一、世界科学技术发展的基本历程
1、原始科学技术萌芽时期
2、古代四大文明古国时期（科学还没有完全从哲学中脱离、科学与技术相互分离、古希腊创立了古代科学的理论体系 ）
3、近代科学革命和技术革命时期（脱离宗教神学、脱离哲学、技术开始与科学联姻【18世纪】）
4、现代科学技术革命时期（第二次科学革命，使科学冲破牛顿力学的束缚，科学观念又一次发生重大变革。 ）
发展特点： （1）发展的不平衡（2）整体性 （3）国际性（4）竞争性与互补性
二、科学、技术及其相互关系
1、什么是科学：科学是知识体系和由知识体系所转化的生产实践活动的统一。
• 自然科学：是以自然界作为研究对象，在实践基础上形成的关于自然界发展规律的知识体系。
• 自然科学的特点：（1）具有“一般生产力”即“知识形态上的生产力”的性质。
（2）具有客观性、规律性，而不具有阶级性、民族性。
2、技术：
（1）技术是人类在实践经验和科学原理基础上形成的关于改造自然的手段、工艺方法、技
能体系的总和。
（2）技术的特点物化性：无论是何种技术，都主要是以物质形态表现出来的。
• 多元性：技术存在的形式是多种多样的。目的性：技术应用所要达到的最终结果。
3、科学与技术的关系
• 科学与技术是辨证统一的整体，是人们认识自然和改造自然同一过程的两个方面。
（1）区别：任务方面：科学侧重回答“是什么”和“为什么”；技术着重回答“做什么”和“怎么做”。
性质方面：科学的本质是从实践到理论的科学认识过程；
技术的本质是从理论和经验到实际应用的过程。
目的方面：科学研究的目的是为了探索自然界的奥秘；技术创造的目的是形成必要的手 段和方法去能动地改造自然界。
（2）联系：相互促进，科学是技术发展的基础；技术是科学发展的物质手段。
三、科学技术与社会经济发展的关系
1、牛顿力学原理与英国的现代化
牛顿力学原理为第一次工业革命大规模发明和使用机械打下了基础。
2、有机化学的兴起与德国的现代化
1856年英国人帕琴首次人工合成染料苯胺紫。
1864年德国人赫夫曼、凯库勒和拜尔一起推动了德国焦油染料工业的迅速发展。
3、电磁科技和美国的兴起
1800年，奥斯特发现电流能产生磁场； 1831年，法拉第发现电磁感应；
1862年，麦克斯维建立了完整的电磁场理论。 1835 年，莫尔斯制成发报机
1838 年又发明了莫尔斯电码 1851年他的电报系统用于铁路
1858年实现了大西洋海底电缆电报通讯 1867 年贝尔发明了电话
1877年爱迪生发明留声机 1879年又发明炭丝电灯。
四、科学技术史的学科发展历史
1、各学科史→综合性的科学史
欧德谟：《算术史》、《几何学史》、《天文学史》
专门搞科学史研究的人：
蒙塔克拉[法]：《数学史》（1758）
埃斯特瓦 [法]：《天文学史》（1755——1782）
普利斯特列：《电学史》、《光学史》
贝克曼：《发明史》
阮元[清]：《畴人传》（数学家传记集）
综合性的科学史：
惠威尔[英]：《归纳科学史》（1837）
丹内曼[德]：《自然科学的发展及融合》
2、内史→外史
•内史：把科学史的研究对象局限于科学内部，把科学史仅看作是科学知识体系形成和发展的历史。
•外史：把科学看作社会的一个组成部分，研究它与社会其他部分的相关关系。
1667年，斯普拉特[英]出版《皇家学会史》，是第一部外史著作。
1931年，莫斯科大学教授黑森在第二次国际科学史代表大会上作题为《牛顿力学的社会经济根源》
的报告，提出牛顿力学的建立是时代和社会的产物，开辟了科学史的第二个研究领域。
3、中国的科学技术史的学科发展
•1919年五四运动后，开始有知识分子进行科学史的资料收集和研究；
•1954年，李约瑟【英】出版《中国科学技术史》（共7卷34册），在国际上造成重大影响。
•1956年9月，中国科学史代表团出席佛罗伦萨第八届国际科学史大会，标志着中国科学史研究开始
走向世界。
•1954——1980，陆续成立了中国科学史研究会、研究室、学会等机构；
•1999年，上海交大率先成立科学史与科学哲学系
第一篇
东方：古老文明的源头
（人类社会诞生——公元15世纪）
第一章 原始社会的科学技术萌芽
原始社会在技术上的突出成就主要有：1.磨制石器；2.弓箭的发明；3.火的利用与取火方法的发明；4.制造陶器；5.制造铜器；6.原始农业和畜牧业的出现。
第一节 技术的起源与早期发展
一、石器的制造与弓箭的发明
1、石器的使用
（1）旧石器时代：打制石器（2）中石器时代：石片石器和细石器（3）新石器时代：磨制石器
2、弓箭的发明：表明原始人已经了解物体的弹性、箭体的飞行规律。
二、火的利用和人工取火方法的发明
1、有利于人脑及体格的发育。
2、延长了活动时间，生活质量有了提高。
3、防卫能力提高。 4、导致制陶、金属工具的出现。
三、原始农牧业的产生和早期发展
1、农业的出现：最早出现农业生产的地区是西亚。
（1）最初农业生产的工具为石器和火（ “刀耕火种农业”）
：木棒、石锄
（2）耕锄农业（新石器时代后期）
工具：木耒、石耜、石犁。
技术：懂得拦河截水灌溉和有意识地人工施肥。
2、畜牧业的出现
大约１万年前，开始懂得饲养动物。
四、原始手工业的早期发展
1、制陶 （8000——9000年前）
制陶技术的出现，第一次使人类对材料的加工超出了仅仅是改变其几何形状的范围，而开始改变
材料的物、化属性；第一次通过一套复杂的工艺过程，创造出自然界所没有的人工材料；第一次使材
料加工不仅利用了人的体力，而且利用了自然能源（火）。
2、冶金技术的出现（新石器时代末期）
冶炼技术是人类历史上划时代的技术成果，对发展社会生产力产生了重大的革命性影响。同时，
在此过程中，积累了物理、化学知识 。
第二节 科学知识的萌芽
1、天文学知识：
（1）半坡文化遗址中的房屋都有一定的方位，氏族墓地、墓穴和人体骨架的头部也都朝着一定的方向（南或西北）。
（2）传说尧帝时设立“曦和之官”，专门负责观测星相变化，依此来确定四季，安排农耕。
2、数学
3、其他：石器的制造——力学 火的保存与获取——热学制陶、酿酒、染色——化学、生物学
4、东方的四大古老文明：埃及、美索不达米亚、印度、中国
第二章 古埃及和两河流域的科学技术
第一节 古代埃及的科学技术
一、文字和书写技术
1、古埃及的文字最早出现于公元前3500年。最初是象形文字（☉：太阳，≈：水），后来形成了以
表形符号、表意符号、标声符号相结合的象形文字。
2、罗塞达石碑
1799年，法国人布萨在尼罗河口小城罗塞达发现一块公元前95年刻的石碑，同样的内容用古
希腊文、古埃及文祭祀体和古埃及文世俗体三种文字书写。通过对这块石碑的研究，人们终于
读通了古埃及文字。
如今，“罗塞达石碑”已成为西方一个著名的典故和谚语，意为破译某种秘密的材料。
二、天文学
1、太阳历法：“狼星年”（古埃及人在公元前2787年创立了人类历史上最早的太阳历。）
2、滴漏计时
3、金字塔与天文
最近，日本考古学家仓桥秀附发现：胡夫、卡夫拉两大金字塔的大小比例正好与地球和金星的
大小一致。
仓桥秀附推断:古王国时代建造的全部七座大型金字塔分别代表包括月球在内的七颗行星的体
积、质量和公转周期。
三、数学
1、10进制记数法，但没有位值制。
2、几何：能计算矩形、三角形、梯形和圆形的面积,正圆柱体、平截头正方锥体的体积。圆周率π=3.1605。
3、代数：能解一元一次方程和一些较简单的一元二次方程。
• 乘法运算：换成连加才行：11×13 = 11×8+11×4+11
分数运算：除2/3外，所有分数需换成分子为1的形式再进行计算。如：7/29=1/6 + 1/24 + 1/58
+ 1/87 + 1/232 2/7 = 1/4 + 1/28
四、解剖和医药学
1、古埃及医生能做外科手术,能治眼疾、牙痛、腹泻、肺病以及妇科的许多疾病。他们用各种植物、
动物和矿物配制药物。
• 1862年发现的“史密斯医学草纸”，写于公元前1700年，是世界上第一部外科学著作，记述了
48种外伤的诊断与治疗方法，使用的药物有植物、动物、矿物、人体分泌物等。药物制剂有涂
抹的膏药、内服药、熏蒸剂、嗅药等。
• “挨伯斯纸草”记述700种病的疗法，药方877个，包括内科、妇科、眼科、外科等，如有关肚
子痛，本书就列出20种类型。
五、农业和手工业技术
1、农业和畜牧业
作物：大麦、小麦、亚麻、豆类、葡萄
牲畜：牛、羊、猪、鸭、鹅
2、手工业
公元前2700年，造出47米长的大船
公元前1600年，发明制造玻璃的技术
公元前1500年，学会了青铜冶炼技术
六、建筑技术
第二节 古代两河流域的科学技术
• 公元前1894年，苏木阿布统一两河流域南部，建立古巴比伦王国，此后300年间，巴比伦王
朝统一两河流域，继承苏美尔文化并加以发展，是古巴比伦极盛时期。
一、天文学和数学
1、天文学——历法与星图
历法：以月亮盈亏的周期29.5天为一个月,把一个月定为29天和30天相间排列。一年12个月
即354天, 置闰。
星图：绘制了世界上最早的星图
2、数学
代数：记数法是10进制与60进制并用
几何：按60进制把周角分为360。，能正确计算出许多平面图形的面积和立体图形的体积。
二、医学和生物学
1、留存下来的关于医学的泥板书有800多块，反映出当时的医生用药物和按摩等方法治病。记录下
医生所治的疾病有咳嗽、胃病、黄症、中风、眼疾等。
2、在一些泥板书上记录了100种动物和250种植物的名称，并且对动物作了世界上最早的分类。
对椰枣树进行人工授粉。
三、手工业和建筑技术：
1、手工业：制砖、青铜冶炼、缝纫、宝石加工、皮革酿造、木工、造船、建筑等。
公元前3000年前后，造出世界上最早的轮车，造出用畜力牵引的播种机具。
玻璃制造业已有相当大的规模。
2、建筑技术：巴比伦空中花园
3世界七大奇迹
• 埃及金字塔 亚历山大灯塔 阿尔忒弥斯神庙 宙斯神像
• 摩索拉斯陵墓 罗德岛太阳神巨像 巴比伦空中花园
（古代七大奇迹是古代的建筑物和塑像，名册编制于公元前三世纪。实际上“世界七大奇迹”只包含了西亚、北非和地中海沿岸的古迹。公元前，腓尼基旅行家昂蒂帕克总结这一地区的人造景观时，把他
认为最伟大的七处称为“世界七大奇迹”，这个提法一直流传到现在。 ）
四、冶金技术
1、青铜器制造
公元前4000年,苏美尔人就开始制造青铜器,公元前1800年前后的古巴比伦时期,青铜器的使用已相
当普遍
2、冶铁技术
公元前8世纪进入铁器时代
第四章 古代印度的科学技术
第一节 社会地理历史概况
“哈拉巴文化”(公元前2300年至前1750年。)
1922年，考古学家在印度河流域发现一处文化遗址，大小城镇遗址200余处，占地约130万平方
公里，也称为“印度河文明”。
公元前3000年，达罗毗荼人创造哈拉巴文化；
公元前1200年，吠陀时期；
公元前6世纪到公元前4世纪，孔雀帝国；
公元4世纪，摩揭陀人建立笈多王朝；
13世纪以后，突厥人、蒙古人、欧洲殖民者先后入侵，
1849年，英国占领印度全境，古印度历史到此结束。
第二节 古代印度的科学技术
一、天文学与数学
1、天文历法：
公元前7世纪之前就把一年定为12个月,360天。
《太阳悉檀多》：公元1世纪后成书。记载了时间的测量、分至点、日月食、行星运动和观察测量
仪器等许多问题
12世纪，古印度著名天文学家、数学家作明著有《历数全书头珠》。
2、数学成就
10进制“阿拉伯记数法”、零的符号,公元6世纪发明，至9世纪以后经阿拉伯人传到欧洲。
现存最早的数学著作是《准绳经》，纪录有勾股定理、圆周率（π=3.09）。
3、数学家
梵藏：《梵明满悉檀多》，引进负数概念，提出了负数的运算方法；对“零”有一定的认识，但错误地
认为零除以零等于零；提出二次方程的解法规则；给出四边形面积的正确公式；算出圆周率π
=3.1623。
大雄：《计算精华》，认识到零乘以任何数等于零；但错误地认为零除以任何数等于这个数；提出
分数的乘法规则。
室利陀罗：《算法概要》（1020），研究了二次方程的解法。
作明：《历数全书头珠》反映了古印度数学的最高成就。明确指出以零除一个数为无限大；一个数
的平方根有两个数，一正一负；计算出算出圆周率π=3.1416。
二、医学
1、《阿柔吠陀》：公元前1世纪，古印度最早的一部医学著作 。载有内科、外科、儿科等许多疾病
的治疗方法。提出躯干、体液、胆汁、气和体腔是人体的五大元素，与自然界中的水、地、火、风、空五大元素相对应，解释人的生理和病理。载有内科、外科、儿科等许多疾病的治疗方法，记载了许
多药物。
2、妙闻：《妙闻集》，记载了一些解剖学知识，论述了生理学、病理学的许多知识，研究了内科、外
科、妇产科、儿科各类病症1120种，药物760种。
3、佘罗迦：《佘罗迦本集》，古印度医学的百科全书。
三、 农业与手工业技术
1、农业
古印度人是世界上最早的棉花种植者。
农作物已有大麦、小麦、水稻、豌豆、甜瓜、棉花等。饲养的家畜有羊、猪、狗、大象等。
吠陀时代发展了畜耕，懂得了人工灌溉和施肥
孔雀王朝开始大规模兴修水利。
2、冶金
公元前4世纪已能炼钢
3、纺织
是棉纺织的的发源地。
4、烧砖
在世界上最早发明烧制建筑用的砖块 。
新德里铁柱, 5世纪时铸造，高7.25米,重约6.5吨,至今几乎完全没有锈蚀。
第四章 希腊：科学精神的起源
第一节 古希腊的自然哲学
一、伊奥尼亚哲学
1、米利都学派：
泰利斯（“科学之祖”）：水是万物之源
泰利斯是第一位对世界万物的统一性作出理性解释的古希腊哲学家。 力求用科学术语来阐明他的
见解，用纯自然术语来解释人类周围世界的复杂变化，而不渲染上宗教和神力的色彩。
阿那克西曼德：《自然论》
万物之源是“无限者”（阿培隆）
对万物本原的概括已由某种具体的物质上升为更为抽象的物质。
从“无限者”中分离出对立物（如冷和热、湿与干等等），对立物在自身产生的漩涡运动中彼此结
合形成宇宙万物。
阿那克西美尼：气是万物之源
火￩气￫风￫云￫水￫土￫石（具有鲜明的辩证法思想。）
2、爱菲索学派
赫拉克利特：火是万物之源（火￫气￫水￫土）
明确认识到事物处于永恒运动变化之中，提出了“一切皆流、无物常住”的观点
对辩证法思想的核心——对立面的统 一与斗争，作了较深刻的论析。
比较明确地提出了规律性的思想。
二、南意大利哲学
1、毕达哥拉斯学派：
（1）“数”是万物的本原：1→2 →数→ 点→ 线 →面 →体→感觉及一切形体 →水、火、土、气→
有生命、精神的、球形的世界。
（2）对立与和谐：事物中包含着矛盾和对立面，对立是存在物的始基．
（3）灵魂轮回说：人的灵魂分为表象、心灵和生气三部分。灵魂以血管、肺、神经为纽带，从血液里获取养料。灵魂分为感觉部分和理性部分.
2、爱利亚学派
克塞诺芬尼：“假如牛、马和狮子能象人一样作画和塑像，它们也会按自己的样子塑造出神的形象。” 巴门尼德： “存在者存在，它不可能不存在”。
芝诺：通过对“多”和运动的否定来反证巴门尼德有关“存在”的唯一与不动说正确性。否定运动的“四个悖论”：两分法、阿基里追龟、飞矢不动、一半等于一倍。
阿基里追龟:假如有运动的话,希腊最善跑的阿基里也追不上乌龟,他只能接近乌龟,却永远不能超过它。
飞矢不动:飞箭在其飞行过程中,不同的时刻总是静止在某一点上,因此，箭的飞行只不过是连续时间
内一系列静止状态的总和.
三、原子唯物论哲学
1、恩培多克勒的 “四根”说：
万物的本原是“四根”，即土、水、气、火四种元素,彼此间不能相互转化,相互混合形成万物。事物
性质上的差别是由于所构成的四元素量的比例不同；事物的生灭变化，是由于这四种元素的结合和分
离，而四根结合与分离的原因，是由于“爱”和“憎”这两种力量。
2、阿那克萨哥拉的“种子” 说：
万物的本原是种子。种子是永恒的，不生不灭，无限多，性质也是无限多样的，各自独立，不能转化。万物都是由种子结合而成的。每一事物并非由单一类种子组成，也包含其他类的种子。而事物
的性质乃是由占多数的种子所决定的。 种子分合的动因：“奴斯” (心灵,理性)
3、留基波和德谟克利特的原子论：万物的本原是“原子”与“虚空”。
4、德谟克利特：百科全书式的学者（《小宇宙秩序》、《论自然》、《论人性》）
万物的本原是“原子”与“虚空”。原子是一种不可分的最小的物质微粒，是绝对充实的，不可穿透；在数量上是无限的，也是永恒的。所有原子性质无异，只是在形状、次序、位置上有区别 原子自身处于无规则的运动之中。原子的运动场所是“
虚空”。
2、著述：
《工具论》（有关逻辑学问题）、《物理学》、《论灵魂》 《尼各马可伦理学》、《政治学》、《诗学》、
《修辞学》
3、哲学贡献:
（1）第一哲学:万物的本原是独立存在的“实体”。实体是既变又不变的。不变的是实体自身的“同
一性”，变的是实体的属性。
将实体生成运动的原因归纳为四种：
质料因——形成事物的质料；
形式因——构成事物的形式；
动力因——事物生成变化的推动力；
目的因——事物所追求的目的。
（2）物理学（第二哲学）
亚里士多德的宇宙本原观点：
指出“运动是永恒的”。
事物的运动变化分为四类：①本质的变化（产生或消灭）②性质的变化（由一种状态转变为另
一种状态）的变化③空间的变化
构成宇宙的质料有五种：土、水、气、火和以太。
月亮以下部分地界的物体由土、水、火、气构成，作直线运动。月亮以上的天体由以太构成，
作圆周运动。
整个宇宙是一个以地球为圆心构成的圆状整体。地球是不动的。地球之外天体多等级多层次排
列，环绕地球旋转。
第二节 天文学和宇宙理论
一、构建宇宙模型
毕达哥拉斯学派宇宙模型（最早提出）:整个宇宙为球形,中心天体名"中心火"。地球、太阳、月亮
和金、木、水、火、土五大行星都绕中心火运行。
欧多克索宇宙模型：以地球为中心，日、月和五大行星以及恒星分别附着于27个同心透明球形壳
层之上,围绕地球而旋转。
喜帕克本轮-均轮模型：地球为宇宙中心,各天体沿着自己的"本轮"作匀速圆周运动,本轮的中心又沿
着各自的"均轮"绕地球作匀速圆周运动。
阿利斯塔克(约公元前310～前230年 )日心说：太阳和恒星是不动的,地球和行星都绕太阳旋转,地
球又绕自己的轴每日自转一周。
二、其他方面的成就
1、欧多克斯、埃拉托色尼先后用天文学方法测量过地球赤道的周长；
2、喜帕克在天文学史上首先发现岁差；测算了回归年、朔望月、月地半径之比的数值；并第一个编制了包括850颗恒星的巨大星表。
第三节 成就辉煌的数学
一、雅典时期
1、毕达哥拉斯学派
对勾股定理的证明和无理数根号2的发现．
2、智者学派
①只用圆规和直尺作一正方形，使其面积等于一已知圆的面积——化圆为方问题；
②作一立方体，使其体积等于一已知立方体的两倍——倍立方问题；
③三等分任意角
二、亚历山大时期
1、欧几里得（《几何原本》 ）：
从若干个简单的公理出发, 推导出467个定理,从而把初等几何学知识构成为一个完整的理论体系。
2、阿波罗尼(约公元前262～前190)：
所著《圆锥曲线》是一部古希腊杰出的数学著作。椭圆、抛物线、双曲线是由他命名的 ．
3、阿基米德
生于西西里岛叙拉古。
“数学之神”、 “力学之父”
研究出了求球面积和体积、
弓形面积以及抛物线、螺
线所围面积的方法。用穷
竭法解决了许多难题,还用圆锥曲线的方法解了一元二次方程。
数学：《沙的计算》，按级计算法、穷竭法
物理：《论杠杆》：杠杆原理
《论浮体》：比重及流体静力学的基本原理
第四节 物理学
一、毕达哥拉斯学派
研究了弦的长度和音律的关系。
二、亚里士多德
《物理学》，自由落体原理
三、阿基米德
《论杠杆》、《论浮体》
四、欧几里德
《光学》、《论镜》
第五节 生物学与医学
一、生物进化思想的萌芽和早期的生物分类学
1、阿那克西曼德
人是从鱼变化而成的,因为人在胚胎的时候很像鱼．
2、恩培多克勒
最早的时候，从土里生出许多各种动物和人的器官、四肢，它们在空中到处游荡，这些器官和
肢体随意结合，组合成各种各样的生物，最后，那些不能适应自然环境的、不能繁衍后代的便被
淘汰了，留下来的只有人类和现存的动物。
3、亚里斯多德
首创了解剖和观察的方法。
记录了近500种动物,亲自解剖了其中的50种,并按形态、胚胎和解剖方面的差异创立了8种分
类方法。
认为自然的发展由无生命界进化到有生命界是一个渐进的过程：无生命→各种植物→半植物半
动物→各种动物→人类。
二、医学、解剖学的发展
阿尔克芒：被称为“医学之父”，发现了视 觉神经和联接耳和口腔的欧氏 管,认识到大脑是感觉和思维的器官。 希波克拉底：“四体液说” ：黄疸液、黑疸 液、血液、黏液
第六节 手工技术和建筑技术
一、手工技术（制陶、造船、榨油、酿酒、家具制作）
公元前16～前12世纪就有了铁器。到公元前9～前6世纪,铁器工具已普遍使用,人们己掌握了
铁件的淬火、焊接和锻铁渗碳法制钢等技术.
古希腊在制作金银饰物方面有很精湛的技艺
第七节 古希腊科学思想和科学方法
一、科学思想
1、第一次形成了独具特色的理性自然观古希腊留给世人的可以说主要是一种精神文 明，例如热爱真
理、对知识的渴求。
2、重视数学，极大地发展了逻辑演绎方 法和逻辑思维。
二、科学方法
1、 逻辑方法、观察方法、数学方法已经初步形成，为近代自然科学的形成作了较好的准备。
2、在实验科学方面严重不足。
第五章 古代罗马的科学技术
第一节 古罗马的科学成就
一、托勒密的《天文学大成》
1、在喜帕克地心说的“本轮一均轮”宇宙模型基础上,构建了一个共有80个本轮和均轮的复杂模型。
2、《天文学大成》：《至大论》。
3、在数学方面： 证明了许多球面三角定理。
4、地理学：《地理学指南》，主张把地理学和天文学联系起来，以经纬度为依据绘制
二、老普林尼的《自然史》
该书包括了天文学、地理学、生物学、医药学以至实用工艺和艺术等许多内容,是罗马帝国时期的一部百科全书。
三、盖仑的“三灵气说
四、丢番图的代数学
《算术》、《多角形》
其代数学的特点是完全脱离了几何形式，在古希腊—罗马时代的数学中独树一帜；
另一个重要贡献是用字母来表示未知数和一些运算，是近代符号代数学的先端。
第二节 古罗马的技术
一、加图的《论农业》
西方最早的农学著作该书包含了许多农业生产技术和农学知识,以及农庄经营管理的内容。
瓦罗：《论农业》。
二、建筑及维特鲁维奥的《论建筑》
罗马大角斗场：椭圆形,长短径分别为188米和156米,外墙高48.5米,可容纳5～8万观众。
水道建筑：工程庞大而壮观。首都罗马水道共有9条,总长达90多公里。（条条大道通罗马）
维特鲁维奥的《论建筑》
内容涉及建筑的一般理论、设计原理、建筑师的教育以及建筑施工等多方面的问题。该书对西方
建筑学产生了深远影响
三、赫伦的技术发明
著作：《压缩空气的理论和应用》、 《战争和机器》、《机械学》
技术发明：滑轮系统、鼓风机、计里程器、虹吸器、测准仪、蒸汽反冲球
• 神庙里的巫术——自动门（自动门是赫伦用相对简单的机械原理发明的。当祭司点燃庙外的祭
坛之火后，祭坛下方一个金属球中的空气受热，使球中的水流经一根虹吸管，进入水桶．水桶
由链子悬空吊在一组重锤和滑轮之下，当水桶变得较重时，这组重锤和滑轮便将安有枢轴的门
打开。）
• 风球——第一台可以运转的蒸汽机（给一只密封的大锅安上两根管子，在管子中间有一个圆球。
锅里倒满水，放到火上加热．水沸腾之后，蒸汽经管子进入圆球，从圆球的两个出口喷出，致
使圆球高速旋转。）
第六章 古代阿拉伯的科学技术
第一节 科学技术的大跃进
一、学习中国的科学技术
穆斯林“圣训” :“学问虽远在中国,亦当求之。”
二、吸收古希腊文明，收集古希腊书籍
三、创立国家科研机构
阿拔斯帝国时期的一位哈里发（君主）麦蒙于830年在首都巴格达创立著名的“智慧馆” 。
第二节 科技史上的特殊贡献
一、沟通东西方科学文化
阿拉伯帝国地处欧、亚、非三大洲的接壤处，同时接触东西方先进的科学技术和文化，因而成了沟通东西方的桥梁
二、保存古希腊学术典籍
第三节 科学成就
一、天文学
1、创立了历法，编纂了历书和朝向方位指南；
2、发展了天文学观测实践与理论，并制订了天文表；
3、创造发明了很多仪器装置，诸如星盘、象限仪、平纬仪、方位仪、天体仪、地球仪、观象仪等。
4、法加尼：《天文学入门》。
5、巴格达天文台的苏非：《恒星图象》；
6、伊本·尤努斯：《哈基姆天文表》；
7、宰尔嘎里：编有《托莱多文表》，并把水星的均轮改为椭圆形；
8、比鲁尼：提出过地球绕太阳旋转的想法。
二、数学
1、花拉子模：《代数学》（《积分与方程的计算》，820年）建立了真正意义上的代数学。讨论了一次、二次方程的几种特殊解法，把未知数叫根。12—16世纪，《代数学》一直是欧洲各大学的数学教科书。
2、白塔尼：引进了余切函数。
3、奈绥尔丁：第一个把三角学发展成为一门独立的学科。
4、阿尔·卡西：1427年著《算术之钥》，求得π=3.[**************]25。
三、物理学
1、比鲁尼：主张利用推理和对自然现象的观察与实验来认识自然物理现象。精确测定过18种宝石和金属的比重。
2、伊本·海赛姆：“光学之父”。他的《光学之书》对西方光学研究产生过影响。
3、哈尼兹：编写了比重表，认识到空气也有重量，知道大气密度与海拔高度有关。
四、地学
1、马苏迪：《黄金草原》百科全书式著作，成为以后数百年间的自然史和地理学著作的资料源泉。
2、比鲁尼：《城市方位坐标的确定》。大地测量学的先驱。
3、花拉子模：著有《地形》，内载大量地图。
4、雅古特：《地名词典》。
五、炼金术
1、贾比尔·伊本·哈扬：硫酸和硝酸的发现者，对化学中的煅烧和还原过程作了科学的解释，改进了金属纯化、融化和晶化的方法；修正了亚里士多德关于金属构成的学说。
2、拉齐：对许多化学变化过程作过详细的描述。他是将酒精分离出来并用于医疗实践的第一人。
六、医学和生物学
1、医学
拉齐：《医学大成》，《论天花和麻疹》。
伊本.西那：“医学之王”、 “医圣”，《医典》、《治疗之书》。
2、生物学
伊本·西那：《医典》不仅涉及医学，而且还包括了自然观、地质学、矿物学和植物学的知识。
贾希兹：《动物之书》汇集了阿拉伯、波斯和希腊的动物学资料，研究了大约350种动物，并按运动方式将其分为四大类。
七、农业
通过嫁接等栽培技术来改良水果品种，许多农作物和经济作物生产技术介绍和传播到欧洲甚至美洲。 注重水利建设的计算和测量工作，并在西亚和北非等地区筑坝拦河、兴修水渠、掘井。
地下供水系统“坎那” ，用以解决干旱地区的供水问题。
第七章 中国独立发展的科技文明
中国科技通史概述（四个历史时期）
第一个历史时期：从夏商周到明朝中叶，十六世纪前，中国科技居于世界前列，甚至处于领先地位。 第二个历史时期：从明末到晚清，中国传统科学技术停滞不前，甚至倒退失传。同时西学东渐，传教士开始将西方科学技术知识传入中国。
第三个历史时期：从19世纪40年代到20世纪40年代，逐步从传统科学向近代科学过渡。
第四个历史时期：从20世纪50年代直到今天，中国科学技术的发展进入了一个现代化的新时期。科教兴国，技术创新。
中国古代科技成就（三个高潮）
第一个高潮：春秋战国时期，《考工记》
墨家、道家等诸子百家开始初步尝试科学知识的抽象。
第二个高潮：隋唐五代时期
南北交汇，中外兼容。开通大运河，测量子午线长度，国家药典《新修本草》、雕版印 刷、火药问世。中外科技交流得到了前所未有的发展。
第三个高潮：宋辽金元时期
传统科技发展到最高潮，指南针用于航海，火药火器用于战争，发明活字印刷术，建造 水运仪象台，创制《授时历》等。
古代中国科学技术的主要成就：
四大学科：天文学、数学、医药学、农学
三大技术：陶瓷、丝织、建筑
四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针。
第一节 自然哲学与宇宙观
一、中国古代的物质观
1、万物一元论：万物是由一种原始东西构成的
《周易》（公元前900年）:“太极”；
《老子》（公元前400年）:“道”；
《淮南子》:“太始”；
《春秋繁露》(萱仲舒):“元”；
《论衡》(王充):“元气”。
2、物质的最小单位：
《庄子》：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”
《墨子．经下》： “端”是物质不能再分的最小单位
3、阴阳五行说 （“五行说”是目前已知最早的元素论。）
《国语》中的《郑语》明确地把“金、木、水、火、土”看成是构成万物的五种基本物质元素，并且认为必须不同物质在一起，才能发生作用，产生新物质。
“五行相克”：水胜火，火胜金，金胜木，木胜土，土胜水
“五行相生”：木生火、火生土、土生金、金生水、水生木
二、宇宙观
盖天说：“天圆如张盖,地方如棋局”
浑天说：“浑天如鸡子，天体如弹丸，地如鸡 中黄”
宣夜说：“天无形质”、“高远无极”
第二节 古代中国的科学成就
一、天文学
1、天文观测：我国是天文观测记录时间最长，记录资料最多 的国家。
《汉书·五行志》上的太阳黑子记录早于欧洲800多年;
自春秋至清初我国日食记录约1000次,月食记录约900次,新星和超新星记录60多颗,极光记录300多次。
2、星图、星表的绘制
世界上最早的星表也出自我国。
《天文星占》（甘德）、《天文》（石申）:各载有数百颗恒星方位
敦煌石窟中发现的８世纪的星图中记载恒星 1350颗；
苏颂星图(1049―1096)有恒星1464颗 （敦煌石窟星图
现存于苏州博物馆的石刻星图刻于1247年，由黄裳于1190年绘制，王玫远依图刻于石上，载恒星1434颗．
长沙马王堆出土的帛书《五星占》绘制了公元前246—前117年间共70年的土星、木星和金星的位置，它们在一定会合周期内的动态表，其数据非常接近现在的测量值。）
3、天文观测仪
张衡（东汉）：浑天仪、地动仪、候风仪
郭守敬（元）：改进浑天仪，制成简仪，其设计、制造水平领先世界300年！
4、历法
我国历法之多为世界第一，前后共制有100多种历法。
a．商代已有春分，夏至，秋分，冬至之说，战国时分２４节气；
b．公元前５世纪初（春秋末期）开始用“四分历”，即１回归年为365．25天；与今值365.242119天相差+11分14．5241秒。
c．南北朝（公元４２０―５７９年）祖冲之改进观测技术，定１年为365．2428日.
d．南宋“统天历”（１１９９年）定１回归年为365．2425日.
e．明代邢云路于1608年测得１回归年为365．242190，与今值１年仅差－0．2592秒.
二、数学
十大数学名著：《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缉古算经》、《缀术》、《周髀算经》、《九章算术》。
（1）《周髀算经》（公元前1世纪，战国或西汉）
是我国最早的天文数学著作，其中已有勾股定理、分数运算、开平方方法等。
（2）《九章算术》（公元1世纪，东汉初年）
是中国古代数学体系形成的标志,书中载有246个应用题及其解法，涉及算术、代数、几何等方面的内容。其中的分数四则运算、比例算法、用勾股定理解决一些测量问题、以及负数概念和正负数加减法则的提出、联立一次方程的解法等,都达到当时世界最高水平。
圆周率的研究
刘徽：在注释《九章算术》时创造了割圆术,提出初步的极限概念。
祖冲之：求得π值在3.1415926至3.1415927之间,比欧洲人提出相同的精确度的π值早近一千年.
（3）后期发展
宋元时期中国古代数学发展到了顶峰。
北宋贾宪列出的指数为正整数的二项式定理系数表早于欧洲人6～7百年。
南宋秦九韶 （约1202～1261）在《数书九章》一书中提出了高次方程的数值解法。
宋元间的李治(1192～1279)和元代的朱世杰相继在代数学尤其在解高次方程的研究方面作出了突出的贡献。
三、医药学
1、医学著作
（1）战国时期的《黄帝内经》：
我国第一部重要的医学著作，内容涉及生理、病理、医理、药理、针灸导引、按摩、人体解剖、养生、预防等各个方面。 是中医理论形成的标志。
（2）东汉张仲景《伤寒杂病论》：
东汉张仲景 , 把《内经》的理论与临床实践更具体、紧密地结合起来,确立了“辨证施治”的临床医学理论基础。
（3）汉代时期的《神农本草经》 ：
现存最早的药学专著,载有365种药物 。
（4）明代李时珍的《本草纲目》：
载药1892种,方剂11000个,内容涉及生物、化学矿物、天文等多种学科。
明代木刻版《本草纲目》
2、针炙 ：
《内经》记载商周时期有“九针”，
扁鹊(约公元前401～前310)
皇甫谧(215～282)著《甲乙经》,是最早的针炙著作。
3、外科学：
华陀:“麻佛散”
四、农学：
1、《吕氏春秋》中的《上农》、《任地》、《辩土》、《审时》四篇是现存最早的农学著作 。
2、西汉以来五大农书： 《汜胜之书》 、 《齐民要术》 、《陈甫农书》、《王桢农书》、《农政全书》。 《汜胜之书》：综合栽培技术、整地改土技术、选种育种技术、施肥技术、中耕除草与嫁接技 术、轮作、间作与混作技术。
《齐民要术》（北魏贾思勰）：世界现存的最早、最完整系统的农学著作。包括农作物栽培育 种、果树林木育苗嫁接、家畜饲养和农产品加工等内容。
五、地学
1、地理、地质专著 ：
《山海经·五藏山经》：记载山脉、河流及矿藏309处。
《汉书·地理志》（汉班固）：以疆域政区为纲，叙述了103郡及158个县的建制沿革和自然、古迹、关塞、庙宇、水利和工矿。
《水经注》（北魏郦道元）：记载河流1252条
《梦溪笔谈》（北宋沈括）：对沧海变良田，地形侵蚀，化石都有精辟见解。
《徐霞客游记》 ：对西南地区石灰岩溶蚀地貌的分布规律进行了深入调查研究，书中记载有357个溶洞，对石灰岩溶洞地貌的成因解释与今天的科学原理惊人一致。
2、地图绘制：
长沙马王堆出土的西汉初期的3幅地图，描绘了湖南中部直至广东珠江口一带的山脉、河流、城市，与实际情况基本吻合，比例为1：18000，精度相当高。
裴秀（西晋） ：《制图六艺》，《禹恭地域图》。《制图六艺》中明确提出了中国古代地图绘制的原则，为古代地图学奠定了理论基础。
朱思本（元代） ：《舆地图》
罗洪先（清代） ：《广舆图》
*《广舆图》：清康煕年间，又组织大规模测量，绘制出《皇舆全览图》。这是当时（1718年）世界上最好、最大的地图。
郑和航海图
六、物理学知识：
1、力学：杠杆原理。（春秋的等臂天平，《墨经》）；
2、声学：战国编钟（６４件）
3、磁学：沈括在亲自实验基础上发现的地磁偏角比欧洲人早４００年！
4、光学： 《墨经》中有关光学的内容有８条，对影子的生成，光与影的关系，光的直进性，平面凹 面和凸面镜反射都有定性研究，为世界观光学史上的最早文献。唐代的孔颖达
（５７４― ５４８），正确地解释了虹现象。
第三节 古代中国的十大技术成就
一．文化史上的盛事—造纸术
东汉蔡伦于公元105年造出 “蔡侯纸”
造纸术的出现是人类文化史上的一件大事，也是书写材料上的一次革命。
从公元前2世纪直到18世纪这两千年间，中国的造纸技术一直处于世界的前列。公元6世纪传入朝鲜、越南、日本、阿拉伯，公元8世纪，由阿拉伯传入欧洲。
二．布衣毕升的发明—活字印刷
① 用胶泥制活字，并用火烧硬；
②排版，把活字排在涂有松脂和腊的铁板上，加热铁板，压平，固定活字在铁板上；
③上墨印刷；
④拆版，熔蜡，活字可重复使用。 由于泥活字易破损，活字印刷的大规模使用是元代经王桢改用木活字之后。
三．永不熄灭的灯塔—指南针
1、汉代王充在《论衡》中就有“司南勺”，记载司南象一只勺子，用天然磁石雕成，底圆，把它放在四周刻有24个方位的光滑底盘上。
2、汉张衡在《东京赋》中，首次称“司南”为指南。
3、指南车：中国国家博物馆根据（ 三国志）注引《魏略》和《宋史舆服图》所传造法复制
四．震惊世界的发明—火药
1、火药的发明，起源于古代炼丹术，时间大约在唐朝初年。炼丹过程中使用了大量的化学药品，如硫磺、硝石、木炭等，于是，火药被意外地发明出来（一硫二硝三木炭）。
2、宋元时期，火药和火器的制造已经成为中国军事手工业的一个重要部门，已经制造出火箭、火球、火蒺藜等火药武器。公元1259年，南宋发明了管式火器—“突火枪”，为现代枪炮的发端。
3、明代以后，先后出现了手榴弹、地雷、水雷、定时炸弹、子母炮等火器，并出现了以火药爆炸产生动力为推力的火箭，其类型有单级、两级和往复式等多种类型。
黑火药在军事上的应用
4、北宋时候，火药的应用已经相当普遍。开封 “广备攻城作” 的“火药窑子作”，就是制造火药的作坊。
①火箭
②两级火箭
（明朝茅元仪《武备志》记载） “火龙出水”：原始的两级火箭。
③火箭飞行
明代中期，烟火工匠王古发明了一种飞行器。
国际天文学联合会月面环形山命名工作小组为了永远纪念王古这位火箭技术的发明家和开拓者，以他的名字命名了月球上的一座环形山。
近代实验科学的始祖——英国的弗兰西斯·培根高度评价了印刷术、火药与指南针在人类文明史上所起的巨大作用，认为这三种东西曾改变了整个世界的面貌，印刷术在文学史上；火药在战争中；指南针在航海上。没有一个帝国、一个学派能比得上这三种技术发明在人类事业中产生的力量和影响。
五、后来居上的冶炼技术
1、冶铁：始于春秋时代的晚期。熔炼法锻铸铁是冶炼史上的一次重大飞跃，比欧美国家早2000多年。
2、炼钢：始于战国时代，创造了许多炼钢方法，如“铸铁脱炭炼钢技术”、“炒钢法”。
3、冶铜：宋元时期首创的“胆铜法”是水法冶金的起源。
六．影响深远的水利工程
1、都江堰水利枢纽:
秦昭襄王（公元前306—前250）时期，由蜀郡太守李冰父子修建，变岷江水害为水利，可灌溉300万亩良田，使成都平原成为“天府之国”。
2、京杭大运河：
隋代修建，是世界上开凿最早、规模最大、里程最长的运河工程。长达2400多公里，沿途沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系。使我国南北两大经济区联成一整体，促进了南北经济繁荣。
七．誉满全球的纺织技术
1、中国是最早养蚕和织造丝绸的国家。
商代的丝织物已有斜纹、花纹等一些复杂纹样。西汉时织物品种有绢、罗纱、锦、绣、缔等，颜色和图形也多种多样,极为丰富。
唐宋时期，丝绸印染和印花工艺进一步发展,并织造出“织锦”和“缂丝”等新的高级丝织品。元代发展出了“织金锦”,明清两代又发展出了“妆花”。
纺织机械和工艺非常发达：手摇单绽纺车、脚踏三绽纺车（黄道婆）、缫丝车、提花织机、五彩套色印花等，后两项都是世界上最早使用的技术。
织锦：用染好颜色的彩色经纬线，经提花、织造工艺织出图案的织物。
缂丝又称“刻丝”：是中国丝绸艺术品中的精华。这是一种经彩纬显现花纹，形成花纹边界，具 有犹如雕琢缕刻的效果，且富双面立体感的丝织工艺品。
八、别具一格的建筑技术
1、山西应县木塔（“佛宫寺释迦塔”）：
世界现存最高的木构架结构建筑。建于辽代清宁二年（公元1056年），高达67.31米。
长安城
2、应县木塔
我国古代许多桥梁和水利设施的建设也表现出了形式多样、构思精巧、结构合理的高水平建筑技术。隋代工匠李春设计的河北赵州桥,建造技术比国外要早1200多年。
3、中国现存最早的跨海梁式大石桥——洛阳桥（北宋）
北宋时李诫编著的《营造法式》是一部重要的建筑技术专著,该书全面地总结了古代建筑经验,对设计和规范、技术和生产管理等都有系统论述,是世界建筑史上的珍贵文献。
九、名扬天下的制瓷技术（中国是世界上最早制作瓷器的国家 ）
1、汉代开始从陶器向瓷器的过渡。
2、东汉时期制瓷技术已渐趋成熟
3、初唐时期，人们又利用专业化的原料和更多的高效窑，烧制出了精制白瓷，白瓷是陶瓷的最佳境界。唐宋时期的青瓷称盛一时,有“青如天、明如镜、薄如纸、声如罄”的美誉。
4、钧瓷是我国陶瓷中的珍奇瑰宝，我国古代五大名窑瓷器之一。起源于河南省禹州市神后镇，始于唐，盛于宋。
5、青花瓷是用含氧化钴的钴矿为原料，在陶瓷坯体上描绘纹饰，再罩上一层透明釉，经高温还原焰一次烧成。目前发现最早的青花瓷标本是唐代的；成熟的青花瓷器出现在元代；明代青花成为瓷器的主流；清康熙时发展到了顶峰。
6、明清时期是制瓷业高度发展的阶段,精致白瓷和各种彩瓷的制造是这一时期制瓷技术的重大成就,。
十．举世闻名的航海技术
1、郑和七下西洋
从1405年起，先后七次南下西洋远航。船只多达200余艘，每次随行人员总数常达27800多人，包括水手、士兵、工匠、翻译、医生、观察天文和掌握罗盘的航海人员。先后到过马来半岛，印尼、印度、波斯、阿拉伯和东非等地，经过37个国家。
2、先进的造船技术：技术先进，船形多样
秦汉时期，海船尾部的方向舵，比西方早数百年之久；
唐代：水密隔仓技术；
宋代：使用“船样”和船坞造船，比欧洲早500年；
古代船型多达1000种，仅海洋渔船就有200—300种，其中沙船、乌船、福船和广船为中国海船中的四大名船。在快航性、抗沉性、适航性和稳定性方面各有特色。
第四节 炼丹术与化学
一、炼丹术的兴起及其思想基础
1、汉代炼丹专著：《太清金液神气经》、《黄帝九鼎神丹经》、《太清金液神丹经》
东汉魏伯阳的《周易参同契》是现存最早的炼丹理论著作，第一次把易理和炼丹联系起来，从哲学的高度对炼丹家的经验进行了概括和总结。
2、《神农本草经》就有丹砂能化为汞的记载。
炼丹术在汉代兴起的思想基础：与阴阳五行思想、神仙学说、物性互渗意识和尸体不朽的信仰密切相关。
炼丹术最早从炼丹砂开始，可能与古人的尚赤观念有关，但更重要的原因还是丹砂能使尸体不朽的信念。
《史记·秦始皇本纪》记载，始皇陵内“以水银为百川江河大海。” 有关专家对马王堆一号墓古尸进行研究的结果表明，在汉初已经有人炼服“仙丹”，炼丹术的实际发端时间应当更早。
3、葛洪： 著有《神仙传》、《抱朴子内篇》、《抱朴子外篇》、 《肘后备急方》等。
①采用硫化汞制水银 ：丹砂（硫化汞）→汞→黑色硫化汞→结晶硫化汞（赤红）。
②胆矾（硫酸铜）与铁反应，铁取代了硫酸铜里的铜，产生单质铜。
③铅→白铅 (碱式碳酸铅)→铅丹（四氧化三铅）
二、道教对炼丹术发展的影响：
葛洪、陶弘景
第五节 古代中国科学技术的特点
一、发展的延续性
古代中国的科学技术发端于本国的奴隶社会，进入封建社会后，一直在继续发展，直至近代西方科学技术传入后才逐渐衰落。其延续发展的时间跨度之大，是世界上绝无仅有的。
二、与封建社会同兴衰
古代中国科学技术的主体部分是中国封建社会的产物,它的形成、发展以至衰落,是同封建社会的总进程休戚相关的。
三、注重实用,理论薄弱
农学：各种农业生产具体经验的记载,很少有理论的概括和总结。
天文学：为制订历法服务，未深入研究宇宙结构模型。
数学：以计算见长，注重解释实际问题。
第八章 中世纪：西方不亮东方亮
——欧洲中世纪的科学技术
（公元5世纪～15世纪）
第一节 概况
一、中世纪前期欧洲科学技术的停滞
1、 科学的衰落：
教皇格里哥利一世公然宣称：“不学无术是信仰虔诚之母”。
教会推行的信条和准则是“启示高于理性”、“知识服从信仰”、“哲学(包括科学)服从神学”。
2、技术的倒退：
中世纪前期欧洲手工业衰败，一些昔日繁华的工商业中心城市几乎成了废墟。除了农业技术略有进步外，从整体上看，中世纪前期欧洲的技术和罗马帝国兴盛时期相比是大大倒退了。
二、 中世纪后期欧洲科学技术的复苏
1、科学活动的重新开展
翻译阿拉伯文献
学习古希腊科学文化
开办大学
2、技术的进步
耕作效率提高，作物种类增多，农业有了较大发展；
水利机械、风力机械、各种铁制机具普遍应用于冶金、采矿、纺织各行业，推动了手工业的发展。
第二节 后期的科学和技术成就
一、农业机具
水力磨房、风力磨房、开矿业、道路建筑、排水装置
二、栽培作物
黑麦、燕麦、斯佩耳特小麦以及蛇麻草
三、机械的发明
机械锯，带有落锤的锻炉，具有固定板和活门的箱，窗用玻璃，油灯罩，蜡烛，手推车，眼镜，运河
上的水闸，有摆的落地大座钟等等 。
（机械的发明以印刷机和火药武器的使用达到了顶点。）
第三节 大学的创办和经院哲学
一、大学的创办发展过程
（修道院学校、大主教区学校和教区学校 →城市大学）
1、早期教会学校的类型
僧院学校：学生分为两种，一种是准备充当僧侣的儿童（内学）；另一种是不准备充当僧侣者（外
学）。
大主教学校：设在主教的所在地，学校的性质与水平同僧院学校相当，学校设备较好，学科内容 也比较完备。
教区学校：设在神职人员所在的村落，规模很小，设备简陋，只教授一般的读、写、算和基督教
的初步知识。向一般世俗群众开放。
学习课程：三艺和四艺。前者指语法学、修辞学和逻辑学，后者包括算术、几何、音乐和天文学，两者和在一块即所谓的“七门自由艺术”，简称“七艺”。
2、后期城市大学的兴起
（1）十字军东征和东西文化交通为大学的兴起铺平了道路
最早兴起的大学是意大利的波伦亚大学和萨莱尔诺大学，随后巴黎、牛津大学相继产生，到15
世纪，整个西欧建立了近80所大学。据统计，意大利20所，法国18所，英国2所，苏格兰3所，
西班牙13所，葡萄牙1所，德意志神圣罗马帝国境内16所，匈牙利3所，波兰、丹麦和瑞典各1所。 （这些大学都具有很强的国际性。）
（2）教学与管理
类型：学生大学（波洛尼亚大学为代表 ）
先生大学 （巴黎大学为代表 ）
教学方法：通行的讲授和论辩
管理方法：学位制
二、大学对于中世纪欧洲的科学文化发展的意义
（1）是欧洲重新获得和了解古代希腊罗马的哲学和科学知识的重要媒介。
（2）为欧洲的文艺复兴运动作了准备。
（3）直接促进了经院哲学的发展与繁荣。
著名的学者:
“不可辩驳的博士”亚历山大（Alexander Halensis，1185~1245）
“六翼天使博士”波那文图拉（Bonaventura，1221~1274）
“悲惨博士”罗吉尔·培根（Roger Bacon，1214~1292）
“全能博士”大阿尔伯特（Albertus Magnus，1200~1280）
三、经院哲学
*经院哲学主要是指中世纪的基督教哲学，正式形成于公元８至１０世纪之间。
1、产生：教父哲学 →经院哲学
教父学的特点：否定唯物论和科学知识，提倡盲目信仰和宗教狂热，论证上帝创造世界，鼓吹蒙
昧主义和禁欲主义。
2、与亚里士多德学说的联姻
托马斯·阿奎那 确立了亚里士多德主义在教会神学中的统治地位，使亚里士多德的哲学在中世
纪经院哲学中成为圣典，亚里士多德被认为是哲学与科学的最伟大权威。
托马斯·阿奎那的哲学观点后世称之为托马斯主义。1323年被追谥为圣徒，1567年被命名为教
义师，并被称为“普世教会博士”。
3、新思想的萌芽
罗吉尔·培根：提倡面向自然，重视感性经验，发展科学；批判了经院哲学的盲目崇拜权威、主观虚
构的认识方法，指出这些是阻拦人们获得真理的障碍。罗吉尔·培根的哲学思想宣告了经院哲学的解
体 。
第二篇 近代科学技术
（15世纪下半叶——19世纪末）
第九章 近代科学的诞生——第一次科学革命
第一节 近代科学技术产生的社会条件
一 、资本主义生产方式的出现
（1）欧洲中世纪晚期出现资本主义生产方式的萌芽。
（2）资本主义生产方式的出现促进了生产技术的改进 纺织业、采矿业、冶金业中开始使用一些新
式机器,如动力和传动机械的变化,水轮和风车、曲柄和齿轮联动机构的传动装置。
（3）技术上的改进给自然科学的发展开辟了道路 水轮、风车的制造和控制使用,极大地推动了力
学的发展；治金、纺织、玻璃和眼镜制造业的发展不仅向化学和光学提出了大量需要解决的问题,而
且给自然科学的研究提供了诸如望远镜和显微镜之类的观察和实验手段。
二、航海探险与地理大发现
1492年哥伦布发现了美洲大陆； 1497年达.伽马开辟了通往印度的新航路；
1519—1522年，麦哲伦的船队完成了环球航行。
航海和地理发现推动了近代科学技术的发展:
(1)促进了与航海有关的科学技术的发展。天文学、大地测量学、地理学、数学、力学
(2)推动科学观念上的突破和新学科的建立。
三、文艺复兴运动
1、文艺复兴运动的伟大旗手：达·芬奇
（1）认为知识起源于实践，只有通过实践才能探索科学的奥秘。
（2）采用实验科学方法进行科学研究，在自然科学方面作出了巨大的贡献。提出的实验科学方法
成为近代自然科学的最基本方法，为后来哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿等人的发明创造开辟了道路。
（3）达·芬奇的科学贡献天文学 ：早于哥白尼否定“地心说”，提出“太阳中心说”物理学：重
新发现了液体压力的概念，提出了连通器原理；发现了惯性原理；发展了杠杆原理。
（4）生物学 ：发现了血液的功能；发现了心脏的四腔和心脏瓣膜。
（5）军事和机械：发明了飞行机械、直升飞机、降落伞、机关枪、手榴弹、坦克车、潜水艇、起重机、车床、服装剪机、自动剪切机，大理石切割机、提水机、以及用作船舶推进的桨轮。
2、文艺复兴运动的主旨 ：
肯定人的价值, 主张教育要发展人的个性,社会要发挥人的才能,满足人的欲望, 抨击封建神学的蒙昧主义和禁欲主义，要求以“人”为中心而不是以“神”为中心考察一切，提倡“人性”来反对教会的“神性”，以“人权”来反对封建的“神权”，用“人道”来反对为封建制度辩护的“神道”，主
张个性解放和自由，这些主张构成被人们称为“人文主义”的思潮。
3、文艺复兴运动的意义
（1）破除了人们对宗教神圣不可侵犯的迷信,培育了自由研究的精神,引导人们去观察和研究自然界。
（2）自然科学上也取得了重大成就
四、宗教改革运动：
马丁.路德 宗教改革运动对科学从神学中解放出来有积极作用 新教鼓励人们研究和认识自
然，认为上帝的智慧完全体现在他所创造的自然秩序中；鼓励人们运用科学技术为社会创造更多的物
质财富，认为为社会创造财富是对上帝的爱戴。这些教义客观上有利于科学技术的发展。
五、近代科学的发展特点
1、形成了自然科学各门学科，逐步建立起各学科的理论体系。2、形成了以科学实验为基础的科学方法理论体系。3、科学与技术开始相互联系，并逐步走向密切结合。
第二节 第一次科学革命
一、天文学革命与行星运动三定律的发现
1、由哥白尼发起的天文学革命：
尼古拉·哥白尼[波兰]1543年发表《天体运行论》，提出了日心地动说，标志着近代科学的诞生。
2、行星运动三定律的发现：
（1）布鲁诺对哥白尼学说的捍卫和发展
（2）伽利略发现恒星运动 利用望远镜，伽利略发现行星
（3）开普勒行星运动三定律：第一定律（轨道定律）：
3、牛顿对天文学的贡献： 1672年，牛顿制造第一架反射天文望远镜—“牛顿望远镜”。
二、血液循环的发现与医学革命
1、维萨里[比利时]的《人体的构造》及其意义
比利时医学家维萨里于15 43年发表《人体的构造》，以解剖学事实，否认了上帝用男人的肋骨创造出女人的谬论。 《天体运动论》和《人体的构造》两部伟大科学著作的同时出版，使1543年成为中世纪科学与近代科学的分界线，它标志着科学的发展进入了一个新的历史阶段。
（1）维萨里：发现盖仑关于左心室与右心室相通的观点是错误的
（2）塞尔维特[西班牙 ]：发现肺循环 （《基督教的复兴》 1553年 ）
（3）法布里修斯[意大利 ]：发现了静脉中瓣膜的结构、位置和分布 （1574年 ）
（4）哈维[英国 ]：发现血液循环 《动物心血运动的解剖研究》 （1628年）
（5）1661年，马尔比基发现毛细血管，完善了血液循环学说。
哈维的心脏解剖、结扎、灌注实验及其发现的血液循环理论
哈维的血液循环理论的意义：标志着从不可证明的盖伦的猜想到以实验事实为依据的定量的生物学的彻底的转变。使得生命科学以成熟的科学革命的参与者的身份步入了现代领域。
三、经典力学理论的创立与物理学革命
1、伽利略对经典力学的贡献
（1）静力学方面：研究过物体的重心和平衡问题用实验证明了空气的重量。
（2）动力学方面：①发现了摆的定时性? ②发现自由落体运动 ③发现惯性运动：“外力是维持物体运动的原因” ④发展了抛物体运动轨迹理论
（3）提出了力学的相对性原理 ：《关于力学和位置运动的两种新科学的对话与数学证明》（简称《关
于两种新科学的对话》）一书的出版标志着经典力学作为一门独立学科的诞生 。
（4）伽利略的成就
1、新的科学思想和科学研究方法
2、物理学概念和原理的创新——惯性原理和力与加速度的新概念
3、运动独立性原理和运动的合成、分解定律
4、惯性参照系概念： 5、单摆周期性质的发现 6、光速有限及其测量
7、几种基本物理实验仪器的研制：浮力天平 、 温度计 、望远镜
8、彻底推翻亚里士多德的物质观
第十章 近代前期自然科学的发展
第一节 数学
一、笛卡儿与解析几何的诞生
1、笛卡儿创立解析几何：
1637，《更好地指导推理和寻求科学真理的方法论》：《几何学》、《折光》和《陨星》。
建立了历史上第一个倾斜坐标系和直角坐标系，提出曲线方程的思想。
2、费尔马对解析几何学的贡献
《平面和立体的轨迹引论》：记载了一般直线和圆的方程，以及关于双曲线、椭圆、抛物线的讨论。 析地定义了许多新的曲线．提出了许多以代数方程定义的新曲线。
3、笛卡儿的科学方法
笛卡儿认为在一切领域中可以建立一种普适的推证真理的方法，这个方法就是数学方法，称之为“通用数学”。
强调代数的一般性以及它在推理程序机械化和减小解题工作量方面的价值。
任何的问题→数学问题→代数问题→方程求解
二、对数的发明
1596年，制成了一张7位数字的对数表。
1617年，布里格斯和耐普尔共同出版《一千个数的对数》。它是历史上第一个可供实际应用的、14位的、以10为底的对数表，正式确立了对数的计算方法。
三、微积分的创立
1、牛顿创立微积分
《运用无穷多项方程的计算法》（1711年发表）《流数术和无穷极数》（1671年完稿，1736年发表） 《求曲边形面积》（1676年完稿，1704年正式发表）
牛顿站统一算法—微分和积分，并确立了这两类运算的互逆关系，从而完成了微积分发明中最
关键的一步，为近代科学发展提供了最有效的工具，开辟了数学上的一个新纪元。
2、莱布尼茨创立微积分
莱布尼茨的表达形式采用数学符号却又远远优于牛顿一筹，既简洁又准确地揭示出微积分的实质，强
有力地促进了高等数学的发展。
四、其它数学成就
1、代数学
① 1545年，米兰学者卡尔丹出版《大术》，提出三次、四次方程的代数解法。
② 系统地引入符号代数。
2、三角学
①波伊尔巴赫[意]：编制了十分精确的正弦表。
②雷格蒙塔努斯：《论各种三角形》（1464年）第一部脱离天文学的三角学专著。
③韦达[法]：《标准数学》（1579）《斜截面》（1615）16世纪，三角学已从天文学中分离出来，成
为一个独立的数学分支。
第二节 化学
一、脱胎于炼金术的化学—波义耳创立化学学科
1、炼金家的化学知识R•培根[英]：《炼金术反射镜》，是实验科学家的先导。
阿那德：《哲学家的花坛》：将炼金术与医学联系在一起，用化学药品治疗疾病。是第一个描述酒精
的人，提出酒精可以用蒸馏葡萄酒的方法制取。 B·瓦伦丁：《锑的凯旋书》，第一次描述了盐酸对金
属的作用。
2、从炼金术向科学化学过渡
毕林古齐：1520年发表《烟火术》论述了用火制取各种物质（金属、非金属、火药和各种爆炸物）的生产技术。阿格里柯拉：《论矿物的性质》（1546）《论金属》（1556）述了采矿、冶炼和检验过程，并专门论述了化学物品的制备和定量化学研究方法的意义。表明化学已开始由工艺技术向化学学科靠拢
3、医药化学
T·B·冯·荷恩海姆：医药化学的创立人把炼金术与医学相结合，创立了医药化学这门学科。强调医
生们要注意研究药物的化学性质，而不能只注重其药理性质，故而应学习化学知识。
李巴维 [德]：《炼金术》描述了实验室操作技术设备、化学器皿和各种仪器。研究了各种物质及其制取、使用方法。
4、波义耳创立化学学科
《怀疑派化学家》 （1661）
① 明确地把化学单独划分为一门科学，论证了“化学是什么” 。
② 重新明确了元素概念
③分析化学的奠基人之一把“分析”一词首次引入化学，把当时的溶液检验也提高到一个新的水平。《矿泉的博物学观察》波义耳的观念为新化学的发展指明了方向。
二、燃素学说
1、波义耳的火微粒说： 金属＋火微粒＝金属煅灰
2、贝歇尔与施塔尔共同创立燃素学说
1669年，德国化学家贝歇尔出版《土质物理》，提出 “油土”的概念，即相当于以后的所谓“燃素”。
贝歇尔是燃素学说的第一个发起人1703年，德国化学家施塔尔正式发表燃素学说。
第三节 生物学
一、胚胎学的早期发展
１、哈维对亚里士多德的胚胎渐成说的发展
２、胚胎发育预成论
３、胚胎的渐成说
二、生物分类学
1、切沙尔比诺：用根和花作为植物分类的标准。
2、马尔比基：以呼吸器官的完善程度作为动植物分类的标准
3、雷：第一个把物种作为分类单位认为通过种子可以产生相同后代的植物应归为一个种，也即物种
4、林耐：创立“双名制”命名法，使分类学成为了一门科学。界、门、纲、目、科、属、种。
第四节 近代自然科学方法论
一、弗兰西斯·培根的归纳法《学术的伟大复兴》：
《论学术的进展》（1605）《新工具论》（1620）
对经院哲学的科学观和传统逻辑思维方式的批判为自然科学的发展扫清了道路。
指出科学的目标是用新发现和新发明来改善人类的生活。
认为自然是物质的，物质是多种多样的、能动的，人类掌握知识是为了认识自然和征服自然。为此，他提出了著名的口号“知识就是力量”。
弗兰西斯·培根曾被马克思誉为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”。
二、笛卡儿的演绎法
1637年出版的《方法论》一书成为哲学经典。
笛卡儿的《方法论》列举了四条科学方法：
（1）只承认完全明晰清楚、不容怀疑的事物为真实；
（2）将问题分解到足够求解的小单位；
（3）从最简单、最易懂的对象开始，依照先后次序，一步一步地达到更为复杂的对象；
（4）列举一切可能，一个不能漏过。
三、伽利略的观察实验与数学相结合的科学方法
① 先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念； ②由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；
③通过实验证实这种数量关系。
四、牛顿创立分析与综合相结合的科学方法
牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中。概括起来，可以称之为：简单性原理（法则1因果性原理（法则2）普遍性原理（法则3）否证法原理（法则4，无反
例证明者即成立）牛顿的方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。
第五节 第一次技术革命蒸汽时代
二、蒸汽机的发明和完善
第一次技术革命开始于纺织工业的机械化——英国织布工人哈格里沃斯在1764年发明的“珍妮纺车”。以蒸汽机的广泛使用为主要标志——英国格拉斯哥大学机械师瓦特在1769年发明分离冷凝器，1781年取得旋转蒸汽机专利瓦特是近代第一次技术革命的伟大旗手，他开启了蒸汽时代。
第十一章 古典科学的全面发展—近代后期的科学成就及第二次技术革命
（十八世纪末——十九世纪末）
第一节 天文学的成就
一、天文观测的新发现
1、新星的发现——望远镜改进的成果
1781年，英国天文学家赫谢尔利用自制的大型反射望远镜发现了天王星。1827年，德国的夫琅和费制造出第一块大孔径优质物镜。后来，俄国多尔帕特天文台台长斯特鲁维借助装上这种物镜的折射望远镜发现了2200多颗新双星。1846年德国天文台台长加勒发现海王星。
2、星体表面观测——天体照相术
1839年，巴黎天文台台长阿拉戈发明银版照相法。
1840年，美国的德雷伯利用大型望远镜和照相术拍摄了第一张月亮表面的照片。
1845年，德国的费索拍摄了第一张太阳照片。
1877年，米兰的斯基伯雷利公布了当时最精确的火星表面图片。
二、赫谢尔的恒星天文
1、1783年，赫谢尔提出了第一个银河系结构模型 ：
银河由大量恒星构成，其形状如边缘有裂缝的圆凸透镜，直径约7000光年，厚度为1300光年，太阳系位于银河系的中央平面，离银河系中心不远的位置上。
2、发现了远在银河系边界之外的一些独立的恒星星云，从而把天文学研究扩展到河外星系。
3、发现了恒星的自行，并估测了太阳的运动，打破了太阳与恒星静止不动的陈旧观念。被誉为“恒星天文学之父”。
三、天体物理的兴起
1、光谱学三定律
1814年，弗朗和费发现太阳光谱中的576条暗线，成为光谱学的创始人。
2、太阳元素的发现
四、天体起源和演化假说
1、康德—拉普拉斯星云假说: 1755年，康德匿名发表《宇宙发展史概论》。
2、1796年，法国数学家拉普拉斯出版《宇宙论》，独立提出了与康德星云假说相似的假说。
康德—拉普拉斯星云假说的重要意义，主要不在于它能否解释太阳系的全部力学特征，而在于他把太阳系视为一个不断演化和发展的过程，有它的产生、发展和灭亡的历史，这一重要思想在18世纪僵化的自然观上打破了第一个缺口，沉重地打击了神创论和宇宙不变论。
3、洛克耶的恒星演化理论
1887年，英国的洛克耶提出恒星演化理论，认为恒星是不断变化的。
第二节 地质学的成就
一、关于岩石成因的水成论与火成论之争
水成论 ：伍德沃德 [英] :《地球自然史初探》( 1695)
火成论：莫罗[意]、赫顿[英]
二、关于地壳运动的 灾变论和渐变论之争
灾变论：居维叶[法] 渐变论：赖尔 [英]（《地质学原理》1830—1833 ）
第三节 物理学成就
一、能量守恒与转化定律的发现
1、“卡诺循环” :
1824年，卡诺[法]出版《关于火的动力的研究》，提出了“卡诺循环”理论：热和机械能（功）之间是可以相互转化的 。
2、 迈尔的贡献：
《论无机界的力》（ 1842 ）：首次提出能量守恒原理，第一次提出了热功当量
《生物界的运动和物质新陈代谢的联系》（ 1845）： 论证了机械能、热能、化学能、电磁能、光 能和辐射能的转化，并认为能量守恒是支配宇宙的普遍规律。
3、焦尔的贡献：
发现了电流的热效应：焦尔定律
1843年，发表《论磁电的热效应和热的机械值》，指出：自然界的力量是不能毁灭的，哪里消灭了机械能，总会得到相应的热 。
1849年发表《论热的机械当量》，公布了热功当量的精确值。1851年，开尔文将 “力的恒定律”改称为“能量守恒定律”，这样，能量守恒和转化定律便从内在含义到外在表述被正式确定下来。
能量守恒和转化定律明确指出自然界各种形式的能量，诸如热能、化学能、电磁能、机械能等之间，在一定的条件下，可以相互转化；而且在转化的过程中，能量的总值守恒，即没有能量的凭空产生和消失。
二、热力学第二定律（商增原理）
19世纪50年代，克劳修斯[德]和开尔文[英]同时发现热力学第二定律。
克劳修斯指出：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。在一个孤立的系统内，热总是从高温物体传到低温物体中去。因此，热机在工作过程中，不可能把热量完全变成有用的功， 它总要把一部分热量传给低温热源。
三、分子物理学的兴起 创立者：克劳修斯、麦克斯韦尔、波尔兹曼
1、安培定律的发现（1820年）
2、奥斯特：首先建立磁和电的本质联系——有电流通过的导体周围会产生磁场
3、安培[法]：
①指出平行载流导线若电流方向相同则相互吸引，若方向相反则相互排斥。
②发现两段通电导线之间的作用力与它们的电流强度成正比，与它们之间的距离平方成反比。 ③确定了电流对磁针作用方向的右手定则。
拉第电磁感应定律（1831）只要穿过闭合电路所围面积的磁量发生变化，回路中就会产生感应电流。
4、麦克斯韦电磁理论的建立：《电学和磁学论》 （1873）
以数学方程概括了库仑定律、高斯定律、欧姆定律、安培定律、法拉第电磁感应定律等理论，将它们升华为更具普遍性和预言能力的一般性理论。从而建立了完整的经典电磁学理论体系，预言了电磁波的存在，完成了物理学上的第三次大综合。
第四节 化学
一、拉瓦锡与化学革命
拉瓦锡进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。他推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说，建立了以氧为中心的燃烧理论，创立了化学物种分类新体系，阐明了质量守恒定律。他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础，被后人称为近代化学之父。
1、燃烧原理及氧的发现——《燃烧概论》（ 1777年）：
2、创立化学物质分类的新体系
1785年，与戴莫维、贝托雷、佛克罗伊合作编写了《化学命名法》，奠定了现代化学术语命名的基础 。
3、质量守恒定律的发现和第一张化学元素表
1789年，出版《化学纲要》，阐述了质量守恒的思想 ，列出了一张包括33种元素的分类表 。 *拉瓦锡的科学思想和科学方法
1、重视实验而且作了定量要求
2、善于应用科学史的分析方法
3、应用以量求质的研究方法
二、近代原子、分子学说的创立
1、道尔顿的原子论
2、阿佛加德罗分子假说
①盖吕萨克气体反应体积定律（ 1808年）
②阿佛加德罗分子假说：
《原子相对质量的测定方法及原子进入化合物时数目比例的确定》（ 1811年）
3、康尼查罗对原子--分子学说的论证
1858年，发表《化学哲学教程提要》，论证了阿佛加德罗假说，康尼查罗为原子——分子论的确定扫除了障碍。康尼查罗的合理阐述，把原子论和分子假说整理成一个协调的系统，原子一分子论因此才为广大化学家们接受。原子一分子论的确立，直接导致化学元素周期律的发现和有机化学系统的建立。
三、有机化学的发展
1、人工合成对“生命力论”的冲击
1828年，维勒[法]成功地合成了尿素，开创了人工合成有机物的新纪元19世纪40年代，英国化学家帕琴人工合成染料苯胺紫；1868年，德国化学家格雷贝和里贝曼合作，合成了茜素；另外，水杨酸、水杨酸甲酯、阿斯匹林、杀菌剂等药物也陆续合成。
2、有机化合物结构理论的兴起和发展
①基团论的形成与发展
1832年，维勒和李比希[法]提出“基团论” ：有机化合物是由一系列的基组成的，“基”是一系列化合物中共同的，稳定的组成部分。
②罗朗的核团学说1837年，罗朗[法]提出“核团学说”：一切有机化合物都是由基本碳氢核团构成的 ③有机结构理论的初建
. 1861年, 布特列洛夫 [俄]提出有机化学的结构理论：
◆分子中的原子以一定排列顺序相结合，其间存在亲和力的相互作用。
◆物质的化学性质取决于它的化学结构，从而可以预言尚未发现的新化合物。
◆每一个分子只能有一个一定的结构，不能有几个不同的结构。
1864年冬天，凯库勒发现苯的结构式。
四、元素周期律的发现
1、原子量与元素性质的联系的发现
①1829年，德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点 。把当时已知的44种元素中的15种，分成5组，指出每组的三元素性质相似，而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。
② 1862年，法国科学家尚古多提出了“螺旋图”的分类方法。
在圆柱体的表面上划螺线（与底面成45度角），用垂线在圆柱体上分成16格。将已知的62种元素按原子量的大小顺序标记在螺旋线与垂线的交点上，这样某些性质相近的元素恰好出现在同一垂直母线上。
③ 1865年，英国工业化学家纽兰堡提出“八音律” 。
把62个元素的原子量按递增顺序排列，发现元素的性质有周期性的重复，从任意一个元素算起，每到第八个元素就和第一个元素的性质相近。
2、门捷列夫发现元素周期律
1869年，门捷列夫[俄]发表了关于元素周期律的图表和论文。
①按照原子量的大小排列起来的元素，性质上呈现出明显的周期性。
②原子量决定元素的特征。
③可以预料还有许多未被发现的元素。
1871年，《化学元素的周期依赖关系》。修改了第一张元素周期表，使原来的周期表由竖行改成横排。
3、元素周期律与新元素的发现
门捷列夫修订了一些元素的原子量并预言了15种未知的元素，后经科学研究证明，基本上是正确的。如重新测定锇、铱、铂、金的原子量是：锇为190.9，铱为193.1，铂为195.2，金为197.2 （当时认为它们的原子量分别是198.6，196.7，196.7，169.2 ） 。
镓 、钪、锗、钋、惰性气体一族元素、稀土元素的陆续发现，都使元素周期表得以证明和补充。
第五节 生物学
一、细胞学说的创立
1、细胞学
1665年，英国人罗伯特·胡克 发现细胞
1831年，罗伯特·布朗从兰科植物的叶片表皮细胞中发现了细胞核。
1835年，有人在低等动物根足虫和多孔虫的细胞中发现细胞质。
1838年，施莱登发表《论植物的发生》一文，提出了植物构造学说—一切植物都是由细胞发展而来的。
1839年，施旺发表《动植物结构和生长相似性的显微镜研究》，把施莱登的观点推广到整个生物界： 动植物有机体的结构原则上是相同的，它们的一切组织都是由细胞发展而来的，细胞是一切生物的基本单位。
2、胚胎学
1759年，沃尔弗[德] 提出“后成论”——成体动物的肢体和器官是在胚胎发育过程中从一个简单的 组织发展起来的，而不是一个预先构造的机械的扩大。
1827年，贝尔[德]发表关于哺乳动物卵的研究成果。
1828至1837年间，贝尔出版胚胎学教科书，提出胚胎发育的胚层理论——发育中的卵首先会形成几个组织层，特定的层生长出一组特定器官，他把这些层叫做胚层。指出所有动物在胚胎的早期发育阶段是非常相似的。
19世纪50年代，德国医生雷马克和瑞士的寇力克等人把细胞学说和胚胎学结合起来，研究证明：卵子和精子原来都是简单的细胞，在发育过程中细胞可以复制——细胞分裂；胚胎发育过程就是细胞分裂过程。
二、达尔文生物进化论的创立
1、生物进化思想的萌芽
1809年，拉马克[法]出版《动物哲学》，第一个系统提出进化论思想。其要点为：
生物是进化来的。是从单细胞有机体向人类过渡的。
生物进化有两种动力：一是生物的内在力量，二是环境对生物体的影响。
生物适应环境的演化机制遵循“用进废退” 和“获得性遗传” 两条重要原则。
2、达尔文创立生物进化论
《通过自然选择或生存斗争保存良种的物种起源》 （ 1859 ）：
第一，生物是进化来的，既不是上帝创造的，也不是一成不变的。
第二，变异是生物普遍存在的现象，变异的基本原因是生活条件的改变。
第三， 通过人工培育可以产生新种。
第四，相似的生物起源于一个共同的祖先。
第五，在自然界中，生物物种是通过自然选择而产生的；自然选择是通过生存斗争实现的；生存斗争的结果是“物竞天择、适者生存”，优胜劣汰。
第六， 生物不仅有变异，而且有遗传。有利的变异在世代的传递中逐渐积累，最终可以产生出新种。
《物种起源》的意义：
1、彻底粉碎了神创论和形而上学物种不变论，第一次把生物学建立在科学的基础上；
2、为辨证唯物主义自然观的创立奠定了自然科学的基础。
三、孟德尔的遗传理论
1865年, 孟德尔[奥地利]在布龙博物学会上宣读了《植物杂交实验》，提出如下假设：
遗传性状都是以成对因子(基因)为代表，性状有显性和隐性之分；当成对因子中显性、隐性
同时存在时，则表现显性性状；只有当成对因子都为隐性时，才表现隐性性状。
根据这个假设，孟德尔提出两条遗传定律:
分离定律: 成对因子在遗传过程中可以相互分离。
自由组合定律: 两对性状在遗传过程也可以分开, 独立进行传递，并自由结合 产生新性状。
第六节 第二次技术革命（电化时代）
一、电力革命
1、电动机和直、交流发电机的发明
（1）直流电动机的发明：
1838年，俄国的谢苗诺维奇·雅科比用化学电池组为能源，制成了一台直流电动机。
1860年，巴基诺[意]制成了具有环形电枢的直流电动机 。
（2）发电机的发明
1831年，法拉第发现感应电流，提出了发电机和变压器原理，并做成了模型。
1832年，皮克西兄弟[法]研制出一台手摇磁电式交流发电机。
1834年，克拉克[英]制成第一台商用直流发电机。
1867年，W·西门子[德]制成了自激式直流发电机。
1870年，人们改进并制出了实用性电动机。
1879年，柏林博览会展出了用电动机开动的电车。
1880年以后，陆续出现了用电动机带动各种机床、电梯、起重机、压缩机等。
2、高压输电与交流电机的出现
1882年，德普勒[法]成功地进行了远距离高压直流输电试验。
1890年，德布罗里斯基[俄]制出最早的一台三相交流电动机。
1891年，德国人成功地完成了170公里三相交流远程输电工程。
3、电气时代的到来
① 电力技术的广泛应用，促进了电力工业、电器设备工业的发展
1880年美国成立了贝尔电话公司
1881年德国成立了电机制造公司
1892年汤姆豪斯顿公司与爱迪生通用电器公司合并为美国通用电器公司。
②电力技术的发展使传统产业得到改造
1870年，西门子发明了电炉炼钢法。
1881年，德国建成了世界上第一条电力机车牵引的铁路。1886年，美国人霍尔和法国人赫洛 特发明了铝的电解冶炼法。
③电力技术革命促进了一系列技术发明的涌现：
爱迪生 ：一生中完成了两千多项发明，仅1869—1910年间正式登记的发明就有1328项。
④电力技术的发展极大地促进了各资本主义国家生产力的发展
在19世纪最后30年内，世界工业总产值增加两倍多，其中钢铁产量增加了55倍，石油产量增加了25倍。
二、 内燃机的发明和应用
1、内燃机的发明
1673—1680年间，惠更斯[荷兰] 提出真空活塞式火药内燃机的方案。
1799年，蓝蓬[法]提出了用煤气作燃料、用电火花点火的内燃机设计方案。
1860年，勒努瓦[比利时]设计了第一台由蒸汽机改装而成的商业内燃机。
1876年，德国人奥托研制成功第一台四冲程内燃机。苏格兰工程师克拉克发明双缸往复式发动机， 1883年，戴姆勒[德]制成了第一台四冲程往复式汽油机。
1886年，滕特和普雷斯特曼研制成功煤油机。
1892年，德国工程师狄塞尔发明了内燃机压缩点火。
2、内燃机的广泛应用
1885年，本茨和戴姆勒[德] 分别独立制成了最早的汽车。
1887年，人们把内燃机装配到轮船上。
1897年，人们把柴油机装在拖拉机上。
1903年，美国莱特兄弟用活塞汽油发动机设计制成一架飞机。同年12月17日在基蒂霍克试飞成功。
三、电信技术的产生
1、有线电通信的产生
①电报的发明
1838年，莫尔斯[美]制成实用电报机，在纽约进行16公里公开电信试验获得成功。
1844年，莫尔斯在华盛顿和巴尔的摩之间架设了第一条有线电报线路。
1851年，从英国的德瓦到法国的卡莱，铺设了横跨英吉利海峡的海底电缆。
1854—1856年，完成了地中海海底电缆联络网。1866年，横跨大西洋连接欧美的海底电缆也铺设成功。
②电话的发明
1875年，亚历山大·贝尔[美]制成实用电话装置 。
1876年，贝尔获得美国电话专利。
1880年美国建立了贝尔电话公司。
1887年，爱迪生进一步改进了送话器，完成电话全套技术。
2、无线电通信的产生
1888年，赫兹发现了电磁波，提供了无线电通信的可能。
1895年，波波夫[俄] 指出：可以设计装置接收人工振荡源发出的信号，条件是振荡功率要足够强。 1896年3月，波波夫成功完成传送电磁波的实验。
1899年9月，马可尼[俄]成功地用无线电设备报导了“美国杯”快艇比赛，引起了世界性轰动。 1900年，马可尼实现了几个台站同波长无干扰的通信。
1901年，马可尼通过发射塔实现越洋联接。
第十二章 近代科学技术发展走向
第一节 近代世界科学技术中心的转移
一、英国科学技术的崛起
1.、英国近代科学技术崛起的社会背景
1588年，英国海军取得了海上霸权，促进了英国经济更加迅猛的发展。
从1640年到1688年，发生了资产阶级革命，建成了资产阶级和新贵族联合专政的君主立宪国。
2.、英国近代科学技术崛起的具体措施
（1）引进技术，广招人才
（2）兴办教育，建立学会
1660年，格雷山姆学院成立了“促进物理数学实验知识的学会”；
1662年，成立了“以促进自然知识为宗旨的皇家学会”
1665年，英国皇家学会创办《皇家学会哲学汇刊》，同年又出版了《博学者杂志》。
（3）注重科研，奖励发明
3、英国近代科学技术的衰落
（1）产业革命加剧了资本主义社会所固有的基本矛盾
（2）产业革命使阶级矛盾日益尖锐，发展为主要矛盾。
（3）盲目自大，技术引进不积极。
二、法国科学技术的夺魁
1、法国近代科学技术夺魁的社会背景
18世纪，法国一些先进的资产阶级思想家发起了启蒙运动。
1789年7月14日，巴黎人民攻占巴士底狱，标志着资产阶级革命的开端。
1793年1月，完成了彻底的法国资产阶级革命。
2、法国近代科学技术夺魁的具体措施
（1）政府高度重视科学技术的发展
（2）聘请科学家担任军政要职
（3）大量引进技术，推行“拿来主义”
(4）兴办教育，培养人才
3、法国近代科学技术的衰落
1814—1830年，法国封建王朝复辟，拿破仑失败，资产阶级丧失了革命的成果，科学技术的发展受到严重挫折。
三、德国科学技术的后来居上
1、德国近代科学技术后来居上的社会背景
2、德国近代科学技术后来居上的具体措施
（1）有计划地办学
（2）有选择地引进
（3）有目的的科学研究工作
1873年建立了国立物理研究所；
1877年建立了国立化工研究所；
1879年建立了国立机械研究所。
第二节 中国科学技术在近代落后的原因
一、自然经济的阻碍
首先，自然科学注重实用,注重解决生产中的实际问题。
其次,自然经济的自足性、生产条件的简陋性,使其本身缺乏对新技术的要求。
再次, 自然经济阻碍了资本主义市场经济的产生和发展。
二、专制制度的束缚
三、科技自身的缺陷
1、科学的实用化倾向
2、科学实验方法没有确立
3、古代中国科学技术具有较强的保守性和排他性
一、世界科学技术发展的基本历程
1、原始科学技术萌芽时期
2、古代四大文明古国时期（科学还没有完全从哲学中脱离、科学与技术相互分离、古希腊创立了古代科学的理论体系 ）
3、近代科学革命和技术革命时期（脱离宗教神学、脱离哲学、技术开始与科学联姻【18世纪】）
4、现代科学技术革命时期（第二次科学革命，使科学冲破牛顿力学的束缚，科学观念又一次发生重大变革。 ）
发展特点： （1）发展的不平衡（2）整体性 （3）国际性（4）竞争性与互补性
二、科学、技术及其相互关系
1、什么是科学：科学是知识体系和由知识体系所转化的生产实践活动的统一。
• 自然科学：是以自然界作为研究对象，在实践基础上形成的关于自然界发展规律的知识体系。
• 自然科学的特点：（1）具有“一般生产力”即“知识形态上的生产力”的性质。
（2）具有客观性、规律性，而不具有阶级性、民族性。
2、技术：
（1）技术是人类在实践经验和科学原理基础上形成的关于改造自然的手段、工艺方法、技
能体系的总和。
（2）技术的特点物化性：无论是何种技术，都主要是以物质形态表现出来的。
• 多元性：技术存在的形式是多种多样的。目的性：技术应用所要达到的最终结果。
3、科学与技术的关系
• 科学与技术是辨证统一的整体，是人们认识自然和改造自然同一过程的两个方面。
（1）区别：任务方面：科学侧重回答“是什么”和“为什么”；技术着重回答“做什么”和“怎么做”。
性质方面：科学的本质是从实践到理论的科学认识过程；
技术的本质是从理论和经验到实际应用的过程。
目的方面：科学研究的目的是为了探索自然界的奥秘；技术创造的目的是形成必要的手 段和方法去能动地改造自然界。
（2）联系：相互促进，科学是技术发展的基础；技术是科学发展的物质手段。
三、科学技术与社会经济发展的关系
1、牛顿力学原理与英国的现代化
牛顿力学原理为第一次工业革命大规模发明和使用机械打下了基础。
2、有机化学的兴起与德国的现代化
1856年英国人帕琴首次人工合成染料苯胺紫。
1864年德国人赫夫曼、凯库勒和拜尔一起推动了德国焦油染料工业的迅速发展。
3、电磁科技和美国的兴起
1800年，奥斯特发现电流能产生磁场； 1831年，法拉第发现电磁感应；
1862年，麦克斯维建立了完整的电磁场理论。 1835 年，莫尔斯制成发报机
1838 年又发明了莫尔斯电码 1851年他的电报系统用于铁路
1858年实现了大西洋海底电缆电报通讯 1867 年贝尔发明了电话
1877年爱迪生发明留声机 1879年又发明炭丝电灯。
四、科学技术史的学科发展历史
1、各学科史→综合性的科学史
欧德谟：《算术史》、《几何学史》、《天文学史》
专门搞科学史研究的人：
蒙塔克拉[法]：《数学史》（1758）
埃斯特瓦 [法]：《天文学史》（1755——1782）
普利斯特列：《电学史》、《光学史》
贝克曼：《发明史》
阮元[清]：《畴人传》（数学家传记集）
综合性的科学史：
惠威尔[英]：《归纳科学史》（1837）
丹内曼[德]：《自然科学的发展及融合》
2、内史→外史
•内史：把科学史的研究对象局限于科学内部，把科学史仅看作是科学知识体系形成和发展的历史。
•外史：把科学看作社会的一个组成部分，研究它与社会其他部分的相关关系。
1667年，斯普拉特[英]出版《皇家学会史》，是第一部外史著作。
1931年，莫斯科大学教授黑森在第二次国际科学史代表大会上作题为《牛顿力学的社会经济根源》
的报告，提出牛顿力学的建立是时代和社会的产物，开辟了科学史的第二个研究领域。
3、中国的科学技术史的学科发展
•1919年五四运动后，开始有知识分子进行科学史的资料收集和研究；
•1954年，李约瑟【英】出版《中国科学技术史》（共7卷34册），在国际上造成重大影响。
•1956年9月，中国科学史代表团出席佛罗伦萨第八届国际科学史大会，标志着中国科学史研究开始
走向世界。
•1954——1980，陆续成立了中国科学史研究会、研究室、学会等机构；
•1999年，上海交大率先成立科学史与科学哲学系
第一篇
东方：古老文明的源头
（人类社会诞生——公元15世纪）
第一章 原始社会的科学技术萌芽
原始社会在技术上的突出成就主要有：1.磨制石器；2.弓箭的发明；3.火的利用与取火方法的发明；4.制造陶器；5.制造铜器；6.原始农业和畜牧业的出现。
第一节 技术的起源与早期发展
一、石器的制造与弓箭的发明
1、石器的使用
（1）旧石器时代：打制石器（2）中石器时代：石片石器和细石器（3）新石器时代：磨制石器
2、弓箭的发明：表明原始人已经了解物体的弹性、箭体的飞行规律。
二、火的利用和人工取火方法的发明
1、有利于人脑及体格的发育。
2、延长了活动时间，生活质量有了提高。
3、防卫能力提高。 4、导致制陶、金属工具的出现。
三、原始农牧业的产生和早期发展
1、农业的出现：最早出现农业生产的地区是西亚。
（1）最初农业生产的工具为石器和火（ “刀耕火种农业”）
：木棒、石锄
（2）耕锄农业（新石器时代后期）
工具：木耒、石耜、石犁。
技术：懂得拦河截水灌溉和有意识地人工施肥。
2、畜牧业的出现
大约１万年前，开始懂得饲养动物。
四、原始手工业的早期发展
1、制陶 （8000——9000年前）
制陶技术的出现，第一次使人类对材料的加工超出了仅仅是改变其几何形状的范围，而开始改变
材料的物、化属性；第一次通过一套复杂的工艺过程，创造出自然界所没有的人工材料；第一次使材
料加工不仅利用了人的体力，而且利用了自然能源（火）。
2、冶金技术的出现（新石器时代末期）
冶炼技术是人类历史上划时代的技术成果，对发展社会生产力产生了重大的革命性影响。同时，
在此过程中，积累了物理、化学知识 。
第二节 科学知识的萌芽
1、天文学知识：
（1）半坡文化遗址中的房屋都有一定的方位，氏族墓地、墓穴和人体骨架的头部也都朝着一定的方向（南或西北）。
（2）传说尧帝时设立“曦和之官”，专门负责观测星相变化，依此来确定四季，安排农耕。
2、数学
3、其他：石器的制造——力学 火的保存与获取——热学制陶、酿酒、染色——化学、生物学
4、东方的四大古老文明：埃及、美索不达米亚、印度、中国
第二章 古埃及和两河流域的科学技术
第一节 古代埃及的科学技术
一、文字和书写技术
1、古埃及的文字最早出现于公元前3500年。最初是象形文字（☉：太阳，≈：水），后来形成了以
表形符号、表意符号、标声符号相结合的象形文字。
2、罗塞达石碑
1799年，法国人布萨在尼罗河口小城罗塞达发现一块公元前95年刻的石碑，同样的内容用古
希腊文、古埃及文祭祀体和古埃及文世俗体三种文字书写。通过对这块石碑的研究，人们终于
读通了古埃及文字。
如今，“罗塞达石碑”已成为西方一个著名的典故和谚语，意为破译某种秘密的材料。
二、天文学
1、太阳历法：“狼星年”（古埃及人在公元前2787年创立了人类历史上最早的太阳历。）
2、滴漏计时
3、金字塔与天文
最近，日本考古学家仓桥秀附发现：胡夫、卡夫拉两大金字塔的大小比例正好与地球和金星的
大小一致。
仓桥秀附推断:古王国时代建造的全部七座大型金字塔分别代表包括月球在内的七颗行星的体
积、质量和公转周期。
三、数学
1、10进制记数法，但没有位值制。
2、几何：能计算矩形、三角形、梯形和圆形的面积,正圆柱体、平截头正方锥体的体积。圆周率π=3.1605。
3、代数：能解一元一次方程和一些较简单的一元二次方程。
• 乘法运算：换成连加才行：11×13 = 11×8+11×4+11
分数运算：除2/3外，所有分数需换成分子为1的形式再进行计算。如：7/29=1/6 + 1/24 + 1/58
+ 1/87 + 1/232 2/7 = 1/4 + 1/28
四、解剖和医药学
1、古埃及医生能做外科手术,能治眼疾、牙痛、腹泻、肺病以及妇科的许多疾病。他们用各种植物、
动物和矿物配制药物。
• 1862年发现的“史密斯医学草纸”，写于公元前1700年，是世界上第一部外科学著作，记述了
48种外伤的诊断与治疗方法，使用的药物有植物、动物、矿物、人体分泌物等。药物制剂有涂
抹的膏药、内服药、熏蒸剂、嗅药等。
• “挨伯斯纸草”记述700种病的疗法，药方877个，包括内科、妇科、眼科、外科等，如有关肚
子痛，本书就列出20种类型。
五、农业和手工业技术
1、农业和畜牧业
作物：大麦、小麦、亚麻、豆类、葡萄
牲畜：牛、羊、猪、鸭、鹅
2、手工业
公元前2700年，造出47米长的大船
公元前1600年，发明制造玻璃的技术
公元前1500年，学会了青铜冶炼技术
六、建筑技术
第二节 古代两河流域的科学技术
• 公元前1894年，苏木阿布统一两河流域南部，建立古巴比伦王国，此后300年间，巴比伦王
朝统一两河流域，继承苏美尔文化并加以发展，是古巴比伦极盛时期。
一、天文学和数学
1、天文学——历法与星图
历法：以月亮盈亏的周期29.5天为一个月,把一个月定为29天和30天相间排列。一年12个月
即354天, 置闰。
星图：绘制了世界上最早的星图
2、数学
代数：记数法是10进制与60进制并用
几何：按60进制把周角分为360。，能正确计算出许多平面图形的面积和立体图形的体积。
二、医学和生物学
1、留存下来的关于医学的泥板书有800多块，反映出当时的医生用药物和按摩等方法治病。记录下
医生所治的疾病有咳嗽、胃病、黄症、中风、眼疾等。
2、在一些泥板书上记录了100种动物和250种植物的名称，并且对动物作了世界上最早的分类。
对椰枣树进行人工授粉。
三、手工业和建筑技术：
1、手工业：制砖、青铜冶炼、缝纫、宝石加工、皮革酿造、木工、造船、建筑等。
公元前3000年前后，造出世界上最早的轮车，造出用畜力牵引的播种机具。
玻璃制造业已有相当大的规模。
2、建筑技术：巴比伦空中花园
3世界七大奇迹
• 埃及金字塔 亚历山大灯塔 阿尔忒弥斯神庙 宙斯神像
• 摩索拉斯陵墓 罗德岛太阳神巨像 巴比伦空中花园
（古代七大奇迹是古代的建筑物和塑像，名册编制于公元前三世纪。实际上“世界七大奇迹”只包含了西亚、北非和地中海沿岸的古迹。公元前，腓尼基旅行家昂蒂帕克总结这一地区的人造景观时，把他
认为最伟大的七处称为“世界七大奇迹”，这个提法一直流传到现在。 ）
四、冶金技术
1、青铜器制造
公元前4000年,苏美尔人就开始制造青铜器,公元前1800年前后的古巴比伦时期,青铜器的使用已相
当普遍
2、冶铁技术
公元前8世纪进入铁器时代
第四章 古代印度的科学技术
第一节 社会地理历史概况
“哈拉巴文化”(公元前2300年至前1750年。)
1922年，考古学家在印度河流域发现一处文化遗址，大小城镇遗址200余处，占地约130万平方
公里，也称为“印度河文明”。
公元前3000年，达罗毗荼人创造哈拉巴文化；
公元前1200年，吠陀时期；
公元前6世纪到公元前4世纪，孔雀帝国；
公元4世纪，摩揭陀人建立笈多王朝；
13世纪以后，突厥人、蒙古人、欧洲殖民者先后入侵，
1849年，英国占领印度全境，古印度历史到此结束。
第二节 古代印度的科学技术
一、天文学与数学
1、天文历法：
公元前7世纪之前就把一年定为12个月,360天。
《太阳悉檀多》：公元1世纪后成书。记载了时间的测量、分至点、日月食、行星运动和观察测量
仪器等许多问题
12世纪，古印度著名天文学家、数学家作明著有《历数全书头珠》。
2、数学成就
10进制“阿拉伯记数法”、零的符号,公元6世纪发明，至9世纪以后经阿拉伯人传到欧洲。
现存最早的数学著作是《准绳经》，纪录有勾股定理、圆周率（π=3.09）。
3、数学家
梵藏：《梵明满悉檀多》，引进负数概念，提出了负数的运算方法；对“零”有一定的认识，但错误地
认为零除以零等于零；提出二次方程的解法规则；给出四边形面积的正确公式；算出圆周率π
=3.1623。
大雄：《计算精华》，认识到零乘以任何数等于零；但错误地认为零除以任何数等于这个数；提出
分数的乘法规则。
室利陀罗：《算法概要》（1020），研究了二次方程的解法。
作明：《历数全书头珠》反映了古印度数学的最高成就。明确指出以零除一个数为无限大；一个数
的平方根有两个数，一正一负；计算出算出圆周率π=3.1416。
二、医学
1、《阿柔吠陀》：公元前1世纪，古印度最早的一部医学著作 。载有内科、外科、儿科等许多疾病
的治疗方法。提出躯干、体液、胆汁、气和体腔是人体的五大元素，与自然界中的水、地、火、风、空五大元素相对应，解释人的生理和病理。载有内科、外科、儿科等许多疾病的治疗方法，记载了许
多药物。
2、妙闻：《妙闻集》，记载了一些解剖学知识，论述了生理学、病理学的许多知识，研究了内科、外
科、妇产科、儿科各类病症1120种，药物760种。
3、佘罗迦：《佘罗迦本集》，古印度医学的百科全书。
三、 农业与手工业技术
1、农业
古印度人是世界上最早的棉花种植者。
农作物已有大麦、小麦、水稻、豌豆、甜瓜、棉花等。饲养的家畜有羊、猪、狗、大象等。
吠陀时代发展了畜耕，懂得了人工灌溉和施肥
孔雀王朝开始大规模兴修水利。
2、冶金
公元前4世纪已能炼钢
3、纺织
是棉纺织的的发源地。
4、烧砖
在世界上最早发明烧制建筑用的砖块 。
新德里铁柱, 5世纪时铸造，高7.25米,重约6.5吨,至今几乎完全没有锈蚀。
第四章 希腊：科学精神的起源
第一节 古希腊的自然哲学
一、伊奥尼亚哲学
1、米利都学派：
泰利斯（“科学之祖”）：水是万物之源
泰利斯是第一位对世界万物的统一性作出理性解释的古希腊哲学家。 力求用科学术语来阐明他的
见解，用纯自然术语来解释人类周围世界的复杂变化，而不渲染上宗教和神力的色彩。
阿那克西曼德：《自然论》
万物之源是“无限者”（阿培隆）
对万物本原的概括已由某种具体的物质上升为更为抽象的物质。
从“无限者”中分离出对立物（如冷和热、湿与干等等），对立物在自身产生的漩涡运动中彼此结
合形成宇宙万物。
阿那克西美尼：气是万物之源
火￩气￫风￫云￫水￫土￫石（具有鲜明的辩证法思想。）
2、爱菲索学派
赫拉克利特：火是万物之源（火￫气￫水￫土）
明确认识到事物处于永恒运动变化之中，提出了“一切皆流、无物常住”的观点
对辩证法思想的核心——对立面的统 一与斗争，作了较深刻的论析。
比较明确地提出了规律性的思想。
二、南意大利哲学
1、毕达哥拉斯学派：
（1）“数”是万物的本原：1→2 →数→ 点→ 线 →面 →体→感觉及一切形体 →水、火、土、气→
有生命、精神的、球形的世界。
（2）对立与和谐：事物中包含着矛盾和对立面，对立是存在物的始基．
（3）灵魂轮回说：人的灵魂分为表象、心灵和生气三部分。灵魂以血管、肺、神经为纽带，从血液里获取养料。灵魂分为感觉部分和理性部分.
2、爱利亚学派
克塞诺芬尼：“假如牛、马和狮子能象人一样作画和塑像，它们也会按自己的样子塑造出神的形象。” 巴门尼德： “存在者存在，它不可能不存在”。
芝诺：通过对“多”和运动的否定来反证巴门尼德有关“存在”的唯一与不动说正确性。否定运动的“四个悖论”：两分法、阿基里追龟、飞矢不动、一半等于一倍。
阿基里追龟:假如有运动的话,希腊最善跑的阿基里也追不上乌龟,他只能接近乌龟,却永远不能超过它。
飞矢不动:飞箭在其飞行过程中,不同的时刻总是静止在某一点上,因此，箭的飞行只不过是连续时间
内一系列静止状态的总和.
三、原子唯物论哲学
1、恩培多克勒的 “四根”说：
万物的本原是“四根”，即土、水、气、火四种元素,彼此间不能相互转化,相互混合形成万物。事物
性质上的差别是由于所构成的四元素量的比例不同；事物的生灭变化，是由于这四种元素的结合和分
离，而四根结合与分离的原因，是由于“爱”和“憎”这两种力量。
2、阿那克萨哥拉的“种子” 说：
万物的本原是种子。种子是永恒的，不生不灭，无限多，性质也是无限多样的，各自独立，不能转化。万物都是由种子结合而成的。每一事物并非由单一类种子组成，也包含其他类的种子。而事物
的性质乃是由占多数的种子所决定的。 种子分合的动因：“奴斯” (心灵,理性)
3、留基波和德谟克利特的原子论：万物的本原是“原子”与“虚空”。
4、德谟克利特：百科全书式的学者（《小宇宙秩序》、《论自然》、《论人性》）
万物的本原是“原子”与“虚空”。原子是一种不可分的最小的物质微粒，是绝对充实的，不可穿透；在数量上是无限的，也是永恒的。所有原子性质无异，只是在形状、次序、位置上有区别 原子自身处于无规则的运动之中。原子的运动场所是“
虚空”。
2、著述：
《工具论》（有关逻辑学问题）、《物理学》、《论灵魂》 《尼各马可伦理学》、《政治学》、《诗学》、
《修辞学》
3、哲学贡献:
（1）第一哲学:万物的本原是独立存在的“实体”。实体是既变又不变的。不变的是实体自身的“同
一性”，变的是实体的属性。
将实体生成运动的原因归纳为四种：
质料因——形成事物的质料；
形式因——构成事物的形式；
动力因——事物生成变化的推动力；
目的因——事物所追求的目的。
（2）物理学（第二哲学）
亚里士多德的宇宙本原观点：
指出“运动是永恒的”。
事物的运动变化分为四类：①本质的变化（产生或消灭）②性质的变化（由一种状态转变为另
一种状态）的变化③空间的变化
构成宇宙的质料有五种：土、水、气、火和以太。
月亮以下部分地界的物体由土、水、火、气构成，作直线运动。月亮以上的天体由以太构成，
作圆周运动。
整个宇宙是一个以地球为圆心构成的圆状整体。地球是不动的。地球之外天体多等级多层次排
列，环绕地球旋转。
第二节 天文学和宇宙理论
一、构建宇宙模型
毕达哥拉斯学派宇宙模型（最早提出）:整个宇宙为球形,中心天体名"中心火"。地球、太阳、月亮
和金、木、水、火、土五大行星都绕中心火运行。
欧多克索宇宙模型：以地球为中心，日、月和五大行星以及恒星分别附着于27个同心透明球形壳
层之上,围绕地球而旋转。
喜帕克本轮-均轮模型：地球为宇宙中心,各天体沿着自己的"本轮"作匀速圆周运动,本轮的中心又沿
着各自的"均轮"绕地球作匀速圆周运动。
阿利斯塔克(约公元前310～前230年 )日心说：太阳和恒星是不动的,地球和行星都绕太阳旋转,地
球又绕自己的轴每日自转一周。
二、其他方面的成就
1、欧多克斯、埃拉托色尼先后用天文学方法测量过地球赤道的周长；
2、喜帕克在天文学史上首先发现岁差；测算了回归年、朔望月、月地半径之比的数值；并第一个编制了包括850颗恒星的巨大星表。
第三节 成就辉煌的数学
一、雅典时期
1、毕达哥拉斯学派
对勾股定理的证明和无理数根号2的发现．
2、智者学派
①只用圆规和直尺作一正方形，使其面积等于一已知圆的面积——化圆为方问题；
②作一立方体，使其体积等于一已知立方体的两倍——倍立方问题；
③三等分任意角
二、亚历山大时期
1、欧几里得（《几何原本》 ）：
从若干个简单的公理出发, 推导出467个定理,从而把初等几何学知识构成为一个完整的理论体系。
2、阿波罗尼(约公元前262～前190)：
所著《圆锥曲线》是一部古希腊杰出的数学著作。椭圆、抛物线、双曲线是由他命名的 ．
3、阿基米德
生于西西里岛叙拉古。
“数学之神”、 “力学之父”
研究出了求球面积和体积、
弓形面积以及抛物线、螺
线所围面积的方法。用穷
竭法解决了许多难题,还用圆锥曲线的方法解了一元二次方程。
数学：《沙的计算》，按级计算法、穷竭法
物理：《论杠杆》：杠杆原理
《论浮体》：比重及流体静力学的基本原理
第四节 物理学
一、毕达哥拉斯学派
研究了弦的长度和音律的关系。
二、亚里士多德
《物理学》，自由落体原理
三、阿基米德
《论杠杆》、《论浮体》
四、欧几里德
《光学》、《论镜》
第五节 生物学与医学
一、生物进化思想的萌芽和早期的生物分类学
1、阿那克西曼德
人是从鱼变化而成的,因为人在胚胎的时候很像鱼．
2、恩培多克勒
最早的时候，从土里生出许多各种动物和人的器官、四肢，它们在空中到处游荡，这些器官和
肢体随意结合，组合成各种各样的生物，最后，那些不能适应自然环境的、不能繁衍后代的便被
淘汰了，留下来的只有人类和现存的动物。
3、亚里斯多德
首创了解剖和观察的方法。
记录了近500种动物,亲自解剖了其中的50种,并按形态、胚胎和解剖方面的差异创立了8种分
类方法。
认为自然的发展由无生命界进化到有生命界是一个渐进的过程：无生命→各种植物→半植物半
动物→各种动物→人类。
二、医学、解剖学的发展
阿尔克芒：被称为“医学之父”，发现了视 觉神经和联接耳和口腔的欧氏 管,认识到大脑是感觉和思维的器官。 希波克拉底：“四体液说” ：黄疸液、黑疸 液、血液、黏液
第六节 手工技术和建筑技术
一、手工技术（制陶、造船、榨油、酿酒、家具制作）
公元前16～前12世纪就有了铁器。到公元前9～前6世纪,铁器工具已普遍使用,人们己掌握了
铁件的淬火、焊接和锻铁渗碳法制钢等技术.
古希腊在制作金银饰物方面有很精湛的技艺
第七节 古希腊科学思想和科学方法
一、科学思想
1、第一次形成了独具特色的理性自然观古希腊留给世人的可以说主要是一种精神文 明，例如热爱真
理、对知识的渴求。
2、重视数学，极大地发展了逻辑演绎方 法和逻辑思维。
二、科学方法
1、 逻辑方法、观察方法、数学方法已经初步形成，为近代自然科学的形成作了较好的准备。
2、在实验科学方面严重不足。
第五章 古代罗马的科学技术
第一节 古罗马的科学成就
一、托勒密的《天文学大成》
1、在喜帕克地心说的“本轮一均轮”宇宙模型基础上,构建了一个共有80个本轮和均轮的复杂模型。
2、《天文学大成》：《至大论》。
3、在数学方面： 证明了许多球面三角定理。
4、地理学：《地理学指南》，主张把地理学和天文学联系起来，以经纬度为依据绘制
二、老普林尼的《自然史》
该书包括了天文学、地理学、生物学、医药学以至实用工艺和艺术等许多内容,是罗马帝国时期的一部百科全书。
三、盖仑的“三灵气说
四、丢番图的代数学
《算术》、《多角形》
其代数学的特点是完全脱离了几何形式，在古希腊—罗马时代的数学中独树一帜；
另一个重要贡献是用字母来表示未知数和一些运算，是近代符号代数学的先端。
第二节 古罗马的技术
一、加图的《论农业》
西方最早的农学著作该书包含了许多农业生产技术和农学知识,以及农庄经营管理的内容。
瓦罗：《论农业》。
二、建筑及维特鲁维奥的《论建筑》
罗马大角斗场：椭圆形,长短径分别为188米和156米,外墙高48.5米,可容纳5～8万观众。
水道建筑：工程庞大而壮观。首都罗马水道共有9条,总长达90多公里。（条条大道通罗马）
维特鲁维奥的《论建筑》
内容涉及建筑的一般理论、设计原理、建筑师的教育以及建筑施工等多方面的问题。该书对西方
建筑学产生了深远影响
三、赫伦的技术发明
著作：《压缩空气的理论和应用》、 《战争和机器》、《机械学》
技术发明：滑轮系统、鼓风机、计里程器、虹吸器、测准仪、蒸汽反冲球
• 神庙里的巫术——自动门（自动门是赫伦用相对简单的机械原理发明的。当祭司点燃庙外的祭
坛之火后，祭坛下方一个金属球中的空气受热，使球中的水流经一根虹吸管，进入水桶．水桶
由链子悬空吊在一组重锤和滑轮之下，当水桶变得较重时，这组重锤和滑轮便将安有枢轴的门
打开。）
• 风球——第一台可以运转的蒸汽机（给一只密封的大锅安上两根管子，在管子中间有一个圆球。
锅里倒满水，放到火上加热．水沸腾之后，蒸汽经管子进入圆球，从圆球的两个出口喷出，致
使圆球高速旋转。）
第六章 古代阿拉伯的科学技术
第一节 科学技术的大跃进
一、学习中国的科学技术
穆斯林“圣训” :“学问虽远在中国,亦当求之。”
二、吸收古希腊文明，收集古希腊书籍
三、创立国家科研机构
阿拔斯帝国时期的一位哈里发（君主）麦蒙于830年在首都巴格达创立著名的“智慧馆” 。
第二节 科技史上的特殊贡献
一、沟通东西方科学文化
阿拉伯帝国地处欧、亚、非三大洲的接壤处，同时接触东西方先进的科学技术和文化，因而成了沟通东西方的桥梁
二、保存古希腊学术典籍
第三节 科学成就
一、天文学
1、创立了历法，编纂了历书和朝向方位指南；
2、发展了天文学观测实践与理论，并制订了天文表；
3、创造发明了很多仪器装置，诸如星盘、象限仪、平纬仪、方位仪、天体仪、地球仪、观象仪等。
4、法加尼：《天文学入门》。
5、巴格达天文台的苏非：《恒星图象》；
6、伊本·尤努斯：《哈基姆天文表》；
7、宰尔嘎里：编有《托莱多文表》，并把水星的均轮改为椭圆形；
8、比鲁尼：提出过地球绕太阳旋转的想法。
二、数学
1、花拉子模：《代数学》（《积分与方程的计算》，820年）建立了真正意义上的代数学。讨论了一次、二次方程的几种特殊解法，把未知数叫根。12—16世纪，《代数学》一直是欧洲各大学的数学教科书。
2、白塔尼：引进了余切函数。
3、奈绥尔丁：第一个把三角学发展成为一门独立的学科。
4、阿尔·卡西：1427年著《算术之钥》，求得π=3.[**************]25。
三、物理学
1、比鲁尼：主张利用推理和对自然现象的观察与实验来认识自然物理现象。精确测定过18种宝石和金属的比重。
2、伊本·海赛姆：“光学之父”。他的《光学之书》对西方光学研究产生过影响。
3、哈尼兹：编写了比重表，认识到空气也有重量，知道大气密度与海拔高度有关。
四、地学
1、马苏迪：《黄金草原》百科全书式著作，成为以后数百年间的自然史和地理学著作的资料源泉。
2、比鲁尼：《城市方位坐标的确定》。大地测量学的先驱。
3、花拉子模：著有《地形》，内载大量地图。
4、雅古特：《地名词典》。
五、炼金术
1、贾比尔·伊本·哈扬：硫酸和硝酸的发现者，对化学中的煅烧和还原过程作了科学的解释，改进了金属纯化、融化和晶化的方法；修正了亚里士多德关于金属构成的学说。
2、拉齐：对许多化学变化过程作过详细的描述。他是将酒精分离出来并用于医疗实践的第一人。
六、医学和生物学
1、医学
拉齐：《医学大成》，《论天花和麻疹》。
伊本.西那：“医学之王”、 “医圣”，《医典》、《治疗之书》。
2、生物学
伊本·西那：《医典》不仅涉及医学，而且还包括了自然观、地质学、矿物学和植物学的知识。
贾希兹：《动物之书》汇集了阿拉伯、波斯和希腊的动物学资料，研究了大约350种动物，并按运动方式将其分为四大类。
七、农业
通过嫁接等栽培技术来改良水果品种，许多农作物和经济作物生产技术介绍和传播到欧洲甚至美洲。 注重水利建设的计算和测量工作，并在西亚和北非等地区筑坝拦河、兴修水渠、掘井。
地下供水系统“坎那” ，用以解决干旱地区的供水问题。
第七章 中国独立发展的科技文明
中国科技通史概述（四个历史时期）
第一个历史时期：从夏商周到明朝中叶，十六世纪前，中国科技居于世界前列，甚至处于领先地位。 第二个历史时期：从明末到晚清，中国传统科学技术停滞不前，甚至倒退失传。同时西学东渐，传教士开始将西方科学技术知识传入中国。
第三个历史时期：从19世纪40年代到20世纪40年代，逐步从传统科学向近代科学过渡。
第四个历史时期：从20世纪50年代直到今天，中国科学技术的发展进入了一个现代化的新时期。科教兴国，技术创新。
中国古代科技成就（三个高潮）
第一个高潮：春秋战国时期，《考工记》
墨家、道家等诸子百家开始初步尝试科学知识的抽象。
第二个高潮：隋唐五代时期
南北交汇，中外兼容。开通大运河，测量子午线长度，国家药典《新修本草》、雕版印 刷、火药问世。中外科技交流得到了前所未有的发展。
第三个高潮：宋辽金元时期
传统科技发展到最高潮，指南针用于航海，火药火器用于战争，发明活字印刷术，建造 水运仪象台，创制《授时历》等。
古代中国科学技术的主要成就：
四大学科：天文学、数学、医药学、农学
三大技术：陶瓷、丝织、建筑
四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针。
第一节 自然哲学与宇宙观
一、中国古代的物质观
1、万物一元论：万物是由一种原始东西构成的
《周易》（公元前900年）:“太极”；
《老子》（公元前400年）:“道”；
《淮南子》:“太始”；
《春秋繁露》(萱仲舒):“元”；
《论衡》(王充):“元气”。
2、物质的最小单位：
《庄子》：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”
《墨子．经下》： “端”是物质不能再分的最小单位
3、阴阳五行说 （“五行说”是目前已知最早的元素论。）
《国语》中的《郑语》明确地把“金、木、水、火、土”看成是构成万物的五种基本物质元素，并且认为必须不同物质在一起，才能发生作用，产生新物质。
“五行相克”：水胜火，火胜金，金胜木，木胜土，土胜水
“五行相生”：木生火、火生土、土生金、金生水、水生木
二、宇宙观
盖天说：“天圆如张盖,地方如棋局”
浑天说：“浑天如鸡子，天体如弹丸，地如鸡 中黄”
宣夜说：“天无形质”、“高远无极”
第二节 古代中国的科学成就
一、天文学
1、天文观测：我国是天文观测记录时间最长，记录资料最多 的国家。
《汉书·五行志》上的太阳黑子记录早于欧洲800多年;
自春秋至清初我国日食记录约1000次,月食记录约900次,新星和超新星记录60多颗,极光记录300多次。
2、星图、星表的绘制
世界上最早的星表也出自我国。
《天文星占》（甘德）、《天文》（石申）:各载有数百颗恒星方位
敦煌石窟中发现的８世纪的星图中记载恒星 1350颗；
苏颂星图(1049―1096)有恒星1464颗 （敦煌石窟星图
现存于苏州博物馆的石刻星图刻于1247年，由黄裳于1190年绘制，王玫远依图刻于石上，载恒星1434颗．
长沙马王堆出土的帛书《五星占》绘制了公元前246—前117年间共70年的土星、木星和金星的位置，它们在一定会合周期内的动态表，其数据非常接近现在的测量值。）
3、天文观测仪
张衡（东汉）：浑天仪、地动仪、候风仪
郭守敬（元）：改进浑天仪，制成简仪，其设计、制造水平领先世界300年！
4、历法
我国历法之多为世界第一，前后共制有100多种历法。
a．商代已有春分，夏至，秋分，冬至之说，战国时分２４节气；
b．公元前５世纪初（春秋末期）开始用“四分历”，即１回归年为365．25天；与今值365.242119天相差+11分14．5241秒。
c．南北朝（公元４２０―５７９年）祖冲之改进观测技术，定１年为365．2428日.
d．南宋“统天历”（１１９９年）定１回归年为365．2425日.
e．明代邢云路于1608年测得１回归年为365．242190，与今值１年仅差－0．2592秒.
二、数学
十大数学名著：《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缉古算经》、《缀术》、《周髀算经》、《九章算术》。
（1）《周髀算经》（公元前1世纪，战国或西汉）
是我国最早的天文数学著作，其中已有勾股定理、分数运算、开平方方法等。
（2）《九章算术》（公元1世纪，东汉初年）
是中国古代数学体系形成的标志,书中载有246个应用题及其解法，涉及算术、代数、几何等方面的内容。其中的分数四则运算、比例算法、用勾股定理解决一些测量问题、以及负数概念和正负数加减法则的提出、联立一次方程的解法等,都达到当时世界最高水平。
圆周率的研究
刘徽：在注释《九章算术》时创造了割圆术,提出初步的极限概念。
祖冲之：求得π值在3.1415926至3.1415927之间,比欧洲人提出相同的精确度的π值早近一千年.
（3）后期发展
宋元时期中国古代数学发展到了顶峰。
北宋贾宪列出的指数为正整数的二项式定理系数表早于欧洲人6～7百年。
南宋秦九韶 （约1202～1261）在《数书九章》一书中提出了高次方程的数值解法。
宋元间的李治(1192～1279)和元代的朱世杰相继在代数学尤其在解高次方程的研究方面作出了突出的贡献。
三、医药学
1、医学著作
（1）战国时期的《黄帝内经》：
我国第一部重要的医学著作，内容涉及生理、病理、医理、药理、针灸导引、按摩、人体解剖、养生、预防等各个方面。 是中医理论形成的标志。
（2）东汉张仲景《伤寒杂病论》：
东汉张仲景 , 把《内经》的理论与临床实践更具体、紧密地结合起来,确立了“辨证施治”的临床医学理论基础。
（3）汉代时期的《神农本草经》 ：
现存最早的药学专著,载有365种药物 。
（4）明代李时珍的《本草纲目》：
载药1892种,方剂11000个,内容涉及生物、化学矿物、天文等多种学科。
明代木刻版《本草纲目》
2、针炙 ：
《内经》记载商周时期有“九针”，
扁鹊(约公元前401～前310)
皇甫谧(215～282)著《甲乙经》,是最早的针炙著作。
3、外科学：
华陀:“麻佛散”
四、农学：
1、《吕氏春秋》中的《上农》、《任地》、《辩土》、《审时》四篇是现存最早的农学著作 。
2、西汉以来五大农书： 《汜胜之书》 、 《齐民要术》 、《陈甫农书》、《王桢农书》、《农政全书》。 《汜胜之书》：综合栽培技术、整地改土技术、选种育种技术、施肥技术、中耕除草与嫁接技 术、轮作、间作与混作技术。
《齐民要术》（北魏贾思勰）：世界现存的最早、最完整系统的农学著作。包括农作物栽培育 种、果树林木育苗嫁接、家畜饲养和农产品加工等内容。
五、地学
1、地理、地质专著 ：
《山海经·五藏山经》：记载山脉、河流及矿藏309处。
《汉书·地理志》（汉班固）：以疆域政区为纲，叙述了103郡及158个县的建制沿革和自然、古迹、关塞、庙宇、水利和工矿。
《水经注》（北魏郦道元）：记载河流1252条
《梦溪笔谈》（北宋沈括）：对沧海变良田，地形侵蚀，化石都有精辟见解。
《徐霞客游记》 ：对西南地区石灰岩溶蚀地貌的分布规律进行了深入调查研究，书中记载有357个溶洞，对石灰岩溶洞地貌的成因解释与今天的科学原理惊人一致。
2、地图绘制：
长沙马王堆出土的西汉初期的3幅地图，描绘了湖南中部直至广东珠江口一带的山脉、河流、城市，与实际情况基本吻合，比例为1：18000，精度相当高。
裴秀（西晋） ：《制图六艺》，《禹恭地域图》。《制图六艺》中明确提出了中国古代地图绘制的原则，为古代地图学奠定了理论基础。
朱思本（元代） ：《舆地图》
罗洪先（清代） ：《广舆图》
*《广舆图》：清康煕年间，又组织大规模测量，绘制出《皇舆全览图》。这是当时（1718年）世界上最好、最大的地图。
郑和航海图
六、物理学知识：
1、力学：杠杆原理。（春秋的等臂天平，《墨经》）；
2、声学：战国编钟（６４件）
3、磁学：沈括在亲自实验基础上发现的地磁偏角比欧洲人早４００年！
4、光学： 《墨经》中有关光学的内容有８条，对影子的生成，光与影的关系，光的直进性，平面凹 面和凸面镜反射都有定性研究，为世界观光学史上的最早文献。唐代的孔颖达
（５７４― ５４８），正确地解释了虹现象。
第三节 古代中国的十大技术成就
一．文化史上的盛事—造纸术
东汉蔡伦于公元105年造出 “蔡侯纸”
造纸术的出现是人类文化史上的一件大事，也是书写材料上的一次革命。
从公元前2世纪直到18世纪这两千年间，中国的造纸技术一直处于世界的前列。公元6世纪传入朝鲜、越南、日本、阿拉伯，公元8世纪，由阿拉伯传入欧洲。
二．布衣毕升的发明—活字印刷
① 用胶泥制活字，并用火烧硬；
②排版，把活字排在涂有松脂和腊的铁板上，加热铁板，压平，固定活字在铁板上；
③上墨印刷；
④拆版，熔蜡，活字可重复使用。 由于泥活字易破损，活字印刷的大规模使用是元代经王桢改用木活字之后。
三．永不熄灭的灯塔—指南针
1、汉代王充在《论衡》中就有“司南勺”，记载司南象一只勺子，用天然磁石雕成，底圆，把它放在四周刻有24个方位的光滑底盘上。
2、汉张衡在《东京赋》中，首次称“司南”为指南。
3、指南车：中国国家博物馆根据（ 三国志）注引《魏略》和《宋史舆服图》所传造法复制
四．震惊世界的发明—火药
1、火药的发明，起源于古代炼丹术，时间大约在唐朝初年。炼丹过程中使用了大量的化学药品，如硫磺、硝石、木炭等，于是，火药被意外地发明出来（一硫二硝三木炭）。
2、宋元时期，火药和火器的制造已经成为中国军事手工业的一个重要部门，已经制造出火箭、火球、火蒺藜等火药武器。公元1259年，南宋发明了管式火器—“突火枪”，为现代枪炮的发端。
3、明代以后，先后出现了手榴弹、地雷、水雷、定时炸弹、子母炮等火器，并出现了以火药爆炸产生动力为推力的火箭，其类型有单级、两级和往复式等多种类型。
黑火药在军事上的应用
4、北宋时候，火药的应用已经相当普遍。开封 “广备攻城作” 的“火药窑子作”，就是制造火药的作坊。
①火箭
②两级火箭
（明朝茅元仪《武备志》记载） “火龙出水”：原始的两级火箭。
③火箭飞行
明代中期，烟火工匠王古发明了一种飞行器。
国际天文学联合会月面环形山命名工作小组为了永远纪念王古这位火箭技术的发明家和开拓者，以他的名字命名了月球上的一座环形山。
近代实验科学的始祖——英国的弗兰西斯·培根高度评价了印刷术、火药与指南针在人类文明史上所起的巨大作用，认为这三种东西曾改变了整个世界的面貌，印刷术在文学史上；火药在战争中；指南针在航海上。没有一个帝国、一个学派能比得上这三种技术发明在人类事业中产生的力量和影响。
五、后来居上的冶炼技术
1、冶铁：始于春秋时代的晚期。熔炼法锻铸铁是冶炼史上的一次重大飞跃，比欧美国家早2000多年。
2、炼钢：始于战国时代，创造了许多炼钢方法，如“铸铁脱炭炼钢技术”、“炒钢法”。
3、冶铜：宋元时期首创的“胆铜法”是水法冶金的起源。
六．影响深远的水利工程
1、都江堰水利枢纽:
秦昭襄王（公元前306—前250）时期，由蜀郡太守李冰父子修建，变岷江水害为水利，可灌溉300万亩良田，使成都平原成为“天府之国”。
2、京杭大运河：
隋代修建，是世界上开凿最早、规模最大、里程最长的运河工程。长达2400多公里，沿途沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系。使我国南北两大经济区联成一整体，促进了南北经济繁荣。
七．誉满全球的纺织技术
1、中国是最早养蚕和织造丝绸的国家。
商代的丝织物已有斜纹、花纹等一些复杂纹样。西汉时织物品种有绢、罗纱、锦、绣、缔等，颜色和图形也多种多样,极为丰富。
唐宋时期，丝绸印染和印花工艺进一步发展,并织造出“织锦”和“缂丝”等新的高级丝织品。元代发展出了“织金锦”,明清两代又发展出了“妆花”。
纺织机械和工艺非常发达：手摇单绽纺车、脚踏三绽纺车（黄道婆）、缫丝车、提花织机、五彩套色印花等，后两项都是世界上最早使用的技术。
织锦：用染好颜色的彩色经纬线，经提花、织造工艺织出图案的织物。
缂丝又称“刻丝”：是中国丝绸艺术品中的精华。这是一种经彩纬显现花纹，形成花纹边界，具 有犹如雕琢缕刻的效果，且富双面立体感的丝织工艺品。
八、别具一格的建筑技术
1、山西应县木塔（“佛宫寺释迦塔”）：
世界现存最高的木构架结构建筑。建于辽代清宁二年（公元1056年），高达67.31米。
长安城
2、应县木塔
我国古代许多桥梁和水利设施的建设也表现出了形式多样、构思精巧、结构合理的高水平建筑技术。隋代工匠李春设计的河北赵州桥,建造技术比国外要早1200多年。
3、中国现存最早的跨海梁式大石桥——洛阳桥（北宋）
北宋时李诫编著的《营造法式》是一部重要的建筑技术专著,该书全面地总结了古代建筑经验,对设计和规范、技术和生产管理等都有系统论述,是世界建筑史上的珍贵文献。
九、名扬天下的制瓷技术（中国是世界上最早制作瓷器的国家 ）
1、汉代开始从陶器向瓷器的过渡。
2、东汉时期制瓷技术已渐趋成熟
3、初唐时期，人们又利用专业化的原料和更多的高效窑，烧制出了精制白瓷，白瓷是陶瓷的最佳境界。唐宋时期的青瓷称盛一时,有“青如天、明如镜、薄如纸、声如罄”的美誉。
4、钧瓷是我国陶瓷中的珍奇瑰宝，我国古代五大名窑瓷器之一。起源于河南省禹州市神后镇，始于唐，盛于宋。
5、青花瓷是用含氧化钴的钴矿为原料，在陶瓷坯体上描绘纹饰，再罩上一层透明釉，经高温还原焰一次烧成。目前发现最早的青花瓷标本是唐代的；成熟的青花瓷器出现在元代；明代青花成为瓷器的主流；清康熙时发展到了顶峰。
6、明清时期是制瓷业高度发展的阶段,精致白瓷和各种彩瓷的制造是这一时期制瓷技术的重大成就,。
十．举世闻名的航海技术
1、郑和七下西洋
从1405年起，先后七次南下西洋远航。船只多达200余艘，每次随行人员总数常达27800多人，包括水手、士兵、工匠、翻译、医生、观察天文和掌握罗盘的航海人员。先后到过马来半岛，印尼、印度、波斯、阿拉伯和东非等地，经过37个国家。
2、先进的造船技术：技术先进，船形多样
秦汉时期，海船尾部的方向舵，比西方早数百年之久；
唐代：水密隔仓技术；
宋代：使用“船样”和船坞造船，比欧洲早500年；
古代船型多达1000种，仅海洋渔船就有200—300种，其中沙船、乌船、福船和广船为中国海船中的四大名船。在快航性、抗沉性、适航性和稳定性方面各有特色。
第四节 炼丹术与化学
一、炼丹术的兴起及其思想基础
1、汉代炼丹专著：《太清金液神气经》、《黄帝九鼎神丹经》、《太清金液神丹经》
东汉魏伯阳的《周易参同契》是现存最早的炼丹理论著作，第一次把易理和炼丹联系起来，从哲学的高度对炼丹家的经验进行了概括和总结。
2、《神农本草经》就有丹砂能化为汞的记载。
炼丹术在汉代兴起的思想基础：与阴阳五行思想、神仙学说、物性互渗意识和尸体不朽的信仰密切相关。
炼丹术最早从炼丹砂开始，可能与古人的尚赤观念有关，但更重要的原因还是丹砂能使尸体不朽的信念。
《史记·秦始皇本纪》记载，始皇陵内“以水银为百川江河大海。” 有关专家对马王堆一号墓古尸进行研究的结果表明，在汉初已经有人炼服“仙丹”，炼丹术的实际发端时间应当更早。
3、葛洪： 著有《神仙传》、《抱朴子内篇》、《抱朴子外篇》、 《肘后备急方》等。
①采用硫化汞制水银 ：丹砂（硫化汞）→汞→黑色硫化汞→结晶硫化汞（赤红）。
②胆矾（硫酸铜）与铁反应，铁取代了硫酸铜里的铜，产生单质铜。
③铅→白铅 (碱式碳酸铅)→铅丹（四氧化三铅）
二、道教对炼丹术发展的影响：
葛洪、陶弘景
第五节 古代中国科学技术的特点
一、发展的延续性
古代中国的科学技术发端于本国的奴隶社会，进入封建社会后，一直在继续发展，直至近代西方科学技术传入后才逐渐衰落。其延续发展的时间跨度之大，是世界上绝无仅有的。
二、与封建社会同兴衰
古代中国科学技术的主体部分是中国封建社会的产物,它的形成、发展以至衰落,是同封建社会的总进程休戚相关的。
三、注重实用,理论薄弱
农学：各种农业生产具体经验的记载,很少有理论的概括和总结。
天文学：为制订历法服务，未深入研究宇宙结构模型。
数学：以计算见长，注重解释实际问题。
第八章 中世纪：西方不亮东方亮
——欧洲中世纪的科学技术
（公元5世纪～15世纪）
第一节 概况
一、中世纪前期欧洲科学技术的停滞
1、 科学的衰落：
教皇格里哥利一世公然宣称：“不学无术是信仰虔诚之母”。
教会推行的信条和准则是“启示高于理性”、“知识服从信仰”、“哲学(包括科学)服从神学”。
2、技术的倒退：
中世纪前期欧洲手工业衰败，一些昔日繁华的工商业中心城市几乎成了废墟。除了农业技术略有进步外，从整体上看，中世纪前期欧洲的技术和罗马帝国兴盛时期相比是大大倒退了。
二、 中世纪后期欧洲科学技术的复苏
1、科学活动的重新开展
翻译阿拉伯文献
学习古希腊科学文化
开办大学
2、技术的进步
耕作效率提高，作物种类增多，农业有了较大发展；
水利机械、风力机械、各种铁制机具普遍应用于冶金、采矿、纺织各行业，推动了手工业的发展。
第二节 后期的科学和技术成就
一、农业机具
水力磨房、风力磨房、开矿业、道路建筑、排水装置
二、栽培作物
黑麦、燕麦、斯佩耳特小麦以及蛇麻草
三、机械的发明
机械锯，带有落锤的锻炉，具有固定板和活门的箱，窗用玻璃，油灯罩，蜡烛，手推车，眼镜，运河
上的水闸，有摆的落地大座钟等等 。
（机械的发明以印刷机和火药武器的使用达到了顶点。）
第三节 大学的创办和经院哲学
一、大学的创办发展过程
（修道院学校、大主教区学校和教区学校 →城市大学）
1、早期教会学校的类型
僧院学校：学生分为两种，一种是准备充当僧侣的儿童（内学）；另一种是不准备充当僧侣者（外
学）。
大主教学校：设在主教的所在地，学校的性质与水平同僧院学校相当，学校设备较好，学科内容 也比较完备。
教区学校：设在神职人员所在的村落，规模很小，设备简陋，只教授一般的读、写、算和基督教
的初步知识。向一般世俗群众开放。
学习课程：三艺和四艺。前者指语法学、修辞学和逻辑学，后者包括算术、几何、音乐和天文学，两者和在一块即所谓的“七门自由艺术”，简称“七艺”。
2、后期城市大学的兴起
（1）十字军东征和东西文化交通为大学的兴起铺平了道路
最早兴起的大学是意大利的波伦亚大学和萨莱尔诺大学，随后巴黎、牛津大学相继产生，到15
世纪，整个西欧建立了近80所大学。据统计，意大利20所，法国18所，英国2所，苏格兰3所，
西班牙13所，葡萄牙1所，德意志神圣罗马帝国境内16所，匈牙利3所，波兰、丹麦和瑞典各1所。 （这些大学都具有很强的国际性。）
（2）教学与管理
类型：学生大学（波洛尼亚大学为代表 ）
先生大学 （巴黎大学为代表 ）
教学方法：通行的讲授和论辩
管理方法：学位制
二、大学对于中世纪欧洲的科学文化发展的意义
（1）是欧洲重新获得和了解古代希腊罗马的哲学和科学知识的重要媒介。
（2）为欧洲的文艺复兴运动作了准备。
（3）直接促进了经院哲学的发展与繁荣。
著名的学者:
“不可辩驳的博士”亚历山大（Alexander Halensis，1185~1245）
“六翼天使博士”波那文图拉（Bonaventura，1221~1274）
“悲惨博士”罗吉尔·培根（Roger Bacon，1214~1292）
“全能博士”大阿尔伯特（Albertus Magnus，1200~1280）
三、经院哲学
*经院哲学主要是指中世纪的基督教哲学，正式形成于公元８至１０世纪之间。
1、产生：教父哲学 →经院哲学
教父学的特点：否定唯物论和科学知识，提倡盲目信仰和宗教狂热，论证上帝创造世界，鼓吹蒙
昧主义和禁欲主义。
2、与亚里士多德学说的联姻
托马斯·阿奎那 确立了亚里士多德主义在教会神学中的统治地位，使亚里士多德的哲学在中世
纪经院哲学中成为圣典，亚里士多德被认为是哲学与科学的最伟大权威。
托马斯·阿奎那的哲学观点后世称之为托马斯主义。1323年被追谥为圣徒，1567年被命名为教
义师，并被称为“普世教会博士”。
3、新思想的萌芽
罗吉尔·培根：提倡面向自然，重视感性经验，发展科学；批判了经院哲学的盲目崇拜权威、主观虚
构的认识方法，指出这些是阻拦人们获得真理的障碍。罗吉尔·培根的哲学思想宣告了经院哲学的解
体 。
第二篇 近代科学技术
（15世纪下半叶——19世纪末）
第九章 近代科学的诞生——第一次科学革命
第一节 近代科学技术产生的社会条件
一 、资本主义生产方式的出现
（1）欧洲中世纪晚期出现资本主义生产方式的萌芽。
（2）资本主义生产方式的出现促进了生产技术的改进 纺织业、采矿业、冶金业中开始使用一些新
式机器,如动力和传动机械的变化,水轮和风车、曲柄和齿轮联动机构的传动装置。
（3）技术上的改进给自然科学的发展开辟了道路 水轮、风车的制造和控制使用,极大地推动了力
学的发展；治金、纺织、玻璃和眼镜制造业的发展不仅向化学和光学提出了大量需要解决的问题,而
且给自然科学的研究提供了诸如望远镜和显微镜之类的观察和实验手段。
二、航海探险与地理大发现
1492年哥伦布发现了美洲大陆； 1497年达.伽马开辟了通往印度的新航路；
1519—1522年，麦哲伦的船队完成了环球航行。
航海和地理发现推动了近代科学技术的发展:
(1)促进了与航海有关的科学技术的发展。天文学、大地测量学、地理学、数学、力学
(2)推动科学观念上的突破和新学科的建立。
三、文艺复兴运动
1、文艺复兴运动的伟大旗手：达·芬奇
（1）认为知识起源于实践，只有通过实践才能探索科学的奥秘。
（2）采用实验科学方法进行科学研究，在自然科学方面作出了巨大的贡献。提出的实验科学方法
成为近代自然科学的最基本方法，为后来哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿等人的发明创造开辟了道路。
（3）达·芬奇的科学贡献天文学 ：早于哥白尼否定“地心说”，提出“太阳中心说”物理学：重
新发现了液体压力的概念，提出了连通器原理；发现了惯性原理；发展了杠杆原理。
（4）生物学 ：发现了血液的功能；发现了心脏的四腔和心脏瓣膜。
（5）军事和机械：发明了飞行机械、直升飞机、降落伞、机关枪、手榴弹、坦克车、潜水艇、起重机、车床、服装剪机、自动剪切机，大理石切割机、提水机、以及用作船舶推进的桨轮。
2、文艺复兴运动的主旨 ：
肯定人的价值, 主张教育要发展人的个性,社会要发挥人的才能,满足人的欲望, 抨击封建神学的蒙昧主义和禁欲主义，要求以“人”为中心而不是以“神”为中心考察一切，提倡“人性”来反对教会的“神性”，以“人权”来反对封建的“神权”，用“人道”来反对为封建制度辩护的“神道”，主
张个性解放和自由，这些主张构成被人们称为“人文主义”的思潮。
3、文艺复兴运动的意义
（1）破除了人们对宗教神圣不可侵犯的迷信,培育了自由研究的精神,引导人们去观察和研究自然界。
（2）自然科学上也取得了重大成就
四、宗教改革运动：
马丁.路德 宗教改革运动对科学从神学中解放出来有积极作用 新教鼓励人们研究和认识自
然，认为上帝的智慧完全体现在他所创造的自然秩序中；鼓励人们运用科学技术为社会创造更多的物
质财富，认为为社会创造财富是对上帝的爱戴。这些教义客观上有利于科学技术的发展。
五、近代科学的发展特点
1、形成了自然科学各门学科，逐步建立起各学科的理论体系。2、形成了以科学实验为基础的科学方法理论体系。3、科学与技术开始相互联系，并逐步走向密切结合。
第二节 第一次科学革命
一、天文学革命与行星运动三定律的发现
1、由哥白尼发起的天文学革命：
尼古拉·哥白尼[波兰]1543年发表《天体运行论》，提出了日心地动说，标志着近代科学的诞生。
2、行星运动三定律的发现：
（1）布鲁诺对哥白尼学说的捍卫和发展
（2）伽利略发现恒星运动 利用望远镜，伽利略发现行星
（3）开普勒行星运动三定律：第一定律（轨道定律）：
3、牛顿对天文学的贡献： 1672年，牛顿制造第一架反射天文望远镜—“牛顿望远镜”。
二、血液循环的发现与医学革命
1、维萨里[比利时]的《人体的构造》及其意义
比利时医学家维萨里于15 43年发表《人体的构造》，以解剖学事实，否认了上帝用男人的肋骨创造出女人的谬论。 《天体运动论》和《人体的构造》两部伟大科学著作的同时出版，使1543年成为中世纪科学与近代科学的分界线，它标志着科学的发展进入了一个新的历史阶段。
（1）维萨里：发现盖仑关于左心室与右心室相通的观点是错误的
（2）塞尔维特[西班牙 ]：发现肺循环 （《基督教的复兴》 1553年 ）
（3）法布里修斯[意大利 ]：发现了静脉中瓣膜的结构、位置和分布 （1574年 ）
（4）哈维[英国 ]：发现血液循环 《动物心血运动的解剖研究》 （1628年）
（5）1661年，马尔比基发现毛细血管，完善了血液循环学说。
哈维的心脏解剖、结扎、灌注实验及其发现的血液循环理论
哈维的血液循环理论的意义：标志着从不可证明的盖伦的猜想到以实验事实为依据的定量的生物学的彻底的转变。使得生命科学以成熟的科学革命的参与者的身份步入了现代领域。
三、经典力学理论的创立与物理学革命
1、伽利略对经典力学的贡献
（1）静力学方面：研究过物体的重心和平衡问题用实验证明了空气的重量。
（2）动力学方面：①发现了摆的定时性? ②发现自由落体运动 ③发现惯性运动：“外力是维持物体运动的原因” ④发展了抛物体运动轨迹理论
（3）提出了力学的相对性原理 ：《关于力学和位置运动的两种新科学的对话与数学证明》（简称《关
于两种新科学的对话》）一书的出版标志着经典力学作为一门独立学科的诞生 。
（4）伽利略的成就
1、新的科学思想和科学研究方法
2、物理学概念和原理的创新——惯性原理和力与加速度的新概念
3、运动独立性原理和运动的合成、分解定律
4、惯性参照系概念： 5、单摆周期性质的发现 6、光速有限及其测量
7、几种基本物理实验仪器的研制：浮力天平 、 温度计 、望远镜
8、彻底推翻亚里士多德的物质观
第十章 近代前期自然科学的发展
第一节 数学
一、笛卡儿与解析几何的诞生
1、笛卡儿创立解析几何：
1637，《更好地指导推理和寻求科学真理的方法论》：《几何学》、《折光》和《陨星》。
建立了历史上第一个倾斜坐标系和直角坐标系，提出曲线方程的思想。
2、费尔马对解析几何学的贡献
《平面和立体的轨迹引论》：记载了一般直线和圆的方程，以及关于双曲线、椭圆、抛物线的讨论。 析地定义了许多新的曲线．提出了许多以代数方程定义的新曲线。
3、笛卡儿的科学方法
笛卡儿认为在一切领域中可以建立一种普适的推证真理的方法，这个方法就是数学方法，称之为“通用数学”。
强调代数的一般性以及它在推理程序机械化和减小解题工作量方面的价值。
任何的问题→数学问题→代数问题→方程求解
二、对数的发明
1596年，制成了一张7位数字的对数表。
1617年，布里格斯和耐普尔共同出版《一千个数的对数》。它是历史上第一个可供实际应用的、14位的、以10为底的对数表，正式确立了对数的计算方法。
三、微积分的创立
1、牛顿创立微积分
《运用无穷多项方程的计算法》（1711年发表）《流数术和无穷极数》（1671年完稿，1736年发表） 《求曲边形面积》（1676年完稿，1704年正式发表）
牛顿站统一算法—微分和积分，并确立了这两类运算的互逆关系，从而完成了微积分发明中最
关键的一步，为近代科学发展提供了最有效的工具，开辟了数学上的一个新纪元。
2、莱布尼茨创立微积分
莱布尼茨的表达形式采用数学符号却又远远优于牛顿一筹，既简洁又准确地揭示出微积分的实质，强
有力地促进了高等数学的发展。
四、其它数学成就
1、代数学
① 1545年，米兰学者卡尔丹出版《大术》，提出三次、四次方程的代数解法。
② 系统地引入符号代数。
2、三角学
①波伊尔巴赫[意]：编制了十分精确的正弦表。
②雷格蒙塔努斯：《论各种三角形》（1464年）第一部脱离天文学的三角学专著。
③韦达[法]：《标准数学》（1579）《斜截面》（1615）16世纪，三角学已从天文学中分离出来，成
为一个独立的数学分支。
第二节 化学
一、脱胎于炼金术的化学—波义耳创立化学学科
1、炼金家的化学知识R•培根[英]：《炼金术反射镜》，是实验科学家的先导。
阿那德：《哲学家的花坛》：将炼金术与医学联系在一起，用化学药品治疗疾病。是第一个描述酒精
的人，提出酒精可以用蒸馏葡萄酒的方法制取。 B·瓦伦丁：《锑的凯旋书》，第一次描述了盐酸对金
属的作用。
2、从炼金术向科学化学过渡
毕林古齐：1520年发表《烟火术》论述了用火制取各种物质（金属、非金属、火药和各种爆炸物）的生产技术。阿格里柯拉：《论矿物的性质》（1546）《论金属》（1556）述了采矿、冶炼和检验过程，并专门论述了化学物品的制备和定量化学研究方法的意义。表明化学已开始由工艺技术向化学学科靠拢
3、医药化学
T·B·冯·荷恩海姆：医药化学的创立人把炼金术与医学相结合，创立了医药化学这门学科。强调医
生们要注意研究药物的化学性质，而不能只注重其药理性质，故而应学习化学知识。
李巴维 [德]：《炼金术》描述了实验室操作技术设备、化学器皿和各种仪器。研究了各种物质及其制取、使用方法。
4、波义耳创立化学学科
《怀疑派化学家》 （1661）
① 明确地把化学单独划分为一门科学，论证了“化学是什么” 。
② 重新明确了元素概念
③分析化学的奠基人之一把“分析”一词首次引入化学，把当时的溶液检验也提高到一个新的水平。《矿泉的博物学观察》波义耳的观念为新化学的发展指明了方向。
二、燃素学说
1、波义耳的火微粒说： 金属＋火微粒＝金属煅灰
2、贝歇尔与施塔尔共同创立燃素学说
1669年，德国化学家贝歇尔出版《土质物理》，提出 “油土”的概念，即相当于以后的所谓“燃素”。
贝歇尔是燃素学说的第一个发起人1703年，德国化学家施塔尔正式发表燃素学说。
第三节 生物学
一、胚胎学的早期发展
１、哈维对亚里士多德的胚胎渐成说的发展
２、胚胎发育预成论
３、胚胎的渐成说
二、生物分类学
1、切沙尔比诺：用根和花作为植物分类的标准。
2、马尔比基：以呼吸器官的完善程度作为动植物分类的标准
3、雷：第一个把物种作为分类单位认为通过种子可以产生相同后代的植物应归为一个种，也即物种
4、林耐：创立“双名制”命名法，使分类学成为了一门科学。界、门、纲、目、科、属、种。
第四节 近代自然科学方法论
一、弗兰西斯·培根的归纳法《学术的伟大复兴》：
《论学术的进展》（1605）《新工具论》（1620）
对经院哲学的科学观和传统逻辑思维方式的批判为自然科学的发展扫清了道路。
指出科学的目标是用新发现和新发明来改善人类的生活。
认为自然是物质的，物质是多种多样的、能动的，人类掌握知识是为了认识自然和征服自然。为此，他提出了著名的口号“知识就是力量”。
弗兰西斯·培根曾被马克思誉为“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖”。
二、笛卡儿的演绎法
1637年出版的《方法论》一书成为哲学经典。
笛卡儿的《方法论》列举了四条科学方法：
（1）只承认完全明晰清楚、不容怀疑的事物为真实；
（2）将问题分解到足够求解的小单位；
（3）从最简单、最易懂的对象开始，依照先后次序，一步一步地达到更为复杂的对象；
（4）列举一切可能，一个不能漏过。
三、伽利略的观察实验与数学相结合的科学方法
① 先提取出从现象中获得的直观认识的主要部分，用最简单的数学形式表示出来，以建立量的概念； ②由此式用数学方法导出另一易于实验证实的数量关系；
③通过实验证实这种数量关系。
四、牛顿创立分析与综合相结合的科学方法
牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中。概括起来，可以称之为：简单性原理（法则1因果性原理（法则2）普遍性原理（法则3）否证法原理（法则4，无反
例证明者即成立）牛顿的方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。
第五节 第一次技术革命蒸汽时代
二、蒸汽机的发明和完善
第一次技术革命开始于纺织工业的机械化——英国织布工人哈格里沃斯在1764年发明的“珍妮纺车”。以蒸汽机的广泛使用为主要标志——英国格拉斯哥大学机械师瓦特在1769年发明分离冷凝器，1781年取得旋转蒸汽机专利瓦特是近代第一次技术革命的伟大旗手，他开启了蒸汽时代。
第十一章 古典科学的全面发展—近代后期的科学成就及第二次技术革命
（十八世纪末——十九世纪末）
第一节 天文学的成就
一、天文观测的新发现
1、新星的发现——望远镜改进的成果
1781年，英国天文学家赫谢尔利用自制的大型反射望远镜发现了天王星。1827年，德国的夫琅和费制造出第一块大孔径优质物镜。后来，俄国多尔帕特天文台台长斯特鲁维借助装上这种物镜的折射望远镜发现了2200多颗新双星。1846年德国天文台台长加勒发现海王星。
2、星体表面观测——天体照相术
1839年，巴黎天文台台长阿拉戈发明银版照相法。
1840年，美国的德雷伯利用大型望远镜和照相术拍摄了第一张月亮表面的照片。
1845年，德国的费索拍摄了第一张太阳照片。
1877年，米兰的斯基伯雷利公布了当时最精确的火星表面图片。
二、赫谢尔的恒星天文
1、1783年，赫谢尔提出了第一个银河系结构模型 ：
银河由大量恒星构成，其形状如边缘有裂缝的圆凸透镜，直径约7000光年，厚度为1300光年，太阳系位于银河系的中央平面，离银河系中心不远的位置上。
2、发现了远在银河系边界之外的一些独立的恒星星云，从而把天文学研究扩展到河外星系。
3、发现了恒星的自行，并估测了太阳的运动，打破了太阳与恒星静止不动的陈旧观念。被誉为“恒星天文学之父”。
三、天体物理的兴起
1、光谱学三定律
1814年，弗朗和费发现太阳光谱中的576条暗线，成为光谱学的创始人。
2、太阳元素的发现
四、天体起源和演化假说
1、康德—拉普拉斯星云假说: 1755年，康德匿名发表《宇宙发展史概论》。
2、1796年，法国数学家拉普拉斯出版《宇宙论》，独立提出了与康德星云假说相似的假说。
康德—拉普拉斯星云假说的重要意义，主要不在于它能否解释太阳系的全部力学特征，而在于他把太阳系视为一个不断演化和发展的过程，有它的产生、发展和灭亡的历史，这一重要思想在18世纪僵化的自然观上打破了第一个缺口，沉重地打击了神创论和宇宙不变论。
3、洛克耶的恒星演化理论
1887年，英国的洛克耶提出恒星演化理论，认为恒星是不断变化的。
第二节 地质学的成就
一、关于岩石成因的水成论与火成论之争
水成论 ：伍德沃德 [英] :《地球自然史初探》( 1695)
火成论：莫罗[意]、赫顿[英]
二、关于地壳运动的 灾变论和渐变论之争
灾变论：居维叶[法] 渐变论：赖尔 [英]（《地质学原理》1830—1833 ）
第三节 物理学成就
一、能量守恒与转化定律的发现
1、“卡诺循环” :
1824年，卡诺[法]出版《关于火的动力的研究》，提出了“卡诺循环”理论：热和机械能（功）之间是可以相互转化的 。
2、 迈尔的贡献：
《论无机界的力》（ 1842 ）：首次提出能量守恒原理，第一次提出了热功当量
《生物界的运动和物质新陈代谢的联系》（ 1845）： 论证了机械能、热能、化学能、电磁能、光 能和辐射能的转化，并认为能量守恒是支配宇宙的普遍规律。
3、焦尔的贡献：
发现了电流的热效应：焦尔定律
1843年，发表《论磁电的热效应和热的机械值》，指出：自然界的力量是不能毁灭的，哪里消灭了机械能，总会得到相应的热 。
1849年发表《论热的机械当量》，公布了热功当量的精确值。1851年，开尔文将 “力的恒定律”改称为“能量守恒定律”，这样，能量守恒和转化定律便从内在含义到外在表述被正式确定下来。
能量守恒和转化定律明确指出自然界各种形式的能量，诸如热能、化学能、电磁能、机械能等之间，在一定的条件下，可以相互转化；而且在转化的过程中，能量的总值守恒，即没有能量的凭空产生和消失。
二、热力学第二定律（商增原理）
19世纪50年代，克劳修斯[德]和开尔文[英]同时发现热力学第二定律。
克劳修斯指出：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。在一个孤立的系统内，热总是从高温物体传到低温物体中去。因此，热机在工作过程中，不可能把热量完全变成有用的功， 它总要把一部分热量传给低温热源。
三、分子物理学的兴起 创立者：克劳修斯、麦克斯韦尔、波尔兹曼
1、安培定律的发现（1820年）
2、奥斯特：首先建立磁和电的本质联系——有电流通过的导体周围会产生磁场
3、安培[法]：
①指出平行载流导线若电流方向相同则相互吸引，若方向相反则相互排斥。
②发现两段通电导线之间的作用力与它们的电流强度成正比，与它们之间的距离平方成反比。 ③确定了电流对磁针作用方向的右手定则。
拉第电磁感应定律（1831）只要穿过闭合电路所围面积的磁量发生变化，回路中就会产生感应电流。
4、麦克斯韦电磁理论的建立：《电学和磁学论》 （1873）
以数学方程概括了库仑定律、高斯定律、欧姆定律、安培定律、法拉第电磁感应定律等理论，将它们升华为更具普遍性和预言能力的一般性理论。从而建立了完整的经典电磁学理论体系，预言了电磁波的存在，完成了物理学上的第三次大综合。
第四节 化学
一、拉瓦锡与化学革命
拉瓦锡进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。他推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说，建立了以氧为中心的燃烧理论，创立了化学物种分类新体系，阐明了质量守恒定律。他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础，被后人称为近代化学之父。
1、燃烧原理及氧的发现——《燃烧概论》（ 1777年）：
2、创立化学物质分类的新体系
1785年，与戴莫维、贝托雷、佛克罗伊合作编写了《化学命名法》，奠定了现代化学术语命名的基础 。
3、质量守恒定律的发现和第一张化学元素表
1789年，出版《化学纲要》，阐述了质量守恒的思想 ，列出了一张包括33种元素的分类表 。 *拉瓦锡的科学思想和科学方法
1、重视实验而且作了定量要求
2、善于应用科学史的分析方法
3、应用以量求质的研究方法
二、近代原子、分子学说的创立
1、道尔顿的原子论
2、阿佛加德罗分子假说
①盖吕萨克气体反应体积定律（ 1808年）
②阿佛加德罗分子假说：
《原子相对质量的测定方法及原子进入化合物时数目比例的确定》（ 1811年）
3、康尼查罗对原子--分子学说的论证
1858年，发表《化学哲学教程提要》，论证了阿佛加德罗假说，康尼查罗为原子——分子论的确定扫除了障碍。康尼查罗的合理阐述，把原子论和分子假说整理成一个协调的系统，原子一分子论因此才为广大化学家们接受。原子一分子论的确立，直接导致化学元素周期律的发现和有机化学系统的建立。
三、有机化学的发展
1、人工合成对“生命力论”的冲击
1828年，维勒[法]成功地合成了尿素，开创了人工合成有机物的新纪元19世纪40年代，英国化学家帕琴人工合成染料苯胺紫；1868年，德国化学家格雷贝和里贝曼合作，合成了茜素；另外，水杨酸、水杨酸甲酯、阿斯匹林、杀菌剂等药物也陆续合成。
2、有机化合物结构理论的兴起和发展
①基团论的形成与发展
1832年，维勒和李比希[法]提出“基团论” ：有机化合物是由一系列的基组成的，“基”是一系列化合物中共同的，稳定的组成部分。
②罗朗的核团学说1837年，罗朗[法]提出“核团学说”：一切有机化合物都是由基本碳氢核团构成的 ③有机结构理论的初建
. 1861年, 布特列洛夫 [俄]提出有机化学的结构理论：
◆分子中的原子以一定排列顺序相结合，其间存在亲和力的相互作用。
◆物质的化学性质取决于它的化学结构，从而可以预言尚未发现的新化合物。
◆每一个分子只能有一个一定的结构，不能有几个不同的结构。
1864年冬天，凯库勒发现苯的结构式。
四、元素周期律的发现
1、原子量与元素性质的联系的发现
①1829年，德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点 。把当时已知的44种元素中的15种，分成5组，指出每组的三元素性质相似，而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。
② 1862年，法国科学家尚古多提出了“螺旋图”的分类方法。
在圆柱体的表面上划螺线（与底面成45度角），用垂线在圆柱体上分成16格。将已知的62种元素按原子量的大小顺序标记在螺旋线与垂线的交点上，这样某些性质相近的元素恰好出现在同一垂直母线上。
③ 1865年，英国工业化学家纽兰堡提出“八音律” 。
把62个元素的原子量按递增顺序排列，发现元素的性质有周期性的重复，从任意一个元素算起，每到第八个元素就和第一个元素的性质相近。
2、门捷列夫发现元素周期律
1869年，门捷列夫[俄]发表了关于元素周期律的图表和论文。
①按照原子量的大小排列起来的元素，性质上呈现出明显的周期性。
②原子量决定元素的特征。
③可以预料还有许多未被发现的元素。
1871年，《化学元素的周期依赖关系》。修改了第一张元素周期表，使原来的周期表由竖行改成横排。
3、元素周期律与新元素的发现
门捷列夫修订了一些元素的原子量并预言了15种未知的元素，后经科学研究证明，基本上是正确的。如重新测定锇、铱、铂、金的原子量是：锇为190.9，铱为193.1，铂为195.2，金为197.2 （当时认为它们的原子量分别是198.6，196.7，196.7，169.2 ） 。
镓 、钪、锗、钋、惰性气体一族元素、稀土元素的陆续发现，都使元素周期表得以证明和补充。
第五节 生物学
一、细胞学说的创立
1、细胞学
1665年，英国人罗伯特·胡克 发现细胞
1831年，罗伯特·布朗从兰科植物的叶片表皮细胞中发现了细胞核。
1835年，有人在低等动物根足虫和多孔虫的细胞中发现细胞质。
1838年，施莱登发表《论植物的发生》一文，提出了植物构造学说—一切植物都是由细胞发展而来的。
1839年，施旺发表《动植物结构和生长相似性的显微镜研究》，把施莱登的观点推广到整个生物界： 动植物有机体的结构原则上是相同的，它们的一切组织都是由细胞发展而来的，细胞是一切生物的基本单位。
2、胚胎学
1759年，沃尔弗[德] 提出“后成论”——成体动物的肢体和器官是在胚胎发育过程中从一个简单的 组织发展起来的，而不是一个预先构造的机械的扩大。
1827年，贝尔[德]发表关于哺乳动物卵的研究成果。
1828至1837年间，贝尔出版胚胎学教科书，提出胚胎发育的胚层理论——发育中的卵首先会形成几个组织层，特定的层生长出一组特定器官，他把这些层叫做胚层。指出所有动物在胚胎的早期发育阶段是非常相似的。
19世纪50年代，德国医生雷马克和瑞士的寇力克等人把细胞学说和胚胎学结合起来，研究证明：卵子和精子原来都是简单的细胞，在发育过程中细胞可以复制——细胞分裂；胚胎发育过程就是细胞分裂过程。
二、达尔文生物进化论的创立
1、生物进化思想的萌芽
1809年，拉马克[法]出版《动物哲学》，第一个系统提出进化论思想。其要点为：
生物是进化来的。是从单细胞有机体向人类过渡的。
生物进化有两种动力：一是生物的内在力量，二是环境对生物体的影响。
生物适应环境的演化机制遵循“用进废退” 和“获得性遗传” 两条重要原则。
2、达尔文创立生物进化论
《通过自然选择或生存斗争保存良种的物种起源》 （ 1859 ）：
第一，生物是进化来的，既不是上帝创造的，也不是一成不变的。
第二，变异是生物普遍存在的现象，变异的基本原因是生活条件的改变。
第三， 通过人工培育可以产生新种。
第四，相似的生物起源于一个共同的祖先。
第五，在自然界中，生物物种是通过自然选择而产生的；自然选择是通过生存斗争实现的；生存斗争的结果是“物竞天择、适者生存”，优胜劣汰。
第六， 生物不仅有变异，而且有遗传。有利的变异在世代的传递中逐渐积累，最终可以产生出新种。
《物种起源》的意义：
1、彻底粉碎了神创论和形而上学物种不变论，第一次把生物学建立在科学的基础上；
2、为辨证唯物主义自然观的创立奠定了自然科学的基础。
三、孟德尔的遗传理论
1865年, 孟德尔[奥地利]在布龙博物学会上宣读了《植物杂交实验》，提出如下假设：
遗传性状都是以成对因子(基因)为代表，性状有显性和隐性之分；当成对因子中显性、隐性
同时存在时，则表现显性性状；只有当成对因子都为隐性时，才表现隐性性状。
根据这个假设，孟德尔提出两条遗传定律:
分离定律: 成对因子在遗传过程中可以相互分离。
自由组合定律: 两对性状在遗传过程也可以分开, 独立进行传递，并自由结合 产生新性状。
第六节 第二次技术革命（电化时代）
一、电力革命
1、电动机和直、交流发电机的发明
（1）直流电动机的发明：
1838年，俄国的谢苗诺维奇·雅科比用化学电池组为能源，制成了一台直流电动机。
1860年，巴基诺[意]制成了具有环形电枢的直流电动机 。
（2）发电机的发明
1831年，法拉第发现感应电流，提出了发电机和变压器原理，并做成了模型。
1832年，皮克西兄弟[法]研制出一台手摇磁电式交流发电机。
1834年，克拉克[英]制成第一台商用直流发电机。
1867年，W·西门子[德]制成了自激式直流发电机。
1870年，人们改进并制出了实用性电动机。
1879年，柏林博览会展出了用电动机开动的电车。
1880年以后，陆续出现了用电动机带动各种机床、电梯、起重机、压缩机等。
2、高压输电与交流电机的出现
1882年，德普勒[法]成功地进行了远距离高压直流输电试验。
1890年，德布罗里斯基[俄]制出最早的一台三相交流电动机。
1891年，德国人成功地完成了170公里三相交流远程输电工程。
3、电气时代的到来
① 电力技术的广泛应用，促进了电力工业、电器设备工业的发展
1880年美国成立了贝尔电话公司
1881年德国成立了电机制造公司
1892年汤姆豪斯顿公司与爱迪生通用电器公司合并为美国通用电器公司。
②电力技术的发展使传统产业得到改造
1870年，西门子发明了电炉炼钢法。
1881年，德国建成了世界上第一条电力机车牵引的铁路。1886年，美国人霍尔和法国人赫洛 特发明了铝的电解冶炼法。
③电力技术革命促进了一系列技术发明的涌现：
爱迪生 ：一生中完成了两千多项发明，仅1869—1910年间正式登记的发明就有1328项。
④电力技术的发展极大地促进了各资本主义国家生产力的发展
在19世纪最后30年内，世界工业总产值增加两倍多，其中钢铁产量增加了55倍，石油产量增加了25倍。
二、 内燃机的发明和应用
1、内燃机的发明
1673—1680年间，惠更斯[荷兰] 提出真空活塞式火药内燃机的方案。
1799年，蓝蓬[法]提出了用煤气作燃料、用电火花点火的内燃机设计方案。
1860年，勒努瓦[比利时]设计了第一台由蒸汽机改装而成的商业内燃机。
1876年，德国人奥托研制成功第一台四冲程内燃机。苏格兰工程师克拉克发明双缸往复式发动机， 1883年，戴姆勒[德]制成了第一台四冲程往复式汽油机。
1886年，滕特和普雷斯特曼研制成功煤油机。
1892年，德国工程师狄塞尔发明了内燃机压缩点火。
2、内燃机的广泛应用
1885年，本茨和戴姆勒[德] 分别独立制成了最早的汽车。
1887年，人们把内燃机装配到轮船上。
1897年，人们把柴油机装在拖拉机上。
1903年，美国莱特兄弟用活塞汽油发动机设计制成一架飞机。同年12月17日在基蒂霍克试飞成功。
三、电信技术的产生
1、有线电通信的产生
①电报的发明
1838年，莫尔斯[美]制成实用电报机，在纽约进行16公里公开电信试验获得成功。
1844年，莫尔斯在华盛顿和巴尔的摩之间架设了第一条有线电报线路。
1851年，从英国的德瓦到法国的卡莱，铺设了横跨英吉利海峡的海底电缆。
1854—1856年，完成了地中海海底电缆联络网。1866年，横跨大西洋连接欧美的海底电缆也铺设成功。
②电话的发明
1875年，亚历山大·贝尔[美]制成实用电话装置 。
1876年，贝尔获得美国电话专利。
1880年美国建立了贝尔电话公司。
1887年，爱迪生进一步改进了送话器，完成电话全套技术。
2、无线电通信的产生
1888年，赫兹发现了电磁波，提供了无线电通信的可能。
1895年，波波夫[俄] 指出：可以设计装置接收人工振荡源发出的信号，条件是振荡功率要足够强。 1896年3月，波波夫成功完成传送电磁波的实验。
1899年9月，马可尼[俄]成功地用无线电设备报导了“美国杯”快艇比赛，引起了世界性轰动。 1900年，马可尼实现了几个台站同波长无干扰的通信。
1901年，马可尼通过发射塔实现越洋联接。
第十二章 近代科学技术发展走向
第一节 近代世界科学技术中心的转移
一、英国科学技术的崛起
1.、英国近代科学技术崛起的社会背景
1588年，英国海军取得了海上霸权，促进了英国经济更加迅猛的发展。
从1640年到1688年，发生了资产阶级革命，建成了资产阶级和新贵族联合专政的君主立宪国。
2.、英国近代科学技术崛起的具体措施
（1）引进技术，广招人才
（2）兴办教育，建立学会
1660年，格雷山姆学院成立了“促进物理数学实验知识的学会”；
1662年，成立了“以促进自然知识为宗旨的皇家学会”
1665年，英国皇家学会创办《皇家学会哲学汇刊》，同年又出版了《博学者杂志》。
（3）注重科研，奖励发明
3、英国近代科学技术的衰落
（1）产业革命加剧了资本主义社会所固有的基本矛盾
（2）产业革命使阶级矛盾日益尖锐，发展为主要矛盾。
（3）盲目自大，技术引进不积极。
二、法国科学技术的夺魁
1、法国近代科学技术夺魁的社会背景
18世纪，法国一些先进的资产阶级思想家发起了启蒙运动。
1789年7月14日，巴黎人民攻占巴士底狱，标志着资产阶级革命的开端。
1793年1月，完成了彻底的法国资产阶级革命。
2、法国近代科学技术夺魁的具体措施
（1）政府高度重视科学技术的发展
（2）聘请科学家担任军政要职
（3）大量引进技术，推行“拿来主义”
(4）兴办教育，培养人才
3、法国近代科学技术的衰落
1814—1830年，法国封建王朝复辟，拿破仑失败，资产阶级丧失了革命的成果，科学技术的发展受到严重挫折。
三、德国科学技术的后来居上
1、德国近代科学技术后来居上的社会背景
2、德国近代科学技术后来居上的具体措施
（1）有计划地办学
（2）有选择地引进
（3）有目的的科学研究工作
1873年建立了国立物理研究所；
1877年建立了国立化工研究所；
1879年建立了国立机械研究所。
第二节 中国科学技术在近代落后的原因
一、自然经济的阻碍
首先，自然科学注重实用,注重解决生产中的实际问题。
其次,自然经济的自足性、生产条件的简陋性,使其本身缺乏对新技术的要求。
再次, 自然经济阻碍了资本主义市场经济的产生和发展。
二、专制制度的束缚
三、科技自身的缺陷
1、科学的实用化倾向
2、科学实验方法没有确立
3、古代中国科学技术具有较强的保守性和排他性