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第一篇 自然科学发展的历史回顾第一章　自然科学的萌芽与兴起3

1.1　古希腊的科学3

1.2 中国古代的科学4

第二章　近代自然科学的发展8

2.1　16、17世纪的科学革命8

2.2　18、19世纪欧洲科学的发展13

第二篇　现代自然科学基础21

第三章　20世纪物理学概观21

3.1　爱因斯坦及其相对论21

3.2　从万有引力到广义相对论29

3.3　从量子论到量子力学31

3.4　粒子物理与基本相互作用38

3.5　现代宇宙学44

第四章　20世纪化学的辉煌52

4.1　多姿多彩的物质世界52

4.2　化学为人类创造新物质59

4.3　结构决定性质66

4.4　化学反应的研究88

4.5　绿色化学94

第五章　20世纪生物学的突飞猛进103

5.1　生物学的涵义103

5.2　认识细胞的三个阶段103

5.3　从经典遗传学到分子遗传学106

5.4　生物大分子研究中的重大突破115

5.5　分子生物学与其他学科的关系122

第六章　地理科学与地理建设125

6.1　地球表层系统125

6.2　基本地理过程和地理规律131

6.3　地理系统工程139

6.4　地理建设142

第三篇　当代文明与自然科学基础第七章　信息时代与信息工程153

7.1　微电子技术153

7.2　电子计算机155

7.3　进入信息时代的现代通信158

7.4　互联网与国家高性能宽带信息网163

第八章　激光与新能源167

8.1　激光与激光应用167

8.2　能源科学与新能源173

第九章　空间技术与空间科学187

9.1　航天器与人造地球卫星187

9.2　空间技术和遥感技术196

9.3　空间科学研究198

第十章　新材料科学技术204

10.1　材料科学概述204

10.2　新型材料207

10.3　纳米材料216

第十一章　现代生物技术224

11.1　现代生物技术的涵义224

11.2　基因工程224

11.3　细胞工程229

11.4　酶工程234

11.5　克隆技术236

第十二章　海洋科学与海洋工程技术239

12.1　蓬勃发展的海洋科学239

12.2　海洋资源的开发和利用243

12.3　海洋环境保护248

12.4　河口、海岸工程251

第十三章　数字地球256

13.1　数字地球概述256

13.2　对地观测技术258

13.3　全球定位系统262

13.4　地理信息系统265

13.5　信息高速公路269

13.6　数字地球的应用前景273

第四篇　科学技术与社会281

第十四章　系统科学和社会系统281

14.1　系统的分类281

14.2　开放的复杂巨系统282

14.3　自组织、自模拟与自相关模型287

14.4　耗散结构理论289

14.5　协同、突变与混沌理论292

14.6　社会系统294

第十五章　科学技术与人类健康298

15.1　科学技术是战胜疾病保障健康的重要武器298

15.2　化学是医药现代化的基础299

15.3　物理学的进步使医疗技术现代化302

15.4　现代生物技术与医学新革命304

第十六章　科学技术与经济发展310

16.1　技术创新与企业经济发展310

16.2　技术创新与宏观经济发展312

16.3　技术创新与国际经济竞争314

第十七章　环境与可持续发展319

17.1　人类面临的环境问题319

17.2　可持续发展的理论与实践327

17.3　中国21世纪议程333

17.4　保护环境的工程技术——环境系统工程336