电子科技的演进，是一部人类驯服无形之力的史诗。从静电现象的早期探索，到电磁理论的完整建构，定量规律的确立为技术革命埋下火种；当电磁波的存在在实验室中被捕获，无线电时代的大门轰然开启；固态电子元件的突破彻底颠覆格局，晶体管取代玻璃真空管，集成电路更将亿万元件浓缩于方寸硅片。

芯片与电路（本图片由图虫创意提供，仅供于科普中国平台使用）

电子科学与技术的发展历史大致可以分为四个主要阶段。

1. 早期探索阶段（17世纪至19世纪末）

这个阶段主要是对电磁学自然规律的探索。

最早，可以追溯到1600年，吉尔伯特出版《磁石论》。

1752年，富兰克林进行了风筝实验。

1785年，库伦发表了著名的库伦定律，电磁学进入定量研究阶段。

1800年，伏打发明了伏打电池，宣告了静电时代的结束。

1820年，奥斯特发现了电流的磁效应。

1825年，安培提出了安培环路定律，创造电流这个名词。

1831年，法拉第首次发现电磁感应现象，发现了电场和磁场的联系。

1873年，麦克斯韦编写的《电磁学通论》问世，建立了完整的电磁学理论。

2. 发展壮大阶段（19世纪末至20世纪中叶）

这个阶段也可以叫做电子管时代，电子科学与技术开始走向应用。

电子元件（本图片由图虫创意提供，仅供于科普中国平台使用）

1887年，赫兹通过实验验证了电磁波的存在。

同年，特斯拉发明了交流电动机。

1895年，无线电诞生。

1904年，弗莱明发明了真空二极管。

真空二极管类似于白炽灯灯泡（本图片由图虫创意提供，仅供于科普中国平台使用）

1906年，福雷斯特发明了真空三极管。

这些电子器件的发明，极大地推动了无线电、电视、雷达、计算机等领域的发展，对人类社会产生了深远的影响。

1946年，世界上第一台通用计算机“ENIAC”诞生。它是一个庞然大物，使用了18000个电子管，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次运算。它的运算能力强大吗？以我们的手机每秒运算次数来对比，麒麟9020CPU芯片每秒钟大约可以进行45万亿次运算。可以想象，现在的运算性能提升了多少倍。

3. 高速发展阶段（20世纪中叶至20世纪末）

这个阶段也可以叫做晶体管和集成电路时代。

上世纪的晶体管（本图片由图虫创意提供，仅供于科普中国平台使用）

1947年，贝尔实验室的肖克利、布拉顿和巴丁发明了晶体管，取代电子管，推动了电子设备的小型化。

1958年，基尔比和诺伊斯发明了集成电路，进一步推动了电子技术的发展。

1971年，英特尔公司制造出微处理器“4004”芯片，它是第一台真正的微处理器。

之后，集成电路就按照摩尔定律高速发展，即一块集成电路芯片上可容纳的晶体管数目每隔18-24个月便会增加一倍，芯片性能也将提升一倍。计算机等各种电子信息系统进入了人们的生产和生活中。

老式台式电脑(本图片由图虫创意提供，仅供于科普中国平台使）‌

4. 智能化阶段（21世纪至今）

在这个阶段，纳米技术应用于电子器件，推动芯片尺寸进一步缩小。

量子计算成为研究热点，有望带来计算能力的革命性突破。物联网和人工智能技术广泛应用，推动电子科学与技术进入了智能化时代。

现代服务器(本图片由图虫创意提供，仅供于科普中国平台使）

主讲人：北京交通大学电子信息工程学院教授 邓涛

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：中国电子学会

审核：周祖成 清华大学电子工程系 教授

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源：科普中国创作培育计划

来源: 科普中国创作培育计划

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