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第一篇 科学技术导言1

第一章 绪论1

第一节 科学1

一、科学的概念1

二、科学的特征和属性2

三、科学的体系结构2

四、科学思想、科学方法、科学研究和科学精神3

第二节 技术4

第三节 科学与技术的关系5

一、科学与技术的区别5

二、科学与技术的联系6

三、科学技术6

思考题7

参考文献7

第二篇 近代科学技术8

第二章 近代科学技术的产生8

第一节 近代科学革命的前夜8

第二节 科学革命10

一、日心说引发的天文学革命11

二、血液循环理论引发医学革命13

第三节 经典物理学的奠基14

一、开普勒在天空“立法”14

二、伽利略对地面物体的研究15

三、近代科学的第一次大综合16

第四节 近代科学方法的革命18

一、培根创立实验归纳法18

二、笛卡儿创立数学演绎法19

三、伽利略的数学与实验相结合的方法19

四、牛顿论科学方法20

五、形而上学的机械唯物主义自然观20

第五节 第一次工业革命和技术革命21

一、第一次工业革命和技术革命的社会环境21

二、纺织技术进步——工业革命的源头21

三、钢铁产业的发展22

四、蒸汽机的发明和改进23

五、蒸汽动力技术引发技术革命24

六、法国的工业革命和科学的兴衰25

思考题27

参考文献27

第三章 近代科学技术的全面发展28

第一节 天文学的进展28

一、海王星的发现28

二、天体物理学的形成与发展29

三、天体化学的兴起29

第二节 物理学的进展30

一、力学的进展30

二、热力学定律的建立30

三、电磁学的发展31

四、光波动说的复兴33

第三节 化学的进展33

一、原子-分子论的建立33

二、元素周期律的建立34

三、有机化学的建立34

第四节 生物学的进展35

一、细胞学说的建立35

二、生物进化论的创立36

三、微生物学说的建立37

四、遗传理论的建立37

第五节 地质学的进展37

一、关于地层与岩石成因的争论38

二、灾变论与渐变论39

第六节 第二次工业革命40

一、内燃机的发明与使用40

二、电力技术革命42

思考题43

参考文献43

第三篇 现代科学技术44

第四章 现代生物技术44

第一节 概述44

一、现代生物技术的定义44

二、生物技术的发展44

三、生物技术的特点45

四、生物技术的主要内容45

第二节 基因工程45

一、基因工程研究的理论依据46

二、基因工程的物质基础47

三、基因工程基本操作步骤47

四、基因工程的应用49

五、人类基因组计划51

第三节 细胞工程52

一、细胞培养52

二、细胞融合53

三、胚胎移植55

四、细胞核移植与克隆56

第四节 发酵工程57

一、发酵57

二、发酵技术58

三、发酵技术的应用60

第五节 酶工程61

一、酶61

二、酶技术62

三、酶的主要用途64

第六节 生物技术面临的问题65

一、转基因技术的安全问题65

二、基因治疗的权限问题66

三、个人基因信息的隐私权问题66

思考题67

参考文献67

第五章 新材料技术68

第一节 形状记忆材料技术69

一、形状记忆效应69

二、形状记忆效应的获得70

三、形状记忆材料70

四、形状记忆材料的应用71

第二节 超导材料技术73

一、超导现象74

二、超导特性74

三、超导材料的种类74

四、超导材料的应用75

第三节 纳米材料技术77

一、纳米材料的分类78

二、纳米材料的特性78

三、纳米材料的应用79

第四节 石墨烯材料技术80

一、石墨烯的发展历史81

二、石墨烯的结构与性能81

三、石墨烯的应用82

四、石墨烯的国家战略84

第五节 生物医学材料技术84

一、生物医学材料的特性与评价85

二、生物材料的分类与应用87

第六节 新型高分子材料技术92

一、高性能高分子材料92

二、功能高分子材料92

第七节 储氢材料技术96

一、氢能的制备技术97

二、氢能的储存技术97

三、储氢材料的应用98

思考题99

参考文献100

第六章 信息技术101

第一节 信息与信息技术101

一、信息101

二、信息技术101

三、信息技术对社会的影响102

四、信息技术的特点103

第二节 微电子技术103

一、微电子技术的发展104

二、微电子技术新动向106

第三节 电子计算机技术107

一、计算机的发展107

二、奠定现代计算机理论基础的重要人物和思想110

三、新型计算机的发展111

第四节 通信技术112

一、通信技术的发展113

二、微波通信的发展114

三、移动通信的发展114

四、光纤通信的发展115

五、卫星通信的发展115

第五节 新型信息技术116

一、移动互联网116

二、云计算116

三、大数据116

四、物联网117

五、人工智能117

六、虚拟现实技术117

思考题118

参考文献118

第七章 海洋技术119

第一节 海洋科学技术的兴起和发展119

一、现代海洋开发的原因119

二、海洋科学技术的发展119

第二节 海洋技术120

一、海洋开发技术120

二、海洋探测技术129

三、海洋通用技术131

思考题132

参考文献132

第八章 空间科学与空间技术133

第一节 概述133

一、空间和空间资源133

二、空间技术与宇宙速度133

三、空间技术的发展134

四、空间技术的主要研究内容136

五、空间技术的特点136

六、研究意义137

第二节 运载技术137

一、现代火箭技术的发展137

二、运载火箭的分类138

三、运载火箭的组成138

四、运载火箭的设计特点139

五、世界其他国家运载火箭的典型型号139

六、我国运载火箭技术的发展141

第三节 航天器143

一、航天器的分类143

二、航天器的组成结构144

三、航天器的运行原理145

四、我国典型航天器介绍145

第四节 世界空间技术发展趋势150

一、航天运输系统150

二、人造卫星150

三、大型空间站151

四、深空探测151

思考题152

参考文献152

第九章 激光技术153

第一节 概述153

一、激光的概念153

二、激光的历史起源153

三、激光50年发展历程154

第二节 激光产生的原理155

一、原子的能级155

二、普通光的产生156

三、激光的产生156

四、激光器的结构157

五、激光器的种类158

六、激光的特性160

第三节 激光技术的应用160

一、激光与人类生活161

二、激光的工业应用162

三、激光的军事应用165

思考题167

参考文献167

第十章 新能源技术168

第一节 概述168

第二节 核能的开发与利用169

一、核能的发现与军事利用169

二、核电站的发展172

三、受控热核聚变能172

第三节 太阳能173

第四节 风能174

第五节 地热能174

第六节 氢能175

第七节 生物质能175

第八节 海洋能175

思考题176

参考文献176

第十一章 现代交通技术177

第一节 公路交通技术177

一、汽车的发明177

二、汽车技术发展的六个里程碑178

三、新能源汽车技术180

四、无人驾驶技术182

五、公路交通新技术182

第二节 铁路交通技术184

一、火车的发明184

二、高速列车185

第三节 水路运输技术187

一、船舶的发展187

二、船舶的种类及划分188

三、未来船舶发展趋势189

第四节 航空运输技术190

一、航空运输的发展190

二、航空运输体系190

三、航空运输技术发展趋势191

思考题192

参考文献192

第四篇 科学技术与社会193

第十二章 科学、技术与社会193

一、现代科学发展的特点193

二、科学技术的社会功能197

三、科学技术革命与全球问题199

思考题200

参考文献200