目錄
第一篇 科學(xué)技術(shù)導(dǎo)言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 科學(xué) 1
一、科學(xué)的概念 1
二、科學(xué)的特征和屬性 2
三、科學(xué)的體系結(jié)構(gòu) 2
四、科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)研究和科學(xué)精神 3
第二節(jié) 技術(shù) 4
第三節(jié) 科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系 5
一、科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別 5
二、科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系 6
三、科學(xué)技術(shù) 6
思考題 7
參考文獻 7
第二篇 近代科學(xué)技術(shù)
第二章 近代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生 8
第一節(jié) 近代科學(xué)革命的前夜 8
第二節(jié) 科學(xué)革命 10
一、日心說引發(fā)的天文學(xué)革命 11
二、血液循環(huán)理論引發(fā)醫(yī)學(xué)革命 13
第三節(jié) 經(jīng)典物理學(xué)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(xué)的第一次大綜合 16
第四節(jié) 近代科學(xué)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(xué)演繹法 19
三、伽利略的數(shù)學(xué)與實驗相結(jié)合的方法 19
四、牛頓論科學(xué)方法 20
五、形而上學(xué)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(shù)革命 21
一、第一次工業(yè)革命和技術(shù)革命的社會環(huán)境 21
二、紡織技術(shù)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(shù)引發(fā)技術(shù)革命 24
六、法國的工業(yè)革命和科學(xué)的興衰 25
思考題 27
參考文獻 27
第三章 近代科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展 28
第一節(jié) 天文學(xué)的進展 28
一、海王星的發(fā)現(xiàn) 28
二、天體物理學(xué)的形成與發(fā)展 29
三、天體化學(xué)的興起 29
第二節(jié) 物理學(xué)的進展 30
一、力學(xué)的進展 30
二、熱力學(xué)定律的建立 30
三、電磁學(xué)的發(fā)展 31
四、光波動說的復(fù)興 33
第三節(jié) 化學(xué)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(xué)的建立 34
第四節(jié) 生物學(xué)的進展 35
一、細(xì)胞學(xué)說的建立 35
二、生物進化論的創(chuàng)立 36
三、微生物學(xué)說的建立 37
四、遺傳理論的建立 37
第五節(jié) 地質(zhì)學(xué)的進展 37
一、關(guān)于地層與巖石成因的爭論 38
二、災(zāi)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(shù)革命 42
思考題 43
參考文獻 43
第三篇 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)
第四章 現(xiàn)代生物技術(shù) 44
第一節(jié) 概述 44
一、現(xiàn)代生物技術(shù)的定義 44
二、生物技術(shù)的發(fā)展 44
三、生物技術(shù)的特點 45
四、生物技術(shù)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(zhì)基礎(chǔ) 47
三、基因工程基本操作步驟 47
四、基因工程的應(yīng)用 49
五、人類基因組計劃 51
第三節(jié) 細(xì)胞工程 52
一、細(xì)胞培養(yǎng) 52
二、細(xì)胞融合 53
三、胚胎移植 55
四、細(xì)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(shù) 58
三、發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用 60
第五節(jié) 酶工程 61
一、酶 61
二、酶技術(shù) 62
三、酶的主要用途 64
第六節(jié) 生物技術(shù)面臨的問題 65
一、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全問題 65
二、基因治療的權(quán)限問題 66
三、個人基因信息的隱私權(quán)問題 66
思考題 67
參考文獻 67
第五章 新材料技術(shù) 68
第一節(jié) 形狀記憶材料技術(shù) 69
一、形狀記憶效應(yīng) 69
二、形狀記憶效應(yīng)的獲得 70
三、形狀記憶材料 70
四、形狀記憶材料的應(yīng)用 71
第二節(jié) 超導(dǎo)材料技術(shù) 73
一、超導(dǎo)現(xiàn)象 74
二、超導(dǎo)特性 74
三、超導(dǎo)材料的種類 74
四、超導(dǎo)材料的應(yīng)用 75
第三節(jié) 納米材料技術(shù) 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(yīng)用 79
第四節(jié) 石墨烯材料技術(shù) 80
一、石墨烯的發(fā)展歷史 81
二、石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能 81
三、石墨烯的應(yīng)用 82
四、石墨烯的國家戰(zhàn)略 84
第五節(jié) 生物醫(yī)學(xué)材料技術(shù) 84
一、生物醫(yī)學(xué)材料的特性與評價 85
二、生物材料的分類與應(yīng)用 87
第六節(jié) 新型高分子材料技術(shù) 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(shù) 96
一、氫能的制備技術(shù) 97
二、氫能的儲存技術(shù) 97
三、儲氫材料的應(yīng)用 98
思考題 99
參考文獻 100
第六章 信息技術(shù) 101
第一節(jié) 信息與信息技術(shù) 101
一、信息 101
二、信息技術(shù) 101
三、信息技術(shù)對社會的影響 102
四、信息技術(shù)的特點 103
第二節(jié) 微電子技術(shù) 103
一、微電子技術(shù)的發(fā)展 104
二、微電子技術(shù)新動向 106
第三節(jié) 電子計算機技術(shù) 107
一、計算機的發(fā)展 107
二、奠定現(xiàn)代計算機理論基礎(chǔ)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(shù) 112
一、通信技術(shù)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(shù) 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(shù) 117
思考題 118
參考文獻 118
第七章 海洋技術(shù) 119
第一節(jié) 海洋科學(xué)技術(shù)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(xué)技術(shù)的發(fā)展 119
第二節(jié) 海洋技術(shù) 120
一、海洋開發(fā)技術(shù) 120
二、海洋探測技術(shù) 129
三、海洋通用技術(shù) 131
思考題 132
參考文獻 132
第八章 空間科學(xué)與空間技術(shù) 133
第一節(jié) 概述 133
一、空間和空間資源 133
二、空間技術(shù)與宇宙速度 133
三、空間技術(shù)的發(fā)展 134
四、空間技術(shù)的主要研究內(nèi)容 136
五、空間技術(shù)的特點 136
六、研究意義 137
第二節(jié) 運載技術(shù) 137
一、現(xiàn)代火箭技術(shù)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(shè)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(shù)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(jié)構(gòu) 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(shù)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(shù) 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(jié)構(gòu) 157
五、激光器的種類 158
六、激光的特性 160
第三節(jié) 激光技術(shù)的應(yīng)用 160
一、激光與人類生活 161
二、激光的工業(yè)應(yīng)用 162
三、激光的軍事應(yīng)用 165
思考題 167
參考文獻 167
第十章 新能源技術(shù) 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?zé)岷司圩兡?172
第三節(jié) 太陽能 173
第四節(jié) 風(fēng)能 174
第五節(jié) 地?zé)崮?174
第六節(jié) 氫能 175
第七節(jié) 生物質(zhì)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(shù) 177
第一節(jié) 公路交通技術(shù) 177
一、汽車的發(fā)明 177
二、汽車技術(shù)發(fā)展的六個里程碑 178
三、新能源汽車技術(shù) 180
四、無人駕駛技術(shù) 182
五、公路交通新技術(shù) 182
第二節(jié) 鐵路交通技術(shù) 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(shù) 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(shù) 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(shù)發(fā)展趨勢 191
思考題 192
參考文獻 192
第四篇 科學(xué)技術(shù)與社會
第十二章 科學(xué)、技術(shù)與社會 193
一、現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的特點 193
二、科學(xué)技術(shù)的社會功能 197
三、科學(xué)技術(shù)革命與全球問題 199
思考題 200
參考文獻 200