自然科学导论(精选)
自然科学导论
11、朱大奎《海洋技术》江苏科学技术出 版社，1993
12、许国志《系统科学》上海科技教育出 版社，2000
13、余谋昌《创造美好的生态环境》中国 社会科学出版社，1997
14、王军《可持续发展》中国发展出版社， 1997
教学内容简介
❖ 在上个世纪的100年中，科学技术进入了有史以来发展最 快的历史时期，在相对论，量子论、DNA双螺旋结构和板块 学说（大陆漂移、海底扩张）的提出为标志的科学革命的推 动下，科学理论无论在深度上和广度上都得到迅猛发展，特 别是在20世纪中叶以后，原子能技术、空间技术、微电子与 信息技术、现代生物技术、新材料技术、新能源技术、海洋 技术的发展与运用迅速的改变了世界的面貌。
第四篇 科学技术与社会
❖ 第二十章 系统科学和社会科学 ❖ 第二十一章 科学技术与人类健康 ❖ 第二十二章 科学技术与经济发展 ❖ 第二十三章 环境与可持续发展
教材及参考书目
❖ 教材：袁运开著《现代自然科学概论》华东 师大出版社。2002
❖ 参考书目：
1、冯敬阳 《现代自然科学与哲学 》 广东科技 出版社。 1987 2、袁运开、周瀚光《中国科学思想史》（上中下） 安徽科学技术出版社。1998、2000、2001 3、R.S.韦斯特福尔《近代科学的构建》复旦大学 出版社。2000 4、宋健《现代科学技术基础知识》科学出版社。 1995
遇难者总数到2004年12月27日已超过2.4万
印尼再发现5000多尸体 海啸遇难人数升至16.2万 又有上万具尸体被发现 海啸遇难者总数接近17万
……
海啸
......由海平面矗起的水墙，地球上最强大的 自然力，排山倒海，展现惊人的破坏力， 地球的终极毁灭者，死亡之浪......
自然科学导论论文1500字
自然科学导论论文1500字篇一：自然科学概论期末论文学院：马克思主义学院专业：思想政治教育（学号：姓名：袁琼科目：自然科学概论（期末）2021级）222021*********量子力学的发展史研究（西南大学马克思主义学院 400715）【摘要】：量子理论是在普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入能量子概念的基础上发展起来的，爱因斯坦提出光量子假说、运用能量子概念使量子理论得到进一步发展。
玻尔、德布罗意、薛定谔、波恩、狄拉克等人为解读量子理论遇到的困难，进行了开创性的工作：先后提出电子自旋概念，创立矩阵力学、波动力学，波函数的物理诠释以及提出测不准原理和互补原理等等。
终于在1925年到1928年形成了完整的量子力学理论，与爱因斯坦的相对论并肩形成了现代物理学的两大理论支柱。
【关键词】：量子论早期建立与发展诠释与完善【正文】：量子论是现代物理学的两大基石之一，给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。
量子论揭示了微观物质世界的基本规律，为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础。
旧量子论包括普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论和玻尔的原子理论。
一、量子论的早期早在十九世纪末，经典的物理学基础已经被物理学家所建立。
当时的力学方面有包含牛顿力学的分析力学，电磁方面有麦克斯韦方程组，热学方面热力学三大定律。
物理学家们普遍保持着乐观的感觉，认为对于物理现象已经有了基本甚至是全面的认识。
然而在新世纪之初，开尔文爵士在一次“十九世纪的乌云笼罩这热和光的动力学理论” 的报告却引起了整个物理理论的变革。
1. 普朗克的能量子假说1900年，普朗克提出辐射量子假说，假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的，能量子的大小同辐射频率成正比，比例常数称为普朗克常数，从而得出黑体辐射能量分布公式，成功地解释了黑体辐射现象。
普朗克在黑体辐射的维恩公式和瑞利公式之间寻求协调统一，找到了与实际结果符合极好的内插公式，迫使他致力于与理论上推导这一新定律。
自然科学概论导论 PPT课件
里根总统时期推出的《美国2061计划》 它是由美国促进科学协会制定的，全称为《普及 科学──美国2061计划》。其主旨是普遍提高美 国基础教育阶段的数学、科学、技术等核心课程 的教育质量。其期限是从1985年至2061年。
我国的2049计划
中国科协于1999年提出了一项为期50年的 国民科学素质行动计划——《全民科学素质 行动计划》，即“2049计划”。目标是到 2049年使18岁以上全体公民达到一定的科 学素质标准，使全体公民了解必要的科学知 识，并学会用科学态度和科学方法判断及处 理各种事务。
3、了解科学研究的类型
4、了解公众科学素养的内涵
本课主要教学内容
一、科学、技术的概念及二者关系
二、科学研究的类型
三、关于公众科学素养的内涵及测定
第一节、科学、技术的概念
1、什么是科学
2、什么是技术
3、科学与技术的关系
一、什么是科学
讨论:你所理解的科学是什么?
科学——“ science”，本义是“知 识”，什么是科学古今中外有各种各样 的回答： 在梵语中，“科学”指“特 殊的智慧”; 在拉丁语中， “科学” 指“知识”; 在法文中，指一切的学习形式;
了解自然科学的基本特性及其发展规律，为今后的
学习及工作实践打下宽厚的基础。
课程学习方式与要求
学习形式：讲授、讨论、研究性学习；注重理 清学科体系，学会利用网络资源；学会获取信 息资料的方法及信息处理的方法；
本课程强调学生对自然科学基本理论、基本概 念、科学研究方法的掌握与运用，鼓励学生在 教学过程中对教学的积极参与和平时学习的积 累，不主张期末突击复习、考试的投机学习行 为。
作业与思考
1、请谈谈你是怎样理解什么是科学的。
现代自然科学导论
现代自然科学导论第一章自然科学基本概念的形成与基本测量1O、人类的进化与自然科学基本概念的形成作为今天高级智慧生物的人类，在远古时期也与别的动物一样，对自然界的感受没什么不同。
那时的人类和一般动物一样，都能感受到饥饿、疼痛、疲倦、危险、光亮、黑暗等等。
后来人类和高级一点的哺乳动物一样，也能感受到食物、敌人、恐惧、花草、树木、别的若干动物等等。
或许这些感受从某个时期已经能上升到意识的地步，但还远远达不到形成概念的程度。
人类能与普通的动物区分开来，或许是由于生存环境的变化，或许是由于人类生存发展的需求，自然地迫使人类大脑的进化达到其功能可以把对环境的感受提高到意识的地步，并进而能形成相应的一些粗略概念。
在原始人类头脑中的众多原始而又粗略的概念中，有三个发展出了数学和物理学。
这就是物品的多少、物品的远近和诸如日月星辰的升落及等待过程的长短。
显然，物品的多少首先就是一个数量的概念，数量的概念就是数学发展起点。
但物品的多少这个概念还可以发展出另一个极有价值的概念，那就是质量。
同样，我们可以看出，物品的远近无疑可以发展出距离的概念，而日月星辰的升落及等待过程的长短，可以发展出时间的概念。
或许某些动物的头脑中也形成了物品的多少、物品的远近和诸如日月星辰的升落及等待过程的长短等概念。
但为什么它们没有象人类一样发展出数量、质量、距离和时间这些计量的概念呢？这个问题用于人类发展的历程又过于久远而太过于复杂，因此是很难完全搞清楚的。
但有几个要素可以提供一点线索。
首先，在人类还未从灵长类动物分化出来的1700万年以前，和灵长类动物一样，有一个特殊的生理结构，那就是它们的前肢可以方便地抓拿物品。
其次，自然气候和环境的变化，有可能使得某些灵长类种群的栖息地的森林逐步消亡。
这就迫使这些灵长类种群逐步地从树上下来，到地面上寻找食物。
这时，这些灵长类种群的前肢就不再是平时要抓住树枝，以维持身体的平衡，而是用它们的前肢来搜寻抓拿食物和其他物品。
自然科学导论课后练习答案
绪论1.自然科学的研究对象？自然界的物质形态、结构、性质和运动规律等。
2.自然科学分为哪几个层次，各层次特点和功能？基础科学、技术科学、生产科学三个层次。
特点功能：P3的最下面到P4。
3.现代自然科学的特点？1科学理论有新的革命性突破。
2科学形态上形成了大量综合科学。
3科学认识上走立了新的思维方式4.自然科学对人类思想文明的进步的作用？P8上面的（四）第一讲行星轨道的力学1.科学中也常讲究美学，你认为、、、符合美学吗答：有，符合。
自开普勒发现行星运动规律，给古希腊人原始的信念以莫大的冲击，人们开始理智地审视椭圆，它的美也逐渐被人们发觉。
椭圆像是具有伟大的母性气息，它把诸如圆，抛物线，双曲线等圆锥曲线囊括于内，所以更完美。
地球的形状符合美学。
2 开普勒定律能说明行星运动快慢吗？能，近日点速度快于远日点3 估算地球到土星的最大距离和最小距离。
T^2/R^3,所以29.5^2/R^3=1，R=9.55.（9.56？）距离最远为R+r=10.55，最近R-r=8.554 “杞人忧天”的故事如何评价杞人忧天指担心天会掉下来，指不必要的忧虑或者困扰，但实际上自然科学社会需要想象力并且离不开想象力，倘若一味制止想象，对假设进行批判，就会使社会过于功利化，缺少许多诱发科学新兴因素的产生，从一定程度上会使科学停滞不前。
5 开普勒定律对牛顿力学的意义？在P10的最后一段以下是百度的【首先，开普勒定律在科学思想上表现出无比勇敢的创造精神。
其次，开普勒定律彻底摧毁了托勒密的本轮系，把哥白尼体系从本轮的桎梏下解放出来，为它带来充分的完整和严谨。
第三，开普勒定律使人们对行星运动的认识得到明晰概念。
它证明行星世界是一个匀称的（即开普勒所说的“和谐”）系统。
可以说开普勒定律是天体力学的基石，继哥白尼之后及一步解放了人们的思想，同时也引发了人们对力的宏观思考，为牛顿力学的建立打下了坚实的基础。
】第二章1滚动的球一会停下来。
亚里士多德和伽利略的看法亚里士多德：外部作用是维持物体运动的原因，失去力的维持，球就会停下伽利略：力是改变问题运动状态的原因，球受阻力作用而停下2 为什么称伽利略是近代科学之父？斜面试验的意义因为他定义了“科学”+P11的惯性定律的第二段意义：把实验理想化，即运用了理性思维的威力3 科学哲学家波普：“没有思想自由，就没有科学”谈谈看法1．同意这个观点。
自然科学导论
自然科学导论复习题一、名词解释1.转基因技术：采用基因转移技术使目的基因整合入受精卵或胚胎干细胞，然后将细胞导入动物子宫，使之发育成个体。
2.化石：是指保存于地层中的生物遗体或遗迹。
3.营养素：是指来自食物和饮水，用于维持生命、促进生长发育、从事劳动活动并保证健康的基本物质，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质、水和膳食纤维。
4.超导现象：导体呈现零电阻的现象。
5.优生学：是指利用遗传学原理来保证子代有正常生存能力的科学。
6.新能源：指近年才开始利用，或过去已有利用而现在又有新的利用方式的能源。
前者如核能、地热、海洋能、太阳能、沼气等，后者如风力、潮汐等。
7.亚健康：指把健康与疾病之间存在的一种非健康亦非疾病的中间状态称为亚健康。
8.黑洞：由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍塌而形成的一种质量相当大的天体和星体，非一个“洞”。
9.抗生素：抗生素是由生物（包括某些微生物、植物和动物在内）在其生命活动过程中产生的，能在低浓度下有选择的抑制他种生物机能的低分子量的有机物质。
10.赤潮：是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种生态现象。
11.有机食品：通常来自于有机农业生产体系，根据国际有机农业生产要求和相应的标准生产加工的。
除有机食品外，国际上还把一些派生的产品如有机化妆品、纺织品、林产品或有机食品生产而提供的生产资料，包括生物农药、有机肥料等，经认证后统称有机产品。
12.光热转换技术：通过反射、吸收或其他方式把太阳辐射能集中起来，转换成足够高温度的过程，以有效地满足不同负载的要求。
13.纳米技术：是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术，其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。
自然科学导论
谈气候变化中的挑战与机遇摘要：近年,气候变化对人类社会的生存和发展构成了威胁,成为国际社会普遍关心的重大全球性问题,国际社会关于气候变化的讨论逐步升级。
许多发展中国家所处的自然环境、发展阶段以及在发展进程中所面临的问题具有一定的相似性。
全球气候变化，中国面临着巨大的挑战与机遇。
关键词：气候变化减排温室气体正文：每年的6月5日为世界环境日, 它的确立反映了世界各国人民对环境问题的认识和态度，表达了人类对美好环境的向往和追求。
它是联合国促进全球环境意识、提高政府对环境问题的注意并采取行动的主要媒介之一。
德国波茨坦气候影响研究所等机构综合最新气候变化科学研究完成的《调低高温》报告称，全球现有的温室气体减排承诺不足以有效减缓全球变暖趋势，如果当前趋势持续下去，到本世纪末，全球气温可能升高4摄氏度，其后果是灾难性的。
人类可能面对的局面包括：沿海城市被淹没，食品短缺，干旱地区变得更干，湿润地区更湿，以及很多地区遭遇史无前例的热浪，水资源匮乏情况恶化，热带飓风强度加大，生物多样性遭遇不可逆转的损失等。
报告认为，任何国家对全球变暖都没有免疫力，而全球变暖带来的食品短缺、海平面升高、飓风、干旱等问题，给发展中国家带来的危害尤甚。
气候变暖对人类生存、健康环境产生不利影响.气候变暖可造成气象灾害频发，高温热浪将造成各种传染疾病不断暴发、流行。
若全球增温持续可造成平流层中臭氧层的耗减而出现紫外一B辐射的增加和增强，将可能提高皮肤癌、白内障和雪盲的发病率，并影响人类的免疫抑制系统等。
气候变化对我国农业的主要影响研究结果表明，今后几十年我国大陆地面气温将可能在不断波动的情况下趋于增高，气候变暖趋势加剧。
南方增温幅度略小，北方增温幅度较大，影响我国副热带高压北界由秦岭、淮河一带扩展到黄河以北。
造成东北和青藏高原的多年冻土的大部分和祁连山、天山的冰川都逐渐趋于消失。
气候变化更重要的是影响我国农业生产的不稳定性增加，并带来农业生产布局和结构的变动，将引起农业生产条件的改变及农业成本和投资将大幅度增加。
自然资源保护资源科学导论课件
土地资源利用的长期效用最大化：最有效利用资源 而同时又保护长期生产力。包括两种活动：
➢ 维持土地资源生产力的活动 ➢ 进一步开发、提高土地生产力的活动
土地保护决策过程中可 能的出现四种情况，采 取和不采取保护措施对 土地资源利用期望收入 的影响（Barlowe, 1978）
经营者计划期 ：资源利用的长期效用最大化， 需要计划期长到足以能够采用带来最大经济和 社会净收益的方案。但实际上计划期可能受到 限制
➢ 租期与租赁协定 ➢ 已投入的资本和劳动
抽回投资的需要 选择保护措施的能力和余地
管理方案的 选择范围（ Barlowe, 1978）
资源替代的影响
自然资源保护的社会利益与障碍
生物资源利用的长期效用最大化
➢ 长期净收益最大化，而同时又维持或提高资源未来生产力 ➢ 具体措施因资源不同而大不一样
农作物的总产值和总成本关系（Barlowe, 1978）
假设总增值率和总成本支出，并对未 来期望净收益贴现情况下，同龄森林 的最佳采伐时间安排（Barlowe, 1978）
总产பைடு நூலகம்和总要素成本的补偿与森林间
• 最初选择：是现在开发资源还是把它留到将来再去开发； • 下一步决定：若现在开发，则确定资源开发利用的最佳速
度，或制订出开发利用的时间表
恒定性资源利用的长期效用最大化：只要年预期收 益流超过年预期成本流，就应该提倡尽早开发恒定 性资源
恒定性资源开发年预期收益与年预期成本的关系（Barlowe, 1978）
➢ 保护的含义
• 道德伦理含义与生态伦理层次的保护 • 管理含义与可持续发展层次的保护 • 经济含义层次的保护：资源利用的长期效用最大化
现代自然科学导论
现代自然科学导论第一章自然科学基本概念的形成与基本测量1O、人类的进化与自然科学基本概念的形成作为今天高级智慧生物的人类，在远古时期也与别的动物一样，对自然界的感受没什么不同。
那时的人类和一般动物一样，都能感受到饥饿、疼痛、疲倦、危险、光亮、黑暗等等。
后来人类和高级一点的哺乳动物一样，也能感受到食物、敌人、恐惧、花草、树木、别的若干动物等等。
或许这些感受从某个时期已经能上升到意识的地步，但还远远达不到形成概念的程度。
人类能与普通的动物区分开来，或许是由于生存环境的变化，或许是由于人类生存发展的需求，自然地迫使人类大脑的进化达到其功能可以把对环境的感受提高到意识的地步，并进而能形成相应的一些粗略概念。
在原始人类头脑中的众多原始而又粗略的概念中，有三个发展出了数学和物理学。
这就是物品的多少、物品的远近和诸如日月星辰的升落及等待过程的长短。
显然，物品的多少首先就是一个数量的概念，数量的概念就是数学发展起点。
但物品的多少这个概念还可以发展出另一个极有价值的概念，那就是质量。
同样，我们可以看出，物品的远近无疑可以发展出距离的概念，而日月星辰的升落及等待过程的长短，可以发展出时间的概念。
或许某些动物的头脑中也形成了物品的多少、物品的远近和诸如日月星辰的升落及等待过程的长短等概念。
但为什么它们没有象人类一样发展出数量、质量、距离和时间这些计量的概念呢？这个问题用于人类发展的历程又过于久远而太过于复杂，因此是很难完全搞清楚的。
但有几个要素可以提供一点线索。
首先，在人类还未从灵长类动物分化出来的1700万年以前，和灵长类动物一样，有一个特殊的生理结构，那就是它们的前肢可以方便地抓拿物品。
其次，自然气候和环境的变化，有可能使得某些灵长类种群的栖息地的森林逐步消亡。
这就迫使这些灵长类种群逐步地从树上下来，到地面上寻找食物。
这时，这些灵长类种群的前肢就不再是平时要抓住树枝，以维持身体的平衡，而是用它们的前肢来搜寻抓拿食物和其他物品。
自然科学导论
化学
高分子化学 分析化学 物理化学
生物学 生物学：研究生命运动形式的本质特征和规律的学科。 生物学 研究生命运动形式的本质特征和规律的学科。
植物学、动物学、 植物学、动物学、微生物学 生物分类学、形态学、解剖学 生物分类学、形态学、
生物学
生理学、组织学、 生理学、组织学、细胞学 分子生物学、遗传学、 分子生物学、遗传学、生态学 古生物学、进化论、 古生物学、进化论、胚胎
技术的概念：技术的原意是技艺、手艺。狄德罗： 技术的概念：技术的原意是技艺、手艺。狄德罗：“技
术是为某一目的而共同协作组成的各种工具和规则体系。” 术是为某一目的而共同协作组成的各种工具和规则体系 这一定义中包括了5个要点 个要点： 这一定义中包括了 个要点： 技术与科学不同，技术有目的性。 技术与科学不同，技术有目的性。 技术的实现要通过广泛的“社会协作”来完成。 技术的实现要通过广泛的“社会协作”来完成。 技术的首要表现是生产“工具” 是设备， 技术的首要表现是生产“工具”，是设备，是硬 件。 技术的另一重要表现形式是“规则” 技术的另一重要表现形式是“规则”，是生产使 用的工艺、方法、制度等。 用的工艺、方法、制度等。 技术是也是成套的知识体系。 技术是也是成套的知识体系。
工 程 科 学
现代技术的分类
实验技术 基本技术 产业技术
1、实验技术 、
为了科学认识而探索自然客体所采用的技术 。
实 验 技 术
力学实验技术 物理实验技术 化学实验技术 生物实验技术
2、物技术
植物技术 动物技术 无生物技术 采掘技术 原料精制技术 能源生产技术 机械生产技术
20世纪中，对社会生产、生活至关重要的技术主要有： 世纪中，对社会生产、生活至关重要的技术主要有： 世纪中
自然科学概论导论
（二）技术
科学与技术的关系
相同点：科学与技术都是人类的理性创造活动及其成果，都反映了人对于自然的对象性关 系，都属于历史的、发展的范畴。
不同点：具有不同的知识结构和行为特征。
科学更多地体现着人对于自然的认知和理解，更侧重于认识自然，技术更多地反映着 人对于自然的改造和控制，更侧重于为了特殊的目的而改造自然。
近代科学革命的序幕是以哥白尼革命开始的。哥白尼的《天体运行论》提出了日心 说，从而使天文学逐渐抛弃了地心学说和繁琐的天球概念体系，引领人类将目光从 有限封闭的世界投向无限广袤的宇宙。在宇宙研究方面，布鲁诺提出了宇宙无限的 思想；开普勒确立了太阳系的概念，并提出了开普勒运动三定律，被誉为“天空立 法者”。
大约在公元8世纪和9世纪，阿拉伯大量翻译了包括欧几里得的《几何原本》、托勒密 的《至大论》在内的希腊科学著作。这使得阿拉伯人不仅很快掌握了当时最先进的科 学知识，而且继承和保存了希腊的学术遗产并把它传递给近代的欧洲。
11世纪之后，欧洲人从阿拉伯人那里带回了中国的四大发明和希腊的学术，通过翻译 希腊古典文献，欧洲学术得以复苏。而发源于意大利的文艺复兴运动使得理性和科学 打破了神学的奴役，重新焕发出生机。加上这一时期航海罗盘、钟表、枪炮、印刷术 的使用以及环球远航所导致的地理大发现，近代科学革命所需要的社会文化和技术条 件基本成熟，近代科学革命的契机已经来临。
有西方医学之父之称的希波克拉底（Hippocrates,公元前460-375），将医学从原始巫术中拯 救了出来。他所提出的人身上由血液、黄胆汁、黑胆汁和黏液四种体液组成的体液理论， 成为西医学的理论基础；他首创的希波克拉底誓词至今仍是医生职业的职业道德宣言。
希腊世界百科全书式的思想家和科学家亚里士多德（Aristotle,公元前384-322）重视经验观 察，他发展了物理学、逻辑学、生物学以及政治、哲学理论。他提出的以太概念、物体越 重下落速度越快的思想以及目的论的思维方式支配了西方一千多年。他通过观察、实验总 结而成的生物学著作《动物志》对各种各样的动物进行了详尽描述，很有科学价值。
自然科学导论生命科学导论
1928-1942 1953年 1973年
1997年2月
1999年
2000年6月 2001年
20年后?
生命科学充满未解之谜
“猛犸之谜” “恐龙灭绝之谜” 龟鳖家族的象。生活在数万年以前的北冰洋冻土地带，在西伯利亚天然冷库 里，有些猛犸象化石保存得十分完好。为我们认识那个世界提供了生动的化石 资料。然而，它也给人们提供了更具体的疑问，例如，在地球上生活了约50 万年的猛犸为什么会在1万年前突然灭绝呢 ？是由于某种灾变引起的？还是由 于猛犸象自己缺少适应生存的条件而灭绝的呢？
生命的层次
■微观与宏观领
域相互联系
既见树木 又见森林
（3）新陈代谢，metabolism 生物体不断地吸收外界的物质，这些物质在生物体内 发生一系列变化，最后成为代谢过程的最终产物而被 排出体外。 组成作用（anabolism）：从外界摄取物质和能量， 将它们转化为生命本身的物质和贮存在化学键中的化 学能。 分解作用（catabolism）：分解生命物质，将能量释 放出来，供生命活动之用。 （4）生长特性，Growth 生物体能通过新陈代谢的作用而不断地生长、发育， 遗传因素在其中起决定性作用，外界环境因素也有很 大影响。
三、生命的基本结构 细胞是有机体结构与生命活动的 。细胞是包含 了全部生命信息和体现生命所有基本特点的独立的生命 单位。对细胞结构和活动的研究是一切生命科学的重要 基础。 1.细胞分化 多细胞生物个体是由多种多样的细胞构成的。例如，人 体细胞有200多种，这些细胞都是由受精卵分裂产生的 细胞后代生长增殖而来。不同的细胞具有不同的结构和 功能，在个体发育中，细胞后代在形态、结构和功能上 发生差异的过程称为细胞分化（Cell Differentiation）。 因此，个体发育是通过细胞分化过程实现的，细胞分化 程序在高度精密机制的调控下，有条不紊的进行。一旦 细胞发生突变或失去控制，其分化程序就要发生异常， 癌变可以看作是分化异常所致。
自然科学导论论文
数学在生活中的的魅力摘要：数学与我们息息相关，并且充满着无穷的魅力，华罗庚曾经说过：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，生物之谜，日用之繁，无处不用数学。
”关键词：数学与艺术数学与IT 数学与建筑数学与金融一．引言一谈到数学，很多人都感觉头疼，从高中到大学，从大学到社会，数学是很多人的噩梦，但是如果我们回忆一下，慢慢品读一下，就会感觉数学与我们息息相关，并且充满着无穷的魅力，华罗庚曾经说过：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，生物之谜，日用之繁，无处不用数学。
”著名女诗人普拉斯曾说过：“魅力有一种能使人开颜、消怒，并且悦人和迷人的神秘品质。
它不像水龙头那样随开随关，突然迸发。
它像根丝巧妙的编织在性格里，它闪闪发光，光明灿烂，经久不灭。
”数学则恰恰是“魅力”最好的代言人，它与我们的生活息息相关，从艺术，到IT，到建筑，到金融，每个行业都有着它的身影，都充斥着它的魅力。
本文用在我们身边就能看到、感受到、接触到的数学，告诉读者其中的魅力，这样的魅力才是“贴地气”的魅力，才会让人心服口服。
二.数学与艺术艺术的美感是与数学分不开的，最让人感到美与和谐的比例就是黄金分割比——0.618。
很多让人们感到很美的东西，比如海螺，其中都有不少奥妙，它的螺纹是遵循黄金分割的！还有一些艺术作品，几个简单的几何体，可是却让我们为之着迷，这是因为它也运用了黄金分割等数学上的手法。
把黄金分割比应用于绘画中的例子很多，其中最有名且最先开始的可能就是著名的艺术家达·芬奇了。
他之所以成为一位伟大的艺术家，是因为他首先就是一位了不起的数学家。
他潜心研究人体结构，他发现了隐藏在人体中的数字与比例，并将这些应用于他的艺术作品中，使得他画笔下的人物都栩栩如生，百看不腻。
如果你仔细去研究他的最有名的几幅画，《最后的晚餐》《蒙娜丽莎》等，你肯定会惊喜的发现里面蕴藏了太多太多的黄金分割了！艺术的创造过程中，不管是有意识，还是无意识，数学关系都是客观存在的。
自然科学导论
开普勒对行星运动定律的发现2009年是开普勒的《新天文学》问世400周年。
就是在这部书中，开普勒首次阐释了行星运动第一、第二定律，促成了天文学的大进步，也为科学发展的带头学科从天文学转变为力学做了准备。
开普勒(Johannes Kepler，1571-1630)，德国天文学家，行星运动规律的发现者。
他在大学期间就对天文学感兴趣，25岁那年完成了一部天文学著作《宇宙的奥秘》，公开出版发行。
在开普勒生活的年代，哥白尼学说早已问世。
该学说主张太阳是宇宙中心，地球与其他行星一道围绕太阳运动。
哥白尼学说挑战了教会支持的托勒密地心说，当时虽未得到普遍认可，但在其影响下，研究宇宙结构在学界已经蔚然成风。
开普勒在其《宇宙的奥秘》中也对之做了探讨，并设计了一个独特的宇宙模型。
他认为，宇宙有5颗行星，而自然界存在的正多面体也是5个，它们正好结合起来，一个套一个，形成稳定的结构。
开普勒坚信，上帝是依照完美的数学原则创造世界的，行星和正多面体数字上的吻合并非偶然，他相信自己的构思。
尽管开普勒的构思非常巧妙，但该模型本身是错误的，不过开普勒在构造这个模型时所表现出的高超的数学才能和创见性的思想，却引起了第谷的重视。
第谷(Tycho Brahe,1546-1601)，伟大的观测天文学家。
他的观测资料丰富，正需要一位精通数学的学者来帮助自己处理这些资料。
在他的邀请下，开普勒于1600年来到布拉格，给第谷当了助手。
第谷的才能首先表现在观测方面，其观测精度之高，世所罕见。
他对行星位置的测定，误差不大于0.067度，大致相当于钟表的秒针在0.01秒的时间内转过的度数。
同时，第谷也构造了一个宇宙模型。
第谷不接受日心说，因为他在观测中未发现支持日心说的直接证据——恒星视差现象，但也不赞成地心说。
他设计了一个折衷方案：地球是宇宙中心，行星绕着太阳转，而太阳、月亮与恒星天球则围绕地球转。
开普勒与第谷没有共事多长时间，1601年10月，第谷得急病突然去世。
自然科学导论
P33第一题纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。
纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。
这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。
纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，STM扫描隧道显微镜的工作原理是电子的隧道贯穿，电子云占据在样品和探针尖之间（图2.2.1）电子云是电子位置具有不确定性的结果，这是其波动性质决定的。
导体的电子是”弥散”的，故有一定的几率位于表面边界之外，电子云的密度随距离的增加而指数式地衰减。
这样，通过电子云的电子流就会对表面和探针间的距离变化极为灵敏。
探针在表面上扫描时，有一套反馈装置去感受到这一电子流（叫做隧道电流），并据此使探针尖保持在表面原子的恒定高度上（图2.2.1）。
探针尖即以这种方式扫描表面的轮廓。
读出的针尖运动情况经计算机处理后，或在银幕上显示出来，或由绘图机表示出来。
使针尖以一系列平行线段的方式扫描，可获得高分辨率的三维表面图像。
与其它表面分析技术相比，STM所具有的独特优点是：1. 具有原子级高分辨率。
STM在平行和垂直于样品表面方向的分辨率分别可达0.1nm和0.01nm，即可分辨出单个原子。
2. 可实时得到在实空间中物体的三维图像，可用于具有周期性或不具备周期性的表面结构研究。
这种可实时观测的性能可用于表面扩散等动态过程的研究。
3. 可以观察单个原子层的局部表面结构，而不是整个表面的平均性质。
因而可以直接观察到表面缺陷、表面重构、表面吸附体的形态和位置，以及由吸附体引起的表面重构等。
下面的两个图(图5和图6)分别是用STM观察到的硅表面7×7重构图和吸附在铂表面的碘原子3×3阵列图，其上的一个缺陷也看得非常清楚。
理学自然科学导论
• 这里，a是行星公转轨道半长轴，T是行星 公转周期，K是常数。
“天哪！这么个小不点儿，简直可以把他塞进杯子里去！” 接生婆摆弄着满身血污的小生命惊讶地嚷道。这时恰好 是1642年圣诞节的清晨，英国东部林肯郡沃尔斯索普村 教学的大钟敲响了，“咚！咚！”的钟声召唤着虔诚的 村民去作礼拜。这位早产的男孩随着教学的钟声降临到 人世间，他的哭声是那么的微弱，体重也仅及正常婴儿 的一半。尤其不幸是的是，婴儿的父亲在他出生前几个 月就死去了。出于对亡夫的思念，母亲给这位婴儿取了 个与他父亲一样的名字——伊萨克·牛顿。
• 17岁那年，开普勒进入了连蒂宾根大学学习，攻 读神学，1591年他获得了神学硕士学位。但因父 亲负债累累，使他不得不中途退学。由于他体弱 多病，他的父母认为他只适合做一名牧师，因为 这个职业轻松一些。可是开普勒的数学才华非常 出众，当他了解到一些有关自然科学的理论之后， 就把当牧师的想法抛得一干二净，终于在奥地利 的一所大学里教了自然科学。
中国称为神州。古代先贤的 许多发明往往位居世界的领 导先趋，让拥有强大实证科 学的西方发明家望尘莫及、 百思不解。何故呢？且来观 察我们老祖先博大智慧的由 来
阿基米德与皇冠
据说，叙拉古国经常大胜仗，国王 为了感激神灵保佑，打制了一顶王 冠献给神灵，国王又怀疑掺假，便 让阿基米德鉴定，阿基米德凭借他 丰富的经验和灵感，在洗澡时萌生 了鉴定王冠的方法。
阿基米德与皇冠
他把称好重量的王冠及与之相同重 量的纯金块和纯银块，分别装入盛 满水的容器中，由排除水的多少测 得它们的不同体积。
自然科学导论题库
自然科学导论一、名词解释1、光热转换技术：通过反射、吸收或其他方式把太阳辐射能集中起来，转换成足够高温度的过程，以有效地满足不同负载的要求。
2、黑洞：由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩而形成的一种质量相当大的天体和星体（非一个“洞”）。
3、赤潮：赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。
4、收缩压：收缩压就是当人的心脏收缩时，动脉内的压力最高，此时内壁的压力称为收缩压，亦称高压。
5、富集原理：该原理是将起点上的微小优势,经过关键过程的级数放大所能产生更大级别的优势积累。
6、非晶态金属：非晶态金属是指在原子尺度上结构无序的一种金属材料。
7、营养素：维持人体正常生长发育、新陈代谢所必需的营养物质。
8、常染色体病：常染色体病是指常染色体的数目或者结构异常所引起的疾病。
（常染色体病有着共同的临床表现，如智力低下，生长发育迟缓，可伴有五官、四肢、内脏及皮肤等方面的异常。
）9、星系：是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质，并且受到重力束缚的大质量系统。
10、生物安全：生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用所能造成的对生态环境和人体健康产生的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。
11、生命科学：生命科学是通过分子遗传学为主的研究生命活动规律、生命的本质、生命的发育规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学12、转基因食品：（利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变而产生新的转基因生物。
）以转基因生物为食品或为原料加工生产的食品,它可以是活体的,也可以是非活体的。
二、判断题1、家养动物的人工驯化是自然选择的有力佐证。
（×）正解：家养动物的人工驯化是人工选择的有力佐证。
2、材料是人类生存和发展的物质基础，也是人类社会现代文明的重要支柱，材料的变化直接影响社会的变革。
自然科学概论
自然科学概论自然科学是指以自然规律和现象为研究对象的科学，是人类通过实验、观察、推理和逻辑思维探索自然世界的一种方法。
自然科学的研究范围极其广泛，包括物理学、化学、生物学、地学、天文学等众多方向。
本文将综述自然科学的起源、发展历程和未来展望。
一、自然科学的起源自然科学的起源可以追溯到公元前6世纪的希腊，当时的古希腊人开始关注自然现象，并通过理性思考和推理得出一些简单的规律。
包括著名的毕达哥拉斯定理和亚里士多德的哲学。
然而，正式的科学方法是在17世纪后期由伽利略和牛顿等人提出的。
伽利略在实验中发现物体下落是与其质量无关的规律，并形成了被称为现代科学中最基础的实证方法。
牛顿发明了微积分，并提出了万有引力定律和运动定律等被认为是自然科学的重要里程碑。
二、自然科学的发展历程自然科学的发展历程可以分为不同的时期，每个时期都有其独特的贡献和重要发现。
1.启蒙运动时期：在18世纪，启蒙运动在欧洲和北美盛行。
在这个时期，自然科学得到了显著的发展，人类开始关注自然规律的发现和科学实验。
许多著名的科学家和思想家如伏尔泰、罗塞尔等人为自然科学的发展做出了重要的贡献。
2.工业革命时期：在19世纪，工业革命在欧洲和北美开展。
这一时期的科学家，尤其是化学家和物理学家，对许多实用的发明做出重要贡献。
包括发明电灯、电话、电池和化学反应器等。
3.现代科学时期：在20世纪，科学技术迎来了一个爆炸式的增长。
物理学包括爱因斯坦的相对论和量子力学取得了重大的进展。
化学家和生物学家发现了许多重要的化合物和生命过程，这为生物技术的研究奠定了基础。
地学和天文学家通过现代技术发现了许多新发现，包括太阳系的行星和行星和恒星的演化。
三、自然科学的未来展望尽管自然科学的发展取得了巨大的成就，但对自然界深度理解和应用方面的挑战仍然存在。
目前，自然科学的未来主要取决于一些重要的问题和挑战。
1.环境问题：气候变化、污染等环境问题是当前的重要挑战之一。
自然科学家需要找到解决方案，以减缓气候变化、改善空气和水质等。