绪论 1
0.1 自然科学的起源与发展 1
0.2 自然科学与人文社会科学之间的关系 6
参考文献 8
第1章 非线性科学 9
1.1 非线性科学简介 9
1.2 非线性与非线性演化方程 10
1.2.1 非线性迭代 10
1.2.2 迭代计算 11
1.3 简单迭代与复杂性科学 14
1.3.1 混沌与分形 14
1.3.2 斐波那契数列与黄金分割 16
参考文献 21
第2章 数学与艺术 22
2.1 数学与美术 22
2.1.1 天然去雕饰 22
2.1.2 和谐之美 25
2.1.3 构图方法 27
2.1.4 精巧的设计 28
2.2 数字与艺术 30
2.2.1 幻方 30
2.2.2 矩阵的历史渊源 31
2.2.3 线性方程组与矩阵 31
2.2.4 图像与矩阵 32
2.3 数学与音乐 34
2.3.1 数学与音律 34
2.3.2 数学与声乐 35
2.3.3 MATLA
软件与音乐 37
参考文献 37
第3章 概率与生活 38
3.1 概率论简介 38
3.2 生活中的概率 39
3.2.1 古典概型及其应用 39
3.2.2 条件概率及其应用 42
3.2.3 数学期望与方差及其应用 45
3.2.4 37%法则在生活中的应用 47
参考文献 48
第4章 无处不在的电磁波 49
4.1 电和磁的一些现象 49
4.1.1 琥珀与磁石 49
4.1.2 静电 49
4.1.3 地磁场 50
4.2 电磁感应 50
4.2.1 电生磁 50
4.2.2 磁生电 51
4.2.3 电磁感应的应用 51
4.3 电磁波 53
4.3.1 电磁波的发现 53
4.3.2 电磁波谱 53
4.4 电磁波的应用 54
4.4.1 无线电波 54
4.4.2 微波 56
4.4.3 红外线 58
4.4.4 可见光 59
4.4.5 紫外线 59
4.4.6 X射线 60
4.4.7 射线 60
4.5 电磁辐射对人体的危害 61
4.5.1 热效应 61
4.5.2 非热效应 61
4.5.3 累积效应 61
参考文献 62
第5章 超声波与应用 63
5.1 声学 63
5.1.1 声学的发展 63
5.1.2 声学的分类 64
5.2 超声波 64
5.2.1 超声现象 64
5.2.2 超声的物理参数 65
5.2.3 超声的传播特征 66
5.3 超声效应 66
5.3.1 机械效应 66
5.3.2 空化效应 66
5.3.3 热效应 67
5.3.4 化学效应 67
5.4 超声波应用 68
5.4.1 超声医疗 68
5.4.2 超声对产品的质量检测 70
5.4.3 超声空化作用的应用 71
5.5 其他声学技术 72
5.5.1 声呐技术 72
5.5.2 声悬浮技术 73
5.5.3 声纹识别技术 73
参考文献 73
第6章 核能与核辐射应用 74
6.1 核能 74
6.2 核能的利用 74
6.2.1 核能发电 74
6.2.2 核动力 75
6.2.3 核武器 75
6.3 核辐射技术 75
6.3.1 核技术的农业应用 76
6.3.2 核技术的工业应用 77
6.3.3 核技术的医学诊断和治疗 78
6.3.4 核技术的环保应用 79
6.3.5 核技术的基础科研应用 80
参考文献 82
第7章 纳米材料 83
7.1 纳米材料与纳米科技 83
7.1.1 纳米材料 83
7.1.2 纳米科技 87
7.2 纳米材料的特殊性能 89
7.2.1 纳米材料的性质 89
7.2.2 纳米材料的性能 90
7.3 纳米材料发展展望 96
参考文献 96

第8章 营养与健康的化学 97
8.1 食物的消化与吸收 97
8.1.1 消化系统的组成 97
8.1.2 食物的消化形式 97
8.1.3 食物的消化与吸收过程 98
8.2 人体重要的营养素 98
8.2.1 蛋白质 99
8.2.2 糖类 100
8.2.3 脂类 101
8.2.4 矿物质 104
8.2.5 维生素 106
8.2.6 水 107
8.2.7 膳食纤维 109
8.3 膳食平衡 110
参考文献 111
第9章 药物与健康 112
9.1 药学 112
9.1.1 药学的定义和性质 112
9.1.2 药学范畴 112
9.2 药物 114
9.2.1 药物的定义 114
9.2.2 药物与食物、毒物的关系 114
9.2.3 药物的发展 115
9.3 新药的开发与研究 120
9.3.1 新药 120
9.3.2 新药的研究过程 121
9.4 药物制剂 122
9.4.1 药物制剂中的常用术语 123
9.4.2 药品标准 124
9.4.3 处方药与非处方药 125
9.4.4 药品名称 125
9.4.5 药物剂型 126
9.4.6 固体制剂 127
9.4.7 液体制剂 129
9.5 影响药效的因素 130
9.5.1 药物因素 130
9.5.2 机体因素 131
参考文献 132
第10章 生命科学 133
10.1 生命的历史 133
10.1.1 生命的起源 133
10.1.2 生命定义和特点 134
10.1.3 生命的组成——细胞 135
10.1.4 生命的能量代谢——生物氧化 137
10.2 生物的遗传与进化——基因 139
10.2.1 基因的发现 139
10.2.2 基因的表达与调控 140
10.2.3 基因技术的应用 140
10.3 生态系统与生物多样性 142
10.3.1 多姿多彩的地球生态系统 142
10.3.2 生态系统中能量流动 145
10.3.3 保护地球的生物多样性 148
参考文献 149
第11章 环境科学 150
11.1 环境科学的定义 150
11.1.1 环境的概念 150
11.1.2 环境科学的诞生与发展 151
11.2 环境问题 153
11.2.1 全球面临的环境问题与挑战 153
11.2.2 大气污染与防治对策 154
11.2.3 水污染与防治对策 157
11.2.4 土壤污染与防治对策 159
11.2.5 室内环境污染与控制措施 160
11.3 生态技术在环境保护中的应用 161
11.3.1 生态系统的调节能力 161
11.3.2 生态工艺与生态农场 161
11.4 环境科学与可持续发展 163
11.4.1 人口、资源与可持续发展 163
11.4.2 环境与可持续发展 164
参考文献 165
第12章 互联网+生活 166
12.1 互联网的发展 166
12.1.1 互联网的概念 166
12.1.2 从阿帕网到互联网 166
12.1.3 中国互联网的发展 168
12.1.4 “互联网+”时代 169
12.2 物联网 171
12.2.1 物联网概念的提出 171
12.2.2 物联网的基本特征 172
12.2.3 物联网的生活 172
12.3 5G技术 175
12.3.1 5G技术的发展前景 175
12.3.2 5G技术的应用 176
参考文献 177
第13章 机器人 178
13.1 机器人概述 178
13.1.1 机器人的起源与发展 178
13.1.2 机器人的定义与分类 180
13.1.3 机器人的组成及主要技术参数 182
13.2 机器人的应用 184
13.2.1 服务机器人 184
13.2.2 工业机器人 186
13.2.3 特种机器人 187
13.2.4 娱乐机器人 189
13.3 机器人与人类之间的关系 191
13.3.1 机器人时代：人类的变革 191
13.3.2 机器人时代：机器人的变革 192
参考文献 192
第14章 人工智能 193
14.1 人工智能的概述 193
14.1.1 人工智能的起源与发展 193
14.1.2 人工智能的主要研究内容与特征 194
14.1.3 人工智能的应用范围 195
14.2 人工智能热潮 197
14.2.1 图灵测试与第一次人工智能热潮 197
14.2.2 语音识别与第二次人工智能热潮 197
14.2.3 深度学习携手大数据引领第三次人工智能热潮 199
14.3 人工智能时代 200
14.3.1 人工智能时代：人类的变革 200
14.3.2 人工智能时代：教育的发展 200
14.3.3 人工智能时代：产业新趋势 201
参考文献 202

第15章 神奇的激光技术 203
15.1 激光概述 203
15.1.1 激光产生的原理 204
15.1.2 激光的发展历史 205
15.1.3 激光的特性 206
15.2 庞大的激光器家族 207
15.2.1 激光器的组成与分类 207
15.2.2 常见激光器简介 209
15.3 激光的应用 211
15.3.1 激光与通信 212
15.3.2 激光与工农业 212
15.3.3 激光与医疗 213
15.3.4 激光与军事 214
15.3.5 激光与科学研究 215
参考文献 216