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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,卢建华,Tel:13951807826,E-,mail:ljh,自然辩证法,上篇,自然观与科学发展观,1,引言,自然观篇头语,早期人类的困境、与自然的血肉相搏使人产生了征服自然的决心,甚至使人有时认为只有自己才是大自然的主宰。你看,几百年长成的参天古木,人只消三分钟就让它轰然倒地;几万年才形成的热带雨林,人可以几天之内将其化为一片焦土;大自然要花几百万年才能养育的物种,人可以几十年内令其断种绝迹;鼠疫、天花、狂犬病、脊髓灰质炎、急性重症呼吸综合征,不都被人类征服了吗?,2,意大利有位女探险家不远千里来到新疆的塔克拉玛干沙漠,她要“挑战自然”徒步穿越创造奇迹。可是当她走出沙漠时,她却跪倒在沙漠边。记者问她有什么感想,她说她不承认她已经征服了沙漠,她感谢沙漠能允许她通过。,3,当人们在砍伐参天大树时,你夺下屠刀保住了它;当野味即将成为佳肴,你救助并且放了它;一片静谧的湖泊,我们没让推土机填没,座座高山,我们不是去征服,而是站在山脚欣赏它的神秘和伟岸。这才是人类真正的力量。,4,所以,马克思说:“物质生活资料的生产方式制约着整个社会生活、政治生活和精神生活的过程。不是人们的意识决定人们的存在,相反,是人们的社会存在决定人们的意识。”,5,辩证唯物主义的自然观表明,人对自然的认识,经过了一个否定之否定的过程。,人作为生物圈的后来者,一开始是拜神、拜天、拜祖宗,把自己看成是大自然的奴隶和附属物。,6,随着科学技术的发展,人类逐渐抛弃了对神的信仰,编织出自己的理想:人应该无所不知、无所不能;人可以控制一切,战胜一切,包括控制疾病,战胜死亡。,7,但是科学是最认真,也是最实事求是的,它的本质就是要不断进步。事实上,大自然更像一个大智若愚的长者不屑于与人类斤斤计较,因为她只要动一个指头,就可能让人类碰得头破血流。,8,沙漠化、水源枯竭、干旱、洪水、气候变暖、新的传染病等,这些灾害只是自然对人类无知的一种惩罚。因为自然与人类总希望和谐相处相互依存,而只有这种相互依存才有双赢的结局。人与自然的同一性与人自身的特殊性一样重要。,9,自然观与科学发展观,第,1,章 认识自然的艰难历程,自然观的历史演变,第,1,节 古代朴素辩证法自然观,第,2,节 近代前期的机械唯物主义自然观,第,3,节 辩证唯物主义自然现的确立,第,2,章 辩证唯物主义自然观的发展,系统自然观,第,1,节 系统自然观的基本思想,第,2,节 自然界的存在图景,第,3,节 自然界的演化图景,10,第,3,章 可持续发展观的理论基础,生态自然观与可持续发展,第,1,节 人与自然的关系,第,2,节 人与自然的可持续发展,第,4,章 生命的敬畏与探索,人体观、疾病观和医学模式的历史演变,第,1,节 古代的人体观、疾病观和医学模式,第,2,节 近代的人体观、疾病观和医学模式,第,3,节 现代的人体观、疾病观和医学模式,自然观与科学发展观,11,从自然界的本来面目出发,认为自然界的本原是物质的,物质是以系统方式存在的,物质系统又有其层次结构;自然界的一切物质系统都按其内在的固有规律而运动、演化、发展和灭亡。,第2章 系统自然观,12,一、自然界的存在方式,自然界的存在方式是什么?,以系统的方式,13,1.,什么是系统,是由若干具有特定属性的,组成元素,经特定联系而构成的、与周围,环境,相互联系的、具有特定,结构,和,功能,的整体,。,2.,系统的条件,系统的,组成,系统是所有组成元素的集合。任何系统都是由若干个元素的组成的整体,一个元素不能构成系统。,14,系统的,结构,系统诸组成元素之间相互联系和相互作用的总和,是系统诸组成元素相互结合的方式。,系统的,环境,与系统发生相互作用又不属于这个系统的所有事物的总和。,系统的,功能,系统在与环境相互联系中表现出来的,系统对环境起作用的能力,,或,系统对环境变化和作用作出响应或反应的能力,。,15,问题:,(1)一个元素能否构成系统?,*,答:否。任何系统都是由若干组成元素构成的整体,单一元素不能组成系统,必须有两个或两个以上元素才能构成系统。,(2)是否万物皆系统?,*,答:是。因为系统性是自然界和自然界的一切物质客体的根本属性,一切自然事物都是由一些有自己特定属性的元素按一定的结构组成的,在整体上具有特定功能的综合体。它们不仅有自身的结构,同时也受到周围环境的影响,和周围的其他物质相互联系而构成另一个系统。所以在自然界中,万物皆系统,系统无处不在。,16,(3)电子、夸克、基因是以非系统的方式存在的吗?,*,答:否。因为电子、夸克也是可分的,可分就表示它是有组成元素和结构的具有系统性的整体。虽然根据现有的科学知识还难以把电子、夸克看成是一个系统,但是,它们作为微观物理系统的一个组成部分,存在于系统之中,因而要对它们有确切理解,也不能完全抛开系统方式。,17,3.,系统的整体与部分之间的关系,系统整体由部分组成,整体不能脱离部分而独立存在。因此,在系统中,整体和部分之间存在着某些,加和性或守恒关系。,系统整体中的各组成部分之间存在着相互作用,会造成部分中旧质的消失而在整体中产生出新质。因此,在系统中,整体与部分之间又存在着,非加和性或非守恒关系。,18,问题:,(1)系统的整体是否等于或大于部分之和?,*,整体是否等于部分之和?,答:不一定。在整体与部分之间存在着某种加和性关系或守恒关系,对二者之间某些可以量度的共同属性来说,整体可以等于部分之和。但在整体与部分之间又存在着非加和性或非守恒关系,部分组成整体以后会使原来的性质或功能发生变化,某些部分的旧质消失而在整体上产生出新质或出现新的功能,从这一特性看,整体不等于部分之和。,19,系统的整体是否大于部分之和?,答:不一定。因为整体与部分之间,既存在着加和性关系,又存在着非加和性关系。加和性关系可使系统整体在某些共同属性的量上等于部分之和,而非加和性又使整体对于部分来说,在性质上有得,有失,有保留,整体可能大于部分之和,也可能小于部分之和。因此,简单地认为整体大于部分之和是不恰当的。,20,(2)通过部分能否认识整体?,*,答:不能。由于系统具有整体突现的性质,仅从其组成部分看是不能理解的,也不可能被发现。虽然部分中或多或少地包含着整体的信息,但不能说整体的全部信息都反映在它的每一个部分中。因此,仅通过部分是不能认识整体的性质和功能的。,一定要看到部分和部分之间的相互联系相互作用,看到系统和环境之间的相互联系相互作用才能认识整体的性质和功能,.,21,(3)系统的根本特性是加和性还是非加和性?,答:系统中虽然存在着某些加和性的关系,但加和性不是系统的根本特性。因为如果整体和组成部分之间、一切方面都存在加和性关系,那么这个整体就是一个堆积物。只有部分对整体存在着某种非加和性关系时,这个整体才能称之为系统。所以,只有非加和性才是系统的根本特性。,22,4.,系统的结构与功能之间的关系,系统的结构与功能的关系是辩证的:,结构是功能的内在基础,功能是结构的外在表现;结构决定功能。,功能又有相对的独立性,甚至功能的发挥还会反作用于结构。,23,问题:,(1)系统的功能主要由元素、环境还是结构决定?,*,答:在决定和影响系统功能的三个因素中,起主要作用的不是组成元素和环境,而是,结构,。,因为环境仅是功能存在和实现的条件,不是决定功能的内在根据。决定系统整体功能的内在根据是系统的组成元素和组成元素之间相互作用的结构。而系统的组成元素虽然是系统具有某种功能的物质基础和物质载体,但它不直接决定系统的功能。,同组成元素相比,结构对系统性状、功能的决定作用更为直接。,所以,比之环境和元素,系统的结构对于决定系统功能具有更直接更根本的意义。,24,(2)结构与功能是否“一一对应”?,答:否。功能对结构具有相对独立性。对某一特定功能而言,可以有多种结构与之相适应,即存在所谓异构同功现象。因此,结构与功能不是一一对应,而是多一对应的关系。,有无同构异功的情况?,25,5.,层次结构的含义与特点,*,含义:,层次结构指的是若干个组成元素经相干关系构成的系统,再经过新的相干关系而构成新的系统的逐级构成结构关系。,特点:,低层系统对高层系统有,构成性关系,,低层系统必定是包含在高层系统中为高层系统的构成部分。,同一层次系统之间存在着,相干关系,。,26,.,高层次系统与低层次系统的相互关系规律,*,层次结构的纵向因果链,(,1,)上向因果链,由于高层系统由低层系统经相干作用而产生,以低层系统为其基础和载体,故,低层子系统及其相互作用作为原因会对高层系统产生一定的结果,,这种低层次系统协同对高层次系统起到的根源作用、原因作用或影响作用,叫做物质层次结构的,上向因果,链,。(如,基因突变引起系统功能进化或退化,),27,(2)下向因果链,构成高层系统的低层子系统与单独存在时的低层系统有所不同,,低层子系统会受到高层次系统及其规律的影响、制约和支配。,这种高层系统对低层系统的支配和限制作用,,叫做物质层次结构的,下向因果,链,。,28,生命世界,蛋白质、,核酸,分子体系,细胞,组织,器官,系统,生物个体,种群,群落,生态系统,生物圈,自然界的层次结构,29,层次结构的横向结合度,同一层次的系统间经相干性关系互相结合构成了高一级的系统。,同一层次系统之间结合的紧密程度是随着层次由低到高推进而由大到小递减的,即层次越低,结合的紧密度越大,层次越高,结合的紧密度越小。,30,夸克,基本粒子,原子核,原子,分子,分子体系,凝聚态物质,卫星、小行星,?,自然界的层次结构,微观世界,宏观世界,强子如质子、中子,夸克有结构吗?,非,生,命,世,界,31,例如,夸克结合为基本粒子的力量最大,中子和质子结合为原子核的核交换力次之,原子核与核外电子结合成原子的力量又次之,原子结合成分子的共价键或离子键力量又弱了一些,化学分子结合成为生命大分子的力量相对而言又更弱了一些,由多细胞结合成生命整体的力量就更加弱了。至于维持生物群落和生态系统的力量,就更难以与物理和生物化学的力量相比拟了。,32,层次之间结合度递减的趋势是一种必然性。,因为如果高层系统的结合度不是小于而是大于低层系统的结合度的话,则高层系统在形成的时候低层系统就土崩瓦解而不能存在了。因为低层系统的结合力量敌不过高层系统的结合力量了。,由于存在着层次之间结合度递减的趋势,所以高层系统的解体可以不影响低层系统的稳定性,有可能在稳定的低层结构之上重新建立新构型,出现变构过程中的稳定转变。,(如不严重的外伤不会危及性命但会影响外观),33,基本粒子、,原子、,分子,恒星,星系,星系团,总星系,非生命世界,微观世界,宏观世界,宇观世界,已知最大范围“宇宙”,自然界的层次结构,34,非生命世界,生命世界,领域,层次,空间尺度,cm,理论描述,领域,层次,理论描述,渺,观,?,10,-34,超弦理论?,基,因,型,氨基酸,蛋白质,核酸,生物超分子复合物,分子生物学,微,观,夸克,基本粒子,原子,分子,10,-13,10,-6,量子力学,量子场论,统计力学,表,观,型,细胞器,细胞核、质、膜,细胞,细胞学,宏,观,地上物体,行星,恒星,10,-5,10,14,牛顿力学,经典物理学,组织,器官,系统,个体,生理学,宇,观,星团,星系,星系团,超星系团,总星系,10,14,10,24,光年,?,自然界的层次结构,35,物质系统的基本特征,(,1,)系统是系统与要素的辩证统一。,(,2,)系统是结构与功能的辩证统一。,(,3,)系统又是系统与环境的辩证统一。,(,4,)物质系统具有层次性。,36,二、自然界的演化发展,37,物质系统是沿着一个方向有规则的运动还是没有方向无规则的运动、物理量化学量是处处相等还是不等,熵增原理(,the principle of the increase of entropy,),最经典的表述是:“绝热系统的熵永不减少”,。在孤立系统中熵总是增加的,而熵是混乱度。那么,系统在孤立情况下总是自动地趋向于混乱与无序。,熵增定律仅适合于封闭系统,.有序与无序,38,问题:,按照熵增原理,地球会不会越来越无序?,*,答:不会,因为地球作为一个开放系统,不仅需要与外界交换物质和能量,本身也有一定的自净能力。特别是地球是人类活动的场所,人类可以根据自己的生存需要有目的地利用和改造自然环境,实现自然、社会的可持续发展。因此,即使按照熵增原理,,地球也不会越来越走向无序,。,39,.进化与退化,进化,:,无序有序,退化,:,有序无序,40,进化和退化相互包含。,以进化为主的过程往往内在地包含着退化,同样,以退化为主的过程也常常内在地包含着进化,纯粹的进化或纯粹的退化至少是极其罕见的现象。,进化与退化同存共生。,进化和退化常常是同时存在和同步发生,往往是一个过程的两个方面。,进化和退化相互交替。,直线性的演化图景是不存在的,进化和退化两者交替进行、相互转化。,.进化与退化,41,问题:,(1)进化与退化是否互不相容?,*,答:否。在自然界演化过程中,进化与退化既相互区别又相互统一。二者相互包含,同存共生,相互交替,相互转化,共同构成丰富多彩的演化过程。因此,二者并不,互不相容,。,(2)系统的进化是以环境的某些退化为代价的吗?,答:是。在自然界演化过程中,进化和退化常常是同时存在和同步发生的,往往是一个过程的两个方面。系统的进化以环境某些方面的退化为代价,系统有序程度的提高往往以环境有序程度的降低为条件。,42,自然界演化的不可逆性,自然界演化的自组织性,自然界演化的机制是对称性破缺,.自然界演化发展的普遍特征,43,自然界演化的不可逆性。,可逆过程,一个物质系统从状态甲变到状态乙,同时带来了周围环境的变化;然后该系统从状态乙又回复到状态甲,回复过程中每一状态都是原来过程中各状态的重演,并且达到状态甲时,系统的周围环境也恢复原状,不留任何痕迹,那么这个过程是可逆过程。,不可逆过程,如果状态乙到状态甲不可回复,或回复过程中的某一或多个状态不是重演,或引起的环境变化不能自动还原,这样的过程就是不可逆过程。,44,自然界演化的不可逆性。,自然界演化过程的不可逆,既有从有序到无序的不可逆,又有从无序到有序的不可逆。,演化过程的不可逆归根结底也就是指时间是不可逆的,或称时间箭头是单向的。,对于远离热力学平衡态的演化系统来说,演化的方向就是从无序到有序。,从无序到有序再到新的有序的过程,45,自然界演化的自组织性。,自组织是自然界演化过程的内在机制,是一个系统在各要素相干作用下,自发,形成特定结构与功能的过程。组织是指一个系统各要素按照,特定的指令,形成一定的结构和功能的过程。,自组织和组织既有联系,又有区别。它们的联系表现在都是采取系统的形式和状态;它们的区别表现在动力和范围不同。,46,自组织现象出现需要具备的条件,按照耗散结构理论和协同学,一个系统必须符合一定条件,才能成为自组织,进入有序的耗散结构状态。,第一,必须远离平衡态。,第二,必须是开放系统。,第三,非线性机制。,第四,正反馈。,第五,涨落。,这是目前解释生命起源、宇宙无限的唯一理论,47,非平衡自组织理论对我们一般地理解系统进化的机理提供的启示,(见,44,页)*,第一,,“非平衡是有序之源”,要从无序向有序进化,系统必须远离平衡态。,就如肚子饿了才能吃下饭,第二,,开放是系统进化的先决条件,系统要从无序走向有序,必须保持对外环境的开放性,与外界交换物质和能量。,第三,,非线性机制是系统进化的内在根据,只有非线性机制才能使系统内诸要素之间相互维系形成有机整体,导致系统失稳、旧结构瓦解、新的有序结构得以产生。,48,第四,,系统内部存在正反馈机制,负反馈往往使系统的变化衰减,而正反馈则会使系统的变化被放大和加剧,从而推动系统的质变,加速系统自复制自组织的过程,使要素的微观协同产生出宏观秩序。例如化学中的自催化和超循环就是这样,通过正反馈机制的推波助澜而从无序很快地达到有序。,第五,,随机涨落是系统进化的直接诱因,随机涨落是非平衡系统失稳的“导火线”,是非平衡有序结构的“胚芽”,是非平衡系统进化的“驱动力”。,涨落,:系统或其中某个变量或行为对于宏观量的统计平均值的偏离。,49,问题:,(1)是否只有开放系统才能进化?,*,答:是。开放系统是与环境既有能量交换又有物质交换的系统,只有这种交换才能形成有序结构。如果离开了与环境的物质、能量交换,就很难想象这些有序结构能够产生和维持,更不用说进化了。所以,保持对外部环境的开放性,与外界交换物质和能量是系统进化的先决条件。,50,(2)开放系统必然会进化吗?*,答:不是,开放只是系统进化的必要条件,而不是充分条件。即使是开放的系统,当熵流(由于系统与外部交换物质能量所引起的熵的变化),dS,e,0,,或即使,dS,e,0,,但,dS,e,dS,i,时,仍有,dSdS,e,dS,i,0,,系统仍有可能是熵增加而走向无序。,可见,,演化的系统必须是一个开放系统,,即系统内外环境之间要有物质、能量、信息的交换与流通,且必须是系统从外部输入的负熵流绝对值大于系统内部的熵产生,从而使系统的熵逐步减小。,51,(3)在自组织过程中,系统进化的直接诱因是什么?,答:在自组织过程中,,随机涨落,对系统进化起着十分重要的作用。它是非平衡系统失稳的,“,导火线,”,,是非平衡有序结构的,“,胚芽,”,,是非平衡系统进化的,“,驱动力,”,,即,“,通过涨落达到有序,”,。所以,,随机涨落,是系统进化的直接诱因。,52,(4)在自组织演化中,进化是非决定性的说法是否正确?,*,答:错。因为随机涨落在系统演化中起着重要的作用,所以系统进化实质上是由偶然性与必然性的相互影响所决定的。因此,进化是随机性与决定性的相互作用,而不能单纯地认为是决定性或非决定性的。,53,对称,是指在一定变换下的不变性。,最对称的世界没有任何秩序和结构,没有任何特殊方向和特殊点,这是平衡态的特征。,宇宙起源于混沌、无序,起源于对称性。,与对称相反,破缺,是指在一定变换下所表现的可变性,或对称性的降低,对应着系统的有序状态。,自然界演化的机制是对称性破缺,54,自然界的有序化是对称性破缺的结果,.,宇宙的演化,从最初的混沌状态到弥漫的星际物质再到形成星系、恒星、太阳系、地球、地球上的生命以至人类,就是一个从完全对称到对称性逐步丧失、非对称性逐步形成的过程。,对称性破缺规律,是指自然界的演化过程中,存在着一系列的非对称性,从而为自组织的产生及进化提供了必要条件。,55,纪录片,人类消失后的世界,用一种假设的方式,来推测人类突然永远消失,地球将会怎样。按照时间的进展,:,6,个月后,,植物就在城市里疯长,大型动物进入城市。,5,年后,,公路公园球场等空旷的场所,被森林淹没。,200,年后,,摩天大楼、电视塔这些钢铁建筑垮塌。,千年后,,城市消失,被河流、森林覆盖,重新回到蛮荒世界。,两万年后,,人类的文明遗迹都消失殆尽。,20,万年后,,人造化学污染物也将不复存在,地球上再也找不到人类曾生活过的证据。,56,貌似不可思议、令人惊诧的场景,在现实中却可以找到证据。,因核泄露事故而遭遗弃的切尔诺贝利,居民全部撤离,被称为“死亡之城”。,然而,,20,多年后,那里已被森林占领,各种野生动物出没其间。,一篇重返“死亡之城”的报道这样描绘它:“乌克兰北部清晨的薄雾中,一抹晨光穿透茂密的森林。银色的白桦树亭亭玉立,树叶正渐渐变成金黄,”,人住过的房间,公园里的秋千,机器成了烂铁,死亡之城,57,大自然用神奇的力量,修复着人类留下的伤疤。,大自然的力量远远超出想像,类似奇迹,在地球的其它地方也可见到。在漫长的时间面前,与大自然的力量相比,人类所有引以为傲的文明,所有宏伟的建筑,也都算不得什么,终将化为一片灰烬。,当然,人不甘心死亡。,人消失以后的世界,58,第3章 生态自然观,第2节 人与自然的可持续发展,第1节 人与自然的关系,当代的生态自然观,可持续发展观,59,人与自然的关系是一种对象性的关系。,这一关系体现了人对自然的认识,也体现了人在自然中的生存状态。,如远古时代的敬畏自然,,农业文明时期的顺应自然,,工业文明时期的征服自然,,现代力求与自然和谐共处的生态自然观。,由于人与自然的这种对象性关系,人与自然界在相互作用中共同演化,共同发展。,第1节 人与自然的关系,60,天然自然,-,是指未曾打上人类意识的印记、或者人类尚未认识到的那部分自然和人类观测所及、但尚未受到人类实践手段影响的那部分自然。,人工自然,-,是人类实践手段所及从而变革了的那部分自然界是人类所创造的人工自然物和人工自然界的总和。,第1节 人与自然的关系,61,人与自然的协调发展的问题,人口问题,-,是最基本的全球问题,资源短缺问题,-,至关重要的粮食、石油、煤炭等,环境污染问题,-,资源过度消耗造成的废气和废物,生态系统失调问题,全球性问题产生的原因:,对地球资源的不合理开发利用。,传统的价值观,人类中心主义的影响。,第1节 人与自然的关系,62,当代的生态自然观,可持续发展观,第2节 人与自然的可持续发展,一、高科技时代更应重视“代价学”研究二、什么创新对可持续发展最重要三、以人为本,科技发展的动力和目的 四、对战略机遇期的科学定位,五、学会竞争 学会合作六、持续的精彩才是真正的精彩七、倡导崭新的思维方法,63,一、高科技时代的“代价学”研究,2004,年,7,月,9,日,,何建明的报告文学作品,永远的红树林,,在读者中引起很大反响。文章中的主人公梁言顺博士几年中潜心研究“低代价经济增长论”,以切实的数据,将经济发展中所付出的代价直观地呈现于人们面前,因而引起社会的广泛关注。,梁言顺,中共中央党校研究室主任,64,一位在当地颇有名气的青年实业家,为了改变家乡落后面貌,他竭尽全力引资建起了一座颇具规模的现代化工企业,父老乡亲很快因此而富裕起来。但问题也来了,村上的人接二连三不明不白地得上一种怪病,甚至连吃奶没几个月的孩子也没能逃脱噩运。后来发现,使人们富起来的化工厂导致了周围水和环境的严重污染,人们在点钞票的同时也在吮吸着毒汁。乡亲们开始把存款提出来改造湖泊与河江,但存款用光了,疾病仍然魔鬼般地袭击着他们的生命。乡亲们愤怒了,终于有一天举起锄头,将那座化工厂一扫而平。当他们再捡起锄头回到地头种植活命的稻粮时,却发现那地、那河早已飘不出原有的稻谷香了。他们转身找到铁门高楼里的厂主,谁知厂主的家里正在为,13,岁的独生子举行葬礼,厂主自己也得了与儿子同样的不治之症,他在床头痛心疾首地喊着 “你们杀了我吧!别让我受折磨了,快杀了我吧!杀了我吧,”,乡亲们看着这一景,不由地都恸哭起来。,65,今天,我们已进入科技高度发达的时代,许多过去在小农经济时代非常艰难的改造大自然活动,今天已经变得易如反掌。 “可上九天揽月,可下五洋捉鳖” 已变成现实。,南水北调中线工程示意图,三峡工程输电示意图,三峡工程电源电站,66,高科技时代的“代价学”,不仅要考虑高科技具有的能量,还要考虑高科技的其它特性。我们有时在为一项高科技的诞生而欢欣鼓舞的时候,却往往忽视了它的,“双刃剑”特性,,这种特性有时一开始就能预见,而有些一时还难以看清。,克隆技术在为人类的医学科学展现出光明前景的同时,我们是否已做好了从传统伦理道德观念上接受这一新技术的准备,特别是这项技术所具有的巨大商业价值,更增加了人类将要付出巨大代价的风险。,中国本土克隆牛,自然选择被扫地出门 人类将进化为超人么,中国是动物克隆技术强国,67,高科技的另一特性是,难以预见性,。,现实中,可能我们使用多年的药物突然发现了副作用,有些药物经过多年临床使用,却发现具有其他功效的现象,经常我们还能做出停用或改用的决定。而在高科技时代,这样的情况就会复杂得多,有时可能是“开弓没有回头箭”,对于这些情况,我们还是想得多一些,对需付出的代价估计得充分一些才好。,68,节选自,永远的红树林,,光明日报,A1,版,,2004,年,7,月,9,日,该到人类彻底警示自己的时候了 一个不计成本和代价的经济模式肯定是个不完善的经济模式。一个不懂得计算成本和代价的经济理论肯定是个存在缺陷的理论。一个民族和国家如果不明细自己在发展中曾经或正在付出的代价那就不是一个成熟的民族和国家。,腐败造成的经济损失可以量化,梁言顺,69,生态文明与人地和谐,人是自然的主人到人是自然的一员,生态文明的发展模式:人和自然协调发展,代际平等和代内平等,代际平等:既要满足当代人的需要,又要考虑后代人满足自身需要,代内平等:一部分人发展不应损害另一部分人的发展,2009,年底的哥本哈根世界气候大会,被喻为“,拯救人类的最后一次机会”的会议,全人类联合遏制全球变暖行动的一次很重要的,努力,。,可持续发展观的核心内容:,工业化国家将碳排放“外包”给了发展中国家,中国替西方购买者进行着大量碳密集型的的生产制造。作为消费者的国家应该对制造产品过程中产生的碳排放负责,而不是出口这些产品的国家。,70,既要满足当代人的需要,又不对后代构成危害,基本条件只有两个:,一是自然资源的循环使用和循环替代,;,二是生态环境的循环净化。,可持续发展的实现途径,可以概括为“三增长模式”:,经济低代价增长;,自然资源总量和环境容量扩大增长;,人口适度的零增长。,可持续发展观的核心内容:,71,二、什么创新对可持续发展最重要,观念创新,“日益增长的人口与日益枯竭的自然资源、日益恶化的环境的矛盾越来越突现,即使曾主导世界经济达半个世纪的凯恩斯理论,早在,20,多年前亦已失效,世界经济究竟应该怎样可持续发展?”,72,如今,世界经济究竟应该如何可持续发展,已不是凯恩斯早年论述的就业、利息、货币能够奏效的问题,而就业、资源与发展模式问题的探讨,是一个非常重要的课题。,资源枯竭城市后续发展乏力 大庆油城转型之痛,中国八十多个资源枯竭型城市亟待经济转型,曾经是亚洲最大的机械化露天煤矿,阜新矿业集团海州露天煤矿,是近年来我国关闭的最大一家资源枯竭的露天煤矿。,资源枯竭的问题,73,3,月,23,日为世界气象日,4,月,22,日为世界地球日,9,月,16,日为国际保护臭氧层日,10,月,16,日为世界粮食日,6,月,5,日为世界环境日,生态环境恶化的种种危机:,海平面的持续抬升,,2013,年将比,2000,年上升,28,毫米。 到,2010,年,全球气温将上升,1.4-5.8,;在,1000,年之后,全球气温将上升,58,。,74,有人形象地将湿地喻为地球的肾。我国湿地位居世界第四、亚洲第一,然而,我国拉萨附近的三大湿地,如今其中的一块正在消失。 我国的濒危动植物物种比世界总数多,5,个百分点,然而正在消失的也是,5,个百分点。,75,提示:森林被毁、生态破坏、 严重的水土流失 、农业生产力下降,引起食物供应不足、 玛雅文明的衰落,都是太阳惹的祸:连年干旱、砍伐森林 、太阳周期,人类经济活动导致自然资源枯竭和生态环境恶化,我国的这一问题亦比历史上任何一个时期都更加严重,这一严峻的现实敦促人类不得不思考,当年具有恢宏的神庙、华丽的生活设施,还有文字和丰富天文知识的玛雅文明为何突然灭绝?近来有学者认为,玛雅文明灭绝的真正原因,是南美洲曾有过持续几十年的干旱时期。,76,新疆尼雅遗址,尼雅遗址文物,三星堆遗址出土文物,通天神树,古蜀人智慧与精神的象征,楼兰古城,楼兰古城曾经是人们生息繁衍的乐园,周边有着烟波浩淼的罗布泊,从石器时代便是非常适合于人居住之处,77,改革开放以来,我国经济持续快速增长,但还属于自然资源消耗型。,04,年,我国水泥消耗总量占全球,1/3,;钢铁消耗总量占世界,40%,;煤碳消耗总量为全球的,40%,,达,16,亿吨。 世界石油日产出为,8000,万桶,若我国每人拥有一辆汽车,那么日耗汽油正好是全球石油日出产量。,轧钢厂,水泥厂,78,历史上没有哪一个国家是照搬别的国家现成模式成功的,发达国家的富有是因为疯狂掠夺了发展中国家的资源,包括自然资源与人力资源。我国按什么模式发展,要根据我国的国情。,以人为本,创新跨越,竞争合作,持续发展,路甬祥,79,讨论题,1.,经济发展与自然环境保护的关系实质是什么?,2.,中国的环境问题突出表现是什么?,3.,我国促进人与自然和谐发展的政策有几类?如何落实?,80,三、以人为本,科技发展的动力和目的,科技发展为什么要以人为本?,其一,科技要增进人类的福祉。,按照传统的科学观,科学以自然为研究对象,探求科学真理,属于“自然哲学”的范畴,与人的价值追求“道德哲学”是两股道上跑的车,互不相关。科学家要埋头研究,“为科学而科学”。,81,现在情况不同了。,二战期间希特勒以“优生学”为借口杀害犹太人,日本,731,部队打着“科学实验”的旗号在我国实施细菌战,使人们不得不痛苦地面对科学与人道可能产生的矛盾,乃至尖锐的冲突。战后,环境、能源、资源、人口等“全球性问题”日趋严峻,也促使人们理性地省悟到科学技术的两面性。,日本,731,部队残害中国人,希特勒,82,其二,科技发展要以人才为本,.,要依靠人,人才是资源,已成共识。我国科技发展最紧缺的是优秀人才,也已成共识。,第一,培养和选拔人才要靠钱,更要靠环境和机制。第二,人才是多种多样、分类分层的,要各尽其才。,83,第三, “,以人为本”就是以人民为本。,几代中国科技工作者用青春奉献乃至生命向人民和国家无声地诉说着铭心刻骨的爱。上世纪前半叶,许多留学人员囿于当时的客观条件无法参与科技,但他们“以人为本”的情怀依旧。,中国地质事业的奠基者李四光,闻一多:学问与人品的统一、诗人与学者的统一、艺术家与爱国者的统一。,钱三强,钱学森,84,“以人为本”就是以人才为本。,尊重人才不是一句口号;,要将“人才为本”与“科技是第一生产力”结合起来;科技投入不再是社会事业性投入而是最重要的公共战略性投资!,85,中国共产党有坚持“以人为本”的历史与经验。上世纪六十年代,毛泽东对陈赓大将动情地说,党内有两个怪才,一个是做过和尚的许世友,一个是当过牧师的董健吾。毛泽东讲的这两位只是代表性人物。中国共产党之所以能够把原来各种信仰的人才汇聚到共产主义旗帜下,一个非常重要的原因就是共产党对人的浓浓热忱。,许世友,陈赓,86,人活在世上,总要寻找哪里是自己的根。无论是曾经贫穷还是正在富强,中国都是我们共同的根。说到底,“以人为本”就是以我们自己为本,我们是在为自己创造科技成果创造物质财富创造精神自豪。每一位科技工作者都是祖国的一片绿叶,我们属于这片神奇的土地。,太山不让土壤,故能成其大;河海不择细流,故能就其深,新世纪新阶段的中国有一个鲜明的特色,那就是靠科教兴国和人才强国。科技人才生逢此时,何其幸哉!,87,人对自然的认识经历了哪几个阶段?,什么创新对可持续发展最重要?,可持续发展观的核心内容是什么?,什么是新的科技发展观?,科技发展为什么要以人为本?,什么是重要战略机遇期?,怎样才能创新跨越?,88,四、 创新跨越,对战略机遇期的科学定位,中国目前面临着两种选择,一种是满足于现有的改革发展成果,自然发展;另一种则是以现有改革发展形成的良好局面作为新起点,创新跨越,持续发展,开创中国科学历史上更新的辉煌。,要抓住和用好重要战略机遇期,在日益激烈的综合国力竞争中牢牢掌握加快我国发展的主动权,.,89,什么是重要战略机遇期?,时间的长期性。,长达十年以上乃至数十年。,空间的世界性。,是世界范围矛盾运动变化的结果,是人类社会规律在当今时代的展现,是国际、国内各种因素综合作用所形成的境遇。,主体的集团性。,针对的是国家、地区或社会集团。,内容的综合性。,通常是科技革命引发生产力质变,经济发展带动社会全面进步,文明程度的提升促进综合国力的增强。,影响的全局性。,能否紧紧抓住重要战略机遇期,事关国家、民族命运,其后果决定全局态势和长远利益。,90,本世纪头,20,年是不是中国科技事业的重要战略机遇期?,人力资本、物质资本和自然资本是决定经济的三大战略资源,人力资本居于第一位。,从,1982,年到,2000,年,中国人力资本存量由,28.82,亿人年提高到,63.14,亿人年,增长,1.19,倍,占世界总人力资本存量的比重由,17.5,提高到,25,。,本世纪头,20,年,中国劳动年龄人口比重最高,被抚养人口比重最低,人均受教育年数提高最快,乡村向城镇转移人口最多。,91,加入世界贸易组织拓展了经济的战略空间,中国可以更充分地利用国外市场和资源,更广泛地参与国际分工与合作,推动政府管理体制深化改革。,大国之间不大可能发生全面战争形式的对抗。,92,经济快速发展的,“起飞期”,,,社会主义市场经济继续发育的,“成熟期”,,,人力资本急剧增长的,“积累期”,,,经济结构战略性调整的,“提升期”,,,开放型经济的,“扩展期”,,,世界格局相对稳定的,“波动期”,,,加上以信息技术、生物技术、新材料技术等领域为代表的科学技术的,“怀胎期”,,,这一切决定了中国完全可以在若干关键科技领域取得重大突破,中国科技创新的,“跨越期”,并不遥远,并将成为民族复兴,“强盛期”,的主旋律。,93,重要战略机遇期可遇不可求,易失不易得。,早在上世纪,90,年代中期,面对亚洲金融危机的严峻挑战,中国科学界就提出了“迎接知识经济时代,建设国家创新体系”的战略构想,让我们懂得什么是机遇,什么是重要的战略机遇,什么是重要的战略机遇期。,94,地绝而天不绝之处是大海,路甬祥同志阐述新的科技发展观时指出:,科技发展再也不能跟在他人之后亦步亦趋,而应选择重点实现跨越进而带动整体发展。中国科技发展再也不能停留于一般的模仿与跟踪,而必须具有实现跨越发展的胆识和魄力,增强做原创性科学创新、做世界一流技术创新与集成的信心和勇气。从认识客观世界本质出发提出科学问题,从我国经济社会发展的战略需求出发寻求技术突破,确定战略重点,开辟新的领域,创造新的方法,不断做出新的重大贡献。,95,社会背景,从目前的总体小康达到,2020,年的全面小康,既是量的增加,更是质的提升。,目前的总体小康仍是低水平、不全面、不平衡。,我国人均,2009,年是,3000,美元,而发达国家人均是,4,万美元;,国内发达地区人均,4000,美元,经济落后地区仅,300,美元;,人口占世界总量,22,,而经济总量却不到世界总量;,城市化水平低,城乡差距大,“三农”问题难;,第三产业增加值只占的,1,3,,发达国家则占到,60,70,。,尤其要警惕的是,人均,1000,美元是一个重要关口,国际上已经有若干国家达到这个关口后经济徘徊政治动荡心理失败。,96,从起飞阶段到加速发展阶段,中国,2005,年的人均,GDP,为,1703,美元,,2006,年达到了,2042,美元,增长了将近,20%,。在“金砖四国”中,俄罗斯去年的人均,GDP,为,5129,美元,比上年增长了,8%,;印度为,723,美元,增长,11%,;巴西为,3300,美元,比上年减少了,0.3%,。世界上人均,GDP,最高的国家仍然是卢森堡,超过了,7,万美元。,从国际经验来看,人均,GDP,从,1000,美元到,2000,美元,再从,2000,美元到,3000,美元,所用的时间在逐渐缩短。例如,实现前一个阶段德国用了,9,年,而后一个阶段只用了,6,年,日本则分别用了,6,年和,3,年。而中国人均,GDP,从,1000,美元增长到,2000,美元仅仅用了,3,年时间,,2000,美元增长,到,3000,美元只用了,3,年不到,。,97,全面建设小康社会的重要社会指标,到,2020,年人均超过,3000,美元,城镇居民人均可支配收入,1800,美元,农村居民人均纯收入,800,美元,恩格尔系数低于,40,城市居民住房人均建筑面积,30,平方米,城镇化率达到,50,居民家庭计算机普及率,20,大学入学率,20,每千人医生数,2.8,人,城镇居民最低生活保障率,95,以上等等。,还应包括政治文明、文化繁荣和公民素质提高。,98,敢于提出“创新跨越”是一种勇气,科技最具竞争性,这种竞争甚至往往是“赢者全赢、输者全输”的结局。,历史上从来没有“跟踪”出来的科技领先,世界也没有“复制”出来的国富民强。,如果说工业革命以来二百多年发达国家的现代化是一个创新过程,我们目前的创新则是一个包含着跨越的一浪高过一浪的连续过程,是一个表面看是量的逐步积累其实内芯包含重大质变因素的螺旋上升过程。,99,更高的起点、更紧的资源约束、更激烈的一分一秒的拼抢,将贯穿于未来十年二十年五十年直到本世纪末。,我们要用几十年时间做到发达国家二百多年做成的事情,没有敢为天下先的爽气和勇于担大任的决心,怎么可能呢?,中国共产党是进京“赶考”,100,提出“创新跨越”经过深思熟虑,是一种深谋远虑。,当今科技对自然奥秘的探索在深度和广度上不断拓展,科学与技术日益水乳交融,学科交叉酝酿重大契机,众多单项突破有机集成实现革命性飞跃。荣膺国家表彰的,载人航天和澄江动物群与寒武纪大爆发,两项科技成果,一项是数千个单位协同、几万人参与,共圆华夏神州的飞天梦想;一项是三个科研群体,20,年竞争与合作,奠定中国科学家研究生物进化的崇高地位。,澄江动物群与寒武纪大爆发研究获国家自然科学一等奖,101,曾经有人担心中国科技面临无法突破的各种壁垒,也曾经有人预言中国科技将一直跟着发达国家蹒跚,无论出于什么主观意愿,这种担心和预言恰恰忘记他们评价的是一个战略智慧杰出的伟大民族。这个民族既喜爱小桥流水、恬静幽雅,更具有风啸雷鸣的壮烈豪迈。“创新跨越”的提出,新的科技发展观的树立,就是一曲大吕黄钟的交响!,小桥流水,大吕黄钟,102,大致而言,,继承、积累和机遇,是创新和跨越过程中,带有共性的三个问题或条件。,正反两面的经验使我们越来越深切地认识到,创新跨越是有条件的;不创造和满足这些条件,创新跨越可能流于美好的愿望,甚至会受到惩罚。,103,先谈继承,。,创新有二大要素,即突破与传承,或否定与继承,其关系是在传承的基础上突破,在继承的基础上否定。创新(跨越同样)无疑要突破,否定前人的一些框架、常规或定论,否则何新之有?不过,怎样才能真正突破?科学技术史告诉我们:必须继承前人的合理成果。因为创新并非对前人成果的全盘否定,合理的经过实践考验的成果是否定不了的。即使像相对论这样革命性的创新,也不是对牛顿力学的全盘否定。,王选院士,104,积累,与继承密切相关。,但积累主要不是为了继承,而是为了创新和跨越。所谓万丈高楼平地起,只有根基打得深打得牢,楼房才能盖得高。同样,科学技术创新,包括原始性创新和集成性创新,也需要基础的积累,包括实践积累、知识积累、文化积累。积累得越多越扎实,越好。知识是积累的过程。,105,荣获,2004,年度世界粮食奖的袁隆平院士,为了创造杂交水稻,在湖南、河南的农田里,不知度过了多少日日夜夜。,106,在刘东生院士摘取国家最高科学技术奖桂冠时,我注意到他感人至深的“黄土情结”,为了研究黄土高原,他不仅跑遍了大西北,而且觉得自己有时和黄土“合为一体”。,107,著名哲学家库恩强调,:,多数科学家是常规科学家,科学家做的工作多数是常规工作。没有常规的积累,便不会有科学的革命。不经过扎扎实实的日积月累,只想抱创新的“大金娃娃”,没门!,108,至于机遇,:,一种是对国家和民族而言,一种是对个人或小群体而言,关键都在于能否捕捉。抓住了,创新和跨越便可能实现;抓不住,无异于画饼。巴斯德曾言,机遇垂青有准备的头脑。这是经验之谈,也是高度的概括。为什么伦琴能发现放射性,弗莱明能发现青霉素?因为他们有一颗有准备的头脑。,伦琴,109,五、学会竞争 学会合作,竞争与合作,如此熟悉的语言,何来新旧呢? 是的,每一天的太阳都是新的。两个古老的词语,竞争与合作,在新世纪新阶段的中国,颇有对其进一步深入思考进一步精细诠释的必要。每一位科技创新者都应沉下心来想一想今天应该怎样竞争,今天应该怎样合作。新的科技发展观不是一般性地讲竞争与合作,而是将竞争合作直接联在一起,“以人为本、创新跨越、竞争合作、持续发展”,这里包含极其丰富的内容。,110,1.,树立适应新世纪新阶段新情况的竞争意识。,这种竞争意识要求强烈的紧迫感和忧患感。科技是提升经济力军事力和文化力的关键要素,没有科技上的众多突破、发展与集成,我们就不可能保证到,2020,年国内生产总值比,2000,年再翻两番,就不可能大幅度地提高经济和社会效益。,111,改革开放以来,中国科技全方位宽领域多角度地参与国际竞争。但这还远远不够,必须以几十年的积累和经验为基础,进一步适应科技竞争规模更大、竞争程度更强的新形势,敢于与世界一流科技机构同跑道争速度,敢于与拥有雄厚财力支持的发达国家和世界五百强企业同场竞技。,112,这就要求我们整合科技资源,根本改变计划经济体制下长期形成的部门利益至上、条块分割、分散重复、只重公平、忽视绩效的弊端,摒弃资源的自我分配,评价的自我陶醉和研究鉴定评奖的自我循环,再也不搞新一轮的均衡分配和简单循环,而是统筹兼顾,避免浪费,形成最佳的力量配置,成长新的创新力量。,113,2.,科技创新离不开竞争,同样离不开合作。,借助当前世界总体上的和平与发展主流,借助于现代交通与通信手段,毛泽东同志上世纪六十年代所说的“小小寰球”成为名副其实的村落。从更高意义上,合作是人类解决一切问题的根本出路。,114,人类只有一个地球,人类只有一个共同的家园,科技创新的每一项措施都或多或少地影响着人类的生存环境,或者安全一点儿或者危险一点儿。就科技创新而言,无论是科学发现还是技术发明,不要说个人单打独斗显得天方夜谭,一个导师带几个学生的小作坊也是梦幻桃花源。,115,近年最引起世界关注的人类基因组计划,是美国英国德国法国日本这五个科技强国加上中国这个唯一的发展中国家共同完成的,这支队伍横跨欧洲美洲和亚洲。,116,再以,1994,年生产出第一架的波音,777,大型客机为例,我们往往只看到其设计费五十亿美元,设计时间五年,殊不知参与设计的一万名工程师来自许多不同的国家。,117,就目前中国科技创新存在的缺陷来说,强调合作尤其富有针对性。凡是大的科技创新绝大多数是集体行为,集体行为就有一个如何对待荣誉如何对待利益如何对待地位的选择问题,用通俗的话说,一定要破除“宁为鸡首,不为牛尾”的“小算盘”,自豪于为一个大成果添砖加瓦,不必计较自己是否榜上有名。,江苏省人民医院临床生物学诊断和治疗实验室,学科带头人,张寄南,学科带头人张寄南教授、张学光教授、束永前教授与主要学科梯队人员。,118,早在一千八百年前,魏文帝曹丕就批评“文人相轻,自古而然” 、“各以所长相轻所短”的劣根性,我们岂能让这种劣根性继续阻碍相互之间的真诚合作!,119,科技团体是典型的学习型组织,据说国际上通行新的“学习”定义,那就是不仅仅是学习知识,还要学习做人、学习相处、学习如何学习。可以这样说,世界上从来没有只竞争不合作的成功,也没有只合作不竞争的成就。新的科技发展观将竞争与合作紧紧联在一起,值得我们反复咀嚼和思量。,120,“并逐曰竞,对辩曰争”。随着市场经济的发展,人们对竞争已习以为常,科技领域同样如此。,不过,正如诺贝尔奖获得者丁肇中教授所说,我们欢迎和需要的是“善意”的竞争,而非恶意的竞争。在这里,就有一个如何对待竞争与合作的关系问题。 竞争是科技发展的一个重要动力,其中最著名的典型事例,:,也许是吉尔曼和沙利两小组为发现下丘脑激素历时,21,年的竞争。,121,他们原先在一个小组工作,后来沙利另立门庭,与吉尔曼公开竞争。一个用猪的下丘脑,一个用羊的下丘脑,在你追我赶的几乎白热化的竞争中,相互吸取经验教训,克服千难万阻。,发现了大脑产生的激素肽 荣获,1977,年诺贝尔生理学或医学奖,吉尔曼,1924,年,-,Roger Guillemin,美国,圣地亚哥沙克研究所,沙利,1926,年,-,Andrew V. Schally,美国,新奥尔良退伍军人管理局医院,122,其间当然还有许多困难曲折,但下丘脑激素的神秘之门已经打开。他们在荣获诺贝尔奖的讲演中说得好,他们的竞争不仅使他们共同攀上了分离脑激素的高峰,而且培养了大批人才,发展了若干先进方法和技术。,比如,沙利首先从,10,万头猪的下丘脑中提取到毫克的促甲状腺激素释放因子(),但不纯。吉尔曼从中受到启发,从,27,万头羊的下丘脑中终于分离出一毫克纯的。从此迎来了鲜花盛开的春天,,123,因此,不能像过去那样否定和排拒竞争,这既不明智,也不可能。但竞争一定要有序,讲“游戏规则”。据媒体披露,个分布合理的,MODIS,(中分辨率成像光谱仪)地面站就足以接收覆盖全中国的大气、海洋和陆地信息,但仅我国民用就已建成,37,个,甚至一墙之隔也重复建设。其中一个重要原因便是无序竞争、缺少合作。,中分辨率成像光谱仪,,“中分辨率”意味著它可以分辨地球上五百米范围内目标。它具有获取海洋、大气、陆地详细光谱景象和快速全球覆盖的能力,通过对光谱景象分析,研究人员可以知悉海洋污染状况、农业是否丰收、植被覆盖情况等。,124,在,SARS,研究中,我们也曾深受无序竞争之害。,杨焕明的心痛,在,SARS,面前,中国科学家整体打了败仗。,125,必须清醒地看到,由于现代科技不断向深度和广度拓展,由于学科之间的交叉和渗透日趋明显,
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