理解自然

前言

你相信宇宙中只有一個(gè)文明星球嗎？這對當(dāng)今絕大多數(shù)人而言，是個(gè)極不情愿接受的說法。但作者卻不揣冒昧用了整整一本書，來論述地球文明形成不可思議的巨大難度，并由此反看宇宙中形成第二個(gè)文明星球的可能性是何等渺茫！當(dāng)然，這只是對自然的一種思考和理解，絕非結(jié)論。思考自然、理解自然是人類的一種天性。從古代的先哲到近代科學(xué)家對此都曾作過不少的探索，并構(gòu)成了人類天地觀的一個(gè)基礎(chǔ)部分。今天，隨著人類視野的大范圍開闊，特別是宇宙大爆炸理論的誕生和非線性科學(xué)的興起，為全面思考與理解大自然提供了新的可靠依據(jù)。當(dāng)然，這是一件十分艱巨而又嚴(yán)肅的事情。因此，無論做何種思考，其實(shí)都是一種探索，既不是重復(fù)，更不是杜撰，只要符合人類公認(rèn)的科學(xué)知識，能自圓其說，就算可以。這是最起碼的一點(diǎn)要求。思考可能有各種角度，深度與廣度也不盡相同，但在大自然面前，應(yīng)當(dāng)說，人人平等。時(shí)間將會(huì)不斷地做出新的裁判。本書對自然的思考與理解是從“人類及其文明何以能誕生與發(fā)展”的角度出發(fā)的。離開人類還有什么可說的呢？還有什么“合理”與“不合理”嗎？一切意識方面的東西都不存在了，因而一切也就失去了意義。所以，從“人類及其文明何以能誕生與發(fā)展”的角度出發(fā)是本書最基本的特點(diǎn)。視角確定后，本書將自然界的全部因素歸結(jié)為三大類，即：環(huán)境因素、資源因素和物質(zhì)因素，并由此拉開了全書論述的序幕。作者通過從太陽系形成到文明出現(xiàn)一系列自然因素的分析，說明這是一個(gè)無比復(fù)雜與敏感的自然演化過程，而且在整體上體現(xiàn)了一種趨勢，即“自然演化的一致性”。它存在于沿時(shí)間軸演化的這三種因素之中，并可追溯到宇宙起源。這是一個(gè)非常奇妙、令人費(fèi)解，但又具有重大意義的現(xiàn)象，體現(xiàn)了自然界中廣泛存在的合理性。最后，作者結(jié)合愛因斯坦的自然哲學(xué)觀進(jìn)行了總結(jié)性討論，從而窺視了浩瀚深邃、神奇無比自然演化中的滄海一粟，并引發(fā)出對大自然的無比敬畏！

內(nèi)容概要

本書是以科普形式寫出的原創(chuàng)著作。人與自然的關(guān)系是當(dāng)今世界性的大問題，既是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)問題，也是全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀的重要方面，因而具有極為重要的意義。從科學(xué)上探究生命的起源已有上百年了，但對文明起源所需自然條件的研究還很鮮見，而后者要比前者更具有科學(xué)價(jià)值和哲學(xué)價(jià)值。本書第一次系統(tǒng)論證了宇宙中文明出現(xiàn)的極端復(fù)雜性與敏感性，第一次提出了自然演化一致性的概念，其中包括對一系列重要學(xué)術(shù)問題的探討和普及，如：第一次論證了地球上行星風(fēng)系的起源問題，海水咸化和火的兩重性等問題，都具有一定的科學(xué)意義和哲學(xué)意義。惟有理解自然，才能尊重自然，這是處理好人與自然關(guān)系的思想基礎(chǔ)。對自然理解越深，愛之越深，人類的前途就越加寬廣。本書通俗易懂，面向高中及以上文化水平的廣大讀者，大學(xué)教授、科學(xué)家、政府職員均可閱讀。本書亦為清華大學(xué)文化素質(zhì)教育課程教學(xué)用書。

書籍目錄

1  沉思大自然  1.1  人類文明進(jìn)程中的永恒主題  1.2  漫長的路  1.3  理解自然2  什么是自然演化的一致性3  陸上最早的風(fēng)  3.1  風(fēng)的概說  3.2  前寒武紀(jì)  3.3  古生代  3.4  中生代  3.5  新生代  3.6  風(fēng)起源的第二條線索  3.7  對風(fēng)起源問題的綜合討論4  海水鹽度的演化  4.1  大海——地球上唯一最古老的水資源  4.2  海水鹽度的演化模式  4.3  海水鹽度的演化過程  4.4  綜合理解海水鹽度的演化5  很久以前的火及其兩重性  5.1  人火之間的最初媒介  5.2  地球上火的演化  5.3  人類對火的最初利用  5.4  關(guān)于火的兩重性6  地球環(huán)境演化的一致性  6.1  天文因素作用下的地球環(huán)境基本模式  6.2  四季晝夜與人類文明起源  6.3  地球物理參數(shù)與人類文明起源  6.4  溫度——一個(gè)控制萬物狀態(tài)的基本因素  6.5  氧——空氣的主角  6.6  神奇的大氣層  6.7  豐富多彩的生態(tài)系統(tǒng)  6.8  美妙的聲光世界  6.9  氣候變異與人類能力的增長7  地球資源演化的一致性  7.1  地球若只有水而無水循環(huán)，該當(dāng)怎樣  7.2  土壤——文明起源的橋梁  7.3  平原——文明起源的搖籃  7.4  礦產(chǎn)——大自然對人類的獨(dú)有“饋贈(zèng)”  7.5  兩條物質(zhì)鏈——文明進(jìn)步的階梯  7.6  無盡的自然寶庫8  最終導(dǎo)致人類文明萌現(xiàn)的自然演化鏈  8.1  人類原始文明發(fā)展的基本模式  8.2  人類原始文明是如何起步  8.3  自然演化之鏈  8.4  自然演化鏈的規(guī)模與結(jié)構(gòu)9  理解大自然  9.1  關(guān)于生命的起源  9.2  文明起源的遠(yuǎn)因——宏觀因素  9.3  文明起源的近因——可操作因素  9.4  關(guān)于宇宙中從生命到文明的基本演化模式10  宇宙誕生文明絕非簡單事——對愛因斯坦“自然理性”觀點(diǎn)的討論  10.1  混沌與量子——世界從宏觀到微觀非確定性的根源  10.2  從混沌到有序——耗散結(jié)構(gòu)理論  10.3  愛因斯坦的“自然理性”  10.4  “自然演化的一致性”支持“自然理性”的觀點(diǎn)11  愿人類可持續(xù)發(fā)展，走向和諧的文明世界  11.1  自然演化空間的有機(jī)整體性  11.2  愿人類可持續(xù)發(fā)展，走向和諧的文明世界致謝后記主要參考書A Condensed Version in English(英文要述)

章節(jié)摘錄

插圖：人類大概尚無必要也不太可能去推測未來幾千年乃至上萬年后的世界狀態(tài)，更無必要去研究幾千萬年乃至上億年后，人類進(jìn)化的更高級形式；但相比之下，去認(rèn)識領(lǐng)悟在過去億萬年間大自然在我們這個(gè)星球上的“所作所為”倒是更為現(xiàn)實(shí)必要。不能深刻理解過去，就談不上今天的行為準(zhǔn)則。這就是我們上面所說的“從另一角度”去認(rèn)識大自然的緣由所在。為了進(jìn)一步說明這種認(rèn)識途徑的含義，下面讓我們談一個(gè)具體實(shí)例。人們普遍認(rèn)為今天這個(gè)文明世界是由人類的智慧所逐步創(chuàng)造出來的。但是，反過來問，在遠(yuǎn)古，人類僅有智慧（包括靈巧的雙手與群體生活這兩個(gè)要素）便能創(chuàng)造出文明世界來嗎？答案可能是“未必”。這是因?yàn)橹腔蹆H是其中的一個(gè)必要條件，而遠(yuǎn)非充分條件。實(shí)際上，人類文明的誕生是由多種因素所促成。概括起來，有外界因素，也有內(nèi)在因素。單就內(nèi)在因素而言，除智慧外，人類尚必須具有一定的所謂“素質(zhì)”或“精神”。沒有這些東西，人類在漫長的歲月中將難以克服種種困難而生存繁衍下來。但這些品質(zhì)并非憑空而來，而是在外因的刺激下，在人類本能的求生欲望作用下，通過智慧逐漸形成。這個(gè)外界刺激最主要的因素可能便是氣候上的“變異”或“反?！薄Ｋ菍θ祟惿嬗绊懽畲?、范圍最廣（無一幸免）、出現(xiàn)最早并一直反復(fù)發(fā)作的一個(gè)自然因素。人類正是長期在這種較為稀遇的氣候變異中，磨煉了自己，使自己慢慢懂得了什么是“齊心協(xié)力”，什么是“頑強(qiáng)”與“進(jìn)取”等，從而逐漸地在他們中間造就出這些優(yōu)秀品質(zhì)。也許有人會(huì)說，動(dòng)物沒有這些“素質(zhì)”不照樣繁衍生存嗎？話是不錯(cuò)，但動(dòng)物是以自然淘汰為代價(jià)。為了不被淘汰，動(dòng)物也有各自的看家本領(lǐng)，如巨大的繁殖力、獨(dú)有的生理功能乃至冬眠逃避等。否則，它們在無情的自然災(zāi)害中，同樣也難以存活。因此，我們從另一個(gè)角度看，稀遇的自然災(zāi)害或氣候反常，雖然對早期人類的生存構(gòu)成威脅，但也有另外一方面的積極作用，即在漫長的歲月中，在一代代人與自然的抗?fàn)幹校谌藗冎虚g逐漸形成了許多優(yōu)秀品質(zhì)。人類正是由于有智慧和這些品質(zhì)，才區(qū)別于動(dòng)物，并以人類自己所特有的方式，使自身不斷地生存繁衍下來。這就是我們從另一個(gè)角度去理解氣候反常的含義”。也許這也就是過去常說的事物普遍存在的“二重性”吧。當(dāng)然，對這個(gè)例子也可能有不同的看法，這我們暫不去管它。

后記

書寫完了，對自然的思考也總算告一段落。這里，我首先要感謝上天，因?yàn)槲沂菑?3歲才開始全身心地投入這個(gè)課題的。這個(gè)年紀(jì)做這件事，應(yīng)該說，潛伏著很大的風(fēng)險(xiǎn)，特別在健康方面，而且我也并非是從專業(yè)一路走來的自然研究者。那么，怎么會(huì)憑空出來這樣一個(gè)抽象的課題呢？說來話長。我是生長在一個(gè)自然遠(yuǎn)多于人工的環(huán)境之中，并由此打上了我對這個(gè)世界最初的自然底色。20世紀(jì)50年代，大學(xué)畢業(yè)后不久，便進(jìn)入山區(qū)，在野外工作了近20年。那時(shí)，我只身一人最喜歡做的事便是極目遠(yuǎn)望，俯視大地。云霧中的長城烽火臺(tái)，日復(fù)一日，似乎使我切身體會(huì)到了杜甫那番“玉壘浮云變古今”的深沉感嘆。也許，正是那時(shí)，“天地正氣日月精華”，正悄悄地進(jìn)入我的肺腑和心靈。今天，我的學(xué)生曾不止一次問我，老師，你怎么會(huì)想到風(fēng)起源呢（指行星風(fēng)系）？是啊！對風(fēng)，對火，對四季，如果沒有年復(fù)一年的野外感受，即使對于一個(gè)喜歡思考的人來說，也很難想到這些現(xiàn)象對人類的深層含義。大自然，只有你的心靈與她交融在一起，才能多少理解到她的微妙和她對人類的“深情厚誼”。因此，我們畢業(yè)時(shí)雖然尚未建立起健全的畢業(yè)后的學(xué)位制，但這20年的自然感受不正是無法取代的“進(jìn)修”和“學(xué)位”嗎？在這一點(diǎn)上，我似乎多少能理解本書所提到的礦山測工、英國人史密斯的那份孤獨(dú)與探索。他非常典型。此外，還有法拉第和愛迪生等，他們都是出身低微而孜孜不倦的科學(xué)家，很值得我學(xué)習(xí)！由此，我聯(lián)想到人生有兩點(diǎn)是永恒的，也最值得追求，即科學(xué)（包括科學(xué)的精神態(tài)度方法等）與良心。人們常認(rèn)為純潔無私最為高尚，最值得追求，這當(dāng)然很好。但科學(xué)與良心似乎更為廣義，更容易進(jìn)入人的精神世界?？茖W(xué)可引發(fā)人的創(chuàng)造行為，而良心則可引發(fā)人的道德行為。雖然表面上，二者屬于兩個(gè)不同的范疇，但卻不能分離。在一定意義上，良心就是來制約智慧的。對科學(xué)與良心的追求，同樣也永無止境。本書用了大量篇幅講述愛因斯坦的觀點(diǎn)。他對科學(xué)的追求和心靈上的淳樸求實(shí)，堪為后人師表。他的主要思想已盡收在他浩瀚的全集之中，本人所接觸到的僅是只言片語而已（包括未引用的），但也多少能感受到某些共鳴?？墒呛茉缫詠砭陀腥苏J(rèn)為，科學(xué)越發(fā)達(dá)，人間情誼就越淡化。19世紀(jì)末，出身低微的英國科幻作家威爾斯（HerbertGeorgewells，1866-1946）就描寫，科學(xué)水平遠(yuǎn)高出人類的“火星人”，沒有愛，沒有同情心，只追求一種缺乏人性的、冷酷的權(quán)力，以主宰世界。但威爾斯并不認(rèn)為他們幸福。

媒體關(guān)注與評論

我作為《理解自然》書稿的最初讀者，可以說感觸頗深，這也許是第一部從廣義上力圖論述人與自然關(guān)系的著作?！　　袊こ淘涸菏俊⑶迦A大學(xué)教授 倪維斗你是一位富有邏輯的思想家，我發(fā)現(xiàn)你的著作總是那樣令人消魂！　　——澳大利亞工程師，K.蒙太古 這是一個(gè)宏人的項(xiàng)目，很有雄心，看到有人研究這個(gè)重要的大題目是件好事。在你這里，我也看到了洪堡的某東西——一位大尺度的探索者！　　——美國，D.沃斯特教授我認(rèn)為你的項(xiàng)目是宏大的，而非臆造，是引人入勝的綜合，將如此大量的東西聯(lián)系到一起。感謝宇宙萬物！　　——美國，R.哈拉維教授我被你關(guān)于地球漸進(jìn)式的和單向式的演化過程的觀點(diǎn)所打動(dòng)?！　　绹?，E.富爾斯教授

編輯推薦

《理解自然:一個(gè)文明星球的形成(第2版)》：人類文明最初究竟是怎樣出現(xiàn)的呢？根據(jù)作者的論述，人類文明是一系列因素，從天文到地質(zhì)，從大氣到礦產(chǎn)，從海洋到陸地，從動(dòng)物到植物等，在時(shí)空上按一定規(guī)律演化結(jié)合的結(jié)果。其形成的各個(gè)環(huán)節(jié)既不能割斷也不能提前，是一個(gè)由遠(yuǎn)及近，由孕育到成熟，從低級到高級，順序漸進(jìn)的連續(xù)發(fā)展過程。人類只有尊重自然，與自然和諧相處，才有持續(xù)發(fā)展的可能。

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