科学技术与社会引论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中南大学出版社

作者:蒋美仕

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-01-01

价格:18.0

装帧:

isbn号码:9787811050349

丛书系列:

图书标签:

• 社会学
• 科学技术史
• 社会学
• STS
• 科学哲学
• 技术哲学
• 科学与文化
• 科技政策
• 创新研究
• 社会建构主义
• 知识社会学

书籍简介：《现代文明的基石：材料科学前沿探索》 引言：无形的力量，塑造着我们的世界 自人类文明之初，对物质的认知与驾驭能力，便如同火焰般，驱动着历史的车轮滚滚向前。从燧石的坚硬到青铜的韧性，再到硅片的精妙，材料一直是推动社会结构、生活方式乃至思维模式变革的核心力量。然而，在二十世纪下半叶，随着量子力学、固态物理的深入发展，材料科学已不再是简单的冶金学或化学混合，它蜕变为一门高度交叉、极具前瞻性的学科，直面着能源危机、环境挑战和信息爆炸时代的严峻考验。 本书《现代文明的基石：材料科学前沿探索》，正是在这一时代背景下应运而生。它并非一本教科书式的基础概念罗列，而是聚焦于当代材料学最激动人心的前沿领域，旨在为读者——无论是理工科背景的工程师、寻求跨学科视角的学者，还是对未来科技充满好奇的普通读者——构建一幅清晰、深入且富有洞察力的现代材料图景。 第一部分：新物质的诞生——从原子尺度到宏观性能的调控 本部分深入剖析了现代材料设计的基本哲学：即通过精确控制物质在原子、分子和晶体层面的排列与交互，实现传统材料无法企及的宏观性能。 1. 拓扑材料与量子界面物理： 我们将探讨拓扑绝缘体和拓扑半金属的奇特电子结构。这些材料在内部是绝缘体，但在表面或边缘却表现出无损耗的导电性。这不仅是凝聚态物理中的一个深刻理论突破，更预示着下一代低功耗电子器件和量子计算单元的可能形态。我们将详细解析狄拉克锥与外尔锥的物理含义，以及如何通过晶格结构工程来稳定这些“受保护”的电子态。 2. 纳米结构与尺寸效应： 进入纳米尺度，材料的物理、化学和光学性质会发生根本性的转变。本书将重点阐述量子点、纳米线阵列以及二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的独特性能。例如，量子点的光电转换效率、石墨烯的超高电子迁移率如何颠覆传统半导体器件的性能瓶颈。同时，我们也将审视界面工程的重要性，理解在纳米尺度下，接触面、晶界乃至表面吸附层如何成为决定材料整体性能的关键因素。 3. 高熵合金与复杂结构材料： 传统合金通常基于单一主元素，而高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）的革命性在于，它们将五种或更多等摩尔比的元素融合在一起。这种“五元以上”的复杂性带来了前所未有的热稳定性、超高强度和抗辐照损伤能力。本书将分析其“高混乱度”带来的构效关系，及其在极端环境，如航空航天发动机和核反应堆中的应用潜力。 第二部分：面向未来的功能化材料——能源、环境与生物学的交汇点 材料科学的价值体现在其应用上。本部分聚焦于解决人类面临的重大挑战所需的前沿功能材料。 1. 新一代储能技术的核心：固态电解质与先进电池化学： 锂离子电池的能量密度和安全性已接近极限。本书将详细介绍全固态电池（All-Solid-State Batteries, ASSBs）的研发现状。重点解析超快离子导体（如硫化物和氧化物基固态电解质）的微观传导机制，以及如何克服界面阻抗问题以实现高功率密度和高循环稳定性。此外，对钠离子、镁离子等后锂电化学体系的材料基础也将进行前瞻性探讨。 2. 光电转换与催化：绿色能源的基石： 太阳能的有效利用依赖于高效的光捕获和电荷分离材料。我们将深入研究钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells）的稳定性挑战与载流子动力学，以及如何通过界面钝化技术来延长器件寿命。在催化领域，本书侧重于单原子催化剂（Single-Atom Catalysts, SACs）和金属有机框架（MOFs）在二氧化碳还原、析氢反应（HER）和析氧反应（OER）中的应用，阐述其高活性和高原子利用率的内在机制。 3. 智能响应与生物相容性材料： 现代材料必须具备“感知”和“响应”环境的能力。本部分探讨了形状记忆合金、压电材料在传感器和驱动器中的应用。更引人注目的是，生物医用材料的飞速发展：从可降解支架材料在组织工程中的应用，到具有靶向释放能力的纳米药物载体，以及如何设计生物惰性材料以避免免疫排斥，确保植入设备的长期可靠性。 第三部分：材料的数字化与可持续性未来 材料学的未来发展离不开先进的计算工具和对可持续性的深刻承诺。 1. 计算材料学与高通量筛选： 实验试错法的时代正在过去。计算材料学，特别是基于密度泛函理论（DFT）的模拟和机器学习（Machine Learning）的应用，极大地加速了新材料的发现。本书将阐述如何利用高通量计算平台快速预测材料的晶体结构稳定性、电子性质和机械性能，实现从“设计”到“合成”的快速闭环。 2. 循环经济与材料的生命周期管理： 面对资源枯竭和环境污染，材料的可持续性成为核心议题。本书探讨了“从摇篮到坟墓”的生命周期评估（LCA）在材料选择中的重要性。重点研究稀土元素替代技术、易于回收的设计（Design for Recycling）原则，以及如何利用生物基和可再生原料开发高性能聚合物和复合材料，从而构建更具韧性和可持续性的工业体系。 结语：构建理性与物质的和谐共存 《现代文明的基石：材料科学前沿探索》致力于揭示材料科学如何从微观的量子行为，延伸到宏观的工程应用，最终深刻影响着人类社会的形态和发展方向。它不仅是一门关于“制造什么”的学问，更是一门关于“如何构建更美好未来”的哲学实践。通过本书，读者将深刻理解，驱动下一次工业革命的引擎，依然是对物质世界更深层次的认知与掌控。

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这本书的装帧设计着实吸引人，封面采用了深邃的蓝色调，配合着一些抽象的几何图形，给人一种既专业又充满未来感的印象。我是在一家独立书店偶然发现它的，当时就被它散发出的那种沉稳的气质所打动。内页的纸张质量也相当不错，触感细腻，印刷清晰，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。书脊的装订也十分牢固，感觉能够经受住多次翻阅的考验。从包装到内涵，它都在努力营造一种严肃而又值得探索的氛围，仿佛在邀请读者进入一个精心构建的知识殿堂。我特别喜欢它在章节标题排版上运用的一些小技巧，既保持了学术的严谨性，又增添了一丝设计美感，让阅读过程本身也成了一种享受。

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这本书的资料搜集和引用部分，堪称典范。可以明显感觉到作者在背后投入了海量的心血去挖掘那些被主流叙事所忽略的细节。无论是早年间关于信息基础设施建设的社会运动记录，还是最新的关于人工智能监管政策的全球对比分析，都显得详实而可靠。注释和参考文献的详尽程度，足以让任何有深入研究意图的读者沿着这些线索继续深挖下去。它提供的不仅仅是结论，更是一套严谨的学术方法论的展示。这让我对书中所提出的观点，充满了由衷的信服力，因为它不是空穴来风的臆测，而是建立在扎实、多维度证据之上的深刻见解。对于我这种偏好“追根溯源”的读者来说，这简直是一笔宝贵的财富。

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读完此书后，我最大的感受是，它成功地将原本疏离的“科学”与“人文”两个领域紧密地黏合在了一起，并且撕开了一个看待世界的新口子。它不再仅仅是关于“什么技术”的描述，而更多的是关于“技术如何改变了我们成为我们自己”的探讨。这本书的价值不在于它能预测未来哪项技术会胜出，而在于它教会我们如何在一个技术加速迭代的时代，保持批判性的思维和人性的温度。它让我学会了在赞叹技术奇迹的同时，也保持一份审慎的警惕，去关注那些隐藏在光鲜代码背后的权力结构和社会公平问题。可以说，这是一部能够真正改变读者思考模式的佳作，对当下许多热点议题都有着深远的启示意义。

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这本书的结构组织逻辑性极强，简直是一张精密绘制的思维导图。它从宏观的历史演进讲起，层层递进，逐步深入到具体的社会影响层面。每一次章节的切换，都像是为读者提供了一个新的观察世界的透镜，清晰地展示了技术是如何塑造、反过来又被社会需求所塑造的复杂互动关系。我尤其欣赏它在跨学科知识整合上的能力。它毫不费力地在哲学思辨、社会学分析和技术发展史之间建立了坚实的桥梁，让你看到一个问题并非孤立存在，而是多重力量交织作用的结果。这种全景式的视角，极大地拓宽了我对“进步”这个概念的理解，让人警醒于任何技术飞跃的背后，都潜藏着深刻的社会代价与机遇。

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初读下来，我感觉作者的叙事风格非常平易近人，尽管主题听起来有些高深莫测，但他总能找到恰当的比喻和生活化的例子来阐释复杂的概念。举个例子，在探讨技术伦理的某一章节中，他没有直接堆砌理论，而是通过一个关于自动驾驶汽车面临“电车难题”的假设场景，瞬间将抽象的伦理困境拉到了我们面前，让人不禁开始思考自己在那种情境下的抉择。这种“润物细无声”的教学方式，极大地降低了阅读门槛，让一个对该领域只有泛泛了解的人也能迅速抓住核心要义。这种行文的温度感，远超那些冷冰冰的教科书，它更像是一位资深教授在午后茶话会上与你娓娓道来的深度分享，充满了洞察力与智慧的火花。

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