第一章 自然科学前史 1
第一节 人类早期关于自然界的知识 2
工具的发明和演进 2
火的利用与取火方法的发明 3
原始种植技术和原始畜牧技术的出现 3
制陶技术的发明和原始手工业的兴起 4
第二节 古代两河流域和古埃及的自然知识 5
农业和手工业技术 5
数学知识 6
天文知识 6
第三节 古希腊的自然哲学和科学技术知识 7
知识分子阶层的出现及其意义 7
医药知识 7
生产技术 8
自然哲学 8
数学知识 11
天文知识 12
物理知识 14
地理知识 15
生物知识 16
医学和人体生理知识 16
古希腊科学文化在古罗马人统治下的衰退 17
自然观 18
第四节 古代中国的自然观和科学技术知识 18
农业生产技术和农学 20
冶金技术 21
能源的开发和利用技术 21
机械、纺织和造船技术 22
制瓷技术 23
建筑技术 23
造纸和印刷技术 23
数学知识 24
天文知识 25
物理知识 25
化学知识 26
地学知识 27
医药学 27
我国古代科学技术发展的基本进程和近三四百年来落后原因的探讨 28
第五节 古代阿拉伯的科学技术知识 30
阿拉伯人的跃进和他们在科技史上的特殊贡献 30
数学知识 31
天文知识 32
物理知识 33
医学知识 33
欧洲中世纪科学技术的窒息状态及其复苏 34
第六节 欧洲中世纪的科学技术知识 34
炼金术 34
基督教会的思想统治和对它的反抗 35
冲力学派的出现和对亚里士多德的抨击 36
第二章 近代自然科学的崛起与经典力学的成熟 38
第一节 自然科学崛起的历史背景与序幕 38
社会历史的前提 38
先驱者们的业绩 40
哥白尼的日心地动说 40
血液循环的发现 40
伽利略的贡献 41
“天空的立法者” 43
第二节 万有引力定律的发现 43
地上的发现 44
牛顿揭开了谜底 45
第三节 运动三定律的建立与经典力学的成熟 46
运动第一定律 46
运动第二定律 47
运动第三定律 49
牛顿的综合 50
第四节 经典力学的意义及其影响 52
经典力学的科学意义 52
经典力学与机械自然观 53
几何光学的进展 56
第三章 经典物理学体系的形成 56
第一节 几何光学的进展与光的本质的探讨 56
波动光学的兴起 57
光是什么 59
波动说的胜利 61
第二节 热学的成就和热现象的微观解释 64
热学的形成 64
热是什么 65
蒸汽技术的进步 66
能量守恒与转化定律的确立 67
热力学三个基本定律 69
热力学第二定律 70
热力学第一定律 70
热力学第三定律 72
热现象的微观解释与统计物理学的诞生 74
第三节 从电磁现象的研究到电磁场理论的建立 75
电学和磁学的早期进展 76
电池的发明和电流及其效应的研究 77
电磁关系的研究 78
场的概念的形成 79
电磁场理论的建立与电磁波的发现 81
近代化学的奠基者玻意耳 84
第一节 科学化学的形成 84
第四章 近代化学的历史轨迹 84
燃素说的兴衰与一些重要气体的发现 87
燃素说的终结与拉瓦锡的革命 89
第二节 化学基本定律的建立与原子-分子学说的诞生 91
化学基本定律的建立 91
道尔顿的原子学说 93
从阿伏伽德罗到坎尼扎罗的分子学说 95
第三节 有机化学与结构化学的起步 97
从早期的有机化学研究到尿素的合成 98
有机结构理论的发端 99
原子价概念的建立 100
立体有机结构理论和苯环结构学说的提出 101
第四节 化学元素周期律的发现 103
早期的元素分类工作 103
门捷列夫确立元素周期律 104
第五章 近代生物学的演进 108
第一节 生物分类学的进展 108
近代生物分类学的两个派别 108
生物分类学的发展 111
第二节 生物进化学说的形成与达尔文的进化论 112
近代生物进化论与物种不变论之争 112
达尔文和他的生物进化论 115
微生物学的兴起 120
第三节 微生物学、细胞学说和胚胎学的建立与发展 120
细胞学说的建立 122
胚胎学的探索 123
第六章 近代天文学的进展与地质学的起步 126
第一节 近代天文学的进展 126
太阳系研究的新成果 126
恒星研究与光行差和恒星视差的发现 129
天体物理学和天体化学的兴起 132
太阳系起源与演化的探讨 134
地质学各分支的形成 135
地层学 135
第二节 地质学的建立 135
地槽学说 137
矿物学 138
岩石学 138
地球物理学和地球化学 139
近代地质学的一些争论 139
岩石成因的水成论与火成论之争 140
地壳运动变化的灾变论与渐变论之争 142
第七章 16～19世纪数学概况 145
代数学的成熟 145
解析几何学的的创立和变量数学的兴起 148
微积分与数学分析学的产生 150
概率论的建立 153
非欧几何学的出现 154
第八章 19～20世纪之交的“物理学危机”与物理学革命 157
第一节 电子、X射线和放射性的发现 157
电子的发现 158
X射线的发现 159
放射性的发现 161
第二节 “物理学危机” 164
“以太”检测的“零结果” 164
“紫外灾难” 165
相对论的孕育 167
第三节 相对论的建立 167
相对论的建立 170
相对论的意义及其影响 175
第四节 量子论与量子力学的建立 176
普朗克提出能量子假说 176
爱因斯坦建立光量子概念 178
德布罗意的物质波假说 179
量子力学的建立 181
测不准原理和关于量子力学的争论 184
第九章 原子内部世界探秘 185
第一节 原子结构模型探索 185
卢瑟福的原子结构模型 186
J.J.汤姆孙的原子结构模型 186
玻尔的原子结构模型 188
原子结构模型探索的再深入 189
第二节 原子核研究 190
人工核反应的实现和质子的发现 191
中子的发现 191
核结构的进一步探索 194
第三节 人工放射性的发现和核裂变、核聚变的研究与利用 195
人工放射性的发现 195
重核裂变的发现与利用 197
轻核聚变的发现及其利用前景 200
反粒子的发现与研究 202
第四节 基本粒子研究 202
中微子和介子的发现 203
基本粒子家族 204
基本粒子的相互作用 205
弱相互作用下宇称不守恒的发现 206
强子内部结构的研究 207
第十章 20世纪化学的展开 209
第一节 元素周期律的重新认识与现代无机化学的发展 210
元素周期律的理论阐释 210
无机化学产品制备技术的进步 211
无机化学研究领域的开拓 213
第二节 物理化学的建立与分析化学的发展 214
化学热力学的研究 215
化学动力学的建立 216
催化理论的探究 216
胶体化学的研究 216
结构化学的进展和量子化学的创立 217
分析化学的新阶段 220
第三节 有机化学的新时代 221
有机化学合成的发展 221
天然有机物化学的进展 223
天然高分子化合物的化学改性研究 226
高分子化学的建立 226
高分子化合物的人工合成 227
第十一章 现代生物科学的成就及其前景 230
第一节 遗传规律及其细胞学基础研究 230
孟德尔的遗传学说 231
基因论的建立 234
第二节 基因的化学构成研究和分子生物学的建立 237
基因化学构成的探究 238
DNA 分子结构的研究 239
DNA 自我复制过程的揭示 242
蛋白质合成与遗传密码的研究 244
细胞生物学研究 246
第三节 生命现象研究的再深入 246
神经生物学研究 247
生物进化的新认识 249
生命起源的探索 253
生态学研究 254
第四节 生物工程技术的兴起 255
细胞工程技术及其应用 255
遗传工程技术及其应用 255
仿生学的研究与应用 256
第一节 现代天文学的进展 258
恒星研究的再深入 258
第十二章 现代天文学、空间科技和地质学、海洋科技的进展 258
射电天文学的兴起 260
现代天文学的四大发现 261
太阳系的新知识 262
现代恒星演化理论 264
现代宇宙学研究 265
第二节 空间科学技术的勃兴 267
空间飞行器的研究与发展 267
空间科学现状 270
空间技术的应用 271
空间开发的前景 273
大陆漂移说及其疑难 274
第三节 20世纪地质学的进展 274
海洋地质三大发现 275
海底扩张说的建立 277
板块构造说的诞生 278
第四节 海洋科学技术的成就及其前景 279
海洋科学的建立 279
海洋调查与海洋研究的进展 280
海洋资源及其开发现状 281
海洋生物资源及其开发 281
海洋石油和矿产资源及其开发 282
海水化学资源及其开发 282
第十三章 20世纪数学的发展 285
第一节 “数学危机”与数学基础研究 285
“数学危机” 285
现代数学基础研究 286
第二节 现代数学的几个主要分支 288
抽象代数学 288
解析数论 288
拓扑学 289
微分几何学 289
泛函分析 289
模糊数学 290
数理逻辑 290
突变理论 290
数理统计学 291
运筹学 293
规划论 294
库存论 294
排队论 295
决策论 295
对策论 296
优选学 297
第一节 无线电电子科学技术的形成和发展 300
电子管的发明 300
第十四章 无线电电子学、半导体科学技术和激光科学技术的兴起 300
无线电电子学的形成和发展 302
第二节 半导体科学技术的兴起与进步 304
固体能带理论的建立 304
晶体管的发明 307
集成电路的诞生、发展和前景 311
第三节 激光科学技术和光纤通讯技术的兴起 313
激光的概念与激光器的发明 313
激光器工作原理和激光器的发展 315
激光的特性与应用 317
光导纤维与光纤通信、光纤传感技术的兴起 318
从机械计算机到机电计算机 322
第一节 电子计算机的诞生 322
第十五章 电子计算机科学技术的概貌及其影响 322
二进制和逻辑运算 324
逻辑运算和门电路 325
电子计算机的起步 326
第二节 电子计算机的进展与展望 328
电子计算机硬件设备现状 328
中央处理器 329
存贮器 330
输入和输出装置 331
电子计算机语言与电子计算机软件的进展 331
电子计算机技术的发展趋势 333
巨型化 334
小型和微型化 334
网络化 334
智能化 335
未来的光计算机 336
第三节 电子计算机与人类社会 337
当代电子计算机应用的主要领域 337
数据处理 337
数值计算 338
实时控制 338
电子计算机的社会影响 339
文字处理 339
第十六章 材料和能源科学技术的现状与未来 341
第一节 现代的材料与材料科学技术进展 341
金属材料 342
黑色金属 342
普通有色金属 343
稀有金属 345
无机非金属材料 347
陶瓷 347
玻璃 347
水泥 348
玻璃纤维复合材料 349
耐火材料 349
复合材料 349
碳纤维复合材料 350
智能材料 350
材料科学基础研究的进展 351
第二节 能源开发现状与能源科学技术的进展 352
能源的来源 352
能源的分类 353
传统能源的现状与展望 354
煤炭 354
石油 355
水力 357
新能源的开发 358
太阳能 358
地热能 360
风能 361
海洋能 361
生物质能 363
核能 363
第十七章 环境科学技术的兴起 366
人类与环境 366
自然环境与社会环境 367
环境问题的提出 369
环境科学的建立 372
环境科学技术的国际合作 374
环境质量控制与环境治理的进展 377
第十八章 控制论、信息论和系统论的建立及其影响 381
第一节 控制论的建立及其应用 381
控制概念和控制论的建立 381
反馈与控制 384
控制论方法 386
功能模拟方法 386
黑箱方法 387
工程控制论 388
控制论的应用及其分支 388
生物控制论 389
经济控制论 389
智能控制论 390
第二节 信息论与信息科学的形成和发展 392
信息概念和信息的主要特征 393
狭义信息论的建立 395
信息论的发展与信息科学的兴起 398
信息方法 400
信息科学与“信息社会” 401
第三节 系统论与系统科学的产生及其意义 402
系统论的创立 403
系统概念与系统分类 404
贝塔朗菲的一般系统论 405
系统论的发展 407
耗散结构理论 407
协同学 408
超循环理论 408
系统方法 409
系统工程的形成与发展 410
系统工程方法与系统工程的应用 412
系统科学的形成 414
结语 416
人名索引 446