金属材料科学发展的历程与人类思维方式的演变
金属材料科学发展的历程与人类思
维方式的演变
摘要：纵览了人类思维方式的演变、自然科学和金属材料科学发展的历程，阐述了金属材料及其理论的层次性和相关性。介绍了我们为实现金属材料科学设计的规划轮廓。
关键字：材料科学物理金属学材料设计系统论
材料科学是探索研究和制造新材料规律的科学，它不仅指出特殊材料研制的特殊方法，而日‘还揭示出各种不同材料研制的共同规律。材料科学技术是一门技术科学，它介于基础科学和工程技术之间。与基础科学相比较，材料科学技术更接近于具体实践。而与工程技术相比较，它则更接近于理论研究。它是基础科学研究中基础理论转化为应用技术的中间环节。它的主要特点是将具体技术中带有共同性的科学问题集中起来加以研究。在材料科学研究中，探寻其中的哲学问题对材料科学技术的发展很有必要。
1．人类思维方式的演变与自然科学的发展
人类对客观世界的认识经历了“朴素整体论”和“分解论”(或称还原论)的时代，当前正处于向“系统论”演变的新时代。回顾人类思维方式的演变和科学发展的历程对我们进行创造性思维和卓有成效的工作是极为有益的。
中世纪以前的古代科学是处于“朴素整体论”的时代。由于低的生产力和科学水平的限制，人们并不知道每一事物是一个具有复杂结构的系统，也不能认清事物之间联系的细节，古代的先哲们就是在这种情况下追求事物的整体性和统一性的。古中国的先哲们就曾以“金、木、水、火、土”解释万物构成的世界。
随着生产力和科学水平的提高，人类进人了“分解论”的时代。人们运用割断事物之间联系的方法，把研究的事物从联系中抽出来，进行结构、特性、原因和结果的细致研究。首先是自然科学从哲学中脱解出来，随之，数学、天文学、物理学、化学、生物学等学科相继形成。随着人们认识的深化和知识的不断积累，这种“分解”进一步在每一学科内延续。
分解论的思维方式所追求的是对事物精确和严密的逻辑性描述，反对含糊笼统的臆断。人类每作一步分解，便有新的理论建立。人类运用这种思维方式取得了永远值得自豪的光辉成就。在这一时代出现了以哥白尼、伽俐略、牛顿和爱因斯坦等为代表的一大批成就卓著的科学家。
然而，分解论的思维方式并不是尽善尽美的，由于层层分解，忽略甚至完全割断事物之间的固有联系，就会使事物发生“变形”，以致使人们不能从整体上把握事物的性质和总的发展规律，甚至有时导致了精确性与正确性相冲突的结论。
“分久必合，合久必分”。由于生产力和科学技术的高度发展，知识的大量积累，分解论思维方式的局限性更加显露，导致了一个新的系统论思维方式的产生。
系统论的创始人贝塔朗菲说，生物学走的是还原论的道路，研究越来越细，一直研究到分子，叫分子生物学。但是最后说到生命现象到底怎么回事，好像越来越渺茫，研究的越细，对“整体”越说不清楚。他认为应朝另一个方向来看待研究的对象，从而提出了系统思想，建立了系统论。
人们经历了分解论思维方式时代以后，逐渐以系统的思维方式重新开始对自然界进行综合的整体性探索。如果说在过去人们每作一次新的“分解”便有一批鲜艳的花朵开放，那么在当今系统论的时代，人们每作一次新的“综合”便有一批丰硕的果实成熟。这意味着只有经历了分解论时代，才能进入系统论时代。同时也只有在这一新的时代，自然科学家才能从整体上把握事物的全部特征及其演变规律。至今己有一批专门性的系统科学和相应的系统工程产生;一批新兴的综合性科学和一批横向科学也相继出现。
2．人类思维方式的演变与金属材料科学的发展
Meh1和Cahn详细叙述了金属材料科学发展的历史[1]，本文将以他们提供的史料为主要依据，结合各专门学科和理论形成情况，将人类思维方式在金属材料科学中的体现划分为四个时期，将金属材料科学的发展历程划分为相应的四个阶段(见表1)。
2.1物理金属学的孕育阶段（19世纪以前)
在冶金学方面,19世纪以前的漫长历史是人们思维方式处于朴素整体论时期，有关金属材料的工艺技术和科学并属于英文“Metallurgy”和中文“冶金学”之中，甚至整个技艺，包括冶炼、提纯、合金化、成型和处理是由同一类技师来承担。在18世纪，化学和物理学从自然科学中脱解出来，但冶金学仍包容着化学和物理的内容。当时冶金学家和化学家难以区分，一些著名的物理学家也在进行着有关金属的组织和性质的先导性研究。伽俐略测量了金属的拉伸强度、虎克提出了著名的弹性定律、牛顿考虑了断裂表面、Reaumur用放大镜观察了金属晶粒尺寸并预言了奥氏体晶粒尺寸对硬化的影响。冶金学孕育着化学冶金和物理金属学的分解。
2. 2物理金属学的生长阶段(19世纪)
19世纪是人们思维方式处于分解论的初期，冶金学分解为化学冶金和物理金属学。金相学、晶体学、合金宏观热力学及相图和材料力学等专门学科的相继出现是物理金属学发育形成的主要标志。
Hessel在1830年提出了32种晶类，Bravais在1849年提出了14种平移点阵。在19世纪末，Federov, Schoenfliesz和Barlow各自独立地导出了230种空间群。晶体学的这些成就奠定了对金属材料晶体结构本质认识的基础。
被尊为金相之父的Sorby于1864年首次摄得钢的金相照片。随后又观察到珍珠色的珠光体组织，并认识到珠光体是由一种均匀的高温相分解而形成的，淬火时这种组织的形成就被抑止。因此，他已清楚地认识钢中相转变的存在和应用。由于组织与性质有着密切的关系，应用金相显微镜研究的热潮迅速高涨，钢中一些有特殊意义的组织相继被发现，钢的质量控制和检测主要依赖于金相学。
在有关合金系相组成的知识发展过程中，Gibbs的相律具有里程碑作用。由相律所阐明的相平衡条件获得广泛的应用。Roozeboom应用相律最先建立了Fe-Fe3C的平衡相图，随后又有Heycock及Nevill对铜-锡系相组成所作的工作，表明合金热力学及相图这个重要的专门学科分支已经形成。
在工业革命时期，钢主要作为结构材料使用，因此材料的力学性能极受关注。由于Young,Cauchy和Poisson等的工作成就，普通材料力学实验和弹性理论到1871年已经完全建立起来。对于大应力作用下材料的塑性变形、加工硬化以及退火引起再结晶软化均有了初步研究。
2. 3物理金属学的成熟阶段（1900~ 1980 ）
这一时期的主要特征是：
(1)原有专门学科进一步分解和深化；
(2)脱解出大量新的理论，以至达到接近极限的程度；
(3)由实验归纳法向数学演绎法转变，分解沦思维方式发展到高级阶段。
这里仅列举对物理金属学的发展具有深刻意义的几个方面。
1912年Laue的实验既证明组成晶体的原子在空间排列的周期性和对称性，同时也证明了X射线波的本质。随后，Bragg等建立的晶体X射线衍射学使科
学家的视野由金相显微镜观察的组织结构层次深入到相的原子排布的结构层次，给出了原子排布的大量信息:长程有序、近程有序、原子偏聚、原子空位和原子间隙等，对所有己知金属的同素异构体和合金相的晶胞参数和原子占位都进行了测定，这些知识对其它专门学科的深化和新理论的建立给予了巨大的支持。
物理金属学的进一步深化便进入到电子一结构层次。1905年Lorentz将金属设想成传导电子和金属离子的集合体，应用经典统计方法论述了金属的导电性和导热性。1928年，Sommerfeld为了克服Lorentz理论在电子对比热贡献上所面临的困境，将金属中自由电子的状态以波函数描述，电子的分布应遵从Pauli原理并使总能量最小，建立了电子的量子统计理沦。1929年，Bloch考虑了金属中的电子与规则排列的离子势场的相互作用，为能带理论的建立奠定了基础。
1927年Heitler和London应用量子力学原理对氢分子电子结构的研究开创了现代化学键理论的先河随后，Paining对价键理论的建立作出了大量贡献，应用状态杂化、共振、电负性和单键半径等概念对分子和晶体构型进行了卓有成效的研究。
1937年Slater在其“合金的电子结构”一文中指出:今后物理金属学的发展将取决于合金电子理论的进步，如同上一个世纪物理金属学的发展依赖于合金热力学和溶液理论一样。然而，Slater的预言实现得并不理想，这是由于合金中原子排布的多变性和随机性，以及成分的可连续变化性使金属电子理沦发展极度缓慢。1978年，余瑞璜倡导走理论与经验相结合的道路，发表了“固体与分子经验电子理论”[2]，重新唤起人们对发展金属与合金电子理论的重视。
晶体塑性变形时滑移带的存在和理论切变强度比观测值大几个数量级的惊人差异导致Taylor,Orowan和Polanyi各自独立在1934年提出了晶体中存在着位错的假设，开创了一条运用演绎法处理金属形变和力学性质的路径。随后由于Britol学派和Birmingham学派的大力研究，以及Hirsch等利用电子显微镜在薄晶体中观察到位错及其运动，使位错理论牢固地建立起来，并由它衍生出现代的塑性变形理论、强度理论、蠕变理论和断裂理论，大大地丰富了物理金属学。
科学家们不满足于宏观热力学中一些经验性规律，他们从描述系统的配分函数出发，探索原子之间相互作用的规律，通过演绎的方法推导一系列热力学函数，使合金热力学拓展到相的原子层次，形成合金统计热力学，并使相图计算科学又向前大大推进了一步。
2. 4物理金属学向金属材料系统科学的转变阶段(1980~)
在这一阶段，由于粒子光学的不断发展，除电子显微镜向多功能方向发展以外又产生了一些新的研究金属材料结构的现代仪器:如电子微区探针分析器、场离子发射显微镜和场电子发射显微镜等。由于这些仪器提供了大量表面和界而的微观结构实验资料，导致金属表而和界面科学的产生。此时，物理金属学中新的专门学科和单一结构和单一性质理论的形成似乎已接近尽头。
物理金属学和生物学一样，走的也是一条还原论的道路，研究越来越细，一直研究到电子。但是最后说到怎样科学地设计新材料?人们既感到茫然，又显得束手无策。材料科学家们对此状况均不满意，但又无可奈何。正如Mehl所说:“当时知识宝库迅速增大，使得专业化成了势在必行之事。现在可知，这种专业化和相互分隔是令人遗憾，但又无法避免的”。
由人类思维方式演变的进程可知，专门学科分支的形成是知识宝库增长的标
志，是科学发展的必然规律，不经过分解论的思维方式，就不可能进入系统论思维方式。没有专门学科的分解，便没有各专门学科的综合。人们已开始注意各专门学科之间的联系，并着手将由化整为零的研究方式所取得的成果进行综合。肖纪美以“能量”为基本性质综合了热力学、统计物理、弹性理论和界而科学等的研究成果，并归纳为较完整的合金能量学[3]提供了一个运用系统论思维方式进行综合的范例。
一旦系统论思维方式为广大材料科学工作者所运用，金属材料科学的发展又将出现一个新的高潮。到了发展的后期，化学又会来到物理金属学中，物理金属学这个名词可能会被金属材料科学所取代。由于分立的专门学科和理论会构成彼此相互关联的理论体系，金属材料科学就会变成金属材料系统科学，最终它又将被综合于材料科学之中。
3.金属材料的理论体系
材料是由一定配比的若于相互作用的元素构成的，具有一定结构层次和确定性质，并能用于制造工具、器件、设备和建筑物等的物质系统。相容性、相关性、层次性、动态性、开放性和整体性等是各类系统的共有特性。为了对金属材料科学中众多的专门学科和理论有较清楚的整体性认识，为了探索建立完整理论体系的途径，这里对金属材料的结构和理论的层次性和相关性进行讨论。
3.1金属材料的结构层次
结构是系统中单元之间相互联系的方式、运动特征和排布形貌的总和。系统中的单元是相对的，分层次的，所以系统中的结构具有层次性。
组织结构的单元是相和晶粒，例如珠光体是铁素体和渗碳体两相构成的混合体。除了相的种类以外，组织结构内容还应包括相和晶粒的形状、大小、比例和排布方式，以及相界区和晶界区。
相结构的单元是原子，如铁素体是碳原子间隙于体心立方铁中的固溶体相。所以相结构是指相中的原子种类、比例和排布方式。它可以是晶体相，也可以是非晶体相。晶界和相界分别是相邻两晶粒和两相间的过渡相。
组成原子结构的单元是电子和原子核，在材料科学领域内通常只考虑电子的运动状态和空间分布。按照逻辑分析，第三结构层次应称为原子结构层次，然而在材料科学中，原子结构与电子结构经常混用，而且更多的是称为电子结构。
依据价键理论，电子结构的内容是各种类型的键:共价键、自由电子键、磁电子键和离子键。能带理论则以电子的能带结构描述。在相结构层次中，除了含有电子结构内容以外，新增了各种不同的晶体结构，各类点缺陷和位错。在组织结构中，除了含有相结构内容之外，新增加了各种不同相界和晶界[4]。
3. 2金属材料科学的理论层次
在电子结构层次中，能带理论和价键理论研究电子与电子、电子与离子实之间的相互作用，求得电子的能量状态、空间分布和输运特征。
在相结构层次中，晶体学研究原子空间排布的周期性和对称性;合金统计热
力学研究原子相互作用的关系，导出相的各种热力学函数;缺陷理沦和位错理沦研究缺陷和位错的种类、相互作用的特征，以及在温度影响和外力作用下的运动规律。
在组织结构层次中，金相学及宏观热力学研究相的形状、数量和分布。界而科学就其实质而言，它是过渡相的综合性科学，研究界区中原子的种类、排布、电子状态以及对相邻相和晶粒的影响。
原则上说，处理不同结构层次的问题应该采用相应层次的理论，不切实际地追求采用深层次的理论容易出现两种情况:消耗大量人力和物力，其结果与简便理沦相差无几;其二是由于假设太多，运算过程太长，容易出现失之毫厘差之千里的计算结果。
3. 3金属材料科学中理论的相关性
相关性不仅存在于同一结构层次的各单元之间，还存在于各结构层次之间。在表2中采用性质的简化式来描述这两种相关性。
从组织结构层次考虑，材料某一性质R的计算简式是：
（1）
式中：x p和x pp’，Q p，和Q pp’分别是p相和pp’，相界区组元的摩尔分数和摩尔性质，
△Q pa是相的相互影响所引起p相性质的变化量。组织结构层次的理论应解决x p，x pp’，△Q pa和Q pp’的取值问题。而Q p表明了组织结构层次和相结构层次之间的联系，它应由相结构层次的理论求得，即
（2）
式中：x pa是P相中a组元的摩尔分数，△Q pa是原子之间相互作用所引起P 相中a单质性质的变化量，Q pa是纯a组元单质的摩尔性质，它应由纯单质的电子结构层次理论求得，即：
（3）
式中：ψaf是自由原子的电子结构，△ψa是形成单质时电子结构的变化，S.E.和E.F.分别是指Schrodinger方程和经验函数[5]。
4.结语与展望
“系统论”思维方式将逐步为材料科学家们所运用。只要材料科学家们将材料科学设计视为总目标，在进行专题研究时就不会脱离成分、结构和性质相互关联的整体，在保持整体优化的原则下寻求对部分的恰当精确描述。由于系统中各部分相互关联的复杂性，在相互联系的公式中，有些参量往往不能由理论导出，而需要由实验确定，这是在建立“整体”性认识上常会出现的暂时不足之处。它与只见树木、不见森林;精确性与正确性相冲突的缺陷有着本质上的差别。
材料科学家们将开创一个合作研究的新局面。在“系统论”的新时代，要求彼此分割的各专门学科结合起来，要求被隔绝于各专门学科的科一学工作者们认识到所肩负的共同使命，协同工作，高效地创造价廉、优质和低消耗的新材料。
理论发展的主要方式将是“综合”和“结合”。各单一结构的理论，各单一性质的理沦以及各专门学科的建立似乎己接近尽头，今后理论创新的主要方式将是“综合”、“结合”[6]。
建立金属材料科学的完整理论体系最有效的方法是使原有各理论相互结合。这也是一个艰难创新的过程，它涉及对原有理沦的改革，铺设结合的通道。
位错理论、电子理论、统计热力学的结合将从根本上解决材料力学性质的问题。
宏观热力学、统计热力学、晶体学、电子理论、位错理论、界而科学以及多种性质理论的结合将成为金属材料系统科学的完整理论体系。
金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料的界线将逐渐模糊，四类材料的统一性将会逐渐增加，包容这四类材料理论的“材料科学”将成为名副其实。
熔炼铸造、粉末冶金、轧压、层压、挤压、缠绕、编织、浸渍、喷涂、沉积等制备材料的工艺方法将会相互结合，综合运用。“材料科学与工程”命名的合理性将更加鲜明。
材料科学与计算机技术，以及其它科学的结合，将使“材料科学与工程”的面貌大为改观。
总之，材料科学工作者们一定要紧跟时代的潮流，自觉地学习和运用系统论思维方式，去掌握材料科学发展的进程，迎接材料生产和研究欣欣向荣、材料科学成就辉煌的新时代。
参考文献
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近代以来世界的科学发展历程.doc
近代以来世界的科学发展历程 考点提示 近代科学技术 （1）经典力学、相对论、量子论 （2）进化论 （3）蒸汽机的发明和电气技术的应用 知识清单 知识梳理 一、物理学的重大进展 （一）近代自然科学产生的背景 经济基础——资本主义经济发展，生产经验的积累。 思想准备——文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。 个人因素——科学家具有科学精神。 （二）经典力学 1、伽利略——意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家。 （1）主张：为了解自然界，必须进行系统地观察和实验。 （2）通过实验证实，外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因。 （3）通过实验，发现了自由落体定律等物理学定律，大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念。 （4）开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，为牛顿经典力学的创立和发展奠定了基础，被誉为近代科学之父。 2、牛顿——17世纪英格兰伟大的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。 （1）牛顿在其经典著作《自然哲学的数学原理》一书中，提出了物体运动三大定律和万有引力定律。把地球上的物体运动和天体运动概括到同一理论之中，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。 （2）牛顿经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功的范例。 （3）数学方面，牛顿是微积分的发明者之一。另外牛顿还发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜等。 （三）相对论的创立： 1、背景：19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的新问题。20 世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论。 2、内容：包括狭义相对论和广义相对论。 狭义相对论——物体运动时，质量随着物体运动速度增大而增加，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
人类的进化历程.
人类的进化历程 6500万年前，一颗直径超过10公里的小行星，以每秒几十公里的速度，猛烈撞击到墨西哥的尤卡坦丰岛上。这一撞击在短时间内严重破坏了地球的环境和气候，导致全球生态系统崩溃，当时80%的生物物种惨遭灭绝，尤其是爬行动物的黄金时代结束了。地球霸主恐龙的消亡，为哺乳动物的演化和繁盛提供了契机。 5000万年前，灵长类动物呈放射状快速进化，从低级灵长类动物的原猴类中，分化出高级灵长类动物。这时候，有的猴类开始向猿类演化，原始猿类逐渐从猴类中分离出来。目前已知的最早猿类，是出土于埃及法雍的生活于3500万至3000万年前的原上猿，其次是距今2800万至2600万年前的埃及古猿。2300万年前，又演化出森林古猿，目前在非洲和亚欧大陆的很多地方，都发现有森林古猿的化石。1000万年前，森林古猿消失。 在漫长的生存过程中，森林古猿分化出了巨猿、西瓦古猿和拉玛古猿等多个分支。1400万年前，拉玛古猿开始出现，目前在非、亚、欧三大洲都发现有拉玛古猿的化石（中国云南禄丰也有发现），其共同特征是：吻部短缩，齿弓向后张开，牙齿排列紧密，犬齿小，颊齿齿冠宽短，下颌第一前臼齿为双尖型，釉质厚。这些等点与人类相似，而与猿类不同。多数学者认为，拉玛古猿是人类和猩猩的共同祖先。 1200万年前，地壳运动开始在非洲东部制造一条南北走向的大裂谷，把非洲分为东部和西部两个相对独立的动植物系统，这成为人和猿分道扬镳的关键因素。600多万年前，南北美洲还不相连，在太平洋和大西洋的中部，洋流相通；北冰洋较暖，其海水盐分较高，不易结冰。后来，
地轴倾斜角产生变化，地球接受的太阳光略微减少；地壳运动在中美洲制造了巴拿马地峡，阻断了两大洋的中部洋流；北冰洋雨水增多，其表层海水的盐分降低，较易结冰。这些因素综合在一起，使南北两极形成大冰盖；南北极的大冰盖又反射出大量的太阳光，从而使地球进入冰河期。在那冰河时代，气候严寒大量的水以冰雪的形式储存于陆地之上，海平面下降了大约50米，全球干旱少雨，地中海干涸。这时候，在非洲大裂谷的西部，由于地处赤道附近，距离大西洋不远，而且地势较低，仍然雨水充沛，森林茂密，那里的拉玛古猿栖息在大树之上，食物充足，生活悠闲，所以进化缓慢，后来逐渐演化成猩猩。与此同时，在非洲大裂谷的东部，地壳运动抬高了地势，阻断了来自遥远的大西洋本来就不太多的水汽，使那里的降雨量由西向东渐次减少，原有的大片森林退化成草原，那里的拉玛古猿无树攀援和栖息，不得不来到地面，而且食物稀少，生活艰难。为了更好地适应环境，获取食物，躲避天敌，使视野开阔，大裂谷东部的拉玛古猿开始学习直立行走。这期间，一些与现今猿类共祖的种群，因不能适应新的环境而灭绝了。500多万年前，非洲东部出现了一种双脚勉强可以行走，双手作辅助的大型高级灵长类动物，这就是南方古猿。 南方古猿，因其骨骼化石最早发现于非洲南部而得名，又称最早的人类（人属），或与其后裔的鲍氏猿人、能人和匠人一起统称为早期猿人。南方古猿的骨骼化石，主要在非洲南部和东部发现过十几处，其中最著名的当属“露西女士”。露西女士，1974年出土于埃塞俄比亚，生活在300多万年前，死亡年龄在20岁左右，全身骨骼保存率达40%。南方古猿的主要特征是：齿弓呈抛物线形，犬齿不突出，没有齿隙；脑
中国科技发展历程
中国科技发展历程 古代中国——科学技术成就辉煌 中华民族的科技活动有着悠久的历史，曾经为人类发展作出过巨大的贡献，并且在16世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。早在距今3300多年以前的甲骨文中就有有关日食的记载。距今2500年以前的战国时期问世的《考工记》准确地记载了六种不同成份的铜锡合金及其不同用途。公元1世纪初期的西汉时期，中国人发明了造纸术，公元105年左右中国科学家蔡伦又改进和提高了造纸技术，从而使造纸技术在中国迅速推广开来。公元3世纪左右，中国人发明了瓷器，这一技术在11世纪传到波斯，由那里经阿拉伯于1470年左右传到意大利以及整个欧洲。到唐朝，中国科学家发明了火药，并在公元9世纪首次将其用于战争之中。在11世纪中期的宋朝，中国科学家发明的指南针和活字印刷技术得到了广泛的应用。15世纪中期，中国医学家时珍所著的《本草纲目》成为中国古代医学发展的集大成者。到此时为止，中国古代科学的发展达到了顶峰时期，四大发明已经先后登上了历史舞台。著名英国科学家约瑟博士认为，中国“在3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，现代西方世界所应用的许多发明都来自中国，中国是一个发明的国度。 由于从明代14世纪60年代末始以来，中国对外长期实行“闭关锁国”政策，影响了近代科学技术在中国的传播和发展，并使之处于相对停滞状态。 与此同时，欧洲成为现代科学的发源地，生产力突飞猛进，科学技
术获得迅速进展。中国逐渐拉大了与世界先进国家的距离。 近现代中国——科技发展历经曲折 在近代历史上，积贫积弱的中国不仅在科技发展上乏善可，而且自1840年鸦片战争以后还逐步沦为半殖民地半封建的国家。一个有着光辉灿烂历史的文明古国就这样退出了世界科技舞台。 19世纪中叶，一批向西方寻求救国真理的中国先行者，倡导科学救国、教育救国，主学习西方的先进科学技术。 于是中国开始有了出国求学者。1847年，来自香山南屏镇的容闳来到美国，3年后，他考入耶鲁大学。1854年，他又以优异的成绩从这所大学毕业，成为历史上毕业于美国大学的第一位中国人。1872年至1875年，清朝政府先后派出四批共120名青少年到美国留学。1905年，中国废除了科举制度，清政府举行了第一次归国留学生考试。这些归国人员为引进西方的先进科学技术发挥了一定的作用。 1911年10月10日，在武昌爆发了辛亥革命。在革命先行者领导下，终于推翻了延续两千多年的封建专制帝制，中国走向。 是近代中国主科学救国的先驱。但是，20世纪前叶的中国，动荡不安，科学技术事业发展的物质条件极差，所以发展依然很缓慢。 第一次世界大战结束后，为反对“巴黎和会”上帝国主义列强强加给中国的不平等条约，1919年5月4日，中国爆发了伟大的爱国救亡运动，即“五四运动”。“五四运动”提倡与科学，为中国近代科学的诞生扫清了道路。当时的留美学生元任、任鸿隽、铨、胡适等在美国发起组织了中国科
科学技术与人类发展
科学技术与人类发展 近代以来科学技术得到了飞速发展，他给我们人能的生存与发展带来了极大的益处，已经融入到了我们日常生活与工作的方方面面，比如现代式楼宇、汽车、手机等等；但同时他们又给我们带来了各种各样的问题和危害，可以说随处可见，大气污染、水污染、固体垃圾污染等。科学技术就好比一把双刃剑，我们用得好的时候就得益于我们，反之则伤害我们。因此我们必须要真确的认识他们，认识他们之间的关系，认识到他们与我们人类发展的关系，这样我们才能很好地利用好这把双刃剑。 关键字：科学技术发展人类
科学是什么？从1834年英国哲学家惠威尔首次提出科学一词，不同时代的人对科学都有不同的定义。 在哲学家你在看来，人类记忆力有限，他认为科学其实是一种人类活动，它包括社会的活动、科学历史的活动和文化活动。科学的关键在于发明，而不是发现自然规律的固有存在。当然我们是不信的，但在某些后现代主义哲学家眼里，这就是真理，比如费耶阿本德和罗蒂两位大哲学家。他同时认为，我们不能陷入科学主义深渊里，因为科学主义观点坚信科学最终能够解决我们人类所面临的一切问题，或者发现那些在我们经验感觉到的现实世界背后的一些真实世界的潜藏的真理。当然，现今社会对科学的定义同样存在不同程度的争议，随意引用很容易出现错误。 《辞海》1979年版：“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的，它是人们实践经验的结晶。”法国《百科全书》：“科学首先不同于常识，科学通过分类，以寻求事物之中的条理。此外，科学通过揭示支配事物的规律，以求说明事物。”前苏联《大百科全书》：“科学是人类活动的一个范畴，它的职能是总结关于客观世界的知识，并使之系统化。‘科学’这个概念本身不仅包括获得新知识的活动，而且还包括这个活动的结果。”《现代科学技术概论》：“可以简单地说，科学是如实反映客观事物固有规律的系统知识。” 1888年，达尔文曾给科学一个定义：“科学就是整理事实，从中发现规律，做出结论”。达尔文给出的科学的定义是我们当下大家所认可的，我们认为这就是科学的本质含义，我们称之为事实和规律。科学就是我们人通过实践所或得的事物本身的事实或者是规律，然后再依此为根据，做到实事求是，不依靠我们的大脑去构建。规律，则是客观实在的事物之间和其内部的本质联系。 二、技术 世界知识产权组织在1977年版的《供发展中国家使用的许可证贸易手册》中，给技术下的定义:"技术是制造一种产品的系统知识，所采用的一种工艺或提供的一项服务，不论这种知识是否反映在一项发明、一项外形设计、一项实用新型或者一种植物新品种，或者反映在技术情报或技能中，或者反映在专家为设计、安装、开办或维修一个工厂或为管理一个工商业企业或其活动而提供的服务或协助等方面。"这一定义是当今世界上有关技术的定义最为全面和完整的定义。这一定义实际是把所有能够产生社会经济效益的科学技术知识都定义
现代科学技术与人类文明之间的关系
现代科学技术与人类文明之间的关系 爱因斯坦曾说过：“科学的目的一方面是尽可能完备的理解全部感觉的经验之间的关系；另一方面，通过最小个数的原始概念和原始关系的使用来达到目的”。由此可以看出，自然科学在推进人类文明方面所具有的重要作用。 科技是第一生产力，科技的进步标志着生产力的进步，生产力的改变标志着社会的进步，所以科技能推动社会进步，从而改变人类的物质生活，当人类的物质生活达到一定得水平，人们才能考虑精神文化生活，进而去改变我们的精神生活，那么科学技术又是如何去改变人类精神生活的呢 一.科学技术推动着人类认识能力的提高 马克思指出：“自然科学是一切知识的基础”。人们为满足生活和生产的需要，在认识自然与改造自然的长期实践中创造和积累起来的科学技术知识，是整个人类知识体系中最为重要的一个组成部分。人类在发展科学技术的同时，也开发锻炼了自己的认识能力，提高了自己的智力水平。这既包括对自然界的认识也包括对整个世界的认识，又提供了新的起点和新的手段。自然科学的进步不仅意味着人类对自然界认识的起步，而且也为社会科学对社会的认识，思维科学对思维的认识提供了知识的基础和科学的方法。现代自然科学的知识和方法，正在越来越广泛地渗透到自然科学以外的各门科学中，并在这些科学领域获得了日益重要和卓有成效的应用。技术的进步不仅为人类认识和改造自然提供了更加有力的工具，而且也为一切科学认识的发展提供了越来越强大的研究手段。正是这些技术手段以其日益增强的信息获取，传递和处理功能，在越来越大的程度上使人类的感官和大脑得以延长，使人类的认识能力终于突破自身生理条件的局限得以不断提高和扩大，从而推进了整个人类认识的发展。 二.科学技术推动着哲学观念的变革和思维方式的进步 哲学作为时代精神的精华必然把当代的自然科学成就荟萃于其中，每个时代的哲学观念在很大程度上是有那个时代的自然科学发展水平所决定的。恩格斯说过：“随着自然科学领域中每一个划时代的发现，唯物主义必然要改变自己的形式。”历史上唯物主义哲学的三种发展形态，即古代朴素唯物主义、17到18世纪形而上学的唯物主义以及19世纪中叶诞生的辩证唯物主义，都与当时自然科学的发展水平有着极为密切的联系。现代自然科学的一系列新发现和新突破，一方面更加深刻地揭示出自然界的物质本性和辩证性质，为辩证唯物主义确证提供了一系列新的哲学问题和新的科学材料，为辩证唯物主义的丰富和发展提供了更加广阔的前景和更加牢固的科学基石。宗教迷信和唯心主义哲学也与自然科学的发展水平有关，它们是人们对自然界认识不足的一种反面表现，是基于这种认识不足而发生的惶恐和迷
人类的进化历程有哪些详细过程
人类的进化历程有哪些详细过程? 在地球生物圈中,物质和意识组成我们这一现实世界,组成了地球生物进化文明的序幕,使得我们这一现实世界五彩缤粉。 在当代人类的眼里,科学与文明是一盏不可分割的神灯,它带给人类那么多不可思议的东西,1945年7月16日,第一颗原子弹在美国试爆成功,爆炸力相当于两万吨TNT炸药。同年8月6日和9日两颗原子弹分别投向日本的广岛和长崎,使两个城市瞬间化为废墟,举世震惊。1957年10月4日苏联成功地发射第一颗人造地球卫星,宣告了航天时代的到来。1969年7月美国的阿波罗号飞船将两名美国宇航员送上月球,第一次实现了数千年来月亮旅行之梦。1945年底,世界上第一台电子管电子计算机在美国问世,1948年美国贝尔实验室发现晶体管后,电子计算机以惊人的速度发展,每5年运算速度提高10倍,体积和成本降低10倍,把人类带入了电脑化时代。 20世纪的科技的发展造就了人类前所未有的征服和改造自然的巨大生产力,创造出文明史上最为辉煌的伟大奇迹。在物质领域,高分子化学材料、生物技术、遗传工程、新型建筑材料、先进的交通工具和通讯技术等;在意识领域,科学文化、教育、艺术均步入电脑时代,都在点缀着现代生活的方方面面。 面对这异彩纷呈的物质、意识文明,人类不禁会产生这一个信念,科学文明简直是万能的,它会有什么做不了的事情呢?如果它现在无能为力,那肯定是因为它还不发达,只要继续发展科学文明,人类征服自然和改造自然的能力就会越来越强,人类的生活就会越来越美好。 然而,在科学文明成功的背后,人类已经看到一个无比强大的潜在危险正在显露出来,1987年7月11日,南斯拉夫的萨格勒布市的一名叫特伊.加斯帕尔的男婴降生了,这事引起全世界的特别关注,连当时任联合国秘书长的德奎利亚尔先生也专程赶到医院探望。事情的关键并非由于这个男婴自身有什么独特之处,而是因为,他是地球上的第50亿位居民。50亿,也许算不得什么惊人的天文数字,但对地球来说,不啻于足球场上亮出一枚黄牌,50亿人口,对地球生物圈环境而言,的确是一声洪钟般的警告。到了1997年,人类的人口已近60亿;据联合国环境规划署等机构预测今后50 年内,世界人口可能翻一翻,大大突破百亿人口大关,这意味着人类将面临生存与毁灭的严峻挑战。 人口的增长也意味着物质、意识领域的同步均衡增长,人类通过更大规模的开发利用地球自然,掌握更高的能量,支配自然,从而满足人类不断增长的人口数量。但地球都是一个相对封闭的生物圈,既无法承受人类掠夺性的野蛮破坏,同时,最终也破坏人类自身生存的根基。 现代工业和现代生活所需的能源绝大部分来自煤、石、油和天然气,这是地球在演变过程中花了近30亿年积攒下的非再生能源,以目前的开采速度,在一个不远的将来,也许在我们的有生之年,将被彻底耗光。到那时候没有新能源供应,氧化文明社会就会土崩瓦解。可是环境呢?地球是否会回到30亿年前的原始荒芜的恶劣的自然环境下呢?空气中缺乏氧气, 二氧化碳可能成为超过氧气的主要气体,碳氢、碳氧、氧化氮、氧化硫等化合物的有毒气体会窒息地充满在大气层内。由于工业、农业的污染,大量含氯类的工业及消费品的排放,将彻底破坏大气层中的臭氧层, 紫外线将长驱直入地杀伤地球生命。同时大气在失去臭氧层的情况下, 会失去保温层的作用,昼夜的温差变化极大,狂风暴雨,炎热干旱酷暑严寒将扫荡
中国科技发展史
关于中国科技发展史的文章 1."弘扬民族精神,爱我锦绣中华"这句话几乎全国人民都知道,但又多少人能做到呢?我国 是世界文明古国之一,从"人文出祖_黄帝,到尧舜禹的克己爱民,孝敬父母等精神一直延续 到现在.我们每次在外国人面前说自己是炎黄子孙,不由得感到自豪起来,滔滔不绝的说着 祖先们的那些精神,说什么要向他们学习,可是谁又做到了呢?没有,都没有,我们是那些说 话不算数的人,但也有些人在弘扬我国的民族精神建设我么的国家,我们可以弘扬民族精神，弘扬民族精神可以不必做的那么大,不用做的要人人都知道你在弘扬名族精神，可以在公交车上,我们可以给那些老弱病残孕让位,过马路时,可以扶那些老人过马路,还可以不乱丢,乱涂,乱扔……那不就没有什么人得病了吗？不就使得环境受到了保护吗？不就使得我国变得更美好吗？ 一个祖国的建设不仅仅只靠一个人，要靠全国人民的智慧和双手来建造，听说过“三个臭皮蛋顶一个诸葛亮”的彦语吗？连三个臭皮蛋的智慧都可以顶一个诸葛亮的智慧，这不就说明团结力量大吗？不过随着我国经济的发展，我们青少年的学习得到了很大的提高，我们建设祖国和弘扬名族精神的能力也增强了，所以，我们青少年弘扬名族精神的责任占全国任命弘扬名族精神的人的三分之二。 在我们身边不就又很多这样的例子吗？如在1988年的奥运会上，我国乒乓球队的队员们战胜了对方后，使我国获得了参加奥运会以来的第一块乒乓球金牌，也使得乒乓球成为了我国的国球，这不就是在建设祖国吗？还有就是在今年的奥运会上，在男子110米兰冠军刘翔在直径跑道上战胜了黑人，为我们全亚洲争了光还为我国争了光，这不也实在建设祖国吗？…… 弘扬民族精神，全国人民人人有责，谁都不能丢下这个责任！ 弘扬名族精神，爱我锦绣中华！ 2.德国大哲学家黑格尔曾经说过：“只有黄河、长江流过的那个中华帝国是世界上唯一持久的国家。”这是黑格尔对世界历史上各文明古国进行了比较之后得出的结论。也是我们中华民族值得自豪和骄傲的方面。自古以来，在地球上诞生了许多民族和国家，大多数都衰败没落了，而中华民族何以能历经数千年沧海桑田而依然熠熠生辉，彪炳世界史册？答案是：靠伟大的民族精神这一内在的动力。 何谓民族精神？民族精神是反映在长期的历史进程和积淀中形成的民族意识、民族文化、民族习俗、民族性格、民族信仰、民族宗教，民族价值观念和价值追求等共同特质，是指民族传统文化中维系、协调、指导、推动民族生存和发展的精粹思想，是一个民族生命力、创造力和凝聚力的集中体现，是一个民族赖以生存、共同生活、共同发展的核心和灵魂。中华民族精神的核心、内涵、作用是什么？江泽民同志在党的十六大报告作了精辟的论述：“在五千多年的发展中，中华民族形成了以爱国主义为核心的团结统一、爱好和平、勤劳勇敢，自强不息的伟大民族精神”。江泽民还说：“一个民族，一个国家没有自己的精神支柱，就没有生机凝聚力”，“建设有中国特色的社会主义事业，是一项充满艰辛、充满创造的壮丽事业，伟大事业需要并将产生崇高的精神。崇高的精神支撑和推动着伟大的事业。没有坚强精神的民族，是没有前途的。面对新世纪、新形势、新任务，特别需要在全党和全社会大力宣传和弘扬解放思想、实事求是的精神，紧跟时代、勇于创新的精神，知难而进、一往无前的精神，艰苦奋斗、务求实效的精神，淡泊名利、无私奉献的精神。要日复一日、年复一年地不断用这些精神武装全党和全国各族人民，使之成为大家的自觉追
科学技术发展史论文
成都理大学 科学技术史论文题目：世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 彭静 201206020228 核自学院 指导老师：周世祥
世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史，也是人类文明史的重要组成部分。今天，当人类豪迈地飞往宇宙空间，当机器人问世，当高清晰度数字化彩电进入日常家庭生活，当克隆羊多利诞生惊动整个世界之时，大家是否会感受到，人类经历了一个多么漫长而伟大的科学技术发展历程。 一．古代科技发展概况 大约在公元前4000年以前，人类由石器时代跨入青铜器时代，并逐渐产生了语言和文字。在于自然界的长期斗争中，人类不断推动着生产工具和生产技术的进步，与此同时，人类对自然界的认识也不断丰富，科学技术的萌芽不断成长起来。 世界文明发端于中国，埃及，印度和巴比伦四大文明古国。中国古代科学技术十分辉煌，但主要在技术领域。中国的四大发明对世界文明产生巨大影响。古代中国科技文明的主要支桂有天文学、数学、医药学、农学四大学科和陶瓷、丝织、建筑三大技术,及世界闻名的造纸、印刷术、火药、指南针四大发明。四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针。 生活在尼罗河和两河流域的古埃及和巴比伦人在天文学，数学等方面创造了杰出的成就，埃及金字塔名垂史册，印度数学为世界数学发展史大侠光辉的一页。 古希腊是科学精神的发源地，古希腊人创造了辉煌夺目的科学奇迹，在人类历史上第一次形成了独具特色的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了基础。在人类历史上第一次形成了独具特色的的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了基础。毕达哥拉斯，希波克拉底，以及百科全书式的学者亚里士多德都是那一时期的解除代表人物。公元前3世纪，进入希腊化时期的古希腊获得更大的发展，出现了欧几里得，阿基米德和托勒密三位杰出的科学家，使得古代科学攀上三座高峰。 公元最初的500多年中，欧洲的科学技术持续衰落，5世纪后进入黑暗的年代，并且延续了1000多年，科学一度成为宗教的婢女。但是科学精神在14世纪发出自己的呐喊，近代实验科学的始祖逻辑尔-培根像一颗新星，点亮了欧洲的天空。 在整个古代,技术发展的水平不高,科学也没有达到系统的程度,不同地域的人民之间还未建立起长期稳定的经济、文化联系, 但许多古代的科学技术成果, 如阳历和阴历, 节气、月、星期和其它时间单位的划分, 恒星天区的划分和名称,数学的基础知识和十进制记数法、印度——阿拉伯数字、轮车技术、杠杆技术、造纸术、印刷术等等,都已深深镶入了整个人类文明大厦的基础。 古代自然科学的发展还停留在描述现象，总结经验的阶段，个学科的分野并不明确，因而具有实用性，经验性和双重性，但它给近代科学的发展准备了充分的条件。 2.近现代科学技术的发展
科学技术在人类社会的进步与发展中
科学技术在人类社会的进步与发展中,起着不可估量的作用。可以这样说,没有科学技术,就没有人类的现代文明。科学技术的迅猛发展,强烈冲击着社会的各个角落,改变着社会生态环境。一方面,科学技术的发展不断改变着人类生活的条件、状况和环境,有利于社会生态的发展;另一方面,某些科学技术的发展和使用又导致生态环境污染和巨大灾难,危害社会生态的发展。为此,我们必须高度重视科学技术的发展和使用对社会生态的这种二重性影响,并加以调控、限制和消除。这样,我们才可能在21世纪的现代文明时代,建造更加美好的生态环境。1科技发展对生态环境的有利影响社会生态既包括自然因素构成的生态环境,也包括人类活动形成的生态环境。而人类对生态环境影响的程度,突出体现在科学技术发展的水平上。因此,重视科学技术发展对生态环境的影响,毫无疑问是需要引起全社会共同关注的重大问题。 1.1科学技术是第一生产力 马克思把科学技术纳入生产力范畴,他认为科学技术在知识形态上是一般社会生产力,是一种潜在的生产力,一旦科学并入生产过程,这种知识形态的生产力就会转化为现实的、直接的生产力。邓小平同志总结历史,结合时代的发展,提出了科学技术是第一生产力的精辟论断。他认为,实现人类的希望靠科学,第三世界摆脱贫困靠科学,维护世界和平靠科学。中国要发展,离开科学也是不行的。科学技术已成为现代经济发展中最主要的驱动力,而且,它作为一个国家综合国力的重要体现,也是可持续发展的主要基础之一。人类只有依靠科技能力、科学精神和理性才能确保全球、全人类的生存和可持续发展,可持续发展的每一个领域都有对科学技术的要求。在生态环境保护和改善中,科学技术是不可或缺的重要工具。 1. 2科技发展与人类生态环境的质量变化的关系 当今世界,尤为引人注目的变化是,科学技术的突飞猛进,社会生产力的大大提高,经济规模的空前扩大。只有科技的发展和普及,才能使单位生产量的能耗、物耗大幅度下降,才能不断地开拓新的能源和材料,才能实现既减少投入,又能增加产出的理想发展模式,进而使发展越来越减少对资源、能源的依赖性,并相应减轻对环境的污染。人类通过采用有效的技术手段开发自然资源,使资源范围从深度和广度两维拓展,低科技水平下的非资源变成高科技时代的资源,诸如核能技术的进步,使原子潜能变为有效的能源。高科技的投入也使环境系统发生变化,太空技术的发展,使外空环境改变;另一方面,科技进步也使环境的有效保护更加先进、合理。改善生态环境的质量,防治日益严重的环境污染和生态破坏,同样也需要依靠科学技术进步。全球性的环境污染和生态破坏日益严重,清新的空气、洁净的水、绿色的森林不断消失,臭氧层出现巨大空洞,全球气候异常,都是人类活动不符合自然界发展规律带来的恶果,已经给人类敲响了警钟。许多国家的经验表明,技术应用带来的资源浪费和环境破坏,最终还要依靠科学技术进步来解决。例如,解决汽车尾气污染问题,无论采用哪一种方法,科学技术都是关键因素。人类对气候变化、资源消耗增长率、人口动态和环境退化等领域的了解,正在通过科学研究不断深入。制定长期发展战略,需要考虑这些领域及其相关领域的变化情况,更好地了解地球生态系统的陆地、海洋、大气以及与之相联系的水、养分和生物地球化学循坏和能量流动,以便更精确地了解地球的负荷能力及其如何对人类活动施加的压力进行反应。依靠科学可以健全和完善环境与发展管理政策。只有在科学技术的支持下,人类才能解决人口激增与资源短缺之间的矛盾,才能协调发展与环境保护之间的关系。当前,一些发达国家就是依靠先进的环境保护科学技术,已经消除和控制了其主要的工业污染,同时加强了对自然生态的保护,环境质量显著改善,使当地居民生活在蓝天碧水的环境之中。 总之,科学技术发展是改变人类社会生态环境的根本因素,而人类社会生态环 境得到改善也是科学技术发展的最终结果。 2科技发展对生态环境的不利影响正如任何事物都有其两面性一样,任何科学技术的使用都会导致生态平衡的失调。一方面,科学技术应用过程所取得的任何成果都是因为改变了自然状态下物质循环过程,造成某个点上的失调而取得的;另一方面科学技术的成果与破坏是其
人类进化的过程
人类进化的过程 上文阐述什么原因造成人类进化与起源——“人，多种能源的使用者”。下面我就人类进化的特殊道路进行描述。 因为生命是在时间周期内熵值呈现周期变化耗散体系。不断地吸收周围能量是生物的本能活动。科学界所共识“进化是由于气候的原因”，而人类以外的物种其进化方式是被动的适应周围环境与气候，所以人以外的生物其智力进化与其身体其他器官进化是同步进行的，而当环境与周围竞争相对稳定后，大脑与其他身体器官的进化日渐缓慢。除人以外动物进化曲线可以为： 但是人类不同于其他生物在于进化过程中不但本能利用几种特定生物能量，还超出身体机能使用周边其他能源。这里我就要提出一个新概念——辅助进化。辅助进化就是利用自然界物质而非本体器官间接获得能源的方式。辅助进化是由于人类利用能量种类、量级、效率的增加，而带来超出自身器官功能可以处理信息量的非本能的转化过程。同时，辅助进化的产生不但使得人类走向不同于其他动物的进化道路，也成为自有语言产生以后人类进化的主要手段，从远古直到现代，甚至可以预见的不远未来。 “火的使用”是生物界第一次不利用自身新城代谢的方式把自然界的能源转化为可控能，从而使自身的熵值负化的过程。正是由于货的使用导致的多信息在没有身体基因遗传的基础
上语言产生才有最大的可能性与必要性。虽然开始阶段火的使用可能是无意中进行。可是以后保留火种的行为是人类走上特殊进化的标志，至此以后的用火照明等活动与以前的所有动物都不同了。因为这时人猿开始从大自然索取能量方式中使用非自身代谢的能量而改变自身的熵值使自身有序化，从被动进化、被动适应环境，而转入主动进化、主动的使环境适应自身的生理条件。从而使人类整个智力的进化曲线发生了改变。人类的智力改变也由上图变为下图状态。这几个折线的节点风别代表：人类使用能源的种类增加与是利用能源效率的增加。 由上图可以看出来人类群体智力的进化过程中，辅助进化的表现与能量的使用种类增加与使用能源输入效率的增加是一致的，而且辅助进化在人类群体活动出现组织不同个体分工后，其表现为组织整体的进化方式更为突出，比如：近代人类的一个国家或一个地区其科技水平超出其他地区的现象就是辅助进化在人类社会的表现。 下面我就描绘一下人类进化全过程。 第1步、第一次非自身新陈代谢能源的使用——火的使用 由于气候与地理条件的变化，古猿失去了森林生活的条件，转而向森林与草原的过度地带生活。为了适应树木与草原的同时生活，一群古猿被迫—“直立行走”就此产生。从而诞生了一个新种—“直立人种”。这样古猿直立人种既可以从树上取食，又可以在草原上奔跑
人类进化史的演进
人类进化史的演进 引言：进化论中男性中心的想象 自达尔文的《物种起源》一书于1859年发表，论述了人是从猿进化而来之后，由于人类出于对自己来自何处的好奇，使该书引起的争论与关注延续至今。对于史前人类进化过程的研究在其后一直占据了动物学家，生物学家，人类学家甚至政治家的视野。其后，美国的民族学家摩尔根根据其在美洲的印第安部落长期的田野调查的结果，综合了达尔文进化论的观点，著成了《古代社会》一书。该书阐述了人类社会从蒙昧时代经历野蛮时代到文明时代发展的过程，以进化和发展的理念贯穿其中，认为原始社会发展到阶级社会再发展到资本主义社会，都是进步的结果，而在资本主义社会之后，也会进入新的社会发展的阶段。他的研究成果在当时受到了马克思和恩格斯的一致认可。马克思在阅读过该书后写下了详尽的摘录和批语，试图用唯物史观来阐述摩尔根的研究成果，可惜未及著成便逝世了。根据马克思留下的手稿，恩格斯在1884年发表了《家庭、私有制和国家的起源》。而早在1876年时，恩格斯已经采纳了进化论的观点，发表了《劳动在从猿到人进化过程中的作用》这篇论文。 而随着人类对自身的进一步研究，尽管在考古、田野调查的材料上日益丰富，但关于人类进化的研究却陷入泥潭，没有太多实质性的突破。时至1960年，英国皇家学会会员，海洋生物学家阿利斯特?哈代（Sir Alister Hardy）在一篇发表在《新科学家》上的论文中，首先提出人类进化的水生理论，认为人类的进化过程中非常重要的一环——即
从有毛的猿猴变成无毛的裸猿——是因为经历了水生的阶段。该理论一出，对当时的科学界造成了巨大的轰动，其影响力堪比达尔文在100年前写信给林奈协会第一篇关于物种起源的论文。然而让人费解的是，后来的学者在研究到这一问题的时候，虽然给予哈代的理论一定认可，却没有顺着他的思路进一步研究人类进化的问题。以至于1967年由美国学者莫里斯发表的《裸猿》一书，仅仅用一页多的篇幅草草介绍了哈代的理论，并且对其可信度表示怀疑。莫里斯认为，人类毛发的退化更多的是因为人在狩猎时由于身体运动需要排出体内的汗液，为了使得汗液的排泄顺畅，体毛就退化了。这一切发生的根本原因——还包括人类汗腺的增多，皮下脂肪的形成，双手的灵巧——都是拜人类狩猎活动的开展所赐。 以莫里斯为代表的一批动物学家和人类学家对人类狩猎活动的重视和对哈代水生理论的忽视并没有让太多人感到惊奇，反而是他的理论变得街知巷闻，《裸猿》在当时热销一千万本就是最好的证明。究其原因，乃是其内部蕴涵的男权中心的理念与时人的认知完全一致。正是因为人们太习惯于认为男性以及与之相关的狩猎行为在人类发展过程中极为重要的意义，使得读者们甚至遗忘了一些已经得到的常识，去拨开莫里斯理论外面那层男权主义的面纱，成为其理论的忠实拥趸。 这种人人唱赞歌的局面在五年之后被另外一本热销的著作打破，这就是英国剧作家伊莲?摩根根据哈代的水生理论写成的《女人的起源》一书。限于她剧作家的身份，摩根的著作一直没有得到学术界的认可，
中国古代科技发展简史
中国古代科技发展简史 科学技术的定义 科学技术史是关于科学技术的产生、发展及其规律的科学。科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律，又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的辩证关系。因此，科学技术史既不是一般的自然科学，也不同于一般的社会历史学。它是横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。 科学技术萌芽时期 中国科学技术的萌芽时期为旧石器时代和新石器时代。中国是世界早期 人类文明的发源地之一，是世界上最早使用火，发明弓箭和陶器、出现陶器 农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。开始利用蚕丝制作丝绸。 先秦时期 夏商周时期奠定了中国科学技术的雏形。这时中国进入了青铜时代，青 铜器的铸造冶炼技术非常高超，同时也出现了原始的瓷器。到了春秋战国时期， 中国古代科学技术体系基本奠定。广泛使用铁器，同时还出现了炼钢技术和铸 铁柔化技术。《夏小正》成书，是中国现存最早的一部农事历书。有大规模的水 利工程，包括都江堰、郑国渠等。创造十进位制。发明筹算，能进行四则运算 以及乘方，开方等较复杂运算，并可以对零、负数和分数作出表示与计算。有学 者认为，筹算促成了印度－阿拉伯数字体系。创造九因歌，为世界上最简便的 乘法表，直到今日还在使用。出现了世界上最早的星表之一。测定了比较精确 的回归年长度。中医学理论初步建立。 秦汉时期 中国古代的各个科学技术已经趋于成熟。农业上的轮作制已经确立。中
医学著作《神农本草经》、《伤寒杂病论》面世。《九章算术》确定了中国古代的数学体系。造纸术已被发明并且得到了重大改进。造船技术已经非常成熟。长城的建造体现了中国当时建筑技术的发达。张衡发明候风地动仪，是世界上最早的地震仪。已有牵星导航技术（过洋牵星术）。发明抽水马桶，是世界上最早使用抽水马桶的国家。 魏晋南北朝时期 刘徽、祖冲之、张子信等对数学和天文学做出了很大贡献。裴秀提出的制图六体，创造了中国古代地图学的基础理论。贾思勰的《齐民要术》标志着农学的成熟。王叔和的《脉经》、皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经集注》丰富了中医学体系。葛洪在炼丹上的研究，对中国原始的化学做出了贡献。马钧在机械制造方面的成就代表了中国古代机械制造的水平。解飞、魏猛变制造出世界上最早的车磨。 隋唐、两宋时期 宋朝科技隋唐时经济文化发达，使科学技术得到了很大发展。到两宋时，中国古代的科学技术发展达到了高峰。 元朝时期 阿拉伯与波斯科学技术传入中国。翻译诸如托勒密的《天文大集》、伊本·优努斯（又译作尤尼）的《哈基姆星表》（又译作《哈基姆历数书》）等天文学著作。中国人在此时开始使用阿拉伯数字。元世祖至元十七年（1280年），王恂与郭守敬等完成编制《授时历》。《授时历》以365.2425天为一年，与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。1303年，朱世杰著成《四元玉鉴》，将“天元术”推广为“四元术”（四元高次联立方程），并提出“消元”的解法。朱世杰
科学技术发展史
科学问题在科学研究中的地位如何？ 科学问题指：一定时代的科学认识主体，在当时的知识背景下提出的关于科学认识和科学实践中需要解决而尚未解决(且有可能解决)的矛盾或疑难。它包含一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案。科学问题的提出，并不是孤立的，而是有结构的。它蕴涵着问题的指向，即科研的目标和求解的应答域。问题的指向是指问题的现状和性质，求解目标是指求解的方向和要求，应答域是指在问题的论述中所确定的域限，并假定所提出问题的解必定在这个域限之中。 科学研究的过程是一个提出问题、解决问题并推广应用的过程。可见，问题是科学研究的起点，并贯穿于整个研究过程。旧的问题解决了，又引入了新的、更深刻的问题。因此，善于和勇于提出科学问题，用科学批判和理性质疑的科学精神去审视旧的科学问题，充分发挥想象力去提出新的科学问题，尤其是提出大跨度、综合而复杂的重大交叉科学难题就显得更有意义了。 问题是从已知通向未知的桥梁。人们认识事物，总是由不知到知，由知之较少到知之较多。科学研究的过程，可以说就是从已知出发提出问题进而探求未知的过程，对于从事科学研究的人(个人或集体)来说，是否善于发现问题和科学地提出问题是衡量其科学研究能力的一个重要标志，甚至可以说是最重要的标志。问题的提出，问题不断的解决、不断的再生，表示科学的前沿在不断地向前推进，表示人类的认识在不断地从已知向未知推进。科学研究始于问题，最终目的是要解决问题，可以说没有问题就没有科学研究，也就没有科学的进步。 技术与科学有哪些区别？ 技术是将科学知识应用于实际目的。相反，技术是应用科学。技术涉及使用工具以及研究特定科学的知识。技术与设计的综合有关。虽然科学涉及理论和研究结果，但技术却非常关注过程。技术必须使其流程正确地在应用科学领域取得进步。科学和技术之间的另一个重要区别是科学涉及观察和实验，而技术则涉及发明和生产。工具及其生产的发明是技术的方面。 科学是“知识和实践活动，包括通过观察和实验系统地研究物理和自然世界的结构和行为。科学可以称为系统知识库。科学是对物理学，化学和生物学等各个学科的研究。科学涉及观察和实验。科学更关注分析。科学涉及理论及其发现。科学这个词被解释为通过实验和观察获得知识的系统，以便阐明自然现象。 区别： 1. 科学可以被定义为通过各种观察和实验收集关于某一主题的知识的有组织的方式。技术是用于不同目的的科学定律的实际用法。 2. 科学只不过是探索新知识的过程，而技术则将科学知识付诸实践。 3. 科学对于获得有关自然现象及其原因的知识非常有用。相反，技术可能是有用的或有害的，即技术既有利也有祸害，如果以正确的方式使用，它可以帮助人类解决许多问题，但是，如果它被错误地解决了使用，它可以导致整个世界的破坏。 4. 科学仍然是不可改变的; 只增加了进一步的知识。相反，技术变化很快，从某种意义上说，以前的技术不断改进。 5. 科学强调发现，就像事实和自然规律一样。与技术不同，重点放在发明上，例如开发最新技术，以减轻人类的工作。 6. 科学是研究自然和物理世界的结构和行为，创造前提。相比之下，技术涉及将这些前提付诸实践。 7. 科学关注的是分析，演绎和理论发展。另一方面，技术基于设计的分析和综合。 8. 科学用于预测，而技术简化了工作并满足了人们的需求。 试述科学理论评价的标准
科学技术发展对人类生活的影响
马克思主义基本原理概论——科学技术发展对人类社会的影响 学院：物理与电子工程学院 专业：电子信息科学与技术 学号：120302032 姓名：赵俊琴 编号：83号
科学技术发展对人类社会的影响 摘要：社会科学技术是在人类实践基础上产生的，但其又反过来影响着人类社会。科学技术对社会发展的积极作用主要表现为科学技术推动着社会的发展。科学技术是不断发展的，社会是不断进步的，但科学技术发展有利有弊，我们应该正确看待科学技术发展的积极和消极的影响。科学技术是一柄“双刃剑”，它既通过促进经济和社会发展以造福人类，也在一定条件下产生了负面效应，给人类的生存和发展带来了不良后果。只有对科学技术有了清楚的认识，我们才能更好利用科学促进社会发展。科学技术的发展与人类生活与环境存在着必然联系。 关键词：科学技术、人类社会、双刃剑、生活与环境 一、引言 科学与技术是人们对客观世界规律的理性认识，是人类在认识世界和改造世界过程中积累起来的经验、方法、技巧、工艺和能力等的总和，是物化的科学。从19世纪开始，特别是在当代，科学与技术飞速发展。科学技术的发展与人类社会发展已成一体化，“科学技术革命”反映的正是这一崭新的社会现象。科学发展不仅使自然环境发生了巨大变化，也使人类生活发生了巨大的改变。然而其变化不能单一而论是好是坏，我们应该辩证的看待科学技术给人类带来的影响。
二、科学技术发展给人类带来的影响 随着科学技术的飞速发展，人类的生活质量得到了很大的提高。科学技术给人类带来了很大便利，以至于人类有更多的时间与精力去做更多的事。同时，在社会生产力上，科学技术也起了巨大的作用，人类的需求基本能得到满足。但是科学技术的发展却忽略了可持续发展这一观念。在人类需求得到基本满足的同时，环境问题却越来越严重。在机器智能逐渐代替人工智能的时代里，人类生活变得更加轻松便捷，但也带来了巨大的隐患。那么，科学技术给人类社会带来的是更加美好的生活还是毁灭性的灾害？ （1）科技给人类生态环境带来的影响 利用现代科技的发展，人类在农业生产方面有了巨大的突破，使人类的温饱问题已不再是问题了。这是人类认识世界和改造世界的实践产物。这一点说明了科技发展给人类带来了基本物质上的满足。 但是，飞速发展的科技也对人类生态环境带来了巨大的危害。农药污染，工厂废气污染等一系列由科技发展所留下的“垃圾”，这些残留的“垃圾”带来的连锁反应（比如：酸雨、温室效应）使人类生态环境遭到巨大的破坏。据科学家们分析，水体污染、土地沙漠化和温室效应所引起的冰川融化，到2050年将导致地球上四分之一的植物与动物消失。科学家提出的“热死地球的‘2℃’”也可能成为现实。同时环境的破坏使地球本来的自然灾害也更容易发生，因此而产生的病毒，细菌的传播可能给人类带来的灾难是毁灭性的。一些科幻电影其实在某种程度上也给人类一些警示，如：《2012》、《后天》、《解冻》、
人类Y染色体进化历程解读
关于人体Y染色体的进化历程的研究报告 研究课题：人类Y染色体的进化历程 研究成员： 文章撰写人： 人类属于XY性别决定类型，在正常男性体内X与Y染色体是23对同源染色体中形状差别最大的一组。人体内的Y染色体在形状上比X染色短。单从数据上看，X在23对染色体中要排上第8位，但与其配对的Y染色体却只有它的三分之一，比最小的22号染色体还要小。 Y是惟一一个对个体生存不必要的染色体。人如果没有X，或者没有其他任何一对常染色体，就无法出生，在胚胎期就会死亡。而没有Y染色体却对个体生存没有关系，比如女性都没有Y。其他染色体一般互相依靠，但是它们不依靠Y染色体。 2005年，X染色体基因草图显示，Y染色体上有用的基因部分转移到了X染色体上。Y染色体甚至被戏称为X染色体的“错误版本”。实际上，现在Y染色体上最有用的基因仅剩SRY基因（决定了睾丸的发生）此外，Y染色体还有抗癌作用，那么Y染色体的起源和发生是怎么样的呢？ 我们知道无脊椎动物是没有性染色体或是没有雌雄异体的机制，
包括许多属于变温动物的脊椎动物也是没有性染色体的。这些动物的性别许多不是受到基因型的控制的，他们的性别决定是受到环境影响的:像是一些动物的性别决定取决于温度——海龟的性别决定依赖于孵卵时的温度；对于盐生钩虾来说，在5℃下后代中雄性为雌性的5倍，而在23℃以下的后代中雌性是雄性的13倍。 故在生物的进化历程中性染色体的出现，是进化史上的一项重大事件。XY染色体决定机制是高等生物标志（相比于其他的性别决定机制，如:ZW，XO等），可见Y染色体在生物进化上的重要地位。 根据《自然》杂志上一篇关于Y染色体进化的研究报告显示:Y 染色体的进化速度比其他的基因快2%，科学家通过将人类的基因与最像人类的“近亲”猩猩相比对，发现Y染色体与猩猩的差异度为30%，而人类其它基因与猩猩的差异度为28%，这也就是说人类的Y 染色体与人类其它基因相比存在2个百分点的进化程度差异。而这一进化过程是从大约600万年前开始的，其他的基因的进化时间要比Y 染色体长的多。研究报告的撰写者，剑桥大学怀特黑德研究所主任戴维·佩奇和麻省理工学院的一名教授表示：“看起来Y染色体是人类染色体中进化最快的一个，它几乎就是一个不断变化的基因，就像是一座不断重建的房屋一样。 动物的雄性祖先最早可以追溯到5亿年前，而Y染色体的出现不到3.1亿年，目前创造雄性所必须的基因出现可能不到1.7亿年。3亿年前的某一天，在其中一条原始性染色体上一个叫SOX3的基因发生突变，变成了名为SRY的基因。SRY基因是现代Y染色体上决定