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| 編輯推薦： |
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本书是作者在2007年中国轻工业出版社出版的普通高等教育规划教材《自然科学史十二讲》的基础上，总结了天津科技大学和河北传媒学院近十年来科学史教学实践编写而成的，编写过程充分借鉴了作者在不同层次、不同专业背景学生中开展科学史教学所取得的经验，并融入了作者承担的天津市教育科学规划重点课题“科学史教学与人文素质培养的研究与实践”的研究成果。
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| 內容簡介： |
本书以通史结构介绍自然科学技术的发展历程，共分为十一章。主要内容包括前科学时代，古希腊科学，中国古代科学技术，中世纪科学技术，近代科学的兴起，工业革命与科学理念的传播，经典科学的全面辉煌，世纪之交的新物理学革命，20世纪科学与高科技时代，当代新科技革命及中国科技的未来等。
附2个附录：推荐书目和相关网站，以便读者的进一步阅读和学习。
本书可作为高等院校、高等职业院校的教材，也适合更为广泛的读者阅读。
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| 關於作者： |
何迎春
副教授，1970年生，黑龙江齐齐哈尔人，工学博士。现任天津科技大学机械学院过程装备与控制工程系教师。
除从事过程装备专业教学与研究外，对科学技术史研究有浓厚兴趣，曾参加天津市高教学会“科学史教学与人文素质研究”课题，参编教材《自然科学史十二讲》，长期承担本校科学史的教学工作。
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| 目錄：
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第1章 前科学时代 —— 技术积累与观念萌芽 1
第1节 科学技术的起源 1
一、什么是科学 1
二、科学文明的起源 1
三、 科学文明的特质 3
第二节 萌芽开始——四大古文明 4
一、两河文明的科学技术萌芽 4
二、古埃及文明的科学技术 8
思考题： 13
进一步的阅读： 13
第二章 科学精神的源头 — 古希腊文明 14
第1节 古希腊与古希腊人 14
第二节 古希腊的自然哲学家及流派 15
一、最早的自然哲学学派—-米利都学派 16
二、毕达哥拉斯及其学派 17
三、芝诺的运动悖论 18
四、恩培多克勒和四元素说 18
五、德谟克利特与原子论思想 19
六、 “西方哲学的奠基者”苏格拉底 20
七、柏拉图的“理想国” 20
八、百科全书式的大学者——亚里士多德 21
第三节 古希腊的科学成就 23
一、 数学：数的认识与公理化体系 23
二、 天文学：宇宙模型 25
三、 物理学 27
四、罗马帝国时代科学技术的发展 29
思考题： 35
进一步的阅读： 35
第三章 东西方文明的互动——中世纪欧洲与阿拉伯科学技术 36
第1节 中世纪欧洲科学的衰落与复兴 36
一、中世纪前期：欧洲科学技术的停滞 37
二、中世纪后期：欧洲科学技术的复苏 39
第二节 阿拉伯科学技术的兴起与繁荣 42
一、阿拉伯天文学成就 43
二、阿拉伯数学的成就 44
三、阿拉伯的医学的贡献 45
四、阿拉伯的物理学成就 46
五、阿拉伯的化学成就 48
六、阿拉伯的医学成就 49
第三节 欧洲大学的出现与发展 53
思考题： 57
进一步的阅读： 57
第四章 独树一帜的科技发展 — 中国古代科学技术 59
第1节 中国古代科学技术的发展脉络 59
第二节 中国古代科学技术的成就与特点 62
一、天文学 62
二、数学 65
三、医药学 68
四、农学 71
五、造纸术和印刷术 73
六、火药和指南针 74
七、陶瓷与丝织 76
八、建筑技术 78
九、机械工程技术 80
第三节 中国古代科学技术的特点 82
一、发展的延续性 82
二、与封建社会同兴衰 82
三、注重实用，理论薄弱 83
思考题： 84
进一步的阅读： 84
第五章 现代文明的号角--近代科学技术的兴起 85
第1节 科学革命的时代背景 85
一、 文艺复兴与宗教改革 85
三、地理大发现 87
第二节 科学革命与近代科学的兴起 88
一、 日心说和天文学革命 88
二、生命科学的发展 90
三、物理学革命 92
四、科学革命中的数学 94
五、近代化学的诞生 96
六、科学方法论的变革 97
思考题： 98
进一步的阅读： 98
第六章 现代科学之路—工业革命与科学启蒙 99
第1节 启蒙运动的时代背景 99
一、18世纪上半叶的近代科学 99
二、 启蒙运动及其影响 99
三、 启蒙运动的科学理念旗手 100
第二节 18世纪主要科学家及其贡献 101
第三节 工业革命的发生 108
一、工业革命的时代背景 108
二、工业革命的起因 108
三、蒸汽机的诞生 109
第四节 工业革命的展开 111
一、交通革命 111
二、钢铁工业的进步 113
三、机器制造与化工业的变迁 114
四、工业革命的伟大意义 114
思考题： 115
进一步的阅读： 115
第七章 辉煌的时代 —— 经典科学大厦的落成 116
第1节 电磁感应定律 116
一、 电磁联系的探索 116
第二节 统一电磁学体系的创立 121
一、麦克斯韦构建电磁学体系 121
二、麦克斯韦在近代科学史上的地位 122
三、赫兹验证电磁波的存在 123
第三节 热力学与能量守恒定律的发现 124
一、热本质的认识 124
二、热力学的创立 125
三、能量守恒定律的发现 126
四、热力学第二定律的创立 127
第四节 近代生物学的发展 128
一、细胞学说的建立 128
三、微生物学的建立 131
第五节 近代进化论思想 133
一、早期进化论思想 133
二、达尔文的进化论思想 134
第六节 道尔顿的原子论 136
思考题： 137
进一步的阅读： 137
第八章 高歌猛进的技术进步——第二次技术革命 137
第1节 电力技术的发展与应用 137
一、 电动机的发明与应用 137
二、 发电机的发明 138
三、 发电与输电技术 139
第二节 不断涌现的电器发明 141
一、电灯的发明 141
二、电影 142
三、留声机 143
第三节 通讯的变革 143
一、电报的发明 144
二、电话的发明 145
三、无线电的诞生 146
第四节 内燃机的发明与发展 148
一、内燃机的诞生 148
二、燃油内燃机的发明 149
三、汽车的诞生 150
第九章 经典的超越——新物理学革命 151
第1节 物理学晴空的乌云 151
一、以太危机 151
二、紫外灾难 152
第二节 物理学三大发现 153
一、X射线的发现 153
二、 天然放射性的发现 154
三、电子的发现 155
第三节 原子结构的探究 156
一、原子核的发现 156
第四节 爱因斯坦与相对论 157
一、早年经历?? 157
二、1905奇迹 157
三、科学成就的第二个高峰 158
四、相对论的影响及爱因斯坦的历史地位 159
第五节 物理学的新起点：量子力学 160
一、 量子与量子力学的概念 160
二、 量子说的提出背景 160
三、 量子力学的建立 162
四、 量子力学的拓展及各发展历程的关系 164
五、量子力学的影响 165
思考题： 166
进一步的阅读： 166
第十章高科技时代-20世纪科学技术 167
第1节 现代生命科学的发展 167
一、孟德尔的再发现 167
二、现代遗传学的创立 168
三、 DNA结构的发现 169
四、 分子生物学的创立 171
第二节 现代生物高技术 173
一、现代酶工程与发酵工程 173
二、细胞工程 174
第三节 现代地质学的发展 177
一、板块学说的提出 177
二、 板块学说的证据：地幔对流与大陆漂移假说 178
第四节 现代系统论、信息论和控制论 179
一、系统论的发展历程 179
二、现代信息论的产生 180
三、控制论的产生与影响 181
第1节 现代天文学 182
一、现代天文观测手段的演变 182
三、现代宇宙学的兴起 184
第五节 当代高科技的历程 185
一、核电的发明与影响 185
二、航空与航天技术 187
三、电子信息技术 189
思考题： 191
进一步的阅读： 191
结束语：走进新时代 迎接新挑战
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| 內容試閱：
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写在前面的话（代前言）
当今世界，科学技术正以前所未有的态势迅猛发展，科技革命开始向更高的阶段迈进，新的科技浪潮正汹涌澎湃，势不可挡。新的科学发现和技术发明，特别是高技术的不断创新及其产业化，对全球化的竞争和综合国力的提高、对世界的发展和人类文明的进步产生着更加巨大而深刻的影响。社会产业结构、生产工具、劳动者素质等生产力要素和人们的生产方式、生活方式、思想观念都将发生新的革命性变化。
处在这样一个时代，科学技术与每个人都有着密不可分的联系，科学已经渗透到生活的各个角落，没有人可以离开科学而生活。因此，每个人都必须不断提高个人的科学素质水平，才能适应科学的发展，时代的进步。
科学素质是公民素质的重要组成部分。具备基本科学素质就必须了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。提高公民科学素质，对于增强公民获取和运用科学知识的能力、改善生活质量、实现全面发展，对于提高国家自主创新能力，建设创新型国家，实现经济社会全面协调可持续发展，构建社会主义和谐社会，都具有十分重要的意义。
目前，我国公民科学素质水平与发达国家相比差距甚大。2015年发布的第九次中国公民科学素质调查结果显示，我国具备科学素质的公民比例达到6.20%，比2010年的3.27%提高了2.93个百分点。 2018年的调查结果表明我国公众具备科学素质的比例提高到8.47%，但仍与中国科协发布的《面向建设世界科技强国的中国科协规划纲要》中提出的到2020年实现我国公众具备科学素质的比例超过10%，2035年超过20%的目标有较大差距。公民科学素质水平偏低，已成为制约我国经济发展和社会进步的瓶颈之一，是在当前形势下，亟待解决的问题。
了解科学是提高科学素质的基础，而了解科学的最佳途径，莫过于学习科学发展的历史。正如英国哲?家弗朗西斯·培根所说：?提倡科学，非从科学史着手不可。”
科学史为我们充分展现了科学技术发展的历程，真实、多角度地反映了科学技术的演变过程。通过一个个科学人物的探索活动，一件件科学事件的发生与进程，让人们在历史的背景下学习科学，了解科学，体验科学。在这个过程中，不仅学习了科学的知识，更增强了对科学本质的理解。人们不仅从科学史中可以获得现成的、具体的科学知识，而且可以学习科学方法，提高科学思维能力，受到一定科学态度和科学精神的熏陶。正如歌德所说：“一门科学的历史，就是这门科学本身。”
爱因斯坦曾经说过：“科学的社会功能有两个：第1，科学直接地，更多的是间接地通过生产工具转化为生产力，促进生产的发展；第二，是它的教育功能，科学作用于人类心灵，这个功能看起来不像第1个功能那样明显，但是它和第1个功能同样重要。”科学史正是通过对科学发展在历史、文化、经济与社会进步等多维度上的展现，很好地起到了科学的教育功能。
科学史不仅是科学与技术进程的史实记录，更是一部人类思想史，是人类追求真理，探索世界，与自然和谐相处的历史。史实可能会被遗忘，但思想与精神却会永存不忘。
让我们走进科学发展的长廊，领略科学的魅力和荡气回肠；让我们翻开科学发展的历史画卷，感受科学的波澜壮阔与力量；让我们在科学的海洋畅游，体验科学的广博和令人神往；让我们汇入科学的广阔天地，沐浴科学的春风与激荡。这是我们编写此书的心愿，也是我们努力的方向。愿读者看到的不仅是科学进程的图文记录，更能体验到科学精神的光芒。
本书是作者在2007年中国轻工业出版社出版的普通高等教育规划教材《自然科学史十二讲》的基础上，总结了天津科技大学和河北传媒学院近十年来科学史教学实践编写而成的，编写过程充分借鉴了作者在不同层次、不同专业背景学生中开展科学史教学所取得的经验，并融入了作者承担的天津市教育科学规划重点课题“科学史教学与人文素质培养的研究与实践”的研究成果。
本书在结构上仍然保持了《自然科学史十二讲》的内容体系，保留了其脉络清晰，便于把握，利于记忆的撰写风格。根据教学发展的需要，对部分内容进行了适当的补充和删减，以利于教学内容的选排。为便于组织教学，每章增设了一定数量的思考题和进一步阅读书目。大事记年表改作附录集中在书后展示，以便于学生使用。
全书共分十章，一个附录。全书由天津科技大学何迎春担任主编，河北传媒学院卢兆强为副主编。天津科技大学何迎春编写第1、五、六、七、八章及附录，河北传媒学院卢兆强编写第二、九、十章，天津科技大学卢晓江编写第三、四章。
感谢中国轻工业出版社对本书编写和出版的大力支持和帮助，感谢林媛编辑的热心指导和精心安排。
第1章 前科学时代 —— 技术积累与观念萌芽
人类文明是一个复杂演变的过程，期间贯穿着多种因素的共同作用。科学与技术的演变发展是主导这场伟大进程的灵魂，它支撑起了我们的过去、现在和未来。自诞生起，人类曾经尝试各种生存发展方式，但相比于渔猎采集，农业的发明才是人类文明的核心塑造力。著名未来学家阿尔文·托夫勒曾说“农业兴起，文明萌生”。也可以说，科学与技术的萌芽是从人类定居，酝酿出了农业生产方式开始的。。这是因为农业生产不仅提供了稳定的食物供应，也使得剩余产品的出现成为可能，由此导致促进城市的出现和社会结构的进化；农业实践需要高度顺应自然环境，必须掌握作物特性、气候变化及水文地理等要素并将其统一为具有指导作用的体系，就需要对个别的片断性的知识经验进行归纳整合，于是开启了技术积累与观念萌芽的过程，数学历法、医学等学科得以萌生，科学技术就此进入人类文明的发展脉络。
第1节 科学技术的起源
一、什么是科学
我们当然知道，以今天对科学的理解返回到早期文明那里探寻科学的踪迹，定会陷入困惑，但人类文明一路走来，必定有一种内在贯通的文明之魂，总会找到一个足够客观平衡的标准去挖掘出那把文明进步之钥的源头。无论从哪个角度审视古今，科学这把文明之钥上必定刻着关键词——自然、客观、知识体系等。如果按照这个标准衡量文明进程，显然可以分为科学文明诞生前后的两个时代。
什么是科学？这在科学史乃至于整个近代文明史上都是一个争论不休的问题。从历史上看，科学的形成与发展极为复杂，其内涵与外延都经历了深刻演变，很难对其给出简洁明了的哲学定义。在当代看，科学是人类认识客观规律的过程及其结果的全部总和。所以我们会说，万有引力是宇宙的基本性质，这是科学真理；我们也会说，追求节能降耗，可持续的经济发展，这是科学发展观。以下是一些经典来源对科学的定义：
《辞海》1999年版：科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质规律的知识体系。；法国《百科全书》：“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。”
简单地说，科学不仅仅是知识系统，也是建立系统化知识体系的方法、观点、态度。从以上论述出发，则可以初步确定广义的科学文明起点。
?、科学文明的起源
人类这一物种于何时何地诞生，目前还存在争议。但根据人类学的基本观点，所谓文明是人类出现以后很久才有的，一般认为始于城市的产生。观察人类历史，城市生活一直是“文明”的中心内容，各古老文明都是以农村为食物来源地而以城市为统治中心。因为城市文明才意味着人类具备了足够复杂的社会系统，脱离了野蛮状态，具备稳定的物质保障和较为高级的精神生活。如同整个人类文明的起源一样，难以界定科学明确起源于何时。我们知道的是，公认的四大古文明都发端于大河流域，因此我们有理由认为早期文明是经由灌溉农业的逐步发展而产生导致的，而科学技术的萌芽也就在那时对自然现象和生产技艺的观察总结中诞生产生了。
农业技术是一项无可比拟的伟大发明，它使人类告别了野蛮而步入文明，由此而产生了有别于民俗文化的高级社会意识形态，其中就包括科学与哲学。农业何以有如此伟力?？其原因至少有下述几个方面：
首先，灌溉农业为文明的诞生提供了物质基础。如果说此前人类群体的目标只是自身的生存和繁衍，则此后的历史发展就表现为人类创造物的积累和集中，产生了物质文明。种植农业，尤其是灌溉农业给人类提供了稳定的食物来源，并且随着农业技术的改进，产生了稳定而显著的剩余劳动，文明的面貌自此就彻底改变了。社会派生出一批不直接从事物质生产的脑力劳动者，从而进而将物质文明转化为精神文明。
农业娩出“精神文明”的过程，也正是城市的生成过程。一批依靠剩余劳动养活的人构成新的阶级或阶层：奴隶主、武士、祭祀神职人员，还有少数商人。这些人掌握着统御社会的权力或手段，使剩余劳动集中起来，筑成统治周围农村的城市，也是文明的诞生地。统治阶级要集中和掠夺剩余劳动，驾驭社会，建立并维持统治秩序，就必须借助有效的的工具，这些工具就是青铜器和文字，这二者也因此而成为早期技术积累和科学观念萌生的标志和载体。
青铜作为一种材料，其性能远优于石器，但来源有限且工艺复杂，早期文明中基本限于制作兵器和象征权贵的用具，因而成为暴力统治的工具。如果说，石器是人类的“出生证”，则青铜器就是科学文明的出生证。相比于石器，青铜器更加确切地代表着一系列技术萌芽的诞生。
统治阶级要驾驭新的社会系统——国家，就需要颁布法令以管理财政和裁判纠纷。另外，为强化凝聚力，统一价值观，相应的也就必须有规范、系统、连贯的祭祀仪轨、颂词等，而传统的口头信息传播无法有效实现，文字就被发明出来了。文字的编造、整理、学习和使用需要有专门技能的人，这些人依赖于剩余劳动的积累和供养。
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