自然辩证法新

自然辩证法新第1页，共28页，2023年，2月20日，星期六第一节科学的性质一、什么是科学？1、科学、技术2、科学活动的性质与内容科学精神、科学共同体二、科学的任务和形式三、科学的结构11第2页，共28页，2023年，2月20日，星期六第二节科学的形成一、科学问题二、科学理论1、科学假说2、科学理论1第3页，共28页，2023年，2月20日，星期六第三节科学的研究方法一、科学认识的思维方法1二、现代科学技术方法21第4页，共28页，2023年，2月20日，星期六科学认识的思维方法科学认识的思维方法：理性思维方法非理性思维方法科学认识的理性思维方法：

归纳法

1

演绎法

类比法

2

4第5页，共28页，2023年，2月20日，星期六现代科学技术方法的变革及特点

（一）科学认识方法的革新1、现代科学经验层次认识方法的新特点2、现代科学理论层次认识方法的新特点3、新的综合性认识方法的产生

——系统科学方法1第6页，共28页，2023年，2月20日，星期六（二）现代科学技术方法的变革及特点

1、强调系统的整体性和组织性2、强调系统的动态演化和新系统的自我产生3、强调系统结构和行为的复杂性4、强调或然决定论１第7页，共28页，2023年，2月20日，星期六

卡文迪什实验室1第8页，共28页，2023年，2月20日，星期六一、卡文迪什实验室的历史沿革与科学贡献

1、卡文迪什实验室的历史沿革

卡文迪什实验室是由剑桥大学校长W.卡文迪什私人捐款兴建，以其家族的姓氏命名的、教学和科研双功能的实验室，相当于剑桥大学物理系。由当时著名的物理学家J.C.麦克斯韦筹建，历时4年，于874年正式建成。

第9页，共28页，2023年，2月20日，星期六

1884年瑞利辞职后，接任卡文迪什教授的是年仅28岁的J.J.汤姆逊，他具有新颖的治学观念和管理意识，首创面向世界各地招收研究生，大胆改变该室的主要研究方向，发起思想活跃和灵活多样的组织形式，形成一整套培养研究生的管理体制。在J.J.汤姆逊时期，该室已发展成为世界性的科学组织了，是世界物理中心之一。第10页，共28页，2023年，2月20日，星期六

1919年，E.卢瑟福毫无争议地被选为第四届卡文迪什教授，在他领导期间，该室的成就和声望达到了顶峰，处于鼎盛时期，并形成了闻名世界的卡文迪什学派。由于卢瑟福的卓越贡献，他去世后被安葬在牛顿和达尔文墓旁。第11页，共28页，2023年，2月20日，星期六

2、卡文迪什实验室的科学贡献

（1）卡文迪什实验室出身的25位诺贝尔奖获得者（2）奠定的主要学科电磁理论:1873年麦克斯韦发表《电磁论著》，将他的电磁理论系统化。气体放电理论：由J.J.汤姆逊在1890—1893年奠定，开拓了气体放电研究领域。原子物理：主要由卢瑟福在1903~1911年创建，从此开辟了原子新时代。第12页，共28页，2023年，2月20日，星期六核物理：1911年卢瑟福发现原子核，之后由他和他领导的人工元素蜕变研究小组在1917~1932年奠定。分子生物学：由沃森、克里克、皮鲁兹和肯德鲁在1952~1958年共同奠定。射电天文学：1950年M.赖尔和A.安德鲁等人发现许多来自银河系的射电源。奠定的主要学科第13页，共28页，2023年，2月20日，星期六（3）、发明的主要仪器

云室：为观测粒子径迹的重要仪器，由C.T.R.威尔逊在1910年正式完成，对原子物理和核物理的发展起了很大的作用。质谱仪：为测定同位素的主要仪器，由F.W.阿斯顿在1919年发明，几乎可以测出所有元素的同位素。

加速器：为人工加速粒子并进行碰撞，以实现原子核蜕变的仪器，由考克饶夫和沃尔顿在1930~1932年完成，对核物理和科研规模、科研管理的发展起了很重要的作用。

第14页，共28页，2023年，2月20日，星期六

X射线干涉仪：为观测和研究晶体微观结构的重要仪器，由布拉格父子一起研制成功，开辟了认识晶体微观结构的道路。

射电望远镜：为测定射电天体的方位和距离的大型仪器，由M.赖尔等人发明，对射电天文学的建立和发展起了关键性的作用。第15页，共28页，2023年，2月20日，星期六3、卡文迪什实验室在科研和教学管理方面的贡献

卡文迪什实验室在现代科研和教学管理上，对现代科学革命和科学发展也产生过重要的推动作用，其中主要有：（1）、瑞利实行正规、系统的实验教学，提倡科研和教学相结合，开创大学招收女生的制度。（2）、J.J.汤姆逊改革研究生制度，首创面向大英自治领及世界各地广选人才。（3）、卢瑟福在加速器发明后，创立了从小科学向大科学转变的科研新模式。（4）、W.L.布拉格建立大组系管理体系和秘书管理行政事务的体制。第16页，共28页，2023年，2月20日，星期六

二、卡文迪什实验室对人才的选拔、培养和使用

1、卡文迪什实验室对人才的选拔

（一）卡文迪什教授的选拔

第一，高标准，严要求，慎重考虑，宁缺勿滥三条不成文的标准：（1）在科学上成就卓著，能够使卡文迪什实验室优质高效运转。（2）在国际上声誉卓越，具有崇高的威望。（3）对剑桥大学的决策有重要的影响力。第17页，共28页，2023年，2月20日，星期六

三个条件：

（1）在就任卡文迪什教授后，他能够构思、指导甚至具体参与各种重大的实验和研究课题。（2）有独树一帜的治学和管理风格，有较强的吸引力和凝聚力。（3）善于开拓科研新领域，培植和支持新想法、新思路，打开多产和富有成果的新局面。

第18页，共28页，2023年，2月20日，星期六

第二，坚持任人为贤，唯才是举，不搞论资排辈，敢于破格任命

J.J.汤姆逊是小字辈，才28岁，最年轻，初出茅庐；论实验能力，他更逊一筹。但他却被选中接替瑞利。J.J.汤姆逊之所以能够战胜众多声名显赫的前辈和老师而当选，是由于他在许多问题上的远见卓识和开拓性贡献。后来的实践证明，剑桥大学的决策者们的选择是极富眼光的。

第19页，共28页，2023年，2月20日，星期六（二）卡文迪什实验室研究人才的选拔（1）、敞开国门面向世界，不拘一格博揽英才（2）、以是否有创新意识、素质和能力为主要条件。第20页，共28页，2023年，2月20日，星期六

2、卡文迪什实验室对人才的培养（1）科研与教学相结合卡文迪什实验室的经验表明，通过教学只能培养一般的专业人才，只有通过研究才能迅速培养出杰出的人才。（2）理论与实验相结合（3）独立思考与讨论交流相结合（4）严格与宽松相结合（5）“教”与“不教”相结合

第21页，共28页，2023年，2月20日，星期六

3、卡文迪什实验室对人才的使用

（1）提供舞台，人尽其才骏马能历险，力田不如牛；坚车能载重，渡河不如舟。舍长以就短，智者难为谋。生材贵运用，慎易勿苛求。（2）重在信任，大胆放手

第22页，共28页，2023年，2月20日，星期六三、卡文迪什实验室的人才高原与人才群体功能1、卡文迪什实验室成为人才中心，筑成人才高原2、卡文迪什实验室的群体意识3、从卡文迪什实验室看人才群体功能（1）群体感应功能（2）群体互补功能（3）群体师承功能（4）群体控制功能

（科学共同体的价值观）111第23页，共28页，2023年，2月20日，星期六

在发现DNA双螺旋结构的过程中，许多人和许多因素都起过不同的作用甚至是很重要的作用，但无疑地，最终的发现者F.克里克和J.D.沃森之间的互补与协作才是最具有决定性的。克里克是学物理出身的，对化学有一定了解，由于受到著名物理学家E.薜定谔的《生命是什么？》这本书的影响和启发，对分子生物学很感兴趣，但缺乏生物学知识。沃森是学生物学（确切地说，应该是动物学）出身的，对化学也有所了解，对分子生物学很感兴趣，但缺乏最基本的现代物理知识。他俩的合作，填补了彼此的欠缺和劣势，使他们的物理、化学和生物的知识丰满起来，最终发现了DNA的双螺旋结构。

1第24页，共28页，2023年，2月20日，星期六

卡文迪什实验室自麦克斯韦奠基以来，形成了许多成文或不成文（不成文的更多）规范、传统、价值观念和行为准则，融进了他们的生活、学习和工作之中。他们一方面不断受到这些规范、传统、道德潜移默化的熏陶，另一方面又感到无时无处不受到它们的影响和控制，自觉或不自觉地按照它们来调整自己的言行。可以说，这也是一种无形的力量，它使卡文迪什人积极向上，团结协作，不计个人私利和恩怨，主动为共同的目标出力量、作贡献，维护群体利益和形象，以积极的态度去对待科学研究中的共同难题。第25页，共28页，2023年，2月20日，星期六四、卡文迪什实验室的治学环境与学术氛围

1、民主平等自由宽松

麦克斯韦说：‘我从不劝阻一个正在做实验的人’，‘如果他未能发现他想要发现的东西，那他可能会找到一些别的什么东西。’第26页，共28页，2023年，2月20日，星期六

2、开放流动充分交流通过流动，为人才的成长发展提供新的认识和实践环境。学术交流是科学发现的一个重要方法论原则，是促进科学知识增长的微观动力系统的基本要素之一。英国著名文学家肖伯纳说过这样一句话：“你有一个苹果，我有一个苹果，彼此交换，那么我们每人还只是各有一个苹果；如果你有一个思想，我有一个思想，彼此交换，那我们每人就各有了两个思想，甚至多于两个思想。”

3、公平竞争相互协作

4、求真务实开拓创新第27页，共28页，2023年，2月20日，星期六

5、宽容大度淡泊名利

第二任卡文迪什教授瑞利辞职后，申请和被推荐的候选人中有麦克斯韦的得意门生A.舒斯特、W.N.肖、R.T.