淺談數學發展對科技的推動作用

龔會蘭

摘要：科技是第一生產力，是一個國家或地區提升社會和經濟地位的核心競爭力，改革開放以來，科學技術水平的不斷提高促進了中國經濟的快速發展，取得了一系列傲人的碩果。說明數學如同地球上的氧氣，是科學世界乃以生存的基礎，從而推動科學技術的發展。本文探討的是數學的發展對科技的推動作用以及數學在人們日常生活中的運用，闡明了科技與數學之間相輔相成的關系。對數學的這一認識，必將推動科技的進步。在眾多數學理念指導下，數學為眾多科研帶去了意想不到的成果，下面就從這些成果來探討數學與科技之間的推動作用。

關鍵詞：數學；科技；農業；人文；醫學

研究目的在于：進一步提升公民的科學素養，發展公民在數學科技方面的視野：指導數學的重要性，帶動國家不斷向前發展；使更多的人為數學科研做貢獻，縮小國內外科技差距；通過數學發展推動科技發展，從而提高中國綜合國力與國際地位。

研究的意義在于：數學在早些時候被人們當成是一種解決生活小問題的有用工具，大多應用在計算物價方面，大大節省了我們解決問題的時間與強化了解決問的思路。現如今，數學不僅僅是一種輔助性的工具了，它就像空氣一般覆蓋在世界的每個角落，它解決問題之根本，是思維模式的化身。由此使我們的生活變得與眾不同。然而，很多人還是有不同的見解，他們認為數學并非生活的必需品，熟不知人類的科技取得巨大的進步還得歸功于數學的發展。

一、數學與農業科技

目前，我國農業面臨著自然資源短缺、自然災害頻發、農民科技水平較低以及全球經濟危機影響等諸多挑戰。通過文獻信息檢索可以發現。我們可以通過在網上查閱一些資料或閱讀一些期刊可以發現，想要提高農業生產力的前提是運用高質量的技術。而這種技術又要以數字化的數學技術為基礎。這個時候簡便又精確的數學模型就是我們的首要選擇，因為數學模型可以幫助農民增加農業收成、促進農場品在市場上的競爭力同時提高經濟收入。為了能夠讓閱讀者進一步了解數學模型對農業的有力作用，如：概率在農業中的運用較廣泛，特別是對農作物的生長過程起到了推動作用，通過概率計算農作物的出芽率、生長率、回收率等等，節省了對農作物的投資成本，做到了取得最大利潤成果，其概率在農業中的應用例子如下：

例1.某地果樹易患腐爛病，現有專家測得該地果樹受潰瘍和枯枝兩種影響，受到任一種影響，果樹及被危害，現測的該地果樹受潰瘍影響的概率為0.6，受枯枝影響的概率為0.3，兩種影響同時發生的概率為0.02，求果樹被危害的概率有多大？

解：設A、B分別為受潰瘍影響事件和受枯枝影響事件，則A+B表示受潰瘍和枯枝兩種影響的事件，據加法公式有：

P（A+B）=P（A）+P（B）-P（AB）=0，6+0，3-0，02=0，88

答：果樹被危害的概率為0，88，由此可以推測出此地不適宜種果樹，可以換一種農作物。

二、數學與人文科技

黃金分割又稱之為黃金分割率，以前有人將長方形符合長與寬的的比例為1.618的稱之為黃金分割比，能夠達到一種愉悅心情的作用，而1.618的倒數最接近的值0.618是黃金分割最接近的數。成為黃金分割數。

符合黃金分割比的圖形包括黃金三角形、黃金矩形、黃金橢圓與黃金雙曲線，黃金三角形，其三角形的底與腰之比為黃金數或反之；黃金矩形，其寬與長之比為黃金數；黃金橢圓，其短軸與長軸之比等于黃金數：黃金雙曲線，其實半軸與半焦距之比為黃金數。這些圖形在我們的幾何中都顯得那么優美與和諧。我們不能因為在生活中看到黃金分割比率大多運用于物體，就以偏概全。在美術學中，藝術者們把人體也賦予了黃金分割美，肚臍上下兩部分以0.618：1的比例給予人體賞心悅目的美。同時找出人體的三個至關重要的黃金分割點，包括人體的肘關節、膝蓋和喉嚨三點。如果我們按照這些比例畫出來的人體就是標準的體型。這一發現歸功于意大利數學家菲披斯，為后來的醫學與美學奠定了一定的基礎。

現如今黃金分割比運用于生活中的多個方面，如音樂、繪畫、建筑等等，我們都知道愛美之心，人皆有之。所謂美的說法有很多種，但總的來說是讓人看起來賞心悅目，而黃金分割率就是一種神奇的數學美，它的應用很廣，如古埃及的胡夫金字塔、達芬奇的蒙娜麗莎、莫扎特的音樂等等，都是經典的東西。隨著現如今人們對美的追求不斷上升，我們市場上也出現了很多帶有黃金比例的產品，如可口可樂公司將其裝可樂的瓶子設計成符合黃金分割比例的玻璃瓶，因其外觀看起來美觀，深受消費者的喜愛。在自然界中，樹的一枝椏上各葉片會呈螺旋型上升生長，其上升的距離剛好按黃金比例排列，因為這種排列葉片接受光的效果最佳，從而啟發了建筑設計師設計出使房間接受陽光最充足的新穎高樓大廈。因為黃金分割率，從而使黃金造型深入到了每家每戶，如掛歷、信封、手機、桌子桌面……幾乎都是黃金矩形，這說明人們對黃金比例的喜愛。

如果我們按照大眾的審美觀，將我們生活中的大多數產品也按照黃金分割比來設計，那么怎樣設計才能讓大眾接受呢？在設計一個產品時我們會考慮到其作用與尺寸，我們能不能將我們的產品用多個黃金分割比按照互補的形式組合出來。當然這需要建立在客戶需求的基礎上進行。隨著社會的不斷進步，黃金分割在設計上的不斷融合，為設計師開辟了一道全新的道路，我們可以設計出更多美觀又舒適的產品出來，這有利于推動國家工業的發展，推動創新科技在我國的發展。

數學模型就是數學方法的本質體現，同時它又與我們的生物醫學關系密切，在醫學科技方面，我們可以用多種數學模型來解決一種疾病，并且現在的醫學科研的模式都是以數學為基礎的，而我們以下的醫學數學建模例子就體現了這一點。

由此可以推斷出來這種手術平均分為60分，效益一般。由此例子我們可以發現，診斷疾病不可或缺的工具就是數學方法，它不僅僅提高了醫學效率，同時也節省了治病的時間。因此，想要使數學與醫學取得—個雙贏的局面就要兩者相輔相成。

數學可以小如一粒沙子，也可以大如整個宇宙。它在科技方面被大幅度運用，它如同一片海，滋潤了社會的各行各業。灌溉著“民族素養”，使它在祖國大地上茁壯成長，它是祖國的科技發展的前進動力，受到了每個國家的高度重視。

美國數學會前任理事長曾經講過，“數學發展的很多東西可以看作是異緣聯想的例子？‘異緣聯想對最近幾十年來數學上的重大發展是一個很好的描述，異緣聯想的最重要領域在于數學和科學的相互推動”。如果我們把科學比作是一棟房子，那么數學就是房子的基石，同時它也是修建房子必不可少的修房技術。因此，數學是如今文明世界構建的必不可少的基石，想要使國家發達興旺，就先要發展高科技：當然發展高科技的前提就是發展數學。我相信，隨著數學研究的不斷發展，會加速人類迎接下一個文明世界的步伐。

本文從三個面闡述了數學對科技的推動作用，同時通過對數學類科技期刊發表的狀況來看，我們國家在這方面的研究還需要進一步探討。具體作用如下：

（1）可以提高農業經濟收入，用最好的方法使農業達到最好的收成，并且提高農作物的存活率：可以降低生產成本，提高勞動效率；在生產材料時可節約資源，起到保護環境的作用。

（2）本文對提高人民的利學素養做了一定的貢獻，使人們知道公民應有的素質還包括數學素養，因為數學素養的提升可以推動現代科技的快速發展，從而使對中國在國際上的地位有所提高。

（3）隨著時代的不斷發展，現代醫學也取得了巨大的進步，首先，發展中的一些離不開多個學科知識的不斷交融與匯合，其次，關于醫學的多個不同的學科又要在數學的基礎上發展。因此多掌握一些有用的數學知識有利于醫學的發展，同時可以進一步保障人民的生命安全。