地球系统观与地学系统观初探

本世纪四十年代末期相继诞生的系统论、信息论和控制论(简称“三论”),业已成为横跨所有科学技术领域的新兴横断科学和现代科学方法论。别开生面的“三论”思想和方法像三朵奇葩,在当代科学与哲学的百花园里竞相争艳,发挥着推动现代科学技术体系大综合、大统一的“元科学”作用。在当今和未来的地球科学研究中,引入“三论”科学思想与方法,势将触发地球科学的深刻变革。一、确立地球系统观与地学系统观是地学发展的必然从科学哲学意义而言,“三论”是同起一源、三位一体的。它们共同发源于“系统”的概念,现已结合为不可分离的整体。”三论”各从不同侧面揭示了客观物质世界的本质联系和运动规律,又一次彻底改变了世界的科学图景和当代科学家的思维方式,也为地学发展提供了新思路、新方法。     

受自然的启示做出的重大科学发现

正日本著名的化学家福井谦一说:"大自然深不可测,在科学的自然认识中,对科学创新最有影响的,就是直接地、如实地认识自然。整天和复杂而单纯的大自然打交道的科学工作者,若不靠这种认识方法,就不可能创造出推进科学前进的理论和新的科学法则。"在科学史上,一些科学家"直接、如实地认识自然",受到自然现象的启发,做出了重大的科学发现。     

系统科学

系统科学的对象是什么? 系统科学是以系统为对象的科学。所谓系统是在要素与要素之间关系的结构中认识对象时的词语。根据这个定义,世界上包罗万象的事物都成为系统。在据说存在着夸克及其构成要素的前提下,基本粒子也成为系统。太阳系、银河系和整个宇宙也是系统。在这里,作为词语,它并没有意义。因为“包含一切的东西是什么东西也没有包含的”。因此,必须稍为加以限制。     

未来交通

未来的高速公路会是什么样呢?大家不妨想象一下,公路上各种由自动导航与驾驶系统控制的汽车来回穿梭,而装在公路两侧和在天空中的卫星构成的公路监视系统则有条不紊地监视着车辆,这一切将是多么和谐和美好呢。未来的汽车将由计算机控制,计算机中的自动导航系统和自动驾驶系统会     

美国的系统工程学教育

自一九七○年九月伦敦东北工学院创立系统工程学系之后,鉴于对系统工程学的关心,与一些工学院和大学进行了接触。我们很快就了解到英国在系统工程学这个领域内的思想还处于相对初期的阶段,只是美国在这方面已取得了较大的进展。笔者曾两次访问美国,目的是想全面了解一下美国系统工程学教育的情况,并希望能对以后英国设立这种课程可能遇到的问题有所借鉴。从两次考察访问中,对美国的系统工程学究竟是一门什么样的学科有了一个总的印象。这种印象希望能在下面的对几个参观单位的介绍中充分地表达出来。从公开发表的文章,或对大学的参观访问中,都可以清楚地看到,美国的系统工程学现已正式确定为一门专门学科。系统学的教育作为一门独立的学科开始时发展是缓慢的,这或许是因为确定“系统”这个术语有疑难之处的缘故吧!由于本文的目的所要求,这里所述的系统学学说包括了系统工程学、系统科学和控制论。最早开设专业课程的大学是宾夕法尼亚大学(1953)和亚利桑那大学(1959)。它们的这些课程基本上是研究生一     

生物高分子在地球上的起源——试论无机样板说

生命起源的问题是自然科学领域中的一个重要课题,但是显得更为重要的是围绕着这一命题在哲学上展开了唯物论与唯心论的尖锐斗争.一切唯心论者,从主观唯心主义到客观唯心主义,从上帝创世说到泛神论和自然神论等形形色色的流派,都站在剥削阶级的立场上,认为生命是神创的;古代唯物主义者虽然朴素地认为生命是从浑沌世界中产生出来的东西,但不能科学地回答这一问题.近一百年前,恩格斯就已指出:“生命的起源必然是通过化学的途径     

一封来自“大墙内”的信

是她,使我们这群身陷囹圄的囚子获得了知识;是她,教会了我们进行思考;是她,让我们学会了尊重自己,尊重他人,尊重大自然中一切有生命的物种;是她,给我们耳目一新的"思"觉冲击。她就是您--《大自然探索》。     

本世纪最大的难题——思维

论凶猛,人不如老虎。论力气,人不如大象。论自由,人不如鸟那样可以在天空中飞翔。论速度,人跑不过豹子。然而,在弱肉强食的生物进化过程中。人却成为无可争议的胜利者。这是为什么?因为人会思维!思维是大自然赋于人类的最宝贵的财富。思维是如此重要,为什么人们不花费些力气去探索思维的奥妙?思维已成为很多理论的主题,但是没有一种有关思维的理     

数学在系统科学中的作用

数学在许多科学的发展和形式化过程中起了整合的作用,因而,自然地会讨论到数学和系统科学的关系。系统科学已经大量地使用了数学,尽管把系统科学看作是属于数学的和逻辑的领域(伯林斯基,1976)肯定是不恰当的。系统科学向来被看成是哲学、数学和方法论的一部分(贝塔朗菲,1969),它研究的是构成一客体或现象的组成部分之间的相互关系。许多系统方法已从较为传统的科学,如数学、生物学、工程技术和物理学中发展起来。传统的科学方法倾向于在实验室研究组成部分及其孤立行为,     

正确路线是科学技术发展的保证——从商鞅变法谈起

用马克思列宁主义的观点,总结和认识商鞅变法的历史,及变法对科学技术发展的影响,使我们能更深刻地理解毛主席关于“思想上政治上的路线正确与否是决定一切的”这一英明教导。这对当前普及、深入、持久地进行批林批孔运动,有着现实的意义。     

人类对血液循环的认识

血液循环学说是生理科学中一个最基本的理论,由于它的发现和阐明使生理学(人体生理学和动物生理学)确立为一门独立的实验性科学。科学史界普遍认为,全面揭示血液循环规律的是英国生理学家和医生威廉·哈维(William Harvey,1578—1657)。1628年,哈维发表了《心血运动论》,在这部名著中,正式公布了血液循环的发现,为近代生理学的建立奠定了科学基础。但是,我们不能把一门科学的产生或这门科学的任何重大成果仅仅看成是某个人或某些人在实验室的发明创造,和任何一门自然科学一样,生理学的形成和发展与人类的社会实践,尤其是医学实践的关系甚为密切。人类对血液循环的认识经历了漫长而曲折的历史,在当代科学技术迅猛发展的今天,回顾这段历史,分析和比较先行者的科学思想和科学方法,这对于我们进一步活跃科学思想,积极运用自然科学最新成果,促进现代生理学的发展是很有现实意义的。     

巴斯德的科学思想及科学方法

本文对19世纪法国伟大的微生物学奠基人巴斯德的科学思想及科学方法进行了探讨,揭示出其科学思想从结晶学到发酵学,再到病原菌学和免疫学是一个逻辑地推进的完整的思想体系,其科学方法是实现其思想的有力工具.而他的科学思想和科学方法的结合,构成了他整个科学成就的内核和基础.     

气论对现代物理学的启示

本文对中国古代气论中的准物理学思想与方法作了简要的归纳，认为可以用气论和原子论思想，来大致概括东西方两种不同科学观念和科学传统的主线，而以太论观念及其对近现代物理学的影响，正是气论自然观在西方近代科学中的投影。解决现代物理学前沿疑难的关键很可能在于跳出陈陈相因的原子论观念框架，从中国古代气论自然观中吸取有益的认识论与方法论的启迪与联想。     

模拟大自然的技术

工程师在寻找设计问题的解决方案时,越来越多地从大自然中汲取灵感——上世纪40年代初的一天,瑞士发明家乔治·德梅斯特拉尔(GeorgedeMestral)一次带小狗散步回来,发现自己衣服上以及小狗身上都粘上了牛蒡草的种子,除去这些种子很费事,这引起了他的兴趣。于是,他在显微镜下仔细地观察了这种植物的“钩环系统”,发现经过多年的自然演化,牛蒡可以通过“钩住并缠     

永不平静的地球

我们生活的地球是一颗有生命的星球,它自诞生之日起就从未平静过,地球内部巨大的动态平衡系统始终起着作用,无论是好的作用还是坏的作用。因此,对于人类来说,刚刚发生的2004年岁末的灾难是一场悲惨的意外,尤其对那些在地震和海啸中死去的人以及那些失去亲人和家园的人来说,它显得那么的不公平。但是,从地球的角度来看,这种来自自然界的意外是不可避免的,也就是说,总会有下一次的地震发生。这个结论令人沮丧但却确定无疑。因此,人类在大自然的面前惟有心存敬畏,并将这一切看作是大自然对人类破坏环境的警示。     

达尔文被弄糊涂了

英国已故著名的进化论创立者、杰出的生物学家达尔文，在一群喧闹的材异功能面前给弄糊涂了。他的进化论学说似乎已经过时，不知道应该创立什么样的新学论才能使坚持人体特异功能者的满意。生物是进化的，马克思和恩格斯给“进化论”以极高的评价。这个学说的创立被誉为是人类思想上的一次大解放，影响着人们的思想不仅深刻，而且深远。有谁怀疑人是进化而来的？除了宗教之外，凡相信科学的人大概怀疑进化论的可能有，但绝对不会多。尽管“进化论”还有不够完善的地方，但生物进化这个结论却是不可否认的。世界上一切生物和人都是长期进化的…     

突变论及其应用

质量互变的规律,是存在于自然界一切变化和发展过程中的普遍规律,是辩证法的基本规律之一。恩格斯在《自然辩证法》中曾写到,这一规律“无论在生物学中,或在人类社会历史中,同一的规律在每一步上都被证实了,但是我们在这里只从精确的科学中举出一些例子,因为这     

性起源、性分化和地球早期生物的多样性

<周易>上说,"万物生于阴阳交合". 若将这里的万物理解为生活在地球上的多种多样的生物,阴阳交合理解为两性的分化及其有性生殖的过程,则这句写在三千多年前的话,用今天的科学术语可以表达成"有性生殖导致了生物的多样性".     

自然界的“细胞工程”

"基因工程"中分子生物学长足进展的产物,是近代科学的骄傲。一位生物学家在美国科学院讨论会上评论该项技术时,颇有感触地声称:"我相信,科学自从卢瑟夫开始把原子核分离开以来,还没有得到如此大的一步进展……"。有趣的是,在深入研究之后,学者发现,这项所谓"最新成就,尖端技术",竞根本不是什么新鲜货,远在几十亿年之前,生命诞生之初,大自然就已经在卓有成效地进行类似的创造了。有关这方面一个令人感兴趣的例子,还得从线粒体和叶绿体的起源说起。大家知道,叶绿体是植物主宰光合作用的胞器;线粒体是细胞的动力车间,二者都是真核细胞的胞器,作用十分重要。60年代初期,科学家     

思想和成就——А.Р.阿列克山德洛夫的科学生涯

苏联科学院院长阿纳托里·彼得罗维奇·阿列克山德洛夫(A.P.Alexandrov)院士对直接影响科学技术变革的最重要的分支已经做出了重大的贡献。战争年代发展了一个使船舶免遭磁性水雷攻击的系统,在我们这代创建了核动力的破冰船队,研制了用于核电站的高功率和高效率的核反应堆,规划了原子能和平利用的宏伟蓝图,这些都是科学上的重大成就。所有这一切和许多其他工作都与阿列克山德洛夫的名字紧紧地连在一起。这些成就也成为他科学生涯的里程碑。既使其中单独一项也足够占据一个科学家创造的一生,何况很难找出这些科学研究领域之间直接和内在的联系。一个人的一生,包括科学家的一生好象一条小