人教版生命 生命PPT教学课件

1930纳年沃什森均衡25岁
1927年
195D0年NA双螺旋
1953年
第1讲
科学是什么？
The Meaning of Science
• 科学的目的
• 科学的应用 • 科学的方法 • 科学的内容
科学
知道： scio 拉丁：scientia 知识：science, n. , 14世纪 科学：science, [复]，n. 17世纪
梳理思路
事例 飞蛾：生之欲望 香瓜子：生命力 心跳：生命
思考 意义 价值 珍视 奋斗
生人 命生 意态 识度
合作探讨
1.对文章开头写小飞蛾的事例，有两种看法： 一是不要伤害生命，一是一切生物都有强烈的 求生欲望，你认为哪一种更切合文意？
2.课文写了三个事例，为什么这样排列？ 为什么前两个事例举的都是小虫子、小瓜苗这 样的小生命？
• 素数定理
lim (x) 1
x x / ln x
高斯
Karl F. Gauss (1777-1855)
• 1896年证明素数定理
• 当Re(s)=1时， (s) 0
阿达玛 （法国）
Jacques-Salomon Hadamard 1865 - 1963
瓦莱·普桑（比利时）
Custave de la Vallée-Poussin 1866-1962
3.小瓜苗仅仅活了几天，说得上“擎天撼 地的生命力”吗？
4.三点思考侧重点有什么不同？
• 数学科学的基本问题
• 巴罗：什么是量？
• 数与量的统一与分离
• 布尔巴基（Bourbaki): 研究对象
• 序次结构 • 代数结构 • 拓扑结构
巴罗
Isaac Barrow (1630-1677)
• 基本问题: 什么是数？
• 数：运算关系的元素
• 自然数、有理数、实数、复数 • 理想、群、环、域、格、流形…
的部分也正是科学 工作的真正原因。
家从事费科恩学曼研
究
Richard P. Feynman
(1918-1988)
• 法拉第的电解定律
法拉第发现了电解定律，这 一定律今天在工业上被广泛用于 金属电镀和阳极染色工艺以及许 多其他方面。
《蜡烛的故事》法编者拉的第序言
Michael Faraday (1791-1867)
偶尔，小孩子反倒会意
识到那些意义，此时，一个 科学家的苗子出现了。如果 当他们上大学时我们才教他 们这些，那就太晚了。我们 必须从娃娃教起。
哥德尔
Kurt Godel (1906-1978)
然的对那现 不工此叫首 同作间无先 说 的本接知是 什 方质有缪使 么 向上所说人 爱 。属贡。能 因
于献当造斯 一，然原坦 个但，子的 全他他弹发
12. 法拉第与麦克斯韦 13. 物质是什么 14. 相对论的世界 15. 量子力学 16. 原子核物理 17. 黑洞与大爆炸
• 生命科学
18. 达尔文与进化论 19. 孟德尔与遗传学 20. DNA的故事 21. 基因与分子生物学
22. 非线性科学 23. 科学的数学化
The End
生命 生命
• 生命科学的基本问题 • 生命是什么？
沃森
James D.Watson (1928-)
克里克
Francis Crick （1916-）
DNA
双 螺 旋 结 构
• 线性科学
我们的数学工具，从简 单的算术、微积分到代数拓 扑学，大多数都依赖于线形 假设。所谓“线形”，整体 等于部分之和。
笛卡尔
• 1737年 • 欧拉恒等式
1
1 2s
1 3s
...
1 ns
...
1
p 1 ps
其中p表示所有的素数。
欧拉
Leonhard Euler (1707-1783)
• 1859年 • 黎曼zita 函数
(s)
1
1 2s
1 3s
...
1 ns
...
黎曼
Bernhard Riemann (1826-1866)
• 黎曼猜想Riemann hypothesis （1859年）
• zita函数的所有非平凡零点，都位于复平
面上的直线Res=1/2上。
(s)
1
1 2s
1 3s
...
1 ns
...
复平面 Im
无穷多零点
平凡零点: -2, -4, -6, ….
0 1/2 1
无零点
Rs
• 素数分布 (x)
(2) 1 (3) 2 (6) 3
Rene Descartes (1596-1650)
分些那杂 别足么以 解够就至如 决小将于果 。 的原一一
问问下个
题题子问 ，分难题 然解以过 后成解于 再一决复
，
• 机械论、还原论
笛卡尔方法隐含了一个假定： 当所有分割的问题都被解决之后， 系统还可以恢复原状或重新组合起 来。换言之，分割的各个问题的解 答之总和，就给出了一个最后的答 案。这是一个核心的假定。
只要给定宇宙
在某个时刻的结构，
由给定的一组定律即
能精确地决定它的演
化。
拉普拉斯
Pierre Laplace (1749-1827)
但事实并不总是这样；
初始条件中的细小差别可能
会导致最终结果的极大差别。
前者微小的误差会酿成后者
的巨大错误。准确预言不再
可能，所发生的一切都成了
偶然的事件。
庞加莱
Henri Poincare (1854-1912)
• 非线性科学
• 整体论 对于生命系统：整体总 是大于部分之和。
科学史
• 总论
1. 科学是什么
• 古代科学 • 科学革命
2. 希腊科学 3. 中国科学
4. 哥白尼革命 5. 开普勒与伽利略 6. 牛顿革命
• 数学科学 • 物理科学
7. 微积分的创立 8. 新数学的诞生 9. 数学危机 10. 真理与定理 11. 数学猜想
用physician一词，因此，我便称
其 为 physicist。 同 样 ， 我 们 非 常
需要一个一般性的名词来表述科
学 的 研 究 者 （ a cultivator of
science），于是，我便想将其称为s来自ientist。休厄尔
William Whewell (1794-1866)
• 科学的应用：技术
knowledge , n.
• 科学 (明治初年)
分科之学
• Science： 学、理学、科学 • Natural science： 自然科学 • Scientist： 科学家、理学家
《哲学词汇》明治45年（1912年）
由于我们不能对物理学的研
究者（a cultivator of physics）使
• 科学史的基本问题: 科学是什么？ • 科学是对自然、对宇宙、对 生命的探索。 • 发现支配自然与生命现象的 基本定律。
• 基本理论的数学化
在任何特定的
理论中，只有其中 包含数学的部分才 是真正的科学。
康德
Immanuel Kant (1724-1804)
科学的历史
• 数学科学：古典 • 物理科学：近代 • 生命科学：现代
注音
小憩( ｑì ) 辜( ɡū )负 骚(ｓāｏ )扰 庸(ｙōｎɡ )碌 擎(ｑíｎɡ )天撼( ｈàｎ )地 糟蹋( ｔà )
解释词义
小憩： 休息一会儿。憩，休息。 擎天撼地：形容力量巨大。擎，举起。撼，摇动。 肃然起敬：由于受感动而产生恭敬和钦佩之情。
肃然，形容十分恭敬的样子。 糟蹋：浪费或损坏。 庸碌：形容人平庸，没有作为。 应许：答应。 骚扰：使不安宁；扰乱。
• 科学的最明显的特征是它的应用。
• “科学”与“技术”的混淆。
• 在西欧的语言中很难找到与“科学 技术”相对应的词。
• 科学的目的
科学的另一个方面是科学的内
容，即已经发现的理论和定律。这
是科学家从事科学研究后的收获，
也使他们所得到的最高奖赏。做这
类工作不是为了应用，而是为了导
致令人振奋的发现。这一令人激动
，
这个“全然不同的方向” 就是“自然哲学”的基本理论， 这构成了哥德尔与爱因斯坦生 活的中心目的。
王浩
• 基本问题
The Fundamental Problem
基本问题就是贯穿一门学问发展 始终的核心问题，人们通过不断地重 新提出这些问题，从而不断地深化他 们对整个理论的领悟。对基本问题的 不断探索，逐渐丰富对这门学科的认 识，增长人类的知识。
一门科学的历史， 就是这门科学本身。
歌德
Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832)
科学史
牛顿
高斯
24岁
伽罗瓦
万有引力2近4岁代数论18岁
1666年
群论
1801年
1829年
爱因斯坦 26岁 哥德尔 24岁
狭海义森相伯对论26岁 不纳完什全2性2定岁理
190测5年不准原理
法拉第发现了什么
• 决定着原子如何结合在一起的根本原 因，乃是因为一个原子的正电性与另一个 原子的负电性相互吸引，并以确定的比例 结合在一起。
• 在原子中电是以基本单位的整数倍的 形式表现出来的。
如此重要的科学发现 却被按照上述方式来理解， 仅仅说明这些原理可以被用 于电镀，这是不可原谅的错 误。
• 核心: 素数
万物皆数
毕达哥拉斯
Pythagoras (ca 560–ca 480 BC)
• 算术基本定理: 《几何原本》
The Fundamental Theorem of Arithmetic
大于1的所有自然数，都可以 表示成有限个素数的乘积，并且 这个表现形式是唯一的。
24 2 2 23 欧23几里3 得 Euclid (ca. 325-ca. 270BC)
杏林子
杏林子简介
原名：刘侠 籍贯：陕西省扶风县杏林镇 经历：台北市北投国小毕业，12 岁患罕见的类风湿性关节炎，每 天与病魔作顽强奋斗。曾任内政 部伤残服务中心顾问、南机场社 区发展中心辅导。后任伊甸残障 福利基金会负责人、教育部特殊 教育委员、中华民国残障联盟理 事长。著作有剧本、散文、小说、 传记等，共达100万字以上。69 年当选十大杰出女青年、72年获 颁国家文艺奖、79年获吴三连基 金会社会服务奖。
我为什么要杀掉 一只会下金蛋的鹅 呢？
希尔伯特
David Hilbert (1862-1943)
我从来不做任 何有用的事。
哈代
G. H. Hardy (1877-1947)
• 物理科学的基本问题
• 物质是什么？
牛顿
Isaac Newton (1642-1727)
会 掉苹 下果 来为 呢什 ？么