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本科<科学与技术>
作业一
一、填空题:
１、科学发展经历了不同的时代。
１６世纪是以科学家伽利略为代表的个体活动时代；１７世纪是以科学
家牛顿为代表的松散群众组织（皇家学会）时代；１８世纪到第二次世界大战前是发明家爱迪生的试验工
厂为代表的集体研究时代。
今天科学已经进入了国际合作的跨国建制时代。
１８世纪末法国启蒙思想家狄德罗指出：
“技术是为了某一目的，共同协作组成的各种工具和规则体系。
”
１９世纪自然科学的三大发现是细胞学说，生物进化论，能量守恒与转化定律。
工业革命的标志是蒸汽机的使用。
原子的范围是10（-10）ｍ、原子核的范围是10（-14）ｍ、夸克的范围是
10（-20）ｍ。
原子能释放的方式是衰变，
裂变，聚变，其中利用最多的是裂变
核电站是利用原子核裂变反应所放出的核能，驱动汽轮发电机组进行发电的发电厂。
二、名词解释
1、科学：
反映客观事物本质和运动律的知识体系，是人们分析、研究事物的一个探索过程，是一项全社会
的事业。
2。
技术：
为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系，是人们改造世界的各种工具、方法和技能。
3、高新技术：
对知识密集、技术密集类产业和产品的统称，是指对一国经济、国防有重大影响和较大社会
意义，能形成产业的新技术或尖端技术。
4。
电力革命：
指19世纪后半叶到20世纪初，发生的以新的电能（代替了蒸汽动力）开始作为主要的能源
形式，支配社会经济生活的社会进步和经济变革。
5。
原子核：
尺度为10（-14）----10（-15）m大小的，由质子和中子组成的原子的中心区只有原子的万分之
一大小，这里却是原子中的全部正电荷和近全部质量集中区，也是核外电子环绕运动的中心。
三、简答题：
1、科学发展的内部和外部因素是什么？
科学发展的外部原因是人类社会的经济发展和生产活动的需要推动了科学的不断进步，内部原因是由于新发现的事实与旧有的理论之间的矛盾，以及各种已有的各种观点、理论之间的矛盾。
2、爱因斯坦质能关系式说明了什么？
爱因斯坦的质能关系式是：
E=m*（c）2
这一式子说明了：
a.物质的质量与能量是等价的，是可以互相转化的，
b.小的质量中包含着巨大的能量。
若物质的质量减少，必定转化为巨大的能量。
c.这一关系式是人类进行核能利用的理论基础。
四、论述题：
1、论述科学与技术的关系。
联系：
科学为技术提供知识，技术为科学研究提供应用知识的方法手段。
科学与技术的关系是互相依存，互
相渗透，互相转化。
科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的手段。
它们之间既有区别又有联系。
科学与技术的区别是：
1）目的任务不同：
科学是用以认识世界，理解事物，揭示事物的本质规律和事物之间的联系，是回答“为什么？
”技术是
用以改造世界，发明事物，设计、构造以获得有用物品的方法技能，是回答“怎么做？
”2）社会功能与价值标准不同：
科学一般不具有明确的直接的社会目的与追求，技术则是必定具有明确的直接的社会和经济目的。
3）成果形式与肯定方式不同：
科学重理论，以实验检验理论正确与否。
科学的突破叫发现。
技术重实践，以试验来解决问题，达成目标。
技术的创新叫发明。
2、为什么说核能是高效、情节和安全的能源？
试比较核能与传统能源的优劣。
核能是高效的、清洁的和安全的：
a.清洁是指产生的废物总量及其对环境的影响。
核电站与燃煤电站相比：
产生的废物总量少，总容积少是其基本特点。
（1百万千瓦的核电站每年产生的核废料30余吨，其中绝大多数处理后可回收利用，仅有50kg是真正待处
置的“废物”，比产生同样电力的燃煤电站产生的废物要少的多。
也容易处理的多。
）
b.安全性：
人类生活环境中本来就有天然放射性。
核电站周围的放射性污染只比天然环境增加了百分之一。
而煤电站周围排放物产生的放射性比天然环境中增加了一倍。
核电站也根本不具备原子弹那样的爆炸条件，不可能产生爆炸。
而核燃料又是包在三道屏障包壳内，放射物质不会排出去。
到目前为止，与各类事故相比，核电站的事故率与伤亡率也是最低的。
c.由于核能的特点，核电站的效率也是最高的。
核能是目前已利用的能源中能量密度最高的。
五小论文读一篇科学家传记或科学史文章，写一篇心得体会。
作业二
一、填空题:
1、现代化学发展的特点精、深、细，多学科，综合化。
2、三大合成高分子材料是塑料，合成纤维，合成橡胶。
3、基础分析化学的任务有定性分析和定量分析。
4、细胞核的基本结构包括核膜，核仁，染色质和核液四个部分。
5、分子生物学诞生的标志是DNA双螺旋结构的发现。
6、蛋白质的基本结构单位是氨基酸，核酸的基本单位是核苷酸。
7、细胞融合技术属于细胞融合工程，多利羊的培育主要采用了细胞核移植技术。
二、名词解释：
1。
纳米材料：
纳米是1m的十亿分之一，即10（-9）m.
纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级，再用这种超细颗粒制造人们需要的材料。
目前纳米材
料有四种，纳米材料表现出奇特的性能。
2。
超导材料：
在一定条件（温度）下能导致导电材料的电阻趋仅近于零的现象叫超导现象，能产生电阻趋近于零现象的材
料称为超导材料。
此温度称：
临界温度。
3。
形状记忆合金：
在一定温度下加工成型的某些合金，在其他温度下是它发生新的变形后，一旦环境回到原来的成型温度，其形状会自动恢复成原加工的形状。
4。
细胞的全能性：
是指每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下，能形成一个新的个体。
5。
基因工程：
在基因水平上
采用与工程设计类似的方法
按人的需要进行设计
然后按设计方案创建出具有某种新的性状的
生物新品系
并使之能稳定地遗传给后代
.
6。
蛋白质工程：
指在深入了解蛋白质空间结构及结构与功能的关系后,并在掌握基阴曹走的基础上,用人工合成生产自然界原
来没有的,具有新的结构与功能的,对人类生活有用的蛋白质分子,又叫第二代基因工程.
三、简答题：
1。
现代化学的研究内容和方法：
现代化学研究的内容分为三个方面:
第一、研究化学反应理论、开发化学反应过程来揭示化学反应的实质，进而设计最佳的化学反应过程。
第二、提高结构力量水平，致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。
第三、要发展分析和测试新方法，依靠新技术和多学科综合，致力于新型分子的的研究，合成特定性能的材料和物质。
现代化学研究不仅要综合其它自然科学的理论成果，而且还要综合运用其它自然科学的研究方法。
她要借助数学科学和电子计算机技术，借助物理学的量子力学方法、统计力学方法和热力学方法等，还要借助物理测试技术和生物学模拟生物功能、生物膜分离能力、光合作用能量转换和储存等。
它需要多学科知识的综合，以众多高深理论作指南、依靠多种专业人员细致分工和合作，用多种精密仪器设备作检测的手段。
2、简述生物技术的定义与范围。
生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化
学反应的执行者，将原料加工成某种产品来为社会服务的技术。
（即利用生物或其产物来生产有用的物质或生物。
）
生物技术分为传统生物技术和现代生物技术。
传统生物技术是应用发酵、杂交育种等方法来获得产品。
现代
生物技术是以生物化学或分子生物学的方法改变细胞或分子的性质而获得产品。
现代生物技术一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程。
基因工程是现代生物技术的
核心。
四、论述题：
1、论述生物技术的安全性与伦理问题。
（要点）
1）生物技术的定义
生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化
学反应的执行者，将原料加工成某种产品来为社会服务的技术。
2）随着生物技术的进步，它也带来了一些安全与伦理学方面的问题：
带来的安全性问题：
基因污染（污染传统作物、污染自然界基因库、影响自然界生态平衡）；
转基因食品可能带来的风险（如破坏生物基因，产生新的毒素）；
基因治疗疾病的不确定性（疗效不显著、未来如何尚未知）；
生物的异种移植方面是否因器官移植产生跨物种感染；
生物武器带来的恐慌与危险等。
生物技术也对人类的传统伦理道德观念带来巨大的冲击：
人类基因组测序计划的完成，未来克隆人的出现等，是否会造成基因歧视
，个人基因信息的暴露产生的对公民隐私权的侵犯，
长寿导致人满为患，认为选择生男生女造成人口性别比例失调，克隆技术带来人的世代观念和生育模式的变化等等。
以上问题的出现，显然对人类的发展提出了巨大的挑战。
尽快建立一套生物技术研究的科研道德规范，明确专业人士的科研道德权利和责任，已成为当务之急。
当然，这些的问题也不应当成为生物技术发展的障碍，只要对科研加以规范，通过适当的规则、公约乃至法律来指导生物技术，她就能沿着健康的道路发展。
2、当代新材料发展的方向是什么？
为什么说新材料是现代高新技术的支柱？
1）发展方向：
结构与功能相结合；
智能新材料的开发（具有自我感知能力和调节反馈能力）；
少污染或不污染环境的材料；
能再生的材料（可回收利用，可循环产生以补充消耗）；
节约能源的材料（制造时耗能少）；
长寿命的材料；
2）材料是人们用来制造有油污平的各种物质。
是人类生产和生活的物质基础，也是社会生产力的重要因素。
而新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料。
现代高新技术是指对一国经济和国防有重大意义的新兴产业，主要包括能源、新材料、信息技术等。
新材料是能源工业、信息技术发展的物质基础和前提。
也是其它新技术的直接载体和根本动力。
新材料的发展将促进包括新材料产业在内的高新技术产业的形成与发展，同时还将带动传统产业和支柱产业的改造和产品的升级换代,
新材料成为其他高新技术发展的支撑和先导，其研究水平和产业化规模已成为衡量一个国家和地区经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。
在现代社会的经济生活中，诸多高新技术产品都是与新材料、新能源技术的发展密切相关。
（举例）在材料技术领域，高温结构材料、多功能材料、超导材料、激光材料、生物材料等高性能材料的开发与利用已经获得突飞猛进的发展。
材料技术为航空、航天工业提供了强度更高、刚性更好、质量更轻的新型材料；先进陶瓷材料极大地扩展了它的应用范围和领域，从而使它成为末来工业重要的原材料。
据专家估
计，用陶瓷材料替代金属材料制作发动机部件，将使发动机耗油量减少30％以上；电子信息材料的发展促进
了信息产业的发展，使信息产业成为许多国家的支住性产业；超导材料实现了陶瓷无机材料的无电阻状态，
而超导技术的广泛应用使许多方面发生着飞跃式的发展；激光和光导纤维材料技术的发展，正在把人类带人
光通信的时代；生物材料为人类提供了新的医疗手段，并且创造着人类健康新概念；而纳米技术则通过对原
有各类材料进行纳米级结构单元的重组，极大地改进了原有材料的性能与功能。
由此可见，新材料技术已经成为推进一个国家产业升级，影响产业结构变化的重要因素，新材料的开发与利
用也正在成为一个国家重要的支柱性产业。
材料是人类社会发展的物质基础和先导，是现代文明的重要支柱。
新材料的发展将促进包括新材料产业在内
的高新技术产业的形成与发展，同时还将带动传统产业和支柱产业的改造和产品的升级换代,
材料作为现代社会的基础或支柱，则是任何时代都不可改变的。
当前材料科学与工程领域正进入一个空前的创新发展时期，新材料成为其他高新技术发展的支撑和先导，其研究水平和产业化规模已成为衡量一个国家和地区经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。
材料与能源为人类的生活提供了最基本的服务。
而且，新材料与新能源在种类上的扩展和功能上的发掘，为工业经济的持续发展挺供了必不可少的支持，从而极大地推动了人类社会的发展。
然而，现时代，随着新工艺与新技术的迅速发展，材料与能源技术对于现代生活的影响远不止于此。
首先，新材料与新能源技术正在创造人类的个性化生活方式和生活理念。
20世纪以来，新材料与新能源的使用改变着人类的生活习惯与生活方式。
采用电力和天然气取代木材和煤炭
燃料来烹调食品，使人类的生活变得更加方便、快捷；新的合成纤维的出现，使人类超越自然纤维单一途径
获取更加丰富多彩的纺织品和服装；具有各种特殊功能的合成冼涤剂，使人类的生活更加清沽；新的建筑材
料的出现，为人类创造了更加美观而舒适的居住条件，并且，新材料与新工艺的使用使人类的居住得以向空
间发展，从而缓解了人口快速增长带来的社会压力，特别是通过少占土地的途径降低成本，为贫困人口提供
了经济适用的居住条件，而太阳能、风能等再生能源的开发与利用则为一次能源贫乏地区和远离城市或居住
分散的人群提供了同样温暖舒适的生活。
新材料与新能源技术促进了交通运输条件的改善，它使得火车与飞
机更加快捷，而汽车则为人类的个性化生活提供了前提条件。
生物材料为人类提供了新的医疗手段，同时也
为人类提供了新的健康概念。
信息材料的发展，丰富了人类的通信手段，改变着人们的交流方式，而且深刻
地影响着人类的生活方式，它不仅使人们能够在现实空间，而且能够在虚拟空间里创造自己的个性化生活。
新材料与新能源技术为人类的航空航天事业提供了前提条件，为人类实现拓展生存空间和消解人类孤独提供
可能的机会。
现代社会，新材料与新能源使人类的生活更加个性化，它不仅从物质方面扩展了人们根据实际需要和生活习
惯选择个人行为方式的空间，而且也为人类的精神追求提供了更多的选择途径。
新材料与新能源技术为保存
已有文化一如发掘与保护文物一提供新的质料与手段，同时，它为人类开拓新的精神世界，创造新的艺术形
式提供多种可能，从而使人类对美的追求与鉴赏更加多样化与个性化。
它通过新的手段突破原有空间与时间
极限，从而使人类在不断扩展的时间与空间中丰富和扩展着自己的精神世界。
其次，新材料与新能源技术已经成为一个国家工业水平与技术能力的重要标志。
经济是促进社会发展不可缺少的动力源泉，
而材料与能源是支承工业生产与工业技术的物质基础。
不仅如此，
在现代社会的经济生活中，诸多高新技术产品都是与新材料、新能源技术的发展密切相关。
新材料与新能源
技术已经成为一个国家工业水平与技术能力的一个十分重要的标志。
在现代经济结构中，新材料技术在国家发展中的战略意义是不容忽视的。
在材料技术领域，高温结构材料、
多功能材料、超导材料、激光材料、生物材料等高性能材料的开发与利用已经获得突飞猛进的发展。
材料技
术为航空、航天工业提供了强度更高、刚性更好、质量更轻的新型材料；先进陶瓷材料极大地扩展了它的应
用范围和领域，从而使它成为末来工业重要的原材料。
据专家估计，用陶瓷材料替代金属材料制作发动机部
件，将使发动机耗油量减少
30％以上；电子信息材料的发展促进了信息产业的发展，
使信息产业成为许多国
家的支住性产业；超导材料实现了陶瓷无机材料的无电阻状态，而超导技术的广泛应用使许多方面发生着飞
跃式的发展；激光和光导纤维材料技术的发展，正在把人类带人光通信的时代；生物材料为人类提供了新的
医疗手段，并且创造着人类健康新概念；而纳米技术则通过对原有各类材料进行纳米级结构单元的重组，极
大地改进了原有材料的性能与功能。
由此可见，新材料技术已经成为推进一个国家产业升级，影响产业结构
变化的重要因素，新材料的开发与利用也正在成为一个国家重要的支柱性产业。
新材料技术虽然是一个高投
入的领域，但它同时也是一个具有高回报率的领域，正由于此，许多国家都将开发先进材料置于其优先发展
的重点项目。
能源在国民经济中的作用是不言而喻的。
随着世界经济的增长，
20世纪后半期以来，世界能源消费量增长了
5.5倍。
许多国家已经或开始将发展新能源技术列为优先支持项目，并做出战略安排，这是因为经济对能源
的依赖是每个国家都不能不正视的现实，首先，从世界能源消费结构看，－次能源占有很大份额，其中石油
所占份额约占一次能源的
1/3，煤约占1/4，天然气约占1/5。
所以说，人类能源消费的
3/4以上是化石燃料，
其次是传统燃料，如木材、畜粪、秸秆等约占
10％，水电约占
8％，核电约占7％，而新型可再生能源，如
太阳能、风能、潮汐能、地热能、氢能等，仅占全部能源的
2％"幻。
可以说，世界经济的持续发展实际上是
建立在石油能源的稳定（包括供应量、价格等）基础上的。
对此，谁也不会忘记发生在
20世纪的石油危机
给世界经济带来的巨大冲击。
然而，作为一次能源的石油并非是取之不尽，用之不竭的。
因此，开发新能源
对于今天的人类至关重要。
其次，从能源资源的分布看，由于世界能源分布极不均衡，贫油或少油国家不得
不花费大量外汇进口石油，由此大大增加了生产成本。
第三，从国家安全、社会与能源风险角度讲，发展新
能源技术具有特殊意义。
第四，从环境角度讲，目前人类主要依赖的化石燃料己经造成日益严重的环境问题，
它迫使人们不得不投入大量资金治理污染，由此也大大增加了发展的成本。
由于存在上述种种能源问题，对新型可再生能源的开发利用在人类的经济生活中占据了举足轻重的地位。
第三，新材料与新能源技术对国际政治格局和人的政治生活的影响。
材料与能源对一个国家的军事和经济实力具有重要意义，因此，各国政府都把在材料和能源技术领域占据领
先位置作为国家的战略选择。
新材料技术的重要作用，从海湾战争到阿富汗反恐战争已经做出了最好的途释。
可以说，海湾战争，实际上就是一场高新技术的展示与对抗。
谁在高新技术方面领先，淮就在战争中占据主
导的地位。
而这些高技术武器无不以各种高性能、多功能材料为基础。
另一例子是冷战时期美俄两个超级大国在中东地区的对抗与势力划分。
实质上与石油资源的争夺有很大关系，说明了能源对国际政治格局的重要作用，这些军事力量的比拼和对有限能源的争夺，无疑对国际政治格局产生了不可估量的影响。
材料与能源技术对于人的政治生活影响，最集中地体现在环境问题和技术安全问题上。
随着人们环保意识的增强，环境状况逐渐成为人们对政府的态度或信任程度，以及个人行为选择的重要指标或影响因素。
而技术安全问题，最典型的例子是，受美国三里岛核事故和前苏联切尔诺贝利核事故的影响，在西方国家，核能安全问题已经成为公众关注的焦点。
对核能安全的焦虑引发了公众大规模的反抗运动，而且，公众日益强烈的反抗浪潮，已经使得世界核电工业受到极大限制。
目前，随着亚洲核电工业的迅速发展，韩国、中国台湾、日本等一些国家和地区，公众对建造核电厂的反对之声与日俱增。
读
小论文
用关键词“高科技，新材料，新生活”写一篇心得文章
作业三
一、填空题:
1、宇宙中最主要的天体类型是:
恒星和星云。
2、太阳大气有三层，自外向里依次是大气圈、水圈和生物圈。
3、板块构造学说的理论是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。
4、世界上第一台电子计算机诞生于1946年，名称为ENIAC。
5、世界上第一个微处理器是Intel4004，它诞生于1971年，它的设计者是
6、世界上第一个提出集成电路思想的人是达默，时间是1952年。
特德-霍夫。
二、名词解释：
1、星系：
由无数恒星和星际物质构成的巨大集合体称为星系.
2、地球圈层结构：
地球的圈层结构是指从它的核心到外部由不同的圈层构成，每个圈层都有各自的物质成
分、物质运动特点和物理化学等性质，厚度也各不相同。
这些都以地心为共同的球心的同心圈层，分为外部
圈层（大气、水、生物）和内部圈层（地壳、地幔、地核）。
3、空间技术：
空间技术就是探索、开发和利用宇宙空间的技术，又被称为太空技术和航天技术。
目的是利
用空间飞行器作为手段来议案就发生在空间的物理、化学和生命等自然现象。
作为一门从事空间飞行的综合
性技术，它主要包括空间飞行技术、控制与导航、通讯与遥感、遥控、图像与数据处理及包括火箭、卫星、
飞船、航天飞机的制造与发射等在内的空间系统工程技术。
4、ＣＰＵ：
通常将运算器和控制器合起来称为中央处理器，简称
CPU（中央处理单元），
CPU
是整个计算
机系统信息控制和加工的核心。
5、计算机病毒：
指可以使计算机系统产生故障的一段程序或一组计算机指令。
它可以在计算机系统之间复制、扩散和传播并造成大面积的计算机系统的破坏，犹如生物病毒使生物染病一
样，故命名之。
6、计算机网络：
计算机网络是以共享资源为目的的，将两台以上独立的计算机通过某种通信介质实现连接，
并在通信协议（通信规则与方法）的控制下实现互连通信的系统。
三、简答题：
1、简述大爆炸理论的主要观点及宇宙大爆炸的过程。
“宇宙大爆炸理论”是现代宇宙学中最著名、也是影响最大的一种学说，它是到目前为止关于宇宙起源最
科学的一种解释。
大爆炸理论的主要观点是认为整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，然后突然发生大爆
炸，使物质密度和整体温度发生极大的变化，宇宙从密到稀、从热到冷、不断膨胀，形成了我们的宇宙。
最
初那次无与伦比的爆发就被称为大爆炸，这一关于宇宙起源的理论则被称为宇宙大爆炸理论。
根据大爆炸宇宙学模型的观点，宇宙演化过程分为三个阶段。
第一个阶段是宇宙的极早期。
宇宙处在这个阶段的时间特别短，短到以秒来计，称为“太初第一秒”。
刚
刚诞生的宇宙是极其炽热、致密的，宇宙处于一种极高温、高密的状态，当时除氢核——质子外，没有任何
别的化学元素，只有由质子、中子、电子、光子等基本粒子混合而成，成为热平衡状态下的“宇宙汤”。
第二个阶段是化学元素形成阶段，大约经历了数千年。
化学元素从这一时期开始形成。
中子和质子开
始核聚变过程，所有的中子迅速合成到由两个质子和两个中子构成的氦核中，余下的质子就成了氢原子核。
这一时期还合成了其它轻元素，如氘、氚、锂、铍、硼等，此时宇宙间的物质主要是这些比较轻的原子核和质子、电子、光子等，光辐射很强，但没有星体存在。
第三个阶段是宇宙形成的主体阶段。
这个阶段，物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块。
又过了几十亿年，中性原子在引力作用下逐渐聚集，先后形成了各级天体。
气体逐渐凝聚成星云，并逐渐演
化成星系、恒星和行星，再进一形成各种各样的恒星体系，成为我们今天所看到的五彩缤纷的星空世界。
在个别天体上还出现了生命现象，人类也终于在地球上诞生了。
2、简述传感和遥感技术的应用。
传感技术是指将各种要测量的量（信息）经过接收仪器（设备）的传递和转换变成易于测量和处理的量（电或磁的
信号等）并加以定量分析测定的一种技术.
传感技术已广泛应用于信息检测领域和自动控制系统及日常生活中.
传感技术的核心是各种传感器如:
压力传感器（压力测量）、温度传感器、光传感器、针对不同气体的各种气
体传感器、超声传感器（测超声波的）等。
根据工作原理分为物理、化学、生物传感器等。
应用如：
B超医学诊断，速度传感器，声控开关。
。
遥感技术是通过非直接接触的方式（使用电磁波谱）对目标进行测量和识别的技术，主要是采用遥感器收集
升级会员 