科学技术发展与自然环境的关系

　　中文摘要：  本文认为科学技术发展以人文环境为基础，发展方向与速度由人文环境所决定。以中国古代的几个具体事例为依据，通过以自然辩证法为方法的讨论，得出科学技术发展由人文环境所决定的的论点是正确的。再以自然辩证法为方法，结合我的专业，讨论当代中国科技发展状况及遇到的问题和解决方法，最后得出个人的任务及自己的心得。  
　　
　　关键词：自然辩证法 人文环境 工程热物理 科学技术发展   
　　
　　我认为人文环境是科学技术发展的基础，人文环境决定了科学的发展方向和发展速度。积极的开放的包容的人文环境可以推动科学技术向前快速发展，以这样的人文环境为土壤的科学技术的发展自然是积极的、创新的、具有开拓性的。相反，如果人文环境是闭塞的，迂腐的、沉闷的、压抑的，那么科学发展就会停滞不前，甚至偏离正确的轨道，走向科学的反方向而不能自拔。   恩格斯从物理学的能量转化定律得到启示，认为自然界的各个部分是普遍 联系的；从拉普拉斯星云学说、达尔文的进化论得到支持，认为自然界本身也是在不断的产生、变化和消逝的；从元素周期率证明量变质变规律；从数学证明否定之否定规律。 
　　
　　一、中国古代科学技术发展与人文环境 
　　
　　中国古代的人文环境受帝王政策的影响很大，因此科学技术发展的道路有坎坷也有坦途。战国前期，各国继承了周末的各种迂腐之气，加上诸侯王们争抢夺势，甚至穷兵黩武，导致各国科学技术发展很慢。战国中后期，各国诸王和有志之士发现古人之法可变，且必须要变，人们的视野变得开阔，后有百家争鸣的文化大发展。这次文化发展的目的是励精图治，是将国家由弱变强，因此科学技术也迅猛发展。 
　　
　　战国时期的人文环境总体来说是活跃的，开放包容的，各国君主求贤若渴，自上而下的，人们都对知识崇拜。在这种包容开放的环境下，使得科学技术与整个世界水乳交融，许多卓有成就煊赫一时的哲学家、政治家、社会活动家或其他学者，同时也是自然学家。像《墨子》、《管子》、《吕氏春秋》等这类不朽的哲学巨着, 不仅记载了作者关于哲学、政治伦理等方面的独到见解, 而且记载了大量珍贵的自然科学研究成果。在古代中国，虽然没有明确的产生辩证唯物自然观，但很多杰出的科学成就及科学发展就是运用了辩证唯物自然观。  都江堰由战国时期川西太守李冰父子主持修建。利用岷江水资源灌溉川西平原、防洪与航运，包括三大工程及120多项配套工程。其总体构思是系统思想的杰出运用。两千多年来，都江堰一直发挥着巨大的效益，是我国最成功的水利工程。战国时期的思想家很多都强调实践，由此形成了中国古代科学技术发展的第一次高峰。   
　　
　　后来秦朝统一六国，为维护帝王统治，始皇帝采用法家理论治国。帝王对统治及权力的惶恐，使他过于依赖苛政。焚书坑儒，严苛的暴政，劳民伤财，大修长城、骊山陵、阿房宫，使得人民长期被压抑、恐惧、愤怒所笼罩。在这种人文环境下，科学技术怎能快速发展，怎能不偏离正确航道。帝王幻想以苛政治民，而自己专心探求不老之术。在当时的那种科技发展水平下，这种不切实际的诉求只会引导科学技术走向健康发展的反面。   
　　
　　两汉时期是我国科技发展的又一高峰。汉朝初期施行黄老之治，休养生息，经过两代时间，使全国从秦朝暴政苛法，战争浩劫，经济崩溃，人口锐减到经济 恢复，政治上刑德并用，使得汉初统治秩序得以确立。汉武帝时，儒学取代了黄老之说，儒学适应当时的科学技术发展，是先进的治国之论。儒家兴学，把教育考试与选官结合起来，再客观上促成了重视知识，重视教育的社会风气，当时的儒学在经过秦朝的打压之后，已摒弃摆脱了很多不合当时国情的思想，开始提倡德政、礼治、人治，强调道德感化。汉代国富民强，积极向外探索，开通丝绸之路，注重经济交流，文化融汇，经济文化的发展，带来了人们对科技发展的需求，促进了科技的发展。  辩证唯物自然观是自然辩证法的理论基石，它的创立为科学技术的深层研究提供世界观、认识论、方法论与价值论的前提，为自然科学与人的科学的结合提供了理论依据，强调自然与社会的相互联系，认为自然科学与人类社会、自然科学与人的科学是不能分离的，只有把自然科学的发展建立在人类社会发展的基础上，从客观规律出发，才能使自然科学真正成为人的科学。
　　
　　二、中国当代科技发展与自然环境 
　　
　　人类对自然界的超越又是有条件的超越。这个条件就是自然界本身固有的规律，规律是客观的，不以人的意志为转移的，人类只有在规律的范围内发挥主观能动性才能实现有效的超越。马克思强调的人与自然的和谐。人与环境的物质交换和精神交换过程，是人与自然的关系以实践为中介相互接近，是主体客体化和客体主体化，是“为我而存在”关系的实现。恩格斯也曾告诫过人们“不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们，每一次胜利，在第一步都确实取得了预期的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎意料的影响，常常把第一个结果又取消了。”人与自然关系的核心命题，应是二元论，而不是一元论。在倡导科学发展观的今天，人们普遍认为，坚持以人为本，就能保证人与自然的和谐，但历史告诉我们，现实与我们的认识并不一致。以自然为本，并不是说人类就是面对自然无所作为，而是顺应自然规律利用自然规律而有所作为。因为客观规律是改变不了的，是不以人的意志为转移的客观实在。提倡并遵从以人为本和以自然为本的二元论是马克思主义实践者应该遵循的基本准则，坚持以人为本的前提必须是坚持以自然为本。否则，其结果就是自然对人类社会无穷无尽的无情报复，一直到毁灭人类自身为止。
　　
　　人文环境的普遍繁茂, 为科学技术的发展, 提供了思想基础。但是, 科学技术在其发展过程中, 必然会借鉴人文学科的一些有价值的东西, 特别是在寻求科学技术新的生长点的过程中, 这一点表现得尤为突出。人文环境的普遍繁茂, 能 促进科学技术进一步发展, 尤其能促进新学科的诞生人文环境蓬勃发展的影响, 并不会仅仅囿于人文科学研究的圈子, 而会广泛地渗透到文明所及的各个领域。譬如人类对自身生存环境的反思, 为地球科学的发展提供了新的推动力和新的契机。总之,由于文人知识的渗透, 许多古老的学科将焕发出新的活力, 同时也会催生一大批新的边缘、综合学科。 
　　
　　当代中国，改革开放后，中央大力倡导经济发展，由于经济发展过程中过于强调速度，出现了畸形发展，科技发展以污染环境为代价，尤其是高污染产业的集中迅猛发展，对中国的环境破坏非常厉害。在发展过程中就亟需一些新兴健康、可持续发展的学科来拯救中国的环境污染，工程热物理专业应运而生。 
　　
　　能源问题是社会与经济发展的一个长期制约因素，关系全局的主要能源问题有：能源需求增长迅速，供需矛盾尖锐；能源结构不合理，优质能源短缺；效率低下，浪费惊人；环境影响更加严重，减排治污、保护生态刻不容缓；能源安全问题突出，全球战略势在必行等。综上所述，我国面临能源和环境双重巨大压力，是经济和社会发展的长期瓶颈，是始终必须高度重视的重大问题。能源发展、保护环境、节能减排对我国至关重要，是确保清洁、经济、充足、安全能源供应的根本出路。大量研究和历史经验表明，解决能源与环境问题的根本途径是依靠科技学术进步，因此工程热物理等相关学科将承担起我国国民经济发展的能源与环境的重大需求，努力推进节能和科学用能已成为学科的指导思想和核心，而抓紧化石燃料的洁净技术、大力开发可再生能源和新能源技术则是工程热物理学科的发展战略重点。 
　　
　　包括从系统科学的角度研究生态工业园等能源和资源综合利用和梯级利用的用能模式，也要分析用能的全过程，提炼共性的科技问题并加以解决，还要考虑用能的管理及法律、法规、政策等。科学用能需要以工程热物理学科为支撑，同时涵盖了现代科学技术的众多学科和专业，也有自然科学与社会科学的交叉；科学用能领域不仅需要工程热物理学科内和各能源学科间的交叉，同时也需要科学、技术和工程的融合。 
　　
　　煤的洁净利用技术  我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，由于燃煤导致的污染物排放居高难下，能源结构调整和煤炭洁净利用问题在中国极为突出。因此应该积极推进洁净煤技术的发展，包括整体煤气化联合循环、增压或常压流化床燃煤联合循环、直接燃煤或外燃式联合循环，以及内外燃煤一体化新型发电系统，还 应该大力推进替代燃料－动力多联产系统技术的研发与应用。通过洁净煤技术的推广，有效控制SO2和NOx与粉尘等燃煤污染物，争取到2020年，我国能有效解决燃煤污染。 
　　
　　大力发展可再生能源  中国太阳能、风能、生物质能资源丰富，具备大规模开发的有利条件。我国的太阳能热水器的使用量和年产量均占世界一半以上。建议在继续推进太阳能多样化发展的同时，加快发展大规模太阳能发电，本世纪中叶达到总装机容量亿千瓦的水平。风力发电潜力很大，是当今新能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式，建议近期重点解决大功率单机相关的技术问题。生物质能作为非商品能源已在广泛使用，建议因地制宜发展生物质制沼气技术，为农村能源提供重要保障。还需重点解决生物质发电与制作固体及液体燃料技术。此外，还应促进森林恢复和增长。通过工程热物理学科的发展推动可再生能源的开发，应成为我国未来能源可持续发展的重要支柱。 
　　
　　温室气体控制战略与CO2捕获和封存  为了应对复杂的温室气体控制问题，根据我国的能源问题与技术现状，建议近期以开发节能增效技术与资源化利用技术作为控制温室气体排放的主要措施，中期以大力发展可再生能源等替代能源为重点，远期以CO2捕获和封存技术为主线。CO2捕获和封存（CCS）技术的难点在于CO2回收能耗过高，这不仅导致能源利用效率下降，而且使CO2减排成本居高不下。因此，目前国际上的CCS技术尚不能满足能源可持续发展的要求。建议寻求能够同时解决能量利用与CO2减排的“革命性”技术，并发展适合我国国情的温室气体控制技术路线。 
　　
　　作为一工程热物理专业的研究生，我们需要积极学习科学的科研方法，自觉以自然辩证法作为指导。科学研究的方法分为演绎的方法、非演绎的方法和思想模型法。   演绎的方法是从一般到特殊的演绎推理。其根本特点是：前提与结论之间的联系具有蕴涵的关系，或者说前提与结论之间有必然的联系。  
　　
　　非演绎的方法有：分析与综合，归纳与概括，类比与联想，思想模型法。分析就是把研究对象的整体划分为各个要素，部分，方面，层次，环节并分别加以认识的思维方法；而综合就是在分析的基础上将人们对研究对象各个要素，部分，方面，层次，环节的认识整合起来，以形成对研究对象统一整体的认识的思维方法；二者互为前提，相互依存，在一定条件下相互转化。归纳就是由个别到一般 的方法，分为完全归纳法和不完全归纳法；概括也是一种由个别或特殊性认识上升为一般性认识的思维方法。类比是根据两个（或两类）对象在一系列性质，关系或功能方面的相似，从已知其中一个（或一类）对象具有的其他性质，关系或功能推出另一个（或一类）对象也具有同样的其他性质，关系或功能；类比的思维过程离不开联想，即从一个对象联想到另一个对象，否则就不能进行类比。思想模型是人们为了从事科学研究而建立的对原型的高度抽象化了的思想客体或思想事物。思想模型也包括数学模型。思想模型具有解释功能、判据功能、预见功能即创造性功能。在这个意义上，理想模型方法又是一种创造性思维方法。   综上所述，我们作为时代的主人，必须掌握好自然辩证法的基本理论，并以此指导我们的科研工作，作出自己的贡献。   
　　
　　参考文献：  
　　
　　[1] 丁长青.自然辩证法基础[M].北京：电子工业出版社，1988：1～16  
　　[2] 杨隆高  浅谈战国时期科技发达的原因 知网 期刊全文库 文史杂志 1933年06期
　　[3] 石国进.论自然观的科学基础[J].北方论丛,2001，4. 
　　[4] 任金秋.人类自然观辩证演进过程的历史反思[J]. 内蒙古大学学报(人文社会科学版),1999，3.