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分子生物学相关论文集锦9篇

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分子生物学相关论文

分子生物学相关论文范文1

困扰笔者的一个问题是生命现象或生物学陈述是否会对物理学定律发生证伪事件,引起物理学理论的修正?无论是证实,还是证伪,理论陈述与观察陈述之间必须存在着可能的演绎关系,而生物学陈述中的一些成分与物理学陈述在演绎关系上的不相关,似乎是当前对生物学自主性认识的根本所在。这种认识基本是这样的:①生命科学具有独立于物理科学(包括化学)的规律或定律;②生命科学的解释框架不同物理科学的演绎解释框架。本文试图对生物学自主性提出一个新的理解,它与物理科学的理论构建密切相关,并由此解决演绎逻辑上相关与否的问题。

1 生物学自主性在以往理论结构上的表现

(1)生物学理论的公理化尝试

生物学具有独特的内容,可建立一个与物理科学并行的演绎体系,这种观念导致了对生物学进行公理化处理的尝试。伍德格尔(j.h.woodger)早在1937年就试图对孟德尔遗传学定律进行公理化处理,但未引起人们的注意、到七十年代,在生物哲学界发生了达尔文进化论是否属于科学理论的争论。在这种背景下,威廉斯(m.b.williams)在1970年给出了关于达尔文进化论的完整公理化模型理论〔1〕,它包括两个初始概念、进化的两个公理、有关适应和选择的五个公理、适应度的操作定义,由这些可推导出达尔文理论的一切概念和关系或定理〔2〕。

威廉斯的体系只是直接从宏观上对进化的原始概念和公理的认定,脱离了微观的遗传学机制。还原论者认为,仅仅将进化论改造为演绎体系是不够的,还应当在物理科学与这个演绎体系之间建立起逻辑演绎关系。因此,鲁斯(m.ruse)建议,群体遗传学应是进化论的演绎基础〔3〕,首先应阐明从群体遗传学到进化论的演绎关系,而公理化处理后的群体遗传学体系,其逻辑公理则是孟德尔遗传定律。然后,再将孟德尔定律作为演绎结果从分子生物学中导出。

在下文的分析中将会看到,分子生物学本身就不是一个纯粹的演绎体系,并且它与经典遗传学之间存在着逻辑蕴涵上的脱节。这是生物学自主性的一种表现,其根源来之于演绎体系的构建之始,即演绎的公理和原始概念直接来之于生命界,从而独立于或自主于以无机界为研究对象和直观经验来源的物理科学。这种构建过程的合理性在于,人类的直观经验有两大类或两个来源,除了无机界之外,还有生命世界的生命现象。人们无法漠视生命这一独立于无机界的现象或实体的存在,因而它们也成为人类直观经验的基础。

(2)分子生物学中的功能性解释

事实上,在诸如分子遗传对经典遗传学的还原,那一部分不能还原的独特内容,以功能预设或目的性预设的形式出现。

对孟德尔遗传学稍加考察,便可发现,它首先直接从遗传现象和数据中设定了一个生命实体即遗传因子(后来称为“基因”),接着给予了这一实体两个承诺:第一,它们既可以彼此分离,又可以再组合;第二,它们自身带有某种生物学性质,这种性质是使生物体显示某种性状的原因。在孟德尔遗传学或以此为基础的公理化体系中,不必给予这两个承诺以解释,因为遗传因子在此是最基本的实体。但是,当分子遗传学从实体上将基因与dna片段相对应,或者说将前者还原为后者,随之而来的则必须从dna分子行为上给予这两个承诺以解释,并且只有演绎的解释,才能达到理论还原的要求。

然而,分子生物学对经典遗传学的所谓还原,只达到了对第一个承诺的还原,可以从dna分子的性质和行为来解释遗传因子或基因的分离与组合。而关键是第二个承诺,无法对此给予从dna分子到遗传性状的上行演绎解释,例如,在将性性状与蛋白质相对应的解释中,dna碱基顺序代表了基因即遗传信息,而遗传信息是从生物学功能角度来定义(而不是从dna分子的性质及行为来定义),涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系,涉及到转录、合成、生长、发育等一系列过程,即它是从生命整体角度来定义的。dna分子的行为与性质并没有蕴涵遗传信息的概念,因此,dna决不等于基因。在这里,体现了功能性解释的特点;基因的含义有一部分是从这一实体或dna分子在生命整体中所具有的功能这一方面来定义的。人类直观经验之一的生命现象在此以功能预设的方式参预了理论的构建,所以,生物学在理论上的自主性,并没有由于分子生物学所谓的还原而消失。内格尔(e.nagel)、罗森伯格(a.rosenberg)等人把功能(或目的性)解释看成生物学自主性的依据和根源。

2功能性(目的性)、演绎性和理论构建

由于功能预设的存在,使得生物学解释框架不同于物理科学。那么,在生物学理论中,是否能实现一种从功能解释模式框架向演绎解释框架的模式转换,在消除功能预设的同时,又不破坏分子与生命之间的联系呢?模式的建立与科学理论的构建过程相关,通过其构建过程的分析,对于模式转换问题有着莫大的启示。

演绎性解释框架模式如下:

(1)l1,l2,……,lr

解释性陈述或前提

(2)c1,c2,……,ck

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

(3)e

解释对象

其中,l1……lr是规律般的全称陈述,c1………ck是关于初始条件的特称陈述,e是描述单个事件的特称陈述,也就是对要给予解释的现象的陈述。如果e能够作(1)中的全称陈述和(2)中的初始条件的特称陈述的演绎结果,则它就得到了解释〔4〕。这种解释框架实际上就是要对自然现象寻求一种因果性解释:如果条件c1、c2…ck存在,则必有现象e出现。

一个严密的、完美的科学理论体系必须使用这种解释框架,这已成为一种模式。从物理学到化学,基本上已达到了这种要求。而生命现象的特殊性,如趋目的性,使我们在传统的生物学理论中仍到处采用目的性或功能性解释,特征是以未来的一种既定状态作为当下行为的依据,或以生命现象为整体背景,以组成部分(如分子)对整体所具有的功能作为组成部分的行为依据,因而我们常采用这样的语句:“为了达到某种目的而如何”,或“……具有使达到某种目的功能或作用”。功能的依据不能仅仅从组成部分本身的性质给出,必须依据整体的状态才能得以解释。〔5〕因此,这一框架与人们寻求自然界因果关系的精神不相吻合。

演绎体系的建立,主要在于规律性全称陈述的建立,即定律、原理建立。在这个过程中,解释的对象先是作为经验基础参预了定律的构建,例如,对无机界实体及其性质的认定,依据于宏观的经验现象和数据,然后,回过头来演绎解释其他现象。既使遇到新的观察事实,它与规律性的全称陈述的演绎结果不符甚至相反,也可以通过修正或证伪的途径,或修改、或重建规律性的全称陈述。证伪,也是“解释对象”参预构建“解释前提”的途径之一。由此保证了演绎性解释框架在物理科学中的有效性。

解释对象,将其看成一个集合,其中某些“元素”作为经验基础参预了理论构建,从而内化于解释的前提。这样的解释前提,再去解释其他“元素”时,可能会发生以下三种情况。第一,演绎的结果与新的解释对象相符,从而得以证实和支持;第二,演绎结果与新的解释对象不符,发生证伪,因而要对理论进行修正,新的解释对象就此参预了理论构建;第三,解释前提的演绎结果,与新的解释对象无关,既不证伪,也不证实。

第三种情况对于我们非常重要。在这种情况下,我们需要以此为经验基础,构建新的解释前提。这是物理科学体系中并非存在唯一的解释前提的原因。重要的是,生命现象对于物理科学中的解释前提来说,也正是处于既不证实、也不证伪的境遇。但,第一,它没有参预构建新的解释前提,第二,它也没有作为解释对象:生物大分子行为的结果,只局限于物理、化学领域内,生命的特性似乎游离于分子行为之外。作为解释对象和参预解释前提的构建,二方面具有潜在的统一性,而生命现象以另一种形式出现,即在解释之先作为一个其作用类似于解释前提的目的性或功能性预设。当然,它并不与解释前提等同。事实上,正是由于它的存在,才代表了与演绎框架不同的目的性或功能性解释框架。下图表示出分子生物学理论中同时采用的两种框架之间的关系:

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┃ 解

┃ 释 ━━━━━━━━ 物 ━━━━━━━━ 释

┃ 前 演绎或因果关系

大 演绎或因果关系

┃ 提

┃ c1

e

c2

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

┃赋予生物学意义

整体的生命现象(目的性或功能预设)

方框内是演绎解释的框架,解释前提c1是指以微观实体为起点构成的物理科学解释前提,它来之于物理科学的理论构建过程;解释对象e是指用物理和化学手段将生物体进行处理后,形成的无机环境背景下所显示出的现象,如dna晶体的x射线衍射图、试管中的化学现象;生物大分子行为c2是指诸如dna、蛋白质等行为过程;目的性或功能性预设来之于对宏观生命现象的认定,它不是作为解释的对象,而是赋予生物大分子行为以生物学意义,赋予dna碱基变化以“变异”的意义,赋予血红蛋白与o2、co2的结合与分离以“呼吸”的意义,即生物大分子的活动或行为都必须指向生命整体,以其为最终目标。在这种框架中,生物大分子的行为只是一种形式或“载体”,负载着生命现象所赋予的意义,这是分子本身并不逻辑地蕴涵着有关生命特征的概念的原因。

人类对于生命现象的直观经验,在此以目的性或功能性预设的形式出现,这提示我们,生命现象要融于物理科学的演绎体系,其本身要参预物理科学的解释前提的构建,从而使其从这种预设的形式转换为某种内化于解释前提中的成分。

我们从化学还原为物理学的历程中受到一种虚幻的鼓舞,从而忙于将生命还原为已有的物理科学定律,这是一种狭隘的还原主义。化学现象之所以可以成为物理学解释前提的演绎结果,是因为物理学的解释前提不仅仅属于物理学,而是二门学科共同享有。

量子化学的诞生与发展,是化学从理论上成为物理学演绎体系的一部分的标志。这一度使人相信在生物学中也可以发生类似事件。但是,从理论构建历史中可以发现,生物学与化学,二者在同物理学的“亲缘”关系上存在着巨大差异。用来作为化学现象的解释前提的微观物理学同化学本身有着极深的渊源关系。只要罗列一下原子结构、量子力学的形成历史就足以说明这一点。

早期化学

原子论

元素论

量子化学 ──

元素周期律─电子运动理论

原子结构论─ 量子力学 ───

①道尔顿所创立的原子论,首先是化学理论,为近代化学奠定了理论基础,其动机则是期望用经典力学的观念来解释化学;

②元素及原子一开始是化学研究的对象,也是一个化学概念,以后成为物理学研究的对象;元素周期律是化学体系中举足轻重的理论;

③原子论、元素周期律导致了原子结构理论的诞生,以及成为电子运动理论诞生的契机;

④玻尔创立量子理论的基础是原子结构模型、氢光谱及巴尔末公式;而量子力学首先对分子最成功的解释正是对氢分子的说明,因而诞生了最子化学;

⑤量子力学、电子运动理论是量子化学的理论基础。

因此,用来演绎解释化学的那部分物理学理论,首先是从化学走出来的,微观物理学便“天生”具有了解释化学的胎记。这种历史性的构建过程,保证了它们的概念、命题、现象之间存在着天然的逻辑蕴涵关系和证伪、修正关系。

对于生物学来说,只需指出下面一点就足够了;物理学、化学的理论构没有采纳生命界的任何生命现象的特征,或者说生命现象没有参预物理学、化学的理论构建。至少在系统理论、耗散结构理论或自组织理论建立之前是这样的。

3广义还原与生物学自主性的新含义

在狭隘的还原主义看来,仅从无机界现象中构建起来的理论诸如实体的性质、行为、运动规律等,相对于生命世界来说,无可怀疑地有着先天的真理性,是永恒的基石,对它的证伪、修正或完备性的补充,只能在对无机界的研究中进行,而生物学、生命现象只能动地等待着解释和还原。针对于此,我们应持有一种广义的还原主义,将物理学理论或演绎的解释前提体系看成一个对生物学、生命现象开放的理论体系。系统理论的奠基人贝塔朗菲、控制论的创立者维纳无不受到生命现象的启迪。正如贝塔朗菲所建议:考虑到有机体具有整体性,会发育、变异、生长,为了描述它们,我们必须运用调节、控制、竞争这些传统自然科学(主要指物理学、化学)没有的新概念。〔6〕另一个著名事例是耗散结构理论诞生于热力学理论对于生命自组织性的不完备性。

生命界的各种现象中,是否存在着对现有物理学、化学定律证伪的事件,是否能象黑体辐射现象对经典物理学进行证伪从而赋予基本粒子以一种全新的行为和性质,到现在为止还不得而知。现在的情况是生命现象对正统的物理学既不证实也不证伪,而系统理论、耗散结构论、超循环论等新兴学科,正在吸收生命现象的特征,并与正统物理学相联系。

对于这个问题,如果认为“生物学能否还原为物理科学与能否用物质的原因阐释生命现象”是两个问题〔7〕,那是不妥的。将两个问题截然分开的根源在于把物理科学所研究的物质运动规律封闭于无机界,同时认为生物界中的物质运动规律独立于物理、化学规律,也就是独立于无机界。但是,只要承认生命来之于无机界,就无法把无机界的运动规律与生命界运动规律绝对地划界,因而也就不应在物理、化学与生物学理论之间人为地划出一条不可通约的鸿沟。物理学的还原地位是先天的,这是它所研究的对象决定的。即使生命界存在许多现有物理学所不能解释的现象,甚至出现与现有物理学规律相悖的现象,也不应成为生命运动规律独立于物理规律、生物学独立于物理学的理由。生命界存在物理学不能解释的现象(或与物理学定律无关),说明物理学的内容还不完备,有待于充实、丰富和发展;如果相悖,说明二者至少有一方是错误的,要么修正物理学,要么修正生物学规律,要么二都有待于修正,以达到逻辑上的统一。辩证唯物主义认为,物理学和化学规律在生命体中的作用的“范围被限制”了,物理和化学规律在生命体中并不具备发挥作用的充分条件。我们必须深化这一观念,对此做出更清晰的解释和理解,而不能在此止步不前,更不能将这种“范围被限制”作为生物学规律与物理学规律之间存在一条天然的逻辑鸿沟的理由。只要我们追究这种“限制”(即生命的有序性、组织性)是如何从无机界产生的,并将封闭于无机界领域的物理科学解放出来,那么生物学就可以广义地还原为物理科学。耗散结构论、协同学、超循环论等都是在这种背景下产生的新物理科学,所取得的成果使我们看到将生命现象纳入演绎框架体系的希望。这虽然只是初步,但科学的生命力在于不断引进新概念来解释不曾解释的现象。

在此,可以提出生物学自主性的新含义,这种自主性并非表现为生物学必须具有独立于物理学和化学、并且不能从后者获昨解释的规律,而是表现为生物学及生命现象作为物理科学的构建基础之一,参预物理科学的理论构建;物理科学自身也不应拘泥于无机界之中,只有如此,才能构建一个对于整个自然界是完备的物理科学体系。反过来说,仅将无机界作为理论构建的经验来源的物理学,其对于生命现象的不完备性,体现了生物学对这种物理学理论的那种过去所理解的自主性。

4 非线性还原

将物理科学与生命科学统一于一个演绎解释的框架之中,是还原的需要,因而也是广义还原的需要,以反映从分子到生命的逻辑过程。不过,这是一个非线性的逻辑过程。

辩证唯物主义所认为的“不能把高级运动形式归结为低级运动形式”中的“归结”一词,其意义是模糊的,含有“演绎解释、还原、简单地组合或机械地相加”等诸多含义。我们认为,“不能归结”的提出,有着历史背景,是针对十八、十九世纪机械的、线性的还原论进行的批判。机械自然观认为,生命运动是低级运动形式的机械组合,相应地,生命体是一种机械装置,用今天的术语说,生命是生物大分子及其行为的线性迭加,二者之间是一个线性的逻辑关系。现代自组织理论已揭示出,生命的自组织过程是一个从分子到生命的非线性动力过程。与理论之间的广义还原相应,本文提出实体上或本体论上的非线性还原。现代物理学发现,自然界普遍存在的是非线性关系,而线性关系极为少见。无机界同样存在着非线性的自组织过程,这说明自组织性并非为生命界所独有,而是生命界与无机界的桥梁,而物理学所研究的就是这种发展过程的动力学原因,描述它们的逻辑过程,无论是线性还是非线性的。这是物理学处于先天的还原地位的理由。如果说物理学内的演绎框架体系是由于对无机界运动或现象的统一解释的需要,那么,在物理科学与生命科学之间建立一种非线性逻辑演绎关系,则是对无机界与生命界统一解释的需要。因此,演绎框架的合理性并非只存在于物理科学与无机界之间的关系中,并不仅仅是建立物理科学体系的标准。这种合理性同样存在于物理科学、生命科学、无机界、生命界之间的关系中。

5 总结

生物学自主性的根源在于:生命现象是人类直观经验来源之一。它以不同的方式参预了理论的构建:在威廉斯、鲁斯那里,直接针对着生命世界构建一个公理化体系,如果将理论封闭于生命世界中而不向无机界拓展,可建立一个自足的演绎体系,与物理科学演绎体系相并列,这是自主性的一种表现;在以分子生物学还原经典遗传学的过程中,它以解释之先的目的性或功能预设的形式参预了生物学理论的构建;本文受到新兴学科的启示,提出生物学自主性表现为这种经验来源及理论(或陈述)直接参预物理科学的构建过程。

阿亚拉(f.j.ayala)曾提出,可以把还原论区分为三个层次:本体论还原、方法论还原,理论的还原。对此,本文提出了在理论之间的广义还原,本体上的非线性还原;方法论上,物理科学应是对生物学、生命现象开放的体系,生物学、生命现象应直接参预物理科学的理论构建,这并不是指利用物理、化学手段将生物体破坏,在试管中还原为无机背景,因为这已推动了生命现象作为直观经验的价值。生命现象参予物理科学理论构建的价值体现,离不开生物学理论作为必要的中介作用。

参考文献

〔1〕wiliams,m.b.(1970).deducing the consequence of evolution: a mathmatical model.journal of theoretical biology, 29:343-385。

〔2〕rosenberg.a.(1985)).the structure of biological science.(cambridge: cambrideg university press)

〔3〕董国安:论生物学自主性,《自然辩证法研究》,1992年第10期,第48页。

〔4〕〔5〕李建会:功能解释与生物学自主性,《自然辩证法研究》,1991年第9期。

分子生物学相关论文范文2

近年来,许多人著书立说,认为当代物理学与东方哲学(包括中国与印度)之间存在着某种相似性。在本文中,作者将着重讨论它与中国哲学,特别是易哲学的共同点。易哲学主要源出于《易传》,该书是约在公元前3世纪编成的,传统的看法是由儒家编纂的,但从它的内容来看应该推测是由道家编纂的。

简单地把量子力学与易哲学做直接的类比,只能给出它们之间相同性的肤浅描述。为了把这种无定形的直觉变成为一种有价值的、具有透彻性的思想,必须要在本体论的层面上对二者进行深入的分析比较。本文作者试图在这一工作的基础上,融合量子力学与易哲学这两方面的思想成果,建立起一个崭新的哲学观,这一哲学观将会较好地对量子力学做出哲学上的诠释,同时也包含对易经哲学中的主要哲学思想进行科学化与形式化的转变。

2 量子力学的本体论表述

2.1 玻尔的哲学观

从经典物理学到量子力学,这一过渡对物理学观念产生了深远的影响。现在人们已清楚地认识到,经典物理学的原理仅适用于有限的范围,而且只是一种近似。经典力学的标准哲学诠释混淆了物理的现象与本体论的概念,并且与量子力学是不相容的。

尼尔斯·玻尔是在量子论出现时期的一位偏好哲学的著名物理学家。他对量子理论引起的哲学问题进行过深刻思考。玻尔关于量子力学的哲学观既深刻又有局限性,这源于他的方法学。他的方法学的中心部分是关于物理学概念体系的分析。他尖锐地指出,西方本体论的概念是对经验现象产生的概念体系的不适当的外推。玻尔的哲学观的局限在于,他的方法学过份强调了物理学中的经验基础而忽视了他分析中暴露出的量子力学含有的思想体系的内涵。

在他著名的科莫演讲中,玻尔陈述了量子论的基础:或许可以用所谓“量子假设”来表述,即一个基本的不连续性或更确切地说是分立性,存在于任何原子过程中。这对经典理论来说是完全陌生的,这一分界以普朗克的量子运动为标志。据此,他做出以下结论:量子假设表明,有关原子现象的任何观察,都不可避免地包含观察者与观察媒介的相互作用。

2.2 相互作用原理

当然,玻尔自己很小心地避开了本体论的话题,也拒绝提出任何本体的假设,因为这样的假设违背了他的方法论的原则。虽然如此,因为上面说过量子力学包涵着新的思想材料,我们可以看见他的立场很含蓄地赞成了本体实体的存在。这是因为他的立场既要把观察描述成一种相互作用又要把在不同实验条件下对同一被观察物得出的现象的描述,作为对这一被观察物的互补性的信息。

需要一种新的本体论的原则,来描述本体与现象之间的关系。这个原则可取之于两个来源,一个是玻尔对观察与相互作用的观念;另一个是假设现象是本体与观测仪器相互作用的结果。这导致了相互作用原理:

现象是由于本体与观测媒介相互作用的结果。

相互作用原理将全面的现实分为两个领域:一个领域是本体现实,它与实验媒介相互作用,这一现实是独立存在于相互作用之外的;另一领域是指相互作用的结果,这是被称为现象的现实,相互作用使得这一现实可以被实验所感觉到。从这一理解出发,本体论的中心问题是探索这一本体现实的性质。

2.3 通向本体论的三个步骤

建立量子力学的本体论哲学体系可以分为三个步骤。第一个步骤是给出这一概念的形式化的数学结构。薛定谔方程中的波函数概念是量子力学的中心形式化概念。玻恩的几率诠释符合了使波包与实验统一起来的需求,但是创造一个本体论的独立实在的概念需要完全不同的方法。由于薛定谔方程可以用来描述观测之间的真实变化过程,而符合薛氏方程的波包的量子力学的干涉有物质的结果,所以本文作者认为,薛氏方程所描述的波包概念是一个比较合适的用以建立本体论概念的形式化概念。

第二步,我们必须考虑,假如有实体满足该描述,为了真正的存在,它们还要满足什么样的其他条件。在目前情形下,我们必须考虑波包应具有怎样的本体性的性质才能得以存在,这即是说一个单独的波包不能做一个本体实体,我们必须考虑要加上怎样更多的性质去构成一个完备的本体实体。这一考虑的结果将会给波包一个实在性的诠释。具有波包的数学结构的真实存在,将与我们通常所认为的自然实体有着截然的不同。这一诠释需要一个全新的概念体系的框架。因此,诠释的问题,便是在波包的数学结构基础上,创造一个全新的范畴体系,来表达一个合适的本体实体概念。这一概念必须承认,实体在孤立时是非局域性的,而当与一个实验媒介发生系列相互作用后,便会成为局域的。根据这一要求,本文作者提出一个新的概念就是“双波包”的概念。双波包由正弦元波包与相调节子波包构成。这些概念将在下一章节里加以阐明。

第三步,是要建立一个普遍的哲学体系,使我们能够理解现实的一切,它将包含而又超出我们一开始所讨论的所有科学问题。这将导致对精神一类性质的问题的哲学探索,以及对双波包体系的哲学上的思考。后一问题是本文的主要重点,并将在“3”讨论,出于适当的动机,将在“2.5”对精神和意识问题做出一个粗略的描述。

2.4 双波包

本体实体必须是某种真实波包,从而波包的形式体系可以用来描述它。构成这一波包的波可以认为是一组单色正弦元波。这样的波包是量子力学的群包的本体论的诠释。它所组成的各个单色正弦波不是真正的本体实体,但是为了构成真实的波包,它们必须具有一种似实非实的存在性质。它们没有现象上的存在,是因为它们自己本身不能有量子力学的干涉从而产生局域化而被观测到。可以说本体实体的原料不是正弦波而是正弦波之间的量子力学的干涉。

构成这波包的波,必然有很复杂的相互关联,这样波与波之间的干涉才能建立并保持下来。进一步,它们还必须具有一些特别的性质来造成它们的粒子现象。如果粒子现象是由于波包里的波之间的干涉被重新调节而形成的一个极限小结构,那么,这就可以用相关联的重新调节来解释群包的塌缩,就是粒子的出现。所以,在波包形成与塌缩时,便会通过相关联来建立或调节构成波之间的干涉。

在量子力学中,没有任何力可以在波包中调节一个单独的元波。所有的量子力学的力都表现于不可分割的基本粒子之间,不表现于一个基本粒子之内。因此,本文作者认为本体性的干涉实际上是通过一种比量子力学的力更复杂精巧的调节来实现。借鉴电磁相互作用与强相互作用中的光子与胶子概念,可以把这些干涉相应地解释为一种本体性的实体,即所谓的相调节子,因为它调节正弦元波的相位。

为构成一个波包,一大群的相调节子必须一齐配合起作用。所以,我们提出这大群调制子构成一个调节波包。没有相调节子来调节一群正弦元波,这群正弦元波就不能构成一个波包。因此正弦波包的存在依靠着相调节子波包的作用。所以本文作者认为,一个基本的本体实体,是由一对双波包构成的,它包含密切相关的正弦元波包与相调节子波包。双波包概念是建立在形式化量子理论基础上的本体论的中心概念。

2.5 精神与意识

相互作用原理和双波包的本体论提供了一个基础,可以用来建立一个关于意识的解释性体系,而这一点用其他的量子论诠释是无法达到的。首先,我们利用相互作用原理把意识经验解释为本体现实与经验媒介、我们的感官相互作用的结果。这样的相互作用的概念是由相调制波包的相互作用的概念扩展而来的。其次,双波包的本体论让我们可以假定相互作用是相调节子波包,而非量子力学的群波包。因此,意识是本体实体的相调节子与人类的器官的相互作用结果。意识现象与它的相应本体现实分子的关系,与物质实体与它的相应本体现实分子的关系类似。当然,在进入相互作用中的本体现实分子的性质必须被诠释为如下两种不同的情形:进入物理作用的是正弦元波包,它是量子力学的群波包,可用薛定谔方程描述;有意识现象做结果的是相调节子波包,它不能用量子力学来描述。但是只是通过量子力学概念体系就能够发挥这个概念。在这两个范围内相互作用必然有性质上的不同。在物质的方面相互作用是波包的塌缩。在意识的方面,可以类似地称之为相调节子波包的塌缩。可是由于我们没有一个关于相调节子波包的决定性概念,这样说必然依旧相对地不明朗。无论怎样,这种概念在区分相互作用的来源与结果上有着重要的用处,正像在量子力学中一样。正如物质实体是现象,意识也是现象。它是本体实体与人类的器官的相互作用的结果,就像量子力学的粒子是本体实体与观察媒介的相互作用的结果一样。

现在,我们有了一个关于精神哲学的全新的概念体系。我们可以称其最高范畴为相调节子领域中的“心”或“灵”,它相应于传统上西方哲学对心与灵的理解。但我们必须注意,传统的解释有严重缺陷,因为人们把关于心和灵的本体的因素与意识的现象的因素混淆在一块了。现象的因素必须从本体论概念中抽出来,归到现象性的自我,即意识。心或灵概念中剩下的本体论的内容应该被诠释为一个相调节子波包系统。进一步地,相调节子除在解释量子力学的现实诠释上有重要作用外,它既给心以自然诠释也使心的概念自然化,并将它扩大到整个自然界。

总之,量子力学的双波包本体论使本体实体与现象实体之间有了本质上的区分。现象实体是本体实体与经验媒介相互作用的结果。本体实体与现象实体,都各有两个领域。现象实体的两个领域是意识和物质实体。本体实体的两个领域是物质的正弦元波包和非物质的相调节子波包。

3 中国的本体论与量子力学

3.1 双波包的本体论与西方本体论概念

现在我们必须把我们的注意力转向建立一个解释现实的普遍的哲学概念体系。纵观西方哲学概念,没有类似双波包理论的。西方哲学有二元论的传统,其中以笛卡尔为最。但是二元论与这里提到的双波包的二元性有根本上的不同。在二元论中,物质与精神两个领域是截然隔离的。这就是说,物质与精神这两个领域中的每一个别的实体,都有着独立的本体的存在。但是在双波包理论中,正弦元波包与相调节子波包只能互相关联地存在以构成独立存在的真实波包。在这里要强调,由逻辑观点来说正弦元波包与调节子波包是先于存在的,但它们本身不是这一本体论的真实存在,仅仅是构成真实存在的某种前提性的东西。

3.2 双波包本体论与阴阳

笛卡尔的二元论深刻地影响了现代西方哲学和科学,但双波包本体论与它在结构上是完全不相同的。与双波包类似的本体论却主导了中国哲学近2000年,这就是易哲学。这种哲学根源于阴阳的原理;阴阳是《易经》中有关变化过程的东西。在阴阳及其变化的观念基础上形成了《易传》的宇宙论体系,这是此后所有哲学的基础,也是此后大多数儒家的本体论的基础。

阴阳的概念,来源于对自然现象中呈现的对立两方面的观察,并认为这是自然界存在与运行的基本动力。例如,男人与女人的对立被认为是产生生命与维系自然物种的力量。光与暗、热与冷代表循环变化的动力。当《易经》演变成为一个哲学体系时,阴与阳便成为本体论上的二元性的宇宙的原则。

这就是双波包与阴阳之间的类同之处。纯的阴与阳可以被认为是正弦元波与相调节子波。正弦元波与相调节子波单独地并不构成真实的存在,只有它们的混合交织才能构成波包,波包又构成双波包,就是构成真实实体。这十分近似于对阴阳的本体论解释的原理。阴和阳并不单独构成真实世界。自然中没有任何东西是纯阴或纯阳的。所有存在之物都是阴与阳相互交织的杂交体。本体现实是由两个不同的似实非实的领域组成,这两个领域的成分本身又不是真实的实体。这一命题是两者比拟的核心;但这抽象命题在两种不同的体系中却有着两种不同的具体内容。

3.3 复杂性的两个层次

在《易经》体系里,八卦(经卦)有三爻,六十四卦(别卦)有六爻,别卦由两经卦组成,这是另外一项类比的根据。在双波包本体论与《易经》哲学中,真实存在的基本成分都是由两个部分组成:一个双波包包含了正弦元波包和相调节子波包,而一个有六爻的别卦是由二个有三爻的经卦组成的。这便产生了两个层次上的现象的复杂性,在《易经》中这一点被十分清楚地阐明了。把这一点应用到双波包情形上,对于一个深刻的哲学问题会产生十分有趣的观点。

《易经》把现实组成描述为两个阶段,其中基本的具体物象是由有三爻的经卦结构揭示出的,而事件以及关于变化运动的规律是由有六爻的别卦的结构揭示出的。《易传·系辞传(下)》说:“八卦成列,象在其中矣。因而重之,爻在其中矣。”

从双波包实在论的观点看,不同程度的复杂性的区分是十分有意义的。但是把这种区分看成是现象与变化之间的不同是错误的。最好是区分两个不同层次的复杂性的现象的领域,每一个层次又包含了相应的变化规则。

在20世纪,好多西方哲学家试图将意识现象归并到物质现象,两个层次的复杂性对这个归并方案导致了一个既新颖又深刻的观点。这一方案对西方的唯物论哲学家们一直是一个难于应付的问题。“现象”这个概念,在普通语言中,比在经典物理学中,是丰富多了。现象的本质在物理上处理为位置与动量这些东西,但是对某种层次的现象的彻底性的分析,并不适合去解释有目的的行为与主观经验这类现象。

使复杂性的层次性原理适应双波包理论的概念体系便会产生以下的解释。正弦元波包与物理中的物质联系在一起,相调节子波包与意识联系在一起。物理学的原理仅仅是作用在整个现象范围的一部分;而作用在这个有限的物理范围的原理比之作用在整个现象现实的原理要有限得多。任何包含人在内的变化必须包含相调节子对正弦元波的影响。这表明,物理只是现象现实的一部分的描述,在目的性可以被概括进描述之前需要引伸到相调节子范围。

双波包理论与易哲学的两种复杂性的二层次的原理有两个重要不同的地方。第一,组成《易经》的六爻别卦与两个三爻的经卦的性质是一样的,但是,组成双波包的两个成分是不同的,互补性的。第二,在《易经》的体系中阴阳的互相交织组成三爻经卦,经卦是独立的真正的现象,阴阳是现象界的原始原料,可是,在双波包理论中,正弦元波包与相调节子波包不是真正现象,只是现象界的原始原料,现象界是由它们的交织构成的。

3.4 关于自然概念的含义

自然的含义在西方科学中与在易哲学中是不同的,在西方物理学中,自然是与能测量的自然属性联系在一起的,例如位置与动量,所以意识与目的的范畴被完全排斥在外。西方方法学的优点在于分离测量过程,这使得科学得以诞生。它的缺点是丢弃了现实中的一个十分重要的部分。

孕育了科学的哲学背景现在却成了它的绊脚石,因为它使科学与一个包括意识在内的全面世界不能相容。量子力学把经典物理的物质的本体论粉碎了。我们应当更进一步,希望能在量子力学的体系中发掘出能包含目的性在内的关于自然的观念。《易经》的一种方法做到了这一点,难以为西方的想象力所接受。双波包的本体论也做到了这一点,它是以科学哲学的理论方式来叙述的。

基于这一观点,可以得出结论:自然的概念应该包含目的性。物理学不包含它的原因在于它是限制于双波包的正弦波包的范围。双波包的哲学体系的相调节子波包却潜在的蕴涵了目的性的因素。这样自然化目的性的结果相似于《易经》的自然概念。可是在易经的体系中,三爻的经卦跟六爻的别卦都有目的性,不过是两个层次的。物理学的伟大成就证明自然界有一个非目的性的层次。这表明,在这个方面双波包理论的二层次的结构比《易经》优越。

3.5 道的三个层面

关于自然的广义概念中,易经哲学强调一种整体性的原理,其中一个抽象的单一的自然的规则“道”可以在自然界中不同的实体与结构中有不同的表现。《易传·说卦》中说:“是以立天之道,曰阴与阳。立地之道,曰柔与刚。立人之道,曰仁与义。”道的三个自然层面可以解释为,一个统一的规则概括了物理、生命和目的性过程。这一点与西方的观念截然不同。西方哲学家对此进退两难:要么把目的性现象看成是物理过程(唯物主义);要么把物理过程看成是目的性现象(唯心主义);要么认为二者是完全地不相容(二元论)。为了把这一统一的原理引进现代的西方科学框架中,需要对非决定论与目的性做出新的解释,这将给予它们一个共同的基础核心。

3.6 非决定论

双波包的本体理论既可以把自然的概念由物质现象扩大到意识现象,也可以对非决定论提出新的解释。在量子力学中,从决定论转换到非决定论,不会给出更深的哲学意义。

这是因为,量子力学不过是简单的而已。如果能给出一个物理上的解释,一个选择可以怎样从一些可能性中做出,那么在量子力学观念上这将不是非决定论了。可是相调节子的假设提出选择过程在量子力学描述的领域之外受到影响。

在双波包中,正弦元波包领域与相调节子波包领域在本体论上是截然分开的。相调节子波包对一个事件的影响,从本体论上而言,是在量子力学描述范围之外的。所以,这样讲并不矛盾:在物理上是非决定论的,但在更广的整个现实范围里却遵从某一选择。在这一意义上,物理现实只是本体的现实的一个部分而量子力学是它的完全性描述。这意味着,量子力学在玻尔与爱因斯坦争论的意义上是完全的,因为在它的范围内它是完整的;但在一个本体论的意义上说,它又是不完全的,因为它只是描述了本体现实的一个部分而已。

在单个粒子的量子体系中,选择由相调节子波包所决定,它从由波函数塌缩而致的可能性中做出选择,而这一塌缩过程在标准的量子力学看来是纯随机的。在两个粒子的情形中,例如在贝尔实验中所描述的那样,两个粒子的量子力学的干涉纠缠在一起以至两个事件的结果是相干的。这两个粒子的相调节波包也纠缠在一起了,这是一些相调节波包构成复杂组织的根据。在更复杂的系统中,相调节子波包之间的相互关联变得更强,逐渐地导致了生命、行为、意识和目的性。在更复杂的系统中,选择变得更复杂,更有效。量子力学的可能的观察结果的选择变为完全目的性的自由意志过程。这需要建立一系列的新概念,量子力学的选择是其中一个极端,自由意志是另一极端。这一系列新生的概念可以延伸至

包括意识与目的性,覆盖所有层次,而且必须在双波包的基础上给它们自然的诠释。

3.7 目的性概念的广义化

在这一诠释下,相调节子在十分复杂的物理体系中于不同层次上发生作用。第一,它们有着纯物理的功能,用以调节正弦元波构成真实实在,也作为最基本的选择。第二,在包含生命在内的十分复杂的物理体系中,从无生命物质到生物体的构成过程,是一个更高级的规则;这是由相互关联的相调节子所构成的(关于所有的有关的物理粒子)。最后,考虑到人类行为的适应性和意识以及目的性的出现,更高级的相调节子过程必须构造出来。

在现代科学思想体系中,关于现象过程的三个层面的特性可以概括为一个单一的普遍的规则,它实现并应用在不同的形式中:物质实体的存在与稳定;生命从物质中演化出来;目的性行为从生命中产生出来。除了语言上的不同外,这一规则与道的三个层面的特性有共同之处,它们都给出了自然的一个图景,并且都强调一个单一的规则作用在不同的体系中,体现出不同的特性。

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一、易学自然观

《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。

易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。

张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。

道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。

张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。

小结:易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。

二、两种物理学理论

物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。

1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。

19世纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。

三、两类物理客体

牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。

以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。

而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射,微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。

物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。

“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。

物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。

小结:物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。

四、时间和空间

无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。

现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。

依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。

时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。

“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。

能量系统虽是连续态,探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h,由ε=hν=h/T可知,只要测出周期T,即可以知道具体的能量值,同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。

董光璧教授猜想对于不同的相互作用,应该“各有其时空结构”,是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功,“对于电磁相互作用,相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构,既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕;而对于质量,发挥作用的时空结构有ι2t-2和ιt-1两种,对行星的运行则有R3/T2=K。

小结:时空不是独立的存在,而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子,不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量;对于能量系统,只需要用T和λ对基本单元个体计量,即是能量和动量。

五、两种运动

讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴,明确了物理客体分质量、能量两个系统,确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量,并且弄清了时(T)空(λ)可以直接作为计量能量和动量的基本量,不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后,还应该讨论一下运动形式问题。

亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要,物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动,应该是不受人的干预,不准附加任何人为条件的运动,比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等(下文称绝对运动);所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动,比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。

牛顿力学除自由落体之外,几乎都有附加条件,将运动定义为一个物体对另一个物体的位移,运动的基点建立在物体对物体的作用(即力)之上,并将物体看作一个质点等,基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏,基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。

“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢,而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕,亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小,周期变大。如果是摆钟,依据T=2πL/g,由于g变大,周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反,基于什么原因呢?这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同,显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率,属于绝对运动;而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定,属于相对运动,g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小,故而钟的周期亦随之变小。“量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕;“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异,感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”,“相反的,它们现在成为动力学的量”〔4-53〕,根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。

问起广义相对论场方程的意义,通常的回答是:“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕,反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环,只需要将误用概念“物质”去掉,就变成了非常明晰的单因(能量)决定单果(质量运动路径)的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕,实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因,许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动;产生这种观念的根源又非常久远和牢固,先是哲学上把物质说成第一性,继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量,外加担心宗教神学找麻烦,所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论,动因仅来源于能量系统。

宇观上的星体都是绝对运动,很早很早之前就受到许多哲人的关注,他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合,都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕,欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上,星体本身不动,它们随着天球运动”〔2-51〕,笛卡尔的观点更明确:“宇宙空间充满媒质的旋涡运动,天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕;最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图,那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋,其中不少涡旋的中心根本就找不到质量(被称为质量丢失的暗物质)。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空,那些特定的R3/2=K的不同旋线上,都可能会有星体在做自然运动,根本就不需要什么引力作为向心力,自然也就没有必要去找切线力的源。

易学中虽说没有“自组织”这个词,王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合,乘机而为动静”,“二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象”,如果将质量子和能量子类比为阴阳,这种说法还满有道理的。

小结:运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动,根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。

六、唯物宇宙观

科学思想作为文化的一部分,在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展;从16世纪开始,随着西方殖民主义的掠夺,希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学,主要指希腊科学传统的扩展,其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系,古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。

在古希腊文化传统中,从公元1世纪基督教创立开始,就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争,科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后,“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一,于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。

基督教创立不太久,某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化,特别是哲学,就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据,从而发展出貌似科学的神学,进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下,自然科学也不例外,布鲁诺被活活烧死,伽利略遭受终生监禁,都因为他们的理论对神学不利。

唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性,自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量,而不研究与感觉有关的第二性,即把意识范畴留给宗教,总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑,去反思物理学发展的历史时发现,把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学,根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来,选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要,终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。

物质和意识对立,对立的双方是自然和人,这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统,即探讨的中心课题是人与自然的关系;而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问,亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题,丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为,唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚,而成为一门独立的学科,却不能做为物理学的哲学基础。

自然界是一个有机整体,要探讨其运动变化的规律,就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间,如MN和NM;而MM则是永远无法观测的。

“科学史界越来越多的学者认识到,站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险,转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕,不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式,可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年,学习探寻的心得是,物理学只有依据两系统结构论的自然观,才可以讨论变与不变。

易以道阴阳;万物负阴而抱阳,冲气以为和;阴变阳,阳变阴,其变无穷;阳变阴合,乘机而为动静;二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言,对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析,就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论,对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理,极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处,敬请各位师长、同仁指正。

参考书目:

1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑,华夏出版社1997年版

2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版

3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版

4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版

分子生物学相关论文范文4

一、易学自然观

《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。

易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。

张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。

道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。

张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。

小结:易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲 ,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。

二、两种物理学理论

物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。

1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。

19世纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。

三、两类物理客体

牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。

以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。

而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射,微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。

物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。

“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。 物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。

物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。

小结:物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。

四、时间和空间

无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。

现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。

依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。

时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。

“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。

能量系统虽是连续态,探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h,由ε=hν=h/T可知,只要测出周期T,即可以知道具体的能量值,同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。

董光璧教授猜想对于不同的相互作用,应该“各有其时空结构”,是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功,“对于电磁相互作用,相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构,既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕;而对于质量,发挥作用的时空结构有ι2t -2和ιt -1两种,对行星的运行则有R3/T2=K。

小结:时空不是独立的存在,而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子,不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量;对于能量系统,只需要用T和λ对基本单元个体计量,即是能量和动量。

五、两种运动

讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴,明确了物理客体分质量、能量两个系统,确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量,并且弄清了时(T)空(λ)可以直接作为计量能量和动量的基本量,不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后,还应该讨论一下运动形式问题。

亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要,物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动,应该是不受人的干预,不准附加任何人为条件的运动,比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等(下文称绝对运动);所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动,比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。

牛顿力学除自由落体之外,几乎都有附加条件,将运动定义为一个物体对另一个物体的位移,运动的基点建立在物体对物体的作用(即力)之上,并将物体看作一个质点等,基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏,基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。

“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢,而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕,亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小,周期变大。如果是摆钟,依据T=2πL/g,由于g变大,周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反,基于什么原因呢?这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同,显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率,属于绝对运动;而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定,属于相对运动,g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小,故而钟的周期亦随之变小。 “量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕;“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异,感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”,“相反的,它们现在成为动力学的量”〔4-53〕,根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。

问起广义相对论场方程的意义,通常的回答是:“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕,反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环,只需要将误用概念“物质”去掉,就变成了非常明晰的单因(能量)决定单果(质量运动路径)的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕,实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因,许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动;产生这种观念的根源又非常久远和牢固,先是哲学上把物质说成第一性,继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量,外加担心宗教神学找麻烦,所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论,动因仅来源于能量系统。

宇观上的星体都是绝对运动,很早很早之前就受到许多哲人的关注,他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合,都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕,欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上,星体本身不动,它们随着天球运动”〔2-51〕,笛卡尔的观点更明确:“宇宙空间充满媒质的旋涡运动,天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕;最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图,那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋,其中不少涡旋的中心根本就找不到质量(被称为质量丢失的暗物质)。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空,那些特定的R3/2=K的不同旋线上,都可能会有星体在做自然运动,根本就不需要什么引力作为向心力,自然也就没有必要去找切线力的源。

易学中虽说没有“自组织”这个词,王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合,乘机而为动静”,“二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象”,如果将质量子和能量子类比为阴阳,这种说法还满有道理的。

小结:运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动,根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。

六、唯物宇宙观

科学思想作为文化的一部分,在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展;从16世纪开始,随着西方殖民主义的掠夺,希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学,主要指希腊科学传统的扩展,其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系,古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。

在古希腊文化传统中,从公元1世纪基督教创立开始,就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争,科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后,“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一,于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。

基督教创立不太久,某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化,特别是哲学,就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据,从而发展出貌似科学的神学,进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下,自然科学也不例外,布鲁诺被活活烧死,伽利略遭受终生监禁,都因为他们的理论对神学不利。

唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性,自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量,而不研究与感觉有关的第二性,即把意识范畴留给宗教,总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑,去反思物理学发展的历史时发现,把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学,根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来,选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要,终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。

物质和意识对立,对立的双方是自然和人,这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统,即探讨的中心课题是人与自然的关系;而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问,亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题,丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为,唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚,而成为一门独立的学科,却不能做为物理学的哲学基础。

自然界是一个有机整体,要探讨其运动变化的规律,就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间,如MN和NM;而MM则是永远无法观测的。

“科学史界越来越多的学者认识到,站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险,转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕,不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式,可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年,学习探寻的心得是,物理学只有依据两系统结构论的自然观,才可以讨论变与不变。

易以道阴阳;万物负阴而抱阳,冲气以为和;阴变阳,阳变阴,其变无穷;阳变阴合,乘机而为动静;二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言,对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析,就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论,对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理,极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处,敬请各位师长、同仁指正。

参考书目:

1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑,华夏出版社1997年版

2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版

3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版

4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版

5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版

6、(英)霍金著《时间简史续编》湖南科技出版社1995年版

分子生物学相关论文范文5

[关键词]中药理论;硬性知识;手工业

中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0332-01

1 引言

中医学在产生初期就存在于传统文化及日常生活中,一方面中医学能够与传统文化相互作用及影响,另一方面它能够潜移默化的影响人们的思想意识,在这一中医学不断发展的过程中,相关本草著作也随之产生,但是任何形式的著作都是具有积极作用的,其中不仅涵盖着传统文化,农耕经验等生活内容也被列入其中,在时展进程中,以往古人所认为的难以言表的内容,慢慢成为人们难以细化研究的隐性知识,这就对中药理论的形成及拓展带来阻滞性影响。本文就在结合相关经验的基础上,对中药理论背后的隐性知识进行细化研究及讨论。

2 中药理论背后的隐性知识

历代本草著作均为博物之作,中药理论的形成与发展受多方面因素影响。传统文化中的鸟文化与禽类药物理论、饮食文化与滑类药物理论关系密切。药物在传统手工业、加工业及日常生活中的应用,同样影响到中药理论的形成与发展。文献学知识及实地采集辨识药物也是理解学习中药理论的基础。中医学根于传统文化与农耕生活,文化与生活方式影响了人们的思维方式。

(1)传统文化知识。滑类药物的应用机理,源于古人尚甘滑的饮食文化。古人饮食尚甘滑,上至君王大夫下至百姓,饮食均以甘滑为尚。在《周礼》中,滑与酸苦甘辛咸一样,是味的一种。用药理论则是,“凡药,以酸养骨,以辛养筋,以咸养脉,以苦养气,以甘养肉,以滑养窍。”人身上的孔窍都有分泌功能,以起到作用,古人认为孔窍中这些涎滑的液体也是长养孔窍的。如果孔窍有了疾病,就用具有涎滑性状的液体或药物治疗。有些动植物含有滑溜溜的液体,不易拿捏、无法附着,故古人认为涎滑能去着。南北朝徐之才《药对》中,滑剂占十剂之一:“滑可去着,冬葵榆皮之属是也。” 滑能通利,治疗闭塞不通之症。所以滑溜溜的葵菜成为百菜之主,农书将其放在种菜的首位,秦汉时期已广泛应用于瘤疣附着、小便淋漓不通等种疾病。

(2)传统手工业知识。许多中药在传统手工业制作过程中被广泛应用,药物理论的产生与传统手工业有密切关系。如朴硝的功用可从制革熟皮中得到体会:朴硝生于盐卤之地,凡牛马诸皮,须此治熟,故今俗有盐消、皮消之称。从皮革制作过程,就能清楚地看到朴硝软坚散结的作用。制作过程大致是:将整张皮泡在石灰水中两天,附在皮上的毛就掉了,在清水中摆洗过,生皮就做好了。如果我们需要柔软的皮子,将三四斤皮硝在大铁锅内加热溶化,放进一张生皮,如不急需,泡两天翻几次,皮硝就被吸收了,生皮就变成了柔软的熟皮。如急需,则用小火在锅底加热,不断翻动,两个小时后,同样地得到熟皮。老羊皮袄、狗皮褥子,因为保存毛,需要另一种熟制过程:夏季,在大缸中放入水、皮消,将熬好的黏稠的小米粥倒入缸中,搅匀,把铲掉皮下组织的硬邦邦的毛皮浸泡其中,经两周时间,期间翻动三五次,捞出清水摆净,将内皮铲薄些,就得到了雪白柔软的小羊皮。从皮匠的制皮过程中,我们可以亲眼见证朴硝能软坚,当身上长了硬块时,人们也用朴硝敷在外面,硬块随即变软消失了,当大便干硬时,人们自然也想到了朴硝。

(3)农耕生活经验。农耕生活普遍能够依靠自己生产,满足自身需要,在这一阶段中他们还会养殖鸡鸭、兔子等牲畜,这就能够获得较为丰富的生活经验,这样就能对古人研究后传承下来的中药理论进行深入理解及挖掘。通过对兔子的日常表现进行观察是无法对其雌雄状态进行精准掌握及判断的,只有对兔子周期了解,并饲养过兔子的才可以对其雌雄进行判断。当兔子进入期后,雌兔子的眼神会发生变化,并始终处于迷离状态,而雄兔行为则会出现异常情况,在这一阶段中,雄兔往往会做出后腿向前扑并扑打抓地的行为。在本草纲目中就有记载,鸡无外肾而亏小肠,但是只要杀过鸡就可以发现,其本质并非如此,鸡的肠子就长在鸡胗下面,并且有二寸增粗,上部分的直肠也有部分增粗,其余的部分就有粗有细均匀分布,也就是说鸡与兽类相比具有一定的差异性,并没有大肠及小肠之分。

(4)中医文献学知识。用文献学中的目录学知识,可熟悉每味中药在本草文献中的著录情况。以文献学中音韵、训诂方法,可考证药名从古至今的变化。如胡芦巴,又时写作葫芦巴,很容易被当作葫芦科植物葫芦的蒂把,其实胡芦巴为豆科一年生草本植物胡芦巴的成熟种子。又名芦巴子、苦豆、胡巴、芦巴。胡芦巴原产于胡芦碛(今新疆哈密),当地名小木夏、香豆子,种子肾形,如萝卜子大,含有大量黏胶,水浸泡后形体膨大,白色半透明肥厚的胚乳触之涎滑,水液亦呈黏液状。“巴”是古人对粘接性物品的称呼,如泥巴、锅巴等,胡芦巴是由产地与种子的黏性得名的。其子豆形,入肾补肾。其性黏能粘,能收下焦,治精冷自遗。

(5)实地辨别药物。采集辨识药物是历代医者、本草工作者的基本工作。药物的生长环境决定了药物的功用,药物的形貌是取象比类的依据,品尝药物是认识药物的基础。如生长于水中、湿地的药物泽泻、浮萍、蛇床、石韦等多能却水行水利湿,黑色、豆形多入下焦、肾。如沙苑蒺藜是在华北、西北旱地广泛分布的豆科植物,并非仅仅产于潼关之沙苑。将其称为蒺藜,并非因为它结蒺藜样种子,是因为它有象蒺藜一样丛生的茎叶,如果未开花结果,沙苑植株很像蒺藜,但沙苑全株被有白色毛刺,视之大有涩象,触之碍手,故能收敛。种子豆形黑褐色,故能入肾补肾。因入下焦,故能收敛下焦不禁之症,治疗遗精,白浊带下,尿血、小便余沥等。

综上所述,中医理论的产生并不是无据可依,它与古人的日常生活及文化密切相关,也可以说中医理论的发展需要以古代文化及生活经验为基准,其中涉及内容的广泛性,更为其发展带来了相应影响,无论是文化知识还是文献学知识等,都是中医理论囊盖范畴中不可或缺的一部分, 尤其是在现展进程中,农耕生活已经消失不见,这就更需要χ幸├砺壑识背后的隐性知识进行充分了解及掌握,相对的为了确保对隐性知识能够进行精准理解,还可以到实地去采集药物,并对其进行辨认,这对于中药理论的学习及研究来说具有十分重要的意义。

参考文献

分子生物学相关论文范文6

关键词:分子生物学 实验技能 生命科学

       分子生物学是在生物化学等学科的基础上发展并建立起来的。最早是由Warren Weaver提出首先在Harvey Lecture上应用的[1]。自20世纪50年代以来,分子生物学逐渐成为生命科学的前沿与生长点,其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科,且分子生物学是一门生物学和化学之间跨学科的研究[2]。分子生物学是一门实验性很强的学科,不仅要通过实验去验证理论,更要从实验中得到一些启发,进而进行创新。这就要求学生要具有较强的观察力和动手能力,从而才能更好地掌握和发展现代分子生物学的技术和基本理论。传统的分子生物学课程及实验课程大多是一些基本原理的验证和一些常规的实验技能操作,对学生的实验技能训练比较单一,学生只能被动地掌握一些基本理论和实验技能,不能独立分析和处理实验中出现的问题,更是缺乏创新精神,实验课更是应付了事。为了切实提高学生的实验技能、思维及创新能力,有必要对现在的分子生物学及实验课程进行一些改变和改正。

首先我们从理论教学模式的改变和改正。现在的理论教学放在第一位的,实验教学依附于理论教学,作为验证理论的一种手段[3]。实验课程大多是理论教学中理论或定律的验证,各门相关生命科学课程的实验之间相对独立、缺乏联系,学生思维也被局限于各相应的理论课程。这种模式只适用于基本技能的训练,不适应创新能力的培养,不能激发学生的积极性和创造性。要改变这种教学模式,最起码的要求就是理论教学和实验教学有机结合,让学生在学习理论知识的同时进行一些基本实验的操作,让学生在理论课程及实验课程中多思考、多观察并多提问问题。分子生物学的实验大多是用眼睛看不到、用手摸不到的,这就要求我们老师在理论和实验课中尽可能地展示一些相关分子的模型,同时采用现场实验的方式给学生加以灌输,也可以让学生先动手做相关实验,以便激发学生的兴趣和思维,主动地去学习理论知识。同时按照国家素质教育的要求,以培养创新能力为主线,重新建立课程结构体系,实验教学环节尽可能独立开设实验课;对不具备独立开设的实验教学环节,努力按课程群设置实验课,使实验教学逐渐建立起与理论教学紧密配合又相对独立,由不同层次、不同系列的实验课程组成的实验教学体系。

其次是实验教学的模式改变。众所周知,现在大多学高等院校实验课的教学模式还是保姆式模式:即实验技术人员准备实验药品、调好实验仪器,配制实验试剂,教师板书好实验步骤及其原理,学生按部就班地按照实验步骤一步一步做实验,得出实验结果,写实验报告,交实验报告。这种实验教学模式让学生基本没有自主性,基本抹杀了学生的创新能力,无法提高学生的实验技能。要改变实验教学中这些传统的弊端,我们有必要从准备实验开始,让学生主动参加。为了让学生能更好地理解整个实验是怎么开展的,可以在教师辅导的前提下,让学生自己准备实验。例如质粒提取这个实验,让学生提前准备药品,调试仪器并配制一些实验溶液,等这些所有的都已准备完毕,学生对实验的整个流程都了解清楚。特别是一些药品的使用、仪器的使用规则印象特深刻,基本上能够做到安全地使用实验室,不仅能有效地防范实验事故的发生,同时能培养学生独立思考问题和解决问题的能力,激发学生的主动能动性。实验基本操作的规范也是分子生物学实验中相当重要的一环。在实验教学中,指导老师从始至终都要强调规范操作的必要性,同时还要指出操作中常易犯错的地方,同时让学生知道每个实验操作规范可影响实验结果,以及为什么会影响,比如分子生物学中移液器的使用,必须规范,不规范会致使实验数据的偏差以及假阳性。实验过程中,老师要不停的观察每组实验,碰到问题及时启发学生去解决,解决不了的问题老师可以引导学生,不要直接去帮学生解决问题,多让学生动手、思考,充分发挥学生的主观能动性。实验结果会因个人能力的不同差异显著,要让学生互相参与讨论实验结果,让学生相互谈谈自己是如何做出这样或那样的实验结果,这对发现学生做得好与不好有很大的帮助。另外实验教学中可以采用一些多媒体的手段,有助于学生理解一些抽象的概念和实验原理,使实验内容更加直观、生动、形象,有助于学生加深对分子生物学抽象内容的理解,可以极大地丰富了实验课内容,提高实验课的质量,使实验课内容变得更加生动、形象、引人入胜。

最后要从实验课内容上进行改革。传统的分子生物学实验课程中,每个实验的安排都是相对独立的,且大多是验证型实验,随着现代生物技术的迅速发展,本科生的实验教学内容有些滞后,不断涌现的新知识和新技术都没有安排到实验教学中,比如RNA干涉技术、分子标记等。鉴于以上几点,传统实验教学内容有必要进行相应地调整,以开拓学生的视野,提高学生综合运用知识的能力。首先将实验教学内容进行整体优化、筛选整合,将创新意识和创新能力的培养贯穿于整个实验教学的全过程。根据教学大纲,精选实验项目,既能保障了实验课与理论课、教学与实习的有机衔接,又能避免教学内容上不必要的重复,从而有效地利用了教学课时,增大了教学信息量,提高了实验课的效率。其次可以设置开放实验室并通过一些开放性课题,为学生提供了更多的自主实验的机会,调动学生的积极性,主动地去接触一些科学的课题,提高学生动手能力。在开放性实验题目的设立及内容的安排上,一要新颖,就是题目的设立及内容的安排要完全不同于本科生一般实验课的题目和内容;二要具有一定的特征,就是实验题目的设立及内容要充分体现实验室的特色;三是涉及的内容要多,在实验过程中让学生尽可能多的学习使用常规实验接触不到的仪器设备。开放实验的设置、内容和教学方法要不断更新和改进,才能适应科学技术日新月异的发展和对人才培养的需求。

本文通过分析目前高等院校分子生物学中实验教学存在的问题,指出了传统实验教学模式不利于发挥学生主观能动性的局限性。本文有针对性地提出了实验教学体系改革的思路,从理论课与实验课有机结合、实验课教学方法、教学内容等方面进行了探讨。旨在提高学生操作技能素质,全面实现教学培养目标。实验改革是现代生命科学发展的需要, 是高等学校发展的要求,也是全面提高大学生动手实践能力的需要。

参考文献:

1. 龙华。分子生物学的发展。生物学通报,40: 58-60,2005

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【关键词】固体物理 学科前沿 教学改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)07-0181-01

《固体物理》是大学物理专业一门重要的专业必修课。固体物理是研究固体的结构及其组成粒子(原子、离子、电子等)之间相互作用与运动规律,以阐明其性能与用途的学科[1,2]。同时,随着科技的发展,以固体物理为基础外向延拓的凝聚态物理成为当前重点研究的学科之一,是材料物理、半导体物理、新材料和新器件等新兴交叉学科的理论基础。固体物理的学习成为基础理论与应用学科之间的桥梁,在当今世界的高新科技领域起着不可替代的作用。本课程的主要学习任务是在大学物理、量子力学、统计物理等知识基础上学习晶格理论和固体电子理论、以及所涉及的学科发展的前沿和应用。因此有必要学习且学好这门课,这要求学生必须具备较强的物理思想、扎实的数学基础、良好的量子力学基础,而且这门课内容抽象且庞大,因此对授课的要求也相应地提出了挑战。从教师角度来讲,如果上好这门课,使学生深刻理解和掌握物理基本概念、所学内容,并能学以致用,培养学生解决实际问题的能力和创新能力,如何融合学科前沿知识于物理教学中,提高教学质量,值得我们深思。

笔者在教学中考虑到传统的固体物理教学内容和日新月异的固体物理前沿内容间的关联,在教学中引入学科前沿研究的具体问题,以期固体物理的教学能够与时展相结合,强化学生的基础知识学习,提高学生的学习兴趣,拓宽学生的视野,培养学生的科学态度、学习能力和创新能力。本文引用教学过程中选择的一个具体研究体系:即石墨烯体系来阐明如何在教学中建立基础知识与前沿间的关联的。石墨烯体系是2004年英国曼彻斯特大学的Geim和Novoselov等人通过机械剥离法获得了单层石墨烯片,这种二维材料仍保持了近乎完美的晶体结构和极高的稳定性。石墨烯材料展现出了诸如无质量的狄拉克费米子、弹道输运、室温量子霍尔效应等一系列新奇的物理性质成为近几年迅速发展起来的研究热点材料之一。2010年,Geim和Novoselov因为在石墨烯研究方面的卓越贡献获得了诺贝尔物理学奖金。选择石墨烯体系是因为:(1)它可以与固体物理众多基础知识点联系起来,使学生在学习中更加具体化;(2)在教学过程中结合一个研究问题,在学习过程中层层推进,既深刻理解了固体物理的基本知识点,又同时逐步了解了前科学科的研究内容、方法;(3)此教学过程可以激发学生的学习热情和兴趣,让学生感知学科发展的动力,认识科学的研究来源于基础知识的积累、学习。下面我们简要的梳理一下在教学过程中如何结合石墨烯体系进行教学的。

1.晶格结构。《固体物理》教学的第一块内容是晶体结构以及对它的描述:基矢、倒格矢等。晶体结构是微观粒子的排列方式,抽象、枯燥。我们将Materials Studio软件应用于教学中,充分应用模拟软件的可视化功能,导入典型材料的晶格结构,通过旋转多角度的观察微观粒子的排列方式,分析结构特征。其中导入单层石墨烯结构:分析原胞,分析两个不等价的碳原子,用A、B表示,求解原胞基矢、倒格矢,分析每类原子的最近邻、次近邻等,为后续紧束缚近似从能级扩展到能带做铺垫。

2.能带理论。在晶体中,势函数满足周期性,状态波函数满足Bloch定理。求解石墨烯中载流子运动状态和能量满足的方程,考虑到碳原子核外电子在一个原子附近时,将主要受该原子场的作用,而把其它原子场的作用看成是微扰作用,因此采用紧束近似的方法。由于石墨烯中有A、B两种不等价碳原子,波函数可以写为ψ=C1?覫A+C2?覫B其中?覫A,?覫B 分别代表A和B的原子轨道对所有格点求和的波函数,在教师引导下让学生具体求解本征方程,具体计算结合书本,只保留到最近邻相互作用项,给出能带公式,分析能带图,提醒学生注意能带图殊的6个交叉点(即K,K’点),具体物理分析留待后面解释。

3.能态密度和费米面。能态密度以及费米面附近的载流子浓度是决定材料物性最基本的物理量。通过对石墨烯能带结构的分析,由6个K和K’点组成的平面即为零偏压下的费米面,忽略原子轨道间的重叠积分,在K/K’附件展开给出能量为波矢的线性关系,实验上可用角分辨光电子谱等方法对石墨烯的能带进行测量,向学生展示实验结果并对比理论进行分析。相应地描述石墨烯载流子行为的方程是Dirac方程,而不是薛定谔方程,这一点需向学生做进一步分析解释:区别传统自由电子气中描述载流子所采用的近自由电子近似,其中能量与波矢的关系成二次方项;而在单层石墨烯中载流子的速度约为106 m/s,类光子,采用Dirac方程描述。正是因为石墨烯中电子结构的特殊性为人们研究观察相对论量子电动力学效应提供了更加方便的手段和系统,使得人们可以利用低能的凝聚态物理来模拟一些量子场下所预言的相对论量子现象,用石墨烯来检验Klein隧穿效应等,拓宽学生视野,激发学习热情。

4.电子在电场和磁场中的运动。(1)通过能带理论解析导体、绝缘体或半导体的导电行为。针对石墨烯材料,同样由能带结构分析导电性能。尤其指出当门电压为零时,理论上载流子浓度为零,如何解释实验上观测到的最小电导率,向学生抛出问题,引导学生思考,最后总结目前文献中的相关解释。(2)采用经典理论和量子理论分析自由电子系统在外加磁场条件下载流子的运动特征,介绍传统的霍尔效应和整数量子霍尔效应现象。引入在石墨烯材料上室温下观测到的反常的量子霍尔效应现象。引导学生找出霍尔电导的反常性来源于材料结构的特殊性以及描述载流子运动方程的不同,并进一步给出在外加磁场下的状态方程和能量关系,分析实验现象。

5.其它。在课时允许的条件下,以专题的形式向学生介绍前沿知识。同样以石墨烯为例,介绍晶格振动实验和理论的结果;各种散射机制以及采用Boltzmann方程的方法如何处理散射问题,异质结的能带形成过程;光的吸收与层数的关系实验规律,分析光的吸收机制以及在透明导电薄膜领域的应用前景;以及石墨烯材料如何制备等等。当然我们也同样可以选择其它的学科前沿的事例结合固体物理的教学,在这里笔记主要是介绍通过石墨烯的研究内容来充实我们的教学内容。

总之,结合固体物理理论性强,并且学科飞速发展的特点,在课程内容上有必要增加学科前沿内容,传授研究方法,设计研究性课题,解决实际问题。从而培养有创新能力的学生。

参考文献:

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关键词:唯物论;辨证法;认识论;唯物史观;社会理想

在中国的文化史上,有过几次中外文化大接触。而在最近一次的文化交汇过程中,中国人接受了马克思主义,并以它作为1949年以来指导着中国的政治经济发展的官方哲学。究其原因,除了政治的、革命的等实践需要外,还有一个重要原因就是中国传统哲学文化,尤其是儒家思想的若干基本观点倾向与马克思主义理论有相似相通之处,如儒家的唯物论、辩证法、认识论、唯物史观、社会理想等,这对于马克思主义在中国传播起了促进作用。正如皮亚杰发生认识学所说,任何一种新知识的接受,其图式和知识体系都不能和旧有结构差别过大。中国先进知识分子及普通民众最终认可和选择马克思主义,与接受主体自身的文化底蕴相关,即“除了实践上的根据外,深受中国传统文化熏陶的新青年们能够接受马克思主义的本质原因,还在于学理上的相容性和相似性”。①本文尝试解答的问题是,马克思主义与儒家思想之间有何相似相通之处?这对中国人接受马克思主义有何影响?

一,唯物论

一直以来,让西方人困惑惊讶的一个问题是:中国竟然有那么多的人信仰无神论,中国人是如何摆脱死的恐惧又如何寄托精神实在是不可思议。以往我们将这归功于马克思主义唯物论在中国的传播及近代科学技术的发展。而实际上让中国人如此轻易接受唯物论和无神论的原因是因为中国传统哲学文化早有此渊源。儒学中的唯物主义传统重人轻神、重现实,对现象背后的本质往往存而不论,或认为除可感知得物质世界之外别无本体。孔子以“人本”代替“神本”,荀子指出“天行有常,不为尧存,不为桀亡”,范缜对于神不灭的批判,提出了关于形神关系的正确理论,王夫之提出“天下唯器”的精湛观点。“从世界本身来说明世界”,这正是儒家哲学既没有涵出宗教又没有开出自然科学的原因,但却形成了儒学根深蒂固的无神论和唯物的实在论传统。可见,在哲学世界观方面,儒家无神论思想和朴素的唯物主义传统,使中国人能够毫无困难地接受马克思主义的辩证唯物主义。

二,辨证法

儒家思想中,可贵的辩证思维很早就已产生。孔子提出“两端”观念,同时孔子盛赞中庸之道,他说:“中庸之为德也,其至矣乎!民鲜久矣。”②老子的“物或损之而益,或益之而损”,“祸兮福之所倚,福兮祸之所伏”,已成为人们的常识。《易传》的“一阴一阳之谓道”、“刚柔相推而生变化”,更是精粹更深邃的辨证观点。宋代以来,张载提出“两不立则一不可见,一不可见则两之用息”的深湛命题;程颐明确提出“物极必反”;邵雍宣扬“一分为二”;朱熹更讲“一中有二”。他们的学说中都含有比较丰富的辨证法。到明清之际,王夫之提出了关于动静、新故的深刻观点。这些成就都表明可以在儒家朴素辩证法传统中找到类似马克思主义辩证法的胚芽。所以,中国学者接触到西方哲学的辨证法并不感到陌生难解,这些正是中国人能够比较快地接受马克思主义哲学,井将之与中国具体实践相给合的深层文化背景。

三,认识论

马克思主义哲学以科学的社会实践为基础,正确地阐明了主观与客观、理论与实践、感性认识和理性认识的辨证关系;而中国传统哲学对上述问题同样做了多方面的探讨,提出了许多符合唯物主义和辨证法的深刻见地。首先在主客观统一方面,管子的“所以知”和“所知”是最早将认识过程中的主体和客体、主观和客观加以区分;王夫之对“能”与“所”则对其表述得最明确和深刻。在认识与实践的统一方面,先行于知,由行致知;知之明也,因知进行;注重实效,以行证知;知行并进,相资为用等观点最为接近辨证唯物主义认识论观点的理论雏形。在感性认识和理性认识辨证统一方面,荀子的“天官薄类,心有征知”,王充的“不徒耳目,必开心意”,王廷相的“思与见闻之会”等命题粗略地接近于在《实践论》中指出:“理性认识依赖于感性认识,感性认识有待于发展到理性认识”这一正确的认识论观点。此外,王充的“两论相订,是非乃见”,司马淡的“一致百虑,殊途同归”的真理观与马克思主义的真理观相契合。因此,中国传统哲学中关于认识的来源和基础、认识发展的过程、检验认识真理性的标准等方面的思想已经是相当丰富的,这为马哲在中国的发展提供了认识论方面的观念基础。四,唯物史观

唯物史观是马克思、恩格斯的创造性贡献,但在此以前亦非全无端萌。在中国思想史上,有许多思想家谈到物质生活与精神生活之关系问题。《管子》书云:“仓禀实则知礼节,衣食足则知荣辱。”孟子的“有恒产者有恒心,无恒产者无恒心”(《滕文公》)、王充的“礼义之行,在谷足也”(《治期》)等思想都与唯物史观中经济基础决定上层建筑这一原理有吻合的地方,肯定物质生活是精神生活的基础,肯定丰衣足食是道德觉悟的必需条件,在一定程度上看到了物质生活条件在生活发展过程的决定作用。荀子的“善言古者必有节于今”。(《荀子.性恶》)其主要内涵是:从古到今的历史变迁是前进的而不是倒退的,应当变革过时了的历史传统以适合当今社会的发展,从而肯定历史进步和生活变革。此外,孟子“民贵君轻”的“民本”思想,以及“民惟邦本,本固邦宁”的“民本”传统,则更体现出了作为物质生产主体的人民群众是推动历史前进和实现社会变革的决定性力量。

五,社会理想

在马克思主义的理论体系中,最先被中国先进知识分子所接受并得以传播的是科学社会主义理论和唯物史观。共产主义理想是西方空想社会主义者提出的。中国封建时代还不具备产生空想社会主义的条件。但是,先秦道家老庄学说中保存着对于原始生活的怀念,提出了对于阶级剥削的抗议。儒家经典《礼记.礼运》篇中宣扬“大同”的理想。大同社会的原则是“天下为公”,其中人与人的关系是:“人不独亲其亲,子其子。使老有所终,壮有所用,幼有所长,矜寡孤独废疾者,皆有所养。男有分,女有归。货恶其弃于地也,不必藏于己。力恶其不出于身也,不必为己。”人与社会的关系是:“谋闭而不兴,盗窃乱贼而不作,故外户而不闭。”孔子憧憬的是一种使少有所养、老有所终、互相关怀爱护、和谐安定的集体富裕社会。毫无疑问,马克思主义的科学社会主义理论契合了中国传统的“大同”思想。此后,大同社会成了儒家所追求的理想社会,康有为的《大同书》就勾画了一个去“九界”,除私有则产、消灭阶级、人人平等幸福的太平大同社会的蓝图。以公有制为基础的大同社会与共产主义理想尽管有空想与科学的区别,但就消灭人剥削人的制度、财产公有、人人平等、生活富足安定而言,又有一致之处。五四时期,中国知识分子正是在“大同”思想的基础上接受社会主义理论,把两者相提并论的。如蔡元培就认为儒家的大同思想是“一种社会主义学,‘有各尽所能,各取所需’的意义;且含有男女平等主义。”③中国的先进分子认为苏俄依据马克思主义建立的社会制度“合于我人所信仰之天国大同主义”》。④后来在《论人民民主》一文中直接把共产主义说成是“到达世界的大同”。可见,儒家大同思想使中国人对社会主义、共产主义有亲切的认同感,对马克思主义少了一层认知障碍,从而奠定了中国知识分子接受科学社会主义理论的思想基础。

综上所述,笔者认为积贫积弱的近代中国,首先是基于救亡图存、趋向现代化的实践需要而不得不向西方学习,选择和认可了马克思主义。还有一个更加深层的原因,那就是中国传统文化特别是儒家思想也内在地决定着主体对文本对象的认可和选择。任何外来的文化,如果不与中国传统文化相结合,不把自己的根扎在中国传统文化的沃土之上,即使是文化的精华,也不可能在中国的土地上生根、开花、结果。外来文化与本土文化是种子与土地的关系。马克思主义是人类智慧的结晶。中国5000余年的文化与智慧,是人类智慧的重要组成部分。马克思主义和儒家思想的精华是“心有灵犀一点通”,两者虽然相隔两千余年,但历史连续性规律使它们仍带有相通之处。两者在人类文化的共同性和继承性上是统一的,皆包含着具有普遍价值的真理性颗粒。所有这些,使得深受中国传统文化熏陶的先进知识分子最终认可和接受了马克思主义。

参考文献:

①程,中国马克思主义哲学中的中西文化关系新华文摘,2001,(9).

②《论语.雍也》

③都培炎,“五四”时期马克思主义与传统儒学的关系.中共党史研究,1998,(5):38页

④政治学院党史教研室编.中共党史参考资料:第一册,国防出版社

《张岱年哲学文选》(上、下),中国广播电视出版社

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《根、茎的解剖结构》专题,对于初学植物学的生物竞赛生,经常是个不易跨越的难点。此处知识结构略显零散,知识点极多,包括双子叶植物根的初生结构、双子叶植物根的此生结构、双子叶茎的初生结构、双子叶植物茎的次生结构、单子叶植物根、茎的初生结构、裸子植物根、茎的次生结构这几大部分;同时出现了很多生僻且易于混淆的新名词,如:初生、次生、原生、后生、单子叶植物、裸子植物等。所以,高中生在以常规方法学习本专题知识之后,经常会出现遗忘、混淆、知识结构模糊不清等情况。

一、知识框架主干的明确――主要模块的选择

本专题的知识模块极多,如果混杂在一起,会让学生觉得知识混乱,容易混淆、遗忘。因而本文作者在众多的知识模块中,选择了四个主要模块,作为本专题中,最为核心的知识框架主干:双子叶植物初生茎横切、双子叶植物初生根横切、双子叶植物次生茎横切、双子叶植物次生根横切。

这四部分的知识模块之前,关系联系非常紧密:

首先,选择自然界中最为典型的双子叶植物为例,让学生建立根与茎结构的基础模型,摒除其他类群的干扰。当学生的脑海中已经坚实的建立了基础模型之后,再陆续进行单子叶植物、裸子植物、三生结构等其他知识的学习,此时更加容易学生理解,方便其记忆,而且记忆效果良好,不会遗忘和混淆,这也与皮亚杰的建构主义学习理论中,关于同化的理论相符合。

其次,横向的比较:根与茎作为植物的营养器官,在结构上是相联系的,也有着大量的相同结构与不同结构。在生物生物竞赛考试中,这四个主要模块中的细节经常被拿来相互对比。因此将四个模块并列排出,也便于学生进行教学章节之间的互相关联,对比其相同与不同点,从而在答题时更为得心应手。

最后,纵向比较:不论是根还是茎,其次生结构都是在初生结构的基础上,反分化而进行的。因此在“初生结构”与“次生结构”的模块中间,便于学生加入“根与茎的次生生长”部分的知识,使得知识模块之间紧紧相连,融于一体。

二、主要模块中知识的呈现

对于四个主要模块,本文作者选择了手绘简图、文字共同构成图表的形式,以手绘简图作为概念图的核心。

1.核心――手绘图

在本专题中,本文作者选用手绘简图作为概念图的核心,以其原因是手绘简图有便于学生在以下几方面的发展:

(1)对实验能力的培养

绘制简图是一种传统的植物学研究方法。尝试观察植物组织切片的照片、手绘植物简图,相当于在植物理论课训练时,提早渗透植物实验的技巧,培养观察能力和动手能力。经过这种潜移默化的培训之后,当生物竞赛学生通过联赛考试并且进入省队选拔阶段之后,接受生物竞赛植物实验训练时,他们会更为得心应手。

(2)对理论知识学习的帮助

植物学是一门基于观察实验的传统科学。因此在理论学习阶段掌握一定的实验技巧,对植物学的整体学习很有帮助,理论与实践紧密相连,不仅能提高学生的积极性,也能让学生更为轻松的掌握植物学理论知识的记忆方法。

(3)对能力的培养

在课堂让引入绘制简图的环节,很容易让学生把注意力集中在“画得像”,“画得简洁、清晰”之上。这就能够鼓励学集中注意力观察细节,的能培养学生去繁就简的能力,增进他们的表达能力。

2.辅助――文字描述为主,示意图为辅

在概念图的核心――手绘图之外,辅以文字表述。这些文字主要分为两方面的内容:

(1)图注结构名称

在教学过程中,教师在课堂上手把手的指导学生,把重要的结构名称使用特殊颜色的彩色笔把结构名称标注出来。在本专题的学习中,根、茎横切面上的各部分结构及其特点都是重要的考点。而这些结构恰好能够通过图注的形式被标注在植物简图上,这样,在之后的复习中,学生也能够一目了然,直观地看到各部分结构的名称、位置以及特点。

(2)知识扩充

在课程开始时候,教师可以引导学生们,把他们觉得重要、有趣或者难以记住的细节知识点用能够擦除的铅笔标注在图注、结构周围。

(3)知识超链接