当代科学技术哲学绪论.ppt

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当代科学技术哲学 自然辩证法这个词首先是由恩格斯使用的。 “事情不在于把辩证法的规律从外部注入自然 界，而在于从自然界中找出这些规律并从自然界里加以阐发。” ----恩格斯《反杜林论》 独立于思想之外的自然界必须被纳入到思想 之中，才能被人所认识，所把握，自然规律是什么样子，取决于人的思维对自然界的创造性。 历史渊源： 自然观历史的简单回顾: 古代的自然哲学，具有直观、思辨和猜测的性质； 中世纪为宗教神学服务；以1543年哥白尼的《天体运行论》为转折点，自然科学走上独立发展的道路。 近代科学建立在观察和实验的基础上，并且把观察、实验方法与数学方法结合起来。 培根归纳法、笛卡儿演绎法。但是，留下孤立、静止研究自然的习惯，带有形而上学和机械论的特征。 19世纪30—70年代的三大发现，深刻揭示出自然界的辩证性质。 恩格斯的《反杜林论》（1876）《自然辩证法》（未完成）1873年写出“提纲”，1883年马克思逝世后，工作转向《资本论》第2、3卷手稿，直到1895年恩格斯逝世。 《自然辩证法》目录 I[总计划草案] 1·1[总计划草案] II[自然科学的历史发展] III[自然科学和哲学] IV[自然界的辩证法。辩证法的规律和范畴] V[认识自然的辩证法。认识论和辨证逻辑] VI[物质的运动形式。自然科学的辩证法] VII[数学和各门自然科学中的辩证法] VIII劳动在从猿到人的转变中的作用 IX各束手稿的名称目录 X[《自然辩证法》准备材料] 附录：马克思恩格斯关于写作《自然辩证法》的通信 恩格斯其他著作序言中关于写作《自然辩证法》的论述 马克思还研究过数学特别是微积分的辩证性质，写了《数学手稿》； 恩格斯在马克思墓前的讲话：“在马克思看来，科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量。任何一门理论科学中的每一个新发现——它的实际应用也许还根本无法预见——都使马克思感到衷心喜悦，而当他看到那种对工业、对一般历史发展立即产生革命性影响的发现的时候，他的喜悦就非同寻常。” 第三国际领导人伯恩施坦把《自然辩证法》手稿拿给爱因斯坦看，评价不高，故未出版；1925年在前苏联以德、俄两种文字出版。之后，在1930年代在美国、英国（贝尔纳等进步思想家）、日本（“唯物论研究会”）、法国等国的传播； 1931年苏联物理学家黑森发表《牛顿〈原理〉的社会经济根源》论文； 对美国学者默顿影响很大，写出《17世纪英国的科学技术与社会》。 列宁的贡献：《唯物主义和经验批判主 义》，坚持辩证唯物观。 在中国的传播：上海、延安和重庆成立自然科学研究（座谈）会等组织。 1940年成立延安边区自然科学研究会（于光远的建议）。在2月5日成立大会上，毛泽东讲话：“自然科学是很好的东西，它能解决衣、食、住、行等生活问题，所以每一个人都要赞成它，每一个人都要研究自然科学。” “自然科学是人们争取自由的一种武装。人们为着要在社会上得到自由，就要用社会科学来了解社会，改造社会进行社会革命。人们为着要在自然界里得到自由，就要用自然科学来了解自然，克服自然和改造自然，从自然里得到自由。自然科学是要在社会科学的指挥下去改造自然界，但是自然科学在资本主义社会里却被阻碍了它的发展，所以要改造这种不合理的社会制度。” “马克思主义包含有自然科学，大家要来研究自然科学，否则世界上就有许多不懂的东西，那就不算一个最好的革命者。” 建国后科学技术的曲折发展：比较邓小平理论与毛泽东思想的一个重要区别点 建国后，为了给建立科技体制，制定科学技术工作的方针政策，领导我国的科学技术工作提供理论基础，对科学技术与社会问题，特别是其中的自然科学与生产、自然科学与群众、自然科学与政治、自然科学与哲学这“四大关系”问题进行了研究（代表是龚育之）。 政治占据主导地位，科学技术也不例外。 科教兴国战略与“国兴科技”的呼吁 绪 论 第一节：自然辩证法概述 第二节：学习和研究科学技术 哲学的意义和方法 第一节：自然辩证法概述 一、自然辩证法的学科性质 学科性质为：属于哲学一级学科下的二级学科，是综合性极强的交叉性学科。 研究领域为：科学技术发展规律，科学技术与经济、政治、文化之间的关系。 第一节：自然辩证法概述 一、自然辩证法的学科性质 STS：科学、技术与社会 STD: 科学、技术与发展 STES:科学、技术、经济与社会 STE: 科学、技术与从伦理 STPP:科学、技术与公共政策 第一节：自然辩证法概述 二、自然辩证法的研究对象 自然辩证法是关于自然界和自然科学发展的一般规律的科学，是辩证唯物主义的自然观、自然科学观和自然科学方法论。 从隶属关系上看：自然辩证法是马克思主义哲学的一个分支。 第一节：自然辩证法概述 二、自然辩证法的研究对象 从研究对象上看：自然辩证法是关于自然界和自然科学发展一般规律的科学。 从学科内容上看：自然辩证法是辩证唯物主义自然观、自然科学观和自然科学研究的一般方法论原则。 第一节：自然辩证法概述 三、自然辩证法的学科内容 1、辩证唯物主义自然观。 自然观是关于自然的根本观点和方法。 2、辩证唯物主义科学技术观。 科学是系统的、有条理的知识。包括理论科学和实证科学。 理论科学的特点：抽象性、思辨性、稳定性、普遍性 实证科学的特点：具体性、经验性、精确性、可检验性 技术是技能和知识的集合体。通过这些技能和知识，实现人对自然的控制和改造。 第一节：自然辩证法概述 三、自然辩证法的学科内容 3、自然科学研究的一般方法论原则 包括：科学革命的发生和过程，科学共同体的形成及其价值认定，科学假说等。 第一节：自然辩证法概述 四、自然辩证法与马克思主义哲学、自然科学的关系 1、自然辩证法与马克思主义哲学的关系 两者的联系。 第一、研究对象的部分重合。 第二、理论基础是一致的。 两者的区别 第一、两者的学科地位不同。 第二、两者的知识层次不同。 第一节：自然辩证法概述 四、自然辩证法与马克思主义哲学、自然科学的关系 2、自然辩证法与自然科学之间的关系 两者的联系 第一、自然科学为自然辩证法提供成果 第二、自然辩证法为自然科学提供方法论指导 两者的区别 第一、知识的对象不同 第二、知识的目标不同 第一节：自然辩证法概述 五、自然辩证法的作用 1、自然辩证法是沟通马克思主义哲学与自然科学界的桥梁 2、自然辩证法促进马克思主义哲学和自然科学的发展 第一、自然辩证法为马克思主义哲学提供自然科学根据。 第二、自然辩证法为马克思主义哲学提供新的内容。 第三、自然辩证法为自然科学提供方法论 第一节：自然辩证法概述 五、自然辩证法的作用 自然科学家相信：他们只要不理睬或羞辱哲学，才能从哲学中解放出来。但是因为他们离开思维便不能前进，而且要思维就得有思维的规定，而这些范畴是他们从所谓有教养者的那种受制于早已过时的哲学残渣的一般意识中盲目取来的，┅他们同样做了哲学的奴隶。而且遗憾的是大多做了最蹩脚的哲学的最蹩脚的庸俗残渣的奴隶。---恩格斯 第一节：自然辩证法概述 五、自然辩证法的作用 具体作用： 第一，为科学研究提供世界观、认识论和 方法论。这是潜移黙化地起作用。 第二，为科学管理决策提供理论根据。这 是显著地起作用。 第二节 学习和研究自然辩证法的意义和方法 一、研究自然辩证法的意义 一、研究自然辩证法的意义 1、培养科学的思维方式 2、树立创新意识 K波理论：由马克思主义者Kondrative提出 。认为创新有个周期，创新不是个别行为，而是一个相关的集群变迁。集群因素包括围绕前沿技术组织起来的产业。科学革命就是K波出现的周期。 第二节 学习和研究自然辩证的意义和方法 一、研究自然辩证法的意义 3、把握科学发展的趋势 4、有助于为科学技术发展提供科学的世界观指 导 5、有助于为科学发展提供科学的认识论和方法论，取得更多的研究成果 第二节 学习和研究医学科学技术哲学的意义和方法 一、研究医学科学技术哲学的意义 6、有助于培养适应于现代科学技术与社会发展的 复合型人才 用专业知识教育人是不够的。通过专业教育，他可以成为一种有用的机器，但是，不能成为一个和谐发展的人。 ---爱因斯坦 7.有助于把握当代科学、技术、工程发展的全球趋势，认识各个学科领域的内在领域。 8.有助于认为客观自然界存在与演化的辩证规律，理解人与自然共存共荣的关系。 9.有助于掌握科学、技术、工程研究的辩证方法，提高科技创新的思维和实践能力。 10.有助于理解科学、技术、工程与社会互动关系，增强历史使命感和社会责任。 第二节 学习和研究自然辩证法的意义和方法 一、学习和研究自然辩证法的方法 1、坚持以辩证唯物主义哲学为指导 2、认真读书学习，掌握辩证法基本原理 3、坚持理论联系实际的原则 4、与学习科技工程史和哲学史相结合 5、从相关学科吸取有价值的研究成果 6、加强哲学工作者与科技工作者的相互学习和团结合作 7、坚持双百方针，提倡学术民主 第一章 辩证唯物主义自然观 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代 后期自然科学发展的基础上产生的。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是 人类自然观发展史上的根本变革 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 信仰的时代（神权的时代）（中世纪） 冒险的时代（发现的时代）（15世纪） 启蒙的时代（光明的时代）（16-18世纪） 理性的时代（工具的时代）（19世纪） 科学的时代（分析的时代）（20世纪） 物化的时代（欲望的时代）（21世纪） 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 发现了人 发现了自然， 发现了科学 自然科学在近代的发展分为两个时期： 16—18世纪为前期 18—19世纪为后期 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 1、16世纪—18世纪。 哥白尼：《天体运行论》 维萨留：《论人体的构造》 哥白尼的日心说的意义： 第一，确认了地球不是一个静止的球体，也不是宇宙的中心。 第二，把托勒密的理论结构简洁化。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 维萨留和塞尔维特观点的意义 第一，把人看成是个自然生物，而不是上帝的 选民。 第二，为近代医学发展奠定了基础。 塞尔维特被判火刑。 维萨留被判死刑，后改为朝圣赎罪，死于朝圣归程中一个岛上。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 ，牛顿力学的意义 牛顿完成了16—18世纪的科学革命。这一 过程长达150年。这一时期的主要科学成就有： 哥白尼的日心说 第谷•布拉赫的天文观察 开普勒的行星运动三定律 伽里略对哥白尼的支持，自由落体和惯性定律 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 哥白尼（1473---1543）波兰人。提出太阳中心说。1530年他的思想以手抄本形式流行。因害怕宗教迫害，于1543年临死前出版了《天体运行》. 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 培根（1561--1626）英国哲学家、科学家、散文家、大法官、试验科学方法的提出者。著名口号为“知识就是力量”。1620因受贿被控，判处罚款4万元。终生逐出政府。 英国唯物主义主义和整个现代实验科学的真正始祖是培根。 ---马克思 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 笛卡尔（1596----1650）法国哲学家、数学家。1629年侨居荷兰，1649年迁居瑞典，次年病逝于瑞典。其思想开启了欧洲近代哲学的新方向。著名格言为“我思故我在”。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 伽里略（1564----1642）意大利人。数学家，物理学家，发明家。他是把自然界数学化，把物理学数学化的人。他的这一创新奠定了近代理性的基本意义，以至近代科学有时被称为伽里略自然科学。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 第一，实现了天体力学和地面力学的大综合。 第二，创造了一种新的理解和把握世界的方式，这种方法影响了整个世界，使18世纪的世界观成为机械图景。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 小结： 16—18世纪上半叶是近代自然科学发展的第一时期，这个时期的科学主要以搜集积累材料为主。除经典力学外，其他学科都 不成熟，但毕竟自然科学与古典科学相比有了新的发展，标志着人类历史进入了一个新的阶段。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 一、近代自然科学的产生和发展 2、18世纪末—19世纪中叶 这一时期的“自然科学本质上是整理材料的科学，是关于过程，关于这些事物的发生和发展以及关于联系---把这些自然过程结合为一个整体----的科学”。 这种科学发展的特点为辩证唯物主义的产生提供了科学依据。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 1、天文学为辩证唯物主义自然观的产生确立了发展演化的理念。 1755年，康德发表了《自然通史与天体论》一书，提出了太阳系的“星云假说”。第一次明确地阐明太阳系是在时间中逐渐形成的。 1796年，拉普拉斯在不了解康德的观点的情况下，提出了类似假说，并给出了数学和力学论证 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 康德（1724--1804）德国哲学家。著有三大批判。《纯粹理性批判》、《实践理性批判》、《判断力批判》。著名格言：“人是目的”，“人为自然立法”，“人为道德立法”。 拉普拉斯（1749--1827）法国数学家、物理学家、天文学家，著有《宇宙体系论》。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 康德关于所有现在的天体都从旋转的星云团产生的学说，是从哥白尼以来天文学取得的最大进步。认为自然界在时间上没有任何历史的那种观念第一次被动摇了，----康德在这个完全适合于形而上学思维方式的观念上打开了第一个缺口。 ---恩格斯 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 2、地质学对辩证唯物主义自然观的产生的意义在于进一步支持了自然观具有发展演化历史的思想。 1830—1833年，英国的地质学家赖尔出版了《地质学原理》，把历史演化的思想引入了地质学。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 最初把理性带进地质学的是赖尔。因为，他以地球的缓慢的变化这样一种渐进的作用，取代了由于造物主的一时兴起而引起的突然变化。 ----恩格斯 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 3、化学对辩证唯物主义自然观产生的意义在于揭示了自然界的普遍联系，证明了自然界的物质统一性。 拉瓦锡的燃烧理论，否定了“燃素说”，完成了划时代的“化学革命”。 道尔顿的科学原子论揭示了一切物质所发生的化学过程在本质上都是统一的，从物质结构方面揭示了自然界的物质统一性。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 元素周期表的发现，揭示了元素间的内在联系。1869年，门捷列夫等人发现，元素周期律指的是元素的性质随着元素原子量的增加而呈周期性的变化。 维勒人工合成尿素，打破了有机物与无机物之间的绝对界限，说明了化学定律对有机物与无机物是同样适用的。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 维勒（1800--1882）德国化学家。他发现了铍和铝，发表了270篇论文。著有《无机化学基础》、《有机化学基础》等著作。最大的成就是在科学史上第一次从无机物中人工合成了有机物，最大的憾事是没有发现本应该由他发现的“钒”元素。后“钒”由瑞典的肖夫斯唐姆于1831年发现。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 4.物理学对辩证唯物主义自然观产生的意义在于确立了普遍联系的观点。 19世纪，物理学上有两次大的综合：能量守恒与转化定律和电磁转化定律的建立。 能量守恒与转化定律由多位科学家发现。 焦耳（1818--1889）于1840年测定了电流的热效应和热功当量值。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 迈尔，德国人，医生。1841年，写了《关于各种力的量和质的规定性》一文，提出机械能、热能和化学能是等价的，因缺少实验依据被《物理学和化学》杂志拒载，原因是该刊物不刊载思辨性文章。1842年，发表了《论无机界的力》，测定了热能和机械能相互转化的定量关系。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 格罗夫，英国人，律师。1842年在伦敦学院作了关于“自然界的各种力之间的关系”的演讲，指出了力、热、光、电、磁甚至化学力在 一定条件下可以相互转化，并且不会消失。 赫尔姆霍兹，德国人，生理学家、物理学家，波恩大学解剖学教授，柏林大学物理学教授。1846年发表了《生理的热现象理论》，初步表达了能量守恒和转化的基本思想。他的《论力的守恒》也被《物理与化学》拒载。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 1860年，热力学第一定律完成。 内容为：自然界一切物质都具有能量。能量有多种形式，能量可以从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，在转化和传递过程中，能量保持不变。同时，也宣布了第一类永动机不可能。即要制造一种不消耗任何能量就能做功的机器是不可能的。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 德国物理学家克劳修斯和W·汤姆生等人提出了热力学第二定律。内容为： 热量总是从高温物体传递给低温物体。要制造一种能在没有温差的条件下，不断吸取热量并转化为机械能的机器即第二类永动机也是不可能的。 问问爱因斯坦永动机可能吗？ 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 能量守恒与转化原理的意义：揭示了物质各种运动形式之间的联系与转化，揭示了自然界物质运动形式的统一性和永恒性，打破了形而上学自然观关于无机物之间没有联系的旧观念。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 电磁转化理论的理论综合 电：由希腊语“琥珀”音译而来，这个概念由吉伯提出。 1752年，富兰克林的风筝试验证明了大气电和磨擦电的同一性。 1785年，法国的库仑提出了静电定律：两个点电荷之间的作用力和它们的距离的平方成反比，同两电荷的电量成正比，该定律标志着电学进入科学的行列。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 1767年沙尔赛发现了动电现象，但他没有意识到这是电流现象。 1780年，意大利的解剖学家、医生伽伐尼在解剖青蛙时发现了动电，他称之为动物电。 1800年意大利的伏打制成了最早的电池。 从此之后，人们开始研究电流的化学反应、热效应和磁效应。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 奥斯特1807年提出电流的磁效应，由于他 实验技巧差，不善于使用仪器，直到1820年才偶而发现电流的磁效应现象。安培将他的发现数学化，就形成了后来的“安培定律”。 1831年，法拉弟发现了电磁感应定律。 麦克斯韦，英国的天才少年，14岁就发表数学论文，剑桥大学三一学院学生，创造性地完成了电磁光的合一，完成了古典电磁理论。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 5、生物学对辩证唯物主义自然观产生的意义在于揭示了自然界的演化发展和普遍联系的思想。 19世纪生物学两次大的理论综合产生了细胞学说和生物进化论。 细胞学说的建立 1831年，英国植物学家布朗发现了细胞核。 1828年，德国生物学家施莱登指出植物是由 细胞组成的。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 1839年，德国生物学家施旺指出动物和植物一样，也是由细胞组成。细胞学说从此建立起来。 细胞学说建立的意义：说明一切生命物质的基本单位是细胞，一切生命现象，特别是动植物之间具有本质上的统一性，从而揭示了有机体产生、成长及构造的秘密。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 ，进化论的建立。 1859年，达尔文建立了进化论。它的建立是 在地质学、动植物学、细胞学、自然地理学、胚胎学、生理学等一系列科学成果基础上高度概括而来。 1759年，俄国的沃尔弗提出了胚胎渐成论。 1828年，德国的冯•贝尔提出系统的胚胎理论 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 （1）胚层理论。脊椎动物的卵发育形成四个组织层：外胚层形成皮肤和中枢神经系统。第二层形成肌肉和骨胳系统。第三层产生血管，最内层形成食道及附属器官。 （2）高等动物的胚胎同低等动物的胚胎在早期发育阶段很相似。 （3）脊椎动物的胚胎发育中，有一个叫脊素的原始脊椎，它在真正的脊椎形成后就消失了。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 胚胎学发现了一条基本规律： 各种不同的动物的胚胎越处于发育的早期阶段，其相似性越大，说明他们有共同的祖先；形态相似的动物，其胚胎发育过程相似性程度越大，说明胚胎史就是生物史的缩影。 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 1809年，拉马克在《动物哲学》中首先提出“进化论”一词，并用“用进废退”和“获得性遗传”两个概念来解释生物的进化。 1859年，达尔文提出以“自然选择”为核心的生物进化。 我把这种保持有利的变异与排斥有害的变异的现象称为自然选择。 ---达尔文 第一节 辩证唯物主义自然观是在近代后期自然科学发展的基础上产生的 二、近代自然科学的产生和发展为辩证唯物主义 自然观的产生提供了科学依据 在社群动物中，自然选择为了社群的整体利益而改变每个个体的结构 ---达尔文 进化论的意义：用大量的事实证明了生物界的所有物种都有其发生、发展和死亡的历史，都是自然界长期进化的结果，揭示了物种之间的联系，对生物的适用性和变异、进化和退化都做了科学的说明。摧毁了物种不变论、设计论和神创论。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 1、原始时代的技术与经验的自然知识 原始时代第一项重要技术创造是石器的创造和发明。 原始时代第二项重要技术创造是火的利用和人工取火 原始时代第三项重要技术创造是植物栽培和动物训养技术 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 原始时代第四项重要技术创造是制陶技术、纺织技术、建筑技术和运输技术。 原始时代第五项重要技术创造是文字的出现。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 2、神话和原始宗教中的自然观思想 中西神话的区别： （1）中国神没有情欲，西方神与人的情欲相 同。 （2）中国神与人的联系少，西方神与人的联 系密切。 （3）中国人想成为神，西方神想成为人。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 神话和原始宗教自然观的特征： （1）主张同时存在着自然界和超自然界两个 世界。 （2）主张自然界的秩序和规律由神来管理， （3）主张人通过一定的仪式能够凭借精神力 量调节和控制自然界。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 3、中国古代技术与自然观 中国古代四大学科 天文学、数学、医药学、农学 例：天文学 关于太阳黑子的记录比欧洲早800年： 关于日食月食的观察记录有1000次（月食900次） 关于新星和超新星记录60多颗；极光记录300多次 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 在发明上: 东汉张衡的水运浑天仪 唐代僧一行的黄道游仪和浑天铜仪 宋代苏颂的水运仪象台兼具观测天体坐标、演示天体运动和机械计时等功能 元代郭守敬的简仪比西方早300年 中国的历法的世界上最精确的。 关于宇宙结构理论： 盖天说：天圆如张盖，地方如棋局 浑天说：浑天如鸡子，天体如弹丸，地如鸡中黄。 盖天说 浑天说 宣夜说：天无形质，高远无极，日月星辰悬浮其中。 优点：以代数方法处理天文数据，有特点。 缺点：没有形成系统的宇宙模型。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 例 数学 中国古代数学体系形成于西汉至南北朝的三四百年间： 《算数术》（西汉初年）是中国最早的数学专著。 《周髀算经》（西汉末年）勾股定理、陈子测日法。 《九章算术》(东汉)提出负数概念、极限概念 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 贾宪（宋代）在《黄帝九章算法细草》中提出开任意高次幂的“增乘开方法”，比英国的霍纳早700多年。 数学家有：祖冲之，赵爽、刘徽、李治、朱世杰等。 至明代，中国古代数学发展势头消失，宋元时期的重要数学典籍几乎全部散失。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 例 医药学： 《黄帝内经》 《伤寒杂病论》 《神农本草经》 《本草纲目》 《甲乙经》（针灸著作） 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 例 农学 中国古代农学著作共有370多中，居世界之最 《吕氏春秋》中有四篇 贾思勰《齐民要术》是世界现在最早、最完整系统的农学著作。 王祯的《农书》 徐光启《农政全书》 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 中国古代三大技术 陶瓷技术 丝织技术 建筑技术 中国古代四大发明 造纸术 印刷术 火药 指南针 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 4.中国古代自然观 阴阳学说 阴阳相合，化生万物： 在天形成：风、雨、雷、云 在地形成：春、夏、秋、冬 在人形成：耳、目、口、鼻 凡是运动的、外向的、上升的、温热的、明亮的、无形的、兴奋的、外延的、主动的、刚性的、方的、山南水北都属于“阳”； 凡是相对静止的、内向的、下降的、寒冷的、晦暗的、有形的、抑制的，内收的、被动的、柔性的、圆的、山北水南都属于“阴”。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 五行学说 金 木 水 火 土 木有生长发育之性；火有炎热向上之性；土有和平实存之性；金有萧杀收敛之性；水有寒凉滋润之性。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 五行在天为：金星、水星、木星、火星、土星 五行在地为：金物、水物、木物、火物、土物 五行在人为：仁、义、礼、智、信 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 自然感应论和元气说 以天象解释人事 以元气解释万物 积极意义：坚持从自然出发解释自然现象。具有天然的自发的唯物主义观念和辩证法思想 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 5、古代西方的自然观 古希腊的社会特点： （1）经济生活以工商业为基础 （2）政治生活以民主制为基础 （3）社会生活以奴隶制为基础 这三个条件同时具备的只有古希腊有。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 朴素的元素论 泰勒斯的“水是万物的本原” 阿那克西米尼的“气为万物之本” 阿那克西曼德的“无限者” 赫拉克利特的“火”和“万物皆流” 阿那克萨哥拉的“种子说” 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 恩培多克勒的“火、气、水、土四元素是一切自然现象的基础”。 亚里士多德提出冷、热、干、湿四种性质的不同结合，形成四种不同的元素，化成万物。 特点： （1）必须是最初的元素。 （2）这个元素能运动变化，具有神灵性。 （3）具有“逻各斯”和“奴斯”。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 古代原子论 留基伯提出原子和虚空的理论。 德谟克利特提出万物由运动不息的原子组成。 伊壁鸠鲁的原子论。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 天文学 菲罗劳斯提出球形是最理想的形状， 地球是圆的 阿利斯塔克第一次提出“日心说”。 “恒星与太阳是不动的，地球沿着一个圆周的边绕太阳运动，太阳则在轨道的中心”。 欧多克索第一次提出“地心说” 帕克证明了“地心说” 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 亚里士多德支持“地心说”。 托勒密建立了“地心说”宇宙模型。 一个错误的假说有时甚至 比一个至今无法证明的比较正确的假说更有用处。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 近代实验科学在古代希腊的萌芽 亚里士多德是生物学的开创者。对生物进行了观察与分类。 古典几何学和微积分思想有了初步萌芽 阿基米德、欧几里德、毕达哥拉斯 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 强调科学和应用的结合 亚历山大时代建立了缪斯学院：设有文学部、数学部、天文学部、医学部。 建有世界上最大的公用图书馆。 古代中国与古希腊自然观比较 项目 古代中国 古代希腊 自然哲学 在五行和阴阳学说上有重要的理论推理，但是没有为了理论而陷入抽象之中，也缺乏种类繁多，比较极端的理论 有重要的理论推理，为了理论而爱好抽象推理，有种类繁多、比较极端的理论 辩证法 对辩证法中的某些辩论技巧和合法性感兴趣，更注意系统 和关系。 对形式逻辑和对论证的纯抽象分析感兴趣，注意部分和结构 哲学及科学风格 更关心社会价值，更注重实效，追求圆满、中庸。不关心基础问题，不追求抽象思维概念 更关心自然和人的认识本身，更专注基础性问题，追求抽象思维的观念，偏好极端答案 关于规律的本质 不清晰、追求模糊---领会性 较清晰、追求确定性 认识自然还是服务社会 服务社会的特征更强 认识自然本身有的特征更强 自然始基 无形、注重关系和功能 比较有形、注重本体和结构 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 一 、辩证唯物主义自然观对古代朴素唯物主义自然观的变革 古代自然观的共同点： （1）坚持从自然界本身去说明自然界，具有朴素唯物主义倾向。 （2）坚持把世界理解为充满矛盾、彼此联系，不断变化的整体，事物发展在于其内在矛盾运动，具有朴素辩证法思想。 （3）局限性在于：其自然观带有直观性、猜测性、思辨性，模糊性。自然界的联系在细节上尚未得到证实。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 二、辩证唯物主义自然观对中世纪宗教神学自然观的批判 中世纪有两个东西： 在学术上： 一是上帝 一是对传统的改造 一是理性 一是对细节的重视 反对上帝，拯救理性。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 三、辩证唯物主义自然观对近代机械唯物主义自然观的否定 1、机械唯物主义自然观的进步性 （1）摒弃了古代自然观的直观 性、模糊性和猜测性，是人类历史上第一个建立在科学基础上的自然观。 （2）强调自然的外在独立性，以物质因素解释自然现象，把自然科学从神学的禁锢下解放出来。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 三、辩证唯物主义自然观对近代机械唯物主义自然观的否定 （3）在方法上，反对抽象思辨，强调经验证实和实证方法。强调还原方法。把对象分析到终极组成因素，然后在理性中重新将其组建起来。 （4）建立了分门别类的科学，使科学作为一个完整的体系建构起来。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 三、辩证唯物主义自然观对近代机械唯物主义自然观的否定 2、机械唯物主义自然观的局限性 （1）机械性。 （2）形而上学性 （3）不彻底性 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 四、辩证唯物主义自然观对近代机械唯物主义自然观的否定 （1）康德 人为自然立法，人为道德立法 （2）黑格尔 绝对精神 辩证法 历史观 （3）费尔巴哈 我欲故我在 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 五、辩证唯物主义自然观的基本内容和特点 1、基本内容 （1）物质观 （2）运动观 （3）时空观 （4）规律观 2、基本特点 （1）辩证唯物主义自然观不断概括自然科学新成就，把自然观建立在现代自然科学的基础上。 第二节 辩证唯物主义自然观的产生是人类自然观发展史上的根本变革 五、辩证唯物主义自然观的基本内容和特点 （2）辩证唯物主义自然观体现了自然史、人类史和社会史的统一。 （3）辩证唯物主义自然观突出了人的主体性作用 自在自然， 自为自然 第二章 自然界的存在方式 第一节 自然界的物质属性 第二节 自然界的系统属性 第三节 自然界的层次属性 第四节 自然界的运动及其时空形态 一、自然界统一于物质 自然界有广义与狭义之分： 广义的自然界是指整个宇宙，包括非生命世界、生命世界、人所创造的社会世界和文明世界。 狭义的自然界是与社会相区别的自然界，是人类生活的自然界的同义语。 第一节 自然界的物质属性 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 相信有一个离开知觉主体而独立的外在世界，是一切自然科学的基础， 相信世界在本质上是有秩序的和可认识的这一信念，是一切科学工作的基础。 ---爱因斯坦 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 1、自然界物质性的自然科学证明 古代自然科学已经开始探讨这类问题。 近代原子论者把原子看作是物质的基石， 是不可再分的粒子。 19世纪晚期物理学上的三大发现对世界物质性的证明 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 A. 1895年，德国物理学家伦琴在研究下阴极射线时意外地发现了X射线。 B. 1896年，法国物理学家贝克勒尔在研究X射线来源过程中意外地发现了铀元素的天然放射性。居里夫妇发现了钋和镭元素。 C. 1897年，英国物理学家汤姆逊证明了阴极射线是带负电子的电子流。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 这些发现动摇了关于原子和元素不可再分的观点，许多相信原子论的科学家和哲学家认为“物质消失了”。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 19世纪末20世纪初物理学上的两朵乌云。 迈克尔逊—莫雷的“失败的试验”证明“以太”不存在。 1887年，他们两人设计了一个试验，想证明“以太”对于地球的漂移速度。结果，这个试验证明“以太不存在”。而“以太”是经典物理学的核心概念，所以，这个试验冲击了经典物理学。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 B、黑体辐射试验导致“紫外灾难”。 1859年物理学家证明黑体辐射的特性是由温度决定，而同物质的质料无关。 1893年，德国物理学家维恩提出了维恩位移定律和维恩公式，证明在波长较短时，温度低时，这个定律有效，在长波中这个定律就失效了。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 1900年，英国的瑞利和金斯提出瑞利—金斯定律：这个定律只适用于长波，在短波范围内，这个定律失效。 这个定律得出的结论是：波长越短，热辐射强度就越大。这实际上是不可能的，这就是所谓的“紫外灾难”。 紫外灾难对经典物理学再次形成了冲击。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 爱因斯坦创立了相对论，揭示了空间、时间与物质之间存在着辩证关系。 狭义相对论的结论：同时性的相对性、时缓效应、尺缩效应、光束不变，物体的质速关系式和质能关系式。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 广义相对论的结论：引力场对物体的引力作用与物体的加速运动是等效的。引力场中时钟要慢、光的路程要弯曲。时间与空间不能离开物质独立存在，时空的结构和性质取决于物质的分布。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 普朗克的量子假说解决了“紫外灾难”难题 经典力学认为能量是连续的。普朗克认为能量的释放和获得是不连续的，而是一份一份地跳跃式变化的。这一份一份的就是量子。 说明自然界不仅存在线型的因果关系，而且存在统计决定论的因果观。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 相对论和量子力学的建立，拯救了物理学中的“物质观”，物质与运动，时间与空间是密切联系的，不可分割的。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 2、自然界物质性的逻辑证明 物质是标志着客观实在的哲学范畴。这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在，为我们的感觉所复写、摄影、反映。 -----列宁 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 列宁物质定义的意义： 一是坚持了物质的根本特性和普遍本质在于它的客观实在性。即物质独立于意识，不依赖于意识而存在，同唯心主义和二元论划清了界限。 二是表明了物质的可知性，同不可知论划清了界限。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 3、物质形态的多样性 A.根据物质是否具有生命把自然界中的物质分为非生命界和生命界 非生命界： 在宇观上，存在着星云、行星等天体。 在宏观上，存在着各种无机物、化合物和元素。 在微观上，存在着化学元素、基本粒子等 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 在生命界： 存在着微生物（20多万种）、植物（30多万种）、动物(150多万种) 生命界是一个庞大复杂的生命系统。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 B.根据物质聚集程度的不同把自然界中的物质分为凝聚态物质和非凝聚态物质 固态和液态是凝聚态 气态是非凝聚态 等离子太态是气态达到几千度后的状态。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 C.根据物质存在形态把自然界中的物质分为实体物和场 实体物是指具有一定静止质量，占据一定空间，并以间断形式存在着的物质形态。 场是指没有静止质量，没有确定的空间范围，弥漫于整个空间的，以连续形式存在的物质形态。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 3、物质世界的统一性 第一，宇宙万物在化学元素上具有统一性。 例如：太阳与地球上有多种元素是相同的。 所有生物体内的元素都有部分相似性。 没有一种是无机界所没有而为生命物质所特有的元素。 第一节 自然界的物质属性 一、自然界统一于物质 第二，宇宙万物在基本粒子上具有统一性。 19世纪化学分子-原子论的建立，证明物质由分子组成 ，分子由原子组成。 19世纪末20世纪初物理学革命证明原子由原子核和电子组成。 20世纪30年代发现了质子中子。 现在发现了400多种粒子。 基本粒子依然可分。 第一节 自然界的物质属性 二、自然界的物质关系 物质关系是物质实体的存在方式，是物质实体的一种普遍属性。 自然界的物质关系： 1、制约关系与非制约关系 制约关系是指物质实体之间有物质、能量、信息的传递而相互作用、相互约束的关系。 非制约关系是指物质实体之间不发生相互影响和相互约束的关系。 第一节 自然界的物质属性 二、自然界的物质关系 2.叠加性关系和相干性关系 叠加关系是指物质实体之间的各种相互作用都 是独立进行的，作用的结果是线型的，满足加和性关系。 相干性关系是指叠加失效，系统内部物质实体之间 的相互作用是非线型的、非守恒的关系。 第一节 自然界的物质属性 二、自然界的物质关系 3，有序关系和无序关系。 有序关系是指物质实体及其某些特征量有规则的分布所呈现出来的关系。 无序关系是指物质实体及其某些特征量无规则的、无秩序的随机分布所呈现出来的关系 。 第一节 自然界的物质属性 二、自然界的物质关系 4、并存关系和相继关系 并存关系又称并列、相邻关系，指各种物体彼此并列，是一种空间特性的描述。 相继关系是指各种物质实体之间先后相继按一定的顺序出现的关系，是一种时间特性的描述。 第一节 自然界的物质属性 二、自然界的物质关系 5.线性关系和非线性关系 线性关系是物质实体之间的简单的一一对应的关系。 非线性关系是物质实体在一定条件下呈现为非等比关系，复杂性关系。 一、系统及基本特征 1.什么是系统 系统是指由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有一定结构和功能的有机整体。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 2、系统科学的产生与发展 （1）20世纪40年代形成了控制论、信息论和系统论，是系统科学的第一批成果。 维纳（1894--1964）于1948年建立了控制论，主要为对象系统的性质提供广泛的概括形式和处理方法。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 贝塔朗菲（1901--1972）建立了系统论，首次对系统进行了定义，提出了“整体不可分的“有机体”和“整体论”原则，使科学研究的对象从孤立的部分转向到系统整体及其规律的研究。 系统是处于一定相互关系中的，与环境发生相互关系的的各组成成分的总体。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 申农（1916--2001）创立了信息论，为人们提供了研究系统组织化程度和信息在系统中如何有效地传输的理论。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 一般系统论对系统、要素、结构、功能、系统与环境等基本概念进行了界定，提出了研究系统的方法和原则。 信息论研究通信系统内外其他信息产生、演化、存储和传递的过程及其作用。 控制论以信息为基础，研究了系统控制过程和自动控制过程。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 （2）20世纪70年代前后出现了耗散结构结论、协同学、突变论、超循环理论。之后又出现了分形理论、混沌理论。这就是所谓的新三论，或者自组织系统科学。 普利高津于1969年创立了耗散结构理论。主要研究在一般条件下，在物质、能量外部输入达到一定阈值时，系统会突然自然地从无序走向有序，形成有序结构。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 哈肯于1969年创立了协同学。研究在突变点上，系统如何通过内部各子系统之间的协同、竞争、即自组织而形成新的有序结构。 托姆于1972年创立了突变论，运用数学拓扑理论，建立突变模型，研究自然界的突变现象，打破了“自然界无飞跃”的思想。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 艾根于1979年提出了超循环理论。以分子之间的关联形成循环链条的方式解释了大分子如何进化的，揭示了生物大分子形成的自组织形式。 洛伦兹和费根鲍姆等人于1963年创立了混沌理论。认为在混沌系统中，初始条件的十分微小的变化经过不断的的变大，会使其未来状态出现极其极巨大差别。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 曼德布罗特于1970年创立了分形理论。研究在非平衡条件下，大量不可逆的、随机的复杂现象所具有的特殊规律性，提出了整体与局部的自相似性，事物复杂的空间形态、分数维数等重要思想。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 这些新的发展主要是研究系统的演化、展示了自然演化的不可逆性和序向，不仅指出了自然界的演化是自组织的、自己运动的，而且揭示了自然演化的自组织机制，从不同侧面探讨探讨了系统从存在到演化的有序过程，为辩证自然观的发展、增添了新的内容和思想，促进了系统自然观的形成。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 3、系统的基本特征 （1）系统具有整体性。系统的整体性是指任何物质系统都 是由相互联系的物质要素构成的统一整体。 表现为两个方面：一是系统作为一个整体具有各组成要素所没有的新的性质、功能和规律。二是作为系统整体中的要素，在统一体内还失去了它在独立存在的条件下所具有的某些性质和功能。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 （2）系统具有结构性。系统的结构性是系统中各种要素之间相互联系和相互关系的总和。 （3）系统具有功能性。系统的功能性是系统在内部关系和外部关系的相互联系和相互作用中表现了出来的性质、能力和功效。 第二节 自然界的系统属性 一、系统及基本特征 （4）系统具有层次性。系统的层次性是构成系统要素的等级和地位。 （5）系统具有开放性。系统的开放性是指系统与其环境之间的关系。 第二节 自然界的系统属性 二、系统与要素 1、什么是要素。要素是对自然界物体的部分、组分、个体和单一物等共性的概括和抽象。系统和要素分别反映事物的不同方面。 2、系统与要素的关系 形式上有三种关系：一是不同数量和不同性质的要素构成不同的系统。 二是相同数量和相同性质的要素构成不同结构的系统； 三是相同性质的要素仅由于数量不同而构成了不同的系统； 第二节 自然界的系统属性 第二节 自然界的系统属性 二、系统与要素 具体关系表现为： (1)系统与要素的相互依赖、相互制约的关系。一方面系统依赖要素，另一方面要素受系统整体的控制和支配。 二、系统与要素 （2）系统整体与要素的加和关系 加和性是指：一个复合体能够通过把原来分离的要素集合拢来的办法一步一步的建立起来；反之，复合体的特征能够完全分解为各个分离要素的特征。 加和性关系主要是处理量的关系。通过量的分解和组合，而实现整体与部分之间的相互过渡。 第二节 自然界的系统属性 二、系统与要素 （3）系统与要素之间的非加和关系。 非加和是指系统整体大于各孤立部分的总和，可以表示为整体大于部分之和。 非加和是对事物性质的处理，表征着系统与其构成部分之间的质的差异性。 第二节 自然界的系统属性 三、系统的结构与功能 1、什么是结构 结构是指系统的各要素之间的排列顺序和组合方式。 系统的结构表现形式： 空间结构与时间结构；对称结构与非对称结构 深层结构与表层结构；硬结构与软结构 第二节 自然界的系统属性 三、系统的结构与功能 2、什么是功能 功能是指系统所具有的作用、功能和功效。是系统内部相对稳定的联系方式、组织秩序及时空形式的外在表现形式。 第二节 自然界的系统属性 三、系统的结构与功能 3、结构与功能的关系 结构与功能的表达形式： 同构同功；同构异功; 异构同构；异构异 功；一构多功 结构是功能的内在根据，功能是结构的外部表现。 第二节 自然界的系统属性 三、系统的结构与功能 关系： 一是结构决定功能。有两种形式：一是不同的要素构成的结构，决定着不同的功能；二是相同的要素，其组合方式的不同，系统也有不同的功能。 二是功能对结构有反作用。两种情形：一是功能优化促使结构进化；二是功能退化促使结构退化。 第二节 自然界的系统属性 一、自然界是有层次的 1、什么是层次。 层次是自然界物质系统的一种存在状态。自然界的层次状态根源于自然界物体尺度、质量、规律的不同。 层次结构就是由若干要素经相干性关系构成的系统，再通过新的相干性关系而构成新系统的逐级构成的结构关系。 第三节 自然界的层次属性 一、自然界是有层次的 2、自然界的基本层次 非生命界的层次： 微观、宏观、宇观 生命界的层次： 生物大分子、细胞、组织、器官、系统、生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。 第三节 自然界的层次属性 二、自然界物质系统层次的关系 1、自然界物质系统层次服从“层次越高，结合度越弱”的结合论递减规律。 2、自然界物质系统层次是有限与无限的统一。 3、自然界的物质系统是多样性与整体性的统一。 4、自然界的物质系统是间断性和连续性的统一。 第三节 自然界的层次属性 一、自然界的运动属性 运动是自然界物体的存在方式。 1、运动是自然界物体的固有属性。 自然界物体运动是自己运动； 物体的运动属性决定了物体的其他属性; 2、自然界物体的运动形式 机械的运动、物理的运动、化学的运动、生物的运动。 第四节 自然界的运动及其时空形态 3、四种运动形式之间的关系 四种运动形式之间相互依赖、互为条件； 四种运动形式之间可以在一定条件下相互转化。 第四节 自然界的运动及其时空形态 一、自然界的运动属性 第四节 自然界的运动及其时空形态 二、自然界的时间空间形态 时间是物体运动的变化发展的量的规定性。（时钟） 空间是物体运动的普遍联系的量的规定性。 （标尺） 时间和空间是物体运动的形态，与物体运动不可分离。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第二节 自然界演化发展的规律性 第三节 自然界演化的自组织机制 第三章 自然界的演化发展 恩格斯关于自然界历史观的基本观点： 关于自然界历史过程的思想。 “从这些成就来看，自然界也有自己时间上的历史，天体和在适宜条件下存在于天体上的有机物种一样是有生有灭的” 第三章 自然界的演化发展 关于历史转化过程的思想。 “转化过程是一个伟大的基本过程，对自然界的全部认识都综合于这个过程的认识中。” 关于联系和过程体系的思想。 “整个自然界是作为至少在基本上已解释清楚的种种联系和种种过程的体系而展现在我们面前的”。 第三章 自然界的演化发展 恩格斯对自然界发展史的辩证图景的描述： 描绘了自然界中一切有限的事物产生和发展过程的图景。 描绘了自然界无限发展的辩证图景。 第一节 自然界的演化过程 一、天体的起源和地球的演化 现在能观测到的宇宙是距地球约100亿光年的天体系统。 宇宙起源的假说： 1948年美国的伽莫夫提出的“宇宙大爆炸”以及由此发展而来的暴胀宇宙论。 原始火球（约1035CM） 瞬间爆炸和暴胀产生了宇宙。 第三章 自然界的演化发展 急剧膨胀阶段持续了10-32秒，宇宙增大了 1050倍。 宇宙增大1050倍和大量基本粒子产生是宇宙形成的标志。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 1、总星系的起源和演化 (1)基本粒子形成阶段 当宇宙时进入10-6秒时，宇宙进入电子时代。生成了包括介子、质子、中子、超子等强子。 当宇宙时10-2秒时，宇宙进入轻子时代，生成了包括电子、中微子等轻子。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 （2）辐射阶段或核合成阶段 这个阶段一是辐射占优势，实物占次要地位； 二是当温度下降到109K时，宇宙时为1—3秒时，开始发生核反应，形成化学元素； 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 （3）实物阶段 宇宙温度下降到105K时，自由电子开始被原子核俘获，形成稳定的原子。万有引力开始起作用。在宇宙时为70亿年时，稀疏的气状物质开始形成原始星系、星系团。当宇宙时为50亿年，开始形成第一代恒星。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 支持大爆炸理论的观测事实： 第一，河外星系的光谱线红移现象表明宇宙在膨胀。 第二，宇宙中普遍存在的氦的丰度约为25%，与理论预 计值25%--30%比较吻合。 第三，宇宙间实测空间各向同性的3K微波背景辐射与理论 预计值5K比较吻合。 第四，已观测到的各种天体的年龄都小于总星系的年龄。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 2、恒星的起源和演化 弥漫说：恒星是由低密度的星际弥漫物质通过聚集而成。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 恒星的演化经历了四个阶段： 引力收缩阶段，这是恒星的幼年期。 这一阶段的特点:一是引力大于斥力；二是温度上升达80万K时，开始了氢核聚变为氦核反应。三是恒星发射的光和热的能量主要源于引力收缩。四是这一阶段持续时间的长短，取决于星体的质量。质量大，需要的时间短，质量小，时间长，质量过小，则形不成恒星。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 主序星阶段，是恒星的成年期。 这一阶段特点：一是温度不断升高。二是在中心温度达到700万K时，发生热核反应。三是恒星体积相对稳定。四是发出灿烂星光。五、这一阶段停留的时间最长，一般为几百万年到上百亿年。 太阳正处在主序星阶段，已存在了50亿年，还有50亿年的寿命。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 红巨星阶段，这是恒星的老年期。 这个阶段的特点：一是氦核聚变反应完成，能量释放减少。二是恒星开始收缩，通过收缩释放的能量一部分使中心温度不断升高，另一部分则使其外壳膨胀。 于是恒星变成了又红又大的星体，所以叫红巨星。 这一阶段停留的时间短，一般为几千万年到十多亿年。太阳停留的时间是10亿年。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 白矮星和中子星阶段（高密度阶段），这是恒星的衰亡期。 这一阶段的特点：一是内部热核反应停止，能源枯竭。二是引力作用下，红巨星收缩成各种高密度天体。三是质量小的收缩成白矮星，质量大的发生爆炸，光亮突然增加，就是我们观测到的“新星”、“超新星”，形成中子星。质量超过太阳3倍的恒星，发生引力塌缩，成为“黑洞”。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 黑洞有巨大的引力场 能使周围空间弯曲，不 论什么物质都被吸入， 无法逸出。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 3、地球的演化 地球演化的天文时期。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第一，地球内部圈层的形成和演化 地球由温度很低的弥漫物质演化而来。 引力、势能、陨石冲撞产生的热能提升地球温度。 温度达到1000K时，地球内部的物质发生分化。 重元素下沉形成地核，硅酸盐等轻物质上浮形成地幔，地幔进一步形成原始地壳。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第二，地球外部圈层的形成和演化 地球内部的重力分异时，大量气体逸出形成原始大气圈。 在太阳紫外线作用下，对水发生光解作用，产生氧气、形成现代的大气。 地表温度下降后，水蒸气凝聚成水，降到地面，形成原始水圈。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 地球演化的地质时期 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 地球的垂直运动：地壳断裂、褶皱，形成山脉和洼地。大陆下降形成海洋。海洋上升形成大陆和高山。 地壳水平运动：形成大陆迁移。 板块结构理论认为，整个地壳分为六大板块。他们的移动挤压形成现在的地貌。 非洲大陆正在裂开，红海在不断扩张。约1亿年后，一个宽度万KM的大陆就会形成。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 二、生命的起源和生物的进化 1、生命的起源 “自生论”：生命是从非生命物质中迅速而直接 地产生出来的。 “宇宙生命论”：地球的生命是以“胚种”的形式从外星系传播而来的。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 生命是由非生命物质在适宜的条件下通过化学途径实现的。 经历了四个阶段： 第一，从无机分子到有机小分子。 原始大气中含有大量的二氧化碳、甲烷、氨等无机分子，在宇宙射线、太阳能、陨石撞击作用下，形成了氨基酸、核苷酸、单糖、嘌呤、嘧啶等有机小分子。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 1953年，美国的米勒模拟原始大气条件，人工合成了些氨基酸。为进化的这个过程提供了证据。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第二，从有机小分子到生物大分子。 有机小分子下降到海洋中，原始海洋就有了富含有机小分子的“营养汤”。当营养汤的浓度达到一定程度时，氨基酸通过脱水缩合成蛋白，核苷酸缩合成核酸分子. 美国的福克斯通过模拟实验得到了类蛋白、高分子化合物。现在的试验也证实了这一点。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第三，从生物大分子到原始生命。 在原始海洋中，蛋白质和核酸等生物大分子相互结合、形成了了多分子体系。多分子体系的形成标志着原始生命的诞生。 奥巴林发现了团聚体，福克斯发现了微球体，表明了分子体系内部形成了信息传递、控制和调节的新关系，产生了生命的自我更新、自我繁殖和自动调节的基本特征。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 2、生物的进化 第一，由原始生命到原始细胞。 原始生命与外界的界面是原始界膜。 外膜的成分越来越复杂，形成了能主动控制的物质进出，使生命摆脱了原始海洋的束缚。这就是细胞膜，就是原始细胞。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第二，由原始细胞到原核细胞。 原始细胞的细胞质逐渐分化，使细胞代谢系统有序化。加上DNA进化，原始染色体成为控制中心，但还没有核膜，这就是原核细胞。 第三，由原核细胞到真核细胞。 喜氧细胞形成了真核细胞。真核细胞的出现是生命进化过程中的重大事件，标志着在生命演化和发展出现了一个新的里程碑。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 单细胞通过自身结构和功能的分化产生了不同类型的单细胞的有机体。 多细胞集合以群体形式发展为动植物。 植物：菌藻植物---苔藓植物和蕨类植物---裸子植物---被子植物 动物：无脊动物---脊椎动物---鱼类---两栖类---爬行类---鸟类---哺乳类 哺乳动物的灵长类---古猿---人类。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 3、人类起源 林奈以动物身体结构的相似性为分类根据，创立了人为分类法，把人和猿归于灵长目。 布丰提出人猿同祖。 拉马克提出高等动物起源于低等动物，人类起源于人猿的假设。 达尔文提出人由灭绝了的古猿进化而来。 恩格斯提出“劳动创造了人本身”。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 第一， 劳动使猿手变成人手。 大姆指与手长度的比例：猩猩为44%. 黑猩猩为47%.大猩猩为50%.人为68%. 姆指与食指的自然张开度：猿为200 .人为440 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 手不仅是劳动的器官，它还是劳动的产物。只是由于劳动，由于和日新月异的动作相适应，由于这样所引起的肌肉，韧带以及在更长时间内引起的骨骼和发展遗传下来，而且由于这些遗传下来的灵巧性，以愈来愈新的，愈来愈复杂的动作，人的手才达到这样的高度完善。 ---恩格斯 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 其次，劳动使语言得以产生。 再次，劳动使猿脑变成人脑。 第三章 自然界的演化发展 第一节 自然界的演化过程 4、人类的演化 史前人类的进化分为： 能人阶段. 今约300多万年前到200—150万年前。已具有了人类的初步特征。（1960年在坦桑尼亚发现化石，定名为能人） 直立人阶段. 距今约200-150万年前到40—30万年前。开始用火。（在印尼发现化石） 智人阶段. 在德国发现化石，又称尼安德特人 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 一、自然界的演化是有规律的 自然现象是自然界物体的外部联系和表面特征，是事物本质的外在表现。 自然规律是自然界物体在运动中表现出来的内在的、本质的、必然的联系。 自然现象与自然规律的关系是现象与本质的关系。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 科学规律是人们对自然规律的认识结果和表述，表现为人们在自然科学研究中制定的方式、定律、原理、原则等。 科学规律与自然规律的关系是形式与内容的关系。 自然现象、自然规律、科学规律是多种多样的。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 二、自然界的转化与守恒 1、转化与守恒的含义 转化是指物质的具体运动形式的变化。 守恒包括质的守恒与量的守恒。 质的守恒指物质系统运动形式的转化以及这种转化能力的永恒性。 量的守恒指物质系统转化过程中，其量不增多，也不减少。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 2、转化和守恒的普遍性 无机界守恒与转化的普遍性 有机界守恒与转化的普遍性 生物界守恒与转化的普遍性 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 3、认识自然界物质转化与守恒的意义 认识自然界物质在运动中的转化守恒有助于正确的研究方向的确定。 认识自然界物质在运动中的转化守恒有助于在科学研究中做出新的发现和发明。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 三、自然界的循环发展 1、自然界循环发展的含义 循环发展是自然界物质运动的周期性发展。 2、自然界演化发展的周期性 周期性是指事物随时间的变化而向未来的出发点的回归。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 宇宙热寂说。克劳修斯认为，假设宇宙是个孤立的系统，宇宙中各种能量最后转化为热能。热在保持机械平衡的物质中平均分布，以后就不再有任何变化了。 “能量还是存在着，但已失去了一切活动的能力，它无力再使宇宙运动起来，正如一潭死水不能使水车运动起来一样，我们将处于一个死寂的，虽然也可能是热的状态”。 --金斯 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 闭模型。弗洛德曼认为宇宙在膨胀到某一最大体积后，将开始收缩，温度也随之升高。物质、能量再次聚集，然后开始再次宇宙演化。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 3、自然界演化的方向性 （1）有序与无序 有序是系统内结构和能量分布有规则的状态。 无序是系统内结构和能量分布无规则的状态。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 （2）可逆与不可逆 可逆指一个物质系统从某一状态出现，经过某一过程达到另一状态，如果存在另一过程，它能够使该物质系统和外界环境完全复原，同时消除了原来过程对外界环境引起的影响，则原来的过程称为可逆过程。 不可逆指的无论用何种方法都不能使物质系统和外界环境完全复原，则原来的过程称为不可逆。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 （3）进化与退化 进化指物质客体演化中由无序到有序，由低序到高序的趋势和过程。 退化是物质客体演化中由有序到无序，由高序到低序的趋势和过程。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 4、自然界循环发展的普遍性 （1）循环发展是多样的。 就性质而言，有各种天体系统。 就内容而言，有各种具体内容。 就形式而言，有循环形式。 第三章 自然界的演化发展 第二节 自然界演化发展的规律性 （2）循环发展是有限性与无限性的统一 5、认识自然界循环发展的意义 认识自然界物质的循环发展有助于对自然界的整体性统一性认识。 认识自然界物质的循环发展有助于科学上的发现和发明。 第三章 自然界的演化发展 第三节 自然界演化的自组织机制 一、自组织与组织 组织指一个系统的要素按照特定的指令形成的结构和功能的过程叫做组织。 自组织是指一个系统按照内部彼此的相干性、协同性或某种默契而形成特定的结构和功能的过程称为自组织。 第三章 自然界的演化发展 第三节 自然界演化的自组织机制 组织与自组织的区别： 动力和原因不同：组织需要人的能动性和目的性去干预指挥，动力来自外部。 自组织是自发组织起来的，没有人为的因素， 动力主要来自内部。 两者的范围不同：组织一般为人工系统。 自组织范围广泛，包括生命和非生命系统。 第三章 自然界的演化发展 第三节 自然界演化的自组织机制 二、自组织的演化机制 1、非线性相互作用是系统演化的内在根据。 “只有非线性系统才能提供开始自组织所需要的全部性质，并允许系统继续向高水平进化，直至能够逃脱起源时的特定前提”。 ----艾根 第三章 自然界的演化发展 第三节 自然界演化的自组织机制 2、远离平衡态是系统演化的动力源泉 近平衡态是指系统受到外界因素的扰动而稍偏离平衡态的可逆过程。 远离平衡态是系统内部差异最大、最不均衡、极不稳定的状态。对各种扰动具有高度的敏感性，任何微小的随机扰动都可能通过要素之间的非线性作用迅速放大，使系统向着某个新的稳定结构演化。 第三章 自然界的演化发展 第三节 自然界演化的自组织机制 3、随机涨落是系统演化的直接诱因 涨落是指系统在某一时刻的状态量对其平均值的偏离。 涨落的分类： 按形成因素：内涨落与外涨落； 按规模大小：小涨落、大张落、巨涨落； 按作用分为：正向涨落与反向涨落 第三章 自然界的演化发展 第三节 自然界演化的自组织机制 4、对外开放是系统演化的前提条件 第四章 人与自然 第一节，人对自然的依赖和改造 第二节 人工自然 第三节 人与自然界的协调发展 第一节 人对自然界的依赖和改造 人与自然的关系： （1）远古时期对自然的敬畏与崇拜 道法自然 （2）农业文明与朴素的生态智慧 人是万物的尺度 制天命而用之 天人合一 （3）工业文明的控制自然的理念 知识就是力量 人为自然立法 人类中心主义 “对自然的否定就是通往幸福之路” ---洛克 （4）尊重自然的生态平衡 共同分享 可持续发展 第四章 人与自然 第一节 人对自然界的依赖和改造 一、人对自然界的依赖 1、人是自然界的产物 2、人类的生命机体依赖自然界 3、人类生存离不开自然界 4、人类的精神文明建设依赖自然界 5、人类的发展依赖自然界 第四章 人与自然 第一节 人对自然界的依赖和改造 二、人对自然界的改造 “动物仅仅利用外部自然界单纯地以自己的存在来使自然界改变；而人则通过他所作出的改变来使自然界为自己的目的服务，来支配自然界”。 ---马克思 第四章 人与自然 第四章 人与自然 第一节 人对自然界的依赖和改造 1、改造自然是人的有意识的行动，是人的能动性的表现 2、人类改造自然是通过劳动来实现的 一是以工具改变自然； 二是结成共同体对付自然； 3、改造自然必须遵循自然规律 第四章 人与自然 第一节 人对自然界的依赖和改造 我们统治自然界，决不象征服者统治民族一 样，决不象站在自然界以外的人一样，---相反 地，我们边同我们的肉、血和头脑都是属于自 然界，存在于自然界的；我们对自然界的整个 统治，是在于我们比其他一切动物强，能够认 识和利用自然规律。 ---恩格斯 第四章 人与自然 第二节 人工自然 一、人工自然的特征 1、人工自然的含义 天然自然，又称第一自然，自在自然，自然 自然。指人类实践活动还未触及的那部分自然。 其特点是： 一是未打上人类意识的烙印， 二是没有人类作用的印迹。 第四章 人与自然 第二节 人工自然 人化自然包括人类观测所及并能感知其他信息的那部分自然和人工自然部分。前一部分自然已经进入了人的认识活动范围，成为人认识对象、审美对象，已不再是纯粹的自然。 人工自然又叫第二自然，人造自然。指已经被人类实践活动改造过的、打上人类实践活动印迹的那部分自然。 第四章 人与自然 第二节 人工自然 包括二类： 受人类实践活动直接 影响的那部分自然界， 主要是生态环境。 第四章 人与自然 第二节 人工自然 人类利用自然界材料所创造的人工自然物 第四章 人与自然 第二节 人工自然 2、人工自然的基本特征 （1）人工自然以天然自然为基础 自在自然为人工自然提供： 一是提供天然材料； 二是提供自然规律； 第四章 人与自然 第二节 人工自然 （2）人工自然体现了人类的智慧和劳动，是人类脑力劳动和体力劳动的结晶。 自然界没有创造出任何机器，没有制造出机车、铁路、电报、纺绽、精纺机等。它们是人类劳动的产物，变成了人类意志驾驭自然的器官，或人类在自然界活动的器官的自然物质。它们是人手创造的人脑的工具，是对象化了的“知识力量”。 --马克思 第四章 人与自然 第二节 人工自然 （3）人工自然迅速发展 劳动工具的深刻变化：石器---铁器----机 器---计算机 交通工具的深刻变化：畜力工具---电力工 具---新能源工具 能源的深刻变化：火---煤---石油---天然气----原子能---太阳能 材料的深刻变化：天然材料---半天然材料—人工合成材料---原子材料---纳米材料 第四章 人与自然 第二节 人工自然 （4）人工自然在现代社会中发挥着巨大作用 第四章 人与自然 第二节 人工自然 二、科学技术与人工自然的扩展 第一次技术革命以纺织业革命为先导，以蒸气革命为中心的重要结局，使西方进入了所谓的机器时代。 机器时代改变了整个世界的面貌，也导致了大量的环境问题。如人口剧增，霍乱（1831 1848 1854） 第四章 人与自然 第二节 人工自然 第二次技术革命是以电气化为主的革命。 以电在能源、动力、通讯中的应用为标志 以煤化学应用为标志的人工有机合成技术 以转炉、平炉发明为标志的炼钢方法的革命 物质文明与精神文明建设向前推进了一大步 第四章 人与自然 第二节 人工自然 第三次技术革命主要是以电子科技革命为主的革命，包括新材料革命、生物技术革命、新能源革命。 由于化肥的使用，使土壤变成了“人类的土壤” 有毒气体的排放，改变了大气成份的比例，使大气成为“人类的大气”。 岩石圈--水圈--大气圈--生物圈--“技术圈” 第四章 人与自然 第二节 人工自然 我们今天生活着的世界，与其说是自然的世 界，还不如说是人造的或人为的世界。在我们 周围，几乎每件东西都有人工技能的痕迹。 ----西蒙 动物只生产自身，而人则生产整个自然界。 ---马克思 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利， 对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我 们。每一次胜利，在第一步都确实取得了我们 预期的结果，但是在第二步或第三步却有了完 全不同的、出乎意料的影响，常常把第一个结 果又取消了。 ----恩格斯 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 一、人类改造自然活动的两重性 1、人类改造自然的活动在某一方面看是必要的、成功的，但是却影响了自然界其他方面的平衡状态。 2、人类改造自然的活动在局部看是成功的，但在全局看却是对自然界的协调发展的破坏。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 3、人类改造自然的活动，在近期可能成功，但从长远看却破坏了自然界的协调发展。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 二、人类面临的全球性问题 1、人口问题 这是造成其他一系列问题的首要问题。地球的承载力应不超过45亿，现在的人口膨胀对环境造成巨大压力。 1830---10亿；1930---20亿；1960—30亿 1975---40亿；1987---50亿；1999—60亿 2050---94亿；2100---110亿。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 2、资源短缺问题 非再生资源趋于枯竭。 可再生资源入不敷出。 森林面积从人类活动初期的80亿公顷，减少到现在的28亿公顷。而且每年以1%--2%的速度灭绝。 生物多样性也在锐减。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 （3）大量肥沃土地因失去森林保护而流失，土地沙化严重。 中国沙漠化土地万KM2，风化土地万KM2，加上沙漠戈壁万KM2，共万KM2 ，占国土总面积的%. 从50年代到70年代，我国沙漠化土地每年以平均1560KM2 速度扩大。 80年代以每年2100KM2 扩大。 今后每年以2370KM2 扩大。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 （3）环境污染问题 世界淡水资源约有1/3受到工业废水和生活污水污染。 世界上100多个国家缺水 40多个国家严重缺水 全球有12亿人口缺水 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 4、生态平衡严重失衡 自然生态系统是有各种有机物、无机物按一定 比例关系构成的一个有机的、动态的平衡。 包括：动物、植物、微生物、无机环境 植物是生态系统的生产者，能通过光合作用，把太阳能转为化学能，把无机物转为有机物。是地球上一切生物与人类食物和能量的来源。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 动物是生态系统的主要消费者，它们自身不能 利用自然界能量和无机物制造有机物，而是以 消耗为主。 分解者是指具有分解能力的各种微生物，也包 括一些低等原生动物。 食物链：青草---蝗虫---蛙---蛇---鹰 分解链：植物残体--蚯蚓--线虫类--节肢动物 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 三、人类环境意识的觉醒 （1）最早向人们提出环境问题警告的是恩格斯。 美索不达米亚、希腊、小亚细亚以及其他各地的居民为了得到耕地，毁灭了森林，但是，他们做梦也想不到，这些地方今天竟因此而成为不毛之地，因为，他们使这些地方失去了森林，也就失去了水分的积聚中心和贮藏库。┅ ---恩格斯 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 (2)对20世纪环境问题发出警告的是一位女海洋生物学家卡逊。 1962年她发表了《寂静的春天》。 “现在一个人从胎儿未出生直到死亡，都 注定要和危险的化学品接触。这个现象在世界历史上还是第一次”。 “我们必须与其他生物共同分享我们的地球”。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 “控制自然”这个词是一个妄自尊大的产物，是当时生物学和哲学还处于低级幼稚阶段时的产物。当时人们设想中的“控制自然”就是要大自然为人们的方便有利而存在。应用昆虫学上的这些概念和做法在很大程度上应归咎于科学上的蒙昧，这样一门如此原始的科学却已经被现代化，被最可怕的化学武器武装起来了。这些武器在被用来对付昆虫之余，已转过来威胁着我们的整个大地了。这真是我们巨大的不幸。--卡逊 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 （3）鲍尔丁在60年代提出“宇宙飞船经济理论”，把人类生存的地球比作一飞船，其承载力是有限的。 （4）罗马俱乐部1972年出版了《增长的极限》，从人口、农业生产、自然资源、工业生产和污染五个方面进行了研究，认为增长按指数规律增长会达到一个极限。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 （5）美国的里夫金和霍华德1981年出版了 《熵---一种新的世界观》，指出现代西方工业社会的财富增长造成自然资源耗竭和环境恶化，使自然界的熵增加，即无序度增加。 （6）乐观派卡里在《今后二百年》提出贫穷向繁荣世界进步要依靠科学技术进步。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 （6）中国气象专家认为气候变暖也有有利的一面。 有利于沙漠面积缩小。 有利于经济发展。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 四、保持自然界协调发展的基本条件 1、确立关于自然界的整体观念 2、通过发展科学技术完善人类自身的认识和实践能力 3、创造适宜自然协调发展的社会环境 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 五、可持续发展是人与自然协调发展的必由之路 1、可持续发展的基本内涵 可持续发展是指社会发展既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。 ----《我们共同的未来》 这个概念有三个核心词：需要 限制 协调 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 2、可持续发展的原则 公平性原则： 代内公平---当代社会的资源和财富的分配应当公平。 代际公平---后代发展的自然资源和环境的权利应当得到保证。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 持续性原则：持续性是指人类的经济活动和社会发展不能超过自然资源与生态环境的承载能力。 共同性原则：全球应当有一个共同的目标，共同的原则。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 3、实现可持续发展的基本思路 转变思想观念。 人是自然中的一员，应当尊重自然，与自然和谐。 发展科学技术。 第一，只有发展科学技术，才能唤醒人类的生态意识 和环境意识。 第二，只有发展科学技术，才能解决能源困境。 第三，只有发展科学技术，才能创造出新的替代材料。 第四，只有发展科学技术 ，才能解决环境污染问题。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 推动社会进步 社会化的人，联合起来的生产者，将合理 地调节他们和自然之间的物质变换，把它置于 他们的共同的控制之下，而不让它作为盲目的 力量来统治自己。 ----马克思 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 一旦社会占有了生产资料----社会生产内部的 无政府状态将为有计划的自觉的组织所代替。 生存斗争停止了。于是， 人才在一定意义上最 终地脱离了动物界，从动物的生存条件进入真 正人的生存条件。----人们第一次成为自然界 的自觉的和真正的主人，因为他们已经成为自 己和社会结合的主人了。 --恩格斯 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 实行全球合作 NGO报告:埃克森-美孚如何扭曲“全球变暖”真相 1998年，埃克森－美孚协助建立了一个规模较小的工作组，名为“全球气候科学小组”。他们通过媒体告诉公众气候科学存在不确定性”。 1998～2005年间，埃克森－美孚扶植科学界代言人，向它精心挑选的机构捐赠了约亿美元，以促使它们在全球变暖问题上传播虚假信息。 埃克森－美孚的虚假信息活动竟然渗透到了美国政府的最高层。时任白宫环境质量委员会首席官员的菲利普·库尼花了大量时间篡改美国政府关于气候和全球变暖的文件，以加大全球变暖问题的不确定性。2005年6月被迫辞职后，库尼加入了埃克森－美孚。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 4、中国的可持续发展之路 《中国21世纪可持续发展行动纲要》指出我国将在6个重点领域推进可持续发展。 A.在经济发展上，按照“在发展中调整，在调整中发展”的动态调整原则，通过调整产业结构、区域结构和城乡结构，积极参与全球经济一体化，全方位逐步推进国民经济体系的战略性调整，初步形成资源消耗低、环境污染少的可持续发展国民经济体系。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 B.在社会发展上，建立完善的人口综合管理与优生优育体系，稳定低生育水平，控制人口总量，提高人口素质。建立与经济发展水平相适应的医疗卫生体系、劳动就业体系和社会保障体系。大幅度提高公共服务水平。建立健全灾害监测预报、应急救助体系，全面提高防灾救灾能力。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 C.在资源优化配置、合理利用与保护上、合理使用、节约和保护资源，提高资源利用率和综合利用水平。建立重要资源安全供应体系和战略资源储备制度，最大限度地保证国民经济建设对资源的需要。为此要优化配置、合理使用、有效保护和安全供给水资源，改善能源结构，提高能源使用效率；可持续地利用森林资源、草地资源、海洋资源、气候资源。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 D.在生态保护和建设上，建立科学、完善的生态环境监测、管理体系，形成类型齐全、分 布合理、面积适宜的自然保护区，建立沙漠化防治体系，强化重点水土流失区的治理，改善农业生态环境，加强城市绿地建设，逐步改善生态环境质量。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 E.在环境保护和污染防治上，实施污染物排放总量控制，开展流域水质污染防治，强化重点城市大气污染防治工作，加强重点海域的环境综合整治。加强环境保护法规建设和监督执法，修改完善环境保护技术标准，大力推进清洁生产和环保产业发展。积极参与区域和全球环境合作，在改善我们环境质量的同时，为保护全球环境做出贡献。 第四章 人与自然 第三节 人与自然的协调发展 F.在能力建设上，建立完善人口、资源和环境的法律制度，加强执法力度，充分利用各种宣传教育媒体，全面提高全民可持续发展意识，建立可持续发展指标体系与监测评价系统，建立面向政府咨询、社会大众、科学研究的信息共享体系。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 第二节 干细胞研究 第三节 纳米技术 第一节 人类基因组计划 一、人类基因组计划提出的背景 孟德尔早在19世纪中叶就提出了“基因”的理念。 他在豌豆杂交实验中，假设匹花的颜色是由一对遗传因子控制的。这遗传因子可能就位于染色体上。 摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了孟德尔假设的不明确性，科学家们同时把遗传因子正式称为“基因”。 1928年摩尔根在《基因论》中预言基因可能是由一些有机小分子重复排列气构成的。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 一般地说，基因就是具有生物学功能的DNA片断。 分子生物学认为，基因是产生一条多肽链功功能RNA所必需的全部核苷酸序列。 基因组是指单倍性细胞（精子 卵子）中所含的全部遗传信息，它是维持细胞生存所需要的最低限量的遗传信息。 人类基因组就是构成细胞核内全部染色体DNA分子的总和，其大小以DNA碱基对总数来表示。人类基因组的长度为30亿个DNA碱基对，大约含有4万—6万个基因。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 人类基因组计划（human genome project，HGP）是国际生物学、医学领域内以测定人类基因组序列为目标的一项引人注目的工程。它与阿波罗登月计划和曼哈顿原子弹计划一起，被称为20世纪科学史上三大计划。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 1、核辐射对人类DNA结构的影响与HGP的创意。 日本在原子弹爆炸中幸存下来的人中受核辐射照射，诱发产生了许多白血病和癌症患者。 为了研究核辐射对人类DNA结构的影响，美国国会责成原子能委员会进行研究。对日本12000名受核辐射受害者的后代的基因突变进行检测。但按当时的技术是做不到的。 第五章 当代生命科技的热点 1984年12月美国犹他大学的怀特受能源部和国际预防环境诱变剂及致癌委员会的委托，在阿尔塔举办了一个学术会议。怀特和门德尔松提出只有测定人类基因的完整序列，通过比较分析查出所有突变位点，才能精确测定致癌物所引发突变频率。 1985年，德里西开始积极促成人类基因组计划。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 2、杜贝科（Dulbecco）的影响 1986年，诺贝尔奖获得者杜贝科在《科学》上发表了题为“癌症研究的转折点---人类基因的全序列分析”的文章，认为要弄清楚癌症的发生、演变、侵袭和转移的机制，必须对人体细胞的基因组进行全序列测定；这项工作对于认识人的生理、病理、发育、神经系统形成，以及其他严重疾病和疾病易感性等均有重大意义。这样大的项目只有通过国际合作才能完成。这篇文章被认为是人类基因组计划的“标书”，引起了全世界的巨大反响。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 3、人类基因组计划的论证和审议 1985年，美国能源部提出测定人类基因组全序列的动议，形成了能源部的“人类基因组计划”草案。 1986年，能源部召开会议对这一计划进行可行性论证。 1988年2月，美国科学院生物科学部基础生物学委员会指定15名科学家组成“全国研究委员会”，综合各方意见，提交了“人类基因组的作图和测序”的报告。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 1988年美国国会能源和商业委员会的技术评估办公室提交了一份《基因定位---人类基因组计划：规模和速度》的报告。 1989年，经过反复论证，美国成立了“国家人类基因组研究中心”。 1990年，美国国会批准了美国的“人类基因组计划”（HGP）10月正式启动。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 当时估计人类基因级共有30亿个碱基对，按每个碱基对测序花费1美元计算，计划拔款30亿美元。 美国、英国、日本、德国、法国、中国参与了项目。 全世界16个实验室1100名生物学家、计算机专家和技术人员参与了项目。 1988年4月，成立了国际人类基因组组织。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 二、人类基因组计划的目标内容和进展 1、HGP的目标和内容 人类基因组计划的总体目标是：联合国际力量，用15年（1900--2005）时间，投入30亿美元，测定含有30亿个核苷酸即碱基对的人类基因组全序列。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 主要内容： 第一，人类基因组作图和DNA序列测定，构建遗传图谱和物理图谱。 第二，基因组技术的建立、创新与改进。测序能力要不断提高。 第三，人类基因组变异的测定。 第四，发展功能遗传学的研究方法，扩展CDNA资源（一种互补的DNA）. 第一节 人类基因组计划 第五，模式生物基因的作图和测序。 第六，HGP的伦理、法律和社会学影响与后果的研究。 第七，生物信息学和计算机生物学。 第八，专门人员的培训。 第五章 当代生命科技的热点 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 2、HGP的进展 人类基因组图谱是一种描写染色体上基因和各种标志的排列顺序及相互之间间隔距离的图谱，按照描写的精细程度分为遗传图和物理图。 技术步骤：第一步是作图。把染色体分成若干片断，然后把这些染色体片断的克隆在染色体上的位置测定出来，排列起来。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 第二步是测序，就是把已经确定了在染色体上位置的克隆的实际碱基序列读出来。 作图是确定每个基因在染色体上的位置及其碱基序列的基础。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 HGP的研究成果： 第一，遗传图谱的绘制 遗传图也叫连锁图，是基于标记之间的重组率的图谱。它是以具有遗传多态性（在同一染色体同一位点上具有相同功能的基因，但在不同的个体之间存在着差异，以至于表现出不同的性状）的遗传标记为“路标”，以遗传性距离为图距（遗传学中两个遗传位点发生交换重组的百分率）的基因图。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 遗传标记系统现在已经发展到第三代: 第一代在20世纪70年代，由于限制性酶切片断只能产生2—3个片断，因而提供的信息量有限。 第二代在20世纪80年代，发现了短串联重复序列（STR），特点是高度多态性，信息量大。 第三代是1996年提出的单核苷酸多态性标记。这种标记数目多，覆盖密度大。为DNA芯片技术应用于遗传作图打下了基础。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 第二，物理图谱。 物理图谱是按照染色体DNA分子的实际物理尺度绘制的、显示基因和各种标记的实际位置的图谱。主要目标是获得染色体的明确定位，构建覆盖每条染色体的连续克隆系。 第三，序列图谱。 序列图谱是由30亿核苷酸组成的人类基因组的序列图，也就是分子水平的最高层次最详尽的物理图。 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 2000年6月26日，人类基因组全序列草图绘制完成。工作草图（框架图）覆盖了97%的基因组。85%的基因组序列组装完成。准确率为99% 2001，六国科学家和美国赛莱拉公司联合公布了人类基因给图谱以及对他的初步分析成果。覆盖率为98%，准确率以来% 第五章 当代生命科技的热点 第一节 人类基因组计划 赛莱拉公司情况： 1991年，在美国国家基因组研究中心工作的文特尔和他的夫人弗雷泽一是觉得工作进展缓慢，，二是要为他们发现的基因序列申报专利。被中心主任沃森拒绝。因为一这项目启动时，就宣布它的宗旨上“国际参与、免费分享”。由于意见分歧，文特尔离开中心成立了文特尔公司。1998年，与美国应用生物系统公司合并成立了赛莱拉基因组数据公司。（应用生物公司的基因测序仪效率比其他的高5倍） 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 3、初步分析的结果 第一，人类基因数量少而精。人的基因总数在26,383—39,114之间。与有10万个基因的预测相差太远。 从数量上看，人类基因仅为细菌的5倍，果蝇的2倍。 与果蝇有60%的相似性，与老鼠有90%的相似性。 生命界不是以基因的数量体现生命形式的高等与复杂，而是以如何利用控制这些有限的基因来区分生命形式的高等与低等。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 第二，人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”区域 基因密度在17、19、22号染色体是最高，形成群出现的热点；在X、4、18、Y染色体上基因相贫瘠，包含极少或根本不含基因，像是荒漠。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 第三，人类基因组中有%的基因包含重复序列，第19号染色体57%是重复的。 第四，地球上人与人之间%的基因密码是相同的，个体基因之间的差异不过%. 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 4、人类基因组研究的意义 第一，人类基因给研究的新成就正在冲击着传统思维模式，把基因单个地孤立起来进行研究并解释其功能的观念正在消失，生物体的复杂性要求把基因这个集合作为一个复杂系统来进行研究。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 现在的挑战是：停止一次只考虑一个基因的习惯，开始试图把集合作为一个复杂系统来一起考虑；思考这么少的基因如何能生成一个果蝇或一个人。现行的研究应该进一步调查重复DNA的功能、基因表达的调节、蛋白质的相互作用、信号、环境的影响、以及其它导致一个生物体的复杂性机制。 ---《科学》杂志编辑Barbara Jasny 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 第二，基因的存在处于网络状态，没有“好”“坏”基因之分。 “没有‘好’基因或‘坏’基因，只有存在城不同层次的、不同连接点的、和处于对干扰不同灵敏状态的网络。一个基因等于一个疾病，或一个基因制造一个关键蛋白质的概念正在消失。” —文特尔 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 第三，在对基因组的特征和功能认识上，决定论和还原论这两种观点都 是错误的。 “这一人类基因组序列的组装，不过是在向了解基因组在人类生物学的作用这个漫长的、令人兴奋的道路上迈出的踌躇的第一步。需要避免两个错误的观点：决定论和还原论。前者认为一个人所有的特征都是由基因组的‘固定线路’决定的；后者认为，现在人类基因序列已全部知道，我们对基因功能和相互作用的了解为提供对人类可变性的一个完整的因果关系的解释将只是时间问题” --赛莱拉基因公司 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 中国科学家承担了1%的测序任务。对3号染色体上的3000万个碱基对进行了测序。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 三、功能基因组学研究 2002年上海国际人类基因组大会的召开标志着国际基因研究正从大规模基因组测序，转向到与基因诊断和基因治疗息息相关的功能基因学领域。 中国国家基因组南方研究中心主任陈竺认为，功能基因组学包括四个方面的内容。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 1、人类基因组DNA序列多态性研究 单核苷酸（SNP）的多态性是所有生命体基因的共同特征。SNP是基因组中决定人类表型多样性的核心信息，从基因组序列变异性的角度阐明表型与基因型的相互关系，是理解基因功能的重要手段，并且能直接产生显著的应用价值。 人类不同的个体、不同的群体对疾病的易感性、抵抗性、对药物的反应性等的差别，是与他们基因组DNA序列的变异相关。这些变异中常见的形式是SNP多态性。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 SNP的关联研究对研究多基因疾病发病原理意义重大，能阐明不同患者间药物代谢及药效差别的遗传基础，促进新药的发现，根据不同患者的遗传背景优化治疗方案。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 中国科学家从2000年起启动发中华民族基因组SNP系统目录的建构在研究，已经调质量、无缝隙地完成了21号染色体的SNP的解析工作。 2002年，中日科学家共同发起建立了“亚洲人种基因SNP数据库”，对加快研究开发出适应亚洲人基因特征的基因药物，为亚洲人种定制个性化医疗方法，对亚洲各国的疾病预防和治疗具有重大意义。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 2、基因组的表达及其调控的研究 人类基因组的信息是按特定的时间和空间进行表达的，某个基因在发育的什么阶段，要表达或者要关闭，体现了时间上的特征；在生物体不同层次的基因表达并不一样，如在皮肤中与和脑袋中的就不一样，体现了空间上的特征。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 基因表达反映了在一定环境条件下（激素、药物、毒物等）、细胞类型、发育阶段和一定细胞状态下基因的功能信息，因此就需要在每一种组织细胞类型的水平上来识别在特定的时间和空间条件下，基因组的全部表达产物，即把特定时间空间的一种细胞所有的蛋白质分子以及它的修饰状态都要识别出来。一旦人们掌握了基因表达的调控机制，就有可能使基因重新正常开放，达到控制疾病的目的。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 3、比较基因组学研究 比较基因组学研究也称为模式生物体研究，就是通过对进化不同阶段的生物体基因组序列的比较来发现基因组结构和功能调节的规律。 模式生物体的基因结构相对简单，它们的核心细胞过程和生物道路在很大程度上比较保守，通过进化不同阶段生物体基因组信息的比较和鉴别，有助于加深对人类基因组织结构和功能的了解。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 例如： 小鼠：人类与小鼠共享有80%遗传物质和99%基因 果蝇：其基因只有四条染色体，每个基因组 约由亿个缄基对构成 ，编码约 万个基因。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 4、生物信息学 是DNA测序过程中一个必备的工具。DNA芯片技术有利于加快人类基因组的功能分析。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 四、基因组学研究带来医学革命性变革 1、人类疾病相关基因研究 人类许多疾病都与某些基因功能不正常有关。基因的变异往往导致遗传病的产生，很多非遗传病也是由于基因缺损或基因变异所导致。对人类疾病相关基因系统进行鉴定和分析，是HGP对生物医学的重大贡献。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 基因病分为单基因病、多基因病和获得性基因病。单基因病有6000多种。多基因病包括肿瘤、糖尿病、心脑血管疾病等。获得性基因病包括艾滋病、乙型肝炎等病原微生物感染所致的疾病。 通过绘制基因病的位点，可以加速对疾病基因的识别和鉴定，了解发病机制。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 2、基因诊断和基因芯片 基因诊断是通过对受检者基因组进行直接分析来检测某个基因的结构是否正常，从而判断受检者是否携带有疾病相关基因，以达到对疾病进行诊断的目的。 与疾病相关的基因有内源基因（病人自己的基因）和外源基因。内源基因发生异常就是遗传病，外源基因通过各种病原生物对人的感染将其基因带入人体。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 对疾病相关基因进行诊断，就是用DNA探针将内源基因的异常和外源基因的入侵检测出来。 基因芯片是把数以万计的DNA探针固化于支持物表面，产生二维DNA探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号来实现对生物样品进行快速、并行、高效的检测或医学诊断。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 3、基因治疗 基因治疗是将人类基因转移到患者体内以纠正缺陷基因或辅助机体抵抗疾病。 现在主要有两种类型： 基因调控治疗是从基因水平调控细胞中的某些缺陷基因的表达以达到改善症状的目的； 基因矫正治疗包括基因增补、基因替换和基因修复。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 4、基因组学与药物开发 基因药物经过外源基因制备、基因体外重组和引入受体细胞表达三个步骤，就是人们所希望得到的基因产品。 目前基因产品产值在美国已达到 600亿美元。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 五、基因组学的伦理、法律和社会影响 HGP计划中有一项就是“伦理、法律和社会影响”，投入的经费是总经费的3%---5%. 1990—1996年，主要研究： （1）遗传信息的使用和解释中如何保护隐私和达到客观公正。 （2）新的基因技术整合到临床时如何处理知情同意的问题。 （3）对参与基因研究的受试者如何做到知情同意、保护俱隐私的问题。 （4）对公众和卫生从业人员的教育问题。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 1995年联合国教科文组织成立了“国际生物伦理委员会”。发表了《关于人类基因组与人类权利的国际宣言》，宣布了四条原则： 第一，人类的尊严与平等 第二，科学家的研究自由 第三，人类和谐 第四，国际合作 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 1998—2003的研究目标是： （1）人类DNA测序完成和人类基因变异研究出现的问题。 （2）因遗传学技术和基因信息融入医疗保健和公众健康活动引发的问题。 (3)遗传学知识和基因---环境在非临床条件下相互关系的综合引发的问题。 （4）新的遗传知识将如何与各种哲学、神学和道德观念可能产生的相互作用。 （5）种族观念、性别和社会经济因素如何影响遗传信息的使用、理解和阐述，如何影响遗传服务及政策发展。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第一节 人类基因组计划对医学和社会的影响 人类基因组学研究涉及到的伦理和法律问题： 第一，在基因研究和基因知识应用中必须坚持知情同意或知情选择原则。 第二，基因组研究成果的应用要防止遗传歧视。 第三，保护个人和家庭的遗传信息的隐私权。 第四，基因法规、政策的研究与制定。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 一、干细胞成为生命科学热点的背景 1、什么是干细胞 干细胞（stemcells）是一种具有多方向分化潜能和自我复制功能的早期未分化细胞。 按照分化潜能分为：全能干细胞，多能干细胞，专能干细胞 按来源分为：胚胎干细胞，成体干细胞 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 卵细胞接受精子后便开始分裂，先是一分为二产生二个细胞（卵裂球），然后细胞增之16—32个，此时的胚胎基本上是一个实心的球体，称为“桑椹胚”。将这些卵裂球一一拆开，分别 植入到母体子宫中，则每个细胞均可以发育成一个完整的胚胎。而这种可以发育成身体各部分和器官的细胞就是胚胎干细胞。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 成体干细胞存在于成体的组织和器官中，从人们的皮肤、肌肉，血液、脑组织中能分离出成体干细胞。成体干细胞具有横向分化的功能。 现在成体干细胞分化的分子机制尚在研究。一旦其机制清楚了，就可以利用病人自身的健康组织的干细胞诱导分化成病损组织的功能细胞来治疗疾病，并能克服异体细胞移植的免疫排斥。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 干细胞这个词最早出现在1896年威尔逊关于论述细胞生物学的文献中，指存在于寄生虫生殖系的祖细胞。 1893年苏尔斯顿证明了细胞具有自我更新能力。 20世纪60年代，造血干细胞取得进展。 20世纪90年代以来，除骨髓移植外，外周血和脐血干细胞移植普及应用到临床。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 2、干细胞的特点 第一，干细胞本身不是终末分化细胞，即不是处于分化途径的终端. 第二，干细胞能无限增殖分裂。 第三，干细胞可连续分裂几代。也可在较长时间内处于静止状态。 第四，干细胞分裂产生的子细胞只有在两种途径中选择其中一种，要么选择保持新代特征，仍作为干细胞；要么选择不可逆地走向分化的终端成为功能专一的细胞。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 3、各国政府的态度 细胞研究取得了两项重大突破：一是体外培养和扩增人体胚胎干细胞首次取得成功，解决了早期胚胎对输卵管环境的依赖性问题，有利于建立胚胎干细胞系，使细胞有了充足的来源。 二是发现老鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”成血液细胞。人的成体干细胞也具有同样的功能。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 两项重大突破一公布，各国政府立刻作出反应： 美国： 克林顿政府允许用政府经费进行人体胚胎干细胞研究。 布什政府最终有条件的同意公立机构进行研究 条件为：一是用于研究的胚胎必须获得胚胎捐赠者的同意；二是干细胞来源必须是自然生育过程中的多余的胚胎；三是不得给予捐赠者任何经济刺激因素。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 英国：允许克隆人类早期胚胎，从中提取干细胞进行医疗研究。 新加坡：拨款5亿美元推动私立部门进行研究。 以色列：通过立法，允许破坏胚胎进行干细胞研究。 日本：启动“千年世纪工程”，把干细胞研究作为赶超美国的最好机遇。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 二、干细胞技术的应用前景及其对医学的影响 1、应用干细胞治疗疾病有广泛的前景 目前，在干细胞生物学上已能在体外鉴别、分离纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞、原始生殖干细胞以及多种组织干细胞。 可以治疗：组织坏死性疾病.如缺血引起的心肌坏死，角膜缺失等 退行性病变：如帕金森病 自体免疫性疾病：胰岛素依赖型糖尿病。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 2、干细胞为解决组织工程所需要的细胞带来了希望 组织工程是利用细胞培养技术在体外人工控制细胞分化、增殖并生长成需要的组织，使之批量产出，用来修补由于意外损伤等引起的功能丧失的体内组织，满足临床康复的需要。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 3、利用干细胞技术体外克隆人体器官用于临床移植治疗 用病人的体细胞移植到去核的卵母细胞内，经过一定的处理使其发育到囊胚，再利用囊胚建立胚胎干细胞，在体外进行诱导分化成特定的组织和器官，再将这些组织和器官移植到人身上。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 4、干细胞研究将大大改进药品研制和进行安全性实验的方法 胚胎干细胞提供了新的药理、药效、毒理及药物代谢等的细胞水平的研究手段，大大减少了药物实验所需动物的数量。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 三、干细胞研究中的社会伦理道德问题 1、关于胚胎来源上的伦理道德问题 胚胎来源有四种途径： 第一，人工流产后的人类胚胎组织。从6周大的胚胎中提取原始生殖细胞。但是有的流产是合乎道德的，有的则不合乎道德。比如美国有10%的流产合乎道德，90%-95%的流产不符合道德。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 第二，通过体外受精产生的、治疗不育症的夫妇不再需要的人类胚胎。 现在，在医院或低温银行里有大量的多余胚胎。 美国做试管婴儿量留下的多余胚胎就有10万多个。 1996年，美国冷冻5年以上的胚胎就有3000多个。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 第三，用捐赠者的配子通过体外受精创造的人类胚胎。 第四，通过体细胞核转移技术以无性生殖方法的人类胚胎，即克隆人胚胎。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 2、关于人类胚胎的克隆性研究中的伦理问题 2001年11月，美国先进细胞技术公司宣布他们首次用克隆技术培育出人体胚胎细胞。 根据是否用于医疗目的和有利、尊重等伦理原则。人类的胚胎克隆性研究分为： 生殖性克隆 治疗性克隆 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 3、关于干细胞基因治疗中的伦理道德问题 干细胞基因治疗的优点： 一是干细胞具有自我扩增和分化功能，因此导入的“外源基因”可以有效地得以扩散。 二是干细胞可以在体外进行操作，对基因的改造和修饰可以在体外完成并经筛选后再导入体内，避免由于基因插入而导致的细胞异常。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第二节 干细胞研究对医学和社会的影响 三是干细胞是人体细胞，作为载体其毒性最小，而且作为生命的最小单元，是导入组织的最佳形式， 伦理上的问题： 一是对改变人体基因的组成存在异议。比如以改变体重、记忆等为遗传修饰的靶点。 二是对生殖细胞遗传性状的改变是否会导致基因载体通过生殖传给后代。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 纳米技术是20世纪80年代末发展起来的前沿性、交叉性新兴学科领域。由于它具有创造新的生产工艺、新的物质和新的产品的巨大潜能，因而有可能掀起一场新的产业革命。 纳米科技的发展，对纳米生物医学材料、纳米生物医学器件，纳米生物医学检测技术，对人类社会将产生巨大影响。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 纳米是一种度量单位。 1纳米=10-9米 纳米尺度空间是指从—100nm的尺度空间. 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 一、纳米科技的兴起：历史原因或背景 1、纳米技术及其发展 纳米技术的基本概念 有四种理解： 第一，是指分子纳米技术。在-100纳米尺度上对物质存在的种类、数量和结构形态进行精确地观测、识别与控制的研究与应用的高新技术。其目标是在分子、原子纳米尺度上制造具有特定功能的产品。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 第二，是把纳米级颗粒的制备技术及由此引起 的材料性能的改变称为纳米技术。 第三，把纳米技术定位为微加工技术的简单延 伸，也就是通过逐渐提高加工精度，人 工形成纳米大小的结构的技术。 第四，仿制生物体系的纳米结构，利用生物 的自识别、自组织、自复制的功能制造 特定的米产品。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 科技界公认的定义是： 在纳米尺度上研究物质（包括原子、分子的操纵）的特性和相互作用，以及利用这些特性的多学科 交叉的科学和技术。 纳米科技的历程 第一，60年代，东京大学的久保良吾提出了“Kubo”效应，当金属超微粒子的结构单元变得比与其特性有关的临界长度还小时，其特性就会发生相应变化。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 第二，70年代，科学家已经可以使用纳米技术一词描述精密机械加工。 第三，80年代，已先后制成纳米粉、粉体和块体材料。 第三，90年代，第一届国际纳米技术科技会议在美国召开，标志着纳米科学技术的正式诞生。1959年，诺贝尔物理奖获得者费曼所设想的把信息存储到一个微小尺度上的想法得到实现。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 “正像70年代微电子技术引发了信息革命一样，纳米科学技术将成为下一个世纪信息时代的核心”。 ---IBM科学家阿莫斯特郎 20年后，速度和存储量比现在高成千上万倍的量子计算机将会出现。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 2、纳米技术兴起的原因或背景 第一，微电子技术的发展已经达到了纳米级的尺度。 第二，先进的显微技术和微观操纵技术的发展使人们可以把原子级的微观过程展现出来。 第三，新的纳米结构的发现，为人们提供了技术创新的机会。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 第四，新的量子现象的发现为人们设计未来世界提供了新的色彩和发展的新的机会， 第五，超快计算机的发展可以用模拟来展现在超时间和超小空间范围内的动态过程，为人们设计新的材料和器件提供了美好的蓝图。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 3、纳米材料的研究领域 一是纳米材料。制备和制造性能优异的纳米材料。 二是纳米装置。设计制造各种纳米器件和纳米装置。 三是纳米结构的表征与检测，以确定是否具有纳米特性，是不是纳米材料或纳米器件。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 二、纳米生物技术对医学发展的影响 1、纳米生物材料将促进纳米医学的产生和发展。 纳米生物材料分为两类： 一类是适合于生物体内应用的纳米材料。 一类是利用生物分子的特性而发展起来的新型材料。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 目前纳米材料在医学领域中已得到成功运用： 第一，药物和基因纳米载体变革了临床诊断和治疗技术。 第二，纳米导弹使药物瞄准病变部位。 第三，导电的DNA链。新的生物传感器，用于鉴别混合物和筛选结合于DNA的抗肿瘤药物等。 第四，纳米生物相容性人工器官 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 2、纳米生物器件将开创医疗器械新时代 第一，纳米引擎。 第二，纳米探针将实现对细胞健康状况的检测。 第三，DNA 治病装置，能在血管中游走的“纳米机器人”。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 3、纳米技术将促进纳米生物医学的迅速发展 第一，生物芯片。在很小的几何尺度的表面积上，装配一种或集成多种生物活性，仅用微量生理或生物采样就可以同时检测和研究不同的生物细胞、生物分子和DNA的特性以及它们之间的相互作用，获得生命微观活动规律的认识。 生物芯片包括：细胞芯片、蛋白质芯片、基因芯片。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 第二，基因芯片与临床诊断和药物开发。 基因芯片技术可以快速分析大量的基因信息，也可以用于监测不同的人体细胞和组织基因表达，以检测疾病所对应的基因变化。 第三，人造红细胞增强人体功能。 第四，智能药物。 第六章 当代生命科技的热点及其对医学和社会的影响 第三节 纳米技术与纳米生物医学及其社会影响 三、纳米技术将对社会产生重大影响 1、纳米科技促进人类的认知革命 纳米尺度空间有很多新的现象、新的效应，有很多原始创新的机会。 2、纳米材料将会带来一场新的产业革命。 3、纳米技术会影响人们的思维方式，使人们对事物 的认识深入到原子层面，影响到整个科学世界和现实世界的图景。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 第二节 自然科学的体系结构 第七章 自然科学的性质和体系结构 了解自然科学的性质和体系结构，是认识自然科学及其发展规律的起点和建立自然科学观的基础。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 一、自然科学是一种特殊的社会意识形式 1、什么是自然科学 什么是科学 科学一词源于拉丁文scientie .意为“知识”。 康有为和严复最早把科学这个词引入中国 意为“学问 和“知识”。 英文中science和knowledge同义，即知识 是科学概念的基本内涵。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 科学在它的历史发展中表现为方法、知识、信仰、生产力和社会组织等多种形象，体现出不同的特征，是难以定义的。 ---贝尔纳 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 科学包括获得新知识的活动本身和结果两个方面。 获得知识的活动是以概念、逻辑、推理等思维活动建构起来的知识体系； 结果是成熟的知识体系所产生的正确的思维 方法及其在实践活动中所取得的成果 ； 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 自然科学 以自然界（包括人工自然）为研究对象的实证科学，统称为自然科学。 自然科学就是关于现象的本质和规律的理论体系，是由一定的概念、范畴、命题、定律等组成的严密体系。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 2、自然科学是一种特殊的社会意识形式 作为一种知识体系，自然科学属于社会意识范畴。但它不同于属于上层建筑中的社会科学形式，不具有明确的阶级属性。 自然科学研究的对象是自然界的各种物质运动形式，它是自然界各种运动形式的性质和规律的理论概括。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 自然科学是在生产实践和科学实验的基础上产生和发展起来的，是历史过程的产物，它抽象地表现了这一发展总的过程的精华。 自然科学的历史性表明它不服务于特定的经济基础，因而是一种特殊的社会意识。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 自然科学的理论内容是与实际相符合，具有广泛的普适性，因而不具有阶级属性。 自然科学的理论原理是人类共同的财富，不具有阶级属性。 自然科学家的世界观虽然具有阶级意识，甚至一些学科会渗入各种不同的社会学观点，但它并不是自然科学理论的真实内容，因而并不否定自然科学内容的客观性和真理性。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 二、自然科学是知识形态的生产力 马克思提出了社会生产力的两重含义： 一是指“知识的形式”的生产力，即“一般社会生产力”，它是生产的“精神潜力”； 一是指作为“社会实践的直接器官”的生产力，即“直接的生产力”； 自然科学是知识形态的东西，属于“一般社会生产力”。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 把自然科学同其他社会意识形式形态区分开来，纳入生产力范畴，是马克思在理论上一大创新。“生产力中也包括科学”。 哈贝马斯在1968年，也提出科学技术是第一位的生产力。 邓小平在20世纪80年代也提出科学技术是生产力。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 1、自然科学是生产力的含义 自然科学是生产力的含义是：科学一旦运用于生产，渗透到生产力的诸要素中，便物化为直接生产力， 对社会生产的发展起着直接的推动作用。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 2、自然科学是生产力的具体根据 劳动者需要掌握自然科学。 我们把劳动力或劳动能力，理解为人的身体即活的人体中存在的、每当人生产某种使用价值时就运用的体力和智力的总和。 ---马克思 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 劳动工具是科学的“物化”。 自然界没有制造出任何机器，没有制造出机车、铁路、电报、走锭精纺机等等。它们是人类劳动的产物，是变成了人类意志驾驭自然的器官或人类在自然界活动的器官的自然物质，它们是人类的手创造出来的人类头脑的器官；是物化的知识力量。 ---马克思 第七章 自然科学的性质和体系结构 第一节 自然科学的性质 劳动对象凝结着科学 表现为充分开发和合理利用资源、创造人工资源、扩大劳动对象的范围、提高劳动对象的使用程度。 生产管理中也凝结着科学精神，是实现科学化生产管理的依据。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 一、科学的分类 科学分类的目的是确定各门科学在科学总体中的地位和作用，揭示科学的内部联系和层次结构，从而更好地认识和把握科学发展的规律性和趋势。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 1.古希腊的分类标准 柏拉图的分类 科学分为：辩证法、物理知识和伦理学。 亚里士多德的分类 科学分为：理论的哲学、实践的哲学和创造的 哲学 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 伊壁鸠鲁的分类 科学分为：物理学、逻辑学和伦理学。 哲学是个动物：逻辑学是他的骨骼与腱、自然哲学是他的肉、伦理学是他的灵魂。 哲学是一个鸡蛋：逻辑学是蛋壳、自然哲学是蛋白、伦理学是蛋黄。 哲学是土地：逻辑学是围绕土地的篱笆、自然哲学是土壤或果树、伦理学是果实。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 2.近代的科学分类思想 根据人类的理性能力进行分类 培根：记忆能力 历史学、语言学。 想象能力 艺术 判断能力 哲学 培根的名言：知识能塑造人的性格。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 读史使人明智，读诗使人聪慧，数学使人精密，哲学使人深刻，伦理学使人有修养，逻辑学使人严谨。 读书使人充实，讨论使人机敏，写作使人严谨。 如果一个人开始就胸有成竹，结束时就会疑团丛生；可是如果愿意开始疑团丛生，结束时就能胸有成竹。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 在大学里，理科性瞧不起文科生，外国语文系学生瞧不起中国文学系学生，中国文学系学生瞧不起哲学系学生，哲学系学生瞧不起社会学系学生，社会系学生瞧不起教育系学生，教育系学生没有谁不可以被他们瞧不起，只能瞧不起本系的老师。 ---《围城》钱钟书 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 根据科学对象进行分类 圣西门：天文学、物理学、生理学。 数学、无机体物理学、天文学、物理学、化 学、 有机体物理学、生理学。 孔德：数学、无机体物理学、天文学、物理学、化学、有机体物理学、生理学、社会学。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 从联系发展的思想出发，将科学排列为顺序相继的分类体系。 黑格尔：逻辑学、自然哲学、精神哲学。 自然哲学分为：力学、物理学、化学、植物学。 精神哲学分为：主观精神、客观精神、绝对精神 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 3.恩格斯的科学分类原则 经验自然科学获得了巨大的发展和极其辉煌的成果，甚至不仅有可能完全克服十八世纪机械论的片面性，而且自然科学本身，也由于证实了自然界本身中所存在的各个研究部门（力学、物理学、化学、生物学等）之间的联系，而从经验科学变成了理论科学，并且由于把所得到的成果加以概括，又转化成唯物主义的自然知识体系。----恩格斯 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 客观性原则 每一门科学都是分析某一个别的运动形式或一系列互相关联和互相转化的运动形式的，因此，科学分类就是这些运动形式本身依据其内部固有的次序的分类和排列。 ---恩格斯 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 发展性原则 正如一个运动形式是从另一个运动形式中发展出来一样，这些形式的反映，即各种不同的科学，也必然是一个从另一个中产生出来。 ---恩格斯 机械运动---力学；物理运动---物理学； 化学运动---化学；生物学---生物学； 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 二、现代自然科学的体系结构 1.自然科学体系结构的根据 科学、技术、生产之间的关系是根据 自然科学的发展呈现出整体化的趋势 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 2.现代自然科学的主体结构 基础科学---技术科学-----应用科学（工程科学） 基础科学 基础科学以自然界各种形式的物质运动为研究对象，目的在于探索自然界各种物质运动形式的属性和发展规律。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 传统基础科学分为六大门类： 数学、物理学、化学、生物学、天文学、地学 现代基础科学产生了许多分支学科： 分支学科： 物理学—分子物理学—原子物理学---原子核物理学 生物学—植物学—动物学—微生物学---生理学—胚胎学---组织学---遗传学 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 边缘学科 ： 物理化学---天体物理学---生物物理学—天体地质学---地质生物学等 横断学科 ： 控制论---信息论---系统论 综合学科： 环境科学---空间科学---海洋科学---能源科学等 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 技术科学 技术科学以基础科学为指导，着重研究有关工程技术中带有普遍性的问题，并总结为应用的基础理论，以指导工程技术的研究。 技术科学的学科数目繁多。大多数是边缘学科、综合学科、横断学科。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 应用科学（工程科学） 应用科学是综合运用基础科学、技术科学、经济科学、管理科学等理论成果，直接为改造自然服务的、最接近生产实践的科学门类。 应用科学是多学科的综合。如生物工程学就是在分子生物学、物理学、化学、遗传学、细胞生物学等基础上发展起来的。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 基础科学、技术科学与应用科学的关系 第一，基础科学是自然科学整体的基础和根本。 一是为技术科学和应用科学提供理论基础，是技术科学和应用科学的理论来源和理论依据，是技术科学和应用科学的理论动力。 二是处在科学认识的前沿地位，它的重大成就意味着人类对自然界认识的巨大飞跃，具有重要的科学和哲学价值。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 第二，技术科学在基础科学与应用科学之间发挥着中介和桥梁的作用。 相对于基础科学，它具有较强的实用性，研究通用的技术原理，为应用科学服务； 相对于应用科学，它具有较强的理论性； 第三，应用科学既是基础和应用科学发展的结果，又是基础科学和应用科学发展的动力。 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 第四，基础科学、技术科学与应用科学之间的作用是相互的。 基础科学----技术科学----应用科学 应用科学----技术科学----基础科学 第七章 自然科学的性质和体系结构 第二节 自然科学的体系结构 现代科学发展的趋势 一是现代自然科学以物质运动形式的不同侧面和不同层次为研究对象，不断分化，形成了众多的学科分支，而且越分越细。 二是现代自然科学又表现出高度综合的发展趋势，学科之间彼此促进，相互渗透，从而在结构上显示出网状的纵横交错的特征。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节 社会经济对自然科学的作用 第二节 社会政治对自然科学的作用 第三节 社会意识对自然科学的作用 第四节 教育对自然科学的作用 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 社会经济主要包括社会经济过程（生产、交换、分配、消费）和社会经济制度，二者共同构成自然科学产生和发展的最重要的社会根源和动力。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 一、社会生产对自然科学的作用 1.生产实践是自然科学产生源泉 科学的产生和发展一开始就是由生产决定的。 --恩格斯 生产实践给自然科学的产生提供了丰富 的经验材料，从而为科学理论的形成奠定了基础。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 古代的生产实践促进了古代科学的发生和发展。 近代的工业实践促进了近代自然科学的发展。 现代工业的实践促进了一系列新学科的建立和发展。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 2.生产实践是自然科学发展的动力 如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度发展起来，那么，我们要再次把这个奇迹归功于生产。 ---恩格斯 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 第一，生产实践不断向自然科学提出需要解决的理论和技术课题，从而推动自然科学进行新的探索。 经济上的需要曾经是，而且愈来愈是对自然界的认识进展的主要动力。 社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。 ---恩格斯 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 第二，生产实践为自然科学提供日益先进的物质技术手段，从而不断推动自然科学的进步。 自然科学本身的发展，也象与生产过程有关的一切知识的发展一样，它本身仍然是在资本主义生产的基础上进行的，这种资本主义生产第一次在相当大的程度上为自然科学创造了进行研究、观察、实验的物质手段。 ----马克思 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 第三，生产实践为自然科学发展提供经济保证，是科学投入的最终基础。 科研经费与经济发展呈现出直接的关系。 科学经费与科学发展呈现出直接的关系。 第四，实验室实践在科学发展中的作用越来越重要。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 二、社会经济制度对自然科学的影响 1.私有制度对自然科学发展的影响 积极影响 第一，市场经济的效率对自然科学发展有促进作用。 第二，私人资本对多渠道筹措科研经费有积极促进作 用。 第三，私人资本的趋利性的实现需要借助科学技术 的发展。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 消极作用 第一，科学成为私人资本的奴隶，失去了科学 的独立性。 第二，科学成为了一种意识形态，起到了维护 资本主义制度的职能。 第三，科学与资本的结合最终导致了人性的异 化。工人的生存愈来愈悲惨。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 2.公有制的作用 积极作用 第一，科学成为社会事业，为社会利益服务。 第二，科学研究的有计划实施，减少了科研资 源的浪费。 第三，公有制度更加有利于合作。 第八章 自然科学发展的社会动力 第一节社会经济对自然科学的作用 消极作用 第一，科研经费的不合理分配影响科学家的积极 性。 第二，竞争的压力减轻不利于提高科研的效率。 第三，科研计划的制定和评估有可能违反科学发展 的规律，影响的科学家的自主性。 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 一、社会政治制度对自然科学的作用 社会政治制度是指与国家性质相适应的政权的组织形式和根本制度。 社会政治制度的划分有许多标准： 从意识形态角度：社会主义制度与资本主义制度 从政权的组织形式角度：民主制、君主制、贵族制 从政体角度：共和政体、专制政体 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 社会制度对科学的影响 1.一定的社会制度制约着科学活动的研究方向、速度和规模。 资本主义制度对科学的影响 第一，资本主义注意用科学技术巩固和维护资本主义制度。 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 第二，资本主义使科学屈从于资本，资本为了高额垄断利润，同时也会加强对技术的保密，从而阻碍了科学的发展。 社会主义制度对科学的影响 第一，提供了较好的科学研究环境。 第二，提供了合理利用科研资源的制度安排。 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 2.科学技术的方针政策和体制直接影响科学的发展。 第一，科技政策和体制的目的是否合理影响科学的发展。 第二，科技政策和体制对科学家的社会地位的界定影响科学的发展。 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 二、军事、战争对自然科学的作用 军事斗争是实现政治和经济目的而采取的最尖锐、最直接、最激烈的斗争形式。 凡是企图要讨论二十世纪科学的成长和它对工业的关系，就必须毫不含糊地包括战争的影响在内。----《历史上的科学》贝尔纳 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 1.军事、战争对自然科学发展的刺激作用 第一，用大量的资金和人力去研究和开发同军事 、战争关系密切的科学技术项目和领域，使这些项目的领域优先发展起来。 如：“曼哈顿工程”动员了五十万人参加，投资五十亿美元，耗费了全国生产电力的三分之一，前后仅用了三年时间。 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 第二，根据军事、战争的需要而提出大量新的研究课题，促使科学家集中力量进行研究，从而使一些新的科学技术以最快的速度应运而生。 第三，在战争的紧迫环境下，使科学家之间和科学部门之间的协作也达到了更加紧密的程度。 第八章 自然科学发展的社会动力 第二节社会政治对自然科学的作用 2.军事、战争对自然科学的破坏作用 第一，造成财力、物力和人力的巨大损失，为科学发展带来了巨大困难。 第二，科学发展的目标失位，阻碍了科学的系统发展。 改进战争技术和相互残杀工具是一个很不相宜的目标。---《科学的社会功能》贝尔纳 第八章 自然科学发展的社会动力 第三节社会意识对自然科学的作用 社会意识是政治法律、艺术、哲学、道德、宗教等社会思想和理论观点的总称。 社会意识是自然科学发展的重要社会条件。 哲学作为世界观对自然科学产生作用。 第八章 自然科学发展的社会动力 第三节社会意识对自然科学的作用 一、自然科学离不开哲学的指导 哲学的推广必须以科学成果为基础。可是哲学一经建立并广泛地被人们接受以后，它们又常常促使科学思想的进一步发展，指示科学如何从许多可能的道路中选择一条路。 ---《物理学的进化》爱因斯坦、因费尔德 第八章 自然科学发展的社会动力 第三节社会意识对自然科学的作用 1.哲学理论思维的修养有利于科学理论的建构和逻辑证明。 2.现代科学发展的特点更加需要哲学思维方式的指导。 当医学和哲学为了共同的利益而结合时，它们能够大大推进人们对他自己和世界统一形象的探索；当它们背道而驰时，形象变成支离破碎，迷惑不解，甚至荒唐无稽。 --《医学与哲学》 第八章 自然科学发展的社会动力 第三节社会意识对自然科学的作用 二.哲学指导自然科学的主要途径 哲学作为世界观，为自然科学提供指导思想 第一，哲学中的唯物主义的或辩证法的基本理论，是科学研究坚实的思想基础。 第二，哲学为自然科学提供指导思想，还表现 在哲学家和哲学体系中的某些天才预见，能够为科学研究指明正确的方向。 第八章 自然科学发展的社会动力 第三节社会意识对自然科学的作用 哲学作为方法论，为自然科学提供强有力的认识工具。 辩证法应用于反映论，应用于认识的过程，就是客观的方法论。 在唯物辩证法的一般理论和原则指导下，推动自然科学家建立适合各门科学特点的具体研究方法。同时，哲学家还通过对科学中各种新研究方法和经验的理论总结，不断概括出新的方法论和理论原则。 第八章 自然科学发展的社会动力 第三节社会意识对自然科学的作用 三.哲学成就和科学家世界观的矛盾 科学家世界观的自发性与其科学成就之间的不对称。 具有明确的唯物主义世界观的科学家的成就更科学些； 具有明确唯心主义世界观的科学家的成就更理想些； 居于中间的科学家的成就更现实些。 第八章 自然科学发展的社会动力 第三节社会意识对自然科学的作用 防止两种错误倾向 第一，无限夸大哲学的作用。 第二，用哲学理论取代自然科学的结论，或者等同于自然科学的理论。 第八章 自然科学发展的社会动力 第四节 教育对自然科学的作用 一、教育对自然科学发展的推动作用 1.教育是培养科学人才的源泉。 2.教育是自然科学物化为直接生产力的基本互环节。 要改变一般的人的本性，使它获得一定劳动部门的技能和技巧，成为发达的和专门的劳动力，就要有一定的教育或训练，而这就得花费或多或少的商品等价物。劳动力的教育费用随着劳动力性质的复杂程度而不同。 --马克思 第八章 自然科学发展的社会动力 第四节 教育对自然科学的作用 3.教育是发展自然科学的重要基地 我国历年所取得的重大科研成果中，高校主持的所占比例为：65% 重大科研成果高校占到：79% 第八章 自然科学发展的社会动力 第四节 教育对自然科学的作用 二、教育在现代科学技术革命条件下的自身调节 1.教育所担当的责任和发挥的作用越来越重大。 2.教育的目标与教学的方式要与时俱进。 3.教育的理念要改变。 知识教育---智能教育 专才教育----通才教育 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾 第二节 自然科学的发展模式 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 自然科学的发展是在各种内外因素作用下的推动的。 其内部的因素是自然科学内部的各种矛盾： 科学理论与科学实践之间的矛盾； 不同理论学说之间的矛盾； 不同学科之间的矛盾； 继承与创新之间的矛盾； 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 一、科学理论与科学实践之间的矛盾 1.科学理论与科学实践的相互作用 科学实践是科学理论的直接基础 第一，科学实践是科学理论建立和发展的直接源泉和动力。 实验室实践是科学实践的基本形式。 现代科学的发展越来越依赖于实验室实践。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 第二，科学实践是检验科学认识真理性的直接标准。 自然科学发展史表明，科学上的各种学说，只要是符合事物本质和规律的，就会在科学实践中得到普遍证明，反之，违反了事物 的本质和规律，就不会成为真理，那怕它是由最高权威予以保护，也不能是真理。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 科学理论是科学实践的指导 第一，科学理论能够为科学实践指明方向，指引科学观察和科学实验课题的选择。 第二，科学理论能够为观察和实验的构思和设计，以及观察实验方法和技术的确定提供灵感和依据。 第三，科学理论指导着观察实验数据的处理和对观察实验结果的分析判断。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 二、科学理论和科学实践矛盾的根源 科学理论与科学实践的矛盾本质上是科学发展中新事实与旧理论的矛盾。 表现为： 科学中新的事实，超出了旧理论的解释范围，因而需要做出新的概括，建立新的理论； 科学中新的事实，与旧理论发生了冲突，旧理论的解释能力下降，需要建构新的理论； 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 矛盾的根源之一是科学对象的层次具有无限性，认识主体的认知能力是有限的。 矛盾的根源之二是科学对象的认知是个无限的过程，而认识主体认知受多种主客观条件的制约，具有有限性。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 经验证明，我们的理性及其所创造的科学，在它与现实日益相适应当中，和一切生物与宇宙本身一样，是服从于发展规律的，这种发展是通过一系列的危机而实现的，在危机中每一次克服了矛盾或对立就意味着增加一次新的内容。 ----《思想与行动》郞之万 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 二、不同理论学说、学派之间的矛盾 1.不同理论学说、学派争论对科学发展的推动作用。 第一，不同理论学说或学派的争论是确立和发展正确理论的强大动力。 科学真理总是在同错误的比较和斗争中确立和发展起来的，这是科学真理发展的一般规律。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 第二，不同理论学说或学派之间的争论是科学认识向全面化和深刻化发展的必经途径。 通过争论暴露彼此的矛盾和逻辑困境； 通过争论迫使科学家不断完善自己的理论，最终推动了科学的发展。 第三，不同理论学说或学派之间的争论是科学人才成长的重要条件。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 2.不同理论学说或学派产生的原因 第一，科学对象的复杂性决定了科学认识的途径和方法的多样性。 第二，研究工具和研究的角度不同也容易生产不同的理论学说。 第三，理论传承的共同观念容易形成不同理论学说或学派。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 三、各门学科的相互作用 1.学科之间的相互作用是科学发展的重要动力 自然界各种运动形式的统一性是自然科学各学科互相作用的客观基础。 各门学科发展的不平衡性是学科之间相互渗透和相互推动的根据。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 2.各门学科相互作用的基本途径 理论的途径。 表现为：理论原理的相互渗透和借鉴 科学方法的途径 表现为：科学方法的相互渗透和借鉴 “一种科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步”。--马克思 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 研究手段(科学仪器)的转用 一种研究工具可以被不同的学科借用。新的工具会产生意想不到的结果。 现代科学技术成提供的电镜、X射线技术、激光技术、分析技术、标记技术等各种仪器设备在医学中有着广泛的应用，已成为现代医学发展的重要条件。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 四、继承与创新 1.继承与创新的辩证关系 继承是指对前人的科学遗产的继承。表明自然科学的新发展是在以往科学成就基础上发展而来的； 创新是指科学的新发展。表明自然科学具有变革的特性，是科学不断前进的标志； 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 继承与创新的辩证关系： 继承是创新的基础和前提； 如果我看到的比笛卡尔要远一点，那是因为我是站在巨人肩上的缘故。--牛顿 创新是继承的目的和发展； 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第一节 自然科学的内部矛盾运动 2.自然科学继承与创新的不同方式 表现为： 正确理论对错误理论的否定； 片面理论发展到较全面的理论； 从普遍理论发展出特殊理论、应用理论； 初级理论发展到更为深刻的理论； 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 自然科学的发展模式是对自然科学理论和科学结构发展的规律性的形象描绘。 现代西方科学主义主要讨论的就是科学革命的模式的问题。 主要派别：逻辑经验主义，批判理性主义，历史主义等。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 1.逻辑经验主义 逻辑经验主义是对相对论和量子力学为代表的现代科学反思的结果。它的任务是要分析科学知识的结构，用逻辑语言表达和分析科学命题。 理论特点：一是接受了传统归纳主义的科学进步观，把科学的发展归结为对已有定律和理论的进一步概括，使旧理论成为新理论的特例。这种科学进步观被称为“中国套箱”。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 主要不足： 只看到科学进步的累加趋势，忽视了科学发展中的革命性变革的重大缺陷。 一个相对自足的理论为另一个内涵更大的理论所吸收，或者归化到另一个内涵更大的理论，这种现象是不可否认的，而且是近代科学史一再出现的特征---，内格尔 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 2.批判理性主义 科学发展主要不在于量的积累，而在于通过通过对旧的理论的不断否证，不断批判来实现的革命性过程。 科学理论不能通过归纳法得到证实，但却可以被证伪。科学的发展理论就是不断被经验反驳和证伪的过程。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 主要代表人物波普的观点： P1(问题1）----- ---TT（试探性理论）---------------EE（消除错误）----P2（问题2） P表示“科学始于问题”，反对了“科学始于观察”的观点。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 提出问题比解决问题更重要，因为解决问题也许是一个数学上或补给上的 技能而已。而提出新的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。--爱因斯坦 正是问题激发了我们去学习知识、发展知识、去实验、去观察，因而科学发展的历史就是问题处境以及不断试图通过解决问题以改进这一处境的历史。 ---波普 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 TT表示提出尝试性的相互竞争性假设或理论。是针对问题提出的各种大胆的假设和猜测，是一种暂时性的理论。 科学总是先大胆地跳跃到某个结论上，然后再小心地搜集证据，或者简直可以说制造经验。 --波普 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 EE表示各种假设和理论之间的相互竞争和互相批判，并通过观察和试验，选出逼真度较高的理论。 猜想是否有价值，是否相对正确，必须经过经验的检验，而检验总是在批判中、在批判压力下所进行的观察实践中完成的。 科学在本质上是批判的， 是（Falsification）可否证性的。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 理性的方法不外乎是试探和错误---猜想和反驳，大胆提出理论，尽我们的一切可能表明它们都错了，如果我们的批判未获成功，就暂时接受它们。 ---波普 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 P2表示新理论被新的现象和事实所证伪，又出现了新的问题。 整个科学进步的图像就是---问题→→试探性理论→→消除错误→→新的问题---这三个阶段循环往复，不断推进，使科学处于不断革命中，从而推动科学动态地发展。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 这个发展模式中，贯穿了三种科学精神： 第一，承认科学研究就是试错。科学就是要在不断地清除错误中向前发展。所以，波普鼓励科学家要尽可能地犯错误，从而使自己在连续的失败中“成为一位具有特定问题的专家”。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 第二，敢于怀疑和批判的精神。科学的发展需要竞争。竞争就是要否定别人，肯定自己，所以，他强调科学的方法是批判的方法，要敢于批判别人，敢于批判权威。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 第三，敢于否定自己的精神。只批判否定别人，并不能因此就肯定了自己，因为自己要应对别人的批判，就必须要改正自己和完善自己，就要有自我否定的精神。只有科学家勇于批判和否定自己，科学理论才能更具理性。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 批判理性主义的主要困难： 过分贬低证实作用，过分强调革命性的动态作用，是一种具有片面性的观点，并不完全符合科学发展的真实进程。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 3.历史主义 历史主义反对把科学的发展看成仅是量的积累，主张动态地、历史地看待科学的进步，把科学的发展视为常规时期和革命时期交替出现的过程。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 库恩的历史主义 “范式”是历史主义的核心概念。其定义有21种之多，大体上可以把“范式”理解为： “范式”是指某一科学家集团围绕某一个学科或专业所具有的共同信念。这种共同信念规定了他们有共同的理论体系，规定共同的发展方向，限制共同的研究范围。包括（1）科学理论体系。（2）运用这一理论体系的心理认识因素。（3）指导和联系理论体系和心理认识的自然观。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 前科学时期→常规科学→科学危机→科学革命→新的常规科学 前科学时期。还没有一个统一的科学共同体和一个公认的范式，存在许多竞争的学派。经过长期的争论后，才能逐渐形成统一的理论、观点和方法。或者某一派最权威的学说统一了整个学科，范式才开始确立了下来。范式的建立意味着学科发展成熟，科学发展就进入了常规科学时期。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 常规科学时期。常规科学时期就是科学家在共同范式指导下，进行研究的时期。在这一时期中，大家对范式坚信不疑，也没有原则性争论，对任何不符合科学范式的反常现象或者视而不见，或者积极地吸收反常，调整范式，使科学理论更加健全。这个时期一般来说是能够取得大量科学成果时期。因为没有其他的因素的干扰，所以，能集中力量对自然现象进行研究，从而取得巨大的科学成就。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 科学危机时期。当常规科学范式不能很好地解释反常现象时，反常现象就会冲击范式的核心，迫使常规科学范式陷入困境，这时科学就进入一个不稳定时期。科学家也处在矛盾和分裂状态中，有的继续固守旧范式，拒绝新范式；有的则主张抛弃旧范式，另建新范式。危机使问题尖锐起来，同时也激发了科学家的创造精神和批判精神，同时也意味着不能转换范式的老一代科学家要退出主流话语的话语权。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 科学革命时期。新范式建立后，科学的危机就会化解掉，科学的研究将重新进入一个时期。但是，这种动态的发展过程并不是科学家共同体认识的深化，而是一种信念的重新确立起来。在这种新信念的指导下的解释模式是否比旧模式更具解释力，或更加科学，是无法比较的。因为它们在不同历史时期具有各自不同的作用。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 新的常规科学。新的范式取代了旧范式之后，科学就进入了新的常规科学时期，进入了范式指导下的渐进式发展期。 库恩最大的失误是提出了不同的范式之间是不可通约的。incommensurable 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 拉卡托斯的研究纲领 科学研究纲领的进化阶段→科学研究纲领的退化阶段→新研究纲领通过竞争取代退化的研究纲领→新研究纲领的进化阶段 科学研究纲领包括：硬核、保护层、反面启示法、正面启示法 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 “硬核”是科学理论的核心，它具有坚韧性和不容反驳性。一旦一个理论的“硬核”遇到反驳和否定，这个理论也就失效了 。 保护层是科学理论系统的保护带。通过许多辅助性假设构成。它的职责是保护硬核，不让其遇到理论或事实的反驳。一旦遇到反驳，它就主动地把对硬核的批判引向自身，由自己承担责任，并通过主动地修正假设来应对批评，从而更好地保护硬核。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 反面启示。由于攻击性假设过多，就要强迫保护层修正自己，或者增加新的辅助假设，这个过程有利于原理论的完善。 正面启示。提倡并鼓励科学家通过增加、修改和完善辅助性假设等办法来发展整个科学研究纲领。主动地研究反驳理论，而不是被动地应对，这有利于理论的理性假设。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 主要不足： 科学研究纲领方法论兼顾了科学发展中的革命与继承、间断性与连续性这两方面，具有较大的灵活性和解释力。其不足是缺乏逻辑上和内在源泉上的揭示和认证，在说明科学探索和大胆猜测的作用方面较弱。 第九章 自然科学的内部矛盾运动 第二节 自然科学的发展模式 凯德洛夫 他提出自然科学的发展并不是齐头并进的，在其发展过程中，总有一门学科或一组学科轮流成为一定时期的先导学科，带头向前发展，并对其他学科以及整个自然科学发生重大影响。 第十章 科学劳动和科学家 第一节 科学劳动 第二节 科学人才的成长和科学家的历史作用 第十章 科学劳动和科学家 第一节 科学劳动 一、科学劳动的性质 现代科学劳动主要是指以创造、修正和整理知识为宗旨的科学研究活动，同时也包括科学情报活动和科学组织工作。 科学劳动的性质是：它是社会总劳动的一个特殊组成部分，与物质生产劳动一样，具有生产性质，属于生产劳动。 第十章 科学劳动和科学家 第一节 科学劳动 科学劳动的对象包括天然自然对象 和人工自然对象。 科学劳动的工具是科学仪器。 科学劳动的方式是脑力劳动，是能产生社会价值的特殊的社会生产形式， 科学劳动者也是被雇佣的身份。 医生的服务可以把它算入劳动能力的修理费。 第十章 科学劳动和科学家 第一节 科学劳动 二、科学劳动的基本特点 1.科学劳动具有创造性 表现为： 新的科学方法的建立和新的科学试验的设计等。 新现象的发现、新理论的创立和新技术的发明。 第十章 科学劳动和科学家 第一节 科学劳动 2.科学劳动具有探索性 表现为: 科学对象是对未知现象的探索，要求科学的研究方式要有探索性； 科学研究过程中有不确定性，要求要有探索精神。 技术科学和应用科学的实际运用也是一个探索过程。 第十章 科学劳动和科学家 第一节 科学劳动 3.科学劳动是个体性和协作性的统一 科学劳动的个体性主要在于科学新理论的灵感往往是个体性的； 科学劳动的协作性表现为科学劳动过程中的分工合作； 一般劳动是一切科学工作，一切发现，一切发明。这种劳动部分地以今人的协作为条件，部分地又以对前人劳动的利用为条件。--马克思 第十章 科学劳动和科学家 第二节 科学人才的成长和科学家的历史作用 一、科学人才成长的社会条件 1.科学人才成长的一般社会条件 社会的政治、经济、教育条件和社会对科学的认识和重视程度。 例：古希腊的科学繁荣。 文艺复兴时期的科学繁荣 近代以来的科学繁荣 第十章 科学劳动和科学家 第二节 科学人才的成长和科学家的历史作用 2.科学人才成长的具体社会条件 结构环境：科学人才的职业群体结构，即科学人才从事科学活动过程中与他人结成的特定关系。 交际环境：社会交往、家庭环境、健康的心理环境等。 第十章 科学劳动和科学家 第二节 科学人才的成长和科学家的历史作用 二、科学人才成长的主观因素 1.科学人才应当具有的道德因素 对真理和知识的追求并为之奋斗，是人的最高品质之一。 --爱因斯坦 2.科学人才应当具有的知识和智力因素 3.科学人才应具有的心理素质 第十章 科学劳动和科学家 第二节 科学人才的成长和科学家的历史作用 三、科学家的历史作用 科学家一词首先出现在休厄尔的《归纳科学中的哲学》一书中。 “对于 一般培植科学的人很需要予以命名，我的意思可称呼他为科学家。” 科学家指在科学研究中有独立建树的专家和学者。 第十章 科学劳动和科学家 第二节 科学人才的成长和科学家的历史作用 作用： 在经济上，科学家是新生产力的开发者。 在文化上，科学家是精神财富的创造者。 在科学上，科学家是新理论和新技术的奠基者 和科学研究的带头人。 在教育上，科学家是科学人才的培养者。 在社会上， 科学家要承担社会责任。 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 第二节 西方学者关于科学技术的两种社会价 值观 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 一、自然科学的生产力功能 1.自然科学从知识形态转化为现实的生产力的方法 第一，通过学习、教育和训练，使科学知识转化为劳动者的智力因素和生产技能，从而变为直接生产力。 第二，通过技术革新和技术革命的途径，物化为生产工具，变为直接生产力。 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 第三，同劳动对象结合，用新的方式作用于劳动对象，扩大劳动对象的用途，发现和创造新的劳动对象。 第四，与生产管理等方面结合，实现管理的科学化，以及革新生产工艺，改革控制技术等。 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 2.自然科学对生产力的作用 第一，它是提高劳动生产率的强大杠杆。 第二，它有利于开辟新的生产领域，为新的工业 部门奠定基础。 第三，能引起社会经济结构的变化。第一产业、第二产业、第三产业之间的比例发生了变化。 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 二、自然科学的社会变革功能 第一，自然科学能促进产生关系形式的变革。 火药、指南针、印刷术----这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成了新教的工具，总的来说变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。--马克思 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 第二，自然科学能促进生产关系的革命性变革。 一方面，机器成了资本家阶级用来实行专制和进行勒索的最有力的工具，另一方面，机器生产的发展为用真正社会的生产制度代替雇佣劳动制度创造必要的物质条件。 ---马克思 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 第三，自然科学有利于社会制度的稳定 共产主义就是要利用先进技术的、自愿自觉的、联合起来的工人所创造出来的较资本主义制度更高的劳动生产率。 ----列宁 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 三、自然科学的社会意识功能 第一，自然科学有强大的认识功能。 表现为： 解释功能：对自然现象进行理论说明。 发现功能：发现自然现象新的属性和规律。 预见功能：预见自然过程的发展结果和趋势。 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 第二，自然科学的社会意识功能 表现为： 能养成人们的科学世界观。 能完成人们对自然的除魅，帮助人们从神学迷信中解放出来。 在科学的猛攻之下，一个又一个部队放下了武器，一个又一个城堡投降了，直到最后，自然界无限的领域都 科学所征服，而且没有给造物主留下一点立足之地。--恩格斯 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第一节 自然科学的社会功能 第三，自然科学具有深刻的思想教育作用。 科学对人类事务的影响有两种方式。第一种方式是大家都 熟悉的:科学直接地、并且在更大程度上间接生产出完全改变了人类生活的工具。第二种方式是教育性质的---它作用于心灵。尽管草率看来，这种方式好象不大明显，但至少同第一种方式一样锐利。 --爱因斯坦 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第二节 西方学者关于科学技术的两种社会价值观 一、西方的两种价值观 自然科学的社会价值观是人们对自然科学的社会功能及其社会后果的价值评价。 1.技术乐观主义 这种价值观认为，依靠科学技术进步能够解决所有的社会矛盾和当今世界所面临的各种问题，尤其是环境问题。 技术决定时代 ---贝尔 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第二节 西方学者关于科学技术的两种社会价值观 2.技术悲观主义 这种价值观认为科学技术为人类带来的好处远远小于为人类带来的灾难。科学技术进步为人类带来了盲目的自信，使人们意识不到，科学技术已经打开了人类的“地狱之门”，已经打开了“潘多拉之盒”。 根基被折断的个人只能是一个无家可归的漂泊者。 --贝尔 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第二节 西方学者关于科学技术的两种社会价值观 二、对两种价值观的简单评价 1.两种价值观以不同的方式确认了当代的社会与环境的矛盾，对于提醒人们理智地选择社会发展道路具有积极意义。 2.两种价值观的问题在于忽视了科学技术社会功能的两重性，仅从单个方面理解科学技术的社会功能。即科学技术的发展在给人类带来巨大利益的同时，也带来了消极的后果，甚至是灾难性的影响。 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第二节 西方学者关于科学技术的两种社会价值观 科学是一种强有力的工具。怎样用它，究竟是给人带来幸福还是带来灾难，全取决于自己，而不取决于工具。刀子在人类生活上是有用的，但它也用来杀人。--爱因斯坦 吾闻之吾师，有机械者必有机事，有机事者必有机心。机心存于胸中，则纯白不备；纯白不备，则神生不定；神生不定者，道之所不载也。吾非不知，羞而不为也。 --庄子• 天地 第十一章 自然科学的社会功能和社会价值观 第二节 西方学者关于科学技术的两种社会价值观 3.片面强调科学技术的社会作用，忽视或否认科学技术的社会革命作用。 科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量。 把科学首先看成是历史的有力的杠杆，看成是最高意义上的革命力量。 ---马克思 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 第二节 科研选题 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 一、科学问题的内涵与特征 1、科学问题的涵义 问题有多种定义： 问题就是现有条件与所期望和所企求的结果之间的冲突。---杜威 问题---某个给定过程的当前状态与智能主体所要求的目标之间的差距。---林定夷 问题是表示无知并愿意知道某件事情。 --希尔比宁 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 科学问题是指一定时代的科学研究主体在当时的科学和社会背景下，提出的关于科学认识与科学实践中需要解决而尚未解决的矛盾。它包含着一定的求解目标和应答域，但尚无确定的答案。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 2.科学问题的基本特征 科学问题的要有真实性。 指任何一个科学问题都可由科学事实加以证实或证伪，从而获得有意义的解答。虚假问题或伪科学问题则不具有真实性。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 科学问题的待解决性。 指前人或别人对某个科学问题还没有或没完全解决，又确实具有科学探索的意义、需要研究解决的性质。 科学问题的正确性 指所提出的科学问题陈述本身能够成立、没有逻辑上的错误，能根据问题的指向，在预设的应答域中找到“解”。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 二、科学问题的结构 科学问题的结构是指科学问题本身就蕴含着问题的指向、研究的目标和求解它的应答域等几个基本要素。 1.问题的陈述 What型问题要求对研究对象的质进行识别或判定。 Why型问题要求回答现象的原因和行为目的 。 How型问题要求描述研究对象或对象系统的状态或过程。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 一般疑问句主要表达陈述句的真值与它的可能性应答域之间关系上的不确定性，表示认识主体的当前状态与目标状态存在着的差距。 2. 问题的指向 指问题的研究方向和所指向的研究对象。问题指向的性质不同，问题的解的特点也不同。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 3.研究目标 是追求科学理论与经验事实的匹配、科学理论本身的自洽性、统一性和逻辑简单性等。 4.问题的应答域 应答域是指在问题的论述中所确定的最终解决该问题的范围或域限。这意味着，在科学问题的结构中已经 包含了科学问题求解的目标、预设的求解范围和方法。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 科学问题中应答域的设定以及由此带来的指向 性，在科学研究中的作用是如此之大，以致于它与研究的成败休戚相关，因为它将直接地决定一个具体地提出的问题是否有解。 ---海森堡 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 三、科学问题的分类 科学问题的分类标准不一样，可以有多种分法。 1.经验问题与概念问题 经验问题 如果人们对所观察的自然界中任何一件事物感到新奇或企图进行解释，就构成了一个经验问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 经验问题分为三类： 第一，未解决的问题，即还没有被任何现有理论恰当解决的问题； 第二，已解决的问题，即已经被 一研究领域内所有理论都认为解决了的问题； 第三，反常问题，同一问题域中还没有被所有的理论都解决的问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 概念问题 是这种那种理论所显示出来的问题，是理论所特有的，不能独立于理论而存在。 概念问题分为： 内部概念问题：指理论内部出现的矛盾，包括逻辑上的不一致、基本概念含混不清等。 外部概念问题：指同一领域不同理论之间的矛盾或理论与外部的哲学、文化传统等的矛盾。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 2.常规问题与反常问题 常规问题 在已有科学理论的概念框架下提出的，它与现有理论的基本概念和基本原理不发生根本性的冲突。 分为三类： 第一，寻找检验理论的事实问题。 第二，理论的应用问题。 第三，已有理论的系统化与表述问题 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 反常问题 与原有理论的基本概念和基本原理明显不同或尖锐对立的问题。 这类问题一般具有创新性。只要问题成立，总是会或多或少地带来科学理论革命。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 3.基础研究问题与应用研究问题 基础研究问题 基础研究问题是从科学发展的需要提出的科学问题。不具备直接经济和社会效益。 应用研究问题 应用研究问题是直接满足于人类生产、生活需要的科学问题。具备直接的经济和社会效益。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 4.陈述性、过程性、因果性问题 陈述性问题 通常要求对被研究客体对象是什么做出判断、识别或界定。即What型问题。 过程性问题 要求说明研究对象发生、发展和变化的状态和过程，以及主体对研究对象所采用的实验方式和操作程序，即HOW型问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 因果性问题 要求解决形成研究对象属性和演化过程的内在机制，即Why问题。 5.母问题与子问题 母问题指研究基本问题。 子问题是由母问题派生出来的问题，并能成为独立 的科学问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 四、科学问题的来源 1.从科学实践与科学理论的矛盾冲突中提出科学的问题。 2.从理论内部的逻辑矛盾中引出的科学问题。 3.从不同学科理论之间的矛盾中提出问题。 4.为说明新领域的经验事实而提出的问题。 5.从社会生产和实际生活需要中提出的问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第一节 科学问题 6.从相互并存的多种假说中提出问题。 7.从科学的空白区和结合部中提出问题。 8.从前科学（非科学的文化形式如神话）中提出问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 一、科研选题在科学研究中的地位和作用 1.科研选题在科学研究中的地位 科研选题是自然科学研究准备阶段最重要的任务，是科学研究过程中具有决定意义的一步，是科学研究的战略起点。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 课题的形成和选择，无论是作为外部的经济技术要求，抑或作为科学本身的要求，都是科研工作中最复杂的一个阶段。一般来说，提出课题比解决课题更困难。如果再加上人力和设备都有一定的局限，则产生的课题之多，是无法一下子全部解决的。所以评价和选择课题，便成了研究战略的起点，要从一大堆课题中挑选出带实质性的课题来，而不能把它们同非实质性的课题混杂在一起。 ---贝尔纳 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 2.科研课题在科学研究中的作用 选题为科学研究确定研究方向和具体目标，对科学研究起着定向作用。 选题为科学研究规定应采取的方法和途径，对科学研究起着制约作用。 选题的正确恰当与否决定着科研的成败、成果的大小和进展的快慢，对科学研究发展起着关键作用。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 选题能训练和培养研究人员的思维能力和独立工作的能力。 选题不仅是科学工作者进行科学研究中起决定作用的因素，也是科学管理工作中的一个带有全局性的决策过程。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 二、科研选题的基本原则 1.需要性原则 需要性原则是指科研选题必须着眼于社会实践的需要和学科自身发展的需要。 要正确处理以下关系： 第一，考虑课题的价值，处理好课题与经济建设和社会发展的关系。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 第二，注意将近期需要与长远需要的结合。 第三，要正确处理基础理论与应用技术研究 的关系。 2.创新性原则 创新性原则是指所选定的研究课题要具有创造性，应当是前人所没有解决或还没有完全解决，并预期能从中产生出新成果的科学问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 3.科学性原则 科学性原则是指选题要有科学事实根据和科学理论根据。 应当注意： 第一，选题要尊重已有的正确理论的指导，尊重客观事实。 第二，要重视审查有疑点的事实，发现新事实，创立新理论，修正不全面的理论。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 4.可行性原则 可行性原则是指选题必须根据实际具备的和经过努力可以具备的主客观条件来确定，才有预期完成课题的可能性。 要做到： 第一正确评估研究者的知识结构和水平，研究能力，扬长避短、量力而行。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 第二，正确评价客观条件是否具备，从而综合考虑，择优选题。 第三，发挥积极性，讲求选题战略，争取科研取得成果。 5.效益性原则 效益性原则是指选题过程中要着眼于社会效益、经济效益和生态效益，将人力、物力和时间合理运用考虑在内，讲求效果，做到合理选题。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 三、科研选题的步骤 1.问题调研 根据社会需要用个人的学识专长选定研究方向后，就要调研自己的研究领域的各种信息，从而确定入手的路径。 2.课题选择 根据问题调研的结果，运用选题原则，从所调研的问题中优先选出备选课题，设计研究方案，提出开题报告。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 开题报告的内容包括： 第一，课题来源。 第二，研究目的与意义，国内外现状和发展趋势。 第三，主要研究内容和研究方法。 第四，完成课题的主客观条件， 第五，研究周期及所需经费。 第六，需要有关部门协助解决的问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 3.课题论证 根据选题的基本原则，对课题的依据、实施条件、社会与经济效益及对科学发展的潜在价值依次论证。最后由专家通讯评议，管理部门评议。 4.课题决策 经专家与管理部门的评议决定选题是否可以成为研究课题。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 四、医学科研选题及其基本类型 1.医学科研选题的重点 探索和研究医学发展的全局性、方向性的问题 医学发展的模式问题 医学发展的趋向 我国医学发展的道路和政策 研究预防医学与临床医学的关系 研究医学教育问题 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 探索和研究新技术在医学领域的推广和应用 一方面继续探索和研究电子计算机、微电子技术、激光、光纤、液晶体、分离膜等其它种种新材料、新能源在医学上的应用，用先进的物质技术装备医学； 另一方面，探索和研究有着巨大潜力的生物工程在医学上的推广和应用。使人们对生命、疾病的本质及其发生、发展的规律取得突破性认识，为人们认识疾病、征服疾病提供全新的手段。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 医学研究在向微观世界进军的同时，也向宏观和宇观发展，从研究个体走向群体、走向社会、走向宇宙. 随着工农业生产的发展，环境污染给人类健康带来极大危害，必须重视环境医学、预防医学及其众多课题的研究. 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 在加强应用研究的同时，要重视基础医学研究。 探索和研究控制论、信息论、系统论及其方法在医学中的地位和作用。 研究由于新技术对医学的推动给医学科学提出的哲学问题。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 2.医学选题的基本类型 实验观察研究 主要包括： 基础学研究和临床实验研究; 基础医学研究主要是探讨人体的结构与功能，正常与异常，病理与生理，抗病与致病，作用与副作用等机理; 临床实验研究主要是新药物疗效的临床研究；新病种的诊断、鉴别论断及治疗。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 临床研究 主要包括： 对临床各科疾病的诊断和治疗规律的研究； 临床资料的分析和综合研究； 疾病诊断、治疗与预防的经验总结； “前临床病症”的预防和早期诊断的研究。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 临床和基础相结合的研究 这主要是根据临床中的问题，运用各种研究手段，从基础医学角度研究病因、机理及治疗的规律。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 群体性调查研究 属于流行病学、地方病学、环境医学、管埋医学、社会卫生学、社会医学、精神卫生、医学心理学、医学伦理学等学科的研究。例如，疾病的流行病学调查，疾病谱、死因谱的研究和致病的社会因素与心理因素的调查研究。这类课题多要求到现场工作，作群体调查。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 新技术、新材料、新方法的开发研究 这主要是新的诊断技术、治疗方法、治疗手段的开发、引进与使用研究。 如：电子计算机在疾病诊断与治疗中的应用。 新医疗材料的开发，引进及在临床上的应用，新型代血浆、新合成材料的研制及使用。 新方法如系统方法、信息方法及控制方法在疾病他诊断和治疗上的应用。 这类选题要求研究者知识面广，与其它学科协作才能达到预期效果。 第十二章 科学问题和科研选题 第二节 科研选题 3、医学研究生选好课题的条件与技巧 精通专业 善于思考和有深刻的洞察力 既坚持原则性，又有灵活，勇敢、果断 提高选题的自主性 课题要难易适度 选题要早 忌中途换题 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 第二节 观察和实验中的机遇 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 一、科学观察 1.科学观察 科学观察又称观察方法，是人们在一定的理论思维指导下，通过感官或借助科学仪器，在自然发生的条件下有目的、有计划地感知研究对象，从而获得科学事实的一种研究方法。它是科学研究中最基本、最常用的获取感性材料的方法。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 科学观察的特点： 一是科学观察是自然观察，是对处于自然状态下的事物现象的观察，即观察者不对对象作任何人为的改变。 一是观察对象的选择不是随意的，而是出于特定的科研计划和目的而进行的有计划、有步骤的观察。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 2.科学观察的类型 根据人们取得观察对象信息的要求不同，分为定性观察和定量观察。 定性观察主要考察自然事物的某种特征以及事物之间 的某种联系； 定量观察也叫观测和测量，是对观察对象的特征进行数量上反映和描述，使观察事实的可靠性和陈述的可检验性得到提高。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 根据观察过程中观察主体与观察客体之间是否存在仪器中介，分为直接观察和间接观察。 直接观察是凭借人的感觉器官直接进行的观察。 间接观察是通过观察仪器间接地感知被观察事物的信息，放大了人的观察范围，提高了观察的精确性和观察的速度，克服了感官可能带来的差错，表现出明显的优越性。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 根据者观察者是否参与所观察的现象和过程分为： 参与性与非参与性观察； 扰动性观察与非扰动性观察； 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 3.科学观察的基本原则 客观性原则 客观性原则要求观察者按研究对象的本来面目去观察它和反映它，而不能用主观愿望代替客观事实。 我们要做的是叫我们的愿望符合事实，而不是让事实与我们的愿望调和。---赫胥黎 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 全面性原则 全面性原则就是要求人们在观察中要全方位多角度地把握客观对象的各种关系、各种规定性和各种表现形态，力求获得丰富而完整的科学事实，客观地反映事物的全貌。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 典型性原则 典型性原则是在对同一类事物进行观察时，要选择具有能代表同一类事物共同特征的事物进行观察，以便更好、更便捷地把握事物的本质和规律性。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 4.科学观察的作用和局限性 科学观察的作用 第一，它可以为科学假说的提出和科学理论的形成提供原始资料。 第二，观察可为验证科学假说和科学理论提供事实根据。 第三，观察可以导致新的技术发明。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 科学观察的局限性 第一，在观察范围上有局限性。 第二，在观察的精度上有局限性。 第三，在观察的速度上也有局限性。 单凭观察所得的经验，是决不能充分证明必然性的。 --恩格斯 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 二、科学实验 1、科学实验 实验方法是认识主体根据一定的科学研究目的、运用一定的物质手段（科学仪器和设备）、在人为控制或变革客观事物的条件下获得科学事实的方法。 思想实验是以纯粹思想的自由运动而构建的暂时无法用经验事实证明的实验。它也是现代实验的一种方法。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 2.科学实验的类型 根据实验结果性质的不同分为定性实验、定量实验和结构实验。 定性实验是揭示或判定实验对象是否具有某种属性或因素的实验。 定量实验是可以精确测定实际对象的某些量值的实验。 结构实验是研究事物内部空间结构的实验。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 根据实验功能的不同，分为析因实验、比较实验、验证实验。 析因实验是为了寻找某种结果的原因的实验。 比较实验即对照实验，是为了确定两组事物之异同。对照组是作为比较的标准，实验组是待研究的对象。 验证性实验是为了检验某种假说或某种理论是否成立而进行的实验。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 根据研究手段和研究对象的关系，分为直接实验和模拟实验。 直接实验是指直接对研究对象进行的实验。 模拟实验是通过设计与原型相似的模型，利用模型间接研究原型，再将对模型研究的结果类推到原型上去的实验。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 3.科学实验方法的特点和作用 特点： 第一，实验方法可以简化和纯化研究对象。 第二，实验方法能强化实验对象。 第三，实验方法可以重复和再现研究对象的属性及其变化过程。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 作用： 第一，历史上的实验方法是近代自然科学从古代自然哲学体系中独立出来的催化剂。 第二，今天的实验方法已成为推动科技进步的最主要因素。 第三，实验方法渗透到科学内容中，与之相结合，形成新的交叉学科或为学科的新的研究方向开辟道路。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 三、观察和实验中的认识论问题 1.观察中渗透着理论 我们普通语言是充满理论的，观察总是借助于理论的观察，只有归纳主义的偏见，才认为可能有一种感觉语言，不包含理论因素可以和语言区别开来。---波普 观察和概念化，事实和事实被理论同化，在科学新事物的发现过程中是不可分地联系着的。 ---库恩 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 第一，问题导致观察。问题源于不同理论观点的启示。 第二，观察什么和如何观察取决于观察者的思想观念和理论。 第三，物理环境对人的感官的刺激所产生的反映取决于观察者自身的已有的经验和认知范畴。 第四，对观察现象进行描述和整理时，也需要理论的支持。 第十三章 观察方法与实验方法 第一节 科学观察与科学实验的特征 2.关于测量的客观性问题 在经典物理学中，测量系统对测量仪器与实验对象之间的相互作用一般不予考虑，仪器对物体的作用可以忽略不计； 在微观领域中，操作论认为，测量仪器同它所测量的微观客体有无法控制的相互作用，从而使测量客体的运动状态受到影响，测量的结果因此有了约定性、主观性、任意性； 第十三章 观察方法与实验方法 第二节 观察实验中的机遇 一、什么是机遇 1.什么是机遇 机遇是指人们在有计划地进行观察、实验及其他研究工作中，由于某种偶然的，遇到或发现的某些出乎预料的自然现象。 第十三章 观察方法与实验方法 第二节 观察实验中的机遇 2.机遇的特点 一是从主观和客观的关系看，机遇属于意外性； 二是从偶然性和必然性的关系看，机遇具有偶发性。 第十三章 观察方法与实验方法 第二节 观察实验中的机遇 二、机遇的类型 根据意外的程度不同，机遇分为： 一是在科学研究工作中发现了全部意外的情况，即意外地发现了与原定的研究计划和目标完全不同的自然现象或自然事物； 二是在研究工作中发现部分意外的情况，即按原定的目标进行实验，只是机遇出现的场合或解决问题的方式是意外的； 第十三章 观察方法与实验方法 第二节 观察实验中的机遇 三、机遇在科学研究中的作用 1.机遇为科学上的发现和技术上的发明提供先导。 2.机遇为科学上的发现和技术上的发明提供线索。 3.机遇为科学上的发现和技术上的发明提供生长点。 第十三章 观察方法与实验方法 第二节 观察实验中的机遇 四、机遇产生的根源 1.机遇产生的客观根源 机遇的产生是偶性寓于必然性之中。 2.机遇产生的认识论根源 机遇的产生是发现了科学假设中没有预料到的现象。 第十三章 观察方法与实验方法 第二节 观察实验中的机遇 五、发现、识别和捕捉机遇的条件 1.捕捉机遇的客观条件. 客观条件是指社会给人提供所必需的各种外部因素和条件。 2.捕捉机遇的主观条件 主观条件是科学工作者捕捉机遇必须具有的科学素养和理论思维能力。 第十三章 观察方法与实验方法 第二节 观察实验中的机遇 在观察的领域中，机遇只偏爱那种有准备的头脑。 ---巴斯德 3.要有必要 的知识储备和敏捷的判断力。 4.要有丰富的想象力。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 第三节 数学方法 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 一、逻辑思维的特点 1.逻辑的界定 逻辑是一个外来词，是英文Logic的译音（始自近代严复）导源于希腊文Logos愿意为思想、思维、理性、言语。 在汉语中逻辑一 词的含义有多种： 指客观事物的必然联系，规律、道； 条理性，行文讲话中的前后一贯，衔接自然、彼此照应； 研究是非的科学——逻辑学 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 2.逻辑思维特点 逻辑思维是在感性认识的基础上，运用概 念、判断、推理等形式对客观世界的间接的、概 括的反应过程，是科学思维一种最普遍的、最基 本的类型。 逻辑思维包括两种形式：形式逻辑和辩证逻辑 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 形式逻辑是逻辑思维的初级阶段，它是从抽象 同一性、从相对静止和质的稳定性方面去反映事物的。 形式逻辑的基本分析工具是概念、判断、推理 概念：反映对象的特征或本质属性的思维形式 判断：即辨别，断定 推理：根据一个或几个己知的判断（前提）推 出另一个新判断（结论）的思维方式 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 形式逻辑的基本规律有：同一律，矛盾律， 排中律，充足理由律 同一律： 在同一思维过程中，每个概念、判断必须具有确 定的同一内容。遵守同一律能使思维具有确定性。 否则，就会犯“偷换概念“和‘‘偷换论题”等逻辑错误。 同一律的公式是：前后一致，“甲是甲”或“甲等于 甲”。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 矛盾律 即在同一时间、同一关系下对同一对象所作的两 个矛盾判断不能同时都真，其中必有一假。它要 求在同一议论中不能把两种互相矛盾的属性归于 同一对象，即不能断定某对象是什么，又断定某 对象不是什么。否则，就会犯“自相矛盾”的错 误。故矛盾律亦称“不矛盾律”。 矛盾律的公式是： “甲不是非甲”或“甲不能既是乙又不是乙” 。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 排中律 即在同一时间、同一条件下，对同一对象所作的 两个矛盾判断不能同时都假，必有一真，没有第 三种可能。它要求在两个矛盾判断中必须二者择 一，即不能既不断定某对象是什么，又不断定某 对象不是什么。否则，就会犯“两不可”的逻辑错 误。 排中律的公式是 “甲或非甲”或“甲是乙或甲不是乙”。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 充足理由律？ 即任何真实的判断，都要有充足的理由。在推理和论证中，对于任何一个真实的结论或论题而言，其前提或论据必须是它的充足理由。就是说思维要有根据。 充足理由律的公式： A真是由于B真，从B可以推出A。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 辩证逻辑 辩证逻辑是思维发展的高级阶段。辩证逻辑以使用“流动范畴”为特点，从形式和内容的统一上去研究要概念、判断、推理等思维形式。强调思维的确定性和灵活性的统一。 其基本规律是：对立统一规律 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 二、比较和分类 1.比较 比较是通过对照来确定研究对象之间的共同点和差异点的一种逻辑方法。 在同中找异； 在异中找同； 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 比较的类型 定性比较和定量比较： 定性比较是一种质的比较，它通过对反映事物本质属性的某些特征的比较，来确定一类事物与他类事物之间的区别和相同。 定量比较是通过对表现事物某些数量特征的比较，来确定同一类事物不同个体之间的差别或相同。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 静态比较和动态比较。 静态比较就是事物处于相对静止、相对稳定的状态下的比较，对在空间上并存的事物进行研究时，往往采取静态比较的方法。 动态比较是通过对事物在变化发展过程中的先后状态、属性、特点的对照，揭示事物在其不同历史发展阶段的不同性质、规律、认识事物的全过程，是以时间顺序为基础的比较 。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 比较方法在科学研究中的作用 第一，人们在对观察实验中所获得的科学事实进行整理时，必须借助于比较方法，来区分事物的性质。 第二，人们在辨认和整理科学事实时，运用比较方法可以探索事物发展的历史源头和确定事物发展的历史顺序，从而在比照中可能发现新的科学事实。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 第三，许多新的科学概念和新科学都是运用比较方法建立起来的。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 应用比较方法的原则 相互比较的对象必须在实际上存在某种相互联系或某种共同之处. 两个或两个以上研究对象的比较，必须在同一条件下进行，要设对照组. 两个或两个以上研究对象的比较，必须在同一属性或同一指标上进行，要标准同一. 比较时，要纯化比较项，应抓住事物之间的根本属性来进行. 比较对象要有代表性，取样随机化. 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 2.分类 分类是根据研究对象的属性的异同，把它们划分为不同种类的思维方法，也叫归类。 分类必须以比较为基础。 分类必须有一定的标准。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 分类的类型 有实用分类、现象分类、本质分类三种. 实用分类:分大范围群体的分类和小范围人群分 类两种. 现象分类：以对象的表面属性和外部特征为标准的分类。现象分类是整理资料。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 本质分类： 以对象的本质属性内部特征为标准的分类，又叫自然分类。 当达到本质分类时应当说对事物的认识已达到了一定的阶段。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 分类在科研中的作用 使繁杂的研究资料条理化、系统化，为科研的深入进行创造条件. 分类导致分类的产生和发展，导致科学发现. 科学的分类具有预见性，指导进一步的科学研究. 分类应用原则 标准同一原则 分类必须相应相承 分类要按一定的层次和等级来分 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 三、类比 1、什么是类比 类比是根据两个或两类以上研究对象在某些方面的相似或相同，推出它们在其它方面也可能相似或相同的逻辑方法。 类比的结构主要由两部分组成： 一是类比的根椐。就是进行比较的两个或两类研究对象之间的相同点或相似点； 二是比较的结论。就是由一个或一类对象的已有知识或结论。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 类比的公式为： 根据：A类对象具有a、b、c、d属性； B类对象具有a´、b ´、c´属性。 其中a´、b´、c´分别与a、b、c相同或 相似 。 推论：B类对象后可能也具有d´属性。 从这个公式可以看出，进行类比的有A和B两类对象，已知A类对象具有a、b．c、d四种属性，B类对象具有a´、b´、c´三种属性，至于B类对象是否具有d´的属性，事先不知道。在比较了这两类对象的相同或相似之后，才能推出结论：B类对象可能也具有d´的属性。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 类比这种逻辑方法在临床诊断中的具体运用，即所谓类比诊断法。类比诊断法，是指医生在诊断过程中，把新病例与曾经诊断处理过的旧病例相比较，找出它们之间的相似之处，从而启发思路，触类旁通，对新病例作出一定的诊断。 每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进。---康德 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 2.类比的作用 类比是创建新学科，提出新假说的逻辑根据。 类比会导致科学上的重要的发现和发明。 类比是模拟实验的逻辑根据 例如，动物实验对人体的研究。 类比的局限性 类别的事实根据不足 类别的逻辑根据不足 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 3.避免类比局限性的原则 在寻找疾病之间相似性的同时，还要注意寻找它们之间的差异性。 认真选择研究对象———找一个合适的A。 深入研究研究对象———深入研究B。 积累有关对象的丰富知识，是运用类比推理的必要条件。 运用正确哲学思想的理论指导，是提高类比结论可靠程度的有力保证。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 四、分析与综合 1、分析 分析就是把研究对象分解成各个组成部分，然后对其分别加以研究，以达到对事物内部结构和本质认识的一种思维方法。 第十四章自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 分析方法的环节： 把整体加以分析，把它的各个部分从整体中分割开来或分离出来。这是定量分析。 深入分析各个部分的特殊本质。这是定性分析。 分析各个部分相互联系、相互作用的情况，阐明它们各居何种地位、各起何种作用，各以何种方式与其他部分发生作用。这是结构功能分析、比较分析。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 分析方法的局限： 分析方法是我们认识客观事物的一个重要的环节。但是，由于分析的结果，只是使我们得到了关于事物各个细节的知识，而没有进入对于这类事物整体的认识 由于分析方法只着眼于局部的研究和把本来互相联系的东西暂时割裂开来考察，这时，如果科研人员缺少辩证思维的指导，就有可能将眼光限制在狭隘的领域里和易于造成一种孤立、片面看问题的习惯。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 2.综合 综合就是把研究对象的各个部分、各个方面和各种因素联系起来加以研究，从而在整体上认识、把握事物的本质和规律的一种逻辑 方式。 基本作用：一是分析可能造成的局限性，能够揭示事物在分割状态下不曾显现的特性。 二是能够从整体上全面把握事物的本质。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 分析和综合的关系 分析和综合是相互依存、相互渗透的。 分析和综合可以相互转化。 使用综合研究方法的原则 知识储备原则 协作原则 创新原则 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 五、归纳与演绎 1、归纳 归纳是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方式，逻辑学上又叫归纳推理。 归纳推理的目的在于通过现象达到本质，通过特殊揭示一般，因此归纳过程必然包含着的能动飞跃。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 完全归纳法 完全归纳法是根据对某一类事物的全部对象的考察而作出的关于这一类对象所具有的某一种性质的推理方法。 完全归纳法的特点是：结论可靠，但不实用 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 不完全归纳法 完全归纳法是说在我们所考察的事物中，有些含有无限多个对象，根本不可能穷举。所以人们往往通过对有限的部分和个别对象的考察得出关于全部事实的一般结论。这种推理方法就叫不完全归纳法。 简单枚举和科学归纳是两种不完全归纳法。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 简单枚举法 简单枚举法是根据某类事物的若干个体具有某种属性，没有发现相反的事例，从而得出一般性结论的方法。 特点：实用但不可靠 ，属于以偏概全。 避免不可靠性的方法 a、尽量枚举多的简单事实。 b、未发现相反的事例。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 科学归纳法 它是根据因果规律的特点，在前后相随的一些现象中，通过某些现象的相关变化，如同时出现、同时不出现或同时成比例地发生变化等事实，归纳出现象间的因果联系。 科学归纳法由培根倡导，穆勒完成，又称“穆勒五法”: 求同法、差异法、求同差异并用法、共变法和剩余法。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 求同法：在同一结果出现的几种场合中，如果只有一个条件是共同的，那么这个条件就是个结果的原因。 求异法：比较一个结果在发生与不发生的两 种场合中，如果只有一个条件是不同的，那么，这个条件就是这个结果的原因。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 求同求异共用法：如果在第一批场合里，有这个条件就有这个结果出现；在第二批场合里，无这个条件就无这个结果出现，那么这个条件就是产生这个结果的原因。 共变法：在不同场合里，由于某个条件发生变化，与其相关的结果也相应地发生变化，那么，这个条件就是产生这个结果的原因。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 剩余法：在发生某个结果的众多条件中，经过研究，除了其中的一个条件外，其余条件被除外，那么，剩下的这个条件，就是这个结果的原因。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 归纳方法在科学研究中的作用： 第一，从科学事实概括出一般规律，是提出假说和形成理论的有效方法； 第二，为科学观察和实验的设计，提供逻辑依据，便于用简明、合理的方式揭示事物的因果性和规律性； 第三，它通过对有限数量的事物的考察，得出关于无限事物的规律性的认识。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 2.演绎 演绎是从一般到个别的推理，是从一般的原理、定律、理论出发，运用逻辑思维，推出具体结论的方法. 演绎推理的主要形式是三段论：即大前提、小前提、结论 （即大词、中词、小词） 例如： 大前提：自然界中一切物质都是可分的； 小前提：基本粒子是自然界中的一种物质； 结 论：基本粒子是可分的 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 获得正确演绎推理有两个条件： 一是要有正确的推理前提。 二是推理的形式必须合乎推理规则。 演绎推理的局限： 一是形式的固定，限制了对其他现象的理解。 二是推理方向总是从一般到特殊，限制了逻辑中的其他参数。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 演绎推理的作用： 第一，是获得新知识的重要手段。 第二，是论证的有力工具。 第三，是提出科学预见的重要手段和检验理论的辅助手段。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第一节 科学思维的逻辑方法 3.归纳和演绎的关系 归纳和演绎是辩证统一的两种思维方法 归纳和演绎相互对立、相互区别； 归纳和演绎又相互联系，归纳是演绎的基础，演绎是归纳的前导； 归纳和演绎相互渗透； 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 非逻辑思维是指创造主体在不遵循逻辑常规前提下直接指向问题解决的思维活动。由于非逻辑思维方式具有新颖性、独特性、且无法直接模仿，所以又称为创造性思维。 非逻辑思维主要有： 形象思维 直觉思维 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 一、形象思维 1、形象思维的涵义与特点 形象思维是在形象地反映客体的具体形状或姿态的戌认识的基础上，通过意象、联想、想象来解释对象的本质及其规律的思维形式。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。 ---爱因斯坦 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 形象思维与逻辑思维的区别： 第一，逻辑思维的细胞是抽象的概念，而形象思维的细胞是具有意的意象。 第二，逻辑思维是运用概念进行判断和推理，而形象思维是运用意象进行联想和想象。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 2.形象思维的方法论意义 第一，可以直观形象地揭示对象的本质和规律。 第二，可以对研究对象进行纯化和简化。 第三，可以用形象思维指导技术实践。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 二、直觉思维 1.直觉思维的涵义及特点 直觉思维是指不受某种固定的了逻辑规则约束而直接领域事物本质的一种思维形式。它时常伴“灵感”或“顿悟”。 灵感是指主体对于反复思考而尚未解决的问题，因某种偶然因素或潜意识信息启发而得到突然顿悟的心理状态。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 直觉和灵感的特点： 第一，认识发生的突发性。 第二，认识过程的突变性。 第三，认识认识成果的突破性。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 3.直觉思维的方法论意义 第一，它是非逻辑思维的主要形式，是科学认 识主体能动性的突出表现。 第二，它是贯通主体珠显意识和潜意识的主要 环节。 第三，它是情感因素参与其中的身心总动员。 第四，它是对现有范式的突破。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第二节 科学思维的非逻辑方法 项目 直觉 一贯正确 经常受益于直觉 偶而受益于直觉 从未得益于直觉 直觉 一贯错误 比例% 7 33 50 17 约1 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 一、数学方法及其特点 1、数学方法 数学方法指以数学为工具进行科学研究、以数学语言表达事物的状态、关系和过程，经推导、演算和分析，以形成解释、判断和预言的方法。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 2、数学方法的特点 、高度的抽象性 数学抽象只保留了事物量的关系和空间形式，其他属性被舍弃。 数学中的量、量的关系、量的变化以及量的关系的变化均以符号形式表示，所以，数学是只有形式而没有内容的符号形式系统。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 精确性、即逻辑的严格性与结论的确定性 数学是在纯粹化的状态中进行研究的，这就使他获得了单义性、精确性和直观性，并使逻辑程序获得了相对的独立性。 应用的普遍性 数学方法因为舍弃了具体的物质形式的特点，因而它在应用上就具有了普遍性。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 二、数学方法在科学认识中的作用 1.为科技研究提供简洁精确的形式化语言 2.为科学技术研究提供数量分析和计算方法 定性描述到定量描述的转变是一门科学成熟程度的重要标志。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 3.为科学技术研究提供了逻辑推理的工具 逻辑的严格性与结论的确定性使得数学方法获得的科学结论具有明确的逻辑必然性和可靠性。 数学方法提供的符号、运算以及变换规则本身就是逻辑推导的形式体现。 公理化方法则为科学理论体系的建立树立了典范。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 三、数学模型方法与“数学试验” 1.数学模型 反映特定问题或特定事物系统的数学关系结构，具体表现为一组数学关系或一套具体的算法。 2、数学模型方法 数学模型方法是通过建立和研究对象的数学模型来揭示对象本质特征和变化规律的方法。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 3.建立数学模型的要求 既要反映现实原型的本质特征或关系，又要加以合理的简化。 在数学模型上要能够对所研究的问题进行理论分析、逻辑推导、并要能得出确定的解。 在数学模型上求得的解要能回到具体研究对象中去解决实际问题。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 4.数学模型的类型 确定性数学模型 用于描述服从确定的因果联系的必然现象，通常用经典数学的各种方程式、关系式和网络图来表示。 比如用微分方程描述热传导的运动过程。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 随机性数学模型 用于描述自然界中大量存在的或然性关系。用概率论、过程论和数理统计等方法建立随机性的数学模型，能够描述随机现象出现各种可能结果的分布规律。 比如商品管理中客流的分布规律。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 突变性数学模型 描述自然界中的突变现象。通过描述状态变量来揭示自然界事物进化过程 中的突变现象。 当控制变量与状态变量者连续变化时，是渐变。 当控制变量的连续变化使状态变量不发生连续变化时，是突变。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 托姆在20世纪60年代以拓扑学为基础，提出用曲面奇点理论来描述这类现象，创立了突变理论。只要突变过程的控制变量不超过四维，突变就有七种模式： 折叠型、尖角型、燕尾型、蝴蝶型、双曲脐点型、椭圆脐点型、抛物脐点型。 每种模式都有特定的位势函数和方程式。 描述和阐明了事物 发展过程中了，出现突变和渐变的原因。揭示了事物质变方式是如何依赖条件变化的。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 模糊型性数学模型 用模糊集合作为表现模糊事物的数学模型，对各种模糊现象进行定量的描述和处理。 如自然界和社会中的模糊现象（如人的体重有轻重之分，但没有明确的界限）。 第十四章 自然科学研究中的基本逻辑方法 第三节 数学方法 5.“数学试验”方法 在计算机上对系统的数学模型进行试验， 以求得对原型的规律性的认识的一种数学方法，即“计算机仿真”（专家系统）。 数学试验的步骤： 建立描述系统行为的数学模型，将其简化为计算机可以加以运用的形式；设置初始条件，使模型在计算机上运行；分析数学试验结果 ，在原型系统中检验其有效性。 第十五章 系统科学方法 第一节 系统科学方法的特点和作用 第二节 常用的几种系统科学方法 第三节 自组织理论方法 第十五章 系统科学方法 第一节 系统科学方法的特点和作用 一、系统科学和系统科学方法 1、什么是系统科学 系统科学是探索系统的存在方式和运动变化规律的学问，是对系统本质的正确反映和趔性的认识，是一个知识体系。 系统科学已形成一个学科群：包括系统论、控制论、运筹学、博弈论、协同学、耗散结论论等。 第十五章 系统科学方法 第一节 系统科学方法的特点和作用 2.系统科学方法 系统科学方法是按照系统科学的观点和理论，把研究对象视为系统来解决认识和实践中的各种问题的方法的简称。 要求人们把研究对象看作是一个整体，把事物的普遍联系和永恒运动看成一个总体过程，全面地把握和控制对象，综合探索系统中和系统外各种要素相互作用变化的规律，以便认识和发改造对象。 第十五章 系统科学方法 第一节 系统科学方法的特点和作用 二、系统科学方法的原则和作用 1、系统科学方法的原则 整体性原则 基于非加和关系，从整体的角度研究系统的新质。 如果人体的某一部分出了毛病，那么，只有很好地了解整个复杂机体的人，才能医好她；在更复杂的情况下，只有这样的人才能正确地理解病因。 ---爱因斯坦 第十五章 系统科学方法 第一节 系统科学方法的特点和作用 动态性原则 这是系统方法的历时性原则。因为系统内部及与外部环境之间的能量和信息的交换总是处在变化之中，因而系统是个活系统、动态系统。 最优化原则 这是整体优化原则，要求解决问题时，统筹兼顾、大力协同、多种择优。 第十五章 系统科学方法 第一节 系统科学方法的特点和作用 模型化原则 采用系统科学方法，需要把真实系统模型化，即把真实系统抽象化模型。 人的骨骼模型与人的自然尺度最为接近。 第十五章 系统科学方法 第一节 系统科学方法的特点和作用 2、系统科学方法的作用 系统方法是认识、调控、改造、创造复杂系统的有效手段。 系统方法为人们提供了制定系统最佳方案以实行优化组合和优化管理的手段。 系统科学方法为人们提供了新思想模式 第十五章 系统科学方法 第二节 常用的几种系统科学方法 一、系统分析方法 系统分析方法是为确定系统的组成、结构、功能效用，而对系统各种要素、过程和关系进行考察的方法。 工作流程： 准确地记录下系统各要素和过程各阶段的数据，然后用这些数据对系统进行研究。 根据流程图上的数据设计各种方案，并根据目标的要求比较、选择方案。 第十五章 系统科学方法 第二节 常用的几种系统科学方法 二、信息方法 信息方法就是从住信息观点出发，把研究对象及其运动过程抽象为信息的传输、转化过程。通过信息的获取、传输、加工、处理、利用等过程来认识对象的本质和规律，进而控制和改造对象的科学方法。 信息源-----信道----信宿(信息的接收者) 第十五章 系统科学方法 第二节 常用的几种系统科学方法 三、控制方法 控制方法是以系统为对象、功能为目标、信息为基础、反馈为手段，达到系统控制最优化目的的方法。 在实现随机调节的过程中，反馈是一个最为重要的表现环节，它使系统成为闭环，不断克服不确定性、消除误差、逼近期望值。 从思维方法上回答了“先有鸡，先有蛋”的悖论。 第十五章 系统科学方法 第二节 常用的几种系统科学方法 四、黑箱方法 黑箱又称黑系统，是指内部构造和机制尚不清楚，只能通过外部功能和行为的观测和试验来认识其性质的系统。 黑箱方法就是通过探索功能而推测结构的方法，它通过考察系统的输入和输出的动态过程，即研究其功能或行为方式，以推测和探求系统内部结构和运动规律。 第十五章 系统科学方法 第二节 常用的几种系统科学方法 五、功能模拟方法 功能模拟方法是指在暂不考虑系统内部组成要素及结构的条件下，应用模型来再现原型功能的方法。 主要用于仿生技术研究。 第十五章 系统科学方法 第三节 自组织理论方法 一、自组织理论 1.什么是自组织 自组织是指自然或客观事物自身自主地组织化、有序化的运动过程，是指系统的要素按照彼此的相关性、协同性或默契性而形成特定结构和功能的过程。 第十五章 系统科学方法 第三节 自组织理论方法 2.自组织理论 自组织理论是关于自然界中非平衡态自组织系统的形成发展规律的科学，是关于非平衡态系统的有序与无序相互转化的机制和条件的科学，是以耗散结构论、协同论、突变论、超循环论、混沌理论等为代表的新兴学科群。 第十五章 系统科学方法 第三节 自组织理论方法 二、关于自组织理论 自组织理论主要想解决有序与无序相互转化的机制与条件问题。 即一个混乱无序的系统，在什么条件下，通过什么样的方式，会形成有序状态。 例：无序的自然光如何形成激光。 第十五章 系统科学方法 第三节 自组织理论方法 有序运动的系统，在什么条件下，通过什么方式会形成无序状态。 例：有序运动的平流如何能形成急流； 有周期、有节律的运动如何会丧失周期和节律等。 第十五章 系统科学方法 第三节 自组织理论方法 三、自组织理论的方法论意义 1.自组织理论的方法是描述系统质变的方法。 2.自组织理论的方法是统一决定论与非决定论、确定性与非确定性的方法。 3.自组织理论的方法在于选择新目标、追求新范式。 传统科学追求简单性、必然性、决定论目标，以分析为基本范式； 自组织理论追求复杂性、偶然性、非决定论，强调综合性和整体性的研究范式； 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 第二节 科学理论 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 一、科学假说及其特征 1.假说 根据已知科学事实和背景知识对所研究的自然现象及其规律性提出的假定性的推测和说明。 它是自然科学理论思维的一种重要形式。 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 2.假说的来源 第一，出现了用已知科学理论无法解释的新的科学事实，针对新的科学事实产生试探性的说明。 第二，当理论外推至原来适用范围之外，就其他事物的性质、规律进行猜测。 第三，新旧事物之间的矛盾的解决需要新的假说 。 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 3.假说的一般特征 假说的构成要素：事实基础，背景理论，对现象本质的猜测，推演出的预言和预见。 例：大爆炸假说： 事实----谱线红移； 背景理论----广义相对论及高能粒子物理 猜测---超高温、超高密原始火球的急剧膨涨 预言---氦丰度、3K背景辐射 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 假说的特征： 第一，科学性。假说是以 一定科学事实为依据，以科学理论为前提而提出来的。 第二，假定性。假说中包含着对事物本质和规律的猜测。 第三，易变性。不同的自然现象，或同一自然现象所依据的问题角度、不同原则、不同方法会提出不同的假说。 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 4.假说的作用 第一，科学假说对科学观察和实验具有导向的作用。 第二，科学假说是通向科学理论的桥梁。 只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。 ----恩格斯 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 第三，科学假说是发挥思维创造性的有效方法。 第四，不同假说的争鸣有利于学术繁荣。 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 二、建立假说的方法论原则 1.解释性原则 假说应该能够对“域”中现有全部科学事实作出不矛盾的全面解释，任何超出解释范围的事实的存在以及假说内部存在的任何不自洽都构成对假说进行必要修正的正当理由。 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 2.对应原则 假说与现有理论的关系上： 一般地说，假说不能与经过检验的科学理论相矛盾； 当假说与原有理论相矛盾时，应当先怀疑假说； 当新的事实支持假说时，就要修正原有理论，提出新的理论； 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 3.可检验性 假说必须能用观察、实验加以检验，从而判断它的真伪。 不可检验的假说是不科学的； 可检验的假说主要是通过从假说中推出新的预言或预见而表现出来的； 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 三、假说的检验 1.逻辑分析 分析假说在逻辑上的合理性，以达到对假说进行考察筛选的目的。 分析假说中概念的精确性、明晰性与简单性； 分析假说中逻辑结构的严整性； 分析假说对新事实的说明程度、对可能的未知事实的预见性以及预见的可检验性； 第十六章 科学假说与科学理论 第一节 科学假说 2.实验检验 观察对假说进行检验。 实验对假说进行检验 假说必须被证实才是合理的； 假说也可以被证伪，才能检验到假说是否全面 判决性实验 可以用来证实或证伪理论或假说的关键实验。 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 一、科学理论的基本特征及其结构 科学理论是实践检验的系统化的科学知识体系。 1.科学理论的特征 第一，客观真理性。 经验依据是可靠的；根据经验依据构造的理论 其假定性规定得到了经验确证；理论的预见通过了检验。 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 第二，普遍性。 科学命题在表达上应当是全台球命题。 第三，系统性。 科学理论不是由孤立概念简单集合而成的，而是由概念、原理、定律等知识单元按系统性原则内在有机地联系起来的、反映客观对象本质联系的知识体系。 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 第四，逻辑性。 科学理论是概念明确、判断恰当、推理正确、论证严密，合乎逻辑的。 2.科学理论的一般结构 第一，基本概念， 概念是新的理论的逻辑出发点，是科学理论的基石。 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 第二，基本原理或定律 基本原理或定律界定研究对象之间的基本关系，是科学理论的支柱。通常用全称判断的形式来表述。 第三，逻辑结构 由基本原理演绎出来的结论又称科学推论，执行着理论解释和预见的功能。 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 二、建立理论体系的常用方法 1.公理化方法 从尽可能少量的基本概念、公理出发，运用演绎推理规则推导出一系列命题和定理，从而建立起整个理论体系的方法。 例：欧几里德的《几何原本》有23个定义，5条公设和5条定理。 无矛盾性、完备性、独立性 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 2.逻辑—历史相统一的方法 逻辑主要指人的思维对客观对象规律的概括反映，是自然对象历史过程在理性思维中的再现； 历史是指客观对象运动发展的自然过程或人类认识对象的过程。 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 3.抽象—具体方法 从感性具体到理性抽象，科学认识建立起一套概念和定律，它们反映了认识对象部分的内在联系和规律，只有将这种理性抽象上升为理性具体后，才能获得关于对象的全面认识。 感性具体---理性抽象----理性具体 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 三、理论的评价问题 1.科学理论评价的内含 科学理论评价是关于人们如何接受和选择理论的问题。 理论的直理性评价：是否反映了事物的本质和规律； 理论的价值性评价：对科学理论的学术意义和社会功能的评价； 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 2.理论评价的标准 经验论观点：以经验事实作为科学理论评价的出发点，把经验的证实或经验的证伪作为科学与非科学的划界标准和理论评价的基本准则。 整体论观点：当用经验检验单个理论命题的真假遇到困难时，应当坚持既要有恰当的观察证据，又要考虑理论的实用性、普遍 性、精确性等。 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 目前对理论的评价标准的看法： 第一，理论与经验事实的一致性。 第二，理论内在逻辑的完备性。 理论不仅在内应是逻辑上无矛盾的、自洽的，而且与公认的有关理论也应该具有 一致性。 第三，理论的简单性 第十六章 科学假说与科学理论 第二节 科学理论 基本概念、定律越少，体系的完备性越易于判定，理论内部的无矛盾性越容易实现； 简单的表述易于检验； 建立在更高的概括基础上，具有更高的普遍性，和更广泛的预见性。 谢谢观看THANKS！