太阳能的转化与利用，月球的众多谜团，空间实验室，中国的探月工程，太空食品的安全、干细胞培植技术、人类移居其他星球的可能性……翻开由《中小学生科学阅读文库》编写组组编的这本《天宫寻梦》，它将带你了解更多有关生物、航天、气象等方面的科学知识。

南京师范大学出版社推出的《中小学生科学阅读文库》当是一个有益的尝试——让学生在阅读中享受科学的乐趣，在潜移默化中感悟科学思想，在不知不觉中培养科学精神，当然，也在赏图悦读中学到科学知识。

《中小学生科学阅读文库》编写组组编的这本《天宫寻梦》就是该文库中的其中一本,它主要介绍了有关生物、航天、气象等方面的科学知识。

1 DNA的发现及其应用

2 太阳能的转化和利用

3 通信工具的发展——从有线到无线

4 追寻人类探月的足迹

5 克隆羊多莉的前世今生

6 令人又爱又恨的抗生素

7 中国的现代“司南”——北斗卫星

8 太空育种的食物安全吗？

9 世博科技，渐人“家”境

10 “固体石油”——人类能源的新希望

11 变酸的海洋：令人类担忧的未来

12 风筝风电，别具一格

13 干细胞培植技术创奇迹，人类订造器官将成真

14 地外生命存在吗？ 

15 人类移居其他星球可行吗？ 

16 什么是巨大？——“宇宙”将告诉你

17 激光雷达

18 解“J-20战斗机”之神秘

19 天宫寻梦——揭秘天宫系列空间实验室

20 嫦娥奔月——中国的探月工程

21 全球究竟在变暖还是在变冷？

22 太阳风暴来了

23 探寻生物能

24 月球的众多谜团

20世纪50年代，英国著名的《自然》杂志上发表了一篇题为《核酸的分子结构》的论文。论文的作者一位是年仅25岁的沃森，一位是37岁的克里克。他们在论文中提出了DNA分子的双螺旋结构模型。

沃森出生于美国芝加哥。孩提时代的他就非常聪明好学，他有一个口头禅就是“为什么”，往往简单的回答还不能让他满足。由于有异常天赋，沃森15岁时就进入芝加哥大学就读。在大学高年级时，沃森阅读了艾尔文·薛定谔的书《生命是什么?》，他深深地被控制生命奥秘的基因和染色体所吸引。1950年完成博士学业后，沃森来到了欧洲，进人著名的英国剑桥大学卡文迪什实验室工作。沃森知道DNA是揭开生物奥秘的关键，他下决心要解决DNA的结构问题。很幸运的是，在这个实验室他和弗朗西斯·克里克共事，尽管彼此的工作内容不同，但两人对DNA的结构都非常感兴趣。克里克毕业于英国伦敦大学，此时正专心于把物理和数学渗透到生命科学的研究。他们相信只要搞清DNA的分子结构就能揭开基因遗传的奥秘。

1951年11月，沃森和克里克开始DNA空间结构的研究。当时人们已经知道DNA由核苷酸组成，美国细菌学家艾弗里已完成细菌转化实验，初步证实DNA是遗传物质。沃森和克里克在1953年建构出第一个DNA的精确模型，这被认为是至今为止科学上最伟大的发现之一。

DNA双螺旋结构被阐明，揭开了基因遗传之谜，揭开了生命科学的新篇章，开创了科学技术的新时代。随后，遗传的分子机理——DNA复制、遗传密码、遗传信息传递的中心法则、作为遗传的基本单位和细胞工程蓝图的基因以及基因表达的调控相继被认识。

知道DNA的重大作用和价值后，生命科学家首先想到能否在某些与人类利益密切相关的方面打破自然遗传的铁律，让患病者的基因“改邪归正”以达到治病的目的，把不同来源的基因片段进行“嫁接”以产生新品种和新品质……于是，一个充满了诱惑力的科学幻想奇迹般地成为现实。实现这一科学奇迹的科技手段就是DNA重组技术。1972年，美国科学家保罗·伯格首次成功地重组了世界上第一批DNA分子，标志着DNA重组技术——基因工程成为现代生物技术和生命科学的基础与核心。可以说，DNA重组技术创立40多年来所获得的丰硕成果已经把人们带进了一个不可思议的梦幻般的科学世界，使人类获得了打开生命奥秘和防病治病“魔盒”的金钥匙。目前，DNA重组技术已经取得的成果是多方面的。它最大的应用领域在医药方面，包括活性多肽、蛋白质和疫苗的生产，疾病发生机理探究、诊断和治疗，新基因的分离以及环境监测与净化等。

现在，我们已经知道，人类疾病都直接或间接与基因相关，在基因水平上对疾病进行诊断和治疗，既可保证病因诊断的准确性，又可使诊断和治疗工作达到特异性强、灵敏度高、简便快速的目的。运用基因分析技术进行诊断和治疗在专业上称为基因诊断和基因治疗。目前基因诊断作为第四代临床诊断技术已被广泛应用于对遗传病、肿瘤、心脑血管疾病，病毒、细菌、寄生虫病和职业病等的诊断。基因治疗的目标则是通过DNA重组技术创建具有特定功能的基因重组体，以补偿失去功能的基因的作用，或是增加某种功能以便对异常细胞进行矫正或消灭。在理论上，基因治疗是治本治愈而无任何毒副作用的疗法。随着“人类基因组计划”的完成，科学家们对人体全部基因将会获得全面的了解，这就为运用基因重组技术造福于人类健康事业创造了条件。

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科学是什么？

就科学的外延来看，有自然科学、社会科学和人文科学三大门类。这是广义上的科学，我们这里讲狭义上的科学，指自然科学。自然科学主要是以求取自然世界的“本真”为目的的。由此我们不难发现科学的价值在于“求真”——使我们尽可能地认识最客观的世界，不仅是表面的世界，而且是内在联系着的，具有各种规律的世界。进而可以推演出科学的另一个价值——改变和创造，人类可以根据正确的认识和内在的规律创造出先进的生产力。正是科学的发展，带来了日新月异的变化、翻天覆地的奇迹。千百年来，人们为科学的这种无与伦比的力量而震撼，为科学应用所创造的奇迹而惊讶，为隐身于世界内部的各种科学规律而吸引，为探究规律过程中的种种曲折而痴迷，为发现或者贴近规律而喜悦。

科学史研究之父萨顿在其所著《科学史和新人文主义》中文版序言中说：“(人们)大多数只是从科学的物质成就上去理解科学，而忽视了科学在精神方面的作用。科学对人类的功能绝不只是能为人类带来物质上的利益，那只是它的副产品。科学最宝贵的价值不是这些，而是科学的精神，是一种崭新的思想意识，是人类精神文明中最宝贵的一部分……”萨顿告诉我们科学不仅仅是科学知识本身，在某种程度上，科学更重要的价值是科学思想、科学方法和科学精神。中国科学院院长路甬祥概括了科学精神的内涵，包括“理性求知精神、实证求真精神、质疑批判精神、开拓创新精神”等四个方面。事实就是这样，人不是知识的容器，他不可能掌握所有的知识、认识所有的真理，然而科学思想、科学方法和科学精神却能引领一个人一步步接近真理，而且能够使他正确地运用科学，使科学为人类造福，而不是走向反面。

这些综合起来就是当下社会所倡导的人的科学素养。科学素养不仅关系到公民个体生存发展的方方面面，还关系到一个民族、一个国家的未来。人民日报曾经发表过一篇社论，社论说：“公众素养是科技发展的土壤。离开了这个群众基础，即使我们能够实现‘上天入地’，也很难持续不断地推动创新。”提高公众的科学素养是我们当下较为紧迫的任务，而教育应该是完成这一任务最为主要的途径。欣喜的是，我们的教育已经关注到了这一点。新修订的《义务教育初中科学课程标准》明确指出：“具备基本的科学素养是现代社会合格公民的必要条件，是学生终身发展的必备基础。科学素养包含多方面的内容，一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。”应该说，这是对科学素养的一种立体诠释。

问题在于我们的学校科学素养教育应该如何开展？仅凭学校开设的自然和科学，甚或数理化等课程是不够的，即便这些课程已经尽力关注并安排了科学思想和科学精神的内容，但限于课时、限于课程结构体系，无法让学生在完成课业目标的同时从科学认知走进科学情意，也无法让学生在学习知识方法的同时加强科学价值观的培养，学生甚至难以体会到科学精神在日常生活中的应用，更不用说在社会生活中的应用了。南京师范大学出版社推出的《中小学生科学阅读文库》当是—个有益的尝试——让学生在阅读中享受科学的乐趣，在潜移默化中感悟科学思想，在不知不觉中培养科学精神，当然，也在赏图悦读中学到科学知识。从这套读本的编排可以看到策划者以及作者对人文、科学和教育的理解与热忱、投入与功力。我相信，有了这样的读物，这样的尝试，一定会给科普工作打开一扇新的窗口，对素质教育也是—件非常有益之事。

我深深相信，一定会有更多的科学工作者、教育工作者、出版工作者联起手来，投身到科学素养教育的事业中来。

是为序。

江苏省科学技术协会副主席冯少东

本书在编辑过程中，参阅了不少当代著述与期刊，撷取了很多珍贵的精神食粮，为读者打开了一片晴空，作者那充满智慧的文字定会在与读者的心灵碰撞中进发闪光。

由于各种原因，未能及时与本书有些作品的作者、编者取得联系。本着对书稿质量的追求，又不忍将美文割爱，故冒昧地将文章选录书中。鉴于此，还请作者诸君谅解为盼，并请作者及时与编者联系，支取为您留备的稿酬。谢谢！

编者

在阅读中享受科学的乐趣，在潜移默化中感悟科学思想，在不知不觉中培养科学精神，在赏图悦读中学到科学知识。

——江苏省科学技术协会副主席冯少东