系统自然观产生
系统自然观
辩证唯物主义自然观的发展系统论概述系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问，它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。
系统思想源远流长、但作为一门科学的系统论．人们公认是美籍奥地利人。
理论生物学家L.V．贝塔朗菲创立的。
他在1925年发表"抗体系统论"，提出了系统论的思想。
l937年提出了一般系统论原理．奠定了这门科学的理论基础。
但是他的论文《关于一般系统论》，到1945年才公开发表，他的理论于1948年在美国再次讲授"一般系统论"时，才得到学术界的重视。
确立这门科学学术地位的是1968年贝塔朗菲发表的专著：《一般系统理论一基础、发展和应用》．该书被公认为是这门学科的代表作。
系统一词，来源于古希腊语，是由部分组成整体的意思。
中国古代所谓五材“杂以成百物”也有这样的意思。
今天人们从各种角度上对系统下的定义不下几十种。
一般系统论则试图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义．通常把系统定义为：由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。
在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念，表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。
系统论认为．整体性、关联性、等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。
系统论的核心思想是整体观念，贝塔朗菲强调，任何系统部是一个有机的整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新质(整体大于部分发之和)。
其基本思想方法．就是把所研究和处理的对象，当作一个系统，分析系统的结构和功能。
研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动纳规律性，并优化系统的整体功能。
所以从系统观点看问题，世界上任何事物都可以看成是一个系统，系统是普通存在的。
系统是多种多样的，可以根据不同的原则和情况来划分系统的类型。
自然辩证法第二章
第一节 现代自然科学的发展和系统自然观的产生 三、系统自然观确立的重大意义
1、丰富和发展了辩证唯物主义自然观
一、丰富和深化了辩证唯物主义的物质观。 二、丰富和深化了辩证唯物主义的运动观。 三、丰富和深化了辩证唯物主义的时空观。 四、论证了辩证唯物主义自然观关于运动、发展的大循 环思想。
2、提供了系统思维方式
（1）恩格斯关于物质永恒循环的思想 （2）自组织理论和混沌理论：进化和退化的交替 （3）现代宇宙学对于宇宙未来演化趋势的推断
第三节 自然界的演化 自然界的进化：有序化和对称性破缺 （1）序、有序和无序 “序”，不仅表现为空间结构的某种规则性，而且反 映了时间演化过程的某种规律性。 （2）对称和破缺 “对称”，是指在一定变换下的不变性。最高的对称 性就是在一切变换下都不变的状态。 “破缺”是指在一定变换下所表现的可变性，或对称 性的降低。 复杂性和层次结构正是起源于某种对称性破缺。
二、自然界物质系统的基本特点
一、开放性 三、整体性 二、动态性 四、层次性
三、自然界物质系统的结构层次
1、自然系统的结构和功能 结构：是指自然系统的诸组成要素之间相互关系的总和， 它表现为系统内部的组织形式、联系方式和秩序。 功能：是系统与外部环境相互作用中表现出来的性质、 能力和功效。 结构是功能的内在根据，功能是结构的外在表现。 结构相对稳定，而功能因为系统的开放程度和开放方式 不同而表现出多样的可能性。 结构分为一、同时态相对稳定的空间结构
1、从存在到演化
以往的自然科学，如牛顿力学、麦克斯韦电磁理论， 包括相对论和量子力学所描述的都是可逆过程，表现 出时间反演是对称的，未来和过去没有区别。 非平衡自组织理论则将热力学定律的“时间之矢”与 动力学系统的复杂性、不可逆性联系起来，使时间从 一个外部参量转变为自然演化的内在尺度。提出了 “内部时间”的概念，表明自然科学从存在的科学走 向演化的科学。与此相关联，人们对自然界的认识， 也从认识存在深入到认识演化，即认识到自然界不仅 是存在的而且是演化的，并试图在存在和演化之间架 起一座桥梁。
马克思恩格斯 系统自然观
马克思恩格斯系统自然观马克思恩格斯系统自然观引言：自然科学发展的历史，通常被描述为一个由辩证法观点驱动的过程。
在这一观点中，马克思恩格斯的贡献至关重要。
马克思恩格斯以他们所创立的唯物史观为基础，推动了一种新的自然观，即系统自然观。
这一自然观不仅考察自然界的物理现象，还深入思考了自然界的内在联系和演化规律。
本文将深入探讨马克思恩格斯的系统自然观，阐明其核心原理，并探讨其对自然科学的深远影响。
一、系统自然观的基本原理1. 辩证法观点的运用系统自然观是在辩证法观点的基础上发展起来的。
辩证法观点认为自然界是一个由矛盾和对立统一驱动的系统，而非孤立的个体。
马克思恩格斯将这一观点引入到对自然界的研究中，认为自然界的各个现象和过程都具有内在联系，并通过相互作用和转化来推动整个系统的发展。
2. 自然界的物质性质马克思恩格斯坚信物质的存在和运动是客观现实的基础。
他们指出，自然界中的物质是永恒存在的，它既可以表现为“坚硬的实物”，也可以表现为“无形的力”。
马克思恩格斯认为，物质具有固有的能量和运动，在自然界中不断转化和流动，从而推动自然界的发展和演化。
3. 自然规律的存在和发现系统自然观强调了自然界内在的规律性。
马克思恩格斯主张，通过对自然界的观察和实验研究，可以揭示出一系列客观存在的自然规律，从而推动科学的发展。
他们认为，自然规律是客观存在的，独立于人类的认识和意识，只有通过科学的方法和实践才能逐步发现和理解。
二、系统自然观对自然科学的影响1. 对科学方法的启示马克思恩格斯的系统自然观对自然科学的方法论产生了深远的影响。
他们提出了一种既重视实证研究，又注重理论构建的科学方法，鼓励科学家通过观察、实验和推理来探索自然界的规律。
这种方法强调了对整个系统的全面观察和研究，避免了对局部现象的孤立分析，从而推动了自然科学的进步。
2. 对自然界演化规律的理解马克思恩格斯的系统自然观也为自然界的演化规律提供了重要的理论依据。
他们通过对自然界的观察和研究，提出了一系列与进化论相关的概念和原则，如自然选择、适应性和共生共存等。
系统自然观确立的基础和意义
系统自然观确立的基础和意义基础系统自然观产生的自然科学前提系统自然观是建立在辩证唯物主义自然观的基础之上的。
它以相对论、量子力学、一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、突变论、混沌理论等科学为根据。
相对论否定了牛顿的绝对时空观。
生物学揭示了生物界基本结构和生命活动的高度一致.量子力学标志着对微观世界认识的深入。
系统论揭示了整体与要素、结构与功能的关系。
自组织理论指出世界自我运动、自我发展。
混沌理论提供了系统演化的有序与无序、必然性与偶然性。
意义1．丰富和发展了辩证唯物主义自然观系统自然观的确立，是对辩证唯物主义自然观的丰富与发展，为辩证唯物主义自然观的重要组成部分。
首先，系统自然观揭示了自然界的系统性、整体性和层次性。
其次．系统自然观揭示了自然界物质系统的开放性、动态性和自组织性再次，系统自然观揭示了时间的不可逆性，提出了内部时间”的概念，最后．系统自然观揭示了自然界在循环发展中有序与无序、进化与退化的辩证统一2、提供了系统思维方式所谓系统思维方式，是把对象当做一个系统的整体加以思考的思维方式，它根据系统的性质、关系、结构，把对象的各个组成要素有机地组织起来构成模型，研究系统的功能和行为，具有整体性、综合性、定量化和精确化的特征。
这种思维方式认识对象的基本思路是：第一．把对象作为其构成要素以一定的联系组成的结构与功能的统一整体(系统)来考察，从整体、部分、环境的相互联系、相互制约、相互依赖的关系中捐不对象的整体性质和运动规律。
它首先从整体出发，对事物进行综合研究，然后以综合为指导，对事物的组成部分进行分析，探讨它们之间的内在联系，最后又在分析的基础上回到整体的综合研究。
第二，认为由各要素组成的整体，具有不同于各要素功能简单相加的新功能．第三，把所观察的系统都看做动态的开放系统，认为任何系统都处于一定环境之中，它与外界环境有着千丝万缕的联系。
任何系统要得到自身的发展，必定是与环境不断进行物质、能量和信息的交换。
1-2马克思主义自然观的形成与发展(系统自然观)
• 著名物理学家玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann， 1844-1906) 1886年在皇家科学院的一次讲演中直 截了当地宣告：“如果你要问我 截了当地宣告： 如果你要问我，我们的世纪是 我们的世纪是 钢铁世纪、蒸汽世纪，还是电气世纪，那么我会 毫不犹豫地回答 我们的世纪是机械自然观的世 毫不犹豫地回答，我们的世纪是机械自然观的世种 坚信化学元素之间 定有某种秩序各种 元素周期表：被认为彼此孤立、无关的元素 成为内在联系的统一整体。
1.2机械唯物主义自然观的方法论危机
• 恩格斯指出 恩格斯指出，18世纪末以后，经验自然科学积累 世纪末以后 经验自然科学积累 了如此庞大数量的确实的知识材料，以至于在每 一个研究领域中 都不可避免地出现把这些材料 一个研究领域中，都不可避免地出现把这些材料 有系统地和依据其内在联系加以整理的要求。 • 观察、实验、归纳和演绎等经验方法远不够，必 观察 实验 归纳和演绎等经验方法远不够 必 须重视理论方法 • 分析方法有局限 有 • 比较、假说等思维方法获得了较大发展
4、辩证唯物主义自然观的作用
• 是对古希腊有机论自然观和机械论自然观的 扬弃 • 它消除了神秘主义、神创论、目的论、物种 它消除了神秘主义 神创论 目的论 物种 不变论的自然观 • 批判了自然依赖于外部作用而运动的观点， 指出了机械唯物论的某些不足之处，是具有 革命性、科学性特点的自然观。 • 辩证自然观不是人类自然观的终结，辩证自 然观也没有终结机械论自然观
（2）挽救以太的尝试和经典物理学的努力
• 1892年爱尔兰物理学家菲兹杰拉德（George FitzGerald，1851-1901）对迈克耳逊—莫雷实验 的零结果提出了一种新奇的解释：物体在以太风 中的收缩假说。 • 他认为在运动方向上，物体长度将会缩短，包括 他认为在运动方向上 物体长度将会缩短 包括 一切可能的测量装置以及人的感官在内，都以同 样的方式相应地收缩 以致我们无法在光学实验 样的方式相应地收缩，以致我们无法在光学实验 中探测出以太漂移的迹象。
第2章自然辩证法 系统自然观
英语都是evolution，但实际上二者是有区别的。演 化是一种具有不可逆性的运动形态，而进化则是一种具 有特定方向的演化。所谓进化，是指事物的上升的、从 无序到有序，从低序到高序的不可逆过程或复杂性和多 样性的增长。演化比进化具有更宽泛的含义，演化除了 进化之意义以外，还包括了事物的下降的，从有序到无 序的过程。
从猿到人有决定性的几个环节，有生物性的，有社会 性的，其中劳动是关键。劳动需要专门的器官，使四 肢分化，并确立了直立行走姿态，劳动的集约化需要 交流，促使语言生产，大脑发展，逐渐学会思维，学 会制造工具。所以说，劳动创造了人。
3、自然界演化的方向性、周期性、 无限性
（1）方向性: 向上向下; 有序无序 进化和退化
⑴低层系统对高层系统有构成关系（纵 向关系），同一层次的系统之间存在着相干 性关系（横向关系）
⑵层次与系统的复杂性有对应关系 ⑶高层次和低层次间必然存在着双向因 果链 ⑷物质系统层次结构是一种稳定结构。
——层次结构的结合度
自然界的层次结构
非
卫星、小行星
生
凝聚态物质
命
分子体系
世
分子
界
原子
原子核
夸克有结构吗？
4.3 整体原理
整体大于各孤立部分的总和 整体原理要求人们在研究问题时，要牢固树立
全局、整体的观念，不仅要注意发挥系统中各 部分的功能，更重要的是注意发挥各部分相互 联系形成结构的功能
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5 “三论”产生的意义
从1945年美籍奥地利生物学家冯·贝塔朗菲发表 论文正式提出系统论，到1948年美国数学家、电 信工程师N.维纳提出控制论和美国应用数学家 C.E.申农提出信息论，标志着系统科学的诞生。
《系统自然观》课件
系统自然观强调观察事物的相互作用和关系。它试图将世界描述为一个由各种相互作用的系 统组成的整体。
系统自然观的思想历程
古代哲学中的系统观念
现代科学中的系统观念
古代的哲学家们已经开始尝试把事物看做一个整体。 柏拉图的理念是最为著名的。
随着现代科学的发展，系统思维逐渐成为了各学科 之间的一种重要联系方式。
4 反馈机制原理
系统自然观认为，系统具有反馈机制，使得 系统可以自我纠正和适应环境。
系统自然观的应用
1
城市规划与管理
2
系统自然观可以帮助我们更好地管理城
市的复杂性和交互性。
3
社会发展的规划
4
系统自然观可以帮助我们更好地知道社 会各方面如何相互依存和相互作用。
生态系统的研究
系统自然观帮助我们了解生态系统的交 互和平衡同合作，实现共
结语
系统自然观的未来发展
我们认为，随着时间的推移，系统自然观将会 在诸多领域发挥更加重要的作用。
个人的应有态度
我们每个人都应该具备系统思维的能力，学会 看待事物的整体性和综合性，并在自己的实践 中落实系统自然观的基本原则。
工业生产的优化
系统自然观可以帮助我们更好地理解和 优化工业生产的过程。
系统自然观的意义
开拓思维方式
系统自然观可以帮助我们更全面、更系统地看待事 物，带着这种思维方式我们可以更好地探索和解决 问题。
完善科学方法
系统自然观是一个适用于各科学领域的思维模式。
推进生态文明建设
系统自然观可以引导我们提倡“生态优先”、“绿色发
系统自然观的兴起
20世纪50年代，系统自然观开始在科学和工程领域 中引起广泛的关注。
系统自然观的基本原理
第一章系统自然观
现代系统科学：
贝塔朗菲(1901～1972) ：“处于一定的相互关系
中并与环境发生关系的各组成部分（要素）
的总体（集）”。
பைடு நூலகம்钱学森：“由相互
钱 学
作用和相互依赖的若干组
森
成部分结合的具有特定功
能的有机整体”。
（二）.系统存在方式
1、系统及其相关问题 什么是系统？ ❖ 系统是由相互联系、相互作用的若干要素组成的、
——《尚书·洪范》
❖ 谈到人体的时候， 一定要记这个图， 在人体上，心在 上，肾在下，肝 在左，肺在右， 脾、胃在中间。 这是中医看待人 体的一张简明扼 要图。
•老子论道
道生一，一生二，二生 三，三生万物。
有物混成先天地生。寂 兮寥兮独立不改，周 行而不殆，可以为天 下母。吾不知其名， 强字之曰道。 ——《道德经》
相互作用有物理内容（物质流、能量流、信息流）
❖ 结构的本质：
是要素之间物质、能量、信息交换的方式； 意味着差异、非平衡和对称破缺（有差异才有交换）
系统的规定---功能分析
所谓功能，指的是系统在内外相互作用的关系 中表现出的特征和能力，它既是要素之间相 互作用的结果，也是系统与环境相互作用的 表征，是系统的整体效应。
层次性
层次性从形式上看，是系统要素的一种空 间关系。在系统的各要素之间，可以根 据要素的性质、状态进行分组，各个组 的宏观性质具有质的区别。组与组的关 系可以是平行并列的关系，也可以是相 互包含的关系，这样就出现了层次。
3、系统的层次结构
❖ 层次结构：指相互联系的子系统组成系统，每个子系统在结 构上又是层级式的，直到达到某个子系统的最低层次
❖ 要素属性
要素带着特定属性进入系统 要素分析是描述性的，而不是解释性的
系统自然观
系统是由要素组成的具有一定功能新功 能的有机整体，一旦组成系统整体，就会 形成新的系统的质的规定性，表现出整体 的性质和功能不同于各个要素的性质和功 能的简单加和。
1、整体和部分 、 • 系统由要素组成，整体由部分组成，要素 一 旦组合成系统，部分一旦组合成整体， 就会反过来制约要素和部分。 • 系统和要素、整体和部分是相互区别的， 是可以互相转化的。
（十二）耗散结构 十二）
1、耗散结构 、 远离平衡的开放系统通过不断与外界交换物 质和能量，在系统内部某个参量变化达到 一定的阈值时，经过涨落，系统可能发生 突变，由原来的无序、混乱状态转变为一 种时间、空间或功能有序的新的状态。这 种状态必须不断地消耗能量才能维持和保 持系统的新的、稳定的有序结构。
三、自然界的系统演化
• 自然界不仅存在着，而且演化着。自然界 的演化既有无序和退化，也有有序和进化。 不仅在空间上具有多样性，而且在时间上 具有历史性。自然界的演化存在着确定性， 也存在着不确定性；既有连续性，也有间 断性。自组织是自然界物质系统自行有序 化、组织化和系统化的过程。
四、系统论的基本原理
（十）竞争与协同
1、协同 、 开放系统中大量子系统相互作用、协调一 致的整体效应。 2、竞争 、 事物、系统、要素保持个体性和特殊性的 状态和趋势。 3、协同论的方法论意义 、 一方面承认事物、系统的“两种对立的情 形”；另一方面强调两者可以“合作”， 力求在二者之间找到一种“合成”。
（十一）涨落与有序 十一） 1、涨落 对系统稳定的、平均的状态的偏离，是 发展演化过程中的差异。 2、有序 系统内部要素之间以及系统与系统之间 的有规则的联系或联系的规则性。
1、突变 、 系统通过失稳从一种组织状态变成另一种组织状态。 指变化的非连续性。 2、突变论的方法论意义 、 通过对系统参数状态的描述揭示出事物质变模式的 多样性，发展演化的多种可能性。 3、分叉 、 事物、系统的变化表现出多重性和选择性。
系统自然观
几个概念：
自组织现象(self-organization)是指自然界中 自发形成的宏观有序现象。 耗散结构(dissipative structure)是自组织现象 中的重要部分，它是在开放的远离平衡条件下， 在与外界交换物质和能量的过程中，通过能量 耗散和内部非线性动力学机制的作用，经过突 变而形成并持久稳定的宏观有序结构。
（二） 系统都有一定的结构
结构是系统中各种联系和关系的总和。 空间结构是要素相互作用后在空间上形成的 同时态的稳定结构。 时间结构是一种历时态的变动结构。 任何物质系统的结构都是空间结构与时间结 构的统一。
（三）
系统都有一定的功能
功能是系统在内部关系和外部关系中所表
现出来的特性和能力。系统整体的功能主 要由系统的结构决定。
突变mutation：在临界点附近控制参数的微 小改变导致系统状态明显的大幅度变化的现象， 叫做突变。 对称性自发破缺The spontaneous symmetry breaking :原来具有较高对称性的系统出现不对 称因素，其对称程度自发降低, 这种现象叫做对 称性自发破缺。
附：系统论的基本观点
三、系统自然观的观点和特征
（一）系统自然观的主要观点是：
1.自然界是简单性和复杂性、构成性和生成 性、确定性和随机性辩证统一的物质系统，它 以进化和退化相互交替的形式演化着； 2.系统是由若干要素通过非线性相互作用构 成的整体，它既与其所在的环境发生联系，又 与其他系统发生关联，系统具有开放性、动态 性、整体性和层次性等特点；
3.系统的演化是不可逆的，分叉是其演化的 基本方式，开放、远离平衡态、非线性(non linear)作用和涨落等构成其演化的自组织机制， 进化是系统以对称性破缺(symmetry breaking) 为路径和基础的有序化过程； 4.时间具有不可逆性，时间和物质系统相互 关联；自然界经历着“混沌－有序”不断交替 的过程，是无限循环和发展的。
第二节 马克思主义自然观的发展
第二节马克思主义自然观的发展一、系统自然观现代科学技术的发展，一方面促进了物质财富的极大增长，另一方面也带来人类思维方式的变革，在对自然根本看法的自然观上也发生了根本性的变化，出现了以自然与人及其实践的相互关系阐明自然界存在和演化的系统自然观。
系统自然观是以现代科学技术为基础，概括和总结了自然界系统的存在和演化规律所形成的总的和根本的观点。
它是马克思主义自然观发展的当代形态之一。
（一）系统自然观的思想渊源系统自然观的思想在古代可以追溯到希腊和中国，在近代可以“追溯到莱布尼兹，追溯到……马克思和黑格尔的辩证法”。
1不管是古希腊的赫拉克利特（公元前500年前后）、德谟克里特（大约公元前460～370年），还是近代的莱布尼兹（1646～1716，德国哲学家）、狄德罗（1713～1784，法国哲学家）、康德（1724～1804，德国哲学家）、黑格尔（1760～1831，德国哲学家）都认为自然界是一个系统，马克思和恩格斯主张系统是自然界物质的存在方式，自然界是永恒发展的。
上述这些注重研究整体和协同的思想得到当代著名系统学家普里高津的高度评价。
古代系统自然观和近代系统自然观的思想主要包括以下方面：1．古代系统自然观思想（1）赫拉克利特、德谟克里特等人都认为自然界是一个系统；赫拉克利特认为“世界是包括一切的整体”2德谟克里特则认为宇宙是个大系统，亚里士多德认为“整体大于它的各部分总和”的观点“至今仍然正确”。
3中国的《易经》等文献主张自然界是由“阴阳”和“五行”构成的统一的、运动着的有机整体，是“自发的有组织的世界”。
4《易经》认为太1路德维希·冯·贝塔兰菲：《一般系统论（基础·发展·应用）》，秋同、袁嘉新译，社会科学文献出版社1987年版，第8页。
2《斯大林文集》，人民出版社1985年版，第208页。
3魏宏森：《现代科学技术的发展与科学方法》，清华大学出版社1985年版第7页。
自然辩证法专题三 系统自然观
1）整体性：整体大于它的各部分的总和
系统具有其要素所没有的新性质、功 能和规律，处于系统中的要素的性质、 功能和规律不同于它们在孤立状态时的 性质、功能和规律。
❖ “譬如一只手，如果从身体上割下来，按照名 称虽仍然可叫做手，但按照实质来说，已不 是手了。” “只有作为有机体的一部分，手 才获得它的地位。” ——黑格尔
4、20世纪60年代以来，一批物理学家对非 线性、复杂性问题进行了更广泛深入的研究。
普利高津提出了以耗散结构为核心的系统 自组织理论。
哈肯研究了多组分大系统怎样由无序态， 经过其中的子系统的合作运动，转变为有序结 构，建立了协同学（1969）。
艾根提出的超循环论，揭示了生物大分子形 成的自组织形式，架设了从无生命向生命过渡 的桥梁。
叶）：信息学是关于系统的信息 传递和处理的科学理论。
❖ 1948年，申农发表了《通信的数学理 论》，宣告了信息论的诞生。申农的信 息论提炼出了包括信源、信宿、信道的 信号传输的普适模型，定义了信息量， 提出了信源编码定理等重要定理，为一 般意义上的信息传输奠定了理论基础。
❖ 1948年，第一台计算机在美国诞生。 计算机的诞生意味着人工信息系统的出 现，它也反映了人类对系统的信息处理 本质的更深刻认识，同时也表明信息科 学有了一种技术表现形式。
量分布定律的理论》，提出能量子基本 假设——量子力学诞生。
❖ 量子力学标志了对微观世界认识的深入， 揭示了崭新的、不同于宏观客体规律的 微观客体规律，阐明了连续性与间断性、 波动性与粒子性的辩证统一，凸现了量 子（微观）世界的概率随机性，打破了 机械决定论的观念。
量子力学的建立，使自然科学进展到 了人类日常经验以外的微观世界，反映 了人与自然相互作用的特征，表明人并 不是在自然之外的独立存在者和观察者， 而是作为自然的一部分参与自然现象的； 表明人只有在同自然的相互作用中才能 认识自然。
系统自然观
爱因斯坦相对论普朗克量子力学 分子生物学 系统科学：系统论、控制论、信息论， 系统科学：系统论、控制论、信息论，耗 散结构理论、协同学、突变论、 散结构理论、协同学、突变论、超循环论
二、系统自然观的内容 (一)、自然界物质存在的普遍形式：系统 一 、自然界物质存在的普遍形式： 1、什么是系统 系统是若干有特定属性的要素经特定关系 而构成的具有特定功能的整体。 而构成的具有特定功能的整体。 理解系统应注意的方面： 理解系统应注意的方面： (1)、系统是由若干要素构成的 (2)、系统各要素之间有特定结构 空间结构 时间结构 时空结构 相互作用结构
在铈离子催化下，溴酸钾氧化柠檬酸时产 生浓度振荡现象。在室温下，当铈从黄色的高 氧化态(Ce+4)到无色的低氧化态(Ce+3)来回变 化时，振荡十分明显。四价铈离子的黄色隔一 段时间准时出现，接着就消失，就象摆钟隔一 段时间报时一样，呈现出明显的周期性。
(3)、系统是具有特定功能的整体 (4)、功能是在系统与外部环境的相互作用中表现出来的 (二)、自然界物质系统的类型 孤立系统 1、系统与环境的关系 封闭系统 开放系统 天然系统 2、、人对自然 物的参与程度 人工系统 复合系统
2、自组织理论和混沌理论：进化和退化的交替 、自组织理论和混沌理论： 3、现代宇宙学理论对宇宙未来演化趋势的推断 、 最受支持的是伽莫夫的宇宙 大爆炸理论， 大爆炸理论，以及在此基础上形 成的暴胀理论。 成的暴胀理论。PC=10-20g/cm3 现在影响比较大的霍金理论： 现在影响比较大的霍金理论： 宇宙起始于大爆炸，终结于黑洞。 宇宙起始于大爆炸，终结于黑洞。
3、系统内各要素 线性系统 的相互作用 非线性系统
输入 输出
黑色系统 4、人对系统的认识程度 白色系统 灰色系统 处于平衡态系统 5、系统所 处状态 处于近平衡态系统 远离平衡态系统
自然辩证法第二章系统自然观
目 录
• 系统自然观概述 • 系统的基本属性 • 系统自然观的方法论意义 • 系统自然观的应用领域 • 系统自然观的未来发展
01 系统自然观概述
系统概念与特征
01
系统是由相互联系、相互作用的若干要素所组成的 具有特定结构和功能的有机整体。
02
系统具有整体性、层次性、关联性和动态性等特征。
总结词
强调层次性
详细描述
层次性方法论是指将自然划分为不同的层次 ，从宏观到微观，从低级到高级进行研究。 这种方法论有助于揭示不同层次之间的联系 和差异，理解不同层次在自然系统中的作用 和地位。层次性方法论有助于深入理解自然 现象的多样性和复杂性，促进对自然系统的
多维度认识。
动态性方法论
总结词
强调动态性
是系统适应外部环境变化的重要手段。
自组织性
总结词
自组织性是指系统在没有外部干预的情 况下，能够通过内部要素的相互作用和 演化，自发地形成有序的结构和功能。
VS
详细描述
自组织性是系统的一个非常有趣的特性， 它表明系统具有自我完善、自我发展的能 力。这种能力使得系统能够在没有外部干 预的情况下，通过内部要素的相互作用和 演化，形成更加有序、更加复杂的结构和 功能。自组织性是系统应对外部环境变化 、保持稳定和发展的重要机制之一。
在可持续发展的背景下，系统自然观可以帮助我们更好地理 解和应对气候变化、生态保护、资源利用等全球性OR WATCHING
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04 系统自然观的应用领域
生态系统的保护与修复
生态系统保护
系统自然观强调生态系统的整体性和 相互依赖性，因此需要采取措施保护 生态系统免受破坏和污染。这包括保 护生物多样性、维护生态平衡和恢复 受损生态系统等。
第二章辩证唯物主义自然观的发展：系统自然观
4 ） 功能在系统与外部环境的相互作用 中表现出来， 中表现出来，系统总存在是一定环境中
环境： 环境 ： 与系统的组成元素发生相互作用而不 属于该系统的事物。 属于该系统的事物。 环境对系统的作用：环境是自然系统赖以生 存的条件；环境对系统（ 存在、 演化、功能等 ） 存的条件；环境对系统 （ 存在、 演化 、功能等） 进行选择和控制。 进行选择和控制。
第三章 生态自然观
生态自然观是系统自然观在人类生态 领域的具体体现，是辩证唯物主义自 然观的现代形式之一。
第一节 马克思、恩格斯的生态思想 马克思、
一、马、恩生态思想的基本观点 二、基本特征
1.基本观点 1.基本观点
1）自然界是人类存在与发展的前提和基础 2）环境创造人，人也创造环境 3）自然生产力是社会生产力的基础 4）人要与自然和谐一致 5 ） 改革不合理的社会制度是实现人与自然 协调发展的重要途径
系统由一定的要素构成， 系统由一定的要素构成 ， 要 素则是由更小的其它要素构成子系统， 素则是由更小的其它要素构成子系统 ， 系统自 身又是更大系统的组成要素。 身又是更大系统的组成要素。 拉兹洛：“自然界的组织结构就像一座复杂的、 拉兹洛：“自然界的组织结构就像一座复杂的、 多层的金字塔，——在它的底部是许多相对简单 多层的金字塔，——在它的底部是许多相对简单 的系统，在它的顶部是几个（极顶是一个） 的系统，在它的顶部是几个（极顶是一个）复杂 的系统。 的系统。所有自然的系统占据了这些界限之间的 位置；它们同上面和下面的层次连接在一起。 位置；它们同上面和下面的层次连接在一起。就 它们的组成部分来说，它们是整体， 它们的组成部分来说，它们是整体，但就更高层 次的整体来说，它们又是部分。 次的整体来说，它们又是部分。”
自然辩证法工程哲学第六章系统自然观与工程系统观
自然辩证法工程哲学第六章系统自然观与工程系统观第六章系统自然观与工程系统观一现代自然科学的发展和系统自然观的产生1、经典物理学与机械唯物主义自然观近代牛顿力学的成功使得机械自然观盛行，尽管19世纪的科学发展在一定程度上批判了机械性，但关于自然的机械解释的影响一直没有根除。
这一时期对科学的认识主要突出了以下特征：知识观：知识的真理性准确性客观性相应的自然观：自然界的机械性（绝对的时空观；自然界是线性的和连续的，没有突变没有偶然性，对世界做还原论的解释）2、20世纪科学革命对传统自然观的影响19世纪末20世纪初的经典物理学危机始于“两朵乌云”：迈克尔逊一莫雷实验：试图利用光速的变化测量地球的绝对速度，得出了零结果。
对这一问题的解决最终导致了狭义相对论的产生：否定了牛顿的绝对时空观并揭示了时间、空间与物质之间的辩证统一关系。
1905年爱因斯坦创建的狭义相对论，揭示了空间与时间之间、空间和时间与物质运动之间、质量与能量之间的统一性。
1916年的广义相对论，指出时空不能离开物质而独立存在，时空的结构和性质取决于物质的分布，从而扬弃了牛顿的绝对空间和绝对时问观念，揭示了空间、时间与物质之间存在的辩证联系。
黑体辐射实验：发现黑体辐射的能量不是连续的，与经典物理学冲突。
对这一问题的解决最终导致了量子力学的产生：普朗克提出了量子假说，能量子的存在打破了一切自然过程都是连续的经典定论，揭示了自然界非连续性的本质。
量子力学揭示了崭新的、不同于宏观物体的微观世界的物质规律，阐明了连续性与间断性、波动性与粒子性的对立统一，突现了量子世界的概率随机性，根本改变了精确确定的连续轨迹的经典概念，经典理论中的严格决定论，被因果律仅作为一种近似的和统计趋势的概念所代替。
（如量子关联；不确定性原理）3、系统科学的发展以物理学革命为先导，20世纪40年代末兴起的控制论、信息论、系统论，是系统科学研究的第一批成果。
美国的维纳创立的控制论是最早把对象作为系统考察的学科。
第二章 系统自然观
第二章辨证唯物主义自然观的发展系统自然观公共管理学院戴胜华副教授第二章辨证唯物主义自然观的发展：系统自然观☐第一节现代自然科学的发展和系统自然观的产生☐第二节自然界的系统存在方式☐第三节自然界的演化第一节现代自然科学发展和系统自然观的产生☐一、系统自然观产生的现代自然科学基础☐二、系统自然观的基本内涵和思想☐三、系统自然观确立的重大意义一、系统自然观产生的现代自然科学基础☐1、现代自然科学革命概况（相对论、量子力学和分子生物学等）☐2、新技术革命☐3、系统科学1、现代自然科学革命概况☐20世纪的科学革命广泛地发生在宇观、宏观和微观三大层次上，使整个自然科学形成一个前沿不断扩大的多层次的综合的整体。
（1）物理学革命☐十九世纪中叶，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了以光速C传播的电磁波的存在。
到十九世纪末，实验完全证实了麦克斯韦理论。
电磁波是什么？它的传播速度C是对谁而言的呢？当时流行的看法是整个宇宙空间充满一种特殊物质叫做“以太”，电磁波是以太振动的传播。
但人们发现，这是一个充满矛盾的理论。
如果认为地球是在一个静止的以太中运动，那么根据速度叠加原理，在地球上沿不同方向传播的光的速度必定不一样，但是实验否定了这个结论。
如果认为以太被地球带着走，又明显与天文学上的一些观测结果不符。
黑体辐射☐任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。
辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。
这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。
为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。
☐所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射)。
黑洞也许就是理想的黑体．相对论的建立☐1905年，爱因斯坦创立狭义相对论。
狭义相对论的意义：新时空观，时空特性与运动有关；质量和能量的相当性。
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存在的是什么？ 如何存在，怎样看待这种存在？ 对第一个问题的回答：——自然界的物质形态 对第二个问题的回答： ——自然界物质的系统性 ——自然物质系统的层次性 ——自然物质系统的稳定性与可变性 ——自然界演化的基本特征与规律
性）的形成？耗散结构形成的条件？
5、自然物质系统演化的基本图景及规律？ 6、自然物质系统的演化遵循那些基本规律？
——系统自然观
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
系统自然观产生的现代自然科学前提 自然界物质的自然界的演化图景 自然界演化的基本特征与规律
二、相对论
爱因斯坦（Albert Einstein,1879—1955） 1905年创立狭义相对论 两个基本原理：爱因斯坦相对性原理 光速不变原理 洛仑兹变换方程组 时空观的变革：尺缩效应；钟慢效应； 质增效应；质能关系式。
相对论
1916年，爱因斯坦建立广义相对论 验证：水星轨道近日点的反常进动 光在引力场中传播时发生频移 光线在引力场中发生偏转
（《物理学史简编》P702）
相对论否定了牛顿的绝对时空观，揭示了 空间与时间、空间时间与物质及其运动、 质量与能量之间存在的辩证关系。
爱因斯坦
三 、量子力学
普朗克（Maz K.E.L.Planck,1858—1947） 1900年12月4日，《关于正常光谱的能量分布 定律的理论》，提出能量子基本假设——量子 力学诞生。 量子力学标志了对微观世界认识的深入，揭示了 连续性与间断性、波动性与粒子性的辩证统一， 凸现了量子现象的整体性，打破了机械决定论 的观念。
• 恩格斯指出：“自然界不是循着一个永
远一样的不断重复的圆圈运动，而是经 历着实在的历史。 ” • 自然界运动演化方向性的揭示，是辩证 唯物自然观新发展的又一重要内容。 • 自然观的产生和一定时代的科学发展水 平相适应。随着自然科学的发展，辩证 唯物主义自然观在不断地接受着检验并 不断得到发展。
系统自然观
第一节 系统自然观产生的 现代自然科学前提
（现代科技对辩证唯物主义自然观的丰富与发展）
• 世纪之交的物理学革命 • 相对论 • 量子力学 • 分子生物学 • 系统论 • 非线性自组织理论 • 混沌理论
一、物理学新发现和物理学革命
1、世纪之交物理学三大发现 X射线：1895，（德）伦琴 放射性：1896，（法）A • H •贝克勒尔 电 子：1897，（英）J • J •汤姆逊 2、物理学上空的“两朵乌云” “以太漂移”的否定结果：1887，M-M 黑体辐射和“紫外灾难”：1900，瑞利 3、物理学革命——相对论、量子力学诞生
与混沌方式，他把简单性与复杂性、有序 性与无序性、确定性与随机性、必然性与 偶然性等统一在更为深广的自然图景之中。
六、计算机科学技术、网络技术
– 40年代出现计算机 – 50年代晶体管计算机 – 60年代集成电路计算机 – 70 年代大规模集成电路计算机 , 人工智 能知识工程,ARPANet,计算机网络 – 80年代神经网络计算机再兴起,因特网 • 信息化，全球化，地球村，知识经济 , 赛博空间（ Cyberspace ） , 虚拟现实， 伦理、法律，新型人际关系，人机关 系。
四、分子生物学
分子生物学由细胞水平深入到分子水平，在生 物大分子层次上揭示了生物界基本结构和生 命活动的高度一致性。 （1）生命遗传规律的探索 （2）分子生物学的建立（1953，DNA） （3）基因工程的发展 转基因动物 转基因植物 克隆技术 干细胞研究
五、系统科学非线性科学自组织理论
– 40年代系统工程,一般系统论,控制论, 信息论等 – 60-70年代,耗散结构论,超循环论,协同 论 – 80年代,混沌理论,分性理论,孤子理论 – 当代探索复杂性科学前沿 •整体和部分,有序与无序，结构和功能, 涌现，非线性世界与线性简化
第二章 辩证唯物主义自然观的发展 ——系统自然观
• 系统自然观—— 自然界的系统存在方式 • 演进自然观—— 自然界的系统演化 • 生态自然观—— 人、自然与社会的协调发展
思考题
1、现代科学技术成果对恩格斯自然观的贡献？（举例说 明） 2、分析系统、要素、结构、功能、环境等概念的含义及 其相互关系。 3、系统的层次性？系统层次之间的相互关系？ 4、如何用耗散结构理论解释系统新的有序状态（或稳定
概括和提炼
• 现代自然科学，特别是系统科学的发展，
一方面揭示了系统是物质存在的基本形式， 另一方面也为揭示自然界运动变化的原因 问题提供了科学的方法，揭示出自然界物 质的相互作用是复杂的、立体的因果网络， 是系统的、整体的因果联系。
• 现代自然科学，特别是系统科学的发展，
还深刻地触及了自然界运动和演化的方向 问题。
1 、系统论
• 系统论以“系统”的观点自然界，提出了
系统与要素、结构与功能等新的范畴，揭 示了自然界物质系统的整体性、层次性、 动态性和开放性。
2、非线性自组织理论
• 耗散结构理论 • 协同学 • 突变论 • 超循环理论
无序
有序
3、混沌理论
• 混沌理论 ：
有序
无序
• 混沌理论提供了一种关于系统演化的分叉