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化学发展中的哲学问题 摘要：化学发展与哲学的关系形成了对化学哲学的专门研究。化学的发展是理论和实践的矛盾斗争过程，是一个由相对真理向绝对真理逐步演进的过程。物质本原与构成问题，不但是化学学科本身的一个基本理论问题，也是化学哲学以及哲学的一个基本理论问题。化学方法论既有自然科学方法论的一般特征，也反映了化学科学研究方法的特殊规律。关键词：化学发展 化学哲学 化学方法论 化学进化哲学问题在化学发展中，是一项重要的问题，化学发展的哲学分析是化学哲学的一项重要内容。研究化学中的哲学问题具有重要的化学意义，从哲学观点对化学中的概念、规律、理论进行深入分析和研究，有助于更深刻的理解和揭示其本质，化学哲学的意义也就是化学哲学研究对哲学发展的意义，因为哲学是自然科学和社会科学的概括和总结，哲学的发展受自然科学的深刻影响。一、化学发展与哲学的关系化学哲学以化学发展为基础，脱离了化学发展中的研究实践就不存在着化学哲学，化学哲学不是毫无基础的空中楼阁，它必须从已发生或正在发生的化学实践活动中抽象和升华出来；另一方面，化学哲学也不是空洞无用的理论，不是一步一趋的“马后炮”，而是在总结实践的基础上去发现化学研究中的一些基本规律，对今后的化学实践活动起指导或启示作用。化学运动及发展的基本规律包括在化学领域中具有世界观和方法论意义的一般理论问题，主要涉及到以下几个方面的内容：（1 ）探讨化学的科学定义、化学研究的对象、特点、地位和作用；（2 ）揭示化学科学发展的规律性和预见化学发展的方向与趋势；（3 ）阐发物质化学运动本身具有的辩证内容；（4 ）讨论化学研究中的方法论和认识论问题；（5 ）分析化学所取得的成果和重要化学家所作贡献的哲学意义及现实意义；（6 ）研究化学和哲学辩证关系及其与化学、哲学发展的作用等。由化学哲学的研究内容可以看出，化学发展的哲学分析是化学哲学的一个很重要内容，上述六项内容基本上都得从化学发展的角度考察。当然，化学哲学的研究不仅仅是在化学研究上具有重要意义，而且在哲学研究上也有重大意义。化学是研究世界的某一个方面，所揭示的化学规律只适用于一定特殊的学科范围；而哲学则是在概括包含化学在内的具体科学的成果、特殊规律的基础上所揭示的关于自然界、社会和人类思维共同的、普遍的规律和原则。化学哲学就是架在化学和哲学之间的一座桥梁。化学哲学的任务就是在于运用化学哲学真理对化学的成果作出哲学的概括，使化学概念上升为哲学范畴，使化学原则上升为哲学原则，使化学真理转化为哲学真理，化学真理的扬弃，就是哲学的显现。反过来，由化学及其它学科所得来的哲学把一切事物的普遍规律和普遍性质揭示出来，它运用的最一般的概念和范畴则通过化学哲学为中介对于化学具有一般方法论的意义。化学哲学在实现由化学真理上升为哲学真理过程中，发挥其自身固有的中介和桥梁作用。2、 化学历史发展过程中的哲学分析化学的发展既有连续性，又有阶段性。化学的发展历史证明，化学知识的增长、发展过程是理论和实践的矛盾斗争过程，是化学概念、原理的更迭和发展过程，是用包含较少谬误的理论代替较多谬误理论的一个曲折的历史发展过程，是一个由相对真理向绝对真理逐步演进的过程。 自从有人类以来，化学知识就处于不断积累过程，但在各个历史阶段，其发展状况也不一样，人类古代历史最漫长，化学的发展也处于最缓慢发展的时期，因为这个阶段整个社会生产力低下，文化处于初级阶段；哲学思想尽管也有唯心与唯物之分，但也是处于早期的朴素阶段，同时还受着封建迷信的极大干扰。所以这个时期的化学是处于化学的萌芽时期，化学学科因其缺乏物质文化基础而不可能建立起来，人们对化学知识不可能建立一个系统的体系，并且缺乏科学的研究方法，这个时期人们对自然的认识处于原始和初级阶段，对化学现象的认识仅仅依靠观察和一些化工生产实践活动，所以这个时期是经验化学知识的积累时期。16世纪，欧洲发生了文艺复兴运动，人们崇尚科学和人性的解放，对整个封建制度和宗教发起了攻击，封建教会逐渐失去了独裁统治地位，宗教内部也掀起了改革运动，文艺复兴使得整个人类的思想发生了一次质的飞跃。17世纪中叶，英国爆发了革命，工业革命的结果是打破了旧的生产方式，巩固了资本主义，生产力得到迅速发展。文艺复兴和工业革命给自然科学各门学科的蓬勃发展打下了良好的物质文化基础，成为自然科学发展的强大外力。在这样一种历史背景之下，化学从17世纪迈入了近代时期，整个近代化学发展时期是化学史上一个承前启后的重要时期，一方面，在短短的两百多年时间里，建立了一个完整的具有各种分支学科的化学体系，建立了基本的化学概念、定理和定律，为现代化学的快速发展打下了坚实基础；另一方面，也是十分重要的一方面，近代化学时期是一个思想全面解放的时期，它逐步破除了一些严重妨碍化学发展的错误或迷信思想。这个时期在化学思想、化学方法论上占有重要地位，许多普适性的化学研究方法就是在这个时候确立起来的。所以说，近代化学发展时期也是化学哲学的一个奠基时期。 本世纪以来，由于对生产的推动作用，使得整个人类的物质文明达到了空前繁荣，生产力得到迅速，这种发展反过来又对化学的进一步发展提供了强大的物质技术保证，化学也迈入了化学发展时期，这个时期的化学开始由宏观领域进入到微观领域，把宏观的理论研究和微观的理论研究结合起来，更深刻地揭示了化学现象的本质，化学的研究也就有了基本的理论保证。微观化学从量子化学、结构化学和核化学三个方向发展并向化学的许多方向渗透，突出表现在化学动力学、生命过程的化学和人工元素合成方面，20世纪的人工合成化学到了一个崭新的阶段，合成的新物质随时间加速增长，表现了人类对的强大改造能力。20世纪化学向其它学科的交叉渗透和综合，预示着化学将要揭示人类更为本质的奥秘。在这个成果爆发式发展的年代里，在理论、方法、实验技术和应用方面都发生了深刻的变化，具有了一些新的显著的特点，概括起来，主要有以下几点：第一，发展速度的加速化。整个人类社会生产力即科学的发展都处于一个加速状态，其基数的不断增加导致了其成果的不断膨胀，化学的发展也不例外。化学小气候是与整个科学大气候是一致的。第二，纵向分化和横向联合。近代化学虽然建立了完备的化学体系，但现代化学的迅猛发展使得原有的分支学科不断地分化成更多的子学科，而这些学科的内部分化，也得力于与外部的“联姻”。自身的膨胀及多学科的渗透正是这些学科分化的原因。实验设备的仪器化促进了化学研究的精密化，这是化学尤其是分析中的一个新特点；这个特点其实也是化学与现代机械、光学、声学和学等方面的新技术“联姻”的结果。第三，从宏观深入到微观层次。这是现代化学最显著的特点，它建立在现代化学实验及电子、X 射线和铀射线三大发现的基础之上，其它特点都与之有着关联并互相渗透和促进，达到辩证的统一。微观大门的打开，是现代化学的起点，是人类认识水平的一个飞跃。第四，由静态向动态发展。近代化学一般是注重化学现象的结果，而现代化学则开始关心化学反应的过程，研究化学变化的动力学性质。这是由人类的认识所决定的，人类对事物的认识总要经历一个由外及里、由表观到本质的过程。把握化学反应过程的本质特点更有利于把握化学变化的外在规律。整个现代化学发展的历程告诉我们，化学科学实现了科学理论、实验研究和生产的高度辩证统一，正经由“必然王国”向“自由王国”发生飞跃式的发展。三、物质观及物质结构观发展的哲学分析 关于物质本原与构成问题，不但是化学学科本身的一个基本理论问题，也是化学哲学以及哲学的一个基本理论问题。自从有人类以来，人类就同形形色色的物质打交道，面对千姿百态、丰富多采的物质世界，人类免不了要发出疑问：这些千变万化的物质世界有没有一个基本的组成成分？把复杂问题简单化、明朗化是人类发展知识的内在动力。千百年来，人们对这个问题不断思索着，并提出了各种各样的假设。任何正确理论的产生都不是一蹴而就的，它是在不断怀疑和否定的基础上产生出来的，物质观的发展也不例外。 在古代，人们没有系统的理论知识和正确的研究方法，他们对自然的认识往往靠观察和缜密的推理，所以他们对物质本原的认识有其合理的成分，在物质观发展史上有着重要的认识论上的意义。在我国古代，物质本原的基本假说是阴阳五行学说，该学说认为，水、木、金、火、土是世界的基本组成成分，这五种成分可以相互转化，也可以组成新的物种，万事万物都有阴阳之分，阴阳的对立统一导致了物质的变化和运动。在古希腊，有一个重要的物质观是德谟克利特（Democritus）提出的原子论，他所提出的原子性质相同，但形状和大小多种多样，而这种不确定的多样性导致了这种原子论的复杂化和隐含的唯心主义色彩，所以最终物质观的统治地位让亚里士多德（Aristotle）夺去了。 我国春秋时期墨翟提出的“端”的思想，也是一种朴素的原子论。亚氏在前人理论的基础上，提出了看似比德氏更为先进的四元素说和四原性说，四元素是土、气、水、火，四原性是冷、热、干、湿，这种学说在西方占据了两千多年的统治地位，并使化学走上了炼金术的歧途。总的看来，最早的人类都企图从自然界中选取一种或几种物质元素来说明世界万物的成因，这也是早期朴素唯物主义的一个特征。 随后，近代化学把人类领进了一个五光十色、令人眩目的时代，使得物质观和结构理论也由哲学的思辨变成了具体的科学研究对象。17世纪末，波义耳提出了关于物质结构的“微粒说”，认为化学元素是多种多样的，是某种基本的和简单的物质最小单位，它是构成万物的基本成分，这无疑是科学地提出和解决物质结构问题的新起点，是化学史及化学哲学中一个划时代的成就。18世纪由道尔顿、阿佛加德罗、康尼查罗等人提出的原子分子学说认为：由原子构成分子，由分子构成物体；原子是参加化学反应的最小质点，分子是物质保持其特性前能独立存在的最小质点。元素周期律的发现使人类对物质结构认识前进了一步。总之，近代科学分化后物质结构理论的最高成就是建立了原子分子论。而在哲学上形成了“构成主义”结构观：承认世界及其组成物都是由早已存在并呈现在我们面前的完全独立的部分所构成，这是一种建立在现实世界简单性的信念基础上的观念。这种观念所描述的自然物质结构图景，是机械的、不变的、非整体的景观：自然界是由质点靠外力的机械运动组合的整体，这是一种机械唯物主义，这种割裂物质和运动的机械图景，影响自然科学达300年之久。 总之，人类对自然界物质组成及其结构的认识经历了一个否定之否定的过程。人们对物质组成及其结构的认识过程也是唯物主义的一个不断辩证否定的发展过程，在这个过程中，唯物主义经由了朴素唯物主义、机械唯物主义和辩证唯物主义三个发展阶段。四、关于化学的进化问题 辩证自然观把世界看成是“在本质上某种从浑沌中产生出来的东西，即某种发展的东西，某种逐渐生成的东西”。物质世界进化链可以形象地描述这种从浑沌中逐渐发展和逐渐生长的过程。大约在200 亿年以前的大爆炸初期，宇宙处于高温高密状态，只存在着中子、质子、电子和中微子等基本粒子。以后宇宙就沿着两条线索平行发展，一条是宇观链，即天体演化和地质演变；一条是微观、宏观链，此链又分为物理进化、生物进化、化学进化和社会进化四个阶段。对于化学进化来说，可以分为四个阶段，即：（1）化学元素的合成阶段。最简单的化学元素H可以俘获一个或二个中子，生成它们的同位素D或T，D和T反应可以聚变生成He，并进一步生成C、O、N等元素，在宇观条件下， 还可以进一步合成近百种元素。（2）星际小分子的合成阶段。近二十年来， 由于射电望远镜的发展，人们发现了五十多个星际分子，这说明在宇宙发展过程中，由C、H、O、N等化学元素可以合成各种小分子。（3 ）生物小分子的合成。1953年美国米勒成功地做了一个由星际小分子生成氨基酸的自然过程的模拟实验，为自然界化学进化的第三阶段提供了一个有力的证据。（4）生物大分子的合成阶段。 现在人类在实验室条件下已经能够合成自我复制的活分子，完成了由死分子到活分子的飞跃。但至于在宇宙演化中，无生命到有生命的飞跃是在什么样的环境下完成的？关于这一问题，目前尚无定论。 就化学科学本身而言，也经历了一个发展、变化的过程。在19世纪，化学被认为是原子的科学，元素周期律是当时最重要的规律之一，发现新元素是当时化学的前沿，而现在化学的主要任务不是发现新元素，而是合成新分子。 化学进化的历程体现了物质发展由低级到高级、由简单到复杂这样一个辩证的发展过程。五、化学发展与化学方法论 化学方法论是关于化学一般研究方法的规律性理论，它既有自然科学方法论的一般特征，也反映了化学科学研究方法的特殊规律。它是一般自然科学方法与化学相互交叉渗透的方法。化学方法论是化学研究的锐利武器和有效工具。随着现代科学方法统一化、综合化的特点和趋势，结合化学的现状来看，系统地研究化学方法论对确定化学研究方向、选择科研课题和探索化学新的分支学科都有着促进作用；同时，历史上的多次化学革命总是与化学方法的变革相联系着的，在一定的意义上来说，化学方法推动着化学的进步，化学方法论的研究也得到日益广泛的重视。 一般来说，化学研究的客体，首先是分子，其次是原子、原子核、基本粒子和超分子等，而化学研究的对象是物质，而不是意识，主要是实物粒子，而不是场，是实物粒子中的分子及其变化规律，而不是原子、原子核的运动规律。正是由于化学研究的对象是实物，所以实验的方法是化学研究中的重要方法，观察与实验是化学工作者所不可缺少的。化学研究的对象是分子、原子，而分子、原子在一般研究中是不能直接看到的，这就需要用思维去把握，用模型去具体化，这样，就需要有比较、类比、推理、假说和模型等方法，以作为化学研究的重要工具。化学科学的发展也反映了这些手段和方法在化学研究中的深入和扩展。 化学方法论研究的对象是化学科学的一般研究方法，它作为化学哲学的主要内容之一，成了哲学和化学科学之间的中介和纽带。一方面把哲学方法、自然科学一般方法具体应用于化学运动规律的研究，紧密地与化学学科特点相结合，因而它在科学方法论体系中具有相对的独立性。这种独立性表现在：在内容上相对一般科学方法深入和充实；在表述方法上相对于一般科学方法论精确、具体。另一方面，它又对化学学科中某些共有的通用的方法进行抽象和概括，使之上升为一般方法，以丰富、发展和深化一般自然科学方法，并使哲学中的方法论部分得以扩充。 化学方法论是化学理论建立所必不可少的工具。作为化学理论形成的主要标志在于它具有：能够反映化学运动的客观规律，由前提、推论、证明和结论所构成知识的严密逻辑性、进行定量表达的精确性等。这些标志所反映的条件，实际上只有依靠化学方法作研究工具才能实现。因此，化学理论的真理性必须由化学实验方法加以检验和证实。化学理论的逻辑性则需要运用化学演绎等方法去建立，这样才能把零星或散乱的知识依照本质关系和因果关系纳入一个严密的知识体系。 化学方法论之所以能在化学认识、化学发现、化学理论的建立中起着重要的作用，正