自然辩证法（清华版）课件

自然辩证法 张密生 武汉大学政治与公共管理学院,自然辩证法导论,一、自然辩证法研究对象、研究内容、学科性质 1、研究对象 自然辩证法是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识和改造自然的一般方法的科学。 自然界-科学技术-人 (客体） （中介） （主体）,自然辩证法导论,2、研究内容 自然观， 科技观， 科学技术方法论 3、学科性质 哲学 交叉科学（科技哲学）,自然辩证法导论,二、学习自然辩证法的意义 1、科学地处理人和自然关系的需要 2、探索中国科技的现代化发展战略和发展规律的需要 3、提高哲学素养的需要 4、科学自身发展的需要 5、提高科技意识的需要,爱因斯坦,钱学森,第一章、人类自然观的演变,一、古代科学技术与朴素的自然观 古代科学的萌芽 古代技术的发端 古代自然观的特点：直观、思辩和猜测 盖天说 浑天说,盖天说,浑天说,第一章、人类自然观的演变,二、近代科技革命与形而上学的自然观 近代科学的兴起：1543年哥白尼日心说 近代科学产生的历史条件： 资本主义生产方式的确立 航海探险和地理大发现 文艺复兴运动和宗教改革运动 牛顿力学体系的建立 第一次技术革命 科学方法论的建立,蒙娜丽莎,哥白尼,牛顿,郑和,第一章、人类自然观的演变,近代形而上学的自然观 特点：对自然界的细节上高于古代，对自然界的整体把握低于古代；只见树木，不见森林。 机械自然观：一切运动都归结为机械运动，一切运动的原因都归结为力。,第一章、人类自然观的演变,三、近代科技发展与自然辩证法的产生 自然科学进入全面发展和理论综合阶段 基础科学取得突破性进展： 康德-拉普拉斯星云假说 赖尔的地质进化论 能量守恒与转化定律 元素周期律；原子论；尿素的合成 细胞学说；生物进化论 德国古典哲学的发展,第一章、人类自然观的演变,自然辩证法的创立及其意义 标志（18731883年） 传播和发展 意义： 第一次系统地阐述了自然辩证法的基本思想，建立了自然辩证法的理论体系。 开辟了马克思主义研究自然界、科学技术和科学方法的新时代。,康德,第一章、人类自然观的演变,四、现代科技革命与系统自然观 现代科学的产生：物理学危机与三个实验发现 爱因斯坦的相对论与普朗克的量子力学 系统论、信息论与控制论 系统自然观：世界是由各种各样的系统所组成，各系统间通过交换物质、能量和信息而相互关联，形成一个多维多层次的网络。,第一章、人类自然观的演变,系统自然观从不同的侧面表明世界是由许多中间层次组成的整体，揭示了各种系统内部的横向联系，系统与环境之间相互作用的普遍规律。 系统自然观深刻地揭示了自然界的演化问题，丰富了我们关于物质层次、类型、演化形式的哲学认识。,第一章、人类自然观的演变,五、现代科技革命与生态自然观 生态自然观的科学基础:生态学、环境科学 生态学是研究生物生存条件、生物及群体与环境相互作用的过程及其规律的科学.其目的是指导人与生物圈的协调发展. 生态自然观的现实根源:生态危机 生态危机的表现形式:人口指数增长,自然资源消耗过快,环境污染严重.,第一章、人类自然观的演变,生态自然观的基本思想: 生态系统是生命系统 生态系统具有显著的整体性 生态系统是自组织的开放系统 生态系统是动态平衡系统 生态系统是稳定性与变化性相统一的系统,第一章、人类自然观的演变,生态自然观的原则： 1982年，联合国世界自然宪章宣告：“每种生命形式都是独特的，无论对人的价值如何，都应得到尊重，为了给予其它有机体这样的承认，人类必须受行为道德准则的约束，人类的行为或行为的后果，能够改变自然，耗尽自然资源；因此，人类必须充分认识到迫切需要维持大自然的稳定和素质，以养护自然资源。,第一章、人类自然观的演变,生态自然观的态度： 第一，在对待自然的态度上，要把人类只是作为自然的一员，而不是成为自然的主宰。经济人生态人 第二，在处理代际的关系上，我们必须认识到自然资源的有限性和人类需求的无限性之间的矛盾。适度消费 第三，在处理代内的关系上，我们必须重视全人类的整体利益，而不是只重视个体，或,第一章、人类自然观的演变,是某个地区、某个集团、某个民族、某个国家的利益。 第四，在对待种际的关系问题上，要尊重动物的生存发展权。 总之，要人类要由人类中心主义价值观转变到自然中心主义价值观，以促进人和自然的和谐发展。,第二章、人和自然的和谐发展,一、人和自然的对象性关系 1、人和自然的关系 人对自然的受动性，人对自然的能动性， 实践是人和自然对象性关系的纽带。 2、人的新进化和自然界的人化 3、人化自然和人工自然 人化自然是人类观测所及从而能够感知其信息的那部分自然界。,第二章、人和自然的和谐发展,人工自然是人类实践手段所及从而变革了的那部分自然界。 广义的自然界：天然自然(自在自然)，人化自然，人工自然，人本自然。 狭义的自然界：人化自然，人工自然。 人化自然和人工自然的关系： 人化自然是人工自然拓展的前提； 人工自然是人化自然拓展的条件。,第二章、人和自然的和谐发展,人工自然与自然界的平衡 科学技术是一把双刃剑，具有两重性，利弊交织。 4、人工自然的发展与科学技术的价值评估 悲观论 乐观论 现实论,第二章、人和自然的和谐发展,二、人和自然的和谐发展 1、人和自然和谐发展的必要性 1972年增长的极限 全球性问题的提出： 人口问题，粮食问题，不可再生的资源问题，工业化问题，环境污染问题。 “五个最终决定和限制我们星球增长的基本因素”,第二章、人和自然的和谐发展,2、人和自然和谐发展的基本途径 （1）重新认识和调整人和自然的关系 农业经济-工业经济-知识经济 听天由命-人定胜天-天人合一 “缩命论”-“征服论”-“和谐论” （2）高度发展的科学技术是其必不可少的物质前提,第二章、人和自然的和谐发展,（3）调整社会关系，建立合理的社会制度 （4）和谐发展：人类共同的责任 （5）坚持走可持续发展道路 （6）贯彻落实科学发展观，建立循环型社会 (资源节约型和环境友好型社会) 五大统筹： 资源产品废弃物 资源产品废弃物再生资源,第三章、科学技术的系统结构,一、科学、技术、工程的性质 1、科学、技术和工程的定义 科学是关于自然、社会和思维的知识体系，-是实践经验的结晶。 技术是人类为了满足社会需要，利用自然规律，在改造和控制自然的实践中所创造的劳动手段、工艺方法和技能体系的总和。,第三章、科学技术的系统结构,工程：人们综合利用科学的理论和技术的方法与手段，有组织、系统化地改造客观世界的具体实践活动，以及所取得的实际成果。 工程所追求的目标是社会实现。 工程是按照一定的目标和规划对科学、技术和社会的动态整合。 工程活动是一个通过技术集成实现创新的过程。 工程本身是一个复杂的系统,第三章、科学技术的系统结构,2、科学技术的共同本质 科学-认识和反映自然。发现 技术-改造和控制自然。发明 工程核心是建造 二、科学与技术的区别和联系 1、区别 （1）、目的不同 （2）、任务不同,第三章、科学技术的系统结构,（3）、程序不同 （4）、思维特点不同 （5）、可控性不同 （6）、成果不同 （7）、两类不同类型的革命 2、联系 18世纪以前，技术超前，科学落后,第三章、科学技术的系统结构,18世纪以后，科学加速发展 现代：科学技术双向互动，表现为技术科学化，科学技术化，科学技术一体化。 三、科学技术的体系结构 1、科学的体系结构 基础科学、技术科学、工程技术,第三章、科学技术的系统结构,新兴科学 边缘科学、横断科学、综合科学 2、技术的体系结构 古代：以手工工具技术为主导的技术体系 近代：以机器技术为主导的技术体系 现代：以信息技术为主导的技术体系,第三章、科学技术的系统结构,四、科学技术的组织结构 1、科学角色 科学家的产生（1718世纪） 1657年意大利西芒托实验学院 1662年英国皇家学会 1666年法国巴黎科学院 1700年德国柏林学院 1742年俄国科学院,伽利略,第三章、科学技术的系统结构,2、科学共同体 科学共同体是在共同科学范式基础上通过科学交流和合作形成的科学家群体. 科学共同体有其特殊的目标。 科学共同体有其特殊的行为规范和精神气质。 默顿：普遍主义；公有主义；不谋私利精神；有条件的怀疑精神。,第三章、科学技术的系统结构,我国的科学精神： 爱国主义精神；求实创新精神；拼搏奉献精神；团结协作精神。 科学共同体有其特殊的分层结构 科学共同体有其自身的运行机制和动力 科学发现谋求成果承认,第三章、科学技术的系统结构,3、技术共同体和工程共同体 技术共同体是在共同技术范式基础上通过成员间的交流与合作所形成的技术专家群体. 工程共同体是以共同的工程范式为基础而形成的、以工程的设计、建造、管理为目标的活动群体. (投资者企业家管理者设计师工程师等),第三章、科学技术的系统结构,4、科学的社会组织 社会内在形式：学派，无形学院等 社会外在形式：学会，科学院，研究所等 大科学时代的科研中心 科学活动的主体：个人，集体，社会,第三章、科学技术的系统结构,5、科学的社会支持系统 经济支持系统 政治支持系统 文化支持系统 教育支持系统 社会制度支持系统,第四章、科学技术运动的发展模式,一、科学发展的基本矛盾 科学理论和科学实验的矛盾 二、科学发展的主要形式 1、科学发展的纵向进化形式 渐进形式（科学进化） 飞跃形式（科学革命） 2、科学发展的横向进化形式 分化与综合多样化与整体化,第四章、科学技术运动的发展模式,三、科学发展的一般模式 1、带头学科的更替模式 凯德洛夫：在各个历史时期，科学发展是不平衡的。 2、世界科技中心的转移模式 贝尔纳提出世界科技活动中心的概念 汤浅光朝的统计研究（汤浅现象）,第四章、科学技术运动的发展模式,标准：世界科技成果的25% 意大利（1540-1610年） 60年 英国（1660-1730年） 70年 法国（1770-1830年） 60年 德国（1810-1920年） 110年 美国（1920-2008年）,第四章、科学技术运动的发展模式,几点启示： 人才是根本。坚持人才强国战略。 科学技术是第一生产力，要加快科技成果转化。 只有创新才能超越别人，要坚持自主创新。 教育是基础。,第四章、科学技术运动的发展模式,3、科学增长的指数逻辑模式 1944年赖德 普赖斯的定量分析,第四章、科学技术运动的发展模式,4、库恩的科学革命模式 范式的理解 前科学-常规科学-反常-危机-科学革命-新的常规科学 评价： 合理因素， 缺陷和错误。,第五章 科学、技术、工程与创新,一、创新概念与创新类型 1、创新概念的提出 熊彼特：创新是把生产要素的新组合引入到经济中，即建立一种新的生产函数。 这种新组合包括：1）引入新产品；2）采用新技术；3）开辟新市场；4）控制原材料新的供给来源；5）实现工业新的组织。,第五章 科学、技术、工程与创新,创新理论的三个主要观点： 创新与经济发展，创新是经济发展的动力。 创新与企业家创新是生产要素的重新组合，企业家的职能就是实现新组合。 创新与创造性毁灭，指的是新的产品或工艺对旧资本的破坏，并导致一批企业在创新浪潮中被淘汰。,第五章 科学、技术、工程与创新,2、创新的类型 依据创新的对象，可分为产品创新和工艺创新 产品创新指的是技术上有变化的产品（或服务）的商品化。 工艺创新指的是一种新的产品（或服务）生产技术、工艺流程或生产方法的采用。,第五章 科学、技术、工程与创新,按照创新的程度，可分为： 渐进创新（技术革新）：这是渐进的、联系不断的小创新。 激进创新：指的是在技术原理和观念上有重大突破和转变的创新。 技术系统变革 技术经济范式的变革,第五章 科学、技术、工程与创新,依据不同创新主体之间的关系和不同的创新源，可分为： 自主创新：是指创新主体依赖自身所具有的能力和资源进行并完成的创新活动，自主创新中知识、技术或制度等方面的关键性突破是依靠自身力量实现的。 模仿创新：是指在别的创新者率先创新的示范影响和利益诱导下，创新主体通过合法方式引进创新成果，并在此基础上进行,第五章 科学、技术、工程与创新,改进和二次创新的一个创新形式。 合作创新：是指不同创新主体合作推动创新的一种创新形式。 合作创新以合作合作伙伴的共同利益为基础，以资源共享和优势互补为前提，有明确的合作目标、合作期限和合作规则，合作各方共同投入，共同参与，共享成果，共担风险。,第五章 科学、技术、工程与创新,3、创新活动的特点 创新具有不确定性和风险性 创新呈现出常规化趋势（企业的制度化行为） 创新对科学技术的依赖性 创新具有累积性特征 创新具有群集性,第五章 科学、技术、工程与创新,二、科学、技术、工程与创新 1、科学技术、社会需求与创新 1）科技推动的创新模型 基础研究应用研究开发生产销售 2）需求拉引的创新模型 需求研究与开发生产应用 3）创新的双力驱动模型 需求拉引科技推动,第五章 科学、技术、工程与创新,2、研究开发、技术创新与制度创新 技术创新是一个从新产品或新工艺设想的产生，经过研究、开发、工程化、商业化生产，到市场应用完整过程的一系列活动的总和。 技术创新与技术发明 技术创新与研究开发 技术创新与制度创新,第五章 科学、技术、工程与创新,3、工程实践与工程创新 工程创新是工程师在造物过程中，集成现有技术或引入新技术，引入创新工程理念和管理机制的过程。 工程创新的特点： 工程创新是集成创新 工程创新以渐进创新为主，激进创新为辅 工程创新与生态环境、社会文化的和谐,第五章 科学、技术、工程与创新,三、企业的创新战略与管理 1、企业是技术创新的主体 创新主体的特征： 具有对创新活动自主的决策权 具有进行创新活动所要求的能力 具有承担创新活动的责任与风险 具有获取创新活动的收益,第五章 科学、技术、工程与创新,2、企业的创新战略 领先开拓型创新战略 模仿追赶型创新战略 传统保守型创新战略 3、企业技术创新过程管理 创新计划的制定 创新构思的形成和评价 开发过程的管理,第六章自主创新与中国创新体系建设,一、国家创新体系的内涵与结构 OECD在1996年以知识为基础的经济研究报告中认为：在以知识为基础的经济中，“国家创新体系的结构是一个重要的经济决定因素，这种结构由工业界、政府和学术界之间在发展科学和技术方面的交流和相互关系构成”。 国家创新体系建设的核心是形成产业界、学术界和政府交互作用的网络，以共同推动新知识和新技术的创造、传播与应用。,第六章自主创新与中国创新体系建设,2、国家竞争力与国家创新体系建设 美国：全面领先 日本：创新立国 以色列：尊重知识 俄罗斯：大国转型 印度：强国之梦,第六章自主创新与中国创新体系建设,二、中国创新体系的演变及其问题 1、计划经济体制下的创新体系 政府指令型（19491977年） 2、体制转型过程中的创新体系 政府导引型（19781995年） 3、市场经济体制下的创新体系 政府协调型（19952008年）,第六章自主创新与中国创新体系建设,三、目前中国创新体系存在的问题 企业尚末成为技术创新的主体 产学研紧密结合的机制尚末完全形成 宏观管理体制尚末形成合理的决策机制和组织机制 政策的协调上没有形成有机的衔接 适应当代科研特点的科技体制有待进一步完善,第六章自主创新与中国创新体系建设,四、自主创新与建设创新型国家 1、自主创新战略及其意义 自主创新是指以获取自主知识产权、掌握核心技术为宗旨，以我为主发展与整合创新资源，进行创新活动，提高创新能力的科技战略方针，包括原始创新、集成创新和消化创新三个方面。,第六章自主创新与中国创新体系建设,原始创新是科技创新中具有战略突破性的科学活动，是一种超前的科学思维或挑战现有科技理论的重大科技创新。 集成创新是指利用各种信息技术、管理技术与工具等，对各个创新要素和创新内容进行选择、集成和优化，形成优势互补的有机整体的动态过程。 消化创新是指在引进技术后，对先进技术进行研究再创新的过程。,第六章自主创新与中国创新体系建设,国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020）明确提出今后科技工作的指导方针，即“自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来”。 纲要明确提出要把增强自主创新能力作为新时期科技发展的基点，把提高科技自主创新能力摆在全部科技工作的突出位置。,第六章自主创新与中国创新体系建设,自主创新的战略意义： 实现经济增长方式的转变必须坚持自主创新 推动经济结构调整和产业升级必须依靠自主创新 应对日益激烈的国际竞争必须提高自主创新能力,第六章自主创新与中国创新体系建设,2、自主创新与建设创新型国家 创新型国家的特征： 创新综合指数明显高于其他国家，科技进步贡献率在70以上，研发投入占GDP的比例一般在2以上，对外技术依存度指标一般在30以下，国家所获得的三方专利（美、欧、日授权的专利）数占世界数量的绝大多数。,第六章自主创新与中国创新体系建设,3、新时期国家创新体系建设的主要任务 建立企业在国家创新体系中的主体地位，全面提高企业自主创新能力。 进一步完善宏观管理体制，建立协调、连贯的政策体系。 建立知识和技术资源有效流动和整合的机制。,第七章、逻辑思维,一、归纳方法 1、归纳方法是从个别或特殊的事物中概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方法。 2、归纳方法的特点： 推理的方向是从个别到一般， 归纳方法是一种或然性推理方法， 归纳方法具有很大的创造性。,第七章、逻辑思维,3、归纳方法的主要类型 完全归纳法 不完全归纳法（简单枚举归纳法，科学归纳法） 4、归纳方法在科学认识中的作用 使认识逐步接近真理， 提出假说或假设， 发现事物的规律性。,第七章、逻辑思维,二、演绎方法 1、演绎方法是从一般原理推演出个别结论的思维方法。 2、演绎方法的特点 推理方向从一般到个别， 是一种必然性推理方法， 是一种创造性比较小的推理方法。,第七章、逻辑思维,3、演绎方法在科学认识中的作用 为科学知识的合理性提供逻辑证明， 建立科学理论体系的有效方法 解释、预见科学事实和提出假说的重要方法。 4、归纳和演绎的辩证关系 演绎必须以归纳为前提 归纳需要以演绎为指导,第七章、逻辑思维,三、类比方法 1、类比方法是根据两类对象之间在某些方面的类似和同一，推断它们在其它方面也可能类似或同一的逻辑思维方法。 2、类比方法的特点 类比推理的过程可以是“特殊-特殊”，也可是“一般-一般”,第七章、逻辑思维,类比方法在逻辑上是或然性方法， 类比方法是一种富于创造性的方法。 3、类比方法在科学认识中的作用 具有开拓思想，触类旁通的重要功能， 是提出科学假说的重要工具， 有利于新的技术设计思想、技术原理的提出， 有利于推进不同科学领域研究方法的移植和渗透,第八章、非逻辑思维,一、形象思维 1、形象思维是在形象地反映客体的具体形状或姿态的感性认识基础上，通过意象、联想和想象来揭示对象的本质及其规律性的思维形式。 2、形象思维的特点 形象思维的“细胞”是形象的意象， 形象思维的一般形式是运用意象进行联想和想象，,第八章、非逻辑思维,形象思维具有直观性、生动性和鲜明性。 3、形象思维在科学认识中的作用 可以形象直观地揭示研究对象的本质和规律， 右脑（情感半球）-左脑（逻辑半球） 智力情商智商 较之逻辑思维更有创造性， 在技术领域有着突出的意义,卢瑟福,卢瑟福太阳系原子模型,第八章、非逻辑思维,二、直觉思维 1、直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。 2、直觉思维的特点 认识发生的突发性 认识过程的突变性 认识成果的突破性,第八章、非逻辑思维,3、直觉和灵感在科学认识中的方法论意义 直觉思维是创造性思维的重要形式， 直觉思维是产生新思想、新概念、新假说、新模型的基本途径。 4、非逻辑思维能力培养的几个途径 注重广博的经验积累和知识储备 善于发