現代科學的起點范文

導語：如何才能寫好一篇現代科學的起點，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：雙語教學；現代控制理論；英文教材；教學改革

中圖分類號：G642.0；TP273+.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0131-03

一、引言

現代控制理論課程作為電氣工程專業本科三年級學生的專業必修課程在我校已開展多年。這門課程是矩陣論和自動控制原理等課程的延續，因而內容豐富、理論性和工程性都很強；再者，由于控制學科的飛速發展，使得該課程具有信息量大，更新發展快等特點[1]。近年來，隨著國家科學技術的飛速發展，中國大學生與世界其他高校學生的交流越來越頻繁，為了適應國際大融合發展的需要，雙語教學在高等學府中受到了高度重視。2001年教育部提出，在有條件的高校，應該為本科教育中的公共課和專業課開展雙語教學，并不斷開展教學改革和研究性教學實踐，探索有效的教學方法和模式，以提高雙語教學的質量[2]。近年來，雙語教學尤其是對專業課開展雙語教學已經成為了各大高校教學研究的熱點[3]。多項教學改革的實踐證明，在電氣工程的專業課程中開展雙語教學的探索，有利于課堂教學形式的國際化以及講授內容的快速更新，顯著地提高大學本科生的專業英語的執行能力，同時也會讓學生感受到專業英語的重要性，將會提高我國高等院校尤其是揚州大學的電氣相關專業課程教學的水平。因此，如何開展現代控制理論課程的雙語教學，尤其是在雙語教學要求下，提高學生的學習積極主動性和靈活應用教學成果的能力，就顯得尤為重要?！皳P州大學電氣專業現代控制理論課程”教學團隊，根據近年來在該課程的雙語教學探索和實踐中遇到的一些問題，探索新的教學方法，特別注重培養電氣專業學生學習該課程的積極性，對該門課程雙語教學的可行性、要求和課程特點等進行了詳細的闡述，特別是根據電氣工程專業本科生的基礎知識結構和“現代控制理論”課程的理論性和工程性都很強等特點，在教學改革實踐中探討了一些行之有效的解決方法和措施。

二、課程特點及教學目標

現代控制技術是在經典控制理論中發展出來的一門學科?！艾F代控制理論”課程作為“自動控制原理”的后續課程，其作用是使學生在學習過自動控制原理和矩陣論等基礎課程之后，了解當今控制理論和應用領域的一個新階段，現代先進的控制方法原理及其應用?？紤]到學科的特點和學時的限制，本課程在講授過程中只涉及到線性控制理論中狀態空間模型的建立和解的分析、能控性/能觀性分析、系統穩定性分析、狀態觀測器和狀態反饋的實現等內容。

課程的目的是使學生通過本課程了解時域形式狀態空間模型的形式、狀態變量、狀態方程的求解以及解得特點，開展系統的定性分析――能控性/能觀性和系統穩定性分析，尤其是掌握運用李雅普諾夫穩定性分析方法進行線性、非線性系統的穩定系判斷。進而，能夠對目標性能要求下，開展系統控制器和觀測器的設計。

三、課程雙語教學的具體內容

在電氣工程專業本科生中開展“現代控制理論”課程雙語教學面臨諸多不利條件：（1）內容的多樣性和課時的有限性；（2）在有限的課時數的條件下，如何讓學生盡快地熟悉英文教材所闡述的內容；（3）如何讓學生準確地掌握控制領域相關專業術語的英文表達；（4）如何提高詞匯量和英語的表達能力，尤其是一些常用的專業詞匯的靈活運用，以提高學生專業英語的聽說讀，尤其是寫文獻等的綜合應用能力。

作者及其“揚州大學電氣專業現代控制理論課程”教學團隊圍繞“現代控制理論”課程教學的實踐情況，對該課程的雙語教學的施教做了如下幾方面的研究性教學探討。

1.外文原版教材的合理選擇。在采用雙語教學之前，“現代控制理論”課程采用的一直都是中文教材?？紤]到該課程雙語教學的需要，高質量的英文原著教材是必需的。為了保證英文教材的內容與教學大綱保持一致，教學團隊對國外的不同的現代控制理論教材進行了大量的對比和調整。要盡可能使用與電氣專業相似用詞習慣的原版教材，這樣可以保證在有限的教學課時情況下，電氣工程專業的學生可以很熟練地掌握專業詞匯的用法。同時，這本教材需要在中國有一定的知名度，這樣團隊教師可以很快了解和熟悉英文教材的內容。最終作者團隊選擇了英文教材[4]為“現代控制理論”課程雙語教學的教材。

2.講授內容的合理調整。由于國外大學在專業設置、培養方案和模式、人才培養要求和教學方式放上，與我國大學存在較大差異，盡管作者團隊已經較合理選擇了教材，但是外文教材內容與我國電氣工程專業教學內容上存在一定的差異，這就導致教材相關知識點也存在一些遺漏和重疊。比如，中文教材對現代控制理論的發展進行闡述時，多是從控制起源，結合一些歷史人物和相關的事件，如北宋蘇頌等利用反饋原理制作的水運儀象臺，瓦特利用離心調速器發明的蒸汽機，勞斯-赫爾維茨提出的頻域形式的穩定性判據，以及李雅普諾夫提出的李雅普諾夫穩定性理論等概述性的知識進行介紹的。這樣可以讓學生充分了解現代控制技術發展的歷史脈絡，同時，結合一些有趣的歷史事件，對狀態變量、狀態空間和反饋等一些重要的概念有一個基本的認識。而該英文教材盡管也介紹了一些現代控制方法和控制系統的一些主要的定義或者定理，但是并不是按照這種歷史脈絡的角度，而是從數學的角度。作者團隊認為，為了讓電氣專業的學生更好地掌握這些相對枯燥的概念，則有必要弱化它的數學的含義，而凸顯它的控制部分。但是后續的關于系統能控性/能觀性和李雅普諾夫穩定性分析的主要內容介紹等基本上與作者團隊之前采用的教材一致。

另外，所選英文教材內容比較豐富，篇幅比較長，教材中有些內容需要應用的矩陣論知識比較多，難度比較高，如教材中介紹關于高階微分方程轉換成狀態方程部分，針對輸入部分有微分的情況，以及針對復雜非線性系統，如何通過李雅普諾夫穩定性原理判定系統的穩定性等問題，對于電氣專業學生而言，一般不容易完全掌握。櫬耍筆者教學團隊，參照課時情況，對該英文教材內容進行了適當的簡化，如簡化了線性系統的結構分解和零極點相消等部分內容。凸顯現代控制理論方法的核心思想――狀態空間法，以滿足課程大綱的要求。

3.n件制作和現代控制實驗開發。由于該本英文教材沒有相應的諸如PPT、程序和實驗平臺等教學用的輔助資源，作者的教學團隊在消化吸收英文教材后，并基于前期的研究性教學的成果[5]，開發了雙語教學多媒體課件。同時，在該雙語教學的課件，作者團隊還將團隊早期收集的一些參考資料中的精髓內容也以最合適的方式得到了呈現。

作者團隊在近五年的現代控制理論課程講授過程中發現，非常有必要開發現代控制實驗平臺，尤其是基于雙語教學要求下，這樣有助于學生掌握現代控制理論課程的內容。但是，在此這前揚州大學水利與能源工程學院電氣工程系，在該課程上，一直沒有相應配套的仿真和實驗驗證平臺。為此，作者團隊教師設計提供了倒立擺實驗平臺，為雙語教學的現代控制仿真提供了驗證平臺。學生在進行仿真和實驗驗證時，可以用上該課程多個核心內容和知識點：系統能控性/能觀性、穩定性分析和系統狀態反饋控制設計等。同時，倒立擺系統與雜技中的頂桿平衡等有異曲同工之處，極具趣味性，提高了學生學習的積極性。

同時，在撰寫實驗報告時，要求學生對照實驗中的實驗現象。采用多種途徑，比如圖書館查找資料、網上搜集材料等，進行相應的理論分析，并鼓勵學生將一些與教材的不同之處反映在報告中，以提高學生善于思考和勇于提出不同見解的能力。比如，在“李雅普諾夫穩定性分析實驗”中要求學生采用第一法和第二法分別對倒立擺系統進行穩定性驗證，尤其是穩定裕度的闡述，仔細對比兩種方法驗證的結果，總結二者之間的區別和聯系。在“狀態反饋控制器設計實驗”中要求學生結合仿真結果分析零極點對系統性能的影響，同時要求學生結合“自動控制原理”課程所學的PID方法進行對比實驗，總結現代控制理論方法的優勢所在。通過自主開發的實驗和仿真驗證平臺，不僅完成了雙語教學的課程內容，同時讓學生熟悉了如何利用計算機進行現代控制技術仿真實驗驗證和結果分析，熟悉了Matlab/Simulink這一科研工程中應用最廣泛的計算軟件，包括與現代控制課程密切相關的LMI，系統辨識等工具箱。

4.靈活多變的雙語教學方式的應用。針對雙語教學的特點，較之之前的“現代控制理論”課程，作者團隊采用更為靈活的教學方式。選擇一些經典的控制系統例子，課堂中采用邊教學邊實踐的形式。另外，還采取課堂教學與討論同時進行，尤其注重課外閱讀和小組討論相結合的方式，采用平時考核和集中考試同等重要等手段，逐步提高學生主動學習的積極性。例如，布置一項課外作業，也傳統的課外作業不一樣，采用開放的形式。翻譯一段作者團隊精心設計的內容，該部分內容涉及一個倒立擺系統如何保持平衡的問題，并模擬雜技表演的模式進行介紹，學生不僅完成了作業，了解倒立擺系統的穩定性問題，同時學生也增加了對現代控制理論的具體應用的興趣。

四、結束語

在雙語教學要求下，在學習中如何采用該理論的內容解決電氣工程相關課程的實際問題，一直是作者團隊在課程教學中討論的問題。盡管團隊至今已經為四屆學生開展了現代控制理論課程講授。結合電氣專業的特點，對于現代控制理論的教學安排，學生和各級督導都普遍反映較好。尤其是經過雙語教學的探索，學生逐漸達到了聽說讀寫等幾個方面的要求，比較好地掌握了現代控制理論中的線性系統理論的核心內容。大部分學生能夠很好地完成英文教材和老師布置的任務，通過仿真實驗以及撰寫報告和大作業等各種考核形式，達到了該雙語教學課程的教學目標。

本文提出的雙語教學的一系列舉措，通過選擇合適的教材，對相關教材的內容進行合理的調整，并把原本抽象且枯燥的知識點和定理通過形象生動地實驗講授給學生，調動了學生的學習積極性。如何在教學中不斷積累，逐步完善教學手段，更好地提升雙語教學教學改革的效果，將是作者團隊一個值得繼續努力的工作。

參考文獻：

[1]張嗣瀛，高立群.現代控制理論[M].北京：清華大學出版社，2006：1-22.

[2]劉艷君.“現代控制理論”雙語教學的幾點思考[J].教育教學論壇，2015，7（2）：195-196.

[3]李世華.“智能控制概論”課程雙語教學改革探索[J].電氣電子教學學報，2009，31（4）：8-9.

[4]Richard C. Dorf，Robert H. Bishop. Modern Control System[M].美國：Prentice Hall出版社，2012.

[5]李生權，李娟，莫岳平.電氣專業現代控制理論課程教學的探索與實踐[J].安徽工業大學學報：社會科學版，2013，30（5）：116-117.

篇2

【關鍵詞】后現代科學/現代科學范式/后現代知識

【正文】

近年以來，后現代主義沸沸揚揚，“后現代科學”也成為一個時髦的名詞。似有“忽如一夜春風來”，后現代科學也如“梨花”盛開。問題是，后現代科學真能如此“盛開”嗎？本文首先考察現代科學具有什么樣的范式；其次，考察后現代科學有什么樣的特征，它的依據是什么，這些依據是否使現代科學范式漸趨式微？科學還要“返魅”嗎？如若不然，后現代科學又是在何種意義上有其價值？

1現代科學范式

1.1自近代以來，科學與哲學發生分離，科學與宗教神學發生決裂。經過以伽利略、牛頓為代表的第一次科學革命和以能量守恒與轉化定律、電磁學理論為標志的第二次科學革命，到19世紀末，確立了近代科學的基本范式。與兩次科學革命相對應，發生了兩次工業革命，推動了科學制度、經濟制度和社會制度的創新，到19世紀末，歐洲、北美基本上實現了現代化，它們為世界不發達國家展示出嶄新的未來前景。

正是在這樣一種氛圍中，值19—20世紀之交的時刻，許多著名科學家認為經典物理學的大廈業已建立，只需對大廈作一些修補工作，晴朗的天空僅有兩朵烏云，殊不知，這兩朵烏云卻引發了20世紀初相對論、量子力學的誕生。在世紀之交早就為科學家彭加勒注意到的初始條件的敏感性，也引發了60—80年代的混沌學的誕生。相對論、量子力學和混沌學是同一水平的革命，同屬于第三次科學革命，它們從三個方面給牛頓力學施加了限制。如一位物理學家說：相對論排除了絕對空間和時間的牛頓幻覺；量子論排除了對可控測量過程的牛頓迷夢；混沌則排除了拉普拉斯決定論的可預見性的狂想。〔1〕可見，第三次科學革命否定了機械自然觀。但是，第三次科學革命并沒有摧毀由第一、二次科學革命確立的科學范式，而且，它們共同構建了現代科學范式。

需要指出的是，在我國一般把20世紀之前的科學稱為近代科學，20世紀之后的科學稱之為現代科學。但是，在西方，則通稱為現代科學。西方沒有近、現代之分，只有現代（modern）一詞。正如現代化研究專家羅榮渠指出：“在英文里（法文、西班牙文、德文、俄文等也同樣），‘現代’一詞至少有兩層含義：一層是作為時間尺度，它泛指從中世紀結束以來一直延續到今天的一個‘長過程’；一層是作為價值尺度，它指區別于中世紀的新時代精神與特征”?！?〕

1.2我們首先看一下“范式”這一概念。范式（paradigm）是由科學哲學家庫恩（T.Kuhn）在《科學革命的結構》一書提出來的。庫恩沒有給范式下一個明確的定義，解釋不一。大體上是指科學共同體成員共有的研究傳統、理論框架、理論上和方法上的信念、科學的模型和具體運用的范例等，還包括指導和聯系理論體系與心理認識的自然觀或世界觀，后來他又稱之為專業基質（disciplinarymatrix）。在庫恩看來：“‘范式’一詞，無論實際上還是邏輯上都很接近于科學共同體這個詞；反過來說，也正是由于他們掌握了共有的范式才組成了這個科學共同體”?！?〕“科學共同體”指的是在科學發展的某一歷史時期該學科領域中持有共同的基本觀點、基本理論和基本方法的科學家集團。大體講，庫恩所指的“范式”包含兩方面的涵義：（1）從心理上講，它是指科學共同體所共有的信念；（2）從理論與方法上講，它是指科學共同體所共同具有的模型或框架。科學共同體還可分為許多級。全體自然科學家成為一個最大的科學共同體。

1.3我們認為，現代科學范式由以下部分組成：（1）近、現代自然科學家所共同擁有的信念（如科學目標、科學的社會規范、自然觀等）；（2）建構科學理論所必須遵從的規范和方法論原則；（3）還包括科學與技術、經濟、社會、文化、宗教神學等的關系規范。大體講，現代科學范式的具體內容主要有：

1.3.1關于科學的目標。到18—19世紀，人們普遍形成了無誤論的觀點，即認為科學是由真命題構成的系統。科學無誤論認為科學目標是追求真知識，即絕對確定的可證明的知識。到20世紀，邏輯實證主義認為，科學是具有一定預言值的命題系統，科學的目標旨在追求高概率的理論（命題）。波普爾則認為科學的目標旨在提高理論的逼真度，追求逼真度更大的理論。而在者看來，科學目標是與真理問題相聯系的?？茖W是一項理性的事業，其目標是科學真理，而且科學真理是相對真理與絕對真理的統一。科學的目標是不斷向絕對真理逼近。

1.3.2關于建構科學理論所必須遵從的規范或原則。這一規范凸顯了科學理論與其它理論（或知識）相區別的根本性特征。就科學理論所遵從的規范而言，大致有預設主義和相對主義兩類觀點。預設主義是合理性的傳統模式，它以邏輯推理作為合理性的形式，其次以經驗檢驗作為合理性的最終標準。譬如，邏輯經驗主義認為，理論的評價或選擇與這個理論的形式結構和它引出的經驗證據有關。相對主義認為預設主義觀點極為片面。歷史主義者庫恩就說，邏輯形式與觀察實驗不能決定相對立的理論或范式，因為范式各方面的支持者都有一套彼此相異的評判標準。

盡管預設主義與相對主義相對立，但是或多或少可以接受的共同評價規范還是有的。至少，狹義地講，科學是一個陳述系統，該系統滿足一些基本規范。這些規范構建了科學不同于其它人類知識的典型特征，可以稱之為建構科學理論體系的基本原則。這些原則具體包括：內在一致性（理論的邏輯無矛盾），可檢驗性（經驗實證性），解釋性（預見性，特別是能預見新的不同類的科學事實），邏輯簡單性等。這些原則實際上反映了科學理性的基本內核。

1.3.3關于構建科學理論的方法論原則。為什么要選擇這樣一種方法或規則，而不選擇別的？這關涉到科學方法的根據。預設主義堅持方法論的一元論，認為科學方法論作為科學的邏輯是一套對科學進行邏輯分析的元科學，它給出一切理論都應具有的永恒不變的公理結構，即注重邏輯形式而不關注內容。與此相反，相對主義堅持方法論的多元論。歷史主義認為，重要的不是科學形式，而是科學的內容，其原因在于科學的一切隨社會文化條件而轉移。我們認為，科學方法論應當在一元與多元、變與不變之間保持適當的張力。雖然科學方法隨科學的發展而變化，但是一些基本的科學方法卻沒有多大的變化，只是在科學發展的不同時期凸現了不同的科學方法?？茖W愈向高級階段發展，其抽象性愈高，假設一演繹法愈受到重視。

1.3.4關于科學的社會規范。科學的社會規范支配著所有從事科學活動的人，同時成為科學活動的行為規范。倘若沒有這些規范，就無法產生重要的科學問題，無法評價科學活動的成果，獎勵卓有成效的科學家。科學的社會規范主要有：普遍性、競爭性、公有性、誠實性和合理的懷疑性。科學的社會規范被默頓（R·Merton）稱之為科學的精神氣質。他指出：“科學的精神氣質是有感情情調的一套約束科學家的價值和規范的綜合。這些規范用命令、禁止、偏愛、贊同的形式來表示。它們借助于習俗的價值而獲得其合法地位。這些通過格言和例證來傳達、通過法令而增強的規則在不同程度上被科學家內在化了，于是形成了他的科學良心”。〔4〕科學的社會規范構成了科學區別于人類其它活動的基本特征。

1.3.5關于科學與宗教神學之間的關系。盡管科學與宗教神學之間的關系較為復雜，但是科學體系與上帝、神毫無關系?，F代科學是與“自然的祛魅”（disenchantment）相聯系的。所謂“自然的祛魅”，按后現代主義者格里芬（D·R·Griffin）的說法，“它意味著否認自然具有任何的主體性、經驗和感覺”?！?〕雖然人類文明初期的許多知識被宗教神學家篡改，為其神學目的服務，但是，具體的宗教教義是和相關科學的結論或原理相沖突的。羅素指出：“神學與科學的沖突，也就是權威與觀察的沖突”。〔6〕科學與宗教的本質區別在于科學的實證性與宗教的信仰性，二者是難以簡單調和的。

1.3.6關于科學與政府之間的關系。自近代科學以來，科學與政府的關系日趨緊密。特別是20世紀以來，科學已向人類社會的各個領域全面滲透，知識經濟的來臨，科學技術成為第一生產力，科學與政府權力日益整合。科學的問題在很大程度上已是一個政府的問題。沒有政府的贊助，科學難以發展。政府的不正當要求也會使科學迷失方向，甚至墮落。因此，科學的合法發展要由合法性的政府來規范。但是，當代合法的政府卻存在合法性危機（如政治危機、經濟危機和文化危機等等），為此，需要各國政府和國際社會一道制定合理的規范制約政府的行為，保證科學的合理合法的發展，保證科學指向人類進步的向度。

以上我們僅論及了現代科學規范的幾個主要方面，其中1.3.1、1.3.2、1.3.3三節構成了科學的內在規范，1.3.4、1.3.5、1.3.6三節構成了科學的外在規范。內在規范中1.3.2，即“建構科學理論所必須遵從的規范或原則”凸顯了科學理論與其它人文知識的本質區別，界定了科學理論的本質規定性，換言之，它是現代科學范式的核心，是硬核，難以改變?？茖W的內在規范是科學范式的主要方面，對科學的發展起決定性作用；外在規范是次要方面，非本質的。但是，在一定條件下，外在規范也可能對科學的發展起決定性作用。

2后現代科學可以成立嗎？

2.1西方發達資本主義國家自50年代向后工業社會過渡，60年代出現了后現代主義思潮。90年代在我國，后現代主義也大行其道。當代主要后現代主義哲學家的理論各有特點，雖有沖突，但是，他們主要從哲學層面出發，其共同點體現在：反對（否定、超越）傳統形而上學、體系哲學、心物二元論、基礎主義、本質主義、理性主義、人類中心主義、一元論和決定論等，可稱為否定性或解構性的后現代主義。與此相反，格里芬等人則從人與世界、人與自然的關系問題，在很大程度上是從科學的層面出發，探討更為廣泛的問題，倡導建設性的后現代主義，主張人與世界、物質與意識、價值與事實、真與善與美的統一，主張科學應當“返魅”（reenchantment）。這些觀點較為集中地反映在由格里芬主編的《后現代科學—科學魅力的再現》一書中。參加此書撰寫的學者既有科學家，也有從事神學、靈學研究的學者。其中包括著名物理學家大衛·玻姆（DavidBohm）。凡了解量子力學的讀者一定會知道玻姆，他的思想極為深刻。比如，在著名物理學家愛因斯坦與玻爾關于量子力學是否完備的論戰中，愛因斯坦等人于1937年提出了一個關于坐標與動量關聯的理想的EPR實驗來反駁玻爾。50年代玻姆則從自旋的三個分量著手提出了具有可操作性的自旋EPR實驗方案。目前EPR的檢驗仍然是物理學的前沿之一，直接涉及到量子力學是否完備這一重大問題。（參見吳國林《從微觀物質開放性角度審視ERP佯謬》，《科學技術與辯證法》，1997年第1期）。

2.2近年來后現代主義之所以能夠迅速傳播，就在于人們對現代性愈來愈不滿足。譬如，當代有人口問題、資源問題、環境問題、兩次世界大戰帶來的巨大災難等等。就中國而言，自1978年改革開放以來，一方面，經濟高速增長，經濟“軟著陸”成功；另一方面，中國的生態環境迅速惡化。隨著計劃經濟向市場經濟轉變，人們的思想觀念也發生了相當大的變化。對外開放使外域之風也迅速吹向國內?？傊?，種種因素使后現代主義在我國迅速傳播，這也表明了國人對我國正在進行的現代化運動的急切關注和深思。

無疑，外域之風并非都是清新馨香的，保持謹慎的批判態度是必要的，只有如此，我們才能更好地建設我國的現代化與信息化。實際上，許多西方學者早就注意到，晚期資本主義文化領域完全滲透了資本和資本的邏輯，滲透了商品的邏輯，而且，晚期資本主義文化正向全球蔓延，對于經濟落后的第三世界國家極為不利。西方者杰姆遜（F·Jameson）就指出：“中國讀者也應該抵制后現代社會的某些特征，其實也就是晚期（資本主義），但同樣是徹頭徹尾的資本主義文化邏輯的一部分，這些特征從內容到形式完全溶入到商品生產和消費中，盡管具有新的類型”。〔7〕

2.3在當代，科學或知識或信息的作用日益凸顯。80年代經濟學家羅默（P·Romer）、盧卡斯（R·Lucas）等人提出了新經濟增長理論，知識成為內生變量，知識內在地推動經濟發展。1996年經合組織第一次明確提出了知識經濟是以知識為基礎的經濟，人類將步入一個以知識資源的占有、配置、生產、分配和消費為最重要因素的經濟時代。我國業已制定的《技術創新工程》、《211工程》，《知識創新工程》正處于試點階段。無疑，推動經濟增長最重要的知識是科學知識，其根源是科學。所謂科學，就是系統化的知識；反過來，知識則不一定是系統化的。知識包括人文知識與科學知識。一般所指的科學，是指自然科學。自然科學具有實證性。科學與知識的區別在于，科學是系統化的實證性的知識，而且如前所述現代科學已形成了自身的范式，這一范式也沒有因為后現代主義思潮發生突變。

2.4雖然，早在19世紀之前就發生過反現代運動，如始于19世紀初的浪漫主義者和盧德派的反現代運動。1755年盧梭在其專著《論人類不平等的起源和基礎》一書中對科學和藝術，進而對整個人類的文明進步，都持否定態度。本世紀法蘭克福學派也對科學技術進行過批判。他們把科學技術看作新的意識形態，認為科學技術具有壓抑人、統治人的功能。馬爾庫塞主張要徹底否定科學技術成果。但是，當前后現代主義的反現代情緒比以往任何時候都要普遍和強烈。如果說后現代主義可以概括為格里芬所言：“它指的是一種廣泛的情緒而不是任何共同的教條——即一種認為人類可以而且必須超越現代的情緒”?！昂蟋F代世界是一種新的科學、一種新的精神和一種新的社會”。〔8〕那么，具有嚴格規范要求的“科學”如何可能與后現代主義“情緒”相調適呢？

2.4.1在格里芬等人看來，后現代科學應當有什么特征呢？他們反對科學必然和一種“祛魅”的世界觀相聯盟，其中沒有宗教意義和道德價值，即頑固的自然主義。主張靈活的自然主義，即認為“自由、價值的客觀實在性，神在世界中作用（通過它的作用，價值才得以在我們生活中產生影響）、生態倫理以及對泛心理學，如超感觀視覺、心靈感應以及中國氣功師的外氣發放等問題的研究，甚至死后生命問題等等，都占有一席之地”?！?〕一言以蔽之，后現代科學的特征大致可概括為：整體論和有機論。

2.4.2在格里芬看來，后現代科學背離了與現代科學密切相關的機械論和還原論的世界觀，根源于科學本身實質性的進展。的確，玻姆發展了一種隱變量的量子理論，提出了一個包含環境信息的量子勢概念，由此他認為：“世界不能真正分解成彼此分離的部分，而必須把它看成一個不可分的統一體，其分離部分的出現，只是作為一種僅僅在經典極限下才有效的近似”。“從量子尺度看，宇宙是一個不可分的整體，它不能真正看成是由彼此分離的獨立部分構成的?！薄?0〕從物理上講，這是正確的。后來，他又提出了顯序和隱序概念，他認為，整體包含于每一部分之中，部分被展開成為整體。無疑，這已是物理哲學的概括了。在玻姆看來，“后現代物理學，廣而言之，后現代科學”，“不應將物質與意識割裂開來，因而也不應將事實、意義及價值割裂開來”?！?1〕這只能是更有哲學意味了。誠然，近代科學以機械論、還原論為特征，現代科學以整體論為特征。且不說，在西文意義上，近代科學與現代科學是同一概念，僅以科學史來看，是先有科學實驗、科學發現、科學理論，后有科學世界觀。換言之，還原論、整體論都是從近現代科學中抽象出來的，它只能看作科學理論的次級意義或社會意義。事實上，還原論、整體論也只能算作科學的外在規范，是非本質的，并不能構成對科學內在規范（核心）的重大沖擊。而且整體論也不是拋棄還原論的整體論，而是建立在還原論基礎上的整體論。當代科學發展的客觀事實是，實踐中的科學家在某種意義上都是還原論者，進行還原嘗試的方法仍然極富成果?！?2〕

2.4.3后現代的有機論認為，所有原初的個體都是有機體，都具有哪怕是些許的目的因。原初的有機體可以被組織成兩種形式：（1）一個是復合的個體，它產生于一個無所不包的主體，（2）一個是非個體化的客體，它不存在統一的主體性。動物屬第一類。石頭屬第二類。后現代的有機論認為，不存在什么本體論的二元論，但存在著一種組織的二元論?！?3〕我們認為這一觀點是站不住腳的。按后現代的有機論看來，宇宙的原初總應當看作一個有機體吧！總應包含些許的目的因吧！但是，描述宇宙原初的物質狀態，是用宇宙波函數表達的。宇宙波函數僅有引力場和物質場。當代著名的理論物理學家、宇宙學家霍金（S·W·Hawking）發展的“無邊界”量子宇宙學已粗略地給出了宇宙的創生與演化過程。實質上，它否定了任何目的論、否定了上帝或神秘力量的存在。正如卡爾·薩根在為霍金的名著《時間史之謎》一書中所做的“導言”中指出：“這還是一本關于上帝……或許關于上帝不存在的書”?！罢缁艚鹈鞔_指出的，他試圖理解上帝的思想。這使他的努力所得的結論越加出人意料之外，至少到目前為止是如此：一個沒有空間邊緣、沒有時間起點或終點，以及沒有上帝可做事情的宇宙”?！?4〕

2.4.4克里普納（S·Krippner）在《靈學與后現代科學》一文中說：“不僅量子論指出無法區分一個‘觀察者’和一個‘被觀察者’，而且它還可以通過將意識完全并入科學研究的主流中來而得到解釋”。雖然在量子力學的觀察者與被觀察者關系上有許多爭論，但是，觀察者也沒有將自己的意識并入量子過程中。事實上，觀察者是宏觀物體，量子過程是微觀過程，兩者之間有本質區別。量子現象是微觀客體與宏觀外界共同作用的結果。物理學家玻姆曾明確指出：“我不認為精神對原子有重要的效應，至少人類精神對原子沒有影響”。〔15〕與玻姆長期合作的海利（B·Hiley）教授認為：“我不明白為何在現階段需要把精神引入到物理學中來”?，F在用量子勢來表達，就不會陷入量子理論的多宇宙解釋所造成的精神介入困境?！?6〕

2.4.5格里芬認為，自然的祛魅的一個深刻而主要的特征是否認“遠距離作用”。韋伯在形容祛魅一詞時，含有“驅除魅力”的含義。機械論的中心內容就是否定自然事物有任何吸引其它事物的隱匿（神秘）的力量?！?7〕事實上，從已有的關于EPR實驗的結果來看，絕大多數支持量子力學是完備的，這也意味著量子力學中波函數之間的聯系是瞬時的，也即是遠距離作用；玻姆倡導的非定域的量子勢概念也是遠距離作用的。可見，從物理上講，微觀客體可以存在“遠距作用”，盡管現代物理學（如粒子物理學）仍然建立在近距作用基礎上。科學的一個基本原則是用自然說明自然，否認任何神秘作用。由EPR實驗所表征的“遠距作用”與靈學中的超心理現象、心靈致動、“中國大氣功師”所宣稱的“他心通”、“遙視”等“特異功能”的“遠距作用”具有本質區別。科學堅持重復檢驗原則，一個科學事實是可以在相同的實驗條件和實驗程式下重復出現，至少存在相當高的概率。一個事實不能得到較高概率或重復出現就不能被證認為科學事實?！?8〕靈學中宣稱的心靈感應、氣功中的“特異功能”幾乎沒有在科學的嚴格規范下重復出現，“大師”們也沒有顯出比常人有更大的本領。然而靈學家、大氣功師們卻把結果的不可重復歸因于：心不誠則不靈，有人干擾氣場，沒有進入氣功狀態等，無疑這是遁詞。可見，科學不是簡單肯定或否定遠距作用，科學必須建立在具有可重復性檢驗的科學事實上。不可重復的事實，其真偽性無法判定，由此彰顯了科學與靈學的區別。

2.5如果說后現代科學是可能的，那么后現代科學的范式是什么呢？格里芬在《論心與分子：心身相關宇宙中的后現代醫學》一文中有所表達。在他看來，二元論和唯物論是17世紀以來統治現代社會的兩種范式，可具體歸納為：客觀論、現象論、移動論、機械決定論、還原論和感覺論，這樣一來，世界的基本構成要素是“空洞的實在”，全然不存在內在的實在、感知或經驗、主觀性、目的以及一切的內在的生成。但是，這種論點是可疑的。由此，格里芬提出了后現代范式的依據——泛經驗論，用以表述后現代科學的基本性格和方向。

2.5.1格里芬的泛經驗論建立在懷特海和哈茨霍恩哲學的基礎之上，是一種后現代的有機選擇論。泛經驗論的具體要點可概括為：（1）每一實際存在都是一個實際活動，亦被稱為一個經驗活動。（2）自為的經驗是一個作為主體的事件。事件作為主體，它被涉入一個簡短的生成過程中。作為主體的經驗活動將感受（肉體性）與自決（精神性）結合在一起。（3）一個客體就是一個原本實質上的主體事件，主體與客體的不同僅表現在時間上。（4）“心”與“分子”是一系列先主體后客體的事件。它們之間的差異只是程度上的差異，而不是是否具有經驗這種絕對的差異。（5）每一種永恒的事物都是一個由一系列迅速發生的事件所組成的時間上的“群集”。事件是最基本的個體。一個事件的“運動”不是移動，而是內部生成。（6）內部生成是第一性的，移動是派生的。（7）每一新的經驗都是產生于許多經驗之上的集合體。合眾為一是經驗的終極實質。實際上，它就是宇宙的終極原因。（8）實在是完完全全群集的，不存在只保持其本來面目的永恒的實在，存在的僅是事件和事件的群集。（9）每一層次的個體都是有機體的一個層次。心理學和生物學研究較高層次的有機體。人類是具有等級結構的有機體：是有機體的有機體的有機體?！?9〕據此，格里芬斷言，心會受到身體內一切活動的影響，同時，身體內的一切活動也會受到心的影響——這是與現代范式截然不同的看法。

2.5.2不難看出，泛經驗論是有一定啟發意義的，是一種后現代性質的本體論。正如格里芬自己承認：“當然，泛經驗論是有一種未被證實的假設”。但是他又認為：“低級存在不具有任何形式的經驗的觀點亦未被證實。驗證每一假設的途徑只能是考察這一假設所導致的結論”。〔20〕中國幾千年的氣功實踐，無疑證明了心和身是相關的，但是，要把人類具有的經驗內涵泛化到分子也具有經驗，顯然是外延太大了。不僅在邏輯上是不成立的，而且在科學實踐中也沒有被證實。我們知道，一個科學理論除了滿足邏輯一致、經驗實證性和解釋性之外，還有一個重要的標志：科學理論必須能夠預見新的不同類的科學事實，而且愈多愈好。比如，愛因斯坦的廣義相對論，首先預言了光線彎曲，這與“光線為直線”的日常經驗不一致，是一類新的經驗。后來，廣義相對論還預見了雷達回波延遲、黑洞等新的物理現象。那么，泛經驗論的推論又預見了什么新的事實呢？用泛經驗論可以解釋醫學中業已存在的心身相關問題，并沒有什么特別之處，它能否在物理、化學等無生命物質世界邏輯地預見一個新的事實呢？顯然，目前沒有這樣的事例。我相信，今后也不會出現。因此，泛經驗論也只能是一種哲學思辨式的無根的假設，而不是一個具有可檢驗性的科學假設?？梢?，企圖建立于泛經驗論這一基礎之上的后現代科學，無異于空中樓閣。不僅結不了果，甚至連花也開放不了。

2.6后現代科學空疏的根本原因在于，現代科學范式沒有突變，現代科學沒有發生危機。

2.6.1牛頓的第一次科學革命確立了機械論自然觀思想，第二次科學革命確立了世界是聯系的發展的辯證的自然觀，第三次科學革命否定了機械論自然觀、否定了自然的不變性和預成性，否定了決定論和確定性，代之以世界的生成性和不確定性，凸顯了不確定性的重要地位。雖然從第一次、第二次到第三次科學革命，自然觀上有較大的變化，也就是說，現代科學的某些外在規范發生了變化，但是，科學的內在規范——現代科學范式的核心部分（如建構科學理論的規范或原則等）——卻沒有受到沖擊，經受住了科學發展的檢驗。

2.6.2就現代科學自身而言，特別是帶頭科學——物理學與生物學，它們不僅沒有危機發生，反而生機一片，有力地促進了信息社會、知識經濟時代的來臨。按照庫恩的科學發展模式：常規科學危機科學革命新的常規科學……。只有現代科學發生危機，科學革命才能發生。如果說現代科學有危機發生，至多只能說有危機的征兆（主要是指外在規范問題），而沒有沖擊現代科學范式的內在規范。既然現代科學范式沒有本質的危機，那么科學革命就不可能發生，亦即不可能發生從舊范式向新范式的過渡。

2.6.3僅僅依持科學規范發生的某些變化，僅僅停留在“祛魅”、“返魅”、“物質有痛苦”、“磁石有靈魂”等詞語的編排上，顯然是不可能符咒般地呼喚出后現代科學。既然如此，又為何極力呼喊后現代科學呢？難道我們還不能洞見到文化中滲透了商品的邏輯嗎？

2.7我們認為，在后現代主義思潮中，后現代科學更多的是一種哲學觀念。例如，玻姆在《后現代科學和后現代世界》一文中，提出了后現代物理學。他說，相對論與量子力學的共同點是同意宇宙是一個完整的整體，量子論的數學定律可以被理解為對整體運動的描述，在這一整體運動中，部分被展開為整體。后現代物理學應從整體出發。〔21〕可見，玻姆的后現代物理學也只是一個思路，沒有具體的操作意義，對量子力學的重新理解也不過是變換了一個視角。法國哲學家利奧塔（J·F·Lyotard）在《后現代狀態——關于知識的報告》一書中也談到后現代科學，他說：“后現代科學本身發展為如下的理論化表述：不連續性、突變性、非矯正性以及佯謬。后現代科學對以下事物關切備至：不可決定的、精確控制的極限、以不完全信息表征的沖突、破碎的、突變和語用學悖論等”。〔22〕這些特征是與量子力學、突變論、混沌學、耗散結構論等有明顯的聯系，但是，這些學科卻都是屬于現代科學，而不是后現代科學。因此，我寧愿把現在所謂的“后現代科學”稱之為“后現代知識”，即在現代科學范式下可以合理存在著后現代知識，后現代知識以不確定性為標志。其原因在于：科學是一種嚴格的體系，有一定的穩定性和確定性，而知識則不一定，可以沒有體系要求。目前所稱的“后現代科學”更沒有什么體系可言，只是一種哲學式的假設罷了。從科學的角度看，后現代知識可以從1927年量子力學不確定性原理的提出作為肇始的標志。到50年達資本主義國家向后工業社會過渡之時，后現代知識才成為浩浩江河，特別是90年代知識經濟的出現，后現代知識已勢不可擋。〔23〕

3結語

盡管后現代科學難以成立，但是，后現代科學力圖克服現代科學種種弊端，以達澄明之境；后現代科學對人類發展所表現出的深切關懷和焦慮，因此，它是有意義的。然而，有意義的東西不一定要冠之以“科學”稱謂，不如稱之為“后現代知識”。要使后現代科學真正成為可能，不僅需要哲學家、宗教學家等人文學者的努力，而且更重要的是，現代科學自身已發生了危機、發生了范式嬗變；不僅要有概念變革的先行，而且要有實踐運作的科學具體操作層面的突變，要有科學方法的變革。目前看來，后現代科學所具有的意義，或許從觀念逐漸浸潤的視角加以評價更為恰當些，而操作意義上的工作還遠沒有展開。而這種展開目前看不見明顯的征兆。

在我看來，在現代科學范式下，人類仍有現實的可行策略，即通過“立法”——制度創新——來化解現代科學帶來的弊端，減少現代科學帶來的不確定性。在科學如此發達的今天，人類可以通過各國政府及政府間的合作達成某些共識，利用人類文化（包括宗教、倫理等）的精粹，構建若干科學規范——“科學法”——規導現代科學，使科學更好地為人類社會的可持續發展服務。〔24〕從某種意義上講，這或許是一種現代科學范式下的“后現代知識”狀態。也正是中國當前所需要的有益的“后現代”策略。

【參考文獻】

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〔2〕羅榮渠：《現代化新論》，北京大學出版社，1993，5～6。

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〔4〕默頓：科學的規范結構，《科學與哲學》，1982，（4）：121。

〔5〕〔8〕〔9〕〔11〕〔13〕〔17〕〔19〕〔20〕〔21〕格里芬編，《后現代科學》，中央編譯出版社，1995，2，中譯本序言，中譯本序言，76，28，3，199，193，85。

〔6〕羅素：《宗教與科學》，商務印書館，1982，6。

〔7〕杰姆遜：《后現代主義與文化理論》，北京大學出版社，1997，自序。

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〔11〕格里芬編，《后現代科學》，中央編譯出版社，1995，2，中譯本序言，中譯本序言，76，28，3，199，193，85。

〔12〕黃順基等主編，《科學技術哲學引論》，中國人民大學出版社，1994，322—323。

〔14〕斯蒂芬·霍金著：《時間史之謎》，上海人民出版社，1991，導言。

〔15〕〔16〕英戴維斯，布朗合編，《原子中的幽靈》，湖南科技出版社，1992，106，129。

〔18〕吳國林：以概率確證審視氣功“特異功能”之真偽，《氣功與科學》，1998，（1），14。

〔22〕J·F·Lyotard,ThePostmodernCondition:AReportonKnowledge,theUniversityofMinnesota,1984,pp.60。

篇3

論文摘要 系統科學反映了人類思維科學和認知方法論的無限性、多層次性和綜合性特征。從系統科學研究方法的角度,審視當前中小學科學教育,強調注重形成開放、綜合、可持續的科學教育觀。  

 

歷史和時代的發展充分表明,公民的科學素養已經成為社會進步的基本因素,是國家興旺昌盛的根本。所以從教育的社會功能角度看,提高公民的整體科學素養是中小學科學教育的根本目的之一。但是我國從1992年開始的對公民科學素養的調查顯示,我國公民的科學素養與發達國家相比,存在明顯的差距,并且在一段時間內處在徘徊不前的狀態。造成這種狀況的原因是多方面的。從科學教育課程與教法角度來反思,主要存在2個問題:1)靜態的片面的課程觀,即過分強調課程的相對穩定性;2)課程實施基于教師為中心,進行單向的知識傳授,更多強調確定性知識。 

科學素養應包括科學知識、科學過程與方法、對科學本質的理解、科學態度情感與價值觀、科學技術與社會的關系等方面。這些因素之間相互作用,相互聯系,構成科學教育的立體畫面。雖然自新的課程標準出臺以來,在師生關系、知識與生活經驗聯系、研究性學習等方面的研究與探討日漸豐富起來,但是在科學教育觀念的形成上,仍然停留在個別學科教育研究層面上,對科學的認識、對科學教育的認識、對科學本質的理解,還都缺乏深度。這些都深刻地影響了我國的基礎科學教育。本文基于現代科學研究的中心之一——系統科學研究的思維,對中小學科學教育觀念進行反思,旨在把握中小學科學教育改革的正確方向。 

 

1 系統科學研究與現代科學觀的基本特點 

 

現代科學觀是對基于經典決定論科學思維模式而產生的科學觀的反思,是對科學本質、科學活動和科學知識以及科學方法的哲學性思考,是對科技與社會現實關系、人與自然關系的重新表述。 

在經典科學的影響下,科學觀一度籠罩在機械論或二元論的思想下,它過于重視數學和實驗方法在認識世界和創造世界中的作用,認為科學是對客觀事實的真理性反映,與科學“之外”的價值無關,是中立的,由此造成真理與德行、價值與事實、倫理與實際需要的分離。但是從系統科學來看,人類文明的發展是一個多方過程,科學也就是一個多面體,它既遵循科學研究本身的規范,又受到社會環境、文化資源以及研究者自身價值取向等多方面的影響,因而其活動及知識體系中完全的價值中立是不存在的[1]。 

系統科學強調研究的對象的開放性。系統科學在突破基于經典科學而形成的觀念時,揚棄其平衡、對稱、封閉的局限。熱力學、相對論、量子力學以及非線性科學的出現,向人們展示了一個開放的遠離平衡態的世界[2]。說揚棄,是因為現代科學觀既強調普適的研究規范,同時也強調個人研究風格,強調決定論與非決定論、精確性與非精確性、必然與偶然的統一。 

系統科學注重運用綜合的方法。方法論是對科學認識活動的形式及方式的看法。經典科學觀與機械論哲學息息相關,經典科學所使用的語言是分析的,研究方法上具有因果預測性、線性序列性的特征。現代科學的哲學基礎為有機論,認為整體以及所有其他部分都包含在每一部分當中,提出“完整的整體”的觀點,且并不排斥分析方法,而是包含并超越分析的方法,即應用綜合整體的方法對復雜對象進行研究。因而與信息化時代相對應的思維科學和方法論的形式和內容,必然是系統科學思維和方法論。 

 

2 系統科學教育觀的形成與特點 

 

現代教育觀的形成不僅是現代思潮的產物,更是現代科學觀的教育訴求?？茖W觀應該體現在科學的基礎教育中,特別是科學課程改革。因為課程改革的目的是實現特定的教育目的,但不管什么樣的教育目的,轉變教育的對象是中心的環節之一。從系統科學研究的特點來看,轉變的對象應該是全面的,不僅僅有學生心靈,也有教師的認識與行為。所以系統科學研究思路為課程改革提供了一種可供選擇的方案,也為認識和解決教育現存問題提供了一種方法論?？傮w上來說,與系統科學研究特征相對應,教育系統應該也強調系統的開放性、自組織性、創造性,注重課程過程,強調不確定性,重視師生互動。 

2.1 系統的科學教育必須是開放的將整體教育作為一個系統來研究是必要的,但正由于這個系統的復雜性,人們在教育研究與教學實踐中常采用分析的方法,即將教育系統分解為多個較為封閉的系統,進而分別分析處理。這種做法與經典科學研究是契合的。但是從系統科學的角度來看,今日主導教育領域的線性的、序列性的、易于量化的秩序系統觀(有清晰的起點和明確的終點)應該向更為復雜的、多元的、不可預測的系統或網絡觀轉變。在遠離平衡態的開放系統中,有序必然會產生,因為這是人類的自組織過程。所以一個系統開放并不可怕,開放不會導致不可避免的亂,相反在一定的條件下,系統在局部乃至全局會自組織成有序結構?，F代教育應該提倡這種開放的教育系統觀,將系統的自組織看作系統發展的重要機制。科學教育系統作為教育的一個子系統,同樣也必須是開放的,不僅不能從教育中剝離出來,而且還要與教育系統外的科普、科學研究等有機聯系起來。那種普通教育中教物理的教師不管數學和化學,更不管語數外的情況,從系統教育觀來看是不合適的。同時,科學教育也要走出校園,請科學研究者參與其中,甚至利用網絡的開放特性,將我國的基礎科學教育置于全球的背景之中。 

2.2 系統的科學教育允許存在不確定性科學性不等于確定性,從系統科學研究的角度來看,復雜系統即便是處于自組織狀態,個體行為也是有漲落的。所以不可能達到教育的轉變是確定的。首先不確定之一就是教育目的。多元的教育目的是開放的教育系統觀念的內在要求,“和而不同”的教育觀既強調個體的社會性又強調個體的差異性,只不過它在個體的發展要求上,更強調教育個體的整體發展性(即人的全面發展性)。所以系統的科學教育觀不會割裂科學知識與培養能力的關系,它不會把個體的科學能力提高置于固定的、先驗的跑道上。相反,科學教育的每一個參與者都是教育的有機組成,教育是主體與客體、課程與人、教師與學生等動態整合的過程。所以在科學教育的效果評估上,要充分考慮到不確定性。 

這種不確定性還體現在多元文化的價值趨向,文化霸權和話語霸權的消解。因而要求教育者去搞教育創新(教育成為藝術而不是匠氣十足),去傾聽處于邊緣地帶的聲音,而不是去重復根深蒂固的話語或文化。雖然科學教育的內容有其科學性,但是這是相對確定的,科學課程蘊含的價值意味仍然是多元的,學生對其理解帶有強烈的主體性,教師對其解釋也應具有多重性。特別在是網絡發達的今天,學生獲取信息的渠道空前的多,所以在具體的科學課程實施的過程中,信息源是開放的,系統行為具有不確定性,既是參與者的交互行為,也是學生在認識遠離平衡的條件下——表現為干擾、缺點、錯誤、困惑——不斷通過耗散而轉變的過程,確定的知識同偶然的、雜亂無章的、隨機的知識一起對學生的認知結構產生影響,認知結構通過順應或同化達到平衡,通過漲落達到有序。 

2.3 系統的科學教育觀念強調交互的教育過程系統在開放的狀態下,系統中的各種元素要形成自組織,必需相互作用。用于師生關系,則主張教師與學生之間處于一種平等互動關系。系統教育觀主張課程應該通過參與者的行動和交互作用形成,課程實施的過程就是自組織和轉變的過程。作為個體的教師是開放的,他不僅對教育系統外是開放的,對學生也要是開放的。所以在競爭日趨激烈的今天,教師在調整好與外界的關系同時,也要帶著開放的態度,依據不同的教育對象尋求恰當的教育途徑,將學生帶入對真理的日益深入的理解之中,同時自己也從學生處獲得更多有益教育的信息。作為學生,要通過反思和自組織來促進個體的全面發展。交互性正是對傳統單向傳遞知識的教育過程觀的審視,是對教育活動基本屬性的揭示。 

開放的教育、不確定的因素與互動的本質這些都要求科學教育以提高學生科學學習能力水平為己任,并使更多的學生對科學學習產生興趣,這是可持續發展觀念的一種體現。 

 

3 科學學習能力的培養是科學素養自組織的動力 

 

學生的科學素養提高過程是個體在外界的作用下的一個自組織過程,尋找到這種自組織的動力是關鍵。著名理論物理學家、諾貝爾獎獲得者費恩曼(richard p. feynman)說過:“科學是一種方法,它教導人們:一些事物是怎樣被了解的,什么事情是已知的,現在了解到什么程度,如何對待疑問和不確定性,證據服從什么法則,如何去思考事物,作出判斷,如何區別真偽和表面現象?！彼曰A教育課程改革應該強調科學探究,強調讓學生親歷科學,在體驗中學習,從而培養學生的科學能力。 

探究學習方式的提倡,意在改變傳統單純接受式的被動學習方式。學生不是被動地記憶科學的結論,而是經歷這種結論得到的過程和懂得獲取的方法?？茖W家對自然現象的認識是透過現象,抽取有關運動的本質,并且合理近似,提煉出反映事物本質屬性的內在的客觀規律的各種“概念”和“定律”來。這個過程是通過探究來完成的,而探究的基本的環節是相通的。在基礎科學教育中,提倡的探究學習方式的主要環節與科學研究的是相互一致的?？茖W探究強調知識獲取中的體驗,強調過程與方法,所以“做中學”是對我國傳統科學教育的糾偏。 

綜上所述,現代科學研究,特別是系統科學研究的思維特征對科學教育的訴求是要開放、綜合與可持續。因而要提高公民的科學素養,就必須注意基礎科學教育的課程改革及其教育方法改進環節。 

 

參考文獻 

篇4

關鍵詞 現代農業科技園區；科學管理；對策

中圖分類號 F323.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）19-0309-01

現代農業科技示范園區是集現代工業、現代農業、現代科學技術及現代科學管理為一體的綜合示范園區，涉及到農藝、農機、試驗、示范及高效管理等各個方面。實現園區的科學管理，就必須做好制度的管理、人員的管理及用工的管理，并建立科學的長效機制實現農機、農工和日常運作的簡單高效化。

1 加強管理，重視專業技術人員的培訓工作

1.1 制訂規章制度并嚴格執行

要做好管理園區，首先必須制定嚴格的規章制度，并要求每個人都必須遵守與執行，不能有任何的偏袒，對于違反規章制度的人要按規章嚴格執行處罰，以體現制度的威懾力，同時對于在執行中發現的不足，要不斷地加以改進[1]。

1.2 加強技術人員培訓

對農民工，主要是以青年婦女為主體的當地農業人員，要進行科學的培訓，包括思想認識的改進和農業技術水平的提高，梨樹縣現有的幾個農業試驗示范園區中，都是以婦女為主體的農業人員，她們是園區的主要勞動者，沒有她們，園區的一切工作都難以進行。因此，她們的整體素質的提高，對園區的高速發展至關重要，也是實現園區科學現代化的重要舉措，從而達到簡單高效化[1-2]。

2 挑選合格的管理人才

2.1 選用高標準的現代科學管理人員

現代農業科技示范園區，要求有現代化的科學管理人才，其要求管理者不僅要具有豐富的管理經驗，更要有先進的管理理念，及與時俱進的改革創新精神，同時要懂技術、懂生產[2]。只有管理者的管理水平得到提升，才能更好地去要求自己、別人。只有這樣，才能統籌謀化好全局，使園區能夠有序的進行。

2.2 選用懂技術、懂業務的擔任工作小組負責人

由于現代化園區往往試驗地面積大，承擔試驗示范多，因此用人用工都較多，特別是在農忙季節，有時日需工時達100人次以上。因此，如何有效地組織好這些人進行工作尤其重要。既要做到保質，又要做到保量。要做到這點，就要挑選合適的人來擔當各工作小組的負責人。

3 園區明確分工，責任明確

3.1 各項工作、工種及工序有效分類、分工

以中國農業大學梨樹工作站為例，園區占地逾30 hm2，承擔了中國農業大學、中科院、吉林農科院、吉林農業大學、吉林師大及一些相關農資廠家的試驗示范，同時園區涉及到農藝、農機及基礎設施維護等多項工作，每年需大量的工人，導致用工量大，因此就要進行明確的分工，實行包保制，而對于各具體實施點，包括每個試驗示范點、小區等，做好相應記錄，具體包保到每個工作組、每個工人身上，做到目標明確，終身包保，必要時，引進獎懲機制，以增強工人的主觀積極性，同時增強了責任感。

3.2 確定工作量，實行包工制

園區的管理者或小組負責人在進行分工時，首先要做到事前對勞動量的充分估算，以確定用工量，從而進行合理分工，以避免人多效率低和延誤工時的現象。

4 高目標，高質量追求

4.1 追求高效率的農業生產

在現代農業園區中生產，一定要有與時間賽跑的觀念，做到早謀化、搶農時，這樣才能搞好園區生產[3]。由于農業生產是環環相扣的，因此只要有一步閃失，就會搞亂全局。同時農業試驗示范又要求層次的一致性，戰線拉的太長，受溫度、濕度等客觀因素的影響，試驗本身就失去了可比性。中國農業大學梨樹實驗站，在每年的春秋農忙季節，每天的用工量都在100人以上，這一時期用工量大，而農民自身又有責任田，所以人員特別緊張，因此可通過提高工作效率來解決該問題。

4.2 追求高標準高質量的科學試驗示范園區

現代農業科技示范園區，是展示現代農業科學技術的展臺，是農業科技推廣和傳播的載體，它的良好的試驗示范，對現代農業的發展起著至關重要的作用?？梢哉f，沒有高標準、高質量的科學示范園區，就不會有現代農業的全新飛速的發展，也就不會有農業經濟及整個國民經濟的騰飛。因此，在建設現代化的農業科技示范園區時，一定要立足于高起點，立足于長遠，立足于發展，才能滿足今后農業發展的需要[3]。

4.3 建長效機制，有效解決勞動和短缺問題

隨著社會的發展，勞動力的資源優勢已不復存在，以老人兒童和婦女為代表的“6931”成為農業生產的主力軍，這也給園區的工作帶來了困難。突出表現為對新技術和勞動技能的掌握和農忙時人工的短缺，另外工時費的日益上漲。那么如何解決這個問題，首先要提高勞動效率，以減少勞動力的不足。一是需要從技術手段上加以改進，體現科技的作用；二是加強管理，用科學的統籌方法，合理分工，合理運

作，提高工人的勞動效率，從而減少用工量；三是建立長效機制，每個農業科技示范園區的建立，不是一時存在的，是一個長期性農業工程，園區需一定量的穩定的、懂技術的工人[4]。因此，園區要招用一定量的長期工人，簽訂用工合同。從而保證了各個時期、各個階段的用工，不至于發生在農忙季節，因工資上漲，園區雇不到人的現象。總之，現代農業科技示范園區，是一個要求科學高效化的園區，在建立和管理的過程中，一定要用科學化、規?；?、標準化現代管理模式，管理者用發展的眼光去經營和謀化，才能更有效地發展和發揮重大作用。

5 參考文獻

[1] 陳棟，甄雙七，劉建峰，等.我國農業科技園區建設現狀與發展對策[J].廣東農業科學，2006（12）：116-120.

[2] 王為農.農業科技園區是發展現代農業的重要舉措[J].宏觀經濟管理，2007（4）：23-26.

篇5

道家認為作為精神世界的普遍規律是與物質世界的基本法則相通的,或者說兩者具有一致性,老子語言的極端簡約、表達形式的古樸和朦朧,造成了對道德經所蘊涵的豐富、深刻和智慧的自然宇宙觀的認識的困難和誤解,老子的自然宇宙觀遠遠超過了現代許多哲人和科學家,居然與最新的科學發展,主要是與現代宇宙學和物理學所給出的宇宙本源、宇宙創生的基本圖像不謀而合。

從表面看來具有分立性的實物粒子對應具有連續性的場,似乎是難以理解的。實際上這種表面上的矛盾正好反應了微觀世界中的非凡規律,即波的二象性(Duality)。電子和電子場是對立統一的一個實體,在一些物理條件下,這個實體行為表現為具有分立性;而在另外的一些物理條件下,其行為則可能表現為波動性,即連續性。粒子和場都是具有自旋(Spin)的物理量,自旋取值只可能為0,1,2,……自旋就是角動量,換言之,就是表示粒子和場轉動(渦旋)特征的物理量(當然這里不要過于拘泥轉動的經典涵義)?？梢哉f,任何場都具有某種渦旋運動的特征。量子場論告訴我們,在微觀世界物質(粒子或場)的運動不再用決定論(如經典力學)描寫,而表現為統計規律。換言之在微觀世界,我們無法正確地指出電子在某一時刻出現在什么地方,只能確定電子在某一時刻出現在空間某一點的概率是多大。這樣從傳統的或經典的觀點來看,物質的運動的確有些古怪,有些“恍恍惚惚”,用老子的話來說就是“無物之象,是謂恍惚。迎之不見其首,隨之不見其后”。

奇妙的是我們現有的所有物理守恒定律與能量守恒、角動量守恒等等“似乎并未為宇宙從無創生(或者復歸于無)造成什么影響”。量子宇宙學是對大爆炸的起點給予科學解說的、具有非凡價值的首次嘗試,用巴頓的話來說:“量子宇宙學事業對許多神學家來說似乎并不很有吸引力,因為它試圖用科學定律來描述創生過程本身,或是證實在某種意義上它仍是不可避免的?！币谎砸员沃?量子宇宙學告訴我們,我們的觀測宇宙就是通過大爆炸來自于真空。

將老子的話對比現代真空場的概念的闡述,可以看出道與真空場的屬性是何等的逼近啊!它們都是連續形態的物質,都是不能用決定論描述的(恍恍惚惚,遵從統計規律);它們都具有極其復雜的結構,尤其是它們是有結構的物質(用現代術語就是實物粒子構成的普通物質)的起源。老子在第25章、第40章和第42章中再一次確認宇宙萬物始于道,一如現代量子宇宙學所斷言的,觀測宇宙始于真空。

老子在第32章和第4章中談到:“譬道之在天下,猶川谷之與江海?！薄敖！奔词堑?這豈不就是告訴我們,作為真空場的道是處于能量最低的狀態嗎?百川納海,實際上就是場的較高能態都會自發的趨向基態(真空態)的形象化的描述罷了。第4章就字義可直接釋為:無結構物質不僅構成有結構物質,而且還包容它,因此無結構的物質是永遠用不完的。由于在現在物理學中能量和質量在某種意思上可以視為同義語,因此用現在物理學的術語來看第4章,神秘的老子似乎在告訴我們:“真空能量無窮大,有結構物質源于真空”這一科學真理。更加有意思的是道德經第40章中“反者道之動,弱者道之用”。假如將反者疏為旋轉、循環、回歸、螺旋型上升,弱者疏為微小、滋育萬物而不爭、隱而不露,則“反者道之動”隱含的現代科學涵義就是真空場似乎是有旋場,“弱者道之用”則依然講的是有生于無。道德經中“道”的涵義具有多義性,如前所述,許多地方“道”應作為普遍規律或者宇宙法則來講?？偠灾?綜合霍金等的量子宇宙學的觀點,我們觀測的宇宙不僅來自于真空的一次大爆炸(“無中生有”),而且時至今日我們觀測宇宙的演化,依然由真空(暗能量)支配著演化的總的趨向:加速膨脹著。這里所說的宇宙創生和演化的圖景,是現代科學以確鑿的觀測數據(3K背景輻射等)為基礎告訴我們的,當然并不是這幅圖景已經很完善、很清晰了,正可謂“道可道,非常道”,現代物理學的很多方面也只能從哲學的高度去把握,難以用實驗的或簡樸描述的方法來解決,無論在世界觀方面還是在方法論方面,道家哲學對現代物理學都有深遠的意義。

2道家哲學哲學思想對現代物理學的方法論意義

自然科學從古代自然哲學中發展并分離出來,物理學可謂是自然科學的典范,可以說是科學最完備模式的代表,但是現代物理學現在又面臨著許多困難和危機,現代物理學以相對論、量子力學為代表,無論是物理學家還是普通人靠經驗知識已經無法把握了。而道家思想,其思想體系是如此的深邃、博大、精微,以至于它對事物的本質的把握,不僅超越當時人們認識的水平,而且就其預見性和洞徹性,甚至超越了我們現代人的想象,所以能幫助我們更好地理解現代物理學的物質觀、時空觀、運動觀。這些都促使我們必須重視對人文的關懷,尤其是對哲學的關懷。老子的道德經與現代物理學具有許多的相似性,它包含有許多對現代物理學基本規律的天才預見。在當代科學技術的社會危機中,道家思想的現代意義被科學人文主義者重新發現。李約瑟、湯川秀樹、卡普拉等人發現現代科學的世界觀向道家思想歸復的某些特征,并以此為契機試圖建構一種科學文化與人文文化、西方文化與東方文化平衡的新的世界文化模式。英國科學史家李約瑟博士在《中國科學技術史》中指出“:中國假如沒有道家思想,就會像是一棵某些深根已經爛掉了的大樹,而這些樹根今天卻仍舊生機勃勃?！睂懽髡撐?/p>

從20世紀中葉以來,隨著現代科學的發展,人們對于客觀世界,大至包含大千世界的鴻蒙宇宙,小至毫端微末的微觀世界的認識都有了飛躍的進步,各種學科相互交融、相互滲透的一種綜合化和整體化的趨向日益加強。這是人類文明史上的一個重大轉變。須知17世紀牛頓經典力學創立以來,就有一股洶涌澎湃的潮流奔騰而來:新學科不斷涌現、舊學科不斷分化,整個科學領域紛紛擾擾,一片專門化、細化的景象,宛如粗大的古樹不斷長出新枝。但是到了20世紀的中葉,非凡是接近20世紀的末葉,潮流倒轉了,這迫使400年來人們習慣的思維方式、認識模式發生重大的變化。突然之間人們痛徹地感到,長時間以來主宰科學世界的演繹、分析的方法不足以應付所面臨的復雜紛繁的客觀世界。

科學史專家薩頓早在1930年的演講《東方和西方》中斷言“:新的啟示可能會,并且一定會來自東方。”一大批哲學家、科學家走向了久以忘卻的東方的神秘世界。他們發現在那個世界統治多年的歸納、綜合的思維方式,靈感、頓悟的認識模式,原來并非“保守“”愚昧“”落伍”的同義語。恰恰相反,它們是認識客觀世界、發展科學的強盛利器,閃爍著智慧的光芒。在神秘的東方世界里,老子的“道家提供了最深刻并且最完善的生態智慧”。

道家哲學對當代科學的發展有啟示意義,從中可以“溫故而知新”。道教對自然、對人體自身的探索,產生了一系列中國古代的科技成果,從這個意義上可以說道教含有古代的科學成份,為中國古代科技的發展作出重要貢獻。日本的湯川秀樹認為物理學的發展,不斷更新了“道”的觀念,在探索最新的物理學概念的過程中,老子的“道”會獲得非凡的新意。美國物理學家卡普拉認為“,道”與現代物理學中“場”的概念十分相似。道教對于老莊之“道”的詮釋作了許多創造性地發展,豐富了“道”的內容。所以,道家哲學與現代物理學相結合的產物,是人類思想、文化、科學和技術不斷發展、前進的必然結果。

參考文獻

[1]董光璧.當代新道家[M].北京:華夏出版社,1991.

[2]卡普拉.物理學之“道”[M].北京:北京大學出版社,2009.

篇6

關鍵詞：批判學派 馬赫 彭加勒 迪昂 奧斯特瓦爾德 皮爾遜 后現代科學哲學

Abstract：Although philosophy of science of the critical school of thought belongs to pre-modern philosophy of science， but among it the reasonable crux of a matter in classic philosophy of science is reserved， the ethos of modern science is reflected， particularly it includes compositions and essential factors of post-modernist philosophy of science. The modern philosophy of science of logic empiricism neglected these post-modernist inheritances of thoughts， while on the other hand post-modernist philosophy of science unscrupulously exaggerated these wisdoms oversteping the ages， and went to extremes.

Key Words：the Critical school of thought；Mach；Poincaré； Duhem；Ostwald； Pearson；Post-Modernist philosophy of science

批判學派 是活躍于19和20世紀之交的科學學派（其對立面是力學學派或曰機械學派），是20世紀科學革命和哲學革命的先驅，其代表人物為馬赫、彭加勒、迪昂、奧斯特瓦爾德、皮爾遜 。批判學派的科學哲學雖然屬于前現代科學哲學，但是它既是現代科學哲學（維也納學派和邏輯經驗論）的源泉和根基，也是后現代科學哲學的引線和酵素——因為其中蘊涵著后現代主義的哲學意向。

一、現代科學哲學和后現代科學哲學的主要特征

要揭示批判學派的后現代主義哲學意向，首先必須厘清現代和后現代科學哲學的主要特征，并以此作為參照物。在這里，尚須留意三點：“現代”一詞在本文中往往也包括中文的“近代”之意，它們在英語中是同一個詞modern；“現代主義”與“后現代主義”與其說是時間性的劃分，毋寧說是思想傾向或態度方面的區別；現代和后現代科學哲學流派紛呈、觀點駁雜，論者對它們的特征的概括只能用粗線條勾勒其要點。

菲力浦基徹指出，后現代科學論（science studies）的四個教條是：觀察的理論負荷；證據對理論的不確定性或所謂的不充分決定論題（under-determination thesis）；信念的多樣性；“行動者范疇”（actor categories）與歷史寫作，即敘述必須根據“行動者范疇”來建構：在講述科學發展的歷史時，一定要采取那種涉及到有關行動者的概念。這四個教條實際上意味著：除非被社會接受，否則不存在什么真理；理性和實在不會限制任何信念系統，沒有任何信念系統具有特權；對真與假、社會與自然界的解釋應該是對稱的；榮譽必須賦予“行動者”的范疇。

德爾拉茨施認為，傳統的或現代的科學概念堅持，試圖借助經驗觀察讓科學的理論化客觀地和理性地受自然支配。這樣的概念賦予科學三個特征：缺乏任何預設或缺乏對科學過程的先驗約束保證了科學的客觀性；把整個過程基于經驗資料保證了科學的經驗性；僅依賴于歸納的邏輯使科學必然是合理性的。也就是說，存在獨立的和客觀的實在，從而存在唯一的客觀真理（一個關于實在的正確的、總括的、包羅無遺的敘述或元敘事），我們每一個人在正確條件下都可以把握那種真理的獨立的和自主的理性中心，科學從而具有優越的透視，我們能夠獲得關于實在的客觀的和中性的知識。但是，后現代主義者宣稱，這樣的觀點是誤導，它不可避免地把我們帶入社會的、經濟的、概念的、精神的災難的邊沿。在他們看來，經驗的東西是人的自由構造，被有影響的社會權力驅使，而且僅被這些力量約束。在與人無涉的任何事物意義上的客觀性被驅除。社會影響變得如此深入，甚至像邏輯和數學這樣的在理性上純粹的學科也受到社會的東西的污染。科學中立性觀念本身僅僅是社會強加和社會制造的現代神話。合理性原來是在科學控制中流行的文化統治群體所偏愛和所主張的有局限性的特征。大多數科學家和哲學家堅持的科學實在論只不過“審美的”東西而已。

南希墨菲把支配現代性思想的哲學主題概括為三。首先是認識論上的基礎主義，即知識只能通過那些無可置疑的基礎性信念才能得到證明，這些信念是知識建構的基礎。其次是語言的表象-表現理論（the representational expressive theory of language），即語言必須通過表象所指稱的客體或者事實而得到自身的基本含義，否則它就只是表達了說話者的態度而已?，F代思想的第三個支柱就是個人主義，這是一條通向倫理學和政治哲學的進路。墨菲把任何偏離上述現代思想中的兩條或兩條以上的思想模式定義為后現代思想模式，他集中考察了兩個主要的后現代哲學立場：認識論上的整體論和語言哲學中的意義理論。他把奎因、波普爾、庫恩視為整體論和反基礎主義的代表，而后維特特根斯坦則是后現代語言哲學的先行者，他的主要貢獻是：語言是生活形式，沒有私人語言。

以上諸家以及有關文獻中的見解可謂眾說紛紜，莫衷一是，但是依我之見，現代科學哲學的核心思想強調科學的經驗基礎、理性品格、客觀特征，并主張科學主義 （中性的和貶義的），而后現代恰恰與之針鋒相對：消解經驗、告別理性、抹殺客觀、反科學主義。下面的論述，我擬圍繞這四方面展開批判學派的后現代主義哲學意向。

二、批判學派科學哲學的后現代主義意向

批判學派并沒有徹底拋棄現代科學哲學核心的科學概念，而是在堅持它們的合理內核的同時，對其進行了沖淡和弱化，尤其是提出了一系列有啟發性新穎見解——其中富含后現代主義的哲學意向。

1）經驗是科學理論的唯一源泉和根本判據，但經驗并不是充分的。

批判學派的代表人物程度不等地具有經驗論的哲學色彩，或多或少地堅持經驗在科學中的某種基礎地位，但是他們在經驗與理性、實驗與理論之間保持了必要的張力。在這方面，彭加勒的言論是比較典型的：實驗是真理的唯一源泉，科學是用事實建造的。但是，實驗并非總是可能的和充分的，收集一堆事實也不是科學。 實驗和理論二者同樣都是必不可少的：脫離實驗的理論總是空洞的，脫離理論的實驗總是盲目的。 就連被視為實證論第二代頭領的馬赫，其經驗論雖然激進和徹底，但并不狹隘和極端 。他完全贊同惠威爾的看法：事實和觀念對于科學的形成來說是必須的——只有觀念只會導致空洞的猜想，而僅有事實也不會產生有組織的知識。 批判學派在肯定經驗是知識源泉和檢驗科學理論的根本標準的同時，對經驗基礎進行了適度的削弱，這主要表現在以下幾點上。

理論整體論以及內含的不充分決定性 。迪昂在1894年就提出了理論整體論的思想 ，后來又加以精心闡述。他說：“物理學家從來也不能使一個孤立的假設經受實驗檢驗，而只能使整個假設群經受實驗檢驗；當實驗與他的預言不一致時，他獲悉的是，至少構成這個群的假設之一是不可接受的，應該加以修正；但是，實驗并沒有指明應該改變哪一個假設?！薄霸噲D把理論物理學的每一個假設與這門科學賴以立足的其他假定分離開來，以便使它孤立地經受觀察檢驗，這是追求一個幻想；因為物理學中無論什么實驗的實現和詮釋都隱含地依附于整個理論命題的集合。對不是非邏輯的物理學理論的唯一實驗核驗在于，把完整的物理學理論體系與整個實驗定律群進行比較，在于判斷后者是否被前者以滿意的方式加以描述?！?理論整體論實際上已經否認原子事實和記錄語句，它后來又被愛因斯坦（1949年）和奎因（1951年）發展為意義整體論 ，從而進一步軟化了科學的僵硬的經驗基礎，對現代性的基礎主義構成挑戰。

約定論。彭加勒的約定論也削弱了科學的經驗基礎。在彭加勒看來，幾何學的公理和物理學的基本原理“既非先驗綜合判斷，亦非經驗事實”，“它們是約定”?！凹s定是我們心智自由活動的產物”，但又不是“任意的”，實驗事實在約定的選擇中起“指導”作用而非決定作用。經驗雖然是基本原理的“基礎”，“可是從來也不能與它們矛盾”。（[7]，pp. 39，ii，79）也就是說，它們擺脫了實驗的證實或證偽。當它們不再多產時，即可拋棄之。正是在約定論的框架中，他提出“決定論含攝自由”（[19]，p. 144）的命題。

反歸納主義。歸納法是經驗論的方法論，批判學派大都不很贊成歸納主義，起碼沒有賦予其以重要地位。馬赫不相信“發現是按照亞里士多德或培根的歸納圖式即枚舉相互一致的例子做出的” 。以馬赫之見，三段論和歸納都不能創造新知識。對自然科學來說，“歸納科學”的名稱因此是沒有正當根據的。通常用不恰當的名字“歸納”稱呼的這種心理操作不是簡單的邏輯過程，而是相當復雜的過程。抽象和幻想在發現新知識中起主要作用。 迪昂基于歷史案例的分析批判了牛頓方法（每一個命題都應該從現象引出并用歸納概括），他得出結論：“純粹歸納的路線對物理學家來說是行不通的”，“不能用純粹的歸納法構造理論”。這是因為有兩個不可回避的堅硬礁石橫亙在面前：“第一，實驗定律在經受把它轉化為符號定律的詮釋之前，它對理論家是沒有用處的，這種詮釋隱含著依附整個理論的集合。第二，實驗定律不是精密的，而僅僅是近似的，因此它能夠容許無限不同的符號翻譯；在所有這些翻譯中，物理學家必須選擇將給他提供多產的假設的翻譯，他的選擇并非完全受實驗指導?！保╗12]，pp. 212~222，245）彭加勒在論及數學物理學的未來時甚至點明：“物理學定律從而會采取全新的樣式；它不再只是微分方程，它具有統計規律的特點?！保╗19]，p.115）

觀察滲透理論。批判學派率先表達了這個命題，直接向經驗證據的中立性發出質疑，沖擊了科學的經驗基礎。馬赫說：“觀察和理論也無法截然分開，因為幾乎任何觀察都已受到理論的影響”?！霸趯嶒炛?，理智可以在各種程度上被卷入其中?！保╗15]，pp.168， 186）彭加勒表示，不可能“毫無先入之見地做實驗”，因為“每一個人在他的心智中都有他自己的世界概念，他無法輕易地使自己擺脫它?！保╗7]，pp.107）迪昂一言以蔽之：“不可能把我們希望檢驗的理論留在實驗室大門之外，因為沒有理論，就不可能調節一個儀器或詮釋一個讀數?！薄鞍盐锢韺W理論與適合于檢驗這些理論的實驗程序割裂開來是根本不可能的”。（[12]，pp.204）

判決實驗不可能。這個命題是批判學派睿智的結晶，它也隱含在整體論和約定論中，觸及了經驗判據的絕對的決定性和權威性。迪昂以小標題的形式斷言：“‘判決實驗’在物理學中是不可能的?！逼湓蛟谟?，“與幾何學家使用的歸謬法不同，實驗的矛盾沒有能力把物理學假設轉變為無庸置疑的真理；為了授予它這種能力，就必須完備地列舉可以覆蓋確定的現象群的各種假設；但是，物理學家從未肯定，他窮竭了所有可以設想的假定。物理學理論的真理從未像擲硬幣打賭那樣由正面或反面來裁決?！保╗13]，pp.210~212）馬赫在《認識與謬誤》第二版的序言中對迪昂的思想表示贊賞。彭加勒也討論了，無法找到判決實驗，在菲涅耳和諾伊曼理論、在歐氏幾何和非歐幾何之間做出裁決。他指出：“倘若我們在若干假設的基礎上構造理論，如果實驗否證它，我們前提中的哪一個必須改變呢？這將是不可能知道的。相反地，如果實驗成功了，我們可以認為我們一舉證明了所有假設嗎？我們會相信只用一個方程就能決定幾個未知數嗎？”（[7]，p. 113）

2）堅持科比較溫和的科學客觀性原則，并為主體的能動性和科學的主觀性辟出了地盤。

科學區別與其他知識體系的鮮明標識之一，就是科學的客觀性。科學的研究對象和領域是客觀實在（現象、事件、實體、關系等），科學的陳述可以在主體間相互檢驗和相互批判，科學的理論具有普適性和預見性。批判學派在肯定科學客觀性的意義和地位的前提下，也賦予主體發揮能動性的充分自由，并揭示了科學中的主觀因素，避免了客觀主義和主觀主義兩個極端。

彭加勒在談到“心智自由”地構造科學的概念框架時說：“我們希望把每一事物強行納入的框架原來是我們自己構造的；但是我們并不是任意制作它的。可以說，我們是按尺寸制造的，因此我們能夠使事實適應它，而不改變事實中的本質性的東西?！保╗7]，p.iii）皮爾遜強調自然定律與人相關：“定律在科學的意義上本質上是人的心智的產物，它離開人則無意義。它把它的存在歸因于人的理智的創造能力。人把定律給予自然的陳述比相反的陳述即自然把定律給予人更有意義?！辈贿^，皮爾遜也在主體間性的意義談論科學定律的客觀性：科學定律在獨立于人的偏見和狂想的意義上、在對正常人有效的意義上是客觀的。 馬赫的觀點接近皮爾遜，他認為自然定律在起源方面是在經驗的引導下，我們對我們期望所規定的限制，是對于可能性的限制。自然定律總是符合我們心理的需要以及流行的文化狀態。（[16]，pp.458~461）迪昂認為，陳述事實和闡明定律的命題具有客觀含義，而理論詮釋即純粹符號沒有客觀含義。（[13]，pp.327~328）也許奧斯特瓦爾德的“雙篩”比喻最為典型了：“我們必須明確認識到，除了在形成關于世界知識中的主觀因素外，或者除了依賴于我們的生理-心理結構的因素外，還存在著我們必須直接加以考慮的客觀特征，或者獨立于我們的特征；就自然定律而言，也包含著客觀部分。為了形象而清楚地描述與我們心智的關系，我們可以把世界比作是一堆沙礫，把人比作為一個比另一個粗的一對篩子。當沙礫通過雙重篩子時，明顯相等的大小的細粒集聚在兩個篩子中間，較大的沙礫被第一個篩子排除，較小的沙礫被容許通過第二個篩子。斷言所有的沙礫由這樣的相等大小的細粒組成，恐怕是錯誤的。但是，斷言使細粒變成相等的東西的是篩子，同樣也是虛假的。” 值得注意的是，批判學派對客觀主義的反撥和對科學客觀性的淡化也能夠從以下諸方面看出。

關系實在論和能量論?？茖W實在論可以說是科學自己的哲學，但是傳統的科學實在論大都建立在物質實在或實體實在的基礎上。彭加勒一馬當先對此加以修正：“科學能夠達到的并不是像樸素的教條主義者所設想的事物本身，而只是事物之間的關系。在這些關系之外，不存在可知的實在?！薄皩嵲诘目腕w之間的真關系是我們能夠得到的唯一實在?！彼吹?，在新舊理論的更替中，舊理論表達的真關系具有潛在的生命，只是表述它的語言變化了。（[7]，p. ii，119，120~121）他還說：“世界的內部和諧”“是唯一真實的客觀實在”，“是眾美之源”他進而表示：“凡是客觀的東西都缺乏一切質，僅僅是純粹的關系?！薄拔ㄓ性陉P系中才能找到客觀性；在被視之為彼此孤立的存在中尋求客觀性，只能是白費氣力?！?彭加勒的關系即客體本身、關系即實在的觀點，開辟了關系實在論的先河。迪昂是秩序實在論（屬于關系實在論的范疇）者，他指出：“物理學理論……變得越完備，我們就越理解，理論用來使實驗定律秩序化的邏輯秩序是本體論秩序的反映；我們就越是猜想，它在觀察資料之間確立的關系對應于事物之間的實在關系；我們就越是感到，理論傾向于自然分類。”（[13]，pp.29~30）馬赫把物理實在限定于可觀察的現象，他也是偏愛關系實在而不喜歡實體實在的關系實在論者。（[9]，pp.284~287）奧斯特瓦爾德則表明，能量比物質更根本，并建議用能量論取代物質論。

理論多元論。多元理論是數學方程相同、實驗觀察等價的理論家族，但是它們的本體論預設不同。彭加勒指出，在它們之中的選擇是出于約定。他說：“在這些理論的前提中，真實的東西就是對所有作者共同的東西；在就是一些事物之間的某種關系的確定，至于事物的名稱則隨作者而異。”“倘若人們不把兩種矛盾的理論混在一起，人們不在它們之間尋求事物的基礎，那么它們二者都可以成為有用的研究工具。”（[7]，pp.119，154）

主體間性(intersubjectivity)。彭加勒對此做了最為明確的闡述：“我們稱之為客觀實在的東西，歸根結底對大多數思維者是共同的，而且對所有思維者也應當是共同的?！薄氨ＷC我們生活于其中的世界的客觀性，就在于這個世界對于我們和其他思維者是共同的?！薄翱陀^的東西必定對于許多心智來說是共同的，因而能夠由一人傳達給其他人，由于這種傳達只能通過‘交談’，……所以我們被迫得出結論：不交談，就沒有客觀性?！薄皼]有什么不能傳達的事物是客觀的，因此惟有感覺之間的關系才會具有客觀的價值。”（[19]，pp.v， 146~147）皮爾遜認為，科學的判斷是“獨立于個人心智的特性的判斷”?！翱茖W人的首要目的在于在他的判斷中消除自我，提出對每一個心智與對它自己同樣為真的論據?！保╗17]，p. 9）

科學中的語言翻譯和詮釋。彭加勒說：不同的幾何學是不同的語言或符號系統，人們能夠借助與不同語言的意義對應的詞典把它們相互翻譯，而且翻譯用的詞典并不是唯一的。（[7]，p.34）他還指明：“科學事實只不過是翻譯成方便語言的未加工的事實而已”，“科學家就事實而創造的一切不過是他用以闡述這一事實的語言”。這種翻譯的前提是“存在最低限度的人性”。而且，“翻譯的可能含著不變量的存在。翻譯就是精確地分離出這種不變量。”“這種不變量的本性”“是未加工的事實之間的關系，而‘科學事實’之間的關系總是要保持與某些約定有關的東西。”（[19]，pp.129~130，137~138）迪昂對科學中的語言翻譯和詮釋討論得相當詳盡：“在其起點和終點，除非翻譯，否則物理學理論的數學展開便無法與可觀察的事實連成一個整體。為了把實驗的境況引入運算，我們必須完成用數學的語言代替具體觀察的語言的譯文；為了證實理論就那個實驗預言的結果，翻譯的運用必須把數值轉變為用實驗預言闡明的讀數。”正是基于這一認識，他給實驗下了這樣一個定義：“物理學中的實驗是對現象的精確觀察，同時伴隨著對這些現象的詮釋；這種詮釋借助觀察者認可的理論，用與數據對應的抽象的和符號的描述，代替觀察實際收集的具體數據?！彼麖目茖W中的語言翻譯和詮釋洞察到認識主體和主觀性的介入：“單一的理論事實可以被翻譯為無限極不相同的實際事實；單一的實際事實對應于無限不相容的理論事實。這種雙重的觀察以十分引人注目的方式呈現出我們希望明顯地提出的真理：在實驗過程中實際觀察到的現象和物理學家系統闡述的結果之間，插入了一個十分復雜的理智精制品，這種精制品用抽象的和符號的判斷代替具體事實的敘述?！保╗13]，pp.150，165，171~172）我們知道，語言本身是社會文化的產物，帶有語言翻譯和詮釋特征的科學自然免不了打上社會文化的烙印和主觀性的色彩，不用說削弱了科學的客觀性。

真理觀?，F代性的真理觀把科學真理視為命題與觀察實驗或理論與經驗事實相符合，甚至視為理論與現象背后的實在相一致。批判學派沒有像后現代主義那樣拋棄真理概念，但是對它做了諸種限定和約束。彭加勒認為，“追求真理應該是我們活動的目的”（[19]，p. i）。他看到，在理論更迭中依然為真的方程，是揭示了實在的客體之間的真關系，即在這些客體之間與在我們被迫用來代替她們的圖像之間存在著相同的關系，這就是在一切裝束下將總是依然如故的真理。（[7]， pp. 118~119）他在把他的真理觀奠定在關系實在論之上的同時，也指出約定式的公設或原理無所謂真假，“要問它們是真還是假，正如問米制是真還是假，同樣是沒有道理的?！保╗9]，p.100）迪昂是真理的熱愛者、贊美者、探求者和傳播者（[14]，pp. 261~267），他的真理觀基于他的秩序實在論。他把真理分為數學真理、形而上學真理、科學真理，并認為“對物理學理論來說，與實驗定律一致是真理的唯一標準。”（[13]，p.23）在迪昂看來，物理學理論的真理性除了它的經驗內容外，還在于它是對自然秩序的反映，這可由理論的推論與實驗事實符合或理論的預言被確認而增強信心。不過，他也表示，作為普遍判斷的常識定律或為真或為假，而“對于達到成熟的物理科學以數學命題陳述的定律來說，情況并非如此；這樣的定律總是符號的?，F在，恰當地講，符號既不為真也不為假；它寧可說是或多或少充分地選擇用來代替它所描述的實在的某種東西，而且它確實以或多或少精確的、或多或少詳盡的方式描繪了那個實在。但是，在把詞匯‘真理’和‘謬誤’用于符號時，則不再有任何意義了?！薄耙驗閷嶒灧椒ㄔ谖锢韺W中實際運用時，并非產生與唯一一個符號判斷對應的給定事實，而是產生與無數不同的符號判斷對應的給定事實；符號的不確定性的程度是所述實驗的近似程度。”由于“每一個物理學定律都是近似的定律。因而，對于嚴格的邏輯學家來說，它既不為真也不為假。”他還得出一個原則性的結論：“我們能夠就自稱斷言經驗事實的命題并且只能就這些命題說，它們為真或為假。我們能夠就這些命題并且只能就這些命題斷定，它們無法容納任何不合邏輯性，在兩個矛盾的命題中至少它們之一必須被拒斥。至于通過理論引入的命題，它們既不真也不假；它們只是方便的或不方便的?！保╗13]，189， 192，373）奧斯特瓦爾德說，科學雖然具有不完美的質，“但總是包含著部分真理，從而包含著部分有效性”。（[18]，p. 5）

3）批判學派代表人物或多或少都具有理性論思想，但是他們給非理性進入科學開了方便之門。

在批判學派代表人物的哲學思想中，經驗論和理性論兼而有之，只不過二者的輕重程度隨問題和境況不同罷了。但是，他們也為非理性在科學中發揮作用，尤其在科學方法和科學發明中開了方便之門。這主要表現在以下諸多方面。

多元主義方法論。馬赫早就宣稱：“每一個能夠有幫助并且實際上確實有幫助的概念都可以作為研究的工具而采納”，“沒有合適的方法指導我們接近科學發現，成功的發現好像要借助藝術家的成就（[15]，p.333，314）。他甚至不排除“把目的論的考察方式作為研究的輔助方法”，認為這種考察方式“往往是有用的并有啟示性的” 除了津津樂道他的思維經濟原理外，他還提出了實在原理、連續性原理、充足分化原理、恒久性原理、概念嬗變原理等方法論原理，以及一些重要的科學發現方法：類比、假設、思想實驗、直覺、幻想、審美等等（[9]，p.111~137， 161~179），其中都包含一些非理性的成分。彭加勒的約定論在從未加工的事實過渡到科學事實、從科學事實過渡到定律、尤其是從定律過渡到原理時，都具有方法論的意義，其中社會、文化、心理方面的非理性因素會多少介入其中。彭加勒雖然認為 “擬人說不能作為真正的科學或哲學的特征的基礎”，但是他也指出：“在力學的誕生中，擬人說起了顯著的歷史作用；也許它有時還將提供一種符號，這對某些心智來說似乎是方便的?！彼床斓剑骸懊恳粋€命題都可以以無限的方式概括。在所有可能的概括中，我們必須選擇，我們只能選擇最簡單的?！保╗7]，pp. 80，95）這里的擬人說和簡單性原則在很大程度上是非理性的東西。他還更為一般性地表示：“企圖用任何機械程序代替數學家的自由的首創精神，將是多么愚蠢啊。為了得到具有真正價值的結果，刻苦地進行運算，或者擁有整理事實的機械，都是不夠的；值得花時間追求的不只是秩序，而是未曾料到的秩序。機械可以嚙噬未加工的事實，而事實的精髓將總是逃脫它。”“最好是既有邏輯主義者，又有直覺主義者……我們必須聽任心智的多樣性，或者我們必須最好為之高興。”（[8]，15，78）迪昂看到：“發現不服從任何固定的法則。沒有一種學說是如此愚蠢，以至于它不可以在某一天能夠催生新穎而幸運的觀念。決斷命運的占星術在天體力學原理的發展中也起了它的作用?！彼€強調“歷史方法在物理學中的重要性”，認為“給出物理學的歷史同時就是對它做邏輯分析”，指出“唯有科學史才能使物理學家免于教條主義的狂熱奢望以及皮浪懷疑主義的悲觀絕望”。（[13]，111，301，303）在批判學派的多元主義方法論中，包含相當多的非理性成分的直覺（或卓識）和科學審美表現得尤為顯著，二者在科學發明即理論選擇（發明就是選擇）中扮演著舉足輕重的角色。

直覺或卓識。馬赫對直覺在知識的形成和科學發明中的作用估價很高，他認為：“所有知識的基礎是直覺”（[16]，p.309），“只有最強大的直覺與最巨大的抽象闡述的能力結合起來，才會造就最偉大的自然探索者?！?彭加勒特別推崇直覺：“直覺作為邏輯的平衡物或矯正物”“必然保持它的作用”。直覺“使我們具有一覽遙遠目標的本領”，“邏輯是證明的工具，而直覺則是發明的工具?！保╗19]，pp. 10~13）他闡明了對數學秩序的直覺“使我們推測隱藏的和諧與關系”，發明者“其成功之大小取決于這種直覺在他們身上發展的程度之大小”?！凹兇膺壿嫴荒苁刮覀冊u價總效果，為此我們必須求助直覺?！保╗8]，pp. 27~28，83）迪昂高度重視卓識（good sense）——他所謂的卓識就是直覺的洞察力和健全的判斷力——在估計實驗近似度尤其是在假設的提出、拒斥、選擇中的巨大作用，他表明卓識是假設的“源泉” 和裁定假設的“審判員”（[13]，p.241）。

科學審美。馬赫具有詩人的氣質和藝術家的情懷，他欣賞事物之美和理論之美，把思維經濟原理與作為方法論工具的簡單性原則和科學美相提并論。他認為，審美的愉悅發生在“物理事件的重復與感覺的重復關聯起來之時”（[10]，pp. 91~92）?！耙巹t作為理智的事情本身絕無美感效果，反之，只有由規則決定的同一感性動機的重復才有這種效果?！保╗20]，p.94）他還看到美與真是相通的：“理論之美在于，它在它的外觀打上了真理的印記。它不是大腦的幻影?！保╗10]，p. 44）彭加勒是名副其實的科學美學家，就科學美及其方法論意義發表了大量精辟的言論 。他說：“一個名副其實的科學家，尤其是數學家，他在他的工作中體驗到和藝術家一樣的印象，他的樂趣和藝術家的樂趣具有相同的性質，是同樣偉大的東西?！?他強調科學美和數學美是深奧的理性美，它給人以雅致感，即理論個部分的和諧、對稱、巧妙的平衡；一句話，它是所有引入秩序，是所有給出統一，容許我們清楚地觀察和一舉理解整體和細節的東西。這種審美感不僅不會使我們偏離對真理的追求，而且它也是科學發明的有力工具，起著微妙的篩選作用，因此缺乏審美感的人永遠不能成為真正的創造者。（[8]，pp. 1~9， 14，25~36）迪昂對科學審美的意義和作用也十分關注。他說：“秩序無論在哪里統治，隨之都帶來美。理論不僅使它描述的物理學定律更容易把握、更方便、更有用，而且也更美。追隨一個偉大的物理學理論行進，看看它宏偉地展現了它從初始假設出發的規則的演繹，看看它的推論描述了眾多的實驗定律直至最小的細節，人們不能不被這樣的結構之美而陶醉，不能不敏銳地感到這樣的人的心智的創造物是真正的藝術品?！蔽锢韺W家在“邏輯等價的理論之間選擇”時，“支配他的選擇的動機將是優美、簡單性和方便的考慮以及合適性的理由，他們本質上是主觀的、偶然的，隨時間、學派和個人而變化的”，但是由于美的理論才是逼近自然分類的理論，是更完備的理論，因此具有多產性和可預言性。（[13]，pp. 27， 33， 324）皮爾遜指出：“我們的審美判斷要求表象和被表象的東西之間的和諧，在這種意義上科學往往比近代藝術更為藝術?！痹谒磥恚瑢徝琅袛嗟膶嵸|在于，那些偉大的創造性成果“把廣泛的人的情緒和情感濃縮在簡短的陳述、單個的程式或幾個符號之內”，“向我們表達了我們在長期的經驗過程中有意識或無意識地分類的各種情緒之間的真實關系”，“它的符號確切地恢復了我們過去的感情經驗的無數事實”?！耙虼耍F象的科學詮釋，宇宙的科學闡明，是能夠持久地滿足我們審美判斷的唯一的東西?！边@是一種“更為真實的美”。“藝術作品和科學定律都是創造性想像的產物，都是為審美判斷的愉悅提供材料。”（[17]，pp. 19，34~37）

4）開明的和智慧的科學主義以及對貶義的科學主義的反撥。

批判學派的科學主義在當時是相當開明的，富有時代的智慧，并構成對此前的18世紀百科全書派、19世紀圣西門和孔德實證論的貶義的科學主義（某種程度的科學方法萬能論和科學萬能論），乃至此后的20世紀30年代興起的邏輯經驗論的科學主義的反撥。批判學派的科學主義思想大體集中在以下幾個方面。

科學理論是暫定的，并不是絕對真理，而是處于不斷的進化之中。馬赫說：科學理論是“暫定的、不完善的嘗試”，“科學家的最保險的和最牢固建立的觀點和原理也是暫定的，易于通過經驗來修正”。這是因為，“個人探究者處在正在發展的科學之中，他必須從他的前輩的不完備的發現開始，至多只能按照他的理想矯正和完善這些發現。在他為自己的工作感激地采納這些預備步驟中的幫助和提示時，他往往把前輩和當代人的錯誤添加到他自己的錯誤中。即使重返十分樸素的觀點是可能的，這也會向拋棄他的同代人所有觀點的人不僅提供擺脫偏見的自由的優點，而且也提供由任務的復雜性和甚至開始任何探究的不可能性產生的混亂的缺點?！保╗16]，pp. 4，17，18）彭加勒指出：科學的建筑物雖然不是“吹一口氣會使之傾倒”，但是認為“科學的真理是無可懷疑的，科學的邏輯是確實可靠的”，則是“淺薄的觀察者”。（[7]，p. 1）他揭示出：“每一個定律只是不完美的和暫時的陳述，它必定在某一天被另一個優越的定律所代替”?！翱茖W理論給我們的一切僅僅是粗糙的圖像。因此，它是暫定的和易崩潰的?！保╗19]，pp.141，149）“科學家將只能得到不完全的知識?！?迪昂表明：“物理學理論不能達到完美的程度”?！懊恳粋€物理學定律都是暫定的和相對的，因為它是近似的”，“不能授予它以絕對真理”。“人類將永遠不具有完美的理論；我們具有的和人類將總是具有的東西，是不完美的和暫定的理論，這種理論通過人類無數的摸索、躊躇和頓悟，才緩慢地進展到自然分類的理想形式?！埃╗13]，pp. 9，192~193，339）皮爾遜斷定：“決不要設想，科學在每一個部門已經達到或永遠能夠達到完備的知識。遠非如此，它承認它的無知比它的有知延伸得更廣泛。”（[17]，p. 26）奧斯特瓦爾德說：“科學是為人的目的而創造的，因此像人類的所有成就一樣，具有不可消滅的不完美的質。”（[18]，p. 5）

科學能夠推動社會文明的進步，能給每一個社會成員帶來幸福。馬赫說：“科學不像反復無常的小女妖，只把財寶投入所偏愛的少數人的懷抱，而是把它的財寶投入全人類的懷抱，且其慷慨與大方是任何傳奇從未夢想到的！因此，她的外行贊美者把揭示感官無法看穿的自然界的無底深淵的能力歸功于她，這顯然是十分公正的。把光明帶給世界的科學能夠徹底驅除神秘的黑暗和浮華的外表，她既不需要以這樣的外表證明她的目的正常，也不需要以此粉飾她的明顯成就。”（[10]，p. 189）彭加勒批評了“科學不能給我們幸福”的觀點，他說：“假使沒有科學，人類今天便會更加不幸。”他進而強調：“只是由于科學和藝術，文明才具有價值。”（[19]，p. ii，154）皮爾遜集中論述的科學的社會功能和價值：它為公民提供有效的訓練，它對許多重要的社會問題施加影響，它為實際生活增添了舒適，它給審美判斷以持久的愉悅。（[17]，p. 37）

科學具有獨特的精神氣質，有益于道德和人生。馬赫看到科學的公有性和祛利性特征：“科學事業相對于每一個其他行業而言，具有特殊的優越性，即沒有一個人由于它的財富的積累而蒙受一丁點損失。這也是科學的賜福，科學的慷慨和科學的保全能力?！笨茖W并非僅僅對實際的人有用，“科學的影響滲透在我們的所有事務，我們的整個生活中；科學的觀念處處都是決定性的?！保╗10]，pp. 198，352）彭加勒認為科學具有普遍性、自主性、公正性、誠實性、繼承性、競爭性等品格，顯示出巨大的精神力量?？茖W作為真善美三位一體的統一體，它能夠在促進人類的精神文明中發揮卓有成效的作用。 尤其是，他批駁了科學的發展會引起道德淪喪的觀點，他在“科學和倫理”和“道德聯盟”兩篇文章中著力論述科學規范有助于陶冶人們的情操，使人們具有高尚的道德素養，樹立遠大的目標和理想。他的結論是：“科學將給論理學家以寶貴的幫助”，“我們依靠科學使道德達到不庸置辯的境地”，“科學能在道德教育中起十分有益的和十分重要的作用”。（[26]，pp. 117~136）皮爾遜揭示了科學的普遍性、客觀性、懷疑性、簡單性、一致性、進步性、公有性、公正性，他明銳地批判了科學敗德說和科學損美說，進而指出：“科學精神”或“科學的心態（心智框架）”“特別適宜于促進健全的公民教育”，科學“能夠持久地滿足我們的審美判斷”。（[17]，pp. 9~12，34~36）奧斯特瓦爾德也洞見到科學的普遍性和公有性。他說：藝術具有民族特色和地方特點，而科學能夠超越于民族的個性和地域的限制而進步，因此就普遍的人性來說，藝術的力量不及科學。當實用技術和應用科學發展到純粹科學時，科學便開始保持普遍的人文意義，從而獲得社會意識。

在科學的勝利進軍中保持清醒的頭腦，敏銳地意識到硬幣的另一面。馬赫在當時就預見到科學和技術的發展可能引起的環境污染、資源枯竭（[16]，p. 58），他基于和平主義和人道主義要求科學家不要忘記科學成果可能導致的可怕應用（{10}，p. 335）。他提醒人們，在科學中“不要尋求救世的根本教義，更不必說唯一的教義了。”（[16]，p. 24）針對科學是破壞性的流行觀點和對科學將要引起的毀滅的驚恐不安，彭加勒認為這種指責和擔心是沒有必要的。他說：“我們必須擔心的僅僅是那種不完備的科學、錯誤的科學，這種科學以其空洞的外觀誘惑我們，煽動我們破壞那些不應該破壞的東西?！彼鞔_表示：“對科學畏懼和希望過高，在我看來同樣是不切實際的。”（[26]，pp.127，131）皮爾遜雖然認為“整個科學的統一僅在于它的方法，不在于它的材料”，“科學方法是通向整個知識區域的的唯一門徑”，但是他也明白“科學方法的局限性”。他并不認為“科學人必然是好公民，或者他關于社會問題或政治問題的判斷將肯定有分量”，他還說過“科學家并非好政治家”的話。（[17]，pp. 15，25，11）

對科學的前景持樂觀態度，提出相應的解決對策。馬赫對環境污染和資源枯竭的解決辦法是向前看而不是走回頭路，他相信人類不會“遁入野蠻狀態”，“人類將獲得時代的智慧并學會當家”，以日趨完善的“社會文化技術”和更加發達的科學減少和防止有關弊端。（[16]，p. 58，75）彭加勒面對反科學者的“科學破產”的聲浪針鋒相對地指出：“在人生的斗爭中，有兩種東西是必不可少的。這就是武器和勇氣?？茖W給我們規定了武器。說起來是因為我們沒有勇氣運用武器，怪不得科學沒有破產，破產的是我們自己。在我們周圍經常反復出現的絕望的哀嘆聲是極其靠不住的，……”（[25]，p. 165）

三、最后的評論

批判學派的幾位哲人科學家 是經典科學的締造者和現代科學（相對論和量子論）的先驅。他們的前現代科學哲學是從立足于經典科學之上的經典科學哲學起步的，但是由于他們對經典科學即將向現代科學轉型的形勢有清醒的認識和明銳的洞察，因而其科學哲學既保留了經典科學哲學的合理內核，又富有現代科學的精神氣息。加之他們的科學和哲學造詣遠遠高于一般專門科學家和純粹哲學家，所以在他們的科學哲學思想中不時迸發出超越時代的后現代睿智。作為20世紀哲學革命產物的現代科學哲學即邏輯經驗論，雖然繼承了批判學派的經驗取向和邏輯取向，采納了其統一科學和反形而上學立場，但是卻很少接受其頗有創意的后現代意向 ——這是邏輯經驗論者胸懷狹窄和眼力遲鈍的表現。后現代主義的科學哲學盡管有意識或無意識地從批判學派那里汲取了營養和靈感，但是他們卻把批判學派的睿智恣意強化和夸大，乃至把它們推到極端，從而使生動鮮活的思想變成荒誕不經的囈語。要知道，批判學派的科學哲學思想的最大特色就是善于在對立的兩極或多極之間保持必要的張力——這是一條卓有成效的科學認識論和科學方法論準則 ——而他們的后繼者相形之下仿佛是理智萎縮的哲學盲人和意志膨脹的哲學狂人。

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篇7

美國高能物理學家卡普拉認為：“東方思想為現代科學提供了堅固合適的哲學基礎”[1-13]；量子論權威海森伯也說：“東方傳統的哲學思想與量子力學的哲學本質之間有著某種確定的關系”[1-6]。所指主要在于：量子論揭示了宇宙并不是物體的集合，而是統一體中各部分間相互關系的復雜網絡，根本不能把世界分成獨立存在的最小單元；空間和時間并不是一種真實的存在，只是觀察者用于描述自己環境所用的語言要素；以通過變化產生動態模式的觀念，深入理解一體化宇宙的整體有機與和諧互補。

作為華夏文明源頭活水的《周易》，確實包含著這些哲理。本文依據《周易》思想形成的邏輯闡述哲理，取現代科學的實驗成果予以印證，盡可能不在概念異同上浪費筆墨，還要讓讀者能夠清楚明白。董光璧教授指出：“科學史界越來越多的學者認識到，站在現代科學的立場去尋找歷史來龍去脈的做法有誤入歧途的危險，轉而采取從原來的境況中重新闡釋科學思想”[2-2]。本文即是依據這種思路的嘗試，期望能在整體文化史的視角下，把華夏先賢睿智的思想和現代科學精確的驗證銜接起來，做到以古為鑒。

一、易圖新解

談到《周易》，通常都說分易經和易傳，實際上還應該包括易圖?！皶槐M言，言不盡意，圣人立象以盡意”，不但指出在遠古時代，記事主要用象和圖；即使有了文字，要描述客觀事物的全貌，象依舊比文字更優越。我們先從易圖談起，重點是理清先民們認識宇宙的思路。

人類所有知識的起點，開始于對自然知識的積累。面對無涯無際、無始無終的浩瀚宇宙，每個人都會有無盡的遐想。華夏先民和古希臘哲人不同，非常謙恭地把自己視為大自然的一分子（后來被概括為“天人合一”），古希臘的自然觀則是人與自然界分離（最終被抽象為物質和意識對立），于是先民們就以圓表示宇宙整體或現實生活中的任一事物。面對寒暑易節、日月更替，男女交媾，生生不已的自然現象，進而悟出世上沒有不變的東西；為了表示一切都在變易的動態模式，又在圓內加了一條S曲線，形成被稱為陰陽魚的太極圖。這就是中華先賢對世間萬象及宇宙本身做出的最高抽象，即一切動變皆源于陰陽之間的相互作用，靜態是“萬物負陰而抱陽，沖氣以為和”；而動態是“陰極陽生，陽極陰生”。這里的“生”并非是雞生蛋的生，而是指負陰抱陽的整體中此消彼長、彼消此長的變化。既然一切都是“變動不居，周流六虛”的動態過程，很有必要掌握幾種重要的動態模式，進而用代表陰陽的兩種符號推演出必然出現8種本質不同的態，太極圖周圍又加添了八卦符號。

小結：宇宙是由兩系統構成的整體；因為整體必然由部分構成，華夏先民即以陰陽作為最高的抽象；負陰抱陽的一體化宇宙及宇宙中的事物，都是陰陽有序、和諧互補的有機整體；陰陽一體、此消彼長的過程即是展現在眼前的紛紜萬象；演化過程可以分為8種不同狀態（或稱模式）——這就是易圖中包含的哲理。

二、易傳新釋

易傳是許多代人智慧的結晶，孕涵著非常豐富的哲理，本文僅圍繞“形而上者謂之道，形而下者謂之器”展開討論。華夏先賢依據有形和無形將物理客體分為道和器，老子稱其為無和有，后賢稱其為氣和物。首先必須判定這種兩分法是否正確，才可以繼續討論下去。

哲學作為指導認知的學問，如不立足于二元就無法討論變與不變，問題在于如何對整體劃分。中華先賢堅持天人合一，將包括人在內的全宇宙抽象為陰陽一對范疇，屬于純客觀的兩分法，無論對自然、社會和生命哪種現象都適用，不妨稱其為存在二元論。古希臘哲人的世界觀是人和自然分離，進而演化成人與神分離，再變成物質和意識的對立，最終定位在唯物唯心之爭，屬于認識二元論。“人和神的分離是二元論的起點”，“思維和物質并列支持了自然科學，成為西方宇宙觀的基礎理論”[1-8]，卡普拉的概括是準確的。董光璧又向前邁出可喜的一步：“近代科學一開始就確定了只研究被視為第一性的質量和重量，排除一切同感覺有關的第二性”[3-8]。將二元論改稱二性說，意外地暴露出西方的兩分法中存在著悖論：如果物質和意識這對范疇能夠成立，二者都應該是第一性的；如果意識屬于離不開物質的第二性，就不能跟物質構成一對范疇。因為如果允許這樣做，物質和顏色、硬度等可以構成最抽象的對立。東方和西方古賢雖說都使用兩分法，一個是純客觀地劃分，一個是人為地構建。

問題已經轉化為道、無和氣是不是真實的物理客體。100年前人們對這種分類法都會持否定態度，本世紀依據相對論和量子理論從宇觀和微觀兩個領域發現的許多事實，都證明華夏先賢的分類法是正確的。

60年代中期，彭齊亞斯和威爾遜發現了各向同性的3K微波背景輻射，宇觀上物理客體分斷續的天球和連續輻射得到普遍認可，愛因斯坦說的“真空不空”被證實。在微觀領域，“量子場論給出的基本圖象是：全空間充滿著相互作用著的各種不同的場；場的基態是真空，激發態表現為粒子”[3-387]。即可知物理客體確實是兩個系統：一個是用質量和時空描述的經驗世界，一個是用能量和位形描述的無形世界。易傳中關于道和器的分類沒有錯，二者都是真實的存在物。

承認物理客體分為兩類，同時派生出兩個問題：宇宙的結構究竟怎樣？兩類客體間如何作用？對西方學者來說，這兩個問題完全屬于始料未及，華夏先賢在2千年前就已經有了較成熟的見解。接下來先討論基礎物理學理論中的錯謬及產生的根源。

質量、電量和能量是基礎物理學中用以量度物質、電荷和能多少的三個重要概念，即此可知物理學不只研究物質，長期以來只分析物質不分析能量是一大失誤。很早就弄清了光、熱都是電磁波，卻沒有認真考慮過物質和電磁波是不是同類客體，通常所說的能量即指電磁波而言。雖說巴里·派克已明確指出：“電磁波會離開振動電荷進入空間，因而開創了一個獨立的存在”，并沒有引起學界的重視?！百|量不過是能量的一種形式，即使靜止物體也有儲備在質量中的能量”，也明確告訴我們，質量和能量不應該屬于同類物理客體。

質量是對物質多少的量度，其載體叫物體；電量是對電荷多少的量度，其載體是帶電粒子；能量的載體是什么？因為質量、電量和能量都不是物理客體本身，所指皆為非實存因素。故而物理學根本就不研究物質，而物質本來就無法研究，跟無法品嘗“水果”（類概念）的滋味同理。

推論1、物理客體分兩個系統：一個是用質量和時空描述的有形世界，這類客體的基本量度是質量；一個是用能量和位形描述的無形世界，其基本量度是能量。經典物理和量子理論分別適用于不同系統，不應該將它們混為一談。

“能”這個名詞會造成一種假象：“‘能’是物質以外的某種東西，是加到物質里面去的某種東西”。這種觀點很值得商榷。遙控裝置發出電磁波，衛星就會改變姿態；物體吸收熱能溫度升高，放出熱能溫度降低。都足以證明“能”確實可以在物體中自由出入，如果要說經驗世界中的物體具有質量，無形系統的物理客體具有能量，可能就正好說中了客觀真實。

說“能（即運動）”，“熱在差不多兩個世紀內被看做特殊的神秘的物質，而不是被看做普遍物質的運動形式”；認為“熱之唯動說”應該取代熱素說，又不得不承認“被熱素說所統治的物理學卻發現了一系列非常重要的熱學定律”，如此難以自圓其說的諸多矛盾，就因為把熱素改稱熱能，已經統統化為烏有。一言以蔽之，質量只能量度經驗世界的物體，能量是無形世界傳遞的振動波；既可以被物體吸收，又可以被放出；物體同時將在溫度、形態、結構和狀態等不同方面呈現出變化。比如冰吸收能量將變成水，進而還可以變成氣，就是盡人皆知的實例。

推論2、經驗世界所有的運動和變化，都是無形世界功能的顯示，即能量是引起世間萬物運動變化的總根源。

將物理客體分為兩類，是不是囿于對《周易》的偏愛做出的牽強比附，下文圍繞以太公案和時間、空間看看愛因斯坦持何種見解。

19世紀之前，以太在西方被認為是傳遞光、電的介質；19世紀末邁克爾遜—莫雷實驗測出地球相對以太速度為0，物理學界公認由之判定以太并不存在。本世紀初愛因斯坦創立狹義相對論時引入光速不變原理，沒有涉及以太是否存在，不少人都說愛氏是拋棄以太存在之后創立了該理論。1920年愛因斯坦在一次講演中卻說，依據廣義相對論，“沒有以太的空間是不可思議的”，“但是這種以太又不能認為具有重量媒質所有的那些性質，也不可以認為它是由某些其運動可被追隨的粒子所組成的，而且也不可能把運動概念應用于它”[6-112]。這里所描述的以太，基本上就相當于道、無和氣。

目前有些人認為應該恢復以太學說，有些干脆就把“真空”說成是傳遞光、電的介質，這就涉及到不空的真空中的物理客體究竟是什么，要害要于必須承認還有半個宇宙長期被忽略了。愛因基坦在場方程中發現了“真空不空”，彭齊亞斯用儀器測出廣袤的宇宙空域存在著連續輻射，該用什么概念稱呼并不重要，不可思議的是二千年前老子就對之作出非常精當的描述：“其上不皎，其下不昧，繩繩兮不可名，復歸于無物。是謂無狀之狀，無物之象，是謂惚恍。迎之不見其首，隨之不見其后。”

天津大學黃乘規教授從標準和非標準分析兩個領域都證明“空間是不可分割的連續統”?？茖W觀測和數學論證都證明了老子是正確的。海森伯的矩陣理論和杰弗里·丘的“靴袢假設”，所描述的都是那半個宇宙的狀況。

到底應該如何理解愛氏描寫的以太，涉及到時間和空間究竟是什么，最后的一句已經包含著時空概念不再適用于以太的意思。時隔32年，他在《狹義和廣義相對論淺說》英譯本15版的序言中補充說：“時間—空間未必是一種可以認為離開物理實在的實際客體而獨立存在的東西。物理客體不是在空間之中，而是這些客體有著空間的廣延性（重點號為原文所有）。這樣，‘空虛空間’這概念就失去了它的意義”[6-112］。顯而易見這種有著空間廣延性的客體，絕對不是指經驗世界中的物體?？上У氖窃跊]有講清這種“物理實在的實際客體”究竟是什么之前，他就不得不帶著深沉的困惑離開了人世。

我們只想在上述引文中補充一句：這些客體還有時間的持續性。如此即可以成就愛因斯坦的業績：愛氏“開創了”半個宇宙，那半個宇宙的客體具有空間的廣延性和時間的持續性。假設其最小單元為普朗克子h，用時間T（周期）量度即是能量（h/T），用長度λ（波長）量度即是動量（h/λ）；正是那半個宇宙的能量和動量，決定和改變著經驗世界中物體的結構、狀態及其運動變化。通常都說“愛因斯坦的場方程可以用來確定宇宙的整體結構，是現代宇宙學的出發點”[1-160]。一般的解釋是“物質不僅決定了周圍空間的結構，而且反過來也受其環境影響”[1-171]；“物質和能量要使時空向其自身彎曲”[7-60]。實際情況則是，那半個宇宙能量的聚集形成彎曲時空，彎曲時空決定著物體的運行；并非是“物質”使時空彎曲，反過來又決定自己的運動。不立足于兩系統相互作用，場方程永遠不可能得到正確解釋，現在的那種解釋根本無法排除物質（以彎曲時空為中介）作用于自己之嫌。

以日心說為基礎的開普勒三定律屬于開放的動態模式，行星軌道與星體質量無關，由橢圓半長軸立方和公轉周期平方（即彎曲時空R/T）決定，根本就不需要什么切線力去平衡所謂的恒星引力。要找第一推動者，就是那半個宇宙的物理客體，第一推動即來源于特定的時空組合（R/T）。以地心說為基礎的牛頓引力定律屬于封閉的靜態模式，其間起關鍵作用的引力勢亦是時空組合（l/t）。二者的差異僅在于，適用于開放系統的是環形時間—周期，適用于封閉系統的是人為設定的線性時間，即時間之矢。哪種理論更貼近于自然的真實，明眼人一看便知。

推論3、時間和空間不是真實的存在，是量度那半個宇宙客體的概念構架，正象用質量和電量量度經驗世界的客體一樣，所指都不是物理實在本身。

推論4、愛因斯坦開創的那半個宇宙是分裂、組合、再分裂、再組合的動態網絡；正是它和經驗世界中分立的客體相互作用、和諧互補，保證了一體化宇宙具有動態有機的活性。

小結：易傳中“形而上者謂之道，形而下者謂之器”的分類是正確的；“萬物負陰而抱陽，沖氣以為和”的判斷，說中了一體化宇宙動態網絡的真實狀況和作用機制?，F代科學的新發現雖說和這種理論吻合得很好，要使當前的諸多悖論冰釋，需要做許多梳理工作，首先應該把立足于經驗世界解釋那半個宇宙現象的“鏡像”理論倒過來。因為那半個宇宙只能從動態意義上，用過程和相互關聯的術語描述，幾千年來定格在人類頭腦中的卻是機械世界觀的決定論框架。

三、易經新說

易經包括用于卜筮的八卦、六十四卦及卦辭、爻辭等內容，這里不討論具體的應用，或是否科學、準與不準等問題，只討論數字8。

所謂八卦，標示著那半個宇宙8種不同的時空組合，起卦和斷卦特別觀注24節和地理方位即是佐證。因為使用周而復始的環形時間，應該屬于開放模式。不相信經驗世界之外還有半個宇宙的人們，稱其為神秘文化也在情理之中。近代特別是現代科學的許多發現都足以證明，8確實是個不可思議的“幻數”。

原子最外層電子以8為極限，呈周期性遞增；輕子、重子和膺標介子都是8種。氧原子的質子、中子和電子都是8個，地殼中占48.6%，空氣中占21%，生命細胞中占65%；在自然生化過程中，氧起著非常重要的作用，即使要說“沒有氧氣就沒有生命”，也不算過分。難怪巴里·派克會說：“宇宙學有跡象表明，在各類粒子中，8是成員數的上限”[4-203]。

八卦、六十四卦的數學表達方式為2，通向混沌的分岔亦是2；粒子衰變遵從2，可視為逆過程；費米發現“能量復歸”的數學實驗諧振子為64個，遺傳密碼DNA的編排序列亦為64種。為了解釋這些現象，現代科學提出一種全新的自組織理論。顧名思義，自組織者就是不受人支配的過程，其間起決定作用的具有活性的環境，即是那半個宇宙定的時空組合，其數為8，兩兩疊加即為64種模式?！皶r間和空間的統一就意味著物質的存在是與它的活性不可分割的”[1-158]，“空和無具有無限創造的潛力”[1-175]，基本上說中了自組織的物理學機制：所謂的空和無實質是特定的空組合，正是它保證了自組織的活性。通常都把這種新發現說成對哲學帶來嚴重沖擊，如果放到易哲學的背景下看待，本來都在意料之中嘛。

所謂的自組織現象，是在沒有人參與的情況下自然界自發演化的過程，人類就是這種自組織機制的杰作，關鍵在于必須找到使系統具有活性的機制。由于正反饋可以自穩，負反饋可以自生，系統要保持持續的自組織效應，就必須具有互不干擾的兩條信息反饋回路；正負反饋每一條回路又必須滿足整體、部分和單個循環路徑固定、間隔一致的周期穩定性，前提條件是自組織系統內的單元個數必須極嚴格地遵從一定的數學邏輯。海南師范陳繼元先生已經用圖論證明，具有“比相生、間相勝”的自組織系統，單元個數必須滿足P=5、8、10、12。8的特殊功能已被嚴格證明（詳見段長山主編的《現代易學優秀論文集》，中州古籍出版社，1994年出版）。

數學證明雖不可少，最權威的應該是嚴格的物理學證明。天津大學崔君達教授的《晶體和分子中的對稱性及其破缺》一書，從理論和物質結構兩方面，都證明“理應得到一種八重的（四個左旋，四個右旋）不對稱時空”[8-3]，從而證實關于八種模式的判斷沒有錯。繼而又將復合時空論和八卦聯系起來考察，得出“一切相互作用的本質都是不同時空結構間的相互作用”[8-133]，進而指出“八重空間（對于相同的時間軸）不可區分性的破壞，所伴隨的可觀測現象正是神奇的生命現象”[8-133]，都非常難能可貴。令人微感不足的是，作者依舊未能徹底擺脫西方哲學的禁錮，在闡述其哲理時，細微之處還有些辭不達意之微瑕。

“一個從事晶體和分子微觀結構研究的人，當他考慮‘物理世界的真實客體’與空間的關系時，就會很自然地想到，所謂物體的‘廣延伸’可以看成是晶體格子或分子骨架結構的延伸”[8-3]。物體這個概念一定指經驗世界中的客體，根本就沒有什么“廣延性”可言?？臻g僅是那半個宇宙中物理客體的廣延性，所謂的晶體或分子等物體，是微觀粒子被嵌入特定時空結構后的產物，必須清楚的是先有時空結構的因，才會有晶體或分子的果，活性來自時空結構。微觀的第一推動亦來自那半個宇宙的物理客體?；瘜W反應釜的功能是，運用改變溫度和壓強組合特定的時空結構，從而生產出不同類型的產品。比如在高溫高壓下能造出正八面體時空結構，石墨就被變成金剛石。

“一旦把時空與晶體格子或分子骨架的微觀結構聯系起來，就會產生完全新的想法，從而可能同時大大擴充已有的物質結構理論和時空理論，并且由此引出某些重大結果”[8-3]。作者的預言肯定不錯，但是在他的頭腦中還沒有能夠給自己的復合時空找到準確的定位，只需要將第一句改為“一旦真正意識到晶體格子或分子骨架都是特定的時空結構”，境界可就完全不一樣啦，問題出在還沒有跳出物理客體僅“物質”一個系統的框架。

推論5、那半個宇宙確實存在著8種時空結構，兩兩疊加可以得到64種模式。生命現象跟這種具有活性的自組織環境直接相關。宇觀和微觀的事物都是開放的自組織系統；經驗世界的紛紜萬象，全是那半個宇宙物理客體功能的顯示，其活性來源于特定的時空結構。當我們運用以線性時間為主要標志，在地球封閉系統中確立下來的思維模式，去描述自組織現象時，似乎無處不存在悖論。可喜的是數千年前就已經成書的《周易》，給我們提供了一種開放型思維模式。自組織系統必須跟外界交換物質和能量，才可以保持活性；宇宙的結構如果僅物質一個系統，唯一的歸宿就只能走向“死寂”！

參考書目

[1]卡普拉著現代物理學與東方神秘四川人民出版社1983年

[2]董光璧著易學科學史綱武漢人民出版社1993年

[3]董光璧等著世界物理學史吉林教育出版社1994年

[4]巴里派克著愛因斯坦的夢湖南師大出版社1990年

[5]馬克斯恩格斯選集第三卷人民出版社1972年

[6]倪光炯等著近代物理上?？萍汲霭嫔?979年

篇8

1990年啟動的人類基因組計劃把生物學由分子生物學時代推向了系統生物學時代，生物學由分解轉向整合。代謝組學是繼基因組學、轉錄組學、蛋白質組學之后，系統生物學的重要組成部分。細胞內的生命活動大多發生在代謝物層面，如細胞信號釋放、能量傳遞、細胞間通信等，因此，代謝組學被認為是“組學”研究的最終方向[1]。中醫藥學是有著幾千年歷史的古老科學，中醫藥的現代化研究迫切要求將古老的中醫“語言”用現代科學加以闡釋，而近年來用現代醫學的還原論思想模式來衡量和改造中醫藥學，卻出現了中醫藥學在現代科學面前無法證明其科學性的尷尬局面[2]。代謝組學與中醫藥學都是用整體思維模式來研究機體的，因此，如果能尋找到有機的切合點，將處于科學研究前沿的代謝組學與中醫藥學研究結合起來，勢必能更好地推動中醫藥現代化的進展。筆者重點探討了代謝組學與中醫藥學的聯系及代謝組學在中醫藥現代研究中的應用，以期拋磚引玉，為代謝組學應用于中醫藥的現代化研究提供理論幫助。

1 代謝組學與中醫藥學理論體系的聯系

中醫藥學是有著數千年歷史的古老科學，在歷代醫家不懈的醫療實踐中，形成了以整體觀念和辨證論治為特點的理論體系。所謂整體觀念，是關于人體自身的完整性及人與自然和社會環境統一性的認識，是整體思維方法在中醫理論中的體現。中醫藥學非常重視人體的統一性和完整性，認為人體的每個局部都是整體的一部分，都具有整個生命的全部信息；另一方面注重人體與環境的統一性，認為人的生命活動與自然運動規律相統一。這種觀念貫穿于中醫學對人體的生理活動和病理變化乃至疾病的診斷、預防和治療等各個方面的理性認識之中。近年來，中醫藥現代化研究已經成為學術科研上的焦點問題，學者們力圖用現代科學方法論來衡量和改造中醫藥學，卻出現了中醫藥學在現代科學面前無法證明其科學性的尷尬局面[2]。這都是由于現代醫學的方法論與中醫藥學的方法論之間存在著明顯的鴻溝，中醫藥學研究用的是整體思辨的網狀思維模式，它注重把握事物之間的聯系，而不是事物本身，因而其知識結構是綜合的、整體性的；同時，中醫藥學善于把人與環境因素綜合地加以考慮，其思維呈網狀結構。而現代醫學研究是還原分析的鏈式思維模式，它是建立在實驗分析基礎上的，注重研究事物本身的特性，往往忽略了事物之間的聯系，其知識結構是分析性的、局部的。然而，人體本身是一個復雜的整體，人體的復雜性及疾病的聯系性，與中醫的整體網狀思維模式接近現代醫學，也正由一元化向多元化轉變，由單一性向系統型轉變。基因組計劃基本完成，標志著生物學研究進入了“后基因時代”，而系統生物學研究是后基因時代的最主要研究任務。基因組學、轉錄組學、蛋白質組學及代謝組學都是系統生物學的重要組成部分，基因組學、轉錄組學和蛋白質組學分別從基因、mRNA、蛋白質層面探尋生命的活動，然而，代謝物是生命活動的最終產物，代謝物的水平可以被看作是基因或環境發生變化時生物體作出的最終的應答，正如Oliver Fiehn所認為的“代謝物是基因型到表現型之間的橋梁”[3]，“基因組學和蛋白質組學告訴你可能發生什么，而代謝組學則告訴你已經發生了什么”[4]。因此，代謝組學是系統生物學研究的終點。總之，代謝組學屬于全局系統生物學(Global systems biology)研究方法，與中醫藥學的整體觀念相對應；且代謝組學研究的目標是代謝物，而“代謝物是基因型到表現型之間的橋梁”，其研究更接近表現型，由此，代謝組學用于中醫藥現代化研究具有不可比擬的優勢。

2 代謝組學與“證”的現代研究

辨證論治是中醫學認識和治療疾病的基本思路，是中醫理論體系的基本特點之一?！白C”是辨證論治的起點和核心。所謂“證”，是指在致病因素作用下，機體內外環境各系統之間相互關系發生紊亂所產生的綜合反應，是反映疾病處于某一階段病因、病性、病位、病勢等病理要素的綜合性診斷概念。因此，“證”的現代研究是中醫藥現代化研究的核心任務。近年來，學者們對“證”進行了廣泛而深入的研究，主要集中在證候的標準化、客觀化、證候的本質、計量診斷、證候的動物模型等方面。其中證的標準化、規范化是進行“證”的其它方面研究的基礎，如果對證候沒有一個客觀的尺度加以評價，其它方面的研究也就無法進行。每一個證候都有其外象(外候)與內涵，證的標準化研究中，對其外候的研究主要是根據中醫文獻及臨床資料，并結合臨床流行病學研究，制訂某些證的診斷標準，使辨證達到規范化，并將現代醫學的實驗指征結合到證的研究標準之中；但外候是用四診——望、聞、問、切所獲得的信息進行整理而得，很難量化，即使用流行病學方法加以分析，亦是靠專家經驗打分，最多亦只是半定量。這種診治的準確性很大程度上依賴醫生的診療經驗，無論在準確性、穩定性、敏感性等方面都更多地受到醫患雙方主觀因素的影響。因此，從證的內涵方面去制定“證”的診斷標準十分有意義。近年來，學者們致力于探索證候的高特異性和高靈敏性的指標，試圖建立證候實驗診斷單個金指標，然而，由于證的整體性、動態性和異病同證、同病異證等特征，不可能用單一指標作定性、定量、定位的說明。據此，證候客觀化研究采用綜合指標，精選非特異指標進行特異組合，建立能反映證本質并能區別它證的定性、定量、定位綜合實驗指標，輔助四診，確定證候診斷具有重要的意義。代謝組學正具備反映和解決這些問題的“組”、“群”、“譜”集成的分析功能。它能夠通過檢測不同時間患者的尿液或血液，對這些代謝產物進行分析，從而確定不同的證所對應的代謝組，使“證”可以得到客觀化的表述。另外，利用代謝組學方法，通過研究代謝物圖譜隨時間的變化，能夠幫助人們更好地理解疾病過程中“證”的變化與機體內物質的代謝途徑和代謝狀況的關系，還有助于疾病生物標記物的發現和輔助診斷，使診斷、治療達到個體化。其準確性依賴于儀器的性能，可以提高診治的科學化、定量化，避免了人為因素的誤診。

3 代謝組學與中醫藥療效的整體評價

既然疾病具有系統化、動態化、整體化的特征，所以，在治療時應隨疾病的進程不同相應地調整藥物劑量和種類。因為疾病發生的不同階段需要不同的藥物組分發揮調節作用，而以單一成分作用到單靶點的西藥對此束手無策。從這個意義上講，中藥沒有無效成分。所謂無效成分只是相對疾病的不同階段而言。因此，未來的若干年，復方藥或多組分藥將在疾病治療中擔當重要角色。中藥及復方具有多種組分，其多效性、多靶點、多途徑發揮作用等特點又為其臨床療效評價帶來了很多難題。近年來，對于中醫藥的臨床療效評價，自覺不自覺地照搬西醫過去生物醫學模式的療效評價和標準，從單側面、單生物學因素著手，缺少系統地反映中醫個體診療特色和復合干預策略的療效評價方法和指標[5]，這一點嚴重影響了中醫藥的質量和水平及其可信度。另一方面，又無法有效地將可能存在的臨床療效優勢客觀的表現出來。因此，中醫藥的臨床療效必須用系統方法學加以評價，尋找客觀、系統的臨床療效評價方法是中醫藥現代研究中急需解決的重點問題。

代謝組學的出現為中醫藥臨床療效評價提供了全新的思路和工具，中藥(尤其是復方)的整體性作用機制和療效在系統代謝組學的研究方法下將可能得到充分的展示和挖掘。疾病狀態可以引起機體內代謝物的整體發生變化，成功的治療必須使代謝網絡中的缺陷部分正常化，同時又不得干擾其它維持健康所必須的代謝途徑的調控[6]。利用代謝組學方法，通過監測分析尿液、血液、唾液及細胞和組織的提取液等一系列樣品的譜圖在用藥前后的整體變化，再結合模式識別方法，不僅可以客觀地評價藥物對于疾病的治療效果，還可以對人體功能活動、生存質量和影響健康等的重大事件加以評價。中藥及復方的臨床療效評價得以客觀化后，對于中醫藥學用循證醫學的方法進行進一步療效評價提供了可能性。另外，在中醫藥研究中要高度重視其對腸道菌群的影響?，F代研究發現，在正常情況下腸道菌群之間存在著復雜的動態平衡關系，此種平衡不僅為腸道正常菌群的生存所需要，而且對其宿主的多種生理功能(尤其是代謝)乃至生命活動亦至關重要，即腸道微生物群落實際上參與了人體的生理、病理和藥理(毒理)過程，形成了人類代謝網絡中重要的組成部分。中醫從整體出發研究人體的平衡與失調問題，并通過中藥使其恢復平衡，與腸道內微生態環境的平衡理論有異曲同工之處。中藥大多數給藥途徑是通過口服，經過消化道在局部起作用或通過吸收在全身起作用。中醫藥的整體觀雖然與西醫相比具有其特殊性，但與現代微生態學具有一致性，因此，腸道菌群研究很可能會成為用代謝組學的方法來研究中醫藥的突破口。正如代謝組學鼻祖Nicholson教授所提出，“在Global systems biology的框架下，將人看作一個Superorganism來進行代謝組學研究的思想，把人與環境(地理的、社會的)、人與腸道菌群之間的相互作用加以綜合考慮，使我們能夠更全面、真實地反映人體疾病與代謝變化的關系，從而達到個性化醫療(personalized healthcare)的理想目標”[7]。這種思想與傳統中醫藥強調人與社會環境的整體觀、四時和飲食對人的影響、辨證施治等思想是一致的。

4 代謝組學與中藥新藥研究

中藥的化學成分復雜，中藥及復方在治療疾病時，主要是由于藥效組分在多靶點或多器官上發揮整體綜合調節作用，具有多因微效的特點。正由于中藥及復方的多組分和作用具有多效性、多靶點性、多途徑性等特點，為其新藥開發帶來了諸多的障礙，如中藥的質量控制、發揮作用的物質基礎、作用機理、安全性研究等都是中藥新藥研究亟待解決的重點和難點問題[8]。

中藥材的質量直接影響中藥飲片和中成藥的質量，最終影響其臨床療效。中藥材的質量好壞與其所含的化學成分直接相關。因此，對中藥組成成分的控制是中藥材質量控制的著眼點。中藥的多種組分，其實質就是其多種代謝產物的集合，其組成、含量和存在狀態等受到產地、氣候、采集季節及后處理等多方面因素的影響。代謝組學可以用于分析中藥中各種組分的類型、含量和狀態隨各種因素的變化，可以定量地對其進行評價，從而實現對其質量進行控制。所以，代謝組學用于中藥栽培、采集、加工階段，符合藥品生產質量管理規范(GMP)的質量控制以及藥物監督部門針對藥物質量的控制，無疑是最佳方法。這種方法準確、重復性好，而且不依賴于操作人員的經驗[9]。對于中藥及復方的藥理作用機制的研究，代謝組學也具有絕對的優勢。成功的疾病治療必須使代謝網絡中的缺陷部分正?；?，同時又不得干擾其它維持健康所必須代謝途徑的調控。藥物的作用機制的研究就是研究藥物在這種調控作用中所起到的作用和如何起作用。通過認識體液“代謝指紋圖譜”變化的原因，聯系基因組學和蛋白質組學的方法，可以尋找藥物作用的靶點或受體，從而發現藥物作用的機制。正如Nicholson教授提出的proteo-metabonomics的概念，即將蛋白質組學與代謝組學相結合，以便更全面、有效和準確地尋找藥物作用的生物標志物。在中藥及復方的安全性評價方面，代謝組學通過分析與毒性作用的靶位和作用機制密切相關的生物體液中的代謝產物譜隨時間的變化，可以確定毒性作用的靶器官和組織、毒性作用的過程和生物標志物[10-11]。因此，代謝組學可以反映出毒性效應的終點狀況，并且可以與生化和病理指標聯系起來。所有的代謝物都有其特征NMR 譜峰，故代謝變化的指紋圖譜可以作為毒物檢測的定性依據，以便從功能和安全性兩方面使藥物篩選更有效，為新藥臨床前安全性評價提供可靠的技術支持和保障。因此，代謝組學在毒物藥物學的研究中將發揮極其重要的作用。

5 結語

代謝組學是處于科學研究頂端的前沿性科學，近些年中，其發展非常迅速。雖然由于技術和設備等的局限，我國在這方面的研究才剛起步，但其在中醫藥領域的應用已初步顯現出了明顯的優勢，將其用于中醫藥學的研究，必將對中醫藥的現代化研究起到推波助瀾的作用。因此，引進先進的技術和設備，大力開展代謝組學在中醫藥領域的研究，對于推進中醫藥現代化的進程具有重要的現實意義。

參考文獻

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關鍵詞：物理 計算機 個性

一、計算機技術發展下的教學方式

現代科學的日新月異，教學不斷的革新，要求學生學習的知識日益增多，而學生在校學習的時間有限，必須在較短的時間里學到較多的知識，即較短的時間里獲取大量的知識信息。因此，把多媒體技術引進到教學中去，成為當今教學領域的熱點。多媒體教學可以改變傳統的教學方式，優化教學過程，加大信息量的傳授，激發學生學習的興趣，發展學生的智能，提高物理課堂教學效率。

從認識論的角度看，學生對事物的認識過程的起點是對事物的感性認識。在物理科的學習中學生由于無法理解一些抽象的理論，而對物理產生一種畏懼的心理，阻礙了他們學習物理的情趣，但應用多媒體技術就可以直觀的解釋一些物理現象和規律，激發學生的興趣，提高學習的效率。主要表現在以下幾方面：

1.應用多媒體能夠實現抽象到具體的轉變

利用多媒體輔助教學的強大的動畫功能及有關外設可以解決許多用常規手段難以表達或可見度低的實驗、物體與物體的相互作用、氣體狀態變化等一些實驗。這些畫面清晰、形象直觀并且可以瞬間定格、重復播放，既減少了教師的勞動強度又使學生理解快、記憶扎實。

2.應用多媒體能夠實現從微觀向宏觀轉移

由于條件限制，物理教學中有些物理的實驗在課堂教學中無法演示，學生只能從理論上了解。像原子物理這部分內容，學生理解不深刻、記不住。我們可以應用多媒體的三維動畫的進行動態的模擬演示。把中子、鈾核等用不同顏色區別，讓中子撞擊鈾核，伴隨著一聲巨響，看到裂變過程。當學生受此振撼時，其內容自然記憶深刻。 因而，應用多媒體課件讓枯燥的物理理論得以升華，形象而又直觀的過程感染了學生的學習的動機，使學生變被動為主動，從而更加崇尚科學，對科學學習產生濃厚的興趣。

二十一世紀是信息時代，對于在學校里學習的學生，也應培養處理大量信息的能力。因而在課堂教學中教師應該向學生提供更多的信息、更多的資料，及物理學的發展情況，來擴展學生的知識面。教學過程中，教師經?；ㄝ^多時間板書，特別是上電學課時寫例題、畫圖例的時間更多，而采用多媒體中的顯示文本的功能，這可使本應花十幾分鐘的內容在幾秒內顯示于學生眼前。由于使用多媒體的直觀性也大大縮短了教學難點的突破過程。這就有時間講解更多相關的知識和現實的應用，引導他們理論聯系實際，豐富了課堂內容，而且從根本上改變過去"滿堂灌"的教學弊端，給學生較多自由時間復習鞏固，優化了課堂教學，增加了課堂的信息量。

物理是實驗科學，具有很強的實踐性，實驗教學和演示實驗是中學理科教學的重要組成部分。但在理、化、生課堂的學生實驗和演示實驗中，由于受到常規實驗儀器、實驗材料、危害程度等條件的限制，實驗效果不如人意。而采用模擬型實驗教學模式，通過多媒體技術模擬實驗的輔助，模擬一些重要的在目前條件下難以完成的實驗，彌補常規實驗的不足，提高實驗的演示效果。

二、個性化的教學方式

個性化教學是以人本的教學方式，長期以來，教師在教學過程中都遇到這樣的困難，就是一個班的學生在學習過程中認知能力參差不齊，教師在教學中只能按照中間學生的學習水平備課上課。

首先，課堂教學中善于變靜態課堂為動態課堂，實現班級教學與個性化教學互補與協調。課堂教學是實施個性化教學的主渠道，學生是課堂活動的主體。個性化教學主張尊重學生的人格，充分信任學生，關注個體，創設能引導學生主動參與、開放式的學習環境。因此本人充分利用物理教材中的“說一說”、“做一做”、“思考與討論”、“參考案例”、“課題研究”等教學資源，實施由靜態課堂向動態課堂轉變，把學習中的發現、探究、研究等認識活動凸顯出來，為學生的個性自主學習提供拓展、延伸的平臺。增強課堂調控藝術，注重師生間、學生間動態的信息交流，以達到師生間的共識、共享、共進，形成真正的“學習共同體”。高中生已初步具備發現問題、分析解決各種問題的能力，因此在尊重、信任的基礎上，要舍得放手，讓學生自己去選擇、設計、策劃、組織、操作、展示和評價，培養學生自主、合作、探究等新的學習方式，通過改變其學習方式來促進每個學生的全面發展。而對于動態課堂中出現的個別特殊學生，要以寬容的態度、極大的耐心包容其不足，給予適時的點撥、鼓勵和糾偏。

其次，在作業布置和綜合探究活動中注重分類指導、堅持分層要求，實現班級教學與個性化教學互補與協調。現代教育心理學研究表明，“每個孩子都是一個世界──完全特殊的獨一無二的世界?！庇捎趯W生的生活經驗、思維水平以及原有知識基礎等諸方面的差異，使得每個學生發展的速度和軌跡不同，發展的目標也有一定的差異，這種差異是客觀存在的。因此在教學中堅持學會尊重個體差異。主動分析學生的個體特性、心理需要，通過個性化教學滿足他們的個體需求。物理教學中通過多渠道正確了解、把握每個學生的特點及其發展潛力，注重分類指導，為每類學生提出適合其發展的有針對性的建議，堅持讓每類學生在原有的基礎上都得到發展。針對差異，充分發揮其所長，適當引導，分類要求，同時有意識地去彌補其不足；堅持分層施教，無論從課堂問題的設計、作業的布置以及課外實踐活動的開展，都要堅持分層要求。如對尖子生或具有特殊才能的學生，要給他們創造條件，向他們提出更高的要求，讓他們向著更高的目標前進；而后進生或學困生， 著重從思想上引導，方法上指導，知識上輔導。只有這樣，才能真正達到個性化教學的目的：讓每一個學生都抬得起頭來，讓每個學生都成為最優秀的自我。

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研究性學習作為一種學習方式，是針對接受性學習和訓練性學習而提出來的。通常是指教師或他人不把現成的結論告訴學生，而是學生在教師指導下，自主發現問題、探究問題、獲得結論的過程。研究性學習改變了學生以單純地接受教師傳授知識為主的學習方式，為學生構建開放的學習環境，提供了多種渠道，并增加了將學到的知識加以綜合應用于實踐的機會，使學生的創新精神和實踐能力得到培養。因而研究性學習具有探索性、開放性、實踐性、主體性、綜合性、創造性等特點。筆者認為，可作如下界定：“研究性學習”是由學生在一定情境中發現問題、選擇課題、設計方案，通過主體性的探索、研究求得問題解決，從而體驗和了解科學探索過程，養成自主探索、創新的意識和習慣，形成和提高創造能力，增長知識積累和豐富直接經驗的活動過程。實施研究性學習的關鍵是創設某種實際情境、學生的主體性研究活動和問題解決過程。目前，初中化學新教材中的研究性學習課題，根據研究活動的主要形式和方法，一般屬于實驗型、實踐型和調查考察型等類型。

二、“研究性學習”選題的指導“研究性學習”的課題選擇與確定，通常反映了學生的生活興趣和人文背景，只要能與學生現實生活相聯系和學生感興趣的問題，均可作為研究性學習的課題。因此，在研究性學習的課題選定上，可以由學生自主設計;或在教師指導下由學生選擇;還可以由師生合作共同確定。

1.重視課題的基礎性

學生的研究能力是在長期的探究活動中逐漸培養起來的。初中化學是啟蒙教學，學生對化學知識和化學研究一無所知，因此，在選取課題時要起點低，要從容易研究的課題上著手，由淺入深，培養學生對研究性學習的興趣和信心。如：“鋼鐵制品銹蝕條件的探究”等課題。

2.考慮課題的層次性

初三學生在學習上存在個體能力的差異性。因此，學生選取研究性學習課題時要有所側重。對一些思維遲緩、動手能力差的學生，應選容易研究的課題。如：“當地水資源污染情況調查研究”等課題。對一些能力較強的學生，其內容的選定，要體現課題的綜合性、社會性和學術性。如：“當地農村常用化肥的施用對土壤的影響？等課題。

3.注意課題的開放性

課題的開放性具有二個層面：（1）學習內容的開放性，化學研究性學習的課題既屬于單學科的教學內容，又屬于綜合實踐課程中的一部分，既有多學科綜合交互，又偏重于生活與社會實踐。如：“環太湖水源保護研究”等課題。（2）研究視角的開放性，化學研究性學習目標的確定、切入口的選擇、研究方案的設計、探究方法的運用，均具有靈活性和不確定性，這就給學生研究能力的培養留下了足夠的空間。如：“環太湖水源保護研究”課題可分成“生活用水、農業用水、工業用水的保護研究”、“環太湖污染的防治研究”等子課題。

4.注重課題的問題性

化學課題的選定，教師不能簡單地提供一些材料和做法，讓學生“依樣仿畫”來選擇，而是需要學生主動學習和探究的問題。為此，教師可展示案例，創設情景或讓學生直接提出問題。

三、研究性學習課題的選定

1.從學生身邊事物和現象選題研究性學習重視聯系生活和社會實際選題。為培養學生關心自然事物和現象并產生興趣，就應從身邊的事物和現實中選題。人們每天都要喝水、用水，學生十分熟悉，但是卻不了解我國的水資源和水污染的情況，更不會去保護水。新教材設立的這個研究性課題就是要學生從身邊最近處切入，使其體驗到“處處有化學”的實感。

2.從學生生活實際環境選題南京煉油廠的水源有無污染，其污染的主要來源及防治情況應引起學生關注。根據學生現有知識水平和生活實際環境，我們確定調查研究型課題為《調查南京煉油廠水源污染情況及原因》。此課題調動了學生研究的熱情，激發學生探索學習。在此過程中，使學生獲得科學的方法和提高解決問題的能力，同時也增強了環保意識。

四、初中化學“實驗探究”教學的理論基礎

1.現代科學的理論基礎現代科學觀點認為：科學應包含著科學知識和認識科學知識的過程與方法。因此，化學教學不僅要向學生提供已經獲得過的系統知識，還要有效地傳授用來探索及檢驗這種知識的方法。否則，就不能體驗科學發現的過程，就無法使學生了解科學知識的全貌。所以，現代化學實驗教學，不僅要加強實驗基本技能的教學，更要對學生進行探究科學知識的方法進行訓練。

2.知識再生產的理論基礎

科學研究過程是科學知識的生產過程，科學教學過程是科學知識的再生產過程。科學知識的認識，相對人類而言是已知的，對學生卻是未知的，因此，學生要想獲得科學知識，也必須以實驗為基礎，按照科學研究的一般認識過程，運用科學的方法來認識事物和探究事物。