以下是对公考科技常识的一些归纳,便于考生朋友们参考之用。
第一节 科学常识
1.科学
科学有若干种解释,每一种解释都反映出科学某一方面的本质特征,而且科学本身也在发展,人们对它的认识不断深化,给科学下一个永恒不变的定义是难以做到的。我们把众多的科学定义加以概括,指出为多数人可以接受的共同概念,那就是科学知识、科学研究活动、科学社会建制的统一体。
2.技术
技术是人类运用知识、经验和技能,并借助物质手段以达到利用、控制和改造自然的目的的完整系统。它是人们的知识和能力同物质手段相结合,对自然界进行改造的过程。
技术创新被定义为与新产品的制造、新工艺过程或设备的商业应用有关的研究开发、设计、制造及其他商业活动。它包括产品创新、工艺创新和服务创新。简单地说,技术创新是指将一种新产品、新工艺、新服务引入市场。
4.中国五大科学技术奖
国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖。
5.诺贝尔奖
诺贝尔奖是世界上最著名、学术声望最高的国际大奖。诺贝尔奖是以瑞典著名化学家阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔(1833-1896)的部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。
6.“863”计划
7. 仿生学
8. 农业技术
(1)白色农业
白色农业是改变农业以太阳光为直接能源,利用绿色植物通过光合作用生产人类食物、动物饲料的传统方式,应用高科技进行开发,依靠人工能源不受气象和季节的限制,可常年在工厂进行大规模生产,节土、节水、不污染环境,资源可循环利用的微生物工业型的农业。
(2)生物农业
生物农业是利用自然条件,采用多种农作物轮作肥田、天然杀虫、生物多样化等科学方法种植农作物,不施化肥,不喷杀虫剂,生产出接近天然植物的农产品。
(3)持续农业
发展可持续农业是就要使农业生产与环境保护相协调,在发展农业生产的同时要注意维护和重视长期发展农业的基础,避免大量使用化肥、农药、毁林开荒、过度放牧、破坏性耕作、滥用土地而导致农田土质退化、水土流失、甚至盐碱化、沙漠化和生物资源减少,确保农业的可持续发展。
(4)生态农业
生态农业是一个复杂的自然、社会、经济复合体,是运用生态体系的生物共生和物质循环再生原理、系统工程方法和当代科技成果,根据当地资源条件,合理组合农、林、牧、渔,加工业等量比关系,实现经济、生态、社会三大效益统一的新型农业体系。
(5)绿色食品及标志
绿色食品是指经专门机构认定,许可使用绿色食品标志的无污染的安全、优质、营养食品。绿色食品标志是由中国绿色食品发展中心在国家工商行政管理局正式注册的质量证明商标。绿色食品标志由三部分组成,即上方的太阳、下方的叶片和中心的蓓蕾,标志为正圆型,意为保护。
9.杂交水稻
20世纪70年代,袁隆平第一个开发出可以广泛种植的杂交水稻,为中国的水稻种植带来革命性变化,大幅度提高了产量。
10. 蒸汽机:推动了整个工业革命的发展
传统的马力或者水力无法提供工业革命所需的动力,蒸汽机能量的开发为世界带来了一种更有效更强大的动力。虽说古人在公元前2世纪就已经开始这方面的探索,但直到瓦特的蒸汽机问世后,才真正开启了蒸汽机的商业价值。许多历史学家认为,蒸汽机的开发是工业革命最重要的发明之一,因为蒸汽机的出现带动了冶金、煤矿和纺织业的发展。蒸汽机的出现及纺织业的机械化,提高了工业的用铁量。由于英国拥有丰富的铁矿和煤矿,需求量的增加刺激了冶铁技术和煤矿业的改进,同时加快了工业化的步伐。1804年出现的蒸汽机火车和1807年出现的蒸汽机轮船大大改善了运输条件,辅助了工业革命的发展。
11. 电话:掀开人类通讯史的新篇章
“沃森先生,请立即过来,我需要帮助!”这是1876年3月10日电话发明人亚历山大·贝尔通过电话成功传出的第一句话,电话诞生了,人类通讯史从此掀开了一个全新的篇章。
人类进行无线通讯的梦想则是1973年在美国纽约实现的。当时,世界上第一个实用手机体积大,重达1.9公斤,是名副其实的“大哥大”。26年后的今天,世界最小的手机也诞生了,它只有寻呼机那么大,也比第一代手机轻了不少。
1964年是人类通讯史上另一个重要转折点。这年夏天,全世界成千上万的观众通过电视第一次收看由卫星转播的日本东京奥林匹克运动会实况。这是人类有史以来第一次通过电视屏幕在同一时间观看千里之外发生的事,人们除了感叹奥运会精彩壮观的开幕式和各种比赛外,更惊叹于科技的进步。这一切都归功于哈罗德·罗森发明的地球同步卫星。
1969年夏天,国际互联网的雏形在美国出现,它由四个电脑网站组成,一个在加州大学分校,另三个在内华达州。1972年,实验人员首次在实验网络上发出第一封电子邮件,这标志着国际互联网开始与通讯相结合。到了90年代,国际互联网开始转为商业用途。1995年网络发展到第一个高潮,这一年被称为国际互联网年。在电子商业浪潮的推动下,在21世纪国际互联网对人类社会的影响将更加深远。
12.手机
第一台移动电话诞生于1985年。当时还没有“手机”这样一个词,由于它要像背包那样背着行走,所以叫做肩背电话,其重量高达3公斤。与现在形状接近的手机则诞生于1987年。
13.彩色电视
1928年,英国工程师贝德做成彩色电视显像管。1957年5月17日,美国公开播放彩色电视,效果良好。
14.人造卫星
1957年10月4日由苏联研制并成功发射。
15.机器人的诞生
机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。
英格伯格在大学攻读伺服理论,这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统,可以“重演”所记录的机器的运动。1954年,德沃尔又获得可编程机械手专利,这种机械手臂按程序进行工作,可以根据不同的工作需要编制不同的程序,因此具有通用性和灵活性。英格伯格和德沃尔都在研究机器人,认为汽车工业最适于用机器人干活,因为是用重型机器进行工作,生产过程较为固定。1959年,英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。
16.信用卡
1950年,35岁的美国曼哈顿信贷专家麦克纳马拉发明了信用卡。
17.激光
18.计算机网络
计算机网络是指在地理上分散布置的多台独立计算机通过通信线路互联构成的系统。计算机网络可以分成局域网和运程网。
19.信息技术
信息技术是指信息的获取、传递、处理等技术。它是高技术的前导,信息技术以微电子技术为基础,包括通信技术、自动化技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、计算机技术和人工智能技术等。
20.信息高速公路
21.纳米技术
纳米技术是一种在纳米尺度空间内的生产方式和工作方式,并在纳米空间认识自然、创造一种新的技能。
纳米技术的内涵非常广泛,它包括纳米材料的制造技术,纳米材料向各个领域应用的技术(含高科技领域),在纳米空间构筑一个器件实现对原子、分子的翻切、操作以及在纳米微区内对物质传输和能量传输新规律的认识等等。
22.太阳系
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阳系。
在太阳系中,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。
23.银河系
银河系是一个由群星和弥漫物质集成的庞大天体系统。银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。
24.地球
地球大约有46亿年的历史,始终处于不断变化和运动中。在一系列演化阶段,保持着一种动力学平衡。地球自西向东自转,同时围绕太阳公转。地球是太阳系九大行星之一,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。
25.光年
光年是天文学中常用的距离单位,光在真空中一年所走的距离叫光年。一光年等于94650亿公里,或63240天文单位,或0.307秒差距。
26.热力学三定律
热力学第一定律即能量守衡与转化定律,其内容为:在任何孤立的系统中,不论发生何种变化,无论能量从一种形式转化为另一种形式,或从一部分物质传递给另一部分物质,系统的总能量守恒。
热力学第二定律的内容:热能的传递具有不可逆性,即在没有外界作用的情况下,热能只会从热体传向冷体,而不可能从冷体传到热体。
热力学第三定律是系统的熵在绝对零度时为零,即不存在任何的无序。
27.电磁理论
电磁理论认为: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。麦克斯韦电磁理论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。
28.燃烧理论
燃烧一般是由热、光或火花等外因引发的复杂化学过程。1772年,法国的拉瓦锡提出增重是反应物与空气化合的结果,初步揭示了燃烧的实质。1777年他在《燃烧通论》中提出了燃烧氧化学说,他对燃烧的正确解释是以物质不灭定律为基础的,成为近代科学发展的柱石。
29.元素周期律
元素周期律揭示了元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的规律。
30.蛋白质
二十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、功能不同的蛋白质。蛋白质是构成细胞的主要成分,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。
31.遗传与变异
生物子代和亲代之间的相似现象叫遗传。生物的子代和亲代之间,以及子代不同个体之间都有或多或少的差异,这种差异叫做变异。由遗传物质发生改变所引起的变异叫做可遗传的变异,由环境条件引起的而遗传物质没有发生改变的变异叫做不遗传变异。
生物具有遗传和变异,既能够保持物种的相对稳定,又能够促使生物不断向前进化。
32.细胞
细胞是一切生物机体构造和发育的基本单位。细胞的最外面是细胞膜,膜内是细胞质,细胞质里有细胞核,还有线粒体、高尔基体等细胞器。
细胞理论:德国植物学家施莱登提出细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,正式建立了细胞学说。细胞学说的创立是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。
33.核酸
核酸是大型酸性的链状分子,含磷酸、戊糖、嘌呤或嘧啶碱基,有脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA两种。
34.生物进化
生物进化的总趋势是: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进化理论,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。
35.新陈代谢
新陈代谢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陈代谢。新陈代谢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。
36.基因
生物体内的每种蛋白质、酶、多肽激素和细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。携带某种特定蛋白质完整遗传密码的那个片段称为基因。
37.互联网
互联网的发源地是美国。追溯美国互联网的起源,可以从1957年苏联抢先用火箭发射第一个人造地球卫星Spunik一号说起,那时苏联抢在美国前头发射了人造地球卫星,使美国朝野大受刺激,全面检讨国家的科学技术政策和教育,以便奋起直追。当时美国总统艾森豪威尔决定设立一个用来发展科学技术的机构,叫做ARPA(Advanced Research Projects Agency),就是这个机构后来提供经费设立最早的互联网,它叫做ARPANET。
38.技术
“克隆”(Clone)本意是无性繁殖,它不靠性细胞而是生物的体细胞进行繁殖。
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细胞成功地“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细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细胞,将其中的遗传物质注入卵细胞空壳中。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细胞。这一经过改造的卵细胞分裂、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。
第二节 高新技术与可持续发展
一、高新技术的含义
高新科学技术,也叫高技术、高科技。1983年“高技术”一词被收入美国出版的《韦氏第三版国际词典补充9000个词》中,由此作为一个正式名词固定下来。一般而言,它的含义是动态变化的,是不断发展的一个概念。从地域上看,不同的国家对高技术有不同的理解。被称为韩国“经济起飞、科技发展之父”的崔享博士从经济发展的角度,从第三世界国家发展的角度来认识,把高技术分为三个层次:(1)技术的改进;(2)技术的综合;(3)技术的创新。技术的改进,技术的综合均属于高技术的范畴,更重要的是技术的创新。
高新技术就一般而言,实际上指的是当代新兴学科与高技术水平,特别是尖端技术和先导技术,它反映了科学向技术的迅速转化以及科学与技术的高度融合,是生产力发挥巨大作用的重要因素。
二、新技术的特征
高新技术本身具有一些有别于一般科技的独特内容,将高新技术的主要特征概括为“六高”:高智力、高投入、高风险、高效益、高渗透、高竞争。
三、技术领域及其标志性技术
六项高技术领域中的12项标志技术,是已经萌发但还远未成熟的前沿技术。本世纪的传统产业在国民经济中所占比重将缩小,但由于高技术对传统产业的强制性渗透改造了这些传统产业部门,因此这些产业的绝对产量和产值不会萎缩。
(一)信息技术领域
信息技术是六大高技术的前导。主要指信息的获取、传递、处理等技术。信息技术以电子技术为基础,包括通信技术、自动化技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、计算机技术和人工智能技术等。
当前信息技术主要表现在:
(2)电子计算机。目前世界上计算机的装机台数超过一亿,超巨型计算机速度已超过100亿次。现在的计算机,类似人的左脑进行逻辑思维方面的工作。而形象思维方面的工作则要通过人的右脑完成。为解决形象思维问题,人们正在研制神经计算机和模糊计算机。神经计算机从微观上以自底到顶的方式接近人脑,而模糊计算机则是从宏观上,以从顶到底的方式接近人脑。
软件技术是各类计算机应用程序设计或编辑技术的总称。目前软件技术主要有四大类:
①根据计算和自身的结构和功能,为计算机设计成编辑指令性语言程序的软件技术;
②为计算机运作、管理人员或编辑创作、编辑、检索、调试、诊断、维护等程序的软件技术;
③为满足用户的特殊需求而设计或编辑计算机应用、专项程控、系统管理等程序的软件技术;
④为各类用户计划或编辑知识信息资料,网上创作和电子读物程序的软件技术。
(4)通信技术。20世纪70年代以来,相继出现了光纤通信、卫星通信、程控数字交换机和综合业务数字网技术。
(5)激光技术。激光器是20世纪与原子能、半导体、计算机齐名的四项重大发明之一。以激光器为基础的激光技术得到了迅速发展,现在已广泛应用于工农业生产、能源动力、通信及信息处理、医疗卫生、军事、文化艺术以及科学技术研究等各个领域,激光技术是正在走向实用化的高技术。
(二)生物技术领域
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、细胞工程、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,基因工程和蛋白质工程。
生物技术不仅在农业和医学领域得到广泛的应用,而且对环保、能源技术等都有很强的渗透力。
(1)基因技术
基因由人体细胞核内的DNA(脱氧核糖核酸)组成,变幻莫测的基因排序决定了人类的遗传变异特性。人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图,或化学中的元素周期表;也有科学家把基因组图谱比作字典。但不论是从哪个角度去阐释,破解人类自身基因密码,以促进人类健康、预防疾病、延长寿命,其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后,将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。
(2)基因工程技术
基因工程技术是在分子生物学、生物化学和生物物理学基础上发展起来的科学领域。
(3)人类基因组计划
一般是指于1990年美国政府资助启动的研究人类基因组的计划。它被认为是生命科学研究领域中有史以来的第一个“大科学”项目,其意义和影响被誉为不亚于研究原子弹的“曼哈顿计划”和载人飞船登月的“阿波罗计划”。以后世界各国也都有各自的研究人类基因组的计划。
(4)细胞工程
是在细胞水平上的生物工程,细胞工程所使用的技术主要是细胞养殖和细胞融合。
(三)新材料技术领域
新材料主要是指最近发展或正在发展之中的具有比传统材料更优异性能的一类材料。
20世纪90年代新材料技术研究的主要方向是:高功能化,超高性能化,复合化和智能化。
(四)新能源技术领域
核能技术与太阳能技术是新能源技术的主要标志,通过对核能、太阳能的开发利用,打破了以石油、煤炭为主体的传统能源观念,开创了能源的新时代。
(五)空间技术领域
空间技术即新型高科技航天技术,是探索、开发和利用太空以及地球以外的天体的综合性工程技术,包括对大型运载火箭、巨型卫星、宇宙飞船等空间军事技术的研究与开发。空间技术是21世纪技术的外向延伸,其两个标志是航天飞机和永久太空站。它不仅把高技术用于地球上,还把人类整体生存机构引向了外层空间。
世界海洋总面积为36亿平方公里,占地球总面积的70%以上,海洋的平均深度为3800米,蕴藏着极为丰富的资源和能量。海洋技术是21世纪技术的内向拓展,其标志技术是深海挖掘和海水淡化。
除这六大高技术领域外,另外介绍一下环保技术和农业新技术。环保技术,主要是对人类赖以生存与发展的自然环境进行监制、控制、治理和保护的各类技术的统称。农业新技术包括:①农业工厂化。农业工厂化是综合运用现代高科技、新设备和管理方法而发展起来的一种全面机械化、自动化的技术(资金)高度密集型生产。它能够在人工创造的环境中进行全过程的连续作业,从而摆脱自然界的制约。②绿色革命。“绿色革命”是20世纪60年代中期在发展中国家兴起的,以采用农作物高产良种为中心的一场新技术革命。其主要内容是大规模地推广矮杆、半矮杆、抗倒伏、产量高、适应性广的小麦和水稻等作物优良品种,并配合灌溉、施肥等技术的改进。这一农业技术革新取得了惊人的成绩,因而被誉为“绿色革命”。国际玉米和小麦改良中心和国际水稻研究所在这一革命中作出了突出贡献。③持续农业。持续农业是20世纪80年代酝酿提出的农业发展新方向。持续农业是一种“不造成环境退化、技术上适当、经济上可行、社会上能接受的”农业。概括地说,它是经济、社会、技术与环境协调发展的农业。我国的持续农业尚处于探索和初步实验阶段。工作主要集中在三个方面:一是加强研究,二是建立实验区,三是扩大国际交流与合作。
四、可持续发展
可持续发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续发展是“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。
(一)生态平衡与中国生态环境
生态系统的平衡简称生态平衡,是指一定的生态系统发展过程中各种对立因素通过互相制约的转化、补偿、交换等作用,达到一个相对的稳定和平衡的阶段。生态系统具有自动调节能力,但这一能力是有一定的限度的,叫做生态国限,超过了生态国限,自动调节能力就降低甚至丧失,生态系统就遭到破坏。生态平衡是生物世界进行生命活动所遵循的一条客观规律,在对生态系统的利用和改造过程中要严格按规律办事,才能在改造大自然的过程中建立起更完善的生态系统。
对我国生态环境的基本评价是:总体在恶化,局部在改善,治理能力远远赶不上破坏速度,生态赤字逐渐扩大。造成我国生态环境不断恶化的原因是多方面的,主要有三大压力:人口压力、工业化压力和市场压力。
《中国21世纪议程——中国21世纪人口环境与发展白皮书》是中国走向21世纪的可持续发展战略框架,是制定中国国民经济和社会发展中长期计划的指导性文件,也是中国政府认真履行1992年联合国环境与发展大会文件的原则立场的实际行动,具有划时代意义。1994年8月,国务院第16次常务会议通过了《中国21世纪议程》,成为中国可持续发展的全国纲领性文件。
《中国21世纪议程》包含四个层次。第一个层次为“系统”,即总体战略系统,社会可持续系统、经济可持续系统以及资源可持续利用和环境系统;第二个层次为章,各系统皆由若干章组成,每章的内容指明该系统走向可持续发展的重要方面;第三个层次为“方案领域”,每章由若干方案领域组成;第四个层次为“行动”,由每个方案领域内若干行动组成,是实施《中国21世纪议程》的基本单元。
(二)环境与环境保护
(2)环境问题是由人类活动所引起的上述环境的改变以及因为这些改变而引起的各种问题。环境保护是一项综合性的工程,既要防治环境污染,又要保持生态平衡,保护环境是维持生态平衡的手段,维持生态平衡是保护环境的目的,因此,环境保护应包括防治污染和保护自然两个方面。
(责任编辑:中大编辑)