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目录1

第二版序1

第一版序1

引言1

第一部分13

第一章　历史的回顾13

第一节　近代科学的产生和它的发展道路13

第二节　19世纪各门科学的主要成就19

一、物理学19

二、化学25

三、生物学30

四、地球科学36

五、天文学39

六、数学41

第三节 19世纪的技术和生产的发展45

第四节 19世纪科学的概貌和世纪末的物理学危机53

第二章　物理学的革命59

第一节　原子物理学的开拓和进展59

一、20世纪物理学革命的序幕——X射线、放射性和电子的发现59

二、原子可变性和同位素的发现65

三、关于原子存在的争论和解决69

第二节　狭义相对论和广义相对论的建立76

一、以太之谜和洛伦兹的解答76

二、狭义相对论的创立和新的空时观80

三、广义相对论的建立和它的实验验证85

参考文献92

第三章　物理学的革命（续）94

第三节　量子论的建立和发展94

一、紫外灾和普朗克的量子论94

二、爱因斯坦的光量子论和光的波粒二象性97

三、玻尔的原子结构理论99

四、旧量子论的困难和物质波的发现103

五、量子力学的建立106

参考文献113

第四章　核物理学和粒子物理学的产生和发展114

第一节 原子核物理学的形成和伟大成就114

一、原子核人工嬗变的实现114

二、原子核组成的理论探索和中子的发现115

三、从重核裂变的发现到原子弹的制造117

四、热核聚变的发现和受控热核反应的探索126

第二节　层出不穷的基本粒子134

一、基本粒子的陆续发现135

二、基本粒子的种类和性质的研究140

三、基本粒子理论的探讨和发展143

四、强大的实验手段——粒子加速器的发展149

参考文献156

第五章　凝聚态物理学的发展157

一、划时代发现的序曲158

第一节　向固体的微观结构进军158

二、劳厄的发现和布拉格的发展160

三、晶体的结构分析161

四、非晶态与准晶态162

第二节　对固体导电本质的认识164

一、固体电子理论的提出164

二、固体量子论的继续发展166

一、晶体管的发明167

第三节　半导体物理和技术的崛起167

二、半导体技术蓬勃发展168

三、半导体物理的新进展170

第四节　物质的磁性173

一、对物质磁性的唯象研究173

二、磁性物理的发展174

第五节　极端条件的引进176

一、向绝对零度趋近176

二、高压下的物质179

第六节　宏观量子现象180

一、超导电性181

二、液氦的超流动性188

参考文献191

第六章　化学发展的新时代192

第一节　化学元素周期律的科学基础及其发展194

一、元素周期律的科学阐述194

二、同位素化学196

三、元素周期表的新发展199

第二节　化学键理论的建立和发展201

一、原子价的电子理论202

二、建立在量子力学基础上的现代化学键理论204

三、络合物化学键理论的建立和发展210

第三节　晶体和分子结构的研究212

一、X射线衍射分析法的成就212

二、结构研究和分析方法的发展214

三、结构研究的重大成果和进展219

第四节　有关化学反应的几个理论的发展223

一、化学热力学理论的发展223

二、化学动力学的发展226

三、溶液理论的发展231

四、催化作用及理论的发展233

五、现代无机化学的重要进展——电子转移理论的建立和发展236

第五节　焕然一新的分析化学238

一、光学分析法239

二、电化学分析的发展241

三、色层分析法的建立和发展242

四、现代分析化学的特点244

参考文献245

第七章　生物化学的蓬勃发展246

第一节　生命物质组成成分研究的历史248

一、关于蛋白质的研究249

二、关于核酸的研究251

三、淀粉和纤维素等糖类的研究252

第二节　新陈代谢途径的基本阐明——20世纪前叶生物化学的主要成就253

一、糖酵解的研究历史255

二、糖原的生物合成257

三、脂肪和蛋白质的代谢259

四、三羧酸循环的阐明261

五、示踪元素的应用和代谢的动态研究263

第三节　生物能的探讨和ATP的发现265

第四节　酶和辅酶的研究，生物氧化特点的揭示268

一、酶和辅酶的研究268

二、生物氧化特点的揭示270

第五节　光合作用研究的进展273

一、20世纪早期的研究275

二、希尔反应276

三、光合碳循环277

四、光合磷酸化280

五、两种光反应系统与光合作用中心282

第六节　生命起源的探索284

一、地球外物质及生命起源285

二、米勒的模拟实验及其他重要发展286

三、团聚体和微球体的研究290

四、最早的细胞及其进化途径291

参考文献293

第八章　遗传学的产生和发展及其对进化论的影响294

第一节　现代遗传学的产生295

一、科学基础和理论前提295

二、孟德尔确立的遗传规律及其意义298

第二节　遗传学的建立及其与细胞学的结合301

一、初创10年301

二、遗传的染色体学说303

第三节 向分子水平过渡阶段的生化和微生物遗传学310

一、基因通过酶控制代谢310

二、几项重要发现313

三、DNA是遗传物质317

第四节　在分子水平上的巨大进展318

一、DNA的结构和自我复制318

二、基因的细微结构319

三、DNA决定RNA，RNA决定蛋白质合成321

四、基因突变及基因损伤的修复323

五、基因工程的出现325

六、基因概念的演变325

第五节　遗传学与进化论327

一、孟德尔的发现对进化论的意义328

二、遗传学与达尔文主义的对立329

三、遗传学与达尔文主义的结合330

四、现代进化论——综合进化论332

参考文献337

第九章 生物学的划时代突破——分子生物学和细胞生物学的诞生和发展339

第一节　分子生物学的诞生和发展339

一、分子生物学的孕育阶段340

二、DNA双螺旋结构的建立及其生物学含义346

三、蛋白质和核酸的测序与人工合成350

四、遗传密码的破译353

五、中心法则的建立和发展356

六、基因的调节控制——半乳糖操纵子理论的建立357

七、重组DNA技术的建立和关于生物危害的争论359

八、人类基因组计划的制定和实施362

九、糖类的细胞识别作用的发现364

十、核酸三螺旋的发现366

第二节　细胞生物学的产生和发展369

一、关于细胞概念的发展371

二、细胞膜的结构和功能研究373

三、染色体结构的研究376

四、线粒体的结构和功能的研究379

五、细胞骨架和核骨架的研究进展381

参考文献383

第十章　神经生物学的进展386

第一节　神经系统结构的研究388

一、神经元理论的建立388

二、对突触的认识390

第二节　神经兴奋传导的研究392

一、神经的电传导392

二、膜电位和动作电位离子机理的揭示393

三、神经化学递质的研究历史395

四、受体和离子通道的研究401

第三节　人和高等动物脑功能的研究403

一、反射学说的发展403

二、功能区的定位406

三、脑电活动的发现和进展411

四、感觉的研究414

一、对海螺（Aplsia）的研究419

第四节　简单神经系统的研究419

二、对视网膜的研究420

参考文献421

第十一章　地球科学的发展423

第一节　从大陆漂移说到板块构造说423

一、大陆漂移理论的历史渊源424

二、魏格纳大陆漂移说的兴衰426

三、板块构造说430

一、长期存在的自然地理综合体思想及近代地理学危机437

第二节 自然地理综合体研究的兴起437

二、自然地理综合体研究的兴起439

三、对自然地理综合体的精确研究443

第三节　天气预报的进展447

参考文献458

第十二章　20世纪天文学的发展459

第一节　从光学天文学到全波天文学460

第二节　观测设备、技术和方法462

二、望远镜的新原理和新技术463

一、望远镜的大型化463

三、辐射接收器的高效化465

四、分辨率的提高466

五、空间技术和计算机的引进和应用467

第三节　太阳系天体468

第四节　太阳475

第五节　恒星和星际物质478

第六节　星系和其他河外天体489

第七节　宇宙及其大尺度结构493

参考文献497

第十三章　20世纪的数学498

第一节　上半世纪的数学498

一、关于数学基础的争论499

二、抽象代数学的兴起503

三、解析数论的发展505

四、拓扑学的发展508

五、微分几何学510

六、古典分析的进步512

七、泛函分析的诞生514

八、动力系统518

九、概率论520

十、回顾与前瞻524

第二节　第二次世界大战之后数学的发展525

一、代数拓扑学及微分拓扑学526

二、代数几何学531

三、不定方程537

参考文献541

第十四章　20世纪的应用数学543

第一节　数理科学545

第二节　计算数学与计算机科学551

第三节　统计数学558

第四节　运筹学564

一、数学规划565

二、具有随机模型的运筹问题567

三、对策论569

四、决策理论和决策分析571

五、组合数学572

参考文献576

第二部分579

第十五章　新兴技术的关键——电子学的发展579

第一节　电子器件、元件和电路581

一、真空电子器件581

二、电子元件和电子管电路585

三、固态电子器件、微电路和纳米电子学587

四、真空微电子器件的兴起591

第二节　通信591

一、概述591

二、微波接力通信594

三、卫星通信595

四、光纤通信598

五、移动通信600

六、综合业务数字通信网601

七、信息高速公路603

八、正在发展中的新型通信系统604

第三节　广播与电视606

一、广播606

二、电视608

第四节　雷达611

一、早期发展阶段611

二、相干雷达体制的发展612

三、星载雷达和数字处理技术的发展613

第五节　遥感、遥测与遥控614

一、遥感614

二、遥测616

三、遥控617

结语——电子学的广泛应用和发展前景618

参考文献620