考研-專業(yè)二《科學技術概論》考綱知識點整理

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1、《科學技術概論》考試大綱 （一）導論： 1. 理解科學及其特性、技術及其特性 科學： （1） 科學是反映客觀事物和規(guī)律的知識和知識體系。 （2） 科學是探索客觀事物及其規(guī)律的活動。 （3） 科學是一種社會建制。 （4） 科學是一種知識形態(tài)的生產力。 技術： （1） 技術既具有自然屬性又具有社會屬性。 （2） 技術具有工具性與價值負載性。 （3） 技術的功能具有兩面性。 2. 理解科學與技術的聯(lián)系和區(qū)別 （1）聯(lián)系：科學與技術都是人類的理性創(chuàng)造活動及其成果，都反 映了人對于自然的對象性關系，都屬于歷史的、發(fā)展的范疇。近代以 后，隨著科學與技術的融合，出現(xiàn)的科學的技術化和

2、技術的科學化， 以至于今天科學與技術在某種程度上已經(jīng)融為一體。 （2）區(qū)別：技術與科學具有不同的知識結構和行為特征?？茖W更 多地體現(xiàn)著人對于自然的認識和理解，更側重于認識自然，技術更多 地反映著人對于自然的改造和控制，更側重于為了特殊的目的而改造 自然。 （二）近代科學技術： 1. 了解近代科學技術發(fā)展的社會條件和時代背景 （1） 從14. 15世紀開始在西歐和中歐國家興起的宗教改革運動導 致了教會的分裂，新教倡導個人自由思考，這在客觀上為自然科學從 神學中解放出來，創(chuàng)造了必要的社會前提。 （2） 手工工場的出現(xiàn)促進了生產技術的改進、分工和協(xié)作的發(fā)展， 為進一步改進技術和使用機器創(chuàng)造

3、了條件。 （3） 遠航探險和地理大發(fā)現(xiàn)對歐洲的社會和科學技術產生了極大 的促進作用。 （4） 中國、印度和阿拉伯等東方國家的科學技術的傳入，對歐洲 的社會發(fā)展和科學技術進步產生了巨大的推動作用。（恩格斯：火藥、 指南針、印刷術一一預告資產階級社會到來的三大發(fā)明） 2. 科學革命的突破（了解天文學革命、醫(yī)學生理學革命） (1) 天文學革命 哥白尼提出的“日心說”激發(fā)了物理學理論和 實踐的革命，推動了力學研究的發(fā)展，成為近代科學誕生的標志。而 且，“日心說”動搖了神學宇宙觀的支柱，哥白尼著作《天體運行論》 的發(fā)表成為了自然科學從神學中解放出來的宣言書。 (2) 醫(yī)學生理學革命 維薩留斯通

4、過解剖，確定了男女肋骨數(shù)目 相等，并于1543年發(fā)表了《人體結構》。哈維提出血液大循環(huán)理論， 并在1628年出版了《心血循環(huán)運動論》，從而標志著人體血液循環(huán)理 論的建立。血液循環(huán)理論的建立，成為了臨床醫(yī)學的理論基礎，同時 也成為了近代生理學的重要基礎。 3. 近代科學方法上的貢獻(了解培根、笛卡兒、伽利略、牛頓的科學 方法及其貢獻) (1) 培根：創(chuàng)立實驗歸納法，是歸納科學方法論的創(chuàng)始人，發(fā)表 有《新工具》一書，其主要貢獻是提倡科學并推動了科學方法的發(fā)展。 (2) 笛卡兒：創(chuàng)立數(shù)學演繹法，其強調演繹方法，強調數(shù)學方法 是最主要的普遍科學方法，對后來的科學發(fā)展產生了重要影響。 (3) 伽

5、利略：數(shù)學與實驗相結合(斜面實驗)，其最主要的貢獻之 一在于對地面物體運動的研究，其數(shù)學與實驗相結合的研究方法既推 動了經(jīng)典力學的發(fā)展，也推動了數(shù)學的發(fā)展。人們稱伽利略是近代實 驗科學之父，近代科學方法論的奠基人。 (4) 牛頓：從經(jīng)驗事實概括為自然科學原理的方法，其《自然哲 學的數(shù)學原理》的傳播對科學研究方法產生了重要影響，牛頓建立的 經(jīng)典力學體系，實現(xiàn)了近代科學史上的第一次大綜合。 4. 物理學的進展(掌握能量守恒定律、熱力學第二定律、麥克斯韋電 磁理論的內涵及其意義) (1) 能量守恒定律揭示了各種不同的運動形式之間具有統(tǒng)一性， 各種運動形式都是相互聯(lián)系、相互轉化的。完成了科學發(fā)展

6、的第二次 大綜合，摧毀了各種運動形式之間彼此割裂的形而上學觀點，消除了 人們對于“世外造物主的最后記憶”，從而使得自然界中的整個運動 統(tǒng)一的觀點，“不再是一個哲學論斷，而是自然科學的事實了”。 (2) 熱力學第二定律 熱不可能自發(fā)地從較冷物體轉移到較熱物 體(第二類永動機是不可能制造出來的)。為熱機的發(fā)展提供了新的 理論基礎，加快了內燃機的問世，推動了第二次產業(yè)革命。 (3) 麥克斯韋電磁理論1856年發(fā)表《論法拉第的力線》，提出渦 旋電場假說；1862年發(fā)表《論物理的力線》，提出位移電流假說；1864 年發(fā)表《電磁場的動力學理論》，給出麥克斯韋方程，從該方程可以 推論出自然界存在著電磁波

7、，其傳播速度等于光速；1865年寫成《論 電與磁》，給出了一個嚴謹?shù)碾妱恿W體系。麥克斯韋電磁理論的建 立，預言了電磁波的存在，揭示了光、電、磁這三種現(xiàn)象的統(tǒng)一性， 完成了物理科學的第三次大綜合，為第二次技術革命奠定了理論基礎。 打擊了機械論的形而上學的自然觀。 5. 生物學的飛躍（掌握細胞學說、生物進化論的主要內容） （1） 細胞學說施萊登和施旺奠定了細胞學說的理論基礎。細胞 學說從有機體具有基礎結構統(tǒng)一性方面對包括動植物在內的生命給 予了統(tǒng)一的解釋：一切動植物都是由細胞實體發(fā)展而成；都是各具特 色的、獨立的、分散的個體的集合體；這種機體內的細胞，一方面是 獨立的，進行著自身的發(fā)展的生活

8、，一方面又是從屬的，是作為動植 物整體的一員服從整體依附地生活。 （2） 生物進化論1859年，達爾文發(fā)表《物種起源》，指出了生物 變異的普遍性，生物界普遍存在著生存斗爭現(xiàn)象，通過自然選擇，適 應的物種生存下來，不適應的物種被淘汰（物競天擇，適者生存）。 （三）現(xiàn)代自然科學： 1. 了解大爆炸宇宙學面臨的困難 （1）均勻性問題（也可稱為視界問題）。目前天文觀測已達到一百 多億光年的尺度，而且在這個尺度上宇宙是均勻的；那么在這個尺度 范圍內的各部分間應該已進行過充分的相互作用。如果大爆炸宇宙學 嚴格成立，那么宇宙不應該如此均勻。 (2) 平性問題。很多觀測事實表明減速因子十分接近于1/

9、2,或者 說物質密度因子十分接近于lo如此巨大的取值范圍為什么恰好選擇 了這個臨界值？是否在宇宙的演化過程中存在某種調節(jié)機制使宇宙 密度自然地到達“1”這個數(shù)值？ (3) 大爆炸宇宙模型認為宇宙起源于時空奇點的爆炸，但該理論 本身不能解決“奇點”問題。 2. 了解生態(tài)學的研究內容和發(fā)展趨勢 (1) 研究內容 研究生物與環(huán)境、生物與生物之間的相互關系； 研究種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)；研究全球環(huán)境問題(如溫室效應、臭氧 層破壞、酸雨、沙漠化、生物多樣性喪失等)。 (2) 發(fā)展趨勢(P140141 )：生態(tài)學向各學科滲透；生態(tài)學致力于 生物圈的功能研究；生態(tài)學為可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎。 3.

10、了解環(huán)境科學的研究內容3144145 ) (1) 探索全球范圍內自然環(huán)境的演化規(guī)律。 (2) 揭示人類活動和自然環(huán)境的關系。 (3) 考察環(huán)境變化對人類生存的影響。 (4) 研究區(qū)域環(huán)境污染綜合防治的技術。 (5) 加強對自然系統(tǒng)的研究。 4. 了解人工智能的發(fā)展歷史(P163164 ) (1) 20世紀50年代——神經(jīng)網(wǎng)絡時代。 (2) 20世紀60年代——弱方法時代。 (3) 20世紀70年代——知識工程時代。 (4) 20世紀80年代——知識工業(yè)時代。 5. 了解系統(tǒng)及其分類、系統(tǒng)論的基本原則、系統(tǒng)方法 (1) 系統(tǒng)(P171)：系統(tǒng)是存在于一定環(huán)境中，由若干相互

11、聯(lián)系、 相互作用的要素所構成的具有特定功能的整體。 (2) 系統(tǒng)的分類(P171172 )：按照組成要素的性質，分為自然系 統(tǒng)、人工系統(tǒng)和復合系統(tǒng)；按照在時空中的存在狀態(tài)，分為動態(tài)系統(tǒng) 和靜態(tài)系統(tǒng)、穩(wěn)定系統(tǒng)和非穩(wěn)定系統(tǒng)；按照與外部環(huán)境的關系，分為 開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)。 (3) 系統(tǒng)論的基本原則如74)：整體性原則、層次性原則、有序 性原則、開放性原則。 （4）系統(tǒng)方法（P175176 ）：所謂系統(tǒng)方法，就是指按照事物本身 的系統(tǒng)性而把事物放在系統(tǒng)的運行過程中加以考察的方法。它的基本 特點是整體性、綜合性和最優(yōu)化。目前，人們運用系統(tǒng)方法研究問題， 一般采用霍爾提出的三維結構方法。這三維分別

12、是邏輯維、時間維和 知識維。 6. 控制論與信息論的基本概念（把握控制、反饋、信息等概念） （1） 控制：指的是一種帶有目的性的因果關系，即產生原因系統(tǒng) （控制系統(tǒng)）對產生結果系統(tǒng)（受控系統(tǒng)）有目的的影響干預。 （2） 反饋：指系統(tǒng)輸出的全部或一部分，通過一定的途徑返回到 輸入端，從而對系統(tǒng)的輸入和再輸出施加影響的過程。 （3） 信息：就本體論而言，信息是標志事物存在及其關系的屬性； 就認識論意義而言，信息是認識主體接收到的、用以消除對事物認識 不確定性的新內容和新知識。 7. 控制論與信息論方法（了解功能模擬方法、黑箱方法、信息方法的 基本內容）（P182184 ） （1）功能模

13、擬法 以功能相似為基礎，在未弄清或不必弄清原型 內部結構的條件下，用模型再現(xiàn)原型功能的一種模擬方法。 (2) 黑箱方法：不直接考察研究對象的內部結構，只通過考察對 象的輸入、輸出及其動態(tài)過程，來定量認識研究對象的功能特性和行 為方式，并探索其內部構造和機理的科學方法。 (3) 信息方法：運用信息的觀點，通過分析復雜事物所包含的信 息過程來揭示其內部機理，或通過建立適當?shù)男畔⒛Ｐ秃秃侠淼募夹g 手段來模擬復雜事物的高級行為的一種研究方法。 8. 了解耗散結構形成的基本條件 (1) 系統(tǒng)開放性。 (2) 系統(tǒng)應當遠離平衡態(tài)。 (3) 系統(tǒng)內部應當存在非線性相互作用。 (4) 漲落導致有

14、序。 (四) 當代高技術： 1. 了解公認的高技術領域 (1) 電子信息技術信息工程技術、信息處理技術。 (2) 新材料技術：超導材料、高溫材料、人工合成材料、陶瓷材 料、非晶態(tài)材料、智能材料。 (3) 新能源技術核能、太陽能、海洋能、地熱能技術。 (4) 生物技術基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程。 (5) 海洋技術深海挖掘、海水淡化、海洋資源的開發(fā)利用。 (6) 空間技術：大型運載火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航天 飛機。 2. 了解高技術產業(yè)及其主要特征3200) (1) 高技術產業(yè)指那些不斷將生產過程和最終產品建立在高技 術基礎上的新興產業(yè)。 (2) 高技術產業(yè)

15、主要特征a.R&D (科學研究與試驗發(fā)展)的投入 比例很高；b.技術密集度很高；c.技術創(chuàng)新速度快、產品生命周期短； d.市場國際化程度很高。 3. 了解計算機技術的基本內容(P201225 ) (1) 計算機的發(fā)展 電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電 路(第一、二、三、四代) (2) 神經(jīng)網(wǎng)絡計算機的特點具有快速的信息處理功能、具有自 學習功能、具有聯(lián)想存儲功能。 (3) 量子計算機量子元件的使用將大大提高計算機的工作速度、 大大減少功耗、大大簡化電路且不易發(fā)熱、大大縮小體積。 4. 了解當代生物技術及其四大領域(P226-248) (1) 酶工程：酶是一類具有特殊催化

16、能力的蛋白質，被稱為生物 催化劑。酶工程包括酶的生產與分離技術、酶的固定化技術、酶的化 學修飾技術、酶反應器技術。酶工程可應用于微生物發(fā)電、生物傳感 器等。 (2) 發(fā)酵工程 菌體細胞的利用包括細菌肥料、以菌治蟲、細菌 浸礦、凈化污水、單細胞蛋白質生產等；微生物代謝產物的利用包括 抗菌素、酒類、氨基酸、有機酸、維生素、核昔酸、留體激素等。 (3) 細胞工程 是一門在細胞水平上利用生物、改良生物和創(chuàng)造 新生物的技術。具體應用包括植物組織培養(yǎng)、細胞融合(體細胞雜交)、 細胞拆合與胚胎移植、克隆技術等。 (4) 基因工程 又稱DNA重組技術，是按照預先設計的藍圖，用 人工方法在體外或體內把不同

17、生物細胞中的脫氧核酸(DNA)分子進 行切割、拼接和重新組合，再轉移進操作的生命體，以達到改變生物 性狀，甚至創(chuàng)造新的生命類型的目的。 (5) 生物技術的應用前景農牧業(yè)(轉基因動物育種技術)、生物 醫(yī)藥(基因療法：跟蹤體內細胞、治療疾病、預防疾病)、能源與環(huán) 保(新能源：纖維素降解進而轉化為可燃燒的酒精) 5. 了解基因工程的基本程序 (1) 獲取所需的基因(稱為目的基因)。 (2) 將目的基因與選好的載體連在一起，構成重組DNA分子。 (3) 將連接有目的基因的重組載體轉入宿主細胞。 (4) 從攜帶重組分子的宿主細胞中分離出攜帶目的基因的細胞。 (5) 將目的基因表達成蛋白質

18、。 6. 了解空間技術的三大支柱 (1) 航天器(人造地球衛(wèi)星、載人飛船、航天站，空間探測器)。 (2) 運載器(運載火箭、航天飛機)。 (3) 地面測控技術。 7. 理解人造地球衛(wèi)星的原理和種類 (1)原理：a.三個宇宙速度(7.9km/s、11.2km/s> 16.6km/s)； b. 人造地球衛(wèi)星的發(fā)射(運載火箭、航天飛機、飛機)；c.人造地球衛(wèi)星 的軌道(衛(wèi)星軌道的形狀、大小、位置由衛(wèi)星在一定高度入軌時的速 度大小和方向決定。包括圓軌道、橢圓軌道、靜止軌道、極地軌道、 太陽同步軌道）。 （2）種類：通信衛(wèi)星、對地觀測衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、天文觀測衛(wèi)星、 軍用衛(wèi)星。 8. 理

19、解新能源及其特點、可再生能源及其特點（P254-263） （1） 新能源：優(yōu)點是資源浩瀚、清潔無污染；缺點是單位面積或 單位質量能采集到的能量比較低，而且受地理、季節(jié)、氣候的影響很 大，極不穩(wěn)定，又不能儲備。 （2） 可再生能源太陽能；地熱能（采暖、發(fā)電）；氫能（重量輕、 熱值高、無污染、資源豐富）；生物能；風能（簡單易行、投資小、 清潔無污染、資源豐富）；海洋能（可以再生，且取之不盡、用之不 竭，不會造成環(huán)境污染，還可通過綜合利用來降低成本）。 （五）科學技術與社會： 1. 了解科學技術與生產力要素的關系 （1） 科學技術與勞動者 在現(xiàn)代社會中，智力已成為勞動者素質 的主要標志，勞

20、動者的智力是科學技術在勞動者身上的體現(xiàn)。 （2） 科學技術與勞動對象 現(xiàn)代勞動對象在很大程度上有賴于科 學技術去發(fā)明或發(fā)現(xiàn)。 (3) 科學技術與勞動手段 現(xiàn)代勞動工具或勞動手段是科學技術 的物化(知識密集型的產物)。 (4) 科學技術與管理現(xiàn)代化生產管理大量應用以數(shù)學工具和計 算機技術為核心的現(xiàn)代科學技術。 2. 了解技術創(chuàng)新及其過程三階段 (1) 概念：把一項新產品、新工藝從設想到生產再到市場銷售的 完整過程稱為技術創(chuàng)新。 (2) 三階段實驗室研究、開發(fā)研究和產業(yè)化、商品化階段。 3. 了解全球問題及其表現(xiàn) (1) 實質：是人和人之間關系的失調以及人和自然的沖突。 (2)

21、表現(xiàn)：人口問題、溫室效應、厄爾尼諾現(xiàn)象、臭氧層被破壞、 土地荒漠化、酸雨現(xiàn)象、森林的破壞、物種的消失、垃圾泛濫。 4. 了解可持續(xù)發(fā)展概念的內容及其意義 (1)概念：既滿足當代人的需求又不危及后代人滿足其需求能力 的發(fā)展。(方式：工業(yè)應該高產低耗，能源應該清潔利用，糧食要保 障長期供給，人口和資源應當保持相對平衡。) （2）意義：第一，可持續(xù)發(fā)展并不否定經(jīng)濟增長，但需要重新審 視實現(xiàn)經(jīng)濟增長的途徑。第二，可持續(xù)發(fā)展以自然資源為基礎，要求 經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境承載能力相協(xié)調。第三,可持續(xù)發(fā)展以提高生活質量 為目標，它和社會進步相適應。 5. 了解科學技術和精神文明的關系 （1） 科學技術

22、進步間接推動精神文明發(fā)展：科學技術進步提高了 勞動生產和社會組織、管理的效率，使人類解決了衣食住行問題，因 而擺脫了原始狀態(tài)并有豐富的精神生活。 （2） 科學技術對精神文明的直接影響：科技進步擴大了人類的認 識視野、深化了對世界的認識并且提高了人類自身的認識能力。 6. 掌握默頓提出的科學家行為規(guī)范 （1） 堅持自由探索精神，敢于為維護科學真理而獻身。 （2） 憑科學事實、用科學實驗檢驗科學真理。 （3） 把自己經(jīng)歷的科學發(fā)現(xiàn)看作人類精神財富的一部分。 （4） 報道成果時要尊重前人已做出的貢獻，對所參考或利用的前 人的成果及所接受的幫助要予以肯定和感謝。 （5） 發(fā)現(xiàn)自己已發(fā)表論文有重大失誤應主動撤銷或修正。