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第一部分1

第一章 历史的回顾1

第一节 近代科学的产生和它的发展道路1

第二节 十九世纪各门科学的主要成就4

一 物理学4

二 化学8

三 生物学10

四 地球科学14

五 天文学16

六 数学17

二 细胞膜的结构和功能研究18

第三节 十九世纪的技术和生产的发展19

第四节 十九世纪科学的概貌和世纪末的物理学危机24

第二章 物理学的革命28

第一节 原子物理学的开拓和进展28

一 二十世纪物理学革命的序幕--X射线、放射性和电子的发现28

二 原子可变性和同位素的发现31

三 关于原子存在的争论和解决33

第二节 狭义相对论和广义相对论的建立37

一 以太之谜和洛伦兹的解答37

二 狭义相对论的创立和新的空时观39

三 广义相对论的建立和它的实验验证43

第三节 量子论的建立和发展48

一 紫外灾难和普朗克的量子论48

第三章 物理学的革命(续)48

二 爱因斯坦的光量子论和光的波粒二象性49

三 玻尔的原子结构理论51

四 旧量子论的困难和物质波的发现53

五 量子力学的建立55

二 原子核组成的理论探索和中子的发现60

第一节 原子核物理学的形成和伟大成就60

一 原子核人工嬗变的实现60

第四章 核物理学和粒子物理学的产生和发展60

三 从重核裂变的发现到原子弹的制造62

四 热核聚变的发现和受控热核反应的探索66

第二节 层出不穷的基本粒子70

一 基本粒子的陆续发现71

二 基本粒子的种类和性质的研究74

三 基本粒子理论的探讨和发展75

四 强大的实验手段--粒子加速器的发展79

一 划时代发现的序曲82

第五章 凝聚态物理学的进展82

第一节 向固体的微观结构进军82

二 劳厄的发现和布喇格的发展83

三 晶体的结构分析84

第二节 对固体导电本质的认识85

一 固体电子理论的提出85

一 晶体管的发明86

第三节 半导体物理和技术的崛起86

二 固体量子论的继续发展86

二 半导体技术蓬勃发展87

三 半导体物理的最新进展88

第四节 物质的磁性89

一 对物质磁性的唯象研究89

二 磁性物理的发展90

一 向绝对零度趋近91

第五节 极端条件的引进91

二 高压下的物质92

第六节 宏观量子现象93

一 超导电性的发现及研究进展93

二 超流性的发现及研究进展96

第六章 化学发展的新时代99

第一节 化学元素周期律的科学基础及其发展100

一 元素周期律的科学阐述100

二 同位素化学101

三 元素周期表的新发展102

第二节 化学键理论的建立和发展103

一 原子价的电子理论104

二 建立在量子力学基础上的现代化学键理论105

三 络合物化学键理论的建立和发展109

第三节 晶体和分子结构的研究110

一 X射线衍射分析法的成就110

二 结构测试和分析方法的发展111

三 结构分析的重大成果和进展112

一 化学热力学理论的发展114

第四节 有关化学反应的几个理论的发展114

二 化学动力学的发展116

三 溶液理论的发展117

四 催化作用及理论的发展119

第五节 焕然一新的分析化学120

一 光学分析法121

二 电化学分析的发展122

三 色层分析法的建立和发展122

四 现代分析化学的特点123

第一节 生命物质组成成分研究的历史125

第七章 生物化学的蓬勃发展125

一 关于蛋白质的研究126

二 关于核酸的研究127

三 淀粉和纤维素等多糖的研究128

第二节 新陈代谢途径的基本阐明--二十世纪前叶生物化学的主要成就128

一 糖酵解的研究历史129

二 糖元的生物合成130

三 脂肪和蛋白质的代谢131

四 三羧酸循环的阐明133

五 示踪元素的应用和代谢的动态研究134

第三节 生物能的探讨和ATP的发现135

第四节 酶和辅酶的研究，生物氧化特点的揭示136

第五节 光合作用研究的进展139

一 二十世纪早期的研究140

三 光合碳循环141

二 希尔反应141

四 光合磷酸化142

五 两种光反应系统与光合作用中心143

第六节 生命起源的探索144

一 米勒的模拟实验及其他发展144

二 团聚体和微球体的研究145

三 地球外物质及其起源146

第一节 现代遗传学的产生148

一 科学基础和理论前提148

第八章 遗传学的产生和发展及其对进化论的影响148

二 孟德尔确立的遗传规律及其意义150

第二节 初创的十年和后来在细胞水平上的发展152

一 早期的工作152

二 遗传的染色体学说153

第三节 向分子水平过渡时的生化和微生物遗传学156

一 生化遗传学157

二 细菌和噬菌体遗传学158

三 遗传物质的化学本质159

二 遗传学与达尔文主义的对立160

一 孟德尔的发现对进化论的意义160

第四节 半个世纪中遗传学对进化论的影响160

三 遗传学与达尔文主义的结合161

四 现代进化论--综合进化论162

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165

第一节 分子生物学的诞生和发展165

一 分子生物学的孕育阶段166

二 DNA双螺旋结构的建立169

三 从遗传密码的解答到基因工程的建立171

第二节 细胞生物学的产生和发展176

一 关于细胞概念的发展177

三 染色体结构的研究182

四 线粒体的结构和功能的研究184

第十章 神经生物学的进展186

第一节 神经系统结构的研究186

一 神经元理论的建立186

二 对突触的认识188

第二节 神经兴奋传导的研究189

一 神经电传导的早期研究189

二 膜电位和动作电位离子机理的揭示190

三 神经化学递质的研究历史192

第三节 脑功能的研究195

一 反射学说的发展195

二 功能区的定位196

三 脑电活动的发现和进展198

四 感觉的研究199

第十一章 地球科学的发展203

第一节 从大陆漂移说到板块构造说203

一 大陆漂移理论的历史渊源203

二 魏格纳大陆漂移说的兴衰205

三 板块构造说207

第二节 自然地理综合体研究的兴起210

一 长期存在的自然地理综合体思想及近代地理学危机211

二 自然地理综合体研究的兴起212

三 对自然地理综合体的精确研究214

第三节 天气预报的进展216

第一节 太阳222

第十二章 二十世纪天文学的发展222

第二节 太阳系223

第三节 恒星世界225

第四节 星系世界230

第五节 宇宙学232

第十三章 二十世纪的数学235

第一节 关于数学基础的争论235

第二节 抽象代数学的兴起237

第三节 解析数论的发展238

第四节 拓扑学的发展240

第五节 微分几何学241

第六节 古典分析的进步243

第七节 泛函分析的诞生244

第八节 动力系统246

第九节 概率论247

第十节 回顾与前瞻249

第二部分251

第十四章 新兴技术的关键--电子技术的发展251

第一节 电子器件和线路252

一 电子管的发明和早期电子技术252

二 晶体管的发明和现代电子技术255

第二节 电子应用技术的发展257

一 电报、电话和广播257

二 电视263

三 雷达266

第十五章 第三次技术革命的标志--计算机的发明和发展269

第一节 计算机的产生和早期的发展269

一 先驱者的道路269

二 从机电计算机到电子计算机271

三 ENIAC、EDVAC和计算机革命272

第二节 现代计算机的演变275

一 第一代计算机275

二 第二代计算机275

三 第三代计算机276

四 第四代计算机277

五 未来的展望279

第三节 “软件”的发展280

一 早期的探索281

二 软件危机283

三 软件工程概念的形成286

四 软件开发技术的完善和正在进行的其他探索290

第四节 计算机与社会290

一 对经济的影响290

二 数据库应用及其对社会的影响291

三 对教育的影响292

四 社会对计算机发展的影响293

第十六章 自动化技术科学的形成和发展298

第一节 自动化技术的形成299

一 自动装置的雏形299

二 自动化技术科学的形成300

第二节 自动调节系统的发展301

一 单一过程的局部自动化(单机自动化)和经典控制理论301

二 初步形成自动化技术工具的体系303

第三节 实现最佳控制304

一 现代控制理论的形成304

二 多机和机组自动化向综合自动化过渡306

第四节 向广度发展，实现复杂系统和大系统的控制308

第五节 向深度发展，实现智能控制309

第十七章 激光技术的产生和发展313

第一节 激光器的诞生314

一 受激辐射概念的提出314

二 微波波谱学的创立316

三 微波激射器的问世317

四 激光器的诞生319

第二节 激光器件与技术的发展321

一 激光谱线越来越丰富321

二 大能量激光器322

三 超短脉冲和巨脉冲激光技术323

四 自由电子激光器324

第三节 激光应用的发展324

一 工业材料加工325

二 医学治疗326

三 光通信326

四 全息照相327

五 激光分离同位素327

六 激光核聚变328

七 激光高能武器328

八 准直、测距和制导329

九 计量基准329

十 在基础科学--物理学、化学、生物学中的作用330

第十八章 人类探索和利用空间的历史332

第一节 气球332

第二节 火箭334

一 人造地球卫星和宇宙飞船技术的发展341

第三节 人造地球卫星和宇宙飞船341

二 人造地球卫星和宇宙飞船应用的发展346

第四节 航天飞机353

第五节 遥感技术的发展355

第十九章 信息论、控制论和系统论的产生和发展360

第一节 信息论360

第二节 控制论363

第三节 系统论367

第四节 信息论、控制论和系统论的关系和展望370

第二十章 材料生产技术和材料科学372

一 钢的生产和技术373

第一节 金属材料生产和研制的新进展373

二 合金钢及镍铬合金375

三 铝、镁、钛及其合金376

四 稀有金属和稀土元素378

第二节 新型的材料--高分子合成材料379

一 合成橡胶379

二 塑料380

三 化学纤维382

第三节 重放异彩的无机非金属材料383

一 陶瓷制品384

二 玻璃386

三 水泥388

第四节 复合材料389

第五节 关于材料基础研究的进展391

第二十一章 能源的开发和利用的历史395

第一节 煤炭能源的发展395

第二节 石油、天然气能源的发展396

第三节 原子能的发展398

第四节 其他能源399

一 太阳能399

二 地热能400

三 生物能400

四 水能401

第五节 电能--二次能源402

五 风能402

第六节 能源的供需问题403

第二十二章 发动机和机械制造技术的发展405

第一节 发动机技术的发展405

一 蒸汽发动机405

二 内燃机407

三 燃气轮机和喷气发动机410

第二节 机械制造技术的发展413

一 毛坯413

二 机床414

三 刀具材料417

五 机械手和机器人418

四 量具418

第三节 标准化、系列化和通用化的产生和发展420

一 标准化420

二 系列化421

三 通用化422

第二十三章 建筑技术的发展423

第一节 建筑材料的发展423

一 水泥和混凝土423

二 钢材424

三 钢筋混凝土425

四 塑料建筑材料425

第二节 建筑结构的发展426

五 其他426

一 大跨度结构427

二 高层结构429

第三节 建筑工艺的发展431

第二十四章 交通运输技术的飞跃发展434

第一节 水上运输434

一 动力装置435

二 船的结构、性能和制造技术436

三 专用船437

四 新型船438

五 导航、航海仪表和安全技术438

第二节 铁路运输439

一 机车和动力置装440

二 列车的结构和安全技术441

三 路基和轨道442

四 桥梁和隧道442

五 新型高速列车443

第三节 公路运输444

一 客车445

二 货车446

第四节 航空运输447

一 运输机的发展448

第五节 管道运输450

二 导航和安全技术450

第二十五章 现代军事技术的发展453

第一节 第一次世界大战454

一 一般武器的发展454

二 海战武器的发展455

三 空战武器的出现455

第二节 第一次世界大战后至第二次世界大战456

一 传统武器的改进456

二 新武器的出现458

第三节 第二次世界大战以后459

一 常规武器的发展459

二 导弹和反导弹技术的发展461

四 核武器的新发展464

三 侦察卫星和其他军用航天器的出现464

第二十六章 医学科学的迅速发展革新了卫生事业的面貌467

第一节 化学治疗和抗生素治疗469

第二节 免疫疗法470

第三节 内分泌紊乱和激素调节472

第四节 营养缺乏病与氨基酸和维生素475

第五节 物理学的成就和诊断、治疗技术477

第六节 临床和应用医学的几项重大进展478

一 输血和麻醉478

二 器官移植和人造器官479

三 心血管系统疾病480

四 癌症481

五 遗传性疾病482

六 中医中药483

七 精神病和身心医学484

八 人口问题和避孕484

第二十七章 现代农业科学技术的巨大进展487

第一节 农业487

一 农业机械化488

二 选育良种489

三 改善作物营养491

四 病虫害和杂草防除493

第二节 林业495

二 森林工业的机械化与现代化497

一 营林科学技术的迅速发展497

三 林业与森林工业的综合经营498

第三节 畜牧业498

一 良种的选育499

二 人工授精技术的应用500

三 动物营养研究和配合饲料的发展501

四 畜禽疾病防治502

第四节 渔业503

一 海洋渔业迅速发展503

二 增、养殖业日益受到重视505

第一节 环境问题的威胁--历史概况508

第二十八章 环境问题的威胁和环境科学的兴起508

第二节 环境治理的实施--基本途径511

第三节 环境科学的兴起--学术背景515

结束语--历史的经验和教训519

一 自然科学的源泉及其发展的社会条件519

二 科学发展的继承、积累和革命、突破521

三 科学是“最高意义上的革命力量”523

四 自然科学没有阶级性，也没有国界，它是全人类共同创造的精神财富525

五 政治民主和学术自由是科学繁荣的必要保证528

六 科学工作的准则和科学精神531

人名索引534

一 原名索引534

二 中译名索引559