近代自然科学发展历程要点解读
广东省佛山市三水实验中学 夏克传 邮

码：528100
一、西方近代科学兴起的原因
1、社会对科学进步的需求。包括经济与生产技术方面的需求，国
际竞争、国家安全等方面的需要。近代自然科学是资本主义生产发展的
产物，手工工场、大机器生产不断地采用新工具，使用新能源，追求最
高的劳动生产率，在生产和技术上向科学家提出新的任务和要求，这是
观世界。爱因斯坦提出的相对论成为利用原子能的理论基础。相对论等 科学理论的突破，机械、电子、生物、化学等方面技术的进步，为现代 科学技术的发展提供了条件。20世纪四五十年代，开始了以原子能、电 子信息、航天技术、生物工程、合成材料等为标志的第三次科技革命， 从而使人类由工业社会进入信息社会。核工业和电子、计算机、航空航 天、高分子合成、激光、生物工程、海洋开发等高科技新兴工业迅速发 展。
提出细胞学说是植物
德国 施来登
生物
的基本单位
学 德国 施旺 形成细胞学说
法国 马克 提出生物进化观点
英国 达尔文 确立进化论
是对生物学的大综合
法国 巴斯德 奠定微生物学的基础
德国 伦琴 发现X射线
物理 学新
居里夫妇 提炼镭
时代 德国 爱因斯坦 狭义和广义相对论
否定绝对时空观，发展了 牛顿力学
三、近现代自然科学发展的三个阶段 文艺复兴以后，理性主义的确立，促进了科学和文学艺术的迅速发 展。近代自然科学成就巨大，出现了高等数学；建立了牛顿力学体系和 相对论力学体系；生物进化论学说诞生；物理、化学等也有突出成就。 近现代自然科学的发展，大体经历了三个阶段： 1、近代自然科学的兴起阶段：近代自然科学的开端就是天文学革 命，自然科学的创始人哥白尼的“太阳中心说”动摇了封建神学的基 础。笛卡尔创立了解析几何，成为数学中的转折点。牛顿力学体系建立 标志着近代科学的形成，这是人类认识史上对自然规律的第一次理论性 的概括和综合。把实验法引进化学的波义尔成为近代化学的创始人。哈 维的血液循环学成为现代生理学的起点。 2、19世纪综合化阶段：电磁感应现象的发现是电磁学的辉煌成 就。电磁学的建立，为人类打开了“电气时代”的大门。道尔顿建立的 科学的原子论开创了人类在物质认识方面的新纪元。物质的分子——原 子结构学说确立使化学取得了飞速发展。门捷列夫发现化学元素周期规 律，制定了化学元素周期表。周期律的发现，是无机化学的系统化和大 综合。达尔文创立的生物进化论学说，是对生物学的伟大综合，从根本 上推翻了统治生物学的“神创论”思想。爱因斯坦提出的相对论是天体 物理学和宇宙学的基础，是利用原子能的理论基础，是物理学思想的一 场重大革命。 3、飞跃阶段：20世纪四五十年代兴起的新科技革命即第三次科技 革命，以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，还包括人 工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术。新科技革命使科技在 推动生产力的发展方面起着越来越重要的作用，科技转化为直接生产力 的速度加快。科学和技术密切结合，相互促进。随着科学实验手段的不 断进步，科研探索的领域不断开阔。科技各领域之间相互渗透：一方面 学科越来越多，分工越来越细，研究越来越深入；另一方面学科间的联 系越来越密切，科学研究朝着综合性方向发展。
五、东西方科学比较 1、中西科学在特征和本质上的差异 中国科技领域主要是应用科学，科学研究仍主要是采取传统的整理 典籍和总结经验的方法。 西方主要是理论研究，大多数科学家研究的方法是观察和实验的方 法，以及数理逻辑推导的方法。16世纪中西科学在内容上和研究方法上 的差别，正是近代科学与传统科学在本质差异上的具体表现。 2、原因：（1）社会经济发展方面。西方是社会生产力的提高和资 本主义的产生、发展；而中国是分散落后的小农经济。（2）文化教育 方面。早在13世纪，西欧各国便产生了一些综合性大学；而中国的教育 制度完全是为皇权专制培养奴才，以儒学为教育内容，脱离社会实际。 （3）思想文化状况。中国从秦汉时期就实行严厉的文化专制主义，明 清时期更是登峰造极；而西方则经历了文艺复兴运动及宗教改革，思想 解放。（4）政治方面。中国的封建专制极力限制和阻挠资本主义发 展；而西方的专制王权则是站在了资本主义势力一边，奉行重商主义， 从而推动了近代科学的发展。
推动自然科学创立与发展的前提。
2、思想解放运动的促进。文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了
人们的思想，为近代科学的产生奠定了思想基础。
3、社会为科学研究所能提供的物质条件。能够支持、吸引和稳定
一批优秀的科学人才，并能够为他们提供基本的科学研究的条件。
4、整个社会能为科学发展提供充分的学术自由和尊重知识、尊重
四、自然科学的进步与生产力的发展 近代自然科学是随生产力的进步而产生和发展的。同时，自然科学 的成就又极大地推动和影响着生产力的发展。 14－16世纪，欧洲生产技术的进步，特别是中国四大发明的西传， 促进了欧洲经济的发展。火药的生产和火器的流行，促进了冶金业的发 展。造纸术和印刷术的应用，使造纸业和印刷业发展起来。指南针应用 于航海，促进了航海业、造船业的发展，并成为新航路开辟的必备条 件。新航路的开辟沟通了世界各地的联系，有利于市场经济的发展。市 场的扩大和生产技术的发展，加速了手工业者的专业化和行业之间的分 工，同时也加速了手工业者的分化。这就为资本主义手工工场的出现提 供了条件。 17世纪，数学取得突破性进展，解析几何学和微积分学的创立，使 精密测量和变量计算成为可能。牛顿提出的运动三大定律和万有引力定 律，建立了完整的力学体系。近代数学和物理力学的成就，使机器的发 明成为可能，为18世纪中期开始的工业革命提供了理论指导和技术条 件。工业革命把人类从铁器时代推进到蒸汽时代，促使机器制造业、机 器大工业、近代交通运输业、矿山开采业等产业的迅速发展。 19世纪前期创立的电磁学，解决了机械能转化为电能的问题。电磁 感应现象的发现，使发电机和电动机的制造成为可能，为人类找到了一 种新能源，打开了电力时代的大门。19世纪70年代前后，以电力广泛应 用为首要标志的第二次工业革命开始。19世纪后期，内燃机的发明和广 泛应用，使石油成为又一重要能源。新能源带动了新产业的发展，电 力、电信、电器和石油开采化工等新兴产业蓬勃兴起。新能源的应用推 动了交通工具的革新，电车、汽车、飞机相继发明，开辟了交通运输的 新纪元。汽车、飞机制造业。钢铁冶炼、公路桥梁、航空运输业迅速发 展起来。 19世纪末至20世纪早期，物理学发生革命性变化。德国的伦琴发现 放射现象，法国的居里夫妇发现放射性元素镭。这些发现把人们引向微
人才、崇尚科学、鼓励创造的良好文化氛围和社会环境。
5、建立了良好的科学教育基础和保持较高的科学普及水平。科学
不可能孤立地产生，必须有相应的科学普及、有较高程度的科学教育才
有可能产生一定数量和水平的优秀科学家队伍。
6、政策保护。欧洲先进国家进行保护科学发展的政策，允许自由
讨论学术问题，保障学术思想的自由发展等，又为近代科学的创立和发
使精密测量和变量计算成 为可能
牛顿 英国 牛顿
力学
是对自然规律的理性概 机械运动三大定律和
括，是近代科学形成的标 万有引力定律
志
英国 吉尔伯特 《论磁体》
丹麦 奥斯特 发现电流磁效应
为制造发动机提供了可
电磁
用实验证明电磁感应
英国 法拉第
能，开辟
学
现象
了电的时代
英国 麦克斯韦 建立系统电磁学理论
德国 赫兹 证明麦克斯韦的理论
展提供了极为有利的条件。
7、科学的方法。16、17世纪，伽利略、培根、笛卡尔等人创立的
科学方法论，为人们进行科学研究提供了指导性原则。
二、近代自然科学发展概况
国家 人物
成就
作用地位
法国 笛卡尔 提出解析几何学
实现形与数的结合，从常
近代
量数学向变量数学转变
数学 英国 牛顿 提出微积分学 德国 莱布尼茨
英国 波义耳 把实验方法引入化学 近代化学的创始人
法国 拉瓦锡 提出质量守恒定律
意大 阿伏加德 提出分子概念
化学 利 罗
标志近代化学发展时期的 开始
英国 道尔顿 创立原子论
俄国 门捷列夫 发现元素周期律
是无机化学的系统化和大 综合
英国 哈维 血液循环理论
奠定了近代生理学的基础
瑞典 林奈 制定植物分类学