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第二部分 科技知识相关理论 考点直击: 1．最新科学技术，例如基因、纳米等。 2．与日常生活密切相关的科技知识。 3．科学与技术，科学精神及特征，科学技术是第一生产力。 4．注意热点事件所反应的科技知识及本学科的其他主要基本知识。 知识点睛与解题技巧: 1．科学 科学有若干种解释，每一种解释都反映出科学某一方面的本质特征，而且科学本身也在发展，人们对它的认识不断深化，给科学下一个永恒不变的定义是难以做到的。我们把众多的科学定义加以概括，指出为多数人可以接受的共同概念，那就是科学知识、科学研究活动、科学社会建制的统一体。 2．技术 技术是人类运用知识、经验和技能，并借助物质手段以达到利用、控制和改造自然的目的的完整系统。它是人们的知识和能力同物质手段相结合，对自然界进行改造的过程。 3．科学精神及特征 科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范的总称。它一方面约束科学家的行为，是科学家在科学领域内取得成功的保证；另一方面，又逐渐地渗入大众的意识深层。科学精神应包括12个方面的特征： （1）执着的探索精神。根据已有知识、经验的启示或预见，科学家在自己的活动中总是既有方向和信心，又有锲而不舍的意志。 （2）创新、改革精神。这是科学的生命，科学活动的灵魂。 （3）虚心接受科学遗产的精神。科学活动有如阶梯式递进的攀登，科学成就在本质上是积累的结果，科学是继承性最强的文化形态之一。 （4）理性精神。科学活动须从经验认识层次上升到理论认识层次，或者说，有个科学抽象的过程。为此，必须坚持理性原则。 （5）求实精神。科学须正确反映客观现实，实事求是，克服主观臆断。 （6）求真精神。在严格确定的科学事实面前。科学家勇于维护真理，反对独断、虚伪和谬误。 （7）实证精神。科学的实践活动是检验科学理论真理性的唯一标准。 （8）严格精确的分析精神。科学不停留在定性描述层面上，确定性或精确性是科学的显著特征之一。 （9）协作精神。由于现代科学研究项目规模的扩大，须依靠多学科和社会多方面的协作与支持，才能有效地完成任务。 （10）民主精神。科学从不迷信权威，并敢于向权威挑战。 （11）开放精神。科学无国界，科学是开放的体系，它不承认终极真理。 （12）功利精神。科学是生产力，科学的社会功能得到了充分的体现，应当为人类社会谋福利。 4．科学方法及特点 科学方法是人类所有认识方法中比较高级、比较复杂的一种方法。 它具有以下特点： （1）鲜明的主体性，科学方法体现了科学认识主体的主动性、认识主体的创造性以及具有明显的目的性； （2）充分的合乎规律性，是以合乎理论规律为主体的科学知识程序化； （3）高度的保真性，是以观察和实验以及他们与数学方法的有机结合对研究对象进行量的考察，保证所获得的实验事实的客观性和可靠性。 5．“科学技术是第一生产力”的思想内涵 “科学技术是第一生产力”的思想内涵十分丰富，应从以下几方面加深理解： （1）“科学技术是第一生产力”的使命是把经济搞上去。 （2）“科学技术是第一生产力”的真谛在于科技与经济要一体化。 （3）“科学技术是第一生产力”是巩固和发展社会主义制度的重要保证。 （4）发挥“科学技术是第一生产力”作用的关键是提高全社会的科技意识。 6．技术创新的定义和本质 技术创新被定义为与新产品的制造、新工艺过程或设备的商业应用有关的研究开发、设计、制造及其他商业活动。它包括产品创新、工艺创新和服务创新。简单地说，技术创新是指将一种新产品、新工艺、新服务引入市场。 7．中国五大科学技术奖 国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖。 8．诺贝尔奖 诺贝尔奖是世界上最著名、学术声望最高的国际大奖。诺贝尔奖是以瑞典著名化学家阿尔弗雷德•贝恩哈德•诺贝尔（1833-1896）的部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。 9．“863”计划 1986年3月，在四位著名老科学家王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允的积极倡议下，我国制定了《高技术研究发展计划纲要》，简称“863”计划。 10.基因技术 基因由人体细胞核内的DNA（脱氧核糖核酸）组成，变幻莫测的基因排序决定了人类的遗传变异特性。人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表；也有科学家把基因组图谱比作字典。但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。 11．基因工程技术 基因工程技术是在分子生物学、生物化学和生物物理学基础上发展起来的科学领域。 12.人类基因组计划 一般是指于1990年美国政府资助启动的研究人类基因组的计划。它被认为是生命科学研究领域中有史以来的第一个“大科学”项目，其意义和影响被誉为不亚于研究原子弹的“曼哈顿计划”和载人飞船登月的“阿波罗计划”。以后世界各国也都有各自的研究人类基因组的计划。 13．细胞工程 是在细胞水平上的生物工程，细胞工程所使用的技术主要是细胞养殖和细胞融合。 14．“克隆”技术 “克隆”（Clone）本意是无性繁殖，它不靠性细胞而是生物的体细胞进行繁殖。 15.仿生学 近一二十年发展起来的一门属于生物科学与技术科学之间的边缘学科。它涉及生理学、生物物理学、生物化学、物理学、数学、控制论、工程学等学科领域。仿生学把各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究，希望在技术发展中能够利用这些原理和机理，最后目的是要实现新的技术设计并制造出更好的新型仪器、机械等。生物界各种丰富多彩的机能具有极其复杂和精巧的结构，其奇妙程度远远超过迄今为止的一切人造的机器，因此在工程科学的进一步发展中，人们需要向生物寻找启发和进行模拟是很自然的。 16.农业技术 （1）白色农业 白色农业是改变农业以太阳光为直接能源，利用绿色植物通过光合作用生产人类食物、动物饲料的传统方式，应用高科技进行开发,依靠人工能源不受气象和季节的限制,可常年在工厂进行大规模生产,节土、节水、不污染环境，资源可循环利用的微生物工业型的农业。 （2）生物农业 生物农业是利用自然条件，采用多种农作物轮作肥田、天然杀虫、生物多样化等科学方法种植农作物，不施化肥，不喷杀虫剂，生产出接近天然植物的农产品。 （3）持续农业 发展可持续农业是就要使农业生产与环境保护相协调，在发展农业生产的同时要注意维护和重视长期发展农业的基础，避免大量使用化肥、农药、毁林开荒、过度放牧、破坏性耕作、滥用土地而导致农田土质退化、水土流失、甚至盐碱化、沙漠化和生物资源减少，确保农业的可持续发展。 （4）生态农业 生态农业是一个复杂的自然、社会、经济复合体，是运用生态体系的生物共生和物质循环再生原理、系统工程方法和当代科技成果，根据当地资源条件，合理组合农、林、牧、渔，加工业等量比关系，实现经济、生态、社会三大效益统一的新型农业体系。 （5）绿色食品及标志 绿色食品是指经专门机构认定,许可使用绿色食品标志的无污染的安全、优质、营养食品。 绿色食品标志是由中国绿色食品发展中心在国家工商行政管理局正式注册的质量证明商标。绿色食品标志由三部分组成，即上方的太阳、下方的叶片和中心的蓓蕾，标志为正圆型，意为保护。 17．杂交水稻 20世纪70年代，袁隆平第一个开发出可以广泛种植的杂交水稻，为中国的水稻种植带来革命性变化，大幅度提高了产量。 18.蒸汽机：推动了整个工业革命的发展 传统的马力或者水力无法提供工业革命所需的动力，蒸汽机能量的开发为世界带来了一种更有效更强大的动力。虽说古人在公元前2世纪就已经开始这方面的探索，但直到瓦特的蒸汽机问世后，才真正开启了蒸汽机的商业价值。许多历史学家认为，蒸汽机的开发是工业革命最重要的发明之一，因为蒸汽机的出现带动了冶金、煤矿和纺织业的发展。蒸汽机的出现及纺织业的机械化，提高了工业的用铁量。由于英国拥有丰富的铁矿和煤矿，需求量的增加刺激了冶铁技术和煤矿业的改进，同时加快了工业化的步伐。1804年出现的蒸汽机火车和1807年出现的蒸汽机轮船大大改善了运输条件，辅助了工业革命的发展。 19.电话：掀开人类通讯史的新篇章 “沃森先生，请立即过来，我需要帮助！”这是1876年3月10日电话发明人亚历山大•贝尔通过电话成功传出的第一句话，电话诞生了，人类通讯史从此掀开了一个全新的篇章。 人类进行无线通讯的梦想则是1973年在美国纽约实现的。当时，世界上第一个实用手机体积大，重达1.9公斤，是名副其实的“大哥大”。26年后的今天，世界最小的手机也诞生了，它只有寻呼机那么大，也比第一代手机轻了不少。 1964年是人类通讯史上另一个重要转折点。这年夏天，全世界成千上万的观众通过电视第一次收看由卫星转播的日本东京奥林匹克运动会实况。这是人类有史以来第一次通过电视屏幕在同一时间观看千里之外发生的事，人们除了感叹奥运会精彩壮观的开幕式和各种比赛外，更惊叹于科技的进步。这一切都归功于哈罗德•罗森发明的地球同步卫星。 1969年夏天，国际互联网的雏形在美国出现，它由四个电脑网站组成，一个在加州大学分校，另三个在内华达州。1972年，实验人员首次在实验网络上发出第一封电子邮件，这标志着国际互联网开始与通讯相结合。到了90年代，国际互联网开始转为商业用途。1995年网络发展到第一个高潮，这一年被称为国际互联网年。在电子商业浪潮的推动下，在21世纪国际互联网对人类社会的影响将更加深远。 20．手机 第一台移动电话诞生于1985年。当时还没有“手机”这样一个词，由于它要像背包那样背着行走，所以叫做肩背电话，其重量高达3公斤。与现在形状接近的手机则诞生于1987年。 21．彩色电视 1928年，英国工程师贝德做成彩色电视显像管。1957年5月17日，美国公开播放彩色电视，效果良好。 22．人造卫星 1957年10月4日由苏联研制并成功发射。 23.机器人的诞生 机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。 英格伯格在大学攻读伺服理论，这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统，可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利，这种机械手臂按程序进行工作，可以根据不同的工作需要编制不同的程序，因此具有通用性和灵活性。英格伯格和德沃尔都在研究机器人，认为汽车工业最适于用机器人干活，因为是用重型机器进行工作，生产过程较为固定。1959年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。 24．信用卡 1950年，35岁的美国曼哈顿信贷专家麦克纳马拉发明了信用卡。 25．激光 1960年，贝尔实验室的查尔斯•托尼斯和同事们一起，成功地在25英里的距离内发射出具有巨大能量、极其狭窄的光束，它的亮度要比太阳光高出100倍，这就是激光。目前，激光在医学、印刷、唱片等行业有着广泛的应用。 26．计算机网络 计算机网络是指在地理上分散布置的多台独立计算机通过通信线路互联构成的系统。计算机网络可以分成局域网和运程网。 27．信息技术 信息技术是指信息的获取、传递、处理等技术。它是高技术的前导，信息技术以微电子技术为基础，包括通信技术、自动化技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、计算机技术和人工智能技术等。 28．信息高速公路 信息高速公路或称高速公路信息网，简单地说，就是以多媒体为车，以光纤为路，把全国的政府机关、企事业单位、学校、图书馆、医院、家庭等用户连接起来，应用ATIM传输模式，以交互方式快速传递数据、声音和图像的高信息流量的信息网络。 29.纳米技术 就像毫米、微米一样，纳米是一个尺度概念，是一米的十亿分之一，并没有物理内涵。当物质到纳米尺度以后，大约是在1～100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。 第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法做了超微离子，并通过研究它的性能发现，一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，象铁钴合金，把它做成大约20～30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。 纳米技术是一种在纳米尺度空间内的生产方式和工作方式，并在纳米空间认识自然、创造一种新的技能。 纳米技术的内涵非常广泛，它包括纳米材料的制造技术，纳米材料向各个领域应用的技术（含高科技领域），在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规律的认识等等。 11