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自然辩证法

第一讲、绪论:

自然辨证法:

100多年前马克思、恩格斯建立的科学技术哲学;100年以后,科学发展新技术。

中心线索:

人与自然的关系。

一、历史上的科技与自然观:

(一)中国古代科学技术与自然观

1、中国古代科学技术成就及其基本特征

成就:

四大发明、天文历算、造船航海、水利地学、建筑工程、冶矿铸造

中国古代的科学技术是以实用为基本特征,是一种科学和技术始终未能分离的状态;与古希腊和罗马的科学技术相比,由定理、定律表现出来的理论化的自然科学知识较少,而实用形态的知识较多。

远古到夏、商、西周(远古--公元前770年)萌芽

春秋战国到秦汉前(公元前770年--公元前221年)雏形

秦汉到南北朝(公元前221年--公元581年)形成

隋唐、宋、金、元时期(581年-1386年)高峰

明清时期(1386年--1840)停滞

2、中国古代自然观及其特征

伴随中国古代科学技术的发展变化,中国古代的自然观从其形成到发展变化,大致可分为:

原始思维形态的自然观(阴阳说、五行、八卦、神话、巫术);

理性思维形态的自然观(儒家、道家、墨家---诸子百家的自然哲学思想;气论)。

但其在中国哲学发展史上并不占据主要地位。

中国古代哲学尤以道德哲学较为突出,虽然也讲到自然,但更主要的是关注人自身的自然,即人的自然本性。

(1)原始思维形态的古代自然观:

神话和巫术是原始思维的两个基本形态。

神话从思维的形而上方面思考自然和社会,巫术从形而下的角度在技术和控制的层面关注着自然和社会。

理论形态主要是中国古代早期的阴阳说、五行说和八卦说。

八卦学说由阴阳学说和五行说演化而来。

(2)理性思维形态的古代自然观

春秋战国时期,诸子百家争鸣,著书立说,在探讨人生、伦理和社会问题的过程中产生了一些重要的包含理性思维的自然哲学学说,其中尤以儒家、道家和墨家为主要代表。

3、近代科学技术落后的探讨

中国古代科学技术从秦汉以来到明清时,已形成了自己的科学体系和发展模式,取得了丰硕成果。

虽然在以原理、定律表现理论性自然知识方面或许不及古希腊,但在相当长的时期里却在实用科学方面居于世界领先水平。

 为什么创造了古代科学技术辉煌成就的中国没有产生近代科学?

为什么中国古代的这些伟大发明、发现传到欧洲就成为资产阶级社会发展的必要前提,促进了西方近代自然科学的产生,并使科学技术的发展达到了一个世界历史前所未有的高峰,而在封建社会后期中国科学技术却逐渐开始衰落,到近代则落在西方的后面呢?

这是近年来中外许多学者一直在探索的问题,并且各自都做出了自己的解答。

  

英国著名科学史家李约瑟在他的巨著《中国科学技术史》对这一问题做了集中概括,史称“李约瑟难题”。

(二)西方古代科学技术与自然观

1、古希腊科学技术成就及其基本特征

2、古希腊自然哲学和自然观特征

西方哲学的最初哲学形态:

古希腊自然哲学,在西方哲学的这个萌芽期,哲学家的注意力主要集中于对宇宙自然的探讨,他们常被称为自然哲学家。

   

早期希腊哲学在解释自然万物何以生成、何以存在的时候,总是把自然现象的无限多样性的统一看作不言而喻的,并从某种特殊的东西中去寻找这个统一。

其特征主要表现在以下几个方面:

第一、确定自然或宇宙为其哲学思考对象;第二、具有鲜明理性批判特征;第三、强烈的思辨特征。

4、中世纪的神学自然观及其基本特征

从公元5世纪左右开始,欧洲进入延续近千年的“黑暗的中世纪”。

由于宗教神学的束缚,科学技术发展缓慢,形成了独具特色的中世纪神学特征的自然观。

中世纪代表人物:

1、托马斯.阿奎那,他把理性引进神学,用“自然法则”来论证“君权神圣”说,最知名著作是《神学大全》。

2、奥古斯丁,把古希腊哲学与基督教教义糅合在一起,第一次系统论述了基督教的美学思想。

继承了柏拉图的遗产,在道德理论上首先与传统的“幸福论”划清了界限,他的观点有上帝创世说等。

基本特征:

在对自然的认识内容上,神学自然观的思维是一种对古希腊理性思维的自然观的一种倒退,而在逻辑上,则是一种对神学的理性辩护,因而无法引领对自然的深入研究。

(三)近代初期科学技术成就及机械唯物主义自然观

1、近代科学技术成就

哥白尼:

日心说;开普勒:

行星运动三定律;牛顿:

《自然哲学的数学原理》

2、科学方法的变革和科学社团的建立

重视观察和实验在科学研究中的作用,重视分析和归纳分类,排斥思辨性的形而上学玄思,强调实验第一,在进行逻辑和数学定量。

3、机械唯物主义自然观的基本观点及其形成

机器的自然图景和严格的机械决定论是机械论形而上学自然观的基本命题。

机器的自然图景认为自然界、宇宙被描绘成一架硕大无比的精确的机器在运转,居住在地球这颗行星上的一切动物包括人类在内,也无一不是机器。

严格的机械决定论(拉普拉斯决定论)认为应该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发生的事件的原因。

把自然界的法则简单地理解为机械的因果必然性,夸大必然性而否定偶然性。

4、机械唯物主义自然观的性质与局限性

(1)机械性

(2)形而上学性(3)不彻底性

二、19世纪的自然辩证法

古代自然哲学

中世纪的经院哲学

近代自然科学的认识论和方法论

马克思主义的自然辩证法

两大基础:

(1)黑格尔哲学;

(2)当时科学上一系列重大突破

1、18世纪下~19世纪上的科学成就

康德-拉普拉斯星云假说:

1755.康德《宇宙发展史概论》;1796.拉普拉斯《宇宙体系论》。

赖尔的地质渐变论:

1831.赖尔《地质类原理》。

达尔文的生物进化论:

1859.达尔文《物种起源》。

维勒---尿素人工合成:

1828.维勒《论尿素的人工合成》。

施莱登、施旺的细胞学说:

1838.施莱登《植物发生轮》;1839.施旺《关于动植物的结构和生长一致性的显微研究》。

能量守恒与转换定律:

迈尔,1841,《关于各种力的量和质的规定性》;焦耳,19中叶,一系列定量试验;亥姆霍兹,1847,《论力的守恒》。

总结:

发展(星云假说,天;地质渐变论,地;生物进化论,生命)。

联系(尿素人工合成,无机---有机;细胞学说,动物---植物;能量守恒定律,各种运动形式)

2、自然辩证法的创立:

马克思、恩格斯共同工作---主要是恩格斯。

贡献:

自然观(新的自然观的基本点是完备了:

一切僵硬的东西溶化了,一切固定的东西消散了,一切被当作永久存在的特殊东西变成了转瞬即逝的东西,整个自然界被证明是在永恒和循环中运动着。

)、科学技术方法论(批判改造了培根、笛卡尔、康德、黑格尔等人的思想

第一次把社会实践放到认识论和方法论的首要地位)、科学技术观(不仅深刻揭示了科学技术自身发展的内在逻辑,而且把科学技术的发展作为一种社会现象来考察。

自然辩证法---科学技术---自然界

哲学历史唯物主义---社会科学---社会在马克思主义哲学中的地位(和历史唯物主义并列;联系一般哲学和科学技术的中介)

辩证逻辑思维---思维科学---人类思维

三、现代科技与自然观的发展

(一)系统自然观的产生

耗散结构理论,协同学,突变论-----“新三论”

控制论、信息论、系统论-----“旧三论”

系统科学的诞生给辩证自然观的发展增添了新的思想和内容:

在物质观上开始把具有复杂性特征的事物作为研究对象;在时空观上深入研究时空与物质关联的复杂性;在演化观上强调事物的生成与演化及其方向和趋势;在生命观上突出“自组织”的观点(事物自发自主地从非生命演化出生命);在发展观上强调环境和条件(外因)的作用;最大的变革在于它提出了自然界是一个系统的观点。

(二)自然界的系统存在方式及其演化

1、所谓系统,是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。

特点:

系统由若干要素组成,要素是构成系统的基本单位;系统内部诸要素之间、系统要素与整体之间相互联系、相互作用,具有特定结构;要素彼此间联系成一个统一有机整体;系统具有特定功能,并在系统诸要素的功能耦合中凸现出来。

2、系统的结构与功能:

系统由要素组成,却具有要素所不具备的新的性质,原因在于系统内部要素之间存在着非线性相互作用。

换言之,系统总是结构与功能的统一体。

所谓结构,指的是系统内部各要素之间相互联系和相互作用的方式。

所谓功能,指的是系统与外部环境相互联系和相互作用过程中所具有的行为、能力和功效。

结构和功能之间的辩证关系:

结构是功能的基础;

功能是结构的表现。

结构蕴藏于内,功能表现于外;结构相对稳定,功能易于变化;结构与功能相互制约,结构决定功能,功能对结构又有能动反作用。

结构和功能之间的辩证关系又有不同表现形式:

(1)系统结构相同,但由于组成系统要素不同,系统表现出不同功能。

(2)系统要素相同,但结构不同,其功能也不同

(3)组成系统要素和结构都不同,但功能可能相同

系统结构和功能之间的辩证关系,为人们认识和改造世界提供了重要的原则和方法。

3、自然界的演化

20世纪的新物理学革命革新了机械自然观的物质观和时空观。

随后出现的系统科学和非平衡态热力学则带来了从静止到演化的自然观——演化发展的自组织自然观。

其基本观点是:

自然的演化过程具有不可逆性;自然的进化是一个不断有序化和发生对称性破缺的过程,具有开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落的自组织机制;自然界的循环发展具有无限性。

(1)宇宙和天体的起源和演化:

大爆炸理论、宇宙暴胀论

(2)地球的演化:

内部圈层的形成和演化,外部圈层的形成和演化,地壳运动论

(3)生命起源和生物进化:

简单分子合成生物小分子---生物大分子---原始生命,原始生命出现后又经历了非细胞---细胞、原核---真核的演化,而真核细胞的出现标志着地球发展和生命演化进入一个新里程。

(三)天人和谐的生态自然观

20世纪自然观新进展不仅体现了关于自然界系统联系和演化发展的特征,而且还体现了人与自然关系的新认识特性。

以往的自然观主要是关于自然的观点,而20世纪的辩证自然观则是包含人和社会因素在内的自然观,是人如何对待自然的认知、态度和伦理价值的自然观。

1、生态自然观的理论来源

马克思、恩格斯的生态思想是这种自然观的直接的理论来源。

马克思、恩格斯生态思想的基本观点:

(1)自然界是人类生存和发展的前提和基础

(2)环境创造人,人也创造环境

(3)自然生产力是社会生产力的基础

(4)人与自然要和谐一致

(5)改革不合理的社会制度是实现人与自然协调发展的重要途径

2、生态自然观确立的现实根源:

八大公害事件、六大污染事件。

“生态危机”的实质,是人与自然关系的危机,是社会异化的产物,也是传统发展观的必然结果。

3、生态自然观确立的科学基础

20世纪中叶以来,由于全世界范围内的人口、资源和环境问题日益尖锐,以及系统科学的发展,生态学的研究视野拓展到人类生活和社会生活的方方面面,出现了一门关于人类“生存之科学”的人类生态学,具体而生动地彰显了人在生态系统中的位置。

人类生态学中的“整体的观念”、“循环的观念”、“平衡的观念”和“多样的观念”,以及它所揭示的生态规律,构成了生态自然观的重要理念和科学依据。

一部是美国女生物学家卡逊的《寂静的春天》(1962年),开启了人类环保时代的大门;另一部是美国科学家芭芭拉·沃特、勒内·杜博斯合著的《只有一个地球》,并由此催生了环境管理学、环境经济学的一系列环境科学分支科学。

这些都为生态自然观的确立奠定了坚实的理论基础。

1972年6月5日,第一次国际环保大会——联合国人类环境会议在瑞典斯德哥尔摩举行,会议通过了《联合国人类环境会议宣言》,宣告了人类对环境的传统观念的终结,达成了“只有一个地球”的共识,是人类环境保护史上的第一座里程碑。

4、生态自然观的基本思想

生态自然观是对马克思、恩格斯生态思想的继承和发展,是在人类反思全球性“生态危机”的过程中和现代生态科学的最新思想成果的基础上形成的。

四、人与自然的关系和可持续发展战略的提出

(一)人与自然关系的历史反思

1、物我不分、浑然一体的原始同一关系阶段

人尚未把自我与自然区别开来,既受自然界神秘力量的奴役和压迫,处于被支配地位,又力图借助神话、自然神崇拜等手段摆脱这种外在的羁绊。

2、人征服改造自然和自然的异化阶段

人的主体性和理性思维得到高度弘扬,人在自然界中的地位发生了根本性的转变,处于中心支配地位。

人与自然的关系被抽象的主客体关系所取代,自然变成人类征服和改造的对象。

与此同时,自然界也在人的实践活动的影响和作用下开始异化、报复人类。

3、人与自然协调发展阶段

20世纪后半叶,全球性的“生态环境危机”的凸现,使人类逐渐意识到人与自然之间双向交流互动的关系本性,环保意识和观念日益深入人心,可持续发展成为全球性的共识。

(二)可持续发展的理论与实践

1、人与自然协调发展的必要性

(1)人口问题

(2)粮食问题

(3)不可再生资源问题

(4)工业化问题

(5)环境污染问题(生态平衡问题)

以上五个问题被看成是“五个最终决定和限制我们星球增长的基本因素”

2、可持续发展观的提出

可持续发展思想是人们在对生态环境危机的反思过程中,针对人类经济与社会发展的不持续状况而提出的。

1972年联合国第一次“人类与环境会议”通过了著名的《人类环境宣言》,提出“只有一个地球”的口号。

同年,罗马俱乐部发表了研究报告《增长的极限》在西方世界引起了强烈反响。

1994年3月,中国政府编制发布的《中国21世纪议程——中国21世纪人口、资源、环境与发展白皮书》,标志着中国政府对可持续发展理论和战略的确认和对全球可持续发展的参与。

3、可持续发展观的基本原则

(1)突出发展的主题---发展原则(发展时可持续发展的前提;发展不等于经济增长;发展是人类共同的和普遍的权利)。

(2)发展的可持续性---可持续性原则(人类社会和经济的发展必须维持在资源和环境的承受能力范围之内)。

(3)人类根本利益和行动的共同性---共同性原则(当代全球性的生态环境危机表现了人类所遇到的危机、安全和未来的共同性,实施可持续发展需要不同国家超越文化和意识形态差异来采取共同行动。

)(4)人与人关系的公平性---公平性原则(只有解决好人与人之间的不公平性,才有可能达到人与自然和谐。

思考:

1、简述自然辩证法建立的科学基础?

2、自然辩证法包括的内容?

马、恩在这些方面的贡献?

3、简述科学技术哲学的理论框架?

第二讲、科学的本质和科学知识的构成

第一节、科学的含义及特征

一、科学的含义

是一种反映客观事实和规律的知识;是一种特殊的认识活动(知识生产和精神活动);是一种社会建制(组织化、社会化)。

1、作为知识的科学:

“科学是一种反映客观事实和规律的知识,是系统化理论化的知识。

知识:

事实、规律、反映。

知识体系:

系统性。

2、作为认识活动的科学:

“知识是探求的结果,而活动才是内容本身。

3、作为社会建制的科学:

“科学是一项国家事业,是社会中的专门部门,是新兴的社会产业,国家的战略产业,一项国际事业。

二、科学的特性

解释性:

不但描述现象,而且要揭示现象的本质、制约现象出现的规律。

深刻性,超越常识。

精确性:

任何定律、原理在特定的条件下、有限的范围内成立;结论的表述要系统、严格、确切、明晰。

可检验性:

科学陈述的结果必须经受严格的实验检验,区别于哲学与常识,蕴含着批判性

可错性或可变性:

科学就是在试错中不断发展的。

系统性:

通过概念、判断、推理等思维形式表达出来的严密的逻辑体系

主体际性(被不同认识主体所重复和理解,接受不同认识主体用实验进行检验;在不同认识主体间交流、讨论)

三、关于科学划界标准的几种不同观点

逻辑经验主义的观点(与证实原则密切联系在一起;可检验性或可验证性。

代表:

卡尔纳普《论逻辑经验主义》、石里克)

批判理性主义的观点(可证伪性或可反驳性)

科学历史主义的观点(库恩:

划界的区分就在于是否在范式的指导下从事解难题的活动;费耶阿本德:

科学与非科学不可区分)

科学实在论的多元观点(不可能存在一种普适的思想和中性的原则。

代表人物有夏佩尔和普特南。

前范式科学(经过竞争而建立起范式)---常规科学(反常与危机使既有的范式发生动摇)---科学革命(进过竞争与选择而建立起新范式)---新常规科学

从社会学角度来看,范式即共同体,如科学家共同体、文学家共同体等。

实际上,范式就是某一个历史时期为大部分共同体成员所广泛承认的问题、方向、方法、手段、过程、标准等等。

合理性是相对于范式而言的。

从范式以外看到的明显谬误在范式中却是合理的,这有点像相对主义,但它们之间并无优劣之别。

第二节、科学认识的结构

一、科学认识的结构:

客体、主体、中介

1、科学认识的主体:

知识和经验方面的规定;方法和技能方面的规定;价值准则方面的规定。

2、科学认识客体:

自身规定;与主体的认识和实践能力密切相关

3、中介:

仪器和工具;符号和语言;操作、运算和推理规则。

科学方法和技术方法

4、科学认识的过程

科学认识就是科学认识主体在科学实践中运用科学认识中介与客体相互作用从而能动的反映客体的过程。

5、科学认识的本质:

能动地反映客体;创造性的建构过程

二、科学知识的构成

静态结构:

科学事实、科学定律、科学假说、科学理论

动态过程:

获取科学事实、形成科学定律、提出科学假说、建立科学理论

1、科学事实及其类型

(1)定义:

所谓科学事实,是指人们对观察、实验所获得的经验事实的正确描述。

它既不是客观事实本身,也不是科学理论,而是科学理论与客观事实的结合。

(2)特点:

第一、可重复性。

科学事实应该可以在不同的观察和实验中重复出现,是科学事实具有可靠性的保证。

并具有一定的精确性

第二、科学事实渗透理论。

任何科学事实都是在一定的科学理论指导之下获得的,不存在独立于所有科学理论的科学事实。

第三、系统性。

科学事实应该比较系统的反映客观事实,并具有一定的精确性

第四、个别性。

科学事实是对个别事物的描述,所以形式上应当是单称陈述,这就是科学事实与科学理论在形式上的重要区别

第五、相对独立性。

科学事实一旦确认,就具有相对独立性

(3)科学事实分为

两方面:

客体和仪器互作的表征,如观测仪器上所显示的数字、图像等,与客体的本性有关,也与认识条件有关;对观察实验所得结果的陈述和判断,既与客体的本性、仪器的性能有关,也与人用以描述事实的概念系统有关。

(4)科学事实的作用:

第一,科学事实是形成新概念、新理论的基础。

第二,科学事实是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段和依据。

2、科学定律的含义及特征

(1)含义:

科学定律是反映自然界事物、现象之间的必然性关系的科学命题。

通常是全称命题,可分为经验定律和理论定律。

经验定律获取的途径:

借助归纳法从科学事实概括出来的反映事物或现象之间的某种联系,具有描述性、直接实验性,与观察、实验直接相关。

具有直接可判定或测量的经验内容。

理论定律获取的途径:

借助想象、直觉、灵感等得出的对客体本质的更深刻反映,具有更大的普遍性,它不是直接源于经验概括,其中的抽象概念也不能从经验中导出。

(2)特征:

科学定律是绝对真理和相对真理的统一;科学定律经过了观察和实验的检验,在其适用范围之内是绝对真理;由于人们的实践水平具有历史局限性,这种检验也就具有历史性和相对性,所以科学定律是相对真理。

科学定律具有简明性特征,一般用数学语言和符号语言来表达。

(3)科学定律的作用:

第一,科学定律揭示事物的本质或规律:

通过科学抽象得到的对事物本质的认识。

第二,有助于科学概念和科学理论的形成:

科学概念的形成可以通过经验定律的提出或发现来完成,科学定律也是明确科学概念的一种有效手段;科学概念和科学定律是科学理论构成的基础。

第三,科学解释和预测的有效工具:

经验定律可以解释已知的科学事实和预见未知的科学事实;理论定律可以解释已知的经验定律和预见未知的经验定律。

3、科学假说:

(1)含义:

根据已知的科学事实和科学原理,对所研究的自然现象及其规律性提出的假定性猜测和说明,是自然科学理论思维的一种重要形式。

(2)结构:

事实基础、背景理论、对现象本质的猜测推演出的预见和预言

(3)特点:

科学性、猜测性(假定性)、试探性

(4)方法论意义:

科学观察和实验的先导;发挥思维能动性的有效方法;形成和发展科学理论的必经途径。

4、科学理论

(1)含义:

经过实践检验的具有客观真理性的知识体系,是对某种自然现象本质的系统说明,是由科学概念、原理、定律、论证组成的知识体系

(2)结构:

基本概念;基本原理或定律;逻辑结论“演绎型逻辑体系”

(3)特征:

客观真理性(正确反映了客观事物的本质及其规律性,因而具有客观真理性,是科学理论的基本特征);逻辑完备性(科学理论中的范围和规律是一个个依次推导出来的,有前后一贯的内在联系,具有演绎的逻辑结构,逻辑上的无矛盾性和完备性的特点);全面系统性(科学理论不是孤立的各种概念原理的简单堆砌,而是根据自然界的有机联系、由它的知识单元按系统性原则组成的有内在联系的知识体系);科学预见性(不但能解释已知事实还能预见未知事实,因为它具有逻辑完备性,通过推导得出的逻辑结论能提供新的知识)

总结:

科学事实、科学定律、科学假说以及科学理论作为构成完整的科学知识体系不可或缺的组成部分,不可分割地、辩证地联系在一起。

第三节科学价值和科学精神

一、科学价值

1、科学的内在价值和外在价值

科学的内在价值:

“由于其对真理的追求而对人认识世界的需求的满足,这是一种对人的智力上的追求之满足。

科学的外在价值:

“指科学与社会相互作用过程中对人类社会的作用或意义。

物质价值,对人类的物质生产和物质生活的改善。

精神价值,即作为人类认识活动,其方法、思想及精神对人类思维方式、行为规范及文化事业的影响。

2、“价值中立说”与“价值负荷说”

价值中立说:

“科学知识与价值观念是互不相关的,即科学与价值无涉。

价值负荷说:

“科学本身以及科学的应用都无法回避价值的问题,甚至科学具有伦理意义。

因此,科学本身就有善恶之分。

”(普特南)

二、科学精神

1、科学精神及其内涵

1)含义:

“在科学研究的过程和科学成果中通过科学思想、科学方法表现出科学独有的精神气质——科学精神。

2)构成:

求真精神、理性精神、有条件的怀疑精神、创新精神

2、科学精神的文化意义

科学精神有利于人们养成客观公正的心智习惯。

科学的理性精神有助于人们形成诉诸理性的思考方式。

科学的批判精神以及科学评价中对普遍主义的追求有助于提升人们的民主意识。

科学不断创新的精神同样是社会进步所必需的

思考:

认识科学有哪几个视角?

科学有哪些特征?

如何根据这些特征把科学、非科学和伪科学区分开?

科学认识系统由哪些要素组成?

它们在科学认识中起什么作用?

科学知识是由哪些要素构成的?

这些要素的内涵是什么?

如何理解科学精神与科学价值?

谈谈培养科学精神的重要意义。

第三讲科研选题、观察实验及科学假说的形成

感性认识到理性认识:

选题→获取科学事实(材料)→对材料进行加工(思维)→最终获得理性认识的成果(假说→理论)

第一节科学问题的提出

一、科学问题

1.科学研究从问题开始

理论依据:

总体看,旧理论的终点,新理论的起点。

具体过程看,问题的框架,问题驱动和引导研究。

一种观点以英国经验主义哲学家弗兰西斯.培根为代表,认为科研是从观察和搜集资料开始的,然后经归纳上升到理论。

另一观点以英国科学哲学家波普尔为代表,提出科研始于问题

2.科学问题的含义

一定时代的科学认识主体,在当时的知识背景下,提出的关于科学认识和实践中需要解决而又未解决的矛盾,它包含着一定的求解目标和应答域,而尚无确定的答案。

(1)一定历史时代的产物。

(希尔波特)

(2)与科学认识主体的“欲求”以及智能状况相联系。

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