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自然科學的基礎學科（自然科學的基礎學科(錢學森)）

發(fā)布時間：2023-04-22 04:17:59 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 96

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本文目錄:

1、求《現(xiàn)代自然科學中的基礎學科》的原文
2、自然科學包括哪些學科
3、依據(jù)《現(xiàn)代自然科學中的基礎學科》內(nèi)容,列出自然科學體系簡表
4、生物是研究什么的科學?是自然科學中一門以什么為基礎的基礎科學?

自然科學的基礎學科（自然科學的基礎學科(錢學森)）

一、求《現(xiàn)代自然科學中的基礎學科》的原文

現(xiàn)代自然科學中的基礎學科

錢學森

現(xiàn)代自然科學，不是單單研究一個個事物，一個個現(xiàn)象，而是研究事物、現(xiàn)象的變化發(fā)展過程，研究事物相互之間的關系。這就使自然科學發(fā)展成為嚴密的綜合起來的體系。這是現(xiàn)代自然科學的重要特點。

工程技術的科學叫做應用科學，是應用自然科學中基礎學科的理論來解決生產(chǎn)斗爭中出現(xiàn)的問題的學問。當然，基礎學科中也有好多道理是從生產(chǎn)實踐中總結提高而來的；而且沒有工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，基礎學科研究也無法搞下去。所以基礎學科之為基礎是就其在現(xiàn)代自然科學體系中的位置而言的。我們一般提六門基礎學科：天文，地學，生物，數(shù)學，物理，化學。這六門是不是都是一樣的基礎呢？也不是。從嚴密的綜合科學體系講，最基礎的是兩門學問。一門物理，是研究物質(zhì)運動基本規(guī)律的學問。一門數(shù)學，是指導我們推理、演算的學問。

先說化學?；瘜W是研究分子變化的。三十年代后出現(xiàn)了量子化學，用量子力學的原理來解決化學問題，使化學變成應用物理的一門學問。近來，由于電子計算機的運用，又出現(xiàn)了計算化學。從前人們認為化學就是用些瓶瓶罐罐做試驗?，F(xiàn)在由于掌握了物質(zhì)世界里頭的原子的運動規(guī)律，就可以靠電子計算機去計算。有朝一日化學研究會主要靠電子計算機計算，而且可以“設計”出我們要的分子，“設計”出造這種分子或化合物的化學過程。到那時做化學試驗只是為了驗證一下計算的結果而已。

天文學也是物理?，F(xiàn)在的天文學，不是光研究太陽、月亮、星星在天上的位置和運行規(guī)律，還要研究星星里頭的變化，研究宇宙的演化。比如研究太陽內(nèi)部、恒星內(nèi)部。人去不了，怎么研究？一是研究可見光，把可見的星光分成光譜，把不同頻段的光攝下來進行研究。再就是研究看不見的頻段，如波長比較長的紅外線、無線電波，波長很短的紫外線、X光，波長更短的γ射線等。這么一研究，就發(fā)現(xiàn)天上可是熱鬧——到處有星的爆發(fā)，一顆星爆發(fā)像氫彈爆炸一樣。一個爆發(fā)的過程是一兩個月、幾個月。中國古書上有所謂客星，實際上就是星的爆發(fā)。爆發(fā)時亮了，就看得見，天上來了“客人”；過一段時間爆發(fā)過程結束，看不見了，就以為是“客人”走了。天上還有一些更怪的現(xiàn)象。如中子星，是由中子組成的密度非常大的星，一顆芝麻點大小的中子星物質(zhì)就有幾百萬噸重，而且轉(zhuǎn)得很快，轉(zhuǎn)時發(fā)出的X光強度不一樣，變化周期不到一秒。還有一種星，名叫“黑洞”，其實不是洞，是光出不來的星。這種星密度更高，引力場特別強，強到光線被吸住射不出來，只有當其它物質(zhì)被吸引掉進去時才發(fā)光，發(fā)射出X線。不但恒星會爆發(fā)，而且由億萬顆恒星組成的星系，像我們所在的銀河星系，中心也會爆發(fā)，還會爆發(fā)得更強烈。一顆恒星爆發(fā)起來產(chǎn)生的能量等于十萬億億個氫彈爆炸的能量，而一個星系爆發(fā)起來的能量等于億億個恒星爆發(fā)的能量。要了解這些天文現(xiàn)象沒有物理學是不行的。

地學也是靠物理。地學家們講，研究地學有三個時代。第一時代是十八世紀末到二十世紀初，研究地質(zhì)年代時引入了生物觀念（化石觀念），用生物的化石來斷定地質(zhì)年代，稱為生物學地球觀。第二時代是二十世紀初，開始研究地球上地殼和海洋的化學成分的變化，礦物元素的分布，借此來推論地球在地質(zhì)年代中的演化，稱為化學地球觀?，F(xiàn)在是第三時代。地學上最大的發(fā)展是所謂板塊理論，發(fā)現(xiàn)地球的外殼（包括大陸和海洋）是一塊塊拼起來的，像七巧板似的。塊與塊之間有相互作用。這主要是根據(jù)海底巖石的地磁走向推論出來的。有了這種理論就可以解釋火山帶、地震帶的形成了。這一些理論，加上研究地球深處的情況，都要靠物理學，所以稱為物理學地球觀。

生物學的發(fā)展，現(xiàn)在達到了研究分子的水平，也要歸結到物理上面。分子生物學，不是過去那樣研究細胞核、細胞膜、細胞質(zhì)，而是一直追到分子，把生命現(xiàn)象看作是分子的運動，分子的組合和變化過程。最近生物學上有一個轟動世界的發(fā)現(xiàn)，就是可以把影響遺傳的信息，掛在一種叫去氧核糖核酸的高分子化合物的某一段上傳下去。這就是把這種高分子人為地變化一下，把一個高分子的某一段遺傳信息切下來，接到另一個上面，改變遺傳的某一特性，創(chuàng)造新的物種，這樣，就有可能打破植物動物的界限，把植物的某一特性接到動物上面。這樣，不但能使細胞內(nèi)部發(fā)生變化，而且使細菌發(fā)生變化，如把胰島素的遺傳信息切下來，接到容易繁殖的大腸桿菌上面去，使產(chǎn)生出來的新的大腸桿菌能制造大量胰島素。這項技術叫做遺傳工程，用它建立了一門新的工業(yè)。

所以，天、地、生、化四門基礎學科，用現(xiàn)代科學技術體系的觀點看，都可以歸結到物理和數(shù)學。根本的基礎學科，就是研究物質(zhì)運動基本規(guī)律的物理，加上作科學技術工具的數(shù)學。數(shù)學不只是演算，也包括邏輯的推理。靠六門基礎學科的現(xiàn)代工程技術，也靠物理和數(shù)學這兩門基礎作為支柱。所以，物理和數(shù)學也可以稱為現(xiàn)代自然科學體系的基礎。當然，說物理和數(shù)學是基礎，并不是說物理和數(shù)學可以代替其他學科，在此之上還有天文學、地學、生物學和化學這些基礎學科，以及各種分支學科，如力學等；再在上面是工程技術學科，如工程結構、電力技術、電子技術、農(nóng)業(yè)技術等。這就是現(xiàn)代自然科學體系的構成。

注：節(jié)選自《現(xiàn)代科學技術》（1977年12月9日《人民日報》，編入高中二冊語文課本（1998年6月第三版）時，作者作了一些修改，題目是作者加的。

二、自然科學包括哪些學科

1數(shù)學 2天文學和天體物理 3地球科學和空間科學 4物理學 5化學 6生命科學這是自然科學的六大基礎學科，在他們之間衍生出來的分支學科、邊緣學科數(shù)目繁多，舉不勝舉，如物理化學、生物化學、物理生物化學等等。

三、依據(jù)《現(xiàn)代自然科學中的基礎學科》內(nèi)容,列出自然科學體系簡表

現(xiàn)

代

自

然

科

學

基

礎