1、第 1 章 现代科学技术的特点和作用1.现代科学和现代技术体系结构的组成有哪些方面？答：现代科学：一是基础科学 可分为五大学科：物理学、化学、生物学、天文学和地学二是技术科学 在基础科学的理论下，研究某种技术的特殊规律。有中介性和应用性有个特点三是工程科学 具体研究基础科学和技术科学转化为生产技术、工程技术和工艺流程的原则和方法现代技术：一是实验技术 可分为：力学实验技术、物理实验技术、化学实验技术、生物实验技术二是基础技术 四种形式：广义的机械技术、物理技术、化工技术、生物技术三是产业技术 产业划分为第一产业（农、林、牧、渔、采掘业） ，第二产业（制造、加工业）2.现代科学技术发展的主要趋势
2、怎样？答：一是现代科学技术发展高速化1.科学技术自身的加速发展 2.科学技术向现实生产力转化的周期缩短二是现代科学技术发展综合化1.科学和技术自身发展的综合 2.科学的技术化和技术的科学化 3.科学技术与人文社会科学的结合 4.科学、技术和生产的一体化三是现代科学技术发展社会化1.科学技术活动主体社会化 2.科学技术活动过程社会化 3.科学技术功能的社会化3.大科学形成的原因是什么？发展大科学的战略包括哪些内容？答：首先大科学形成的理论前提确立其次先进的生产和实验技术为大科学的发展提供了有力的支撑使大科学的发展成为可能4.高技术有哪些主要特征？高技术领域包括哪些方面？答：一是高智力二是高渗透三
3、是高投入四是高风险五是高竞争六是高效益七是搞战略5.马克思关于科学技术与生产了关系的基本观点是什么？答：第一 马克思从资本主义产生的前提阐明了科学技术是生产力第二 马克思对资本主义社会劳动生产力进行了深入的分析，阐明科学技术在生产力系统中的特点第三 马克思从资本主义生产与科学技术之间的关系方面，阐明科学技术是生产力的思想6.邓小平“科学技术是第一生产力”思想的主要内涵有哪些？答：首先 从科学技术的功能角度揭示现代科技是生产力发展中起第一位变革作用的决定因素其次 阐明了现代科学技术构成了生产力的超前性因素，科技研究是第一生产的过程第三 指明了科学技术是现代经济发展最强大的动力和源泉第四 对传统生
4、产力观念的突破，确立了新的马克思主要生产力观念7.高技术对现代社会的积极与负面的影响表现在哪些方面？答：积极影响：一是高科技促进社会生产的发展二是高科技引起社会生活方式的进步三是价值观念和思维方式的提升负面影响：一是环境问题二是资源问题三是高科技与现代战争四是高科技引发的法律与社会伦理问题8.如何结合社会发展的现实，进行高科技时代人文精神的培养?答：一是人文文化的核心是人文精神，科学文化的核心则是科学精神二是科学精神主要指尊重科学技术的价值，重视科学技术的作用，强调依靠科学技术来推动社会的发展三是从本质和形成的根源上讲，科学精神和人文精神是既相互对应有互补充的四是对人类文明传统和文化教养的认同
5、和珍视五是在“高科技-人- 社会-自然”这个大系统中体现出人之为人的素质与品格第二章- 现代物理学1，牛顿的时空观有什么特点？答：（1）了解牛顿时空观是经典力学中反映宏观物体低速运动规律的机械时空观，其主要特点是认为物质、时间和空间都是绝对不变的，时空同物质及其运动状态无关，存在着绝对静止不动的坐标系。“以太”是怎样被否定的？（2）观察实验否定了绝对坐标系的存在。牛顿认为有绝对精致不动的坐标系，这个坐标系中充满了“以太”介质。19 世纪科学家用各种试验方法试图测出地球相对于“以太”运动特别是 1876 年1887 年间美国科学家迈克尔逊等人所进行的多次实验，均否定了绝对静止的“以太”坐标系的存
6、在。2 试述爱因斯坦对建立狭义相对论的贡献？答：1905 年，爱因斯坦提出了狭义相对论的两条基本原理或假设：（1）狭义相对性原理,通常简要地表述为：在所有彼此作均速直线运动的参照系内，物理定律有相同的形式。 （2）光速不变原理：真空中的光速是恒定不变的，它与光源的运动速度无关，对任意惯性系的观察者来说，光速都是 c.在相对论力学中，不存在什么绝对静止的参照系，一切运动都是相对的。3 试述伽利略变换与洛伦兹变换的区别和联系。-答：伽利略变换是一种绝对时空观的数学表述，意思就是说把一个的坐标 or运动在不同的坐标犀利的变换，不变量是加速度。但这种变换的前提是牛顿经典力学的时空观，就是说时间和长度对
7、于所有参考系都是相同的，没有爱因斯坦说的那些“钟慢效应”洛仑兹变换麻烦点，是狭义相对论中关于不同惯性系之间物理事件时空坐标变换的基本关系式。狭义相对论的运动学结论和时空性质，像是什么同时性的相对性、长度收缩、时间延缓、速度变换公式、相对论多普勒效应等都可以从洛仑兹变换中直接得出。4，狭义相对论的基本假设是什么？应当如何理解?答：狭义相对论的基本假设：1，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。2，真空中的光速在不同的光性参考系中都是相同的。要么否定特殊参考系的存在.爱因斯坦选择了后者.他认为，既然在不同的惯性系中力学规律都一样，我们会很自然地想到，电磁规律在不同的惯性系中也是一样的，也就
8、是说，并不存在某一个特殊参考系（例如地球参考系、太阳参考系，或者所谓的以太） 爱因斯坦把伽利略的相对性原理推广到电磁规律和一切其他物理规律，成为他的第一个假设：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，这个假设通常称为爱因斯坦相对性原理。另一条假设是：真空中的光速在本合同的惯性参考系中都是相同的， 与光源的运动和观察者的运动没有关系.这个假设通常叫做光速不变原理. 这两个假设似乎是麦克尔逊实验的直接结论，为什么还要叫做假设？这是因为，虽然实验表明了假设所说的内容，但这终归是有限的几次实验.只有在从这两个假设出发，经过逻辑推理（包括数学推导）所得出的大量结论都与事实相符时，它们才能成为真正意
9、义上的原理.5，狭义相对论有哪些主要结论？应该如何理解?答：1905 年，爱因斯坦提出了狭义相对论的两条基本原理或假设：（1）狭义相对性原理,通常简要地表述为：在所有彼此作均速直线运动的参照系内，物理定律有相同的形式。 （2）光速不变原理：真空中的光速是恒定不变的，它与光源的运动速度无关，对任意惯性系的观察者来说，光速都是 c.在相对论力学中，不存在什么绝对静止的参照系，一切运动都是相对的。6,什么是“紫外光灾难”？它的本质是什么？答：当辐射波长很短、频率很大时，值也趋向无穷大。这种在紫外光波段统计公式发生的问题，就是有名的“紫外光灾难”,是和“以太危机”相类似的经典物理学存在的两大困难之一。
10、7，普朗克和玻尔对建立量子论的主要贡献是什么？答：为了解决经典理论在原子结构问题上遇到的困难，把量子概念引入原子结构学说，于 1913 年提出量子化的原子行星，他认为原子内部存在确定能量的稳定态，电子只能在特定的轨道上绕核运动。8，什么是物质波？写出物质波波长和物质动量的关系式。答：德布罗意猜想，同光辐射既具有波动性又具有粒子性一样，一定量的物质也有相应的物质波伴随着运动，一切实物粒子的波动频率同它的能量之间遵守共同的量子论关系 E=hv,或者，用物质的动量与物质波波长 之间的关系表示 任一粒子对应的物质波波长可以通过下式求出：h 为普朗克常数。9，什么是波粒二象性？答：波粒二象性是指某物质同
11、时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。在经典力学中，研究对象总是被明确区分为两类：波和粒子。前者的典型例子是光，后者则组成了我们常说的“物质”。1905 年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924 年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。10，什么是测不准关系？答：测不准关系即不确定性原理 一个微观粒子的某些成对的物理量不可能同时具有确定的数值，例如位置与动量、力一位角
12、与角动量，其中一个量越确定，另一个量就越不确定。它来源于物质的二象性.测不准关系是从粒子的波动性中引出来的。测不准关系有两种形式，一种是动量-坐标的关系，另一种是能量-时间的关系。 11，物理学家是怎样探测原子和原子核的结构的？答：探索原子核原子核结构的基本方法是用粒子作用于原子，通过实验观察粒子与原子相互作用的反应，并依据这些事实推断原子的构成，再用新的实验检验假说是否正确，如用 a 粒子散射实验证明了原子的有核结构。P2812，什么是基本粒子？目前怎样对它们进行分类？每一类各有什么特点？答：基本粒子，即在不改变物质属性的前提下的最小体积物质。它是组成各种各样物体的基础。并不会因为小而断定它
13、不是某种物质。现在科学家利用粒子加速器加速一些粒子，有时候用粒子相撞的方法，来研究基本粒子。到目前为止，已经发现的基本粒子有 300 多种，依据粒子最基本的几个属性来进行分类。一是质量，指粒子的静止质量，即粒子包含物质的多少。二十是寿命。多数基本粒子是不稳定的，它们在生成后的一定时间内会自动转化成其他粒子，从生成到转化的这段时间称为寿命三是电荷，即基本粒子所携带的正电量或负电量。四是自旋。实验和理论都发现，基本粒子都有绕自身轴的旋转，这种运动用自旋来描述。13，试述实物和场的关系。答：a 场和实物之间存在着不可分割的联系，每一种场都有与之相联系的基本粒子。例如与电磁场相应的粒子是光子，与强相互
14、作用场的是介子。场正是通过交换有关中介粒子实现场于粒子之间的相互作用。B 实物粒子和场在一定的条件下可以相互转化，这体现了场和实物的统一性。14，什么是夸克幽禁？答：当科学家试着把夸克从强子内部分离出来时，夸克之间的作用力几乎是无穷大，这种至今无法分离出自由夸克的现象，称为夸克幽禁或夸克禁闭。15，自然界有哪些基本的相互作用？它们的作用各有什么特点？答：强相互作用力的作用范围 X 厘米，他们自由在强子之间相互发生作用，媒介粒子是介子。电磁相互作用范围可以是无穷的大，但强度自由强相互作用的百分之一，他们作用于所有带粒子之间，媒介粒子是光子。若相互作用的作用范围小于 X 厘米，仅见于衰变现象中，它
15、的强度仅有强相互作用的 X，媒介粒子为中间的玻色子。引力相互作用存在于所以粒子之间，作用范围无穷大，但强度仅相当于强作用的 x,媒介粒子成为引力子。16 什么是核裂变？什么是热核聚变？简述它们能量释放的原理并举其在现代化中应用的一个例子。答：核聚变，又称核融合，是指由质量小的原子，比方说氘和氚，在一定条件下（如超高温和高压） ，发生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E=mc，原子核之静质量变化（反应物与生成物之质量差）造成能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，称为核裂变，如原子弹爆炸；如果是由较轻原子核变
16、化为较重的原子核，称为核聚变，如恒 星 持续发光发热的能量来源。 相比热核裂变，核聚变的放 射 性 污 染 等环境问题少很多。如氘和氚之核聚变反应，其原料可直接取自海水，来源几乎取之不尽，因而是比较理想的能 源取得方式。目 前 人 类 已 经 可 以 实 现 不 受 控 制 的 核 聚 变 ， 如 氢 弹 的 爆 炸 。 但 是 要 想 能 量 可被 人 类 有 效 利 用 ， 必 须 能 够 合 理 的 控 制 核 聚 变 的 速 度 和 规 模 ， 实 现 持 续 、 平稳 的 能 量 输 出 ； 而 触 发 核 聚 变 反 应 必 须 消 耗 能 量 ， 因 此 人 工 核 聚 变 的
17、能 量 与触 发 核 聚 变 的 能 量 要 到 达 一 定 的 比 例 才 能 有 经 济 效 应 。第 3 章 现 代 天 文 学1.为什么说天文学是观测的科学？答：天文学是自然科学中最先发展起来的学科。天文学是研究天体、宇宙的组成、构造、运动规律和发展历史的科学。天文学与人类的生产、生活有着密切的关系，如编制历法、授时、测定方位等。2.如何理解“赫罗图”？答：赫罗图是指恒星光谱型和光度的关系图，由于其创制人分别是丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素，因此简称赫罗图。恒星在“赫罗图”上的分布有一定的规律性。“赫罗图”中的主序星、巨星、矮星等即是恒星的不同种类，也是恒星演化不同阶段的表现。
18、3.恒星演化的末态有哪几种？答：1.恒星的幼年期，即原恒星阶段。2 恒星的中年期，即主星序阶段。3.横行的晚年期，即红巨星阶段。4 恒星的衰亡期，即白矮星或中子星阶段。4.20 世纪 60 年代天文学的四大发现是什么？答：（一）桑德奇发现类星体（二）彭齐亚斯和威尔逊发现微波背景辐射（三）贝尔和休伊斯发现脉冲星（四）汤斯等人发现星级分子5.大爆炸宇宙学说的主要内容是什么？答：最早对大爆炸宇宙学说作出贡献的是英国天文学家爱丁顿。大爆炸宇宙模型的主要观点是：我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化历史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断的膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷，从密到稀的演
19、化过程如同一次规模巨大的爆炸。6.天文学家是如何解释红移现象的？答：1914 年，美国天文学家斯莱弗在对光谱作了多年研究后，发现星系谱线的红移现象，即光谱向长波方向红端移动。1929 年，美国天文学家哈勃进一步分析研究了新的观测结果，确定了星系红移和距离之间的线性关系。一个天体的光谱向长波（红）端的位移。天体的光或者其他电磁辐射可能由于运动、引力效应等被拉伸而使波长变长。因为红光的波长比蓝光的长，所以这种拉伸对光学波段光谱特征的影响是将它移向光谱的红端，于是这些过程被称为红移。第 4 章- 分子生物学1、分子生物学的基本含义是什么？答：现代分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘
20、学科，它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象。2、分子生物学与其他学科的关系是什么？答：（1）分子生物学是由生物学、生物物理学、遗传学、微生物学、细胞学以至信息科学等多科学相互渗透、综合融合而产生并发展起来的一门独立的学科。（2）生物化学与分子生物学关系最为密切。（3）细胞生物学与分子生物学关系也十分密切。分子细胞系或细胞分子生物学就因此而产生，成为人们认识的生命基础。3、简述孟德尔的遗传定律。答：（1）分离定律（孟德尔第一定律）该定律认为生物体的遗传性状是由成对的遗传因子所决定的，每对因此控制一种状态，细胞中成对的因子一个来自父体，一个来自母体。（2
21、）自由组合定律（孟德尔第二定律）该定律认为位于非同源染色体上的两对及以上的非等位因子独立行动，以随机组合的方式分别进入不同的精子或卵子中。（3）杂交结果的遗传分析 （4）对实验结果的证明4、DNA 双螺旋模型的特点有哪些？答：（1）DNA 分子是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的；（2）DNA 分子中的脱氧核糖与磷酸基团交替连接，排在外侧构成基本框架，碱基排列在内侧；（3）两边链上碱基，通过弱的氢键结合在一起形成碱基对。碱基配对不是随机的，遵循着一定的原则。 （4）由成百上千对碱基构成的 DNA 分子中，每一对碱基与其邻的上一个或下一个之间的排列顺序有很多种。5、DNA 分子是如何复制的
22、？答：由于 DNA 分子由两条螺旋的多核苷酸链组成，两条的碱基通过 A-T 和 G-C 之间的氢键联结在一起。在复制过程中首先两条链接间的氢键破裂并使双链解旋和分开，由 DNA 聚合酶催化合成新的互补链的两个 DNA 分子与原来的DNA 分子的碱基序列完全相同。6、简述蛋白质的翻译过程。答：（1）蛋白质的翻译过程 把 mRNA 链上的遗传密码翻译成多肽链上的氨基酸顺序就称为翻译或转译。第一阶段：蛋白质合成的起始第二阶段：肽链的延伸第三阶段：终止释放（2）遗传信息流的中心法则 7、大肠杆菌乳糖操纵基因的表达调控是怎样的？答：（1）当大肠杆菌在含有葡萄糖而不含乳糖的培养基中培养时，阻遏蛋白质与操纵
23、基因结合，从而阻挡了 RNA 聚合酶的前移，使结构基因不能转录，也就不产生利乳糖的三种酶。（2）当大肠杆菌在只含乳糖而不含葡萄糖的培养基中培养时，乳糖便与结合在操作基因上的阻遏蛋白以及游离的阻遏蛋白相结合，并改变阻遏蛋白的构型，使其失活，从而使阻遏蛋白不能与操纵基因结合。(3)如果培养基中同时含有葡萄糖和乳糖，细菌只利用葡萄而不利用乳糖，原因是在这种情况下 RNA 不能与启动基因结合，因此也就不能使结构基因进行转录和翻译。第五章 系统科学1、系统科学产生的背景以及它在方法论上的突破。答：（1）科学发展的综合化趋势以及由这种趋势所决定的科学劳动的复杂化程度的提高，必然要求科学思维、科学方法的调整
24、及科学劳动手段的质的提升（2）社会的发展也向系统理论的产生和发展发出呼吁（3）人类文明正在酝酿着的历史性的突破2、按照自组织理论的要求，教育改革努力的方向是什么？答：3、系统决策的基本原则有哪些？答：（1）信息充分原则（2）系统分析原则（3）定量分析与定性分析相结合的原则（4）科学与民主的原则第六章 信息技术1.如何理解信息的概念？信息有哪些特征？答：在信息论中，信息被描述为使消息中的不确定性减少，若不提供信息，不确定性就大一些，信息量的大小可以用消除不确定性的多少来表示。钟义信教授指出：信息是关于事物运动的状态和规律，或者说是关于事物运动的知识。首先，信息是可以多次重复使用，而不会损耗和消失
25、。但如果两个人各自有一个信息，交换后，会使两个人各自有两份信息，而不是一份。其次信息可以脱离它所反映的事物而被存储、保留，被传播到很远的地方。第三，信息的表现与传播需要有一定的载体，这种载体可以是文字、声音、图像，也可以是用触觉、气味、电磁等手段来作载体。第四，宇宙中所有事物都有信息。第五，信息反映的是事物的状态、特征与变化，因此，相对于材料与能源而言，信息更能表现事物的内在规律，反映事物更为本质的内涵。第六，信息是可以无限增长的资源。因为信息是事物状态、特征与变化的表现而事物的发展和变化是永无穷尽的，所以，信息是用了不会消耗，而且取之不尽，用之不竭的。2.微电子技术发展的特点是什么？答：微电
26、子技术发展的特点是集成化、微型化、数字化、系统化和智能化。所谓微型化，除了集成度越来越高，线宽越来越小，微电子技术还将从单机的集成发展到系统的集成，甚至包括软件在内，以及从电路的集成到光路的集成。微型化，是指高度集成化所带来的微电子产品的重量更轻，体积更小。数字化，是指将一切模拟信息均转换成数字信息加以表达，微点产品的电路讲都是数字电路，处理信息均是数字信息。系统化，是指微电子产品将组一个有机系统，如计算机与通信网的结合，以共同完成范围极广的多种功能。所谓智能化，是指微电子产品将具有自检测、字识断、自修复等带有智能的新功能。3.计算机的功能经历了哪些发展过程？答：4.什么是“信息高速公路”？它
27、对社会的发展有何意义？答：信息高速公路描述的是现代国家的信息基础设施，就是以最新的数字化光纤传输的、智能化计算机处理的、多媒体终端服务技术装备的地区或国家规模的多用户、大容量、高速度的交互式综合式信息网系统。一个庞大的信息产业，随着这颗“大树”的生长而枝繁叶茂。为我们带来了取之不尽的信息宝库，每天创造着数以亿计的价值。可视电话、网络电视、家庭购物等这些基于这一网络的新兴业务，为今天的人类带来了无穷无尽的方便和乐趣，使全球经济在信息流的带领下快速向前发展。5.你认为虚拟技术的发展前景如何？在推广虚拟技术的过程中，可能会出现一些什么问题？答：虚拟现实技术发源于美国，首先应用于娱乐场合。60 年代初
28、，世界上第一个虚拟现实视频系统用于影响视制作。虚拟现实技术在未来的艺术领域将扮演重要角色。它作为一种新的媒体，不仅能变静态艺术为动态艺术，而且将成为连接艺术创作者与欣赏者的重要纽带，虚拟现实技术在教育，特别市中小学教育中的作用尚处于研究正式阶段，但其前景是十分诱人的。第七章 现代生物技术1.什么叫细胞工程？答：细胞工程是指在细胞和亚细胞水平上的遗传操作（即细胞融合、核质移植、染色体和基因移植） 。以及组织和细胞培养等方法。快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的技术。细胞工程主要包括细胞培养、细胞融合、细胞重组及遗 传物质转移多方面的操作。2.什么叫细胞重组？答：细胞重组就是运用一定的技术手段将给
29、定细胞的“部件”进行分离，然后在不同的细胞之间进行重新组合，并形成具有生物活性的细胞，细胞重组主要包括两个方面，细胞核移植核细胞器的移植。3 发酵工程常用的方法有哪些？答：发酵工程大体可归纳为两大类，即固体发酵法和液体发酵法。（1）固体发酵法固体发酵法是利用培养基进行的微生物发酵生产，对于好氧菌可采用浅层固体培养法。对于厌氧菌可采用比较大的染缸，水泥池等制造一个厌氧环境，人气发酵。（2) 液体发酵法液体发酵有静置培养和同期培养两种类型。精致培养适用于厌氧菌发酵，同期培养适用于好氧菌发酵。最原始的液体发酵是浅层（或称浅盘）液体发酵。随着发酵工程的兴起，形成了液体深层发酵法。4.固体化酶和固体化细
30、胞的制备方法有哪些？答：固体化酶的制备方法 （1）载体结合法 它是将酶与水不溶性载体结合在一起，从而制成不溶性的固定化酶。可分为物理吸附法、离子结合法和共价结合法等三种。（2）交联法 借助双功能货多功能试剂是酶分子之间发生交联，形成网状结构，从而值得固定化酶。（3）包埋法 此法将酶包埋与半透明性的载体制中，制成固定化酶。根据包埋的方式，包埋法一般分为三种：凝胶包埋法、微胶囊包埋法和纤维包埋法。固定化细胞细胞固定化方法细胞固定化方法，基本上沿用酶的固定化方法，但也有所创新。主要有无载体固定化、有载体固定化和固定化增殖等。 （二）动、植物细胞固定化相对菌体细胞而言，动、植物细胞十分骄傲，需要温和的
31、固定化方法。目前，只有吸附法和包埋法比较适合一些，但固定化技术还不成熟。（三）固定化细胞器年代开始研究，目前，主要应用包埋法，但很不成熟。固定化线立体、微粒体等现已取得进展，但仍处于实验室研究阶段。5.什么叫基因工程？答：基因工程又叫重组 DNA 技术，就是将 DNA 在体外或体内进行重新组合，然后把重组后的 DNA 分子导入微生物货真核细胞内进行繁殖，是重组细胞在受体细胞内得到表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造、创造新的生物类型。6.基因工程的操作过程包括那几个方面？答：基因工程一般有下面五个过程：（一）获取目的基因所谓目的基因，就是我们想要的某些 DNA 分子片段，它在生物体内能表达
32、产生所要的蛋白产物。用一种叫限制性内切酶的“分子剪刀” ，才能将我们所需要的基因片段从共体 DNA 分子中准确地“剪下来” 。这一步是基因工程操作的关键环节。（二）将目的基因与载体在体外重组得到了目的基因，还必须将目的基因送入受体细胞内才能进行扩增和生物表达。因此，必须有一种运载基因的载体作为媒介物，才能达到目的。目前经常使用的载体，有质粒和病毒两类。（三）将重组 DNA 分子引入受体细胞在体外完成了 DNA 重组之后，就需要将目的基因送入受体细胞。基因工程中常用的受体细胞是大肠杆菌、枯草杆菌、酶母菌和动植物细胞等。将目的基因载入载体进而导入受体细胞叫“转化” ，得到重组 DNA 的细胞叫“转
33、化细胞” 。(四）目的基因在受体细胞中的表达基因工程的最终目的之一，是使目的基因得以表达，即通过翻译和转录，产生人们所需要的蛋白质产物。7.什么叫蛋白质工程？答：（一）蛋白质生物功能的多样性（二）蛋白质功能尤其高级结构决定（三）自然界的蛋白质工程（四）蛋白质工程第二代基因工程第八章 新材料技术 1简述记忆合金，功能陶瓷，生物医用高分子材料的性能及用途？ 答：（1）记忆合金是一种无疲劳的材料即回忆一变形的本领可以反复使用 500万次而不产生疲劳断裂，而且恢复原状创了一种新型的工程链接法，大量应用于工程领域的管接头和紧固件上，其次形状记忆合金的记忆效应和超弹性还可以广泛的应用于医学领域。此外，记忆
34、合金是一种集感知和驱动双重功能于一体的新型材料可以广泛的用于各种自动调控装置。（2）功能陶瓷主要是指利用材料的电，磁，声，光，热，弹性等方面直接的效应以实现某种使用功能的陶瓷，习惯上是按其使用功能和实用的器件来分类的，他的特点是品种繁多，丰富多彩。很多情况下都与电子技术有着某种联系。（3）生物医用的高分子材料是指用来制造人工器官，医疗器械和药物剂型的高分子的材料，能促使人体组织修复或再生的高分子材料用于培养，分离，提纯，固定生物活性物质的高分子材料。生物医用高分子材料不仅要有足够好的物理化学性能，而且应具有良好的生物学性能。主要包括人工器官用高分子材料，控制药物释放的高分子材料，仿生高分材料。
35、2.简述新型金属材料，新型高分子材料，信息材料的种类?答：（1）新型金属材料包含形状记忆合金，超塑性合金，减振合金，贮氢合金，金属多孔材料，非晶及微晶合金。(2)新型高分子材料包含高分子离膜，高分子磁性材料，光功能高分子材料，生物医用高分子材料。（3）信息材料包含电子材料，光电子材料3.纳米材料的应用前景如何?答;所谓的纳米材料是指由纳米颗粒构成的固定材料，其中纳米颗粒的尺寸最多不超过 100 纳米，在通常的情况下应不超过 10 纳米。由于量子效应的影响由纳米颗粒最后制成的材料与普通材料相比在机械强度，磁，光，声，热等方面都有很大的不同。随着纳米科技的发展人们越来越认识到，只要控制结构颗粒的大
36、小，就能制造出强度，颜色和可塑性都能满足用户要求的纳米材料。纳米材料无与伦比的特性使它在无数领域有着良好的的应用前景。4如何按照需要设计和制备新材料？答; 新材料是知识密集，技术密集，资金密集的一类新兴产业，是多学科相互交叉和渗透的结果。在传统材料的基础上发展新材料是同原材料-基础材料-工程材料的总体循环密切相关的，这里的每一个环节的改进都会导致新型材料的产生。材料设计科定义为应用有关信息与知识预测与指导合成具有预期性能的材料。材料微结构的设计科根据设计对象及涉及空间尺寸划分为若干层次。一般可分为显微构造层次，原子分子层次及电子层次等，材料设计大致上课分为在数据库和知识库基础上利用计算机进行性
37、能预报，利用计算机模拟揭示材料微观结构与性能的关系。在突破衣知理论或总结实验规律的基础上提出新概念并采用新技术研制新材料。深入研究各种条件下的材料的生长过程，探索和开创合成材料的新途径。选定重点目标组织多学科力量联合设计某种新材料。5.阐明材料技术与人类社会发展的关系？答：（1） 新产品的开发表示原来不能实现的东西现在可以实现了，这当然是社会在发展，人类文明的进步了，一个新产品的开发，需要很多的人力物力和财力的，但一个新产品的诞生，可以为人类带来很大的便利，比如电话、网络的发明缩短了世界的距离，加快了信息传递的速度，这些都是人类进步和社会发展的标志。 (2) 二十世纪人类取得了一系列科学技术的
38、辉煌成就。并形成了电子信息、生物技术、新材料技术、航天航空、原子能等高技术领域和高技术产业，其中对经济和社会影响面最广、影响力最大，影响持续时间最长的是电子信息技术。四十多年中，在微电子技术和数字技术的双轮推动下，电子信息设备一方面通过极其迅速的更新换代，使性能高速提高，体积能耗不断减小，另一方面以惊人的速度降低价格，为信息技术的广泛应用创造了良好的技术条件和经济可能性。随着二十世纪八、九十年代互联网在全世界的迅猛兴起，对经济活动和人类生活方式产生了深刻的影响。到 2000 年底，互联网将世界各地 100 多万个网络、1 亿台主机和 5 亿用户连接起来，形成了一个覆盖全球的开发和使用信息资源的
39、信息大通道，进入了人类社会生活的方方面面，对政治、经济、军事、科技、文化、社会等领域都产生了重大影响，从而揭开信息经济时代的序幕。 第九章 新能源技术1、太阳能、地热能、核能、潮汐能、氢能各有什么特点？P422答：太阳能是一种极为丰富的清洁能源，不受任何人的控制和垄断。但是它的能量密度低，实际利用时需要利用很大的太阳能收集设备，占地面积大，投资很大；太阳辐射的强度受各因素影响，太阳能需要配备储能设备。这些都制约了太阳能利用的发展。核能主要用于发电，其优点是燃料能量高度集中；对环境污染较小；安全性强；燃料出藏量极为丰富；经济性比较好；缩短输电线路；开发偏僻地区；实现综合利用。 2、节能新技术有哪
40、些？P139 自答：（1）余热回收利用技术；（2）高效低污染工业锅炉；（3）电子控制节电技术；（4）高效加热技术。3、生物质能的利用有哪些途径？P136 自答：（1）热化学转换技术；（2）生物化学转换技术；（3）化学转换技术；（4）生物质能发电技术；（5）生物质致密成型技术。4、洁净燃煤的技术有哪些？P133 自答：（一）对常规燃煤技术的改进。1、燃烧前的处理和净化技术（1）洗选处理（2）煤型加工（3）配置水煤浆；2、燃烧中的净化技术（1）高效燃烧器；（2）流化床燃烧器；3、燃烧后的净化技术（1）烟气脱硫（2）烟气脱氮（3）烟气除尘。 （二）通过煤的气化或液化来减少烟尘。5、如何对核能、地热能
41、进行综合开发利用？P138 自答：（一）核电站不仅可以发电和供热，同时还能生产核燃料和各种放射性同位素。以反应堆为中子源制取的各种放射性同位素，广泛应用于工业生产过程中的测量、分析、催化等。（二）地热能开发利用于（1）地热发电。它是利用地下蒸汽或地下热水等地球内部的热能资源来发电的方式。 （2）地热综合开发利用。目前国际上正在研究一水多用梯级开发技术，回灌技术，工农业生产与旅游保健相结合的高效利用等地热资源的综合开发利用技术。6、简述太阳能利用的技术，并展望太阳能利用的前景。p135 自答：太阳能利用技术：（1）太阳能直接利用技术。利用太阳能具有的辐射面广、密度低、不稳定、昼夜交替的间断性等特
42、点而开发的技术。（2）光热转换技术。包括太阳能热利用技术和太阳能发电技术。（3）光电转换技术。光电转换是通过所谓光生伏特效应的一种发电过程。（4）光化学转换技术。光化学是研究光和物质相互作用引起的化学反应的一个化学分支。利用太阳能利用的前景：1、大型太阳能电站；2、太阳能制氢；3、太阳能用于种植。7、可持续发展的能源路线应包括哪些内容？P132 自答：（一）发展清洁能源技术，尽量减少化石能源的污染物排放，大大减轻化学污染；（二）发展新能源和再生能源技术，建立可持续发展的能源体系，满足人类永续发展的能源供应；（三）发展高能效技术，提高能源效率，节约能源，实现能源供需协调发展。第 10 章 空间技
43、术1.人类进入太空需要解决的四大难题是什么？答：一是克服地球引力 根据牛顿的万有引力定律，地面上的任何物体都受到地球的引力束缚作用。二是克服真空 都知道，地面上的标准大气压 1.07 乘以 10 的五次方帕，在这种气压下每立方厘米有 24 亿亿个分子。三是适应剧烈变化的温度环境 在地球上最热的地方约为 40 摄氏度，最冷的地方也不过零下 40 摄氏度。四是防辐射 由于大气层的作用，许多对人类和生物有危害的强电磁辐射、高能宇宙被阻挡住了，只有可见光及几个无线电波段的电磁波才能穿过大气层由此可见，人类“登天”确非轻而易举之事，以至我们非常形容某事之难难于上青天。2.火箭的应用主要有哪些？答：一是无
44、控火箭弹 为近程无控单机火箭，带有弹头。二是导弹 是带战斗部件的有控火箭，近程战术导弹可由高精度制导系统控制，在攻击距离、命中精度和破坏力方面远远超过火炮。三是运载火箭 通常由多级火箭组成，能将人造地球卫星、载人或无人飞船和空间探测器等航天器送入预定轨道。现代火箭的结构日益庞大，系统越来越复杂，精确度不断提高，火箭将进一步向可靠性高、经济性好和多次使用的方向发展。3.人造卫星的用途主要有哪些？答：一是科技卫星 用于科学探测和研究的卫星，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星。二是技术试验卫星 进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中的新原理、新技术、新方案、新仪器和新材料往往需要在轨道
45、上进行试验三是应用卫星 直接为国民经济和军事服务的卫星，在所有人造地球卫星中其种类最多，发射数量也最多。人造卫星观测天体不受大气层的阻挡，它可以接受来自天体的全部电磁波辐射，实现全波段天文观测。4.各国重视空间技术的原因和目的是什么？答：5.我国空间技术的发展状况如何？答：6.空间技术的特点有哪些？答：一是空间技术有着复杂和特殊的技术要求。人类要进入外层空间，进行空间活动，面临极端的空间环境，因而有其极其复杂的技术要求。二是空间技术是一门高度综合的现代科学技术。它以基础科学和技术科学为基础，基中应用了 20 世纪的一系列工程技术新成就，出了航天学的理论和航天器的设计、制造，还涉及力学、热力学、
46、材料学、医学、电子技术等等。十一章- 海洋技术1、目前海水淡化的基本技术有哪些？答；海水淡化技术目前有 20 多种。但其基本技术和主要方法有；蒸馏法、结晶法、和膜发。1 蒸馏法是把海水加热，使之成为蒸汽，再将蒸气冷却，回收得到淡水。全世界海水淡化产量的 90是蒸馏法产生的。其中多层蒸发法是蒸馏法中比较先进的方法，这种方法可以得到大量淡水。但其成本较高，只适用于能源丰富的中东国家。2.反渗透法；反渗透法是在淡化器中放置一个很大的半渗透隔膜。这中隔膜可以是淡水通过，而溶解在海水里的盐分和杂质通不过。这样用压力泵向淡化器中大惊海水时，只要施加的压力比渗透压力大，淡水就可以通过隔膜，淡水就出来了。3
47、电渗析法；亦称离子交换膜电渗析，是在两个电极板之间，交替排列着阴离子交换膜和阳离子交换膜。通电后，海水中的盐分分解成阴离子和阳离子，并通过两种莫跑到相反的两遍。剩下的就是没有盐分的淡水了。4 海洋冰山；漂浮在海洋山的大冰山就是淡水，其储水量相当与世界上全球的江河的流量。但目前如何把巨大的冰山从海洋中拖到干旱地区海岸，任是个问题。2、海洋资源有哪些优点？答；海洋资源的优点有很多，首先海洋资源很丰富。海洋资源包括了海洋的矿产资源、海洋生物资源、海洋化学资源、海洋淡水资源、海洋能源资源和海洋空间资源海洋能。其中海洋能是以动能位能生物能和化学能的形态通过海水自身呈现的取之不尽用之不竭是它作为自然资源的
48、一大优点。如潮汐能波浪能盐差能等。海洋资源的优点在于海洋能能再生在未来能源替代的时代，可以保证人类长期的稳定的能源供应。其次海洋能开发对环境无污染，能保护大气，防止气候和生态恶化，满足社会发展的要求。3、你认为海洋矿产资源的开发前景如何？这对逐步解决全球资源短缺有何意义？答；随着科技技术的发展，人们在面临全球资源短缺和陆地资源枯竭等问题是首先就想到了海洋矿产的资源开发。海洋占地球表面积 71%的海洋是一个富饶而远未得到充分开发的宝库。开发和利用海洋所富集的油气、矿产、生物、能源和海水等资源是减轻陆地资源承载压力的唯一途径。人类要维持自身的生存、繁衍和发展,在现实条件下,只能充分利用地球圈内仅有
49、的这块最后的疆土。海洋资源的开发和发展可以有效的缓和全球资源短缺而带来的一系列问题。海洋石油和天然气的开采就是解决当今世界经济和政治最尖锐和最敏感的方法之一。所以海洋资源的开发是逐步解决全球资源短缺的重要手段和途径。十二章- 全球性问题与可持续发展1、现在世界和我国的自然资源状况如何？应当如何合理开发利用自然资源？p161 小册子答：世界：1 矿产资源。目前为止，全世界发现的矿产近 200 种。但大部分的矿产已被消耗，有人估计已消耗 70%。2 土地资源。全世界总面积为 5.10 亿平方千米，陆地面积只有 1.49 亿平凡千米，其中耕地有 0.15 亿平方千米。水土流失，沙漠化，土地退化，森林面积减少。3 水资源。地球上能直接被我们利用的水资源并不多。缺水和污染是世界水资源利用中的两大难题。4 生物资源。生物物种不断消失，而且消失的速度越来越快。1 我国矿产资源。我国是矿产资源小国，并且资源结构不理想。目前，我过矿产资源的利用普遍是低效率，高消费，浪费十分严重。2 我国的土地资源。土地面积是 960 万平方千米，占世界陆地面积 6.7%，位居世界第三。但人均水平低。长期以来我过更低整体质量不高，后备资源不足，沙漠化不断扩大，草地退化。3 我国的水资源。我国水资源总量为 2.7 万亿吨。位于
