(完整版)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論復(fù)習(xí)重點(diǎn)要點(diǎn)

1、考點(diǎn)一、科學(xué)和技術(shù)的概念一、科學(xué)的基本概念1、科學(xué)是一種特殊形式的社會活動，即知識生產(chǎn)活動，是一種創(chuàng)造性智力活動；2、其次，科學(xué)是一種知識體系?？茖W(xué)是關(guān)于自然界、社會和思維的知識體系"。3、第三，科學(xué)是社會發(fā)展的實(shí)踐力?？茖W(xué)不僅是知識生產(chǎn)活動和知識體系，而且是社會發(fā)展的實(shí)踐力量?？茖W(xué)作為實(shí)踐力量，通過被人們掌握、利用而發(fā)展著，起到改造客觀世界的作用。二、技術(shù)的基本概念1、狹義的理解，只把技術(shù)限制在工程學(xué)的范圍內(nèi)，如機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、化工技術(shù)、建筑技術(shù)等；2、廣義的理解，則把技術(shù)概念擴(kuò)展到社會、生活、思維的領(lǐng)域。人類在為自身生存和社會發(fā)展所進(jìn)行的實(shí)踐活動中，為了達(dá)到預(yù)期目的而根據(jù)客觀

2、規(guī)律對自然、社會進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制、改造的知識、技能、手段、規(guī)則方法的集合。"三、科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系科學(xué)與技術(shù)既有內(nèi)在的聯(lián)系也有重要的區(qū)別，從本質(zhì)上看，科學(xué)是反映客觀事物屬性及運(yùn)動規(guī)律的知識體系，回答"為什么"的問題。技術(shù)是利用客觀規(guī)律，創(chuàng)造人工事物的過程、方法和手段，回答"怎么做"的問題。二者既有原則性的區(qū)別，又有著相互依存、相互轉(zhuǎn)化的密切關(guān)系。1、科學(xué)與技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)是一個辯證統(tǒng)一的整體?？茖W(xué)離不開技術(shù)，技術(shù)也離不開科學(xué)，它們互為前提、互為基礎(chǔ)?？茖W(xué)中有技術(shù)，技術(shù)中有科學(xué)?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的關(guān)系表現(xiàn)在：A、現(xiàn)代科學(xué)是高技術(shù)之母，是技術(shù)的

3、先導(dǎo)和發(fā)源地，科學(xué)為技術(shù)研究提供了理論基礎(chǔ)，開辟了新的技術(shù)研究領(lǐng)域，為技術(shù)創(chuàng)新作好了各種知識準(zhǔn)備。B、技術(shù)的發(fā)展為科學(xué)研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和新的探索手段，科學(xué)研究成果通過技術(shù)應(yīng)用物化為直接的生產(chǎn)力。2、科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別A、科學(xué)與技術(shù)的構(gòu)成要素不同科學(xué)的要素是概念、范疇、定律、原理、假說。技術(shù)的要素分為兩類：一類是主體要素，即經(jīng)驗(yàn)、理論、技能；另一類是客體要素，即工具、機(jī)器等裝置。B、科學(xué)與技術(shù)的任務(wù)不同科學(xué)的任務(wù)是有所發(fā)現(xiàn)，揭示自然界的新現(xiàn)象、新規(guī)律；技術(shù)的任務(wù)是利用自然、控制自然，創(chuàng)造人工自然物。C、科學(xué)與技術(shù)所要解決的問題不同科學(xué)主要解決"是什么"和"為什么&q

4、uot;的問題；技術(shù)主要解決"做什么"和"怎么做"的問題。D、科學(xué)與技術(shù)的研究過程不同科學(xué)研究的目標(biāo)有較大不確定性，往往難以預(yù)見在未來會作出什么發(fā)現(xiàn)，也難以計(jì)算出作出某種新發(fā)現(xiàn)需要多少時(shí)間，付出多大代價(jià)；技術(shù)開發(fā)雖然也有一定不確定性，但新產(chǎn)品的研制、新工藝的開發(fā)還是有既定的目標(biāo)的，有較明確的步驟和經(jīng)費(fèi)預(yù)算，技術(shù)開發(fā)工作的計(jì)劃性比較強(qiáng)。E、科學(xué)與技術(shù)的勞動特點(diǎn)不同科學(xué)研究的自由度要大些，個體性較強(qiáng)；技術(shù)開發(fā)活動雖然必須發(fā)揮個人的獨(dú)創(chuàng)性，但是，其活動的集體性較強(qiáng)。F、科學(xué)與技術(shù)的成果的表現(xiàn)形式不同科學(xué)研究的成果主要表現(xiàn)為學(xué)術(shù)論文、學(xué)術(shù)專著，它的價(jià)值主要在于深

5、化人類認(rèn)識，增加人類知識寶庫；技術(shù)開發(fā)的成果主要表現(xiàn)為工藝流程、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)裝置，它的價(jià)值主要在于實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和可行性以及對社會實(shí)踐的推動作用?？键c(diǎn)二、科學(xué)研究及其類型科學(xué)研究是創(chuàng)新和整理、修改知識，以及開拓知識新用途的探索過程?？茖W(xué)研究工作可按其性質(zhì)、目的和過程進(jìn)行分類，一般按過程分為基礎(chǔ)研究基本目標(biāo)是推動科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展，是比較純粹的科學(xué)研究，是國家科學(xué)潛力和水平的重要標(biāo)志。應(yīng)用研究是運(yùn)用基礎(chǔ)研究的成果和有關(guān)知識為創(chuàng)新新產(chǎn)品、新方法、新技術(shù)和新材料的技術(shù)基礎(chǔ)所進(jìn)行的研究。是一個國家科技綜合實(shí)力的主要標(biāo)開發(fā)研究具有明確的目標(biāo)、計(jì)劃性和保密性，成功率高，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，標(biāo)志一個國家或企業(yè)創(chuàng)

6、新和開發(fā)新產(chǎn)品的能力?？键c(diǎn)三、自然科學(xué)的研究對象自然科學(xué)是研究自然界的物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)。研究對象是指自然界中的物質(zhì)形態(tài)，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動規(guī)律一、物質(zhì)對象二、1、實(shí)物對象與非實(shí)物對象2、天然對象與人造對象：3、現(xiàn)實(shí)對象與潛在對象：二、物質(zhì)運(yùn)動物理運(yùn)動物理學(xué)化學(xué)運(yùn)動化學(xué)生命運(yùn)動生命科學(xué)地球運(yùn)動-地學(xué)宇宙天體運(yùn)動-天文學(xué)考點(diǎn)四、自然科學(xué)的特征與屬性一、科學(xué)知識的客觀真理性自然科學(xué)的研究對象是自然界的各種物質(zhì)客體的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式。科學(xué)的任務(wù)就是揭示物質(zhì)運(yùn)動的客觀規(guī)律，達(dá)到真理性的認(rèn)識?？茖W(xué)必須從事實(shí)出發(fā)，按世界的本來面貌反映世界，不允許毫無根據(jù)的臆造和假設(shè)。二、科學(xué)認(rèn)識形式的抽象性

7、科學(xué)雖然以自然界為研究對象，但它并不停留在對自然現(xiàn)象的直觀描述階段。它要透過紛繁復(fù)雜的表面現(xiàn)象揭示其內(nèi)在的本質(zhì)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)規(guī)律。為此，就要經(jīng)過“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的抽象過程，并以概念、范疇、原理等形式確定下來。三、科學(xué)內(nèi)容的無階級性自然科學(xué)是生產(chǎn)斗爭和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物，它的內(nèi)容與社會經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的要求沒有什么關(guān)系。四、科學(xué)勞動的探索性既然科學(xué)是對自然界運(yùn)動規(guī)律的反映，而自然界又處于永不休止的變化之中，所以，科學(xué)活動總是處于積極探索的過程之中。科學(xué)大廈的建設(shè)，是一項(xiàng)永遠(yuǎn)不會完結(jié)的工程，人類總得有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造、有所前進(jìn)，而不會窮盡“終極真理”。五、科學(xué)理論的解釋性科學(xué)來

8、源于實(shí)踐，再回到實(shí)踐中去接受檢驗(yàn)，科學(xué)要對人們在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中所提出的各種問題作出解釋?？茖W(xué)理論的目標(biāo)就是提供系統(tǒng)的、嚴(yán)密的、有根據(jù)的解釋。六、科學(xué)理論的預(yù)見性人們一旦掌握了客觀規(guī)律，就能夠預(yù)見它的發(fā)展進(jìn)程和結(jié)局?？茖W(xué)預(yù)見是人們能動性的體現(xiàn)，是人類利用自然的實(shí)踐活動獲得成功的前提?？键c(diǎn)四、三大發(fā)現(xiàn)X射線的發(fā)現(xiàn)（1895倫琴）：原子有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)天然放射性的發(fā)現(xiàn)（1896年貝克勒爾）：原子也存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)，原子可變電子的發(fā)現(xiàn)（1897年湯姆孫）：明確地揭示了原子是可分割的考點(diǎn)五、原子結(jié)構(gòu)模型1661年英玻意耳提出元素概念1803年道爾頓原子學(xué)說實(shí)心球模型1811年意阿伏伽德羅提出分子概念18

9、60年意化學(xué)家康尼確立原子分子論1869年門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律葡萄干蛋糕模型軌道模型行星模型電子云模型1903年湯姆遜模型1911盧瑟福模型1913玻爾分層排布模型1916年索末菲（1）電子的發(fā)現(xiàn)J.J.湯姆孫（1856-1940）：英國劍橋大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，1906年諾貝爾物理學(xué)獎1897年4月30日，湯姆孫在英國皇家學(xué)會演講時(shí)宣布發(fā)現(xiàn)了電子。1899年湯姆生正式把這種微粒叫做“電子”。電子的發(fā)現(xiàn)被科學(xué)界稱為十九和二十世紀(jì)之交的三大發(fā)現(xiàn)之一，湯姆生被譽(yù)為“電子之父”。發(fā)現(xiàn)電子的意義是：1. 肯定了陰極射線是帶負(fù)電的粒子；2. 揭示出原子內(nèi)部含有帶正電的部分和帶負(fù)電的部分；（2）原子結(jié)構(gòu)探索

10、A葡萄干蛋糕模型“電子浸浮于均勻連續(xù)正電球體中”模型（1904）原子是一個小球體，內(nèi)部充滿均勻分布的帶正電的流體，球內(nèi)液體中摻雜有若干電子，這些電子等間隔地排列在與正電球同心的圓周上，并以一定的角速度作圓周運(yùn)動而發(fā)出電磁輻射。原子光譜反映的即是這些電子的輻射頻率。電子的總電量與液體的總電量等值反號，原子對外顯電中性。模型成功之處在于:解釋了原子電中性；解釋了原子為什么會發(fā)光；據(jù)此模型可以估計(jì)原子的大小為10-Cm得出原子中電子的數(shù)目等于周期表中原子序數(shù)的結(jié)論討論了電子在原子內(nèi)的分布模型缺陷所在:關(guān)于正電荷在原子內(nèi)的分布情況的猜測B原子有核模型此模型建立在盧瑟福a粒子散射實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上原子內(nèi)部并非是

11、充滿的，它的大部分空間是空虛的，它的中間有一個體積很小質(zhì)量較大的帶正電的核，原子的全部正電荷以及它99%以上的質(zhì)量都集中在這個核上，帶負(fù)電的電子則以某種方式分布于核外的空間中。模型成功之處在于:解釋了a粒子散射實(shí)驗(yàn)，揭示了帶正電的原子核的存在。模型缺陷所在:無法解釋原子的穩(wěn)定性；無法解釋原子的線狀光譜；對電子位置、核外電子云之謎所引起的佯謬束手無策。C玻爾模型N-玻爾（NielsBohr18851962）丹麥物理學(xué)家，因發(fā)展量子理論并用于原子結(jié)構(gòu)、原子輻射研究的成果獲1922年獲諾貝爾物理學(xué)獎。1913年玻爾建立在原子有核模型基礎(chǔ)上核外電子只能在原子內(nèi)一些特定的穩(wěn)定軌道上運(yùn)行，并且在這些軌道上

12、運(yùn)行時(shí)，電子不輻射能量，一個軌道對應(yīng)一個能量值模型成功之處在于:解釋了原子的穩(wěn)定性；說明了原子的線性光譜。模型缺陷所在:不能說明多電子原子的光譜和氫光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)；對能級的描述很能粗略，只有一個量子數(shù)；不能解釋原子核形成分子化學(xué)鍵的本質(zhì)。玻爾理論雖引入了量子概念，但沒有擺脫經(jīng)典物理學(xué)的束縛，是經(jīng)典理論加上量子條件的混合物。D電子云（ElectronCloud）索末菲（1916年）1. 電子軌道是橢圓形而不是圓形的，核位于這個橢圓的一個焦點(diǎn)上；2. 電子運(yùn)動的軌道不應(yīng)當(dāng)在同一平面上，應(yīng)推廣到三維空間；3. 提出空間量子化的概念。波粒二象性與電子云1. 玻爾理論提出十年后，人們認(rèn)識到原子里面的電子

13、就其運(yùn)動的基本特征來講，完全不同于繞著太陽旋轉(zhuǎn)的行星電子同其他微觀粒子一樣具有波粒二象性。2. 微觀粒子的運(yùn)動軌道我們不可能確切地知道，只能知道它們在核外某區(qū)域出現(xiàn)的可能性（即概率），電子像“云”一樣地存在于核外的空間中形成“電子云”，根本沒有“軌道”的概念?？键c(diǎn)六等離子態(tài)和超導(dǎo)態(tài)1、等離子態(tài)-物質(zhì)的第四態(tài)。1）組成:電離的氣體，由大量自由電子和離子以及中性離子組成的物質(zhì)狀態(tài).特性：超氣體，能流動，無確定形狀、導(dǎo)電率高、電磁場耦合作用強(qiáng)。分布：自然界中的等離子體:高空的電離層、閃電、極光等等。人造的等離子體:日光燈、水銀燈里的電離氣體應(yīng)用：導(dǎo)體；制造光源顯示器；高分子材料；軍事規(guī)避、探測系統(tǒng)，

14、武器飛機(jī)隱形2、超導(dǎo)態(tài)超導(dǎo)態(tài)是在低溫條件下表現(xiàn)出電阻等于零的物態(tài)。（荷蘭物理學(xué)家卡麥林昂納斯）特性：在一定的臨界溫度（低溫）下失去電阻；完全抗磁性；約瑟夫效應(yīng)在兩塊超導(dǎo)體中夾入薄絕緣體而形成低電阻，絕緣體會變成超導(dǎo)體。應(yīng)用：輸電；受控?zé)岷司圩?；超?dǎo)磁懸浮列車；超導(dǎo)電子計(jì)算機(jī)考點(diǎn)七、核反應(yīng)1、重核聚變把重核分裂成兩個較輕的核時(shí)，釋放出核能的反應(yīng)叫做核裂變（1）發(fā)現(xiàn)1939年12月，德國物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)，用中子轟擊鈾核時(shí)，鈾核發(fā)生了裂變。（2）、自持式鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-由裂變重核裂變產(chǎn)生的中子使反應(yīng)一代接一代繼續(xù)下去的過程，叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（3）應(yīng)用：原子彈、核反應(yīng)堆和核電站、核動

15、力2、輕核裂變某些輕核能夠結(jié)合在一起，生成一個較大的原子核，這種核反應(yīng)叫做聚變。受控?zé)岷朔磻?yīng)-把原子核加熱到很高的溫度使其發(fā)生聚變反應(yīng)應(yīng)用氫彈考點(diǎn)八、生命的基本特征（1）生命表現(xiàn)為化學(xué)成分的同一性和復(fù)雜有序的物質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的基本物質(zhì)都是自然界中普遍存在的碳、氫、氧、氮、磷、硫、鈣等元素，以游離態(tài)或化合態(tài)的形式構(gòu)成了具有生命的生物體，而這些成分單獨(dú)存在時(shí)并不具有生命，只有建立了有序的結(jié)構(gòu)，形成細(xì)胞，才能表現(xiàn)出生命的特征。（2）生命能自我繁殖生物能通過繁殖產(chǎn)生出新的一代，繁殖使不能長存的生物得以延續(xù)。每個生物物種都能把種的特征代代相傳，生物具有遺傳性。3）生命繁殖存在遺傳和變異在繁殖過程中，生物體把

16、自己的特性傳遞給后代，叫“遺傳”；同時(shí)也會產(chǎn)生與自己不同的后代，叫“變異”。通過遺傳把生物體適應(yīng)環(huán)境的特性保留下去，同時(shí)通過變異產(chǎn)生新的特性以應(yīng)付環(huán)境的變化或適應(yīng)新的環(huán)境。（4）生命會生長發(fā)育生物依靠從外界向體內(nèi)吸收食物而生長。發(fā)育是一個主要由遺傳決定的相對穩(wěn)定的過程，在環(huán)境相對保持穩(wěn)定的條件下，生物的發(fā)育總是按一定的尺寸、一定的模式和一定的程序進(jìn)行的。（5）生物需新陳代謝新陳代謝是生命現(xiàn)象最基本的特征之一。生物體要生長發(fā)育必須是遠(yuǎn)不斷與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換，通過增加環(huán)境的無序來維持自身的有序，這一過程就是新陳代謝。（6）生命有應(yīng)激反應(yīng)生物體能接受外界刺激，并有能力對他周圍的環(huán)境變化做

17、出主動的、合乎自己目的的反應(yīng)，使自己趨利避害、趨吉避兇?？键c(diǎn)九、生物的多樣性1、生態(tài)系統(tǒng)的多樣性2、生物物種的多樣性3、遺傳的多樣性考點(diǎn)十、生態(tài)系統(tǒng)1.生態(tài)系統(tǒng)的層次：個體種群群落2.生態(tài)系統(tǒng)的因素：非生物（陽光、溫度、水）；生物（生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者）3. 生態(tài)系統(tǒng)的功能：能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞4. 生態(tài)平衡：概念表現(xiàn)5. 生態(tài)三大觀念和兩大定律考點(diǎn)十一高技術(shù)概念：高技術(shù)是建立在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)全面發(fā)展基礎(chǔ)上，處于當(dāng)代科學(xué)技術(shù)前沿，對提高生產(chǎn)力、促進(jìn)社會文明、增強(qiáng)國防實(shí)力起先導(dǎo)作用、并能形成產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)群。對一個國家或一個地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)和軍事等各方面的進(jìn)步產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。領(lǐng)域：生物技術(shù)

18、、信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、空間技術(shù)、海洋技術(shù)高技術(shù)的特征1、高智力。高技術(shù)是知識密集型技術(shù)，它的發(fā)展必須依靠創(chuàng)造性的智力勞動，依靠富有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，體現(xiàn)了高智力的特性。2、高投資。高技術(shù)的研究開發(fā)需要昂貴的設(shè)備和較長的研制周期，因而研制過程需要耗費(fèi)巨額資金3、高競爭。高技術(shù)的時(shí)效性決定了誰先掌握技術(shù)、誰先開發(fā)出產(chǎn)品并搶先投放市場或用于戰(zhàn)場，誰就能獲得優(yōu)勢，占據(jù)主動。為此，世界軍事強(qiáng)國和大國都制定了高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，試圖在世界高技術(shù)發(fā)展的競爭中占有一席之地。4、高風(fēng)險(xiǎn)。高技術(shù)競爭的失敗，對企業(yè)而言，就意味著投資的失??；對國家而言，意味著國家利益將要受到損害。此外，高技術(shù)

19、研究本身也蘊(yùn)含著巨大的風(fēng)險(xiǎn)，甚至要以生命作為代價(jià)。5、高效益。高技術(shù)產(chǎn)品是高附加值產(chǎn)品，其形態(tài)是知識的物化形式，所以其價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所消耗的原材料和能源的價(jià)值。實(shí)踐證明，高技術(shù)成果一旦轉(zhuǎn)化為市場化的產(chǎn)品，就能獲得巨大的經(jīng)濟(jì)收益，一旦得到實(shí)際應(yīng)用，就能產(chǎn)生廣泛的社會影響。6、高滲透。高技術(shù)本身具有極強(qiáng)的綜合性和技術(shù)輻射性或滲透性，隱含著巨大的技術(shù)潛力，不僅可以用于新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)立，而且可以用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，成為經(jīng)濟(jì)、國防、科學(xué)、技術(shù)、政治、外交和社會生活等各個領(lǐng)域發(fā)展變化的驅(qū)動力。7、高速度。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)是目前發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)中最活躍也是增長最快的經(jīng)濟(jì)部門。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的成功不僅表現(xiàn)在產(chǎn)值、產(chǎn)量的發(fā)展高速

20、度上，而且還突出表現(xiàn)在產(chǎn)品性能更新的咼速度。十二、基因工程二、1生命的核心基因基因是DNA分子上具有遺傳功能的片段，它能控制生物的發(fā)育和代謝，并把遺傳信息傳遞給下一代。一種生物的所有基因稱為它的基因組。自摩爾根以來，遺傳學(xué)家一直在探尋基因的概念。隨著遺傳學(xué)的發(fā)展，答案在不斷地豐富和發(fā)生變化?；虻娜旧w學(xué)說將基因看作染色體上線性排列的單位：基因是最小的結(jié)構(gòu)單位，不能由交換分開，即染色體交換只能發(fā)生在基因之間，而不能發(fā)生在同一個基因之內(nèi)；基因是最小的突變單位，基因可以由一種等位形式突變?yōu)榱硪环N等位形式，但基因內(nèi)部沒有可以再突變的更小的單位；基因是最小的作用單位，能夠產(chǎn)生特定的表現(xiàn)型效應(yīng)，基因的一

21、部分不能產(chǎn)生表現(xiàn)型效應(yīng)；染色體是基因的載體，正由于染色體的存在，等位基因才會表現(xiàn)出有規(guī)律的分離，非等位基因表現(xiàn)出重組。2基因工程的基本原理與方法基因工程(geneengineering)是指按照人類的需要，用現(xiàn)代遺傳學(xué)及分子生物學(xué)的理論與方法，特別是用DNA重組技術(shù)，將生物基因組的結(jié)構(gòu)或組成在體內(nèi)或者體外進(jìn)行人為修飾、改造或重新組合，然后通過載體把新的DNA分子輸入另一種生物的細(xì)胞中，從而改變生物的結(jié)構(gòu)和功能，改造這種生物的遺傳性?；蚬こ淌前岩粋€生物體中有用的目的DNA遺傳信息轉(zhuǎn)入另一個生物體中，使后者獲得新的需要的遺傳性狀或表達(dá)所需要的產(chǎn)物。這種以重組DNA操作為核心技術(shù)的過程，其目的、原

22、理和步驟等類似于現(xiàn)代工程學(xué)科中的設(shè)計(jì)與施工過程，因此被稱為基因工程。過程有以下五步：第一步：提取供體生物的目的基因或稱外源基因；第二步：在限制性內(nèi)切酶和連接酶作用下將目的基因與克隆載體相連接，形成新的重組DNA分子。這一步往往需要對重組DNA分子進(jìn)行克隆和篩選。第三步：將這一重組的DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞中，用重組DNA分子轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞，在受體細(xì)胞中復(fù)制和遺傳第四步：對那些吸收了重組DNA的受體細(xì)胞即獲得了外源基因的受體細(xì)胞(即轉(zhuǎn)化子)進(jìn)行篩選和鑒定；第五步：對含有重組DNA的細(xì)胞或生物體進(jìn)行大量培養(yǎng)，檢測外源基因是否表達(dá)，并通過發(fā)酵、細(xì)胞培養(yǎng)、養(yǎng)殖或栽培等，最終獲得所需要的遺傳性狀或表達(dá)出所需

23、要的產(chǎn)物。3基因工程的應(yīng)用基因工程是按照人們的意愿，有意識地把一個生物體中有用的目的基因轉(zhuǎn)入另一個生物體中，從而創(chuàng)造新物種。這種分子水平的操作不受物種生隔離的限制，能按人類的需要對有利經(jīng)濟(jì)的性狀的基因進(jìn)行組合，因此具有潛在的巨大生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。自1973年美國專家在實(shí)驗(yàn)室的試管里成功地進(jìn)行了第一例細(xì)菌不同DNA的體外重組，一舉打開了基因工程學(xué)大門，基因工程便一直受到人們的高度關(guān)注，技術(shù)在不斷的完善，也日益顯示出了其不同尋常的應(yīng)用價(jià)值。十三、克隆技術(shù)1997年2月23日英國羅斯林研究所科學(xué)家維爾穆特（Wilmut）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組宣布，已出生7個月的小羊多利是克隆羊。2、克隆技術(shù)的意義1. 理論

24、意義2. 經(jīng)濟(jì)意義3. 對人體健康4. 生態(tài)平衡的保持3、克隆技術(shù)背景下對人的思考第一，人的生命有一種個體獨(dú)特性，只屬于唯一的自己，有了這個前提才有人的身份、榮譽(yù)、尊嚴(yán)和價(jià)值。第二，人兼有雙重屬性。一方面，作為自然界長期演化的產(chǎn)物，人是自然界的有機(jī)組成部分，人的生存依賴于自然界，這是人的自然屬性。另一方面，人從自然界提升出來，組成了人類社會，形成了社會的倫理關(guān)系和社會秩序，作為社會成員，人生活在這種關(guān)系和秩序之中，人因而獲得了社會屬性。第三，人身兼雙重角色?？茖W(xué)技術(shù)是人類認(rèn)識和改造自然的活動，在這個活動中，人是活動的主體，自然界是客體，是人認(rèn)識和改造的對象。而人的生命在一定的情況下也是科學(xué)研究

25、的對象，是生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家認(rèn)識的客體，可是人不能“任人宰割”。技術(shù)的功能是改造世界，現(xiàn)在的生命科學(xué)和生物技術(shù)改造世界改造到人自己身上來了，矛盾從此產(chǎn)生。十五、激光技術(shù)1、激光器激光“受激輻射放大”是通過強(qiáng)光照射激光發(fā)生介質(zhì)，使介質(zhì)內(nèi)部原子的電子獲得能量，受激而使電子運(yùn)動軌道發(fā)生遷移，由低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。受激輻射-光子射入物質(zhì)誘發(fā)電子從高能階躍遷到低能階，并釋放光子。入射光子與釋放的光子有相同的波長和相，此波長對應(yīng)于兩個能階的能量差。一個光子誘發(fā)一個原子發(fā)射一個光子，最后就變成兩個相同的光子。激光器的結(jié)構(gòu)1、激光工作介質(zhì)-發(fā)光物質(zhì)激光的產(chǎn)生必須選擇合適的工作介質(zhì)，可以是氣體、液體、固體或半導(dǎo)體。

26、在這種介質(zhì)中可以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，以制造獲得激光的必要條件。顯然亞穩(wěn)態(tài)能級的存在，對實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)世非常有利的?，F(xiàn)有工作介質(zhì)近千種，可產(chǎn)生的激光波長包括從真空紫外道遠(yuǎn)紅外，非常廣泛。2、激勵源為了使工作介質(zhì)中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，必須用一定的方法去激勵原子體系，使處于上能級的粒子數(shù)增加。一般可以用氣體放電的辦法來利用具有動能的電子去激發(fā)介質(zhì)原子，稱為電激勵；也可用脈沖光源來照射工作介質(zhì)，稱為光激勵；還有熱激勵、化學(xué)激勵等。各種激勵方式被形象化地稱為泵浦或抽運(yùn)。為了不斷得到激光輸出，必須不斷地“泵浦”以維持處于上能級的粒子數(shù)比下能級多。3、諧振腔（放大，選頻，選擇方向）有了合適的工作物質(zhì)和激勵源后，可實(shí)

27、現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，但這樣產(chǎn)生的受激輻射強(qiáng)度很弱，無法實(shí)際應(yīng)用。于是人們就想到了用光學(xué)諧振腔進(jìn)行放大。所謂光學(xué)諧振腔，實(shí)際是在激光器兩端，面對面裝上兩塊反射率很高的鏡。一塊幾乎全反射，一塊光大部分反射、少量透射出去，以使激光可透過這塊鏡子而射出。被反射回到工作介質(zhì)的光，繼續(xù)誘發(fā)新的受激輻射，光被放大。因此，光在諧振腔中來回振蕩，造成連鎖反應(yīng)，雪崩似的獲得放大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的激光，從部分反射鏡子一端輸出。激光的的特性1、單色性是最純的單色光（波長、頻率）2、方向性激光傳播時(shí)基本不向外擴(kuò)散，定向發(fā)光。3、相干性激光的位相（波峰和波谷）很有規(guī)律，相干性好。4、亮度高能量在時(shí)空上高度集中激光的應(yīng)用激光指示激光指

28、示器，又稱為激光筆、指星筆等，是把可見激光設(shè)計(jì)成便攜、手易握、激光模組(二極管)加工成的筆型發(fā)射器。常見的激光指示器有紅光(650-660nm)、綠光(532nm)和藍(lán)紫光(405nm)等。加工技術(shù)激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術(shù)，傳統(tǒng)應(yīng)用最大的領(lǐng)域?yàn)榧す饧庸ぜ夹g(shù)。激光技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，傳統(tǒng)上看，它的研究范圍一般可分為：加工系統(tǒng)包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。加工工藝激光加工裝置包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微

29、調(diào)等各種加工工藝。激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。目前使用的激光器有金運(yùn)YAG激光器，金運(yùn)CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。激光切割：汽車行業(yè)、計(jì)算機(jī)、電氣機(jī)殼、木刀模業(yè)、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機(jī)件用銅板、一些金屬網(wǎng)板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業(yè)使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。激光打標(biāo)：在各種材料和幾乎所有行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2

30、激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。激光打孔：激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。國內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機(jī)葉片、多層印刷線路板等行業(yè)的生產(chǎn)中。目前使用的激光器多以YAG激光器、金運(yùn)CO2激光器為主，也有一些準(zhǔn)分子激光器、同位素激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。激光熱處理：在汽車工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時(shí)在航空航天、機(jī)床行業(yè)和其它機(jī)械行業(yè)也應(yīng)用廣泛。我國的激光熱

31、處理應(yīng)用遠(yuǎn)比國外廣泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主。激光快速成型:將激光加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合而形成。多用于模具和模型行業(yè)。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。激光涂敷：在航空航天、模具及機(jī)電行業(yè)應(yīng)用廣泛。目前使用的激光器多以大功率金運(yùn)YAG激光器、金運(yùn)CO2激光器為主。十六、信息技術(shù)1. 信息是事物的運(yùn)動狀態(tài)和過程以及關(guān)于這種狀態(tài)和過程的知識。特征：（1）可識別性（2）傳播性（3）不滅性不滅性是信息最特殊的一點(diǎn)，即信息并不會因?yàn)楸皇褂枚?。?）共享性（5）時(shí)效性（6）能動性信息的產(chǎn)生、存在和流通，依賴于物質(zhì)和能量，。形態(tài)：數(shù)

32、據(jù)、文本、聲音、圖像。2. 信息技術(shù)-信息的產(chǎn)生、發(fā)送、傳輸、接收、變換、識別、控制的應(yīng)用技術(shù)。3. 現(xiàn)代信息技術(shù)是指借助于微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和電信技術(shù)相結(jié)合而形成的手段,對聲音的,圖像的,數(shù)字的和各種傳感信號的信息進(jìn)行獲取,加工,處理,存儲,傳播和使用的能動技術(shù).十七、新材料技術(shù)材料的分類：按化學(xué)組成分為金屬、無機(jī)非金屬、有機(jī)高分子及復(fù)合材料按照材料的使用性能來看，可分為結(jié)構(gòu)材料與功能材料兩大類。結(jié)構(gòu)材料的使用性能主要是力學(xué)性能；功能材料的使用性能主要是光、電磁、熱、聲等能性能。從材料的應(yīng)用對象來看，它又可分為信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等多種類別1、金屬材

33、料2）有色金屬材料-除黑色金屬以外的其他各種金屬及其合金。鋁、銅、鈦、鎂、鎳、鈷、錫、鉛、金、銀等2、新型金屬材料（1）形狀記憶合金（2）貯氫合金燃料電池（3）非晶態(tài)合金2、新型高分子材料（1）生物高分子材料（2）吸水高分子材料（3）導(dǎo)電高分子材料（4）光電導(dǎo)高分子材料考點(diǎn)十七能源的分類1. 按照能源轉(zhuǎn)換和傳遞方式分類一次能源：如:煤、石油、天然氣、水能、風(fēng)能、生物能、沼氣、太陽能、核能、潮汐能、地?zé)崮芏文茉矗喝?汽油、煤氣、焦炭、蒸汽、電能、氫能、酒精、熱水2. 按照能源能否兩者再生的性質(zhì)分類非可再生能源：如:煤、石油、天然氣、核能可再生能源：如：太陽能、生物能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕?/p>

34、、波浪能3. 按照利用能源的技術(shù)狀況分類常規(guī)能源：水能、生物能、煤炭、石油、天然氣等新能源：太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、波浪能、核能?. 按照能源的形成和來源分類來自地球以外天體的能量：太陽能、風(fēng)能、水能、波浪能、煤、石油、天然氣生物能等來自地球本身的能量：核能、地?zé)?、溫泉等來自天體間的引力能：潮汐能等5、按能源本身的性質(zhì)分 含能體能源（燃料能源，本身就能提供能量。：如石油、煤、天然氣、地?zé)?、氫等，它們可以直接儲存?過程，性能源（非燃料能源）：如風(fēng)能、水能、海流、潮汐、波浪、火山爆發(fā)、雷電、電磁能和一般熱能等，無法直接儲存6、按對環(huán)境的污染情況分 清潔能源：即對環(huán)境無污染或污染很小的能源

35、，如太陽能、水能、海洋能等； 非清潔能源：即對環(huán)境污染較大的能源，如煤、石油等。7、按能源的市場價(jià)值分 商品能源：凡進(jìn)人能源市場作為商品銷售的，如煤、石油、天然氣和電等均為商品能源。 非商品能源：主要指薪柴和農(nóng)作物殘余（秸稈等）。新能源的開發(fā)和利用1. 核能核能產(chǎn)生的原理核能：原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)釋放出的能量，也稱為原子能2. 太陽能地球上可以直接接受并利用的太陽輻射能。太陽能是一種把太陽光轉(zhuǎn)換成電能的綠色可再生能源。與其它常規(guī)能源相比，具有以下幾個特點(diǎn)：太陽能取之不盡，用之不竭。太陽能在轉(zhuǎn)換過程中不會產(chǎn)生危及環(huán)境的污染。太陽能資源遍及全球，可以分散地、區(qū)域性地開采。我國約有2/3的地區(qū)可以較好利用太陽能資源。太陽能也有兩個主要缺點(diǎn)：一是能流密度低；二是其強(qiáng)度受各種因素（季節(jié)、地點(diǎn)、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點(diǎn)大大限制了太陽能的有效利用。直接利用太陽輻射能的方式：光熱轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換光化學(xué)轉(zhuǎn)換3. 地?zé)崮艿責(zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍目稍偕鸁崮?。它來源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。4. 風(fēng)能風(fēng)能與其它能源相比，既有其明顯