自然辩证法第3讲.ppt

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1、课堂讨论课堂讨论方方式式：选选题题搜搜集集材材料料整整理理材材料料写写作作分分组讨论组讨论讨论形式：每个班级分成讨论形式：每个班级分成1010个小组，小组成员个小组，小组成员以开题报告的形式，报告选题的主要内容和意以开题报告的形式，报告选题的主要内容和意义，组长负责主持报告活动。（类似模拟开题义，组长负责主持报告活动。（类似模拟开题报告，所不同的是选题范围相对有限。具体细报告，所不同的是选题范围相对有限。具体细节课堂布置。）节课堂布置。）选题范围：选题范围：1 1自自然然观观：人人类类中中心心主主义义、自自然然中中心心论论、天天人人合合一一论论、生生态态自自然然观、混沌自然观、系统自然观观、混

2、沌自然观、系统自然观2 2世世界界的的统统一一性性：物物质质世世界界的的统统一一性性、精精神神（意意识识）世世界界的的统统一一性性、信信息息的的本本质质、能能量量的的本本质质、生生命命的的本本质质、生生命命是是否否一一直直在在进进化、意识的本质、人的生命本质化、意识的本质、人的生命本质3 3科科学学观观：科科学学的的本本质质、科科学学与与哲哲学学的的关关系系、科科学学研研究究中中的的问问题题意意识识、实实验验的的本本质质、观观察察的的本本质质、科科学学研研究究的的方方法法、科科学学假假说说的的意义、科学理论的发展和检验意义、科学理论的发展和检验4 4技技术术观观：技技术术的的本本质质、现现代代

3、技技术术的的特特点点、技技术术理理性性与与价价值值理理性性、技术伦理、技术与社会发展、技术创新技术伦理、技术与社会发展、技术创新5 5根根据据每每门门学学科科的的具具体体研研究究范范围围和和特特征征，提提出出选选题题，但但不不能能是是研研究究领领域域的的具具体体问问题题，可可以以围围绕绕本本学学科科的的一一些些基基础础理理论论问问题题和和学学科科发发展展方方向向、以以及及研研究究方方法法确确定定选选题题。具具体体方方案案可可以以在在小小组组内内部部进进行讨论，共同协商决定。行讨论，共同协商决定。活动时间：每周课的第三节。活动时间：每周课的第三节。第三讲第三讲 自然界的物质统一性及其系统联系方式

4、自然界的物质统一性及其系统联系方式 一、自然界的物质统一性一、自然界的物质统一性1.自然界物质形态的客观实在性自然界物质形态的客观实在性“广义的自然是指具有无穷多样性的一广义的自然是指具有无穷多样性的一切存在，它与宇宙、物质、存在、客观切存在，它与宇宙、物质、存在、客观实在这些范畴是同义的；狭义的自然是实在这些范畴是同义的；狭义的自然是指与人类社会相区别的物质世界或称自指与人类社会相区别的物质世界或称自然界。它是各种物质系统的总和。然界。它是各种物质系统的总和。”什么是物质？什么是物质？20世纪初列宁在唯批中给物质下过世纪初列宁在唯批中给物质下过一个定义：一个定义：“物质是标志客观实在的哲物质

5、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，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。为我们的感觉所复写、摄影、反映。”这一定义的意义和不足：这一定义的意义和不足：列列宁宁的的这这一一定定义义有有其其特特定定的的意意义义，表表现现在在：强强调调物物质质对对于于意意识识的的根根源源性性，这这是是哲哲学学唯唯物物主主义义的的基基础础，也也是是自自然然科科学学的的基础；物质是可以感知的和认识的。基础；物质是可以感知的和认识的。不足：前马克思主义的物质观。不足：前马克思主义的物质观。2物质形态的多样性与

6、统一性物质形态的多样性与统一性 多样性是指物质可以在不同的层次和角度上进多样性是指物质可以在不同的层次和角度上进行区分，从非生命界和生命界区分，从固态、行区分，从非生命界和生命界区分，从固态、液态、气态、等离子态、超密态、真空场和反液态、气态、等离子态、超密态、真空场和反物质七种聚集状态区分，所有的区分又可以归物质七种聚集状态区分，所有的区分又可以归结为两种基本的物质形态：实物和场。结为两种基本的物质形态：实物和场。统一性是指宇宙万物在化学元素上具有统一性，统一性是指宇宙万物在化学元素上具有统一性，在基本粒子和夸克层次上具有统一性，以及实在基本粒子和夸克层次上具有统一性，以及实物和场的统一性。

7、物和场的统一性。二、物质联系的系统性二、物质联系的系统性1、系统方式的基本特点、系统方式的基本特点 美籍奥地利生物学家贝塔朗菲创立了系统论，美籍奥地利生物学家贝塔朗菲创立了系统论，20世纪世纪20年代，贝氏提出了机体生物学理论，年代，贝氏提出了机体生物学理论，1937年提出年提出了一般系统论的基本思想，了一般系统论的基本思想，1945年发表一般系统论的年发表一般系统论的创立宣言性的文章创立宣言性的文章关于一般系统论，关于一般系统论，1956年年发表一般系统论一书。他主要研究了三种系统理发表一般系统论一书。他主要研究了三种系统理论：论：1）机体系统理论，认为生物体作为一种处于稳态）机体系统理论，

8、认为生物体作为一种处于稳态的开放系统，具有整体性、动态结构、能动性和组织的开放系统，具有整体性、动态结构、能动性和组织等级。等级。2）开放系统理论，认为从系统与环境的关系上）开放系统理论，认为从系统与环境的关系上看，系统可以分为封闭系统和开放系统。看，系统可以分为封闭系统和开放系统。3）动态系统）动态系统理论，用数学工具定义动态系统，并通过设定各种约理论，用数学工具定义动态系统，并通过设定各种约束条件，从数学上描述了系统的各种性质，如整体性，束条件，从数学上描述了系统的各种性质，如整体性，加和性，竞争性，终极性等。加和性，竞争性，终极性等。简单的说，从自然观的角度看，系统是以各要素简单的说，从

9、自然观的角度看，系统是以各要素的属性为基础经由特定关系而形成的属性不可分的属性为基础经由特定关系而形成的属性不可分割的整体。割的整体。这这一一理理解解包包含含以以下下要要点点：1）系系统统要要有有两两个个以以上上的的要要素素构构成成，要要素素是是一一定定属属性性的的实实体体；2）各各要要素素之之间间存存在在特特定定的的关关系系，主主要要以以相相互互制制约约的的关关系系形形成成一一定定的的结结构构；3）系系统统的的结结构构使使系系统统具具有有特特定定功功能能的的整整体体，功功能能作作为为系系统统内内部部和和外外部部关关系系中中表表现现出出来来的的特特性性和和能能力力，不不是是要要素素的的功功能能

10、，也也不不是是部部分分的的功功能能，而而是是系系统统整整体体的的功功能能；4）功功能能是是在在系系统统与与外外部部环环境境相相互互作作用用当当中中表表现现出出来来。总总之之，要要素素、结结构构、功功能能、环环境，是完备地规定一个系统所必须的。境，是完备地规定一个系统所必须的。2系统中整体与部分的关系系统中整体与部分的关系整体与部分是系统中的一对矛盾，二者整体与部分是系统中的一对矛盾，二者可以经由两种方式相互过渡：加和性方可以经由两种方式相互过渡：加和性方式和非加和性方式。式和非加和性方式。3系统的稳定性系统的稳定性 系统中还存在稳定与涨落的关系。涨落是指系系统中还存在稳定与涨落的关系。涨落是指

11、系统整体状态的宏观量很难保持在某种平均值上，统整体状态的宏观量很难保持在某种平均值上，宏观量对平均值的起伏就是涨落。任何系统只宏观量对平均值的起伏就是涨落。任何系统只要能够在涨落后恢复自身状态，有存在下去的要能够在涨落后恢复自身状态，有存在下去的可能性，就是系统的稳定性。可能性，就是系统的稳定性。按照对涨落的不同反应，可以区分出三种状态：按照对涨落的不同反应，可以区分出三种状态：恒稳态恒稳态对涨落保持不变；亚稳态对涨落保持不变；亚稳态在一在一定范围内对涨落保持不变；不稳定状态定范围内对涨落保持不变；不稳定状态在在涨落下会消失的状态。涨落下会消失的状态。三、系统的非线性观三、系统的非线性观 1系

12、统的构成系统的构成系统科学中最重要、最基本的两个问题系统科学中最重要、最基本的两个问题是：一是系统是怎样构成的？二是系统是：一是系统是怎样构成的？二是系统是如何发展的？这些问题是是如何发展的？这些问题是20世纪世纪70年年代以后人们通过研究发现并加以解决。代以后人们通过研究发现并加以解决。人们发现，系统的创生或整体性的凸现人们发现，系统的创生或整体性的凸现有三个基本条件：有三个基本条件：1）对外开放；）对外开放；2）远）远离平衡态；离平衡态；3）涨落起触发作用。）涨落起触发作用。2系统的演化系统的演化 系统演化的基本形式是自组织，系统自系统演化的基本形式是自组织，系统自组织的基本动力来源于系统

13、内部微观层组织的基本动力来源于系统内部微观层次运动的约束、控制、引导和选择，而次运动的约束、控制、引导和选择，而这些微观层次的相互运动又是非线性相这些微观层次的相互运动又是非线性相互作用的结果。互作用的结果。汽车的发动。经济上的宏观控制与微观汽车的发动。经济上的宏观控制与微观搞活。麦克斯韦妖。搞活。麦克斯韦妖。从以上三个例子不难看出，推动系统演从以上三个例子不难看出，推动系统演化与自组织的关键是对微观层次运动的化与自组织的关键是对微观层次运动的约束，控制，引导和选择。世界上有什约束，控制，引导和选择。世界上有什么东西能产生这样的选择功能呢么东西能产生这样的选择功能呢?线性相线性相互作用是不行的

14、，因为它的特点是单互作用是不行的，因为它的特点是单和对称。所以只有非线性相互作用才能和对称。所以只有非线性相互作用才能承担承担“重任重任”。3系统非线性的范例系统非线性的范例 1 1）混沌与分形）混沌与分形。混沌运动从表面上看是非常混乱无序混沌运动从表面上看是非常混乱无序的，但却具有深层次上的高度有序性。分形的特征是的，但却具有深层次上的高度有序性。分形的特征是局部与整体具有某种相似性，这是经典科学所无法解局部与整体具有某种相似性，这是经典科学所无法解决的问题。决的问题。2 2）复杂图形与湍流。当一个非线性系统被推到远离平）复杂图形与湍流。当一个非线性系统被推到远离平衡态时，就可能出现某些复杂

15、的时空图形或模式，这衡态时，就可能出现某些复杂的时空图形或模式，这是普遍存在于自然和社会现象中。是普遍存在于自然和社会现象中。3 3）自适应、学习行为与演化。自适应是生命系统最典）自适应、学习行为与演化。自适应是生命系统最典型的特征，其适应方法有两种，一是构造一个明显的型的特征，其适应方法有两种，一是构造一个明显的时间层次，如人类免疫系统模型和自催化蛋白网络模时间层次，如人类免疫系统模型和自催化蛋白网络模型；一是连接型自适应，将简单结构连接成一个巨大型；一是连接型自适应，将简单结构连接成一个巨大网络来实现，其典型是神经网络，不但能适应环境，网络来实现，其典型是神经网络，不但能适应环境，还能够自

16、己进化到高级形式。还能够自己进化到高级形式。4社会可持续发展的非线性社会可持续发展的非线性 可可持持续续发发展展可可以以分分成成三三种种：线线性性的的、非非线线性性的的和和种群的。种群的。线线性性发发展展是是以以量量的的持持续续发发展展为为主主，没没有有质质的的飞飞跃跃，是低级单一局部的发展，如简单再生产。是低级单一局部的发展，如简单再生产。非线性发展是一种新的、高级的，更具有本质意非线性发展是一种新的、高级的，更具有本质意义的发展。义的发展。种群可持续发展。要求在保持系统种群原有属性种群可持续发展。要求在保持系统种群原有属性不变的前提下，通过新陈代谢，推陈出新，使群不变的前提下，通过新陈代谢，推陈出新，使群体的发展进入一个新的阶段。这一发展模式包含体的发展进入一个新的阶段。这一发展模式包含了前两种发展，是发展的发展的发展。了前两种发展，是发展的发展的发展。