现代科学技术概论

一、 科学的概念和特征：1、 科学是反映客观事物和规律的知识和知识体系；2、 科学是探索客观事物及其规律的活动；3、 科学是一种社会建制；4、 科学是一种知识形态的生产力。二、 技术：就是人类对自然和社会进行有目的的改造和控制活动。三、 科学与技术的关系：1、 就相同点而言，科学与技术都是人类的理性创造活动及其成果，都反映了人对自然的对象性关系，都属于历史的、发展的范畴。2、 就不同点而言，如果说科学更多地体现着人对于自然的认知和理解，更侧重于认识自然；技术更多地反映着人对于自然的改造和控制，更侧重于为了特殊的目的而改造自然。四、 近代自然科学发展的年代和地点：14—15世纪，欧洲。五、 近代自然科学发展的原因：1、 文艺复兴的思想解放；2、 宗教改革；3、 手工工场的出现4、远洋航海和探险事业应运而生；5、东西方文化的交流。 “文、宗、手、远、东”六、天文学革命：1、地心说：在托勒密的地心说看来，地球处于宇宙的中心，静止不动，太阳及其他行星围绕着地球运行。2、日心说：日心说认为，地球并非静止不动，也不处于宇宙中心，地球是一颗普通的行星，它既有绕自转轴的自转，又与其他行星一起围绕宇宙中心—太阳旋转。3、哥白尼的日心说的革命性作用：（1）建立了“日心说”；（2）日心说的发表是近代跨时代的发展；（3）近代天文学诞生的标志；（4）日心说动摇了神学宇宙观的支柱。 “建、跨、文、宇”七、牛顿力学定律包含：力学三定律和万有引力定律。八、第一次产业革命：1、时间地点：17世纪中叶，首先从英国开始。2、第一次工业革命产生的原因：（1）宗教改革；（2）生产的发展；（3）圈地运动；（4）城市化运动；（5）殖民扩张。 “宗、生、圈、城、殖”九、行星：按照康德-拉普拉斯星云假说，太阳系及其行星都有一个历史的演化过程，它们是由原始弥漫物质星云逐渐凝聚而成的，不断收缩星云的中心部分凝聚成太阳，大体上在同一平面上的环状弥漫星云物质收缩凝聚成了行星。十、能量守恒定律1、19世纪40年代建立起来的能量守恒定律，被认为是自牛顿力学以后的科学发展的第二次大综合。2、能量守恒定律的确立，揭示出：机械能、热能、电能、化学能和生物能等都是相互联系的，并且可以在一定条件下相互转化，这种转化遵从一定的数量关系。“机、热、电、化、生”十一、生物进化论的两条基本法则：用进废退和获得性遗传/物竞天择，适者生存。十二、第二次产业技术革命1、 时间地点：19世纪中叶，德国。2、 李比希学说在教育上的重大贡献是：科研用的实验室。十三、美国崛起的原因：1、 重视农业、加强工业与农业的联系；2、 基础设施建设先行；3、 组织创新；4、 加强科技与经济的结合；5、 引进与创新相结合；6、 管理出效益。“重、基、组、加、引、管”十四、狭义相对论的两条基本原理：一条基本原理——光速不变原理；另一条基本原理——狭义相对性原理：一切彼此作匀速直线运动的参考系，对于描述运动的一切规律来说都是等价的。十五、狭义相对论的主要结论：1、 物体在运动方向上的收缩2、 运动时钟的延缓；3、 四维时空；4、 速度变换公式；5、 物体的质量随其运动速度增加而增加；6、 质量与能量间存在着内在关系。“收、缓、四、变、增、内”十六、量子力学：是研究微观粒子如电子、原子、分子等运动规律的理论，它是现代物理系的又一重要基础理论。十七、当前我们观测到的宇宙最深处的天体离我们的距离约为1.3X10"10ly（1.3乘以十的十次方）。十八、大爆炸宇宙模型：1、 1932年人们提出现在观测到的宇宙是由一个极端高热、极端压缩状态下的原始原子膨胀而产生的。2、 伽莫夫把原始原子称为原始火球，球内充满辐射和基本粒子，这些基本粒子互相发生核聚变反应，引起爆炸而向外膨胀，辐射温度和物质温度急剧下降，核反应停止，期间所产生的各种元素形成了今天宇宙中的各种物质。十九、黑洞的概念：恒星到了晚年，恒星内部的燃料全部耗尽，此时将没有任何力量能平衡恒星的自引力，恒星的引力坍缩将毫无阻挡地进行到底，其唯一的归宿就是“黑洞”。这一类黑洞的质量一般为太阳质量的3~50倍。二十、四种基本的相互作用：自然界中一切物体的相互作用，都可以归结为四种基本的相互作用，即引力、弱力、电磁力和强力的相互作用。二十一、地球系统科学：将地球大气圈、水圈、岩石圈、生物圈作为一个互相作用的系统，研究其间的物理的、化学的和生物的过程，并和人类生活、生产联系起来，认识现状和过去，预见未来。二十二、生态学：是研究生命系统和环境之间相互作用的机理、规律的科学。二十三、环境科学1、 环境科学的定义：是研究人类活动和环境质量关系的科学。2、 温室效应：由温室气体所导致的近地层的增温作用。产生该效应的主要气体是：二氧化碳。二十四、现代生命科学包括现代遗传学、分子生物学和神经科学等诸多学科，其中以分子生物学为代表。二十五、基因理论的主要内容：1、基因作为物质的遗传单位，不是虚构的。“它代表着一个有机的化学实体”，是染色体的物质微粒。2、基因能够重新产生，细胞分裂时可以再生出一套同样的基因。3、 在一定条件下，基因能够以极小的几率发生变异，并保持其改变了的特性。二十六、什么叫生命起源中的自然发生说？答：认为生命来源于非生命，其进化过程为：无机物一有机小分子物质f生物大分子物质f多分子体系f原始生命二十七、现代人的脑容量平均高于1400ml。二十八、一般系统论：1、 系统科学：是以系统存在和发展的规律为研究对象的学科体系。2、 系统：是指存在于一定环境之中，由若干互相联系、互相作用的要素所构成的具有特定功能的整体。3、 系统的结构与功能：（1）系统总是结构与功能的统一体；（2）所谓结构，指的是系统内部各要素之间互相联系和互相作用的方式；（3）系统的结构虽然相同，但由于组成系统的要素不同，系统表现出不同的功能；（4）组成系统的要素相同，但结构不同，系统的功能也不相同；（5）组成系统的要素和结构都不同，但可以获得相同的功能。二十九、控制论与信息论1、控制论与信息论是在自动控制技术、通信工程电子技术、数理逻辑、生物学、医学、神经生理学、心理学和计算机科学等多种学科互相渗透的基础上产生的横断科学。它们研究系统中信息传递以及控制的规律，以实现系统整体功能优化的目的。2、信息论研究信息的实质，并用数学方法研究信息的计量、传递、变换和贮存。3、控制论与信息论方法：指建立在控制论和信息论基础上的科学方法，它包括反馈方法、功能模拟方法和黑箱方法、信息方法等。三十、高技术1、 高技术：是指基本原理主要建立在最新科学成就基础上的技术。2、 EDVAC由（1）计算机；（2）逻辑控制装置；（3）存储器；（4）输入装置；（5）输出装置，共五部分构成。三十一、生物技术1、基因工程产生后，即迅速渗透到传统生物技术的所有领域，并最终形成了包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程等四大领域在内的当代生物技术体系。2、酶的特性：（1）酶具有高效率的催化功能；（2）酶作用的专一性很强；（3）酶在生物体内参与每一次反应之后，它本身的性质和数量都不会发生改变；（4）酶的化学本质是蛋白质，因此可以在常温、常压等比较温和的条件下进行催化反应，而且酶本身无毒性，反应过程中也不产生腐蚀性物质和毒物，因此采用酶法生产对于设备的要求低，劳动卫生条件也能得到改善，这就为各行各业使用酶来改革工艺提供了可能。3、 发酵工程的操作一般可分为四个阶段：（1）选取发酵原料及对原料进行预处理；（2）发酵过程的准备；（3）发酵过程；（4）对发酵产品进行分离和提纯。4、 细胞的全能性：单个细胞可以独立生活和发展。5、 基因工程：就是通过重组DNA来定向改变生物遗传特性的新技术。三十二、新材料、新能源技术1、 现代文明的三大支柱：能源、信息和材料。2、 新能源的特点：（1）资源浩瀚；（2）清洁无污染；（3）采集难度大。三十三、海洋技术与空间技术1、为什么说海洋是生命的摇篮：（1）至少在30亿年前，地球上最早的生命就已在海洋的世界中诞生；（2）至今，地球上的生命仍有80%生活在海洋中；（3）对于人类来说，海洋蕴藏着丰富的自然资源，是一个尚待开发的天然宝库。2、人类进入太空的难关：（1）克服地球甚至太阳系的万有引力；（2）克服真空；（3）适应剧烈变化的温度环境；（4）防止有害辐射。3、 空间技术的三大支柱：航天器、运载器和地面测控技术。论述题：一、 科学技术是第一生产力？1、科学技术是现代生产力中的重要因素。生产力的基本要素是生产资料、劳动对象和劳动者。生产资料是同一定的科学技术相结合的，科学技术为劳动者所掌握，将极大地提高了人们认识自然、改造自然的能力。2、科学技术是现代生产力。科学技术是发展和经济增长的第一要素。过去，生产力发展和经济增长主要靠劳动力、资本和自然资源的投入；现在，现代社会科学技术、智力资源成为生产力发展和经济增长的决定性要素。从发达国家经济发展的实践来看，尤其是这样。生产力发展和经济增长主要靠的是科学的力量、技术的力量。3、 现代科学技术的超前性，对生产力发展具有先导作用。尤其是第二次工业革命，科学推动技术进步，再推动生产的发展。科学技术走到社会生产的面前，开辟了生产发展的新领域，引导生产力发展的方向。如电磁学理论的建立就是例证。理论研究一旦获得重大突破，迟早就会给生产和技术带来极其巨大的进步。二、 请论述第一次、第二次产业技术革命的经验教训对当前我国改革开放有何借鉴意义？1、其经验教训让我国懂得了改革开放必须首先解放思想、实事求是。2、注重城市化，强调以人为本，公众参与意识很强。3、 我们必须永无止境地解放思想、永无止境改革开放，在永无止境的改革开放中坚持解放思想、实事求是、与时俱进，在永无止境的解放思想中勇于变革、勇于创新，永不僵化、永不停滞，不为任何风险所惧，全面贯彻落实科学发展观，使中国特色社会主义道路越走越宽广，中国特色社会主义建设事业取得更加伟大的成就。4、 防止高污染带来的负面影响。5、 保持生态平衡。只有保持生态平衡才能从生态系统中获得持续稳定的产量,才能使人与自然和谐地发展。人类可以在遵循生态平衡规律的前提下，建立新的生态平衡，使生态系统朝着更有益于人类的方向发展。三、 请论述新材料、新能源技术对我国可持续发展的意义。答：大力发展新材料、新能源技术对我国可持续发展意义十分重大。我国在实行改革开放的几十年来，取得了举世瞩目的成就，国民生产总值、综合国力、政治影响、人民生活水平、快速发展的科技水平等方面都取得了极大成就。但是，也面临着一些新的问题。这些问题的解决需要科技作为发展的后盾，科学、高效地使用资源和开发新型资源，是我国可持续发展的动力源泉。四、 论述核能开发与核安全的关系：能源危机使核能开发成为必然，面对日益加剧的能源危机以及化石能源的利用产生的温室效应、环境污染等问题，世界各国都对能源的发展决策给予极大重视。核能是一种清洁、安全、技术成熟的能源，开发利用核能成为能源危机下人类做出的理性选择。现实将核安全提升到重要位置，如日本、俄罗斯的核安全事故引起了人民的高度重视，核事故不但会对人类健康和环境构成直接威胁，更造成经济动荡，所以我们需要在全球范围内重新思考如何确保核能的和平利用与最大的安全这个基本问题。安全工作必须被置于至高无上的地位；因为核事故的影响是跨越国界的，所以应对行动必须在全球范围内得到论证。技术两面性，凡事都有利与弊两面性。核能具有来源丰富、安全、清洁、高效等明显的优点，但是核能仍然可能对环境造成严重的污染，对人类社会和经济的可持续发展造成重大损害。开发利用核能，同时重视核安全，应该加强安全监控，成立全国性应急处理小组。加强紧急事故处理演练。协调跨学科跨部门的相关研究和规范等，控制厂区附近人口和产业规划等。加快聚变核能研究，尽快进入聚变核能时代，从而彻底解决能源问题。五、 简述什么是系统？系统结构与功能的关系？1、 系统：是存在于一定环境之中，由若干互相联系、互相作用的要素所构成的具有特定功能的整体。2、 系统的结构与功能：（1） 系统总是结构与功能的统一体；（2） 所谓结构，指的是系统内部各要素之间互相联系和互相作用的方式；（3） 系统的结构虽然相同，但由于组成系统的要素不同，系统表现出不同的功能；（4） 组成系统的要素相同，但结构不同，系统的功能也不相同；（5） 组成系统的要素和结构都不同，但可以获得相同的功能。六、 高技术发展的原因1）现代自然科学的突破性发展（2）社会的需要直接构成了当代高技术产生与发展的根本动因。（3）20世纪以来，世界范围内的战争与军备竞赛，刺激与加速了高技术的产生与发展。（一）论述科学技术是第一生产力。科学技术是现代生产力中的重要因素生产力的基本要素是生产资料，劳动对象和劳动者。生产资料是同一定的科学技术相结合的，科学技术为劳动者所掌握，将极大地提高了人们认识自然，改造自然的能力。科学技术是现代生产力发展和经济增长的第一要素，过去，生产力发展和经济增长主要靠劳动力，资本和自然资源的收入；现在，现代社会科学技术，智力资源成为生产力发展和经济增长的决定性要素，从发达国家的经济增长主要靠的是科学力量，技术的力量。现代化科学技术的超前性对生产力发展具有先导作用尤其是第二次工业革命，科学推动技术进步，再推动成产的发展。科学技术走在社会生产的前面，开辟生产发展的新领域，引导生产力发展的方向。如电磁学理论的建立就是例证。理论研究一旦获得重大突破，迟早给生产饿技术带来极其巨大的进步。（二） 大力发展新材料，新能源技术对我们国可持续发展意义十分重大。答：新材料新能源技术对我们国可持续发展意义十分重大。我国在实行改革开放的几十年来，取得了举世瞩目的成就，国民生产总值，综合国力，政治影响，人民生活水平，快速发展的科技水平等方面都取得极大成就，但是，也面临着一些新的问题，需要科技作为发展的后盾，科学高效地使用资源和开发新型资源，是我国可持续发展的动力源泉。（三） 论述核能开发和核安全的关系。（1）能源危机使核能开发成为必然，面对日益加剧的能源危机以及化石能源的利用产生的温室效应、环境污染等问题，世界各国都对能源的发展决策给予极大重视。核能是一种清洁、安全、技术成熟的能源，开发利用核能成为能源危机下人类做出的理性选择。（2）现实将核安全提升到重要位置，如日本、俄罗斯的核安全事故引起了人民的高度重视，核事故不但会对人类健康和环境构成直接威胁，更造成经济动荡，所以我们需要在全球范围内重新思考如何确保核能的和平利用与最大的安全这个基本问题。安全工作必须被置于至高无上的地位；因为核事故的影响是跨越国界的，所以应对行动必须在全球范围内得到论证。（3）技术两面性，凡事都有利与弊两面性。核能具有来源丰富、安全、清洁、高效等明显的优点，但是核能仍然可能对环境造成严重的污染，对人类社会和经济的可持续发展造成重大损害。（4）开放利用开发核能，同时重视核安全，应该加强安全监控，成立全国性应急处理小组。加强紧急事故处理演练。协调跨学科跨部门的相关研究和规范等，控制厂区附近人口和产业规划等。加快聚变核能研究，尽快进入聚变核能时代，从而彻底解决能源问题。（四） 请论述第一次、第二次产业技术革命经验、教训对我国改革开放有何借鉴意义？（自己想的，不是很准确）（1） 解放思想，第一次产业技术革命中宗教革命，使教徒对圣经做了新解释，为第一次产业技术革命奠定了思想基础。（2） 第一次产业技术革命中，英国资产阶级革命，推翻了英国的封建专制制度，建立君主立宪制度，资产阶级利用国家政权加速推行发展资本主义的政策和措施，促进了工业革命各种前提条件的迅速形成