作文一:《现代科学技术》4800字
现代科学技术发展的新趋热势
科学技术是生产力发展的重要动力,是人类社会进步的重要标志。科学技术史上的每一次重大突破,都会引起生产力的深刻变革,都会带来人类社会的巨大进步。今天,科学技术正日益渗透到经济发展和社会生活的各个领域,成为国际竞争的核心,成为引领未来经济社会发展和人类文明进步的主导力量。了解现代科学技术的发展趋势和特点,把握规律,对于现代化建设具有十分重要的意义。当前,现代科学技术的发展在内容和形式上,都呈现出一系列革命性的变化。
1. 现代科学技术以加速度方式向前发展
1.1当代科学技术的发展呈指数增长的趋势
最近几十年来,人类所取得的科技成果,即科技新发现和技术新发明的数量,比过去2000年的总和还要多。据估算,截止1980年,人类社会获得的科学知识的90%是第二次世界大战后30余年获得的。现代物理学中的90%的知识是1950年以后取得的。现在全世界每天发表论文80 00多篇。发表科技论文的数量每隔1年半就增加1倍。由于科技知识的激增,新学科的不断涌现,当前学科总数已达6000多门。电子计算机科学技术的指数曲线发展具有相对的代表性。自从1945年世界上第一台计算机问世以来,经历了电子管、半导体、集成电路、大规模和 超大规模集成电路几代的发展,其性能提高了100万倍。光学计算机的信息处理速度将比电子信息处理速度快1000倍。
1.2 科技知识的更新速度加快
大量材料表明,人类的总体认识过程是一个加速度的过程,这种增长的另一面是知识的更新速度在加快。人类的科技知识,19世纪是每50年增加1倍,20世纪中叶是每10年增加一倍,当前则是每3.5年增加一倍。由于科学技术的激增,新学科的不断涌现,科学知识的更新速度也在加快。目前,工程师知识的半衰期是5年,即5年内有一半知识已经过时。近10年内,一个工程师所掌握的知识的90%与计算机的最新发展有关。美国国立卫生所研究院的计算机储存的资料每5年增加85%。科技知识的加速度增长,使社会劳动结构和工作岗位不断发生变化,在美国,15年来淘汰了8 000种职业,同时,诞生了6000种新的职业。
1.3 科技理论转化为生产力的周期越来越短
科学技术对人类社会作用的另一个特点是,科学技术转化为现实生产力的周期变得越来越短。如蒸汽机从研制到18世纪定型投产用了近90年;从1831年发现发动机原理到1872年发明发动机,经历了41年;19世纪内燃机从研究到工业化只用了38年。20世纪科学技术成果工业化的周期则变得更短,从发现雷达原理到制造出雷达用了10年;发现铀核的裂变到制造出原子弹用了7年;半导体技术的应用花费了6年的时间;
晶体管技术的应用用了5年;移动电话仅用了4年的时间就完成了从科技成果到现实生活的应用;而从激光的发现到应用间隔不足2 年。1994年~1996年,计算机的最高运算速度从每秒300亿次提高到
1400亿次,在短短2年提高近5倍。可以看出,随着人类社会的进一步发展,新的科技成果转化为现实生产力的周期在一步一步地缩短,科技成果越来越快地在生产过程中发生作用。新的科学理论层出不穷,新的技术成果不断涌现,新的生产工具不断更新。
1.4 科研经费的投入呈指数增长
二战后,所有经济发达国家的科研经费投入都以指数增长。全世界用于科研的经费,在20世纪60年代末比20世纪初增长了l400倍,现在已达每年4 000亿美元。发达国家的研发经费通常约占国民生产总值的2.5~3%。德国经济界每年用于研究和发展的费用增加10%,以保持和赢得经济上的竞争力。在增加科研经费投入的同时,各个国家还纷纷调整研究与开发投入结构,压缩基础研究经费,增加技术研究经费,将投入重点转移到民用工业技术的开发上来。
此外,科学技术正逼近自然界的各种“极限”。目前,超高温、超低温、超真空、超导、超强磁场、彻底失重等研究已经取得了很大进展。未来,人类将进入一个奇妙无比的“超级”境界。
2. 科学技术发展的综合化
2.1 科学与技术相互渗透和融合
在19世纪以前, 科学与技术的发展是相互分离的,技术的进步往往依靠传统技艺的提高和改进,科学理论也经常是跟在实践的后面来进行概括和总结,导致科学与技术的发展的脱节。而今,二者正日益渗透和融合。现代的技术完全是建立在科学理论的基础之上,而现代科学也装备了复杂的技术设施,可以说,科学的技术化和技术的科学化就是现代科学技术的鲜明特征。现在,科学与技术相互作用、相互转化,从科学发现到技术发明的周期越来越短,有的用不了几年,有的只有几个月。在一定程度上,科学正在变成技术,越是新技术,包含的科学知识越密集,现代科学与技术之间的界限变得越来越模糊不清。
2.2 现代科学各门学科间的相互交叉渗透的趋势日益明显
这种趋势使技术创新更多地出现在学科交叉领域,重大的尖端技术、高技术都具有多个领域的技术相互融合的性质。如可服用芯片诊疗技术就是生物学、医学、药学、化学、物理学、光学、电子学、机械学、材料学、计算机科学等多个学科相互交叉融合的一门新兴技术,它可将目前庞大的分立式生物化学分析系统缩微到芯片中,然后通过仪器收集信号,对细胞、蛋白质、DNA 等进行准确、快速、大信息量的检测,并通过计算机分析数据结果。对一些抗药的患者而言,回访时能够反馈相关信息,可服用芯片疹疗可催生精确处方,实现个性化用药。
2.3 科学技术高度分化、高度综合,以综合为主
回顾整个科学的发展历史,正是走过了一条综合——分化——再综合的道路。产业革命之前,科学以综合的形式存在。当时由于生产水平低下,限制了人的认识广度和深度。古希腊时,科学融于哲学之中,例如亚里斯多德就既是哲学家也是科学家,他的知识包括地理学、历史学 、数学、物理学各个方面。在封建的中世纪,科学融于神学之中,只能以被歪曲的形式(解释上帝的意志)来表现自己。产业革命以后,随着生产力的发展,科学出现了大分化的趋势。上世纪60年代以后,科学的分化趋势仍在继续,并且达到空前细微的程度。当今科学技术的
门类越分越细,越来越多。根据对美国物理学会发布的物理和天文学科文章分类条目(PACS) 演变所做的统计,最近5年来,这两门学科分支类别在2003年共约3000种基础上每年平均以5%左右的速度递增,每十四五年就可以翻一番。这个数据大体可以反映整个科学技术分支学科增加的速度。这是一个十分可观的数字,约50年学科数就可增长到近10倍。学科越来越分化、细密、专门,表现在原理更为周密,理论更为繁复,方法更为细琐,技术更为精巧,手段更为专门,每门学科或学科分支表现出强烈的独特性。这使学者隔行如隔山,不同学科、不同学科分支之间往往很难互相透彻讨论、理解和交流。据美国统计,已经达到一篇学术论文平均只有1.3个人看的程度。这导致一些学者的学术眼光越来越狭窄,有如坐井观天,看不到全局,也如瞎子摸象,难以对客体作出完整的描述。因此,科学界强烈呼吁要拓宽科学家的视野,强调事物的全局性、关联性和完整性,以免一种倾向掩盖另一种倾向。于是,综合成为科学界努力的主导方向。同时,科技本身在向前发展过程中,又出现了新的综合的趋势。就现在科学发展来看,至少有三类科学无法用过去的社会科学、自然科学的老框框去套:一是称之为横断科学的系统论、控制论和信息论;二是边缘科学,就是介于两个学科之间的科学,特别是介于一门自然科学和另一门社会科学之间的科学,如数量经济学、生态经济学等等;三是综合科学,它兼有自然科学和社会科学两种性质、综合研究某一论题的科学,如环境科学、城市学、人口学等等。就是对原有的科学的性质,人们的科学划分观念也发生了新的变化,比如数学,有人认为它既不属于自然科学也不属于社会科学,应独立于两大体系之外,提出了新的学科体系。这是因为:不仅仅自然科学使用数学手段,几乎所有 的学科都需要数学手段,它是研究从社会现象和自然现象中抽象出来的数量关系的学科。所以,我们不能单单从社会经济条件看科技的进步,更要了解科技内部因素的变化,才能得出正确全面的认识。
3. 科学技术与人文科学的结合
目前,科技与经济、教育、文化、社会等的联系和影响日益紧密。当代人类面临的需要解决 的问题具有高度的综合性,决定了当代自然科学和技术与人文社会科学结合,这是当今科学发展的新趋势和新特点。当代各种全球性问题的出现,从一定意义上说是由于科学技术在社会上的广泛应用而引起的。这些问题的解决超出了自然科学技术的范围,必须综合运用各门自然科学、各种技术手段和人文社会科学的知识去研究解决。科学技术在人类文化进步中占有重要地位,并且起着巨大的推动作用。科学技术的发展和创新脱离不了它产生的社会文化背景,并且科学技术本身就是一种社会文化因素,是一种社会文化力量。人类创造和发展了科学技术,而科学技术作为一种文明的力量,又不断完善着人类自身,在科学发展过程中形成的科学精神和科学方法不仅缔造了科学本身,推动了技术发展,而且改变着人的认识能力,创造了现代文明。
4. 重视和加速培养科技人才, 发展教育
现代科技所表现出的强大社会功能, 造就了尊重科技, 尊重人才的观念。德国西门子公司之所以发展成为世界电气界的一颗璀璨明星,离
不开西门子对人才的重视。该公司的整体发展战略的一个重要组成部分就是有一整套对人才的选拔、培养、使用办法,整个公司在国内外拥有600多个培训中心,700多名专业技师和3000多名兼职技师,开设了50余种专业,每年参加各种定期与不定期培训的人多达15万,公司投资6~7亿马克。当前,各个国家比以往任何时候都更加重视教育,一场教育改革的浪潮正在全世界范围内掀起。原有的教育模式被彻底改变,从应试教育转向素质教育,再从素质教育转向创造教育。另外,职业教育和继续教育正成为今后教育发展的重点,经济发达国家纷纷实施了自己的继续教育工程。法国政府和企业部门全面开展继续教育工程,政府在这方面支付的经费为全国普通教育经费的25%,企业支付的经费为职工工资总额的10%左右。日本的有关法律还规定,凡雇佣10人以上的雇主必须用雇员工资的10%左右作为其继续教育的费用。
5. 科技进步与经济发展趋向一体化
新科技革命的不断兴起和发展,对世界范围的生产过程和社会经济文化各个方面产生了全面而深刻的影响。科学技术不再是经济发展的外部因素,而是经济发展的有力杠杆,科技与经济的一体化成为当今社会发展的趋势之一。早在20世纪90年代,OECD (世界经济合作与发展组织)成员国国内生产总值(GDP )的52%就已来自于以知识为基础的产业,科技对经济增长的贡献率越来越大。科技进步促进经济增长的同时,它的发展又需要以经济为基础:①经济的发展不断提出新的科学技术问题,直接推动了科技的进步;②科学技术的发展需要得到全社会的支持,从根本上说,科技进步的规模和速度是由国家经济发展的水平决定的。 二者正相互作用、相互促进, 日益成为一个有机的整体。
6. 科学技术发展的国际化、全球化
首先并突出表现为研究与开发的国际化、全球化。一方面,随着新科技革命蓬勃兴起,现代科学技术领域日益扩大,当今许多重大的科学研究问题,远远超出任何一个国家力所能及的范围。特别是在信息技术、生物技术的前沿领域,即使是美国、日本、欧盟等发达国家或地区,也存在着人才、资源和信息缺口;另一方面,随着商品贸易、服务贸易、投资以及金融一体化步伐的加快,作为科技依托的研究开发本身,也必然在国际化舞台上进行,并在一定程度上走到经济全球化的前列。在科技国际化方面,由多国政府支持的大科学研究计划,如人类基因组计划、全球环境变化及其对人类影响研究计划、国际空间站计划、国际核聚变计划、国际生物圈研究计划相继出台并实施。迄今为止,我国已同90多个国家缔结了政府间科技合作协定,同160多个国家和地区开展了科技合作和交流活动,科学技术的飞跃发展和信息网络的不断升级,促进了全球资源的共享,整个地球将形成一个信息网络发达、仪器资源共享、人才世界流动的“全球研究村”。
作文二:《现代科学技术》2900字
现代科学技术的体系结构:基础科学\技术科学\工程科学
现代技术的结构:实验技术\基本技术\产业技术
现代科学技术的发展趋势:科学技术自身的加速发展\科学技术向现实生产力转化的周期缩短
现代科学技术发展综合化:
1、科学和技术自身发展的综合
2、科学的技术化和技术的科学化
3、科学技术与人文社会科学的综合
4、科学、技术和生产的一体化
1、大科学的基本特征:科研的规模巨大、创造性的集体研究、巨额的科研投资、科研设备庞大、复杂、社会化高效的科研组织管理。
2、高科技领域即高技术领域:电子信息技术、新材料技术、新能源技术、生物技术、海洋技术、空间技术。
3、高技术的特征:高智力、高渗透、高投入、高风险、高竞争、高效益、高战略。
4、马克思关于科学技术与生产力关系的基本观点:马克思从资本主义产生的前提阐明了科学是生产力、马克思对资本主义社会劳动生产力进行了深入分析,阐明了科学在生产力系统中的特点、马克思从资本主义生产与科学技术之间的关系,阐明了科学是生产力的思想
5、**关于“科学技术是第一生产力”的思想:他在考察分析当代科技发展特点的基础上,提出了这一观点,其思想内涵是十分丰富的,意义是非常重大的。其内涵:从科学技术的功能角度揭示了现代科学技术是生产力发展中起第一变革作用的决定因素,指出了科学技术的作用已不再是生产力的外在力量,而是构成现代生产力内在的重要的组成因素、阐明了现代科学技术构成了生产力的超前性因素,科技研究是第一生产过程、指明了科学技术是现代经济发展最强大的动力和源泉、对传统生产力观念的突破,确立了新的马克思主义生产力观念。
6、科教兴国战略的提出:从国际发展的形势来看,科学技术的迅猛发展对世界各国社会的进步产生了巨大的失去作用,给人类的生产和生活方式带来了巨大的影响、从国内发展情况来看,到21世纪中叶实现我国现代化建设三步走的战略目标是一项艰巨的任务,科教兴国战略的提出是实现这一任务的重大举措。内容:**理论是建设有中国特色社会主义的重要指导思想,其中包含的关于科学技术、教育与经济、社会发展的论断是科教兴国战略坚实的理论基石、在把握了科技教育与经济发展的内在规律基础上,加快科技进步和优先发展教育是科教兴国战略的基本内涵
7、高科技给现代社会带来的负面效应:环境问题、资源问题、高科技与现代战争、高科技引发的法律和社会伦理问题
8、狭义相对论的两个基本假设:(相对性原理)在所有彼此作匀速直线运动的参照系内,物理定律有相同的形式、(光速不变原理)真空中的光速是恒定不变的,它与光源的运动速度无关。
9、量子力学的运用及影响:它打开了微观世界认识的新领域、它推动了人类自然观的革命、它为丰富和发展马克思主义哲学提供了有益的启示。
10、四种作用力:万有引力,电磁力,强、弱相互作用力,
11、基本粒子:光子族,轻子族,介子族,重子族
12、波粒二象性的含义是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学
中的一个重要概念。实质:能量子的“个”与“次”的关系
13、量子力学的影响; 在众多的伟大的革命性进展中,量子力学提供了一种定量的物质理论。现在,我们原则上可以理解原子结构的每一个细节;周期表也能简单自然地加以解释;巨额的光谱排列也纳入了一个优雅的理论框架。量子力学为定量的理解分子,流体和固体,导体和半导体提供了便利。它能解释诸如超流体和超导体等怪异现象,能解释诸如中子星聚等奇异的物质聚集形式。量子力学为所有的科学分支和每一项高技术提供了关键的工具。量子物理实际上包含两个方面。一个是原子层次的物质理论:量子力学;正是它我们才能理解和操纵物质世界。
14、
名词解释:
大科学:主要是批在按指数规律高速增长的基础上科学已经成为全社会范围内的、以集体合作的形式有计划地进行研究的事业。大科学形成的原因主要是因为现代科学技术革命的推动,以及科学技术的社会体制化和各种社会条件的作用。
高技术:是指那些对一个国家或地区的经济、政治和军事等各方面的进步产生深远影响,并能形成产业的技术群。
科教兴国:指全面落实科学技术是第一生产力的思想,坚持教育为本,把科技和教育摆在经济、社会发展的重要位置,增强国家的科技实力及其向现实生产力转化的能力,提高全民族的科学文化素质,把经济建设转移到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来,加速实现国家的繁荣昌盛。
钟慢效应:对于两个相互以V 的速度作匀速直线运动的坐标系而言,一定的时间间隔Δt ’和Δt 长短不同的,二者之间的关系是Δt=Δt ’/根号下1-(V/C)2。当C 分之V 值不可忽略时,Δt>Δt ’,这个变化称为时间延缓效应或钟慢效应,即运动坐标系中的时钟变慢了 尺缩效应: 在运动坐标系中,“尺子”L 与静止坐标系中同样的尺子量度关系是L=L0 根号下1-(V/C)2。当运动速度V 相对于光速C 不可忽略时,LM0 夸克幽禁或夸克禁闭: 1964年,美国物理学家盖尔曼等人提出夸克理论,但,实验中至今没有能够分出自由夸克,当试图把夸克分开时,它们之间的作用力便趋向无穷大,这种现象叫
渐近自由 有些高能散射实验显示,当夸克之间的距离很小时,产生结合力是松散的,这种现象叫
以太危机: 在19世纪后期,动力学断言,光的运动方式符合动力学理论,光在以太中传播。于是,就有了迈克尔逊—莫雷实验,这实验的目的是以太相对地球漂移的速度。然而实验结果却出人意料:以太对光的运动根本没有影响
紫外光灾难:是指用于计算黑体辐射强度的瑞利-金斯定律在辐射频率趋向于无穷大时计算结果和实验数据无法吻合的物理史事件
2,
1、恒星的发展历程:原恒星阶段,主星序阶段,红巨星阶段,白矮星或中子星阶段
2、四大发现:桑德奇-类星体,彭齐亚斯和威尔逊的微波背景辐射,贝尔和休伊斯的脉冲星,汤斯等人的星际分子。
3、天文学对人类的重要作用:人类生在天地之间,从很早的年代就在探索宇宙的奥秘,因此天文学是一门最古老的科学,它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。它同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。 天文学的研究对于我们的生活有很大的实际意义,如授时、编制历法、测定方位等。天文学的发展对于人类的自然观有很大的影响。哥白尼的日心说曾经使自然科学从神学中解放出来;康德和拉普拉斯关于太阳系起源的星云说,在十八世纪形而上学的自然观上打开了第一个缺口。
4、
银河系:宇宙大爆炸时形成的,有许多气团形成雏形,后经逐步演化而成。组成了这个由众多恒星及星际物质组成的庞大的天体系统——银河系。
赫罗图:是指恒星光谱型的光度的关系图,由于其创制人分别是丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素,因此简称:
类星体: 是类似恒星天体的简称,又称为似星体、魁霎或类星射电源,与脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子一道并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。
红移:物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低
微波背景辐射
作文三:《现代科学技术》3000字
现代生物技术对人类的影响
生物技术在医疗保健、环保及食品领域的应用,对改善人类的医疗与生存环境、提高疾病预防、诊断及治疗技术都产生了深刻的影响。然而,在其为人类社会带来巨大益处的同时,我们应高度警惕它对人类健康及社会伦理道德、生态环境所带来的负面影响,并积极做出科学而有效的对策。
一. 生物技术发展现状 生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础。
利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合进行社会生产或社会服务的综合性技术领域。它是20世纪70年代初在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合性科学技术[1]。 以基因工程、蛋白质工程、细胞工程为基础的现代生物技术是21世纪科技创新的前沿,代表了高新技术发展的方向。尤其是1990年启动的,由美、英、德、日、法、中六国参与的人类基因组计划(human genome project,HGP)的顺利实施则把生命科学推向当代科学研究的顶峰。 生物技术的发展对化学、数学、物理、材料、信息工程等学科提出了许多新问题、新思路和新挑战,促使这些学科不断开拓新的研究领域。 生物技术产业的发展对于改善人们的生活环境、提高人们的生活质量具有重要意义,特别是对于我国这样一个人口众多、人均资源少的国家,发展生物技术产业更具有重要的战略意义。
2. 生物技术对人类健康的积极促进作用 生物技术自诞生之日起就一直为人类健康水平的提高起着不可或缺的作用。
主要体现在以下5个方面:
2.1 疾病预防、诊断及治疗 医药生物技术是生物技术领域中最活跃、产业发展最迅速、效益最显著的领域。投资比例及产品市场均占生物技术领域的首位。生物技术在医药领域的应用涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术,如单克隆抗体、基因诊断、荧
光检测、基因芯片等。这些技术可以快速、灵敏、简单地诊断疾病。常用的疾病诊断方法有酶联免疫吸附检测法和DNA诊断技术。 单克隆抗体可以用于疾病治疗,也可用于疾病诊断。如用于肿瘤治疗的生物导弹,是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的抗体连接在一起,利用抗体与抗原的亲和性,使药物集中于肿瘤部位以杀死肿瘤细胞,减少药物对正常细胞的毒副作用[1]。单克隆抗体更多地是用于疾病的诊断和治疗效果的评价。再有,基因芯片技术可用于包括遗传性疾病、传染性疾病及肿瘤等疾病的诊断、DNA序列分析、药物筛选、基因表达水平的测定等领域。这些都为改善人类健康和提高生命质量起到一定的促进作用[2]。 2.2 生物制药 生物制药改变了传统制药的原料、工艺和生产方式,制造出有特殊疗效的药物,帮助医学战胜了许多威胁人类健康和生命的顽症。抗生素是人类最熟悉、应用最广泛的生物技术药物。目前上市的基因工程蛋白质药物主要用于治疗癌症、艾滋病、细菌感染、代谢病、血液病、糖尿病等[3]。利用基因工程生产的重组疫苗可以达到安全、高效的目的,如病毒性肝炎疫苗、霍乱、痢疾、血吸虫疫苗等[4]。
2.3 HGP对人类疾病基因研究的贡献 人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息,HGP在利用基因进行疾病诊断方面发挥着重大作用。过去人们要花很长时间来寻找到底是哪一种基因引发疾病,有了基因图谱,这一过程将大大缩短。基因图谱将有助于科学家找到治病的新药[5]。了解基因对蛋白质的作用。科学家可以设计基因药物,利用基因释放的命令来修复或制造蛋白,使蛋白按要求控制人体细胞或器官的正常运作,达到治病的目的。
2.4 转基因动植物 通过基因工程来提高食物的营养水平,可为改善全球人类营养状况做出贡献。转基因动物和转基因农作物的出现为人类提供了新型、高质、健康的食品。其中,以转基因植物发展尤为迅速。据统计,在美国,转基因食品高达4000多种,已成为人们日常生活的普通商品。
2.5 生物技术在环保方面的应用 现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等也方面发挥着重要的作用。如利用生物技术处理垃圾废弃物,即通过降解破坏污染物的分子结构,而降解产物及副产物大都可被生物重新利用,这样便有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度。此外,还可利用发酵工程技术处理污染物质。
3. 生物技术给人类带来的困扰
3.1 生物技术的安全性问题 生物安全狭义来讲,是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响。广义是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险。
3.1.1基因污染:是一种非常特殊又危险的环境污染。大致有三种情形:污染传统作物而改变其消费性质;污染自然界的基因库;影响自然界的生态平衡。
3.1.2转基因食品的安全性:目前尚无定论。其风险目前已引起广泛关注。转基因生物作为食品进入人体,很可能出现某些毒理作用和过敏反应;转基因生物使用的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性;转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响,有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来[6,7];转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质,产生新的有害生物或增强有害生物的危害性。以致引起疾病的流行[6]。
3.1.3基因治疗的不确定性: 1)目前的技术不能保证将基因引入生殖细胞对后代不造成伤害并且有效,而一旦造成伤害将遗传下去且不可逆转; 2)有治疗价值的基因尚为数不多,多基因控制的遗传病机理尚不明了; 3)为了使基因进入细胞内,基因常与腺病毒或逆转录病毒整合在一起,但病毒对机体的潜在风险没有得到解决。
3.1.4异种移植的危险性:免疫排斥与跨物种感染是异种移植的两大主要问题。
3.1.5生物武器的恐慌:生物战剂是在军事行动中用以杀伤人畜和破坏农作物的致病微生物、毒素和其他生物活性物质的统称。目前,传统的生物武器发展到了“基因武器”的新阶段。 3.2 生物技术的伦理问题 生物医学技术的进步使人们不但能更有效地诊断、治疗和预防疾病,而且有可能操纵基因、精子或卵子、受精卵、胚胎、以至人脑和人的行为。这种放大了的力量可以被正确使用,也可能被滥用,对此如何进行有效控制?这种力量的影响可能涉及几代人。若这一代人的利益与子孙后代的利益发生冲突时怎么办?1997年2月, “克隆羊”的问世在全世界引起了强烈反响,那么下一步会不会有“克隆人”?HGP的完成之后, “基因歧视”使一些携带不正常基因的人在婚姻、就业、升学等受到不公正待遇[8]。现代辅助生殖技术(Artificial Reproduction Technology,ART)的产生及发展,使传统婚姻家庭理念遭到前所未有的冲击与破坏,一个孩子可能有五个父母[9],到底谁是孩子的合法父母?胚胎成为商品,那么人是不是也是商品?生物技术在许多方面都给伦理学出了难题,而
伦理的模糊、混乱和颠倒极易导致心理和感情上的扭曲。
4. 结语 生物技术既可造福于人类,也可能引起伦理道德等社会问题,甚至给人类带来灾难性的影响,尤其是对危害性认识不足或被人类滥用时,其潜在危险难以预料。因此人类必须正视这些问题,加强政策导向、完善相关法律制度,对生物技术产业的发展健康加以引导,使其为提高人类健康水平、延长寿命、开发新能源、环境保护方面继续做出贡献。
作文四:《现代科学技术》22500字
现代科学技术概论
1、什么是科学和技术?
答:科学是一种反映客观事实和规律的知识与知识体系及其相关的活动事业,包含四种含义:⑴科学是一种反映客观事实和规律的知识;⑵科学是一种知识体系;⑶科学是一种探求真理推进知识的活动;⑷科学是一项复杂的社会事业。
技术:就是规范化的技巧和技能,也就是方法;包括实现技能技巧时的各种工具或设备,也就是手段,前者是技术中的软件,后者是技术中的硬件。
2、现代技术的属性?
答:⑴它是物质因素和精神因素相互作用的产物,也就是知识、经验和技术同一定的物质手段相结合的系统体现;⑵技术是现实的生产力,它渗透于生产力的各个要素,实际上不过是技术的不同表现形态而已。
3、科学和技术是怎样的关系?
答:科学和技术的差别:⑴任务和形态不同;⑵研究过程和劳动特点不同;⑶社会功能和价值标准不同;科学和技术的联系:⑴根本目标的一致性;⑵科学和技术互为前提;⑶科学和技术相互渗透。
4、研究的类型有哪些?
答:研究的类型一般可分为基础研究、应用研究和开发研究三种类型。基础研究是比较纯粹的科学研究,其基本目标主要是推动科学认识的发展;应用研究是运用基础研究成果和有关认识为创造新产品、新方法、新技术和新材料的技术基础所进行的研究。开发研究是利用基础研究、应用研究的成果和现有知识,为创造新产品、新方法、新技术、新材料以及生产产品或工程任务所进行的技术研究活动。
5、科学和技术的分类包括哪些内容?
答:科学内容的分类来自人类的科学活动方式,按照研究的类型,现代科学一般相应地分为基础科学、技术科学(或应用科学)、工作科学三大类。
基础科学是对客观世界基本规律的认识,是现代自然科学的基石,包括天文学、地质学、力学、物理学、化学、生物学、数学等。
技术科学是研究如何将基础科学中的理论用于解决生产实践中的问题,即研究怎
样把认识世界的理论成果转变为改造世界能力的科学,一般包括应用数学、计算机科学、材料科学、能源科学、信息科学、空间科学,以及应用光学、电子学、应用化学、医药学、环境学、农学等。
工程科学是研究基础科学和技术科学如何转化为生产技术、工程技术和工艺流程的原则与方法,为改造世界提供手段的科学,其主要学科有农业工程学、矿山工程学、冶金学、工程力学、水利工程学、土木建筑工程学、机械工程学、化学工程学、电力工程学、自动化工程学、生物工程学、海洋工程学、宇航工程学等。 技术的分类:现代技术分为实验技术、基本技术和产业技术三大类。
实验技术是为了科学认识而探索自然客体的技术手段;基本技术是实验技术的泛化;产业技术是由不同劳动过程中的不同技术组成的服从特定产业生产目的的更为复杂的技术系统。
6、基础科学的特点有哪些、技术科学、工程科学的特点分别有哪些?
答:基础科学具有四个特点:首先,它是对物质运动基本规律性的理性反映形式,其次,它与生产的关系比较间接,很难直接收到效益,再次,基础科学研究的领域十分广阔,其工作具有长期性、艰苦性和连续性,另外基础科学具有全人类性,成果一般没有保密性,可以公开发表。
技术科学的特点:⑴比之基础科学,它有具体对象的特殊性及其运动规律;⑵它与生产联系比较,是联系基础科学和工程技术的桥梁和中间环节,也是沟通科学与生产的通道,因而发展极其迅速。
工程科学的特点:就是为生产绘制和制定出合适的工艺流程,它与生产最为接近,就是要解决其中的具体理论问题,它有一定的保密性,往往以专利形式寻求保护。
7、科学技术的整体结构有何特性?
答:⑴整发育性;⑵内对应性;⑶自相关性
8、如何看待科学技术的社会功能?
答:⑴认识功能:科学技术通过构建理论和学科体系使人类认识自然的本质和规律;科学技术增强人类的预见预测能力;科学技术的发展改进了人类的认识和思考方式。⑵生产力功能,科学技术在人类历史进程中由基础作用上升为主导作用,正在成为影响社会进步的核心领域,⑶社会变革功能。(科学技术的社会变革功能主要通过以下途径实现)通过推进生产力的发展,为社会变革提供物质基础和手段,特别是生产效率的提高、物质财富的积累、技术手段的更新,为社会的全
面变革提供了源源不断的动力;通过与先进社会意识的结合变革上层建筑;通过改进生活基础来变革人类的进化方式
9、怎样学好现代科学技术?
答:努力学习现代科学技术,学习它的基本知识,掌握它的基本方法,培养它的基本精神,不仅能认识世界,而且能改造世界。不仅能改造自然界,而且能变革社会。
第一章 古代科学技术
1、简述工具的制造和火的使用过程及其对人类文明发展的重要作用?
答:工具的制造,直立人(旧石器时代早期)300-30万年;早期智人(旧石器时代中期)30-5万年;晚期智人(旧石器时代晚期)5-1B。C万年;现代人,新石器石代1-0。4B。C;青铜器时代0。4—0。1B。C
火的使用过程:大约出在在旧石器石代的晚期,人工取火的方法可能是用燧石相击而引燃易燃物,或以木木相摩擦而生火。
工具的制造是人类适应和改造自然能力的不断提高,火的使用对人类的文明发展很大的作用,使人类的体质得到了加强,大脑进一步发达,改善了居住条件,扩大了生存范围。为生产提供帮助,为社会发展创造了条件,可以说火的使用给人类带来了光明,这光明驱散了蒙昧黑暗,也带来了人类的文明。
2、简述古代中国的科学技术成就及其对世界科学技术发展的贡献。
答:古代中国的科学技术成就主要是农医天算四大学科,以及陶瓷、丝织、建筑三大技术和闻名于世的四大发明(造纸术、印刷术、火药的发明、指南针)。陶瓷技术于11世纪传到波斯和阿拉伯国家,1470年传到意大利及西欧国家。丝织品是中国人民的发明和创造,公元5-6世纪间,波斯曾派专人来我国学习丝织技术,其后丝织技术才又传到欧洲。建筑方面,世界上现存最高的古代木结构建筑是山西应县佛宫寺释迦塔,明代在北京修建的皇宫,是传统木结构建筑技术的最高体现。四大发明,用马克思的话说“这是预告资产阶段社会到来的三大发明,火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术变成新教的工具,总的说来变成了科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆,古代中国的农学、中医药学、天文学以及数学在世界上各个时期都具有较大的影响力。
4、简述瓦特蒸气机的工作原理与社会价值
答:瓦特蒸气机是具体应用了“比热”和“潜热”的理论,发明了提高热效率的分离冷凝器,又将机器活塞的直线往复式运动改进为轮轴的旋转运动,而且进一步设计出双向汽缸,使机器的应用范围更广,热效率更高。从而完成了使蒸汽机从抽水的动力机向适用于一切动力机械的万能“原动机”的转变。社会价值:蒸汽动力技术的广泛应用,引起了一系列连锁反应,燃料业、冶金业、机械制造业、交通运输业和其他工业部门迅速发展,形成了一个以蒸汽动力技术为核心的近代工业技术体系。从而把资产阶段社会的整个基础革命化了。
回帖人ID:46246 非常感谢![em48]
回帖人ID:29247 [em05]
回帖人ID:44553 [em02]感谢,新年快乐
回帖人ID:43829 千言万语化做三个字“谢谢你”
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回帖人ID:40966 谢谢!
回帖人ID:10053 谢谢
回帖人ID:33319 太有帮助了,谢谢!
回帖人ID:18362 [em21]俺已经过了,留着也没用,贴出来与大家共享吧,希望大家都能考出好成绩。
回帖人ID:18362 4、我国解决资源和环境问题的主要措施是什么?
答:我国解决资源和环境问题的主要措施:⑴严格控制人口数量;⑵迅速提高国民素质特别是受教育程度和资源环境意识;⑶加强资源与环境的总体评估和研究,制定严格的资源与环境立法。⑷加快产业和技术改造,努力发展非资源性、无污染的生态型产业,提高原材料的利用率。⑸严格节制消费,抵制挥霍、浮华、铺张、新奇等的消费风气。提倡满足物质条件需要所必须的合理消费。引导国民用手中的钱支持生态建设,减缓由于发展经济给国家带来的生态压力;⑹加强资源和环保的国际合作,充分利用发达国家的资金和技术,借鉴他们的经验改善本国生态环境。
5、什么是生态文明观?如何建立生态文明观?
答:是强调人与自然的协同进化,相互依存和自然整体选择的观念,主张人应谨慎地利用科学技术不断地促进自然过程的自然方向性与人类生活活动目的性的统一以实现人与自然共同创造过程。
建立生态文明观主要做法有:⑴建立全球生态文化,建立包括环境健康发展观念在内的全球生态文化以此规范人类的行为,协调社会发展;⑵建构生态化科学技
术,建立与全球生态密切联系的生态化科学技术,使生产力的构型生态化,最优化地处理人与自然的关系;⑶建立生态经济秩序,建立国家性、国际性的生态经济新秩序,减少因过于发展而浪费资源或因过度贫困而破坏资源造成的恶性循环,降低发展的代价。⑷全方位建设生态,建立生态世界观。遵循“整体、协调、循环、再生”八字方针,有效地发展生态系统中各生物种充分利用空间和资源的生物群落共生原理,多种成份互相协调和促进的功能原理以及物质和能量多层次、多途径利用和转化的原理,建立能合理利用自然资源、保持生态稳定和持续高效的全方位生态平衡系统。
6、可持续发展观与传统发展观的差别有哪些?
答:与传统发展观相比,可持续发展观具有如下特点:⑴它以信息为主要资源,立足全球视野,讲究经济的持续发展和大地合谐;⑵它突出强调的是发展,并把消除贫困当作实施可持续发展的一项不可缺少的条件;⑶它认为经济发展与环境相互联系、不可分割,并强调把环保作为发展进程的一个重要组织部分,作为衡量发展质量、水平、程度的客观标准之一。⑷它强调代际之间的相互均等,强调后代人与当代人享有同样的环境权利。⑸它提倡人们改变传统生产、生活方式,力争在生产时尽量少投入,在消费时尽可能多利用少排放,反对用高消耗、高投入、高污染、高消费来推进和刺激经济高速增长的模式。⑹它要求人们必须彻底改变对待自然界的传统态度,建立起新的伦理道德和价值标准,不再把自然界当作是被人类随意盘剥和利用的对象,而是看作人类生命和价值的源泉,从而学会尊重自然、保护自然。
7、如何利用科学技术实现可持续发展?
答:㈠使生产和技术向绿色通道迈进;⑴必须以保持生物圈动态平衡的机制为出发点,研究科学技术、社会与自然的相互关系,建立新的技术基础;⑵研究由于人改造自然的活动及其由它带来的污染对地球生态的影响,预测在自然过程和人类改造活动的作用下,周围环境将发生的区域性或全球性的变化;⑶设计理想的工艺过程,综合利用自然资源;㈡依靠科学技术减灾⑴开展多学科综合研究,建立若干理论体系,引导不同类型地区制定发展规划、开展减灾工程建设和灾后重建;⑵建立健全减灾工作政策法规体系;⑶积极开展科学普及;⑷加强国际交流、合作和援助,实现共同抗灾、救灾。㈢建立资源节约型国民经济体系:⑴建立以节地节水为中心的资源节约型农业生产体系;⑵建立以节能、节材为中心的资源节约型工业生产体系,包括发展节能、节材、节水、节约资本等重效益、重品种和重质量的技术与制度;⑶建立以节省运力为中心的节约型综合运输体系,优化交通运输结构,充分挖掘运输潜力,提高经济效益;⑷建立适度消费、注重节俭的生活服务体系,在衣、食、住行各方面大厉行节约,建设高雅、简朴、健康的文明生活规范。只有充分发挥科学技术在人类生产和消费中的作用才能直正实现
可持续发展。
第十五章 科教兴国
1、我国近期发展的基本目标和任务是什么?
答:⑴继续以保证粮食、棉花持续增长为重点,促进林、牧、渔各业全面发展,粮食产量将达到5亿号。⑵一次能源产量达到14亿吨标准煤,发电量增加到13000亿度左右,特别要发挥水电优势,发展热电联产以及核电,同时要大力推进节能工作,使年节能率平均达3%以上。⑶组成铁路、公路运输及水运和空运的综合运输体系。⑷钢产量达到1。2亿吨以上,化肥达到1。2亿吨左右,乙烯产量发展到400万吨左右。产品质量也要全面提高。⑸要提高技术水平和管理水平,力争科技进步对中国经济增长的贡献率从目前的30%左右提高到50%左右。
2、实行科教兴国战略的原则有哪些?
答:实行科教兴国战略的原则有⑴深化科教体制改革;⑵增强自我创新能力;⑶尊重知识尊重人才。
3、实行科教兴国战略的主要措施是什么?
答:实行科教兴国战略的主要措施:⑴强化农业基础地位;⑵加快发展高技术产业;⑶深化科学体制改革;⑷进一步加强基础研究;⑸要大力推进教育事业;⑹增加科教事业投入。
4、什么是技术创新?技术创新有哪些种类?
答:技术创新是新产品和新工艺以及产品和工艺的显著的技术变化过程,我国一般将其直观地描述为科技新设想转变成一种新的或改造的可销售的新产品或新工艺的过程。
技术创新的种类按他新内容和创新形式来划分,⑴产品、工艺、服务和组织创新;⑵渐进性和重要必性创新。
5、如何理解技术创新的过程与“从认识到实践”的过程的基本关系?
答:在我国把创新过程理解为如下三个阶段:⑴项目选择阶段,即根据市场需求和科技经济发展的趋势,选择课题项目进行实验室研究,制出样品、样机等。⑵开发研究阶段,即在实验室成果的基础上挑选产业化前景比较明朗的项目,集中力量去解决如何变成生产技术的问题。⑶产业化或商品化阶段,中试成功后要达到规模化生产,就必须进行市场调研,选购或制造设备,选定厂房,训练工人,
开拓市场,形成新的生产线甚至是新企业。即是从认识到实践的过程。
6、什么是国家创新体系?其结构和功能怎样?
答:国家创新体系是由知识创新和技术创新相关的机构和组织构成的网络系统,其骨干部分是企业、科研机构和高等院校等。广义的国家创新体系还包括政府部门、其他教育培训机构、中介机构和起支撑作用的基础设施等。
功能:主要包括创新活动的执行、创新资源的配置、创新制度的建立和相关基础设施建设等。结构:可分为知识创新系统、技术创新系统、知识传播系统和知识应用系统。
7、如何建设国家创新体系?
答:首先转变政府职能,与国际接轨,加强多方合作,建设国家知识创新系统,建设国家技术创新系统;建设国家知识传播系统;建设国家知识应用系统。
回帖人ID:18362 第十二章 空间技术与海洋技术
1、宇宙空间有哪些资源?
答:宇宙空间的资源有:航天器相对于地面的高位置资料;高真空和高洁净环境资源;微重力环境资源;高效太阳能资源;超低温资源;月球及其它行星资源等。
2、简述空间技术的发展历程
答:空间技术的发展是由载人飞船和地球轨道空间站实现的。1961年办联第一个发射载人飞船,1969年7月16日美国“阿波罗11”号载人登月,先后5次登月,至1972年12月全部结束。
3、航天器包括哪几类?各有什么用途?
答:航天器是指在地球大气层以外的宇宙空间基本上按天体力学规律运行的飞行器,主要包括人造地球卫星(分为科学、通信、观测、气象、和侦察五种卫星)、宇宙飞船(主要是用来与空间站进行联络,把宇航员和物品送入空间或接回地球)、空间站(可以利用空间站的特殊空间环境进行各种科学实验,生产各种特殊材料,可以对卫星和其它航天器进行维护、修理和补给;还可以作为空中基地发射小型航天器等)、空间探测器(用于探测地球以外天体和宇宙空间的飞行器)、和航天飞机(向空间站运送人员和物资,部署小型航天器)五大类。
4、现代海洋开发包括哪些领域? 发展状况如何?
答:现代海洋开发包括海洋石油开采、海洋矿物开采、海水养殖、海水淡化、海洋能源利用和海洋空间开发等。
目前对海洋的战略性全面开发还只是处于起步阶段,食品不足一直是人类面临的严重问题,海洋开发技术的发展将从根本上解决这一问题,把现代生物技术应用于海洋养殖业,可以发展出高效的海洋农业和海洋牧业。
5、试述海洋开发与海洋保护的关系。
答:海洋开发必将给人类带来巨大的利益,但是海洋开发是以海洋环境保护为前提的,如果海洋环遭到破坏,海洋开发就无从谈起,辽阔的海洋的确有很强的自净能力,但海洋的自净化能力也是有一定的限度的,尤其是在局部海域,当进入海洋的污染物超过一定限度时海洋环境就要恶化。海洋开发是一项包括海洋环境保护在内的系统工程,只有充分重视海洋环境保护,才能最有效地开发利用海洋资源,海洋开发才会有光辉的前景。
第十三章 现代科学技术和社会的协调发展
1、简述现代科技革命产生的背景
答:现代科学技术革命的产生是由科技自身这一内因和强烈社会需求这一外因共同作用的结果。通过谋求科技与人类、科技与自然、科技与经济、科技与环境、科技与文化的协调发展、和谐共进,人们完全可以凭借不断跃升的科技力量,在经济基础的支撑下,在科技与社会及自然的协调中,去解除或缓和世界承受的压力,去满足人类日益增长的物质和精神的需求,现代科技革命正是在这种背景下应运而生并获得持续快速发展的。
2、简述现代科技革命的历程
答:现代科技革命发展大体经历了两个阶段:20世纪40——60年代为第一阶段,其间核技术、电子计算机技术、空间技术逐渐走向成熟;70年代以来为第二阶段,即人们通常说的新技术革命阶段,这一阶段以微电子技术为核心的新兴技术群(主要包括住处技术、生产技术、航天技术、新材料技术、新能源技术和海洋技术等)引起了当代技术领域的巨大变革。
3、简述现代科技革命的意义
答:现代科学技术革命对人类的存在和发展意义巨大而深远,一方面,它使科学技术进入一个新时期,改变了人们所固有的陈旧观念,使人类获得了全新的思维方式;从而整个科学体系中的科学思想、概念、定义、定律、理论、方法都发生
了根本性的变革,并被赋予了全新的解释,也使人类的认识范围向宇观和微观两个方向突进;给人类展现了一幅全新的世界图景,另一方面现代技术革命中出现的新技术投入实际应用,直接导致以电子计算机的发展和应用为前提,以新兴知识密集、技术密集型产业的确立为代表,以生产自动化为主要标志的现代产业革命的爆发。首先,电子计算机的广泛应用,使传统的劳动方式发生了质的的飞跃;其次,在宏观产业结构上,新兴产业群的建立而使生产体系发生巨大变革。第三次产业革命始于50年代,随着科技革命的发展,它必将全面的推进社会物质文明与精神文明建设。
4、简述现代科技整体发展趋势
答:整体发展趋势主要集中在以四几个方面。⑴当代科学技术成果呈指数增长的趋势;⑵科技知识的更新速度在加快;⑶现代科技成果转化为商品的周期越来越短;⑷科技研究力量成倍增长。
5、如何理解科学技术发展的二重性?
答:科技是社会历史发展的最高意义的革命力量,科技技术也具有二重性,在人与自然的关系中,科技技术引入了各种各样的“机器系统”,放大、延伸甚至部分地代替了人的体力和脑力,使人的劳动时间大为缩短,劳动生产率随着科技含量的增加大大提高,由此促进了经济的高速增长,但与此同时,也造成了生存资源特别是不可再生资源的短缺和环境的严重污染,一些最基本的人类生态条件正在朝危机自身安全的不良方面转化,成为全球密切关注而又迫切需要解决的大问题,以此可以看出科学技术发展的二重性。
6、科学技术与社会协调发展的障碍是什么?
答:⑴观念障碍;⑵利益障碍;⑶结构障碍;⑷能力障碍。
7、怎样实现科学技术与社会发展的协调?
答:⑴建构一种新文化;在文化建构中一方面要能够通过满足社会成员的多层次需求来建立成员间复杂的联系,消除人与人之间的隔阂,激励人们的创效动机,规范其思想和行为,重塑其幸福观念。另一方面要鼓励建立多侧面、多层次、多视野的思维方式和创新网络,再一方面要培养思想观念和行为的自主化与创造化,从而使新文化的兴起真正成为新世纪科技革命和社会发展的先导。⑵确立全球利益观。建立和强化全球性组织的职能,由此平衡人类利益、推动共同发展。⑶完善体制推进社会转型,完善各国管理体制,实现全球社会转型。总之就是科技与社会协调发展不过是人自身发展和完善的另一种表述,只有人类自身的充分发展和完善,全球和谐的时代才能出现。
第十四章 人与自然的协调发展
1、怎样理解人与自然的基本关系?
答:人与自然的基本关系⑴人与自然的生成关系。包括人是自然界进化的产物;人的产生改变了自然界的原初身份;出现了新的自然即人化自然和人工自然。⑵人与自然的功能关系,自从有了人与自然的分化之后,他们之间的功能性联系就开始了,主要表现为相互依存、相互作用、相互制约的关系,自然界对人的基础性;人对自然界的能动作用以及人下自然界的沟通。
2、什么是全球问题?当前的全球问题主要表现在哪些方面?
答:全球问题:是指在发生规模或程度上具有全球性质,对人类的生存和发展至关重要,涉及到世界上各民族、国家、地区的根本利益,并需要全世界人民共同努力及国际社会一致行动才能得到建设性解决的问题。现在全球问题主要表现在三个方面:人口问题、资源问题和环境问题。
3、人类社会内部如何协调才能解决全球问题?
答:主要表现在全球性的协调:⑴制定科学的全球发展战略;必须首先考虑和解决三个问题(①在制定社会总体发展战略时不能只考虑人类自己想要如何发展,还要以地球的资源和环境的承载与总体同化能力为限度,②不仅要体现发达国家的意原,更要考虑发展中国家的利益,③在导向上要注意人的能动性的发挥,更多地向内挖潜。)⑵国家间合理地分配资源和责任。(①重新调整资源分配,使之更合理;②发达国家要承担更多的义务;③对发展中国家进行严格的技术限制。)
回帖人ID:18362 5、简述光纤通信的基本原理和特点
答:光纤通信是利用光波载荷话音、数据、图像等信号,通过光导纤维作为媒介进行传输的一种通信技术。
基本原理:利用光的“全反射”定律,实现光信号的传递。当光以某一角度从芯子射到包层时,由于芯子的折射率高于包层的折射率,光便在芯子和包层交界处产生全反射,这样辗转反射,光线即在芯子内呈“之”字形前进。利用光纤传递信息是使声音或图像进入电话或摄像机变成相应的电信号,再把电信号加到激光发射机上发出相应的光信号,通过光纤将光信号传到另一端,由激光接收机接收,通过光电转换器再还原成电信号,而后进入电话机或电视机复制出声音或图像来。
光纤通信的特点有:⑴容量大;⑵保密性好;⑶抗腐蚀性强、重量轻、寿命长。
⑷成本低、材料资料丰富。
6、卫星通信有哪些优点?
答:卫星通信具有不受地理条件的限制,组网灵活、迅速;通信容量大,费用省。
7、何为激光和激光器?
答:激光是一种特殊光,也普通光相比,具有方向性强;亮度极高;颜色极纯;相干性好、闪光时间短等特点。
激光器是指能够发射激光的器件,基本上由三部分组成:⑴工作物质;⑵泵浦源;⑶谐振腔。
激光的技术应用:工业应用(激光打孔。激光焊接;激光切割;激光精细加工)农业应用(激光照射)医学应用(激光手术)文化艺术应用(激光电视、激光录音、激光录像、激光声盘等)军事应用(激光制导的炸弹和反坦克弹以及激光枪、激光炮等激光武器)。除此还在激光还在精密测量、空间科学、计算机技术、核能开发、生物化学等领域也有相当广泛的应用。
第十章 生物技术和医药技术
1、简述生物技术的应用范围和开发意义
答:生物技术是指以生命科学为基础,利用生物体系(组织、细胞或其组成)和工程原理来生产生物产品、培养新的生物品种或提供社会服务的综合性科学技术体系。
生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四个方面
生物技术的开发领域和意义:⑴生物技术应用于农业,能够创造新的优良动植物品种,保持动值物品种资料,提高农业产出的质量和数量;⑵生物技术应用于工业,能够低消耗、高效率、少污染地生产许多产品(化工产品);⑶生物技术应用于食品生产,能够改良生产工艺,增中食品品种,改良食品的风味,提高原材料的利用率,甚至能变废为宝;⑷生物技术用于医药卫生,能够提高抗生素等药物的产量和药力,降低目前昂贵药物的生产成本,生产新型高效免疫类药物。⑸应用于能源和环境保护,能够利用大量的加工废料,生产沼气、乙醇等能源物质;可以利用微生物吃掉海上的泄油和农用、生活用的大量废旧塑料,可以利用固定化酶技术处理污水。总之生物技术将会以其独特,其他技术不可相比的能力,成为解决当前日益严重的世界性的能源、资料、粮食、人口和环境五大危机。
2、为什么说基因工程和细胞工程是生物技术的核心?
答:一般认为生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发醇(微生物)工程四个方面,蛋白质工程作为第二代基因工程,看其自身的发展特点,可成为生物技术中的一个独立内容,在这几方面中核心是基因工程和细胞工程。
基因工程又称遗传工程、重组DNA技术,是把在生物体外重新组合的DNA分子片段,借助于某种方法引入适当的细胞内进行复制和表达。从而产生出所需的基因产物或生物个体。
基因工程应用广泛,是生物技术中的主体之一,主要的应用有将动物的基因转移到细菌中表达以获得所需的产品,如疫苗。改造细菌等微生物的基因,使之表达人类所需的产物,如蛋白质等,改造已有基因,使其表达的蛋白质、酶、激素等具有新的特征;构建目的基因导入动植物,产生转基因动物、转基因植物。 细胞工程是指在细胞或亚细胞水平上进行的遗传操作,以及在细胞和组织水平上进行的培养繁殖技术。利用细胞融合技术可以打破种属界限,实现远缘杂交,创造新的植物品种。
3、克隆技术对人类有何益处?
答:克隆技术首次证明了生物技术的巨大魔力和生物科学发展的无限潜力;其次是在生殖工程领域增添了新的生殖途径,促进了发育和生殖生物学的研究发展。克隆技术对人类来说是以把双刃剑,对它的使用就像利用核那样只用于和平事来而不是原子弹用于战争。
4、生物技术的发展为什么会有阻力,你认为应如何克服这些阻力。
答:生物技术的发展阻力主要来源于人们对基因产品的不理解和不信任,人们对个人基因信息的保护与占有及人们信奉的人人平等、种族科等和男女平等的观念等。如果克服这些阻力主要在于人们对生物技术认识水平的提高。
5、现代医学有哪些重要的成就?
答:⑴化学治疗和抗生素治疗;⑵免疫疗法;⑶营养缺乏病的治疗;⑷内分泌紊乱与激素治疗;⑸外科治疗与器官移植;⑹分子医学与基因治疗。⑺诊断技术。
6、医药技术。
答:⑴电子计算机断层摄影(CT);⑵核磁共振技术;⑶超声波成像技术(B超);
⑷红外成像技术;⑸光纤内窥镜技术与激光医用技术;⑹免疫诊断技术;⑺干扰素;⑻单克隆抗体;⑼PCR技术。
第十一章 材料技术与能源技术
1、何为新材料?共有哪些主要的门类?
答:新材料是指那些新近发展或正在发展中的,具有优异性能和特殊功能,对加速科学技术进步、促进国民经济发展、增强国防实力具有推动作用的材料。主要有⑴新型金属材料(非晶态金属;形状记忆合金;超塑合金;超高温合金;贮氢合金;减振合金)⑵新型陶瓷(结构陶瓷、功能陶瓷)⑶新型高分子材料(由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物);⑷高性能复合材料;⑸信息材料(主要是指为电子计算机、微电子技术和通信技术等领域开发和使用的材料,即半导体材料、信息敏感材料、信息记录材料、信息传输材料)⑹超导材料。
2、什么是能源技术?
答:能源技术是研究各种能源的开发、生产、转换、传输、分配、储存以及综合利用的科学技术体系。它综合性强、涉及面广、包含很多分支的科学技术,如能源勘探技术、钻井及开采技术、生产加工技术、储能技术、节能技术等。
3、何为新能源?它具有哪些主要特征?
答:新能源一般是指尚未被大规模利用,还有待进一步研究、试验完善,才能开发利用的能源,如太阳能、地热能、海洋能、生物能以及氢能等。新能源的共同特点是:具有再生性,取之不尽,用之不竭;储量丰富,能进行大规模的开采利用,也能小规模地机动使用;清洁、安全;具有较高的热值,便于贮存、运输和使用;价格低廉;无污染和无公害。
4、目前人们正在研究开发的新能源主要有哪几种?
答:目前人们正在研究开发的新能源主要有核能、太阳能、风能、地热能、生物能、海洋能。
回帖人ID:18362 2、什么是系统?简述系统的基本观念
答:系统是由若干组份结成的具有特定功能的整体,这一概念蕴涵下列含义:第一,系统是由组份或要素按一定方式结合而成的整体,组份本身也可以构成系统;第二,系统的要素间相互联系和影响,其中任何要素的性质和行为发生变化,都可能引起系统整体性质和行为的变化;第三,系统具有一定的特征和功能,但其性质和功能未必就是各要素性质和功能的简单迭加;第四,系统总是存在于一定的环境中,并与环境不断地交换物质、能量和信息。
3、如何理解系统方法
答:系统方法是系统论的主要内容。所谓系统方法,就是指用系统思想,按照系统的特征和规律性认识客观事物,解决和处理问题的一整套方法体系。具体来说,就是把研究和处理的任何对象都当作“系统”看待,从整体上考虑问题,综合应用现代科学技术和数学工具,精确的、定量地考察要素与要素之间、系统与要素之间、系统与环境之间的关系,利用各种因素之间的联系,提高整体水平,获得最优效果的方法。
系统方法主要有四种方法:过程与体系方法;整体与部分方法;功能与结构方法;状态与环境方法。
4、什么是信息?如何度量信息
答:信息是事物所发出的一切消息中所包含的能够表征事物的内容。
信息的度量就必须对信息的大小作定量的描述,定量研究的工作是数学上的概率论。一般而言,在两者事物的关系中,信源对信宿总会存在某种不确定性或弗晰性。而一当信宿收到信源发出的信息,即可以全部或部分地消除对信源的不确定性,信息量就是不确定性减少或消除的数量。用概率语言来说,就是事件出现的可能性(概率)减小,信息量(相当于做功量)就越大,事件出现的可能性越大,信息量就越小。
5、信息方法的基本程序
答:信息方法的五个具体步骤:⑴抽像信息过程,即撇开系统其它特性,仅抽出与被研究对象发生信息关系的信息运动过程;⑵对信息进行定性定量分析,从不同侧面准确了解信息;⑶建立信息模型,这是一个尽量接近原型状况的仿真过程;⑷依据模型阐明原型,也称功能模拟,因为只求功能相似;⑸在实践中检验模型,检验合格即可保留,不合格则返回继续修改,直至满意。
6、控制有几种形式?
答:控制有五种形式:随机控制;记忆控制;共轭控制;负反馈控制;程序控制。
7、什么是功能模拟法和黑箱方法?
答:功能模拟方法是以功能和行为的相似性为基础,用“模型”模仿“原型”的功能和行为,通过模型间接地研究对象规律性的控制论方法。
黑箱方法:是通过考察系统的输入和输出及动态过程,而不直接考察其内部结构来定性或定量地认识系统的功能、特征、行为方式,以及探索其内部结构和机理的一种方法。
8、什么是自组织?组织和自组织的区别
答:一个系统的要素按彼此的相干性、协同性或某种默契形成特定结构及功能的过程称为自组织。区别:组织和自组织在形式和状态上是一致的,但二者产生的动力和原因不同,二者的范围也不同,前者需要人的能动性和目的性去干预和指挥。后者则不一定,因此,后者的范围比前者要宽。
9、耗散结构形成的条件是什么?
答:耗散结构形成的条件:⑴系统必须是开放系统,它必须与外界有物质和能量的变换,封闭系统不可能产生耗散结构;⑵系统必须处于远离平衡的非线性区,在平衡态或近平衡太不可能发生从无序走向有序的突变;⑶系统中必须有某些非线性动力学过程,这种非线性相互作用能够使系统内的各要素之间产生协调动作和相干效应,从而可使系统从杂乱无章变为井然有序。
10、简述协同学的基本原理
答:协同学的揭示各种系统和现象中从无序到有序转化规律的理论。其基本思想基于下述原理:一个由大量子系统构成的系统,其子系统之间在一定条件下通过非线性相互作用就能产生协同现象和相干效应,在宏观上能产生时间结构和空间结构(时空状态),形成有一定功能的自组织结构,表现出新的有序状态。
11、何为超循环?它有哪些特点?
答:答:超循环是一种把各个循环联系在一起,使循环的每一要素能自我选择、自我复制,又能对下一个新要素的产生起助催化作用的高级循环。其特点有:不可逆性;开放性;催化性;协同性。
12、什么是混沌?混沌有哪些特征?
答:混沌就是确定的随机性;“确定的”是说它的内在原因而不是外在原因造成的,即过程是严格确定的。而“随机性”指的是不规则的,不能预测的行为。其特征有:⑴对初始条件的敏感依赖性;⑵内在随机性,又称极为有限的可预测性;⑶内部的超载有序性。
13、如何理解分形及特征?
答:1975年罗德勃罗给分形的第一定义:设集合 的豪斯道夫维数是D,如D恒大于A的拓扑维数DT,则称集合A是分形集,简称分形。1986年给出了分形的简化定义:组成部分与整体以某种方式相似的形叫分形。
其特征:有复杂性和自相相似性。
第九章 信息技术与激光技术
1、什么是微电子技术?
答:微电子技术就是信息技术的支柱,是微小型电子元器件和电路的研制、生产以及用它们实现电子系统功能的技术领域,微电子技术的核心是集成电路技术。
2、简述微电子技术的发展趋势。
答:⑴到21世纪微电子技术仍将以极高的速度发展,这是因为它自身具有极大的潜力,而且有现代信息社会需要的强大推动;⑵在今后相当长一段时期内,仍将向以硅为主要材料,CMOS为主导工艺技术的趋势发展。⑶广义的系统集成技术,即把包括信息的获取、处理和利用的整个智能系统集成到一个或几个芯片上去的技术是一个需要重视的方向,将成为21世纪的一项突破性技术。⑷技术、装备和方式将有较大的变革,走向CIMS(计算机集成生产系统)的生产方式无疑是微电子大生产的必然方向。⑸MOS(金属——氧化硅——半导体)器件的工作极限不会妨碍微电子技术的继续高速发展,而新一代器件的诞生将使微电子技术提升到更高水平。
3、简述计算机的结构和工作特点。
答:计算机的结构是由五个部分组成的:运算器、存储器、控制器、输入装置和输出装置。五部分的功能分别是⑴运算器是完成具体运算处理任务的部件,不仅能进行数字运算,还能进行逻辑判断和运算;⑵存储器是用来存放信息即计算机数据和程序的记忆部件;⑶控制器是用来指挥和控制计算机各部分联系和工作的部件;⑷输入输出装置是用来把数据和其他信息送入计算机,又将处理结果由计
算机输出来的部件。
工作特点:⑴运算速度快;⑵精确度高;⑶具有记忆和逻辑判断能力;⑷自动化程度高。
4、什么是信息高速公路?
答:答:信息高速公速,是指一个由计算机、通信设备和电缆、光缆、无线传输组成的大容量、高速度、智能化的巨大的信息传输及处理系统。它的两大特点是网络化和多煤体化。
回帖人ID:18362 3、恒星是如何形成和演化的。
答:恒星的演化一般要经过主序星、红巨星和晚期三个阶段,在恒星形成的初期,因为氢核聚变为氦核的热核反应的向外压力小于向内引力,恒星继续收缩,热核反应加剧,温度继续升高,向外的压力增大,当向内的引力和向外的压力达到平衡时,恒星就进入稳定阶段,这一阶段叫主序星,当主序星内容的氢全部聚变为氦时,热核反应停止,此时向内的引力便超过向外的压力,其核心部分急剧收缩,压力和温度又急剧升高,于是其核心又开始发生由氦核聚变为碳核的热核反应,从而使向外的压力于向内的引力再次平衡。但由于此时恒星的外表面积胀大,外部温度降底,所以发出的辐射光就变成了红光,这一阶段是恒星深化的红巨星阶段,经过红巨星阶段后,恒星还要经过一系统的引力收缩——热核辐射的平衡,每次都生成更重的元素,直到变成稳定的铁元素为止,红巨星以后的时期就被称为恒星的晚期。
4、简述地球的形成和演化过程。
答:地球是一个具有复杂圈层构造的天体,一般以地表为界把地球分为外部圈层和内部圈层,外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈,内部圈层包括地壳、地幔和地核。
地球大约是在47亿年前由太阳系的一块原始星云逐步凝聚形成的,这块云盘在引力作用下逐步吸附周围物质形成若干星子,星子又在引力作用下逐渐地凝聚到一起形成为星胚,星胚逐渐扩大增生而形成了原始地球。
原始地球形成后由于小天体的冲周,原始地球中的铁、镍开始熔化并流向中心部分,形成液态铁质地核,同时由于地球平均温度上升,地球内部大部分物质开始融熔,从而轻的浮到表面较重的物质下沉,这样形成了分层地球,即演化成中心为铁质地核,表层为较轻物质组成的地壳,中间为较重物质组成的地幔。在分层地球形成的初期由于小天体撞击地球逐步形成大气圈,形成大气圈后又因温度影响形成江河湖海。并演化生命。古生代晚期,由于地壳变动,陆地上升,加上气候火热,于是发生物种变异,出现两栖类动物并后来进化为陆生动物。
5、大陆漂移说与海底扩张一板块构造学说有何不同?为什么人们不接受前者但却接受了后者?
答:大陆漂移说打破了传统的洋陆固定论概念,描绘出大陆分合、大洋生灭的一幅图景,合理的解释了当时地质学的一些疑难,但也存在两个致命的缺陷,其一是关于大陆漂移的界面问题,其二是关于漂移的驱动力问题不能得到很好的解释。
海底扩张说认为洋底地质构造是地球内部地幔对流的直接表现,地幔对流的上升点在洋中,然后分两支向两侧活动,把地壳拉裂,形成中央裂谷,由于地下上升的融熔岩流在大洋中裂谷处溢出,形成新洋底地壳,老地壳在此处被曳入地球内部参与新的对流特环。
板块构造理论认为地球上部100公里左右是刚性的岩石圈,岩石圈被上述巨大构造线划分为六大板板,即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板板、非洲板块、美洲板块和南极洲板板。
海底扩张—板块构造学说对地震、火册、褶皱、山脉的形成等天地构造问题的解释中取得了巨大成功,解决了洋陆固定论所不能解决的许多地学问题。1968年至1975年,美国的“格洛玛挑战者”号考察船在大西洋、地中海、南极洋等进行了广泛的洋底地质调查,取得支持这一理论的有力证据,同时1973年7月勒比雄等科学家又乘潜水器对大西洋裂谷进行了实地考虑,搜集了大量标本,进一步确证了这一理论的正确性。它的确立被称为现代地学革命。
第七章 现代数学
1、简述数学发展史中的三次数学危机及其对数学发展的作用
答:“数字危机”是指数学家在数学理论中发现不可解决的矛盾而产生的对数学基础(可靠性)的普遍性怀疑。在数学发展史上第一次危机是古希腊的毕达哥拉斯学派那里发生的,该学派只相信整数,对直角三角形两个直角边为整数而第三边出现的无理数,感到无法理解,从而使初等数学中几何学和算术彼此分裂,几
何缺乏算术基础,并造成长期把几何作为数学基础这一局面。由于解析几何和微积分的发明,把形和数结果起来,初步地解决了第一次危机所产生的数学基础问题,可是数学分析中的核心概念“无穷小量”是零还是非零所引发的逻辑矛盾,又引发了数学发展史上的第二次危机,19世纪末叶,由康托尔所创立的集合论,已经被证明是数学中最基本的和应用最广泛的理论。但就在集合论刚一建立时,便出现悖论,这就是英国著名数学家罗素于1903年提出的一个集合论悖论,从而引发了第三次数学危机即“现代数学危机”。
现代数学危机推动数学沿着两个方向发展,一个是单就集合论本身进行悖论问题的研究,即公理化集合论方向,另一个是以整体考虑整个数学的对象、方法和理论结构,即数学基础研究方向。
2、简述数学基础研究中三大学派的基本观点
答:⑴逻辑主义学派。其基本观点是认为所有的数学都可以从逻辑推导出来。⑵直觉主义学派,目的也是论证传统数学的合理性。但使用了与逻辑主义者全然相反的方法达到这一点。并从直觉主义立场出发,对已有的数学理论和逻辑论证进行了批判。⑶形式主义学派。数学基础研究中形式主义的主要代表是大数学家希尔伯特,并认为数学的基本概念本来就没有什么涵义,无所谓正确或者错误、真或者假,只要由公理所构造出来的系统是自治的,不存在矛盾,它就是合理的,数学就是关于形式系统的科学。
3、简述现代数学的重大进展情况
答:主要表现在应用数学的崛起(主要有图灵机密码破译;滤波理论与火炮自动控制,美国战时的应用数学小组,以及运筹学的产生),概率论、数理统计的扩张(出现了经济数学、生物数学、数理语言学)以及纯碎数学的发展(许多新的学科的产生如抽象代数、拓扑学、泛函分析等,它们是高等代数、高等几何、数学分析深入、综合发展的结果)。
4、简述运筹学的基本内容及其意义
答:运筹学它是为一切执行部门对它们控制下的业务活动采取决策时提供数量上根据的科学方法。其基本内容有“规划论、库存论、排队论、决策论、对策论等一系列的理论。
意义:运筹学它已经成为现代管理科学的重要理论基础和数学方法,尤其是电子计算机广泛应用以来,数学模型的建立和运算变得快捷和容易,更加增强了运筹学的实用价值。
5、简述数理逻辑发展过程及其主要内容
答:数理逻辑也称为符号逻辑,它是运用数学的方法来研究逻辑,以数学中的逻辑问题、数学理论的形式结构和数学所使用的方法作为自己的研究对象。
发展过程:数理逻辑的思想起源于莱布尼茨,他曾设想把逻辑推理转化为代数运算,首先成功地建立逻辑演算的是英国数学家布尔,他于1847-1954年间创立于运用于逻辑运算的“布尔代数”,其最终目标是表明传统逻辑中一切推理都可以用布尔代数中的演算来代替,从而实现了传统逻辑到数理逻辑的实质性进展。 数理逻辑的内容来说,它主要包括公理化集合论、证明论、递归论和模型论四个主要分支,而逻辑演算则是这四个部分的共同基础。
第八章 复杂性科学
1、什么是复杂性科学?
答:复杂性科学是对一类以复杂性事物为研究对象的学科的统称,复杂性科学就是对以复杂性为内在特征的事物进行研究的科学。按照有组织和无组织的差别,复杂性科学又分为系统科学和非线性科学两个学科群。
回帖人ID:18362 3、简述玻尔模式与卢瑟福模式的差别
答:玻尔模式是原子模型的提出,其成功的解释了原子的稳定性和原子光谱的分立性。卢瑟福是提出原子有核模型,认为原子的中心是一个原子核,原子中全部的正电荷和大部分的质量都集中在这个核上,而质量很少的电子在核外的空间里不停地绕核旋转,因此原子有核模型又称为原子行星模型。
4、简述量力子学的基本理论观点
答:1923-1924年,法国物理学家德布罗意提出粒子物质也将呈现出波动性,即实物粒子也具有波动性,并预言电子束在穿过小孔时会像光波一样产生衍射现象。后来人们就将这粒子的波动性称为德布罗意波。海森伯建立了量子论的矩阵力学体系。1926年薛定谔和狄拉克证明波动力学和矩阵力学二者的等价性,两种理论实际上是一种理论的两种不同形式的表述,接着他们又通过数学方法将这两种表述方式统一起来,建立起完善的理论体系,统称为量子力学。
5、怎样评价19世纪物理学三大发现的意义
答:X射线的发现;放射性的发现;电子的发现使传统物理学观念受到了挑战,
不仅原来的原子不可分学由于电子的发现而必须摒弃,而且过去认为一种元素不可能转变为另一种元素的观点,也因为观在看到放射性元素在放出某种射线后就逐渐转变成另一种元素的事实而应该予以推翻,它标准着人们对物质结构的认识进入了一个新的层次,经典物理学理论正遭受着巨大的冲击。这三大发现拉开了物理学革命的序幕,是科学史上的决定性事件,因此被人们誉为“19世纪物理学的三大发现”。
第四章 现代化学
1、现代化学发展具有怎样的基本特征?
答:⑴交叉学科大量涌现;现代化学本质特征的一些分支学科——分析化学、量子化学、核化学、结构化学、化学反应动力学、合成化学等,无一不是化学与现代物理学、生物学、数字相互渗透,或由于电子计算机、激光、微波等新技术手段在化学研究中动用的结果;⑵从描述性走向推理性。主要表现在(从宏观到微观;从体相到表相;从表态到动态;从定性到定量;从单一学科到边缘学科;从平衡态的研究到非平衡态的研究。
2、何为化学键?化学键有哪三种基本类型?
答:分子中两个原子间存在着某种强烈的相互作用或化学结合力,称为化学键。化学键有三种基本类型:离子键、共价键和金属键。
3、现代物理化学的最为主要研究的四大领域是什么?
答:现代物理化学最为主要研究的四大领域是热力学、量子化学、统计力学和化学动力学。
4、施陶丁格大分子概念的重要意义是什么?
答:建立了与有机化学不同的领域,高分子化学的主要理论根据,根据高分子聚合物X射线衍射分析的研究和著名的粘度公式的提出,证明大分子学说的观点,并形成了一个发现新塑料材料和改变塑料性能的重要理论基础。50年代以后,高分子化学理论日趋成熟,高分子合成工业在合成工艺、产物类型等方面不断创新,将现有类型高分子改性,即系统地探求结构因素、反应机制、成品性能等相互间的关系,主要有新型共轭高分子结构的探索、高分子反应机制的研究和高分子结构与性能的相互关系。上述理论目标的进展与全面实现,有力的指导合成出具有指定结构、预定性能的精细高分子产品。
第五章 现代生物学
1、试述孟德尔的历史功绩和遗传规律的内容。
答:孟德尔用数学方法把生物遗传规律定量地表示出来,从而奠定了现代遗传学的基础。1900年孟德尔遗传规律的重新发现标志了现代遗传学的诞生。
遗传规律的内容:⑴决定植物性状的成分为一对因子,其中一个来自父本,一个来自母本。⑵不同相对性状的两个亲本杂交,子一代能够表现的亲本性状称为显性性状,没有表现的亲本性状为隐性性状,决定显性性状的因子为显性因子,决定隐性性状的因子叫隐性因子。后人称这一规律为显性规律。这一规律是在孟德尔之前已有人发现;⑶子一代自交后,子二代出现性状分离,两个亲本的性状都得到表现,但表现显性性状的个体多于表现隐性性状的个体,比例大致为3:1。⑷当两对相对性状杂交时,子一代表现两对相对性状的显性性状。后称为自由组合规律,其内容是当两对或多对遗传因子在异质接合状态时,它们进入配子的分离过程是独立的,互不干扰的,每对遗传因子都各自遵守分离规律向下遗传。
2、试论发现DNA双螺旋对现代生物学发展的作用。
答:DNA双螺旋结构模型可以很好地解释DNA是如何自我复制的,DNA双螺旋结构首先解螺旋,两链因碱基间氢键破裂而分离,然后分别以每条单链为模板,合成另一条互补链,形成了两个与原DNA一模一样的新DNA分子。这种复制过程称为半保留复制。
3、简述遗传信息由DNA到蛋白质的传递过程。
答:首先根据DNA的碱基顺序全成信使RNA(mRNA),这一过程称为转录,转录后,mRNA由核进入细胞质,mRNA上的遗传信息还需要转运RNA(tRNA)来识别,当mRNA在蛋白质合成场所——核糖体上移动时,相应的tRNA来识别密码,同时将携带的氨基酸
4、什么是突触?它有哪些作用?
答:突触是一个神经元的轴突末梢与后续神经元胞体或树突相结合的装置。突触的功能:其一是神经传导的中继站和转接点,一个神经元借助于突触可以同许多的神经元相联系,接受或传出神经冲动。其二是神经通路上的单向开关,神经冲动只能由突触前体神经元传向突触后体神经元,这种单向的传导保证了神经冲动的有效传递。
5、谈谈你对下面这句话的认识,“可以预言,人类??甚至能够用化学药物调节你的愉快、爱慕、厌恶、恐惧和愤怒等。
答:人类的情绪、性格、心情等情感行为与神经递质有密切关系,现在的人类已发现30多种神经递质,如去甲肾上腺素、多巴胺、脑啡肽等。对神经递质的研究还有助于了解毒品成瘾的机理,研制新的戒毒药物和镇痛药物。有研究指出脑内的多巴胺和5-羟色胺在协调动作和触发睡眠上有重要作用。而人们幻听,幻视和恐惧症等精神病患者其可有的病因就是这两种递质分泌异常。
6、动物的学习、记忆、判断和推理等思维过程与人有何不同?
答:人与动物的大脑都是依赖于经验来改变自身行为以适应环境的神经活动过程。人和动物都能识别的具体信号为第一信号,如人和动物见到食物时都能够分泌唾啐,食物就是第一信号,但人比动物高级,人在听到“酸梅”这两个字时会分泌唾液,因为人还能够识别第二信号。第二信号是以抽象概念形式存在的信号,这种信号是第一信号的抽象概念,以语言、文字存在。动物和幼儿都是通过第一信号系统来认识世界的,人的后天学习与实践活动都是为了完善第二信号系统,可以说第一信号系统是感性认识的基础,第二信号系统才是理性认识的前提。动物与人的区别在于动物不能够识别第二信号系统。
1、简述现代宇宙学的基本内容。
答:现代宇宙学的基本内容是⑴牛顿的的“无限无边”宇宙模型,⑵爱因斯坦的“有限无边表态”的宇宙模型;⑶哈勃定律(星系离银河系愈远,它的光谱线的红移量就愈大,距离和红移的这一关系就是著名的哈勃定律)与大爆炸宇宙模型(主要通过天体的年龄与氦元素的丰度来支持这一说法)
2、什么是星系?它是怎样形成的。
答:星系是由数十亿至数千亿颗恒星、星际气体和尘埃等组织的巨大天体系统,是构成宇宙的基本单元。星系按其构造形态可分为椭圆星系、旋涡星系、透镜状星系和不规则星系四大类。星系是由原星系演化而来的,原星系则是由宇宙大爆炸以后的物质逐步形成的。
回帖人ID:18362 3、简述古希腊的科学技术成就。
答:技术方面:古希腊的文化是以农业开始的,但由于地理条件的限制,社会的经济支柱主要是手工业和商品,主要有种植的葡萄酿酒、种植橄榄榨油,以换出粮食和其他农产品的出口物,古希腊的手工业门类众多,而且技术精良,采矿和冶金、造船、制陶、制革、家具制造等都是比较发达的行业。
科学方面:⑴数学,古希腊的数学成就与毕达哥达斯学派的数理思想直接相关,该学派把主要精力集中在几何学方面,亚历山大亚时期的欧几里得,把古希腊以
来的数学加以系统的整理和总结,写出传世著作《几何原本》。其后的阿基米德注重数学的实用性,在逻辑论证上更加严密,再稍后的阿波罗尼在圆锥曲线上的研究上做出了突出的贡献,他的《圆锥曲线》一书被认为是古代最杰出的数学著作之一。希腊数学几乎等同于希腊的几何学,直到希腊化时期的晚期,一个叫刁番都的人写出六卷本的《数论》,表明代数学作为一门独立的学科开始出现。他收集了189个代数问题,还首先提出了三次以上的高次幂的表示法。⑵天文学,古希腊的天文学除了为制定历法服务外,主要是在宇宙模型的构思上。⑶医学,毕达哥拉斯学派的阿尔克芒是古希腊最早研究人体解剖的人。公元2世纪间的盖伦是古希腊医学的集大成者,他系统的总结了古希腊医学自希波克拉底以来的成就,创立了自成体系的医学理论,写了大量的医学著作,在解剖实践和临床实践的基础上,对人体结构和器官的功能有比较正确的描述和说明,其理论对后来整个欧洲近代医学的发展产生了深刻的影响。⑷生物学,亚里士多德在实践观察的基础上,收集和整理许多资料,研究和解剖许多动物,对所知动物分类开创了生物学分类之先河。
4、简述古代阿拉伯的科学技术成就及其对世界科学技术发展的贡献
答:阿拉伯人在科学技术上的成就主要表现在数学、天文学、医学、物理学和炼金术等方面,数学上的一大贡献就是把古印度人的十进制位值记数法传遍欧洲,在欧洲演变成现今世界上通用的“阿拉伯记数法”。在天文学方面,阿拉伯人在吸收印度和波斯人成果的基础,通过天文观测,对托勒密体系进一步完善,编制许多天文表和星图,在西方也很有影响,在医学方面,阿拉伯人广泛地吸收了希腊、印度和中国的医学知识,建立了有自己特色的医学体系。在物理学方面,阿拉伯人在光学上的工作最为突出,10-11世纪间的伊本·海赛木的《光学》一书是古代物理学最重要的著作之一,阿拉伯人的炼金术是在吸收希腊和中国的炼金(丹)术之后才开始的,该技术后来传入欧洲,对近代化学在欧洲的产生有重要影响。
5、试比较古代中国科学自然观与古希腊科学自然观。
答:形成于商周之际的阴阳说和五行说对中国古代自然观的形成和发展有深远的影响,构成了中国古代考察万事万物生衍变化的途径和规律的基本理论框架。古代中国也曾有过类似于“原子”的概念,这就是战国时期墨翟及其弟子的著作《墨经》中所说的“端”,但没有形成类似于古希腊的原子论。古代中国占主导地位的是以在空间连续分布的“元气”来解释万物及其运动变化的“元气说”。 古希腊科学自然观把自然界看成一个独立于人的一个有规律的,并且其规律可以为人们所把握的对象,他们创造了一套数学语言力图把握自然界的规律。古希腊出现的第一个哲学学派——米利都学派用具体的诸如“水”、“气”之类的物质
性的东西作为本原,来解释世界万物的变化发展,而稍后的毕达哥拉斯学派却用数即事物的几何结构或形式作为本原,来解释世界万物的变化发展,从而开辟了在注重心灵的理性世界而轻视外部感性世界的理性主义传统。稍后的赫拉克利特一方面仍然遵循米利都学派的思路,用“火”及其性质来解释世界万物的生灭变化;另一方面又提出“逻各斯”作为把握对象的原则,从而把认识客观对象和把握人的思想统一起来,奠定了西方认识论的理论基础。德谟克利特作为古希腊原子论的主要代表,用肉眼所看不见的物质微粒即原子在虚空中的运动变化来说明世界万物的变化发展,它在思想和方法上对后世都有深远的影响,公元前4世纪的亚里士多德,在总结前人成就的基础上创造性的研究了事物的本性和原因,提出“四因说”和“目的说”。同时还提出了比较严密的科学论证方法,创立了逻辑学,成为后世科学思想方法的重要组成部分。
第二章 近代科学技术
1、简述文艺复兴对近代科学兴起的意义。
答:⑴推动了西欧各国的宗教改革,打击了罗马教会的权威,冲破了神学的桎梏,解放了人们的思想,为近代科学的崛起营造了民主的学术气氛,并提供了唯物主义的认识方法。⑵大批希腊的古典著作和优秀思想得以进一步传扬,鼓起了人们彻底摆脱传统观念而倡导理性思想的勇气,给近代科学的诞生提供了丰富的思想养料。⑶涌现了一大批文学家、艺术家和思想家。
2、简述哥白尼日心说和哈维血液循环论的基本观点。
答:哥白尼日心说提出了以太阳为中心的宇宙日心体系,其基本观点认为:太阳是宇宙的中心,行星都绕太阳动转,地球是围绕太阳运转的一颗普通行星,本身在自转着,月球是地球的卫星,地球带着月球绕日动行,行星在大阳系中的排列次序是土、木、火、地、月、金、水,这一学说能够比较合理的解释行星的不规则运动及其他天体运动现象,整个宇宙模型显得简洁、和谐。
哈维血液循环论主要是内容是血液在人体中沿着一个闭合的路线作循环运动,人体动脉和静脉的末端必定有一种微小的通道把二者沟通,才使得从右心室输出的静脉血经过肺部变为动脉血到达全身,再沿静脉回到心脏;心脏是血液循环的动力,它收缩时将血液排出,舒张时血液流入,犹如一个水泵不断推动着血液运动。此科学不仅描述了人体循环运动,解释了生命现象的生理基础,而且扫除了传统的盖伦的“肝为血液循环中心说”,使生理学成为一门真正的科学。因此他被后人誉为近代生理学之父。
3、如何理解牛顿力学中心体系与机械自然观形成的关系。
答:牛顿把人们一向认为互不相关的地上物体运动规律和天上物体运动规律及自然界中一切力学现象都概括在一个以空间、时间、质量和力为基础,以运动三定律为核心,以万有引力定律为综合,用微积分作为数学工具来描述的完整的、普遍的、严密的经典力学理论体系之中,实现了物理学史上也是科学史上第一次大综合,由于牛顿创立了经典力学体系,故后人干脆将经典力学称为“牛顿力学”,并出现一种思潮,力图将力学的规律和它对自然现象的说明方法推广到一切自然研究活动中去,推广到所有科学领域中去,由此产生了机械自然观。
机械自然观的特点:是把力学的规律作为说明一切自然现象的依据,用力学的尺度衡量一切自然事物,抹煞了各种运动形式之间的区别。
5、怎样理解近代科学中理性要素的增长?
答:⑴自然科学由经验向理论的转化;⑵科学技术的社会化;⑶科学自然观和方法论的确立。
第三章 现代物理学
1、简述狭义相对论的基本原理
答:狭义相对认绵基本原理:空间和时间并不是互不相干的,而是存在着本质的联系;空间和时间都同物质的运动变化有关,并随物质运动的速度变化而变化,对于不同的惯性系,时间与空间的量度不可能是相同的。
2、简述广义相对论的基本原理
答:广义相对论的基本原理:惯性系与非惯性系可以等效地用来描述物理定律。其基本观点认为:物质存在的现实空间不是平坦的,而是弯曲的,空间弯曲的程度(曲率)取决于物质的质量及其分布状况;空间曲率体现为引力场的强度
作文五:《现代科学技术》4400字
西汉时期已经出现早期的植物纤维纸,但比较粗糙,书写不方便。东汉元兴元年(105)的宦官蔡伦,改进了造纸方法,用树皮、麻头、破布和旧鱼网作原料,制造出既美观又便宜,并且书写方便的纸张,并使这种以麻为主要原料的纸得到推广,对书写起到了重要的推动作用。造纸术逐步推广开来,到了公元三四世纪,纸取代竹简和丝帛成为中国的主要书写材料。造纸术从我国传播出去以前,朝鲜、日本也用简和帛写字,印度用白树皮和棕榈树叶写字,埃及用纸草的内皮压成“纸草纸”写字,欧洲用羊皮作纸写字。这些书写材料,有的笨重,有的很脆,有的很贵。我国造纸术传播出去以后,解决了上述困难,大大促进了文化教育的普及,推动了世界科学文化的传播和交流,正如英国科学家弗兰西斯·培根在评价包括造纸术在内的我国四大发明的时候所说的:“它们改变了世界上事物的全部面貌和状态,又从而产生了无数的变化;看来没有一个帝国,没有一个宗教,没有一个显赫人物,对人类事业曾经比这些机械的发明施展过更大的威力和影响。”
埃及:太阳历
古埃及的农业生产需要掌握尼罗河水泛滥的确切日期,因而根据天象来确定季节就成了十分重要的工作,天文学知识因此而不断积累和丰富。古埃及人在公元前2787年创立了人类历史上最早的太阳历。制定方法是把天狼星和太阳同时在地平线升起的那天(此时尼罗河开始泛滥 )定为一年之始,一年三季共12个月,每月30天,加上年终5天节日全年共365天。这个历法每年只有1/4天的差数,是今天世界通用公历的原始基础。然而,在古代世界,这就是最佳的历法。罗马的儒略历就是儒略·恺撒(J·Caesar)采用古埃及的太阳历加闰年而成的。中世纪罗马教皇格列高利(Gregory)对儒略历加以改革,成为今日公认的世界性公历。
古印度:计数法
说到数学,古印度最重要的成就是发明了十个数字符号(0是以黑点表示)和定位记数法。这种记数法为中亚地区许多民族采用,后又经阿拉伯人对十个数字略加修改后传到欧洲,逐渐演变为现今全世界通用的“阿拉伯计数法”。
古巴比伦:首次把圆角分为360度
大约在公元前1800年,巴比伦人发明了独特的60进制的计数系统。古巴比伦人把圆角划分为360度,1度分为60分,1分分为60秒,这种方法亘古未变,奠定了几何学的基础。他们同时也使用10进制,但没有表示零的记号,因此计数系统并不完善。他们通过将除数化成倒数来完成除法。为了计算方便,人们还编制了许多数学表,如乘平方表、平方根表、立方表、立方根表等等。
李约瑟之谜:中国长期以来奉行重农抑商的政策。
经济原因:小农经济本质上是排斥科学的,自给自足是小农经济的最大特点。所以在小农经济占主导地位的中国,没有市场需求,小农家庭经营规模过小,一项新技术即使能够使产量成倍增加,对农户来讲,也没有什么吸引力。归纳起来,当这种封建小农家庭在社会上占据绝对多数的时候,即使少数人有兴趣进行科学研究,也成不了气候。
人多地少,对劳动替代型技术需求减少
全国人口绝大多数的农民,只有很少或者完全没有土地。并且儒家文化重视以男性为主的传宗接代伦理思想使得中国的家庭盛行早婚多育,人口的较快增长和膨胀使得人均耕地不断下降,劳动力越来越便宜广大农民在封建地租、赋税、徭役和高利贷的重重盘剥下,陷于贫困破产和流离失所的悲惨境地,导致农业生产力太低,没有为工业提供剩余的劳动和市场条件
民主制度:一方面;: 另一方面;是科技的发展产生了资产阶级才催生了近现代的民主文化(资产阶级的民主)。所谓西方的民主传统不过是古希腊、古罗马奴隶制共和国时期的民主,而这种民主在其中世纪的封建社会中已经被抛弃了。因为它不适应封建社会的经济政治环境,正像民主不适应中国的的封建皇权社会一样。西方近代的民主是在是在文艺复兴时期才重新提出来的,而这时也正是新航路开辟,工业革命,资产阶级兴起等西方近代文明萌芽的时期
中国古代和古希腊科学的本质分别
实用型科学技术模式 逻辑数理型科学技术模式。
实用性和功利性 为科学而科学
侧重于解决实际应用问题 科学发现本身当成目的
经验直观 抽象推理
没有将数学引入数学以外的 科学科学数学化非常明显
形象思维 逻辑思维
中国:适应自然 实用主义 机械主义
古希腊:改造自然 理性主义
中国古代科学实际是“技术”,多是从劳动中直接得出的经验;古希腊的自然哲学从思辨出发,与前者有很多不同。中国古代的科学,大体情况也是如此。
但它们之间最大的区别是:古希腊的科学建立在对“原初性事物”的探索和好奇上(比如存在论问题),建立并逐步完善了一套逻辑推理和经验分类法以确保知识的真理性,尤其表现在苏格拉底-柏拉图-亚里士多德对概念-演绎-综合形式的探讨和确定,对后世西方科学的发展奠定了思想工具的基础;而中国对事物的研究始终是知识的边缘地带,如天文、地理都被列入阴阳之流,没有得到过与古希腊人那样同等的重视,我们也谈格物-致知,但并没有非常鼓励对器物的研究,我们曾有过墨子和名家对逻辑学进行探索,但没有确立概念系统(中医虽然有自己的系统,但不是严格意义上的概念系统,却是根植于一种建立于"世界基本元素关系理解"学说上的系统——易经是其基础,其特点不是演绎推理,而是对生成结构的隐喻性揭示)。 ① 质量(根本区别)
白矮星的质量小于1.44个太阳质量;而中子星的质量下限是0.1个太阳质量,上限是3.2个太阳质量(据爱因斯坦的广义相对论,可以达到这个水平).
② 体积白矮星的半径接近于行星半径,平均小于10的3次方千米;中子星的典型直径只有10公里
③ 密度由上述特点可以知道,中子星的密度要远大于白矮星的密度. 脉冲星(中子星的一种)上面的密度可达每平方厘米1亿吨以上、甚至达到10亿吨; 白矮星密度为每平方厘米1吨左右.
④ 温度白矮星的表面温度平均为1万℃; 中子星的表面温度就可以达到1000万度,中心还要高数百万倍,譬如说达到60亿度
⑤ 磁场强度白矮星的磁场强度为10万—1千万高斯(高斯是磁场强度的单位),而大多数脉冲星表面极区的磁场强度就高达10000亿高斯,甚至20万亿高斯.
⑥ 脉冲星的中心压力据认为可以达到10000亿亿亿个大气压,比地心压力强30万亿亿倍,比太阳中心强3亿亿倍.⑦ 白矮星的光度(恒星每秒钟内辐射的总能量,即恒星发光本领的大小)非常小,是正常恒星平均的10的3次方分之一。⑧ 脉冲星不停地发出无线电脉冲,而且两个脉冲之间的间隔(脉冲周期)十分稳定. 恒星存在时间与质量
恒星是由炽热气体组成的,是能自己发光的球状或类球状天体
恒星的一切几乎都取决于它最初的质量,包括本质特征,例如光度和大小,还有演变、寿命和最终的命运。质量越大的恒星,寿命越短暂,主要是因为质量越大的恒星核心的压力也越高,造成燃烧氢的速度也越快。许多大质量的恒星平均只有一百万年的寿命,但质量最轻的恒星(红矮星)以很慢的速率燃烧它们的燃料,寿命至少有一兆年。
纳米技术
我认为是实验和理论之间的矛盾催生了新的科学概念
第二,我以为重大的科学突破往往始于凝练出重要的科学问题。
科学的想象力需要严谨的实验证据支持。前面讲了,提出科学问题很重要,要勇于挑战已有的科学理论,勇敢的提出质疑,但是这种质疑绝不是胡思乱想,绝不是毫无根据的,狂妄的去挑战已有的真理,而是需要严谨的实验作为依据。
物理学包括其他的自然科学,都需要数学语言。因为数学是对数与形的简捷的概括和优美的表达方式,所以物理的规律,往往需要用新数学语言来表达。仪器的发明为当代科学打开了新的窗口。
是物理学与生命科学之间相互作用。
社会需求的拉动以及科学与技术之间的相互作用是推动物理社会需求对科学发现和技术发明的拉动作用越来越大,要求我们科技人员和科技管理人员要摒弃封闭的经院式的思考方法和管理方式,密切与社会的联系,准确把握社会需求,有效而又有针对性地推动科技进步和创新学近百年进步的根本原因。 宇宙大爆炸学说,是建立在现代所有科学坚实基础之上的一门科学理论。
它是关于宇宙创生的最完整、最正确的科学(目前我这么认为,也许5有一天人类将改写这种认识)。
生物进化论的产生
19世纪初,拉马克在历史上第一个提出了比较完整的进化理论.他认为一切物种都是从其他物种进化而来的,而生物的变异和进化又是一个连续的缓慢的过程.环境的改变能使生物发生适应性的进化,引起生物的变异环境的多样性是生物多样化的主要原因.他还提出了动物的用进废退和获得性状遗传两个法则。他能首先提出进化理论,否定神造万物,功不可没。进化论的胜利,是从被拉马克学说所唤醒的达尔文(18091882年)创立的生物进化论开始的。
十九世纪上半叶,英国正处于资本主义发展时期。随着农业的发展,动、植物的选种工作得了相当大的成就,培育出了大量牲畜和农作物新品种。为了发照生产,寻找原料,人们组织科学考察队,进行广泛调查研究,从而促进了古生物学、动物地理学、植物地理学、比较解剖学等各门学科的发展。这为创立达尔文进化论创造了良好的条件。
达尔文在环球旅行中所观察到的生物现象,使他思想产生了很大变化。他不仅接受了赖尔的观点,而且扩展开来,认为生物物种也是进化的。
马尔萨斯是英国经济学家,他在《人口论》中发表了关于人类社会的见解。在整个动物界和植物界,有限的生存空间和食物是对动、植物高度繁殖率的巨大限制。动物种类和植物种类都要在这项巨大限制法则下缩减。其结果是,在动、植物中,有许多种子浪费,许多生命中途死亡。正是在这种论点启发下,达尔文认识到,生物由于生得很多而食物和空间有限,为了生存和繁衍后代,就必须进行斗争。他联系人工选择原理,意识到有利于生存的变异就会被保存,不利于生存的变异就台核消灭,其结果就“会引起新种的形成”。这样,达尔文从人工选算原理和生存斗争原理中总结出了自然选择的理论,这就是生存霓争,通过自然选择,最后适者生存,不适者灭亡。
在自然选择理论指导下,达尔文继续搜集资料并开始擒习他的有关物种起源的著作。1842年,他写完了35页的全书提纲。1858年,他写完了《物种起源》全书的前10章。
同年,在马来半岛进行考察的另一位英国科学家拉塞尔.华莱士(18231913年)也发现不同物种生物之间存在着密切的亲缘关系。他写了题为《论变种无限离开原始型的倾向》的论文,论点与达尔文自然选择原理基本一致,认为通过自然选择可以形成新的物种。同达尔文一样,华莱士在形成自然选择理论的过程中也是得之马尔萨斯著作的启示.
就在这一年,达尔文将他的关于进化论著作的原稿摘要和华莱士的论文同时发表了。两篇文章同时发表,也说明以自然选择为基础的进化论的形成是历史发展的产物。
新生物类型的出现
达尔文的进化论被视为20世纪前生物学领域最辉煌的成就,它彻底推翻了“特创论”,”神造论”,成功地使生命自然界的主要过程得到了说明,归为自然的原因.
作文六:《现代科学技术》9100字
第四节 现代科学技术
19世纪末20世纪初,由于物理学的革命,开辟了科学认识的新领域,使自然科学进入到一个新的历史时期——现代科学时期。从本世纪40年代起,依靠自然科学的最新成就,一大批新兴技术不断涌现,汇成了新技术革命的洪流.由于新技术与现代科学理论的紧密结合,以及科学、技术各学科在发展过程中的不断分化与综合,现代科学与技术形成了一个各门类、各学科相互联系、相互渗透的统一的知识体系。现代科学技术的发展,既有以往科技发展的一般特征,也表现出与以往科技发展不同的新的趋势,主要有整体化趋势、数学化趋势,以及科学与技术的一体化趋势。
一、现代科学技术的产生
19世纪来,X射线、元素放射性和电子的发现,揭开了现代物理学革命的序幕。20世纪初创立的相对论和量子力学,是现代物理学革命的两大支柱,是促成20世纪自然科学各学科飞跃发展的理论
基础。在理论自然科学的推动下,从20世纪40年代起,一系列新技术相继问世,导致了以信息技术为核心的新技术革命.它所包括的内容主要有信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术、光电子与微光技术,以及传统产业技术的革新等。工业化大生产为现代科学技术的产生和发展奠定了物质基础,而各种社会需求则是促进现代科学技术产生和发展的强大外部动力,尤其是经济需求和军事需求,所起的作用最为显著。
(一) 物理学革命
1、X射线、元素放射性和电子的发现
1895年德国物理学家伦琴(1845~1923)偶然发现高真空的放电管会发射出一种未知的射线,使照相底片感光,他称这种射线为"X射线"。几年后通过实验人们认识到 X射线是一种波长很短的电磁波。X射线后来在医疗、工业检测和科学研究上得到了广泛应用。
1896年法国科学家贝克勒尔(1852~1908)在研究X射线时意外地发现了铀元素的放射性现象。法国的居里夫人(1867~1934)和英国的卢瑟福(1871~1937)等科学家深入研究了元素的放射性,揭示了放射性的本质是放射性元素的原子核自发地转变为另一种元素的原子核的过程。
1897年英国物理学家汤姆逊(1856~1940)用实验证明高真壁放电管中放射出的所谓"阴极射线",实质上是一种带负电的粒子流,这种粒子是一切元素的原子的组成部分。这种粒子是人类认识的第一种基本粒子,它被命名为"电子气”。
上述三大发现表明,原子并不是最小的、不可分割、不会变化的物质单元,传统的能量转化与守恒学说也无法解释元素放射性现象。经典物理学受到了严重的挑战,物理学革命由此拉开了序幕。
2.相对论的创立
根据麦克斯韦的电磁学理论,电磁波(包括光)的传播必须依靠一种尚未证实的介质──以太。这种假想的、绝对静止的以太,被看成是时空的绝对参考系。但经过精心设计,用以寻找以太的"迈克尔逊-莫雷实验"却得不出肯定的结论。德国科学家爱因斯坦(1879~1955)突破了以太说和牛顿力学绝对时空的观点,于1905年创立了揭示时间、空间的量度与物体的运动状态直接联系的狭义相对论。1915年爱因斯坦又将狭义相对论推广为广义相对论,采用非欧几何的数学形式,进一步揭示了时空、运动与物质分布的关系,并重新解释了引力的本质,从新的高度彻底否定了牛顿的绝对时空观。狭义和广义相对论都是作为一种科学假说提出的,之后,它们分别得到了多项科学实验的证实,因而成为了科学界普遍接受的理论。
3.量子力学的建立
19世纪末,热力学的发展、热机和电照明的应用推动了热辐射现象的研究.为了解决黑体辐射的实验结果与经典物理学中能量连续变化观念的矛盾,德国物理学家普朗克(1858~1947)
于1900年提出了"能量子"或"量子"的假设。爱因斯坦也于1905年提出了"光量子"或"光子"概念。量子理论经过20多年的发展,终于导致了量子力学的建立。1924年,法国物理学家德布罗意 (1892~?)提出了任何实物粒子都具有波动性,即"物质波"的概念,揭示了物质世界的一种普遍性质一一波粒二象性。在此基础上,德国的海森堡(1901~1976)和奥地利的薛定海(1887~1961)先后于1925年和1926年分别建立了各自以不同的数学形式表达,但本质上是一致的量子力学体系。量子力学的建立,使人类对自然界的认识由宏观领域深入到微观领域,揭示了微观粒子运动的特殊规律,从根本
上改变了只承认连续性和机械决定论的经典物理学观念。
物理学革命是现代自然科学的开端。相对论和量子力学的理论和方法从20世纪30年代起逐渐渗透到许多学科中,不仅促进了物理学的全面发展,而且也推进了自然科学诸多领域(如天文学、化学、生物学 )的开拓性研究。以相对论和量子力学为主要理论基础的20世纪自然科学,在更深的层次上考察微观对象,又在更大尺度上探索宏观世界,并把这两者结合起来,各门学科相继取得了突破性进展。与此同时,还产生了系统论、信息论、控制论和自组织理论等新型横断学科,从而形成了现代科学全面深入发展的崭新局面。本书第三章将分学科介绍现代自然科学的基本内容。
(二)新技术革命
现代新技术革命发端于20世纪40年代。以三大发现和相对论、量子力学为中心内容的物理学革命,极大地推进了理论自然科学的司发展,许多新的学科,如原子核物理学、无线电电子学、凝聚态物理学、高分子化学、分子生物学等相继问世。由于现代科学已经走在了技术的前头,而且科学发现转化为技术发明的周期越来越短,所以上述新学科诞生后不久即有相应的新技术问世。从40年代至7O年代初,原子能技术、电子技术、空间技术、激光技术、新材料技术、生物技术等一系列新技术的产生,无不是现代科学的进步迅速地转化为强大的技术力量的例证。1942年建成第一座核反应堆,1945年爆炸了第一颗原子弹,1955年建成第一个民用核电站。从此开始了人类利用原子能的时代。1946年第一台电子计算机研制成功,1948年发明了晶体管,1971年出现大规模集成电路。电子元器件的更新带动着各种电器特别是电子计算机的迅速换代,并导致了70年代以后的信息革命。1957年第一颗人造卫星上天,1969年首次人类登月成功,1971年发射第一个空间站。从此人类活动越出了地球的限制,进入了宇宙空间。1960年第一台红宝石激光器诞生,70年代初激光通讯即开始迅速发展。人类由此在工业、医疗、测量、通讯等广泛领域获得了神奇的新工具和新手段。1940年研制出合成橡胶、涤纶,1955年出现了性能优良的压电陶瓷。各种新材料提供了优质的"产业粮食"。1973年第一次实现了对遗传物质DNA的剪接和重组,为实现人工定向地组建有特定遗传性状的生物体这一目标奠定了基础。在短短几十年里,出现了如此之多划时代的伟大发明和创造,与之相关的和由其带动的其他发明更是数不胜数,形成了新技术革命的燎原之势。
20世纪70年代,新技术革命进入了以信息技术为主导的新的发展阶段。信息技术是微电子技术、电子计算机技术、遥感技术和光纤技术等组成的高技术群。信息技术在通讯、计算机化和自动控制方面发挥了巨大的功能,它在人类社会的应用领域已超过5000种,它的发展正在并将进一步彻底改变社会生产和生活的面貌。不仅如此,信息技术还有力地推动了当代其他高新技术的进展,空间技术、生物技术、新材料技术、新能源技术,以及传统产业技术的革新等,无不都是以信息技术为基础,或是借助于信息技术成果和手段,或是为了信息技术的需要才获得新的发展的,而这些新技术的发展同时也推动了信息技术的进步。因此,以信息技术为主导的现代技术革命,又被称为信息革命。本书第四章将介绍当代高新技术的发展状况。
(三)现代科学技术产生和发展的社会背景
科学技术研究过程中不断出现的不同理论之间的,以及实验结果与已有理论之间的新矛盾、新问题,是现代科学技术产生和发展的内在原因;而社会的物质生产和各种社会需求则是促成现代
科学技术产生,并推动其发展的外部原因。
19世纪末,特别是20世纪初的强大工业化生产,为现代科学技术的产生和发展奠定了雄厚的物质基础。这首先表现在由于工业化的发展,出现了大批用途广泛、计量精确的仪器和设备,为科学技术研究提供了优良的实验条件。如质谱仪、同位素测定仪、原子光谱仪等,都是鉴别物质成分、分析其结构的有力武器;电子示波器、电子显微镜成为了现代科学实验运用最普遍的仪器;超高压、超低温、超真空装置,都是现代科学技术研究不可缺少的手段。其次,为适应工业化大生产的需要,一些国家先后成立了大规模的科学技术研究机构,集中大批人才从事科学研究和技术开发工作。如西门子公司创办的德国物理工程学研究所,美国的贝尔研究所等,都是世界上著名的科研和开发机构。现代绝大多数新兴技术,都是在这类科技机构中诞生的。
社会需求是促进现代科学技术的产生和发展的强大动力。社会需求是多方面的,它包括政治、经济、军事、文化教育、医疗卫生、社会生活等各个方面,其中对现代科学技术影响最大的是经济和军事方面的需求。20世纪初期,在机械技术、电力技术充分应用的基础上,怎样进一步挖掘新的科技资源,以获取更大的经济利益,一直驱使人们去探索和研究.与此同时,一些国家国内和国际市场的激烈竞争导致了两个必然结果:一是改进生产技术,改善产品质量,增加商品竞争能力;二是发明新的技术,以其为基础建立新的产业,以新产品抢占市场。这就使得正在进行的探索和研究工作获得了更大的动力,从而使新的科技成果不断涌现。军事上的需求,影响着自科学技术的研究方向,同时也大大加快了科技新成果的诞生和广泛应用的速度。现代科学技术的每一项重要成就,几乎都与军事需求相关,而且一般来说,最新科技成果往往总是首先在军事上得到应用。关于这方面,只要举出原子能、电子计算机和空间科学技术等的例子就能说明问题。此外,诸如控制论、信息论等新兴学科,也是第二次世界大战的军事需求的产物。
社会的需求促进了现代科学技术的产生和发展,科技新成果也确实满足了现代社会的大量需求,于是社会更加重视科学技术,世界各国都不遗余力地进行科学研究和技术开发.发展现代科学技术已经不是个人或单个企业的事,而是成为了国家的重要事业。国家对科学技术事业进行领导、组织和规划,极大地推动了现代科学技术发展的进程。
二、现代科学技术的结构
现代科学技术已发展成为一个学科门类繁多、结构完整的庞大体系。为了揭示各类科学技术的联系,就必须对科学技术进行分类。在分类的基础上,弄清现代科学技术体系的结构,对于从整体上把握其发展趋势,具有重要意义。
(一)现代科学技术分类
现代科学技术虽然是多学科、多门类相互联系的整体,但科学和技术这两种社会活动,各自有不同的特点,它的发展也各具相对独立性。因此,现代科学技术的分类,宜分别对科学和技术来进行。
1.现代科学分类
科研活动一般可分为基础研究、应用研究和开发研究三阶段。与之相对应,现代自然科学分为基础科学、技术科学和工程科学三类。
基础科学是对自然界基本运动规律的认识,包括物理学、化学、天文学、地学、生物学以及这些学科的各分支学科、交叉学科。作为各门学科的工具和方法的数学,常常也被看作是基础科学的一门学科。基础学科的一般表现形式是由概念、定理、定律等组成的理论体系,它们与生产实践的关系比较间接。基础科学研究的一些成果,必须通过应用研究和开发研究的一系列中间环节,才可能转化为物质生产力。基础科学是整个科学技术体系的基础部分,对文化教育和生产实践,都具有长远的、根本性的意义。
技术科学是研究各门专业技术的基本原理的科学,它研究生产技术和工艺过程中带普遍性的问题。像材料力学、热工学、电工学、冶金物理化学、自动控制理论、作物栽培学、病理学等,均属于技术科学。技术科学既区别于最基础的理论,又不同于有确定应用对象的专业知识,是基础科学与工程科学的中介。
工程科学是研究特定对象生产技术和工艺流程的原则和方法的应用性科学,它研究科学理论如何转化为技术,以供改造自然、进行生产之用。像矿山工程学、桥梁建筑学、电机制造学、炼钢工艺学、小麦栽培学、脑外科学等,均属工程科学。工程科学仍然是科学,但它与技术应用、与生产和工程实践有较直接的联系,研究目的是要解决生产技术中的具体理论问题。
2.现代技术分类
对应于现代科学的基础科学、技术科学和工程科学,现代技术大体上可分为实验技术、专业技术和工程技术三类。
实验技术是根据现有科学理论和一定的目的,通过实验设计,利用科学仪器和设备,在人为的条件下,控制或模拟自然现象或过程的技能和方法。和基础科学的各门学科相对应,实验技术一般分为物理实验技术、化学实验技术:生物实验技术、天文观测实验技术和地学实验技术等。实验技术是基础科学赖以产生和发展的基础,同时又是检验基础科学理论真理性的唯一手段。
专业技术是指运用一定的物质手段,将技术科学的理论应用于某类对象的创造、开发的技能和方法。像计算机技术、生物工程技术、能源技术、材料技术、空间技术、激光技术等,均属专业技术。专业技术是技术科学理论转化为生产力的中介,同时又是检验技术科学真理性的尺度。 工程技术是与工程科学相对应的关于各种产业部门具体技术的总称。工程技术的功能在于把工程科学的原理和方法与一定的物质手段相结合,以达到使天然资源或其加工品变为预设的人工产品的目的。工程技术的构成方式是规划、设计、工艺、制造和施工等。像第一产业中的栽培技术、饲养技术、开采技术、第二产业中的机械技术、交通技术、建筑技术,第三产业中的电信技术、网络技术等,均属工程技术。
(二)现代科学技术体系的结构
现代科学技术日益发展成为学科和门类纵横交错、相互渗透、彼此贯通的网络体系。基于对科学和技术的系统分类,我们可以分析现代科学技术的整体结构和层次结构。
1.现代科学技术的整体结构
根据对现代科学和现代技术的分类,可以把现代科学技术的整体结构归结如图2-1。从此图可以看出,现代科学技术的整体具有以下结构:
(1) 研究过程结构。现代科学技术是通过基础研究阶段、应用研究阶段和开发研究阶段三个
阶段联结成一个整体的。通过这三个阶段,完成科学向技术和技术向生产的转化,实现科学一技术一生产的统一。
(2)科学理论结构。基础科学、技术科学和工程科学形成现代科学的三级结构。三者既相互独立,又相互联系、相互促进。基础科学是技术科学和工程科学的共同基础,起着指导作用。技术科学是将基础科学应用于研究实际问题的中间环节,它同时又为基础研究提供新的研究课题,从而推动基础科学的发展。工程科学的发展依靠基础科学和技术科学,科学理论通过工程科学的形态转化为技术,成为现实生产力。
(3)技术实践结构。实验技术、专业技术和工程技术形成现代技术的三级结构,三者也是既相互区别,又相互联系、相互促进的。实验技术是专业技术和工程技术的基础,现代任何一项技术发明都是从实验技术开始,然后走向专业技术和工程技术而获得应用。专业技术既可为实验技术提供某些仪器设备,以促进其发展,又可通过在生产过程中的开发,促进工程技术的进步。工程技术以实验技术和专业技术为基础和来源,它作为现实的生产力推动着现代社会经济的发展。
2.现代科学技术的层次结构
从图2一1可看出,现代科学技术整体中存在三个明显的层次,即由基础科学和实验技术组成的基础性层次,由技术科学和专业技术组成的应用性层次,由工程科学和工程技术组成的开发性层次。它们各自具有相对独立的内在联系和运行机制。在了解现代科学技术的整体结构后,还需进一步探讨这三个层次结构。
(1)基础性层次结构。基础性层次结构主要体现在基础科学与实验技术的相互关系上。现代基础科学研究,大部分以实验技术为条件和手段。通过实验技术,可将研究对象置于特殊的实验环境中,排除次要因素的牵连,实现精确的观察和测定,达到对研究对象的本质的认识,从而获得科学发现,或检验科学假说。基础科学也对实验技术的发展起着重要作用,选择实验方向、确定实验目的、制定实验方案等都离不开科学理论的指导。基础科学和实验技术的相互联系、相互作用推动了现代科学技术的基础性结构的形成和运行,当一项研究在基础性层次结构中发育成熟后,才可能进入应用性层次中。
(2)应用性层次结构。应用性层次结构主要体现在技术科学与专业技术的相互关系上。技术科学研究生产过程中各类专业技术的基本原理,从而增强专业技术的理论基础。专业技术实践中产生的新问题、新矛盾,为技术科学研究提供课题和研究对象。一些专业技术的发明成果还可为技术科学研究提供实验设备或手段.可见在应用性层次中,技术科学和专业技术是相互联系相互促进的。
(3)开发性层次结构。开发性层次结构主要体现在工程科学与工程技术的关系上。工程科学以生产中的具体技术问题为研究对象,是工程技术的指导,是为工程技术服务的。工程技术将工程科学直接应用于生产,并不断直接向工程科学提出新问题,从而推动其理论的发展.在现代科学技术中,工程科学与工程技术正在融合起来,特别是高新技术中,这一趋势表现十分明显。
三、现代科学技术的发展趋势
现代科学技术近一个世纪里,在社会经济各种因素的作用下,发生了巨大的变化。在这些变化的过程中,表现出了一定的发展趋势,主要有以下特征。
(一)综合化趋势
在近代科学技术的发展中,经历了一个学科和门类不断分化,各学科和门类都产生了许多分支的过程。从19世纪后期起,科学技术在继续分化的同时,逐渐出现了综合化趋势。到第二次世界大战后,这种综合化趋势越来越显著,并占据了主导地位。综合化趋势主要表现为以下两个方面。
1.科学技术领域中各学科、各门类之间的相互综合
近代科学技术以分门别类的研究为特征。随着科学技术的发展,研究对象之间相互联系的本质不断被揭示,因而学科、,门类之间的综合成为现代科学技术发展的必然。这首先表现在由不同学科的理论或方法相互渗透、相互交叉而形成的大量交叉学科,如物理化学、生物物理学、天体化学、地质力学等的出现。有些交叉学科是采用新技术发展起来的,如激光物理、激光化学等。其次,将多学科的理论和方法综合运用于某一研究对象,从而产生的综合学科的相继出现,也是学科综合化趋势的重要表现。新兴的综合学科主要有环境科学、海洋科学、空间科学等。再次,学科综合化趋势还表现在横断学科的出现。横断学科研究客观世界中一
些普遍联系和共同属性,把自然、社会和思维的各个领域横向地贯通起来。已产生的横断学科主要有系统论、信息论、控制论和自组织理论等。
2.科学技术与社会科学的综合
现代社会经济的发展,打破了科学技术与社会科学两大知识领域的界限,形成了科学技术与社会科学综合的趋势。这首先表现在两大知识领域的一些重要概念、理论和方法正在相互移植和应用。如科学技术中的宏观、微观、控制、反馈、信息、结构、功能等概念,现在已被社会科学各领域大量吸收;原属科学技术的数学方法、系统方法、模拟方法和电子计算机等,现在已为社会科学所广泛应用。同时,原属于社会科学的一些概念和思想,如模糊性、目的性、发展战略、决策等,也被移植到科学技术的研究和管理中。其次,科学技术与社会科学的综合还表现在出现了一系列跨两大知识领域的,如计量经济学、科学社会学、医学伦理学、建筑美学等。
(二)数学化趋势
数学向科学技术的渗透从近代就开始并逐渐扩大。现代科学技术的发展,使数学方法在各学科、各门类中的应用范围迅速拓展和深化,从而形成了数学化趋势。科学技术数学化趋势首先表现在数学向其他学科领域的渗透。就基础科学而言,物理学、化学、生物学都相继实现了数学化,天文学、地学也都大量采用数学的研究成果。技术科学、工程科学也有很多学科实现了数学化。值得注意的是,一些新兴的横断学科与数学的关系尤为密切。其次,科学技术的数学化还表现在数学方法成为科学技术研究中的一种普遍方法.数学通过为科学技术研究提供简捷精确的形式化语言、计算方法和数学模型等,成为现代科学技术各学科、各门类研究的必不可少的一种手段。再次,电子计算机的广泛使用也是科学技术数学化的一项重要标志二电子计算机已经成为科学技术各学科、各门类研究和应用的必需工具,随着电子计算机的不断更新换代和各类专用软件的大量开发,它在科学技术各领域的使用更为广泛,这必将使科学技术的数学化水平更加提高。
(三)科学与技术的一体化趋势
从科学技术发展的历史看,科学与技术曾是不同的两类知识领域,并按照各自不同的方式发展。但这种状况自近代科学产生以后逐渐有所改变,科学与技术之间的相互联系从蒸汽技术革命后日益密切,而后以电力技术革命为标志,形成了以科学为先导的相互促进、共同发展的良性循环。现代科学与现代技术的联系进一步地密切,出现了科学与技术一体化的趋势,主要表现有以下几个方面。
1.科学的技术化与技术的科学化
科学的技术化是指在科学研究活动中包含了大量的技术活动和技术成果作为其辅助部分,科学的发展越来越依赖于现代技术为其提供先进的研究设备和手段。科学的技术化是现代科学实验规模日益增大,所需仪器设备日益复杂化而导致的必然结果。技术的科学化是指现代技术的发展越来越依赖于现代科学,重大技术问题的解决往往依赖于科学理论上的突破.在现代科学技术的发展中,科学明显地走在技术的前面,引导技术进步,为技术发展开拓新的领域。
2、科学技术向生产转化的周期缩短
本世纪30年代以来,随着科学技术与生产的结合日益紧密,科学技术成果应用于生产的过程已大大加速。有关资料表明,19世纪末20世纪初,一种科技发明到其在工业上应用成熟的期限平均为30年,本世纪20至40年代这个周期缩短到16年,二次大战结束后又缩短到9年,60年代以后又进一步缩短。这种科学技术向生产转化的周期缩短,是科学技术通过实际应用目的而形成的一体化趋势的具体表现。
3、高新技术是科学技术一体化的集中体现
高新技术是以当代科学理论为基础的知识高度密集的新技术群。高新技术的形成以科学
新发现为先导,其发展以科学研究的突破性进展为动力。因此,高新技术的研究既是技术研究,同时也是科学研究。高新技术是科学技术高度一体化的产物。
思考题:
1.说出19世纪末三大科学发现、发现者及其国籍,三大发现有何科学意义?
2.简述爱因斯坦创立狭义和广义相对论的过程。
3.在量子力学建立的过程中,有哪些科学家作出过哪些贡献?
4.相对论和量子力学对现代自然科学有何意义?
5.简述现代新技术革命的过程。
6.工业化大生产如何推动现代科学技术发展?
7.经济需求和军事需求如何促进科学技术发展?
8.现代科学分为哪几类?各类科学的研究对象是什么?
9.现代技术分为哪儿类?各类技术的研究对象是什么?
10.简述现代科学技术整体的研究过程结构。
11.简述现代科学技术的基础性层次结构。
作文七:《现代科学技术》5500字
学院:经济与管理学院 班别:08会计 2班 学号:200824013251姓名:唐诗萍
1、什么是科学?它有哪些特征?
答:科学是崇尚真理和真实的人们的,永无止境地探索、实践,阶段性地趋于逼近真理,阶段性地 解释和揭示真理的阶段性、发展性、历史性、辩证性、普遍性、特殊性、信息性等特点,尽可能不 包含自相矛盾的知识体系 , 且是一项成果的绝大部分有利于造福人类社会的高尚事业。
特征:1、一元性。万物运动都有自然地规律性,不以人的意志为转移。
2、严格性。对科学的认识,其核心是认识事物的本质。
3、严谨性。认识的过程是由表及内里、由浅入深、有中间向两头扩展的。这是一个理性的认识过 程,也是科学的核心所在,科学不承认没有事实依据的先验论。
4、实践是检验真理的唯一标准。
5、 同一性, 也可以叫严密性。 不同的学科在理论问题的提出上各有特点, 而在相邻和交叉学科中, 必然出现理论上的相互覆盖和相辅相成,决不应出现相互矛盾的地方。
6、科学进步的辩证关系。
7、科学与技术并行发展。
2、简述现代科学的四大基本理论
答:1、量子力学。 量子力学的基本原理包括量子态的概念,运动方程、理论概念和观测物理 量之间的对应规则和物理原理。
2、相对论。相对论的基本假设是相对性原理,即物理定律与参照系的选择无 关。
3、基因理论。基因理论是研究生物体的遗传和变异的科学,是生物学的一个重要分支。
4、 系统理论。 系统理论科学诸学科都着眼于世界的复杂性, 确立了系统观点也即复杂性方法论原则, 系统观点是对近代科学以分析为主的还原主义方法论和形而上学思维方式的一个反动。根据我们对复杂性 的讨论以及系统科学的具体内容,可以把复杂性方法论分为整体性原则和动态性原则。
3、什么是技术?技术有哪几个要点?
答:它是泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。 技术它 是知识进化的主体,由社会形塑或形塑社会。如电脑等新技术的增生使人们相信技术是社会进化 的决定性力量,换句话说,它是趋动改变的自发性动力。最好放弃化约主义的观点,而将技术视 为包含了社会、政治、历史及经济因素等一起作用而造成改变之多面向社会网络的一组成元素。
要点:1、 条件性。 技术是有条件的,或者说是有前提的,或者说是有特定环境要求的。一种技 术必然是在一个或几个明确的或默示的条件规定下的特定环境内有效的方法。
2、 要点性。 技术是总结出来的一种方法,不是活动,而是一种抽象。源于实践活动又高于 实践活动。技术对环境的要求是随着人们的认识深入而变化的,在一个生产活动中,一种技术的 应用只考虑环境中的一个或几个特定变量,而其他环境变量被忽略了,这是必然的,这些被忽略 的环境因素也可以影响技术发挥作用,人们对技术的认识需要一个过程。技术抽象性要求我们在 应用技术时必须有意识的把技术和实际联系起来,并注意到任何总结出来的技术都不是一成不变 的,有待我们进一步完善。
3、目的性。 技术之所以不同于科学就在于技术是为了满足人的需要的人的行动方法。术 是有目的,是以人为本的,技术的价值也正在于此。没有目的,技术就不成为技术了。
4、科学与技术有何区别和联系?
答:自然科学与技术的关系十分密切 我们知道,科学与技术同样以自然界为对象,但严格的说,自然科 学研究的目的是为了认识自然,包括认识自然界发生的各种现象,剖析自然界存在的所有物质,揭示主宰 自然现象的内在规律和相互联系。大至宇宙中的日月星辰,小至组成一切物质的基本粒子,都是科学认识 的对象。 而技术侧重将我们对自然界的认识去利用自然, 向自自然索取, 改造自然以适应人类越来越复杂、 越来越高标准的生活的需要。李醒民同志指出:技术的发明和使用比科学的历史久远得多,某些技术即使 在今天也完全可以脱离科学自主发展。但是时至今日,技术上的进步,总体来说基于科学的发展,科学上 的每一个重大突破,不仅都将在一定时间内导致影响人类生活的新技术的出现,还必定极大地丰富我们进 一步认识自然的技术手段;新技术的发展又促使我们认识自然的实验手段不断增加、不断提高,从而推动 科学的进一步发展。
自然科学与技术有着本质的区别 首先是预见性方面的区别。科学以认识自然、探索未知为目的。虽然自 然科学的发展有其内在规律,但是却有它的不可预见性,具体的发展途径,哪一项突破在什么时间在哪个 实验室出现,一般来说是不可预见的。而技术是以对自然界的认识为根据,利用得到的认识来改造自然为 人类服务。由于它有了科学的根据,就可以树立目标,因此总体来说是可预见的。
其次是规划方面的区别。由于科学是难以预料的,所以科学也是难以进行规划的。技术上的发展在一 定程度上是可以预见的,也完全是可以规划的。特别是国际上已经实现的技术,我们做一个具体的规划, 安排一定的力量,经过努力在一定时间内完成是可以做到的。
其三是积累方面的区别 科学和原创性技术的发展需要长期积累。 自然科学的发展经常是波浪式前进的。 在一段平稳发展的时期之后,会出现一件重大突破性贡献而给有关领域带来一个飞速发展的时期。但是我 们也必须看到,突破性进展常常不是一个偶然事件,而是经过长期艰苦努力,大量工作积累的结果。技术 不需要长期的积累。由于技术(原创性技术除外)是可以根据人们的需要和现实的可能,包括人力、资金 和技术条件进行规划的。所以它一般都可以按规划的时间在短期内顺利实现。
1、 简述中国古代的科学技术成就。
答:1.造纸术
(1) 西汉先后出现絮纸和麻纤维纸。 甘肃天水放马滩出土的绘有地图的纸, 是目前世界上所知最早的 纸。
(2)东汉宦官蔡伦于 105年改进造纸术,制造植物纤维纸。
(3)造纸术 6世纪传到朝鲜、越南和日本, 8世纪传到中亚,并经阿拉伯人传到非洲和欧洲。
2.印刷术
(1)隋唐已有雕版印刷的佛经、日历和诗,现存世界上最早的雕版印刷品是 868年我国印制的《金 刚经》卷子。
(2)五代有了雕版印刷的整部书籍。
(3)宋代雕版印刷业很发达,刻印的书,字体工整,装订精美。 11世纪中叶,北宋毕升发明活字印 刷术,比欧洲早 400年。
(4)元朝出现锡、木活字。后来又有铜、铅活字印书。
(5)活字印刷术发明后,向东传入朝鲜、日本,向西传入埃及和欧洲,改变了当时欧洲只有僧侣才能 读书和受高等教育的状况。
3.指南针
(1)战国时期发现磁石指南特性,发明 “ 司南 ” 。
(2)北宋已会使用磁针指南,后来把磁针装在罗盘上,制成指南针用于航海。
(3)南宋时指南针传到印度、阿拉伯、波斯等国,促进了各国航海事业发展,并为新航路的开辟和实 现环球航行提供了重要条件。
4.火药
(1)唐朝时《真元妙道要略》一书最早提到了火药,唐末火药开始用于军事。
(2) 北宋时火药已广泛在军事上使用, 东京设立 “ 广备攻城作 ” , 制造火药和火器; 宋仁宗时成书的 《武 经总要》记载了许多火器的制作方法。
(3)南宋时发明了 “ 突火枪 ” ,管形火器的出现,开创了人类作战史的新阶段。
(4)金的火器制造业比较发达,所制的 “ 震天雷 ” 、 “ 飞火枪 ” 威力很大。金的军队用这两种火器打退了 蒙古军队的进攻,取得局部胜利。
(5)我国发明的火药在 13世纪中期传入阿拉伯,后来又由阿拉伯传入欧洲。
2、 近代科学技术的产生是以什么为标志的?
答:以牛顿的经典力学体系的创立作为近代科学形成的标志。
3、 展望 21世纪科学技术有哪些新的进展?
答:21世纪的科学研究将在四个层面上展开。
第一个层面是研究物质结构及其运动规律的物质科学,由此将深化人们对物质世界和字宙起源与演化 的认识。
第二个层面是生命科学。 20世纪末,人类基因组全部测序工作基本完成,预示着新世纪生命科学必将 酝酿着新的突破,将引发对解读基因密码规律的探索,从而使人类在分子水平上能够找到生命起源及 其演化过程的谱系,发现生命遗传、生殖与发育、生长与衰老、代谢与免疫等机制。同时通过对人类 基因密码的解读 .-些重大的疾病基因将被发现,使危害人类生命的疾病得到治疗。
第三个层面是地球与环境科学。 21世纪,地球与环境科学将更加注重人类与自然环境的协调发展,并 从工业经济时代的注重矿产资源,逐步转移到重视新能源、水、耕地和生态资源,研究对象从陆地更 多地拓展到海洋、太空等。
第四个层面就是对人脑与认知的研究。 21世纪,人类将在脑科学、认知神经科学研究和人类起源与进 化的几个重大问题上取得突破性进展,这也将是科学发展的一个新高峰。脑与认知神经科学的进展将 进一步揭示人类意识、思维的本质,为攻克脑的疾病提供基础。同时为开发智能计算机、仿脑的信息 系统以及能像人一样思维和动作的机器人创造了条件,这将对人类文明进程产生无可限量的影响。
1、 关于纳米材料的发展情况。
答:21世纪前 20年,是发展纳米技术的关键时期,纳米技术将成为第 5次推动社会经济各领域快速 发展的主导技术。目前,纳米技术已经成为全世界非常关注的技术,纳电子代替微电子,纳加工代替 微加工,纳米材料代替微米材料,纳米生物技术代替微米尺度的生物技术,这已是不以人的意志为转 移的客观规律。只有认识它、发展它,才有可能在未来经济竞争的格局中占据有利地位。
1. 信息产业中的纳米技术:信息产业不仅在国外,在我国也占有举足轻重的地位。 2000年,中国的信 息产业创造了 GDP5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在 3个方面:① 网络通讯、宽 频带的网络通讯、 纳米结构器件、 芯片技术以及高清晰度数字显示技术。 ② 光电子器件、 分子电子器件、 巨磁电子器件,这方面我国还很落后,但是这些原器件转为商品进入市场也还要 10年时间,所以,中 国要超前 15年到 20年对这些方面进行研究。 ③ 网络通讯的关键纳米器件, 如网络通讯中激光、 过滤器、 谐振器、 微电容、 微电极等方面, 我国的研究水平不落后, 在安徽省就有。 ④ 压敏电阻、 非线性电阻等, 可添加氧化锌纳米材料改性。
2. 环境产业中的纳米技术:纳米技术对空气中 20纳米以及水中的 200纳米污染物的降解是不可替代的 技术。要净化环境,必须用纳米技术。我们现在已经制备成功了一种对甲醛、氮氧化物、一氧化碳能 够降解的设备, 可使空气中的大于 10ppm 的有害气体降低到 0.1ppm , 该设备已进入实用化生产阶段; 利用多孔小球组合光催化纳米材料,已成功用于污水中有机物的降解,对苯酚等其它传统技术难以降
解的有机污染物,有很好的降解效果。近年来,不少公司致力于把光催化等纳米技术移植到水处理产 业,用于提高水的质量,已初见成效;采用稀土氧化铈和贵金属纳米组合技术对汽车尾气处理器件的 改造效果也很明显;治理淡水湖内藻类引起的污染,最近已在实验室初步研究成功。
3. 能源环保中的纳米技术:合理利用传统能源和开发新能源是我国当前和今后的一项重要任务。在合 理利用传统能源方面,现在主要是净化剂、助燃剂,它们能使煤充分燃烧,燃烧当中自循环,使硫减 少排放,不再需要辅助装置。另外,利用纳米改进汽油、柴油的添加剂已经有了,实际上它是一种液 态小分子可燃烧的团簇物质,有助燃、净化作用。在开发新能源方面国外进展较快,就是把非可燃气 体变成可燃气体。现在国际上主要研发能量转化材料,我国也在做,它包括将太阳能转化成电能、热 能转化为电能、化学能转化为电能等。
4. 纳米生物医药:这是我国进入 WTO 以后一个最有潜力的领域。目前,国际医药行业面临新的决策, 那就是用纳米尺度发展制药业。 纳米生物医药就是从动植物中提取必要的物质, 然后在纳米尺度组合, 最大限度发挥药效,这恰恰是我国中医的想法。在提取精华后,用一种很少的骨架,比如人体可吸收 的糖、淀粉,使其高效缓释和靶向药物。对传统药物的改进,采用纳米技术可以提高一个档次。 5. 纳米新材料:虽然纳米新材料不是最终产品,但是很重要。据美国测算,到 21世纪 30年代,汽车 上 40%钢铁和金属材料要被轻质高强材料所代替,这样可以节省汽油 40%,减少 CO2,排放 40%, 就这一项,每年就可给美国创造社会效益 1000亿美元。此外,还有各种功能材料,玻璃透明度好但份 量重, 用纳米改进它, 使它变轻, 使这种材料不仅有力学性能, 而且还具有其他功能, 还有光的变色、 贮光,反射各种紫外线、红外线,光的吸收、贮藏等功能。
6. 纳米技术对传统产业改造:对于中国来说,当前是纳米技术切入传统产业、将纳米技术和各个领域 技术相结合的最好机遇。首先是家电、轻工、电子行业。合肥美菱集团从 1996开始研制纳米冰箱,可 折叠的 PVC 磁性冰箱门封不发霉,用的是抗菌涂料,里面的果盘都采用纳米材料,发展轻工、电子和 家用电器可以带动涂料、材料、电子原器件等行业发展;其次是纺织。人造纤维是化纤和纺织行业发 展的趋势,中国纺织要在进入 WTO 后能占据有利地位,现在就必须全方位应用纳米技术、纳米材料。 去年关于保温被、保温衣的电视宣传,提到应用了纳米技术,特殊功能的有防静电的、阻燃的等等, 把纳米的导电材料组装到里面,可以在 11万伏的高压下,把人体屏蔽,在这一方面,纺织行业应用纳 米技术形势看好;第三是电力工业。利用纳米技术改造 20万伏和 11万伏的变压输电瓷瓶,可以全方 位提高 11万伏的瓷瓶耐电冲击的性能,而且釉不结霜,其它综合性能都很好; 第四是建材工业中的油 漆和涂料,包括各种陶瓷的釉料、油墨,纳米技术的介入,可以使产品性能升级。
作文八:《6065现代科学技术A》2000字
4.遗传信息:
试卷编号:6065 座位号
浙江广播电视大学2006年春季学期开放教育专科期末考试
《现代科学技术》试题
2006年7月
一、名词解释(每小题3分,共18分)
1. 控制论:
2.智能材料:
3.原子能:
现代科学技术试题 第1页(共6页)
5.海洋矿产资源:
6.用户地球站: 二、填空题(每空1分,共34分)
术中,许多国家竞争最激烈的六大领域(本课程所介绍)是:_______________________________________、___________________________________、_______________________________________、___________________________________、________________________________________、__________________________________。2.无线通信按传输方式可分为_______________通信、微波中继通信、__________通信等。3.记忆合金是一种利用 变化来控制合金 的新型功能材料;储氢金属是一种具有 和 氢气功能的金属材料。 4.在煤炭资源的开发利用中,当前国内外已经采用并取得较好成果的技术,主要有煤的_______________技术和_______________技术。
5.目前世界对一次能源的消费仍以 为主,燃烧时会排放_______________,由此对环境造成严重污染,并产生 效应。
6.1965年中国科学院上海生物化学研究所率先在世界上第一次用 方法合
现代科学技术试题 第2页(共6页)
成的具有生物活性的蛋白质晶体是 。
7.用人工方法将不同来源DNA片段拼接成一个新DNA分子,将此新DNA分子引入活细胞内,使其大量复制或表达,这种技术称为 。
8.多个氨基酸分子通过 反应,失去水分,组成肽键而相互连接起来,形成肽键。
9.氨基酸在 中的顺序,叫做蛋白质的一级结构。
10.海洋蕴藏着各种丰富的资源,按资源的属性,海洋资源可分为 资源、 资源、 资源和 资源四类。 11.与湖泊、河流、大气污染相比,海洋污染具有3个特点:___________、
___________、____________________。
12.1986年2月20日,前苏联把大型空间站“ ”号送入轨道,迈出了建立永久性载人空间站的第一步。
13.永久性载人空间站以其 、 、可扩充性、可补给、 重力、 等特点,完成普通卫星难以实现的特殊使命。 三、单项选择题(每小题2分,共12分)
)。
A.使高能态的原子数超过低能态的原子数 B.使低能态的原子数超过高能态的原子数
C.使高能态的原子数全变为低能态的原子数
2.以压力差、浓度差为动力,使气体混合物、液体混合物或其他不同成份的混合物分离成各种组合的多分子材料是( )。 A.高分子催化材料 B.高分子分离膜 C.高分子信息材料
3.在能源分类中,风能、潮汐能、电能都属于( )。 A.一次能源 B.二次能源 C.过程性能源
4.随着高科技的发展及生物工程的应用,解决农作物氮肥缺乏的最经济途径是( )。 A.采用遗传工程技术,把固氮基因转移到所在生物根际生活的细菌中去,使它获得固氮能力,为农作物提供氮肥。
B.采用遗传工程技术,把固氮基因转移到禾谷类作物的基因组里,使作物自身固氮。 C.建立氮肥厂,解决农作物缺氮问题。
5.锰结核是一种含有79种金属和非金属的海底矿物资源,分布在水深( )米的海底表层。
A.500 ~1000 B.1000~3000 C.3000~ 5000
现代科学技术试题 第3页(共6页)
6.把中国的第一、二颗卫星送入太空的是“长征( )号”火箭。 A. 1 B. 2 C. 3 四、简答题(每小题6分,共36分)
2.简述功能陶瓷及其发展方向。
现代科学技术试题 第4页(共6页)
3.氢能有哪些特点?
4.简述什么是酶工程?
现代科学技术试题
第5页(共6页)
5.现代海洋科学研究的优先课题有哪些?
6.气象卫星主要分为哪两类?
现代科学技术试题 第6页(共6页)
作文九:《现代科学技术概论》3600字
现代科学绿色新能源生物燃油之——民航“航油梦”
梁彪
(安阳工学院 生物与食品工程学院 河南安阳 455000)
摘 要 :结合现代科学能源现状, 矿物燃料的日益紧缺和碳排放量的日益增长使高 能耗的民航业寻求安全环保的绿色新能源。 我国已经展开了生物燃油的审定 和试飞工作。目前生物燃油的原材料从食用油转为高产廉价的非食用油 , 按 照一定的生产工艺和调和比例 , 其碳排放量、 有毒气体和颗粒物等大大下降 , 同时其燃烧特性与矿物燃油接近 , 不影响航空发动机的推力。
关键词 :生物燃油 民航 碳排放 发展现状
引言 :
我是一名生物技术及应用专业的学生,在这一学期,我选学了《现代科学 技术概论》 这门课, 在学习的过程中, 我感受到了科学技术对我专业的学习的巨 大指导意义。 生命科学概论是一门融合基础知识与前沿进展相结合的综合性课程 , 是当今高校进行素质教育的重要内容。 通过了解现代生物技术的基本概念和主要 领域, 以及对这些领域中产业的发展现状的分析, 人们研究出针对这些问题的一 些对策, 得出现代生物技术对人类生存和生活带来的影响的结论, 并对生物技术 未来的发展做一定的展望和预期。
一、航空业使用生物燃料的必要性
在人类活动导致的二氧化碳排放总量中,商用航空业所占比例约为 2%。这 一数字与其他行业领域相比虽然较小, 但其他行业目前有可行的替代能源可用, 如发电行业可以寻求风力、水力、核能和太阳能技术来发电,不会产生很多二 氧化碳;汽车可以使用混合燃料发动机或电力来驱动;柴油机车可由电力火车 替代。
航空业在减少环境影响方面取得了显著的进步,飞机的气动性能、发动机的 效率以及航空公司、机场和空管系统运营的改进共同促使飞机的燃油效率比 40
年前提高了 70% 以上。如今飞机的每座公里燃油效率比许多汽车更高,但飞机 乘客数量的增长仍然会导致航空业二氧化碳排放的继续增加, 除非找到其他减排 方法。
航空业已将生物燃料研制确定为减少其温室气体排放的主要途径之一。生 物燃料为航空业提供了部分替代、 甚至有朝一日完全替代碳密集型石油燃料的能 力。随着时间的推移,它们将使航空业大大减少碳足迹。
二、生物航油发展现状
国际石油价格长期不稳定地起伏, 国内航油消耗量却每年以极快的速度增长, 这 给航空公司带来了极大的运营风险。 此外, 为应对全球气候变化的挑战, 各国在 减少温室气体排放方面已达成基本共识, 针对不同行业的减排目标和政策也相继 出台。 生物航油技术研发正是出现在这一背景下。 目前国际生物航油技术已经发 展到了第三代, 即以微藻等为原料。 而我国则以大豆、 地沟油、 棉花籽、 蓖麻籽、 小桐籽等原料加工生物燃料。 很多国家已经提出了具体的年份以及将要达到的生 物航油所占总能源消费比重。
三、生物航油发展前景
航空业正寻找利用第 2 代生物燃料, 这种新一代生物燃料源自非粮食作物给料, 还可以在很大范围的地方 (包括沙漠和咸水) 大规模种植。 目前适用于航空业的 给料主要是麻风树、亚麻荠、藻类和盐土植物。麻风树:麻风树种子含有不可食 用的脂类油,可以用于生产燃料。每颗种子质量的 30% ~40% 是油。麻风树可 以在各种不同的土壤条件下生长, 包括贫瘠的土地和其他不可耕种的土地。 麻风 树种子对人和动物都是有毒的,因此不是食物来源。亚麻荠:一种能源
作物, 富含脂类油。 亚麻荠油主要是作为给料生产可再生燃料。 炼油后剩下的 “废 料” 还有一小部分可以用作鸡饲料。 亚麻荠经常与小麦或其他谷类作物轮种, 它 可以丰富作物基础、 减少单一作物制。 藻类:这可能是生产大量可持续航空生物 燃料最有希望的给料。 藻类可以在受污染水域、 咸水、 沙漠和其他荒芜的地方生 长。它们大量吸收二氧化碳,是发电厂等排放大户理想的“碳猎手”。藻类炼最 大的优势之一就是生长快,估计每平方千米产油比其他生物燃料作物多出 15 倍。 盐土植物:盐沼草类和其他盐田生境物种, 可以在植物通常无法生长的咸水 或海浪冲击区域生长。 将来, 第二代可再生生物航油作为新一代生物能源在进行 光合作用的过程中, 需要吸收空气中大量的碳, 能够净化大气, 起到保护环境的
作用,可以实现低排放乃至零排放。
面对航空生物燃料的发展需求和广阔前景, 中国政府、 企业和研发机构也正在通 过整合资源和多方协作方式积极推进航空生物燃料的研制利用。 中国民航局曾明 确提出 , 希望实现全行业能耗和二氧化碳排放增速低于行业发展速度,到 2020 年民航单位产出能耗和排放(收入吨公里能耗和收入吨公里二氧化碳排放)比 2005 年下降 22%。而生物燃料则有望将排放量降低 85%,未来如能满足航空适 航审定标准, 并进行大规模商业化生产, 航空生物燃料将成为有效解决民用航空 业环境与能源问题的重要工具之一。 目前, 中石油在中国西南地区已经开辟了超 过 10 万公顷的生物原料基地, 用于生产先进的生物燃料, 而国航首飞成功所采 用的燃料正是源自麻风树的绿色航空燃料。 到 2015 年, 种植面积预计将达到 83 万公顷, 预计种植的也将不仅仅是麻风树, 荠蓝、 海藻等天然油料作物和废料也 可以作为可持续生物燃料的原料。 对于长期以来环保人士担心生物燃料制造商会 夺走农民的耕地来为飞机提供燃料, 从而破坏生态环境的问题也将得到解决。 将 来,这些植物将生长于非耕地的环境中,绝不“与粮争地”,兼具经济效应和环 保效应。
运营方面,在国际上,目前汉莎航空、法荷航、芬兰航空等国际大型航空公 司都已经推出了使用生物燃料的定期客运航班。国航生物燃料验证飞行的成功, 也标志着生物燃料具备了在中国民航商业飞行中使用的条件。 按照计划, 国航还 将在中美航线上实施生物燃料越洋飞行。 为此, 中美双方将共同针对原料、 技术、 经济、市场等问题,全视角分析和评估产业发展的基础与潜力。在国内,中国国 航、中国石油、波音和霍尼韦尔旗下的 UOP 公司已宣布携手合作,利用中国种 植和加工的生物质可持续生物燃料在中国实现首飞。中石油将提供生物质原料, 可能为藻类或麻风树, 由 UOP 公司利用其 Ecofining 设备加工为航空燃油。 中 国还与空客母公司 EADS 共同探讨未来开辟北京—上海生物燃料航线的可行性。 发展航空生物燃料不仅可以减少航空业的温室气体排放和对单一燃料的依赖, 还 可以为世界部分地区带来经济效益, 尤其是土地无法耕种粮食作物、 但适合种植 第二代生物燃料作物的发展中国家。 只要世界各国政府、 给料和燃料供应商以及 航空业界共同努力, 航空生物燃料定将在不远的将来得到大规模应用, 航空业也 将再次跨出不平凡的一步。 诸多的优势决定了使用更环保、 节能的生物航油将成 为中国民航航油改革的一种趋势,也将为“民航强国梦”提供坚实的保证。
生物燃油的低碳排放和低污染物排放等优势必定成为航空燃油的发展方向。 虽然目前由于技术和成本等问题尚未大规模使用 , 但美国、日本和巴西等国各大 航空公司早已频频开展生物燃油的试飞 ,随着我国节能减排目标的提出以及生 物航油的研发和审定工作的积极开展 ,生物燃油在未来我国的商业飞行中将发 挥更大的作用。
四、深刻感受
今后的学习中,重视科学技术的促进作用。 当代社会,科学技术的发展呈现 了前所未有的态势:科技创新出现群体突破态势, 且不断突破人类已有认识的极 限; 重大创新越来越主要地出现在学科交叉领域; 技术创新的速度不断加快, 原 始创新地位日益突出;科技与经济、教育、文化社会相互影响日益紧密。科技创 新、 转化和产业化的速度不断加快, 原始科学创新、 关键技术创新和系统集成的 作用日益突出, 科技产业化的速度将越来越快。 另一方面, 学科交叉融合进一步 加快, 新学科不断涌现。 学科交叉融合已经成为一个大的趋势, 再不能局限于本 学科领域方面单纯的研究, 必须要注重跟其他学科领域的科学家共同探讨、 共同 发展、交叉融合、共同合作。科技与经济、社会、教育、文化的关系日益紧密, 国际科技交流与合作越来越广泛。 这已经成为科学技术发展的一种历史趋势, 具 体的说主要是以信息技术革命为中心的当代科技革命正在全球蓬勃兴起, 标志着 人类从工业社会向信息社会历史性的跨越。
参考文献
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[2] Hamelinck CN,Faaij APC.Outlook foradvanced bio-fuels.Energy Policy.2006
[3]李娜,毛永 “ . 生命科学 ”公 的教学改革初探[J ]. 春 理 工 大 学学 .2011(10) :120-121.
《现代科学技术概论》课程结课论文 学年 第 学期
学 院:
专业班级:
学生姓名:
学 号:
指导老师:
2016 年 6 月 日
作文十:《现代科学技术常识》3000字
现代科学技术常识
一、现代科学技术革命
(一)科学技术革命的内涵与实质
1、科学-理论认识;技术-理论认识在现实中的实际运用。
2、科学革命――认识的变革,带来了观念、理论、方法的变革。如,牛顿第一定律
技术革命――劳动工具、生产工艺、管理技术的根本变化。
第一次工业革命:蒸汽机的发明,是工场手工业发展到机器大生产的一个飞跃。它不仅是一场生产技术上的革命,也是一次深刻的社会革命,引起了生产关系上的重大变革。
第二次工业革命,标志(产业革命):电气化,19世纪,随着资本主义经济的发展,自然科学研究工作取得重大进展,1870年前后,由此产生的各种新技术、新发明层出不穷,并被迅速应用于工业生产,促进经济的发展。―――人类社会进入工业时代
第三次工业革命,在二战以后,标志微电子技术的发展和普遍应用,是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革,而且也影响了人类生活方式和思维方式,使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命。―――人类社会进入信息化时代
第四次工业革命,则意味着人类社会宇航时代的开始!
3、科学知识体系――科学事实、科学理论、科学观念(居于首要)组成。 科学革命的实质――科学知识体系发生了根本性变革。
(二)现代科学革命的主要内容
科学革命往往是在某个领域发生的
1、物理学革命――相对论和量子理论创立与发展,20世纪最伟大的科学革命。
相对论有狭义与广义之分,如,你看和一个美女在一起觉得时间特别短,与
一个不怎么样的女人在一起,觉得时间特别长。
带来了能源、信息、生物工程等高新技术的发展,核技术的突破。
2、现代宇宙学――宇宙的时空特征,有爱因斯坦作为代表。
从古至今,人们一直渴望了解大千世界的来龙去脉。在终于了解我们定居的这颗星球不过是茫茫宇宙无数星体中的一个以后,天文学家开始致力探索宇宙的起源。几十年来,粒子物理学家和天文学家联手勾画出一种可能的宇宙早期图像:宇宙发端于距今150多亿年前的大爆炸。
大爆炸宇宙学的建立经历过三度辉煌:第一次是在本世纪20 - 40年代,哈勃发现了宇宙中遥远天体的整体退行,也就是正在离我们而去,伽莫夫由此建立了热大爆炸宇宙学的基本框架;第二次是1964年,两位美国工程师意外地发现了宇宙大爆炸遗留下来的原始火球即微波背景辐射,它的冷却温度(3K)符合伽莫夫的理论预言:这一划时代的发现荣获1978年诺贝尔物理学奖;第三次便是1998年,人们第一次确定了宇宙的组成——40%的物质和60%的“黑色”能量。而在这40%的物质中,仅有5%是人们熟知的“普通”物质,其余35%则为不可视的“暗物质”。
关于宇宙的问题虽然没有解决,但是,我们可以看到两个伟大的事实:一、人是宇宙物质演化的结果。而人的思维又反过来认识宇宙间的万物,充分体现了人的智慧和力量的伟大;二、人类对宇宙的认识,特别是近几十年来在观测事实和理论分析中都有巨大的飞跃,它预示着未来会有突破性的伟大成就,这是人类社会和科学发展的规律,我们每个人都不是局外人。
3、生命科学――20世纪物理学和化学相互渗透发展起来的,建立在分子生物学的基础上,主要研究蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能的。
应用在医药领域,突破了DNA技术,克隆羊的出现说明的什么。
应用在工农业上,人工培植了很多植物,如农村的许多农作物。
近一年半以来,破译生命密码的人类基因组计划日渐进入尾声,随之而来的以蛋白质和药物基因学为研究重点的后基因组时代已经拉开序幕,人类进一步迈向对自身的深入了解。 人类基因组计划的顺利进行为后基因组时代的研究奠定了坚实的基础。2000年6月26日,参与人类基因组计划的中国、美国、德国、日本、法国、英国等六国科学家向全世界宣布人类基因组工作草图绘制成功。人类基因组工作草图涵盖了人类基因组97%以上的信息,标志着科学家基本完成了人类基因组测序计划。2001年2月12日,上述六国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。科学家认为,“人类基因组计划”是继
“曼哈顿”原子弹计划、“阿波罗”登月计划之后自然科学史上的第三大计划。
如今,世界上多家制药公司和生物技术公司正在后基因组时代的研究中展开竞争。但是,目前测定蛋白质的技术还远远落后于破译基因组的工具。据估计,人体内可能有几十万种蛋白质,大概需要10年时间进行识别。
人类基因组研究的发展还将促进生命科学与信息科学等相结合,带动一批新兴高技术产业的发展。据预测,在未来10至20年里,基因组研究重点将进入确定基因结构与功能等应用研究阶段,生命科学因此将迎来新的大发展。
去年7月2日,世界第一颗全植入人造心脏开始起跳。这一天,生命垂危的心脏病患者罗伯特.图斯在美国肯塔基州被成功植入了一颗与体外彻底隔绝、能够自主运行的人造心脏。这一新型的人造心脏被命名为“阿比奥科”(A bio-Cor)。尽管这名接受移植的59岁患者在手术两天后出现肾衰竭、糖尿病等病症,并于2001年11月30日因慢性疾病引起腹腔出血而死亡,但这历史上第一颗被完整植入人体、无须与外界进行管线联接的完全意义上的人造心脏运行了将近5个月。这次手术被认为是自20世纪80年代以来人工心脏技术中的一大飞跃,是人造心脏移植手术发明近20年来具有划时代意义的巨大进步。
(三)现代技术革命的主要内容
近代技术发展经历了两个阶段:一是40-60年代,核技术、电子计算机技术、空间通讯技术逐渐走向成熟。二是70年代,即新技术革命阶段。徽电子为核心的新兴技术群变革,包括信息技术、新材料技术、生物技术、新能源技术、空间技术和海洋技术,信息技术、新能源技术、材料技术被看作现代文明的三大支柱。
1、信息技术-微电子、计算机和光纤
微电子――主要集成电路
计算机――1946年美国研制的第一台电脑。
光纤――传输作用,如现代的3G光纤。是一根双层同心石英玻璃丝。
2、新能源技术
常规能源――石油、天燃气、煤炭
新能源――煤炭的气化与液化;核能技术;可再生能源,如太阳能、风能、地能。
3、新材料技术
4、生物技术
基因工程-DNA
细胞工程-细胞对接培植新产品
酶工程-催化作用,如洗衣粉
发酵工程――如牛奶、青霉素等抗生素药品。
5、空间技术
当代航空技术――飞机超音
人造卫星
载人航天――嫦娥1号
6、海洋技术
海洋水产-养黄鱼技术
海洋油气开发――东海石油
海底采矿
海水淡化
海洋能开发
二、当代科学技术发展的特点
(一)科学活动的社会化与国际化
社会化是主是科研由国家和社会一起承担
国际化是科研国际合作。
(二)科学技术发展的加速化和数学化
加速化――人数多、知识增长快、出版多
数学化-数学关系和数学模型推导
(三)科学、技术、生产一体化
以前是生产――技术――科学
现代是科学――技术――生产
(四)科学技术是第一生产力
科技在现代生产力是起第一位作用,决定作用;起主要推动力作用;衡量一个国家综合实力的标志。
三、高技能人才队伍建设
(一)我国高技能人才比较短缺――企业高技能人才不到4%,需要是14%,奇缺,如蕉城区企业技工招收难。
1、传统人才标准与体制问题――学历、职称,身份与待遇
2、重学历、轻技能的教育体制
3、职业教育不发达――经费不足,如今年职业教育才有补贴。
4、技术工人待遇低
(二)高技能人才队伍建设极需加强
1、更新人才观念――人文环境、教育体系、待遇
2、建立高级技能才培养、使用的政策法规体系――学历与职称并用
3、加强职业技术技能鉴定
4、深化人才分配制度改革――待遇
5、健全人才市场