自然辩证法原理讲稿

第一篇：自然辩证法原理讲稿

自然辩证法原理讲稿

绪论

1、自然辩证法的学科性质

a、自然辩证法是马克思主义哲学的一个组成部分

b、自然辩证法研究自然科学和技术的一般规律

c、自然辩证法是哲学和自然科学交叉的边缘科学，它源于自然科学但高于自然科学 d、自然辩证法是一门新兴的迅速发展的科学，它是精致科学知识和历史科学知识研究的统一

e、自然辩证法与西方多学科研究相联系——科技史、科学哲学、技术哲学、科学社会学、技术社会学等

2、自然辩证法研究的学科功能

a、弘扬科学精神——理性精神、实证精神、分析精神、开放精神、民主精神、批判精神。

b、认识科学力量——科学革命推动了文明转型，科学是最高意义上的革命力量，科学技术是第一生产力，科学技术是先进文化的基本内容。c、注入新的人文关怀，建构新的人类精神

1）人类精神危机

引起人类精神危机的几大原因

①新的消费文化对人类传统精神的改变，如大众消费、个性消费、象征性消费 ②传媒技术与大众文化对人类传统精神的冲击

③快速交通技术与通信技术对人类传统精神理念的冲击 ④科技的高风险后果与生活的不确定性对人类传统文化的冲击 ⑤世界的高度物质化与消费之上对人类传统理念的冲击

⑥终极追求的迷茫动摇了人类的传统文化信仰 2）建构新的人文精神

①后现代思潮对科学技术的反思与批判：对大理论、大哲学、大思想进行怀疑，对知识背后的权力结构进行批判，对人类精神进行反思，对已形成的现代科学技术与人文精神的对立文化进行反思，希望重建人文精神。

②中国的反科学主义思潮的表现形式：追随西方后现代思潮，向形而上学回归，反对权威主义，倡导自由追求，强调民族文化传统，对中国文化进行反思，希望形成中国新的时代文化，引发文化建构方向的争论。③科学（具体性、经验性、精确性、可检验性）、非科学、伪科学、反科学的争论，以科学为中心的新文化形态。

④文化建构新方向，正在形成的新文化支撑点。消除科学主义与人文主义的虚假对立，寻找西方文化和传统文化的平衡，寻找功利主义和终极价值的平衡，寻找科学文化和传统文化的平衡。

3、自然辩证法研究的内容

a、自然观——古代朴素的自然观、机械自然观、辩证自然观、大爆炸自然观，非线性

本学期由我和大家一同来学习自然辩证法这门课程。由于时间所限（每周只有两个课时，总共不到40课时。原来一般安排每周3课时。）因而我们很难将这门课程所涉及的所有内容进行系统的讲解，而只能以专题的形式，有选择地介绍可能对大家有帮助、有启发的部分内容（据我估计，大致能介绍全部内容的一半左右）。我们首先要讲的第一个专题是“关于自然辩证法基础知识”，这一部分内容在一般的教科书中都被安排在“绪论”中，因而这个专题实际上就是绪论。

一、关于自然辩证法的基础知识

关于自然辩证法的基础知识是极为丰富的，择其要着，我们这里介绍七个方面。

1、关于概念

自然辩证法这个词，来源于恩格斯的一本没有完成的著作，这本著作的名称就是《自然辩证法》。那么什么叫做自然辩证法？我们相信恩格斯心里一定很清楚，但他的解释却并不能使所有人都能弄清楚。在《反杜林论》一书中恩格斯曾说道，所谓自然辩证法就是自然界的辩证法。这似乎是同义反复，等于什么也没说。我们看到，理解这个词的要害在于理解什么是“辩证法”。关于什么是辩证法，古今中外的认识和解释并不完全一致，好在，信奉马克思主义理论的人们对其认识还是基本一致的，即认为它“是关于世界普遍联系和发展规律的学说”，它的基本观点主要有两方面：联系和发展变化。即它认为世界上的一切事物都是普遍联系和永恒发展变化的。了解了什么是辩证法，再把它套用到自然辩证法这个词上，就很容易理解它的含义，就是用辩证法的观点对自然界进行研究并形成认识，认为自然界中的一切事物都是普遍联系和永恒发展变化的。

2、关于学科性质

我们认识自然辩证法，显然不能仅停留在对这个词的字面意义的理解上，而对其更深入的认识，需要我们分析它作为一门学科具有什么样的性质。

关于自然辩证法的学科性质问题，近些年来颇有争议。10多年以前，理论界对此问题的认识有一个基本的共识，那就是认为“自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分”，各教科书、相关辞书都是这样说的。这种认识具有很充分的理由，仅从词上望文生义，马克思主义哲学中有一部分非常重要的内容就是辩证法，既然辩证法属于马哲的组成部分，那么自然辩证法当然属于马哲这是没有异议的。再从恩格斯的原著来看，其哲学色彩也是很浓郁的，马克思在1877年1月21日写给别人（威廉••亚历山大•弗罗恩德）的信中曾说恩格斯“正在写关于自然哲学的著作”。所以，在相当长一段时间内，人们都是把自然辩证法当做马哲的重要组成部分来认识，并展开研究和教学的。

但是，近些年来情况发生了变化，有学者和研究者明确反对这样的观点。一是因为自然辩证法在发展中吸收了包括西方科学哲学在内的许多新思想、新观点，已经远远超出了马哲的范围；二是从学科建设的角度出发，认为说自然辩证法是马哲的组成部分不利于这门学科自身的发展，破坏了其自身的相对独立性。在我国现有的学科建设体制中，哲学属于一级学科，马哲属于二级学科（中国哲学、外国哲学（原来叫西方哲学）、马克思主义哲学、伦理学、逻辑学、美学、宗教学、科学技术哲学）。如果自然辩证法属于马哲，那么它就是三级学科，而这与它在我国的实际地位相差太大。自然辩证法在我国有什么样的实际地位?我国目前虽有诸如中国哲学学会、马克思主义哲学学会等全国性学会，但却没有全国性的哲学学会，而我国却有全国性的自然辩证法研究会，且是当年邓小平亲自批准成立的。担任自然辩证法研究会领导的，都是部长级的人物。哲学有这样的地位吗？似乎没有。现在说哲学是一级学科而自然辩证法是三级学科，显然会有很多人不同意。于是有人（例如清华大学的曽国 1 屏教授）力主改为说它“是马克思主义的重要内容”（新版教材就是这样说的，后来的教材竞相效仿）。大家知道，马克思主义理论在我国目前属于一级学科，说自然辩证法属于马克思主义的组成部分，至少它属于二级学科，地位当然有所提高。但这一说法还是存在不少争议。比如作为一级学科的马克思主义理论，也有属于自己的二级学科（2005年教育部决定增设马克思主义理论一级学科时明确规定其包括5个二级学科，分别是：马克思主义基本原理、马克思主义发展史、马克思主义中国化研究、国外马克思主义研究和思想政治教育，后来又增加近现代中国社会，共6个二级学科），但其中并没有自然辩证法。这让人真是感到困惑不已。

我们再看另一种情况，1987年我国教育部重新修订研究生招生专业目录，正式把自然辩证法改成了科学技术哲学，而我们刚才已经说过，科学技术哲学是属于哲学的一门二级学科。这显然是重新承认了自然辩证法的哲学性质。但到此事情还没有结束，还存在许多疑问，如科学技术哲学就是自然辩证法吗？或者说科学技术哲学的内容能够完全代替自然辩证法的内容吗？回答是否定的。有一部分人（主要是理论界的后起之秀）认为，有了科学技术哲学，自然辩证法就失去了存在的必要，明确地说科学技术哲学就是当代的自然辩证法。大家注意到：在国家教育部公布的研究生招生目录中，在科学技术哲学后面有一括号，里面是“自然辩证法”，这也明确告诉人们，现在的科学技术哲学，就是以前的自然辩证法，至于为什么还要用括号的形式指出来，有人说是为了照顾一部分老同志的习惯。但也有一部分人不同意这样做（主要是理论界的老先生们），他们认为自然辩证法研究在中国已经形成了自己的传统，出现了一个学派，有相当稳定的研究队伍，也有大体一致的研究规范。说的格调低一点，它养活着一大批人，这些人要靠它吃饭，取消它是无法让这些人所接受的。再者，自然辩证法与科学技术哲学还存在着性质上的明显区别，很明显，自然辩证法的研究对象是自然界，虽然科学技术也是其研究对象，但那是为进一步研究自然界服务的，而科学技术的研究对象，显然就是科学技术。连研究对象都不一样，怎么能说两者是一回事呢？

由于存在上述问题暂时不能解决，目前所形成的格局是：一套人马，两块牌子。两者并存，对哲学界就叫做科学技术哲学，如我本人，给哲学专业学生讲课就叫做科学技术哲学；而对其他，如对理、工、农、医及管理类的硕士研究生讲课，就叫自然辩证法。内容基本一致，形式和侧重点略有差异。

尽管存在着上面所说的这种情况，自然辩证法的哲学性质还是应当予以确认。其原因有二：（1）其研究对象是自然界，属哲学研究对象的一部分（哲学研究对象为整个世界，包括自然界、人类社会和人类思维）。（2）哲学之为哲学，研究的是最一般，不研究具体的特殊的东西，具体的东西是各门科学的对象，自然辩证法也研究最一般，因而属于哲学。

在理解了自然辩证法的哲学性质后，对于其中所存在的争议、不同意见仍不能忽视，为什么有人反对单纯从哲学的角度理解它？因为它与其他的哲学相比较，还存在一定程度的科学性质。从恩格斯在写作《自然辩证法》期间与马克思的通信的内容来看，他们在很多情况下都称这一著作为自然科学方面的研究工作，爱因斯坦在看了自然辩证法的手稿后也认为这是一部关于自然科学的著作。【现在有学者（如肖显静）认为它应是“马克思主义的科学技术论”。】这都是有着较充分理由的。自然辩证法研究的是自然界的最一般规律，但最一般规律不是自发显现出来的，而是从具体规律中概括提升上来的。那么具体规律在哪儿？只能在各门自然科学哪儿，要通过自然科学（包括技术）研究获得。因此，自然辩证法需要特别密切与自然科学的对话，要了解自然科学是如何研究自然界的。这种紧密关系使得自然辩证法的科学性质日渐浓郁。

综上，我们可以这样来概括和掌握自然辩证法的性质，它既有哲学的性质，又有科学的性质，是二者的中间环节和过渡桥梁。

3、关于研究对象自然辩证法的研究对象是什么？这个问题看似简单，实际也有不少不同意见。首先，自然界是其研究对象，这一点不存在争议，因为它就是自然界的辩证法。其次，自然科学，包括技术，也是其研究对象，这一方面也可以达成共识，因为研究自然界的最一般规律，离不开对具体规律的把握，而自然科学和技术研究正是把握具体规律的学科。其他的研究对象就存在不同意见了。长期以来，不少人相信，科学方法也是自然辩证法的研究对象，要深入认识自然科学所掌握的关于自然界的具体规律，就需要搞清楚各门自然科学是怎样研究自然界并获得关于自然界的具体规律的，这就需要研究科学方法。因此，认为自然辩证法的研究对象中也包括科学方法在内，这似乎是顺理成章的。（我国最早的权威教科书《自然辩证法讲义》就把自然辩证法的对象概括为自然观、自然科学观和科学方法论三个部分。）但这里存在这样一个问题，科学包括着什么内容？我们说科学并不是科学知识的代名词，它还包括科学方法、科学思想和科学精神等内容（通常说的四科）。这样，当我们说科学是自然辩证法的研究对象时，实际上是包括了科学方法的，那就没有必要再将科学方法单独作为自然辩证法的研究对象了。

还有一点内容需要引起重视。随着科学技术发展出现了社会化的新特点，人们认识到不能孤立地对科学技术进行研究，而要把科学技术放在社会这一大背景下，在科学、技术与社会的关系中把握其本质。这就是说，科学技术与社会的关系也是自然辩证法的研究对象。这一方面的对象现在学术界对它强调的程度略有不同，但还是能够达成共识。

概括起来，自然辩证法的研究对象大致包括三个方面：自然界、科学技术（及其方法）、科学、技术与社会的关系（STS）。

4、关于内容体系

一门学科的内容体系，总是与其研究对象相适应的，我们既然认为其研究对象为三个方面，那么其内容体系也就是与之相应的三大块：自然观、科学技术观（包括方法论）和科学技术与社会（即STS，有学者称其为“科学技术的社会观”）。研究自然界形成对自然界的基本看法和观点，就是自然观。研究科学技术形成对科学技术的看法和观点，就是科技观（包括研究科学技术方法形成的方法论），研究科学、技术与社会三者的关系，形成相关的理论观点，我们将其称为科学、技术与社会（STS）。

5、关于它的形成和发展

@上次课我们讲的是“关于自然辩证法的基础知识”，即绪论。我们说到，这一部分内容共有七个方面，我们已经讲完了4个方面，分别是：

1、关于“自然辩证法”这个概念；

2、自然辩证法的学科性质；

3、自然辩证法的研究对象；

4、自然辩证法的内容体系。下面我们接着往下讲，第五点内容，“关于自然辩证法的形成和发展”。@ 这部分内容极为广泛，大家可以参阅相关教科书。我们这里只做简要的叙述。自然辩证法形成的标志是《自然辩证法》一书的出现。应该注意的一点，作为一门学科，作为一个理论体系，自然辩证法是马克思和恩格斯共同创立的。那么这与恩格斯一人写书是否矛盾？否，因为恩格斯书中的观点是与马克思进行过沟通的，有的观点本身就来自马克思。

恩格斯《自然辩证法》一书，写于1873—1883年间，大致分为两个阶段：第一阶段是1873年5月—1876年5月。1873年5月30日，恩格斯在给马克思的信中明确提出了研究自然辩证法的设想，这被认为是恩格斯写作此书开始的标志。此后的三年时间里，恩格斯收集了大量的相关资料，写出了一些论文和札记，其中在全书中占据重要地位的“导言”一文，就写于这一时期。从1876年夏天开始，恩格斯暂时放下了自然辩证法的研究、写作工作，转向去写另一本重要的著作《反杜林论》。但他把许多为写作自然辩证法而准备的资料用于写作反杜林论一书，因而《反杜林论》实际上也是关于自然辩证法的重要原著，有不少人甚至认为它的重要性不亚于自然辩证法，因为它是成型的、系统化的，并且是公开出版发行的；而自然辩证法则没有完成。1878年6月以后，恩格斯继续研究和写作自然辩证法，引人注 3 目的是他写出了两个计划草案，这反映出他已经在整理各种资料的基础上开始从整体上构思理论体系。经过大约5年的研究，自然辩证法的基本内容框架已经形成，理论体系已初见其雏形，就差形成一本书了。但此时，1883年3月14日，马克思逝世，这完全打乱了恩格斯的写作计划，他不得不把所有精力用于整理马克思留下的《资本论》手稿，直至1895年8月6日恩格斯也去世，他没能再抽出时间和精力去完成《自然辩证法》一书，于是在恩格斯那里，自然辩证法成为没有完成的东西。

马克思、恩格斯相继去世后，他们的手稿开始由马克思的小女儿爱琳娜保存，但她不久于1898年也去世了，手稿落得了德国社会民主党伯恩施坦手中。由于政见上的差异，马克思、恩格斯的大部分手稿一直被封存而没有被公开出版发行。十月革命后，列宁认识到挖掘马克思、恩格斯手稿的重大意义，于1924年派著名哲学家梁赞诺夫率代表团与德国社会民主党谈判，动用黄金储备购得了手稿的拍照权，一大批马克思、恩格斯的手稿得以重见天日。《自然辩证法》一书于1925年第一次以德文、俄文对照本在莫斯科出版。此后，世界各国纷纷翻译出版这部重要著作，相继有日、中、英、法、意等译本出版。据统计，在不太长的时间里出版的各种文本近30种。中译本是1932年翻译出版的。

马克思、恩格斯之后，列宁进一步推动了自然辩证法的研究和发展，他针对现代科学革命中所出现的新形势，写出了《唯物主义与经验批判主义》一书，对一些错误思潮进行了极有说服力的批判，捍卫并发展了自然辩证法的基本思想。我国老一辈无产阶级革命家，以毛泽东为代表，站在唯物辩证法的立场上，对与自然辩证法相关的一些基本原理进行了论述，一定程度上丰富和发展了自然辩证法。文革期间，虽然一直强调要活学活用马克思主义的基本原理，但由于教条主义作祟，极左思潮泛滥，使人们对包括自然辩证法在内的许多马克思、恩格斯的著作产生了抵触情绪，影响了它在人民群众中的威望，应用更成为一句空话。拨乱反正以后，自然辩证法研究迎来了自己的春天，邓小平密切关注并支持加强自然辩证法的研究工作，他批示成立全国自然辩证法研究会，并亲自为相关研究杂志题写刊名。在党和国家领导人支持甚至亲自参与的情况下，自然辩证法研究在我国开展的有声有色，各种新成果不断涌现。不仅如此，在我国现代化建设中，自然辩证法工作者秉承“为国服务”的既定目标，为各项工作献计献策，做出了卓越贡献。目前，自然辩证法研究是与中国特色社会主义建设事业相匹配的一项重要研究活动。

6、关于学习本课程的意义

学习一门课程，需要搞清楚为什么学习，即需要了解学习它的意义。在以往的授课过程中，经常有同学问这个问题。文科学生还好一点，一般能够理解其意义。理、工、农、医类的硕士研究生则很有些抵触情绪，不理解、不愿学。我曾多次尝试做一些说服工作，解释说学习这门课程意义多么重大，但总是免不了有王婆卖瓜的嫌疑，效果不明显。但我今天还是想谈谈这方面的问题，哪怕是对大家稍有点启发也好。

第一方面的意义，如同教科书上所说，可以通过自然辩证法研究丰富和发展马克思主义理论。这里涉及到这样几方面的内容：首先，马克思主义也需要与时俱进，需要丰富、发展，将马克思主义理论凝固化、教条化，会给我们的各项事业带来损害，十年文革的浩劫说明了这一点。其次，马克思主义如何发展？答案可能有许多，但实践是最重要的。通过参与社会实践，到各门具体科学的研究成果中吸取养料。但由于马克思主义理论的普遍性、抽象性程度较高，需要一个过渡环节来连接马克思主义理论与具体的社会实践和各门科学，自然辩证法就可以充当这一桥梁，把科学（主要是自然科学）领域中的成果提升、概括，使之更具普遍性，成为哲学的内容，丰富马克思主义哲学和其他的理论。可能有个别人会说，这方面的意义对我来说等于没说，因为我们并不相信马克思主义，或者说即便是相信也是盲目的。这确实是个问题。但我们应该意识到，马克思主义仍然是我国目前的主流意识形态，还是被作为我们各项事业的指导性理论，这一点现在看来不仅没有随我国社会发展而淡化，反而有进 4 一步强化的趋势，党中央不断强调要进一步强化各类学生的政治思想教育就说明了这一点。这一形势不会因为部分人的怀疑而在短期内发生变化。退一万步讲，你对此感到很反感，也要说出反感的理由，如有人在多种场合用极不冷静的极端语言对马克思主义进行批评，但当问其读过马克思主义的什么著作时，却得到了没有读过的回答，没读过马克思主义的著作，所作批判就是没有根据的，是贻笑大方的。所以，即使我们不认为马克思主义在我国理论界的至高无上的地位是合理的，那也要说出我们的理由。理由在哪儿？当然要到马克思主义的基本理论中去寻找。有不少人实际上就是在读马克思、恩格斯的著作时，由怀疑到相信、直到成为马克思主义者。这方面的问题还需要大家自己体会，我不把自己的观点强加给大家。

第二方面的意义：实现观念更新，以正确认识取代错误认识。人认识世界万物，经常会犯错误，犯错误的一个重要原因在于违背了辩证法。有这样一个例子（教材上有）可以说明这一点。古希腊哲学家亚里斯多德关于自由落体的理论是错误的，但它符合人们的直观，因而数千年来人们对此深信不疑。这样的错误观念有个特点，那就是想纠正很难。而当我们用辩证法的思路去思考这个问题时，可以把落体放在其周围环境之中，考虑其与他物的联系，则问题迎刃而解。自然辩证法正是给我们提供了一种用联系的、发展的眼光看问题的视角，认识自然事物时能帮助我们少犯错误，对前人所犯的错误，也容易加以纠正。

第三方面的意义：促进自然科学与人文、社会科学，甚至与哲学的融合。现代科学发展的一个重要趋势是整体化，这不仅表现在自然科学内部各学科之间的整体化，也体现为自然科学与人文、社会科学、哲学的交叉会通。这种整体化是人的知识发展之必然。为什么？因为我们身处其中的世界是一个整体，关于这个世界的知识当然也应当是一个整体。那么为何有了自然科学与人文、社会科学的分野？那是为了人类研究的方便，是人为造成的。从长远的发展看，两者还是应当最终实现结合。但目前的现实看来，这种结合常常很难实现，因为长期从事某一方面的研究活动，会使人从思路到行动方式固定化。用哲学的语言说叫做主体客体化，人因长期受对象的影响而具有了对象的特征，表现为只熟悉自己的专业，进而偏爱自己的专业，对其他知识由于不熟悉进而产生排斥心理，与其他专业结合就会面临许多障碍。自然辩证法可以说是提供了一种有效的结合方式。从性质上可以看出，这门学科有文理结合的特点，而正是这一特点使得文、理两科的从业者都能较容易地进入并理解它。比如理科从业者在了解自然辩证法相关原理的基础上，可以反观自身，反观自己的专业，一看自己的专业研究是否能从自然辩证法哪儿获得启发；二看自己的研究成果在自然辩证法中能起什么作用。再说的直白一些，通过这门课程的学习，可以在一定程度上了解文科、哲学用什么方式说话，如何思考。文科从业者也可以得到类似的启发。

第四方面的意义：规范科技成果的应用。科技研究工作者创造出科技成果，最终要付诸应用，仅从兴趣爱好出发进行科学研究而不考虑应用，这种情况很少见。能够应用，总是让研究者感到欢欣鼓舞的一件事情。但科技成果的应用，会产生两方面的结果或效应：一是所希望的，二是不希望的。如何让符合希望的结果更充分地显现，而避免所不希望的结果出现，或让其危害降到最低限度？实践已经证明，仅靠科学技术本身和科技界的从业者是难以做到的，还需要综合考虑社会各方面的因素才能做出恰当的决策，使科技成果为人类造福而不是相反。通过前面内容的讲解我们看到，自然辩证法既能够辩证地看待科学技术本身，时刻关注科技成果的正反两方面的作用、效应，同时又能够把科学放入社会发展的大背景中进行综合考察，避免了片面，更容易做到未雨绸缪，防患于未然。

@上次课我们讲到第一个专题的第六点内容，学习、研究自然辩证法的意义，共五个方面：（1）丰富和发展马克思主义理论。（2）实现观念更新，以正确认识取代错误认识。（3）促进自然科学与人文、社会科学，甚至与哲学的融合。（4）规范科技成果的应用。（5）

最后一方面意义：指导、规范人类与自然界打交道的实践活动。自然界本身是充满辩证法的，如果我们在与自然事物打交道时违背了其辩证法的规律，就会受到自然界的惩罚。关 5 于这一点，恩格斯在《自然辩证法》一书中有过精辟的论述：“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利，对于每一次这样的胜利，自然界都对我们进行报复。每一次胜利，起初确实取得了我们预期的结果，但是往后和再往后却发生了完全不同的、出乎意料的影响，常常把最初的结果又消除了。”

自然辩证法，作为从整体上宏观看待自然界的一门学问，可谓站得高看得远，能够在看到好的结果的同时，注意可能出现的不利后果。建国以后，特别是改革开放以来，在我国的许多大型工程建设过程中，自然辩证法界的相关人士很好地发挥了这方面的作用。他们大胆而理智地向决策层建言献策，从而使我们避免了许多失误。我们结合一个具体实例来看一下这方面的情况。

三峡工程。在湖北宜昌，在长江著名的三峡风景区的下游，建起了一条高达180多米的大型水坝。此工程于上世纪90年代初（1992年4月3日，七届五次会议通过决议，批准三峡工程上马，不久即上马。）动工，到现在基本完成并投入运行。但对于这一大型的水利工程，几十年来争论从来没有停止过，支持者众多，反对者也不少。虽然最终是支持者一方遂了心愿，但他们显然无法高枕无忧，因为反对的力量一有机会就会发表不同意见。我国政府对此也绝不敢掉以轻心，对于这一工程一直是如履薄冰、如临深渊，诚惶诚恐、战战兢兢。争论的焦点在哪儿？那就是利弊的权衡。

三峡工程预想中的好处和利益主要有三方面：发电、防洪和航运。这些好处现在看来不会落空，如防洪这一方面的效益已在近些年显现出来。那么为什么会有很多人（自然辩证法界最为典型）要反对？因为他们看到了可能出现的不利后果。关于这些不利效应，有人（如李锐）提出了有代表性的几方面：资金问题、移民问题、泥沙淤积问题、环境问题等等。其中除资金问题现在看来因为中国经济的持续增长而不会产生严重问题外，其他各个方面都不能让人彻底放心。比如泥沙淤积问题，在以后会不会产生类似三门峡那样的严重后果？人们普遍不敢乐观。基于对可能出现的恶果的担忧，包括许多水利、泥沙专家在内的有识之士都对三峡工程持反对意见，自然辩证法界反对者尤其众多（近年有专家从发展的角度对这一工程持支持态度，也有一定道理）。众多的批评、质疑甚至否定，没有能左右决策，三峡工程如期上马并已基本完工。这似乎给人这样的印象，反对不起作用，但事实绝非如此，正是因为存在着绵延不绝的反对声，才使工程负责人和我国政府对可能出现的问题格外重视。我们可以这样设想，如果没有反对声音的存在，一些恶果可能已经出现。

7、关于学习的方法

学习方法问题，教科书有较多的说明，我们这儿简单介绍一下。实际上，方法这种东西，千万不能被迷信和神化。同样的方法对不同的人可能有不同的用途，也就是说对一部分人适用的方法对另外的人不一定适用。因此，方法只可以作为意向性的东西，而一般不要盲目地作为规范性的东西，方法问题只能作为一种引导和启发性的东西被接受。这里简单介绍几方面与方法有关的意向性的内容。

（1）学习原著。从根源上看，自然辩证法是一门原著课，因为它来自恩格斯《自然辩证法》一书，虽然现在的自然辩证法与原著已经有了很大的不同，但原著中的基本观点和原理还是有效的。因此，无论当今科技如何地突飞猛进，自然辩证法的具体内容如何地日新月异，学习马克思主义的经典著作仍然是十分必要的。与自然辩证法有关的经典著作很多，主要的有恩格斯的《自然辩证法》、《反杜林论》和列宁的《唯物主义与经验批判主义》。前面已有介绍，这里不赘述。应当注意的是，对待经典著作要有科学的态度，不能用固定化的和僵化的观点静止地、形而上学地看待它们。恩格斯的《自然辩证法》与《反杜林论》写于100多年前，其中涉及的科学成就现在看来有部分是不恰当甚至是错误的。因此，学习原著不能囿于具体词句，而是要领会其精神实质。列宁的《唯物主义与经验批判主义》，由于承担着为辩证唯物主义进行辩护的责任，因而带有较强的驳论色彩，对一些他认为错误的观点 6 进行了强烈的批判。这在当时无疑是必要的，但产生了一些其他的影响，如对奥地利著名科学家和哲学家马赫的批判。由于列宁的批判，许多人将马赫所作出的科学贡献也忽略甚至有意抹杀了。

（2）学习自然科学和相关的技术知识。自然辩证法是关于自然界一般规律的概括和总结，各门自然科学和技术则是关于自然界具体规律的揭示和描述，一般规律是在具体规律基础上概括出来的。因此，掌握必要的科学技术知识，有助于我们深入了解自然辩证法的相关理论。当然，当今时代科技发展导致的知识激增极为迅猛，且难度也在日益加大。在此情况下，人们要真正掌握科技知识并非易事，等学好了科学技术知识再学自然辩证法是不现实的。我们在这儿所说的，是要求大家从历史发展的角度，对科学技术发展有大致的了解，特别是重视科学思想、科学方法的发展及应用。

（3）到自然界中学习自然辩证法。辩证法的规律在自然界当中，正如恩格斯所说，“自然界是检验辩证法的试金石”，与日俱增的科学知识证明了“自然界的一切归根结底是辩证的而不是形而上学的运行的”。“事情不在于把辩证规律硬塞进自然界，而在于从自然界中找出这些规律并从自然界出发加以阐发。”因此，学习和研究自然辩证法不能仅停留在理解和把握相关的条文上，还应积极参加生产实践活动，与自然事物打交道，在对自然事物深入理解的基础上领会其中的辩证法规律。

（4）建立科学工作者与哲学工作者的联盟。前已述及，自然辩证法在性质上是科学技术与哲学的中间环节，是两者之间的沟通桥梁。通过自然辩证法，哲学可以及时获得各门自然科学发展的信息，不断吸收消化它们以发展自身。同样，通过自然辩证法，各门具体科学能够了解哲学理论的最新进展，从而获得思想、方法等方面的启发和指导。可见，自然辩证法无论对于哲学还是自然科学，都有重要的意义。从另一方面看，哲学与科学的联系真正建立起来，对于自然辩证法的研究学习也有重要意义。如果哲学与科学互不联系，两方的从业者对对方的研究领域知之甚少，就会产生隔阂甚至相互轻视，此时自然辩证法的地位是相当尴尬的，其桥梁作用就无从发挥。一旦建立起两者的联盟，自然辩证法就有了更大的发展空间和余地，因为哲学和科学双方都需要通过自然辩证法了解对方，这就有了对自然辩证法这一学科的客观需求，必然带动自然辩证法学习和研究热潮的出现。

（5）科学技术史是人类认识史的重要组成部分。自然辩证法的许多原理，都是科学技术发展史上已经检验过的真理；自然辩证法的基本观点也是在自然科学和技术长期发展过程中充分证实了的。离开了科学技术史，自然辩证法的观点和原理就会成为空洞的，甚至会变成僵死不变的教条。只有深入学习科学技术史，把握其发展的整体线索，才能理解马克思和恩格斯是如何通过对自然科学和技术成果的概括而总结出自然辩证法的普遍原理的，从而能够更加深入地领会自然辩证法的内容。除了科学技术史，还要学习自然辩证法这门学科的历史，包括它的前史及形成后的历史。学习前史，可以了解马克思、恩格斯之前人们的研究成果，从而使我们的认识不断由浅入深；学习本身的历史，既能了解经典作家们是在什么条件下创立自然辩证法的，也能了解自然辩证法是如何在科学技术的推动下不断丰富和发展、充实并壮大起来的，使人们在以后的研究中有所借鉴。

第一个专题的内容就讲这些，下面要讲的是第二个专题，一般对应的是教科书上第一章的内容。

二、自然观的发展和辩证唯物主义自然观的创立

首先涉及到两个概念：自然观和辩证唯物主义自然观。所谓自然观，指的是人们对自然界的根本看法或总的观点，而辩证唯物主义自然观则是站在辩证唯物主义立场上看待自然界 7 形成的基本观点和看法。

人在自然界中生存，一定会有自然观。人们的自然观不是一成不变的，随着历史的发展，特别是科学的发展，人们的认识能力会不断提高，对自然界的认识必然会发生变化，越来越全面也越深入，于是就有了自然观的变化和发展。有一个重要的理论观点，那就是关于自然观与自然科学的关系，有什么样的自然科学发展水平，就有什么样的自然观，即自然观是自然科学水平的反映，真是自然科学的不断发展促成了自然观不断上升的发展历史。因此，探讨自然观的发展需要结合科学发展的历史来展开。

科学的历史（主要是自然科学的历史，以后除非特别说明，科学限定为自然科学。）大体上可分成三个阶段：古代科学、近代科学和现代科学。（一些严肃的科学史研究工作者可能不赞成这样简单笼统的分期，但作为一种粗略的解释还是可以接受的。）三个时期间都有一明确的时间界标，即1543年和1900年，这是近代科学革命和现代科学革命发生的年份。这两个时间界标把科学的历史分成三段：1543年以前为古代科学，1543年至1900年为近代科学，1900年至今为现代科学。我们分别加以简要介绍。

1、古代科学及对应的自然观

关于古代科学，由于时间跨度太大，有些东西又是发生在远古，关于古代科学的研究，人们常常有不知从何处说起的困惑。我们不是系统地讲授科学史，且时间又极为有限，更是感到无处下手。通过思考，我们选择性地简要介绍5个方面的内容。

（1）关于起源。科学如何起源?对于这个问题人们基本上可以达成共识，那就是起源于远古时代人类祖先们的生产实践活动。恩格斯这样说：“科学的发生与发展，一开始就是由生产决定的。”英国科学史家丹皮尔说道：要探索科学的起源，就“必须到早期人的这种种遗迹中去寻找”。可以认为，科学起源于生产是一种正统的认识，我们认为这种认识是符合历史的真实的，这有众多的证据可以做出说明。

但事情往往有例外。有人指出：这种观点难以解答地球上所发现的众多不解之谜。我们知道，人们在考古活动中发现了许多难解之谜（主要是指远古遗迹），著名的有金字塔之谜、复活节岛上的巨大石像之谜、英国的巨石阵之谜等等。它们是谁建造的？这是让人深感困惑的。当然，以前人们所说的不少不解之谜已经被破解，甚至有个别的还是别有用心的人伪造出来的。但是，也确实有一些不解之谜是我们现代的科学技术知识所不能解释的东西，如上面所提到的几例就是。如何解答？人们提出了各种方案，代表性的有三种，我们简单介绍。一是外星文明说，认为在远古的蒙昧时代，外星文明生命曾光临过地球，留下了他们科技文明成果的痕迹。第二种是所谓时空隧道说，是现代科技成果由于某种目前尚不为人所知的原因，通过时空隧道来到了远古，又被现代人通过考古所发现，成为不解之谜。时空隧道是一个让人深感困惑而又引人入胜的问题，它存在不存在？有什么性质？存在诸多猜想和争论。当然，即便有时空隧道存在，对于解决上述不解之谜似乎帮助不大，因为会陷于文明循环的怪圈。第三种观点是所谓的多次文明说，认为在我们人类现时代的文明之前，地球上还曾经存在过一次甚至多次其他文明。这就是说，地球文明是周期性的。周期形成的依据是什么？一种观点认为是地球上气候的变化，最有可能是冰川期与间冰期的交替。当冰川期来临时，地球气温大幅度下降，气候寒冷；但在间冰期则比较温暖，由于条件适合，逐渐发展形成了人类（或其他形式的文明物种）文明。但后来又进入冰川期，地球气温再次大幅度下降，广大地区的文明物种因无法忍受寒冷而大部分消亡，仅留下极少数来到河流入海口比较温暖的地方。在历经艰辛熬过了漫长的冰川期后，才又开始复苏，但他们对以前的一切已经无法忆起，就成为后来的不解之谜。

上述各观点中，无疑是第三种科学性更强一些，但遗憾的是它也缺乏必要的证据，仅是一种猜想，因而不解之谜仍是难解的。由于这些不解之谜的存在，使人们对科学的起源问题欲言又止，感情上宁愿相信生产起源说，但理智上有心存疑虑，认识到它还远远没有达到天 8 衣无缝的程度。因此，研究者在科学起源问题的研究上，还远远不能高枕无忧。

（2）关于中国古代的科学（包括技术）。谈起这个问题，我们一半是自豪，一半是遗憾。自豪的是我们一向认为我们在漫长的时间里科学技术一直领先于世界，遗憾的是到了近代我们落后了。对于这个问题应该怎么看？恰当的态度应该是：既不能妄自菲薄，又不能妄自尊大。我们古代确实曾经出现过值得自豪的科技成就，如四大发明，说我国古代没有科学是不负责任的。但对这些成就千万不可强调过分，不能沉浸在过去的成就中无法自拔，虽然我们现在不行，但我们老祖宗比你们强，如此就无法正视我们落后的现实，那么就无法真正实现赶超。实际上，我国古代的科技成就，虽然数量不少，但其特点中就孕育了后来消亡的萌芽。对于中国古代科技有些什么特点，学术界仁者见仁智者见智，很难达成一致意见。我们这儿简单介绍几个方面供大家参考、体会。①世俗化。中国古代很少出现像古希腊科学家身上那种纯纯的求知精神，不能做到为学术而学术，而重点强调知识为世俗事务服务，特别是为政治统治服务，使科学成为政治统治的御用工具，天文历法是个典型。与天文历法相关的知识在中国古代发展很快，在很多方面处于世界领先地位，但它在很大程度上是为封建君主专制做论证的。其他知识中或多或少都可找到这样的痕迹，如此就很难形成科学活动自己的传统。②拟人化。中国古代对自然的认识，强调人物一理、天人合一，用人的心理、行为来比附自然现象（反之也是一样）。比如关于磁现象的研究，一直把磁当作慈看待。再比如对宇宙的认识，我们头顶上的天为什么南北不对称？是因为我们人的前后不对称。还有把太阳看做君王，而把其他星体看做臣子等等，不一而足。这样的认识显然远离了自然事物的本来面目，无法抓住事物的本质，因而也就难以取得真正的科学成就。③流水账式地记录、不系统。中国古代的学术研究者往往都是一些所谓的边缘人，基本上没有出现像古希腊时期亚里斯多德那样的专门科技人才，因而很难对某一事物、现象进行长期的系统的专一化的研究，而往往是偏重于对自然现象进行记录，只是记录下事实，不求甚解。如宋代被公认为我国科技发展的鼎盛时期，沈括的《梦溪笔谈》是其代表。但大家翻开此书看一下，基本上局限于记录自然现象。类似的特点决定了它很难有发展的连续性，后来被西方科技超过，不是什么难以理解的事情。

（3）古代阿拉伯地区的科学。如果说中国古代科学是自我发展、自成一体的典型的话，那么阿拉伯地区的科学就是不同文明成果相互融合的典型。从公元5世纪开始，欧洲结束了光辉灿烂的古典时代，进入了所谓黑暗的中世纪，宗教神学兴起，科学陷入停顿。但与此同时，科学在世界其他地区却有异军突起的表现，阿拉伯地区是典型的代表。公元7世纪开始，阿拉伯地区文明获得空前大发展，包括科学在内，社会各项事业都独树一帜，很多方面走在了世界的前列。此时所创造出的众多科技成就，在后来被欧洲人所获得，影响、启发了欧洲的近代科学革命。值得注意的是，阿拉伯科学的兴起，与伊斯兰教的兴起是同一个过程，这一方面说明社会各项事业是紧密相连的，其中一项是难以独立向前发展很远的；另一方面还说明，伊斯兰教对科学及其他各项社会事业具有一定程度的促进作用，这里体现出的是科学与宗教关系的另一方面。

（4）关于中世纪。一般的观点认为，中世纪是欧洲科学的停滞时期，因为当时占据主流的社会意识形态是宗教神学，人们的日常行为以神学教条为唯一的依据，不能越过雷池半步。于是自然研究停滞了，少量被保留下来的知识也主要用于为神学做论证。在理论方面，人们陷入关于宗教教义的无休止的争论之中。但需要加以注意的是，中世纪并非像人们一般性的理解的那样漆黑一团、一无是处。在公元5世纪到15世纪的一千年间，前500年是名副其实的黑暗年代，而在十字军东征（发生在11—13世纪）以后，欧洲曾经出现过明显的学术复兴现象，出现了倡导实验方法的近代科学先驱罗杰尔•培根。忽视了这些就不能理解为什么中世纪的黑暗刚刚过去就迎来了近代科学革命的曙光。在中世纪，建筑、市政工程等技术领域也获得长足的进步。即便是宗教神学，也不是完全没有可取之处。奥古斯丁，被称 9 为第一位基督教哲学家，他号召人们读两本书，《圣经》和自然之书，这简直就是在号召人们去研究科学。后来的经院哲学固然在总体上荒诞不经、乏善可陈，但也有积极的成果出现，那就是得出结论认为，上帝也不能做违背逻辑的事，逻辑、规律等方面的内容在上帝之先。诸如此类的结论完全可以看作是中世纪给人类留下的宝贵遗产。

（5）关于古典科学（古希腊、古罗马时期的科学，大约在公元前6世纪至公元5世纪）。这是需要重点介绍的内容，因为它是古代科学的典型体现，以至于人们一谈到古代科学，首先甚至是唯一想到的就是古典科学。

古典科学有一个简单分期：①爱奥尼亚时期，公元前600年至公元前480年，是古典科学的兴起时期。主要特点为：科哲不分，笼统地研究自然界，关注诸如本质、统一性等大问题。代表人物有泰勒斯、毕达哥拉斯等人。②雅典时期，公元前480年至公元前330年，是古典科学的发展时期。仍然科学哲学不分，但对自然事物的认识逐步深入。代表人物是亚里斯多德（公元前384—前322）。③亚历山大时期，公元前300年至公元前100年，是古典科学的鼎盛时期，出现了一大批重要的科学成果和著名科学家，技术有不少成果出现，但科学与技术仍处于脱节状态。主要代表人物有阿基米德、欧几里得、阿里斯塔克等人。④罗马时期，从公元纪元始至公元5世纪。是古典科学的衰落时期，人文科学发展较快，自然科学开始走下坡路，技术受到重视，科学成就也许就是托勒密（约90—168）的地心说。纵观古代科学发展的整体状况，可以总结出这样一些特点：笼统、直观和思辨，在一定程度上脱离民主、脱离实践（古典科学最为典型）。这样的科学发展状况直接导致了古代朴素自然观的出现。

关于朴素自然观，有两点内容值得注意：①探讨世界的本质，形成的观点具有朴素唯物主义倾向。在不同的哲学家那里，关于世界的本质的观点是不一样的，泰勒斯认为是“水”，阿那可西米尼认为是“气”，赫拉克利特认为是“火”，恩培多克勒在上述三种基础上加上“土”，主张“四元素”说，留基伯、德谟克利特则认为是“原子”；在古代中国则有“元气”说。这些观点显然都是猜测，但明显属于唯物主义观点。将世界的本质诉诸于精神和某种神秘力量的人较少。②探讨宇宙万物的起源和发展，看到了事物的发展变化，看到了自然事物身上对立性质的相互转化，显然具有朴素的辩证法倾向。赫拉克利特指出：“人不能两次走进同一条河流”，“太阳每天都是新的”。我国道家的老子说道：“草木之生也柔脆，其死也枯槁”，“天下莫柔弱于水，而攻坚强者莫之能胜”。经典著作《周易》中充满了辩证法思想，更是为人们所熟知。

@上周我们讲到第二个专题，“自然观的发展和辩证唯物主义自然观的创立”。我们讲到第一部分内容“古代科学及其对应的自然观”。与古代科学特别是古典科学的状况相对应，出现了一种朴素的自然观。这种自然观尽管是朴素的，但仍有重大意义。

可以看出，古代自然观尽管是朴素的，但仍有重大意义。因为它既有唯物主义倾向，又有朴素辩证法倾向，成为后来辩证唯物主义自然观的先驱。但它显然不是现代的辩证唯物主义自然观，因为它没有实现唯物论与辩证法的统一。由于古代科学的笼统、直观和思辨的特征，导致朴素自然观也有类似的特征。另外，古代科学脱离民众、脱离实践，导致朴素自然观也脱离民众、脱离实际。因此，当科学发展受到阻碍、趋于式微的时候，朴素自然观也就破产了。

请大家注意，朴素自然观不是与古代科学对应的唯一自然观，它只是有代表性一种。除它之外，还有各种形形色色的自然观。但其他自然观都或多或少有一些神秘气氛，可称为神秘主义的自然观。这种自然观在中世纪，发展称了一种宗教神学的自然观。这种自然观在很多方面和很大程度上取代了朴素自然观。关于宗教神学自然观，一般教科书并不作介绍，主要原因恐怕是它与现代的辩证唯物主义自然观联系不多，甚至是对这种新自然观的一种阻碍。但人类发展历史上确实有一段时间是从宗教神学的教条出发看待自然界的，也就是说神 10 学自然观在历史上是一种客观存在。我们既然要介绍自然观的发展，当然也不能回避这种自然观。

神学自然观出现并盛行于欧洲中世纪。此时，基督教的观念为欧洲各国所接受和信奉，成为人们日常生活的主导性意识。宗教还与世俗权力相结合，形成政教合一的国家，在不少地方教权甚至超越政权，对社会起着实际的控制作用。在此情况下，人们理解自然界的依据和出发点，自然是宗教教义。其基本观点是：自然界是上帝或神的创造物，如圣经创世纪一章所述；自然界的任何事物，所发生的任何运动、变化，都由神或上帝所控制，按照上帝的旨意行事。如有的主教宣称：没有上帝的旨意，一根头发也不会从脑袋上掉下来。盲目迷信盛行，与科学相关的知识成为神学的婢女。

这样的自然观相对于此前的朴实自然观，看起来明显是一种退步。但退步与进步是对立的统一，应辩证地看待。所谓进中有退，退中有进，退步在某种意义上说也是一种进步。古代朴素自然观虽然既有唯物论倾向又有辩证法倾向，但它是阳春白雪，高高在上，脱离民众，脱离实际，不能解决人们现实生活中的实际问题，在神学自然观的冲击下，它的被放弃是必然的。在此意义上，这种取代当然也是一种进步。

二、2、近代科学与机械的自然观

1543年到1900年期间被称为近代科学时期，我们大体将其分为三个阶段：①16世纪—17世纪的科学革命，②18世纪的稳步发展，③19世纪的科学高潮。对应前两个阶段形成的自然观是机械唯物主义自然观，对应第三阶段则是辩证唯物主义自然观的诞生。在这一部分里，我们介绍科学发展的前两个阶段和机械自然观，而把辩证唯物主义自然观的诞生放在下一部分内容专门介绍。

（1）关于16—17世纪的科学革命，主要有三方面的内容需要大家有所了解：革命的背景、标志和大致历程。我们分别加以简要介绍：

近代科学革命的背景。可以概括为五个方面：①十字军东征。②文艺复兴。③远洋航海与地理大发现。④宗教改革运动。⑤基督教的兴起。

近代科学革命的标志：1543年哥白尼《天体运行论》一书出版。近代科学革命的历程：开普勒发现行星运行三大定律，极大地增强了哥白尼日心说的科学性；伽利略系统研究了地上物体的运动规律，建立起了新物理学。牛顿提出万有引力定律，实现了近代物理学的第一次大综合，标志着近代科学革命的完成。

牛顿科学及其同时代产生的其他科学，有一些重要的特征，而正是这些特征影响到了当时人们对自然界的看法，成为机械论自然观形成的重要原因。体会一下牛顿科学有哪些特征。还是要说明，不同的研究者会因论证的问题不同而有不同的侧重点，所分析的特征会有所不同。我谈一下我总结出来的几个特征：（1）公理化。牛顿显然受到了欧几里得几何体系的影响，其著作是用公理化方式写成的。首先将以前比较混乱的概念重新加以定义，以此作为构造其理论体系的出发点，最后完成系统化的理论体系。（2）数学化。其重要理论结论都简化为数学公式，让人一目了然，既有美感又有说服力和精确性。牛顿的最有代表性的成果是万有引力定律，而我们知道，在牛顿之前，胡克基本上已经完成了这一定律的发现，但这一发现最终不属于他，人们分析其原因，一个主要的方面就是胡克数学不好。（3）描述性。牛顿科学主要侧重于对现存事物的存在状态和运动过程进行描述，而对于事物如此存在和运动的历史原因不能理解，即它不能研究演化问题，其著名的第一推动就是如此提出来的。（4）机械性，认为世界上的事物都是机械，不同之处在于复杂程度不一样。（5）神创论，这是与其机械论观点相一致的。比如我们走进沙漠，发现一块手表和一株小草，其感受是不一样的。手表让我们想到了人的创造，而小草才是自然的创造。把世界上的事物理解为机械，当然要有一种神奇的力量来创造它。

18世纪科学的稳步发展。整体上看，参照牛顿的经典力学体系，特别是万有引力定律 11 展开研究活动，纷纷建立各自的学科体系，稳步发展。

与16、17、18世纪200多年科学发展的整体状况相联系，形成了机械唯物主义的自然观，其基本观点是：①认为自然界是一个物质性的世界，反映了这种自然观的唯物主义性质。但大家注意，这种唯物主义是一种自发的倾向，而还不是人们的一种普遍自觉。②认为物质世界的万事万物由最小的物质颗粒组合而成，这是唯物主义观点的进一步深化，但也体现出其机械性特征。③给出的是机械的宇宙图景，认为世界就是一架上足了发条的钟表，是一架巨型的机器，世界上的万事万物都是机器，生物是机器，人也是机器，只不过更复杂、更精致一些而已。④认为自然事物的本质保持不变，一物永远是它原来所是的东西，所发生的变化只是位置、表面状态等非本质的改变。⑤事物的变化服从机械决定论，未来的走向由其初始条件所唯一地决定。⑥事物的存在和变化都发生在时间和空间之中，时间和空间是绝对的，与其中的物质及其运动无关，这就是绝对时空观。

这样的自然观反映了当时自然科学发展的水平，很明显尤其进步意义。但它有着重大的缺陷，主要表现在以下三个方面：①机械性。世界上的事物并不能简单地用机器来解释，生物运动，特别是人类及其意识活动，是没有办法还原为机械运动的。②形而上学性。它孤立地、静止地看待自然界的事物，根本无法理解自然界的辩证性质。③不彻底性。刚才已经谈到，其唯物主义观点不彻底，因为机械论联系着神创论。再者，其不能将唯物主义观点贯彻到人类社会；还有，它也看到了事物的变化发展，但否定质变的存在，强调“自然界绝对不变”这样的观点。

三、3、辩证唯物主义自然观的诞生机械自然观由于其自身无法克服的缺陷，迟早会为更新的自然观所取代，取代它的便是辩证唯物主义自然观。这种自然观诞生于19世纪，与这一时期自然科学的发展状况相适应。按照马克思、恩格斯的解释，近代自然科学在19世纪以前还处在搜集材料阶段，而进入19世纪后就发展到了整理材料阶段，因此使一大批重要的科学成果纷纷出现，它们揭示出了自然界事物的辩证性质，使得辩证唯物主义自然观的诞生成为历史的必然。当然我们应该清楚，自然科学成就是不会自己变成自然观的，还需要有人来概括总结才能得到提升。这项工作是由马克思、恩格斯作出的。当客观条件、主观条件都具备后，辩证唯物主义自然观的形成就顺理成章了。我们这里主要分析自然科学的成就对新自然观的形成所起的作用。1、19世纪的科学成就

19世纪的科学已经进入整理材料阶段，当人们对搜集到的材料进行整理时，就会发现不同材料之间、不同研究对象之间、不同学科之间都存在着广泛而密切的联系。探索这种联系，就会发现许多新的规律，于是一大批科学新成就纷纷出现，形成了这一世纪的科学发展的一个高潮，这一世纪也因此被称为科学世纪。在这一世纪所出现的科学成果，揭示出了自然界的辩证性质，在旧自然观的形而上学观点上打开了一个又一个缺口，为新自然观的出现打下了牢固的基础。有哪些科学成就呢？恩格斯在《自然辩证法》一书中列举了6项，认为它们在形而上学自然观上打开了6道缺口。实际上，当时对形而上学自然观形成冲击的科学成就远不止6项，还有许多类似成就起了类似作用，我们再列出两项。加上恩格斯所作的总结，共8项成就。我们来看看这些成就是否起到了摧毁旧自然观、催生新自然观的作用。（1）康德—拉普拉斯星云说，这是发生在天文学领域的一项成就。1755年，德国哲学家康德（1724—1804）出版了《自然通史与天体论》一书（此书后来翻译名为《宇宙发展史概论》，但在恩格斯《自然辩证法》中是叫做《自然通史与天体论》的，于是现在很多人沿用这一名称），在书中，康德提出了一个关于太阳系起源的新说法，即起源于星云。太阳系原来并不是今天人们所能理解的那个样子，而是有其起源、演化的历史。最初是一团星际弥漫物质，也可以粗略地叫做星云。由于存在引力作用而收缩，收缩的不均匀而引起碎裂、旋转，其中一块由于存在相同的旋转方向而成为一个整体。在边旋转边收缩的过程中，由于存 12 在离心力作用，在收缩到一定程度后，有一部分不再收缩而留在原处，最后形成行星，中心最后聚集成太阳。

这种理论显然具有重要的科学和哲学意义。从科学上看，它使得人们对太阳系的研究从过去只研究结构转向研究过程；从哲学上看，它提供了一个动态的演变图景，指出自然界并不像旧自然观所宣称的那样是不变的，这显然是对机械自然观形而上学观点的一次冲击，于是像恩格斯所说，它“在形而上学的自然观上打开了第一个缺口”。

具有如此重大意义的学说在当时并没有引起人们的重视，而是被埋没达40多年之久，原因是什么？一个方面是康德个人的原因，不仅他本人还是名不见经传的小人物，而且他的著作浩若烟海、晦涩难懂，他人很难注意到；另一原因则可归为社会发展，这一学说太超前，领先同时代人太远，本应是整理材料时期才有的科学成就，在搜集材料时就提出来了。它的重见天日是40多年以后的事情。

1796年，法国科学家拉普拉斯《宇宙体系论》一书出版，在其中也提出了与康德类似的星云说。这是拉普拉斯个人的独创（没有从康德那里有所借鉴），它马上使人们认识到其重要意义，虽比康德晚，人们仍给予他足够的尊重，将这一学说称为康德—拉普拉斯星云说。这一理论成就所揭示出的太阳系的缓慢演化图景，是对自然界辩证性质的全新揭示，它当然是对旧自然观的有力冲击。

（2）第二项科学成就是德国人维勒人工合成尿素，这是属于化学领域的成就。1828年，维勒发表《论尿素的人工合成》一文，宣告用普通的化学方法、以无机物为原料合成了有机物尿素。这一成果表明，无机界和有机界是有着内在联系的统一整体，二者之间存在着一条不可逾越的鸿沟的传统观点是错误的。这明显形成了对旧自然观形而上学观点的冲击。

（3）第三项科学成就属于地质学，是地质渐变论。1830年，英国地质学家赖尔的《地质学原理》一书出版，系统提出了地质渐变论观点。由于长期受机械自然观影响，地质学领域也充斥着形而上学观点，认为地球本身一成不变，其内部构造中的分层现象是由于外在的神秘力量所引起的短时间内的灾变。赖尔认为，地质变化的原因不是什么外在的超自然的力量，而是地球本身的最为平常的力量，如风、雨、温度、水汽、潮汐、火山、地震等等。在这些力量的作用下，地壳本身不断地进行着缓慢的变化，从而形成不同的地质分层。这样，赖尔的地质渐变论在冲击了形而上学观点的同时，还在一定程度上对神秘主义进行了驱逐。恩格斯对此给予了高度评价，他说：“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些渐进的作用，取代了由于造物主的一时兴起而引起的突然变革。”

（4）第四项科学成就是细胞学说的创立。这项科学成就有时也被称为细胞的发现，恩格斯就将其与能量守恒定律的发现、生物进化论的发现并称为19世纪自然科学的三大发现。但关于细胞的发现，科学史上早有定论，是17世纪的英国科学家胡克（Robert Hooke 1635—1703）发现了细胞。1665年，胡克出版《显微术》一书，其中记录了他发现植物细胞的事情。与胡克同时代的还有一位荷兰科学家列文虎克（Antony Leenwenhoek 1632—1723），以用自制显微镜研究微生物而著名，不要把两人搞混了。即然这样，为什么恩格斯将其看做是19世纪的科学发现呢？为此，在我国理论界还有一场不大不小的争论。一种观点认为是恩格斯搞错了，他可能忽视了17世纪胡克等人的工作。为恩格斯辩护的人则认为，应区别“看到”和“发现”两个概念，胡克只是看到了细胞，并没有真正地发现。后来为了避免歧义，一般称19世纪的成就为细胞学说的创立。完成这项工作的是两位德国科学家施莱登和施旺。1838年，施莱登发表《关于论植物起源的资料》一文，他认为，自然界的所有植物，虽然外表看来千差万别，但它们都是由相同的单元组成的，这种单元就是细胞。施莱登所做的工作，实际上是在细胞的水平上统一了植物界。1839年，施旺发表《关于动物与植物结构和生长类似性的显微镜研究》一文，进一步指出，包括动物在内，所谓生物都是由细胞组成的。这一成果实际上是在细胞水平上统一了整个生命界。细胞学说的创立，揭示了有机体 13 统一的物质基础和发生发展的奥秘，消除了动物界和植物界的鸿沟，展示了动植物结构和发展的统一性，从而在形而上学自然观上打开了第四道缺口。

（5）第五项成就是能量守恒与转化定律的发现。（恩格斯就是用这样的表述，但物理学用的是“能量守恒定律”，实际上后者就可以，但大家习惯了恩格斯的说法，就沿用下来。）19世纪中期，包括德国人迈尔、英国人焦耳在内的大约10多位科学家在约10多年的时间里，在各不相同的学科领域里用不同的方法发现了这一定律。它指出：自然界中的各种能量形式，诸如热能、机械能、化学能、电能、光能、生物能等等，虽然看起来很不相同，但它们具有共同的本质，可以按照固定的当量关系相互转化。这一定律有力地证明了宇宙中的一切运动既不能创造也不能消灭，其相互间存在着必然的转化关系。原来被认为是互不联系的各种力，不过是自然界各种运动形式的表现形态或方式。这显然从能量的角度解释了世界的关联性和统一性，从而在形而上学自然观上打开了又一个缺口。

（6）第六项科学成就是达尔文的生物进化论。1859年，英国博物学家达尔文的《物种起源》一书出版，系统提出了以自然选择为基础的生物进化理论。按照这一理论，自然界中的任何物种，都是在自然选择的作用下，依靠遗产与变异的矛盾斗争，经极为漫长的历史时期的演化而成为现在这个样子。这一理论推翻了那种把动植物物种看做是彼此毫无联系的偶然的神造的不变的东西的观点，真正让生物学奠基于完全科学的基础上。这就在形而上学自然观上打开了又一个缺口。生物进化论是与达尔文的名字相联系的，我们简要介绍达尔文创立生物进化论的大致过程。

上述六个方面的科学成就是恩格斯在《自然辩证法》中总结过的，除此之外，还有不少科学成就对新型自然观的诞生发挥了相同的作用，我们再讲两个方面的内容。

（7）电磁理论的建立。1865年，英国科学家麦克斯韦发表了《电磁场的动力学理论》一文，在总结前人研究成果的基础上，提出了以麦克斯韦方程组为核心的描述电磁场运动变化规律的电磁场理论，将电、磁和光统一到一个完整的理论体系中。一种理论可以将原来认为互不相关的自然现象联系起来，这显然是旧自然观的形而上学观点所不能容纳的，于是就形成了对旧自然观的冲击。电磁理论的建立被称为近代物理学的第三次大综合（前两次分别是牛顿万有引力定律的提出和能量守恒定律的发现），它奠定了经典电磁学的理论基础。

（8）元素周期律的发现。元素周期律是元素性质随着原子序数的增加呈现周期性变化的规律。一般认为元素周期律是由俄国科学家门捷列夫在1869第一次完整地提出来的。在元素周期律发现之前，人们是在盲目的偶然的探索中发现元素的，而自从有了元素周期律的指导，人们就可以有计划、有目的地预测和寻找新元素。元素周期律是整个化学的理论基础，是把化学和原子物理学联系起来的纽带。元素周期律在哲学上也有重要的意义，它用科学事实证明了世界万物的统一性、联系性及由量变引起质变的客观规律。恩格斯高度评价门捷列夫的贡献，“依靠—不自觉地—应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业，这一勋业，大胆地说，完全可以和勒维列计算尚未见过的行星海王星的轨道方面的勋业相提并论。”

2、辩证唯物主义自然观的内容及其特征

19世纪科学高潮时期所取得的上述成就，深刻地揭示出了自然界的辩证性质，使得形而上学自然观破产、辩证唯物主义自然观诞生成为历史的必然。（当然还需要马克思、恩格斯在德国古典哲学基础上进行天才的概括总结。）（1）内容。辩证唯物主义自然观的内容极为丰富，其基本古典可概括为下述几方面：①物质观，认为自然界是物质的，这样的认识是唯物论的观点，自然界中除了物质的具体表现形式，没有其他的东西。②运动观，认为自然界中的各种物质形态处于永恒的运动、变化、发展过程中，没有无运动的物质，也没有无物质的运动；运动在质上和量上都是不变的，运动守恒。③意识观。意识是物质世界长期发展的结果，是人脑的属性和机能，不是什么特别 14 神秘的东西。④时空观。时间、空间与物质运动紧密相连，是物质的固有属性好存在方式。有什么样的物质存在方式和运动方式，就有什么样的时间和空间，物质存在和运动是本原的东西，时间和空间则是派生的东西。⑤辩证法。自然界的一切事物和现象都是矛盾的统一体，矛盾的方面既对立又统一，在一定条件下向对方转化，由此推动自然界的运动和发展；自然界的一切事物都处在普遍联系和相互作用之中，处于永恒的产生和消亡之中。⑥人与自然的关系。人是自然界长期发展的产物，是自然物质的高层次提升，人依靠主观能动性摆脱了在自然界中的被动状态，可以主动、能动地作用于自然，对自然进行认识和改造，于是出现了一个不同于“纯自然”的“人化自然”，由此产生了人与自然的全新关系。

（2）特征。纵观上述辩证唯物主义自然观的基本内容和主要观点，我们可以看出它有如下几方面的基本特征（四个统一）：①唯物论与辩证法的统一。以前的各种自然观不乏合理成分，如古代朴素自然观，既有唯物论倾向，又有辩证法倾向，但在它身上两者是割裂的；近代机械唯物主义自然观，虽然将唯物论包含于自身，但它是形而上学的。只有辩证唯物主义自然观才真正实现了两者的结合。②自然史与人类史的统一。辩证唯物主义自然观把自然界、人类社会的发展统一起来，看成是一个统一的自然历史过程，遵循统一的辩证法规律，改变了以往人们在看待自然界时尚能以唯物论立场、而看待人类社会时就陷入唯心主义的状况。③天然自然与人化自然的统一。以往所形成的自然观，基本上是人站在自然之外看自然，而辩证唯物主义自然观心目中的自然界，是包括了人类参与其中的人化的自然界，这是人类认识自然界过程的一次重大飞跃。④人与自然的关系是能动性与受动性的统一。能动性是人的本质力量的体现，人不满足于自然界所提供的现成的东西，而主动地去改变它；受动性表现为人有依附于自然的一方面，即要受自然规律的制约，不能违背自然规律而发挥能动性。这种统一包括两方面内容：受动性是基础，能动性是主导。受动性限定了能动性起作用的范围、程度，能动性是无法不受限制地起作用的；能动性引导着受动性在好的方面为人类所利用，使自然规律更多更好地被人类所掌握。

辩证唯物主义自然观的创立具有重大意义：①它是自然观发展史上的一次重大变革，是对以往自然观的超越。②为马克思主义科学观、科学方法论、科学与生活的关系的研究奠定了理论基础。只有自然观正确，才能保证科学观正确，也才能保证从正确的观点和立场上来研究科学与社会的关系。若出发点就错了，则很容易将人们引入歧途。③为科学技术的发展提供了世界观、方法论和价值论等方面的指导。④为自然科学与人文、社会科学的结合提供了理论依据。

以上是第二个专题的内容，下面进入第三个专题的内容。

第三专题：人与自然的关系和可持续发展

这一专题的内容一般对应课本上“人与自然”一章的内容。

自从地球上出现了人类，地球面貌为之焕然一新，出现了一种新型的关系，即人与自然的关系。这种关系不是一成不变的，而是随着自然界的演进不断有所变化。我们首先介绍两者关系的发展简史，即本讲的第一部分内容。

一、人与自然关系的发展历史

人与自然的关系，经历了极其漫长的发展历程，表现出极端的复杂性。我们考察这一历史，可以将一个矛盾作为出发点：人的目的的单一性和自然事物的错综复杂性之间的矛盾。从这一矛盾冲突的剧烈程度看来，大体上可以概括为四个基本阶段：

1、原始和谐阶段。远古时代（原始社会），人类先民们认识能力极其低下，生产力水平不高，主动改造自然的能力很弱，主要是受盲目自然力量的支配。其基本的生产生活方式就 15 是通过渔猎和采集获得食物。大家可以体会，由于人类群体比较弱小，其基本的生活需求是比较容易满足的。（有的观点认为，当时自然界所提供的事物是很丰富的，人类的祖先们无需对自然界作很大的改变就可满足自己。）由于人类活动对自然事物产生的影响不大，也就谈不上自然界对人类的所谓报复，此时的人与自然，保持着一种原始的和谐状态。但应注意的是，这样的和谐显然不是人类所希望的状态，因为人的生活质量极其低下，人与其他自然存在物并没有什么根本不同，万物之灵地位没有确立下来。部分人关于“回归自然”的倡导是不可取的，抹杀人类文明是不对的。（卢梭、伏尔泰之间的争论。卢梭把人类社会的不平等、一切丑恶现象归罪于人类文明的发展，要求人们回归自然，遭到伏尔泰的批评，说卢梭貌似一个哲学家，在本质上是一只猴子。要求人类回归远古时代的生活状态，是不现实，也是与人类发展自身的目标相违背的。）

2、冲突初显阶段。这主要发生在农耕文明时代。渔猎采集时代结束后，人类发展了一种新的文明形式，即农耕文明。由于相关操作方式、技巧的不断进步，人类对自然界的能动作用显著增强，可以在一定程度上改变自然界原有的面貌。这样一来，人与自然打交道时的基本矛盾就开始发挥作用。人从单一目标出发所采取的活动，往往主要改变了自然的某一方面的因素，而自然界的各种因素是错综复杂地交织在一起的，于是就会引发自然界的连锁反应，使自然界整体发生变化。自然界变化的方向不外乎两个方面：对人类有利的方面和不利的方面。如果是后者，就是所谓人与自然的冲突。但在农耕文明发展的漫长时间里，这种冲突的程度较小，表现为区域性、偶发性，且较容易消除，因而不为人所关注。（仍有有识之士注意到了，如韩非子说：“今人有五子不为多，子又有五子，大父未死而有二十五孙。是以人民众而财货寡，事力劳而供养薄。”）

3、冲突加剧时期，发生在人类工业文明大发展时期。随着科学技术水平的不断提高，人类与自然界打交道的能力日益加强。但刚才说到的矛盾不但没有消除，反而变本加厉。因此，当人类活动对自然的干预越来越强时，所引发的连锁反应也必然越来越强。人类对自然界的改造导致了严重的生态失衡，自然界则表现为对人类实施不断的报复，人与自然的冲突日渐加剧，人类进入了一个生态危机的时代。人们用近代社会所发生的重大事件来代表一个世纪，如15世纪叫做“文艺复兴世纪”，16世纪叫做“宗教改革世纪”，17世纪叫做“力学世纪”，18世纪叫做“启蒙世纪”或“哲学世纪”，19世纪叫做“科学世纪”。20世纪已经过去，它应该是一个什么世纪？存在不少不同意见。有“世界大战世纪”、“新技术革命世纪”、“社会主义革命世纪”等叫法，还有一个引人注意的叫法是“生态危机的世纪”，生态环境恶化的程度由此可见一斑。

4、走向新的和谐阶段，人类目前就处在这一阶段。人类作为万物之灵，其能力表现在，一旦认识到自己做了不恰当的事情，可以对以往的行为进行矫正，就是说人类身上存在一种负反馈机制。当受到自然界的越来越频繁的报复后，人类痛定思痛，对自己的行为进行反思以寻找原因，然后再调整自己的行为，使之尽可能与自然规律相适合。一方面，人的活动仍然要使自然界发生改变，但我们可以使之向对人类越来越有利的方面改变；另一方面，自然界一旦出现对人类不利的变化，人类可以利用各种方式进行矫正，减弱甚至消除不利变化，从而实现人与自然关系的和谐。

二、人与自然关系的具体内容

人与自然关系的具体内容概括而言不外乎两个方面：自然作用于人和人作用于自然。

1、自然作用于人，具体表现为下述几方面：（1）自然界创造出了人。地球自然环境中人类的出现，其具体途径可能还存在不同意见，一般的正统观点认为是在环境条件作用下森林古猿变成了人，也有人认为是浅海海洋生物最终变成了人。不论是哪种观点，都相信是自然界创造出了人。没有自然界的长期演化发展，就没有人类的诞生。相信人的产生是由于其他的神秘途径，是缺乏事实依据的，因而是站不住脚的。（2）自然界是人类生存和发展的基 16 础。人类形成后的生存和发展，一时一刻也离不开自然界所提供的各种物品、条件，离开了自然条件，人类的消失就是绝对的，更不用说发展了。（3）自然界对人类的发展是一种刺激，是推动人类发展的动力。自然环境中有许多方面是不尽如人意的，不利的环境对人类而言是一种激励，要求人发挥能动性向自然界主动索取，于是有了人的主动创造行为，人类得以不断发展。（4）自然界还可以修正人的过度行为。自然界有自己的内在规律，它可以给人类提出警示，当包括人类在内的自然存在物有了的不合适过分行为时，自然规律就会发生作用，通过负反馈机制对人的行为进行调整。（5）自然界还为人类提供发展方向，规定人的发展范围、程度等等。人的发展方向显然不是随意的，要与自然界本身的状况相适应。比如人口数量，显然不可能无限增加，因为自然环境的容量是有限的。

2、人作用于自然，也有下述5个方面的具体表现：（1）人可以认识自然、把握规律，不论这些规律是否为人类所喜欢。这种认识和把握，就形成了人类的各种各样的自然科学知识。（2）人可以利用自然物品和自然条件，正是由于这种利用才使人类不断获得维持自身生存和发展所需要的物质资料，也使得人类不断成长壮大。（3）人对自然界进行能动的改造。自然界本来的存在状况，有可能与人类的需要有距离，在此情况下，人类要满足自己，就必须运用自己的能力对自然界进行改造，人类不断成长的过程就是这种改造能力不断增强的过程。对自然界的改造可以分成不同的层次，其一，物理改造，只改变自然物的物理状态，如大小、位置、表面状态等；其二是改变其性质，在不同性质物品间进行转化，比如酿酒、制酱等；其三是人造自然物，如三大合成材料，创造出一个人工自然。（4）人对自然界进行选择，刚才说到自然界的本来状态与人类的需求有差距，我们可以通过对自然物进行改造以缩小这种差距，但有时限于能力，这种改造在特定的时期可能还做不到，怎么办？那就是选择，比如迁徙。（5）人对自然界进行保护。由自然界的有限性所决定，人类可以通过选择作用找到适合自己生存发展的场所，但如果无可选择怎么办？那就是珍惜我们有限的生存环境，采取有效措施保护它，使人类尽可能得以永续存在、发展。

三、人与自然关系的恶化—生态危机

人与其他自然存在物不同，不是被动地依附于自然，而是可以能动地作用于自然。人类的这种作用会使自然界发生不同程度的改变。我们知道，自然界本身有自己的内在规律，表现出系统性和整体性，自身维持着一种动态的平衡。如果我们人类的改造行为没有从根本上破坏这种平衡，那么自然界可以依靠自己的修复能力恢复原来的平衡。但若人类的改造行为过于严重，超出自然界的自身恢复能力，就会出现对人类生存、发展不利的情况，这就是生态危机。所谓生态危机，是指由于人类不合理的活动，给生态系统造成了超出其自身修复能力的危害，使之濒临崩溃或瓦解，进而威胁人类生存和发展的状况。生态危机在国际社会被统称为“全球问题”，是指那些能在现在或将来导致“人类困境”的若干重大问题。无论是生态危机还是“全球问题”，包含许多内容，其中最受关注的是人口、资源、环境三个大的方面，我们分别作简要介绍。

1、人口问题。人口问题实际上包含两个方面的内容：人口太少，影响到社会生产力的发展而成为问题；人口太多，超出自然环境的容量，引发生态危机而成为问题。前一方面的人口问题，在近代以前的世界各地是普遍存在的。由于人口太少而导致的社会生产力的极其低下，使人类只能在低生活水平上徘徊。即使是当今时代，在个别国家或个别地区，仍存在着因人口不足而使经济社会发展受到制约的情况。后一方面的人口问题，是经历了近代以来几个世纪的持续稳定增长后才出现的。当今时代人们所说的人口问题，显然指的是后者。

人口问题被认为是全球问题的首要问题，这一方面是因为，其他的全球问题都直接或间接由人口问题所引起；另一方面则是，人口问题的解决，虽然不能说其他全球问题就会迎刃而解，但能够为其他全球问题的解决提供思路、方法和启示。人口的快速增长导致其成为全球性的严重问题，是20世纪下半叶才被人们所真正体会到的。但认识到人口问题，并对人 17 口问题展开真正科学的研究，则早在18世纪末就已经由英国经济学家马尔萨斯开始了。在1789年出版的《人口论》一书中，马尔萨斯指出：人口是按1，2，4，8，16„„这样的几何级数增长的；而人类存在所需要的食物、衣物等各种供应物，则是按1，2，3，4，5„„这样的算术级数增长的。在最初的一段时间里，人口的数量与供应物的数量基本上可以做到相互匹配。但随着人口增长速度越来越快，人口数量迅速膨胀，就会出现人口问题。因为供应物的数量虽然也在增长，但远远赶不上人口增长的速度，到后来就会出现供应物的严重匮乏，由此引发一系列严重的社会问题。马尔萨斯的人口理论，为人类敲响了警钟。他对于人口发展趋势的预言，基本上为后来人口发展的实际状况所证实。当人类即将进入21世纪的时候，世界上不少国家的各种组织，纷纷对即将过去的一千年进行盘点，评选在这一千年里对世界产生了重大影响的千年伟人和经典著作，马尔萨斯及其《人口论》都名列其中，这是当之无愧的。

但是，马尔萨斯在人口问题上对人类的警告，并没有得到人们应有的重视，相反，在包括中国在内的一些国家还受到了指责和批判，导致失去了控制人口数量的最佳时机。当然，马尔萨斯的人口理论中确存在不当之处，如他认为只有依靠战争和瘟疫等给人类带来苦难的方式才能达到控制人口数量的目的，这显然是有理性的人们所不能接受的。但这一方面的缺陷显然不能成为全盘否定马尔萨斯人口理论的理由，因为能够在世界上还没有真正出现人口问题的时候就比较准确地预见到将会出现人口问题，这一方面说明了马尔萨斯作为一个“快乐的厄运预言家”的远见卓识，也反映了他的人口理论可以在一定程度上指导人类如何避免人口问题的出现。

真正的人口高速增长和人口问题的真正出现，是第二次世界大战以后的事情。在1950年到1987年间，世界人口的平均自然增长率达到了19%，几乎是两个世纪以前马尔萨斯那个时代的5倍。这样就使全世界人口每增加10所需要的时间急剧缩短。具体数据为：到1800年前后，世界人口达到第一个10亿，用了约300万年。到1930年，达到20亿。1960年30亿，1975年40亿，1987年50亿，1999年达到60亿，现已接近70亿。产生第二、三、四、五、六个10亿人口所用的时间分别为130年、30年、15年、12年、12年。目前，世界人口每增加一亿所用的时间为1年左右。这也就是说，全世界每秒钟就增加3人，每天增加25万人。

人口问题绝不仅仅单纯表现在数量的快速增长上，还有一个重要问题是发展的不平衡。战后世界人口增长的另一个明显特点是发展中国家的人口增长比发达国家快的多。据统计，1950~1990年，发达国家人口数量增长了45%，而发展中国家却增长了143%。在1950年时，发展中国家人口占世界总人口的67%，到1987年时这一比重上升为76%。人口剧增对于发展中国家来说无疑是雪上加霜，因为这不仅加大了对多种资源如食物、水及各种矿产品等的需求量，加速了资源的消耗，而且还导致资金积累的减少、人类素质的低下，阻碍科技与经济的进步，南北差距越拉越大。

2、资源和能源问题。由于人口增长、工业发展及社会生活城市化进程的加快，导致自然资源和能源的过度消耗，人类面临着日益严重的资源危机。这突出表现在耕地、淡水、森林及矿物性能源等方面。作为最重要的农业资源，耕地日益受到沙漠化的威胁。研究表明，在自然条件下，形成1厘米厚的土壤需要100年至400年的漫长岁月。而土壤的损失目前已达到每年600亿吨，超过了每年土壤的形成量。土壤的减少直接带来了耕地资源的减少。另外，土壤沙漠化是耕地资源所面临的最大威胁。据统计，目前全球每分钟就有10公顷土地沙化，每年约有600万公顷土地沦为沙漠。出现沙漠化现象的土地已占全球陆地面积的35%。

由于淡水资源的有限性及天气干旱、水体污染和过量消耗等原因，水荒正日益逼近。目前全世界大约有20亿人生活在缺水地区，10亿人正在饮用被污染过的水。世界上一些地区 18 缺水，是由自然条件造成的，如天然径流量和天然降雨量的不足等。但造成水荒的主要原因还是由人的行为所导致的淡水体的污染所引发。淡水的污染，主要来自工厂、城市排出的污水和酸雨。比如俄罗斯境内的贝加尔湖，是世界上最深的淡水湖，素以含盐少、透明度高、水质优良而著称。20世纪50年代以来，每年有6000吨污水排入，水体无法自净，水质大大下降，生活于其中的1200种水生生物已经减少了一半以上。再比如欧洲的莱茵河，曾以山清水秀、景色优美著称，过去曾经倾倒过不少音乐家和诗人。但到了20世纪60年代，每天注入其中的硫酸类废物上万吨，氯化物几千吨，很快使之成为欧洲的国际下水道、臭水沟。还有我国的黄浦江，长期以来就是上海人民生活用水的来源，由于每天倾注入其中的居民生活污水、粪便、医院中含菌的脏水和工厂有毒废水等达几百万吨，使水质越来越差，严重影响到当地人的身体健康。上世纪80年代末上海甲肝大流行，黄浦江水被污染是重要原因之一。水荒和水污染是紧紧连在一起的，水荒越严重，污染也就越严重；污染越严重，水就会更“荒”，由此形成恶性循环。为解决水荒问题，包括我国在内的许多国家在考虑和实施跨流域调水。但往往是水调到那里，污染也跟到那里。还有一些国家正在论证用原子能船到南极拉来冰川以获得淡水。姑且不论此种方法在经济上、技术上是否可行，单从资源上来看，冰山也是有限的，也有用完的时候，况且大量将冰山从原地拉到别处，会造成生态方面的什么后果，也是让人感到担忧的。

由于乱砍滥伐、森林火灾等原因，森林资源也处在危机之中。目前世界森林面积正在以每分钟20公顷、每年1800~2000万公顷的速度从地球上消失。森林对于人类有着特别重要的意义，它是孕育人类的摇篮，人类的祖先就是从森林中走出来的。森林是陆地生态系统物质循环和能量交换的枢纽，同人类的生存息息相关。但人类成长壮大以后，就把森林当成攫取的对象之一，不但长期以林木作为取火和供暖的薪材，还大面积地毁林造田，造成了森林资源的加速减少。随着森林的消失，大量的动植物资源也将消失。

由于煤、石油等矿物性燃料的消耗剧增，能源危机日趋紧张。煤炭、石油等矿物资源，都属于不可再生资源。它们的形成是经历几百万年地质运动的结果，消耗之后，在人类生存发展的相对短暂的历史时期内，它们不能恢复。矿物资源的总量有限，如果利用不加节制，人类在不算很长的时间内就可以耗尽它们。据估计，地球上煤炭的蕴藏量相对丰富一些，但按现在的消耗速度，也只能够开采几百年；而石油则仅够利用不足百年，天然气仅够利用几十年。人们为能源的日益耗竭而感到惊恐不安。

3、环境问题。

生态环境是指地球上的大气圈、水圈、土壤岩石圈、生物圈等共同组成的生命维持系统。从全球范围看，环境问题主要可归结为以下八类：

（1）温室效应。人类生产和生活中所排出的气体中有许多具有使大气升温的作用，故称其为“温室气体”，如二氧化碳、氧化亚氮、氟利昂和水蒸气等都属于这一类气体。它们在大气中浓度的增加将导致全球范围的气候变暖，这就是所谓的“温室效应”。随着人口的迅速增加和工业的不断发展，排放到大气中的以二氧化碳为主的温室气体越来越多，从而使温室效应越来越强。据统计，在过去的一百多年间，大气中二氧化碳的浓度增加了25%，全球平均气温上升0.3℃—0.7℃。近年来，世界范围内二氧化碳的排放量有增无减，由此所引发的温室效应会愈演愈烈。科学家们预计，到本世纪中叶，全球平均气温将上升1.5℃—4.5℃。如果真的是这样，将导致两极的冰川大面积融化，海平面会因此上升30—50cm，海岸和河口地区将受到严重威胁。同时，由于地球气温不断升高，还会导致生态系统的破坏，反常气候频繁出现。

（2）臭氧层面临破坏。臭氧层存在于距离地面约22公里高的平流层中，其主要作用在于阻挡住了来自太阳的99%的紫外线。众所周知，紫外线具有极强的穿透力，如果任由其长驱直入直接扫射地球表面，那么地球就是一颗如同太阳系其他行星一样的了无生气的普通星 19 球。由此可见，臭氧层实际上是地球的一顶天然保护伞，它的存在使地球上各种生物现象得以维持。但从化学的角度看，臭氧不过是一种普通的化学物质，它可以与其他适当的化学物质发生化学反应。有许多化学物质都能与臭氧发生反应，从而使臭氧成为其他物质而失去其作用。对臭氧威胁最大的是氟利昂，这是一种优良的制冷剂，被广泛应用于各种制冷设备中。但任何制冷设备都不能保证百分之百地将氟利昂完全利用，总会有所泄露。当氟利昂被搬运到平流层，在紫外线作用下分解产生氯原子。由于氯原子可以从臭氧那儿夺走一个氧原子，臭氧变成了纯氧，其阻挡紫外线的能力也就失去了。近几十年来的反复考察研究表明，地球上空的臭氧层整体上有变薄的趋势，在南极等地区上空还出现了臭氧层空洞。这使人们担忧，如果不能及时有效地保护臭氧层，太阳越来越强的紫外辐射将对人类和其他生物的健康造成严重危害。

（3）酸雨。正常情况下的自然降雨，是略带酸性的，因为会有少量的二氧化碳溶解在雨水中。但这显然不是环境问题中所说的酸雨，因为它对于自然环境没有危害。那么酸雨是什么呢？它实际上指的是，由于消耗能源所产生的硫氧化物和氮氧化物排入空中，和空气中的水汽相结合所产生的含有过量酸性物质的降雨。酸雨的前身是“烟雾事件”。近代工业革命后，由于燃煤量剧增，煤炭中的有害气体在燃烧过程中被大量排入空中，使低空大气污染越来越严重。如果天气晴好，其危害性并不十分明显，但一遇到气压较低的阴霾天气，有害气体在低空郁积不散，人吸入后就会得各种疾病，这就是“烟雾事件”。20世纪50年代以后，“烟雾事件”就在西方国家频繁发生。70年代以后，在部分开始工业化的发展中国家，也开始承受“烟雾事件”所带来的严重危害。为了消除“烟雾事件”，一些国家采用了嫁祸于人的办法，竖起超高烟囱把有害气体排放到高空，从而给周边国家送去了源源不断的酸雨。研究表明，酸雨不仅会腐蚀建筑物和文物古迹，加速金属、石料、涂层等的风化，降低林木抗病虫害的能力，而且还会造成湖泊、河流酸化，导致鱼类等水生生物减少甚至灭绝。酸雨因其日益严重的危害而被称为“空中死神”，日益受到全世界范围的关注，但人们目前还很难找到解决这一难题的有效办法。

（4）荒漠化。荒漠化的直接后果是耕地资源的减少，但荒漠化所造成的危害绝不仅限于此，它还是造成环境恶化的重要原因。由于过度的放牧、耕作和采伐薪材，再加上异常气候的频繁出现，使得土地荒漠化的速度不断加快。土地荒漠化的直接结果是导致土壤生长农作物的能力下降，最终将使人类面临全球性的粮食危机。更为严重的则是它会导致森林覆盖面积的减少，江河湖泊的泥沙淤积，进而造成全球生态环境的不断恶化。

（5）热带雨林减少。热带雨林是指夹在南北回归线以内，最冷月平均气温在18℃以上地区的森林，它主要分布在东南亚、亚马逊河流域及以非洲赤道为中心的地区。由于热带雨林在调节地球气候和保护、改善生态环境等方面具有无可取代的重要作用，得到了“地球之肺”的美誉。但是，热带雨林主要分布在相对比较贫穷落后的国家和地区，一方面由于发达国家对热带雨林资源的广泛进口，另一方面也由于当地人掠夺式的采伐，使热带雨林面积不断减少。而热带雨林的减少，将会导致异常气候的出现，生物物种的减少和二氧化碳浓度增加。

（6）生物多样性减少。生物多样性的存在对生物圈的生命维持系统具有十分重要并且是无可取代的作用，对人类而言它还具有极其丰富的资源价值甚至是美学价值。但是，伴随着人类的不断成长壮大，地球上的生物物种也开始了灭绝的历程。在人类发展的早期阶段，物种灭绝的速度是很缓慢的。据记载，石器时代物种灭绝的速度是每1000年一种。但到了19世纪的工业大发展时代，物种灭绝速度达到每年一种，进入20世纪更为迅速。据不完全统计，1850年以来，人类活动已使75种鸟类和哺乳动物绝种，359种鸟类和297种兽类动物濒临灭绝。从长远看，生物多样性的丧失，将使生态系统赖以形成的基础崩溃，最终将导致人类失去其生存和发展的基本条件。

20（7）有害废弃物的越境转移。有害废气物是所有国家都共同面临的环境问题，它的越境转移则主要由于不同国家经济发展不平衡所引起，因而转移的方向多为从发达国家到发展中国家。由于有害废弃物的接受地区会付出经济、生态环境及居民健康等方面的沉重代价，因此他的越境转移常常引发国际交往中的政治事件。1989年3月，在瑞士的巴塞尔，116个国家曾就越境转移有害废弃物问题签署了《巴塞尔公约》，以控制有害废弃物的越境转移并确定了一旦出现有害废弃物越境转移将如何处置的相关条款。这一公约于1992年5月正式生效。但公约的存在并不能完全控制废物越境转移，它仍然是以后相当长时期内困扰人们的重要难题之一。

（8）海洋污染。海洋的广大似乎给人们这样的错觉：海洋的资源是无穷无尽的，其自净能力使之不可能被人类的行为所污染。但在经历了众多让人触目惊心的事件后，人们开始认识到：海洋的资源不是取之不尽用之不竭的，近海水域由于过度捕捞而导致的海生生物的急剧减少就说明了这一点；海洋也绝不是不惧怕污染的可以随意倾倒废物的垃圾场，一旦污染超出其自身净化能力，可怕的海洋污染会随时出现，而海洋一旦被污染，其治理比其他类型的污染更困难。近几十年来，关于海洋污染的重大事件时常见诸报端。常见的海洋污染主要有原油污染、漂浮物污染和有机化合物污染等方面，它们在海洋因素的反复作用下，会引起赤潮和黑潮，这对海洋渔业资源是致命的威胁，也会影响沿海地区的生态环境。

面对日趋严重的生态危机，人类的出路何在？长期探索的结果是走可持续发展之路。

四、可持续发展

可持续发展是出于困境中的世界人民所作出的重大选择，是为了实现人类的自我拯救和持续发展而采取的重要战略。全球问题的日趋严重使越来越多的人认识到，如果不能改变传统的发展模式，仍然沿着过去的老路继续走下去，人类无疑是自掘坟墓。要摆脱困境，就要走可持续发展之路。

1、概念的形成

可持续发展是一个仁者见仁智者见智的概念，每个人都可以站在自己的立场上作出适合自己国情的解释。要准确把握可持续发展这一概念，需要从它的诞生谈起。

可持续发展概念的形成，与两次会议有关。第一次是1972年在瑞典首都斯德哥尔摩召开的“世界环境大会”。这是一次因穷国与富国的尖锐对立而不成功的会议。对立双方分歧的焦点在于：发达国家所担心的，主要是污染、人口过剩和自然保护；而发展中国家则认为，污染和资源破坏等环境问题是次要的，迫切需要解决的是贫困问题，是饥荒、疾病、文盲和失业。这当然不是说此次会议没有任何成就，无论如何它开始了人类对环境问题的认真思考，“只有一个地球”这一著名的环保理念，从此开始深入人心。第二次是1992年在巴西的里约热内卢召开的“世界环境与发展”大会。这次会议取得了一定程度上的成功。中国代表团副团长、时任国家环保局局长的曲格平，在谈到这次会议的成功之处时，认为主要在以下三个方面达成了共识：一是发达国家和发展中国家都认识到环境问题对人类生存和发展的严重威胁和解决它的紧迫性；二是找到了解决环境问题的正确道路，即改变了过去那种“就环境污染谈环境污染”的做法，普遍接受了“可持续发展”的思想，即在发展过程中要注意环境问题。三是明确了责任，开辟了资金渠道。发达国家原则上接受了每年拿出占国民生产总值0.7%的资金帮助发展中国家治理环境。

两次会议时隔20年，结果迥然不同，原因是多方面的。客观原因是全球环境继续恶化并呈现出一些新特征，主要表现为从发达国家转向发展中国家，从区域范围扩大至整个地球。主观原因则是一批学者和政治家的智慧发挥了作用。1980年，国际自然与自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界野生生物基金会联合发表了《世界自然资源保护大纲》，提出要研究利用自然资源过程中的自然的、社会的、生态的和经济的等各种关系，以确保全球的可持续发展。该大纲进一步指出，自然保护与可持续发展相互依存，两者应该综合起来进行 21 研究。这被认为是最早的对可持续发展概念所作的理论说明。1981年，美国学者R•布朗的《建设一个可持续发展的社会》一书出版，书中阐述了可持续发展的基本观点，提出了控制人口增长、保护资源基础和开发再生资源来实现可持续发展的三条途径。这是对可持续发展战略具体途径的较完善的探讨。1983年12月，联合国秘书长（秘鲁人德奎利亚尔，任期1982.1.1—1991.12.31）召见挪威首相布伦特兰夫人，受命她组建一个独立的特别委员会，即世界环境与发展委员会，负责制定“全球的变革日程”，提出长期环境对策，特别是要找到在处理环境与经济、社会发展的关系问题上处于不同阶段的国家之间合作的方法。众所周知，这个由政治家和学者组成的委员会经过近10年的努力，找到了国际间展开合作的有效办法，找到了沟通不同立场的桥梁，即在可持续发展旗帜下的共同行动。上述各方面的工作，为1992年里约会议的成功创造了现实的条件。

“可持续发展”这一词语提出后，很快在世界范围内得到认同并成为大众媒体使用频率最高的词汇之一。据说各种文献中对于“可持续发展”下的定义已超过100个，至于讨论这些定义的论文则数以万计。有人甚至开玩笑说：“对可持续发展定义的讨论看起来是永远持续的！”虽然众多定义让人感到无所适从，但人们引用最频繁的还是所谓的“布伦特兰定义”。这是在1987年布伦特兰主持出版的《我们共同的未来》一书中提出的，认为“可持续发展是既能满足当代人的需要，又不对子孙后代满足其需求能力构成危害的发展”。这一定义在“世界环发大会”上得到了最广泛的接受和传播，以后又得到了多方研究和重新解释，使之成为“可持续发展”的正统解释。但稍加分析就会发现，“布伦特兰定义”虽然鲜明却有些空泛，因而也受到了不少指责。但实际上，空洞的定义也有好处，可以为后来人们进一步研究、提出各种各样的新定义留下余地和空间。

2、基本原则

后来的研究者对可持续发展下的定义虽然五花八门，但万变不离其宗，都包含一些相近的基本要素。它们实际上是人们总结出来的可持续发展的基本原则，包括四个方面内容：①环境与经济紧密联系。环境与经济，是同一事物的两个方面，它们统一于人类对美好生活的追求过程中。发展经济，体现的是人类对高水平物质生活的追求；保护环境则体现了人类对整体生活质量的追求。一方面，单纯发展经济而不顾环境恶化，已经得到的物质利益也不会长久。试想，人们虽然衣食无忧，但出门却需要带防毒面具，这显然不是人们想要的生活方式。另一方面，若经济十分落后，基本的温饱问题都无法解决，美好的环境也就失去了意义。当大家都在饿肚子的时候，谁还有欣赏蓝天、绿水和白云的闲情逸致？②代际公平。后代人和当代人一样也有追求幸福生活的权力。对于地球家园，后代人与当代人有同等的享用权力。地球资源既是当代人的。也是后代人的。但问题是当代人开发利用这些资源时占据了绝对优势，有可能造成对后代人利益的忽视，使他们失去发展的机会。可持续发展所要求的一个重要方面就是避免这种情况的发生，让子孙后代能够永续发展下去。法国国王路易十五因“我死之后管它洪水滔天”这一臭名昭著的名言而被永远钉在历史的耻辱柱上。③代内公平。代际公平是从历史发展的纵向来说的，而代内公平则是从现实存在状况的横向角度对现存一代人平等的追求。毋庸讳言，当前世界上还存在着严重的不平等现象。发达国家与发展中国家之间存在着严重的贫富不均，发达国家少数富人所占据和耗费的资源平均达到发展中国家穷人的几十倍。即便在同一地区，贫富不均甚至两极分化的现象也普遍存在。但人们很清楚，一个贫富差距悬殊的世界是不可能持续发展的。因为富人长期消耗大量资源而又习以为常，不认为有什么不合理，也不会自愿放弃已经得到的利益或去改变已有的生活方式。而穷人绝不甘心永远受穷，他们期望能在较短时间内改变贫穷落后的状况，所选择的发展途径很自然的就是竭泽而渔式的开发利用自然资源。如此一来，可持续发展就成了一张无法兑现的空头支票。④公众参与。可持续发展不单纯是一种理论，更是一种实践要求，全世界每一位公民都应身体力行参与到可持续发展战略的贯彻落实当中。因此，可持续发展不能停留在少数权 22 威人士的报告中和媒体的宣传口号上，而是要将其贯彻到每个人的具体行动中。可持续发展战略的实施，绝不仅仅是国家、政府的责任，也是每一位公民的责任。只有人人都承担起这种责任，用可持续发展的原则来规范自己的行为，可持续发展才不至于成为一句空话。没有广大普通公民的积极参与，也就没有真正的“可持续发展”可言。

3、艰难的执行 1992年世界环境与发展大会形成了一些书面成就，最具代表性的是《21世纪议程》。其中对各个国家在可持续发展战略实施过程中的责任和义务作了相对具体的规定，并要求在此后的时间里按照议程的规定展开工作。那么这一议程执行的情况到底怎样？根据该议程中期评审的要求，联合国于1997年6月在纽约召开了第19次特别大会，核心议题就是检查议程的执行情况。但形势让人不能乐观。新上任不久的联合国秘书长安南（加纳人，任期1997.1.1—2006.12.31）在大会致辞中，列出了5年来所取得的成绩，但同时也指出了所存在的7大不足。成绩为：①许多国家制定了各自的可持续发展战略并建立起了国家协调机制。②预防气候变暖、保护生物多样性和防治荒漠化这三个国际公约开始生效。（这里，安南的估计乐观了。预防气候变暖实际上没有发生应有效力，才有了后来的“京都议定书”。）③为保护臭氧层而签订的蒙特利尔议定书已经执行10年，对含氟制冷设备的淘汰在工业化国家已近完成。④在向可再生能源、资源转化方面有很大进步，地热能、风能和太阳能技术得到了越来越广泛的应用。⑤从1990年到1994年间，世界范围内又有4.7亿人解决了安全饮用水问题。不足是：①发展中国家还有四分之一的人生活在绝对贫困水平上，这显然与发展中国家加快发展的目标存在着很大的差距。②在1992年里约会议上发达国家所承诺的提供资金和转让技术以帮助发展中国家加快发展和保护环境，事实上不但没有进展，反而比以前倒退了。③二氧化碳排放量继续增加，世界范围内燃料消费从1992年的75亿吨（标准油当量）增加到80亿吨！这几乎使预防气候变暖的国际公约变成一纸空文。④自然森林砍伐率开始下降，但总的森林损失仍在不能接受的高水平上徘徊。⑤虽然安全饮用水更普及，但水荒危机并没有消除，世界上仍有三分之一的人生活在水资源严重不足的压力之下。⑥海洋渔业资源过度开采，整个渔业资源存量迅速下降。⑦沙漠化问题越发紧迫，非洲等欠发达地区尤为严重，其可持续发展压力越拉越大。

按照计划，2002年8月，在南非的约翰内斯堡召开了第二届全球可持续发展会议。从各国相互磋商、交流的情况看，可持续发展战略在世界各地的实施，都取得了让人感到振奋的成绩，人们对可持续发展的前景普遍表示乐观。但是，人们不能不清醒地意识到，可持续发展战略实施10年，远没有最初预想的顺利。与会代表有这样的感觉，与10年前人们更多关注可持续发展概念不同，此次会议更多的强调具体措施和实际行动。会议中人们使用较多的词汇是“全球伙伴关系”、“时间表”、“实际行动”等。这一方面说明了人们对可持续发展认识的深化和准确，但另一方面也说明在可持续发展战略的实施当中还存在着许多不和谐的因素，成为制约可持续发展的障碍。如有的国家善于做表面文章，玩外交辞令，而不愿意采取实际行动；也有的国家从自己的利益出发，承诺的事情不兑现，无限期拖延，失去了人们的信任。再看另一次会议—哥本哈根会议的情况。这是《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议，2009年12月7日—18日在丹麦首都哥本哈根召开，来自192个国家的谈判代表参会。这次开始被寄予厚望、被喻为“拯救人类的最后一次机会”的会议，最后仅达成了不具有法律效力的《哥本哈根协议》，这让很多人感到失望。可持续发展战略所包括的内容无疑是需要坚决贯彻落实的，但实践已经证明，存在很大难度，是一项长期的任务。难以贯彻落实的原因很多，最大的困难来自于发达国家和发展中国家的矛盾。发展中国家认为，发达国家不可持续的生产与消费模式是全球环境恶化的主要原因，他们理应为这笔生态债务买单。而发达国家不愿兑现已经承诺的向发展中国家提供资金和技术等方面的官方发展援助，认为“用自己的钱帮助别人改善环境”是吃亏了。发达国 23 家援助的不增反降，直接影响到发展中国家可持续发展战略的顺利执行。两大阵营的矛盾长期处于一种僵持状态，这使得可持续发展战略的执行总是受到这样那样的掣肘。环境的全球性与国家利益之间的冲突是制约可持续发展的又一基本矛盾。有一个典型的实例是《京都议定书》的签署问题。在1992年里约会议上，与会各国共同签署了《联合国气候变化框架公约》，旨在限制二氧化碳排放量，预防气候变暖。但在此之后的几年时间里，发达国家在减排问题上行动迟缓。为了改变这一状况，公约缔约国于1997年12月在日本京都举行了部长级高级别会议，经过激烈的斗争和反复的讨价还价，最后通过了《联合国气候变化框架公约京都议定书》，简称《京都议定书》。议定书具体规定了美国、日本、加拿大和欧盟等西方国家的减排任务和指标，这显然会在一定程度上影响到这些国家的经济发展。于是，美国等个别国家拒绝接受相关条款，迟迟不签署协议。尽管《京都议定书》在南非约翰内斯堡会议后不久因超过法定票数而获得了通过，但对于那些拒绝签字的国家是没有实际约束力的。每个国家都会想尽一切办法维护自己的国家利益，而像环境这样的问题又具有全球性，如果想从根本上解决这些问题就不得不在国家利益方面做出让步。但并不是所有国家都愿意在涉及国家利益的问题上作出让步的，哥本哈根气候会议（2009.12）没有取得明显的效果也说明了这一点。因此，这一矛盾还会长期存在下去，由此而来的可持续发展战略贯彻落实难的状况还将长期存在下去。

五、中国的可持续发展

中国可持续发展战略的选择是历史的必然。由国情所决定，中国的可持续发展之路必然是充满坎坷，不会一帆风顺。

1、从无到有

中国既是可持续发展从无到有的见证者，也是实施可持续发展战略的身体力行者。如同全球可持续发展始于对环境问题的关注一样，中国的可持续发展从酝酿到提出，也与环境保护工作紧密相连。

1972年，正处于“文化大革命”极“左”气氛中的中国，收到了联合国召开世界环境大会的通知。虽然当时国内大部分人并不了解环境问题为何物，但在周恩来总理的支持之下，还是派出代表团参加了这次会议，从而开始了中国与环境问题面对面接触的历史。参加会议的中国代表团，由于缺乏准备，对发生在会议上的尖锐斗争基本没有办法表明自己的具体态度和看法。但代表团成员们还是积极参加了会议的各项活动，在大会定稿的宣言中提了不少建议。（还把三句毛泽东主席的语录写入宣言。“人类总的不断地总结经验，有所发现，有所发明，有所创造，有所前进。”“世间一切事物中，人是第一可宝贵的。”“我们需要的是热烈而镇定的情绪，紧张而有序的工作。”）此次会议对中国而言是一次环境启蒙，它激发了人们环境意识的觉醒。在周恩来总理的关系支持下，第一次全国环境保护会议于1973年召开。确定了“32字方针”，即“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民。”由此开始了中国的环境保护工作。“文革”结束后，环境保护工作在不断清楚“左”的思想影响的过程中稳步前行。1978年全国人大通过《宪法》，规定“国家保护环境和自然资源”。1979年，颁布《环境保护法（试行）》，使环境保护工作进入法制轨道。1983年，我国明确地将环境保护作为一项基本国策，提出了环保工作的三大政策：一是“预防为主，防治结合”；二是“谁污染，谁治理”；三是强化环境管理，完善和新出台一系列单项环境保护法规。上述各项工作对于我国的环保工作起了极为重要的作用，取得了显著的效果，主要表现在两个方面：一是防治工业污染的综合能力明显加强；二是城市供水、污水处理能力、煤气普及、集中供热面积等有极大增长。

1992年的联合国环境与发展大会，我国政府派出以国务委员宋健为团长的代表团参会。在此之后，中国政府和人民几乎是不假思索地接受了可持续发展的思想，这不仅对于我国的环保工作是一个极大的推动，而且还有力地推动了我国可持续发展战略的制定和贯彻实施，24 其标志是《中国21世纪议程》的制定和出台。这一议程是中国实施可持续发展战略的体现，是制定我国国民经济和社会发展中长期计划的指导性文件，同时也是中国政府认真履行1992年联合国环境与发展大会文件原则立场的实际行动。这一议程又称《中国21世纪人口、环境与发展白皮书》，是57个部门的300多名专家近两年工作的成果。1994年3月，议程得到国务院批准，于是中国成了世界上第一个完成国家级《21世纪议程》的国家。这一战略性议程在总的指导思想上从三方面展开：社会可持续发展、经济可持续发展、环境保护与资源合理利用。每个方面的内容都是依照重大问题—对应的解决途径—拟采取的行动方案这一思路构成。其要点有：①只有保持较快的经济增长速度才有可能克服各方面的困难。②中国在长期控制人口增长、消除贫困、保护生态环境的工作中，已初步形成一整套适合国情的政策与措施。③中国仍将长期面临人口、资源、环境、经济发展等方面的巨大压力和尖锐矛盾。④在进入经济快速发展的历史时期，由于经济基础差，技术水平低，资源消耗量大，污染严重，生态基础薄弱，各种矛盾会相互交织和激化。如果不把合理利用资源、保护环境纳入经济发展的总体规划中统筹考虑，经济增长将难以维持，也很难为后代创造可持续发展的条件。⑤中国现有的发展战略、政策、计划和管理机制难以满足可持续发展的要求，必须加以调整。这包括：对现行政策与法规全面反思；改革体制，使之成为有利于可持续发展的综合决策机制；在建立社会主义市场经济体制过程中充分运用经济手段，如收费、税收等，将自然资源与环境要素纳入国民经济核算；健全法制，并把强化资源、环境保护作为各级政府的基本职能；以国家层次的可持续发展优先项目强化国家可持续发展基础与能力建设。⑥中国深知自己在全球可持续发展中的重要责任，中国要以“全球伙伴”精神参与，并履行应尽义务。同时要维护国家平等与主权，并注意反应占世界人口大多数的发展中国家的要求。

在我国政府以往的纲领性文件中，还没有一个像《中国21世纪议程》这样把经济、社会、资源与环境视为密不可分的整体，并如此正视影响中国发展的重大因素和潜在危机。它为我国的可持续发展指出了一条新的可操作的重要途径，对后来我国的可持续发展战略的贯彻落实打下了坚实的基础。1996年八届人大通过的《关于国民经济和社会发展“九五计划”（1995—2000）和2010年远景目标纲要》，强调了经济体制和经济增长方式两个根本性转变和科教兴国与可持续发展两大战略，这是与《中国21世纪议程》的贯彻落实一脉相承的，它们都对我国当代经济社会的全面发展发挥了重要的指导性作用。

2、主要困难

可持续发展是中国未来发展的必由之路。但应认识到，不能指望这条道路会一帆风顺，因为我们面临着许多困难。这些困难有的与全球问题相一致，有的则是我们的国情所特有的。我们这里主要介绍三方面内容：

①人口问题。在全球问题中，人口问题处在首要和关键的地位。而在中国，人口问题是关键中的关键。在我国要真正实现可持续发展，必须直面人口压力，下大力气去解决它。中国人口的基本情况是：数量可观，素质堪忧。中国人口总数已经超过13亿，约占世界总人口的22%，且还在增长过程中，预计本世纪中叶达到15—16亿后才开始缓慢下降。由于人口众多，中国长期以来一直无法摆脱“分母效应”的阴影。虽然地大物博、物产丰富是事实，但用人口数量作分母平均计算，中国便是世界上人均占有资源最少的国家之一。

为控制人口数量，我国确定了计划生育的基本国策，政府和人民作出了艰苦卓绝、几近悲壮的努力。但由于人口基数过于庞大，我们的人口压力并没有解决，反而越拉越大。由于20世纪50年代末开始的对马寅初“新人口论”的批判，我国失去了控制人口数量的最佳时机，致使在此后的几十年里人口增长失控，很快膨胀到不可收拾的地步。使得我们后来几十年控制人口的努力如同杯水车薪。尽管如此，我国控制人口数量的成就有目共睹，在30多年的时间里少生了3亿人，这被西方人士称为中国的人口奇迹。历史应该记下在这一过程中大多数中国人所付出的痛苦和牺牲，记下中国队全人类所作出的贡献。

相对于控制人口数量，提高人口素质这一人口政策的基本目标没有取得理想的结果。提高人口素质是我国计划生育政策的重要组成部分，因而我国政府多方面采取措施以实现这一关乎后世发展的重要目标，但效果不能令人满意。部分原因在于，有些对提高人口素质不利的因素来源于控制人口数量的政策本身。这里举一个简单的例子。1980年开始，我国实行“大力提倡一胎，严格控制二胎，坚决杜绝多胎”的政策，并明确重申了“计划生育是我国的一项基本国策，必须长期坚持”的指导方针。到1984年，根据农村生产力水平低以及农民养老、持家等方面所存在的实际困难，规定农村可生二胎，对少数民族的政策则更加放宽。一个明显的事实是，与城市居民相比，广大农民无论是所处的农村社会环境，还是所接受的文化教育水平，都是较低的，由此而来的自然是整体素质的相对低下。而按照政策，他们可以生育较多的子女，这显然不利于提高人口素质。再者，众多人口专家已经指出，我国现行计划生育政策所造成的独生子女家庭，或多或少都存在着各种形式的风险。比如成长风险，总有各种原因导致许多家庭失去他们的独生子女，一旦这种情况发生，整个家庭的幸福感就会失去。再比如成才风险，每个父母都望子成龙，每个孩子都身系父母的全部希望，但并非每个孩子都能成龙成凤，一旦孩子不成器，老无所养反受其累，这样的家庭自然也无幸福可言。还有社会发展风险，独生子女往往物质条件优越而情感教育缺失，进入社会不能适应复杂的社会人际关系，难以为社会发展作出应有贡献。再有，一旦战事发生，还可能出现一定程度上的国防风险。很明显，当我们在有效地控制人口数量的时候，如果不能同时提高人口素质并消除因控制人口数量而产生的后遗症，我们的可持续发展将很难取得预期的效果。而目前来看，人口素质低下和各种风险存在的状况在短时间内还很难解决。

②粮食问题。粮食问题是公认的全球问题之一，中国则因其庞大的人口基数而使得粮食问题更为突出。1994年，美国世界观察研究所所长布朗在“谁将养活中国”一文中警告说：中国粮食生产难以再增加，到2030年，粮食缺口将达3.69亿吨，占其需求量的57%！那时，不仅中国无法养活自己，而且世界市场也负担不起。中国粮食危机将给“我们这个已经拥有57亿人口的地球带来巨大的生态冲击”。而且“粮食的严重短缺将会使中国经济奇迹过早结束。”这一论断一出现，立即引起了世界范围内的“中国粮食预测热”，持各种不同观点的人们展开了热烈的讨论。我国学者也参与其中，但与布朗对我国未来粮食供给所持的悲观论调不同，我国大部分学者都持谨慎的乐观态度。

也许布朗的观点有失偏颇，但对我们的警告却不是耸人听闻。粮食问题历来是像我们这样的人口大国的生命线，任何环节上的任何失误，都有可能导致在不久的将来出现粮食危机。粮食问题一旦出现，温饱问题将在我国重新成为问题，可持续发展也就无从谈起。虽然目前大部分中国人一般不会直接感觉到有粮食危机的压力，并且在过去的某些时候部分地区还出现过农民卖粮难的现象，但透过这种在一定程度上是人为造成的虚假繁荣，人们还是能够感觉到中国在粮食问题上的严峻形势。在未来的一个时期内，即使很努力，粮食生产的增长也难以满足需求的增长。第一，粮食生产的上升空间已经很有限，原因在于：A、耕地不会增加而只会越来越少，靠开荒、填湖等方式增加耕地的时代一去不复返，而水土流失、荒漠化和城市的扩张等使得可耕地越来越少；B、科技成果的应用虽然可以不断提高单位面积耕地的粮食产量，但潜力已经接近极限，农业专家们的目标也开始从增加产量向优质高效转移；C、农作物生长环境的恶化，频繁出现的异常气候，水资源的严重不足，诸如此类的因素对粮食生产也极为不利。第二，对粮食的需求量越拉越大。原因有：A、人口数量继续增长。虽说我国的计划生育取得了举世瞩目的成就，且控制人口数量的政策还会长期贯彻下去，但以后的几十年里人口数量还会继续增长。人口的增长当然需要更多的粮食。B、食品结构发生变化。随着经济的发展和物质生活水平的不断提高，中国人开始从以粮食为主要食物转向大量消费肉类食品，对动物蛋白需求的不断增长导致了粮食消耗的增长。此外，中国人对酒类的偏爱和嗜好也会加大对粮食的需求压力。C、水产养殖业大发展。由于过去几十年的掠 26 夺性捕捞，近海海洋渔业资源接近枯竭。以后发展渔业将更多地依靠淡水池塘进行养殖，而这显然需要耗用更多的粮食。

综上所述，粮食增产的途径越来越少，而粮食需求的方面越来越多，需求量越来越大，于是形成了中国在粮食问题上遭受两面夹击的状况。可见，中国在未来的近十年内将出现粮食危机，绝非耸人听闻。那么有避免危机的好途径吗？有人指出可以通过国际贸易从世界市场上进口，有世界来养活中国。但问题在于，我们有没有足够的外汇用于大规模进口粮食？世界粮食市场有没有足够的供出口的粮食？在与其他同样需要进口粮食的国家竞争中我们有无优势？再者，在对外经贸活动中，对国际市场的依赖必须适度。试想，一个有着十几亿人口的大国，有超过一半的粮食需要从国外进口，那么这个国家的经济在整体上就是非常脆弱的。

③环境问题。和世界性的环境问题一样，我国的环境问题也极端错综复杂，这里仅选择五个主要方面加以简要介绍。

第一，水污染。由于工业发展和城市扩张，大量未经处理的工业废水和生活污水被排入江河湖泊，造成严重的水污染。经调查，全国主要大江大河都遭受了不同程度的污染，近一半河段污染严重。大淡水湖和城市内湖泊水质严重下降，所含磷、氮等有害元素普遍超标。渔业生态进行恶化，每年都有关于水污染造成严重危害的报道见诸各类媒体。

第二，大气污染。中国能源消耗以煤炭为主，且所产煤炭普遍含硫较高。在经济不断发展的过程中，煤炭消耗量也与日俱增。由于燃煤技术不过关，在极大浪费能源的同时，也带来了严重的空气污染。再者，近年来我国汽车工业突飞猛进，个人拥有汽车数量急剧增加。这在方便人们生活、带来经济发展的同时，汽车尾气也成为加重大气污染的重要原因。据检测，我国城市空气中悬浮颗粒浓度普遍超标，二氧化硫含量日益增大。与空气污染相伴随的是酸雨的加剧。通过对73个城市进行检测发现，几乎一半以上的城市全年降雨均为酸雨，全国酸雨区面积已占国土面积的30%左右。

第三，固体废物和城市垃圾污染。受技术水平的限制，我国固体废物的利用率还很低，大部分不经处理就简单地随处堆放。据估计，我国的工业固体废物累积堆存量达到几十亿吨，占地面积达数万公顷。其中部分废弃物具有明显的或潜在的危险性。全国大约有三分之二的城市陷入固体垃圾的包围之中。

第四，生物物种资源减少。由于保护不利，不法分子滥捕乱杀珍稀濒危动植物，导致许多物种濒临灭绝或已经灭绝。为发展农业而过量使用各种农药，使许多地方的鸟类深受其害，不少种类濒临绝迹。原始森林长期受到乱砍滥伐，面积日趋减少，许多以原始森林为依托的生物物种也随之绝迹。还有一个不可忽视的问题是，外来物种的大规模入侵使许多古老的本地物种受到排挤，由此可能减少甚至绝迹。

第五，生态基础日渐薄弱。如果说前几方面是对部分生态因素分别介绍的话，那么这一方面则是从联系的角度对整体生态环境的分析。由于森林、植被日益遭到破坏，水土保持面临越拉越大的压力，山体滑坡、泥石流等自然灾害频繁发生；由于围湖造田、在河流上修建大坝、港口码头，使水域、沼泽面积减少，洪涝灾害连绵不断；由于城市无序扩张侵占耕地（如房地产发展盲目），导致耕地减少，进而影响以后的粮食产量，产生粮食危机。总之，现在人们的一个明显的感觉是，生态环境极为脆弱，经不起如何的意外冲击，这让人们普遍感到担忧。

上述环境问题的存在对我国的经济发展是一个严重的威胁。它使得劳动人民实际获得的收益远没有国内生产总值所表现出来的那么高。为了说明这个问题，我国部分学者从20世纪80年代开始致力于计算环境问题引起的损失的大小。1983年有专家估算出当时环境损失达400亿元，约占国民生产总值的10%，这个结果使人们震惊，并立即引起了国家领导人的关注。可以看出，如果环境问题不解决，我们经济增长的相当大一部分将会被抵消。

关于中国可持续发展的最后一点内容是前景展望。

3、前景展望

对于我国可持续发展的前景，我们可以简单地这样概括：前景光明，道路曲折。

为什么说前景光明？一方面，以往人类与自然界打交道，有许多成功的范例，其思路和方法完全可以为我们所借鉴。在治理环境方面，许多国家为我们做出了榜样。比如瑞士，200多年前还是一个穷山恶水、自然灾害频发的国家，但从1876年起瑞士政府和人民下决心改变现状，制定了切实可行的措施并进行了年复一年飞艰苦努力，终于使今天的瑞士变了样，成为世界公认的环境最美好的国家之一。再比如日本，20世纪60年代时还是一个公害之国，发展工业导致的各种工业后遗症接踵而来。著名的“水俣病”就是典型的代表。当日本人警醒后，采取了一系列有针对性的措施，历经几十年的努力，使其国内环境焕然一新，到过日本的人们对此有深刻的印象。这些事例告诉我们，主要在思想上引起重视，在行动上采取适当措施，人类所面临的环境方面的困难并非不可解决。另一方面，我们自己对所面临的问题已经有了清醒的认识并有适当的战略和切实可行的措施，这些措施的贯彻落实已经取得了一定成效，如人口数量增长趋缓，人口素质逐步提高，开发再生能源方面、节能减排方面也正在取得一系列显著效果，生态环境也在逐步向好的方面转化。

那么为什么又说道路曲折？一方面，并不是每个人都在做解决问题的努力，而是迫于外在压力，不得不这样做，就是说，可持续发展、科学发展观并没有成为所有人行动的自觉，短视行为还相当普遍。另一方面，一些措施、做法在贯彻落实时遇到了重重阻力，效果远没有预期的那么好、那么快。比如为实现1996年八届人大通过的《关于国民经济和社会发展“九五计划”（1995—2000）和2010年远景目标纲要》中的环境方面的目标，我国曾实施过被称为“332工程”的具体措施，但后来的效果并不理想。

第一个“3”，是指治理“三河”，即淮河、海河和辽河，这是我国污染较严重的三条河。治理淮河，采取了所谓的“零点行动”（1998/1/1零点）。明确规定：向淮河排污水的所有企业要限期达标，否则一律关停。应当说这次行动效果是显著的，但后来披露出来的许多情况也让人感到担忧。有不少排污单位阳奉阴违，拒不采取行动，或者是欺上瞒下、暗度陈仓，致使淮河污染的治理并不彻底。即便是当时所取得的效果，在不久的后来也出现反复。

第二个“3”，是指治理“三湖”，即太湖、巢湖和滇池，也是我国境内污染极为严重的三大淡水湖。关于治理太湖，也采取过“零点行动”，就在治理淮河“零点行动”的次年。太湖历来以风光美好而著称，有歌唱道：“太湖美，美就美在太湖水”，但据报载，太湖污染近些年来日趋严重，水质严重下降，异味传播到很远，这让人们无法接受，治理太湖污染的行动由此而起。经艰苦的努力，太湖污染情况有了根本好转，但要保持下去还需做更多更艰苦的工作。从实际来看，太湖污染也确实经常出现反复。

第三个“2”，是指“两区”，酸雨污染区和二氧化硫控制区。据检测，我国酸雨污染已经相当严重，比如有报道指出：我国的柳州、南宁一带，每年所降雨水中有80%以上是酸雨。东北和西北部分地区的所谓老工业基地，大气污染已到了相当严重的程度，若不能及时治理，将影响到人们的生产和生活。但我们知道，这方面污染的治理难度更大，付出的努力常常是杯水车薪，有的地区还出现了日益严重的趋势。

上述情况让人感到担忧，这当然不是说我们的可持续发展最终会失败，而是说企图使之一步到位、一蹴而就，从而一劳永逸，这样的认识是肤浅的，是不切实际的。

第三个专题的内容到此全部完成，下面我们进入第四个专题。

四、科学研究活动的基本程序这一专题属于“科学技术观”的内容。一个相对完整的科研过程，大致由四个环节构成：选题、获取科学事实、整理科学资料、提出科学假说并促成其过度到科学理论。本专题分别对此四个环节加以分析说明。其他属于“科学技术观”的内容，如有涉及也一并介绍。

1、科学问题与科研选题（1）科学问题

关于科学问题，我们介绍五个方面的基础知识。①含义。科学问题是指科学尤其是自然科学领域中的问题。那么何为问题？毛泽东曾表达过这样的思想：问题就是矛盾，哪里有矛盾，哪里就出现了问题。这样的说法不能说不对，但问题在于理解“矛盾”一词可能比理解“问题”一词更困难，因而需要从另外的角度重新理解。我们可以这样来理解：问题是在已知背景下的未知，是用已知暂时不能解释的事物或过程，是已知与未知的距离。那么科学问题就是：在自然科学研究领域中，在一定的背景条件下，研究人员对未知事物或过程的发问。

②结构。从形式上看，科学问题并不复杂，一般性地表达出来就是一个疑问句。但实际上，它常常具有复杂的结构。大致由四个要素构成：已知、未知、发问和应答域。所谓已知，是已经为人们所了解、认识到的背景知识。问题总是在已知基础上提出来的，能提出问题，说明已经掌握了相关的知识。没有掌握相关知识就提不出问题。所谓未知，是还不为人们所了解，人们还没有高清楚的内容。如果都已知了，也就没有问题了。问题中总是既有已知，又有未知。所谓发问，是问题中的形式要素，问题以一种什么样的形式表现出来。大家知道，问题的问法很重要，恰当的问法有利于问题的解答，相反，不恰当的问法可能会使人无所适从，无法回答。所谓应答域，是问题所设定的求解范围，它指明了研究者工作努力的方向。上述四个方面的因素互相联系构成了科学问题的结构体系。

③问题的意义。问题对于科学研究意义重大，主要表现为两个方面：一方面，问题是研究活动的起点。考察人们实际的科研活动，总是从某个科学问题入手的，也就是说在研究之初，要把一个问题的解决当做自己的研究目标。不以解决某个问题为目标，盲目的科研活动是不存在的。这里需要澄清一个相关的哲学问题，那就是科学的起点到底在哪儿？过去人们普遍接受的一个观念是：“科学始于观察”，如亚里斯多德认为，人的认识起源于外界事物刺激我们的感官而产生的感觉。实际上就是说，认识（科学）源于观察。文艺复兴时期的巨人达•芬奇也说：“真正的科学是从观察开始的”。近代实验科学的始祖弗兰西斯•培根，更是将这种思想推向了极致。由于这种观念在推动近代科学发展方面成效显著，使得人们更是对此深信不疑。但20世纪的英国哲学家波普尔却不以为然，他提出了“科学始于问题”的全新思想，并用一个试验作出说明：他要求听众“请观察!”听众就反问“你让我们观察什么？”由此可见，单纯的观察指令是荒谬的，观察总是带着问题的观察。那么到底应如何理解这个问题？如果把科学研究看成是一种实践活动，那么它的起点应是观察或实验。但显然，实践活动总会有一种思想内容上的引导，那么问题在观察、实验之先。但若从归根到底的意义上来说，人类的科学认识在最初的起点处的起源，无疑应是感性行为，是观察和试验。第二方面的意义，科学问题将科研活动引向深入。针对问题，人们展开研究活动，研究的结果无非有两种：一是问题得到了解决，于是人们进入了一个全新的认识领域，与之相关的更新的研究领域展现在我们面前，新问题又出现了。这里我们要注意理解这样一个问题：我们知道的越多，未知的就越少。是这样吗？恐怕大有问题，事实可能正好相反。知识越是渊博的人往往越谦虚，没有多少知识的人却常常觉得自己无所不在，所谓“无知者无畏”。为什么会是这样？有人打了一个比方：一个圆圈，圈内为已知，圈外是未知，圆圈的边界是已知与未知的交接处。圆圈越大，表明掌握的知识越丰富，与未知领域的交界就越大，未知就越多，是不是这个道理？我们解决了一个问题，就表示已知的圆圈又增大了一点，那么与之相伴随，与未知的交接又扩大了一些，未知岂不是又扩大了？这就是新问题的出现。也就是说，问题 29 不是越解决越少，而是相反。第二种情况：问题没有解决或解决的不彻底，人们不满意。那怎么办？人们显然不会放弃，而是寻找原因，为什么这样？结果发现，之所以这个问题解决不了，是因为首先需要解决另一个问题，于是：问题甲引出问题乙，问题乙又引出问题丙，„„如此形成一个问题链。于是科学研究活动逐步走向深入。由此可见，科学问题对于科研活动来说，意义重大。

④对科学问题进行辨析。科研活动及其他人类活动中，人们遇到的问题是多种多样的，为了更好、更恰当地对问题做出选择，需要对问题进行辨别分析，这种辨析大致可分为三个层次：首先，根据问题的归属分清科学领域中的问题和非科学领域中的问题。不同领域的问题需要不同的思路和方法去解决，通过这一步骤，选择出那些属于科学领域的问题，尽可能避免与诸如政治、哲学、宗教等领域的问题相混同。这里最为关键的是不要把那些貌似科学、实则伪科学或反科学的东西当作科学来选择。其次，对于科学领域的问题，要很据其应答域的真实性分清真实问题和虚假问题。如果问题所设定的应答域中有解，那么问题就是真实的，如果应答域中无解，则就是一个虚假问题。科研选题，当然是选择应答域中有解的真实问题。再次，在真实问题中辨析出能解待解问题和无知问题。前者指的是研究者已有的知识背景完全能够解答的问题；而无知问题则是那些虽是真实问题，但研究者并没有掌握相关的背景知识和研究方法，因而在他那儿问题是不可能解决的。若选择无知问题展开研究，显然是不能获得成功的。

值得注意的是，上述对科学问题的辨析是从理论的角度而言的，实际选题过程还要复杂的多，因为人们有时候很难确定哪些问题属于科学领域的问题，哪些又不是科学领域的问题。至于真实问题和虚假问题、能解待解问题与无知问题的区分，则在实际操作中难度更大。因此，这里仅是对一般性的原则进行介绍，以使研究者在选题时有时启发和借鉴。

⑤科学问题的来源。科学问题归根结底来源于社会生产实践和科学实践。但问题产生的具体途径是多种多样的，常见的情况有：第一，问题产生于原有理论与经验事实的矛盾。从科学发展的实际情况看，这是一种最常见的途径。随着科学实践的不断深入，不可避免地会出现新发现的现象和事实与已有理论相矛盾的情况，这可称为反常。少量的反常虽不足以导致原有理论的崩溃，但表明理论中出现了需要深入探讨的新问题。反常的积累会使问题明朗化，要解决问题就需要对原有理论进行调整以消化反常。当局部调整不能解决问题时，回导致原有理论的危机，就会出现新理论用来取代原有理论，这就是科学革命。可见，原有理论与新事实之间的矛盾导致的科学问题，有可能带来科学的飞跃式发展。第二，理论自身暴露出逻辑矛盾而产生问题。当一个理论内部出现了逻辑矛盾的时候，即当从一个理论中推出两个相互对立的论断的时候，这个理论的逻辑基础或基本前提中必然存在着问题。及时识别和抓住这种问题是理论突破的关键。当一个理论具有较强的抽象性，暂时无法与经验事实进行比较检验时，产生问题的途径往往是逻辑矛盾的出现。第三，不同观点的争论导致问题出现。对同一事物或现象，往往存在着不同的学派运用不同的理论进行解释。一般而言，不同学派间进行科学争论，总是围绕着科学问题展开。但随着争论的深入，对立双方对原问题的认识不断深入和扩展，问题产生分化或转移，引出新问题。新问题一般会较原问题更有价值，其解决可能标志着一项重大理论的完成。第四，学科之间相互融合产生科学问题。近代科学时期形成了分立学科局面，各门学科都有自己相对稳定的研究对象和领域。现代科学发展到了综合阶段，出现了整体化发展趋势，这使得人们开始注意到了许多原来传统学科没有涉及到的新领域，研究这些新领域和空白区，可以抓住一些有意义的问题作为研究课题，有可能作出开拓性发现。第五，对理论自身完美性、简单性的追求，也可以产生科学问题。在科学发展的历程中，许多科学家都把理论完美性、和谐简单性作为追求的目标，他们总是尽可能用最少最简单的原理和公式去解释最复杂的现象和过程。应当指出，对和谐简单和完美的追求不是盲目的，而是有客观依据的。在世界的一定范围内，在某个层次上，虽然各种事物和现 30 象纷繁多样，但支配它们的深层次的规律性的东西却往往是简单的。科学就是透过纷繁的现象，深入事物里层，把具有规律性的东西挖掘出来。当一门科学的理论失去了其简单性的时候，也是科学问题出现之时。

（2）科研选题

科学选题就是选择和确定所要研究和解答的具体问题。①选题的原则。选题不是随意的和盲目的，要尊称一些基本的原则，即遵循所谓的“四项基本原则”。第一，科学性原则。科学研究所选择的课题，是一个科学领域的问题而不是非科学领域的问题；是一个真实问题而不是虚假问题；是一个能解和待解的问题而不是无知问题。所选问题应尽可能明确，而不是笼统含糊。当然，如我们前面所说，预先判断一个问题的科学意义是很困难的，任何的这种判断都难免带有一定的主观性和不确定性。因而选题要有一定的科学理论和科学事实为依据，把课题置于当时的科学技术背景之下。一般说来，明确与已确证的科学理论相违背的题目不应作为选择对象。没有确凿依据而把改变甚至推翻已确证的理论作为研究课题，就失去了起码的科学性。与此相应，毫无事实根据的题目也不能作为科研选题，除非确有把握在研究过程中可以获得有关事实，若既无已有事实作为依据，又无获得相关事实的理论或实践上的预期，那么选题自然就没有科学性。第二，创新性原则。应选择那些在现有知识背景下没有解决或没有完全解决的课题。科学本质上是创新性的事业，这在选题时就已经决定。如果所选课题是别人已经研究成功或通过研究已经表明无法成功的课题，那就是在做无用功。当今世界科学界，十分重视原创性研究，因而选择有创新性的课题是科学家应遵循的重要原则。为了使自己的选题有创新性，需要充分了解前人和他人在相关课题研究方面的工作；还需要跟踪本学科前沿的发展，提出新的科学概念，发现新的科学定律，或创造出新的研究方法。第三，价值性原则。选题应具有现实的或潜在的理论价值和实践价值。一个被证明属于伪科学的命题是谈不上有什么积极价值的，即使是属于具有科学性的命题，也不见得就一定具有研究价值。价值性原则要求我们选择那些社会实践迫切需要解决的问题和科学发展所面临的难题，其解决能给国民经济、科学理论带来深远的影响。历史上的个别时期，科学研究工作者在选题时常常走极端，或者太注意原理的研究，或者太注意产品的研究，而对两者之间的发展性研究关注不够。原理研究是长期投资，见效慢；产品研究是短期投资，短时间就可见效；发展性研究是中期投资，是一个国家在经济持续发展时期应重点关注的内容，它担负的是把科研成果转化为现实生产力的重任。因此，进行科研选题时，要尽量选择那些既有现实意义又有长远价值的课题。第四，可行性原则。是指所选课题在正常情况下经过努力有实现的可能性。这一原则包含两方面的意思：一是主观适应，二是客观可行。客观可行指的是，选择一个课题，必须具备所需要的物质条件和其他客观条件，包括资金、技术资料、仪器设备等。客观可行还有经济效益方面的考虑，除了课题本身的产出要大于投入外，在研究或解决课题的不同方案中要选择最佳方案。因此，除了科学方面的可行性，还要考虑技术上的可行性、经济上的可行性，甚至政治上的可行性、伦理上的可行性等方面。主观适应指的是：选题时要考虑主观条件和特点，选择自己能够胜任的、最适合自己的研究方向的课题，不可选题太难，超出自己的研究能力；又不可选题过易，不能充分发挥出个人能力。

②选题的步骤。选题一般包括四个紧密联系的步骤：第一，文献调研和实地考察。主要是了解以往研究的状况，为确定课题提供参考。任何科学研究都不是孤立的，是建立在前人研究成果基础之上的，了解了前人的成果，可以避免盲目性和重复研究，少走弯路。第二，初步选定课题。通过文献调研和实地考察，了解研究领域中是否存在值得进一步研究的课题，经筛选、反复比较后初步确定一个课题。（如果是在导师或专家的指导下研究，要征求老师的意见。）第三，开题论证。论证的内容：主客观条件是否具备？诸如经费来源、科研力量的配备、实验设备条件、协作状况等；论证的形式可以是现场开题报告会，也可以通过邮件 31 形式进行。第四，确定课题。若参与论证的专家学者意见趋向统一，认为选题可行，则可以最终确定课题。当然，选题过程是一个不断反馈调整的过程，常常需要反复调研和多次论证。

2、科学事实及其获取

首先明确一个概念，何为科学事实？

（1）关于科学事实。要理解什么是科学事实，首先需要了解三种事实。一是客观事实，指的是客观存在的事物的现象、过程，它与人们是否认识或能否认识无关，类似于康德所说的自在之物。二是经验事实，指的是通过观察和实验等科学方法被人们实际地经验到的事物，它表现为人们对这些经验的陈述和判断。三是理论事实，是人们通过思维所把握的关于事物的内在联系、本质和规律性的认识，是得到确证的理论。三者虽然都叫事实，但本质是不一样的。客观事实在人的经验之外，人们只能对它作出某种推测，而难以形成确定性的知识；理论事实是理论，而非人们通常所理解的事实，它不能成为科学认识的事实基础。因此，只有经验事实才可以成为科学事实，就是说，科学事实是通过观察实验等科学实践活动所得到的经验事实。需要注意，虽然在通常情况下人们对科学事实与经验事实不做严格的区分，但并非所有经验事实都是科学事实，因为经验具有私人性和欺骗性。对同一事物进行感知，不同的人会有不同的经验。显然，不能将个人所得的经验当做科学事实，只有经过科学整理和严格检验的经验事实才可能成为科学事实，即大家共同经验到的事实，才能成为科学事实。科学事实的形式一般表现为单称命题，如“这块矿石具有放射性”。如果是普遍陈述，如“所有微观客体都具有波粒二象性”，是对科学事实进行概括和推理后得出的规律性论断，通常不把其看做科学事实。科学事实一般分为两类：一是关于对象与仪器相互作用结果的描述；二是对观察实验所得结果的陈述和判断。前者表现为图像、数字、图形等（如体温计所显示出的数字）；后者表现为用某种语言表达出来的思想观点（如写在病历本上的“体温38℃”）。应注意的是，科学事实反映的是不以人的主观意志为转移的客观事物的规律性，因而其内容具有客观性。但它又依赖于人们所使用的仪器设备以及描述它们的语言，因而在形式上又具有主观性。因此，科学事实是主观性与客观性的统一。

了解了什么是科学事实，我们接着来看如何获得科学事实。科研活动中获取科学事实的方法主要是观察和实验方法，我们分别加以简要介绍，先看观察。

（2）获取科学事实的观察方法。什么是科学研究中的观察方法？很多教科书都作出了介绍，内容大体一致。基本意思是：观察是人们有目的、有计划地通过自己的感官去感知自然状态下的事物现象的一种经验方法。这样的定义看似简单，但它包含着很丰富的内容，需要注意以下几点：①观察是一种感知，凡用感官去感知外界事物获取信息都是观察，如用耳朵听、用鼻子嗅，还有其他感官去感知，都叫观察。②观察是在自然条件下进行的，按事物的本来面目去反映它，不加任何主观虚构的成分。③观察是一个双向过程，一个方向是客观事物信息向观察者的流动，经由神经系统到达人的大脑，作出反映和判断；另一个方向是人的主动出击，不是被动地接收，而是对信息作出选择、鉴别和加工。

观察方法有许多不同的类型，按方式来划分，有直接观察和间接观察。前者是指在观察者与观察对象之间无任何凭借，在观察器官面前的就是对象。这样的观察具有简单、直接、受限制少等优点，可随时随地进行。但这样的方法也受到很多局限，可体会如下几方面：①感官感受能力的限制。有哪些方面？范围小，如视觉器官只能接收可见光，听觉器官只能听到声波等；精确度低，只能进行大致的感觉，一般无法达到科学研究的要求；速度感知能力差，只能感知中等运动速度，太快或太慢都无法感知。②感官感知事物时，很多时候会出现错觉，如视觉器官，所看到的东西的形象可能与实际真实情况有距离。为了克服直接观察的缺陷，人们发展了间接观察的方法。在观察者和观察对象之间引进中介勿—观察仪器。科学仪器的介入可以说是科学观察方法的革命性变革，它极大地延伸了人的感觉器官，有效地克服了直接观察所存在的不足。但同时应当注意，并不是说间接观察就是完美无缺的，这一方 32 法同样要受到各种限制，比如观察仪器导致的结果的失真常常是难以完全避免的。总体上看，虽然观察作为科学研究中一种获取科学事实的方法，简单、有效，并被人们所广泛采用，但真正在科学活动中要做好观察绝非易事。有方法论研究专家（贝弗里奇）曾在《科学研究的艺术》一书中对观察方法做了较详细的讨论。他指出，要做好观察是很困难的，因为正像达尔文曾经说过的，“大自然是一有机会就说谎的”。要做好观察，不能惊慌失措，个人不能有其他烦心的事情所困扰，要平心静气，与观察对象无利害关系，要多次观察，经常变化观察角度，等等。他举了很多例子说明观察方法之不易，如在德国哥廷根的一次心理学会议上所作的试验：（略）。曼彻斯特医生指导学生尝试糖尿病人尿的试验：（略）。通过这些例子，贝弗里奇着重分析的是，人的观察很容易受先入之见的影响，如同盲人摸象，是用以前所掌握的知识来套新发现的事物。一个旅行团来到一风景区，不同兴趣爱好的人，观察的结果可能大相径庭。总之，无论是直接观察还是间接观察，都有可能出错，应想方设法予以避免。

还有值得注意的一点是，我们上面讲的两种观察方法，是就自然科学而言的，社会科学研究也要用到观察方法。但两大类学科对观察的理解是很不相同的。社会科学的直接观察：只要观察对象现实的在，不论是否借助于观察仪器，都是直接观察；那么什么是间接观察呢？若观察对象不在，对遗留物进行观察，就是间接观察。

（3）获取科学事实的实验方法。再来分析实验方法。所谓实验，是人们根据研究的目的，运用科学仪器和相关设备等物质手段，人为地控制或模拟自然现象，以便在更有利的条件下进行观察。从定义来看，实验和观察，既有相同点，也有差异。相同点在于，两者本质一样，实验也是一种观察，只不过是在人控条件下进行的观察。不同之处在于，实验是对对象进行了改变、有人为因素干扰情况下进行的。俄国生理学家巴甫洛夫曾说过：“观察是得到自然现象所提供的东西。实验则好像是把自然现象掌握在自己手上一样，一会儿推动这一现象，一会儿又推动另一现象，使自然现象以便于观察的方式呈现出来。”

与观察方法相比，实验方法有三个方面的显著特点：①简化、纯化自然现象。自然界的事物和现象是极其错综复杂地联系在一起的，包含了各种各样的偶然因素。研究对象的某些特征，或者被掩盖，或者受到干扰，通常情况下不容易被察觉。在实验中，人们可以利用各种手段和工具，把研究对象从复杂的联系中分离出来，排除次要因素、偶然因素和附属因素的干扰，使对象的本质以简化了的、纯纯的状态呈现出来。②强化、再现自然现象。在自然状态下发生的自然现象和过程，往往一去不复返，无法对其进行反复的观察。在实验中由于有人工控制，可以使观察对象重复出现，以便核对以往的观察或实验结果，保证其准确性。在实验中，人们还能借助科学仪器和设备、利用实验手段使某些物理过程在人为控制的条件下得到定向强化，从而创造出自然条件下难以出现的特殊条件。在这样的条件下，就可能发现具有重要意义的新事实。③延缓和加速自然过程。在自然界中，有些现象的发展过程十分短暂，转瞬即逝；有些现象的发展则十分缓慢，完成一个过程往往需要很长时间。对于这两类现象，一般情况下是无法直接观察的，只能借助于实验手段。实验手段可以加速或延缓自然过程，把不能观察的对象变成可以观察的对象。

试验方法的主要类型：按照实验的目的划分，有探索性实验和验证性实验两种类型。探索性实验是指，从某种目的出发，利用已知的外加因素去干预研究对象，看其出现什么结果。验证性实验是指，在对研究对象已有一定了解，但又心存疑虑的情况下，通过实验加以验证。验证性实验又有两种类型：直接验证和间接验证。前者是将实验结果直接与理论结果进行对照；后者不是去验证理论本身，而是去验证其推论，看实验结果是否与理论推论的结果相一致。按照实验手段的不同，人们又将实验分为直接实验和模拟实验两类。前者是实验手段直接作用于所研究的对象，后者则是用模型来代替对象进行实验，实验手段只直接作用于模型而不直接作用于对象原型。通过对模型进行实验得到某种结果，可以推广到对象原型上去，33 从而达到对原型进行认识的目的。除了上述类型，还有为了判断某种因素或性质是否存在而做的定性实验，为了测定某种对象的数据或获得各因素之间数量关系的定量实验；还有按学科划分的物理实验、化学实验、生物实验等等。

（4）观察实验中的机遇。所谓机遇，是指在科学实践过程中由于意外的事件而导致的科学新发现。科学实践活动受理论思维指导，具有目的性和计划性，因而在观察和实验过程中，人们对于可能得到的结果，一般都有明确的预见。但是，观察和实验是指向未知领域的实践活动，对于未知领域的规律，人们一般很难有明确的预见。因此，观察和实验作为科学认识过程的一部分，难免具有一定的不确定性、意外性，由这种意外导致的科学发现就是机遇。机遇最大的特点是其意外性。

机遇可能有各种各样的形式，主要的是下述两种情况：①本来要寻找某种预期的结果，但在科学研究中出现了完全意外的情况。如英国科学家柏琴发明“苯胺紫”染料的事例。②某个意外的情况为问题的解决提供了有希望的线索。如美国发明家古德伊尔发明橡胶硫化技术的事例。

科学史上由机遇导致新发现的大量事例，说明这种现象有其内在的规律性。科学研究的重要特点是其探索性，也就是通过各种途径去寻求自然界未知现象的规律。这个过程是复杂而曲折的，观察实验中出现的情况也是新鲜而又多样的，它们不可能完全循着一条预定的路径直达目的地。所以，科学研究是目的性与意外性的统一。从偶然性和必然性的关系来看，机遇表现为偶然性，但背后隐藏着的是必然性。科学实践中，意外的机遇透露出大自然的信息，提供了新线索，常常导致新的发现、发明。因此，应充分认识机遇的重要作用。一般而言，机遇本身具有意外性和偶然性，我们不能坐等机遇出现，把成功的希望寄托在碰运气上。但是，机遇一旦出现，就不能错失良机。怎样对待机遇是科学研究中一个重要的认识论问题，也是一个科学创造性素质的培养问题。首先，研究者要有丰富的知识储备，才有可能真正领悟机遇的重要意义所在。其次，要有批判的头脑，要具备敏锐的判断力和洞察力，不受原有知识的束缚，才有可能抓住机遇提供的线索，作出科学发现。

3、整理科学资料

这是一次完整的科学研究活动的第三个环节，涉及到众多的研究方法，仅作简要介绍。（1）比较和分类。是科学研究活动中队感性材料进行初步加工的基本方法。比较是对对象资料的异同之处加以对比，从而把握其区别与联系。分类则是在比较的基础上，根据对象资料的共同点和差异点，将其区分为不同的种类。通过比较和分类，可以是大量的感谢材料系统化、条理化，并在研究对象之间建立起立体的从属关系。

比较是建立在客观物质对象的差异性和共同性基础之上的。它有一个由浅入深的过程，起初只是把握事物表面的相同点和差异处，随后就需要把握表面上差异极大的事物间的共同本质和表面上极为相似的事物间的本质区别。比较有多种不同的类型，大体上有相同点的比较、差异点的比较和同异综合比较三种。

分类是根据事物的本质属性或显著特征把对象资料划分为具有稳定性和系统性并具有从属关系的小类。分类需遵循一定的原则：①按照同一标准分类，标准一旦确定不能中途变更；②分类所得小类之和必须与分类前的大类相等，不能有遗漏，也不能有超出；③必须按层次逐级分类，每次分类所得小类应是在同一层次上的，否则分类就会杂乱无章；④分类所得小类必须是相互排斥、互不相容的，即各小类间有明确的界限，不能交叉。分类有现象分类与本质分类之别，前者是对外部特征和外在联系的分类，常常基于一些人为的规定，故而又叫人为分类；后者是依据事物的本质特征和内在联系界限的分类，一般较少依赖人为规定，因而也叫自然分类。

（2）类比与外推。

类比是根据两个或两类事物之间在某些方面的相似或相同，推出它们在另外一些方面也 34 相似或相同，可用公式表示如下：

对象A有属性a、b、c、d 对象B有属性a、b、c 结论：对象B有属性d 可以看出，类比推理的前提中并不蕴涵着结论，因而这不是一种必然性推理，其结论是或然的。但它是从一个特殊领域推到另一个特殊领域的方法，使得研究活动进入一个未知的领域，有可能得到创新性的结论。类比方法有性质类比和关系类比之别，前者是指两个类比系统在性质上的相似，后者则是两个类比系统在因果关系或协变关系上的相似。由于类比方法所得结论是或然的，要使其真正发挥作用，需注意以下几方面：①类比对象之间能够进行类比的属性应尽可能的多。②用于类比的属性应尽可能是本质属性。③用于类比的属性和类比结论之间应有本质的或必然的联系。

外推是指从现有知识出发扩大到该领域之外的其他领域的思维操作活动，这实际是类比的一种特殊形式。一般来说，外推是从已知领域外推到相似的未知领域，或从特殊领域外推到一般领域，它显然是一种创新型的方法。当然，它的结论是或然的，需要接受严格的检验。应用外推时应注意遵守两方面的逻辑规则：①应把已知知识外推到条件相同或相似的领域中；②作为外推出发点的已知知识，必须是得到严格检验并被确凿无误地证实了的。（3）分析与综合。这不仅是人们对对象材料进行整理的重要工具，而且还是人类认识世界和改造世界的基本思维方法。

分析方法是把事物的整体分解为各个部分、方面、要素，以便逐个加以研究的方法。它包括定性分析、定量分析、因果分析等类型。其主要作用是深入认识事物的内部结构和组成部分，其缺陷则是容易使人形成孤立、静止、片面看问题的习惯。

综合是把对象的各个部分、方面和因素结合起来，以形成对研究对象的整体认识的方法。它包括科学概念的综合、科学模型的综合、科学理论体系的综合等类型。其主要作用是从整体系统的高度和动态过程来说明事物的本质和运动规律，并由此形成对研究对象的新的整体性认识。离开分析的综合其缺陷也是明显的，容易形成人们忽视内部细节的粗放式研究习惯。分析与综合是统一的认识过程的两个侧面，它们既对立又统一，互为前提又相互补充。分析不是简单的机械分割，而是分中有合。在分析之处，实际上就已经把对象当成是一个整体看待，因而整体是分析的出发点。综合也不是简单的堆积，而是合中有分，它必须在分析的基础上进行，没有分也就无所谓合。因此，只有把分析与综合统一起来加以应用，才能把人的认识引向深入。

（4）归纳与演绎。这是建立在个别和一般辩证关系基础上的逻辑思维方法。两者方向相反，功能各异，又辩证地统一于一个过程当中。

归纳法是从个别的特殊性质出发，推导出一类事物的全体都有这种性质的一般性原理。这种方法具有重要作用，可使人的认识从个别上升到一般，从现象进入本质，促进认识不断深化。归纳法有完全归纳和不完全归纳等形式。前者是指，通过对一类对象的全体成员做无一遗漏的考察，得出全体对象都有某一性质的一般性结论。很明显，这种方法的结论是可靠的，但应用范围受到很大限制。不完全归纳法是，根据某类事物中的部分对象具有某种属性而推出该类事物全部具有这种属性，其最典型形式是简单枚举法。通过分析一类事物的少量对象，发现它们具有某种属性，并且没有遇到相反的事例，于是得出一般性结论，该类事物全部具有这种属性。显然，这一方法对得出概括性结论很有效，但结论是或然的。

在对各种现象和材料进行分析整理时，需要对它们之间的因果关系作出判断，这是发现和掌握自然规律的重要手段。英国哲学家穆勒对这一类方法进行了深入研究，提出了“穆勒五法”。分别简要介绍如下：

①求同法，又叫契合法，公式化如下：

场合先行因素被研究对象

一、A，B，C a

二、A，D，E a

三、A，F，G a 结论：A是a的原因，a是A的结果。②求异法，又叫差异法，公式为：

场合先行因素被研究对象

一、A，B，C a

二、—，B，C — 结论：A是a的原因，a是A的结果。

③求同求异共用法，实际是前两种方法的综合，公式为：场合先行因素被研究对象

一、A，B，C a

二、A，D，E a

三、—，F，G —

四、—，H，I — 结论：A是a的原因，a是A的结果。④共变法，公式为：

场合先行因素被研究对象

一、A1，B，C a1

二、A2，B，C a2

三、A3，B，C a3 结论：A是a的原因，a是A的结果。⑤剩余法，又叫做排除法，公式为：

复合因素F（A，B，C）是被研究复合对象f（a，b，c）的原因已知 B是b的原因又已知 C是c的原因

结论：A是a的原因，a是A的结果。

演绎法是由一般到个别的方法，其特点在于，结论蕴涵于前提之中，是一种严密的逻辑推理方法，只要前提正确，按一定的逻辑规则演绎出的结论必然正确。演绎法包括公理演绎法、假说演绎法、定律演绎法和理论演绎法等类型。

归纳与演绎是相互补充、辩证统一的。一方面，归纳是演绎的前提和基础，因为演绎所依据的大前提，归根结底是来自于归纳。另一方面，归纳又离不开演绎，演绎对归纳起着指导作用。总之，在归纳和演绎的交替中人的认识从个别到一般、再从一般到个别，不断发展。（5）数学方法。运用各个数学分支所提供的工具和手段，对研究对象的数量关系及空间形式进行研究，这就是数学方法。当遇到数据资料需要整理加工时，数学方法就显示出作用。它具有高度的抽象性、精确性和普适性等特点。

运用数学方法解决实际问题，一般通过建立数学模型实现。所谓实现模型，是针对或参照某种事物系统的主要特征或数量相依关系，采用形式化的语言，概括或近似地表述出来的一种数学结构。根据所研究的现象种类的不同，数学模型大致可分为四种类型：①用于刻画必然现象，反映确定因果律的确定性数学模型；②用于刻画或然现象，反映研究对象统计性数量关系的随机性数学模型；③用于刻画模糊现象，反映模糊数量关系的模糊性数学模型；④描述突变现象的突变性数学模型，对自然界中所发生的剧烈的不连续的变化进行研究。

4、科学假说的提出和科学理论的建立

这是一项科研活动的第四个环节。只有建立起科学理论，才表明一个完整科研活动的结束。而科学理论的建立必须经历科学假说。

（1）关于科学假说。科学假说是根据已有的科学知识和科学事实，对所研究的问题作出的一种尝试性的解答。其特点有：①科学性与假定性的统一。假说具有科学性是因为它的建立要以科学知识和科学事实为依据；而它毕竟是对未知规律的一种猜测性说明，因而又具有假定性。②抽象性与形象性的统一。抽象性来自于它是对一般规律的认识，是运用理论思维获得的，是对具体科学事实的超越；与此同时，它又有形象性，因为它需要接受具体经验事实的检验，依靠形象思维使假说与事实相联系。③多样性和易变性的统一。不同的人对同一问题展开研究，可能会形成不同的科学假说，即假说的多样性；假说毕竟不是科学理论，需要诉诸科学实践加以检验，在此过程中假说不断得到修正和补充，或者成为科学理论，或者被淘汰，此即假说的易变性。

如何提出科学假说？有很多方法和途径，这里介绍三方面：

①创造性思维。是指能提出创新思想的思维活动，是各种思维要素、形式和方法的综合运用，是一个极为复杂的过程。创造性思维具有下述一些基本特征：第一是它的新颖性，在思路的选择、思考的技巧、思维的成果等方面，具有前无古人的独到之处，有新见解、新发现或新突破。第二是其运用过程中的巨大灵活性。不遵循现成的、固定的程式，任自己的思路在知识海洋中纵横驰骋，凭借想象、直觉、灵感等从一个思路跳跃到另一个思路，从一种意境进入另一种意境，还可以随时改变自己的想法。第三是奇异性。作为非逻辑、非规范的思维活动，创造性思维具有极大的特殊性、随机性和技巧性，往往十分奇特，因人而异，因时而异，因问题和环境而异，不存在固定的、普遍适用的规范化程序，也不存在可以完全模仿的途径。第四是探索性。创造性思维活动是面向未知思维和领域的，是对未知思维的探索性活动，因而要求突破束缚，大胆探索，用于开拓，不怕挫折。通过这些基本特征我们可以知道，创造性思维是一种带有极强个人性的个性化脑力劳动，正如爱因斯坦所说，它是科学家“头脑的一种自由创造”。但是，它也不是完全无规可循的，人们可以通过学习、教育和培训在一定程度上通过自己的创造性思维能力。创造性思维的结果无非是一种新思想、新假说或新理论观点的提出，而这些新的思想、假说、理论直接表现为一种陈述或判断，它们实际上是在已有知识单元基础上建立起联系，因而进行创造性思维的一个必要前提是掌握足够丰富的知识单元。当然，丰富的知识储备是创造性思维的必要条件而非充分条件。要真正进行创造性思维还需要具有想象力和洞察力，在思维活动中不受旧有框框束缚，不囿于传统之见而固步自封，要善于抓住研究活动中出现的蛛丝马迹，培养起留心意外之事的习惯，在不起眼的小事中洞察到可能的深刻本质。

②直觉与灵感。直觉与灵感是提出科学假说和建立科学理论的重要途径，爱因斯坦曾明确指出：“我相信直觉和灵感”。

直觉是人的大脑对研究对象的本质及其规律性在瞬间形成的一种非常直接的识别和判断，其产生不需要对研究对象做详尽的分析，不是按部就班地进行逻辑推理，而是从整体上对待对象，越过中间环节，直接得到结论。直觉有以下基本特征：一是其迅捷性。直觉的出现速度很快，是一种瞬间的判断，有时甚至是突如其来的。当然，直觉的迅捷性也不是凭空就能出现，它要以头脑中原来保持的各种信息为基础。其二是其直接性。它的产生不需要借助详尽的分析和推理，仅依据事物整体上最突出的特征来进行大致的判断，直接得出结论。其三是结果的或然性。直觉是未经周密思考和逻辑推理而直接出现的，因而得出的结论也有可能是错误的。不可过于相信人的直觉，对于直觉得出的结论，要利用科学手段反复检验。依直觉行事，可能会犯错误。

灵感又称“顿悟”，是人们对长期探索而未能解决的问题在偶然因素诱发下产生的一种突然性领悟。灵感是一种心理现象，当长时间研究某一问题而又百思不得其解时，思维活动 37 会空前活跃甚而达到饱和，这时，受某种偶然因素的启发突然产生思想火花，使思路或然开朗，问题在刹那间得到解决。灵感的产生需要很强的条件：①需要丰富的知识储备和不断获得新的课题信息为基础。②需要对所研究的问题长期不懈的专一的强化思维做前提；③需要紧张工作后的适当松弛提供时机。

通常情况下，人们对直觉与灵感不加严格区分，但两者的区别是明显的。一般说来，直觉的形成不需要长期的准备，也无需他物的触发，灵感显然不大相同：①灵感的产生需要他物的触发。灵感是在意想不到的偶然因素诱发下突然发生的，事先完全无法预料。诱发灵感产生的因素可以是现实中的事物，也可以是在梦幻中见到的事物。②灵感的显现具有瞬时性，这与直觉的迅捷性类似，但比直觉来到更快，且如果不能及时抓住，它可能转瞬即逝，而不像直觉那样强烈到挥之不去。③灵感出现之前有一个潜伏期，它是在长期思考之后产生的，绝非随随便便就会有灵感出现。

通过直觉和灵感，人们可以得出具有新奇性和创造性的结论，尽管这些结论仍然处于假说阶段，它们的正确性有待于进一步证实，但它毕竟为人们提供了一种创造新知识、提出新学说的重要思维方式和途径。对于直觉和灵感产生的生理机制，人们目前知道的还不多，但随着研究（特别包括心理学研究）的不断深入，相信在不久的将来会揭开它们的神秘面纱。

③理想实验。又称假象实验或思想实验，是在高度理想化条件下，在人们的思维中进行的特殊“实验”。其特殊性在于它不是真正的实验，而是在思想中利用理想化的仪器设备对理想化客体进行的一种思维操作活动。虽然理想实验只能存在于人们的思维中，在现实中无法做到，但它的建立绝不是脱离实际的主观臆想，而是有着坚实的现实基础和理论依据。其一，它意真正的科学实验为基础，是对真实实验的一种纯化。并且有的理想实验在条件发生变化后是有可能成为现实实验的。其二，它的推理过程是以一定的逻辑法则为根据的，而这些逻辑法则都是从长期的社会实践中总结出来并为实践所证实了的。

理想实验作为一种抽象思维方法，可以使人们对实际的科学实验有更深刻的理解，进一步揭示出客观现象和过程的内在本质好规律性，由此得出重要结论。如伽利略通过设想物体在无摩擦的道路上行驶这一理想实验提出了惯性定律，爱因斯坦则利用理想电梯提出了等效原理这一广义相对论理论的重要原理。应注意的是，理想实验就可以得出重要的新假说、新理论，也可以作为一种进行逻辑证明与反驳的重要工具，但由于它不是真正的科学实验，不能作为检验认识正确与否的标准，相反，由理想实验得出的结论都需要经过观察和实验的检验才可得以确定。

（2）科学假说向科学理论的过渡科学假说的提出并不是科学研究活动的最终目标，还需要进一步完善以过渡到科学理论。假说向理论过渡，注意靠实践检验，具体途径有：①假说在应用于科学实践时逐渐得以纯化而发展成为科学理论。这又表现在两个方面：一是假说得到了越来越多的经验证据的支持，而几乎没有经验证据与它相矛盾。二是假说所作出的预言被科学活动实践所证实。一旦这两种情况出现，就表明假说是对客观事物本质规律性的反映，因而可以上升为科学理论。②假说通过修正和补充而发展为科学理论。假说形成以后，在接受广泛检验的过程中，可能发现它的基本命题③通过判决性实验促成假说向理论的过渡。能够断定两个对立假说哪个正确、哪个错误的实验称为判决性实验。在科学研究活动中，对于同一研究对象，不同研究者常常提出不同的假说，且这两个假说互相对立，不能相容。在此情况下，人们可以设计一个实验，得到实验结果明确支持的假说则被人们所接受，并上升成科学理论；而不被实验结果所支持的假说则被认为是错误的，因而被放弃。应当注意的是，对于判决性实验的作用，理论界存在着很大的争议。有不少人从根本上否认这类实验的判决性作用，认为它充其量只是为某种观点或假说提供了一次实验支持，并不表明他就一定正确。但是，在科学发展的历史上，确实有很多科学假说是借助于判决性实验而被人们接受为科学理论的。可能在其以后的 38 发展中还会有变化，但不能否认判决性实验是促成假说向理论过渡的一种重要方法。（3）关于科学理论

科学理论是系统化的科学知识，是关于客观事物的本质规律性的认识。它由基本概念、基本定律或原理、逻辑结论三个方面的要素所构成。其基本特征有四个方面：①客观真理性。科学理论的内容是对客观事物本来面目的反映，是经过了科学实践很多严格检验的，因而具有不以人的主观意志为转移的客观真理性。②系统性。科学理论不是知识的简单堆积，而是依据一定的逻辑规则构成组织化的条理分明的知识体系，整个体系具有内在的逻辑关联性、无矛盾性和完备性。③全面性。科学理论是关于一类对象的本质规律的说明，它能够对适用范围内所有的对象都普遍适用，无一遗漏。④预见性。科学理论既能对已知的事实作出恰当的解释，又能对未知的事实作出预见，从而对人们的实践活动有指导意义。

科学理论从假说脱胎而来时，一般是不完善的，需要对其进行进一步的整理加工，使之最终成为相对完整的理论体系。建立理论体系的方法很多，常用的有：①公理化方法。这是演绎方法的一种重要形式，从尽可能少的原始概念和不证自明的公理出发，应用演绎推理建立整个理论体系。应用这一方法建立的理论体系结构严谨、条理清晰、简明扼要，有助于揭示出概念、命题之间的本质联系，还能保证结论的可靠性。②逻辑与历史相统一的方法。这是依据逻辑与历史相统一的原则，将逻辑与历史有机结合起来的方法。历史既指客观事物本身的发展过程，又指人类对它的认识过程。逻辑则是指人的思维对客观事物发展规律的反映，是历史的东西在思维中的再现。历史是第一性的，是逻辑的客观基础。逻辑是第二性的东西，是对历史的理论概括。历史的东西决定逻辑的东西，逻辑的东西是由历史的东西派生出来的，两者在本质上是统一的。历史方法是从事物本身发展的历史进程和人们对客观事物认识发展的历史进程来分析和描述事物的方法；逻辑方法则是通过概念、判断、推理等思维形式，从纯粹的理论形式上、逻辑关系上研究事物发展过程。逻辑与历史相统一的方法是将逻辑的方法和历史的方法有机结合起来，理论行程和客观事物的历史发展相一致，逻辑性再现历史的规律性。应用这一方法建立理论体系，主要有两种类型：一是按逻辑发展程序与自然事物历史发展进程相一致的原则建立起来的理论体系；二是按逻辑发展程序和人类认识自然事物的历史发展进程相一致的原则建立理论体系。③从抽象上升到具体的方法。构成逻辑起点的概念是较简单的，也是抽象和贫乏的。随着逻辑的展开，概念的规定越来越复杂、具体、丰富，最后把事物的各种联系在思维中完整地复现出来，达到“思维中的具体”。这种从抽象上升到具体的过程也就是科学理论体系的改造过程。“思维中的具体”不是对“感性具体”的简单复归，而是用思维掌握具体。这是客观现实内容与主观思维形式的统一。从抽象上升到具体的方法，是把事物最一般、最本质、最普遍的规定性作为逻辑出发点，按照事物本身具有的各种本质联系，再把它完整地在思维中再现出来，达到对事物完整的科学认识。

五、科学技术与社会因素的互动及其社会运行

本专题的内容属于“科学技术与社会”的内容，我们简要介绍四个方面，分别是：科学技术的社会功能，推动科技发展的社会力量，科学技术的不平衡运行，科学技术的社会组织形式。

1、科学技术的社会功能

关于科学技术的社会功能，学术界的认识并不一致，甚至有时还会有争论。其原因可能很多，其中之一在于科学与技术的社会功能是不一样的，而分别介绍无疑会使问题复杂化，故而大家一般是放在一起加以分析。我们这儿为避免出现过多的头绪，也放在一起介绍，至于可能出现的不同意见，可以展开专门的讨论。总体上看，科学技术的社会功能可概括为三 39 个大的方面，分别介绍如下：

（1）推动人类物质文明的昌盛。这方面的具体内容又可分为三点：①推动社会生产力的发展。科学技术可通过适当的途径渗透进生产力的各个要素中，成为直接的现实的生产力，推动生产的发展，创造出新的物质文明成果。通过学习和教育，科学技术进入人的要素中，提高人的劳动能力，从而提高生产力水平；通过发现和发明，渗透进生产资料、生产对象等物的要素中，提高其水平，从而发展社会生产力。社会生产力的提高当然会带来生产的大发展，生产发展了，就会为物质文明的昌盛打下牢固的基础。②推动人类生活质量的提高。提高人类的生活质量，是物质文明发展的一个重要标志，科学技术对于提高人的生活质量所起的作用是极为显著的。人们利用科学技术成果，不断为自己创造出日益丰富、质量日益精美的物质产品，从而不断提高自己的消费水平，更新自己的消费结构。科学技术的进步还扩展了人类的活动空间，扩大了人类的交往方式，丰富了人类的生活内容，也增进了人类健康，保证了人的安全，延长了人的寿命，为人类满足自身的需要和实现自身的价值创造了日益广泛的可能性，有力地推动着整个人类生活方式的改变。③推动着人类劳动条件的改善。改善人类的劳动条件当然也是物质文明发展的重要体现，如何做到？利用科学技术是极为重要的一方面。科学技术成果的日益广泛的应用，创造出了各式各样的生产工具，极大地延伸了人类的劳动器官，使生产所受到的人的生理、心理条件的限制越来越小，使人类的体力和脑力劳动逐渐为各种技术手段所取代，人们越来越从繁重、重复以及危险的劳动操作中解放出来。由于科技进步不断地改变着生产的技术基础、社会的发展条件以及劳动的性质和内涵，工农之间、城乡之间、脑力劳动和体力劳动之间的差别也日渐缩小。

（2）推动人类精神文明的进步。也包括三个方面的具体内容：①推动人类认识能力的提高。具有认识能力并掌握关于世界事物的相关知识，是人类与自然界其他存在物的一个根本区别。人类认识能力的不断提高，是精神文明发展的重要标志。在基本的温饱问题解决后，人还想知道点什么，如果不知道，就会寝食难安，生活就会失去意义。那么如何提高自己的认识能力并掌握更多的知识呢？显然需要借助于科学技术。科学技术所提供的，一方面是越来越丰富的关于自然界事物的知识，另一方面它还提供进一步认识的方式方法，这为进一步的认识提供了强有力的工具，使人类的认识能力不断突破自身生理条件的局限性而不断提高和扩大，从而推动了整个人类认识的发展。②推动哲学观念的变革和思维方式的进步。哲学作为时代精神的精华必然把当代的自然科学成就荟萃于其中，每个时代的哲学观念在很大程度上是由那个时代的自然科学水平决定的。恩格斯说过：“随着自然科学领域中每一次划时代的发展，唯物主义必然要改变自己的形式。”历史上唯物主义哲学的三种发展形态，即朴素唯物主义、形而上学唯物主义和辩证唯物主义，都与当时自然科学的发展水平有着密切的关系。科学发展为哲学提出了一系列新的问题，这些问题引导哲学概念不断更新，哲学得以不断发展。每一时代还有其特有的思维方式。这种思维方式既受到那个时代哲学思想的支配，又受到那个时代科学认识的制约。自然科学在其发展的不同阶段上造就了不同的思维方式，并给整个时代的人类认识打上了深刻烙印。在现代科学技术发展中形成的系统思维方式就已经成为当代人类思维的重要特征之一，它为人们对各种问题的认识提供了一种新的思考模式。③科学技术推动着社会民主的扩大、文化的繁荣、教育的普及、道德水准的提高以及整个人类精神生活的现代化。科学与民主是近代文明的一对双生子，也是支撑近代文明的两大基石。二者就其本性而言，都是人类自我意识的一种觉醒。科学的进步使人类越来越认识到自身的力量和价值。科学知识，尤其是科学精神，向政治思想领域的渗透，终将唤起民主意识的增强与活跃。科学的昌盛、学术的繁荣，在客观上也需要社会为之提供一个政治民主的环境。所以，在近代以来的世界文明中，科学的发展与民主的扩大是相伴共生的。科学与技术属于文化范畴，是社会文化的重要组成部分。科技的发展，一方面本身就是文化的发展，另一方面它还与其他文化现象发生相互作用，引起整个文化的变迁。文化可分为许多层次，40 如器物、制度、行为规范、价值观念等。在所有这些层次上，科学技术都会产生深刻的影响。就某一特定社会来说，科学技术的发展，比如科技成果迅速输入所带来的外来文化压力，可能引起其固有文化的变态、异化、解体以及二元文化的激烈冲突。但就整个社会和整个时代而言，科学技术的发展通过与传统文化的冲突与整合过程，终将被文化消化和吸收，从而导致文化的更新和繁荣。科学技术与教育关系密切，一方面它以教育的发展为前提，另一方面又有力地推进教育的发展。科学技术对教育的推动作用，一者表现为：新科技成果被引入教育系统，导致教育内容、教育手段、教育方式与教育方法的不断更新；二者表现为：随着科技成果在社会各方面的应用，导致教育对象的扩大、教育功能的扩充、教育水准的提高、教育程度的普及和教育制度的完善。这样，科学技术的发展，不仅对教育的发展提出了更高的要求，也为教育的发展提供了更大的可能性。科学技术与社会道德也有密切关系。科学技术的发展直接依赖于科学家的劳动，科学劳动的特殊性质培养了追求真理、崇尚实践、尊重科学、实事求是、不畏艰辛、不怕挫折、勇于探索、敢于创新、勤于思考、乐于现身的科学精神和科学态度。科学家们在长期的科学劳动中还形成了一套与科学本身的要求相一致的行为规范和价值观念。这种科学精神、科学态度、行为规范和价值观念，不仅构成了科学家们所共同遵循的科学道德准则，而且也深刻地影响到社会其他成员的精神面貌和道德观念，从而推动了整个社会道德水准的提高。科学技术还影响到人类的精神生活。科技成果被日益广泛地吸收和应用到文学、艺术、体育等各个领域中，极大地丰富了人类的精神生活。比如现代科技不仅对现代艺术的内容发生深刻影响，而且为各种艺术的发展提供了越来越新颖的表现形式、表现技巧、表现工具，特别是为艺术欣赏提供了越来越方便的大众传播方式。还有诸如对体育、文学等方面的影响，都有力地推动着整个人类生活方式现代化的进程。

（3）促进社会结构的变革。也可从三个方面展开：①促进经济结构的更新。科学技术成果的应用在带来社会生产力大发展的同时，也改变了整个社会生产的产品结构、劳动力结构以及资源和资金的配置，从而导致产业结构的不断变革和日益高级化。人类从农业社会进入工业社会，产业结构也实现了由以第一产业为主导向以第二产业为主导的转化，进入20世纪后又实现了向第三产业的转化，这在很大程度上是由于科学技术的广泛应用引起的。科学技术的发展及其成果的应用，还促成了生产过程中劳动方式（劳动者与对象的结合方式）以及协作方式（劳动者之间的结合方式）的改变，从而推动了社会一般生产方式的进步。不仅限于生产领域的变革，科学技术还直接或间接地影响到流通、分配、消费等领域的变革，这导致了整个社会经济结构的更新。②促进生产关系的变革。生产力与生产关系之间关系的原理为我们所熟知，生产力的变革必然引起生产关系的变革。从历史上看，劳动资料的发展常常成为生产关系变革的标志，从石器到青铜器的过度，体现的是原始公社的消亡和奴隶制度的兴起；铁器的出现和应用，则导致奴隶制生产关系的崩溃和封建生产关系的建立。而劳动资料的发展变化与科学技术的发展密不可分的，从这样的角度可以看出科技对于生产关系变革的促进作用。③促进上层建筑的变革和世界政治经济格局的变动。生产关系即经济基础，当科技带来了经济基础的变革后，上层建筑必将也随之变革。科技对于上层建筑的影响，即表现在意识形态上，也表现在社会制度上。先进的社会制度能够战胜并取代腐朽落后的社会制度，从根本上来说是它创造了更高的社会生产力和劳动生产率。而社会生产力和劳动生产率的提高，归根到底又是由科学技术的发展所决定的。科学技术的发展，还在世界范围内深刻地影响着国际政治经济关系的格局。当今时代，新科技革命兴起，这为实现新的经济增长提供了巨大的发展空间。新科技成果在各个领域尤其是军工领域的应用，使世界各国军事力量和综合国力发生了变化，由此导致世界政治经济格局发生变化，如上世纪90年代初苏联解体和东欧剧变，就在很大程度上与新技术革命有关。

2、推动科技发展的社会力量科学技术作为一种社会性活动，必然与其他社会因素发生相互作用，社会的各项需求是 41 影响科技发展的重要因素，是推动科技发展的重要动力之一。这些因素包括经济的、政治的、哲学的、宗教的和教育的等方面，我们分别加以简要介绍。

（1）经济因素。

经济活动对于人类而言是最具根本性的活动，因而它也是推动科技发展的最具根本性的社会动力。恩格斯曾说道：“经济上的需要曾经是，而且越来越是对自然界的认识进展的动力”。我们知道经济活动主要通过生产、交换、分配、消费等环节体现出来，而生产则是其中最为重要的基础性环节。经济对科技的推动作用也主要由生产活动体现出来。①生产不断向科学技术提出新问题。人类的生产活动是与自然事物打交道，需要了解自然事物的本质和规律，了解诸如气候、土壤、水源等各种环节因素的变化规律，如何才能做到？只能依靠科学技术来帮助生产解决类似问题。生产发展的一定水平，自然会带来科学技术水平的水涨船高。在此意义上，恩格斯说：“科学的发生与发展，一开始就是由生产决定的”。②生产可以为科学技术活动提供物质设备，比如实验仪器、技术设备等。科学技术活动不是玩“空手道”，需要满足相应的物质条件，如操作仪器、实验设备等，而仪器、设备的水平显然受制于社会生产的发展水平。如果没有生产的发展，实验仪器、设备的水平就会较低，科学技术的发展势必会受到影响。③生产和社会的经济活动，可以为科技活动提供经费保障。随着科研难度的不断增大，花费越来越多，若没有足够的资金支持，科研活动寸步难行。从当今世界的科研情况来看，科技水平高的国家，无一例外都是经济发达国家。如果对科技事业的投资不够，科技水平的提高只能是一句空话。马克思说道：“如果没有工业和商业，自然科学会成什么样子呢？甚至这个‘纯纯’的自然科学也是由于商业和工业，由于人们的感性活动才达到自己的目的和获得材料。”

（2）政治因素。

政治对科技活动也有重要作用，这种作用可以从以下三个不同层次体现出来。①社会制度层次。先进的、好的社会制度可以为科学技术提供更广阔的发展空间，提供更广大的发展可能性。先进社会制度是为体现社会生产力发展要求而建立的，它必然为发展生产力而不遗余力，重视科技、发展科技则是重要手段之一。比如欧洲资本主义社会制度代替封建制度，就在带来社会生产力大发展的同时，带来了科学技术的大发展。②体现在政策、体制的层次。好的社会制度仅是为科学技术的发展提供了一种可能性，要把这种可能性变成现实，还需要政策、体制的中介作用。如果没有恰当合理的社会体制，就不能制定出合适的科技发展战略，科学技术就只能在低水平上徘徊。③政治环境、政治氛围层次。政治思想、社会制度、管理体制等政治性因素长期发挥作用，必然会形成一种社会文化背景和氛围，它始终对科技发展的方向、规模和速度产生着影响。试想，社会上充斥着知识无用论、读书无用这样的论调，科学事业如何发展？科技事业显然就失去了根基。科技工作者由于无法得到社会力量的支持，其研究活动自然无法展开，有时还会受到不公正对待，甚至受到迫害而使身心饱受摧残（如我国文革时期所发生的那样）。反之，尊重知识、尊重人才成为时尚，从国家到个人都有重视科技事业的共识，科技事业必然会蒸蒸日上。还有一点值得注意，如果一个国家或地区能保持政局的长期稳定，对科技发展一般会起有利的作用。动荡不安的状态下谁还有心思和条件高科学研究？

（3）哲学因素。

哲学作为时代精神的精华，作为对整个世界进行追思的学问，具有最高程度的一般性。我们在研究具体事物时，希望给出一种科学的解答，但限于条件、能力，可能一时无法从科学上给出确切的解答，但人们总是需要一种解答，这就需要借助于哲学（或宗教）先给出一种哲学上的解答。如此一来，这样的哲学解答对于科学研究就有了重要意义。这种意义大致可概括为三个方面：①哲学可以为科学的发展提供生长点。恩格斯说过：“在希腊哲学的多种多样的形式中，差不多可以找到以后各种观点的胚胎、萌芽”。例如，原子的概念是人类 42 几千年来孜孜以求的东西，但是这个最先由古希腊哲学家留基伯和德谟克利特提出的自然哲学概念却预演了科学向微观领域发展的方向，以致发展成为现代基本粒子的科学。②哲学探讨可以为科学活动指明方向。哲学结论的提出凝结着思想家们对某一问题的深思熟虑，当科学研究活动陷入困惑，暂时无法找到出路的时候，哲学观念可以为之指出一个可能的方向。比如“宇宙热寂说”，恩格斯对其进行批判，是从哲学角度出发的，但为后来科学在这方面的发展指出了一个方向，促进了相关领域的发展。③哲学可以在方法论上为科学研究活动的顺利展开提供帮助。哲学既是世界观又是方法论。哲学方法论探讨的是人们面对世界的最一般的方法。高层次的方法论思想可对低层次方法论有知道作用，因为它是对低层次方法的概括和总结，当然对科学方法具有指导作用。

（4）宗教因素。

刚才已经谈到，人们在现实生活中会遇到各种各样的问题，对于这些问题人们总是希望给出一种科学的解答，但科学暂时无法解答怎么办？可以给出一种哲学解答，但如果哲学也解答不了或解答不满意，怎么办？用宗教来解答。虽然我们过去一直对宗教持一种批判、排除态度，但我们不得不接受这样的现实：宗教仍然存在着，并且还将长期存在下去，会伴随人类的始终。存在就有存在的理由，它实际上是对人们思想、行为影响最大的一种观念力量。更多的内容我们这儿不多说，只说一下起对科学技术的作用：①在历史上，宗教就对科学起过巨大作用，现代的许多科学分支都起源于宗教或准宗教的东西。化学在古代的形式是炼金术（中国一般称“炼丹术”），炼金术显然不能看做科学，但它显然与化学有着千丝万缕的联系，以至于有人将其称为“准科学”（吴国盛语），因为它确实为化学的诞生打下了牢固的基础：一是它积累了丰富的物质构成方面的知识，二是积累了丰富的操作技巧方面的知识。再看天文学，其前身是占星术，天文学与占星术，两者在研究目标上不一致，前者把天象观测作为主要手段、目标，而后者观测天象仅是为了预卜人间的吉凶祸福。但两者的效果是一样的，占星术的发展为天文学打下了牢固的基础（现在仍有不少人相信占星术）。再看医学，历史上长期巫医不分，甚至可以说医从巫来（中英文都是这样），巫术处方现在看来也有科学成分。（一个治疗肿大的巫术处方：较老的汤菜、丝葱的长叶、百合花的根）。②各种宗教典籍中，记载了许多与科学有关的内容，这在今天仍有重要研究价值。③宗教影响了科学家，许多科学家又是虔诚的教徒，著名的牛顿是典型的代表。

（5）教育因素。

这方面内容大家了解较多，也可以有各自的体会，我们只列出两方面的提纲。①教育状况决定着科学技术的发展水平，这又从两方面体现出来：一是教育为科技事业培养后备人才；二是教育界也承担着众多实际的科学研究活动，如许多大学既是教学中心也是科学研究的中心。②教育普及程度决定着科技成果的传播、消化、吸收和应用的程度。

3、科学技术的不平衡运行这是本专题的第三部分内容。科学技术作为一项独特的实践活动，具有自身发展的规律，同时，在不同的发展阶段，不同的国家、地区又呈现出不同的规律性。最突出的表现是其发展的不平衡性。这主要从下述几个方面表现出来。

（1）区域（空间）运行的不平衡性

在科学技术的社会运行过程中，由于社会所处的历史发展阶段与国际环境不同，会产生区域发展的不平衡。在某一时期，个别国家或地区会成为科学活动的中心，随着经济的发展，科学中心会不断地发生转移。科学技术活动中心在不同国家和地区的形成和转移，是多种因素综合作用的结果，它反映了不同国家和民族的优势和特点。

对科技中心进行系统研究并引起重大反响的是日本科学史家汤浅光朝。他首先提出了科技中心的标准：一个国家和地区在某一时期所获得的科学技术成果若能达到全部科技成果的25%，那么它就是科技中心。按照这一标准，汤浅光朝分析了历史上的几次科技中心大转移，43 意大利（1540—1610），英国（1660—1730），法国（1770—1830），德国（1810—1920）、美国（1920—？），转移的周期是平均80年。这一现象后来被称为汤浅现象。我们简要分析这几个国家是怎样成为科技中心的。

意大利地处地中海，交通发达，十字军东征促成了众多航海工业城市的兴起，带来了经济的繁荣，资本主义生产关系开始萌芽，13—14世纪开始了文艺复兴。意大利人继承发扬了古希腊的学术传统，将理性思维的传统与能工巧匠操作技艺的工匠传统相结合，带来了意大利学术的全面振兴。此时期科学家的代表人物是伽利略，他开创了数学演绎和实验研究相结合的方法，影响直到现在。

英国地处英伦三岛，岛国环境培养了其开放和创新的精神，借助于新航线的开辟使其殖民地遍布全球，被称为日不落帝国。新教伦理孕育的资本主义精神使其注重创新，岛国的造船技术发展很快。科学与技术互相促进。17世纪的资产阶级革命为科学技术发展创造了良好的社会条件，纺织业的迅速发展及蒸汽机的发明和应用，为工业革命创造了良好的条件，皇家学会的建立及成功运行形成了独树一帜的学术传统，造就了一大批卓有成效的科学家，牛顿就是杰出的代表，他创立的经典力学成为后来研究参照、模仿的典范。

法国成为18世纪到19世纪初的科技中心，是有着充分理由的。18世纪是法国人的世纪，法国人一向因为有18世纪而自豪。进入18世纪，法国的各项事业都得到了突飞猛进式的发展。资产阶级政治大革命的长期孕育，培养了人们的开放精神，带来了思想解放的新局面，促进了生活文化的全面繁荣，掀起了一场启蒙思想运动。一大批哲学家对各个领域的深层问题做了极为深入而又全面的探索，由此带来了学术的繁荣。拉瓦锡创立氧化说取代燃素说引发了一场化学大革命。到18世纪末，法国开办了一批技术专科学院，建立了国家综合教育体制，培养了一大批出色的工程师，还涌现出了一大批优秀的专职科学家。

德国虽然是西方世界的后起之秀，但康德以来形成的古典哲学传统培养了其理性精神，德国人骨子里的民族精神和处事认真、严谨的态度积累起了发展的后劲。（有这样一个传说，三个人同住一个房间，意大利人丢了针，会马上找到另一根；英国人则会简单搜一下，搜不到也就算了；德国人不同，如果简单的搜寻无法找到，他会找来标尺，在房间里打上格子，用放大镜一个格子一个格子地寻找，不放弃，一定要找到这根针，这就是“认真”。1944—1945年间，盟军完成了对柏林的铁臂合围，居民取暖成了大问题，政府下令可以到山上砍伐已经枯死的树木取暖。战后发现，在当时那么混乱的情况下也没有出现一例违反规定的乱砍滥伐事件。）1809年成立的柏林大学等高等院校，培养了一支基础扎实、训练有素的科技队伍；19世纪后期，德国的科技体制和具有体制在世界上是最发达、最成功的；随着国家研究机构的建立，德国十分重视基础研究和应用研究，工业研究实验室的首先崛起说明德国较早重视研究与开发，重视产学研结合，开创了其辉煌的化工、电力时代。20世纪最伟大的科学发现是相对论和量子力学，其主要部分就是德国人完成的。德国长期形成的学术传统以及科学家的哲学素养是其长久潜力所在。

美国的科学技术发展占全了天时、地利、人和的优势。它及时进入工业革命的行列，良好的地理环境条件，丰富的自然资源、欧洲移民的冒险创业精神，战后引进的大量智力资源和雄厚的经济实力，自由的科研体制等等，都使美国的科学技术有良好的综合社会运行条件。国家对研发投入的重视，工业试验室的研发实践、高技术的崛起等，使得美国科技事业保持了长盛不衰。

（2）过程（时间）运行的不平衡性

这一方面的不平衡通俗一点说就是有时发展快有时发展慢，总体上看是过去发展慢，现在发展快，有越来越快的趋势。关于这种不平衡，恩格斯曾经有过精辟的论述：“科学发展的速度至少也是和人口增长的速度一样的；人口的增长同前一代人的人数成比例，而科学的发展则同前一代人遗留下的知识量成比例，因此，在最普通的情况下，科学也是按几何级数 44 发展的”。后来，恩格斯又通过系统考察科学发展的历史，对上述思想作了更清楚的表述，将它概括为科学发展的加速率。他指出，近代科学在借哥白尼《天体运行论》一书向自然事物方面的教会权威挑战，自然科学从神学中解放出来后，“科学的发展从此便大踏步地前进，而且得到了一种力量，这种力量可以说是与从其出发点起的（时间的）距离的平方成正比的。仿佛要向世界证明：从此以后，对有机物的最高产物，即对人的精神起作用的，是一种和无机物的运动规律正好相反的运动规律。”（注：无机物的运动规律，赖尔的“地质渐变论”）

20世纪40年代，美国科学史家普莱斯提出了科学加速发展的所谓指数增长规律，引人注目。他将1662年到1930年间《伦敦皇家学会哲学论坛》杂志每十年一叠放在书架上，发展杂志的厚度呈现出一条完美的指数曲线，这驱使他开始研究科学发展的指数规律。他从研究科学期刊论文的增长速度扩展到科学人力（科学家人数）、科研经费等方面的增长速度，发现这个经验规律在很长时限内精确度很高，于是他给出了一个科学发展的指数增长曲线和公式S=S0e，S为现有科学知识量；S0为初始的科学知识量；k为常数，其值由不同国家或不同时代的生产水平以及其他因素决定；t为时间，一般以年为单位。科学界有人进行研究，认为最近300年世界性的统计资料表明k≈0.07，于是公式为S=S0e0.07t，结论是科学发现中，知识量每10年翻一番。因此，指数增长率受到国内外学者的普遍重视。有人甚至把它作为科学发展的基本规律，而这一规律的被认识，充分说明了科学发展越来越快的事实。（3）学科发展的不平衡

简单说就是有的学科发展快，有的发展慢。学科发展的不平衡性主要是由于自然界本身的复杂性程度不同，人类认识能力的局限性、社会需求的选择性等所引起的。恩格斯曾对这种现象有过初步探索，他指出：“在自然科学的历史发展中最先发展起来的是关于简单的位置移动的理论，即天体的和地上的物体的力学，随后是关于分子运动的理论，即物理学，紧跟着它，几乎和它同时并且有些地方还先于它发展起来的，是关于原子运动的科学，即化学。”

学科发展有快有慢，发展快的就有可能成为带头学科。所谓带头学科，是指在科学发展的进程中，在一定的历史时期，总是会有一门或几门学科的理论体系相对比较完善、研究方法比较成熟，从而成为其他学科研究是参照、模仿的对象，带动其他学科发展，这样的学科就叫做带头学科。带头学科不是固定不变的，而是交替领先的。前苏联著名哲学家凯德洛夫曾描述了带头学科从近代到现代的更替过程，即：力学（17世纪）；化学、生物学（18世纪）；物理学（19世纪）；微观物理学；控制论、原子能科学和宇航学。他预言新的带头学科是分子生物学，而再往后的发展则是以心理学为主的一组学科。

当今时代，科学出现了整体化发展的趋势，各门学科的依赖性开始增强，单科突进变得不再特别明显，但这并不说明带头学科将从此消失，学科发展不平衡现象还将存在下去。

4、科技专家的社会分层和互动（1）分层

分层概念一般用于地质学，表示地质构造中存在的不同层次。引入社会学后，用于表示社会成员之间由于财产和权力等方面的差异所造成的社会地位的不同以及社会等级结构的形成。科学技术也是一种社会现象，科学技术界是社会构成中重要的一部分，因而也存在着分层现象。但科学技术界的分层主要不是由财产、权力的差异所造成，而是由学术职位和学术声望两个方面社会承认的不同所造成，由科技专家们占有什么样的学术职位和有多高的学术声望表现出来。

学术职位是科技专家在学术机构或特定研究领域所获得的职称、职务等方面的等级位次，如教授、研究员、院士、所长、院长等等。学术职位的承认是一种有形的社会承认，决定学术职位高低的主要是科技专家们的学术水平。除此之外，一些非学术性的因素也会在特定时期、特定部门或领域发挥作用。这些非学术性因素主要可概括为历史的、经济的和政治的三个方面。由于历史原因形成的学术职位的不同，虽然不尽合理，但人们一般情况下还是kt 45 能够接受的，因为占据较高学术职位的人在某一学科发展的历史上曾经做出过重大贡献。依靠金钱、实物等经济因素或政治权力而谋得学术职位，是一种学术腐败现象，应受到全社会的谴责和抵制，并制定出相应措施加以避免。

学术声望的承认是一种无形的社会承认，它一般不受非学术因素的影响，也就是说学术声望的高低与其具有的学术水平是相称的。学术声望的高低可由“知名度”的高低反映出来，而影响知名度的因素主要有三个方面：所在学术研究机构的知名度；所获得的科研奖励的知名度；所发表的成果被引证的次数和级别高低。当一个科技研究者具有了较高的学术水平时，就对知名度较高的学术研究机构具有了吸引力；同时，对于研究者个人而言，他也愿意到科研和生活条件更优越的高知名度研究机构中。于是双方一拍即合，使研究机构和研究者个人双方同时得到了提高学术水平的机会，知名度也随之提高。当科技研究者取得了研究成果后，相关机构或一些社会组织部门会给予其一定的表彰和奖励。一般而言，科技专家所获得的奖励是与其所做出的贡献相称的。在长期的实践过程中，逐步形成了全社会对科学技术活动进行奖励的系统性构成，在这样的奖励系统中，有一些知名度很高的奖励对科技事业的发展起了极为重要的作用，诺贝尔奖金就是典型的一例。一位科技专家一旦获得诺贝尔奖金，就表明他的学术水平已经达到了他人难以企及的高度，其学术声望就会得到世界范围内的广泛承认。科技人员知名度的提高，还与其研究成果被他人引证的次数和级别有很大关系。如果研究者的所谓成果在发表后没有引起任何反响，一般说明这一成果水平不高或价值不大，想以此得到较高的学术声望显然是不可能的。只有那些在学术界引起较高反响，在层次较高的学术杂志上多次被引证的研究成果，才可能为研究者带来较高的学术声望。科技专家社会分层的不断演变，会发展形成一个金字塔结构。在金字塔的顶端，就是学术权威或称学术领袖。那些具有极高的学术造诣，在自己的研究活动中取得了重大学术成就，因而得到了其他科技研究人员的尊敬甚至崇拜的科技专家，就是所谓的学术权威。学术权威不同于社会其他领域的权威人物，它不是靠上级任命或基层选举而形成，而是在人们对其广博知识和特殊技能的敬佩和崇拜中自发形成的。

学术权威的首要条件是要在所从事的研究领域中做出重大发现或发明，要站在本学科领域的前沿。许多学术权威还具备了一些特殊的品格和个性，具有较强的个人魅力，这进一步增加了人们对他的信任感和崇拜感，这也有利于学术权威的形成和他们威望的不断提高。此外，有些学术权威还是具有领导才能的人，他们或者担任某个实体性研究组织的领导人，领导着一些科研院所进行各种类型的研究活动；或者成为一些非实体性研究组织的领袖人物，形成像学派那样的研究共同体，率领着一批同行学者或年轻的研究者对某个专门的领域展开研究活动。

在一般社会公众那里，常常对学术权威进行一些明星化的有时甚至是神秘化的描述。认为学术权威在思考问题的方式，甚至是在日常行为方式上都非同常人，他们对问题的思考和对事物的认识程度都是常人难以企及的；他们总能站在科学技术活动的前沿，想前人之未想，做前人之未做，并且还不会出错；他们具有超凡的人格魅力，是真、善、美的化身。这样的认识显然是不正确的，因为学术权威固然能够反映科技专家的学术水平，但也在一定程度上受到马太效应的影响。所谓马太效应实际上就是一种累积放大效应，一个科技专家一旦获得了成功并因此获得了一定的声望和荣誉，这种荣誉背景在其以后研究工作中会不断增强，会使他的声望更高，获得的荣誉也更多。因此，学术权威应当获得尊重，但这种尊重一旦变成盲目的崇拜，对科学技术事业的发展也是有害的。

学术权威对科学技术的发展具有极为重要的积极作用。学术权威一旦形成并在一定范围内得到认可，就会吸引一大批年轻有为的科技人才聚集在其周围，形成学术团队，利用团队力量协同攻关，更容易实现研究工作的突破。比如英国著名科学家卢瑟福，他因为在放射性物质和原子核方面的研究而获得了1908年的诺贝尔化学奖，由此成为公认的学术权威。46 他先后在加拿大的麦克吉尔大学、英国的曼彻斯特大学和剑桥大学的卡文迪许实验室担任教授，无论走到哪里总有一批优秀的青年科学家和访问学者来到他的身边，在他的指导下展开研究。卢瑟福领导的研究团队，在原子和原子核物理学研究方面做出了突出的贡献，是现代物理学革命的重要内容之一。不仅如此，在这一团队研究活动中，还造就了一大批卓有成效的科学家，仅获得诺贝尔奖的就达11人。

当然，学术权威的作用有时也不一定表现为带动学术团队展开协作研究，个人依靠孤军奋战取得重大科技成就，这也是学术权威推动科技事业发展的重要形式。比如爱因斯坦，他虽然也乐于和他同辈的同事或者比他年轻的同事讨论物理学问题，与之展开合作研究的同事或助手也有三十多位，但他从来不太喜欢给别人讲课，也没人从他那儿获得过博士学位。但这丝毫没有影响到他在全世界人心目中学术权威的地位。由于学术权威在社会上的崇高威望和巨大影响力，使他们能较容易地获得优越的研究条件和相对稀缺的研究资源，这里可能存在着一定程度上的不公正，但却是最有效率的，有利于这些条件或资源发挥更大的作用。学术权威的地位一旦形成，还有可能左右国家政府部门科技政策的制订，影响国家发展战略的贯彻落实。比如第二次世界大战期间美国研制原子弹的“曼哈顿工程”，如果没有爱因斯坦签署的给罗斯福总统的信件，这一决策的确定和实施可能还要费许多周折。再比如我国《高技术研究发展计划纲要》（简称“863计划”）的制定，也是在四位著名老科学家王大珩、王淦昌、陈芳允、杨嘉墀的积极倡议下实现的。

在科学技术革命时期，学术权威所发挥的作用更是他人所无法代替的。首先，正是学术权威们所做出的重大发现引发了科技革命并使之不断向前推进，没有爱因斯坦、尼尔斯·玻尔这样的学术权威，现代物理学革命的爆发是不可想象的；其次，学术权威们的工作引导着科技革命发展的方向，其他的科技工作者会有意无意地对学术权威的研究领域、研究思路和研究方法进行模仿，从而在一定时期内形成科技研究的大体趋势；再次，学术权威们的建议左右着科技成果的应用方向，只有学术权威才最了解科技成果的性质和用途，因而当应用科技成果时人们一般会征求并尊重学术权威们的意见；最后，学术权威有资格对科技革命已取得的成就进行总结并对未来的走向做出预测，这种预测可以作为规划未来科技发展的重要依据。

学术权威对科学技术活动的影响不完全是正面的，也存在着一些负面的作用：首先，科技专家在成为学术权威后，由于受到推崇甚至追捧，会更多的承担科技之外的义务和参加一些与学术关系不大的活动，用于学术研究的时间和精力会因此受到较大影响，这显然不得科技事业的发展；其次，人们一旦承认了某些科技专家学术权威的地位，思维上的惯性会使人们在一个较长时期内一直把他们当作权威看待，即使是他们的创造力明显下降之时也难以改变，这样一来就阻碍了新的学术权威的脱颖而出；再次，一个长期居于学术权威地位的科技专家，往往会出现思维上的惰性，创造能力下降，或者是会随着年龄的增长而跟不上科技发展的新形势，也可能会有极个别的学术权威逐步演变为学阀，对新思想、新观点进行人为的压制；最后，学术权威有可能影响到对他人学术成果评价的公正性，一个科技工作者的成功与否与他们的研究成果能否被承认有着密切的关系，而这种承认又往往在很大程度上取决于一些学术权威的态度和评价，一旦学术权威态度不积极或评价不准确，则会埋没科技新发现和有碍于科技人才的成长。

(2)互动

科技界的互动形式多种多样，可简要归结为竞争、合作与冲突三个方面。

竞争是科技研究人员之间通过展示自己的优势条件和能力以获取更多资源和更高社会承认的互动形式。竞争是由于资源有限引起的，科技资源的短缺需要通过竞争实现其有效配置。在任何国家和任何时候，科技资源都无法满足所有研究人员的需求，那么有限的资源应如何分配，这是一个关系到研究工作能否正常展开的重要问题。从原则上说，在科研条件方 47 面，应满足每一位科技人员在科研资源方面最基本的需求；在应得回报方面，应给予科技人员与其研究成就相匹配的社会承认和物质奖励。具体来说，一方面要使对科研资源有同样需求的科技工作者分有同等品质和数量的科研资源；获得水平相当科研成果的科技人员，应能得到相同的社会承认和同样的物质奖励。另一方面，对科研资源需求不同的科技人员应分有不同的科研资源；做出不同科技贡献的科技人员，应该得到不同的社会承认的物质奖励。但现实的情况往往极为复杂，一方面是资源有限而需求众多，另一方面又可能一时无法确定每位科技人员的真正需求是多少，那就只有通过竞争来实现资源的有效配置。比如研究课题和配套经费的申报工作，实际上就是一场研究者之间的激烈竞争。为了得到研究课题和经费，参与竞争的个人或研究机构，纷纷将自己的优势条件和研究能力通过适当方式展示出来，以证明自己完全能够胜任某些课题的研究。经过评议专家们严肃认真的比较分析后，筛选出承担课题的合适人选或研究机构。

竞争固然可以在一定程度上实现科技资源的合理配置，但过于激烈的竞争也有很多副作用。比如竞争本身会造成资源的浪费，引发夸大其词、造假甚至相互攻击等弊端。有鉴于此，合作成为研究者们的重要选择。再者，科技活动规模的扩大和复杂性程度的增加，也日益凸显出合作的重要性。所谓合作，是指不同研究者相互结合，共同开展学术研究活动，以实现优势互补。在合作研究中，研究者之间相互激励，相互启发，相互帮助，使大家的思路空前活跃，有勇气也有毅力，团结一致克服困难。同时，在对问题展开讨论时，容易发现错误并改正错误，将研究不断推向深入。由于合作对象的不同，使合作研究存在着各种不同的情况：第一，后辈科技工作者与已成名科技专家的合作。这对于前者而言，既是合作又是学习的过程，要努力做到既谦逊好学，又不迷信盲从；对于后者而言，则要注意做出表率，不耻下问，平等地与后辈学人展开真诚合作，合作中要有高姿态，要甘当人梯，荐才让贤，提携新人，还要注意不要利用自己的优势地位侵占他人的研究成果。第二，同辈专家之间的合作。要做到既独立思考、尽可能地发挥自己的聪明才智，又相互支持、相互帮助，杜绝相互封锁、相互拆台、取利而不尽力的情况出现。现代科学革命中哥本哈根学派的研究模式，就是科学家们展开合作研究的典范。在这一学派中，既有像玻尔与海森堡那样的师生之间的合作，又有海森堡与狄拉克、约尔丹等同辈科学家之间的合作，还有与像爱因斯坦这样的非本学派科学家的合作。正是这种广泛的科学合作，极大地促进了量子力学的发展，在现代科学革命中做出了突出贡献。

科技活动中存在着各种形式的矛盾，这些矛盾的发展和激化就会导致科技界的冲突。引发冲突的原因有很多，其中学术观点的不同、对资源分配方式的异议、对成果、荣誉和报酬评定的异议等是主要的因素。因学术观点不同导致的冲突可以称为学术性冲突，冲突所涉及的人们一般不将带有社会属性的偏见牵扯进冲突中，主要展开的是各种不同学术观点的陈述、说服、辩论和驳斥。这种形式的冲突可以促进人们对所涉及问题进行更为全面和深入的考察，有利于科技事业的发展和促进学术水平的提高。因对资源分配有异议，或对成果、荣誉、报酬等方面的评定有异议而引发的冲突，在多数情况下也是可以限定在学术范围内的，但冲突所涉及到的科技界人士，都是现实社会中活生生的人，国家、民族、信仰、宗教、政治等方面的社会因素会不可避免地影响到他们，使一些非学术的因素渗透进冲突之中。即使是因学术观点不同所引发的冲突，也会因为存在个人性格上的差异或语言表述习惯的不同而使冲突偏离正常的学术轨道。一旦发生这样的非学术性冲突，会对科技事业产生负面影响。例如各种形式的欺骗行为、利用学术以外的力量攻击竞争对手等做法，都可能对科技事业的发展产生严重干扰和危害。

科学技术革命时期的学术冲突，主要表现为新旧理论观点之间的矛盾所引发的冲突。在科学领域中，一种新观点的出现势必引起习惯了旧思想、旧传统的人们的抵制，比如近代科学革命时期地心说的维护者对哥白尼日心说的群起围攻就是这样。在技术领域中也有类似的 48 现象发生，一种新的技术手段或操作方式的出现，会动摇在旧技术体系基础上建立起来的社会生产和生活格局，那些习惯了原有生活方式的人们就会感到无法接受，因而形成对新技术的抵制。从科学技术发展的历史看，当这样的冲突发生时，最后的胜利者总是新科学思想和新技术体系，但为此所付出的代价也往往非常巨大。众所周知，日心体系虽然最终取代了地心说的旧世界观，但新科学却也付出了布鲁诺被烧死、伽利略遭受终生监禁等方面的沉重代价。但不可否认的是，学术冲突是科学技术充满活力的表现，正是在不同学术观点的激荡和冲突中，不断激发起科学技术研究活动的顽强生命力。

4、科学技术的社会组织形式

通过一定的形式把科学技术工作者合理地组织起来，可以更有效地展开研究活动。科学技术的社会组织形式有很多，我们可将其概括为两种类型：内在形式和外在形式，内在形式有学派和“无形学院”等类型；外在形式则有学会和科研院所等类型。我们分别做简要介绍。

（1）学派。关于学派，《辞海》的解释是：“一门学问中由于学说师承不同而形成的派别”，这可称为是“师承性学派”，是因师承传授导致门人弟子同治一门学问而形成的。同样，因以某一地域、或某一国家、或某一民族、或某一文明、或某一社会、或某一问题为研究对象而形成具有特色的学术传统的一些学术群体，也可称为“学派”，或曰“地域性学派”，或曰“问题性学派”。科学活动中的学派，或许三方面的性质都具备些，但表现为“地域性学派”要弱一些，主要表现为“问题性学派”和“师承性学派”。首先，科学学派是由具有共同学术思想的人们所组成的，他们保持密切的学术思想的交流或科学研究的合作；其次，有公认的学术权威作为学派的领袖或带头人，还可能有世代相继的师承关系；再次，科学学派一般不受地域、民族、党派等因素的限制，甚至具有国际性。学派作为具有内在整体性的组织，具有内敛性和排他性。在学术思想上汇聚统一于学派权威的观点上，并想方设法为其进行论证；遇到不同观点时会竭尽全力予以批判。学派在推动科学发展方面具有很强的能力，它能使有前途的学术思想经过集体的、甚至数代人的努力而趋于成熟、完善，避免夭折。它有利于造成学术争鸣的态势，有利于保护和发展真理并揭露谬误。虽然学派过分的排他性会形成封闭的门户之见，从而会使自己生命力削弱而走向衰落，但这种消极面是次要的。总之，作为科学内在组织形式的学派，具有其他组织不可替代的作用。有人曾分析我国科学技术发展不能尽如人意的原因，认为没有形成学派是一个很重要的缺陷。

（2）“无形学院”。无形学院一词首先出现于英国科学家波义尔（Boyle）于1646年和1647年些的两封信中，信里描述了当时研究者（科学家）在伦敦小酒馆中的午餐会。当时尚未正式的期刊出版，科学家总是把自己的研究成果写成札记或书籍，通过私人通信、书店浏览、非正式传阅等方式进行交流，此即为无形学院。科学家一方面生产资讯，需要将研究成果通过正式或非正式的渠道传播出去；另一方面要寻求资讯，需要正式或非正式的传播渠道获得。正式的传播渠道以图书和期刊为主，非正式的渠道则包括出席会议、电话交谈、私人通信、以及交换论文初稿等。经由非正式的社交接触和资讯交换，科学家建立起彼此的友谊并形成讨论的习惯，及时掌握最新的科技信息，这样由非正式渠道所连接形成的关系结构就是无形学院。

大家可以体会无形学院与学派的异同。无形学院往往也有一个核心，但不一定是学术权威，可能是社交能力较强、较热心的人，当然学术水平也不能太差（比如有形学院的院长）。无形学院中当然也像学派那样集体研究讨论问题，但一般不限于单一学科，讨论内容可能极为复杂，包括了人文、社会科学甚至是哲学的内容。无形学院有极大的包容性，只要有兴趣就可以加入，排他性很弱。它主要是为了充分交流学术资讯而不是为了培育或反驳某种理论观点。研究者指出，作为一种基于学术自由、平等交流、具有自动互动机制的柔性组织，无形学院在现代科技发展中扮演着重要角色，是自主创新的推动力量。

（3）学会。简单而言，学会是研究某一学科的人组成的学术团体。作为一种外在的组 49 织形式，学会是依法成立并受国家法律保护的有形的机构，在我国，各种类型的学会属于民间社团组织，由民政部门统一组织管理。说其“有形”、“外在”，指的是它们是一些社会部门，有属于自己的领导人、日常办事机构及工作人员，能找到其门牌号码；有相对稳定的经费来源（可能很少，也可能没有），能定期或不定期进行学术研讨。学会的成员一般限于单一学科，如物理学会、化学学会等；学会的领导人不仅要在本领域的研究方面有独到之处，是学术权威，而且要有较强的社会活动能力和人格魅力，有较高的社会威望。当今时代，各种学会不仅是从事科学研究的主要实体之一，而且也逐步成为政府领导科技事业的智囊团和思想库，是促进社会科学技术事业持续发展的有组织的力量。（在我国，个别国家一级的学会有成为政府机关的倾向，接近成为一级政府部门，如中国科协及以下各级科协。）

（4）科研院所。这是由国家及各级地方直接组织建立并规划领导的科研组织形式，可称为是最强的外在组织形式。各级科研院所是具体展开各项研究活动的实体单位，高一级的院所一方面本身分为许多分支研究机构，如中国科学院下就包括了几个学部；另一方面对下级院所承担领导和指导责任，如中科院就曾一度承担着科学技术部的职责。由于各国社会制度、经济文化条件不同，形成了各不相同的科研组织系统。有的属于集中型，主要科研力量是国家科学院和政府各部门所建立的大量科研机构，如我国就属此类；有的则属于分散型，如欧美国家（特别是美国）的科研机构主要分散在各高等院校和工业企业，国家级科研机构侧重于基础研究、综合性应用研究，地方、企业侧重于应用和开发研究，大学则两方面并重。很明显，科研院所是直接展开科学研究的生力军，许多重大的成果均出自它们，应当给予其足够重视。

第三篇：中山大学《生态学原理》讲稿（模版）

中山大学《生态学原理》讲稿，与李博编《生态学》对应。

第一章

生态学是一门科学生态学的定义生态学的形成与发展生态学与其他学科的关系一．生态学的定义

1．生态学（ecology）是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。（E.Haeckel，1866）

它包括4个层次的内容：生态学的定义还有很多：

生态学是研究生物（包括动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学。（埃尔顿，1927）

生态学是研究有机体的分布和多度的科学。（Andrenathes,1954）生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。（E.P.Odum，1956）生态学是研究生命系统之间相互作用及其机理的科学。（马世骏，1980）生态学是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。（E.P.Odum，1997）二．生态学的形成与发展

理论上：概念上的提出—→论著的出版—→学科的形成。

时间上：萌芽时期—→近代发展：4大学派的形成—→现代发展：生态系统、人类生存环境的研究。

实验技术上：描述—→定性—→定量—→模拟。（1）生态学萌发阶段（时期）公元16世纪以前：

在我国：公元前1200年《尔雅》一书；公元前200年《管子》“地员篇”；

公元前100年前后，农历确立了24节气，同时《禽经》一书（鸟类生态）问世；《本草纲目》。

在欧洲：公元前285年也有类似著作问世。（2）近代生态学阶段（公元17世纪—19世纪末）建立时期：

17世纪后生态学作为一门科学开始成长。

1792年德国植物学家C.L.Willdenow出版了《草学基础》；

1807年德国A.Humbodt出版《植物地理学知识》提出“植物群落”“外貌”等概念； 1798年T.Malthus《人口论》的发表； 1859年达尔文的《物种起源》；

1866年Haeckel在他的著作《普通生物形态学》中首先提出ecology一词，并首次提出了生态学定义。1895年E.Warming发表了他的划时代著作《以植物生态地理为基础的植物分布学》（1909年经改写成《植物生态学》）。

（2）近代生态学阶段（公元17世纪—19世纪末）巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）：（1）动植物生态学并行发展，著作与教科书出版。代表作：C.Cowels(1910)发表的《生态学》； F.E.Chements(1907)发表的《生态学及生理学》；

前苏联苏卡切夫的《植物群落学》（1908）、《生物地理群落学与植物群落学》（1945）； A.G.Tamsley(1911)发表的《英国的植被类型》等； R.N.Chapman(1931)的《动物生态学》；中国费鸿年（1937）的《动物生态学》；

特别是W.C.Alle（1949）等的《动物生态学原理》出版，被认为是动物生态进入成熟期的重要标志。

（2）近代生态学阶段（公元17世纪—19世纪末）巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）：（2）学派的形成：主要有

①北欧学派：以注重群落结构分析为特点。代表人物：G.E.Du Rietz

②法瑞学派：注重群落生态外貌，强调特征种的作用。代表人物是J.Braum-Blanquet

③英美学派：以动态和数量生态为特点。代表人物是Clements和Tansley

④俄国学派（前苏联学派）：植物（群落）与地学结合。代表人物：B.H.Cykayeb

（三）现代生态学阶段（20世纪60年代至现在）以人类生存环境为中心。三．生态学与其他学科的关系

深入到自然科学和社会（人文）科学中，形成各自的分支学科。

渗入到人类社会各种活动甚至思维和意识中。参考书目、杂志：

李博主编．生态学，北京：高等教育出版社，2000．孙儒泳．动物生态学原理，北京师范大学出版社，1992．

Richard.B等（中译本），保护生物学概论，湖南科技出版社，1996。R.E.Richlefs等，Ecology，NewYork,1990.Manuel.c.Molle,Ecology：concepts and applications, Mcgraw-Hill Companies.Inc,(生态学：概念与应用，科学出版社，影印版，2001)《生态学报》，《植物生态学报》，《Ecology》，《Journal of Ecology》。

第二章

生物与环境环境概述

生态因子

生态因子对生物的生态作用一．环境概述

二．生态因子

1、定义：生态因子（ecological factors）是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接作用的环境要素。2.生态因子作用的一般特征（一般规律）（1）综合作用；（2）主导因子作用；（3）直接作用和间接作用；（4）阶段性作用；

（5）可调节（补偿）作用但不可代替性；（6）限制性作用—耐度限制及耐度限制的调节。

限制因子（limiting factor）： ①限制生物生存和繁殖的关键性因子。

②在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限，而且阻止其生长、繁殖或扩散甚至生存的因素。

最小因素定律（law of minimum）：

能够影响生物的无数因子中，总有一个因素限制生物的生长、生存或繁殖。

耐性定律（law of tolerance）：

耐性（tolerance）：①指生物能够忍受外界极端条件的能力；②指单个有机体或种群能够生存的某一生态因子的范围。

又称shelford 耐性定律。任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受性限制时，而使该种生物衰退或不能生存。2.生态因子作用的一般特征（一般规律）耐性限度（the limits of tolerance）：

每个种只能在环境条件一定范围内生存和繁殖。也即生物种在其生存范围内，对任一生态因子的需求总有其上限与下限，两者之间的距离就是该种对该因子的耐性限度。

生物种的耐性曲线（见图例）：

耐性限制用曲线表示，称为耐性曲线（tolerance curve）。广幅分布生物与狭幅分布生物分布耐性曲线。

耐度限制的调节通过下列主要方式：新环境适应：驯化培育休眠——“逃避”限制

生理节律变化和其他周期性补偿变化

调节的目的是对恶劣环境的克服，通过这些方式，使体内生理、行为达到平衡，而抵抗恶劣环境。

三．生态因子对生物的生态作用三．生态因子对生物的生态作用

（1）光强的作用：生长发育、形态建构作用。典型例子—植物黄化现象（eitiolation phenomenon）。

（2）光质的作用：光合作用影响

红、橙光能对叶绿素有促进，绿光不被植物吸收称“生理无效辐射”。红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。

光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长发育有影响。

紫外光与动物维生素D产生关系密切，过强有致死作用，波长360nm即开始有杀菌作用，在340nm~240nm的辐射条件下，可使细菌、真菌、线虫的卵和病毒等停止活动。200~300nm的辐射下，杀菌力强，能杀灭空气中、水面和各种物体边面的微生物，这对于抑制自然界的传染病病原体是极为重要的。三．生态因子对生物的生态作用

（3）光周期现象—生物对光的生态反应与适应

定义：生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象称之为光周期现象。

生物和许多周期现象是受日照长短控制的，光周期是生命活动的定时器和启动器。

表1 不同纬度地区的日照时间单位：h 三．生态因子对生物的生态作用

（3）光周期现象—生物对光的生态反应与适应植物的光周期现象：

长日照植物、短日照植物、中日照植物、日照中植物。（不同光照时间对开花的作用而定）动物的光周期现象：

鸟类的光周期现象最为明显，它的迁徙是由日照长短变化所引起的；鸟类及某些兽类的生殖也与日照长短有关，如雪貂、野兔和刺猬等都是随着春天日照长度增加而开始生殖（称为长日照兽类）；绵羊、山羊和鹿等总随着秋天短日照的到来而进入生殖期（称短日照兽类）。三．生态因子对生物的生态作用（1）温度与生物生长发育

生长：“三基点”——最低、最适、最高温度。

发育：植物的春化作用（某些植物要经过一个“低温“阶段才能开花结果）。（2）生物对极端温度的适应

对低温适应——在形态、生理和行为方面的表现

中国南北方几种兽类颅骨长度的比较：三．生态因子对生物的生态作用

说明了生活在高纬度地区的恒温动物其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。个体大的动物，其单位体重散热量相对减少（贝格曼Begman定律）（表）。

阿伦（Allen）规律：恒温动物身体的突出部分为四肢、尾巴、外身等在低温环境中有变小的趋势。

在生理方面，生活在低温环境中的植物通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪等物质来降低植物的冰点，增加抗寒能力。动物对低温的适应主要表现在代谢率与温度关系中的热中性区宽，下临界点温度以下的曲线率小等几个方面（图）。（3）物候节律：

物候又称物候现象（phenological phenomenon），是指生物的生命活动对季节变化的反应现象。物候学（pheology）则是指研究生物与气候周期变化相互关系的科学。三．生态因子对生物的生态作用（1）水因子对生物生长发育的作用：

水分不足，使植物萎蔫；使动物滞育或休眠。某些动物的周期性繁殖与降水季节密切相关，如澳洲鹦鹉遇到干旱年份，就停止繁殖；而某些龙脑香科植物遇到干旱年份却产生“爆发性开花结果”。

（2）生物对水因子的适应

三．生态因子对生物的生态作用（2）生物对水因子的适应

植物依其对水分需求划分为水生植物、陆生植物两大类型。各类型下又分别划分为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物、旱生植物和中生植物等。（图解）陆生动物对水因子的适应

形态结构上的适应：以各种不同形态结构，使体内水分平衡。行为上的适应：沙漠动物昼伏夜出；迁徙等。

生理上的适应：“沙漠之舟”骆驼可以17天喝水，身体脱水达体重的27%，仍然照常行走。它不仅具有贮水的胃，驼峰中还储藏丰富的脂肪，有消耗过程中产生大量水分；其血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。三．生态因子对生物的生态作用

（1）氧的生态作用；

（2）氮的生态作用；

（3）CO2的生态作用（对动植物个体潜在的影响）； ①使植物气孔开度减少，减少蒸腾，提高水分利用。②CO2 浓度相对提高，使C3植物光合作用不断增加（C4植物达到饱和点后则不随CO2 浓度提高，光合作用增加）。

③CO2 能促进植物的生长——植物生长速率随全球CO2 浓度的提高而增加。④高浓度的CO2 能改变植物形态结构——幼苗分枝增多，叶面积指数加大等。三．生态因子对生物的生态作用（4）大气污染与植物；

①大气主要污染物对植物的危害（影响）

二氧化硫（SO2）对植物的影响：伤害阈值为0.25~0.55ppm，2~8小时；典型症状——叶片脉间呈不规则的点状、条状或块状坏死区。

氟化氢（HF）对植物的影响：伤害阈值>40ppm；典型症状——叶尖和叶缘坏死。

臭氧（O3）对植物的影响：伤害阈值0.05~0.15ppm 0.5~8小时；典型症状——叶面上出现密集的细小斑点。

乙烯对植物的影响：伤害阈值10~100ppb；典型症状——“偏上生长”致使叶片、花、果脱落。

②植物对大气的净化作用

吸收CO2，放出O2 ：造林绿化与人类维系呼吸；

吸收有毒气体：吸收二氧化硫（SO2）及氟化氢（HF）最优；

驱菌杀菌作用：有些植物分泌杀菌素，如1ha松柏林24小时分泌34kg杀菌素；阻滞粉尘：针叶林阻粉尘量32~34吨/年，阔叶林68吨/年；吸收放射性物质：吸收中子γ-射线。三．生态因子对生物的生态作用（4）大气污染与植物； ③大气污染监测——指示植物 a.作为指示植物的基本条件：

能够综合反映大气污染对生态系统影响的强度；能够较早地发现污染（对大气污染敏感）；能够同时检测多种大气污染物；

能够反映出一个地区的污染历史（基本年轮的化学分析）。

b．常见（用）的指示植物：地衣最敏感，0.015~0.105ppm二氧化硫下无法生存（但反应慢）。④大气污染的植物监测

形态及生长量观测：IA=Wo/Wm；

群落生活力调查（见《城市生态学》——孟德政等译，1986）；现场盆栽定点监测；

生理生化指标测定——光合作用，呼吸作用，气孔开放度，细胞膜透性，叶液PH值变化，植物体内酶体变化等。三．生态因子对生物的生态作用（1）土壤化学性质与植物的关系

①PH值 <3 或 >9对根系严重伤害

②矿质营养元素与植物（2）植物的盐害和抗盐性

植物的抗盐方式：

排除盐分——泌盐植物；

稀盐植物（稀释盐分）；

富集盐分；

拒绝吸收（3）植物对土壤适应的生态类型

对PH值的适应——嗜酸性植物、嗜酸—耐碱植物、嗜碱—耐酸植物、嗜碱植物。

钙土植物、盐生植物、抗盐植物（4）土壤污染的植物监测

土壤污染——重金属污染、如汞、镉、砷、化学农药污染等。

监测：植物群落调查，蔬菜及作物调查，实验分析第三章

种群种群的基本特征

种群的增长与调节

种群生活史

一、种群的基本特征

1、种群的定义（population）

种群是占据特定空间（地理位置）的同种有机体的集合群。

种群是占据某一地区的某个种的个体总和（Friederich，1930）

某一特定时间占据某一特定空间的一群同种有机体（Merrile,1981）种群是物种在自然界中存在的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。种群是一种特殊组合，具有独特性质、结构、机能，有自动调节大小的能力。

种群生态学（population ecology）——研究同种生物个体群数量动态、特性分化及其发生发展的科学。（种群生物学population biology）

一、种群的基本特征

1、种群的定义（population）

种群生态学历史发展概况及主要代表作：

J．L．Harper，1977，Population Biology of Plant．Academic press，London and New York． J．W．Silvertown，1982．Introduction to plant population ecology．Longman London and New York． ③王伯荪等，1995，植物种群学．广州：广东高等教育出版社．

2．种群的基本特征

（1）分布格局（distribution pattern）——种群内个体空间分布方式或配置特点。(图)均匀分布（uniform distribution）

随机分布(random distribution)

集群分布(contagious distribution)

种群分布格局最简易的判断方法，通过公式

S2=Σ(x-m)2/n-1计算

其中：n—调查时样方数

m—每个样方中个体平均数

x—样方中的个体总数

S2 —方差（分散度）

2．种群的基本特征

(2)年龄结构（age structure）——种群内不同年龄的个体数量分布情况。根据年龄结构划分三种种群类型：增长型、稳定型、衰退型。(见图)

增长型种群（increasing population）——年龄结构成典型金字塔型，表示种群有大量幼体，老龄个体小，出生率大于死亡率。

稳定型种群（stable population）——出生率与死亡率大致平衡，种群稳定。

下降（衰退）种群（declining population）——倒金字塔型。种群中幼体减少，老体比例增大，死亡率大于出生率。

种群（特别是优势种）年龄结构，直接关系着其本身及其所在群落的发展趋势，是种群及其所在群落的动态趋势的主要指标。测定种群的年龄结构，便可分析它的自然动态，推知它及其所在群落的历史，预测它们的未来。

2．种群的基本特征

（3）性比（sex ration）——性比是种群中雄性个体和雌性个体数目的比例。受精卵的♂/♀大致是50：50，这叫第一性比。

由于种种原因，♂/♀比继续变化，到个体成熟时为正的♂/♀比例叫第二性比。最后还有充分成熟的个体性比，叫第三性比。性比对种群配偶关系及繁殖潜力有很大的影响。

2．种群的基本特征

（4）生命表（life table）——是指列举同生群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。

同生群(cohort)——同时出生的个体种群。

类型：图解生命表（diagrammatic life table）——以图解来表示生物一个世代的历程。常规生命表（conventional life table)

动态生命表(dynamic life table)——真实记录生物个体存活情况。

静态生命表(static life table)—记录某一特定时间获得的各龄级个体数情况而编制成的。作用（意义）：

综合记录了生物体生命过程的重要数据；系统表示出种群完整生命过程；研究种群数量动态必不可少的方法。二．种群的增长与调节

1．种群增长的模型

（1）马尔萨斯（Malthus）方程：又称指数增长模型。

Nt=N0ert 指数增长；ln Nt =ln N0trt

对数增长

（2）逻辑斯蒂增长（Logistic growth）模型：是比利时学者Verhulst 1838年创立的。逻辑斯蒂增长模型是指种群在有限环境下，受环境制约且与密度相关的增长方式。

根据S2 的值可判断：

当S2=0即S2m 时为集群分布 Nt=k/1+(1-Nt/k)e-rt（3）Leslie—Lefkorich矩阵模型：

nt+1=Mtnt

Mt是m、p、i的距阵，nt 和nt+1 分别是在t和t+1时种群各阶段个体数的列向量，从中计算λ值。当λ=1，表示种群稳定；当λ>1，表示种群正在增长；λ<1，种群趋向衰退。

2．种群大小的调节（population regulation）

种群大小的调节是指种群大小的控制或者是指种群大小所表现的作用限度。调节种群大小的因素

非密度相关——外界（物理）因素，如降水、温度、土壤状况等。密度相关（密度依赖）——内部的生物因素。

自疏(self thinning)与-3/2定律：

自疏——指同种植物因种群密度而引起种群个体死亡而密度减少的过程。

–3/2定律——植物种群自疏过程中，其个体平均重量与种群密度成-3/2直线斜率的变化。

W=Cd-3/

2logw=logc-3/2logd W~平均单株重量

C~为常数

d~种群密度

（植物个体重量与密度说：密度降低，重量增大）

3.人类种群的增长与调节

（1）世界及我国人口的增长趋势（见图）（2）我国人口的调节

我国目前人口增长的特点：面临建国以来的第三次出生高峰；人口老化趋势出现；人口的科学文化素质较低。

我国人口的调节：

总方针——控制人口的增长，提高人口的素质；

目标——2000前力争把中国平均人口自然增长率控制在12.5‰内，期望下世纪中叶稳定在15~16亿；

措施——坚持优生优育，计划生育；扫除青壮年文盲，实行九年制义务教育。

三、种群生活史

（一）种群在其生活史中表现的特征

（二）繁殖格局（reproduction patterns）

（三）繁殖策略（reproduction stratagem）

（四）性选择（sexual selection）

三、种群生活史

（一）种群在其生活史中表现的特征

1．生活史的定义——一个生物从出生到生物所经历的全部过程称为生活史（life history）或生活周期（life cycle）。2．表现的主要特征个体大小：是生物的遗传特征，与生活周期长短有很好相关性。

生长与发育速度：呈“S”形生长曲线，包括停滞期、指数期、静止期。

2．表现的主要特征繁殖：指有机体生产出与自己相似后代的现象，是生物形成新个体的所有方式的总称。包括：有性生殖（sexual reproduction）：是指通过两性细胞核的结合形成新个体的繁殖方式。无性生殖（asexual reproduction）：孢子生殖（spore reproduction）是指生殖细胞即孢子不经过有性过程而直接发育成新个体的繁殖方式。

营养繁殖（vegetative reproduction）

繁殖与物种的生存和发展关系极密切，它是生活史中的核心问题。

2．表现的主要特征

扩散：指生物个体或繁殖体从一个生境转移到另一个生境中。

① 植物的扩散（繁殖体的传播）：

扩散形式——水力、动物（包括人）、风力。各自有特殊的适应性。

② 动物扩散（主动扩散）扩散形式——迁出、迁入、迁移迁出（emigration）——分离出去而不再归来的单方向移动。迁入（immigration）——进入的单方向移动。

迁移（migration）——周期性的离开和返回。（回游、迁徙）

③ 动植物扩散的生物学与生态学意义

可以使种群内和种群间的个体得以交换，防止长期近亲繁殖而产生不良的后果；可以补充或维持在正常分布区以外的暂时性分布区域的种群数量；扩大种群分布区。

（二）繁殖格局（reproduction patterns）

1、一次繁殖和多次繁殖

在生活史中，只繁殖一次即死亡的生物称为一次繁殖生物（semelparity）。一生中能够繁殖多次的生物称为多次繁殖生物（iteroparity）。

2、生活年限与繁殖

植物可划分为一年生、二年生和多年生三种类型的生活年限；动物也分别划分为短命型、中等寿命型和长寿型三种类型的生活年限。

有机体的生活年限（life-span）或寿命（lifetime）既具遗传性，也具有较大的生态可塑性，通常前者为生理寿命，后者为实际寿命或生态寿命。短命型可视为提前繁殖，长寿型视为延迟繁殖。

繁殖格局是自然选择的结果。它主要视生境条件决定的。

（三）繁殖策略（reproduction seratagem）

繁殖策略是表示生物对它所处生存条件的不同适应方式。MacArthur(1962)提出的r-K选择的生活史策略。

1．r-选择——有利于增大内禀增长率的选择称为r-选择。r-选择的物种称为r-策略者（r-strategistis）。

r-策略者是新生境的开拓者，但存活要靠机会，所以在一定意义上它们是“机会主义者”，很容易出现“突然的爆发和猛烈的破产”

2．k-选择——有利于竞争能力增加的选择称为k-选择。k-选择的物种称为k-策略者（K-strategistis）。

k-策略者是稳定环境的维护者，在一定意义上，它们是保守主义者，当生存环境发生灾变时，很难迅速恢复，如果再有竞争者抑制，就可能趋向灭绝。3．r-选择和k-选择的相关特征（见表）

在动物中，大分类动物间比较时，昆虫可视为r-选择，脊椎动物为k-选择；在分类单位之内比较时，体形大，生育力低，对幼小个体有良好保护的为典型的k-选择，体形小，生育力高，对幼小个体怃育时间短的，为典型的r-选择。

在植物中，一年生植物如农田杂草，原生和次生裸地的先锋草种属于r-选择，大多数森林树种属于k-选择。

生物种群的繁殖策略也是自然选择的结果。

（四）性选择（sexual selection）1．植物的选择受精

选择受精（selective fertilization）是指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象。选择受精主要表现为生理生化和遗传上的特征，包括自交不亲和性、远缘杂交、不亲和性、多个花粉精核间的竞争等现象。植物的选择受精的生物学意义：

（1）可保证最适应的两性细胞的高度融合，从而增强后代的存活能力；

（2）限制异种之间的自由交配，使种间生殖隔离，从而保证各个种的相对稳定性。

（四）性选择（sexual selection）

2．动物的性选择

（1）动物性选择形式：动物的性选择形式多种多样，主要以异性的外表和行为作为选择的依据。通常表现为修饰（ornamentation）、色泽（coloration）、求偶行为等方面，形成明显的雌雄二形（sexual dimorphism）现象。

在动物中，绝大多数物种是由雄性作出求偶行为，往往表现在颜色修饰和声音上有许多差异（特别是鸟类），有的做出各种各样动作，显示自己的魅力。（2）雌性动物的婚配选择：精心选择那些携带最好基因型的雄性个体交配，来获得高质量的后代，提高其繁殖成效。为此，雌性动物往往对雄性个体有敏锐的洞察力，特别对色彩和声音有较高的鉴别力。此外，对雄性的体态、行为特征（如争斗、给饵等）等也有一定的鉴别力，从中择优选择，才能保证后代健康。第四章生物群落（1）一．生物群落的特征二．生态位

三．生物群落内的种间关系四．生物群落的演替五．生物群落的分类

六．生物群落主要类型及其分布一．生物群落的特征

1、定义：生物群落（biotic community）是指在一定地段或一定生境里各生物种群相互联系和相互影响所构成的组合结构单元。

植物群落（plant community, phytocoenosium, phytocommunity）是指由一些植物在一定生境条件下所构成的一个相互影响、互为关联的总体。植被（Vegetation）是指地球表面的一层活的植物覆盖。

2、生物群落的基本特征

(1)群落中的所有物种在生态上有相关性

植物群落中的种类成分组成——调查方法：标准样地法（确定最小面积）、点—四分法（中点象限法）（见另图）。

各物种的相关：竞争、共生、附生、腐生、他感等。

(2)群落与环境不可分割性

(3)群落中各物种的重要性有各异性植物群落中物种的数量特征：单一数量特征综合（数量）特征

▲ 单一数量特征：

＊密度（Density）——D=N/S ＊多度（Abundance）——指种类的丰富程度 M=F/A×100%

F—样地内该种的个体数

A—所有个体数

＊频度（Frequency）——指群落中某种植物出现的样方百分比 F=∑S/N×100%

“F”也称频度系数 Raunkier植物频度定律：共分5级

A(1～20%)、B（21～40%）、C(41～50%)、D(51～80%)、E(81～100%)A>B>C<=>D

▲综合（数量）特征：

＊存在度（presence）：指一种植物在一个群落中出现的程度 P=n/N n——某种植物出现的群落数

N——同一类型群落总数

＊恒有度(Constance)：在一定面积内物种的存在度

＊确限度（fidelity）：一种植物在一个群丛中的集中程度：

具体分5个确限度等级：奇偶种、随偶种、适宜种、偏宜种、专有种或确限种。＊优势度（dominance）：表示某种植物在群落中所占的优势程度。由多度、频度、显著度和立木级比例综合评定。

确限度等级：

奇偶种(stranger)——偶然发现或入侵的或残遗的种；随偶种(indifferent)——对任何群落都没有显著的亲缘；

适宜种(preferent)——在若干群落中发现，但在其中一个群落中成为优势种或生长最好的种；

偏宜种(selective)——特别在某一群落中出现，但也在其他群落中偶尔出现的种；专有种或确限种(exclusive)——完全或几乎只出现在某一群落中的种。

优势度（dominance）

重要值（importance value）（IV）：以综合数值表示植物物种在群落中的相对重要值。重要值=相对多度+相对频度+相对显著度

（IV）

RD%

RF%

RP% 相对多度=某个种的个体数/所有种的个体数×100% 相对频度=某个种的频度/所有种的频度×100%

相对显著度=某个种的胸截面积/所有种的胸截面积×100%

(4)群落有其空间和时间上的结构

空间结构——分层（地上分层、地下分层）。森林群落空间结构地上成层（分层）现象用剖面图解表示。分：乔木层（一般三层）、灌木层、草本层、地被层。（图）

时间结构（季节性周期变化）——指那些与季节性气候变化相关联的明显周期现象。主要表现在：

叶子的生长变化：新叶生长、变叶期、落叶期；开花和结实

（5）群落结构的松散性和边界模糊性二．生态位

1．生态位（niche）的概念

Grinnell(1917)最早使用这个术语，指出生态位是“每个物种由自身结构上和功能上的限制而被约束在其内的最后分布单位”。

Elton(1927)认为“生态位是说物种在生物环境中的位置及它的食物和敌害关系”。Hutchinson(1957)定义生态位是“一种生物和它的非生物与生物环境全部相互作用的总和。Whittaker(1975)的概念较科学及明确。

“生态位是指每个物种在群落中的时间和空间的位置及其机能关系。或者说群落内一个种与其他种的相关的位置”。

2．生态位理论的基本要点

(1)生态位宽度（广度）(niche breadth，niche width)。定义：一个有机体单位（物种）利用的各种各样不同资源的综合的幅度。一种生物或生物类群所表现出来的资源利用的多样性。

可利用的少

生态位宽度增加，促使生态位泛化

（generalagation）资源：

丰富，可选择性大

生态位宽度减少，促使生态

位特化(specialigation)

2．生态位理论的基本要点

(2)生态位重叠（niche overlap）

定义：不同物种的生态位之间的重叠现象。或是说两个或更多的物种对资源位和资源状态共同利用。

生态位重叠是竞争的必要条件但并非绝对条件，而决定于资源状态。

丰富，供应充足，生态位重叠也不发生种间竞争。资源

贫乏，供应不足，生态位稍有重叠，即发生激烈的种间竞争。

2．生态位理论的基本要点

(3)生态位分离（niche separtion）

定义：两个物种在资源系列上利用资源的分离程度。

又称竞争排斥原理（competive exclusion priciple）或高斯（Gause,1934）原理：如果许多物种占据一个特定的环境，他们要共同生活下去，必然要存在某种生态学差别（具有不同的生态位），否则它们不能在相同的生态位内永久地共存。

(4)生态位移动（niche drift）

定义：种群对资源谱利用的变动。这是环境胁迫或者竞争的结果。

3．用生态位理论解释自然生物群落：

(1)一个稳定的群落中占据了相同生态位的两个物种，其中一个终究要灭亡；

(2)一个稳定的生物群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而保证了群落的稳定。

(3)群落是一个相互起作用，生态位分化的种群系统。这些种群在它们对群落的时间、空间和资源利用方面，以及相互作用的可能类型方面，都趋于互相补充而不是直接竞争。大家配合共同生活，更有效地利用环境资源，从而保证了群落在一个较长时间有较高的生长力，具有更大的稳定性。

(4)竞争可以导致多样性而不是灭绝，竞争在塑造生物群落的物种构成中发挥着主要作用。竞争排斥在自然开放系统中，很可能是例外而不是规律，因为，物种常常能够转换它们的功能生态位去避免竞争的有害效应。三．生物群落内的种间关系

1、互利共生（互惠共生）（mutualisum）

两种生物或两种中的一种，由于不能独立生存而共同生活在一起，或一种生活于另一种体内，互相依赖，各获得一定利益的现象

2、寄生（parasitum）——某一物种的个体居住于另一种物种个体的体内或体表从中吸取营养而生活的现象。

3、腐生（saprophytic）——一些生物有机体只利用腐朽有机物生存的现象。

4、竞争

5、他感

三．生物群落内的种间关系

4、竞争（competition）——同种或异种的两个或更多个个体间发生对于环境资源和空间争夺，从而产生的一种生存斗争现象。

种间竞争——近缘种围绕着共同的资源（食饵、空间等）而斗争，其结果是一方或双方种群的生长、生存、分布和增殖都受到不良影响。

种内竞争——种群内各个个体间为争夺资源与空间所产生的生存斗争现象。竞争是对抗性的。其结果：排斥、淘汰、抑制、共存，导致多样性，而不是灭绝。决定竞争胜负的因素：

种间竞争——种的生态习性、生活型、生态幅度状况等

种内竞争——个体的生长状况，体积小（强弱），年龄大小状况等。三．生物群落内的种间关系

5、他感（化感，他感化学作用）（allelopathy）

⑴定义：由生物体分泌到体外的化学物质对别种或本种其他个体发生影响的现象。⑵他感作用的主要类型植物与微生物间的他感植物间的他感：他感与自毒植物与草食者间的他感作用植物与动物（人类）的他感作用 ⑶一些植物他感作用的具体途径

水淋溶、根分泌、挥发物、残体分解、不同植物具体途径不同（见表）：表：已被证实的10种植物的他感作用途径

(4)他感作用的几个问题

他感作用对象作用部位差异性问题：他感对不同植物有不同的作用（敏感度不一样）。例如对柠檬桉水抽提物和挥发油对萝卜等6种受体种子发芽和幼苗生长的影响，其中6种受体对水抽提物抑制敏感性由强到弱的顺序是：萝卜>玉米>水稻>柱花草>黄瓜>豆角。对挥发物的敏感顺序是：萝卜>柱花草>玉米>水稻>黄瓜>豆角。表现出低促高抑现象。例如，柠檬桉挥发油在0.005%低浓度下对萝卜幼苗生长起促进作用，当浓度超过0.08%又表现出显著的抑制作用。

他感作用与环境因子关系：不同月份（季节）水抽提物的他感作用不同；各月份水抽提物的他感作用与降水量明显相关。

(5)他感作用的机理

① 生物体化学生理活性物质（他感作用物）的作用。如木麻黄的他感作用有5个黄酮衍生物和一个阿魏酸衍生物；螃蜞菊的地上部分他感作用物有2个倍半萜内酯类化合物；茶树他感作用及自毒作用的主要物质是茶多酚及咖啡因。

② 他感作用物主要是对细胞、亚细胞结构的影响。如使细胞壁变宽、弯曲；高尔基体变形，内质网和核糖体数量减少；致使整个细胞液泡化。

(6)他感作用在群落中的作用（要深入探讨此关系）

对种群在群落中形成——干扰邻近植物的生长，保持种群地位。

在群落演替中的作用——“自毒”使本身衰退，加速更新演替；干扰邻近及入侵物种，保持自身优势地位，保持群落的正常运作。

(7)他感作用在农林业中的作用

防止经济作物“自毒”衰退，保持高产。

“以草治草”、“以草治虫”，并合成他感化学活性物质，选择新一代无污染农药。

第四章生物群落（2）一．生物群落的特征二．生态位

三．生物群落内的种间关系四．生物群落的演替五．生物群落的分类

六．生物群落主要类型及其分布四．生物群落的演替 1．演替的表征、原因及类型定义、表征、原因、类型 2．演替顶极及其基本理论定义

演替顶级基本理论

3．演替过程及机制的主要理论演替的两种哲学观主要理论学说演替的数学模型

1．演替的表征、原因及类型

定义：演替（Succession）是指一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程。表征：

▲群落结构与功能的定向性变化； ▲优势种的变更；

▲在顶级群落形成之前其演替过程持续进行。原因：

环境变化；繁殖体的散布；物种间相互作用；新种类不断发生；人类活动的影响。类型：按演替的起始条件划分为：

原始演替（primary succession）——开始于原生裸地上的群落演替。

次生演替（secondary succession）——开始与次生裸地（如森林砍伐迹地、弃耕地）上的群落演替。

2．演替顶极及其基本理论

（1）定义：演替顶级（Climax）是Clements首先提出。Oosting(1956)给予完整概念。演替顶级就是这样的一个群落，它们的种类在综合彼此之间发展起来的环境中很好地互相适合；它们能够在群落内繁殖而且能排除新的种类，特别是可能成为优势种的种类在群落内的定居。也就是说，演替顶级是群落演替的最终阶段。（2）演替顶级基本理论

单元顶级学说。

Clements为代表多元顶级学说。

Tansley为代表演替顶级格局学说。Whittaker为代表 3．演替过程及机制的主要理论(1)演替的两种哲学观

有机体论—整体论——强调环境的作用（观察尺度大，对现象作解释），强调系统的整体特征、综合特征和超特征。主要代表人物是美国生态学家E.P.Odum。

整体论者认为，生态系统演替是有序的，定向的，从而可预见的群落内部控制过程，而且终止于具有内控自调特征的稳定阶段（即顶级）。

个体论—简化论——整体等于其组分之和，系统可以简化或分解到组分水平，最终可根据物理或化学原理加以解释。主要代表人物是美国人H.A.Gleason。

简化论者认为，群落演替只不过是种群动态的总和，因而它的演替并不是有序的或预见的。3．演替过程及机制的主要理论(2)主要理论学说：

接力植物区系学说：若干演替系列群落循序渐进逐步取代的过程。包括6个步骤或阶段，即立地裸化、迁移、定居、竞争、反应、稳定态的过程。意味着在此过程中，植物种是以组或批的形式出现或消失的。初始植物区系组成说：演替途径是有初始期立地拥有的植物种类组成决定（先锋树种的存在），以后随时间变化其他植物侵入、取代。

三重机制学说（C-S学说）：认为演替有三种可选择的模式：促进型、忍耐型和抑制型。生活史对策演替学说：C-S-R三角模型 3．演替过程及机制的主要理论(2)主要理论学说：

资源比率学说：每个种在限制性资源比率为某一值时表现为强竞争者，故当两种或多种限制性资源的相对利用率改变时，组成群落的植物种也随之改变，故发生了演替。

变化镶嵌体稳定态学说：一些生态系统的发展不依赖于外源环境干扰，却表现为一种内源自发控制过程，演替包括四个阶段——重组、加积、过渡和稳态。

五、生物群落的分类

1．分类单位：植物群落采用群丛(Association)、群系（Formation）和植被型（vegetation type）为基本从属单位。

群丛——具有相似种类组成，优势种，结构和外貌的同类群落。群系——相邻的群丛联合，有相同的一个或几个优势种。植被型——具有同一生活型的建群种（优势种）的群系的联合。

五、生物群落的分类

2．群落的命名：中级及基本单位的命名采用下列主要方法。

优势种命名法：直接用群落中的拉丁学名命名，并在学名前加分类单位名称全称或缩写。单优、多优，多层次植物群落。多优，多层次结构者把各主要优势种逐一写出用“—”或“+”联起。

3．分类原则

外貌原则 ②结构原则

③区系原则——特征种为分类单位级别

④优势度原则 ⑤生态原则——依生境区分 ⑥演替原则

⑦外貌生态原则

六、生物群落主要类型及其分布

（一）世界植被的分类（见后）

（二）中国植被的分类

《中国植被》（1980）将全国植被分为11个植被型组（Suite of vegetation type），29个植被型，560多个群系，至少几千个群丛。

六、生物群落主要类型及其分布世界植被的分类

1．密林（Closed forest）：h>5m，树冠连续(1)热带雨林（Tropical rainforest）三大雨林群系：亚洲雨林、美洲雨林、非洲雨林中国热带雨林：3个群系组，12个群系

(2)红树林(Mangrove)：东方群系、西方群系、中国的红树林(3)季雨林（季风林）（Monsoon forest）：不确切而多争议的类型

(4)常绿阔叶林（Evergreen broad-leaved forest）：除欧洲外，各大洲均有，中国最具代表性。

(5)常绿硬叶林(Evergreen sclerophyllous forest)：地中海地区较典型，澳洲桉林(6)落叶阔叶林(Deciduous broad-leaved forest)：分布极广——北美大西洋沿岸，西欧、中欧、东亚。

(7)常绿阔叶—落叶混交林(Evergreen broad-leaved and deciduous broad-leaved mixed forest)：过渡类型(8)针叶林（Coniferous forest）

六、生物群落主要类型及其分布世界植被的分类

2．疏林（Woodland）：h>5m，树冠不连接 3．密灌丛（Scrub）：簇生，h为0.5~5m 4．短灌丛（Dwarf-scrub）

5．陆生草本群落（草本植被）(Herbaceous vegetation)稀树草原（萨王纳）（Savamna）：非洲分布广，干旱草原(Steppe)—温带地区的地带性植被类型

草甸(Meadow)—不呈地带性分布，高纬度，高海拔地区 6．荒漠（Deserts）第五章生态系统一、生态系统(ecosystem)的结构

二、生态系统的能量流动

三、生态系统的物质循环

四、生态系统中的信息及其传递

五、生态系统的变化

六、维护生态系统的相对平衡

一、生态系统(ecosystem)的结构

1．定义： A.G.Tansley 1935年提出概念。A.G.Tansley对生态系统的描述（概念）：

更基本的概念是„ „完整的系统（物理学上所谓系统），它不仅包括生物复合体，而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体„ „。我们不能把生物从其特定的、形成物理系统的环境中分离开来„ „。这种系统是地球表面上自然界的基本单位„ „。这些生态系统有各种各样的大小和种类。系统构成至少要有3个条件：系统是由许多成分组成的；各成分间不是孤立的而是彼此互相联系、互相作用的；系统具有独立的、特定的功能。

美国青年科学工作者林德曼（R.L.Lindeman）的伟大贡献——根据他的研究，提出了“食物链”、“金字塔营养级”和创立“十分之一”定律，从理论和实践上为生态系统奠定了坚实的基础。

生态系统的科学定义为：生态系统就是在一定的时间和空间内，生物和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体，构成一个生态学的功能复合体。

生物地理群落（biogeoconosis）为生态系统的同义语。

一、生态系统(ecosystem)的结构

2．生态系统的结构：非生物、生物部分（见图）

气候因子（光、温等及其他物理因子）

1．非生物部分

无机物质（H2O、N、P、K、Ca等矿质元素）

有机物质（糖、蛋白质、脂类、腐殖质等）

（1）生产者—绿色植物（把太阳能输入生态系统）生态系统

草食动物（一级消费者）(herbivores)

一级肉食动物（以食草动物为食，统称二级消费者）

2．生物部分（2）消费者

肉食物动物二级肉食动物（大型肉食动物）称三级消

寄生者

三级肉食动物（顶极肉食动物）费者

杂食动物

腐食性动物

（3）还原者（分解者）(reducers)图

生态系统的基本结构（组成部分）二．生态系统的能量流动

1．食物链与食物网——生态系统能量流动的渠道

(1)食物链（food chains）

定义：食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。

类型：掠食链、寄生链、腐生链

（能量传递）

(comsumers)(carnivores)

(2)食物网（food web）

定义：许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系（见示图）。

营养阶(trophic levels)——食物网内从生物到生物的消费者阶梯。处于食物网某一环节上所有生物种总和。

2．生态金字塔（ecological pyramid）

反映生态系统的营养结构与营养机能的锥体图解模式。数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔（见图示）二．生态系统的能量流动

1．食物链与食物网——生态系统能量流动的渠道

(1)食物链（food chains）

定义：食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。

类型：掠食链、寄生链、腐生链

(2)食物网（food web）

定义：许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系（见示图）。

营养阶(trophic levels)——食物网内从生物到生物的消费者阶梯。处于食物网某一环节上所有生物种总和。

2．生态金字塔（ecological pyramid）

反映生态系统的营养结构与营养机能的锥体图解模式。数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔（见图示）二．生态系统的能量流动

3．生态效率（ecological efficiencies）

在生态系统食物链的不同点上，能量之间的百分比率。特指某一营养级的能量输出和输入间的比率。

林德曼效率——“百分之一”或“十分之一”定律（图示）在营养级n上的同化量/在营养级n-1上的同化量≈10% 二．生态系统的能量流动

4．生态系统中能量流动的特点（小结）

① 生态系统中能量形成的转换完全符合热力学第一定律（能量转化和守恒）。系统能量增加，环境能量减少，但总能量不变。所不同的是，太阳能转化为化学能，再转变为热能、机械能等其他形式。

② 能量沿着食物链方向流动，在其流动时，生物中的能量由于各个营养级生物维持自身生命消耗而逐级减少，估计每经一个营养级的剩余能量为原有能量的十分之一左右，其余的都消耗了。

③ 生态系统的能量流动是单向、非循环的，它只能一次流过生态系统，单程前进，决不可逆。（热力学第二定律）

第五章生态系统一、生态系统(ecosystem)的结构

二、生态系统的能量流动

三、生态系统的物质循环

四、生态系统中的信息及其传递

五、生态系统的变化

六、维护生态系统的相对平衡三．生态系统的物质循环

生态系统的物质循环又称生物地球化学循环(biogeo-chemical cycle)。它是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。

（一）物质循环的模式及类型

（二）水循环

（三）碳循环

（四）氮循环

（五）有毒有害物质循环

（六）生态系统物质循环与能量流动的关系三．生态系统的物质循环

（一）物质循环的模式及类型

生态系统中的物质循环可以用库（Pool）和流通（flow）两个概念加以概括。库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化合物所构成。

物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。

流通量是指单位时间、单位面积内通过的营养物质的绝对值。用周转率（turnover rate）和周转时间（turnover time）表示有关库的相对重要性。周转率=流通率/库中营养物质总量；周转时间=库中营养物质总量/流通率

周转时间表达了移动库中全部营养物质所需要的时间。

生物地球化学循环分三大类型：水循环（water cycle）、气体型循环（gaseous cycle）和沉积型循环（sedimentary cycle）。三．生态系统的物质循环

（二）水循环

水和水循环对于生态系统具有特别重要意义，它是地球上各种物质循环的中心循环。通过降水和蒸发这两种形式，使地球水分达到平衡状态。（图：全球水循环）。此外，水循环通过地表径流将各种营养物质从一个生态系统搬到另一个生态系统，补充某些生态系统营养物质的不足。植被在水循环过程中起重要作用。三．生态系统的物质循环

（三）碳循环

全球碳贮存量约为26×1015吨，绝大部分以碳酸盐的形式禁锢在岩石圈中。生物可直接利用的碳是水圈和大气圈中以CO2形式存在的碳。

1、碳循环途径（图）

① 绿色植物通过光合作用，把大气中的CO2固定，转化为碳水化合物；

② 光合作用产物供各营养级利用、重组、呼吸、分解等，以CO2形式回到大气； ③ 通过燃烧煤炭、天然气、石油等产生的CO2； ④ 脱离循环，被永久禁锢。三．生态系统的物质循环

（三）碳循环

2、碳在生态系统中循环不平衡引起的生态效应：

CO2增加，引起的温室效应（greenhouse effect），致使全球变暖，将产生对6个生物层次的潜在影响：

生物圈：海平面上升，淹没大片海岸湿地，陆地生物区变化生态系统：

●农业生态系统——农作物减产。病虫害加重。影响牲畜食欲。

●森林生态系统——导致干旱、增加森林大火风险。森林害虫增加，影响森林对物质的吸收。●水生生态系统——使海洋静水层和沉淀层的微生物活动加快，水中含氧量减少，影响许多海洋动物的生存；导致藻类繁殖速度加快，使鱼类产量减少。

生物群落：影响生物群落结构，使植物群落中有些优势种竞争能力下降。物种：加速物种的灭绝；加速某些物种的迁移。

种群：改变某些植食性动物的食性，导致某些种群的互相作用强度增强。个体：提高水分利用，提高光合作用，促进作物生长，改变植物形态结构。三．生态系统的物质循环

（三）碳循环

3、保持碳循环相对平衡的生态对策

(1)减少CO2 的排放：

提高能源的利用效率——发电采用高效先进技术；

大力发展不含碳的能源和低碳能源代替煤炭——水力发电、核能发电、充分利用各种再生能源（太阳能、风能、潮汐能等）、天然气、生物能（如沼气利用）等。

(2)大力开展对CO2的吸收，固定和利用——海洋交换吸收、陆地植树种草、保护森林植被。三．生态系统的物质循环

（四）氮循环

氮循环中的主要作用(图)固氮作用——三条途径：

闪电、宇宙射线、火山爆发活动等的高能固氮，形成氨或硝酸盐，随降雨到达地面，为8.9kg/hm2·a。

工业固氮（化肥的制造），目前全世界已达1×108吨。生物固氮（最重要途径），为100~200kg/km2·a。

氨化作用——由氨化细菌而后真菌的作用将有机氮分解成为氨与氨化合物。硝化作用——氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。反硝化作用——也称脱氨作用，反硝化细菌将亚硝酸盐转变成大气氮，回到大气库中。三．生态系统的物质循环

（五）有毒有害物质循环以DDT、汞为例。

有毒有害物质的循环是指那些对有机体有害的物质进入生态系统，通过食物链富集或被分解的过程。

1．DDT（二氯二苯三氯乙烷）

DDT是一种人工合成有机氯杀虫剂，它的问世，对农业的发展起了很大作用，但它是是有机毒物。

生态系统通过两个途径吸入人类喷洒的DDT并通过食物链加以富集：

① 通过植物茎叶、根系进入植物体

草食动物吃

肉食动物食

逐级浓缩；

② 喷洒的DDT落入地面经土壤动物吃用富集

陆上动物

逐级浓缩。（图）营养级越高，富集能力越强，积累量越大。其危害主要是影响生殖，导致人类、动物产生怪胎。

三．生态系统的物质循环

（五）有毒有害物质循环 2．汞（Hg）

汞作为工业用催化剂和电极材料，不断输入生态系统。它以痕量出现在大气、土壤、岩石及动植物组织中，但通过生物浓缩从水中不到1ug/L到海藻中100ug/L，到鱼体中达1122ug/L。汞的危害：

与神经系统某些酶类结合，产生神经错乱；

与一种DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性结合，引起汞中毒先天性缺陷。

转化为有机化合物如甲基汞，毒性更强，进入人体可分布全身，尤其进入肝、肾，最后到达脑部，且不易排泄。三．生态系统的物质循环

（五）有毒有害物质循环 3．有毒有害物质循环的特点：在食物链营养级上进行循环流动并逐级浓缩富集；

在生物体代谢过程中不能被排泄而被生物体同化，长期停留于生物体内；有些有毒有害物质不能分解而相反经生态系统循环后使毒性增加。

因此，有毒物质的生态系统循环与人类的关系最为密切，但由最为复杂。有毒物质循环的途径，在环境中滞留时间，在有机体内浓缩的数量和速度，以及作用机制和对有机体影响的程度等等都是十分重要的研究课题。三．生态系统的物质循环

（六）生态系统物质循环与能量流动的关系

生态系统中物质与能量流动是互相依存，互相制约，密不可分的。但能量在生态系统中是被消耗、单向循环（流动），不可逆的。而物质循环是可逆的，多向可返回原来的化学形态，并可逃循、脱离生态系统。

第五章生态系统一、生态系统(ecosystem)的结构

二、生态系统的能量流动

三、生态系统的物质循环

四、生态系统中的信息及其传递

五、生态系统的变化

六、维护生态系统的相对平衡四．生态系统中的信息及其传递

生态系统的功能除了体现在生物生产过程，能量流动和物质循环外，还表现在系统中各生命成分之间存在着信息传递。信息传递是双向的。环境是生态系统的一种信息源。生态系统中包含多种多样的信息，大致可分为物理信息、化学信息、行为信息和营养信息。四．生态系统中的信息及其传递 1．物理信息及其传递

光信息——光强弱，光质，光照时间长短是重要的光信息。太阳能是光信息的重要初级信源。声信息——鸟类婉转多变的叫声；蝙蝠、鲸类发达的声纳定位系统。

电信息——特别是鱼类，大约有300多种能产生0.2~2伏微弱电压，电鳗产生的电压能高达600伏。

磁信息——鱼类遨游迁徙于大海，候鸟成群结队长途飞行„„都靠动物自己的电磁场与地球磁场互相作用确定方向，方位。四．生态系统中的信息及其传递 2．化学信息及其传递动物和植物间的化学信息

植物产生气味，不同动物对植物气味有不同反应。蜜蜂取食与传粉靠植物的化学信息息素。动物之间的化学信息

动物通过外分泌腺向体外分泌某些信息素。动物可利用信息素标记所表现的领域行为。动物向体外分泌性信息素，以沟通种内两性个体的性信息素交流。植物之间的化学信息

化学他感作用。有亲和性的，也有相互拮抗性的。四．生态系统中的信息及其传递

3．行为信息和营养信息

许多植物的异常表现和动物异常行动传递了某种信息，可通称行为信息。生态系统中，生物的食物链是一个生物的营养信息系统。五．生态系统的变化

生态系统是不平衡的，它首先是不平衡开始，永远处于不断的变化和发展。这种变化有自然变化和人为变化两种。五．生态系统的变化

（一）生态系统的自然变化

生态系统的结构和功能随时间的改变而发生变化的过程就是生态系统的自然变化。简单

复杂；

复杂

简单

这些变化体现在下列两个特征上： 1．能量和物质循环特征

如果在生态系统中：

(1)Pg(第一性生产)/R（呼吸）>1，系统是增长型的，物质循环开放性—外流少。(2)Pg/R<1，系统是衰退型的，物质循环也是开放性的——外流多。(3)Pg/R≈1，系统是稳态的（相对平衡），物质循环是封闭的。2．生物多样性特征五．生态系统的变化

（二）生态系统的人为变化——环境的变化

人类对生态系统变化产生的几种原因：农业、林业的过度开垦

都市化、工业化和现代化对环境的污染(1)城市垃圾（包括生活垃圾和工业垃圾）(2)废水废气(3)农药与化肥

六．维护生态系统的相对平衡

1．更新观念——树立正确的生态观。

2．积极保护森林植被，保护生物多样性，植树种草。

3．既要工业化现代化更要环境优质化——环境污染的综合治理。4．大力发展环境科学研究。第六章人与生物圈

一、生物多样性及其保护

二、全球变化现象及其效应

三、可持续发展

（Sustainable development）

一、生物多样性及其保护

（一）什么是生物多样性（biological diversity）定义

生物多样性的价值

（二）生物多样性的分布及其丧失

生物多样性的分布格局生物多样性的测度

物种多样性的丧失——物种灭绝

物种多样性丧失的原因

（三）生物多样性保护研究

（四）我国生物多样性及其保护现状与未来

（一）什么是生物多样性（biological diversity）

1、定义：生物多样性是指有机体及其赖以生存的生态复合体（ecological complex）之间的多样性和变异性。具体包括下列三个层次：

物种多样性（species diversity）（最基本层次）——包括地球上整个空间的物种，它指物种水平上的表现形式。

遗传多样性（gene diversity）(微观层次)——指物种内基因的变化，包括同种内两个隔离地理种群间及单个种群内个体间的遗传变异。

生物群落多样性或生态系统多样性（ecosystem diversity）(宏观层次)——指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境、生物群落和生态变化。

全球生物物种估计有1400万种，而目前发现并描述了的只有175万种。（表）

（一）什么是生物多样性（biological diversity）

2、生物多样性的价值

（1）直接经济价值——为人类提供最广泛最重要的资源直接享用。

（2）间接经济价值——对环境的影响过程和生态系统的公益情况。主要是保护水资源、保护土壤、调节气候和处理废物。（3）伦理价值——精神和美学价值。

（二）生物多样性的分布及其丧失

1、生物多样性的分布格局

(1)时间分布格局——主要是指地质历史时期生物多样性的变化。（图）(2)空间分布格局：

纬度梯度格局（地球总体分布格局）——指不同地理纬度生物多样性的变化，海拔高度不同的变化。(图)具体地说，目前全球生物物种多样性的分布是从热带

亚热带

温带

寒带的地理梯度减弱。在全世界中，有12个国家的物种多样性最为丰富，它们拥有全世界60~70%的物种。

最大分布格局——由于历史原因或生境适宜某一些生物类群所达到的最大多样性。相关分布格局——不同有机体类型之间，物种丰富度分布的相关性。

（二）生物多样性的分布及其丧失

2、生物多样性的测度

测度主要是对生物群落内物种多样性的测度，常用的普通方法如下3种：(1)物种丰富度指数（d）——有4种指数： Dgl =S/lnA

(Gleason,1992)dma=(S-1)/lnN(Margalef,1958)dme=S/N1/(Menhiniek,1964)dmo=S/N

(Monk,1956)这里：d—指物种数目随样方增大而增大的速率

s—为物种数目

N—为所有物种的个体数之和

A—为样方面积

（二）生物多样性的分布及其丧失

2、生物多样性的测度

(2)Simpson指数（D）——又称优势度指数 D=1-∑Pi2=1-∑(ni/N)

2Pi 为第I物种被抽中的概率 ni 为第I个种的个体数 N是样方内所有个体数

(3)Shannon—Wiener指数（H）H=-∑(ni/N)log(ni/N)=-∑Pi log Pi

ni、N与上同义

（二）生物多样性的分布及其丧失

3、物种多样性的丧失——物种灭绝(1)自然灭绝

地史上5个时期（奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪、白垩纪）自然大灭绝概况。（见图）恐龙灭绝的假说。

目前鸟类和哺乳类每世纪的灭绝率为1%或每年0.01%。

自然灭绝是绝对的。生物只有灭绝才能进化，离开了进化，生物学是毫无意义的。

（二）生物多样性的分布及其丧失

3、物种多样性的丧失——物种灭绝(2)人类造成的灭绝

自1600年至今，已有83种哺乳动物及113种鸟类遭人为灭绝（相当于哺乳动物种数的2.1%和鸟类种数的1.3%）。特别近150年丧失最多（图表），1600—1700年间鸟类和哺乳类灭绝率大约是每10年1个种，到了1850—1950年，上升到每年1个种。如果人类威胁不停止，则现在世界鸟类种的2%和哺乳类物种的5%将处于危在旦夕的灭绝境地。

（二）生物多样性的分布及其丧失

4、物种多样性丧失的原因

(1)人口膨胀，资源利用不断增加

(2)物种赖以生存的生境受破坏，热带雨林受威胁(3)生境片断化、生境退化与污染(4)外来种引入和外来病害的入侵和传播(5)对资源的过度开发

（三）生物多样性保护研究

1、生物多样性现状及其格局研究

2、生物多样性形成、发展、衰退和丧失的机制研究

3、物种濒危状况、灭绝速率、原因及其保护措施的研究

4、生物多样性的监测研究——“生物多样性指示物种”的寻找及其监测手段（生物多样性与物种的指示关系）。这些“指示物种需具备下列特征：具有足够的敏感性来指示早期的环境变化具有较广的地理分布范围

具有提供连续评价环境威胁的能力

应比较容易收集和量度

能够用来指示由于人类干扰趋势而产生的自然循环周期的变化

（三）生物多样性保护研究

5．生物多样性保护的对策与手段研究

保护政策：保护与利用关系的调整，保护管理政策

保护手段：就地管理与保护，异地管理与保护，建立濒危物种基因库（克隆）等。

6．生物种类的评估等级： 1UCN濒危等级结构世界保护自然协会评估系统其他类型等

（三）生物多样性保护研究

图：1UCN濒危等级结构灭绝（Extinct）(EX)

野生灭绝（Extinct in the wild）(EW)

极危（Critically Endangered）(CR)

数据足够（LR）受威胁

濒危（Endangered）(EN)

易危（Vulnerable）(VU)已评估

依赖保护

低危接近受危

略需关注

数据不足（Data Deficient）(DD)

未评估

（三）生物多样性保护研究

6．生物种类的评估等级：

世界自然保护协会系统：分五个等级

G1——全球极度危机物种。现存<1000个成熟个体或在分布区内只出现5次或更小。G2——全球危机的物种。现存1000~3000个成熟个体或在分布区内只出现6~20次。G3——不常见但不危机的物种。现存3000~10000个成熟个体，或在分布区内出现21~100次。

G4——较常见且非濒危的物种。

G5——已证明在分布区内具高丰富度，没有濒危，但也可以是稀有的。

（四）我国生物多样性及其保护现状与未来

1．我国生物多样性的现状

我国生物多样性既丰富又独具特色，多样性在全球居第8位，北半球居第1位。其主要特点是：

生态系统多样性类型多样：陆地生态系统共计27大类460个类型，其中森林16大类，185个类型；草地4大类，56个类型；荒漠7大类，79个类型；湿地和温水水域5大类；海洋生态系统计有6大类，30个类型。

生物种类繁多，且具特有成分，孑遗成分及经济种类多的特点。高等植物计32800种，而特有种估计有15000~18000种，约占维管植物总数的50~60%。种子植物数居世界第3位。动物种类10.45万种，而特有高等脊椎动物种约662种（特有种居世界第8位）。驯化物种及野生亲缘种多。世界上有237种栽培植物起源于我国。我国常见的栽培作物有600多种，果树品种1万多个，畜禽400多种。

（四）我国生物多样性及其保护现状与未来

2．我国生物多样性面临的主要问题

生态系统遭受破坏，原始林每年减少0.5万km2。草原退化面积已达87万km2，国土受水、风力侵蚀面积已达367 km2。

物种受威胁，灭绝较严重。我国动植物种类中已有15~20%受到灭绝威胁，高于世界10~15%的水平。世界分布的濒危野生动植物种共640个，其中我国占156个。遗传种质资源受威胁，外来种入侵，古老土著种受排挤。

（四）我国生物多样性及其保护现状与未来

3．我国生物多样性的保护现状

自然保护区已建立708处，面积56.8万km2，占国土面积的5.54%；动物园28个，饲养脊椎动物600多种。野生动物人工繁殖场227处，植物园110多个，引种保存的中国植物区系达13000多种并保存生物种质35万份。

4．我国生物多样性保护之未来——保护与研究计划

建立和完善全国自然保护网络。

全球实施生物多样性优先保护区域，目前世界自然基金会（WWF）发起并将全球生物多样性优先保护地区划分为233个生态区，其中陆地生态系统生态区136个（占58%），淡水生态系统生态区36个（占16%），海洋生态系统生态区61个（26%）。

这233个生态区涉及中国的生态区有17个，其中陆地生态系统12个，淡水生态系统4个，海洋生态系统1个（见图），这些也是我国自己划分的生物多样性保护关键地区（见图）。

（四）我国生物多样性及其保护现状与未来

4．我国生物多样性保护之未来——保护与研究计划

建立和完善全国珍稀濒危植物动物迁地保护网络。

保护特殊生境和生态系统，如湿地、珊瑚礁、红树林等。

加强珍稀、濒危野生动植物农业驯养利用、种质资源考察收集等。保护淡水和海洋水生生物多样性，开展异地保护与研究（兴建水族馆）。

寻找生物多样性保护与资源持续利用协调的途径——建立生物多样性管理区，开展退化生态系统的恢复工作。

大力开展生物多样性的本底调查，总结保护技术与管理经验，保护示范工程建设等。第六章人与生物圈

一、生物多样性及其保护

二、全球变化现象及其效应

三、可持续发展

（Sustainable development）

二、全球变化现象及其效应

（一）什么是全球变化（global changing）

（二）全球变化的效应

（三）对全球变化效应的研究

陆地生态系统对全球变化效应与反馈研究全球变化的生态对策研究

（一）什么是全球变化（global changing）

1、定义：全球变化是指可能改变地球承载生物能力的全球环境变化。

2、全球变化的主要特征：

从狭义上说，全球变化主要是指大气的变化导致全球气球环境的变化。具体表征是大气臭氧层的损耗全球气候变暖

（二）全球变化的效应

1、臭氧层损耗对地球的生态效应

臭氧层的变薄会使生物受过量的紫外线辐射而受害，植物降低光合作用水平，甚至慢慢死亡；人类增加皮肤癌的发病率，臭氧层中的臭氧每减少10%，人类皮肤癌的发病率就要增加4%。

2、全球变暖对地球的生态效应引起6个生物层次的巨大变化

（三）对全球变化效应的研究

1、陆地生态系统对全球变化效应与反馈研究

(1)全球变暖先兆区（预警区）对全球变化的监测与响应研究中国青藏高原预警区模拟研究（图）

北欧树林对全球变化响应的预警模拟研究（图）

(2)全球气候变暖对全球陆地生态系统的影响研究（图）

(3)全球气候变暖对海洋生态系统的影响研究

（三）对全球变化效应的研究 2．全球变化的生态对策研究

(1)开展对CO2、甲烷的吸收，固定和利用体系的研究。

措施：多种能源利用；农业畜牧业的科学管理；矿井瓦斯综合利用；造林植草。(2)更新观念——“时滞”(time lag)观念的确立时滞现象：

象爱滋病有潜伏期一样，全球气候变化和CO2浓度升高的生态学效应要通过一段时间以后才能表现出来，这种现象称之为时滞。不同的生态学效应时滞长短可能不一，给有关研究带来更大的困难。同时也提醒我们，不能因为没有检察出效应，就下结论说气候变化和CO2浓度升高对某种生态学过程没有影响。我们要树立这种观念，时刻以警惕！(3)多学科的共同协作，相互结合

对学科——生态学、生物学、物理、化学、地理、气象、数学、计算机科学、医学科学、人文科学等密切结合。

研究方法——实验、观察、模拟

三、可持续发展（Sustainable development）

（一）可持续发展产生的背景

（二）什么是可持续发展

（三）怎样才能持续发展

（四）我国可持续发展的战略与对策

（一）可持续发展产生的背景

1．60年代，人们对环境问题的认识仅仅是当作一个污染问题。但不明确：没有把环境问题与自然生态联系起来，低估了环境污染的危害和复杂性。没有把环境污染与社会因素相联系，因而找不出环境问题的根源。

2．70年代提出要在发展中解决环境问题，但对此仍有认识局限，没有从战略高度提出防治环境问题的根本途径是什么，没有强调解决环境问题需要全球共同行动。3．80年代，对环境问题的认识有新的飞跃性发展，明确提出了持续发展战略。全球有“共同的危机”“共同的安全”“共同的未来”。

——为了克服危机，保障安全和实现未来，世界各国必须组织实施新的持续发展战略。

（二）什么是可持续发展

1．定义：持续发展既是满足当代人的需要，又不牺牲后代人满足他们需要的发展。持续发展是在不危及后代人需要的前提下，寻求满足我们当代人需要的发展途径。持续发展是没有破坏的发展。

2．持续发展的基本原则

公平性原则——同代人的公平、代与代之间的公平、公平分配有限资源。持续性原则——发展不能超越资源与环境承载能力。

共同性原则——各国虽差异甚大，但持续发展为全球发展总目标，全球必须联合行动。

（二）什么是可持续发展 3．持续发展的特征

经济持续发展——鼓励经济增长，但更应追求改善质量，提高效益，节约能源，清洁生产。生态持续发展——这是持续发展的基础

社会持续发展——改善提高生活质量，社会进步，消灭贫困，创造一个保障人们平等，自由、教育、人权和免受暴力的社会。

这三者之间是相互关联，不可分割的。但生态持续发展是基础。（图）

（三）怎样才能持续发展

1．摆脱贫困；生态环境恶化的主要原因—贫困（贫穷污染）。要摆脱“贫困—过度开发自然资源—生态恶化—自然灾害加剧—更加贫困”的恶性循环。2．适度的人口：人类必须在地球承载能力的范围内生活。3．维护地球资源

保证以持续发展方式使用再生资源，其利用率必须在再生和自然增长的限度以内。最大限度地减少对那些不可再生资源的损耗。

利用经济杠杆维护自然资源。实行新的商品经济政策，商品价格除常规的成本外，还应包括“环境成本”（环境损害招致的费用）和“消费成本”（对后代丧失某些方面消费机会的补偿）。

4．维护地球生命支持系统

（三）怎样才能持续发展

5．维护生物多样性 6．有远见的决策：重点放在环境后果上的政策转到放在产生这些后果的根源；环境必须要有国家机构调控。

7．动员全球人民积极参与。这是持续发展的关键。

8．更新观念，摒弃旧观念，树立新的持续性伦理道德——尊重自然，认真地把人类看作是自然的一部分，把人类从对自然的胜利控制所产生的飘飘然中解脱出来。

（四）我国可持续发展的战略与对策 1．战略目标：今后10年内

(1)经济可持续发展：保持国民生产总值以平均每年8~9%速度增长。粮食产量5亿吨，一次性生产14亿吨标准煤，发电量增加到13000亿千瓦/时；铁路货运量增加到21亿吨，港口吞吐能力达11亿吨以上，钢产量1.2亿吨，化肥1.2亿吨，乙烯产量发展到400万吨。(2)生态可持续发展：在2000年前人口增长率控制在12.5‟。工业废水排放量控制在2100~2300万吨，工业废气处理率达90%。城市居民燃气化率达60%，集中供热面积达4.7亿m2。每年治理水土流失面积2~4万km2，2000年前增加树林面积1900万ha，全国树林覆盖率达15~16%，全国各类绿地保护面积达1亿ha，占国土面积的7%。

（四）我国可持续发展的战略与对策 2．主要对策：

可持续发展有关立法和实施；

可持续发展的经济政策：社会主义市场经济；制定“中国21世纪议程”并纳入国民经济计划；推进教育建设；

控制人口，提高人口素质；消除贫困；

工业上开展清洁生产和生产绿色产品，提高能源消耗率；

自然资源（水源、土地、树林、海洋、矿产、草地等资源）保护与可持续利用；生物多样性保护；荒漠化防治，防灾减灾；

保护大气层：控制废气排放和粉尘排放，防止平流层臭氧损耗；控制CO2排放（我国到2000年人均CO2排放量为0.6吨）

第四篇：数据库原理_实验教学讲稿

邯郸学院

实验教学讲稿

2013～2014学年第一学期

分院(系、部)：教研室：课程名称：授课班级：主讲教师：职

称：使用教材：

信息工程学院网络工程数据库原理

网络工程2011级本科班

李娜讲师

《数据库系统概论》

邯郸学院制

实验1 认识DBMS系统、数据库及数据库表的建立实验

一、实验目的

本实验的目的是使学生熟悉SQL Server Management Studio的使用方法，熟悉SQL SERVER的常用数据类型，加深对SQL语言的数据定义语句的理解。熟练掌握数据库及数据库表的创建、修改和删除。

二、实验时数：

2学时

三、实验内容

分别使用SQL语言和对象资源管理器完成以下操作：

1.创建数据库

创建数据库名为COMPANY1，主数据文件的逻辑名称为COMPANY_DATA,操作系统文件的名称为D:MSSQLDATACOMPANY.MDF,大小为20MB,最大为50MB,以25%的速度增长。日志文件的逻辑名称为COMPANY_LOG,操作系统文件的名称为D:MSSQLDATACOMPANY.LDF,大小为3MB,最大为10MB,以1MB的速度增长。2.修改数据库

(1)将数据库COMPANY1的主数据文件的初始分配空间大小扩充到40MB.(2)将数据库COMPANY1改名为COMPANY 3.创建表

在名为COMPANY数据库中创建以下四个表：(1)部门表，表名DEPA 列名 DNO 数据类型 DECIMAL(2)

描述

部门编号部门名称部门地址 DNAME VARCHAR(16)ADDR VARCHAR(20)(2)雇员表，表名EMPL 列名 ENO 数据类型 DECIMAL(4)

描述

员工编号员工姓名出生日期 ENAME CHAR(8)BIRTHDATE DATETIME

SALARY DECIMAL(7,2)DNO DECIMAL(2)

工资

所在部门编号

(3)项目表，表名PROJ 列名 PNO 数据类型 DECIMAL(3)

描述

项目编号项目名称 PNAME VARCHAR(24)(4)工作表，表名JOB 列名 ENO PNO DAYS 数据类型 DECIMAL(4)DECIMAL(3)INT

描述

员工编号项目编号

工作天数

4.修改表结构

1）修改部门表DEPA，添加一列部门电话，列名Telephone，数据类型VARCHAR(15)。2）为项目表PROJ添加Begindate和Enddate列，数据类型为DATETIME。3）删除项目表PROJ中的Enddate列。5.删除表

1）删除项目表PROJ。

6、添加记录：

1）向DEPA表添加14号部门，客户中心，地址为开发区紫光路2号。2）向DEPA表添加 15号部门，技术支持部，地址未详。3）向DEPA表添加 13号部门，财务部，地址未详。

„„

4）向EMPL表添加1401号员工，张山，出生日期1977年9月1日，工资4050元，14号部门。

5）向EMPL表添加1402号员工，何宜，生日不祥，工资不祥，15号部门。„„

6）向PROJ表添加103号项目，历史学院档案库管理系统。7）向PROJ表添加104号项目，ATM机管理系统。„„

8）向JOB表添加1401号员工，参与了104号项目35天。9）向JOB表添加1402号员工，参与了103号项目20天。„„

7、修改记录：

1）把DEPA表中’客户中心’的地址改为’大连甘井子区红岭路’;2）把DEPA表中15号部门的地址用沈阳东郊路120号填充。

3）把EMPL表中何宜的生日、工资用1981年12月20日，3000元填充。4）把EMPL表中张山的部门号改为15号。5）把JOB表中参与104号项目的每人增加5天。6）把JOB表中参与103号项目的每人天数乘以系数0.8。

8、删除记录：

1）删除地址为空的部门。

2）删除JOB表中参与104号项目的员工。3）删除JOB表中天数低于25天的员工。

4）删除生于1980年后，且工资低于4000的员工。5）删除属于14号部门的员工。6）删除15号部门的信息。

9．使用对象资源管理器分离和附加数据库COMPANY

实验2 数据库的单表查询、分组查询与聚集函数的使用

一、实验目的

本实验的目的是使学生熟悉SQL Server Management Studio的使用方法。加深对SQL语言的查询语句的理解。熟练掌握数据库的单表查询（包括投影、选择条件表达，数据排序，模糊查询等）, 熟练掌握数据库的分组、统计、计算和集合的操作方法。

二、实验时数

2学时

三、实验内容 1.简单的SELECT查询

1）查询雇员表Empl中所有员工的详细信息，并且列名用汉字表示。2）查询项目表Proj中所有项目的详细信息，并且列名用汉字表示。2.使用WHERE子句进行查询

1）查询雇员表Empl中李强的员工编号。

2）查询项目表Proj中项目编号为“101”的项目名称。3.使用DISTINCT关键字去掉重复行

1）查询雇员表Empl中出现的所有部门编号，要求无重复。

2）查询工作表Job中参与过项目开发的所有员工编号，要求无重复。4.使用ORDER BY子句对查询结果进行排序

1）查询雇员表Empl中所有员工的详细信息，结果按员工姓名降序排列。2）查询工作表Job中的工作信息，结果按工作天数升序排列。5.使用LIKE子句进行模糊查询

1）查询所有姓王的员工的编号及姓名，并且以员工编号及员工姓名作为列名。2）查询雇员表Empl中姓名以“伟”字结尾的员工信息。6.使用聚集函数MIN、MAX进行查询

1）查询雇员表Empl中员工的最低工资，并且列名用“最低工资”表示。2）查询雇员表Empl中员工的最高工资，并且列名用“最高工资”表示。7.使用聚集函数COUNT进行查询

1）查询雇员表Empl中所有员工的总人数，并且列名用“员工总数”表示。2）查询14号部门的人数，并且列名用“客户中心部人数”表示。

8.使用分组子句GROUP BY与聚集函数MIN、MAX进行查询 1）查询每个部门中年龄最大的员工，显示部门编号和出生日期。

2）分别统计雇员表Empl中各部门员工的最高工资，并且列名分别用“部门编号”及“最高工资”表示。

9.使用分组子句GROUP BY与聚集函数SUM、AVG进行查询

1）分别统计雇员表Empl中各部门员工的工资总额，并且列名分别用“部门编号”及“各部门工资总额”表示。

2）分别统计雇员表Empl中各部门员工工资的平均数，并且列名分别用“部门编号”及“各部门工资平均数”表示。

10.使用分组子句GROUP BY与聚集函数COUNT进行查询

1）统计员工人数多于4人的部门信息，并且列名分别用“部门编号”及“员工人数”表示。

2）分别统计工作表Job中各项目的参与开发的员工人数，并且列名分别用“项目编号”及“员工人数”表示。

实验3 数据库的多表连接和子查询

一、实验目的

本实验的目的是使学生加深对SQL和SQL语言的查询语句的理解。熟练掌握数据库的多表连接查询和子查询。

二、实验时数

2学时

三、实验内容㈠多表连接查询：

1.对两张数据表使用内连接进行查询

1）查询姓名为“王一伟”的员工所在部门的名称，并且列名用汉字表示。2）查询编号为“1002”的员工姓名及该员工所在部门的名称，并且列名用汉字表示。

2.对多张数据表使用内连接进行查询

1）查询姓名为“陈晨”的员工参与过的所有项目的名称，并且列名用汉字表示。2）查询编号为“1202”的员工姓名及该员工参与过的所有项目的名称，并且列名用汉字表示。

3.对两张数据表使用左连接进行查询

1）使用左连接查询所有员工的基本信息及参与项目开发情况，如果某员工参与过项目开发，则列出该员工所参与的所有项目的编号，否则该项以空值表示。2）使用左连接查询所有员工的基本信息及所在部门名称，如果某员工尚未分配到任何部门，则该员工的部门名称项以空值表示。4.对两张数据表使用右连接进行查询

1）使用右连接查询所有员工的基本信息及参与项目开发情况，如果某员工参与过项目开发，则列出该员工所参与的所有项目的编号，否则该项以空值表示。2）使用右连接查询所有员工的基本信息及所在部门名称，如果某员工尚未分配到任何部门，则该员工的部门名称项以空值表示。㈡子查询： 1.多表单值子查询

1)查询编号为1001的员工的部门名。

2)查询‘客户中心’部门的员工数。3)查询陈晨所在的项目编号。2.多表多值子查询

1)查询1985年以后出生的员工在所在项目的工作天数。2)查询参与项目天数超过40天的员工姓名。3)查询工资低于2000的员工的所属部门。3.多层嵌套子查询

1)查询‘客户中心'部门中，收入高于平均工资的员工。2)查询“开发系统”项目的参与部门。

3)查询'宣传'部门雇员参加的项目名称。4．相关子查询

1)查询参与两个项目以上的员工姓名。2)查询所有未参与项目的员工姓名。

实验4 数据库的视图与索引定义

一、实验目的

本实验的目的是使学生掌握索引与视图的定义与维护操作，加深对索引与视图在关系数据库中的作用的理解。

二、实验时数

2学时 [相关知识] 建立索引是加快查询速度的有效手段。用户可以根据应用环境的需要，在基本表上建立一个或多个索引，以提供多个存取路径，加快查找速度。

视图是根据子模式建立的虚拟表。一个视图可以由一个表构造，也可以由多个表构造。查看和修改视图就如同对表的操作一样，非常容易。

三、实验内容㈠索引 1.创建索引

1）为PROJ表的PNAME列创建非聚集索引Pindex。

2）为DEPA表的DNAME（降序），ADDR两列创建唯一非聚集索引Dindex。3）在PROJ表的PNAME列上创建唯一非聚集索引Pindex，若该索引已存在则删除后重建。2．查看索引

1）查看DEPA表的索引信息。

2）查看数据库COMPANY索引使用的空间信息 3.索引更名

1）将DEPA表的索引Dindex名更改为Dindex1。4.删除索引

1）删除DEPA表的索引Dindex1。㈡视图 1.创建视图

1）创建14号部门员工的视图EMPL_14（ENO，ENAME，SALARY）。2)创建包含项目名与员工名及工作天数的视图Prjemp。

3）在视图EMPL_14上创建工资在3000以上的员工的视图EMPL_14H3。4）创建每个部门的平均工资的视图E_AVG（DNO，SAVG）。2.查询视图

1）根据视图Prjemp查询做'设计系统'项目的所有员工及工作天数。2）根据视图E_AVG查询‘客户中心’的平均工资。3．更新视图

1）在视图EMPL_14中将1042号员工的姓名改为‘李立春’。2）向视图EMPL_14中插入一条新记录（1050，‘赵英’，3500）。3）删除视图EMPL_14中1042号员工的记录。4.删除视图

1）删除视图Prjemp。

实验5 数据库的安全性控制

一、实验目的

本实验的目的是通过实验使学生加深对数据安全性的理解，并掌握SQL Server中有关用户，角色及操作权限的管理方法。

二、实验时数

2学时

三、实验内容

分别使用SQL语言和对象资源管理器完成以下操作：

1.建立数据库登录帐户S1和D1，密码均为1234，登录帐户S1默认数据库分别为COMPANY，其它保持默认值。

2.将S1映射为COMPANY数据库的同名数据库用户。

3.将D1映射为COMPANY数据库的数据库用户，数据库用户名为S2。3．对数据库用户授予权限

1）授予S1对EMPL表插入数据的权限，并验证该权限(方法：通过登录帐户S1登录SQL Server，然后插入一条数据来验证该权限)。

2）授予S2创建表的权限，并验证该权限(方法：通过登录帐户D1登录SQL Server，然后创建-张表来验证该权限)。

3）收回S1对EMPL表插入数据的权限，并验证该权限(方法：通过登录帐户S1登录SQL Server，然后插入一条数据来验证该权限)。4.创建用户角色

1）在COMPANY数据库中创建角色MYROLE，授予该角色查询和修改EMPL表的权限。

2）将S1添加为角色MYROLE的成员，并验证s1是否能够查询EMPL表。3）将S2添加为角色MYROLE的成员，并验证s2是否能够修改EMPL表。5．收回数据库用户权限

1）采用用户角色方法收回S1和S2修改EMPL表的权限，并验证S1是否还能修改EMPL表。

2）拒绝S2查询 EMPL表的权限，并验证S2是否还能查询EMPL表。

实验6 数据完整性

一、实验目的

本实验的目的是通过实验使学生加深对数据完整性的理解，掌握数据完整性的约束条件，学会创建和使用触发器。

二、实验时数

2学时 [相关知识] SQL Server实现数据完整性的具体方法有4种：约束、缺省、规则和触发器。触发器是实施复杂完整性的特殊类型的存储类型。触发器不需要专门语句调用，当对它所保护数据进行修改时自动激活，以防止对数据进行不正确，未授权或不一致的修改。

三、实验内容

1.创建包含非空约束字段的表

创建一个员工联系信息表Contact，一共有3个字段：雇员号（Eno）数据类型为4位长定长字符串；电话（Tel）数据类型为8位长定长字符串；地址（Addr）数据类型为20位变长字符串；要求雇员号和电话不能为空。2.创建包含唯一约束字段的表

创建员工邮箱表Mail，一共有2个字段：雇员号（Eno）数据类型为4位长定长字符串；邮箱地址（Mail）数据类型为20位变长字符串；要求雇员号非空，邮箱地址唯一。3.创建包含主码约束字段的表

创建一个员工卡信息表Card，一共有3个字段：雇员号（Eno）数据类型为4位长定长字符串；卡号（Cno）数据类型为8位长定长字符串；开卡日期（Startday）日期格式；要求雇员号和卡号联合做主键。

4.创建包含检查约束字段的表

创建项目进度表Process，一共有3个字段：项目号（Pno）数据类型为4位长定长字符串；完成百分比（Percentage）数据类型为DECIMAL(3,2)；已用费用（Pem）数据类型为INT；

要求：⑴完成百分比用小数表示且数值小于1；

⑵已用费用的取值为0-100000（用规则实现）。5.创建包含默认值约束字段的表

创建通勤表Commudity，一共有2个字段：雇员号（Eno）数据类型为4位长定长字符串；通勤标志（Flag）数据类型为1位定长字符串；要求通勤标志默认为‘Y’。6.创建包含外码约束字段的表

1)创建部门经理表Mgr，一共有2个字段：

部门号（Dno）数据类型为4位长定长字符串经理员工号（Eno）数据类型为4位长定长字符串要求部门号是主键(用CONSTRAINT 约束实现)2)创建部门收支表CHARGE，一共有2个字段：

部门号（Dno）数据类型为4位长定长字符串收支（CHARGE）数据类型为DECIMAL（7，2）要求部门号是外键 7．创建触发器

在表EMPL上创建一个触发器EMPL_date,当更改员工编号时同步更改Job表中对应的员工编号。

实验7 数据库设计

一、实验目的

使学生能够对给定的实际需求，选择一种编程语言或开发工具，完成数据库设计，并实现数据的查询等操作，从而掌握数据库应用系统的设计方法和步骤。熟悉大型数据库管理系统的结构与组成；熟悉数据库应用系统的设计方法和开发过程；

掌握一种大型数据库管理系统(SQL SERVER或ORACLE)的应用技术和开发工具的使用；

熟悉数据库设计工具的使用；熟悉数据库安全的相关知识和技术；熟悉数据库系统的管理和维护。

二、实验时数

4学时

三、实验内容

完整实践数据库应用系统设计的工程过程:需求分析概念设计逻辑设计物理设计实施编写应用程序：

(1)需求分析:选定一个应用，对所设计的数据库系统有一定的调研分析,其结果应该以简单的需求分析说明书数据字典和数据流图(2级数据流即可)表示；(2)概念分析:使用E-R图作为描述工具.描述出局部和全局的E-R图；(3)逻辑设计:将E-R图转化为相应的关系模式,并根据范式理论进行优化分析，关系模式不少于3个；

(4)物理设计:根据需要设计必要的索引等结构；

(5)实施:以某种DBMS为工具创建出完整的数据库.在数据库中要表现出的知识点包括: ①设置数据完整性(参照完整性、实体完整性、自定义完整性(包括触发器)。②设置用户,并相应设计用户的权限和角色(用户设计至少3个，有不同的权限)。

③建立存储过程完成相关操作至少2个,以文件方式保存。④

(6)编写应用程序：利用开发工具C++、JAVA、.NET平台或其它动态网页开发工具编写应用程序；

(7)以上内容,请详细描述,并有必要抓图；(8)提交系统的源码程序、设计性实验报告。

实验8 数据库的备份与恢复

一、实验目的

本实验的目的是通过实验使学生了解SQL Server的数据备份和恢复机制，掌握SQL Server中数据库备份和恢复的方法。

二、实验时数 2学时

三、实验内容

分别使用SQL语言和对象资源管理器完成以下操作： 1．创建备份设备

创建一个名为company_dev的磁盘备份设备，其对应的文件是D:company_dev.bak，该备份设备用于COMPANY数据库的备份。写出创建该备份设备的SQL语句。2．对数据库进行完全备份

对COMPANY数据库进行一次完全备份，备份到company_dev备份设备中。并且写出完成完全备份的SQL语句。3．对数据库进行差异备份

对COMPANY数据库完成完全备份后，往EMPL表中添加两条新记录。然后对COMPANY数据库进行差异备份，并且写出完成差异备份的SQL语句。4．对数据库进行事务日志备份

对COMPANY数据库完成差异备份后，执行SQL语句修改数据库的内容。然后对COMPANY数据库进行事务日志备份，并且写出完成事务日志备份的SQL语句。5．模拟数据库故障发生

模拟用户不小心删除了COMPANY数据库，从而需要使用备份恢复数据库。6．恢复最近的完全数据库备份

作为恢复的第一步，使用完全备份恢复COMPANY数据库。7．恢复完全备份之后的最近的差异数据库备份

利用差异备份恢复COMPANY数据库，并写出相应的SQL语句。8．恢复完全或差异备份之后的数据库事务日志备份

利用事务日志备份恢复COMPANY数据库，并写出相应的SQL语句。

第五篇：室内设计原理试讲稿

试讲教案

课程名称：室内设计原理

试讲人：

试讲日期：

第一单元

室内设计原理

教学目的：通过本单元内容的学习，让学生对设计、室内设计的概念及包含的内容有一个全面的了解。

教学要求：让学生掌握室内设计包含的分类、发展历史和包含的内容等。教学重点：室内设计分类方法及发展历史。教学难点：室内设计的内容。教学方法：讲解、讨论等教学用具：教材、课件

教学课时：知识点讲授1课时。教学内容：

第一节：设计的定义

一、设计的概念

所谓设计是指将一种计划,规划,设想,问题的解决办法通过视觉的方式传达出来的创造性活动过程。（设计即有目的的创作。）

其核心内容是：计划、构思的形成、视觉的传达方式、计划的具体应用。因影响计划构思的因素不同，有传统设计与现代设计之分，传统设计是为神，为权贵设计：而现代设计是基于现代社会、现代生活、现代经济、现代人的需求为基础的为人服务的活动，需求为心理与生理两方面内容。

二、设计的分类

设计一词来源于英文“design”，包括很广的设计范围和门类：平面设计、环艺设计、工业设计、服装设计、广告设计、戏剧美术设计、建筑设计（这7类基本包括了所有设计行业）

1、平面设计主要包括：封面设计、包装设计、壁饰、插图设计、招贴海报、标志设计、文字设计、陶艺设计等。（只要是平面都是平面设计）

2、环艺主要包括：室内设计、公共场所设计、展示设计、景观园林设计（只要是规划一个区域的具体样子的都是环境艺术设计：如公园、室内、地铁站等）

3、工业设计主要包括：产品造型设计。（物体的外观造型及功能设计：如珠宝、手机、汽车、电器等）

4、戏剧美术设计主要包括：舞台灯光，舞台设计，影视美术设计等。为戏剧或影片造型进行设计和制作，通过布景、道具、服装等的设计，来创造画面造型、地方色彩、时代精神、民族色彩及人物造型等具有艺术感染力的银幕形像，是电影艺术中重要组成部门，在电影的分工上由美术指导负责。

5、服装设计主要包括：服装设计，人物化装，发型设计等。

6、随着信息时代的到来，出现了一些新的设计门类：例如网页设计、音效设计等。在中国建筑设计是工科类的，而在国外建筑设计是美术设计类的。

三、现代主义设计

现代主义设计是从建筑设计发展起来的，20世纪20年代前后，欧洲一批先进的设计家、建筑家形成一个强力集团，推动所谓的新建筑运动，这场运动的内容非常庞杂，其中包括精神上的、思想上的改革、设计的民主主义倾向和社会主义倾向；也包括技术上的进步，特别是新的材料―钢筋混凝土、平版玻璃、钢材的运用；新的形式― 反对任何装饰的简单几何形状，以及功能主义倾向，从而把千年以来的设计为权贵服务的立场和原则打破了，也把几千年以来建筑完全依附干木材、石料、砖瓦的传统打破了。从建筑革命出发，影响到城市规划设计、环境设计、家具设计、工业产品设计、-平面设计和传达设计等等，形成真正的完整的现代主义设计运动。

第二节室内设计的含义

一、室内设计概念

从现代设计的分类上看，室内设计属于环境艺术设计的一个分支。

室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑美学原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。这一空间环境既具有使用价值，满足相应的功能要求，同时也反映了历史文脉、建筑风格、环境气氛等精神因素。

二、室内装饰与室内装修的区别与联系

1、区别

装修：工程耗费大、专业性强

通常意义上的装修也就是硬装，一般是指对建筑结构进行的拆、改、换、造等项目的施工。装修活动在开工之前，需要经过房管部门或物业管理部的审批，以确保工程施工方案的科学性和合理性。

装修的工程量一般会比较大，消耗资金多，专业技术强、工期也比较长，因此，对一般家庭来讲，要请专业的施工队伍才能完成。

装饰:个性化艺术工程

装饰是指对建筑物的表面进行包装处理，以提高生活环境的质量和突出家庭的个性，一般是以粉刷、裱糊、贴挂、配置等手段完成。软装饰包罗的东西很多，像家具、灯具、窗帘、布艺、陈设品等。

在室内进行装饰时，主人不必经过房管及物业管理部门的同意，可自己对家庭内部做出决策。

2、联系

在今后的装饰行业中，软装会逐渐取代硬装成为装修的主流。因为软装比硬装有更多的灵活性，机动性。但是从总体上来讲，室内设计中装修装饰是不可分的，因为它应该是一个和谐的整体。在装修时一定要考虑到家具的款式、色彩和摆放位置；在装饰时也不可能不考虑到装修好的格局。有时说到装修时其实包含着装饰，因为装修本来就是为了装饰，不好截然分开，可以说“你中有我、我中有你”，但是还是各自有所侧重。

三、室内设计的分类

一、室内设计的分类

室内设计和建筑设计类同，从大的类别来分可分为：(1)居住建筑室内设计；(2)公共建筑室内设计，(3)工业建筑室内设计；(4)农业建筑室内设计。

二、室内设计分类基础

各类建筑中不同类型的建筑之间，还有一些使用功能相同的室内空间，例如；门厅、过厅、电梯厅、中庭、盥洗间、浴厕，以及一般功能的门卫室、办公室、会议室、接待室等。当然在具体工程项目的设计任务中，这些室内空间的规模、标准和相应的使用要求还会有不少差异，需要具体分析。

各种类型建筑室内设计的分类以及主要房间的设计如下：由于室内空间使用功能的性质和特点不同，各类建筑主要房间的室内设计对文化艺术和工艺过程等方面的要求，也各自有所侧重。例如对纪念性建筑和宗教建筑等有特殊功能要求的主厅，对纪念性、艺术性、文化内涵等精神功能的设计方面的要求就比较突出，而工业、农业等生产性建筑的车间和用房，相对地对生产工艺流程以及室内物理环境(如温湿度、光照、设施、设备等)的创造方面的要求较为严密。

室内空间环境按建筑类型及其功能的设计分类，其意义主要在于：使设计者在接受室内设计任务时，首先应该明确所设计的室内空间的使用性质，也即是所谓设计的“功能定位”，这是由于室内设计造型风格的确定、色彩和照明的考虑以及装饰材质的选用，无不与所设计的室内空间的使用性质，和设计对像的物质功能和精神功能紧密联系在一起。例如住宅建筑的室内，即使经济上有可能，也不适宜在造型、用色、用材方面使“居住装饰宾馆化”，因为住宅的居室和宾馆大堂、游乐场所之间的基本功能和要求的环境氛围是截然不同的。

自然辩证法原理讲稿

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第四篇：数据库原理_实验教学讲稿

第五篇：室内设计原理试讲稿

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