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上篇 基础科学？沿 1

第一章 物质科学概述 1

第一节 物质科学体系 1

第二节 物质现象 1

第三节 现代物质科学对经典物理学的突破 3

第二章 物质的层次和演化 5

第一节 物质的层次 5

第二节 物质的起源和演化 10

第三章 相对论 18

第一节 基础 18

第二节 狭义相对论 26

第三节 广义相对论 51

第四章 量子力学 60

第一节 量子 60

第二节 力学量的概率幅函数 62

第三节 概率幅叠加原理 67

第四节 概率幅叠加原理的效应 68

第五节 不确定原理 70

第六节 不确定原理的意义 72

第七节 量子力学的测量问题 75

第五章 量子场论 81

第一节 场 81

第二节 粒子 83

第三节 粒子之间的作用力 88

第四节 粒子间相互作用的过程 91

第五节 规范场 94

第六节 尖端课题 96

第六章 对称性和守恒量 99

第一节 对称性和对称性原理 99

第二节 对称性与守恒量 101

第七章 生命科学概述 107

第一节 生命科学体系 107

第二节 生物的特征 109

第三节 生命现象 110

第八章 生物的层次和进化 113

第一节 生物的层次 113

第二节 生物的进化 120

第九章 细胞 134

第一节 概述 134

第二节 细胞的分子组成、结构和功能 135

第三节 细胞的分裂 143

第十章 DNA、RNA和蛋白质 154

第一节 概述 154

第二节 DNA、RNA、蛋白质的结构和功能 155

第三节 DNA的复制 165

第四节 DNA控制下的蛋白质的合成 167

第十一章 基因 172

第一节 概述 172

第二节 基因的结构和机能 174

第三节 基因决定性状的机制 178

第四节 基因决定性状的规律 181

下篇 应用科学新进展与工程技术新成果 193

第一章 资源科学技术——开启生命之源的钥匙 193

第一节 正确认识自然资源——大自然不是聚宝盆 193

第二节 资源开发利用新技术——八仙过海，各显神通 196

第二章 海洋科学技术——蔚蓝色的诱惑 200

第一节 海洋——人类未来的希望 200

第二节 海洋牧场化技术——蓝色革命 201

第三节 海水淡化技术——摄取海洋甘泉 203

第四节 海洋矿产开发技术——探寻海底宝藏 205

第三章 环境科学技术——在困境中重建家园 208

第一节 重建的尝试——从认识污染到治理污染 208

第二节 可持续发展——社会发展的必由之路 212

第四章 能源科学技术——国民经济的动力 215

第一节 能源与人类社会——生存的依托 215

第二节 能源矿产利用新技术——人类生活的福音 216

第三节 核能利用技术——改造自然新阶段 218

第四节 新能源利用技术——智慧的结晶 219

第五节 节约能源的新技术——珍惜资源，保护环境 222

第五章 材料科学技术——人类文明大厦的基石 224

第一节 材料——人类社会进化的里程碑 224

第二节 新型金属材料——灿烂的合金 225

第三节 不断发展中的陶瓷材料——神奇的性能 228

第四节 新型高分子材料——国计民生之必需 230

第六章 信息科学技术——对明日的挑战 233

第一节 信息和信息系统——人类文明的源泉 234

第二节 信息科学技术——通向信息时代的桥梁 236

第三节 信息科学技术的应用——人类将在信息的海洋中遨游 238

第七章 计算机科学技术——跨世纪的通行证 241

第一节 计算机系统——人类智能的结晶 242

第二节 计算机科学技术——电脑网络化和智能化 245

第三节 计算机的应用——人们将生活在电脑时代 246

第八章 自动化科学技术——智能与技巧的杰作 249

第一节 自动化设备的尖端——机器人 249

第二节 战争之神——C3I综合自动化系统 251

第三节 家庭自动化的经典——智能住宅 253

第四节 各种类型的机器人——科技发展新曙光 254

第九章 通信科学技术——通往信息社会的高速公路 258

第一节 电信系统简介——初识通信技术 258

第二节 电话网——人们生活的必需品 259

第三节 综合业务数字通信网——综合通信的媒体 260

第四节 光纤通信技术的发展——远距离大容量通信的主角 262

第五节 国际互联网的迅猛发展(INTERNET)——漫游信息世界 263

第六节 移动通信、卫星通信、个人通信——跨越时空的“勇士” 266

第十章 制造科学技术——高技术发展的基础 268

第一节 先进制造技术正向我们走来——崭新的系统工程 268

第二节 领先一步的法宝——现代设计理论与方法 270

第三节 巧夺天工——先进的制造工艺 273

第四节 一只神奇的手——综合自动化 274

第五节 灵活应变快速反应——敏捷制造技术 275

第十一章 运输科学技术——缩小空间的距离 277

第一节 汽车——地面运输日新月异 277

第二节 火车——中距离优先交通工具 280

第三节 飞机——人类翱翔蓝天 283

第十二章 空间科学技术——通向太空的天梯 286

第一节 空间科学技术的发展史——从万户飞天的失败到V-2火箭的成功 286

第二节 当代空间科学技术的成就——揭开太空神秘的面纱 289

第三节 空间科学技术的应用——迷人的前景 292

第十三章 核科学技术——从毁灭者到福音使者 297

第一节 受控核聚变技术——让恶魔变成天使 297

第二节 核成像技术——打开黑箱的钥匙 302

第三节 核元素分析技术——从大海中把针捞起来 304

第十四章 纳米科学技术——叩响新世纪之门 306

第一节 纳米材料——未来世界之砖 307

第二节 纳米电子学——未来世界之骄子 309

第三节 纳米生物学——小的是美好的 311

第十五章 激光科学技术——新世纪之光 313

第一节 激光——一项应用性很强的技术 313

第二节 激光加工技术——奇妙的光束 314

第三节 激光存储技术——大有可为的新兴信息产业 316

第四节 激光通信技术——神奇的信息载体 316

第五节 激光医学——一门崭新的应用学科 318

第十六章 医药科学技术——健康的卫士 321

第一节 传统药物——古树发新芽 321

第二节 化学合成药物——现代医学的基石 323

第三节 基因工程药品——医药产业的新天地 324

第十七章 化学科学技术——老树再开新花 328

第一节 量子化学——理论化学的终结者？ 329

第二节 材料化学——未来的拓路者 330

第三节 生物化学——揭开生命的奥秘 333

第四节 等离子体化学——第四种物质形态的化学 334

第十八章 生物科学技术——未来世界竞争的主战场 336

第一节 生物工程——21世纪高科技的佼佼者 336

第二节 基因工程——为人类开拓美好前景 337

第三节 细胞工程——打破了远缘生物不能杂交的屏障 338

第四节 酶工程——酶学理论与化工技术结合的新技术 341

第五节 发酵工程——一项应用广泛的生物科学技术 341

第六节 克隆技术——一项震撼世界的生物工程技术 342

第十九章 农业科学技术——绿色的呼唤 344

第一节 农业——最古老而又最基础的产业 344

第二节 “绿色革命”——为人类造福的生产技术改革 345

第三节 “持续农业”——经济、社会、技术与环境协调发展的农业 347

第四节 农业发展的广阔前景——高科技对农业的渗透 348

第五节 现代农业技术剪辑——高科技在农业中的应用 349

第二十章 科学技术与可持续发展——让科技染上绿色 351

第一节 应用与发展科学技术应持负责和慎重态度 351

第二节 让科学技术为环保服务 353

第三节 让科学技术直接为可持续发展服务 356