第一章 科学进步的表现及其动力——一个概要的框架 1
1关于科学进步的叙述框架 1
2科学进步与科学家动力 3
3科学进步与科学共同体动力 5
4科学进步与社会动力 8
5科学进步的总体表现及其动力 10
第二章 描述与科学进步——以地球形状与大小描述为例 12
1描述与科学 12
2基于感官的描述：地球是方的 14
3基于思辨的描述：地球是圆的 14
4基于测量与理论的描述：地球是个扁球体 16
5基于数学的描述：更精确的椭球体 18
6基于卫星技术的描述：梨形地球？ 19
7不确定性下的描述：变化的地球形状？ 20
8结语：科学进步中的描述 21
第三章 解释与科学进步——以光学现象解释为例 23
1解释与科学 23
2解释看见光：基于光的进入说与发出说 24
3解释光的反射和折射：牛顿微粒说更为成功 25
4解释干涉与衍射现象：光是波才是更合理的理论假设 27
5解释光的偏振现象：光是一种横波 29
6解释介质中光速变化与声波不同：光是电磁波不是机械波 29
7解释光电效应：光是一种光量子 30
8光子的特性：解释光学现象的简明基础 31
9结语：什么是科学中的解释 32
第四章 预测与科学进步——以化学元素发现为例 34
1预测与科学 34
2门捷列夫之前元素的发现 35
3元素周期律的发现 36
4门捷列夫对新元素的预测 37
5元素周期表的完善：惰性元素的发现 39
6从原子量排序到原子序数排序 39
7铀后元素大发现：西博格的预测 41
8元素周期表的延伸：元素稳定岛的预测 41
9元素周期表的尽头：119号元素及以后 42
10结语：科学进步中的预测 43
第五章 方法与科学进步——以量子论发展为例 45
1方法与科学 45
2基于观测的归纳：黑体辐射中的实验数据 47
3基于假设的演绎：能量子与光量子的提出 47
4对应原理与类比推理：玻尔的量子理论与德布罗意波 48
5数学推理与美学原则：波动力学、矩阵力学及其统一 49
6基于统计的推理：波函数及其几率解释 50
7非确定与整体论：测不准原理与互补原理 51
8思想实验：EPR悖论与薛定谔的猫 51
9结语：科学的多元方法与科学进步 53
第六章 辩护与科学进步——以达尔文进化论为例 55
1辩护与科学 55
2达尔文以前的进化学说 56
3达尔文的进化论 57
4达尔文的辩护策略：基于《物种起源》的文本分析 59
5赫胥黎应对来自宗教的辩护 61
6科学上的争论与辩护 62
7进化论者在科学方法上的辩护 64
8结语：对科学进步的辩护 65
第七章 技术与科学进步——以望远镜技术与天文发现为例 68
1技术与科学 68
2肉眼观测与观天仪器 69
3折射望远镜及其天文发现 71
4反射式望远镜及其天文发现 72
5复合望远镜与望远镜技术进一步发展 74
6射电天文学望远镜及其科学发现 75
7空间望远镜及其科学发现 76
8高能量波段望远镜 77
9总结：技术如何影响天文科学 77
第八章 竞争与科学进步——以基因研究为例 80
1竞争与科学 80
2竞争中的遗传物质：蛋白质还是DNA 81
3竞争中的DNA结构 83
4竞争后的克里克与沃森 85
5继续竞争中的遗传物质：RNA还是蛋白质 86
6人类基因组测序中的竞争 87
7结语：竞争中的科学进步 88
第九章 合作与科学进步——以中微子研究为例 90
1合作与科学 91
2中微子的预言：两个物理学家的贡献 92
3中微子的观测：莱茵斯与柯万的合作 92
4两种中微子：莱德曼等三位科学家 94
5中微子失踪之谜：戴维斯及其合作者 94
6超新星中微子：小柴昌俊团队与莱茵斯团队 95
7只有三种中微子：佩尔与丁肇中团队 96
8验证中微子振荡：更多、更大的团队 97
9中微子超光速：OPERA的新发现还是误差 98
10结语：高能粒子研究的特点与未来 99
第十章 应用与科学进步——以密码学为例 103
1应用与科学 103
2密码学的基本知识 104
3人工时代的密码学 105
4机械时代的密码学 106
5电气时代的密码学 107
6计算机时代的密码学 110
7网络与移动通信时代的密码学 111
8未来的密码学发展：量子密码学与生物密码学 113
9结束语：应用是科学进步的动力 114
第十一章 利益与科学进步——以抗微生物药物学为例 116
1利益与科学 116
2微生物与疾病关系的建立：巴斯德与科赫 117
3化学合成药物的出现：606与百浪多息 118
4抗生素药物的产生：青霉素与链霉素 120
5抗病毒疫苗与药物 121
6未来的抗微生物药物研发 124
7结语：科学进步中的利益驱动 125
第十二章 制度越宽容科学越进步——以超导研究为例 127
1制度与科学 127
2昂内斯发现超导现象：大学的基础研究传统 128
3伦敦方程：被遗忘的兄弟与纳粹对科学的危害 130
4 GLAG超导理论：科学的不幸与幸运 131
5 BCS超导理论：人才流动与自由研究的胜利 133
6隧道现象与约瑟夫森效应：年轻研究者的学术穿越 135
7高温超导材料的出现：企业研发与研究竞赛 137
8结语：制度如何适应科学发展 138
第十三章 文化与科学进步——以中西人体解剖学发展为例 140
1文化与科学 140
2古代解剖学：古希腊思想的传承 141
3中世纪解剖学：西方大学医学教育的昌盛 142
4文艺复兴前期解剖学：艺术的影响 143
5近代解剖学：实验科学的兴起与科学精神的确立 144
6 17～19世纪解剖学：科学共同体的出现与解剖的合法化 146
7 20世纪解剖学：现代科技的支撑与开放的文化 148
8结语：为什么近代科学未在中国产生 149
第十四章 科学进步的综合因素——针灸学何以能进步 151
1中医的存废问题与科学的划界 152
2针灸学发展进入从传统到现代的过渡时期 153
3从理论、诊断和治疗比较针灸学与西方现代医学 153
4现代针灸学进步的核心：描述、解释、预测、方法 156
5现代针灸学进步的科学家力量：辩护、技术、竞争、合作 157
6现代针灸学进步的社会力量：利益、应用、制度、文化 158
7结语：现代针灸学与综合的力量 159
第十五章 科学进步的未来——一个比喻性的总结 161
1科学进步与技术创新 162
2科技创新与经济社会发展 163
3科技创新面临的内外部威胁 164
4一个比喻的描述：科技创新的种子、土壤和环境 165
5中国科技创新的未来 169