现代科技革命与可持续发展Word文档下载推荐.docx
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当科学研究成果转化为劳动工具和劳动者技能时，当技术进步导致了劳动生产力的提高和生产方式的改变时，它们就是一种生产力。
马克思关于生产力包括科学技术的论断，已经被以后的世界经济发展的事实所证明。
邓小平同志坚持马克思主义，进一步提出了：
科学技术是第一生产力。
邓小平同志
的论断强调了在现阶段科学技术不仅是生产力，而且已成为“第一”生产力。
邓小平这一论断继承和发展了马克思主义的生产力理论和经济学学说，并具有新的理论内容。
许多学者把科学技术在物质生产力中重要的地位和作用，定量化地用一个公式描述：
物质生产力=（劳动者+劳动资料+劳动对象+管理+……）×
科学技术
当今，高科技及其产业不仅可以促进劳动生产率的大幅度提高，而且深刻地改变着传统产业的技术面貌。
一些学者认为现代高科技和物质生产力的关系不再是乘积关系应该是指数规律。
物质生产力=（劳动者+劳动资料+劳动对象+管理+……）高科技。
显然，这是对科学技术是第一生产力的最直观描述。
当代的自然科学正以空前的规模和速度，应用于生产，使社会物质生产的各个领域面貌一新。
科学技术从发明到应用的周期也越来越短,19世纪中，电动机从发明到应用共用了65年；
20世纪中，雷达从发明到应用只用了15年；
电视用了12年；
核反应堆用了4年；
最短的是激光器仅用了1年时间。
现代经济的发展在很大程度上是高新技术产业化的结果。
（2）科学技术进步改变社会生产和生活方式
三次技术革命与社会生产
18世纪中叶产生的蒸汽技术革命，其直接后果是导致了人类社会的第一次工业革命。
使人类社会经济发生了根本性的变化，对世界物质文明和精神文明的发展都产生了巨大的影响。
19世纪70年代，以电能的开发和应用为主要标志的电力技术革命，是第二次工业革命的浪潮。
电能的应用和远距离能量传输的实现，使工业发展摆脱地区条件限制，人对自然的支配力达到前所未有的高度，人的聪明才智得到了更大的开发和利用。
特别是，石油登上世界能源舞台，创造空前灿烂的物质文明，世界经济突飞猛进。
人类社会已经完成了两次以动力技术革新为主导的技术革命，这两次革命都是以解放人的体力为目标的。
目前，我们正处在以解放人的智力为目标的信息技术革命。
以微电子信息技术、生物工程和新材料为核心的第三次科技革命已经拉开帷幕，科技进步对世界经济、社会发展的影响比过去显得更加强烈。
现代信息技术革命最大的的特点是解放人的智力。
科技进步对世界经济、社会发展的影响比过去显得更加强烈。
主要表现为：
①科技成果转化为现时生产力的周期明显缩短。
②科学技术进步在经济增长中的作用越来越大，已成为经济、社会发展的决定性因素,使经济结构发生质的变革。
③科技在生产力中的地位越来越重要，科学技术也成为组织、管理、协调生产力中各要素的重要因素。
另外，劳动力结构在变化，直接从事体力劳动的人数迅速下降，而从事脑力劳动的人数急速上升。
生产过程的自动化，极大地减轻了人的劳动强度，提高了生产率，同时也降低了成本。
将计算机广泛用于生产管理上，使管理人员从繁琐的事务中解放出来，将主要精力用于企业决策和开发性工作，从而大大提高了生产管理水平，推动生产力发展。
科学技术的进步在改变了世界生产方式的同时促进了世界经济的增长。
科学技术直接转变成生产力，促进企业以及社会经济的增长。
科学技术对经济增长的贡献率也在不断地提高。
以20世纪为例，20世纪初，为5%—20%；
20世纪70年代上升到50%；
到20世纪80年代，进一步上升到60%—80%。
科学技术的进步影响人的生活方式
信息技术革命的迅速发展，也改变着人的社会生活方式。
科学技术作为一种特殊的认识活动，作为人们创造能力的一种社会表现，以及运用人的创造力的一个领域，影响着整个人类生活方式。
现在的人们“不出家门，可知天下事”，他们通过计算机网络，可以最快、最及时的查询最新的、遍及全世界的信息、资料，网络使世界变小了。
信息技术革命也影响人的思维方式，它将人们的形象思维和抽象思维紧密结合起来，人类思维方式产生重大变革，也使人的认识能力产生一次新的飞跃。
另外，科学技术的概念、方法和手段向人文社会科学的渗透，以及人文社会科学的价值、伦理观念和理论也在科学技术中的应用，更加促使当代人们思维方式的深刻变革。
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（二）科技革命与自然环境的变迁
随着人类开发利用自然界的能力不断增强、规模不断扩大，人类对自然资源的需求日益膨胀，对自然的索取更加变本加厉。
人类大规模的生产和生活活动，日益恶化了自己和大自然的关系，使自然环境受到了不同范围、不同程度的环境污染和生态破坏。
特别表现在以下几方面：
1、工业生产
20世纪以来，科技进步极大程度地发展了工业生产，也使工业生产成为环境变迁的污染源。
工业生产过程产生的废气、废水和废渣是环境污染主要发生源。
矿物燃料燃烧过程
煤炭、石油等矿物燃料燃烧后，产生大量的CO2、CO、SO2、NO、NO2、粉尘、碳氢化合物等物质，它们大多是大气污染物。
温室效应、酸雨、光化学烟雾等当代环境问题，都与此有关。
工业生产工艺过程
人们为了追求获取利润，将不完善的生产工艺、落后的设备仓促上马，包括运输和包装的缺陷，甚至工业产品本身问题，都会对环境产生负面效应。
以石油为原料的化学化工工业迅速崛起，给地球环境增添了无数的化学品。
这些化学品在环境中，通过一系列物理、化学及生物的迁移、转化，又以各种形态存在或移动着，有还会变成毒性更大的物质，对环境造成更大的伤害。
2、农业生产
土壤是植物生长发育的场所，那里有供植物生长所需的水分、养分、空气等必要条件。
土壤是一个复杂的、固、液、汽三种物质形态共存物质体系，正常结构是由岩石、无机物和微细团粒和有机质组成的。
农业生产对土壤环境的污染主要有两个方面。
化肥使用过量
大量的使用化肥，粮食产量的进一步提高。
全世界约有50%的增产粮食是施用化肥取得的。
但是，长期施用化肥的土地，土壤中的有机质会不断减少，土壤也会变得越来越贫瘠，而多余的化肥随雨水流入江河、湖泊，使附近水体受到污染。
滥用农药
农药是人们战胜虫害的主要手段，世界各国的科学家在不停地开发新的杀虫剂和化学药品。
农药化学性质稳定性，会长期存在于环境中。
过多的农药通过食物链，富集到植物和水生生物体内，最后被人们摄入，在人体内逐渐引起病变，例如，一些有机氯农药进入人体，急性中毒会造成人的中枢神经系统的伤害。
慢性中毒对人的肝、肾等器官损害。
有一些农药还有致癌、致畸、致突变的作用。
3、城市污水和废弃物
城市生活污水
城市生活污水（包括粪便水）中大量的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机物。
大量的污水进入水体，水中的溶解氧会减少或耗尽，引起水体的污染。
当水中溶解氧浓度低4mg/L时，水中的鱼虾就难以生存。
严重缺氧的水体会腐败变质、发黑变臭，急剧恶化。
生活污水中还含有大量的合成洗涤剂，富含磷元素，它与氮、钾等营养元素，会造成水体的富营养化。
如“赤潮”、“水华”等现象。
固体废弃物
随着经济的发展和消费水平的提高，城市固体废弃物种类之多、数量之大，是许多大城市关注的问题。
许多城市固体废弃物含有有毒的重金属如汞、铅、镉、铬等，它们在环境中残留时间较长，环境一旦受到重金属污染，较难清除和恢复原状。
城市固体废弃物弃置在公共场所和水道中未收集的垃圾是空气和水污染的来源之一，也是疾病传播的主要原因。
另外大量废弃的塑料制品，我们称之为“白色污染”，像瘟疫一样在世界各地蔓延。
据统计，全世界每年生产的塑料制品已超过亿吨，其中1/3以上成了废弃物。
世界每年约有3~4千万吨的塑料废弃物覆盖在地球的表面。
据我国近几年的统计，塑料废弃物就达200万吨之多，而且，还在以越来越快的速度增长。
这些塑料废弃物在环境中既不容易分解，又不能腐烂消灭，即使埋在地下1~2百年也不会自己分解，它的存在会使土壤板结，地力下降，造成庄稼减产。
4、交通运输
现代化交通工具有汽车、飞机、船舶等，科学技术的进步使人们享受到交通的便利，但也成为了环境污染的一个源头。
机动车尾气排放
大城市汽车数量的激增，已经成为城市大气质量下降的最主要的原因。
机动车尾气排放的污染物主要有一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物、铅和粉尘等有害物质，严重影响城市大气质量。
机动车运行的噪声
噪声是环境中不协调的声音，也是人们不需要的各种声音的总称。
机动车运行的噪声。
噪声不仅令人烦恼，干扰睡眠等，而且，还会导致人的听力损伤，诱发高血压、心动过速、心脏病、消化不良和胃溃疡等疾病。
强噪音对人体有伤害。
国际上，对各类住宅白天噪声标准定为：
市区42分贝；
郊区38分贝。
我国约有三分之二的城市人口暴露在较高的噪声环境下，据对32个城市的监测，交通干线两侧的区域环境噪声水平超过70分贝的城市多达20个，居民文教区的噪声超标率达97%。
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二、环境问题和环境治理
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（一）当代环境热点问题
1、全球环境问题
环境公害事件
在20世纪中，最著名的公害事件有１２件：
（1）比利时马斯河谷烟雾事件（1930.12.1）；
（2）美国洛杉矶光化学烟雾事件（1943.5）；
（3）美国多诺拉烟雾事件（1948.10.26）；
（4）英国伦敦烟雾事件（1958.12.5）；
（5）日本水俣病事件（1953）；
（6）日本富山骨痛病事件（1955）；
（7）日本四日市哮喘事件（1961）；
（8）日本九州米糠油事件（1968.3）；
（9）印度博帕尔毒气事件（1984.12.13）；
（10）前苏联切尔诺贝利核泄漏事件（1986.4.26）；
（11）瑞士桑多兹化工厂失火事件（1986.11.1）；
（12）圭亚那杀虫药中毒事件（1986）。
当前环境热点问题
（1）温室效应和全球气候变暖。
大气中存在的一些气体，如二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等，具有吸收红外线的能力，由于它们在地球上空过多聚集，能阻止地表辐射热的散失，造成地表温度的上升，这种现象，称为“温室效应”。
一些科学家认为，温室效应的直接后果是导致了全球气候变暖。
过去的一百多年中，大气二氧化碳浓度的大量增加，使得地球表面平均气温已上升了0.3º
C~0.6º
C。
科学家告诫人们：
如若全球对二氧化碳等温室气体的排放不加以限制，地表温度有进一步上升的可能，由此造成冰川加快融化，海平面不断上升，气候带发生移动，地球生态系统遭到破坏。
但另有一些专家们也指出：
全球气候变暖是一个复杂的问题，尚需进一步研究和探索。
但多数专家认为，对二氧化碳过多排放和产生的后果，全人类有必要加以严重关切。
（2）酸雨。
在正常情况下，因为降水中溶有CO2，故略显酸性，但其pH值应不小于5.6。
人类大量应用化石燃料，它们在燃烧过程中，产生的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX），它们进入大气后，被氧化形成的硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3），进入雨水，降低了雨水的pH值。
人们把pH<
5.6的雨水，称为酸雨。
世界各地的酸雨以硫酸型酸雨居多，这与世界能源结构仍以燃煤为主有密切关系。
酸雨会造成土地和水体酸化，造成陆上植物如森林破坏，影响鱼类及水生生物的生长，使生态环境破坏。
因而，酸雨有“空中死神”之称。
（3）臭氧层破坏。
臭氧（O3）的分子是由三个氧原子组成，常温下为气态。
在离地球25~30千米范围的大气平流层中，有一个相对稳定的臭氧层，其总重量约30亿吨。
臭氧能吸收太阳光中对人类和动植物有害的、绝大部分紫外线，它们的存在，保护了地球上的人和其他生物免遭紫外线的伤害。
在一定条件下，臭氧也会分解：
O3=O2+O
1958年以来，科学家发现高空中的臭氧层正呈逐渐减少和出现巨大的臭氧层空洞。
究其原因，主要是人类大量使用作为致冷剂（氟利昂）和溶剂的氯氟烃类物质，以及氮氧化物、溴氟烃（哈龙Halon）等物质所造成的。
它们在高空中，发生光解反应，光解反应后的产物，像催化剂一样，会加速臭氧分子的分解，致使大气中臭氧浓度下降。
由于臭氧层破坏，过度紫外线辐射到达地表，如“无形杀手”，全世界患皮肤癌、白内障的人数增加，同时，还可能损害人的免疫系统。
为此，1987年，在加拿大的蒙特利尔，召开了国际保护臭氧层大会，在会上，通过了世界第一个关于控制氯氟烃等消耗臭氧层物质的条例。
目前，不少国家的城市天气预报，增设了一项“紫外线指数（UVI）”的内容，预报一天中太阳紫外线辐射量，以及对人的伤害程度。
一般，根据紫外线对人的伤害分成五个等级。
见表（7-1）
（4）海洋环境恶化。
海洋是人类的资源宝库，在那里有着丰富的生物资源、矿物资源、海水资源、能量资源和空间资源，是人类拓展生存环境的主要场所。
长期以来，海洋变成了一个藏污纳垢的大垃圾桶，大量人类活动的废弃物，肆无忌惮地进入海洋。
另外，由于战争和航海事故频繁发生，大量石油泄漏、有毒的化学物质进入海洋，致使海洋环境污染日益加剧，甚至危及海洋生物和鸟类。
（5）生物多样性遭破坏。
在我们地球上，曾有3000多万种生物出现过。
现在地球上，生物总数约有1300—1400万种，已经被分类的却只有250万种，其中动物200多万种；
植物和微生物几十万种，生物多样性是大自然经过长时期进化而造就的，是人类最宝贵财富。
近50年来，由于人类无限扩大势力范围，大量破坏和强占生物的栖息地，全世界大约有2500种植物和1000多种动物已灭绝或濒临灭绝。
科学家警告：
人类社会如不采取措施，在今后的二三十年中，地球上四分之一物种将面临灭绝。
全球环境热点问题还有：
淡水资源危机、土壤退化和土地沙漠化、有害有毒化学品泛滥和森林的减少与破坏等。
2、我国环境现状
我国环境的基本状况是：
资源浪费、环境污染和生态破坏相当严重，总体在恶化，局部有所改善。
具体表现为：
（1）大气污染严重。
我国大气污染主要集中于城市，造成城市大气污染的原因是我国能源结构不合理。
（2）淡水资源短缺、水体污染严重。
我国是世界上淡水资源贫乏的国家之一。
在我国，约有300多个城市缺水，8000万农村人口饮水困难。
（3）生物物种减少。
我国是野生动植物资源相当丰富的国家，据估计，我国植物资源约有15%~20%处于濒危状态。
至1995年底，我国建立了1110多处自然保护区，保护野生生物物种。
其中，有200多处是以保护野生生物为主的。
如我国的四川卧龙山.
（4）森林资源破坏。
森林被誉为“地球的绿肺”，它给予人类水分和氧气。
我国森林资源原来就较贫乏。
由于不合理的砍伐等原因，使我国森林资源日益减少。
（5）土地沙漠化和水土流失。
由于森林破坏和草原退化等原因，我国每年由土地沙漠化造成的经济损失和水土流失相当严重。
近年来，我国北方地区持续发生沙尘暴灾害。
造成中国环境恶化的原因是多方面的，但最主要的是来自于人口数量猛增、工业化进程的急功近利和市场经济转型的压力。
3、保护环境是人类共同的责任
从全球环境问题看，主要有以下特征：
一是由于只顾经济效益，牺牲环境利益的不负责任所造成的。
二是污染转移，特别是发达国家向发展中国家转移；
一些国家内部由城市向农村转移。
三是跨国家行为，造成全球性的后果。
环境污染的严重后果使人们认识到：
环境问题是一个生存问题，而不是一个选择问题，保护环境是人类共同的责任。
（1）两次人类环境会议
1972年6月5日至16日，联合国在瑞典，斯德哥尔摩召开了人类历史上第一次世界环境会议，称为“联合国人类环境会议”。
大会讨论了人类社会经济发展与环境保护问题，提出了一个响亮的口号“人类只有一个地球”。
同年12月，第27届联合国大会，审议了联合国人类环境会议的建议，决定在1973年1月，成立“联合国环境规划署”。
并将每年的6月5日定为“世界环境日”，每年的这一天，定一个主题，以此，警示全世界人民广泛地关注我们生存的环境。
1992年6月3日至14日，联合国在巴西里约热内卢召开了全球第二次人类环境会议，大会定名为“环境与发展”。
在这次会上，正式确定“可持续发展”作为人类社会发展的新战略。
会议通过了《里约宣言》和《21世纪议程》两个纲领性文件，把可持续发展战略由理论推向行动。
提出了：
整体协调性、未来可持续性、公众广泛参与和全球伙伴关系等原则。
（2）我国环境保护事业
我国政府一贯十分关心和重视环境保护事业。
1972年，我国政府派员参加了联合国人类环境会议，表明了我国政府对环境保护的立场。
1973年8月5日到20日，在北京召开了第一次全国环境保护会议，会上确定了周恩来总理提出的“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、依靠群众、大家动手、保护环境、造福人类”三十二字环境工作方针。
1983年12月31日到1984年1月7日，在北京召开的第二次全国环境保护会议上，李鹏总理代表党和政府宣布：
环境保护是我国的一项基本国策，并明确了环境保护和经济发展“三个同步”的战略任务，这是我国环保事业发展的里程碑。
1989年4月28日到5月2日，全国第三次环境保护会议在北京召开，会议的主要议题是向环境污染宣战。
1994年3月25日，国务院通过了《中国21世纪议程》，议程构筑了我国持续协调发展的战略和响应的对策。
1995年9月，中共十四届五中全会，把可持续发展作为我国的一项与人口控制、节约资源和保护环境的重大战略。
1996年7月，全国第四次环境保护会议开幕……我国环境保护事业得到党和政府的关心，逐步发展。
与此同时，我国政府也十分重视环境立法工作，自1979年9月13日，第五届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议，通过并颁布了《中华人民共和国环境保护法》以来，我国已颁布了四部环境保护专门法律、多部相关的资源法律、二十多件环境保护行政法规和二百三十一项环境标准，初步形成环境法规体系。
进入新世纪，各国政府和人民认识到“人类只有一个地球”，在面对“没有任何问题比环境问题现状更令人触目惊心”的局面中，“保护我们生存的家园”的思想已越来越深入人心。
可以这样说，人类从来没有象今天这样，对地球环境有一个清醒认识，对保护地球环境，产生强烈的责任感。
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（二）环境治理和环境工程
在环境保护事业中，我们要依靠科学技术的进步，用新技术进行环境整治和治理。
目前，环境工程和环境治理的新技术、新工艺、新成果很多，有些技术已日趋成熟，并得到较为广泛的应用。
1、大气污染控制技术
主要着眼于控制大气污染物的排放。
（1）二氧化硫控制技术。
目前，主要采用燃料脱硫、排烟脱硫、在燃烧过程中脱硫和发展无污染能源等对策。
①燃料脱硫的新技术有：
高梯度磁力分选脱硫、深选脱硫、静电选煤、微波脱硫、热压脱硫和微生物氧化物等。
②排烟脱硫主要有干法和湿法两大类。
干法脱硫是用固体吸附剂，如：
石灰、活性炭等，来吸附烟气中二氧化硫，达到除硫的目的。
湿法脱硫是用液体吸收剂来吸收烟气中的二氧化硫，常用的方法有：
氨吸收法和钠碱法。
③在燃烧过程中的脱硫法的研究，旨在将烟气除硫的处理，转移到燃烧区。
常用的方法有流化床燃烧法和石灰固硫法等。
④发展无污染能源，这是根治大气污染的理想的方法，也是各国致力发展的方向。
（2）氮氧化物控制技术。
主要有两种途径，一是减少氮氧化物的生成，二是烟气脱氮。
①减少氮氧化物生成。
它是通过改变锅炉和炉窑的运转条件来达到减少氮氧化物的排放，如采用排烟循环燃烧法、催化燃烧法、吹入水蒸气燃烧法等。
②排烟脱氮技术，有干法和湿法两类。
干法脱氮主要有选择性催化还原法和非选择性催化还原法，以及吸附法、电子束照射法等。
湿法脱氮主要有碱吸收法，铬盐吸收法和碳酸钠吸收法等。
（3）颗粒物控制技术。
主要有改进燃烧技术和除尘技术两种。
①改进燃烧技术。
该技术主要在于促使燃料完全燃烧，以减少烟尘等颗粒物的产生。
②除尘技术。
常用的除尘技术有：
机械除尘、洗涤除尘、过滤除尘、静电除尘等方法。
（4）二氧化碳控制技术。
最主要的方法是减少矿物燃料的直接燃烧，改善能源结构，这一措施对控制多种大气污染物都有意义。
另外，加大力度开发水能和核能等清洁能源，开发太阳能、风能、海洋能、沼气、地热能和氢能等自然和绿色能源，从源头上减少二氧化碳等污染气体的排放。
2、水污染控制技术
水污染主要是工业废水和城市污水的排放造成的，水污染的控制应将防、管、治三者结合起来，以防为主，以管促治。
城市废水处理的目的是将废水中含有的污染物质分离出来或转化为无害的物质，使排放水达到国家规定的排放标准后，再排入水体。
根据对废水处理程度和水质要求，废水处理常分为三级：
①一级处理。
通过过滤、沉降、浮选、中和等方法，除去污水中悬浮或胶状固体污染物。
②二级处理。
在一级处理的基础上，除去水中的有机物，目前主要使用生物法，故也称生化处理。
③三级处理。
也称深度处理，应用化学或物理化学方法，使水深度净化。
水污染处理的方法很多，常用方法有：
（1）废水净化生物技术。
废水的生化处理可分为好氧发酵和厌氧发酵两类。
一般，大型城市污水处理厂大多采用好氧发酵法，称为活性污泥法。
即在通气的条件下，用混合菌种进行培养，形成活性污泥，利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中的有机污染物。
图7-8是活性污泥法的工艺流程厌氧生物处理技术，一般是作为处理污泥和高浓度有机废水的。
（2）膜分离技术。
利用隔膜使溶剂（水）同溶质或微粒分离技术，包括电渗析、扩
散渗析、反渗透和超滤等，都称为膜分离技术。
常用于工业废水和生活污水的处理。
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（三）环境科学和环境教育
1、环境科学基础
20世纪中叶，面对日益严重的环境问题，逐渐产生了环境科学。
环境科学是研究自然环境在人类活动的影响下，环境质量变化规律，环境质量保护和环境质量改善的科学。
（1）环境科学研究的对象和任务
环境科学的研究对象就是人与环境这个大系统，是研究人与自然这对矛盾的由来、发展和解决。
环境科学的任务在于揭示人类与环境之间的辩证关系，掌握环境变化的内在规律，以达到保护环境、改造环境、美化环境的目的，促使人类的健康和经济的发展。
（2）环境科学的学科性质和分支
环境问题的产生，既有自然因素，又有社会因素。
研究环境问题既与包括生物学、地学、化学、物理学、农学、医学、工程学、数学等自然科学有关，又与经济、法律、道德等社会科学密切相关。
环境科学是一个由多学科组成的庞大科学体系,是介于自然科学、社会科学和工程技术科学之间的一门综合性学科。
它包括许多分支学科，大体分可为三类：
基础环境学、应用环境
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