自然辯證法概論

本書為自然辯證法概論，主要用於研究生相關課程的教學。自然辯證法是馬克思主義的重要組成部分，其研究對象是自然界發展和科學技術發展的一般規律、人類認識和改造自然的一般方法以及科學技術在社會發展中的作用。自然辯證法的創立與發展同哲學與科學技術的進步密切相關，是馬克思主義關於科學、技術及其與社會的關係的已有成果的概括和總結。

本書主要作為研究生自然辯證法課程的教程，同時也可供相關人員參考。

自然辯證法是馬克思主義自然辯證法，是馬克思主義的重要組成部分。自然辯證法是一門自然科學、人文社會科學相交叉的哲學性質的馬克思主義理論學科。自然辯證法不同於各門具體的自然科學和社會科學，它是聯繫馬克思主義與科學、技術、工程的重要紐帶。

自近代科學革命以來，在科學技術的推動下，人類的生活方式和生產方式發生了翻天覆地的變化。科學技術不僅改變了天然自然，而且創造了人工自然。人類不僅認識宏觀世界，而且不斷向微觀世界探索；不僅認識物理世界，而且探索人的意識本身。新中國成立以來，特別是改革開放以來，我國取得了舉世矚目的偉大成就，我國的綜合國力和競爭優勢居於世界先進民族之列，中華民族正在實現偉大的復興。與此同時，我國在發展的道路也遇到了一些不能迴避的問題。

自然辯證法這一門碩士生課程，力圖面對新時代，探討當代新問題，尋找或啟示新思維，為中華民族實現偉大的中國夢貢獻自己的力量。正如恩格斯指出的： “一個民族想要站在科學的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維。”

馬克思恩格斯選集（第3卷）[M]. 北京: 人民出版社,1972: 467.為此，本教材有以下突出的特點：

（1）理論深度。本教材有一個顯著的特點，那就是注重理論深度。沒有理論深度的思考，是無用的思考。如果一本教材，一位學生拿著就能讀懂，而且很簡單，那麼，這本教材的意義就不大。如果一本教材的內容，在任何一本同樣的教材中都能找到，內容沒有多大變化，那麼這樣的教材也沒有必要出版。一本教材，只有當有自己的研究，並有自己的特色，並能給讀者以啟發時，那麼這樣的教材才是有意義的。

一本用於碩士生的教材，不是一本小人書，它使人讀後能提升理論思維。一個勤於理論思維，並將理論思維與實踐相聯繫的民族就一定會成為一個偉大的民族。如果一位碩士生，還不能進行有深度的哲學思維，這樣的民族也不能有多大的前途。一位碩士生，除了應當懂得本國的有關知識，繼承優秀文化之外，還應當理解當代世界的優秀文化成果，特別是當代的哲學方法、科學方法和技術方法等。

事實上，自然辯證法（科學技術哲學）是一門學科，這門學科在國外被稱為科學哲學、技術哲學、科學技術與社會（STS）等，都有非常專業的研究，這就是像物理學、化學、經濟學等自然科學或社會科學一樣。也就是說，必須經過一定的專業訓練，才能理解這門學科，掌握其思想內核和方法論。為什麼要專業訓練？因為現代科學技術都需要專業訓練。沒有專業訓練，不可能一代一代地推進現代科學技術，帶給人類更加燦爛的未來。

我們要經常問自己這樣的問題：為什麼中國“近代科技”落後了？還是我們的科技思想在近代之前就已經落後了？只是因為近代經濟全球化還相當弱？為什麼日本這麼一個小國敢於入侵中國？它憑什麼？它有什麼入侵的手段？為什麼新中國成立之後，特別是在改革開放之後，新中國的科學技術取得了巨大的成就（比如“兩彈一星”、核潛艇、神舟飛船）？當然，我還要問，為什麼美國是當今“唯一超級大國”？它靠的是什麼？

在問這些問題的時候，我們還要問：中國的思維方式、文化傳統中等，有沒有與當代科技主流相一致的東西？我們是否需要反思？阻礙中國掌握和創造核心技術的因素中，有沒有思維方式這一因素？等等。

當然，本書不是對所有這些問題以直接回答，有的可能只是從一個側面給予啟示。

本教材還適當採取了一些符號，以使表達更清楚和嚴格。哲學並不是要將問題說糊塗，而是要把問題搞清楚，探索出常人所不能想象的東西。因此，一定的符號思維是必需的，符號思維讓人們能夠脫離形象思維，而關注推理或邏輯本身。試想一想，沒有符號思維，現代數學是不可能的，也不可能有微積分，也不可能有現代物理學，也就不可能有人造衛星，當然也就不可能有衛星定位系統（如GPS或中國的北斗定位系統等）。因此，我們在科學解釋與技術解釋中，適當應用了邏輯符號來表達，使問題更清楚明白。我們以為，作為碩士研究生，基本的邏輯推理是需要掌握的，因為現代科學技術都需要建立在邏輯推理的基礎之上，比如，沒有邏輯符號的推理，能將電子計算機創造出來嗎？符號思維是理性思維最基礎的東西。

（2）學科前沿。華南理工大學科技哲學研究中心的相關教師致力於科學技術哲學研究，均有一定的研究特色。本教材除了借鑒國內外科學技術哲學的相關前沿成果之外，還有自己的獨特研究。本教材的特點包括：當代自然觀部分，突出當代的系統自然觀和生態自然觀，其中包括量子信息；科學觀與科學方法論更多地介紹了現代科學哲學的理論，包括科學解釋；技術觀與技術方法論詳細介紹了國內外關於技術本質、技術方法、技術演化、技術解釋的觀點；科學技術與社會部分，著重探討了科學的社會運行、科學對文化的影響等問題。

本教材共分四篇，並分為十五章和附錄，主要內容如下所述。

第一章論述自然界的物質性和自然界物質的系統性與層次性。理解“物質”概念必須把握“實在”這一重要而基本的哲學範疇，對“實在”的認識又隨著人認識的發展而不斷發展。測量就是待測對象、儀器與觀察者之間所構成一個相互作用過程。沒有測量，就沒有自然科學。量子力學的測量不同於經典測量，量子測量也沒有“主觀介入”。時間、空間與物質之間緊密聯繫。量子態就是一種新資源，展示了微觀物質存在的新形式。人工自然是人類利用科學技術創造出來的自然界，它促進了自然界的新發展。系統的組成、結構、環境、功能和邊界是完整規定和描述系統的五個基本因素。自然物質系統呈現出層次結構。

第二章論述自然界的系統演化。自然界不僅存在，而且演化。演化是不可逆變化，可導致有序結構的破壞，也會導致更加有序結構的產生。整個自然界是一個從無序到有序演化的過程，這一過程伴隨著物質、能量、信息的交換。信息可以分為經典信息和量子信息。信息用以消除事物不確定性。一個系統中的信息量越大，信息熵減少越多，系統就越有序，組織化程度就越高。一個系統從無序走向有序的基本條件是：系統必須是開放的，系統處於非平衡態，系統具有非線性相互作用，系統具有隨機漲落因素。自然界的演化具有複雜性的特點。混沌是非線性系統中存在的一種普遍現象，是自然界演化複雜性的表現。複雜性表現為非線性、內在隨機性和開放性等形相，每一形相都反映了複雜性在某一方面的本質性質，這些形相的整合就是複雜性。馬克思主義的自然觀吸收了歷史上多種自然觀的積極因素，形成了辯證唯物主義自然觀，它將指導我國走可持續發展之路，走生態文明的發展道路。

第三章論述馬克思主義科學觀。科學具有經驗、理性和實踐的基本特徵。現代西方科學哲學家對科學本質特徵從多維視角展開了研究，為我們認知馬克思主義的科學觀提供了基本素養。邏輯實證主義主張，一切未能受到可觀察經驗驗證或不合乎邏輯的分析命題的其他知識都是空洞無意義的。整體主義主張被檢驗對象以理論體系為單位，理論體系是由各種彼此間有某種約束關係的單個陳述所組成，另一方面它又包括了知識整體中的不同成分而相對獨立於知識整體。證偽主義認為，如果一個假說要成為科學的一部分，它必須是可證偽的。歷史主義則主張科學的發展就是新舊範式的轉換或新綱領替代舊綱領的過程。建構主義認為，科學知識的獲得是科學家根據現有的理論(原有知識)來建構科學知識。

第四章論述技術觀。技術表現為作為客體的技術、作為知識的技術、作為活動的技術等多個方面。技術是人類為了滿足自身的需要，在實踐活動中根據實踐經驗或科學原理所創造發明的各種手段和方式方法的總和。技術是人的本質力量的對象化。技術的演化發展從其動力機制來看可分為社會需要導向型、科學理論導向型、現象發現導向型和日常改進型。技術演化的直接動力來自技術體系的內在矛盾。現代技術發展並不是線性發展的，而是體現出技術與科學的協同進化。

第五章論述工程觀。工程是現代文明、社會經濟運行和社會發展的重要組成部分。工程是指與生產實踐密切聯繫、運用有關的科學知識和技術手段得以實現的活動。工程活動具有系統性、複雜性、特定的實現目標，工程是與環境相互影響的，工程是一個動態的過程，包含不確定性與風險性。科學、技術與工程，既相互區別，又密切相關、相互滲透。

第六章論述馬克思主義科學方法論。演繹與歸納是人類認識事物的兩種基本的認知方法。歸納是由個別到一般的推理方法。演繹是由一般到個別的推理方法。二者既相區別又相聯繫，既對立又統一。唯物辯證法認為，為了正確地實現由感性認識上升到理性認識、由經驗上升到理論，然後再由理性回到感性、由理論回到實踐，達到正確認識世界和改造世界的目的，就必須自覺地掌握並運用唯物辯證的思維方法和工作方法。科學研究的一個重要目的，就是科學解釋和預見。科學解釋與預見，從本質上講，兩者是一致的，僅僅差別一個時間因素。科學哲學家亨普爾提出了著名的 DN 解釋模型(演繹律則解釋模型)與 IS 解釋模型(歸納統計解釋模型)。本章還論述了問題猜想的創新思維方法。科學實踐的方法則包括科學觀察與科學實驗。觀察和實驗涉及觀察的理論負荷，以及觀察的客觀性等。

第七章論述技術方法論。本章討論了技術方法的一般研究，即技術認識的方法論基礎及技術研究的一般過程；討論技術思維及其特點和技術活動的一般方法。人們在設計、製造各種人工物及其論證過程中，都貫穿了一系列技術解釋問題，技術解釋是理解技術及其認識論的一個基本問題。本章討論了技術規則的解釋與技術客體的解釋。

第八章論述工程方法論。工程方法就是為工程目標的實現提供相關“如何做”的技術，可分成特殊方法和一般方法。工程活動具有物理性和意向性雙重屬性。工程作為人類活動的產物，是由多個環節相互作用而建構成的一個系統。層次分析法、工程環境分析法、工程評估方法等是主要的工程系統方法。

第九章論述科學、技術與工程的社會關聯。本章論述了作為社會建制的科學、技術與工程，考察了科學共同體、技術共同體和工程共同體。科學、技術和工程既對社會產生了重大的影響，也對自身產生了深刻的作用，三者之間形成了內在的關聯，成為有機統一的社會性運作過程或系統。科學、技術和工程又在研究與發展(R&D)活動中強化了它們之間的一體化運行。

第十章論述了科技進步與社會發展。科學技術成為決定現代社會特點和走向的決定性力量，成為人類社會變遷的重要根源，也成為國家和民族興盛的關鍵。社會推動科技發展，社會評價塑造著科技發展，社會也制約著科技的發展。科技與社會的良性互動與協調發展，反映在國家與科技的關係上，就是科技興國與國興科技的統一。

第十一章論述科技與人文。科學技術是人猿揖別的標誌，是人的社會進化的手段，是提高人的能力的基礎，是人的生存條件改善的依託。科學技術的發展關涉人的善與惡、人的尊嚴與人的自由。從文化形態上看，科學技術與人文之間形成了“兩種文化”的關係。在兩種文化的對話和討論中廣泛地達成了這樣一個共識，那就是反對將科學與人文完全分離和絕對對立起來，倡導兩種文化之間更加廣泛的對話、更加寬容的理解、更加融洽的合作，走向科學與人文的融通，其最高境界就是科學精神與人文精神的融合。

第十二章論述了工程的社會人文向度。工程的社會性一方面體現為工程所具有的強大的社會功能，另一方面體現為它是在社會中形成的。在當代工程中，科學與工程更為緊密地整合，工程與科技的關係也呈現出一個歷史的發展過程。工程作為人的社會性建造活動，也是為人而進行的建造活動，工程的價值和意義就在於滿足人的需要、為人服務，工程從多方面、多維度成為人的一種存在方式，由此形成了工程的人文指向，產生了工程的倫理和人文教育問題。

第十三章論述中國馬克思主義的科學技術思想。毛澤東號召向科學進軍、開展群眾性的技術革新和技術革命運動，倡導自力更生與學習西方先進科學技術，建立宏大的工人階級科學技術隊伍。鄧小平明確提出科學技術是第一生產力，尊重知識、尊重人才，發展高科技，實現產業化；推進科技體制改革。江澤民提出科學技術是先進生產力的集中體現和主要標誌；重視和關心科學技術人才；關注科學技術倫理問題。胡錦濤著力提高自主創新能力，建設創新型國家；加強科學技術人才隊伍建設，實施人才強國戰略；重視科學技術和環境的和諧發展；選擇重點領域實現跨越式發展；大力發展民生科學技術。

第十四章論述中國馬克思主義科學技術觀的內容與特徵。毛澤東、鄧小平、江澤民、胡錦濤的科學技術思想是在各自不同的時代背景下進行社會建設和發展科學技術的實踐中形成和發展起來的。毛澤東開創了馬克思主義科學技術觀中國化的理論先河；鄧小平為中國馬克思主義科學技術觀奠定了堅實的理論基礎；江澤民為中國馬克思主義科學技術觀的發展做出了重大貢獻；胡錦濤推進了中國馬克思主義科學技術觀的系統化建設。中國馬克思主義科學技術觀具有時代性、實踐性、科學性、創新性、自主性、人本性等基本特徵。

第十五章論述創新型國家建設。創新型國家是指把科技創新作為國家發展基本戰略，大幅度提高自主創新能力，形成日益強大的競爭優勢，從而在國際社會中保持強大競爭力的國家。創新型國家有四個基本特徵：一是科技進步貢獻率較高；二是創新投入高；三是自主創新能力強；四是創新產出高。產業創新是獲得競爭性產業優勢的基礎。產業創新需要以技術為基礎，在產業發展中起關鍵作用的是核心技術。建設創新型國家的根本目標是提高我國的自主創新能力。建設創新型國家的總體戰略方針是自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來。建設創新型國家的戰略對策是建設科學、合理的制度和政策體系；深化科學技術體制改革；培養造就富有創新精神的人才隊伍；發展創新文化，培育全社會的創新精神。

每一章都有閱讀材料和相應的思考題。

最後在附錄中，給出了常見的邏輯符號、真值表與推理。這也是考慮到我國的大部分學校中，不重視現代邏輯教育。邏輯思維不僅是自然科學工作者需要的，而且也是人文社會科學工作者所必需的，作為一位碩士研究生，掌握基本的邏輯思維，也是極為必要的。事實上，現代西方科學之所以能夠興起，有一個重要的邏輯因素。

我們希望這本教材有特點，真正能成為一本碩士研究生使用的教材或參考資料，有助於研究生提高哲學理論水平，改進思維方式，塑造科學精神與人文精神。我們知道，儘管做了許多努力，但還會有許多不成熟之處，懇請各位同仁和研究生批評指正，以便不斷修訂和完善。

吳國林

2013年12月10日

緒論

一、恩格斯的《自然辯證法》的創立及其在中國的傳播

二、自然辯證法與馬克思主義的關係

三、自然辯證法的研究內容

四、學習自然辯證法的意義

閱讀材料

思考題

第一篇馬克思主義自然觀

第一章自然界的存在方式

第一節自然界的物質性

一、實在的涵義

二、量子力學的測量問題

三、時間、空間與物質

四、量子態：一種新的資源

五、人工自然觀

六、馬克思主義的物質觀

第二節自然界物質的系統性與層次性

一、系統的涵義與描述

二、部分、整體與突現

三、結構與功能的關係

四、層次的涵義與層次的基本規律

閱讀材料

思考題

第二章自然界的系統演化

第一節序、信息與熵

一、演化的基本概念

二、經典信息、量子信息與實在

三、熵與熵增原理

第二節自然界的自組織演化的條件

一、貝納德對流

二、自組織演化的條件

第三節自然界演化的複雜性

一、混沌及其基本性質

二、複雜性的基本特點

第四節歷史上的自然觀

一、樸素唯物主義自然觀

二、數學自然觀

三、機械自然觀

第五節馬克思主義的自然觀及其發展

一、辯證唯物主義自然觀

二、生態自然觀

閱讀材料

思考題

第二篇馬克思主義科學、技術、工程觀

第三章馬克思主義科學觀

第一節科學的本質特徵

一、經驗特徵

二、理性特徵

三、實踐特徵

第二節現代西方科學哲學家對科學本質特徵的研究

一、邏輯實證主義的科學觀

二、整體主義科學觀

三、證偽主義科學觀

四、歷史主義科學觀

五、建構主義的科學觀

閱讀材料

思考題

第四章技術觀

第一節技術的界定及其本質

一、技術的一般定義

二、技術與科學

三、技術的本質

第二節技術的演化發展

一、技術發展的動力機制

二、技術演化的過程

閱讀材料

思考題

第五章工程觀

第一節工程的內涵

第二節工程的特徵

一、工程活動具有系統性和複雜性

二、工程具有特定的實現目標

三、工程與環境相互影響

四、工程是一個動態過程

五、工程需要最優化

六、工程包含不確定性與風險性

第三節科學、技術與工程的關係

一、科學、技術與工程之間相互聯繫、相互滲透

二、工程與科學、技術的區別

閱讀材料

思考題

第三篇馬克思主義科學、技術與工程方法論

第六章馬克思主義科學方法論

第一節演繹、歸納和辯證思維方法

一、演繹法與科學約定論

二、歸納法及歸納問題

三、演繹與歸納的辯證關係

第二節科學解釋的方法

一、演繹律則解釋模型

二、歸納統計解釋模型

第三節問題猜想的創新思維方法

一、創新思維方法的起點——懷疑與懸置

二、波普爾的問題猜想法

三、科學猜想的非邏輯思維方法

第四節科學事實

一、經驗事實和科學事實

二、科學事實的特點

三、科學事實的作用

第五節科學實踐

一、科學觀察與科學實驗

二、科學觀察的涵義及類型

三、科學實驗的涵義及功能

四、基本的科學實驗類型

五、科學儀器的作用

第六節觀察實驗中的認識論問題

一、觀察和實驗的理論負荷

二、觀察的客觀性

閱讀材料

思考題

第七章技術方法論

第一節技術方法的一般研究

一、技術認識的方法論基礎

二、技術研究的一般過程

第二節技術活動的方法

一、技術思維及其特點

二、技術活動的一般方法

第三節技術解釋

一、技術規則的解釋

二、技術客體的解釋

閱讀資料

思考題

第八章工程方法論

第一節工程方法的內涵和外延

一、工程方法的涵義

二、工程方法的分類

第二節工程的系統方法

一、工程活動的兩重性

二、工程的系統性

第三節工程系統方法論

一、工程的系統方法論概述

二、工程的系統方法論

三、層次分析法

四、工程環境分析法

五、工程評估方法

閱讀材料

思考題

第四篇馬克思主義科學、技術、工程與社會論

第九章科學、技術與工程的社會關聯

第一節作為社會建制的科學、技術與工程

一、作為社會建制的科學

二、作為社會建制的技術

三、作為社會建制的工程

第二節科學、技術和工程的社會共同體

一、科學共同體

二、技術共同體

三、工程共同體

第三節科技和工程的社會運行

一、科學、技術、工程在社會中的整體化

二、 R&D中的科技與工程的一體化

閱讀材料

思考題

第十章科技進步與社會發展

第一節科技發展的社會效應

一、科學技術與現代社會的特點和走向

二、科學技術是第一生產力

三、科學技術與人類社會的變遷

第二節科技發展的社會建構

一、科技發展的社會推動

二、科技發展的社會評價

三、科技發展的社會選擇

四、科技發展的社會調節

五、科技發展的社會制約

第三節科技與社會的協調發展

一、科技與社會的雙向互動

二、科技與社會協調發展的度量分析

三、科技興國與國興科技的和諧統一

閱讀材料

思考題

第十一章科技與人文

第一節科學發展的社會效應

一、人猿揖別的標誌

二、人的社會進化的手段

三、提高人的能力的基礎

四、人的生存條件改善的依託

第二節科學技術的人文問題

一、科學技術與人的善與惡

二、科學技術與人的尊嚴

三、科學技術與人的自由

第三節呼喚兩種文化的融合

一、從科技與人文到兩種文化

二、從分裂到融合

三、走向融合的路徑

閱讀材料

思考題

第十二章工程的社會人文向度

第一節工程與社會

一、工程的社會性與“社會史”

二、工程與科技的緊密結合

第二節工程與人文

一、從工程的人文向度到工程善

二、工程倫理與工程的人文教育

閱讀材料

思考題

第五篇中國馬克思主義科學技術觀與創新型國家

第十三章中國馬克思主義的科學技術思想

第一節毛澤東的科學技術思想

一、科學技術促進生產力發展

二、向科學進軍

三、開展群眾性的技術革新和技術革命運動

四、自力更生與學習西方先進科學技術

五、建立宏大的工人階級科學技術隊伍

第二節鄧小平的科學技術思想

一、科學技術是第一生產力

二、科學技術為經濟建設服務

三、尊重知識、尊重人才

四、發展高科技，實現產業化

五、進行科技體制改革

六、學習和引進國外先進科學技術成果

第三節江澤民的科學技術思想

一、科學技術是先進生產力的集中體現和主要標誌

二、實施科教興國戰略

三、科學技術創新是經濟社會發展的重要決定因素

四、重視和關心科學技術人才

五、科技體制改革和科技法制建設

六、科學技術倫理問題是人類在21世紀面臨的一個重大問題

第四節胡錦濤的科學技術思想

一、提高自主創新能力，建設創新型國家

二、加強科學技術人才隊伍建設，實施人才強國戰略

三、深化科學技術體制改革

四、重視科學技術和環境的和諧發展

五、選擇重點領域實現跨越式發展

六、大力發展民生科學技術

閱讀材料

思考題

第十四章中國馬克思主義科學技術觀的內容與特徵

第一節中國馬克思主義科學技術觀的歷史形成

一、毛澤東、鄧小平、江澤民、胡錦濤科學技術思想形成的背景

二、毛澤東、鄧小平、江澤民、胡錦濤科學技術思想的與時俱進

三、中國馬克思主義科學技術觀的內涵

第二節中國馬克思主義科學技術觀的基本內容

一、科學技術功能觀

二、科學技術戰略觀

三、科學技術人才觀

四、科學技術和諧觀

五、科學技術創新觀

第三節中國馬克思主義科學技術觀的主要特徵

一、時代性

二、實踐性

三、科學性

四、創新性

五、自主性

六、人本性

閱讀材料

思考題

第十五章創新型國家建設

第一節創新型國家的內涵、特徵與形成

一、創新型國家的基本內涵

二、創新型國家的特徵

三、創新型國家的形成

第二節創新型國家建設的背景

一、世界新科學技術革命使傳統經濟發展模式發生重大變革

二、科學技術競爭成為國際綜合國力競爭的焦點

三、我國已具備建設創新型國家的科學技術基礎和條件

四、我國科學技術發展同世界先進水平仍有較大差距

第三節核心技術及其與產業創新的關係

一、核心技術與產業創新的涵義

二、核心技術之源

三、核心技術驅動產業創新

第四節中國特色的國家創新體系

一、以企業為主體、產學研結合的技術創新體系

二、科學研究與高等教育有機結合的知識創新體系

三、軍民結合、寓軍於民的國防科學技術創新體系

四、各具特色和優勢的區域創新體系

五、社會化、網路化的科學技術中介服務體系

第五節增強自主創新能力，建設中國特色的創新型國家

一、自主創新的內涵及類型

二、建設創新型國家的根本目標

三、建設創新型國家的總體戰略方針

四、建設創新型國家的戰略對策

閱讀材料

思考題

附錄常見邏輯符號與推理

主要參考文獻

後記