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分子生物学相关论文赏析八篇

时间:2023-07-10 16:28:47

分子生物学相关论文

分子生物学相关论文第1篇

关键词:高分子化学与物理;教学改革;科学研究;创新能力培养

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0083-02

一、《高分子化学与物理》课程特点

经过高分子科学与技术的快速发展,高分子的理论发展与应用已经渗透到物理学、化学、材料学、生物学等各个学科与领域,具有鲜明的学科交叉特色。高分子化学与物理的研究成果已经进入了我们日常生活的每个方面[1-6]。作为一门多学科交叉、实用性很强的学科,高分子对各个工业部门和科技领域的渗透作用已成为不争的事实,所以在现行中国高等教育的本科专业中,如化学、应用化学、材料化学、材料物理、复合材料、轻化工程、包装工程、纺织工程、生物工程和环境工程等许多非高分子专业都将高分子相关知识作为必修课和选修课。

非本专业《高分子化学与物理》教学的侧重点在于阐述现代高分子科学已成熟的基本概念、基本知识、基本原理和基本测试方法,对涉及高分子科学研究前沿的理论、测试方法以及高分子的新产品介绍等内容点到为止,该课程的学习为轻化工程专业学生开启了一扇通往高分子科学的窗户,引导学生了解高分子化学在高分子学科中的地位,通晓课程的主要研究对象和研究内容,为后续专业基础课的学习和高分子在染整中的应用奠定基础[1,2]。通过多年的教学实践证实,对于轻化工程专业(染整方向)的本科生来说,《高分子化学与物理》课程教学呈现以下几方面的特点。

(一)基础课程,衔接不够

对于轻化工程专业(染整方向)的本科生,高分子的学习显得尤为重要,一方面后续课程(如《纤维化学与物理》、《染整工艺原理》和《染料化学》等)的学习必须以高分子为学科背景,另一方面大学生的生产实习、创新学分实验、创新训练计划和本科毕业论文等实践性环节的开展也必须要有高分子基础,因此为了让染整方向的本科生了解和掌握高分子的基本理论知识和应用,开设了《高分子化学与物理》学科平台课程。该课程的学习必须以《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》的课程学习为基础,但江南大学轻化工程专业将《高分子化学与物理》课程设置在大二下学期,《物理化学》等课程也在此学期开设,因此课程开设时间过早,缺乏基础课程的知识,建议在大三上学期开设,以期获得较好的教学效果。

(二)内容多、学时少,课时紧张

《高分子化学与物理》课程主要包括高分子化学和高分子物理两个部分,其中高分子化学部分包括高分子科学的发展历史、发展趋势,基本概念、分类与命名、基本原理、高分子合成反应与方法等,涉及逐步聚合、自由基聚合、离子聚合、配位聚合和共聚合等;高分子物理部分则侧重于高分子的结构(如链结构、聚集态结构等)、分子运动、力学状态与转变,物理性能等。对于高分子专业的本科阶段,通常会开设《高分子化学》和《高分子物理》两门课程,分别在32至48学时不等;而对于轻化工程专业,只开设了《高分子化学与物理》一门课程,48学时,相对来说内容多、课时少。在这样的情况下,教学活动的有效开展、课程体系的完善、讲授内容的连贯与取舍等都显得非常重要,对任课老师是一种不小的挑战。

(三)注重理论,缺乏实践

《高分子化学与物理》是一门以实验为基础的自然科学,但轻化工程专业只开设理论学习课程,没有相关实验课程。为了使学生能够更好地掌握课程学习内容,同时培养学生的动手能力和分析、解决问题能力,提高学生的实验技能,相应的实验课程的开设显得非常迫切,能够让所学知识与理论在实验中得到验证,注重理论与实践的结合,让学生从最初的原料出发,选择合适的聚合方法与聚合反应,得到在实际生活中真正用得上的高分子产品。

二、教学改革举措

针对轻化工程专业《高分子化学与物理》的课程特点,结合本校的实际情况,要求学生在理解基本概念和掌握基础理论的基础上能够了解高分子的应用,重点培养他们的实践与创新能力,作者经过几年的教学实践和摸索,总结了几点教学改革举措。

(一)规划本科培养方案,合理调整课程设置

目前我校轻化工程专业的课程设置还存在一定的问题,建议对本科培养方案进行修改,在《高分子化学与物理》授课前完成《有机化学》、《物理化学》和《无机化学》等基础课程的学习,这样才能提高学生的学习效率,增强他们的学习兴趣,便于更好地掌握相关理论与知识。

(二)多媒体资源课件与传统板书有效结合

多媒体课件具有丰富表现力、良好交互性和极大共享性等特点,它可以将枯燥乏味的理论知识直观化和形象化,能够充分调动和发挥学生学习的积极性和主动性。但在运用多媒体教学的同时也出现了诸如教师几乎不写板书,学生不记笔记等问题,严重影响了教与学的质量。建议对任课教师的教学大纲、考核方式、教学难点与重点等相关教学文件进行监督,要求授课过程中课件放映与传统板书相结合,将学生上课情况、学生主动参与积极性、平时作业等与学生的最终成绩挂钩,进行综合评定。

(三)增设实验课程,提高学生实践能力

《高分子化学与物理》是一门理论与实践相结合的课程,实验课是对理论课学习的有效补充,通过直观的现象和结果验证理论学习的真实性,帮助学生理解所学理论知识,因此实验课的教学显得尤为重要,建议在轻化工程专业开设实验课程,但涉及的实验众多,要求任课老师充分考虑实验的可操作性、重复性和可行性等方面,认真编写实验讲义。此外,学校和学院应重视实验室配套设施建设,突破实验教学完全依附于理论课程教学的传统框架,增加启发式实验和创新性实验所占比例额,注重验证性实验、启发式实验和创新性实验有效结合,开动学生的思维,发挥学生的潜质,提高学生的创新意识。

(四)理论联系实际,注重启发式教学

《高分子化学与物理》是一门相对来说比较抽象、枯燥的课程,但它也是一门应用性很强的课程,高分子材料用途广泛,遍及现代社会生活中衣、食、住、行、用等各个方面,因而在课程讲授时注重理论联系实际,将抽象的概论、理论与实际应用有机结合,将对课堂教学效果起到重要的促进作用。

三、创新能力的培养

(一)培养方案中开设新生研讨课和专业导论课

为了提高学生对专业的认同感以及学生的学习兴趣和热情,可以尝试在本科培养方案中针对大学新生开设新生研讨课和专业导论课,以趣味讲座和座谈的方式进行专业介绍,了解专业背景,告知学生轻化工程这个专业是以化学与高分子为学科背景的,加强学科平台课程的学习至关重要。

(二)实施学生双导师制

全面推进学生双导师制是确保创新型人才培养的重要手段,企业导师和校内导师组成课程小组,共同确定课程教学大纲、教学内容、教材及承担教学任务,使专业理论课程与行业实际需求紧密结合。

(三)强化实验课程学习和创新能力培养

实验课程采用自主设计实验,在实验大纲的规范下完成实验要求,将验证性实验、启发式实验和创新性实验有机结合。在国家大学生创新创业计划项目、江苏省大学生创新创业计划项目和江南大学大学生创新训练计划项目等资助下,实现学生创新训练的全参与和全覆盖,指导教师从选题开始就应该注重基础理论知识在创新实验中的应用,达到学以致用的目标。

(四)强化学生的毕业论文(设计)指导

毕业论文(设计)是学生毕业离校前最后一个实践性环节,也是所学基础理论知识得到充分应用的关键环节,因此可以从课题的选择、采取的技术路线、拟采用的研究方法和达到的预期目标等方面进行合理规划与设计,充分发挥学生所学知识与理论的应用,提升学生运用知识的综合能力,强化学生的专业基础。同时,轻化工程专业的毕业生中从事与高分子相关行业的人数众多,学科交叉特色鲜明,为学生的出国深造、攻读研究生和就业奠定坚实的高分子基础。

四、结语

根据国内外行业需求和自身特色,通过教学改革与实践,围绕复合型、创新型染整专业技术人才的培养目标,通过理论与实践相结合、教学和科研相结合、校内与校外相结合、科学素养与人文情怀相结合的人才培养模式,注重理论知识的传授与学生创新能力的培养相结合,全面提高和调动学生的学习积极性和学习兴趣,为学生的学习与工作奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]徐晓冬.非高分子专业《高分子化学与物理》教学中的几点体会[J].高分子通报,2010,(5):74-78.

[2]刘兆丽,曹亚峰,谭凤芝,李沅.非高分子专业高分子化学与物理教学的几点探索[J].科教导刊,2013,(1):82-83.

[3]喻湘华,鄢国平,李亮,吴江渝,郭庆中,曾小平.高分子化学与高分子物理课程教学改革与探索[J].化工时刊,2011,25(3):68-70.

[4]胡建设,周爱娟,王宏光.高分子化学与物理实验教学探索与实践[J].高分子通报,2010,(5):70-73.

分子生物学相关论文第2篇

一、易学自然观

《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。

易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。

张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。

道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。

张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。

小结:易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。

二、两种物理学理论

物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。

1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。

19世纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。

三、两类物理客体

牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。

以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。

而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射,微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。

物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。

“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。

物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。

小结:物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。

四、时间和空间

无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。

现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。

依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。

时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。

“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。

能量系统虽是连续态,探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h,由ε=hν=h/T可知,只要测出周期T,即可以知道具体的能量值,同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。

董光璧教授猜想对于不同的相互作用,应该“各有其时空结构”,是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功,“对于电磁相互作用,相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构,既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕;而对于质量,发挥作用的时空结构有ι2t-2和ιt-1两种,对行星的运行则有R3/T2=K。

小结:时空不是独立的存在,而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子,不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量;对于能量系统,只需要用T和λ对基本单元个体计量,即是能量和动量。

五、两种运动

讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴,明确了物理客体分质量、能量两个系统,确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量,并且弄清了时(T)空(λ)可以直接作为计量能量和动量的基本量,不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后,还应该讨论一下运动形式问题。

亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要,物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动,应该是不受人的干预,不准附加任何人为条件的运动,比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等(下文称绝对运动);所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动,比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。

牛顿力学除自由落体之外,几乎都有附加条件,将运动定义为一个物体对另一个物体的位移,运动的基点建立在物体对物体的作用(即力)之上,并将物体看作一个质点等,基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏,基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。

“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢,而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕,亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小,周期变大。如果是摆钟,依据T=2πL/g,由于g变大,周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反,基于什么原因呢?这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同,显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率,属于绝对运动;而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定,属于相对运动,g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小,故而钟的周期亦随之变小。“量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕;“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异,感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”,“相反的,它们现在成为动力学的量”〔4-53〕,根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。

问起广义相对论场方程的意义,通常的回答是:“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕,反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环,只需要将误用概念“物质”去掉,就变成了非常明晰的单因(能量)决定单果(质量运动路径)的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕,实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因,许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动;产生这种观念的根源又非常久远和牢固,先是哲学上把物质说成第一性,继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量,外加担心宗教神学找麻烦,所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论,动因仅来源于能量系统。

宇观上的星体都是绝对运动,很早很早之前就受到许多哲人的关注,他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合,都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕,欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上,星体本身不动,它们随着天球运动”〔2-51〕,笛卡尔的观点更明确:“宇宙空间充满媒质的旋涡运动,天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕;最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图,那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋,其中不少涡旋的中心根本就找不到质量(被称为质量丢失的暗物质)。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空,那些特定的R3/2=K的不同旋线上,都可能会有星体在做自然运动,根本就不需要什么引力作为向心力,自然也就没有必要去找切线力的源。

易学中虽说没有“自组织”这个词,王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合,乘机而为动静”,“二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象”,如果将质量子和能量子类比为阴阳,这种说法还满有道理的。

小结:运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动,根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。

六、唯物宇宙观

科学思想作为文化的一部分,在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展;从16世纪开始,随着西方殖民主义的掠夺,希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学,主要指希腊科学传统的扩展,其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系,古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。

在古希腊文化传统中,从公元1世纪基督教创立开始,就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争,科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后,“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一,于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。

基督教创立不太久,某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化,特别是哲学,就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据,从而发展出貌似科学的神学,进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下,自然科学也不例外,布鲁诺被活活烧死,伽利略遭受终生监禁,都因为他们的理论对神学不利。

唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性,自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量,而不研究与感觉有关的第二性,即把意识范畴留给宗教,总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑,去反思物理学发展的历史时发现,把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学,根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来,选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要,终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。

物质和意识对立,对立的双方是自然和人,这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统,即探讨的中心课题是人与自然的关系;而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问,亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题,丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为,唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚,而成为一门独立的学科,却不能做为物理学的哲学基础。

自然界是一个有机整体,要探讨其运动变化的规律,就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间,如MN和NM;而MM则是永远无法观测的。

“科学史界越来越多的学者认识到,站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险,转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕,不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式,可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年,学习探寻的心得是,物理学只有依据两系统结构论的自然观,才可以讨论变与不变。

易以道阴阳;万物负阴而抱阳,冲气以为和;阴变阳,阳变阴,其变无穷;阳变阴合,乘机而为动静;二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言,对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析,就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论,对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理,极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处,敬请各位师长、同仁指正。

参考书目:

1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑,华夏出版社1997年版

2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版

3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版

4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版

5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版

6、(英)霍金著《时间简史续编》湖南科技出版社1995年版

分子生物学相关论文第3篇

一、易学自然观

《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。

易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。

张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。

道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。

张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。

小结:易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。

二、两种物理学理论

物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。

1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。

19世纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。

三、两类物理客体

牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。

以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。

而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射,微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。

物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。

“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。

物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。

小结:物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。

四、时间和空间

无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。

现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。

依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。

时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。

“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。

能量系统虽是连续态,探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h,由ε=hν=h/T可知,只要测出周期T,即可以知道具体的能量值,同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。

董光璧教授猜想对于不同的相互作用,应该“各有其时空结构”,是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功,“对于电磁相互作用,相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构,既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕;而对于质量,发挥作用的时空结构有ι2t-2和ιt-1两种,对行星的运行则有R3/T2=K。

小结:时空不是独立的存在,而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子,不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量;对于能量系统,只需要用T和λ对基本单元个体计量,即是能量和动量。

五、两种运动

讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴,明确了物理客体分质量、能量两个系统,确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量,并且弄清了时(T)空(λ)可以直接作为计量能量和动量的基本量,不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后,还应该讨论一下运动形式问题。

亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要,物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动,应该是不受人的干预,不准附加任何人为条件的运动,比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等(下文称绝对运动);所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动,比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。

牛顿力学除自由落体之外,几乎都有附加条件,将运动定义为一个物体对另一个物体的位移,运动的基点建立在物体对物体的作用(即力)之上,并将物体看作一个质点等,基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏,基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。

“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢,而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕,亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小,周期变大。如果是摆钟,依据T=2πL/g,由于g变大,周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反,基于什么原因呢?这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同,显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率,属于绝对运动;而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定,属于相对运动,g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小,故而钟的周期亦随之变小。“量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕;“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异,感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”,“相反的,它们现在成为动力学的量”〔4-53〕,根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。

问起广义相对论场方程的意义,通常的回答是:“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕,反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环,只需要将误用概念“物质”去掉,就变成了非常明晰的单因(能量)决定单果(质量运动路径)的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕,实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因,许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动;产生这种观念的根源又非常久远和牢固,先是哲学上把物质说成第一性,继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量,外加担心宗教神学找麻烦,所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论,动因仅来源于能量系统。

宇观上的星体都是绝对运动,很早很早之前就受到许多哲人的关注,他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合,都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕,欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上,星体本身不动,它们随着天球运动”〔2-51〕,笛卡尔的观点更明确:“宇宙空间充满媒质的旋涡运动,天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕;最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图,那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋,其中不少涡旋的中心根本就找不到质量(被称为质量丢失的暗物质)。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空,那些特定的R3/2=K的不同旋线上,都可能会有星体在做自然运动,根本就不需要什么引力作为向心力,自然也就没有必要去找切线力的源。

易学中虽说没有“自组织”这个词,王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合,乘机而为动静”,“二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象”,如果将质量子和能量子类比为阴阳,这种说法还满有道理的。

小结:运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动,根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。

六、唯物宇宙观

科学思想作为文化的一部分,在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展;从16世纪开始,随着西方殖民主义的掠夺,希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学,主要指希腊科学传统的扩展,其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系,古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。

在古希腊文化传统中,从公元1世纪基督教创立开始,就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争,科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后,“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一,于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。

基督教创立不太久,某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化,特别是哲学,就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据,从而发展出貌似科学的神学,进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下,自然科学也不例外,布鲁诺被活活烧死,伽利略遭受终生监禁,都因为他们的理论对神学不利。

唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性,自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量,而不研究与感觉有关的第二性,即把意识范畴留给宗教,总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑,去反思物理学发展的历史时发现,把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学,根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来,选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要,终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。

物质和意识对立,对立的双方是自然和人,这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统,即探讨的中心课题是人与自然的关系;而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问,亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题,丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为,唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚,而成为一门独立的学科,却不能做为物理学的哲学基础。

自然界是一个有机整体,要探讨其运动变化的规律,就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间,如MN和NM;而MM则是永远无法观测的。

“科学史界越来越多的学者认识到,站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险,转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕,不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式,可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年,学习探寻的心得是,物理学只有依据两系统结构论的自然观,才可以讨论变与不变。

易以道阴阳;万物负阴而抱阳,冲气以为和;阴变阳,阳变阴,其变无穷;阳变阴合,乘机而为动静;二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言,对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析,就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论,对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理,极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处,敬请各位师长、同仁指正。

参考书目:

1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑,华夏出版社1997年版

2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版

3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版

4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版

5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版

分子生物学相关论文第4篇

一、易学自然观?

《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。?

易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。?

张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。?

道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。?

张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。?

小结:易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲 ,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。?

二、两种物理学理论?

物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文著作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。?

1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。?

19世纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。?

三、两类物理客体?

牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。?

以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。?

而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射,微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代著名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。?

物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。?

“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。? 物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。?

物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。

小结:物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。

四、时间和空间

无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。?

现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。?

依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。?

时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。

“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。

能量系统虽是连续态,探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h,由ε=hν=h/T可知,只要测出周期T,即可以知道具体的能量值,同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。

董光璧教授猜想对于不同的相互作用,应该“各有其时空结构”,是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功,“对于电磁相互作用,相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构,既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕?;而对于质量,发挥作用的时空结构有ι2t -2?和ιt -1?两种,对行星的运行则有R3/T2=K。

小结:时空不是独立的存在,而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子,不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量;对于能量系统,只需要用T和λ对基本单元个体计量,即是能量和动量。

五、两种运动?

讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴,明确了物理客体分质量、能量两个系统,确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量,并且弄清了时(T)空(λ)可以直接作为计量能量和动量的基本量,不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后,还应该讨论一下运动形式问题。?

亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要,物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动,应该是不受人的干预,不准附加任何人为条件的运动,比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等(下文称绝对运动);所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动,比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。?

牛顿力学除自由落体之外,几乎都有附加条件,将运动定义为一个物体对另一个物体的位移,运动的基点建立在物体对物体的作用(即力)之上,并将物体看作一个质点等,基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏,基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。?

“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢,而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕,亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小,周期变大。如果是摆钟,依据T=2πL/g,由于g变大,周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反,基于什么原因呢?这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同,显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率,属于绝对运动;而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定,属于相对运动,g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小,故而钟的周期亦随之变小。? “量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕;“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异,感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”,“相反的,它们现在成为动力学的量”〔4-53〕,根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。?

问起广义相对论场方程的意义,通常的回答是:“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕?,反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环,只需要将误用概念“物质”去掉,就变成了非常明晰的单因(能量)决定单果(质量运动路径)的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕,实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因,许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动;产生这种观念的根源又非常久远和牢固,先是哲学上把物质说成第一性,继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量,外加担心宗教神学找麻烦,所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论,动因仅来源于能量系统。?

宇观上的星体都是绝对运动,很早很早之前就受到许多哲人的关注,他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合,都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕,欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上,星体本身不动,它们随着天球运动”〔2-51〕,笛卡尔的观点更明确:“宇宙空间充满媒质的旋涡运动,天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕?;最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图,那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋,其中不少涡旋的中心根本就找不到质量(被称为质量丢失的暗物质)。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空,那些特定的R3/2=K的不同旋线上,都可能会有星体在做自然运动,根本就不需要什么引力作为向心力,自然也就没有必要去找切线力的源。

易学中虽说没有“自组织”这个词,王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合,乘机而为动静”,“二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象”,如果将质量子和能量子类比为阴阳,这种说法还满有道理的。

小结:运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动,根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。

六、唯物宇宙观

科学思想作为文化的一部分,在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展;从16世纪开始,随着西方殖民主义的掠夺,希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学,主要指希腊科学传统的扩展,其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系,古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。

在古希腊文化传统中,从公元1世纪基督教创立开始,就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争,科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后,“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一,于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。

基督教创立不太久,某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化,特别是哲学,就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据,从而发展出貌似科学的神学,进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下,自然科学也不例外,布鲁诺被活活烧死,伽利略遭受终生监禁,都因为他们的理论对神学不利。

唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性,自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量,而不研究与感觉有关的第二性,即把意识范畴留给宗教,总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑,去反思物理学发展的历史时发现,把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学,根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来,选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要,终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。

物质和意识对立,对立的双方是自然和人,这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统,即探讨的中心课题是人与自然的关系;而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问,亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题,丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为,唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚,而成为一门独立的学科,却不能做为物理学的哲学基础。

自然界是一个有机整体,要探讨其运动变化的规律,就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间,如MN和NM;而MM则是永远无法观测的。

“科学史界越来越多的学者认识到,站在现代科学的立场寻找历史来龙去脉的做法有误入歧途的危险,转而采取从原来的境况中重新阐释科学思想”〔7-2〕,不少人发现了《周易》中保留着自然学的原初形式,可以为科学发展提供有益的哲学启迪。本人沿着这条进路摸索多年,学习探寻的心得是,物理学只有依据两系统结构论的自然观,才可以讨论变与不变。

易以道阴阳;万物负阴而抱阳,冲气以为和;阴变阳,阳变阴,其变无穷;阳变阴合,乘机而为动静;二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象——仅依据上述五句富涵哲理的格言,对物质、时间、空间、运动和因果关系等重要概念做一些简要的剖析,就可以理出一条新的思路。如果依据两系统结构论,对物理学的概念和理论进行一次新的整合与梳理,极有可能会将物理学带出当前的困境。不当之处,敬请各位师长、同仁指正。

参考书目:

1、朱伯昆主编《国际易学研究》第三辑,华夏出版社1997年版

2、董光璧等著《世界物理学史》吉林教育出版社1994年版

3、《马克思恩格斯选集》第三卷人民出版社1972年版

4、(英)霍金著《霍金讲演录》湖南科技出版社1995年版

5、倪光炯等著《近代物理》上海科技出版社1979年版

分子生物学相关论文第5篇

场论是关于场的性质、相互作用和运动规律的理论,而量子场论则是把量子力学原理应用于场,把场看作无穷维自由度的力学系统实现其量子化而建立的理论。它是粒子物理学的基础理论并被广泛应用于统计物理、核理论和凝聚态理论等近代物理学的许多分支,是理解和描述固体物理与相变、高能物理、天体粒子物理以及核物理中多体问题基本现象的基础,因此是每所大学物理类研究生入学必修的一门基础理论课。

在美国大学里,量子场论通常在三到四个学期中提供三个系列课程,可以称为量子场论I、II、III。场论I处理相对论量子力学,引入量子场论的哈密顿形式、正则量子化和微扰论的树图计算,重点介绍量子电动力学(QED,Quantum Electronic Dynamics)。场论II从量子场论的路径积分开始,将微扰论扩展到圈图,深入讨论重整化和重整化群、非-Abel规范场及其在量子色动力学(QCD,Quantum Colour Dynamics)和标准模型(SM,Standard Model)的应用。场论III没有统一的内容,通常讲授各种高等专题。场论I和II都有一些很好的教材可以选用,而场论III没有合适的参考书能够满足要求。专题的选择依赖于课程主讲人的风格和课程学时的多少以及授课的对象。我国对于物理类研究生量子场论课程的安排,与上述情形基本类似。

本书内容分成两大部分,共包括11章。第1部分 超对称之前,含第1-9章:1. 规范理论的方方面面; 2. 扭结和畴壁;3. 涡旋与流管(弦) ;4.磁单极子,Skyrme子(Skyrmion);5. 瞬子;6.各向同性铁磁体:O(3)σ模型及其扩展;7.伪真空衰变和相关主题;8. 手征反常;9. 4维规范理论中的禁闭和低维模型。第2部分 介绍超对称,含第10-11章: 10. 强调了规范理论的超对称基础; 11. 超对称孤子。

本书作者M.Shifman,生于1949年,早年为莫斯科理论与实验物理研究所的理论物理学家,现在是明尼苏达大学理论物理研究所的物理学教授。他以对量子色动力学和超对称性规范动力学的许多重要贡献而闻名于世。特别是他与Vainshtein 和 Zakharov合作的SVZ求和规则的文章是高能物理中引用率最高的文章之一。从1990年起他在明尼苏达大学开设场论讲座,最偏爱的是场论III。多数材料取自他自己的研究成果,对于哪些内容对从事量子场论相关的前沿研究最为重要,他有自己的判断标准。讲座的听众主要是粒子物理和凝聚态专业的研究生。因此作者通常选择的内容是固体的量子场论、超对称、非微扰现象等。

自从YangMills理论和超对称性在上世纪70年代问世以来,作为从基础水平对物理现象给予现代描述的量子场论,产生了革命性的发展。本书是第一部专门针对现代场论进行系统而全面阐述的教材,旨在引领读者通向当前研究前沿。对于该领域的传统论题和最新的突破进展相互参照,把标准模型的观点拓宽到超对称性和弦论,培养学生的独立研究能力。本书是一部理论物理研究生和研究人员不可缺少的参考书。

分子生物学相关论文第6篇

一、课题背景

二十一世纪是知识创新的时代,造就创新人才振兴国运已被人们所共识。要培养创新精神、提高创新能力、造就创新人才,关键是逐步培养和形成创新人格(个性)。有创新人格的人才具有创新精神,才会积极地、自主地树立创新意识、提出创新要求,才会以持久的热情、坚强的意志,不断去探索、去开拓、去创造。

美国著名心理学家威廉·詹姆斯曾说过:“你播种行为就会收获习惯;你播种习惯就会收获性格;你播种性格,就会收获命运。”化学教育是以培养创新精神和实践能力为核心的素质教育的学科之一。应积极渗透培养创新人格的教育思想,积极开发学生的智慧潜能,培养学生的创新人格。

以计算机为核心的信息技术对现代教育已产生了深刻的影响,它将导致教育思想、教学理论、教学模式、教学方法、教学手段的重大变革。这种变革为我国基础教育实现“三个面向”的目标提供了极好的机遇,也为全面推进素质教育开辟了灿烂的前景。应用现代成熟的教育学、心理学、认知学以及视听教学理论、学习理论、传播学理论和系统科学理论等先进的教育思想和教育经验结合日益发展的信息技术研究中学化学教学教学方法是我们迫切需要解决的问题。

二、信息技术与中学化学物质结构理论教学整合的实验研究内容

所谓整合,是指信息技术与教学或课程的结合。我国计算机辅助教学经历了几个阶段,最先是对学生进行课程练习,课程辅助软件为主体单机自学模式和以自制课件或积为主体的计算机辅助教学模式,网络技术发展后出现了网上教学模式。但是我们认为这些模式还不能充分体现学生的主动性,还不能充分体现信息技术的优势。化学基本理论和元素化合物的知识(包括有机化合物)构成了中学化学教学的主要内容。基本理论与元素化合物知识之间相互联系、协同促进学生认识能力的发展。在教学中基本理论起着贯通元素化合物知识,激活思路,理解本质的主导作用。基本理论的学习会加深对元素化合物知识的理解,使其系统化、网络化,促进知识的联想、迁移和应用。学生抽象思维能力的形成和发展,分析解答化学问题能力的提高,辩证唯物主义思想和科学方法的形成,都与化学基本理论的教学密切相关,物质结构理论部分教学内容在第二学期,我校是广东省一级学校,通过一个学期的学习,学生已具有了一定的计算机知识和操作能力,为此选择信息技术与中学物质结构教学整合思路并进行相关实验研究是切实可行的。

整合过程不只是简单的课件展示或上网学习,而是在教学活动中教师与学生都充分应用信息技术。例如,教师用文字处理软件生成将要发给学生的材料;用数据库软件保存学生的报告;用电子表格记录学生的成绩;定期的从因特网上获取其他教师教学思想,并通过E-mail和其他学校的老师保持联系,等等。学生上网查阅和收集资料;制作电子演示文稿或网页展示自己的作业;通过网络与同学、老师交流问题;用数码相机或扫描仪采集图片等等。

其次在教学活动中,学生运用信息技术使他们积极地参与到学习中,促进学生对所学知识的有效理解,并且产生他们自己的知识,达到他们的学习目的。对教师来说,面临的挑战是找到合适的方法实施教学活动,并且教授学校规定的那些复杂的课程,以达到国家规定的标准。

高中化学新教材物质结构理论部分内容

(一)、必修教材内容

第1部分:原子序数核素同位素核外电子运动的特点核外电子排布规律的初步知识随着原子序数的递增,原子核外电子排布的周期性与元素性质递变的关系

第2部分:元素周期律元素周期表(长式)周期和族元素周期表的应用元素周期律的发现

第3部分:化学键离子键和离子化合物共价键和共价化合物极性键和非极性键极性分子和非极性分子分子间作用力

(二)、选修教学内容

第4部分:H2O、NH3、HF中的氢键离子晶体(以NaCl为例)原子晶体(以金刚石、SiO2为例)分子晶体(以干冰为例)金属晶体各类晶体的模型(微粒和微粒间的相互作用)和性质的一般特点晶体的类型与物质熔点、硬度、溶解性、导电性等的关系

三课题研究进度安排

㈠实验的学习目标

(1)实验的学习目标

在活动中,根据教材物质结构教学内容的分类方法,掌握知识内容和知识体系,了解基本原理应用于元素及其化合物的学习。深入理解微观结构及结构对物质性质的影响。

学会应用网络和参考书进行文字、图片及动画等资料的查找和收集,学会使用数码相机或扫描仪结合相关软件进行图片制作,较熟练地运用网页制作工具制作网页。

学会与同伴进行合作,综合比较、对比分析问题,使用几种技术资源研究问题,收集和综合信息。

(2)教学活动形式

本活动是教师与学生一起建立一个以物质结构知识为主题的小型资源库。在建站过程中分小组收集和制作相关素材,查找有关1-36号元素的结构、单质及其化合物的性质、用途及相关的一些科学家的生评介绍和科学研究方法,有关元素单质的物理性质、化学性质、分类、微观结构等知识内容。再将根据知识的分类方法制作网页,将网页在同学间进行交流以促进学生对知识的理解,最后进行相互链接建立资源库。

㈡教学活动过程

第一阶段

1调查学生对信息技术在教学中的应用的认识,学生具有的硬件情况和学生的信息技术应用水平、能力情况。

2向学生布置研究计划和要求,划分实验小组,根据实验要求进行分工。

要求资源库中必需包含如下内容(其它内容自选):中学化学有关物质结构理论的知识;中学化学中介绍的科学家的生评及元素发现史,涉及的全部常见晶体;部分与教材关系不大但在生产、生活中有较大用途的晶体;现代化学新发现的晶体;特殊的晶体等;每种晶体的所属类别、外观结构和微观结构(图片或动画)、典型物理性质和化学性质、重要的用途;中学化学涉及的有关晶体的典型试题及分析。

3收集、制作的资料以磁盘方式或发电子邮件(rpljj@pub.chaozhou.gd)提交,提交的资料中必需注明提交人姓名、学号、资料来源(网络、图书、自制等)。

4班级分组:以小组为单位(共9个小组),分别收集、制作如下几方面的相关资料(并同时收集有关晶体的资源库及地址):中学化学教材中以上选定的四个部分的内容及有关试题及分析。

5人员的分工:策划部:负责对本组研究内容进行总体规划和分工,小组成员团结协作,互相帮助,共同完成实验任务;工程部:负责具体制作网页以及解决在实验过程中的一些技术性问题。美工部:负责制作图片、动画等;信息部:负责收集、整理数据,文字数据的录入。

第二阶段:

学生利用各种有效的途径(实物摄影、扫描图片、查阅教材及参考书、利用互联网等)收集有关物质结构知识的各种文字、图片、动画及声音资料。

第三阶段

1网页制作讲座。讲座以介绍网页制作软件FrontPage2000基本应用为主,通过5-7课时的教学时间使大部分学生能利用这个软件制作一个有关晶体页面。讲座内容包括页面布局;文本的修饰;图片和动画的导入及处理;超级链接;表格的应用;构造框架、层和简单的动画(选讲)。至于对资源库的总体规划和设计,由实验班级中的计算机制作高手来完成。

2对收集的资料进行分类整理。

第四阶段

1每组制作1-3种物质结构的相关网页。

2课堂上展示个人制作的页面并进行相应的解说。

第五阶段

1组织部分学生进行资源库的总体设计、页面的链接及上传。

2调查在信息技术在教学活动整合过程中,学生解决问题的思想、行为和方法。

针对评价内容,观察或用测试的方法,确定每个学生达到的程度,建立学生档案袋。学生个人档案内容包括“学生对信息技术的认识相关调查”(实验前和实验后各一份);实验前、后学生在学科上的学习情况学生在实验过程中提供的各种信息;学生所在小组完成的相关页面;在在实验过程中,教师、组长和组员对该生的评价;实验过程中,有关这个学生的照片、文字及录像资料等。

四研究课题的工具和资源

1、硬件:数码照相机,扫描仪,录音笔,计算机及网络设备,多媒体展示设备。

2、软件:网页制作软件Frontpage2000中文版或Word2000;图片处理软件Photoshop5.0中文版;动画制作软件Flash5.0中文版及GIFAnimator4.0;上传工具CuteFTP。

3、资源库:

中学化学微观结构虚拟世界:swyz.fj./yz_cai/hjf/structure.htm。

中国科普博览:kepu.ac/mineral/sight/index.html。

人工晶体研究院:risc。

化学园地之物质结构:go8.163/~chemfield。

用“晶体、原子、分子结构等”作关键词到雅虎、新浪网、搜狐等去进行搜索。

学生用主要参考书:《化学能力培训指南》;《中华学生科普文库》;《化学与现代文明》;《药物学》;《金属元素中的化学》;《矿物学》;《无机化学》;《中国大百科全书》等。

其它:学校化学实验室;本地矿业部门;本地珠宝、首饰行。

4教师、学生应具备的信息技术技能

教师:利用互联网查阅资料;电子邮件的收发;制作资源库的系列技能(规划、设计、制作及资源库的);图片的处理及动画的制作;扫描仪、数码照(摄)相机、投影仪的使用。

学生:利用互联网查阅资料;电子邮件的收发;简单网页的制作;利用扫描仪、数码照(摄)相机等工具及软件制作简单的图片或动画。

五预期效果

学生通过在教师指导下,从选定和确定研究专题,以小组合作的方式进行课题的研究,主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。通过这样的活动形式达到如下目的:

①使学生了解科学探究过程;

②获得探究体验;

③养成自主探究、创新的意识和习惯;

④形成和发展创新能力、独立获取知识的能力、信息搜集和加工、应用等能力;

分子生物学相关论文第7篇

关键词:科学史;近代物理;教学改革;高等教育

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)50-0072-03

近代物理是高等学府物理类、化学类和电子类学科的一门必修课,通常放在讲授完大学物理之后。大学物理的内容主要是理论力学、电动力学、热力学和统计物理。近代物理的内容主要是相对论和量子力学。由于相对论和量子力学离我们的日常生活经验比较远,所以学起来比较晦涩难懂。本文介绍了笔者如何通过讲授近代物理知识和对应的近代物理科学史相接合,来提高同学们对近代物理的理解和兴趣。

一、近代物理科学史简介

近代物理的科学史是一部十分生动活泼的历史,时间跨度大概是从1900年到现代。这段时间可以说是十分不平凡和波澜壮阔的一百多年。这期间发生了人类历史上仅有的二次世界大战,其中涌现的具有极高才华和贡献的科学家数量差不多抵得上人类历史上前五千年的科学家数量总合。而人物传记作家也多对他们的人生经历极为感兴趣,出了很多关于他们的传记[1-3]。另外这些近代物理学家们很多本身也颇博学多才,具有良好的文学才能和修养,因此很多人他们自己也出自传。这些传记和自传都能给《近代物理》课堂上的科学史教学提供丰富的素材和参考。相对论和量子力学的理论和公式虽然比较高深难懂,但是它们解释的现象由于跟人们的日常经验相悖,所以还是会引起人们广泛的兴趣。比如时间和空间是不可分的,物体的动量和时间不能同时精确测量,光速是宇宙中最快的速度,这些一般人凭经验的确很难理解。进而人们也会对提出和发现这些理论的科学家们(如爱因斯坦)感兴趣。图1为作者按照时间顺序出场依次在课堂上介绍的量子力学史上各个重要的历史人物。这些科学人物大多数彼此交往比较密切,在学术上好像切磋和影响,进而也加速了思想火花的碰撞和创新性理论的诞生。

在课堂上讲述近代物理科学史的过程中,还可以帮助同学们了解在学术研究过程中需要注意的问题。比如搞科研不能囿于自己的私密空间,而要鼓励多做学术交流。学术交流的好处是:(1)可以了解最新的研究动态;象在近代物理史上著名的哥本哈根学派就是个很好的例子。1921年,在著名量子物理学家波尔的倡议下,成立了哥本哈根大学理论物理学研究所,由此形成哥本哈根学派。其中波恩、海森堡、泡利以及狄拉克等都是这个学派的主要成员。由于哥本哈根学派提供了很好的学术交流环境和学术氛围,在这个学派里鼓励发表不同的观点,不迷信权威,所以涌现出了很多重要的量子力学成果。(2)可以发现自己的不足;比如爱因斯坦于1919年在刚开始推导广义相对论的时候,在公式里人为增加了一个常数项,从而得出他起先所认为的静态宇宙模型。不过1922年亚历山大・弗里德曼摒弃了这个常数项,从而得出相应的宇宙膨胀理论。比利时牧师勒梅特应用这些解构造了宇宙大爆炸的最早模型,模型预言宇宙是从一个高温致密的状态演化而来。到1929年,哈勃等人又用实际的观测证明我们的宇宙的确处于膨胀状态。通过学术交流,爱因斯坦终于接受了宇宙膨胀理论,并承认添加宇宙常数项是他一生中犯下的最大错误。(3)可以激发自己的灵感;比如波尔在1911年从丹麦哥本哈根大学获得博士学位后去英国学习,先在剑桥汤姆逊主持的卡文迪许实验室工作,几个月后又去曼彻斯特在卢瑟福的手下搞科研,这使得他对汤姆逊关于原子的西瓜模型和卢瑟福的核式原子模型了如指掌,同时他又很熟悉普朗克和爱因斯坦的量子学说,这些学术交流活动激发了他的灵感,使得他最终于1913年初创造性地把普朗克的量子说和卢瑟福的原子核概念结合起来,提出了自己的波尔原子模型。(4)可以激励自己不断进步和成长。比如薛定谔在1925年受到爱因斯坦关于单原子理想气体的量子理论和德布罗意的物质波的假说的启发,从经典力学和几何光学间的类比提出了对应于波动光学的波动力学方程,从而奠定了波动力学的基础。但是他一开始并不清楚他自己建立的波动方程中的波具体代表什么物理概念。起初他试图把波函数解释为三维空间中的振动,把振幅解释为电荷密度,把粒子解释为波包,但他无法解决“波包扩散”的问题。最终经过他与波恩的多次学术交流,他逐渐认识到波函数其实是代表粒子在某时某个位置出现的几率,是一种几率波。

二、近代物理知识简介

近代物理的知识主要分为两大类:相对论和量子力学。相对论分为狭义相对论和广义相对论,内容包括伽利略坐标系、迈克尔逊-莫雷实验、洛伦兹变换、闵可夫斯基空间、质能关系式和相对论能量-动量关系式等。量子力学知识包括黑体辐射、光电效应、波尔原子模型、康普顿效应、德布罗意波、戴维逊和革末实验证实了电子的波动性、不确定性原理和薛定谔方程等。这些近代物理理论的公式通常比较复杂,需要用到高等数学的知识,比如薛定谔方程是一个偏微分方程,狄拉克方程里包含矩阵。因而对于近代物理公式的求解就变得十分困难,也不太直观。图2罗列了按时间顺序出现的课堂上需要讲授的量子力学公式。

黑体辐射公式描述的是频谱(单色能密度)u(v,T)和温度以及频率的关系式。光电效应是指每种金属存在截止频率。当照射在金属上的频率小于截止频率时,不管光强多大,照射时间多长,也不会有光电子产生。而当照射在金属上的频率大于截止频率时,不管光强多小,也会产生光电子,且响应时间小于1纳秒。光电子具有各种初速度,其最大初动能与光辐射频率成线性关系,而与光辐射强度无关。当频率在截止频率之上时,单位时间内发射出来的电子数目即光电流强度与光辐射强度成正比。在光电效应理论中,光的能量和光的频率成正比,光的动量和光的波长成反比。

波尔的原子模型给出了电子在分立轨道上的能量公式。能量和电荷的四次方成正比,跟定态的平方成反比。电子在定态具有分立的能量,在定态运动时不辐射电磁能量;但电子可以从一个定态能级跃迁到另一个能量低的定态能级,相应于两个能级差的能量将作为光子被释放出来。德布罗意公式则是给出了物体的能量和动量与其说对应的物质波的波长和频率之间的关系。动量和波长成反比,而能量和频率成正比。薛定谔方程精确地给出了物质波函数的表现形式。微观粒子的量子态可用波函数表示。当波函数确定,粒子的任何一个力学量及它们的各种可能的测量值的几率就完全确定。波函数跟粒子的质量和势能相关。波函数的自变量中包含空间坐标和时间坐标。由于薛定谔方程中出现虚数i,所以波函数原则上应是复数。它同时满足能量守恒,是线性的、单值解的。它给出的自由粒子解与简单的德布罗意波相一致,满足因果律。相对于薛定谔方程之于非相对论量子力学,狄拉克方程[4]是相对论量子力学的一项描述自旋-1/2粒子的波函数方程,不带矛盾地同时遵守了狭义相对论与量子力学两者的原理,实则为薛定谔方程的洛伦兹协变式。这个方程预言了反粒子的存在。

三、近代物理科学史和近代物理知识的结合讲解

近代物理课如果只是讲解近代物理知识,往往显得枯燥无味,难以理解。其实任何科学知识都不是凭空产生的,往往经历了好几代人的不懈努力,最终从量变到质变,导致相对论或量子力学的建立。薛定谔方程也不是一蹴而就,而是经过很多科学家几十年的努力。如果一开始就讲解薛定谔方程,同学们通常很难理解。而如果采用循序渐进的方法并结合科学史来讲,抽丝剥茧,逐渐揭开真理的面纱,那么同学们不光饶有兴趣,而且更容易理解。图3列出了结合科学史和科学人物的近代物理讲解流程。在讲解科学史的过程中,重点讲解科学人物和他们的研究方法,以及这些近代物理公式是怎么一步步得来的。通过近代物理知识和科学史的结合讲解,可以启发同学,让他们了解任何知识都是建立在前人知识和研究的基础上。比如普朗克的黑体辐射公式来自于瑞利-金斯定律和维恩位移定律的启发。瑞利-金斯定律能够解释低频率下的结果,却无法解释高频率下的测量结果。而维恩位移定律能够解释高频率下的结果,却无法解释低频率下的测量结果。而普朗克公式是把这两种定律公式进行一下内插。通过这种历史背景的介绍,同学们就对普朗克公式的来龙去脉知道得一清二楚,对此公式也就理解得更深刻。普朗克公式其实一开始是一个不得已而为之的公式,然后普朗克对此公式进行反推,发现只有认为能量是量子化的,才能得出跟实验结果相吻合的普朗克公式。能量是非连续而是分立的,即使这个想法在当时是多么背离人的日常经验和惊世骇俗,由于它是唯一的解释,普朗克也就不得不接受了这个能量量子化思想。

而能量量子化这个理论不管在当时看上去多么荒谬,还是有人慧眼识珠的。5年之后的1905年,爱因斯坦凭着他对物理学的敏锐欣然接受了能量量子化这个观点,并在此基础上解释了光电效应。近代物理的科学史是一环扣一环,十分引人入胜。在课堂上授课时通过人物->公式->人物…->公式的顺序把所有近代物理的公式合理地衔接起来,自成一个整体,同学们学习起来就会思路清晰,公式也会记得牢,进而对公式能活学活用。普朗克和爱因斯坦彼此惺惺相惜,而普朗克也是少数很快发现爱因斯坦狭义相对论重要性的人之一。在爱因斯坦发表光电效应的8年之后,波尔也接受了能量量子化这个观点,并进而创新性地提出了三个假设:(1)定态假设,即电子只能在一系列分立的轨道上绕核运动,这些轨道对应确定能量值的稳定态,电子在这些状态(轨道)上不辐射电磁波;(2)跃迁假设,即原子在不同定态之间跃迁,以电磁辐射形式吸收或发射能量;(3)角动量量子化假设,即电子轨道角动量是分立的,首尾位相相同的环波才能稳定存在。波尔根据这三种假设成功推导出了氢原子的光谱公式,和实验结果完全吻合。

接下来就轮到德布罗意登场。在波尔提出原子模型的10年之后,1923年德布罗意创新性地在他的博士论文里提出了波粒二象性的观点。以前的量子论观点都是围绕光和能量,没有触及实际的物质或粒子。而德布罗意破天荒地提出任何物体都具有波粒二象性,既包括光,也包括电子、原子甚至人体等所有宇宙中的物体。德布罗意当时的博士生导师朗之万不认可这个观点,但是他比较有责任心,没有直接否决掉德布罗意的博士论文,而是把论文寄给爱因斯坦定夺。而爱因斯坦对物理的理解十分透彻,他马上承认了德布罗意的博士论文的正确性,并且将论文送去柏林科学院,使此理论在物理学界广为传播。1924年,德布罗意又提出可以用晶体作光栅观察电子束的衍射来验证他的波粒二象性理论,因为电子的波长和晶格间距处于同一个数量级。很快就有人响应了德布罗意的实验设想,1927年,克林顿・戴维森和雷斯特・革末用电子轰击镍晶体,果然发现电子的衍射图谱,和布拉格定律预测的一模一样,这证实了德布罗意的波粒二象性理论正确无误。既然电子是一个波,那就应该有个波动方程。所以德布罗意的理论极大地启发了海森堡和薛定谔,导致这两位科学家同时在1925年分别发表了薛定谔方程和矩阵力学,两者可以得到同样的结果。薛定谔随后证明,两者在数学上是等效的。薛定谔方程使用微分方程的形式,比矩阵力学容易理解,所以近代物理的授课一般只讲薛定谔方程。薛定谔提出了薛定谔方程之后,又有个新问题,就是此方程不符合相对论协变性原理,即物理规律的形式在任何的惯性参考系中应该是相同的。所以需要有另外一个量子力学方程来满足相对论。这个任务最终是3年之后(即1928年)由狄拉克来完成的。至此,在讲述有趣的近代物理科学史的同时同学们也掌握了丰富的近代物理知识。

总而言之,在近代物理的教学过程中结合近代物理科学史进行授课,提高了同学们对于近代物理知识的理解和兴趣,避免了填鸭式的教育,让同学们在掌握知识的同时更了解了科学家们科学的研究方法,“授之以渔不如授之以鱼”。该教改收到了十分良好的效果。

参考文献:

[1]格雷克.牛顿传[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]艾萨克森.爱因斯坦传[M].长沙:湖南科技出版社,2012.

分子生物学相关论文第8篇

关键词:唯物论;辨证法;认识论;唯物史观;社会理想

在中国的文化史上,有过几次中外文化大接触。而在最近一次的文化交汇过程中,中国人接受了马克思主义,并以它作为1949年以来指导着中国的政治经济发展的官方哲学。究其原因,除了政治的、革命的等实践需要外,还有一个重要原因就是中国传统哲学文化,尤其是儒家思想的若干基本观点倾向与马克思主义理论有相似相通之处,如儒家的唯物论、辩证法、认识论、唯物史观、社会理想等,这对于马克思主义在中国传播起了促进作用。正如皮亚杰发生认识学所说,任何一种新知识的接受,其图式和知识体系都不能和旧有结构差别过大。中国先进知识分子及普通民众最终认可和选择马克思主义,与接受主体自身的文化底蕴相关,即“除了实践上的根据外,深受中国传统文化熏陶的新青年们能够接受马克思主义的本质原因,还在于学理上的相容性和相似性”。①本文尝试解答的问题是,马克思主义与儒家思想之间有何相似相通之处?这对中国人接受马克思主义有何影响?

一,唯物论

一直以来,让西方人困惑惊讶的一个问题是:中国竟然有那么多的人信仰无神论,中国人是如何摆脱死的恐惧又如何寄托精神实在是不可思议。以往我们将这归功于马克思主义唯物论在中国的传播及近代科学技术的发展。而实际上让中国人如此轻易接受唯物论和无神论的原因是因为中国传统哲学文化早有此渊源。儒学中的唯物主义传统重人轻神、重现实,对现象背后的本质往往存而不论,或认为除可感知得物质世界之外别无本体。孔子以“人本”代替“神本”,荀子指出“天行有常,不为尧存,不为桀亡”,范缜对于神不灭的批判,提出了关于形神关系的正确理论,王夫之提出“天下唯器”的精湛观点。“从世界本身来说明世界”,这正是儒家哲学既没有涵出宗教又没有开出自然科学的原因,但却形成了儒学根深蒂固的无神论和唯物的实在论传统。可见,在哲学世界观方面,儒家无神论思想和朴素的唯物主义传统,使中国人能够毫无困难地接受马克思主义的辩证唯物主义。

二,辨证法

儒家思想中,可贵的辩证思维很早就已产生。孔子提出“两端”观念,同时孔子盛赞中庸之道,他说:“中庸之为德也,其至矣乎!民鲜久矣。”②老子的“物或损之而益,或益之而损”,“祸兮福之所倚,福兮祸之所伏”,已成为人们的常识。《易传》的“一阴一阳之谓道”、“刚柔相推而生变化”,更是精粹更深邃的辨证观点。宋代以来,张载提出“两不立则一不可见,一不可见则两之用息”的深湛命题;程颐明确提出 “物极必反”;邵雍宣扬“一分为二”;朱熹更讲“一中有二”。他们的学说中都含有比较丰富的辨证法。到明清之际,王夫之提出了关于动静、新故的深刻观点。这些成就都表明可以在儒家朴素辩证法传统中找到类似马克思主义辩证法的胚芽。所以,中国学者接触到西方哲学的辨证法并不感到陌生难解,这些正是中国人能够比较快地接受马克思主义哲学,井将之与中国具体实践相给合的深层文化背景。

三,认识论

马克思主义哲学以科学的社会实践为基础,正确地阐明了主观与客观、理论与实践、感性认识和理性认识的辨证关系;而中国传统哲学对上述问题同样做了多方面的探讨,提出了许多符合唯物主义和辨证法的深刻见地。首先在主客观统一方面,管子的“所以知”和“所知”是最早将认识过程中的主体和客体、主观和客观加以区分;王夫之对“能”与“所”则对其表述得最明确和深刻。在认识与实践的统一方面,先行于知,由行致知;知之明也,因知进行;注重实效,以行证知;知行并进,相资为用等观点最为接近辨证唯物主义认识论观点的理论雏形。在感性认识和理性认识辨证统一方面,荀子的“天官薄类,心有征知”,王充的“不徒耳目,必开心意”,王廷相的“思与见闻之会”等命题粗略地接近于毛泽东在《实践论》中指出:“理性认识依赖于感性认识,感性认识有待于发展到理性认识”这一正确的认识论观点。此外,王充的“两论相订,是非乃见”,司马淡的“一致百虑,殊途同归”的真理观与马克思主义的真理观相契合。因此,中国传统哲学中关于认识的来源和基础、认识发展的过程、检验认识真理性的标准等方面的思想已经是相当丰富的,这为马哲在中国的发展提供了认识论方面的观念基础。

转贴于 四,唯物史观

唯物史观是马克思、恩格斯的创造性贡献,但在此以前亦非全无端萌。在中国思想史上,有许多思想家谈到物质生活与精神生活之关系问题。《管子》书云:“仓禀实则知礼节,衣食足则知荣辱。” 孟子的“有恒产者有恒心,无恒产者无恒心”(《滕文公》)、王充的“礼义之行,在谷足也”(《治期》)等思想都与唯物史观中经济基础决定上层建筑这一原理有吻合的地方,肯定物质生活是精神生活的基础,肯定丰衣足食是道德觉悟的必需条件,在一定程度上看到了物质生活条件在生活发展过程的决定作用。荀子的“善言古者必有节于今”。(《荀子.性恶》)其主要内涵是:从古到今的历史变迁是前进的而不是倒退的,应当变革过时了的历史传统以适合当今社会的发展,从而肯定历史进步和生活变革。此外,孟子“民贵君轻”的“民本”思想,以及“民惟邦本,本固邦宁”的“民本”传统,则更体现出了作为物质生产主体的人民群众是推动历史前进和实现社会变革的决定性力量。

五,社会理想

在马克思主义的理论体系中,最先被中国先进知识分子所接受并得以传播的是科学社会主义理论和唯物史观。共产主义理想是西方空想社会主义者提出的。中国封建时代还不具备产生空想社会主义的条件。但是,先秦道家老庄学说中保存着对于原始生活的怀念,提出了对于阶级剥削的抗议。儒家经典《礼记.礼运》篇中宣扬“大同”的理想。大同社会的原则是“天下为公”,其中人与人的关系是:“人不独亲其亲,子其子。使老有所终,壮有所用,幼有所长,矜寡孤独废疾者,皆有所养。男有分,女有归。货恶其弃于地也,不必藏于己。力恶其不出于身也,不必为己。”人与社会的关系是:“谋闭而不兴,盗窃乱贼而不作,故外户而不闭。” 孔子憧憬的是一种使少有所养、老有所终、互相关怀爱护、和谐安定的集体富裕社会。毫无疑问,马克思主义的科学社会主义理论契合了中国传统的“大同”思想。此后,大同社会成了儒家所追求的理想社会,康有为的《大同书》就勾画了一个去“九界”,除私有则产、消灭阶级、人人平等幸福的太平大同社会的蓝图。以公有制为基础的大同社会与共产主义理想尽管有空想与科学的区别,但就消灭人剥削人的制度、财产公有、人人平等、生活富足安定而言,又有一致之处。五四时期,中国知识分子正是在“大同”思想的基础上接受社会主义理论,把两者相提并论的。如蔡元培就认为儒家的大同思想是“一种社会主义学,‘有各尽所能,各取所需’的意义;且含有男女平等主义。”③中国的先进分子认为苏俄依据马克思主义建立的社会制度“合于我人所信仰之天国大同主义”》。④后来毛泽东在《论人民民主专政》一文中直接把共产主义说成是“到达世界的大同”。可见,儒家大同思想使中国人对社会主义、共产主义有亲切的认同感,对马克思主义少了一层认知障碍,从而奠定了中国知识分子接受科学社会主义理论的思想基础。

综上所述,笔者认为积贫积弱的近代中国,首先是基于救亡图存、趋向现代化的实践需要而不得不向西方学习,选择和认可了马克思主义。还有一个更加深层的原因,那就是中国传统文化特别是儒家思想也内在地决定着主体对文本对象的认可和选择。任何外来的文化,如果不与中国传统文化相结合,不把自己的根扎在中国传统文化的沃土之上,即使是文化的精华,也不可能在中国的土地上生根、开花、结果。外来文化与本土文化是种子与土地的关系。马克思主义是人类智慧的结晶。中国5000余年的文化与智慧,是人类智慧的重要组成部分。马克思主义和儒家思想的精华是“心有灵犀一点通”,两者虽然相隔两千余年,但历史连续性规律使它们仍带有相通之处。两者在人类文化的共同性和继承性上是统一的,皆包含着具有普遍价值的真理性颗粒。所有这些,使得深受中国传统文化熏陶的先进知识分子最终认可和接受了马克思主义。

参考文献

①李鹏程,中国马克思主义哲学中的中西文化关系 新华文摘,2001,(9).

②《论语.雍也》

③都培炎,“五四”时期马克思主义与传统儒学的关系.中共党史研究,1998,(5):38页

④解放军政治学院党史教研室编.中共党史参考资料:第一册,国防出版社

《张岱年哲学文选》(上、下),中国广播电视出版社