當代科學前沿概覽

第一章理性的結晶
——現(xiàn)代數(shù)學科學
一、當代數(shù)學概觀
（一）代數(shù)學
（二）幾何與拓撲學
（三）分析學與微分方程
二、理解數(shù)學
（一）數(shù)學：一種智力游戲
（二）數(shù)學：一種思維藝術
（三）數(shù)學：打開機會大門的鑰匙
三、數(shù)學大廈的基礎
（一）數(shù)學史上的三次危機
（二）數(shù)學基礎及其四大學派
四、從證明走向實驗
（一）四色定理：新世紀數(shù)學的鐘聲
（二）實驗數(shù)學的誕生
（三）實驗數(shù)學的意義
第二章進化的邏輯
——現(xiàn)代系統(tǒng)科學
一、信息論、控制論與系統(tǒng)論
（一）信息論
（二）控制論
（三）系統(tǒng)論
二、散結構理論與協(xié)同學
（一）散結構理論
（二）協(xié)同學
三、混沌不與新世界圖景
（一）混沌學的誕生及其成就
（二）混沌概念的歷史演變及其本質
（三）混沌學的重大意義
四、走向復雜性
（一）復雜性科學的孕育與發(fā)展
（二）什么是復雜性
（三）復雜性的各種“定義”
第三章石破天驚的發(fā)現(xiàn)
——現(xiàn)代物理科學
一、相對論與時空觀
（一）狹義相對論的創(chuàng)立與新的時空觀
（二）廣義相對論的建立與引力之謎
二、量子力學
（一）量子論的提出與特質波的發(fā)現(xiàn)
（二）量子力學的建立
（三）量子力學的哲學解釋
三、粒子物理與物質控源
（一）基本粒子的相繼發(fā)現(xiàn)
（二）基本粒子的分類和相互作用
（三）基本粒子理論的探討和發(fā)展
四、M理興盛
（一）弦理論的發(fā)展
（二）M理論的誕生
第四章我們來自何處
——現(xiàn)代宇宙學
一、大爆炸：宇宙的起源
（一）大爆炸：宇宙的開端
（二）宇宙大爆炸之后的演化
二、地球的起源與演化
（一）地球的形成與內部結構
（二）大陸漂移理論與地球板塊構造說
三、黑洞與宇宙有終結
（一）黑洞理論
（二）大擠壓：宇宙的終結
四、霍金的新世界
第五章生命的奧秘
——現(xiàn)代生命科學
一、生命的本質、起源與進化
（一）生命的本質
（二）生命的起源
（三）生命的進化
二、人類基因組計劃
（一）什么是人類基因且計劃
（二）我們發(fā)現(xiàn)了什么
（三）人類基因組計劃的ELSI研究
三、生存的環(huán)境
（一）生理生態(tài)學
（二）種群生態(tài)學
（三）群落生態(tài)學
（四）系統(tǒng)生態(tài)學
（五）應用生態(tài)學
第六章模仿智慧
——現(xiàn)代計算機科學
一、萬能的圖靈機
（一）什么是計算與丘奇一圖靈論點
（二）算法論
二、時間、空間與計算復雜性
（一）時間復雜性與NP問題
（二）空間復雜性與并行計算
三、DNA計算機
（一）DNA計算的理論、特點和問題
（二）DNA計算：計算方式的進化
四、量子計算機
（一）量子計算機的概念與發(fā)展歷程
（二）量子計算機的計算本質與計算方式
（三）量子計算機的重大意義
第七章技術——科學的延伸
——現(xiàn)代技術概覽與反思
一、高新技術：當代技術發(fā)展的新前沿
（一）高新技術的產(chǎn)生
（二）操作生命——生物工程技術
（三）克隆生命——復制生命的技術
（四）新世紀文明的基石——納米材料技術
二、人類對現(xiàn)代技術活動的反思
（一）對技術的哲學反思
（二）現(xiàn)代技術對人的擠壓
（三）現(xiàn)代技術觀對傳統(tǒng)技術觀的擠壓
三、技術的社會價值
（一）技術的生產(chǎn)力價值
（二）技術的社會性價值
（三）技術的精神文化價值
第八章科學問題：未來科學的走向
一、問題：科學的起點與方向
（一）科學始于問題
（二）21世紀100個科學難題
二、科學的問題及其對未來的影響
（一）數(shù)學問題及其對未來的影響
（二）物理學問題及其對未來的影響
（三）生命科學問題及其對未來的影響
三、反思科學
（一）科學的本質
（二）科學的精神
（三）科學的價值
參考文獻
后記