Question

系统自然观的当代意义

Answer 1

　　辩证唯物主义自然观的现代视野（一） 　　现代自然观研究内容的深化：“物质观→系统、层次观→运动、时空观→演化发展观” 　　第一节：自然界物质形态的多样性与统一性 　　“存在的自然界-演化的自然界-人化的自然界-人与自然协调发展” 　　1. 存在的自然界 　　自然界统一于一切物质形态的共同本质—客观实在性，各种不同的物质运动形式和过程之间通过相互转化而联结成一个统一的整体。存在的自然界，也就是当前的各门自然科学的研究能够涉猎的对象总体。“所谓自然就是理性观察，实验的种种对象。”（布丰、洪堡）。“我们自然科学的界限，直到今天仍然是我们的宇宙，而在我们的宇宙以外的无限多的宇宙，是我们认识自然时还不知到的。”（恩格斯）。“相信在我们的意识之外有一个独立存在的自然界，这是科学研究的起点。”（爱因斯坦） 从物质形态上来说，存在的自然界是实体与场（引力场-电磁场-强场-弱场）的总合。今天人类正探索着“渺观-微观-宏观-宇观-胀观”5个层次时空范围的客观世界。人类探索存在的自然界的三个方向分别是： 　　（1）向宏观层次方向发展：我们研究“分子-生物大分子-细胞-生物个体-种群-人类社会” ； 　　（2）向宇观层次发展，我们研究“行星-恒星-星系-星系团-总星系，黑洞的形成，类星体和 　　暗物质……”； 　　（3）向微观层次发展，我们研究“原子-原子核-基本粒子-夸克-……”； 　　（4）向非线性和复杂性方向发展，我们研究各种物质形态、层次、结构和功能以及信息的相互关系……。 　　2. 演化的自然界 　　自然界“过去→现在→未来”生成和转化的多样性统一体。 　　辩证唯物主义的自然观把世界看成是在本质上某种从混沌中产生出来的东西，即某种发展的东西，某种逐渐生成的东西。根据大爆炸宇宙学的理论，大约在150亿年前的爆炸初期，宇宙处于高温高密状态，只存在着中子、质子、电子、中微子等基本粒子。以后宇宙沿着两条线平行发展：一条是宇观链，即天体演化和地质演化；另一条是微观～宏观链，后者表现为物理进化、化学进化、生物进化和社会进化。现代自然科学所认识到的物质形态的多样性，就是物质在运动、变化和发展中沿着这两条链逐渐生成并且不断转化的。物质首先分为场与实物。场有电磁场、强场、弱场和引力场。实物从简单的粒子一直到复杂的生物个体。场与实物之间有相互作用。20世纪60年代初，在加速器的实验中，发现了100多种基本粒子。这些基本粒子分为两类：一类是参与强相互作用的粒子，如中子、质子、π介子、奇异粒子和一系列的共振态粒子，统称为强子；另一类只是参与电磁、弱相互作用的粒子，如电子、μ子和中微子等，统称为轻子。高能物理实验又进一步揭示上百种强子是由更小的夸克组成，到1995年共发现了6种夸克（上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克）是构成数百种强子的基本单元，同时轻子的发现也达到6种（电子、电子型中微子、μ子、μ子型中微子、γ轻子、γ型中微子），因此，夸克与轻子就是目前认识到的物质结构的新层次。从层子基本粒子原子核原子的发展过程称为物理进化。由原子分子生物大分子的发展过程称为化学进化。由生物大分子单细胞生物植物、动物；高级动物人类的发展过程称为生物进化。人类有感觉、思维、意识形态，人类社会有各种不同的形态的社会进化。从天体演化地质演变人工自然进化中产生的物质形态有：总星系星系团星系恒星行星（地球）物质凝聚态原材料工农业产品人工智能机器人……。21世纪最大的挑战或者说最新的物质形态将是人造生命的诞生。物质世界的形态是多样的，但这些物质形态又统一于它们的唯一特性客观实在性。 　　3. 人化的自然界 　　自在的自然界→ 人化的自然界→人工的自然界 　　（1）自在的自然界：人类的认识和作用手段尚未触及的那部分自然界（空间上总星系之外，胀观层次无限广阔的宇宙；基本粒子以下，藐观层次无限多样的物质形态；以及渺观-微观-宏观-宇观-胀观各层次中尚未认识到的非线性复杂系统和过渡转化形态。它们目前尚且只是一种纯客观自在的黑箱系统，只是人化自然进一步拓展的潜在基础。） 　　（2）人化的自然界：人类观察而能感知其信息的自然界，包括所有进入人类认识和实践范围的自然物，自然现象和自然过程。人化的自然界可视为人与自然构成的一个通讯系统，它的范围是同一时代自然科学的边界。 　　（3）人工的自然界：人类实践的成果、实践手段所及从而被改变了的那一部分自然界。包括人工自然物，人为现象和过程，以及受到人类实践活动影响的地球与空间生态系统 。 　　4. 人与自然协调发展： 　　人与自然的关系是现代自然观的出发点和归宿。 　　（1）从人类社会的历史形态的演化来说： 　　“人与自然的原始和谐”（原始社会、渔猎社会）→人类的行为的后果尚在纯自然的生态安全的范围之内，没有超出纯自然的自我调节、自我修复和循环再生的能力。 　　“人与自然的尖锐对立”（农业社会→工业社会）→人类的行为的后果越出了纯自然的生态安全的范围之外，作为人类实践产物的人化自然和人工自然则缺乏自我调节、自我修复和循环再生的机制与能力。 　　“人与自然协调发展”（可持续发展的信息社会）→建立与健全人化自然和人工自然的自我调节、自我修复和循环再生的机制与能力，将人类的行为的后果有效地控制在纯自然的生态安全范围之内；把生态规律与经济规律结合起来，从“地球村”的整体角度重建社会圈与生物圈-水圈-岩石圈-大气圈的平衡。 　　（2）从自然观形态上来说： 　　“人是自然的奴隶”－“以认识自然为主－古代朴素自然观” 　　“人是自然的主人”－“以改造自然为主-形而上学自然观” 　　“人与自然平衡的重建”-“社会与自然协调可持续发展-辩证唯物主义的自然观” 　　辩证唯物主义自然观的现代视野（二） 　　自然界的物质多样性主要是回答在自然界中存在着的“是什么”的问题；至于自然界“如何存在”的问题，则是由系统观、时空观和演化观来回答的。 　　第二节：自然界物质存在方式的系统性与层次性 　　1. 物质联系方式的系统性 　　如何看待人类所面对的自然界？在不同历史条件与科学理论的背景之下，不同的自然观有着不同的思维方式：古代的科学思维方式既是整体的，又是思辩的，用猜测来弥补科学事实之不足，因此认为自然界的构成是一种“原子（实体）+ 虚空”的模式。近代的科学思维方式是分析的、还原的，同时又是经验（实证）的。20世纪人类思想史上的重大飞跃，就是在实证科学的基础上，既注意追求谨严精细同时又注意追求整体；因此现代的科学思维方式实现了由 实体（无内部结构、各向同一） 到 系统（内部由要素和层次组成，外部有环境）的飞跃。这就是说，物质在具有无限多样性的存在方式的同时，又集合成为拥有各自特异的性质与关系的集合体。因此，按照与整体联系在一起的事实与事件来思考世界的方式，用集成的性质与关系的集合体来思考世界的方式就形成了系统的观点。用系统论的观点看自然—－这就是对待存在的自然界的现代科学思维方式。恩格斯在19世纪后期确立辩证唯物主义的自然观时就已深刻指出，由于自然科学的发展，人们已经能够以近乎系统的形式描绘出一幅自然界普遍联系及其整体性的清晰的图景。 　　系统思想是从不同学科的发展中产生出来的，因此对系统概念的表述也带有一些学科思维方式的特色，例如，从关系、集合的角度定义系统，或从输出、输入、变换的角度定义系统，从结构与功能的角度定义系统…等等。从哲学自然观的角度上看，可以认为系统是物质普遍联系的一种方式。物质存在的系统方式，就是以各要素的属性为基础经由特定关系而形成的具有特定功能的整体。对系统概念的理解，包括如下要点：系统由若干要素组成。系统的要素之间存在着特定关系，形成特定的结构（数量结构、空间结构、时间结构、相互作用结构…。）系统的结构使它成为一个有特定功能的整体。功能是在系统与外部环境的相互作用中表现出来的。只有那些由于物质、能量、信息的交换并且形成新的属性突现的联系，才能构成系统。 　　用系统的观点看自然界，所有的物质形态都处于系统之中。然而，从不同的角度可以划分不同的系统类型。例如，从系统与环境的关系，可以区分为：孤立系统、封闭系统、开放系统。从人类对自然物的参与程度，可以区分为：天然系统、人工系统、复合系统。从系统内各要素的相互作用的特点分析，可以区分为：简单的线性系统-复杂的线性系统；简单的非线性系统-复杂的非线性系统。从人类对自然物的认识程度，可以区分为：黑系统、白系统和灰系统。…等等。 　　美籍奥地利理论生物学家贝塔朗菲创立的一般系统论，作为一门横断科学，它在本质上与唯物辩证法有不解之缘。一般系统论的整体性原则扩充了矛盾学说关于如何规定矛盾群体性质的思想。一般系统论的有序性原则丰富了矛盾学说关于怎样分析矛盾特殊性的思想。 　　一般系统论关于要素相互作用的原则深化了矛盾学说关于矛盾双方相互依存与相互转化的思想。 　　2. 物质结构的层次性（系统内在结构的型式） 　　20世纪以来，自然科学研究使人们越来越清楚地认识到物质不仅是自然界统一的基石，而且它还以系统的方式存在，系统内部又具有层次等级式的组织化特征。目前，已确认的科学事实揭示出在非生命世界中，夸克是已知的最低物质层次；若干夸克结合在一起可以构成基本粒子（强子）；若干基本粒子（主要是质子和中子）通过强相互作用而构成原子核；原子核与电子通过电磁相互作用而结合为原子；若干原子再通过电磁相互作用而构成分子。以上这几个层次均属微观领域。分子结合起来而构成分子体系、凝聚态物体以及卫星、小行星等，这是宏观领域中最低的物质层次。由恒星以及恒星与行星、卫星构成的“恒星一行星系”，是较高一级的物质层次。恒星之间通过引力相互作用所构成的星系和星系团又高了一个层次。星系、星系团再通过引力相互作用构成总星系，这是目前已知的物质世界的最高层次。星系团及其以上的物质层次统称为宇观领域。在生命世界中，最基本的层次是蛋白质和核酸结合成的生物大分子体系。生物大分子所构成的细胞是生命体的形态结构和生命活动的基本单位；细胞逐步分化形成组织，组织合成器官，器官合成系统，不同系统又组合为生物个体，这是生命有机体内的层次。生物个体组成为种群，它是物种存在和繁殖的基本单位，比生命个体又高了一层次。生活在一定区域的不同生物种群形成生物群落，生物群落及其生活的无机环境又构成生态系统，比种群又高了一个层次。地球上所有的生物和它们的物理环境组合起来就是生物圈，这是生物界的最高层次。 　　物质结构的层次性揭示了物质世界内部结构的不同等级和水平，以及它们之间纵向的有序关系。体现了物质运动的形式从简单到复杂的演化状况，并且根据物质处于不同结构水平时所具有的特征、差别和多样性，成为现代科学分类的客观依据。现代自然科学研究表明，每一个较为复杂的物质系统都是按层次结构组织起来的，每个系统既是较高一级系统的一个要素，又是较低一级的系统。由于不同的物质结构具有不同的功能，因而物质运动在不同的层次上又具有自身的特殊性和规律性，例如物体在宏观低速运动情况下和微观高速运动情况下分别遵循古典力学和量子力学的规律。物质结构观是对自然界各种物质形态之间的相互关系的规律性认识。随着自然科学对物质探索的深人，自然科学的物质结构观从单纯追求物质结构基元的古典原子论，发展为探索物质结构层次及其相互关系复杂多样的现代物质无限可分论。从古到今，科学家们在揭开物质结构之谜的探索中，突破了原子不可再分的陈旧观念，此后建立的原子结构模型是对物质结构理论的第二次突破。1919年原子核存在的被证实和质子的发现以及1932年中子的发现，形成了原子核是由质子和中子通过强相互作用结合而成的原子核结构理论。这是对物质结构认识的第三次突破。随着核物理学的诞生，当前自然科学对深层物质结构的探索已从原子层次走向夸克和轻子层次。但是，21世纪人们对物质结构的前沿问题还在不断进行探索，例如模拟宇宙初始时的物质状态，了解暗物质和类星体的能源，了解粒子和反粒子不对称的原理，探索我们的宇宙中为什么没有很多的反质子和正电子的问题等。随着对这些问题探索的深人，辩证唯物主义的自然观将在对物质形态的多样性存在与转化问题、对称与破缺问题、物质无限可分等问题的概括和总结方面上一个较大的台阶，使辩证唯物主义的物质范畴在更高的层次上实现辩证综合。自然科学的发展说明，在自然界中物质结构的层次系统，并不是单一的直线序列，而是错综复杂，多种多样的。那种把自然界结构的某一层次，当作物质不可再分的绝对极限，进而否定物质可分性的观点；以及把物质结构的层次看成是单纯的量的分割，没有看到不同层次之间有着质的差别的哪种物质“无限可分”的观点都是错误的。自然界各物质系统之间不仅存在横向联系，更重要的是存在着纵向关联，从而组成了一个连续的等级组织结构，即物质系统的层次结构。在这样的层次结构中存在着纵向关联的双向因果关系。其中，上向因果关系表明了低层次系统对高层次系统的基础性作用，它是高层次结构得以产生和稳定的必要条件；而下向因果关系则表明了高层次系统对低层次系统的支配调节性作用。在科学高度分化与高度综合的现时代，哲学与科学，系统论与辩证唯物论是相互补充的。现代自然科学的发展，一方面强化了辩证唯物论的作用，要求科学自觉地以唯物的辩证思维来指导自身；另一方面又强化了自然科学以及横断科学如一般系统论等的作用，要求辩证唯物论随着科学的重大发展来不断充实和丰富自然观的内容，并不断改变自己的形式。