目录 1
导论 1
第一编 近代科学技术 15
第1章 近代自然科学的初步发展 15
1.1 科学革命的突破 16
1.1.1 天文学革命 16
1.1.2 医学生理学革命 17
1.2.1 开普勒对天空“立法” 18
1.2 经典力学的奠基 18
1.2.2 伽利略对地面物体的研究 19
1.3 近代科学的第一次大综合 20
1.3.1 牛顿的综合 20
1.3.2 万有引力定律 21
1.4 其他学科的初步发展 22
1.5 近代科学方法 25
1.5.1 培根创立实验归纳法 25
1.5.3 伽利略的数学与实验相结合 26
1.5.2 笛卡儿创立数学演绎法 26
1.5.4 牛顿论科学方法 27
1.5.5 形而上学的机械唯物主义自然观 27
第2章 第一次产业技术革命 29
2.1 英国技术革命和产业革命 30
2.1.1 纺织技术——产业革命的源头 30
2.1.2 钢铁产业 30
2.1.3 蒸汽机的发明和改进 32
2.1.4 蒸汽技术革命 33
2.2 法国的产业革命和科学的兴衰 35
第3章 近代自然科学的全面发展 38
3.1 天地演化的研究 38
3.2 物理学的进展 40
3.2.1 能量守恒定律的发现和热力学 40
3.2.2 电磁现象的研究 41
3.2.3 光的波动说的复兴 44
3.3.1 原子分子论 45
3.3 化学上的成就 45
3.3.2 有机物的合成和有机结构理论 46
3.3.3 元素周期律 47
3.4 生物学的飞跃 48
3.4.1 细胞学说 48
3.4.2 生物进化论的诞生 49
4.1 德国的崛起 52
4.1.1 李比希学派 52
第4章 第二次产业技术革命 52
4.1.2 德国化学工业的兴起 55
4.1.3 内燃机的发明 56
4.1.4 电力技术革命 58
4.2 美国的崛起 60
4.2.1 重视农业、加强工业与农业的联系 61
4.2.2 基础设施建设先行 62
4.2.3 组织创新 63
4.2.4 加强科技与经济的结合 64
4.2.5 引进与创新相结合 66
4.2.6 管理出效益 67
参考文献 70
第二编 现代自然科学 71
第5章 物理学革命及其影响 71
5.1 相对论 72
5.1.1 狭义相对论产生的历史背景 72
5.1.2 狭义相对论的创立 73
5.1.3 广义相对论的建立 78
5.2.1 量子力学产生的历史背景 81
5.2 量子力学 81
5.2.2 量子力学的建立 82
5.2.3 量子力学的若干基本概念及其意义 86
5.3 现代化学理论的发展 89
5.3.1 元素周期理论的新发展 89
5.3.2 现代化学键理论 91
第6章 宇观世界探索 94
6.1 人类宇宙观的演化 94
6.1.1 日心说及其天文观测依据 95
6.1.2 银河系的发现及太阳系在其中的位置 96
6.1.3 从星云到河外星系 96
6.1.4 大爆炸宇宙模型的提出及其理论预言 97
6.2 宇宙观测与大爆炸宇宙学的发展 98
6.2.1 宇宙观测及其意义 98
6.2.2 大爆炸宇宙学面临的困难 101
6.2.3 暴胀宇宙的成就和困难 102
6.3.1 星系形成时期及分类 103
6.3 星系的起源和演化 103
6.3.2 银河系的年轮及其次系 104
6.3.3 剧烈变化的星系核 104
6.4 标志恒星一生的赫罗图 105
6.4.1 恒星的形成 105
6.4.2 恒星分类 106
6.4.3 揭示恒星一生经历的秘密——赫罗图 107
6.4.4 恒星演化的结局 108
6.5.1 研究太阳的双重意义 110
6.5 太阳和太阳系的起源 110
6.5.2 太阳系的起源和太阳的形成 111
6.5.3 行星及其卫星的形成 112
第7章 深入微观世界和追求物质统一性 113
7.1 穷究物质结构之谜 113
7.1.1 古人对物质本原问题的探索 113
7.1.2 近代科学视野中的原子 114
7.1.3 揭开原子世界的面纱 115
7.2 物质的微观层次结构及其规律 118
7.2.1 微观粒子的基本性质 118
7.2.2 微观世界的基本规律 121
7.3 现代科学对世界统一性的追求 125
7.3.1 问题的提出 125
7.3.2 当代有关统一场论工作的不懈努力 125
第8章 地球系统科学、生态学和环境科学 132
8.1 地球系统科学 132
8.1.1 地球系统科学的创立 132
8.1.2 地球系统科学的研究对象和发展趋势 134
8.2 生态学 136
8.2.1 生态学的产生和发展 137
8.2.2 生态学的研究内容 139
8.2.3 生态学的发展趋势 140
8.3 环境科学 141
8.3.1 环境问题和环境科学的产生 142
8.3.2 环境科学的研究内容 144
9.1.1 现代遗传学与分子生物学 146
9.1 现代生命科学 146
第9章 生命科学与智能探索 146
9.1.2 DNA的双螺旋结构的建立 148
9.1.3 基因的调节与控制：中心法则 150
9.1.4 遗传密码的破译 151
9.2 生命的起源 153
9.2.1 从无机物合成有机小分子 154
9.2.2 生物大分子的合成 155
9.2.3 多分子体系和原始生命的出现 156
9.3.1 人类的起源 157
9.3 人类的起源及其智力的发展 157
9.3.2 脑科学对人类智力发展的研究 159
9.3.3 认知科学对人类智力发展的认识 161
9.4 人工智能 162
9.4.1 人工智能的发展历史 162
9.4.2 人工智能的两个主要学派 164
9.4.3 人工智能的主要研究内容 165
第10章 系统科学与探索复杂性 168
10.1 一般系统论 168
10.1.1 一般系统论的发展过程 168
10.1.2 一般系统论的基本概念 170
10.1.3 系统论的基本原则 174
10.1.4 系统方法 175
10.2 控制论与信息论 177
10.2.1 控制论与信息论的产生过程 177
10.2.2 控制论与信息论的基本概念 178
10.2.3 控制论与信息论的发展 180
10.2.4 控制论与信息论方法 182
10.3 自组织、非线性与探索复杂性 184
10.3.1 耗散结构理论 185
10.3.2 协同学 186
10.3.3 混沌理论 188
10.3.4 分形学 190
参考文献 193
第三编 当代高技术 195
第11章 当代高技术的崛起及其特点 195
11.1 高技术的定义 195
11.2 当代高技术的崛起 197
11.3 高技术的特点 198
11.4 高技术产业 199
第12章 计算机技术 201
12.1 历史的源流 201
12.2 计算机时代的开始 203
12.2.1 电子管的发明与最初的尝试 203
12.2.2 ENIAC的诞生 204
12.2.3 冯·诺依曼与EDVAC 206
12.2.4 第一代计算机 207
12.3 从第二代到第四代 209
12.3.1 晶体管与第二代计算机的问世 209
12.3.2 IBM360——第三代计算机的里程碑 210
12.3.3 大规模集成电路的问世与第四代计算机 212
12.3.4 巨型计算机 213
12.4 个人计算机的出现 213
12.4.1 微处理器的发明 214
12.4.2 驶向牵牛星座 215
12.4.3 个人计算机的普及 216
12.5 计算机的智能化 217
12.6 计算机的网络化 219
12.6.1 ARPANet 220
12.6.2 UNIX操作系统与计算机网络 221
12.6.3 因特网的诞生 221
12.6.4 因特网的发展状况 222
12.7 未来的计算机：量子计算机 224
第13章 生物技术 226
13.1 生物技术释义 226
13.2 酶工程与发酵工程 227
13.2.1 酶的特性与分类 227
13.2.2 酶工程概述 229
13.2.3 发酵与发酵工程 232
13.2.4 发酵工程的贡献 233
13.3.1 细胞的全能性 234
13.3 细胞工程 234
13.3.2 植物组织培养 235
13.3.3 细胞融合 236
13.3.4 细胞拆合与胚胎移植 237
13.3.5 克隆技术 238
13.4 基因工程 240
13.4.1 DNA：生命遗传信息的载体 240
13.4.2 基因工程的产生 241
13.4.3 基因工程的基本程序 242
13.4.4 基因工程对传统生物技术的渗透 244
13.5 生物技术的应用前景 245
第14章 新材料、新能源技术 249
14.1 不断发展的新材料技术 249
14.1.1 新型金属材料 249
14.1.2 高分子合成材料 250
14.1.3 新型无机非金属材料 251
14.1.4 复合材料 252
14.1.6 纳米材料 253
14.1.5 光电子材料 253
14.2 新能源概述 254
14.3 核能的开发与利用 255
14.3.1 核能的发现与军事利用 256
14.3.2 核电站的发展 259
14.3.3 受控热核聚变能 259
14.4 可再生能源 261
14.4.1 太阳能 261
14.4.3 氢能 262
14.4.2 地热能 262
14.4.4 生物能、风能、海洋能 263
第15章 海洋技术与空间技术 264
15.1 方兴未艾的海洋技术 264
15.1.1 海洋与海洋资源 264
15.1.2 崛起的海洋技术 266
15.2 海洋探测技术 266
15.2.1 海洋科学考察船 267
15.2.2 海洋卫星 267
15.2.3 潜水器 268
15.3 海洋资源开发技术 269
15.3.1 海洋石油和天然气开发技术 269
15.3.2 海洋生物资源的开发和利用 271
15.3.3 海水淡化技术 271
15.3.4 海洋能源开发技术 272
15.4 空间与空间技术 273
15.4.1 空间：人类的第四环境 273
15.4.2 空间技术：铺向通天路 274
15.5 运载火箭 275
15.5.1 航天之父：齐奥尔科夫斯基 275
15.5.2 火箭技术的发展 276
15.5.3 现代运载火箭的结构 277
15.6 人造地球卫星 278
15.6.1 众星熠熠 278
15.6.2 人造地球卫星的原理 279
15.6.3 卫星的应用 282
15.7 载人航天 283
15.7.1 飞出地球 283
15.7.2 “阿波罗”登月计划 284
15.7.3 空间站与航天飞机 286
15.7.4 我国空间技术的发展与载人航天工程 288
参考文献 291
第四编 科学技术与社会 293
第16章 科学技术是第一生产力与科教兴国 293
16.1.1 科学技术与劳动者 294
16.1 科学技术与生产力要素 294
16.1.2 科学技术与劳动对象 295
16.1.3 科学技术与劳动手段 296
16.1.4 科学技术与管理 297
16.2 科学技术转化为现实生产力 299
16.2.1 作为中介的技术 300
16.2.2 技术创新 300
16.2.3 技术转移和技术引进 302
16.2.4 科学技术与经济的一体化 303
16.3 一些新兴工业化国家的发展道路 304
16.3.1 日本——战后崛起的经济强国和科技强国 304
16.3.2 亚洲“四小龙”的经济腾飞 305
16.4 知识经济的兴起及其启示 307
第17章 科学技术与可持续发展 309
17.1 全球问题 309
17.2 中国的环境问题 313
17.3.1 从《人类环境宣言》到“可持续发展” 315
17.3 可持续发展理论的形成 315
17.3.2 可持续发展在中国 317
17.4 可持续发展战略的实施 319
17.4.1 科学技术的合理利用和自然观的转变 319
17.4.2 社会体制和经济发展模式的改变 320
17.4.3 可持续发展意识和消费观 320
17.4.4 大力发展现代绿色科技 321
18.1 科学技术与精神文明 323
第18章 科学技术与人文社会科学的相互影响、相互渗透 323
18.1.1 科学技术进步间接推动精神文明发展 324
18.1.2 科学技术对精神文明的直接影响 325
18.2 科学文化与人文文化 331
18.2.1 两种文化的提出 331
18.2.2 科学主义与人文主义 332
18.2.3 机械唯物主义盛行导致两种文化的分裂 333
18.2.4 两种文化的交融是历史的趋势、时代的需要 335
参考文献 338
后记 339