自然辩证法与科学思想史概论- 关于科学思想史、科学技术哲学和科学社会学若干问题的探讨

自然辩证法与

科学思想史概论1绪论2关于本次教学的若干说明3一、教学目的提高科学素养弘扬人文精神纵论古今人物启迪科学智慧4二、教学内容

第一篇科技发展与人文精神（科学思想史）第1章文明古国第2章古代中国第3章11-15世纪第4章16-17世纪第5章18-19世纪第6章现代物理学革命第7章现代大科学第8章生态自然观

5二、教学内容

第二篇科学发现纵横谈（科学方法论）第9章科学精神与科学素养第10章网络信息检索一二三……第11章科研选题第12章观察实验第13章科学抽象第14章假说理论6三、教学指导思想7所以，在有限的课堂教学时间里，我们不期望大家能够记住些什么，但我们希望大家能够想到些什么。8四、关于课件和教学参考书本教程课件主体为PowerPoint课件，使用的多媒体影片素材包括有RealPlayer格式的.rmvb影片。因此，用户的计算机中应当安装有RealOneplayer软件，并且在第一次运行时接入因特网，使RealOneplayer自动升级安装必要的插件。否则，.rmvb影片将可能不能播放。9吴国盛

科学的历程

北大出版社10王梓坤

科学发现纵横谈111213五、关于考试方法1、平时考勤；2、开卷笔试，当堂交卷。1415

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17二、自然辩证法的性质、内容与范围18三、自然辩证法教学的主要内容19四、本次教学的目标提高科学素养弘扬人文精神纵论古今人物启迪科学智慧20什么是科学精神？狭义的科学精神=理性，即求真广义的科学精神=求真、求善、求美求真=理性求善=人性求美=超越性21什么是人文精神1、执着地追求理想世界和理想人格（超越性）2、高扬人的价值，追求人自身的完善（人性）3、谋求个性解放，坚持理性，反对迷信和盲从（理性）22自然辩证法：科学和人文精神的交汇处23五、自然辩证法的特点

自然辩证法学科性质属于哲学

什么是哲学？哲学是世界观的理论体系。哲学有什么特点？它与自然科学的最大区别就在于它的研究对象是

“非给定的”！24由此产生两个特点：一是立足有限，探讨无限。（如对无限宇宙的探讨—大爆炸宇宙学）录像25由此产生两个特点：一是立足有限，探讨无限。（如对无限宇宙的探讨—大爆炸宇宙学）

宇宙是有限的吗？时间和空间是有开端的吗？如果有，那么在它之前宇宙是什么样的呢？宇宙的结局是什么样的呢？………………但无论如何，这是科学家和哲学家都十分感兴趣的一个话题，因为这个问题过去只能是个神学问题！录像26

二是立足个别，探讨一般

（如哲学家吃鸡的故事及悖论的发现）

“悖论”一词，英语为Paradox，它的字面意思是指荒谬的理论，有的叫它“逆论”，有的叫它“反论”。其实，它的实质就是《红楼梦》里的一句话：“假作真时真亦假”。物理学中将它称作“佯谬”。27悖论的发现

悖论的由来已久，它的起源可以追溯到古希腊和我国的先秦时代。但是，严格意义下的悖论是在19世纪末、20世纪初数学家在数学基础研究过程中发现的。当集合论成为数学的基础之后，随着人们对无穷集合认识的深入，就不断地发现许多悖论28悖论的发现1897年意大利数学家布拉里-弗蒂在超序数理论中发现了第一个悖论；接着，集合论的创始人康托于1899年在基数理论中发现了另一个悖论；1902年罗素在集合论概括原则的基础上又引出数学史上著名的罗素悖论。后来，到1918年，罗素在此基础上又提出一种通俗形式的悖论，即“理发师悖论”。这意味着罗素悖论可以在最基本的逻辑形式中得出。29哲学史上最早的悖论之一——说谎者悖论

最著名的说谎者悖论是“埃比曼尼德悖论”，它是指公元前六世纪克里特岛上的哲学家埃比曼尼德说的一句话：

“所有的克里特岛人都说谎”由于埃比曼尼德本人也是克里特岛人，因此，埃比曼尼德所说的这句话，如果它是真的，那么根据这句话所断言的内容，它又应该是假的；如果它是假的，反过来他就又是真的了。30哲学史上最早的悖论之一----说谎者悖论说谎者悖论还可以用下述较为严格的版本来表述：(s)“本语句是假”如果语句S是真，那么根据S本身所述的内容，则S又应当是假；如果语句S是假，那么根据S本身所述的内容，则S又应该是真。所以其悖论是显然的。31“理发师悖论”

1903年，英国唯心主义哲学家、逻辑学家、数学家罗素对集合论提出了以他名字命名的“罗素悖论”，这个悖论的提出几乎动摇了整个数学基础，出现了一次称作数学史上的第三次大危机。

32“理发师悖论”

罗素悖论中有许多例子，其中一个很通俗也很有名的例子就是“理发师悖论”：某乡村有一位理发师，有一天他宣布：只给不自己刮胡子的人刮胡子。那么就产生了一个问题：理发师究竟给不给自己刮胡子？如果他给自己刮胡子，他就是自己刮胡子的人，按照他的原则，他又不该给自己刮胡子；如果他不给自己刮胡子，那么他就是不自己刮胡子的人，按照他的原则，他又应该给自己刮胡子。这就产生了矛盾。33悖论的意义我们知道，数学一向被人们看作是一门具有高度的抽象性和严密的逻辑性的科学，既然数学中都发现了悖论，其他学科就更不必说了。事实正是如此。悖论在物理学中又叫作“佯谬”(如“波尔兹曼佯谬”、“双生子佯谬”、“光速佯谬”、“光度疑难”、“引力疑难”等等)，在哲学中则把它叫作“二律背反”。3435

可见，对于悖论，既不能简单地用“荒谬的理论”一骂了之，也不能把它仅仅看作为了掩盖矛盾而采取的“婉转的措词”，把问题搪塞过去。因此，对于哲学，科学家不是喜不喜欢的问题，而是会不会用的问题。历史上著名的大科学家，都有很高的哲学素养，这对他们的成功起了很大的作用。36

哲学的特点一是立足有限，探讨无限。（如对无限宇宙的探讨—大爆炸宇宙学）二是立足个别，探讨一般。

（如哲学家吃鸡的故事及悖论的发现）3738科学的两个来源科学一开始就有两个来源，首先是好奇心，以及获得一个整体世界观的内在要求。人类永远需要为自己的心灵创造一个家园，一个不会因为千变万化的眼前现象而经常改变的理解框架，一种系统地理解世界的方式。这种内在的要求构成科学史上的哲学家传统。394041

读者也许要问，在出现“科学家”一词之前，像牛顿那样的大科学家被称做什么呢?要知道，到了1833年．人类历史上出现的大科学家已经不计其数了，他们的名分是什么?原来，他们自称也被称为自然哲学家，他们自以为从事的是自然哲学研究。对这一点，我们从许多科学著作的名字中亦能看出。42牛顿创立牛顿力学体系的原著是《自然哲学的数学原理》(1687)，进化论最伟大的先驱拉马克的代表作是《动物哲学》(1809)，近代原子论在化学中的复兴者道尔顿的著作是《化学哲学的新系统》(1808)，光之波动说的光大者、英国物理学家托马斯·杨写过《自然哲学讲义》(1807)，而且以这个题目作为当时教科书的名字是比较普遍的。43这个事情说明了什么呢?它表明，独立的科学传统的形成是非常非常晚的事情，在这以前，科学寄附在别的传统之上。所以，作为自然科学工作者，讨厌哲学，恰恰是忘记了科学发展的根源，是“数典忘祖”。44神圣的好奇心既然科学的真谛在于科学家对自然的好奇和探索，那么，作为大学里开设的研究生课程来说，本门课程首要的目的就是唤起听众对自然界奥秘和自然科学发展规律的神圣的好奇心，而不致于使学生学习科学仅仅是作为谋生的手段。从这个意义上说，也推动了科学的发展。45六、自然辩证法

的创立和发展

4647古希腊的四大科学成就：托勒密天文学体系亚里士多德的逻辑学体系欧几里德的几何学体系盖伦的医学体系

4849古代的自然观：5051近代自然科学从神学中独立出来：1543年哥白尼《天体运行论》出版维萨留斯《人体构造》出版向托勒密的地心说天文学体系和盖伦的医学体系提出了挑战。3、近代十六到十八世纪的科学和自然观52

近代自然科学的自然观：克服了古代朴素自然观的缺陷，但不可避免地带有机械论和形而上学的特点。53岩石形成的“水成学说”相对于其他学科来说，地质学是发展得比较晚的学科。西欧直到18世纪以后才出现了有关岩石形成的“水成学说”。德国人维尔纳是这一学派的首领。他认为所有岩石和矿石都是在水中沉积而形成，地球最初到处为“原始海洋’所覆盖。54维尔纳出身于一个矿业家庭，他本人一直在德国西南部弗赖堡矿业学院教书，是一位出色的教师。他讲起课来，口若悬河，风度动人，能引起听众对于地质学的无限热情。由于他在矿物学教学方面的盛名，一批批学生从欧洲各地不断涌向弗赖堡学院。这支可观的学生队伍在19世纪初曾使水成论成为当时占统治地位的地质学说。55565758当时，英国剑桥大学的一位精明强干的地质学教授塞奇威克，曾经醉心于水成学派，甚至说准备做维尔纳的一名奴隶。但他经过周游欧洲大陆的考察之后，在1829年宣称，结晶岩层不是像维尔纳所说的是在水中结晶的，而是熔融岩浆凝结而成。59“盲人摸象”似的历史错误60

能量守恒定律的发现、细胞理论的提出、达尔文生物进化论的建立，被称为19世纪自然科学三大发现。这使旧的形而上学的自然观受到猛烈冲击。同时，德国古典哲学，特别是黑格尔哲学，在概念的辩证法中猜到了事物的辩证法，这给马克思和恩格斯创立自然辩证法提供了哲学方面的条件。4、自然辩证法的创立和发展61

马克思、恩格斯酝酿和形成他们的新的哲学世界观，开始于19世纪40年代。他们关于自然辩证法的思想萌芽，也应追溯到这一时期。1873年到1883年，恩格斯开始酝酿和写作《自然辩证法》这本书。虽未完成，但自然辩证法作为马克思主义哲学这一严整理论体系的一个重要组成部分，已经被实际地确立起来了。62

1925年，恩格斯的《自然辩证法》以德、俄两种文字对照的形式首次在苏联出版。接着，日文版（1929年）、中文版（1929年）、英文版（1939年）等多种文字出版。63

现在，自然辩证法作为一个大的学科，与国际接轨的学科有：641、有助于公众了解科学、热爱科学，普遍提高全民的公众科学素养。

七、研究和学习自然辩证法的意义65

所谓“科学素养”，简单地说，就是“人们对科学知识、科学方法以及它们的影响了解有多少，有多深”。2001年中国科协公布的最新中国公众科学素养调查报告显示：每千人中只有14人具有基本科学素养，不及美国10年前的六分之一。

公众科学素养的概念6667中国科协于1992年、1994年、1996年、2001年和2003年对我国公众科学素养进行过五次调查工作。前四次调查结果表明，我国公民科学素养水平年增长0.2-0.3%（即答卷合格者占全体调查对象的比例），而美国1996年调查为年平均增长6%，1999年达到年平均增长12%，最近的数字表明已经达到了年平均增长16-17%。682、有助于在校大学生理解什么是科学，什么是科学精神，培养他们对科学的兴趣，激发他们对科学的好奇心，坚定他们献身科学的决心。693、有助于科技工作者开拓思路，提高辩证思维能力。卢瑟福的故事和朗道三角的启示704、有助于哲学工作者思考新的科学问题，从而发展马克思主义哲学。

如：如何理解宇宙的无限，如何理解必然性和偶然性，如何理解统计因果律等等715、有助于领导干部不断更新科技知识，自觉提高科技意识，更好地做好科学决策

如：经济效益、社会效益和环境效益的统一问题；创造宽松环境、鼓励优秀人才脱颖而出的机制问题；正确组织和实施科研选题、避免决策失误问题，等等。72非典在中国：中国失去的机遇

2003年7月18日(记者马丁·恩斯林克，中国特稿社记者丁逸旻、熊蕾协助报道。丁逸旻、熊蕾译。英文原文发表在《科学》。)7374

日内瓦的世界卫生组织官员深为急迫的危险所震动，于3月12日发出“全球警报”。5天后，他们从全世界招募了11个实验室，联手奋战，查找这个新疾病的原因。几乎没有人知道的是，在北京城南一个装备很好的实验室里，一个由病毒学家组成的研究小组已经从最早一些患者身上获取的标本中发现了一种新的病毒。他们把这种病毒接种到细胞培养基和乳鼠上，用他们的电子显微镜拍了照。75

他们注意到，这种病毒有一个清晰的带钉刺的光环，属于一种人们还不知道会致人死命的病毒：冠状病毒。到3月的第一个星期，这个研究小组已经有了试探性的证据，证明这个新的病毒可能确实和这次流行病有联系。76只有一个问题,他们不敢向世界公布!Theysawitfirst.YangRuifu(left)andZhuQingyuhadpicturesofthenewcoronavirus(top)on26February--buttheykeptquietaboutit.7778所以，这个研究小组既没有谋求媒介关注他们的发现，也没有通报世卫组织网络中的任何一个实验室。否则，协调世卫组织这个网络的德国病毒学家克劳斯·斯托尔说，他们就有可能加快这个集体探索的进程，即使提前不了几个星期，也会提前好几天。“这些科学家是第一个看到SARS病毒的，”斯托尔说，他最近访问了军事医学科学院。“可我们一点也不知道。”79给斯托尔打一个电话或者发一封电子邮件就可能确保杨和他的同事们在疾病史上有一个更突出的地位，或许甚至在权威科学杂志上发表一、两篇论文。“我们过于谨慎了，”杨现在不无惋惜地说。“我们等的时间太长了。”80和军事医科院的研究小组一样，这里的很多科学家都为失去了一次显示中国正在增长的科研实力的机会感到难过。他们说，中国科学家本来是能够拿到锁定病原，测序出其基因组并描述其如何致人以病的第一的。但是，正如一位科研人员在一则广为人知的新闻报道中所说的，他们“败给了”外国竞争者。很多人认为，这个失败部分归咎于中国科研体制上的问题：缺乏协调与合作，让人窒息的政治干预，对挑战权威的犹豫，以及与外界的隔离。81828384不过，军事医科院的科研人员还是设法很早就介入了。由祝庆余和秦鄂德领导的军事医科院微生物学和流行病学研究所的科研小组展开了病原学研究；他们热切地告诉《科学》他们为锁定病原所采取的步骤和时间表。他们说，2月14日，军事医科院的科研人员从广东拿回几例在部队医院获取的令人垂涎的患者样本。2月22日，他们已经设法将样本中的某种病毒接种到所谓vero细胞上。2月26日——世卫组织将疾病命名为SARS之前两周——他们在一张电子显微镜照片上观察到冠状病毒样颗粒85这本身并不能证明什么。世卫组织的斯托尔说，类似的求索发现了各种病原体，因为人身上都携带有若干微生物。但是，杨说，在3月的第一个星期，比香港大学科研人员早好几个星期，该研究小组就发现，非典患者的血清可以抑制这种病毒的生长——这是显示一种分离出来的物质和一种疾病的相关性的关键实验。但是，由于军事医科院的研究小组只有几个患者的血清，他们感到挑战名家的底气不足。“我们想有十足的把握，”杨说。“洪涛博士在中国非常有名。我们得尊重他。”8687在中国国内，国际上对冠状病毒理论的一致意见没有受到热烈欢迎。3月间，为他们所看到的世卫组织每天的报告和他们自己更新更多的扎实数据所鼓舞，军事医科院的科学家们将他们的发现上报给卫生部。但是有关部门仍然坚持衣原体理论。当中国CDC的病毒学家毕胜利4月11日在一家报纸的报道中宣布，他的工作证实了冠状病毒对非典的含义时，他受到了有关部门的责备，第二天，成立了一个工作组，控制所有关于非典病原学研究的公开报道。88这就造成了另一个机会的丧失。在BGI，科学家们不能够对新病原体展示他们的测序能力，因而越来越失落。正式的原因是，有关安全条例禁止病毒的传输。但是BGI的研究人员也怀疑其他实验室掌握着病毒不放，好自己测序。“就好比你手里拿着割草机，”于军说，“而别人却想用剪纸刀来做这个工作。”89在4月的第二个星期，研究人员们说，气氛终于开始松动。BGI主任杨焕明说，4月14