中国科技界在专业领域做了难以计数的工作，在科学发现、技术发明和科技进步与创新等方面都取得了较好业绩，为国家的现代化建设做出了不可或缺的重要贡献。在此，我们仅列举若干事例，以展现科技突破与现代化建设的关系。

国家安全问题长期困扰着中国，甚至影响着现代化建设，因而国防科技和国防工业在国家战略中居于突出地位。美国对华政策以及由此加剧的朝鲜、越南的紧张局势都曾对中国的安全构成威胁。在朝鲜战争中，美国不仅拥有空中优势，还曾以投放原子弹相威胁，这使中国领导人认识到发展国防工业和重工业的迫切性。中国决心发展自己的核技术，摆脱对苏联核保护伞的依赖。在毛泽东看来，要想不受人家欺负，就不能没有原子弹（毛泽东，1994a）。

中国科学家是有远见的。钱学森回国后，很快起草了发展导弹技术的计划，后来亲自主持国防部第五研究院的工作，主张应该优先重点发展导弹，而不是发展远程轰炸机。以苏联的P—2导弹为基础，他主持研制近程导弹“东风一号”，并于1960年11月5日试射成功。此后，第五研究院研制出“东风二号”导弹，于1964年6月发射成功，1966年装备部队。华罗庚曾在美国接触过计算机专家冯·诺依曼（John von Neumann，1903—1957），对电子计算机产生了兴趣，于1952年在中国科学院数学研究所成立电子计算机科研小组，1956年主持筹建计算技术研究所。在与苏联合作之前，电子计算机科研小组的工作取得了一些进展，如成功研制示波管存储器，为掌握苏联计算技术做了准备。

苏联在向中国转移尖端技术方面起初比较审慎，甚至有时拒绝转让技术，但毕竟在中国发展新技术过程中提供了不同程度的帮助。1954年，赫鲁晓夫婉言拒绝了毛泽东关于研制原子弹的求援。在1955年之后，苏联才逐步在铀矿勘探、核物理研究和核工业建设、核武器研制等方面帮助中国，提供了把 α 粒子加速到2 500万电子伏的回旋加速器和7 000千瓦的核反应堆。1956年，鉴于国际形势趋缓，中国领导人想把军费降到国家预算的20%以下，腾出资金用于经济建设。毛泽东提出：“现在把国防工业步子放慢，重点加强冶金工业、机械工业和化学工业，把底子打好；另一方面，把原子弹、导弹、遥控装置、远程飞机搞起来，其他的可以少搞。”（周恩来，1984）

1957年10月，中苏秘密签订《中苏国防新技术协定》^[49]，苏联同意向中国援助航空、导弹和核武器等尖端技术，并派遣相关专家，提供技术资料和设备等。该协定在最初几年执行得比较顺利。但是，当1958年苏联提出要在中国建立长波电台和共同舰队的要求遭到拒绝后，苏联方面对该协定的执行就表现出不积极态度。1960年8月，苏联彻底中止对中国的核援助，撤走全部核技术专家，停止供应一切技术资料、样品和设备材料。不过，这时苏联已经在铀矿勘探与开采、铀浓缩、核燃料元件、气体扩散、氘化锂—6生产线、核武器研制基地和试验场等工程的设计和建设方面做了不少工作（冈察连柯，2002），这些都为中国自己继续进行研制工作创造了有利条件。

1961年7月，国防工业会议在北戴河召开。聂荣臻召集出席会议的有关人员研讨国内尖端技术的发展状况和进一步研制导弹、原子弹的技术基础等，坚定了研制“两弹”的决心。中央决策支持继续研制“两弹”，并在1962年11月成立以周恩来为首的15人专门委员会，负责组织和领导“两弹”的研制。钱学森、钱三强、邓稼先等中国专家解决了许多理论、技术和工程问题，在“两弹”设计、基地建设、新材料开发、精密仪器仪表和大型设备的制造等方面取得突破。1964年10月16日，中国第一颗原子弹成功爆炸^[50]。1966年10月27日，中国第一枚装有核弹头的中近程导弹“东风二号甲”发射成功，标志着我国已掌握了两弹结合技术。于敏带领的科研队伍研制出氢弹，于1967年6月17日试爆成功。以上科技成果使中国具备了有限核威慑能力，打破了超级大国的核讹诈，争得了国家的国际地位和话语权，为现代化建设营造了有利的国际环境。

“四大紧急措施”有力支持了原子弹和导弹的研制。以计算技术为例，1956年9月中国科学院向苏联科学院派出计算技术考察团，商谈苏联协助中国建立计算技术的各项具体措施，明确了创建计算技术研究所的技术路线和工作内容。苏联方面提供了全套的技术资料、关键电子元器件和其他仪器设备等，派出专家指导仪器试制和研究所的建设。中国科学院计算技术研究所在1958年筹备阶段先模仿M—3计算机制成103小型数字电子计算机，1959年10月模仿БЭCM—Ⅱ计算机制成104大型通用数字电子计算机。后来，以计算技术研究所为主，中国自行研制出107型电子管计算机和109丙晶体管大型通用数字计算机，这标志着中国提高了新产品研制能力（张效祥，1986）。中国科学院计算技术研究所的104型计算机、109型丙机和119型通用计算机以及华东计算技术研究所的J501型计算机成功用于解决核弹理论设计、核爆炸、运载火箭等方面的计算问题。

1957年10月，苏联成功发射第一颗人造地球卫星，在国际上引起轰动。1958年，广州、南京、拉萨等地陆续建立人造地球卫星光学观测站，以配合苏联的人造地球卫星计划。竺可桢、钱学森、赵九章等科学家建议中国也研制人造卫星。1958年5月，毛泽东在中共八大二次会议上指示“我们也要搞人造卫星”。同年7月，中国科学院向聂荣臻提出人造卫星研制计划，8月开始组织制订发展人造卫星的规划草案。10月16日，赵九章率领代表团访问苏联，提出想参观苏联的卫星研制实验室，但未被允许（金立肇，1991）。1964年10月，赵九章等科学家赴酒泉观看“东风二号”导弹的发射，并且讨论了发射卫星的可能性。此行使他们认为研制和发射卫星的时机已趋成熟。1965年8月，中央批准中国科学院提交的《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》，确定由国防科委负责组织协调。卫星研制在“文革”中受到冲击，但研制者们克服重重困难，使“东方红一号”卫星在1970年4月24日成功发射。1984年，利用“长征三号”运载火箭，成功发射了“东方红二号”通信卫星。如今，中国北斗卫星导航系统（BDS）与美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）及欧盟伽利略定位系统（GALILEO）一样，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。(www.daowen.com)

石油被誉为现代工业的血液。美国地质学家布莱克韦尔德（E.Blackwelder）在1922年撰文断言：“中国绝不会生产大量石油。”（张文昭，1995）实业部地质调查所的潘钟祥在20世纪30年代曾数次到陕北勘探石油，1941年对当时的生油理论提出挑战，认为陆相（湖相）也可以生油。这种“陆相生油”论被中国学者进一步丰富，为寻找油矿指明了方向。1953年，翁文波、谢家荣、黄汲清等地质学家认为松辽平原很值得关注（大庆市政协文史资料研究委员会，1987）。1954年，地质部部长李四光也认为华北平原和松辽平原值得勘察。1956—1957年，东北地质局对松辽平原进行勘察，发现包括大同镇（后来改称大庆）在内的可能储油构造（李玉琪等，2013）。经过大规模的地质普查和勘探，1959年松基3号井喷出油流，1960年松辽平原实现高产，中国借此实现石油基本自给。毛泽东赞赏大庆油田开发者自力更生、艰苦创业的精神，于1964年初号召“工业学大庆”，为中国工业树立了一面旗帜。

1958年5月，煤炭部副部长沈鸿在中共八大二次会议上听了毛泽东关于破除迷信、解放思想、敢想敢说敢做的讲话，深受鼓舞。会议结束前一天，他致信毛泽东，建议制造万吨水压机。毛泽东很重视这个提议，不久就派他去上海主持制造一台万吨水压机。沈鸿组织江南造船厂和有关单位进行协作，承担水压机的调研、设计、试验和制造任务。为了克服上海不能生产大型铸锻件、大型机加工件等困难，设计制造者们采取了一些特殊措施。例如，采用全焊结构，用电渣焊以小拼大；用多台移动式小机床加工大件，即“蚂蚁啃骨头”（孙烈，2012）。1962年6月，这台12 000吨自由锻造水压机在上海重机厂制成并投入使用^[51]。这台大机器，加上沈阳重型机器厂和第一重型机器厂等单位合造的12 500吨水压机，表明了中国重型机器制造技术水平不断提高，解决了某些技术从“无”到“有”的问题。类似的技术进步使制造业成为国民经济的支柱产业^[52]。

粮食生产是人类生存和发展的首要问题，也是人口大国发展与安全的重大战略问题。中国粮食作物的生产力提高主要得益于育种、化肥、农药、农业机械等科技的突破。例如，在水稻育种方面有“杂交水稻之父”袁隆平，而在小麦遗传育种方面有“中国小麦远缘杂交之父”李振声。袁隆平在1964年开始做水稻的有性杂交试验，1974年和助手们成功配制出杂交稻种子，试种平均亩产超过500公斤。在中央支持下，1976年杂交水稻开始在全国推广生产。到1988年，全国杂交水稻种植面积累计达1.94亿亩，稻谷增产超过1 000亿公斤。袁隆平的科研团队在1995年完成“863计划”支持的二系法杂交稻研究，实现增产5%—10%。1997年，袁隆平在《杂交水稻超高产育种》中提出超级杂交水稻育种的技术路线和超高产株型模式。经过几个阶段的努力，超级杂交稻百亩示范田平均亩产从2000年的700公斤提高到2013年的988.1公斤，打破了世界纪录。2003年，中国大陆50%以上的水稻都是袁隆平的杂交品种。迄今，杂交水稻品种或技术已经推广到100多个国家和地区，为保障中国和世界的粮食安全做出了卓越贡献。

人口健康是现代化事业的一个重要方面。中国政府和科学家在医学领域有很多作为，传染病防治就是成就显著的一个方面。1964年，越南共产党领导人请求中国政府帮助解决抗疟疾药物的问题，以减少抗美作战中的非战斗减员。1967年5月23日，国家科委与解放军总后勤部联合召开会议，讨论部署抗疟疾药物的协作研究（饶毅等，2016）。中医研究院屠呦呦研究小组的余亚纲和从军事医学科学院借调到中医研究院的顾国明，从808种中药中筛选出民间验方里频繁用于抗疟的十几种药。余亚纲制备出近百个提取物，经过筛选检验，发现青蒿提取物对疟疾有60%—80%的抑制率。1971年，屠呦呦意识到高温可能破坏青蒿中能治疗疟疾的有效成分，于是改用乙醚低温提取，从而将提取物的抗疟效果提高到95%以上。之后，她带领研究小组分离出有效抗疟的结晶体，即青蒿素。她又与中国科学院上海有机化学研究所、生物物理研究所合作，鉴定了青蒿素晶体结构及其分子的绝对化学构型。上海有机化学研究所和广西桂林制药厂还先后研制出青蒿素的衍生物，解决了青蒿素不溶于水、生物利用度较低的问题。屠呦呦与一名日本科学家及一名爱尔兰科学家荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖。

以导弹和卫星技术为基础，中国在1971年开始部署载人航天研究，1992年正式实施载人航天工程，2004年开始实施探月工程，逐步取得重大突破。2003年10月15日，“神舟五号”载人飞船在酒泉卫星发射中心升空，将航天员杨利伟准确送入预定轨道，在绕地球飞行14圈后于次日顺利返回，实现了中国人航行太空的梦想。2007年10月24日，“嫦娥一号”探月卫星在西昌卫星发射中心成功发射，实现了多项突破。2013年12月2日，“嫦娥三号”月球探测器成功发射，12月14日“玉兔号”月球车在月球成功软着陆。2016年10月17日至11月18日，两名航天员操纵“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验站对接，进行了多项科学与应用项目的实验。到2016年底，中国已完成飞船的不载人发射、载人发射、航天员舱外活动、航天器交会对接、空间实验站驻留和运行、在轨释放卫星以及有人照料的空间科学与应用实验，共有11名航天员完成14次航天飞行。这些举世瞩目的成就表明，中国已是世界上第三个能够独立开展载人航天活动和第四个发射探月飞船的国家。

中国科学家在基础科学研究领域也取得重要突破。例如，1960年3月王淦昌领导的研究组在苏联杜布纳联合核子研究所发现了反西格玛负超子；1965年9月，中国科学院上海生物化学研究所、有机化学研究所、北京大学等单位合作完成结晶牛胰岛素的全合成，该成果在1982年获得国家自然科学一等奖。

21世纪初期，中国综合创新能力排名世界第18位（科技部，2016），对外技术依存度高于40%。在高技术产品出口方面，自主品牌出口不足10%，80%以上是外资企业的产品，其中72%是加工贸易产品。据美国国家科学基金会发布的《科学与工程指标2016》显示，中国已成为第一科技人力资源大国及仅次于美国的世界第二研发大国，在研发投入、科技论文产出、高技术制造增加值等重要指标方面已居世界第二位。然而，中国科学原创能力不足，真正由中国人率先提出和开拓的新问题、新理论和新方向寥寥无几；拔尖人才严重不足，关键核心技术受制于国外，许多重要产业的对外技术依存度高，这直接影响到产业结构升级、新兴产业发展和国家安全（中国科学院，2009）。