1．科学概念 1
第1章 科学、技术和科学研究 1
2．技术及其与科学的辩证关系 6
2.1 技术的含义 6
2.2 技术与科学的辩证关系 10
3．科学研究与开发活动 12
3.1 科学研究的性质 12
3.2 科学研究的结构 13
3.3 科学研究的类型 14
1．古代科学技术的成就 17
1.1 古代科学的成就 17
第2章 科学技术发展态势 17
1.2 最早的技术革命 20
1.3 古代的产业革命 21
2．近代科学和科学中心的转移 22
2.1 牛顿开创近代科学 22
2.2 英国成为近代科学中心 23
2.3 蒸汽机的发明带来了第一次技术革命 25
2.4 近代科技的全面发展和第二次技术革命 27
3．现代科学技术革命和科学中心的转移 30
3.1 量子论和相对论开创了20世纪最伟大的 30
科学革命 30
3.2 德国在20世纪初成为世界科学中心 31
3.3 DNA打开了揭示生命遗传奥秘的大门 32
3.4 信息论、控制论、系统论形成了跨系统的横断科学 33
3.5 以信息技术为核心的高技术迅猛发展形成了新的技术革命 33
3.6 美国成为现代科学技术中心 34
4．21世纪将是科学技术全面创新的世纪 36
第3章 现代科学技术的体系和结构 40
1．科学与“非科学”和“前科学” 40
1.1 科学与“非科学” 40
1.2 科学与“前科学” 43
2．小科学与大科学 46
3．科学技术的类型与层次 49
3.1 现代科学的类型 49
3.2 现代科学的层次 51
3.3 现代技术的层次 53
3.4 现代科学技术的整体结构 55
第4章 数学科学 59
1．数学科学概观 59
1.1 数学科学的产生和发展 59
1.2 数学科学的特点 65
2．从常量数学到变量数学 70
2.1 两种风格迥异的常量数学成就 70
2.2 解析几何的创立及其思想方法 76
2.3 微积分的创立与逻辑基础的完善 81
3．从变量数学到随机数学和模糊数学 84
3.1 随机现象和随机数学的兴起 84
3.2 模糊数学的诞生 89
4．从非欧几何到现代抽象数学 93
4.1 非欧几何创立的艰难历程 93
4.2 集合论的创立与康托尔的遭遇 97
4.3 群论的出现和伽罗华的早逝 102
第5章 物质结构科学 106
1．经典物理学概观 106
1.1 天地运动——牛顿经典力学 107
1.2 冷热现象——热力学 111
2．爱因斯坦及其相对论 119
2.1 爱因斯坦：20世纪最伟大的科学巨人 119
2.2 “以太风”与狭义相对论 122
2.3 广义相对论 124
3．量子力学 126
3.1 量子力学产生的历史背景 126
3.2 量子力学的创立过程 127
4．粒子物理与物质微观结构 133
4.1 古代元素说 133
4.2 物质微观结构的第一层次——原子结构模型 135
4.3 物质微观结构的第二层次——微观粒子 136
4.4 物质微观结构的第三层次——夸克模型 137
4.5 物质微观结构层次的比较 139
1．宇宙的起源与演化 141
1.1 宇宙概观 141
第6章 宇宙空间科学 141
1.2 现代宇宙学的诞生 143
1.3 宇宙膨胀的发现 144
1.4 大爆炸宇宙模型的建立 145
1.5 宇宙的年龄和未来 147
2．星系的形成与演化 148
2.1 星系的形成 148
2.2 星系的演化 149
3．恒星的形成与演化 150
3.1 恒星的形成 150
3.2 恒星的演化 150
4.1 研究太阳的双重意义 152
4．太阳和太阳系的起源 152
4.2 太阳系的起源和太阳的形成 153
第7章 生命科学与智能科学 155
1．现代生命科学 155
1.1 现代遗传学与分子生物学 155
1.2 DNA的双螺旋结构 158
1.3 DNA的复制 159
2．生命的起源 162
2.1 先有鸡还是先有蛋 162
2.2 人类起源学说 164
2.3 化学合成论 165
3．人类的起源及其智力的发展 166
3.1 人类的起源 166
3.2 脑科学对人类脑力发展的研究 169
4.1 人工智能的思想基础——图灵计算模型 171
4．人工智能 171
4.2 人工智能的主要研究内容 173
第8章 当代高技术的崛起及其特点 177
1．高技术的基本概念 177
1.1 高技术的涵义 177
1.2 高技术的主要领域 181
2．当代高技术的崛起 183
3．高技术产业化及其特征 185
第9章 信息技术 190
1．信息获取技术：感测与识别技术 190
2.1 电子计算机是现代信息处理技术的基础和关键 193
2．信息处理技术：电子计算机技术 193
2.2 电子计算机的发展 194
3．信息传输技术：通信技术 198
3.1 微波中继通信与卫星通信 199
3.2 光纤通信 201
3.3 移动通信和个人通信 203
3.4 数字通信 205
第10章 新材料技术 207
1．材料及其发展 207
1.1 材料的重要性 207
1.2 材料的发展与分类 208
2.1 新型金属材料 211
2．新型金属材料和先进陶瓷材料 211
2.2 先进陶瓷材料 213
3．高分子合成材料 217
3.1 三大高分子合成材料 217
3.2 功能高分子材料 219
4．新型复合材料 223
第11章 激光与新能源技术 227
1．激光及其应用 227
1.1 激光及其特征 228
1.2 激光的应用 231
2．新能源技术 233
2.1 能源分类及其开发 233
2.2 核能的开发与利用 236
2.3 可再生能源 242
第12章 生物技术 252
1．生物技术释义 252
2．酶工程与发酵工程 255
2.1 酶的特性与分类 255
2.2 酶工程概述 257
2.3 发酵与发酵工程 260
2.4 发酵工程的贡献 261
3．细胞工程 263
3.1 细胞的全能性和细胞杂交与培养技术 264
3.2 克隆技术 267
4.1 作为生命遗传信息载体的DNA 270
4．基因工程 270
4.2 基因工程的产生 272
4.3 基因工程的基本过程 274
4.4 人类基因组计划及其意义 275
5．生物技术应用前景 277
第13章 海洋技术与空间技术 282
1．海洋和海洋技术概述 282
1.1 海洋与海洋资源 282
1.2 崛起的海洋技术 284
2．海洋探测技术 286
2.1 海洋科学考察船 286
2.2 海洋卫星 287
3.1 海洋石油和天然气开发技术 289
3．海洋资源开发和利用技术 289
3.2 海洋生物资源的开发和利用 291
3.3 海水淡化技术 291
4．空间和空间技术概述 294
4.1 丰富的空间资源 294
4.2 铺向通天之路的空间技术 297
5．航天器技术 299
5.1 人造地球卫星 300
5.2 载人航天和空间站 304
6．发射运载技术 308
6.1 运载火箭 308
6.2 航天飞机和空天飞机 310
第14章 科学技术与经济发展 313
1．科学技术是第一生产力 313
1.1 从知识就是力量到科学技术是生产力 314
1.2 从科学技术是生产力到科学技术是第一生产力 315
2．技术创新是经济发展的不竭动力 320
2.1 技术创新是现代企业获取利润的主要手段 320
2.2 技术创新是产业结构优化的直接动力 322
2.3 技术创新是国家间经济增长差异的主要原因 324
3．切实搞好我国的技术创新工作 326
3.1 充分认识技术创新的紧迫性 326
3.2 抓紧建立国家技术创新系统 329
3.3 切实推动企业成为技术创新的主体 331
第15章 科学技术与可持续发展 333
1．传统发展观与环境问题 333
1.1 传统发展观带来的危机 333
1.2 传统发展观引发的环境问题 335
1.3 造成传统发展观负面作用的根源 338
2．可持续发展思想的形成与基本原则 340
2.1 可持续发展思想的形成 340
2.2 可持续发展的基本原则 343
2.3 《中国21世纪议程》：可持续发展的战略框架 344
3．回应中国资源和环境的严重挑战 347
3.1 中国资源和环境面临的严重挑战 347
3.2 走有中国特色的可持续发展之路 351