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化学与刑事科学技术的联系

化学与刑事科学技术的联系
化学与刑事科学技术的联系

化学与刑事科学技术的关系

刑事科学技术也称物证技术、法庭科学,是公、检、法及安全机关依据刑事诉讼法,查明事件性质,发现犯罪、揭露犯罪、证实犯罪的科学技术手段与方法。其主要分支学科包括:痕迹检验技术,文件检验技术,刑事摄影技术,刑事化验技术,法医检验技术,生物物证检验技术等。

化学是研究物质组成、结构及变化规律的科学,这也是化学变化的核心基础。现代化学下有五门二级学科:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学与高分子化学。

世界是由物质组成的,化学则是人类认识和改造世界的重要方法和手段之一,它是历史悠久又富有活力的学科,它的成就是社会文明的标志。从开始使用火的原始社会,到使用人造物质的现代社会,人类都享用化学成果,人类社会得以不断提高和进步,有赖于科学的发展,而化学的贡献功不可没。同样,犯罪现场必然是由形形色色的物质组成的。它的发展与化学息息相关,它的发展也将为推动法庭科学的进步作出重大贡献。

法庭科学离不开犯罪现场,现场上得到的物质、痕迹及各种证据,都要涉及各种物质或者需要用化学方法(包括仪器分析方法)来鉴定,大部分是化学研究的对象,所以,可以说,法庭科学需要化学理论、实验技术和分析方法;法庭科学蕴藏着大量化学问题,化学的进步促进、推动法庭科学发展。化学是法庭科学研究的理论基础;化学分析(含仪器分析)方法是法庭科学实验室进行研究的重要手段,法庭科学离不开化学,而法庭科学的发展又进一步促进化学理论的不断

丰富和完善;法庭科学的发展又进一步促进实验分析技术的不断更新和提高,二者是互相促进,共同发展和进步的。

刑事技术有两大基本原理,即物质交换(转移)原理,同一认定原理。在物质交换原理中,两个物质发生交换后的检验,主要运用的就是化学方法,在各类犯罪现场的勘查和分析过程中,化学方法是主要方法。下面将论述各类犯罪现场中的化学方法。

(一)爆炸现场与化学

发生一起爆炸案件,作为刑事技术人员,首先要做到是弄清楚爆炸物的类型,可以用GC/MS或LC/MS方法对提取的现场残留物进行检验,可以确定爆炸物的类型,从而为侦查工作缩小范围,如确定炸药是铵梯炸药,这类炸药主要用于矿山爆破,在侦查时就要特别注意可以接触到这类炸药的人。

另外,利用化学方法也可以确定中心炸点位置,因为炸药残留物的分部是有规律的。炸点处残留物含量受多种因素的影响,炸药残留物有的含量少,有的含量大。中心的外围残留物增多,可达一峰值区。

在现场勘查时,有时还需要用到化学方法对爆炸残留物进行提取,如用丙酮对炸点附近的土壤进行提取并浓缩。

(二)枪击案件与化学

对于枪击现场,作为刑事技术人员,我们需要的主要是弹壳、弹头。而射击残留物是枪弹痕迹检验中一项非常重要的内容。化学方法是主要提取方法,如擦拭溶解法,石蜡膜法。检验方法有红外光谱和原子吸收光谱等方法。另外,对于嫌疑枪支和嫌疑对象,为了检验其近期是否发射过,我们也常用化学方法来检验。其中最常用的是石蜡测试法(硝酸银显色法)用以检测底火中的铅、锑和钡元素。

(三)血痕检验与化学

血痕检验预实验中,主要使用化学方法,使用的方法有:联苯胺试验,四甲基联苯胺试验,酚酞试验,氨基比林试验,孔雀绿试验,血卟啉试验和鲁米诺试验。其中最常用的是联苯胺试验:根据血红蛋白或正铁红血素的过氧化物酶样活性,能使过氧化氢释放出新生态氧,将无色联苯胺氧化成蓝色的联苯胺蓝。

血痕检验确证试验,主要使用血色原结晶试验:血红素与碱基结合的化学物为血色,原血痕中的血红蛋白在碱性溶液中分解为正铁血红素及变性珠蛋白,在还原剂的作用下正铁血红素还原成血红素,后者与变性珠蛋白或吡啶氨酸等含氮化合物结合而成血色原是具有特殊吸收光谱的橙红色结晶。

(四)手印检验与化学

显现手印通常用物理显现法、化学显现法和光学显现法。其中化学显现法灵敏度高、显现试剂选择范围广泛、方法灵活并且显现试剂同指纹物质结合牢固,因此,广泛受到国内外法庭科学工作者的青睐。

利用化学方法显现手印足迹,主要是利用皮肤分泌物中含有的一些物质,如氯离子和氨基酸。方法有:硝酸银法,茚三酮显现法,“502”胶法,显影液显现法等。

硝酸银溶液法:向指纹印上喷硝酸银溶液,指纹印上的氯化钠就会转化成氯化银不溶物。经过日光照射,氯化银分解出银细粒,就会象照相馆片那样显示棕黑色的指纹,这种方法可检测出更长时间之前的指纹。

茚三酮显现法:茚三酮溶液与氨基酸共热,生成氨。氨与茚三酮和还原性茚三酮反应,生成紫色化合物。

在此只是举了几个化学对刑事技术作用的例子,并不是详细阐述,通过这几个例子,笔者只想证实一个观点,那就是刑事技术离不开化学,化学对于刑事技术的贡献确实功不可没,因为化学刑事技术有了飞跃式的发展。同时,我们也不得不承认,正是有了刑事技术对化学的更高要求来解决更复杂和更疑难问题,化学也有了更快的发展。

综上所述,化学和刑事技术是相辅相成,互相促进的关系。

参考文献:

【1】张建华,郝新华刑事科学技术教程中国人民公安大学出版社,群众出版社

【2】王景翰,刘淑霞,杨鸣法庭科学与化学中国人民公安大学出版社,群众出版社

【3】大卫·E.牛顿(美)法医化学上海科学技术文献出版社

【4】奇泽姆,特维犯罪重建中国人民公安大学出版社

【5】公安部政治部生物物证学中国人民公安大学出版社

材料科学与工程学科的发展历程和趋势

材料科学与工程学科发展历程和趋势 摘要:本文结合国内几所高校材料学科的具体实例,综述了材料科学与工程学科的国内外发展的历史进程,讨论了材料科学与工程学科的发展趋势,同时展望了材料科学与工程学科在未来的发展前景。 关键词:材料科学与工程,发展历程,趋势 Abstract In this paper,on the basis of practice of materials science and engineering discipline in several domestic universities, the development process of materials science and engineering at home and abroad were reviewed, and the development trend of this discipline were discussed. Meanwhile, the prospect of this subject in the future were prospected. Keywords:materials science and engineering,development process,trend 1 引言 上个世纪70年代以来,人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。随着科学技术的高速发展,新技术、新产品及新工艺对新材料的要求越来越强烈,也促进了当代材料科学技术的飞速发展。现在,材料学科及教育的重要性已被人们认识,国内外许多工科院校及综合性大学都相继成立了材料科学与工程学院(系)。 2 材料科学与工程学科发展历程 “材料科学”这个名词在20世纪60年代由美国学者首先提出。1957年,苏联人造地球卫星发射成功之后,美国政府及科技界为之震惊,并认识到先进材料对于高技术发展的重要性,于是一些大学相继成立了十余个材料科学研究中心,从此,“材料科学”这一名词开始被人们广泛使用。 材料学科的发展过程遵循了现代科学发展的普遍规律,也是从细分走向综合。各门材料学科通过相互交叉、渗透、移植,由细分最终走向具有共同理论和技术基础的全材料科学[1]。20世纪40年代以前,基础科学和工程之间的联系并不十分紧密。在20世纪20年代固体物理和材料工程两学科是分离的,到40年代两学科才有交叉。从60年代初开始出现了材料科学,到了70年代,材料科学和材料工程的学科内涵大部分重叠,材料科学兼备自然科学和应用科学的属性,故“材料科学与工程”(MSE)作为一个大学科逐步为科技界和教育界所接受[2]。 2.1 国外材料科学与工程学科发展历程 美国西北大学M.E.Fine教授等人首先于20世纪60年代初提出了材料科学与 工程(MSE)这一概念。在上20世纪60年代以前,国内外高校均没有明确完整的MSE教育。此时,材料科学与技术人才的培养分属冶金、化工或机械等专业。从60年代初起,欧美等国家高校中冶金、机械或化工等与材料有关的系或相关的专业及学科开始改设“材料科学与工程系”、“材料科学系”、“材料工学系”。至80年代中后期,欧美等国大部分高校已完成此项工作。这种教育符合材料科学技术发展趋势。近年来,美国与欧洲在材料教育方面的最显著特点就是把材料科学与工程看作是一门学科。在大学不再需要专门的材料主题。这些材料不再是冶金、陶瓷或电子材料学,而统称为材料,材料教育涉及的范围包括金属、陶瓷、高分子、

【2019初中化学】3-化学实验与探究-考点17-科学探究-定性和定量实验

(18威海)16. (12分)某纯碱厂生产的某批次碳酸钠产品中可能含有氯化钠杂质。 定性检验 (1))要确定该产品中是否含有杂质氯化钠,你的方法是_________________。 定量测定 (2)若利用沉淀法测定该产品中碳酸钠的质量分数,你确定的反应原理是(用化学疗程 式表示)_______________________________。 (3)假设你取样的质量为m1,根据你确定的反应原理,你需要通过实验测量沉淀(填化 学式)____的质量(假设你测得的沉淀的质量为m2)。 (4)请你设计实验方案,获得数据m1、m2,把方案填在下表中。 (5)数据处理: 请用含m1、m2的式子表示所测样品中碳酸钠的质量分数。 ______________________。 分析讨论 (6)要测定混合物中某成分的含量,可通过化学方法将不易测定的物质转化为易测量的 物质。除沉淀法外,还可依据反应(用化学方程式表示)_______________来测定该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。 (18温州)29.海螵蛸是一味中药,其主要成分是碳酸钙,某同学利用如图装置测定其中碳酸钙的含量。

①在锥形瓶中加入质盘为m的海螵蛸粉末,向分液漏斗中加入稀盐酸。在烧杯中加人 足量氢氧化钠溶液,并称量烧杯及氢氧化钠溶液总质量m1 ②先打开止水夹,再打开分液深斗活塞,滴加盐酸并及时关闭活塞。完全反应后,再次 称量烧杯及其中液体的总质量m2. ③利用m2与m1的差值,即反应生成的二氧化碳质量,再计算海螵蛸中碳酸钙的含量。 (1)海螵蛸具有治疗胃酸过多、能为骨质发育提供重要元素的功效,其原因是 ___________。 (2)实验前要检查装置的气密性,方法是:用止水夹夹住橡胶管,往分液漏斗中加入适量 水。打开分液漏斗的活塞.观察到_______,说明装置气密性良好。 (3)下列情况会导致海螵蛸中碳酸钙质量分数测量值偏小的是______(可多选)。 A.海螵蛸中滴加盐酸过量 B,锥形瓶内部分水蒸气随二氧化碳逸出 C.反应结束后,锥形瓶内有二氧化碳残留 D.反应速度过快,大量气泡从氢氧化钠溶液中溢出 (18泰安)25、(8分)某化学兴趣小组的同学,通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2(Na2SO3 +H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O]。老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长,不知是否变质。兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。

有机化学与生命科学

第18卷第1期1998年 3月 云南师范大学学报 J ourna l of Yunna n No r m a l Unive rs ity V o l.18No.1 M a r. 1998有机化学与生命科学Ξ 周晓俊 吴 晖 (云南广播电视大学医农系,昆明650223) (云南师范大学化学系,昆明650092) 摘 要 本文对有机化学和生命科学的关系、生命科学中有机化学发展前沿和研究热点等各方面 进行较全面的讨论。阐述了有机化学与生物问题的密切结合推动了生命科学的蓬勃发展。随着科学 技术的发展,自然科学各学科之间互相渗透、互相融合,新兴边缘学科不断涌现,化学生物学就是最 富有生命力的一门新学科。在生命科学中有机化学显得尤其重要。 关键词 生命科学 有机化学 化学生物学 分子水平 当今生命科学发展到了分子水平,而且正方兴未艾。生命科学中的化学问题已成为当今化学科学的重大的前沿课题之一。这个课题关系到在分子基础上对生命现象和生命过程的深入认识,关系到对人类自身的认识,与医学和工农业的发展有直接的关系。发达国家如美国、欧洲和日本都提出相应报告并制订规划,将此课题列为今后最优先发展的研究课题。 一些著名科学家在论述今后发展趋势时,提出了“化学是中心科学”(the cen tral science)的论点。化学是在分子水平上研究物质世界的科学。说它是中心科学,是因为它联系着物理学和生物学,材料科学和环境科学,农业科学和医学,它是所有处理化学变化的科学的基础。因此,化学与这些科学的交叉就成为化学科学发展的必然趋势。在此,我们仅就化学,特别是有机化学和生命科学的关系,生命科学中有机化学发展前沿和研究热点作一综述讨论。 1 有机化学与生命科学的关系 有机化学与生命科学关系极为密切。有机化学就其最初的意义而言,是生物物质的化学。十九世纪初,化学家把物质分为从矿物质获得的和从活细胞获得的两大类。1807年,J.F.von B erziliu s首次把从活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人们对生命现象的本质没有认识,因而便赋予有机化合物以一种神秘的色彩,许多化学家认为有机物是不可能用人工的方法合成的,它们是“生命力”所创造的。但是1828年,F.W oh ler从无机物氰酸铵制得了和尿液中分离得到的完全相同的尿素。W oh ler的发现否定了关于“生命力”假说,可以说是化学家第一次干预了生命科学。 在后来的研究中,化学家们的兴趣主要在有机物的结构研究和合成方法上,较少关心它们的生物功能。尽管如此,许多化学家卓有成效的研究成果还是成为了生命科学发展过程的里程碑。 十九世纪中叶,I.Pasteu r关于左旋和右旋酒石酸经典式的研究,导致70年代V an thoff Ξ1997-11-19收稿

社会经济的发展与材料科学的演变

社会经济的发展与材料科学的演变 材料科学的进步左右着人类文明的发展进程。一种新材料的应用,往往事关一个产业的兴衰。新材料产业已经渗透到国民经济、社会生活和国防建设的方方面面。目前,我国还只是一个材料大国,离材料强国还有较大差距。 新材料是战略性新兴产业的重要组成部分。新材料在我国经济发展中的作用如何?我国在世界材料领域占据怎样的位置?今后当重点培育哪些新材料?我国如何由材料大国向材料强国加快转变? 在人类社会的发展过程中,材料的发展水平始终是时代进步和社会文明的标志。人类和材料的关系不仅广泛密切,而且非常重要。事实上,人类文明的发展史,就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史。同时,材料的不断创新和发展,也极大地推动了社会经济的发展。在当代,材料、能源、信息是构成社会文明和国民经济的三大支柱,其中材料更是科学技术发展的物质基础和技术先导。以下从三个方面来分析社会经济发展和材料科学与工程学科发展之间的密切关系。 1. 社会经济的发展对材料学科的发展始终发挥着巨大的推动作用 从25000年前人类开始学会使用各种用途的锋利石片,到10000年前人类第一次有意识地创造了自然界没有的新材料(陶器),是人类社会进步的象征,也是社会经济发展的结果。继陶器时代之后,由于人们生活方式的变化和战争等方面的原因,青铜的冶炼技术被发明并逐步达到很高的水平。后来罗马人发明了水泥,腓尼基人发明了玻璃,这些传统材料至今仍然为现代社会大量使用。当然,这些材料本身总是日新月异地变化着,在高新技术的推动和社会经济发展的要求下,其性能不断提高,从而满足了不同层次的社会需求。 人们至今仍记忆犹新的是近代的两次工业革命。第一次是由于钢铁材料的大规模发展,人们能够制造出无数的纺织机械和蒸汽机,给社会创造出巨大的财富。社会经济的巨大发展,使钢铁工业迅速增长。钢铁材料的大量使用,对其性能提出更高的要求,从而带动了金属材料学科(即金相学)的迅速发展。第二次工业革命是以能源(石油)的开发和应用为突破口,大力发展汽车、飞机及其他工业。新材料的开发和应用仍然是这次工业革命的基础,特别是高性能合金钢和高性能铝合金的广泛应用。制造工业尤其是汽车工业的发展,使合金钢的优异性能完美

(完整版)初中化学实验探究题解题技巧

初中化学实验探究题的解题技巧 初中化学实验探究性题体现了素质教育的要求,不仅能考查学生的基本实验技能,还能考查学生对科学探究方法和过程的理解程度,有效检测学生的科学素养,突出了新课标、新教材的特点,代表了教材改革和中考改革的方向,在近几年中考中起到了一定的导向作用,因此此类题在中考中频频出现,且分值相对较高,现已成为中考命题的热点和亮点。从历年的考试中看,初中化学实验探究的题型主要有应用型探究、构建型探究和综合型探究等,涉及的内容主要是:利用控制变量法研究影响化学反应速率的因素、在类似物质的干扰下定性探究物质的组成、利用对比实验法探索化学反应中的异常现象及其发生原因等。为了更好的提高学生对化学实验及探究题的解题能力,本人通过对近几年南京市化学实验及探究题的研究,结合自己在教学实践中改编、设计的一些实验探究题,谈谈这类试题的设计新视角。 一、创新类探究试题 创新类探究试题涉及提出问题、作出猜想或假设、设计实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。以探究为形式或情景,可考察考生化学基础知识和基本技能,测试考生解决化学问题的思路、过程和方法。 解答探究创新类试题一般步骤是:首先要能根据题干背景材料提出问题,联想到相对应的化学知识。第二,作出猜想或假设时,最重要的是要有科学依据,要从化学的视角作出科学的猜想或假设。第三,设计探究(实验)方案,要围绕寻找特征反应作为论证(肯定或否定)的依据,同时应注意排除其他因素的干扰。第四,对探究问题作出解释与结论时,要通过实验、观察等多种手段获取事实和证据,或通过查阅资料获取的信息,以事实为依据,应用化学原理进行分析推理,不能随意编造,牵强附会。最后,从反应原理是否正确、实验方案是否完善、探究过程是否合理以及经济效益、资源利用、环境保护等方面对探究方案或过程进行反思与评价。探究

化学工程与工艺与生命科学的融合

化学工程与工艺与生命科学的融合 ---化学与生命健康 姓名:李海波 学号:1066115317 专业:化学工程与工艺 学院:化学与化工学院

化学工程与工艺与生命科学的融合 ――化学工程与工艺与生物学(李海波1066115317化工2010化学工程与工艺化学与化工学院)摘要:近些年来化学与生物交叉相融合,逐渐衍生出一门高端的科学,一门通过研究生物的化学组成、代谢、营养、酶功能、遗传信息传递、生物膜、细胞结构等阐明生命现象。这是一门运用化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究,进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜一级其他物理学、化学技术,对重要的生物大分子进行分析。 关键词:生化武器;生物农药;医药与微生物;生物医学工程

正文: 一、生化武器的研制和对未来战争的需求 生化武器是指以细菌、病毒、毒素等使人、动物、植物致病或死亡的物质材料制成的武器。作为一种大规模杀伤性武器,至今仍然对人类构成重大威胁 生化武器旧称细菌武器。生化武器是利用生物或化学制剂达到杀伤敌人的武器,它包括生物武器和化学武器。生物武器是生物战剂施放装置的。 1、炭疽武器 炭疽——炭疽是一种细菌,但它具有生命力很强的孢子结构。如果这种孢子或细菌进入肺部,会不断繁殖并产生致命毒素。 美国在911事件以后,接着又发生不明人士以邮递方式展开生化武器恐怖活动,所使用之生化武器为地球上匿迹多年的炭疽菌;炭疽菌所引起的疾病称炭疽病(anthrax)。 1997年,前苏俄Sverdlovsk地区军事单位,曾发生炭疽菌芽孢气雾外泄意外,导致68人死亡。911事件以后,许多医学及相关杂志、学术刊物争相报道炭疽菌。根据传统文献过去仅针对猴子、拣选兽皮处理工所作的研究显示,只有在数千个炭疽菌孢子进入肺部深处时,才会感染吸入型炭疽热。但此次恐怖份子所使用者为经过加工精炼之炭疽菌芽孢,以粉末状之粉剂剂型处理邮件,经穿透信封的小缝隙进入信件内,收信人或邮务人员在不

材料科学的发展史

材料是人类生活和生产的物质基础,是人类认识自然和改造自然的工具。可以这样说,自从人类一出现就开始了使用材料。材料的历史与人类史一样久远。从考古学的角度,人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等,由此可见材料的发展对人类社会的影响。材料也是人类进化的标志之一,任何工程技术都离不开材料的设计和制造工艺,一种新材料的出现,必将支持和促进当时文明的发展和技术的进步。从人类的出现到20世纪的今天,人类的文明程度不断提高,材料及材料科学也在不断发展。在人类文明的进程中,材料大致经历了以下五个发展阶段。 1.使用纯天然材料的初级阶段 在原古时代,人类只能使用天然材料(如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等),相当于人们通常所说的旧石器时代。这一阶段,人类所能利用的材料都是纯天然的,在这一阶段的后期,虽然人类文明的程度有了很大进步,在制造器物方面有了种种技巧,但是都只是纯天然材料的简单加工。 2.人类单纯利用火制造材料的阶段 这一阶段横跨人们通常所说的新石器时代、铜器时代和铁器时代,也就是距今约10000年前到20世纪初的一个漫长的时期,并且延续至今,它们分别以人类的三大人造材料为象征,即陶、铜和铁。这一阶段主要是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代。例如人类用天然的矿土烧制陶器、砖瓦和陶瓷,以后又制出玻璃、水泥,以及从各种天然矿石中提炼铜、铁等金属材料,等等。 3.利用物理与化学原理合成材料的阶段 20世纪初,随着物理学和化学等科学的发展以及各种检测技术的出现,人类一方面从化学角度出发,开始研究材料的化学组成、化学键、结构及合成方法,另一方面从物理学角度出发开始研究材料的物性,就是以凝聚态物理、晶体物理和固体物理等作为基础来说明材料组成、结构及性能间的关系,并研究材料制备和使用材料的有关工艺性问题。由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用,从而出现了材料科学。在此基础上,人类开始了人工合成材料的新阶段。这一阶段以合成高分子材料的出现为开端,一直延续到现在,而且仍将继续下去。人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现,加上已有的金属材料和陶瓷材料(无机非金属材料)构成了现代材料的三大支柱。除合成高分子材料以外,人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表。 从这一阶段开始,人们不再是单纯地采用天然矿石和原料,经过简单的煅烧或冶炼来制造材料,而且能利用一系列物理与化学原理及现象来创造新的材料。并且根据需要,人们可以在对以往材料组成、结构及性能间关系的研究基础上,进行材料设计。使用的原料本身有可能是天然原料,也有可能是合成原料。而材料合成及制造方法更是多种多样。 4.材料的复合化阶段 20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。随后又出现了玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及最近出现的抗菌材料的热潮,都是复合材料的典型实例。它们都是为了适应高新技术的发展以及人类文明程度的提高而产生的。到这时,人类已经可以利用新的物理、化学方法,根据实际需要设计独特性能的材料。 现代复合材料最根本的思想不只是要使两种材料的性能变成3加3等于6,而是要想办法使他们变成3乘以3等于9,乃至更大。 严格来说,复合材料并不只限于两类材料的复合。只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料。 5.材料的智能化阶段 自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能。如所有的动物或植物都能在没

揉合一体的结构化学与生命科学说课材料

揉合一体的结构化学与生命科学

我看DNA结构探索过程 毫无疑问,生命科学与化学有着密不可分的联系,我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而,仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的,结构才是其功能的基础。我们知道,构成元素相同的物质,由于结构不同,可能在功能上就相去甚远:左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是,我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系,也就是说不能把生命科学看成一块,再把结构化学看成另一块,然后再说明他们间千丝万缕的联系;我认为,结构化学与生命科学是揉合在一起的,很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者,他不仅进行了大分子研究,还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为,最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事,就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中,我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且,结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持,而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出,解决DNA结构这个世界性的生命科学课题,是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果,而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天,我们更不能仅仅只重视专业课的学习,必须同时汲取其他学科的知识,为将来的研究打下基础。 在一九二四年以前,没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年,科学家罗伯特·福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮

助下,科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年,科学家乔基姆·哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明,发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。 于是,在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国,著名的化学家莱纳斯·鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里,英国人弗朗西斯·克里克和美国人詹姆斯·沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛,也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果,但我认为,这一探索的过程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比,确实从中学到了一些东西,希望和大家一起探讨。 一、双方的开端: 当时的鲍林已经是化学界的“权威”,他致力于蛋白质的研究。1951年夏天,鲍林开始深入研究有关DNA的材料,并常常找人讨论。他认为,与蛋白质相比,弄清DNA的结构不会很难,“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分,但蛋白质也一样。大多数学者认为,蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言,DNA似乎就比较简单了,它很可能只是一种结构性的成分,只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初,几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话:“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点,然而我没有接受这一论点。你们知道,那时我正热衷于蛋白质的研究,我认为蛋白质最有可能是遗传物质,不可能是核酸当然,核酸也有作用。在我著述的有关核酸的

化学实验科学探究专题复习

科学探究专题复习 教学目标: 知识与技能: 1.了解科学探究的基本要素,提出问题、猜想或假设、设计实验方案、进行实验、观察并记录、分析与结论、反思与评价、表达与交流。 2.学会根据已有的知识和经验解答实验探究题的一般思路和方法。 过程与方法: 1.设计简易实验,通过观察、比较、分析认识科学探究的要素及解答方法2.通过学生自主交流思考、探究时产生的疑惑来发现问题、解决问题、培养学生的创新能力和实践能力。 情感态度价值观: 1.在探究活动中激发学生学习化学的兴趣,让学生体验到学习和探究的乐趣。2.通过探究活动培养学生务实、严谨的科学态度。 教学重点:让学生学会解答探究型试题的一般思路和方法。 教学难点:围绕猜想与假设进行实验方案的设计(科学性、安全性、可行性)预习作业: 1.青色的生虾煮熟后颜色会变成红色。一些同学认为这种红色物质可能就象酸碱指示剂一样,遇到酸、碱颜色会发生改变。就这些同学的看法而言应属于科学探究中的() A.假设B.实验C.观察D.做结论 2.小华在一次探究实验中将一粒金属钠投入盛有蒸馏水的烧杯中,发现烧杯中反应剧烈并生成大量的气体,该气体可能是() A. N2 B.CH4 C.H2 D.NH3 3.请说出初中阶段所学到的黑色物质有; 红色物质有。 4.小红从饼干拿到了一包干燥剂,看了一下,发现主要成分是生石灰,她把生石灰倒在桌子上一段时间后,发现白色固体粘到了一起,于是小红猜想,这白色固体中除了有氧化钙外,还可能有、。 5.如图所示是初中化学实验室收集的一瓶无色气体,试猜想该气体是何种气体,

课堂复习: 【例1】小兵同学在化学实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其 标签严重破损(如图所示).老师告诉他,这瓶试剂可能是硫酸、硫酸 钠、硫酸镁溶液中的一种. 小兵同学通过查阅资料得知,常温下这三种物质的溶解度如下表: 小兵同学根据上述信息.分析认为此溶液一定不是溶液。为确定其成分,该同学对此溶液进行如下实验探究: 【提出假设】该溶液可能是。 【实验验证】 【思路点拨】对Na2SO4的猜想,从溶解度和标签上的溶质的质量分数入手,验证H2SO4或MgSO4溶液不能从相同离子SO42-入手,要从H+和Mg2+入手。 一试身手: 1.某化学课外活动小组在实验室药品柜中发现了一瓶无色溶液,但这瓶试剂标签已经残缺,无法辨认,只知道可能是氢氧化钾、碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾中的某一种。 小明认为可能是氢氧化钾。 小刚认为可能是硫酸钾,请回答下列问题: (1)你认为的猜想一定是错误的。 (2)你认为该瓶试剂还可能是。 实验操作实验现象实验结论

中国科学技术史序言

《中国科学技术史》序言 李约瑟 现在,已经有越来越多的人认识到,科学史是人类文明史中一个头等重要的组成部分。在这一认识的发展过程中,西欧人很自然地会从现代的科学技术来回溯过去,认为科学思想的发展起源于古代地中海各民族的经验和成就。我们可以从现有的大量文献中看到希腊和罗马的思想家、数学家、工程师和自然界的观察者们所奠定的基础。一些早期的著作,例如威廉·休厄尔1837年所著的《归纳法科学发展史》,全都不自觉地透露出,作者们甚至连其他民族在人类认识自然环境的历程中同样有所贡献这一事实也不知道。以后,人们才比较清楚地认识到,现在的比较成熟的科学思想,曾经受惠于古代埃及人的开拓工作,受惠于肥沃的新月地带各民族,如苏美尔人、巴比伦人、、赫梯人等等的辛勤劳动,并对这些史实进行研究。由于环境的关系,欧洲人从麦伽塞因斯时代到麦考来时代都一直和印度的文化有着密切的接触。部分是由于这个原因,人们才能对印度人的成就作出比较公正的评价(这种评价还是很不够的),不过,在这里存在着许多年代学方面的困难问题,使人们仍然看不到一幅清晰的图景。至于远东的文明、特别是其中最古老而又最重要的中国文明对科学、科学思想和技术的贡献,直到今天还仍然为云翳所遮蔽,而没有被人们所认识。“远东”这个名词本身,就说明了欧洲人有一种根深蒂固的偏见,甚至连那些怀有良好意愿的欧洲人,也很难排除这种偏见。我自己在前面也自然而然地使用了“远东”这个名词,但是以后在这部书中,我将不再使用它。本书的主题就是要论述亚洲、特别是中国在科学上的贡献。 在不同的历史时期,即在古代和中古代,中国人对于科学、科学思想和技术的发展,究竟作出了什么贡献?虽然自从耶稣会传教士在17世纪初叶来到北京以后,中国的科学就已经逐步融化在现代科学的大熔炉之中,但是,人们仍然可以问:中国人在这以后的各个时期里有些什么贡献?中国的科学为什么会长期大致停留在经验阶段,并且只有原始型的或中古型的理论?如果事情确实是这样,那末,中国人又怎么能够在许多重要方面有一些科学技术发明,走在那些创造出著名的“希腊奇迹”的传奇式人物的前面,和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱,并在公元3世纪到13世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平?中国在理论和几何学方法体系方面所存在的弱点,又为什么并没有妨碍各种科学发现和技术发明的涌现?中国的这些发明和发现往往远远超过同时代的欧洲,特别是在15世纪之前更是如此(关于这一点可以毫不费力地加以证明)。欧洲在16世纪以后就诞生出现代科学,这种科学已被证明是形成近代世界秩序的基本因素之一,而中国文明却没有能够在亚洲产生出与此相似的现代科学,其阻碍因素又是什么?从另一方面说,又是什么因素使得科学在中国早期社会中比在希腊或欧洲中古社会中更容易得到应用?最后,为什么中国在科学理论方面虽然比较落后,但却能产生出有机的自然观?这种自然观虽然在不同的学派那里有不同形式的解释,但它和现代科学经过机械唯物论统治三个世纪之后被迫采纳的自然观非常相似。这些问题是本书想讨论的问题的一部分。 在一些普通文献中,我们可以看到两种相互矛盾的倾向。17世纪的耶稣会传教土所传出来的古代中国传说时代的纪年表至今仍然在起作用,它使人们把过多的

化学与生命科学

浅谈结构化学与生命科学 关键词:结构化学;生命科学;研究方法 前言 毫无疑问,生命科学与化学有着密不可分的联系,我甚至认为生命科学就是用化学来 解释生命。然而,仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的,结构才是其功能的基础。我们知道,构成元素相同的物质,由于结构不同,可能在功能上就相去甚远:左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是,我们不能孤立地来阐述生命 科学与结构化学的关系,也就是说不能把生命科学看成一块,再把结构化学看成另一块,然后再说明他们间千丝万缕的联系;我认为,结构化学与生命科学是揉合在一起的,很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透 的先驱者,他不仅进行了大分子研究,还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了 大量的研究。然而我认为,最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事,就是 鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中,我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且,结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持,而 且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的 作用。从这个故事中我们不仅可以看出,解决DNA结构这个世界性的生命科学课题,是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果,而且能受到许多在 科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天,我们更不能仅仅只重视专业课的学习,必须同时汲取其他学科的知识,为将来的研究打下基础。 在一九二四年以前,没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年,科学家罗伯特?福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮助下,科学家们 发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年,科学家乔基姆?哈默林用实验证明了 植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明,发出遗传信息的 正是细胞核里的DNA。 于是,在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国,著名的化学家莱纳斯?鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里, 英国人弗朗西斯?克里克和美国人詹姆斯?沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛,也是“一个远方传奇大力士被两个无名 小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果,但我认为,这一探索的过

关于生命科学的论文

解读DNA结构的生命科学 马椿杰12号12生物技术 毫无疑问,生命科学与化学有着密不可分的联系,我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。但是,我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系,也就是说不能把生命科学看成一块,再把结构化学看成另一块,然后再说明他们间千丝万缕的联系;我认为,结构化学与生命科学是揉合在一起的,很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者,他不仅进行了大分子研究,还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为,最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事,就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中,我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且,结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持,而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出,解决DNA结构这个世界性的生命科学课题,是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果,而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天,我们更不能仅仅只重视专业课的学习,必须同时汲取其他学科的知识,为将来的研究打下基础。 在一九二四年以前,没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年,科学家罗伯特·福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮助下,科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年,科学家乔基姆·哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明,发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。 于是,在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国,著名的化学家莱纳斯·鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里,英国人弗朗西斯·克里克和美国人詹姆斯·沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛,也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果,但我认为,这一探索的过程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比,确实从中学到了一些东西,希望和大家一起探讨。 一、双方的开端: 当时的鲍林已经是化学界的“权威”,他致力于蛋白质的研究。1951年夏天,鲍林开始深入研究有关DNA的材料,并常常找人讨论。他认为,与蛋白质相比,弄清DNA的结构不会很难,“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分,但蛋白质也一样。大多数学者认为,蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言,DNA似乎就比较简单了,它很可能只是一种结构性的成分,只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初,几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话:“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点,然而我没有接受这一论点。

中考复习专题化学实验与科学探究

例1. 现有下列实验仪器:(如下图) (1)写出仪器名称:,; (2)给仪器b中的液体加热时,液体的体积不能超过其容积的; (3)用所给仪器组装过滤装置时还缺少的玻璃仪器是(填名称); (4)利用上述仪器制取氧气时 ①不需要用到的仪器是(填序号); ②如何检查装置的气密性; ③在用排水法收集氧气的过程中,判断集气瓶中氧气已集满的方法是。 答案:(1)烧杯酒精灯(2)1/3 (3)玻璃棒 (4)①a、d ②连接b、h,把导管一端浸在水里,手紧握试管外壁,导管口有气泡冒出,说明此装置不漏气③瓶口有气泡冒出 例2. 某大理石粉末样品中可能混有少量锌粉,为了证明与在加热条件下能发生反应,并确认原样品中是否含有锌粉,有同时利用如下装置进行实验,试回答: (1)装置A中药品加入的顺序为(填编号)。(①滴加稀盐酸②放入大理石粉末样品)(2)实验装置连接顺序是(所供装置可重复使用,将字母填入下面方框内): A → D → E →→→→ X ↓ E →I →G →→→ (3)证明大理石粉末样品中含有锌粉的实验现象是。 (4)装置X的作用是。 答案:(1)②①(2)H、C、B、I、B、F (3)无水CuSO4由白色变蓝色

(4)通过澄清石灰水变浑浊,证明有CO2生成,说明与在加热的条件下能发生反应例3. 某工厂甲、乙两车间排放的废水、分别含有以下五种物质:MgSO4、CuSO4、、 FeCl 3、BaCl 2中的三种和两种,且甲、乙两车间各自的废水中均无沉淀物,若将两车间 的废水按适当比例混合,生成四种沉淀物,其中三种是氢氧化物。沉淀回收后,排放出含同一种钠盐的稀溶液。试推断: (1)甲车间的废水中含有的三种物质是。 (2)乙车间的废水中含有的两种物质是。 答案:(1)MgSO CuSO FeCl 443 、、 (2)BaCl NaOH 2 、 例4. 某希望中学探究学习小组在帮助实验室整理化学试剂时,发现一盛有无色溶液(初中化学常用试剂)的试剂瓶,标签破损(如图),请你对该试剂作出猜想,并设计实验验证。 (1)猜想:这种试剂可能是溶液,也可能是溶液。 (2)实验验证(要求写出操作、现象、结论)。 答案:(1)Na CO Na SO 2324等。 (2)取少量该无色溶液,滴加稀盐酸,若有无色气体生成,则该无色溶液为Na CO 23;若没有气体生成,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则该无色溶液为Na SO 24。【模拟试题】(答题时间:120分钟) 一. 选择题: 1. 下列仪器:①集气瓶②量筒③烧杯④蒸发皿⑤烧瓶,能用酒精灯加热的是() A. ①③④ B. ②③⑤ C. ③④⑤ D. ①③⑤ 2. 用氯化钠固体配制一定质量分数的氯化钠溶液,必须使用的一组仪器是() A. 天平、烧杯、量筒、玻璃棒、药匙 B. 天平、烧杯、漏斗、蒸发皿、玻璃棒 C. 天平、烧杯、量筒、铁架台、药匙 D. 天平、集气瓶、漏斗、蒸发皿、玻璃棒 3. 用天平称量有腐蚀性的固体药品最好放在() A. 天平托盘上 B. 在纸上 C. 小烧杯里 D. 蒸发皿里 4. 下列实验操作错误的是() A. 有10毫升的量筒量取6毫升的液体

化学热力学与生命科学(1).

化学热力学与生命科学(1) 综述了热力学中熵和自由能这两 本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的,论文版权属原作者,请不用于商业用途或者抄袭,仅供参考学习之用,否者后果自负,如果此文侵犯您的合法权益,请联系我们。 22 自由能与药物分子设计 221 自由能与反义药物设计反义药物是用WatsonCrick碱基配对原理与靶mRNA结合,并通过降解靶mRNA干扰特定基因表达的寡核苷酸类药物。反义寡核苷酸必须能够与靶mRNA进行特异杂交,才能通过RNA酶H依赖机制等降解靶mRNA。能够接近靶序列并与之杂交是反义药物具有药效的首条件,因此研究反义药物及其靶点的构效关系是研究热点之一。宋海峰等[10]选择与肿瘤细胞增殖相关的蛋白激酶Cα(PKCα)mRNA作为靶点,使用软件RNAstructure模拟mRNA二级结构,根据靶mRNA的一级与模拟的二级结构,选择二级结构自由能大于零的不稳定二级结构单元膨胀环、内环、发卡和假结等作为靶点进行反义药物设计。用肺腺癌细胞株A549评价反义药物的体外抗肿瘤生物活性,用软件SPSS进行多元回归分析。结果表明有效药物作用靶点相对集中地分布于由若干二级结构单元组成的局部二级结构区域,称之为“靶二级结构域(靶域)”。“靶域”结构相对稳定,但其中包含不稳定二级结构单元,即其自由能大于零。针对不同“靶域”设计的反义药物显示不同的生物活性(P<0.01),但靶向同一“靶域”的反义药物生物活性无统计差别。结论提示“靶域”现象有助于反义药物靶点的选择,并对探针、引物设计及mRNA局部功能的研究具有重意义。 222 自由能与直接药物设计中的分子对接直接药物设计是从生物靶标大分子结构出发,寻找、设计能够与它发生相互作用并调节其功能的小分子,分为分子对接和全新药物设计两种方法。分子对接法是通过将化合物三维结构数据库中的分子逐一与靶标分子进行“对接”,通过不断优化小分子化合物的位置、方向以及构象,寻找小分子与靶标生物分子作用的最佳构象,计算其与生物大分子的相互作用能。利用分子对接对化合物数据库中所有的分子排序,即可从中找出可能与靶标分子结合的分子。分子对接的核心问题之一就是受体和配体之间结合自由能的评价,精确的自由能预测方法能够大大提高药物设计的

金属材料科学发展的历程与人类思维方式的演变

金属材料科学发展的历程与人类思 维方式的演变 摘要:纵览了人类思维方式的演变、自然科学和金属材料科学发展的历程,阐述了金属材料及其理论的层次性和相关性。介绍了我们为实现金属材料科学设计的规划轮廓。 关键字:材料科学物理金属学材料设计系统论 材料科学是探索研究和制造新材料规律的科学,它不仅指出特殊材料研制的特殊方法,而日‘还揭示出各种不同材料研制的共同规律。材料科学技术是一门技术科学,它介于基础科学和工程技术之间。与基础科学相比较,材料科学技术更接近于具体实践。而与工程技术相比较,它则更接近于理论研究。它是基础科学研究中基础理论转化为应用技术的中间环节。它的主要特点是将具体技术中带有共同性的科学问题集中起来加以研究。在材料科学研究中,探寻其中的哲学问题对材料科学技术的发展很有必要。 1.人类思维方式的演变与自然科学的发展 人类对客观世界的认识经历了“朴素整体论”和“分解论”(或称还原论)的时代,当前正处于向“系统论”演变的新时代。回顾人类思维方式的演变和科学发展的历程对我们进行创造性思维和卓有成效的工作是极为有益的。 中世纪以前的古代科学是处于“朴素整体论”的时代。由于低的生产力和科学水平的限制,人们并不知道每一事物是一个具有复杂结构的系统,也不能认清事物之间联系的细节,古代的先哲们就是在这种情况下追求事物的整体性和统一性的。古中国的先哲们就曾以“金、木、水、火、土”解释万物构成的世界。 随着生产力和科学水平的提高,人类进人了“分解论”的时代。人们运用割断事物之间联系的方法,把研究的事物从联系中抽出来,进行结构、特性、原因和结果的细致研究。首先是自然科学从哲学中脱解出来,随之,数学、天文学、物理学、化学、生物学等学科相继形成。随着人们认识的深化和知识的不断积累,这种“分解”进一步在每一学科内延续。 分解论的思维方式所追求的是对事物精确和严密的逻辑性描述,反对含糊笼统的臆断。人类每作一步分解,便有新的理论建立。人类运用这种思维方式取得了永远值得自豪的光辉成就。在这一时代出现了以哥白尼、伽俐略、牛顿和爱因斯坦等为代表的一大批成就卓著的科学家。 然而,分解论的思维方式并不是尽善尽美的,由于层层分解,忽略甚至完全割断事物之间的固有联系,就会使事物发生“变形”,以致使人们不能从整体上把握事物的性质和总的发展规律,甚至有时导致了精确性与正确性相冲突的结论。 “分久必合,合久必分”。由于生产力和科学技术的高度发展,知识的大量积累,分解论思维方式的局限性更加显露,导致了一个新的系统论思维方式的产生。

中国近百年科学技术史的分期及其划时代事件

中国近百年科学技术史的分期及其划时代事件 内容提要本文讨论了科学技术史分期的一般规律和标准,进而将中国20世纪科学技术史划分为8个时期,并分析了其中每一个时期的划时代事件。 (一) 任何一部科学技术史,都应是科学技术发展曲线连续和间断、平滑和曲折、仰或缓慢渐进和急速推进依次呈现或交替呈现的历史。但是,历史轨迹的这些对立状态,又无不统一于一定的历史坐标上。 在众多的历史坐标中,重大历史事件占据重要历史地位,它相当于坐标原点,起着划时代的作用。世界科技史上,如哥白尼的《天体运行论》的酝酿和发表就属这类事件。事件发生过程中,科学技术以间断、曲折、急速推进的形式发展着;事件发生前或后,则以相对连续、平滑和缓慢渐进的形式增长着,并且发生前和发生后又有所不一样,表现在科学技术的性质上,在此之前可能属古代科学,之后则是近代科学了。 科学技术史上的划时代事件可以是内在的,也即是以改变科技发展轨迹的科技思想的产生或科技成果的建立。这种事件由于表现为科学技术本身,所以其划时代的作用和性质比较直观,容易为人们所接受。以此作为分期的依据或标准的作法,往往用T?内史体系中。科学技术史上的划时代事件,也可以是完全外在的,也即在事件的科技性质不显著,或者不考虑科技成果的情况下,把足以结束科技运动的己有轨迹或可能导致科技发展的新趋势的环境性事件,如政治、经济、思想等,作为分期标准或依据。这种事件由于表面上看来与科技无关,所以其划时代的作用和性质是隐蔽的,有时甚至不易被科技人员接受。然而在一定意义上,这是对科技史深层次的分期。这种作法往往在典型的科技外史中使用。由于上两类事件,在科技史的分期中,各具有特殊的有利之处,也各具有局限性,这就导致了以科技成果和环境性事件的合作用作为划时代的事件。这又可分为两种情况。一是在一科技史的每一时期的划分中,始终贯彻重大科技成果的产生与环境性事件统一的原则;一是各个时期不同,两方面的判据间或运用,如第一、二阶段间,以科技成果划界,二、三阶段间则以环境性事件分期。一般情况下,以前者为主,因为环境性事件毕竟是关于科学技术发展环境方面的事件,环境对科技的影响不仅存在,而且或迟或早会表现出来,也即一定的环境对应于科技的一定运动。人为地隔离或间或使用两方面判据,由于二者的不同步,会导致分期失准,进而不科学。这种两重标准统一使用的作法,常出现在内、外结合史中。 统一运用科技成果性和环境性的事件作为划时代的标准,比单纯使用某一方面,对于描述科技史,要有利些。科技成果的产出与环境性事件的发生,在不同的时候,互为因果关系。这样,就要求既陈述科技成果的产出情况;又交待与之相应的环境材料;还分析二者之间的关系,于是全分位、立体式地展示了科技的发展。 环境因素方而的重大事件对科技发展的影响是多方面的,但最本质的影响还是科技体制的变更。科技体制不仅决定对科技人员的政策、反映政府对科技的重视程度,还决定对科研的投入、国际科技交流、科技成果的转化等。因此,对

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