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1、科学技术哲学讲义 关于本课程的几点说明：一、课堂纪律和要求：不旷课、不迟到、早退；不做其他事；作好笔记；到课情况要不定期抽查；2次缺课无成绩。二、本课采用的教学方法人文素质教育渗透法。三、课外完成一篇3000字的课程论文。选题要求是课程论文对本专业的一些哲学思考，主要围绕以下5方面：1、本专业与其他专业、学科，与经济社会的种种关系。2、本专业发展史（尤其是转折点的影响因素：社会需求，基础学科，相关学科的重大突破，技术手段的重大进步）3、本专业的方法论研究、手段方法、理论及其变革，思维方法的特点。4、学科前沿问题综述，学科发展展望。5、对与本专业相关的行业技术管理方面的哲学思考。绪 论一、科学技
2、术哲学的含义、对象、内容和地位1、什么是科学技术哲学？科学技术哲学是关于科学技术的哲学以及与科学技术相关的哲学。或者说是关于科学技术自身和哲学和由科学技术引起的哲学。2、对象（1）自然界的哲学问题（2）科学技术研究和探索中的哲学问题；（3）科学技术在经济社会发展中的地位、作用、宏观规律等哲学问题3、内容（1）自然观。系统论的自然观、可持续发展的环境（自然）观；（2）科学技术方法论。科学技术的本质要素、基本方法、理论进化、真理评价等。（3）科学技术观。技术创新的本质、过程、方法等；科学技术与经济社会的一般关系；自然科学与人文科学、社会科学的一般联系。4、科学技术哲学的地位和作用（1）科学技术哲学
3、是人类认识和改造世界的必然产物（2）科学技术哲学是人们对科学技术与自然界及人类社会相互作用反思的结果。（3）20世纪以来科学技术的迅猛发展推动着现代科学技术哲学的迅猛发展。关于世界本身的认识有了重大突破。如时空、宇宙（宏观、微观两极）本身的系统性等； 关于天人关系的认识不断深刻化。对于科学本身和技术本身的反思日益精致与深入。关于科学技术与经济社会的互动关系的认识越来越清晰。二、科学技术哲学的历史演变1、古代科学技术哲学的思想萌芽在古代，科学技术尚处于萌芽状态，人类缺少实验变革和观察的有效手段，不能精细分析世界的微观层面，不能准确把握事物的本质和一般联系（即世界基本要素、单元、结构、功能等）。除
4、了力学和数学这两门基础性的学科建立起粗糙的理论体系外，其他知识领域只有朴素的经验积累。对自然界的深层本质和联系的认识只能借助于直观的猜测，以弥补事实上的不足。（例如古代原子论，地心说等都只停留于直观猜测的水平上），另一方面，由于基础研究的肤浅，研究者们只好把兴趣投向广泛的宏观领域，研究能力的欠缺与宏观世界显著的运动性质，导致了古代科学技术哲学的两大特点，即简单直观性，缺乏科学的论证；具有丰富的辩证性质。例如：古希腊安培多克勒的观点：宇宙间有两种基本力爱和恨，有四种基本元素水、火、土、气。在这两种基本力的作有下，四种基本元素分离、组合，促使着万物的不断的转化。古希腊的另一位哲学赫拉克里特说：“整
5、个世界是一团火，一团不断燃烧、又不断熄灭的活火。”列宁赞之为“对辩证法原则绝妙的证明。”中国古代的朴素辩证法应该说是在世界古代哲学辩证法史上达到了极致。例如，五行说认为金、木、水、火、土相生相克，互为因果。阴阳说认为阴、阳二气为万物之母，为万物的基本结构。阴阳消长为万物变化的基本动因，阴阳相互偶合，相互转化是世界本质。阴阳无间，阴阳无界。八卦学说认为天、地等八种要素是世界的基本成分，八种要素的对立统一是万物生灭变化的基本动因，其相互作用与衍生变化有普遍的规律性。 2.机械论科学哲学思想时期文艺复兴之后，因对宗教的反叛而兴起对科学与实证的崇尚；因有对科学的崇尚而有对科学的执著与迷信，因有科学的成
6、功而有机械论的自然观念。相信世界可以拆零，相信事物有其确定性质，相信事物之间有其不变的关系。世界运动有其永恒的规律，相信世界可以认识，有其终极的始因，有终极性的真理，相信实证方法是唯一可靠的方法。机械论哲学（马克思主义哲学称之为形而上学）有如下五个特征：1.机械构成论。认为万物类似机械装置，可以拆零，可以分析。生命个体也不例外；2.简单始基论。认为万物及整个世界有其基本要素、单元，这些要素、单元有其不变的性质，这些要素、单元是世界的始基；3.作用外因论。万物变化之因在于外力，而不在于自身的矛盾性。牛顿力学第一定律是这种观念的经典表述；4.线性运动论。一切运动可解析为单体运动，复杂运动是单体的均
7、衡连续的运动之复合，一切运动可以精确计算和预言；5.崇尚分析方法（AA）。割断历史与联系，种瓜得瓜，种豆得豆，瓜永远是瓜，豆永远是豆。3.唯物辩证的科学技术哲学思想自然辩证法的形成（1）唯物辩证的科学哲学思想是自然科学发展的必然结果。18世纪末19世纪中叶，自然科学取得了一系列重大的发展成果18世纪后半叶到19世纪前半叶，自然科学由搜集材料转入“整理材料”的阶段。A：天文学：康德1755年自然通史和天体论，1755年到1798年，康德拉普拉斯 （打开形而上学第一个缺口）B：地质学：莱伊尔出版地质学原理，提出了现实主义的方法论原则，批判了居维叶的灾变学说。C：物理学：热学19世纪20年代伦福德对
8、热质说的否定。（比热概念建立）。19世纪50年代以后经卡诺、开尔文、克劳休斯等人的努力，热力学第二定律建立。电磁学：1820年，奥斯特发现电磁感应现象；1825年，安培提出右手定则；1831年法拉第提出磁场概念，认为感应电流的产生不是磁的原因，而是磁通量的变化所引起的。指出非运动不能导致磁通理变化，电流其实是作功的结果。70年代，麦克斯韦电磁理论终于建立D、化学：1772年拉瓦锡提出燃烧氧化学说，否定了燃烧脱燃素说的机械论观点。1803年，道尔顿建立原子说：原子按一定比例形成复杂的原子；30年代阿伏加德罗提出分子分析与检验的概念与理论。70年代门德列夫提出元素周期律。这使得化学科学能够建立在一
9、个坚实的基础之上。E、生物学方面：19世纪20年代，法国拉马克提出生物进化的基本观点，但其机理是“用进废退”；施莱登1841年提出植物细胞说；1842年德国的施旺提出动物细胞说；1859年达尔文提出新的物生进化论，其基本理论是“物竞天择、适者生存”。（2）唯物辩证的科学哲学思想是技术革命推动社会进步的必然结果。18世纪的蒸汽机革命和19世纪的内燃机革命与电力革命，大大提高了社会劳动生产率，人类在利用自然力的历史上，迈出了巨大的两步，提高了生产的集体化程度（建立了一个初步的社会生产体系，使社会的分工与合作达到空前的程度）。同时也扩大了社会的贫富差别，产生了明显的阶级分化。这一系列变化对于唯物辩证
10、的科学哲学思想的形成有三方面的意义。.科学技术的本质、科学技术与经济社会的关系等问题引起人们的关注；技术革命，产业革命使得社会发展变化的辩证性质日益彰显；社会贫富分化，导致无产阶级的产生和队伍的壮大，社会矛盾的暴露激化，为科学社会主义理论的形成奠定了基础。（3）马克思、恩格斯的科学技术哲学思想中的主要观点在自然观方面，马克思、恩格斯克服了古代自然观由于缺乏认识基础（实验与定量研究）所造成的直观思辩的局限性；吸取了古代自然哲学关于自然界运动、发展和整体联系的思想，以近代自然科学对自然界认识的最新成就为根据，批判了形而上学和机械论，深刻揭示了自然界本身发展的辩证法。建立了一种反映自然界本来面目、适
11、合自然科学发展需要的辩证唯物主义自然观。（“当我们考察自然界时，展现在我们面前的，首先是一幅生动联系的生动画面”；“整个宇宙是一个统一的整体，所有的运动都是可以相互转化的，运动不变，运动的形式不变”；关于运动的原因：“不可追溯到比相作用更远的地方”）。在科学认识论和方法论中，马克思、恩格斯克服了培根经验论的形而上学的缺陷和笛卡尔唯理论中的唯心论倾向，把他们的归纳法和演绎法辩证地结合起来；批判了康德了“先验论”和黑格尔的“理念论”的唯心观点，并对他们，尤其是黑格尔关于思维的能动作用观点加以辩证唯物主义的改造；第一次把实践放到了认识论和方法论的首要地位，阐述了实践基础上科学认识发展的辩证法；从而创
12、立了辩证唯物主义的科学认识和科学方法论。在科学技术观方面，马、恩不仅揭示了科学技术发展的内在逻辑，而且把科学技术的发展作为一种社会现象来考察，基于比提出一系列崭新的思想：自然科学属于一般社会生产力范畴；科学技术进入生产过程转变为直接生产力；社会实践的需要，首先要经济、生产的需要是科学技术进步的基本动力；科学技术也是推动历史前进的革命力量。三、20世纪以来科学技术的发展对科学技术哲学思想的影响20世纪以来，科学技术得到了突飞猛进和发展，先是世纪之交的科学革命，继之而来的是40年代之后轰轰烈烈的技术革命与信息革命。核技术、生物技术、计算机技术、系统理论和系统工程、通讯技术、材料技术等如雨后春笋般地
13、发展起来。科学革命从微观和宏观两个方向拓展了人们对于世界的认识，加深了人们对于世界物质统一性的理解，更新了人们的时空观念，同时也改变着人们对科学本质的理解（科学不是确定性的知识，而是一个不断深化的知识系统，科学有其内在的结构，存在着的自在的矛盾和动力）。另一方面，技术革命导致了世界性的产业革命，极大的改变着人们的生活方式和生产方式，改变着社会的基本结构，改变着人与人、人与自然的关系。这一切也导致了一系列重大的本体论的问题和重大的认识论问题，需要对之作出全方位的哲学回答。（一）由相对论引起的关于时空本质的思考1、狭义相对论a 在不同参照系列中运动次序性是不变的，但谈同时性无意义，列车实验1b 时
14、空特征的测定结果与参照系的选择有关，3个公式（ ），列车实验（2个）。c 光速不变，光速不衰减 光速为极限速度（2）广义相对论（前提：空间弯曲）即运动物体是沿一定曲率的空间行进a 加速度，在本质上是引力（电梯实验）。b 引力的本质是波，是一种长程作用力。c 引力能使空间弯曲，能使物体内在过程减慢。（二）由量子力学对微观世界本质特征的揭示而导致的一些哲学问题1、量了世界的一些特征，分立性（由微波辐射表现出来，离散性、直接性不连续性、永恒性（电子验波永恒质子永恒）、不可预言性，测不准性）。2、由量子力学引起的一些哲学问题1）科学的可靠性与世界的可知性2）主观唯心主义复活，马赫：物是感觉的复合，当且
15、仅当一个陈述的谓词能还原为知觉符号时才有科学的意义。知识只是一种约定，如欧氏几何学中以直线为最短，在非欧几何学中则以曲线为最短，万象唯心，万物唯识；因理论解释之需而假定的客体理论客体越来越多，如电子、夸克、黑洞，地幔柱等。自然科学中普遍出现假说林立的景象，主客体之间的界线越来越不清晰；3）由实验干涉引起的哲学思考。主 体设 置对 象观念、知识世界 物理世界 自在世界 4）对逻辑的重视。科学表现出公理化、数字化、符号化、高度抽象化的新特征、新趋向5）对科学方法研究的推进。假设方法、公理化方法、模拟方法、系统论方法等方法论研究成为专门的知识体系。 6）对科学内逻辑的思考（科学的本质、理论构建的程式
16、、理论检验形式等）（三）由基本粒子的理论和宇宙理论引起的一些哲学问题。1、物质（世界）的可分性问题；2、世界的时空无限性问题；3、四种力场的统一性问题；（四）由系统理论引起的哲学问题世界的系统性非加和性，系统的普遍性；世界的层次结构问题；有序结构产生的机理问题，进化与退化的问题；对世界复杂性的认识，对非线性方法的研究；（五）由现代技术革命引起的哲学问题1、由生命科学及生物技术引起的哲学问题1）对生命本质的揭示。生命的本质是蛋白体，蛋白体分为核糖和蛋白质，蛋白质由20多种氨基酸组成，核糖分为DNA、RNA。2）对生命起源的新认识。生命源于地表水体中的化学过程，经历了4个阶段。3）对生物遗体机理的
17、认识。通过DNA进行信息表达和信息传递。4）由生物工程（酶工程、发酵工程、细胞基因工程）引发的若干生命伦理问题。试管婴儿，亲情的丧失，伦理混乱；人的自主生产的工业化破坏了人类进化的自然规律。（被生者的权利，像机器生产一样；器管克隆人能像机械装置一样，通过一件件零件的置换而青春永驻。克隆人的社会地位问题；克隆出奴隶、罪犯、美女、科学家等；人种的单一性问题）长寿基因问题：人口骤增不减，就业压力增大，老龄化。2、由计算机技术引起了人工智能问题人工智能能否替代人类思维，答案是否定的1）机器无情感（痛觉、性欲、亲情、信仰、意志力等）；2）机器无社会责任感；3）机器无辩证逻辑，思维能力；4）机器无模糊思维
18、能力；（六）由产业革命、信息革命所引起的社会变化及哲学问题：1、由产业革命、信息革命改变了人们的生产经营方式1）产业信息化：从物质生产转向以知识、信息的创造和生产，分配为主的时代，知识成为生产的核心要素，成为影响的经济发展的“瓶颈”。信息成为人类索取其他一切的前提条件。（技术创新的理论政策（P24）知识成为人类最大的财富。2）经济全球化：从孤立自足的国民经济走向全球经济.资源互补；市场（商品人才资本）互通；信息共享；人类重大问题相商；政治格局多元化；3）高新技术产业成为第一产业：计算机通信半导体制药生物医学工程航空航天科学仪器能源环保技术4）生产作为长期化。从粗放向精致，由劳动密集向标准化生产
19、和周全的特殊服务、从粗放型、追求高效率、由高产量、高产值向注意资源节约和环境保护，注意资源的合理配置，注意循环生产和资源的重新利用，注意产品的人性化，符合人类社会的长远利益和要求的方向转变。2、改变了人们的生活方式a生活极度方便；b个人选择范围拓宽，从衣住行到接受教育、择业、择偶。c生活质量提高，情感加深。人际交流速度加快，范围拓宽程度加深，越来越需要相互关爱、宽容、理解。3、改变着人们的思想观念，加速了社会民主化进程。社会各级组织各阶层相互沟通，政治透明度增强，相互制衡作用日益增加。（七）现代科技革命所引起的全球问题及环境问题。1、贫富分化严重；（贫富差加大，中国由哑铃型转向橄榄型，两头的两
20、个10%相差19倍，而俄罗斯为15倍 ，印度为7倍）。国际间的贫富差别日益增大。地区之间区域间国际矛盾日益突出复杂化。2、资源浪费严重；3、环境问题加剧。科学的双刃剑作用，导致人类与自然的尖锐对立。人口膨胀、大气污染、水质、土壤污染、土地沙化、草原退化、森林砍伐、生物多样性锐减，矿产资源匮乏。4、霸权主义横行于世。科技发达的大国凭借自己强大的科技实力单方面推选强国意志，以种种借口对不肯就范的国家进行经济封锁和军事干涉甚至颠覆其政权。（经济霸权、知识霸权、信息霸权）（P10）5、核威胁及核污染世界有核国家拥有核爆炸力相当于180亿吨在TNT当量，是以将现代文明推毁3次。a、1945-1983年，
21、共爆炸了1469个核装置，7次核事故（如果美三浬岛、前苏联切尔诺贝利）b、核废料美在欧洲沿海倾倒5万桶核废料，德开铀矿中造成48座铋废物堆放污染面积达32KM2。四、学习科学技术哲学的意义和方法爱因斯坦说，相信有一个独立不依的客观世界，这是科学研究的基本前提，科学研究不能没有哲学思维。1、培养正确的世界观（唯物论的世界观、系统论的联系观、天人合一的环境观等）。2、培养科学的思维方式（抽象概括能力、分析能力、逻辑建构能力、科研选题能力，辩证思维能力、科学想象能力）3、培养正确的科学技术观 4、培养科学的学习方法：（1）广泛读书（哲学著作、科普类著作、文史类著作）（2）读书的一些原则（a.浓厚的兴
22、趣 b.读精品 c.反复读 d.读后有思考与讨论 e.买书读）第三章 科学技术的基本特征第一节 科学的一般性质一、什么是科学1、科学是知识体系，是关于自然，社会和人类思维的知识体系，是以定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的具体知识的体系。（不同于宗教、哲学与艺术）。2、科学是产生知识体系的认识活动，是理论指导下的探索活动，搜集事实。是抽象性的思维活动（对世界的一般本质，一般形象的概括、总结）；是一种信息交流活动；是知识的积累活动；是知识的批判活动。3、科学是一种社会建制，成为现代社会中的一种不要或缺的事业，建立起一整套与之相关的社会组织系统。各种管理组织，科研机构，研究实体，教
23、育机构，情报信息系统等及国际化合作组织应运而生。单打独斗的科学技术时代已经过去，当今的科学发现已绝非是任何一个人所能独立胜任的。二、自然科学的特征（相对于哲学等人文知识，宗教知识及伪科学等）1、客观性和实证性：它源于感性经验事实；它能合理解释经验事实；它能有效预言一些经验事实；它的合理性有效性最终要为经验事实所检验。2、理性和逻辑性，它是对世界的一般本质联系的概括总结，通过已知，合逻辑地对未知进行判明、断定、推理。它不同于宗教，文学及艺术等知识程度不等地诉诸于情感意志，信仰等。科学以理性原创为指导，构建起一个由概念、定律、定理、学说和数学推理等构成的有条理的、完备的知识体系。3、探索性和创造性
24、。自然学表现为一个不断向未知域的深入过程，总是要有所创新。科学研究总是要超越既有的研究范围和层次；自然科学永远不会有终极性的结论；科学创造的本质就在于从新的角度、视域、层面给出不同于前人的结论。科学需要以新的手段获得事实，以新的方法整理、处理事实，以新的理论解释事实。4、互用性和共享性远离经济，属于基础性的知识体系。自然科学远离技术与市场，不能给学习者、研究者。带来直接的功利。自然科学的这种非功利性决定了其成果的互用性和可共享性。也即是说，存在着为某一主体所单独拥有技术和专利，却不存在为某一国家，某一阶级，某一集团所垄断的科学知识。5、一般生产力一般生产力是指科学作为生产力渗入性要素（非实体性
25、要素），它能提高劳动者的素质，它能改善以工具为核心的生产资料，它能扩大劳动力对象的深度及范围。三、伪科学及其特征1、什么是伪科学，所谓的伪科学是指用虚假或不充分的事实，用对应的非实证与逻辑的方式证明一个预设原理（即用勉强比附，或借助于现象的偶合来证明一个预设）的理论、方法和体系。（不能将“伪科学”等同于“非科学”，非科学指科学以外的知识，包括经济知识，宗教哲学知识等。一切不合乎科学基本特征（实证逻辑性）的知识，都可称为非科学。2、伪科学的特征（1）主观性，不以可靠经验事实为依据，凭借主观杜撰或夸大了的某种事实，构建的所谓“理论”，如李森科的生物学理论。（获得性遗传），韩国的基因研究成果等。主观
26、性即非实践验证性，缺乏可靠的观察与支持，缺乏可控性实验验证；所采用的事实具有不系统性，具有非普遍性、不可复核性。（2）孤主性，伪科学往往与科学背景性知识不相容。其概念内涵或对事实的经验解释在悖于自然科学的基本原理，（为引力屏蔽，“气场”论，精神引导，水变油、永动机研究等）3、神秘性，借助了超常识、超自然力等说法来解释现象，把相信诉诸于信仰，甚至以“信”作为“真”的前提。常用含混不清的陈述骗取视听（为“父在母先死”等）。也常借助日常经验进行某种半真半假的“预测”。四、反科学反科学是指宗教与政治对科学的反对。、宗教的对科学的反对安琴伦：“上帝把理性交给信仰使唤的，人们决不求先去理解，然后再信仰，而
27、是先信仰然后去求理解”。不是因为真才有信，而是因为信才有真。圣巴西尔在他的创世纪中写道“在一切事情中，我们宁可要朴实的信仰而不要理性的夸示 。”圣奥古斯丁说：“好的基督教徒应当心数学家和那些制造空洞预言的人们。数学家和魔鬼签订了盟约来毁灭灵魂，把人们束缚在地狱的桎梏中。”1600年，布鲁诺因宣传哥白尼学说及宇宙无限论被烧死在罗马的鲜花广场；1628年英国学者哈维出版了血液循环运动论受到教会的强烈反对，但辜因与皇帝和人的关系密切，未受杀害。帕多瓦医学教授维萨里因通过解剖人体研究血液循环被流放。1553年西班牙的塞尔维特被烧死。18世纪的法国地质学家布丰因提出地球冷缩说和地球年龄为78000年被巴
28、黎大学宣布犯有14条罪状，且并被宣布开除工职；19世纪达尔文的进化论更是受到宗教组织及宗教观念的抵制和嘲弄。直到1970年，一个名叫创世研究会的科学家宗教团体，向加利福尼亚立法机构施加压力，要求它制定一项法律，使生物学教科书中既可以出现根据创世论所描述的生命的发展，也可以出现根据现代科学所描述的生命的进化。1972年9月对田纳西州代顿的一所学校的调查表明，76%的学生相信创世纪而不相信进化论。2、政治对科学的迫害18世纪法国化学家拉瓦锡被杀害，一个捕吏公开宣称共和国不需要科学家。美国原子弹之父奥利海默被判“对共产主义缺乏判断罪”，1966年，法国拟出席新英格兰会议的女生物学家，被宣布必须证明自
29、己既非妓女也非一个共产主义者（被怀疑有共产主义信仰），方能受邀。20世纪30年代法西斯德国因强烈的反犹太、的反人类信念而毁坏了国家的科学资源；迫使大量有专长的雅利安人移居国外，科学和技术的许多部门受到摧残。前苏联对科学家的政治迫害也令人发指，有的因为被怀疑亲美，有的因为反对李森科的荒谬“获得性遗传”，有的因为批评国家政策，而被长期监管，有的多次被关进精神病医院。直到1970年，美国密西西比州还有关于反进化论的法律条文。50年代苏联和中国都有过对相对论的公开批判。第二节 技术、技术问题及技术的本质一、什么是技术1、概念技术在本质上标志着人对自然的能动关系，它是人类为了进行社会的物质生产和精神生产
30、，以科学知识为依据而创造的手段和方法（具体参考教材P56下P58上）。简言之，技术是社会生产的劳动手段和方法的总和，是将科学转化为生产力的中介。技术虽表面上是劳动手段的总和，但劳动手段的运用、施展及手段本身的产生却以知识为依托。如果说古代技术是纯经验或知识与经验参半的，那么现代技术则完全依赖于知识的支撑。2、现代技术的知识本质现代技术的知识体系均以科学基础知识为依据，无一例外地建立在多门知识的基础之上。例如现代工程机械制造、航空航天等无不依赖于数学、力学、物理学、化学等基础知识，再如计算机、半导体、技术、人工智能模拟等技术都是以数学、数理逻辑、电磁学、电子学等基础科学理论为基础建立起来的。 现
31、代技术的实物形态和操作形态均表现为知识的凝结。如人体基因技术就是生物学、遗传学、微生物学、组织细胞生物学及物理学、化学及自动控制技术知识的综合。现代技术的发展有赖于科学理论与技术原理的进步。二、技术与科学的区别目的和任务不同。科学的任务是回答自然现象“是什么”和“为什么”的问题，它揭示客观过程的因果性，技术则是解决实践过程中“做什么”和“怎样做”的问题。即科学的任务在于认识世界，技术的任务在于改造世界。评价标准不同。科学的目的在于求真，而技术的目的在于求用，对于科学成果需要进行真理性评价，而对技术则需要进行价值性评价。成果表现形态不同。一为观念和理论系统，一为理论的物化形态。与社会相关程度不同
32、。科学知识与社会经济发展往往没有直接的联系，但却有根本性长远性的意义；技术知识则关系到现实生产力，对社会文明、国家实力和人们的生活质量有更为直接的影响。三、技术问题1、概念：所谓技术问题，就是技术的现时状态与社会期望的需求状态之间的差距或矛盾。2、技术问题的特征（1）技术问题域比科学问题域（问题的原因、边界条件、应答域等）更加复杂。这是由社会需求的多维度决定的，包括物质的（含各种生活与生产资源的价值、需求的多样性如性能、外型、效益、危险性等）、精神的（含文化、安全、理想、信念等）、审美的（由技术产品外观或本质引起视觉、听觉、体觉系统的愉悦感受）、道德伦理的（技术应用符合人类伦理准则）四方面的需
33、求满足。科学探索无禁区，但技术应用却有伦理界线，技术只允许给人类带来幸福，而不能给人类带来不利。但这是困难的，因为任何事物都具有两面性。技术进步时时在冲击着传统道德乃至法律的底线（如试管婴儿，器官移植，基因工程等所带来的伦理或法律问题）。（2）求解目标更加具体。例如人们对交通工具的要求，除去运输功能外，还对时速，成本、安全、舒适、方便、无污染和噪声等都有越来越高的要求。（3）应答域更加明确。主要是指理论上的可能与技术上的可行之间存在很大距离。例如：从生命科学到其造福人类，都决不只是个理论探讨问题。又如：生物固氮的机制早已被认识（是在生物固氮酶的催化作用下发生的一个还原反应过程），但如何建立一个
34、微生物固氮工厂及模拟固氮酶活性中心却是困难的。又如：地热发电，如何利用t100的地下热水发电（利用异丁烷，氯乙烷易蒸发沸点为12.4的性质，推动涡轮机工作）？存在复杂的技术环节。又如：聚变核能发电关键技术是反应堆的技术，即如何建造能容纳高温物质的安全、稳定的装置却是人类共同面临的技术难题。（4）背景知识更加复杂。技术实现涉及包括科学理论、工艺水平、技术手段乃至人文知识等多方面知识，需要多学科多部门的相互配合。例如曼哈顿工程，就以核能开发为问题域，以强杀伤力为求解目标，以放射性材料的获取和弹型选择为应答域。其背景知识涉及物理、化学、生物等科学理论和分离提炼技术，还需要政治家和科学家对核弹的灾难性
35、后果有足够的人文思考。四、技术的工具理论与实体理论所谓技术的工具理论是将技术当作中性的手段，当作纯粹的工具。首先技术自身不会有价值倾向，技术的价值当且仅当与其拥有者与使用者相结合时才产生。从这点来说，技术是超功利的。其次，技术作为一种知识体系，它的本质是一种合乎自然的因果性命题。它可以为任何国家、民族、阶级，任何一个历史时期的人们所运用。从这点来说，技术是走超阶级、超历史的。其三，技术在任何一种情境中都能在本质上保持同样的效率与公平标准。技术的实体理论认为技术不是一种中性的存在物，技术已成为一种新的文化体系，这种新的文化体系将整个全世界重新构成一种控制的对象。它不断的改变着我们的社会生产方式、
36、生活方式，不断地改变着人们的思想观念，不断地使人失去了自己的本质。技术变成了一个人类创造出来但又无法驾驭的横冲直撞的怪物，人类被贬黜为被动的对象。第四章 自然界的存在方式自然界（广义的自然界是指整个宇宙，包括生命世界和非生命世界两个系统。狭义的自然界是指与人类社会既相区别又有密切联系的自然环境（地表系统：岩石圈，水圈、大气圈、生物圈）一、自然界物质形态的多样性根据有无自我更新、新陈代谢、遗传变异功能，可将自然界分为生命物质和非生命物质。非生命物质分微观层次、宏观层次和宇观层次。1、微观层次：尺度10-8cm以下的亚原子层次。2、宏观层次：化学元素（107种，加上人造元素，114种），分子（无机
37、100多万，有机分子100多万种）由各种原子、分子组成的林林总总的宏观物质，小到原子团，游离基，大到恒星系。3、宇观层次：恒星系以上尺度的天体总和。这里着重介绍微观层次的物质形态，和宇宙宏观层次的物质形态（1）微观层次的物质形态基本粒子：两类，四族A轻子类。轻子类分光子族和轻子族 光子族：光微子等，光子自旋为1，属波色子。光微子自旋为，属于费米子轻子族：电子e、中微子：e(电子中微子)，等，自旋均为，为费米子，符合三色利不相容原理，基态能量为负值，只参与弱、电相互作用。B、重子类 重子：重子类分重子和介子重子包括核子和超子。核子：n、超子：、等介子主要有：、等，其静止质量一般在n、p与e之间。
38、（2）夸克（quark）。1963年美国物理学家盖尔曼提出一种强子的结构模型。quark 一词源出James Joyce的小说，芬尼根的夜祭。其主人公马克喜欢模仿三声鸥叫，“三声夸克”由此而来。盖尔曼认为也可以认为源自酒吧里的“三夸脱”（啤酒）。为什么如此命名，是因为重子一般由三个夸克组成，这三种夸克可认为分别代表红、绿、蓝三色，“三色”夸克相混合便为“白色”的重子。例如，质子就由两个上夸克，一个下夸克组成，二者电荷数分别为+和-，这样（+）+（+）+（-）=1，即质子具有1个正电荷。中子则由一个上夸克和两个下夸克组成，（+）+（-）+（-）= 0，即中子具有0电荷。夸克共有6种：上、下、奇异
39、、璨、顶、底，分别用字母u（up）、d（down）、s（strange）、c（charmed）、t（top）、b（bottom）代表，这即六味夸克。六味夸克又分别有红绿、绿、蓝三色，这样就有18种基本形式，人们还进一步发现，夸克除了“色”特征外，还有“味”特征，如果考虑“味”特征，就不止18种了。夸克不存在单独的形式，这便是所谓的“夸克幽禁”。有人认为不可把夸克拆离开来，需要建一个半径等同于太阳系的加速器，换句话说，是把夸克的内能释放出来，将比原子绝不知大多少倍。3、宏观层次的物质形态这里说的宏观层次的物质形态，是指明亮天体的实物形态，大致上地说，这部分天体可能只占整个宇宙质量的不足1，而其余
40、的大部分物质是暗物质（95%）和弥散状物质。发光（发电磁波）物质与宇宙总质量之比相当于浴缸中放入一小粒可溶物质，其溶解相当于宇宙膨胀，由于其丰度1，决定了宇宙不可无限膨胀下去。其他暗物质主要为有电磁场但目前检测不到者，eg：冥王星，天王星环、天狼星伴星，脉冲性，星际分子类星体等。无电磁波物质。如中微子、引力微子、光微子、磁单极子等。人们所能认识的天体系统有：太阳系、恒星、恒星集团、星系（包括银河系和河外系）、星系团、超星系团、类星体、总星系等，它们分别处于不同物质形态。按照恒生的演化阶段，恒生又分为红外星、主序星、脉动星、中子星、白矮星、黑洞等不同的物质形态（见赫罗图）。这里着重介绍恒星演化的
41、几个阶段。1、红外星。恒星处于幼年期，形成开体的物质以引力收缩为主，在引力收缩时，位能转化为动能，温度上升，但表面只有几百度，只能发出不可见的红外光或可见的红光。其收缩速度与其质量在大小呈正比关系。其中有质量为太阳数倍者为年龄200万年；与太阳质量相等者为年龄30005000万年，小于太阳质量者年龄可达上亿年。2、主序星阶段。恒星的成年期，处于赫罗图上的主星序上。恒星中心温度达800万度时，开始了HHe的热核反应。当恒星中心温度上升1000万度以上时，氢、氦聚变释放的核能就成为恒星的主要能源，由于辐射顶住了恒星的自吸引，成了性质稳定的主序星。3、红巨星与白矮星是处于恒星生命晚期的天体类型，是将
42、要死亡的天体，恒星由青年到壮年演化阶段主要为HHe的聚变，当核心H的燃料消耗殆尽时，核心温度升得更高，引起氦聚变反应，恒星膨胀，成一颗又红（表面温度较低）又大的红色巨大天体。红巨星进一步演化，其外层主体由于膨胀慢慢扩散到宇宙空间中去，而星体核心部测演化为高密度的天体白矮星。当星核质量大于白矮星质量极限时（1.4倍的太阳质量），星核便会演化为恒星成黑洞。白矮星基本由原子组成，其电子被整个被游离出来成为电子气体，简并电子气体压力与白矮星强大的重力相平衡。当质量增加时，简并电子气体的压力抵抗不住星体的引力收缩，白矮星会进一步坍陷成中子星。4、中子星，所有电子被强大简并压入原子核。半径小，直径10km
43、；密度大，1014g/cm3,即1亿吨/cm3 （对比，Fe:7.9克/cm3，乘19.4克/cm3；温度高，表面1000万度，中心可达60亿度（比较,太阳表面6000、中心1500万度）；强辐射是太阳的百万倍，到达地球的只不过是其22亿分之一；强磁场：表面极区磁强10000亿高斯，甚至20万亿高斯（太阳黑子仅为10004000高斯）。5、黑洞 广义相对论对黑洞的描述是，一个由封闭球面所围成的暗黑而空虚的空间，它中心的一点密度为无穷大。黑洞传记源出拉普拉斯预言：一艘质量为m的宇宙飞船，经速度v从地表发射，发射时它具有的动能为mv2，而它在地球表面处的引力势能为（G为万有引力常数，M和R为地球的
44、质量和半径），只要满足即，V=11.2km/s，就可以克服地球引力永不返回地面。类似地，要从太阳表面发射一艘飞船，其脱离速度为618km/s。可以看出飞船脱离速度v与被发物体的质量无关，而只是、取决于天体的M/R值。M/R越大就意味着这个天体的引力越强，它表面的逃离速度就越大，于是拉普拉斯说，一个密度如地球、直径为250个太阳的发光恒星，由于其引力作用，将不充许任何光线离开它，由于这个原因，宇宙 中最大的发光体，是无法观察到的。 1916爱因斯坦发表了广义概论。以后几个月，法国天文学家史瓦就预言了黑洞的存在，即当某个天体的半径小于时光和其他物质就不能逃离它，一个质量和太阳一样的黑洞，它的半径只
45、有2.95km。而质量和地球一样的黑洞， 它的半径还不到0.9cm。黑洞效应：钟慢效应（物体接近视界过程停止）；空间弯曲，黑洞的强引力场使周围带电物质获得巨大速度，沿螺施线落入其中，同时产生强X射线。宇宙空间中这些X射线源常成为一些双星中的一个成员，这些包含在双星中的X对电源，就可能是黑洞。如天鹅座X1。生命物质形态的多样性传统上，生物分为植物和动物两大界。现在生物分为，五大类群或六大类群。（五大类群将1、2合并）。1、病毒界； 2、原核生物界； 3、真核生物界；4、植物界； 5、真菌界； 6、动物界1、病毒界：病毒是一类极微小的生物，其组成（可从功能上）分为两个主要部分：含有核酸的核心部分和
46、蛋白质外壳。其主要特征有：没有细胞的形态；体内只含DNA和RNA，最大的病毒仅300毫微米(）。无独立的代射系统，只能在特异性宿主细胞内才能繁殖，不能在人工培养基上生长，营严格的寄生生活，能侵染特定活动细胞的遗传因子。病毒的代表有：牛瘟茵病毒、大肠杆菌噬菌体、HIV（爱滋病病毒）二、原核生物界 原核生物是微生物的一大类群。包括细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体和蓝细菌等（细菌有三种基本形态：球状、杆状和螺旋状）。仍属于只具有细胞形态，但无核膜（只有细胞膜和细胞质，有准细胞核），也无各种细胞器，DNA漂浮于细胞质内。细菌等原生物具有个体小、吸收转化快（每小时可消耗相当于体重2000倍的糖）；又如味精（谷氨酸钠）的生产以不足1g的斜面生产菌种，5小时内可生产2吨谷氨酸；1个大肠杆菌在37的牛奶中培养24小时可产出47221021个后代（4722吨）。三、真核原生生物界