1、自然辩证法概论自然辩证法概论 自然辩证法概论自然辩证法概论什么是自然辩证法？什么是自然辩证法？科学是历史的 有力杠杆法洛斯燈塔巴比论空中花園1、恩格斯创作、恩格斯创作自然辩证法自然辩证法的背景的背景 社会背景社会背景1919世纪世纪7070年代，西欧各主要国家正处于大工业蓬年代，西欧各主要国家正处于大工业蓬勃发展的时期，尤其是电气工业和化学工业取得勃发展的时期，尤其是电气工业和化学工业取得了巨大的成就，促使资本主义向帝国主义过渡。了巨大的成就，促使资本主义向帝国主义过渡。资本主义大工业的发展引起了社会阶级斗争的尖资本主义大工业的发展引起了社会阶级斗争的尖锐化。西欧各国的工人阶级在巴黎公社失败后
2、，锐化。西欧各国的工人阶级在巴黎公社失败后，总结了巴黎公社的经验教训，先后建立了社会主总结了巴黎公社的经验教训，先后建立了社会主义的工人政党。国际工人运动的中心从法国转移义的工人政党。国际工人运动的中心从法国转移到了德国。马克思主义受到了资产阶级和无产阶到了德国。马克思主义受到了资产阶级和无产阶级党内机会主义全面攻击。级党内机会主义全面攻击。首先，他们用机械论和庸俗进化论来对抗首先，他们用机械论和庸俗进化论来对抗革命的辩证法。庸俗进化论是一种形而上革命的辩证法。庸俗进化论是一种形而上学的发展观。代表人物有斯宾塞等。它把学的发展观。代表人物有斯宾塞等。它把达尔文的生物进化论庸俗化，扩大了其中达尔
3、文的生物进化论庸俗化，扩大了其中的缺点，否认事物的质变，只承认事物的的缺点，否认事物的质变，只承认事物的量变。他们竭力反对阶级斗争和社会革命。量变。他们竭力反对阶级斗争和社会革命。主张逐渐升华、点滴改良和阶级调和，宣主张逐渐升华、点滴改良和阶级调和，宣扬资本主义和平长入社会主义。扬资本主义和平长入社会主义。其次，他们用唯心主义、神秘主义和新康德其次，他们用唯心主义、神秘主义和新康德主义来对抗历史唯物主义。神秘主义是一种主义来对抗历史唯物主义。神秘主义是一种宗教唯心主义的世界观，它主张人和神或超宗教唯心主义的世界观，它主张人和神或超自然力量之间的直接交往，并能从这种交往自然力量之间的直接交往，并
4、能从这种交往中领悟到宇宙的秘密。新康德主义则提出中领悟到宇宙的秘密。新康德主义则提出“回到康德那里去回到康德那里去”的口号，但又指责康德的口号，但又指责康德的唯心主义不彻底，否认康德自在之物的唯的唯心主义不彻底，否认康德自在之物的唯物主义意义，强调自在之物是一个极限概念，物主义意义，强调自在之物是一个极限概念，它表明认识的界限，但不是什么实在的东西，它表明认识的界限，但不是什么实在的东西，认为自然界是纯粹思维的产物，在自然和社认为自然界是纯粹思维的产物，在自然和社会中并不存在客观规律性。会中并不存在客观规律性。自然科学背景自然科学背景天文学：1755年，德国哲学家康德匿名发表了宇宙发展史概论一
5、书，首先提出了关于太阳系起源的“星云假说”。他宣称：给我物质，我就能用它造出一个宇宙来！这就是说，给我物质，我将给你们指出，宇宙是怎样由此而形成的。用星云物质之间的引力和斥力相互作用来解释天体的成因和演化，取消了牛顿的第一推动力。弥漫状星云星云微粒的旋转扁平的盘状星云扁平的盘状星云地质学1830年，英国地质学家赖尔的地质学原理一书问世，书中提出了“渐变论”思想，用地球自身的自然力量解释了地层的形成和演变的历史。有人把它称之为地质学上的“第一次革命”，恩格斯给予很高的评价，“只是赖尔才第一次把理性带进地质学中，因为它把地球的缓慢变化这样一种渐进作用，代替了由于造物主一时兴发所引起的突然革命。”物
6、理学1840-18431840-1843年，热功当量（年，热功当量（J=4.19J=4.19焦耳焦耳/卡）卡）的测定和能量守恒与转化定律的确立，说的测定和能量守恒与转化定律的确立，说明明“自然界中一切运动的统一，现在已经自然界中一切运动的统一，现在已经不再是一个哲学论断，而是自然科学的事不再是一个哲学论断，而是自然科学的事实了实了”。能量守恒定律，在物理学中表现。能量守恒定律，在物理学中表现为热力学第一定律：自然界的一切物质都为热力学第一定律：自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，能够具有能量，能量有各种不同的形式，能够从一种形式转化为另一种形式，从一个物从一种形式转化为另一种形式
7、，从一个物体传递给另一个物体，在转换过程和传递体传递给另一个物体，在转换过程和传递过程中能量的数量保持不变。过程中能量的数量保持不变。能量守恒和转化定律能量守恒和转化定律焦耳焦耳赫尔姆霍兹赫尔姆霍兹化学1824年，德国化学家李比希制造出雷酸银（Ag-O-N=C），它和维勒制造出的氰酸银（Ag-O-C=N）在成分上完全一样，于是发现了同分异构现象，这是质量互变规律的科学证据。1828年，维勒在研究氰酸盐类时，发现无机化合物氰酸铵在水溶液中加热能得到有机化合物尿素，这说明在有机物与无机物之间是可以相互转化的。1869年，门捷列夫发现了化学元素周期律，揭示了化学元素间的内在联系，再一次印证了质量互变
8、规律的正确性。于是，化学领域内从元素到化合物，都有统一的自然规律可循，机械观在化学领域内被清除出去了。生物学1838年，德国植物学家施莱登，1839年，德国动物学家施旺所建立的细胞学说，阐明了细胞是构成生物组织的基本生命单位，也是动植物生命起源和演化的共同基础，把千差万别的生物种类统一起来了。施莱登施 旺细胞细胞生物学 1859年，达尔文提出进化论，完成了自然界生成演化的最高阶段的理论探索。他以大量的科学事实，说明从单细胞的原生生物到动植物有机体再到人类的进化过程，把自然发展过程的各个基本环节的描述完成了，从而使辩证的自然观有了科学的依据。整个自然界被证明是一幅永恒运动、有机联系和不断发展的辩
9、证图景。人类进化图达尔文 达尔文（18091882），19世纪英国杰出的生物学家、生物进化论的奠基人。他找到了生物发展的规律，证明所有的物种都有共同的祖先。他在科学上完成了一次伟大的革命，结束了生物学领域中唯心主义、形而上学的统治时期，对近代生物科学产生了巨大而深远的影响。物种起源中译本书影 物种起源（全名为依据自然选择，或在生存斗争中适者生存的物种起源）于1859年11月24日问世。这是一部具有划时代意义的科学巨著。该著作批判了创造论的错误，阐明了进化论的思想。达尔文当年乘坐的“小猎犬号”1831年，达尔文乘坐“小猎犬号”开始了长达五年的环球考察，为其日后提出进化论奠定了坚实的基础。当时讽刺
10、达尔文的一幅漫画思想背景思想背景 虽然自然科学的巨大发展越来越揭示了自然界发展的辩证过程，然而，形而上学自然观仍然统治着自然科学领域，多数自然科学家的头脑仍然禁锢于形而上学的思维之中。自然科学中的辩证内容与顽固的形而上学思维方式的矛盾，使科学家们的思维处于极度的混乱之中，使许多科学家不能正确地揭示新的科学成就，甚至跌入唯心主义和不可知论的泥潭。为了批判当时的一些资产阶级唯心主义者对自然科学成果的歪曲，为了澄清当时自然科学家在世界观上的混乱，为了使自然科学得以健康地发展，为了把唯物辩证法贯彻到一切领域中去，马克思恩格斯在19世纪下半叶，系统地研究了许多自然辩证法问题。辩证唯物主义的自然观。辩证唯
11、物主义的自然观。科学认识论和方法论方面，第一次把社会科学认识论和方法论方面，第一次把社会实践放到认识论和方法论，创立了辩证唯物主实践放到认识论和方法论，创立了辩证唯物主义的科学认识论和科学方法论。义的科学认识论和科学方法论。（3）在科学技术观方面，深刻揭示了科技自身）在科学技术观方面，深刻揭示了科技自身发展的内在逻辑，而且把科技的发展作为一种发展的内在逻辑，而且把科技的发展作为一种社会现象来考察，并由此提出了许多崭新的思社会现象来考察，并由此提出了许多崭新的思想：自然科学属于一般社会生产力的范畴；科想：自然科学属于一般社会生产力的范畴；科学技术并入生产过程转变为直接的生产力；社学技术并入生产过
12、程转变为直接的生产力；社会实践的需要，首先是经济、生产的需要，是会实践的需要，首先是经济、生产的需要，是科学技术发展的基本动力；科技又是推动社会科学技术发展的基本动力；科技又是推动社会历史前进的革命力量。历史前进的革命力量。三、系统自然观三、系统自然观 系统自然观系统自然观:是辩证唯物主义自然是辩证唯物主义自然观发展的新形式。它植根于相对论、观发展的新形式。它植根于相对论、量子力学、分子生物学和以系统论、量子力学、分子生物学和以系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协控制论、信息论、耗散结构理论、协同论、突变论为代表的系统科学以及同论、突变论为代表的系统科学以及以混沌理论、孤立子理论、分形理论
13、以混沌理论、孤立子理论、分形理论等为代表的非线性科学的基础之上。等为代表的非线性科学的基础之上。一）自然界的物质系统一）自然界的物质系统1、什么是系统?系统：是由若干相互联系、相互作用的要系统：是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构和功能的有机整体。素组成的具有特定结构和功能的有机整体。它是自然界物质的普遍存在方式，不仅整它是自然界物质的普遍存在方式，不仅整个自然界是一个系统，而且其各组成部分个自然界是一个系统，而且其各组成部分又自成系统和互成系统。又自成系统和互成系统。反映物质系统特征和规律的基本范畴是：反映物质系统特征和规律的基本范畴是：系统、要素、结构、功能、环境。系统、要素
14、、结构、功能、环境。系统和要素、结构和功能、系统与环境之系统和要素、结构和功能、系统与环境之间，是对立统一的。间，是对立统一的。系统与要素 要素是指构成系统的组分或单元。物质系统是由若干物质要素构成的，物质物质系统是由若干物质要素构成的，物质要素都必然属于某一特定的物质系统；要素都必然属于某一特定的物质系统；物质要素是物质系统的基础，而物质系统物质要素是物质系统的基础，而物质系统则是物质要素的存在方式，二者的关系是则是物质要素的存在方式，二者的关系是辩证统一的。辩证统一的。结构与功能 结构是指系统内各种要素之间、或各要素与系统整体之间相互联系的总和。即系统内各种要素在相互联系、相互作用、相互影
15、响和相互制约中所形成的一种总体联系。（如数量结构、时间结构、空间结构和相互作用结构）功能是指系统的作用和能力。系统最突出的功能，如果用通俗的话来讲，就是通过“统”，使系统发挥出全新的整体效应。结构与功能的关系：结构与功能的关系：结构决定功能，但其决定作用并不是一结构决定功能，但其决定作用并不是一种单值必然的决定关系，而是一种多值或然种单值必然的决定关系，而是一种多值或然的关系。一种结构可以表现为多种功能，一的关系。一种结构可以表现为多种功能，一种功能也可以反射出多种结构。种功能也可以反射出多种结构。系统与环境 环境是指与某个系统内的组成要素发生相互作用，但又不属于该系统的事物。凡是与某个系统的
16、组成要素发生相互作用，而又不属于该系统的事物，都可以称之为系统的环境。每一个系统都存在于一定的环境之中。系统与环境的关系具体表现在以下三个方面：一是一是系统的环境是系统存在和发展的基础和前提，系统的环境是系统存在和发展的基础和前提，任何物质系统的存在与发展都是有条件的，离开了任何物质系统的存在与发展都是有条件的，离开了这些存在条件或存在条件发生了某种变化，物质系这些存在条件或存在条件发生了某种变化，物质系统也会相应地发生变化甚至会导致系统的重组或解统也会相应地发生变化甚至会导致系统的重组或解体。体。二是二是系统的复杂性与环境的复杂性相关，物质系统系统的复杂性与环境的复杂性相关，物质系统越是复杂
17、，越有组织，它与环境之间建立的相互联越是复杂，越有组织，它与环境之间建立的相互联系就越是具有多样性，同时也要求环境具有相应的系就越是具有多样性，同时也要求环境具有相应的复杂性。复杂性。三是三是系统与环境有双向选择性，环境选择系统，表系统与环境有双向选择性，环境选择系统，表现为物竞天择，适者生存。特定环境中存在着特定现为物竞天择，适者生存。特定环境中存在着特定的系统；另一方面，系统选择环境，表现为系统发的系统；另一方面，系统选择环境，表现为系统发展过程中的分叉和突变。展过程中的分叉和突变。综上所述，要素、结构、功能和环境是构成自然物质系统联系的四个要件。这四个要件之间的关系可以概括为两点：其一，
18、系统的整体性功能，依赖于其要素、结构和环境之间相互作用性能的优劣。其二，任何一个要素性质的变化，结构构型的变化和环境条件的变化，都会影响到系统整体功能的发挥，甚至会导致系统的质变。在这里，请大家注意：在这里，请大家注意：系统虽然是自然界联系的一种普遍形式，但并不是说所有的联系都可以称之为系统。只有那些具有物质能量和信息等特定属性的要素，通过相互联系、相互作用的特定关系所构成的全新的要素综合体，产生若干个体要素单独所不具有的整体性功能时，它们之间的联系，才可以称之为系统联系。由此可见，从实质上来讲，系统概念的宗旨，并不是一般的强调它是自然界的一种最普遍的联系方式，而是强调，它是一种通过要素而是强
19、调，它是一种通过要素之间的相互作用，能使事物产生新质突现的最之间的相互作用，能使事物产生新质突现的最普遍的联系方式。普遍的联系方式。2 2、自然界物质系统的类型及基本特点、自然界物质系统的类型及基本特点 1 1）自然界物质系统的类型 用系统观点看自然界，所有的自然物都自成系统，或处于某个系统之中。对于自然界物质系统，我们可以从不同角度进行分析，从而可以划分出许多不同的系统类型。从系统与环境的关系看：从系统与环境的关系看：孤立系统、封闭系统、开放系统 从系统内发生的过程看：从系统内发生的过程看：物理系统、化学系统、生命系统 从人对自然的参与程度看：从人对自然的参与程度看：天然系统、人工系统、复合
20、系统 从系统要素的作用特点看：从系统要素的作用特点看：线性系统、非线性系统 从人对自然认识的过程看：从人对自然认识的过程看：黑箱系统、灰箱系统、白箱系统 从系统所处的状态来看从系统所处的状态来看 ：平衡态系统、近平衡态系统、远离平 衡态系统 上述区分，只是一些经常接触到的分类，并不是自然界全部的分类。在各门自然科学和技术科学的研究中，科技工作者会根据自己的研究需要，把系统分为各种不同的类型。2 2）自然界物质系统的基本特点自然界物质系统的基本特点 第一，开放性。第一，开放性。自然界物质系统都具有物质、能量和信自然界物质系统都具有物质、能量和信息三个要素。依据系统与外界环境之间是否息三个要素。依
21、据系统与外界环境之间是否存在三要素之间的交换关系，我们可以把自存在三要素之间的交换关系，我们可以把自然物质系统分为三个类别：孤立系统、封闭然物质系统分为三个类别：孤立系统、封闭系统和开放系统。系统和开放系统。所谓孤立系统，是指与外部环境彼此隔所谓孤立系统，是指与外部环境彼此隔绝，没有任何物质、能量和信息交换的系统。绝，没有任何物质、能量和信息交换的系统。一般来讲，孤立系统只是一种理想状态一般来讲，孤立系统只是一种理想状态或近似孤立的状态，绝对孤立的系统在自然或近似孤立的状态，绝对孤立的系统在自然界中是不存在的。界中是不存在的。所谓封闭系统，是指虽然与外界环境没有物质交换，但却有能量交换的系统。
22、根据质能关系式:E=mc2 ,我们可以看到能量是可以换算为物质的质量的。因为与外界环境一点都没有交换的系统，自然不会与外界存在能量的交换。但是，由于在能量交换的过程中所涉及到的物质交换数量非常小，有时甚至可以忽略不计，在这种情况下，也就产生了我们所说的封闭系统。比如，地球虽然接受太阳系和其它恒星的辐射能，但这些辐射能所代表的物质质量同地球质量相比，是微乎其微的，一般都忽略不计。假设我们再忽略掉从宇宙空间落入地球上的流星和宇宙尘埃，那么，我们就可以把地球看作是一个近似于封闭的系统。所谓开放系统，是指与外界环境自由地进行物质交换、能量交换和信息交换的系统。开放系统具有两个非一般的特性。其一，开放系
23、统具有“等结果性”。“等结果性”是指在开放系统中，不同的初始条件可能会以不同的方式，达到相同的最终状态。如，现代的人种，实际上是由具有不同初始条件的森林古猿，以不同的方式和途径进化而来的。其二，开放系统具有“自我构建性”和“自我破坏性”，即新陈代谢性。开放系统的外部特征是：具有物质、能量和信息的输出和输入功能。开放系统的内部特征是：具有不断破坏自身的旧物质组分，创建新的物质组分的新陈代谢功能。开放系统的这两方面的功能是互为条件的。一方面，由于内部不断地新陈代谢，进行组分的建构与破坏，所以就更需要外部环境不断地进行物质、能量和信息的输入与输出。另一方面，正是由于物质、能量和信息输入与输出的不断进
24、行，系统内部才可能有新陈代谢，有组分的不断破坏和建构。事实上，自然界不存在严格意义上的事实上，自然界不存在严格意义上的孤立系统与封闭系统，任何系统都与外界孤立系统与封闭系统，任何系统都与外界环境有着千丝万缕的联系，都或多或少地环境有着千丝万缕的联系，都或多或少地同环境交换物质、能量和信息。自然界实同环境交换物质、能量和信息。自然界实际上存在的系统，都是开放系统，只是不际上存在的系统，都是开放系统，只是不同系统的开放程度不同罢了。同系统的开放程度不同罢了。第二，动态性。第二，动态性。任何自然系统都有一个从孕育、产生、发展、成熟到衰退、消亡的过程，自然系统的这种运动、变化、发展过程，就是它的动态性
25、。从本体论的角度看，自然界没有不运动的物质，静止只是一种貌似静、实则动的特殊运动状态。第三，整体性。第三，整体性。整体性是自然系统最突出、最基本的特征。整体性是指，构成物质系统的各个要素，按照一定的方式结合为一个有机整体，各个要素在相互作用中，会产生出一种最佳组合规律、最佳性质和最佳功能。整体性是一切自然物质系统的普遍属性。从基本粒子到总星系，从核酸、蛋白质到人体，从天然自然物到人工自然物，每一具体物质形态都是以系统的方式存在的有机整体。第四，层次性。第四，层次性。层次性是自然界物质系统的又一个基本属性。任何物质运动形式相对于自身来说，可以说是一个系统，但相对于其它物质运动形态来说，就有可能转
26、化为某个大系统或母系统的一个要素或一个子系统。自然系统的这种层次性特征，实质上是自然系统具有差异性的具体表现。把我们以上所讲的内容总结在一起，大家还应该了解，自然物质系统及其相互作用是非常复杂的，在各种层次的系统中都会存在着整体与部分、稳定与涨落的矛盾关系。*系统中整体与部分的关系系统中整体与部分的关系 系统中整体与部分的关系，实际上就是系统与要素的关系。不论是整体与部分的关系，还是系统与要素的关系，一般都是通过三个方面表现出来的。第一，相互依存，互为存在发展的前提。一方面，系统由要素所构成，因而系统离不开要素，要素的属性及其变化制约着系统的功能变化。另一方面，要素受系统所制约，要素也离不开系
27、统，系统对要素具有协调和统帅的作用。第二，相互矛盾，相互斗争。在矛盾和斗争中，二者相互吸收有利于自身发展的因素，淘汰或抛弃过时的或不利于自身发展的因素，力图通过双方力量对比的变化，改变对方、驾驭对方。第三，二者在一定条件下可以相互转化。系统与要素之间相互转化的方式有两种：一种叫加和性方式，一种叫非加和性方式。首先，看加和性方式。首先，看加和性方式。加和性方式，是指一个复合体是通过各分离的要素一步步集中起来而构成的。同样，这个复合体也会反过来一步步分解为各个要素。用通俗的话来讲，加和性方式是指整体系统既可以由一定数量的部分或要素所组成，又可以分解为一定数量的部分或要素。例如，化学的总质量既等于反
28、应物、生成物和催化物的量的加和，又可以等于反应物、生成物和催化物的量的分解。其次，看非加和性方式。其次，看非加和性方式。非加和性方式，是指系统中有差异的各个要素，通过相互之间的干扰、制约、协同、放大，或继承、创新等作用，可以使系统原有的特性消失，形成一种新的更佳特性、更佳结构、更佳功能，即可以形成一个新的更佳的系统。由加和性方式和非加和性方式的介绍中，我想大家应该从中发现：加和性方式所反映的，是整体与部分、系统与要素之间的量变过程。非加和性方式所反映的，则是整体与部分、系统与要素的质变过程。*系统中稳定与涨落的关系系统中稳定与涨落的关系 在系统中除了有系统与要素、整体与部分的矛盾之外，还存在着
29、另一个矛盾。这就是系统的稳定性与不稳定性（也就是系统中稳定与涨落）的矛盾。什么是系统的涨落？什么是系统的涨落？系统的涨落又叫系统的不稳定性。它主要是指：来自于系统内部或外部因素的干扰，会使系统的要素性能和要素之间的相互作用关系出现偶然的变异。这种偶然的变异会使系统的整体平衡和稳定状态出现干扰和波动。这种由偶然因素变异所引起的系统稳定状态的波动起伏状态，就叫涨落。如果一个系统经受不住由偶然变异所导致的涨落，它就会随时解体，无法存在下去。只有那些能经受得住涨落的考验，并能迅速针对偶然变异作出相应的反映、调整，排除不利因素的干扰，恢复原来稳定状态的系统，才有远大的发展前途和旺盛的生命活力。什么是系统
30、的稳定性？什么是系统的稳定性？系统的稳定性是指，一个系统任凭内外偶然因素的干扰，临危不乱，处变不惊，而且具有能够自我协调，应付各种突发事变的性能、结构和功能。这就是系统的稳定性。不论是系统的涨落还是系统的稳定，归根结底都是由系统内部各要素之间的相互作用，以及系统与外部环境之间的相互作用而引起的。解决这一矛盾的关键是从宏观和微观两方面处理好系统内部与外部的关系。一方面，是从宏观上把握系统与外部一方面，是从宏观上把握系统与外部环境的关系，及时掌握和环境的关系，及时掌握和了解外部环境对了解外部环境对系统的不利干扰；系统的不利干扰；另一方面，是从微观另一方面，是从微观上把握系统内部上把握系统内部各要素
31、之间的差异和相互矛盾，及时发现、各要素之间的差异和相互矛盾，及时发现、调节和解决不利于系统稳定的各种偶然因调节和解决不利于系统稳定的各种偶然因素。素。综上所述，系统自然观认为：在自然界综上所述，系统自然观认为：在自然界中，万物皆系统。它们不仅有自身的结中，万物皆系统。它们不仅有自身的结构，同时也受到周围环境的影响，和周构，同时也受到周围环境的影响，和周围的其他物质相互联系而构成另一个系围的其他物质相互联系而构成另一个系统。为此，人类对自然界的认识就要从统。为此，人类对自然界的认识就要从系统的角度去分析和研究，从而揭示出系统的角度去分析和研究，从而揭示出事物的性质和运动规律。事物的性质和运动规律。“负载定额”：揭示了任何生态系统的生产力和承载能力都是有限的，它决定于生物自身的特点和可供他利用的资源和能量。“时空有宜”：揭示了生态系统动态变化的特征，使人类在建构区域社会生态系统、规划人的生产、消费理念和行为时，坚持从实际出发，实事求是，同时又因地制宜，与时俱进。
