自然科学基础论文

身边的自然科学

人类和其他动物的区别在于“动物仅仅利用外部自然界，单纯地一自己的存在来使自然界改变；而人则通过他所做出的改变来使自然界为自己的目的服务，来支配自然界“。（恩格斯：《自然辩证论》，《马克思恩格斯选集》第3卷）人类就是不断地改造自然界的过程中认识自然界，积累起关于自然界的知识，从而有进一步地提高自己改造自然界的能力，如此循环往复，人类得以发展，社会得以前进。原始社会的生活十分艰苦，人类改造自然界的能力还很低，人类关于自然界的知识只能是很零散的，很粗糙的，其中还补课避免地混杂这许多谬误。即使如此，今天人类多全部科学成果终究是从这里来世的。

人类不是赤手空拳地去改造自然界的，人类依靠自己所制造的工具在自然界中谋生，生产工具发展是是人类社会发展史的重要组成部分。石器是原始社会的重要工具。石头比较笨重，石器的形状只能比较短小，在实用上有时就不大方便，于是又在石器上安装上木头的或骨头的把柄，这就是发明了用两种或两种以上的材料制成的复合工具。复合工具的出现是工具发展史上的一大进步。工具是人类在认识和改造自然的过程中迈出了很有意义的一步。

火对于人类有着多方面的重要意义。有了火，人类的食物来源扩大了，人类的居住条件得到了很大的改善，潮湿而阴暗的山洞变得干燥又明亮了，火使得寒冷的冬季比较容易度过，人类生活的范围得以扩展到更为广大的地域。火还是人类用于狩猎的重要武器。尤其重要的熟食对人类自身的发展有很大的影响，熟食缩短了消化过程，使人类获得更多的营养，增强了体质，特别是大大地住进了大脑的发达。

后来的逐渐发展，人类又学会制造和使用石梨，石斧等农具。畜牧业从农业中分离了出来，形成了以农业为主和以畜牧业为主的人群，这是人类社会的第一次大分工。

农业生产发展，人们的生活渐趋稳定，生活水平也在不断地提高，对餐具、食具和其他日用器具的需求也渐增。制陶的发展促成了手工业的建立，手工业的出现是人类社会上的有一次大分工。

人类在改造自然界中取得了自己在自然界里生存和发展自己的权利，同时改造着自身的生理、心里、思维能力以至形成和发展自己的社会结构、社会组织，从而又进一步提高自己改造自然界的本领和能力，人类在自然界中得到了越来越多的自由。人类的历史就是这样开始和这样前进。

随着信息社会的到来，以计算机和网络技术为核心的现代技术的不断发展，正在越来越深刻地改变着我们的生产方式、生活方式、工作方式以及学习方式。信息的获取、分析、处理、应用的能力将作为现代人最基本的能力和素质的标志，培养学生掌握和应用现代信息技术，是信息社会对人才的基本要求，也是增强综合国力的一个重要组成部分。

网络的平民化和商业化为五十年以来的信息革命提供了一次转机，网络逐渐取代电脑成为信息社会的技术核心，这一革命化的变化，演绎了现代通信的时代意义。通信不仅仅作为信息传递的手段，它还在信息的存储和转换、信息的处理和收发等方面扩展了自身的功能。通信技术的发展速度之快是惊人的。从传统的电话、电报、收音机，电视到如今的移动电话，传真和卫星通信，这些新的、人人可用的现代通信方式使数据和信息的传递效率得到很大的提高，从而使过去必须由专业的电信部门来完成的工作，转向由行政、业务部门办公室的工作人员直接方便地来完成。目前为适应世界性的政治与经济发展的需要，人们已经建起了世界性的全球通信网，现代通信已成为人们生活中最重要的信息技术服务。

能源是经济社会发展和提高人民生活水平的重要物质基础。目前我国已经编制拟定了能源中长期发展规划，从节能、环保、安全等各个方面对我国能源开发利用提供指导。

我国20世纪70年代开始被动太阳能采暖建筑的研究开发和示范，至今已推广约1000万m2(建筑面积)。目前被动太阳能房开始由群体建筑向住宅小区发展，如甘肃省临夏市建成占地9.8万m2、建筑面积9.2万m2的太阳能小区；兰州"阳光计划"投资4.28亿元在郊区兴建73.3万m2太阳能住宅小区等。我国被动太阳房采暖节能60％～70％，平均每m2建筑面积每年可节约20～40kg标准煤，发挥着良好的经济和社会效益，但在技术水平上同国外还有相当大的差距。

材料是指人类社会可接受、能经济地制造有用器件（或物品）的固体物质。其中包括天然生成和人工合成的材料，如：土、石、钢、铁、铜、铝、陶瓷、半导体、超导体、煤炭、磁石、光导纤维、塑料、橡胶等，以及由它们组合而成的复合材料。

自古以来，人类就与高分子密切相关。食物中的蛋白质和淀粉就是高分子。远在几千年以前，人类就使用棉、麻、线、毛等天然高分子作织物材料，使用竹木作建筑材料。纤维造纸、皮革揉制、油漆应用是天然高分子早期的化学加工。

20世纪70年代以来，DNA重组等分子生物学技术的不断发展以及人类基因组计划的推动，使生命科学在理论和技术上取得了一系列的重大突破，赋予了生物技术崭新的内容，使之发展成为真正的高技术——现代生物技术。其与信息技术等其它高新技术相互结合，在全球范围内形成了新的产业增值链，带动着医药产业、现代农业、食品与发酵工业、化学工业、环保工业等行业的提升和革命性的发展，产生了巨大社会效益和经济效益。由于现代生物技术在解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境和能源等方面拥有广

阔的前景，越来越为各国政府和企业界所关注，它与信息技术、新材料和新能源技术并列为影响国计民生的四大科学技术支柱，是21世纪高新技术产业的先导。

科学技术的进步在改变人类命运过程中，有伟大而神奇的力量。在人类面临环境退化与经济发展两难境地从而寻求可持续发展的今天，科学技术的发展无疑占有极其重要的地位。特别是污染控制技术、清洁生产技术、综合利用技术，资源能源的合理开发利用技术等等，对可持续发展战略的实施有着突出的作用。

二十世纪以来，科学和技术道在个方面取得了惊人发展，之中根本原因在于社会生产力的飞速发展。物质生产的发展对科学与技术提出了越来越高的要求，并且为科学的研究和技术的开发提供切实的基础。

现代自然科学已经发展成为一个非常庞大的体系，新的学科不断出现，学科分枝越来越细，许多学科相互渗透、相互影响，并往往在各门学科相互联系的关节点上，生长出新的边缘学科。自然科学的高度分化和高度综合这两种趋势仍在不断的发展。

现在科学的发展为人类开辟了没好的前景，它本身也正在蕴育着新的突破。可以预期，在今后几十年内自然科学将有更加迅速的发展，对人类社会的各方面亦将产生更为深刻的影响。