前言 1
第一章 暴胀的现代科学——基础科学前沿 1
第一节 暴风雨的前夜 3
一、神秘的以太 4
二、难逃“紫外灾难” 6
三、阴极射线之谜：新三大发现 7
第二节 暴风雨中的搏击 9
一、光速是极限 10
二、同时相对 11
三、普朗克的异想天开 12
四、波粒二象性 13
五、释放原子能 16
六、基本粒子家族 17
第三节 雨过天晴看日出 20
一、宇宙中有什么 20
二、宇宙大爆炸 21
三、宇宙“无边无沿”吗 25
四、人类的家园：太阳系 26
第四节 暴风雨的洗礼 29
一、从前没有大西洋 29
二、“漂洋过海”的蚯蚓 30
三、英格兰在“旋转” 31
四、“石油之海”之谜 33
五、阿特拉斯的化身 34
第五节 霞光绚丽 35
一、“一举三得”修复皇宫 37
二、“三个皮匠”和“三个和尚” 38
三、“一枚铁钉”和一个国王 38
四、石墨和金刚石 39
五、为猫创造的老鼠 40
六、怎样让宇宙“活”起来 41
第二章 自由跨越时空——信息技术 43
第一节 芯片上创造的奇迹：微电子技术 46
一、微电子技术之“微” 47
二、硅芯片将不再一统天下 48
三、多层立体化结构 50
第二节 人类大脑的延伸：计算机技术 51
一、“图灵”理想机 53
二、庞然大物“埃尼阿克” 54
三、冯·诺伊曼机 54
四、三只脚的“魔管” 55
五、集成电脑时代 56
六、“硅谷”时代 58
七、非“冯氏”计算机 60
八、未来的计算机 61
九、计算机病毒 64
十、“新人辈出”的机器人 68
第三节 人类社会的神经系统：通信技术 71
一、人类通信源远流长 72
二、有线通信连结四方 74
三、无线电波覆盖全球 79
四、现代通信日趋完善 86
五、未来通信魅力无穷 89
第四节 人类建造的最大机器：信息高速公路 91
一、网络之网络 91
二、信息高速公路的由来 92
三、世界各国纷纷效仿 93
四、综合国力的较量 94
五、并非一片光明 96
第三章 现代文明的血液——新能源技术 97
第一节 社会发展的先行官 98
一、常规能源和新型能源 98
二、能源“主角”的变迁 98
第二节 常规能源担当重任 100
一、资格最老的传统能：煤 100
二、高效便捷的廉价能源：石油、天然气 101
三、出师不凡的“万用能源”：电能 102
四、常规能源“告急” 105
第三节 新型能源前途无量 106
一、取之不竭的“能源之母”：太阳能 107
二、无与伦比的超常能源：核能 111
三、潜力巨大的新型能源：氢能 118
四、尚待开发的“自有”能源 121
第四章 人类文明的基石——新材料技术 127
第一节 金属世界的奇观 128
一、长出“胡须”的金属 129
二、多彩的不锈钢 131
三、金属玻璃初露锋芒 132
四、奇妙的记忆合金 133
五、“哑巴”金属 134
六、软硬兼顾的金属 135
七、独特的多孔金属 136
八、“冻僵”的金属 137
第二节 玻璃家庭的新秀 139
一、安全玻璃“兄弟” 139
二、微晶玻璃 142
三、神奇的光导纤维 144
四、形形色色的新型玻璃 147
第三节 陶瓷王国的新军 150
一、永不磨损的金刚之身 150
二、错误导致的陶瓷铝 151
三、能屈能伸的新陶瓷 151
四、潜力无穷的“万斤油” 152
第四节 合成材料的挑战 152
一、它不是“树木的眼泪” 153
二、它改写纺织历史 155
三、它改变材料世界 158
四、满足人类无止境的要求 161
第五节 属于21世纪的纳米技术 162
一、梦想真的成真 163
二、巴基球和纳米碳管 164
三、纳米产品形形色色 167
四、比针尖还小的未来工厂 168
五、更深层次的信息革命 170
第五章 新世纪的神光——激光技术 172
第一节 特殊性能身怀绝技 172
一、与众不同的光 172
二、特殊的光源 174
第二节 科研战线功勋卓著 176
一、神奇的激光光谱分析 177
二、天文观测显神通 178
三、基因工程大显身手 180
四、新技术发展的支柱 181
五、创造世界之最 185
第三节 服务生产“劳苦功高” 187
一、神奇的加工术 188
二、农业发展新天地 190
第四节 造福人类再立新功 192
一、烽火狼烟的后代 193
二、新型激光医疗 197
第六章 探索生命真谛——生物技术 200
第一节 令人惊叹的细胞工程 201
一、细胞——生命的基本单位 202
二、一个细胞长成一株兰花 205
三、小小的“多利”引起了一场风波 206
第二节 前景诱人的基因工程 211
一、孟德尔的预言 212
二、遗传密码破译 213
三、带来希望的DNA重组 218
第三节 焕然一新的发酵工程 226
一、巴斯德的贡献 227
二、神通广大的微生物 230
三、微生物的用武之地 232
第四节 日新月异的酶工程 236
一、人类认识酶的历史 237
二、催化酶的特性 239
三、盛开的“酶花” 241
第七章 重返蓝色世界——海洋技术 245
第一节 “耕海牧鱼”新天地 246
一、海洋“食品库” 246
二、海疆牧场 247
三、海洋农场 252
第二节 海水变“甘泉” 255
一、蒸馏法制取淡水 255
二、能脱盐的膜 257
第三节 诱人的海底宝藏 258
一、丰富的锰结核 259
二、奇特的海底热液矿床 261
三、向“龙王”要石油 263
第四节 取之不竭的蓝色能源 265
一、天造地设的潮汐能 266
二、威力巨大的波浪能 269
三、海洋温差发电 272
四、海流发电 274
第五节 新的生活空间 276
一、建造海上世界 277
二、举世瞩目的海底通道 278
三、建造海洋“龙宫” 281
第八章 挣脱地球引力——空间技术 286
第一节 人类的飞天之梦 286
一、古代的神话传说 287
二、火箭飞天第一人 288
三、空心炮弹飞船 289
第二节 冲出人类“摇篮” 292
一、宇宙开发的先驱者 292
二、人造卫星飞上蓝天 296
三、“探险者”的探险 297
四、宇宙飞船驰骋太空 299
五、太空漫步 302
六、“阿波罗”登月 305
第三节 寻找地外生命 309
一、我们的宇宙 310
二、人类不孤独 311
三、Hello！宇宙人 312
四、地球之音 313
第四节 向无限空间挑战 317
一、到宇宙中去采矿 317
二、太空工厂 318
三、未来的太空城 320
四、太空移民工程 321
五、把火星改造成新家园 323
第九章 走出人类中心——环境保护技术 327
第一节 我们的生态系统 327
一、生命的保护层——大气圈 327
二、孕育生命的水圈 328
三、大地母亲土壤——岩石圈 329
四、多姿多彩的生物圈 331
第二节 人类中心的悲剧 333
一、烟雾——都市的幽灵 333
二、苍天在流泪 336
三、天空漏了一个洞 338
四、地球“发烧”了 341
五、生命之源的危机 344
六、森林发出的“SOS” 348
七、土地沙漠化了 350
八、人类正在失去朋友 352
九、讨厌的垃圾 354
十、无形的“杀手” 355
第三节 人类只有一个地球 358
一、警钟敲响了 358
二、为了人类的未来 361
三、21世纪议程 366
主要参考书目 369