自然辯證法專題三系統(tǒng)自然觀PPT課件

1、 系統(tǒng)自然觀第一節(jié) 系統(tǒng)自然觀產(chǎn)生的現(xiàn)代自然科學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié) 自然界的系統(tǒng)存在方式第三節(jié) 自然界的演化第1頁/共58頁 20世紀(jì)的科學(xué)革命廣泛而深刻：它發(fā)生在宇觀（相對(duì)論）、宏觀（分形理論、混沌理論等）、微觀（量子力學(xué)、分子生物學(xué)等）三大層次。第2頁/共58頁 第一節(jié) 系統(tǒng)自然觀產(chǎn)生的現(xiàn)代自然科學(xué)基礎(chǔ)一、自然科學(xué)基礎(chǔ) 世紀(jì)之交的物理學(xué)革命 相對(duì)論、量子力學(xué)和分子生物學(xué) 系統(tǒng)科學(xué)第3頁/共58頁（一）物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)和物理學(xué)革命（一）物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)和物理學(xué)革命1、物理學(xué)上空的“兩朵烏云” “以太漂移”的否定結(jié)果：1887，M-M 黑體輻射和“紫外災(zāi)難”：1900，瑞利第4頁/共58頁 以太漂移以太漂移

2、18761876年年-1879-1879年間，美國物理年間，美國物理學(xué)家邁克爾遜和莫雷進(jìn)行了搜學(xué)家邁克爾遜和莫雷進(jìn)行了搜索以太風(fēng)的實(shí)驗(yàn)。他們?cè)O(shè)想，索以太風(fēng)的實(shí)驗(yàn)。他們?cè)O(shè)想，如果地球有相對(duì)于以太的運(yùn)動(dòng)如果地球有相對(duì)于以太的運(yùn)動(dòng)而以太又是光的傳播介質(zhì)，那而以太又是光的傳播介質(zhì)，那么光順著以太的方向運(yùn)動(dòng)到一么光順著以太的方向運(yùn)動(dòng)到一定距離再沿逆著以太方向運(yùn)動(dòng)定距離再沿逆著以太方向運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)的時(shí)間，必然會(huì)大于光到原點(diǎn)的時(shí)間，必然會(huì)大于光垂直于以太運(yùn)動(dòng)方向往返同樣垂直于以太運(yùn)動(dòng)方向往返同樣距離的時(shí)間，距離的時(shí)間，就好像游泳時(shí)順就好像游泳時(shí)順流逆流各游相等距離的時(shí)間必流逆流各游相等距離的時(shí)間必然大于等距離

3、往返對(duì)岸的時(shí)間。然大于等距離往返對(duì)岸的時(shí)間。多次實(shí)驗(yàn)并沒有找到以太風(fēng)或多次實(shí)驗(yàn)并沒有找到以太風(fēng)或地球相對(duì)于以太的相對(duì)運(yùn)動(dòng)地球相對(duì)于以太的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。邁克爾遜第5頁/共58頁 黑體輻射：黑體受高溫而向外輻黑體輻射：黑體受高溫而向外輻射。射。斯特凡：斯特凡：黑體輻射的總能量與他的絕對(duì)黑體輻射的總能量與他的絕對(duì)溫度的溫度的4 4次方成正比。次方成正比。瑞利和金斯：瑞利和金斯：瑞利瑞利- -金斯公式在長波部分金斯公式在長波部分與實(shí)驗(yàn)吻合，在短波部分，得出荒與實(shí)驗(yàn)吻合，在短波部分，得出荒謬的結(jié)論謬的結(jié)論, ,即當(dāng)輻射的波長無限小即當(dāng)輻射的波長無限小時(shí)可以獲得無限大的能量，后來被時(shí)可以獲得無限大的能量，后來

4、被稱為稱為“紫外災(zāi)難紫外災(zāi)難”。第6頁/共58頁 2 2、世紀(jì)之交物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn)、世紀(jì)之交物理學(xué)三大發(fā)現(xiàn) X射線：1895，（德）倫琴 放射性：1896，（法）貝克勒爾 電 子：1897，（英）湯姆遜貝克勒爾倫琴第7頁/共58頁 在今天，人們提出與昨天完全相反的主張。在這個(gè)時(shí)期，已經(jīng)沒有真在今天，人們提出與昨天完全相反的主張。在這個(gè)時(shí)期，已經(jīng)沒有真理的標(biāo)準(zhǔn)，也不知道科學(xué)是什么了，我很悔恨我沒有在這些矛盾出現(xiàn)的五理的標(biāo)準(zhǔn)，也不知道科學(xué)是什么了，我很悔恨我沒有在這些矛盾出現(xiàn)的五年前死去。年前死去。 洛倫茲洛倫茲第8頁/共58頁（1）相對(duì)論）相對(duì)論愛因斯坦（ Albert Einstein,1879

5、1955 ） 1905年創(chuàng)立狹義相對(duì)論 兩個(gè)基本原理：愛因斯坦相對(duì)性原理 光速不變?cè)?時(shí)空觀的變革：尺縮效應(yīng)；鐘慢效應(yīng)； 質(zhì)增效應(yīng)；質(zhì)能關(guān)系式。3、物理學(xué)革命相對(duì)論、量子力學(xué)誕生第9頁/共58頁 根據(jù)科學(xué)家計(jì)算，當(dāng)飛船速度達(dá)到每秒鐘根據(jù)科學(xué)家計(jì)算，當(dāng)飛船速度達(dá)到每秒鐘299 900299 900千米時(shí)，飛船上的一米千米時(shí)，飛船上的一米便只相當(dāng)于地面上的便只相當(dāng)于地面上的0.020.02米，飛船上的一秒鐘則相當(dāng)于地面上的米，飛船上的一秒鐘則相當(dāng)于地面上的5050秒鐘。秒鐘。第10頁/共58頁 絕對(duì)的、真正的和數(shù)學(xué)上的時(shí)間自身在流逝著，而且由于其本性而均勻地、與任何其它外界事物無關(guān)地流逝著；絕對(duì)

6、的空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關(guān)而永遠(yuǎn)是相同的和不動(dòng)的。 牛頓第11頁/共58頁 19161916年，愛因斯坦建立年，愛因斯坦建立廣義相對(duì)論廣義相對(duì)論 驗(yàn)證驗(yàn)證：水星軌道近日點(diǎn)的反常進(jìn)動(dòng)：水星軌道近日點(diǎn)的反常進(jìn)動(dòng) 在強(qiáng)引力場中光譜應(yīng)向紅端移動(dòng)在強(qiáng)引力場中光譜應(yīng)向紅端移動(dòng) 光線在引力場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)光線在引力場中發(fā)生偏轉(zhuǎn) 相對(duì)論否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，揭示了空間與時(shí)間、空間時(shí)間與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)、相對(duì)論否定了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，揭示了空間與時(shí)間、空間時(shí)間與物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)、質(zhì)量與能量之間存在的辯證關(guān)系。質(zhì)量與能量之間存在的辯證關(guān)系。第12頁/共58頁（2）量子力學(xué) 普朗克（普朗克（ Maz K.E.

7、L.Planck,1858Maz K.E.L.Planck,18581947 1947 ） 19001900年年1212月月4 4日，日，關(guān)于正常光譜的能關(guān)于正常光譜的能量分布定律的理論量分布定律的理論，提出能量子基，提出能量子基本假設(shè)本假設(shè)量子力學(xué)誕生。量子力學(xué)誕生。 量子力學(xué)標(biāo)志了對(duì)量子力學(xué)標(biāo)志了對(duì)微觀世界微觀世界認(rèn)識(shí)的深認(rèn)識(shí)的深入，揭示了嶄新的、不同于宏觀客體入，揭示了嶄新的、不同于宏觀客體規(guī)律的微觀客體規(guī)律，闡明了連續(xù)性規(guī)律的微觀客體規(guī)律，闡明了連續(xù)性與間斷性、波動(dòng)性與粒子性的辯證統(tǒng)與間斷性、波動(dòng)性與粒子性的辯證統(tǒng)一，凸現(xiàn)了量子（微觀）世界的概率一，凸現(xiàn)了量子（微觀）世界的概率隨機(jī)性，

8、打破了機(jī)械決定論的觀念。隨機(jī)性，打破了機(jī)械決定論的觀念。第13頁/共58頁量子力學(xué)的建立，使自然科學(xué)進(jìn)展到了人類日常經(jīng)驗(yàn)以外的微觀世界，反映了人與自然相互作用的特征，表明人并不是在自然之外的獨(dú)立存在者和觀察者，而是作為自然的一部分參與自然現(xiàn)象的；表明人只有在同自然的相互作用中才能認(rèn)識(shí)自然。第14頁/共58頁20世紀(jì)的生物學(xué)家致力于探索物種進(jìn)化和遺傳的機(jī)制，由于高分子化學(xué)的發(fā)展及其向生物學(xué)的滲透，以及X射線衍射和電子顯微鏡的發(fā)明與應(yīng)用，科學(xué)家們開始在分子水平上研究生命物質(zhì)及其功能，并建立了分子生物學(xué)。（二）分子生物學(xué)第15頁/共58頁 1953年，沃森等科學(xué)家在分析X射線衍線資料的基礎(chǔ)上，建立了

9、DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。標(biāo)志著分子生物學(xué)的誕生。將生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)水平推進(jìn)到了大分子層次，并在生物大分子層次上闡明了自然界結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的高度一致性。第16頁/共58頁沃森和克里克沃森和克里克: DNA雙螺旋雙螺旋結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分子生物的大生命觀分子生物的大生命觀第17頁/共58頁p 在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的DNADNA重組技術(shù)（遺傳重組技術(shù)（遺傳工程，工程，19731973年首次成功）、克隆技術(shù)，表年首次成功）、克隆技術(shù)，表明現(xiàn)代生命科學(xué)已經(jīng)發(fā)展到足以改造人類明現(xiàn)代生命科學(xué)已經(jīng)發(fā)展到足以改造人類自身、改變?nèi)说淖匀槐拘缘某潭?。人參與、自身、改變?nèi)说淖匀槐拘缘某潭?。人參與、影響自然進(jìn)程

10、的力量更強(qiáng)了影響自然進(jìn)程的力量更強(qiáng)了。p它表明，所有生物（包括非細(xì)胞生物病毒）都有著共同的遺傳物質(zhì)核酸，而核酸也有共同的核苷酸鏈的分子結(jié)構(gòu)和基本相同的遺傳機(jī)制。第18頁/共58頁（三）、系統(tǒng)科學(xué)（三）、系統(tǒng)科學(xué) 系統(tǒng)科學(xué)是研究系統(tǒng)的一般模式，結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問，它研究各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學(xué)方法定量地描系統(tǒng)科學(xué)是研究系統(tǒng)的一般模式，結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問，它研究各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學(xué)方法定量地描述其功能，尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學(xué)模型，是具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)的一門新興的科述其功能，尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學(xué)模型，是具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)的一門新興的科學(xué)。學(xué)。第19頁/共

11、58頁貝塔朗菲（貝塔朗菲（1901190119721972） 19371937年，提出了一般系統(tǒng)論的初步框年，提出了一般系統(tǒng)論的初步框架架 19451945年在年在德國哲學(xué)周刊德國哲學(xué)周刊 1818 期上期上發(fā)表發(fā)表 關(guān)于一般系統(tǒng)論關(guān)于一般系統(tǒng)論的文章，但的文章，但不久毀于戰(zhàn)火，未被人們注意。不久毀于戰(zhàn)火，未被人們注意。 19471947年在美國講學(xué)時(shí)再次提出系統(tǒng)論年在美國講學(xué)時(shí)再次提出系統(tǒng)論思想。思想。 19501950年發(fā)表年發(fā)表物理學(xué)和生物學(xué)中的開物理學(xué)和生物學(xué)中的開放系統(tǒng)理論放系統(tǒng)理論。 19551955年專著年專著一般系統(tǒng)論一般系統(tǒng)論，成為該，成為該領(lǐng)域的奠基性著作。領(lǐng)域的奠基性著作

12、。 60607070年代受到人們重視。年代受到人們重視。19721972年發(fā)年發(fā)表表一般系統(tǒng)論的歷史和現(xiàn)狀一般系統(tǒng)論的歷史和現(xiàn)狀，把，把一般系統(tǒng)論擴(kuò)展到系統(tǒng)科學(xué)范疇。一般系統(tǒng)論擴(kuò)展到系統(tǒng)科學(xué)范疇。第20頁/共58頁 1 1、貝塔朗菲一般系統(tǒng)論、貝塔朗菲一般系統(tǒng)論：從理論上確立了科學(xué)的系統(tǒng)理論：從理論上確立了科學(xué)的系統(tǒng)理論, ,使科學(xué)從研究孤立使科學(xué)從研究孤立的部分轉(zhuǎn)向研究系統(tǒng)及其規(guī)律。的部分轉(zhuǎn)向研究系統(tǒng)及其規(guī)律。 現(xiàn)實(shí)世界是一個(gè)自組織的由實(shí)體構(gòu)成的遞階秩序結(jié)構(gòu)，通過許多物理、化學(xué)系現(xiàn)實(shí)世界是一個(gè)自組織的由實(shí)體構(gòu)成的遞階秩序結(jié)構(gòu)，通過許多物理、化學(xué)系統(tǒng)的疊加就構(gòu)成了生物和社會(huì)系統(tǒng)。統(tǒng)的疊加就構(gòu)成

13、了生物和社會(huì)系統(tǒng)。 不能把分割的部分的行為拼加成整體，必須考慮各個(gè)子系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)之間不能把分割的部分的行為拼加成整體，必須考慮各個(gè)子系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系才能了解各部分的行為和整體。的關(guān)系才能了解各部分的行為和整體。 系統(tǒng)具有整體性、關(guān)聯(lián)性、動(dòng)態(tài)性、有序性、目的性等特性。系統(tǒng)具有整體性、關(guān)聯(lián)性、動(dòng)態(tài)性、有序性、目的性等特性。第21頁/共58頁2、美國維納創(chuàng)立控制論（20世紀(jì)3040年代）：概念：目的、行為、控制、反饋、通訊、信息、輸入、輸出；控制原理：控制論系統(tǒng)模型即輸入輸出反饋控制模型；系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)自然觀理論建構(gòu)的基本框架和模型。第22頁/共58頁3 3、信息學(xué)的產(chǎn)生、信息學(xué)的產(chǎn)生（2

14、020世紀(jì)中葉）：世紀(jì)中葉）：信息信息學(xué)是關(guān)于系統(tǒng)的信息傳遞和處理學(xué)是關(guān)于系統(tǒng)的信息傳遞和處理的科學(xué)理論。的科學(xué)理論。 19481948年，申農(nóng)發(fā)表了年，申農(nóng)發(fā)表了通信的數(shù)學(xué)理通信的數(shù)學(xué)理論論，宣告了信息論的誕生。申農(nóng)的，宣告了信息論的誕生。申農(nóng)的信息論提煉出了包括信源、信宿、信信息論提煉出了包括信源、信宿、信道的信號(hào)傳輸?shù)钠者m模型，定義了信道的信號(hào)傳輸?shù)钠者m模型，定義了信息量，提出了信源編碼定理等重要定息量，提出了信源編碼定理等重要定理，為一般意義上的信息傳輸?shù)於死?，為一般意義上的信息傳輸?shù)於死碚摶A(chǔ)。理論基礎(chǔ)。 19481948年，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國誕生。年，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)在美國誕生。計(jì)

15、算機(jī)的誕生意味著人工信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的誕生意味著人工信息系統(tǒng)的出現(xiàn)，它也反映了人類對(duì)系統(tǒng)的信息出現(xiàn)，它也反映了人類對(duì)系統(tǒng)的信息處理本質(zhì)的更深刻認(rèn)識(shí)，同時(shí)也表明處理本質(zhì)的更深刻認(rèn)識(shí)，同時(shí)也表明信息科學(xué)有了一種技術(shù)表現(xiàn)形式。信息科學(xué)有了一種技術(shù)表現(xiàn)形式。第23頁/共58頁 哈肯研究了多組分大系統(tǒng)怎樣由無序態(tài)，經(jīng)過其中的子系統(tǒng)的合作運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚪Y(jié)構(gòu)，建立了協(xié)同學(xué)（1969）。 艾根提出的超循環(huán)論，揭示了生物大分子形成的自組織形式，架設(shè)了從無生命向生命過渡的橋梁。 普利高津提出了以耗散結(jié)構(gòu)為核心的系統(tǒng)自組織理論。第24頁/共58頁系統(tǒng)科學(xué)的研究主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面系統(tǒng)科學(xué)的研究主要體現(xiàn)在以下三個(gè)

16、方面 對(duì)生命系統(tǒng)的研究產(chǎn)生的一般系統(tǒng)論對(duì)生命系統(tǒng)的研究產(chǎn)生的一般系統(tǒng)論 對(duì)技術(shù)科學(xué)研究產(chǎn)生的控制論、信息論和系統(tǒng)工程；對(duì)技術(shù)科學(xué)研究產(chǎn)生的控制論、信息論和系統(tǒng)工程； 對(duì)非生命系統(tǒng)的研究產(chǎn)生的非平衡理論；對(duì)非生命系統(tǒng)的研究產(chǎn)生的非平衡理論；第25頁/共58頁系統(tǒng)自然觀的形成系統(tǒng)自然觀的形成 在以上的科學(xué)發(fā)展的背景下，人們開始從在以上的科學(xué)發(fā)展的背景下，人們開始從研究實(shí)體轉(zhuǎn)向研究關(guān)系研究實(shí)體轉(zhuǎn)向研究關(guān)系，從，從研究個(gè)體結(jié)構(gòu)研究個(gè)體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向研究系統(tǒng)功能轉(zhuǎn)向研究系統(tǒng)功能，提出一系列整體的、綜合的，提出一系列整體的、綜合的系統(tǒng)方法和系統(tǒng)觀念系統(tǒng)方法和系統(tǒng)觀念，并逐漸地將，并逐漸地將其上升到更具普遍性的哲

17、學(xué)層面，用其去考察整個(gè)自然界和社會(huì)。其上升到更具普遍性的哲學(xué)層面，用其去考察整個(gè)自然界和社會(huì)。 第26頁/共58頁系統(tǒng)自然觀的意義系統(tǒng)自然觀的意義豐富和發(fā)展辯證唯物主義自然觀；豐富和發(fā)展辯證唯物主義自然觀；提供了系統(tǒng)的思維方式；提供了系統(tǒng)的思維方式；第27頁/共58頁系統(tǒng)自然觀的基本內(nèi)涵系統(tǒng)自然觀的基本內(nèi)涵見教材P4749 揭示了自然系統(tǒng)是存在與演化的統(tǒng)一； 確定性與隨機(jī)性的統(tǒng)一； 簡單性與復(fù)雜性的統(tǒng)一； 線性和非線性的統(tǒng)一；第28頁/共58頁一、自然界系統(tǒng)的普遍性一、自然界系統(tǒng)的普遍性 自然界的物質(zhì)性主要回答存在著的自然界的物質(zhì)性主要回答存在著的“是什么是什么”的問題；的問題；“如何存在如何

18、存在”由由系統(tǒng)方式和運(yùn)動(dòng)形式來回答。系統(tǒng)方式和運(yùn)動(dòng)形式來回答。 物質(zhì)普遍聯(lián)系的基本形式物質(zhì)普遍聯(lián)系的基本形式系統(tǒng)系統(tǒng) 第二節(jié) 自然界的系統(tǒng)存在方式第29頁/共58頁 何為系統(tǒng)何為系統(tǒng)? ?恩格斯：我們面對(duì)著的整個(gè)世界形成一個(gè)體系，即各種物體相互聯(lián)系的總體。我們面對(duì)著的整個(gè)世界形成一個(gè)體系，即各種物體相互聯(lián)系的總體。貝塔朗菲：處于一定的相互關(guān)系中并與環(huán)境發(fā)生關(guān)系的各組成部分（要素）的總體。處于一定的相互關(guān)系中并與環(huán)境發(fā)生關(guān)系的各組成部分（要素）的總體。錢學(xué)森：由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體，由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體，且此系

19、統(tǒng)本身又是它所從屬更大系統(tǒng)的組成部分。且此系統(tǒng)本身又是它所從屬更大系統(tǒng)的組成部分。第30頁/共58頁 系統(tǒng)：系統(tǒng)：由若干相互聯(lián)系、相互作用的要素組成的具有特定功能的有機(jī)整體由若干相互聯(lián)系、相互作用的要素組成的具有特定功能的有機(jī)整體。第31頁/共58頁2）系統(tǒng)的要素間存在著特定的關(guān)系，形成一定的結(jié)構(gòu)1）系統(tǒng)是由若干要素組成的3）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)成為一個(gè)有特定功能的整體4）功能在系統(tǒng)與外部環(huán)境的相互作用中表現(xiàn)出來，系統(tǒng)總存在是一定環(huán)境中1、如何理解系統(tǒng)概念？第32頁/共58頁 要素、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境，是一個(gè)系統(tǒng)所必須的規(guī)定。系統(tǒng)的功能依賴于其要素、結(jié)構(gòu)和環(huán)境。要素要素、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境，是一個(gè)系統(tǒng)

20、所必須的規(guī)定。系統(tǒng)的功能依賴于其要素、結(jié)構(gòu)和環(huán)境。要素性質(zhì)的變化、結(jié)構(gòu)的變化、環(huán)境條件的變化，都會(huì)影響系統(tǒng)的功能表現(xiàn)。性質(zhì)的變化、結(jié)構(gòu)的變化、環(huán)境條件的變化，都會(huì)影響系統(tǒng)的功能表現(xiàn)。第33頁/共58頁 自然界的一切物質(zhì)客體都是系統(tǒng)，都是由其內(nèi)部若干要素按一定規(guī)則相互聯(lián)系、自然界的一切物質(zhì)客體都是系統(tǒng)，都是由其內(nèi)部若干要素按一定規(guī)則相互聯(lián)系、相互依賴而組成的、具有確定功能的相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。因此，相互依賴而組成的、具有確定功能的相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)是自然界物質(zhì)的系統(tǒng)是自然界物質(zhì)的普遍的存在方式。普遍的存在方式。第34頁/共58頁2）開放性：與環(huán)境自由地進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換2、自然界物質(zhì)系

21、統(tǒng)的基本特點(diǎn)1）整體性：整體大于它的各部分的總和3）動(dòng)態(tài)性：運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展4）層次性第35頁/共58頁系統(tǒng)具有其要素所沒有的新性質(zhì)、功能和規(guī)律，處于系統(tǒng)中的要素的性質(zhì)、功能和規(guī)律不同于它們?cè)诠铝顟B(tài)時(shí)的性質(zhì)、功能和規(guī)律。1）整體性：整體大于它的各部分的總和第36頁/共58頁 “譬如一只手，如果從身體上割下來，按照名稱雖仍然可叫做手，但按照實(shí)質(zhì)來說，已不是手了。譬如一只手，如果從身體上割下來，按照名稱雖仍然可叫做手，但按照實(shí)質(zhì)來說，已不是手了。” “只有作為有機(jī)體的一部分，手才獲得它的地位。只有作為有機(jī)體的一部分，手才獲得它的地位。” 黑格爾黑格爾第37頁/共58頁 著名橋梁專家茅以升說過：著

22、名橋梁專家茅以升說過：“并不如加，如果每天有小時(shí)學(xué)習(xí)，來改變不懂科學(xué)，生產(chǎn)效率低并不如加，如果每天有小時(shí)學(xué)習(xí)，來改變不懂科學(xué)，生產(chǎn)效率低的狀況，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這正是一種投資，決不是浪費(fèi)。的狀況，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這正是一種投資，決不是浪費(fèi)?！钡?8頁/共58頁自然系統(tǒng)具有物質(zhì)、能量、信息“三要素”。孤立系統(tǒng)同環(huán)境沒有物質(zhì)、能量交換的系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)同環(huán)境只有能量交換而沒有物質(zhì)交換的系統(tǒng)。開放系統(tǒng)同環(huán)境既有物質(zhì)又有能量交換的系統(tǒng)。開放系統(tǒng)是“活系統(tǒng)”，孤立系統(tǒng)是“死系統(tǒng)”。自然界的絕大部分子系統(tǒng)都是開放系統(tǒng)。2）開放性：與環(huán)境自由地進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換第39頁/共58頁 開放的自然系統(tǒng)

23、都是運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的，都有一個(gè)孕育、產(chǎn)生、發(fā)展、成熟、消亡的過程，這是由物質(zhì)存在的根本方式（運(yùn)動(dòng)）和物質(zhì)系統(tǒng)的開放性決定的。3）動(dòng)態(tài)性：運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展第40頁/共58頁4）層次性系統(tǒng)由一定的要素構(gòu)成，要素則是由更小的其它要素構(gòu)成子系統(tǒng)，系統(tǒng)自身又是更大系統(tǒng)的組成要素。拉茲洛：“自然界的組織結(jié)構(gòu)就像一座復(fù)雜的、多層的金字塔，在它的底部是許多相對(duì)簡單的系統(tǒng)，在它的頂部是幾個(gè)（極頂是一個(gè)）復(fù)雜的系統(tǒng)。所有自然的系統(tǒng)占據(jù)了這些界限之間的位置；它們同上面和下面的層次連接在一起。就它們的組成部分來說，它們是整體，但就更高層次的整體來說，它們又是部分?！?第41頁/共58頁總星系星系團(tuán)星系恒星行星地面上

24、的宏觀物體分子原子原子核（基本）粒子夸克非生命世界物質(zhì)系統(tǒng)的層次宇觀宏觀微觀第42頁/共58頁（a a）微觀領(lǐng)域微觀領(lǐng)域：原子物理學(xué)、核物理學(xué)、量子物理學(xué)等；：原子物理學(xué)、核物理學(xué)、量子物理學(xué)等；（b b）宏觀領(lǐng)域宏觀領(lǐng)域：經(jīng)典物理學(xué)、麥克斯韋電磁理論、熱力學(xué)等；：經(jīng)典物理學(xué)、麥克斯韋電磁理論、熱力學(xué)等；（c c）宇觀領(lǐng)域宇觀領(lǐng)域：廣義相對(duì)論、星系動(dòng)力學(xué)和宇宙學(xué)等。：廣義相對(duì)論、星系動(dòng)力學(xué)和宇宙學(xué)等。 第43頁/共58頁生物圈生態(tài)系統(tǒng)生物群落種群生物個(gè)體系統(tǒng)器官組織細(xì)胞生物大分子生命世界的基本物質(zhì)系統(tǒng)層次第44頁/共58頁 層次結(jié)構(gòu)的結(jié)合能與層次尺度成反比的規(guī)律：層次結(jié)構(gòu)的結(jié)合能與層次尺度成反

25、比的規(guī)律：隨著層次由低到高推進(jìn)，系統(tǒng)要素結(jié)合的緊隨著層次由低到高推進(jìn)，系統(tǒng)要素結(jié)合的緊密程度由大到小而遞減密程度由大到小而遞減。將夸克結(jié)合為基本粒子的力量很強(qiáng)（結(jié)合能為105106eV），原子間的結(jié)合能為100101eV，分子間的結(jié)合能為10-210-1eV第45頁/共58頁第三節(jié)第三節(jié) 自然界的演化自然界的演化p 自然系統(tǒng)演化的基本方式自然系統(tǒng)演化的基本方式p 自然物質(zhì)演化的自組織機(jī)制自然物質(zhì)演化的自組織機(jī)制第46頁/共58頁二、自然系統(tǒng)演化的基本方式二、自然系統(tǒng)演化的基本方式分叉分叉：穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性；：穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性；突現(xiàn)突現(xiàn)：突發(fā)性、間斷性和不可預(yù)測性；：突發(fā)性、間斷性和不可預(yù)測性；

26、“內(nèi)在隨機(jī)性內(nèi)在隨機(jī)性”：確定性和隨機(jī)性；確定性和隨機(jī)性；（見教材（見教材P62P626565）第47頁/共58頁三、三、 自然物質(zhì)演化的自組織機(jī)自然物質(zhì)演化的自組織機(jī)制制 系統(tǒng)自己走向有序結(jié)構(gòu)就可稱為系統(tǒng)自己走向有序結(jié)構(gòu)就可稱為自組織自組織，依靠外部指示組織起來的行為稱為，依靠外部指示組織起來的行為稱為“他他組織組織”。 自組織理論從自組織理論從1968年普里高津的耗散結(jié)構(gòu)理論開始，包括協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論、年普里高津的耗散結(jié)構(gòu)理論開始，包括協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論、突變理論、混沌動(dòng)力學(xué)、非線性科學(xué)等。突變理論、混沌動(dòng)力學(xué)、非線性科學(xué)等。 自然界的系統(tǒng)演化，自然事物的結(jié)構(gòu)的形成和有序化都是自組織的過程。自然界的系統(tǒng)演化，自然事物的結(jié)構(gòu)的形成和有序化都是自組織的過程。 自組織現(xiàn)象普遍地存在于自然界之中。自組織現(xiàn)象普遍地存在于自然界之中。第48頁/共58頁1）開放性、遠(yuǎn)離平衡態(tài)，是系統(tǒng)演化的基本條件；2）系統(tǒng)中的非線性相互作用是系統(tǒng)進(jìn)化的基本根據(jù)3）內(nèi)部漲落是系統(tǒng)進(jìn)化的直接誘因：“生序原理”自組織實(shí)現(xiàn)的條件：第49頁/共58頁 根據(jù)熱力學(xué)第二定律，孤立系統(tǒng)只能自發(fā)地走向