439-科学技术发展简史讲课提纲

439-科学技术发展简史讲课提纲内容摘要：

次下西洋中，到了红海口的阿丹（今亚丁），东非洲的麻林、木古都束、卜刺哇、刺撒；在第 六次下西洋中，又到了阿拉伯海的祖法儿；在第七次下西洋中，又派通事七人到了红海内的天方（麦 19 加）。 在郑和以前，中国的使者、商人和巡礼者可能也已经到过欧洲东部、阿拉伯半岛，或者甚至非洲的埃及，但走的都是陆路而不是海道。 率领中国的船队到红海和东非洲一带，郑和是第一人。 和平友好的船队张治十五年（ 1502 年），葡萄牙人瓦斯科 达。 伽马率领的二十只船只，配备着大炮和步兵队，第二次前往印度，沿途烧杀抢劫，真是无恶不作，为所欲为。 他们在印度洋上，遇到一艘从麦加回非洲的没有武装的船，船上载有七百多个摩尔人。 达。 伽马下令把船上的货物统统抢光，并把摩尔人全部禁闭在船舱里，然后把船烧掉。 不仅如此，这支船队在到达印度的科泽科德（即古里）时，对当地居民大量屠杀，掠夺了许多金银财宝，并用大炮将这座繁华的城市摧毁。 这一切野蛮残暴的行为，与近一百年前的郑和的船队的那种彬彬有礼 和平贸易 平等交换相比，多么不相称，真是天壤之别。 达。 伽马的船队是一支海盗船队，而郑和的船队确是一支和平贸易的船队。 插入注解 ：迷之一：（三星堆） 青铜面具，为何人所戴。 青铜面具在三星堆出土文物中很有代表性，它们的风格是超现实的。 最大的面具高 65厘米，宽 138厘米，两 只凸显的眼睛直径 厘米，长度达。 没有人能戴上如此巨大的面具，它很可能是一张被夸张的脸，代表的不是人的表情，而是神秘世界中某种神灵所可能有的表情。 谜之二：青铜大树，铜鸟因何折翅。 20 1986 年 8 月，四川考古工作者发现了 6 件由青铜制造的树木，但在重新修复它们时，只能比较完好地恢复出一棵大铜树，它残高396 厘米，共分上、中、下 3 层，每层有 9 枝，每枝成弯弓形，像垂柳一般，每枝的弓顶端站着一只鸟。 这 9 只鸟的翅膀都被人为地折断，令精心制作的鸟丧失飞翔的形态，是出于什么动机呢。 这是一个谜。 谜之三：神鸟，背负太阳的使者。 《山海经 大荒东经》中记述了太阳是由鸟来背负着上升或下沉，也就是说，十个太阳就要有十只鸟来表现。 不过，三星堆一号神树上的鸟却为九只，那么另外一只哪儿去了呢。 日本学者布川宽认为，根据太阳的运行规则，值班的太阳已经出发，所以只有九个太阳，树木顶上就没有了那一只鸟。 谜之四：远古文明之光，为何发轫于巴蜀之地。 三星堆的文明程度，粉碎了我们对古巴蜀人的一切认知。 像这样灿烂的古代文明，尤其是代表着人神相通的青铜器造型为何没有产生在文明 “ 早熟 ” 的大河流域，而是产生在偏远的四川 呢。 也许正是由于这里自然条件好，人与神、人和自然之间不是对抗，而是一种和谐相融的关系。 所以它的故事就是人化为鸟，鸟化为蛇，顺着树上天。 而在自然条件较差的北方，神话故事就是愚公移山、精卫填海、夸父追日等，都是在对抗中求生存的 „„ 也许这就是三星堆古文明最发人深省之处。 21 三星堆遗址距成都 40 公里，是我国迄今为止已发现的历史最早、规模最大的古蜀都城遗址。 三星堆博物馆是在三星堆遗址上兴建的一座现代化博物馆，呈螺旋式结构，占地 10 万平方米。 这里展有从两座商代大型祭祀坑出土的各种文物数千件。 尤以青铜纵目面像、青铜神树和金 杖最为引人注目。 这些文物的发现，将蜀文化历史推前了约1500 年，其历史价值和艺术价值令世人瞩目。 馆内陈列分 三星伴月、 众神之国 、 千载蜀魂 、 三星永耀 四个单元，古蜀人生产、生活、祭祀、乞神等器物历历在目。 1929 年，一个广汉农民在宅旁掏水沟，发现一坑精美的宝石器，无意中扣醒了沉睡几千年的 三星堆 文明。 1986 年 8 月，两个商代大型祭祀坑的发现和上千件珍贵文物的出土，顿时轰动世界。 新发掘出的这些珍贵文物前所未闻，不少属国家级珍品，迥异于我们熟知的任何古代中原文明：高鼻深目、阔嘴大耳、神态诡异 的大型青铜纵目面具，与真人头部大小相似的青铜人头像，高 260 厘米，重达 300余斤的大铜人立像，雕有精美纹饰、长 142 厘米的纯金杖，挂有飞禽走兽和各种果实、高 395 厘米的青铜神树、带有异域文化特征的青铜器和陶瓷酒杯……部分文物先后在世界众多国家展出，引起了巨大反响，一些境外媒体认为三星堆比兵马俑更要非同凡想，甚至把三星堆想象为远古外星人的杰作。 三星堆是远古人类最大最辉煌的都城，遗址面积为 350 万平方米，比它晚修建 1500 年的古希腊荷马时代的名城 迈锡尼，其面积仅为三星堆古城的百分之一。 三星堆目前只发掘了 500 平方米，令世界神往的三星堆文明，在族属来源、文 22 化渊源、文明起源与国家形成等方面，深藏无数待破之谜，一旦揭开，将是空前的 文化原子弹 大爆炸。 近代自然科学和两次科技革命 一、近代自然科学产生的条件： 资本主义生产方式的兴起，首先在意大利的佛罗伦萨的纺织业中，由家庭手工作坊发展到集中的手工工场。 资产阶级革命取得成功，英国、法国、北美等地，资本主义制度的确立，在法律制度上保护了资产阶级的利益。 新航路的开辟，为资本主义的发展提供大量的资金和市场。 文艺复兴是一场新兴资产阶级的思想解放运动，涌 现了但丁、哥白尼、达芬奇、莎士比亚等一大批杰出人物。 二、第一次技术革命的成果： 1764 年，英国织布工人哈格里夫斯发明了“珍妮纺纱机”，→“水力纺纱机”→“骡机”，纺纱效率大大提高。 织布机的技术革新，用蒸汽做动力，到 1834 年英国有织布机10 万台，这意味着工厂时代的到来。 第一台实用蒸汽机是“矿山之友”，用于抽取矿井存水。 英国 23 的托马斯 .纽可门发明了纽可门式蒸汽机， 1783 年瓦特制成了第一台双向蒸汽机，热效率大大提高，耗煤量仅为纽可门机的 1/3，这种蒸汽机被广泛应用于各行各业，实现了从手工业到机器大工业的 转变，创造了巨大的生产力。 被称为“蒸汽时代”。 三、具体内容： 近代科学产生的条件 哥白尼的太阳中心说及其发展 牛顿的经典力学和微积分的创立 哈维的血液循环理论 第一次技术革命和蒸汽时代 牛顿经典力学 牛顿 (Isaac Newton, 16431727)，英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。 恩格斯说：“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学，由于进行光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力学的本性而创立了科学的力学。 ”的确， 牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献，堪称科学巨匠。 牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭。 1661 年考上剑桥大学特里尼蒂学校， 1665 年毕业，这时正赶上鼠疫，牛顿回家避疫两年，期间几乎考虑了他一生中所研究的各个方面，特别是他一生中的几个重要贡献：万有引力定律、经典力学、微积分和光学。 24 牛顿发现万有引力定律，建立了经典力学，他用一个公式将宇宙中最大天体的运动和最小粒子的运动统一起来。 宇宙变得如此清晰：任何一个运动都不是无故发生，都是长长的一系列因果链条中的一个状态、一个环节，是可以精确描述的。 人们打破几千年 来神的意志统治世界的思想，开始相信没有任何东西是智慧所不能确切知道的。 相比于他的理论，牛顿更伟大的贡献是使人们从此开始相信科学。 牛顿是一个远远超过那个时代所有人智慧的科学巨人，他对真理的探索是如此痴迷，以至于他的理论成果都是在别人的敦促下才公诸于世的，对牛顿来说创造本身就是最大的乐趣。 现代遗传学之父 孟德尔是现代遗传学之父，是这一门重要生物学科的奠基人。 1865 年发现遗传定率。 1822 年 7 月 22 日，孟德尔出生在奥地利的一个贫寒的农民家庭里，父亲和母亲都是园艺家。 孟德尔受到父母的熏陶，从小很喜爱植物。 当时，在欧洲，学校都是教会办的。 学校需要教师，当地的教会看到孟德尔勤奋好学，就派他到首都维也纳大学去念书。 大学毕业以后，孟德尔就在当地教会办的一所中学教书，教的是自然科学。 他能专心备课，认真教课，所以很受学生的欢迎。 1843 年，年方 21 岁的孟德尔进了修道院以后，曾在附近的高级中学任自然课教师，后来又到维也纳大学深造，受到相当系统和严格的科学教育和训练，为后来 25 的科学实践打下了坚实的基础。 孟德尔经过长期思索认识到，理解那些使遗传性状代代恒定的机制更为重要。 从维也纳大学回到布鲁恩不久，孟德尔就开始了长达 8 年的豌豆实验。 孟德尔首先从许多种子商那里，弄来了 34 个品种的豌豆，从中挑选出 22 个品种用于实验。 它们都具有某种可以相互区分的稳定性状，例如高茎或矮茎、圆料或皱科、灰色种皮或白色种皮等。 孟德尔通过人工培植这些豌豆，对不同代的豌豆的性状和数目进行细致入微的观察、计数和分析。 运用这样的实验方法需要极大的耐心和严谨的态度。 他酷爱自己的研究工作，经常向前来参观的客人指着豌豆十分自豪地说： “这些都是我的儿女。 ” 8 个寒暑的辛勤劳作，孟德尔发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式。 人们分别称他的发现 为 “孟德尔第一定律 ”和 “孟德尔第二定率 ”，它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。 孟德尔开始进行豌豆实验时，达尔文进化论刚刚问世。 他仔细研读了达尔文的著作，从中吸收丰富的营养。 保存至今的孟德尔遗物之中，就有好几本达尔文的著作，上面还留着孟德尔的手批，足见他对达尔文及其著作的关注。 起初，孟德尔豌豆实验并不是有意为探索遗传规律而进行的。 他的初衷是希望获得优良品种，只是在试验的过程中，逐步把重点转向了探索遗传规律。 除了豌豆以外，孟德尔还对其他植物作了大量的类似研究，其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等，以期证明他 发现的遗传规律对 大 多数植物都是适用的。 26 从生物的整体形式和行为中很难观察并发现遗传规律，而从个别性状中却容易观察，这也是科学界长期困惑的原因。 孟德尔不仅考察生物的整体，更着眼于生物的个别性状，这是他与前辈生物学家的重要区别之一。 孟德尔选择的实验材料也是非常科学的。 因为豌豆属于具有稳定品种的自花授粉植物，容易栽种，容易逐一分离计数，这对于他发现遗传规律提供了有利的条件。 孟德尔清楚自己的发现所具有的划时代意义，但他还是慎重地重复实验了多年，以期更加臻于完善、 1865 年，孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅， 将自己的研究成果分两次宣读。 第一次，与会者礼貌而兴致勃勃地听完报告，孟德尔只简单地介绍了试验的目的、方法和过程，为时一小时的报告就使听众如坠入云雾中。 第二次，孟德尔着重根据实验数据进行了深入的理论证明。 可是，伟大的孟德尔思维和实验太超前了。 尽管与会者绝大多数是布鲁恩自然科学协会的会员，中既有化学家、地质学家和牛物学家，也有生物学专业的植物学家、藻类学家。 然而，听众对连篇累续的数字和繁复枯燥的沦证毫无兴趣。 他们实在跟不孟德尔的思维。 孟德尔用心血浇灌的豌豆所告诉他的秘密，时人不能与之共识，一直被埋没了 35 年之久。 孟德尔晚年曾经充满信心地对他的好友，布鲁恩高等技术学院大地测量学教授尼耶塞尔说： “看吧，我的时代来到了。 ”这句话成为伟大的预言。 直到孟德尔逝世 16 年后，豌豆实验论文正式出版后 34年，他从事豌豆试验后 43 年，预言才变成现实。 27 随着 20 世纪雄鸡的第一声啼鸣，来自三个国家的三位学者同时独立地 “重新发现 ”孟德尔遗传定律。 1900 年，成为遗传学史乃至生物科学史上划时代的一年。 从此，遗传学进人了孟德尔时代。 今天，通过摩尔根、艾弗里、赫尔希和沃森等数代科学家的研究，已经使生物遗传机制 ——这个使孟德尔魂 牵梦绕的问题建立在遗传物质 DNA 的基础之上。 随着科学家破译了遗传密码，人们对遗传机制有了更深刻的认识。 现在，人们已经开始向控制遗传机制、防治遗传疾病、合成生命等更大的造福于人类的工作方向前进。 然而，所有这一切都与圣托马斯修道院那个献身于科学的修道士的名字相连。 细胞学说的创立 早在 17 世纪，显微镜刚刚问世的时候，物理学家 胡克 就在显微镜下看到软木薄片是由许多蜂窝状的小结构组成的现象。 他将这些小结构命名为 细胞 ，这是细胞一词的第一次出现。 细胞的存在已是众所周知的事实，但人们对它的内部结构和功能以 及在生物体中所处的地位还不太清楚。 细胞学说最终是由德国植物学家施莱登（ 18041881）和动物学家施旺（ 18101882）完成的。 施莱登 1804年生于汉堡的一个医生家庭。 他早年学的是法律，在汉堡做过一段时间的律师，但他不喜欢这份工作。 1833 年，他决定改行，在哥廷根大学和柏林大学学习植物学和医学。 在这期间，他对植物学产生了浓 28 厚的兴趣。 1837 年，施莱登完成了一篇论文，该论文论述了显花植物的胚芽发育史。 他强调研究植物学必须摒弃当时的抽象推论方法，而代之以严密的观察，并在观察基础上进行严格的归纳。 当时 的植物学仍然以研究分类学的工作为主，而施莱登却开始研究植物的结构和植物的发育了。 1838 年，施莱登开始研究细胞的形态及其作用。 同年他发表了《植物发生论》一文。 在论文中，他提出：无论怎样复杂的植物体，都是由细胞组成的，细胞不仅自己是一种独立的生命，而且作为植物体生命的一部分维持着整个植物体的生命。 在 1838 年 10月的一次聚会上，施莱登把还未公开发表的《植物发。