科学与技术第一章
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科学发展与技术进步
科学和技术的历史可以一直追溯到遥远的原始社会，科学发展与技术进步始终伴随着人类社会的历史进程，正是由于科学技术的发展，才使人类的生活不断进步。
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一、近代科学技术的发展
一般认为，近代自然科学是从14、15世纪文艺复兴开始的，而近代自然科学的全面发展，主要是从18世纪开始到19世纪末，在这200年中，一些近代自然科学的基础理论得到确立，并带动了技术革命的兴起。
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（一）细胞学说与生物进化论的确立
恩格斯所说的19世纪自然科学的三大发现中的两项出自生物学领域，即细胞学说和科学进化论。细胞学说和科学进化论都问世于19世纪，它们从不同角度揭示了生命世界的内在联系和有机统一，因而在近代生物学的发展中占有显著的地位。
1、细胞学说的建立
细胞的发现和细胞学说的建立与显微镜技术的发明和改进是分不开的。
早在17世纪，显微镜刚刚问世的时候，物理学家胡克在用显微镜观察软木切片时，发现一种中空的小室结构，并将其命名为“细胞”。
生物学史上公认的细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺先后提出的。施莱登认为，无论怎样复杂的植物体都是由细胞组成的；细胞不仅自己是一种独立的生命，而且作为植物体生命的一部分而维持着整个植物体的生命。1839年，施旺发表了题为《动植物结构和生长的相似性的显微研究》，把细胞学说推广到动物界。
细胞学说认为，动植物都是由细胞构成的，它们之间没有绝对的区别，一切生命有机体都是由简单的细胞分裂、增殖和发展起来的。细胞学说是关于有机体结构的第一个学说，它将形形色色的动植物体的结构统一于细胞，又以细胞为基点来解释一切生命现象，从而揭示了生命世界的内在联系和有机统一。
2、生物进化论的确立
18世纪中叶之前，人们受形而上学世界观的束缚，认为物种不变。18世纪中叶之后，
生物进化的观点逐渐被人们接受。进化论真正确立大约经历了100年的时间。
生物进化论的思想最初是由一些博物学家提出来的，如法国的拉马克。
1890年，拉马克出版了《动物的哲学》，提出了关于生物进化的两条原理：一是用进废退，二是获得性遗传。根据拉马克的观点，生物由于环境和行为习惯而导致的体质变化可以遗传。提出并研究了生物与环境的关系，从环境中的改变中寻求生物进化的动力，为达尔文的科学进化论提供了启示。然而，拉马克只是从表面现象中推导结论，缺乏充分的证据来支持自己的观点，尤其是获得性遗传原理被许多科学证据所否定。
1895年，达尔文出版了划时代巨著《物种起源》，标志着科学进化论的诞生。达尔文进化论的核心思想是自然选择学说。
自然选择学说的要点如下：
变异的普遍性
达尔文认为，变异是生物的普遍特征。无论是在家养或自然生活条件下，生物界都普遍存在着可遗传的轻微变异或个体差异现象。达尔文认为，正是这类差异，是物种赖以进化的基础。
繁殖过剩
达尔文认为，生物普遍具有高度的繁殖能力，在环境条件适宜时，可呈几何级数增加。但是，一切生物的实际生存数远远低于根据其繁殖力推算的数值，这说明，必定存在抑制因素抵消了生物的这种高速率繁殖的倾向，这些抑制因素与生物赖以生存的食物、空间等环境条件有关。
生存斗争与适者生存
为了争夺食物或适宜的空间，生物界普遍存在生存斗争，即生物与自然条件的斗争，种内斗争，以及种间斗争。在严酷的生存斗争中，凡是对生物生存较为有利的变异都使该生物获得了更好的生存能力，从而被保存下来并遗传给下一代，反之被淘汰，这就是自然选择的实质，适者生存。
达尔文用大量的事实和严密的论证说明了生物物种是由简单的物种发展演变而来，从动态发展的角度阐明了整个生命世界的内在联系和有机统一。
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（二）物理学理论的综合
物理学发展成为一门真正的科学，是从16世纪开始的，这时人类进入了前所未有的科
学实验时代。从17世纪下半叶开始，关于物体的相互作用、运动以及光、电、磁等现象的研究，结出了丰硕的成果，实现了物理学理论的综合，使物理学成为近代自然科学最先成熟起来的一门学科。
1、天上力学与地上力学的综合
1687年，英国物理学家牛顿将前人和同代人的成果加以创造性的综合与发展，出版了《自然哲学的数学原理》一书，提出了力学三定律——惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律，以及万有引力定律，建立起经典力学体系。
牛顿在伽利略关于落体和惯性的研究、开普勒关于行星运动规律的研究的基础上，融合自己的研究，建立了经典力学体系，提出了万有引力定律：即自然界中任何两个物体之间存在着一种相互的引力，称为万有引力；这个力同两个物体的质量乘积成正比，同物体质点之间的距离的平方成反比。在物理学史上，有一个为大家所熟知的传说：一只熟透了的苹果从树上落下来，成为万有引定律研究的开端。这个故事的真实性已不可考，但牛顿确实想到过重力既支配苹果的下落也支配月亮的运转。这个契机，体现了牛顿完成的一个本质环节——把“天上”和“地上”的事联系在一起考虑，并试图追寻一个对“天上”和“地上”都有效的普遍规律。
牛顿所建立起的经典力学体系把人们过去一向认为互不相干的地上物体运动规律和天体运动规律概括在统一的理论之中，完成了近代科学史上的首次大综合。牛顿的经典力学思想不仅影响到物理学的发展，而且也影响到其他自然科学和技术革命，所以人们也称这次大综合为一场科学领域的革命。
2、不同运动形式的综合统一
19世纪能量守恒定律的发现不仅是物理学史，也是整个科学史上的重大事件，恩格斯把它叫做能量守恒和转化定律，并和细胞学说、达尔文进化论一起列为19世纪自然科学的三大发现。
对能量守恒单纯从哲学上给以思辨性研究的历史很长，可以追溯到古希腊的哲学家，到了笛卡尔，提出了运动守恒，而黑格尔则提出了现象之间互相联系和转化的思想。
到19世纪，在能量守恒和转化定律确立的过程中，迈尔、焦耳和赫尔姆霍兹的贡献尤为突出。
第一个发表论文讨论运动形式转化规律的是德国医生迈尔。迈尔发现，病人的静脉血在热带要比在欧洲更红。迈尔对这一现象的解释是这样的，人体消化食物的过程，都要消耗氧气，都能放出能量；热带气温较高，所以消耗的氧气也少一些，这就使人体静脉内剩余的氧
气较多，因而静脉血也更红一些。认为，导入人体的“力”和输出的“力”应该是平衡的。1842年，迈尔发表了题为《论无机界的力》一文，给出了更普遍的“力”的转化和守恒的概念。
第一个用实验来验证能量守恒的是英国的焦耳。他用实验证明由电流做功获得的能量与做同量的机械功所获得的热量相同，并且通过多次实验比较精确地测定了热功当量。
第一个全面阐述能量守恒定律并指出其普遍意义的是德国的赫尔姆霍兹。1847年，赫尔姆霍兹发表了《论力的守恒》，首先，他用数学化方式表述了在孤立系统中机械能的守恒，并把能量的概念推广到热学、电磁学、天文学和生理学领域，提出能量的各种形式相互转化和守恒的思想。
值得指出的是，当时的物理学家大都强调“守恒”的一面，把这条定律称为“能量守恒定律”，而恩格斯则突出强调了“转化”的一面，到了19世纪70年代，恩格斯更是明确把这条定律改称为“能量守恒和转化定律”。
能量守恒和转化定律的意义在于把表面上形式完全不同的各类运动统一在一个自然规律中，使人们得以科学地从自然界统一的高度来考察整个自然界。
3、光、电、磁的内在联系
19世纪中叶，出现了一些电与磁联系的理论，如丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，英国物理学家法拉第发现了电磁感应定律。在前人基础上，年轻的英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论等。
1864年，麦克斯韦向英国皇家学会宣读了《电磁场的动力学》一文。文中不仅给出了被称为麦克斯韦方程的电磁场方程，而且提出了电磁波的概念。他认为，变化的电场必定激发磁场，变化的磁场又激发电场，这种变化着的电场和磁场共同构成了统一的电磁场，电磁场以横波的形式在空间传播，形成所谓电磁波。在麦克斯韦方程中，由于电磁波的传播速度就等于当时测出的光速，麦克斯韦预言，光也是一种电磁波。
1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了麦克斯韦关于电磁波的预言。
麦克斯韦电磁方程在电磁学理论中的地位就像牛顿定律在力学中的地位一样，它是研究一切电磁现象最根本的出发点，电磁场理论是物理学发展史上又一个重要的里程碑。
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（二）技术革命的兴起
从18世纪中叶开始，科学的技术化和社会化成为这个历史时期的突出特征。近代自然科学理论的发展转变为技术科学的无比威力，同时，技术的发展与革新也为自然科学的理论
研究提出了新课题。
1、工业革命
工业革命也称产业革命，指从18世纪后期到19世纪末，欧洲资本主义的机器大工业代替工场手工业的革命。
工业革命的标志是蒸汽机的使用。英国格拉斯哥大学的仪器修理工瓦特在已有蒸汽机的基础上，发明了高效能蒸汽机。得到了广泛使用。到19世纪40年代，整个欧洲和美国都普遍使用了蒸汽机。蒸汽机带动着纺织机、鼓风机、抽水机、磨粉机，造成了纺织、印染、冶金、采矿和其他工业部门的迅猛发展，创造了人们以前难以想象的技术奇迹。
蒸汽机的出现和广泛使用，推动了其他工业部门的机械化，引起了工程技术上的全面改革。在工业上，初步形成了完整的工业技术体系；在科学上，促进了热力学理论（包括能量守恒和转化定律）的建立。工业革命是一场以技术革命为中心内容的社会变革，在这场变革中，第一次凸显了科学技术的生产力功能。
2、电力革命
所谓电力革命指的是，从19世纪后半叶到20世纪初，新兴的电能开始作为主要的能源形式支配社会经济生活。
19世纪，伴随着电磁学理论的进展，工程技术专家开始对电力开发、传输和利用方面的研究。
从历史上看，因为意大利物理学家伏打发明的伏打电池已经提供了电能来源。最早发现电流磁效应的那些实验装置，都可以看作是原始的电动机。1834年，第一台实用电动机诞生，电动机进入了实用化阶段，此后，发明家纷至沓来，使电动机研制进入一个高潮。与此同时，发电机也处在研制阶段。电磁感应理论使人们知道动磁可以生电，发电机就是根据这一原理来设计的。
早期的一台发电机基本上只能供一家或几家照明用，后来，发电机的功率越来越大，供电范围越来越广，企业家们便建起了发电站，于是产生了远距离输电的技术问题。1882年，法国的一位电气技师建造了世界上第一条远距离直流输电实验线路。然而，直流电在传输中损耗严重。人们注意到以前未受重视的交流电。交流输电在安全、经济方面比直流输电有着无比的优越性。1890~1891年，从法国劳芬到德国法兰克福架起了世界上第一条三相交流输电线路。随着交流技术的不断发展完善，交流输电为电力工业的发展开辟了广阔的前景。
电力革命是继工业革命之后的第二次技术革命，它给人类社会带来了巨大的进步。首先，电力革命在工业革命的基础上，再次大大促进了社会生产力的发展。以电能为动力，有效促
进了生产过程的机械化和自动化，大大提高了劳动生产率，使社会生产力呈直线上升。其次，电力革命深刻改变了人类的生活。有线电报、电话和无线电通信的先后发明，使人类快速传递消息成为可能；电灯、留声机、电影等发明，更使人们享受了文明生活。电能已经充分渗透到工业生产和社会生活的各个方面。再次，电力革命在工业革命中建立起来的产业结构发生了深刻变化。电力、电子、化学、汽车、航空等一大批技术密集型产业兴起，使生产更加依赖科学技术的进步，技术从机械化时代进入了电气化时代。
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（三）近代化学基础理论的建立与化工技术革命
1、近代化学基础理论的建立
17世纪，化学从炼金术中分化了出来，奠定了近代化学的基础。18世纪，法国化学家拉瓦锡通过一系列实验和定量研究，建立了燃烧的氧化学说。1789年拉瓦锡的名著《化学概要》出版标志着化学作为一门学科已经形成。
19世纪，化学进入了快速发展时期。
1803年，英国化学家道尔顿提出了科学原子论，其主要内容包括：元素由非常微小的不可再分的物质微粒——原子组成；原子在化学反应中保持其本性不变；同一元素原子的各种性质和重量完全相同，不同元素原子的性质和重量不同；原子的重量是每一化学元素的重要特征。并且，道尔顿把原子量的概念引入化学，使化学真正走上了定量科学的发展阶段。1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出分子概念，认为单质物质的分子是由相同原子组成的简单分子，化合物分子是由不同原子组成的复合分子。分子概念的引入完善了科学原子论。
1869年，俄国化学家门捷列夫编制了一份包括当时已知的全部63种元素的周期表，发现按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现出明显的周期性，并针对周期表中的空格大胆预言了新元素的存在及其性质。元素周期律的重要性不仅在于把许多似乎互不相干的事实用共同的原则联系起来，而且还指明了发现新的化学元素的方向，并成为化学发展的主要基石之一。
近代化学体系的另一个分支——有机化学的研究起步较晚。18世纪后半叶，欧洲的工业发展促进了化学实验，有机物的化学组成开始被慢慢揭开。1824年，德国化学家维勒把无机物氰酸和氨水混合起来，得到了有机物尿素。尿素的人工合成，也打破了有机物和无机物的界限，证明了无机界和有机界的统一，无机化学的已知规律开始向有机物领域渗透。
19世纪中叶，随着原子——分子学说的形成和有机合成实验研究工作的展开，化学家们探索有机分子结构理论进入了新的阶段。德国的凯库勒把原子化合价的概念引入有机化合
物的研究中，首次把原子化合价的概念从平面推向三维空间，发表了原子立体排列的思想，从而开创了立体化学构型的先河。
到19世纪末，近代化学学科体系中的两个基本分支——有机化学和无机化学，都取得了长足的进步与迅速的发展。
2、化工技术革命
化学基础理论研究的进展促进了化学工业的崛起和发展，使化学工业与化学科学的关系更趋密切，形成了共存关系。化学基础研究成果在化学工业中的应用，带来了19世纪中后期的化工技术革命。
化肥工业的诞生
化学肥料的诞生和德国化学家李比希的名字紧紧地联系在一起，是他的毕生研究使世界上产生了一项全新的产业——化肥工业。
李比希致力于研究植物所需要的营养来源问题。1840年，他在总结前人研究成果的基础上提出了矿质营养学说，阐明植物吸收的矿物质元素，是其生长和形成产量所必需。矿质营养学说为化肥工业的兴起奠定了理论基础。化肥工业成为无机化学工业中的重要的组成部分。
李比希被称为德国的“化学之父”。在李比希的领导下，德国化学在19世纪中期取得了举世瞩目的成就。
人工合成染料
1856年，年仅十八岁的英国人威廉·亨利·珀金发现了一种合成染料——苯胺紫，它可以把丝绸染成一种红紫色。
新的有机结构理论研究促进了染料工业的发展。珀金的老师，霍夫曼发现了一批至今仍被称之为霍夫曼紫的紫色染料。到了20世纪中叶，商用合成染料的数目已不下3 500种。另一方面，化学家们在实验室中还成功地合成了天然染料的替代品。例如，德国化学家对茜草中的茜素进行研究，以煤焦油为原料，合成了茜素。到19世纪末，合成生产出的染料几乎完全取代了天然染料。这些新的染料比较便宜，而且染色也较快。
制药工业的诞生
19世纪后半叶，化学工业中的重要分支——制药工业诞生了。在这一时期，用化学合成的方法制成了水杨酸、阿斯匹林等药物。
1839年，一位法国化学家首先实现了人工合成水杨酸。水杨酸是一种有效的止痛剂，但对胃粘膜的刺激性太大。后来，德国拜尔药厂的一位化学家研制出了一种经过结构转换的
水杨酸类似物，发现它不仅能减轻发热和炎症反应，而且能为关节炎患者止痛。这种药物就是人们熟知的、沿用至今的解热镇痛药阿斯匹林（aspirin）。
19世纪80年代，成批生产的合成药剂进入了市场，进入20世纪以后，合成药物的种类更是迅速增长，特别是20世纪30年代磺胺药物的合成，使有机药物合成迈入了黄金时代，这种特效抗菌药物根本改变了人类无力抵御传染病的被动局面。
安全炸药的发明
19世纪化学工业的另一项重要成就是诺贝尔发明了安全炸药。
黑火药是中国的四大发明之一，俗称火药。火药发明后从中国经阿拉伯传入欧洲，黑火药一直应用到１９世纪。人们在使用过程中，发现它有威力比较小，又不易引爆，科学家开始寻求一种新的爆破动力。 1846年，意大利化学家索布雷罗制得了硝化甘油，硝化甘油是一种无色油状的猛烈炸药，其爆炸威力比过去的火药强得多。但它不易控制，贮存、运输和使用时都很不安全，无法在生产上得到应用。
诺贝尔进行了几百次实验，改进用硝化甘油作原料的炸药。1867年，他发现硅藻土可以吸收硝化甘油，制成“安全炸药”，用一个雷管就可以引爆。这种安全炸药在采矿、筑路、开挖隧道等方面发挥了重要作用。以后，诺贝尔还陆续发明了柔软可塑性极好的胶质炸药和无烟炸药等新型炸药。
整个19世纪是化工技术全面发展的时期。到19世纪末，化工技术已与能源技术、电力技术并驾齐驱，共同成为第二次产业革命的强大动力。
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二、现代科学技术的发展
20世纪是现代科学技术突飞猛进的世纪。20世纪初，物理学领域量子理论和相对论的创立，标志着现代科学技术的诞生。从20世纪中叶以来，陆续诞生了一批高新技术，人类社会继工业革命和电力革命后，进入了第三次技术革命时代。
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（一）现代自然科学基础理论的突破
1、物理学革命
量子理论和相对论的创立和发展，突破了经典物理学的框架，使人类对物质世界的认识迈进了一大步。
量子理论的创立与发展
从1895年开始，德国物理学家普朗克开始研究热辐射谱中的能量分布问题，和黑体辐
射问题。通过实验，普朗克发现黑体辐射谱中的能量分布与经典理论形成尖锐的矛盾。经过几年的研究，普朗克抛弃了经典物理学中的连续性原则，假定物体的辐射能不是连续变化，而是以一定的整数倍跳跃式变化。普朗克将最小的不可再分的能量单元称作“能量子”或“量子”。1900年12月14日，他将这一假说报告了德国物理学会，宣告了量子论的诞生。此后，爱因斯坦于1905年提出光量子概念。1912年，玻尔提出量子化的原子结构理论。此后，德布罗意、薛定锷、海森堡、玻恩、狄拉克等人发展了量子理论，建立了量子力学。
相对论的创立与发展
在19世纪末，大多数物理学家仍在力学的框架内讨论电磁场问题。
1905年，爱因斯坦创立了一个全新的力学体系——狭义相对论。狭义相对论给出了全新的时空观念，是对经典时空观念的一场深刻变革。爱因斯坦认为，时间和空间都是相对的概念，不存在所谓绝对时间和绝对空间；时间与空间不是彼此孤立的，而是相互联系的，时间尺度的变化必然引起空间尺度的变化。数学家闵科夫斯基形象地用“四维”概念表达了新的时空涵义。
1916年，爱因斯坦又进一步创立了广义相对论。广义相对论认为，时间、空间、物质不仅与运动有关，而且与物质及其分布密切相关，物质分布决定了宇宙的时空特性。例如，物质分布不均必将引起空间弯曲，质量越大，分布越密，空间弯曲就越厉害，时间流逝也就越慢。
量子理论和相对论革新了人们眼中的世界图景。量子理论和相对论不仅成为现代物理学的基石，也为现代其他自然科学提供了全新的理念、理论和方法。
2、自然科学的全面发展
物理学革命不仅使物理学开辟了新纪元，而且带动了自然科学全面的突飞猛进。
在化学领域，有人认为现代化学键理论是继原子论和元素周期律之后化学上的第三次飞跃。现代化学键理论的中心问题是从微观粒子的本性及其量子力学规律出发，研究分子的电子运动与原子核间的相对振动。现代化学价键理论使人们对各种物质的分子结构逐步深入，对无机化学、有机化学、生物化学和有机合成的发展都发挥了重要的指导作用。
在生物学领域，分子生物学的诞生是20世纪生物学最重大的事件。分子生物学是生物学与化学及物理学交叉的产物，新的物理学、化学研究手段和理论用于生物大分子和生命过程的研究。
在天文学领域，在大量的天文观测资料和现代物理学的基础上，产生了现代宇宙学。1948年，俄裔美国物理学家伽莫夫提出了宇宙大爆炸理论，认为宇宙起源于距今大约150亿年前
的一次大爆炸。目前，“大爆炸模型”为学术界普遍接受，被认为是目前最好的一种宇宙理论。
在地学领域，人们对整个地球的认识无论从深度上还是从广度上都提高到了一个新的水平。陆续出现了“大陆漂移说”，“海底扩张学说”，以及“板块构造理论”，成为现代地球科学的基本理论。
此外，20世纪40年代开始，系统科学兴起。系统科学并不是自然科学的某一分支，而是横断学科，它研究广泛存在于自然界的各类系统的一般规律。在对自然现象的认识上，系统科学更新了人们对有序与无序、稳定与不稳定、简单与复杂的理解，对科学方法的转换、科学观念的更新起了巨大的推动作用，因而对自然科学各学科有着重要的指导意义。
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（二）新技术革命
始于20世纪中叶的新技术革命，可称为第三次技术革命，它是在20世纪自然科学理论最新突破的基础上产生的。
1、新技术革命的背景
新技术革命的产生和迅速发展有着多方面的背景。
首先，现代生产迅速发展的需要，以及人类现代文明发展的多方面需要，是现代高新技术产生和发展的根本动力。例如，核能（原子能）的发现和利用是继电力技术后的一次能源技术革命。
其次，自然科学的巨大成就为现代高新技术的产生奠定了理论基础。例如，1905年，爱因斯坦在狭义相对论中提出了质能关系式，从理论上揭示了核能成为新能源的可能性。
第三，战争和国家间的对抗是刺激高新技术产生和发展的一个重要因素。例如，由于军事目的，美国、苏联加紧改进火箭技术，到了20世纪50年代下半叶，火箭发展已达到了作为运载工具的水平，从而开创了人类航天的新时代，空间技术也由此而产生。
2、新技术革命的主要内容
目前，国际上公认的并列入21世纪重点研究开发的高新技术领域包括信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术和海洋技术等。
（1）信息技术主要指信息的获取、传递、处理等技术，包括微电子技术、计算机技术、通信技术和网络技术等。微电子技术是现代信息技术的基础，计算机技术是现代信息技术的核心。在新技术革命中，信息技术处于核心和先导地位。
（2）生物技术是应用现代生物科学及某些工程原理，将生物本身的某些功能应用于其
他技术领域，生产供人类利用的产品的技术体系。现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。生物技术，被认为是有可能改变人类未来的最重大的高新技术之一。
（3）新材料技术主要研究新型材料的合成。目前，世界上新材料的品种每年大约以5%的速度在增加。新材料技术在高新技术中处于关键地位，高新技术的发展紧密依赖于新材料的发展。
（4）新能源技术主要进行新能源的研究和开发，从多方面探寻发展新能源的途径。目前正在研究开发的新能源主要有核能（原子能）、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物能、氢能等。
（5）空间技术又称航天技术，通常指人类研究如何进入外层空间、开发和利用空间资源的一项综合性工程技术，主要包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、载人航天等内容。空间技术，是现代科学技术和基础工业的高度集成，体现了一个国家的综合实力。
（6）海洋技术包括进行海洋调查和科学研究、海洋资源开发和海洋空间利用，涉及到许多学科和技术领域。海洋技术将是大有发展潜力的高新技术。
3、新技术革命的意义
新技术革命带来的影响是多方面的，主要包括以下几个方面：
对整个社会的影响
信息技术作为新技术革命的先导与核心，对改变整个人类社会的面貌起了重要的作用。同时，随着信息技术的发展，将人类社会推向信息社会，世界变小，成为地球村。
新材料技术的每一次重大突破，将加速社会发展的进程；
生物技术的进展，使人类获得了主动创造新生物和新生命的创造力；
新能源技术将解决困扰人类社会的能源危机；
空间技术和海洋技术的发展，标志着人类社会进入一个陆海空立体新时期。
对世界经济的影响
新技术革命对经济的影响主要表现在两方面。一方面，新技术革命促进了社会生产力的发展。新技术革命通过对社会生产力各要素的变革，充分体现了科学技术是第一生产力。另一方面，新技术革命使产业结构发生了重大变化。新技术革命推动了传统产业部门的改造，使知识技术密集型产业迅速崛起，并且推动了第三产业（通信、运输、商业、金融等服务性行业）迅速发展。
对人类生活的影响
新技术革命不仅带来了人类生活方式的现代化，还引发了人的观念和思维方式的更新。如：现代交通工具大大缩短了人们交往的空间距离和时间跨度，扩大了人们的活动范围；
现代传媒手段的普及和推广，加强了人们的社会联系，互联网络更加扩大了人们交往的范围和信息交流的速度，使人们的生活和工作关系更加密切并日趋一体化；
机械化、自动化和智能化大大提高了劳动生产率，导致社会生活和业余活动内容及结构的变化；
家庭电气化和家务劳动自动化，从而改变了人们的家庭生活方式。
总之，新技术革命为人类生活提供了先进而高质量的物质条件。
新技术革命的成果还对人类的传统观念带来巨大的冲击和挑战。人们的伦理观念、价值观念和需求观念也将随着科学技术的发展而发展变化。与此同时，人们的思维方式从封闭走向开放，从一维走向多维，从单层次走向多层次多角度，从片面走向全面，人们视野将变得更开阔。人类还将更加重视创造性思维，富于创新精神。
新技术革命的发展一方面扩大了人类改造自然的活动领域，提高了人类向自然作斗争的能力，从而把人类社会的物质文明和精神文明推进到一个前人所无法想象的新高度；另一方面也带来一系列棘手的社会问题，如：生态环境的恶化、自然资源和能源的过度消耗以及核灾难的威胁，这些问题如果得不到解决，将使人类的处境受到越来越严重的困扰。
5 第五讲 中国古代算学发展(考研讲义)
第五讲中国古代数学发展 萌芽与奠基： 一、原始社会时期 数学的萌芽-事物的数量和形状 1）对具体的几何图形有一定认识2）会使用简单的画几何图形的工具3）通过织物，对形和数间的关系有一定认识 二、夏商周奴隶社会时期 概况：由于商品交换的扩大，防治洪水和开挖沟渠、建筑城市宫殿、测量地亩、编制适合农时的历法等都需要数学知识和计算技能，因而数学知识获得比较大的发展。 表现：1）商代陶文和甲骨文里有很多记数文字； 2）计数法遵循十进制，含有位值制的意义，简洁明了； 3）用小木棍作为计算工具，叫做算筹；用算筹进行计算，叫做筹算； 4）西周时期，数学是士阶层”六艺”之一； 5）发明简单的四则运算 三、春秋战国大变革时期 背景：天文历法、赋税商业、工艺规范化和标准量器的使用，建筑水利工程，都对计算方法的改进和发展提出要求。 数学进步主要标志：十位进制值的确立和筹算法的发展 表现：1）“十进”逢十进一，“位值”同样的一个数在不同位置上表示不同的值。我国是使用十进位值制最早的国家。（印度到6世纪） 2）筹算的四则运算已经完备，并有分数运算方法。 3）《考工记》涉及角度和标准量器容积的计算。 4）《墨经》对一些几何概念做了抽象概括，提出一些科学的定义，如点线面体圆。并有类似极限的观念的思想。 体系形成与完善： 四、秦汉到南北朝封建社会前期 （一）秦汉时期 秦汉时期的最早的数学著作 1）最早出现的数学著作《许商算数》《杜忠算数》（西汉）； 2）流传到现在的最早的数学著作《周骳算经》（西汉后期c.1)：包括应用勾股定理进行测量方面的计算；使用了繁复的分数算法和开平方法； 3）流传到现在的我国的最早的数学专著《九章算术》 《九章算术》的出现标志着中国古代数学体系的形成 ①最后成书至迟在东汉前期（1），内容至迟在西汉后期成型（c.1); ②总结了周秦以来的中国古代数学，即包含古代已解决的数学问题，也有西汉中期人们的新成就。它的出现标志着我国古代数学体系的形成，是中国古代数学体系的初期代表作； ③内容十分丰富，246个问题，分九大类，是世界上最早的对分数进行系统叙述的著作，世界上第一次出现联立一次方程组的解法和关于正负数的加减法法则。（“方”是指求解一次联立方程组时所列出的各方程系数恰好排成方形，“程”有求出多少的意思）特点是和当时的实际需要紧密结合，这是中国古代数学的一大特色和优点； ④叙述方式以归纳为主，先给出若干例题，再列出一般方程。这和古希腊数学的代表著作欧几里得（c.330-c.275）的《几何原本》以演绎为主的叙述方式有明显不同。 （二）三国魏晋南北朝
大数据研究的科学价值
李国杰 中国科学院计算技术研究所 大数据研究的科学价值 近年来，“大数据”已经成为科技界和企业界关注的热点。2012年3月，美国奥巴马政府宣布投资2亿美元启动“大数据研究和发展计划”，这是继1993年美国宣布“信息高速公路”计划后的又一次重大科技发展部署。美国政府认为大数据是“未来的新石油”，将“大数据研究”上升为国家意志，对未来的科技与经济发展必将带来深远影响。一个国家拥有数据的规模和运用数据的能力将成为综合国力的重要组成部分，对数据的占有和控制也将成为国家间和企业间新的争夺焦点。 与大数据的经济价值相比，大数据研究的科学价值似乎还没有引起足够的重视。本文试图对基于大数据的科学研究（包括自然科学、工程科学和社会科学）谈几点粗浅的认识，希望引起有关领域科技人员的争鸣。 推动大数据的动力主要是企业经济效益 数据是与自然资源、人力资源一样重要的战略资源，隐含巨大的经济价值，已引起科技界和和企业界的高度重视。如果有效地组织和使用大数据，将对经济发展产生巨大的推动作用，孕育出前所未有的机遇。奥莱利（O ’Reilly ）公司断言：“数据是下一个‘Intel inside ’，未来属于将数据转换成产品的公司和人们。” 基因组学、蛋白组学、天体物理学和脑科学等都是以数据为中心的学科。这些领域的基础研究 关键词：大数据 数据科学 第四范式 产生的数据越来越多，例如，用电子显微镜重建大脑中的突触网络，1立方毫米大脑的图像数据就超过1PB 。但是，近年来大数据的飙升主要还是来自人们的日常生活，特别是互联网公司的服务。据IDC 公司统计，2011年全球被创建和被复制的数据总量为1.8ZB （1021），其中75%来自于个人（主要是图片、视频和音乐），远远超过人类有史以来所有印刷材料的数据总量（200PB ）。谷歌公司通过大规模集群和MapReduce 软件，每个月处理的数据量超过400PB ；百度每天大约要处理几十PB 数据；Facebook 注册用户超过10亿，每月上传的照片超过10亿张，每天生成300TB 以上的日志数据；淘宝网会员超过3.7亿，在线商品超过8.8亿，每天交易数千万笔，产生约20TB 数据；雅虎的总存储容量超过100PB 。传感网和物联网的蓬勃发展是大数据的又一推动力，各个城市的视频监控每时每刻都在采集巨量的流媒体数据。工业设备的监控也是大数据的重要来源。例如，劳斯莱斯公司对全世界数以万计的飞机引擎进行实时监控，每年传送PB 量级的数据。 数据为王的大数据时代已经到来，战略需求也发生了重大转变：企业关注的重点转向数据，计算机行业正在转变为真正的信息行业，从追求计算速度转变为大数据处理能力，软件也将从编程为主转变为以数据为中心。采用大数据处理方法，生物制药、新材料研制生产的流程会发生革命性的变化，可以通过数据处理能力极高的计算机并行处理，同时进行大批量的仿真、比较和筛选，大大提高科研
浅析科学技术进步与哲学发展的辩证统一关系
浅析科学技术进步与哲学发展的辩证统一关系(题目太大，如果要写此题目，可以分四个部分，科技对哲学的促进，科技对哲学的阻碍，哲学对科技的促进，哲学对科技的阻碍等四个方面；如果是想写一个方面的话，比如就写科技对哲 学的积极作用等》 摘要：随着社会生产力的不断提高，人们物质生活不断丰富，经济的不断发展也促进了科学技术的不断进步，实现了科学技术领域一个又一个的突破；同时，科学技术不断的进步，又会影响人类社会的发展，或是起到促进作用，让人们的生活发生了极大的便利，同时，我们不得不承认科学技术也是一柄双刃剑，同样会阻碍社会的进步，甚至会破坏社会的发展。 关键词：科学技术；社会发展；哲学；辩证统一 引言： 人类发展繁衍了上千年，科学技术的出现一次又一次的改写了人类的历史，不断推进历史的车轮不断向前进步；科学技术的出现，也一次又一次的改变了人们对待这个世界，这个宇宙的看法，让人们的观念也发生着变化，其中最重要的就是科学技术带来的哲学上的唯心主义向唯物主义的跨越，如何正确看待科学技术与哲学发展的辩证统一关系，是本文研究的目的，同时也是如何正确看待科学技术在人类发展的历史中的作用，是促进或者阻碍，或是破坏。当然，在这个过程中，人们的哲学观也在随着科学技术的发展而不断丰富和发展，这正是二者之间关系的精彩之处。 一、科学技术进步带来的“双刃剑”效果 邓小平曾说过：“科学技术是第一生产力。”尽管科学技术不用任何人来标榜其重要的程度，但是正是由领袖人物对其重要性的阐述，更是凸显出科学技术对于一个国家，一个民族的重要性。科学技术的进步是一个民族创新力的体现，是一个民族永葆生机的基础，是一个国家立于世界之林的有力武器，因此，各个国家无一不对科学技术表现出高度的重视。毋庸置疑，科学技术的进步带给我们生活的进步，以及对于这个世界的认识不断深入，这正是科学技术的魅力。但与此同时，我们不可否认的是科学技术对我们带来的危害：早期科学技术的发展带来了严重的环境污染，让很多国家的人民为此付出了惨重的代价，或者身患绝症，或是为此付出了生命。这样的例子不胜枚举，比如说英国多年前的雾霾天气，日
科学技术史试题(四)
西南财经大学《科学技术史》试题（四） 一、判断题（每小题1分，共20分） 答题说明：请就题中【】部分判断正确或错误。如正确请在后面的括号内画√，如错误请在后面的括号内画×。 1、英国科学家【惠威尔】于1837年发表的《归纳科学的历史》一书，是世界上第一部综合性科技史著作。（√） 2、打制石器、人工取火和【陶器制造】是古代技术发端的三项标志性成就。（ⅹ） 3、我国北魏时期农学家【郦道元】所著的《齐民要术》一书是世界现存最早、最完整系统的农学著作。（ⅹ） 4、明代医学家李时珍所著的《本草纲目》，是我国古代最重要的文化遗产之一，被【李约瑟】誉为“中国古代的百科全书”。（ⅹ） 5、马克思把【造纸、印刷术、火药】看作是“预告资产阶级社会到来的三大发明”。（ X ） 6、古代原子论学派的代表是留基伯和他的学生【赫拉克利特】。（ⅹ） 7、古希腊最伟大的数学家是【欧几里得】所著的《几何原本》一书代表了古希腊数学的最高成就。（√） 8、古希腊最伟大的物理学家阿基米德发现的杠杆原理和【浮力定律】是古代力学中最伟大的定律。（√） 9、古希腊医学家希波克拉底提出了著名的“体液说”，认为人体内的【三种】体液的协调与否决定着人的健康。（ⅹ） 9、古罗马科学家【盖仑】所著的《天文学大成》一书把古代的地心思想发展为系统的地心说理论。（ⅹ） 10、波兰天文学家哥白尼在【1453】年出版了著名的《天体运行论》一书，提出了太阳中心说，开始了自然科学从神学中解放出来的运动。（ⅹ） 11、1666年英国科学家【波义耳】出版的《怀疑的化学家》一书，首次提出了元素的概念，标志着化学从炼金术中解放出来。（√） 12、英国科学家牛顿于【1789】年发表的《自然哲学的数学原理》一书，标志着经典力学体系的完成。（ⅹ） 13、18世纪生物学的重要成就是瑞典生物学家【林耐】所作的动植物分类。他于1735年发表了一书，较系统地阐述了植物分类的原则。（√） 14、关于太阳系起源的星云假说最初是由德国的【赫姆霍兹】和法国的拉普拉斯分别在1755年和1796年独立提出来的。（ⅹ） 15、俄国化学家【门捷列夫】于1869年第一个发现了元素性质呈周期性变化的规律。（√） 16、1873年英国科学家【法拉第】出版了划时代著作《电学和磁学论》，标志着完整的电磁学理论的确立。（ⅹ） 17、奥地利生物学家【摩尔根】发现的遗传定律是现代遗传学的基础。（ⅹ） 18、具有实用价值的无线电系统是意大利发明家【马可尼】和俄国工程师波波夫发明的。（√） 19、【能量守恒与转化定律、元素周期律和达尔文进化论】被恩格斯称作19世纪自然科学的“三大发现”，这三大发现为辩证唯物主义自然观奠定了基础。（ⅹ） 20、X射线、放射性和【电子】的发现被称为19世纪末物理学的三大发现。（√）
1 第二讲 科技史概要
第二讲科技史概要 吴国林教授/博士生导师 一、古代自然观 1、古希腊(Ancient Greek)：世界的本原/基质/始基问题 泰勒斯（Thales,约公元前624～公元前547）认为万物本原是水； Everything is made of water. 阿那克西曼德(Anaximander公元前610～公元前546)：无限定/无限/阿派朗apeiron 阿那克西米尼（Anaximenes, 公元前585～公元前525）认为万物本原是气；air. 赫拉克利特（Heraclitus,公元前540～公元前470）认为火是万物本原；Fire is the primordial element. Perpetual change was he believed in. “You cannot step twice into the same river; for fresh waters are ever flowing in upon you.” “The sun is new every day.” 留基伯（Leucippus, 约公元前500～公元前440）和他的学生德谟克利特（Democritus, 约公元前460～公元前370）最早提出了原子论(Atomism)观点，认为物质结构是不连续的，由为数极多的原子构成。古希腊后期的伊壁鸠鲁和古罗马时期卢克莱修继承并发展了原子论思想。
A tom 端 恩培多克勒：(Empedocles)四元素说（four elements火法），土earth、水water、气air、火fire。 亚里士多德（Aristotle,公元前384～公元前322）认为火、气、水、土四元素是自然界原始物质； 5 phases 求知乃人之本性。 毕达哥拉斯（Pythagoras,公元前570～公元前500则认为数是万物的本原。All things are numbers. Some of rules of the Pythagoras order were: Not to eat the heart; Not to pick up what has fallen; To abstain from beans. 数的和谐：harmonic mean 勾股定理：right-angled triangles: the sum of the squares on the sides adjoining the right angle is equal to the square on the remaining side. 电子是什么？ 怀疑主义：皮罗（Pyrrho,365-275,BC）
现代科学技术与人类文明之间的关系
现代科学技术与人类文明之间的关系 爱因斯坦曾说过：“科学的目的一方面是尽可能完备的理解全部感觉的经验之间的关系；另一方面，通过最小个数的原始概念和原始关系的使用来达到目的”。由此可以看出，自然科学在推进人类文明方面所具有的重要作用。 科技是第一生产力，科技的进步标志着生产力的进步，生产力的改变标志着社会的进步，所以科技能推动社会进步，从而改变人类的物质生活，当人类的物质生活达到一定得水平，人们才能考虑精神文化生活，进而去改变我们的精神生活，那么科学技术又是如何去改变人类精神生活的呢 一.科学技术推动着人类认识能力的提高 马克思指出：“自然科学是一切知识的基础”。人们为满足生活和生产的需要，在认识自然与改造自然的长期实践中创造和积累起来的科学技术知识，是整个人类知识体系中最为重要的一个组成部分。人类在发展科学技术的同时，也开发锻炼了自己的认识能力，提高了自己的智力水平。这既包括对自然界的认识也包括对整个世界的认识，又提供了新的起点和新的手段。自然科学的进步不仅意味着人类对自然界认识的起步，而且也为社会科学对社会的认识，思维科学对思维的认识提供了知识的基础和科学的方法。现代自然科学的知识和方法，正在越来越广泛地渗透到自然科学以外的各门科学中，并在这些科学领域获得了日益重要和卓有成效的应用。技术的进步不仅为人类认识和改造自然提供了更加有力的工具，而且也为一切科学认识的发展提供了越来越强大的研究手段。正是这些技术手段以其日益增强的信息获取，传递和处理功能，在越来越大的程度上使人类的感官和大脑得以延长，使人类的认识能力终于突破自身生理条件的局限得以不断提高和扩大，从而推进了整个人类认识的发展。 二.科学技术推动着哲学观念的变革和思维方式的进步 哲学作为时代精神的精华必然把当代的自然科学成就荟萃于其中，每个时代的哲学观念在很大程度上是有那个时代的自然科学发展水平所决定的。恩格斯说过：“随着自然科学领域中每一个划时代的发现，唯物主义必然要改变自己的形式。”历史上唯物主义哲学的三种发展形态，即古代朴素唯物主义、17到18世纪形而上学的唯物主义以及19世纪中叶诞生的辩证唯物主义，都与当时自然科学的发展水平有着极为密切的联系。现代自然科学的一系列新发现和新突破，一方面更加深刻地揭示出自然界的物质本性和辩证性质，为辩证唯物主义确证提供了一系列新的哲学问题和新的科学材料，为辩证唯物主义的丰富和发展提供了更加广阔的前景和更加牢固的科学基石。宗教迷信和唯心主义哲学也与自然科学的发展水平有关，它们是人们对自然界认识不足的一种反面表现，是基于这种认识不足而发生的惶恐和迷
科学技术史 思考题
思考题 1.简述古代中国的科学成就 答：中国是世界四大文明古国之一，历史的长河中中国的科学是一颗璀璨的明珠，其成就有如下方面： ①天文学。我国是天文观测记录持续时间最长的国家，也是保存天文记 录资料最丰富的国家。到17世纪末，我国记载了大约70颗新星和超 新星，这些记录为现代天文学家对中子星的探讨提供了极为宝贵的资 料，具有很高的科学价值；东汉时期大科学家张衡发明了世界上第一 台自动天文仪——浑天仪，他还制造了世界上第一台观测地震方位的 仪器——地动仪和世界上第一台观测气象的仪器——候风仪；在宇宙 结构方面我国古代也进行了多种多样的探索，提出了“盖天说”等宇 宙结构思想。 ②数学。我国古代数学发展也是源远流长，并且具有独特的风格，概念 与体系。早在春秋时期就有了分数概念和九九表。《周髀算经》、《九 章算术》、《九章算术注》等著作都是我国数学体系地位颇高的书本； π值的计算领先了其他国家和地区1000年。 ③医药学。在长期的医疗实践中，中华民族形成了独具一格的中医，中 药理论，内容博大精深，具有很高的医学科学价值；《黄帝内经》、《伤 寒杂病论》、《本草纲目》等医学著作是世界重要的科学文献；我国的 医药学体系是完全独立完整的，成果显著。 ④地学。地学是我国古代成就较大的学科之一。主要表现在地理、地图 绘制和地质等方面；《山海经》、《水经注》、《梦溪笔谈》等对我国古 代的地理风土人情等做了综合性的表述；明代航海家郑和七下西洋， 为中国地理学竖起一块新的里程碑，开辟了“丝绸之路”，如今我国 主导的“一带一路”经济带就是以丝绸之路为借鉴的，郑和七下西洋， 绘制了《郑和航海图》，是世界上现存最早的航海图集。 ⑤物理学。战国时期物理学有较大的成就。《墨经》中有大量的物理学 知识，包括杠杆原理、浮力理论，声学和光学的记载。其中关于光影 关系、小孔成像等，写的都非常系统，被现代科学家成为“《墨经》
浅谈科学与哲学的关系
科学与哲学的关系 科学与哲学人类发展进程中有着密切的关系，哲学孕育了科学，而科学推动了哲学的发展，两者相辅相成，在任何时候都不可改变。 一、科学与哲学关系史 科学与哲学从古至今有着不可分割的关系。古希腊时代，二者处于原始的一体化时期。从根本上说，二者是同源的。历史发展中，经历了宗教与反宗教时期，科学不断从哲学中独立分化出来。科学与哲学的高度分化又萌发出相互结合、相互渗透的关系。直至今日，科学与哲学高度综合，再次呈现新的一体化特征。 二、科学技术与哲学的相互关系 1、科学与哲学的区别 科学是一种反映客观事实和规律的知识，是一种特殊的认识活动，是一种社会建制。其任务就是要从不同的方面反映客观世界的本质和规律；而哲学，是人类的自我理解、自我反思、自我意识的一种理论形态。哲学所关心、表达的并非一定就是世界的真正本质或规律，而是人自己的生存状态或存在方式。 2、科学与哲学的相互作用 科学影响着哲学的发展，哲学也影响着科学的探索，两者是密切联系在一起的。科学需要哲学的帮助才能更加进步，而哲学往往是建立在对具体科学的总结、概括、抽象的基础之上的。科学与哲学之间既有积极作用，也有消极作用。 科学是推动哲学前进的根本动力，是哲学思想产生和发展的源泉。科学的发展指引人们想的进步，更加清晰的认识事物，形成正确的世界观。但是科学的发展带来的机遇与挑战，也使一些人歪曲理解，形成错误的认识，只为发展，不计后果。例如破坏环境，食品添加剂的应用，食品安全问题的产生等，无不警示着我们科学是有双重作用的。 哲学为具体科学提供世界观和方法论的指导。科学家进行具体科学的研究都是在某种世界观和方法论的指导下进行的，比如我们在马克思主义哲学的指导下进行食品科学的研究，就是把食品科学的理论运用于科学研究的实践，并在实践中检验和发展食品科学的理论。假如缺乏正确的世界观和方法论的指导，科学研究就会失去正确的方向，甚至陷入混乱和失败。可见，哲学对科学的指导作用其实具有双重性，其积极作用和消极作用是相互交织，难以剥离的。 总之，在现时代科学与哲学相辅相成，相互渗透。在对事物的研究过程中，必定是科学方法与哲学思维相结合，才能更加清晰的认知。 三、科学技术与哲学之关系的未来发展趋势 科学与哲学关系发展的轨迹是合→分→更高层次的融合。科学与哲学正处于这种更高层次的融合中，具体表现在： 第一, 科学越发展, 科学哲学化趋势越明显。科学将越来越渗透着哲学精神、哲学理念。以正确的世界观和方法论来发展科学，促进社会进步。 第二, 哲学科学化趋势增强, 哲学将变为科学的升华。哲学家将更关注科学的前沿,会出现一旦新的科学成果诞生，那么哲学就会发生深刻的变革，以适应发展。 总之, 科学与哲学关系的未来发展的基本趋势是: 科学哲学化、哲学科学化,最终科学哲学一体化，即科学与哲学达到更高层次的融合。
科学技术史考试资料2 简答题
简答题 1、15-16世纪西欧国家的航海探险和地理发现有何历史意义和科学价值 意义：①这种活动带有掠夺和开拓殖民地的性质；②葡萄牙等西欧国家资产阶级获得了大量廉价的劳动力和广阔的市场，加速西欧资本主义关系的形成和发展；③使正在崩溃的封建社会内部的革命因素迅速发展。 价值：①打开人们的眼界，是人们看到科学的正确与力量鼓舞了人们的探索和创新精神。②直接推动了天文学、大地测量学、力学和数学的发展。③此外，探险家们重新发现了地磁倾角并把罕见的花木和鸟兽带回欧洲。 3、15-16世纪的欧洲各国开始了航海探险，航海探险和地理大发现有何重要的科学价值历史价值 哥伦布、麦哲伦坚信大地是球形的这一科学家说并以勇敢的探险活动证实了它，打开了人们的眼界，使人们看到了科学的正确和力量，鼓舞了人们用于探索和创新的精神，对当时的西欧和以后的世界各国有广泛而深远的影响。航海活动开辟了一个科学研究的新天地，直接推动了天文学、大地测量学、力学和数学的发展。航海能使人们从不同的地区和方位观察天象获得更丰富的天文资料：远航需要精确的星图、海图及测量海里和方位的量表；航海需要造炮舰这就需要大量力学知识。天文学和力学的发展推动了数学的发展，此外探险家们重新发现了地磁倾角，并把罕见的花木和鸟兽带回欧洲。地磁学、地理学、植物学、生物学、人种学等学科只有在全球范围内才能有巨大的发现。 2、航海探险和地理大发现对近代科学的兴起有何影响 答：1.大地是球形这一科学假说被证实，鼓舞了人们探索和创新的精神。2.航海活动开辟了一个科学研究的新天地，直接推动了天文学，大地测量学，力学和数学的发展。3.在全球范围内的发现促进了地磁学，地理学，植物学，生物学，人种学等学科的发展。 12、远古人类所发明的人工取火方法在人类进化史上有何特别的重要意义 一、事物的种类和范围扩大了，营养丰富了，进而促进了人体特别是大脑的发育；二、人类可以用火防止野兽的侵袭，又能用火围攻猎取野兽；三、人类还能用火取暖照明，从而扩大了人类活动的时空范围；四、人类渐渐学会有火烧制陶器、冶炼金属，并在火的利用过程中积累了越来越多的化学知识。 2、火的使用和人工取火是古代技术发端的一个重要标志，请问：火的使用在人类进化史上有何特别重要的意义 答：①食物的范围和种类扩大了，营养丰富了，促进了人体特别是大脑的发育。②人类可以防止野兽的侵袭，用火围攻猎取野兽③人类可以用火取暖，照明，扩大了人类活动的时空范围。④人类渐渐学会了用火烧制陶器，冶炼金属，并在这个过程中积累了越来越多的化学知识。
大数据技术和应用中的挑战性科学问题-中国自动化学会控制理论专业
大数据技术和应用中的挑战性科学问题 第89期双清论坛论证报告 大数据是人类进入信息化时代的产物和必然结果。“大数据发展的核心动力来源于人类测量、记录和分析世界的渴望”，而这种渴望又源于人类努力改善自身生存和生活状况的无尽追求。 在人类社会发展进程中，人们观测自然现象、揭示和把握自然规律并进而用于改善自身生存和生活状况的活动从来都没有停止过。人类揭示和运用自然规律是从观测和记录自然现象开始的，而这种观测和记录的结果要么就是数据，要么可以通过某种方法转化为数据。人类把握和运用自然规律的能力越强，社会经济和科学技术就越发展；社会经济和科学技术越发展，人类揭示和运用自然规律的愿望和需求就越强烈，结果是获取和存储的观测数据就会越来越多。伴随着近代传感器、无线通信、计算机与互联网等技术的迅猛发展及在各个领域的广泛应用，人类获取数据的手段和途径越来越多，成本越来越低，速度越来越快，所获数据的种类、层次和尺度也越来越多样化，这就在广度、速度和深度三个方面催生了大数据时代的到来。 一、开展大数据技术和应用研究的意义 粗略地讲，大数据是指在可容忍的时间内无法用现有的信息技术和软硬件工具对其进行传输、存储、计算与应用等的数据集合。与传统意义上的数据概念相比，大数据具有如下几个显著特征：（1）数据
规模（Volume）不断扩大，数据量已从GB（109）、TB（1012）再到PB（1015）字节，甚至已开始以EB（1018）和ZB（1021）字节来计量。“到2013年,世界上存储的数据预计能达到1.2ZB字节。如果把这些数据全部记录在书中，这些书可以覆盖整个美国52次；如果将之存储在只读光盘上，这些光盘可以堆成5堆，每一堆都可以伸到月球上。”（2）数据类型（Variety）繁多，包括结构化、半结构化和非结构化数据，甚至包括非完整和错误数据。现代互联网上半结构化和非结构化数据所占比例已达95%以上。（3）产生和增长速度（Velocity）快。美国国际数据公司（IDC）的研究报告称，到2020年全球的数据获取能力将增加50倍，用于数据存储的服务器将增加10倍。当今世界，各种数据采集和存储设备每时每刻都在获取和存储大量新的数据。这些数据有时以高密度流的形式快速演变，具有很强的时效性，只有快速适时处理才可有效利用。（4）数据价值（Value）大，且可整合与多次利用。对于某一特定的、仅需少量数据的应用而言，大数据呈现出价值密度低的特点，但对于众多潜在的应用而言，大数据整体往往蕴藏着巨大的价值。 大数据时代的到来，撼动了世界的方方面面，从商业、科技、医疗卫生到政府、教育以及社会的其他各个领域。大数据技术和应用一方面对社会、经济和科技的发展带来了重要机遇，另一方面也对数据获取、存储、传输、计算以及应用提出了全新的挑战。开展大数据技术与应用研究，是时代发展的必然要求，具有无可估量的社会经济价值和巨大的科学意义。
浅谈我对科学技术哲学的认识
浅谈我对科学技术哲学的认识 每一个学科都有自己萌芽，演变，成熟的历史，科学技术哲学也不例外。当代科学技术哲学是由马克思和恩格斯于19世纪中叶创立的自然辩证法演变发展而来的，并与近年来学术界崛起的关于科学技术的人文社会科学研究的一个新型领域——科学技术学有着密切的关联。科学技术哲学既是自然辩证法的当代范式，又是科学技术学的哲学基础，对科学技术及其发展进行哲学反思。 自然辩证法（dialectics of nature）,原本是19世纪中叶恩格斯在概括和总结自然科学最新成果，尤其是物理学的两次重大的理论综合（能量守恒于转化定律和电磁转化理论）和生物学的两次重大理论综合（细胞学和生物进化论），批判的汲取古希腊的自然哲学和德国古典自然哲学，特别是在黑格尔的辩证法的思想的基础上创立的一种自然哲学理论。二十世纪以来，随着科学技术突飞猛进的辉煌发展，它被拓展为包括现代自然观，科学技术方法论，科学技术观，科学思想史，自然哲学，科学哲学，技术哲学，科学学，科学技术史，以及科学技术与社会研究等在内的一门综合性的交叉研究领域――科学技术哲学。需要说明的是，在1995年，中国国务院学位委员将有授予学位权的“自然辩证法”学科专业更名为“科学技术哲学”。这标志着科学技术
哲学学科在中国的真正确立。其实这些变化都是有其时代背景的，一方面，20世纪中叶以来新的科学技术革命促进了科学技术日益社会化，作为人与自然的中介的科学技术已不单纯是认识和改造自然的工具，而成了社会中的科学技术。于是需要我们除了从哲学的视角，也从历史和社会学等不同侧面对科学技术进行研究，即从主要研究科学技术的概念，理论，方法等方面的问题转向对科学技术发展的社会文化背景的研究；另一方面，由于社会日趋科学技术化，我们需要从科学技术的角度对社会本身进行研究，考察社会是如何在与科学技术的相互作用中发展到当代水平的，探索如何让科学技术真正造福人类与社会。 那么作为科学技术学的哲学基础的科学技术哲学呢？科学技术学以科学技术为研究对象，是关于科学技术的人文社会科学的研究领域。科学技术哲学是从哲学的维度上研究科学与技术，是对科学技术及其发展的哲学反思。它从科学技术本体论，科学认识论和方法论，技术认识论和方法论，科学技术与社会论，科学技术价值论五个方面为科学技术学提供重要的哲学基础。 以上是从科学技术哲学的学科性质和内容讨论什么是科学技术哲学，下面从科学技术哲学的发展历史来认识科学技术哲学。 其实在西方是没有科学技术哲学的，西方只有科学哲学，技术哲学。科学哲学，顾名思义是以科学为研究对象的哲学，而且在西方主要是以自然科学为研究对象的哲学。西方科学哲学最早萌芽于古希腊，古罗马时期的哲学，不过当时只是作为认识论的
世界科技文化史期末考试答案!!!!
世界科技文化史（一） 1 科技文化的特点有： A、系统性 B、国际性 C、基础性 D、以上都有 正确答案： D 2 下列对文化描述错误的是： A、人类为了生存与理想而进行 B、在物质生产过程中所获得的能力 C、在精神生产过程中所产生的产品 D、只包括精神产品 正确答案： D 3 下列哪一学科不是以科学技术为研究对象的？ A、科学技术史 B、生命科学 C、科学哲学 D、科学社会学 正确答案： B 4 我过历史上比较看重科技文化的 A、制度层次 B、器物层次 C、行为规范层次 D、价值观层次 正确答案： B 5 科技文化的特点不包括 A、实用性 B、系统性 C、国际性 D、基础性 正确答案： A 6 以下哪门学科不不是以科学技术为研究对象 A、科学技术史 B、科学社会学 C、自然科学 D、科学哲学 正确答案： C
7 科学哲学的研究脉路是：从思想史到社会史，从学科史到综合史。 正确答案：√ 8 科学哲学是科学技术史和科学社会学的重要研究基础。 正确答案：× 9 科学技术是人类认识和改造世界以及使人的生活方式不断发生变革的特殊能力活动和产品。 正确答案：√ 10 文化是人类为了生存与理想而进行的物质生产和精神生产活动中所获得的能力及其全部产品。 正确答案：√ 世界科技文化史（二） 1 下列属于现代科学技术史奠基人的是： A、库勒 B、萨顿 C、霍尔特 D、以上都不对 正确答案： B 2 下列属于中国科学技术普及运动战线的是： A、全民科普 B、重点科普 C、防止科学技术异化 D、严格控制科学发展 正确答案： C 3 《寂静的春天》的作者是： A、蕾切尔卡逊 B、勒庞 C、都德 D、霍布斯 正确答案： A 4 石器制造的发展过程不包括 A、旧石器时代
浅谈哲学对科学技术发展的影响
浅谈哲学对科学技术发展的影响 [摘要]：人类的发展在一定程度上就是科学技术的发展，人类的发展历史揭示是科技改变了人类的生产和生活，而科技的发展与人类的世界观、精神世界息息相关，哲学世界观、认识论和方法论对科学技术活动具有指导作用；哲学是现代科技发展的助推器；哲学的批判精神和怀疑精神是科学技术创新的坚实的思想基础；哲学实践的思维方式实现了反思科学的哲学思维方式的革命性变革，现阶段人类面临的现实问题、世界难题迫切需要实现哲学理论创新，也是科学技术哲学所要实现的逻辑发展。 [关键字]：哲学，科学技术发展，科技哲学 人类的发展在一定程度上就是科学技术的发展，人类的发展历史揭示是科技改变了人类的生产和生活。而科技的发展与人类的世界观、精神世界息息相关。在古代, 无论当时人们是否意识到。哲学世界观和认识论始终是科技发展的推动力之一; 在近现代,由于哲学家的层出不穷，由于哲学本身的变革和系统地发展，使得人类科技得到迅猛发展，人类的生产生活也得到了极大的提高。许多哲学家开始涉足哲学的一个全新领域——技术哲学。德国哲学家卡普(E．Kapp) 在1877年发表的《技术哲学纲要》一书代表了系统地进行技术哲学研究的开端[1]。经过百余年发展，尽管技术哲学仍属于哲学的边缘领域，但在学术界逐渐获得了承认。技术哲学研究以前，科学技术一直处于无统一范式、无哲学地位的困境中。处理好理论思辨与经验研究的关系非常重要，“唯理论”或者“经验论”的方法皆不可取。技术哲学研究使得过去的这种玄思转向了今天的实践导向。自文艺复兴以来，随着自然科学的兴起和发展，人类逐渐从对大自然的无知中解放出来；与此同时，随着技术的兴起和发展，人类又重新陷入了一个无知的技术世界。于是，技术启蒙[2]就成为了技术哲学研究的时代作用。技术启蒙关键是运用哲学思辨方法对科学技术活动在社会意识形态中的指导，以此建立起人与科学技术之间的自由关系，将人类从无知的技术世界中解放出来。 哲学对现代科技发展起着助推器的作用。所谓哲学即世界观、认识论和方法论。哲学体现了关于整个客观物质世界和人类主观世界活动的“普遍规律”[3]。而科学是分别从各个学科上反映客观规律的知识体系。科学技术都反映着哲学思想，世界上没有不反映哲学的科技。哲学思想渗透到科学和技术思维的各个方面，哲学让人类在现代科技方面树立正确的发展意识, 在现代科学技术研究活动中树立勇往直前的探索精神。一方面使现代科技变得更为活跃,更有生机；另一方面使现代科学技术发展得更为全面。综观人类整个科学技术史, 科学技术的每一次进步，科学技术的每一次革命，无不是受到哲学的启迪和影响，无不是哲学
1第一讲 古希腊与科学的源头(考研讲义)
第一讲古希腊与科学的源头 概述 古希腊人的科学奠定了西方科学的基础，树立了西方科学独有的风格，所以希腊人探索自然的科学成就是科学史上传奇的一页，永远令后人欣赏、兴奋、困惑。 古希腊人科学探索中的偏颇，古希腊科学与近代实验科学的本质不同，又迫使我们进一步关注近代科学传统中来自东方及中世纪宗教文化等不同传统的贡献。 一、古达科学与技术 Q1 为什么说西方科学的起源要追溯到古希腊的自然哲学？ 自然哲学：关于自然界及其内在本质的哲学研究；在古代指的是自然知识的总汇和统称，目的是获得自然界的完整图像。 古希腊自然哲学形成了独特的理性自然观： 1）把自然看作是一个独立于人的对象而从整体看待； 2）把自然看作是有规律且可以认识的对象； 3）力图用哲学的概念和语言来把握自然界的规律。 Q2 科学的欧洲中心主义的表现、根据及补充 表现：在人们的潜意识中，真正意义上的科学是指近代在欧洲产生的科学理论、科学知识、实验方法、科学组织、科学活动、科学分类等东西，现代科学体系是在欧洲近代科学的基础上建立起来的。 依据：1）古希腊的科学传统奠定了近代科学的基础； 2）16、17世纪的科学革命建立了近代自然科学体系。 补充：1）在人类早期文明中，在古两河流域、古埃及、古印度、古中国创造了更精湛的日用技术、发现了更独特的科学知识、建造了更宏大的传世工程。 2）古希腊文明的建立吸收了其他文明的成就。 ①古希腊人的科学研究是在融会贯通古埃及和古两河流域的科学成就的基础上发展起来的； ②中世纪后期，当古希腊的科学传统在欧洲逐渐复苏时，欧洲还获得了阿拉伯世界的古代科技知识和中古古代的四大发明。 Q3 从古希腊科学到文艺复兴的发展历程 罗马帝国崩溃-基督教占统治地位（中世纪黑暗中的光芒：在欧洲诞生了大学）-中世纪中后期的大翻译运动（帮助欧洲人从阿拉伯文献中找回了失传已久的古希腊哲学文献） 二、希腊古典时期的自然哲学 希腊人的伟大贡献：创造了西方科学和哲学的伟大传统 公元前500年：希腊开始出现最早的哲学，也是最早的系统的理论化的科学的开始。 希腊哲学是以对自然的系统的研究开始的。特点为： 1）具有强调理性和逻辑，重视真理本身价值的态度；2）使得原先零散的、实用的自然知识成为一种对于世界的体系化的理性建构。 ΔQ4 古希腊人科学成就及传统产生的原因及局限性 1）自然条件 ①古希腊地区港口众多，适于航海和贸易，为向古希腊本土之外的陆地和岛屿移民提供了方便；希腊殖民地构成了一条连绵不断的链条：这些殖民地与不同传统、风俗、制度的民族经常接触，吸收其他文化的精髓非常方便；同时殖民地也没有丧失和希腊文化的母体的联系。 ②希腊独特的地理环境使得希腊难以建立类似中国的大一统国家，为不同流派的思想争鸣提供了可能。2）物质基础
科学与哲学的关系
科学与哲学的关系 一、科学与哲学关系史 哲学与科学的渊源关系可以追溯至古希腊。“最早的希哲学家,同时也是自然科学家柏拉图曾经说,“在古希腊人看来,哲学科学一而二,二而一,初无区别。笛卡尔曾说过：知识好比是大树，哲学是树根，科学则是树枝。海德格尔认为“科学的基础是哲学”，并强调“这一点适合于任何一门科学”。而马克思则在肯定了科学于历史变革中的推进作用的同时指出了只有哲学才是批判现实世界的“思想武器”。哲学对科学的发展具有重要的世界观和方法论的意义。科学只有在正确的世界观和方法论的指导下才能健康的发展。马克思称自己的哲学为“实践的”唯物论。 由此可见，哲学与科学不是对立、水火不容的。哲学孕育了科学，而科学则推动了哲学的发展，两者相辅相成，在任何时候都不可偏废。甚至有人曾断言：哲学与科学必然是统一的，如果始终不能统一和沟通，那么，不是哲学有谬误，就是科学有虚假。 二、科学技术与哲学的相互关系 哲学作为世界观的理论形态揭示的是整个世界的普遍本质和一般规律；而科学作为对客观世界某一领域的认识，揭示的是客观事物的具体本质和个别规律,哲学与科学是一般与特殊的关系。从历史的发展来看，哲学与科学之间既有联系又有区别。 1：科学与哲学的区别与联系 我们必须认识到哲学作为一门独立的学科，它同自然科学的关系是辩证的，是既相互区别又相互联系的。 首先要清楚什么是哲学？哲学是对自然知识、社会知识和思维知识的概括和总结。它是一门科学又是一种社会意识形态是世界观和方法论的统一。 哲学的定义一直存有争议，这个领域随着历史而不断地扩张，且根据不同的时代对不同的问题兴趣而改变着。一般认同哲学是一种方法，而不是一套主张、命题或理论。哲学的研究是基于理性的思考，寻求能做出经过审视的假设且不跳脱信念或者只是纯粹的类推。 现代人们对哲学的定义：哲学是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结，是世界观和方法论的统一。是社会意识的具体存在和表现形式，是以追求世界的本源、本质、共性或绝对、终极的形而上者为形式，以确立哲学世界观和方法论为内容的社会科学。 然后还要搞清楚什么是科学？科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的，它是人们实践经验的结晶。 哲学与各门具体科学知识的区别：二者对象不同，哲学的对象是自然、社会、思维发展的一般或普遍规律。具体科学的对象是世界的某一方面、某一领域的特殊规律。
科学技术史试题
一、判断题（每小题1分，共20分） 答题说明：请就题中【】部分判断正确或错误。如正确请在后面的括号内画√，如错误请在后面的括号内画×。 1、英国科学家【惠威尔】于1837年发表的《归纳科学的历史》一书，是世界上第一部综合性科技史著作。（√） 2、打制石器、人工取火和【制造陶器】是古代技术发端的三项标志性成就。（ⅹ） 3、现今通用的10进位制记数法是【古印度人】发明的。（√） 4、成书于东汉时期的【《周髀算经》】一书是我国古代最重要的一部数学著作，标志我国古代数学体系的形成。（ⅹ） 5、【《伤寒杂病论》】是我国现存最早最完整的医学著作，奠定了我国中医学的基础。（ⅹ） 6、明代医学家李时珍所著的《本草纲目》，是我国古代最重要的文化遗产之一，被【达尔文】誉为“中国古代的百科全书”。（√） 7、我国北魏时期农学家【郦道元】所著的《齐民要术》一书是世界现存最早、最完整系统的农学著作。（ⅹ） 8、马克思把【造纸、印刷术、火药】看作是“预告资产阶级社会到来的三大发明”。（ⅹ） 9、都江堰是我国历史上著名的水利工程，修建于【战国时期】。（√） 10、【阿基米德】被英国科学史家丹皮尔称为“古代世界第一位也是最伟大的近代型物理学家”，他发现的杠杆原理和浮力定律是古代力学中两条最伟大的定律。（√） 11、古罗马科学家【盖伦】所著的《天文学大成》一书把古代的地心思想发展为系统的地心说理论。（ⅹ） 12、波兰天文学家哥白尼在【1453】年出版了著名的《天体运行论》一书，提出了太阳中心说，开始了自然科学从神学中解放出来的运动。（ⅹ） 13、伽利略在力学上的三个重要发现是钟摆运动、自由落体定律和【运动叠加原理】。（√） 14、1666年英国科学家【胡克】出版《怀疑的化学家》一书，首次提出“元素”概念，标志着化学从炼金术中解放出来。（ⅹ） 15、关于太阳系起源的星云假说最初是由德国的康德和法国的【勒维烈】分别在1755年和1796年独立提出来的。（X ） 16、【1859年】英国科学家达尔文出版的《物种起源》一书，以丰富的材料系统地阐述了生物进化的学说。（√） 17、近代实验科学大师伽利略把培根所倡导的实验方法和【笛卡尔】所推崇的逻辑演绎方法有机结合起来，开创了科学实验方法与数学方法相结合的新的研究途径。（√） 18、【能量守恒与转化定律、元素周期律和达尔文进化论】被恩格斯称作19世纪自然科学的“三大发现”，这三大发现为辩证唯物主义自然观的产生准备了条件。（X ） 19、X射线、放射性和【电子】的发现被称为19世纪末物理学的三大实验发现，这三大发现揭开了20世纪科学革命的序幕。（√） 20、【1905年】爱因斯坦发表《论动体的电动力学》一文，首次提出了狭义相对论。（√） 二、解释下列术语（每小题5分） 1、科学史的内史与外史 内史：把科学史的研究对象局限于科学内部，把科学史仅看成是科学知识体系形成和发展的历史。 外史：把科学看作是社会的一个组成部分，研究他与社会其他部分的相互关系，诸如与经济，教育，政治，文化等方面的关系。 2、狭义相对性原理和光速不变原理
科学技术史笔记整理版
四号字作业带开课班号（71525）、学号、姓名 科学技术史 第一讲：科学史学科的奠基人 乔治·萨顿:1912 创办科学史杂志 ISIS 科学技术的定义—— 科学：对自然规律的认识 技术：是人发挥主观能动性、改变自然 科学史的功能—— 科学史可以带来对科学本身及与其相关因素的更全面，更深刻的认识。 可以作为其他相关人文学科的基础（科学哲学、科学社会学） 教育功能—— 对人类自身的认识和对自然科学与人文学术两种文化之分裂的弥合。 内史：研究学科本身发展的过程 外史：研究学科发展中与外部环境之间的相互影响和作用，以及该学科在历史上的社会功能和文化性质 【科学不等于正确：判断是否科学，是依据它所用的方法，所遵循的程序】
第二讲：古希腊的科学与哲学 （公元前八世纪到公元五世纪）古希腊文明是近代科学的思想之源柏拉图→亚里士多德 希腊科学的背景 1.吸取了巴比伦为你们能够和埃及文明的精华 2.城邦制造成的统一，但又具有多样性的文化 3.奴隶制度下奴隶主有条件从事只是的创造 各科学家的理论与成就—— 泰勒斯：万物本源是水阿那克西莱尼：万物本源是空气齐诺弗尼斯：万物本源是土赫拉克利特：万物本源是火思培多克勒：四元素说 亚里士多德：四元素说欧几里德（几何学）《几何原本》（欧式几何学，公理化体系） 阿基米德：杠杆定律盖伦（医生）：系统地总结了希腊医学的成就创立了自身体系的医学理论托勒密：天文学家 第三讲：中国古代的科学技术 屈原《天问》，涉及了自然，社会，历史，人生 自然观是人们对自然界总的认识 中国传统科学的思维模式 1.阴阳说（向阳，背阴）《诗经》西周末：阴阳二气解释春秋末：老子“万物负阴