第一章自然界的存在方式
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自然辩证法的基本内容
自然辩证法的基本内容自然观自然界的存在方式自然界的属性——从历史的角度看自然观的发展主要经历的阶段：古希腊的朴素唯物主义自然观中世纪的宗教自然观*近代机械唯物主义自然观现代辩证唯物主义自然观补充：中国传统的自然观科学技术观科学技术认识论和方法论科学是什么技术是什么科学和技术的关系科学技术发展模式科学技术方法经验方法理论方法等科学理论的结构等。
科学技术与社会（STS）科学技术发展的社会条件科学技术的社会功能和作用自然辩证法的研究对象：自然界发展的一般规律、科学技术发展的一般规律，以及科学技术与社会的关系。
因此，自然辩证法具有自然科学的属性。
但是，自然辩证法不同于普通的自然科学，为什么？因为，研究方法不同。
自然科学的研究方法：实验、观察等，“实证方法”（形而下学，physics）自然辩证法的研究方法是思辨、逻辑、哲学等。
因此是“形而上学”（meta-physics）具有哲学学科的属性。
因此，自然辩证法是交叉学科和综合学科。
医学——大类。
医学的研究对象是人。
因此属于“人学”。
但是，医学研究人的自然属性和社会属性，以及心理属性。
以自然属性为基础。
因此医学也是一个综合科学。
医学模式转化，就是注意到了医学的这个特征。
文素质，提升综合能力。
（2）可以提高对于马克思主义的理解水平。
（3）有助于专业学习。
自然辩证法与其他学科的关系与哲学与医学（以及其他自然科学和技术科学）辩证唯物主义历史唯物主义自然辩证法社会辩证法（科学社会主义）自然科学人文社会科学第一章辩证唯物主义自然观几个概念：自然（Nature）1、客观世界（objective world）2、客观存在(being) 的物质（以及它们之间的关系）的总和3、与社会相对应的4、人以及其他生物还有非生物界的总和5、适应社会状态——适者生存——自然而然6、客观世界存在的一切事物7、没有人类干预的，天然的，非人工的。
8、天性自然可以划分为：天然自然、（人所认识的自然）和人工自然。
自然界的存在方式
- 系统的组成元素是系统具有
某种功能的物质基础和物质 载体 - 但它不直接决定系统的功能
金刚石原子结构图
石墨原子结构图
功能与结构关系
- 结构是功能的内在基础 - 结构决定功能
结构与功能的关系
- 认识论上的意义： 结构解释 结构模拟方法
功能与结构的关系
- 功能是结构的外在表现,具有
(4) 系统的功能 从外部、从系统与环境的关系 来考察的系统行为，指的是系 统对外界环境起作用的能力
关于系统定义中的三个基本特征
1、系统中存在着相互区别的实体，称之 为元素 2、元素之间存在着某种关系或关系的网 络 3、这些关系对于产生出一个与周围环境 区别开来的新的组织整体、新的系统 分析层次是充分的
4、高、低层次物质系统的相互 关系
上向因果关系——还原解释
下向因果关系——扩展解释
高层次的相对独立性
一系列关系范畴
系统与非系统（35-36） 功能与组成元素（P40） 功能与结构 （P41-43） 整体与部分（P36-39）
自然是什么，如何存在？
自然是以系统方式存在着的有机整体 自然是由不同物质层次的等级结构组成的系统 自然是一个动态的开放系统
整体突现的原因
这时，整体就变为一种新的实 体，出现了组成元素所不具有 的特殊性质，形成特殊的行为 特征，受新的行为规律支配。
整体突现性的基本描述
整体突现性也称非加和性原理或非还 原性原理 系统作为整体具有部分或部分之和所 没有的性质，即整体不等于部分之和 与此同时，系统组分受到系统整体的 约束和限制，其性质被屏蔽，独立性 丧失
－ 系统整体具有其组成部分所不 具有、并且不能根据部分的行为 加以预测的性质 － 整体系统的行为不能从它的组 成元素或从整体中分离开来的组 成元素的集合的行为中加以预测
自然辩证法概论篇
• （2）通过部分能否认识整体？*
• 答：不能。由于系统具有整体突现的 性质，仅从其组成部分看是不能理解 的，也不可能被发现。虽然部分中或 多或少地包含着整体的信息，但不能 说整体的全部信息都反映在它的每一 个部分中。因此，仅通过部分是不能 认识整体的性质和功能的。
• 问题：（1）系统的功能主要由元素、环境
演化 景是不存在的， 化和退化两者 交替 行、相互 化。
• 问题：（1）进化与退化是否互相排斥？*
• 答：否。在自然界演化过程中，进化与退化既 相互区别又相互统一。二者相互包含，同存共 生，相互交替，相互转化，共同构成丰富多彩 的演化过程。因此，二者并不互相排斥。
• （2）系统的进化是以环境的某些退化为代价的 吗？
还是结构决定？*
• 答：在决定和影响系统功能的三个因素中，起主 要作用的不是组成元素和环境，而是结构。因为 环境仅是功能存在和实现的条件，不是决定功能 的内在根据。决定系统整体功能的内在根据是系 统的组成元素和组成元素之间相互作用的结构。 而系统的组成元素虽然是系统具有某种功能的物 质基础和物质载体，但它不直接决定系统的功能。 同组成元素相比，结构对系统性状、功能的决定 作用更为直接。所以，比之环境和元素，系统的 结构对于决定73）
• 1．进化和退化相互包含。以进化为
主的过程往往内在地包含着退化，同样， 以退化为主的过程也常常内在地包含着 进化，纯粹的进化或纯粹的退化至少是 极其罕见的现象。
• 2．进化与退化同存共生。进化和退
化常常是同时存在和同步发生，往往是 一个过程的两个方面。
• 3． 化和退化相互交替。直性的
• （3）电子、夸克是以非系统的方式存 在的吗？*
• 答：否。因为电子、夸克也是可分的， 可分就表示它是有组成元素和结构的具 有系统性的整体。虽然根据现有的科学 知识还难以把电子、夸克看成是一个系 统，但是，它们作为微观物理系统的一 个组成部分，存在于系统之中，因而要 对它们有确切理解，也不能完全抛开系 统方式。
自然辨证法第一章
7
3、现代哲学对物质概念认识的走向 、
——从本体论到认识论 从本体论到认识论
♦ 随着研究的深入，当代科学哲学已经从传统的
本体论研究转向了科学认识论层次，具体表现 在弱化物质实体，而强化关系实在，退却的路 径之一是：由物质论到客观实在，再由客观实 在的“属性”到“关系”： 神七火箭 物质与能量的关系 物质、能量与信息的关系 物质与测量的关系 物质存在与演化的关系
6
2、如何理解世界的物质性 、
♦ 运动是物质的固有属性和存在方式。 运动是物质的固有属性和存在方式。 ♦ 时间和空间是运动着的物质的存在形式。 ♦ 自然界的一切现象都是运动着的物质或
物质运动的各种不同表现形态。 物质运动的各种不同表现形态。 ♦ 意识是物质高度发展的产物。 意识是物质高度发展的产物。 ♦ 物质不能被创造，也不能被消灭，世界 物质不能被创造，也不能被消灭， 上各种事物的产生和消失， 上各种事物的产生和消失，只是物质形 态在一定条件下的转化。 态在一定条件下的转化。
17
5、三代轻子和夸克之间有一种奇妙的对称性 、 轻子 代 第一代 第二代 第三代 名称 e νe µ νµ τ ντ 电荷 -1 0 -1 0 -1 0 夸克 名称 上 下 奇 粲 顶 底 u d s c t b 电荷 +2/3 -1/3 -1/3 +2/3 +2/3 -2/3
18
三、物质世界的统一性
12
（4）物质的可分性与物质的物理特性密切相关— —宏观物体由于质量、密度等特性的不同，人们 对它分割的方式也不同；微观粒子由于电荷、自 旋等特性的不同，对粒子可分的形式也会产生影 响。“夸克禁闭”实际就是物质结构形式多样化 的体现。 （5）物质可分形式的不同，最终还是取决于物质 内部相互作用的不同。物与物之间相互作用的多 样性决定了物质可分形式和结构形式之间的多样 性。“在现代物质结构理论中，物质由连续性的 场量所构成，和粒子一样，场也是可分的，而且 是无限可分的。”
3、现代哲学对物质概念认识的走向 、
——从本体论到认识论 从本体论到认识论
♦ 随着研究的深入，当代科学哲学已经从传统的
本体论研究转向了科学认识论层次，具体表现 在弱化物质实体，而强化关系实在，退却的路 径之一是：由物质论到客观实在，再由客观实 在的“属性”到“关系”： 神七火箭 物质与能量的关系 物质、能量与信息的关系 物质与测量的关系 物质存在与演化的关系
6
2、如何理解世界的物质性 、
♦ 运动是物质的固有属性和存在方式。 运动是物质的固有属性和存在方式。 ♦ 时间和空间是运动着的物质的存在形式。 ♦ 自然界的一切现象都是运动着的物质或
物质运动的各种不同表现形态。 物质运动的各种不同表现形态。 ♦ 意识是物质高度发展的产物。 意识是物质高度发展的产物。 ♦ 物质不能被创造，也不能被消灭，世界 物质不能被创造，也不能被消灭， 上各种事物的产生和消失， 上各种事物的产生和消失，只是物质形 态在一定条件下的转化。 态在一定条件下的转化。
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5、三代轻子和夸克之间有一种奇妙的对称性 、 轻子 代 第一代 第二代 第三代 名称 e νe µ νµ τ ντ 电荷 -1 0 -1 0 -1 0 夸克 名称 上 下 奇 粲 顶 底 u d s c t b 电荷 +2/3 -1/3 -1/3 +2/3 +2/3 -2/3
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三、物质世界的统一性
12
（4）物质的可分性与物质的物理特性密切相关— —宏观物体由于质量、密度等特性的不同，人们 对它分割的方式也不同；微观粒子由于电荷、自 旋等特性的不同，对粒子可分的形式也会产生影 响。“夸克禁闭”实际就是物质结构形式多样化 的体现。 （5）物质可分形式的不同，最终还是取决于物质 内部相互作用的不同。物与物之间相互作用的多 样性决定了物质可分形式和结构形式之间的多样 性。“在现代物质结构理论中，物质由连续性的 场量所构成，和粒子一样，场也是可分的，而且 是无限可分的。”
第1章自然界的存在方式
由系统自然观引申的方法论问题
I、系统分析方法 II、系统分析的基本原则
具有的性质
突现的五大特征
1、整体性 弱突现 2、新颖性 性质 3、不可预测性 4、不可还原性 5、下向因果作用
标称 突现性
强突现 性质
➢标称突现性质（系统整体性原理）
－ 系统整体具有其组成部分所不 具有、并且不能根据部分的行为 加以预测的性质
－ 整体系统的行为不能从它的组 成元素或从整体中分离开来的组 成元素的集合的行为中加以预测
整体突现性的基本描述
整体突现性也称非加和性原理或非还 原性原理
➢系统作为整体具有部分或部分之和所
没有的性质，即整体不等于部分之和
➢与此同时，性 丧失
非加和原理
- 非加和关系： ➢ 整体出现了部分所没有的性质 ➢ 整体丧失了部分所具有的性质 - 加和关系： ➢ 整体保留了部分单独存在时所
并可因此承认它的可分割性……因此，
确实说来，最小的有广袤的分子永远
是可分的，因为它的本性原来就是如
此。”
——笛卡
尔
2、是否存在事物不是系统？
是否存在堆积物？——元素之间没 有建立相互关系的多元集 如果现实中不存在孤立的元素，而 且元素、组分之间都相互作用，只 是相互作用强弱不同，结构水平与 组织程度有高有低，那么就意味着 不存在绝对意义上的非系统
➢但是，它们是作为微观物理系统的
一个组成部分，存在于系统之中， 因而要对他它们有确切理解，也不 能完全抛开系统方式
2、是否存在事物不是系统？
“宇宙中并不能有天然不可分的原子或
物质部分存在。因为我们不论假设这
些部分如何之小，它们既然一定是有
广袤的，我们就永远能在思想中把任
自然辩证法-自然观篇
四、 自然界物质系统的层次结构
（一）层次结构的基本特征 1、层次结构 ：由若干系统要素经相干性关系构成 的系统再通过相干关系而构成的新系统的逐级构成 的结构关系 2、特点 低层次系统对高层次系统具有构成性关系[纵向关 系] 同层次系统之间带有相干性关系[横向关系] 相干性[横向关系]使得[纵向关系]可以向更高层次 发展。如H O H2O
二、自然界物质形态的结构统一性 宇宙万物在化学元素上具有统一性（碳、氢、氧、 氮四种基本元素，在不同生命物质中98%） 宇宙万物在基本粒子和夸克层次上具有统一性（6 夸克，6氢子，107化学元素） 质量守恒定律和质量转化定律证实了统一性 物质多样性来源于演化 实物和场具有统一性：相互转化、相互作用、相互 联系
（2）演化 非细胞生命——细胞 单细胞——多细胞 多细胞——动物-无脊-有脊-人 植物-菌藻-苔藓-蕨-裸子-被子
二、自然界演化的不可逆性 （一）可逆与不可逆性 （二）时间之矢与不可逆性 （三）不可逆性在演化中的作用 退化：不可逆性如果发生在近平衡附近，不 可逆过程的确是导致有序结构的破坏 进化：若不可逆过程发生在远平衡的非线性 平衡区，则起到重要建设作用，产生有序结 构
（四）、系统的稳定性 1、涨落 由于要素性能偶然变异，要素耦合关系偶然起伏或 外界环境的随机干扰使得系统整体状态的宏观量很 难始终保持在平衡中。这种宏观量对平均值的起落， 叫涨落。 2、稳定 对涨落的不变性。涨落发生后，能够自动地恢复到 原来状态 3、涨落与稳定总是实现于一定条件下
3、根据人对自然的参与程度上分 天然系统 人工系统——人造系统，各种机器、交通工 具等 复合系统——部分地改造、参与：农业系统、
本科选修自然辩证法
培根创立了唯物主义的自然观，经验论的认识论 和归纳法的方法论； 笛卡儿提出唯物论的认识论和演绎法的方法论 17、18世纪自然观整带理有课件形而上学和机械论的特征。4
19世纪科学本身对自然界认识的进展，要求突破 形而上学的局限。自然科学的一系列重大发现揭 示出自然界的辩证法。
创立及其意义
恩格斯系统地研究并建立了自然辩证法 ——《自然辩证法》
自然界的辩证法
研究对象 科学技术研究的辩证法
科学技术发展的辩证法
辩证唯物主义的自然观
学科内容 辩证唯物主义的科学技术方法论
辩证唯物主整理义课件的科学技术观
3
学科性质：哲学
自然辩证法的创立和发展
历史渊源
自然辩证法是人类对自然界人数过程发展的产物。 古代：朴素的唯物主义和辩证法 近代：16世纪，近代自然科学独立；
整理课件
15
§１.２ 自然界的层次结构
分子体系、凝 聚态物体、卫 星、小行星
分子
宏观领域，由经典物理学、 经典化学研究。
原子
（电磁相互作用）
原子核
（强相互作用）
基本粒子
微观领域 ，由原子物理、 核物理、量子化学研究。
夸克
非生命界
整理课件
16
总星系
（引力相互作用）
星系、星系团
（引力相互作用）
恒星、恒星—行 星系
宇观领域，由广义相对 论、星系动力学、宇宙 学研究
分子体系、凝聚
态物体、卫星、
小行星
整理课件 非生命界
17
四种（基本力）相互作用比较
名称 引力 弱相 电磁 强相 作用 互作 相互 互作 用 作用 用
作用 ∞ ＜ ∞ 力程
举例 天体 衰 原子 核力 之间 变 结合
19世纪科学本身对自然界认识的进展，要求突破 形而上学的局限。自然科学的一系列重大发现揭 示出自然界的辩证法。
创立及其意义
恩格斯系统地研究并建立了自然辩证法 ——《自然辩证法》
自然界的辩证法
研究对象 科学技术研究的辩证法
科学技术发展的辩证法
辩证唯物主义的自然观
学科内容 辩证唯物主义的科学技术方法论
辩证唯物主整理义课件的科学技术观
3
学科性质：哲学
自然辩证法的创立和发展
历史渊源
自然辩证法是人类对自然界人数过程发展的产物。 古代：朴素的唯物主义和辩证法 近代：16世纪，近代自然科学独立；
整理课件
15
§１.２ 自然界的层次结构
分子体系、凝 聚态物体、卫 星、小行星
分子
宏观领域，由经典物理学、 经典化学研究。
原子
（电磁相互作用）
原子核
（强相互作用）
基本粒子
微观领域 ，由原子物理、 核物理、量子化学研究。
夸克
非生命界
整理课件
16
总星系
（引力相互作用）
星系、星系团
（引力相互作用）
恒星、恒星—行 星系
宇观领域，由广义相对 论、星系动力学、宇宙 学研究
分子体系、凝聚
态物体、卫星、
小行星
整理课件 非生命界
17
四种（基本力）相互作用比较
名称 引力 弱相 电磁 强相 作用 互作 相互 互作 用 作用 用
作用 ∞ ＜ ∞ 力程
举例 天体 衰 原子 核力 之间 变 结合
自然辩证法自然界的存在方式
4、系统最根本旳属性是什么？ 5、系统分析旳措施能够予以我
们什么启示？
1、怎样界定一种系统？
➢相互作用旳多元素旳复合体 ➢假如一种对象集合中至少有两
个能够区别旳对象，全部对象按 照能够辨认旳特有方式相互联络 在一起，就称该集合为一种系统
系统旳构成
构成
相互关联
系
构造
统
环境
功能
系统构成
(1) 系统旳构成（组分）
7、艾根：《超循环论》 8、普利高津等：《从混沌到有序》 9、普利高津等：《探索复杂性》
补充了解
➢有关自然旳哲学 ➢辩证自然观旳基本了解 ➢系统自然观旳一般了解
有关自然旳哲学研究
➢ 界定：
利用自然科学旳研究成果，对 自然最基本属性(存在与演化） 旳哲学探究
➢ 问题范围：
第一：自然界万物由什么构成， 怎样存在？
整体突现性旳基本描述
整体突现性也称非加和性原理或非还 原性原理
➢系统作为整体具有部分或部分之和所
没有旳性质，即整体不等于部分之和
➢与此同步，系统组分受到系统整体旳
约束和限制，其性质被屏蔽，独立性 丧失
非加和原理
- 非加和关系： ➢ 整体出现了部分所没有旳性质 ➢ 整体丧失了部分所具有旳性质 - 加和关系： ➢ 整体保存了部分单独存在时所
➢构造效应（决定原因）
系统组分旳相干效应
整体突现旳原因
当元素之间特定旳模式、构型、 构造形成，就对构成元素施加一 种约束，变化这些构成元素旳功 能与行为，甚至变化它旳性质， 使它们整体地组织协调起来，作 为整体而行动，并与其他事物以 及环境发生关系。
整体突现旳原因
这时，整体就变为一种新旳实 体，出现了构成元素所不具有 旳特殊性质，形成特殊旳行为 特征，受新旳行为规律支配。
们什么启示？
1、怎样界定一种系统？
➢相互作用旳多元素旳复合体 ➢假如一种对象集合中至少有两
个能够区别旳对象，全部对象按 照能够辨认旳特有方式相互联络 在一起，就称该集合为一种系统
系统旳构成
构成
相互关联
系
构造
统
环境
功能
系统构成
(1) 系统旳构成（组分）
7、艾根：《超循环论》 8、普利高津等：《从混沌到有序》 9、普利高津等：《探索复杂性》
补充了解
➢有关自然旳哲学 ➢辩证自然观旳基本了解 ➢系统自然观旳一般了解
有关自然旳哲学研究
➢ 界定：
利用自然科学旳研究成果，对 自然最基本属性(存在与演化） 旳哲学探究
➢ 问题范围：
第一：自然界万物由什么构成， 怎样存在？
整体突现性旳基本描述
整体突现性也称非加和性原理或非还 原性原理
➢系统作为整体具有部分或部分之和所
没有旳性质，即整体不等于部分之和
➢与此同步，系统组分受到系统整体旳
约束和限制，其性质被屏蔽，独立性 丧失
非加和原理
- 非加和关系： ➢ 整体出现了部分所没有旳性质 ➢ 整体丧失了部分所具有旳性质 - 加和关系： ➢ 整体保存了部分单独存在时所
➢构造效应（决定原因）
系统组分旳相干效应
整体突现旳原因
当元素之间特定旳模式、构型、 构造形成，就对构成元素施加一 种约束，变化这些构成元素旳功 能与行为，甚至变化它旳性质， 使它们整体地组织协调起来，作 为整体而行动，并与其他事物以 及环境发生关系。
整体突现旳原因
这时，整体就变为一种新旳实 体，出现了构成元素所不具有 旳特殊性质，形成特殊旳行为 特征，受新旳行为规律支配。
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能的关键因素。
2020/1/29
第三节 系统的层次性
• 一、层次结构的概念和特点。 • 1.高层由低层构成，低层对高层有构成性
关系 • 2.同级层次间有相干作用。
2020/1/29
• 二、自然界物质系统的基本层次 • 1.非生命世界，夸克、基本粒子、质子、
中子、原子、分子等构成微观世界；同样 的层次结构出现在宏观和宇观世界中。 • 2.在生命世界，有机分子构成细胞，细胞 合成器官，器官合成生命个体，个体组成 种群，种群相互作用和环境又组成生态系 统。
• 能不能找到以非系统方式存在的物体？（反证法）
2020/1/29
三、整体与部分关系原理
• 1，系统整体由部分构成，不能脱离部分独立
存在。
• 整体保留了要素单独存在时所具有的某些属 性，整体和部分之间存在某种加和关系或守 恒关系。如分子的质量是构成分子的原子的 质量之和，自然科学中各种守恒定律表明在 自然界物质系统中，在整体与部分之间，存 在某种共同属性，对于这些属性的可以量度 的方面表现出整体等于部分之和。
2020/1/29
，单一的、孤立的事物不能称之为系统。系统本 身也是其它更大系统的子系统，这种系统与部分 的相对性就决定了系统具有层次性。
• 规定性： • 1数量方面 • 2性质方面
2020/1/29
• （b）结构。
• 结构是系统中元素的各种相互关系的总和。
• 分类：1，空间结构，2，时间结构，如生物钟 ，周期运动，3，数量关系结构，如化学结构 元素间的比例关系，4，相互关系结构。
2020/1/29
• 2，系统的要素间存在着相互作用，一 方面使得处于系统中的要素的性质不同 于自然状态下的性质，组成部分的原有 的一些性质被屏蔽，另一方面系统通过 相互作用产生要素原来所不具有的新的 性质。由部分构成整体时，有新质的 出 现，旧质的消失，整体不等于部分之和 。这是系统的 整体突现性原理或非加和 性原理。
2020/1/29
• 例如，H原子和O原子合成H2O。
• 从系统内部看，系统的整体突现性是要素 间相互作用相互激发而产生的整体效应， 即结构效应。
• 如果整体和部分之间存在着某种可比可以 度量的同质特性，整体和部分的关系就可 以表示为三种情况：参见课本P36。
2020/1/29
• 结构与功能关系原理： • 强调系统构成的几个方面中，结构是决定功
第一章 自然界的存在方式
2020/1/29
第一节 自然界的物质性
• 关于辩证唯物主义的物质概念。 • 物质是不依赖于人的意识并能为人的意识所
反映的客观实在。
2020/1/29
• 当哲学遇到了科学：
• 问题1：量子效应的不确定性与可知性？微观 粒子是否有不依赖于主体的客观实在性？
• 问题2：物质是有形的物体的抽象么？怎样用 物质的概念解释电磁场？
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2、自然界物质的同一性
• A，统一于物质。 • B，元素和结构上的统一。 • C，起源和发生，过程的统一。
2020/1/29
第二节 自然界物质的系统性
2020/1/29
一 复杂性研究
• 1 早期阶段（20世纪40年代）
• A系统论：生物学家贝塔朗菲于20世纪30-40 年代提出系统论思想。
• 申农认为通讯的基本问题是精确地或近似地 在一个点上再现另一个点上所选择的信号， 其中信息源模型是一个随即过程。
2020/1/29
• C控制论
• 是自动控制、电子技术、神经生理学、生物 学、医学、心理学、数理逻辑、计算和技术 、统计力学等多学科相互渗透交叉的产物。
• 1948年维纳出版的《控制论——关于在动物 和机器中控制和通讯的科学》，为该理论的 奠基性著作。
2020/1/29
• 2后期阶段（20世纪70年代至今） • 研究主题：复杂性探索 • 相关理论：耗散结构理论、超循环理论、
生命系统论、资源物理学、突变论、混沌 理论、自组织和非线性理论等
2020/1/29
3复杂性探索
• A 研究对象：系统
• 完全有序和完全无序的系统是简单的； • 有序与无序之间的系统呈现的是复杂性； • 系统中流动的有物流、能量流和信息流，
• 系统是由若干具有特定属性的组成元素经 特定联系而构成的、与周围环境相互联系 的、具有特定结构和功能的整体。
2020/1/29
• 系统的定义强调了事物的整体性，以及构 成系统的部分之间，系统与环境的相互作 用。用这样的观点去看事物就是系统思想 ，或者叫做系统观。
2020/1/29
• （a）基本元素 • 一个系统至少包含两个或两个以上的要素，反之
其中物流与能量流是守恒的，信息流不守 恒；
2020/1/29
• B系统中有序和无序的转换过程
• 1）无序到有序的过程： • 代表理论如耗散结构理论 • 创始人普里高津物理化学家，1969年正式提出
该理论。 • 该理论表明当系统处于远离平衡的状态时，不断
消耗外界提供的物质或能量等，通过随机涨落而 达到有序结构。 • 正是在无序状态到有序状态的变化过程中，体现 了非线性和自组织的特性。
2020/1/29
二、自然界物质系统的普遍性
• 恩格斯：“我们所面对着的整个自然界形成一个系统，即各 种物体相互联系的总体，而我们这里说的物体，是指所有的 物体存在，从星球到原子，甚至直到以太粒子，如果我们承 认以太粒子存在的话。”
• 现代科学表明，在我们认识的范围内，自然界的所有物质形
态，都以系统的方式存在。（是不是证明？）
• 生命形式就更加丰富多彩，地球上的动物有100 多万种，植物40多万种，微生物8~9万种。
• 从物质的凝聚态看，有固态、液态、气态、等离 子、超密太和真空态。
2020/1/29
• 现代科学发现，宇宙大约有100万个类星体 ，每个类星体的能量是太阳的1015倍，宇宙中 有90%以上的暗物质。
• 目前来看，这些都是我们认识的盲点。
• 贝塔朗菲认为存在着适用于综合系统或子系 统的模式、原则和规律，而不论种类、组成 部分的性质和它们之间的关系或力的情况如 何，任务是确立适用于系统的一般原则。
2020/1/29
• B信息论
• 创始人是美国贝尔电话研究所数学家申农（ Shannon）。
• 申农与1948年发表《通讯的数学理论》一文 ，为信息论奠定基础。
2020/1/29
• 2）有序到无序的过程：
• 混沌态的含义：确定性系统的内在随机性导 致的非平衡无序状态。对初始条件敏感性， 初始条件经过非线性作用逐级放大，演化过 程中会导致有重大区别的结果。
• 通过倍周期过程或者三个以上频率的互相耦 合过程都可以通向混沌。
2020/1/29
• 系统的定义：
• 系统对于环境具有开放性，环境与系统之间相互交流 ，环境是制约系统性质的重要因素，系统状态的变化 也会导致环境的变化。
2020/1/29
• （d）系统的行为和功能。
• 描述系统整体性状，它通过和外界环境发生相 互作用表现出来。系统的行为是系统相对外界 环境作出的任何变化。
• 功能是系统对环境产生某种作用的能力。 功能是系统整体的性质，是在与环境相互作用 中通过系统的行为表现出来的。
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• 四、物质系统层次结构的基本规律 • 1.特定物质层次结构和特定能量状态相适
应的规律。 • 2.特定层次系统的尺度和结合能成反比的
规律。 • 3.物质形态的多样性和丰度成反比规律。
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• 4.高层次系统和低层次系统相互关系规律 • （1）上向因果关系。 • （2）高层次物质系统的相对独立性。 • （3）下向因果关系。
• ……
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1、物质形态的无限多样性
• 个体形式的存在：基本粒子、原子、分子、 动植物微生物等；
• 群体基本粒子都是实物与场 的统一体。
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• 现在发现的元素有107种，由这些元素构成的单 质和化合物有几万种。
• 结构和元素的相互关系。元素形成结构，结构 具有相对独立性，结构还会控制、约束元素。
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• （c）环境，与系统发生相互作用又不属于这个系统 的所有事物的总和。
• 系统整体在时间上与空间上都是有限的，在时间上的 有限性表现为有始有终，有一个演化的过程；在空间 上的有限性表现为有内有外，有一个确定的系统边界 ，这个边界划分出了系统与环境的差异。
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第三节 系统的层次性
• 一、层次结构的概念和特点。 • 1.高层由低层构成，低层对高层有构成性
关系 • 2.同级层次间有相干作用。
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• 二、自然界物质系统的基本层次 • 1.非生命世界，夸克、基本粒子、质子、
中子、原子、分子等构成微观世界；同样 的层次结构出现在宏观和宇观世界中。 • 2.在生命世界，有机分子构成细胞，细胞 合成器官，器官合成生命个体，个体组成 种群，种群相互作用和环境又组成生态系 统。
• 能不能找到以非系统方式存在的物体？（反证法）
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三、整体与部分关系原理
• 1，系统整体由部分构成，不能脱离部分独立
存在。
• 整体保留了要素单独存在时所具有的某些属 性，整体和部分之间存在某种加和关系或守 恒关系。如分子的质量是构成分子的原子的 质量之和，自然科学中各种守恒定律表明在 自然界物质系统中，在整体与部分之间，存 在某种共同属性，对于这些属性的可以量度 的方面表现出整体等于部分之和。
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，单一的、孤立的事物不能称之为系统。系统本 身也是其它更大系统的子系统，这种系统与部分 的相对性就决定了系统具有层次性。
• 规定性： • 1数量方面 • 2性质方面
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• （b）结构。
• 结构是系统中元素的各种相互关系的总和。
• 分类：1，空间结构，2，时间结构，如生物钟 ，周期运动，3，数量关系结构，如化学结构 元素间的比例关系，4，相互关系结构。
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• 2，系统的要素间存在着相互作用，一 方面使得处于系统中的要素的性质不同 于自然状态下的性质，组成部分的原有 的一些性质被屏蔽，另一方面系统通过 相互作用产生要素原来所不具有的新的 性质。由部分构成整体时，有新质的 出 现，旧质的消失，整体不等于部分之和 。这是系统的 整体突现性原理或非加和 性原理。
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• 例如，H原子和O原子合成H2O。
• 从系统内部看，系统的整体突现性是要素 间相互作用相互激发而产生的整体效应， 即结构效应。
• 如果整体和部分之间存在着某种可比可以 度量的同质特性，整体和部分的关系就可 以表示为三种情况：参见课本P36。
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• 结构与功能关系原理： • 强调系统构成的几个方面中，结构是决定功
第一章 自然界的存在方式
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第一节 自然界的物质性
• 关于辩证唯物主义的物质概念。 • 物质是不依赖于人的意识并能为人的意识所
反映的客观实在。
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• 当哲学遇到了科学：
• 问题1：量子效应的不确定性与可知性？微观 粒子是否有不依赖于主体的客观实在性？
• 问题2：物质是有形的物体的抽象么？怎样用 物质的概念解释电磁场？
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2、自然界物质的同一性
• A，统一于物质。 • B，元素和结构上的统一。 • C，起源和发生，过程的统一。
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第二节 自然界物质的系统性
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一 复杂性研究
• 1 早期阶段（20世纪40年代）
• A系统论：生物学家贝塔朗菲于20世纪30-40 年代提出系统论思想。
• 申农认为通讯的基本问题是精确地或近似地 在一个点上再现另一个点上所选择的信号， 其中信息源模型是一个随即过程。
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• C控制论
• 是自动控制、电子技术、神经生理学、生物 学、医学、心理学、数理逻辑、计算和技术 、统计力学等多学科相互渗透交叉的产物。
• 1948年维纳出版的《控制论——关于在动物 和机器中控制和通讯的科学》，为该理论的 奠基性著作。
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• 2后期阶段（20世纪70年代至今） • 研究主题：复杂性探索 • 相关理论：耗散结构理论、超循环理论、
生命系统论、资源物理学、突变论、混沌 理论、自组织和非线性理论等
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3复杂性探索
• A 研究对象：系统
• 完全有序和完全无序的系统是简单的； • 有序与无序之间的系统呈现的是复杂性； • 系统中流动的有物流、能量流和信息流，
• 系统是由若干具有特定属性的组成元素经 特定联系而构成的、与周围环境相互联系 的、具有特定结构和功能的整体。
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• 系统的定义强调了事物的整体性，以及构 成系统的部分之间，系统与环境的相互作 用。用这样的观点去看事物就是系统思想 ，或者叫做系统观。
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• （a）基本元素 • 一个系统至少包含两个或两个以上的要素，反之
其中物流与能量流是守恒的，信息流不守 恒；
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• B系统中有序和无序的转换过程
• 1）无序到有序的过程： • 代表理论如耗散结构理论 • 创始人普里高津物理化学家，1969年正式提出
该理论。 • 该理论表明当系统处于远离平衡的状态时，不断
消耗外界提供的物质或能量等，通过随机涨落而 达到有序结构。 • 正是在无序状态到有序状态的变化过程中，体现 了非线性和自组织的特性。
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二、自然界物质系统的普遍性
• 恩格斯：“我们所面对着的整个自然界形成一个系统，即各 种物体相互联系的总体，而我们这里说的物体，是指所有的 物体存在，从星球到原子，甚至直到以太粒子，如果我们承 认以太粒子存在的话。”
• 现代科学表明，在我们认识的范围内，自然界的所有物质形
态，都以系统的方式存在。（是不是证明？）
• 生命形式就更加丰富多彩，地球上的动物有100 多万种，植物40多万种，微生物8~9万种。
• 从物质的凝聚态看，有固态、液态、气态、等离 子、超密太和真空态。
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• 现代科学发现，宇宙大约有100万个类星体 ，每个类星体的能量是太阳的1015倍，宇宙中 有90%以上的暗物质。
• 目前来看，这些都是我们认识的盲点。
• 贝塔朗菲认为存在着适用于综合系统或子系 统的模式、原则和规律，而不论种类、组成 部分的性质和它们之间的关系或力的情况如 何，任务是确立适用于系统的一般原则。
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• B信息论
• 创始人是美国贝尔电话研究所数学家申农（ Shannon）。
• 申农与1948年发表《通讯的数学理论》一文 ，为信息论奠定基础。
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• 2）有序到无序的过程：
• 混沌态的含义：确定性系统的内在随机性导 致的非平衡无序状态。对初始条件敏感性， 初始条件经过非线性作用逐级放大，演化过 程中会导致有重大区别的结果。
• 通过倍周期过程或者三个以上频率的互相耦 合过程都可以通向混沌。
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• 系统的定义：
• 系统对于环境具有开放性，环境与系统之间相互交流 ，环境是制约系统性质的重要因素，系统状态的变化 也会导致环境的变化。
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• （d）系统的行为和功能。
• 描述系统整体性状，它通过和外界环境发生相 互作用表现出来。系统的行为是系统相对外界 环境作出的任何变化。
• 功能是系统对环境产生某种作用的能力。 功能是系统整体的性质，是在与环境相互作用 中通过系统的行为表现出来的。
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• 四、物质系统层次结构的基本规律 • 1.特定物质层次结构和特定能量状态相适
应的规律。 • 2.特定层次系统的尺度和结合能成反比的
规律。 • 3.物质形态的多样性和丰度成反比规律。
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• 4.高层次系统和低层次系统相互关系规律 • （1）上向因果关系。 • （2）高层次物质系统的相对独立性。 • （3）下向因果关系。
• ……
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1、物质形态的无限多样性
• 个体形式的存在：基本粒子、原子、分子、 动植物微生物等；
• 群体基本粒子都是实物与场 的统一体。
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• 现在发现的元素有107种，由这些元素构成的单 质和化合物有几万种。
• 结构和元素的相互关系。元素形成结构，结构 具有相对独立性，结构还会控制、约束元素。
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• （c）环境，与系统发生相互作用又不属于这个系统 的所有事物的总和。
• 系统整体在时间上与空间上都是有限的，在时间上的 有限性表现为有始有终，有一个演化的过程；在空间 上的有限性表现为有内有外，有一个确定的系统边界 ，这个边界划分出了系统与环境的差异。