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前言1

第一章 暴胀的现代科学——基础科学前沿1

第一节 暴风雨的前夜3

一、神秘的以太4

二、难逃“紫外灾难”6

三、阴极射线之谜：新三大发现7

第二节 暴风雨中的搏击9

一、光速是极限10

二、同时相对11

三、普朗克的异想天开12

四、波粒二象性13

五、释放原子能16

六、基本粒子家族17

第三节 雨过天晴看日出20

一、宇宙中有什么20

二、宇宙大爆炸21

三、宇宙“无边无沿”吗25

四、人类的家园：太阳系26

第四节 暴风雨的洗礼29

一、从前没有大西洋29

二、“漂洋过海”的蚯蚓30

三、英格兰在“旋转”31

四、“石油之海”之谜33

五、阿特拉斯的化身34

第五节 霞光绚丽35

一、“一举三得”修复皇宫37

二、“三个皮匠”和“三个和尚”38

三、“一枚铁钉”和一个国王38

四、石墨和金刚石39

五、为猫创造的老鼠40

六、怎样让宇宙“活”起来41

第二章 自由跨越时空——信息技术43

第一节 芯片上创造的奇迹：微电子技术46

一、微电子技术之“微”47

二、硅芯片将不再一统天下48

三、多层立体化结构50

第二节 人类大脑的延伸：计算机技术51

一、“图灵”理想机53

二、庞然大物“埃尼阿克”54

三、冯·诺伊曼机54

四、三只脚的“魔管”55

五、集成电脑时代56

六、“硅谷”时代58

七、非“冯氏”计算机60

八、未来的计算机61

九、计算机病毒64

十、“新人辈出”的机器人68

第三节 人类社会的神经系统：通信技术71

一、人类通信源远流长72

二、有线通信连结四方74

三、无线电波覆盖全球79

四、现代通信日趋完善86

五、未来通信魅力无穷89

第四节 人类建造的最大机器：信息高速公路91

一、网络之网络91

二、信息高速公路的由来92

三、世界各国纷纷效仿93

四、综合国力的较量94

五、并非一片光明96

第三章 现代文明的血液——新能源技术97

第一节 社会发展的先行官98

一、常规能源和新型能源98

二、能源“主角”的变迁98

第二节 常规能源担当重任100

一、资格最老的传统能：煤100

二、高效便捷的廉价能源：石油、天然气101

三、出师不凡的“万用能源”：电能102

四、常规能源“告急”105

第三节 新型能源前途无量106

一、取之不竭的“能源之母”：太阳能107

二、无与伦比的超常能源：核能111

三、潜力巨大的新型能源：氢能118

四、尚待开发的“自有”能源121

第四章 人类文明的基石——新材料技术127

第一节 金属世界的奇观128

一、长出“胡须”的金属129

二、多彩的不锈钢131

三、金属玻璃初露锋芒132

四、奇妙的记忆合金133

五、“哑巴”金属134

六、软硬兼顾的金属135

七、独特的多孔金属136

八、“冻僵”的金属137

第二节 玻璃家庭的新秀139

一、安全玻璃“兄弟”139

二、微晶玻璃142

三、神奇的光导纤维144

四、形形色色的新型玻璃147

第三节 陶瓷王国的新军150

一、永不磨损的金刚之身150

二、错误导致的陶瓷铝151

三、能屈能伸的新陶瓷151

四、潜力无穷的“万斤油”152

第四节 合成材料的挑战152

一、它不是“树木的眼泪”153

二、它改写纺织历史155

三、它改变材料世界158

四、满足人类无止境的要求161

第五节 属于21世纪的纳米技术162

一、梦想真的成真163

二、巴基球和纳米碳管164

三、纳米产品形形色色167

四、比针尖还小的未来工厂168

五、更深层次的信息革命170

第五章 新世纪的神光——激光技术172

第一节 特殊性能身怀绝技172

一、与众不同的光172

二、特殊的光源174

第二节 科研战线功勋卓著176

一、神奇的激光光谱分析177

二、天文观测显神通178

三、基因工程大显身手180

四、新技术发展的支柱181

五、创造世界之最185

第三节 服务生产“劳苦功高”187

一、神奇的加工术188

二、农业发展新天地190

第四节 造福人类再立新功192

一、烽火狼烟的后代193

二、新型激光医疗197

第六章 探索生命真谛——生物技术200

第一节 令人惊叹的细胞工程201

一、细胞——生命的基本单位202

二、一个细胞长成一株兰花205

三、小小的“多利”引起了一场风波206

第二节 前景诱人的基因工程211

一、孟德尔的预言212

二、遗传密码破译213

三、带来希望的DNA重组218

第三节 焕然一新的发酵工程226

一、巴斯德的贡献227

二、神通广大的微生物230

三、微生物的用武之地232

第四节 日新月异的酶工程236

一、人类认识酶的历史237

二、催化酶的特性239

三、盛开的“酶花”241

第七章 重返蓝色世界——海洋技术245

第一节 “耕海牧鱼”新天地246

一、海洋“食品库”246

二、海疆牧场247

三、海洋农场252

第二节 海水变“甘泉”255

一、蒸馏法制取淡水255

二、能脱盐的膜257

第三节 诱人的海底宝藏258

一、丰富的锰结核259

二、奇特的海底热液矿床261

三、向“龙王”要石油263

第四节 取之不竭的蓝色能源265

一、天造地设的潮汐能266

二、威力巨大的波浪能269

三、海洋温差发电272

四、海流发电274

第五节 新的生活空间276

一、建造海上世界277

二、举世瞩目的海底通道278

三、建造海洋“龙宫”281

第八章 挣脱地球引力——空间技术286

第一节 人类的飞天之梦286

一、古代的神话传说287

二、火箭飞天第一人288

三、空心炮弹飞船289

第二节 冲出人类“摇篮”292

一、宇宙开发的先驱者292

二、人造卫星飞上蓝天296

三、“探险者”的探险297

四、宇宙飞船驰骋太空299

五、太空漫步302

六、“阿波罗”登月305

第三节 寻找地外生命309

一、我们的宇宙310

二、人类不孤独311

三、Hello！宇宙人312

四、地球之音313

第四节 向无限空间挑战317

一、到宇宙中去采矿317

二、太空工厂318

三、未来的太空城320

四、太空移民工程321

五、把火星改造成新家园323

第九章 走出人类中心——环境保护技术327

第一节 我们的生态系统327

一、生命的保护层——大气圈327

二、孕育生命的水圈328

三、大地母亲土壤——岩石圈329

四、多姿多彩的生物圈331

第二节 人类中心的悲剧333

一、烟雾——都市的幽灵333

二、苍天在流泪336

三、天空漏了一个洞338

四、地球“发烧”了341

五、生命之源的危机344

六、森林发出的“SOS”348

七、土地沙漠化了350

八、人类正在失去朋友352

九、讨厌的垃圾354

十、无形的“杀手”355

第三节 人类只有一个地球358

一、警钟敲响了358

二、为了人类的未来361

三、21世纪议程366

主要参考书目369