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本科科学与技术作业一一、填空题:１、科学发展经历了不同的时代。１６世纪是以科学家伽利略为代表的个体活动时代；１７世纪是以科学家牛顿为代表的松散群众组织（皇家学会）时代；１８世纪到第二次世界大战前是发明家爱迪生的试验工厂为代表的集体研究时代。今天科学已经进入了国际合作的跨国建制时代。１８世纪末法国启蒙思想家狄德罗指出：“技术是为了某一目的，共同协作组成的各种工具和规则体系。”１９世纪自然科学的三大发现是细胞学说，生物进化论，能量守恒与转化定律。工业革命的标志是蒸汽机的使用。原子的范围是10（-10）ｍ、原子核的范围是10（-14）ｍ、夸克的范围是10（-20）ｍ。原子能释放的方式是衰变，裂变，聚变，其中利用最多的是裂变核电站是利用原子核裂变反应所放出的核能，驱动汽轮发电机组进行发电的发电厂。二、名词解释1、科学：反映客观事物本质和运动律的知识体系，是人们分析、研究事物的一个探索过程，是一项全社会的事业。2。技术：为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系，是人们改造世界的各种工具、方法和技能。3、高新技术：对知识密集、技术密集类产业和产品的统称，是指对一国经济、国防有重大影响和较大社会意义，能形成产业的新技术或尖端技术。4。电力革命：指19世纪后半叶到20世纪初，发生的以新的电能（代替了蒸汽动力）开始作为主要的能源形式，支配社会经济生活的社会进步和经济变革。5。原子核：尺度为10（-14）----10（-15）m大小的，由质子和中子组成的原子的中心区只有原子的万分之一大小，这里却是原子中的全部正电荷和近全部质量集中区，也是核外电子环绕运动的中心。三、简答题：1、科学发展的内部和外部因素是什么？科学发展的外部原因是人类社会的经济发展和生产活动的需要推动了科学的不断进步，内部原因是由于新发现的事实与旧有的理论之间的矛盾，以及各种已有的各种观点、理论之间的矛盾。2、爱因斯坦质能关系式说明了什么？爱因斯坦的质能关系式是：E=m*(c)2这一式子说明了：a.物质的质量与能量是等价的，是可以互相转化的，b.小的质量中包含着巨大的能量。若物质的质量减少，必定转化为巨大的能量。c.这一关系式是人类进行核能利用的理论基础。四、论述题：1、论述科学与技术的关系。联系：科学为技术提供知识，技术为科学研究提供应用知识的方法手段。科学与技术的关系是互相依存，互相渗透，互相转化。科学是技术发展的理论基础，技术是科学发展的手段。它们之间既有区别又有联系。科学与技术的区别是：1）目的任务不同：科学是用以认识世界，理解事物，揭示事物的本质规律和事物之间的联系，是回答“为什么？”技术是用以改造世界，发明事物，设计、构造以获得有用物品的方法技能，是回答“怎么做？”2）社会功能与价值标准不同：科学一般不具有明确的直接的社会目的与追求，技术则是必定具有明确的直接的社会和经济目的。3）成果形式与肯定方式不同：科学重理论，以实验检验理论正确与否。科学的突破叫发现。技术重实践，以试验来解决问题，达成目标。技术的创新叫发明。2、为什么说核能是高效、情节和安全的能源？试比较核能与传统能源的优劣。核能是高效的、清洁的和安全的：a.清洁是指产生的废物总量及其对环境的影响。核电站与燃煤电站相比：产生的废物总量少，总容积少是其基本特点。（1百万千瓦的核电站每年产生的核废料30余吨，其中绝大多数处理后可回收利用，仅有50kg是真正待处置的“废物”，比产生同样电力的燃煤电站产生的废物要少的多。也容易处理的多。）b.安全性：人类生活环境中本来就有天然放射性。核电站周围的放射性污染只比天然环境增加了百分之一。而煤电站周围排放物产生的放射性比天然环境中增加了一倍。核电站也根本不具备原子弹那样的爆炸条件，不可能产生爆炸。而核燃料又是包在三道屏障包壳内，放射物质不会排出去。到目前为止，与各类事故相比，核电站的事故率与伤亡率也是最低的。c.由于核能的特点，核电站的效率也是最高的。核能是目前已利用的能源中能量密度最高的。五小论文读一篇科学家传记或科学史文章，写一篇心得体会。作业二一、填空题:1、现代化学发展的特点精、深、细，多学科，综合化。2、三大合成高分子材料是塑料，合成纤维，合成橡胶。3、基础分析化学的任务有定性分析和定量分析。4、细胞核的基本结构包括核膜，核仁，染色质和核液四个部分。5、分子生物学诞生的标志是DNA双螺旋结构的发现。6、蛋白质的基本结构单位是氨基酸，核酸的基本单位是核苷酸。7、细胞融合技术属于细胞融合工程，多利羊的培育主要采用了细胞核移植技术。二、名词解释：1。纳米材料：纳米是1m的十亿分之一，即10（-9）m.纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级，再用这种超细颗粒制造人们需要的材料。目前纳米材料有四种，纳米材料表现出奇特的性能。2。超导材料：在一定条件（温度）下能导致导电材料的电阻趋仅近于零的现象叫超导现象，能产生电阻趋近于零现象的材料称为超导材料。此温度称：临界温度。3。形状记忆合金：在一定温度下加工成型的某些合金，在其他温度下是它发生新的变形后，一旦环境回到原来的成型温度，其形状会自动恢复成原加工的形状。4。细胞的全能性：是指每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下，能形成一个新的个体。5。基因工程：在基因水平上,采用与工程设计类似的方法,按人的需要进行设计,然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系,并使之能稳定地遗传给后代.6。蛋白质工程：指在深入了解蛋白质空间结构及结构与功能的关系后,并在掌握基阴曹走的基础上,用人工合成生产自然界原来没有的,具有新的结构与功能的,对人类生活有用的蛋白质分子,又叫第二代基因工程.三、简答题：1。现代化学的研究内容和方法：现代化学研究的内容分为三个方面:第一、研究化学反应理论、开发化学反应过程来揭示化学反应的实质，进而设计最佳的化学反应过程。第二、提高结构力量水平，致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。第三、要发展分析和测试新方法，依靠新技术和多学科综合，致力于新型分子的的研究，合成特定性能的材料和物质。现代化学研究不仅要综合其它自然科学的理论成果，而且还要综合运用其它自然科学的研究方法。她要借助数学科学和电子计算机技术，借助物理学的量子力学方法、统计力学方法和热力学方法等，还要借助物理测试技术和生物学模拟生物功能、生物膜分离能力、光合作用能量转换和储存等。它需要多学科知识的综合，以众多高深理论作指南、依靠多种专业人员细致分工和合作，用多种精密仪器设备作检测的手段。2、简述生物技术的定义与范围。生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料加工成某种产品来为社会服务的技术。（即利用生物或其产物来生产有用的物质或生物。）生物技术分为传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术是应用发酵、杂交育种等方法来获得产品。现代生物技术是以生物化学或分子生物学的方法改变细胞或分子的性质而获得产品。现代生物技术一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和发酵工程。基因工程是现代生物技术的核心。四、论述题：1、论述生物技术的安全性与伦理问题。（要点）1）生物技术的定义生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料加工成某种产品来为社会服务的技术。2）随着生物技术的进步，它也带来了一些安全与伦理学方面的问题：带来的安全性问题：基因污染（污染传统作物、污染自然界基因库、影响自然界生态平衡）；转基因食品可能带来的风险（如破坏生物基因，产生新的毒素）；基因治疗疾病的不确定性（疗效不显著、未来如何尚未知）；生物的异种移植方面是否因器官移植产生跨物种感染；生物武器带来的恐慌与危险等。生物技术也对人类的传统伦理道德观念带来巨大的冲击：人类基因组测序计划的完成，未来克隆人的出现等，是否会造成基因歧视，个人基因信息的暴露产生的对公民隐私权的侵犯，长寿导致人满为患，认为选择生男生女造成人口性别比例失调，克隆技术带来人的世代观念和生育模式的变化等等。以上问题的出现，显然对人类的发展提出了巨大的挑战。尽快建立一套生物技术研究的科研道德规范，明确专业人士的科研道德权利和责任，已成为当务之急。当然，这些的问题也不应当成为生物技术发展的障碍，只要对科研加以规范，通过适当的规则、公约乃至法律来指导生物技术，她就能沿着健康的道路发展。2、当代新材料发展的方向是什么？为什么说新材料是现代高新技术的支柱？1）发展方向：结构与功能相结合；智能新材料的开发（具有自我感知能力和调节反馈能力）；少污染或不污染环境的材料；能再生的材料（可回收利用，可循环产生以补充消耗）；节约能源的材料（制造时耗能少）；长寿命的材料；2）材料是人们用来制造有油污平的各种物质。是人类生产和生活的物质基础，也是社会生产力的重要因素。而新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料。现代高新技术是指对一国经济和国防有重大意义的新兴产业，主要包括能源、新材料、信息技术等。新材料是能源工业、信息技术发展的物质基础和前提。也是其它新技术的直接载体和根本动力。新材料的发展将促进包括新材料产业在内的高新技术产业的形成与发展，同时还将带动传统产业和支柱产业的改造和产品的升级换代,新材料成为其他高新技术发展的支撑和先导，其研究水平和产业化规模已成为衡量一个国家和地区经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。在现代社会的经济生活中，诸多高新技术产品都是与新材料、新能源技术的发展密切相关。（举例）在材料技术领域，高温结构材料、多功能材料、超导材料、激光材料、生物材料等高性能材料的开发与利用已经获得突飞猛进的发展。材料技术为航空、航天工业提供了强度更高、刚性更好、质量更轻的新型材料；先进陶瓷材料极大地扩展了它的应用范围和领域，从而使它成为末来工业重要的原材料。据专家估计，用陶瓷材料替代金属材料制作发动机部件，将使发动机耗油量减少30％以上；电子信息材料的发展促进了信息产业的发展，使信息产业成为许多国家的支住性产业；超导材料实现了陶瓷无机材料的无电阻状态，而超导技术的广泛应用使许多方面发生着飞跃式的发展；激光和光导纤维材料技术的发展，正在把人类带人光通信的时代；生物材料为人类提供了新的医疗手段，并且创造着人类健康新概念；而纳米技术则通过对原有各类材料进行纳米级结构单元的重组，极大地改进了原有材料的性能与功能。由此可见，新材料技术已经成为推进一个国家产业升级，影响产业结构变化的重要因素，新材料的开发与利用也正在成为一个国家重要的支柱性产业。材料是人类社会发展的物质基础和先导，是现代文明的重要支柱。新材料的发展将促进包括新材料产业在内的高新技术产业的形成与发展，同时还将带动传统产业和支柱产业的改造和产品的升级换代,材料作为现代社会的基础或支柱，则是任何时代都不可改变的。当前材料科学与工程领域正进入一个空前的创新发展时期，新材料成为其他高新技术发展的支撑和先导，其研究水平和产业化规模已成为衡量一个国家和地区经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。材料与能源为人类的生活提供了最基本的服务。而且，新材料与新能源在种类上的扩展和功能上的发掘，为工业经济的持续发展挺供了必不可少的支持，从而极大地推动了人类社会的发展。然而，现时代，随着新工艺与新技术的迅速发展，材料与能源技术对于现代生活的影响远不止于此。首先，新材料与新能源技术正在创造人类的个性化生活方式和生活理念。20世纪以来，新材料与新能源的使用改变着人类的生活习惯与生活方式。采用电力和天然气取代木材和煤炭燃料来烹调食品，使人类的生活变得更加方便、快捷；新的合成纤维的出现，使人类超越自然纤维单一途径获取更加丰富多彩的纺织品和服装；具有各种特殊功能的合成冼涤剂，使人类的生活更加清沽；新的建筑材料的出现，为人类创造了更加美观而舒适的居住条件，并且，新材料与新工艺的使用使人类的居住得以向空间发展，从而缓解了人口快速增长带来的社会压力，特别是通过少占土地的途径降低成本，为贫困人口提供了经济适用的居住条件，而太阳能