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綜合基礎知識——自然科技篇

作者:李老师    发布日期:2017-09-19 14:08:39    来源:澳门皇冠手机端app公考    浏览

綜合基礎知識——自然科技篇




第一節 科學常識

太陽系

由太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流行体和行星际物质构成的天体系统叫太陽系。

在太陽系中,太阳是中心天体,其他天体都在太阳的引力作用下,绕太阳公转。它的主要成员是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。

銀河系

銀河系是一个由群星和弥漫物质集成的庞大天体系统。銀河系是我们地球和太阳所在的恒星系统,是一个拥有一、二千亿颗恒星,除仙女星系外最大的巨星系。

地球

地球大約有46億年的曆史,始終處于不斷變化和運動中。在一系列演化階段,保持著一種動力學平衡。地球自西向東自轉,同時圍繞太陽公轉。

地球是太陽系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗。地球内部有核、幔、壳结构,地球外部有水圈、大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的外套。地球及其天然卫星——月球,组成一个天体系统,即地月系统。

光年

光年是天文學中常用的距離單位,光在真空中一年所走的距離叫光年。一光年等于94650億公裏,或63240天文單位,或0.307秒差距。

熱力學三定律

熱力學第一定律即能量守衡與轉化定律,其內容爲:在任何孤立的系統中,不論發生何種變化,無論能量從一種形式轉化爲另一種形式,或從一部分物質傳遞給另一部分物質,系統的總能量守恒。

熱力學第二定律的內容:熱能的傳遞具有不可逆性,即在沒有外界作用的情況下,熱能只會從熱體傳向冷體,而不可能從冷體傳到熱體。

熱力學第三定律是系統的熵在絕對零度時爲零,即不存在任何的無序。

電磁理論

電磁理論认为:变化着的电场伴随变化着的磁场,变化着的磁场也伴随变化着的电场。

麦克斯韦電磁理論基础的电学和磁学的经验定律包括:静电学的库仑定律,涉及磁性的定律,关于电流的磁性的安培定律,法拉第电磁感应定律。麦克斯韦把这四个定律予以综合,导出麦克斯韦方程,该方程预言:变化着的电磁场以波的形式向空间传播。

 

 

能量守恒定律

能量既不會憑空産生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化爲其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,在轉化或轉移的過程中,能量的總量不變。

燃燒理論

燃燒一般是由熱、光或火花等外因引發的複雜化學過程。1772年,法國的拉瓦錫提出增重是反應物與空氣化合的結果,初步揭示了燃燒的實質。1777年他在《燃燒通論》中提出了燃燒氧化學說,他對燃燒的正確解釋是以物質不滅定律爲基礎的,成爲近代科學發展的柱石。

元素周期律

元素周期律揭示了元素的性質隨著元素原子序數的遞增而呈周期性變化的規律。

蛋白質

20种结果不同的氨基酸按照其组成和排列次序的不同,构成了成千上万种大小不等、功能不同的蛋白質。蛋白質是构成細胞的主要成分,是存在于一切生物体中的高度复杂物质,具有重要的生物化学功能。

遺傳與變異

生物子代和親代之間的相似現象叫遺傳。生物的子代和親代之間,以及子代不同個體之間都有或多或少的差異,這種差異叫做變異。由遺傳物質發生改變所引起的變異叫做可遺傳的變異,由環境條件引起的而遺傳物質沒有發生改變的變異叫做不遺傳變異。

生物具有遺傳和變異,既能夠保持物種的相對穩定,又能夠促使生物不斷向前進化。

細胞

細胞是一切生物机体构造和发育的基本单位。細胞的最外面是細胞膜,膜内是細胞质,細胞质里有細胞核,还有线粒体、高尔基体等細胞器。

細胞理论:德国植物学家施莱登提出細胞是一切植物机构的基本单位,德国动物学家把这一观点扩大到动物界,正式建立了細胞学说。細胞学说的创立是19世纪最伟大的三大发现之一,实现了生物学知识的又一个层次的综合,证明了生物在构造和发育上的统一性。

核酸

核酸是大型酸性的鏈狀分子,含磷酸、戊糖、嘌呤或嘧啶堿基,有脫氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA兩種。

生物進化

生物進化的总趋势是:种类由少到多,生活环境由水生到陆生,身体结构由简单到复杂,由低等到高等。19世纪著名的英国生物学家达尔文提出了以自然选择学说为基础的生物進化理论,奠定了进化论的科学基础。恩格斯把达尔文的进化论列为19世纪自然科学的三大发现之一。

新陳代謝

新陳代謝是生物的基本特征之一。生物体经常不断地从外界取得生存所必需的养料,并使这些养料变成生物本身的物质,同时把体内产生的废物排出体外,这种新物质代替旧物质的过程叫新陳代謝。新陳代謝包括同化作用和异化作用,这两个方面既相互矛盾,又相互联系。异化作用释放能量,同化作用需要能量,同化作用需要的能量正是由异化作用所释放出来的。

基因

生物体内的每种蛋白質、酶、多肽激素和細胞因子等都有它自身特定的遗传信息,它们被储存于染色体链中。携带某种特定蛋白質完整遗传密码的那个片段称为基因。

互聯網

互聯網的发源地是美国。最早的互聯網是ARPANET。

克隆技術

1997年2月23日,英国苏格兰罗斯林研究所的科学家宣布,他们的研究小组利用山羊的体細胞成功地“克隆”出一只基因结构与供体完全相同的小羊“多莉(Dolly)”。“多莉”的特别之处在于它的生命的诞生没有精子的参与。研究人员先将一个绵羊卵細胞中的遗传物质吸出去,使其变成空壳,然后从一只6岁的母羊身上取出一个乳腺細胞,将其中的遗传物质注入卵細胞空壳中。这样就得到了一个含有新的遗传物质但却没有受过精的卵細胞。这一经过改造的卵細胞分裂、增殖形成胚胎,再被植入另一只母羊子宫内,随着母羊的成功分娩,“多莉”来到了世界。2003年2月15日世界首只克隆羊“多莉”死亡。


第二節 新中國的科技成就

1959年9月26日,大慶油田第一口油井噴射出石油

1965年9月17日,人工合成結晶牛胰島素成功

1966年,我國數學家陳景潤取得哥德巴赫猜想證明世界領先成果

1960年2月,中國第一枚火箭發射成功;

1960年11月5日,中國仿制的第一枚近程導彈發射成功;

1963年12月,中國第一枚氣象火箭發射成功

1964年10月16日,中國第一顆原子彈爆炸成功;

1966年,中國第一枚導彈核武器試驗成功;

1970年4月24日,我國用“長征一號”運載火箭成功發射第一顆人造地球衛星——“東方紅一號”

1975年11月26日,首顆返回式衛星發射成功;

1984年,中國實驗通信衛星發射成功

1973年,袁隆平培育第一個雜交水稻品種“南優二號”;1974年,袁隆平研究籼型水稻成功

20世紀70年代中期,王選開始負責國家重點項目“漢字信息處理工程”子項目“漢字精密照排系統”研究工作

1985年2月20日,我國第一座南極科學考察站——長城站,在南設得蘭群島的喬治王島上建成

1989年2月26日,建立了第二座南極科學考察站——中山站

1999年9月-2003年初,“神州號”無人飛船四次升空並安全著陸

2003年10月15-16日,神舟”五號載人飛船把楊利偉送入太空並返回

2005年10月12-17日,“神舟”六號載人飛船把費俊龍、聶海勝送入太空並返回

2008年9月25-28日,“神舟”七號載人飛船把翟志剛、劉伯明、景海鵬三名宇航員送入太空並返回

2007年10月24日,“嫦娥一號”發射成功

2009年3月1日,“嫦娥一號”成功撞擊月球

1999年,中國加入人類基因組研究計劃

2001年8月26日,人類基因組“中國卷”的繪制工作宣告完成


第三節 高新技術與可持續發展

高新技術的含義

高新技術就一般而言,實際上指的是當代新興學科與高技術水平,特別是尖端技術和先導技術,它反映了科學向技術的迅速轉化以及科學與技術的高度融合,是生産力發揮巨大作用的重要因素。

高新技術的特征

高新技術本身具有一些有別于一般科技的獨特內容,將高新技術的主要特征概括爲“六高”:高智力、高投入、高風險、高效益、高滲透、高競爭。

高新技術領域及其標志性技術

一般認爲,高技術包括六大技術領域,12項標志技術和9個高技術産業:

六大高技术领域是信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术和海洋技术,它们将在本世纪获得迅速发展,并通过广泛的实用化和商品化,成为日益强大的高技术产业。以基因工程、蛋白質工程为标志的生物技术将成为21世纪技术的核心;以光电子技术、人工智能为标志的信息技术,将成为21世纪技术的前导;以超导材料、人工定向设计的新材料为标志的新材料技术将成为21世纪技术的支柱;以航天飞机、永久太空站为标志的空间技术将成为21世纪技术的外向延伸;以深海采掘、海水利用为标志的海洋技术将成为21世纪技术的内向拓展。

六項高技術領域中的12項標志技術,是已經萌發但還遠未成熟的前沿技術。本世紀的傳統産業在國民經濟中所占比重將縮小,但由于高技術對傳統産業的強制性滲透改造了這些傳統産業部門,因此這些産業的絕對産量和産值不會萎縮。

(一)信息技術領域

信息技術是六大高技術的前導。主要指信息的獲取、傳遞、處理等技術。信息技術以電子技術爲基礎,包括通信技術、自動化技術、微電子技術、光電子技術、光導技術、計算機技術和人工智能技術等。

當前信息技術主要表現在:

(1)集成電路。目前世界上1兆位和4兆位的動態隨機存儲器芯片已得到廣泛應用,16兆位的芯片也已産生。此外,光子集成電路和生物集成電路的研制開發也已獲得重大進展。

(2)電子計算機。目前世界上計算機的裝機台數超過一億,超巨型計算機速度已超過100億次。現在的計算機,類似人的左腦進行邏輯思維方面的工作。而形象思維方面的工作則要通過人的右腦完成。爲解決形象思維問題,人們正在研制神經計算機和模糊計算機。神經計算機從微觀上以自底到頂的方式接近人腦,而模糊計算機則是從宏觀上,以從頂到底的方式接近人腦。

(3)軟件技術。信息技術主要由兩部分技術組成,即計算機硬件技術和計算機軟件技術。知識和信息的收集、存儲、整理、創新、傳播和應用等環節的運行,將以計算機軟件技術的開發與利用爲前提。

軟件技術是各類計算機應用程序設計或編輯技術的總稱。目前軟件技術主要有四大類:

①根據計算和自身的結構和功能,爲計算機設計成編輯指令性語言程序的軟件技術;

②爲計算機操作、管理人員或編輯操作、編輯、檢索、調試、診斷、維護等程序的軟件技術;

③爲滿足用戶的特殊需求而設計或編輯計算機應用、專項程控、系統管理等程序的軟件技術;

④爲各類用戶計劃或編輯知識信息資料,網上操作和電子讀物程序的軟件技術。

(4)通信技術。20世紀70年代以來,相繼出現了光纖通信、衛星通信、程控數字交換機和綜合業務數字網技術。

(5)激光技術。激光器是20世紀與原子能、半導體、計算機齊名的四項重大發明之一。以激光器爲基礎的激光技術得到了迅速發展,現在已廣泛應用于工農業生産、能源動力、通信及信息處理、醫療衛生、軍事、文化藝術以及科學技術研究等各個領域,激光技術是正在走向實用化的高技術。

(二)生物技術領域

生物技术是以生命科学为基础,利用生物体和工程原理等生产制品的综合性技术,包括基因工程、細胞工程、酶工程、微生物工程四个领域。生物技术是21世纪技术的核心。它有两个标志性技术,基因工程和蛋白質工程。

生物技術不僅在農業和醫學領域得到廣泛的應用,而且對環保、能源技術等都有很強的滲透力。

(三)新材料技術領域

新材料主要是指最近發展或正在發展之中的具有比傳統材料更優異性能的一類材料。

新材料技術是高新技術的物質基礎,包括對超導材料、高溫材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶態材料、單晶材料等的開發和利用。它有兩個標志:一個是材料設計或分子設計,即根據需要來設計新材料;另一個是超導技術。

20世紀90年代新材料技術研究的主要方向是:高功能化,超高性能化,複合化和智能化。

(四)新能源技術領域

能源是人類生存和發展的基本保障。現代的新能源技術按照其創新性和是否能夠再生或連續使用的性質可劃分爲新能源技術和可再生能源技術。新能源與可再生能源技術主要包括核能、太陽能、水能、地熱能等。

核能技術與太陽能技術是新能源技術的主要標志,通過對核能、太陽能的開發利用,打破了以石油、煤炭爲主體的傳統能源觀念,開創了能源的新時代。

(五)空間技術領域

空間技術即新型高科技航天技術,是探索、開發和利用太空以及地球以外的天體的綜合性工程技術,包括對大型運載火箭、巨型衛星、宇宙飛船等空間軍事技術的研究與開發。空間技術是21世紀技術的外向延伸,其兩個標志是航天飛機和永久太空站。它不僅把高技術用于地球上,還把人類整體生存機構引向了外層空間。

世界海洋總面積爲36億平方公裏,占地球總面積的70%以上,海洋的平均深度爲3800米,蘊藏著極爲豐富的資源和能量。海洋技術是21世紀技術的內向拓展,其標志技術是深海挖掘和海水淡化。

除這六大高技術領域外,另外介紹一下環保技術和農業新技術。環保技術,主要是對人類賴以生存與發展的自然環境進行監制、控制、治理和保護的各類技術的統稱。農業新技術包括:①農業工廠化。農業工廠化是綜合運用現代高科技、新設備和管理方法而發展起來的一種全面機械化、自動化的技術(資金)高度密集型生産。它能夠在人工創造的環境中進行全過程的連續作業,從而擺脫自然界的制約。②綠色革命。“綠色革命”是20世紀60年代中期在發展中國家興起的,以采用農作物高産良種爲中心的一場新技術革命。其主要內容是大規模地推廣矮杆、半矮杆、抗倒伏、産量高、適應性廣的小麥和水稻等作物優良品種,並配合灌溉、施肥等技術的改進。這一農業技術革新取得了驚人的成績,因而被譽爲“綠色革命”。國際玉米和小麥改良中心和國際水稻研究所在這一革命中作出了突出貢獻。③持續農業。持續農業是20世紀80年代醞釀提出的農業發展新方向。持續農業是一種“不造成環境退化、技術上適當、經濟上可行、社會上能接受的”農業。概括地說,它是經濟、社會、技術與環境協調發展的農業。我國的持續農業尚處于探索和初步實驗階段。工作主要集中在三個方面:一是加強研究,二是建立實驗區,三是擴大國際交流與合作。

可持續發展

可持續發展是人类的基本目标和基本任务。世界环境与发展委员会提出的可持續發展是“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害”的发展。


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