2. 在人类历史上，唯物主义自然观经历了哪几个重要形态？试评述古代朴素辩证法自然观和近代机械唯物主义自然观。 3. 论述辩证唯物主义自然观的基本思想和特征。
第二讲 系统自然观
——辩证唯物主义自然观的现代发展
本讲主要内容
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系统的含义与特征（7-9） 系统的结构与功能（10-13） 系统的突现与层次（14-19）
系统演化的方向：不可逆性（20-24） 系统演化的方式：自组织（25-30）
自然界的含义——广义的与狭义的自然界
? 广义的自然界是指整个宇宙，包括非生命世界和生命世界两个子系统。生命世界又包括非人类生物界和人类生物界两个子系统。社会只是广义自然界中很有限的组成部分。
? 狭义的自然界则是指与人类社会相区别的自然界，它是人类社会生活的自然环境的同义语。
如何理解世界的物质统一性？
“物质是标志客观实在的哲学范畴，这种客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在，为我们的感觉所复写、摄影、反映。” ---列宁
列宁像
如何理解统一性中的多样性？
? 根据物质的聚集状态，可以将其划分为固态、液态、气态、等离子态和超密态等五种。此外，自然界中还存在着第六态——真空场，第七态——反物质。
? 根据物质是否具有新陈代谢和遗传变异的功能，可以将其分为生物和非生物。生物又包括动物、植物和微生物。
? 非生物主要是各种天体、化合物和基本粒子等，其中，基本粒子有400多种，它们又是由更为基本的粒子——夸克所组成。基本粒子组成各种元素的原子核，并与核外电子构成了元素的原子。目前人类发现的天然元素有107种。
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从多样性和统一性引出的问题
为什么简单的、低层次的物质组合起来就可以形成复杂的、高层次的物质？为什么低层次物质仅仅是不同的排列组合或数量增减就能产生诸如放射现象、不可逆现象以及自我选择、自我繁衍和自由意志等低层次物质所不具有的复杂而多样的属性呢？
系统观念的引进：系统的含义
? 所谓系统，是指由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与特定功能的有机整体。它包括以下几层涵义：
① 系统是由（至少两个）要素组成的，离开了要素就谈不上系统，单个要素也不能构成系统；
② 要素与要素之间不是胡乱的堆积，而是存在着相互依赖和相互作用的有机联系；
要素之间的有机联系使它们形成了特定的整体结构并产生了适应环境的特定功能。
系统的特征
? 整体性：系统出现了它的组成部分所没有的性质或者失去了组成部分所具有的性质。
? 开放性：系统能够与外界环境自由地进行物质、能量和信息的交换。 ? 动态性：系统是一个从孕育、产生、发展、成熟到衰退、消亡的过程。 ? 层次性：系统由下一层次的要素组成，同时自身作为要素又从属于更大的系统。
自然界物质系统的分类
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从人对自然物的参与程度分：天然系统、人工系统、复合系统； 从人对自然物的认识程度分：黑系统、白系统、灰系统； 从系统与环境的关系分：孤立系统、封闭系统、开放系统； 从系统的组成要素的数量分：简单系统、复杂系统。
结构与功能——系统科学的基本范畴
? 要素、结构、功能、环境，是任何一个系统必须具备的四个基本条件。如果以F表示功能，以C表示要素，以S表示结构，以E表示环境，则功能F可以看作是要素（C）、结构（S）、环境（E）的函数： F=f（C，S，E） ? 由于系统具有整体突现性，这种突现性本质上是一种结构效应，因此在决定系统功能的三个基本因素中，结构具有更为直接的根本意义。
结构与功能的相互作用——结构功能律
? 结构决定功能。系统的要素以一定的结构组织起来，结构的变化引起功能
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的变化，结构合理是功能优化的前提。 ? 功能对结构具有反作用。一方面，功能的发挥可能会损耗结构；另一方面，功能的优化或进化又会“改进”结构。 ? 结构和功能在一定条件下相互转化。结构变化到一定程度会导致新功能的产生，功能发挥到一定程度也会导致新结构的产生。
田忌赛马——结构功能律的例证
田忌———威王 （1）上———上（赢） （2）中———中（赢） （3）下———下（赢） 田忌———威王
（1）下———上（赢） （2）上———中（输） （3）中———下（输）
结构与功能的相对独立性及其方法论意义
相对独立性
? 同构异功：相同的结构具有不同的功能，或者同一结构表现出多种功能。 ? 异构同功：不同的结构具有相似甚至相同的功能。 方法论意义
? 结构方法（模型方法）：从结构上认识、复制和创造事物的方法。 功能方法（黑箱方法）：从功能过程来认识、复制和创造事物的方法。
突现与层次——系统科学的标志性概念
? 所谓突现，是指系统中的各个组成部分相互作用所产生的新的形态、新的
结构和新的性质，是这些新的形态、结构和性质作为整体的突然出现，它具有间断性、新颖性、不可预测性、不可还原性等特征。 ? 所谓层次，是指复杂系统从元素性质到整体性质的一系列突现过程，每一次突现形成一个新的层次，因此，层次是突现的结果。层次结构具有两个特点：低层系统对高层系统有构成性关系；同一层次的系统之间存在相干关系。
自然界的基本层次
? 生命系统的层次结构
生物大分子—细胞—组织—器官—系统—生物个体—种群—生物群落—生态系统—生物圈
? 非生命系统的层次结构 夸克—基本粒子（强子）—原子核—原子—分子—地面上的宏观物体—行星（包括卫星）—恒星—星系—星系团—总星系
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什么是“夸克禁闭” (quark conflinement) ？
? 基本粒子是由夸克组成的，已得到大量实验支持。但是，无论是利用高能加速器，还是在宇宙射线或地球上的物质中，人们至今还没有像发现原子、原子核、质子、中子等基本粒子那样发现自由夸克。于是，一方面是不得不承认夸克的存在，另一方面又找不到自由夸克，这就是夸克禁闭现象。 ? 对于夸克是否真的被禁闭，有两种截然相反的观点。一种认为，如果将来有了更高能量的加速器，就可能把自由夸克找到；另一种观点认为，夸克永远被囚禁在强子内部，我们虽然能断定它的存在，却永远不能发现它单独存在。
层次结构中的因果关系
? 上向因果关系（上向因果链）：低层次系统对高层次系统起到的根源作用、原因作用或影响作用。 ? 下向因果关系（下向因果链）：高层次系统对低层次系统起到的支配作用、影响作用和限制作用。
? 上向因果链的存在，提供了从低层次规律入手认识高层次现象的可能性；下向因果链的存在，则保证了从高层次规律出发对低层次现象进行解释和预言的可能性。
层次存在的物理依据——结合能
? 问题：为什么感冒发烧的温度足以杀死我们体内的细菌却不能同时分解体内的高分子？为什么破坏一个原子核只有在高能加速器中才能做到？ ? 结合能是指物质粒子结合成一个系统时所放出的能量，它反映了系统内要素之间结合的紧密程度。一般来说，层次越深，尺度越小，结合能越大，越不容易分离，因而该层次的物质系统就越稳定。
系统层次结构的必然性——概率选择
? 问题：为什么系统的演化不是从最简单的元素直接聚合为复杂的系统，而是以层次为中间过度形式层层推进的呢？
? 西蒙的论证：假定甲乙二人都用1000个零件组装钟表，每装100个零部件有一次受干扰的机会使组装工作必须从头再来。甲分三层进行组装，每个部件由10个零件组装而成，他必须完成111个分部组件。而乙不分层，一气呵成，直接将1000个零件组装成钟表。西蒙通过概率计算得到结果：乙完成一只钟表所需的时间平均为甲的4000倍。西蒙由此得出结论：演化过程中产生多层次的物质系统的概率，比产生无层次结构的物质系统的概率大得多。于是，自然选择就决定了现实世界是一个具有层次结构的物质系统。
可逆还是不可逆？
? 如果系统从某一状态转变到另一状态后，能够再回复到原来的状态，并且
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