1、现代科学技术概论1、什么是科学和技术？答：科学是一种反映客观事实和规律的知识与知识体系及其相关的活动事业，包含四种含义：科学是一种反映客观事实和规律的知识；科学是一种知识体系；科学是一种探求真理推进知识的活动；科学是一项复杂的社会事业。技术：就是规范化的技巧和技能，也就是方法；包括实现技能技巧时的各种工具或设备，也就是手段，前者是技术中的软件，后者是技术中的硬件。2、现代技术的属性？答：它是物质因素和精神因素相互作用的产物，也就是知识、经验和技术同一定的物质手段相结合的系统体现；技术是现实的生产力，它渗透于生产力的各个要素，实际上不过是技术的不同表现形态而已。3、科学和技术是怎样的关系？答：科
2、学和技术的差别：任务和形态不同；研究过程和劳动特点不同；社会功能和价值标准不同；科学和技术的联系：根本目标的一致性；科学和技术互为前提；科学和技术相互渗透。4、研究的类型有哪些？答：研究的类型一般可分为基础研究、应用研究和开发研究三种类型。基础研究是比较纯粹的科学研究，其基本目标主要是推动科学认识的发展；应用研究是运用基础研究成果和有关认识为创造新产品、新方法、新技术和新材料的技术基础所进行的研究。开发研究是利用基础研究、应用研究的成果和现有知识，为创造新产品、新方法、新技术、新材料以及生产产品或工程任务所进行的技术研究活动。5、科学和技术的分类包括哪些内容？答：科学内容的分类来自人类的科学活
3、动方式，按照研究的类型，现代科学一般相应地分为基础科学、技术科学（或应用科学）、工作科学三大类。基础科学是对客观世界基本规律的认识，是现代自然科学的基石，包括天文学、地质学、力学、物理学、化学、生物学、数学等。技术科学是研究如何将基础科学中的理论用于解决生产实践中的问题，即研究怎样把认识世界的理论成果转变为改造世界能力的科学，一般包括应用数学、计算机科学、材料科学、能源科学、信息科学、空间科学，以及应用光学、电子学、应用化学、医药学、环境学、农学等。工程科学是研究基础科学和技术科学如何转化为生产技术、工程技术和工艺流程的原则与方法，为改造世界提供手段的科学，其主要学科有农业工程学、矿山工程学、
4、冶金学、工程力学、水利工程学、土木建筑工程学、机械工程学、化学工程学、电力工程学、自动化工程学、生物工程学、海洋工程学、宇航工程学等。技术的分类：现代技术分为实验技术、基本技术和产业技术三大类。实验技术是为了科学认识而探索自然客体的技术手段；基本技术是实验技术的泛化；产业技术是由不同劳动过程中的不同技术组成的服从特定产业生产目的的更为复杂的技术系统。6、基础科学的特点有哪些、技术科学、工程科学的特点分别有哪些？答：基础科学具有四个特点：首先，它是对物质运动基本规律性的理性反映形式，其次，它与生产的关系比较间接，很难直接收到效益，再次，基础科学研究的领域十分广阔，其工作具有长期性、艰苦性和连续性
5、，另外基础科学具有全人类性，成果一般没有保密性，可以公开发表。技术科学的特点：比之基础科学，它有具体对象的特殊性及其运动规律；它与生产联系比较，是联系基础科学和工程技术的桥梁和中间环节，也是沟通科学与生产的通道，因而发展极其迅速。工程科学的特点：就是为生产绘制和制定出合适的工艺流程，它与生产最为接近，就是要解决其中的具体理论问题，它有一定的保密性，往往以专利形式寻求保护。7、科学技术的整体结构有何特性？答：整发育性；内对应性；自相关性8、如何看待科学技术的社会功能？答：认识功能：科学技术通过构建理论和学科体系使人类认识自然的本质和规律；科学技术增强人类的预见预测能力；科学技术的发展改进了人类的
6、认识和思考方式。生产力功能，科学技术在人类历史进程中由基础作用上升为主导作用，正在成为影响社会进步的核心领域，社会变革功能。（科学技术的社会变革功能主要通过以下途径实现）通过推进生产力的发展，为社会变革提供物质基础和手段，特别是生产效率的提高、物质财富的积累、技术手段的更新，为社会的全面变革提供了源源不断的动力；通过与先进社会意识的结合变革上层建筑；通过改进生活基础来变革人类的进化方式9、怎样学好现代科学技术？答：努力学习现代科学技术，学习它的基本知识，掌握它的基本方法，培养它的基本精神，不仅能认识世界，而且能改造世界。不仅能改造自然界，而且能变革社会。第一章 古代科学技术1、简述工具的制造和
7、火的使用过程及其对人类文明发展的重要作用？答：工具的制造，直立人（旧石器时代早期）300-30 万年；早期智人（旧石器时代中期）30-5万年；晚期智人（旧石器时代晚期）5-1B。C 万年；现代人，新石器石代 1-0。4B。C；青铜器时代 0。40。1B。C火的使用过程：大约出在在旧石器石代的晚期，人工取火的方法可能是用燧石相击而引燃易燃物，或以木木相摩擦而生火。工具的制造是人类适应和改造自然能力的不断提高，火的使用对人类的文明发展很大的作用，使人类的体质得到了加强，大脑进一步发达，改善了居住条件，扩大了生存范围。为生产提供帮助，为社会发展创造了条件，可以说火的使用给人类带来了光明，这光明驱散了
8、蒙昧黑暗，也带来了人类的文明。2、简述古代中国的科学技术成就及其对世界科学技术发展的贡献。答：古代中国的科学技术成就主要是农医天算四大学科，以及陶瓷、丝织、建筑三大技术和闻名于世的四大发明（造纸术、印刷术、火药的发明、指南针）。陶瓷技术于 11 世纪传到波斯和阿拉伯国家，1470 年传到意大利及西欧国家。丝织品是中国人民的发明和创造，公元 5-6 世纪间，波斯曾派专人来我国学习丝织技术，其后丝织技术才又传到欧洲。建筑方面，世界上现存最高的古代木结构建筑是山西应县佛宫寺释迦塔，明代在北京修建的皇宫，是传统木结构建筑技术的最高体现。四大发明，用马克思的话说“这是预告资产阶段社会到来的三大发明，火药
9、把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术变成新教的工具，总的说来变成了科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆，古代中国的农学、中医药学、天文学以及数学在世界上各个时期都具有较大的影响力。4、简述瓦特蒸气机的工作原理与社会价值答：瓦特蒸气机是具体应用了“比热”和“潜热”的理论，发明了提高热效率的分离冷凝器，又将机器活塞的直线往复式运动改进为轮轴的旋转运动，而且进一步设计出双向汽缸，使机器的应用范围更广，热效率更高。从而完成了使蒸汽机从抽水的动力机向适用于一切动力机械的万能“原动机”的转变。社会价值：蒸汽动力技术的广泛应用，引起了一系列连锁反应，燃料业、冶
10、金业、机械制造业、交通运输业和其他工业部门迅速发展，形成了一个以蒸汽动力技术为核心的近代工业技术体系。从而把资产阶段社会的整个基础革命化了。3、简述古希腊的科学技术成就。答：技术方面：古希腊的文化是以农业开始的，但由于地理条件的限制，社会的经济支柱主要是手工业和商品，主要有种植的葡萄酿酒、种植橄榄榨油，以换出粮食和其他农产品的出口物，古希腊的手工业门类众多，而且技术精良，采矿和冶金、造船、制陶、制革、家具制造等都是比较发达的行业。科学方面：数学，古希腊的数学成就与毕达哥达斯学派的数理思想直接相关，该学派把主要精力集中在几何学方面，亚历山大亚时期的欧几里得，把古希腊以来的数学加以系统的整理和总结
11、，写出传世著作几何原本。其后的阿基米德注重数学的实用性，在逻辑论证上更加严密，再稍后的阿波罗尼在圆锥曲线上的研究上做出了突出的贡献，他的圆锥曲线一书被认为是古代最杰出的数学著作之一。希腊数学几乎等同于希腊的几何学，直到希腊化时期的晚期，一个叫刁番都的人写出六卷本的数论，表明代数学作为一门独立的学科开始出现。他收集了 189 个代数问题，还首先提出了三次以上的高次幂的表示法。天文学，古希腊的天文学除了为制定历法服务外，主要是在宇宙模型的构思上。医学，毕达哥拉斯学派的阿尔克芒是古希腊最早研究人体解剖的人。公元 2 世纪间的盖伦是古希腊医学的集大成者，他系统的总结了古希腊医学自希波克拉底以来的成就，
12、创立了自成体系的医学理论，写了大量的医学著作，在解剖实践和临床实践的基础上，对人体结构和器官的功能有比较正确的描述和说明，其理论对后来整个欧洲近代医学的发展产生了深刻的影响。生物学，亚里士多德在实践观察的基础上，收集和整理许多资料，研究和解剖许多动物，对所知动物分类开创了生物学分类之先河。4、简述古代阿拉伯的科学技术成就及其对世界科学技术发展的贡献答：阿拉伯人在科学技术上的成就主要表现在数学、天文学、医学、物理学和炼金术等方面，数学上的一大贡献就是把古印度人的十进制位值记数法传遍欧洲，在欧洲演变成现今世界上通用的“阿拉伯记数法”。在天文学方面，阿拉伯人在吸收印度和波斯人成果的基础，通过天文观测
13、，对托勒密体系进一步完善，编制许多天文表和星图，在西方也很有影响，在医学方面，阿拉伯人广泛地吸收了希腊、印度和中国的医学知识，建立了有自己特色的医学体系。在物理学方面，阿拉伯人在光学上的工作最为突出，10-11 世纪间的伊本海赛木的光学一书是古代物理学最重要的著作之一，阿拉伯人的炼金术是在吸收希腊和中国的炼金（丹）术之后才开始的，该技术后来传入欧洲，对近代化学在欧洲的产生有重要影响。5、试比较古代中国科学自然观与古希腊科学自然观。答：形成于商周之际的阴阳说和五行说对中国古代自然观的形成和发展有深远的影响，构成了中国古代考察万事万物生衍变化的途径和规律的基本理论框架。古代中国也曾有过类似于“原子
14、”的概念，这就是战国时期墨翟及其弟子的著作墨经中所说的“端”，但没有形成类似于古希腊的原子论。古代中国占主导地位的是以在空间连续分布的“元气”来解释万物及其运动变化的“元气说”。古希腊科学自然观把自然界看成一个独立于人的一个有规律的，并且其规律可以为人们所把握的对象，他们创造了一套数学语言力图把握自然界的规律。古希腊出现的第一个哲学学派米利都学派用具体的诸如“水”、“气”之类的物质性的东西作为本原，来解释世界万物的变化发展，而稍后的毕达哥拉斯学派却用数即事物的几何结构或形式作为本原，来解释世界万物的变化发展，从而开辟了在注重心灵的理性世界而轻视外部感性世界的理性主义传统。稍后的赫拉克利特一方面
15、仍然遵循米利都学派的思路，用“火”及其性质来解释世界万物的生灭变化；另一方面又提出“逻各斯”作为把握对象的原则，从而把认识客观对象和把握人的思想统一起来，奠定了西方认识论的理论基础。德谟克利特作为古希腊原子论的主要代表，用肉眼所看不见的物质微粒即原子在虚空中的运动变化来说明世界万物的变化发展，它在思想和方法上对后世都有深远的影响，公元前 4 世纪的亚里士多德，在总结前人成就的基础上创造性的研究了事物的本性和原因，提出“四因说”和“目的说”。同时还提出了比较严密的科学论证方法，创立了逻辑学，成为后世科学思想方法的重要组成部分。第二章 近代科学技术1、简述文艺复兴对近代科学兴起的意义。答：推动了西
16、欧各国的宗教改革，打击了罗马教会的权威，冲破了神学的桎梏，解放了人们的思想，为近代科学的崛起营造了民主的学术气氛，并提供了唯物主义的认识方法。大批希腊的古典著作和优秀思想得以进一步传扬，鼓起了人们彻底摆脱传统观念而倡导理性思想的勇气，给近代科学的诞生提供了丰富的思想养料。涌现了一大批文学家、艺术家和思想家。2、简述哥白尼日心说和哈维血液循环论的基本观点。答：哥白尼日心说提出了以太阳为中心的宇宙日心体系，其基本观点认为：太阳是宇宙的中心，行星都绕太阳动转，地球是围绕太阳运转的一颗普通行星，本身在自转着，月球是地球的卫星，地球带着月球绕日动行，行星在大阳系中的排列次序是土、木、火、地、月、金、水，
17、这一学说能够比较合理的解释行星的不规则运动及其他天体运动现象，整个宇宙模型显得简洁、和谐。哈维血液循环论主要是内容是血液在人体中沿着一个闭合的路线作循环运动，人体动脉和静脉的末端必定有一种微小的通道把二者沟通，才使得从右心室输出的静脉血经过肺部变为动脉血到达全身，再沿静脉回到心脏；心脏是血液循环的动力，它收缩时将血液排出，舒张时血液流入，犹如一个水泵不断推动着血液运动。此科学不仅描述了人体循环运动，解释了生命现象的生理基础，而且扫除了传统的盖伦的“肝为血液循环中心说”，使生理学成为一门真正的科学。因此他被后人誉为近代生理学之父。3、如何理解牛顿力学中心体系与机械自然观形成的关系。答：牛顿把人们
18、一向认为互不相关的地上物体运动规律和天上物体运动规律及自然界中一切力学现象都概括在一个以空间、时间、质量和力为基础，以运动三定律为核心，以万有引力定律为综合，用微积分作为数学工具来描述的完整的、普遍的、严密的经典力学理论体系之中，实现了物理学史上也是科学史上第一次大综合，由于牛顿创立了经典力学体系，故后人干脆将经典力学称为“牛顿力学”，并出现一种思潮，力图将力学的规律和它对自然现象的说明方法推广到一切自然研究活动中去，推广到所有科学领域中去，由此产生了机械自然观。机械自然观的特点：是把力学的规律作为说明一切自然现象的依据，用力学的尺度衡量一切自然事物，抹煞了各种运动形式之间的区别。5、怎样理解
19、近代科学中理性要素的增长？答：自然科学由经验向理论的转化；科学技术的社会化；科学自然观和方法论的确立。第三章 现代物理学1、简述狭义相对论的基本原理答：狭义相对认绵基本原理：空间和时间并不是互不相干的，而是存在着本质的联系；空间和时间都同物质的运动变化有关，并随物质运动的速度变化而变化，对于不同的惯性系，时间与空间的量度不可能是相同的。2、简述广义相对论的基本原理答：广义相对论的基本原理：惯性系与非惯性系可以等效地用来描述物理定律。其基本观点认为：物质存在的现实空间不是平坦的，而是弯曲的，空间弯曲的程度（曲率）取决于物质的质量及其分布状况；空间曲率体现为引力场的强度。3、简述玻尔模式与卢瑟福模
20、式的差别答：玻尔模式是原子模型的提出，其成功的解释了原子的稳定性和原子光谱的分立性。卢瑟福是提出原子有核模型，认为原子的中心是一个原子核，原子中全部的正电荷和大部分的质量都集中在这个核上，而质量很少的电子在核外的空间里不停地绕核旋转，因此原子有核模型又称为原子行星模型。4、简述量力子学的基本理论观点答：1923-1924 年，法国物理学家德布罗意提出粒子物质也将呈现出波动性，即实物粒子也具有波动性，并预言电子束在穿过小孔时会像光波一样产生衍射现象。后来人们就将这粒子的波动性称为德布罗意波。海森伯建立了量子论的矩阵力学体系。1926 年薛定谔和狄拉克证明波动力学和矩阵力学二者的等价性，两种理论实
21、际上是一种理论的两种不同形式的表述，接着他们又通过数学方法将这两种表述方式统一起来，建立起完善的理论体系，统称为量子力学。5、怎样评价 19 世纪物理学三大发现的意义答：X 射线的发现；放射性的发现；电子的发现使传统物理学观念受到了挑战，不仅原来的原子不可分学由于电子的发现而必须摒弃，而且过去认为一种元素不可能转变为另一种元素的观点，也因为观在看到放射性元素在放出某种射线后就逐渐转变成另一种元素的事实而应该予以推翻，它标准着人们对物质结构的认识进入了一个新的层次，经典物理学理论正遭受着巨大的冲击。这三大发现拉开了物理学革命的序幕，是科学史上的决定性事件，因此被人们誉为“19 世纪物理学的三大发
22、现”。第四章 现代化学1、现代化学发展具有怎样的基本特征？答：交叉学科大量涌现；现代化学本质特征的一些分支学科分析化学、量子化学、核化学、结构化学、化学反应动力学、合成化学等，无一不是化学与现代物理学、生物学、数字相互渗透，或由于电子计算机、激光、微波等新技术手段在化学研究中动用的结果；从描述性走向推理性。主要表现在（从宏观到微观；从体相到表相；从表态到动态；从定性到定量；从单一学科到边缘学科；从平衡态的研究到非平衡态的研究。2、何为化学键？化学键有哪三种基本类型？答：分子中两个原子间存在着某种强烈的相互作用或化学结合力，称为化学键。化学键有三种基本类型：离子键、共价键和金属键。3、现代物理化
23、学的最为主要研究的四大领域是什么？答：现代物理化学最为主要研究的四大领域是热力学、量子化学、统计力学和化学动力学。4、施陶丁格大分子概念的重要意义是什么？答：建立了与有机化学不同的领域，高分子化学的主要理论根据，根据高分子聚合物 X 射线衍射分析的研究和著名的粘度公式的提出，证明大分子学说的观点，并形成了一个发现新塑料材料和改变塑料性能的重要理论基础。50 年代以后，高分子化学理论日趋成熟，高分子合成工业在合成工艺、产物类型等方面不断创新，将现有类型高分子改性，即系统地探求结构因素、反应机制、成品性能等相互间的关系，主要有新型共轭高分子结构的探索、高分子反应机制的研究和高分子结构与性能的相互关
24、系。上述理论目标的进展与全面实现，有力的指导合成出具有指定结构、预定性能的精细高分子产品。第五章 现代生物学1、试述孟德尔的历史功绩和遗传规律的内容。答：孟德尔用数学方法把生物遗传规律定量地表示出来，从而奠定了现代遗传学的基础。1900 年孟德尔遗传规律的重新发现标志了现代遗传学的诞生。遗传规律的内容：决定植物性状的成分为一对因子，其中一个来自父本，一个来自母本。不同相对性状的两个亲本杂交，子一代能够表现的亲本性状称为显性性状，没有表现的亲本性状为隐性性状，决定显性性状的因子为显性因子，决定隐性性状的因子叫隐性因子。后人称这一规律为显性规律。这一规律是在孟德尔之前已有人发现；子一代自交后，子二
25、代出现性状分离，两个亲本的性状都得到表现，但表现显性性状的个体多于表现隐性性状的个体，比例大致为 3：1。当两对相对性状杂交时，子一代表现两对相对性状的显性性状。后称为自由组合规律，其内容是当两对或多对遗传因子在异质接合状态时，它们进入配子的分离过程是独立的，互不干扰的，每对遗传因子都各自遵守分离规律向下遗传。2、试论发现 DNA 双螺旋对现代生物学发展的作用。答：DNA 双螺旋结构模型可以很好地解释 DNA 是如何自我复制的，DNA 双螺旋结构首先解螺旋，两链因碱基间氢键破裂而分离，然后分别以每条单链为模板，合成另一条互补链，形成了两个与原 DNA 一模一样的新 DNA 分子。这种复制过程称
26、为半保留复制。3、简述遗传信息由 DNA 到蛋白质的传递过程。答：首先根据 DNA 的碱基顺序全成信使 RNA（mRNA），这一过程称为转录，转录后，mRNA由核进入细胞质，mRNA 上的遗传信息还需要转运 RNA（tRNA）来识别，当 mRNA 在蛋白质合成场所核糖体上移动时，相应的 tRNA 来识别密码，同时将携带的氨基酸4、什么是突触？它有哪些作用？答：突触是一个神经元的轴突末梢与后续神经元胞体或树突相结合的装置。突触的功能：其一是神经传导的中继站和转接点，一个神经元借助于突触可以同许多的神经元相联系，接受或传出神经冲动。其二是神经通路上的单向开关，神经冲动只能由突触前体神经元传向突触后
27、体神经元，这种单向的传导保证了神经冲动的有效传递。5、谈谈你对下面这句话的认识，“可以预言，人类甚至能够用化学药物调节你的愉快、爱慕、厌恶、恐惧和愤怒等。答：人类的情绪、性格、心情等情感行为与神经递质有密切关系，现在的人类已发现 30 多种神经递质，如去甲肾上腺素、多巴胺、脑啡肽等。对神经递质的研究还有助于了解毒品成瘾的机理，研制新的戒毒药物和镇痛药物。有研究指出脑内的多巴胺和 5-羟色胺在协调动作和触发睡眠上有重要作用。而人们幻听，幻视和恐惧症等精神病患者其可有的病因就是这两种递质分泌异常。6、动物的学习、记忆、判断和推理等思维过程与人有何不同？答：人与动物的大脑都是依赖于经验来改变自身行为
28、以适应环境的神经活动过程。人和动物都能识别的具体信号为第一信号，如人和动物见到食物时都能够分泌唾啐，食物就是第一信号，但人比动物高级，人在听到“酸梅”这两个字时会分泌唾液，因为人还能够识别第二信号。第二信号是以抽象概念形式存在的信号，这种信号是第一信号的抽象概念，以语言、文字存在。动物和幼儿都是通过第一信号系统来认识世界的，人的后天学习与实践活动都是为了完善第二信号系统，可以说第一信号系统是感性认识的基础，第二信号系统才是理性认识的前提。动物与人的区别在于动物不能够识别第二信号系统。1、简述现代宇宙学的基本内容。答：现代宇宙学的基本内容是牛顿的的“无限无边”宇宙模型，爱因斯坦的“有限无边表态”
29、的宇宙模型；哈勃定律（星系离银河系愈远，它的光谱线的红移量就愈大，距离和红移的这一关系就是著名的哈勃定律）与大爆炸宇宙模型（主要通过天体的年龄与氦元素的丰度来支持这一说法）2、什么是星系？它是怎样形成的。答：星系是由数十亿至数千亿颗恒星、星际气体和尘埃等组织的巨大天体系统，是构成宇宙的基本单元。星系按其构造形态可分为椭圆星系、旋涡星系、透镜状星系和不规则星系四大类。星系是由原星系演化而来的，原星系则是由宇宙大爆炸以后的物质逐步形成的。3、恒星是如何形成和演化的。答：恒星的演化一般要经过主序星、红巨星和晚期三个阶段，在恒星形成的初期，因为氢核聚变为氦核的热核反应的向外压力小于向内引力，恒星继续收
30、缩，热核反应加剧，温度继续升高，向外的压力增大，当向内的引力和向外的压力达到平衡时，恒星就进入稳定阶段，这一阶段叫主序星，当主序星内容的氢全部聚变为氦时，热核反应停止，此时向内的引力便超过向外的压力，其核心部分急剧收缩，压力和温度又急剧升高，于是其核心又开始发生由氦核聚变为碳核的热核反应，从而使向外的压力于向内的引力再次平衡。但由于此时恒星的外表面积胀大，外部温度降底，所以发出的辐射光就变成了红光，这一阶段是恒星深化的红巨星阶段，经过红巨星阶段后，恒星还要经过一系统的引力收缩热核辐射的平衡，每次都生成更重的元素，直到变成稳定的铁元素为止，红巨星以后的时期就被称为恒星的晚期。4、简述地球的形成和
31、演化过程。答：地球是一个具有复杂圈层构造的天体，一般以地表为界把地球分为外部圈层和内部圈层，外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈，内部圈层包括地壳、地幔和地核。地球大约是在 47 亿年前由太阳系的一块原始星云逐步凝聚形成的，这块云盘在引力作用下逐步吸附周围物质形成若干星子，星子又在引力作用下逐渐地凝聚到一起形成为星胚，星胚逐渐扩大增生而形成了原始地球。原始地球形成后由于小天体的冲周，原始地球中的铁、镍开始熔化并流向中心部分，形成液态铁质地核，同时由于地球平均温度上升，地球内部大部分物质开始融熔，从而轻的浮到表面较重的物质下沉，这样形成了分层地球，即演化成中心为铁质地核，表层为较轻物质组成的地壳，中
32、间为较重物质组成的地幔。在分层地球形成的初期由于小天体撞击地球逐步形成大气圈，形成大气圈后又因温度影响形成江河湖海。并演化生命。古生代晚期，由于地壳变动，陆地上升，加上气候火热，于是发生物种变异，出现两栖类动物并后来进化为陆生动物。5、大陆漂移说与海底扩张一板块构造学说有何不同？为什么人们不接受前者但却接受了后者？答：大陆漂移说打破了传统的洋陆固定论概念，描绘出大陆分合、大洋生灭的一幅图景，合理的解释了当时地质学的一些疑难，但也存在两个致命的缺陷，其一是关于大陆漂移的界面问题，其二是关于漂移的驱动力问题不能得到很好的解释。海底扩张说认为洋底地质构造是地球内部地幔对流的直接表现，地幔对流的上升点
33、在洋中，然后分两支向两侧活动，把地壳拉裂，形成中央裂谷，由于地下上升的融熔岩流在大洋中裂谷处溢出，形成新洋底地壳，老地壳在此处被曳入地球内部参与新的对流特环。板块构造理论认为地球上部 100 公里左右是刚性的岩石圈，岩石圈被上述巨大构造线划分为六大板板，即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板板、非洲板块、美洲板块和南极洲板板。海底扩张板块构造学说对地震、火册、褶皱、山脉的形成等天地构造问题的解释中取得了巨大成功，解决了洋陆固定论所不能解决的许多地学问题。1968 年至 1975 年，美国的“格洛玛挑战者”号考察船在大西洋、地中海、南极洋等进行了广泛的洋底地质调查，取得支持这一理论的有力证据，同时 1
34、973 年 7 月勒比雄等科学家又乘潜水器对大西洋裂谷进行了实地考虑，搜集了大量标本，进一步确证了这一理论的正确性。它的确立被称为现代地学革命。第七章 现代数学1、简述数学发展史中的三次数学危机及其对数学发展的作用答：“数字危机”是指数学家在数学理论中发现不可解决的矛盾而产生的对数学基础（可靠性）的普遍性怀疑。在数学发展史上第一次危机是古希腊的毕达哥拉斯学派那里发生的，该学派只相信整数，对直角三角形两个直角边为整数而第三边出现的无理数，感到无法理解，从而使初等数学中几何学和算术彼此分裂，几何缺乏算术基础，并造成长期把几何作为数学基础这一局面。由于解析几何和微积分的发明，把形和数结果起来，初步地
35、解决了第一次危机所产生的数学基础问题，可是数学分析中的核心概念“无穷小量”是零还是非零所引发的逻辑矛盾，又引发了数学发展史上的第二次危机，19 世纪末叶，由康托尔所创立的集合论，已经被证明是数学中最基本的和应用最广泛的理论。但就在集合论刚一建立时，便出现悖论，这就是英国著名数学家罗素于 1903 年提出的一个集合论悖论，从而引发了第三次数学危机即“现代数学危机”。现代数学危机推动数学沿着两个方向发展，一个是单就集合论本身进行悖论问题的研究，即公理化集合论方向，另一个是以整体考虑整个数学的对象、方法和理论结构，即数学基础研究方向。2、简述数学基础研究中三大学派的基本观点答：逻辑主义学派。其基本观
36、点是认为所有的数学都可以从逻辑推导出来。直觉主义学派，目的也是论证传统数学的合理性。但使用了与逻辑主义者全然相反的方法达到这一点。并从直觉主义立场出发，对已有的数学理论和逻辑论证进行了批判。形式主义学派。数学基础研究中形式主义的主要代表是大数学家希尔伯特，并认为数学的基本概念本来就没有什么涵义，无所谓正确或者错误、真或者假，只要由公理所构造出来的系统是自治的，不存在矛盾，它就是合理的，数学就是关于形式系统的科学。3、简述现代数学的重大进展情况答：主要表现在应用数学的崛起（主要有图灵机密码破译；滤波理论与火炮自动控制，美国战时的应用数学小组，以及运筹学的产生），概率论、数理统计的扩张（出现了经济
37、数学、生物数学、数理语言学）以及纯碎数学的发展（许多新的学科的产生如抽象代数、拓扑学、泛函分析等，它们是高等代数、高等几何、数学分析深入、综合发展的结果）。4、简述运筹学的基本内容及其意义答：运筹学它是为一切执行部门对它们控制下的业务活动采取决策时提供数量上根据的科学方法。其基本内容有“规划论、库存论、排队论、决策论、对策论等一系列的理论。意义：运筹学它已经成为现代管理科学的重要理论基础和数学方法，尤其是电子计算机广泛应用以来，数学模型的建立和运算变得快捷和容易，更加增强了运筹学的实用价值。5、简述数理逻辑发展过程及其主要内容答：数理逻辑也称为符号逻辑，它是运用数学的方法来研究逻辑，以数学中的
38、逻辑问题、数学理论的形式结构和数学所使用的方法作为自己的研究对象。发展过程：数理逻辑的思想起源于莱布尼茨，他曾设想把逻辑推理转化为代数运算，首先成功地建立逻辑演算的是英国数学家布尔，他于 1847-1954 年间创立于运用于逻辑运算的“布尔代数”，其最终目标是表明传统逻辑中一切推理都可以用布尔代数中的演算来代替，从而实现了传统逻辑到数理逻辑的实质性进展。数理逻辑的内容来说，它主要包括公理化集合论、证明论、递归论和模型论四个主要分支，而逻辑演算则是这四个部分的共同基础。第八章 复杂性科学1、什么是复杂性科学？答：复杂性科学是对一类以复杂性事物为研究对象的学科的统称，复杂性科学就是对以复杂性为内在
39、特征的事物进行研究的科学。按照有组织和无组织的差别，复杂性科学又分为系统科学和非线性科学两个学科群。2、什么是系统？简述系统的基本观念答：系统是由若干组份结成的具有特定功能的整体，这一概念蕴涵下列含义：第一，系统是由组份或要素按一定方式结合而成的整体，组份本身也可以构成系统；第二，系统的要素间相互联系和影响，其中任何要素的性质和行为发生变化，都可能引起系统整体性质和行为的变化；第三，系统具有一定的特征和功能，但其性质和功能未必就是各要素性质和功能的简单迭加；第四，系统总是存在于一定的环境中，并与环境不断地交换物质、能量和信息。3、如何理解系统方法答：系统方法是系统论的主要内容。所谓系统方法，就
40、是指用系统思想，按照系统的特征和规律性认识客观事物，解决和处理问题的一整套方法体系。具体来说，就是把研究和处理的任何对象都当作“系统”看待，从整体上考虑问题，综合应用现代科学技术和数学工具，精确的、定量地考察要素与要素之间、系统与要素之间、系统与环境之间的关系，利用各种因素之间的联系，提高整体水平，获得最优效果的方法。系统方法主要有四种方法：过程与体系方法；整体与部分方法；功能与结构方法；状态与环境方法。4、什么是信息？如何度量信息答：信息是事物所发出的一切消息中所包含的能够表征事物的内容。信息的度量就必须对信息的大小作定量的描述，定量研究的工作是数学上的概率论。一般而言，在两者事物的关系中，
41、信源对信宿总会存在某种不确定性或弗晰性。而一当信宿收到信源发出的信息，即可以全部或部分地消除对信源的不确定性，信息量就是不确定性减少或消除的数量。用概率语言来说，就是事件出现的可能性（概率）减小，信息量（相当于做功量）就越大，事件出现的可能性越大，信息量就越小。5、信息方法的基本程序答：信息方法的五个具体步骤：抽像信息过程，即撇开系统其它特性，仅抽出与被研究对象发生信息关系的信息运动过程；对信息进行定性定量分析，从不同侧面准确了解信息；建立信息模型，这是一个尽量接近原型状况的仿真过程；依据模型阐明原型，也称功能模拟，因为只求功能相似；在实践中检验模型，检验合格即可保留，不合格则返回继续修改，直
42、至满意。6、控制有几种形式？答：控制有五种形式：随机控制；记忆控制；共轭控制；负反馈控制；程序控制。7、什么是功能模拟法和黑箱方法？答：功能模拟方法是以功能和行为的相似性为基础，用“模型”模仿“原型”的功能和行为，通过模型间接地研究对象规律性的控制论方法。黑箱方法：是通过考察系统的输入和输出及动态过程，而不直接考察其内部结构来定性或定量地认识系统的功能、特征、行为方式，以及探索其内部结构和机理的一种方法。8、什么是自组织？组织和自组织的区别答：一个系统的要素按彼此的相干性、协同性或某种默契形成特定结构及功能的过程称为自组织。区别：组织和自组织在形式和状态上是一致的，但二者产生的动力和原因不同，
43、二者的范围也不同，前者需要人的能动性和目的性去干预和指挥。后者则不一定，因此，后者的范围比前者要宽。9、耗散结构形成的条件是什么？答：耗散结构形成的条件：系统必须是开放系统，它必须与外界有物质和能量的变换，封闭系统不可能产生耗散结构；系统必须处于远离平衡的非线性区，在平衡态或近平衡太不可能发生从无序走向有序的突变；系统中必须有某些非线性动力学过程，这种非线性相互作用能够使系统内的各要素之间产生协调动作和相干效应，从而可使系统从杂乱无章变为井然有序。10、简述协同学的基本原理答：协同学的揭示各种系统和现象中从无序到有序转化规律的理论。其基本思想基于下述原理：一个由大量子系统构成的系统，其子系统之
44、间在一定条件下通过非线性相互作用就能产生协同现象和相干效应，在宏观上能产生时间结构和空间结构（时空状态），形成有一定功能的自组织结构，表现出新的有序状态。11、何为超循环？它有哪些特点？答：答：超循环是一种把各个循环联系在一起，使循环的每一要素能自我选择、自我复制，又能对下一个新要素的产生起助催化作用的高级循环。其特点有：不可逆性；开放性；催化性；协同性。12、什么是混沌？混沌有哪些特征？答：混沌就是确定的随机性；“确定的”是说它的内在原因而不是外在原因造成的，即过程是严格确定的。而“随机性”指的是不规则的，不能预测的行为。其特征有：对初始条件的敏感依赖性；内在随机性，又称极为有限的可预测性；
45、内部的超载有序性。13、如何理解分形及特征？答：1975 年罗德勃罗给分形的第一定义：设集合 的豪斯道夫维数是 D，如 D 恒大于 A 的拓扑维数 DT，则称集合 A 是分形集，简称分形。1986 年给出了分形的简化定义：组成部分与整体以某种方式相似的形叫分形。其特征：有复杂性和自相相似性。第九章 信息技术与激光技术1、什么是微电子技术？答：微电子技术就是信息技术的支柱，是微小型电子元器件和电路的研制、生产以及用它们实现电子系统功能的技术领域，微电子技术的核心是集成电路技术。2、简述微电子技术的发展趋势。答：到 21 世纪微电子技术仍将以极高的速度发展，这是因为它自身具有极大的潜力，而且有现代
46、信息社会需要的强大推动；在今后相当长一段时期内，仍将向以硅为主要材料，CMOS 为主导工艺技术的趋势发展。广义的系统集成技术，即把包括信息的获取、处理和利用的整个智能系统集成到一个或几个芯片上去的技术是一个需要重视的方向，将成为 21世纪的一项突破性技术。技术、装备和方式将有较大的变革，走向 CIMS（计算机集成生产系统）的生产方式无疑是微电子大生产的必然方向。MOS（金属氧化硅半导体）器件的工作极限不会妨碍微电子技术的继续高速发展，而新一代器件的诞生将使微电子技术提升到更高水平。3、简述计算机的结构和工作特点。答：计算机的结构是由五个部分组成的：运算器、存储器、控制器、输入装置和输出装置。五
47、部分的功能分别是运算器是完成具体运算处理任务的部件，不仅能进行数字运算，还能进行逻辑判断和运算；存储器是用来存放信息即计算机数据和程序的记忆部件；控制器是用来指挥和控制计算机各部分联系和工作的部件；输入输出装置是用来把数据和其他信息送入计算机，又将处理结果由计算机输出来的部件。工作特点：运算速度快；精确度高；具有记忆和逻辑判断能力；自动化程度高。4、什么是信息高速公路？答：答：信息高速公速，是指一个由计算机、通信设备和电缆、光缆、无线传输组成的大容量、高速度、智能化的巨大的信息传输及处理系统。它的两大特点是网络化和多煤体化。5、简述光纤通信的基本原理和特点答：光纤通信是利用光波载荷话音、数据、
48、图像等信号，通过光导纤维作为媒介进行传输的一种通信技术。基本原理：利用光的“全反射”定律，实现光信号的传递。当光以某一角度从芯子射到包层时，由于芯子的折射率高于包层的折射率，光便在芯子和包层交界处产生全反射，这样辗转反射，光线即在芯子内呈“之”字形前进。利用光纤传递信息是使声音或图像进入电话或摄像机变成相应的电信号，再把电信号加到激光发射机上发出相应的光信号，通过光纤将光信号传到另一端，由激光接收机接收，通过光电转换器再还原成电信号，而后进入电话机或电视机复制出声音或图像来。光纤通信的特点有：容量大；保密性好；抗腐蚀性强、重量轻、寿命长。成本低、材料资料丰富。6、卫星通信有哪些优点？答：卫星通
49、信具有不受地理条件的限制，组网灵活、迅速；通信容量大，费用省。7、何为激光和激光器？答：激光是一种特殊光，也普通光相比，具有方向性强；亮度极高；颜色极纯；相干性好、闪光时间短等特点。激光器是指能够发射激光的器件，基本上由三部分组成：工作物质；泵浦源；谐振腔。激光的技术应用：工业应用（激光打孔。激光焊接；激光切割；激光精细加工）农业应用（激光照射）医学应用（激光手术）文化艺术应用（激光电视、激光录音、激光录像、激光声盘等）军事应用（激光制导的炸弹和反坦克弹以及激光枪、激光炮等激光武器）。除此还在激光还在精密测量、空间科学、计算机技术、核能开发、生物化学等领域也有相当广泛的应用。第十章 生物技术和医药技术1、简述生物技术的应用范围和开发意义答：生物技术是指以生命科学为基础，利用生物体系（组织、细胞或其组成）和工程原理来生产生物产品、培养新的生物品种或提供社会服务的综合性科学技术体系。生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四个方面生物技术的开发领域和意义：生物技术应用于农业，能够创造新的优良动植物品种，保持动值物品种资料，提高农业产出的质量和数量；生物技术应用于工业，能够低消耗
