分子生物论文范文

时间:2023-03-09 20:49:44

分子生物论文

分子生物论文范文第1篇

关键词:生物;网络资源;学习

中图分类号:G40-056 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0244-02

生命科学是21世纪发展最为迅速的学科之一[1],该专业具有实验性、实践性以及前沿性等特征。对于生物专业的大学生来说,除了课堂学习之外,进入试验室进行一定的科学研究工作,对于培养自己的独立创新能力以及适应未来工作的能力有很大的益处。大学生在着手试验室工作之前,必须阅读大量的文献资料,迅速地了解本领域国内外的最新研究进展,一方面可以借鉴前人的研究成果,并以此为基础开展自己的工作,另一方面可以避免不必要的重复,节约人力、物力和财力。试验室工作完成后,会有大量试验数据,处理这些数据不可避免会用到一些生物软件。查阅文献资料和下载使用相关软件,网络是一个很好的平台。那么,如何有效的利用网络资源,是大学生必须面对的问题。本文将从以下几方面来探讨生物科学专业大学生如何充分利用网络资源来提高自己的学习和科研水平:

一、充分利用学校的电子图书馆

目前,计算机网络飞速发展,几乎所有的大学都建立了自己的电子图书馆,购买了科技论文数据库,提供大量的电子资源。除此以外,我们还可以通过馆际互借等方法来获取自己所需的文献资料。这些方法使大学生在查阅资料的效率大大提高,并且,在使用时不需要额外付费。因此,大学生可以充分利用学校的这一资源,方便快捷的查询、下载自己所需的文献资料。生物专业常用的中文数据库有:中国学术期刊网、中国学位全文数据库、中国学术会议全文数据库、万方数据、重庆维普《中文科技期刊》。英文电子期刊数据库有:SCI数据库、EI数据库、Elsevier Science Direct全文期刊数据库、Springer全文电子期刊数据库、NSTL网络版科技期刊数据库。

二、通过网络搜索引擎查找相关信息

网络的普及可以使我们便捷得获取丰富的资源,但是,网络的高度开放性让我们每个人都有可能在网上信息。因此,获取准确可信的信息变得非常重要。如何在浩如烟海的信息中,快速有效地找到我们需要的信息?这就需要掌握一些搜索引擎。Google(http://)是一个搜索功能非常强大的搜索引擎,很值得一提的还有Google学术搜索(http://)和百度(http://)。其中,中文信息检索大多使用百度。如果搜索英文信息,Google是个很好的选择。

三、登陆生物网站并下载相关生物软件

网络上很多共享的资源,或者这些资源可以免费获取。不能小看这些共享的资源,它们可能会在试验前期或者分析数据时起到举足轻重的作用。大学生可以利用网络上的搜索引擎找到相关的生物网站。进入到几乎任何一个生物网站后,如果有足够的耐心,我们可以找到绝大多数免费公用的生物软件,并且可能附带使用说明、工作原理等信息[2]。有的网站会提供免费的在线服务,我们在浏览网站的时候,一方面了解它的相关功能,另一方面也要学习使用流程。一旦自己试验需要,那么使用起来就会轻车熟路,节约不少时间。生物科学专业常用的生物网站有:①Online analysis tools(http://molbiol-tools.ca/):这是Guelph大学的细胞生物学及分子生物学教授Andrew Kropinski整理的在线生物学分析工具网站,主要包括DNA序列、RNA序列、基因组、蛋白的在线分析等。②Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2231712):这是生物专业功能最为完整的网上服务器。其中核苷酸分析包括酶切位点的查找,motif、开读框的搜索等,PCR引物设计,二级结构预测,多重序列比较以及分子进化树的构建等;蛋白分析则包括酶切图谱,功能区搜索,分子进化分析,蛋白质二级结构的预测等;此外还提供序列管理等功能。③GenBank(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/):GenBank是美国国家生物技术信息中心(NCBI)所维护的供公众自由读取的、带注释的DNA序列的总数据库,包含70,000多种生物的核苷酸序列。每条纪录都有编码区(CDS)特征的注释,还包括氨基酸的翻译。④The European Molecular Biology Laboratory(EMBL)(http:///):欧洲分子生物学实验室(EMBL)成立于1974年,由16个国家支持。在该网站可以进行序列查找和检索以及序列的配对、通过登陆号检索EMBL核酸数据库、通过FTP传输EMBL数据库文件;还可以分析蛋白质三维结构等,此外该网站还提供一些软件。⑤DNA Data Bank of Japan(DDBJ)(http://www.ddbj.nig.ac.jp/):DDBJ数据库创建于1984年。DDBJ数据库主页包括数据库检索、数据提交、数据分析等功能。GenBank、EMBL和DDBJ这三大数据库虽然具有各自不同的数据记录格式,但是由于国际互联网的发展,用户可以任意地向其中任何一个数据库提交序列,所提交的序列也将从公布之日起同时在该三大数据库中出现[3]。一般情况下,大学生需要了解和使用的生物软件有:Bioedit:具有序列简单分析和序列对比功能的软件;Clustal W:用来对核苷酸与蛋白质序列进行多序列比较的软件;Clustal X:ClustalW Windows界面程序;)Cn3D:观看蛋白质三维结构的软件;DNAStar5.03:序列分析软件;DNAMAN:限制酶分析,引物设计,序列比对的软件;FASTA:数据库中查找同源序列软件;GeneDoc:对序列进行相关分析等操作的软件;Primer Premier 5.0:核酸序列引物分析设计软件;Peptool:蛋白分析软件;Phylip:进化树分析软件;Puzzle:核苷酸序列、蛋白质序列相似性分析及进化树构建工具;Paup:系统进化分析软件;TreeView:进化树处理软件;SeqPup 0.9:生物分子序列编辑与分析软件;SPSS:统计软件。

四、关注一些生物论坛

论坛是网络环境下一种学习与交流的平台,它可以突破常规交流在时间和地域上的局限性,和相关领域的科研人员进行沟通。比如:试验过程中遇到了技术上的问题,自己一时又难以解决,可以在论坛上和大家一起讨论。往往这些问题已有人碰到过,并且已经找到了解决的办法,讨论的时候就可以得到他们的指点,不少难题迎刃而解。常见的生物论坛有:小木虫(http:///)、丁香园(http:///)、生物谷(http:///)、中国生命科学论坛(http:///bbs/forum.php)、生物信息学论坛(http:///)等。

五、通过电子邮件和作者沟通

大学生在阅读文献资料时,难免会遇到反复思考仍不得其解的问题,有的学生可能会因为求助无门而不了了之。其实,我们有一个非常好的求助对象,那就是作者。一般在期刊论文首页的下方会留有作者的电子邮件信箱。我们在仔细阅读论文之后,如果发现有疑惑的地方,可以通过电子邮件和作者进行请教和讨论,一般作者都会很好的给予答复。

综上所述,大学生平时在完成学校设定的课程之余,可以以网络为媒介,结合自身兴趣,主动探索,充分挖掘网络资源的优势,从专业学习中选择和确定相关课题,在指导教师的帮助下,以个人或小组的方式进行科学研究,培养自己的创新精神和实践能力。

参考文献:

[1]吉爱国,王伟莉,梁浩.在生物科学专业人才培养过程中强化海洋生物特色的探讨[J].高等理科教育,2007,(5):65-67.

[2]许忠能.生物信息学[M].第一版.北京:清华大学出版社,2008.

[3]邢美园,苏开颜.生物信息学数据库――日本DDBJ数据库及其检索应用[J].情报杂志,2003,(5):59-61.

分子生物论文范文第2篇

一、日本的植物保护体系

植物保护(plantprotection)作为一个学科,其含义在不同的国家有着较大的差别,在我国植物保护一词广义上指通过各种途径保护植物免受一切不利因素的影响,而狭义上的植物保护仅针对病、虫、草、鼠等有害生物,即应用植物检疫、农业防治、物理防治、生物防治及化学防治等综合措施有效控制这些有害生物对农林业的危害,以保证农林业的健康生产。

而日语中的“植物保护”一词,则是从植物生态、森林保护、生态环境调节、水利土壤改造、土壤植物营养等角度出发保护植物,防止种的灭绝,维持种的多样性,与有害生物防治有关的词汇是“植物防疫”。为此.日本政府专f1制定了“植物防疫法”,作为指导植物有害生物防治的根本法规,内容包括总则、国际植物检疫、国内植物检疫、紧急防治、指定有害动植物的防治、都道府县的防治、杂则,以及罚则等内容…。根据该法律,日本构建了一个。

由中央和地方、政府和民间系统构成的完整的植物保护体系。中央和政府层面有农林水产省消费与安全局下设的植物防疫课.主管全国植物防疫的行政管理工作,下设总务班、防治班(负责病虫害发生预测预报、防治指导、农林水产航空事业及病虫害防治技术的改进等)、国内检疫班(负责日本国内的植物检疫、病虫害的侵入警戒及经济防治等)、检疫计划班(负责国际植物防疫条约、植物检疫措施等国际标准的制定,病虫害危害度分析及调查研究等)、检疫业务班(负责与植物检疫有关的业务调整、进口植物检疫、植物防疫所的管理等)及专家组(负责与两国间进出口检疫条件协商有关的事务及出口植物的检疫)。通过对进出口植物的检查,发现病虫害及时取缔,对病虫害进行调查研究,根据植物防疫法有关规定.对病虫害发生及时预警,加强对药剂和防治的保障。

下设的植物防疫所主要承担进出口植物的检疫工作。而地方上,各都道府县均设有负责植物防疫的农林水产部(或农林部、农政部)及专门从事病虫害防治的病虫害防治所。目前日本全国共有病虫害防治所53个,平均人数在10人左右,其主要职责包括:病虫害预测预报,病虫害防治计划的制订.植物检疫,对基层市町村、农民和农民组织开展的病虫害防治工作进行指导和支持.农药试验示范、药效试验,指导农药正确使用,以及农药市场管理等。病虫害防治所业务经费由中央、地方共同承担.基本上各负担50%。此外,全国还有病虫害防治员4200多人,多由农协、农户和基层政府职员等兼任,接受病虫害防治所的业务指导,负责各市町村的植保工作并存防治所和农民之间起一个技术桥梁的作用。各都道府县的病虫害防治所还与当地的农业试验场、园艺试验场等科研单位、农业改良普及中心等农业团体合作设立“都道府县及市町村防治协议会”.制定整个都道府县的病虫防治实施方针。

日本病虫害防治的民间系统主要是农业协同组织.简称农协(JA),类似于我国的合作社。该组织作为农民的合作组织,在组织农民从事农产品生产、加工、销售,向农民提供生产资料购买、金融、共济、技术经营指导等产前、产中、产后服务,促进农村城市化过程中发挥了积极作用。特别是在基层,农协在农业技术推广中发挥了重要作用。农协的设立上至全国.下至各市、町、村,形成了一个非常庞大的网络,触及面很广各农协几乎都设有营农指导员.作为活跃在农业生产第一线的技术普及员,以农协会员及其家属为对象,在生产、经营等方面给农民以指导.其指导范围涉及农业领域的方方面面,但以担任研究、制订农业生产与经营计划,指导农作物病虫害防治、推广新品种和新的作物栽培技术等为主,并为农家购置农机和设施提供咨询,在会计业务、税务知识方面提供指导和帮助:向农民提销信息和相关服务。可以说,农协营农指导员是植物保护知识的直接传授者,在日本的植物病虫害防治中起着非常重要的作用。

日本的植物保护工作本着测报先行、综合治理、安全用药、保护环境的原则开展,实现了由计算机网络技术、多媒体技术、专家咨询系统、远程咨询系统和远程诊断系统等现代技术构建的植物保护网络化,建立了JPP—NET植物防疫信息综合网,并适时进行大面积飞机喷洒防治。日本是世界上农药残留标准最严格的国家之一,对各种农药在每种栽培植物上的农药残留标准做出了严格的要求.乱用药、滥用药、使用违禁药物的现象很少。在病虫害的防治中,非常注重化学防治以外措施的应用,很好地体现了有害生物综合治理(IntegratedPestManagement,简称IPM)的理念。其农药的流通也严格按照国家的法律进行。农药企业生产的农药主要通过两条途径到达农民手中。其一为农协途径,即通过JA全国农业协同组合经其投资的经济联合会到达或直接到达各地的农协组织后销售给农民;其二为非农协途径,即依次通过农药批发商和零售商两个环节销售给农民。对农药的销售采取严格的许可制度。

二、日本植物保护人才的培养体系

日本的植物保护人才培养也分为研究生、本科生和专科生三个层次,其中本科生和研究生的培养由一些综合性的或农业高等院校进行,而专科生由设置在地方的农业大学校(2年制)完成。本文主要对本科生的培养加以介绍。植物保护一级学科下含植物病理、农业昆虫、杂草和农药学四个方向,目前我国植物保护专业的专业课程有《普通植物病理学》、《农业植物病理学》、《普通昆虫学》、《农业昆虫学》、《杂草学》和《植物化学保护学》6门课程,另有与四个方向有关的专业选修课多门.以青岛农业大学为例.共有《害虫生物防治》、《植物病害生物防治》、《昆虫生态与预测预报》、《植病流行学》、《植物免疫学》、《农药环境毒理学》、《农药毒理学》、《植物检疫》、《昆虫学研究法》、《植病研究法》、《农田杂草控制》、《昆虫生理学》、《农药残留与检测技术》、《资源昆虫学》、《昆虫病理学》、《菌物资源学》、《生物农药》、《农药加工技术》、《植物病毒病害及综合治理》、《分子生物学》、《农药施用方法与技巧》、《植物细菌病害及防治》、《植物线虫病害及防控技术》、《贮粮害虫》、《农螨学》等25门课程,其中前15门为专业限选课。

通过四年的学习,要求培养的学生同时掌握与三个方向有关的基础理论、专业知识和基本技能.具备敢于实践、不断探索和创新的意识,以及自我提高和创造性解决实际问题的能力,能够胜任与植物保护相关的各项工作。日本与我国不同.其大学均未设植物保护专业,植物保护人才的培养往往结合在农学专业里面。虽然能比较系统的学习与植物病、虫、草害有关的知识,但对农药知识的学习较少,农药相关人才的培养主要通过与化学及应用化学相关的专业来实现。以日本唯一的一所农业本科院校东京农业大学为例,其培养目标瞄准“次生代农业”(即对人类及环境友好型农业),通过学习次生代农学理论与技术,培养能够应对粮食自给、食品安全、地球环境等问题的能力,在农业经营方面敢于挑战现有生产方法,围绕农业可持续生产能够对今后农业生产做出贡献的人才。根据需要在该专业内设置了农学与园艺两个培养方向,其中农学方向共设置课程103门(含毕业论文),即必修课29门,任选课74门。

实习从大一开始,《农业实习》课程要求学生深入校办农场,体验食用作物-工艺作物、草地•饲料作物、果树、蔬菜、花卉及农机等领域的农业生产,领略农业生产的快乐与困难:大二开始以解决食品及病虫害问题为目的,通过《生物学实验》等掌握研究的方法;大.二开始进入研究室.与指导教师及研究生一起进行专门的研究l6。该方向的具体课程如下:

第一学年:有《作物生产学》、《土壤学》、《遗传学》、《育种学》、《植物病理学》、《昆虫学》、《园艺学》、《农业实习》、《农学原论》、《信息学基础》、《英语》、《共通演习》和《新生seminar}13门必修课及《健康福祉概论》、《心理学概论》、《艺术》、《日本国宪法》、《经济入f1》、《生物学》、《化学》、《数学》、《物理学》、《国际学习》、《英语听力》、《体育》、《基础生物》和《文章表现》24门任选课。

第二学年:有《生物学实验》、《农业实习》和《英语》3门必修课及《农业气象学》、《植物营养学》、《农作业系统论》、《资源植物论》、《食用作物学》、《工艺作物学》、《草地饲料作物学》、《植物育种学》、《植物工学》、《植物病原微生物学》、《昆虫分类学》、《环境科学》、《生物化学》、《动物福祉》、《植物生理生态学》、《生命伦理》、《文化人类学》、《现代社会的问题》、《国际关系思考》、《地学》、《英语会话》、《中国语》、《德语》、《法语》、《西班牙语》和《职业设计》等26门任选课。

第三学年:农学方向有《作物学实验》、《遗传育种学实验》、《植物病理学实验》、《昆虫学实验》、《作物学演习》、《遗传育种学演习》、《植物病理学演习》、《昆虫学演习》8门必修课及《实验计划法》、《杂草学》、《农产物市场论》、《植物防疫论》、《植物病原微生物学》、《昆虫生态学》、《昆虫机能利用学》、《动植物园论》、《生命科学》、《分子生物学》、《知识产权论》、《实用性生命有效利用》、《农业与生态系》、《农业经营学》、《植物生长调节论》、《民族植物学》、《自然再生技术论》、《地球环境政策论》、《科学与哲学》、{TOEIC英语》、《实习》及《商业礼仪}22门任选课。

第四学年:农学方向有《作物学演习》、《遗传育种学演习》、《植物病理学演习》、《昆虫学演习》、《毕业论文》5门必修课及《商业英语》和《科学英语》2门任选课。毕业后以就职者占多数,为67.1%,其次为攻读研究生占11.6%,自主创业者占6.7%,其他占14.6%。就职者中,以综合最多,技术次之,其他依次为营业、销售、服务、公务员及研究,分别占23.2%、17.9%、13.7%、7.9%、3.7%、3.2%和O.5%,其他24.1%。其中,就职最高的5个行业是零售业、服务业、食品加工业、批发业及教育,各占20.5%、15.2%、10.6%、9.3%和7_3%。根据学科发展与人才培养的需要,该校的农学方向还设置了作物生产与植物保护两个领域,前者下设作物学和遗传育种学,后者下设植物病理学和昆虫学各两个研究室,为学生的培养提供了保障。

三、一些思考

分子生物论文范文第3篇

一、生物技术对于人类的生存和发展有着极为重要的意义

1.可持续发展的要求

20世纪的一百年,人类凭借着科学和技术的巨大发展与进步,发明和创造了机械化和自动化的生产和交通设备与工具、电子与系统集成化的通讯设施与器具、家用电器、电脑以及化学合成物质,极大改变了自身的生活、生产和经济方式,迈进现代化的阶段。欢欣之余,人类也不能忘记在发展中付出的惨重代价:在准备大踏步向现代化迈进的20世纪中叶,人类社会却面临着全球性生态环境日益恶化、人口与健康受到严重威胁、粮食生产滞后、能源耗竭和资源短缺的五大危机。这些问题显然是发展中带来的,它们直接向人类的生存与发展提出了严峻的挑战。

毋庸置疑,一项技术的进步对社会和经济发展起着巨大的促进作用。然而,工业革命发展进程表明,人类一味强调技术的先进性和对经济的推动作用,而忽视技术对人类自身和生态环境的安全性时,人类最终要饱尝在技术发明初期未曾预料的苦果。曾几何时,滴滴涕一问世便被誉为人类技术史的里程碑,声称它可以杀死害虫却对人畜无“害”,可以拯救成千上万人的生命。1946年,该产品在美国上市引起巨大轰动,以至引来化学公司投巨资开拓杀虫剂市场。仅在1947~1949年间,滴滴涕的投入就达38亿美元,旦利润逐年直线上升,到1951年利润额猛增1.1亿元。它的发明人保罗·米勒被人们称为救世主,获1948年度诺贝尔奖。然而时隔6年后,滴滴涕就被发现具有激素效应,严重影响动物(包括人类)的性分化和生殖,并且通过母体传递后代,导致许多的野生动物数量急剧下降。到1970年,美国率先下令禁止使用滴滴涕。

20世纪70年代末期,人类开始意识到,技术的安全性对于人类自身生存与繁衍及生态环境的重要意义,丝毫不亚于技术的先进性对社会和经济发展的价值。因此,由联合国提出、各国政府共同倡导的可持续发展战略,意味着今后的科学和技术发展具有双重使命:既促进生产力进步和为人类谋福利,又保护人类及其生存和繁衍的环境。

进入20世纪80年代以来,生物技术和产业日益显示出强大、高效、经济与生态和谐的特点,体现和代表着可持续发展方向。生物技术及其产业化发展正在悄然地影响并改变着传统的工业、农业和经济的性质、结构、模式和价值取向,其范围和程度令人耳目一新。难怪,美国生物技术工业组织把生物技术产业定义为:利用细胞和生物分子进行药品、农产品生产开发和环境治理的产业。该产业技术由医药生物技术、农业生物技术和环境生物技术共同组成。医药生物技术重点攻克癌症、艾滋病、老年痴呆症、帕金森病、心脏病、糖尿病等危害人类的顽疾;农业生物技术着眼于提高农产品的产量和质量;环境生物技术重点用于清除工农业生产和生活带来的废弃物和有毒物质。生物垃圾是工农业生产过程中所生产的废弃物,是制造许多有重要经济价值的产品的原材料。通过生物降解、净化和再生技术的三"R"模式,即对垃圾和废物采用消除、再循环和再生(remove、recycle、regeneration),清除石油副产品污染物及其他有毒物质,进行资源利再利用意义重大。

2.认识、开发和利用生命系统的要求

在20世纪人类文明发展中,几项划时代科学与技术成果扮演着重要角色。汽车、飞机和航天器因为改变了人类活动的时间和空间尺度,扩展了人们的视野和活动范围,因而主宰20世纪经济的半壁江山。电子计算机、通讯和互联网技术发展成就改变人们的交流方式,缩短人们与世界交流的时空距离,而引领20世纪经济的新潮流。然而,这些技术只是提供人类认识外部世界的手段和条件,还不足以导致认识生命内部包括人类自身奥秘。

从19世纪达尔文进化论诞生起,一直到1953年DNA双螺旋结构理论问世,生命科学进入分子生物学时代整整积累了一百年,它给整个生物学界带来了一场科学和技术革命。随之,在1973年,DNA重组技术和“基因克隆”策略建立,以及一系列行之有效的分离、鉴定、克隆基因的方法诞生。运用DNA重组技术,人们可以用生物反应器(包括植物、动物)来生产人类所需要的基因产物——药用蛋白。从此,生物技术和产业发展一发不可收拾。

以DNA重组技术为特征的基因工程学的发展,很大程度上得益于分子生物学、遗传学和生物化学等领域的发展,同时也离不开其他现代科学技术的成就和影响,比如信息学、计算机科学等。基因工程学逐步成熟和发展对生命科学的所有领域都产生了革命性的深远影响,包括动物行为学、细胞生物学、遗传学、生理学、神经生物学、发育生物学、生态学和生物进化论等,从而使得生命科学日新月异,进展迅猛,成为20世纪以来发展最快的学科之一。可以预见,在21世纪,生物技术产业必将对人类的生活产生更为深远的影响。

二、生物技术具备技术革命的能力条件

1.生命科学和生物技术领衔世界科技界最高研究水平

生物技术发展至今,充分体现出生命科学领导21世纪科学前进方向的特点和趋势。(1)20世纪90年代科学史,几乎就是生命科学和生物技术编年史,几项重大的具有全球性的科学计划和成果均是在该领域诞生的,如“人类基因组计划”、“脑科学的十年”、“干细胞研究”,克隆羊和人类基因组草图绘制等。(2)政府投入生命科学和生物技术研究与开发经费巨大。以美国为例,从1992年至2000年8年间,政府机构的科技研究与开发的经费,主要用于生命科学和生物技术,仅国立卫生研究院(NIH)就达200亿美元,累计增长了111%,远远超过美国自然基金委员会(NSF)的68%、美国航空航天局(NASA)的21%、美国国防部(DOD)的11%和美国能源部(DOE)的-1%。(3)当今世界科学研究与开发的投入与产出比率最高并成正比的学科领域当属生命科学和生物技术。以反映当今世界科技水平的SCI刊物论文数量为例,美国排在第一位,日本排在第二位,英国、法国、德国、意大利、加拿大、荷兰依次占据三到八位名次。(4)生物技术研究与开发充分体现经济实力和科技研究水平同步的特点。从国家经济实力、科技水平,科学计划启动的时序、经费的投入、论文产出来看,美国的生物技术研究与开发当仁不让处在第一位,欧盟国家紧随其后,日本居第三。(5)生物技术研究与开发吸引和汇聚了全世界最多的生命科学家群体。仍以美国为例,持续8年的经济景气使其每年能够吸引全世界的科学家精英及大批的博士生、博士后人员来到政府和私人研究机构的实验室中从事生物技术的研究与开发工作。因此,美国生物技术研究与开发的成果当然是世界性的科学智慧大脑汇聚的结晶。

2.生物技术的特点和作用

现代生物技术的核心是建立在“基因克隆”策略和DNA重组技术为基础上的、一系列行之有效的分离、鉴定、克隆基因的方法体系。它包括基因工程、蛋白质工程、转基因技术、组织工程、动物克隆技术以及生物信息工程等内容。这些技术能够广泛地应用于医药开发与利用、动植物品种改良和培育、粮食和食品生产与加工、农药生产和环境保护等领域,体现较高的经济效益和生态效益。

(1)产品的目的性、有效性和功能更强大。基因工程可将原核生物细胞和真核细胞都作为生物工厂或反应器来生产人类所需要的胰岛素、干扰素、生长激素、病毒抗原、抗体等大量的外源蛋白,成为最具开发潜力和应用前景的产业——生物制药业。转基因技术可以有效地研究高等动物的基因表达和发育、建立人类疾病的动物模型;开发出动物乳腺生物反应器生产保健和医疗蛋白,称为畜牧动物生物反应器技术,相对于细胞培养技术,其产量可提高100~200倍,成本降低到1万分之一还少。高等动物克隆技术对保护地球上的生物多样性具有重大意义。克隆动物技术与转基因技术相结合可以生产移植器官(治疗克隆)、培育优良畜禽品种、生产人类所急需的蛋白质药物和提供临床实验替代动物。

(2)产品的生产过程简化。基因工程可简化许多有用化合物和大分子的生产过程,并广泛和充分利用植物及动物作为天然生物反应器以生产人类所需的基因产物。蛋白质工程技术可以自如地改造基因和大规模生产所需的蛋白。

(3)产品的开发和检测过程简化。基因工程可简化新药的开发和检测系统,提高效率和准确度。

(4)产品的生产过程和废弃物无污染。生物技术产品的生产过程接近天然,废弃物是次生代谢产物,可以自动降解,不会在自然界残留。

3.生物技术的发展趋势

(1)基因操作技术创新化、专利化和商业化。技术和方法的创新层出不穷,日臻完善,一经问世通过专利形式和商业渠道出售技术,在市场上便可以加以应用。

(2)基因工程蛋白药物和疫苗研究与开发突飞猛进,将导致21世纪医药工业全面更新和改造。

(3)转基因技术以及动物克隆技术将取得重大突破、产业化前景广阔。转基因技术应用将带动农业结构的全面更新,推动大农业发展的新飞跃;同时极大地提高生物医药的生产水平,并对其他行业的发展产生积极的影响。

(4)人类基因组计划的提前完成,并进入“后基因组”时代。人类基因组测序在2000年提前完成,接下来将研究多个基因之间的相互作用关系及如何协调、调控和表达。

(5)基因治疗将取得重大进展。克隆器官和组织工程将使攻克恶性肿瘤、艾滋病等人类重大疾病取得突破性进展。

(6)蛋白质工程是基因工程的发展,通过分子生物学、结构生物学和计算机技术相互渗透、相互融合,形成一门高度综合、应用广泛的边缘性技术学科。

(7)生物信息学是在生命科学尤其是基因组学与信息技术相结合的基础上产生的新兴分支学科。它将最终导致庞大而松散的生命科学走向统一,而产生全新、概括、前瞻、严密的普通生物学。

(8)脑科学研究将取得重大发现和突破。它使了解动物与人类认识、思维和决策的奥秘产生飞跃,很可能导致把继承人类文明遗产的活动浓缩在出生前的胚胎发育过程,而将传统上须用出生后20多年时间的学习与记忆活动变成一件自由、愉快和前所未有的创造性活动,从而变革社会人才的生产方式。

(9)生物技术走向社会化、安全化、智能化。社会化发展将解决新的生物技术所带来的社会伦理问题、双刃剑效应,是否和平与安全利用、是否共享等问题以及人种与智商的差异问题。

简而言之,生物技术的未来发展成就,将全方位和深层次地提升人类生存(衣食住行)、成长(发育和成熟)、健康(疾病防治和延年益寿)和发展(生育与繁衍、学习与创造、精神需求和消费)的水平,进而带动整个科学技术界的腾飞。

三、市场需求提供的发展机遇

近年来,在生物工程和生物制药快速发展的推动下,医药行业已成为全世界范围内增长最快的产业之一。根据美国《财富》杂志对全球最大的500强企业1998年销售收入和利润增长情况的比较分析,医药和电信行业不仅增长最快,利润和收益水平也大大好于其他行业。从发展趋势看,伴随人们收入水平和生活质量的提高,医药行业需求的快速增长还将持续较长时期。据预测,2002年全球医药市场销售额将达到4000~4060亿美元,2010年将达到6800~7200亿美元。目前,全球药品消费85%以上集中在美国、日本、欧洲等几个发达国家和地区,人口众多的发展中国家随着经济发展和药品消费观念的转变,购买力正在快速增长。

1.按地区分的市场销售现状

北美仍是药品销售业绩最好的地区。1997年美国销售处方药品665亿美元,年增长率为10%;加拿大则为41亿美元,年增长12%。欧洲地区销售居首位的是西班牙,销售额为49亿美元,年增长率10%。英国和荷兰的销售额分别为77亿和19亿美元,增长幅度均7%。

2.按药品种类划分的市场销售现状

(1)神经系统用药。1997年以神经系统用药销售额增长最大,增幅达12%,销售额达到235亿美元。美国和英国这类药品的销售额均增长16%,西班牙的增幅达到20%,但日本市场不仅不升反而下降,降幅为2%,销售额为26亿美元。

(2)降胆固醇药。1997年降胆固醇药在心脏病发病率高的地区销售颇佳。其中美国为124亿美元,年增长13%;英国为149亿美元,上升11%;日本和德国分别为76亿美元和37亿美元,与1996年基本持平。

(3)免疫病和皮肤病治疗药。世界用于免疫系统疾病的治疗药物以年增长8%的速度增长,1996年为286亿美元,2000年将为420亿美元。自身免疫疾病的治疗药物年平均增长率为10%,从1991年的2.31亿美元增加到1996年的17亿美元。艾滋病的治疗药物在该类市场中占有重要的地位。1997年皮肤病治疗药物的世界市场销售额为110亿美元。其中粉刺治疗药物的市场销售额增长最为显著,占世界该类市场销售额17%,而类固醇类的皮肤病治疗药物的市场将呈下降趋势,从1990年市场占有率的14%下降到1997年9%。

(4)抗癫痫病药。世界抗癫痫病药销售增长迅速。据有关资料,目前全世界有5000多万癫痫病患者,发病率年龄差异较大,儿童最高,15~65岁居中,老年再次升高。近百年来,人们已经开发了数十个用于治疗不同类型癫痫病的药物。20世纪末有20多个抗癫痫药物先后上市。1999年该类药物的销售额达到28.5亿美元,而新药的销售份额增加了20%之多。

3.按销售份额分的市场销售现状

1999年和2000年,全世界十大畅销药均为专利处方药。排名前5位的药物就占总销售额的一半以上,其中奥美拉唑41.9亿美元、氯雷他定33.1亿美元、氟西汀30亿美元、辛伐他汀28.1亿美元、克拉红霉素25.3亿美元。

表12000年十大畅销专利处方药(亿美元)

排名通用名专利持有人功能销售额

1奥美拉唑阿斯特拉抗溃疡41.9

2氯雷他定先灵-保雅抗过敏33.1

3氟西汀礼来治抑郁30

4辛伐他汀默克降血脂28.1

5克拉红霉素雅塔治呼吸道感染25.3

6马来酸默克降血压23.0

7普伐他汀施贵宝降血脂18.4

8法莫替丁默克抗溃疡15.1

9环丙沙星拜耳抗感染14.2

10洛伐他汀默克降血脂10.1

4.中国医药市场的需求

中国医药消费的增长十分迅速,据预测,到2005年,中国药品的需求量将达到2180亿元,比2000年净增长940亿元。促使药品消费持续增长的因素主要有人口增长、人口老龄化和居民人均收入提高等因素。预计2005年中国人口将增长到13.88亿,届时药品消费将提高80亿元。老龄人口将以每年3%的速度递增,2005年,中国老龄人口将达到4亿多,占全国人口总数的27%。按照目前老龄人口人均用药每年385元水平计算,2005年我国药品消费将提高616亿元。随着城乡生活水平提高,保健与长寿的消费要求,将使2005年的药品消费提高200亿之多。

由于技术本身的内在冲动和生命科学本身所能承担的重任以及人类健康对医药产业的巨大需求,生命科学和以生物工程技术为核心的生物制药获得了前所未有的大发展,而且,我们完全可以断言,人类在21世纪必将迎来一个前所未有的以生命科学的大发展为主要标志的新技术革命时代。

【参考文献】

[1]瞿礼嘉,顾红亚等.1998年现代生物技术导论[M].北京:高等教育出版社,1998.492.

[2]Clinton''''ssciencelegacy:Endingonhighnote[M].Science,2000,2234-2235.

分子生物论文范文第4篇

关键词: 日本 植物保护体系 植物保护人才 培养体系

日本是我国一衣带水的邻国,也是植物保护事业非常发达的国家之一。通过长期的发展已形成了一个由中央到地方、由政府到民间的非常完善的植物保护体系,其植物保护人才的培养也紧密结合现代农业(即对人类及环境友好型农业)的发展需要。本文从植物保护体系的构成及人才培养课程设置等方面对此进行了探讨。

一、日本的植物保护体系

植物保护(plant protection)作为一个学科,其含义在不同的国家有着较大的差别,在我国植物保护一词广义上指通过各种途径保护植物免受一切不利因素的影响,而狭义上的植物保护仅针对病、虫、草、鼠等有害生物,即应用植物检疫、农业防治、物理防治、生物防治及化学防治等综合措施有效控制这些有害生物对农林业的危害,以保证农林业的健康生产。而日语中的“植物保护”一词,则是从植物生态、森林保护、生态环境调节、水利土壤改造、土壤植物营养等角度出发保护植物,防止种的灭绝,维持种的多样性,与有害生物防治有关的词汇是“植物防疫”。为此,日本政府专门制定了“植物防疫法”,作为指导植物有害生物防治的根本法规,内容包括总则、国际植物检疫、国内植物检疫、紧急防治、指定有害动植物的防治、都道府县的防治、杂则,以及罚则等内容[1]。根据该法律,日本构建了一个由中央和地方、政府和民间系统构成的完整的植物保护体系。

中央和政府层面有农林水产省消费与安全局下设的植物防疫课,主管全国植物防疫的行政管理工作,下设总务班、防治班(负责病虫害发生预测预报、防治指导、农林水产航空事业及病虫害防治技术的改进等)、国内检疫班(负责日本国内的植物检疫、病虫害的侵入警戒及经济防治等)、检疫计划班(负责国际植物防疫条约、植物检疫措施等国际标准的制定,病虫害危害度分析及调查研究等)、检疫业务班(负责与植物检疫有关的业务调整、进口植物检疫、植物防疫所的管理等)及专家组(负责与两国间进出口检疫条件协商有关的事务及出口植物的检疫)。通过对进出口植物的检查,发现病虫害及时取缔,对病虫害进行调查研究,根据植物防疫法有关规定,对病虫害发生及时预警,加强对药剂和防治的保障。下设的植物防疫所主要承担进出口植物的检疫工作[2]。

而地方上,各都道府县均设有负责植物防疫的农林水产部(或农林部、农政部)及专门从事病虫害防治的病虫害防治所。目前日本全国共有病虫害防治所53个,平均人数在10人左右,其主要职责包括:病虫害预测预报,病虫害防治计划的制订,植物检疫,对基层市町村、农民和农民组织开展的病虫害防治工作进行指导和支持,农药试验示范、药效试验,指导农药正确使用,以及农药市场管理等。病虫害防治所业务经费由中央、地方共同承担,基本上各负担50%。此外,全国还有病虫害防治员4200多人,多由农协、农户和基层政府职员等兼任,接受病虫害防治所的业务指导,负责各市町村的植保工作并在防治所和农民之间起一个技术桥梁的作用。各都道府县的病虫害防治所还与当地的农业试验场、园艺试验场等科研单位、农业改良普及中心等农业团体合作设立“都道府县及市町村防治协议会”,制定整个都道府县的病虫防治实施方针[3]。

日本病虫害防治的民间系统主要是农业协同组织,简称农协(JA),类似于我国的合作社。该组织作为农民的合作组织,在组织农民从事农产品生产、加工、销售,向农民提供生产资料购买、金融、共济、技术经营指导等产前、产中、产后服务,促进农村城市化过程中发挥了积极作用。特别是在基层,农协在农业技术推广中发挥了重要作用。农协的设立上至全国,下至各市、町、村,形成了一个非常庞大的网络,触及面很广。各农协几乎都设有营农指导员,作为活跃在农业生产第一线的技术普及员,以农协会员及其家属为对象,在生产、经营等方面给农民以指导,其指导范围涉及农业领域的方方面面,但以担任研究、制订农业生产与经营计划,指导农作物病虫害防治、推广新品种和新的作物栽培技术等为主,并为农家购置农机和设施提供咨询,在会计业务、税务知识方面提供指导和帮助;向农民提销信息和相关服务。可以说,农协营农指导员是植物保护知识的直接传授者,在日本的植物病虫害防治中起着非常重要的作用。日本的植物保护工作本着测报先行、综合治理、安全用药、保护环境的原则开展,实现了由计算机网络技术、多媒体技术、专家咨询系统、远程咨询系统和远程诊断系统等现代技术构建的植物保护网络化,建立了JPP-NET植物防疫信息综合网,并适时进行大面积飞机喷洒防治[4,5]。

日本是世界上农药残留标准最严格的国家之一,对各种农药在每种栽培植物上的农药残留标准做出了严格的要求,乱用药、滥用药、使用违禁药物的现象很少。在病虫害的防治中,非常注重化学防治以外措施的应用,很好地体现了有害生物综合治理(Integrated Pest Management,简称IPM)的理念。其农药的流通也严格按照国家的法律进行。农药企业生产的农药主要通过两条途径到达农民手中。其一为农协途径,即通过JA全国农业协同组合经其投资的经济联合会到达或直接到达各地的农协组织后销售给农民;其二为非农协途径,即依次通过农药批发商和零售商两个环节销售给农民[5]。对农药的销售采取严格的许可制度。

二、日本植物保护人才的培养体系

日本的植物保护人才培养也分为研究生、本科生和专科生三个层次,其中本科生和研究生的培养由一些综合性的或农业高等院校进行,而专科生由设置在地方的农业大学校(2年制)完成。本文主要对本科生的培养加以介绍。

植物保护一级学科下含植物病理、农业昆虫、杂草和农药学四个方向,目前我国植物保护专业的专业课程有《普通植物病理学》、《农业植物病理学》、《普通昆虫学》、《农业昆虫学》、《杂草学》和《植物化学保护学》6门课程,另有与四个方向有关的专业选修课多门,以青岛农业大学为例,共有《害虫生物防治》、《植物病害生物防治》、《昆虫生态与预测预报》、《植病流行学》、《植物免疫学》、《农药环境毒理学》、《农药毒理学》、《植物检疫》、《昆虫学研究法》、《植病研究法》、《农田杂草控制》、《昆虫生理学》、《农药残留与检测技术》、《资源昆虫学》、《昆虫病理学》、《菌物资源学》、《生物农药》、《农药加工技术》、《植物病毒病害及综合治理》、《分子生物学》、《农药施用方法与技巧》、《植物细菌病害及防治》、《植物线虫病害及防控技术》、《贮粮害虫》、《农螨学》等25门课程,其中前15门为专业限选课。通过四年的学习,要求培养的学生同时掌握与三个方向有关的基础理论、专业知识和基本技能,具备敢于实践、不断探索和创新的意识,以及自我提高和创造性解决实际问题的能力,能够胜任与植物保护相关的各项工作。

日本与我国不同,其大学均未设植物保护专业,植物保护人才的培养往往结合在农学专业里面,虽然能比较系统的学习与植物病、虫、草害有关的知识,但对农药知识的学习较少,农药相关人才的培养主要通过与化学及应用化学相关的专业来实现。以日本唯一的一所农业本科院校东京农业大学为例,其培养目标瞄准“次生代农业”(即对人类及环境友好型农业),通过学习次生代农学理论与技术,培养能够应对粮食自给、食品安全、地球环境等问题的能力,在农业经营方面敢于挑战现有生产方法,围绕农业可持续生产能够对今后农业生产做出贡献的人才。根据需要在该专业内设置了农学与园艺两个培养方向,其中农学方向共设置课程103门(含毕业论文),即必修课29门,任选课74门。实习从大一开始,《农业实习》课程要求学生深入校办农场,体验食用作物・工艺作物、草地・饲料作物、果树、蔬菜、花卉及农机等领域的农业生产,领略农业生产的快乐与困难;大二开始以解决食品及病虫害问题为目的,通过《生物学实验》等掌握研究的方法;大三开始进入研究室,与指导教师及研究生一起进行专门的研究[6]。该方向的具体课程如下。

第一学年:有《作物生产学》、《土壤学》、《遗传学》、《育种学》、《植物病理学》、《昆虫学》、《园艺学》、《农业实习》、《农学原论》、《信息学基础》、《英语》、《共通演习》和《新生seminar》13门必修课及《健康福祉概论》、《心理学概论》、《艺术》、《日本国宪法》、《经济入门》、《生物学》、《化学》、《数学》、《物理学》、《国际学习》、《英语听力》、《体育》、《基础生物》和《文章表现》24门任选课。

第二学年:有《生物学实验》、《农业实习》和《英语》3门必修课及《农业气象学》、《植物营养学》、《农作业系统论》、《资源植物论》、《食用作物学》、《工艺作物学》、《草地饲料作物学》、《植物育种学》、《植物工学》、《植物病原微生物学》、《昆虫分类学》、《环境科学》、《生物化学》、《动物福祉》、《植物生理生态学》、《生命伦理》、《文化人类学》、《现代社会的问题》、《国际关系思考》、《地学》、《英语会话》、《中国语》、《德语》、《法语》、《西班牙语》和《职业设计》等26门任选课。

第三学年:农学方向有《作物学实验》、《遗传育种学实验》、《植物病理学实验》、《昆虫学实验》、《作物学演习》、《遗传育种学演习》、《植物病理学演习》、《昆虫学演习》8门必修课及《实验计划法》、《杂草学》、《农产物市场论》、《植物防疫论》、《植物病原微生物学》、《昆虫生态学》、《昆虫机能利用学》、《动植物园论》、《生命科学》、《分子生物学》、《知识产权论》、《实用性生命有效利用》、《农业与生态系》、《农业经营学》、《植物生长调节论》、《民族植物学》、《自然再生技术论》、《地球环境政策论》、《科学与哲学》、《TOEIC英语》、《实习》及《商业礼仪》22门任选课。

第四学年:农学方向有《作物学演习》、《遗传育种学演习》、《植物病理学演习》、《昆虫学演习》、《毕业论文》5门必修课及《商业英语》和《科学英语》2门任选课。

毕业后以就职者占多数,为67.1%,其次为攻读研究生占11.6%,自主创业者占6.7%,其他占14.6%。就职者中,以综合最多,技术次之,其他依次为营业、销售、服务、公务员及研究,分别占23.2%、17.9%、13.7%、7.9%、3.7%、3.2%和0.5%,其他24.1%。其中,就职最高的5个行业是零售业、服务业、食品加工业、批发业及教育,各占20.5%、15.2%、10.6%、9.3%和7.3%。

根据学科发展与人才培养的需要,该校的农学方向还设置了作物生产与植物保护两个领域,前者下设作物学和遗传育种学,后者下设植物病理学和昆虫学各两个研究室,为学生的培养提供了保障。

三、一些思考

我国的农业发展正处于由量向质的转变阶段,经过改革开放后几十年的大力发展,以解决温饱为主的农业发展目标已经实现,目前正在向绿色农业、环境友好型农业、出口创汇型农业、观光型农业、农产品加工型农业等现代农业进行转变,因而对植物保护人才的素质及知识结构提出了新的要求。要求所培养的学生不仅具备与植物病理、农业昆虫、杂草及农药学等有关的基本知识,而且具有有害生物综合治理(IPM)的先进理念,善于从生态学、环境科学,以及农业可持续发展的角度看待农林业病虫草害的防治问题,这一要求与日本东京农业大学所遵从的“次生代农业”理念相一致,因而其培养体系对我国植物保护人才的培养具有一定的借鉴作用。比如,在课程设置方面环境科学、植物生理生态学、动物福祉、生命伦理、昆虫生态学、昆虫机能利用学、农业与生态系、地球环境政策论等课程的设置强调了维系农业生态与可持续发展的重要性;从大一开始的农业实习,以及随后各年级的实验、演习课则着重于对学生观察能力、动手能力和解决问题能力的培养。而实践教学的不足正是困扰我国农业院校植物保护人才乃至整个农学人才培养的重要因素[7],今后必须加以解决。

参考文献:

[1]日本植物防疫法,#8.

[3]邵振润,赵永谦,王明勇,等.日本的农作物病虫害防疫体系).中国植保导刊,2004,24,(12):41-42.

[4]邵振润,赵永谦,王明勇,等.日本的农作物病虫害防疫体系)续.中国植保导刊,2005,25,(1):39-40,38.

[5]日本全国农业协同组合的农药事业,.

[6]日本东京农业大学农学专业课程,www.nodai.ac.jp/agri/2011curriculum.pdf.

[7]路炳声,梁晨,罗小勇.我国农业院校植物保护专业实践教学的问题与对策.高等农业教育,2010,(11):66-68.

分子生物论文范文第5篇

【关键词】总体观/总体方法/全然性/时代性

【正文】

[中图分类号]A81[文献标识码]A[文章编号]1000-5951(2003)06-0060-(04)

一、马克思列宁主义总体观回顾

马克思主义的创立与发展是同总体、全体、整体、系统等范畴的改造发展密不可分的。恩格斯明确指出:“我们所面对着的整个自然界形成一个体系,即各种物体相互联系的总体。”[1](P492)从客观内容看,总体包括自然界、社会和思维(作为客体,社会和思维是自然界的一部分)的过去、现在和将来的无限的发展。马克思把总体、系统范畴运用于分析和解剖人类社会,指出资本主义社会经济结构就是一个“有机系统”,“系统在其发展进程中向总体的转化”[2]。他对最复杂的资本主义商品社会进行经济分析,揭示了资本主义社会的经济结构规律,并由生产力决定生产关系的普遍原理出发,发现了古往今来贯穿人类整个社会的发展总规律,创立了唯物史观。

恩格斯对辩证唯物主义的发展与自然观的创新同样与总体、整体、系统范畴的应用和深化发展分不开。他以康德的宇宙总体自组织双向演化学说为依据,提出了辩证唯物主义关于总体的物质自组织原理。尽管当时对宇宙核能源的生成问题还完全不清楚,但恩格斯运用辩证唯物论的能动的物质观,站在能量守恒与转化定律的基点上,从哲学上超前预测到物质总体的双向演化的功能,提出了辩证唯物主义的总体自组织原理,使发展原理和物质原理在辩证唯物主义的总体范畴中达到真正的统一。他接着从总体方法论的新视角研究唯物辩证法对当代自然科学的整体方法论的指导作用,并运用总体(整体)范畴科学地剖析自然界演化的总体系统结构,全面概括19世纪下半叶整个自然科学最新发现,构建了自然辩证法这门关于自然科学的总体辩证发展的哲学新学科。他指出:“整个自然界形成一个体系,即各种物体相互联系的总体”,“宇宙是个体系,是各种物体相互联系的总体”。[3](P409)

以实践为基础的辩证唯物论揭示了自然界、社会和思维的运动的总规律,使总体范畴上升为统摄唯物论与辩证思维运动的总的方法论。马克思在1845年春撰写的《关于费尔巴哈的提纲》中运用总体方法,在人的思维与客观真理、环境的改变与人的活动当中把人民群众改造世界的实践纳入新世界观;在人的本质与社会形式上引入“社会关系的总和”的科学观点,使马克思主义哲学成为认识和变革世界的新世界观,使辩证唯物主义总体观升华为以变革世界的实践为特点的总体观。

列宁在新的历史时期继承和捍卫了马克思、恩格斯的唯物主义总体观的同时,还从两个方面深化发展了辩证唯物主义的总体性原理。其一,把现代唯物主义看成是在时代科学中从系统到总体的不断发展的前进运动,提出了唯物主义在核时代总体发展的新原理;其二,从这一新原理出发,吸取黑格尔的总体方法论有价值的东西,深化了辩证唯物主义总体范畴的方法论功能和辩证法的总体结构的功能研究。

列宁重点论述以实践为基础的辩证唯物主义和历史唯物主义世界观的完整的统一性,使唯物主义世界观推进到核时代的历史新水平。他继续和发展恩格斯的彻底唯物主义路线,不但把辩证唯物主义物质观提高到核时代的“客观实在性”,而且从核时代原子核微观粒子的新发现出发,继续深化辩证物质观,提出“发展原则”、“统一原则”,“此外还必须把发展的普遍原则和世界、自然界、运动、物质等等的统一的普遍原则联结、联系、结合起来”。[4](P282)他并以这一发展唯物论的总体指导思想为依托,从“原子、电子”等微观粒子层次上提出“物质深邃无限性”的新原理,这一新原理和列宁对物质“客观实在性”的核时代物质观相结合构成列宁对辩证唯物主义世界观从系统到总体的时代深化的重大发展。他提出的“发展原则”必须同“统一原则”相“联结”、相“联系”、相“结合”的指导性原理,为历史新时期深化和发展唯物辩证法科学提供了完整的现代唯物主义基础和方法论指南。

二、列宁对辩证唯物主义总体观和方法论的深化

其一,列宁从哲学是“大圆圈”的新视角展开对唯物主义总体观方法论探索。黑格尔提出思辩的总体方法是“真理不外是通过直接性的否定性而回到自身”,“由于上述方法的性质,科学表现为一个自身环绕的圆圈,这个圆圈的末端通过中介同这个圆圈的开端,即简单的根据连接着;同时这个圆圈是许多圆圈的一个圆圈……这一链条的各个环节便是各门科学”,“方法是仅仅和自身相关的纯概念,因此,它是对自身的简单关系,这个关系就是存在。但是现在这也是充实的存在,是把握自身的概念,是作为具体的并且全然集约的总体的存在”。[4](P263)这是黑格尔关于辩证法的重要的规定之一,他以观念的“全然集约的总体”系统性地表述了自然界的“全然集约的总体”,只要打破黑格尔封闭的思辩系统,仍会显露这一方法的总体整合的辩证方法论的现代功能。

马克思主义现代科学哲学就是这一科学技术系统在经过“圆圈的圆圈”的科学技术总体进行“全然集约的”整合产生了“大圆圈”——即各门科学的新的哲学“总体”整合的结果。列宁把哲学的辩证思维的总体“大圆圈”看成是在实践中沿螺旋线上升的一次比一次更深刻的辩证的思维圆运动,由感性具体的简单的(抽象的)规定性经过实践的检验上升到新一轮实践的更高的辩证思维中的“理性具体”,进而在更高的实践过程中经过检验达到辩证理性的整体的高度的综合。正是在这个意义上——即唯物主义整体综合方法论意义上,列宁对黑格尔关于辩证思维通过整体双重化运动、达到更高的辩证法综合有序化的发展目标给予了高度的评价。黑格尔给当代辩证法设定的目标就是通过否定性(矛盾性)的双重化的整体的思维运动,“更大的扩展同时是更高度的集约”,“最丰富的是最具体的和最主观的”;“从简单的规定性开始,继之而来的规定性就愈加丰富,就愈加具体……在继续规定的每一个阶段上,普遍的东西都在提高它以前的全部内容,它不仅没有因其辩证的前进运动而丧失什么,丢下什么,而且还带着一切收获,使自己内部不断丰富和充实起来”,列宁称这是“对辩证法这个问题,非常不坏地做了某种总结”。[4](P261)列宁吸纳了黑格尔从总体功能上对辩证法这一最重要的科学界定,在今天信息高科技时代对于发展唯物辩证法的总体功能仍有现实的价值。

其二,列宁对总体、现象、规律关系的唯物主义新研究。这对于“左”的思潮将辩证法规律的绝对化、简单化、庸俗化和严重扭曲化的批判方面,更加显示其方法论的指导价值。黑格尔认为:“规律是本质的现象”,“规律的王国是现存世界或现象世界的静止的反应”。列宁指出:“这是非常唯物主义的、非常确切的(从‘静止的’这个词来看)规定。规律把握住静止的东西——因此,规律、任何规律都是狭隘的、不完全的、近似的。”并在概括黑格尔对总体、现象整体与规律关系的合理论述时指出,“规律”比起“总体、现象”仅仅等于“部分”,虽然“似乎承认,规律能弥补这个缺陷,既能把握否定的方面,又能把握现象的总体”。[4](P166-167)因为黑格尔已从物理学发展史的深刻教训中看到,把任何物理学重要规律绝对化,抬高到代替其他规律的位置,都会阻碍科学的前进和发展。物理学本身的发展也推倒了这种窒息科学、阻碍认识前进的错误行径。正如达尔文的宏观生物进化论已在上世纪逐渐在分子生物学、基因遗传学和信息遗传学中不断深化并向新达尔文主义方向发展一样,把发展的某一规律绝对化、偶像化为唯一发展规律甚至代替了其他规律和辩证法的全部范畴体系,它所带来的窒息理论与实践发展的恶果是大家有目共睹的。

其三,对总体范畴内涵的新研究。古代哲学就已从宇宙学的视角直观地看到宇宙整体的分与合的功能。但在两千余年的人类文明史上,囿于经验观察的局限性,有的把“分”绝对化了,有人把“合”绝对化了,如古代希腊的芝诺把运动空间的可分性绝对化,最后走上了否定运动的歧途。庄子则把“一尺之椎”的可分性绝对化为“日取其半,永世不竭”的无限可分性,从而走上了否定庄周主体存在的荒唐唯我论。

“分”和“合”的现代哲学的表述即连续性表征宇宙总体的“不可分割性”,如各种呈连续性存在的物质场(引力场、核场、电磁场等);非连续性表征具体物质的“可分割性”,如各种呈非连续性存在的宏观物体,微观分子、原子、核粒子等。连续性与非连续性能够更准确地表征场与粒子、“分”与“合”的物质总体的统一,说明当时牛顿无法解释的万有引力定律在巨大宇宙空间通过引力与引力场在宇宙总体中的“超距”作用,因此既不存在离开物质场和宇宙总体的绝对可分的粒子,同样不存在绝对不可分的原子。每个物质层次可分性与不可分性、时间的非间断性与间断性、认识的非区分性与区分性、活动的非间歇性与间歇性、空间的连续性与非连续性、事物的联系性与非联系性[5]都是同时存在着的。2500多年以前的老子就认为:“无名天地之始;有名万物之母”,“有无相生,难易相成,长短相形,高下相倾,音声相和,前后相随”。[6]列宁讲在物质总体中二者的连接才是“真正的辩证法”。

其四,对辩证法的总体结构的发展。“辩证法的要素”俗称“十六要素”[4](P249-251)是列宁发展马克思、恩格斯辩证法遗产的重大贡献,不但在辩证法的内容上总体性思想较明确,而且对辩证法的总体结构建构上总体性思想也是较明确的。如在辩证法的内容上,列宁多次较直接地表述了总体性思想:“一切现象中的矛盾的力量和倾向”、“关系的全部总和”、“对立面的总和与统一”、“各个部分的分解和所有这些部分的总和、总计”等。在辩证法的总体结构上,起初列宁在全盘改造黑格尔哲学遗产时把唯物辩证法概括为“三条”,认为“大概这些就是辩证法的要素”,紧接着又把三要素扩展为“七要素”、“十六要素”,囊括了三个发展规律和系列范畴,这是对辩证法的总体扩展和深化。北京大学的王东教授在其博士论文中对此已有精彩的阐述,[7](P106)故不再赘述。当然,列宁深知宇宙自身不断发展,随着人类实践和科学的发展,还会揭示新的要素和方面,来扩大辩证法科学的内涵。列宁的这一重要方法论遗产对今天信息高科技时代克服“左”的错误,推动辩证法的信息化新发展仍有特殊的现实价值。

三、马克思主义科学哲学总体观是现代可持续发展思想的哲学世界观基础

二战后,在全球生态日益恶化的情况下西方的学者和科学家对可持续发展思想的提出作了大量的工作,中国政府在领导经济发展中吸取了可持续发展思想的合理内容,并把它作为我国未来发展经济的重要战略指导思想。但可持续发展思想的哲学世界观是什么?西方思想家还不能从科学的哲学世界观来正确回答这一问题。如美国著作家、社会活动家杰里米·里夫金与特德·霍华德(JeremyRifkinwithTedHoward)在20世纪80年代初就出版了《熵:一种新世界观》[8]一书,试图回答可持续发展的哲学世界观问题,该书出版后曾轰动西方世界,我国很快就有中文译本问世。但通观全书,作者站在热力学第二定律的立场上,把热力学的熵的单向发展搬到人类社会和自然界,对全球的生态现状作出悲观的描述,把“热熵”当作自然界最高的科学定律,所谓《熵:一种新世界观》实质上是世界“热寂说”的新翻版,按照这种新世界观可持续发展最终只能导向发展的“零的增长”,最后走向全球的生态灾难和人类的灭亡。这种以“新”为标榜的世界观没有汲取核时代宇宙的双向演化的熵功能,没有看到生态系统的熵的双向演化功能,客观上起着只让富国发展,不让不发达国家发展经济的作用。

有学者认为:“宇宙间实际上只存在两种不同形式的能量。一类是以光子作为物质基础的能量——物质热辐射能,另一类是以暗物质粒子作为物质基础的能量——物质冷辐射能。”[9]并认为,后一类是“负能”,是取之不尽用之不竭的能源,17世纪30年代英国渥塞斯特(Worcester)侯爵制造的非常著名的“永动机”实验,现在看来实际上就是想利用负能运转的机器。关于“永动机”,可将其简单地理解为:非人力、畜力和常规能源为动力的一经开动就永远不停地运转的机器。古今中外有很多有识之士尝试制造“永动机”,目的都是为了“省力”而“作用大”。13世纪就有了企图制造“永动机”的记载。实际上“亚永动机”早已出现:如,水车、风车;风力、水利、太阳能发电机等。当今,达到第一宇宙速度(7.9km/s)的人造地球卫星和航天器实属真正意义上的“永动机”,它的诞生意义深远,已经给人类社会的各个方面带来了巨大变化。人造飞行器的宇宙速度会不断提高,研制“永动机”的脚步不会停止,“负能”的利用将会诞生更多更好的“永动机”。

我们不是否定包括能源危机在内的生态灾难发生的现实可能性,但不能把可能发生的东西当作唯一的现实根据。只要充分利用现已达到的防止生态恶化的科学技术手段,只要和平与发展仍占时代主流,在各国政府协商和通力合作的基础上,推行全球化的保护生态环境的得力政策,通过加大生态环境防治的人、财、物的投入,就有可能逐步扭转全球生态恶化的现实,恢复全球的生态向良性方向即有序化的减熵方向转化。我们以辩证唯物主义的总体物质自组织原理为指导对核时代揭示的物质总体熵的双向转化进行新的哲学概括,提出了总体性的哲学熵原理。[10]哲学熵范畴是以宇宙熵原体为客观依据的,但它是以信息高技术为依托的现代人的智能对宇宙熵的能动的社会反映,其现代技术前提是智能化的全球环保高技术,而形成哲学熵的最重要的智能要素,是掌握现代信息技术和不断提高环境意识的能动的人类主体。[11]技术客体是硬件,掌握环保技术的人是软件,但软件——人有无限的环保技术的创造力,两者的结合构成现代哲学熵的空前巨大的保护、恢复生态环境的能动力,可更快地恢复自然界的生态平衡。在自然科学的理论方面,哲学熵原理是以耗散结构的非平衡态热力学、协同学等最新科学理论为自然科学依据的,着重点是解决自然界由无序向新的有序化的生态环境的恢复,这一哲学熵唯物主义总体自组织原理既是恩格斯物质自组织原理的运用,同时又为现代可持续发展思想和当代生态经济学提供了辩证唯物主义的现论依据。应该承认,二战后半个多世纪,全球工业化空前扩展,由于忽略了对环境保护的投入,导致全球环境的不断恶化。草原大规模沙化,森林大面积毁灭,江河污染不断扩大,大气污染日趋严重,工业污染排放物仍未受到控制,气候条件变化异常,最适合人类生存的环境日趋减少等等。但是,只要自觉贯彻哲学熵物质自组织原理,在各国政府积极的环保政策的指导下,特别是工业大国主动地减少排污量,竭力改善和保护全球环境,就一定能够尽快实现环境由增熵向负熵的发展方向转化,实现“人口——资源——环境的良性循环”。

二战后,西方涌现了两次信息科学革命,创立了控制论、信息论、系统论等信息通讯理论,尤其是20世纪90年代始于西方的数字化电子网络化信息革命引发的智能化机器人的后工业化的革命方兴未艾。高科技不断取得重大的突破,但整个西方科学哲学仍未脱离旧实证论的窠臼,多囿于某一科学成就来替代哲学世界观。如,阿尔文·托夫勒在《第三次浪潮》中提出的“整体主义”,就是把维纳的控制论的正、负熵观点和普里高津的耗散结构理论直接提升为“现代整体主义”哲学方法的主流,而贝塔朗菲(LudwigVonBertalanffy,1901~1972,美籍奥地利生物学家,一般系统论的创始人)则试图以生物系统论为基点建立一种“系统哲学”,其创造哲学总体论的尝试在“时兴”一阵之后就在世界哲坛上如昙花一现,销声匿迹了。因为这种急功近利的哲学创新,在哲学上既缺少正确的方法,又离开厚实的唯物主义基础,不是建立在现代科学与技术的全面的科学哲学的认识之上。

总之,在我们看来,马克思主义总体观是以理性具体表明事物及其相互联系的全然性的哲学思想;马克思主义总体方法是运用总体观,认识、分析、解决问题的方式。新中国的三代领导人、邓小平、在不同的历史阶段,实事求是、开拓性地运用了马克思主义总体方法,创造性地发展了马克思主义,取得了举世瞩目的成就。以为总书记的新一届领导人,在新世纪、新挑战、新机遇面前,将会以新思路、新作风、新面貌率领中国各族人民走向更加灿烂辉煌的明天。马克思主义总体观是开放的思想体系,广大人民群众的社会实践是她的智慧源泉,世界的和平与发展期待着创新、腾飞的马克思主义总体观。

【参考文献】

[1]马克思恩格斯选集:第3卷[M].北京:人民出版社,1972.

[2]马克思恩格斯全集:俄文版第46卷,第1分册[M].

[3]马克思恩格斯全集:第20卷[M].北京:人民出版社,1971.

[4]列宁.哲学笔记[M].北京:中央党校出版社,1990.

[5]朝克.论非联系方法[J].内蒙古大学学报(哲学社会科学版),1993,(1).

[6]老子(也称《道德经》)第一章、第二章.

[7]王东.辩证法科学体系的“列宁构想”[M].北京:中国社会科学出版社,1989.

[8]杰里米·里夫金与特德·霍华德(JeremyRifkinwithTedHoward).熵:一种新世界观[M].上海:上海译文出版社,1987.

[9]董长军.宇宙能源新概念——负能[M].呼和浩特:内蒙古大学出版社,1998.

[10]何毓德.试论辩证唯物主义总体性原理在当代的发展[J].内蒙古师大学报(哲学社会科学版),1997,(1).

分子生物论文范文第6篇

关键词:邬;信息时代;信息哲学;世界观

中图分类号:N031文献标识码:A文章编号:1673-8268(2014)01-0079-07

马克思在《资本论》第一卷1872年第二版跋中说:“研究必须充分地占有材料,分析它的各种发展形式,探寻这些形式的内在联系。只有这项工作完成以后,现实的运动才能适当地叙述出来。这点一旦做到,材料的生命一旦观念地反映出来,呈现在我们面前的就好像是一个先验的结构了。”[1]马克思把先后出现的各种思想的内在联系,它们的统一性,称之为材料的生命,把在观念上反映这种生命,反映它们的运动所体现的如先验结构般的历史必然性,视为理论研究的基本任务。那么,研究邬信息哲学思想也必须遵循这样的原则,充分占有有关材料,分析其中的历史和逻辑脉络,理清邬信息哲学发展的轨迹与历史贡献。

20世纪80年代产生的邬信息哲学,是哲学发展中的根本性变革,是人类信息时展和哲学发展的必然产物。首先它是适应全球化信息时代的需要而产生的。同时,它又是现当代科学和哲学发展的总结,是人类以往认识世界和改造世界的积极成果的理论结晶。它以信息是间接存在的观点为基础,揭示了世界的物质与信息双重存在的性质,开辟了对信息世界进行哲学研究的新领域,进一步科学地解决了思维与存在(物质与精神)、物质与信息、精神与信息的关系问题,从而实现了新的唯物信息论和信息方法论的统一,信息本体论和信息认识论与信息价值论的统一,信息进化论和信息社会论的统一。从其理论特征上看,又是科学性、时代性和普适性的高度统一,是信息时代的系统化、理论化的科学的世界观和方法论。一、邬信息哲学是人类信息时展和哲学发展的必然产物邬信息哲学的诞生,固然是由于邬的天才思维的创造,但更为重要的是,人类进入20世纪80年代之后,信息时代的科学和社会实践的发展,已经为在哲学上实现根本性的变革准备了必要条件,所以,信息哲学的诞生正是信息时代的哲学发展的必然结果。

(一)邬信息哲学创立的社会历史前提

马克思说:“任何真正的哲学都是自己时代精神的精华”,“是文明的活的灵魂”[2]。邬信息哲学就是从总体上把握信息时代的本质特征、集中反映信息时代的内容、体现信息时代精神的精华的思想。邬信息哲学是真正的哲学,是信息时代人类智慧的理论升华。人类历史进入到20世纪80年代,已跨入了一个新的信息时代。旧的哲学,包括马克思主义哲学的经典形式和内容已经不能很好地体现新的时代精神,必须创立新的哲学才能适应新的历史需要。而且,新的信息时代也为新哲学的创立提供了必要条件。

经济政治上,20世纪80年代这一时期,由于苏联解体、东欧剧变,世界已经由美国为主的资产阶级国家和苏联为主的社会主义国家主导的“两极”对抗政治,转变为政治的多极化、经济的全球化、文化的多元化,时代精神发生了巨大变化。时代精神的主旋律已开始由无产阶级的争取人类解放的社会主义革命运动转变为世界的和平、发展、合作的主题,已经由工业时代逐步过渡到信息时代。作为以无产阶级革命斗争为己任的世界观――马克思主义哲学的经典形式和内容,已经无法适应时代的需要,必须进行发展、创新、改革,才能建立符合信息时代精神要求的科学的世界观。因此,邬信息哲学便应运而生,为人类认识信息时代精神的精华提供了强大的思想理论武器。

自然科学上,马克思主义哲学产生的自然科学基础是19世纪的细胞学说、能量守恒和转换定律、生物进化论的三大发现。而邬信息哲学产生的自然科学基础则是相对论、量子力学、分子生物学、现代宇宙学;系统科学、信息科学、控制论、突变论、耗散结构论、协同学、超循环理论;分形与混沌理论、虚拟现实、纳米科学;人工智能科学、生物工程、认知科学、广义进化理论、复杂性问题研究;等等。马克思主义哲学产生的社会根源在于以蒸汽机和电力的发展为标志的资本主义产业革命,但现今时代的社会已经过渡到了以电子计算机网络和现代通信技术的发展为标志的全球性信息革命的时代。

当代科技、经济、社会、文化、生活与观念的全方位的信息化发展态势,必然导致某种新的时代精神――信息精神的产生,信息范畴给哲学带来了具有深刻性和本质性的突破。任何一种现代哲学理论,都不能不对这种新的时代精神――信息精神给以足够的重视。这种新的时代精神、时代哲学就是邬创立的信息哲学。邬在实质上揭示了信息这个传统科学与哲学未曾发现的一个全新领域――信息世界,揭示了一个与直接存在的物质世界并存的另一个间接存在的信息世界,从而提供了全新的事物存在与演化的世界图景和思维方式。由于作为间接存在的信息领域的发现,这便首先在哲学本体论层面上引出了一场根本性的革命。由于邬信息哲学是深入到哲学本体论或存在论层面的,所以它便必然会引发哲学认识论、哲学进化论、哲学社会论、哲学价值论、哲学思维论、哲学方法论等等,包括全部哲学领域的全方位的根本性变革。

(二)邬信息哲学创立的理论前提

哲学中革命性变革的发生不仅仅是历史发展的结果,同时也是以往哲学自身发展的结果。以往哲学从两个方面提供了新世界观产生的前提:一方面,以往哲学对于人与世界关系的有益探讨积累了具有积极意义的思想材料;另一方面,以往哲学与时代精神的背离及它所包含的内在矛盾为新哲学的形成提供了由此出发的问题。事实上,每一种新的哲学都只有在对以往哲学所未解决的问题的解决中,才能超越以往的哲学,并确立自身。邬信息哲学正是在对以往哲学的批判与超越中,对以往哲学所无法解决的信息世界的问题中,才得以创立、完善和成熟的。

在以往哲学中,迄今为止,马克思主义哲学代表着解决哲学基本问题的正确方向,它对于邬新的物质与信息双重存在的世界观的形成有着特别重要的意义。

应当承认,邬信息哲学继承了马克思主义哲学的唯物论和辩证法思想。因为邬信息哲学并没有改变唯物主义的基本点:世界统一于物质;也没有改变辩证法的基本点:宇宙、宇宙间的一切事物都是普遍联系、永恒运动、不断变化和演化着的过程的体系。但正如恩格斯所说:“像唯心主义一样,唯物主义也经历了一系列的发展阶段。甚至随着自然科学领域中每一个划时代的发现,唯物主义也必然要改变自己的形式。”[3]“每一时代的理论思维,从而我们时代的理论思维,都是一种历史的产物,在不同的时代具有非常不同的形式,并因而具有非常不同的内容。”[4]邬信息哲学就是信息时代的理论思维,具有与经典的马克思主义哲学非常不同的内容和形式,因而实现了哲学体制的转换,改变了马克思主义哲学的旧有体系和结构。

邬认为,作为辩证唯物主义所采取的传统形式,是马克思、恩格斯在他们那个时代创立的,是那个具体的时代历史的产物,它具有与那个时代、与那个历史相一致的特点。我们不能强求马克思、恩格斯所创立的哲学,从形式到内容都与我们这个信息时代相符,因为他们并不拥有我们这个时代。这也正如我们不能要求今天的人们必须按照未来社会的人们的方式去进行思维一样。

(三)邬信息哲学创立的进程

邬信息哲学作为新的哲学世界观的历史使命在于:为信息时代的全人类如何认识物质与信息的双重存在的世界提供理论指导。因而这种哲学的创立是与全球化信息时代的信息理论和运动密切相关的。邬信息哲学的创立经历了一个历史过程。这个过程可分为两个阶段:第一个阶段的主要代表作有:《思维是物质信息活动的高级形式》(论文,1981)、《哲学信息论要略》(论文,1985)、《哲学信息论导论》(专著,1987);第二个阶段的主要代表作有《信息哲学――一种新的时代精神》(专著,1989),以及长达70万字的标志他所创立的信息哲学走向完善和成熟的学术专著――《信息哲学――理论、体系、方法》(2005)。这些论著体现了邬如何从不同角度探索新的世界观,如何从马克思主义哲学及古今中外的哲学中汲取营养,又如何超越它们,创造出全新的信息哲学的基本历程。

第一阶段:1980―1987年,是邬信息哲学思想的创立形成期。这八年,主要探讨“存在领域的重新分割”和“信息的本质”等问题,以《思维是物质信息活动的高级形式》、《哲学信息论要略》和《哲学信息论导论》为标志。邬关于信息哲学的第一篇学术论文《思维是物质信息活动的高级形式》,首次将信息称为“自然信息”,以便与其他领域中的“信息”概念区别开来,并从哲学的高度把自然信息定义为“物质存在方式和状态的显示”[5],提出并初步论证了信息具有自在、自为和再生三种基本形态,还提出了信息场、信息的同化和异化、信息的直观识辨、概象信息和符号信息等信息活动的五种基本形式(在后来的研究中,他又增加了“有感记忆储存”的信息活动形式和“社会信息”的信息综合形态),并在此基础上把从物质到精神的过程描述为以信息为中介的信息活动过程。“正是这篇论文所提出的观点使信息作为哲学范畴引入哲学成为可能,从而奠定了信息本体论和信息认识论的基本前提。” [6]

《哲学信息论要略》、《哲学信息论导论》参见邬、李琦:《哲学信息论导论》,西安:陕西人民出版社,1987年版。从本体论的意义上来说,第一次在学术界全面系统地阐述了:信息的哲学本质、信息的分类、信息的质和量、信息进化论、信息认识论的信息中介思想等诸多理论问题。这些具有独创性、开拓性的研究,系统地建立了一种信息哲学理论体系,正式宣告了一种崭新的时代哲学――邬信息哲学在中国的创生。

第二阶段:1988―2005年,是邬信息哲学思想的完善成熟期。这十几年,邬主要是对已经创立的信息哲学思想进行反思、完善与发展,以《信息哲学――一种新的时代精神》、《信息哲学――理论、体系、方法》等专著为标志。邬在他的《信息哲学――一种新的时代精神》学术专著中,指出了信息哲学作为元哲学的性质,并提出了信息哲学所研究的大致范围。书中写道:“信息哲学首先是一种元哲学,由它的基础理论的拓展又可以延伸出许多亚层次的哲学来。就目前来看,还没有哪一个现有的哲学领域是信息哲学绝对不能涉足的。” [7]

2005年,邬综合其25年的研究成果,出版了集大成的长达70万字的《信息哲学――理论、体系、方法》参见邬:《信息哲学――理论、体系、方法》,北京:商务印书馆,2005年版。专著,全面而系统地建立起了信息本体论、信息认识论、信息进化论、信息价值论、信息生产论、信息社会论、信息思维论等相关理论,这标志着邬创立的信息哲学已经达到了系统、完善与成熟的水平。“从信息哲学作为辩证唯物主义的第二个历史形态的意义上说,邬的发现并不亚于马克思的两个伟大发现对辩证唯物主义的第一个历史形态所作的贡献。” [8]正像马克思所说:“哲学家的成长并不像雨后的春笋,他们是自己的时代、自己的人民的产物,人民最精致、最珍贵和看不见的精髓都集中在哲学思想。”[9]可以说,邬的信息哲学思想是属于信息时代的、属于科学的、属于全人类的。二、邬信息哲学是以物质和信息双重存在为核心理论的完整体系信息概念的完备规定和信息观点的确立,是实现哲学上根本性变革的关键。信息的观点规定了邬信息哲学解决哲学基本问题的独特方式,它是唯物论与辩证法的统一、进化观与历史观的统一、认识论和本体论的统一的基础。

(一)物质和信息的双重存在论是邬信息哲学的理论基石

信息范畴是邬信息哲学最为核心、最为基础的范畴。在信息范畴的基础上,邬信息哲学超越了以往的全部哲学,构成了一个唯物论与辩证法相统一、自然观与历史观相统一、本体论与认识论相统一的完整严密的理论体系。1986年,邬在《存在领域的分割》一文中首次提出了“物质和信息的双重存在”[10]的世界观,对存在领域的重新分割,确立了信息本体论的理论根源,从源头上廓清了信息存在的价值。这样,信息本体论思想就为我们提供了新的世界图景,为哲学研究开辟了新的领地和视角,为各门科学研究提供了新的理论范式。

邬的信息本体论思想揭示,“由于间接存在的信息世界与直接存在的物质世界截然不同,从而揭示了一个新的存在领域,使得哲学在本体论层面上发生了根本性的革命,几千年来传统哲学关于存在与思维或物质与精神关系的基本问题的内涵发生了改变,信息不仅是在个别特征、个别因素或某种描述方式上对哲学的改变,而且是从根本上改变了人们对存在世界的看法,提出了全新的事物存在与演化的世界图景和思维方式。不仅标志着哲学本体论和认识论的统一性关系,而且也揭示着在本体论的基础上,必然会引发哲学认识论、哲学进化论、哲学价值论、哲学方法论……包括全部哲学领域的全方位的根本性变革。邬进而认为,在对信息进行存在论意义的本质规定时,可能会出现实质性的分歧,由此又可能派生出十分不同的信息哲学流派”[11]。因此,邬信息哲学成为区别于传统哲学和现代哲学的一种全新的世界观、历史观、社会观、认识观和方法论,它在整体上对人类历史的所有形式的哲学都进行了批判,并使这些哲学在邬信息哲学所突现的新的全球化信息时代精神面前黯然失色。

(二)邬信息哲学是辩证唯物主义的第二个历史形态

从历史的角度来看,马克思主义哲学只是辩证唯物主义哲学的第一个历史形态,而辩证唯物主义则可以在不同的历史时代获得不同的具体规定性。正如唯物论、辩证法在历史上曾经呈现过不同的具体形态一样,辩证唯物主义也必然会在不同的历史阶段上呈现出不同的具体形态。邬认为,辩证唯物主义的新的历史形态可以看作是马克思主义哲学的继承和发展,但是,它和马克思主义哲学的关系又不是简单的同一,它们在实质上是不能用同一个指谓来描述的。正如,我们不能把所有的辩证哲学都叫作赫拉克利特哲学,或把所有的唯物主义哲学都叫作泰勒斯的哲学一样。辩证唯物主义是一个抽象的同一体,它的不同形式必然处于十分不同的具体的差异中。在信息时代里,辩证唯物主义必然会采取比它的第一个历史形态――马克思主义哲学更为适合现代科技和现代社会发展的具体形态,这个形态必将具有全新的范畴和内容、体系和结构。而正是在这个意义上,邬信息哲学成了辩证唯物主义的第二个历史形态。

邬认为,现代科学、技术和社会的发展给辩证唯物主义哲学的发展提供了前所未有的崭新方向,要求辩证唯物主义哲学与时俱进地变革和发展自身。如果说,马克思和恩格斯当年创立了辩证唯物主义的第一个历史形态的话,那么,建立在现代科学、技术和社会发展基础之上的新哲学则为建立辩证唯物主义的第二个历史形态提供了可能。这一新的历史形态既是第一个历史形态的继承和发展,又必然会具有全新范畴、体系和内容。在信息时代的今天,在现代科学革命、信息哲学所提供的相应成果和问题域的背景下,对现代科学的积极成果,以及对信息哲学问题进行辩证唯物主义的阐释,对形形的利用现代科学的某些成果,以及关于信息问题的片面解读来抵毁唯物论和辩证法的倾向予以有效的批判,无疑会成为建立辩证唯物主义的第二个历史形态的最重要、最基本和最切近的途径。

(三)邬信息哲学是科学性、时代性、普适性相统一的完整严密的科学理论体系本节及其他少部分内容曾发表在李国武:《邬信息哲学到底是什么样的哲学?――简评霍有光对邬信息哲学的质疑与双方的论争》,《重庆邮电大学学报(社会科学版)》,2012年第4期,第55-63页。

邬信息哲学引入信息范畴作为解决思维与存在关系问题的新视角,这一新视角建立在信息科学等现当代自然科学基础之上,揭示了一个全新的信息世界,客观地反映了信息时代精神的精华,重新审视和回答了以往哲学所无法回答的众多重大问题,具有鲜明的、强烈的时代特色。邬的哲学视野非常广大、深邃,他站在浩瀚无垠的宇宙中思考信息哲学的基本思想,无论是“物质和信息的双重存在”的信息本体论,还是多级中介的“凭差异而识辨、依中介而建构、借建构而虚拟”的信息认识论,无论是“物质和信息的双重演化”的信息进化论,还是“天道价值”的信息价值论,无论是“多维存在的人的本质”的信息社会论,还是人类“四种生产的本质”的信息生产论,无论是信息思维论,还是信息复杂性理论等,都是具有普适性的重大理论创新。这些,不仅决定了邬信息哲学思想在本质上是科学的和时代的,而且决定了它在本质上也是科学的和普适的,是科学性与时代性、普适性的高度统一。

理论的科学性是理论内容的客观真理性和逻辑形式的严密性、完整性。邬信息哲学的客观真理性不仅在于它是在信息社会实践中产生并经过实践检验过的真理体系,而且在于它本身就内在地包含着客观性原则,因为信息概念中内含着客观性的规定。

邬信息哲学的科学性还体现在它逻辑上的严密性、完整性。邬信息哲学运用信息的间接存在观点又一次彻底唯物地解决了思维与存在的关系问题,从而为其信息哲学的信息认识论、信息进化论、信息价值论、信息方法论和信息生产论的建立,确立了自觉的理论前提。邬信息哲学的信息本体论、信息认识论、信息生产论、信息社会论、信息价值论、信息方法论、信息进化论等,都是建立在同一信息概念的基础之上的,因而这几个方面是相互贯通的,是具有内在一致性的,它们共同构成了邬信息哲学的完整理论体系。因为邬信息哲学在内容的客观真理性和形式的逻辑严密性上达到了有机结合的统一,这就构成了邬信息哲学在科学性上的完整性,同时也使邬信息哲学呈现出全面、系统的整体系列创新的基本特征。

科学性作为邬信息哲学的基本特征,体现在方法论上,就是要求以信息思维、信息的方法、客观的态度对待事物,对待人的社会实践活动。邬信息哲学的科学性、时代性与普适性都是它的内在的本质规定,三者是在“物质与信息双重存在”基础上的辩证统一。

三、邬信息哲学与当代世界

分子生物论文范文第7篇

[论文摘要〕甲述了中医教育本科专业课程体系改革的必要性.对于本科教学课程设里,文章提出专业课程体系整合的原则与思路,整合内容与授课方式,实现缩减专业课程时间,扩大限选课程时间,突出中医思维与认知方法,以提高人才培养的质量。

总书记在党的十七大报告中向教育战线明确提出要“更新教育观念,深化教学内容方式的改革”,这是党的“优先发展教育,建设人力资源强国”方针的体现,为教育现代化指明了方向。我国高等教育应进一步深化教学内容改革,建立与经济社会发展相适应的课程体系,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容;应大力推进教学运行方式的改革,以适应课程体系的优化需要,使课程体系与教学运行方式有机融为一体。

中医高等教育由于医学模式已从传统的生物医学模式向现代生物一心理一环境一社会医学模式转变,从传统的“医一病一药(手术)”的单纯治疗模式向群体一保健一预防一主动参与的模式转变,其人才培养模式和中医教育模式所基露出来的弊端与问题,越来越受到业内外人士的关注,改革中医药教育的呼声此起彼伏,中医高等教育的教学内容以及教学运行方式皿待改革。

教学内容是教学目标得以实现的物质载体,课程体系又是教学内容的核心,而教学运行方式是如何组织教学计划,使教学内容得以转化为学生能力与素质的有效手段.大众化教育时代社会最需要的是能够服务经济社会建设、服务人民生命健康的中医药人才,需要实践技能娴熟、职业素质高、岗位适应能力强的中医药人才.目前的中医药课程体系已无法适应迅猛发展的高等医学教育的需要,改革旧的课程体系,建立一种科学的、多样化的、开放的,具有中医药特色的,并与全面素质教育相吻合的中医药课程体系,即改革中医高等教育的教学内容与运行方式势在必行。

一、教学内容设置的原则

1.更新中医学教育理念。因为一定的教育理念制约或指导人才培养的效果与质量,教育改革要取得进展,首先要更新教育理念。南京中医药大学经过50多年的办学历史,凝练出了具有中医药教育特色的仁德、仁术、仁人“三仁”教育理念。“仁德”就是培养学生崇高的理想、高尚的道德品质,反映了中医文化中“以仁存心”的道德追求。“仁术”,就是培养学生掌握扎实的知识、精湛的技能,拥有求真的科学精神和博爱的人文情怀。“仁人”即“人的全面发展”,它是“仁德”与“仁术”的高度统一,是“大医精诚”思想在现代社会科技条件下的衍化和深化。它以提高学生综合素质为根本宗旨、以培养学生的创新精神和实践能力为重点.在“三仁”教育理念的指导下,中医学专业的课程设置要有利于中医院校自身的办学特色;有利于培养复合型中医药人才;有利于培养学生的创新精神和实践动手能力;有利于学生个性和特长的拓展。概而言之,中医药课程体系改革要按照人的个性发展与社会教育思想的更新,发展和谐统一的原则,旨在提高学生的综合素质和培养创新能力。

2.遵循中医学的形成特点和认知方法。中医药学是根植于中华文化这一沃土并孕育、发展起来的一门科学,是一个哲学、自然科学和社会科学三者相互交融的体系,其母体就是以中国传统哲学为核心的中国传统文化。中医学在几千年的发展过程中,形成了自己一套独特而完整的理论体系。中国古代朴素唯物论和辩证法的思想—阴阳五行学说,构成了中医药学理论体系的认识论基础,从而产生了以整体观念、辨证论治为特点的完整的理论体系。与现代西医相比.这是两种异质的理论体系。因此,中医课程体系的整合与设置必须遵循中医自身认识自然、社会、人体、生命以及疾病的特点,遵循中医独特的认知方法。

3.凸显中医学思维方式和学术内核。中医学是形象思维的产物.其思维方式直接主导中医学理论的形成以及在临床上的应用。因此中医高等教育首先要帮助学生构建中医学自身思维方式,使学生能够在将来牢牢把握中医学的精髓,来从事中医学临床工作.课程设置是实施教学的基本要素,是人才培养的关键环节。中医高等教育的课程设置要完整、准确地体现中医药学的知识结构体系.使学生全面深人地理解、掌握中医基本理论和方法,领会中医整体观念、辨证论治的精髓,“观其脉证,知犯何逆,随证治之”,将中医学辨证论治规律与理、法、方、药相结合,提高临床诊疗技术与能力。使中医人才培养与社会需求和国内外医疗市场需要相适应.

二、教学内容设置的思路

1.从以教师为本,以教材为本,转移到以学生为本,发掘学生自主学习的潜能,激发学生自主学习的兴趣,培养学生的实践能力和创新意识。中医高等教育必须尊重中医药人才的自身培养和成长规律,应以“学生为主体,实践为重点,提高人文素质和综合能力,以解决临床实际问题为目标”。医学教育与人文教育并重,积极构建以人的发展为核心的课程体系和教学方法,以适应社会卫生需要、卫生服务模式、医学科技的发展变化对中医药人才的要求。实现中医理论与临床实践的有机融合,强化以中医教育为主体的思想和中医临床能力的培养。

2.强化素质教育,增加人文课程,自然科学课程,以衬垫专业基础,开发创新意识。中医学是在中华民族传统文化基础上产生的认识人体生命现象和疾病规律的一门传统医学,又是一门历久弥新的学科;现代科学技术日新月异,整合课程体系必须充分吸收人文社科内容和自然科学的新概念、新知识和新技能。

3厚基础、宽口径,强化临床思辨能力,强化临床技能。着重培养学生具有厚实的理论基础,宽阔的知识面。培养学生积极探索研究中医学理论问题,跟踪未来疾病普遍化,掌握中医特色诊疗技术潜质,具有创新精神和创新能力,力求实现学生的知识、能力、素质三者相统一,普遍达到学生基础扎实,知识面宽,能力强,素质高的层面。通过新课程的设置,达到提高学生的综合素质,使学生以高质量、高水平步人社会,适应社会现代化需要的目的。

三、教学内容设里的特点

中医学课程体系的设置直接影响到中医人才培养的质量,整合中医学课程体系必须从实际出发,放眼未来,以提高学生的培养质量为落脚点,努力形成中医学专业有特色的科学的课程体系。

1.整合中医、西医课程,克服课程叠加,学时过多,学业过重的矛盾。通过开设综合课程,整合中、西医课程,减少重复叠加的课程内容,减少必修课总学时数,减轻学生负担。增加限选课学时,充分调动学生的积极性,扩大自主选择的余地。必修课减少,选修课增加,一方面增加中医学方面的课程,加强学生中医学系统深人的研究与学习,提高中医技能与理论水平;一方面增加人文社科和自然科学类课程,着重提升学生的人文、自然科学素养。

2.整合中医课程,摆脱原有生物医学模式下的课程设置,突出中医学科特色,突出辨证思维方法的培养,保持理法方药一致。尽可能地、科学合理地减少知识点的重复,知识板块的叠加,增加必要的现代研究成果。中医学专业教材内容的组织与课程设置,应服从并充分体现中医学理论体系,辨证论治的原则和理法方药的统一,改革后的课程进行充分整合,把内经、中医基础理论、中医诊断学中的诊法学整合为中医基础学;把中医诊断学中辨证学的证候辨证部分、方剂学整合为方证学;把中医诊断学中辨证学的综合辨证部分、伤寒、金匾、温病整合为辨证治疗学;把中医各家学说、中医医案学整合为中医学术流派与医案选,以减少知识的重复,突出中医理论体系,训练学生中医思维和认知方法。整合中医课程主要为了突出中医学术内核,实现中医认知方法,保持中医理法方药统一,强化辨证思维训练。教学方法上方证学、辨证治疗学尽可能采用理论与案例结合,便于开展案例式教学。中医方法论的开设则增加学生中医学思维模式、认知规律、临床应用能力的训练。

3.整合西医课程,引进国外综合医学课程设置。改变以往过分强调单个课程的独立性、完整性的概念,开设综合医学课程,在一门课程中融合多门学科知识板块,使学生受到最佳的知识和能力的教育与培养。例如整合人体解剖学、组织胚胎学、病理解剖学三门课程为人体形态学;整合生理学、病理生理学两门为人体机能学;整合医学微生物学、医学寄生虫学为病原生物学;整合科研方法学、卫生统计学两门医学科研方法学;整合生物化学、分子生物学、分子遗传学、免疫学四门为生命科学基础。

综合医学课程模块的设置,降低了传统医学课程的分割

性,形成一个整体医学知识框架;避免或减少了不同学科间相关内容的重复,提高了教学效果。另外在综合性课程中,学生可将前期学习的基础知识应用于临床问题或系统,提高了教学目标的水平。综合性课程模式注重知识的应用和问题的解决,从而有利于学生能力培养。

4.加强专业基础课程,整合专业课程,增加限选课程。降低必修课比例、加大选修课比例、减少课堂讲授时数,增加学生自主学习的时间和空间,拓宽学生知识面,增强学生学习兴趣。经过整合,进一步加强专业基础课,体现了厚基础、宽口径的培养目标。新开设限选课,以凸显中医人文学科背景,以及现代医学模式的变化,促进基础于临床之间学科的交叉、渗透与融合。

5.必修课中专业基础课和专业课设置的知识板块、知识点保持与执业医师资格考试内容相链接。为了保证中医学毕业生的综合应用能力、分析解决问题能力、创新意识、独立获取知识能力,确保能够成为临床合格的中医高级人才,整合过的课程保留了中医执业医师资格考试中规定的内容和知识点。使学生能够适应社会卫生需要,适应市场对中医人才的要求。

四、教学运行方式的改革

中医教学内容改革的目的是为了培养能跟上时展、适应社会卫生事业需要的德才兼备的祖国传统医学人才。教学运行方式应突出能力培养,实现理论与实践教学一体化、临床课程与临床实习一体化、科室轮转与名师传承一体化的教学运行方式,使理论学习与临床实践有机融为一体,培养学生的兴趣,以增强学生临床感性认识与提高临床动手能力。

1.理论与实践教学一体化。教学方式采用课堂教学、自主学习、实践操作等形式相结合的方法。公共基础课采用理论与实践相结合的教学方式,西医基础课采用理论与综合实验相结合的教学方式。通过理论与实践充分结合,强化理论对实践的指导,改变理论课枯操乏味的弊端,使学生易于接受。

2.临床课程与临床实习一体化。中医教学模式是将中医理论与临床课、临床见(实)习三个阶段合并为一个阶段。中医教学没有基础与临床之分,彻底打破基础课、临床课与临床实习课分段教学模式,打通前后期中医课程。采取在医院边上中医理论课,边临床实习的“基础课—临床课—实习课”三阶段相互交叉滚动循环,使理论课教学与临床实践自然融为一体。

3.科室轮转与名师传承一体化。通过在科室轮转过程中的跟随名师学习,一方面接受祖国医学“大医精诚”思想的熏陶,一方面注重传承名医的诊疗思辨方法与技能。将科室轮转与名师传承结合起来,实现了名师传承、临床技能全面化与专门化的统一,促进中医教育出好人才,早出人才。

分子生物论文范文第8篇

关键词: 代数 发展史 数学 教育价值

数学是一门有悠久历史的学科,其是在不同地方先后独立产生的,早在两千年前就有了专门著作(如中国的《九章算术》、古希腊的《几何原本》)。而代数作为数学的一个分支,伴随着数学的发展,经过漫长的过程才逐渐形成现代代数学科,并在现实生产生活中发挥着巨大的作用。下面我们通过阐述代数的发展历史,使大家从宏观上认识代数学的整体结构,进而扩大我们的视野,形成数学思想观念和科学探索信念的精神,从而有助于我们了解数学的教育价值,使大家更加喜欢数学,不仅鼓励自己学习数学,还乐于鼓励别人学习数学。

一、代数发展的四个阶段

(一)17世纪以前的代数

17世纪以前的代数,谈不上真正意义上的代数。应该说17世纪以前的代数发展主要进程是:记数符号,算术运算(代表作为中国的《九章算术》)、几何上的经验公式,古希腊的演绎推理(代表作为希腊的《几何原本》)等,至17世纪初完成了初等代数的主体部分――代数方程。在这一阶段,第一次系统地提出代数符号的是丢番图(希腊化了的巴比伦人)。

他在《算术》这部著作中,摆脱了古典时期几何代数法的束缚,出现了代数转向算术运算的趋势,成为字母运算方式的开端,开始出现了与方程有关的代数问题。在其墓志铭中就是一个妙趣横生的一元一次方程问题:“过路人!这里埋葬着丢番图,他的童年占一生的1/6,过了1/12以后他开始长胡子,再过1/7以后结了婚,婚后5年得子,可惜儿子只活到父亲年龄的一半,丧子4年以后老人也度完了风烛残年。”(答案为84岁。)

但将代数作为一门独立的学科提出的是阿拉伯人,第一部代数著作是阿拉伯人花拉子模的《代数学》(约公元780-850年),后经翻译成拉丁文正式取名为“Algebra”(14世纪时)。这部著作虽然不使用字母符号,而且用文字语言叙述,但其所阐述的问题具有一般性。全书逻辑严密,系统性强,易学易懂,不仅讲理论,还讲应用,提出了一元一次和一元二次方程的一般解法,并把解方程求未知量叫做求根。现在解方程的两种基本变换“移项”和“合并用类项”就源于花拉子模的“还原”和“对消”两种方法。《代数学》后来被译成拉丁文,成为欧洲沿用了几个世纪的代数学标准教材。因此,有人称他为“代数学之父”,可见这部著作对现代初等数学的巨大影响。

17世纪以前的代数主要是言辞代数(相当于现在中、小学的应用题),直到公元1637年才由法国的笛卡尔提出缩写的代数符号方程:3X -5X+6=0。在这一阶段,中国数学一直处于世界的领先地位。

(二)17世纪和18世纪的代数

这一阶段,欧洲的资本主义工业蓬勃发展,有力地促进了机械学、力学的发展,引起了宗教改革和政治变革,促进了思想的大解放和文化、艺术、科学的大发展,给数学的发展提供了强有力的推动力。欧洲数学开始走出中世纪的黑夜,孕育出了数学的新时代,使数学得到快速发展。这一阶段的数学发展有三大特色。(这一时期后,中国数学的发展已被远远抛到西方之后。)

1.产生了一系列新的领域,如解析几何(笛卡尔)、微积分(牛顿-莱布尼兹)、概率论、数论等,是科学发展的新阶段;

2.出现了代数化的趋势,代数比几何占有更加重要的位置,并进一步向符号代数转化;

3.创造了大量的新概念,使数学进一步抽象化。

作为这一阶段的代数学,确立了以解方程为中心的初等代数,并建立了一套有效的符号体系,从言辞代数转化为符号代数。如这一时期,法国数学家韦达比较全面地提出了根与方程系数的关系(韦达定理);日本数学家关孝和提出了行列式等。特别到了18世纪,法国数学家范德蒙将行列式作为一个专门理论进行研究,并对解线性方程组起到了重要作用。

在这一阶段的解多项式方程和解线性方程组为以后建立抽象代数和高等代数学奠定了基础。

“方程”一词首先出现在《九章算术》方程章。对于一元一次、二次方程的一般解法早已解决,对于三次、四次方程的求解方法也伴随着人们对数的认识(N、Z、Q、R、C)过程而逐渐得到。对方程的求解是指以该方程的系数有限次加、减、乘、除及开方运算用公式形式表达出其解。下面简要介绍三次方程的一般公式解表达式(一次、二次不言而喻)的推导。

不访设x +ax +bx+c=0

令x=y ,则原方程化为(仍以x为未知数)x +qx+p=0。

再令x=y ,

得y +py -( ) =0。

令Φ=y ,

得Φ -pΦ- q =0(此一元二次方程称为拉格朗日预解式)。

从而得到原三次方程的三个根分别是:

x = +

x =ε +ε(这里1+ε+ε =0,ε =1)

x =ε+ε

这一公式也称卡丹公式,是由卡丹(米兰有名的医生和学者,也是一个赌徒)在其数学专著《大术》中公开于众的。它其实是由自学成才的意大利数学家塔塔利亚首先给出了。1732年,欧拉全面研究了卡丹的工作后,强调三次方程有三个根。至此三次方程的求根公式的探索工作才圆满完成。在卡丹的《大术》中还载有他的学生费拉面发现的四次方程的求根公式(也是通过变形,巧妙假设换元而解得)。

就此,对于四次以上的方程,是否也有类似的公式解?(求根只须代入公式即可)。1799年,杰出的数学家高斯(数学王子)作出了重要进步。在其博士论文中发表了代数基本定理及其证明(n次方程在c内有n个根),整体上解决了根的存在性问题。高斯是近代最杰出的数学家,对近代数学起了奠基作用,其历史上的影响可以与牛顿并列。当时高斯进入大学时,还没有立志专攻数学,但听了数学教授卡斯特纳的讲授之后,高斯决定研究数学,卡斯特的本人并没有多少数学业绩,但他培养高斯的成功,足以说明一名好的教师同样重要。(2000年11月15日参考消息•《数学天才去逝,辉煌硕果仍存》)

因此,这更使得人们极力想解决根的表达问题。

(三)19世纪的代数

这一时期的代数,一是由解线性方程级产生了矩阵理论。矩阵是由英国数学家西尔维斯特提出,英国数学凯雷确立其为一个独立的数学概念,建立了系统的矩阵理论,从而以矩阵理论为中心的线性代数理论产生。二是由方程求根产生了抽象代数可以说是代数发展极为辉煌的一页,是19世纪数学上最突出的成就之一。但其中涉及的两个人其命运却极为悲惨:一个是挪威数学家阿贝尔(公元1802-1829年),仅在世27年;一个是法国数学家伽罗瓦(公元1811-1832年),仅在世20年零7个月。

1801年高斯发表文章证明了分圆方程x -1=0(p是素数)可用根式解,但对一般的高次方程是否有根式解仍然没有解决。19世纪上半叶,阿贝尔在高斯的基础上,研究了五次及以上方程的求解问题,证明了高于四次的一般方程不能用根式求解。但他发现了一类能用根式求解的特殊方程,这类方程人们称之为阿贝尔方程。因此,阿贝尔试图寻求可用根式求解的一般特性,可惜阿贝尔在27岁那年就因贫困交迫而英年早逝(后人评价其产生的“丰富思想可以使数学家忙碌五百年”)。历史重任交给了伽罗瓦,伽罗瓦活得比阿尔更短,死得比阿贝尔更惨。然而其通霄达旦疾书自己的80页数学手稿却完成了历史的使命,开创了一门新的分支――群论,人们把由伽罗瓦提出而发展起来的一整套理论称为伽罗瓦理论。

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群是一种数学结构,在许多数学对象和日常生活中都会遇到,定义如下:

设G是一个非空集合,其上的元素之间定义有运算?堠。如果G还满足:①存在单位元e,使得对任何x∈G,都有x?堠e=e?堠x=x,②对任何x∈G,都有逆元x 存在,使得x ?堠x=x?堠x =e则称G是一个群。

整数全体关于+(加法)运算构成群,单位元是零,每个元a都有逆元-a。

伽罗瓦的成果可以说连当时最伟大的数学家都难以理解(创立了新的代数结构)。但这个理论却可以解决五次及以上的一般代数方程根式不可解的一般特性(哪些可根式解,哪些不可根式解),以及用尺、规三等分任意角和作倍立方体不可能等结论。伽罗瓦的功绩可以说是为方程的根式求解理论作出了伟大的贡献,更是以一种崭新的数学结构来观察数学,为人类的思考提供了新的思维模式,把数学的研究内容从数、式扩大到结构,使数学的研究进入了全新领域,使代数以方程为中心的古典代数转变为以研究各种代数结构及其性质为中心的近世代(抽象)代数理论。

(四)20世纪的代数

自进入20世纪以来,科学技术不断出现重大的发明和创造,原子能、计算机、空间技术、分子生物代数、高能物理及生命工程等,如雨后春笋般地涌现出来,一场规模宏大、影响深远的新技术革命改变了世界。与此相适应的数学也得到了前所未有的大发展,形成了许许多多的数学分支,特别是20世纪初希尔伯特公理化方式和形式主义几乎给20世纪的每一门数学学科打上了烙印。20世纪代数的许多新概念最后几乎是以公理化方式给出的。

对伽罗瓦开创的群论,1921年德国著名的女数学家E•诺特给出了环论,标志着抽象代数现代化的开端,因而被誉为“现代数学代数化的伟大先行者”,“抽象代数之母”。诺特是一位卓越的学者,外表很是敦厚,但思路敏捷。通过诺特的成就,说明妇女在数学的成就(天才)不应输于男人,但为什么女数学家很少,数学月刊上有这样结论:一、在中小学生中男女学生对数学的喜爱程度是一样的;二、教师和家长的态度是不鼓励女孩子学数学的;三、数学仍然是排挤妇女的筛子;四、在长期聘用的大学数学教授中,妇女只占1.6%(8:490)。外部环境造成妇女通往数学的道路是艰难曲折的,但就数学天份而言应该说是“巾帼不让须眉”。美国的伯克霍夫创立了格论,所有这些如群、环、域、格等都是一个或若干个给定的非空集合,在赋予了若干个代数运算并加上若干个公理体系之后而成为某种代数系统,从而具备了某种代数结构。像这样的代数系统,全世界目前有200多种,它们不考虑具体的研究对象是什么,只要对象满足公理组或定义的要求就行(有些在物理空间结构能找出其应用的范围)。

计算机科学的发展,带来了应用计算机解决代数问题的可能。如:随着计算机性能迅速提高,许多过去被专业数学工作者认为望尘莫及之事,像数值解数千个甚至数万个未知数线性方程组,现在甚至可以请不太懂高深数学理论的人使用现成软件而计算出来,从而产生了主要探讨代数学中利用计算机可计算问题的全新学科――计算机代数学。可以说,20世纪的代数,特别是最近十几年,已经产生许多新的分支,包括了代数自身的分支以及与数学其它学科的交叉分支,无论研究对象、研究方法及手段都已不是过去世纪所能比拟的。

20世纪初期,人们对代数的研究主要是在各自代数系统中进行,以研究代数结构及某性质为中心任务。到了20世纪中叶,人们发现这些代数系统有许多“共性”,如集合论研究集合与映射,群论研究群和群同态等,就想用某种通用的方法加以统一,将所述的对象及对象之间的关系构成一个总体,这就是范畴的思想。这种方法,对解决带有共性的问题时起到了重要作用,同时反过来又促进了代数学的向前发展。但范畴方法并不能解决代数系统中的所有问题,只能是一种研究方法而已。20世纪末,人类进了信息技术时代。这个时代由于广泛应用计算机,使高新工程技术,如纳米技术、基因工程不断涌现。计算机技术是高新技术工程的核心领域,而计算机软件理论基础则完全是数学,应该说数学是应用计算机的桥梁和媒介。同时,这些新技术都要建立在相应的数学基础上,因此数学是发展高新技术所需要的一门关键学科。由于数学把抽象空间形式、数量关系和结构关系作为自己的研究对象,因此它的理论和方法必然伸入到其他学科理论的核心,成为表达各种自然界和人类社会发展定量化规律性的关键工具,从而数学正从自然科学中分离出来,而成为与自然科学并列的一门科学或技术。相互交流、共同合作更加适合新时期的数学研究,对代数研究也同样包括。

二、从代数发展看数学的教育价值

1.代数发展特点

代数发展是从言辞代数逐渐发展成符号代数,使得数学表达简洁明了,这一进步极大促进数学向前发展。有人认为中国传统数学之所以未能发扬光大,在近现代不能跟上世界的发展潮流,过多使用文字叙述是其原因之一。如清代中国用天地人物表示未知数x、y、z、w,对方程的表示:

例: = ,求天之同数,与 = ,求x,相对较而言极为复杂,从而极大地妨碍了中国代数学发展。

继承和发展前人工作是代数发展的一条普遍规律,如解决高次方程的求解问题从而产生了深刻的现代数学方法,为20世纪代数研究带来了全新面貌。

公理化方法在促进抽象代数的发展起到巨大的作用。形式化公理方法不仅推动了数学基础研究,还促进了现代算法论研究,从而为数学的应用特别是应用于电子计算机等现代科学技术开辟了新的前景。

数学与大众的距离似乎越来越远,但数学与现代科学的联系却越来越紧密,这种反差现象,也同样反映在代数学科中。人们实际上都在使用着数学,但却轻视数学,特别因代数的“抽象”而敬而远之。

2.数学教育的价值及经验教训

代数教育是数学教育的一部分,从代数教育的目的看,除了培养学生代数研究能力及代数知识积累外,更应注意促进数学思想方法的形成。从数学发展角度看,代数发展是一条非常清晰的脉络,从中可以揭示出主要的数学思想方法,从而使学生经过训练掌握数学思想方法,并获得数学文化素养。

数学哺育学生科学的思维方法及现代文化素养具体表现在:①数学的基础知识和基本方法成为其它科学文化知识的基础。②通过培养人们的科学思维方法,引发人的直觉思维、抽象思维、形象思维以及培养严格的逻辑推理和精确计算能力。③对培养人们语言表达的准确性和逻辑性有重大意义,数学语言可以说是最简单明了又是最严格的语言。④大大有助于培养人认识和理解哲学,数学理论和方法充满着唯物论和辩证法的思维,数学还像音乐、美术一样是自然界和谐美的高度体现。

教育要面向未来,面向现代化。因此,我们要吸取上世纪50、60年代“新数”运动和70年代矫枉过正的“回到基础”教育的经验与教训,提出素质教育和大众数学,使现代数学教育内容趋向于按“广而浅”来安排,摈弃过去片面追求解题技巧和形式完整的弊病,使数学本质思想容易被大部分人接受,使各级各类人才均有良好的数学素质,对数学的需要程度有所区别,使我国具有高素质的数学理论修养和现代技术相结合的技术人员,从而在经济和科技的全球竞争中立于不败之地。

参考文献:

[1]李迪.中外数学史教程.福建教育出版社,1997.

[2]张奠宙主编.数学史选讲.上海科学技术出版社,1998.

[3]梁镜清.小学数学教育学.浙江教育出版社,1993.

[4]章士藻.中学数学教育学.江苏教育出版社,1991.

[5]张奠宙等.数学教育学.江西教育出版社,1997.

[6]郑毓信.数学方法论.广西教育出版社,1999.

[7]庄兴无.面向新世纪的数学和数学教育,福建高教研究,1997.

[8]徐利治.对新世纪数学发展趋势的一些展望.高等数学研究,2001,(3).

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

分子生物论文范文第9篇

1、懂得科学与艺术的互补性和统一性。

2、学习本文叙议结合的基本写作特点。

3、初步体会到——造就一个杰出的科学家需要有广阔而深邃的文化背景这一主旨。

二、教学重点:

1、把握材料与论点的关系。

2、体会本文理性与激情相交融的语言风格。

三、教学难点:

1、从文化背景探索爱因斯坦和科学与艺术之间的关系是其一;

2、从哲学与美学的角度来深入探究爱因斯坦和科学与艺术的关系是其二,视学生的具体可接受性加以分析、处理、落实(不必强求)。

四、教学用时:二课时。

五、教学设想:

1、适当介绍爱因斯坦的杰出成就

2、这是一篇富于科学、哲学、人文气息的文字,在教学当中,我认为暂时还不宜与学生讨论得过深——目前的广大学生还不具备较为完备的人文底蕴和气质,从身心角度看,应该还较为关注名人“轶事”;那么,从实际出发,文章是如何来描述这一大批名人“轶事”的?传递给学生的又是些怎样的信息?等等,在此基础上,逐步引导学生树立科学的成才观念、高尚的审美情趣、远大的报国之志……眼下学习此类文本的重中之重,当从文本出发,把握文本的基本特点是上策。

3、课前预习课文,初步熟悉文本内容。

六、教学环节:

(一)导入

科学是美丽的,艺术也是美丽的。然而,人们更习惯于将这两种美丽置于界限分明的美的两端,就像阳刚之于阴柔、豪放之于婉约……从理论上说,它们确实属于两个范畴。一个以物为尺度,一个以人为中心;一个追求真实,一个追求美好;一个理性至上,一个感性为尊……然而,就是这么不一样的两种美在同一个人身上却发出了炫目的光芒,他就是本文的主人公——爱因斯坦!

(二)那么,本文是怎样来展示爱因斯坦与他的艺术世界的?(或提:通过课文,我们可以了解到爱因斯坦哪些我们平日里鲜为人知的“轶事”?)

要求:通读全文,分小组讨论(1)课文写作结构疏理;(2)爱因斯坦艺术世界的内涵

(1)课文结构疏理:

第一部分:⑴—⑷揭示文章的基本内容。通过探讨爱因斯坦与艺术的关系,揭示科学与艺术的互补性与统一性。具有提纲挈领的作用。

第二部分:⑸—⒃通过列举爱因斯坦热爱音乐、崇尚文学的生动事例,证明本文的中心论点:科学与艺术是互补的、统一的。

第三部分:⒄—⒅揭示主题,表明本文的写作意图。

(2)爱因斯坦艺术世界的具体表现:

6岁,学小提琴;(艺术);13岁,爱上莫扎特;还爱上了几何学和康德哲学,(科学、哲学)

他,推崇西方古典音乐,尤其酷爱巴赫、莫扎特、贝多芬的作品

他,造诣于小提琴——优美、和谐、充满想象力——催化科学创见和思想闪光

他,倾心于钢琴——扣人心弦——描绘物理学优美的图景

——旨在说明“科学的美和艺术的美是相通的,是世界最高最美的两个侧面。”

(文学)

他,推崇文学,热爱莎士比亚、歌德、海涅、陀思妥也夫斯基和肖伯纳;共鸣卡夫卡

他,朗诵海涅的《哈尔茨山游记》

他,崇拜陀思妥也夫斯基:“陀思妥也夫斯基给予我的东西比任何科学家给予我的都要多,比高斯还多!”

他,极力推崇文学艺术——认为——确信——宣称——看来

——旨在说明爱因斯坦已将文学当作精神生命的需要,并深深懂得了文学的伦理价值,从而也证明了科学与艺术“是两个无限的、永远也没有终点的世界”,需要不断去追求。

——进一步揭示科学与艺术之间紧密而深远的内在关系,也揭示了这位科学巨匠酷爱音乐和文学的缘由。

(三)鉴于上述的探讨,再读课文,深入探究思考:爱因斯坦对于艺术的审美、对于科学的执着的原动力究竟何在呢?

[学生继续重点品读一番作者的第二部分的文字。]

学生交流。(略)

师生探究,体会文本的内涵。齐读第10节:(略)

小结:(尝试落实“教学难点1、2”)

一个唯有以“新的勇气去愉快地正视生活的理想”、并具“善、美、真”的人,才可对艺术不懈地投入——进而树立起科学的美学标准!也才可以对科学不懈地追求——垒筑起艺术的科学高峰!而这份投入、这份追求又分明源自于对祖国、对人民的自觉又无比的爱戴!

在这份爱戴之中,依托于广阔而深邃的文化背景,站立起来的也不仅仅是一个伟大的科学家,更是一个富有哲学探索精神的杰出的思想家,而同时又必然是一个具有高度社会责任感的正直的大写之人!

这,就是爱因斯坦!

学生齐读课文最后两节。

(四)课文写作手法:(视时间允许度,此特色可结合写作指导另行落实!)

要求:落实文字!(叙议结合)

(1)学生尝试

(2)师生小结

(五)拓展与延伸:

通过课文的初步学习和探讨,或许会留给我们每一个人不少的思考,现在,老师还想请大家一起来欣赏一下课文当中提到的另一位音乐家的作品:萧邦的《幻想即兴曲》,并在旋律声中,借助画面上出现的资料,请你回味:

《爱因斯坦与泰戈尔》(教参P109-P110)

泰戈尔眼中的爱因斯坦:

爱因斯坦常常被称为一个孤独的人。数学想象的领域有助于把精神从纷繁的俗物中解脱出来,就这个意义而言,我认为他确实是一个孤独的人。他的哲学可以叫做一种超验的唯物论,这种哲学达到了形而上学的前沿,那里可以完全割断对自我世界的纠缠。对我来说,科学和艺术都是我们天性的表现,它们高出我们的生物学需要之上而具有终极价值。

爱因斯坦眼中的泰戈尔:

对我们来说他曾是精神、光与和谐的活的象征——在暴风雨中翱翔的伟大的自由之鸟——在未释放的感情之海上升起的阿瑞耳(莎士比亚剧作〈暴风雨〉中的小精灵)在他那金色竖琴上奏出的永恒的歌,但是他的艺术从来不曾对人类的愁苦和斗争漠不关心。他是“伟大的守护者”。【可请学生交流】

【教学参考及拓展资料】

1、《“下午茶”与诺贝尔奖》马惠娣

闲暇时间,也就是非劳动时间,指的是人们在履行社会职责及各种生活时间支出后,由个人自由支配的时间,包括八小时工作之外的时间,星期日及节假日,各种假期,退休后的时间。

社会发展的历史表明,人类伟大的发明创造都与休闲有着密切的关系。许多思想家、科学家、艺术家说,他们的许多灵感不是在做研究时出现的,而常常是在休闲中峰回路转,茅塞顿开。

亚里士多德说过,“休闲才是一切事物环绕的中心”,“是哲学、艺术和科学诞生的基本条件之一”。他举例说,“知识最先出现于人们有闲暇的地方。数学所以先兴于埃及,就因为那里的僧侣阶级特许有闲暇。”

我们可以从大量科学家的传记中找到科学家发明创造与休闲相关联的记载。英国剑桥大学自17世纪在校园有“下午茶”,以这种既普通、又特殊的形式,让人们在自由、放松、随意、平等的氛围中进行交流,激励师生们迸发灵感、产生思想的火花。难怪有人说,是“下午茶”喝出了英国众多的诺贝尔奖获得者。

科学巨匠牛顿在1665年至1666年的两年间,由于伦敦瘟疫的发生,不得不从剑桥三一学院回到乡下的家里赋闲,也正是这段恬淡的生活,使他发现了万有引力定律。

相对论的发明者爱因斯坦在《论科学》一文中写到:“至于艺术上和科学上的创造,那么,在这里我完全同意叔本华的意见,认为摆脱日常生活的单调乏味,和在这个充满着由我们创造的形象世界中寻找避难所的愿望,才是发现它们的最强而有力的动机。”他一生酷爱小提琴,很多人都说他的科学发现与小提琴有着内在的关系。

在西方发达国家,由于人们认识到闲暇在人的生命中的价值,闲暇时间的合理支配与利用便成为全社会普遍接受的原则,休闲教育成为人生的一门必修课。通过休闲教育获得休闲资格,进而使每个人都享有时间去培养个人和社会的兴趣,发展他多方面的才能。

而在中国,很多人对闲暇的认识存在误区。有人一说到休闲,就是吃喝玩乐;有人把休闲与“闲生是非”、“丧志”相提并论;有人说休闲不就是出外旅游、购物吗?也有人把休闲与工作对立起来,仍把有假不休、超负荷工作当成美德,导致身心俱疲,甚至早逝等等。究其原因,一是许多人还没有从老观念中脱离出来;二是全社会缺少休闲教育,使以时间存在的社会资源得不到很好的开发与利用。

如何利用闲暇?关键不能把休闲庸俗化、低俗化,也不能把休闲看成是有闲(钱)阶层独享的权利。事实证明,科学、合理、健康地利用闲暇时间对一个人的成长与成材至关重要。比如说,你能合理地安排时间,并且内容丰富、积极向上,你就获得了比别人多的知识、技能、情感、才干、能力,获得比别人多的业余爱好,你就不会在闲暇时感到寂寞、孤独、空虚与无助。从大的方面来讲,以开发人的闲暇时间的方式发展生产力,即把重心放在个人能力全面而充分的发展上,个人的充分发展又作为最大的生产力反作用于劳动生产力,这是一笔巨大的社会资源和社会财富!

《人民日报》2004年05月20日第十四版(稿件来源:《人民日报》)

2、《爱因斯坦•毕加索》:两条相交的平行线

中国日报网站消息:这是一个多少有点古怪的题目。坐在南方冬天冰冷的宿舍里,读着阿瑟•米勒教授的书,这个古怪的题目一下子就冒了出来。这本书名叫《爱因斯坦•毕加索》,一个听起来就有些古灵精怪的书名。在这本书里,作者试图揭示的是这样一个问题:“当所有的事情碰在一起产生不可思议的洞见时,我们会感到惊讶。这是如何发生的?”

当爱因斯坦与毕加索“相遇”,当两条平行线“相交”,这一切又是如何发生的?

每个人的生命都由故事串连,而爱因斯坦的故事则充满了画面感。读着它时,眼前就浮现出这样的画面:20世纪初的伯尔尼,爱因斯坦在他专利局的办公室里四下观瞧,当他确认没有人注意他时,就会从抽屉里取出他的计算偷偷看上一眼。爱因斯坦曾说他那个高脚书桌的抽屉就是他的理论物理学系,而以后的事实则证明,这是当时欧洲最好的理论物理学系。在那些日子里,专利局就是他的“世俗修道院”,“一个离他最近的地球上的天堂”。在这个隐秘的天堂里,爱因斯坦独享着聆听一个天大秘密的快乐。

也是在上个世纪之初,在西班牙热烈的阳光下,另一位年轻人则刚刚走出“蓝色时期”的忧郁,进入到他的“粉红色时期”。这是毕加索,一位绘画艺术与调情艺术齐头并进的大师。画风的改变带来了毕加索的“第一个新古典主义时期”,但更大的转变还在后面。

那该是一个阳光灿烂的年代,你永远无法知道在下一个瞬间会有怎样的惊喜乍现眼前,无论对于科学还是艺术。不过,假如事情仅此而已,爱因斯坦和毕加索也许真的像两条平行线一样,在各自的世界里自得其乐。但是一个关键人物的出场让两条平行线交汇到了一处。这是庞加莱,一位法国数学家。用米勒教授的话来说,庞加莱是这个故事的“公分母”。而他之于爱因斯坦和毕加索的影响则是通过他的哲学著作《科学和假说》而实现的。

1904年,爱因斯坦读到了《科学和假说》的一个德文译本,便被其席卷数学、哲学和科学的气势所激发,而庞加莱关于时间和同时性的洞见则启发了爱因斯坦发现相对论。1905年被称作“爱因斯坦奇迹年”,这一年,爱因斯坦发表了他的狭义相对论。然后,在仅仅相隔一年后的1907年中,这位专利局的小职员又在他那间理论物理学系中做出了其“科学生涯中第二个也是最后一个大的思想实验”。

我坐在伯尔尼专利局我的办公椅上,突然一个想法向我闪来:“如果一个人自由落下,他不会感觉到他自身的体重。”我吓了一跳。这个简单的思想实验给我留下了深刻的印象。它将我导向一种引力理论。

就是这个突然之间冒出来的想法将爱因斯坦引向了等效原理的发现,但这仅仅是推广狭义论的第一步。庞加莱以另一种独特的方式启发了爱因斯坦。庞加莱于1906年发表的一篇论文涉及“在一个以时间为第四维的四维空间里建立一种数学表述”,闵可夫斯基看到了庞加莱方法的威力,认识到相对论是可以置于非欧几何的框架下来加以探索的。闵可夫斯基在1908年说过这样一段话:“从今以后,空间本身和时间本身,都注定要逐渐消失成纯粹的阴影,而只有这二者的某种联合将保持一种独立的实在。”但是一年后,闵可夫斯基便匆匆辞世。而爱因斯坦从这位昔日教师的话语中读出了味道。爱因斯坦后来曾回忆说,闵可夫斯基是瑞士联邦工学院里的“优秀教师”之一,假如不是常常逃课的话,他“真的本可以(从他那儿)得到一份扎实的数学教育”。尽管他在最初的时候也只不过将它视作一种学问而未加留意,到了1912年,爱因斯坦开始意识到,狭义相对论只有在高度几何化后才能完全广义化。1915年,爱因斯坦完成了他的广义相对论,在这个理论里,空间-时间是一种四维结构,这个四维结构的形状被其中的大质量物体扭曲了。从此,宇宙从一块刚性铁板变成了一个弹性垫子。爱因斯坦从闵可夫斯基的建议中领悟到的深意后来在1916年由数学家希尔伯特说了出来:“物理学家必须成为一个几何学家。”而在几年前,艺术家们则早已悟到了用几何图形表现自然的重要性。

这是爱因斯坦被他那个“吓一跳”的想法所激荡的1907年,毕加索的素描本中开始出现了他又一次重要转变的迹象。在他作于1907年五六月间的第八个素描本中,毕加索开始越来越频繁地使用几何形体。尽管后来毕加索拒绝承认几何于他画风的改变的影响,说那“不过是纯理论的东西而已,不用说都是废话一堆,只能带来坏的结果”,但事实上,几何学正是毕加索从1907年开始一直在“充满热情地探索着的”新艺术语言。

而这种转变也同样来自庞加莱的影响,这种影响通过普兰斯而得以实现。后者原本是一位数学家,但是种种机缘使他成功地打入了“毕加索帮”。在这个艺术家扎堆儿的小群落里,普兰斯“通常坐在餐桌的角落处,手执一本笔记本,长篇大论地谈说空间几何学的一些基本原则”,而他给“毕加索帮”

开讲座的素材大多来自庞加莱的《科学和假说》。庞加莱关于第四维世界的分析令毕加索颇感兴趣。按照庞加莱的看法,第四维是一个空间维,它可以描述为画布上接连出现的不同透视图;但毕加索的视觉天赋令他相信,它“应该在空间同时性里展示出来”。于是便有了创作于1907年的《亚威农少女》,正是从这幅画开始,几何化成为立体主义的标志。

故事发展至此已经颇为耐人寻味,不过,在《爱因斯坦•毕加索》中,作者想要探索的并不是科学与艺术如何相互影响,而是二者在上个世纪初的相互平行的发展,并由此揭示科学中的创造性与艺术中的创造性之间的关系。这种关系体现在爱因斯坦和毕加索在各自钟爱的领域中大致相似的对于古典主义的美学追求。对于爱因斯坦来说,这便是将空间和时间统一在单一框架里面的极简主义的美学原则,正是这一追求使他能够“飞越无关紧要的细节,径直看到问题的核心”,这与他在音乐中对于古典纯粹性的偏好如出一辙。而对于毕加索而言,这种追求便是将所有的形式简化为几何。

尽管科学与艺术在上个世纪初的发展如同两条平行线,但是,对于时间同时性与空间同时性的探究以及两位大师给出的相同的答案使两个世界合而为一。在爱因斯坦与毕加索的眼中,不存在真正的同时性,正如一个物体没有真正的形状一样。

(文汇读书周报/《爱因斯坦•毕加索——空间、时间和动人心魄之美》[英]阿瑟•I•米勒著)

3、爱因斯坦论教育

尽人皆知,爱因斯坦在近代物理学的创建上,是继伽利略、牛顿之后最杰出的物理学家,他为人类做出了无与伦比的贡献,是科学的巨人和哲学大师。同样,他对青年教育问题也有精辟的见解。

关于学校最终要造就什么样人的问题。他认为,不应该把学校简单看作是一种传授知识的场所。他说,知识是死的,而学校却要为活人服务,应当发展青年人那些有益于公共福利的品质和才能,一个没有个人独创性和个人志愿的、规格统一的个人所组成的社会,将是一个没有发展可能的不幸的社会。学校的目标应当是培养有独立行动和独立思考的个人,最终要把为社会服务看作是自己人生的最高目的。

他批评某些教育存在的“只为实用和实际目的,过分强调单纯的智育教育”的做法。他说:“我想得较多的不是技术的进步使人类面临的危险,而是务实的思想习惯所造成的人类互相体谅的窒息,它像致命的严霜压在人类的关系之上。”受教育者应当认识到人的生存之所以有意义,与其说是靠着他人的力量,不如说是由于他是伟大人类社会的一员,从生到死社会都支配着他的物质生活和精神生活,人是为别人而生存,不要忘记个人的物质和精神生活都是依靠别人的劳动,自己同样要努力为别人报偿,去关心他人和社会。

学校培养出的最理想的人是什么样子呢?他认为,学校的目的始终应当是��青年人在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不是一个专家。对学生而言,发展独立思考和独立判断的一般能力,应当放在首位。如果一个人掌握了他所学学科的基础理论,并且学会了独立思考和工作,他必定会找到自己的道路,他一定会更好的适应社会的进步与变化。他指出,人都应当有机会发展个人潜在的天赋,个人才能得到满足,这样才能服务于社会,社会才能繁荣。达到培养这种人的目的,是否用道德说教来实现呢?他认为,言词是永远的空洞,人格不是靠言语,而是靠劳动和行动来形成。最主要的教育方法是鼓励学生的实际行动。从儿童的第一次写字,到大学生写博士学位论文都是如此。即使学生背一首诗、写一篇作文、解释单词、解一道数学题、做个体育动作都是如此。在每项成绩的背后有一种推动力,他是成绩的基础。这种推动力是通过完成任务而得到加强和滋养的。所以对学校来说,最坏的事就是靠恐吓、暴力和人为的权威进行工作,这会摧残学生的健康情绪、诚实和自信。教师使用的强制手段要尽可能少些。学生对教师的尊敬唯一源泉在于教师的德与才。

在学校教育中,最重要的学习动机是乐趣。它可以启发和加强学生的心理力量。要启发这种创造性的心理能力,关键在于发展学生的天真愿望并把学生引向社会重要的领域,这种教育主要是建立在希望得到有成效的活动能力和社会认可的愿望之上的。如果学校从这样观点出发,社会受到年轻一代的高度尊敬;学校所规定的作业就会被当作一种礼物来领受,这样学校要求教师在其本职工作上成为一个艺术家。

他在《教师和学生》一书中说:“要记住,你们在学校里所学到的那些奇妙的东西,都是多少代人的工作成绩,都是世界上每个国家里的热忱的努力和无尽的劳动所产生的,这一切都作为遗产交到你们手里,使你们可以领受它、尊重它、增进它,并且有朝一日忠实地转交给你们的孩子们。这样,我们这些总是要死的人,就在我们共同创造的不朽事物中得到了永生。”

4、科学时代创造科学美苏恩泽

科学与艺术同源

记得爱因斯坦曾说过:科学家可借艺术之瓦,攻科学之坚;艺术家可借科学之梯,攀艺术之峰。现代科学与艺术为了给人们描述日益奇妙的新世界,正在携起手来,寻找共同的语言,它们对世界的感受不仅是抽象的,而且是形象的、诗意的。

科学与美同构

美学,从鲍姆加登发表《美学》一书开始,至今已有两百多年。

美,用韦伯斯特辞典的说法,是“一个人或一种事物具有的品质或品德的综合,它愉悦感官或使思想,或使精神得到愉快和满足”。

科学美,即海森堡所指的“精确科学中的含义”,是说科技活动也是一种追求美的活动,成果也是艺术品,有美的吸引力,体现着美的诸多法则:

和谐。海森堡认为:“美是各部分相互之间以及整体之间的真正的协调一致。”纵观各门科学用以表现自然规律的模型和解释都是十分协调和谐的,使人感到一种顺理成章的满足。哥白尼的“日心”模型:太阳居中,众星环绕,哥白尼自己就认为:“这种想法令人愉快。”门捷列夫的周期表,则是世界各种元素排列成整齐家族的有序典范。

生动。意指活跃、有趣、不枯燥、不晦涩。电学家法拉第曾说:“喂,难道你们不高兴知道漆黑的、肮脏的煤块,怎么变成明晃晃的光源么?”赫尔芩则说:“大概每一个稍微惯于思索的青年人脑中都会有这样的疑问:‘为什么大自然中的一切都这样欢乐、聪明、活泼而有生气,但是在书本上同样是这些东西,却如此枯燥难读,如此晦涩而死气沉沉呢?’难道这是人类语言的本质?我以为不然,依我之见,这应归罪于不清楚地理解和笨拙地叙述。”此话真是意味深长。

简明。即统一性、普适性、抽象性、完整性。切尔纳特说“艺术有一个不可少的特征:简明,不管完成一种艺术品是多么复杂。”罗森认为爱因斯坦的科学活动,“目的在于求得简单性和美”。爱因斯坦自己也说:“一切科学的伟大目标是寻求一个能把观察到的事实联结在一起的思想体系,它将是有最大可能的简单性”,“人们总是以最适当的方式来画出一幅简化易领悟的图象。”莎士比亚则说:“简洁是智慧的灵魂。”乌申斯基也说:“人类的认识就是把许多变成一个,再把许多变成一个。”

新奇。即奇异、差别、新鲜、不落俗套。科学中的新奇不是刁钻古怪,而是令人吃惊的意外景象,意料之外,却又是情理之中。这种新奇的魅力十分巨大,像著名的凡尔纳科幻小说,就不知吸引了多少科学家去为科学献身。阿特米拉•

拜特在开始他首次北极飞行时声称:“第一个完成这一壮举的并不是我,而是凡尔纳,是他给我领航。”

要概括科学美的所有特征是困难的,也是不可能的。但是上述种种,却也足以使人感到科学与美之同构,从而使人能从中焕发出新的力量。

科技与艺术同功

其实,真和美是结合的,不应割裂和对立起来。狄拉克认为:“使一个方程具有美感比使它去符合实验更重要。”爱因斯坦1901年发表第一篇科学论文时认为,追求统一性是一种“壮丽的感觉”,他最后40年致力于“统一场论”,也是因为“那该是最美的了。”波尔兹曼阅读麦克斯韦有关空气动力论文时获得的喜悦,居然与聆听美妙音乐时得到的喜悦相似……

总之,科学时代创造科学美,给人以一种全新的享受。

(报2002年06月12日第11版)

5、自然、科学与美:“三界”话题“三界”谈中华读书报王洪波

11月29日,由北京市现代物理研究中心、北京大学哲学系、北京大学艺术学系主办的“自然、科学与美”学术研讨会在北京大学举行。参加这次会议的专家学者主要来自三个领域:科学界、人文学界和艺术界,其中有北京大学社会科学部部长程郁缀、北京大学教授王义遒、中科院院士甘子钊、中科院院士何祚庥、中科院院士吴全德、北京大学艺术学系和哲学系教授叶朗、中国画研究院美术师梅墨生等。与会者专业背景歧异,观点往往相左,但整个研讨会气氛热烈,不时掀起一个个小高潮。

谈及这次研讨会的目的,大会主席之一叶朗教授说,近年来,伴随着社会的变迁和生态环境的破坏,人与大自然的关系逐渐疏离甚至变得紧张,与此同时,越来越多的人们意识到大自然除了具有可被人类利用的实用价值之外,也具有可被欣赏的美学价值,唤起人们对这种美的认识,对于环境保护和重建人与自然的和谐关系具有现实意义;另一方面,科学技术活动及其成果中蕴涵着美的因素也逐渐被人们所认识,这种认识有助于我们理解文化的统一性,有助于我们对科学和艺术的理解。

关于自然与美的关系,北京大学哲学系刘华杰副教授以植物为例阐述了自己的观点。他认为,现代生物学家经常与植物打交道,但与植物的关系常常就是一种认知意义上的对象性关系,植物无所谓美或不美,特别是在分子生物学家那儿,植物不是在宏观尺度上完整地呈现于科学家面前,人们关心的是植物基因或者植物碎片。在还原论科学推进的过程中,科学家可能发掘了新的科学美,却可能忽视了宏观层次的自然美。他提倡复兴博物学,发展生态学,特别鼓励一般公众亲近自然,认识自然,体验其中的美。在报告中,刘华杰从博物学的视角出发,探讨了植物茎的手性问题。北京大学哲学系彭锋副教授则从从多个角度分析了环境美学中的一个重要概念——“自然全美”:自然总是美的,而且不具备任何负面的审美价值,通过对这个概念的分析,彭锋得出了关于人类认知和审美活动的一些有趣的评价。

关于科学与美的问题是这次研讨会人们关注和讨论的核心问题。有关报告的观点大致可以分为两类:一类聚焦于科学研究活动,试图揭示科学发现中美学追求对科学家的意义,认为美学标准(简洁、对称、和谐等)对科学家和艺术家的创造性活动同样重要;一类则分析了科学成果(理论、公式、图像等)具有独特的审美价值。前者如清华大学刘兵教授通过对从毕达哥拉斯到哥白尼、开普勒的科学发展历史的分析,揭示了“和谐”这个带有浓重美学意味的概念对科学的发展产生了重要影响。后者如中科院院士吴全德通过展示他和北大电子学系的师生在薄膜研究中发现的一些优美图像,说明了蕴涵在科学成果中的美。

也有学者对强调科学与艺术的相通之处表示了不同意见。中国画研究院美术师梅墨生先生认为,科学是知识,而艺术是感受,过分强调和夸大二者的相通,会混淆其本质差异。进而他指出,科学解决人类的物质问题,艺术解决人类的精神问题,这是南辕北辙的两个向度。他打了个比喻说,“艺术与科学是人类文明的双轨列车,或许他们都通向真和美,但其过程是并行而不相交的”。梅墨生先生与大会主题“唱反调”的发言赢得了一片掌声。清华大学艺术教育中心肖鹰教授则分析了以印象派、立体派以及后来的康定斯基、蒙德里安为代表的绘画中的“科学主义运动”,他认为这个“运动”在绘画中追求数理性的客观、普遍、永恒,是对艺术的主体性、个性的否定,他对这种趋向表示怀疑和否定。

此外,北京大学哲学系吴国盛教授从著名画家埃舍尔的一幅作品《画廊》出发,阐述了自己对人类宇宙观念的哲学思考;北京大学哲学系田松博士则分析了埃舍尔具有科学色彩的独特画风;燕山大学计算机系苑玉峰教授介绍了自己在分形艺术方面的创作实践;北京大学景观设计学研究院院长俞孔坚教授展示了自己入围奥运森林公园的设计宣传片《回到土地》,等等。

近年来,科学与艺术的讨论是学术界的一个热点,已有不同的学术机构多次举办类似主题的研讨会。相关的图书也出版了很多,如吉林人民出版社的“大美译丛”(包括《艺术与物理学》、《美与科学革命》、《天体的音乐》等)、上海科学教育出版社的《魔镜——埃舍尔的不可能世界》、《爱因斯坦•毕加索》、华夏出版社的《科学与艺术中的结构》等,原创的作品如诺贝尔奖得主李政道的《科学与艺术》、中科院院士冼鼎昌的《门外美谈》、中科院院士吴全德的《科学与艺术的交融》等。不过,总的来说,研究者在基本概念、范畴、问题上并无共识,难以形成真正的对话和交流。这次研讨会也不可避免地存在这种情况,给人的感觉有点“各说各话”,当然好处是讨论非常开放,容纳了多样化的精彩观点。

据叶朗教授介绍,这次研讨会只是一个开始,他们今后还会继续开展类似的学术活动,并初步打算在北京大学设立系列讲座和选修课程,以期推动“自然、科学与美”主题研究的深入。

练习:

阅读《爱因斯坦与艺术世界》选文,完成题目。

……从此以后,科学、艺术和哲学作为一个整体便成了支撑他一生的三大支柱,成了他的血和肉。

平常我们谈论较多的只是作为科学家的爱因斯坦,而对艺术家和哲学家的爱因斯坦则较少提到,尤其是对爱因斯坦与艺术的关系,几乎根本就没有触及、发掘。这对美学界、科学界和教育界认识爱因斯坦,都是一大憾事。实际上,探讨爱因斯坦与艺术世界的关系,至少有两重意义:揭示科学与艺术的互补性和统一性;加深我们对艺术本质的认识。

在所有的艺术中,爱因斯坦最推崇西方古典音乐,对巴赫、莫扎特和贝多芬的作品,他尤其酷爱。有一次,有人问他对巴赫有何见解,爱因斯坦则回答说,关于巴赫的作品和生平,我们只有聆听它,演奏它,敬他,爱他,而不是发什么议论!

爱因斯坦几乎每天都要拉他心爱的小提琴。在他紧张思索光量子假说或广义相对论的日子里,每当他遇到了困难,他就放下笔,拿起琴弓。那优美、和谐、充满了想像力的旋律,有助于他对物理学的深思,引导他在数学王国作自由、创造性的遐想。对他的科学创见和思想闪光,音乐往往起了催化作用。在古典音乐的气氛中,人类精神最美丽的花朵之一——理论物理学的思路,如处于春日阳光和雨露之中。

爱因斯坦不仅是一个有造诣的小提琴家,而且还能弹一手好钢琴。最意味深长的动人情景是,他常常同普朗克在一起演奏贝多芬的作品。弹钢琴者是量子论创始人普朗克,演奏小提琴者,则是相对论创始人爱因斯坦。量子论和相对论共同构成了本世纪物理科学两大支柱。在科学上,他们共同描绘了物理学的一幅优美和壮丽的图景,在音乐艺术中,他们同样能奏出扣人心弦的乐曲。在这两位理论物理学大师的心目中,科学的美和艺术的美是相通的,互补的,是精神世界最高最美的两个侧面。只有科学的美,没有艺术的美,是残缺的;反之亦然。

除音乐外,爱因斯坦还推崇文学。他热爱莎士比亚、歌德、海涅、陀思妥也夫斯基和萧伯纳的作品。在他青年时代,他常常同友人在一起朗诵海涅的《哈尔茨山游记》。大家知道,高斯是十八、十九世纪的德国伟大数学家,可是在爱因斯坦心目中,陀思妥也夫斯基比高斯更重要。听听他的自白吧:“陀思妥也夫斯基给予我的东西比任何科学家给予我的都要多,比高斯还多!”

对于爱因斯坦,文学艺术的作用决不仅仅是娱乐和消遣。他对艺术的执著追求,恰如他献身于物理学一样,乃是出于精神生命的需要。在《我的世界观》一文中,爱因斯坦写道:“我从来就不把安逸和享乐看成生活目的本身——这种伦理基础,我叫它猪栏的理想。照亮我的道路,并不断给我新的勇气去愉快地正视生活的理想,是善、美、真。……要不是全神贯注于那个在艺术和科学研究领域永远也达不到的对象,那么人生在我看来就是空虚的。”

在他的心目中,艺术和科学之所以具有永久的魅力,并不是因为它们是两个闪闪发光、可以放在口袋里永远占有的金币,而是因为它们两个无限的、永远也没有终点的世界。从事艺术和科学的最大乐趣不是占有,而是不断地追求。……

在爱因斯坦看来,科学和艺术之所以是相通的,还在于两者均要以丰富的想像力为心理背景。倘若没有诗人般的想像力,爱因斯坦怎能以惊人的洞察力阐明相对性原理?他自己就一再强调:“想像力比知识更重要。”艺术的想像力,往往会刺激科学所必需的想像力。我想,这也是爱因斯坦左脚踏在科学世界,右脚踏在艺术世界的原因之一。

1.请结合全文思考,探讨爱因斯坦与艺术的关系有何现实意义?

2.作者为什么认为爱因斯坦和普朗克共同演奏是意味深长?

答:____________________________________________________

3.“在爱因斯坦心目中,陀思妥耶夫斯基比高斯更重要”,爱因斯坦执着地追求艺术,源于他对科学和艺术辩证关系的深刻的理解。请结合全文,简要阐述深刻的理解包括哪些内容。

答:____________________________________________________

4.下列说法不符合原文意思的一项是()

A.爱因斯坦最推崇西方古典音乐,是因为音乐对他的科学创见和思想闪光,往往起了催化的作用。

B.追求科学美的人,往往也极力推崇艺术美,必然像爱因斯坦和普朗克那样酷爱音乐、酷爱文学。

C.艺术创造和科学研究工作在起源上尽管不同,可是被共同的目标联系着,这就是要表述生活的美。

D.爱因斯坦不仅强调了科学研究中需要“想象力”,尤其强调了艺术创造中的“想象力”对科学创造的激发作用。

5、文章中引用了许多爱因斯坦的原话,不但富含哲理而且对观点进行有力支撑。请任选一句彰显主旨的语句进行分析,写出自己的感悟与体会。

答案:

1.爱因斯坦与艺术的关系,至少有两重意义:揭示科学与艺术的互补性和统一性;加深我们对艺术本质的认识。

2.因为在这两位在这两位理论物理学大师的心目中,科学的美和艺术的美是相通的,互补的。

3.爱因斯坦对艺术的执著追求是出于精神生命的需要;文学艺术还能提高人们的精神境界;科学和艺术值得追求还因为它们体现了一种绝对和谐之美,其产生的美感是相通的。

4.B

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