們提出了極大的挑戰。比如，信息貧富差距開始擴大，財富分配出現不平等；網路的開放性和全球化，促進了人類知識的共享和經濟的全球化。但也使得網路安全和信息安全成為非常嚴峻的問題；網路的競爭已成為國家間和企業間高技術的競爭和人才的競爭；網路帶來信息的全球性流通，也加劇了文化滲透，各國都在為捍衛自己的網路文化而努力。中國擁有悠久的文化，如何使得這種厚重的文化在網路上得以延伸，這個問題顯得尤其突出。
系統科學出現
系統科學
系統科學是以系統為研究 對象的基礎理論和套用開發的學科組成的學科群。它著重考察各類系統的關係和屬性，揭示其活動 規律，探討有關係統的各種理論和方法。系統科學的理論和方法正在從自然科學和 工程技術向社會科學廣泛轉移。人們將系統科學與 哲學相互作用，探討系統科學的哲學問題，形成了 系統哲學。
系統科學領域中的“老三論”、“新三論”
系統論、控制論和資訊理論是二十世紀四十年代先後創立並獲得迅猛發展的三門系統理論的分支學科。雖然它們僅有半個世紀，但在系統科學領域中已是資深望重的元老，合稱“老三論”。人們摘取了這三論的英文名字的第一個字母，把它們稱之為SCI論。
耗散結構論、協同論、突變論是二十世紀七十年代以來陸續確立並獲得極快進展的三門系統理論的分支學科。它們雖然時間不長，卻已是系統科學領域中年少有為的成員，故合稱“新三論”，也稱為DSC論。
系統論
系統論是由貝塔朗菲創建的，它是從系統的角度考察整體與部分、部分與部分、結構與功能等關係，以揭示其本質和規律的理論。系統論的研究方法包括系統分析法、系統模型法、系統決策法等。
美籍奧地利人、理論生物學家L.V.貝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy）創立的。他在1932年發表“抗體系統論”，提出了系統論的思想。1937年提出了一般系統論原理，奠定了這門科學的理論基礎。但是他的論文《關於一般系統論》，到1945年才公開發表，他的理論到1948年在美國再次講授“一般系統論”時，才得到學術界的重視。確立這門科學學術地位的是1968年貝塔朗菲發表的專著：《一般系統理論基礎、發展和套用》(《GeneralSystemTheory;Foundations,Development, Applications》）,該書被公認為是這門學科的代表作。
瑞典斯德哥爾摩大學薩繆爾教授 1976年一般系統論年會上發表了將系統論。控制論、資訊理論綜合成一門新學科的構想。在這種情況下，美國的《系統工程》雜誌也改稱為《系統科學》雜誌。我國有的學者認為系統科學應包括“系統概念、一般系統理論、系統理論分論、系統方法論（系統工程和系統分析包括在內）和系統方法的套用”等五個部分。我國著名科學家錢學森教授。多年致力於系統工程的研究，十分重視建立統一的系統科學體系的問題自1979年以來，多次發表文章表達他把系統科學看成是與自然科學、社會科學等相併列的一大門類科學，系統科學象自然科學一樣也區分為系統的工程技術（包括系統工程、自動化技術和通訊技術）；系統的技術科學（包括支籌學、控制論、巨系統理論、資訊理論）；系統的基礎科學，（即系統學）；系統觀（即系統的哲學和方法論部分，是系統科學與馬克思主義的哲學連線的橋樑四個層次）。這些研究表明，不久的將來系統論將以嶄新的面貌矗立於科學之林 。
值得關注的是，我國學者林福永教授提出和發展了一種新的系統論，稱為一般系統結構理論。一般系統結構理論從數學上提出了一個新的一般系統概念體系，特別是揭示系統組成部分之間的關聯的新概念，如關係、關係環、系統結構等；在此基礎上，抓住了系統環境、系統結構和系統行為以及它們之間的關係及規律這些一切系統都具有的共性問題，從數學上證明了，系統環境、系統結構和系統行為之間存在固有的關係及規律，在給定的系統環境中，系統行為僅由系統基層次上的系統結構決定和支配。這一結論為系統研究提供了精確的理論基礎。在這一結論的基礎上，一般系統結構理論從理論上揭示了一系列的一般系統原理與規律，解決了一系列的一般系統問題，如系統基層次的存在性及特性問題，是否存在從簡單到複雜的自然法則的問題，以及什麼是複雜性根源的問題等，從而把系統論發展到了具有精確的理論內容並且能夠有效解決實際系統問題的高度。
控制論
控制論是由維納創立的。它是從整體上研究系統行為的科學，在研究方法上，按照研究對象的信息流程，通過信息處理、變換和反饋等手段，從功能行為上控制、揭示其變化發展的內部機制和外部效應，它通過信息變換解決了施控與被控之間的矛盾。控制論方法一般包括黑箱方法、反饋方法、功能模擬方法等。控制論創始人維納在他的《控制論》一書把“控制論”定義為控：“關於機器和生物的通訊和控制的科學”。
維納少年時是一位天才的神童，他11歲上大學，學數學，但喜愛物理、無線電、生物和哲學，14歲考進哈佛大學研究生院學動物學，後又去學哲學，18歲時獲得了哈佛大學的數理邏輯博士學位。1913年剛剛畢業的維納又去歐洲向羅素和希爾伯特這些數學大師們學習數學。正是多種學科在他頭腦里的匯合，才結出了控制論這顆綜合之果。維納在1919年研究勒貝格積分時，就從統計物理方面萌發了控制論思想。第二次世界大戰期間，他參加了美國研製防空火力自動控制系統的工作，提出了負反饋概念，套用了功能模擬法，對控制論的誕生起了決定性的作用。1943年維納與別格羅和羅森勃呂特合寫了《行為、目的和目的論》的論文，從反饋角度研究了目的性行為，找出了神經系統和自動機之間的一致性。這是第一篇關於控制論的論文。這時，神經生理學家匹茨和數理邏輯學家合作套用反饋機制製造了一種神經網路模型。第一代電子計算機的設計者艾肯和馮.諾依曼認為這些思想對電子計算機設計十分重要，就建議維納召開一次關於信息、反饋問題的討論會。1943年底在紐約召開了這樣的會議，參加者中有生物學家、數學家、社會學家、經濟學家，他們從各自角度對信息反饋問題發表意見。以後又連線舉行這樣的討論會，對控制論的產生起了推動作用。1948年維納的《控制論》出版，宣告了這門科學的誕生。
控制論的發展
在控制論產生後不久，就出現了兩個比較活躍的分支領域。
一是工程控制論。它是由控制論的基本概念和方法同反饋放大器理論、伺服機器理論相互滲透從而產生的。我國著名科學家錢學森也是工程控制論的創始人之一。他在1958年出版的《工程控制論》藝術，是這個學科的奠基性文獻之一。工程控制論成為電子線路、電力機械、氣動和液動等自動化系統的理論基礎。
二是生物控制論。它用控制論的方法研究生物體系統和生物體的各種生理系統的自動調節和控制機理。以電子計算機作為技術工具，運用現代控制論的方法和概念，對生物系統進行分析研究，有助於弄清生物體運動的規律，揭示生物新陳代謝的控制於調節、遺傳信息的控制與調節等生命活動的秘密，大大促進了生物學、分子生物學、生理學、神經生理學和神經心理學的發展，同時它又有助於人們更好地模仿精巧的生物體的控制機理，製造各種仿生裝置，推動了仿生學的發展和人工智慧的研究。
控制論的意義
控制論具有十分重要的理論意義和實踐意義，它體現了現代科學整體化發展趨勢，為現代科學技術提供了新的思路和科學方法。我國際60年代初就開始翻譯介紹控制論的著作，在經濟、人口、能源、生產管理等方面，開始運用控制論建立數學模型。如投入產出模型、人口模型等，在運用中都取得了良好的效果。
資訊理論
資訊理論是由香農創立的。他是研究信息的輸入、存儲、處理、傳遞和反饋的系統過程的力量。資訊理論的研究方法包括圖試識別法、生物信息法等。
資訊理論的發展
資訊理論的創始人是貝爾電話研究所的數學家香農（C.E.Shannon1916——），他為解決通訊技術中的信息編碼問題，把發射信息和接收信息作為一個整體的通訊過程來研究，提出通訊系統的一般模型；同時建立了信息量的統計公式，奠定了資訊理論的理論基礎。1948年香農發表的《通訊的數學理論》一文，成為資訊理論誕生的標誌。申農創立資訊理論，是在前人研究的基礎上完成的。1922年卡松提出邊帶理論，指明信號在調製（編碼）與傳送過程中與頻譜寬度的關係。1922年哈特萊發表《信息傳輸》的文章，首先提出訊息是代碼、符號而不是信息內容本身，使信息與訊息區分開來，並提出用訊息可能數目的對數來度量訊息中所含有的信息量，為資訊理論的創立提供了思路。美國統計學家費希爾從古典統計理論角度研究了信息理論，蘇聯數學家哥爾莫戈洛夫也對資訊理論作過研究。控制論創始人維納建立了維納濾波理論和信號預測理論，也提出了信息量的統計數學公式，甚至有人認為維納也是資訊理論創始人之一。 在資訊理論的發展中，還有許多科學家對它做出了卓越的貢獻。法國物理學家L.布里淵（L.Brillouin）1956年發表《科學與資訊理論》專著，從熱力學和生命等許多方面探討資訊理論，把熱力學熵與信息熵直接聯繫起來，使熱力學中爭論了一個世紀之久的“麥克斯韋爾妖”的佯謬問題得到了滿意的解釋。英國神經生理學家（W.B.Ashby）1964年發表的《系統與信息》等文章，還把資訊理論推廣套用芋生物學和神經生理學領域，也成為資訊理論的重要著作。這些科學家們的研究，以及後來從經濟、管理和社會的各個部門對資訊理論的研究，使資訊理論遠遠地超越了通訊的範圍。
耗散結構理論
耗散結構理論是由普里戈金等人創立的。該理論內容是：一個遠離平衡態的開放系統（力學的或物理、化學、生物、社會、經濟的），當其變化達到一定的閾值，通過漲落有可能發生突變，由原來的混沌無序狀態，轉化為一種在空間上、時間上或功能上有序狀態。這種在遠離平衡的非線性區形成的新的穩定有序的結構，由於需要與外界交換物質和能量才能維持，所以叫做耗散結構。研究這種結構的形成、性質、穩定和演變的規律的科學就是耗散結構理論。
耗散結構理論的創始人是伊里亞·普里戈金(Ilya Prigogine)教授，由於對非平衡熱力學尤其是建立耗散結構理論方面的貢獻，他榮獲了1977年諾貝爾化學獎。普里戈金的早期工作在化學熱力學領域，1945年得出了最小熵產生原理，此原理和翁薩格倒易關係一起為近平衡態線性區熱力學奠定了理論基礎。普里戈金以多年的努力，試圖把最小熵產生原理延拓到遠離平衡的非線性區去，但以失敗告終，在研究了諸多遠離平衡現象後，使他認識到系統在遠離平衡態時，其熱力學性質可能與平衡態、近平衡態有重大原則差別。
19世紀存在著兩種對立的發展觀。一種是以熱力學第二定律為依據推演出的退化觀念體系，它認為，由於能量的耗散，世界萬物趨於衰弱，宇宙趨於“熱寂”，結構趨於消亡，無序度趨於極大值，整個世界隨著時間的進程而走向死亡；另一種是以達爾文的進化論為基礎的進化觀念體系，它指出，社會進化的結果是種類不斷分化、演變而增多，結構不斷複雜而有序，功能不斷進化而強化，整個自然界和人類社會都是向著更為高級、更為有序的組織結構發展。顯然，物理學與生物學、社會學中的這兩種觀點至少表面上在發展觀上是根本對立的。難道生命系統與非生命系統之間真的有著完全不同的運動規律嗎？為此，物理學家普利戈金創立了“耗散結構論”，他認為，無論是生命物質還是非生命物質，應該遵循同樣的自然規律，生命的過程必然遵循某種複雜的物理定律。
以普里戈金為首的布魯塞爾學派又經過多年的努力，終於建立起一種新的關於非平衡系統自組織的理論──耗散結構理論。這一理論於1969年由普里戈金在一次“理論物理學和生物學”的國際會議上正式提出。
自組織現象是指自然界中自發形成的巨觀有序現象。在自然界中這種現象是大量存在的，理論研究較多的典型實例如：貝納德（Bé nard）流體的對流花紋，貝洛索夫－扎鮑廷斯基（Belousov-Zhabotinsky）化學振盪花紋與化學波，雷射器中的自激振盪等。自組織理論除耗散結構理論外，還包括協同學、超循環理論等，它們力圖溝通物理學與生物學甚至社會科學，對時間本質問題等的研究有突破性進展，在相當程度上說明了生物及社會領域的有序現象。
普里戈金認為，自組織現象是普通存在的。雷射是一個自組織的系統，光粒子能夠自發地把自己串在一起，形成一道光束。這道光束的所有光子能夠前後緊接，步調一致地移地。颶風也是一個自組織的系統。自組織系統的機理是對稱性破缺。這種對稱性破缺的序都不包含在外部環境中，而根源於系統內部，外部環境只是提供觸發系統產生這種序的條件，所有這種序或組織都是自發形成的。
在《確定性的終結》（The End of Certainity）一書中，普里戈金還接受了比希里歇爾（Christof K.Biebracher）等對“自組織”的觀點：“自然界中的組織不應也不能通過中央管理得以維持；秩序只有通過自組織才能維持。自組織系統能夠適應普遍的環境，即系統以熱力學回響對環境中的變化作出反應，此種回響使系統變得異常地柔韌且魯棒，以抗衡外部的擾動。我們想指出，自組織系統比傳統人類技術優越，傳統人類技術仔細地迴避複雜性，分層地管理幾乎所有的技術過程” 。
皮亞傑的“自我調節”中“調節”是有目的性結構化的涵義。普里戈金則超越了皮亞傑。他用“自組織”而不是“自動調節”，他的“自組織”超越了附帶預定的或目的性的結構化的調節概念，轉向開放的組織。“自組織不是目的論的（teleological）(向預定的目的運行)；它甚至也不是目的性的（teleonomic）(有目的地適應環境，如生活的維持和生活的功能)。相反，自組織是開放的概念。未來從現在（和過去）之中演變而來，依賴於已經發生與仍在繼續發生的互動作用。”
耗散結構是自組織現象中的重要部分，它是在開放的遠離平衡條件下，在與外界交換物質和能量的過程中，通過能量耗散和內部非線性動力學機制的作用，經過突變而形成並持久穩定的巨觀有序結構。
耗散結構理論提出後，在自然科學和社會科學的很多領域如物理學、天文學、生物學、經濟學、哲學等都產生了巨大影響。著名未來學家阿爾文·托夫勒在評價普里戈金的思想時，認為它可能代表了一次科學革命。
協同學
協同學弟有赫爾曼·哈肯創立的。它是“研究系統各部分是怎樣合作並通過自組織來產生空間時間或結構功能的”理論。它的主要思想是：系統的巨觀性質、巨觀行為由系統內各子系統的性質和協同作用決定。子系統的協同作用導致序參量的產生，而所產生的序參量又反過來支配者子系統的行為，以至於形成了最後的有序結構。
協同學的發展
協同學是20世紀70年代初聯邦德國理論物理學家H.哈肯創立的。60年代初雷射剛一問世哈肯就注意到雷射的重要性，並立即進行系統的雷射理論研究。在深入研究雷射理論的過程中，哈肯發現在合作現象的背後隱藏著某種更為深刻的普遍規律。他在1970年出版的《雷射理論》一書中多處提到不穩定性，為後來的協同學準備了條件。1969年哈肯首次提出協同學這一名稱，並於1971年與R.格雷厄姆合作撰文介紹了協同學。1972年在聯邦德國埃爾姆召開第一屆國際協同學會議。1973年這次國際會議論文集《協同學》出版，協同學隨之誕生。1977年以來，協同學進一步研究從有序到混沌的演化規律。1979年前後聯邦德國生物物理學家M.艾根將協同學的研究對象擴大到生物分子方面。
突變論
突變論是由R.托姆提出的。它是與拓撲學、奇點理論以及結構穩定性為主要數學工具，專門研究各種形狀、結構的非連續突然變化即研究質變現象的理論。它考察了某種系統從一種穩定態到另一種穩定態的躍進過程及其機理，揭示了突變過程的內在奧秘，大大開闊了人類認識事物變化的視野。
突變論的發展
突變論最初由荷蘭植物學家和遺傳學家德弗里斯（Hugo Marie de Vrier，1848～1935）提出。他根據進行多年的月見草（Oenthera lamarckiana）實驗的結果，於1901年提出生物進化起因於驟變的‘突變論’，歷史上曾發生了重大影響，使許多人對達爾文的漸變進化論產生了懷疑。但後來的研究表明，月見草的驟變是較為罕見的染色體畸變所致，並非進化的普遍規律。
後來突變論被重新定義和提出，它是20世紀60年代末法國數學家R.托姆為了解釋胚胎學中的成胚過程而提出來的。1967年托姆發表《形態發生動力學》一文，闡述突變論的基本思想，1969年發表《生物學中的拓撲模型》，為突變論奠定了基礎。1972年發表專著《結構穩定與形態發生》，系統地闡述了突變論。70年代以來，E.C.塞曼等人提出著名的突變機構，進一步發展了突變論，並把它套用到物理學、生物學、生態學、醫學、經濟學和社會學等各個方面，產生了很大影響。
