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上篇 科学与技术 1

第一讲 发现和认识世界的客观真理——科学 1

一、对科学的理解 1

二、科学的形成与发展 1

三、科学的特征 3

四、科学的精神 4

第二讲 利用、改造和保护自然的武器——技术 7

一、技术 7

二、科学与技术的关系 8

三、当代科学技术活动的特征 9

四、当代科学的特点与高科技展望 9

五、知识创新 10

第三讲 推动社会进步的革命力量——科学技术 12

一、科学技术是第一生产力 12

二、科学技术是推动社会进步的革命力量 13

三、科学技术是人类文明的基石 14

四、科学技术与教育 15

五、掌握科技知识，弘扬科学精神 16

中篇 自然科学的世界观和方法论 18

第四讲 变化是事物发展的真谛——从微积分谈起 18

一、函数思想 19

二、导数与微分 21

三、定积分的概念与思想方法 25

第五讲 优化是人们的最佳选择——运筹学的思想方法 31

一、决策论思想 32

二、优选法 35

三、对策论方法 38

四、线性规划方法 41

五、指派问题 44

第六讲 偶然中的必然——概率思想与方法 50

一、事件与概率 51

二、概率的计算 54

三、事件的独立性 57

四、小概率事件原理 58

五、独立重复试验 60

六、随机变量及其分布 63

七、伟大的数学期望 66

八、概率与人文社会科学 68

第七讲 模糊之中见光明——模糊学及其应用 72

一、科学发展的精确化 72

二、模糊学源起 72

三、模糊学基础理论 74

四、模式识别 78

五、综合评价 81

第八讲 打开未知世界大门的金钥匙——老三论与新三论 87

一、系统论思想与方法 88

二、信息论思想 90

三、控制论的思想方法 91

四、新三论 95

第九讲 有序中的无序和无序中的有序——浅说混沌与分形理论 102

一、对混沌的认识 103

二、蝴蝶效应 105

三、混沌的产生 106

四、混沌的应用 112

五、分形的诞生 113

六、分形论 116

七、分维 122

八、随机分形 126

第十讲 动尺缩短，动钟延缓——相对论的时空观 131

一、牛顿力学的时空观 131

二、相对论——科学发展的一大里程碑 134

三、全新的时空观 136

第十一讲 有限与无限——大爆炸宇宙模型 147

一、宇宙学原理 147

二、宇宙在膨胀——哈勃定律 149

三、宇宙空间的弯曲性 150

四、宇宙的年龄 154

五、标准宇宙模型 155

六、宇宙背景辐射问题 158

七、宇宙结构的形成问题 159

第十二讲 决定论的终结——量子理论的启示 163

一、紫外光灾难与量子假说 163

二、波函数的统计解释 164

三、互补原理与测不准关系 166

四、决定论的终结 167

下篇 现代科技 170

第十三讲 向上帝挑战——揭开克隆的神秘面纱 170

一、生物世界的形成 170

二、生命在细胞中诞生 172

三、探讨植物体的分生能力 173

四、试管婴儿 174

五、细胞换核、生物复制 175

六、再造“组织” 176

七、克隆并不神秘 177

第十四讲 DNA与生命——基因工程及其应用 182

一、孟德尔和遗传学 182

二、基因陈列架——染色体 183

三、DNA与基因 184

四、基因工程 187

五、基因工程的发展与应用 190

第十五讲 阻击“生物黑客”建设生态家园——生物入侵现象透视 197

一、生物入侵的方式 197

二、生物入侵的危害 199

三、我国生物入侵的典型事例 200

四、生物入侵的防治 204

第十六讲 天涯若比邻——走进信息时代 206

一、走进信息时代 206

二、信息的采集 208

三、信息处理与电子计算机 210

四、人工智能 212

五、信息的传递 215

六、数字地球 223

七、信息技术的负面影响 223

第十七讲 向蔚蓝色的海洋进军——海洋资源的开发与利用 225

一、海洋综述 225

二、海市蜃楼不是梦 226

三、海洋是个聚宝盆 228

四、向海洋要淡水 233

五、海洋能源 234

六、开发海洋生物资源 236

第十八讲 人类赖以生存和发展的物质基础——材料技术及其应用 239

一、材料与社会的发展 239

二、材料的分类 242

三、金属材料 243

四、陶瓷 246

五、合成高分子材料 251

六、功能材料 257

七、智能材料 259

八、材料科学与材料化学 260

第十九讲 改变人类生产、生活和思维方式的科学——纳米科技 263

一、什么是纳米科技 263

二、鬼斧神工的纳米加工技术 264

三、神通广大的纳米电子学 270

四、迅猛发展的纳米材料学 274

第二十讲 大自然的馈赠是有限的——能源利用 283

一、能源利用简史 283

二、能源分类及其能量转化 285

三、能源利用与化学变化 286

四、煤炭及其综合利用 287

五、石油 289

六、天然气 291

七、化学能源 291

八、核能 293

九、开发新能源 295

第二十一讲 人与环境的相生相克关系——环境科学 300

一、环境的形成与发展 300

二、当代全球的环境问题 304

三、环境与人类的相克相生 311

第二十二讲 可持续发展——人地关系再认识 317

一、可持续发展形成的背景 317

二、可持续发展的产生 320

三、可持续发展的概述 322

四、中国可持续发展战略 327