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1．科学概念1

第1章　科学、技术和科学研究1

2．技术及其与科学的辩证关系6

2.1　技术的含义6

2.2　技术与科学的辩证关系10

3．科学研究与开发活动12

3.1　科学研究的性质12

3.2　科学研究的结构13

3.3　科学研究的类型14

1．古代科学技术的成就17

1.1　古代科学的成就17

第2章　科学技术发展态势17

1.2　最早的技术革命20

1.3　古代的产业革命21

2．近代科学和科学中心的转移22

2.1　牛顿开创近代科学22

2.2　英国成为近代科学中心23

2.3　蒸汽机的发明带来了第一次技术革命25

2.4　近代科技的全面发展和第二次技术革命27

3．现代科学技术革命和科学中心的转移30

3.1 量子论和相对论开创了20世纪最伟大的30

科学革命30

3.2　德国在20世纪初成为世界科学中心31

3.3　DNA打开了揭示生命遗传奥秘的大门32

3.4　信息论、控制论、系统论形成了跨系统的横断科学33

3.5 以信息技术为核心的高技术迅猛发展形成了新的技术革命33

3.6　美国成为现代科学技术中心34

4．21世纪将是科学技术全面创新的世纪36

第3章　现代科学技术的体系和结构40

1．科学与“非科学”和“前科学”40

1.1　科学与“非科学”40

1.2　科学与“前科学”43

2．小科学与大科学46

3．科学技术的类型与层次49

3.1　现代科学的类型49

3.2　现代科学的层次51

3.3　现代技术的层次53

3.4　现代科学技术的整体结构55

第4章　数学科学59

1．数学科学概观59

1.1　数学科学的产生和发展59

1.2　数学科学的特点65

2．从常量数学到变量数学70

2.1 两种风格迥异的常量数学成就70

2.2　解析几何的创立及其思想方法76

2.3　微积分的创立与逻辑基础的完善81

3．从变量数学到随机数学和模糊数学84

3.1 随机现象和随机数学的兴起84

3.2　模糊数学的诞生89

4．从非欧几何到现代抽象数学93

4.1 非欧几何创立的艰难历程93

4.2　集合论的创立与康托尔的遭遇97

4.3　群论的出现和伽罗华的早逝102

第5章　物质结构科学106

1．经典物理学概观106

1.1 天地运动——牛顿经典力学107

1.2　冷热现象——热力学111

2．爱因斯坦及其相对论119

2.1 爱因斯坦：20世纪最伟大的科学巨人119

2.2　“以太风”与狭义相对论122

2.3　广义相对论124

3．量子力学126

3.1 量子力学产生的历史背景126

3.2　量子力学的创立过程127

4．粒子物理与物质微观结构133

4.1　古代元素说133

4.2　物质微观结构的第一层次——原子结构模型135

4.3　物质微观结构的第二层次——微观粒子136

4.4　物质微观结构的第三层次——夸克模型137

4.5　物质微观结构层次的比较139

1．宇宙的起源与演化141

1.1　宇宙概观141

第6章　宇宙空间科学141

1.2　现代宇宙学的诞生143

1.3 宇宙膨胀的发现144

1.4　大爆炸宇宙模型的建立145

1.5　宇宙的年龄和未来147

2．星系的形成与演化148

2.1　星系的形成148

2.2　星系的演化149

3．恒星的形成与演化150

3.1　恒星的形成150

3.2　恒星的演化150

4.1　研究太阳的双重意义152

4．太阳和太阳系的起源152

4.2　太阳系的起源和太阳的形成153

第7章　生命科学与智能科学155

1．现代生命科学155

1.1　现代遗传学与分子生物学155

1.2　DNA的双螺旋结构158

1.3　DNA的复制159

2．生命的起源162

2.1　先有鸡还是先有蛋162

2.2　人类起源学说164

2.3　化学合成论165

3．人类的起源及其智力的发展166

3.1　人类的起源166

3.2　脑科学对人类脑力发展的研究169

4.1　人工智能的思想基础——图灵计算模型171

4．人工智能171

4.2　人工智能的主要研究内容173

第8章 当代高技术的崛起及其特点177

1．高技术的基本概念177

1.1 高技术的涵义177

1.2　高技术的主要领域181

2．当代高技术的崛起183

3．高技术产业化及其特征185

第9章　信息技术190

1．信息获取技术：感测与识别技术190

2.1 电子计算机是现代信息处理技术的基础和关键193

2．信息处理技术：电子计算机技术193

2.2　电子计算机的发展194

3．信息传输技术：通信技术198

3.1　微波中继通信与卫星通信199

3.2　光纤通信201

3.3　移动通信和个人通信203

3.4　数字通信205

第10章　新材料技术207

1．材料及其发展207

1.1　材料的重要性207

1.2　材料的发展与分类208

2.1　新型金属材料211

2．新型金属材料和先进陶瓷材料211

2.2　先进陶瓷材料213

3．高分子合成材料217

3.1　三大高分子合成材料217

3.2　功能高分子材料219

4．新型复合材料223

第11章　激光与新能源技术227

1．激光及其应用227

1.1　激光及其特征228

1.2　激光的应用231

2．新能源技术233

2.1　能源分类及其开发233

2.2　核能的开发与利用236

2.3　可再生能源242

第12章　生物技术252

1．生物技术释义252

2．酶工程与发酵工程255

2.1　酶的特性与分类255

2.2　酶工程概述257

2.3　发酵与发酵工程260

2.4　发酵工程的贡献261

3．细胞工程263

3.1 细胞的全能性和细胞杂交与培养技术264

3.2　克隆技术267

4.1　作为生命遗传信息载体的DNA270

4．基因工程270

4.2　基因工程的产生272

4.3　基因工程的基本过程274

4.4　人类基因组计划及其意义275

5．生物技术应用前景277

第13章　海洋技术与空间技术282

1．海洋和海洋技术概述282

1.1 海洋与海洋资源282

1.2　崛起的海洋技术284

2．海洋探测技术286

2.1　海洋科学考察船286

2.2　海洋卫星287

3.1 海洋石油和天然气开发技术289

3．海洋资源开发和利用技术289

3.2　海洋生物资源的开发和利用291

3.3　海水淡化技术291

4．空间和空间技术概述294

4.1 丰富的空间资源294

4.2　铺向通天之路的空间技术297

5．航天器技术299

5.1　人造地球卫星300

5.2　载人航天和空间站304

6．发射运载技术308

6.1　运载火箭308

6.2　航天飞机和空天飞机310

第14章　科学技术与经济发展313

1．科学技术是第一生产力313

1.1　从知识就是力量到科学技术是生产力314

1.2　从科学技术是生产力到科学技术是第一生产力315

2．技术创新是经济发展的不竭动力320

2.1　技术创新是现代企业获取利润的主要手段320

2.2　技术创新是产业结构优化的直接动力322

2.3　技术创新是国家间经济增长差异的主要原因324

3．切实搞好我国的技术创新工作326

3.1 充分认识技术创新的紧迫性326

3.2　抓紧建立国家技术创新系统329

3.3　切实推动企业成为技术创新的主体331

第15章　科学技术与可持续发展333

1．传统发展观与环境问题333

1.1　传统发展观带来的危机333

1.2　传统发展观引发的环境问题335

1.3　造成传统发展观负面作用的根源338

2．可持续发展思想的形成与基本原则340

2.1 可持续发展思想的形成340

2.2　可持续发展的基本原则343

2.3　《中国21世纪议程》：可持续发展的战略框架344

3．回应中国资源和环境的严重挑战347

3.1 中国资源和环境面临的严重挑战347

3.2 走有中国特色的可持续发展之路351