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2不可逆导致有序结构的产生。
贝纳德花纹
这种花纹虽然出现在实验室里，但却提供了由不可逆而导致自组织现象的一种类型。
启发普利高津创立耗散结构理论的科学事实主要有贝纳德花纹等。
这种开放的远离平衡的系统，在与外界交换物质和能量的过程中，通过能量的耗散和内部非线性动力学机制形成和保持的宏观时空有序结构称为耗散结构。
3由上可知，不可逆过程既可以导致有序结构的破坏，也可以导致有序结构的产生。
如果说经典热力学主要研究了不可逆过程的消极作用的话，那么非平衡自组织理论则更加重视不可逆过程的建设性作用。
三自然界演化的两个方向
不可逆过程的双重作用，导致了自然物质在演化中会有两个方向：
进化和退化。
这两个方向的辩证统一，构成了自然界丰富多彩的演化图景。
1进化与退化：
进化一般是指物质客体演化中由无序到有序、由低序到高序的趋势和过程。
退化一般是指物质客体演化中由有序到无序，由高序到低序的趋势和过程。
2无序与有序：
无序表示客观事物或系统组成要素之间无规则的联系或转化。
有序表示客观事物或系统组成要素之间由规则的联系或转化。
自然界中存在着两类有序结构：
（1）平衡有序，一旦形成，就不再随着时间和空间的变化而变化，是“死”的有序。
（2）非平衡有序，在非平衡条件下通过和外界环境不断交换物质和能量才能维持，是“活”的有序。
3进化与退化的统一性
在自然界的演化中，存在着大量的进化事实。
也确实存在着大量的退化事实。
进化与退化是两种不同的演化趋势，它们在自然界中都有一定的普遍性，它们相互包含，同存共生，相互交替，共同构成了丰富多彩的演化过程。
四进化的根据和条件
非平衡自组织理论关于系统走向有序即系统形成有序结构的根据和条件的论述，对于理解一般的进化是有意义的。
1必须是一个开放系统。
2远离平衡态。
“非平衡是有序之源”
3涨落。
4非线性相互作用。
第三章现代科学技术下人与自然
第一节人与自然的关系及其认识
一、人工自然异化导致全球性问题
1.全球性气候变暖。
2.资源枯竭。
3.污染加剧。
4.人口膨胀。
二、罗马俱乐部的观点
《增长的极限》
建立“世界模型”。
“结果总是灾难性的”。
出路何在？
设立起“全球均衡”的发展模式。
既要依靠科学技术，又要依靠精神文明，道德进步和社会进步，树立正确的人类价值。
三、以西蒙为代表的乐观派的观点
《没有极限的增长》
人类资源没有到达尽头，人类的生态环境可以从暂时的恶化转变成良好的家园，粮食的供应将不成问题，人口也将趋于平衡，增长是无极限的。
四、后现代主义的观点
西方传统文化的特点是提倡理性，重视中心，维系结构，尊重历史；
而后现代主义则反其道而行之，以逆向思维分析方法极力推崇边缘、平俗、解构、非理性、历史断裂等。
美国大卫格里芬为代表建设性的后现代主义哲学
关于人与自然关系的三个基本观点：
1.要用新的思想来看待“现代”这个概念，对其中的消极因素和破坏因素予以强烈抵制。
2.要用后现代的整体有机论代替现代的自然界独立论。
3.要用后现代的传统伦理代替现代的人类中心论。
五、新的自然观
应当把人与自然作为一个整体性的、协同的系统，求得人与自然的协调发展。
1.仍以人为主体。
2.仍然包括着人改造自然的内容和要求。
第二节可持续发展
一、背景：
工业社会里，人类所选择的发展观是以工业增长作为衡量发展的唯一标志，把一个国家的工业化和由此产生的工业文明当作现代化实现的标志。
这实际上是一种片面的发展观。
二、内涵：
可持续发展强调的是环境与经济的协调发展，追求的是人与自然的和谐。
•核心是：
健康的经济发展之路是建立在保护生态环境，社会公正以及人民参与发展决策的基础上，既使人类的各种合理要求得到满足，个人得到发展，又使生态环境得到保护，不影响后代人的发展。
•三、我国的可持续发展之路：
1.要加强生态文明观的教育，提高全体国民的生态意识。
2.大力发展生态技术，实现资源和环境的综合利用。
3.通过立法、司法和行政的有机统一，加强环保力度。
4.建立有生态价值的生态资源管理机制。
5.积极参与国际社会环保活动、吸收外国有益环保政策。
第四章科学技术的一般性质
•第一节科学
•一什么是科学
•古拉丁语Scientia----Science
•我国古代“格物致知”、“格致学”
•日本明治时代福泽瑜吉翻译为“科学”。
•康有为第一次将“科学”一词引入中国。
•科学是难以界定的名词。
•科学是反映客观事实和规律的知识。
如达尔文。
•科学是知识体系。
如麦克斯韦电磁理论。
•科学是社会事业。
16世纪伽利略个体活动时代
17世纪牛顿松散皇家学会时代
1847-1931爱迪生的“实验工厂”集体研究时代
20世纪40年代国家规模建制时代
今天跨国建制时代
科学是一项反映客观事实和规律的知识体系及相关活动的事业。
•二科学的特征
•1.客观性和实证性
原则上可以由实验来检验其真伪的认识才属于自然科学探讨的问题。
•2.理性
是一个由概念、定律、定理、学说和数学推理等构成的有条理的完备的知识体系。
•3.探索性和创造性
研究过程具有不确定性。
不断探索未知知识、创造新的知识。
•4.通用性和共享性
不存在与特定国家、特定民族或特定集团的特殊利益相关的自然科学。
所有的人都可以利用，能够被任何阶级的人们所掌握，对任何阶级的活动都发生作用。
•5.科学是一般意义上的生产力
生产力＝科学技术*（劳动者+劳动工具+劳动对象+管理）
第二节技术
一技术的概念
历史考察18世纪法国狄德罗《百科全书》
技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系。
丰富的内涵
二技术的要素
要素与因素不同
按表现形态分为：
1.经验形态的技术要素
主要指经验、技能等这些主观性的技术要素
经验技能在不同历史时期表现形式不尽相同：
古代以手工操作为基础，近代以机器操作为基础，现代以技术知识为基础
2.实体形态的技术要素
主要指以生产工具为主要标志的客观性技术要素
按不同历史时期分为手工工具、机械装置和自控机床等三种表现形式
3.知识形态的技术要素
主要指以技术知识为象征的技术要素：
一种是经验知识，就是关于生产过程和操作方法的规范化的描述或记载。
。
另一种是理论知识，就是关于生产过程和操作方法的机制或规律性的阐述。
三技术的本质特征
1.技术的自然属性与社会属性
自然属性：
技术必须依靠自然事物、自然过程，符合自然规律。
社会属性：
与社会需要密切相关，
受到社会政治、经济、文化的制约
2.技术的工具性与价值负载性
（1）技术作为一种工具体系，可以作为达到人类目的的手段。
技术中性论，技术不会产生什么特殊的伦理与政治问题，是那些创造和使用技术的人使得技术成为一种善的或恶的力量。
（2）技术是负载价值的，首先，技术不只是解决问题的手段，而且也是伦理、政治与文化价值的体现。
技术不仅体现了技术判断而且也体现了更广泛的社会价值和那些设计和使用它的人的利益。
其次，技术是一种影响社会价值的实质性的力量。
这种力量可以冲破以往传统的和现存的制度、体制、文化、人机交往关系和意识形态等体系。
3.技术的有益性与有害性
有益性：
提供了更高的生活标准，增加了个体的选择自由，提供了更多的闲暇时间，扩大了人与人之间的交往与联系。
有害性：
造成了生态环境的严重破坏；
阻碍了人的全面发展。
4.技术的自主性与社会建构性
（1）技术的自主性是指技术是一个相对独立与自主的系统，有其内在的发展动力。
技术决定论、
专家治国论
（2）技术的社会建构性是指技术是一种由社会建构的产物。
社会决定论，主张技术及其发展完全是由社会决定的。
第三节科学与技术的相互关系
一科学与技术的联系
二科学与技术的区别
三应用科学＝技术吗？
一科学与技术的联系：
科学与技术是辩证统一的整体，科学中有技术，技术中有科学。
技术的发展为科学研究提出课题并提供必要的物质手段。
科学研究和科学成果可以指导技术发展，科学可以成为技术的先导并转化为技术。
科学与技术的相互依存、相互转化有一个过程。
二科学与技术的区别：
1从目的和任务看
科学主要地是认识自然、获得自然知识，回答研究对象“是什么”和“为什么”的问题，讲求有所发现，要揭示客观过程的规律性和因果性；
技术则主要的是利用和改造自然，创造人工自然，解决实践过程中应当“做什么”和“怎么做”的问题，寻求怎样去制和做的规则，讲求有所发明，要实现满足主体需要的目的性。
2从活动过程看：
科学主要的是从实践到认识，从物质到精神，要扬弃经验跃升到理性。
其研究过程探索性强，相对不确定，选题的自由度大些；
技术则主要的是从认识到实践，从精神到物质，经验因素常常不可缺少。
其研究过程计划性强，相对较确定，选题的约束大些，活动有较明显的协作性。
3从相邻领域和相关知识看：
科学相对较为单纯，科学可以不考虑时代的、民族的、地域的特点，可以较少顾及成果的应用前景乃至不考虑经济效益；
技术任务、技术课题通常是更为复杂的，它不仅要运用多门学科的知识，还涉及到经济的、社会的、法律的、地域的、心理的、生理的、安全的、环境的、艺术的、伦理的诸多方面的因素。
要求对工程技术人员进行综合素质的培养。
4从实现的目标和结果看：
科学活动主要地是从多样性到一元性，从模糊到精确，科学活动要求从纷繁杂乱的现象去揭示本质；
技术活动中占主导的则是从一元性到多样性，尤其是技术应用的多样性。
多品种、小批量要求技术上的多样性，大批量或单向过程也有技术多样性。
三应用科学＝技术吗？
不同观点的争论
1等于
2不等于
原因
（1）有悖于历史与逻辑相统一的原则。
（2）技术的表现形态不仅是知识体系，还有经验、技能等主体性要素和以生产工具为标志的实体性要素。
（3）科学与技术的作用是相互的，很难说请谁是母体。
第一节古代的科学与技术
一古代的自然哲学的特点
古代人积累的自然知识综合地表现为自然哲学。
1直观性
从某种有形体的、直观的东西去寻求自然现象多样性的统一。
如：
泰勒斯提出“万物源于水”。
2辩证性
把自然界看成一幅由种种联系和过程交织起来的画面。
赫拉克利特说过：
“这个世界，对于一切存在物都是一样的。
它不是任何神所创造的，也不是任何人所创造的；
它过去、现在、未来永远是一团永恒的活火，在一定的分寸上燃烧，在一定的分寸上熄灭。
“太阳每天都是新的。
3思辨性
缺乏实证，用猜测和想象去说明自然现象。
德谟克利特提出，万物是由最小不可分、坚硬不可入的原子组成。
不是以实验为基础，是一种想象。
区别于近代道尔顿的原子论。
二希腊是科学精神的发源地
近代科学的诞生得益于许多条件，其中包括中国的伟大发明所起的作用，但它的思想根源来自希腊。
2000多年前，希腊人所创造的光辉夺目的文化成就为现代文明奠定了基础。
1希腊奇迹
不是在物质方面，而是在精神方面。
公元前500年左右，希腊人中出现了一大批才智卓越的哲学家和科学家，他们是以后许多学科的鼻祖。
最早期的自然哲学家泰勒斯等；
人文哲学家苏格拉底等；
体系哲学家柏拉图、亚里士多德等；
天文学家托勒密等；
数学家毕达哥拉斯、欧几里德等；
物理学家阿基米德；
医学家希波克拉底；
…………
希腊人还创造了一种全新的精神。
2哲学和科学诞生的三个条件：
（1）要求人们有好奇心和求知欲。
求知并非为了实用的目的，而纯粹是一种对智慧的热爱。
（2）闲暇。
不用为生活而奔波忙碌。
（3）自由。
是一门自由的学问，它要求自由地思考，自由地发表意见，不受他种利益的支配。
3希腊思维方式与科学精神的起源：
（1）把自然作为一个独立于人的东西加以整体地看待；
（2）把自然看成一个有规律的、其规律可以为人们所把握的对象；
（3）创造了一套数学语言力图把握自然界的规律。
希腊人开了科学精神之先河。
4希腊科学的缺陷：
它注重的是说明和理解自然，而不是支配和征服自然，它本身未构成物质性的力量。
•三为什么近代科学没有在中国产生？
1李约瑟问题、李约瑟难题
Needham
ScienceandCivilizationinChina
中国科学技术史共七卷35册，还未出齐。
2问题集及对问题的讨论
3对这个问题的回答：
（1）中国缺乏希腊式的数理自然观，知识界流行的是有机自然观；
（2）中国的自然哲学与技术缺乏密切的联系，对自然界不予关注。
在哲学思维方面，中国古代对复杂的社会系统有狠深入的研究，发展了辩证的整体思维的方式。
不善于做定量的数学分析和形式逻辑的推理。
（3）中国缺乏足够强大的资本主义势力。
因为封建传统过于雄厚，没有科技发展的市场动力。
第二节近代科学的发展与机械自然观的确立
一日心说与血液循环理论
1哥白尼的日心说
1473年生于波兰。
著有《天体运行论》，提出了系统的太阳中心说。
主要历史意义在于发起了自然科学向宗教神学的挑战，开始了科学摆脱神学禁锢的思想解放。
2人体构造理论、血液循环理论
比利时医生维萨留斯1543年出版了《人体构造》一书，系统叙述了自己对人体构造的研究成果，奠定了近代医学的基础。
西班牙医生塞尔维特发现了血液小循环理论。
英国生理学家哈维发现了血液大循环理论，1628年发表《心血运动论》。
到17世纪中叶，日心说和血液循环理论在学术界和思想界为大多数人所接受，本质上独立于宗教的近代科学诞生了。
经典力学体系的建立
1开普勒三定律
德国天文学家开普勒提出了行星运动的椭圆轨道模型。
三个定律。
为天体运动和地上物体运动的统一消除了障碍。
2伽利略对力学的贡献
创造并示范了新的科学实验传统，以追究事物之量的数学关系为目标的研究纲领以及将实验与数学相结合的科学方法，正是他的工作近代物理学乃至近代科学引上了历史的舞台。
3其他科学家
荷兰的惠更斯
英国的胡克等。
4牛顿的创造性综合
牛顿将前人和同时代人的成果加以创造性的综合和发展，建立起经典力学的辉煌大厦。
1686年，《自然哲学的数学原理》完成。
1687年，出版。
《原理》的出版，开辟一个全新的宇宙体系。
人类思想获得了可以用理性解决所有问题的自信。
•三机械自然观的确立
1机械自然观的由来
当时的生产实践和生产力发展水平是根本基础。
手工业、机械技术的发展。
伽利略为机械自然观奠定了认识论和方法论基础
哈维用机械力学方法研究生理学得到血液循环理论。
笛卡儿是早期机械论哲学的代表人物，认为一切形体都是做机械运动的物质。
2牛顿力学的影响
牛顿经典力学获得巨大成功。
牛顿的思想和方法迅速向其他学科和领域扩展，带来了其他学科的发展和兴盛。
另一方面，将概念和范畴、思想方法运用到哲学中。
3机械观发展为机械唯物论哲学
英国唯物主义哲学家霍布斯认为机械位移是物体的唯一运动形式。
洛克
4机械自然观可以概括为：
（1）人与自然相分离。
自然与人是不同的两类东西，人是自然界的旁观者。
（2）自然界的数学设计。
将自然界还原为一个量的、数学的世界。
质的东西被搁置在一边。
（3）物理世界的还原论说明。
找出一个最基本的单元。
（4）自然界与机器的类比。
5意义
第三节当代科学技术发展的基本特点
•一、科学技术加速发展和急剧变革
•1.当代科学技术的发展呈指数增长的趋势
近30年来，人类所取得的科技成果，即科学新发现和技术发明的数量，比过去2000年的总和还要多。
科学技术知识的更新速度也在加快。
当今，工程师知识的半衰期是5年。
2.不断经历革命性的变革，进入新的阶段
下一步科技革命会是什么?
核聚变的可控利用？
纳米技术？
二、科学技术发展的综合化
1.当代科技发展的两种形式：
（1）突破。
（2）融合。
日本提出“综合就是创造”。
例如：
本田公司。
日本的整个技术体系。
2.现代科学的认识论特点：
（1）研究的完整性。
向自然界微观和宏观的各层次延伸。
（2）研究对象的多学科性。
采用多种学科的方法研究某一物质客体或某一课题。
（3）学科的多对象性。
各门科学不断扩展自己的研究领域。
当代科学研究具有高度的综合性质，必须是学科配套，同步前进，整体突破。
（4）科学研究的信息化。
3.当代技术发展的特点
（1）技术一体化。
（2）当代技术发展的方向是标准化、大型化、组合化、高速化、集约化和信息化。
（3）以高技术开创新的工艺革命。
三、科学技术与人文社会科学的结合
1.当代社会历史的客观进程、当代任何重大的科学技术问题、经济问题、社会问题等具有高度的综合性质。
例如，各种全球性问题的出现。
综合性问题的出现，要求把自然科学、技术和人文社会科学知识结合成为一个创造性的综合体。
2.当代科学技术发展形成的思维方式的特点
从绝对走向相对,从单义性走向多义性,从精确走向模糊,从因果性走向偶然性,从确定走向不确定,从可逆走向不可逆,从分析方法走向系统方法,从定域论走向场论,从时空分离走向时空统一。
使自然科学和社会现象之间的鸿沟日趋消失。
自然科学技术的概念、方法和
手段向人文社会科学渗透，以及人文社会科学的价值、伦理观念和理论在科学技术中广泛应用。
当代富有创造性的理论成果正是出现在交汇之处。
四、当代科学技术发展的其他特点
科学技术是第一生产力，
国际化趋势等。
第六章科学方法
第一节科学方法的性质与发展
一科学方法的重要性
科学方法是认识主体在科学研究活动中，为了探索未知事物的属性和规律，为了有所发现和知识创造而采取的实践方式和思维方式，是为了解决科学问题而采取的途径、程序和手段。
还原论方法
科学方法在科学认识活动中有重要作用，关系到科学研究的成功与否，成就大小，进程快慢，效率高低。
从一定意义上说，科学方法与科学发现有同等程度的价值。
二科学方法的层次
按照其普遍性程度和食用范围的不同，可以把科学方法分为三个层次：
1自然科学各门学科所特有的专门研究方法。
2适应于各门自然科学学科的一般研究方法。
3适应于自然科学、社会科学、思维科学的最普遍的方法。
历史和逻辑相统一的方法。
自然辩证法主要是第2类的方法。
爱因斯坦：
“认识论要是不同科学接触，就会成为一个空架子。
科学要是没有认识论——只要这点是可以想象的——就是原始的混乱的东西。
三科学方法论的历史发展
1古代：
直观和思辨猜测——早期的逻辑方法论——数学演绎方法论——亚里士多德——欧几里德。
2近代：
一种是培根的经验归纳方法论。
另一种是以笛卡儿未代表的近代逻辑演绎方法论。
3现代：
概念创造方法论。
爱因斯坦。
科学研究要有经验背景，要与经验相呼应，但科学认识不是从经验事实中按归纳法引出的，不存在从经验向理论过渡的必然性的逻辑通道，而是要通过自由思考来创造或发明新的概念，并以它为中心来建立新的理论体系，再从理论推演出与经验相符的结论来。
现代的各种边缘科学、综合性科学和横断科学的出现，为科学方法和科学方法论研究提供了新的内容。
西方科学哲学就是以方法论为基本内容的，其代表性的观点有：
逻辑实证主义，批判理性主义（又称证伪主义），历史主义，科学实在论等。
第二节科学研究的方法
科学研究没有刻板的固定程序。
但在多数情况下，会包括几个相互衔接的环节。
以基础科学的研究为例，大致包括：
1选题。
从发现或接触各种科学问题开始。
选题是整个科学研究过程具有战略意义的一步。
2获取科学事实。
按课题的需要收集和整理事实材料。
3进行思维加工。
运用逻辑思维、形象思维、直觉思维的方法，进行科学抽象，形成科学假说。
创造性思维起着重要的作用。
4验证。
对已经形成的假说进行实践检验。
5建立理论体系。
第六章科学问题与科研选题
一科学始于观察还是始于问题
（一）科学始于观察
科学始于观察，由观察导致问题，经观察形成理论，而不是问题引导观察，不应是理论渗入观察。
“中性观察”，在观察和实验时，应不容许任何主观想法介入，不带有任何问题意识，以保证绝对的客观性。
（二）科学始于问题
问题引导观察，观察渗透理论。
1科学问题对科学观察有定向作用。
在进行科学观察时，人们总要有选择地确定去观察什么和怎样观测。
2理论在观察过程中有背景意义。
观察材料的取舍和理解与理性密切相关。
3人们在观察中会发现新的问题。
缺乏理论指导的观察，即使看到了某种新的现象，也只会当作过眼烟云，视而不见。
二科学问题的意义
1科学研究的任务和整个过程是围绕着
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