自然觀的歷史發展第一頁，共六十五頁，2022年，8月28日本講的主要內容和結構1自然觀及其研究的意義2古代樸素自然觀3近代機械唯物主義自然觀4辯證唯物主義自然觀的創立5系統自然觀的提出第二頁，共六十五頁，2022年，8月28日1自然觀及其研究的意義第三頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.1自然的概念廣義的自然具有無窮多樣性的一切存在。與宇宙、物質、存在、客觀實在等范疇同義。狹義的自然與人類社會相區別的物質世界或稱自然界，各種物質系統的總和。第四頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.1自然的概念純粹的自然（天然自然）沒有受到人為因素影響的自然，或自然界自身產生出來的自然。人化的自然（人工自然）受到人的活動的影響的自然，或人工產生出來的自然。第五頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.2自然觀的概念自然觀：有關自然的觀念對自然的本原、構成、演化過程和人與自然之間關系的看法和觀點。第六頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.2自然觀的概念自然觀與一般的自然科學理論的區別自然觀的立足點、研究方法和最終結論是哲學的，是對整個自然界的整體把握和抽象概括。第七頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.2自然觀的概念自然觀的目的用具有普遍性的抽象概念的邏輯在思維中再現自然的系統本性和基本規律；為人對自然的認識提供本體論、方法論和價值論的指導。第八頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.3自然觀在科學發展中的作用（1）自然觀：自然科學理論的思想基礎近代產生的唯物主義自然觀把整個世界看成是一種物質存在，從而構成了近代自然科學產生和發展的一個思想前提。從更具體的方面來看，有關物質結構的分子、原子乃至基本粒子的理論，則是在古代的原子學說等自然觀思想的指導下提出并建立起來的。第九頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.3自然觀在科學發展中的作用（2）自然觀：自然科學研究的方法論

特定的自然觀不僅決定著其科學研究的選題和方向，而且決定著其假說的提出、實驗的設計和結果的評價。第十頁，共六十五頁，2022年，8月28日2古代樸素自然觀第十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.1古代中國的自然觀（1）元氣學說世界上的萬事萬物都是由肉眼看不見的、微小的氣組成的。這種氣就叫“元氣”。元氣是天地萬物之原始，萬物皆由氣之聚合而產生。氣不僅是構成自然界各種事物的基本成分，而且也是構成人體的基本成分。莊子說：“人之生也，氣之聚也。聚則為生，散則為死?！钡谑摚擦屙?，2022年，8月28日2.1古代中國的自然觀（2）陰陽學說自然界的各種事物及其性質均可劃分為陰和陽兩個方面。陰：有形的、黑暗的、靜止的、雌性的、下降的……

陽：無形的、明亮的、運動的、雄性的、上升的……陰陽：既相互對立、相互制約，又相互依賴、相互包含、相互轉化。萬事萬物就在陰和陽的矛盾統一中產生、發展、變化。第十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.1古代中國的自然觀（3）五行學說說明天地萬物的構成和它們之間的運動變化規律?！拔逍小保耗尽⒒稹⑼痢⒔稹⑺宸N元素或要素。由這五種元素或要素構成的事物不僅具有相應的性質，劃分為相應的類型，而且在這五類事物之間還存在明確的相生相克關系。第十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.1古代中國的自然觀（3）五行學說“相生”：滋生、化生、促進，對被作用的一方來說是一種正面的積極作用；

“相克”：克制、抑制，對被作用的一方來說是一種負面的消極作用。五行之間具體的相生關系是：木生火，火生土，土生金，金生水，水生木；相克關系是：水克火，火克金，金克木，木克土，土克水。天地萬物就是在五行的相生相克的矛盾運動中產生和發展變化的。第十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.1古代中國的自然觀（4）形、氣、神理論與非生命、生命和人的本質理論世界萬事萬物均由形、氣、神這三種基本的東西構成。非生命：由純粹的形體物質構成的東西，一種形的存在；生命：由形和氣構成的，是形與氣的統一；人：由形、氣、神構成的，是形、氣、神的統一。在自然界中，形是氣的基礎，氣是神的基礎；反過來，神對氣有主導作用，氣又對形有主導作用。由此也確認了人是自然界最復雜、最高級的存在形式。第十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.2古代西方的自然觀（1）種子說古希臘阿那克薩哥拉（約前500－前428）：萬物的本原是性質不同的種子。種子的種類、性質和數目是無限多的，體積無限小。種子可以無限分割，是永恒存在的，不能產生，不能消滅。世界萬物都是由不同性質的種子構成的，并且每種事物都含有構成各種事物的種子，而一種事物與另一種事物之間的區別則是由于不同性質的種子在不同事物中具有不同的數量的緣故。第十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.2古代西方的自然觀（2）原子論古希臘德謨克利特（約前460－前370）：世界的本原是原子，原子是存在于虛空之中的。原子的結合和分離構成各種各樣的事物；原子是不可分割的最小的物質微粒；原子在性質上是相同的，只有形狀、大小和排列次序及位置的不同，這是事物千差萬別的原因所在。運動是原子的固有屬性。原子在虛空中永久地自己運動，是萬物生滅變化的原因。第十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.2古代西方的自然觀（3）四因說亞里士多德（公元前384/3－322年）：一切事物的運動、變化都是由質料因、形式因、動力因、目的因所決定的?！百|料”：構成萬物的原料；“形式”：事物形成的根據，也就是事物的形式結構；“動力”：把質料和形式結合起來的制造者，它是事物變動的根源；“目的”：事物的歸宿，是一切運動變化的最終結果。自然界的萬事萬物就是這四種因素共同作用下的運動變化發展。

第十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.3古代自然觀的特點（1）世界本原的物質性古人大多用直觀的物質（如：元氣、種子、水、火等）的結合來闡明自然界萬物的產生，并從它們的分離去說明萬物的消亡或轉化。第二十頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.3古代自然觀的特點（2）事物的運動變化性不管是在東方還是在西方，古人都認為世界上的萬事萬物都是運動變化的。第二十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.3古代自然觀的特點（3）世界本原的簡單性從簡單的外部現象開始，從宏觀上選取一種或幾種物質作為自然界萬物的始基。盡可能把復雜的自然事物和現象簡單化和抽象化，使人能從這些簡單的東西出發去把握自然界各種事物和現象的復雜性。第二十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.3古代自然觀的特點（4）整體直觀性把自然界當作一個整體，從總體上和宏觀方面進行直接觀察；根據直觀得來的材料，又從總體上加以抽象和猜測，提出關于自然事物的思想，描繪出自然界演化與發展的總畫面。第二十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日3近代機械唯物主義自然觀第二十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.1自然科學背景近代前期，天文學、力學和數學是達到較高水平的三個學科。只有牛頓力學是相對成熟的學科，其他學科都還處在發展的初期，基本上都還處于幼稚狀態，有些甚至連雛形都還沒有。第二十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.1自然科學背景例如：（1）物理學：除光學由于天文觀測的需要發展較快之外，其他如對熱、聲、電、磁等的研究，都還處于搜集經驗材料階段。（2）化學：處在剛剛借助于燃素說從煉金術解放出來的起步階段，直到拉瓦錫在18世紀70年代才真正建立起氧化燃燒的科學理論。（3）生物學和地質學：還沒超出礦物學的胚胎階段，處于搜集經驗材料時期。只有植物學和動物學的研究，由于林耐的工作，在分類方面達到了某種程度的完成。（4）技術：主要體現在力學技術方面，其中工具機和動力機技術研究已有相當的成果，并得到了一些實際應用。這既為機械力學的創立提供技術基礎，又為機械自然觀的形成在客觀上提供了物質條件。第二十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.1自然科學背景從整個自然科學發展歷史來看，自然科學知識在這一時期實現了第一次大綜合，而這種綜合就是在牛頓力學發展的基礎上實現的。當時只能用機械力學的思想理論解釋自然界的各種事物和現象。這就決定了這一時期自然觀和方法論的基本特征。第二十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.2基本觀點A、自然界存在的絕對物質性。認為自然界的萬事萬物都是由物質構成的，而且強調自然界除了物質再也沒有其他的東西了。第二十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.2基本觀點B、構成事物的基本成分是元素。各種事物都是由較小的更具本原性的元素構成的，一個事物的性質就是各種構成元素性質的集合；所以只要弄清楚了各元素的性質，就可以了解整個事物的性質。第二十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.2基本觀點C、事物運動變化都是由物質原因和外部原因導致的。自然界萬事萬物的運動變化都是由物質原因更確切地說是力學原因導致的，除此之外沒有任何其他原因了。第三十頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.3局限性A、以機械的物質觀來理解自然界。把自然界簡單地歸結為一種物質過程，把物質的運動過程又簡單地歸結為一種力學過程，沒有看到自然界除了物質之外還有信息和意識，也沒有看到世界存在和運動變化的多樣性。第三十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日3.3局限性B、以靜止和片面的觀點來看待自然界。當時由于對自然界理論認識和研究方法的局限以及解剖學等方法的使用，就使人們形成了一種以靜止的和片面的方法來看待各種事物的方法。

第三十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日4辯證唯物主義自然觀的創立第三十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.1進化論思潮的形成和發展笛卡兒《哲學原理》（1644）：討論了地球的形成過程。宇宙充滿不斷旋轉的旋渦，旋渦研磨著粒子。地球是個大旋渦，重粒子向地心集中，輕粒子分布在外層。中心成為地核，外層冷卻成固體外殼。笛卡兒（RénéDescartes,1596-1650），法國哲學家。第三十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.1進化論思潮的形成和發展萊布尼茨《原始地球》（1680）：地球有其發生的過程。萊布尼茨(GottfriedWilhelmLeibniz,1646-1716)，德國數學家、哲學家,政治活動家。第三十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.1進化論思潮的形成和發展康德

《自然通史和天體論》（1755）：太陽系起源的“星云假說”。運用辯證的觀點，概括、綜合了當時天文學、力學的成就，特別是根據當時觀測到云霧狀天體存在的資料，提出了太陽系起源的“星云說”?？档拢↖.Kant,1724-1804）第三十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.1進化論思潮的形成和發展在生物學領域，1859年達爾文出版《物種起源》，物種進化論已日臻成熟。物種進化論：生物不斷進化，經歷了從低級到高級、從簡單到復雜的過程。自然界進化是自然選擇的結果。競爭是選擇實現的保證。達爾文進化論的流行，使進化的觀點開始深入人心，以致出現了社會達爾文主義。第三十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.2細胞和能量守恒定律的發現——德國生物學家施萊登和施旺（1838，1839）：在前人研究的基礎上，加上自己多年從事植物解剖工作而積累的資料，發現了植物細胞和動物細胞。由于細胞的發現，揭示了動植物結構的統一性，闡明了生物體分化發展的規律。——邁爾、焦耳、格羅夫、赫爾姆霍茲、柯爾丁等人（1840年代）：從不同的途徑發現了能量守恒定律，為哲學上論證運動不滅原理提供了自然科學的基礎。第三十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.3辯證唯物主義自然觀的確立恩格斯（1820－1895）總結概括了這些自然科學的成就，在《自然辯證法》和《反杜林論》中，系統地闡述了辯證唯物主義自然觀，使辯證唯物主義自然觀得以確立。第三十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.4基本觀點（1）物質是構成一切事物的基本元素和基礎。吸收歷史上唯物主義和自然科學的認識成果，仍然堅持自然界各種事物的物質性的正確立場。物質是整個世界的產生存在的本原，同時也是構成自然界各種事物的基本元素。沒有物質就沒有世界，也不可能有世界上的各種事物。第四十頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.4基本觀點（2）一切事物都處在不斷的運動變化之中。一切皆變，任何自然事物都不是永恒的，都有它產生、發展、變化和轉化的歷史?！罢麄€自然界從最小的東西到最大的東西，從沙粒到太陽，從原生生物到人，都處于永恒的產生和消滅中，處于不斷的流動中，處于無休止的運動和變化中”。第四十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日4.4基本觀點（3）一切事物都處在普遍的聯系之中。自然界的一切事物都不是孤立存在的，都存在著密切的聯系。不僅事物內部各部分之間存在著密切的聯系，而且一事物與其他事物之間也存在著密切的聯系。不僅非生命物體之間、生命體之間、人體之間存在著聯系，而且非生命、生命和人體之間也存在著聯系。第四十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日5系統自然觀的提出第四十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.1科學背景——生物學家貝塔朗菲一般系統論（20世紀30－40年代）：從理論上確立了科學的系統理論。現實世界是一個自組織的由實體構成的遞階秩序結構，通過許多物理、化學系統的疊加就構成了生物和社會系統。不能把分割的部分的行為拼加成整體，必須考慮各個子系統和整個系統之間的關系才能了解各部分的行為和整體。

系統具有整體性、關聯性、動態性、有序性、目的性等特性。第四十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.1科學背景——美國維納創立控制論（20世紀30－40年代）：關于動物和機器中控制和通信的科學。

概念：目的、行為、控制、反饋、通訊、信息、輸入、輸出；控制原理：控制論系統模型即輸入－輸出反饋控制模型；系統科學和系統自然觀理論建構的基本框架和模型。第四十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.1科學背景——信息學的產生（20世紀中葉）：信息學是關于系統的信息傳遞和處理的科學理論，它不僅指申農的信息論，還包括電子計算機理論以及生命體的遺傳信息學等。1948年，申農發表了《通信的數學理論》，宣告了信息論的誕生。申農的信息論提煉出了包括信源、信宿、信道的信號傳輸的普適模型，定義了信息量，提出了信源編碼定理等重要定理，為一般意義上的信息傳輸奠定了理論基礎。1948年，第一臺計算機在美國誕生。計算機的誕生意味著人工信息系統的出現，它也反映了人類對系統的信息處理本質的更深刻認識，同時也表明信息科學有了一種技術表現形式。1953年華生和克里克提出了DNA的雙螺旋結構學說，從根本上揭示了基因的信息本質，為遺傳的信息本質理論的建立打下了基礎，也更進一步揭示了生命的系統特性。第四十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.2系統自然觀的形成在以上的科學發展的背景下，人們開始從研究實體轉向研究關系，從研究個體結構轉向研究系統功能，提出一系列整體的、綜合的系統方法和系統觀念，并逐漸地將其上升到更具普遍性的哲學層面，用其去考察整個自然界和社會。第四十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.3基本觀點（1）任何事物都是系統。由于任何事物都存在構成它的部分，而系統又是由各種要素構成的有機整體，所以事物都可以被看成是一個由不同部分或要素構成的系統，而且事物的部分和要素也可以看成是系統，是大系統中的小系統。

第四十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.3基本觀點（2）系統是一個有機的整體。系統是由不同的要素組成的，各要素是構成系統的不可分割的有機部分，不僅各要素與系統是不可分割的，而且要素與要素之間也是不可分割的。系統也正是在一種各要素的有機整合的整體狀態下完成其功能的。第四十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.3基本觀點（3）系統是一種功能的動態存在。系統都是圍繞功能建立起來的。真正的系統是圍繞一個一個功能建立起來的功能系統，所以系統在結構上并不是以獨立的結構單位為基礎的，而是由不同的結構單位結合起來組成的關系整體，而且各部分之間的關系也多表現為一種功能活動中的聯系。第五十頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.4自然界的系統性（1）自然系統的分類A、天然自然系統和人工自然系統天然自然系統是尚未受到人的行為影響的系統，是各種天然自然物和天然自然運動的總和。第五十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.4自然界的系統性（1）自然系統的分類B、孤立系統、封閉系統和開放系統孤立系統——同環境沒有物質、能量交換的系統。封閉系統——同環境只有能量交換而沒有物質交換的系統。開放系統——同環境既有物質又有能量交換的系統。開放系統是“活系統”，孤立系統是“死系統”。自然界的絕大部分子系統都是開放系統。第五十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.4自然界的系統性（1）自然系統的分類C、平衡態系統、近平衡態系統和遠離平衡態系統平衡態是指在沒有環境因素的作用下，內部的相互作用處于相對靜止、穩定的狀態。近平衡態是系統內部有一定的差異，但只能導致線性相互作用的狀態。遠離平衡態是系統內有較大差異，可使系統出現非線性相互作用的狀態。第五十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.5自然系統的特性（1）整體性（非加和性）系統作為有機整體，它的功能不能歸結為（也不是）各個部分的功能之和。系統的非加和性是由系統各個部分的相干性造成的。相干性是部分之間的約束、選擇、協同的關系。第五十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.5自然系統的特性（2）層次性系統要素的一種空間關系高級與低級的關系是自然界最基本的層次關系。整個宇宙分為三個大層次：宇觀、宏觀和微觀。不同的層次有不同的特殊的本質和不同的規律第五十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日層次L（cm）E（eV）E/m單細胞10610-1210-11分子10-5－10-710-2－10-110-9原子10-7－10-8100－103*10-5原子核10-12－10-13105－1062*10-3基本粒子10-13－10-16108－1091層次結構的結合能與層次尺度成反比E/m為結合能與被結合物質質量之比。第五十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日層次質量范圍（克）尺度范圍（cm）星系1036－10451020－1023恒星1032－1035100－1014行星1024－1030108－1010地上物體10-15－102410-5－107分子10-22－10-1510-8－10-6原子10-23－10-2110-8－10-7原子核10-23－10-2110-13－10-12基本粒子0－10-2310-13物質層次的質量范圍與尺度范圍第五十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.6自然界的和諧和諧：和諧是物質或過程內各種有質的差異的部分協調共進的關系。和諧關系就是相互配合、相互促進的關系，或相互補充、相互支持、相互完善、相互推動的關系。和諧的前提：各部分之間存在差異，差異就是矛盾。各部分之間的關系是否和諧，關鍵是看這種關系是否導致各個部分的“共進”。生態學使我們加深了對比例合理與平衡關系的認識。在生態系統內部，各個物種之間有一定的比例，才有利于生態的平衡。第五十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日5.7宇宙和諧的原因（1）歷史上有一些科學家：假定宇宙的和諧乃是上帝的創造。牛頓無法解