第一篇 科学技术发展简史 1
第一章 古代科学技术萌芽与世界首次生产力高潮 1
第一节 古代中国科学技术的萌芽 1
一、石器的制造 1
二、火的使用 1
三、农牧业、手工业、建筑业和交通的发展 1
四、科学知识的萌芽 2
第二节 古代埃及和希腊科学技术的萌芽 2
一、尼罗河两岸的沃土 2
二、人类历史上最早的历法之一 2
三、古埃及人最伟大的技术成就 3
四、古代西方科学技术的汇合点 3
第三节 古代中国科学技术体系的形成 4
一、古代中国天文学的杰出成就 4
二、世界数学史上最光辉的一页 4
三、古今闻名的四大发明 5
四、世界生产力发展的首次高潮 5
第二章 近代科学技术的发展与世界生产力的更大发展 7
第一节 蒸汽机的发明与世界第二次生产力高潮 7
一、近代自然科学的诞生 7
二、蒸汽机的发明和完善 7
三、近代第一次产业革命 8
第二节 化工技术发展与世界第三次生产力高潮 8
一、焦炭的发明 8
二、化学方法制造酸碱的发明 9
三、诺贝尔的发明和贡献 9
第三节 电力技术发展与世界第四次生产力高潮 9
一、能量守恒与转化定律的发现 9
二、以电力技术为主导的产业革命 11
第三章 现代科学技术革命与世界第五次生产力高潮 12
第一节 现代科学革命 12
一、现代物理学革命 12
二、现代天文学革命 13
三、现代生命科学革命 14
四、现代系统科学革命 14
第二节 现代技术革命 15
一、新材料技术革命 15
二、新能源技术革命 16
三、信息技术革命 16
第三节 科学技术是第一生产力 17
一、生产力诸要素的变革 17
二、生产力结构的变革 18
三、科学技术认识的飞跃 18
第二篇 现代基础科学概论 20
第一章 现代物理学 20
第一节 现代物质科学 21
一、物质形态 21
二、物质结构 24
第二节 相对论 27
一、狭义相对论 28
二、广义相对论 34
第三节 量子力学 36
一、微观粒子的基本特征 36
二、微观粒子的描述方法 38
三、量子场论 40
第四节 统一理论 42
一、四种基本相互作用力 43
二、规范场统一理论 44
三、超引力统一理论 47
四、超弦统一理论 48
第二章 化学与环境科学 51
第一节 化学的地位和作用 51
一、化学是一门创造性的学科 51
二、化学是一门中心的、实用的学科 52
三、20世纪化学的几项重大成就 52
第二节 化学的分支学科及与其他学科的交叉渗透 55
一、化学的分支学科 55
二、化学与其他学科的交叉渗透 59
第三节 化学的前沿领域 61
一、反应过程与控制 61
二、合成化学 61
三、基于能量转换的化学反应 62
四、新反应途径与绿色化学 62
五、设计反应 62
六、纳米化学与单分子化学 63
七、复杂体系的组成、结构与功能间的关系 63
八、物质的表征、鉴定与测试方法 63
第四节 环境科学概述 64
一、环境问题的产生 64
二、环境科学的诞生 66
三、环境科学的内容与任务 67
四、环境保护与社会可持续发展 68
第三章 现代生命科学 71
第一节 生命的基本特征与生命的本质 71
一、生命的基本特征 71
二、生命的物质基础 72
三、生命的本质 73
第二节 生命的起源与进化 75
一、生命的进化起源 75
二、生物进化的历程及机制 76
三、人类的起源 79
第三节 人类智力的起源和进化 81
一、智力的定义 81
二、脑的进化 81
三、智力的进化 83
第四节 生命现象的多层次研究 84
一、分子生物学 84
二、量子生物学 88
三、细胞生物学 89
四、生态学 91
第五节 思维与智能奥秘的探索 93
一、神经活动的多层次研究 93
二、大脑功能学 95
三、神经网络与计算神经科学 96
第四章 天体的起源与演化 99
第一节 宇宙的层次结构 99
第二节 宇宙的起源与演化 101
第三节 星系的形成与演化 105
一、星系的构成特点 105
二、银河系 106
三、星系的形成和演化 108
第四节 恒星、太阳的形成与演化 109
一、恒星的形成 109
二、恒星的性质和演化 109
三、太阳系的组成 111
四、太阳系的形成和演化 114
第五节 行星、地球的形成与演化 115
一、行星的特征和分类 115
二、地球是太阳系中唯一有生物的天体 116
三、月球的性质和特点 116
四、行星、地球、月球的生成和演化 118
第五章 现代地球科学 121
第一节 地球的概况 121
一、地球的起源和年龄 121
二、地球的形状及其物理性质 123
三、地球的结构和组成 126
第二节 地球的演化 129
一、圈层结构的形成和演变 129
二、地壳运动的变化和地震 131
三、气候冷暖交替及多四季论 136
第三节 全球构造理论 137
一、魏格纳的大陆漂移学说 137
二、赫斯—狄兹的海底扩张说 138
三、勒皮顺的板块构造学说 139
第四节 地球资源的开发 141
一、地球陆地资源的开发 141
二、海洋资源的开发 143
第六章 现代数学 147
第一节 拓扑学 147
一、拓扑学的对应问题 147
二、平面布线问题 148
第二节 运筹学 151
一、运筹学的产生与发展 151
二、运筹学的研究对象和学科性质 151
三、运筹学的主要内容和应用 152
第三节 离散数学 154
一、集合（经典集合） 154
二、数理逻辑 157
三、代数系统 159
第四节 模糊数学及其应用 161
一、精确数学的局限性与模糊现象 161
二、模糊概念及模糊集 162
三、模糊逻辑和模糊语言 165
四、模糊理论的应用 167
五、模糊控制和模糊技术 171
第七章 管理科学 174
第一节 管理科学的基本概念 174
一、管理的五大职能 175
二、现代管理的四个特点 175
三、管理中应普遍遵循的原则 177
第二节 系统论 177
一、系统的基本概念 178
二、系统的特征 179
三、系统分析方法 182
第三节 信息论 184
一、信息概念 184
二、通信系统 184
三、信息的量度 185
四、信息方法 187
第四节 控制论 187
一、基本概念 188
二、控制系统 188
三、控制论的主要方法 189
四、管理中的控制 190
五、各种控制论简介 191
第五节 管理组织 192
一、管理组织原则 192
二、管理组织结构 194
三、管理组织效应 195
第八章 非线性科学 198
第一节 自组织理论 198
一、耗散结构理论 199
二、协同学 202
三、超循环理论 203
第二节 孤立子 204
一、孤立子 204
二、孤立子的研究和应用 205
第三节 混沌 207
一、内在随机性 207
二、混沌的特点 209
第四节 分形 211
一、特征尺度 211
二、无标度性 211
三、分维 212
第三篇 当代高新技术前沿 214
第一章 微电子与计算机技术 214
第一节 微电子技术简介 214
一、微电子技术的发展史 214
二、微电子技术的特点与分类 216
三、微电子技术发展趋势 217
第二节 微电子技术应用 218
一、微电子与计算机 218
二、微电子与经济建设 219
三、微电子与军事 220
第三节 计算机技术简介 221
一、计算机发展简史 221
二、计算机基础知识 223
三、计算机技术的应用 226
第四节 现代人工智能技术 227
一、什么是人工智能 227
二、人工智能的应用 228
三、人工智能的发展趋势 230
第五节 计算机技术发展方向 231
第二章 信息技术 233
第一节 信息技术的发展史 233
一、历次信息技术革命 233
二、现代信息技术的构成 234
三、现代信息技术的特点与趋势 235
第二节 信息技术的现状 236
第三节 信息技术的应用 238
一、通信技术 238
二、通信网络 243
三、多媒体通信 245
四、信息高速公路 247
第四节 信息技术的前景与问题 249
第三章 现代生物技术 252
第一节 基因工程 252
一、基因工程的基本原理 253
二、基因工程的核心技术 254
三、基因工程的应用成果 256
第二节 微生物工程 259
一、微生物工程的过程和原理 259
二、微生物工程的研究应用 261
第三节 细胞工程 264
一、细胞工程的主要内容 264
二、细胞工程的开发和应用 265
第四节 生化工程和酶工程 269
一、生化工程的基本内容 269
二、生化工程的主要技术 270
第五节 生物技术的发展趋势 272
一、生物技术的应用前景 272
二、人类基因组计划 276
三、生物技术的发展趋势 277
四、生物技术的规范化管理 278
第四章 新型材料技术 280
第一节 新型金属材料 281
第二节 新型陶瓷、高分子和复合材料 285
一、新型陶瓷材料 285
二、高分子材料 288
三、复合材料 289
第三节 超导技术及其应用 290
一、超导体的物理特性 290
二、库柏对和BCS理论 291
三、超导体技术的应用 292
第四节 纳米材料 294
一、纳米科学技术 294
二、纳米材料 295
第五节 智能材料与材料设计 297
一、智能材料 297
二、新材料设计 301
第五章 能源和能源利用新技术 303
第一节 能源及其分类 303
第二节 人类对能源的利用 304
第三节 核能的开发和利用 306
一、原子核裂变能的利用 307
二、受控热核聚变能 310
第四节 再生能源及其利用 313
一、太阳能 313
二、地热能 314
三、生物质能 315
四、风能 316
五、氢能 316
六、潮汐能 317
第五节 煤炭利用新技术、节能新技术 318
一、煤炭利用新技术 318
二、余热回收利用技术 320
三、电子电力技术 320
四、节能新技术 320
第六章 激光与激光技术 322
第一节 激光产生的基本原理 322
一、激光的产生 322
二、激光的特性 326
三、激光器的基本构成 327
第二节 步入人类生活的激光技术 328
一、激光育种 328
二、激光医疗 328
三、激光通信 329
四、激光艺术 330
第三节 走向产业化的激光高技术 331
一、激光加工 331
二、激光信息存储 332
三、激光计量 333
四、激光检测 334
第四节 日显神威的激光武器 335
一、激光致盲武器 335
二、激光制导 335
三、激光雷达 336
四、光电对抗 337
第五节 高新技术的支撑点 337
一、激光核聚变 337
二、激光分离同位素 338
三、光子计算机 339
四、原子激光 340
第七章 空间科学技术 342
第一节 空间开发简史 342
第二节 空间飞行原理 346
一、三个宇宙速度 346
二、火箭工作原理 347
第三节 空间科技的应用 349
一、导弹及其分类 349
二、卫星及其应用 351
三、载人航天飞行 355
四、行星际探测 358
第四节 空间技术的未来 359
一、空间工业生产 360
二、空间发电站 361
三、空间的开发设想 361
四、地外文明的寻找 363
参考书目 367