在回顾过去一个世纪的科技发展并展望未来的时候，我们不得不提到诸多重要的科学理论、实验以及技术创新。以下内容将详细阐述20世纪科技发展中的重大成就与理论突破，包括量子理论和相对论的创立、分子生物学的进展、信息理论的发展、地球科学的革命以及材料科技的进步。
量子理论和相对论的创立与发展是20世纪最伟大的科学革命。1900年，普朗克提出了量子假说，开启了量子理论的大门。经过多位物理学家的不懈努力，包括爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定谔、玻恩、狄拉克等，量子力学理论体系被建立起来，为微观世界的研究奠定了基础。爱因斯坦在1905年提出了狭义相对论，并在1915年进一步发展为广义相对论，这两大理论改变了我们对时空和引力的理解。
在生物学领域，1900年孟德尔的遗传规律被重新发现，标志着现代遗传学的开始。而1944年艾弗里、麦克劳德和麦卡蒂的实验确定了遗传物质是DNA而非蛋白质。1953年，沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型，不仅揭示了生命遗传的奥秘，还为以DNA重组技术为基础的基因工程奠定了基础，推动了医学和农业等领域的巨大进步。
信息理论在20世纪同样取得了显著进展。1948年，申农发表了《通信的数学理论》，为信息论奠定了基础。而维纳的《控制论》则将信息和控制问题看作是不确定的随机过程。此后，系统工程学的提出，为系统科学与工程提供了数学方法基础。
地球科学领域发生了巨大的革命，尤其是大陆漂移学说的提出和地球板块构造理论的确立。19世纪晚期，人们开始注意到大洋两岸相似的生物种群、古生物化石和地质地层构造。1912年魏格纳提出大陆漂移学说，1967年地球板块构造模型的出现，为解释地球大陆的变迁历史和预测其未来发展提供了全新认识。
20世纪上半叶，材料科技的发展也为科技提供了物质基础。人工合成高分子材料的成功，为未来的技术进步提供了丰富的物质材料。而从60年代中期开始，人类掌握了核技术，开启了和平利用核能的进程。能源消耗的可持续性问题开始受到重视，节能材料、工艺、产品和产业结构的发展也日趋重要。
总体而言，20世纪的科技发展是革命性的，量子理论、相对论、分子生物学、信息理论、地球科学以及材料科技的突破，不仅极大地推动了人类对自然界的认识，也为未来的科技创新和应用奠定了坚实的基础。展望新世纪，我们有理由相信科技将继续为人类社会的进步与可持续发展做出更加巨大的贡献。
