現(xiàn)代科技概論知識點總結(jié)

1、現(xiàn)代科技概論 刑事司法學(xué)院 1706班 李博現(xiàn)代科技概論知識點總結(jié)第一章：總論1.863計劃：（國家搞技術(shù)研究發(fā)展計劃） 1986年3月 王大珩（heng）、王淦（gan）昌、楊嘉墀（chi） 陳芳允 目的:提高我國自主創(chuàng)新能力，堅持戰(zhàn)略前瞻性，充分發(fā)揮搞技術(shù)引領(lǐng)未來的先導(dǎo)性作用。 涉及領(lǐng)域：生物技術(shù)：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆的動植物新品種主題基因工程藥物、一秒和基因治療主題、蛋白質(zhì)工程主題、糖生物工程主題航天技術(shù)：研究發(fā)展性能先進的大型運載火箭。信息技術(shù)領(lǐng)域：智能計算機系統(tǒng)主題；光電子器件和光電子、微電子系統(tǒng)集成技術(shù)主題；信息獲取與處理技術(shù)主題；通信技術(shù)主題；激光技術(shù)領(lǐng)域：激光技術(shù)自動化技術(shù)領(lǐng)域：計

2、算機集成制造系統(tǒng)主題；智能機器人主題。能源技術(shù)領(lǐng)域：燃煤磁流體發(fā)電技術(shù)主題；先進核反應(yīng)堆技術(shù)主題。新材料領(lǐng)域：高技術(shù)新材料和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)主題海洋技術(shù)領(lǐng)域：海洋探測與監(jiān)視技術(shù)主題、海洋生物技術(shù)主題、海洋資源開發(fā)技術(shù)主題專項：水稻基因圖譜航空遙感實時傳輸系統(tǒng)HJD-04E型大型數(shù)字程控交換機關(guān)鍵技術(shù)超導(dǎo)技術(shù)高技術(shù)新概念新構(gòu)思探索增強中國綜合國力2.中國最早的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)：1985年建立的深圳科學(xué)工業(yè)園第二章：自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科1.科學(xué)的分期：16世紀(jì)以前：古代自然科學(xué) 16到19世紀(jì)：近代自然科學(xué) 20世紀(jì)以后：現(xiàn)代自然科學(xué)2.自然科學(xué)的6大基礎(chǔ)學(xué)科：數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、生

3、物學(xué)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱：材料科學(xué)技術(shù)物質(zhì)基礎(chǔ) 信息科學(xué)技術(shù)智慧 能源科學(xué)技術(shù)動力第三章:材料科學(xué)技術(shù)（重點）1.材料的發(fā)展：（人為的按時間劃分）（并非淘汰制，而是共存） （1）第一代天然材料：原始社會 生產(chǎn)力低 所用材料存在于自然界的動物、植物、礦物（2）第二代燒煉材料：生產(chǎn)技術(shù)進步 對天然材料加工、改造 后出現(xiàn)制陶、冶金 燒煉材料是燒結(jié)材料和冶煉材料的總稱（3）第三代合成材料：包括化工合成、超軸元素、特種合金（4）第四代設(shè)計材料：利用物理化學(xué)等知識自行加工（復(fù)合材料）（5）第五代智能材料：近三四十年研制的新型材料。2.材料的分類：P53-54根據(jù)材料的來源分：天然材料和人工材料根據(jù)材料的

4、用途、性能分：結(jié)構(gòu)材料和功能材料根據(jù)材料的成熟度分：傳統(tǒng)材料和新興材料根據(jù)材料的化學(xué)成分分：金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、 復(fù)合材料3.材料科學(xué)技術(shù)概念：從總體上研究材料的種類、功能、基本結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系以及新材料的研制和應(yīng)用的科學(xué)。4.材料科學(xué)技術(shù)的重要性： （1）材料是人類社會存在的物質(zhì)基礎(chǔ) （2）材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進步的前提 （3）新材料促進了工業(yè)產(chǎn)品的升級換代（新材料是工業(yè)產(chǎn)品升級換代的關(guān)鍵） （4）新材料是克服能源短缺的重要途徑之一。 補充：（5）新材料是人類文明社會的先導(dǎo) （6）材料是進行各項建設(shè)、發(fā)展基礎(chǔ)工業(yè)與開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的支撐和基礎(chǔ)。5.金屬材料：金屬單質(zhì)

5、及其合金構(gòu)成的材料。（鋼鐵是目前應(yīng)用最廣泛的金屬材料）6.鋼鐵合金的分類：含碳量低于0.04%：熟鐵/純鐵韌性和塑性較好 含碳量大于2%：生鐵/鑄鐵硬、脆、幾乎沒塑性、硬度高 含碳量0.04%-2%：鋼強度高、韌性塑性好7.新興金屬材料： （一）彩色不銹鋼：性質(zhì)：優(yōu)良的機械性能、耐腐蝕性能、耐磨性、耐熱性、豐富多彩的美麗光澤具有反射、折射、吸收光的特性 應(yīng)用：高層建筑、橋梁設(shè)計、室內(nèi)外裝潢、商品廣告、櫥窗陳列、體育用品、工藝美術(shù)品、機器造型設(shè)計、家用電器設(shè)計 （二）金屬玻璃：性質(zhì)：硬度是常規(guī)鋼鐵的2倍，耐腐蝕性比最好的不銹鋼高1000倍 ，106/s的冷卻速度，剛?cè)岵煌该?應(yīng)用：軍事上

6、制造槍炮子彈、導(dǎo)彈、裝甲車 體育上高爾夫球桿。電腦、手機外殼等 補充：（三）高強高模纖維：性質(zhì)：高強力、輕質(zhì)量 應(yīng)用：工業(yè)化生產(chǎn)8.傳統(tǒng)的無極非金屬材料：（硅酸鹽材料，含SiO2）陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料 （新型硅酸鹽材料：剛玉、高技術(shù)陶瓷、碳化物、硼化物等）9.光導(dǎo)纖維的優(yōu)點：1.信息量大。每根光導(dǎo)纖維理論上可同時通過10億路電話。2.原料來源廣：石英玻璃 3.質(zhì)量輕、不怕腐蝕、鋪設(shè)方便 4.成本低：每公里1萬元 5.性能好：不發(fā)生電輻射、抗電磁干擾、保密性強10.三大有機高分子合成材料分類：合成橡膠、合成纖維、塑料11.復(fù)合材料概念：復(fù)合材料是以一種材料為基體，另一種材料為增強體組合而成

7、的材料。 復(fù)合材料特征：1.至少包括2種以上獨立化學(xué)相（組元） 2.按照性能要求人為設(shè)計和制造（有別于一般天然材料） 3.具有各單一組元所沒有的綜合優(yōu)良性能（有別于一般混合物）12.復(fù)合材料分類：纖維增強復(fù)合材料、細粒復(fù)合材料、層疊復(fù)合材料13.先進復(fù)合材料三高一低性能：高強度、高模量、耐高溫、低密度14.納米材料性質(zhì)、納米材料、納米材料應(yīng)用（簡單看P69-70）15.智能材料：形狀記憶合金：特征：由它內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)決定的：可逆轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu) 應(yīng)用：宇航事業(yè)、醫(yī)療器械、能源開發(fā)利用 感溫磁鋼：磁性隨溫度高低而變化的磁性材料 應(yīng)用：“熱自動控制”e.g.電飯鍋16.兩種功能材料：能源材料、信息材料（簡單

8、看P73-77）第四章：能源科學(xué)技術(shù)（重點）1.能源的概念（兩種形式）：能源是指能夠提供某種形式能量的資源。 提供某種形式能量的物質(zhì)資源煤炭 提供某種能量的物質(zhì)運動形式風(fēng)能、太陽能等2. 能源的分類：（重點）P80-81 一次能源：煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、核能、太陽能、波浪能、潮汐能、生物質(zhì)能和海洋溫差能按生成方式 二次能源（人工能源）：電能、氫能、汽油、柴油、煤氣 蒸汽、重油、 液化石油氣、酒精、沼氣、焦炭可再生能源：太陽能、風(fēng)能、水能、潮汐能、生物質(zhì)能、地?zé)崮馨茨茉葱问胶驮偕?非可再生能源：煤炭、石油、天然氣、核燃料 按能源來源：1.來自地球外部天體的能源：太陽能、化石燃

9、料、風(fēng)能、 水能、礦物能 2.來自地球內(nèi)部的能量以及地球和其他天體相互作用二產(chǎn)生的能量：核能、地?zé)崮?、潮汐?按能源的儲存狀況：1.含能體能源（物質(zhì)形式存在）：植物燃料、化石燃料 2.過程性能源（運動形式存在）：風(fēng)能、水能、潮汐能、太陽能按能源利用狀況：1.常規(guī)能源（傳統(tǒng)能源）：煤炭、石油、天然氣、水能、重核裂變 2.新能源：太陽能、海洋能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、核能/輕核聚變小練習(xí)：生物質(zhì)能：一次能源、可再生能源、來自地球外部天體的能源、含能體能源、新能源 重核裂變：一次能源、非可再生能源、 來自地球內(nèi)部的能源、含能體能源、常規(guī)能源（傳統(tǒng)能源）3.能源和環(huán)境的關(guān)系：各類能源的開發(fā)利用對環(huán)境

10、產(chǎn)生了不同程度的不利影響：1、煤炭的開發(fā)利用對環(huán)境的不利影響。煤炭在開采過程中會造成礦山生態(tài)環(huán)境的破壞, 威脅生物棲息環(huán)境。煤炭消費過程也排放溫室氣體,造成全球性環(huán)境問題。2、石油和天然氣勘探開采和加工利用對環(huán)境的不利影響。井噴事故；使土壤鹽漬化；對海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響；在交通運輸業(yè)，機動車尾氣等造成大氣污染，排放一氧化碳等污染物； 3、水電開發(fā)對環(huán)境的不利影響。截流造成污染物質(zhì)擴散能力減弱，水體自凈能力受影響；淹沒土地、地面設(shè)施和古跡，影響自然景觀，尤其是風(fēng)景區(qū)；泥沙淤積會使上游河道截面縮小，河床抬高，下游河岸被沖刷，引起河道變化；改變地下水的流量和方向，使下游地下水位升高，造成土壤鹽堿

11、化，等等。4、核能開發(fā)利用對環(huán)境的影響。核燃料生產(chǎn)和輻射后燃料的處理造成的少量放射性污染問題等。5、可再生能源開發(fā)利用對環(huán)境影響的不利影響。如風(fēng)能開發(fā)中，風(fēng)機會產(chǎn)生噪聲和電磁干擾，并對景觀和鳥類產(chǎn)生負面影響等。太陽能開發(fā)也會產(chǎn)生不利環(huán)境影響，主要是占用土地、影響景觀等。4.溫室氣體有哪些：溫室氣體指任何會吸收和釋放紅外線輻射并存在大氣中的氣體。京都議定書中控制的6種溫室氣體為：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O) 、氫氟碳化合物(HFCs) 、全氟碳化合物(PFCs) 、六氟化硫(SF6)。5. 太陽能：是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量。 優(yōu)點：普遍、無害、長久、

12、巨大 缺點：不穩(wěn)定、不集中、不易保存 太陽能的光熱轉(zhuǎn)換：利用反射、吸收或其他方式把太陽能集中起來轉(zhuǎn)換成足夠高溫的過程。 應(yīng)用：太陽灶、太陽能熱熱水器 太陽能的光電轉(zhuǎn)換：把太陽能轉(zhuǎn)化成電能的過程。通常稱“光生伏打效應(yīng)” 應(yīng)用：太陽電池：航天領(lǐng)域、路燈、信號燈、通信電源等. 太陽能的光化學(xué)轉(zhuǎn)換：將太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。 植物的光合作用 分解水制氫6.核能：來自原子核內(nèi)部的能量：重核裂變、輕核聚變7.重核裂變、輕核聚變的實現(xiàn)條件P86.888.重核裂變的應(yīng)用：核電站（核反應(yīng)堆）的5個組成部分： 堆芯、中子反射層、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護層9.水力發(fā)電的特點：可再生性 可調(diào)節(jié)性 潔凈性綜合利用 對經(jīng)濟發(fā)

13、展有帶動作用 工程投資量大、建設(shè)周期長 對生態(tài)的作用目前還存在爭議10.氫能的利用：1.宇航器的燃料 2.石油的代替燃料 3.氫燃料電池發(fā)電11.生物質(zhì)能：太陽能通過光合作用以生物的形態(tài)存儲的能量，包括農(nóng)林牧以及水生作物資源含有的能量。12.生物質(zhì)能的應(yīng)用：1.直接燃燒（燃燒：氧化反應(yīng)） 2.生物化學(xué)轉(zhuǎn)換 沼氣CH4 生物質(zhì)液體燃料 （利用高粱淀粉制乙醇） 3.熱化學(xué)轉(zhuǎn)化 【直接燃燒的缺點：1.生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率在20%-40%之間。2.產(chǎn)生大量的二氧化碳】13.沼氣的組成成分：甲烷50%-70%，二氧化碳25%-40%，氫0.5%-2%，一氧化碳0.5%-1%。此外，還含有少量的氮氣、氨、硫化氫

14、等。14.節(jié)能的概念：應(yīng)用技術(shù)上現(xiàn)實可靠、經(jīng)濟上可行合理、環(huán)境和 社會都可以接受的方法，有效地利用能源， 提高用能 設(shè)備或工藝的能量利用效率。15.節(jié)能的重要性：減輕能源和環(huán)境壓力 【第五能源：與煤炭、油氣、水力、核能并舉以解決能源的根本途徑。】第五章：信息科學(xué)技術(shù)（重點）1. 信息：（消息中有用的部分）可執(zhí)行、有數(shù)據(jù)、有具體事例、有用2. 人們用來表達信息的主要形式：文字、聲音、數(shù)據(jù)、圖片3. 信息科學(xué)的三大體系結(jié)構(gòu)：信息論、控制論、系統(tǒng)論4. 信息技術(shù)的概念：以電子技術(shù)，特別是微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)三者的綜合體為核心的技術(shù)群。 【信息技術(shù)計算機技術(shù)】5. 現(xiàn)代信

15、息技術(shù)的三個層次：（一） 信息基礎(chǔ)技術(shù)：1.微電子技術(shù)（即是基礎(chǔ)技術(shù)也是核心技術(shù)） 2.光子技術(shù)3光電子技術(shù)4.分子電子技術(shù) （二）信息主體技術(shù)：1.信息獲取技術(shù)：傳感技術(shù)、遙測技術(shù)、遙感技術(shù)2.信息處理技術(shù)3.信息傳輸技術(shù)：光纖通信、激光通信4.信息存儲技術(shù)（三）信息應(yīng)用技術(shù)（3A技術(shù)）：工廠（FA）辦公（OA）家庭（HA） 自動化6. 試論信息技術(shù)的應(yīng)用以及存在的問題7. 微電子技術(shù)的地位：被看作是新技術(shù)革命的核心技術(shù)?！炯呻娐罚篒C】8.四微：微觀電子運動、微米級、微小尺度、微型芯片9.我國微電子技術(shù)狀況：1965年，我國制造出了第一塊集成電路比世界上最早的（1959年）晚了6年10.

16、電子計算機應(yīng)用的主要領(lǐng)域：數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算、過程控制、文字處理11現(xiàn)代通信技術(shù)有哪些：移動通信技術(shù)、程控數(shù)字交換技術(shù)、 衛(wèi)星通信技術(shù)、光纖通信技術(shù)、 數(shù)字通信技術(shù)、多媒體通信技術(shù)、 計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、藍牙技術(shù)12.衛(wèi)星通信（地球靜止通信衛(wèi)星聯(lián)系空間科學(xué)技術(shù)有關(guān)章節(jié)）13.光纖通信技術(shù)：原理：全反射原理、光線導(dǎo)光機理 優(yōu)點：1.容量大、傳速快 2、抗干擾、耐輻射、保密好 3、耐溫適應(yīng)性強 4.衰減率低、損耗小 5.抗拉抗壓力強 6.多功能傳輸 7.體積小、重量輕、成本低 8.資源豐富14.信息技術(shù)的巨大影響：（一）信息社會化的加速器（二）現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革器（三）軍事改革的推進器（四）就業(yè)轉(zhuǎn)

17、向的催化劑15信息技術(shù)的發(fā)展方向：綜合化、量子化、分散化、微細化、實用化第六章：環(huán)境科學(xué)環(huán)境工程（重點）1. 環(huán)境的概念：（在環(huán)境科學(xué)中）指的是以人類為主體的外部世界，主要是地球表面與人類發(fā)生相互作用的自然要素及其總體。2. 環(huán)境問題的概念：廣義：由自然力或人力引起生態(tài)平衡破壞 狹義：由于人類的生產(chǎn)生活活動，使自然生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，反過來影響人類生存發(fā)展的一切問題。3. 環(huán)境問題的分類：原生環(huán)境問題第一環(huán)境問題：地震、洪澇、干旱、滑坡、火山等自然災(zāi)害次生環(huán)境問題第二環(huán)境問題：環(huán)境污染+生態(tài)破壞 環(huán)境污染：大氣水土壤生物噪聲熱放射性電磁輻射 污染 生態(tài)破壞：亂砍濫伐-森林植被破壞，過度放牧-草原

18、退化，大面積開墾草原-沙漠化，濫采濫捕-物種滅絕、危及生物多樣性植被破壞-水土流失 等等。4. 全球八大公害事件5. 水體（水環(huán)境）：水本身及水體中的懸浮物、溶解物、底泥、水生生物等。6. 水體中的污染物質(zhì)：無機無毒：顆粒狀污染物、酸、堿、無機鹽、氮磷無機有毒：氰化物、砷化物、重金屬等耗氧有機：動植物殘體、生活工業(yè)污水中的碳水化合物、 蛋白質(zhì)、脂肪等易被微生物分解的有機化合物有毒有機：酚、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥、石油污染等7. 廢水的處理方法：物理：沉淀法、浮選法、蒸發(fā)法 化學(xué)：中和、萃取、氧化還原 生物：利用自然界微生物將有機物分解和轉(zhuǎn)化8. 城市污水三級處理：機械處理、生化處理、深度處理

19、9. 大氣圈分為哪五層：對流層（每升高100米氣溫下降0.65度）平流層（空氣干燥、比較穩(wěn)定，高度大約至55km左右）、中間層（離地表55-85km，到中間層氣溫課降至-100度）、熱層（85km-800km，頂部氣溫高達750k-1400k）、散逸層10.大氣污染物分類： 按存在形態(tài)分：顆粒污染物、氣態(tài)污染物 按形成過程分：一次污染物原發(fā)性污染物（直接形成的）： 二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、顆粒物、 碳氫化合物、煙塵等。 二次污染物續(xù)發(fā)性污染物（由一次污染物在物 理、化學(xué)或生物因素作用下發(fā)生改變的）： 光化學(xué)煙霧、硫酸鹽氣溶膠11.大氣污染危害：酸雨（PH受激輻射 （三）產(chǎn)生激光的方法：粒

20、子數(shù)反轉(zhuǎn)2.激光的英文縮寫：laser（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation） 意思是：受激輻射的光放大3.激光的特性：高亮度、高方向性（定向發(fā)光）、高單色性、好的相干性4.激光器的三個組成部分：工作介質(zhì)激光產(chǎn)生內(nèi)因 諧振腔激光的震蕩放大器 激勵能源粒子搬運的動力5.激光的應(yīng)用：工業(yè)加工：打孔、切割、焊接、熱處理激光在通信中的應(yīng)用：激光通信光線通信農(nóng)業(yè)：誘育變種培育優(yōu)良品種醫(yī)學(xué)：外科手術(shù)、眼科（視網(wǎng)膜、青光眼、 近視眼）、牙科（除牙腐質(zhì)等）、治療皮膚病信息處理：激光打印、激光圓盤（光盤）等軍事：激光測距激光模擬訓(xùn)練技術(shù)等

21、第八章：生物工程（重點）1.生物工程的核心（四大分支）：基因工程、細胞工程酶工程、發(fā)酵工程2.生物工程：一般認(rèn)為是以生物學(xué)（特別是、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、細胞學(xué)）的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)，充分運用分子生物學(xué)成就，自覺地操縱遺傳物質(zhì)，定向地改造生物或其功能，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術(shù)。3.細胞工程的應(yīng)用：（1）優(yōu)質(zhì)植物快速培育與繁殖 （2）動物胚胎工程快速繁殖優(yōu)良瀕危品種 （3）新型動植物品種的培育 （4）在醫(yī)學(xué)器官修復(fù)或移植中的應(yīng)用 （5）制備轉(zhuǎn)基因動植物的生物反應(yīng)器 （6）珍稀動植物資源的保存與保護 （7）在遺傳學(xué)中，發(fā)育生物學(xué)等領(lǐng)域的理論研究 （8）在

22、能源、環(huán)境保護等領(lǐng)域的應(yīng)用4.基因工程：在分子水平上，用人工的方法將甲種生物的遺傳物質(zhì)與乙種生物的遺傳物質(zhì)重新組成一體，這種人為的進行遺傳物質(zhì)（DNA或RNA）的重組，就是基因操作或DNA重組。5.基因工程的應(yīng)用：基因診斷（DNA）和治療：遺傳病醫(yī)藥領(lǐng)域：胰島素、乙肝疫苗農(nóng)藥：雜交品種工業(yè)：消毒環(huán)境保護領(lǐng)域：利用基因工程制成的DNA探針進行環(huán)境檢測軍事領(lǐng)域：基因生物武器6.克?。荷矬w通過體細胞進行的無性繁殖，以及由無性繁殖形成 的基因型完全相同的后代個體組成的種群。7轉(zhuǎn)基因食品：把動植物的基因加以改變，在制備出具備新特征的食品種類。8.談生物技術(shù)的影響（利弊）： 利：農(nóng)業(yè)醫(yī)藥能源（利用生物技術(shù)發(fā)展新型燃料電池）環(huán)境治理 弊 轉(zhuǎn)基因弊端：對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞雜交新品種可能對其他 生物不利對食物鏈造成破壞 處理措施需要進行完善的檢測克隆弊端：生態(tài)演化出現(xiàn)逆