本书以近代科技发展的历史过程和发展规律，现代自然科学的基本内容和方法，当代高科技领域的发展状况，以及科学技术发展与社会、经济和人类自身发展的相互影响为教学内容，使读者获得科学技术基本知识与科学思想，了解各学科的最新成果与发展趋势，增强科技意识，引导其关注科技进步与社会发展，使其具备科学思想、科学精神和科学态度，进而提高读者的科学素养和科研创新能力，增强其进行科学活动的自觉性。
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第一篇 科学技术导言
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
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
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
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
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