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第一章 科学技术总论1

第一节 科学、技术和科学研究的概念1

一、科学的概念1

二、技术的概念2

三、技术与科学的关系3

四、科学研究3

五、科学技术对经济社会发展的决定作用5

第二节 科学技术的发展历程8

一、古代世界的科学技术8

二、生产力发达的先驱——四大文明古国10

三、古希腊——科学精神的起源11

四、古代中国对世界科学的贡献12

五、16、17世纪：近代科学的诞生12

六、技术发明与英国工业革命15

七、科学技术研究的黄金时代16

八、科学技术革命的世纪19

第三节 21世纪科学技术的发展趋势20

一、21世纪对人类产生重大影响的十大科技趋势20

二、21世纪科学技术的新特点和新影响25

第二章 宇宙、地球和物质结构29

第一节 物质结构29

一、物质的基本构成和发现29

二、物质结构研究的新进展37

三、高能实验装置——研究物质结构的工具41

四、物质结构研究与其他学科的交叉及高技术43

第二节 宇宙的起源和演化44

一、宇宙概观45

二、人类宇宙观念的发展46

三、宇宙的起源和演化47

四、星系的形成和演化51

五、恒星的一生52

六、太阳系的起源53

第三节 地球起源、演化54

一、地球行星及其特点55

二、地球的起源与早期过程56

三、早期事件后地球的演化57

四、作为一个大系统的地球61

第三章 现代生命科学63

第一节 遗传学63

一、现代遗传学的产生和发展63

二、现代分子生物学66

三、细胞生物学的进展71

第二节 神经生物学73

一、神经系统的结构73

二、脑及其功能76

三、学习和记忆77

第三节 生态学79

一、生态系统理论79

二、现代生态学的发展方向83

第四章 系统科学、非线性科学85

第一节 系统科学85

一、系统科学概述85

二、系统论90

三、控制论92

四、信息论93

第二节 非线性科学和复杂性研究95

一、什么是非线性科学？96

二、复杂世界中的规整性——相干结构和孤子97

三、一种跨学科的新理论——突变理论98

四、开放系统中的有序组织——耗散结构理论99

五、协同学100

六、现实世界的几何体——分形101

七、非线性科学的意义和应用104

第五章 信息与自动化技术106

第一节 微电子与计算机106

一、微电子技术106

二、计算机108

第二节 信息技术119

一、信息与社会119

二、信息技术基础120

三、信息新业务122

四、未来信息技术的展望125

第三节 自动化技术与制造业新技术127

一、蒸汽机——自动化的开端127

二、自动化技术128

三、自动化技术的应用129

四、自动化与人类社会的发展131

五、制造技术的新发展132

六、现代制造业的技术基础133

七、制造业的一些新发展模式137

第六章 新材料和新能源技术148

第一节 新材料技术148

一、人类文明大厦的基石148

二、不断发展中的金属、无机非金属和高分子材料149

三、新型及特殊性能的材料157

四、材料科学展望163

第二节 能源新技术165

一、人类社会与能源165

二、能源的分类167

三、新能源技术168

四、节能新技术182

第三节 激光技术186

一、特殊性能的光源186

二、激光与人类生活190

三、走向产业化的激光高技术192

四、科学研究和生产的得力助手194

五、新技术发展的支柱195

六、发展中的激光武器195

第七章 生物、医药、农业新技术197

第一节 生物技术197

一、生物技术的传统领域及应用197

二、现代生物技术前沿199

三、现代生物技术专利、安全性及社会伦理问题217

第二节 医药新技术220

一、药物开发新技术220

二、医学诊断与治疗新技术224

第三节 农业新技术228

一、现代生物技术与绿色革命228

二、生态农业233

三、可持续农业235

第八章 空间技术237

第一节 空间技术概述237

一、空间和空间资源237

二、空间科学原理及技术支柱238

三、空间技术的应用242

第二节 人造地球卫星245

一、通信卫星246

二、气象卫星246

三、导航卫星247

四、地球资源卫星248

五、军事侦察卫星249

第三节 载人飞船和航天飞机249

一、载人飞船250

二、航天飞机251

第四节 空间站和空间探测器252

一、空间站253

二、空间探测器254

第九章 可持续发展257

第一节 全球问题的出现257

一、全球性环境问题257

二、全球性资源问题260

三、人口问题261

第二节 可持续发展的基本思想262

一、可持续发展概念的由来262

二、可持续发展理论的内涵263

第三节 可持续发展是我国的必然选择266

一、社会人口方面的挑战266

二、资源环境方面的压力268

三、经济发展方面的挑战271

第四节 坚持走有中国特色的可持续发展之路272

一、采取切实措施，确保人口与经济社会的协调发展272

二、建立资源节约型的发展模式274

三、促进经济与环境的协调发展275

四、建立适应可持续发展的新型消费模式277

五、提高公众可持续发展意识和参与意识279

第十章 实施科教兴国战略培养创新人才280

第一节 科教兴国是我国实现现代化和民族振兴的必由之路280

一、实施科教兴国战略的重大意义280

二、科教兴国战略的内涵和任务284

三、全面落实和实施科教兴国战略285

第二节 深化教育改革培养创新人才287

一、创新的基本涵义及特征287

二、培养创新能力289

三、弘扬科学精神291

四、培养创新能力需要有科学方法295

五、加强科研能力的培养和训练297

参考文献300