自然辩证法讲座

自然辩证法讲座内蒙古工业大学管理学院朝克第一讲自然与人类思维的演化简史第二讲自然与人类思维的演化一、研究对象世界发展历史------人类与自然的发展史？对自然（客体）认识-----科学技术、科学方法；提升出客观辩证法（恩格斯）对人类（主体）认识-----社会科学、思维科学提升出主观辩证法（黑格尔）对科学技术系统（认识中介）认识-----科学认识论（思维方法、工具手段、语言逻辑、操作推理）；科学学、科学伦理二、认识主体、认识客体、认识中介三者关系1、认识主体：自然进化和人类高度文明的产物*属性：a.器官有其大脑是高度组织起来的有机体或物质b.具有理性思维、非理性思维---理性抽象，两次提升（感性具体—抽象规定—思维具体，从观念上明晰客体）等；c.具有信息选择、分辨自我与环境能力d.群体性生产、生活，进行社会化分工e.能动创造性*主体有建构能力和心智模式#建构能力：由认识条件创设而导致选择关系建立的活动。1在思维中对客观对象作出区分、重组，构建出以观念形态的研究对象。建构后，主体引起对象的变化—抽象化、符号化、专业化的语言描述。2无建构，人们无法形成对客观对象理念认识。客观实在≠认识论意义上的对象性客体。3不同的建构方式自然可以对客观实在有不同的理解。如光可以表为波或粒4在现实中将观念的潜在对象现实化---制造、加工或物化过程。#主体如何认识物质存在？客体或物质存在三种表现形式：实体、属性、关系（内部关系和外部关系）1）从实体认识：实体实物—质、能、连续性、间断性场---质、能、连续性、叠加、相干2）属性认识：描述或通过载体表示的物质的内外特征3）从关系认识：关系：内外部相互作用方式----结构特征内部关系决定实体究竟具有何属性；外部关系表现实体的属性认识机理：实体以属性标志其存在；属性决定与实体的内部关系，并通过外部关系来表现；----人们可以从关系探索和了解属性；了解了属性则可以把握实体2、认识客体----自然、人工自然、人化自然技自然---尚未认识的自然事物及其过程术尚未观测、发现的宇观、微观发展人化自然----科研涉及到的极限自然的（观测和感可观测性（10-16-2*1028进知的自然）程人工自然---实践直接影响的自然（变革和改（生态环境）造自然）人工自然物—物化自然#主体与客体关系特点1)选择关系---有意识、目的选择；--需求范畴2）改造关系---有意识、目的的改造--技术范畴3）评价关系---按人们需要做出评价--伦理范畴主体与客体关系矛盾导致环境危机-----评价引导选择和改造的能动性，超过生态平衡的尺度。3、认识中介---科学技术活动1）科学技术活动科学----人类知识体系（特殊的社会意识），转化为社会生产力和社会体制。科学的本质是发现。解决自然是何？为何？技术---反映当代实践经验、科学、物质设备三方面的技术理论、物质手段、工艺方法的总和。技术的本质是发明。解决变革自然做什麽？怎样做？理论应用转化确定目标。方法是设计、实验、方案、结构、功能。工程---为确定应用目标，运用技术手段实现观念形态的物化，实现现实生产力和商业目标。工程的核心是建造。解决物的实现问题。解决投资和决策，技术和方案实施和落实，达到最终的确定目标和标准形态：知识体系------技术体系-----项目建造或商品#知识生产力----知识经济：当代助推器#知识资本-----人力资本核心#知识型组织架构---政府、社会组织体系#国家知识创新体系---围绕知识创新的转化形成的社会特殊体制或制度安排。2）科学技术与社会(STS)▼第一生产力—经济增长功能▼促变生产关系和上层建筑功能；▼文化和观念变革功能▼思维方式和生活方式变革功能；▼心智模式改变三、自然系统及其演化系统回答自然界如何存在！1、系统四要素；1]系统组成----特定属性的要素的构成集合。---要素构成所处状态及要素具有何属性。2]系统结构---要素间的特定相互作用的特定关系----空间结构、时间结构、数量结构系统结构的动态变迁：因果继承、变异；因果关系类型：互为因果、自为因果---动态结构变迁演化过程。3]系统功能----系统内部关系和外部关系所决定的输出属性或特性、能力。结构决定功能，但并非一一对应：同构（同态）—数学形式相同（相似），但结构属性不同；（异构同功：模拟）4]系统环境---与系统组织要素发生作用而不属于规定系统的事物---外部影响系统总是界定在一定的环境中存在；功能通过内在机制和相互作用中体现；2、系统类型1）从系统与环境关系分为：孤立系统：无物质S和能量E交换；封闭系统：无E，仅有部分S;开放系统：M.S都参与交换；2）从实际过程考察分为：物理系统、化学系统、生命系统；3）从参与自然的程度：天然系统、人工系统、复合系统；4）从作用特点分为：线性系统；非线性系统；5）从认识程度划分：白、灰、黑；6）从自然界所处状态：平衡态系统（线性）、近平衡态系统（涨落系统）、远离平衡态系统（非线性）；3、系统结构机制1）约束机制：原有自由度减少乃至部分属性的丧失---被动或有目的的选择；2）选择机制：对原有系统属性有目的的既排除有保留协同机制：非线性协调一致，使原有属性扩大、拓宽。---倍增机制；平衡机制：保持目的或目标的动态稳定；4、系统结构属性：整体性、稳定性和变动性、层次性1）整体性和部分关系a、加和性关系---质的承续性和量的守恒性（质量、动量、能量、电荷、重子数；线性系统具有叠加性，状态可以用微分方程描述）b、非加和性关系---质的区别和量的不守恒性（不具有加和性，有突变、饱和）；c、相干性关系---耦合关系，彼此约束、选择放大（共振、约束放大或缩小、频率协同）；d、三者关系：耦合系统不改变个体各方某种属性----可加和；耦合相干彼此或约束、或选择、或协同、或放大有序递增相干非加和加和平衡有序递减2）系统的稳定性与变动性*稳定性与涨落系统涨落的原因：A、要素性能的偶然变异；B环境的随机干扰；C、要素间耦合的能量起伏；涨落---系统动态宏观量对平均值的起伏；寻找涨落的原因；互为因果变量；引发涨落的偶然因素；系统分析---主因素分析、相关度分析等；系统保持不变，收敛涨落的能力----稳定（恒稳、亚稳---一定范围对涨落不变或收敛或周期振荡；）平衡态---自然惯性、“吸引子”；均衡状态。不稳定状态---小涨落引发原系统一去不复返。----或混沌，或产生新的系统平衡；一般：稳定与涨落共生共在系统原结构与新结构对弈当涨落大于稳定---失稳----控制系统序参量变化---内部结构变化---新结构或新事物出现。普里高津模式（决定论的）结构功能涨落(随机)系统演化的趋势1、分叉的多样性---当系统出现偶然的变异，系统演化出现分叉选择，当系统选择进入某一新平衡时出现新结构、新机制、新物种B----系统发生进化—参变量AC控制下选择（自然选择、人工选择）3）层次结构----若干要素经相干关系构成系统，再通过相干性关系构成新系统的逐级构成关系。特点：*层次结构中相干关系是物质系统的横向关系；（协同、化合）*层次结构中构成关系是物质系统的纵向关系；（聚变、发育）*低系统对高系统具有构成关系，同一层次系统具有相干关系。自然界基本层次：夸克----强子（强构成关系）；微观强相作用：交换介子n=p+∏-非弱相作用：交换中间玻色子生电磁作用：交换光子命宏观分子态系凝聚态（结晶体）统复合态星体宇观星系---星系团总星系生命体层次高分子高决定细胞结结稳黑因宏选器官合合定箱果观择生个体能度性性链量约命种群分束体群落级生态系统低诱发控制5、自然演化的不可逆性及其进化条件a.自然界演化的两个方向：进化和退化进化：物质客体演化中由无序到有序的过程；反之，由有序到无序的过程是退化。有序：平衡有序---微观晶体有序但不随时空变化而变化。非平衡有序---宏观范围内时空有序，但必须与外界进行物质、能量的交换，维持非平衡有序。b.进化在一定条件下自发进行。自组织：系统随时间演化，有序性增加---存在着自发进化的自动力。自组织可以通过自催化和自循环，或者变异，从一个稳定结构向另一个稳定结构过渡。演化过程存在着分叉河汇流。进化和退化的关系：进化和退化相互包含：一般用进废退，有序增加新功能出现，但系统的稳定性空间缩小；低层次系统的活动空间受限。进化和退化同存同生：系统有序，环境无序；进化和退化相互交替：在热力学尔定律的前提下，系统从混沌经过自组织可以过渡到有序；有序的时空结构可以在一定的外部参量控制下，进入混沌---微观有序。宏观无序。2）进化的根据和条件*从无序走向有序，系统必须处于远离平衡态---近平衡和平衡态都不能；*产生有序结构的系统必须是一个开放系统----存在物质、能量交换，外部输入负熵内部的熵的增加。*形成有序结构的各要素间存在着非线性相互作用；*正反馈推向系统走向有序；*涨落和突变是产生有序状态的条件；第四讲创造技法（非理性方法）一、创造思维方法应用1、提出问题方法：设问法；5W1H法；头脑风暴法；检核表法；CBS法2、解决问题方法：组合法（两两组合、功能组合、元件组合、辐射组合、内插式组合、焦点组合）；类比法（直接类比、象征类比、亲身类比、幻想类比）；列举法（缺点列举、属性列举、功能列举、希望点列举）；输入-输出法（结果递推出输入加评价）；形态分析法；综摄法（强行变换组合）；等价变换法；形态分析法；系统分析方法（列举+功能形态分析）二、具体方法介绍1、设问法1）5W1H方法---美国陆军首创针对问题不敏感，寻找问题；六角度审查：why-----为何如此？有无问题？what-----解决目的？有无错误？who-----主体是谁？定位？when----适宜的时间？有无缺陷？where---地点、场所、选址合适？how-----怎麽会如此？怎样做？将发现的疑难点列出，讨论分析，寻找改进2）变换设问法---检核表法（奥斯本）变换设问改形状改制造方法改颜色改味道改声音缩小、浓缩、放大拓宽寻找替代物寻找新用途逆向思考比较效果？评价变换改进重点3）头脑风暴法----BS法以讨论会的形式，发散思维、信息催化、激励共振，象引发爆竹那样，产生创造性设想。BS原指精神病人的胡思乱想，指自由奔放打破常规，激发他人自由联想（成人可提高65-93%）产生传染性群体创造性思考。----“脑轰”步骤：1、准备---人选：5-15人、主题2、热身---故意放松；集中注意力3、明确问题---启发式陈述、介绍4、畅谈---营造气氛、自由思考、禁止评判、追求数量、结合改善。5、整理加工---会后拜访、设想增补；评价和发展CBS法----卡片智力激励法德国人、日本人应用较多；6人圆桌，每人一个表格，5分钟填3个，传下去，5分钟填3个，半小时，108设想。2、列举法克服感知不足，强制性分析，列举式展开，带来新奇，追求数量，一览表方式；1）特性列举法---美布拉斯加大学教授劳福德发明---分析创造法步骤：1、把对象的特性或属性全部列出来，分门别类的整理：名词特性（性质、材料、制造方法、性能等）；形容词特性（颜色、形状、感觉）；动词特性（功能、作用、机理）2、试用可替代的各种属性加以置换；3、方案提出后评价讨论---改进；2）缺点列举法---挑毛病改进5-10人参加，选择改革主题，围绕主题尽量列举缺点，编号汇卡，整理后分析，提出改进方案。3）希望点列举法----运用想象，举出希望途径，适于新产品开发。----找理想和预期状态。如希望轴承，希望服装；步骤：1、想象希望、理想状态；--2、列举希望的若干属性；---3、区分、分析；---4、选择现实可实现的希望点；5-10人，选主题，列希望点，用卡片写出，传阅，产生尽量多的希望点，作为目标，选择可行性的方案。4、组合法1）成对组合：元件组合：电光源与鞋；计数器与健身材料组合：铁心铜皮线；合金现象组合：电液压与抛物线的肾碎石机；2）内插式组合----以某一特定对象为主，通过置换、插入其他发明完成。---多功能某物；3）辐射组合---以某新技术为中心，同多种传统技术组合，改造传统技术---