自然科學基礎11科學、自然科學和技術(shù)分解課件

第一章自然科學概述第一章

“科學永遠是財富之源，富國與窮國的差距主要在于掌握知識的多少；沒有科技的發(fā)展，就沒有持續(xù)穩(wěn)定的經(jīng)濟增長?！辟M德里科·馬約爾

(1934-)“科學永遠是財富之源，富國與窮國的差距主要在于掌握知識的多自然科學的迅猛發(fā)展物質(zhì)生產(chǎn)經(jīng)濟體制精神文明社會制度自然科學的迅猛發(fā)展物質(zhì)生產(chǎn)經(jīng)濟體制精其可以在多人同時裸視條件（無須佩帶頭盔、偏光鏡等輔助設備）下呈現(xiàn)出具有空間深度和影象懸浮于屏幕外的逼真立體影像。此款立體顯示器采用透鏡陣列技術(shù)，通過摩爾紋干涉測量法精確對位，通過在水平方向上改變光線的傳輸方向來為雙眼提供有細微差異的的透視圖像，利用兩眼視差實現(xiàn)立體效果。

裸眼3D立體顯示器又稱多視角裸眼立體顯示器，主要原理是利用人眼視差特性。其可以在多人同時裸視條件（無須佩帶頭盔、偏光鏡等輔助設備）下納米技術(shù)“包你穿衣不用洗”的諾言

在合成纖維樹脂中添加納米SiO2、納米ZnO、納米SiO2復配粉體材料，經(jīng)抽絲、織布，可制成殺菌、防霉、除臭和抗紫外線輻射的內(nèi)衣和服裝，可用于制造抗菌內(nèi)衣、用品，可制得滿足國防工業(yè)要求的抗紫外線輻射的功能纖維。

納米技術(shù)“包你穿衣不用洗”的諾言在合成超牛快干噴涂織物，一分鐘做一件合身的衣服“快干噴涂織物”，是西班牙設計師、博士ManelTorres花了10年時間的心血發(fā)明，簡單地說，它是一種平時就像涂料一樣呈液體狀態(tài)的織物，有多種顏色，我們甚至可以將之裝在噴漆罐子里面，然后像創(chuàng)作人體彩繪一樣往身上噴——所不同的是，人體彩繪干了就是身上的一團顏料而已，而Fabrican快干噴涂織物干了就變成了衣服。超牛快干噴涂織物，一分鐘做一件合身的衣服“快干噴涂織物”，是GPS導航眼鏡

民用GPS導航系統(tǒng)發(fā)展至今，除了偶爾會指引著人們把車往河里面開之外，給我們生活帶來的方便是有目共睹的。現(xiàn)在，日本東京大學中島實驗室的科研人員打算將GPS和眼鏡聯(lián)姻，好讓這種便利更進一步：簡單地說，研究人員將GPS系統(tǒng)、電池、LED、微電腦和磁方向傳感器整合進了眼鏡中，然后根據(jù)頭部的方向，直接在鏡片上通過LED顯示接下來應該前進的方向。研究人員表示，將GPS整合進眼鏡后，能避免視線在前方和GPS導航儀之間的頻繁切換，減少危險的發(fā)生。GPS導航眼鏡民用GPS導航系統(tǒng)發(fā)展至今，除了今后你想吃新鮮蔬菜，再也不需要育苗、栽培、除草、滅蟲或預防其它搞破壞的動物了，Topsy-Turvy懸吊式種植器可以讓你在陽臺上種出草莓以及各種各樣果蔬來。你只需簡單地在袋子里裝上陶土，栽上秧苗，幾乎任何藤生水果或蔬菜都可以，讓葉子從袋子里長出來，然后將袋子或盆用鉤子吊起來，然后澆水，施肥就可以了。在溫暖的氣候下，一個月就會開花，再過一個月就可以結(jié)出果實來。它的優(yōu)點是，吊起來，可以充分利用空間。很小的地兒都可以種。不需要彎腰種或澆水，站著就可以解決。從上部的漏斗里澆水。由于重力原因，蔓先向下長，再往上卷，尋找陽光。由于容器幾乎是密封的，所以不需要澆太多的水。

最迷人的食品產(chǎn)品懸吊式種植器

今后你想吃新鮮蔬菜，再也不需要育苗、栽培、除草、滅蟲或預防其與金魚”交流”設計師BrunoFosi設計的這個金魚缸可以把金魚的狀態(tài)數(shù)字化，通過無線網(wǎng)絡方式把金魚的生活方式連接到互聯(lián)網(wǎng)上，用戶可以和金魚展開遠程互動。與金魚”交流”軌道交通軌道交通巴西酒精動力飛機世界上最快的氫燃料車巴西酒精動力飛機世界上最快的氫燃料車環(huán)保自行車環(huán)保自行車巨鯨潛艇這是設計師從全球性氣候、能源等問題出發(fā)設計的綠色生態(tài)系統(tǒng)潛艇，它的零碳排放的架構(gòu)是基于可再生能源。

巨鯨潛艇這是設計師從全球性氣候、能源等問題出發(fā)設計的綠色生態(tài)科幻設計智能概念電動車科幻設計智能概念電動車新概念手機

這次帶來的一款概念手機，圓潤的邊框中間一個透明的屏幕，從屏幕上可以投射形成三維全息圖，立體化的展示城市地圖和圖像等。新概念手機這次帶來的一款概念手機，圓潤的邊框中間轉(zhuǎn)基因培育的驅(qū)蚊草轉(zhuǎn)基因培育的藍玫瑰轉(zhuǎn)基因培育的驅(qū)蚊草轉(zhuǎn)基因培育的藍玫瑰轉(zhuǎn)基因技術(shù)“讓老鼠長出人耳朵”的奇觀轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是將人工分離和修飾過的基因?qū)氲侥康纳矬w的基因組中，從而達到改造生物的目的。轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是把一個生物體的基因轉(zhuǎn)移到另一個生物體DNA中的生物技術(shù)。常用的方法包括顯微注射、基因槍、電破法、脂質(zhì)體等。轉(zhuǎn)基因最初用于研究基因的功能，即把外源基因?qū)胧荏w生物體基因組內(nèi)（一般為模式生物，如擬南芥或斑馬魚等），觀察生物體表現(xiàn)出的性狀，達到揭示基因功能的目的轉(zhuǎn)基因技術(shù)“讓老鼠長出人耳朵”的奇觀轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是抗乙肝西紅柿流感疫苗噴劑：通過鼻孔噴射預防流感抗乙肝西紅柿流感疫苗噴劑：通過鼻孔噴射預防流感飛行汽車水下跑車能當船開的時尚跑車飛行汽車水下跑車能當船開的時尚跑車科技之光科技之光GPSGPS北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS），是繼美全球定位系統(tǒng)（GPS）和俄GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成。空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站。用戶端由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”（GLONASS）、歐盟“伽利略”（GALILEO）等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)兼容的終端組成。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與計算機x線攝影(CR)數(shù)字x線攝影(DR)計算機斷層攝影<CT)磁共振成像計算機x線攝影(CR)數(shù)字x線攝影(DR)計算機斷層攝影<C人造肌肉正在研制中的人造聚合體皮膚人造肌肉正在研制中的人造聚合體皮膚臺式三維打印臺式三維打印第一節(jié)科學、自然科學和技術(shù)一、科學起源于拉丁文scientia,意思為“學問”，英文science,本義“知識”。日本教育家福澤諭吉把science譯為“科學”。1893年，康有為引進并使用“科學”二字。此后，“科學”一詞在我國廣泛應用?！翱茖W”的《辭?！纷⒔猓骸翱茖W是關(guān)系到自然界、社會和思維的知識體系。”但這一解釋并不能作為科學的定義。由于科學本身在不斷發(fā)展，人們對它的認識也在不斷深化，給科學下一個永恒不變的定義，是難以做到的。第一節(jié)科學、自然科學和技術(shù)一、科學起源于拉丁文scient就目前來說，通過對眾多的關(guān)于科學的定義、解釋進行概括總結(jié)，我們對科學之一概念大致可以形成下面幾點基本的、共同的認識。（一）科學是人類對客觀世界的認識，是反映客觀事實和規(guī)律的知識。“科學就是整理事實，以便從中得到普遍的規(guī)律或結(jié)論。就目前來說，通過對眾多的關(guān)于科學的定義、解釋（二）科學是反映客觀事實和規(guī)律的知識體系。在古代和近代，除了個別學科的理論，如歐幾里德幾何學和牛頓力學，可以算得上是知識體系，人類的科學知識絕大多數(shù)都是零散的、缺乏內(nèi)在聯(lián)系的知識單元。

20世紀以來，大量的知識體系的形成，使人們認識到科學是由很多知識門類交織組成的知識體系。按照內(nèi)在的邏輯關(guān)系把已知的知識條理化、系統(tǒng)化，發(fā)現(xiàn)矛盾或空白，得出新的原理，補充和完善知識體系，再通過觀察和實驗檢驗，這是一種重要的科學發(fā)展途徑。（二）科學是反映客觀事實和規(guī)律的知識體系。在古（三）科學是一項反映事實和規(guī)律的知識體系相關(guān)活動的事業(yè)阿基米德伽利略17世紀前，科學研究大多以個人或幾個人合作的形式進行。（三）科學是一項反映事實和規(guī)律的知識體系相關(guān)活動的事業(yè)阿基米近代后期，科學研究的規(guī)模、范圍擴大?！鞍l(fā)明公司”：超過2000項發(fā)明?！八拇蟀l(fā)明”：留聲機、電燈、電力系統(tǒng)、有聲電影。美國陸軍部研制原子彈計劃。該工程集中了當時西方國家（除納粹德國外）最優(yōu)秀的核科學家，動員了10萬多人參加這一工程，歷時3年，耗資20億美元歷時約11年，耗資255億美元。

在工程高峰時期，參加工程的有2萬家企業(yè)、200多所大學和80多個科研機構(gòu)，總?cè)藬?shù)超過30萬人。愛迪生發(fā)明公司曼哈頓工程阿波羅奔月工程近代后期，科學研究的規(guī)模、范圍擴大?！鞍l(fā)明公司”：美國陸軍部現(xiàn)如今，科學已經(jīng)成為一項國家事業(yè)，甚至成為國際事業(yè)。科學作為一項事業(yè)，在社會總體活動中的地位和功能的表現(xiàn)有兩方面：一是在精神文明方面，科學具有認識世界的認識功能；二是在物質(zhì)文明方面，科學具有改造世界的生產(chǎn)力功能?，F(xiàn)如今，科學已經(jīng)成為一項國家事業(yè)，甚至成為國際二、自然科學科學社會科學自然科學思維科學自然科學的研究對象是整個自然界和自然現(xiàn)象。物質(zhì)形態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)性質(zhì)運動規(guī)律“科學技術(shù)”一詞中的“科學”指自然科學。二、自然科學科學社會科學自然科學思維科學自然科學的研究對象是自然科學的研究對象自然形態(tài)的天體、地球、生物等不依賴于人類而存在的客觀事物。社會科學的研究對象哲學、政治、法律、宗教、藝術(shù)等人類本身活動的表現(xiàn)。自然科學的研究對象自然形態(tài)的天體、地球、生物等不依賴于人類而思維科學的研究對象人的思維，沒有人類就沒有思維科學。所以，自然科學有不同于社會科學、思維科學的特點。自然科學的內(nèi)容是沒有階級性、沒有國度的，是人類共同的財富。自然科學有很強的歷史繼承性，不會隨社會形態(tài)的變更而改變。自然科學所反映的客觀規(guī)律可重復驗證。這是檢驗真科學還是偽科學的重要標志。思維科學的研究對象人的思維，沒有人類就沒有思維科學。三、技術(shù)科技科學技術(shù)隨著社會的發(fā)展不斷變化，技術(shù)是生活實踐的直接產(chǎn)物，一般泛指根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和自然科學原理而發(fā)展成的工種工藝操作方法與技能。古希臘時，亞里士多德曾把技術(shù)看作制作的智慧。

17世紀，英國哲學家弗朗西斯·培根曾提出把技術(shù)作為操作性學問來研究。三、技術(shù)科技科學技術(shù)隨著社會的發(fā)展不斷變化，技

18世紀，法國科學家狄德羅在其主編的《百科全書》中對“技術(shù)”定義為：“技術(shù)是為某一目的共同協(xié)作組成的各種工具和規(guī)則體系。”五個要點（一）把技術(shù)與科學分開，技術(shù)是有“目的”的；（二）強調(diào)技術(shù)的實現(xiàn)是通過廣泛社會“協(xié)作”完成的；（三）指明技術(shù)的首要表現(xiàn)是生產(chǎn)工具，是設備，是硬件；（四）指出技術(shù)的另一表現(xiàn)形式——規(guī)則。（五）定義的落腳點在知識“體系”上，是成套的知識體系。18世紀，法國科學家狄德羅在其主編的《百科全書四、科學與技術(shù)的關(guān)系科學與技術(shù)雖然是兩個不同的概念，但在科學技術(shù)高度發(fā)展的今天，兩者之間已經(jīng)成為一個相互滲透的辯證統(tǒng)一的整體，科學中有技術(shù)，技術(shù)中也有科學，科學產(chǎn)生技術(shù)，技術(shù)也產(chǎn)生科學。1948年發(fā)現(xiàn)半導體1954年生產(chǎn)出半導體收音機四、科學與技術(shù)的關(guān)系科學與技術(shù)雖然是兩個不同的核裂變1938年發(fā)現(xiàn)核裂變1945年制造出原子彈科技發(fā)展史表明，有時技術(shù)先于科學，有時科學先于技術(shù)，有時技術(shù)和科學同步發(fā)展。核裂變1938年發(fā)現(xiàn)核裂變1945年制造出原子彈（一）目的和任務不同。（二）研究內(nèi)容不同。（三）科學與技術(shù)的研究過程不同。（四）科學與技術(shù)的勞動特點不同。（五）科學與技術(shù)成果的表現(xiàn)形式不同?？茖W與技術(shù)的不同（一）目的和任務不同。（二）研究內(nèi)容不同。（三）科學與