自然科学概论复习资料

1、第一章古代科学技术1、试比较古代中国科学自然观与古希腊科学自然观。答：形成于商周之际的阴阳说和五行说对中国古代自然观的形成和发展有深远的影响， 构成了中国古代考察万事万物生衍变化的途径和规律的基本理论框架。 古代中国也曾有过类 似于“原子”的概念，这就是战国时期墨翟及其弟子的著作墨经中所说的“端”，但没有形成类似于古希腊的原子论。 古代中国占主导地位的是以在空间连续分布的 “元气” 来解 释万物及其运动变化的“元气说” 。古希腊科学自然观把自然界看成一个独立于人的一个有规律的，并且其规律可以为人们所把握的对象， 他们创造了一套数学语言力图把握自然界的规律。 古希腊出现的第一个哲学 学派米利都学

2、派用具体的诸如“水” 、“气”之类的物质性的东西作为本原，来解释世界 万物的变化发展， 而稍后的毕达哥拉斯学派却用数即事物的几何结构或形式作为本原，来解释世界万物的变化发展， 从而开辟了在注重心灵的理性世界而轻视外部感性世界的理性主义 传统。 稍后的赫拉克利特一方面仍然遵循米利都学派的思路，用“火”及其性质来解释世界万物的生灭变化；另一方面又提出“逻各斯” 作为把握对象的原则，从而把认识客观对象和 把握人的思想统一起来， 奠定了西方认识论的理论基础。 德谟克利特作为古希腊原子论的主 要代表，用肉眼所看不见的物质微粒即原子在虚空中的运动变化来说明世界万物的变化发展， 它在思想和方法上对后世都有深

3、远的影响， 公元前 4 世纪的亚里士多德， 在总结前人成就的 基础上创造性的研究了事物的本性和原因，提出“四因说”和“目的说”。同时还提出了比较严密的科学论证方法，创立了逻辑学，成为后世科学思想方法的重要组成部分。第二章近代科学技术1、简述文艺复兴对近代科学兴起的意义。答：推动了西欧各国的宗教改革，打击了罗马教会的权威，冲破了神学的桎梏，解放了人涌现了一大批文学家、 艺术家和思们的思想， 为近代科学的崛起营造了民主的学术气氛， 并提供了唯物主义的认识方法。 大 批希腊的古典著作和优秀思想得以进一步传扬， 鼓起了人们彻底摆脱传统观念而倡导理性思 想的勇气， 给近代科学的诞生提供了丰富的思想养料。

4、想家。其基本观点认为： 太阳是宇宙的中2、简述哥白尼日心说和哈维血液循环论的基本观点。 答：哥白尼日心说提出了以太阳为中心的宇宙日心体系， 心，行星都绕太阳动转， 地球是围绕太阳运转的一颗普通行星，本身在自转着，月球是地球 的卫星，地球带着月球绕日动行，行星在大阳系中的排列次序是土、木、火、地、月、金、 水，这一学说能够比较合理的解释行星的不规则运动及其他天体运动现象，整个宇宙模型显得简洁、和谐。哈维血液循环论主要是内容是血液在人体中沿着一个闭合的路线作循环运动，人体动脉和静脉的末端必定有一种微小的通道把二者沟通， 才使得从右心室输出的静脉血经过肺部变 为动脉血到达全身， 再沿静脉回到心脏；

5、心脏是血液循环的动力， 它收缩时将血液排出，舒 张时血液流入， 犹如一个水泵不断推动着血液运动。 此科学不仅描述了人体循环运动， 解释 了生命现象的生理基础，而且扫除了传统的盖伦的“肝为血液循环中心说”，使生理学成为一门真正的科学。因此他被后人誉为近代生理学之父。第三章现代物理学1、简述狭义相对论的基本原理答：狭义相对认绵基本原理：空间和时间并不是互不相干的， 而是存在着本质的联系； 空间 和时间都同物质的运动变化有关， 并随物质运动的速度变化而变化， 对于不同的惯性系， 时 间与空间的量度不可能是相同的。2、简述广义相对论的基本原理答：广义相对论的基本原理： 惯性系与非惯性系可以等效地用来描

6、述物理定律。 其基本观点 认为：物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间弯曲的程度（曲率）取决于物质 的质量及其分布状况；空间曲率体现为引力场的强度。3、怎样评价 19 世纪物理学三大发现的意义答：X射线的发现；放射性的发现；电子的发现使传统物理学观念受到了挑战，不仅原来的 原子不可分学由于电子的发现而必须摒弃， 而且过去认为一种元素不可能转变为另一种元素 的观点，也因为观在看到放射性元素在放出某种射线后就逐渐转变成另一种元素的事实而应 该予以推翻， 它标准着人们对物质结构的认识进入了一个新的层次， 经典物理学理论正遭受 着巨大的冲击。 这三大发现拉开了物理学革命的序幕， 是科学史上的决

7、定性事件， 因此被人 们誉为“ 19 世纪物理学的三大发现” 。第四章现代化学1、现代化学发展具有怎样的基本特征？答：交叉学科大量涌现；现代化学本质特征的一些分支学科一一分析化学、量子化学、核 化学、结构化学、化学反应动力学、合成化学等，无一不是化学与现代物理学、生物学、数 字相互渗透，或由于电子计算机、激光、 微波等新技术手段在化学研究中动用的结果； 从 描述性走向推理性。主要表现在（从宏观到微观；从体相到表相；从表态到动态；从定性到 定量；从单一学科到边缘学科；从平衡态的研究到非平衡态的研究。称为化学键。 化学键有三2、何为化学键？化学键有哪三种基本类型？ 答：分子中两个原子间存在着某种强

8、烈的相互作用或化学结合力， 种基本类型：离子键、共价键和金属键。3、现代物理化学的最为主要研究的四大领域是什么？答：现代物理化学最为主要研究的四大领域是热力学、量子化学、统计力学和化学动力学。第五章现代生物学1、试述孟德尔的历史功绩和遗传规律的内容。 答：孟德尔用数学方法把生物遗传规律定量地表示出来， 从而奠定了现代遗传学的基础。 1900 年孟德尔遗传规律的重新发现标志了现代遗传学的诞生。遗传规律的内容：决定植物性状的成分为一对因子，其中一个来自父本，一个来自母本。不同相对性状的两个亲本杂交， 子一代能够表现的亲本性状称为显性性状， 没有表现的亲 本性状为隐性性状， 决定显性性状的因子为显性

9、因子， 决定隐性性状的因子叫隐性因子。 后 人称这一规律为显性规律。 这一规律是在孟德尔之前已有人发现； 子一代自交后， 子二代 出现性状分离， 两个亲本的性状都得到表现， 但表现显性性状的个体多于表现隐性性状的个 体，比例大致为 3: 1。当两对相对性状杂交时，子一代表现两对相对性状的显性性状。 后称为自由组合规律， 其内容是当两对或多对遗传因子在异质接合状态时， 它们进入配子的 分离过程是独立的，互不干扰的，每对遗传因子都各自遵守分离规律向下遗传。2、试论发现 DNA 双螺旋对现代生物学发展的作用。答：DNA双螺旋结构模型可以很好地解释DNA是如何自我复制的，DNA双螺旋结构首先解螺旋，

10、两链因碱基间氢键破裂而分离，然后分别以每条单链为模板，合成另一条互补链，形 成了两个与原DNA 一模一样的新DNA分子。这种复制过程称为半保留复制。3、什么是突触？它有哪些作用？ 答：突触是一个神经元的轴突末梢与后续神经元胞体或树突相结合的装置。突触的功能： 其一是神经传导的中继站和转接点， 一个神经元借助于突触可以同许多的神经元相联系， 接受 或传出神经冲动。 其二是神经通路上的单向开关， 神经冲动只能由突触前体神经元传向突触 后体神经元，这种单向的传导保证了神经冲动的有效传递。4、谈谈你对下面这句话的认识，“可以预言，人类甚至能够用化学药物调节你的愉快、爱慕、厌恶、恐惧和愤怒等。答：人类的

11、情绪、性格、心情等情感行为与神经递质有密切关系，现在的人类已发现30 多种神经递质，如去甲肾上腺素、 多巴胺、 脑啡肽等。 对神经递质的研究还有助于了解毒品成 瘾的机理，研制新的戒毒药物和镇痛药物。有研究指出脑内的多巴胺和5-羟色胺在协调动作和触发睡眠上有重要作用。 而人们幻听， 幻视和恐惧症等精神病患者其可有的病因就是这 两种递质分泌异常。5、动物的学习、记忆、判断和推理等思维过程与人有何不同？ 答：人与动物的大脑都是依赖于经验来改变自身行为以适应环境的神经活动过程。人和动物都能识别的具体信号为第一信号， 如人和动物见到食物时都能够分泌唾啐， 食物就是第一信 号，但人比动物高级，人在听到“酸

12、梅”这两个字时会分泌唾液，因为人还能够识别第二信 号。第二信号是以抽象概念形式存在的信号， 这种信号是第一信号的抽象概念，以语言、文 字存在。 动物和幼儿都是通过第一信号系统来认识世界的， 人的后天学习与实践活动都是为 了完善第二信号系统， 可以说第一信号系统是感性认识的基础， 第二信号系统才是理性认识 的前提。动物与人的区别在于动物不能够识别第二信号系统。第十一章生物技术和医药技术1、简述生物技术的应用范围和开发意义 答：生物技术是指以生命科学为基础，利用生物体系（组织、细胞或其组成）和工程原 理来生产生物产品、培养新的生物品种或提供社会服务的综合性科学技术体系。 生物技术包括基因工程、细胞

13、工程、酶工程和发酵工程四个方面生物技术的开发领域和意义：生物技术应用于农业，能够创造新的优良动植物品种， 保持动值物品种资料，提高农业产出的质量和数量；生物技术应用于工业，能够低消耗、 高效率、少污染地生产许多产品（化工产品）；生物技术应用于食品生产，能够改良生产工艺，增中食品品种，改良食品的风味，提高原材料的利用率，甚至能变废为宝；生物技 术用于医药卫生， 能够提高抗生素等药物的产量和药力， 降低目前昂贵药物的生产成本， 生 产新型高效免疫类药物。应用于能源和环境保护，能够利用大量的加工废料，生产沼气、 乙醇等能源物质； 可以利用微生物吃掉海上的泄油和农用、 生活用的大量废旧塑料， 可以利

14、用固定化酶技术处理污水。 总之生物技术将会以其独特， 其他技术不可相比的能力， 成为解 决当前日益严重的世界性的能源、资料、粮食、人口和环境五大危机。2、为什么说基因工程和细胞工程是生物技术的核心？答：一般认为生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发醇（微生物）工程四个方面， 蛋白质工程作为第二代基因工程， 看其自身的发展特点， 可成为生物技术中的一个独立内容， 在这几方面中核心是基因工程和细胞工程。基因工程又称遗传工程、重组 DNA 技术，是把在生物体外重新组合的 DNA 分子片段，借助 于某种方法引入适当的细胞内进行复制和表达。从而产生出所需的基因产物或生物个体。基因工程应用广泛， 是生

15、物技术中的主体之一， 主要的应用有将动物的基因转移到细菌 中表达以获得所需的产品，如疫苗。改造细菌等微生物的基因，使之表达人类所需的产物， 如蛋白质等，改造已有基因，使其表达的蛋白质、酶、激素等具有新的特征；构建目的基因 导入动植物，产生转基因动物、转基因植物。细胞工程是指在细胞或亚细胞水平上进行的遗传操作， 以及在细胞和组织水平上进行的 培养繁殖技术。利用细胞融合技术可以打破种属界限，实现远缘杂交，创造新的植物品种。3、克隆技术对人类有何益处？ 答：克隆技术首次证明了生物技术的巨大魔力和生物科学发展的无限潜力； 其次是在生殖工 程领域增添了新的生殖途径， 促进了发育和生殖生物学的研究发展。

16、克隆技术对人类来说是 以把双刃剑，对它的使用就像利用核那样只用于和平事来而不是原子弹用于战争。人们对个人基因信 如果克服这些阻力4、生物技术的发展为什么会有阻力，你认为应如何克服这些阻力。 答：生物技术的发展阻力主要来源于人们对基因产品的不理解和不信任， 息的保护与占有及人们信奉的人人平等、 种族科等和男女平等的观念等。 主要在于人们对生物技术认识水平的提高。5、现代医学有哪些重要的成就？ 答：化学治疗和抗生素治疗；免疫疗法；营养缺乏病的治疗；内分泌紊乱与激素治疗；外科治疗与器官移植；分子医学与基因治疗。诊断技术。6、医药技术。答：电子计算机断层摄影（CT）;核磁共振技术；超声波成像技术（ B

17、超）；红外成 像技术；光纤内窥镜技术与激光医用技术；免疫诊断技术；干扰素；单克隆抗体； PCR技术。第十一章材料技术与能源技术1、何为新材料？共有哪些主要的门类？答：新材料是指那些新近发展或正在发展中的， 具有优异性能和特殊功能， 对加速科学技术 进步、促进国民经济发展、增强国防实力具有推动作用的材料。主要有新型金属材料（非晶态金属；形状记忆合金；超塑合金；超高温合金；贮氢合金；减振合金）新型陶瓷（结 构陶瓷、功能陶瓷）新型高分子材料（由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量足 够高的有机化合物）；高性能复合材料；信息材料（主要是指为电子计算机、微电子技 术和通信技术等领域开发和使用的材料，

18、 即半导体材料、 信息敏感材料、信息记录材料、信 息传输材料）超导材料。2、什么是能源技术？ 答：能源技术是研究各种能源的开发、生产、转换、传输、分配、储存以及综合利用的科学 技术体系。它综合性强、涉及面广、包含很多分支的科学技术，如能源勘探技术、钻井及开 采技术、生产加工技术、储能技术、节能技术等。清洁、3、何为新能源？它具有哪些主要特征？ 答：新能源一般是指尚未被大规模利用， 还有待进一步研究、 试验完善，才能开发利用的能 源，如太阳能、地热能、海洋能、生物能以及氢能等。新能源的共同特点是：具有再生性， 取之不尽， 用之不竭；储量丰富，能进行大规模的开采利用， 也能小规模地机动使用； 安全

19、；具有较高的热值，便于贮存、运输和使用；价格低廉；无污染和无公害。4、目前人们正在研究开发的新能源主要有哪几种？海洋能。答：目前人们正在研究开发的新能源主要有核能、 太阳能、 风能、地热能、 生物能、 第十二章空间技术与海洋技术微重1、宇宙空间有哪些资源？ 答：宇宙空间的资源有： 航天器相对于地面的高位置资料；高真空和高洁净环境资源； 力环境资源；高效太阳能资源；超低温资源；月球及其它行星资源等。2、简述空间技术的发展历程 答：空间技术的发展是由载人飞船和地球轨道空间站实现的。 1961 年办联第一个发射载人 飞船， 1969 年 7 月 16 日美国“阿波罗 11”号载人登月，先后 5 次登

20、月，至 1972 年 12 月 全部结束。3、航天器包括哪几类？各有什么用途？ 答：航天器是指在地球大气层以外的宇宙空间基本上按天体力学规律运行的飞行器， 主要包 括人造地球卫星（分为科学、通信、观测、气象、和侦察五种卫星） 、宇宙飞船（主要是用 来与空间站进行联络，把宇航员和物品送入空间或接回地球） 、空间站（可以利用空间站的 特殊空间环境进行各种科学实验，生产各种特殊材料，可以对卫星和其它航天器进行维护、 修理和补给；还可以作为空中基地发射小型航天器等） 、空间探测器（用于探测地球以外天 体和宇宙空间的飞行器） 、和航天飞机（向空间站运送人员和物资，部署小型航天器）五大 类。4、现代海洋开

21、发包括哪些领域？发展状况如何？ 答：现代海洋开发包括海洋石油开采、海洋矿物开采、海水养殖、海水淡化、海洋能源利用 和海洋空间开发等。目前对海洋的战略性全面开发还只是处于起步阶段，食品不足一直是人类面临的严重问题， 海洋开发技术的发展将从根本上解决这一问题， 把现代生物技术应用于海洋养殖业， 可以发 展出高效的海洋农业和海洋牧业。5、试述海洋开发与海洋保护的关系。答：海洋开发必将给人类带来巨大的利益， 但是海洋开发是以海洋环境保护为前提的， 如果 海洋环遭到破坏， 海洋开发就无从谈起， 辽阔的海洋的确有很强的自净能力， 但海洋的自净 化能力也是有一定的限度的， 尤其是在局部海域， 当进入海洋的污

22、染物超过一定限度时海洋 环境就要恶化。 海洋开发是一项包括海洋环境保护在内的系统工程， 只有充分重视海洋环境 保护，才能最有效地开发利用海洋资源，海洋开发才会有光辉的前景。第十三章现代科学技术和社会的协调发展1、简述现代科技革命产生的背景答：现代科学技术革命的产生是由科技自身这一内因和强烈社会需求这一外因共同作用的结 果。通过谋求科技与人类、 科技与自然、 科技与经济、 科技与环境、 科技与文化的协调发展、 和谐共进， 人们完全可以凭借不断跃升的科技力量， 在经济基础的支撑下， 在科技与社会及 自然的协调中，去解除或缓和世界承受的压力，去满足人类日益增长的物质和精神的需求， 现代科技革命正是在

23、这种背景下应运而生并获得持续快速发展的。3、简述现代科技革命的意义 答：现代科学技术革命对人类的存在和发展意义巨大而深远，一方面， 它使科学技术进入一个新时期， 改变了人们所固有的陈旧观念， 使人类获得了全新的思维方式； 从而整个科学体 系中的科学思想、概念、定义、定律、理论、方法都发生了根本性的变革，并被赋予了全新 的解释， 也使人类的认识范围向宇观和微观两个方向突进；给人类展现了一幅全新的世界图景，另一方面现代技术革命中出现的新技术投入实际应用，直接导致以电子计算机的发展和应用为前提， 以新兴知识密集、 技术密集型产业的确立为代表， 以生产自动化为主要标志的 现代产业革命的爆发。 首先，电

24、子计算机的广泛应用， 使传统的劳动方式发生了质的的飞跃； 其次， 在宏观产业结构上， 新兴产业群的建立而使生产体系发生巨大变革。 第三次产业革命 始于 50 年代，随着科技革命的发展，它必将全面的推进社会物质文明与精神文明建设。4、简述现代科技整体发展趋势 答：整体发展趋势主要集中在以四几个方面。 当代科学技术成果呈指数增长的趋势； 科 技知识的更新速度在加快； 现代科技成果转化为商品的周期越来越短； 科技研究力量成 倍增长。5、如何理解科学技术发展的二重性？ 答：科技是社会历史发展的最高意义的革命力量， 科技技术也具有二重性， 在人与自然的关 系中，科技技术引入了各种各样的“机器系统” ，放

25、大、延伸甚至部分地代替了人的体力和 脑力， 使人的劳动时间大为缩短， 劳动生产率随着科技含量的增加大大提高， 由此促进了经 济的高速增长， 但与此同时， 也造成了生存资源特别是不可再生资源的短缺和环境的严重污 染，一些最基本的人类生态条件正在朝危机自身安全的不良方面转化， 成为全球密切关注而 又迫切需要解决的大问题，以此可以看出科学技术发展的二重性。6、科学技术与社会协调发展的障碍是什么？答：观念障碍；利益障碍；结构障碍；能力障碍。第十四章人与自然的协调发展1、怎样理解人与自然的基本关系？答：人与自然的基本关系人与自然的生成关系。包括人是自然界进化的产物； 人的产生改变了自然界的原初身份；出现

26、了新的自然即人化自然和人工自然。人与自然的功能关系， 自从有了人与自然的分化之后， 他们之间的功能性联系就开始了， 主要表现为相互依存、 相 互作用、相互制约的关系， 自然界对人的基础性； 人对自然界的能动作用以及人下自然界的 沟通。2、什么是全球问题？当前的全球问题主要表现在哪些方面？ 答：全球问题： 是指在发生规模或程度上具有全球性质， 对人类的生存和发展至关重要，涉 及到世界上各民族、 国家、 地区的根本利益， 并需要全世界人民共同努力及国际社会一致行 动才能得到建设性解决的问题。 现在全球问题主要表现在三个方面： 人口问题、 资源问题和 环境问题。3、人类社会内部如何协调才能解决全球问

27、题？答：主要表现在全球性的协调： 制定科学的全球发展战略； 必须首先考虑和解决三个问题 （在制定社会总体发展战略时不能只考虑人类自己想要如何发展，还要以地球的资源和环境的承载与总体同化能力为限度， 不仅要体现发达国家的意原， 更要考虑发展中国家的利 益，在导向上要注意人的能动性的发挥，更多地向内挖潜。）国家间合理地分配资源和责任。（重新调整资源分配，使之更合理；发达国家要承担更多的义务；对发展中国 家进行严格的技术限制。 ）4、我国解决资源和环境问题的主要措施是什么？ 答：我国解决资源和环境问题的主要措施： 严格控制人口数量； 迅速提高国民素质特别 是受教育程度和资源环境意识； 加强资源与环境的总体评估和研究， 制定严格的资源与环 境立法。加快产业和技术改造，努力发展非资源性、无污染的生态型产业，提高原材料的 利用率。严格节制消费，抵制挥霍、浮华、铺张、新奇等的消费风气。提倡满足物质条件 需要所必须的合理消费。 引导国民用手中的钱支持生态建设， 减缓由于发展经