本書以近代科技發(fā)展的歷史過程和發(fā)展規(guī)律,現(xiàn)代自然科學的基本內(nèi)容和方法,當代高科技領域的發(fā)展狀況,以及科學技術發(fā)展與社會、經(jīng)濟和人類自身發(fā)展的相互影響為教學內(nèi)容,使讀者獲得科學技術基本知識與科學思想,了解各學科的**成果與發(fā)展趨勢,增強科技意識,引導其關注科技進步與社會發(fā)展,使其具備科學思想、科學精神和科學態(tài)度,進而提高讀者的科學素養(yǎng)和科研創(chuàng)新能力,增強其進行科學活動的自覺性。
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目錄
第一篇 科學技術導言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 科學 1
一、科學的概念 1
二、科學的特征和屬性 2
三、科學的體系結構 2
四、科學思想、科學方法、科學研究和科學精神 3
第二節(jié) 技術 4
第三節(jié) 科學與技術的關系 5
一、科學與技術的區(qū)別 5
二、科學與技術的聯(lián)系 6
三、科學技術 6
思考題 7
參考文獻 7
第二篇 近代科學技術
第二章 近代科學技術的產(chǎn)生 8
第一節(jié) 近代科學革命的前夜 8
第二節(jié) 科學革命 10
一、日心說引發(fā)的天文學革命 11
二、血液循環(huán)理論引發(fā)醫(yī)學革命 13
第三節(jié) 經(jīng)典物理學的奠基 14
一、開普勒在天空“立法” 14
二、伽利略對地面物體的研究 15
三、近代科學的第一次大綜合 16
第四節(jié) 近代科學方法的革命 18
一、培根創(chuàng)立實驗歸納法 18
二、笛卡兒創(chuàng)立數(shù)學演繹法 19
三、伽利略的數(shù)學與實驗相結合的方法 19
四、牛頓論科學方法 20
五、形而上學的機械唯物主義自然觀 20
第五節(jié) 第一次工業(yè)革命和技術革命 21
一、第一次工業(yè)革命和技術革命的社會環(huán)境 21
二、紡織技術進步—工業(yè)革命的源頭 21
三、鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 22
四、蒸汽機的發(fā)明和改進 23
五、蒸汽動力技術引發(fā)技術革命 24
六、法國的工業(yè)革命和科學的興衰 25
思考題 27
參考文獻 27
第三章 近代科學技術的全面發(fā)展 28
第一節(jié) 天文學的進展 28
一、海王星的發(fā)現(xiàn) 28
二、天體物理學的形成與發(fā)展 29
三、天體化學的興起 29
第二節(jié) 物理學的進展 30
一、力學的進展 30
二、熱力學定律的建立 30
三、電磁學的發(fā)展 31
四、光波動說的復興 33
第三節(jié) 化學的進展 33
一、原子-分子論的建立 33
二、元素周期律的建立 34
三、有機化學的建立 34
第四節(jié) 生物學的進展 35
一、細胞學說的建立 35
二、生物進化論的創(chuàng)立 36
三、微生物學說的建立 37
四、遺傳理論的建立 37
第五節(jié) 地質學的進展 37
一、關于地層與巖石成因的爭論 38
二、災變論與漸變論 39
第六節(jié) 第二次工業(yè)革命 40
一、內(nèi)燃機的發(fā)明與使用 40
二、電力技術革命 42
思考題 43
參考文獻 43
第三篇 現(xiàn)代科學技術
第四章 現(xiàn)代生物技術 44
第一節(jié) 概述 44
一、現(xiàn)代生物技術的定義 44
二、生物技術的發(fā)展 44
三、生物技術的特點 45
四、生物技術的主要內(nèi)容 45
第二節(jié) 基因工程 45
一、基因工程研究的理論依據(jù) 46
二、基因工程的物質基礎 47
三、基因工程基本操作步驟 47
四、基因工程的應用 49
五、人類基因組計劃 51
第三節(jié) 細胞工程 52
一、細胞培養(yǎng) 52
二、細胞融合 53
三、胚胎移植 55
四、細胞核移植與克隆 56
第四節(jié) 發(fā)酵工程 57
一、發(fā)酵 57
二、發(fā)酵技術 58
三、發(fā)酵技術的應用 60
第五節(jié) 酶工程 61
一、酶 61
二、酶技術 62
三、酶的主要用途 64
第六節(jié) 生物技術面臨的問題 65
一、轉基因技術的安全問題 65
二、基因治療的權限問題 66
三、個人基因信息的隱私權問題 66
思考題 67
參考文獻 67
第五章 新材料技術 68
第一節(jié) 形狀記憶材料技術 69
一、形狀記憶效應 69
二、形狀記憶效應的獲得 70
三、形狀記憶材料 70
四、形狀記憶材料的應用 71
第二節(jié) 超導材料技術 73
一、超導現(xiàn)象 74
二、超導特性 74
三、超導材料的種類 74
四、超導材料的應用 75
第三節(jié) 納米材料技術 77
一、納米材料的分類 78
二、納米材料的特性 78
三、納米材料的應用 79
第四節(jié) 石墨烯材料技術 80
一、石墨烯的發(fā)展歷史 81
二、石墨烯的結構與性能 81
三、石墨烯的應用 82
四、石墨烯的國家戰(zhàn)略 84
第五節(jié) 生物醫(yī)學材料技術 84
一、生物醫(yī)學材料的特性與評價 85
二、生物材料的分類與應用 87
第六節(jié) 新型高分子材料技術 92
一、高性能高分子材料 92
二、功能高分子材料 92
第七節(jié) 儲氫材料技術 96
一、氫能的制備技術 97
二、氫能的儲存技術 97
三、儲氫材料的應用 98
思考題 99
參考文獻 100
第六章 信息技術 101
第一節(jié) 信息與信息技術 101
一、信息 101
二、信息技術 101
三、信息技術對社會的影響 102
四、信息技術的特點 103
第二節(jié) 微電子技術 103
一、微電子技術的發(fā)展 104
二、微電子技術新動向 106
第三節(jié) 電子計算機技術 107
一、計算機的發(fā)展 107
二、奠定現(xiàn)代計算機理論基礎的重要人物和思想 110
三、新型計算機的發(fā)展 111
第四節(jié) 通信技術 112
一、通信技術的發(fā)展 113
二、微波通信的發(fā)展 114
三、移動通信的發(fā)展 114
四、光纖通信的發(fā)展 115
五、衛(wèi)星通信的發(fā)展 115
第五節(jié) 新型信息技術 116
一、移動互聯(lián)網(wǎng) 116
二、云計算 116
三、大數(shù)據(jù) 116
四、物聯(lián)網(wǎng) 117
五、人工智能 117
六、虛擬現(xiàn)實技術 117
思考題 118
參考文獻 118
第七章 海洋技術 119
第一節(jié) 海洋科學技術的興起和發(fā)展 119
一、現(xiàn)代海洋開發(fā)的原因 119
二、海洋科學技術的發(fā)展 119
第二節(jié) 海洋技術 120
一、海洋開發(fā)技術 120
二、海洋探測技術 129
三、海洋通用技術 131
思考題 132
參考文獻 132
第八章 空間科學與空間技術 133
第一節(jié) 概述 133
一、空間和空間資源 133
二、空間技術與宇宙速度 133
三、空間技術的發(fā)展 134
四、空間技術的主要研究內(nèi)容 136
五、空間技術的特點 136
六、研究意義 137
第二節(jié) 運載技術 137
一、現(xiàn)代火箭技術的發(fā)展 137
二、運載火箭的分類 138
三、運載火箭的組成 138
四、運載火箭的設計特點 139
五、世界其他國家運載火箭的典型型號 139
六、我國運載火箭技術的發(fā)展 141
第三節(jié) 航天器 143
一、航天器的分類 143
二、航天器的組成結構 144
三、航天器的運行原理 145
四、我國典型航天器介紹 145
第四節(jié) 世界空間技術發(fā)展趨勢 150
一、航天運輸系統(tǒng) 150
二、人造衛(wèi)星 150
三、大型空間站 151
四、深空探測 151
思考題 152
參考文獻 152
第九章 激光技術 153
第一節(jié) 概述 153
一、激光的概念 153
二、激光的歷史起源 153
三、激光50年發(fā)展歷程 154
第二節(jié) 激光產(chǎn)生的原理 155
一、原子的能級 155
二、普通光的產(chǎn)生 156
三、激光的產(chǎn)生 156
四、激光器的結構 157
五、激光器的種類 158
六、激光的特性 160
第三節(jié) 激光技術的應用 160
一、激光與人類生活 161
二、激光的工業(yè)應用 162
三、激光的軍事應用 165
思考題 167
參考文獻 167
第十章 新能源技術 168
第一節(jié) 概述 168
第二節(jié) 核能的開發(fā)與利用 169
一、核能的發(fā)現(xiàn)與軍事利用 169
二、核電站的發(fā)展 172
三、受控熱核聚變能 172
第三節(jié) 太陽能 173
第四節(jié) 風能 174
第五節(jié) 地熱能 174
第六節(jié) 氫能 175
第七節(jié) 生物質能 175
第八節(jié) 海洋能 175
思考題 176
參考文獻 176
第十一章 現(xiàn)代交通技術 177
第一節(jié) 公路交通技術 177
一、汽車的發(fā)明 177
二、汽車技術發(fā)展的六個里程碑 178
三、新能源汽車技術 180
四、無人駕駛技術 182
五、公路交通新技術 182
第二節(jié) 鐵路交通技術 184
一、火車的發(fā)明 184
二、高速列車 185
第三節(jié) 水路運輸技術 187
一、船舶的發(fā)展 187
二、船舶的種類及劃分 188
三、未來船舶發(fā)展趨勢 189
第四節(jié) 航空運輸技術 190
一、航空運輸?shù)陌l(fā)展 190
二、航空運輸體系 190
三、航空運輸技術發(fā)展趨勢 191
思考題 192
參考文獻 192
第四篇 科學技術與社會
第十二章 科學、技術與社會 193
一、現(xiàn)代科學發(fā)展的特點 193
二、科學技術的社會功能 197
三、科學技術革命與全球問題 199
思考題 200
參考文獻 200