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全国科普日 | 提升全民科学素质,助力科技自立自强

发布时间:2023-09-17    来源:大健康产研院

2023年全国科普日主题为:提升全民科学素质,助力科技自立自强。定于2023年9月17-23日在全国各地集中开展。各地各部门可根据全国活动主题,结合工作实际拟定活动副主题,主题宣传活动贯穿全年。那么关于科学技术、物理、化学及生物基础知识,你还记得多少呢?正值全国科普日,让我们一起回顾一下吧!


科技史

◆ 三次科技革命

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◆ 重要成就

● 哥白尼:1543年,发表《天体运行论》,提出太阳中心说,成为近代天文学的起点,是第一个公开向神学挑战并宣告自然科学的独立的科学家。

● 伽利略;推翻了亚里士多德“物体愈重,落得愈快”错误理论,首次用望远镜观测天象,发现了木星的四颗卫星及太阳黑子,被誉为“近代科学之父”。

● 牛顿;提出运动三定律、能量守恒定律;发现万有引力定律;建立经典力学体系。

● 瓦特:18世纪中叶,瓦特改良蒸汽机,蒸汽机的改良和使用标志着第一次工业革命的兴起。

● 门捷列夫:发现了元素周期律。

● 法拉第:1831年英国法拉第发现电磁感应,于1834年又提出电解定律。

● 达尔文:1859年,英国达尔文发表《物种起源》,奠定了进化论的基础。

● 莱特兄弟:1903年,美国人菜特兄弟制造出了飞机。

● 贝尔:发明有线电话。

● 麦克斯韦:1864年预言了电磁波的存在,在1888年,赫兹发现了电磁波。

● 诺贝尔:制成了安全炸药,并且创立了诺贝尔奖。

● 普朗克:量子物理学的开创者和奠基人。

● 巴甫洛夫:高级神经活动生理学的奠基人,条件反射理论的建构者。

● 魏格纳:写成《海陆的起源》一书,提出了大陆漂移说。

● 伦琴:1895年,伦琴发现了x射线,并拍摄了世界上第一张x射线照片。

● 第一颗原子弹:1945年,美国在新墨西哥州爆炸了世界上第一颗原子弹。

● 第一颗人造地球卫星:1957年,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。

● 第一次载人航天飞行:1961年,苏联宇航员加加林驾驶的“东方一号”发射成功,环绕地球一周后安全返回,这是人类首次载人航天飞行。

● 第一次登月:1969年,美国用“土星5”运载火箭发射“阿波罗11号”成功,宇航员阿姆斯特朗成为第一个踏上月球的人。

◆ 中国现代科技史

1964年,我国第一颗原子弹爆炸成功,成为继美国、苏联、英国、法国之后世界第五个拥有核武装的国家。

1965年,人工合成结晶牛胰岛素研制成功,我国成为世界上第一个蛋白质全合成成功的国家。

1967年,我国第一颗氢弹爆炸成功。

1970年,我国首颗人造卫星一“东方红1号”飞出地球,进入了太空。(两弹一星:原子弹、氢弹、导弹和人造地球卫星)

2003年,我国首次载人航天飞船“神舟五号"发射成功,杨利伟成为我国进入太空的第一人。

2008年,翟志刚驾驶“神舟七号”进入太空,并成功进行了出仓活动,成为我国太空行走第一人。

2012年,我国第一艘航空母舰辽宁号交付予中国人民解放军海军。

●2023年主要科技成果

①中国首次火星探测任务天问一号成功实现火星着陆和巡视探测,创造了多项世界之最。着陆器和巡视器分别命名为“祝融号”和“问天号”,向世界展示了中国在深空探测领域的实力和成就。

②中国首个国家级大科学装置“人造太阳”(HL-2M)实现了超过100秒的稳态高约束模式等离子体运行,刷新了世界纪录。这标志着中国在核聚变研究领域取得了重大突破,为实现可控核聚变提供了重要支撑。

③中国天眼(FAST)正式开放运行,成为全球最大、最灵敏的单口径射电望远镜,为探索宇宙奥秘和寻找地外文明提供了强大的工具。

④中国空间站核心舱天和成功发射并进入预定轨道,标志着中国空间站建设进入实质性阶段。随后,神舟十三号、十四号载人飞行任务和天舟三号、四号货运飞行任务相继完成,为中国空间站建设奠定了坚实基础。

⑤中国首次海上发射固体运载火箭长征十一号成功将九颗卫星送入预定轨道。这是中国在海上平台上进行的第二次火箭发射,也是世界上首次在商业化平台上进行的海上火箭发射。

⑥中国首次量子科学实验卫星墨子号完成五年在轨运行任务,并取得一系列重要成果。墨子号实现了距离超过千公里的量子纠缠分发、量子密钥分发和量子隐形传态等技术突破,为建立全球量子通信网络奠定了基础。

⑦中国首艘国产航母山东舰正式服役,成为中国海军第二艘航母。山东舰采用滑跃式起飞方式,配备歼-15舰载战斗机等多种武器装备,具有较强的作战能力和综合保障能力。

高新技术

高新技术包括6大技术领域,12项标志技术和9个高新技术产业。6大高新技术领域是指生物技术、信息技术、新材料技术、新能源技术、空间技术和海洋技术,它们在本世纪获得迅速发展,并通过广泛的实用化和商品化,成为日益强大的高新技术产业。

生物技术(21世纪技术的核心):以基因工程、蛋白质工程为标志。

信息技术(21世纪技术的前导):以光电子技术、人工智能为标志。

新材料技术(21世纪技术的支柱):以超导材料、人工定向设计的新材料为标志。

新能源技术:以核能技术与太阳能技术为标志。

空间技术:以航天飞机、永久太空站为标志。

海洋技术:以深海采掘、海水利用为标志。

物理基础知识

◆ 牛顿运动定律

牛顿第一运动定律:任何物体在不受任何外力的作用下,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。

牛顿第二运动定律:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。

牛顿第三运动定律:两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时在同一条直线上,大小相等,方向相反。

◆ 光学现象

一般常见的光学现象通常是由来自太阳或月球的光与大气、云、水、灰尘和其他粒子相互作用。

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◆ 热力学三定律

热、电磁、光等现象和机械运动都是能量的不同形式,可以相互转化,并且遵循能量守恒定律。

●热力学第一定律:物体内能的增加等于物体吸收的热量和对物体所作的功的总和。即热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。

●热力学第二定律:热机不可能把从高温热源中吸收的热量全部转化为有用功,总要把一部分传给低温热源。根据这个定律,任何热机的效率都不可能达到100%。

●热力学第三定律:热力学系统的熵在温度趋近于绝对零度时趋于定值。而对于完整晶体,这个定值为零。由于这个定律是由瓦尔特·能斯特归纳得出后进行表述,因此又常被称为能斯特定理或能斯特假定。

◆ 现代物理学

现代物理学通常是指20世纪初开始发展起来的物理学,包括相对论、量子力学、原子和原子核物理学、粒子物理学等,是物理学的重要组成部分。

●相对论:是关于时空和引力的基本理论,主要由爱因斯坦创立,依据研究的对象不同分为狭义相对论和广义相对论。

●量子力学:是描述微观世界结构、运动与变化规律的物理科学。量子力学的产生和发展标志着人类认识自然实现了从宏观世界向微观世界的重大飞跃。

●原子核物理:是研究原子核的结构和变化规律,获得射线束并将其用于探测、分析的技术,以及同核能、核技术应用有关的物理问题。

●粒子物理学:人们已认识到构成物质的最小组成为三种粒子:轻子、夸克、媒介子。通常被认为自然界最小的结构单元,已知物质最小的结构单元是夸克和轻子。

化学基础知识

◆ 同素异形体

是指由同样的单一化学元素组成,但性质却不相同的单质。

● 常见的氧的同素异形体

氧及其化合物氧气:无色无味的气体,比空气重,微溶于水,氧气分子为双原子分子。

臭氧(O3):常温常压下,O3是有特殊臭味的、有毒的、淡蓝色气体。液态O3呈深蓝色,固体O3呈紫黑色。在空气中高压放电可产生O3,少量的O3可以净化空气,大量的O3对人体和动植物有害。臭氧层吸收太阳发出的99%的紫外线,阻止紫外线大量进入地球表面,从而保护地球上的生命体,氟利昂对臭氧层破坏较大。

● 常见的碳的同素异形体

碳及其化合物碳的同素异形体:金刚石、石墨、无定形碳、C60等。

金刚石:无色透明晶体,有金属光泽,不导电,钻石的原身,克拉是钻石的质量单位,一克拉等于200毫克。

石墨:灰黑色不透明固体,有金属光泽,质软,黑灰色;有滑腻感,是良好导体,石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石,比金刚石稳定。

◆ 一氧化碳与二氧化碳

一氧化碳:无色、无味、剧毒气体。

二氧化碳:无色无味气体,固体二氧化碳俗称"干冰”,是分子晶体,能升华,汽化时吸热,常作制冷剂。

◆ 铁及其氧化物

铁:一种金属元素,纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽。

四氧化三铁:俗称磁性氧化铁、磁铁、吸铁石、黑铁,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁。

氧化铁:别名三氧化二铁、烧褐铁矿、烧赭土、铁丹、铁红、红粉、威尼斯红(主要成分为氧化铁)等,溶于盐酸,为红棕色。

◆ 甲烷

甲烷:化学式CH4,是最简单的有机物,是天然气,沼气等的主要成分,俗称瓦斯,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃,还是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分,是制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

◆ 其它知识

自燃:是指可燃物在空气中没有外来火源的作用,靠自热或外热而发生燃烧的现象,如鬼火。

熔点最小的金属是汞,也叫水银,传统的玻璃式体温计就是利用了水银的热胀冷缩来测量体温的。

空气中含量最多的物质是氮气;地壳中含量最多的元素是氧,含量最多的金属元素是铝。

生物基础知识

◆ 光合作用

即光能合成作用,是植物、藻类和某些细菌在可见光的照射下,经过光反应和暗反应,利用光合色素,将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。

◆ 蛋白质

是一种复杂的有机化合物,由氨基酸分子呈线性排列所形成,相邻氨基酸残基的羧基和氨基通过肽键连接在一起。酶是最常见的一类蛋白质,它们催化生物化学反应,尤其对于生物体的代谢至关重要。

◆ 核酸

核酸的基本单位是核苷酸,每个核苷酸分子由戊糖、磷酸和含氮碱基组成。组成核苷酸的戊糖有两种:核糖和脱氧核糖。由核糖和A、G、C、U四种碱基及磷酸组成的核酸称为核糖核酸(RNA);由脱氧核糖与A、G、C、T四种碱基和磷酸组成的核酸称为脱氧核糖核酸(DNA)。

◆ 基因

生物体内的每种蛋白质、酶、多肽激素和细胞因子等都有它自身特定的遗传信息,它们被储存于染色体中,携带某种特定蛋白质完整遗传密码的那个片段称为基因。

◆ 血型

血型主要可分为A、B、AB和O型4种血型。血型系统对输血具有重要意义,以不相容的血型输血可能导致溶血反应的发生,造成溶血性贫血、肾衰竭、休克甚至死亡。AB型可以接受任何血型的血液输入,因此被称作万能受血者,O型可以输出给任何血型的人体内,因此被称作万能输血者。实际上,不同血型之间的输送,一般只能小量的输送,要大量输血的话,最好还是相同血型。

◆ 维生素

维生素是人和动物为维持正常生理功能而必须从食物中获得的一类微量有机物质,在人体生长、发育过程中发挥着重要的作用。维生素在体内既不参与构成人体细胞,也不为人体提供能量。

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◆ 血细胞

血细胞又称“血球”,是存在于血液中的细胞,能随血液的流动遍及全身。以哺乳动物来说,血细胞约占血液容积的45%,包括红细胞、白细胞和血小板。在正常生理情况下,血细胞和血小板有一定的形态结构,并有相对稳定的数量。

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