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绪论1

第一节 自然科学研究的对象、性质和作用1

一、自然科学研究的对象1

二、自然科学的性质和特点3

三、自然科学的社会作用4

第二节 自然科学的体系结构7

一、自然科学结构的演化7

二、自然科学的层次结构11

三、自然科学的学科结构13

四、自然科学的知识结构16

第三节 自然科学的历史演进18

一、科学的起源18

二、古代自然科学的形成19

三、近代自然科学的产生及特点22

四、现代自然科学的产生及特点25

第一章 宇宙世界33

第一节 宇宙的形成和演化33

一、大爆炸宇宙论33

二、天体系统及其演化37

三、银河系40

第二节 太阳和太阳系43

一、太阳系的结构与起源43

二、太阳的特征与演化49

三、太阳系的行星和卫星57

第二章 地球环境系统64

第一节 地球环境64

一、地球的圈层构造64

二、大地构造理论67

三、地表形态及其演化73

四、地球大气80

五、地球上的水圈89

六、地球的土壤与生物98

第二节 地球环境的演化与自然地理分异105

一、地壳演变过程与现代自然地理环境的形成105

二、人类与自然地理环境的相互作用111

三、自然地理环境的地域分异119

第三节 环境科学与生态学123

一、环境问题和环境科学的产生123

二、环境科学的研究内容126

三、生态学的产生与研究内容127

第三章 物质世界的统一性133

第一节 物质构造之谜134

一、古人对物质本源问题的探索134

二、物质结构的层次135

第二节 物质的运动和力136

一、力学的起源136

二、运动的描述138

三、运动定律146

第三节 分子运动和热162

一、热学的起源162

二、热学基础知识163

三、热力学定律166

四、统计物理学简介168

第四节 电磁与光169

一、电磁学169

二、光188

第四章 物质的化学194

第一节 化学反应的实质及类型194

一、化学与物质194

二、化学反应的实质200

三、化学反应的类型202

四、化学反应的基本定律203

第二节 无机界与无机化学205

一、元素与元素周期律205

二、放射性与同位素210

三、晶体与金属215

第三节 有机物与有机化学219

一、人类对有机化合物的认识219

二、有机经典结构理论的建立222

三、有机化学反应的类型226

四、高分子材料及应用228

五、生命物质与生物化学236

第五章 地球上的生命244

第一节 生命的起源244

一、从无机物合成有机小分子244

二、生物大分子的合成246

三、多分子体系的原始生命的出现246

第二节 生命的基本特征与结构248

一、生命的基本特征和物质基础248

二、生物世界的基本结构及其层次性253

第三节 生物的进化264

一、生物进化的证据264

二、生物进化与物种形成269

三、人类的起源与进化274

第四节 生物的多样性277

一、生物多样性及其价值277

二、生物多样性的处理——生物分类学283

三、生物的主要类群285

第五节 生物与环境295

一、生物的环境制约295

二、生物对环境的适应性302

三、生物的协同进化304

第六章 现代自然科学综述307

第一节 现代自然科学思想307

一、整体和综合思想307

二、层次结构思想310

三、移植思想312

第二节 现代自然科学研究方法313

一、科学实验法313

二、数学方法316

三、系统科学方法322

四、信息方法326

五、控制论方法329

六、复杂性科学研究方法331

第三节 现代基础科学的若干重大理论或前沿领域338

一、相对论339

二、量子理论343

三、粒子物理学348

四、分子生物学349

第四节 现代技术的前沿领域352

一、信息技术353

二、新材料技术360

三、能源技术366

四、海洋技术368

五、空间技术371

六、纳米技术与纳米材料376

七、遥感和地理信息系统技术381

八、生物工程技术384

第七章 自然科学研究与科学家390

第一节 自然科学研究390

一、自然科学研究的目的与类别390

二、自然科学研究的成果及评价392

第二节 自然科学家395

一、自然科学家的产生395

二、自然科学家在科学技术发展中的地位和作用397

三、自然科学家的素质400

四、自然科学家的成长与培养406

后记412