地球物理论文范文
时间：2023-10-08 14:57:12
地球物理论文篇1
【论文摘要】应用地球物理是矿业类高校的一门重要必修课程。随着煤炭系统对物探技术的需求与日俱增，对应用地球物理课程内容的讲授提出了更高的要求。为了使学生的培养更加适应现代化技术快速发展的需要，本文通过分析目前应用地球物理课程中存在的问题，提出了一些课程教学内容改进的方法和建议，对于矿业类高校的应用地球物理课程内容具有一定的参考价值。
引言
《应用地球物理》课程是河南理工大学资源环境学院地质科学与工程系和地球信息科学与技术系以及水文与水资源工程系的必修课。该课程是一门以地球为研究对象的应用物理学，它利用物理学的力学、电学、磁学、热学等方面的原理与方法，通过观测和研究地球内部各部分的物理条件、物理性质和物理状态，从时间和空间两方面找出它们之间的联系和规律，从而达到认识地球，借以实现地质勘查和找矿目标，减少地质灾害[1]。
对于河南理工大学等以煤炭资源为主要主导的矿业类高校来说，本科毕业的学生大部分进入到煤炭系统工作，如何合理地设置应用地球物理课程内容对于学生以后所从事工作具有重要的指导意义。
1 应用地球物理课程现状
应用地球物理课程主要讲授内容包括以下三个部分：一是应用地球物理方法的物质基础及地球物理场的基本概念；二是应用地球物理分析的正演方法；三是应用地球物理的各类勘探方法和应用，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是应用地球物理学的基础，第三部分是课程讲授的重点。
由于应用地球物理课程内容庞杂、知识面广、理论公式繁琐、内容抽象，学生在学习过程中普遍反映难度偏大，抓不住重点，难以理解地球物理概念。这已经不适应当前高速发展的矿产资源开发对人才的要求。一个完整、合理的应用地球物理课程，应该同时具有理论性和实践性。既能传授学生相应的学科科学理论体系，又要顾及生产单位对人才的要求，要具有一定的实用性，使得学生工作后能尽快融入到工作环境中，并能把课本上的理论知识应用到实际中去，能够解决生产单位面临的实际问题。
目前，我校应用地球物理课程主要面临如下的实际问题：
（1） 课程内容相对陈旧。21世纪以来，应用地球物理学科发展迅猛，各种新技术、新方法层出不穷。例如物探数据处理技术早已融合了现代信号处理的思想、概念和方法。而课堂上讲授的仍是传统数据处理内容，且部分技术方法已经被生产单位所抛弃，学生在学校所接受的知识过于陈旧，不能满足快速发展社会的需要。
（2） 基础课程开设偏少，导致应用地球物理概念理解困难。应用地球物理具有广泛的理论体系，涉及到数学、物理、电子、信号等领域。如果学生之前没有学过这些基础课程，在听课时，对应用地球物理课本中出现的理论公式难以段时间内消化，造成学习的困难。
（3） 计算机技术对于应用地球物理来说具有举足轻重的地位，尤其是现代地球物理处理技术，更是离不开计算机。例如目前绝大多数地球物理处理软件都是基于UNIX或LINUX平台，而学生普遍缺乏该系统的理论学习，与生产单位发展需求脱节。
（4） 实验课对于学生提高应用地球物理的感性认识作用明显，尤其是对实践性很强的应用地球物理课来说，需要大量的实际操作才能深入理解。而目前实验教学大多属于观察、验证性类型，缺少实际地区的实际数据采集、处理和解释的训练，导致学生动手能力差。
2 教学内容改革探讨
针对以上教学过程中出现的问题，结合多年应用地球物理教学经验，提出以下几个课程教学内容改革的想法。
（1） 作为以煤炭为主导的矿业类高校，本科毕业的学生大多进入到煤炭系统工作。因此，在教学过程中，因充分考虑煤矿企业对物探技术的需求。如增强地震勘探在解决煤田构造方面的内容，以及电法勘探对煤矿富水区和采空区的探测内容，使得学生在学校所学到的知识能够跟上现代社会发展的步伐。
（2） 由于课时有限，而应用地球物理覆盖的物探专业知识领域广泛，因此在授课过程中，应有所取舍对。对于应用面较窄的放射性勘探、地热勘探等可作为课余了解内容，而探测效果明显的地震勘探、电法勘探和重力勘探等需要详细讲解。
（3） 课程内容应该与时俱进，保持行业先进性。在保留传统基本理论的基础上，增加应用地球物理新技术、新方法的讲解。将现代信号处理、计算机处理的信息传授给学生，扩大学生的知识面，增强学生就业竞争力。
（4） 重视应用地球物理数值正演模拟。地球物理正演模拟是反演的基础，通过正演模拟可以使得学生更好的理解地球物理场的变化特征，避免空洞的公式推导，提高学生学习的兴趣，使学生更容易掌握地球物理的概念。同时，还能增强学生计算机编程能力，让学生自己上机进行运算模拟，提高对正演模型的理解。
（5） 重视实验课的作用。地球物理实践性很强，应通过实验课程加强学生的动手能力和创新能力，能够使学生把书本上的理论知识和实际应用相结合。通过野外数据实际采集，提高学生对地球物理的理解，提高物探行业的感性认识。为了让学生更好地了解物探仪器设备，河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室（河南理工大学）购置了国际先进的ARIES三维地震仪、V8电法勘探仪，为学生认识物探仪器提供了有利的条件。实践证明，充分利用好实验课培养学生的动手能力，对于提高学生对地球物理概念的理解作用明显。
3 结语
应用地球物理课程对于资源勘查、地质等本科专业是一门非常重要的基础课程，是煤矿企业的一项重要的技术手段。作为培养人才的矿业类高等院校，应注重学科发展的动向，保持与实际生产密切结合，避免理论与实践脱节，为培养新世纪人才不断努力。
应用地球物理是实践性很强的一门课，在课程学习过程中，实践教学对学生认知地球物理是一个不可缺少的重要环节。通过实践教学，使得学生把课本上说学到的理论知识和实践应用相结合，培养学生的实际操作能力。
参考文献
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[3] 孙爱群，牛树银.探索教学方法、讲究授课艺术[J].中国地质教育， 2006，(3):43-45
地球物理论文篇2
现在，美国五角大楼已正式考虑组建“星际舰队”，目标之一便是进行几种可能的星际活动。基于道德的压力，这支“星际舰队”青睐50岁。55岁的退役飞行员与宇航员。这是因为，如果去火星，那么回到地球的几率很难达到百分之百。由于这项活动的危险性极大，所以要先向公众公布，看看公众的反应。也要看看有无足够的志愿者。还有一种星际活动，就是探索与发现一个以上的与地球类似的星球，然后使用各种方法对其进行改造，使其含有很多地球基因的高级生物，并在上面长期进化。如果我们使得地球文明能够住宇宙中蛙跳式前进，那就可能永远生存与进化。
美国与其他西方国家的学术期刊上，几十年前就有科学家在数学上建立模型，从理论物理的角度证明低能量搬运机是可能存在的，也就是说飞碟是可以制造出来的。在对应的电视报道中，典型的例子就是传说中的美国费城军港船坞事件，即费城实验。在这个实验中，美国军方使用舰载大功率电磁设备让三艘军舰突然在蓝色光雾中消失，又在大约的指定地点出现。几十年后，这个事件还被改写并拍成科幻电影，可见在美国知道与讨论的人有多少。
纪录片中还谈到，有关低能量搬运机的话题在美国原来是绝对不允许公开讨论的，否则就会被有关部门请去严令禁口，后果极其严重。这一话题在美国的解禁是在20世纪90年代末期，不仅可以公开讨论，还在美国几所大学设立了超能力感知的专业。毕业者可以拿到正式学位。但是，美国人撰写的有关低能量搬运机的学术论文还是很少的，而且很少能看到有用的数学模型或物理理论。但是，在国际理论物理期刊上，在理论物理前沿的研究及理论猜想中，可以时常看到关于低能量搬运机的影子，它被众多顶尖专家所预言。那么，什么是低能量搬运机?就是类似于人体特异搬运现象，可以使用很少的能量实现有目的的时空突破、转移和运动。这一技术可以使得造出来的飞行器体积很小，也可以在很远的距离实现操控。如果思维传感是真实的，那么，二者通过计算机技术相结合，就可以隐蔽地探知或操控别人的思想，甚至有可能修改记忆。
这就是美国长期研究飞碟这类机器的原因。美国在相当长期的科研沉默中，企图通过理论物理研究的突破，抢占战略技术的武器制高点(比如低能量飞碟而不是其他类型的高能量时空机器)。在美国的学术期刊上，以前曾经有过一段奇怪的、长期的沉默时期。在这个沉默之前，有不少西方科学家在相当长的时间内十分大胆地提出与现在期刊上类似的数学与物理理论。但是，在几十年的沉默间隔期以后，在20世纪90年代末期，突然在美国又出现各类大量讨论其存在的合理性的不同水平的学术论文。所以，这一发生在美国的学术现象很值得大家思考。
有美国人认为，在美国各地被观测到的UFO大都是美国自己研究的飞碟原型机。因此，美国才要严密防备，万一坠机则不至于残骸落入潜在对手的手里。
搬运机分两种，一种是大能量搬运机，一种是低能量搬运机。大能量搬运机需要很强大的能量，而且有可能有去无回；而低能量搬运机可以表现为小巧玲珑的小飞碟与硕大无比的大飞碟。还有一种极大能量搬运机的模型，因为与黑洞理论密切相关，所以不适合在地球上研究。
寻找到与地球极其相似的星球，并加以改造，是一个十分重要的任务。这是因为，只有这样才能使得地球文明比较顺利地繁衍生息，不会灭绝。从概率上讲，字宙中存在很多这样的星球。等待地球人实施基因改造。在美国最新的宇宙学讨论中，有一种观点在逻辑上占有很大的优势。这一观点认为，理论上有多个类似大小的宇宙并存而且几乎独立演化，也就是说，其中的一个宇宙如果不适合人类居住了，那么可以通过某种方法进入另一个宇宙，寻找合适的星球。这与以前的单一宇宙演化论完全不同，单一宇宙演化论的结局很可能是人类最终会随着宇宙的演化而灭绝。而美国的基因检测与改造技术，完全有能力去改造合适的星球目标。这一改造过程包括：逐步对目标星球的生物添加地球生物的基因，最终使得地球人中一定比例的人可以在上面繁衍进化。如果不经过这种改造，即使人类可以短时间在那些星球上停留，也可能会有一定的健康生存时间，但是难免会接触到某种微生物，那么结局会有几种可能。而实验已经证明，微生物在生物进化中起了一种潜移默化的作用。所以，基因改造比制造技术更加具有实用性。
如果地球人类能考虑到这一点，那么可能的高智能外星人也会考虑到这一点。也许外星人在军事技术上可以迅速占领地球，但是，外星人未必能够顺利地在地球上健康地生存下来。所以，从生物进化学角度分析，外星人为了移民地球而入侵是不可能的。如果是为了社会意识形态而入侵，那也是不太可能的。
在什么情况下，外星人会对地球的军事力量实施干预?那只有一点，地球人可能在有意或无意中掌握了极大能量搬运机，如果使用不当，可能会威胁到高智能外星人星球群的文明。这种可能会存在吗?这里举个例子。美国的物理学家指出，如果有地球人在科学研究狂热的驱使下研究实验型理论物理，就有可能有意或无意地制造或诱发产生极微小的黑洞；而在某些极端概率的情况下，就可能严重危害地球生命。而从现行的理论可知，如果去研究极大能量搬运机，就可能诱发极小黑洞。当然，这种极小黑洞的危害，是以概率形式来评估的，不能讲一定没有，也不能讲一定会怎样。但是，如果危害很大的情况发生了，我们又该如何解释?
当然，那些高智能外星人只可能是通过低能量搬运机技术实施远程监控，目标显然不会是全人类，而只会监控极少数重点目标。甚至，利用低能量搬运机，它们在技术上完全可以做到不去监视人脑，而只监视每一份书写的或打印的关键文件就够了。但是，它们最终会隐蔽地武力干预，还通过面对面的对话协商，这就涉及社会问题，本文就不讨论了。
还有一点要说的是，地球人在数量与质量上，以及在地球人已经掌握的科学技术上，已经有足够的能力去蛙跳式地寻找与改造最终适合地球人居住的星球群，使得人类真正成为宇宙物理规律的智慧主宰。
地球物理论文篇3
论文关键词：《万有引力理论的成》就教学设计
1、了解万有引力定律在天文学上的重要应用。2、掌握应用万有引力定律计算天体质量的两种方法。3、理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法。（二）过程与方法1、通过万有引力定律推导出计算天体质量的公式。2、了解天体中的知识。（三）情感、态度与价值观体会万有引力定律在人类认识自然界奥秘中的巨大作用，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点
教学重点
根据已知条件求天体质量。
教学难点
根据已有条件求中心天体的质量及解决天体运动的思路与方法。
教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、总结规律。
教学过程
知识回顾：
1、物体做圆周运动的向心力公式是什么？分别写出向心力与线速度、角速度以及周期的关系式。
2、解决匀速圆周问题的一般思路是什么？
3、万有引力定律的内容是什么？如何用公式表示？
4、重力和万有引力的关系？
引入新课
师：阿基米德在研究杠杆原理后说了一句振奋人心的话：“给我一个支点，我可以撬起地球！”同样给你一个天平，能否称出地球的质量呢？
生：不能。
师：地球的质量不能用天平直接称量，那么用什么办法才能称出地球的质量呢？
新课教学
一、科学真是迷人--------称量地球的质量
1、教材上提供了一种称量地球质量的方法，我们一起去看看是如何称量地球质量的？
引导学生阅读教材完成下面问题
（1） 推导出地球质量的表达式初中物理论文，说明卡文迪许为什么能把自己的实验说成是“称量地球的重量”？
（2）表达式成立的依据是什么？
2、思考：利用万有引力的知识还有没有其他方法能够计算出地球的质量？
帮忙：（同学讨论完成）
某同学根据以下条件，想要计算地球的质量。已知引力常量G，月球绕地球公转的半径为 r ，月球绕地球公转周期为T ，你能帮助他计算出地球的质量吗？
提示：（1）月球在做什么运动？
（2）解决这类运动的思路是什么？
3、总结：求解地球质量的方法：
方法1：若不考虑地自转的影响，地面上物体的重力等于地球对它的引力。
方法2：若已知地球一卫星的轨道半径和线速度、角速度或周期其中之一，也可求得地球的质量。
练习1：
算地球的质量，除已知的一些常数（G,g)外还须知道某些数据，现给出下列各组数据，可以计算出地球质量的有哪些组：
A. 已知地球半径R
B. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
C. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
D. 地球公转的周期 及运转半径
通过对上题D项的分析引导学生实现知识的迁移中国知网论文数据库。从而把求解地球质量的方法推广到求解其他天体的质量。
4、知识迁移：
受到地球质量求法的启发，能否求出太阳、月亮等其他天体的质量呢？如果能求，需要哪些已知条件？如何求？
学生讨论完成上面问题。
5、小结：求解中心天体质量的方法：
方法1：表面重力加速度法：
若已知天体表面的重力加速度与天体的半径，可利用万有引力与重力的关系求得。
方法2：环绕天体法：
若已知天体一卫星的轨道半径和线速度、角速度或周期其中之一，可利用万有引力与向心力的关系求得。
提醒：
1.利用上述方法求天体质量时，只能求中心天体的质量，不能求环绕天体的质量。
2.在求天体质量时，地球的公转周期、地球的自转周期，月球绕地球的运行周期可做为已知条件用。
练习2：
A、B两颗行星，质量之比为MA/MB=p半径之比为RA/RB=q初中物理论文，则两行星表面的重力加速度为（ ）
A、p/qB、pq2 C、p/q2D、pq
练习3：
某一绕月卫星的轨道半径为r，周期为T，月球的半径为R，求
（1）月球的质量M为？
（2）月球的密度ρ为？
（3）若该卫星贴近月球表面飞行，则月球的密度ρ为？
二、发现未知天体
学生通过阅读教材，阐述海王星、冥王星的发现过程。
三、考题回顾
宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为 L.已知两落地点在同一水平面上。
求（1）该星球表面的重力加速度g。
（2）若该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量M和密度ρ
四、课堂小结：
1、如何求解天体的质量。
2、运用万有引力定律解决天体问题的一般思路是什么。
五、作业：
1、完成教材课后习题。
2、完成练习册23、24页习题。
六、板书设计：计算天体的质量（只能计算中心天体的质量）
（1）表面重力加速度法
万有引力理论的成就（2）环绕天体法
发现未知天体：海王星、冥王星的发现
地球物理论文篇4
关键词：地球物理；勘探技术；发展趋势；应用
地球物理勘探的主要目的是通过运用现代科学技术手段，对地质构造展开深度分析，为建筑工程选址、矿产资源勘探等工作推行与落实奠定技术基础。在地球物理勘探过程中，所使用的主要仪器设备为物探仪器，由此以详细检测分析地壳中的岩石物理参数。如今，地球物理勘探技术在地质、煤炭、水电、建筑工程、石油等多个领域中应用，并且发挥处理显著的应用效果。
1地球物理勘探技术常用方法
1.1传统技术下的地球物理勘探
1.1.1电法勘探这种方法在地球物理勘探期间应用最为普遍，通过研究电学性质变化规律以及地层电磁场变化规律，基于电性之间的差异性，对电场分布规律展开研究测量，从而保证地质情况被详细的了解[1]。1.1.2磁法勘探通过选择使用磁力仪器检测设备检测地质之间的磁性差异，对地下磁场的分布规律和异常情况作出研究，保证在段时间内寻找出地质问题。1.1.3重力勘探不用地质之间，其密度是各不相同的，以这种特点为出发点，选择应用重力测试仪器观察重力异常情况，了解和全面掌握地下地层起伏变化情况。1.1.4地震勘探地震勘探技术是发展速度比较快的技术手段，该技术综合运用人工激发地震波的方法，基于岩石地震波传播规律和地层地震波传播规律，对地质性质作出探究，预测地质活动情况，采取必要的措施应对灾害发生。
1.2新技术下的地球物理勘探
伴随着现代科学技术发展，地球物理探测仪器设备逐渐科技化，先进的电子技术逐渐取代传统的地质勘探设备，使得地球物理勘探质量提升。就探测深度对地球物理勘探技术进行分类，主要分为超浅层、浅层、中深层和深层。在超浅层勘探过程中，可选择使用浅层地震技术和地质雷达技术。在浅层勘探过程中，可选择使用高频电磁成像技术和高密度电阻率。在中深层勘探过程中，可选择使用高精度重力测试和可控源电磁测深。在深层勘探过程中，可选择应用深层地震勘探技术、高精度处理测量技术和天然大地电磁测探技术[2]。
2地球物理勘探期间的新理论和新算法
2.1小波理论
小波理论是以傅里叶理论为基础的，比较合适被使用在数据压缩、信号中差分方程数值解、成像处理、子波算法等方面应用，由此可显著提升信噪比和数据分辨率[3]。
2.2神经网络理论
神经网络理论对人脑的思维活动方式进行模拟，从而完成数据分析，在应用该技术手段的时候，可通过样本资料学习，研究及分析活动，确保得到的参数结果具有应用价值，也可以在短时间内判断出样本资料应用价值，完成尚未处理的数据信息。
2.3几何分形理论
几何分形理论的实质，是对自然环境下经常性出现的不规则现象、不稳定现象以及常见现象展开分析，系统性分析在自然环境下，各种尺度的物体和现象之间的相似性。所以，在对整体信息进行预测时可通过使用局部信息完成[4]。
2.4混沌理论
在非线性系统描述方面多使用混沌理论体系，混沌理论体系与几何分形理论体系之间存在着十分密切的联系，都可以解释不同尺度下的标度律、差异性和相似性。
2.5地理信息系统理论
地理信息系统是一种以计算机为基础的探测体系，需要综合软件支持和硬件支持，采集、存储、管理、查询和输出时间和空间数据信息，通过数据信息的处理方法，保证在最短时间内查询并分析出数据信息[5]。
3地球物理勘探技术应用
应用地球物理探测技术，最为常见的领域是能源资源勘察。我国能源资源结构多以天然气、石油、煤炭等化石类为主，这种类型的能源资源在勘探时，对于地球物理勘探技术有着很强的依赖性。比如在勘探煤矿资源、天然气资源和石油资源期间，大地电磁勘探技术的应用性很强。通过应用地球物理勘探技术，可以快速寻找出不用地区的油气区构造情况，并且完成相应的评价，寻找到能源资源。在前期的勘探活动中，基本上需要依靠地震勘探技术实现，在详细的勘察期间，需对大地电磁测探技术、高精度磁力技术、高精度重力技术等展开综合运用，对油气地区的构造情况和油气地区区块作出评价，寻找适合油气存储的地质构造，解决勘探油气时存在的疑难问题。金属矿物探技术作为另一种经常被应用的物探技术，大多是利用电法和磁法完成金属矿物质勘探。这种勘探技术在应用工程中，基本上是采取电法模式完成的，为金属矿物质勘探提供便利，并且为工作顺利开展提供支持。该技术手段应用的基础，是围岩和矿体之间的电性差异，研究在地下传导时人工稳定电流场分布规律。磁法勘探的基础是矿体，或者时赋存围岩与其构造两者之间出现的磁性差异结构，在地表环境和高空环境下，探究分析磁场强度变化规律。在地球物理勘探技术中，工程物探技术应用也比较广阔。现代建筑工程施工建设现状随着社会经济发展而呈现出全新的变化，这就要求在工程勘探期间，总结出项目工程物理勘探的基本需求。工程物理勘探技术在铁路施工、公路施工、管道施工、水利施工和建筑施工方面有着很大的作用。将物理勘探技术应用在环境保护和自然灾害防治工作中，也是极具价值的。在应用地球物理勘探技术期间，可及时对电、热、光等物理要素进行检测，了解其变化情况，正确认识环境的变化过程，从而为提升环境保护质量，落实环境保护工作奠定基础。突发性自然灾害严重影响着人们的生命健康和财产安全，在对自然灾害进行预测和预防时，合理的应用地球物理勘探技术，能够取得良好的效果。
4地球物理勘探技术未来发展趋势
就当前地球物理勘探技术的应用现状看来，相关专业人员与物理勘探工作人员之间的联系不够密切，甚至各项工作在结合的时候存在着疏忽，难以实现相互帮助发展的需求。在实际工作期间，相互监督、共同进步的现象也存在着问题。工作人员没有将计算机网络力量彻底发挥出来，在分析资料和查询数据时，经常性的处于被动状态。在信息技术高速发展的时代背景下，工作人员必须要对计算机网络技术系统性掌握并且熟练使用，从而保证自身工作效率提升，保证全面、准确、安全的完成各项地球物理勘探工作。地球物理勘探技术解释期间，秉承着多次反馈的基本原则，详细如下所示。图1地球物理综合解释多次反馈图随着社会经济发展，人们对于能源资源的需求量日渐增加，重视程度也逐渐提高。在地球物理勘探技术的研究和开发过程中，研究者不断投入资金和精力，以求获得突破。就当前地球物理勘探技术发展现状而言，地球物理勘探技术已经获得突飞猛进的发展，全新的功能和类型不断涌现，有效延伸了地球物理勘探技术的应用范围。例如，在地球物理勘探过程中，按照使用标准和检测要求，优化改良了超导重力仪设备和超导磁力仪设备，改良后得仪器设备，无论精准度还是稳定性，都获得了大幅度提升，为勘探与开采矿物资源有着很大贡献。计算机辅助测试技术应用，是计算技术发展的产物，该技术手段具有很好的集成性。换言之，地球物理勘探期间，综合物理勘探技术和测量仪器设备，寻找出各类设备在应用过程中的新功能。通过新功能的应用和旧功能优化，可以保证地球物理勘探技术优化，数据信息呈现出良好的精准度，另外还能够将计算机硬件和软件的发展趋势作出反映。灵活性的选择和使用高速单片数字信号处理器，将其应用在地球物理勘探技术上，增强信号处理功能、数据处理功能和误差修复功能，有效保障物探技术应用质量和效率[6]。总线技术发展应用。在物探仪器设备上应用总线技术，是当前物理勘探工作中最不可获取的技术手段之一。物理勘探技术包含有插卡式技术、模块化技术以及积木式技术。这种技术手段在应用过程中，为自动测量提供便利，同时还可以快速寻找出相关参数值，保证与多参数和多功能基本要点相符合。在模块式系统当中，可保持结构处于紧凑状态，避免发生结构问题。数据采集技术和计算机技术应用发展。地球物理勘探技术随着科学技术的发展进步，已经逐渐走向国际化，同时还呈现出灵活性、数字化、功能化和智能化等多种特点。随着社会经济的发展进步，社会生产与发展需要耗费大量的能源资源。如今，世界大多数地区的浅层矿产资源已经被勘探完成并且开发殆尽，科学技术发展水平比较高的国家，逐渐将勘探活动过渡到海洋地区、沼泽地区以及沙漠地区等等，从而弥补当前国家发展出现的资源不足问题。
5结语
地球物理勘探技术与现代计算机技术和勘探理念相结合，提升了处理数据和地质问题解决的效率和质量，同时也提升了探测精准度。由于在地球物理勘探活动中新材料、新技术和新理论全面应用，使得地球物理勘探技术的应用范围不断拓展。总而言之，在新的技术支撑下，勘探技术必然会朝向更加健康的方向发展，保证工程质量的同时，获得良好的使用效益。
参考文献
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地球物理论文篇5
关键词：地球物理学，固体地球物理学，应用地球物理学，大地构造物理学，区域地球物理
中图分类号：P31;N04 文献标识码：A 文章编号：1673-8578(2011)01-0051-04
Evolution of Branch Terms in Solid Earth Physics
YANG Wencai
Abstract: This paper reviews the growing, development of the Solid Earth Geophysics together with its branch terms. Especially, new branches in this field have frequently been emerging since 1970s, resulting in the creation rate of new scientific terms heavily exceeds their propagation rate. It is thought that keeping the branch development in mind, renewing the division terms and introducing new scientific term to public in time are also important for knowledge creation and generalization.
Keywords: geophysics, solid Earth physics, applied geophysics, tectonophysics, regional geophysics.
地球是人类的家园，为我们提供了生存与发展所需的各种资源与能源。人类与地球的相互作用，产生了地质环境、地质灾害方面的问题。上述问题的解决需要应用地球物理学的知识。地球物理学(geophysics)是一门通过观测研究地球行为、属性、相态和演化的学科。
地球物理学是数理科学与地球科学的交叉，在19世纪属于物理学中以地球为对象的一个研究领域。地球物理学从物理学中分离出来成为一门独立的学科，大约是在20世纪的20年代，其标志是西方多所大学中地球物理系的建立[1-3]。到20世纪60年代，地球物理学已经成为地球科学中三大二级学科之一，与地质学、地球化学并列。
固体地球物理学(Solid Earth Physics)是地球物理学中形成最早和研究最深入的分科，20世纪上半叶下属有地震学(seismology)、地磁学(geomagnetism)、重力学(earth gravitation)、地电学(earth electromagnetism)和地热学(geothermics)等
分支。从分科的名称与物理学分科紧密关联可见，当时的地球物理学还未进入地球科学的核心。作为构建固体地球物理学的支柱之一，主要用于能源矿产勘查的应用地球物理学(applied geophysics)曾经是固体地球学的一个主要分支[2-4]。由于工业社会对资源和能源的渴求，以资源和能源勘探为主要目标的应用地球物理学也同时得到了长足的发展[4-5]。尤其是20世纪80年代以来，信息技术的快速发展，在数据采集技术、数据分析技术和信息提取与融合等方面，推动应用地球物理学成为一门引人瞩目的高科技领域。此外，应用地球物理技术的快速发展也为解决地球内部探测、近地表的环境监测与工程基础调查、古文物遗址探测及地质灾害评估等提供了有效的方法技术。
应用地球物理学下属的分科包括地震勘探(seismic exploration)、重力勘探(gravitational exploration)、磁法勘探(magnetic exploration)、电法和电磁法勘探(electromagnetic exploration)、放射性勘探(radioactivity exploration)和地球物理测井(geophysical welllogging)。由于应用地球物理学有工程科学的性质，因此在目前学科分类中，大都将其划入工科的范围。但是，近40年来应用地球物理学已经广泛应用于海陆与地球内部组成结构的调查和地球动力学活动的监测，成为研究地球内部物质运动不可缺少的科学知识[6-10]。尽管应用地球物理学兼有工程学科的性质，但仍然是地球科学的主要组成部分。因此，现在应将应用地球物理学从固体地球物理学中独立出来，共同成为地球物理学中的下属学科。
20世纪20年代促成地球物理学独立的重大事件可归纳成两个方面：一是地球物理学适应工业化发展的需求，于1926年在美国用反射地震法找到了大型油气田；二是由于旧金山、东京等地大地震的频发，增进了公众对地球物理学的重要性的认识。到了20世纪50年代，地球科学进入了创建全球大地构造理论的关键时刻，地球物理学家发现了地球刚性表层下方存在较为连续的低地震波速和低电阻率的层位，即“软流圈”。这一发现无疑是魏格纳大陆漂移假说起死回生的一个关键证据，引起了地学界的高度重视。此后，联合国教科文组织把1959年命名为“地球物理年”，体现了固体地球物理学对当时科学发展的里程碑式含义。在其后的60年代，固体地球物理学研究成果为板块构造学说提供了大量证据，促进了板块构造学说的建立和完善[7-13]。与此同时，将目标锁定在岩石圈与软流圈行为、属性、相态和组构研究的学问“大地构造物理学”也应运而生，并成为近40年来地球科学活动的主流学科之一。
板块构造学说给人最重要的启示就是，表观无比复杂的地质现象，原来可以用非常基础的物理学定律来解释清楚。因此，创新地球观的研究路线，无非是攻破物理学与地质学之间的壁垒，建立以物理学为构架的地质构造学说。自从20世纪60年代板块构造建立之后，固体地球物理学的研究范围已经从传统的重、磁、电、声等物理现象的研究，转变为对地球内部行为、属性、相态和组构及其动力学的研究为主要对象，其分科也以地球圈层划分，力求综合各种物理探测信息综合解决其行为、属性、组构、相态等地球科学问题[13-16]。例如：
大地构造物理学(tectonophysics)：以岩石圈和软流圈为主要对象。
地幔物理学(mantle physics)：以上、下地幔为研究对象。
地球内部物理学(earth Interior physics)：以地核为主要研究对象。
地球动力学(geodynamics)：以地球内物质运动和力的作用为主要对象的跨学科研究领域。
其中地球动力学又分为大陆动力学(continental dynamics)和海洋动力学(marian dynamics)两个分支，前者与大地构造物理学关系密切，而后者与地球表面系统动力学关系密切。
近半个世纪以来，科学技术飞速发展和学科交叉不断深入，使新学科分支迅速萌芽和发展，造成新学科名词发生率远超过传播率的局面。把握各学科的发展脉络，及时修补和更新学科分类、介绍与推广科学新词的内涵，就成为创新知识传播的重要组成内容。因此，自20世纪70年代至今，可称为地学界的后板块时代，这个时代的目标在于创立一门系统地揭示岩石圈和软流圈运动规律的科学，即大地构造地球物理学。在21世纪我们已经走到了这样一个临界点：过去被当做原理引用到地质科学中的经典力学、平衡态化学及达尔文进化论在它们各自的领域里不断地被质疑，使我们不得不重新考虑它们对固体地球这一复杂巨系统的适用性。大地构造物理学已经从一个跨学科的研究领域，走向一门继板块构造之后基于地球物理探测的学科分支，极大地改变了人类对固体地球系统的认识，成为开拓创新全球地质理论的重要支柱之一[17]。
大地构造物理学研究注重演化的细节、过程和证据，以及它们与物理学定理的兼容性。大地构造物理学主要包含三个下属的学科：岩石圈探测(lithosphere probing)、区域地球物理(regional geophysics)和岩石圈信息学(lithosphere informatics)。由于地球其他固体圈层的探测信息量还不大，岩石圈信息学目前是地球信息学的一个最重要的组成部分，内容包括岩石圈信息编码、处理、存储和检索等，用于解决区域及全球岩石圈行为、属性、组构、相态等地球科学问题。岩石圈探测目前是“地球探测”的一个最重要的组成部分，而“地球探测和信息技术”目前被列为工程科学中隶属于“地质工程”的一门分科，包含地球物理勘探和地球化学勘探两个学科。岩石圈探测从发生地质作用产生的“指纹”入手，了解地质作用的行为和属性，以及它们发生的环境和动力机制。地球是一个整体，一个区域构造单元是其中相对独立的组成单位，对区域内观测到的丰富多彩、而且貌似矛盾的各种地球资料，区域地球物理学以物理学为指导，把它们集合起来，序列起来，通过全球对比去寻找地球内部物质运动的证据，并最后求得对区域地质演化的系统理解。如果研究者不具备系统的大地构造物理学知识，他的解释就不免流于想象，就难以准确地抓着区域演化的脉络和规律，形成准确客观的认识体系。
我国拥有960万km2的陆地和300多万km2的海域，独特的地域环境和自然现象，如青藏高原、黄土高原、阶梯状地貌、宽广的大陆架和边缘海、复杂的大陆组成与结构、年轻的山脉和构造的活动性、丰富的古生物化石埋藏等，为我国地球科学的发展提供了独特的研究对象、科学问题和天然的研究试验室，也为我国地球物理工作者提供了一个施展才能的宽广平台。希望我国地学同人与时俱进，在开拓地球物理学研究领域的同时，不断规范地球物理学科学术语，为学科发展作出新贡献。
参 考 文 献
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地球物理论文篇6
1.应用地球物理课程现状
应用地球物理课程主要讲授内容包括以下三个部分：一是应用地球物理方法的物质基础及地球物理场的基本概念；二是应用地球物理分析的正演方法；三是应用地球物理的各类勘探方法和应用，包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地球物理测井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是应用地球物理学的基础，第三部分是课程讲授的重点。由于应用地球物理课程内容庞杂、知识面广、理论公式繁琐、内容抽象，学生在学习过程中普遍反映难度偏大，抓不住重点，难以理解地球物理概念。这已经不适应当前高速发展的矿产资源开发对人才的要求。一个完整、合理的应用地球物理课程，应该同时具有理论性和实践性。既能传授学生相应的学科科学理论体系，又要顾及生产单位对人才的要求，要具有一定的实用性，使得学生工作后能尽快融入到工作环境中，并能把课本上的理论知识应用到实际中去，能够解决生产单位面临的实际问题。目前，我校应用地球物理课程主要面临如下的实际问题：
（1）课程内容相对陈旧。21世纪以来，应用地球物理学科发展迅猛，各种新技术、新方法层出不穷。例如物探数据处理技术早已融合了现代信号处理的思想、概念和方法。而课堂上讲授的仍是传统数据处理内容，且部分技术方法已经被生产单位所抛弃，学生在学校所接受的知识过于陈旧，不能满足快速发展社会的需要。
（2）基础课程开设偏少，导致应用地球物理概念理解困难。应用地球物理具有广泛的理论体系，涉及到数学、物理、电子、信号等领域。如果学生之前没有学过这些基础课程，在听课时，对应用地球物理课本中出现的理论公式难以段时间内消化，造成学习的困难。
（3）计算机技术对于应用地球物理来说具有举足轻重的地位，尤其是现代地球物理处理技术，更是离不开计算机。例如目前绝大多数地球物理处理软件都是基于UNIX或LINUX平台，而学生普遍缺乏该系统的理论学习，与生产单位发展需求脱节。
（4）实验课对于学生提高应用地球物理的感性认识作用明显，尤其是对实践性很强的应用地球物理课来说，需要大量的实际操作才能深入理解。而目前实验教学大多属于观察、验证性类型，缺少实际地区的实际数据采集、处理和解释的训练，导致学生动手能力差。
2.教学内容改革探讨
针对以上教学过程中出现的问题，结合多年应用地球物理教学经验，提出以下几个课程教学内容改革的想法。
（1）作为以煤炭为主导的矿业类高校，本科毕业的学生大多进入到煤炭系统工作。因此，在教学过程中，因充分考虑煤矿企业对物探技术的需求。如增强地震勘探在解决煤田构造方面的内容，以及电法勘探对煤矿富水区和采空区的探测内容，使得学生在学校所学到的知识能够跟上现代社会发展的步伐。
（2）由于课时有限，而应用地球物理覆盖的物探专业知识领域广泛，因此在授课过程中，应有所取舍对。对于应用面较窄的放射性勘探、地热勘探等可作为课余了解内容，而探测效果明显的地震勘探、电法勘探和重力勘探等需要详细讲解。
（3）课程内容应该与时俱进，保持行业先进性。在保留传统基本理论的基础上，增加应用地球物理新技术、新方法的讲解。将现代信号处理、计算机处理的信息传授给学生，扩大学生的知识面，增强学生就业竞争力。
（4）重视应用地球物理数值正演模拟。地球物理正演模拟是反演的基础，通过正演模拟可以使得学生更好的理解地球物理场的变化特征，避免空洞的公式推导，提高学生学习的兴趣，使学生更容易掌握地球物理的概念。同时，还能增强学生计算机编程能力，让学生自己上机进行运算模拟，提高对正演模型的理解。
3.结语
地球物理论文篇7
20世纪90年代以来，探索可持续发展理论与实践是世界各国共同的、迫切关心的重大课题，成为国际学术界的研究热点。可持续发展观作为一种全新的发展观，它的完整的理论体系，包括它的世界观、价值观、伦理观和实现观，还在全球范围内进行广泛的讨论，尤其对可持续发展的哲学基础、伦理学底蕴、经济学内涵等问题的认识不尽相同。可以说是众说纷纭，相去甚远。其中，在西方，可持续发展被生态中心论者视为人类中心论或者被人类中心论者引为同道，这就影响我国学术界，并出现了一种很流行的似乎被公认的观点，认为可持续发展是一种以人为中心的发展观，是全人类的中心主义的必然选择；它的本质内涵是全面发展的人本论，实施可持续发展战略，必须实现以物为中心向以人为中心的转变。这种说法完全把可持续发展纳入人类中心主义的理论框架，使可持续发展观变成西方近现代以人类中心论为基本内核的传统发展观在现时代的变种。因而以人为中心的传统发展观披上了可持续发展观的华丽外衣，使可持续发展观充满了人类中心论的世界观、价值观、伦理观和实现观。它不仅否定了可持续发展观和传统发展观的本质区别，而且使可持续发展失去了科学性和合法性的内在依据。于是，无论在理论上还是在实践上都向我们提出了一个根本问题：什么样的可持续发展观能够科学阐释人类文明发展与地球生态系统生存的关系，才能确证它的理论合理性和实践合理性呢？这就很有必要对可持续发展观进行重新界定。为此，笔者提出一个新的理论假说：生态文明的发展观与实现观的生态本位理论，以此构建可持续发展观的理论合理性和实践合理性。因此，可持续发展不是一种以人为中心的发展观与实现观，应该是一种以生态为本位的发展观与实现观，从而形成生态本位的可持续发展观，即把可持续发展理论构建成以生态为本位的生态经济社会协调发展理论。这是生态经济协调可持续发展理论的新发展。
二、20世纪世界发展的宝贵经验与惨痛教训
当我们对20世纪世界文明的历史发展作一整体的鸟瞰，就不难发现，在20世纪里，世界文明发展明显地经历了两个截然不同的历史景象：在20世纪的上半叶，人类遭受了全球的经济大危机和世界的战争大灾难，在20世纪的后半叶，人类取得空前未有的科技和经济大发展的同时，却遭受着全球的生态环境严重破坏的大灾难，这又使当今人类陷入空前未有的生存危机和发展困境。正因如此，才使人类逐渐地从自然界的无情惩罚中醒悟过来，引起一场全球的生态觉醒运动，这就是生态觉悟的产生与发展。它是人类的进化过程中意识和观念的最伟大的革命。由此形成人类对世界系统存在极限的认识，发现了地球资源与环境有限性，这是20世纪头等重要的科学发现之一。
1、两项辉煌的成就
20世纪是人类社会生产力发生巨大变化的世纪。今日之现代生产力不仅与19世纪相比已面目全非，即使和第二次世界大战以前相比，也不可同日而语。在第二次世界大战后50年左右的时间里，人类所创造的社会生产力比过去一切时代所创造的生产力总和还要多。人类社会生产力的大发展，使世界经济面貌发生了根本的变化。这突出表现在20世纪下半叶世界经济的大发展，固然因素甚多，但其中最主要的两点：一是现代科学技术的飞跃进步，二是世界经济市场化正在形成全球的现代市场经济制度。这就是著名学者汝信先生所说的20世纪人类取得的两个方面的伟大成就。
在工业经济时代里，发生了三次具有划时代的科技革命。第一次科技革命发生在18世纪中叶，确立了以蒸汽动力技术为主导的工业生产技术体系，实现了人类基本生产手段由手工工具向大机器的转变，揭开了工业经济时代的序幕。第二次科技革命发生在19世纪中叶以后，确立以电力动力技术为主导的工业生产技术体系，实现了人类基本生产手段由蒸汽动力机械化向电力动力自动化的转变，创造了辉煌的工业文明。第三次科技革命即人们常称为现代科技革命，开始于20世纪40年代，70年代以来，进入了人们所说高新技术革命阶段。八九十年代形成了以信息科技和生命科技为核心的现代科技革命新高潮，进入新世纪正在迅速发展和产业化。现代科技革命所创造的社会生产力是前两次科技革命所望尘莫及的，它把工业文明推向了顶峰，使工业经济时代走到了尽头，正在迎接着知识经济时代的到来。
随着现代科技的飞跃进步，现代生产力的巨大发展，与此相适应的是世界大多数国家实行现代市场经济体制。一是发达资本主义国家自从建立资本主义制度以来，就实行市场经济，只是到了战后，资本主义市场经济才由传统市场经济发育成发达的现代市场经济。二是前苏联解体和东欧剧变之后，独联体国家和中东欧国家都陆续走上了从计划经济向市场经济转化的道路，正在形成以私有制为基础的现代市场经济体制。三是以中国为代表的社会主义国家，正在推进传统计划经济向现代市场经济的转变，正在建立社会主义市场经济体制。四是在发展中国家的经济市场化进程中，除少数经济发展水平较高的国家，已走上现代资本主义市场经济发展的轨道外，大多数经济发展水平较低的国家，正发展和完善不发达的市场经济，加快建立现代市场经济体制的进程。因而，当今世界上的绝大多数国家，都在探索适应自己国家国情的现代市场经济制度，使各国经济运行的“游戏规则”能够按照国际社会通行的现代市场经济规则建立，甚至要纳入其制度框架，推动现代市场经济的世界化，或者说是加速世界经济发展的市场化，这已成为21世纪现代经济发展的历史潮流。
2、两大严重的灾难
众所周知，在20世纪上半叶，人类生存与发展曾陷入席卷全球的经济大危机、大萧条和两次世界大战的大灾难。美国前总统尼克松在《1999：不战而胜》一书说：“到1999年，我们将把20世纪追忆为人类历史上最血腥和最辉煌的时期。1.2亿百姓受戮于这个世纪的130场战争——比1990年以前的全部战争中的死亡的总和还多”。然而，值得幸庆的是，这场空前的灾难及其所带来的各种问题到了60年代末70年代初，世界经济尤其是发达国家出现战后经济发展繁荣时期，就标志着从世界全局来说基本被消除。因此，在世界范围内，人与人的社会关系方面，概括起来，就是“和平与发展”的关系问题。人类避免世界战争是大有希望，即是说人类是不会葬身于核战争灾难之中。但是，值得高度重视的是，20世纪以来，现代科技在人类利用及其发展市场经济中产生了一种反自然的异化力量，使科学技术进步和市场经济发展在创造高度发达的物质文明的同时，却摧毁了人类自身赖以存在的生态环境，导致全球性的生态危机即不可持续发展危机，人类遭受着空前的生态灾难。正如美国著名科学家卡普拉在《转折点：科学、社会、兴起中的新文化》一书所说：现在全球生态体系和生命进化处于危险之中，处于一场大规模的生态灾难之中。我们可以肯定，人类取得科学技术进步和市场经济繁荣的两项伟大成就时，又使两者具有“反自然”性质，甚至可以说正在毁灭我们赖以生存的生态体系。因此，在世界范围内，人与自然的生态关系方面，概括起来，就是“环境与发展”的关系问题。人类即使摆脱了世界核战争威胁下的有毁灭的危险，如果处理不好“环境与发展”即人与自然的关系，也难免葬身于生态灾难之中。所以，我们完全可以说当今世界确实存在着威胁全人类和地球上其它生命的全球生态危机，它是20世纪人类遭受的巨大灾难，并成为21世纪世界文明发展的最大危险。
3、一次最伟大的觉醒
自从1992年联合国环境与发展会议以来，一些先知先觉的人们都在思考，人类文明会像几千年以前的世界三大文明一样突然湮灭吗？在人类进化史上的巴比伦文明、哈巴拉文明和玛雅文明，是光辉灿烂的古代文明。它们却主要毁灭于生态灾难之中。但是现代人类与玛雅人却有不同之处，就在于现代人类全面反思世界文明的发展进程尤其工业文明的发展道路，深刻认识到工业文明及传统工业化与现代化的发展道路，是一条以牺牲生态环境为代价的不可持续发展道路。正是这条道路才使“人类正走向自我毁灭”！因此，人类在生态环境问题上逐渐觉醒过来，引起了一场人类意识的伟大革命。它的根本标志就是生态意识或生态觉醒的产生和发展。这就表明，现代人类具有生态觉醒，是与玛雅人根本不同的。当今人类从未没有像今天这样清醒地意识到自我生存和发展的生态危机，知道必须做些什么和怎样去做，从而避免玛雅人的生态毁灭。
众所周知，传统意识主要是以人统治和征服自然为指导思想，以人类中心主义为价值尺度，强调人与自然的分离与对立，形成人统治、主宰与征服自然的理论体系，它在本质上是“唯人论”的意识。生态觉醒突破了这种理论框架，强调人与社会、人与自然有机统一与和谐相处与共同生息，形成“人—社会—自然”和谐发展理论体系。所以，我们可以把生态意识定义为：人、社会和自然和谐发展关系所反映的思想、理论、感情和意志的总和。它的核心内容，就是承认自然界的优先地位，把世界系统看作为“生态—经济—社会”复合生态系统，是“生态—经济—社会”协调发展的意识。这是人类意识的一次深刻革命，是人类对人、社会与自然关系认识的一次伟大觉醒，是整个人类文明的觉悟。正如樊浩教授所指出的：“生态觉悟的实质不只是对人与自然关系的反省，而且是对世界的合理秩序，对人在世界中的地位、对人的行为合理性的深刻反省”。因此，“20世纪人类文明的最重要、最深刻的觉悟之一，就是生态觉醒。从遍及全球的绿色运动到联合国和世界各国制定的生态伦理的规范，从西方马克思主义到后现代主义理论，无不在实践和理论的层面上标志着20世纪人类文明的生态觉醒”。[1]
4、一个头等重要的发现
人类对人与自然关系的认识，在人类进化史经历了两次历史性转变：一是人类对人和自然关系的认识，从人类完全依赖于自然、融化于自然的混沌同一性，到人与自然存在区别，并不是混沌同一性而产生自治思想。这是人类进化过程中一次划时代的飞跃。这次飞跃导致人类文明的产生与发展。二是人类对人与自然关系的认识，从人与自然的完全对立、相互对抗、相互毁灭乃至人与自然和谐统一体完全瓦解，到人与自然和谐相处、共同生息、协同进化，乃至重建人与自然有机统一体。这是人类进化过程中又一次划时代的飞跃。这次飞跃必将使人类创造真正的现代文明。
如果说，第一次飞跃，人类认识自己利用与改造自然的活动是可以不受自然生态的限制，其行为的选择是无限度自由的话；那么，第二次飞跃正好相反，人类认识到自己的利用与改造自然的活动是被“自然界整体动态结构的生态极限所束缚的”，人类行为选择的自由必须限制在自然生态容许的限度内，即限制在地球承载力的极限之内，这是生态“绝对法则”。现代人类的这种生态觉悟，就是人类对地球存在极限的认识，以及其它将如何影响人类进化的认识，从而出现了地球有限性的客观规律，它的理性形态就是地球资源环境有限论。这是20世纪人类文明的头等重要的发展，是20世纪现代科学的最大贡献。
在人类对地球存在极限的认识过程中，罗马俱乐部的梅都斯等人是地球资源环境有限论的先驱。1972年，罗马俱乐部的第一份研究报告《增长的极限》发表，随即掀起了所谓悲观派和乐观派对人类未来生态环境与发展前景的大论战。乐观论者对《增长的极限》报告的激烈抨击，归结起来主要有两个方面，不仅尖锐批判了罗马俱乐部全球模型及其政策主张即“零度增长论”；而且全盘否定了梅多斯等人的增长极限论的理论基础即地球资源环境有限论。对此，我们赞同前者，反对后者，还必须为《增长的极限》报告提出的地球有限论彻底翻案。我们认为，这个报告指出的地球有限论即有限世界系统决定了增长的极限的著名论断，是罗马俱乐部全球模型的理论基础和基本观点，是符合客观实际的正确理论。实践证明，罗马俱乐部全球模型的缺陷，不在于世界系统存在极限以及超越极限引起灾难性恶果；而在于这个模型的落脚点是要以停止增长的方式达到或维护全球均衡，这就是著名的“零度增长论”。地球有限论即地球的资源存量有限和环境容量有限的新观念，实质上是一种现代经济增长已临近自然生态极限的理论。它在全世界产生了巨大而深远的影响，深刻动摇了地球的资源与环境无限论即取之不尽、用之不竭的传统观念，为人类认识地球的有限性开辟了道路。正是从这个意义上看，梅都斯等人是头等重要发现的先行者，是对科学做出最大贡献的杰出科学家，有其不可磨灭的历史功绩。
[1] 樊浩：《当代伦理精神的生态合理性》，《中国社会科学》2001年第1期。
三、生态本位论的立论依据
1、世界发展正在迈向生态时代
首先，20世纪全球生态灾难唤醒了人类，教育了人类，改变了人类文明的发展进程。从实践的角度来说，当今人类适应世界文明发展的新趋势，创造了以生态文明为基础的现代文明，使现代文明形式正在由工业文明向生态文明转变。几百年来，人类苦心创造的工业文明发展到今天，从总体上来看，它基本上完成其历史使命，已经陷入难以自拔的重重危机之中，可以说是日薄西山，气息奄奄。正在从兴盛走向衰落。当今世界文明发展的确面临着深刻的生态危机，生态形势十分严峻，但决不是表明人类文明发展已无出路。因为，在工业文明高度发展过程中，在生长着否定工业文明的因素，却为生态文明兴起开辟广阔的道路。工业文明衰败之日，正是生态文明萌芽之时。正象工业文明脱胎于农业文明一样，生态文明脱胎于工业文明，它引导人类文明继续向前发展。真正的现代文明是生态文明；只有生态文明才是真正的人类文明。因此，从世界文明的形式来看时代，当今人类即将走出征服与掠夺自然，以牺牲生态环境为代价求得生存与发展的工业文明时代，正在进入保护建设自然，以重建人与自然和谐统一的共同生息与共同繁荣的生态文明时代。因此，我们所说的生态时代，就是指人、社会和自然的发展关系进入一个崭新的时代。这是人类智慧的胜利。
其次，人类正在进入生态时代，生态时代已降临中华大地。这是世界系统运行的必然进程，是人类文明历史发展的基本走向。人类进化与世界系统发展可以划分为三个大的历史时代，即蒙昧时代、征服时代、生态时代。因而生态时代具有历史必然性和客观现实性。生态时代的现代文明，本质上是生态文明；没有生态文明，就没有真正的现代新文明。21世纪应该是生态文明发展的世纪，这正反映了世界文明在21世纪的人、社会与自然关系发展中的新特点。
再次，根据20世纪生态文明兴起与发展为代表的人类文明新进程的客观实际，国内外学者站在新时代的发展前沿，最充分地适应新时展的要求，提出生态时代问题。著名的后现代主义者托马斯·伯里曾把后现代文明说成是生态时代的精神，并预示人类的未来社会应当是一个追求生态文明的所谓“生态时代”。在我国，包括笔者在内的一些学者认为，1992年联合国环境与发展大会公布的《里约环境与发展宣言》庄严宣告：“人类处于普通关注的可持续发展问题的中心”，标志着人类文明进入可持续发展新时代的开始，可持续发展必将成为世界系统运行与人类文明发展的主导潮流。理论与实践表明，生态文明，知识经济、可持续发展是三位一体的。因此，我完全可以说，联合国环境与发展大会标志着人类文明已进入可持续发展的生态时代，可持续性的生态文明必将成为世界系统运行与人类文明发展的主导潮流。
2、重建人与自然和谐统一的生态革命是伟大觉醒的实践标志
历史事实表明，整个工业文明是在人征服自然、掠夺自然、统治自然的实践基础上发展起来的。因而，工业革命的全面胜利，极大瓦解了人与自然的和谐统一体，工业文明的高度发展，严重地摧毁了现代经济社会的生态基础，使当今世界系统的大部分重要的生态系统已处于崩溃状态，把人类推到与自然界全面对抗和尖锐对立的生态灾难的绝境，使人类文明走进不可持续发展的死胡同。由此决定了21世界人类实践活动的一个最根本的、最紧迫的战略任务，就是全面实现生态觉悟从思想意识的殿堂走向实践的洪流。它既是工业文明向生态文明转变的基本标志，又是这种转变的实践基础。显而易见，重建地球生态系统在本质上是重建人与自然有机统一与协调发展的生态文明的发展道路。这已成为现代经济社会巨大变革的伟大实践，是人类生态觉醒的实践标志，也是解决全球生态危机的关键所在。现在，让我们简略回顾一下几十年来生态革命产生与兴起的历史进程：
第一，从生态意识的产生到环境保护运动的兴起，即20世纪60年代后期掀起的反公害运动，喊出了“还我阳光”、“ 还我蓝天”、“还我清水”的强烈抗议之声，席卷整个资本主义世界，甚至一些发展中国家也以不同形式投入了这场环境保护运动，形成了一股不可抗拒的国际性潮流，并一浪高一浪地向前发展，到1972年世界环境会议发表的《人类环境宣言》为标志，使全球环境保护运动形成高潮。它揭示了人类开展生态革命与创建生态文明的序幕。
第二，环保运动向广度扩展到生态运动迅速席卷全球，已成为一种普遍性的世界生态环境运动。20世纪80年代以来，生态危机的全球征侯导致人与自然关系紧张到了空前尖锐的程度，环境危机和生态危机交织一起，直至整个大自然危机，已成为笼罩世界系统运行与发展的魔影，直接严重威胁着人类和地球生态系统的生存。人类需要进行一场生态革命（即环境革命）来拯救人类自身的命运和地球的存亡。于是全人类为进行这场生态革命采取全球范围的共同行动，采取各种措施保护环境、改善生态、建设自然；从个人到家庭，从各种社会组织、各个政党和各国政府乃至全世界，人们对生态环境问题表现了前所未有的关心与重视，到1992年联合国环境与发展会议发表的《里约环境与发展宣言》为标志，人类全球生态环境运动达到新高潮。它反映了人类正在进行生态革命告别工业文明时代，用可持续发展战略迎接生态文明时代的来临。
第三，生态环境保护与建设的生态运动，又叫绿色运动。它向广度与深度扩展的最重要、最显著的特点就是向可持续发展领域渗透与融合，有力推动着重建地球生态系统。当前，绿色文明浪潮正在世界各国蓬勃发展，几乎覆盖了世界系统运动与发展的各个方面、各个领域；极大地冲击着人类的生产方式、生活方式、思维方式，标志着人类文明发展继农业革命和工业革命之后的生态革命高潮在21世纪必然到来，将推进人类由征服、掠夺到保护与建设生态环境和自然资源的大转变，为生态文明建设与人类文明可持续发展开辟了广阔的现实道路。
第四，生态革命的主要任务和根本目标，就是阻止工业文明发展对人类赖以生存与发展的生态基础的根本性破坏，医治现代经济社会活动造成的污染给自然生态系统留下的创伤，并保持生物圈的完整性，保护物种的多样性，促进生态环境良性循环的再生产，创建生态健全的适宜于现代人类生存与发展的生态环境，确保现代文明发展对生态系统和生物物种的可持续利用。可见，生态革命的任务和目标是双重的，它既是拯救人类的革命，又是拯救地球的革命，也是重建人与自然的有机整体与和谐发展的革命。这是一场彻底的人与自然发展关系的革命实践，是世界系统的全方位、最深层的巨大变革之一。
3、世界系统是人、社会和自然相互融合的有机统一体
生态革命重建这种有机整体，是还给客观世界以本来面目。因此，无论就中国古代天人合一思想，还是现代生态意识，把人、社会和自然看作一个不可分割的有机整体，这是符合客观世界实际的。
首先，世界系统本来就是人与其它生命形式组成的有机统一整体，人类并不是分离或高于其它非人自然存在的特殊存在。人类与其它非人自然存在之间没有明确的界限，这是现代科学的基本结论。它告诉我们，人类赖以生存与发展的基本生态环境——地球生物圈具有两个基本特征：一是地球生态系统具有相互依存的有机性，即世界系统中人、社会和自然都是有机的生命体，存在着广泛而普遍的内在联系，人与非人自然的一切有机生命体，不仅是与周围环境相互关系的，而且是由周围环境的相互联系而构成的。二是地球生态系统具有整体性，即这是一个由自然生态系统和社会生态系统构成的有机整体。在现实世界系统中，脱离开自然的社会同脱离开社会的自然一样，都是不可能存在的。因而，世界系统运行与发展的客观规律，既不存在完全脱离社会因素的纯自然规律，也不存在完全脱离自然因素的纯社会规律。这就是自然规律和社会规律的统一。相应地，人类文明历史是自然史和人类史的统一，两个方面是密切相联的、相互制约的，不可分割的有机整体。
其次，世界文明发展到今天，随着工业文明高度发展，人类实践活动的广泛与深化，人类社会生产和生活过程和自然界的生态过程已经完全相互交织与相互融合而浑为一体。今天，在现实世界系统中，把它区分为自然界和社会只有相对意义，而人、社会和自然之间的相互交织和相互融合比它们之间的相互区别更为重要。因此，当今维系人类生命和非人自然生命形式的这个濒临失衡的球体上，客观存在的只是自然生态和社会经济互相依存、互相制约、互相作用、互相转化的生态经济社会有机整体。当今人类进行的生态革命，就是重塑和实现人、社会和自然有机整体，达到“生态——经济——社会”复合系统高度整合、整体优化、良性运行与协调发展。
再次，人的两重性是世界系统成为人、社会和自然有机统一体的根本原因。人作为一种生命物种，首先是自然的人，属于自然界，是自然界的一部分并存在于自然界，成为自然生态系统的一个成员。但是，人这种生命物种，并不是一种纯粹的生物，而是一种社会性的生物，有智慧的生物，是社会的生命物种，成为社会经济系统的主体。因此，人作为一种生命物种与其它生命物种不同，就是人生活在两个世界：自然的世界和社会的世界。人是自然与社会的存在物，这是人区别于非人类生命物种的根本之点。前者是人的自然生态特征，是反映人的自然属性；后者是人的社会经济特征，是反映人的社会属性。“人就是自然生态因素和社会经济因素的有机统一体。正是自然属性和社会属性的有机统一，才构成了人的本质。这两种属性是相互依存、相互制约，同时发挥作用的。这两种属性是人的两重性，没有自然属性，或者没有社会属性，都使人不成其为人”。[1]人的两重性在人的实践活动中同时发生两方面的关系：一是人及其它实践活动对自然环境的关系，即人与自然的生态关系；一是人及其实践活动对社会环境的关系，即人与人的社会关系。这两方面的关系没有逻辑先后和时间先后的区分，在实践活动过程中不是分离存在的，而是有机统一的。这就是人、社会和自然有机统一整体。
在此，我们需要进一步指出的是，世界文明发展进入生态文明时代，人、社会与自然应该成为新的更高水平的和谐统一整体。这正是人的两重性在人类生存活动与发展行为的实践中表现为自然生态因素和社会经济因素的相互联结、相互制约、相互作用，才使自然生态演替进化和社会经济运行和发展相互交织与相互融合成为生态经济社会有机整体。
现在，我们可以对前面的论述作出合乎逻辑的结论：当今，世界系统实际运行的概念模型是“生态——经济——社会”复合系统。这个生态经济社会有机整体的运行与发展客观上要求以生态为本位。生态本位是以生态觉悟与生态意识为思想先导、以地球有限性和人、社会与自然有机统一体为客观依据、以生态革命及绿色文明浪潮为实践基础的可持续发展理论。它是生态文明的理论表现，是生态时代的必然逻辑。所以，我们完全可以说，生态本位论是世界文明发展进入生态时代的生态文明的价值观、发展观和实现观。
[1] 刘思华著：《理论生态经济学若干问题研究》，广西人民出版社1989年版。
四、生态本位论的几个理论支柱
1、自然生态价值理论
至今，在我国仍有一些人类中心主义论者，按照西方近代伦理学和哲学传统理论，从主（人）客（自然）体价值关系模式出发，在总体上把价值规定为客观对主体的意义，武断的将价值的来源完全归于人的主体性，人是唯一的价值主体。因而他们主张把价值范畴严格地限定在人的世界的范围，极力反对把它扩展到自然界，否认非人类生物和整个自然界的价值，尤其是完全否定非人类生物和整个自然界的内在价值。我称之为自然生态的内在价值。与此相反，生态伦理学和生态哲学论者认为，工业文明高度发达的现时代，迫使我们必须超越主客体价值关系模式，不仅要承认人的价值，而且要承认非人自然的价值，主张把价值范畴由人的世界范围扩展到非人自然的世界范围，涵盖整个自在世界即整个世界系统；尤其是要承认非人生物和整个自然界的内在价值，建立完整的自然生态价值理论。自然价值论的代表人物、美国杰出环境哲学家罗尔斯顿指出：“在实践中，环境理论学的根本要求是保护地球上的生命。在理论上，它的根本要求是确定意义深远的价值理论，以此为它提供强有力的理论支持。”[1]在我国出版的论著中，如余谋昌的《生态学哲学》、《创造美好的生态环境》，余正荣的《生态智慧论》、林娅的《环境哲学概论》等著作，都论证了自然界的价值，肯定非人生物和整个自然界的内在价值。笔者赞同。在此仅强调三点.
首先，按照生态学的观点，不仅有“以人为主体的生态”，还有“以生物为主体的生态”，它包括以生物个体为主体的生态，以生物群落为主体的生态，以生物圈全部生物为主体的生态。在这里，很明显，主体不具有唯一性，不仅人作为一种生命物种是主体，其它所有的生命物种也是主体，世界系统的包括人在内的所有生物都是主体。人类没有任何理由认为只有自己才是世界系统唯一的主体，即人类没有任何理由认为只有自己才是世界系统唯一的价值主体。事实上，不仅仅人这种生命物种是价值主体，其它所有的生命物种也是价值主体，世界系统包括人在内的所有生物都是价值主体。只有这样，我们才能坚持人与自然的统一性，事实和价值的统一性，建立起人、社会和自然有机统一整体的生态价值观。生态价值观动摇甚至扬弃了人在整个世界系统中的先验的、唯一的主体地位，消除了人在世界中优先的价值地位和先验的价值合理性，从而否定了任何价值主体独霸权。
其次，罗尔斯顿认为，自然的价值是自然的性质，是由自然系统的结构决定的一种性质，是进化的生态系统内在地具有的属性。自然价值是以和谐的生态关系或自然关系表现时，我们可以从两个层次进行分析：一是人类的层次，是人与环境关系的价值，这就是自然界具有以人为尺度的价值，即作为人的工具价值。这从自然的角度来看，是它的外在价值。一是从生物的层次，是生物与非生物的生态关系的价值，即自然界本身、生命与自然界的生存，具有以它自身为尺度的价值，它不依于评价主体，内在地存在于生态系统之中，这是自然的内在价值。在世界系统运行过程中，与人类生命形式一样，非人类生命形式利用地球生态资源，地球基本生态过程的健全、健康、安全和正常运转本身是具有价值的。这是因为，“在生物圈的时空范围内，各种植物、各种动物、各种微生物与自然环境编成目的——手段的立体交*网络，保持着生物圈的生态平衡。它们只有内在的目的性和不可替代的内在价值”。[2]可见，自然生态价值论的核心是：肯定自然的自身价值，承认非人类生物的内在价值，目前，国内外越来越多的学者对其有了共识。
再次，我们超越主客体价值关系模式，不仅要承认自然的内在价值，而且要承认自然的整体价值。现代科学的发展已经把价值范畴扩展到自组织系统，价值则是自组织系统的本质特性。地球生物圈作为一种自组织系统是只有整体的价值的。因此，地球生态系统所具有的不仅仅是外在价值和内在价值，它更具有系统价值。这个价值并不完全体现在物种个体价值上，也不是部分价值的总和，而是一种高于外在价值和内在价值的系统价值，这就是地球生物圈的整体价值。它是自然生态价值论的精华。生态价值观所追求和确论的价值合理性，本质上是地球生态系统整体的合理性，并认为它是合理性价值的主体，生态价值合理性存在于地球生态系统整体之中。不言而喻，生态价值观确实是一种“生态——经济——社会”复合系统的整体价值观，生态本位正是建立在这种整体价值观的基础之上的。
2、自然生态权利理论
生态哲学和生态伦理学在自然生态价值的理论框架内，肯定自然的内在价值和整体价值，这实际上不仅是肯定自然界本身存在的合理性，也是包括人类在内的所有生命物种整体利益的生态伦理的合法性依据。因此，生态价值观把人类对非人类生物和整个自然界所负有的道德、责任与义务建立在地球生态系统所具有的这种客观价值的基础上，承认、关注和尊重非人类生物和地球生态系统按生态规律可持续生存的权利。
环境伦理学其革命性变革的重要表现就在于，它突破了传统理论学把伦理关系严格地限定在人的世界的范围内，把人之外的自然存在物纳入伦理关系的范围，扩展到非人类生物和整个自然界，用道德伦理规范来调节人与自然和谐统一的发展关系。在这里，有几点值得我们重视：（1）深层生态学的一个基本伦理规范，就是每一种非人类生命形式都拥有生存和发展的权利，若无充足理由人类没有任何权利毁灭其它生命。（2）动物权利论认为，动物和人一样拥有不可侵犯的权利。权利的基础是“天赋价值”，这种价值赋予了它们一种道德权利，即获得尊重的权利。（3）生物平等主义认为，所有的生命物种都是平等的，都拥有同等的天赋价值。具有平等的生存权和发展权。因而，人类必须把所有的生命物种都视为有同等的天赋价值和相同的道德地位的实体。（4）生态整体主义认为，环境伦理学必须是整体主义的，即它不仅要承认存在于自然系统各构成要素之间的关系，而且要把生命物种本身和生态系统这类生态整体视为拥有直接的道德地位的实体，人类不仅要尊重地球生态系统共同体中的其它生命物种；而且要尊重这个共同体本身。
在我国，生态（环境）伦理学提出的自然界的权利包含三层涵义：[3]
首先，自然界的权利是一种自然性，是指生物物种和生态系统的持续生存，这就是说，包括人类在内的所有生命物种都是地球生态系统共同体中的成员，可以而且应当拥有维持生存所必须的条件，具有合法存在的权利。其次，这种权利和义务是统一的。道德权利和道德义务的相关性在生命世界以生存表现出来。任何一种生命物种的生存，既是它自身的存在，又是为其他生命物种的生存提供条件，为其他的生命物种而存在。生存是所有的生命物种的目的，我们必须承认不仅仅人是目的，而且要承认其它生命物种也是目的。为了生存必须具有权利，与此同时，一种生命物种的生存是作为其它生命物种的存在条件，为其它生命物种的生存服务，这是它的义务。这是权利与义务的一致性，则是生存的基本规律。它要求人类的实践活动不得违背这种生存的基本规律。再次，自然界的权利平等性，这是指地球生物圈中的各种生命物种都具有自己的特定的生态位发挥着特定的作用，正是所有生命物种的相互作用和综合作用，创造和维持地球生态系统适宜生命生存的条件，维持地球生物圈的基本生态过程及其它的稳定性和整体性。因此，地球生态系统共同体中的所有生命物种生存的权利只有平等性，所有生命物种的生存都应当受到尊重与保护。
我们从人与自然关系的实践史和认识史来考察现代人类的生存意识与实践活动，可以概括出两点结论：一是现代人类迄今的生存与发展，部分地是以非人类生命物种存在状态的破坏甚至毁灭为巨大代价，导致的生态灾难不仅加速生物灭绝过程，而且使人类自身的生存处于困境之中；二是现代人类要持续生存与发展，又必须以非人类生命物种的充分存在和地球生物圈共同体的完整与健康为基本条件。因此，人与自然关系的实践史和认识史都指出所有生命物种生存的道德问题。可以肯定地说，从工业文明时代向生态文明时代转变开始，非人类生命物种生存权利的问题就不再是纯自然性的问题，而是具有社会性。它客观要求现代人类道德进化到一个新阶段，即把道德权利观念扩展到非人类生命物种和整个地球生态系统。这是现代人类整体的道德觉悟的新进展。
与人类生存的权利一样，非人类生命物种生存的权利也是权力和利益的统一，即自然界的生存权力和生物利益的统一。所谓生态权力，是指人类生存活动和发展行为违背自然生态规律，破坏自然生态而遭到自然界的无情惩罚的现象，它是地球生态系统存在着的一种对人类行为的制约、选择甚至强制的力量。所谓生物利益，是生物的生存或繁衍必需满足的那些物质和生态需要及其整个地球生态系统的完整、健康所必须满足的那些物质和生态需要。它是基于所有生物及生物共同体固有的价值和内在需要，体现并保持在生态活动过程中。[4]传统伦理学只是承认和关心人类的生存的权力与利益，而不承认和关心其它生命物种的生存的权力与利益，更不承认和关心生物圈整体的生存的权力与利益。生态伦理学不仅重视和关心人类的生存权力与利益，而且确认和关心非人类生物的生存权力与利益，及其地球生物圈整体的生存权力与利益。
这里人类与非人类生物权力的根本区别是，人类的权力是事先人为设定的，并在人与人之间关系中形成的行为规则和价值准则，是人们在自觉能动地去履行这种权力。而自然生态权力是自然生态系统运行的内在固有机制，并成为生物圈共同体的活动规范，它是一种自然反射力量。因此，自然生态权力在本质上是自然生态规律发生作用的一种对人类破坏自然生态行为的制约或强制力量，即自动限制力量。这种自然生态权力实现形式又往往是“后发制人”，并表现为一种总的较长的趋势，逐渐显露这种权力的“威力”。从这个意义上说，我们否认自然生态权力，无异于否认自然生态规律，这就与自然界事实不符。所以，我们确认自然界的权力和利益，是完全符合世界系统运行的客观事实的，并不意味着非人类生命物种同人类一样具有独立的意志和行动的能力，更不意味着否定了人类的在经济社会系统运行中的主体地位。当然，人类在实践活动中主体能力的实现，必须尊重与维护其它生命物种和自然界的存在权利，保障它们的利益，承担对它们的道德责任和义务，这是人类实践活动要以生态为本位的一个根本之点。
3、实践选择两重性理论
自然生态价值论和自然生态权利论，无论从理论选择还是从实践选择，必须得出一个合乎逻辑的结论：人类实践活动的最终目的，既是为满足人类生物自身生存发展的需要，实现其人类自身的利益（包括人类的根本利益和长远利益）；又是为了满足非人类生物生存发展的需要，实现其非人类生物的存在利益和地球生物圈的整体利益。这就是人类实践选择的两重的、终极的价值尺度，我们称之为实践选择的两重性。实践选择两重性的理论，实际地宣告了人与自然关系上“唯人论”的认识史和实践史的终结，必将开创人与自然和谐统一与协同进化的认识史和实践史的新篇章。
第一，长期以来，在人与自然关系上“唯人论”的思想观念无论在理论上，还是在实践中都居于统治地位。这突出表现在，西方近现代确立的人类中心主义的世界观、价值观、伦理观和发展观，普遍地存在于现代社会生活的各个领域，渗透于现代人们的精神世界，支配着现代人类的生存活动和发展行为，形成把人当作万事万物存在的唯一目的和终极尺度的思维定势。以人类自身的利益与需要作为实践活动的出发点和落脚点，自觉不自觉地把人类自身的利益与需要放在实践活动过程的绝对优先地位，使工业文明发展完全走上了一条以牺牲自然生态环境为代价换取人类生存发展的不可持续发展道路。这是在人类中心主义的指导下，现代人类实践活动的必然选择。当今，人类对人与自然关系上“唯人论”进行全面与深刻地反思，由此产生的遍及世界的生态运动与绿色文明浪潮。在迎接生态文明时代到来之际，人类中心论者坚持包括生态革命的伟大实践在内的人类实践选择是唯一的、终极的价值尺度，仍然只是为了人类自身的利益与需要，并声称这种人类中心主义是不可超越的“绝对真理”。对此，正如一些批评者所指出的：“说人类中心主义不可超越，只能算是一种独断论的现代神话。”我要补充一句，说现代人类实践选择仍是单向的终极价值尺度不可超越的，只能算是远离现实世界系统的现代童话。工业革命以来的几百年间，尤其是20世纪下半叶以来的人与自然关系的实践史和认识史表明，现代人类生存活动和发展行为，都应该服从作为世界系统的“生态——经济——社会”复合系统的整体利益，必须首先着眼于整个地球生态系统的完整、健康和安全，既要满足人与自然和谐统一与协调发展的需要，又要满足人类自身生存发展的需要。这两方面的关系，在现代人类实践活动过程中不是分离存在的，而是同时发生，相互渗透、相互依存，构成现代人类实践活动目的的两重性。因此，两重目的与终极价值尺度，才构成现代人类实践的本性。只承认现代人类实践选择的一种终极目的，而否定另一种终极目的，都不可能真正认识现代人类实践的本性。
第二，当人类中心主义受到现实世界系统运行的严重挑战的时候，出现了一种扬弃传统的人类征服、掠夺和主宰自然的人类中心主义，被称之为弱化的现代人类中心主义。它开始承认非人类生命物种自身的价值和存在的权利。但是，它在现代人类实践选择仍然坚持单向的终极价值尺度，认为保护生态环境归根到底是为了人类的生存与发展的需要，而不是为了自然本身的生存与发展的需要。人类的利益与需要既是保护生态环境行为的根本依据，也是评价人与自然关系的根本尺度。因此，他们主张把保护人类自身的利益放到首位的同时，也保护人类的生存环境的利益。这就是说，从人类自身的需要与利益出发来保护人类的生存环境，解决现今人与自然的尖锐矛盾，摆脱生态危机。这是一种错误的实践选择，也是一个实践方向的错误：（1）20世纪生态灾难使自然界的优先地位更加明显和十分突出；同时在人与自然关系上的“唯人论”不仅抹杀了人与自然的同一性，而且否定了自然界的优先地位。因此，在21世纪的生态文明时代，自然自身的需要与利益同人类自身的需要与利益相比，至少是同等重要，并行不悖的，在某种情况下和某种意义上，比人类自身的需要与利益更为重要、更为基础，应当放到优先地位。（2）人类只是从自己一种生命物种的需要与利益出发，在实践活动中就会把保护生态环境的努力限制在与自己直接的生存环境的范围，往往会忽视甚至不考虑所有生命物种的生存环境，不顾地球生物圈整体的生存利益，无视地球生态系统的完整与健康发展的客观需要，忽视包括人类在内的所有生命物种共同利益的客观需要。这样，不仅不能解决现今人与自然的尖锐矛盾，摆脱生态危机，反而事与愿违，最终既保护不了人类自身，也保护不了自然自身。（3）我们要特别强调的，当人类的需要与利益同非人类生物的需要与利益发生严重冲突时，这种单向的实践选择的价值尺度，就很自然地为了人类的需要与利益而牺牲非人类生物的需要与利益，往往会以牺牲生态环境来换取人类的生存发展，最终只能是继续重蹈工业生态时代以牺牲生态环境为巨大代价的不可持续发展道路。我们必须清醒认识到，*牺牲生态环境来维持人类生存发展，是没有出路的。
第三，上述说明，单向的实践选择的终极尺度，是不能有效地保护人类直接的生存环境，尤其是不能真正保护地球生态系统的完整、健康与安全，不符合现代人类实践活动目的的两重性。由于所有生命物种的共同利益和地球生物圈的完整、健康与安全，包含着人类的利益和直接的生存环境的稳定、健康与安全，这就决定了人类必须从包括自己在内的所有生命物种的需要与利益出发来维护所有生命物种的共同利益和整个地球生物圈的共同需要。这样做才能最终达到既实现人类自身的需要与利益，同时又能有效地保护自然本身的目的。
第四，人类实践活动终极目的的两重性，是由人的两重性所决定的。众所周知，全球生态灾难的恶果确实是落在人类自身身上，但它会使人的自然属性与生态因素比以往任何时期显得更为突出、更加重要。因而，现代人的两重性互相依存越来越紧密，不仅是人的社会属性的发展，要越来越受自然生态环境的制约和影响；而且人的自然属性的发展，也要受到整个生态系统的障碍和威胁。在这种情况下，人作为自然的人，自己是一种生命物种，是整个地球生物圈共同体中的一个成员，它在这个生物共同体中生活必须遵守生物圈的活动规范，按照生物生存的基本规律，这就是实现非人类生命物种及整个地球生物圈生存发展的需要和利益。人作为社会的人，则是社会经济系统的主体，它在社会经济体系中的生存必须遵守人类社会经济的行为规范，按照人类生存的基本规律，去实现人类生存发展的需要和利益以及全人类的共同利益。所以，严格地说，现代人的两重性，决定现代人类实践选择的两重性。对于生态本位理论来说，既要研究社会经济意义上的人，它把自身生存发展的需要和利益作为人类实践选择的终极目的和价值尺度；又要研究自然生态意义上的人，它把非人类生命物种生存发展的需要和利益作为人类实践选择的终极目的和价值尺度。因此，判别现代人类实践活动的合理性，不仅仅以人类生存发展的需要和利益取向为依据，还必须以非人类生命物种及整个生物圈生存发展的需要和利益取向为依据加以权衡，这种双向实践选择是有机统一的，形成以现代人的两重性为基础的人类实践选择两重性理论，从而为可持续发展理论与战略提供了新的理论基础。
[1] h·罗尔斯顿：《自然界的价值和对自然界的义务》，叶平译，《国外自然科学哲学问题》，中国社会科学出版社1994年版。
[2] p.w.taylor, respect for nature, princeton, new jersey, 1986.9.
[3] 余谋昌：《创造美好的生态环境》，中国社会科学出版社1997年版。
[4] 叶平；《生态权力观和生态利益观探讨》，《哲学动态》1995年第3期。
五、生态本位论的基本框架
应该说，生态本位论的客观依据和理论基础是构成生态本位论的总体框架的重要内容。在此基础上，我们就能够勾画出生态本位本身的清晰图象。
1、生态本位论的基本内涵
所谓生态本位论，它包括三层含义：一是指地球生物圈共同体是包括人类物种在内的所有生命物种的共同体，它在现实生活中的现实形态表现为世界系统是“生态——经济——社会”的有机整体。在这个有机整体中，不仅人类物种是存在主体，而且其它生命物种也是存在主体。这就是说，不仅仅人类物种是价值主体，其它生命物种也是价值主体，而且地球生物圈整体还是价值主体。二是在世界系统中非人类物种并非仅为人的存在而存在，它是具有独立于社会的世界的价值、利益、权力及运行目的和生存力量的道德地位的实体；任何生态系统都是价值和权利存在的一个基本单元，是一个具有强大生命力的有机的生命体，没有它地球生物圈共同体就不可能生存。三是地球生物圈整体比个体更为重要，它作为独立的整体价值和所有生命物种的利益共同体，一方面拥有独立的生存发展权利，一方面负有对包括人类物种在内的所有生命物种持续生存发展应尽的义务。
这个生态本位论的内涵与外延，强调了以下几点：
第一，生态本位的价值观，是以地球生物圈的整体性为价值的本位，追求地球生物圈的整体合理性，是一种“生态——经济——社会”的整体价值观。现代人类一切实践活动都要服从包括人类物种在内的所有生命物种整体利益，即是“生态——经济——社会”复合系统的整体利益。
第二，生态本位的发展观，是地球生态系统的良性循环为基础的本位，追求保持生物圈的基本生态过程和生命维持系统的完整性和健康发展，是一种“生态——经济——社会”的良性运行与协调发展观。它强调自然界是现代人类生存与发展的生态基础，现代人类经济社会发展要以生态发展为根本，只有与自然生态相互协调，共同发展，才能实现“生态——经济——社会”复合系统的健康运行与可持续发展。
第三，生态本位的实现观，是地球生物圈的自然生态阈限为限度的本位，追求人类实践活动人类经济社会发展不能超越自然生态环境的承载能力，是一种保护世界系统运行的生态合理性的现实现。它特别关注现代人类各种实践活动的生态合理性，强调有利于自然生态环境良性运行与协调发展的实践活动应当给予鼓励，反之则应当给予抛弃，维持自然生态在世界系统运行与发展的优先地位。
第四，生态本位作为实践选择两重性的理论表现，充分地表达了现代人类实践选择的两重性理论，正确地揭示了世界系统运行与发展的规律性，即是“生态——经济——社会”复合系统的整体优化、高度整合、良性运行和协调发展。可见，生态本位论实质上是生态经济社会有机整体论。这就扔弃了人类物种在世界系统中的先验的、绝对主宰地位，比其它生命物种先天优越，消解了人类物种在世界系统中的优先的价值地位和先验的价值合理性，从而宣告了“唯人论”即人类自我为中心论的价值观、发展观和实现观的终结。
2、生态本位论的主要观点
（1）生态基础论。生态经济学理论认为，自然界是人类生存与发展的基础，生存环境是经济社会发展的基础，这是人类文明发展的普遍规律。只是工业革命在创建工业文明的过程中极大破坏了它的生态基础，违背了这个客观规律，由此受到自然生态规律的无情惩罚，迫使人类进行深刻反思，才认识到自然生态不仅是农业文明和工业文明发展的基础，而且是现代文明发展的基础。这是因为世界系统存在和发展的基础和前提是自然界，它是自然生态和社会经济相互融合的生态经济社会有机整体，它必须服从自然界存在和发展的一般规律。所以，在这个有机整体中，自然生态系统是社会经济各系统的基础，在自然生态系统和现代人类实践活动中，自然生态系统是现代人类实践活动的基础。因此，现代人类生存与经济社会发展必须以自然生态为基础，必须以良性循环的生态系统与生态资源的持久、稳定的供给能力为基础，使现代人类生存与经济社会发展“绝对建立在生态基础上。” [1]并确保这种基础受到绝对保护和健康发展，使其能够稳定地支撑现代人类持续生存和经济社会可持续发展。
（2）生态决定论。马克思主义的实践唯物论从人与自然的统一的观点看待客观世界认为，人类社会产生之后，自然发展史和人类发展史就应该是统一的；“只要有人存在，自然史和人类史就彼此相互制约”，[2]与此相应地，人类社会发展是生态环境决定作用与社会经济决定作用的统一。这里所说的生态环境决定作用是指在社会生存、社会生产及其生产条件的决定作用，不是对社会性质、社会制度、社会形态的演变的直接决定作用。早在1980年新版的前苏联《政治经济学》一书就明确指出：过去“谁都不谈社会生产的‘生态因素’，它曾是微不足道的，如今‘生态因素’不依我们的愿望为转移地成为整个社会发展的强大要素，不仅如此，已经到了生态因素变成‘生态决定因素’，不能简单地不负责任地对待它的时候了”。[3]现在，越来越多的人认识到，随着生态时代的到来，生态文明建设的发展，“必须考虑到生态环境改变对社会经济的决定作用。”[4]
（3）生态内因论。长期以来，反生态环境决定论的传统理论，把生态环境从现实的世界系统中分割开来，与人类经济社会完全孤立地考察，把生态环境仅仅看成是一种社会的世界的外在力量，是人类文明发展的外在因素，于是自然的世界和社会的或世界的发展史就好象是互不相干的东西。从经济学的角度来说，在工业经济时代的二三百年，无论是西方经济学，还是东方经济学，先是经济增长理论，后是经济发展理论，都把生态环境看作经济增长或发展的外在变量，是生产力发展的外部条件，这就是传统经济发展观念的“生态环境外因论”。20世纪的生态灾难，尤其80年代以来世界系统生产力运行与发展的实践表明，生态环境不仅是现代生产力运行的外部环境，而且是现代生产力发展的内在因素，成为现代生产力稳定运行与健康发展的基本要素。生态环境与经济社会发展正在形成一种新型的关系，环境变化和生态影响将日益决定现代经济发展的模式、道路和方向，使得生态环境日益成为现代经济社会发展的内生力量。[5]这就是“生态环境内因论”。可持续发展经济理论的确定，为把生态环境内化为独立的现代经济发展要素提供了客观经济框架，21世纪现代经济理论的发展将会围绕这一主题展开。
（4）生态优先论。早在150多年前，马克思在《德意志意识形态》中就提出了自然界对人类的优先地位的光辉思想。自然界对于人类的优先地位“既表现在自然界对于人及其意识的先在性上，也表现在人的生存对自然界本质的依赖性上，更突出地表现在人对自然界及其物质的固有规律性的遵循上。”而“人的目的的每一次实现恰恰都是人遵从了自然及其规律”。[6]因此，生态应该也必须优先，这是生态在人类实践活动中享有优先权的一种内在的、本质的必然趋势和客观过程，是不以人们意志为转移的客观规律。当今人类文明正在进入生态时代，生态优先已经正在成为现代人类实践活动中享有优先权的一种内在的、本质的必然趋势和客观过程。所以，我们完全可以说，生态优先规律不仅是（或应该是）世界系统运行的基本规律，而且也是（或应该是）人类处理与自然关系的最高法则。[7]因此，现代人类实践活动必须首先遵循生态优先规律；一切经济社会活动都要根据生态系统安全优先的原则，构建自己生存和经济社会发展的生态安全体系。
（5）生态利益最高论。从广义来讲，生态利益是几个方面构成的：①生态系统的内在价值的外现形式的生物利益，它是生命物种本身固有价值和内在需要的体现；②生态系统的工具价值的外观形式的生态利益，它主要是指生态系统中满足人类生态需要的一定数量的自然生态成果，是为整个社会和全体社会成员提供生态消费资料的外在价值的体现；③生态系统的整体价值外观形式的所有生命物种的共同利益和生物圈的整体利益。可见，广义的生态利益包括了人类的生存利益，是人类的最高利益。因此，现代人类实践活动就应当把生态利益放在首位，一切社会经济决策也应当把生态利益置于首位，并具有否决权。这就逻辑地和现实地要求我们把协调人与自然的生态关系，放在现代人类生存与发展的首要地位，实现生态优先发展。
（6）生态第一生产力论。如前所述，地球生态系统是整个世界系统存在和发展的基础和前提，就在于它不仅孕育了世界系统生产力本身，而且决定着生产力系统能否继续存在和以什么状态存在及其以什么方式发展，正是在这个意义上说，生态是生产力之母，即它不仅是生产力，而且是第一生产力。这同邓小平关于科学技术是第一生产力理论是一脉相承的。大家知道，马克思主义关于科学技术是生产力的理论，实际上是社会生产力论。它只是对社会经济系统而言的，不涉及社会经济系统和自然生态系统的相互关系以及自然生态系统和整个世界系统的相互关系。邓小平依据马克思主义关于科学技术是生产力的理论，概括近百年来，特别是现代科技革命以来现代经济发展的实际，从现代科学技术已成为社会生产力发展和决定现代生产力水平的第一位的原因，越来越成为最主要的推动力量，是现代经济社会发展的第一位变革作用的事实，提出“科学技术不仅是生产力，而且是第一生产力”的科学论断，把马克思主义关于科学技术是生产力的理论发展到一个新阶段。现在，我们从生态是生产力之母的意义上，依据当前整个世界系统运行的实际状况，把科学技术是生产力从社会经济系统扩展到“生态——经济——社会”复合系统，明确提出“生态不仅是生产力，而且是第一生产力”的新观念，确立生态系统的第一生产力地位，这就为协调人与自然的生态关系，实现现代生产力可持续发展提供了新的认识工具。
（7）生态伦理论。这是一种以生态原则为伦理原则的生态本位观念。它所追求和确证的道德合理性，本质上是生态合理性，并以生态合理性构建现代伦理精神和伦理价值标准。因此，人与自然之间伦理关系的真正含义，就是现代人类伦理精神和伦理价值标准的生态合理性，即现代人类道德的生态化趋势，尤其是要树立人类正确的生态善恶观、提高生态觉悟、养成生态良心、尊重生态道德、申张生态正义、履行生态义务。人与自然之间伦理关系的核心问题，就是人类实践活动应当也必须承认和尊重非人类物种和整个地球生态系统的存在权利，维护非人类物种的生存利益及其所有生命物种的共同利益和地球生物圈的整体利益，把伦理关系的范围即道德对象的范围从社会的世界扩展到自然的世界的所有生物及其整个地球生态系统，建立起人类和自然界所有生物及它们的整体之间的伦理关系，从而形成人与人之间的伦理关系和人与自然之间的伦理关系的统一。所以，生态伦理不仅反映了人与社会的对话，更反映了人与自然的对话，是现代人类伦理精神和道德进化向生态文明时代迈进的必然。只有这样，才能真正实现以人类为中心的传统发展伦理观到可持续发展伦理观的飞跃。
（8）生态建设根本论。21世纪人类文明建设，在本质上是生态文明建设。现代人类的各种实践活动都应该按照生态优先规律，发展生态第一生产力，加强生态环境建设。这是包括人类在内的所有生命物种的共同利益和根本利益，是21世纪人类生存和经济社会发展之本。因此，生态本位论在其现实性上，就必然提出生态环境建设是21世纪世界系统运行的根本目标和人类文明建设的根本任务。在我国，加强生态环境建设，保护自然生产力，解决和发展生态生产力，这将是21世纪中国社会主义现代化最根本的、最突出的任务之一。现在，我们可以说，全国生态环境建设规划和全国生态环境保护纲要的实施，标志着我国现代化建设以牺牲生态环境为巨大代价的时代，已经开始转向大规模生态建设和大规模经济建设同步进行与协调发展的历史时期。在21世纪初期，我国生态环境正在迎来建国以来第一个建设高潮，使我国现代化建设的发展进入生态文明建设的新阶段。这一伟大实践已经证明必将继续证明，生态本位论是有坚实的实践基础的。
3、生态本位论的理论合理性和实践合理性
生态本位论是与人类自我本位论相对而言的。在工业文明时代的几百年间，人类中心主义的思想观念占居统治地位，人类实践活动是以自我为中心、以自我为本位。现实世界系统运行的基本规律告诉我们，所有生物都是以保存自身物种为目的的。正是从这个意义上看，自我中心主义是包括人类物种在内的所有生命物种的自然本质。人类实践活动以自我为本位，确实是符合所有生命物种都是以自我为本位的自然法则的。问题不在于此，而在于以往人类中心论是一种“唯人论”的自我实现过程，当今已经走到了尽头。这是因为，第一，支撑这种人类实践活动的理论基础的人类中心主义的自我本位论，确实使工业文明从兴盛走向衰落，把现代人类引进不可持续发展的死胡同。因此，从世界范围的总体上看，20世纪末期是工业文明发展的历史终结，现代人类正在进入生态文明时代，它实际上宣告了以人类为中心的自我本位的实践史和认识史的终结。第二，当今的客观世界现实是，由于工业文明的高度发达，人类自身拥有的物质力量和技术手段，已经没有哪一个生命物种能够威胁作为一个强大物种的人类生存；反之，人类倒几乎可以灭绝任何一个生物物种，正如阿·托夫勒所指出的：“可以毫不夸张地说，从来没有任何一个文明，能创造出这种手段，能够不仅摧毁一个城市，而且可以毁灭整个地球。[8] “第三，生态灾难的一个重要方面，就是非人类生命物种灭绝。当今，在世界范围内，生物物种正在以前所未有的速度消失着。有关资料表明，自200年前的工业革命开始后，生物物种每4年一个物种被灭绝；到了20世纪50年代以来，地球生态环境遭受人类活动的巨大破坏，生物的灭绝速度达到每4天一个物种灭绝。而到了90年代则加快到每4个小时一个物种灭绝。21世纪第一个地球日（4月22日）那天，国家濒危物种进出口管理办公室向世人敲响了新世纪的警钟：钟表的时针每走一个数字就有一个历经千万年进化的生物从地球上永远消失。据科学家估计，由于人类活动的强烈干扰，近代物种的丧失速度比自然灭绝速度快1000倍，比形成速度快100万倍。现在，物种的丧失速度由大致每天一个物种加快到每小时一个种，生物物种灭绝的速度已经到了惊人程度。这使生物多样性、生态系统多样性和完整性受到极大威胁。人们越来越担心一些关键物种的灭绝可能会使整个地球生物圈的基本生态过程和生命维持系统无法维持。总之，历史与现实表明，现代人类实践活动必须用生态本位代替自我本位，这是历史的必然。如果说，过去工业文明时代，人类奉行自我本位的发展观和实现观，是符合所有生命物种都是以自我为本位的自然法则；那么，完全可以说，现在生态文明时代，人类选择以生态为本位的发展观和实现观，不仅更是符合这个自然法则；而且完全符合现实世界系统运行与发展的正确方向和客观要求，体现了人类物种和所有生命物种的共同利益。
当今世界系统运行的现实和逻辑正在确证，生态本位的实质是以生态合理性为核心理念与价值取向，构建生态文明的发展观和实现观的理论合理性和实践合理性。以生态世界观和生态价值观为理论基础的生态合理性，是鲜明地体现生态文明时代的生态经济社会整体发展观和实现观，这是生态本位的理论合理性。这已在前面作过论证，在此不再详述。以生态革命和生态建设及绿色文明浪潮为实践基础的生态合理性，是如实地反映生态文明时代人类的实践的本性，这是生态本位的实践合理性。在这里，我们还要强调一个关键问题，就是生态本位论要求现代人类实践活动必须按照实践选择的两重性，去实现整个世界系统运行的生态合理性，即是“生态——经济——社会”复合系统全方位的生态化，也就是内在要求经济、科技、文教、政治、社会活动的生态化，从而满足包括人类在内的所有生命物种生态发展的需要，最终达到人与自然和谐共存与共同繁荣的至高境界。
作为一种生态文明的发展观和实现观，生态本位的理论合理性和实践合理性，还在于即它能够实现生态伦理立场的理论选择与实践选择的有机统一。从理论选择上看，生态本位吸取了非人类中心主义的自然本性的合理内核，扬弃了人类中心主义的反自然的本质；从实践选择上看，生态本位吸取了人类中心主义重视协调的人与人之间的社会关系和非人类中心主义重视协调的人与自然的生态关系；扬弃了前者的“唯人论”的倾向，不仅没有否定人类的主体性，而且恰当地肯定了人类的伟大能动作用，证明人类在现阶段已经在与自然的对话中找到了自己的位置，给自己有了明智而合理的规定，“把自己当作自然界中的一员，与之和谐相处。如果说，哥白尼发现了地球不是宇宙的中心，在文明史上具有伟大的变革意义，那么，我们现在也应该承认，认识到人类不是自然界的中心，同样具有伟大的变革意义。”[9]
[1] 《我们共同的未来》中译本第16页，世界知识出版社1989年版。
[2] 《马克思恩格斯全集》第3卷第20页。
[3] 刘思华主编：《可持续发展经济学》第191页、第192页，湖北人民出版社1997年版。
[4] 同上注
[5] 刘思华主编：《绿色经济论》第二章，中国财政经济出版社2001年版。
[6] 林娅：《环境哲学概论》第23页，中国政法大学出版社200o年版。
[7] 刘长明：《生态是生产力论——兼论生态优先规律》，《中文史哲》2000年第3期。
[8] 阿·托夫勒：《第三次浪潮》第175－176页，三联书店1983年版。
[9] 曲格平：《我们需要一场变革》第239页，吉林人民出版社，1997年版。
六、以生态为本位的可持续发展观
1、生态本位论与可持续发展观的内在联系
由上可知，生态本位论是超越人类中心主义和非人类中心主义的，或者更准确地说，它的理论合理性是实现了从人类中心论到非人类中心论的飞跃，向着生态中心论作了某些倾斜；它的实践合理性是实现了非人类中心论向可持续发展论的飞跃，是对生态中心论的实践选择的科学扬弃。这样，生态本位论就囊括了人类中心主义和非人类中心主义的优点，克服了两者的缺陷，还给当今世界系统以本来面目，形成了一种理论合理性和实践合理性相统一的生态文明发展观与实现观，为可持续发展提供了新的理论基础。
可持续发展观是人类发展观由工业文明发展观与实现观向生态文明发展观与实现观的历史性飞跃，是一种划时代的全新的发展观与实现观。它与人类中心主义和自然中心主义是有本质区别的，或者更准确地说，它吸取了人类中心主义和生态中心主义的合理成份，对两者的优点具有很大的包容性，并能够克服两者伦理立场上理论选择与实践选择对立的现象，从而确证了生态伦理的理论合理性和实践合理性的有机统一。
生态本位论与可持续发展观的内在联系不仅在于它们都是对人类中心主义的辩证否定和对非人类中心主义的辩证综合；最根本的则在于，可持续发展观揭示了自然的内在价值和整体价值，要求尊重和维护包括人类在内的所有生命物种的生存权力，要求保护和实现“生态——经济——社会”复合系统的整体利益，建立一种人与自然相互共存和谐发展的新型关系。因此，可持续发展观主张现代人类的生存发展行为应该也必须在一定的“生态规范”下进行，追求各种实践活动的生态合理性。在这个意义上说，可持续发展观在本质上也是以生态合理性为核心理念与价值取向的生态文明的发展观与实现观，即是一种以生态为本位的发展观与实现观。这与作为生态文明的发展观与实现观的生态本位论是完全一致的。
2、可持续发展观与传统发展观的根本区别
很明显，从时代的特征来看，一个是生态文明的发展观与实现观，一个是工业文明的发展观与实现观；从两者的基本内涵来看，一个是生态本位的发展观与实现观，一个是自我本位的发展观与实现观。它们的本质不同，是不能混为一谈的。西方生态中心论者将可持续发展观视为人类中心主义或者被人类中心主义者引为同道，这是不符合可持续发展的基本内涵及本质特征的。其实，可持续发展恰恰是对人的自我中心论的辩证否定。何中华先生指出：“整个西方近现代文化就是以这种人的自我中心论为基本取向展开的，无论是对自然的驾驭和支配，还是对异族文明的征服和同化，都体现这一主旋律。它构成了传统发展观的基本内核。然而，正是这种旧发展观使经济和社会在发展的可持续性方面遇到了深刻危机。在某种意义上，可持续发展观的建立恰恰是基于对人的自我中心论的辩证扬弃而实现的。”[1]因此，把以人的自我中心论为基本取向即以自我为本位，说成是可持续发展观的基本内核，是与可持续发展观背道而驰的。只有以生态合理性为根本理念的生态本位，才是构成可持续发展观的基本内核与本质特征。
尽管布氏在《我们共同的未来》著名报告中提出的可持续发展概念确实有某种含糊性，因而使人们有向人类中心论倾斜之嫌，对它的理解也是众说纷法。现在，在国际国内从不同角度对可持续发展这个新概念进行表达，据不完全统计近200种说法。尽管有着众多的表述，但其宗旨始终围绕着保护地球生态系统的生产、更新能力及其维护其完整性，使人类生存的生态环境得以可持续发展的生态合理性问题。我们从全球具有较大影响的几大类可持续发展定义来看，都强调了生态合理性这个关键的核心问题。例如，着重从自然属性定义可持续发展的代表性表述，是从整个人类生存生活的生物圈的立场出发，认为“可持续发展是寻求一种最佳的生态系统以支持生态的完整性和人类整体生存生活愿望的实现，并使人类的生存环境得以持续”；着重从社会属性定义可持续发展的代表性表述，认为“在生存于不超出生态系统涵容能力的情况下，改善人类社会的生活品质，”并强调人类的生产方式与生活方式要与地球承载能力保持平衡等；着重从科技属性定义可持续发展的代表性表述，认为“可持续发展就是建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统”；着重从经济属性定义可持续发展的代表性表达，认为“自然资本不变前提下的经济发展，或今天的资源使用不能减少未来的实际收入”，是“不降低环境质量和不破坏世界自然资源基础的经济发展。” [2]可见，可持续发展观的一个基本内涵就是它规定了现今人类不仅需要与子孙后代共享地球资源环境，而且要与其它生命物种共享地球资源环境。因此，以生态为本位的可持续发展的本质含义，可以表达为，在满足当代人生存发展需要的同时，不损害后代人生存发展需要的能力；在满足人类自身物质需要的同时，不损害非人类生命物种满足其生存发展需要的能力的发展。这是对自我本位的传统发展观的科学扬弃，充分体现了生态本位论的实践选择两重性原理，与以往一切发展观相比是质的飞跃，使人类对世界系统运行与发展规律性的认识进入一个新阶段。
3、以生态为本位的可持续发展的双重协调机制
唯物辩证历史观告诉我们，人与自然的关系和人与人的关系，是人类历史发展的两条生命线。人类历史发展的过程，就是这两种关系即两对矛盾的相互依存、相互制约、相互作用的过程，从而构成现实世界系统的矛盾运动的过程。然而，人类中心主义和非人类中心主义在认识和处理现实世界系统中这两大基本关系时，都各持一端：前者坚持现代人类实践选择的单一性，只强调人与人之间的关系协调而忽视人与自然之间的矛盾解决，尤其否认自然的内在价值与整体价值，及其人类物种与其它生命物种之间道德关系的客观性，必然是单一的协调机制。后者仅强调人与自然之间的矛盾，看到人与自然之间的不平等性，却未深入思考隐藏在这一不平等背后的恰恰是现实世界系统中人与人之间的矛盾及其存在着严重的人与人之间的不平等，忽视协调人与人的社会经济利益关系，也是单一的协调机制。正是由于它们各方的缺陷，就造成理论上与实践上的偏颇。
可持续发展思想与战略的深邃之处，就在于它克服上述偏颇，深刻地揭示了人与自然、人与人之间的双重和谐发展的辩证统一关系；肯定了给人与人以公平的生存发展权利和给人与自然以公平的生存发展权利，是现代人类实践活动应当优先考虑的两个根本问题；从而确证了人与自然之间道德关系的理论合理性和实践合理性；构建了同时协调人与自然、人与人这两对矛盾的双重协调机制，使两对矛盾的协调在可持续发展的理论与实践中得到合理的解决，并达到完满的统一。
人与自然、人与人的双重矛盾运动发展到当代，突出表现为20世纪60年代以来环境危机和生态危机并存交织，直至整个大自然危机差点造成人类“自掘坟墓”的悲剧。在这种情况下，自然界对于人类的优先地位更加凸现，协调人与自然的生态关系，以成为当今现实现世界系统运行最大的实际问题，处理好人与自然的矛盾，乃是包括人类在内所有生命物种的安全健康可持续发展的根本前提。因此，当我们把可持续发展的双重协调机制纳入生态本位论的基本框架，在处理现实世界系统中两大基本关系时，不仅仅只是肯定处理好人与人的关系对协调好人与自然的关系具有决定性的意义；更重要是要承认处理好后者的关系对协调好前者的关系也只有决定性的意义。这是因为，人与自然的关系对于人与人的关系具有更基础的作用，离开了这一点，就偏离了历史唯物论的基本原理。现实世界已充分表明，现代人类的前途与命运还要取决于人与自然和谐发展关系，这就必然要求现代人类实践活动，应当以解决人与自然的矛盾为根本目标，去协调人与人的社会关系，并把协调人与自然的关系置于处理人与人的关系之上。所以，完整准确地把握人与自然、人与人两对矛盾的双重协调机制，处理好现实世界系统中两大基本关系，“要从人与自然的关系着眼，从人与人的关系着手。要以整个人类同自然界的协调发展为目标、为前提，去协调处理人与人的关系问题，并通过解决这种关系问题来解决人与自然的关系问题。” [3]使人与自然、人与人之间建立起和谐统一的协调发展关系，最终实现“人与自然之间、人与人之间的矛盾的真正解决”（马克思语），已成为现代人类实践活动的终极目的，是现实世界系统运行的最高目标。
4、确立生态本位的可持续发展观是一场彻底的思想文化革命
生态本位的可持续发展问题，是当今世界安身立命问题。理论与实践充分证明，现代人类生存活动和发展行为的最根本错误，就只是从自身一个物种的利益出发，用牺牲其它生物的利益及其所有生物的共同利益即地球生物圈的整体利益，来实现自身生存发展的需要与利益。这种错误在20世纪下半叶达到了高峰，给世界系统带来了深重的生态危机（包括资源与环境危机）。因此，理性思考应当作出的回答：当代全球生态危机是现代人类生存的危机，也是现代人类存在方式的危机；更深层次的它还是整个工业文明的危机，在本质上乃是一种文化危机，准确地说，是工业文明思想文化危机。所以，我们应当承认，人类中心主义作为以人类对自己的终极价值尺度为核心的思想文化的深层价值体系，确实是当代全球生态危机的一个最基本的、也是最重要的思想根源。陈中立先生谈到海德格尔、金岳霖两位大哲学家不赞成人类中心论时指出：“在海德格尔看来，人之所以会走到如此地步，是由于许多世纪以来，西方人的思想一直活动在人类中心论的框架内，活动在主客两极化的框架内。” [4]
工业文明思想文化是以对自然的征服，统治和占有来实现人类自身利益为核心理念与价值取向。它的历史功绩是猛烈地冲击了古代以自然为神，迷信自然，畏惧自然、乞求自然的消极自然观，使人是自然的附属物变为自然的主人，创造了辉煌的工业文明。这是人类进化史上一次重大的飞跃。如此同时，这种理念与价值取向也是以人为尺度征服、统治与占有自然的理性立场的合法性依据。它视自然为敌，把自然界看作征服、掠夺、主宰的对象，是人类的附属物，促使人类对自然疯狂地掠夺、无节制地榨取，无限度地占有，以毁灭地球生态系统来换取工业文明的高度发达，它成为20世纪人类支配自己行为的“铁定”法则。这样，工业文明思想文化使人与自然相互关系演变采取了一种相互对抗、相互毁灭的历史形式。正如余谋昌先生所指出的：“不论是哲学、宗教、教育和科学，还是经济学和社会物质生产，它们有一个共同的前提和出发点，这就是把人和自然分开，主张为了人的利益利用自然、征服自然和主宰自然，为人类统治自然指明道路和提供手段。整个现代文明（确切地说，是整个工业文明——引者注）是在人统治自然思想的基础上发展起来的。” [5]因此，生态本位的可持续发展观摒弃了把人类当作至高无上的生命物种，*征服、统治和占有自然来满足自身生存发展的需要的理念与价值取向；它揭示了自然的内在价值和整体价值，要求人类必须尊重和维护自然的价值和权利；它强调人存在于自然之内，既不是自然的奴隶，也不是自然的主宰，只是自然之子、自然之友，人类作为“生态——经济——社会”复合系统的组织者和受托管理人，与自然是共存共荣的伙伴，人与自然存在着共同的利益和命运。因此，自然必须从是人类的附属物恢复其母亲的地位，人类必须由自然的主宰转变成为“地球村”的普通成员，从而建立起人与自然共存共荣、和谐发展的新型关系，必将会创造比工业文明更加辉煌灿烂的生态文明。这是人类进化史上又一次重大的飞跃，在其现实性上真正促使这个飞跃，则是人类历史发展以来世界系统的全方位的巨大变革，是一场彻底的现代人类思想文化的伟大革命。
通常所说的主体与客体二元对立，也就是人与自然二元对立，这是西方传统哲学的基本观念与主流，也是工业文明价值观、发展观与实现观的认识根据。因而，工业文明思想文化是以本客体分割、人与自然分离的二元对立世界观和方法论为哲学基础，这也是以人为中心的传统发展观和实现观的哲学基础。它不仅深深地影响了西方人而且统治了整个人类几个世纪，直至今日仍占据一些人的头脑，以致成为他们的思维趋势和行为习惯。与此同时，他们还认为主客二分是不可超越的惟一真理，人与自然二元论就是永恒法则。客观世界系统运行的基本规律是如此吗？不是。对于主客二分理论同世界上所有学说一样，不能看作是亘古不变和神圣不可侵犯的极终真理。正如玻尔在总结全部思想文化史的历史教训时曾经深刻指出的，“相信只有一种真正而且自己掌握着这个真理，这是世界上一切罪恶的最深刻的根源。” [6] “当今人类文明正处于由工业文明向生态文明时代转变，人类必然面临着思维模式的转换，即是超越主客二分的思维方式，彻底抛弃人与自然二元对立论的思维趋势，建立生态经济社会有机整体思维模式，从而建构主客有机统一、人与自然和谐统一的有机整体世界观和方法论。这是生态时代和现实世界系统赋予当今人类的历史使命，是确立生态本位论的可持续发展观的关键所在。
推进这场深刻的思想文化革命，就必须从哲学思想的层面上变革主客二分的思维方式，它主要是以主体与客体的分割与对立、人与自然的分离与对抗的两极来观察世界。这种主客两极的思维模式把人从自然界中分离出来，认为人是站在自然界以外，从其对立面来认识和作用于自然；只有人才是唯一的价值主体，是自然的征服者、统治者和主宰者；而自然仅仅作为一种纯客观存在，是人的世界（即社会的世界）的外在物，从而把自然的世界这部分世界系统删除了，剩下的只是人的世界即半边世界系统。所以，主客二元对立论可以称之为半边世界系统论。生态本位的可持续发展观就还给世界系统以本来面目，把人的世界和自然的世界有机协调地整合成为完整的世界系统，即“生态——经济——社会”的有机统一整体。
在生态本位的可持续发展的新世界观和方法论看来，客观世界系统本来就是人类物种和其它各种生命形式存在组成的有机统一整体，人类并不是分离或高于其它自然存在的特殊存在。人类与其它自然存在之间没有明确的界限，这是现代科学的基本结论。因此，在生态经济社会有机统一整体中，主体与客体是相通的，是在相互依存、相互作用和相互转化的过程中发展的。主体与客体是随着世界系统的变化，随着人类实践活动的变化而变化的。主体的客体化和客体的主体化的统一。这是客观世界系统运行与发展的辩证法。可见，确立生态本位的可持续发展观，实质上宣告了以人为惟一主体、以主客对立为思维模式、以自我为本位的传统价值观、发展观与实现观的终结。
综上所述，以生态为本位的可持续发展现，是对以人为中心的传统发展观的革命性变革。它规定人类必须以重建地球生态系统而达到维护地球生物圈的整体利益的前提下满足其自身生存发展的需要与利益：它倡导人类实践活动应当在维护地球生态系统的完整性和多样性并在促进地球生物圈的健康和繁荣的基础上，实现其自身生存和发展的需要与利益。这是生态本位论的可持续发展观所追求的“双赢”的发展轨迹与最终目的，是21世纪人类实践选择的双重终极价值尺度的必然趋势。所以，我们完全可以说，只有以生态为本位的可持续发展战略，才是既能维护地球生态环境安全与健康，又能使人类社会经济得以可持续发展的两全之策，全人类共同努力认真实践这种发展战略，就一定能够创造一个充满生机与活力的、健康与繁荣的绿色新世界！人类实践活动实现包括人类在内的所有生命物种的共同利益和地球生物圈的整体利益的最高层次含义就在于此。
主要参考文献：
1、樊浩：《当代伦理精神的生态合理性》，《中国社会科学》2001年第1期。
2、《刘思华选集》，广西人民出版社2000年版。
3、余谋昌：《生态学哲学》，云南人民出版社1991年版。
4、林娅：《环境哲学概论》，中国政法大学出版社2000年版。
5、余正荣：《生态智慧论》，中国社会科学出版1996年版。
6、纳什著，杨通讲译：《大自然的权利：环境伦理学史》，青岛人民出版社1999年版。
7、叶平：《生态权力观和生态利益观探讨》，《哲学动态》1995年第3期。
[1] 何中华：《可持续发展观及其哲学意蕴》，《哲学研究》1996年第9期。
[2] 刘思华主编：《可持续发展经济学》第38页至 40页，湖北人民出版社1997年版。
[3] 柳树滋：《大自然观》第322页；人民出版社1993年版。
[4] 陈中立：《可持续发展战略和思维方式》，《中国社会科学院研究生院学报》，1997年第2期
[5] 余谋昌：《生态文化问题》，《学坛》1988年第57期。
地球物理论文篇8
[关键词]万有引力重力向心力
[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）140065
一、案例背景
1.课题。人教版必修2第六章第四节《万有引力理论成就》。
2.地位及意义。本章主要在讲述了万有引力定律的发现及其在天体运动中的应用。 本章教材内容可分为三个单元： 第一单元（第1节―第3节），介绍万有引力定律的建立过程; 第二单元（第4节―第5节），列举说明万有引力定律的成就，一是理论成就，“称量地球的质量”，“发现未知天体”等，二是实践成就，航天事业的发展及其巨大成果; 第三单元（第6节），经典力学的局限性。 第4节和第5节是本章的重点，其中第4节中的理论成就“称量地球的质量”是本章的教学及考点，更是难点。学生在学习过程中有一个问题很纠结，“重力是万有引力产生的，它们到底是不是一回事呢？”本案例将对此进行重点分析。
二、教学过程
本案例采用“提出问题――学生具体计算（以地球赤道上的物体为例）――教师拓展引导（其他星球）――得出结论”四步教学法。
思考：地面上物体所受重力和万有引力的关系是什么呢？
1.重力是万有引力的一个分力。万有引力“一心二用”，一部分提供物体随地球绕地轴做匀速圆周运动的向心力，另一部分是物体受到的重力。
（教师具体讲授）
由于地球自转，地球表面上的物体随地球绕地轴做匀速圆周运动，维持圆周运动需要受指向圆心（圆心位于地球的自转轴上）的向心力作用，此向心力由地球对物体的万有引力在指向圆心方向的分力提供。而万有引力的另一分力，即物体所受的重力G=mg，如下图所示。
F=GMmR2，F向=mrω2
物于赤道时，向心力指向地心，三力同向，均指地心，满足F= F向+G赤，即F=GMmR2=mRω2+mg赤。
（学生具体计算）
已知：R=6400km，ω=πT，T是地球自转周期，大小为24小时，代入下面的式子中，有：
a向=4π2T2R
=4×3.142×6.4×106（24×3600）2
=
0.034m/s2
g赤=9.78m/s2
a向是g赤的千分之三，所以在粗略计算中，可以忽略地球的自转。通过学生的具体计算，比较赤道上物体随地球自转的加速度和赤道处重力加速度的大小，加深印象。
当物体在地球的南北两极时，向心力为零，F=F极，即GMmR2=mg极。
当物体从赤道向两极移动时，根据F向=mRω2知，向心力减小，则重力增大，只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力。从赤道向两极，重力加速度增大，即重力加速度随着纬度的增大而增大。
而且重力的方向竖直向下（垂直于当地的水平面），并不指向地心，只有在赤道和两极，重力的方向才指向地心。
2.不考虑地球自转的情况下，物体在地球表面上所受的万有引力跟重力相同。若考虑地球自转，则由于向心力很小，重力近似等于万有引力。
即在地球表面可近似认为：GMmR2≈mg。
3.如果星球自转角速度较大，则不能认为赤道上物体所受的重力约等于万有引力。
（教师讲解）
题目：有一个球形天体，其自转周期为T（s），在它的两极处，用弹簧秤称得某物体重为P（N）;在它的赤道处，称得该物体重为0.9P（N）。则该天体的平均密度是多少？（引力恒量用G表示）
分析：
此题的题眼就在0.9倍上。为什么赤道上的重力比两极的重力少了10%？
在两极：万有引力等于重力，即GMmr2=mg。
在赤道：万有引力“一分为二”，万有引力的一个分力提供物体随星球绕轴做匀速圆周运动所需的向心力，另一个分力为重力，即GMmR2-9GMm10R2=m4π2T2R，其中M=ρ43πR3。
解得：ρ=30πGT2。
三、案例分析
这节课我主要关注两点。
一是让学生主动参与，自己计算，加深学生对相关知识的印象。
学生不能懒，教师也不要替。教师往往为节省教学时间而简单、直接地告诉学生有关结论。与公式相关的基本原理，学生应知道它的来龙去脉，这样在遇到变化的情况时，才能得心应手，不至于犯错误。
在上题中，若认为赤道上的重力等于万有引力就错了。因为这儿和地球上其他地方的情况不一样，地球赤道上向心加速度只有引力加速度的千分之三，上例中赤道处的向心加速度是引力加速度的百分之十，所以不能认为赤道处的重力等于万有引力。对于GM=gR2，要知道它是如何推导出来的，不能不管已经变化的情况，而机械地代入公式运算。
二是教师给出典型例题，提升学生的思维。