(自然辩证法)1第一章 历史上的科学技术与自然观

第一篇科学技术与自然观自然观是人们对自然界总的认识的观点。

它的形成和发展同人与自然的关系和科学技术的发展水平密切相关。

古代朴素自然观、17—18世纪机械唯物主义自然观和19世纪马克思恩格斯创立的辩证唯物主义自然观发展的三种历史形态。

20世纪以来相继出现的系统自然观和生态自然观是对辩证唯物主义自然观的丰富和发展。

第一章历史上的科学技术与自然观本章结合科学技术的历史发展过程，阐述自然观发展的各种历史形态及其演替，重点是论述辩证唯物主义自然观创立的自然科学基础和自然哲学思想渊源、基本观点及其重大意义。

【案例与讨论】1、原子论思想自泰勒斯提出“万物缘于水”这个命题以来，自然哲学家们都相继发展了对自然现象进行说明的理论。

早期的人们都把自然现象归于某种单一的自然物质，如水、火、气等，这种作法虽然完成了对自然界的统一解释，但并不令人信服。

人们都知道，自然界中既有水，也有火。

但常言说得好，水火不相容，它们分别是两种完全不同的东西，为什么水本质上就是火或者反过来火本质上就是水呢？如此看来，用单一的自然物质作为自然界统一的基础是行不通的。

自然界的现象和事物是复杂多样的，将“多”统一为“一”是不大容易的，特别是在现象的层次上，更是不能服人。

由于“多”和“一”的矛盾不能解决，科学思想的概念基础不能牢固建立，科学的大发展就不可能。

原子论者留基伯（活跃在公元前440年左右）、德谟克利特（约前460——约前371）是爱奥尼亚人，前者生于米利都，后者生于希腊北部的阿布德拉，他们提出了科学思想史上极为重要的原子论的思想。

原子论主张，世界是统一的，自然现象可以得到统一的解释，但统一不是在宏观的层次上进行的，不是将一些自然物归结为另一些自然物，而是将宏观的东西归结为微观的东西，这些微观的东西就是原子。

把一个物体一分为二，它变得更小，但仍然是一个物体，它还可以被一分为二。

这个过程是否可以无限的进行下去呢？原子论者说，不能。

分割过程进行到最后，必然会有一个极限，这个极限就是原子。

所谓原子，在希腊文中的意思就是不可再分割的东西。

原子太小，我们看不见，但世界上的万事万物都是由原子构成的，世界的共同基础是原子。

为什么世界上诸种事物会彼此不一样呢？原子论回答说，这是因为组成它们的原子在形状、大小、数量上不一样。

这个回答看似平常，但非同一般。

我们知道，世界上丰富多彩的事物之所以难于统一，原因在于，它们看起来彼此有质的区别，原子论把这些质的区别还原成一些量上的差异，就使统一的自然界可以用数的科学来描述。

我们知道数学在今天对于自然科学是必不可少的，之所以会这样，因为有原子论这样的思想基础。

原子论在希腊时代还只是思辨的产物，主要是一种哲学理论，不是科学理论，原子论者留基伯和德谟克利特本人并不是科学家。

但是作为一种杰出的科学思想，原子论有其重要的历史地位。

近代科学重新复兴了原子论，并在实验基础上构造了物质世界的原子结构。

今天，“原子”不再是一种哲学的思辨，而是一个物理学概念。

物质由分子构成，分子由原子构成，而原子则由原子核和核外电子组成。

20世纪，人们对原子核的内部组成又有了新的发现。

这一切科学成就都根源于2500年前古希腊原子论者的天才构想。

资料来源：吴国盛：《科学的历程》(第二版)，北京，北京大学出版社，2002。

讨论题1．为什么古希腊人往往把某种具体的、特殊的物质状态当成世界上万事万物的本原？2．留基伯、德谟克利特原子论的基本观点是什么？3．古希腊原子论对古代朴素辩证法自然观的意义是什么？2、女神的启示著名的德国化学家维勒（1800—1882）的一生，对化学的发展做出了卓越的贡献。

他发现了铍和铝，发表了270多篇化学论文，著有《无机化学基础》、《有机化学基础》、《化学分析实验》等主要著作。

他获得世界各国给予的荣誉纪念317种。

维勒最重大的成就要算在科学史上第一次从无机物中人工合成出有机物，而他一生中最大的憾事之一也许是没有发现他应当而且可能发现的“钒”元素。

分析维勒在这项研究工作中的思想方法和研究方法则可以作为我们的借鉴。

19世纪20年代，在有机化学领域中，“生命力论”占支配地位。

这种观点认为，动植物有机体具有一种神秘的生命力，借助它才能制造有机物质。

所以有机物不能用无机物质合成，只能在生物有机体内产生。

至于生命力是什么？生命力论的代表人物、当时欧洲化学权威贝采里乌斯说：“我们不知道它是什么东西，它始于何处和终于何处。

”这就把有机物神秘化，在有机物和无机物之间，人为地造成了一条不可逾越的鸿沟。

显然，这种理论是唯心论、不可知论和形而上学的自然论在有机化学领域中的反映。

1824年，年仅23岁的化学家维勒在研究氰酸与氨水这两种无机物的化学作用时，竟然获得了当时只能从动植物体内才能得到的两种有机物，即草酸与尿素。

这一实验结果惊动了化学界，遭到了许多科学家的强烈反对，连他的老师贝采里乌斯也挖苦地说，能不能在实验室里制造出一个小孩来！为了进一步验证这个结果，并取得向传统观念“生命力”作斗争的可靠证据，维勒又用了四年的时间进行一系列的实验与研究，他分别用不同的无机原料，采取不同的方法合成出了同一种有机物尿素，从而证实了他从无机物合成有机物的重要发现是确实无误的。

1828年，他发表了一篇题为《论尿素的人工制成》的总结性论文，以雄辩的事实公布了这一重大科学成果。

维勒的这一历史性发现，不仅用事实填平无机物和有机物之间的鸿沟，动摇了生命力论的基础，为有机合成开辟了广阔的道路，而且沉重地打击了有机化学领域中所反映的错误哲学思想，为唯物辩证法自然观的创立提供了化学上的证据。

在维勒人工合成尿素的启发下，人工合成有机物的工作像雨后春笋般地发展起来。

1830年，维勒在对墨西哥出产的褐色铅矿石的研究中，发现其中含有的一些金属的化合物呈现红色为主的多种颜色。

开始维勒猜想组成这些化合物的金属可能是一种新元素。

可是他没有按照这种设想追究下去，而是根据这些化合物的表面特征，主观地断定这种金属是“铬”元素。

1831年，瑞典年轻的化学家肖夫斯唐姆在分析瑞典马兰的塔布格矿山的矿石时，见到了相同的现象，产生了一种与维勒类似的想法。

可是他所持的态度和维勒不同，没有立即给这种元素下断语，而是对所出现的情况作了深入研究，对矿石的化学成分作了细致的分析，经过好几次的实验，发现其中并没有“铬”元素，终于在他的导师瑞典化学家贝采里乌斯的指导下，找到了被命名为“钒”的新元素。

维勒与钒的发现失之交臂之后，他的老师贝采里乌斯教授给维勒写了热情有趣的信。

他在信中一方面对维勒在科学研究中的失误进行了安慰，说“他发现合成尿素时所需要的聪明才智，比发现十种新元素还高”。

另一方面，还讲了一个生动有趣的故事，启发维勒吸取这次教训。

他说：“在以前，遥远的北方住有一位漂亮可爱的女神，名字叫做钒纳蒂丝。

据说有一天，来了一个人敲她的房门。

这位生来爱幽静的神女，一时懒得动手，要等待听到第二次敲门声时，她才去开门接待。

哪知道那位来宾一敲之后，看见没人迎接，竟回头跑开了。

女神感到有点奇怪，就急速把头伸出窗外去探望客人是谁。

同时，她又想问这人：为何你那样心急？她自言自语道，‘那正是维勒呀！好吧，他空跑一趟是应该的。

如果他走过门前稍微费点功夫从窗外瞧瞧，就知道里面有人，可以进来了。

如今他匆匆地在窗外跑过了’。

过了几天，又有人来敲门，他一次敲不开，就一直敲下去，这时那位女神不能不起来开门去迎接那位有耐心的客人了。

这位客人就是肖夫斯唐姆。

见面后，女神爱上了他，结婚后生下了一个儿子叫钒。

”维勒读了此信后，受到很大启发和教育，他很快就给他的老师写了回信。

信中写到：“我十分感谢您，因为您把那美丽女神的故事告诉我，老实说，我没有访到那样美丽的女神。

”为什么“需要的聪明才智比发现十种新元素还要高”的首次人工合成尿素能在维勒的手中完成，而钒元素的发现却在他的眼皮底下悄悄溜走了？维勒能够突破“生命力论”，从无机物中合成了尿素，不仅由于他以实验事实为依据，对新发现的事实作了深入细致的分析研究，并经过实验的反复检验；而且因为他不迷信当时在学术界盛行的生命力论，解放思想，敢于寻找无机物和有机物之间的联系。

正因为如此，当他第一次看到在无机物化合时形成草酸和当时尚不清楚的“白色结晶物”时，他就敏锐地注意到这种物质的“奇异”现象，并肯定它不是无机性的化合物氰酸氨。

在进一步的实验中，他很快就“料想到氰酸与氨化合后生成一种有机物”，并从这种观点出发，做了许多实验。

1828年，维勒在《论尿素的人工制成》一文中郑重地宣布：“借氰酸与氨的化合，形成了尿素。

这是个特别值得注意的事实，因为它提供了一个从无机物中人工合成有机物并确认是所谓动物体上的实物的例证。

”随之，维勒进一步认识到，如果在实验室中可以合成这种有机物，那又为什么不能合成出别的有机物呢？根本不需要什么“活力”的存在，主张活力论的学者是不正确的。

可见，维勒在研究合成尿素时，其方法是唯物的，他的思路是符合关于有机物和无机物的统一性、互相联系、互相过渡的辩证法的。

如果维勒受“活力论”观点的严重束缚，相信有机物和无机物之间是不可逾越的，那么在实验中即使发现了“奇异的结晶物”，他也可能与许多化学家一样，把它误认为氰酸氨，这便不能产生从无机物中制取尿素的念头，更不可能无视化学权威的反对，坚持长时间的实验和研究，直到完全成功。

可是，维勒在研究墨西哥的黄铅矿时，他的研究方法和思维方法与探索无机物合成有机物时所采取的方法完全两样，既没有做过必要的实验、掌握足够的事实，也没有对该化合物进行深入的研究，而是抓住一些表面的、片面的特征，从主观想象出发，贸然把这种元素确认为“铬”，从而错过了发现新元素“钒”的机会。

资料来源：马慧琴：《哲学案例教程》，上海，上海大学出版社，2002。

讨论题1.维勒用无机物制成尿素对辩证唯物主义的重要意义是什么？2.为什么“需要聪明才智比发现十种新元素还要高”？3.维勒与“钒”失之交臂的经验教训是什么？从思想方法上来讲，维勒的“失败”与近代形而上学自然观有何关系？【教学内容】第一节中国古代科学技术与自然观一、中国古代科学技术成就及其基本特征中国古代的科学技术有过极其辉煌的历史成就：如四大发明、天文历算、造船航海、水利地学、建筑工程、矿冶铸造等。

中国古代科学技术的发展历程：萌芽：远古到夏、商、西周（远古—公元前770年）雏形：春秋战国到秦汉前（公元前770—公元前221年）形成：秦汉到南北朝（公元前221年—公元581年）高峰：隋唐、宋、金、元时期（581年—1368年）停滞：明清时期（1368—1840年）（资料来源：杜石然等著：中国科学技术史纲（上、下）.北京.科学出版社.1982.）中国古代的科学技术是以实用为基本特征，是一种科学和技术始终未能分离的状态；与古希腊和罗马的科学技术相比，由定理、定律表现出来的理论化的自然科学知识较少，而实用形态的知识较多。