自然科學(xué)基礎(chǔ)1.1科學(xué)、自然科學(xué)和技術(shù)課件

1、第一章自然科學(xué)概述 “科學(xué)永遠(yuǎn)是財(cái)富之源，富國(guó)與窮國(guó)的差距主要在于掌握知識(shí)的多少；沒有科技的發(fā)展，就沒有持續(xù)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)?！辟M(fèi)德里科馬約爾 (1934-) 自然科學(xué)的迅猛發(fā)展 物質(zhì)生產(chǎn) 經(jīng)濟(jì)體制 精神文明 社會(huì)制度其可以在多人同時(shí)裸視條件（無須佩帶頭盔、偏光鏡等輔助設(shè)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(cè)量法精確對(duì)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(xì)微差異的的透視圖像，利用兩眼視差實(shí)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。納米技術(shù)“包你穿衣不用洗”的諾言 在合成

2、纖維樹脂中添加納米SiO2、納米ZnO、納米SiO2復(fù)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(guó)防工業(yè)要求的抗紫外線輻射的功能纖維。 GPS導(dǎo)航眼鏡 民用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展至今，除了偶爾會(huì)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?，F(xiàn)在，日本東京大學(xué)中島實(shí)驗(yàn)室的科研人員打算將GPS和眼鏡聯(lián)姻，好讓這種便利更進(jìn)一步：簡(jiǎn)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(jìn)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(yīng)該前進(jìn)的方向。研究人員表示，將GPS整合進(jìn)眼鏡后，能避免

3、視線在前方和GPS導(dǎo)航儀之間的頻繁切換，減少危險(xiǎn)的發(fā)生。今后你想吃新鮮蔬菜，再也不需要育苗、栽培、除草、滅蟲或預(yù)防其它搞破壞的動(dòng)物了，Topsy-Turvy懸吊式種植器可以讓你在陽臺(tái)上種出草莓以及各種各樣果蔬來。你只需簡(jiǎn)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(zhǎng)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(gè)月就會(huì)開花，再過一個(gè)月就可以結(jié)出果實(shí)來。它的優(yōu)點(diǎn)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(zhǎng)，再往上卷，尋找陽光。由于容器幾乎是密封的，所

4、以不需要澆太多的水。 最迷人的食品產(chǎn)品懸吊式種植器 軌道交通巴西酒精動(dòng)力飛機(jī)世界上最快的氫燃料車環(huán)保自行車 科幻設(shè)計(jì)智能概念電動(dòng)車新概念手機(jī) 這次帶來的一款概念手機(jī)，圓潤(rùn)的邊框中間一個(gè)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。轉(zhuǎn)基因技術(shù)“讓老鼠長(zhǎng)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(dá)到改造生物的目的。轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是把一個(gè)生物體的基因轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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

5、馬魚等），觀察生物體表現(xiàn)出的性狀，達(dá)到揭示基因功能的目的 抗乙肝西紅柿流感疫苗噴劑：通過鼻孔噴射預(yù)防流感飛行汽車水下跑車能當(dāng)船開的時(shí)尚跑車科技之光GPS 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)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(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)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(cè)站等若干個(gè)地面站。用戶端由北斗用戶終端以及與美國(guó)GPS、俄羅斯“格洛納斯”（GLONASS）、歐盟“伽利略”（GALILEO）等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成。 人造肌肉

6、正在研制中的 人造聚合體皮膚臺(tái)式三維打印 就目前來說，通過對(duì)眾多的關(guān)于科學(xué)的定義、解釋進(jìn)行概括總結(jié)，我們對(duì)科學(xué)之一概念大致可以形成下面幾點(diǎn)基本的、共同的認(rèn)識(shí)。（一）科學(xué)是人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，是反映客觀事實(shí)和規(guī)律的知識(shí)?！翱茖W(xué)就是整理事實(shí)，以便從中得到普遍的規(guī)律或結(jié)論。（二）科學(xué)是反映客觀事實(shí)和規(guī)律的知識(shí)體系。 在古代和近代，除了個(gè)別學(xué)科的理論，如歐幾里德幾何學(xué)和牛頓力學(xué)，可以算得上是知識(shí)體系，人類的科學(xué)知識(shí)絕大多數(shù)都是零散的、缺乏內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)單元。 20世紀(jì)以來，大量的知識(shí)體系的形成，使人們認(rèn)識(shí)到科學(xué)是由很多知識(shí)門類交織組成的知識(shí)體系。 按照內(nèi)在的邏輯關(guān)系把已知的知識(shí)條理化、系統(tǒng)化，發(fā)現(xiàn)矛

7、盾或空白，得出新的原理，補(bǔ)充和完善知識(shí)體系，再通過觀察和實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，這是一種重要的科學(xué)發(fā)展途徑。（三）科學(xué)是一項(xiàng)反映事實(shí)和規(guī)律的知識(shí)體系相關(guān)活動(dòng)的事業(yè)阿基米德伽利略17世紀(jì)前，科學(xué)研究大多以個(gè)人或幾個(gè)人合作的形式進(jìn)行。近代后期，科學(xué)研究的規(guī)模、范圍擴(kuò)大。“發(fā)明公司”：超過2000項(xiàng)發(fā)明?！八拇蟀l(fā)明”：留聲機(jī)、電燈、電力系統(tǒng)、有聲電影。美國(guó)陸軍部研制原子彈計(jì)劃。該工程集中了當(dāng)時(shí)西方國(guó)家（除納粹德國(guó)外）最優(yōu)秀的核科學(xué)家，動(dòng)員了10萬多人參加這一工程，歷時(shí)3年，耗資20億美元 歷時(shí)約11年，耗資255億美元。在工程高峰時(shí)期，參加工程的有2萬家企業(yè)、200多所大學(xué)和80多個(gè)科研機(jī)構(gòu)，總?cè)藬?shù)超過30萬人。

8、 愛迪生發(fā)明公司曼哈頓工程阿波羅奔月工程 現(xiàn)如今，科學(xué)已經(jīng)成為一項(xiàng)國(guó)家事業(yè)，甚至成為國(guó)際事業(yè)。 科學(xué)作為一項(xiàng)事業(yè)，在社會(huì)總體活動(dòng)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(xué)具有認(rèn)識(shí)世界的認(rèn)識(shí)功能； 二是在物質(zhì)文明方面，科學(xué)具有改造世界的生產(chǎn)力功能。二、自然科學(xué)科學(xué)社會(huì)科學(xué)自然科學(xué)思維科學(xué)自然科學(xué)的研究對(duì)象是整個(gè)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(yùn)動(dòng)規(guī)律“科學(xué)技術(shù)”一詞中的“科學(xué)”指自然科學(xué)。自然科學(xué)的研究對(duì)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(huì)科學(xué)的研究對(duì)象哲學(xué)、政治、法律、宗教、藝術(shù)等人類本身活動(dòng)的表現(xiàn)。思維科學(xué)的研究對(duì)象人的思維，沒有人類就沒有

9、思維科學(xué)。 所以，自然科學(xué)有不同于社會(huì)科學(xué)、思維科學(xué)的特點(diǎn)。自然科學(xué)的內(nèi)容是沒有階級(jí)性、沒有國(guó)度的，是人類共同的財(cái)富。 自然科學(xué)有很強(qiáng)的歷史繼承性，不會(huì)隨社會(huì)形態(tài)的變更而改變。 自然科學(xué)所反映的客觀規(guī)律可重復(fù)驗(yàn)證。這是檢驗(yàn)真科學(xué)還是偽科學(xué)的重要標(biāo)志。三、技術(shù)科技科學(xué)技術(shù) 隨著社會(huì)的發(fā)展不斷變化，技術(shù)是生活實(shí)踐的直接產(chǎn)物，一般泛指根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和自然科學(xué)原理而發(fā)展成的工種工藝操作方法與技能。 古希臘時(shí)，亞里士多德曾把技術(shù)看作制作的智慧。 17世紀(jì)，英國(guó)哲學(xué)家弗朗西斯培根曾提出把技術(shù)作為操作性學(xué)問來研究。 18世紀(jì)，法國(guó)科學(xué)家狄德羅在其主編的百科全書中對(duì)“技術(shù)”定義為：“技術(shù)是為某一目的共同協(xié)作

10、組成的各種工具和規(guī)則體系?！蔽鍌€(gè)要點(diǎn)（一）把技術(shù)與科學(xué)分開，技術(shù)是有“目的”的；（二）強(qiáng)調(diào)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是通過廣泛社會(huì)“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(shè)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(diǎn)在知識(shí)“體系”上，是成套的知識(shí)體系。四、科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系 科學(xué)與技術(shù)雖然是兩個(gè)不同的概念，但在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天，兩者之間已經(jīng)成為一個(gè)相互滲透的辯證統(tǒng)一的整體，科學(xué)中有技術(shù)，技術(shù)中也有科學(xué)，科學(xué)產(chǎn)生技術(shù)，技術(shù)也產(chǎn)生科學(xué)。1948年發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體1954年生產(chǎn)出半導(dǎo)體收音機(jī)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(shí)技術(shù)先于科學(xué)，有時(shí)科學(xué)先于技術(shù)，有時(shí)技術(shù)和科學(xué)同步發(fā)展。（一）目的和任務(wù)不同。（二）研究?jī)?nèi)容不同。（三）科學(xué)與技術(shù)的研究過程不同。（四）科學(xué)與技術(shù)的勞動(dòng)特點(diǎn)不同。（五）科學(xué)與技術(shù)成果的表現(xiàn)形式不同?？茖W(xué)與技術(shù)的不同 區(qū)別科學(xué)與技術(shù)的目的，不是將它們分開而是辯證統(tǒng)一地加以理解。注重技術(shù)時(shí)要想到科學(xué)，注重