新自然观与人类文明

代跋

新自然观与人类文明

张昀

本文是北京大学生物学院张昀教授发表于《哲学研究》1991年第10期的一篇论文，征得作者的同意引用于此，作为本书的跋，谨向作者表示谢意。

科学技术对人类社会未来的影响已成为20世纪末最热门的话题。实际上当前主要议论和关心的内容是新技术(如生物技术、微电子技术、计算机、机器人、新材料、航天技术、光纤通讯、新能源等)对社会发展和人类前途的作用。通过各种传播媒介而广为流行的“后工业社会”论、“第三次浪潮”论、“大趋势”论、“信息经济”论等主要是从新技术发展的角度预测未来社会，预言未来几十年内生物技术、人工智能和信息技术将成为引起社会生产和生活深刻变革的“带头的技术”；预言新技术将带来社会文明进步和幸福生活。诚然，已被认为是第一生产力的技术和与其相关的科学对社会发展和人类文明进步一直起着极为重要的作用。然而，一般人们忽视或不了解另一个重要方面，那就是整个社会对自然界、对自然界与人类社会的相互关系的总体认识，即建立在科学理论基础之上的自然观对社会发展和人类文明进步起着更为重要的作用。

本文讨论的主题是：(1)近期自然科学的发展正在促成一个新自然观或新地球观的建立；

(2)发展和滥用新技术并不一定带来社会进步和人类幸福，如果没有科学的、正确的自然观的指导，新技术的应用有可能将人类社会带至歧途，导致人类生存条件的不可逆转的恶化和文明倒退。作者认为建立和普及科学的自然观应和发展新技术相提并论。

一、自然观与人类社会

这里所谓的自然观就是指人类对自然界(即人类赖以生存的地球环境)以及人类与自然界的相互关系的基本认识，它决定了人类对自然界的态度并制约着人类在生产和生活中的行为。对自然界或地球的基本认识是建立在自然科学和社会科学的综合知识的基础之上的，所以自然观又随着社会发展和科学的发展而改变。一个民族或一个社会在某个历史时期的自然观指导和制约该民族或该社会的行为(生产和生活)；社会行为又与自然界相互作用，造成自然界趋向性变化。后者又反过来影响和制约人类社会的发展。

在自然科学产生以前的原始人类社会阶段，自然界是主人，人服从并畏惧自然。那时自然界对人类的影响和制约作用远远大于人类对自然界的作用。随着科学、技术和社会生产的发展，人类对自然规律有了更多的认识，增强了自信心，在社会意识中“人定胜天”的观点逐渐占了上风。这时人是主人，自然界是人类“改造”与“征服”的对象。但是，盲目的“改造”与“征服”却造成了影响人类生存和发展的恶果。自然科学的新发展引导人类重新认识其自身与自然界的相互依存的关系：人类是自然的儿子而不是主人，人类只能在保持与自然界(地球)的平衡、协调中才能生存和发展。从这个意义上说，人永远受自然界的制约，“人定胜天”的口号应该改为“人天共存”。

近代科学主要是沿着“分支”或“分割”的途径发展的，其结果是造成了两个最大的分割：

第一个分割是把作为科学研究对象的自然界截然地分割为无机界与有机界(生物界)。以整个自然界为研究对象的早期的博物学(natural science)在18—19世纪后逐渐解体，地学与生物学分了家，研究无机界的物理科学与研究有机界的生物科学分道扬镳了。19—20世纪物理科学发展极快，成为整个科学领域的带头者。物理科学与生物科学又在各自发展过程中继续分割成许多相互既关联又隔离的学科。只有一个例外，那就是生态学，它企图把无机界与有机界综合起来，把生命与其环境结合起来。但早期的生态学有其局限性：它只是在小的时空范围内综合，重视生物个体或群体与其局部生存环境的关系；它只重视环境对生命的

影响而忽视生命对环境的作用。19到20世纪的自然观主要受占统治地位的物理科学的影响，是无机界与有机界分割的、环境与生命截然对立的二元论的自然观。

生态学在20世纪后期有了重大发展，认识上有一个飞跃：在认识上被分割的自然界，包括无机界与有机界被重新综合在一个统一的大系统之中。

近代科学的第二个分割是把人类社会与自然界分割开了。过分强调人类社会的特殊性的结果使社会科学与自然科学隔绝。虽然达尔文(从生物进化角度)竭力把人类回归到动物界，但一般的社会科学家认为人类已完全脱离动物界，人类社会发展只遵循其自身的特殊规律，不受或极少受自然规律的制约。

然而，20世纪后期，自然科学与社会科学有逐渐靠拢的趋势。其中起主要作用的又是生态学：生态学家把人类社会纳入到整个地球生态系统之中，人类又“回归”于自然。

如果说19世纪以来的自然观主要受科学发展的分支(分解)趋势及占统治地位的物理科学的影响，那么20世纪后期逐渐发展形成的新自然观将愈来愈受科学发展的综合趋势及生命科学(尤其是生态学)的影响。

１.重新认识地球：一个新地球观在形成中

许多科学家都赞同这样的说法：20世纪最伟大的发现之一是认识到地球是一个极其复杂的系统。这一认识深刻地改变了人类对自然界、对地球以及对人类文明的看法和态度。

哥白尼的“日心说”替代了“地心说”之后，人们普遍接受了“地球只不过是太阳系的一个普通行星”这个观点。但近年来对太阳系其它行星的探察结果改变了人们的看法，人们发现地球是很不同于其它任何已知星体的特殊星球!

今日地球表面多样而又相对稳定的环境条件看起来似乎是“特意”满足生命的存在和发展的。例如它的较窄的温度变化范围恰好符合大多数生命过程的要求；大气圈的密度与成分恰好能保持这个合适温度和生命所必需的液态水圈，大气自由氧的含量保证了生命呼吸和岩石风化(风化的岩石提供生命所需营养)，且足以形成一个能屏蔽太阳过强的紫外线辐射的臭氧层；含氧的大气圈又能使大多数陨石落地之前焚烧掉；大气CO2的浓度不高不低，既维持有机物生产(光合作用)，又保持地表一定温度；地壳厚度适中，因而有适当强度的构造运动和火山活动，保证了地壳深部与浅部之间、地壳与上地幔之间有一定的物质交流，有利于生命的生存和发展。早先人们认为地球上具备这些条件与生命的要求是偶然的“巧合”，正因为地球具备这些能满足生命活动要求的条件，所以唯独地球才有生命。地球的特殊性就在于它具备别的星体所不具备的物理、化学状态。但是，科学界近来逐渐趋向于一个新认识，即反其因果，认为由于地球上有生命所以地球表面才会有现在这样的环境状态，才能保持现有的远离天体物理学平衡的状态。新认识认为，地球的特殊性在于它具有别的星体所不具备的生命和生命活动。这是两种相逆的地球观。我们称后者为新地球观，其主要论点是：(1)地球表层现有的状态是生命直接或间接参与的地质历史过程的结果；(2)地球表层是一个以生物圈为中心的、靠生命过程来调节、控制和保持的远离天体物理学平衡的、复杂的开放系统。

这个新地球观虽说是近些年来始见端倪，但其原始思想和概念的产生与发展却有一段历史。从200年前郝顿(J.Hutton)的“超级有机体”之说(1788年郝顿在其《地球理论》一书中把地球比拟为super organism)，到本世纪的“盖雅”(Gaia)理论(Bass Becking ,1931；Lovelock,1979)，维尔纳德斯基(W.Vernadsky)的“生物圈”学说(苏联学者维尔纳德斯基在1926 年出版了《生物圈》一书，第一次提出“地球生物圈是由生命控制的完整的动态系统”的观点，该书英文译本1986年在伦敦出版)，以及德国学者孔班(W.Krumbein)等提出的“生物地球化学循环”、“生物星球”(bioid)或“生物行星”(bioplanet)、“生命场”(the field of life)等概念和理论(Krumbein,1983，1986；Krumbein ＆ Schllnuber，1990)，在科学界逐步形成了一个共识：地球不同于其它星体的特殊性在于它是一个靠生命捕获、转移并储存太阳辐射能，靠生命活动来驱动地球表层的物质元素循环，靠生命过程来调节、控制并保