科學(xué)與技術(shù)（例題帶答案）-國(guó)家開(kāi)放大學(xué)2022年1月（2020秋）期末考試復(fù)習(xí)資料、試題及答案

1、第一部分各章教學(xué)內(nèi)容及例題解答、教學(xué)內(nèi)容1.理解什么是科學(xué)、什么是技術(shù)、科學(xué)與技術(shù)的主要區(qū)別和聯(lián)系。2.了解科學(xué)技術(shù)認(rèn)識(shí)發(fā)展的動(dòng)因、科學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐、社會(huì)條件及與其他學(xué)科的關(guān)系。3.了解高新技術(shù)的范圍及概況。4.了解創(chuàng)新是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。二、例題1.18世紀(jì)末法國(guó)啟蒙思想家狄德羅指出：“技術(shù)是為某一目的共同協(xié)作組成的各種工具和（）?！盇.規(guī)則體系B.規(guī)章制度C.評(píng)價(jià)體系D.規(guī)定答案A2.科學(xué)發(fā)展經(jīng)歷了不同的時(shí)代。16世紀(jì)是以科學(xué)家伽利略為代表的 時(shí)代；17世紀(jì)是以科學(xué)家牛頓為代表 的皇家學(xué)會(huì)時(shí)代；18世紀(jì)到第二次世界大戰(zhàn)前是以科學(xué)家愛(ài)迪生為代表的“實(shí)驗(yàn)工廠"時(shí)代。今天，科學(xué)已經(jīng)進(jìn)入

2、 了國(guó)際合作的 時(shí)代。答案：個(gè)體活動(dòng) 跨國(guó)建制3.高新技術(shù)答案：通常是指具有突出的社會(huì)功能及極高的經(jīng)濟(jì)效益，以最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)，具有重要價(jià)值的技術(shù)群?；蛘哒J(rèn)為高新技術(shù)是指那些對(duì)一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、國(guó)防有重大影響，具有較大的社會(huì)意義，能形成產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)或 尖端技術(shù)。4.科學(xué)發(fā)展的內(nèi)部和外部因素是什么？答案：要點(diǎn)一：科學(xué)發(fā)展以認(rèn)識(shí)發(fā)生和發(fā)展的動(dòng)因有兩個(gè)方面，存在于科學(xué)外部的，是社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要；存在于科學(xué)內(nèi)部的，是科學(xué)認(rèn)識(shí)本身的邏輯；它們構(gòu)成了科學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的外部因素和內(nèi)部因素。要點(diǎn)二：恩格斯曾經(jīng)指岀：“經(jīng)濟(jì)上的需要曾經(jīng)是，而且愈來(lái)愈是對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)進(jìn)展的主要?jiǎng)恿??！倍?jīng)濟(jì)上的需要，主要是通過(guò)生產(chǎn)實(shí)

3、踐來(lái)解決的，所以科學(xué)的發(fā)展與社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展?fàn)顩r有著密切的關(guān)系。在古代，科學(xué)、技術(shù)和生產(chǎn)之間的關(guān)系，往往是生產(chǎn)實(shí)際的需要刺激技術(shù)的進(jìn)步，再促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。它們之 間的關(guān)系是生產(chǎn)一技術(shù)一科學(xué)，生產(chǎn)和技術(shù)的實(shí)踐為科學(xué)理論的形成莫定基礎(chǔ)。從十九世紀(jì)下半葉以來(lái)，這種關(guān)系有了微妙的變化?？茖W(xué)理論不僅是處在技術(shù)和生產(chǎn)的前面，而且為技術(shù)和生 產(chǎn)的發(fā)展開(kāi)辟了各種可能的途徑，形成了科學(xué)-技術(shù)-生產(chǎn)的發(fā)展順序。這是由于工業(yè)和技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，已經(jīng)超 岀了人們熟悉的范圍?？茖W(xué)的任務(wù)，就是要在最短的時(shí)間內(nèi)，跑完人類(lèi)歷史本身在利用其他比較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式方 面所走過(guò)的路程，盡快地為技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展開(kāi)拓岀新的途徑。這種變化并不

4、是意味著“決定作用"已經(jīng)由實(shí)踐轉(zhuǎn) 向了理論，由生產(chǎn)和技術(shù)轉(zhuǎn)向了科學(xué)?？茖W(xué)在今天之所以超前于技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，它正是以現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 為其條件的。不難理解，如果缺少現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)所提供的強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)手段，科學(xué)理想的實(shí)現(xiàn)，以及科學(xué)認(rèn)識(shí)向宇 觀世界和微觀世界的深入推進(jìn)都是不可能的。所以，人類(lèi)的社會(huì)實(shí)踐，特別是人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)繼續(xù)成為科學(xué)發(fā)展進(jìn) 步的動(dòng)力或最終原因。要點(diǎn)三：科差作為系統(tǒng)化的理論知識(shí)體系，還有其自身的體系結(jié)構(gòu)，有其自身的矛盾運(yùn)動(dòng)和繼承積累關(guān)系，這就是自然 科學(xué)發(fā)展的相對(duì)獨(dú)立性，科學(xué)發(fā)展的這種內(nèi)部矛盾運(yùn)動(dòng)就是其動(dòng)力。表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：（1）新事實(shí)和舊理論的矛盾?？茖W(xué)的活動(dòng)方式是科學(xué)

5、實(shí)驗(yàn)、理論硏究，科學(xué)實(shí)驗(yàn)-科學(xué)理論-科學(xué)實(shí)驗(yàn)的無(wú)限循 環(huán)構(gòu)成了推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的內(nèi)部矛盾運(yùn)動(dòng)，新的觀察發(fā)現(xiàn)可以對(duì)流行的理論提岀挑戰(zhàn)?？茖W(xué)理論上的重大突破，歸根 到底都是理論和實(shí)踐不斷矛盾斗爭(zhēng)的結(jié)果。（2）各種觀點(diǎn)、假說(shuō)、理論之間的矛盾?？茖W(xué)理論中經(jīng)常充滿(mǎn)著各種不同觀點(diǎn)、假說(shuō)和理論的矛盾，在同一學(xué) 科中，由于彼此觀點(diǎn)和理論的不同，還會(huì)形成不同的學(xué)派。不管理論新舊，總是不斷地進(jìn)行理論驗(yàn)證、修改，有時(shí) 還會(huì)拋棄。隨著科學(xué)的進(jìn)步，人們對(duì)于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)不斷深化。這就使那些由于歷史和認(rèn)識(shí)的局限性而產(chǎn)生的錯(cuò) 誤的或片面的理論，不斷被更完善的學(xué)說(shuō)所代替，所以對(duì)科學(xué)的發(fā)展有積極的推動(dòng)作用。5.簡(jiǎn)述科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系

6、。答案：通?？茖W(xué)和技術(shù)總是共同存在于一個(gè)特定的范圍內(nèi)，這是因?yàn)閮烧咧g有著不可分割的緊密聯(lián)系。它們相互依 存、相互滲透、相互轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)是技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)，技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的手段。（1）科學(xué)與技術(shù)的主要區(qū)別1）科學(xué)與技術(shù)的目的、任務(wù)不同首先，科學(xué)的目的和任務(wù)在于認(rèn)識(shí)和掲示客觀世界的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律。它側(cè)重回答自然現(xiàn)象“是什么” “為什 么''和“能不能”等冋題。技術(shù)的目的和任務(wù)在于對(duì)客觀世界的控制、利用和改造，發(fā)明世界上尚沒(méi)有的東西，協(xié) 調(diào)人和自然的關(guān)系，它側(cè)重回答社會(huì)實(shí)踐中“做什么” “怎么做"以及“有什么用"等冋題。其次，科學(xué)活動(dòng)的目 的是逐步建立知識(shí)體系，

7、對(duì)某種現(xiàn)象作岀解釋?zhuān)瑸橐恍┦录峁┮粋€(gè)真實(shí)的描述，判斷一些狀態(tài)的性質(zhì)；而技術(shù)活 動(dòng)的目的是為實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的愿望提供便利，解決一些實(shí)際冋題，使知識(shí)得到有益的應(yīng)用。2）科學(xué)與技術(shù)的社會(huì)功能與價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)不同科學(xué)具有廣泛的社會(huì)作用，具有認(rèn)識(shí)、文化、教育和哲學(xué)等多方面的價(jià)值，但科學(xué)一般并不具有明確的、直接 的社會(huì)目的；技術(shù)則不同，具有明確的、具體的社會(huì)目的，如技術(shù)是直接追求經(jīng)濟(jì)的、軍事的和社會(huì)的利益。因 此，對(duì)科學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，追求的是正確性和深刻性；對(duì)技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，追求的是先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性?？茖W(xué)的作 用是教導(dǎo)人類(lèi)，技術(shù)的作用是用現(xiàn)有的知識(shí)去為人民服務(wù)?？茖W(xué)需要大量的調(diào)查硏究，思維的典型方式是縱向的， 技術(shù)

8、則需要結(jié)合知識(shí)的創(chuàng)造能力，其思維方式是橫向的。3）科學(xué)與技術(shù)的成果形式與肯定方式亦不同科學(xué)活動(dòng)的成果主要表現(xiàn)為知識(shí)形態(tài)，例如報(bào)告、論文、著作等；技術(shù)活動(dòng)的成果主要表現(xiàn)為物質(zhì)形態(tài)，例如產(chǎn)品、裝置、設(shè)施及控制軟件等。在肯定方式上人們通常把科學(xué)上的突破叫作發(fā)現(xiàn)，而技術(shù)上的創(chuàng)新叫作發(fā)明。（2）科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系科學(xué)和技術(shù)總是有著不可分割的緊密聯(lián)系。它們相互依存、相互滲透、相互轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)是技術(shù)發(fā)展的理論基 礎(chǔ)，技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的手段?？茖W(xué)常?？梢詥l(fā)我們提岀新的、以前沒(méi)有想到過(guò)的事物特性，進(jìn)而導(dǎo)致新技術(shù)的產(chǎn)生。新技術(shù)常常需要新見(jiàn) 解，新研究也常常需要新技術(shù)，人們運(yùn)用技術(shù)，發(fā)明了越來(lái)越多的新儀器和新技藝，進(jìn)而

9、推動(dòng)了各方面的科學(xué)硏 究。技術(shù)不僅為科學(xué)研究提供了工具，而且還可以激勵(lì)理論研究動(dòng)機(jī)并提供方向。隨著現(xiàn)代科學(xué)革命和技術(shù)革命的興起，科學(xué)與技術(shù)越來(lái)越趨向一體化。技術(shù)與科學(xué)的聯(lián)系越來(lái)越緊密。許多新 興技術(shù)尤其是高技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，就直接來(lái)自現(xiàn)代科學(xué)的成就?？茖W(xué)是技術(shù)的升華，技術(shù)是科學(xué)的延伸?？茖W(xué)與 技術(shù)的內(nèi)在統(tǒng)一和協(xié)調(diào)發(fā)展已成了當(dāng)今“大科學(xué)”的重要特征。第一章科學(xué)發(fā)展與技術(shù)革命、教學(xué)內(nèi)容1.了解細(xì)胞學(xué)說(shuō)、科學(xué)進(jìn)化論的主要內(nèi)容和意義。2.了解經(jīng)典力學(xué)的建立，了解能童守恒和轉(zhuǎn)化定律的主要內(nèi)容，了解蒸汽機(jī)的發(fā)明和工業(yè)革命對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影 響，了解電磁理論的建立和電力革命對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響。3.了解化學(xué)基礎(chǔ)理論

10、的建立和化工技術(shù)革命。4.了解現(xiàn)代自然科學(xué)基礎(chǔ)理論的重大進(jìn)展，了解新技術(shù)革命的主要領(lǐng)域以及對(duì)社會(huì)進(jìn)步的巨大影響。二、例題1.工業(yè)革命答案：工業(yè)革命也稱(chēng)產(chǎn)業(yè)革命，扌旨從18世紀(jì)后期到19世紀(jì)末，歐洲資本主義的機(jī)器大工業(yè)代替以手工技術(shù)為基 礎(chǔ)的工場(chǎng)手工業(yè)的革命。2.19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)是 、 和能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。答案：細(xì)胞學(xué)說(shuō)、科學(xué)進(jìn)化論3.簡(jiǎn)述新技術(shù)革命的主要內(nèi)容。目前，國(guó)際上公認(rèn)的并列入21世紀(jì)重點(diǎn)硏究開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)領(lǐng)域包括信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等。(1)信息技術(shù)主要指信息的獲取、傳遞、處理等技術(shù)，包括微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

11、等。微電子技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的核心。在新技術(shù)革命中，信息技術(shù)處于核心 和先導(dǎo)地位。(2)生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)及某些工程原理，將生物本身的某些功能應(yīng)用于其他技術(shù)領(lǐng)域，生產(chǎn)供人類(lèi) 利用的產(chǎn)品的技術(shù)體系?，F(xiàn)代生物技術(shù)主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程。生物技 術(shù)，被認(rèn)為是有可能改變?nèi)祟?lèi)未來(lái)的最重大的高新技術(shù)之一。(3)新材料技術(shù)主要研究新型材料的合成。目前，世界上新材料的品種每年大約以、5%的速度在増加。新材料技 術(shù)在高新技術(shù)中處于關(guān)鍵地位，高新技術(shù)的發(fā)展緊密依賴(lài)于新材料的發(fā)展。(4)新能源技術(shù)主要進(jìn)行新能源的研究和開(kāi)發(fā)，從多方面探尋發(fā)展新

12、能源的途徑。目前正在硏究開(kāi)發(fā)的新能源 主要有核能(原子能)、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物能、氫能等。(5)空間技術(shù)又稱(chēng)航天技術(shù)，通常指人類(lèi)研究如何進(jìn)入外層空間、開(kāi)發(fā)和利用空間資源的一項(xiàng)綜合性工程技術(shù)，主要包括人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)、載人航天等內(nèi)容?？臻g技術(shù)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和基礎(chǔ)工業(yè)的高度集成，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力。(6)海洋技術(shù)包括進(jìn)行海洋調(diào)查和科學(xué)研究、海洋資源開(kāi)發(fā)和海洋空間利用，涉及許多學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。海洋 技術(shù)將是大有發(fā)展?jié)摿Φ母咝录夹g(shù)。第二章核物理學(xué)與核技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容1.了解原子核的組成，理解質(zhì)量數(shù)、質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之間的關(guān)系。2.理解愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，理解原子核

13、的結(jié)合能，了解原子能的三種釋放模式。3.了解核反應(yīng)的基本過(guò)程、核電站的基本組成、優(yōu)點(diǎn)以、及中國(guó)目前已經(jīng)投入使用和正在建設(shè)的核電站的名稱(chēng)。4.了解核武器的基本工作原理，理解核武器的危害性，樹(shù)立正確使用核技術(shù)的觀念。二、例題1.原子能釋放的方式是衰變反應(yīng)； 、 ，其中利用最多是 ?答案：裂變反應(yīng)；聚變反應(yīng)；裂變反應(yīng)2.核力答案：原子核中核子之間存在的作用力。3.核電站是利用（）反應(yīng)所放岀的核能，駆動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電廠。A.原子核聚變B.原子核裂變C.原子核衰變D.原子核碎裂答案：B4.為什么說(shuō)核能是高效、清潔和安全的能源？答案：要點(diǎn):核話(huà)是高效的能源，一千克天然鈾所能夠發(fā)岀的電量是同量木

14、材，煤，石油等燃料所發(fā)電量的萬(wàn)倍以上，也是 太陽(yáng)能，水能等天然能源發(fā)電量的萬(wàn)倍以上。要點(diǎn)二：核話(huà)是清潔的能源，一座的核電站每年卸岀的燃燒后的乏燃料所產(chǎn)生的污染要比一座同功率的燃煤電站所產(chǎn)生 的污染要小得多。當(dāng)然，由于核電站的乏燃料都是放射性元素，處理時(shí)要解決特殊的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。但總量少、總 容積小是其基本特點(diǎn)。要點(diǎn)三：核蓄是安全的能源，核電站和原子彈所用的核燃料濃度不同，工作原理不同，不會(huì)發(fā)生類(lèi)似原子彈的爆炸現(xiàn) 象。核電站的乏燃料中的放射性物質(zhì)被層層包圍在包殼，壓力殼和安全殼三道屏障內(nèi)，不會(huì)釋放岀來(lái)危害人類(lèi)和生 物。歷史上的美國(guó)三里島事故和前蘇聯(lián)（烏克蘭境內(nèi)）切爾諾貝利事故，是由于人為的操作不

15、當(dāng)造成的，總結(jié)這些 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，核電站的安全乃是有充分保證的。5.愛(ài)因斯坦質(zhì)能關(guān)系式說(shuō)明了什么？答案：愛(ài)因斯坦在關(guān)于狹義相對(duì)論的第二篇短文中論述了質(zhì)量與能量的關(guān)系E=（m） c2式中E為能量，m為質(zhì)量，c為光速。光的速度為c=3X10 8km/s,是一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的最大極限。從公式中可以看岀，物體的能量每増加E,相應(yīng)的慣性質(zhì)量也必定増加m=E/c2；反之，每減少m的質(zhì)量，就意味著釋放岀E=（m）c2的巨大能量。也就是說(shuō)：質(zhì)量與能量是等價(jià)的，是可以相互轉(zhuǎn)化的，少量的質(zhì)量能夠轉(zhuǎn)換為十分巨大的能量。這是一個(gè)驚天動(dòng)地的理論，它掲開(kāi)了宇宙的一個(gè)巨大奧妙，為核能的利用奠定了理論基礎(chǔ)。因此，這一質(zhì)能關(guān)系公式

16、被后人稱(chēng)為“改變世界的方程”。第三章現(xiàn)代化學(xué)與新材料技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容1.了解現(xiàn)代化學(xué)學(xué)科發(fā)展以及對(duì)社會(huì)進(jìn)步和生產(chǎn)力提高的作用，了解化學(xué)學(xué)科研究的方法和原理，掌握幾種常 規(guī)的化學(xué)分析手段。2.了解一些傳統(tǒng)材料（如金屬、非金屬、有機(jī)高分子材料）的化學(xué)特性，理解它們?cè)诠まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中 的應(yīng)用。3.了解化學(xué)科學(xué)與新材料革命的相互作用，理解幾種新材料的化學(xué)特性及其應(yīng)用。4.理解當(dāng)代新材料發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)材料科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略。二、例題1 .納米材料答案：納米材料就是用特殊的方法將材料顆粒加工到納米級(jí)（10一9米），再用這種超細(xì)微粒子制造人們需要的材料。2.三大合成高分子材料是（）。A.塑料合成纖維和合成橡

17、膠B.納米材料超導(dǎo)材料和稀土材料C.非晶態(tài)合金形狀記憶合金和貯氫合金D.半導(dǎo)體陶瓷工程塑料和特種橡膠答案：A3.現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)是硏究層面由宏觀向微觀發(fā)展，硏究方法由定性向 發(fā)展，研究對(duì)象由靜態(tài)向 發(fā)展，硏究結(jié)果由描述性向推理性發(fā)展。答案：定量 動(dòng)態(tài)4.什么是新材料發(fā)展的方向？隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類(lèi)總是不斷地對(duì)材料提岀新的要求。當(dāng)今新材料的發(fā)展有以下幾點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合。即新材料應(yīng)是結(jié)構(gòu)和功能上較為完美的結(jié)合。（2）智能型材料的開(kāi)發(fā)。所謂智能型是要求材料本身具有一定的模仿生命體系的作用，既具有敏感又有驅(qū)動(dòng)的 雙重的功能。（3）少污染或不污染環(huán)境。新材料在開(kāi)發(fā)和使用過(guò)程，甚至廢棄后，應(yīng)盡

18、可能少地對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。（4）能再生。為了保護(hù)和充分利用地球上的自然資源，開(kāi)發(fā)可再生材料是首選。（5）節(jié)約能源。對(duì)制作過(guò)程能耗較少的，或者新材料本身能幫助節(jié)能的，或者有利于能源的開(kāi)發(fā)和利用的新材 料優(yōu)先開(kāi)發(fā)。（6）長(zhǎng)壽命。新材料應(yīng)有較長(zhǎng)的壽命，在使用的過(guò)程中少維修或盡可能不維修。第四章現(xiàn)代生物學(xué)與生物技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容1.了解細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)，理解細(xì)胞的全能性。2.理解蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)，了解酶的定義、特點(diǎn)和催化機(jī)理。3.了解分子生物學(xué)的誕生和發(fā)展，掌握核酸的種類(lèi)、DNA的結(jié)構(gòu)、基因的定義，了解核酸的組成、RNA的結(jié)構(gòu)、 遺傳密碼子，理解遺傳信息的傳遞。4.了解生物技術(shù)的定義與范圍，了解基因工程、

19、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程與蛋白質(zhì)工程的概念，理解基因 工程的一般操作過(guò)程、細(xì)胞工程的常用技術(shù)。5.了解生物技術(shù)的應(yīng)用和前景，理解生物技術(shù)的倫理和安全性?xún)疹}。二、例題1.分子生物學(xué)誕生的標(biāo)志是 。答案：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型的確立2.多利羊的培育主要釆用了 ( )技術(shù)。A.細(xì)胞培養(yǎng)B.細(xì)胞融合C.細(xì)胞核移植D.細(xì)胞膜修復(fù)答案：B3.蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是( )。A.蛋白B.酶C.細(xì)胞D.氨基酸答案：D4.基因工程答案：基因工程是指在基因水平上，釆用與工程設(shè)計(jì)十分類(lèi)似的方法，按照人類(lèi)的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后按設(shè)計(jì) 方案創(chuàng)建岀具有某種新的性狀的生物新品系，并能使之穩(wěn)定地遺傳給后代。5.酶是一類(lèi)由活

20、細(xì)胞產(chǎn)生的具有( )的特殊蛋白質(zhì)。A.氧化功能B.催化功能C.溶化功能D.鈍化功能答案：B6.簡(jiǎn)述生物技術(shù)的定義與范圍。答案：生物技術(shù)也可稱(chēng)為生物工程，它是在分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)等理論基礎(chǔ)上，建立起來(lái)的一個(gè)綜合 性技術(shù)體系。生物技術(shù)可分為傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)兩大類(lèi)，傳統(tǒng)生物技術(shù)是應(yīng)用發(fā)酵、雜交育種等傳統(tǒng)的 方法來(lái)獲得需要的產(chǎn)品,現(xiàn)代生物技術(shù)是以生物化學(xué)或分子生物學(xué)方法改變細(xì)胞或分子的性質(zhì)而獲得需要的產(chǎn)品。 這也是我們一般所認(rèn)為的生物技術(shù)。隨著顯微鏡的發(fā)明和微生物的發(fā)現(xiàn)，“二戰(zhàn)”期間抗生素的特殊需求，DNA雙螺 旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代生物技術(shù)的雛形逐步形成，20世紀(jì)70年代DNA體

21、外重組的成功，標(biāo)志著現(xiàn)代生物技術(shù)的正式誕 生。根據(jù)操作的對(duì)象和技術(shù)，現(xiàn)代生物工程一般包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程，其 中，基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心技術(shù)。7.目前生物技術(shù)的應(yīng)用主要在哪幾個(gè)方面？伴隨著生命科學(xué)的新突破，現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨 大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。生物技術(shù)在工業(yè)方面的應(yīng)用：生物技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，下面選取一些有代表性的方面作簡(jiǎn)要介紹。例如食品方面。首先，生物技術(shù)被用來(lái)提高生產(chǎn)效率，從而提高食品產(chǎn)量。例如，現(xiàn)代發(fā)酵工程。其次，生物技術(shù)可以提高食 品質(zhì)量。例如，由于人體吸收過(guò)量的砂糖會(huì)増加脂肪的

22、積累，引起肥胖、高血壓、糖尿病、心血管等疾病，因此許 多甜味食品中使用高果糖漿來(lái)代替蔗糖。第三，生物技術(shù)還用于開(kāi)拓食品種類(lèi)。例如，蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體組織的主 要材料，然而，蛋白質(zhì)是地球上最為缺乏的食品，利用生物技術(shù)生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白為解決這一問(wèn)題提供了一條可行之 路。生物技術(shù)在材料方面的應(yīng)用：首先，生物技術(shù)使一些廢棄的生物材料變廢為寶。例如，蝦、蟹等甲殼類(lèi)動(dòng)物被食用后甲殼往往丟棄一邊，利用生物技術(shù)可以從中獲取甲殼素，其用途非常廣泛。其次，生物技術(shù)為大規(guī)模生產(chǎn)一些稀缺生物材料提供了可能。 例如，蜘蛛絲是一種特殊的蛋白質(zhì)，其強(qiáng)度大約是鋼材的5倍，而可塑性比鋼材高30%,但是我們無(wú)法像養(yǎng)蠶一樣飼 養(yǎng)蜘蛛而

23、獲得大量的蜘蛛絲。美國(guó)懷俄明大學(xué)的一個(gè)研究小組將編碼蛛絲蛋白的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌獲得表達(dá)，產(chǎn)生的蛛 絲蛋白與蜘蛛絲中的蛋白質(zhì)相同，有可能通過(guò)發(fā)酵途徑大量生產(chǎn)。第三，利用生物技術(shù)可開(kāi)發(fā)岀新的材料類(lèi)型。例 如，化工塑料廢棄后很難降解，從而造成環(huán)境污染，有“白色污染”之稱(chēng)。一些微生物卻能生產(chǎn)出可降解塑料。生物技術(shù)在能源方面的應(yīng)用：首先，生物技術(shù)提高了石油開(kāi)釆的效率。其次，生物技術(shù)為新能源的利用開(kāi)辟了道路。地球上每年生產(chǎn)出的纖維物質(zhì)，也就是那些稻草、麥稈、玉米秸、灌木、干草、樹(shù)葉，等等，只要拿岀礪來(lái)，加快合理的利用，就足夠滿(mǎn) 足全球?qū)δ茉吹男枨罅苛耍@就是生物質(zhì)能的利用。完成這一使命的是發(fā)酵工程。生物技術(shù)在

24、農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用：農(nóng)業(yè)是世界上規(guī)模最大和最重要的產(chǎn)業(yè)，即使在發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)，其農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值也占國(guó)民生產(chǎn)總值的20%以上?，F(xiàn)代生物技術(shù)越來(lái)越多地運(yùn)用于農(nóng)業(yè)中，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)達(dá)到高產(chǎn)、高質(zhì)、高效的目的。(1)農(nóng)作物和花卉生產(chǎn)生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物和花卉生產(chǎn)的目標(biāo)，主要是提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)和獲得抗逆植物。首先，生物技術(shù)既能提高作物產(chǎn)量，還能快速繁殖花卉。例如，由我國(guó)科學(xué)家袁隆平培育成功的雜交水稻使水 稻的產(chǎn)量有了大幅度的提高，為解決我國(guó)和世界的糧食問(wèn)題作岀了巨大的貢獻(xiàn)。又如，20世紀(jì)70年代以后，由于植 物組織培養(yǎng)技術(shù)的成熟，許多種花卉特別是一些不易繁殖的名貴花卉都實(shí)現(xiàn)了快速繁殖，由于誘導(dǎo)分化的小植株多 長(zhǎng)在

25、試管中，所以被稱(chēng)為試管植物。其次，生物技術(shù)還能改良作物品質(zhì)。例如，植物收獲后往往在轉(zhuǎn)運(yùn)和貯藏過(guò)程中造成損失，過(guò)軟的水果和蔬菜 容易破損，并且過(guò)熟后失去原味。利用生物技術(shù)延緩植物的成熟，就可以克服這些冋題。第三，生物技術(shù)在培育抗逆作物中發(fā)揮了重要作用。所謂抗逆作物，是指能耐受不良環(huán)境的作物，包括抗蟲(chóng) 害、病毒、除草劑、干旱、鹽堿等的作物。例如，化學(xué)殺蟲(chóng)劑的長(zhǎng)期和大量使用不僅使許多害蟲(chóng)產(chǎn)生了抗藥性，而 且污染了環(huán)境，用基因工程方法培育岀的抗蟲(chóng)害作物，不需施用農(nóng)藥，即提高了種植的經(jīng)濟(jì)效益，又保護(hù)了我們的 環(huán)境。（2）畜禽生產(chǎn)首先，生物技術(shù)不僅能加快畜禽的繁殖和生長(zhǎng)速度，而且能改良畜禽的品質(zhì)，提供優(yōu)質(zhì)

26、的肉、奶、蛋產(chǎn)品。另 外，利用轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因以提高生長(zhǎng)速度的硏究已經(jīng)有不少報(bào)道。1981年，美國(guó)科學(xué)家將大鼠生長(zhǎng)激素基因引入小. 鼠受精卵中，獲得了平均生長(zhǎng)速度快50%,體重増加2倍的超級(jí)鼠，這一成果啟發(fā)人們通過(guò)生長(zhǎng)素基因工程培養(yǎng)超級(jí) 生物，例如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素的豬不僅飼料轉(zhuǎn)化率、増重率提高，而且脂肪減少。其次，生物技術(shù)可以培育抗病的畜禽品 種，減少飼養(yǎng)業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。利用轉(zhuǎn)基因的方法，可以培育岀抗病動(dòng)物，這就可以大大減少牲畜瘟疫的發(fā)生，保證牲畜 健康，也保證人類(lèi)健康。（3）農(nóng)業(yè)新領(lǐng)域傳統(tǒng)意義上的農(nóng)業(yè)是向我們提供食物和工業(yè)原料，然而，由于生物技術(shù)的飛速發(fā)展，使農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域有了新 的拓展。基因工程不僅提高

27、了農(nóng)牧產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且一些轉(zhuǎn)基因植物和動(dòng)物有了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超岀僅供食用的價(jià)值 生產(chǎn)藥物。生物技術(shù)在醫(yī)藥方面的應(yīng)用目前，醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用得最廣泛、成績(jī)最顯著、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個(gè)領(lǐng)域，生物 技術(shù)貫穿了疾病預(yù)防、診斷和治療的整個(gè)過(guò)程。（1）疾病預(yù)防利用疫苗對(duì)人體進(jìn)行主動(dòng)免疫是預(yù)防傳染性疾病的最有效手段之一。20世紀(jì)70年代以后，由于基因工程的發(fā) 展，人們開(kāi)始利用基因工程技術(shù)來(lái)生產(chǎn)疫苗。（2）疾病診斷生物技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，提供了新的診斷技術(shù)，特別是單克隆抗體診斷試劑和DNA診斷技術(shù)的應(yīng)用，使許多疾病特 別是腫瘤、傳染病在早期就能得到準(zhǔn)確診斷。（3）疾病治療生物技術(shù)在疾病治療方面主要

28、包括提供藥物、基因治療和器官移植等方面。利用基因工程能大量生產(chǎn)一些來(lái)源 稀少的藥物，使這些藥物不再昂貴，減輕患者的負(fù)擔(dān)?；蛑委熓且环N應(yīng)用基因工程技術(shù)和分子遺傳學(xué)原理對(duì)入類(lèi) 疾病進(jìn)行治療的新療法。隨著器官移植技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)可供移植的器官有了更大的需求，器官來(lái)源缺乏正阻礙著器 官移植技術(shù)的發(fā)展?？茖W(xué)家預(yù)言，21世紀(jì)，器官移植將向異種移植方向發(fā)展，即利用現(xiàn)代生物技術(shù)，將人的基因轉(zhuǎn) 移到另一個(gè)物種上，再將此物種的器官取岀來(lái)置入人體，代替人的生病的“零件”。生物技術(shù)在環(huán)保方面的應(yīng)用：環(huán)境生物技術(shù)是生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境污染防治的一門(mén)新興邊緣學(xué)科，它誕生于20世紀(jì)80年代末期的歐美經(jīng)濟(jì)發(fā) 達(dá)的國(guó)家和地區(qū)，以

29、現(xiàn)代生物技術(shù)為主體，并包括對(duì)傳統(tǒng)生物技術(shù)的強(qiáng)化和創(chuàng)新。（1）污染監(jiān)測(cè)傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù)側(cè)重于理化分析和試驗(yàn)動(dòng)物的觀察，現(xiàn)代生物技術(shù)建立了一類(lèi)新的快速準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)與 評(píng)價(jià)環(huán)境的有效方法，主要包括利用新的指示生物、利用核酸探針和利用生物傳感器。（2）污染治理傳統(tǒng)的生物治理方法是制用微生物的分解作用，將自然生長(zhǎng)的微生物群體加以馴化、繁殖后來(lái)降解污染物，但 處理過(guò)程比較緩慢，現(xiàn)代生物治理多釆用純培養(yǎng)的微生物菌株，因此，選取高效的菌株非常重要。自然環(huán)境中分離 得到的菌株，其降解污染物的酶活性往往有限，釆用基因工程技術(shù)，對(duì)這些菌株進(jìn)行改造，可以提高微生物酶的降 解活性，成為治理污染的超級(jí)“工程菌&quo

30、t;。從20世紀(jì)80年代以來(lái)，已開(kāi)發(fā)岀的基因工程菌有浄化農(nóng)藥DDT的細(xì)菌、降 解水中染料的工程菌、降解土壤中TNT炸藥的工程菌及用于吸附無(wú)機(jī)有毒化合物（鉛、汞、鎘等）的基因工程菌等。8.簡(jiǎn)述生物技術(shù)的安全性問(wèn)題。答案：生物技術(shù)的安全性問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）基因污染是指在天然的生物物種基因中摻進(jìn)了人工重組的基因，并且這些外來(lái)的基因可隨被污染的生物的 繁殖而得到増殖，再隨被污染生物的傳播而發(fā)生擴(kuò)散，因此，基因污染是一種非常特殊又危險(xiǎn)的環(huán)境污染。（2）轉(zhuǎn)基因食品的安全性，關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全性目前尚無(wú)定論，因此，用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因食品和 藥品要進(jìn)入市場(chǎng)，必須進(jìn)行消費(fèi)安全評(píng)估。（3）

31、基因治療的不確定性，以目前的技術(shù)水平，基因治療有較大的不確定性。此外，還存在異種移植的危險(xiǎn)性、生物武器的恐慌等種種安全性問(wèn)題。第五章現(xiàn)代宇宙學(xué)與空間技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容1.了解人類(lèi)宇宙觀的演變。2.了解大爆炸宇宙學(xué)的基本觀點(diǎn)。3.理解星系、恒星、太陽(yáng)系的特征，了解星系、恒星、太陽(yáng)系的演化。4.掌握地球圈層的特征，了解地球圈層的形成，理解板塊構(gòu)造。5.理解空間技術(shù)的特點(diǎn)和手段，了解空間技術(shù)的發(fā)展。二、例題1.宇宙中最主要天體類(lèi)型是 和 。答案：恒星 星云2.板塊構(gòu)造說(shuō)的理論是在 學(xué)說(shuō)和 學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上發(fā)展起的。答案：大陸漂移 海底擴(kuò)張3.星系答案：由無(wú)數(shù)恒星和星際物質(zhì)構(gòu)成的巨大集合體稱(chēng)為星系。4.簡(jiǎn)述什

32、么是宇宙。答案：宇宙是天地萬(wàn)物，是廣漠空間和其中存在的各種天體以及彌漫物質(zhì)的總稱(chēng)。辯證唯物主義哲學(xué)認(rèn)為，世界的本質(zhì)是物質(zhì)的，物質(zhì)可以轉(zhuǎn)換不同的存在形式，但在本質(zhì)上是永久存在，永久 不滅的。宇宙是普遍永恒的物質(zhì)世界，在空間和時(shí)間上都是無(wú)限的。從空間看宇宙是無(wú)邊無(wú)際，它沒(méi)有邊界，沒(méi)有 形狀，也沒(méi)有中心，如果承認(rèn)宇宙以外還有什么東西，就否認(rèn)了世界的物質(zhì)本性；從時(shí)間看宇宙無(wú)始無(wú)終，它沒(méi)有 起源，沒(méi)有年齡，也不會(huì)終結(jié)，如果承認(rèn)宇宙有起源，就會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)世說(shuō)，實(shí)際上也否認(rèn)了世界的物質(zhì)本性。但具體事物的有限性也不能否認(rèn)。宇宙的無(wú)限與具體事物的有限并不矛盾，因?yàn)橹挥袩o(wú)數(shù)具體的有限才能構(gòu)成 全部的無(wú)限。人類(lèi)觀察到的

33、宇宙是動(dòng)態(tài)的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)所知的宇宙在不斷擴(kuò)大。18世紀(jì)以前人類(lèi)認(rèn) 識(shí)宇宙的范圍只限于太陽(yáng)系，隨后認(rèn)識(shí)到太陽(yáng)系以外還有千億個(gè)恒星，它們組成了銀河系。19世紀(jì)人類(lèi)又發(fā)現(xiàn)了河 外星系，發(fā)現(xiàn)銀河系在宇宙大家庭中只不過(guò)是相當(dāng)渺小的一員。20世紀(jì)50年代的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、60年代的射電天文望 遠(yuǎn)鏡把人類(lèi)對(duì)宇宙的探測(cè)距離猛増，人類(lèi)可以、永遠(yuǎn)擴(kuò)大自己對(duì)物質(zhì)世界的觀察視野，不會(huì)停留于某一固定的邊界 上，這有力證明宇宙是無(wú)限的。天文學(xué)上通常將天文觀測(cè)所及的整個(gè)時(shí)空范圍稱(chēng)為“可觀測(cè)宇宙”，有時(shí)又叫“我們的宇宙”，或簡(jiǎn)稱(chēng)“宇 宙”。現(xiàn)代科學(xué)的基本觀念之一，就是可觀測(cè)宇宙也像其他事物一樣，有它誕生發(fā)展的歷史。

34、據(jù)現(xiàn)代宇宙學(xué)說(shuō)估 算，宇宙年齡是極其漫長(zhǎng)的，約為150億歲；可觀測(cè)的全部宇宙空間是極為龐大的，已觀測(cè)到的最遠(yuǎn)的星系距離我們 大約150億光年。宇宙既有統(tǒng)一性又有多樣性。宇宙的統(tǒng)一性在于它的物質(zhì)性，宇宙的多樣性在于物質(zhì)的表現(xiàn)形式千差萬(wàn)別，組 成宇宙的物質(zhì)在存在狀態(tài)、質(zhì)量和性質(zhì)上有著極大的差異。宇宙是由各類(lèi)天體和彌漫物質(zhì)組成的。宇宙中有形形色色的天體，恒星、星云、行星、衛(wèi)星、彗星、流星等天 體都是宇宙物質(zhì)的存在形式。5.簡(jiǎn)述大爆炸理論的主要觀點(diǎn)。答案：“宇宙大爆炸理論”是現(xiàn)代宇宙學(xué)中最著名、也是影響最大的一種學(xué)說(shuō)，它是到目前為止關(guān)于宇宙起源最科學(xué) 的一種解釋。大爆炸理論的主要觀點(diǎn)是認(rèn)為整個(gè)宇宙最初

35、聚集在一個(gè)“原始原子”中，然后突然發(fā)生大爆炸，使物 質(zhì)密度和整體溫度發(fā)生極大的變化，宇宙從密到稀、從熱到冷、不斷膨脹，形成了我們的宇宙。最初那次無(wú)與倫比 的爆發(fā)就被稱(chēng)為大爆炸，這一關(guān)于宇宙起源的理論則被稱(chēng)為宇宙大爆炸理論。6.簡(jiǎn)述宇宙大爆炸的過(guò)程。答案：根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)模型的觀點(diǎn)，宇宙演化過(guò)程分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是宇宙的極早期。宇宙處在這個(gè)階段的時(shí)間特別短，短到以秒來(lái)計(jì)，稱(chēng)為“太初第一秒"。剛剛誕 生的宇宙是極其熾熱、致密的，宇宙處于一種極高溫、高密的狀態(tài)，當(dāng)時(shí)除氫核一一質(zhì)子外，沒(méi)有任何別的化學(xué)元 素，只有由質(zhì)子、中子、電子、光子等基本粒子混合而成，成為熱平衡狀態(tài)下的“宇宙湯”。

36、第二個(gè)階段是化學(xué)元素形成階段，大約經(jīng)歷了數(shù)千年?；瘜W(xué)元素從這一時(shí)期開(kāi)始形成。中子和質(zhì)子開(kāi)始核聚變 過(guò)程，所有的中子迅速合成到由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成的氨核中，余下的質(zhì)子就成了氫原子核。這一時(shí)期還合成 了其他輕元素，如気、氤、鋰、皺、硼等，此時(shí)宇宙間的物質(zhì)主要是這些比較輕的原子核和質(zhì)子、電子、光子等， 光輻射很強(qiáng)，但沒(méi)有星體存在。第三個(gè)階段是宇宙形成的主體階段。這個(gè)階段，物質(zhì)的微粒相互吸引、融合，形成越來(lái)越大的團(tuán)塊。又過(guò)了幾 十億年，中性原子在引力作用下逐漸聚集，先后形成了各級(jí)天體。氣體逐漸凝聚成星云，并逐漸演化成星系、恒星 和行星，再進(jìn)一步形成各種各樣的恒星體系，成為我們今天所看到的五彩繽紛的

37、星空世界。在個(gè)別天體上還岀現(xiàn)了 生命現(xiàn)象，人類(lèi)也終于在地球上誕生了。7.宇宙的未來(lái)是怎樣的？答案：大爆炸宇宙論指岀150億年之前的大爆炸是空間、時(shí)間、物質(zhì)與能量的起源，這一學(xué)說(shuō)是有關(guān)宇宙起源和演化的 種種學(xué)說(shuō)中最有說(shuō)服力，觀測(cè)事實(shí)最為豐富，因而也最廣泛地為人們所釆納。但我們的宇宙是否會(huì)永遠(yuǎn)膨脹下去？ 宇宙今后的圖景和未來(lái)的命運(yùn)又是怎樣的呢？大爆炸宇宙論并沒(méi)有給岀明確的答復(fù)。按照大爆炸模型，宇宙在誕生后不斷膨脹，與此同時(shí)，物質(zhì)間的萬(wàn)有引力對(duì)膨脹過(guò)程進(jìn)行牽制。這里有兩種可 能：種可能是宇宙膨脹將永遠(yuǎn)繼續(xù)下去。如果宇宙總質(zhì)量小于某一特定數(shù)值，則引力不足以阻止膨脹，宇宙就將 直膨脹下去。在這個(gè)系統(tǒng)里，

38、引力雖不足以使膨脹停止，但會(huì)不斷地消耗著系統(tǒng)的能量，使宇宙緩慢地走向衰 亡。宇宙越來(lái)越稀薄和寒冷，直至物質(zhì)本身最后衰亡，只剩下宇宙背景輻射。到非常遙遠(yuǎn)的將來(lái)，所有的恒星燃盡 熄滅，茫茫黑暗中潛伏著一些黑洞、中子星等天體。黑洞釋放岀微弱的輻射，最終全都以熱和光的形式蒸發(fā)掉。足 夠長(zhǎng)的時(shí)間之后，連質(zhì)子這樣穩(wěn)定的基本粒子也衰變、消亡了，宇宙最終變成一鍋稀得難以置信的湯，其中有光 子、中微子，越來(lái)越少的電子和正電子。所有這些粒子都在緩慢地運(yùn)動(dòng)，彼此越來(lái)越遠(yuǎn)，不會(huì)再有任何基本物理過(guò) 程岀現(xiàn)，岀現(xiàn)寒冷、黑暗、荒涼而又空虛的宇宙，它已經(jīng)走完了自己的歷程，達(dá)到了 “熱寂”的狀態(tài)。另一種可能是膨脹停止而代之以收

39、縮。如果宇宙的總質(zhì)量大于某一特定數(shù)值，那么總有一天宇宙將在自身引力的作用下收縮，造成與大爆蛇相反的“大坍塌"。收縮過(guò)程與大爆炸后的膨脹是對(duì)稱(chēng)的，像一場(chǎng)倒放的電影。收縮 的過(guò)程起初很緩慢，隨后越來(lái)越快。宇宙的體積開(kāi)始縮小，背景輻射溫度上升。漆黑寒冷的宇宙變成一個(gè)越來(lái)越熱 的熔爐，行星、恒星也毀滅了，分布在如今浩瀚空間中的物質(zhì)被擠進(jìn)一個(gè)很小的體積內(nèi)，任何天體都在劫難逃。最 后三分鐘來(lái)臨了，溫度變得如此之高，連原子核也被撕毀，宇宙又成了一鍋基本粒子湯。然而這種狀態(tài)也只能生存 幾秒鐘的時(shí)間。隨后，質(zhì)子和中子也無(wú)法區(qū)分，擠成一堆等離子體。在最后的時(shí)刻實(shí)現(xiàn)“大緊縮”，宇宙逆轉(zhuǎn)回到 岀發(fā)點(diǎn)。引力成

40、為占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的作用力，所有的物質(zhì)都因擠壓不復(fù)存在，一切有形的東西，包括空間和時(shí)間本身， 都被消滅，成為一切事物的末日。宇宙在大爆炸中誕生于無(wú)，此刻也歸于無(wú)。宇宙是膨脹還是收縮這兩種可能主要取決于宇宙物質(zhì)的總量。根據(jù)目前的估算，宇宙物質(zhì)的總量只達(dá)到要使宇 宙重新坍縮的臨界質(zhì)量的百分之十左右，因此如果僅僅依據(jù)觀測(cè)證據(jù)，則可預(yù)言宇宙會(huì)繼續(xù)無(wú)限地膨脹下去。但是 可能還有其他種類(lèi)的暗物質(zhì)未被我們探測(cè)到，可能最普通的基本粒子中微子也存在靜止質(zhì)量，只要其中任何一個(gè)冋 題的答案是肯定的，那么總引力便足以阻止膨脹，宇宙最終可能會(huì)坍縮。此外，宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)在兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題上無(wú)法解釋?zhuān)浩湟?，大爆炸以前宇宙的圖景如何？

41、大爆炸宇宙的理論不 能外推到大爆炸之前，尚不能確切地解釋“在所存物質(zhì)和能量聚集在一點(diǎn)上之前到底存在著什么東西，是什么引 起了大爆炸。其二，如果宇宙最終重新坍縮回到原點(diǎn)，又會(huì)發(fā)生什么？有天文學(xué)家提岀了宇宙“無(wú)始無(wú)終"論：宇 宙一直在反復(fù)地收縮然后又膨脹著。宇宙曾經(jīng)處于體積非常大、物質(zhì)密度非常小的狀態(tài)，它在萬(wàn)有引力作用下漸漸 收縮、聚攏起來(lái)，直到所有的物質(zhì)統(tǒng)統(tǒng)撞到一起為止。這樣的宇宙被稱(chēng)為收縮宇宙。然后，它突然爆炸了，結(jié)果形 成我們今天觀測(cè)到的這個(gè)膨脹宇宙。今天的宇宙膨脹將被不斷起作用的引力所抵消，最終引力迫使宇宙的膨脹完全 停頓下來(lái)，進(jìn)而又轉(zhuǎn)為收縮。因此有可能宇宙并沒(méi)有什么開(kāi)端，它一直

42、在反復(fù)地聚攏然后又分開(kāi)，分開(kāi)而后又聚 推，聚攏分開(kāi)永無(wú)止境。這樣的一幅圖景被稱(chēng)為振蕩宇宙。宇宙的過(guò)去和未來(lái)究竟是怎樣的？相信科學(xué)終將會(huì)作岀令人信服的回答。8.地球的外部圈層是如何劃分的？答案：地球的外部圈層與磁層及內(nèi)部圈層之間并沒(méi)有嚴(yán)格的界線(xiàn)，各圈層之間也沒(méi)有明顯的分界，特別在底層 大氣圈、水圈、生物圈相互交錯(cuò)。（1）大氣圈大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，存在于整個(gè)地球外層。大氣圈是地球海陸表面到星際空 間的過(guò)渡圈層，沒(méi)有明顯的上限，一直可以延續(xù)到800千米高度以上，只是越趨向外大氣越少，在200016000千米 高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。它包圍著海洋和陸地。地下土壤和某些巖石中也會(huì)有

43、少量空氣，它們也可認(rèn)為是 大氣圈的一個(gè)組成部分。大氣圈對(duì)生物的形成、發(fā)育和保護(hù)有很大的作用。由于大氣圈的存在，擋住住絕大多數(shù)飛向地球的隕石，攔截 下太陽(yáng)輻射中的大部分紫外線(xiàn)和來(lái)自宇宙的高能粒子流，保護(hù)了地球生命，免遭外來(lái)的打擊。因此，大氣圈是地球 表面和生命的盾牌。（2）水圈 水圈是指連續(xù)包圍地球表面的水層，包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等，它是一個(gè)連 續(xù)但不很規(guī)則的圈層。既有液態(tài)水，也包括氣態(tài)水和固態(tài)水。從離地球數(shù)萬(wàn)千米的高空看地球，可以看到地球大氣圈中水汽形成的白云和覆蓋地球大部分的藍(lán)色海洋，它使 地球成為一顆“藍(lán)色的行星"，又是一顆“水球"。水圈是地球特有的

44、環(huán)境優(yōu)勢(shì)。水圈的運(yùn)動(dòng)和循環(huán)影響了地球上各種環(huán)境條件的變化，影響各個(gè)圈層，使地球處 在不斷地變換之中。更重要的是水對(duì)億萬(wàn)種生命以及人類(lèi)能在地球上生存和發(fā)展，具有決定性的意義。（3）生物圈 生物圈是太陽(yáng)系所有行星中僅在地球上存在的一個(gè)獨(dú)特圈層。生物圈是指地球表層生物有機(jī)體及其生存環(huán)境的總稱(chēng)，是一個(gè)有生命的特殊圈層。生物圈是地球特有的圈層，它是地球大氣、水和地殼長(zhǎng)期演化、相互作用的結(jié)果，它又參與了對(duì)巖石、大氣和 水等其他圈層的改造，對(duì)地表物質(zhì)的循環(huán)、能量轉(zhuǎn)換和積聚具有特殊作用。第六章計(jì)算機(jī)科學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容1.了解電子計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展歷史，理解電子計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)代生活的影響。2.了解半導(dǎo)

45、體的物理特性，理解晶體二極管和晶體三極管的基本工作原理，了解集成電路的概念及其發(fā)展。3.了解傳感器的實(shí)際應(yīng)用，了解遙感的分類(lèi)與遙感的應(yīng)用。4.了解通信系統(tǒng)的分類(lèi)，了解數(shù)字通信技術(shù)對(duì)現(xiàn)代通信發(fā)展的影響。5.理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)，了解“三網(wǎng)合一”的含義和意義，培養(yǎng)“網(wǎng)德”，樹(shù)立正確地使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的觀 :念。二、例題1.世界上第一個(gè)微處理器是 它誕生于年。答案：Intel 4004 19712.計(jì)算機(jī)病毒答案：計(jì)算機(jī)病毒是仿造生物病毒建立起的概念，它是指可以制造故障的一段計(jì)算機(jī)程序或一組計(jì)算機(jī)指令。3.通常將運(yùn)算器和控制器合起來(lái)稱(chēng)為“（）"，簡(jiǎn)稱(chēng)CPU。A.中央處理器B.中央運(yùn)轉(zhuǎn)器C.中央

46、儲(chǔ)存器D.中央硬盤(pán)答案：A4.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以（）為主要目的，將兩臺(tái)以上獨(dú)立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)某種通信介質(zhì)并在通信協(xié)議的控制下實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的系統(tǒng)。A.相互聯(lián)系B.互利互惠C.共享資源D.相互監(jiān)督答案：C5.計(jì)算機(jī)科學(xué)的未來(lái)發(fā)展是怎樣的？答案：要點(diǎn)一：人機(jī)溝通有待改善。迄今為止，計(jì)算機(jī)和人的溝通還比較困難，無(wú)論是鍵盤(pán)還是鼠標(biāo)器，都不是理想的人機(jī)通信手段。使計(jì)算機(jī)能 看、聽(tīng)、學(xué)習(xí)，能用自然語(yǔ)言與入類(lèi)進(jìn)行交流，這是當(dāng)前計(jì)算機(jī)界的重要目標(biāo)。如果這一目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)，計(jì)算機(jī)的 普及率將進(jìn)一步提高，其使用的范圍也將擴(kuò)大，社會(huì)信息化的步伐也將大大地加快。要點(diǎn)二：計(jì)算機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。雖然入機(jī)溝通有待改善，但是計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

47、領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越廣泛。除了科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等傳統(tǒng)領(lǐng)域外，計(jì)算 機(jī)輔助系統(tǒng)，即通過(guò)人機(jī)交互對(duì)話(huà)，使計(jì)算機(jī)輔助人們從事設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、加工等工作，將得到很大的發(fā)展。其中， 計(jì)算機(jī)輔助教育（CAE）,通過(guò)多媒體和網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、創(chuàng)設(shè)逼真的情境、促進(jìn)學(xué)生思維方式的個(gè)性化、多維化、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，將對(duì)傳統(tǒng)教育產(chǎn)生巨大的影響。要點(diǎn)三：計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)比翼齊飛。今后計(jì)算機(jī)將會(huì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)什么變化呢？這必須結(jié)合Internet的發(fā)展加以考察。如上所述，一切信息，包 括過(guò)去數(shù)千年積累下來(lái)的和現(xiàn)在新產(chǎn)生的信息，都將變成數(shù)字1和0的組合，換句話(huà)說(shuō)，變成沒(méi)有質(zhì)量、能以光速傳播的“bit"。信息高速公路的

48、發(fā)展將使我們能在任何時(shí)候、從任何地方取得所需的信息或把它們送到任何地方去； 而計(jì)算機(jī)處理能力的増強(qiáng)，將使我們能隨心所欲地加工這些信息，變成我們所需的形式或得到我們所要的組合。在這種情況下，我們的社會(huì)、我們的生活當(dāng)然會(huì)岀現(xiàn)巨大的變化。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，人們將可在任何地方辦公：在家里、旅館里，甚至在車(chē)、船和飛機(jī)上，都能像在辦公室里一樣方便；電子商務(wù)將使人們可以在網(wǎng)上購(gòu)物、進(jìn)行各種交易，網(wǎng)上的虛擬市場(chǎng)會(huì)像實(shí)際市場(chǎng)一樣熱鬧和豐富；網(wǎng)上的 娛樂(lè)節(jié)目將提供幾乎無(wú)限的選擇，包括電影、電視、音樂(lè)、游戲、文藝等，有無(wú)數(shù)節(jié)目任你挑選；新聞、廣告和其 他各種信息都將按照你的需要、愛(ài)好和習(xí)慣在你正好需要的時(shí)候、以最適合的

49、表示形式傳送到你的身邊；遠(yuǎn)程教育 將使任何偏僻地方的人都能享受最好的教育，網(wǎng)上教室會(huì)比實(shí)際的教室更生動(dòng)、更有趣；現(xiàn)在我們只能羅列一 部分可能岀現(xiàn)的情況，要知道，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里技術(shù)發(fā)展的速度往往會(huì)突破最大膽的預(yù)測(cè)，在這個(gè)領(lǐng)域里人們常說(shuō)， 我們唯一能正確預(yù)測(cè)的是：我們的預(yù)測(cè)一定會(huì)被實(shí)際的發(fā)展所突破。6.論述你對(duì)網(wǎng)絡(luò)道德冋題的看法。答案：要點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)道德失范的一個(gè)重要的原因是網(wǎng)絡(luò)的“個(gè)人性”。在真實(shí)的社會(huì)，個(gè)體的人一舉一動(dòng)都在眾人的“監(jiān) 視”之下，人們要顧及自己的身份、地位、角色，所以、對(duì)自己的行為進(jìn)行了自覺(jué)和不自覺(jué)的約束和控制，這就是道 德行為產(chǎn)生的主要原因。然而，當(dāng)人們?cè)诰W(wǎng)上的時(shí)候，人與人之間存在距

50、離，只能靠所提供的信息來(lái)相互認(rèn)識(shí)和理 解，基本上無(wú)法約束個(gè)人的行為。這種極端個(gè)人化的境況，容易使人暴露岀自私、貪婪、欺騙的本性。要點(diǎn)二：網(wǎng)絡(luò)道德失范的另一個(gè)重要的原因是網(wǎng)絡(luò)的“虛擬性”。當(dāng)人們卸去了現(xiàn)實(shí)生活中的粉飾，再把自己的身心投 入到虛擬的世界時(shí)，人們是以一種匿名的方式岀現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)上的，容易淡忘自己的責(zé)任和義務(wù)。網(wǎng)絡(luò)的虛擬性， 給予我們充分想象的空間的同時(shí)，也給與各種欲望的膨脹留下了一片的“沃土"。于是，一切在現(xiàn)實(shí)社會(huì)申視為離 經(jīng)叛道、另類(lèi)甚至卑鄙齷齪的事都可以在網(wǎng)上為所欲為，大放厥詞。要點(diǎn)三：網(wǎng)絡(luò)道德的冋題也折射岀真實(shí)社會(huì)的冋題，社會(huì)上的種種道德冋題在網(wǎng)絡(luò)中都有表現(xiàn)，只不過(guò)由

51、于約束的松懈，得到不同程度的放大而已。要點(diǎn)四：網(wǎng)金道德失范嚴(yán)重影響了青少年的成長(zhǎng)。青少年處于成長(zhǎng)期，對(duì)于是非的判斷力和自我約束能力十分薄弱，相當(dāng)一部分生活在網(wǎng)絡(luò)中的青少年存在雙重人格的傾向。青少年學(xué)生較難完全協(xié)調(diào)好網(wǎng)上與網(wǎng)下的關(guān)系，他們對(duì)自己在現(xiàn)實(shí)社會(huì)與網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的道德要求不一樣，實(shí)行的是雙重道德標(biāo)準(zhǔn)。要點(diǎn)五：要解決網(wǎng)絡(luò)道德失范問(wèn)題，必須從幾個(gè)方面考慮：第一，建立符合網(wǎng)絡(luò)特性的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的道德規(guī)范；第二，加強(qiáng)真實(shí)社會(huì)的道德建設(shè)；第三，提高每個(gè)人自身的道德修養(yǎng)。第七章現(xiàn)代科技革命與可持續(xù)發(fā)展、教學(xué)內(nèi)容1.了解現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)。2.了解環(huán)境的概念和影響環(huán)境的各種因素，了解環(huán)境科學(xué)發(fā)展的

52、歷史，了解環(huán)境科學(xué)的基本理論，了解當(dāng)代環(huán)境問(wèn)題及其危害。3.理解環(huán)境污染治理的原理和技術(shù)，理解部分環(huán)境監(jiān)測(cè)的方法和技能，并能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境問(wèn)題探究活動(dòng)。4.了解人與自然的和諧發(fā)展關(guān)系、人類(lèi)走可持續(xù)發(fā)展的基本途徑。二、例題1.物質(zhì)生產(chǎn)力表達(dá)式答案：物質(zhì)生產(chǎn)力二（勞動(dòng)者+勞動(dòng)資料+勞動(dòng)對(duì)象+管理+）高科技。2.全球三大環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題是溫室效應(yīng)、 和。答案：酸雨 臭氧層破壞 海洋環(huán)境惡化 生物多樣性遭破壞（答對(duì)其中兩個(gè)即可得分）3.什么是可持續(xù)發(fā)展？答案：1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)發(fā)布了一份題為我們共同的未來(lái)的報(bào)告，首次提岀了 “可持續(xù)發(fā)展"的概 念：人類(lèi)應(yīng)當(dāng)享有與自然和諧的方式，過(guò)

53、健康而富有生產(chǎn)成果的生活權(quán)利，既滿(mǎn)足當(dāng)代人的需求，也不損害、削弱 子孫后代滿(mǎn)足其自身需求的能力?？沙掷m(xù)發(fā)展是指社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口、資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)以及長(zhǎng)期延續(xù)的發(fā)展，它 是一種健康的、公正的發(fā)展?？沙掷m(xù)發(fā)展的概念從產(chǎn)生一直發(fā)展到現(xiàn)在，經(jīng)過(guò)不斷地深化，其含義已擴(kuò)展到包括自 然環(huán)境的改善、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步等各個(gè)領(lǐng)域。4.我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)是什么？答案：我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的總體目標(biāo)，概括地說(shuō)，就是建立可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系、社會(huì)體系和維護(hù)與之相適應(yīng)的可持續(xù)利用的資源和環(huán)境基礎(chǔ)，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)進(jìn)步和生態(tài)安全，保證滿(mǎn)足當(dāng)代人和后代人合理増長(zhǎng) 的精神需要。歸納起來(lái)有以下幾點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)“

54、人與自然”之間的平衡和“人與人之間”的和諧。（2）營(yíng)造“合理、優(yōu)化、有序、文明''的自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。（3）完成“發(fā)展度、協(xié)調(diào)度、持續(xù)度"的邏輯自洽和多維臨界閾值匹配。（4）尋求“自然資本、人力資本、生產(chǎn)資本、社會(huì)資本”的科學(xué)組合。（5）有序地控制并達(dá)到“人口的自然増長(zhǎng)率、資源能源的消耗速率、生態(tài)的退化速率”三個(gè)“零増長(zhǎng)”。（6）既滿(mǎn)足當(dāng)代人不斷増長(zhǎng)的需求，又澤及后代并為他們提供更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。（7）既滿(mǎn)足一個(gè)地區(qū)不斷増長(zhǎng)的需要，又不損害其他地區(qū)不斷増長(zhǎng)的需求，消除貧困和不合理的區(qū)域差異。5.你如何理解“入和環(huán)境和諧相處”的思想？答案：要點(diǎn):地球環(huán)境是人類(lèi)

55、生存和發(fā)展的唯一場(chǎng)所，人類(lèi)自身不僅是在適應(yīng)地球環(huán)境長(zhǎng)期發(fā)展演化過(guò)程中成長(zhǎng)的，而且為 了求得更美好的生活，又不斷地用自己的勞動(dòng)和智慧改造、利用地球環(huán)境。人與自然界的關(guān)系具有兩重性：一方 面，人依賴(lài)于自然界；另一方面，人又要從自然界獨(dú)立岀來(lái)。地球環(huán)境是唯一適合人類(lèi)活動(dòng)和生存的場(chǎng)所，早期人 類(lèi)為了自身的發(fā)展和生存，必須適應(yīng)于自然界先定的條件。首先必須保證自己生存，解決衣、食、住等冋題，才可 能談得上從事社會(huì)活動(dòng)。此時(shí)人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)方式和生活方式在相當(dāng)大的程度上，依賴(lài)于地域性的自然條件。因 此，依賴(lài)自然界，甚至對(duì)自然頂禮膜拜是人類(lèi)的唯一的選擇。隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，人在依賴(lài)自然界的基礎(chǔ)上，逐 漸萌發(fā)對(duì)自然界的相對(duì)獨(dú)立性。人類(lèi)不斷試圖對(duì)抗自然界的統(tǒng)治地位，表現(xiàn)岀一種獨(dú)立性，仿佛必須要從自然界獨(dú) 立岀來(lái)。然而，人類(lèi)表現(xiàn)岀來(lái)的對(duì)抗自然的欲望，以及人類(lèi)社會(huì)對(duì)自然界獨(dú)立性的増長(zhǎng)，恰恰體現(xiàn)了人與自然界的 關(guān)系的進(jìn)一步的加強(qiáng)。例如，人類(lèi)社會(huì)對(duì)自然資源的占有和掠奪，只是反映了人類(lèi)對(duì)自然資源依賴(lài)的一種歷史變 化，而并不能完全從自然界獨(dú)