自然科學(xué)基礎(chǔ)11科學(xué)、自然科學(xué)和技術(shù)分解課件

第一章自然科學(xué)概述第一章

“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-)“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)制度自然科學(xué)的迅猛發(fā)展物質(zhì)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)體制精其可以在多人同時(shí)裸視條件（無(wú)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(guò)摩爾紋干涉測(cè)量法精確對(duì)位，通過(guò)在水平方向上改變光線的傳輸方向來(lái)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。其可以在多人同時(shí)裸視條件（無(wú)須佩帶頭盔、偏光鏡等輔助設(shè)備）下納米技術(shù)“包你穿衣不用洗”的諾言

在合成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。

納米技術(shù)“包你穿衣不用洗”的諾言在合成超?？旄蓢娡靠椢铮环昼娮鲆患仙淼囊路翱旄蓢娡靠椢铩保俏靼嘌涝O(shè)計(jì)師、博士ManelTorres花了10年時(shí)間的心血發(fā)明，簡(jiǎn)單地說(shuō)，它是一種平時(shí)就像涂料一樣呈液體狀態(tài)的織物，有多種顏色，我們甚至可以將之裝在噴漆罐子里面，然后像創(chuàng)作人體彩繪一樣往身上噴——所不同的是，人體彩繪干了就是身上的一團(tuán)顏料而已，而Fabrican快干噴涂織物干了就變成了衣服。超?？旄蓢娡靠椢铮环昼娮鲆患仙淼囊路翱旄蓢娡靠椢铩?，是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(lái)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(shuō)，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(guò)LED顯示接下來(lái)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。GPS導(dǎo)航眼鏡民用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展至今，除了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(yáng)臺(tái)上種出草莓以及各種各樣果蔬來(lái)。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(lái)，然后將袋子或盆用鉤子吊起來(lái)，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(guò)一個(gè)月就可以結(jié)出果實(shí)來(lái)。它的優(yōu)點(diǎn)是，吊起來(lái)，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(yáng)光。由于容器幾乎是密封的，所以不需要澆太多的水。

最迷人的食品產(chǎn)品懸吊式種植器

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)防其與金魚”交流”設(shè)計(jì)師BrunoFosi設(shè)計(jì)的這個(gè)金魚缸可以把金魚的狀態(tài)數(shù)字化，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方式把金魚的生活方式連接到互聯(lián)網(wǎng)上，用戶可以和金魚展開遠(yuǎn)程互動(dòng)。與金魚”交流”軌道交通軌道交通巴西酒精動(dòng)力飛機(jī)世界上最快的氫燃料車巴西酒精動(dòng)力飛機(jī)世界上最快的氫燃料車環(huán)保自行車環(huán)保自行車巨鯨潛艇這是設(shè)計(jì)師從全球性氣候、能源等問題出發(fā)設(shè)計(jì)的綠色生態(tài)系統(tǒng)潛艇，它的零碳排放的架構(gòu)是基于可再生能源。

巨鯨潛艇這是設(shè)計(jì)師從全球性氣候、能源等問題出發(fā)設(shè)計(jì)的綠色生態(tài)科幻設(shè)計(jì)智能概念電動(dòng)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(lái)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。新概念手機(jī)這次帶來(lái)的一款概念手機(jī)，圓潤(rùn)的邊框中間轉(zhuǎn)基因培育的驅(qū)蚊草轉(zhuǎn)基因培育的藍(lán)玫瑰轉(zhuǎn)基因培育的驅(qū)蚊草轉(zhuǎn)基因培育的藍(lán)玫瑰轉(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(guò)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)就是抗乙肝西紅柿流感疫苗噴劑：通過(guò)鼻孔噴射預(yù)防流感抗乙肝西紅柿流感疫苗噴劑：通過(guò)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)尚跑車飛行汽車水下跑車能當(dāng)船開的時(shí)尚跑車科技之光科技之光GPSGPS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?？臻g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。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與計(jì)算機(jī)x線攝影(CR)數(shù)字x線攝影(DR)計(jì)算機(jī)斷層攝影<CT)磁共振成像計(jì)算機(jī)x線攝影(CR)數(shù)字x線攝影(DR)計(jì)算機(jī)斷層攝影<C人造肌肉正在研制中的人造聚合體皮膚人造肌肉正在研制中的人造聚合體皮膚臺(tái)式三維打印臺(tái)式三維打印第一節(jié)科學(xué)、自然科學(xué)和技術(shù)一、科學(xué)起源于拉丁文scientia,意思為“學(xué)問”，英文science,本義“知識(shí)”。日本教育家福澤諭吉把science譯為“科學(xué)”。1893年，康有為引進(jìn)并使用“科學(xué)”二字。此后，“科學(xué)”一詞在我國(guó)廣泛應(yīng)用?！翱茖W(xué)”的《辭?！纷⒔猓骸翱茖W(xué)是關(guān)系到自然界、社會(huì)和思維的知識(shí)體系?！钡@一解釋并不能作為科學(xué)的定義。由于科學(xué)本身在不斷發(fā)展，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)也在不斷深化，給科學(xué)下一個(gè)永恒不變的定義，是難以做到的。第一節(jié)科學(xué)、自然科學(xué)和技術(shù)一、科學(xué)起源于拉丁文scient就目前來(lái)說(shuō)，通過(guò)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。就目前來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)眾多的關(guān)于科學(xué)的定義、解釋（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(lái)，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)矛盾或空白，得出新的原理，補(bǔ)充和完善知識(shí)體系，再通過(guò)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。（二）科學(xué)是反映客觀事實(shí)和規(guī)律的知識(shí)體系。在古（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。（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(guò)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(wàn)多人參加這一工程，歷時(shí)3年，耗資20億美元?dú)v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(wàn)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(guò)30萬(wàn)人。愛迪生發(fā)明公司曼哈頓工程阿波羅奔月工程近代后期，科學(xué)研究的規(guī)模、范圍擴(kuò)大?！鞍l(fā)明公司”：美國(guó)陸軍部現(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?，F(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)。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)。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思維科學(xué)的研究對(duì)象人的思維，沒有人類就沒有思維科學(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。思維科學(xué)的研究對(duì)象人的思維，沒有人類就沒有思維科學(xué)。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(lái)研究。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

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(guò)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。18世紀(jì)，法國(guó)科學(xué)家狄德羅在其主編的《百科全書四、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)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。核裂變1938年發(fā)現(xiàn)核裂變1945年制造出原子彈（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(guò)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。科學(xué)與技術(shù)的不同（一）目的和任務(wù)不同。（二）研究?jī)?nèi)容不同。（三）科學(xué)與