导言：科学技术与人类文明 1
一 人类文明的三次跃升 1
二 构成自然界的三大基本要素 3
三 科技系统的结构层次 5
四 科学系统的普适原理 7
第一章 基础科学理论的发现 13
第一节 相对论 13
第二节 量子力学 18
第三节 量子场论 22
第四节 分子生物学 25
第五节 现代数学 31
第二章 自然系统的科学图像 39
第一节 物质结构的夸克-轻子模型 39
第二节 宇宙演化的大爆炸模型 41
第三节 太阳和地球的演化及地壳的板块构造 45
第四节 地球大气圈和生物圈的演化 58
第三章 永无止境的科学前沿 64
第一节 复杂性与非线性科学 64
第二节 人的智能——脑和认知科学 69
第三节 走向问题的极端和本原 76
第四节 走向理论的综合和统一 81
第四章 信息技术体系的结构特征 90
第一节 信息载体数字化 90
第二节 生产过程智能化 98
第三节 社会生活网络化 100
第五章 20世纪的主导技术 107
第一节 航空航天技术 107
第二节 化学合成技术 110
第三节 核能利用技术 115
第四节 激光技术 123
第六章 把握未来的关键技术 127
第一节 生物技术 127
第二节 数字仿真和虚拟现实技术 132
第三节 纳米技术 134
第四节 分子设计 136
第五节 仿生模拟 139
第六节 超导开发 144
第七章 高技术和高技术产业的兴起 146
第一节 推动高技术和高技术产业发展的条件 146
第二节 高技术和高技术产业发展的规律 149
第三节 高技术企业生态系统 152
第四节 影响研究成果转化为现实生产力的因素 153
第八章 大科学时代的科学工程 157
第一节 工程活动的特点和步骤 157
第二节 人类基因组测序 161
第三节 国际航天站 164
第九章 工程目标的社会意向 166
第一节 世界人口、资源与环境的现状 166
第二节 追求持续发展 174
第三节 保护环境安全 182
第四节 开拓生存空间 187
结语：关于中国科技发展的几点思考 192
一 建设科技创新的国家体制 192
二 提高科学技术的自主发展能力 195
三 探索适合中国国情的发展道路 197