自然辯證法——在工程中的理論與應用1精選可編輯ppt教學重點與難點：針對工程碩士的特點，以科學發展觀為指導，根據建設創新型國家的要求，突破傳統自然辯證法教材的體系結構，在討論一般科學技術問題基礎上，突出關于工程問題的討論。2精選可編輯ppt第一章科學、技術與工程的一般特點第一節科學的含義和特征第二節技術的含義和特征第三節工程的含義和特征第四節科學、技術、工程的聯系與區別3精選可編輯ppt第一節科學的含義和特征科學的詞源西方的古拉?。ü?千年前）語“scientia”是指“知識”，也就是將科學指向認識的“成果”，但是不涉及真理性、使用性乃至方法及表現形式的要求。古代中國沒有科學一詞，是19世紀下半葉由日本傳來的外來語。將科學分開來講的，是“科”“學”——即以分科的建制方法和研究方式去研究的學問。4精選可編輯ppt第一節科學的含義和特征科學的概念——科學是以認識自然的知識體系、認知活動和社會建制。知識體系—客觀化、抽象化、系統化、理論化社會活動—主體、客體以及主客體間的中介社會建制—從業余興趣→職業分工→社會工程研究方法—“理性+經驗”、“實驗+邏輯”價值判斷—“不科學”、“科學化”科學的對象——自然、社會、思維科學的門類——自然科學、社會科學和工具性科學科學的形式——范疇、定理與定律（公理和假設）以邏輯的方式從基本概念和假設出發解釋世界。5精選可編輯ppt第一節科學的含義和特征科學的特征解釋性和預見性：實證主義精確性：可量化可驗證性：經驗主義可錯性和可變性：歷史主義系統性：辨證主義主體際性：主觀與客觀的統一、抽象上升到具體區別于經驗知識、局部知識、個人知識、宗教知識。6精選可編輯ppt第一節科學的含義和特征科學的分類F·培根：記憶的科學、想象的科學、理智的科學圣西門：天文學、物理學、化學、生物學黑格爾：數學、力學、物理學、化學、地質學、植物學、動物學（加入運動變化、普遍聯系觀點）恩格爾：機械、物理、化學、生物、社會現代：基礎研究、應用研究、開發研究當代：基礎科學、技術科學、工程科學邊緣科學、橫斷科學、綜合科學7精選可編輯ppt第二節技術的含義和特征技術的詞源古希臘（公元前3千年前）語“techne”，含義是指技藝、手藝、技能、本領?，F在的“technology”,是十七世紀時將“techne”加上了“logos”（邏各斯：蘇格拉底之前的哲學中，指支配宇宙的原則，此后被理解為理性、理念，被當作上帝一樣的所有活動和產生的源泉，或存在于人類靈魂中的推理能力，圣經或基督教里之圣子，即神的屬性中的智慧和創造力，以之與人溝通），“宇宙的律性”，加上“Techne”，直觀的含義也就是在“技能中所包含的宇律性”的意思。我國戰國（公元前四百年——公元前221）的“工巧”，排在“天時”“地氣”“才美”之后，是使人造的器物得以為“良”的條件。8精選可編輯ppt第二節技術的含義和特征技術的概念——改造世界的知識體系及其物化載體、改造活動和社會建制。知識體系—主體性、技能性、多樣性、具體性物化載體—工具、裝置、工藝、程序社會活動—將自然轉化為人工物，是目的（價值）與知識的結點社會建制—謀生手段→職業群體→人員體系體系存在—技術群落、連鎖發展第一次技術革命—蒸汽-機器技術體系第二次技術革命—內燃機-電氣技術體系現代技術革命—高新技術群9精選可編輯ppt第二節技術的含義和特征技術的特征自然屬性和社會屬性的統一主體要素和客體要素的統一物質因素和精神因素的統一潛在形態到顯示形態的過程技術的分類按運動形式：機械、物理、化工、生物按勞作過程：采掘、材料、機械、建筑、交通、通訊、動力10精選可編輯ppt第三節工程的含義和特征工程的概念工程的詞源Engineering：Engine（設計）+ingenious（創造能力）工程含義的歷史發展：18世紀前：直覺與創意的彰顯——軍事與藝術19世紀：知識與技能的結合——工程師群體20世紀起：系統與組織的改造——社會工程學科運用科學理論與技術手段，有組織、系統化的改造（客觀）世界的具體實踐活動及取得成果。11精選可編輯ppt第三節工程的含義和特征工程的特征工程的追求目標是社會實現工程是科學、技術與社會的動態整合工程活動是通過技術集成實現創新的過程工程本身是一個復雜系統工程的分類按（技術）生產過程：采掘、材料、機械、建筑、交通、通訊、動力按產業類型：第一產業部類：農業、林業、水利第二產業部類：能源動力、材料、制造、建筑與土木、海洋第三產業部類：信息與通訊、交通工程、環境、保健、管理12精選可編輯ppt第四節科學技術工程的聯系與區別科學的本質是發現——由外及內將存在的世界變為“科學”的世界，實質上是將世界以特定方式在人類意識中重現和預演技術的靈魂是發明——由內及外將“科學”的世界變為“技術”的世界，實質上就是將可認知的世界變為可改變+可如何改變的世界工程的核心是建造——內外作用循環的實現將科學與技術連接起來，通過反饋與重設使內外作用實現持續的循環。13精選可編輯ppt第四節科學技術工程的聯系與區別科學技術工程任務和目的認識自然是什么為什么改造自然做什么怎么做建構人工自然過程和方法經驗到理論理論與經驗邏輯與試驗理論到實踐設計試驗實踐的系統化和組織化綜合方法系統科學成果性質和評價標準理論知識真偽判別實踐方法和物化載體好壞判別環境與社會變化預期與協調研究取向和價值觀念精神實現價值中立物質價值工具價值綜合價值價值權衡研究規范普遍、公有、無私、創造、懷疑功利目的、保密、專利（知識變為權利）團結、協作14精選可編輯ppt第二章科學、技術與工程的歷史及發展趨勢

第一節科學的歷史發展第二節技術的歷史發展

第三節工程的歷史發展第四節現代科學、技術與工程的特點和發展趨勢15精選可編輯ppt第一節科學的歷史發展16精選可編輯ppt科學技術的起源科學和技術作為兩種密切聯系又根本區別的社會存在，其起源上的分別尤其明顯。一個民族沒有科學是可以生存的，但沒有技術是不可能生存的，從這個意義上說，技術比科學更貼近人的本質，技術和勞動一起構成人類產生的條件。17精選可編輯ppt技術的起源人的產生1200萬年前——猿800—400萬年前——猿人（“猿”？“人”？）300萬年前起——“智人”人與動物的區別——覓食方式人從動物界分化的標志勞動、語言、工具伴隨著勞動活動的出現、工具的產生，技術也就隨之而來了。18精選可編輯ppt科學的起源腦體分工——階級出現是科學誕生的前提有食、有閑、興趣、自由——奴隸主階級古代文明興起：集群生活中的實踐基礎四大流域文明——四大古文明古埃及、古巴比倫、古中國、古印度海域文明——古希臘、古羅馬農民和商人：職業群體塑造科學形態19精選可編輯ppt古代科學的形態之一自然哲學自公元前8世紀以后，古代科學是以自然哲學的形式存在和發展的。整個古代的科學實際上只限于天文、氣象、力學、數學以及建筑、航海、醫學等。沒有形成獨立的、系統的分門別類的知識體系，一切有關自然的知識幾乎都包含在自然哲學中。西方：“原子論”“萬物皆火（水、氣）”分解的、無機的“物學”東方：道家學說；儒家“天人感應”；墨家實驗；還原的、有機的“人學”20精選可編輯ppt古代科學的形態之二實用知識（科學）體系中醫——中國式自然科學與意識形態的關系官科技——中國式自然科學與政治的關系三大發明——中國式科技與社會的關系21精選可編輯ppt古代科學的形態之三理論自然科學萌芽亞里士多德：證明傳統源流歐幾里得的《幾何原本》：幾何學傳統源流阿基米德：科學研究中實驗方法的嘗試22精選可編輯ppt古代技術的形式手工技術以工具、身體和經驗為構成要素，而且后兩者更為關鍵。思考：古代科學對古代技術為什么沒有明顯的推動或幫助？

23精選可編輯ppt古代工程的起源公元前3000年—古印度、古巴比倫冶煉工程銅——青銅——鐵公元前700年—古希臘、古巴比倫市政工程公元前250年—中國水利工程、長城文藝復興時期—工程師為主導的工程活動古代工程趨于規?；?、職業化、理論化24精選可編輯ppt近代自然科學革命的起點以爭取自然科學的獨立為目的，從哥白尼（1473-1543）的“日心說”、維薩留斯（1514－1564）的“血液循環理論”開始，經伽利略的力學研究延續，以牛頓力學建立為標志科學革命。1543年《天體運行論》和《人體構造》

從宇宙結構、天體運行的大循環角度和人體內部血液的小循環角度消除了神的位置，以太陽和心臟為中心的兩種循環（圓周）宣告了神與神國的特權的終結。25精選可編輯ppt近代自然科學革命的發展伽利略的貢獻近代實驗科學的奠基人，將實踐操作、數學和邏輯同科學研究結合起來。一、天文學觀察——神的宇宙有瑕疵、擁護“日心說”；二、創建動力學——落體定律、慣性運動；三、科學方法的創新——實驗觀測證實和數理邏輯推理相結合26精選可編輯ppt近代自然科學革命的發展開普勒的行星三定律是牛頓萬有引力定律最重要的前提。第一定律：行星軌道為橢圓，太陽在橢圓的一個焦點上；（軌道定律）第二定律：同時間內，行星與太陽聯線掃過的面積相同；（面積定律）第三定律：太陽系內任意兩顆行星的公轉周期的平方與他們的軌道半主軸長的立方成正比。（周期定律）第谷?布拉赫——開普勒——滕格納爾27精選可編輯ppt近代自然科學革命的發展新哲學的激勵弗朗西斯·培根——”歸納法”“實驗科學方法”“知識就是力量”“經驗和理性職能的真正的合法婚配”笛卡爾——”演繹法”“實驗方法的基礎””我思故我在”解析幾何學28精選可編輯ppt近代自然科學革命的完成牛頓（公元1642－1727年）“牛頓因為發明了萬有定律而創立了科學的天文學，由于進行了光的分解而創立了科學的光學，由于創立了二項式定理和無限理論而創立了科學的數學。”——恩格斯伊薩克?牛頓爵士安葬在這里。他以近于超人的智力第一個證明了行星的運動與形狀，彗星的軌道，海洋的潮汐。他孜孜不倦地研究光線的各種不同的屈折角，顏色所生成的種種性質。對于自然、考古和圣經，他是一個勤勉、敏銳和忠實的詮釋者。在他的哲學中確認上帝的尊嚴，并在他的舉止中表現了福音的純樸。讓人類歡呼曾經存在過這樣偉大的一位人類之光。——牛頓墓前銘文29精選可編輯ppt近代自然科學革命的完成《自然哲學的數學原理》

牛頓力學三定律、萬有引力定律第一定律：F=0

第二定律：F=ma

第三定律：F=F’

萬有引力定律重要的剛體物理學概念：質點、（絕對）時間、絕對空間、質量、動量、力等30精選可編輯ppt近代自然科學革命的完成牛頓力學獲得接受——實證主義勝利哈雷彗星（返地周期）的發現（1759）地球形狀的證實（1740）行星攝動現象的證實——海王星的發現（1846年法國的勒維烈和1845年英國的亞當斯）力學的新分支——彈性力學、流體力學、材料力學等紛紛建立缺陷——”絕對時間”、“絕對空間”、“質量恒定”同神學的妥協——完美機械的“第一推動”“關于上帝在七天中創造世界的考證”“關于圣父、圣子、圣靈三位一體的研究”“關于圣經史和自然史年表的一致性”31精選可編輯ppt近代自然科學革命的成果微積分的建立：牛頓和萊布尼茲光學的發展：微粒說和波動說熱學：溫度與熱量區分、熱質說磁學：扭秤實驗靜電：靜電電容器、雷電研究、庫侖定律化學的初期成果：波義耳的元素概念、氧的發現、拉瓦錫的氧化燃燒理論、一系列氣體的發現和吹管分析、事發分析等一系列化學分析方法的使用生物學：毛細血管的發現、顯微鏡的發明改進、細胞學和微生物研究、預成論和漸成論、動植物分法、早期的物種演化觀念32精選可編輯ppt古代和近代思維方式的特征古代自然哲學思維方式直觀性辯證性思辨性近代科學思維方式形而上學機械論唯心主義33精選可編輯ppt現代性的伏筆倡導理性主義和經驗主義主客二分的思維方式演繹和歸納方法的結合還原論、機械論宗教世界模型——“終極粒子”“絕對客體”“完美機械”人類中心主義34精選可編輯ppt第二節技術的歷史發展35精選可編輯ppt近代第一次技術革命和產業革命機器系統的產生一、工作機的發明和改進凱伊飛梭、哈格里夫斯的手搖紡紗機、阿克萊特水利紡紗機、克倫普頓“騾機”、卡特賴特自動織布機二、動力機的發明薩弗里的“礦山之友”紐可門的活塞式大蒸汽機瓦特發明冷凝器、連桿和飛輪，改進蒸汽機三、傳動機的發明：離心調速器、傳動裝置36精選可編輯ppt近代第一次技術革命和產業革命以機器制造機器機床的發明和應用威爾金斯的“鏜床”、莫茲利的“移動刀架”蒸汽—機器時代的技術體系蒸汽動力的推動輪船、火車的發明和交通運輸技術的變革工業體系的形成：采煤業（炸藥）、石油的使用（煤油燈）、化工業（制酸、制堿、染料業、化肥）、建筑業（鋼筋混凝土的使用）、通訊業（有線通訊）世界最早的工廠——1771年水力紡紗機工廠標志了工程活動規范化工程師群體組織——1818年英國民用工程師學會成立標志了工程專業化37精選可編輯ppt近代第一次技術革命和產業革命為什么第一次工業革命比近代科學革命晚一百年？為什么近代自然科學與技術革命都發生在歐洲？中國為什么沒有自發的產生近代科學？——李約瑟之謎38精選可編輯ppt1．為什么第一次工業革命比近代科學革命晚一百年？

科學要直接對技術起推動性的作用，機器必需先誕生——馬克思機器與加工對象的關系是純自然的關系，即物理學、動力學和化學的研究領域，而類似于感覺、經驗之類與人的主觀世界相聯系的因素就被徹底剝離在外了。工程師職業群體的誕生人從直接改造自然變為了間接改造自然，人類的勞動對象變為了機器。39精選可編輯ppt2．為什么近代自然科學與技術革命都發生在歐洲？懷疑精神——近代科學的生命力所在以證明為核心的“幾何學傳統”和“因果律傳統”資本的本質需求——增值，而技術是最好的增值手段市場擴張——社會需求的推動作用40精選可編輯ppt3．中國為什么沒有自發的產生近代科學？——李約瑟之謎肯定派——古代中國的實用知識體系否定派——古代中國只有技術沒有科學消解問題——”雞不生鴨蛋”文化傳統的差異就像物種之間的差異一樣大41精選可編輯ppt十九世紀的自然科學十九世紀是科學的世紀1、各門科學都從經驗科學變為理論科學并取得了重大的突破。2、科學研究的方式從個人研究轉變為集體研究，建制化的科學得以產生。3、科學開始走到了技術的前列，科學逐漸成為經濟生活中起主要作用的手段。42精選可編輯ppt十九世紀的自然科學世界科學活動中心的遷移18世紀——英國道爾頓、戴維、法拉第、賴爾、哈密頓、焦耳、麥克斯韋、達爾文18世紀末和19世紀上半葉——法國拉格朗日、拉普拉斯、柯西、庫倫、達蘭貝爾、拉瓦錫、蓋·呂薩克盧布蘭、居維葉、布豐、拉馬克19世紀30年代前后——德國高斯、歐姆、楞次、李比希、邁爾、赫爾姆霍茲、克勞修斯、凱庫勒、基爾霍夫、赫茲1809年柏林大學成立，實行常規試驗課、課堂討論日本、美國、英國以德國大學為樣本進行改革43精選可編輯ppt十九世紀的自然科學1、能量守恒與轉化定律熱力學研究——卡諾原理、布朗運動、麥克斯韋的分子運動論伏特（伏特電池）、尼爾克遜（電解水）、奧斯特（電流磁效應）、法拉第和亨利（電磁感應）等人的研究邁爾和焦耳的不同研究范式——觀察思辨方法和實驗方法19世紀70年代恩格斯明確提出“能量守恒與轉化定律”44精選可編輯ppt十九世紀的自然科學熱力學第一定律——永動機不可能實現外界傳遞給一個物質系統的熱量等于對該系統做作的功和系統內能增量的總合熱力學第二定律——自然熱運動不可逆特定的封閉系統中，熵值趨向增大，當熵值達到最大時，熱機不再做功，整個系統能量守恒，且處于熱平衡狀態克勞胥斯由熱力學第二定律推出“熱寂說”45精選可編輯ppt十九世紀的自然科學2、演化（進化）思想在天文學、地學、生物學理論上的突破性引入康德、拉普拉斯的星云假說康德《自然通史和天體論》（1755）拉普拉斯《宇宙體系論》（1796）星云假說說明了宇宙現在的狀態是經過長期發展過程形成的，從而否定了牛頓的“上帝第一推動”的存在。46精選可編輯ppt十九世紀的自然科學地質演化理論工業革命以來的地質勘探、礦山采掘、運河開鑿等人類行為揭示了地殼的層疊結構，以及不同地層中的不同生物化石，人們開始尋求對地層成因的解答水成說——伍德沃德、維爾納火成說——莫羅、赫頓災變說——居維葉漸變說——賴爾、休斯《地質學原理》標志了近代地質學的系統化《地球的面貌》總結了近代地質學47精選可編輯ppt十九世紀的自然科學生物學研究的三條線索①生物的物種多樣性和適應性——生物進化論拉馬克《動物哲學》“用進廢退”“獲得性遺傳”達爾文《物種起源》－“根據自然選擇，即在生存斗爭中適者生存的物種起源

”變異性、遺傳性、繁殖過剩——生存競爭、自然選擇、優勝劣汰（貝格爾號－加帕戈斯群島1831~1836

）②物種穩定性和物種親代性狀在后代的表現——遺傳學的新進展孟德爾的遺傳定律、魏斯曼的“新達爾文主義”③生物個體發育的過程——細胞學說微而和（細胞病理學）、巴斯德（免疫學）48精選可編輯ppt塞奇威克致達爾文查理，寄來的書收到了，我首先表示十分的感謝，但是當我讀著您的書時，我感到痛苦多于愉快，因為我認為你這些理論完全是錯誤的，有些地方簡直是令人難堪的惡作劇，我不時不得不為你荒唐的章節而狂笑，直笑得我兩肋酸痛。您這簡直是理智的腐化，是妄想人性的墮落，從上帝創造的人墮落成一群渾身長毛的動物。我過去曾說過您是我的學生中最優秀者，最有希望成為一名偉大的科學家，但是我現在不得不說，您是劍橋學生中最能胡思亂想，標新立異的一個了。

最后我要告訴您的是，我——過去您的老師，現在一個猴子的后代——雖然體力和精力已大不如前，但是上帝在言行兩方面的啟示我都謙卑地加以接受，我知道唯有上帝能夠在實踐中支持我。如果您也能這樣做，我們將在天堂里會面。塞奇威克——劍橋大學三一學院地質學教授49精選可編輯ppt赫胥黎致達爾文：

……我所看到的博物學著作沒有一本給過我這樣深刻的印象，我最衷心地向您致謝，因為您給了我大量的新觀點。我認為這本書的格調再好也沒有了，它可以感動對于這個問題一點也不懂得的人們。至于您的理論，我準備為她接受火刑。

我認為您對物種的生成已經闡明了一個真正的原因，如果說物種不是按照你所假定的方式發生的，那么你已把證明這一點的責任推給了你的反對者。

如果我不是大錯的話，很多的辱罵和誹謗已經為您準備好了。希望您不要為此而感到任何厭惡和煩擾。您可以信賴一點，您已經博得了一切有思想的人們的永久感激。至于那些要吠、要嚎的惡狗，您必須想到您的一些朋友們無論如何還有一定的戰斗性。雖然您時常公正地譴責這種戰斗性，但它對您可能是有幫助的。

我正在磨利我的爪和牙而準備進行戰斗。50精選可編輯ppt赫胥黎與威爾伯福斯之爭

－－“科學真理與宗教教義”之間的沖突的代名詞

赫胥黎：生物學家； 威爾伯福斯：牛津教區主教1860年6月27日—7月4日，英國科學促進會第30屆年會在牛津大學召開，30日在牛津博物館的動植物組分會上，赫胥黎被威爾伯福斯質問作為聲稱人與猴子有血緣關系的人，究竟是他的祖父還是祖母從猴子變來的，赫胥黎的著名反駁：“我聲明，我再重復一下，一個人沒有理由因為有一個大猩猩作為他的祖先感到羞恥。真正令他感到羞恥的是，他的祖先是這樣的一個人，他不是利用他的聰明才智在自己的領域去獲得成功，而是利用他口若懸河的言辭、偷梁換柱的雄辯和求助于宗教偏見的嫻熟技巧來分散聽眾的注意力，干涉他自己不懂的科學問題?！保俺嘶F盧戰役以外，十九世紀最著名的戰爭”51精選可編輯ppt當1859年達爾文的《物種起源》與馬克思的《政治經濟學批判》同年出版。馬克思：“達爾文的著作非常有意義，這本書我可以用來當做歷史上的階級斗爭的自然科學根據。”馬克思還專門贈給達爾文的《資本論》扉頁題詞是“贈給查理.達爾文先生，您真誠的飲慕者卡爾?馬克思”。

52精選可編輯ppt十九世紀的自然科學3、物質結構的化學理論原子—分子說道爾頓：化學原子論——近代化學第一次理論綜合蓋·呂薩克：氣體反應定律阿佛加德羅：分子概念（1811）康尼查羅在首屆國際化學會議（1860年）上，重新提出必須對分子與原子做出區分的觀點，才獲得重視和贊同。53精選可編輯ppt十九世紀的自然科學有機化學結構理論的建立及應用凱庫勒（原子價概念、苯的環狀結構）奠定有機結構理論基礎，人們開始相信只要知道物體的化學結構，就可以按它的成分把它構造出來。維勒以無機物合成有機物質（尿素）

19世紀五十年代，有機合成從實驗室研究發展為工業生產，徹底打破了有機物與無機物之間的界限。54精選可編輯ppt十九世紀的自然科學阿爾弗雷德·伯納德·諾貝爾(1833－1896)1865年發明“雷管”1862年發明用“溫熱法”制造硝化甘油的安全生產法1867年發明黃色炸藥（達納炸藥）1872年發明膠質達納炸藥（硝化纖維），世界上第一種雙基炸藥。1887年發明無煙火藥和特種達納炸藥（硝酸銨）一生申報專利350項，包括人造橡膠、人造皮革、煤氣表等1900年瑞典政府根據諾貝爾遺愿批準設置了諾貝爾基金會1901年諾貝爾獎首次頒獎1968年瑞典中央銀行于建行300周年之際增設諾貝爾經濟獎（全稱為瑞典中央銀行紀念阿爾弗雷德·伯恩德·諾貝爾經濟科學獎金，1969年開始首次頒獎。1990年諾貝爾重侄孫克勞斯·諾貝爾增設諾貝爾地球獎，表彰杰出的環境成就者，1991年６月５日世界環境日之際首次頒發。55精選可編輯ppt諾貝爾遺囑全文我，簽名人艾爾弗雷德·伯哈德·諾貝爾，經過鄭重的考慮后特此宣布，下文是關于處理我死后所留下的財產的遺囑：在此我要求遺囑執行人以如下方式處置我可以兌換的剩余財產：將上述財產兌換成現金，然后進行安全可靠的投資；以這份資金成立一個基金會，將基金所產生的利息每年獎給在前一年中為人類作出杰出貢獻的人。將此利息劃分為五等份，分配如下：一份獎給在物理界有最重大的發現或發明的人；一份獎給在化學上有最重大的發現或改進的人；一份獎給在醫學和生理學界有最重大的發現的人；一份獎給在文學界創作出具有理想傾向的最佳作品的人；最后一份獎給為促進民族團結友好、取消或裁減常備軍隊以及為和平會議的組織和宣傳盡到最大努力或作出最大貢獻的人。物理獎和化學獎由斯德哥爾摩瑞典科學院頒發；醫學和生理學獎由斯德哥爾摩卡羅琳醫學院頒發；文學獎由斯德哥爾摩文學院頒發；和平獎由挪威議會選舉產生的5人委員會頒發。對于獲獎候選人的國籍不予任何考慮，也就是說，不管他或她是不是斯堪的納維亞人，誰最符合條件誰就應該獲得獎金，我在此聲明，這樣授予獎金是我的迫切愿望……這是我惟一存效的遺囑。在我死后，若發現以前任何有關財產處置的遺囑，一概作廢。

56精選可編輯ppt十九世紀的自然科學元素周期律的發現

門捷列夫依據元素周期律的基本觀點修正某些元素的原子量獲得成功，進而排出了元素周期表，預言了未知元素并獲得了后來實驗的證明。

57精選可編輯ppt十九世紀的自然科學電磁理論的建立1786年伽伐尼發現電流，使對電的認識從靜到動1800年伏特發明電池——物理學上的創舉1820年奧斯特發現電流的磁效應1822年安培發現電流產生磁力的基本定律1831年法拉第提出電磁感應定律，開啟電力時代1833年楞次提出感生電流方向定律1865年麥克斯韋發表描述電磁場運動規律的方程1873年麥克斯韋發表《電磁學通論》，標志著完整的電磁理論的確立58精選可編輯ppt近代和辯證法思維方式的特征近代科學思維方式形而上學機械論唯心主義辯證法思維方式的特征全面運動聯系59精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命

從十九世紀中葉至二十世紀60年代，人類社會發生了以電氣的應用和發明為中心的第二次技術革命和產業革命，人類社會發生了能源、通訊、交通、機器系統等方面的巨大變革。科學也終于走在了技術的前面，成為影響社會經濟的主要力量。至今，人們還在享用著地二次技術革命所創造的物質成果。60精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命1、鋼鐵與材料技術的發展煉鋼技術的新發展

1847年凱利實驗空氣沸騰法煉鋼

1855年貝麥特發明酸性轉爐，在美國獲得成功

1878年托馬斯發明堿性轉爐

1864年西門子兄弟和馬丁發明西門子——馬丁平爐煉鋼法，使豐富了原料品種冶鐵技術向大型化和機械化方向發展，大型高爐迅速發展鋼鐵加工技術發展：軋機不斷改進61精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命冶金技術發展特種鋼的發展：高碳鋼→自硬鋼→錳鋼→鎳鋼→高速鋼→硅鋼電冶金技術出現物理冶金和萃取冶金（火法冶金和水法冶金）金相學學科發展形成1781年貝克曼分析鋼鐵間的區別1864年隨照相技術的發明，金相照片出現1901年奧斯汀提出鐵碳平衡圖，金相學作為一門科學已經形成。金相學是技術科學，既是冶金技術的科學化，又是化學、熱學的基本理論在冶金技術上應用的結果。62精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命2、熱機的新發明與應用蒸汽技術在19世紀中葉進入成熟期，達到極限內燃機的發明1673年惠更斯提出真空活塞式火藥內燃機的設想1794年斯特列特提出燃料與空氣混合為能源的原理1799年勒蓬提出了電火花點火的內燃機設想1820年塞西爾以氫煤氣為燃料的煤氣機運轉成功1823年布朗發明最早的實用內燃機用以提水1860年雷諾發明了最初的商品化內燃機，熱效率只有4%1862年奧托制成功率半馬力的煤氣機1864年第一家省產內燃機的工廠——奧托公司成立63精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命內燃機的改進內燃機的改進得以與科學的指引，蒸汽機的改進促進了熱力學的研究，而熱力學理論又被應用于內燃機的改進1862年德·羅沙斯提出等容燃燒四沖程循環原理1872年奧托公司成立多伊茨每次發動機廠，擴大小型內燃機生產，并招聘戴姆勒1876年第一臺四沖程臥式煤氣機誕生，即奧托機1883年戴姆勒制成高速化、小型化的汽油發動機1892年狄塞爾發明壓燃點火式柴油發動機1897年柴油發動機制成，即狄塞爾發動機，成為內燃機發展史上又一個偉大起點二次世界大戰后，燃氣輪機和汽輪機得到實用性發展64精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命內燃機的應用汽車的發明與制造

1885年戴姆勒制成摩托車

1886年1月29日本茨（奔馳公司）獲得汽車制造專利

1893年本茨開始批量生產汽車

1888年鄧祿普獲得充氣輪胎的專利，首先用于自行車，馬上又用于汽車制造中。汽車工業促進了合成橡膠、電磁點火裝置、起動機、車燈、喇叭和加熱器的制造技術，薄板軋制技術、玻璃制造技術以及其他附屬工業、配套工業技術的發展。城市交通狀況發生了巨大變革。65精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命內燃機的應用鐵路運輸得到巨大改觀1903年萊特兄弟試飛飛機成功，開啟飛行時代1910年拖拉機成批生產，農業動力落后問題得以解決，促進農用工作機制造與應用，加速農業機械化進程，農業生產率增加而農業人口減少。1903年福特汽車公司創立，1908年生產出T型車福特采用流水作業，使汽車價格急劇降低（260—400美元），成功的實現汽車從小批量生產轉向大批量生產（最高日產達9000輛），使汽車成為大眾消費品（福特雇員最低日薪5美元），流水作業方式在一切機械工廠部門中得到普及。截止1927年的19年，僅在美國就售出了超過1500萬T型車。66精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命3、電能——第二次技術革命的主角鋼鐵技術的發展為新技術體系提供物質基礎內燃機的發明和應用為新技術體系提供新動力迄今為止，技術史上沒有任何其他發明能和電能的發明和應用相比，因為電能在所能達到的一切領域，都使那里的原有技術發生根本性的變化。特別在19世紀下半期開始的電氣時代通過現代社會的通訊技術、能源動力結構開始為改善人類生活方面做出了比蒸汽更大的貢獻。67精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命有線電報與電話電的發明不是依賴于經驗的結果，而是以來科學實驗和電磁理論的應用在各門科學中電磁學最先成為了技術的先導1833年高斯和韋伯架設了第一條電磁式有線電報1838年庫克和惠斯通的雙針式電報機運行成功1844年應用莫爾斯電碼的電報系統在美開始運行1856年莫爾斯和西伯雷創立威斯坦·埃尼翁公司，建立電信業壟斷1874年愛迪生完成了同時同向的多路通訊的發明

19世紀中葉，出現鋪設電報電纜的熱潮，電報將歐美大陸、亞洲大陸（印度）和澳洲大陸聯結起來。68精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命有線電報與電話

1876年2月14日格雷和貝爾同時提出發明電話的專利申請

1887年貝爾電話（美國電話電報）公司創立

1877年愛迪生發明碳粒話筒，德國郵政總監斯特凡委托維爾納·西門子改進美式電話并投產

1878年，美國建立第一個電話交換臺“中央電話局”，貝爾受英國政府邀請協助英國建設電話線路至今人均電話占有量仍作為國家或地區發達程度的標志69精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命電機的發明（從弱點技術到強電技術）

1821年法拉第演示電動機的模型試驗，而直道五十年后，才開始了電力的應用，其原因不在于技術而在于經濟。19世紀初固定式蒸汽機提供較大而集中的動力，而后伴隨小型機械化的需要又有了內燃機。因此發電機與電動機的發明和應用，并非出于動力需要，而是靠電燈的發明和應用才為電力的普遍需要開辟了道路。70精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命電機的發明

1860年巴奇諾基制成了包含環形電樞、整流子和合理勵磁結構的直流電動機，但仍使用電池

1845年惠更斯制成外加電源勵磁的電磁式發電機

1866年維爾納·西門子研制成功自激式發電機

1870年格拉姆制成環狀電樞自激直流發電機

1873年阿爾狄涅克研制鼓狀電樞自激直流發電機19世紀70年代，開始了強電技術的時代71精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命電燈的發明電的價值在于依靠分布廣遠的電力供應網為任何需要它的地方提供方便、持久的能源，而這種推動建立電力網的最普遍需要，最初來源于帶來照明變革的電燈?；」鉄艚鉀Q了城市街道照明，但不適于家用愛迪生改進了斯旺的真空白熾燈泡，發明了耐用的碳絲燈泡，建立了第一座直流發電廠和第一個民用照明系統。

19世紀最后十幾年，伴隨電燈在歐美大陸的普及，各國開始競相建立大型電廠。72精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命愛迪生(1847－1931)登記專利發明1328種，總計超過了二千種1868年申請第一個專利——電表記錄器22歲發明證券報價機獲得第一桶金——4萬美元1877年發明留聲機1879年發明碳化棉線燈絲電燈1912年為福特公司T型車設計電氣自動起動器，T型車取代市場上的電動汽車1914—1918年第一次世界大戰期間愛迪生致力于美國海軍科技發展1931年10月18日終年84歲去世，10月21日全美國熄燈哀悼73精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命電力（強電技術）的廣泛應用工業應用：1881年柏林第一條電車線路交付使用民用領域：電爐、電力洗衣機、電力洗碟機電力遠距離輸送問題的解決——高壓輸電低壓電轉變為高壓電的研究——交流高壓輸電高壓交流輸電網的建立，使電力充分發揮優勢。電力不僅有利于大工業、商業和手工業，也給運輸業、采礦業、紡織業帶來了新的激勵。無線電通訊（弱電技術）悄然興起19世紀末馬可尼和波波夫實現無線傳播和接收20世紀初馬可尼完成英加間的無線電通訊74精選可編輯ppt第二次技術革命及產業革命電氣工程、冶金工程、化學工程、農業工程、航空工程依次成為獨立專業?；A理論科學有力的推動工程發展，技術成為工程的核心要素，在工程內部呈現組織化特征，工程全面繁榮。75精選可編輯ppt現代自然科學一、20世紀初的物理學革命序幕：三大發現——電子、X射線和天然放射性起因：兩朵烏云——”黑體輻射”和“以太風”實驗成就：相對論與量子力學的提出二、現代自然科學的新發展粒子世界的新發現凝聚態物理和天體物理結構化學和高分子化學分子水平的生物學研究76精選可編輯ppt電子、x射線和天然放射性實驗對象：低壓放電陰極射線——現象：輝光針對射線的組成和性質的研究——發現電子針對射線引起的熒光現象的研究——發現X射線針對X射線生成的研究——發現天然放射性1895年倫琴發現倫琴射線1896年貝克勒爾發現鈾元素的天然放射性1897年湯姆生測定電子速度、電荷、質量及荷質比1897年居里夫婦定量測定鈾的放射性強度，后發現釙、鐳（1899年&1902年），證明了放射性元素的射線同X射線不同1900年盧瑟福分解放射性射線并命名αβγ77精選可編輯ppt電子、X射線和天然放射性原子物理學產生湯姆生的“面包夾葡萄干”原子模型被盧瑟福通過a粒子轟擊鉑片實驗證偽，進而提出原子的有核模型（原子結構的行星模型）經典物理學的缺口原子非最?。辉胤枪潭ú蛔儯毁|量不守恒；能量不守恒；能量和質量相聯系。經典物理學的質量守恒、能量守恒、運動定律等基本定律層面臨挑戰78精選可編輯ppt愛因斯坦的相對論起因——烏云之一“邁克爾遜—莫雷實驗”由光學研究開始——牛頓的光的“波動說”直觀經驗同新研究領域的矛盾——光的“介質”牛頓和麥克斯韋的回答——理想參照系“以太”實驗焦點——以太風是否存在替代的推論假說——垂直地球和順地球公轉方向的光速差結果——”零結果”存在可能①重設“以太”的屬性②“以太”不存在直接的問題：光波（沒有介質）如何傳播結果：跨出經典物理學體系79精選可編輯ppt愛因斯坦的相對論洛侖茲假設——收縮假設愛因斯坦《論動體的電動力學》——狹義相對論基本假設一：對任何慣性系，一切自然定理同樣適用，不存在絕對參照系，即相對性原理，摒棄了以太。對于基本假設二：對于任何慣性系，自由空間中光速相同，即光速不變原理。推論一：同時性的相對性推論二：時鐘延緩——不存在絕對時間推論三：長度縮短——不存在絕對空間推論四：物體質量隨速度變化——質量非恒定推論五：質能相關——奠定了原子能理論的基礎80精選可編輯ppt愛因斯坦的相對論愛因斯坦的廣義相對論——升降機（思維）實驗將狹義相對論推廣到非慣性系（變速運動參考系），得出自然定律在任何參考系中都可以表示為相同的數學模式，即自然定律的數學形式等效的等效定律。建立廣義相對論的引力場方程，論證現實空間不是平坦的歐幾里德空間，而是彎曲的黎曼空間?？沈炞C推論：水星近日點的進動、引力場使光線偏轉、光譜線的引力紅移等愛因斯坦相對論的意義：新的時空觀、運動觀、物質觀81精選可編輯ppt量子論與量子力學由于電磁波理論的證實，19世紀光的波動說取得了勝利，微粒說基本被遺棄了。黑體輻射、光電效應的實驗以及原子穩定性的解釋使波動說重新受到挑戰。熱輻射研究——”理想黑體“ 維恩定律：黑體的絕對溫度同它所發射能量最大的波長成反比，隨著黑體的溫度升高，對應著它所發射的光線的最大亮度的波長將要變短，向光譜的紫色區移動。 瑞利—金斯定律：熱物體的輻射強度與絕對溫度成正比，而與所發射的光線波長的平方成反比。82精選可編輯ppt量子論與量子力學維恩定律在短波部分與實驗結果符合瑞利—金斯定律在長波部分符合，在短波部分不僅與實驗結果出入較大，還會導出荒謬的結論——當輻射波長無限小時將獲得無限大的能量，即“紫外光災難”。由于這兩個公式都是基于嚴密的邏輯和計算得出的，因此問題的來源只可能是公式的基礎(公理)——經典物理學理論。83精選可編輯ppt量子論與量子力學量子論形成的推動力：1900年普朗克提出量子概念（ε＝hv），賦予其提出的輻射公式以物理意義，解除“紫外光災難問題。普朗克因此獲得1918年的諾貝爾物理學獎金。1904年光電效應－－愛因斯坦將能量量子理論從能量輻射、吸收推關到電磁波，提出光是能量為hv的光量子流，光電效應的關系式為：hv＝W＋1/2mV2，愛因斯坦因此獲得1921年的諾貝爾物理學獎金。原子穩定性理論－－玻爾的定態躍遷理論，應用量子理論對盧瑟福原子模型進行修正，玻爾因此獲得1923年的諾貝爾物理學獎金。1923年德布羅意提出物質波概念，解釋了玻爾的模型，并預言電子束的衍射現象，后經戴維遜實驗證明，1929年德布羅意獲諾貝爾物理學獎金。84精選可編輯ppt量子論與量子力學量子力學的發展：薛定諤波的動力學和波動方程－－用以描述微觀粒子的運動；玻恩以幾率波的觀點解讀波方程，賦予其物理意義：其函數絕對值的平方與特定時刻在特定地點的的單位體積內發現粒子的幾率成正比。海森堡提出測不準原理和測不準關系式，以矩陣方程和矩陣力學給予量子力學另一種數學表達式，1932年海森堡因此獲諾貝爾物理學獎金。85精選可編輯ppt相對論與量子論、量子力學的結合對高速微觀運動的研究，引發了狄拉克進行相對性波動性力學的研究，預言了反粒子的存在，經1932年安德生發現了帶正電荷的正電子得以證明。量子論和量子力學論證了連續和間斷相統一的自然觀，揭示了統計決定論的因果觀。86精選可編輯ppt第三節工程的歷史發展87精選可編輯ppt現代工程的發展工程規模進一步擴大化，從部門到國家，乃至超越國家力量范疇，成為“國際”工程。曼哈頓計劃（1942）：1.5萬科技人員參與,耗資20億美元阿波羅計劃（1959）：200家公司120所大學400萬人 耗資300多億人類基因圖譜計劃（1990）：美、英、德、法、中、日六國88精選可編輯ppt物理學革命和新世界觀、新思維方式對動現代自然科學全面發展：1、粒子世界的發現；2、地球物理與天體物理的發展；3、分子生物學的創立；4、系統科學，非線性科學與復雜性研究的興起。物理學革命后，新技術的興起：1．電子技術和計算機技術2．信息技術3．新能源技術4．新材料技術5．航天技術6．生物技術7．海洋技術科學高度社會建制化，技術發展帶來了積極的和消極的影響，出現了“生態主義”、“技術恐懼”、“技術異化”、“STS研究”、“可持續發展”等課題。89精選可編輯ppt第四節現代科學、技術與工程的特點和發展趨勢現代科學的特點和發展趨勢——大科學高度分化、高度綜合——科學整體化總量擴張、更新加快——科學加速化規模組織擴大、社會建制形成——科學事業社會化數學價值提升、領域擴展——科學數學化系統論、信息論、控制論——科學研究方法系統化引發哲學反思、觀念變革——科學哲理化90精選可編輯ppt現代科學、技術與工程的特點和發展趨勢現代技術的特點及發展趨勢——高技術知識高度密集的科學化技術高經濟效益和社會效益的技術高戰略價值的技術國際化特征的技術（國際競爭與合作）91精選可編輯ppt現代科學、技術與工程的特點和發展趨勢現代工程的特點及發展趨勢規?；瘧鹇曰呋鐕瘎撔乱饬x增強負面效應彰顯92精選可編輯ppt現代科學、技術與工程的一體化趨勢科學活動技術化和技術活動科學化——科技一體化工程活動技術化和技術活動工程化——工程技術一體化科學、技術、工程的融合工程成為當代的“主流”（社會+自然）進步方式93精選可編輯ppt第3章

科學、技術、工程與自然的基本理論第一節自然存在觀——自然的本質屬性和結構特征第二節自然演化觀——自然的發展規律第三節自然人化觀——自然與人的本質關系94精選可編輯ppt第一節自然存在觀自然界的概念自然界的概念有廣義和狹義之分。廣義的自然界是指整個宇宙，包括非生命世界、生命世界和人類社會。狹義的自然界則是指與人類社會相區別的物質世界，即人類社會生活的自然環境。自然界是人類一切知識的來源。95精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的物質性自然界的物質形態——自然的多樣性和差異性自然界的物質形態是千姿百態、無限多樣的。從基本粒子到天體，從具有生命活性的生物大分子到人，都是物質的不同形態。自然界就存在于各種不同的物質形態之中。根據能否自我新陳代謝和遺傳變異,可以把自然界中各種各樣的物質形態劃分為：非生命世界和生命世界。96精選可編輯ppt非生命世界1)宇觀世界：總星系→星系團→星系→恒星→行星2)宏觀世界：有機物、無機化合物(100多萬種)、單質3)微觀世界：分子→原子→原子核→基本粒子→夸克

↓

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110多種元素400多種基本粒子↓輕子類&重子類↓↓光子族和輕子族；介子族和重子族97精選可編輯ppt生命世界生物圈→生態系統→生物群落→種群→生物個體→生理系統→器官→組織→細胞→病毒→生物大分子發現現存的：——動物(含昆蟲)150多萬種；——植物40多萬種；——微生物8～9萬種。98精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的物質性自然界物質形態的分類依據不同的物質聚集狀態,劃分為：固態液態氣態等離子態超密態真空場反物質暗物質態99精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的物質性自然界物質性的證明運動規則一致性哥白尼革命、牛頓力學、經典電磁學、愛因斯坦電動力學化學元素統一性（光譜分析）宇觀世界都是由在地球上均可找到的化學元素所組成；物質與能量的轉化與守恒微觀物質形態統一性的論證——基本粒子與量子理論生命的物質基礎的揭示無機物與生命物質在化學成分上也有著同一性；100精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的物質性自然界的物質形態盡管多種多樣，各不相同。但不同形態的物質又具有統一性。各種具體的物質形態有共同的本質，這就是物質。物質的唯一特性是它的客觀實在性，所謂客觀實在性只有兩條規定：它不依賴于人而存在，同時又可以為人所察知，這兩條規定，是為了與唯心主義及不可知論相區別。因此，自然界就是作為本質的物質和作為物質表現的各種具體物質形態的統一體。自然界的統一性首先是統一于物質，粒子、元素、能量、場、信息。自然界的物質不僅具有客觀實在性和統一性，而且其形態是千姿百態、無限多樣的。同時，這種物質形態的差異性和多樣性也是其物質統一性的前提條件。101精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的系統性系統概念現實存在的系統都是具體的，如物理系統、生物系統、社會系統等。在不同的學科中，系統有不同的定義。在技術科學層次上，通常采用錢學森的定義：系統是由相互制約的各部分組成的具有一定功能的整體。這個定義強調的是系統的功能，因為從技術科學看，研究、設計、組建、管理系統都是為了實現特定的功能目標，具有特定功能是系統的本質特性。在基礎科學層次上，通常采用貝塔朗菲的定義：系統是相互聯系、相互作用的諸元素的綜合體。這個定義強調的不是功能，而是元素之間的相互作用以及系統對元素的整（綜）合作用。撇開組成成分的基質特性，僅僅把它們看作系統，就是所謂一般系統。一切系統共同具有的、與其組分基質無關的特性，即系統的一般特性。102精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的系統性系統分類按與環境的關系:孤立系統；封閉系統；開放系統按所處狀態：平衡系統；近平衡系統；遠平衡系統按復雜程度可分為：簡單系統；復雜系統。從演化角度說，最有意義的是遠離平衡態的開放的復雜系統103精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的系統性自然系統的基本屬性之一：整體性所謂整體大于部分的和，1+1大于2等等提法都是指此，我們稱之為整體性（整體涌現性）。加和性與非加和性——所謂加和性指要素和系統間有量的關系，非加和性是要素與系統間有不同的質，不可比。系統整體性是要素、結構和環境的函數，非加和性源自要素及其與結構、環境的相干性耦合，包括它們彼此之間的約束、選擇、協同、放大等非線性的相干作用。104精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的系統性自然系統的基本屬性之二：開放性開放性包含物質、能量、信息的交換，開放是是絕對的，是系統的存續方式。開放度必須維持在0與1之間。開放性不僅存在于系統與環境之間的外部關系上，也存在于系統要素與要素之間的內部關系上。105精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的系統性自然系統的基本屬性之三：層次性自然界的物質系統具有復雜的層次結構，多級母－子系統縱向構成關系就是層次結構。在跨域層次時會出現新的特征，不同層次的規律作用與層次是耦合的。從低層次（低層系統）向高層次（高層系統）推進時，其結合度遞減。在高低層次間存在雙向因果鏈，層次關系決定了方法論的基本趨向，產生了還原論方法和整體論方法的區別。106精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的系統性自然系統的基本屬性之四：動態性漲落現象的普遍存在——系統穩定性的量度系統結構的變化——不存在“恒穩態”恒穩態——對漲落保持不變的狀態；亞穩態——在一定范圍內對漲落保持不變的狀態；不穩定態——在漲落下即行消失的狀態。107精選可編輯ppt自然存在觀——自然界的層次結構自然界層次劃分的依據按物質質量和空間尺寸大小來劃分按不同自然系統的不同結合能形式和大小來劃分按物質之間相互作用和揭示規律的不同理論來分按普適常數來分自然界層次結構的基本特征自然界的層次結構是縱向等級構成性與橫向多元相干性的統一自然界的層次結構是間斷性和聯系性的統一自然界的層次結構中分層第階秩序的穩定性程度是由結合能的大小決定的108精選可編輯ppt第二節自然演化觀要揭示自然界的奧秘，展示自然界的圖景，除了把自然界作為一種存在來把握，還必須把自然界當作一種過程來理解。自然界不僅存在著，而且生成著并消逝著。生成與消逝的不斷更替，便構成了自然界的演化鏈條。一般意義的運動指變化，即沒有質變的變化，而包含質變的變化就是演化。109精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景宇宙的演化核物理學家伽莫夫G.Gamow（1948）修改和發展了勒梅特的理論，提出了宇宙大爆炸理論；認為宇宙起源于一個高溫、高密度的“原始火球”的大爆炸；后來的暴脹理論對大爆炸理論做了進一步的修改和發展。認為宇宙的初始狀態是一個奇點。從奇點到普朗克時間（10-43秒），宇宙處于一個過渡的混沌態。10-43秒以后，引力分化出來，宇宙進入“假真空”狀態，具有巨大的能量密度，表現出巨大的負壓力，從而引起引力排斥效應，使宇宙在10-35秒后發生“暴脹”，從10-35秒到10-32秒，宇宙的半徑增加了約1050倍。暴脹結束后，宇宙進入對稱性破缺階段?！凹僬婵铡鞭D化為“真真空”，在“真真空”中產生夸克、輕子等。110精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景宇宙的演化大爆炸后10-36秒，溫度降到1028K，強相互作用分化出來，10-12秒時，溫度降到1016K，弱電相變發生。當t=10-6秒時，溫度降到1012K，發生夸克-強子轉換，宇宙進入以強子（介子、重子（質子、中子、超子、超子等）為主的時代。當t=10-4秒，T=1011K，出現粒子的分解和正反粒子的湮滅，宇宙進入輕子及其反粒子占主導地位的時代。t=1秒之后，T=1010K,正負電子相遇湮滅為兩個光子，因而出現大量的光子和中微子，宇宙進入到輻射時代。111精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景宇宙的演化t=3分時，T=109K,中子和質子結合形成氘核，兩個氘核再結合形成氦核。t=1萬年時，T=105K,自由電子開始被原子核俘獲，形成穩定的原子。t=106年時，T=3x102K,宇宙內的實物粒子從等離子體演化成氣狀物質，而形成原始星系，并進而形成星系團，然后再從中分化出星系。當t=5x109年時，在星系中凝聚成許許多多的恒星。112精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景大爆炸宇宙說的經驗支持1929年美國天文學家哈勃發現星系的譜線紅移和星系離地球的距離成正比。伽莫夫推算出宇宙質量的組成中，氦占25-30%。伽莫夫的同事阿爾芬和海爾曼根據伽莫夫的學說，在1948年提出了宇宙5°K剩余背景輻射預言。113精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景恒星的演化引力收縮階段：恒星的幼年期。主序星階段：從氫到氦的熱核反應。紅巨星階段：氫已耗盡，星核收縮，溫度升高，三個氦聚變成一個碳：外殼膨脹，溫度下降。此后，氧、硅、鐵逐步形成。脈動階段：核燃料耗盡，輻射壓消失，星體開始收縮。高密階段、爆發和超高密階段：白矮星、超新星、中子星、黑洞。114精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景太陽系的起源--康德-拉普拉斯假說約46億年前，太陽系還是一團緩慢旋轉的由彌漫物質組成的原始星云。在原始星云的收縮中，由于角動量守恒，自轉逐漸加快，于是原始星云變扁。在赤道面上的物質由于離心力抵御了收縮。最后在赤道面附近形成一個連續的星云盤。中心部分因收縮密度變大，最終形成太陽。云盤中的固態顆粒在太陽引力、離心力和慣性的作用下向赤道面沉降；同時又有布朗運動而碰撞導致的碰撞吸積。當塵層物質的密度足夠大，在局部擾動下會很快向密度大的地方集聚，于是塵層瓦解為許多粒子團。各粒子團靠自身的引力吸引而收縮，集聚成星子和行星胚。行星胚進一步生長就成為行星。115精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景地球的起源和演化按照星云說，地球由彌漫星云物質集聚而來。由于引力勢能和隕石撞擊的動能轉化為熱能，尤其是放射性蛻變產生的熱能的積聚，原始地球的溫度不斷升高。當溫度達到2000度時，鐵鎳等物質熔化下沉形成地核，硅酸鹽等較輕物質上浮形成地幔。但地幔中的物質進一步分化時，較輕的物質就從地幔中上浮至地表，形成地殼。地殼的演化：按照板塊構造學說，現存的主要板塊有歐亞、非洲、美洲、印度洋、南極洲和太平洋板塊。板塊馱在地幔軟流圈上，隨軟流圈的流動發生移動。整個地殼由于板塊的移動發生水平運動。兩個板塊相互擠壓產生地震和火山活動，也導致垂直的造山運動。116精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景生命的起源和進化——原始生命的誕生在原始地球條件下具有催化功能的原始蛋白質和起模板作用的原始核酸產生并結合為多分子體系。原始大氣中的CO，CO2，HN3，CH4，H2O等在太陽紫外線、雷電、火山等的作用下，合成氨基酸、核苷酸、糖類等有機分子。氨基酸在各種條件下形成多肽分子并進而形成蛋白質；單糖縮合成多糖；核苷酸脫水縮合成核酸。蛋白質和核酸等生物大分子聚集成一種具有一定內部結構的顆粒（奧巴林的“團聚體”，美國Fox的“微球體”），外面包著原始的界膜，從而構成一個獨立的體系，原始生命誕生。117精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景生命的起源和進化——生物進化非細胞→細胞（原核細胞→真核細胞）↓單細胞生物→多細胞生物（動物&植物）植物:菌藻植物→苔蘚和蕨類植物→裸子植物→被子植物

動物:無脊椎動物→脊椎動物→人類118精選可編輯ppt自然演化觀——自然的演化圖景人類的起源和進化1400萬年前——類人猿：爬行轉變為直立行走

300萬年前——猿人：制造工具+天然火

20萬年前——早期智人：人工火+勞動分工

4~5萬年前——晚期智人：舊石器時代至今——當代人類：社會進化為主社會進化的重要量度就是科技發展水平119精選可編輯ppt自然演化觀——自然界的演化方向演化方向的矛盾：走向有序還是走向無序？進化與退化的統一演化方向的一般特點：自發性：開放系統的演化——“自組織”穩定性重建：系統就是要“存續與協調”間斷性：連續性中斷120精選可編輯ppt自然演化觀——演化的自組織機制自組織是系統演化中實現有序的具體途徑自組織過程產生的條件開放系統遠離平衡態：系統進入非線性區，系統失穩（臨界值）。非線性相互作用及正反饋機制，即自組織與系統要素之間存在一種互為因果的作用鏈。漲落：在臨界點，漲落很可能成為“巨漲落”，成為自組織的胚種。121精選可編輯ppt第三節自然人化觀——人與自然的對象性關系人是大自然自組織演化的產物；人一旦產生出來，就出現人和自然的關系。這種關系，既影響著由人組成的社會關系和發展，也影響著自然界的演化和發展。人與自然的基本關系——對象性關系人不能離開自然界：依存關系人的意識能夠反映自然：認識關系人能能動地改變自然界：作用關系122精選可編輯ppt自然人化觀——自在、人化到人工自在自然：包括在空間上人類目前尚未觀測到和未被了解的領域；人化自然：為人類觀測所及從而能感知其信息的那部分自然界；人工自然：即人類所利用、控制、改造、創造或“再生產”的自然。包括：對自然的簡單控制，如野生動物保護區；改變天然自然的某些形態，野生動物的馴化；創造天然自然中完全沒有的事物。123精選可編輯ppt自然人化觀——異化自然：生態危機生態危機的表現人口危機資源危機環境危機生態危機的根源傳統發展觀和增長癖：把發展片面理解為科學技術的發達和國民生產總值（GNP）的增長：忽視環境、資源、生態等自然系統方面的承載力；沒有考慮自然成本；缺乏整體協調觀念。解讀傳統發展觀的局限：人類認識水平的限制；多種社會因素的作用；現代科學技術的影響——科學技術萬能論。124精選可編輯ppt第4章

科學、技術、工程與自然的協調發第一節自然生態觀——新的自然觀圖景第二節可持續發展觀——協調人與自然發展的途徑第三節走可持續發展道路——實現可持續的現實措施125精選可編輯ppt第一節自然生態觀自然觀的歷史沿革蒙昧時代——自然是巨大而神秘的異己力量古代——古中國&古希臘古中國：道法自然和天人合一古希臘古羅馬：自然神話和自然哲學中世紀——基督教神學自然觀上帝創世說：自然是上帝給人類造出來的，可以被人類認識并利用近現代自然觀機械論、唯能論、功利主義、人類中心主義、傳統發展觀（增長癖）：科學建立以后，科學技術運用于社會生產過程，人的力量空前增大，自然被置于可控客體、資源和廢料庫的角色自然生態觀自然觀念層面——自然與人的整體關系，自然人化與人向自然的回歸發展觀念層面——可持續發展觀，實現人類與自然新的和諧共生關系措施層面————綠色（生態）技術、環境友好型社會126精選可編輯ppt自然生態觀從人類中心轉向生態中心1環境保護環境保護運動的發起：卡森《寂靜的春天》（1962年）悲觀主義：羅馬俱樂部提出零增長（1972年）樂觀主義：托夫勒認為通過技術進步而持續增長；2當代生態運動中的反科學傾向：科學技術作為調節人與自然關系、實現人的價值目標的中介性手段，使得科學技術具有雙重屬性，既要受到自然規律的制約，又要受到文化價值觀和人的目的的規范。3生態價值觀確立的合理性是科學技術造成了人的生存困境嗎？造成人類生存困境的根源不是科學技術，而在于支配著科學技術運用的價值觀，本質上是價值觀危機。關于對自然進行控制的觀念：控制自然的任務應當理解為把人的欲望的非理性和破壞性方面置于控制之下?？刂谱匀坏挠^念應當包括對外部自然的控制和對內在人類自我的控制。127精選可編輯ppt自然生態觀自然價值與自然權利自然價值以人為尺度的工具價值以自然為尺度的內在價值：創造性、主體性、目的性自然權利——主體性、自然性、平等性事前維權與事后維權自然追責與為自然追責自然價值與自然權利的關系財產權？身份權？因”價值“而”權利“，還是因”存在“而”權利“？128精選可編輯ppt自然生態觀協調人與自然關系的生態倫理把人與自然看成高度相關的統一整體。不是武斷的反對一切科學技術，而是反對不加區分的運用一切技術，反對在科學中刻意追求技術工具效用。力圖在生態價值觀的調控下使科學技術在人與自然之間發揮更大的調節作用。129精選可編輯ppt第二節可持續發展觀可持續發展思想的醞釀與形成1972年6月聯合國在瑞典的斯德哥爾摩召開了人類環境會議，為可持續發展奠定了初步的思想基礎。1987年，挪威首相布倫特蘭夫人主持的世界環境與發展委員會，在長篇專題報告《我們共同的未來》中第一次明確提出了可持續發展的定義。1992年6月，聯合國在巴西的里約熱內盧召開了環境與發展大會，共183個國家的代表團和聯合國及其下屬機構等70個國際組織的代表出席了會議，102位國家元首或政府首腦到會講話。這次大會深刻認識到了環境與發展的密不可分。130精選可編輯ppt可持續發展觀可持續發展的定義和特征定義：既滿足當代人的需要，又不損害后代人滿足需要的能力的發展；（補充）既滿足一地區人們的需要，又不損害其他地區人們需要的發展。特征：共同性：人類生活在同一地球上，地球的完整性和人類相互依存表現了人類根本利益的共同性；公正性：代內、代際公正和環境公正必須與具體的社會時空聯系起來。131精選可編輯ppt可持續發展觀可持續發展的主要內容經濟、社會、生態的可持續發展。社會：和諧的人際關系、人與自然關系，穩定的社會結構；生態：恰當的人口增長，資源開發和污染物排放不超過環境的承載能力；經濟：持續的資源利用和能源供給，使資源的開發不大于資源的再生速度，達到資源的再生利用。132精選可編輯ppt第三節走可持續發展道路——實現可持續的現實措施綠色技術：能減少污染、降低消耗、治理污染和改善生態的技術群。綠色技術包括清潔生產技術、治理污染技術和改善生態技術。綠色技術的價值仍然是以生產為目的的技術體系其價值主體是企業，而非自然133精選可編輯ppt走可持續發展道路——實現可持續的現實措施建立環境友好型社會肯定科學技術和生產同自然關系的轉型通過社會行為、社會工程來實現；環境友好型社會是有助于實現人與自然和諧共生的社會形態；環境友好型社會理念包含經濟模式、政治制度、價值體系、技術支持、資源戰略等一系列社會建制。134精選可編輯ppt第5章

科學、技術、工程與創新第一節創新概念與創新類型第二節科學、技術、工程與創新第三節企業的創新戰略與管理135精選可編輯ppt第一節創新概念與創新類型創新概念的提出熊彼特(1883-1950)的“創新理論”（InnovationTheory）(1)創新是生產要素的重新組合(引入新產品或提供產品新質量即產品創新;采用新生產方法即工藝創新;開辟新市場即市場創新;獲得新供應來源即資源開發利用創新;實現工業新組織即體制和管理創新);(2)企業家精神(有能看到潛在利潤的眼光;有敢冒風險的膽量;有動員社會資源以實現風險要素重新組合的能力);(3)經濟由于創新而得到發展,即“創新-模仿-創新”既是科技推動經濟發展的機制又是經濟持續增長的根本原因;(4)創新是一種創造性的毀滅,即沒有淘汰就沒有發展,并且經濟發展是社會結構不斷破壞而又不斷重建的生生不息的過程。技術創新:技術的社會實現136精選可編輯ppt創新概念與創新類型創新的類型——從生產要素與條件組合角度劃分產品創新與工藝創新產品創新包括全新(如微處理器\激光器)或改進性(雙杠洗衣機\無氟冰箱)的品種與產品結構創新，