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导论1

第一编 近代科学技术12

第1章 近代自然科学的初步发展12

1.1 科学革命的突破13

1.1.1 天文学革命13

1.1.2 医学生理学革命14

1.2 经典力学的奠基15

1.2.1 开普勒在天空“立法”15

1.2.2 伽利略对地面物体的研究16

1.3 近代科学的第一次大综合17

1.3.1 牛顿的综合17

1.3.2 万有引力定律18

1.4 其他学科的初步发展19

1.5 近代科学方法22

1.5.1 培根创立实验归纳法22

1.5.3 伽利略的数学与实验相结合23

1.5.2 笛卡儿创立数学演绎法23

1.5.4 牛顿论科学方法24

1.5.5 形而上学的机械唯物主义自然观24

第2章 第一次产业革命、技术革命和科学中心的转移26

2.1 英国技术革命和产业革命27

2.1.1 纺织技术--产业革命的源头27

2.1.2 钢铁产业28

2.1.3 蒸汽机的发明和改进29

2.1.4 蒸汽技术革命30

2.2 法国的产业革命和科学的兴衰32

第3章 近代自然科学的全面发展35

3.1 天地演化的研究36

3.2 物理学的进展37

3.2.1 能量守恒定律的发现和热力学37

3.2.2 电磁现象的研究39

3.2.3 光的波动说的复兴41

3.3 化学上的成就42

3.3.1 原子分子论42

3.3.2 有机物的合成和有机结构理论43

3.3.3 元素周期律44

3.4 生物学的飞跃45

3.4.1 细胞学说45

3.4.2 生物进化论的诞生46

第4章 第二次产业革命49

4.1 德国的崛起49

4.1.1 李比希学派50

4.1.2 德国化学工业的兴起52

4.1.3 内燃机的发明53

4.1.4 电力技术革命55

4.2 美国的崛起57

4.2.1 重视农业、工业和农业紧密联系58

4.2.2 基础设施建设先行59

4.2.3 组织创新60

4.2.4 加强科技与经济的结合61

4.2.5 引进与创新相结合62

4.2.6 管理出效益63

第二编 现代自然科学66

第5章 物理学革命及其影响66

5.1 相对论67

5.1.1 狭义相对论产生的历史背景67

5.1.2 狭义相对论的创立68

5.1.3 广义相对论的建立73

5.2 量子力学76

5.2.2 量子力学的建立77

5.2.1 量子力学产生的历史背景77

5.2.3 量子力学的若干基本概念及其意义81

5.3 现代化学理论的发展83

5.3.1 元素周期理论的新发展84

5.3.2 现代化学键理论86

第6章 宇观世界探索89

6.1 人类宇宙观的演化90

6.1.1 日心说及其天文观测依据90

6.1.3 从星云到河外星系91

6.1.2 银河系的发现及太阳系在其中的位置91

6.1.4 大爆炸宇宙模型的提出及其理论预言92

6.2 宇宙观测与大爆炸宇宙学的发展93

6.2.1 宇宙观测及其意义93

6.2.2 大爆炸宇宙学面临的困难96

6.2.3 暴涨胀宇宙的成就和困难97

6.3 星系的起源和演化98

6.3.1 星系形成时期及分类98

6.3.2 银河系的年轮及其次系99

6.3.3 剧烈变化的星系核100

6.4 标志恒星一生的赫罗图100

6.4.1 恒星的形成100

6.4.2 恒星分类101

6.4.3 提示恒星一生经历的秘密--赫罗图102

6.4.4 恒星演化的结局103

6.5 太阳和太阳系的起源105

6.5.1 研究太阳的双重意义105

6.5.2 太阳系的起源和太阳的形成106

6.5.3 行星及其卫星的形成107

第7章 深入微观世界和追求物质统一性108

7.1 穷究物质结构之谜108

7.1.1 古人对物质本原问题的探索108

7.1.2 近代科学视野中的原子109

7.1.3 揭开原子世界的面纱110

7.2 物质的微观层次结构及其规律113

7.2.1 微观粒子的基本性质113

7.2.2 微观世界的基本规律116

7.3 现代科学对世界统一性的追求119

7.3.1 问题的提出120

7.3.2 当代有关统一场论工作的不懈努力120

第8章 地球系统科学、生态学和环境科学123

8.1 地球系统科学123

8.1.1 地球系统科学的创立123

8.1.2 地球系统科学的研究对象和发展趋势125

8.2.1 生态学的产生和发展127

8.2 生态学127

8.2.2 生态学的研究内容129

8.2.3 生态学的发展趋势130

8.3 环境科学132

8.3.1 环境问题和环境科学的产生132

8.3.2 环境科学的研究内容134

第9章 生命科学与智能探索136

9.1 现代生命科学136

9.1.1 现代遗传学与分子生物学136

14.1.5 光电子材料137

9.1.2 DNA的双螺旋结构的建立138

9.1.3 基因的调节与控制：中心法制139

9.1.4 遗传密码的破译141

9.2 生命的起源142

9.2.1 从无机物合成有机小分子143

9.2.2 生物大分子的合成144

9.2.3 多分子体系和原始生命的出现145

9.3.1 人类的起源146

9.3 人类的起源及其智力的发展146

9.3.2 脑科学对人类智力发展的研究148

9.3.3 认知科学对人类智力发展的认识150

9.4 人工智能151

9.4.1 人工智能的发展历史151

9.4.2 人工智能的两个主要学派152

9.4.3 人工智能的主要研究内容154

第10章 系统科学与探索复杂性156

10.1 一般系统论156

10.1.1 一般系统论的发展过程157

10.1.2 一般系统论的基本概念158

10.1.3 系统论的基本原则162

10.1.4 系统方法163

10.2 控制论与信息论165

10.2.1 控制论与信息论的产生过程165

10.2.2 控制论与信息论的基本概念166

10.2.3 控制论与信息论的发展168

10.2.4 控制论与信息论方法170

10.3 自组织、非线性与探索复杂性172

10.3.1 耗散结构理论173

10.3.2 协同学174

10.3.3 混沌理论176

10.3.4 分形学178

第三编 当代高技术182

第11章 当代高技术的崛起及其特点182

11.1 高技术的定义182

11.2 当代高技术的崛起184

11.3 高技术的特点185

11.4 高技术产业186

第12章 计算机技术188

12.1 历史的源流188

12.2 计算机时代的开始190

12.2.1 电子管的发明与最初的尝试191

12.2.2 ENIAC的诞生192

12.2.3 冯·诺依曼与EDVAC193

12.2.4 第一代计算机194

12.3 从第二代到第四代195

12.3.1 晶体管与第二代计算机的问世196

12.3.2 IBM360--第三代计算机的里程碑197

12.3.3 大规模集成电路的问世与第四代计算机199

12.3.4 巨型计算机199

12.4 个人计算机的出现200

12.4.1 微处理器的发明200

12.4.2 驶向牵牛星座201

12.4.3 个人计算机的普及202

12.5 走向人工智能203

12.5.1 人工智能的诞生204

12.5.2 神经网络计算机204

12.6 因特网冲击波207

12.6.1 ARPEANet207

12.6.2 UNLX操作系统与计算机网络208

12.6.3 因特网的诞生209

12.6.4 因特的发展状况209

第13章 生物技术212

13.1 生物技术释义212

13.2 酶工程与发酵工程213

13.2.1 酶的特性与分类214

13.2.2 酶工程概述216

13.2.3 发酵与发酵工程218

13.2.4 发酵工程的贡献219

13.3 细胞工程220

13.3.2 植物组织培养221

13.3.1 细胞的全能性221

13.3.3 细胞融合222

13.3.4 细胞拆合与胚胎移植223

13.3.5 克隆技术224

13.4 基因工程226

13.4.1 DNA：生命遗传信息的载体226

13.4.2 基因工程的产生227

13.4.3 基因的工程的基本程序228

13.4.4 基因工程对传统生物技术的渗透229

13.5 生物技术的应用前景230

第14章 新材料、新能源技术233

14.1 不断发展的新材料技术233

14.1.1 新型金属材料234

14.1.2 高分子合成材料234

14.1.3 新型无机非金属材料235

14.1.4 复合材料236

14.2 新能源概述237

14.3 核能的开发与利用239

14.3.1 核能的发现与军事利用239

14.3.2 核电站的发展242

14.3.3 受控热核聚变能243

14.4 可再生能源244

14.4.1 太阳能244

14.4.2 地热能245

14.4.4 生物能、风能、海洋能246

14.4.3 氢能246

第15章 海洋技术与空间技术247

15.1 方兴未艾的海洋技术247

15.1.1 海洋与海洋资源247

15.1.2 崛起的海洋技术248

15.2 海洋探测技术249

15.2.1 海洋科学考察船249

15.2.2 海洋卫星250

15.2.3 潜水器251

15.3 海洋资源开发技术252

15.3.1 海洋石油和天然气开发技术252

15.3.2 海洋生物资源的开发和利用253

15.3.3 海水淡化技术254

15.3.4 海洋能源开发技术255

15.4.1 空间：人类的第四环境256

15.4 空间与空间技术256

15.4.2 空间技术：铺向通天路257

15.5 运载火箭258

15.5.1 航天之父：齐奥尔科夫斯基258

15.5.2 火箭技术的发展259

15.5.3 现代运载火箭的结构260

15.6 人造地球卫星261

15.6.1 众星熠熠261

15.6.2 人造地球卫星的原理262

15.6.3 卫星的应用264

15.7 载人航天265

15.7.1 飞出地球266

15.7.2 “阿波罗”登月计划266

15.7.3 空间站与航天飞机269

16.1 科学技术与生产力要素274

16.1.1 科学技术与劳动者274

第16章 科学技术是第一生产力与科教兴国274

第四编 科学技术和社会274

16.1.2 科学技术与劳动对象275

16.1.3 科学技术与劳动手段276

16.1.4 科学技术与管理278

16.2 科学技术成果转化280

16.2.1 作为中介的技术280

16.2.2 技术创新281

16.2.3 技术转移和技术引进283

16.3 科学技术和经济的一体化284

16.4 一些新兴工业化国家的发展道路285

16.4.1 日本--战后崛起的科技强国285

16.4.2 亚洲四小龙的经济腾飞286

16.5 知识经济的兴起及其启示287

第17章 科学技术与可持续发展289

17.1 全球问题289

17.2 中国的环境问题293

17.3 可持续发展理论的形成295

17.3.1 从《人类环境宣言》到：“可持续发展”296

17.3.2 可持续发展在中国297

17.4 可持续发展战略的实施299

17.4.1 科学技术的合理利用和自然观的转变299

17.4.2 社会体制和经济发展模式的改变300

17.4.3 可持续发展意识和消费观300

17.4.4 加强国际合作301

18.1 科学技术与精神文明303

第18章 科学技术与人文社会科学的相互影响、相互渗透303

18.1.1 科学技术进步间接推动精神文明发展304

18.1.2 科学技术对精神文明的直接影响305

18.2 科学文化与人文文化311

18.2.1 两种文化的提出311

18.2.2 人文与人文主义312

18.2.3 近代科学在人文精神推动下诞生312

18.2.4 机械唯物主义盛行导致两种文化的分裂313

18.2.5 两种文化的交融是历史的趋势、时代的需要315

后记318