北京大学自然辩证法第七讲
北京大学自然辩证法硕士研究生考试题库(2)
北京大学理科硕士研究生《自然辩证法概论》考试题库（第一讲）1 恩格斯写作《自然辩证法》的目的是A 创造一个完整的思想体系。
B 确立作为研究出发点的原则。
C 寻找辩证法的实例。
D 非 A 非 B 非 C 。
恩格斯研究自然辩证法,目的在于根据自然科学的成就阐明辩证法的规律在自然界也是普遍存在的,从而论证辩证法是自然科学研究中普遍有效的方法,自然科学家必自觉地学习辩证哲学。
2 学习和研究自然辩证法，可以A 判断自然科学中的是非。
B 划分自然科学中的哲学派别。
C 提供从事科学研究的具体方法。
D 非 A 非 B 非 C 。
学习和研究自然辩证法，有助于全面理解马克思主义，进一步树立辩证唯物主义世界观，提高对有关的哲学和社会思潮的辩别能力；有助于进一步掌握和运用唯物辩证法，解放思想，启迪思维，促进自然研究工作。
（第一讲）3 科学哲学A 的核心是科学方法论。
B 是以科学为对象的哲学学科。
C 不是西方哲学的一个流派。
D 亦 A 亦 B 亦 C 。
•科学哲学从本体论、认识论、方法论、逻辑学、美学和伦理学诸方面对自然科学进行研究•它包括科学哲学的一般理论和自然科学哲学问题两部分,前者涉及自然科学中的一般的哲学问题,后者涉及与具体的自然科学理论、实验、历史和流派相联系的特定的哲学问题.通常所讲的科学哲学,不包括后者•科学哲学的核心内容是科学方法论,可以看成是处于哲学和科学之间的一门独立的边缘学科,它不是西方哲学的一个流派（第2讲）4 科学知识的主要特征，在于科学知识是A 系统化的知识。
B 已经被证明了的真理。
C 分门别类的学问。
D 非 A 非 B 非 C 。
•科学知识是已证明了的知识。
科学理论是严格地从用观察和实验得到的经验事实中推导出来的。
科学是以我们能看到、听到、触到……的东西为基础的。
个人的意见或爱好和思辩在科学中没有地位。
•科学是客观的。
科学知识是可靠的。
因为它是在客观上被证明了的知识。
•科学是客观的、科学知识是可靠的、是被客观证明了的，关键在于科学理论是使用科学方法严格地从观察和实验得到的经验事实中推导出来的。
自然辩证法讲义-成良斌
自然辩证法之绪论一、自然辩证法的学科内容和性质1. 研究对象：自然界发展的一般规律科学技术发展的一般规律人类认识自然界的一般规律和方法2. 学科内容自然观：物质观自然观自然界的演化和发展人与自然的关系科技观：科学与非科学的划界标准科学技术是福还是祸科学技术发展的动力和模式科学技术的社会功能科学技术发展的社会条件科技方法论：科学问题与科研选题科学发现的逻辑观察与理论科学思维科学悖论科学研究的起点3. 学科性质哲学门类(有争论)：属二级学科(群)是马克思主义的一部分，还是马克思主义哲学的一部分交叉学科：哲学、科学社会学和科技史学桥梁和纽带：联结哲学和科学技术二、自然辩证法的学科历史1. 历史渊源(从古希腊自然哲学的诞生到19世纪40年代初)第一阶段：自然科学还没从哲学中分化出来，当时的哲学和自然科学统称为自然哲学泰勒斯(约公元前624-547年)：万物的始基是水阿那克西美尼：万物的始基是气赫拉克利特：万物的始基是火德谟克利特：万物的始基是原子和虚空古希腊人的宇宙观：有限说：巴比伦人认为宇宙是一个密封的小箱子古埃及人认为宇宙象一个长方盒子无限说：德谟克利特和赫拉克利特等地心说：阿那克西曼德等地动说：毕达哥拉斯学派等混沌说：认为宇宙是从一种最原始的混沌中产生出来的古希腊人的自然观：自然界是客观存在的、物质的自然界是统一的(统一于若干具体的物质形态)自然界是运动、变化的一切自然物都是“矛盾物”自然界是普遍联系的、有机的整体第二阶段：自然科学与哲学分道扬镳，与神学分庭抗礼。
观察、实验方法的运用(始于15世纪下半叶)分门别类牛顿力学的发展机械自然观和方法论的形成(哲学与自然科学重新结盟)第三阶段：机械自然观向辩证唯物主义自然观的转变1755年，康德《自然通史和天体理论》1796年，拉普拉斯《宇宙体系论》附录黑格尔(1770-1831)客观唯心主义自然观费尔巴哈(1804-1872)唯物主义自然观19世纪自然科学的重大发现：1830年赖尔的地质学、1831年法拉第的电磁感应定律、巴斯德的微生物学、施莱登(1838)和施旺(1839)的细胞学说、能量守恒与转化定律、1859年达尔文的进化论等。
自然辩证法总结
第一讲：绪论●什么是自然辩证法？自然辩证法是由恩格斯开创的一个学科方向，主要研究自然界、科学和技术发展的一般规律、科学技术与社会等。
自然辩证法是研究自然界和科学技术发展一般规律以及人类认识自然和改造自然一般方法的学科，它是马克思主义理论的重要组成部分，是对于人类认识自然和改造自然的成果与活动进行科学概括与总结的产物。
它的产生和发展同哲学与科学技术的进步密切相关，是马克思主义关于科学，技术及其社会的关系的已有成果的总结和概括。
●学习自然辩证法的意义。
1、了解自然观的历史演变，深入理解人与自然的共存共荣，增强生态意识，尤其是技术生态意识、建筑生态意识。
2、提高科技创新的思维和能力（自主创新、辩证方法-联系、发展）3、增强使命感和责任感9理解科技与社会的互动，技术不一定是中性的）4、增加人文素养（两种文化：科学文化和人文文化）5、丰富对科学的认识6、养成亲自思考的习惯第二讲：自然观的演变和发展●了解自然观演变的基本历史。
一、自然与自然观自然观是人们对自然界的根本看法或总的观点。
它既是世界观的重要组成部分，也是人们认识和改造自然的方法论。
它是一个历史的范畴，伴随着科学的萌芽而产生，伴随着科学的发展而变革。
自然观的演化史：（1）古代朴素自然观（2）中世纪的神学自然观（3）近代机械论自然观（4）19世纪下半叶辩证自然观（5）当代自然观的新发展二、古代自然观（1）史前神话阶段的自然观：“图腾”信仰和自然崇拜；巫术；祭祀、祈祷；从中萌发了理论科学（2）中国古代自然观：1>《周易》中体现的自然观：普遍联系的观点；2>《老子》一书所体现的自然观：演化观;3>中国古代自然观的特点：侧重于回答自然是怎样的（3）古希腊自然观:侧重于回答自然为什么是这样的泰勒斯：水——万物始基;柏拉图:理念论;亚里士多德:两个世界(天界和地界)三、中世纪自然观奥古斯丁：把柏拉图的“理念”变成了“上帝”；托马斯·阿奎那：对亚里士多德的著作进行了神学改造；文艺复兴时期自然观的重要进展：哥白尼提出“日心说”；哥白尼学说的宣传者：布鲁诺四、近代机械论自然观开普勒：“天空立法者”（行星运动三定律）；伽利略：牛顿：提出力的概念，提出了运动三定律和万有引力定律，为机械论自然观提供了理论基础机械自然观的中心思想：自然界是绝对不变的五、辩证自然观自然界是物质的：联系的观点；发展的观点；矛盾的观点；彻底的唯物主义六、当代自然观的新发展系统自然观和生态自然观达尔文的进化论思想；蝴蝶效应当代新自然观反映了自然界的复杂性、系统性、生成性、非决定性等特点●1、史前时期的自然观主要是（自发唯物主义和朴素辩证法）自然观。
北大
科学与技术的联系
• 1 以技术为基础的科学 • 2 以科学为基础的技术 • 3 “科学技术一体化”：“科技”的出现 科学技术一体化” 科学技术一体化 科技”
3.科学、技术与社会、环境
• 各门具体科学技术的发展，使人类对自然界本质的 认识越来越深刻、范围越来越广。
• 但是，单纯依赖科学技术的发展，并不能根 本解决科学、技术与社会、环境协调发展的 问题。 • 科学、技术与社会、环境的协调发展不仅有 赖于各具体学科的发展，而且有赖于正确的 科学技术发展观和自然观的形成。
– 由“Science”到“科学” 到 科学”
• “科学”与“科举” 科学” 科举” • “科学”与“学科” 科学” 学科”
– “科学”在中国 科学”
• 康有为首次引进（1893） 康有为首次引进（ ） • 任鸿隽的《科学》（1915年） 任鸿隽的《科学》 年 • 陈独秀的 “德先生 Democracy”和 “赛先生 Science” 和
自然辩证法绪论
周 程 100871 北京大学科学与社会研究中心 010-6275Tel&Fax: 010-6275-0536(o) E-mail: zhoucheng@
本讲主要内容
• • • • 关于“自然辩证法” 关于“自然辩证法” 何谓“科学” 何谓“科学” 何谓“技术” 何谓“技术” 科学、技术与社会、 科学、技术与社会、环境
– “为什么当代科学、伽利略时代的‘新哲学’或称 ‘实验哲学’只产生于欧洲文化，而非中国文化或 是印度文化中呢？” – “为什么在公元前1世纪到15世纪期间，在应用人 类的自然知识于人类的实际需要方面，中国文明远 比西方更有成效得多？”
• 三个难题的性质
– 是哲学问题，还是历史问题？ 是哲学问题，还是历史问题？
《自然辩证法概论》思考题与复习资料
下学期《自然辩证法概论》课复习资料期末考试时间在课程结束后由研究生院安排教室，在统一时间考试。
期末考试成绩占70%，平时成绩占30%。
平时成绩评定依据两次作业质量以及上课考勤情况。
下面是考试复习题。
第一讲：导论讲述自然辩证法的学科性质、主要内容、历史发展以及学习自然辩证法的意义。
思考题：1．什么是自然辩证法？简述自然辩证法的研究对象、基本内容、学科性质。
2．试述自然辩证法对中国现代化建设的意义。
？第二讲：马克思主义自然观第一节：概述马克思主义自然观的形成，即从朴素唯物主义自然观——机械唯物主义自然观——辩证唯物主义自然观。
第二节：概述现代自然观三方面新发展的思想渊源和形成基础，重点讲授系统自然观、人工自然观和生态自然观的内容与意义，分析三者之间的联系，在讲授中要突出强调科学发展观战略思想和生态文明建设的重要意义，在实现中国梦伟大进程中，生态自然观是指导建设美丽中国的基本理念。
思考题：1．什么是自然观? 简述马克思主义辩证唯物主义自然观形成的历史过程及其基本思想和特征。
2．简述系统自然观的基本思想以及自然界系统演化的特点。
3．什么是人工自然？简述人工自然的发展历程和规律。
4．论述生态自然观与生态文明的关系。
第三讲：马克思主义科学观与科学方法论第一节：概述马克思恩格斯科学思想的历史形成，重点讲授马克思、恩格斯科学思想的基本内容、科学的本质与特征、科学发展的基本模式及基本动力。
第二节：概述科学方法论的历史形成、基本立场和基本原则，重点讲授科学研究的一般性方法。
思考题：1．马克思、恩格斯科学思想的基本内容。
2．马克思主义对科学的本质与特征是如何认识的？3．科学发展的基本模式和动力是什么？4．科学方法论的立场与原则。
5．辩证思维方法的特征。
6．创造性思维方法的特征。
第四讲：马克思主义技术观与技术方法论第一节：概述马克思恩格斯技术思想的历史形成，重点讲授马克思、恩格斯技术思想的基本内容、技术本质与特征、技术发展的模式与动力。
自然辩证法课件ppt课件
前
（ 潜
旧范式
）
科
学
新范式
时间
危机与反常
科学革命
库恩的“范式”理论 （注：转自台湾东吴大学陈瑞麟，略作修改）
5． 公认的观点：
自然辩证法是马克思主义哲学的重要组成部分，是研究自然界和科学技术 的本质及其发展规律的科学，是辩证唯物主义的自然观和科学技术观，又是人 们认识和改造世界的科学研究方法论，还包括数学和其他各门具体学科中的重 大哲学问题。
第二节 古代科技成果与方法论成就
一、数学成果与方法论成就
人们在认识改造自然的过程中获得了知识、发明了技术、积累 了经验，同时运用和完善了一系列方法，包括比较与分类、归 纳与演绎、实验方法、解析方法。在古希腊时代，成就最丰富 的还是数学方法。成果是暂时的，方法是永恒的
毕达哥拉斯学派： 运用比较和分类方法对数进行分类，如：完全数、友爱数
过程
第一阶段：1873—1876年，《自然辩证法》包括：论文10篇、札 记169个、计划草案2个 第二阶段：1878—1883年
全书由论文、札记、计划草案共181篇组成，以两对矛盾为主线，将其形 成完整的体系，共6部分
部分 结构
论文
札记
1
导言
《导言》
科学历史摘要
论述了文艺复兴运动以来自然科学发展的历程和主 要成就，说明形而上学自然观的产生有其必然性。
4
物质运动形式
《运动的基本形式— —科学分类》
物质运动形式的科学 分类
论述了辩证唯物主义运动观，揭示了物质、运动、 时空之间的关系。
《运动的量度—功》
各门具体学科中的 《潮汐摩擦》《热》 [力学与天文学][数学][
5
辩证法
《电》
自然辩证法 第七讲
科学劳动者（续）
（三）科学劳动者在科学认识中的作用 1. 科学劳动者对科学对象和科学仪器的决 定作用 2. 科学劳动者在科学认识过程中的主导作 用 3. 科学劳动者在现代科学发展趋势中的作 用 高度分化与高度综合。
三、科学仪器
（一）科学仪器的性质和类型 1. 什么是科学仪器：专门的物质技术手段 什么是科学仪器： 2. 科学仪器的性质：人工性、延伸性、理 科学仪器的性质：人工性、延伸性、 论与方法的物化。 论与方法的物化。 3. 科学仪器的类型：感觉器官的延伸、肢 科学仪器的类型：感觉器官的延伸、 体的延伸、思维器官的延伸。 体的延伸、思维器官的延伸。
□马克思主义的科学性还体现在它的 科学观上。马克思主义的科学观是对西方 形而上学科学观的批判与超越。马克思主 义的科学技术观并不是一种就事论事的肤 浅理论，也不同于一般的西方科学哲学和 技术哲学。它不是把科学看成是单纯的 “知识体系”，也不是把技术看成是单纯 知识体系” 的“工具和规则的体系”，它从人对自然 工具和规则的体系” 的关系这个人类历史的基本前提出发，把 科学和技术都当作社会现象来考虑。所以， 马克思主义科学观主张，“科学” 马克思主义科学观主张，“科学”应内蕴 着真理与价值两个尺度及其辩证统一，应 体现合规律性与合目的性的辩证统一。
（三）科学方法在科学认识中的地位 1. 科学方法是科学认识主体形成的必要条 自觉能动性、 件：自觉能动性、程序化 2. 科学方法是自觉能动性的表现形式 3. 科学方法是创造性思维的集中表现
科学方法（续）
（四）科学方法在科学认识中的作用 1. 科学方法是正确反映客体的通道 2. 科学方法为科学的形成和发展定向开路 3. 科学方法使科学认识程序规范化、最优 科学方法使科学认识程序规范化、 化 4. 科学方法是运用科学成果的桥梁 5. 科学方法只有在运用中才能发挥作用
自然辩证法概论第七讲 科学技术与社会发展
第二节 科学技术与经济增长
一、科学技术与经济增长的历史经验
1. 英国 : 第一个工业化国家 2. 德国 ：19 世纪末成为欧洲最强大的国家 3. 美国 ：20 世纪取得经济霸主的地位 4. 日本：战后迅速崛起 5. 亚洲 “ 四小龙 ”: 东亚奇迹 6. 走向知识经济和知识社会
三、科学技术的政治文明功能
（一）科学技术与社会关系的变化 （二）科学技术与社会管理的进步 （三）科学技术与决策的民主化源自三、科学技术的政治文明功能
(一)科学技术与社会关系的变化 1. 科学技术与三大差别 2. 科学技术与社会分层 3. 科学技术与世界格局
三、科学技术的政治文明功能
4.在国际贸易结构中技术贸易 的优势越来越明显
(1)非实物形态的贸易比重相对提高. (2)技术贸易与专利贸易已相对独立. (3)技术优势在国际分工中占主导地位.
一.科学技术的物质文明功能
（二）提高社会生活的质量 所谓社会生活质量 , 主要是指一个国家
居民实际享受到的社会发展成果的状况和 程度；也可以把它看做是人们对生活满意 程度的全面评价 , 包括日常生活的舒适、 愉快、 安全和方便等。
（二）科学技术与社会管理的进步 1. 科学技术与网络管理 2. 科学技术与 " 电子政府 "
“ 电子政府 ” 的内容
◆ 政府机构及其工作人员从网络上获取信息 ,
包括机构内部的工作流信息和从机构外部获取的 业务信息；
◆ 政府机构的信息放到网络上 , 供社会了解
和使用 , 即政务公开；
◆ 政府事务在网络上与社会公众的互动处理 .
第二节 科学技术与经济增长
二、科学技术对经济增长的作用
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放弃电磁线圈加热法
赤崎勇的送气方法
改用双气流法
中村的TF-MOCVD
赤崎勇使用氮化铝做缓冲层
中村使用氮化镓做缓冲层
5.氮化镓P型结晶制造技术的开发
• 氮化镓N型结晶并不难制备 • 氮化镓P型结晶的制备乃世界性难题 • 1989年赤崎勇制成了氮化镓掺镁P型结晶 • 低能电子束辐射 • 1991年2月中村助手妹尾用电子束蒸镀电极装置
自然辩证法讲
100871北京大学科学与社会研究中心 E-mail:zhoucheng@
授课专题
• 第一讲：自然辩证法绪论 • 第二讲：科学技术在西方——通往近代科学诞生之路 • 第三讲：科学技术在西方——近代科学与技术的发展 • 第四讲：科学技术在中国——中国古代的科学技术 • 第五讲：科学技术在中国——当代中国的科技创新态势 • 第六讲：科学方法论案例分析——荧光蛋白的发现与应用 • 第七讲：技术方法论案例分析——蓝光LED技术的发明 • 第八讲：科学技术与社会发展——以汉字激光照排为例
2014年的诺奖得主：中村修二
中村当时所在的日亚化学工业公司
– 日本只是一个员工不到 200人、产值不到30亿 日元的“乡镇”企业
– 现在员工超过8000人 ，产值超过3000亿日 元
蓝色发光二极管的使用：2008年奥运
北京：2014年APEC峰会上的照明盛宴
用于研制蓝色LED的半导体材料
4.高质量氮化镓单晶体薄膜的研制
• 1989年3月回国，使用定制的2亿日元装置无果 • 1989年7月开始改造加热装置、配管、喷嘴等 • 1990年9月使用双气流法试制出氮化镓薄膜 • 1990年10月申请了Two-Flow MOCVD法专利 • 1990年底再现氮化镓薄膜成功，质量世界第一 • 1991年1月用同质材料制作低温缓冲层取得成功 • 制作出质量最高的氮化镓单晶体薄膜 • 同时申请了两步成膜法专利
• 实际上，中国的原创性科技成果过少与我们对技 术创新方法的理解不到位也有一定的关联。
一、情况简介
2014年的诺贝尔物理学奖
• 中村修二是2014年诺贝尔物理学奖三名获奖者之一 • 两外两名是日本的一对师生（赤崎勇，天野浩） • 赤崎勇和天野浩排名在先、中村修二排名在后。 • 获奖时中村是日裔美籍学者，就职于UCSB。 • 获奖理由是发明高效率蓝色发光二极管。
中国的专利族申请量明显偏低！
2014年诺奖得主中村修二案例意义
• 中国的原创性科技成果过少原因何在？ • 领军人物不足问题 • 经费投入不当问题 • 实验装置不精问题 • 考察2014年诺贝尔物理学奖得主中村修二在日亚
公司研制蓝色LED案例，无疑有助于我们思考如 何促进颠覆性技术创新、破解原创性科技成果少 之难题。
辐射试样制得氮化镓掺镁P型结晶 • 1991年秋中村助手岩佐在解决氮化镓掺镁结晶基
板弯曲变形问题时意外制得氮化镓掺镁P型结晶 • 1991年底中村解释了掺镁P型结晶形成机理
6.双异质结蓝色发光二极管正式投产
• 1991年3月研制出p-n结型氮化镓蓝色发光二极管 • 光是青紫色的，不是很亮。 • 提高氮化镓二极管的发光效率，使其亮度更高 • 使用氮化铟镓(InGaN)结晶制作双异质结 • 调整p-n结型氮化镓LED的发光波长，使其发蓝光 • 使用氮化铟镓(InGaN)结晶掺杂 • 1993年3月制成高亮度双异质结蓝色LED。 • 1993年11月底高亮度蓝光LED投产上市。 • 当时，红色、黄色、橙色、黄绿色LED已经上市 • 蓝色的也已上市，只是亮度只有10md，波长达
• 普通白炽灯的1/10 • 荧光灯的1/2。 • 节能减排意义重大：目前，照明消耗了全球发电
量的近1/4，超过了水力和核能发电量的总和。
全球各地LED生产厂家（2004）
主要厂家白色LED市场占有率（2006）
二、中村修二的研发经纬
问题的提起 为何中村在日亚能搞出蓝色LED？实验装置
问题 为何中村要离开日亚转投美国？激励机制问
3.决定用MOVPE法制备氮化镓薄膜
• 两种半导体化合物材料： • 硒化锌（ZnSe）：研究的人多 • 氮化镓（GaN）：难度大 • 此外，两者加热后都像樟脑丸一样直接气化 • 两种气相外延生长法： • MBE法：太贵、效率低 • MOVPE法：熟悉的人不多 • 到佛罗里达大学留学一年 • 制作MOVPE装置花了9个月
东京：由25只蓝光LED组成的光溪谷
日本：植物工厂改用LED灯精细照明
美军：测试用LED灯在潜艇中种植蔬果
LED发光示意图
颜色与波长的关系
色光三原色
白色LED照明
白色LED照明类型
灯光照明与LED
• 白炽灯寿命 1千小时 • 荧光灯寿命 1万小时 • LED灯寿命 10万小时
• LED属于冷光源，没有红外和紫外耗损。在同样 亮度下，LED耗电量仅为:
引言
• 中国政府近年多次强调要大力实施创新驱 动发展战略。
• 实施创新驱动发展战略必须破解原创性科 技成果过少难题。
• 中国的原创性科技成果数量与质量与其大 国地位并不相称。
主要国家国际论文占有率
中国顶尖论文的发表情况不佳！
• Science刊载论文占比
• Nature刊载论文占比
主要国家的国内外专利申请情况
题 为何中村要将日亚告上法庭？知识产权问题
1.通往日亚化学工业公司之路
• 1954年5月22日出生于日本四国岛上的爱媛县 • 兄弟4人，父亲是“周末工匠” • 1973年4月考入四国岛上的国立德岛大学 • 自制实验仪器，习得焊接和机加工技术 • 1979年德岛大学工学院电子工程学系硕士毕业 • 硕士一年级时结婚，二年级时有了女儿 • 通过导师介绍进入不到200人的家族企业 • 最大的荧光材料生产厂家，年销售额30亿日元
2.蓝色发光二极管选题的确立经纬
• 第一个学电子工程的员工，开发科只有3人 • 根据销售部门的建议确立研发课题 Pull • 1979-1982，研制磷化镓（GaP）多晶体 • 1982-1985，研制砷化镓（GaAs）结晶 • 1985-1988，研制砷化镓（GaAs）和砷化
铝（AlAs）混晶薄膜 • 根据科技发展趋势主动提出选题 Push • 蓝色发光二极管：市场前景大，大企业没