第一章 前科学时代——技术积累与观念萌芽 ……………………………………………… 1
第一节 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——人类古文明 ……………………………………………………… 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 ………………………………………………………………………… 7
三、 古印度文明的科学技术……………………………………………………………………… 11
第二章 科学精神的源头——古希腊文明……………………………………………………… 15
第一节 古希腊与古希腊人 …………………………………………………………… 15
第二节 古希腊的自然哲学家及流派 ………………………………………………… 16
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 ……………………………………………………………………… 19
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…………………………………………………………………………… 24
三、 物理学………………………………………………………………………………………… 26
第四节　后古希腊 ……………………………………………………………………… 28
第三章 东西方文明的互动——中世纪欧洲与阿拉伯科学技术……………………………… 35
第一节　中世纪欧洲科学的衰落与复兴 ……………………………………………… 35
一、中世纪前期：欧洲科学技术的停滞 ………………………………………………………… 35
二、中世纪后期：欧洲科学技术的复苏 ………………………………………………………… 38
第二节　阿拉伯科学技术的兴起与繁荣 ……………………………………………… 40
一、阿拉伯天文学成就 …………………………………………………………………………… 41
二、阿拉伯的数学成就 …………………………………………………………………………… 41
三、阿拉伯的医学贡献 …………………………………………………………………………… 42
四、阿拉伯的物理学成就 ………………………………………………………………………… 43
五、阿拉伯的化学成就 …………………………………………………………………………… 44
六、阿拉伯的医学成就 …………………………………………………………………………… 45
第三节 欧洲大学的出现与发展 ……………………………………………………… 48
第四章 独树一帜的科技发展——中国古代科学技术………………………………………… 53
第一节 中国古代科学技术的发展脉络 ……………………………………………… 53
第二节 中国古代科学技术的成就与特点 …………………………………………… 55
一、天文学 ………………………………………………………………………………………… 55
二、数学 …………………………………………………………………………………………… 59
三、医药学 ………………………………………………………………………………………… 61
四、农学 …………………………………………………………………………………………… 63
五、造纸术和印刷术 ……………………………………………………………………………… 65
六、火药和指南针 ………………………………………………………………………………… 66
七、陶瓷与丝织 …………………………………………………………………………………… 67
八、建筑技术 ……………………………………………………………………………………… 70
九、机械工程技术 ………………………………………………………………………………… 72
第三节 中国古代科学技术的特点 …………………………………………………… 73
一、发展的延续性 ………………………………………………………………………………… 74
二、与封建社会同兴衰 …………………………………………………………………………… 74
三、注重实用，理论薄弱 ………………………………………………………………………… 74
第五章　现代文明的号角——近代科学技术的兴起…………………………………………… 77
第一节　科学革命的时代背景 ………………………………………………………… 77
一、文艺复兴与宗教改革 ………………………………………………………………………… 77
二、地理大发现 …………………………………………………………………………………… 78
第二节 科学革命与近代科学的兴起 ………………………………………………… 80
一、日心说和天文学革命 ………………………………………………………………………… 80
二、生命科学的发展 ……………………………………………………………………………… 82
三、物理学革命 …………………………………………………………………………………… 84
四、科学革命中的数学 …………………………………………………………………………… 86
五、近代化学的诞生 ……………………………………………………………………………… 88
六、科学方法论的变革 …………………………………………………………………………… 89
第六章　现代科学之路——工业革命与科学启蒙……………………………………………… 91
第一节　启蒙运动的时代背景 ………………………………………………………… 91
一、18世纪上半叶的近代科学 …………………………………………………………………… 91
二、启蒙运动及其影响 …………………………………………………………………………… 91
三、启蒙运动的科学理念旗手 …………………………………………………………………… 92
第二节 18世纪主要科学家及其贡献 ………………………………………………… 93
第三节 工业革命的发生 …………………………………………………………… 100
一、工业革命的时代背景 ………………………………………………………………………… 100
二、工业革命的起因 ……………………………………………………………………………… 101
三、蒸汽机的诞生 ………………………………………………………………………………… 101
第四节 工业革命的展开 …………………………………………………………… 104
一、交通革命 ……………………………………………………………………………………… 104
二、钢铁工业的进步 ……………………………………………………………………………… 105
三、机器制造与化工业的变迁 …………………………………………………………………… 106
四、工业革命的伟大意义 ………………………………………………………………………… 107
第七章 辉煌的时代——经典科学大厦的落成……………………………………………… 109
第一节 电磁感应定律 ……………………………………………………………… 109
一、 电磁联系的探索……………………………………………………………………………… 109
二、电磁效应的发现 ……………………………………………………………………………… 110
三、电流的性质 …………………………………………………………………………………… 111
四、电磁感应发现 ………………………………………………………………………………… 112
第二节 统一电磁学体系的创立 …………………………………………………… 113
一、麦克斯韦构建电磁学体系 …………………………………………………………………… 113
二、麦克斯韦在近代科学史上的地位 …………………………………………………………… 114
三、赫兹验证电磁波的存在 ……………………………………………………………………… 115
第三节 热力学与能量守恒定律的发现 …………………………………………… 116
一、热本质的认识 ………………………………………………………………………………… 116
二、热力学的创立 ………………………………………………………………………………… 116
三、能量守恒定律的发现 ………………………………………………………………………… 117
四、热力学第二定律的创立 ……………………………………………………………………… 118
第四节 近代生物学的发展 ………………………………………………………… 119
一、细胞学说的建立 ……………………………………………………………………………… 119
二、孟德尔的遗传学说 …………………………………………………………………………… 121
三、微生物学的建立 ……………………………………………………………………………… 122
第五节 近代进化论思想 …………………………………………………………… 123
一、早期进化论思想 ……………………………………………………………………………… 124
二、达尔文的进化论思想 ………………………………………………………………………… 124
第六节 道尔顿的原子论 …………………………………………………………… 126
第八章　高歌猛进的技术进步——第二次工业革命………………………………………… 129
第一节 电力技术的发展与应用 …………………………………………………… 129
一、电动机的发明与应用 ………………………………………………………………………… 129
二、发电机的发明 ………………………………………………………………………………… 130
三、发电与输电技术 ……………………………………………………………………………… 131
第二节 不断涌现的电器发明 ……………………………………………………… 132
一、电灯的发明 …………………………………………………………………………………… 133
二、电影的发明 …………………………………………………………………………………… 134
三、留声机的发明 ………………………………………………………………………………… 134
第三节　通信的变革 ………………………………………………………………… 135
一、电报的发明 …………………………………………………………………………………… 135
二、电话的发明 …………………………………………………………………………………… 136
三、无线电的诞生 ………………………………………………………………………………… 137
第四节　内燃机的发明与发展 ……………………………………………………… 139
一、内燃机的诞生 ………………………………………………………………………………… 139
二、燃油内燃机的发明 …………………………………………………………………………… 140
三、汽车的诞生 …………………………………………………………………………………… 141
第九章 经典的超越——新物理学革命……………………………………………………… 143
第一节 物理学晴空的乌云 ………………………………………………………… 143
一、以太危机 ……………………………………………………………………………………… 143
二、紫外灾难 ……………………………………………………………………………………… 144
第二节 物理学三大发现 …………………………………………………………… 144
一、X射线的发现 ………………………………………………………………………………… 144
二、天然放射性的发现 …………………………………………………………………………… 145
三、电子的发现 …………………………………………………………………………………… 146
第三节 原子结构的探究 …………………………………………………………… 147
原子核的发现 ……………………………………………………………………………………… 147
第四节 爱因斯坦与相对论 ………………………………………………………… 148
一、早年经历 ……………………………………………………………………………………… 148
二、1905奇迹 ……………………………………………………………………………………… 149
三、科学成就的第二个高峰 ……………………………………………………………………… 150
四、相对论的影响及爱因斯坦的历史地位 ……………………………………………………… 150
第五节 物理学的新起点：量子力学 ……………………………………………… 151
一、量子与量子力学的概念 ……………………………………………………………………… 151
二、量子说的提出背景 …………………………………………………………………………… 151
三、量子力学的建立 ……………………………………………………………………………… 153
四、量子力学的拓展及各发展历程的关系 ……………………………………………………… 155
五、量子力学的影响 ……………………………………………………………………………… 156
第十章 高科技时代——20世纪科学技术 ………………………………………………… 159
第一节 现代生命科学的发展 ……………………………………………………… 159
一、孟德尔的再发现 ……………………………………………………………………………… 159
二、现代遗传学的创立 …………………………………………………………………………… 160
三、DNA结构的发现 ……………………………………………………………………………… 161
四、分子生物学的创立 …………………………………………………………………………… 163
五、新进化论的发展 ……………………………………………………………………………… 165
第二节 现代生物高新技术 ………………………………………………………… 165
一、现代酶工程与发酵工程 ……………………………………………………………………… 165
二、细胞工程 ……………………………………………………………………………………… 166
三、基因工程 ……………………………………………………………………………………… 166
第三节 现代地质学的发展 ………………………………………………………… 168
一、板块学说的提出 ……………………………………………………………………………… 168
二、板块学说的证据：地幔对流与大陆漂移假说 ……………………………………………… 169
第四节 现代系统论、信息论和控制论 …………………………………………… 170
一、系统论的发展历程 …………………………………………………………………………… 170
二、现代信息论的产生 …………………………………………………………………………… 171
三、控制论的产生与影响 ………………………………………………………………………… 172
第五节 现代天文学 ………………………………………………………………… 173
一、现代天文观测手段的演变 …………………………………………………………………… 173
二、20世纪对于太阳系的认识进展 ……………………………………………………………… 175
三、现代宇宙学的兴起 …………………………………………………………………………… 175
第六节 当代高科技的历程 ………………………………………………………… 176
一、核电的发明与影响 …………………………………………………………………………… 176
二、航空与航天技术 ……………………………………………………………………………… 178
三、电子信息技术 ………………………………………………………………………………… 181
第十一章 智能融合时代的催化剂——互联网技术…………………………………………… 183
第一节 互联网技术概述 …………………………………………………………… 183
第二节 互联网技术发展历程 ……………………………………………………… 183
一、互联网发展经历的阶段 ……………………………………………………………………… 183
二、中国互联网发展简介 ………………………………………………………………………… 186
第三节 互联网技术的演进趋向——加速迈入智能融合新时代 ………………… 186
一、基本演化规律：从功能、连接到智能，从完美虚拟到虚实交融 ………………………… 186
二、智能融合时代：新型智能硬件与“智能互联网+”成为总体战略方向 ………………… 187
第四节 互联网行业的发展方向 …………………………………………………… 187
一、新型智能硬件成为行业竞逐焦点 …………………………………………………………… 187
二、“智能互联网+”的翘楚——人工智能成为全球竞争新的阵地 ………………………… 187
结束语：走进新时代 迎接新挑战…………………………………………………………… 191