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14,1803年英国人道尔顿提出了原子论,1811年意大利人阿佛伽德罗提出了分子论.1828年,德国人维勒成功合成尿素.李比希提出基团理论奠定了有机化学基础.
15,德国植物学家施莱登和动物学家施旺于1839年先后创立了细胞学说.
16,关于进化论,法国人拉马克的进化原则是用进废退和获得性遗传.英国人达尔文的进化理由是物竞天择,适者生存.
17,1885年德国的戴姆勒和本茨以汽油机为动力制成了最早实用的汽车.
1888年英国人发明了充气轮胎.1913年美国人福特发明了流水汽车生产线.
18,第二次工业革命的特点之一就是科学与工业的紧密结合,有机化学之父李比希创办了吉森实验室,美国第一个工业实验室是大发明家爱迪生创办的.
19,在工程管理和军事国防系统中系统工程侧重处理战略性的全局问题
运筹学侧重战术性的具体问题.
20,美国的重大发明有:
1793年惠特尼发明轧花机.
1807年富尔顿发明汽船.
1831年麦考密克和赫西发明马拉收割机.
1844年画家莫尔斯发明电报.
1876年贝尔发明电话.
1879年爱迪生发明白炽灯.
1903年莱特兄弟发明滑翔机.
1906年福雷斯特发明了真空三极管.
1910年建成第一个电台.
1929年发明彩电.
1945年莫尔小组成功试制出第一台电子计算机.
1948年贝尔实验室的肖克利,巴丁和布拉顿发明晶体管.
1960年梅曼发明激光.
现代自然科学
第五章物理学革命及其影响
1,1887年美国的迈克尔逊和莫雷实验否定了绝对静止的以太存在,导致了相对论的诞生.
2,爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设是狭义相对性原理和光速不变原理;
广义协变原理是说自然定理对于任何参照系都应具有相同的数学形式.
等效原理是说,非惯性系可以用一个内部存在一均匀引力场的惯性系等效
3,狭义相对论的核心是洛仑兹变换1.狭义相对论认为同时是相对的,2运动的长度缩短,3运动的时钟变慢.4狭义相对论推出质能公式为E=mc2公式.
4,19世纪末,普朗克提出了能量子假说,解决了黑体辐射现象这朵乌云,宣告了量子理论的诞生.
5,光和实物粒子都具有波粒二象性.能量E动量P与频率ν和波长λ的关系是:
E=hν;
P=h/λ
6,海森堡的测不准关系实际上是对玻尔的互补原理的定量化,是说有些物理量不能同时精确测定,因此在微观领域引用宏观量（经典概念）会引起冲突.这导致一件非常有趣而又费解的事,即微观粒子的轨道概念无意义.
7,根据量子力学,原子中的电子状态需要有四个量子数n,l,ml,ms描述,电子的能量由量子数n确定.
8,化学键有三种基本类型:
离子键,共价键,金属键.其中共价键的本质乃是电子云的重叠.
第六章宇观世界探索
1,太阳质量m⊙=1.99×
1030kg,1AU=1.5×
1011m.1pc=2.06×
105AU=3.26ly
2,哈勃定律为v=H0r.类星体是所谓目前观测到的具有最大红移的天体,因此离我们最遥远.宇宙的年龄约为150亿年.
3,1948年伽莫夫提出了大爆炸宇宙论,其预言了背景辐射,被观察所证实,但目前奇点问题仍未解决.
空间——时间的具有无限曲率的一点。
空间——时间，在该处开始、在该处完结。
经典广义相对论预言存在奇点，但由于现有理论在该处失效，也就是说不能用定量分析的方法来描述在奇点处有些什么。
4,哈勃把星系分成椭圆星系,旋涡星系和不规则星系三大类.
5,当恒星中心温度达到700万K以上时,开始氢聚变为氦,形成了正常的恒星,进入了主序星阶段.
6,恒星的归缩由其质量决定,对于小于1.44倍太阳质量的所谓钱德拉塞卡极限的恒星,其结局为白矮星;
质量大于它小于2.4倍太阳的恒星最终结局是中子星,再大的恒星变成黑洞
7,太阳系大小为40AU.行星运动具有:
共面性,近圆性和同向性,,距离分布符合波特定则.
第七章深入微观世界和追求物质的统一性
1,19世纪末物理学的三大发现是X射线,天然放射性和电子
2,一切粒子都有反粒子,反粒子的质量,寿命,自旋等性质是相同的,只是电荷或磁矩相反
3,强力:
电磁力:
弱力:
引力=1:
10-2:
10-5:
10-40.
4,强力的传播子是胶子,弱力的传播子是中间玻色子.,电磁力的传播子是光子.
5,强子由夸克组成,介子由一个夸克和一个反夸克组成,重子是由三个夸克组成.
6,1954年杨振宁和米尔斯提出了规范统一场理论,目前弱电统一理论已取得成功.强弱电三者的统一理论称大统一理论;
四种力的统一理论称超大统一理论.
7,对称性是指物理规律在一定变换下的不变性,往往与时间空间的某种属性有关.时间和空间具有均匀性
.时间平移的不变性导致能量守恒定律,空间旋转不变性导致角动量守恒定律.
第八章地球系统科学,生态学和环境科学
1,地球系统科学将大气圈,水圈,岩石圈,生物圈作为一个相互反作用的系统,研究其间的物理,化学和生物的过程.1992年联合国《21世纪议程》将它作为可持续发展战略的科学基础之一
2,生态系统的物质和能量流动理论认为:
进入任何一个营养级的物质和能量只有一部分转移到次一级生物即十分之一定律.将光,食物这样高效能量降低为热这样的低效能量.
3,世界自然保护大纲的三大目标是①保护过程和生命支持系统②保护遗传基因的多样性③保护现有物种,促进生物资源的可持续利用.
4,生态系统是一个开放系统,只有物质,能量的输入和熵的排出,开放系统便可维持平衡.
第九章生命科学与智能探索
1,现代遗传学的奠基人是奥地利的孟德尔,摩尔根系统论述了基因理论.在量子力学的创立人薛定谔发下,克里克和沃森建立了DNA模型.
2,遗传信息从DNA传递给RNA再从RNA传递给蛋白质的过程,以及DNA的复制,刻划了基因调节和控制的机制这被称为"
中心法则"
3,超循环理论说:
生命体系中,蛋白质是代谢物质,核酸是遗传物质.离开了核酸的信息蛋白质不能合成,离开了蛋白质,核酸不能完成复制.它们形成了封闭循环.
4,20世纪80年代科学家发现RNA自身可以起蛋白质的作用,可以在没有蛋白质的帮助下自我复制
5,蛋白质是由20种氨基酸按一定的顺序连接而成的.估计地球上蛋白质种类可达1010~1012种.
6,64种密码中,3个是合成蛋白质的终止密码它们是UAG,UAA,UGA.另一个AUG是合成蛋白质的起始码.
7,人脑有1000亿个神经元,神经元由细胞体,树突,轴突三部分组成,神经元与神经元之间的接触点称突触,该处输送化学递质分子.
8,人工智能理论的奠基人是英国的图灵,人工智能主要有两个学派:
符号主义学派已取得很大成就,冯·
诺依曼型计算机的成熟是其标志;
而"
脑型"
计算机是联接主义学派理论的产物.分布性,并行性和连接性是这种计算机的主要特征.
第十章系统科学与探索复杂性
1,系统论创始人贝塔郎菲认为"
系统"
即有相互作用的元素的综合体.系统的功能即取决于系统的要素,又取决于系统的结构.
2,有生命活力的系统必备的基本原则有:
整体性原则,层次性原则,有序性原则和开放性原则.
3,运用系统方法研究问题,霍尔提出三维结构方法,这三维分别为逻辑维,时间维和知识维.
4,信息本质上讲是标志事物存在及其关系的属性,就认识意义而言,信息是认识主体接收到的可以消除对事物认识不确定性的新内容和新知识.
5,控制论中反馈主要是负反馈,它是通过输出返回输入反抗系统偏离目标的运动,使系统趋于稳定.
6,自组织理论刻划客观事物的结构化,有序化的过程.系统可能实现自组织的主要原因是系统中存在非线性的相互作用.
7,只有开放系统,才能从外界输入负熵流来抵消系统本身的熵增.才可能使系统从无序走向有序或使系统保持有序状态.
8,协同学认为自组织的形成是通过子系统之间的协同作用实现的,有两种协同作用一是序参量与其他参量之间的合作关系和作用,一种是序参量之间的合作关系和作用.
9,混沌具有三个具体特征:
①内在随机性,②初值敏感性,③非规则的序.
10,点,线,面,体分别可看成0,1,2,3维的.根据维数的定义式D=lnk/lnλ,D为分数称为分维
11,具有分数维的形状称为分形,它具有无穷嵌套自相似结构.
当代高技术
第十一章当代高技术的崛起及其特点
1,高技术是指比其它技术更高的科学输入的某些技术创新.
2,比较公认的六大高技术领域有:
信息,能源,材料,空间,海洋和生物新技术领域.
3,1942年世界上第一座原子能反应堆的建立成了现代高新技术的标志.
第十二章略
第十三章生物技术
1,酶是一类具有特殊催化能力的蛋白质;
酶工程主要利用酶来催化化学反应高效地获得所需的产品的一门技术,其中固定化酶技术是酶工程的核心.
2,发酵工程是利用微生物来生产有用物质的技术,主要有菌体细胞以及其代谢产物的利用.
3,微生物发酵生产蛋白质的速度比植物快500倍,比动物快2000倍.因此利用发酵工程进行单细胞蛋白的生产前景十分诱人.
4,细胞工程分细胞培养,细胞融合,和细胞亚结构移植.
5,目前已经证实植物细胞具有全能性.克隆泛指无性繁殖.目前动物克隆技术实际上属于细胞亚结构移殖技术.
6,获得目的的基因方法有:
①从生物基因组中分离,一般用限制性内切酶切下目的基因的DNA片断;
②逆转录合成;
③人工合成.
7,基因疗法主要有:
①跟踪体内细胞,②治疗疾病,③预防疾病.其中,由于基因长期表达产物是较难解决的问题,因此基因疫苗技术可能最早成熟.
第十四章新材料,新能源技术
1,新材料主要包括新型金属材料,新型无机非金属材料,高分子合成材料,复合材料和光电材料
2,高分子合成材料可分:
化学纤维,合成橡胶,塑料三类.
3,人类利用能源经历了3个时期,即柴草,煤炭和石油时期.新能源指两类,即①刚认识的能源,②用新技术开发的古老能源.
4,地球表面的太阳能总能量为8×
1013KW.目前全世界总能耗约为5×
109KW,相当于石油近100亿吨.非晶硅薄膜很可能成为太阳能电池材料的主体.
5,约有2%的太阳能变成风能,风力发电的优点是简单易行,投资小,无污染,资源丰富.
6,每年植物固定的太阳能相当于约700亿吨石油.生物能的利用除了直接燃烧生物质外,还有利用微生物制酒精,沼气和氢.氢燃料电池将是绿色汽车首选能源.
7,海洋能主要有潮汐能,波浪能,海流能,温差能和盐差能.
8,非再生能源近100%是核聚变能.将海水中的氘全部利用可供人类使用数十亿年,而石油只供约40年,天然气约60年,煤可供约500年,铀可供几万年.
9,核能的利用目前已占世界能耗的60%,核反应堆分热中子和快中子堆.
10,实现核聚变的可能方式有磁约束和惯性约束两种.著名的托卡马克装置就是磁约束装置.
第十五章海洋技术与空间技术
1,地球半径约为6400KM,表面积共5.1亿平方公里.其中海洋占70.8%
2,海洋资源开发主要有:
矿产,生物,化学元素,能源技术开发.
3,目前较为成熟的海水淡化技术有:
蒸馏法,电渗析法和冷冻法.
4,空间是人类的第4环境,可利用的资源有:
高位置,微重力,高真空和低温等.（说出三个以上）
5,运载器有多级运载火箭,航天飞机和空天飞机.
6,火箭主要由箭体结构,推进系统,制导系统三大部分组成.
7,极地轨道卫星可以观察地球的全貌,因此用于侦察,导航等等.
科学技术与社会
第十六章科学技术是第一生产力与科教兴国
1,科学技术成果的转化途径有技术创新,技术转移和引进.
2,科学技术研究有三种类型:
基础研究,应用研究和开发研究.
3,技术创新需要巨大的投入,高校和科研所是技术创新的源头;
大企业是科技成果转化的中坚力量.科学技术和经济一体化已是当今世界经济发展的趋势.
4,现代社会劳动密集型产业将基本消失,资本密集型产业将相对下降,智力密集型产业将占主要地位
5,知识经济定义是:
以知识为基础的经济.它本质是以智力资源为其第一要素.
第十七章科学技术与可持续发展
1,温室效应引起是最主要灾害是南极冰雪融化以及海水膨胀造成的海平面升高
2,厄尔尼诺现象原指秘鲁附近海域较冷的上升洋流不规则的减弱,引起的全球气候的异常.
3,臭氧层臭氧层破坏是因为在光化学反应作用下,氟氯烃中的氯原子与臭氧反应,使臭氧减少的结果.
4,全球荒漠化面积近地球陆地面积的1/3.酸雨指pH值小于5.6的酸性降水.目前森林的覆盖率不到1/3;
热带雨林是地球上最重要的生态环境.中国的森林覆盖率仅为13.9%.
5,社会体制的改革应致力于公平性建立,公平包括世代公平性和区域公平性.
第十八章科学技术与人文社会科学的相互影响,相互渗透
1,科学方法的核心是实证方法和理性方法,
2,罗伯特·
默顿提出科学的行为规范是:
普遍性,公有性,无私利性,有条理的怀疑性
3,对科技的滥用不是靠科技自身进步能解决的,而需要政治,法律,伦理,教育,文化等方面的共同努力.
4,两种文化指人文文化和科学文化.斯诺认为,两种文化的分裂最主要是我们对专业化教育的过分推崇.
5,科学哲学家波普尔认为一切科学发现中都包含了非理性因素.自组织理论沟通了自然科学和社会科学,社会开始了定量研究.
单选题
1,STS是一个新的研究领域它以____C___之间的相互关系为对象.
A,科学,技术B,社会,技术
C,科学,技术,社会D,技术,社会,文化
2,生产力=__A______×
（劳动者+劳动手段+劳动对象+生产管理）
A,科学技术B,文明C,精神D,道德
3,传统材料靠大规模生产维持其竞争力,而新材料靠___B____求生存发展.
A,低价格B,高质量,高性能C,高利润D,低成本
4,1953年克里克和沃森建立了DNA双螺旋结构的分子模型,标志了_A____的诞生.
A,分子生物学B,遗传学C,基因理论D,生态学
5,世界各地的垃圾只有_A______可以进入自然循环,像塑料,玻璃等很难被微生分解.而生态系统的循环本来是无"
废物"
的.
A,1/3B,1/4C,2/3D,3/4
6,信息具有独特的___D______,因此信息和物质,能量一起为人类发展的三大资源.
A,独占性B,优越性C,知识性D,分享性
7,细胞工程是一门在__C____上改良生物和创造新生物的技术.主要有:
植物组织培养,细胞融合,克隆技术等等.
A,分子水平B,大分子水平C,细胞水平D,微观层次
8,现代物理的两大理论支柱是_____D___________.
A,原子论和分子论B,热力学和天文学
C,天文学和粒子物理学D,相对论和量子力学
9,爱因斯坦提出__A_______具有波粒二象性;
A,光B,电子C,原子D,物质
10,德布罗意提出__D________都具有波粒二象性.
11,奇怪吸引子是一种__D_______.
A,黑洞B,黑体C,带电体D,分形
有非整数维数的吸引子称为奇怪吸引子.在相空间中轨迹不重合,但无限趋近.
12,混沌与分形是__B________的.
A,完全不同B,内在一致C,外在相似D,实质不同
13,1972年罗马俱乐部发表了《增长的极限》报告,提出了"
零增长模型"
.零增长是指不增长___A_______.
A,人口B,科学知识C,经济D,财富
14,神经元与神经元之间的接触点称突触,该处输送__C________-.
A,电信号B,光信号C,化学递质分子D,蛋白质
15,__A_____是由更基本的粒子夸克组成;
A,强子B,轻子C,传播子D,基本粒子
16,轻子是指_____D_____作用的自旋为半整数的粒子.
A,只有弱B,只有引力C,只参与电弱D,不参与强
17,耗散结构认为自组织的形成必要条件是①系统应当_A_____平衡态,②系统内部存在非线性相互作用,③涨落导致有序.
A,远离B,靠近C,处在D,不在
18,通信卫星常采用___B____轨道.
A,极地B,静止C,太阳同步D,任意
19,第二次工业革命的英雄德国的__C________,1867年发明的自馈式发电机并建立了历史上最早的工业实验室.促进了科学与技术的进一步结合.
A,瓦特B,爱迪生C,西门子D,贝达郎菲
20,19世纪未物理学上的"
三大发现"
打开了原子的大门.它们是__A____________.
X射线,天然放射性,电子B,电子,中子,质子
C,X射线,α粒子,电子D,电子,光子,反粒子
21,具有历史意义的国际地球物理年是哪一年到哪一年（a）
A,1957-1958B,.1956-1957C,1955-1956D,1958-1959
22,不少学者认为科学的发展过程经历了三次革命,这三次是_D_____.
A,电磁学;
量子力学和相对论;
混沌理论B,牛顿力学;
电磁学;
混沌理论
C,电磁学;
量子力学;
相对论D,牛顿力学;
23,几种核苷酸中任意几个决定一种氨基酸.（___B____）
A,5,3B,4,3C,3,3D,5,4
24,到达地面的太阳辐射能为D.相当于全世界目前总能耗的一万多倍.
A,1.7×
1014kWB,8×
1014kWC,1.7×
1013kWD,8×
1013kW
25,若把海水中的4.4×
1013t氘全部利用起来人类可使用B之久
A,100亿年B,10亿年C,1亿年D,1000万年
26,在人类征服宇宙的历程中,B被称为航天之父.
A,加加林B,齐奥尔科夫斯基C,达德D,冯·
布劳恩
27,原苏联在C年发射了世界上第一颗人造地球卫星.
A,1950B,1955C,1957D,1960
28,导航卫星的出现从根本上解决了大范围,全球性和高精度定位问题.它常采用A.
A,极地轨道B,静止轨道C,太阳同步轨道D,任意圆轨道
29,世界上第一个进入太空的人是A.
A,加加林B格林C,阿姆斯特朗D,奥尔德林
30,下一代半导体材料应为D,因为它在信息处理上速度可提高10倍.
A,硅B,锗C,砷D,砷化镓
31,比月球大15倍的地球上,海洋占了其表面积的A.
A,71%B,61%C,79%D,69%
32,今天地球上约有100万种动物,40万种植物和10万种微生物.其中A的动物仍生活在海洋.
A,80%B,70%C,60%D,50%
33,天文单位是指B
A,地球公转的直径B,地球公转的长半轴
B,地球公转的短半轴C,太阳系的直径
34,一秒差距（pc）等于B光年（ly）.
A,0.326B,3.26C,0.582D,5.82
35,在恒星中,为了克服核子间的静电斥力,氢聚变为氦的点火温度需为B
A,7000万度B,700万度C,70万度D,7亿度
36,据专家估计,全面自动化时劳动者体力和脑力的消耗约为D
A,6:
4B6:
1C,9:
4D,1:
9
37,在如今知识经济时代,C密集型产业在国民经济中占主要地位.
A,劳动B,资本C,知识D,资源
38,自19世纪以来.全球平均气温升高了C.
A,1℃~3℃B,0.1℃~0.3℃C,0.3℃~0.6℃D,0.5℃~1℃
39,A年国际自然保护联盟,联合国环境规划署,世界自然基金会联合发布了《世界自然宪章》提出了保护生物圈.
A,1980B,1990C,1993D,1995
40,从出现人类以来地球上累计生活过500~800亿人.而1995年统计,世界人口为C亿,其中中国人口为12亿.
A,47B,50C,57D,60
问答题（每题10分）
1,历史上是什么原因使得人文文化与科学文化产生对立又是什么原因使两种文化必然趋向融合
答题要点:
人文文化指酒神文化,代表激情,本能,信仰和自由意志,主要一方是文学知识分子;
科学文化指日神文化,代表秩序和控制;
主要一方是科学家.文艺复兴时期两种文化曾共同反抗神权.
斯诺认为:
人文文化与科学文化的对立最主要是我们对专业化教育过分推崇所致.
两种文化的融合来自两方面:
①科学技术的综合化;
②科学哲学,社会科学和人文科学对人类自身的思考.
2,科学方法的核心是什么特别注意不能把哪些作为判别真理的标准
科学方法的核心是实证方法和理性方法.实证方法的始祖是英国的培根,初步总结了归纳法;
而唯理论的代表是法国的笛卡尔,深化了演绎法.
任何权威,任何情感偏见无论是宗教的政治的还是伦理的都不能作为判别真理的标准.
3,哥白尼的日心说的革命性作用是什么
哥白尼的日心说是科学的天文学诞生的标志,也是近代
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