現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論演示文稿

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論演示文稿當(dāng)前1頁，總共157頁。優(yōu)選現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論當(dāng)前2頁，總共157頁。3教材：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論，林德宏，蘇州大學(xué)出版社參考材料：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論自學(xué)輔導(dǎo)，林德宏，蘇州大學(xué)出版社連云港師范高等?？茖W(xué)校，精品課程資源網(wǎng)，岳玉榮主持主要內(nèi)容：共十二章，分為三大部分第一部分：科學(xué)技術(shù)觀（第一章、第十二章）第二部分：現(xiàn)代自然科學(xué)（第二章~第五章）第三部分：現(xiàn)代高新技術(shù)（第六章~第十一章）

課程名稱：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論課程代號：28041

課時：48

課程簡介考試組成：學(xué)?？荚?0%，閉卷集中筆試考試江蘇省統(tǒng)一組織考試60%當(dāng)前3頁，總共157頁。4◆第一章現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點和作用（5）◆第二章現(xiàn)代物理學(xué)（6）◆第三章現(xiàn)代天文學(xué)（4）◆第四章分子生物學(xué)（4）◆第五章系統(tǒng)科學(xué)（4）◆第六章信息技術(shù)（4）◆第七章現(xiàn)代生物技術(shù)（4）◆第八章新材料技術(shù)（3）◆第九章新能源技術(shù)（4）◆第十章空間技術(shù)（2）◆第十一章海洋技術(shù)（2）◆第十二章全球性問題和可持續(xù)發(fā)展（3）3節(jié)課復(fù)習(xí)與考試課程簡介當(dāng)前4頁，總共157頁。5第一節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點第二節(jié)大科學(xué)與高技術(shù)第三節(jié)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力第四節(jié)高科技與現(xiàn)代社會第一章現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點和作用當(dāng)前5頁，總共157頁。6現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)分為現(xiàn)代科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)。（一）現(xiàn)代科學(xué)的結(jié)構(gòu)這里的科學(xué)一般指自然科學(xué)，現(xiàn)代自然科學(xué)可以劃分為三大類：基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和工程科學(xué)。1.基礎(chǔ)科學(xué)：理論基礎(chǔ)，是基石2.技術(shù)科學(xué)：是中間環(huán)節(jié)，有兩個特點（中介性、應(yīng)用性）3.工程科學(xué)：依靠基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)科學(xué)，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)、工程技術(shù)和工藝流程的原則和方法。★知識點：名詞概念，三類科學(xué)之間的關(guān)系（P4）一、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)第一節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前6頁，總共157頁。7（二）現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)構(gòu)目前無公認分類，一般分為三大類：實驗技術(shù)、基本技術(shù)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)。1.實驗技術(shù)：是基礎(chǔ)，分為力學(xué)、物理、化學(xué)和生物實驗技術(shù)四種類型2.基本技術(shù)：為實驗技術(shù)提供設(shè)備，推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)，也分為四類，廣義機械技術(shù)、物理技術(shù)、化工技術(shù)和生物技術(shù)。3.產(chǎn)業(yè)技術(shù)：分類之一（第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)）分類之二（勞動密集型、資本密集型、知識密集型）★知識點：名詞概念，三類技術(shù)之間的關(guān)系（P7）實驗技術(shù)體現(xiàn)一個國家的科學(xué)能力，基本技術(shù)反映技術(shù)力量，產(chǎn)業(yè)技術(shù)則體現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展水平。簡答題：對于構(gòu)成現(xiàn)代科技體系的各個方面，分析它們之間的關(guān)系（圖1-1）

一、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)第一節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前7頁，總共157頁。8可以形容為“日新月異”、“一日千里”★

（一）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展高速化1.科學(xué)技術(shù)自身的加速發(fā)展恩格斯“科學(xué)是按幾何級數(shù)發(fā)展的”，科學(xué)發(fā)展是加速度的?？茖W(xué)加速增長表達式（P9）（1）科研規(guī)模不斷擴大（2）科學(xué)技術(shù)自身加速發(fā)展趨勢，知識更新和技術(shù)更新加快（3）科技成果增長速度快，技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)品老化速度快2.科學(xué)技術(shù)向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的周期縮短二、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢第一節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前8頁，總共157頁。9（二）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展綜合化1.科學(xué)和技術(shù)自身發(fā)展的綜合2.科學(xué)的技術(shù)化和技術(shù)的科學(xué)化3.科學(xué)技術(shù)與人文社會科學(xué)的結(jié)合4.科學(xué)、技術(shù)和生產(chǎn)的一體化（三）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展社會化1.科學(xué)技術(shù)活動主體社會化2.科學(xué)技術(shù)活動過程社會化3.科學(xué)技術(shù)功能的社會化二、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢第一節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前9頁，總共157頁。1020世紀60年代以后，科學(xué)由“小科學(xué)”變成“大科學(xué)”。（一）大科學(xué)的誕生1.大科學(xué)概念的由來美國物理學(xué)家溫伯格1961年提出。小科學(xué)的概念定義、大科學(xué)的概念定義★（P21）2.大科學(xué)形成的原因現(xiàn)代科技革命的推動科學(xué)技術(shù)的社會體制化和各種社會條件的作用3.標志性事件★1942年美國實施研制的“曼哈頓工程”是大科學(xué)誕生的標志；60年代，阿波羅登月計劃；當(dāng)代，人類基因組計劃。一、大科學(xué)的發(fā)展第二節(jié)大科學(xué)與高技術(shù)當(dāng)前10頁，總共157頁。11（二）大科學(xué)的基本特征★1.科研規(guī)模巨大2.創(chuàng)造性的集體研究3.巨額的科研投資4.科研設(shè)備龐大、復(fù)雜5.社會化高效的科研組織管理一、大科學(xué)的發(fā)展第二節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前11頁，總共157頁。12（三）大科學(xué)時代的發(fā)展戰(zhàn)略★1.樹立大科學(xué)觀念2.建立大科學(xué)體制3.實施大科學(xué)管理4.加速大科學(xué)流通5.培養(yǎng)大科學(xué)文化6.實施大科學(xué)教育7.營造大科學(xué)環(huán)境一、大科學(xué)的發(fā)展第二節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前12頁，總共157頁。13（一）高技術(shù)的內(nèi)涵★1942年12月2日，第一座核反應(yīng)堆的運行，標志著高技術(shù)的產(chǎn)生。高技術(shù)與基礎(chǔ)科學(xué)理論緊密相連，以最新科學(xué)成就作為技術(shù)理論的基礎(chǔ)；它與產(chǎn)品、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)緊密相連，以最快的速度實現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化，創(chuàng)造最大的經(jīng)濟效益（二）高技術(shù)的基本特征★（“七高”）1.高智力2.高滲透3.高投入4.高風(fēng)險5.高競爭6.高效益7.高戰(zhàn)略二、高技術(shù)的崛起第二節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前13頁，總共157頁。14（三）高技術(shù)領(lǐng)域（六大高技術(shù)領(lǐng)域）1.電子信息技術(shù)2.新材料技術(shù)3.新能源技術(shù)4.生物技術(shù)5.海洋技術(shù)6.空間技術(shù)（三）高技術(shù)的社會發(fā)展1.高技術(shù)體制2.高技術(shù)管理3.高技術(shù)產(chǎn)業(yè)二、高技術(shù)的崛起第二節(jié)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點當(dāng)前14頁，總共157頁。15（一）科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展結(jié)合的歷程（二）世界發(fā)達國家的發(fā)展道路1.英國：17世紀世界科學(xué)技術(shù)中心2.德國：18世紀超越英國，科技與經(jīng)濟中心3.美國：200年的時間稱霸世界，經(jīng)濟、科技和軍事大國4.日本：20世紀70年代，世界經(jīng)濟強國（三）近代以來中國的歷史教訓(xùn)一、歷史的啟示第三節(jié)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力第二講當(dāng)前15頁，總共157頁。16（一）當(dāng)代的理論思潮（二）馬克思關(guān)于科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)力關(guān)系的基本觀點★1.馬克思從資本主義產(chǎn)生的前提闡明了科學(xué)是生產(chǎn)力2.在對資本主義社會勞動生產(chǎn)力進行了深入分析基礎(chǔ)上，闡明了科學(xué)在生產(chǎn)力系統(tǒng)中的作用3.從資本主義生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)之間的關(guān)系，闡明了科學(xué)是生產(chǎn)力的思想（三）鄧小平關(guān)于“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的思想1.“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的思想的提出：1988.92.“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”思想的內(nèi)涵★（P48四點）二、理論的探索第三節(jié)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力當(dāng)前16頁，總共157頁。17（一）科教興國戰(zhàn)略的提出兩點：（首先……，其次……）科教興國的概念定義★（P50）（二）科教興國戰(zhàn)略的主要內(nèi)容1.理論基石2.基本內(nèi)涵（三）實施科教興國戰(zhàn)略的關(guān)鍵科技創(chuàng)新、科技體制改革、科技人才的培養(yǎng)和社會公眾科學(xué)素養(yǎng)的提高三、當(dāng)代中國的實踐第三節(jié)科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力當(dāng)前17頁，總共157頁。18（一）高科技對現(xiàn)代社會的積極作用1.促進社會生產(chǎn)的發(fā)展2.引起社會生活方式的進步3.提升價值觀念和思維方式（二）高科技給現(xiàn)代社會帶來的負面效應(yīng)1.環(huán)境問題2.資源問題3.應(yīng)用于現(xiàn)代戰(zhàn)爭4.引發(fā)法律和社會倫理問題一、高科技對現(xiàn)代社會的影響第四節(jié)高科技與現(xiàn)代社會當(dāng)前18頁，總共157頁。191.可持續(xù)發(fā)展的意義和作用可以促進社會進步，避免高科技給社會帶來的負面效應(yīng)，保證高科技的健康發(fā)展。2.可持續(xù)發(fā)展的定義既滿足當(dāng)代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害3.如何實施可持續(xù)發(fā)展研究落后的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生的后果，同時……（P60）二、可持續(xù)發(fā)展★第四節(jié)高科技與現(xiàn)代社會當(dāng)前19頁，總共157頁。201.人文文化與科學(xué)文化對立的根源或區(qū)別核心和價值觀念不同2.如何培養(yǎng)高科技時代的人文精神即培養(yǎng)高科技時代人文精神的必要性：兩個方面的內(nèi)涵（P62）三、人文文化和科學(xué)文化第四節(jié)高科技與現(xiàn)代社會當(dāng)前20頁，總共157頁。21第一節(jié)相對論第二節(jié)量子力學(xué)的基本原理第三節(jié)基本粒子理論第二章現(xiàn)代物理學(xué)當(dāng)前21頁，總共157頁。22一、狹義相對論的提出第一節(jié)相對論（一）伽利略變換和牛頓時空觀★慣性系：相互做勻速直線運動的參照系伽利略變換的基本思想：兩點（P64-65）牛頓時空觀（絕對時空觀）：1.物質(zhì)、時間和空間是絕對不變的；2.時空同物質(zhì)及其運動狀態(tài)無關(guān)；3.存在著絕對靜止不動的坐標系。（二）觀察實驗否認絕對坐標系存在伽利略變換以絕對時空觀的存在為前提。19世紀末人們認為絕對時空是相對于“以太”介質(zhì)靜止的時空，但一系列實驗證明絕對靜止的空間是不存在的，從而引發(fā)“以太”危機★。代表實驗：邁克爾遜-莫雷實驗。（三）相對性思想的醞釀當(dāng)前22頁，總共157頁。23二、運動的相對性和狹義相對性原理第一節(jié)相對論1905年，愛因斯坦提出了狹義相對性原理。1.狹義相對論的兩個基本假設(shè)★（P69）2.洛倫茲變換★（P70）伽利略變換和洛倫茲變換的區(qū)別和聯(lián)系當(dāng)前23頁，總共157頁。24三、時間空間的相對性★第一節(jié)相對論（一）同時的相對性在兩個相互作高速運動的坐標系內(nèi)，原來是同時的事件現(xiàn)在將變得不同時。同時性與參照系有關(guān)。（二）時間的延緩效應(yīng)對于兩個相互以速度作勻速直線運動的坐標系而言，一定的時間間隔和長短是不同的，二者之間的關(guān)系為（三）空間的收縮效應(yīng)當(dāng)前24頁，總共157頁。25四、相對論原理的應(yīng)用和影響第一節(jié)相對論（一）質(zhì)量隨速度的增長★在經(jīng)典力學(xué)中，物體質(zhì)量恒定不變。但在相對論中，運動坐標系中的物體質(zhì)量存在質(zhì)增效應(yīng)，即：（二）相對論的質(zhì)能關(guān)系★物體質(zhì)量的改變對應(yīng)能量的改變（三）空間-時間的四維結(jié)構(gòu)光錐模型：光錐內(nèi)，類時間隔（小于等于光速）；光錐外，類空間隔（大于光速）當(dāng)前25頁，總共157頁。26（一）黑體輻射問題和普朗克能量子假說★為了建立一個適合于各種波長的統(tǒng)一的熱輻射公式，普朗克在20世紀初提出了能量子假說。在此基礎(chǔ)上他得出了量子力學(xué)的熱輻射公式這個關(guān)系式在任何波段部同實驗幾乎完全一致，充分說明能量子假說的正確性紫外光災(zāi)難★：當(dāng)輻射波長很短，頻率很大時，如紫外光，瑞利-瓊斯公式發(fā)生與實驗不吻合的問題，為“紫外光災(zāi)難”。短波段，只能用維恩公式；長波段，用瑞利-瓊斯公式。一、量子論的誕生第二節(jié)量子力學(xué)的基本原理第三講當(dāng)前26頁，總共157頁。27（二）微觀世界的波粒二象性1.光電效應(yīng)與光量子假說★光電效應(yīng)：物質(zhì)在光的照射下發(fā)射電子的現(xiàn)象，有赫茲1887年發(fā)現(xiàn)1905年，愛因斯坦根據(jù)光電效應(yīng)實驗，提出了光量子假說，認為每一個光量子所具有的能量只同他的頻率有關(guān)，即2.原子內(nèi)部運動狀態(tài)的量子化1913年，玻爾把光量子假說應(yīng)用于原子結(jié)構(gòu)學(xué)說，很好的解釋了原子光譜線系的規(guī)律。3.德布羅意物質(zhì)波假說★1923年，德布羅意提出了物質(zhì)波假說，認為同任何波動都同一定能量量子相對應(yīng)一樣，任何物質(zhì)粒子也都對應(yīng)一定波長的物質(zhì)波。關(guān)系為一、量子論的誕生第二節(jié)量子力學(xué)的基本原理當(dāng)前27頁，總共157頁。28（二）微觀世界的波粒二象性光量子假說和物質(zhì)波假說反映了微觀客體所具有的兩種屬性——粒子性和波動性的統(tǒng)一，稱為波粒二象性。一、量子論的誕生第二節(jié)量子力學(xué)的基本原理二、微觀狀態(tài)的力學(xué)規(guī)律（一）測不準關(guān)系★由于微觀粒子具有波動性，當(dāng)它們通過狹縫時，將會像波一樣發(fā)生衍射。可以從實驗總結(jié)出測不準關(guān)系為：物理含義為：當(dāng)我們要準確測量粒子的位置時，要盡可能小，當(dāng)時，，即粒子能量無法確定；反之亦然。這個關(guān)系式表明：主體觀測活動不可避免的會影響客體運動，與主體完全無關(guān)的觀測對象是不存在的。當(dāng)前28頁，總共157頁。29第二節(jié)量子力學(xué)的基本原理二、微觀狀態(tài)的力學(xué)規(guī)律（二）微觀狀態(tài)的描述量子力學(xué)中，用波函數(shù)描述力學(xué)量的狀態(tài)，表示時刻粒子在附近空間出現(xiàn)的概率。量子力學(xué)的波動方程稱為薛定諤方程，求解關(guān)于的薛定諤方程，可求得相應(yīng)的的值。三、量子力學(xué)的應(yīng)用和影響★（一）打開了微觀世界認識的新領(lǐng)域（二）推動了人類自然觀的革命（三）量子力學(xué)為豐富和發(fā)展馬克思主義哲學(xué)提供了有益的啟示當(dāng)前29頁，總共157頁。30（一）原子結(jié)構(gòu)和基本粒子的發(fā)現(xiàn)1.原子結(jié)構(gòu)和基本粒子的研究方法通常根據(jù)實驗證據(jù)，運用已有的科學(xué)理論，為未知的粒子性質(zhì)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)提出猜測性假說，根據(jù)假說設(shè)計可操作的實驗進行驗證。2.原子的結(jié)構(gòu)★電子（-）原子質(zhì)子（+）原子核中子質(zhì)子的質(zhì)量約為電子質(zhì)量的1836倍，中子的質(zhì)量是電子的1838.6倍，因此原子質(zhì)量主要集中在原子核上。3.原子核內(nèi)的結(jié)合力質(zhì)子和中子之間依靠介子傳遞能量，呈現(xiàn)強相互作用。反粒子的存在。一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)相互作用第三節(jié)基本粒子理論當(dāng)前30頁，總共157頁。31（二）物質(zhì)的相互作用★自然界的四種相互作用：1.萬有引力2.電磁力：光子和帶電粒子的相互作用力3.強相互作用力：質(zhì)子和中子之間的結(jié)合力，核子之間通過交換介子實現(xiàn)強相互作用4.弱相互作用力：粒子在衰變時發(fā)生的短程力一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)相互作用第三節(jié)基本粒子理論當(dāng)前31頁，總共157頁。32（三）粒子和場的統(tǒng)一性★粒子和場是自然界物質(zhì)的兩種基本形態(tài)，粒子是分立實體構(gòu)成的基礎(chǔ)，場是連續(xù)的物質(zhì)形態(tài)；粒子和場是彼此統(tǒng)一的，它們不可分割、相互依存、互為中介，而且在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化。一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)相互作用第三節(jié)基本粒子理論當(dāng)前32頁，總共157頁。33（一）基本粒子的分類★原子以下的各種粒子稱為基本粒子。300多種基本粒子，按照質(zhì)量、電荷、自旋、壽命等性質(zhì)排列，通常分為光子族、輕子族、介子族和重子族四大類。1.光子族：光子2.輕子族：電子、中微子（按自旋性質(zhì)劃分為費米子）3.介子族：介子、介子（按自旋劃分為玻色子）4.重子族：質(zhì)子、中子、超子（按自旋劃分為費米子）二、粒子理論概述第三節(jié)基本粒子理論強子：強相互作用當(dāng)前33頁，總共157頁。34（二）夸克理論1964年美國物理學(xué)家蓋爾曼提出夸克理論，認為質(zhì)子、中子分別有3個夸克構(gòu)成，介子有2個夸克構(gòu)成，每種夸克有不同的色、味、電荷，共有36種夸克。“夸克禁閉”或“夸克幽禁”★：實驗中至今沒有能夠分離出夸克，因為當(dāng)試圖把夸克分開時，它們之間的作用力便趨向于無窮大，這種現(xiàn)象稱為“夸克幽禁”；但當(dāng)夸克之間的距離很小時，它們的結(jié)合是松散的，是相對自由的，這種現(xiàn)象稱為“漸近自由”二、粒子理論概述第三節(jié)基本粒子理論當(dāng)前34頁，總共157頁。35（一）核能的應(yīng)用1.核裂變反應(yīng)：質(zhì)量非常大的原子核吸收一個中子后分裂成兩個或多個中小質(zhì)量的原子核，同時釋放出2-3個中子和大量能量的過程。比如：2.鏈式反應(yīng)：單個核裂變后釋放的3個中子又可引起更多重質(zhì)量的原子核裂變，每次核分裂都有中子數(shù)量增殖，裂變反應(yīng)就會一直進行下去，直到所有的重核反應(yīng)完為止。3.聚變反應(yīng)：由原子彈引爆，產(chǎn)生大量中子和極高溫度，引發(fā)原子核互相聚合作用，生成新的質(zhì)量更重的原子核。核裂變和核聚變的應(yīng)用★三、粒子理論的應(yīng)用與發(fā)展前景第三節(jié)基本粒子理論當(dāng)前35頁，總共157頁。36（二）粒子理論的發(fā)展1.大統(tǒng)一理論：建立把四種作用力統(tǒng)一表述的理論，理論認為質(zhì)子不是絕對穩(wěn)定的粒子。2.弦理論：既適用于玻色子，又適用于費米子的弦理論稱為超弦理論。弦是有張力并能在一定作用下發(fā)生震動的物質(zhì)客體。20世紀80年代弦理論的提出，是為了解決“夸克幽禁”問題。三、粒子理論的應(yīng)用與發(fā)展前景第三節(jié)基本粒子理論當(dāng)前36頁，總共157頁。37第一節(jié)恒星、星系研究的新進展第二節(jié)射電天文學(xué)與20世紀60年代四大發(fā)現(xiàn)第三節(jié)宇宙學(xué)研究的新成果第四節(jié)天文學(xué)與社會第三章現(xiàn)代天文學(xué)第四講當(dāng)前37頁，總共157頁。38天文學(xué)的概念★：研究天體、宇宙的組成、構(gòu)造、運動規(guī)律和發(fā)展歷史的科學(xué)。（一）太陽的組成1.光譜：牛頓用三棱鏡實驗，提出光帶的排列為光譜。每種化學(xué)元素都有自己特殊的光譜。2.根據(jù)光譜可以分析太陽的組成：由氫、氦等元素構(gòu)成的、熾熱的氣體球，氫約占71%，氦約占21%，其他元素2%。一、太陽的組成、結(jié)構(gòu)及演化★第一節(jié)恒星、星系研究的新進展當(dāng)前38頁，總共157頁。39第一節(jié)恒星、星系研究的新進展光譜示例圖當(dāng)前39頁，總共157頁。40（二）太陽的結(jié)構(gòu)1.太陽的內(nèi)部主要可以分為三層：核心區(qū)、輻射區(qū)和對流區(qū)。2.直接觀測到的是太陽大氣圈，它從里向外分為光球?qū)?、色球?qū)雍腿彰崛龑?。一、太陽的組成、結(jié)構(gòu)及演化★第一節(jié)恒星、星系研究的新進展當(dāng)前40頁，總共157頁。41（三）太陽的起源和演化康德-拉普拉斯星云假說：太陽和太陽系的起源是同一個過程的不同部分。太陽中心溫度在1000萬度以上，是四個氫原子聚合成一個氦原子的過程。塵?！獨怏w云——發(fā)光的“星前天體”——太陽雛形——太陽現(xiàn)狀——紅巨

星——一、太陽的組成、結(jié)構(gòu)及演化★第一節(jié)恒星、星系研究的新進展聚集引力收縮收縮升溫700萬度以上核聚變引力減小體積增大1億度氦燃燒碳燃燒行星狀星云（外殼）白矮星（中心）當(dāng)前41頁，總共157頁。42（一）“赫羅圖”★“赫羅圖”是由20世紀初，丹麥天文學(xué)家赫茨普龍和美國天文學(xué)家羅素創(chuàng)制的，是指恒星光譜型和光度的關(guān)系圖，即恒星在以光度為縱坐標，光譜為橫坐標的坐標圖上的分布規(guī)律。恒星：由熾熱氣體組成，能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體?！昂樟_圖”中的主星序、巨星、矮星等既是恒星的不同種類，也是恒星演化不同階段的表現(xiàn)，根據(jù)“赫羅圖”，羅素提出了恒星演化的收縮假說。二、恒星世界的“圖景”第一節(jié)恒星、星系研究的新進展當(dāng)前42頁，總共157頁。43當(dāng)前43頁，總共157頁。44當(dāng)前44頁，總共157頁。45（二）恒星演化理論1950年美國天文學(xué)家史瓦西提出恒星從主星序到紅巨星轉(zhuǎn)變的兩種解釋模型：一是氫殼層的燃燒，一是核心引力收縮。1.恒星幼年期：即原恒星階段2.恒星中年期：即主星序階段3.恒星晚年期：即紅巨星階段4.恒星衰亡期：即白矮星或中子星階段 質(zhì)量小于1.44個太陽質(zhì)量，成為白矮星

1.44-2個太陽質(zhì)量，超新星爆發(fā)后變成中子星，中子星殘骸為黑矮星 質(zhì)量大于2個太陽質(zhì)量，成為黑洞二、恒星世界的“圖景”第一節(jié)恒星、星系研究的新進展當(dāng)前45頁，總共157頁。46（一）銀河系銀河系是一個直徑約為9萬光年，中心厚度約為1.3萬光年，邊緣厚約6000光年的天體系統(tǒng)。銀河中大約有1500億顆恒星，太陽是其中普通一員，位于離銀河系中心約3萬光年的地方。銀河系的外形從側(cè)面看如鐵餅狀，從正面看如漩渦狀，有幾條旋臂從中心伸出，太陽位于其中一條旋臂上。銀河系有自轉(zhuǎn)，還作為一個整體在空間以每秒200多千米的速度朝麒麟座方向運動。三、銀河系及河外星系的研究第一節(jié)恒星、星系研究的新進展當(dāng)前46頁，總共157頁。47銀河系示例圖當(dāng)前47頁，總共157頁。48銀河系示例圖當(dāng)前48頁，總共157頁。49（二）河外星系遠在銀河系之外，由星群構(gòu)成的星云，稱為“河外星系”，簡稱“星系”。最早對星系進行分類的是哈勃。分類有：橢圓星系旋渦星系不規(guī)則星系星系的分布和銀河系一樣，有一定的成團傾向。三、銀河系及河外星系的研究第一節(jié)恒星、星系研究的新進展當(dāng)前49頁，總共157頁。50射電天文學(xué)是通過觀測天體的無線電波來研究天文現(xiàn)象的一門學(xué)科。（一）央斯基發(fā)現(xiàn)射電波1932年美國的央斯基發(fā)現(xiàn)人馬座無線電波。1937年，雷伯的“射電望遠鏡”工作，雷伯成為第一位射電天文學(xué)家。（二）射電望遠鏡及射電天文學(xué)的發(fā)展射電望遠鏡的分辨率和靈敏度不斷提高，直徑不斷增大。一、射電天文學(xué)的異軍突起第二節(jié)射電天文學(xué)與20世紀60年代四大發(fā)現(xiàn)當(dāng)前50頁，總共157頁。51（一）桑德奇發(fā)現(xiàn)類星體1.1960年美國天文學(xué)家桑德奇用海耳望遠鏡發(fā)現(xiàn)類星體。2.類星體形狀類似恒星，有強烈的射電輻射，光譜線圖認不出是什么元素的發(fā)射線，紅移量特別大，超過了1。3.多普勒效應(yīng)：當(dāng)一個光源和觀察者相對運動時，觀察者收到的波長和頻率會發(fā)生變化。接近時，波長變短，光譜線向紫端偏移；離開時，波長變長，光譜線向紅端偏移。4.譜線紅移★

：光譜向長波方向，即紅端方向移動的現(xiàn)象。二、20世紀60年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)★第二節(jié)射電天文學(xué)與20世紀60年代四大發(fā)現(xiàn)當(dāng)前51頁，總共157頁。52紅移現(xiàn)象的理解當(dāng)前52頁，總共157頁。53（二）彭齊亞斯和威爾遜發(fā)現(xiàn)微波背景輻射★微波背景輻射是指來自宇宙空間背景上的各向同性的微波輻射，也叫宇宙背景輻射。（三）貝爾和休伊斯發(fā)現(xiàn)脈沖星★脈沖星是指具有短周期脈沖輻射的新型恒星。脈沖星被認證為中子星，中子星密度和磁場極高。（四）湯斯等人發(fā)現(xiàn)星際分子星際分子是指存在于星際空間的無機分子和有機分子。星際有機分子的發(fā)現(xiàn)，為生命起源學(xué)說開創(chuàng)了新局面。二、20世紀60年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)第二節(jié)射電天文學(xué)與20世紀60年代四大發(fā)現(xiàn)當(dāng)前53頁，總共157頁。541.1917年，愛因斯坦提出“有限無邊靜態(tài)宇宙模型”。2.有兩個基本假定：一是各向同性的假定，即從宇宙大尺度來看，任何時刻，各個方向所觀測的結(jié)果都是一樣的；另一個是均勻性假定，即從大尺度來看，天體的分布式均勻的，星系的平均密度、光度和相互間距離都是一樣的。以上兩個假定也稱為宇宙學(xué)原理。3.有限、無邊、靜態(tài)模型的理解★（P139）一、有限無邊的靜態(tài)宇宙模型★第三節(jié)宇宙學(xué)研究的新成果宇宙學(xué)的概念：從整體的角度來研究宇宙的結(jié)構(gòu)和演化，即從大尺度的范圍來研究時間、空間的性質(zhì)，物質(zhì)及運動的基本規(guī)律。當(dāng)前54頁，總共157頁。551.哈勃定律：一個星系的退行速度同這個星系離我們的距離成正比，呈現(xiàn)有規(guī)律的增長。也就是說，離我們越遠的星系，遠離我們的速度越快。2.1922年，俄國科學(xué)家弗里德曼求得了均勻的、各向同性的宇宙的動態(tài)時空度規(guī)，認為宇宙物質(zhì)平均密度不為零，宇宙空間隨時間而膨脹，表現(xiàn)為天體的離散運動，離散的速度與離散的距離成正比。二、動態(tài)的膨脹宇宙模型第三節(jié)宇宙學(xué)研究的新成果當(dāng)前55頁，總共157頁。56最早提出大爆炸宇宙學(xué)說的是比利時天文學(xué)家勒梅特1932年的“原始原子”假說。（一）大爆炸宇宙模型的主要觀點1.宇宙有一段從熱到冷的演化歷史；2.宇宙不是靜止的，而是不斷膨脹的；3.宇宙密度從密到稀的演化。這個演化過程如同一次規(guī)模巨大的爆炸。（二）宇宙演化的三種去向1.最后收縮成一點，封閉的宇宙；2.永遠膨脹下去，開放的宇宙；3.膨脹速度趨于零，臨界宇宙。2.宇宙中物質(zhì)量的多少、密度大小決定宇宙的現(xiàn)狀和將來。三、大爆炸宇宙學(xué)說★第三節(jié)宇宙學(xué)研究的新成果當(dāng)前56頁，總共157頁。57（三）暗物質(zhì)宇宙中的暗物質(zhì)，遵守牛頓動力學(xué)定律，動力學(xué)可以測得質(zhì)量，但光度學(xué)測不出質(zhì)量。估計宇宙中有90%以上都是暗物質(zhì)。三、大爆炸宇宙學(xué)說★第三節(jié)宇宙學(xué)研究的新成果四、宇宙形成學(xué)說的困難和發(fā)展大爆炸學(xué)說的困難：奇點問題膨脹宇宙模型的困難：從虛無中產(chǎn)生物質(zhì)和能量，違背質(zhì)能守恒定律穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型：不符合演化理論，與觀測事實不一致反物質(zhì)組成的反宇宙世界等當(dāng)前57頁，總共157頁。58天文學(xué)不斷發(fā)展，逐步建立科學(xué)的宇宙觀，對人類的位置及所起的作用有了更清楚的認識。宇宙處處是平等的，地球沒有特殊地位。一、天文學(xué)與宇宙觀第四節(jié)天文學(xué)與社會天文學(xué)是人類文化的基本組成部分，天文知識是一個有文化民族的基本文化素養(yǎng)。在航空航天航海、軍事、能源、導(dǎo)航定位、氣象等國民經(jīng)濟的各個方面都有重要作用。二、天文學(xué)對人類社會的重要作用當(dāng)前58頁，總共157頁。59第一節(jié)分子生物學(xué)的研究對象與基本內(nèi)容第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究第三節(jié)遺傳信息的轉(zhuǎn)移第四節(jié)基因表達調(diào)控第四章分子生物學(xué)第五講當(dāng)前59頁，總共157頁。60分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)為目的的一門新興邊緣學(xué)科，它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子……為研究對象，是當(dāng)前……重要前沿領(lǐng)域。（P150）一、分子生物學(xué)的基本含義★第一節(jié)分子生物學(xué)的研究對象與基本內(nèi)容現(xiàn)代分子生物學(xué)研究的目標是要在分子水平上掌握細胞的功能并揭示生命的本質(zhì)。當(dāng)前60頁，總共157頁。61（一）核酸的分子生物學(xué)1.研究核酸的結(jié)構(gòu)及其功能；2.分子遺傳學(xué)是其主要組成部分；3.研究內(nèi)容最豐富，最廣闊；4.遺傳信息傳遞的中心法則是其理論體系的核心。（二）蛋白質(zhì)的分子生物學(xué)研究執(zhí)行各種生命功能的主要大分子——蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能；研究難度大，發(fā)展較慢。（三）細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子生物學(xué)研究細胞內(nèi)、細胞間信息傳遞的分子基礎(chǔ)；是發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一。二、分子生物學(xué)的研究內(nèi)容★第一節(jié)分子生物學(xué)的研究對象與基本內(nèi)容當(dāng)前61頁，總共157頁。62分子生物學(xué)是由生物化學(xué)、生物物理學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、細胞學(xué)、以及信息科學(xué)等多學(xué)科相互滲透、綜合融會而產(chǎn)生并發(fā)展起來的，形成獨特的理論體系和研究手段，成為一個獨立的學(xué)科。生物化學(xué)與分子生物學(xué)關(guān)系最為密切。細胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的關(guān)系也十分密切。三、分子生物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系第一節(jié)分子生物學(xué)的研究對象與基本內(nèi)容當(dāng)前62頁，總共157頁。63（一）孟德爾的豌豆雜交實驗孟德爾第一定律（分離定律）：雜交后代中，一對性狀分別得到表現(xiàn)的規(guī)律孟德爾第二定律（自由組合規(guī)律）：兩對性狀在分離時獨立進行并隨機組合的現(xiàn)象一個“因子”決定一個性狀；性狀：生物體所表現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征和行為方式等統(tǒng)稱為性狀。（二）對實驗結(jié)果的證明回交試驗★

：讓雜種子一代跟親本雜交，有時又稱為測交，一般又指雜種與隱性性狀的純種的雜交。一、孟德爾的遺傳定律第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究當(dāng)前63頁，總共157頁。64染色體是遺傳因子的物質(zhì)載體，每種生物都有有限數(shù)目的染色體。（一）細胞學(xué)說的提出1838年，德國植物學(xué)家施萊登提出：細胞是一切植物的基本單位；1839年，德國動物學(xué)家施旺提出：所有動物和植物都是細胞的集合體；1858年，德國醫(yī)生微耳和提出：一切細胞來自細胞。（二）基因論★（P165）生物的物種性狀起源于生殖細胞……體現(xiàn)一定的遺傳特性和特征的表現(xiàn)，這就是基因論?；蚴侨旧w上有遺傳功能的DNA分子的片段。二、基因論及其成就第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究當(dāng)前64頁，總共157頁。65（三）基因的物質(zhì)基礎(chǔ)★腺嘌呤（A）脫氧核糖核酸（DNA）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）核酸胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）核糖核酸（RNA）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）蛋白質(zhì)：1836年，瑞典化學(xué)家柏爾采留斯提出，由20種氨基酸組成二、基因論及其成就第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究每個堿基對應(yīng)一個核苷酸，一個DNA分子一般由幾百或幾千個核苷酸組成。當(dāng)前65頁，總共157頁。66（一）DNA的結(jié)構(gòu)堿基互補配對原則★：奧地利生物學(xué)家查哥夫提出，堿基腺嘌呤與胸腺嘧啶，鳥嘌呤與胞嘧啶，兩兩的克分子當(dāng)量之比相等，即嘌呤數(shù)=嘧啶數(shù)[A]=[T][G]=[C][A+G]=[T+C]DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)分子模型★：由美國的沃森和英國的克里克于1953年提出，代表了分子生物學(xué)的開端。特點有：1.DNA分子是相互旋轉(zhuǎn)的兩條長鏈，形成右向的雙螺旋結(jié)構(gòu)；2.兩條長鏈為脫氧核糖核酸與磷酸基團交替排列的核苷酸主鏈；3.中間是分別連在兩邊糖分子上的堿基，通過氫鍵形成堿基對；4.堿基配對符合互補配對原則；5.堿基之間排列順序隨機。三、DNA的結(jié)構(gòu)及其復(fù)制★第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究當(dāng)前66頁，總共157頁。67三、DNA的結(jié)構(gòu)及其復(fù)制★第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究（一）DNA的結(jié)構(gòu)當(dāng)前67頁，總共157頁。68（二）DNA的復(fù)制★（P170）半保留復(fù)制：DNA分子在復(fù)制過程中堿基間的氫鍵首先斷裂，……，堿基順序完全一樣，每個子代分子的一條鏈來自親代，另一條鏈則是新合成的。三、DNA的結(jié)構(gòu)及其復(fù)制★第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究當(dāng)前68頁，總共157頁。69（三）RNA分子的結(jié)構(gòu)RNA與DNA結(jié)構(gòu)相似，由一條核苷酸鏈組成，其中所含的糖是核糖而不是脫氧核糖，這條鏈上存在四種堿基，分別

G——CA——UA、G、C與DNA相同，尿嘧啶U不同。絕大多數(shù)生物存在三種RNA:信使mRNA、轉(zhuǎn)移tRNA、核糖體rRNA三、DNA的結(jié)構(gòu)及其復(fù)制★第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究當(dāng)前69頁，總共157頁。70（四）基因結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性★基因結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性表現(xiàn)：基因的種類是多樣的，結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的。1.基因的割裂和不連續(xù)性：由外顯子和內(nèi)涵子割成一段一段的單位2.基因是一個嵌合體：被表達的序列（外顯子）夾雜在不表達的序列（內(nèi)涵子）之中3.基因的重疊性：幾個基因共用一段DNA4.一個基因的內(nèi)涵子可能是另一個基因的外顯子5.一些基因不產(chǎn)生任何蛋白質(zhì)或多肽，有些DNA僅起到識別蛋白質(zhì)或酶的作用。三、DNA的結(jié)構(gòu)及其復(fù)制★第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究當(dāng)前70頁，總共157頁。71基因重組又稱遺傳重組：是指由于不同DNA鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生的DNA片段的交換和重新組合，形成新的DNA分子的過程。基因重組是一個必要的細胞過程，新的DNA分子中含有原來的兩個DNA分子的片段，所有DNA均是重組DNA四、基因重組第二節(jié)分子生物學(xué)的早期研究當(dāng)前71頁，總共157頁。72把DNA作為模板，異體催化合成RNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的區(qū)別（P176-177）（一）信使mRNADNA分子上的遺傳信息……（P177）控制蛋白質(zhì)生物合成的模板。mRNA的轉(zhuǎn)錄需要有RNA聚合酶存在。一、轉(zhuǎn)錄★第三節(jié)遺傳信息的轉(zhuǎn)移現(xiàn)代分子生物學(xué)的最基本原理：基因作為唯一能夠自我復(fù)制、永久存在的單位，其生理學(xué)功能是以蛋白質(zhì)的形狀表達出來的。當(dāng)前72頁，總共157頁。73（二）遺傳密碼——三聯(lián)子貯存在DNA上的遺傳信息……（P178）蛋白質(zhì)中有20種氨基酸，克里克等人首先從遺傳學(xué)的角度……（P179）這三個堿基對就稱為密碼，也叫三聯(lián)子密碼。密碼子的特性：1.無逗號，密碼子之間沒有不編碼的核苷酸2.不重疊，任何兩個相鄰的密碼子不共用核苷酸3.兼并性，一種氨基酸往往有兩個或兩個以上的密碼子4.普遍性，從病毒到人類所有的密碼子都是統(tǒng)一的一、轉(zhuǎn)錄★第三節(jié)遺傳信息的轉(zhuǎn)移當(dāng)前73頁，總共157頁。74（三）核糖體rRNA是一種亞細胞顆粒。（P180-181）（四）轉(zhuǎn)運tRNA轉(zhuǎn)運tRNA是一個短鏈分子，由四個主要環(huán)構(gòu)成：1.反密碼子環(huán)2.氨基酸環(huán)3.二氫尿嘧啶環(huán)4.TC環(huán)一、轉(zhuǎn)錄★第三節(jié)遺傳信息的轉(zhuǎn)移當(dāng)前74頁，總共157頁。75把mRNA鏈上的遺傳密碼翻譯成多肽鏈上的氨基酸順序就稱為翻譯或轉(zhuǎn)譯。核糖體是活細胞的“工廠”，……（P184），即蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。中心法則★

：P184二、翻譯★第三節(jié)遺傳信息的轉(zhuǎn)移當(dāng)前75頁，總共157頁。76（一）基因表達調(diào)控是生命的必需1.基因表達是指儲存遺傳信息的基因經(jīng)過一系列步驟表現(xiàn)出其生物功能的整個過程。2.基因組是指含有一個生物體生存、發(fā)育、活動和繁殖所需要的全部遺傳信息的整套核酸。3.生物個體的各種組織細胞一般都含有相同的染色體數(shù)目，每個細胞含的DNA量基本接近。4.基因表達的組織特異性：（P186）5.基因表達的階段特異性：（P186）一、基因表達調(diào)控的現(xiàn)象和概念第四節(jié)基因表達調(diào)控當(dāng)前76頁，總共157頁。77（二）基因表達適應(yīng)環(huán)境的變化1.組成性表達可誘導(dǎo)的基因2.適應(yīng)性表達可阻遏的基因一、基因表達調(diào)控的現(xiàn)象和概念第四節(jié)基因表達調(diào)控當(dāng)前77頁，總共157頁。78（一）操縱元的提出法國的雅可布和莫諾等人于1961年提出乳糖操縱元學(xué)說。（二）操縱元的基本組成★操縱元是原核基因表達調(diào)控的一種重要的組織形式。1.結(jié)構(gòu)基因群2.啟動子3.操縱子4.調(diào)控基因5.終止子二、原核基因表達的調(diào)控第四節(jié)基因表達調(diào)控當(dāng)前78頁，總共157頁。79（三）乳糖操縱元的表達調(diào)控★（P191）無乳糖存在時，乳糖操縱元處于阻遏狀態(tài)，阻遏蛋白以四聚體形式與操縱子O結(jié)合。有乳糖存在時，乳糖操縱元處于誘導(dǎo)狀態(tài)，阻遏蛋白解聚成單體，與操縱子O解離。二、原核基因表達的調(diào)控第四節(jié)基因表達調(diào)控當(dāng)前79頁，總共157頁。80（一）真核基因組的復(fù)雜性★1.真核基因組比原核基因組大得多；2.真核基因表達調(diào)控的層次性和復(fù)雜性大；3.真核基因組是二倍體；4.真核生物為蛋白質(zhì)編碼的基因絕大多數(shù)是不連續(xù)的；5.哺乳類基因組約90%序列功能尚不清楚。三、真核基因表達的調(diào)控第四節(jié)基因表達調(diào)控當(dāng)前80頁，總共157頁。81（二）真核表達調(diào)控的特點1.環(huán)節(jié)更多2.真核基因的轉(zhuǎn)錄與染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化無關(guān)（三）真核細胞表達的調(diào)控有三種形式：1.結(jié)構(gòu)基因的內(nèi)部或其附近存在對基因表達起調(diào)控作用的DNA序列；2.基因中某段富含CG序列的甲基化對基因表達起調(diào)控作用；3.通過染色體結(jié)構(gòu)的變化控制基因的表達。HGP介紹三、真核基因表達的調(diào)控第四節(jié)基因表達調(diào)控當(dāng)前81頁，總共157頁。82第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的崛起第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的基本概念與方法第三節(jié)系統(tǒng)的自組織第四節(jié)系統(tǒng)工程的理論與實踐第五章系統(tǒng)科學(xué)第六講當(dāng)前82頁，總共157頁。83第五章系統(tǒng)科學(xué)系統(tǒng)方法是一種跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的普遍適用的方法，其所關(guān)注的是不同領(lǐng)域中的事物在結(jié)構(gòu)上的“相似性”或“同形性”，其基本原理具有普遍的指導(dǎo)意義。控制論系統(tǒng)論信息論當(dāng)前83頁，總共157頁。84（一）要素分析法1.把研究對象分解為盡可能小的部分（要素），對這些部分或要素加以仔細的研究，然后把對于部分的研究結(jié)果累加起來，就得到對于該研究對象的整體性的理解。2.上述的基本假定為：部分（要素）是整體的原因，部分決定整體；部分與整體之間的關(guān)系是一種線性關(guān)系，部分和整體服從“加和法則”，也就是說，整體等于部分之和。一、一般系統(tǒng)論——從要素分析法到系統(tǒng)方法第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的崛起當(dāng)前84頁，總共157頁。85（二）系統(tǒng)方法1.用復(fù)雜的概念代替簡單的概念；2.用系統(tǒng)聯(lián)系的概念、整體的概念代替分析-還原的概念；3.用非線性的相互作用的概念代替線性相互作用的概念；4.引入組織、結(jié)構(gòu)、功能、層次、環(huán)境信息、行為等新概念。要素分析法和系統(tǒng)方法的比較★（P201、P203）（三）一般系統(tǒng)論美籍奧地利科學(xué)家貝塔朗菲提出一般系統(tǒng)論。1954年發(fā)起“一般系統(tǒng)論學(xué)會”（一般系統(tǒng)論研究會），從而揭開了通過跨學(xué)科的合作研究一般系統(tǒng)論的新階段。一、一般系統(tǒng)論——從要素分析法到系統(tǒng)方法第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的崛起當(dāng)前85頁，總共157頁。861.維納創(chuàng)立控制論的基本思路★威納認為，無論是人、動物或機器……（P206）達到預(yù)定的狀態(tài)。2.控制論系統(tǒng)的三個基本環(huán)節(jié)（1）感受機構(gòu)；（2）中樞控制機構(gòu)；（3）執(zhí)行機構(gòu)。3.維納在創(chuàng)立控制論的過程中在方法上的突破：第一，功能類比法或功能模擬法；第二，綜合運用系統(tǒng)和信息的觀點與方法。（P207）4.維納對控制論的定義：控制論是關(guān)于控制與通信的科學(xué)，他也成為信息論創(chuàng)始人之一。二、控制論——從行為的角度將生物、技術(shù)、社會系統(tǒng)進行類比第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的崛起當(dāng)前86頁，總共157頁。871.信息論是從通信科學(xué)中發(fā)展起來的，創(chuàng)始人香農(nóng)；2.通信是由信源、信宿和信道三個主要部件組成的系統(tǒng)；3.通信科學(xué)所設(shè)計的通信模型在自然界和人類社會中普遍存在，信息的交流、復(fù)制、翻譯、轉(zhuǎn)錄等普遍發(fā)生；4.信息是什么，學(xué)術(shù)界沒有一個統(tǒng)一的標準的答案，它的復(fù)雜性在于，它不是脫離物質(zhì)、能量而獨自存在的東西，但與物質(zhì)或能量又不存在一一對應(yīng)的關(guān)系。不是物質(zhì)，也不是能量，離不開物質(zhì)和能量。三、信息論——從通信科學(xué)中產(chǎn)生第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的崛起當(dāng)前87頁，總共157頁。88原因之一：（P213）科學(xué)發(fā)展的綜合化趨勢……原因之二：社會的發(fā)展也向系統(tǒng)理論的產(chǎn)生和發(fā)展發(fā)出了呼吁，系統(tǒng)無處不在。原因之三：（P215）人類文明正在醞釀著歷史性的突破，文明包括三個層面。四、系統(tǒng)科學(xué)產(chǎn)生的社會歷史背景★第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的崛起當(dāng)前88頁，總共157頁。89（一）系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、層次1.系統(tǒng)：（P217-218）如果一個對象……系統(tǒng)的元素或要素。三個特點，多元性，相關(guān)性，整體性。2.結(jié)構(gòu)：（P218）3.整體與涌現(xiàn)性★（P220）整體涌現(xiàn)性是由系統(tǒng)的規(guī)模效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)共同產(chǎn)生的。4.層次：任何一個系統(tǒng)都是較高一級系統(tǒng)的一個組分，任何一個系統(tǒng)的一個組分通常又是較低一級的系統(tǒng)。一、一般系統(tǒng)論的基本概念第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的基本概念與方法當(dāng)前89頁，總共157頁。90（二）環(huán)境、行為、功能1.系統(tǒng)的環(huán)境：一個系統(tǒng)之外的一切與它相關(guān)聯(lián)的事物構(gòu)成的集合。系統(tǒng)對環(huán)境具有依賴性；環(huán)境對于事物具有選擇作用；環(huán)境具有可開發(fā)性，環(huán)境是一切常數(shù)和變數(shù)的總和。2.系統(tǒng)的行為：（P223）3.系統(tǒng)的功能：（P225）系統(tǒng)功能優(yōu)化的實現(xiàn)★：良好的組分，優(yōu)化良好的結(jié)構(gòu)，良好的富有刺激的外部環(huán)境一、一般系統(tǒng)論的基本概念第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的基本概念與方法當(dāng)前90頁，總共157頁。91（三）狀態(tài)、演化、過程1.系統(tǒng)狀態(tài)：系統(tǒng)的那些可以觀察和識別的狀況、態(tài)勢、特征等。2.系統(tǒng)的演化：（P228）兩種基本方式：狹義的演化、廣義的演化兩種基本方向：進化、退化3.系統(tǒng)與過程：（P229）系統(tǒng)演化是不可逆的過程。過程結(jié)構(gòu)，指的是系統(tǒng)演化所要經(jīng)歷的過程、階段、步驟及其聯(lián)系的事物。一、一般系統(tǒng)論的基本概念第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的基本概念與方法當(dāng)前91頁，總共157頁。92（一）系統(tǒng)方法與唯物辯證法系統(tǒng)方法可以在唯物辯證法那里……（P230）豐富和發(fā)展自身。（二）還原論與整體論的辯證統(tǒng)一整體論與還原論的區(qū)別（P231）系統(tǒng)論要求把還原論與整體論辯證的統(tǒng)一起來，它們都是需要的，應(yīng)該得到辯證、靈活的應(yīng)用。（三）定性描述與定量描述相結(jié)合任何系統(tǒng)都是質(zhì)與量的統(tǒng)一體，定性特性決定定量特性，定量特性表現(xiàn)為定性特性。定性描述是定量描述的基礎(chǔ)，定量描述則是對于定性描述的深化和精確化。（四）系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合二、系統(tǒng)科學(xué)的基本方法第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的基本概念與方法當(dāng)前92頁，總共157頁。93（一）模型與原型原型：所要研究的對象模型：對于原型的模仿與簡化通過模型的運作和研究來間接地研究原型，就是模型方法，模型方法是科學(xué)研究中常用的一種方法，構(gòu)建模型的基本要求是客觀性、有效性和簡潔性。（二）基于計算機的模型用計算機程序定義的模型，稱為基于計算機的模型。所有數(shù)學(xué)模型都可以轉(zhuǎn)化為基于計算機的模型。三、模型方法第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的基本概念與方法當(dāng)前93頁，總共157頁。94（一）組織在系統(tǒng)科學(xué)中，組織屬于一類特殊的演化過程，即系統(tǒng)由無序到有序、由簡單到復(fù)雜、由量變到質(zhì)變的過程。（二）他組織他組織指的是，一個特定系統(tǒng)的形成和運行受控于系統(tǒng)之外的力量。他組織在實質(zhì)上是一個控制論的問題，在由主控系統(tǒng)和被控系統(tǒng)構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，主控系統(tǒng)是決定性的或主導(dǎo)性的因素。（三）自組織沒有外界特定干擾，僅依靠系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用達到實現(xiàn)空間的、時間的或功能的結(jié)構(gòu)過程。他組織與自組織的區(qū)別（P238）自組織理論應(yīng)用于教育改革努力的方向？（P242）★一、自組織與他組織第三節(jié)系統(tǒng)的自組織當(dāng)前94頁，總共157頁。95（一）什么是有序所謂有序即系統(tǒng)的有組織的狀態(tài)，反之亦然。有序的對立面就是無序。熵越大，系統(tǒng)越無序，熵的最大值就是系統(tǒng)最混亂最無序的狀態(tài)，越無序越對稱。（二）兩種有序靜態(tài)有序：平衡結(jié)構(gòu)動態(tài)有序：非平衡結(jié)構(gòu)或耗散結(jié)構(gòu)（三）有序與系統(tǒng)演化系統(tǒng)向著對稱性高、有序程度低的方向的演化，稱之為退化系統(tǒng)向著對稱性低、有序程度高的方向的演化，稱之為進化二、關(guān)于有序第三節(jié)系統(tǒng)的自組織當(dāng)前95頁，總共157頁。96（一）自組織理論通常人們將普里高津創(chuàng)建的耗散結(jié)構(gòu)理論和哈肯創(chuàng)建的協(xié)同學(xué)理論統(tǒng)稱為自組織理論。（二）耗散結(jié)構(gòu)形成條件耗散結(jié)構(gòu)就是有序的結(jié)構(gòu)或有組織的結(jié)構(gòu)，形成的條件有：1.系統(tǒng)必須開放2.遠離平衡態(tài)3.非線性相互作用4.漲落現(xiàn)象三、自組織理論——耗散結(jié)構(gòu)形成的條件★第三節(jié)系統(tǒng)的自組織當(dāng)前96頁，總共157頁。97（一）自創(chuàng)生（二）自復(fù)制（三）自生長（四）自適應(yīng)四、自組織的幾種形式★（P248-249）第三節(jié)系統(tǒng)的自組織當(dāng)前97頁，總共157頁。98系統(tǒng)工程核心問題是組織管理與決策。人類實踐日趨復(fù)雜化和綜合化，是系統(tǒng)工程應(yīng)運而生的最根本原因。一、實踐需要系統(tǒng)工程技術(shù)第四節(jié)系統(tǒng)工程的理論與實踐基本特點：研究方法強調(diào)整體性，技術(shù)應(yīng)用強調(diào)綜合性，管理決策強調(diào)科學(xué)性。二、系統(tǒng)工程方法論當(dāng)前98頁，總共157頁。99第四節(jié)系統(tǒng)工程的理論與實踐（一）霍爾的三維結(jié)構(gòu)★1969年美國工程師霍爾提出三維結(jié)構(gòu)，由時間維、邏輯維和知識維組成。1.時間維：規(guī)劃、方案、研制、生產(chǎn)、運行、更新6個階段；2.邏輯維：擺明問題、系統(tǒng)指標設(shè)計、系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)分析、方案優(yōu)化、作出決策、付諸實施7個步驟；3.知識維：知識維是指完成上述各種步驟所需要的各種專業(yè)知識和管理知識。運用系統(tǒng)工程知識形成霍爾管理矩陣。反復(fù)性是霍爾管理矩陣的一個重要特點。二、系統(tǒng)工程方法論（續(xù)）當(dāng)前99頁，總共157頁。100第四節(jié)系統(tǒng)工程的理論與實踐（一）霍爾的三維結(jié)構(gòu)★二、系統(tǒng)工程方法論（續(xù)）當(dāng)前100頁，總共157頁。101第四節(jié)系統(tǒng)工程的理論與實踐（二）切克蘭德的“調(diào)查學(xué)習(xí)模式”★霍爾三維結(jié)構(gòu)主要適用于解決良結(jié)構(gòu)的硬系統(tǒng)，所用的方法為“硬方法”，尋找最佳結(jié)果。切克蘭德的“調(diào)查學(xué)習(xí)模式”適用于解決不良結(jié)構(gòu)的軟系統(tǒng)，屬于“軟方法”，它的核心不是尋找“最優(yōu)化”，而是“調(diào)查、比較”或者說是“學(xué)習(xí)”，學(xué)習(xí)改善現(xiàn)存系統(tǒng)的途徑。有六個步驟：圖5-9（P256）二、系統(tǒng)工程方法論（續(xù)）當(dāng)前101頁，總共157頁。102第四節(jié)系統(tǒng)工程的理論與實踐（一）系統(tǒng)建模P257（二）系統(tǒng)仿真方法P257（三）系統(tǒng)分析P258三、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)仿真和系統(tǒng)分析當(dāng)前102頁，總共157頁。103第四節(jié)系統(tǒng)工程的理論與實踐（一）系統(tǒng)評價P259系統(tǒng)評價基本原則：將各項指標數(shù)量化；將所有指標歸一化；保證評價的客觀性；保證方案的可比性；評價指標的系統(tǒng)性和政策性。（二）系統(tǒng)決策★系統(tǒng)決策基本原則：1.信息充分原則；2.系統(tǒng)分析原則；3.定量分析和定性分析相結(jié)合的原則；4.科學(xué)與民主的原則四、系統(tǒng)評價與決策當(dāng)前103頁，總共157頁。104第一節(jié)信息與信息技術(shù)第二節(jié)微電子技術(shù)第三節(jié)計算機技術(shù)第四節(jié)通信技術(shù)第五節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第六節(jié)展望21世紀的信息技術(shù)第六章信息技術(shù)第七講材料、能源、信息是組成社會物質(zhì)生產(chǎn)活動和精神生產(chǎn)活動的三大基本要素。當(dāng)前104頁，總共157頁。105第一節(jié)信息與信息技術(shù)1.信息論中，信息使消息中的不確定性減少，信息量的大小可以用消除不確定性的多少來表示。2.鐘義信教授：信息是關(guān)于事物運動的狀態(tài)和規(guī)律，或者說是關(guān)于事物運動的知識。一、信息的概念★當(dāng)前105頁，總共157頁。106第一節(jié)信息與信息技術(shù)1.信息可以多次重復(fù)使用，而不會損耗和消失；2.信息可以脫離它所反映的事物而被存儲、保留，被傳播到很遠的地方；3.信息的表現(xiàn)和傳播需要有一定的載體；4.宇宙中所有事物都有信息；5.信息反映的是事物的狀態(tài)、特征與變化，比材料和能源更能反映事物的內(nèi)在規(guī)律，反映更為本質(zhì)的內(nèi)涵；6.信息是可以無限增長的資源。論述：信息是比材料、能源更重要的資源？★（1.2.5.6點展開）二、信息的特征★當(dāng)前106頁，總共157頁。107第一節(jié)信息與信息技術(shù)1.定義：從技術(shù)的本質(zhì)而言，信息技術(shù)就是能夠擴展人的信息器官功能的一類技術(shù)，信息技術(shù)是指完成信息的獲取、傳遞、處理和使用等功能的技術(shù)。2.信息技術(shù)主要包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。三、信息技術(shù)★當(dāng)前107頁，總共157頁。108第二節(jié)微電子技術(shù)微電子技術(shù)是指研究、開發(fā)和生產(chǎn)以集成電路為核心的電子基礎(chǔ)元件的技術(shù)。1.集成度：指在一定尺寸的芯片上能作出多少個晶體管或門電路。是衡量集成電路水平的標準之一。2.線寬：器件結(jié)構(gòu)尺寸的大小，即加工線條的寬度。小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路。一、微電子技術(shù)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀當(dāng)前108頁，總共157頁。109第二節(jié)微電子技術(shù)（一）平面工藝只是在硅表面上沿著平面布設(shè)器件，稱為平面工藝。原始硅片二氧化硅（鈍化膜、絕緣膜、掩蔽膜）（二）光刻技術(shù)與制作標牌相似，步驟有照相制版、曝光顯影和化學(xué)腐蝕等。一般用紫外線光刻，能夠刻出的最細線條稱為分辨率，是集成電路工藝水平的一個表征。（三）潔凈技術(shù)需要專門的潔凈室和潔凈流水線二、微電子工藝技術(shù)★當(dāng)前109頁，總共157頁。110第二節(jié)微電子技術(shù)集成化、微型化、數(shù)字化、系統(tǒng)化和智能化。三、微電子技術(shù)發(fā)展的特點★高集成度、高速度、低功耗、功能更強。（一）三維集成電路★基本結(jié)構(gòu)是在硅襯底上制作一層集成電路，然后覆蓋一層絕緣層；在絕緣層上形成一層晶體薄膜，再制作第二層集成電路；然后再作下一層，各層之間可穿孔連線。（二）量子功能器件納米尺寸的細線或顆粒稱為量子線或量子點，電子可以通過隧道效應(yīng)在量子線或量子點之間穿行移動，即量子效應(yīng)。通過量子效應(yīng)來實現(xiàn)其功能的器件稱為量子功能器件。（三）砷化鎵微電子技術(shù)（四）以硅為基礎(chǔ)的光電子學(xué)四、微電子技術(shù)發(fā)展的趨勢★當(dāng)前110頁，總共157頁。111第二節(jié)微電子技術(shù)三維集成電路★當(dāng)前111頁，總共157頁。112第三節(jié)計算機技術(shù)1946，ENIAC，美國賓夕法尼亞大學(xué)，每秒5000次運算。五代：電子管、晶體管、小規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路。（一）電子元件快速更新（二）軟件的地位日益重要（三）硬件系統(tǒng)不斷完善一、計算機的發(fā)展歷程當(dāng)前112頁，總共157頁。113第三節(jié)計算機技術(shù)

運算器控制器硬件系統(tǒng)存儲器輸入設(shè)備計算機系統(tǒng)輸出設(shè)備操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件語言編譯系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)服務(wù)性程序應(yīng)用軟件二、計算機的構(gòu)成★中央處理器內(nèi)存儲器外存儲器外部設(shè)備主機當(dāng)前113頁，總共157頁。114第三節(jié)計算機技術(shù)1.處理信息快2.處理信息準確3.應(yīng)用領(lǐng)域廣泛4.技術(shù)競爭激烈三、計算機的特點★1.科學(xué)計算；2.實時控制；3.計算機輔助設(shè)計四、計算機的應(yīng)用1.機型向兩極化發(fā)展；2.高速化；3.網(wǎng)絡(luò)化；4.多媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用；5.軟件技術(shù)更加重要五、計算機的發(fā)展趨勢★當(dāng)前114頁，總共157頁。115第四節(jié)通信技術(shù)表情手勢語言文字（一）電報現(xiàn)代通信技術(shù)起源于1837年莫爾斯發(fā)明的有線電報。1838年莫爾斯發(fā)明第一臺電報機。電報發(fā)明過程★：莫爾斯對電磁鐵產(chǎn)生興趣，電磁鐵通電產(chǎn)生吸引力，失電磁性消失，電流通過導(dǎo)線的速度快，啟發(fā)了用電流傳輸信息的想法。（二）電話1876年貝爾發(fā)明電話，1889年第一臺自動交換機誕生。電話發(fā)明過程★：1875年偶然發(fā)現(xiàn)鐵片在磁鐵前振動發(fā)出聲響，并通過導(dǎo)線傳到遠處。啟發(fā)了貝爾靈感：人對鐵片說話聲音引起振動，鐵片后放置電磁鐵，鐵片振動引起電磁鐵線圈電流變化，電流流向遠處，遠處類似裝置發(fā)出聲音，實現(xiàn)面對面交流。一、通信技術(shù)發(fā)展歷程當(dāng)前115頁，總共157頁。116第四節(jié)通信技術(shù)（三）無線電通信1887，赫茲證實電磁波存在，電磁能量可以超越空間傳播；1895，俄國人波波夫和馬可尼分別發(fā)明了無線電話機；1920，無線電廣播開始播音；1925，第一臺黑白電視機；1945，第一臺彩色電視機。一、通信技術(shù)發(fā)展歷程（續(xù)）當(dāng)前116頁，總共157頁。117第四節(jié)通信技術(shù)電磁波，電和磁的波動過程，是向前傳播的交變電磁場。按波長或頻率來分可分為無線電波和光波兩個支系。無線電波是波長較長的那部分，100千米~0.75千米之間，分為超長波、長波、中波、短波、超短波和微波。0.75千米以下的稱為光波。（一）微波通信★頻率300MHz~300kMHz，波長1米~1毫米，處于超短波和紅外線之間。1.微波特點：具有類似光波的特性；穿透大氣層的透射性；寬頻帶特性；抗干擾能力強。2.微波通信優(yōu)點：（1）通信容量大；（2）抗干擾能力強；（3）可以采用方向性強、增益高的天線，從而減少系統(tǒng)的發(fā)射功率。3.微波通信不足：只能沿直線傳播，每50公里需要一個微波中繼站，可以用人造衛(wèi)星將中繼站架到空中。二、現(xiàn)代通信的基本方式當(dāng)前117頁，總共157頁。118第四節(jié)通信技術(shù)（二）衛(wèi)星通信★衛(wèi)星通信就是以衛(wèi)星作為空中微波中繼站，來接受地面?zhèn)鞒龅奈⒉ㄐ盘枺?jīng)放大處理后再轉(zhuǎn)回地面，衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括人造衛(wèi)星和地面站。1963.2美國第一顆同步軌道衛(wèi)星；1964.8第一顆“靜止”衛(wèi)星；1970.4中國第一顆人造衛(wèi)星。1.衛(wèi)星通信優(yōu)點：（1）通信覆蓋區(qū)域大，通信距離遠；（2）系統(tǒng)頻帶寬，容量大；（3）通信質(zhì)量好，可靠性高；（4）衛(wèi)星通信機動靈活；（5）通信成本與距離無關(guān)。2.衛(wèi)星通信不足：（1）需要有高可靠性、長壽命的通信衛(wèi)星，需要高精尖技術(shù)支持；（2）要求地面站擁有大功率發(fā)射機和高靈敏度接受機；（3）通信有較大信號延遲；（4）每年春分和秋分會出現(xiàn)衛(wèi)星蝕和日凌中斷現(xiàn)象。二、現(xiàn)代通信的基本方式（續(xù)）當(dāng)前118頁，總共157頁。119第四節(jié)通信技術(shù)（二）衛(wèi)星通信★二、現(xiàn)代通信的基本方式（續(xù)）當(dāng)前119頁，總共157頁。120第四節(jié)通信技術(shù)（三）光纖通信★光纖通信就是以激光代替電流，以光纜代替電纜進行的通信。光纖（光導(dǎo)纖維），是能傳導(dǎo)光波、損耗極低的玻璃纖維。1.利用激光的原因：可見光是復(fù)合光，不是單色光，光束方向性差，光強不集中，不便于傳輸。激光方向性高，亮度高，相干性和單色性好。2.光纖通信優(yōu)勢（1）光波頻率高，頻帶更寬，比電通信有更寬的通信頻帶；（2）損耗低；（3）抗干擾；（4）雙向傳輸。3.光纖通信不足：目前的光纖通信是半光通信，即有電信號參加的光通信。（電光光電）二、現(xiàn)代通信的基本方式（續(xù)）當(dāng)前120頁，總共157頁。121（三）光纖通信★當(dāng)前121頁，總共157頁。122第四節(jié)通信技術(shù)（四）信息高速公路★1.概念：全稱國家信息基礎(chǔ)設(shè)施，它描述的是現(xiàn)代國家的信息基礎(chǔ)設(shè)施，就是以最新的……（P295）交互式綜合式信息網(wǎng)系統(tǒng)。2.與傳統(tǒng)高速公路本質(zhì)的區(qū)別？★傳統(tǒng)高速公路等組成的網(wǎng)絡(luò)是物質(zhì)性經(jīng)濟為特征……（P295）開拓建立信息高速公路勢在必行。3.信息高速公路基礎(chǔ)技術(shù)（1）光纖技術(shù)；（2）同步數(shù)字序列；（3）異步轉(zhuǎn)換模式；（4）蜂窩無線電二、現(xiàn)代通信的基本方式（續(xù)）當(dāng)前122頁，總共157頁。123第五節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的概念：是把地理上分散布置的多臺計算機通過通信線路互聯(lián)構(gòu)成的系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是通信技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合。一、家庭網(wǎng)絡(luò)家庭網(wǎng)絡(luò)是把人們生活和工作中的各個環(huán)節(jié)與電腦、網(wǎng)絡(luò)和信息服務(wù)功能緊密的結(jié)合起來，從而為人們的家庭生活提供各種傳統(tǒng)方式難以實現(xiàn)的服務(wù)，并以此來提高人們的生活質(zhì)量。（P297）二、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)即Internet，是目前使用最廣、規(guī)模最大的全球網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)前123頁，總共157頁。124第五節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（續(xù)）（一）網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程1969年，美國五角大樓出資建立，使用分組交換技術(shù)，internet的前身；1986年，國家科學(xué)基金資助的教育科研網(wǎng)絡(luò)，internet的雛形；1991年，進入商業(yè)應(yīng)用，發(fā)展迅猛。（二）網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢★1.可以快速、方便地交換信息；2.很容易實現(xiàn)資源共享；3.可以互動式交流；4.可以滲透到生活的方方面面；5.滲透到社會經(jīng)濟活動中，促進經(jīng)濟高速發(fā)展；6.促進我國改革開放步伐和政治民主。當(dāng)前124頁，總共157頁。125第五節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（續(xù)）（三）網(wǎng)絡(luò)存在的問題★（采取什么措施防范？）1.網(wǎng)絡(luò)的無序給青少年帶來不利影響；2.病毒和黑客嚴重干擾網(wǎng)絡(luò)運行；3.網(wǎng)絡(luò)犯罪；4.全球化和殖民化；5.人性的異化。（四）因特網(wǎng)在中國的發(fā)展1993.3中國正式加入因特網(wǎng)，總體上我國正處于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的初級階段。當(dāng)前125頁，總共157頁。126第六節(jié)展望21世紀的信息技術(shù)一、21世紀的計算機（一）生物計算機★DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)能容納巨量信息，存儲量相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片的數(shù)百萬倍，一個蛋白質(zhì)分子就是一個存儲體，阻抗低、能耗小、發(fā)熱量極小。1.外科芯片移植體2.DNA計算機（二）光子計算機★所謂光子計算機就是以光子代替電子，光互連代替導(dǎo)線互聯(lián)，光硬件代替計算機中的電子硬件，光運算代替電運算。光子計算機優(yōu)點：并行處理能力強；具有超高運算速度；信息存儲量大；抗干擾能力強；具有與人腦相似的容錯性；某一元件損壞或出錯不影響最后結(jié)果。當(dāng)前126頁，總共157頁。127第六節(jié)展望21世紀的信息技術(shù)一、21世紀的計算機（續(xù)）（三）超導(dǎo)計算機★元件之間的互連線用零電阻或接近零電阻的不發(fā)熱或微發(fā)熱的超導(dǎo)器件來制作。降低能耗，消除散熱問題，運算速度高。（四）腦控計算機（五）量子計算機（六）納米計算機當(dāng)前127頁，總共157頁。128第六節(jié)展望21世紀的信息技術(shù)二、虛擬現(xiàn)實1.概念★：虛擬現(xiàn)實是指通過計算機技術(shù)模擬人的視覺、觸覺、嗅覺和聽覺等，生成一個逼真的感官世界，參與者可通過手、眼、耳及身體其他部位的感覺及動作，與該感官世界進行交互。2.虛擬現(xiàn)實兩個特征：沉浸和交互3.虛擬現(xiàn)實應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？★娛樂場合；飛行模擬器；軍隊?wèi)?zhàn)場仿真系統(tǒng)；醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用；藝術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用；教育領(lǐng)域應(yīng)用等。當(dāng)前128頁，總共157頁。129第六節(jié)展望21世紀的信息技術(shù)三、數(shù)字地球1.數(shù)字地球★：實際上就是信息化的地球——一個完整的“地球虛擬對照體”。它將有關(guān)地球上的每一個點的全部信息，按地球的地理坐標加以整理，然后構(gòu)成一個全球信息模型。2.核心思想：一是用數(shù)字化手段統(tǒng)一性地處理地球問題；二是最大限度地利用信息資源。3.數(shù)字地球需要一系列技術(shù)保障★衛(wèi)星遙感技術(shù)超強技術(shù)技術(shù)巨量存儲技術(shù)高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)前129頁，總共157頁。130第一節(jié)細胞工程第二節(jié)發(fā)酵工程第三節(jié)酶工程第四節(jié)基因工程第五節(jié)蛋白質(zhì)工程第七章現(xiàn)代生物技術(shù)第八講生物技術(shù)，也稱生物工程，是將工程知識應(yīng)用在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)科。當(dāng)前130頁，總共157頁。131第一節(jié)細胞工程一、細胞培養(yǎng)細胞培養(yǎng)是細胞工程中的一項基本技術(shù)。細胞是構(gòu)成生物體的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。細胞體外生長的兩個因素：一是營養(yǎng)，二是生長環(huán)境。（一）植物細胞的培養(yǎng)1.過程：培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)-殺菌-接種-增殖分化成愈傷組織-轉(zhuǎn)移-完整小植株。2.細胞全能性★：每個細胞都像胚胎細胞那樣，可以在體外培養(yǎng)成完整植株。3.分花粉培養(yǎng)（單倍體植株）和原生質(zhì)體培養(yǎng)兩類?！锛毎こ淌侵冈诩毎蛠喖毎缴系倪z傳操作（即細胞融合、核質(zhì)移植、染色體或基因移植），以及組織和細胞培養(yǎng)等方法，快速繁殖和培養(yǎng)出人們所需要的新物種的技術(shù)。細胞工程基本內(nèi)容★：細胞培養(yǎng)、細胞融合、細胞重組及遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移等多方面的操作。當(dāng)前131頁，總共157頁。132第一節(jié)細胞工程一、細胞培養(yǎng)（續(xù)）（二）動物細胞的培養(yǎng)培養(yǎng)的動物細胞大都取自動物胚胎或出生不久的幼齡的臟器組織細胞。過程：原代培養(yǎng)，獲得原代細胞，再分裂生長，進行代傳培養(yǎng)或細胞傳代，傳代后的細胞染色體仍保持二倍體狀態(tài)。二、細胞融合★細胞融合亦稱細胞雜交，就是用自然或人工方法將兩個或幾個不同種的活細胞合成一個細胞。細胞融合的結(jié)果可形成有兩種染色體和細胞質(zhì)的雜種細胞。細胞融合在育種上的價值？★（P318）（一）植物細胞融合除去細胞壁，形成原生質(zhì)體后才能進行融合。（二）動物細胞融合細胞融合后形成的新物種具有兩種動物的遺傳特性。當(dāng)前132頁，總共157頁。133第一節(jié)細胞工程三、細胞重組細胞重組的概念★（P319），包括以下兩個方面：（一）細胞核的移植借助顯微操作手段，在顯微鏡下用微吸管將一個細胞的細胞核取出放入另一個已經(jīng)除去細胞核的細胞中，讓其融合，形成一個新的具有生物活性的細胞。（二）細胞器移植研究較多的是葉綠體和線粒體的轉(zhuǎn)移。1.葉綠體的移植促進光合作用，增產(chǎn)目的。胞飲作用攝入。2.線粒體移植微注射、載體轉(zhuǎn)移、胞飲攝入當(dāng)前133頁，總共157頁。134第一節(jié)細胞工程四、復(fù)制生命——克隆“多利”展示的事實：動物體細胞和植物一樣，也具有全能性。（一）“克隆”的含義★是英文clone的音譯，簡單地講就是一種人工誘導(dǎo)的無性繁殖方式，科學(xué)家把通過人工操作實現(xiàn)動物無性繁殖的過程叫克隆，這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。（二）“多利”羊的產(chǎn)生蘇格蘭黑面羊的卵，去核芬多席特的乳腺細胞核移植入上述卵細胞電脈沖刺激，“組裝”細胞在試管內(nèi)分裂、發(fā)育成胚胎植入母羊的子宮，孕期滿，產(chǎn)下“多利”當(dāng)前134頁，總共157頁。135第一節(jié)細胞工程四、復(fù)制生命——克?。ɡm(xù)）（三）“克隆”羊誕生的意義★1.打破了高等動物繁殖形式的限制；2.開辟了人類更好地利用其他資源的途徑；3.克隆動物對于挽救珍稀動物、研究癌生物學(xué)、研究免疫學(xué)、研究人的壽命等都有不可估量的作用；4.也可能會破壞生態(tài)平衡，導(dǎo)致疾病傳播，或產(chǎn)生倫理危機。當(dāng)前135頁，總共157頁。136第二節(jié)發(fā)酵工程一、微生物的特性微生物是對所有個體微小的單細胞和結(jié)構(gòu)極為簡單的多細胞以及沒有細胞結(jié)構(gòu)的低等生物的統(tǒng)稱，是一群生物學(xué)上進化地位較低的簡單生物。特征有：（一）種類多、分布廣（二）驚人的繁殖速度（三）吃得多、轉(zhuǎn)化快（四）易變異、適應(yīng)強當(dāng)前136頁，總共157頁。137第二節(jié)發(fā)酵工