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目录1

导论1

第一编　近代科学技术15

第1章 近代自然科学的初步发展15

1.1　科学革命的突破16

1.1.1　天文学革命16

1.1.2　医学生理学革命17

1.2.1　开普勒对天空“立法”18

1.2　经典力学的奠基18

1.2.2　伽利略对地面物体的研究19

1.3　近代科学的第一次大综合20

1.3.1　牛顿的综合20

1.3.2　万有引力定律21

1.4　其他学科的初步发展22

1.5　近代科学方法25

1.5.1　培根创立实验归纳法25

1.5.3　伽利略的数学与实验相结合26

1.5.2　笛卡儿创立数学演绎法26

1.5.4　牛顿论科学方法27

1.5.5　形而上学的机械唯物主义自然观27

第2章　第一次产业技术革命29

2.1　英国技术革命和产业革命30

2.1.1　纺织技术——产业革命的源头30

2.1.2　钢铁产业30

2.1.3　蒸汽机的发明和改进32

2.1.4　蒸汽技术革命33

2.2　法国的产业革命和科学的兴衰35

第3章　近代自然科学的全面发展38

3.1　天地演化的研究38

3.2　物理学的进展40

3.2.1　能量守恒定律的发现和热力学40

3.2.2　电磁现象的研究41

3.2.3　光的波动说的复兴44

3.3.1　原子分子论45

3.3　化学上的成就45

3.3.2　有机物的合成和有机结构理论46

3.3.3　元素周期律47

3.4　生物学的飞跃48

3.4.1　细胞学说48

3.4.2　生物进化论的诞生49

4.1　德国的崛起52

4.1.1　李比希学派52

第4章　第二次产业技术革命52

4.1.2　德国化学工业的兴起55

4.1.3　内燃机的发明56

4.1.4　电力技术革命58

4.2　美国的崛起60

4.2.1　重视农业、加强工业与农业的联系61

4.2.2　基础设施建设先行62

4.2.3　组织创新63

4.2.4　加强科技与经济的结合64

4.2.5　引进与创新相结合66

4.2.6　管理出效益67

参考文献70

第二编　现代自然科学71

第5章 物理学革命及其影响71

5.1 相对论72

5.1.1　狭义相对论产生的历史背景72

5.1.2　狭义相对论的创立73

5.1.3　广义相对论的建立78

5.2.1　量子力学产生的历史背景81

5.2　量子力学81

5.2.2　量子力学的建立82

5.2.3　量子力学的若干基本概念及其意义86

5.3　现代化学理论的发展89

5.3.1　元素周期理论的新发展89

5.3.2　现代化学键理论91

第6章　宇观世界探索94

6.1　人类宇宙观的演化94

6.1.1　日心说及其天文观测依据95

6.1.2　银河系的发现及太阳系在其中的位置96

6.1.3　从星云到河外星系96

6.1.4　大爆炸宇宙模型的提出及其理论预言97

6.2　宇宙观测与大爆炸宇宙学的发展98

6.2.1　宇宙观测及其意义98

6.2.2　大爆炸宇宙学面临的困难101

6.2.3　暴胀宇宙的成就和困难102

6.3.1　星系形成时期及分类103

6.3　星系的起源和演化103

6.3.2　银河系的年轮及其次系104

6.3.3　剧烈变化的星系核104

6.4　标志恒星一生的赫罗图105

6.4.1　恒星的形成105

6.4.2　恒星分类106

6.4.3　揭示恒星一生经历的秘密——赫罗图107

6.4.4　恒星演化的结局108

6.5.1　研究太阳的双重意义110

6.5　太阳和太阳系的起源110

6.5.2　太阳系的起源和太阳的形成111

6.5.3　行星及其卫星的形成112

第7章　深入微观世界和追求物质统一性113

7.1　穷究物质结构之谜113

7.1.1　古人对物质本原问题的探索113

7.1.2　近代科学视野中的原子114

7.1.3　揭开原子世界的面纱115

7.2　物质的微观层次结构及其规律118

7.2.1　微观粒子的基本性质118

7.2.2　微观世界的基本规律121

7.3　现代科学对世界统一性的追求125

7.3.1　问题的提出125

7.3.2　当代有关统一场论工作的不懈努力125

第8章　地球系统科学、生态学和环境科学132

8.1　地球系统科学132

8.1.1　地球系统科学的创立132

8.1.2　地球系统科学的研究对象和发展趋势134

8.2　生态学136

8.2.1　生态学的产生和发展137

8.2.2　生态学的研究内容139

8.2.3　生态学的发展趋势140

8.3　环境科学141

8.3.1　环境问题和环境科学的产生142

8.3.2　环境科学的研究内容144

9.1.1　现代遗传学与分子生物学146

9.1　现代生命科学146

第9章　生命科学与智能探索146

9.1.2　DNA的双螺旋结构的建立148

9.1.3　基因的调节与控制：中心法则150

9.1.4　遗传密码的破译151

9.2　生命的起源153

9.2.1　从无机物合成有机小分子154

9.2.2　生物大分子的合成155

9.2.3　多分子体系和原始生命的出现156

9.3.1　人类的起源157

9.3　人类的起源及其智力的发展157

9.3.2　脑科学对人类智力发展的研究159

9.3.3　认知科学对人类智力发展的认识161

9.4　人工智能162

9.4.1　人工智能的发展历史162

9.4.2　人工智能的两个主要学派164

9.4.3　人工智能的主要研究内容165

第10章　系统科学与探索复杂性168

10.1　一般系统论168

10.1.1　一般系统论的发展过程168

10.1.2　一般系统论的基本概念170

10.1.3　系统论的基本原则174

10.1.4　系统方法175

10.2　控制论与信息论177

10.2.1　控制论与信息论的产生过程177

10.2.2　控制论与信息论的基本概念178

10.2.3　控制论与信息论的发展180

10.2.4　控制论与信息论方法182

10.3　自组织、非线性与探索复杂性184

10.3.1　耗散结构理论185

10.3.2　协同学186

10.3.3　混沌理论188

10.3.4　分形学190

参考文献193

第三编　当代高技术195

第11章　当代高技术的崛起及其特点195

11.1　高技术的定义195

11.2　当代高技术的崛起197

11.3　高技术的特点198

11.4　高技术产业199

第12章　计算机技术201

12.1　历史的源流201

12.2　计算机时代的开始203

12.2.1　电子管的发明与最初的尝试203

12.2.2　ENIAC的诞生204

12.2.3　冯·诺依曼与EDVAC206

12.2.4　第一代计算机207

12.3　从第二代到第四代209

12.3.1　晶体管与第二代计算机的问世209

12.3.2　IBM360——第三代计算机的里程碑210

12.3.3　大规模集成电路的问世与第四代计算机212

12.3.4　巨型计算机213

12.4　个人计算机的出现213

12.4.1　微处理器的发明214

12.4.2　驶向牵牛星座215

12.4.3　个人计算机的普及216

12.5　计算机的智能化217

12.6　计算机的网络化219

12.6.1　ARPANet220

12.6.2　UNIX操作系统与计算机网络221

12.6.3　因特网的诞生221

12.6.4　因特网的发展状况222

12.7　未来的计算机：量子计算机224

第13章　生物技术226

13.1　生物技术释义226

13.2　酶工程与发酵工程227

13.2.1　酶的特性与分类227

13.2.2　酶工程概述229

13.2.3　发酵与发酵工程232

13.2.4　发酵工程的贡献233

13.3.1　细胞的全能性234

13.3　细胞工程234

13.3.2　植物组织培养235

13.3.3　细胞融合236

13.3.4　细胞拆合与胚胎移植237

13.3.5　克隆技术238

13.4　基因工程240

13.4.1　DNA：生命遗传信息的载体240

13.4.2　基因工程的产生241

13.4.3　基因工程的基本程序242

13.4.4　基因工程对传统生物技术的渗透244

13.5　生物技术的应用前景245

第14章　新材料、新能源技术249

14.1　不断发展的新材料技术249

14.1.1　新型金属材料249

14.1.2　高分子合成材料250

14.1.3　新型无机非金属材料251

14.1.4　复合材料252

14.1.6　纳米材料253

14.1.5　光电子材料253

14.2　新能源概述254

14.3　核能的开发与利用255

14.3.1　核能的发现与军事利用256

14.3.2　核电站的发展259

14.3.3　受控热核聚变能259

14.4　可再生能源261

14.4.1　太阳能261

14.4.3　氢能262

14.4.2　地热能262

14.4.4　生物能、风能、海洋能263

第15章　海洋技术与空间技术264

15.1　方兴未艾的海洋技术264

15.1.1　海洋与海洋资源264

15.1.2　崛起的海洋技术266

15.2　海洋探测技术266

15.2.1　海洋科学考察船267

15.2.2　海洋卫星267

15.2.3　潜水器268

15.3　海洋资源开发技术269

15.3.1　海洋石油和天然气开发技术269

15.3.2　海洋生物资源的开发和利用271

15.3.3　海水淡化技术271

15.3.4　海洋能源开发技术272

15.4　空间与空间技术273

15.4.1　空间：人类的第四环境273

15.4.2　空间技术：铺向通天路274

15.5　运载火箭275

15.5.1　航天之父：齐奥尔科夫斯基275

15.5.2　火箭技术的发展276

15.5.3　现代运载火箭的结构277

15.6　人造地球卫星278

15.6.1　众星熠熠278

15.6.2　人造地球卫星的原理279

15.6.3　卫星的应用282

15.7　载人航天283

15.7.1　飞出地球283

15.7.2　“阿波罗”登月计划284

15.7.3　空间站与航天飞机286

15.7.4　我国空间技术的发展与载人航天工程288

参考文献291

第四编　科学技术与社会293

第16章　科学技术是第一生产力与科教兴国293

16.1.1　科学技术与劳动者294

16.1　科学技术与生产力要素294

16.1.2　科学技术与劳动对象295

16.1.3　科学技术与劳动手段296

16.1.4　科学技术与管理297

16.2　科学技术转化为现实生产力299

16.2.1　作为中介的技术300

16.2.2　技术创新300

16.2.3　技术转移和技术引进302

16.2.4　科学技术与经济的一体化303

16.3　一些新兴工业化国家的发展道路304

16.3.1　日本——战后崛起的经济强国和科技强国304

16.3.2　亚洲“四小龙”的经济腾飞305

16.4　知识经济的兴起及其启示307

第17章　科学技术与可持续发展309

17.1　全球问题309

17.2　中国的环境问题313

17.3.1　从《人类环境宣言》到“可持续发展”315

17.3　可持续发展理论的形成315

17.3.2　可持续发展在中国317

17.4　可持续发展战略的实施319

17.4.1　科学技术的合理利用和自然观的转变319

17.4.2　社会体制和经济发展模式的改变320

17.4.3　可持续发展意识和消费观320

17.4.4　大力发展现代绿色科技321

18.1　科学技术与精神文明323

第18章　科学技术与人文社会科学的相互影响、相互渗透323

18.1.1　科学技术进步间接推动精神文明发展324

18.1.2　科学技术对精神文明的直接影响325

18.2　科学文化与人文文化331

18.2.1　两种文化的提出331

18.2.2　科学主义与人文主义332

18.2.3　机械唯物主义盛行导致两种文化的分裂333

18.2.4　两种文化的交融是历史的趋势、时代的需要335

参考文献338

后记339