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第一章自然科学的对象、性质和作用1

第一节自然科学研究的对象1

一、物质的基本形态1

目 录1

二、物质的结构和性质3

三、物质运动的形式和规律4

第二节自然科学的性质和特点6

一、认识自然的知识体系6

二、认识自然的活动8

三、知识形态的生产力9

第三节 自然科学的社会作用11

一、自然科学的经济功能12

二、自然科学的思想功能13

一、古代知识的排列19

第二章自然科学的体系结构19

第一节自然科学结构的演化19

二、近代科学结构20

三、现代科学结构25

第二节 自然科学的层次结构29

一、基础科学29

二、技术科学31

三、应用科学33

四、层次结构的基本特征35

第三节自然科学的学科结构37

一、数学的结构37

二、力学的结构39

三、物理学的结构41

四、化学的结构43

五、生物学的结构45

六、天文学的结构48

七、地球科学的结构50

第四节 自然科学的知识结构53

一、科学事实53

二、科学概念54

三、科学原理、定律与学说56

四、科学方法57

五、科学理论60

第三章自然科学的历史演进62

第一节古代自然科学的形成62

一、科学的起源62

二、古代自然科学的形成68

三、古代自然科学的特点73

一、近代自然科学产生的背景78

第二节近代自然科学的产生78

二、近代自然科学的建立和发展82

三、近代自然科学的特点82

第三节现代自然科学的兴起94

一、现代自然科学兴起的动因94

二、现代自然科学的革命99

三、现代自然科学的特点105

第四章各门自然科学的历史演变115

第一节数学的历史演变115

一、数学萌芽时期115

二、初等数学时期116

三、变量数学时期117

四、近代数学时期119

五、现代数学时期120

第二节物理学的历史演变121

一、萌芽时期122

二、形成时期122

三、发展时期124

第三节化学的历史演变127

一、化学的起源127

二、化学的形成128

三、化学的发展130

四、化学的发展趋势134

第四节天文学的历史演变136

一、天文学的起源和早期天文学136

二、经典天文学的诞生和行星天文学137

三、实测天文学和天体力学的发展138

四、近代天文学的兴起和天体物理学的诞生139

五、20世纪天文学的进展140

第五节地球科学的历史演变144

一、古代地球科学145

二、近代地球科学147

三、现代地球科学148

第六节生物学的历史演变150

一、生物学的萌芽阶段150

二、生物学的确立和发展152

三、现代生物学的形成155

第五章自然科学的发展规律160

第一节科学由“潜”到“显”的转化160

一、科学潜形态的基本特征161

二、科学潜形态的产生及其向科学显形态的转化166

第二节自然科学发展的相对独立性171

一、科学体系结构的稳定性171

二、科学探索的自由性173

三、科学论争的普遍性175

第三节 自然科学发展的曲折性177

一、自然科学发展的正常曲折性177

二、自然科学发展的非正常曲折性182

三、克服自然科学发展非正常曲折性的基本途径186

第四节自然科学发展的不平衡性192

一、自然科学发展不平衡性的历史表现192

二、自然科学发展不平衡性的原因198

三、关于未来世界自然科学中心转移的预测202

第六章现代科学思想206

第一节现代科学的综合思想206

一、现代综合思想的形成206

二、现代综合思想的表现形式209

三、现代综合思想的作用212

一、现代整体思想的出现215

第二节现代科学的整体思想215

二、现代整体思想的表现218

三、现代整体思想的客观基础224

第三节现代科学的层次结构思想226

一、现代层次结构思想的产生226

第一节突变理论226

二、现代层次结构思想的内容229

三、现代层次结构思想的意义232

第四节现代科学的移植思想234

一、现代移植思想的兴起234

二、现代移植思想的基本特点236

三、现代移植思想的科学意义241

第五节现代科学的革命思想243

一、现代科学革命思想的萌芽243

二、现代科学革命思想的特点245

三、现代科学革命思想的意义252

第六节现代科学的数学化思想254

一、现代数学化思想的形成254

二现数学化思想的特点256

三、现代数学化思想的作用261

第七章现代科学方法264

第一节系统方法264

一、系统方法的特点264

二、系统方法的一般步骤267

三、系统方法在科学研究中的作用268

第二节信息方法270

一、信息及其度量270

二、信息方法的基本原理273

三、信息方法在科学研究中的作用274

一、功能模拟方法276

第三节控制论方法276

二、反馈控制方法278

三、黑箱辨识方法280

第四节数学方法283

一、数学方法的特点284

二、数学方法的类型285

三、数学模型及其使用287

四、数学方法在科学研究中的作用288

第八章自然科学家290

第一节 自然科学家在科学技术发展中的地位和作用290

一、自然科学家的产生290

二、自然科学家在科学技术发展中的地位和作用296

第二节 自然科学家的素质305

一、自然科学家的智力素质305

二、自然科学家的非智力素质313

一、自然科学家成长的主观因素320

第三节自然科学家的成长道路320

二、自然科学家成长的社会因素323

第九章现代基础科学的若干重大理论326

一、突变理论产生的历史必然性326

二、突变理论的基本思想328

三、突变理论的应用及其哲学意义331

第二节模糊数学332

一、模糊数学的由来332

二、模糊数学的基本思想335

三、模糊数学的应用337

第三节狭义相对论339

一、“以太漂移”实验的零结果339

二、两条公设（原理）340

三、时空变换式与洛伦兹速度相加法则341

四、时间延缓效应343

五、空间收缩效应345

六、时空效应的实验验证347

七、质能关系式348

第四节量子力学348

一、“紫外灾难”与能量子假说349

二、“光电效应”实验和光量子假说350

三、实物粒子的二象性与物质波352

四、波函数及其统计解释353

五、矩阵力学与波动力学354

六、测不准原理355

七、波粒二象性的实验验证357

一、基本粒子的分类358

八、玻尔的互补原理358

第五节基本粒子物理学358

二、基本粒子间的相互作用360

三、基本粒子的守恒定律361

四、基本粒子的结构363

第六节量子化学366

一、量子化学的理论基础366

二、量子化学的诞生367

三、量子化学的进展368

四、量子化学的作用370

第七节大爆炸宇宙论371

一、大爆炸宇宙论的产生371

二、大爆炸宇宙论的哲学论证374

第八节大地构造理论378

一、板块构造学说379

二、中国大地构造理论382

第九节分子生物学385

一、分子生物学的产生385

二、分子生物学的主要内容386

三、分子生物学的成就及其发展前景392

第十章现代技术科学的前沿领域396

第一节电子计算机技术396

一、电子计算机技术的构成396

二、电子计算机技术发展的特点398

第二节微电子技术402

一、微电子技术的建立403

二、微电子技术的特点407

三、微电子技术的应用408

一、新材料技术的出现410

第三节材料工程技术410

二、材料工程技术发展的特点与趋势413

第四节能源工程开发技术416

一、能源工程及技术的概况417

二、新能源开发技术的主要内容419

三、能源工程技术的特点423

第五节海洋开发技术424

一、海洋开发技术的形成425

二、海洋开发技术的主要内容426

三、海洋技术开发的前景429

第六节生物工程技术430

一、生物技术的主要内容430

二、生物技术发展的特点和趋势433

第七节遥感技术436

一、遥感与遥感技术437

二、遥感的技术系统439

三、遥感技术在国民经济中的应用440

第八节激光技术443

一、激光理论的提出444

二、激光跃迁的实现445

三、激光器的特点与分类446

四、激光技术的应用447

五、激光技术的发展449

第九节人工智能450

一、什么是人工智能450

二、人工智能研究的内容452

主要参考文献458

人名索引465