自然辩证法概况课件整理（1-8讲）

自然辩证法概论

(程本学)

中山大学人文地理学单考班课程材料

2008年12月

目 录

自然辩证法概论 ........................................... 1

几点说明 ................................................................................................................................... 1

第一讲 辩证唯物主义自然观的创立 ......................... 1

本讲内容 ................................................................................................................................... 1

恩格斯的《自然辩证法》——自然辩证法的由来 ............................................................... 1 两个名称并存——自然辩证法与科学技术哲学 ................................................................... 2 自然辩证法的对象和内容 ....................................................................................................... 2 自然辩证法的学科性质 ........................................................................................................... 2 学习自然辩证法的意义 ........................................................................................................... 2 何谓自然观？ ........................................................................................................................... 2 古代朴素自然观——古希腊自然观 ....................................................................................... 3 “运动是不可能的”——思辨的一个例子 ............................................................................... 3 “上帝是存在的”——思辨的另一个例子 ............................................................................. 3 中世纪神学自然观 ................................................................................................................... 3 近代自然科学诞生的历史背景 ............................................................................................... 4 哥白尼革命——近代自然科学的开端 ................................................................................... 4 第谷与开普勒——天空绝配 ................................................................................................... 4 行星运动的三定律 ................................................................................................................... 4 伽利略——近代科学与近代科学方法论之父 ....................................................................... 5 牛顿 ——经典力学的集大成者 ............................................................................................. 5 牛顿力学的基本思想 ............................................................................................................... 5 “机器的隐喻”——自然界的机械图景 ................................................................................... 5 严格决定论——“拉普拉斯妖” ............................................................................................... 5 机械唯物主义自然观的意义与局限 ....................................................................................... 6 关于“形而上学” ....................................................................................................................... 6 打开机械自然观缺口的科学成就 ........................................................................................... 6 19世纪中叶自然科学的三大发现 .......................................................................................... 6 辩证唯物主义自然观的创立 ................................................................................................... 7 辩证唯物主义自然观的基本思想 ........................................................................................... 7 辩证唯物主义自然观的基本特征 ........................................................................................... 7 思考题....................................................................................................................................... 7

第二讲 系统自然观 ——辩证唯物主义自然观的现代发展 ..... 8

本讲主要内容 ........................................................................................................................... 8

自然界的含义——广义的与狭义的自然界 ........................................................................... 8 如何理解世界的物质统一性？ ............................................................................................... 8

- I -

如何理解统一性中的多样性？ ............................................................................................... 8 从多样性和统一性引出的问题 ............................................................................................... 9 系统观念的引进：系统的含义 ............................................................................................... 9 系统的特征 ............................................................................................................................... 9 自然界物质系统的分类 ........................................................................................................... 9 结构与功能——系统科学的基本范畴 ................................................................................... 9 结构与功能的相互作用——结构功能律 ............................................................................... 9 田忌赛马——结构功能律的例证 ......................................................................................... 10 结构与功能的相对独立性及其方法论意义 ......................................................................... 10 突现与层次——系统科学的标志性概念 ............................................................................. 10 自然界的基本层次 ................................................................................................................. 10 什么是“夸克禁闭” (quark conflinement) ？ ........................................................................ 11 层次结构中的因果关系 ......................................................................................................... 11 层次存在的物理依据——结合能 ......................................................................................... 11 系统层次结构的必然性——概率选择 ................................................................................. 11 可逆还是不可逆？ ................................................................................................................. 11 “赫拉克利特河流”——时间之矢的含义 ............................................................................. 12 什么是“熵”？ ......................................................................................................................... 12 对称与对称破缺——有序无序的另一种表达 ..................................................................... 12 进化与退化——自然演化的两种趋势 ................................................................................. 12 自组织与他组织 ..................................................................................................................... 13 随处可见的自组织现象 ......................................................................................................... 13 自组织的经典案例之一——贝纳德对流 ............................................................................. 13 自组织的经典案例之二——激光 ......................................................................................... 13 自组织形成的机制 ................................................................................................................. 13 什么是耗散结构理论？ ......................................................................................................... 14 思考题..................................................................................................................................... 14

第三讲 人与自然和谐发展的自然观 ——生态自然观 .... 14

本讲内容 ................................................................................................................................. 14

古代人类中心主义 ................................................................................................................. 14 近代人类中心主义 ................................................................................................................. 15 现代人类中心主义 ................................................................................................................. 15 现代人类中心主义的缺陷 ..................................................................................................... 15 非人类中心主义——对人类中心主义的反叛 ..................................................................... 15 人是自然中的普通成员——大地伦理学 ............................................................................. 16 大自然也具有内在价值——深层生态学 ............................................................................. 16 广义的价值——外在价值（工具价值）与内在价值 ......................................................... 16 自然的工具价值 ..................................................................................................................... 16 自然的内在价值 ..................................................................................................................... 16 生态自然观的核心思想 ......................................................................................................... 16 传统发展观 ............................................................................................................................. 17 零增长发展观——罗马俱乐部的发展观 ............................................................................. 17 可持续发展的定义 ................................................................................................................. 17

- II -

可持续发展的基本原则 ......................................................................................................... 17 科学发展观 ............................................................................................................................. 17 思考题..................................................................................................................................... 18

第四讲 科学认识的形成 .................................. 18

本讲内容 ................................................................................................................................. 18

什么是科学哲学？ ................................................................................................................. 18 科学哲学研究什么？ ............................................................................................................. 18 案例：美国的“创生科学”事件 ......................................................................................... 19 科学划界——科学、非科学与伪科学 ................................................................................. 19 科学知识的构成 ..................................................................................................................... 20 科学发现：一个经典的例子 ................................................................................................. 20 科学发现从哪里开始？ ......................................................................................................... 21 科学问题的主要来源 ............................................................................................................. 21 科研选题的原则 ..................................................................................................................... 21 科学事实——科学认识的最初成果 ..................................................................................... 21 科学事实的特点及作用 ......................................................................................................... 22 科学观察——获取科学事实的基本方法 ............................................................................. 22 科学实验——获取科学事实的基本手段 ............................................................................. 22 关于模拟实验 ......................................................................................................................... 22 案例：错误百出的观察报告 ................................................................................................. 22 科学观察与科学理论的关系 ................................................................................................. 23 观察真的是中性的吗？ ......................................................................................................... 23 观察的客观性如何保证？ ..................................................................................................... 23 观察实验中的机遇问题 ......................................................................................................... 24 思考题..................................................................................................................................... 24

第五讲 科学发现的逻辑 ——归纳方法与演绎方法 ........... 24

本讲内容 ................................................................................................................................. 24

归纳推理与归纳方法 ............................................................................................................. 25 哥德巴赫猜想——简单枚举法举例 ..................................................................................... 25 因果关系的特点 ..................................................................................................................... 26 寻求因果关系的归纳法 ......................................................................................................... 26 求同求异并用法的一般公式 ................................................................................................. 28 案例：火鸡究竟错在哪里？ ................................................................................................. 29 演绎推理与演绎方法 ............................................................................................................. 30 本讲主要参考书： ................................................................................................................. 36

第六讲 从科学假说到科学理论 ........................... 36

本讲内容 ................................................................................................................................. 36 人机大战——“深蓝”战胜卡斯帕罗夫 ............................................................................. 36 有没有科学发现的逻辑？ ..................................................................................................... 36 两种含义的“发现” ................................................................................................................. 36 科学发现的四个阶段 ............................................................................................................. 37

- III -

王国维治学三境界 ................................................................................................................. 37 溯因推理——种提出尝试性假说的推理 ............................................................................. 37 想象、灵感和直觉——科学发现的心理学机制 ................................................................. 38 假说的特点和作用 ................................................................................................................. 38 建立假说的方法论原则 ......................................................................................................... 38 什么是检验蕴涵？ ................................................................................................................. 38 假说检验的三个步骤 ............................................................................................................. 39 充分条件假言推理的两种有效式 ......................................................................................... 39 关于假说的确证 ..................................................................................................................... 39 关于假说的证伪 ..................................................................................................................... 40 什么是判决性实验？ ............................................................................................................. 40 （一）假说评价的经验标准 ................................................................................................. 40 （二）假说评价的功能标准 ................................................................................................. 40 （三）假说评价的结构标准 ................................................................................................. 40 简单性原则何以重要？ ......................................................................................................... 40 （四）假说评价的背景标准 ................................................................................................. 41 本讲主要参考书： ................................................................................................................. 41

第七讲 技术的本质与价值 ................................ 41

本讲内容 ................................................................................................................................. 41 对技术概念的种种理解 ......................................................................................................... 42 技术的一般定义 ..................................................................................................................... 42 技术与科学的区别 ................................................................................................................. 42 技术与科学的联系 ................................................................................................................. 42 人类身体的局限——技术产生的基本前提 ......................................................................... 42 超越人体的局限性——工具对人体的取代与优化 ............................................................. 43 技术推动生产力的发展 ......................................................................................................... 43 马克思的评价 ......................................................................................................................... 43 技术推动社会变革 ................................................................................................................. 43 什么是高技术？ ..................................................................................................................... 44 高技术的高效益举例 ............................................................................................................. 44 高技术究竟指那些技术？ ..................................................................................................... 44 技术应用的负面效应 ............................................................................................................. 44 本讲主要参考书： ................................................................................................................. 44

第八讲 科学技术与社会 .................................. 45

本讲内容 ................................................................................................................................. 45 ? 科学的社会运行(3—15) ............................................................................................... 45 ? 科学共同体及其行为规范（3—9） ............................................................................. 45 ? 科学共同体的社会分层（10—13） ............................................................................. 45 ? 科学奖励系统（14—15） ............................................................................................. 45 ? 科技文化与人文文化（16） ......................................................................................... 45

- IV -

自然辩证法概论

几点说明

1. 理工科硕士研究生政治理论课由“自然辩证法概论”（44学时）与“科学社会主义理论与实践”（28学时）两部分组成，共72学时。其中，前者授课11周，后者授课7周，第20周考试，形式为闭卷。

2. 考试按100分制记分，其中，自然辩证法占60%，科学社会主义占40%。总分70分为合格。

3. 成绩以考试为主（约占70-80%），适当结合平时成绩（约占20-30%）。平时成绩主要指期中作业，也可能包括考勤。

4. 考试题型为客观题30分(其中单选20分,多选10分),主观题30分(三个问答题,每题10分)。

教学采用专题讲座的形式，每次一讲，约8—10讲

第一讲 辩证唯物主义自然观的创立

本讲内容

? 绪论：什么是自然辩证法（5—9） ? 古代朴素自然观（10—14） ? 近代形而上学自然观（15—25）

? 辩证唯物主义自然观的形成（26—30）

恩格斯的《自然辩证法》——自然辩证法的由来

自然辩证法原是恩格斯一部著作的名称。这部著作主要论述自然界的客观辩证规律和自然科学中的辩证思维方法问题，阐明辩证法不仅存在于社会生活和人类思维中，也是自然界本身所具有的。

恩格斯的这本书写于1873年至1886年间，是一部未完成的书稿，它由10篇论文、一批札记和片断组成。恩格斯生前未曾发表。恩格斯逝世30年后的1925年，苏联以《自然辩证法》为书名首次出版了这本书。

恩格斯的这一著作开辟了马克思主义哲学的一个新领域——自然辩证法，并成为这个学科的奠基性著作。

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两个名称并存——自然辩证法与科学技术哲学

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自然辩证法

自然辩证法研究会（学会名称） 《自然辩证法研究》《自然辩证法通讯》（期刊名称） 《自然辩证法概论》（研究生公共课名称） 科学技术哲学

科学技术哲学（自然辩证法）（研究生学科目录） 科学技术哲学教研室（哲学系所属教研室）

自然辩证法的对象和内容

? 自然观 即对自然界的辩证法研究，探讨自然界存在和演化的一般规律。 ? 科学技术观 即对自然科学的辩证法研究，探讨作为认识活动和社会活动的科学技术发生发展的规律。

? 科学技术方法论 即对人的认识本身的辩证法研究，探讨人类通过科学技术实践活动认识自然和改造自然的一般规律。

自然辩证法的学科性质

? 哲学性质 自然辩证法的核心内容是科学技术哲学，在学科分类中属于哲学门类，是马克思主义哲学的一个分支。

? 交叉性质 自然辩证法横跨了自然科学、技术科学、社会科学和思维科学等领域，是“理科中的文科”，又是“文科中的理科”，具有很强的综合性和交叉性。

? 中介性质 自然辩证法是介于哲学与自然科学之间的二级学科，它的抽象性和普适性比自然科学大，比哲学小，是一个中间层次。

学习自然辩证法的意义

? 提高哲学素养，培养辩证思维

自然辩证法是哲学性质的学科，具有世界观和方法论的功能。学习自然辩证法可以帮助我们树立科学的世界观、价值观、科技观和掌握科学方法论，同时还能帮助我们正确认识自然和社会的辩证关系并学会辩证思维方法。 ? 拓宽知识视野，增长理论才干 自然辩证法文理交叉，蕴涵着科学文化的职能。学习自然辩证法一方面可以帮助我们扩大知识面，了解自然科学与技术科学发展的最新成果，另一方面还可以增强科技意识，树立科学精神，从而有助于提高分析社会问题和辨别伪科学的能力。

何谓自然观？

? 自然观是世界观的组成部分，是人们对自然界的根本看法或总的观点，是用哲学范畴和科学规律表达的自然图景。

? 自然观由自然科学的水平所决定，不同时期有不同的自然观。唯物主义自

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然观经历了三种历史形态：古代朴素唯物主义自然观、近代机械唯物主义自然观、现代辩证唯物主义自然观。

? 此外，20世纪以来在总结现代自然科学新成就的基础上产生的系统自然观和生态自然观，是辩证唯物主义自然观的丰富和发展。

古代朴素自然观——古希腊自然观

? 公元前6世纪，古希腊哲学诞生。这是一种全新的哲学思维模式。它一扫史前神话宗教自然观的传统，开始尝试对大自然作出统一的合乎理性的说明。这种说明主要是围绕万物的本原以及宇宙的起源和演化来展开的。例如泰勒斯的“万物的本原是水”、赫拉克利特的万物的本原是“火”、毕达哥拉斯的“万物皆数”以及德谟克立特的“原子论”等。 ? 由于古希腊时代的自然科学尚处于萌芽状态，自然科学与自然哲学纠缠在一起，自然知识被囊括在哲学之中,人们对自然界的认识是笼统的和模糊的，达不到分析和解剖的精确程度，因而古希腊人对自然的说明难免具有朴素性、直观性、猜测性和思辨性等特点。

“运动是不可能的”——思辨的一个例子

? 芝诺的证明：移动位置的物体在到达目的地之前，必须先到达路程的一半的地方，但要走完这一半的路程，又必须先经过这一半的一半，如此递推下去，物体最终只能停在原地不动，所以运动是不可能的。

“上帝是存在的”——思辨的另一个例子

? 安瑟伦（Anselmus，1033—1109）是中世纪经院哲学家，他关于上帝存在的“本体论证明”，是思辨的一个典型例子。 ? 证明：

因为,上帝是一个被设想为无与伦比的东西（即上帝是无限完满的）；

又因为,被设想为无与伦比的东西不仅存在于思想之中，而且也在实际上存在（即完满的东西必定具有存在的属性,不具有存在属性的东西就谈不上完满）； 所以, 上帝（实际上）存在。

芝诺生活在公元前5世纪的古希腊，是一位才思敏捷的哲学家。他曾经四处游说，宣传“运动不可能”的主张。他的这个结论是难以接受的，但人们又无法反驳他的论证过程。 中世纪神学自然观

? 中世纪（公元476年西罗马帝国灭亡至十五世纪意大利文艺复兴运动的兴起）漫长的1000年，宗教神学占据统治地位，因而这一时期的自然观实际上是基督教神学对自然界的总的看法。这些总的看法归结起来就是上帝创世说、地球中心说、人类原罪说、灵魂不死说等。

? 与古希腊朴素的自然观相比，中世纪的自然观显然是倒退了。一千多年的中世纪，科学技术基本没有发展，因而被称为“黑暗的中世纪”。直到文

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艺复兴运动兴起，这种黑暗的状态才得以改变，近代自然科学才逐渐发展起来。

近代自然科学诞生的历史背景

? 资本主义生产方式是近代自然科学诞生的社会条件； ? 文艺复兴运动的出现是近代自然科学诞生的思想基础；

? 实验方法的确立和科学团体的形成是近代自然科学诞生的直接前提。

哥白尼革命——近代自然科学的开端

? 在这部著作中，哥白尼提出了日心地动说，否定了地心说，并用日心说解释行星的运动。

1543年，波兰天文学家? 从科学上说，哥白尼学说的提出是科学史上一

哥白尼 件划时代的事件，它标志着近代自然科学的诞

《天体运行论》一书的生。

出版，揭开了近代自然? 从哲学上说，哥白尼学说摒弃了神创论的宇宙

科学的序幕，引发了自观，是向宗教神学发出的挑战书。

然观的革命性变革。 第谷与开普勒——天空绝配

他们师徒二人，一个有极强的观测力，但数学能力不足；一个视力几乎为零，但有很高的数学能力。如果他们不走到一起，以己之长，补彼之短，那么，现在的天空可能还是一片黑暗。

[丹麦]第谷(1546～1601） [德]开普勒（1571～1630）

行星运动的三定律

? 行星围绕太阳运行的轨道是椭圆形，太阳位于椭圆的一个焦点上。

? 在相等的时间内，行星到太阳的连线扫过的面积相等。即行星靠近太阳时，距离小，速度快，远离太阳时，距离大，速度慢。

? 行星绕太阳运动的公转周期的平方与它们轨道半径的立方成正比。即离太阳越远的行星公转周期越长。

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伽利略——近代科学与近代科学方法论之父

作为近代科学的奠基者之一，伽利略的成就是多方面的，

其中最重要的成就在动力学方面。他发明了摆的等时性定律，提出了自由落体定律，论证了物体运动的惯性原理，还研究了抛物体的运动规律。他以一系列关于物体运动的实验，推翻了以亚里士多德为代表的传统的运动观念，并以精密的数学形式来表述物体的运动规律，从而开创了科学实验与数学相结合的科学方法。

[意]伽利略（Galileo，1564——1642） 牛顿 ——经典力学的集大成者

? 牛顿在吸取前人和同时代人成果的基础上，对哥白尼学说、开普勒三大定律、伽利略的自由落体定律、笛卡儿的惯性定律、惠更斯平方反比的向心力等加以综合，系统地制定了古典力学的基本原理，使经典力学进入了全盛时期。

? 牛顿把物体的运动规律归结为三条运动基本定律和万有引力定律，由此建立起一个完整的力学理论体系，从而把地上和天上两种物体的运动规律都概括在一个严密的理论之中。

牛顿力学的基本思想

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惯性是物质的本质属性，物质自身没有改变状态的能力。 各种复杂的运动形式都可以还原为简单的机械运动。 运动只能改变物体的速度与位置，而不能改变其质量。 存在“绝对时间”和“绝对空间”。

可以用严格的数学公式表达自然界的因果关系，并可以精确预言运动的结果。

《自然哲学的数学原理》是经典力学的集大? 物质微粒可以无限地分割，自然界可以还原为简单粒子的集合。

“机器的隐喻”——自然界的机械图景

? 随着牛顿力学即经典力学的成熟，机械论的自然观开始流行起来了。 ? 开普勒把天体比着一座时钟；

? 笛卡儿认为自然是一部受精确的数学法则支配的完善的机器，并试图论证“动物是纯粹的机器”；

? 伏尔泰认为，牛顿以万有引力定律论证了宇宙是一架巨大的机器；

? 拉美特利则推进了笛卡儿关于动物是机器的思想，作出了“人是机器”的论断。

严格决定论——“拉普拉斯妖”

根据牛顿的力学理论，一个物理系统的未来一切时刻的行为，都由系统内部所有物体在某一给定时刻的初始位置和初始速度以及作用于物体上的力完全而

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精确地确定。拉普拉斯据此认为，可以把宇宙的目前状态看作宇宙的过去状态的结果，同时又把它看作今后接着发生的事件的原因。拉普拉斯假定：如果有一个“智能生物”（intelligence），他不仅知道一定时刻支配宇宙运动的所有作用力和组成宇宙的一切物体的位置，而且还具有对这些资料进行分析的巨大能力，那么，这个智能生物就能按照力学规律推算出整个宇宙的过去状态和未来状态，并将所有运动纳入同样的公式中。对这个智能生物来说，不存在任何不确定的东西，未来与过去，都能清晰地呈现在他的眼前。后人把拉普拉斯所假定的这个智能生物称为“拉普拉斯妖”。

机械唯物主义自然观的意义与局限

? 意义：摒弃了古代朴素唯物主义自然观的直观性、猜测性和思辨性，强调

经验的和实证的研究方法，主张把对象分析、还原为它的终极组成因素，然后在思想中把这些因素重建为一个整体。这种分析还原的研究方法对自然科学的发展起到了巨大的推动作用。 ? 局限：机械性、形而上学性、不彻底性。

关于“形而上学”

? “形而上学”一词是西语“metaphysics”的意译，这个词直译是“在物理学之后”，用以指亚里士多德有关自然事物的著作之后的一些著作。 ? “形而上”与“形而下”的汉语表达方式来自古汉语典籍《周易》中的一句话：“形而上者谓之道，形而下者谓之器。”

? “形而上学”的原初意思与“哲学”相同，后来演变成与辩证法相对的一个概念，指一种用孤立的静止的观点看世界的世界观。

打开机械自然观缺口的科学成就

? “星云说”

1755年，康德发表了《自然通史与天体论》一书，提出了太阳系是从一团尘埃微粒组成的弥漫星云中通过吸引与排斥的矛盾运动逐渐发展成为有秩序的天体系统的。1796年，拉普拉斯提出类似的假说，并对此进行了数学和力学的论证。

? 尿素的人工合成

1828年，德国化学家维勒成功地用无机物（氰、氨及其化合物）人工合成有机物尿素，打破了无机物与有机物不可逾越的观念。 ? 地质“渐变论”

1833年英国地质学家赖尔在《地质学原理》一书中，以地球的缓慢变化来说明其上的动植物等一切都是自然力作用和演变的结果，形成对居维叶“灾变说”的对立与否定。

19世纪中叶自然科学的三大发现

? 细胞学说。

1838年，德国生物学家施莱登发表《关于论植物起源的资料》一文，指出植物是由细胞组成的。1839年，德国生物学家施旺发表《关于动植物的结构和

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生长的一致性的显微研究》一文，指出动物也是由细胞组成的。细胞学说的提出，揭示了生命物质的统一性机制，发现了动植物之间的内在联系。 ? 能量守恒和转化定律 19世纪40年代，迈尔、焦尔等人通过各自的途径发现，存在于自然界的热、光、电、磁等不同的物理现象，实际上是能量之间相互联系和转化的表现，从而打破了形而上学关于无机物之间没有联系的旧观念。 ? 生物进化论

1859年，英国生物学家达尔文出版了《物种起源》一书，用大量事实论证了生物界的任何物种都有其发生、发展和灭亡的历史，都是自然界长期进化的结果。

辩证唯物主义自然观的创立

? 18世纪中叶以来科学的巨大进展表明：过去被看作是孤立的、割裂的自然现象，现在被证明是统一的物质运动的不同形式；过去被看作是一成不变的事物，现在被证明是逐一形成的，它们不仅在空间上展示出多样性，而且在时间上有其发生、发展和消亡的历史。 ? 总之，科学的发展揭示了自然界的辩证性质，揭示了自然界是一个相互联系、永恒发展的有机统一体，因此，机械唯物主义自然观让位于辩证唯物主义自然观成为不可避免的趋势。

辩证唯物主义自然观的基本思想

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自然界是物质的； 物质的运动是不灭的；

意识是物质高度发展的产物；

时间和空间是物质的固有属性和存在形式； 自然界的一切事物都是相互联系的； 自然界一切事物都是矛盾的统一体； 人类是自然界发展到一定阶段的产物； 现实的自然界是人化的自然。

辩证唯物主义自然观的基本特征

? 辩证唯物主义自然观是一种唯物辩证的自然观，体现了唯物论和辩证法的有机统一。

? 辩证唯物主义自然观将自然界、人类和社会历史统一起来，将其看成是一个统一的自然历史过程。

? 辩证唯物主义自然观所揭示的自然界包括了人化的自然，是对以往狭义自然观的超越。

? 辩证唯物主义自然观认为，在任何时候，人的能动性的发挥都不是无限的和绝对的。

思考题

1. 何谓自然观？它与自然科学的发展有何联系？

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2. 在人类历史上，唯物主义自然观经历了哪几个重要形态？试评述古代朴素辩证法自然观和近代机械唯物主义自然观。 3. 论述辩证唯物主义自然观的基本思想和特征。

第二讲 系统自然观

——辩证唯物主义自然观的现代发展

本讲主要内容

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系统的含义与特征（7-9） 系统的结构与功能（10-13） 系统的突现与层次（14-19）

系统演化的方向：不可逆性（20-24） 系统演化的方式：自组织（25-30）

自然界的含义——广义的与狭义的自然界

? 广义的自然界是指整个宇宙，包括非生命世界和生命世界两个子系统。生命世界又包括非人类生物界和人类生物界两个子系统。社会只是广义自然界中很有限的组成部分。

? 狭义的自然界则是指与人类社会相区别的自然界，它是人类社会生活的自然环境的同义语。

如何理解世界的物质统一性？

“物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在，为我们的感觉所复写、摄影、反映。” ---列宁

列宁像

如何理解统一性中的多样性？

? 根据物质的聚集状态，可以将其划分为固态、液态、气态、等离子态和超密态等五种。此外，自然界中还存在着第六态——真空场，第七态——反物质。

? 根据物质是否具有新陈代谢和遗传变异的功能，可以将其分为生物和非生物。生物又包括动物、植物和微生物。

? 非生物主要是各种天体、化合物和基本粒子等，其中，基本粒子有400多种，它们又是由更为基本的粒子——夸克所组成。基本粒子组成各种元素的原子核，并与核外电子构成了元素的原子。目前人类发现的天然元素有107种。

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从多样性和统一性引出的问题

为什么简单的、低层次的物质组合起来就可以形成复杂的、高层次的物质？为什么低层次物质仅仅是不同的排列组合或数量增减就能产生诸如放射现象、不可逆现象以及自我选择、自我繁衍和自由意志等低层次物质所不具有的复杂而多样的属性呢？

系统观念的引进：系统的含义

? 所谓系统，是指由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与特定功能的有机整体。它包括以下几层涵义：

① 系统是由（至少两个）要素组成的，离开了要素就谈不上系统，单个要素也不能构成系统；

② 要素与要素之间不是胡乱的堆积，而是存在着相互依赖和相互作用的有机联系；

要素之间的有机联系使它们形成了特定的整体结构并产生了适应环境的特定功能。

系统的特征

? 整体性：系统出现了它的组成部分所没有的性质或者失去了组成部分所具有的性质。

? 开放性：系统能够与外界环境自由地进行物质、能量和信息的交换。 ? 动态性：系统是一个从孕育、产生、发展、成熟到衰退、消亡的过程。 ? 层次性：系统由下一层次的要素组成，同时自身作为要素又从属于更大的系统。

自然界物质系统的分类

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从人对自然物的参与程度分：天然系统、人工系统、复合系统； 从人对自然物的认识程度分：黑系统、白系统、灰系统； 从系统与环境的关系分：孤立系统、封闭系统、开放系统； 从系统的组成要素的数量分：简单系统、复杂系统。

结构与功能——系统科学的基本范畴

? 要素、结构、功能、环境，是任何一个系统必须具备的四个基本条件。如果以F表示功能，以C表示要素，以S表示结构，以E表示环境，则功能F可以看作是要素（C）、结构（S）、环境（E）的函数： F=f（C，S，E） ? 由于系统具有整体突现性，这种突现性本质上是一种结构效应，因此在决定系统功能的三个基本因素中，结构具有更为直接的根本意义。

结构与功能的相互作用——结构功能律

? 结构决定功能。系统的要素以一定的结构组织起来，结构的变化引起功能

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的变化，结构合理是功能优化的前提。 ? 功能对结构具有反作用。一方面，功能的发挥可能会损耗结构；另一方面，功能的优化或进化又会“改进”结构。 ? 结构和功能在一定条件下相互转化。结构变化到一定程度会导致新功能的产生，功能发挥到一定程度也会导致新结构的产生。

田忌赛马——结构功能律的例证

田忌———威王 （1）上———上（赢） （2）中———中（赢） （3）下———下（赢） 田忌———威王

（1）下———上（赢） （2）上———中（输） （3）中———下（输）

结构与功能的相对独立性及其方法论意义

相对独立性

? 同构异功：相同的结构具有不同的功能，或者同一结构表现出多种功能。 ? 异构同功：不同的结构具有相似甚至相同的功能。 方法论意义

? 结构方法（模型方法）：从结构上认识、复制和创造事物的方法。 功能方法（黑箱方法）：从功能过程来认识、复制和创造事物的方法。

突现与层次——系统科学的标志性概念

? 所谓突现，是指系统中的各个组成部分相互作用所产生的新的形态、新的

结构和新的性质，是这些新的形态、结构和性质作为整体的突然出现，它具有间断性、新颖性、不可预测性、不可还原性等特征。 ? 所谓层次，是指复杂系统从元素性质到整体性质的一系列突现过程，每一次突现形成一个新的层次，因此，层次是突现的结果。层次结构具有两个特点：低层系统对高层系统有构成性关系；同一层次的系统之间存在相干关系。

自然界的基本层次

? 生命系统的层次结构

生物大分子—细胞—组织—器官—系统—生物个体—种群—生物群落—生态系统—生物圈

? 非生命系统的层次结构 夸克—基本粒子（强子）—原子核—原子—分子—地面上的宏观物体—行星（包括卫星）—恒星—星系—星系团—总星系

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什么是“夸克禁闭” (quark conflinement) ？

? 基本粒子是由夸克组成的，已得到大量实验支持。但是，无论是利用高能加速器，还是在宇宙射线或地球上的物质中，人们至今还没有像发现原子、原子核、质子、中子等基本粒子那样发现自由夸克。于是，一方面是不得不承认夸克的存在，另一方面又找不到自由夸克，这就是夸克禁闭现象。 ? 对于夸克是否真的被禁闭，有两种截然相反的观点。一种认为，如果将来有了更高能量的加速器，就可能把自由夸克找到；另一种观点认为，夸克永远被囚禁在强子内部，我们虽然能断定它的存在，却永远不能发现它单独存在。

层次结构中的因果关系

? 上向因果关系（上向因果链）：低层次系统对高层次系统起到的根源作用、原因作用或影响作用。 ? 下向因果关系（下向因果链）：高层次系统对低层次系统起到的支配作用、影响作用和限制作用。

? 上向因果链的存在，提供了从低层次规律入手认识高层次现象的可能性；下向因果链的存在，则保证了从高层次规律出发对低层次现象进行解释和预言的可能性。

层次存在的物理依据——结合能

? 问题：为什么感冒发烧的温度足以杀死我们体内的细菌却不能同时分解体内的高分子？为什么破坏一个原子核只有在高能加速器中才能做到？ ? 结合能是指物质粒子结合成一个系统时所放出的能量，它反映了系统内要素之间结合的紧密程度。一般来说，层次越深，尺度越小，结合能越大，越不容易分离，因而该层次的物质系统就越稳定。

系统层次结构的必然性——概率选择

? 问题：为什么系统的演化不是从最简单的元素直接聚合为复杂的系统，而是以层次为中间过度形式层层推进的呢？

? 西蒙的论证：假定甲乙二人都用1000个零件组装钟表，每装100个零部件有一次受干扰的机会使组装工作必须从头再来。甲分三层进行组装，每个部件由10个零件组装而成，他必须完成111个分部组件。而乙不分层，一气呵成，直接将1000个零件组装成钟表。西蒙通过概率计算得到结果：乙完成一只钟表所需的时间平均为甲的4000倍。西蒙由此得出结论：演化过程中产生多层次的物质系统的概率，比产生无层次结构的物质系统的概率大得多。于是，自然选择就决定了现实世界是一个具有层次结构的物质系统。

可逆还是不可逆？

? 如果系统从某一状态转变到另一状态后，能够再回复到原来的状态，并且

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同时使系统的环境也回复到原来的状态，这样的过程就是可逆过程；反之，若系统及其环境一经变化之后就不能回复，这样的过程就是不可逆过程。 ? 现代科学已经证明，不可逆性是自然界事物的基本属性，自然界不会在演化的过程中走回头路，不会再看已经破坏的模型，所谓可逆过程，只不过是在一定条件下，忽略了某些因素之后的理论抽象或理想状态，现实世界是不存在的。

“赫拉克利特河流”——时间之矢的含义

在牛顿第二定律的方程F=md2r／dt2中，时间以平方的形式出现，这意味着方向性被抹掉了，用－t置换t，方程的形式保持不变。因此，对牛顿力学而言，过去、现在和未来是没有区别的。 热力学第一次将时间箭头引入物理学。热力学第二定律指出：一个孤立系统的熵会随着时间的推移单调增加，直至达到热力学平衡态时趋于极大。这一定律指明了不可逆过程的方向性，即“时间箭头”只能指向熵增大的方向。

什么是“熵”？

人不能两次踏进同一条河流。 ——赫拉克利特

? 有序和无序 系统内部诸要素之间有规则

的排列、组合和运动，称为有序；反之，系统内部诸要素之间混乱而无规则的排列、组合和运动，称为无序。有序无序是相对的。事物的序有空间序、时间序、时空序三种。

? 熵 熵是用来表述系统无序程度的概念，是一个状态函数。一个系统的熵越大，表明它的无序程度越高。因此，如果系统内部的熵增加，则系统内部的混乱程度增加，也即系统的无序度增加；如果系统内部的熵减少，则系统内部的混乱度减少，也即系统的有序度增加。

对称与对称破缺——有序无序的另一种表达

? 所谓对称，是指事物或运动以一定的中介进行某种变换时出现的不变性。完全无序的混乱状态对称性最大。有序的复杂性、层次性结构意味着对称的破缺。

? 所谓对称破缺（又称非对称），是指事物或运动以一定的中介进行某种变换时出现的变异性。对称破缺对应着系统的有序状态，标志着事物的差异性和多样性。系统的复杂性和层次性结构正是起源于某种对称破缺。自然界的演化就是一个不断从对称向对称破缺发展的过程。

进化与退化——自然演化的两种趋势

? 所谓进化，是指系统从无序到有序、从低序到高序、从简单到复杂的发展，是事物复杂性和多样性增长的过程。所谓退化，是指系统从有序到无序、从高序到低序、从复杂到简单的变化，是事物复杂性和多样性减少的过程。 ? 热力学第二定律提出的“热寂说”，与达尔文提出的生物进化论，分别揭示了退化与进化这两种相反的演化趋势，它们是对立的，但又是统一的，首先，进化与退化相互包含；其次，进化与退化同生共存；最后，进化与

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退化相互转化。

自组织与他组织

? 他组织 他组织也叫被组织，是指系统的有序结构是在外部指令的干预下获得的。

? 自组织 是指系统的有序结构不是通过外部指令的干预形成的，而是通过系统要素之间的相干性、协同性或某种默契自发形成的。

随处可见的自组织现象

天空中的云形成鱼鳞状排列 花岗岩中的环状结构

有规则的六角形雪花

自组织的经典案例之一——贝纳德对流

1900年，法国学者贝纳德做实验时发现，如果在一个水平容器中放一薄层液体，上下各与一个很大的恒温热源板接触，当两板温度相当时，液体处于平衡态。从底部均匀缓慢地加热液体，由于温度差的存在，热量会不断向上传递，开始热能的传递是以传导方式进行，液体没有任何宏观的运动。当加热到一定程度，

贝纳德对流产生的规则花纹

上下两板的温度差达到某一临界点时，液体中热量传递改变为以对流方式进行，

液体会突然出现规则的多边形图案。这一现象被称作“贝纳德对流”。

自组织的经典案例之二——激光

60年代出现的激光是时间有序的自组织现象。当外界向激光器输入的功率小于某个临界值时，每个处于激光状态的原子都独立地无规则地发射光子，频率和相都无序，整个光场系统处于无序状态，激光器就像普通灯泡一样。当输入功率大于临界值时，就产生了一种全新地现象，各原子不再独立地互不相关地发射光波了，它们集体一致地行动，不同原子发出的光的频率和相都变得十分有序，这就是激光。

自组织形成的机制

? 开放性、远离平衡态（前提） 热力学中的熵增原理是相对封闭系统和平衡态系统而言的。远离平衡态的开放系统，通过与外界环境交换物质、能量和信息，可以从原来混乱无序的状态，转变为一种在时间、空间或功能上有序的状态。

? 非线性相互作用 （根据） 非线性相互作用是一种复杂的相互作用，它不是少量几种作用的简单叠加，而是多种作用耦合而成的整体效应。这种效

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应使得各要素按一定方式在大范围内协调运动，从而导致系统新质的出现。

? 涨落（诱因） 由大量相互作用的子系统所构成的体系，总是经常不断地受到来自系统内部和外部环境的扰动，使得系统在某个时刻并不精确地处在统计平均值上，而是或多或少有些偏离，这种微小的偏离就是涨落。涨落经过非线性的反馈机制而被放大，使系统跃迁到一个新的稳定有序状态。

什么是耗散结构理论？

一个远离平衡的开放系统（不管是力学的、物理的、化学的还是生物的系统），通过不断与外界交换物质与能量，在外界条件的变化和系统内部某个参量的变化达到一定的阀值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。普利高津把这种在

普利高津

远离平衡情况下形成的新的稳定的有序结构，称为耗散结构。

1917年生于莫斯科，

1945年在比利时布鲁塞尔自由大

思考题

1. 自然物质系统的结构与功能的关系是什么?

2. 怎样理解自然界的进化是一个不断发生对称性破缺的过程?

3. 试述自组织的概念以及自然系统演化的自组织机制、基本条件。

学获得博士后留校工作，两年后被聘为教授。他主要研究非平衡态的不可逆过程热力学，提出了“耗散结构”理论，并因此于1977年获得诺贝尔化学奖。

第三讲 人与自然和谐发展的自然观

——生态自然观

本讲内容

? 生态环境恶化的现状

（观看影片《濒临绝境》选段） ? 人类中心主义(3—6)

? 非人类中心主义（7—13）——生态自然观 ? 从传统发展观到科学发展观（14——18）

古代人类中心主义

? 自然目的论 人天生是其他存在物的目的。动物（更不用说植物和无生命的物体）是为了人而存在的，它们只是人的工具，人对它们不负有任何道

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德义务。

? 神学目的论 人类不仅在空间方位的意义上位于宇宙的中心，而且也在“目的”的意义上处于宇宙的中心。人为神而存在，万物为人而存在。 ? 灵魂与肉体二元论 人是一种比动物和植物更高级的存在，人不仅有躯体，还有不朽的灵魂或心灵，而动植物只具有躯体没有心灵，充其量只是一架机器。

? 理性优越论 理性是人的本质，理性使人高于其他存在物，将自己和其他存在物区别开来。理性本身就具有内在价值，因而只有人才有资格获得道德关怀。

近代人类中心主义

? 近代人类中心主义认为，非人类存在物只具有工具价值，不具有内在价值，不是我们伦理体系的原初成员，道德只与理性存在物有关；用道德原则调节自己的能力是获得道德权利的基础，非人类存在物不具有理性和道德自律能力，它们没有道德权利；人类有权绝对支配、统治、处置自然，只要这样做不损害他人的利益。

现代人类中心主义

? 现代人类中心主义主张，自然没有内在的价值，一切以人类的利益和价值为中心，以人为根本尺度去评价和安排整个世界。

? 现代人类中心主义在继承近代人类中心主义基本主张的同时，抛弃了它的不合理之处，增加了保护环境的内容，承认人应该伦理地对待自然，强调要从人类的共同利益、长远利益出发来协调人与自然之间的关系。

现代人类中心主义的缺陷

? 现代人类中心主义将人类的利益作为处理人与自然关系的根本尺度，这仍然是一种人类中心主义的观点。

? 现代人类中心主义从人类的利益和价值出发去对待自然，并不是将人与自然平等看待，这种人与自然之间的不平等关系必然加强人类之间的不平等关系。

? 现代人类中心主义从人类的利益和价值出发去保护自然环境，缩小了自然环境概念的外延，将自然环境限制在了人类的环境之内。

非人类中心主义——对人类中心主义的反叛

? 动物权利论 动物也有感受苦乐的能力，因此，动物理应与人类一样享有道德上的平等，人类必须平等地考虑动物利益。 ? 生物中心主义 一切生物都是神圣的，它们之间没有高低等级之分，那种认为人在自然界中处于最高地位的观念，只是人们主观上对生命进行的等级划分，没有任何理论依据。

? 生态中心主义 人类是生态系统、生物圈和生态过程中的有机组成部分，理应遵循生物共同体的行为规则，平等得对待其他成员。

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? 它在一定程度上表现了科学理论对自然界的正确摹写。

案例：一个不自洽的理论——燃素说

在化学发展史上，燃素说曾经解释了许多化学现象，取得了极大的成功，在化学中长期占据着主导地位。该理论认为，燃烧是物体放出一种特殊的化学元素即燃素的过程。这个核心假定可以解释木头燃烧后得到的灰烬比木头轻的现象。但是后来人们发现，金属煅烧后形成的煅灰却比煅烧前的金属重。于是燃素论者提出一个新的辅助性假设，即燃素具有负重量。这就出现了矛盾：同一种燃素，在木头中具有正重量，而在金属中却具有负重量。这种不自洽的理论观点，反映了燃素说的严重缺陷。

（四）假说评价的背景标准

? 一个新假说应与已经得到确证并且被普遍接受的科学理论相一致。如果一个假说与

这些背景知识相容，并且得到这些背景知识的有力支持，它的可接受程度就会大些；相反，如果某个假说与这些背景知识不协调，它的可接受程度就会差些。

? 所谓与背景知识协调或与背景知识相容，主要包括两种情况：它或者包含了背景知

识，或者为背景知识所蕴涵。

案例分析：相对论、量子力学与牛顿力学

? 牛顿力学研究宏观物体的低速运动，量子力学研究微观客体的高速运动，相对论研

究宇观物体的高速运动。据此，牛顿力学一方面可以看作是量子力学在宏观世界的近似表现，另一方面又可看作是相对论在低速世界的近似表现。反过来说，可以把相对论和量子力学看成是牛顿力学在高速运动领域和微观世界领域的拓展。因而它们之间是相容的关系。

本讲主要参考书：

⑴《自然辩证法概论》（黄顺基主编，高等教育出版社2004年版）第七章。 ⑵《当代自然辩证法导轮》（华南理工大学出版社2006年版） 第七章（第一、二，三节） ⑶《科学哲学》（周林东著，复旦大学出版社2005年版）第三章（第二节）

第七讲 技术的本质与价值

本讲内容

? 技术的本质（3—4）

? 技术与科学的关系（5—6） ? 技术的功能（7—8） ? 技术的价值（9—11）

? 高技术及其价值（12—14）

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? 技术“双刃剑”（15）

对技术概念的种种理解

? 技术是各种劳动手段的总和。 ? 技术是科学的应用。 ? 技术是物。 ? 技术是知识。

? 技术是人的一种活动。

? 技术是人类一切有效的活动。

? 技术是人类强化自身能力的有效手段。

技术的一般定义

技术是人类为了满足社会需要而依靠自然规律和自然界的物质、能量和信息，来创造、控制、应用和改造人工自然系统的手段和方法。

——《自然辩证法百科全书》

技术与科学的区别

? 技术与科学的研究对象不同。 ? 技术与科学活动的性质不同。 ? 技术与科学追求的目标不同。 ? 技术与科学的基本矛盾不同。 ? 技术与科学的思维方式不同。 ? 技术与科学的成果形式不同。 ? 技术与科学的评价标准不同。 ? 技术与科学的生产力形态不同。

? 技术与科学的更新速度和生效时间不同。

技术与科学的联系

? 科学认识自然是技术改造自然的前提，技术改造自然是科学认识自然的最终目的。科学为技术提供理论基础，技术是科学价值的进一步实现。 ? 科学与技术相互渗透，相互包含，你中有我，我中有你。科学会研究技术提出的问题，采用一定的技术手段；技术也会研究科学提出的问题，应用一定的科学知识。

? 现代科学与技术日趋一体化。科学日趋技术化，技术日趋科学化。

人类身体的局限——技术产生的基本前提

? 人的体力不足，绝对体力比不过大象，相对体力比不过蚂蚁。

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? 人体容易疲劳，有疼痛感觉，容易受到伤害。

? 人体的活动是由人的神经器官控制的，但这种控制是模糊的，具有明显的不确定性、不规范性。

? 人的感觉器官只能获得一部分信息，而且这些信息也具有很高的模糊性和相对性。

超越人体的局限性——工具对人体的取代与优化

人类在物质创造活动中，逐步实现了两种取代——用人造物取代天然物和用人造物取代人自身。这两种取代都始于模仿，然后在模仿的基础上逐步实现超越，使人造物的功能不断提高。生活用具是第一种取代的产物，生产工具是第二种取代的产物。这两种人造物都是技术物，这两种取代都是通过技术实现的。由于技术水平的不断提高，工具的功能大大超过了人的劳动器官的功能。

技术推动生产力的发展

? 在英国，1785年蒸汽机用于棉纺工业，1789年用于棉织工业，大大提高了纺织业的生产力。1830年，一个女工操作用蒸汽机推动的纺纱机，纺出的棉纱数等于过去300名女工用手工纺出的棉纱。1780年英国棉花的消费量事550万磅，第二年就翻了一番。1800年增为5200万磅，1835年为31800万磅，1845年为59200万磅，1865年增长了00倍以上。 ? 纺织业的发展，带动了其他工业部门特别是采矿业的发展，铁的产量在100年的时间里增加了100倍，机器制造业因此而诞生并引起了产业结构的变革。

马克思的评价

“资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切世代创造的全部生产力还要多，还要大。自然力的征服，机器的采用，化学在工业和农业中的应用，轮船的行驶，铁路的通行，电报的使用，整个大陆的开垦，河川的通航，仿佛用法术从地下呼唤出来的大量人口，——过去哪一个世纪料想到在社会劳动里蕴藏有这样的生产力呢？”

——马克思

技术推动社会变革

? 19世纪中叶，当西欧沿海资本主义有了相当发展的时候，奥地利却仍然是个封建专制的君主国。奥地利位于欧洲腹地，阿尔卑斯山和波希米亚山脉妨碍了当时奥地利同西欧沿海各国的联系，使得封建势力还能在相对封闭的奥地利苟延残喘。面对资本主义在西欧的迅猛发展，奥地利皇帝曾颇为得意地说：“我和梅特涅还支持得住。”确实，法国大革命、拿破仑和七月风暴，奥地利君主国都挺过来了。可是，当蒸汽机穿过了波希米亚的悬崖峭壁，终于闯进了奥地利时，奥地利的哈布斯堡王朝的根基就土崩瓦解了。英国的变革在奥地利得到了重演：机器大工业取代了工厂手工业和家庭工业，工厂手工业者变成了无产阶级，在小市民中产生了资本家，工业的比重上升了，无产阶级和资产阶级的矛盾上升了，封建关系要被取消

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了。而这一切都是因为蒸汽机的到来所造成的。

什么是高技术？

? 高技术是建立在科学技术研究基础上，处于当代科学和技术发展前沿，具有重大战略意义，能够对发展生产力，促进社会文明产生重大经济效益与生态效益的技术或技术群。

? 同传统技术相比，高技术具有以下特点：高度创新性；高度竞争性；高度风险性；高度效益性；高度辐射性；高度战略性。

高技术的高效益举例

? 美国学者估计，1997年美国用各种计算机、机器人取代人完成的工作量，大约为4000亿人/年的工作量。

? 我们可以用海水中的氘作为核聚变燃料，从中获得巨大的能量。这样，1升海水中的氘可以使我们得到相当于300升汽油燃烧时所释放的能量。 ? 生物制药厂用常规方法生产人体AAT蛋白，每月产量不过两三克。每克售价至少10万美元。而一头转基因羊每天产出的半升奶中，就含有10克人体AAT蛋白，每天创造价值100万美元。

高技术究竟指那些技术？

? 高技术既是一个新兴学科群，又是一个新兴产业群。它主要包括信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术（航空航天技术）和海洋技术。

? 在这些高技术领域中，当前最引人注目的是信息技术、生物技术和新材料技术。在新材料技术中，纳米技术尤其引起国际社会的高度关注。所以，人们又把信息技术、生物技术和纳米技术，称为高技术中的“三剑客”。

技术应用的负面效应

? 一项技术在被我们应用时，会引起多种不同的变化，有的变化对我们有利，有的变化对我们不利。在我们利用有利变化的同时，原则上不可能排除不利变化的发生。有的不利变化与有利变化同步出现，有的不利变化则要滞后一段时间才出现。

? 同一种技术为不同的目的而应用，其效果会很不相同甚至相反。不同的技术应用者根据不同的动机，应用的是同一种技术，引起的是相同的变化，可是由于作用对象不同，就会产生完全不同的效果。

本讲主要参考书：

《科技哲学十五讲》（林德宏著，北京大学出版社2004年版） 第十一讲、第十二讲（部分内容） 第十三讲（部分内容）

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第八讲 科学技术与社会

本讲内容

? 科学的社会运行(3—15)

? 科学共同体及其行为规范（3—9） ? 科学共同体的社会分层（10—13） ? 科学奖励系统（14—15） ? 科技文化与人文文化（16）

什么是科学共同体?

共同体（community）这个概念在普通社会学中译为“社区”，通常指在某一个地区范围内生活并相互联系的人群。

科学共同体（Scientific Community）这个概念首先由英国科学家和哲学家米切尔·波兰尼（Michael Polanyi）提出，意指全社会不同地域内从事不同专业的科学家组成的社会群体，在这个群体中，科学家们具有共同信念，共同价值和共同规范

库恩与科学共同体

美国科学史家、科学哲学家托马斯·库恩1962年发表 《科学革命的结构》一书之后，科学共同体成了科学界普遍使用的基本概念。在这本书中，库恩把科学共同体概念与范式概念融为一体，成功地解释了科学发 展的规律问题。他认为，科学发展的模式就是“前科托马斯·库恩（1922——1996） 学→常规科学→反常和危机→科学革命→新的常规科 学→??”循环往复的过程。

什么是范式？

所谓范式，是指科学共同体全体成员所共有的东西，包括共同的信念、共同的价值标准、共同的行为规范、共同的理论框架以及共同的研究方法等等。

库恩认为，科学共同体不仅仅是全体科学从业者的集合，更确切地说应该是拥有相同范式的学有专长的实际工作者的集合。

科学共同体中的“无形学院”

无形学院是科学共同体的一种重要形式。它是美国科学史家普赖斯（D.Price）在研究现代科学学术交流的社会网络时发现的。普赖斯指出，现

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人是自然中的普通成员——大地伦理学

利奥波德在他所创立的大地伦理学中指出，要把人类 的角色从大地共同体的征服者改造成大地共同体的普

通成员。他认为，人与大自然的其他构成者在生态上是平等的，因此，生态系统及其成员应该成为人类道德关怀的对象，人类应该尊重这个生态共同体以及共同体中的每一个成员。他还强调，有机个体，包括个人，在重要性上总是低于生物共同体。

大自然也具有内在价值——深层生态学

在人与自然的关系上，传统的观点认为，人是价值的中心，是唯一的价值主体，大自然只具有工具价值，没有内在价值。

罗尔斯顿的环境伦理学和纳斯等人的深层生态学等对这一观点进行了批判，明确指出大自然不断具有工具价值，还具有内在价值。就是说，大自然存在一种内在的、独立于人的价值。在人类带来价值观念之前，自然界本身就存在价值了，即使所有意识都消失了，自然界本身的价值仍将留在自然界。

广义的价值——外在价值（工具价值）与内在价值

? 工具价值 客体满足主体需要所具有的用途和作用，即外在价值。 ? 内在价值 事物本身所固有的不依赖于他物的优异的特性。

自然的工具价值

? 罗尔斯顿在《哲学走向荒野》一书中阐述了自然界的十种工具价值，其中比较典型的有以下几种： ? 经济价值

? 生命支撑价值 ? 消遣价值 ? 科学价值 ? 审美价值

自然的内在价值

? 自然界具有创造性 ? 自然界具有主体性 ? 自然界具有目的性

生态自然观的核心思想

? ? ? ?

生态系统是一个统一的整体； 人是生态系统中的普通成员；

生态系统的利益包含并高于人类的利益；

维护生态系统的繁荣稳定是人与自然关系的最高伦理原则。

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传统发展观

? 传统发展观的核心是物质财富的增长。资本主义就是在这种发展观的支配下建立起前所未有的物质文明和社会繁荣的。

? 传统发展观的致命缺陷在于它误认为物质财富增长所依赖的资源在数量是不会枯竭的，即使由于短时期内资源的供给小于资源的需求，但在市场机制作用下，这种短缺也会得到补充。同时，环境和资源的价值也未体现在产品和服务的价格中。

零增长发展观——罗马俱乐部的发展观

? 罗马俱乐部是1968年由来自西方各国几十位专家组成的一个非政府组织，他们在1972年发表了一份研究报告——《增长的极限》，被西方称为“70年代的爆炸性杰作”。该报告指出：我们生活的地球是有限的，地球上的土地资源、不可再生资源以及污染承载能力都存在着极限，它们对经济增长会产生限制，使增长存在一个极限。如果无限制地追求增长，就可能很快达到地球上的许多极限中的某一个极限，最终使得人口和工业生产能力发生不可控制的衰退。因此，为了避免灾难的突然降临，现在就必须自觉地抑制增长，使人口和资本保持稳定。

? 由于《增长的极限》一书用词激烈，过分夸大了人口爆炸、粮食和能源短缺、环境污染等问题的严重性，它提出的解决问题的“零增长”方案在现实世界中也难以推行，所以反对和批评的意见很多。

可持续发展的定义

? 可持续发展（Sustainable development）是指既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。

? 可持续发展包括两个重要的概念：其一， “满足需要”的概念，满足当代人的发展要求，尤其是世界上贫困人口的基本需要应放在特别优先的地位来考虑；其二，“限制危害”的概念，技术状况和社会组织对环境满足眼前和将来需要的能力施加的限制，即不影响后代人的发展。

可持续发展的基本原则

? ? ? ?

突出发展的主题——发展性原则 发展的可持续性——持续性原则

人类根本利益和行动的共同性——共同性原则 人与人关系的公平性——公平性原则

科学发展观

? 科学发展观除了包括可持续发之外，还包括要以人为本，全面、协调地发展。

? 以人为本 把人的发展作为经济社会发展的根本动力。

? 全面发展 着眼于经济、社会、政治、文化、生态等各方面的发展。

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? 协调发展 各方面发展要相互衔接、相互促进，良性互动。

思考题

1. 评述生态中心主义的主要观点。 2. 简述生态自然观的核心思想。 3. 可持续发展的基本原则是什么？

第四讲 科学认识的形成

本讲内容

? ? ? ?

科学的划界（5—10）

科学问题的提出（11—14） 科学事实的获取（15—19）

观察实验中的认识论问题（20—24）

什么是科学哲学？

? 科学哲学的两种写法：

? Scientific Philosophy，即科学的哲学，意指这种哲学是科学化了的哲学，而不是非科学或伪科学的哲学；

? Philosophy of Science，即关于科学的哲学，意指这种哲学是以科学为研究对象的哲学。 ? 科学哲学的初步定义:

? 科学哲学是通过对科学的目标、方法、标准、概念、定律和理论进行逻辑的、方法论的分析，从而试图理解科学的意义、方法和逻辑结构。 ? 概而言之，科学哲学的研究对象是科学，它研究的目的是增进我们对科学的理解。

科学哲学研究什么？

? ? ? ? ? ? ? ? ?

科学划界问题 科学结构问题 科学的功能问题 科学评价问题 科学检验问题

科学发现的方法和证明的方法 观察与理论的关系 制约科学发展的机制 科学发展的模式

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案例：美国的“创生科学”事件

? 1981年，美国的阿肯色州曾发生过平衡对待“创生科学”和进化论的诉讼。当时美国的公立中学教的是进化论，但有些宗教信仰很坚定的人支持所谓的“创生科学”。创生科学试图综合上帝创世说和一部分现代科学理论，主张如下的观点：⑴宇宙是突然从无到有地创生；⑵虽然自然选择曾起了一定的作用，但不足以解释所有的生物起源；⑶大多数动植物是创生的，动植物只在很有限的范围内改变；⑷人和猿有着不同的祖先，人不是由猿进化而来的；⑸灾异（如大洪水）是地理变化的原因。 ? 这些创生科学的信徒向阿肯色州法院提出诉讼，要求在公立中学平衡对待创生论和进化论。这一事件引发了教育界和司法界的一场大争论。争论的焦点在于：创生科学是不是科学？如果它是科学，那么应该进入中学教学内容；如果它不是科学而是宗教信仰，那么按照现代国家政教分离的原则，就不允许进入课堂。

? 这一争论涉及到科学的特征是什么。最终，法官奥弗顿认为，科学知识应具有5个必要的特征：⑴受自然定律的指导；⑵它利用自然定律，具有说明能力；⑶它受到经验世界的检验；⑷它的结论是试探性的，不是终结性的；⑸它可以被否证。据此，奥弗顿判决创生论不是自然定律，是不可否证的教条，所以不是科学。

? 奥弗顿的判决也引起了科学界和科学哲学界的争论。有些科学哲学家虽然赞同奥弗顿的判决，但不同意判决的理由，认为科学划界应有更为细致、更为多元的理由。

科学划界——科学、非科学与伪科学

艺术领域无真假之分，非科学并不可耻。

人们通常认为，科学具有某种 特别的本质，这就预设了一个 科学与非科学的分界问题。

当非科学试图装扮成科 学时，就会成为伪科学

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可证实标准（绝对标准）

? 内容 逻辑经验主义认为，有意义的命题才是科学的命题，否则便是非科学的命题。如果一个命题能用经验事实加以证实，那么这个命题就是有意义的，反之就没有意义。

? 缺陷 忽略了全称命题

卡尔纳普（ Carnap 1891～1970）美国哲学家，逻辑实证主义的主要代表 可证伪标准（绝对标准）

? 内容 波普尔认为，科学的理论或命题具有普遍性，不可能被经验证实，而只能被经验证伪。可被证伪的理论或命题才是科学的，否则是非科学的。

? 意义 改变了人们对科学具有终极真理的绝对主义的看法，肯定了人类知识的相对性。 ? 缺陷 忽视了存在命题。

卡尔·波普尔（1902-1994）， 20世纪最著名的哲学历史主义标准（相对标准）

? 历史主义在科学划界问题上又分为两派，一派以库恩、家之一， 拉卡托斯等为代表，承认科学与非科学、伪科学划界是批判理性主义的创的必要性，坚持一种历史的、发展的和相对的，渗透着社会和心理因素的科学划界标准。他们认为科学与非科学、伪科学的区分就在于是否在范式或科学纲领的指导下从事解决疑难的活动。

? 另一派则以费耶阿本德为代表，否认科学划界的必要性，认为不存在普遍适用的科学研究方法，不存在科学与非科学之间的一成不变的界限，因而主张科学与非科学不可划分，也不应该划分。这是历史主义走向极端的典型表现。

科学知识的构成

? 科学事实 科学认识主体关于客观存在的、个别事物（事件、现象、过程、关系等）的真实描述或判断，其逻辑形式是单称命题。

? 科学定律 反映自然界事物、现象之间的必然性关系的科学命题，其逻辑形式大多为全称命题。科学定律可分为经验定律和理论定律。 ? 科学假说 根据已有的科学知识和新的科学事实，对所研究的问题作出的猜测性说明和尝试性解答。 ? 科学理论 系统化的科学知识，是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的认识，是经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断和推理表达出来的知识体系。

科学发现：一个经典的例子

1928年9月的一天，英国细菌学家弗莱明走进实验室，偶然发现培养葡萄球菌的器皿里长了绿霉。按照通常的判断，这种情况说明培养液被污染了，实验失败了。但弗莱明发现，在绿霉

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1928弗莱明发现了青霉素

的周围出现了一圈空白，原先生长旺盛的葡萄球菌不见了。这是怎么回事呢？他进一步提出问题：是不是绿霉有某种作用能把它周围的葡萄球菌杀死呢？带着这个问题，他进行了研究，不到一年就发现了青霉素，并因此获得了1945年的诺贝尔奖。

科学发现从哪里开始？

? 从观察开始 科学发现从观察个别事实开始，然后通过归纳，得出一般性的定理或理论。

? 从理论开始 科学理论是通过演绎法从某些清楚明白、不证自明、绝对可靠的公理或假设推出的。

? 从问题开始 科学发现是在科学问题的引导下完成的，正是问题推动我们建立科学假说，进行观察和实验，从而发现新知识，开辟新领域。

英国科学哲学家波普尔认为，引导科学家进行探索性研究活动的真正起点，是科学问题而不是观察或科学问题的主要来源

? ? ? ? ?

为寻求事实之间的联系提出问题；

从理论与事实之间的矛盾中发现问题；

从某一个理论内部的矛盾（非自恰性）中发现问题； 从不同理论之间的分歧中发现问题；

从社会需求与已有生产技术手段的差距上发现问题。

理论。 科研选题的原则

? 创新性原则 选定的课题应是别人没有解决或没有完全解决的问题，力求研究成果有新的发现或发明；

? 科学性原则 选定的课题必须有一定的科学理论和科学事实作为根据，明显地与已确证的科学理论相违背的问题不应被选为课题； ? 可行性原则 选择课题时必须考虑完成课题的主客观条件，根据实际具备或经过努力可以具备的条件来确定课题；

? 需要性原则 选定的课题必须着眼于社会实践的需要或科学本身发展的需要。

科学事实——科学认识的最初成果

? 客观事实 客观世界存在的事物或现象本身，不包含人的主观认识因素，它是人类认识的本原，属于本体论范畴。

? 经验事实 用语言文字对观察到的客观事实所做的陈述和判断，是客观事实与人的感官（或仪器）相互作用的结果的表征，属于认识论范畴。 ? 科学事实 用语言文字对观察到的客观事实所做的真实描述和记录，是通过鉴定被认为是正确反映了客观事实的经验事实，也属于认识论的范畴。

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科学事实的特点及作用

? ? ? ? ? ? ? ? ?

科学事实的特点

科学事实具有可重复性 科学事实渗透理论

科学事实应该是比较系统的 科学事实具有相对独立性 科学事实的作用

重大科学事实本身就是一种科学新发现

科学事实是形成新的科学规律和科学理论的基础 科学事实是推动科学理论发展的必不可少的条件

科学观察——获取科学事实的基本方法

? 涵义 人们在科学认识中用自己的感官或借助仪器对客观事物进行的一种有目的、有计划的感知活动。

? 类型 直接观察、间接观察 ? 原则 客观性、全面性

? 要求 排除感官产生的错觉；排除先入之见；注意每一个细节；及时作出准确的记录等。

科学实验——获取科学事实的基本手段

? 涵义 科学实验是人们根据研究的目的，运用科学仪器和设备等物质手段，人为地控制或模拟所研究的自然对象，从而获取科学事实的认识活动。 ? 类型 定性实验、定量实验、析因实验、对照实验、中间实验、模拟实验 ? 作用 可以简化和纯化自然过程；可以强化和激化研究对象；可以重现或模拟自然现象，加速或延缓自然过程。

关于模拟实验

? 适用场合：时过境迁，原型无法再现；范围广大，过程漫长；耗费巨大，代价太高；涉及人的性命安全等。

? 基本涵义：通过设计一种与被研究对象（原型）相似的替代物（模型），然后通过对模型进行研究并将研究结果外推到原型的一种特殊实验。 ? 实物模型：以自然界原有的或人工制造的材料，应用模拟方法设计出与原型相似的模型，如物理模型、化学模型、生物模型以及功能模型等。 ? 思想模型：运用科学思维揭示出对象（原型）的内在本质，发挥想象力在思想中构思出与对象相似的模型。数学模型是最重要的思想模型。

案例：错误百出的观察报告

在一次心理学会议上，会议室的门突然开了，冲进两个人，后面的人拿着枪追赶前面的人。两个人在会场混战一阵，突然一声枪响，两个人又一起

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冲了出去。整个过程只持续了20秒钟。会议主席请与会者马上写下现场目击情况。这个事件当然是预先安排的，整个过程事先经过排练并全部录了像。在收到的40份观察报告中，只有一篇在主要事实上的错误少于20%，错误占20%～40%的有14篇，其余25篇的错误在40%以上。特别值得一提的是，超过半数的报告都有10%以上的情节是无中生有，纯属臆造的。

科学观察与科学理论的关系

? “纯观察说” 或“中性观察说”

观察是一种纯粹的感官反应活动，它不受任何理论因素的影响，理论依赖于观察，观察却独立于理论，观察处于科学知识结构的最底层。 ? “观察渗透理论” 或“理论负荷说”

观察并非只是感官对观察对象“刺激”的机械反映，而是受观察者背景理论的影响和支配的。具有不同知识背景或不同理论观点的人，对同一对象会形成不同的观察结果。这是因为，理论在观察中既可以起“定向”作用，引导观察者有选择地接受外界信息，又可以起“加工改造”的作用，帮助观察者理解观察到的是什么。

观察真的是中性的吗？

你看到了什么？

两根红线有长短区别吗？

观察的客观性如何保证？

? 科学观察要求实验结果可以用某种标准的方法进行重演； ? 科学观察要求以正确反映客观事物本质的理论为指导； ? 科学观察要求尽量使用先进的观测技术和仪器设备； ? 科学观察要求科学家要具有严谨的、实事求是的学风。

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观察实验中的机遇问题

? 机遇可分为两种 导致与原来研究目标完全不同的新发现的机遇；提供新线索从而加速原来研究进程的机遇。

? 捕捉机遇的主观条件 机遇观察的合理性在于客观世界本身就是必然性与偶然性的对立统一。因此，观察者能否抓住机遇，很大程度上取决于他对这种辩证关系的理解与自觉程度的高低，能否在注意预期现象的同时又保持对意外现象的高度警惕性，能否具有开放的思路、好奇善疑和穷追不舍的探索精神。此外背景知识的丰富也是很重要的，因为“机遇只偏爱那种有准备的头脑”。

思考题

1. 科学问题在科学研究中的地位如何?

2. 如何理解观察与实验在科学研究中的作用?

3. 观察渗透理论说明观察完全是主观的吗?如何保证观察的客观性? 4. 如何正确认识观察实验中的机遇问题?

第五讲 科学发现的逻辑 ——归纳方法与演绎方法

本讲内容

? ? ? ? ? ? ? ? ?

归纳推理与归纳方法（3） 简单枚举法（4—9）

探求因果联系的五种方法（10—17） 统计归纳法（18—19） 归纳问题（休谟问题）（20—21） 演绎推理与演绎方法（22）

直言命题与三段论推理（23—34） 假言命题与假言推理（35—41） 归纳与演绎的比较（42）

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归纳推理与归纳方法

哥德巴赫猜想——简单枚举法举例

6=3+3； 8=3+5； 10=3+7； 12=5+7； 14=3+11； ??

6、8、10、12、14是大于4的偶数，

—————————————————————— 所以，所有大于4的偶数都可以写成两个素数之和。

简单枚举法的一般公式

S1是P， S2是P， ?

Sn是P，

S1，S2?Sn是S类的部分对象，且没有发现有S不是P， ——————————————————————— 所以，所有S都是P。

黄曲霉素与致癌——科学归纳法举例

鸡大量食用发霉花生成批死去， 鸭大量食用发霉花生成批死去， 鸽大量食用发霉花生成批死去， 羊大量食用发霉花生成批死去， 白鼠大量食用发霉花生成批死去， ??

发现发霉花生含有大量黄曲霉素，而黄曲霉素与致癌有必然联系， ————————————————————————————— 所以，所有大量食用发霉花生的动物都会成批死去。

科学归纳法的一般公式

S1是P， S2是P， ?

Sn是P，

S1，S2?Sn是S类的部分对象，其中没有发现有S不是P； 并且科学研究表明，S和P之间有必然联系，

——————————————————————— 所以，所有S都是P。

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高斯的简便算法——完全归纳法举例

1+100=101 2+99=101

3+98=101 50个101，即101×50=1050 ??

50+51=101

?完全归纳法的一般公式

S1是P， S2是P， ?

Sn是P，

S1，S2?Sn是S类的全部对象，且没有发现有S不是P， ——————————————————————— 所以，所有S都是P。

因果关系的特点

? 恒常伴随 任何现象都有它产生的原因,也有它产生的结果,原因和结果总是如影随形。

? 共存性 原因和结果总是在时空上相互接近的，并且总是共同变化的：原因的变化将引起结果的相应变化，结果的改变总是由原因的改变引起的。 ? 先后性 一般来说，原因总是在先，结果总是在后。但也要注意“‘在此之后’并非就是‘因此之故’”。

? 复杂多样性 因果联系是多种多样的，固然有“一因一果”，但更多的是“多因一果”。

寻求因果关系的归纳法

? 在科学研究中，常常要从实验结果去追溯原因，这就是寻求因果关系的归纳法，简称求因法。这种方法是根据因果关系的特点，把某些明显不是被研究现象的原因的先行情况排除掉，而在其余的先行情况与被研究现象之间归纳出因果联系。因此，这种方法又称“排除归纳法”。

? “排除归纳法”包括五种，它们最初由英国哲学家和逻辑学家弗兰西斯·陪根提出，到英国哲学家穆勒那里最后完成，所以又称“穆勒五法”。它是达到了某种形式化要求的归纳法。

（一）求同法——异中求同

? 求同法（又称契合法）的内容是：同一结果在各个不同场合出现，而在各个不同场合中只有一种情况是共同的，那么，这个唯一共同的情况就可能是引起该结果的原因。

? 例如，在19世纪，人们对甲状腺肿大的病因还不清楚，后来医疗卫生部门多次组织人员对甲状腺肿大盛行的病区进行调查和比较研究，发现：这

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些地区的人口、气候、风俗等情况虽然各不相同，但有一个情况却是共同的——这些地区的土壤中缺碘。于是得出结论：缺碘是引起甲状腺肿大的原因。

? 求同法可用公式表示如下：

场合 先行情况 结果 （1） A、B、C a (2) A、D、E a (3) A、F、G a ?? ?? ??

——————————————————— 所以，A与a之间有因果联系。

（二）求异法——同中求异

? 求异法（又称差异法）的内容是：比较被研究现象出现和不出现的两个场合，只有一个情况不同，其他情况完全相同，并且这一相同情况存在时某种结果出现，不存在时某种结果不出现。于是推断这个唯一不同的情况与被研究现象之间有因果联系。

? 例如，为了弄清声音是否能在真空中传播，科学家设计了下面的实验：把电铃放在密闭的玻璃罩内，按动电钮使电铃敲动，这时可以听到电铃的声音。接下来把玻璃罩内的空气抽出，使罩内成为真空，再按动电钮，这时只能看到电铃敲动而听不到铃声。于是可以断定，空气是声音传播的媒介，声音无法在真空中传播。

? 求异法可用公式表示如下：

场合 先行情况 结果 （1） A、B、C a （2） —、B、C — —————————————————— 所以， A与a之间有因果关系

（三）求同求异并用法——两次求同，一次求异

? 求同求异并用法（简称并用法）的内容是：考察正反两组事例，一组是某种结果出现的正事例组，一组是某种结果不出现的负事例组。如果正事例组中只有一个情况是共同的，而负事例组中恰巧都没有这个共同情况，那么，这个共同情况就是产生某种结果的原因。

? 例如，一些科学家为了弄清海鱼的肉不具有咸味的原因，考察了一些长期生活在海水中的鱼，这些鱼的体形、大小、种类都不相同，但有一点却是相同的，就是它们的腮片上都有一种叫做“氯化物分泌细胞”的组织，这种组织能将鱼体内的盐排泄出去。而生活在淡水中的鱼则不同，无论体形、大小、种类如何，它们的腮片上都没有这种“氯化物分泌细胞”的组织。由此，科学家断定，海鱼的肉不具有咸味，与它们的腮片上的“氯化物分

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泌细胞”组织之间有因果关系。

求同求异并用法的一般公式

场合 先行情况 结果 （1） A、B、C a

（2） A、D、F a 正事例组 （3） A、E、G a ?? ?? ?? （1）′ —、B、H —

（2）′ —、D、N — 负事例组 （3）′ —、F、O — ?? ?? ?? ————————————————— 所以，A与a之间有因果联系

（四）共变法

? 共变法的内容是：如果某一现象发生一定程度的变化，另一现象也随之发生一定程度的变化，即一现象的量变引起另一现象的相应的量变，那么，前者就可能是后者的原因。

? 例如，美国在25个州统计了其他情况大致相同的100万人，发现：每天吸烟1—9支的，平均减寿4.6岁；每天吸烟10—19支的，平均减寿5.5岁；每天吸烟20—29支的，平均减寿6.2岁；每天吸烟40支以上的，平均减寿8.3岁。有此得出结论，吸烟与寿命缩短之间有因果联系。

? 共变法可用公式表示如下：

场合 先行情况 结果 （1） A1、B、C a1 （2） A2、B、C a2 （3） A3、B、C a3 ?? ?? ??

——————————————————————- 所以，A与a之间有因果联系

（五）剩余法——从余果找余因

? 剩余法的内容是：如果已知某一复合现象是另一复合现象的原因，同时又知道前一复合现象中的某一部分是后一复合现象中某一部分的原因，那么，前一复合现象的其余部分与后一复合现象的其余部分之间有因果联系。

? 例如，镭元素的发现就运用了剩余法。居里夫人已经知道一定量的纯铀的放射线强度。但她在观察沥青铀矿时，发现沥青铀矿的放射线强度比它所包含的纯铀的放射线强度大好多倍。于是她推断：在沥青铀矿中，可能还有另一种放射性元素。经过反复实验，她终于从沥青铀矿中发现了一种新

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的放射性元素——镭。

? 剩余法可用公式表示如下：

已知：复合现象ABCD与被研究的复合现象的abcd有因果联系 A与a有因果联系 B与b有因果联系 C与c有因果联系

———————————————— 所以，D与d有因果联系

统计归纳法——统计推理

? 统计推理是由样本具有某种属性推出总体也具有某种属性的推理，即从S类事物经考察对象中有n%（0＜n＜100）具有性质P，推出S类的所有对象中n%具有性质P。其一般形式是：

S1是P， S2是P， S3不是P， S4是P， 55不是P， ?

Sn是P，

S1，S2?Sn是从S类抽取的样本，其中有n%的对象具有属性P， ————————————————————————————— 所以，S类的所有对象中有n%具有属性P。

一道MBA考题——统计推理的样本问题

为了估计当前人们对管理基本知识掌握的水平，《管理者》杂志在读者中开展了一次管理知识有奖问答活动。答卷评分后发现，60%的参加者对于管理基本知识掌握的水平很高，30%左右的参加者也表现出了一定的水平。《管理者》杂志因此得出结论，目前社会群众对于管理基本知识的掌握还是不错的。 以下哪项如果为真，则最能削弱以上结论？

A.管理基本知识的范围很广，仅凭一次答卷就得出结论未免过于草率。 B.掌握了管理基本知识与管理水平的真正提高还有相当距离。

C.并非所有《管理者》的读者都参加了此次答卷活动，其信度值得商榷。 D.从发行渠道看，《管理者》的读者主要是高学历者和实际的经营管理者。 E.并不是所有人都那么认真，有少数人照抄了别人的答卷，还获了奖。

案例：火鸡究竟错在哪里？

在火鸡饲养场里，有一只火鸡发现：第一天，主人打铃后就给它喂食。然而，作为一个卓越的归纳主义者，它并不马上作出结论，它继续搜集有关主人打铃与给它喂食之间的联系的大量观

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察事实；而且，它是在多种情况下进行这些观察的：雨天和晴天，热天和冷天，星期三和星期四??它每天都在自己的记录表中加进新的观察陈述。最后，它的归纳主义良心感到满意，通过归纳推理得出以下结论：“主人打铃后就会给我喂食。”可是，事情并不像它所想象的那样简单和乐观。在圣诞节前夕，当主人打铃后它跑出去觅食时，主人却把它抓起来宰杀、烹调之后，送上了

餐桌。于是，火鸡通过归纳概括而得到的结论被无情地推翻了。那么，爱作归纳的火鸡最终被送上了餐桌，究竟怪谁呢？或者说，火鸡究竟错在哪里？

归纳方法是合理的吗？——休谟问题

? 归纳推理不能得到演绎主义的辩护。因为在归纳推理中，存在着两个逻辑的跳跃：一是从实际观察到的有限事例跳到了涉及潜无穷对象的全称结论；二是从过去、现在的经验跳到了对未来的预测。而这两者都没有演绎逻辑的保证。 ? 归纳推理的有效性也不能归纳地证明，例如根据归纳法在实践中的成功去证明归纳，这就要用到归纳推理从而导致循环论证。

? 归纳推理要以自然齐一律和普遍因果律为基础，而这两者

休谟对因果关系? 并不具有客观真理性。因为感官最多告诉我们过去一直如

的客观性和归纳推理? 此，并没有告诉我们将来仍然如此；并且，感官告诉我们 的合理性提出了? 的只是现象间的先后关系，而不是因果关系。

严重质疑。

演绎推理与演绎方法

错在哪里？

人是猴子变来的， 达尔文是人，

——————————

所以，达尔文是猴子变来的。 达尔文（1809.2.12—1882.4.19）

什么是三段论？

? 三段论是由一个共同词项把两个直言命题连接起来，推出一个新的直言命题作为结论的推理。例如：

凡作案者都是有作案动机的， M——P 张某是作案者， S——M ———————————— ——— 所以，张某是有作案动机的。 S——P

三段论的一般规则

? 在一个三段论中，有且只有三个不同的项。 ? 中项在前提中至少要周延一次。

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? ? ? ? ? 在前提中不周延的项，在结论中不得周延。 从两个否定的前提推不出结论。

如果前提有一否定，则结论否定；如果结论否定，则前提必有一个否定。 两个特称的前提推不出结论。

如果前提有一特称，则结论必特称。

直言命题的结构

? 直言命题是一种主谓式命题，它断定了对象具有或不具有某种性质，因此也叫“性质命题”。例如： 所有的玫瑰花都是带刺的。 有的天鹅不是白的。

爱因斯坦是一位伟大的科学家。

? 直言命题由四个部分组成：主项、谓项、量项和联项。其中主项和谓项是逻辑变项，量项和联项是逻辑常项。

主项是表示对象的概念，通常用S表示。 谓项是表示对象性质的概念，通常用P表示。

联项是连接主项和谓项的概念，有“是”和“不是”两种。

量项是表示主项数量的概念，有全称量项、特称量项和单称量项三种。

直言命题的种类

? ? ? ? ? ?

全称肯定命题：所有S都是P—SAP(简称A) 全称否定命题：所有S都不是P—SEP(简称E) 特称肯定命题：有的S是P—SIP(简称I) 特称否定命题：有的S不是P—SOP(简称O) 单称肯定命题：a是P—SaP(简称a) 单称否定命题：a不是P—SeP(简称e)

直言命题间的对当关系

A矛反对关系系E差等关系系差等关系矛盾盾关关I

下反对关系O

思考题

? 下列三句话恰有一句为真，请问甲班46名学生中有多少人会游泳？ ① 甲班有人会游泳；

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② 甲班有人不会游泳； ③ 甲班班长不会游泳。

直言命题中词项的周延性

在直言命题中，如果断定了词项的全部外延，则称它是周延的，否则就是不周延的。

命题类型 主项 谓项 SAP 周延 不周延 SEP 周延 周延 SIP 不周延 不周延 SOP 不周延 周延 违背规则举例——“四概念错误”

凡是你没有失掉的东西都是你有的东西，

头上的角是你没有失掉的东西， ————————————————— 所以，头上的角是你有的东西。

违背规则举例——“中项不周延” 金子是闪光的，

黄铜是闪光的， ————————— 所以，黄铜是金子。

违背规则举例——“大项不当周延” 所有的狐狸都是动物，

猫不是狐狸，

—————————— 所以，猫不是动物。

三段论的格

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第一格第二格第三格第四格M——P P——M M——P P——MS——M S——M M——S M——S————————————————S——P S——P S——P S——P凡人都会死，秦始皇是人，————————所以，秦始皇会死。羊是四足动物，鸡不是四足动物，————————所以，鸡不是羊。海鸥是会飞的，海鸥是会游的，————————所以，有些会飞的是会游的有些植物是中草药，中草药能治病，————————所以，有些能治病的是植物

什么是假言命题？

? 假言命题是断定某一事物情况是另一事物情况的条件的命题，又称条件命题。例如：

如果某甲是作案人，则某甲有作案时间。

? 假言命题由两个支命题组成，其中位于前面表示条件的支命题叫前件，位于后面表示依赖条件而成立的支命题叫后件。

? 条件关系分为三种：充分条件、必要条件和充分必要条件。相应地，假言命题也分为三种：充分条件假言命题，必要条件假言命题，充分必要条件假言命题。

什么是充分条件假言命题？

? 如果有p就有q，则p是q的充分条件。例如 只要勤奋耕耘，总会有所收获。 如果身体过胖，就容易患上各种疾病。

假如没有地球的引力，树上的苹果就不会落地。

要是你能解决哥德巴赫猜想，我就能拔着自己的头发上天。 p q 如果p，那么q 真 真 真 真 假 假 假 真 真 假 假 真 充分条件假言推理——两种有效式

? 肯定前件式 如果p，那么q p

—————— 所以，q

例如：

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如果死者身上有自己无法形成的致命伤，则死者是他杀； 本案死者身上有自己无法形成的致命伤； —————————————————— 所以，本案的死者是他杀。 ? 否定后件式 如果p，那么q 非q

——————— 所以，非p

例如：

如果死者是砒霜中毒而死的，那么死者的牙根就会呈现出青黑色； 这名死者的牙根没有呈现出青黑色； —————————————————— 所以，这名死者不是砒霜中毒而死的。

充分条件假言推理的无效式

? 否定前件不能否定后件

例 如果某甲是贩毒犯，那么某甲应受法律制裁； 经查明，某甲不是贩毒犯；

————————————————————— 所以，某甲不应受法律制裁

? 肯定后件不能肯定前件

例 如果矿石中的黄金含量很高，那么矿石就会带有光泽； 这块矿石带有光泽；

————————————————————————— 所以，这块矿石中的黄金含量很高。

什么是必要条件假言命题？

? 如果无p就无q,则p是q的必要条件。例如： 除非通过考试，否则不予录取。 仅当明天天晴，我们才去郊游。

不积跬步无以致千里，不积小流无以成江海。 若要人不知，除非己莫为。 p q 只有p，才q 真 真 假 假 真 假 真 假 真 真 假 真 必要条件假言推理——两种有效式

? 否定前件式

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只有p，才q 非p

—————— 所以，非q

例如：

只有申请结婚的男女均达到法定的结婚年龄，才能办理结婚登记；

这对申请结婚的男女有一方未达到法定结婚年龄； ———————————————————— 所以，这对申请结婚的男女不能办理结婚登记。 ? 肯定后件式 只有p，才q q

——————— 所以，p

例如：

只有某甲年满18岁，某甲才有选举权； 某甲有选举权；

—————————————— 所以，某甲已年满18岁。

必要条件假言推理的无效式

? 肯定前件不能肯定后件 例 只有年满18岁才有选举权； 某甲年满18岁；

——————————— 所以，某甲有选举权。

? 否定后件不能否定前件 例 只有年满18岁才有选举权； 某甲没有选举权；

——————————— 所以，某甲没有满18岁。

归纳与演绎的比较

? 从思维方向上看，演绎推理是从一般性原理到个别性论断，或者从一般性原理到另一个一般性原理；而归纳推理则是从个别性例证到一般性原理，或者从个别性论断到另外的个别性论断。

? 从前提和结论的关系来看，演绎推理的结论所断定的隐含在前提之中，所以结论所断定的没有超出前提所断定的范围，前提的真足以保证结论的真；而归纳推理的结论超出了前提所断定的范围，前提的真不能保证结论的真。

? 从推理的性质上看，演绎推理是必然性推理，前提的真能够保证结论的真；

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