當代自然觀的發(fā)展

當代自然觀的發(fā)展第一頁，共九十頁，2022年，8月28日第一節(jié)現(xiàn)代科學技術與自然觀的發(fā)展19世紀末期20世紀初，物理學出現(xiàn)的三大發(fā)現(xiàn)和兩個問題，徹底地變革了科學的自然圖景，推動自然科學進入了現(xiàn)代自然科學發(fā)展的新階段。第二頁，共九十頁，2022年，8月28日世紀之交的物理學發(fā)現(xiàn)第三頁，共九十頁，2022年，8月28日經典物理學的兩朵“烏云”第四頁，共九十頁，2022年，8月28日經典物理學晴朗天空中的“兩朵烏云”

物理學發(fā)展到19世紀末期，可以說是達到相當完美、相當成熟的程度。一切物理現(xiàn)象似乎都能夠從相應的理論中得到滿意的回答。例如，一切力學現(xiàn)象原則上都能夠從經典力學得到解釋，牛頓力學以及分析力學已成為解決力學問題的有效的工具。對于電磁現(xiàn)象的分析，已形成麥克斯韋電磁場理論，這是電磁場統(tǒng)一理論，這種理論還可用來闡述波動光學的基本問題。至于熱現(xiàn)象，也已經有了唯象熱力學和統(tǒng)計力學的理論，它們對于物質熱運動的宏觀規(guī)律和分子熱運動的微觀統(tǒng)計規(guī)律，幾乎都能夠做出合理的說明?？傊?，以經典力學、經典電磁場理論和經典統(tǒng)計力學為三大支柱的經典物理大廈已經建成，而且基礎牢固，宏偉壯觀！在這種形勢下，難怪物理學家會感到陶醉，會感到物理學已大功告成，因而斷言往后難有作為了。這種思想當時在物理界不但普遍存在，而且由來已久。第五頁，共九十頁，2022年，8月28日經典物理學晴朗天空中的“兩朵烏云”19世紀的最后一天，歐洲著名的科學家歡聚一堂。會上，英國著名物理學家W.湯姆生（即開爾文男爵）發(fā)表了新年祝詞。他在回顧物理學所取得的偉大成就時說，物理大廈已經落成，所剩只是一些修飾工作。同時，他在展望20世紀物理學前景時，卻若有所思地講道：“動力理論肯定了熱和光是運動的兩種方式，現(xiàn)在，它的美麗而晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了，”“第一朵烏云出現(xiàn)在光的波動理論上，”“第二朵烏云出現(xiàn)在關于能量均分的麥克斯韋-玻爾茲曼理論上?！盬.湯姆生在1900年4月曾發(fā)表過題為《19世紀熱和光的動力學理論上空的烏云》的文章。他所說的第一朵烏云，主要是指邁克爾遜-莫雷實驗結果和以太漂移說相矛盾；他所說的第二朵烏云，主要是指熱學中的能量均分定則在氣體比熱以及勢輻射能譜的理論解釋中得出與實驗不等的結果，其中尤以黑體輻射理論出現(xiàn)的“紫外災難”最為突出。開爾文是19世紀英國杰出的理論物理和實驗物理學家，是一位頗有影響的物理學權威，他的說法道出了物理學發(fā)展到19世紀末期的基本狀況，反映了當時物理學界的主要思潮。第六頁，共九十頁，2022年，8月28日

經典物理學的危機實質上是形而上學思維方式和機械論自然觀的危機，表明了舊理論在新發(fā)現(xiàn)前的無能為力。20世紀初，正是在解決新實驗事實與舊理論之間的矛盾斗爭過程中，愛因斯坦與普朗等科學家創(chuàng)立了以相對論和量子力學為支柱的現(xiàn)代物理學理論體系。第七頁，共九十頁，2022年，8月28日二、當代科學家的自然觀許多科學家，尤其是物理學家從哲學高度將自己的研究成果概括出來，發(fā)展成有關自然觀的新見解，其中愛因斯坦、哥本哈根學派和混沌學派的自然觀影響較大。第八頁，共九十頁，2022年，8月28日愛因斯坦的統(tǒng)一場論和相對時空觀愛因斯坦對20世紀初的自然科學革命和自然觀念轉變的貢獻是巨大的，在科學史上創(chuàng)造了一個又一個奇跡，歸根到底，就是對世界統(tǒng)一性的追求。

第九頁，共九十頁，2022年，8月28日第十頁，共九十頁，2022年，8月28日第十一頁，共九十頁，2022年，8月28日愛因斯坦關于世界統(tǒng)一性的信念早在1901年就具有了

“從那些看來同直接可見的真理十分不同的各種復雜的現(xiàn)象中認識到它們的統(tǒng)一性，那是一種壯麗的感覺”。第十二頁，共九十頁，2022年，8月28日1923年的《相對論的基本思想和問題》報告愛因斯坦特別強調：“今天特別激動人心的問題是引力場和電磁場的統(tǒng)一的本性的問題。追求統(tǒng)一的理論的思想，……已經出現(xiàn)了從數(shù)學上建立這種統(tǒng)一場論的企圖，在這個理論中引力場和電磁場僅僅被看作是同一種統(tǒng)一場的兩個不同分量”。第十三頁，共九十頁，2022年，8月28日

1923年9月22日發(fā)表的《仿射場論》，宣告了愛因斯坦幾何統(tǒng)一場論的誕生。愛因斯坦從時空特性和物質運動特性的統(tǒng)一上論證了世界的物質統(tǒng)一性。第十四頁，共九十頁，2022年，8月28日相對論的時空觀揭示了各種物質運動形態(tài)的統(tǒng)一空間和時間的統(tǒng)一空間、時間和物質的統(tǒng)一物質和運動的統(tǒng)一物質、運動和空間、時間的統(tǒng)一相對論時空觀取代了牛頓的絕對時空觀。第十五頁，共九十頁，2022年，8月28日廣義相對論的運動理論

統(tǒng)一了物質世界的空間、時間、質量和運動等的屬性，說明世界是在空間、時間中運動發(fā)展著的物質世界。第十六頁，共九十頁，2022年，8月28日愛因斯坦相對論的生動體現(xiàn)第十七頁，共九十頁，2022年，8月28日哥本哈根學派的量子解釋自然觀

“全部現(xiàn)代物理為量子力學所支配。這個理論華麗宏偉，卻又充斥著混亂?！@個理論經受了所有的檢驗，沒有理由認為其中存在什么缺陷?！覀冎廊绾卧趩栴}中運用它，但是卻不得不承認一個事實，沒有人能夠懂得它”蓋爾曼第十八頁，共九十頁，2022年，8月28日所謂量子力學解釋問題，是指量子測量、量子概率和量子關聯(lián)的解釋。這三個解釋問題的形上學抽象就是因果性、實在性和整體性問題。第十九頁，共九十頁，2022年，8月28日

“哥本哈根學派”只是一個松散的集體，實際上它指的是以丹麥物理學家玻爾為代表的一種對量子力學的解釋，即對量子力學概念體系的“哥本哈根解釋”或“正統(tǒng)解釋”。第二十頁，共九十頁，2022年，8月28日物質觀就物質狀態(tài)以及物質運動規(guī)律而言出于量子概念，物質體系便顯露種種量子化效應微觀物質體系的運動不滿足嚴格的因果律，不符合純粹的決定論原則所遵循的量子統(tǒng)計規(guī)律是固有的，由作用量子存在而引起第二十一頁，共九十頁，2022年，8月28日波粒二象性一切原子過程引起的現(xiàn)象既可以用波概念也可以用粒子概念在一定程度上做出揭示，不管是微觀粒子，還是粒子之間的相互作用場，都具有波粒二重性二者以量子場的基本形式而呈現(xiàn)其統(tǒng)一性第二十二頁，共九十頁，2022年，8月28日與經典物理相比，量子論描繪了截然不同的物質世界圖象

玻爾：所有那些真正理解量子論的人們即使是作夢也永遠不會稱呼量子論是二重性。他們把量子論看成是原子現(xiàn)象的統(tǒng)一描述，盡管當應用到實驗上它必須露出不同面孔，因而必須譯成日常語言。第二十三頁，共九十頁，2022年，8月28日互補原理自然現(xiàn)象服從嚴密因果律要用空間時間描寫客體的一切現(xiàn)象

這兩大經典要求不可能完全被滿足。這兩者代表原子現(xiàn)象的互相排斥又互相補充的兩方面。第二十四頁，共九十頁，2022年，8月28日

玻爾:“觀測能用經典物理概念描繪，這幾乎是實驗的本質”，然而“這就是量子論的整個佯謬”；而互補原理給出了此佯謬的一種自圓其說的妥貼解釋?；パa原理是對經典物理所滿足的因果原理的“一個合理的推廣”：涉及因果律，又補充以對原子和亞原子現(xiàn)象觀測上的不確定性。第二十五頁，共九十頁，2022年，8月28日第二十六頁，共九十頁，2022年，8月28日混沌學派的普適性自然觀世界是確定的、必然的、有序的，但同時又是隨機的、偶然的、無序的。有序的運動會產生無序，無序的運動又隱含著更高層次的有序。現(xiàn)實世界就是確定性和隨機性，必然性和偶然性、有序性和無序性的辯證統(tǒng)一體。第二十七頁，共九十頁，2022年，8月28日混沌：是指動力系統(tǒng)不規(guī)則的、非周期的、異常復雜的運動形式，但它并不是完全無規(guī)則的，表面上看起來雜亂無章，實際上有規(guī)律可循。第二十八頁，共九十頁，2022年，8月28日美國氣象學家洛倫茨在20世紀60年代初研究天氣預報中大氣流動問題時，揭示出混沌現(xiàn)象具有不可預言性和對初始條件的極端敏感依賴性這兩個基本特點，同時他還發(fā)現(xiàn)表面上看起來雜亂無章的混沌，仍然有某種條理性。第二十九頁，共九十頁，2022年，8月28日混沌理論揭示了以往科學未曾料想到的隱藏在混亂現(xiàn)象深處的驚人秩序以及自然萬物生長演化的普適規(guī)律，提供了一種關于系統(tǒng)演化的分叉與混沌方式揭示了確定性系統(tǒng)的“內在隨機性”，體現(xiàn)了隨機性存在于確定性之中，確定性自己規(guī)定自己為不確定性——確定性系統(tǒng)自己產生了隨機運動第三十頁，共九十頁，2022年，8月28日在混沌態(tài)，系統(tǒng)中元素隨機運動，只是運動軌跡永不相交，但當從整體上，即跨越不同空間尺度和時空尺度上來把握混沌運動時，又有精細結構和規(guī)律。從系統(tǒng)的演化來看，由于未來狀態(tài)對初始條件極為敏感，從而使精確預測成為不可能。第三十一頁，共九十頁，2022年，8月28日混沌使得實體與關系、永恒與變化、必然與偶然，相互依存共同構成了一個活生生的多樣、復雜的世界。第三十二頁，共九十頁，2022年，8月28日三、系統(tǒng)自然觀

20世紀40年代末興起的控制論、信息論、系統(tǒng)論，以“系統(tǒng)”的觀點看自然界，提出了系統(tǒng)與要素、結構與功能等信的范疇，揭示了自然界物質系統(tǒng)的整體性、層次性、動態(tài)性和開放性。第三十三頁，共九十頁，2022年，8月28日耗散結構理論協(xié)同學突變論超循環(huán)論等20世紀70年代前后相繼出現(xiàn)的這些自組織理論以及分形理論和混沌理論，則是系統(tǒng)科學的新進展。第三十四頁，共九十頁，2022年，8月28日第三十五頁，共九十頁，2022年，8月28日系統(tǒng)自然觀的基本思想揭示了自然系統(tǒng)不僅存在著，而且演化著自然系統(tǒng)不僅是確定的，而且會自發(fā)地產生不可預測的隨機性自然系統(tǒng)不僅是簡單的、線性的，而且是復雜的、非線性的第三十六頁，共九十頁，2022年，8月28日何謂“系統(tǒng)”？第三十七頁，共九十頁，2022年，8月28日系統(tǒng)的四層含義：第三十八頁，共九十頁，2022年，8月28日第三十九頁，共九十頁，2022年，8月28日系統(tǒng)是自然界物質存在的普遍形式第四十頁，共九十頁，2022年，8月28日

19世紀，恩格斯明確指出系統(tǒng)是自然界物質的存在形式第四十一頁，共九十頁，2022年，8月28日系統(tǒng)自然觀是對辯證唯物主義自然觀的豐富和發(fā)展系統(tǒng)自然觀的確立，形成了一種探索組織性、復雜性問題的思維方式——系統(tǒng)思維方式。第四十二頁，共九十頁，2022年，8月28日物質觀的補充和深化具體回答了客觀存在的物質是由諸要素以一定的結構組成的、具有確定功能的有機整體。系統(tǒng)自然觀從世界的系統(tǒng)性、整體性、層次性、結構與功能的統(tǒng)一性上回答了世界是什么的問題。第四十三頁，共九十頁，2022年，8月28日運動觀的補充和深化闡明了自然界中的客體是一個不斷進行物質、能量、信息交換的開放系統(tǒng)在一定條件下，自然界這個復雜系統(tǒng)能通過“漲落”從無序運動到有序，又從有序運動到無序。整個自然界就處于這種永不停息的運動之中。第四十四頁，共九十頁，2022年，8月28日時空觀的補充和深化揭示了時間的不可逆性，提出了“內部時間”的概念，指出“時間之矢”是與物力系統(tǒng)相互聯(lián)系的內部屬性。第四十五頁，共九十頁，2022年，8月28日以系統(tǒng)、要素、結構、功能、層次、有序、無序、整體等概念對物質存在的空間形式、物質的廣延性作了定性和定量的描述，更具體、更生動地闡明了空間和時間是物質存在的基本形式以及空間、時間與物質相互聯(lián)系、不可分割的思想。第四十六頁，共九十頁，2022年，8月28日為辯證唯物主義自然觀增添了新范疇系統(tǒng)自然觀特別注重對復雜系統(tǒng)的研究，且對復雜系統(tǒng)的性質、復雜性的測量與描述提供了有效的方法。第四十七頁，共九十頁，2022年，8月28日系統(tǒng)創(chuàng)生與演化機制系統(tǒng)的創(chuàng)生源于與環(huán)境交流過程中，總熵遞減或信息量累積而將系統(tǒng)組織自發(fā)地拖向空間的某些穩(wěn)定態(tài)的結果，其后續(xù)的演化是具有不可逆性的動力形態(tài)。在系統(tǒng)的演化過程中會表現(xiàn)出控制與反饋、自組織與自適應的特征，這些機制反過來使得系統(tǒng)更加結構化與秩序化。第四十八頁，共九十頁，2022年，8月28日第四十九頁，共九十頁，2022年，8月28日第二節(jié)生態(tài)自然觀與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略生態(tài)自然觀人與自然的協(xié)調發(fā)展可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略第五十頁，共九十頁，2022年，8月28日一、生態(tài)自然觀生態(tài)自然觀是繼天然自然觀和人工自然觀之后的一種全新的自然觀，核心是強調人與自然的協(xié)調，關注人類生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。生態(tài)自然觀是人類對生態(tài)危機的反思和對生態(tài)科學的概括和總結的結晶。20世紀自然觀新進展不僅體現(xiàn)了關于自然界系統(tǒng)聯(lián)系和演化發(fā)展的特征，而且還體現(xiàn)了人與自然關系的新認識特性。以往的自然觀主要是關于自然的觀點，而20世紀的辯證自然觀則是包含人和社會因素在內的自然觀，是人如何對待自然的認知、態(tài)度和倫理價值的自然觀。

第五十一頁，共九十頁，2022年，8月28日生態(tài)自然觀的理論來源：馬克思恩格斯的生態(tài)思想馬克思、恩格斯的生態(tài)思想是這種自然觀的直接的理論來源。馬克思恩格斯生態(tài)思想的基本觀點：第五十二頁，共九十頁，2022年，8月28日第五十三頁，共九十頁，2022年，8月28日生態(tài)自然觀確立的現(xiàn)實根源“生態(tài)危機”的實質，是人與自然關系的危機，是社會異化的產物，也是傳統(tǒng)發(fā)展觀的必然結果。第五十四頁，共九十頁，2022年，8月28日生態(tài)自然觀確立的科學基礎20世紀中葉以來，由于全世界范圍內的人口、資源和環(huán)境問題日益尖銳，以及系統(tǒng)科學的發(fā)展，生態(tài)學的研究視野拓展到人類生活和社會生活的方方面面，出現(xiàn)了一門關于人類“生存之科學”的人類生態(tài)學，具體而生動地彰顯了人在生態(tài)系統(tǒng)中的位置。人類生態(tài)學中的“整體的觀念”、“循環(huán)的觀念”、“平衡的觀念”和“多樣的觀念”，以及它所揭示的生態(tài)規(guī)律，構成了生態(tài)自然觀的重要理念和科學依據。第五十五頁，共九十頁，2022年，8月28日第五十六頁，共九十頁，2022年，8月28日第五十七頁，共九十頁，2022年，8月28日與此同時，出現(xiàn)了兩部有影響的環(huán)境科學著作：第五十八頁，共九十頁，2022年，8月28日卡遜和她的《寂靜的春天》

二十世紀是人類歷史上極不平凡的一百年。談到二十世紀最偉大的成就，人們總會提出量子論、相對論和ＤＮＡ雙螺旋結構。其實人們將逐步認識到，還有一項進展，必將對人類文化產生更重大而深遠的影響，那就是“可持續(xù)發(fā)展”思想的形成。

美國海洋生物學家蕾切爾·卡遜（RachelCarson）用４年時間調查了使用化學殺蟲劑對環(huán)境造成的危害后，于1962年出版了《寂靜的春天》一書。在這本書中，卡遜闡述了農藥對環(huán)境的污染，分析了這些化學殺蟲劑對人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)帶來的危害，指出人類用自己制造的毒藥來提高農業(yè)產量，無異于飲鴆止渴，人類應該走“另外的路”。這本書跨越種族、宗教和階層，使整個人類開始重視生態(tài)問題。

1964年4月14日，蕾切爾.卡遜因為癌癥永遠離開了人們，享年57歲。她去世６年后，美國成立了環(huán)境保護署。一個杰出美國人的組織推選《寂靜的春天》為近50年來最具有影響的書。《寂靜的春天》于1972至1977年間陸續(xù)被譯為中文。1992年，新千年到來之時，美國《時代》評選她為20世紀最有影響的百人之一。第五十九頁，共九十頁，2022年，8月28日

另一部是美國科學家芭芭拉·沃特、勒內·杜博斯合著的《只有一個地球》，并由此催生了環(huán)境管理學、環(huán)境經濟學的一系列環(huán)境科學分支科學。這些都為生態(tài)自然觀的確立奠定了堅實的理論基礎。1972年6月5日，第一次國際環(huán)保大會——聯(lián)合國人類環(huán)境會議在瑞典斯德哥爾摩舉行，會議通過了《聯(lián)合國人類環(huán)境會議宣言》》(TheStockholmDeclarationonHumanEnvironment)，宣告了人類對環(huán)境的傳統(tǒng)觀念的終結，達成了“只有一個地球”的共識，是人類環(huán)境保護史上的第一座里程碑。

第六十頁，共九十頁，2022年，8月28日生態(tài)自然觀的基本思想

生態(tài)自然觀是對馬克思、恩格斯生態(tài)思想的繼承和發(fā)展，是在人類反思全球性“生態(tài)危機”的過程中和現(xiàn)代生態(tài)科學的最新思想成果的基礎上形成的第六十一頁，共九十頁，2022年，8月28日第六十二頁，共九十頁，2022年，8月28日第六十三頁，共九十頁，2022年，8月28日第六十四頁，共九十頁，2022年，8月28日生態(tài)自然觀的特征強調自然界的整體性強調人類活動的能動性和人的主導地位以及人與自然關系的和諧性第六十五頁，共九十頁，2022年，8月28日二、人與自然的協(xié)調發(fā)展人與自然的關系經歷了一個漫長的演化過程，既存在著尖銳的對立，又存在著一定的統(tǒng)一。第六十六頁，共九十頁，2022年，8月28日人與自然關系的歷史反思當代全球性“生態(tài)危機”所昭示的人與自然之間日益尖銳的矛盾，促使人們不得不重新反思人與自然的關系問題，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略正是這一理性思考的產物。第六十七頁，共九十頁，2022年，8月28日第六十八頁，共九十頁，2022年，8月28日人與自然的關系大體經歷了從消極被動地適應自然到積極能動地改造自然的過程，可分為三個不同的階段:一、物我不分、渾然一體的原始同一關系階段

二、人征服改造自然和自然的異化階段

三、人與自然協(xié)調發(fā)展階段

第六十九頁，共九十頁，2022年，8月28日

人尚未把自我與自然區(qū)別開來，既受自然界神秘力量的奴役和壓迫，處于被支配地位，又力圖借助神話、自然神崇拜等手段擺脫這種外在的羈絆。

第七十頁，共九十頁，2022年，8月28日

人的主體性和理性思維得到高度弘揚，人在自然界中的地位發(fā)生了根本性的轉變，處于中心支配地位。人與自然的關系被抽象的主客體關系所取代，自然變成人類征服和改造的對象。與此同時，自然界也在人的實踐活動的影響和作用下開始異化、報復人類。

第七十一頁，共九十頁，2022年，8月28日20世紀后半葉，全球性的“生態(tài)環(huán)境危機”的凸現(xiàn)，使人類逐漸意識到人與自然之間雙向交流互動的關系本性，環(huán)保意識和觀念日益深入人心，可持續(xù)發(fā)展成為全球性的共識。第七十二頁，共九十頁，2022年，8月28日第七十三頁，共九十頁，2022年，8月28日第七十四頁，共九十頁，2022年，8月28日三、可持續(xù)發(fā)展的理論與實踐

一、可持續(xù)發(fā)展觀的提出

可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略從實踐角度豐富和完善生態(tài)自然觀的思想內容?？沙掷m(xù)發(fā)展思想是人們在對生態(tài)環(huán)境危機的反思過程中，針對人類經濟與社會發(fā)展的不持續(xù)狀況而提出的。第七十五頁，共九十頁，2022年，8月28日1972年聯(lián)合國第一次“人類與環(huán)境會議”通過了著名的《人類環(huán)境宣言》，提出“只有一個地球”的口號。同年，羅馬俱樂部發(fā)表了研究報告《增長的極限》在西方世界引起了強烈反響。第七十六頁，共九十頁，2022年，8月28日1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(WCED)出版的《我們共同的未來》，提出可持續(xù)發(fā)展是解決人類所面臨的環(huán)境與發(fā)展問題的根本原則。“可持續(xù)發(fā)展”定義為“可持續(xù)發(fā)展是既能滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發(fā)展”?？沙掷m(xù)發(fā)展成為全球性的共識。第七十七頁，共九十頁，2022年，8月28日

1992年6月，聯(lián)合國在巴西的里約熱內盧召開了有史以來規(guī)模最大的國際會議——“環(huán)境與發(fā)展大會”。會議通過了《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀議程》等一系列重要文件?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略正式形成。

1992年6月巴西里約熱內盧聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會第一次將可持續(xù)發(fā)展從概念、理論推向實踐，要求以可持續(xù)發(fā)展為指導思想，從政治平等、消除貧困、環(huán)境保護、資源管理、生產和消費方式轉變、科學技術、立法、國際貿易、動員群眾參與等各方面采取行動，建設一個可持續(xù)發(fā)展的社會。第七十八頁，共九十頁，2022年，8月28日可持續(xù)發(fā)展觀的基本原則

第七十九頁，共九十頁，2022年，8月28日第八十頁，共九十頁，2022年，8月28日可持續(xù)發(fā)展觀的要點發(fā)展應該是全面的經濟發(fā)展社會發(fā)展和建設良好的生態(tài)環(huán)境經濟發(fā)展與社會進步只有建立在良性自然生態(tài)平衡的基礎上，才是健康的、可持續(xù)的。第八十一頁，共九十頁，2022年，8月28日經濟發(fā)展是一切發(fā)展的基礎包括數(shù)量的增長與質量的提高，不能盲目地單純追求數(shù)量的增長，只有依靠科技進步提高發(fā)展的經濟、社會、生態(tài)效益，才是高質量、可持續(xù)的。第八十二頁，共九十頁，2