考研-专业二《科学技术概论》考纲知识点整理

考研-专业二《科学技术概论》考纲知识点整理

《科学技术概论》考试大纲一、导论：1.理解科学及其特性、技术及其特性科学：科学是反映客观事物和规律的知识和知识体系，是探索客观事物及其规律的活动。同时，科学也是一种社会建制和知识形态的生产力。技术：技术既具有自然属性又具有社会属性，具有工具性与价值负载性。技术的功能具有两面性。2.理解科学与技术的联系和区别联系：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。近代以后，随着科学与技术的融合，出现的科学的技术化和技术的科学化，以至于今天科学与技术在某种程度上已经融为一体。区别：技术与科学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识和理解，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。二、近代科学技术：1.了解近代科学技术发展的社会条件和时代背景从14、15世纪开始在西欧和中欧国家兴起的宗教改革运动导致了教会的分裂，新教倡导个人自由思考，这在客观上为自然科学从神学中解放出来，创造了必要的社会前提。同时，手工工场的出现促进了生产技术的改进、分工和协作的发展，为进一步改进技术和使用机器创造了条件。远航探险和地理大发现对欧洲的社会和科学技术产生了极大的促进作用。此外，中国、印度和阿拉伯等东方国家的科学技术的传入，对欧洲的社会发展和科学技术进步产生了巨大的推动作用。2.科学革命的突破（了解天文学革命、医学生理学革命）天文学革命：哥白尼提出的“日心说”激发了物理学理论和实践的革命，推动了力学研究的发展，成为近代科学诞生的标志。而且，“日心说”动摇了神学宇宙观的支柱，哥白尼著作《天体运行论》的发表成为了自然科学从神学中解放出来的宣言书。医学生理学革命：维萨留斯通过解剖，确定了男女肋骨数目相等，并于1543年发表了《人体结构》。哈维提出血液大循环理论，并在1628年出版了《心血循环运动论》，从而标志着人体血液循环理论的建立。血液循环理论的建立，成为了临床医学的理论基础，同时也成为了近代生理学的重要基础。予了全新的解释。它认为生命的基本单位是细胞，所有生物体都是由细胞组成的。细胞学说的建立，使得生物学成为一门真正的科学，为现代生物学的发展奠定了基础。（2）生物进化论：达尔文提出了生物进化论，认为生物是经过漫长的时间和自然选择的过程，逐渐进化而来的。他提出了“物竞天择，适者生存”的观点，揭示了生物进化的本质。生物进化论的建立，推翻了神创论的观点，为现代生物学的发展提供了理论支持。3.近代科学方法的贡献在近代科学史上，培根、笛卡儿、伽利略和牛顿等人都为科学方法的发展做出了重要贡献。培根创立实验归纳法，是归纳科学方法论的创始人，他的《新工具》一书提倡科学并推动了科学方法的发展。笛卡儿创立数学演绎法，他强调演绎方法，并认为数学方法是最主要的普遍科学方法，对后来的科学发展产生了重要影响。伽利略数学与实验相结合，他的斜面实验对地面物体运动的研究推动了经典力学的发展，也推动了数学的发展，因此被人们称为近代实验科学之父，近代科学方法论的奠基人。牛顿从经验事实概括为自然科学原理的方法，在《自然哲学的数学原理》中提出的经典力学体系，实现了近代科学史上的第一次大综合。4.物理学的进展在物理学的发展中，能量守恒定律、热力学第二定律和麦克斯韦电磁理论都具有重要意义。能量守恒定律揭示了各种不同的运动形式之间具有统一性，摧毁了各种运动形式之间彼此割裂的形而上学观点，消除了人们对于“世外造物主的最后记忆”，从而使得自然界中的整个运动统一的观点成为自然科学的事实。热力学第二定律指出热不可能自发地从较冷物体转移到较热物体，为热机的发展提供了新的理论基础，推动了第二次产业革命。麦克斯韦电磁理论的建立，揭示了光、电、磁这三种现象的统一性，为第二次技术革命奠定了理论基础。5.生物学的飞跃细胞学说和生物进化论是现代生物学中两个重要的理论。细胞学说认为生命的基本单位是细胞，所有生物体都是由细胞组成的，这一理论奠定了生物学的基础。生物进化论认为生物是经过漫长的时间和自然选择的过程，逐渐进化而来的，这一理论推翻了神创论的观点，为现代生物学的发展提供了理论支持。统和人工系统；按照系统的规模，分为微系统、中等系统和宏大系统。（3）系统论的基本原则（P172）：系统论的基本原则包括整体性原则、关联性原则、层次性原则、稳定性原则、适应性原则和发展性原则。（4）系统方法（P173）：系统方法是一种综合性的科学方法，包括系统分析、系统设计、系统评价和系统优化等步骤，用于研究和解决复杂系统的问题。统一的解释：所有的生物都是由细胞实体发展而来，它们都是各具特色、独立的、分散的个体的集合体。这些机体内的细胞既是独立的，进行着自身的发展，又是从属的，作为动植物整体的一员服从整体依附地生活。生物进化论：1859年，达尔文发表了《物种起源》，指出生物变异普遍存在，生物界普遍存在着生存斗争现象。通过自然选择，适应的物种生存下来，不适应的物种被淘汰（物竞天择，适者生存）。现代自然科学：我们了解到大爆炸宇宙学面临的困难，包括均匀性问题和平性问题。这些问题使得大爆炸宇宙学难以成立。同时，我们也了解到生态学研究内容和发展趋势，包括生物与环境、生物与生物之间的相互关系，以及全球环境问题。环境科学的研究内容包括探索自然环境的演化规律、揭示人类活动和自然环境的关系、考察环境变化对人类生存的影响、研究区域环境污染综合防治的技术，以及加强对自然系统的研究。我们还了解到人工智能的发展历史和系统及其分类、系统论的基本原则、系统方法。系统方法是一种综合性的科学方法，用于研究和解决复杂系统的问题。系统论是一种研究事物的整体性和相互关系的学科。按照系统的组成方式，可以分为自然系统、人工系统和复合系统。按照存在状态，可以分为动态系统和静态系统、稳定系统和非稳定系统。按照与外部环境的关系，可以分为开放系统和封闭系统。其基本原则包括整体性、层次性、有序性和开放性。系统方法是指按照事物本身的系统性而把事物放在系统的运行过程中加以考察的方法。其基本特点是整体性、综合性和最优化。目前，人们运用系统方法研究问题，一般采用霍尔提出的三维结构方法，包括逻辑维、时间维和知识维。控制论和信息论是系统论的重要分支。控制指的是控制系统对受控系统有目的的影响干预。反馈是指系统输出的全部或一部分返回到输入端，对系统的输入和再输出施加影响的过程。信息则是标志事物存在及其关系的属性，或是认识主体接收到的、用以消除对事物认识不确定性的新内容和新知识。控制论和信息论方法包括功能模拟法、黑箱方法和信息方法。耗散结构是指系统内部存在非线性相互作用，系统开放且远离平衡态，涨落导致有序的一种结构形态。其形成的基本条件包括系统开放性、远离平衡态和非线性相互作用。当代高技术领域包括电子信息技术、新材料技术、新能源技术、生物技术和海洋技术。电子信息技术包括信息工程技术和信息处理技术。新材料技术包括超导材料、高温材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶态材料和智能材料。新能源技术包括核能、太阳能、海洋能和地热能技术。生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。海洋技术包括深海挖掘、海水淡化和海洋资源的开发利用。（1）大型运载火箭：是航天事业中最基础的技术之一，是将人造卫星、空间站等载荷送入太空的重要手段。现代运载火箭主要分为液体火箭和固体火箭两种类型。（2）卫星：是人类在太空中使用的一种人造天体，主要用于通讯、导航、气象、遥感等领域。现代卫星技术已经发展到了高精度、高可靠、高效率的水平。（3）宇宙飞船和空间站：宇宙飞船是载人的太空飞行器，主要用于执行航天员上下太空站、执行任务等。空间站是一个长期存在的人造太空设施，用于进行科学实验、观测、技术研究等。现代宇宙飞船和空间站已经成为人类探索太空的重要工具。2.高技术产业是指那些基于高科技的新兴产业，其主要特征是科研与试验发展的投入比例很高，技术密集度很高，技术创新速度快，产品生命周期短，市场国际化程度很高。3.计算机技术的发展经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路等四代，神经网络计算机具有快速的信息处理功能、自学习功能、联想存储功能，而量子计算机使用量子元件能够大大提高计算机的工作速度，减少功耗，简化电路且不易发热，缩小体积。4.当代生物技术主要包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四大领域。酶工程涉及酶的生产与分离技术、酶的固定化技术、酶的化学修饰技术、酶反应器技术等，可应用于微生物发电、生物传感器等。发酵工程涉及菌体细胞的利用和微生物代谢产物的利用，可应用于细菌肥料、抗菌素、酒类、氨基酸、有机酸、维生素等。细胞工程是一门在细胞水平上利用生物、改良生物和创造新生物的技术，具体应用包括植物组织培养、细胞融合、克隆技术等。基因工程是按照预先设计的蓝图，用人工方法在体外或体内把不同生物细胞中的脱氧核酸（DNA）分子进行切割、拼接和重新组合，以达到改变生物性状，甚至创造新的生命类型的目的。生物技术的应用前景包括农牧业、生物医药、能源与环保等领域。5.基因工程的基本程序包括获取所需的基因，将目的基因与载体连在一起，将连接有目的基因的重组载体转入宿主细胞，从携带重组分子的宿主细胞中分离出携带目的基因的细胞，将目的基因表达成蛋白质。6.空间技术的三大支柱包括大型运载火箭、卫星、宇宙飞船和空间站。大型运载火箭是将人造卫星、空间站等载荷送入太空的重要手段；卫星主要用于通讯、导航、气象、遥感等领域；宇宙飞船和空间站是人类探索太空的重要工具。障长期供给需要保持人口和资源的相对平衡。这意味着可持续发展并不排除经济增长，但需要重新审视实现经济增长的方式。同时，可持续发展以自然资源为基础，要求经济发展和环境承载能力相协调。最终目标是提高生活质量，与社会进步相适应。科学技术进步间接促进精神文明的发展。科学技术提高了劳动生产和社会组织、管理的效率，解决了人类的生存需求，从而使人类摆脱了原始状态并