1、科学技术史概论历史与社会类 1.5学分 24学时科学与生命类 开课时间：小学期第 1周 -第 3周 6月 20日 -7月 8日郝云忱郝云忱041184709250希尔伯特数学问题 1900年，德国数学家 D.希尔伯特在巴黎第二届国际数学家大会上作了题为 数学问题 的著名讲演，其中对各类数学问题的意义、源泉及研究方法发表了精辟的见解，而整个讲演的核心部分则是希尔伯特根据 19世纪数学研究的成果与发展趋势而提出的 23个问题。这 23个问题涉及现代数学大部分重要领域，推动了 20世纪数学的发展，数学史上称之为希尔伯特数学问题。第六章 现代新科学高技术与第三次技术革命第一节 新兴科学简介一 、系统科
2、学是以系统及其机理为对象，研究系统的类型、一般性质和活动规律的科学。1、系统论 系统工程 1940系统工程是以人工系统为研究对象，将其看成一种有机联系的整体，运用现代技术方法进行系统分析、系统设计、系统模拟、作出合理决策；以便最优化或次优化地实现预期目标。贝尔电话公司，奥地利生物学家贝塔朗菲。2、信息论美国 数学家贝尔电话研究所申农 通信的数学理论 1948通信系统模型信息度量的数学公式提取信息技术信息通道 最大速度传递最大信息信息编译美国维纳 -维纳滤波理论、信号预测理论法国布里渊 -信息的物理模型3、控制论 自动控制通信工程计算机技术 以数学为纽带统计力学神经生理学生物学维纳 控制论 19
3、48钱学森 工程控制论 1954 二、自组织理论的诞生 自组织现象是指自然界中自发形成的宏观有序现象。 例如：贝纳德（ B nard ）流体的对流花纹，贝洛索夫扎鲍廷斯基（ Belousov-Zhabotinsky）化学振荡花纹与化学波，激光器中的自激振荡等。 自组织理论除耗散结构理论外，还包括协同学、超循环理论等，它们力图沟通物理学与生物学甚至社会科学，对时间本质问题等的研究有突破性进展，在相当程度上说明了生物及社会领域的有序现象。 1、耗散结构论耗散结构论可概括为：一个远离平衡态的非线性的开放系统（不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统）通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内
4、部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构，由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持，因此称之为 “ 耗散结构 ” （ dissipative structure） 2、超循环论 超循环论是研究一个自然界中简单系统演化成复杂系统的自组织原理。所研究的不是宏观个体的物种进化规律，而是分子水平上微观整体 “ 拟种 ” 的进化规律。根据超循环理论，作为 “ 拟种 ” 的一个自复制单元（即一个催化剂）不仅能催化生成一个类似的循环，这些循环还会耦合成一个更
5、大的循环，这更大的循环又能进一步成为新的更大循环的单元而催生出更高层次的循环。超循环即指二级或二级以上的催化循环系统。如此类推，理论上可生成无穷层次自相嵌套的循环生长系统。 3、协同学 主要研究远离平衡态的开放系统在与外界有物质或能量交换的情况下，如何通过自己内部协同作用，自发地出现时间、空间和功能上的有序结构。协同论以现代科学的最新成果 系统论、信息论、控制论、突变论等为基础，吸取了结构耗散理论的大量营养，采用统计学和动力学相结合的方法，通过对不同的领域的分析，提出了多维相空间理论，建立了一整套的数学模型和处理方案，在微观到宏观的过渡上，描述了各种系统和现象中从无序到有序转变的共同规律。 三、环境科学环境科学是研究社会、经济发展中出现的环境质量变化的科学，包括环境质量变化的起因、过程和后果，并找出解决环境问题的途径和技术的措施。19601970 年， 只有一个地球 P全球大气增温研究P臭氧层耗损原因和机理研究P酸雨形成机理研究P全球水污染研究
