第一篇 科学与技术 2
第1章 科学和技术 2
1.1 科学与技术的定义 2
1.1.1 科学 2
1.1.2 技术 4
1.1.3 科学技术 5
1.2 近代科学的产生 5
1.2.1 近代科学产生的历史背景 5
1.2.2 近代科学产生的萌芽 9
1.3 近代科学的创立 12
1.3.1 近代科学思想 13
1.3.2 牛顿及近代科学的第一次大综合 15
1.3.3 近代科学方法 16
1.4 近代科学的发展 17
1.4.1 新的发展动力 17
1.4.2 科学世纪综述 19
第2章 现代科学技术的产生与发展 22
2.1 19～20世纪物理学革命与系统自然观的产生 22
2.1.1 世纪之交的物理学发现与危机 22
2.1.2 20世纪自然科学的新发现 24
2.1.3 系统科学的出现和系统自然观的诞生 24
2.2 19～20世纪的技术发展 25
2.2.1 蒸汽机的应用 25
2.2.2 电力与通信技术 25
2.2.3 内燃机技术 26
2.2.4 计算机技术 26
2.2.5 核能技术 28
2.2.6 空间技术 28
第二篇 基础科学知识 32
第3章 宇宙学 32
3.1 宇宙学的发展历史 32
3.1.1 历史上的宇宙观 32
3.1.2 现代宇宙观 33
3.2 宇宙层次结构 34
3.2.1 宇宙的物理结构 34
3.2.2 宇宙中的天体系统 35
3.3 宇宙的起源与演化 37
3.3.1 宇宙的起源 37
3.3.2 天体的演化 38
3.4 宇宙学前沿 40
第4章 地球及生命智力的起源 45
4.1 地球的演化 45
4.1.1 原始地球的诞生 45
4.1.2 地球的结构 46
4.1.3 地球演化简史 48
4.2 地球科学 52
4.2.1 地球科学的研究范围和特征 52
4.2.2 板块构造理论 53
4.2.3 地球的运动 55
4.3 生命的形成及演化 57
4.3.1 生命的物质基础 58
4.3.2 生命的化学进化 59
4.4 生命科学 61
4.4.1 智力的概念与表现 61
4.4.2 生命科学的发展 63
第5章 物质结构 68
5.1 物质的存在形态 68
5.1.1 常见的物态形式 68
5.1.2 特殊的物态形式 70
5.2 基本力 72
5.2.1 电磁力 72
5.2.2 引力 72
5.2.3 弱相互作用力 73
5.2.4 强相互作用力 73
5.3 粒子物理学 74
第6章 复杂理论 76
6.1 复杂性与非线性科学 76
6.1.1 复杂性科学的含义 76
6.1.2 复杂性科学的发展 77
6.1.3 复杂性科学的核心：线性与非线性 79
6.2 孤立子与相干结构 80
6.2.1 孤立波的发现 80
6.2.2 孤立子理论 81
6.2.3 相干结构 81
6.3 混沌 82
6.3.1 混沌概念的诞生及其历史演变 82
6.3.2 混沌理论对现代科学的影响 84
6.4 分形 85
第7章 系统与系统工程 87
7.1 系统与系统论 87
7.1.1 系统的定义 87
7.1.2 系统的分类 88
7.1.3 系统论 88
7.2 系统工程 89
7.2.1 系统工程的含义 89
7.2.2 系统工程方法 89
7.2.3 系统工程方法的现实应用 90
第三篇 现代技术发展与应用 94
第8章 海洋与空间技术 94
8.1 海洋资源的开发与技术应用 94
8.1.1 世界海洋资源种类 94
8.1.2 我国的海洋资源 96
8.1.3 海洋高科技发展前沿 99
8.2 空间资源的开发与技术应用 101
8.2.1 空间资源的开发 101
8.2.2 空间探索的历程 102
8.2.3 中国空间技术的发展 104
8.3 当代空间科学技术成就 107
8.3.1 国际空间站 107
8.3.2 对月球和火星的临近探测 110
8.3.3 对小行星与彗星的探测 112
8.3.4 探索太阳系之外 113
第9章 自然资源的开发和利用 116
9.1 自然资源概述 116
9.1.1 自然资源的含义 116
9.1.2 自然资源的特点 116
9.2 中国自然资源状况及全球自然资源问题 117
9.2.1 中国的自然资源状况 117
9.2.2 自然资源问题及保护策略 119
9.3 新能源的开发和利用 120
9.3.1 新能源的定义及特点 120
9.3.2 开发和利用新能源 121
9.3.3 新能源开发政策及前景 126
第10章 节能环保技术 129
10.1 节能环保产业发展 129
10.1.1 发展现状 129
10.1.2 面临的形势 130
10.1.3 政策措施 131
10.2 节能环保领域的技术发展 133
10.2.1 节能产业重点领域 133
10.2.2 资源综合利用重点领域 135
10.2.3 环保产业重点领域 137
第11章 现代交通 139
11.1 交通运输的发展状况及其作用 139
11.1.1 交通运输的发展状况 139
11.1.2 交通运输的作用 140
11.2 现代运输方式的运营特征及发展趋势 141
11.2.1 铁路及其他轨道交通 141
11.2.2 公路运输 141
11.2.3 水路运输 142
11.2.4 航空运输 142
11.2.5 管道运输 142
11.3 科技进步对交通运输行业发展的影响 142
11.3.1 新技术的应用 143
11.3.2 新特征的出现 144
第12章 信息与通信技术 146
12.1 微电子与计算机技术 146
12.1.1 微电子技术 146
12.1.2 计算机技术 147
12.1.3 人工智能 150
12.2 现代通信技术的基础及应用 151
12.2.1 现代通信技术基础 151
12.2.2 现代通信技术的应用前沿 154
12.2.3 现代通信技术对生活的影响 156
12.3 信息与通信技术的发展趋势 158
12.3.1 兴起中的信息经济 158
12.3.2 4G全面启动与5G布局加快 158
12.3.3 宽带中国迈向新的发展阶段 159
12.3.4 移动互联网孕育新一轮的创新与变革 159
12.3.5 从智能终端到智能硬件开启智能化时代 159
12.3.6 工业互联网构筑智能制造的关键基础 160
12.3.7 云计算和大数据向新技术、新平台演进 160
12.3.8 车联网从概念走向生活 160
12.3.9 网络信息安全成为发展战略 161
12.3.10 网络空间法制建设将加速推进 161
第13章 现代生物技术 162
13.1 生物工程类型 162
13.1.1 基因工程 162
13.1.2 细胞工程 163
13.1.3 酶工程 163
13.1.4 蛋白质工程 163
13.1.5 发酵工程 164
13.2 生物工程的现实应用 164
13.2.1 医药生物技术应用 164
13.2.2 农业生物技术应用 165
13.2.3 工业生物技术应用 167
13.2.4 军事生物技术应用 167
13.2.5 环境保护生物技术应用 169
第14章 高端装备制造技术 170
14.1 高端装备制造业的特征及发展 170
14.1.1 高端装备制造业的特征 170
14.1.2 高端装备制造业的发展状况 171
14.1.3 高端装备制造业模式变革 172
14.2 高端装备制造业的技术应用 173
14.2.1 航空航天装备 173
14.2.2 海洋工程装备及高技术船舶 174
14.2.3 先进轨道交通装备 174
14.2.4 高档数控机床 175
14.2.5 机器人装备 175
14.2.6 现代农机装备 175
14.2.7 高性能医疗器械 176
14.2.8 先进化工成套装备 176
第15章 新材料技术 177
15.1 新材料技术概述 177
15.1.1 新材料的分类 177
15.1.2 新材料的作用 177
15.1.3 新材料技术的发展趋势 178
15.2 新材料产业及技术应用 179
15.2.1 新材料产业类型 179
15.2.2 新材料技术的应用 180
第四篇 科学技术发展战略 186
第16章 各国科技发展战略 186
16.1 科技发展战略的含义及特征 186
16.1.1 科技发展战略的含义 186
16.1.2 科技发展战略的特征 187
16.1.3 科技发展战略的构成体系 187
16.2 世界主要国家和地区的科技发展战略 188
16.2.1 美国高科技产业政策及其发展战略 188
16.2.2 日本的高科技及其产业化战略 189
16.2.3 欧洲发展高新技术产业的政策措施 191
16.2.4 俄罗斯科技发展规划 193
16.3 我国科技发展战略 194
第17章 未来科学技术的发展方向 196
17.1 未来科技发展的趋势 196
17.1.1 科技、经济、社会发展的协调关系进一步加强 196
17.1.2 科技进步推动物质文明与精神文明共同发展 197
17.1.3 科学技术发展将改变工作和生活方式 197
17.2 未来科技发展的特征 198
17.2.1 科技竞争表现出新的特点 198
17.2.2 科技进步推动世界进入知识经济新时代 199
参考文献 201