（科学技术哲学专业论文）基于《环境科学史》中科学与文化的变革.pdf

哈尔滨理工人学哲学硕 ：学位论文 基于环境科学史中科学与文化的变革 摘要 本文基于对美国学者彼特j 鲍勒( p e t e rj b o w l e r ) 的环境科学 史的研究可以得出，当代生态环境问题，矛盾冲突在于人与自然的关系， 但其根基和原动力则在人与人、人与社会的种种利益之争，以及指导人们行 为的环境价值观念。因此以解决环境问题为目的的环境科学也应当兼有这两 方面的功能，然而，流行的环境科学还仅仅停留在自然科学领域，解题过程 也只是局限在对环境因子的物理、化学和生物解析，长期忽视环境社会科学 的发展，不顾环境问题归根结底是社会问题的事实。 本文为了揭示环境科学不仅仅局限在环境自然科学，深入环境科学史， 研究环境科学产生之前，环境史为环境科学的产生提供了前提，揭示出人类 对环境的认识过程与对环境的社会建构过程的伴生性。环境科学的产生源于 环境问题，正是环境问题一方面激发人与人的社会矛盾，引发环境运动，激 发政治制导；另一方面相关自然科学学科发展受到强烈的环境问题的社会需 求和政策导引，急剧地转向环境问题领域。前者反映了社会文化变革，后者 展现了科学的变革。正是这种变革为环境革命奠定了价值和事实的基础。 环境革命是观念的革命，更是科学革命。环境革命积淀的环境科学与自 然科学在学科范式上貌合神离。环境科学史描述了环境科学的产生和发展过 程主要受环境运动及其背后潜在着的价值观的诱导和催化，环境科学不是传 统意义的某门学科，而是学科群，不是某种单一的特殊种类的问题，而是问 题域集，集中了几乎所有的科学与非科学的问题，由此，在环境革命和科学 革命比对背景下的环境科学产生过程充满了科学与文化的变革和交互作用。 这种交互作用的本质在于阐释环境科学是一门认识环境的科学，也是一门社 会建构的科学。 关键词科学；环境科学；环境科学史；文化 哈尔滨理工人学哲学硕f ：学位论文 c h a n g e sb e t w e e ns c i e n c ea n dc u l t u r eb a s e do i l h i s t o r yo f e n v i r o n m e n t a l s c i e n c e a b s t r a c t b a e do nt h eh i s t o r yo fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c ef r o mp e t e rj b o w l e r , w ec a n c o n c l u d et h a tc o n t r a d i c t i o n so fb i o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o b l e m sl i ei nt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e nh u m a na n dn a t u r e b u tt h eb a s i sa n dm o t i v ep o w e ra r et h e c o n f l i c t so fi n t e r e s tb e t w e e nm a na n dm a n ，m a na n ds o c i e t y , a n de n v i r o n m e n t a l v a l u e sw h i c h g u i d ep e o p l e s a c t i o n s oe n v i r o n m e n t a ls c i e n c es o l v e s e n v i r o n m e n t a lp r o b l e m s ，i tm u s tc o m b i n ew i t ht h e s et w oa s p e c t s h o w e v e r , p e o p l er e g a r de n v i r o n m e n t a ls c i e n c ea sn a t u r a ls c i e n c e t h ep r o c e s so fs o l v i n g p r o b l e m si sj u s ta n a l y z e di np h y s i c a l ，c h e m i c a la n db i o l o g i c a lo fe n v i r o n m e n t a l f a c t o r s p e o p l ei g n o r et h ed e v e l o p m e n to fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c eo v e ral o n g p e r i o do ft i m e ，a n dd i s r e g a r de n v i r o n m e n t a lp r o b l e m sa r es o c i a lp r o b l e m si nt h e f i n a la n a l y s i s t h i sp a p e rr e v e a l se n v i r o n m e n t a ls c i e n c en o tj u s ti nt h en a t u r a ls c i e n c e l e a r nt h eh is t o r yo fe n v i r o n m e n t a l s c i e n c e ，b e f o r e t h e e m e r g e n c y o f e n v i r o n m e n t a l s c i e n c e ，h i s t o r y o fe n v i r o n m e n t p r o v i d e s ab a s i sf o r t h e e m e r g e n c yo fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c e ，a n dr e v e a l sa c c o m p a n yt h ep r o c e s so f e n v i r o n m e n tw i t ht h ep r o c e s so fe n v i r o n m e n t a ls o c i a lc o n s t r u c t i o n t h e e m e r g e n c yo fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c ec o m e sf r o me n v i r o n m e n t a lp r o b l e m s i ti s t h ee n v i r o n m e n t a lp r o b l e m st h a ts t i m u l a t et h es o c i a lc o n t r a d i c t i o n s ，p r o m o t e e n v i r o n m e n t a lm o v e m e n t s ，a n dt h ed e v e l o p m e n t so fa s s o c i a t e dn a t u r a ls c i e n c e d i s c i p l i n e s i n f l u e n c e db ys o c i a ln e e d sa n d p o l i c i e sg u i d a n c e ，t h e ng o t o e n v i r o n m e n t a lp r o b l e m sf i e l d s t h ef o r m e rr e a c ts o c i a lc u l t u r ec h a n g e s ，t h el a t t e r 哈尔滨理t 大学哲学硕士学位论文 s h o w ss c i e n c ec h a n g e s i ti st h e s ec h a n g e sl a yt h ev a l u e sa n df a c t sf o u n d a t i o no f t h ee n v i r o n m e n t a lc h a n g e s e n v i r o n m e n t a lc h a n g e sa r ei d e a lc h a n g e s ，a r ee v e ns c i e n t i f i cc h a n g e s t h e p a r a d i g mo fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c eb a s e do ne n v i r o n m e n t a lc h a n g e sa n dn a t u r a l s c i e n c ea r es e e m i n g l yi n h a r m o n yb u ta c t u a l l ya tv a r i a n c e t h eh i s t o r yo f e n v i r o n m e n t a ls c i e n c ed e s c r i b e se m e r g e n c ya n dd e v e l o p m e n to fe n v i r o n m e n t a l s c i e n c e m a i n l y i n f l u e n t b y e n v i r o n m e n t a lm o v e m e n t sa n di t sv a l u e s e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e sa r en o ta d i s c i p l i n e i nt r a d i t i o n a l s e n s e ，b u t a r e d i s c i p l i n a r yg r o u p s ，n o ts i n g l es p e c i a lt y p ep r o b l e m s ，b u ta r ep r o b l e m sw h i c h c o n c e n t r a t ea l m o s ta l ls c i e n t i f i ca n dn o n s c i e n t i f i cp r o b l e m s s o ，t h ed e v e l o p m e n t o fe n v i r o n m e n t a ls c i e n c eb yc o n t r a s to fe n v i r o n m e n t a lc h a n g e sa n ds c i e n t i f i c c h a n g e sa r ef u l lo fe n v i r o n m e n t a lc h a n g e sa n dc u l t u r a lc h a n g e s ，a n di n t e r a c t i o n s b e t w e e nt h e s e t h ee s s e n c eo ft h i si n t e r a c t i o n1 i e s i ne n v i r o n m e n t a ls c i e n c ei sa d i s c i p l i n ea b o u te n v i r o n m e n t a lr e c o g n i z a t i o n ，a n da l s o ad i s c i p l i n eo fs o c i a l c o n s t r a c t jo n s k e y w o r d ss c i e n c e ，e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e ，h i s t o r y o fe n v i r o n m e n t a l s c i e n c e ，c u l t u r e i i i 哈尔滨理t 大学哲学硕上学位论文 第1 章绪论 1 1 问题的提出及研究的目的和意义 1 1 1 问题的提出 当今环境问题源于2 0 世纪6 0 年代的环境运动，直到今天经历了许多重大 的环境科学与文化变革。首先在观念上人们已经确立了环境意识。环境保护或 绿色生活、低碳生活，已经成为人们向往的美好行为；其次，环境问题已经纳 入政府决策并形成制度化、常规化管理，“一票否决 应用到环境评价和区域 发展规划；再次，环境友好产品正在成为工业企业追求的目标和塑造企业良好 社会形象的重要品牌，生产生态化和生态生产在社会上蔚然成风；第四，环境 危机或“世界末日”的警告，转化为常规的社会宣传教育环境教育成为新 的教育方式，“绿色小学 、“绿色中学”、“绿色大学 正在世界上广泛兴起。 第五，作为推动这场社会经济、政治和文化变革的环境革命积淀的学科环 境科学，不仅受到各门自然科学的强有力支撑，而且还从各门人文与社会科学 方面汲取思想和方法，从而得到一系列发展，并由此产生了一系列富有价值的 社会成果，但是，这些成果往往自然科学应用成果居多，包括环境科学领域的 技术突破和工程解决方法，而结合人文社会科学产生的环境科学基础理论的突 破不多，而且从未来环境科学发展的念势来看，环境科学家被掩埋在具体环境 实践的特殊对象中并寻求速决的方法而不能自拔，面对强大的社会变革需求视 而不见，这在我们国家尤为如此。现在已经暴露出学科不能适应社会发展的苗 头。 事实上，环境问题及其解决，不仅仅对传统自然科学和人文社会科学提出 了发展的需要，而且也对社会发展和变革产生了直接的促进作用，即促进并产 生所谓的环境革命，而作为环境革命积淀形成的学科环境科学，应当既包括自 然科学和社会科学优秀成果的应用，也应当为创造社会变革的新概念提供科学 与文化的基础。但是，今天的环境科学似乎被埋没在传统的自然科学范式中， 而且面对社会变革的强大文化需求力不从心。为了恢复环境科学本来的研究范 式，厘清环境科学的学科性质和理论定位，有必要回到环境科学史。 “读史可以明智 。彼特j 鲍勒( p e t e rj b o w l e r ) 的环境科学史揭 哈尔滨理工人学哲学硕+ i ? 学位论文 示了不同学科发展过程中如何为人们认识自然环境提供新知，也体现了环境科 学的产生和发展与其它自然科学具有本质的差异【i 】l 五。因此，环境科学史似 乎给我们打开了一个又一个对自然环境的科学认识窗口以及由此引发的新的社 会认识的窗口，其中的动力学和运动学，既不单纯地是科学也不单纯地是社 会，而是随着时代发展伴生一个又一个自然环境问题和由此引发的群众环境运 动，激发并推动了环境科学和社会发展。由此可见，环境科学的产生并不是来 源于传统自然科学的逻辑，也不是来源于人文社会科学的逻辑，而是来源于环 境运动的文化需求和观念革命。 环境科学史主要揭示的是人与自然关系的历史，它定向环境科学发生 发展过程中内涵着的相关学科的发展变化，以及促进社会变化背后的不断变化 的对自然的文化态度。根据这个思路，基于环境科学史的视角透析科学与文化 的变革可以发现在经济场域和社会场域中无法解释的新的科学与文化的关系， 揭示科学与文化在生态领域中的伴生机制。其主要问题有三个方面：首先是环 境科学史中对科学的变革是如何描述的，哪些科学的发展为环境科学的诞生创 造了基础和条件? 其次是环境科学史中是怎样解释文化价值及其变革的，有哪 些代表人物直接推动了环境革命，间接地为环境科学产生奠定了思想文化基 础。再次是环境科学史中对科学革命和文化革命的描述及其本质和意义是什 么? 如何正确地认识环境革命和文化革命之间的互动、文化革命和科学革命之 间的互动? 如何解释科学与文化在新时期走向一体化的新关系? 这些问题是本 文研究的核心。 1 1 2 问题研究目的 研究环境科学史中的科学与文化的变革本身不是目的，目的在于揭示 环境科学产生和发展的内在机制和不同于传统自然科学研究范式的新的学科结 构性关系，反过来也能够引发我们从科学与文化的变革这两条主线来把握环境 科学的整体结构，更好地认识环境科学这门学科的性质和定位，以及环境科学 如何加速推动自然科学与人文社会科学相结合的进程。 研究环境科学史中的科学与文化的变革，能够从本质上加深认识当前 环境科学学科发展中的固有弊端以及传统自然科学研究范式的固有惯性，有助 于明确环境科学未来发展的道路和方向。 1 1 3 问题研究的意义 研究环境科学史中的科学与文化的变革具有理论意义：首先，旨在揭 哈尔滨理工人学哲学硕十学位论文 示环境科学与其它自然科学貌合神离的面纱，为环境科学确立生态世界观和价 值观，以及还原论与整体论相结合的研究范式铺平理论道路。其次，旨在恢复 环境科学作为环境革命积淀学科的学术特色，开拓环境科学的研究域，不仅仅 关注环境问题的技术解答和工程解决方法，更重要是人文和社会科学学科群的 集结，促进人们思想观念和文化观念变革的方式，揭示理论观念和实践观念的 内在串、并联关系，为确证环境科学的学科定位做一点基础性的工作。 研究环境科学史中的科学与文化的变革具有实践意义：首先，有助于 理解和消融正在国内外开展的可持续发展运动过程中出现的一些误解。如可持 续发展社区的规划涉及到不同文化地域的多样性和差异性问题，以及不同国家 在可持续发展规划上的独立性与统一性矛盾问题。其次，有助于推进目前正在 开展的低碳运动，为低碳经济、低碳生活方式的养成教育提供科学与文化变革 的思考。 1 2 文献综述 1 2 1 国内外环境史研究中渗透的科学与文化关系的描述 “环境科学史”作为一门新兴的学科，晚于环境科学，而把环境作为一种 历史研究的环境史则要早于环境科学。在人类认识自然、改造自然的各门学科 中或多或少涉及到对环境的认识，因此我们考察人类对环境认识发展的历史， 可以追溯到人类生活的原始时代，但是环境史作为一个独立的学科则是晚近的 事情。透过环境史我们可以洞察其中渗透着的科学与文化关系的变化。 沃斯特认为环境史研究“自然在人类生活中的地位和作用，以及人与自然 之间如何相互影响并产生怎样的结果 2 j ，。 美国学者r 纳什1 9 7 2 年在美国环境史：一个新的教学领域一书中首 次提出了环境史的概念。它认为“环境史涉及人类与整个栖息地的历史联系， 它既包括一切生命，也包括环境本身【3 j ，。 美国学者麦钱特卡罗林1 9 9 3 年在美国环境史中的主要问题一文中 有过精彩的论述：“通过地球的眼睛来观察过去，他要探求在历史的不同时 期，人类和自然环境相互作用的各种方式，他仍处于一个需要自我界定的过程 当中【4 】，o 马特斯图尔特1 9 9 8 年在环境史：最具前景的领域中将环境史定义 为：“关于自然在人类生活中的地位和作用的历史，是关于人类社会与自然之 哈尔滨理t 大学哲学硕士学位论文 间的各种关系的历史p j ，。 美国环境史学会认为环境史是一门研究历史中人与自然之间的各种关系的 综合性学科，自然如何限制人类活动，人类如何改变所处环境的生态系统，以 及非人类世界的不同文化观念如何影响和形成经济、政治及文化【6 j 。 包茂宏2 0 0 0 年在环境史：历史、理论与方法中认为，环境史就是以 建立在环境科学和生态学基础上的当代环境主义为指导，利用跨学科的方法， 研究历史上人类及其社会与环境之间相互作用的关系；通过反对环境决定论、 反思人类中心主义文明观来为濒临失衡的地球和人类文明寻找一条新路即生态 中心主义文明观。环境史可分为三个阶段：人与环境基本和谐相处环境与 前现代文明；人类中心主义现代文明对环境的征服；走向生态中心主义一 一超越现代文明的新文明观1 7 。 特德斯坦伯格2 0 0 2 年在回归地球中认为，环境史探求人类与自然 之间的相互关系，即自然世界如何限制和形成过去，人类怎样影响环境，而这 些环境变化反过来又如何限制人们的可行选择捧j 。 j r 麦克尼尔2 0 0 3 年在自然史中的自然和文化中认为，环境史是“关 于人类与其它自然部分之间相互关系的历史p j ，。 中国社会科学院研究员高国荣2 0 0 5 年在什么是环境史一文中强调， 当代学术界对环境史的界定既不能脱离相关的环境学科，也不能将它完全等同 于人文地理学、环境考古学、人类文化学等等与史学相关的环境学。环境史是 一门以生态学为理论根基，探讨历史中人与自然关系的综合性新兴学科。它有 别于传统的环境科学，因为环境史着力研究以自然为中介的人类社会关系，不 是简单的从某一个方面着手的环境学或历史学，也不是类似于环境考古学这样 的学术性研究，从某种意义上讲，环境史是一门极富批判色彩的社会科学 1 0 l 。 北京师范大学梅雪琴2 0 0 6 年在从环境的历史到环境史关于环境史 研究的一种认识一文中对“环境史 进行了较为全面的梳理，并将其概括为 三个方面：自然的环境史、社会的环境史、以及人与自然关系的环境史。所谓 自然的环境史是指以自然界为研究对象，研究内容包括自然环境以及一切自然 要素的历史沿革与变迁，目前研究的学科包括了气象学、地理学、生物学在内 的一切环境学科。与自然环境史不同的是，社会环境史将环境视为人类活动的 背景与可利用的资源，其研究领域涉及了人类社会及其内在构成要素的所有社 会科学学科。而人与自然关系的环境史则立足于人、社会、环境整体之上的宏 观视野，从史学的角度阐述三者之间的互动关联和进化历程【l l 】。 从上述学者关于环境史的性质、对象和研究内容的种种观点中，可以发现 - 4 一 哈尔滨理下大学哲学硕七学位论文 其中渗透着的科学与文化之间的关系有三点：首先，环境史研究离不开“自然 在人类生活中的地位和作用 关系的视角，这里的自然“涉及人类与整个栖息 地的历史联系，它既包括一切生命，也包括环境本身 ，而对这样的自然的认 识不仅仅靠经验，还主要“以建立在环境科学和生态学基础上 的“跨学科的 方法。这就是所谓自然的环境史。其次，“通过地球的眼睛来观察历史上不同 时期人类与自然环境相互作用的各种方式”，即“社会的环境史 。从这个意义 上来说，环境史是一门极富批判色彩的社会科学。再次，“环境史着力研究以 自然为中介的人类社会关系”，即“人类怎样影响环境，而这些环境变化反过 来又如何限制人们的可行选择 。关注问题的重点在于：“对非人类世界的不同 文化观念如何影响和形成经济、政治及文化 。这些观点为本文的主题研究提 供了非常有益的思想和方法基础。 1 2 2 环境科学史关于环境科学定性的研究 美国学者p e t e rj b o w l e r 2 0 0 0 年在环境科学史一书中认为，环境科学 的产生与其它科学的产生不同，我们不能用评判其它科学的标准来评判环境科 学。环境科学是一门综合学科，它综合了环境物理学、环境化学、环境生物 学、环境毒理学等不同的学科。环境科学以科学与文化两条主线来发展，人们 以往总是借助自然科学来解决环境问题，事实表明这样只会加剧问题的严重性 i 2 - 3 o 环境科学史认为，环境科学来源于环境思想，而环境思想早在古希 腊、罗马时期就已经出现。古希腊的自然哲学与中世纪的宗教神学都蕴含着早 期的环境思想。到了近代，物理学、化学、生物学、地质学、进化论等学科构 成了环境科学整体性研究的基础。人们开始把环境科学作为一个研究领域对环 境进行整体性的研究【l p 4 。 环境科学是关于人与自然关系的学科。它把人、社会、自然三者有机地联 系起来，从理论上阐述了环境系统内在的规律，探讨了人是如何影响环境系统 并造成哪些危害。环境问题，从污染主体来看，涉及了人文社会科学的层面； 从污染对象来看，涉及到自然科学的层面，由此，我们可以看出环境科学不仅 具有自然科学的特征，也具有人文社会科学的特性。它所研究的领域涉及面之 广，不是哪一门单独的学科所能完成的。它利用环境物理学、环境化学、环境 生物学、环境毒理学等学科的基本原理，从社会学等学科汲取解决问题的方 式、方法。 在环境科学史中，作者考察日益增长的环境问题的方式值得注意：一 哈尔滨理t 大学哲学硕士学位论文 方面，环境问题主要是指由于人类活动引发的自然环境破坏对自然和人类的影 响，这一问题的确证需要各门自然科学提供的信息和实验数据，由此推动了环 境自然科学发展和变革；另一方面，解决环境问题仅仅靠环境自然科学的方法 是不够的，还必须依靠环境人文社会科学的协助。连接这两个方面的桥梁不是 科学家和工程师的科学活动，而是环境问题激发下风起云涌的群众性环境运 动，支持环境运动的动力来源于环境文化的变化。历史上，环境问题引发了人 们文化观念的变革，主要体现在：由古希腊时期多元化环境文化、中世纪环境 神学文化到近代人类中心主义文化和非人类中心主义文化，发展到当代的人与 自然协同进化的文化理念。 从环境科学史中可以看出：环境思想自古以来就有，环境科学恰恰起 源于这种思想，并从环境科学和环境文化两条主线发展着。由于环境科学研究 的是人与自然关系的问题，而危机到人类生存的环境问题自然而然就成为了其 研究主旨。由于环境科学的产生和发展离不开自然科学和人文社会科学，因此 只有更好地综合自然科学与人文社会科学，也就是更好地运用环境科学才能解 决曰益严重的环境问题。 1 2 3 环境科学史中关于科学与文化关系的论述 环境科学史主要揭示的是人与自然关系的历史，它定向环境科学发生 发展过程中内涵着的相关学科的发展变化，以及促进社会变化背后的不断变化 的对自然的文化态度【l 】1 2 0 - 1 2 5 。 环境随时间而改变，因此关于自然的不同观点就被应用于科学理论之中， 而不仅仅是文化，宗教、哲学及能够影响我们世界观的其他文化也作为科学思 想的基础【1 】1 3 0 - 1 3 3 。 科学是关于事实信息的价值祛除的研究，我们同样不能忽视假说这类特殊 文化的作用。文化的出现为科学的出现奠定了基础，如当哲学、历史学家福柯 阅读关于动物分类学时才开始研究语言与世界的关系；各种分类方法为生物学 提供支撑；宗教思想者坚持认为人类只是动物进化的结果，这一说法为现代科 学趋向唯物论提供了基础i l j 巧o 。1 5 2 。 宗教及哲学信念起到了教义性质的作用。游牧社会趋向于将自然视为一个 复杂的整体；耕作社会把社会赋予女性特征，所以“大地之母成为所有产物 的源泉；西方科学则基于男性特质的体系，将自然视为被动的、可任意探索和 征, 服 1 2 3 0 - 2 3 4 。 哈尔滨理t 人学哲学硕一l j 学位论文 从环境科学史中可以看出：各门科学与不断变化的环境文化促成了环 境科学的发展，不同的文化，如宗教、哲学产生了各种环境思想，由此滋生了 各类科学；同样，各类科学的发展进一步地、更深层次地为下一次的环境文化 的变革提供理论及技术支撑。科学与文化作为人类认识自然、改造自然的过程 中所形成的两种价值体系和思维方式，都属于人类文化的重要组成部分。二者 内容虽然存在差异，但根本上是一致的，并形成了相互渗透、互为前提的辩证 关系。 1 3 主要研究内容和研究方法 1 3 1 主要研究内容 。 第一章是绪论。包括对问题的提出及研究的目的和意义、并对国内外在该 方向研究现状进行分析。 第二章研究的是环境科学史中的科学及其变革。通过介绍环境科学史 中的科学，包括环境化学、环境生物学、环境物理学等环境科学揭示出环境科 学的产生和发展，揭示环境科学与其它自然科学貌合神离的关系，即在研究范 式上存在根本差异。 第三章研究的是对环境科学史中的文化价值及其变革。通过从古希腊 时期的多元化的环境文化、中世纪神学文化到近代人类中心主义与非人类中心 主义的文化变革，揭示人类在对环境认识过程中不断地通过大自然对人类的影 响改变人类的文化价值取向，最终朝着人与自然协同进化的当代文化价值发展 的方向。 最后一章研究的是环境科学史中的科学与文化革命及其本质。研究环 境革命与文化革命相互制约、相互影响，互为前提的关系，从而揭示环境科学 史中的科学革命与文化革命虽然在表现形式和内容上不一致，但都定向生态文 明。 1 3 2 主要研究方法 首先，史料分析和逻辑概括相统一的方法。通过对环境科学史揭示环 境科学产生和发展过程中涉及到的科学变革与文化变革的关系，对此进行梳理 并概括出两者之间的相互关系，达到历史与逻辑的统一。 哈尔滨理工人学哲学顾十学位论文 其次，系统分析法。从不同角度对相关论述进行综合。开拓和展开新的思 路，从多领域、多层次复杂的现象中找到问题的内在联系。 再次，分析与综合、归纳和演绎相结合的方法。本文在研究大量的文献资 料的基础上，通过环境化学、环境生物学、环境毒理学等多学科例举，揭示环 境科学作为应用科学的底蕴，但环境科学不等于这些自然科学的叠加。由此比 较环境科学与其它传统自然科学的重大差异。本文也选择另一视角，即在对环 境的认识和改造过程中，人们的生态伦理思想主线的变化，揭示环境运动中环 境主义思潮或环境文化变化与环境科学产生的互动关系，以及环境革命与科学 革命、环境科学与环境文化的趋异与趋同的倾向，进而比较全面地把握环境科 学史中的科学与文化之间的互动。 8 哈尔滨理工人学哲学硕，l j 学位论文 第2 章环境科学史中的科学及其变革 环境科学史中有两条主线：一条是科学认识历史发展的传统主线，另 一条是科学在社会中应用，科学家受社会思潮影响的主线，本章主要描述前一 条主线，并揭示环境科学来源于传统自然科学的发展，但不等于传统科学的世 界观和方法论，与传统科学方式“貌合神离 。 2 1 环境科学史对科学的阐释 翻开环境科学史，我们自然而然地跟随作者的思路走向这样一种判 断：环境科学来源于传统自然科学。之所以产生环境科学，那是社会需求的产 物，但不是传统自然科学发展的自然产物。本节通过例举环境化学、环境生物 学、环境物理学和环境毒理学学科的性质、功能和发生发展过程，投射环境科 学产生的传统科学的学科分化。 2 1 1 环境化学 化学是物质化与分解的科学。地球环境生态的保持主要是通过物质和能量 来进行，因此，研究环境因素中物质的变换及其发生发展规律是人类利用自然 改造自然的重要组成部分。然而，在环境科学发生发展过程中，化学长入环境 问题领域并逐渐成为主力军，主要是因为人类把“物质放错了地方 ，即造成 环境污染。环境化学作为环境自然科学的一个分支主要是为解决环境污染提供 物质手段。 2 1 1 1 环境化学的定义什么是环境化学? 对于这个问题，学术界尚未作出一 个明确的定义。 在1 9 7 8 年，美国霍恩认为：环境化学是研究物质在开放性介质系统中所 发生的化学现象。德国慕尼黑大学化学研究所所长柯特在1 9 8 0 年指出：环境 化学即生态化学，是一门用化学方法研究化学物质在环境中的行为及其对生态 体系影响的科学。中国科学院生态环境研究中心的刘静宜提出：环境化学是应 用化学的原理、方法和技术，研究化学物质( 尤其是化学污染物质) 在生态环 境与体系中的来源、转化、归宿和控制以及生态效应的一门科学。俞誉福认为 环境化学主要是应用基础化学的理论和方法，研究化学污染物质在大气圈、水 圈、土壤一岩石圈和生物圈中的来源、分布、形态、转化、迁移和归宿等运动 哈尔滨理t 大学哲学硕 ：学位论文 规律及其控制技术。我国国家自然科学基金委员会把环境化学定义为：研究化 学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方 法的科学，它是化学科学的一个重要分支，也是环境科学的核心组成部分。大 部分学者认为，环境化学是运用化学的理论和方法，鉴定和测量化学污染物在 大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈中的含量，研究它们在环境中的存在 方式及其迁移、转化和趋势。 综合来看，我们可以发现环境化学是从化学这门学科中为解决环境污染问 题而划分出来的，它的理论基础离不开化学，它是化学的一个分支，也是环境 科学的重要组成部分，它研究的对象是整个环境系统，尤其是化学污染物质。 2 1 1 2 环境化学的发展关于环境化学的发展情况，人们尚未达成一致。一般 认为，可以把它划分为三个阶段：萌芽阶段( 1 9 7 2 年前) 、发展阶段( 1 9 7 2 年1 9 9 5 年) 和成熟阶段( 1 9 9 5 年后) u 2 j 弱。首先是萌芽阶段。二战后， 各国的经济开始得到恢复，并在2 0 世纪中叶时迅速发展，然而环境问题也伴 随这种经济高速的发展而产生，如世界闻名的八大公害事件：1 9 3 0 年比利时的 马斯河谷事件、1 9 4 6 年美国洛杉矶光化学事件、1 9 4 8 年美国的多诺拉事件、 1 9 5 2 年的伦敦烟雾事件、1 9 5 3 年日本的水俣事件、1 9 5 5 年日本富山县的痛痛 病事件、1 9 6 1 年日本四日市的哮喘病事件和1 9 6 8 年北九州的米糠油事件1 1 2 j 卜 。当这些接二连三危害人类生命健康的事件出现时，人们就被迫开始寻求和研 究解决这些问题的方法。2 0 世纪6 0 年代初，出现了有机氯农药污染，人们就 开始研究环境中的农药残留。于是，环境化学也就开始萌芽了。 国际科联在1 9 6 9 年成立了国际环境科学领域的非盈利性的跨学科的民间 学术团体一环境问题科学委员会( s c o p e ) ，它由4 0 多个国家和地区以及科 学院或科学协会和2 2 各国际性科学团体组成，它是全球环境科学界最具权威 的学术团体。同年，美国化学学会出版了净化我们的环境，行动的化学基 础，1 9 7 0 年出版了环境科学与技术杂志，1 9 7 1 年出版了第一部专著 全球环境监测，1 9 7 2 年瑞典首都斯德哥尔摩召开了联合国人类环境会议， 成立了联合国环境规划署，确立了一系列研究计划，相继建立了全球环境监测 系统( g e m s ) 和国际潜在有毒化学品登记机构( i r p t c ) ，并促进各国建立相 应的环境保护机构和学术研究机构，s e m a n a h a n 出版了环境化学，这表明 了人们通过化学这门传统的自然科学开展研究引起环境污染问题的原因，并认 识到化学物质在环境过程中的复杂性。 其次是发展阶段。从1 9 7 2 年瑞典首都斯德哥尔摩召开的联合国人类环境 会议到1 9 9 5 年这段时间是环境化学快速发展的时期。 哈尔滨理t 大学哲学硕：i ：学位论文 1 9 7 2 年，在斯德哥尔摩召开了人类环境会议，会中发表了人类环境宣 言，会议指出了生态破坏和资源耗竭的污染问题已经日益严重。会后建立了 环境规划署( u n e p ) ，它标志了人类认识环境进入了一个新的高度。到了8 0 年代，人们更加深入地认识到了环境问题，1 9 8 3 年，联合国成立了世界环境与 发展委员会( w e c d ) 。1 9 8 7 年，以挪威前首相布伦特兰为首的环发委员会成 员在提交给联合国大会的我们共同的未来中提出了一个重要的战略理论一 一可持续发展，它给人们指出了怎样与自然和谐发展的方式和方法。进入到9 0 年代，人们继续发展了这一思想，并且这种思想成为主流思想。1 9 9 2 年在巴西 里约召开的环发大会，参加会议的人数和规模达到了空前程度，是历史上以来 规模最大的一次。会上通过了一系列重要的文件，如 2 1 世纪议程、里约环 境与发展宣言、关于森林问题的原则声明等。这样，实现可持续发展和环 境与经济、社会的协调发展就成为人们共同的目标。超音速飞机在平流层飞行 过程中排放的氮氧化物以及氟利昂对臭氧层破坏的实验都可以看出，在此期 间，环境化学的研究范围不断扩大，人们对于化学在水、土壤等自然环境中的 迁移、转化等开展了多方面的研究。 最后是成熟阶段。通过几十年的发展，环境化学已经趋向成熟了。1 9 9 5 年，瑞典皇家科学院决定把诺贝尔化学奖颁发给保罗卡拉兹、马里奥莫林和舍 伍德罗兰三位对于臭氧化学进行深入研究的大气化学家。这也说明环境化学对 于解决环境问题起了重要的作用，这是有史以来诺贝尔化学奖进入环境化学领 域，也标志着环境化学这门学科已经成熟起来并被广大人们所接受的标志。 2 1 1 3 环境化学在环境科学中的地位和作用现在社会出现的各种污染和环境 问题都直接或间接地与化学密不可分，要解决这些与人类息息相关的问题就离 不开环境化学。环境化学成为环境科学中一个重要的学科。 土地沙漠化、酸雨或是温室效应、臭氧层的破坏，都属于宏观现象，环境 化学也可以从微观的层面研究这些环境问题的成因、过程并提出解决办法。环 境化学有助于揭示环境问题产生的物质变化的本质。 同样地，环境化学还可以揭示区域性的环境问题。比如世界的八大公害事 件，这些都是通过环境化学分析、揭示危害的来源及程度等。 环境化学还可以为各国制定环境污染法律、法规、对策提供科学理论的支 撑，环境化学能为这些问题的分析提供物质分析的辅助手段。 哈尔滨理工人学哲学硕_ l ：学位论文 2 1 2 环境生物学 2 1 2 1 环境生物学的定义环境生物学是一门新兴交叉学科，因此，目前人们 关于环境生物学的定义还没有一个统一的认识。以下只对几个比较典型的定义 作一阐述：孔凡翔认为它是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及 其机理的科学【l 那；以坦斯利所提出的生态系统概念为理论基础的观点，即认为 它是生态学的- - f 1 分支学科【1 4 1 ；a n d e r s o n 认为它主要研究异常环境条件与生物 系统之间相互关系【i 司；金鉴明认为它是研究人受污染环境与生物之间相互关系 的学科【1 6 】；严国安认为它是研究人类干预造成的异常环境与生物相互作用规律 及机理，并运用生物学理论和方法控制污染、监测和评价环境质量、维护系统 健康和人类生命支持系统稳定的一门学科i r 7 1 。 尽管上述学者是从不同专业角度给出的环境生物学定义，具有一定的学科 局限性，但是他们定义的共性在于环境生物学离不开环境，也离不开生物，笔 者从环境科学的角度可以认为，环境生物学就是关于人类和生物之间相互关系 的学科，是环境科学的一个重要组成部分。 2 1 2 2 环境生物学的发展一般来说，一门学科的产生往往是源于人类在实际 生活中的需要。环境生物学同其它的环境科学分支一样，也是人类在面对严重 的环境问题和生物受到威胁的背景下产生的。 1 9 世纪中叶，伴随着西方发达国家的工业化快速发展，随之带来的城市环 境问题也日益严峻，大量的工业废水排入河流中，人们的生活由此受到了严重 的影响。从此，人们就开始关注水污染问题。其中“三废 排放造成的危害凸 显，如英国伦敦、美国纽约，这些城市成为烟城，河水成为臭水沟。针对不断 上诉的民众控告，一些学者开始着手研究环境污染过程中的生物学机理，这标 志着环境生物学开始产生。 德国学者科尔克维茨和马松在2 0 世纪初提出了“污水生物系统”的概念， 之后有关人类对于水生生物的的认识水平和研究水平不断地进步，并在水污染 的研究活动中取得了丰硕的成果。 到了2 0 世纪5 0 年代，随着工业化程度进一步加快，环境污染变得更加严 重，发生了众所周知的八大公害事件再加上生态失衡等一系列的现实问题，迫 使人们开始研究环境和生物之间的相互作用，其中有著名的“尺蛾实验 ，并 且出版了一些以环境生物学命名的刊物，如应用与环境微生物学、环境与 健康杂志等。 到了6 0 年代，环境生物学进入快速发展的时期。环境生物学开始从生物学 哈尔滨理t 大学哲学硕一j j 学位论文 分离出来，并真正成为一门独立的学科。1 9 6 2 年，美国生物学家卡逊发表了代 表性的著作寂静的春天，从此，环境生物学有了新的发展。 在1 9 7 0 年，联合国教科文组织建立了以生物圈保护区为核心的人与生物圈 计划( m a b ) 。目的是为了人类能够更好地合理地利用生物资源，改善人与自 然的关系，这成为了环境生物学研究的新内容。在这期间，生态毒理学成为环 境生物学研究的重点，其中农药毒理学和动物器官毒理研究成为主流，与此同 时，有关学术期刊数量猛增，如环境与实验植物学。 到了8 0 年代，随着全球气候变暖、生物多样性等新的环境问题的产生，人 们迫于借助生态学这门学科来解决各种环境问题。1 9 8 5 年，美国成立了保护生 物学学会和像美国国家科学基金会。培养一些研究生物多样性的人才。同样， 在此期问出版了环境与实验植物学、突变研究、环境昆虫学等一些期 刊和专著。 到了9 0 年代，人们对于生物多样性的兴趣还是有增不减，我国有关科学家 经过对生物多样性的研究，编著了具有代表性的生物多样性杂志。1 9 9 1 年 美国生态学会首先提出了“创立可持续生物圈的倡议：一份生态学研究议程 ( s b i ) ”，并列举出了1 2 项生态学基础研究的前沿领域，提出了十大生态学的 重要科研课题。国际生态学学协会提出了“持续的生物圈：全球的号令。”环 境生物学面临着更加严峻的挑战。美国国家环保局提出了环境保护生态学研究 战略，确定了六个方向，这六个方向说明了环境生物学向宏观和微观两个方向 发展。 2 1 2 3 环境生物学在环境科学中的地位和作用环境生物学涉及环境科学各分 支科学与生物学之间相互交叉、相互渗透。无论是在宏观方面，还是微观方面 都深入了生命的领域，并进一步涉及到生物学的各个方面。与此同时，污染物 在环境中的变迁过程不只是一个生物学过程，它也受诸多非生物学的因素的影 响，如物理、化学等学科。由此看来，环境生物学还与环境科学中其它的分支 学科，如环境化学、环境物理学、地球科学紧密相连。但是，环境生物学最终 解决的问题是为环境科学提供环境质量的生物学评价和生物学标准，是环境的 生物学量度。 2 1 3 环境物理学 2 1 3 1 环境物理学的定义我们同样地可以从字面上看出，环境物理学是环境 科学与物理学相互影响、相互作用而形成并发展起来的- - f q 交叉学科。它从土 哈尔滨理t 大学哲学硕一l j 学位论文 壤圈、水圈、大气圈、生物圈中发现其环境物理的现象和规律。环境物理学的 发现是科学的进步和人类发展的又一进步，同时也体现了人类对自然现象和变 化规律的体现。 2 1 3 2 环境物理学的产生和发展马克思唯物辩证法中的认识论告诉我们：认 识来源于实践，它体现了知行关系中物质第一性的原理。