自然辩证法专题三系统自然观(精)
自然辩证法
一、自然观的历史轨迹
近代机械唯物主义自然观(公元16—18世纪)
“人是机器”说：
• 笛卡尔《动物就是机器》一书论述了包括人在内的动物
有机体的运动，提出“生命是机器”的观点。认为人与 动物的区别在于人是有精神的，而其他动物是没有精神 的。因此动物的行为是完全服从于机械运动的规律的。
• 拉美特利的著作《人是机器》认为人的机体和心灵的
中国古代朴素自然观以春秋战国时期为代表。
一、自然观的历史轨迹
古代朴素的自然观
一、自然观的历史轨迹
中世纪神学自然观（公元5—15世纪）
产生的背景条件：
• 政教合一，教会凌驾于政权之上，宗教教义是处理
一切民间事务的准则。
• 教会实行极端文化专制主义。对于对宗教、神学 构成威胁的言论，通统视为“异端思想”并进 行压制、迫害。 • 一切从宗教教条出发，科学只是教会恭顺的婢女，
采用新的生产方法，开辟新市场， 获得原材料或半成品的新的来源， 实行的新的企业组织。
这些趋势促使对科学、技术及其与社会的作用关
系进行更深入的研究,出现了相关的新的学科：
1. 科学社会学：汉森（前苏联），默顿（美）
2. 科学学：贝尔纳（英）
3. 技术文化学：奥格本（美）
（三）20世纪中叶以来自然辩证法的新发展
“按照统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济 社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展 和对外开放的要求推进科学发展观。”
一、自然辩证法是马克思主义的重要组成部分
自然辩证法的性质：
自然辩证法属于马克思主义哲学，是马克 思主义哲学与科学技术社会科学和思维科学相 结合的交叉学科。它是马克思主义哲学与具体 科学技术相联系的纽带。
的客体的自然界，作为这一关系的主体的人的
《自然辩证法》重点解析
1.试述当代马克思主义自然观的三种形态的主要内容和特征，并阐述其对你的启示意义。
马克思主义自然观三种形态：系统自然观、人工自然观、生态自然观。
系统自然观的内容和特征内容：（1）系统是自然界的存在方式。
（2）系统中的若干要素是线性与非线性作用的辩证统一。
（3）自然界是循环演化的自然界，演化的过程具有不可逆性，开放的非线性非平衡理论以科学的方式揭示了自然界的演化具有不可逆性。
（4）自然界经历了混沌—有序—新的混沌—新的有序的循环发展过程。
特征：（1）系统性。
系统作为自然界的存在方式，凸显了自然界的整体性和普遍联系等特征。
（2）复杂性。
复杂性是指系统或事物具有复杂的性质或性状。
（3）演化性。
系统自然观强调自然界在本质上是非稳定的、演化的。
（4）广义性。
系统自然观研究了人化自然和人工自然存在和演化的规律，并由此而形成了广义意义上的系统自然观。
2. 人工自然观的内容和特征内容：（1）人工自然界是系统的自然界。
（2）自然界可划分为天然自然、人化自然和人工自然。
（3）人工自然界是演化的自然界。
特征：（1））主体性。
人工自然观凸显了人和自然界关系中的主体地位。
（2）能动性。
人工自然观强调了人类作为具有自然力和生命力的“能动的自然存在物”（3）价值性。
人工自然观不仅承认天然自然界对人工自然界的价值贡献，强调人类对自然界的价值诉求辩证唯物主义自然观的内容和特征。
3. 生态自然观的内容和特征内容：（1）自然界以生态系统的形式存在。
生态系统是生物与环境之间进行能量转换和物质循环的基本功能单位。
（2）生态自然观体现了地球生命共同体的特征。
生态系统既然是一个由相互依赖的各部分组成的共同体，人是这个共同体平等一员和公民，人类和大自然其他构成者在生态上是平等的。
特征：（1）生态自然观具有批判性。
它从生态的角度对于迄今人类的理念及其指导下的行为及后果进行了反思和批判。
（2）生态自然观具有和谐性。
强调人与自然的协同进化，强调人与其它生物的生态位共性。
自然辩证法1.系统自然观
自然辩证法1.系统自然观系统自然观1.古代朴素自然观1.1中国的先秦时期阴阳学说（周敦颐·宋），五行学说，太极学说，孔子论天，老子论道1.2早期古希腊自然哲学泰勒斯世界本源是水阿那克西曼德无限赫拉克利特流变——西方人对自然的理解意味着问题的存在，而中国人对自然的传统理解意味着问题的终结1.3自然一词的中国内涵自在当然，自然而然——反对理解（庄子）天道远，人道迩——不想理解（左传）道法自然——顺从（老子，庄子）知其然不求其所以然——天道渊微（阮元·清）1.4古代朴素辩证法自然观的基本特点1）把自然界当作一个统一的有机体；2）来自天才直观，理性的思考和大胆的猜测，虽然正确地把握了自然界总画面的一般性质，却不能具体说明自然界的联系，认识是模糊的。
2.十六、十七世纪机械唯物主义自然观2.1牛顿——新的摩西2.2钟表与钟表匠机器的自然图景和严格的自然决定论，是机械唯物主义自然观的基本命题3.2机械唯物主义自然观的重大贡献和局限性1）贡献——机械唯物主义自然观摒弃了古代朴素辩证法自然观的直观性，强调经验和实证的方法，主张用分析，还原的方法去研究对象；2）局限性——以机械的观点去看待自然界和人，否认了有机界和无机界，自然界和人之间性质上的差别。
（恩格斯）形而上学：把自然界看作是静止的，永恒不变的。
随着理论自然科学的出现这种思维方法愈来愈不适用。
3.辩证唯物主义自然观3.1基本内容自然界是物质的，物质是万物的本原和基础；运动无论是量上还是质上都是不灭的；意识和思维是物质高度发展的产物，是人脑的属性和机能；时间和空间是物质的固有属性和存在方式。
3.2基本特征1）唯物论和辩证法的统一；2）自然史和人类史的统一：3）天然自然和人化自然的统一；4）人和自然的对象性关系是能动性和受动性的统一。
3.3重大意义1）实现了自然观发展史上的革命性变革；2）为马克思主义的科学观和科学方法论以及科学与社会的研究奠定了理论基础；3）为科学和技术提供了世界观，认识论，方法论和价值论的理论前提；4）为自然科学和人的科学的结合提供了理论依据。
自然辩证法参考-3
1、试述当代马克思主义自然观的三种形态的主要内容和特征，并阐述其对你的启示意义。
一、马克思主义自然观的三种形态:系统自然观、人工自然观和生态自然观。
1、系统自然观：（1）主要内容：①自然界是一个系统。
系统反映了自然界中事物的相互联系、相互制约和相互协同的整体性。
系统具有普遍性，万物皆系统。
②自然界不仅存在着，而且是自主演化着。
系统的演化是协同与竞争的统一。
系统的演化表现出大量的协同与竞争的特性。
系统内部或子系统之间存在差异，就会存在竞争，竞争是系统演化最活跃的动力。
③自然界是线性与非线性的统一。
④自然界是确定性与随机性的统一。
（2）特征：①提出了系统的存在和演化的思想；②强调了自然界的复杂性和简单性、生存性与构成性、线性和非线性的辩证统一。
2、人工自然观：（1）主要内容：人工自然界是人类通过采取、加工、控制和保障等技术活动创造出来的相对独立的自然界，它本身具有目的性、物质性、实践性、价值性和中介性等特征；人工自然界来源于天然自然界，既有自然属性又有社会属性；人工自然界在总体上经历了从简单到复杂、由低级到高级的演化历程，它的发展既遵循天然自然界的规律又遵循其自身的特殊规律；正确认识技术的经济价值和生态价值，通过研究、开发和应用生物技术和生态技术，采用生态科学和系统科学的方法，创建资源和环境友好型社会和生态型的人工自然界。
（2）特征：注重强调实践的作用和意义，主张人工自然界和天然自然界的和谐统一。
3、生态自然观：（1）主要内容：生态系统是由人类及其他生命体、非生命体及其所在环境构成的整体，它是自组织的开放系统，具有整体性、动态性、自适应性、自组织性和协调性等特征；人类通过遵守可持续性、共同性和公平性等原则，通过实施节能减排和发展低碳经济，构建和谐社会和建设生态文明，实现人类社会与生态系统的协调发展；人与生态系统的协调发展仍应以人类为主体，仍应包括改造自然的内容，注重保护生态环境和防灾减灾；生态自然界是天然自然界和人工自然界的统一，是人类文明发展的目标。
辩证唯物主义的系统自然观
• 广义信息论则把信息定义为物质在相互作用中表 征外部情况的一种普遍属性，它是一种物质系统 的特性以一定形式在另一种物质系统中的再现。 信息概念具有普遍意义，它已经广泛地渗透到各 个领域，信息科学是具有方法论性质的一门科学。 所谓信息方法就是运用信息观点，把事物看做是 一个信息流动的系统，通过对信息流程的分析和 处理，达到对事物复杂运动规律认识的一种科学 方法。它的特点是撇开对象的具体运动形态，把 它作为一个信息流通过程加以分析。信息方法着 眼于信息，揭露了事物之间普遍存在的信息联系。
• 系统论的出现．使人类的思维方式发生了深刻地 变化。以往研究问题，总是将事物分解成若干部 分，抽象出最简单的因素来，然后再以部分的性 质去说明整体的性质，用最简单因素说明复杂事 物。这是几百年来在特定范围内行之有效、人们 最熟悉的思维方法。在现代科学的整体化和高度 综合化发展的趋势下，在人类面临许多规模巨大、 关系复杂、参数众多的复杂问题面前，就显得无 能为力了。系统论反映了现代科学发展的趋势， 反映了现代社会化大生产的特点．反映了现代社 会生活的复杂性．所以它的理论和方法能够得到 广泛地应用。
耗散结பைடு நூலகம்的形成
• 1．远离平衡是耗散结构形成的必要条件 。 • 2． 分支。 • 耗散结构从本质上讲就是系统从一种 状态，通过分支，即，通过“突变”而进 入另一个有序状态。 • 3． 涨落——进化运动的革命性因素。 • 4． 竞争机制的作用 。
• 5． 巨涨落的出现——完成从混沌到有 序的突变 。 • 涨落具有非常独特的性质，它的 运动是完全随机的，不可预测的。因 此，整个系统所处于的状态也是混乱 的，无法预测的。我们通常把这样的 状态叫做混沌态。
协同学
• 它基于“很多子系统的合作受相同原 理支配而与子系统特性无关”的原理， 设想在跨学科领域内，考察其类似性 以探求其规律。 • 协同论可以概括地认为是研究从自然 界到人类社会各种系统的发展演变， 探讨其转变所遵守的共同规律。
自然辩证法第3讲系统自然观
恩格斯说：“新的自然观的基本点是完 备了：一切僵硬的东西熔化了，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流动和循环中 运动着。”
辩证唯物主义自然观的主要观点
1、自然界在本质上是物质的； 2、自然界是永恒运动的； 3、自然界是普遍联系的统一体； 4、时间和空间是物质的存在形式。
2、物质基本形态上的统一性
自然界的物质形态可归结为实物和场两种基本形态， 其间存在着统一性。
一方面，实物与场之间相互联系，不可分割，有实 物存在就有实物之间相互作用的场，任何场都是 某种实物之间的相互作用。
另一方面，实物与场之间在一定的条件下可以相互 转化。
如电子和正电子相遇时可“湮灭”而转化为光子， 即转化为电磁场；反之，在核子场中光子的能量 足够大时，光子也可以转化为正、负电子。
孤立系统、封闭系统、开放系统
孤立系统与环境之间既无物质交换， 又无能量交换； 封闭系统与环境之间仅有能量交换， 而无物质交换； 开放系统与环境之间既有物质交换， 又有能量交换。
1、系统稳定性的衡量标准
系统的稳定性可通过涨落衡量。系统的状态 变量对平均值的一定偏离或起伏即涨落。只 有经受涨落后能恢复自身状态的物质系统， 才有存在的可能。这种对涨落的不变性就是 系统的稳定性。
三种稳定性 按照对涨落的不同反应可以区分出三种 状态： 恒稳态——对涨落保持不变的状态； 亚稳态——在一定范围内对涨落保持不 变的状态； 不稳定态——在涨落下即行消失的状态。
2、系统的稳定性与耗散结构
物质系统的稳定性的产生和耗散结构的存在是 密切相关的。
一个远离平衡态的开放系统通过不断与外界交换物 质与能量，在外界条件的变化达到一定阈值时， 可能从原来的无序混乱状态，转变为一种时空或 结构有序的新状态，这种有序状态需要不断地与 外界交换物质和能量才能维持，并保持一定的稳 定性。这种在远离平衡情况下形成的新的有序结 构，称为“耗散结构”。
自然辩证法专题三 系统自然观
1）整体性：整体大于它的各部分的总和
系统具有其要素所没有的新性质、功 能和规律，处于系统中的要素的性质、 功能和规律不同于它们在孤立状态时的 性质、功能和规律。
❖ “譬如一只手，如果从身体上割下来，按照名 称虽仍然可叫做手，但按照实质来说，已不 是手了。” “只有作为有机体的一部分，手 才获得它的地位。” ——黑格尔
4、20世纪60年代以来，一批物理学家对非 线性、复杂性问题进行了更广泛深入的研究。
普利高津提出了以耗散结构为核心的系统 自组织理论。
哈肯研究了多组分大系统怎样由无序态， 经过其中的子系统的合作运动，转变为有序结 构，建立了协同学（1969）。
艾根提出的超循环论，揭示了生物大分子形 成的自组织形式，架设了从无生命向生命过渡 的桥梁。
叶）：信息学是关于系统的信息 传递和处理的科学理论。
❖ 1948年，申农发表了《通信的数学理 论》，宣告了信息论的诞生。申农的信 息论提炼出了包括信源、信宿、信道的 信号传输的普适模型，定义了信息量， 提出了信源编码定理等重要定理，为一 般意义上的信息传输奠定了理论基础。
❖ 1948年，第一台计算机在美国诞生。 计算机的诞生意味着人工信息系统的出 现，它也反映了人类对系统的信息处理 本质的更深刻认识，同时也表明信息科 学有了一种技术表现形式。
量分布定律的理论》，提出能量子基本 假设——量子力学诞生。
❖ 量子力学标志了对微观世界认识的深入， 揭示了崭新的、不同于宏观客体规律的 微观客体规律，阐明了连续性与间断性、 波动性与粒子性的辩证统一，凸现了量 子（微观）世界的概率随机性，打破了 机械决定论的观念。
量子力学的建立，使自然科学进展到 了人类日常经验以外的微观世界，反映 了人与自然相互作用的特征，表明人并 不是在自然之外的独立存在者和观察者， 而是作为自然的一部分参与自然现象的； 表明人只有在同自然的相互作用中才能 认识自然。
自然辩证法自然观部分
自然界是无限的，它不断地发展和演化，不断地产生新的物质和能量。 同时，任何一个具体的自然物都是有限的，都有其产生、发展和消亡的 过程。
自然界的层次结构
宏观世界和微观世界
自然界可以分为宏观世界和微观世界，宏观世界是指我们能够直接观察和感知到的自然界 ，如天体、地貌、生物等；微观世界是指原子、分子等微观粒子所构成的物质世界。
物质不灭定律表明物质不能被创造或消灭，只能从一种形态转化为另一种形态。能量守恒定律则表明能量不能被创造或消灭 ，只能从一种形式转化为另一种形式。熵增定律则揭示了自然界中无序程度增加的规律，即自然界的演化总是向着更加无序 和混乱的方向发展。
03 自然界的系统观
自然界系统的整体性
总结词
自然界是一个有机的整体，各个组成部分之间相互联系、相互影响，共同构成一个完整的系统。
生命的层次结构
生命是自然界中的一个层次，它具有自身的特点和规律。生命可以分为不同的层次，如细 胞、组织、器官、个体、种群、群落等，每个层次都有其独特的属性和规律。
自然界的自组织和他组织
自然界中的事物既可以通过自身的变化和发展而形成一定的结构和功能，也可以通过外部 力量的作用而形成一定的结构和功能。自组织和他组织是自然界中普遍存在的两种组织方 式。
自然界的演化过程
自然界的演化过程是一个漫长而复杂 的过程，经历了从宇宙大爆炸至今的 漫长岁月。
VS
在演化过程中，自然界经历了从无机 物到有机物，从简单生物到复杂生物 的演化历程。地球上的生态系统也经 历了多次重大变革，如物种大灭绝和 生态系统重组等。
自然界的演化规律
自然界的演化规律主要表现为物质不灭定律、能量守恒定律和熵增定律等。这些规律揭示了自然界演化的本质特征和基本规 律，是自然界演化的重要基础。
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沃森和克里克: DNA双螺旋结构
分子生物的 大生命观
它表明，所有生物（包括非细胞生物病毒） 都有着共同的遗传物质核酸，而核酸也有共同 的核苷酸链的分子结构和基本相同的遗传机制。
在此基础上发展起来的 DNA 重组技术（遗传
工程， 1973 年首次成功）、克隆技术，表明 现代生命科学已经发展到足以改造人类自身、 改变人的自然本性的程度。人参与、影响自 然进程的力量更强了。
系统具有整体性、关联性、动态性、 有序性、目的性等特性。
2、美国维纳创立控制论（20世纪30－40年 代）： 概念：目的、行为、控制、反馈、通讯、信 息、输入、输出； 控制原理：控制论系统模型即输入－输出反 馈控制模型；
（三）、系统科学
系统科学是研究系统的一般模式，结构和规 律的学问，它研究各种系统的共同特征，用
数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适
用于一切系统的原理、原则和数学模型，是
具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。
贝塔朗菲（1901—1972）
1937年，提出了一般系统论的初步框架 1945年在《德国哲学周刊》 18 期上发 表 《关于一般系统论》的文章，但不久 毁于战火，未被人们注意。 1947年在美国讲学时再次提出系统论思 想。 1950年发表《物理学和生物学中的开放 系统理论》。 1955年专著《一般系统论》，成为该领 域的奠基性著作。 60～70年代受到人们重视。1972年发表 《一般系统论的历史和现状》，把一般 系统论扩展到系统科学范畴。
1 、贝塔朗菲一般系统论：从理论上确 立了科学的系统理论 ,使科学从研究孤立的部 分转向研究系统及其规律。 现实世界是一个自组织的由实体构成的递 阶秩序结构，通过许多物理、化学系统的叠加 就构成了生物和社会系统。 不能把分割的部分的行为拼加成整体， 必须考虑各个子系统和整个系统之间的关系才 能了解各部分的行为和整体。
1900年12月4日，《关于正常光谱的能量 分布定律的理论》，提出能量子基本假 设——量子力学诞生。 量子力学标志了对微观世界认识的深入， 揭示了崭新的、不同于宏观客体规律的 微观客体规律，阐明了连续性与间断性、 波动性与粒子性的辩证统一，凸现了量 子（微观）世界的概率随机性，打破了 机械决定论的观念。
专题三
系统自然观
自然界的存在方式 与演化发展
19 世纪末 20 世纪初以来，自然
科学的发展，促进了 系统自然观和
生态自然观的形成和确立 ，这是对 辩证唯物主义自然观的新发展。
系统自然观
第一节 第二节 系统自然观产生的现代自然科学基础 自然界的系统存在方式
第三节
自然界的演化
20 世纪的科学革命广泛而深刻： 它发生在宇观（相对论）、宏观 （分形理论、混沌理论等）、微观 （量子力学、分子生物学等）三大 层次。
贝 克 勒 尔
在今天，人们提出与昨天完全相反
的主张。在这个时期，已经没有真理的 标准，也不知道科学是什么了，我很悔 恨我没有在这些矛盾出现的五年前死去。 ——洛伦兹
3、物理学革命——相对论、量子力学诞生 （1）相对论
爱因斯坦（ Albert Einstein,1879—1955 ）
1905年创立狭义相对论 两个基本原理：爱因斯坦相对性原理 光速不变原理 时空观的变革：尺缩效应；钟慢效应； 质增效应；质能关系式。
1916年，爱因斯坦建立广义相对论
验证：水星轨道近日点的反常进动
在强引力场中光谱应向红端移动
光线在引力场中发生偏转
相对论否定了牛顿的绝对时空观，揭示了空 间与时间、空间时间与物质及其运动、质量 与能量之间存在的辩证关系。
（2）量子力学
普朗克（ Maz K.E.L.Planck,1858—1947 ）
迈克尔逊
黑体辐射：黑体受高温而向外辐射。
斯特凡：黑体辐射的总能量与他的绝
对温度的4次方成正比。
瑞利和金斯：瑞利-金斯公式在长波
部分与实验吻合，在短波部分，得
出荒谬的结论,即当辐射的波长无限
小时可以获得无限大的能量，后来
被称为“紫外灾难”。
2、世纪之交物理学三大发现
X射线：1895，（德）伦琴 放射性：1896，（法）贝克勒尔 电 子：1897，（英）汤姆逊 伦 琴
第一节 系统自然观产生的现代自然科 学基础
一、自然科学基础 世纪之交的物理学革命 相对论、量子力学和分子生物学 系统科学
（一）物理学新发现和物理学革命
1、物理学上空的“两朵乌云”
“以太漂移”的否定结果：1887，M-M 黑体辐射和“紫外灾难”：1900，瑞利
以太漂移 1876 年 -1879 年间，美国物理学 家迈克尔逊和莫雷进行了搜索 以太风的实验。他们设想，如 果地球有相对于以太的运动而 以太又是光的传播介质，那么 光顺着以太的方向运动到一定 距离再沿逆着以太方向运动到 原点的时间，必然会大于光垂 直于以太运动方向往返同样距 离的时间，就好像游泳时顺流 逆流各游相等距离的时间必然 大于等距离往返对岸的时间。 多次实验并没有找到以太风或 地球相对于以太的相对运动。
及其向生物学的渗透，以及X射线衍射和
电子显微镜的发明与应用，科学家们开
始在分子水平上研究生命物质及其功能，
并建立了分子生物学。
1953 年，沃森等科学家在分析 X 射线衍
线资料的基础上，建立了 DNA 分子的双螺旋结
构模型。标志着分子生物学的诞生。将生物学
的实验水平推进到了大分子层次，并在生物大
分子层次上阐明了自然界结构和生命活动的高
量子力学的建立，使自然科学进展到 了人类日常经验以外的微观世界，反映 了人与自然相互作用的特征，表明人并
不是在自然之外的独立存在者和观察者，
而是作为自然的一部分参与自然现象的；
表明人只有在同自然的相互作用中才能
认识自然。
（二）分子生物学
20世纪的生物学家致力于探索物种进化
和遗传的机制由于高分子化学的发展
根据科学家计算，当飞船速度达到每 秒钟299 900千米时，飞船上的一米便只相 当于地面上的0.02米，飞船上的一秒钟则 相当于地面上的50秒钟。
绝对的、真正的和数学上的时间自
身在流逝着，而且由于其本性而均匀地、
与任何其它外界事物无关地流逝着；绝
对的空间，就其本性而言，是与外界任
何事物无关而永远是相同的和不动的。 牛顿