科學技術概論復習資料

一、名詞解釋1、酶工程：酶工程主要是利用生物酶或細胞、細胞器所具有的某些特異催化化學反應的功能，通過現(xiàn)代工藝手段和生物反應器生產(chǎn)生物產(chǎn)品的技術。2、發(fā)酵工程：發(fā)酵工程也稱微生物工程，主要是利用微生物的某些特定功能，通過現(xiàn)代工程技術手段生產(chǎn)有用物質(zhì)，或直接把微生物應用于工業(yè)化生產(chǎn)的一種技術。3、細胞工程：細胞工程就是利用細胞的全能性，按人們的意愿，有計劃，大規(guī)模地培養(yǎng)生物組織和細胞，已獲得生物及產(chǎn)品，或使細胞的遺傳組成發(fā)生改變，從而創(chuàng)建新的生命品種的一種新型生物技術。與基因工程的不同在于，基因工程是在分子水平上進行操作的，而細胞工程則是在細胞水平上進行操作的。4、基因工程：基因工程又稱DNA重組技術，這項技術就是按照預先設計的藍圖，用人工方法在體外或體內(nèi)把不同生物細胞中的脫氧核糖（DNA）分子進行切割、拼接與重新組合，再轉(zhuǎn)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、可持續(xù)發(fā)展：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，可持續(xù)發(fā)展概念是從人與自然相互依存的角度提出的，其含義包括自然環(huán)境的改善、經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步。6、基礎科學：研究了自然物質(zhì)結(jié)構(gòu)，各種基本物質(zhì)運動形式和運動規(guī)律的科學，如物理學生物學化學地理學天文學。7、物理學：研究自然物質(zhì)結(jié)構(gòu)，以及其互相作用規(guī)律。8、化學：研究原子和分子層次上，研究物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律。9、生物學：研究動物、植物、微生物、真菌及其生命運動形式、本質(zhì)特征和規(guī)律。10、地理學：研究地球組成結(jié)構(gòu)和內(nèi)在規(guī)律，地殼地幔地核、軟流層的層次和大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈構(gòu)成。11、天文學：天體的組成結(jié)構(gòu)、起源和變化規(guī)律的學科。12、技術科學：研究生產(chǎn)技術和工藝過程中的共同性規(guī)律的科學。13、工程科學：把基礎科學和技術科學轉(zhuǎn)化成工程技術和工藝流程的原則和方法。14、系統(tǒng)科學：系統(tǒng)科學是以系統(tǒng)存在和發(fā)展的規(guī)律為研究對象的學科體系，從現(xiàn)代科學的角度看，不同科學以各自的方式擁有一個共同的研究對象，即“系統(tǒng)”。15、系統(tǒng)：系統(tǒng)是存在于一定環(huán)境中，由若干相互聯(lián)系、相互作用的要素構(gòu)成的具有特定功能的有機整體。16、要素：要素是構(gòu)成系統(tǒng)的組成部分，是系統(tǒng)存在的基礎。17、結(jié)構(gòu)：指系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間相互聯(lián)系和相互作用的方式。18、功能：指系統(tǒng)在與外部環(huán)境相互聯(lián)系和相互作用過程中所具有的行為、能力和功效。19、系統(tǒng)方法：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。20、控制：指一指帶有目的性的因果聯(lián)系，即產(chǎn)生原因系統(tǒng)（施控系統(tǒng)）對產(chǎn)生結(jié)果系統(tǒng)（受控系統(tǒng)）有目的的影響的干預。控制作用是帶有目的性的能動作用。控制作為一種作用和過程，一般包含三要素：施控主體、受控主體和傳遞控制作用的特定方式或途徑。而信息是控制的基礎。21、反饋：系統(tǒng)的輸入的全部或一部分，通過一定的途徑返回輸入端，影響輸入和再輸出?？刂葡到y(tǒng)依據(jù)是否具有反饋回路分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。通常有分為正反饋和負反饋，正反饋傾向于加劇系統(tǒng)偏離目標的運動，使系統(tǒng)趨于不穩(wěn)定，具有加強作用。負反饋傾向于反抗系統(tǒng)偏離目標的運動，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，具有削弱作用。二、簡答題1、科學家應具備的條件：（1）、接受過專業(yè)化訓練，這樣才能對科學問題有一種直覺，有判斷評估能力，不斷適應學科的發(fā)展；（2）、有獻身熱情，這是科學靈感的先決條件，是成功的保證，只有執(zhí)著追求，辛勤工作才會有靈感；（3）、要有科學的人格，能為研究工作而獻身，反對以科學私營；（4）、能真正理解學術工作的意義，允許并鼓勵別人超越自己；（5）、在學術工作中做到價值中立，客觀冷靜地分析對待他的研究對象。2、美國社會學家羅伯頓·默頓指出了科學的行為規(guī)范：普遍性、公有性、無私利性、有條理的懷疑性，他們構(gòu)成科學的精神氣質(zhì)。默頓認為：“科學的精神氣質(zhì)是有感情情調(diào)的一套約束科學家的價值和規(guī)范的綜合?！笨茖W的精神氣質(zhì)表現(xiàn)在：（1）、普遍性，要求人們評價任何科研成果只以科學本身的價值為準則，實事求是不應該考慮種族、年齡、性別、宗教、民族、國家、階級、個人品質(zhì)以及諸如此類的因素。（2）、公有性，要求公開科研成果，并且一旦公開以后，其創(chuàng)造者或開創(chuàng)者個人不宣稱占有這一新思想，新理論。科學知識是人類的共同財富。（3）、無私利性，要求在科學知識的產(chǎn)生中排除與個人或某個群體利益相關的個人偏見或其他主觀因素對所獲知識的影響。（4）、有條理的懷疑性，提倡懷疑精神，要求對所有知識、無論其來源如何、在成為確證無誤的知識之前都要經(jīng)過同樣仔細的考察，用嚴格的邏輯推論和實驗驗證一切科學假說。3、科學的涵義：（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(chǎn)力；（5）、科學體系的構(gòu)成：a、知識體系的基礎：實驗事實；b、有實驗事實提出：基本概念；c、通過邏輯或非邏輯的方法得出：定律或原理；d、由邏輯法則或數(shù)的運算推理得出：演繹體系；e、具有邏輯和諧性、可預見性。4、技術的涵義：技術是某一目的的共同協(xié)作所組成的各種工具和規(guī)則體系。技術具有目的性，由廣泛的社會協(xié)作完成，它的首要表現(xiàn)是生產(chǎn)工具，強調(diào)個人經(jīng)驗和技法，技術是比科學更為復雜的系統(tǒng)體系。5、自然科學的特點：（1）、自然科學是知識形態(tài)的生產(chǎn)力，是一種潛在的生產(chǎn)力，以知識形態(tài)存在。（2）、自然科學是特殊的意識形態(tài)：a、它沒有階級性；b、自然科學發(fā)展隨著經(jīng)濟基礎變化而變化c、生產(chǎn)實踐是自然發(fā)展的基礎和前提。6、技術的特點：（1）、技術是科學向直接生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的中介；（2）、技術具有雙重性，有利亦有弊。（3）、技術具有自然和社會雙重屬性：a、自然屬性：人們在創(chuàng)造技術、運用技術來變革和控制自然的過程中，必須遵循自然規(guī)律；b、社會屬性：技術發(fā)展的方向、速度和水平要受到各種社會規(guī)律和因素的影響和制約。（4）、技術是物質(zhì)因素與精神因素相結(jié)合產(chǎn)物，技術有工具性和價值負載性；7、科學與技術的關系：（1）、區(qū)別：從發(fā)展過程來看，反映認識自然和改造自然兩個階段的區(qū)別；職能不同，科學在于研究認識，技術在于控制、實踐和利用；遵循的社會規(guī)范不同；從經(jīng)濟效益看，科學研究沒有直接的經(jīng)濟價值，而技術有經(jīng)濟價值的直接轉(zhuǎn)化；（2）、聯(lián)系：a、相互交織，相互滲透。b、科學技術之間是相互依賴，相互轉(zhuǎn)化的，由應用科學轉(zhuǎn)化；c、相互促進，互為動力：1）技術對科學的推動作用：生產(chǎn)技術對科學的需要推動科學的發(fā)展，這是最重要的因素；技術的發(fā)展也為科學研究提供相應手段；2）、科學對技術的推動作用：科學在理論上的發(fā)展為技術發(fā)展提供理論依據(jù)；3}科學研究對實驗技術的需求推動了技術的開發(fā)。8、科學研究的概念和分類---概念：創(chuàng)造、整理和修改知識，開拓知識新用途的探索性工作。創(chuàng)造知識：如昆蟲的發(fā)聲原理，觸手非翅膀；整理和修改知識：如門捷列夫?qū)⒒瘜W知識的理論化和系統(tǒng)化；開拓知識新用途的探索性工作：如元素周期表的繼承性和預測性。（2）、分類：a、基礎研究：<1>、定義：沒有特定的商業(yè)目的，以創(chuàng)新和探索知識為目標的研究；<2>、舉例：動、植物、軍事研究；<3>、典例：麥克斯韋的電磁實驗；<4>、商業(yè)化：5%；<5>、成果形式：專注專利。b、應用研究：<1>、定義：應用基礎研究的成果創(chuàng)造新產(chǎn)品，新方法，新技術，新材料的技術基礎所形成的研究；<2>、舉例：通信技術；<3>、典例：電磁學、西門子；<4>、商業(yè)化：50%~60%；<5>、成果形式：原理模型。c、開發(fā)研究：<1>、定義：利用前兩者的成果和現(xiàn)有知識為創(chuàng)造新產(chǎn)品，以及生產(chǎn)產(chǎn)品或完成工程而進行的技術研究活動；<2>、舉例：愛迪生的發(fā)電機，馬可尼實現(xiàn)了無線電通訊；<3>、典例：愛迪生公司；<4>、商業(yè)化：90%以上；<5>、成果形式：新成品、投入設計，開發(fā)、生產(chǎn)、利用、回收和處理。9、近代自然科學的特點：自然科學從哲學中分化出來，形成了以某一自然現(xiàn)象為獨立研究的體系學科；科學實驗的興起已成為人類獨立認識和改造世界的重要手段；理論的系統(tǒng)化總結(jié)著實驗，各學科逐步建立起自己嚴密的科學理論體系。10、系統(tǒng)的分類：（1）、按組成要素的性質(zhì)：自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)、復合系統(tǒng)。（2）、按時空存在狀態(tài)：動態(tài)系統(tǒng)、靜態(tài)系統(tǒng)、穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)、非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。（3）、按與外部環(huán)境的關系：開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)。（4）、按系統(tǒng)的自控能力：自調(diào)節(jié)系統(tǒng)、自適應系統(tǒng)、自學習系統(tǒng)、自繁殖系統(tǒng)、自組織系統(tǒng)。自組織又分為有序的運動狀態(tài)和無序的運動狀態(tài)。（5）、對象系統(tǒng)：經(jīng)濟系統(tǒng)、行政系統(tǒng)、文化教育系統(tǒng)。11、系統(tǒng)方法和系統(tǒng)維度：系統(tǒng)方法：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。系統(tǒng)維度：霍爾的三維結(jié)構(gòu)：邏輯維：擺明問題—系統(tǒng)指標設計—系統(tǒng)綜合—系統(tǒng)分析—最優(yōu)化—決策—實施計劃；知識維：醫(yī)學—法學—工程技術—社會科學；時間維：規(guī)劃階段—擬定方案—研制階段—生產(chǎn)階段—安裝階段—運行階段—更新階段。12、信息的概念、特征和分類：（1）、概念：信息是用來消除不定性的東西；信息是人和外界環(huán)境相互作用的過程中，相互交換的內(nèi)容和名稱；信息是作為事物脫離事物差異性的表現(xiàn)；從本體論意義而言，信息是標志事物存在及其關系的屬性；從認識論意義，信息是認識主體接納到的，用以消除對事物認識的不確定性的新內(nèi)容和新知識。（2）、特征：知識性，共享性，無限性。（3）、分類：a、從主客關系：客觀信息和主觀信息；b、從系統(tǒng)與管理劃分：外部信息和內(nèi)部信息；c、從自然界：非生物信息、生物信息和社會信息。而社會信息又包括概率信息、確定信息和模糊信息。13、控制論的主要方法：最典型的黑箱方法：經(jīng)濟學中的“投入—產(chǎn)出”模型，貨幣政策，金融政策。（1）、功能模擬方法：模型再現(xiàn)和原型的應用。特點：1）、以功能的相似為主體；2）、具有抽象性；3）、不僅是研究手段，而且是目的。（2）、黑箱方法：黑想方法是不直接考察研究對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(nèi)部結(jié)構(gòu)和機理的科學方法。人腦就是一個黑箱，它具有記憶、聯(lián)想、學習等功能，但要了解其機理卻不能直接解剖來完成。黑箱（不了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)）：灰箱：白箱（了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)）(3)黑箱方法的實施步驟：確定黑箱系統(tǒng)，并依據(jù)其性質(zhì)、內(nèi)容來明確它同周圍環(huán)境的邊界；用觀測和實驗來對黑箱系統(tǒng)進行考察。三.論述題：1、相對論的建立在科學和哲學上的意義？(1)相對論的建立在科學上的意義：狹義相對論和廣義相對論建立以來，已經(jīng)過去了很長時間，它承受了實踐的考驗，是人們普遍承受的真理，相對論對于現(xiàn)代物理學的發(fā)展和現(xiàn)代人類思維的發(fā)展都有很大的影響，相對論從邏輯思維上統(tǒng)一了經(jīng)典力學，使經(jīng)典物理學成為了一個完美的科學體系。相對論嚴格考察了時間、空間、物質(zhì)和運動這些物理學的基本概念，給出了科學而系統(tǒng)的時空觀和物質(zhì)觀，狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規(guī)律，并提出了質(zhì)能關系，不僅為量子理論的建立和發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件，而且為原子核的發(fā)展和應用提供了依據(jù)。廣義相對論建立了完善的引力理論，促進了宇宙學的進一步發(fā)展，而引力波物理、致密天體物理和黑洞物理這些屬于相對論天體物理學的分支學科都有一定的進展。相對論作為人們探索自然界奧秘的強有力的理論武器，不僅為物理學的發(fā)展開辟了一個全新的方向，而且為現(xiàn)代科學技術的發(fā)展奠定了牢固的基礎，可以說，相對論是20世紀物理學的最重大發(fā)現(xiàn)，它的空前性給了世界的科學發(fā)展以深遠的影響，可能會是無可估量的影響。(2)相對論建立的哲學意義：相對論的建立，深刻地揭示出時間、空間、物質(zhì)及其運動的統(tǒng)一性，從而改變了人們所習慣的關于時間和空間的傳統(tǒng)看法即絕對時空觀，并為辯證唯物主義的時空觀提供觀提供了充分的哲學依據(jù)。它進一步證實和豐富了辯證唯物主義的物質(zhì)運動多樣性原理，事物矛盾普遍性原理，以及物質(zhì)與運動不可分割性原理等基本原理，提供了深遠的哲學意義。(3)總之，無論在科學上還是哲學的世界觀與方法論上，無論在理論還是實踐上，相對論都具有極其重要的意義，而愛因斯坦也因此成為繼牛頓之后最偉大的科學巨人。2、量子力學的建立在科學和哲學上的意義？(1)量子力學的建立在科學上的意義：量子力學的基本原理包括量子態(tài)概念、運動方程等微觀體系狀態(tài)深化了人們對物理實在的理解。微觀體系的性質(zhì)總是在它們與其他體系，特別是觀察儀器的相互作用表現(xiàn)出來，量子力學表明，微觀物理實在是真實的量子態(tài)，真實狀態(tài)分解為隱態(tài)和顯態(tài)，經(jīng)測量顯示后，只有顯態(tài)才符合經(jīng)典物理實在的含義。量子力學的建立，是20世紀物理學革命的重要內(nèi)容，在科學上，它不僅使人們對微觀世界的認識前進了一大步，極大地改變了人們舊的科學觀念，而且作為現(xiàn)代物理學的理論支柱之一得到了廣泛的應用。(2)量子力學建立的哲學意義：量子力學把研究對象及其所處的環(huán)境看做一個統(tǒng)一的、不可分割的整體，在量子力學中，體系的狀態(tài)有兩種，一是體系按運動方程演進，這是可逆的變化，另一種是測量改變體系變化的不可逆變化，說明了事物的變化發(fā)展的規(guī)律性。量子力學的核心是因果性和物理客觀實在性的哲學問題，可以根據(jù)運動方程預言未來和過去任意時刻的狀態(tài)，這說明了事物之間的因過聯(lián)系性，發(fā)展規(guī)律性，以及客觀物質(zhì)性等哲學層面的原理。同時，波粒二象性的矛盾性質(zhì)也進一步闡釋了矛盾在自然界中的對立統(tǒng)一和普遍性質(zhì)，量子力學還揭示了事物之間的連續(xù)性與間斷性，偶然性與必然性，以及決定論與因果律之間的辯證關系，宣告了機械論自然觀的破產(chǎn)。(3)綜上所述，量子力學在科學和哲學上都產(chǎn)生了極為重要的意義，它極大地改變了人們的生產(chǎn)方式和思維方式，為人類社會經(jīng)濟的發(fā)展都直接或間接地產(chǎn)生了巨大的推動作用，使世界更加趨于和諧發(fā)展。3.近代自然科學的發(fā)展為辯證唯物主義自然觀提供了那些自然材料？(1)19世紀自然科學上的一系列重大發(fā)現(xiàn)，不僅標志著