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第一章 科学进步的表现及其动力——一个概要的框架1

1关于科学进步的叙述框架1

2科学进步与科学家动力3

3科学进步与科学共同体动力5

4科学进步与社会动力8

5科学进步的总体表现及其动力10

第二章 描述与科学进步——以地球形状与大小描述为例12

1描述与科学12

2基于感官的描述：地球是方的14

3基于思辨的描述：地球是圆的14

4基于测量与理论的描述：地球是个扁球体16

5基于数学的描述：更精确的椭球体18

6基于卫星技术的描述：梨形地球？19

7不确定性下的描述：变化的地球形状？20

8结语：科学进步中的描述21

第三章 解释与科学进步——以光学现象解释为例23

1解释与科学23

2解释看见光：基于光的进入说与发出说24

3解释光的反射和折射：牛顿微粒说更为成功25

4解释干涉与衍射现象：光是波才是更合理的理论假设27

5解释光的偏振现象：光是一种横波29

6解释介质中光速变化与声波不同：光是电磁波不是机械波29

7解释光电效应：光是一种光量子30

8光子的特性：解释光学现象的简明基础31

9结语：什么是科学中的解释32

第四章 预测与科学进步——以化学元素发现为例34

1预测与科学34

2门捷列夫之前元素的发现35

3元素周期律的发现36

4门捷列夫对新元素的预测37

5元素周期表的完善：惰性元素的发现39

6从原子量排序到原子序数排序39

7铀后元素大发现：西博格的预测41

8元素周期表的延伸：元素稳定岛的预测41

9元素周期表的尽头：119号元素及以后42

10结语：科学进步中的预测43

第五章 方法与科学进步——以量子论发展为例45

1方法与科学45

2基于观测的归纳：黑体辐射中的实验数据47

3基于假设的演绎：能量子与光量子的提出47

4对应原理与类比推理：玻尔的量子理论与德布罗意波48

5数学推理与美学原则：波动力学、矩阵力学及其统一49

6基于统计的推理：波函数及其几率解释50

7非确定与整体论：测不准原理与互补原理51

8思想实验：EPR悖论与薛定谔的猫51

9结语：科学的多元方法与科学进步53

第六章 辩护与科学进步——以达尔文进化论为例55

1辩护与科学55

2达尔文以前的进化学说56

3达尔文的进化论57

4达尔文的辩护策略：基于《物种起源》的文本分析59

5赫胥黎应对来自宗教的辩护61

6科学上的争论与辩护62

7进化论者在科学方法上的辩护64

8结语：对科学进步的辩护65

第七章 技术与科学进步——以望远镜技术与天文发现为例68

1技术与科学68

2肉眼观测与观天仪器69

3折射望远镜及其天文发现71

4反射式望远镜及其天文发现72

5复合望远镜与望远镜技术进一步发展74

6射电天文学望远镜及其科学发现75

7空间望远镜及其科学发现76

8高能量波段望远镜77

9总结：技术如何影响天文科学77

第八章 竞争与科学进步——以基因研究为例80

1竞争与科学80

2竞争中的遗传物质：蛋白质还是DNA81

3竞争中的DNA结构83

4竞争后的克里克与沃森85

5继续竞争中的遗传物质：RNA还是蛋白质86

6人类基因组测序中的竞争87

7结语：竞争中的科学进步88

第九章 合作与科学进步——以中微子研究为例90

1合作与科学91

2中微子的预言：两个物理学家的贡献92

3中微子的观测：莱茵斯与柯万的合作92

4两种中微子：莱德曼等三位科学家94

5中微子失踪之谜：戴维斯及其合作者94

6超新星中微子：小柴昌俊团队与莱茵斯团队95

7只有三种中微子：佩尔与丁肇中团队96

8验证中微子振荡：更多、更大的团队97

9中微子超光速：OPERA的新发现还是误差98

10结语：高能粒子研究的特点与未来99

第十章 应用与科学进步——以密码学为例103

1应用与科学103

2密码学的基本知识104

3人工时代的密码学105

4机械时代的密码学106

5电气时代的密码学107

6计算机时代的密码学110

7网络与移动通信时代的密码学111

8未来的密码学发展：量子密码学与生物密码学113

9结束语：应用是科学进步的动力114

第十一章 利益与科学进步——以抗微生物药物学为例116

1利益与科学116

2微生物与疾病关系的建立：巴斯德与科赫117

3化学合成药物的出现：606与百浪多息118

4抗生素药物的产生：青霉素与链霉素120

5抗病毒疫苗与药物121

6未来的抗微生物药物研发124

7结语：科学进步中的利益驱动125

第十二章 制度越宽容科学越进步——以超导研究为例127

1制度与科学127

2昂内斯发现超导现象：大学的基础研究传统128

3伦敦方程：被遗忘的兄弟与纳粹对科学的危害130

4 GLAG超导理论：科学的不幸与幸运131

5 BCS超导理论：人才流动与自由研究的胜利133

6隧道现象与约瑟夫森效应：年轻研究者的学术穿越135

7高温超导材料的出现：企业研发与研究竞赛137

8结语：制度如何适应科学发展138

第十三章 文化与科学进步——以中西人体解剖学发展为例140

1文化与科学140

2古代解剖学：古希腊思想的传承141

3中世纪解剖学：西方大学医学教育的昌盛142

4文艺复兴前期解剖学：艺术的影响143

5近代解剖学：实验科学的兴起与科学精神的确立144

6 17～19世纪解剖学：科学共同体的出现与解剖的合法化146

7 20世纪解剖学：现代科技的支撑与开放的文化148

8结语：为什么近代科学未在中国产生149

第十四章 科学进步的综合因素——针灸学何以能进步151

1中医的存废问题与科学的划界152

2针灸学发展进入从传统到现代的过渡时期153

3从理论、诊断和治疗比较针灸学与西方现代医学153

4现代针灸学进步的核心：描述、解释、预测、方法156

5现代针灸学进步的科学家力量：辩护、技术、竞争、合作157

6现代针灸学进步的社会力量：利益、应用、制度、文化158

7结语：现代针灸学与综合的力量159

第十五章 科学进步的未来——一个比喻性的总结161

1科学进步与技术创新162

2科技创新与经济社会发展163

3科技创新面临的内外部威胁164

4一个比喻的描述：科技创新的种子、土壤和环境165

5中国科技创新的未来169