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第一章宇宙
简介20世纪初狭义相对论及广义相对论产生的背景，进而引出宇宙起源的问题，并介绍了各种恒星坍缩。
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●1.1狭义相对论
简介20世纪初狭义相对论产生的背景，牛顿的绝对时空观、爱因斯坦的相对时空观以及狭义相对论的三个效应。
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●1.2广义相对论
简介广义相对论提出的背景，以及广义相对论的首次验证。
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●1.3宇宙的起源
简介勒梅特原始原子理论，埃德温·哈勃发现的红移现象，大爆炸理论的提出以及宇宙微波背景辐射。
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●1.4形形色色的恒星坍缩
和人类一样，恒星也有生命周期，本节通过不同质量的恒星坍缩介绍几种星体是如何产生的。
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第二章生命
简介生命起源的各种假说、达尔文的进化、人类的起源以及克隆技术和人工爱精技术
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●2.1生命起源的各种假说
本节简介生命起源的各种假说，重点介绍生命起源的化学起源说，进而给出了生命的几个特征。
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●2.2达尔文与进化论
本节首先介绍达尔文进化论提出的背景，然后介绍进化提出的过程以及进化论的社会意义。
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●2.3人类的起源
本节通过古化类化石的发现与研究，讲述了人类的起源的两种理论，进而通过古人类化石按时间维度介绍古人类的谱系。
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●2.4克隆技术和人工受精
本节介绍了克隆技术和人工受精的技术方案，以及两种技术的区别。
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第三章生物技术
生物技术是应用生物学、化学和工程学的基本原理，利用生物体（包括微生物，动物细胞和植物细胞）或其组成部分（细胞器和酶）来生产有用物质，或为人类提供某种服务的技术。本章介绍基因工程、酶工程、发酵工程、细胞工程及其取得的成果。
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●3.1克隆羊“多莉”引起的震撼
以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。本节简述克隆羊多莉的诞生和生物技术的相关内容。
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●3.2基因工程
基因是有遗传效应的DNA的特定区段，是含特定遗传信息的核苷酸序列，是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位，本节介绍基因工程的产生和发展历史。
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●3.3酶工程
酶是一种特殊的蛋白质，是蛋白类的生物催化剂，是由活的生物细胞产生的。本节介绍酶工程的发展、酶工程的任务等。
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●3.4发酵工程
发酵工程也称为微生物工程，是将传统发酵技术与现代DNA重组、细胞融合等新技术结合起来的现代微生物发酵技术。这种技术的主体是利用微生物，特别是用经过ＤＮＡ重组技术改造过的微生物来生产商业产品。本节介绍发酵工程应用与发展进程。
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●3.5细胞工程
细胞工程是在细胞水平上利用生物、改良生物和创造生物的技术。按遗传操作对象的结构层次，细胞工程可分为4个方面：染色体工程、染色体组工程、细胞质工程、细胞融合技术。本节介绍细胞工程的发展、历史及应用。
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第四章微电子技术与计算机技术
微电子技术是现代电子信息技术的直接基础，它的发展有力推动了通信技术，计算机技术和网络技术的迅速发展，成为衡量一个国家科技进步的重要标志。微电子技术和计算机技术已经渗透到社会的各个领域，影响面极广。本章介绍微电子技术和计算机技术的发展历史及其发展趋势。
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●4.1微电子技术及其应用
微电子技术是基于固体物理、器件物理和电子学理论和方法，利用微细加工技术，在半导体材料上实现微小固体电子器件和集成电路的一门技术。本节介绍微电子技术的发展历史及其应用。
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●4.2计算机发展历史
人类计算的历史，可以分为手工计算、机械计算、电子计算三个阶段，分别对应计算机发展的史前时代、机械计算机时代和现代计算机时代。本章重点介绍计算机的发展历史。
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●4.3奠定现代计算机理论基础的重要人物和思想
计算机的发展历经了数十年，几代人的不断努力。本节重点介绍奠定现代计算机理论基础的重要人物及其思想。
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第五章信息技术
信息技术是用信息科学的原理和方法，研究信息传输和信息处理的一门技术，包括通信技术、计算机技术、多媒体技术、自动控制技术、视频技术、遥感技术等 ，是现代信息技术的一个重要组成部分。本章介绍信息技术的发展、现代信息技术的应用及信息安全与信息战等。
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●5.1信息
20世纪下半叶以来，信息技术逐渐成为新技术领域中发展最快、竞争最激烈的先导技术，信息技术的创新创造了巨大的产业和市场，引发了一场新的产业革命，使信息产业成长为全球经济中融合度最高、发展潜力最大、增长速度最快的领域之一。本节重点介绍信息及其意义。
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●5.2信息技术的发展
在人类历史上，信息技术经历了五个重要的发展阶段，也称为信息技术的五次革命。本节详细介绍信息技术的发展历程及标志性事件。
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●5.3现代信息技术和信息产业
目前，世界各国都致力于高新技术的研究和发展。在21世纪重点研究开发的高技术领域中，信息技术是重点研究开发领域。本节重点介绍现代信息技术的重要性、用处和未来发展方向。
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●5.4现代信息技术的应用
信息技术发展的主要目的就是使人类更“聪明”。随着信息技术的发展，人们不再满足数据的处理、运算、检索、储存等功能简单叠加的管理系统，转而青睐于具有专家级水平的智能管理系统——专家系统。本节重点介绍现代信息技术在各个领域的应用。
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●5.5信息安全与信息战
在我们身边，无时无刻不在感受着互联网带给生活、工作的变革。但当我们在享受技术带来的革新之际，却又不得不承受着一次次“黑色的创伤”。本节简要介绍信息安全的重要性与信息战。
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第六章新材料技术
材料是人类一切生产和生活活动的物质基础，是社会生产力的重要因素。每一种新材料的出现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。材料科学技术的每一次重大突破，都会引起生产技术的革命，都会加速社会发展的过程。
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●6.1先进的金属材料
金属材料的发现和应用，曾经对人类文明的发展起过重要的作用，每一次工业革命都离不开金属材料的贡献，金属材料加速了人类社会发展的历史进程。
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●6.2特种陶瓷材料
特种陶瓷是以高纯、超细的人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制的制备工艺烧结而成的，是比传统陶瓷性能更加优异的新一代陶瓷。
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●6.3高性能复合材料
高性能复合材料包括用各种高性能增强剂（纤维等）与耐热性能好的热固性和热塑性树脂基体构成的树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料等。
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●6.4电子、光电子材料
现代信息技术的发展依赖于电子和电子材料的研究与开发。可以说包括信息技术在内的一切当代高新技术的发展都与电子、光电子材料紧密相关，电子、 光电子材料在现代科学技术以及现代社会的各个领域已变得越来越重要。
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●6.5超导材料
有些物质在一定的临界温度Tc以下会转变为完全没有电阻的状态，同时具有完全抗磁性，这就是所谓的超导现象。具有这种性质的材料称为超导材料，超导材料构成了当今新材料领域中一个十分重要的方面。
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●6.6纳米材料
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，纳米材料研究是目前普遍关注的一个新的材料科学技术领域，被公认为是21世纪最有前途的研究领域。
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●6.7富勒烯、石墨烯材料
以球状、椭圆状或管状结构存在富勒烯材料的发现开辟了材料科学的一个全新的领域，形成了一门蓬勃发展的交叉学科—富勒烯科学。以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构石墨烯新材料的发现，开始引发新一波碳材料研究热潮。
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第七章空间技术
空间技术是二十世纪50年代后期蓬勃发展起来的一门新兴的，综合性的高技术，它主要是利用空间飞行器作为手段来研究发生在空间的物理、化学和生命等自然现象，是衡量一个国家科技水平和工业发展程度的主要标志之一。
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●7.1空间技术发展简史
空间技术的发展从经典理论到科学幻想，再由航天理论到实现迈向太空的道路，经过几代人努力，关于飞天的一个个梦想，终于变成了一个个事实。
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●7.2火箭
火箭是把空间飞行器送入轨道的工具，是开发空间技术的前提条件，也是空间技术的重要组成部分，可以说，没有火箭技术的发展，就没有空间科技的蓬勃发展，火箭为人类打开了探索宇宙的大门。
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●7.3人造地球卫星及应用
人造地球卫星是指在地球大气层以外空间环绕地球飞行的人造天体，它是迄今为止人类开发和利用空间资源的最主要的手段。
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●7.4载人宇宙飞行
载人飞行是空间技术中的重要组成部分。从1961年 4月12日前苏联宇航员加加林成功地进行太空飞行以来，至今全世界已有300余人在宇宙空间留下了足迹。
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第八章新能源技术
能源是能够为人类提供某种形式能量的自然资源及其转换物。能源技术就是各种能源的开发、生产、传输、储存、转换以及综合利用的技术，能源是人类社会存在和发展所必须的重要物质基础。
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●8.1能源的分类和常规能源
常规能源包括煤炭、石油、天然气、水能、核电，它们在目前能源结构中占主要地位。煤炭、石油、天然气均属化石燃料，它们分别是古代植物和低等动物的遗体在缺氧条件下经高温高压作用和漫长的地质年代演变而成的。
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●8.2能源危机和环境污染
在常见能源中，被人类利用得最多的是煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能和植物燃料几大类，但这些常规能源大多面临日渐枯竭之势,能源紧缺已成为制约各国经济发展的"瓶颈"因素。利用能源的过程也直接对地球环境、大气和水质产生污染。在大气中主要的污染物是二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）和氮氧化物（如NO和NO2）。
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●8.3新能源的开发和利用
新能源是在新技术基础上开发利用的可再生能源和清洁能源,是未来可持续发展的经济和社会的能源基础。它包括的范围很广,目前人们正在积极研究、开发有推广应用前景的主要是太阳能、核能、地热能、风能、生物质能、氢能和海洋能等几大类。