導語：如何才能寫好一篇進化生物學的意義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

你翻開這一期雜志的時候,或許也會吃一驚,為啥這么多的欄目都變了?

會上我沒有告訴大家,我目前頭發有多長,給我自己雜志的打分就有多高。

但需要告訴正翻讀此本《新知客》的諸君,我們策劃了全新的欄目,也因我們對之前的雜志仍不滿意。

一個忠實的讀者曾給我來信評價近來的《新知客》,感覺是好幾種真氣互相激蕩。感謝他的批評,但我也聽出了他的鼓勵,有真氣當然好過沒有真氣。所以我們力圖更清晰、更純粹,讓這一本讀物跟得上理念世界中的“自然選擇”。

有細心的讀者也會注意到,我們此前增加過一些新的欄目,而在上一期,已宣告《新知客》將在8 月份改版。也沒錯,我們將在8 月刊推出全新的封面及版式,給出一個全新的視覺形象。但這一期大規模調整欄目,并不僅僅是8 月刊的前奏和預演,它是《新知客》進化途中極其重要的一環。

在這一次“閱讀的進化”中,我們用不同欄目組合,搭建起一個更為清晰的骨架。

讀者論壇、聲音、對話、眼界、月歷、前沿、極品是閱讀的序幕,其中對話、月歷、前沿都是新的欄目。眼界我們將它改成了與科學相關的一些社會事實,而前沿則把注意力放在了科學的突破與進展。

一組封面故事、幾篇深度報道、圖片報道,以及從特殊的角度來進行科學報道的生產力、能源、人物、環保、生態取樣欄目,構成了最主要的閱讀,這是我們所關注的社會事實、話題,并給出了我們的判斷與態度。這一期的封面故事我們將目標放在了探討中藥產業化與野生藥用植物的消亡之間的關系上。要把這個復雜模糊的關系理清理順,花了我們非常多的力氣,而要將這樣一個關系有創意地用視覺表現在封面上,更是讓這期雜志難產了幾天。所以如果你沒能及時收到或買到本期雜志,請一定多加諒解。

接下來的生命樹、太空、創意、健康、運動、心理、科考旅行、交通、E 生活、唯物、標準、問答,則從宏大的社會生活,回到了細致甚至私密的個人生活領域。

作為尾聲,我們的專欄作者和編輯共同貢獻了一組包含專欄、實驗、推想、力薦、辭典在內的小欄目,這是一組非常好玩的閱讀體驗,其實也是編輯部在中午吃飯的時候最常討論的“休閑話題”。

篇2

【關鍵詞】進化生物學 課程 教學改革

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）14-0025-02

進化生物學是在生物進化論的基礎上發展起來的一門學科。20世紀后期，隨著遺傳學、生物化學，尤其是分子生物學的發展，推動生物進化論從推理到驗證，從定性到定量，使得這門學科由模糊的理論推測日漸發展為脈絡清晰的系統學科。它從各門功能生物學科獲得研究基礎，綜合形成的一般規律和理論又成為整個生命科學的發展線索。邁爾曾說：“進化生物學是生命科學中的最大的統一理論”，是建立在生命科學各層次研究和各分支學科基礎之上的理論綜合。由于進化生物學涉及學科廣泛，是高度概括的綜合性理論，實踐環節存在困難等原因，導致進化生物學教學有其獨特性，本文從教學實踐經驗出發，就進化生物學課程改革方面進行探索。

一 課程目標的設置

針對進化生物學既是生命學科各分支學科的綜合，也是生命科學領域的一門前沿學科，又是生命科學的一個核心理論的課程特點，在課程目標的設置上力求做到以下三點：

1.牢固掌握本課程基礎知識和理論

主要包括生命及其在地球上的起源、細胞的起源與進化、生物發展歷程、微觀進化、宏觀進化、遺傳系統的進化及人類起源等問題，這些知識既是進化生物學教學的主要內容，也是學生學習的重點所在。這些內容涵蓋了各門生物學分支學科的成就，特別是把植物學、動物學、細胞學、遺傳學、生態學和分子生物學等結合起來研究有關生命進化的問題，力求讓學生在掌握生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學會對進化現象進行正確的理論分析的基礎上，培養對生命科學各分支學科融會貫通的能力。

2.密切結合生命科學研究中各學科的最新研究進展

進化生物學是生命科學中一個相當活躍的領域，新知識、新理論層出不窮。本課程以現代達爾文綜合進化論為基礎，同時密切結合生命科學研究中的最新進展，把各個學科前沿進展融入教學過程中，如以鳥類手指同源問題講解物種特化式進化中的分歧進化，在“適應”的問題上聯系燕子為躲避車輛進化出更短的翅膀等，把一些最新進展融入理論教學中，不僅增強學生對理論知識的理解與學習興趣，更能開拓學生的知識層面，也體現了進化生物學是一門前沿學科的地位，吸引學生從事進化生物學的研究。

3.著重培養學生對自然界進化過程的正確認識和理解

進化生物學是在哲學思想指引下產生的，研究進化的過程本身就是將古論今，“現在就是過去的鑰匙”，通過學習能夠加深對生態環境系統的正確理解，單獨的思想教育往往說服力不足，課程中引入大量的數據和事實，培養學生對問題的分析能力，如讓學生從微觀進化角度對生物多樣性進行分析，探討生物大滅絕對生物環境保護的意義，從人類進化歷程角度談如何摒棄“為人獨尊”的思想等，把這種思想的教育貫穿始終，幫助學生樹立科學的世界觀，這也是對辯證唯物主義自然觀最好的驗證。

二 優化課程內容體系

進化生物學研究內容貫穿生命科學的各個分支學科，甚至其他自然科學和社會科學門類中都會觸及生命起源及進化的問題。在國外很多大學都把進化生物學列為生物學專業基礎課、研究生基礎課，甚至成為一門通識課。耶魯大學開放課程進化、生態和行為原理從2009年錄制以來風靡全球。

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* 基金項目：大慶師范學院教育教學改革項目（編號：JY1320）

在我國，很多高師院校把進化生物學課程設置為生物科學專業必修課，一般在學習最后階段開設；也作為生物學其他專業，如生物技術、生物工程的選修課，也有院校將生命起源與進化之謎作為一門通識課來開設。由于進化生物學融匯眾多交叉學科，每個學校學科課程設置各有不同，教材內容不可能完全適應具體情況，不同學校不同專業的課程內容不能一味照搬。我院曾把進化生物學作為生物科學專業必修課，生物技術專業選修課和全校學生的通識課開設，在圍繞基礎知識和原理的基礎上，對課程內容進行了如下優化：

1.對于生物科學專業師范生而言，進化生物學課程在初中、高中課本都有體現，應該詳盡系統地開設

通過對生物進化的歷史過程、原因、機制、速率、趨向和物種的形成與絕滅、系統發生以及適應的起源機制等內容的學習，使學生掌握生物進化理論中的基本概念，認識生命進化的基本歷程、進化的動力機制，學會對進化現象進行正確的理論分析，融會貫通各分支學科；同時激發學生對生命科學的學習興趣，樹立科學的世界觀，培養具有用進化理論來綜合生物學各個學科知識的能力的高素質人才。

2.對于生物技術專業的學生而言，應該有針對性地進行開設

由于生物技術專業的學生有一定的生物學基礎，進化生物學課程主要應從生命史、小進化（種內水平的進化）、大進化（種以上水平的進化）及人類的起源與演化四個主要方面講解，著重從個體、群體以及物種等不同分類群探討進化的規律，涉及學生已掌握的細胞生物學、分子生物學和發育生物學等學科領域，加深對各個學科知識的貫通，著重對學生進行生物進化思想的培養，讓學生對生物進化的本質有一個科學的認識，培養適應新時期社會高速發展的科技人才。

3.作為一門通識課，針對生物基礎知識相對薄弱的學生開設，課程學時一般為18學時

課程從宏觀角度對生物的發展歷程、人類的起源與進化等問題入手展開，介紹地球的形成與演化、環境系統的演變、生命的起源、生物與環境的協同關系等，展示人類探索生命起源、探索天外生命的科學成果和艱辛歷程。審視30億年來主要生物類群的延續發展，探索起源、分化和滅絕等問題，使學生樹立生物與環境相互聯系、生物具有適應性和多樣性的觀點，在教學過程中加強辯證唯物主義的世界觀教育，使學生正確地認識人類在自然界中的地位，人與自然協調發展的必要性，培養大學生探索科學的興趣，增強其珍惜生命和保護環境的意識。

三 課堂教學改革

進化生物學課堂教學既要符合課堂教學的一般教學規律，又要充分體現課程的獨特性。在教學過程設計上將學術性與趣味性有機結合，緊密聯系生活實際，并采用靈活多變的教法，豐富的多媒體資源，讓學生展開討論和辯論等形式激發學生學習興趣，進一步提高課堂教學質量。

1.課堂教學形式的改革，以學生活動為主體，師生角色互換

進化生物學是一門前沿的學科，有很多未知的內容等待我們去探索，對于一些前沿的問題，如恐龍滅絕之謎，地球之外是否有生命，下一次物種大滅絕的預測等問題，讓學生自行組織，用多媒體報告的形式做介紹，各小組相互提問，并按照評價表進行打分，小組成績就是小組成員的成績，以此培養團隊精神，讓學生真正融入其中，真正落實“以學生為主體”的教育理念。

2.靈活運用現代教學手段，提高教學質量和效率

對現代教學手段的大規模應用還存在褒貶不一的看法，但對于進化生物學課程而言，選擇有代表性的圖片、音像資料能吸引學生注意力，豐富課堂內容。如古生物的化石，冥古代地球表面特征等，學生理解起來有一定的難度，但用一張想象圖卻能集中學生注意力，降低學習難度。另外，借鑒并剪輯國內外大型探索片、紀錄片、科幻片中相關內容及其中涉及的電影片段，如《宇宙的誕生》《與遠古人同行》等，這些音像資料有效地提高和調動了學生的學習興趣，也為進一步探討一些科學問題提供了證據和平臺。多媒體課件具有信息豐富、形象、通俗易懂等特點，學生易于接受，便于他們掌握重點內容。

3.教學過程與觀察、實驗相結合，注重實踐教學環節

作為一門理論學科，必須要有實踐環節的支持，而生物進化的歷程有數十億年之久，無法真實再現當時的情境，這成了進化生物學實踐環節的難題。課堂教學主要從基礎課程植物學、動物學實踐教學展開，通過對以往知識的回顧、實踐結果的描述和多媒體圖片視頻展示，讓學生對生物進化歷程有一個初步的認識。對于有些歷史階段沒有化石等直接證據，則利用解剖學、胚胎學和發育生物學等知識內容，從現存的狀況去推斷過去的事件，如利用系統生物學方法通過對現生類群的研究，推斷生物的系統發育。還可以帶領學生參觀博物館、地質館，通過研究已滅絕的生物骨骼化石標本和對不同地質斷層進行分析比較的活動，讓學生獲取最直觀的認識，總的來看，效果還不錯。

四 展望

進化生物學從探索生命起源出發，融會眾多學科內容，以哲學思想概括總結出理論知識，通過認識生命來源和歷程，從而加深理解生命和尊重生命，以進化的思想升華生態環境保護的意識，樹立人類發展必須自覺地順從并維護生物與環境的協同演化的觀點，對于培養大學生系統地認識自然界具有重要意義。建議除了在生物相關專業開設必修課和選修課外，還應該在醫學院校、師范院校和綜合性院校廣泛開設公共通識課，特別是在將來從事科普工作、小學幼兒教育、心理學等相關行業工作的學生中開設通識課，以此培養學生樹立人與環境和諧可持續發展的觀念，建立正確的世界觀、人生觀、價值觀。

參考文獻

篇3

關鍵詞：目的論解釋；合理性；阿耶拉

中圖分類號：N031

文獻標識碼：A DOI：10.3963/j.issn.1671-6477.2016.06.0041

生物學中常常會使用目的論語言來解釋一些問題，這種目的論語言是否必要，有無合理性一直以來成為科學哲學家們爭論的焦點。內格爾（Ernest Nagel）把目的論語言分為兩種――目標歸因陳述和功能歸因陳述。他認為可以使用亨普爾的D-N模型在不損失任何內容的情況下，分別對這兩種目的論陳述進行非目的論的替換，以此來消解目的論解釋。阿耶拉（Francisco J. Ayala）則認為目的論解釋是不能被還原為非目的論解釋的，他給出了目的論解釋的三個不可還原的內涵，并限定了目的論解釋的適用范圍，認為像內格爾能使用D-N模型進行解釋的那些并不是真正的目的論解釋。但是阿耶拉對于目的論解釋的適用范圍的劃分還是出現了問題，這影響到他以此來確立目的論解釋的合理性。本文介紹阿耶拉的目的論解釋，考察阿耶拉在確立目的論解釋的合理性地位中出現的問題，嘗試分析目的論語言在不同語境下的解釋力，以此來確立生物學中目的論解釋的合理性地位。

一、阿耶拉的目的論解釋

阿耶拉主張生物學中的目的論解釋是不能在不損失任何內容的情況下被其它解釋所替換的，他給出了目的論解釋的三個不可還原的內涵：

（一）定向組織

阿耶拉認為目的論解釋所包含的內容比非目的論解釋所包含的內容多：

1.“目的論解釋暗示討論的系統是定向組織的”[1]13。比如：用“魚鰓的功能是呼吸”來說明“為什么魚有腮”，前者就是對后者的目的論解釋，而在這個解釋中其實早就預設了系統――“魚”是一個定向組織的。

2.“目的論解釋說明特定功能的存在和定向組織的存在”[1]13。如：目的論解釋說明某一有機體特征的存在（說有腮）是因為這一特征有貢獻于表現和維持某一功能（呼吸）。此外，目的論解釋還暗示功能的存在是因為它有利于有機體的繁殖適合度。但是，像內格爾那種用D-N模型來替換目的論解釋的主要前提是“魚呼吸”，而這種解釋說明不了呼吸的存在。

3.“目的論解釋給出了系統是定向組織的原因，有機體的目的性表現的存在是自然選擇過程的結果。自然選擇提升任何增加有機體的繁殖適合度的系統的發展。”[1]13

（二）對目的論語言的理解

阿耶拉是這樣來理解目的論解釋的：“目的論解釋說明系統中某一特征的存在，這種說明是通過陳述那個特征對于系統的一個特定屬性或狀態有貢獻來完成的。目的論解釋要求那個特征或行為對于系統的某一狀態或屬性的存在和維持有貢獻。此外，這個概念暗示：該貢獻最終必須是那種特征或行為為什么存在的理由。”[2]8

與其不同的是，內格爾把目的論的語言分為兩大類，即目標歸因（goal ascriptions）和功能歸因（function ascriptions）兩種。目標歸因陳述某個結果或一個有機體的或有機體的部分的某些活動受指引的目標傾向。功能歸因陳述在有機體中一個給定項目或給定項目活動的作用是什么。內格爾對“功能”的理解是：“系統s和環境E中，i的功能是F，預設了s是目標導向，是為了目標G，是為了有利于F的實現或維持。”[3]

阿耶拉在這里強調的是“有貢獻”，這種“有貢獻”不同于內格爾等人所說的“有利于”。 阿耶拉的 “有貢獻”強調了要互為因果，而內格爾的“有利于”只是一種充分條件。氯化鈉分子結構有利于品嘗鹽這個屬性，故而把它用于食物，反之則不然，把氯化鈉用于食物不是為什么它有這種分子結構或咸味的原因。地球繞太陽運動是為什么有四季的原因，四季的存在卻不是地球繞太陽運動的原因。心臟的存在是通過陳述心臟對于泵血有貢獻來加以說明的。這種貢獻一定是心臟為什么存在的原因。

此外，阿耶拉并不是像內格爾那樣將目的論語言分為兩大類――目標歸因與功能歸因；而是從外在目的論與內在目的論的區分上對目的論語言的使用范圍作出限制，給出了三種適用情況：第一，結果或目標是被主體有意識預期的。如張三買一張機票去北京的情況下張三的行為是帶目的論的。但是，不需要解釋有機體的存在和作為創造者有意識行為的原因的適應性。生命世界里是有目的的行為的，但生命世界的存在不需要被解釋，正如有目的行為的原因不需要解釋一樣。第二，自組織或目的論系統，即在存在一個機制的情況下，盡管有環境的干擾這個機制仍使系統達到或維持一個特定性質。第三，解剖學結構和生理結構表現某一功能。如人手用來抓東西。第一種情況用目的論語言是顯而易見的，只不過這種目的論語言是一種外在的目的論；而第二種情況和第三種情況是一種內在的目的論，這種內在的目的論語言及其合理性才是我們要討論的對象。阿耶拉將內在目的論與外在目的論區分開來，避免了內格爾從目標歸因與功能歸因的角度劃分目的論種類而出現的劃界標準的含混性。

（三）目的論解釋與因果解釋的關系

內格爾曾認為目的論解釋與因果解釋完全一致，但阿耶拉認為這些因果解釋對于提供合適的目的論解釋來說不必要。生物學家回答關于有機體特征的問題，如：“為了什么？”的問題，這個問題也就是“這樣一個結構或一個過程的功能或作用是什么？”這個問題的回答必須被目的論地清楚而確切地表達出來。用一系列的因果關系可以說明眼睛如何張開，但它告訴不了我們所有有關眼睛的事情如眼睛張開服務于看。此外，進化生物學家對為什么一特定基因被選擇而不是其它這個問題感興趣，對這個問題的回答要求目的論解釋：“眼睛的產生是因為它服務于看，看增加特定環境下某有機體的繁殖成功。”從這個方面來看，因果解釋不能完全替代目的論解釋。

二、阿耶拉對目的論解釋適用范圍的劃分及其缺陷

阿耶拉認為在以下三種情況下使用目的論語言是合理的：“（1）結果或目標是被主體有意識預期的……（2）自組織或目的論系統，即在存在一個機制的情況下，盡管有環境的干擾這個機制仍使系統達到或維持一個特定性質……（3）解剖學結構和生理結構表現某一功能。”[2]9其中，（1）是一種外在的目的論，是有行為主體的，并且這個行為主體是人或其它有意識的動物。（2）和（3）是一種內在的目的論，內在目的論系統是通過一個嚴格機制過程的自然選擇來闡明的。有機體是顯示內在目的論那一類系統。阿耶拉認為內在目的論也叫它自然目的論，這種自然目的論也分為兩種情況：決定性的（或必要的）與非決定性的（或一般的）。有機體的自控過程是決定性目的論的例子。這種有機體的自控過程又分兩種：一種是生理性的自控過程，即盡管有環境的干擾，這種過程仍使有機體維持某一生理穩定，如腎對血鹽的調節；另一種是發展性的自控過程，即有機體按某程序由受精卵變為成熟的個體的不同途徑的調節。

阿耶拉對目的論語言的使用范圍作了限定，并認為在限定范圍內目的論解釋是必要的，但他對目的論解釋必要性的辯護卻卻存在以下問題：

第一，在有機體的自控過程中生理性的自控過程是可以用其它解釋的，比如內格爾提出的D-N模型（將這種生理性自控過程看成是一般規律和一系列的因果相關條件），在這個問題上阿耶拉的目的論解釋并不增加任何解釋內容。

第二，阿耶拉在對目的論解釋的整個論述中將目的論解釋的很大一部分適用范圍放在生物學的意義上，但遺憾的是，他對于生物學的理解也有些偏頗。阿耶拉對生物學的理解大多停留在進化生物學的層面，但其實對生物學的研究還有另一個層面――功能生物學，功能生物學中會運用許多物理-化學知識來幫助解決一個有機體是“怎么樣”的問題，阿耶拉雖然也提到了“解剖學結構和生理結構表現某一功能”[2]9，但這種功能是一種“目的性”，而“有機體的目的性表現的存在是自然選擇過程的結果。”[2]8阿耶拉夸大了進化生物學對于現象的解釋力，而忽略了功能生物學的解釋作用。

第三，阿耶拉認為內在的目的論系統的解釋是通過自然選擇作用機制而被闡明的，但自然選擇機制是通過適合度來表現的，這不可避免地要對適合度概念進行考察，并需要對具體問題下涉及的適合度進行經驗檢驗，但是這種經驗檢驗受到許多限制，這一點阿耶拉也注意到了，并提出只有在能夠進行經驗檢驗的前提下才能使用目的論解釋。阿耶拉在解釋中注重經驗檢驗，但有些檢驗（關于結果未知的情況下的檢驗）是不可能給出的，如未發生的事情就不能夠檢驗。

三、 不同語境下的解釋力

從邁爾（Ernst May）開始就將生物學分為了進化生物學和功能生物學兩大類，這種劃分有利于多角度理解生物學，也有利于我們從多視角考察生物學中的目的論語言的合理性。

邁爾將生物學明確地區分為進化生物學與功能生物學。進化生物學的特點是：其一，研究遠因，回答“為什么”的問題；其二，主要采用觀察、比較的研究方法，是屬于“定性”的研究；其三，注重進化歷史中的獨特性。功能生物學的特點是：其一，研究近因，回答“怎么樣”的問題；其二，主要采用實驗研究方法，是屬于“定量”的研究；其三，注意結構元件運行和相互作用。他曾舉過這樣一個例子：“性二形性（sexual dimorphism）的近期原因可能是激素的或某些遺傳性生長因子的作用，而其終極原因則可能是性選擇或者利用食物小生境的不同選擇優勢（selective advantage）所致。總之，任何生物學的現象都可以歸結為這兩種獨立的因果關系。”[4]而與研究這兩種獨立的因果關系相對應的生物學則分別是功能生物學與進化生物學。

到目前為止，我們通常意義上所說的生物學可以借用邁爾的粗略分類，即進化生物學和功能生物學。進化生物學中會使用到選擇或適應來解釋一些現象，這種選擇或適應的語言是生物學特有的，是從歷史性的角度來研究問題的。功能生物學中大多使用物理-化學的語言側重于研究有機體的結構以及與結構相對應的功能是怎么樣的問題，在這個層面的生物學中并不是單靠物理-化學語言就能解釋清楚一些現象的，如人手的結構我們可通過解剖來了解，但是人手的這種結構和功能的關系問題卻是個很難說清的問題，這不僅會涉及到解剖學的知識還要涉及對歷史上人手結構的考證和研究，而進化生物學中的研究也會借助到解剖學，其實生物學的這兩大分支是彼此聯系，互相影響的，阿耶拉站在進化生物學的角度來談目的論解釋，勢必造成他對目的論解釋劃界標準的片面性。事實上，生物學中的進化生物學和功能生物學這兩個方面是彼此交融的，如果想從生物學科內部的分類這個維度去劃分目的論解釋的適用范圍，勢必會出現一團亂麻的局面，但如果像阿耶拉那樣把生物學理解為進化生物學，從而討論生物學中目的論解釋的適用范圍，則又會犯片面性的錯誤。

目的論解釋有無合理性？我們的回答是肯定的，但并非在任何情況下目的論解釋都具有合理性。可以考慮從以下方面來討論目的論解釋的適用范圍。

目的論解釋是陳述輸入信息與輸出信息之間的對應關系。目的論語言的使用只能局限在知道輸入信息和輸出信息但不知道從輸入信息到輸出信息的過程中蘊含的規律的時候，這是因為，當我們不知道輸出信息時，整個事物處于一種未知的狀態，將來發生什么是一種偶然性事件，對于這種偶然性我們無法作出必然性的解釋，也不可能對于還沒有發生的事情來進行檢驗，我們唯一能作出的是猜想而不是解釋。當知道輸入信息和輸出信息并且知道從輸入信息如何達到輸出信息的過程中的規律時，目的論語言也沒有必要，這是因為我們既然知道了規律就可以給現象以規律解釋，并且這種規律解釋顯然要比用目的論語言更清晰、更明白。當知道輸入信息和輸出信息并且不知道如何從輸入信息到輸出信息時，我們完全可以假定這個過程是有規律的，在我們還沒有弄清楚規律時，對一些現象我們只能通過陳述輸入信息與輸出信息之間的對應關系來進行說明，這也正是目的論解釋的解釋力所在。但是，隨著我們對具體規律的不斷探求，在我們弄清楚過程中的規律時，目的論解釋就不增加解釋力。

阿耶拉將目的論語言集中在生物學領域，并將自然選擇作為目的論語言，他認為他遇到的最嚴重的困難是對于自然選擇的經驗檢驗的問題。筆者認同阿耶拉在個體發育的問題上使用目的論語言，因為從受精卵到胚胎最終發育成個體的過程中，從目前的研究來看是存在規律的，這個過程中包含著受精卵的細胞分裂以及遺傳物質的表達等細節的問題，目前的生物學對于這些細節的問題的研究還有許多爭議，科學家對這種過程的規律的認識還不是很清晰，還不能給出一個肯定的、明確的、具體的規律解釋，但是有一點很明確――知道輸入信息（受精卵）和輸出信息（個體），這種情況下用目的論解釋來說明現象是合理的，目的論解釋在這種情況下是具有解釋力的。但是，筆者反對阿耶拉在生理性自控過程的問題上也使用目的論語言，這是因為目前生物學對人的生理性自控過程的研究已經比較詳盡，比如腎對血鹽的調節的例子：正常成年人每天濾過腎小球的水、Na+和K+等有99%以上被腎小管和集合管重吸收。腎小管和集合管對水的重吸收，是隨著體內水的出入情況而變化的。當人飲水不足、體內失水過多或吃的食物過咸時，都會引起細胞外液滲透壓升高，使下丘腦中的滲透壓感受器受到刺激。這時，下丘腦中的滲透壓感受器一方面產生興奮并傳至大腦皮層，通過產生渴覺來直接調節水的攝入量；一方面使由下丘腦神經細胞分泌、并由垂體后葉釋放的抗利尿激素增加，從而促進了腎小管和集合管對水分的重吸收，減少了尿的排出，保留了體內的水分，使細胞外液的滲透壓趨向于恢復正常。相反，當人因飲水過多或是鹽丟失過多而使細胞外液的滲透壓下降時，就會減少對下丘腦中的滲透壓感受器的刺激，也就減少了抗利尿激素的分泌和釋放，腎臟排出的水分就會增加，從而使細胞外液的滲透壓恢復正常。當血鉀含量升高或血鈉含量降低時，可以直接刺激腎上腺皮質，使醛固酮（一種鹽皮質激素）的分泌量增加，從而促進腎小管和集合管對Na+的重吸收和K+的分泌，維持血鉀和血鈉含量的平衡。相反，當血鉀含量降低或血鈉含量升高時，則使醛固酮的分泌量減少，其結果也是維持血鉀和血鈉含量的平衡。由此可見，人體內水和無機鹽的平衡，是在神經調節和激素調節共同作用下，主要通過腎臟來完成的。例子清楚地說明了腎對血鹽的調節這種生理性自控過程，這個說明是無數的科學家經過不斷地研究而找到的規律性的解釋，這種解釋比目的論解釋更清楚、更明白。在研究比較詳盡的問題上，我們已經可以給出比較明確且詳細的解釋，這些解釋遠遠比目的論解釋更有說服力，這種情況下目的論解釋不增加解釋力。

此外，對于阿耶拉提到的鳥翅膀的功能的例子，筆者認為不能單純把這類問題都歸于目的論解釋，當我們在談到鳥翅膀的功能的時候，我們先要分清是說的某一只鳥還是某一類鳥，又或是鳥這個物種。對于某一只鳥或某一類鳥來說，我們可以分析鳥的習性、鳥所處的環境以及可能與這只或這類鳥發生交互作用的其它事物，然后通過解剖或對鳥的習性等的觀察以及這只鳥或這類鳥是如何演變到現在這種狀態的橫向的歷史研究等多個方面來回答這只或這類鳥的翅膀的功能的問題，這會涉及到許多的細節問題，在我們能夠對這些細節問題作出詳細的回答時，目的論解釋就不必要了；對于鳥這個物種來說，要說明翅膀的功能是什么以及如何而來的問題，除了要通過對某一類鳥那樣的多方面研究之外，還要進行鳥這個物種與其它物種的比較，這些研究其實都是在尋找一種規律，在規律尚未探究清楚時，作為陳述輸入信息與輸出信息之間的對應關系來說明現象的目的論解釋時具有解釋力的；當找到規律時，目的論解釋不增加解釋力，也變得不必要了。

內格爾強調的是統一的解釋，他用D-N模型作為這種統一解釋，其實D-N模型中最重要的是模型中的一般規律，筆者并不否認這種模型具有解釋力，事實上這種模型也解釋了一些問題如內格爾舉過的例子：

（a）人體有腎上腺，這種腎上腺影響人身體的代謝率；

（b）在這個人身體出汗的情況下，此人的汗液被蒸發；

（c）假定人體有腎上腺，這種腎上腺影響人身體的代謝率；在身體出汗的情況下，汗液被蒸發；這些活動使得人體血液溫度產生變化。

（d）因此，這個人的血液溫度產生變化。

在這個例子中回答了為什么人的血液溫度會產生變化，其中（c）其實就是一個規律，但是筆者認為這個規律要放在具體的問題中用，并且提問者可能更感興趣的是這個規律本身，而不是D-N模型的推導結果。比如：在說為什么植物中包含葉綠素的時候，其實這個提問就有問題，并不是所有的植物都包含葉綠素，比如菌類就不含葉綠素，也并不是所有的植物只能通過光合作用才能生存。葉綠素其實是一種色素，它存在于葉綠體中，葉綠體不光包含葉綠素，還包含葉黃素、胡蘿卜素。植物需要光合作用來產生碳水化合物從而利用有機物產生無機物并儲存能量。這個過程的關鍵參與者是內部的葉綠體。葉綠體在陽光的作用下，把經由氣孔進入葉子炔康畝氧化碳和由根部吸收的水轉變成為葡萄糖，同時釋放氧氣：

12H2O+陽光12H2+6O2[光反應]

12H2（來自光反應）+6CO2C6H12O6（葡萄糖） + 6H2O[暗反應]

維基百科中是這樣來定義光合作用的，即光合作用是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在光的照射下，將二氧化碳、水或是硫化氫轉化為碳水化合物。但菌類是一類沒有葉綠素的低等植物，菌類不能進行光合作用，它們主要靠寄生的方式生存。內格爾在使用D-N模型解釋葉綠素的功能時遇到了其他學者提出的菌類不含葉綠素的駁難，內格爾對這種駁難沒有給出正面的回答，其實質的原因在于模型忽視了反例，沒有注意具體問題的具體分析，在他看來，只要有了一般規律就能解決所有問題這種解釋方式是偏頗的。

四、結 語

目的論解釋實際就是陳述輸入信息與輸出信息之間的對應關系，目的論解釋的合理性與我們的認知程度相關，當我們對輸入信息與輸出信息之間的過程有清楚明了的認識時，目的論解釋不增加解釋力；當我們還不清楚這個過程時，找出輸入信息與輸出信息之間的對應關系，用這種對應關系說明現象就是目的論解釋，這種情況下的目的論解釋就具有解釋力，而這一點也正是目的論解釋的合理性所在。

[參考文獻]

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[4]邁爾.生物學思想的發展[M]. 劉BB，譯.湖南：湖南教育出版社，1990：73.

Abstract：There are much controversy on the legitimacy of the teleological explanation in

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關鍵詞：問題情境；創設；生物進化理論；教學；分析

中圖分類號：G42 文獻標識碼：A 文章編號：1674—0432（2012）—08—0230—1

對于生物進化理論教學而言，教學目標要求學生明確掌握包括種群以及基因頻率在內的相關概念，并且能夠借助于對基因頻率的準確計算，理解種群進化的本質在于基因頻率的改變這一中心內容。以上教學目標的設定使得生物進化理論教學所面臨的教學形式比較嚴峻。而借助于問題情境的創設能夠在很大程度上緩解這一問題，以問題情境的方式提供學生參與生物進化理論學習的動力，并逐步培養學生自主探究以及歸納推理等多個方面的自主式學習技能。針對以上問題，本文試對其做詳細分析與說明。

1 通過創設問題情境導入生物進化理論教學內容

生物進化理論教學內容的導入能夠通過問題情境創設的方式實現，并且能夠引導學生進行發散式思考，結合學生對既有知識以及日常生活現象的認知降低生物進化理論教學的難度，其重要意義是可想而知的。例如，教師可以在課堂教學中創設這樣一種問題情境：我們知道，一種類型的抗生素在使用一段時間以后其殺菌效果勢必會有所降低，導致抗生素殺菌效果降低的根本原因在于細菌產生了一定的抗藥性。在此基礎之上，教師可以引導學生借助于達爾文的自然選擇學說對細菌產生抗藥性的原因加以分析。在這一過程當中，學生可以展開對這種分析方式不足之處的自主思考。教師可把握教學時機，明確指出達爾文自然選擇學說無法從根本上對進化原因進行解釋，進而引入生物進化理論的教學內容。在這一過程中，學生基于對生活現象的認知展開問題的思考，基于對既有知識不足之處的認知接受新知識，從而降低了新知識接受過程中的難度。

2 通過創設問題情境明確生物進化理論教學知識點——種群

學生要想提高對生物進化理論知識的學習效率，其關鍵在于明確生物進化理論教學的關鍵知識點。傳統意義上僅僅依靠教師“照本宣科”式教學方式進行灌輸式教學的模式顯然并不合理，借助于問題情境的創設能夠以一種有針對性、有目的性且有層次性的方式引導學生針對生物進化理論教學的關鍵知識點進行推理歸納，這對于提高學生自主學習能力而言同樣是極為關鍵的。例如，教師可以在課堂教學過程中以多媒體材料為載體向學生展示自然界中的樺尺蠖群體。在一群白色樺尺蠖群體（基因型表現為aa）中偶爾出現有一只黑色的樺尺蠖（基因型表現為Aa）。并且黑色樺尺蠖較白色樺尺蠖而言存活機率更高。那么，這種現象會導致樺尺蠖群體的顏色產生怎樣的變化呢？在這種問題情境作用之下，教師應當引導學生針對兩個方面的問題加以思考：一方面，在整個白色樺尺蠖種群中出現的黑色樺尺蠖生存狀況如何呢？另一方面，黑色樺尺蠖所產生的新基因型Aa怎樣才能保存下來了？學生針對以上兩個方面的問題展開思考，認識到黑色樺尺蠖在整個種群中的命運既有可能存活，同時也有可能死亡。而要想黑色樺尺蠖所攜帶的新基因型Aa能夠保存下來，只有依賴于黑色樺尺蠖對后代的繁殖，并借助于對新基因型的保存最終使得整個樺尺蠖群體發生進化。通過以上問題情境的創設，學生能夠較為深刻的認識到一個方面的問題：即針對生物進化的研究并非單單針對個體表現型與環境的適應性能夠進行研究，其更多的是研究整個群體中基因組成的變化。與此同時，通過對樺尺蠖群體概念的辨析，學生能夠自主歸納推理出生物進化理論教學的最為關鍵的知識點，即種群是生物進化的最基本單位，從而為后續知識點的引入與學習奠定相應基礎。

3 通過創設問題情境明確生物進化理論教學知識點——基因頻率

基于有關對樺尺蠖群體進化現象的分析，教師應當通過創設“樺尺蠖群體發生進化現象的實質是什么”這一問題情境的創設，引導學生對中旬基因頻率的改變加以認知。例如，教師可以引導學生通過對數學方法的綜合應用解決這樣一個方面的問題：假如在整個樺尺蠖群體當中存在著三種類型的基因型表現個體，其中30%樺尺蠖個體的基因型表現為AA，60%樺尺蠖個體的基因型表現為Aa，10%樺尺蠖個體的基因型表現為10%。在整個樺尺蠖群體以這樣一種基因表現形態方式進行繁殖的情況下，繁殖子代樺尺蠖群體個體所表現出的基因頻率是否與繁殖親代表現一致呢？學生基于對這一問題情境的認知與理解展開計算，計算結果顯示繁殖子一代、子二代以及若干代之后整個樺尺蠖種群的基因頻率并不會出現任何改變。在此基礎之上，教師可以引導學生思考以下兩個方面的問題：一方面，以上計算結果是建立在怎樣的假設條件之上的呢？另一方面，對于自然界實際環境中所生存的種群而言，以上五個方面假設條件是否能夠完全成立呢？學生展開獨立思考，發現對于自然界實際環境中所生存的種群而言，要想同時滿足包括①種群數目龐大；②種群所有雌性個體及雄性個體間均能夠自由且成功繁衍后代；③種群繁殖過程當中不存在遷出與遷入行為；④種群繁殖過程當中不存在自然選擇行為以及⑤種群繁殖過程當中不存在變異問題在內的假設條件是不可能的。從而教師能夠引導學生歸納并總結生物進化理論教學的關鍵知識點之一：即種群進化的本質在于基因頻率的改變。

4 結束語

生物學教學過程中所涉及到的知識點覆蓋面積大、識記難度高，大部分學生往往會感覺到整個生物學科的教學課堂比較枯燥與乏味，進而導致課堂教學效率低下。而借助于創設問題情境的方式則能夠有效改善這一問題，其重要意義是可想而知的。以上問題希望引起各方的關注與重視。

參考文獻

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篇5

一、“自然”對“意義”的遮蔽

人生活在兩重世界中，即自然本體世界與自由的意義或價值世界，人的本性到底是從人的自然世界去找尋還是應該從人的意義世界去找尋，這在哲學上一直是爭執不下的問題。在倫理學中也長期存在著關于自然和意義（或價值、精神）的爭論，當代生物倫理學的出現，同這些爭論是分不開的。關于這個問題，主要有三種有代表性的回答：一種觀點認為人的理性和精神是人之為人的關鍵，人的自然屬性和欲望是理性限制和統治的對象。所以應從人的精神合理性本質出發，通過對人的感性肉體欲望的抑制來盡量限制感官的要求，如人的激情、沖動、欲望、需要等，以達到理性戰勝感性的要求，從而實現人的道德理想、價值和德行。這一觀點是建立在靈魂統治身體這一認識基礎之上的。這種哲學倫理學傳統從蘇格拉底、柏拉圖開始，后經過斯多葛學派和基督教倫理學的拓展，一直到康德的以實踐理性為基礎的道義倫理學的傳統，他們都主張從人的理性本質出發來設定道德規范。第二種觀點與之相對，它從人的自然本性出發，把人的自然需求當作人的本質，它充分肯定人的感望的正當合理性，把人的精神和理性看作滿足感求的手段和工具，因此把尋求快樂幸福作為人的價值理想和人追求的最高目標，他們甚至把一切能夠帶來快樂和幸福的東西稱之為“善”。這種學派從伊壁鳩魯的快樂主義后經文藝復興時期對人的感性需求的高揚一直到近代的功利主義。另外一種觀點以尼采為代表，他認為身體和靈魂，人的自然與精神是人的有機體中同樣有根據的、對抗的力量，他們相互挑戰并激發出最高的成就。他把人的身體稱為“偉大的理性”，并試圖由此理解精神性的東西在自然中就有其根源，他從自然中獲得其生命沖力。尼采為此援引達爾文的自然選擇理論。他看到這種自然進化的過程不僅僅是通過自然進化的選擇和適應機制來規定的，而且在本質上也是通過這種由自然進化而來的精神形式所規定的。他試圖借用黑格爾的辯證法思想來整合達爾文的進化論，把生命體的進化作為一種身體和精神的辯證法加以理解。在這種辯證法中，自然和理性不是相互壓迫，而是相互挑戰。隨著尼采的影響日益增長以及現代自然科學的迅猛發展，建立在上帝創造基礎上的古典的人類圖景終于實現了向建立在進化論基礎上的進化生物學綱領的轉變。這場轉變從根本上說就是在對倫理學的討論中引入了生物學，試圖從生物的角度對倫理學的有關問題做出說明。建立在生物學基礎上的人性論和人類圖景直接構成了生物倫理學討論道德問題的基礎和出發點。這種理論對倫理學提出的一個難題是：怎樣找尋人的意義和自由？既然人是徹頭徹尾的的“生物人”，人是自然進化的結果，并且繼續處在進化之中，他并沒有作為“創化的王冠”而達到終極狀態。這樣人作為自然的出生不再可以被當作神圣生物的肖像，并由此也不再具有自由人格，而是被理解為從純粹的偶然事件中演化而來的，那么，人的意義世界只有通過自身生產創造才能產生。它只有通過行動賦予它的生命以一種價值。但是，倘若他只是進化的產物，其因果機制可能完全支配著他，以至于自由只是一種純粹的幻想。生物倫理學不僅顛覆了傳統倫理學的基礎和人類圖景，并且在這個過程中，它還徹底埋沒了人的精神和意義世界。[5]（P379-380）事實上，人與一般動物不同，人不僅具有生物性，是自然世界的一部分；人還具有社會性、反思性和創造性，在自然世界的基礎上，他還能創造一個意義世界、價值世界。在意義世界中，人能按照自己的愿望，使自身從本能和現實環境中超越出來，通過自身創造性的實踐活動打破生命本能和現實規定性的關系束縛，使自己的存在獲得開放的、應然的和生成的性質，意義的存在是人之為人的根本，誠如赫舍爾所說，“人的存在從來不是純粹的存在；他總是牽涉到意義。意義的向度（dimension）是做人所固有的，正如空間的向度對于恒星和石頭來說是固有的一樣”[6]（P46）。如果沒有意義，人只是一個客觀的、有限的存在，是“一條在卵石和土地上蠕動的蟲”，或是“一個在無邊無際的浩渺宇宙中盲目浮游的生物”[7]（P18），如果人只是生物性的生命，則與禽獸昆蟲并沒有本質的差異，那么這種存在不足以貴稱為人的生命。只有不同于動物屬性的意義世界的構建才能凸顯人性的尊嚴。生活在意義世界中，追求價值是人不同于動物的獨特的生活方式。動物是單一自然性的存在，而人具有二重化的存在結構，生活在“雙向度世界”充滿張力的否定性結構中。一方面，人是自然的一部分，在其身上始終稟賦“物性”，但另一方面，人的意義向度又要自身從這種自然中超越出來，做一個“真正的人”，意義意味著超越，不尋求意義的生物人只是一個“未完成的人”。正如當代政治理論家米歇爾•諾威克所說：“人是地球上唯一不盲目、本能地遵循他們自己本性規律的動物，而是愿意自由地選擇遵循本性規律。只有人感到自由地做、或不做他們應當作的事情的樂趣”[8]（P22）人無時無刻不為超越自身生存的動物性、有限性、偶然性和受動性的愿望所驅使，無時無刻不在內心激蕩著一種趨向自由的力量、熱情和憧憬，在此意義上，馬克思說人“不僅僅是自然存在物，而且是人的自然存在物，也就是說，是為自身而存在著的存在物，因而是類存在物”[9]（P169）。人的這種自我超越，自我創造，永遠向未來敞開的本性就集結在“意義”這一概念之中，這也是人的獨特的價值本性所在，在這種意義世界中，人可以在有限中達到無限，在必然中把握自由，人“雖然充滿勞績，但還詩意地安居于大地之上”[10]（P91），在這種意義世界中人獲得終極價值依托，獲得自身安身立命的基礎。人拒絕接受既定的“事實”，他總是生活在“遠鄉”，生活在“未來”的牽引之中，正是這種對理想和自由世界的絕對指向性，變成了人類超拔自身的強大動力，引導人走上了不斷解放自身的歷程，意義成為人存在的基礎和本性，成如赫舍爾所說“正是意義照亮了人的存在”[11]（P48），正是意義和價值對人的這種特殊功用，千百年來的文人學者一直致力于對意義世界的構建。意義不是一種客觀實存，“意義意味著一種不能被歸結為物質關系或不能被感覺器官感覺到的狀態”[12]（P50），它要求人類克服自身所固有的生物性傾向，它是人類對實存和定在的超越。生物倫理學把人看作一個純粹生物性的存在，他們從一種生物性的人類圖景出發，把人的社會屬性、人的意義的存在和與此相關的價值稟賦都從其考慮中剔除掉了，把人的自然生物性看作是人的道德價值的來源和基礎。似乎自然的存在涵蓋了人的全部存在狀態，意義世界在道德的行為方式中沒有留下什么痕跡，它以人的自然本體世界性完全遮蔽了人的自由的意義世界。事實上，人的生物性非但不是作為價值的源泉和根基，相反它是被超越和揚棄的對象。包括道德在內的人的意義世界不是從人的生物屬性中產生的，而是由人類超越本體的主觀價值賦予的。

二“、物”對“人”的消解

人和物是兩種不同的存在，物受單純的自然法則的支配，它的運行直接為自然律所支配，動物之所以如此行動，并不是因為他們在人類生活中看到了一種必須無條件加以維護的善，而是因為它們不可能采取別的行動：他們的行動是自然規定好了的；人的存在不是完全有自然法則支配的，道德法則或“法”而不是自然法則構成人存在的法則，它現實地體現為人類所締造的超越本體世界的意義世界。人的理性本質是意志自由，他不為一切定在所束縛，突破自然法則而使自然委質于意志，締造自由世界是人不同于物的特性所在。康德口中傳頌的名言：“兩樣東西，我對他們越是堅持不斷地思考，越是有更新更大的訝異和敬畏充滿了我的心靈，這就是在我頭上星斗森羅的天空和在我心中的道德規律”[13]（P16），也從側面我們揭示了二者的不同，在康德看來，自然規律主要對物起作用，而對人起作用的規律是道德規律，但從自然規律來看，“那數不清的世界把我當作一個動物，而消滅了我的重要性，這個動物被暫時賦予了生命，誰也不知道什么時候，又把構成自身的質料歸還給所居住的行星，這行星不過是蒼茫宇宙中的一粒灰塵。”[14]（P16-17）。而從道德規律來看“它無限地提高了我作為一個理智東西的價值。道德規律向我展示一個獨立于動物性，以至獨立于整個感性世界的生活。道德規律向我昭示，人的存在使命決不受這個生命和條件的限制，它將伸向無限。有理性東西的一切行動都必須以道德規律為基礎，正如全部現象都以自然為基礎一樣”[15]（P17）。雖然人在一定意義上人也必須尊重客觀規律，人作為現實的存在，自然本體構成其不可或缺的前提，但正如赫舍爾所說，人在本質上不是一個純粹客觀的存在，他的本質是意志自由。人不甘為自然定在所束縛，不是被動地接受客觀規律的支配，而是通過實踐理性在自然基礎之上締造一個自由的意義世界，實現對現實客觀定在的超越。人的自然性雖然是人存在的基礎，但是它相對于人的本質而言是不自由，是人存在的有限性，是應被揚棄和否定的對象。倫理道德就是這樣一種對人的自然定在進行揚棄的基本形式，它通過自由意志對自然感性的揚棄使人擺脫物的奴役和束縛，使人超越自己的客觀定在而獲得解放，獲得自由。這正是人與物相區別的本質所在。卡西爾曾經說過，“我們絕不可能用探測物理事物的本性的方法來發現人的本性。物理事物可以根據它們的客觀屬性來描述，但是人卻只能根據他的意識來描述和定義。[16]（P8）生物倫理學好象不了解這一點，它從生物學的意義人去認識和定義人，把人看作是受自然法則趨勢和奴役的純粹客觀的存在，完全抹殺和漠視人的能動性和創造性，把人看作與一般動物無異的有機組織，在他們看來，人是遵循自然法則即自然機械作用的因果律，是由本體層面的自然機械規律所主宰和支配的存在。生物倫理學也承認倫理道德的存在，但在他們那里，道德不再是人的自由意志的主觀價值賦予，而完全成了人的生物機體的一種生理機能（生命倫理學），或是由人的遺傳基因決定的（進化倫理學），并且斷定人的一切道德責任、道德行為都是由生物學因素決定的，在這里，人的自由意志再也沒有任何立足之地，人完全成了生物學因素的奴隸，所有的道德行為都被還原為“自然”，道德規律變成了純粹的生物學規律，而不再是處在實踐理性基礎之上的自由規律，既然人的一切行為都是由生理規律所支配，人就是完全委身于自然的存在。這樣生物倫理學完全混淆了人與動物的不同存在方式，與動物一樣，人成為自然法則的載體和呈現者，在他們的視野中，真正意義上的人消失了，人完全被降低到動物的層次，這時毋寧說人就是一般的物。既然人是由無法抗拒的客觀規律決定的生物性的存在，他的行為必然沒有絲毫背離和偏差地遵循既定的客觀規律，他永遠無法掙脫自然法則的束縛而獲得自由，人作為完全由生物規律所決定的客觀定在，也不可能擁有任何意志自由，這樣也不必為自己的任何行為負責。對意志自由的否認，就意味著對道德責任的消解。道德責任是以責任主體的自由為前提的。如果人的一切都是被某種客觀的無法抗拒的因素決定的，自身沒有任何選擇的余地和空間，那么它就無需為自己的行為負責，這樣個體就取得了道德的豁免權，再談論道德責任就變得毫無意義了。而生物倫理學的錯誤正在于它在一種決定論的基礎上討論人的道德和道德責任，他恰恰是把人的道德責任置于被客觀因素決定的生物基礎上，這樣一種立論基礎和自然主義思考方法，從一開始就彰顯了其實踐的虛妄性，并且注定它在理論上也不可能有任何建樹而只不過是為學界徒增一些聒噪罷了。

作者：高月蘭

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[主題詞]經絡研究；經絡實質；筋膜；中醫現代化

文章編號：0255-2930(2007)08-0583-03

中圖分類號：R 224.1　文獻標識碼：A

我國對中醫核心“經絡實質和物質基礎”的研究，一直難以取得突破性進展，缺乏中醫基礎理論研究的突破是制約的關鍵。近年來，筆者在數字人研究中發現，運用發育生物學等已知的事實，客觀地提出人體內存在新的功能系統――支持與儲備系統新學說(又可稱為筋膜系統或經絡系統)，借以拓展人們的思路并揭示傳統中醫經絡理論的神秘面紗。

1 人體內新的功能系統學說提出的緣由和過程

1．1 背景

通過國家科技部兩次(174次和183次)香山科學會議論證，國家科技部啟動了國家高技術研究發展計劃(863計劃)《數字化虛擬中國人的數據集構建與海量數據庫系統》，由第一軍醫大學(現為南方醫科大學)、中國科學院計算所、首都醫科大學、華中科技大學4個單位承擔，第一軍醫大學為承辦單位，課題負責人為人體解剖學教研室原林教授，研究期限為3年(2003-2005年)。

1．2科學發現

針灸療法是祖國傳統醫學的重要組成部分，針灸經穴的本質――醫學生物學基礎是該研究的關鍵問題。筆者在數字人研究過程中采用高精度冰凍切削、數碼照相的方法獲取了正常人體的整體形態學信息，利用人體圖像數據庫實現了整個人體特異組織成分的選擇性圖像分割和三維重建。在肢體和軀干的筋膜組織聚集處進行標記，通過三維重建和透明化處理，在重建人體模型內呈現出與經穴記載走行一致的串珠樣影像結構。其中串珠的“珠”相當于經穴的“穴”；聯系串珠的“線”相當于經穴的“經”。筆者認為穴位是能產生較強生物學信息的部位，在人體解剖學定位為筋膜結締組織聚集處。

近2年，筆者用其他數字人數據集和通過CT、MRI等技術手段獲取的活體數據，通過計算機自動識別重建獲取的圖像進行反復驗證均可得到與此項發現同樣的結果。

1．3科學理論創新

形態學研究已證明，筋膜遍布全身，包括所有包被在肌、肌腱或血管、神經及某些內臟器官外表面或器官之間的固有結締組織，它又分為淺筋膜、深筋膜及臟筋膜。通過對筋膜的發育生物學溯源分析，從多細胞生物到三胚層生物再到高等動物，筋膜的發育經歷為細胞外液一間充質一筋膜。可知其主要是由胚胎時期中胚層大量未分化的間充質分化形成，而間充質在生物發育中的作用是對其他的組織細胞起支持、儲備等作用，通過細胞信號傳導、分子擴散、神經反射調節、神經內分泌調節、自身免疫調節和細胞組織修復等環節維持機體內環境的穩定，使生物個體對衰老、變異的功能細胞不斷進行更新和修復，從而使生物個體具有較長的生命周期。因此筆者推斷全身的筋膜組織構成了一個有別于其他功能系統的支持與儲備系統。

1．4提出新的學科領域

在提出新功能系統的基礎上，結合現代生物學和醫學研究成果，筆者提出了一個新的研究領域――筋膜學說，具體內容是研究結締組織自身的功能機制和結締組織與其他功能組織細胞的相互關系。

2　從筋膜學的角度探索中醫經絡的奧秘

從筋膜學角度研究全身的結締組織支架與經絡的解剖學關系。關于經絡本質的描述，中醫書籍稱為“內屬于府藏，外絡于肢節”，我們今天所用的國家標準十四經、361穴，實際分別是元代和清代總結完成的，除此之外還有眾多經絡穴位如奇經八脈、十五絡脈、十二經別等等。由于人體各部位均有結締組織存在，客觀上奠定了“穴位”的普遍性，中醫大師孫思邈所說的“阿是穴”亦是同理。從歷代經典醫書對經絡的描述中可以看出經絡描述與筆者對筋膜的描述在形態上有著十分驚人的一致：從功能的角度經絡是人體運行氣血、聯絡臟腑、溝通內外、貫穿上下的徑路，而人體的結締組織同樣也內而臟腑、外而皮膚，聯絡內外、交通上下形成一個完整的支架。

費倫等提出經絡穴位的物質基礎是在以結締組織為基礎，連帶其中的血管、神經叢和淋巴管等交織而成的復雜體系之中。美國Helene M Lange-vin的研究組在一項獲美國NIH資助的課題中，提出針灸經穴網絡是間質結締組織網絡表象的假設。該假設得到Elisa E Konofagou在正常人體針灸穴位處，結締組織分裂位面超聲影像顯示的實驗支持。

在過去針灸經絡的研究中，組織學家對穴位進行了組織學切片觀察，生理學家進行了神經傳導測試，物理學家用各種聲、光、電、磁探測等手段，這就像一幅拼圖，每個單元都能有一定的發現，但未能了解整幅圖像的全貌，反而越是細微(從大體解剖到組織切片、電鏡切片、神經電信號、細胞信號傳導、分子水平、離子水平等)離目標卻越遠，就像是用放大鏡去看長城，始終未能觸及經絡的本質、看到經絡的全貌。數字人研究使筆者第一次具備了從宏觀的角度來觀察人體結構的手段，計算機圖像分割和重建技術能夠任意顯示所關注的組織在人體的分布，通過與經絡穴位的對比分析，得出經絡穴位的分布與筋膜結締組織支架分布相似的結論。而后從最原始的生物如海膽、水母到高等動物人，逐步推演筋膜結締組織在生物進化的各個階段所扮演的重要角色。

從圖可以清晰地了解到由結締組織構成的支持與儲備系統在人體整個生態系中的作用和與其他功能系統的關系。可以簡單通俗地把筋膜結締組織比喻為整個生態系(人體)中的土地，其他功能系統為在筋膜支持下的不同植物。中醫對整個生態系的干預如各種刺激療法(針灸、刮痧、梅花針等)相當于給土地松土，中藥湯劑相當于給土地進行灌溉和施肥。這與中醫倡導的整體全身調理和辨證論治的總體理念具有異曲同工之妙。

與現有眾多有關針灸理論的假說不同的是，筋膜學說是在現有針灸生物學機制研究的基礎上，結合已經非常成熟的進化生物學和發育生物學理論所提出的假說，與其他假說比較有更大的包容性和對進一步深入持續研究的指導性。

3　筋膜學說對中醫發展戰略的影響

新功能系統的發現和筋膜學研究領域的提出，為古代針灸療法奠定了現代生物學意義上的物質基礎(人體筋膜系統)和機能學基礎，為針灸研究擺脫傳統經驗醫學模式向生物醫學模式過渡提供了理論依據。針灸是通過針體刺人人體的結締組織，經過捻轉、提插對結締組織進行機械刺激而產生生物學信息(神經、淋巴、細胞機械受體)，從而調節人體功能細胞的生命活動(修復和再生)和機能活動(活性程度)，穴位與非穴位的區別只是量的不同而沒有質的區別。經絡是前人對產生較強生物學信息部位的記載。筋膜學說的提出也為傳統針灸器具的改進提供了依據，如筆者已獲得國家專利的“得氣針”，其要點是在針體上進行粗糙處理，使針體能夠更有利于牽動筋膜組織而產生較強的刺激；還可根據解剖學部位、進針路徑和病變情況改進出不同形態和功能的刺激器具。

篇7

關鍵詞：溫室效應；海水鹽度；陸地自然帶；化石燃料；地球年齡；自然環境整體性

一、溫室效應

問題1：在大氣對地面的保溫作用中，湘教版高中地理教材刻意回避了與溫室效應相關的內容。為什么？據《辭海》“大氣保溫效應”詞條介紹，大氣具有允許太陽短波輻射透入大氣低層，并阻止地面和低層大氣長波輻射逸出大氣層的作用。因可使大氣溫度保持較高的水平，故稱大氣保溫效應。20世紀初期前，人們曾誤認為玻璃溫室（不經人工加熱的花房）保溫機制與大氣保溫機制相同，因而將它稱為“溫室效應”。1909年，美國物理學家伍德（RobertWilliamsWood）分別用巖鹽（對長短波輻射都透明，不會截留長波輻射）和玻璃（有透過短波輻射而截留長波輻射的能力）做成溫室（花房）試驗，結果兩個溫室內的溫度一樣高。這表明溫室的保溫作用，主要不是它是否阻截或吸收長波輻射，而是玻璃或巖鹽壁阻止室內（暖）外（冷）空氣以對流或湍流方式的熱交換。據研究，這種阻止空氣在室內外熱交換作用，比大氣保溫氣體吸收長波輻射致暖作用大3~4倍[1]。綜上所述，溫室效應與大氣保溫效應的意義并不相同，請地理老師們在教學中加以區別，兩者不能混為一談。

二、海水鹽度

問題2：湘教版高中地理必修教材第一冊第四章第二節正文中有這樣一句話：高緯度海區溫度低，蒸發量小，加之反復結冰、融冰，鹽度偏低。前半句話的意思很容易理解，后半句話該如何解釋呢？需要注意的是，該段正文闡述的是海洋表層海水鹽度的水平分布規律。高緯度海區表層海水的鹽度偏低，與該海區結冰、融冰的影響有密切關系。海水結冰，主要是純水的凍結，會將鹽分大部排出冰外[2]。海冰密度比海水小，它總是浮在海面上，融冰過程可稀釋表層海水鹽度。問題3：從本節教材中的“海洋表面鹽度、溫度隨緯度的分布示意”圖看出，60°N比60°S處的鹽度低，而從“大西洋表面海水密度、溫度和鹽度隨緯度的分布示意”圖看出，60°N比60°S處的鹽度高。兩幅圖的表達完全相反，是不是圖像繪制有誤？為什么？教材中的兩幅圖沒有問題，均參照《海洋科學導論》中的相關圖像繪制。第一，需要注意的是，兩幅圖表示的空間尺度不一樣，“海洋表面鹽度、溫度隨緯度的分布示意”圖是針對全球海洋各緯度的平均狀況而言的，而“大西洋表面海水密度、溫度和鹽度隨緯度的分布示意”圖是針對大西洋各緯度的平均狀況而言的。第二，大西洋東北部鹽度較高，是由于北大西洋暖流挾帶高鹽水輸送的結果。第三，全球海洋的鹽度分布具有明顯的地域差異性，就平均鹽度而言，北大西洋最高，南大西洋、南太平洋次之，北太平洋最低。其形成原因是：大西洋沿岸無高大山脈，北大西洋蒸發的水汽經東北信風帶入北太平洋釋放于巴拿馬灣一帶；南太平洋東海岸的安第斯山脈，使由南太平洋西風帶所挾帶的大量水汽上升凝結，釋放于太平洋東部的智利沿岸；越過安第斯山脈后下沉的干燥氣流，則加強了南大西洋的蒸發作用[3]。

三、陸地自然帶

問題4：澳大利亞大陸東南部、塔斯馬尼亞島及新西蘭南、北二島為溫帶海洋性氣候，但湘教版教材中的“世界陸地自然帶分布”圖上，這些地區的自然帶卻為亞熱帶常綠闊葉林帶。為什么？澳大利亞東部濕潤山地地區是該國主要森林分布區，北部為熱帶雨林，南部為亞熱帶潮濕森林。從海岸到海拔1000~1200米的東坡布滿森林，山脈西坡降水較少，林地稀疏。山地上部生長的樹木較矮小，海拔1600~1900米的地段，森林變為曲樹群落和矮生灌叢。塔斯馬尼亞島主要是森林植被，以常綠樹種占優勢，特別是喜濕的桉樹和常綠櫟樹。新西蘭北島北部為亞熱帶森林，由一些松、棕櫚、月桂樹等組成；北島西部丘陵地和南島山地西坡是原始森林主要分布區，是由紅松、黑松等針葉樹和假山毛櫸等樹組成的溫帶混交林。在歐洲移民到來之前，新西蘭森林面積廣大，占全境土地面積的2/3。由于大量砍伐，很多林地辟為牧場，森林面積大大縮小。由于人類活動，新西蘭的自然植被已有很大改變。北島中部和南島一些地方多人造林，人工牧場和草地主要集中在北島[4]。上述地區為溫帶海洋性氣候，按照地帶性分布規律，溫帶海洋性氣候下發育的應該是溫帶落葉闊葉林，而不應該是亞熱帶常綠闊葉林。關于這個問題，應該從非地帶性因素進行分析。澳大利亞大陸氣候的特征，是在緯度位置與大陸輪廓、地形、洋流、氣壓和風等多種因素的綜合影響下形成的。澳大利亞大部分地區冬季并不寒冷，7月份，除東南部山區在0℃以下外，緯度最高的塔斯馬尼亞島的中部為8℃，其他地區均高于8℃。因而，澳大利亞大陸東南部、塔斯馬尼亞島的森林冬季不落葉，發育的是亞熱帶常綠闊葉林，而不是溫帶落葉闊葉林。新西蘭地處34°S～47°S，冬季并不寒冷，7月均溫北部為11℃，南部為5℃，山區為－2℃，再加上上面所說的新西蘭的自然植被受人類活動的影響已有很大改變，因而，地圖將新西蘭大部分地區劃為亞熱帶常綠闊葉林帶，只在緯度較高的南島劃出兩小片區域，分別表示溫帶落葉闊葉林帶（原因：緯度較高，地形主要為山地和丘陵）和溫帶草原帶（原因：地處背風坡，受燥熱的焚風影響）。

四、化石燃料

問題5：“化石燃料”是一個常用術語，但仔細推敲，真害怕學生提問啊，難道說這些燃料是由化石演變而形成的，應該怎么向學生解釋這個術語呢？我們應該從“化石”的原義來理解這個術語，“化石”一詞源自拉丁文，原義是“掘出物”，代表所有從地下或地表掘出的東西。從其原義來解釋，邏輯上說得通，就不用害怕學生提問了。又如，在希臘語中，“氣候”一詞原義為“傾斜”，指的是由于太陽對地面的投射角度不同而造成各地冷暖的差異。了解“氣候”一詞的原義，教學時就可以準確把握湘教版初中地理七年級上冊第四章第三節“影響氣候的主要因素”中的“地球形狀與氣候”的編寫思路，否則，就有可能將知識盲目加深，將高中地理知識下放到初中階段來講解。從這個術語切入，建議扼要講點學科思想史方面的知識，讓我們的課堂更富哲理性。人類對化石本質的認識走過了漫長而曲折的道路。在達爾文進化論誕生之前，人們對化石形成的原因以及化石的涵義爭論不休。隨著博物學的發展，生物形成的化石與其他類型的掘出物之間的區別愈來愈明顯。直到19世紀初，“化石”一詞才被限于代表古生物的遺體及其活動的遺跡。“化石”概念的嬗變，反映了早期古生物學在概念方面的一大進步。地層層序這一概念與人類對時間和地球歷史的認識緊密相連。地層的排列順序反映巖石形成的時間順序，為地層中的化石材料提供了“時間矢量”，化石進而為重建地球史和生物進化提供了時間尺度。對化石與地層層序的認識，必然涉及生命的起源以及生物多樣性在不同地質時代的更替，即生物的進化。在神創論統治西方學術思想的漫長歲月中，進化概念的發展和傳播更是扣人心弦。達爾文進化學說的誕生，使化石和進化這兩個概念有機地結合起來，為古生物學帶來理論框架的革新。進化的概念使古生物學不再限于對化石的描述與比較，也不再僅僅作為確定地層年代的工具。古生物學從此獲得自身發展的獨立使命，成為20世紀興起的進化生物學的重要支柱[5]。

五、地球年齡

問題6：湘教版高中地理必修教材第一冊第一章第四節正文中有這樣一句話：經過深入研究，科學家推算地球的年齡約為46億年。有學生問過這個問題，被我敷衍過去了。為什么教材的表述要強調一個“約”字？回答這個問題，需要從學科思想史的角度來闡釋。20世紀中葉，哈勃（E.P.Hubble）根據對宇宙的觀測，提出宇宙年齡的問題。哈勃計算的宇宙年齡約為20億年，但當時一批地質學家都聲稱地球年齡為30億~40億年。這就是說，地球年齡老于宇宙年齡。這樣，地質學家與天文學家之間的爭論也就不可避免。這一爭論直到1956年克萊爾帕特森（ClairePatterson）通過隕石的Pb-Pb等時線法測定了后來得到公認的45.5億年的地球年齡而告結束。帕特森的工作是建立在地球與隕石有一致的年齡的基礎之上的[6]。然而，關于地球年齡的討論仍然沒有結束。這一討論集中在當年帕特森“地球年齡”的假設前提上，人們置疑隕石年齡是否等于地球年齡。很顯然，帕特森的“地球年齡”是一個間接年齡。隨著同位素測試精度的提高，以及隕石年代學的大量研究，重新懷疑帕特森的“地球年齡”不是沒有道理的。我們討論地球形成的精確年齡，直接涉及對地球成因的認識以及地球的演化模型，否則，地球系統科學，尤其是當代地球化學理論體系對地球化學演化的任何討論，都將建立在一個極不穩固的基礎之上[7]。

六、外星文明

問題7：湘教版高中地理必修教材第一冊第一章第一節閱讀欄目“探索宇宙中的生命”中有這樣一句話：在地球之外，高級生命存在的可能性極大。學生對諸如此類問題饒有興趣，能否談談這句話背后的相關知識？在銀河系中存在多少個具有文明的星球？美國天文學家弗蘭克德雷克于1961年提出一個公式，以一連串的可能性的乘積來計算銀河系中現存的能夠進行星際通信的具有先進文明的星球的數目，公式為：其中，R*表示銀河系中平均每年新誕生的恒星數目；Fp表示擁有行星系統的恒星在全部恒星中所占的比例；Ne表示在這些行星系統中平均說來具備生命起源和進化條件的行星的數目；Fl表示在滿足這些條件的行星中實際誕生了生命的行星的比例；Fi表示從一般生命進化到智慧生命的概率；Fc表示智慧生命擁有星際通信能力的比例；L代表文明的平均壽命（年）。德雷克根據這個公式預言在銀河系中有104個有星際交流能力的文明星球[8]。美國天文學家卡爾薩根取如下數值：計算得到N=106，即在銀河系中存在100萬個恒星，其行星系統中有高度發達的外星文明存在[9]。對于這種估算，科學家們有不同的意見。美國天文學家麥凱爾哈特認為，方程式中的預測值太多，不可靠；如果銀河系以內還有其他的發達文明存在，那么它們早就把銀河系殖民化了，我們不可能至今仍未發現它們。這表明，在銀河系內除地球之外沒有其他的發達文明存在，但是，銀河系外可能有其他文明存在。蘇聯修克羅斯基認為，如果其他文明的星球擁有核武器，就會因核戰爭而滅亡，因此，發達文明的壽命非常短暫，銀河系除地球之外可能沒有其他文明存在。

七、自然環境整體性

問題8：湘教版初中地理八年級下冊用一章的篇幅講述了東北地區。在高考復習中，需要打通初高中地理知識之間的聯系，即運用高中所學的地理規律、地理原理來分析初中所學的地理事象的成因，否則，初高中地理就會變成“兩張皮”，導致復習效率低下。運用高中所學的整體性原理，如何分析東北地區冷濕特征的成因？東北地區在自然景觀上表現出冷濕的特征，它的形成和發展，與它所處的地理位置有著密切關系。東北地區是我國緯度位置最高的區域，冬季寒冷，高緯度固然是基本因素，但它的相對位置也有明顯作用。它北面與北半球的“寒極”——維爾霍揚斯克—奧伊米亞康所在的東西伯利亞為鄰，從北冰洋來的寒潮經常侵入，致使氣溫驟降。西面是高達1000米的蒙古高原，源自西伯利亞的冷氣流也常以高屋建瓴之勢，直襲東北地區。因而，東北地區冬季氣溫較同緯度大陸低10℃以上。東北面與素稱“太平洋冰窖”的鄂霍次克海相距不遠，春夏季節從這里發源的氣流常沿黑龍江下游谷地進入東北，使東北地區夏溫不高，北部及較高山地甚至無夏。東北地區顯著地向海洋突出，南面瀕臨渤海、黃海，東面臨近日本海，這給東北地區帶來了較多的雨量和較長的雨季。由于氣溫較低，蒸發微弱，降水量雖不十分豐富，但濕度仍較高，從而使東北地區在氣候上具有冷濕的特征。東北地區有著大面積針葉林、針闊葉混交林、落葉闊葉林和草甸草原，肥沃的黑色土壤，廣泛分布的凍土和沼澤等自然景觀，與它的氣候密切相關。

參考文獻：

[1]夏征家,陳至立.辭海(縮印本)(第六版)[M].上海:上海辭書出版社,2010.

[2][3]馮士筰,李鳳岐,李少菁.海洋科學導論[M].北京:高等教育出版社,1999.

[4]劉德生,蔣長瑜,賈旺堯,等.世界自然地理(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1987.

篇8

關鍵詞：形態仿生；定性；定量

1 工業產品形態仿生設計的意義

隨著社會經濟和科技的不斷進步，很多生產工業產品的企業為了使自己開發的產品在市場競爭中立于不敗之地，會在產品功能上做大量的研究與開發工作，使得許多工業產品在功能上有了突飛猛進的發展。但隨著人們生活水平的不斷提高，在使用產品的過程中，為了滿足精神上的審美需求，除了功能，對產品造型也提出了更高的要求。為了使產品有更好的市場競爭力，工業產品的設計就必須解決形態設計的問題。

但如果按照傳統的設計思維去開發新產品的形態，就很難在眾多的同類產品形態中脫穎而出。因此，必須尋找新的突破點。從社會發展的角度來看，現如今的消費者越來越重視環保，重視人與自然的和諧發展，而自然界的所有生物都是經歷了長期的進化過程的結果，從形態上來講，是在周圍環境不斷變化的情況下進行不斷適應的產物，即人與自然和諧發展的產物。因此，利用形態仿生的設計思維和設計方法，對工業產品的形態進行改良和創新成了一種很好的選擇。在對生活品質不斷提出更高要求的今天，如果將自然物的形態元素融入產品形態中，就會形成強烈的視覺沖擊力，在同類產品中顯示出其在造型上的優勢。

但是，在前期對大量文獻資料進行了查閱后發現，相關產品形態仿生設計的文章不少，但多只是建立在對仿生結構和肌理的研究上，幾乎沒有利用相關理論及相關的計算機技術對產品形態仿生做定性及定量的分析。鑒于這樣的實際情況，筆者將利用該論文提出新的產品形態仿生設計理論及研究方法，為產品形態仿生設計提供更為有效的途徑。

2 工業產品形態仿生設計的定性分析

2.1 生物體基本形態構成元素

自然界的任何生物，如果將其形態進行拆分，最終都可以分解成點、線、面、體這幾種最基本的形態構成元素。就像在目前大工業化生產的技術條件下，幾乎所有的產品都是由很多零部件拼裝而成的，每一件零部件都是通過特定的流水線以及不同的工藝方法制造的，這就是我們通常意義上所講的標準件。標準件通過批量生產，大大降低了工業產品的生產成本。自然物中的這些最基本的形態元素，就可以被看做是生物體中的標準件，這些元素在特定的自然條件下獨立生長，最后組合成形態各異的自然物形體，具有代表性的有鋸齒狀、螺旋線等。

如果從幾何學的角度進行分析，從自然物中可以提取許許多多完全符合機械化大工業生產要求的結構理想且有生長規律的幾何形態。以螺旋結構為例，DNA分子結構是螺旋狀的；蝸牛的殼是螺旋狀的；向日葵籽在向日葵花盤上的排列是螺旋狀的；車前草葉片的排列形式也是螺旋狀的……我們還可以從更多生物體中找到螺旋結構的影子。這種大量存在于自然界中的數理形態，就為我們提供了很好的素材來源，為之后資源庫的建設提供很多的有效信息。

2.2 形態仿生的內涵及特點

人們在與自然界的動植物的環境下，慢慢認識到某些動植物的特殊形態能夠在日常生活中被使用，在無意中就對自然物進行了直接或間接的利用，對產品形態進行著仿生設計。很多情況下，這種對自然物形態的使用并不是刻意為之的，而是從人們使用產品的需求出發，在滿足產品功能能夠得到充分發揮的基礎上進行選擇的。產品是通過其特定的功能為人類服務的，而造型的合適與否直接決定了產品的功能能否得到更好的發揮，產品的效率能否達到最優化。因此，產品的形態設計不僅要考慮造型的美觀性，人們對造型的審美需求，更重要的是造型的功能性和可持續發展性，既要從人們使用產品的舒適性角度出發，利用人機工程學的相關原理進行設計。同時，又要選擇少污染或零污染的材料，減輕環境的負擔。

因此，就形態仿生而言，首先，產品形態是對自然物形態進行的簡化與抽象，是在符合自然進化法則的基礎上對自然物進行的選擇與模仿，符合了形態語義學的要求。其次，自然界無窮無盡的物種為形態設計提供了取之不盡的設計素材。再次，隨著時代的發展和社會的進步，人們對個性化的追求已經成為一種趨勢。對不同層次的消費者而言，雖然對產品形態有著不同的要求，但對新穎性的追求是所有消費者的共同目標，而形態仿生恰恰滿足了消費者在這方面的心理需求，這就可以引導設計師設計出更多更好的符合產品功能要求的創新造型。另外，在如今科技化越發明顯的時代背景下，越來越忙碌的生活使得人們接觸自然的機會也來越少，為了讓我們找回那種天然的狀態和回歸自然的感覺，同時也為了迎合生態設計的理念，形態仿生設計自然就成了符合這一要求的第一選擇。

2.3 形態仿生的發展方向

在目前的市場背景下，產品形態是要為產品功能服務的，產品形態的設計目的，是要讓消費者在看到產品形態的同時就形成認知，從而了解產品的功能。就如今的工業產品消費市場來看，消費者購買產品的首要考慮因素，就是產品的造型，設計師要抓住消費者的這一心理特質，對產品形態進行改良和創新。

從我國的實際情況來看，我國的產品設計發展速度比較緩慢，究其原因，很大程度上是由于缺少創意來源和創意素材。現今，大多產品形態的設計都是通過對已有產品的實物樣件表面進行數據采集和數據處理，并利用可實現逆向三維造型設計的軟件來重新構造實物的三維CAD模型，并進一步用CAD/CAE/CAM系統實現分析、再設計、數控編程以及數控加工。這樣一個逆向設計的過程，就很難在形態上有所突破。而仿生設計恰好可以突破這一瓶頸，在已有原始生物體的基礎上，對生物原型進行數據采集及處理，再進行CAD建模、數控編程及數控加工。這樣一來，就可以不斷發展企業的自主創新能力，使企業在目前激烈的市場競爭中立于不敗之地。

目前，我們已經可以在市場上的一些在售商品中找到仿生設計的影子，這些設計可以從自然界中找到相對應的自然物原型。這是一個設計師與自然界雙向交流的過程，設計師可以從現有的一些產品形態中找到相應的生物體，同時，去發現更多未被開發過的生物體形態，并運用到新的產品設計中。因此，在今后的仿生設計中，就需要在自然物原型的基礎上，提取基本的結構單元，進行有效的數字化，并建立相關的數據資源庫，為后續設計提供便利，在注重人與環境可持續發展的基礎上，更加注重產品使用者個性化的體現。

2.4 形態仿生的關鍵點及重要性

任何一件工業產品，一旦進入市場，就具備了商品的屬性。為了體現商品的價值，就必須具備物質和精神兩方面的功能。就產品形態而言，則更多體現的是產品的精神價值。雖然設計師可以利用形態組合法、形態類比法等多種方法來進行產品形態的設計，但要從人性化、情感化的角度賦予產品生命，不得不說仿生設計是一個極其適合的方法。將自然物的特征形態通過提取、簡化等手段，融入產品外觀設計中，使人們被產品的外觀所吸引，從而產生購買的欲望和消費行為，這樣就直接為企業帶來了良好的效益。

設計師對產品形態進行仿生設計是符合市場及可持續發展要求的。一方面，每一種生物從出現到與其他物種經過激烈的生存斗爭，最后存活下來，都是自然選擇的結果。因此，我們在生物界或微生物界找到的生物，其生長形態與結構都是符合自然環境要求的，從工業設計的角度來看，是符合形式美法則的。比如刺猬筆插，不僅形態有趣可愛，能喚起人們對小動物的熱愛，同時從使用功能的角度來看，能存放鉛筆的數量并不比普通的筆筒少，功能一樣強大。另一方面，可以從人性化的要求出發，為形態設計提供創作靈感。隨著時代的發展，人們已經厭倦了每天在鋼筋水泥的城市森林中穿梭的生活模式，產生了越來越強烈的回歸自然的心態，這就漸漸引導了產品形態設計的發展方向向仿生設計傾斜，發展前景一片大好。

2.5 新的研究方法

產品設計師在進行產品形態仿生設計時，首先要對選定的生物體做一個整體的分析，并對生物進行適當的分解，對每一部分的結構進行精確分析，并通過一定的方法保留主要部分，去除次要部分，進行簡化，形成簡化后的形態模型，確定產品仿生形態特征，形成形態仿生的創意。其次，將簡化后的形態模型在特征數據采集的基礎上，在計算機中進行三維數據的處理，對產品形態數據進行重構，并結合產品形態理論進行分析，形成符合用戶需求的產品形態仿生三維模型，最后形成產品。

3 工業產品形態仿生設計的定量分析

3.1 逆向工程技術的應用

仿生設計并不是一個新的概念，在許許多多的工業產品中，都能找到仿生設計的影子。但傳統意義上的仿生設計，基本都是在定性的基礎上對產品進行的形態創造。也就是說，是從設計師自身的審美角度出發，對產品形態進行設計。這雖然能在一定程度上滿足部分消費者對產品形態的需求，但不能保證該產品在同類產品中的絕對競爭優勢。因此，要在產品形態仿生上有所突破，就必須借助新的手段，在計算機的輔助下，對形態進行一定的定量分析與計算，找到形態仿生的新方法。在數字化技術飛快發展的大背景下，利用定量的手段對產品形態進行仿生是一個必然的趨勢。

為了實現仿生設計的技術突破，設計師可以把前文中提到的現有產品設計過程中運用得比較成熟的逆向工程技術，引入到仿生形態設計中作為一種輔助手段，減少形態提取中出現的隨機性，提高設計效率，實現真正意義上的形態仿生。將生物體表面進行數據采集和數據處理，并利用可實現逆向三維造型設計的軟件來重新構造生物體的三維CAD模型，進一步用CAD/CAE/CAM系統實現分析、再設計、數控編程以及數控加工。

與已有產品的實物樣件不同，自然物形態數據的獲得，必須通過激光掃描或光學照相等非接觸式的測量，接著對獲得的數據進行分塊并精簡，提取主要數據，即提取生物體最主要的特征；然后對生物體的主要形態特征進行CAD建模及相關曲面的重構；最后對CAD模型進行調整，得到所需要的產品模型。通俗來講，這其實是一個求反的過程。因此，采集生物體表面重要節點的三維坐標信息是其中的關鍵。這里有一點要注意的是，為了獲得準確的節點坐標，得到的圖像信息必須是清晰的，這就需要在某些具有特殊屬性的表面上，噴涂白色顯影劑。

任何一種生物體，若對其形態進行分解，會發現都是由一些基本的幾何體所構成的，這些基本單元又按一定的規律進行排列組合，形成互相關聯的位置關系。所以，逆向的過程只需要以基本的幾何體為最小單位進行曲面生成，同時研究各基本單位之間的拓撲關系就可以了。在這個過程中，還必須考慮到曲面的連續性，使曲面的平滑度在產品使用者可接受的范圍之內進行調整。

3.2 遺傳算法虛擬技術的應用

在用數字化技術進行仿生形態設計的過程中，可以將遺傳算法應用于自然物形態的模擬。遺傳算法是計算數學中用于解決最佳化的搜索算法，它借鑒了進化生物學中的一些現象，包括遺傳、變異、自然選擇以及雜交等，直接對結構對象進行操作，不存在求導和函數連續性的限定；具有內在的隱形性和更好的全局尋優能力；采用概率化的尋優方法，自動獲取和指導優化的搜索空間，適應地調整搜索方向，不需要固定的規則。作為一種計算機模擬，最優化問題，就是一定數量的候選解的抽象表示的種群向更好的解進化。傳統上，解用二進制表示，進化從完全隨機個體的種群開始，之后一代一生。在每一代中，整個種群的適應度被評價，從當前種群中隨機地選擇多個個體，通過自然選擇和突變產生新的生命種群，該種群在算法的下一次迭代中成為當前種群。它的主要作用，是可以對產品形態的整體輪廓和關鍵曲線進行生成，得到所需要的曲面形態和特征曲線。因此，利用遺傳算法進行的形態處理，無論是從整體還是從局部上來看，都能使得最終的產品形態進行很好的進化。在選定某一生物的其中一個個體的基礎上，提取其DNA，獲得與其DNA相匹配的二進制字符串，并使DNA通過遺傳算法得到進化，同時運用適應度函數來計算每一次進化后所產生的DNA的好壞，選擇適應度值高的DNA，淘汰適應度值低的DNA，來確保形態的最優化。

就產品形態而言，形態仿生遺傳算法的實現必須經歷幾個過程。首先，要分別掃描出產品和與其相對應的自然物的圖像，將產品和自然物相對應的面投影到一個被分割成許多小正方形單元的大網格中，提取各自的DNA作為形狀代碼，作為第一代的DNA鏈。其次，對第一代的DNA鏈做一系列的交叉和變異處理，得到下一代DNA，用刪選函數對這一代的DNA鏈作一定的篩選，同時進行插值處理，在輸出的所有圖像中選定其中兩幅，繼續進行遺傳處理。再次，在消費者中做抽樣調查，對利用變異和交叉法則得到的相關系數和適度函數進行調整，同時進行迭代運算，得到最優的圖像。最后輸出生物體和產品相匹配的適應度函數指標，做上標記，通過遺傳算法得出最符合消費者要求的新產品形態。

篇9

一、信息哲學:自然化運動進程中的一個“副產品”

20世紀英美哲學界占主導地位的思想傾向是自然主義。自然主義的淵源可以追溯到古希臘,但它在當代的復蘇和盛行,則首先得益于自然科學在解釋世界時所獲得的巨大成功。相對于前科學時代的一切自然哲學和形而上學體系,自然科學的概念、方法和規律對世界的解釋更能令人信服。以物理學為主要代表的自然科學的昌盛,使自然主義煥發出前所未有的生機。所以,到了20世紀的最后幾十年,幾乎沒有哲學家樂意說自己是一個非自然主義者。[1]121分析哲學是自然主義盛行的另一個動力。維特根斯坦在《邏輯哲學論》中就表達了鮮明的自然主義傾向:能說的東西就是能用自然科學命題所說的東西。此后的分析哲學家無不受此傾向影響。從維特根斯坦、石里克到奎因再到普特南和福多,分析哲學的演進同時體現出自然主義的發展脈絡。自然主義者認為,哲學研究和科學研究在目的和方法上是一致的,差別只在于兩者關注的對象不同。自然科學關注具體問題,而哲學則關注一般性問題。世界是統一的實在,因而可以構建統一的理論來加以說明,這就是自然主義的總則。自然主義的研究綱領和操作方法稱為自然化(naturalizing),就是要運用分析、還原等方法,通過自然科學的概念、術語、原則,對傳統哲學所關注的意義、價值、認識、真理等一般性問題做出自然主義的說明。通過自然化就可以使要說明的對象具有科學上的合理性、合法性,進而證明它在自然界中具有存在地位。自然化的方案眾多,自然科學領域內的一切學科都可以充當解釋項。所以整個自然科學就既是一種本體論標準,又是一個“終極解釋裝置”。質言之,科學是存在的尺度。不能被科學驗證的東西是值得懷疑的,其或者沒有研究的價值,或者在認識地位上次于科學。自然主義所引發的爭論在根本上可以歸結為兩點。第一點體現在方法論上,表現出的問題是:有沒有諸如第一哲學之類的東西?第二點體現在本體論上,表現出的問題是:世界能否被自然化?對這兩個問題的回答,代表著自然主義的方法論和本體論承諾。自然主義對第一個問題的回答是否定的。因為既然自然科學和哲學的研究方法具有一致性,那么當然就不可能存在先在于或者獨立于感覺經驗和經驗科學的第一哲學。第二個問題是自然主義關注的焦點和難點,其中最大的難題就是心理現象,特別是意向性問題。“任何想要把人類和心理現象當做自然序列的一部分的人都必須用自然主義的術語來解釋意向關系(intentionalrelations)。”①所以,當代自然主義者從事的工作基本上都是圍繞著對心理現象,尤其是意向性的自然化展開的。

對意向性的自然化就是用自然科學術語來說明意向性。為了達成這一目標,自然主義哲學家們進行了各種各樣的嘗試。自然科學領域中幾乎所有的學科都被自然主義者當做工具,納入到自然化的解決方案當中。其中一個顯著的標志就是,自然主義哲學家往往會使用他所依據的自然科學的學科名稱或者概念來命名他所建立的自然化理論。比如,阿姆斯特朗(D.Armstrong)、劉易斯(D.Lewis)等人以物理學為基礎對意向性進行的“同一論”說明,米利肯(R.Millikan)、博格丹(R.Bogdan)和塞爾(J.Searle)等人分別依托生物科學作出的“新目的論”說明和“生物學自然主義”說明,哈曼(G.Har-man)、沃菲爾德(T.Warfield)、布洛克(N.Block)等人借用計算機科學中十分流行的“功能作用”概念進行的“功能作用語義學”說明,德雷斯基(F.Dretske)以通信理論為基礎作出的“信息語義學”說明,福多(J.Fodor)以計算機模塊理論進行的“模塊論”說明等。自然主義者在運用各種科學技術理論對意向性進行自然化時,體現出很強的寬容性和開放性。因此,即便在表面上看來他們建立的理論毫無共同之處,但實際上從事的卻是相同的工作。所以也有人稱哲學正在經歷一場“自然化轉向”。[2]452從上世紀70年代開始,自然化運動中增添了“信息”元素。德雷斯基、福多等哲學家在探索意向性自然化的新路徑時,發現信息科學技術存在著巨大的解釋潛力,因而將信息及其相關概念引進到自然化的解決方案當中。德雷斯基在1981年出版的《知識與信息流》(KnowledgeandtheFlowofInfor-mation)時至今日,仍然是以信息為基礎進行自然化操作的代表作,其主要目的就在于完全利用信息概念對知識、信念、意向性等作出自然主義的說明。正如德雷斯基自己所言,他的“整個工程可以被視為自然主義的一次實踐”[3]。而在福多看來,有信息封裝的計算系統就是模塊,利用模塊理論對意向性進行的自然化就是“為表征構筑自然主義條件”[4]31。正是通過這些具有自然主義傾向的哲學家的努力,原本只是單純作為科學概念的信息在哲學中有了一席之地。所以從淵源和背景來看,如果說以計算機為代表的信息科學技術和通信理論的發展為信息哲學的誕生準備了技術前提的話,那么分析哲學和自然主義,尤其是自然化運動則可以被視為信息哲學的思想背景。如果需要在哲學史中為信息哲學進行定位的話,我們認為其邏輯順序是這樣的:自然主義傳統科學主義傳統和分析哲學自然化運動信息哲學。自然主義傳統在近代科學的刺激下復蘇,進而通過科學主義表現出來,在分析哲學的推動下形成了聲勢浩大的自然化運動,而信息哲學則只是自然化運動所采用的眾多方案中的一種。所以,從起源來看,信息哲學完全是在分析哲學和自然主義傳統主導下的自然化運動的一個“副產品”。

二、信息哲學與自然化運動內在關聯的邏輯起點之發生學演進

“信息”作為信息哲學的核心和基礎概念,是信息哲學的邏輯起點。對信息概念進行歷時性考察,探究其如何從單純的科學概念演化為一個具有“哲學身份”的概念,能夠在邏輯上再現信息哲學的發生過程,在發生學上揭示信息哲學與自然主義和自然化運動的內在關聯。按照信息概念內涵的演化,這一過程可大致區分為以下三個階段:(1)“科學概念”階段。20世紀中葉,《信息論》和《控制論》問世,信息概念成為“科學概念”。1948年信息論之父申農(Shannon)發表了劃時代的論文《通訊的數學理論》,第一次將信息納入科學研究的視野。通過這篇論文,信息正式成為一個被廣為接受的科學概念。但是,作為科學概念的信息只關心信息量,而不關心信息內容。因此,申農所創立的信息論實際上是 一種信息的數學理論。在此背景下,申農把信息定義為不確定性的降低或者可能性的減少。在同年出版的《控制論》中,美國數學家、控制論的主要奠基人維納(Wiener)對信息作出了這樣的描述:“信息就是信息,不是物質也不是能量。不承認這一點的唯物論在今天就不能存在下去。”[5]155申農和維納都看到了信息概念的復雜性和多義性,但受制于其自然科學研究的目的和背景,他們對信息的認識主要停留在科學層面。維納對世界的“物質、信息、能量”三元論說明過于簡單和草率,在哲學界并沒有引起廣泛關注。但是,他們對信息的科學說明卻為哲學家的工作奠定了基礎。(2)“科學概念”向“哲學概念”的過渡階段。早在1953年,受到物理主義影響的卡爾納普(R.Car-nap)為了對符號的意義進行自然化,便在《語義信息》一文中大膽預測,申農的信息論“會在不久的將來發揮重大影響”[6]147-157。在該文中,他還率先提出,對語義信息(semanticinformation)和實用信息(pragmaticinformation)進行區分是一項重要工作。[6]147-157從信息的定量分析入手解決信息語義問題,至此開始成為哲學家切入信息哲學研究的一條基本路徑。麥凱(D.Mackay)于1969年提出“定性信息的定量理論”,認為信息與其接收者知識的增加有關。20世紀七八十年代以后,信息科學技術的廣泛應用和發展,引起了自然主義哲學家的廣泛關注。信息概念開始出現在各種自然化理論當中,由此迎來了信息概念的第二次質變。對信息進行哲學界定一時間成為哲學界的時尚,哲學家互相抱怨對方誤解和誤用了真正的信息概念。西爾(Sayre)批評“阿姆斯特朗和丹尼特濫用了‘信息’一詞”[7]53。哈姆斯(Harms)也認為查莫斯(Charlmers)“不應該把信息理論看作是可能存在的狀態,以及這些狀態如何相關和構造”[8]475。在這一時期,美國哲學家德雷斯基所做的工作最具有開創性和代表性。在他看來,進行意向性的自然化,主要就是要說明“純物理系統如何可能處在知識和信念(內容)的狀態之中”[3]。為此,他從申農的通信理論出發,用信息來說明知識和信念。他認為,申農所建立的信息論目的雖然在于對信息的量進行度量,但其中也隱含著說明信息內容的功能。這種功能是作為自然科學成果的通信理論本身所具有的,所以利用這種功能所進行的信息論說明就是純粹的自然化的說明。為了滿足自然化的需要,信息概念在本體論、認識論和因果論層面都得到了較為系統的說明。正是自然主義者從事的這些工作,才使信息完成了從科學概念向哲學概念的過渡。[1]121(3)“哲學概念”的認可階段。以信息論為基礎的自然化,使信息概念在哲學中的地位獲得日益廣泛的認可。丹內特甚至斷言:“信息概念有助于最終將心、物和意義統一在某個單一的理論中。”[9]對信息與知識、表征、真理、意向性等之間關系的探討,帶動了對信息的本質、地位和存在方式等信息哲學元問題的研究。1998年,《元哲學》出版的《數字鳳凰———計算機如何改變哲學》對信息哲學的發展作出了肯定。[10]1隨后,英國哲學家弗洛里迪(L.Floridi)又發表了《什么是信息哲學》等文章,第一次明確提出了信息哲學研究的范式、目標和綱領。進入新世紀之后,以信息哲學為研究課題的著作不斷涌現,標志了信息哲學作為一個獨立的哲學分支得到哲學界的認可。從對信息概念內涵演化之三個階段的分析可以看出,以信息概念為邏輯起點的信息哲學與自然主義和自然化運動具有深刻的內在關聯性。對信息哲學作為一個相對獨立的哲學分支的“認可”,并未表明信息哲學從此成為一種新的研究范式,并未表明其已獨立于自然化運動。因為其一,信息概念被納入到自然化方案當中經過近半個世紀的發展,盡管其強大的解釋功效逐漸顯現,吸引了越來越多的哲學家投身到此項研究當中,但結果只是造就了一個以信息概念為共同基礎的強勢自然化派別的出現。其二,自信息概念被引入哲學領域以來,圍繞信息的哲學研究在方法、旨趣、綱領等方面從未發生過根本性變化,即使弗洛里迪拋出“信息哲學”的提法,其實際意義并沒有表面上看起來的那么重大,從信息的定量分析入手解決信息的語義問題,仍然是信息哲學研究的基本方法,或者說信息哲學的基本研究方法沒有超出自然主義的視域。事實上,信息哲學試圖建立統一信息理論的核心目標,就嶄露著無法掩飾的自然化烙印。

三、哲學的“信息轉向”現實地蘊涵于自然化運動

篇10

內容摘要：技術與制度的關系問題是經濟學家們爭論不休的問題之一，本文分析了技術創新與制度創新關系的各種觀點，探討了“技術決定論”、“制度決定論”、“互不決定論和互相決定論”以及“協同演化理論”，并對各種理論進行了評析。

關鍵詞：技術決定論 制度決定論 互不決定論 互相決定論 協同演化理論

從經濟學的觀點看，技術創新不僅僅是指技術系統本身的創新，更主要是把科技成果引入生產過程所導致的生產要素的重新組合，并把它轉化為能在市場上銷售的商品或工藝的全過程。制度創新是指改進現有制度安排或引入一種全新制度以提高制度效率及其合理性的一類活動。在經濟發展和產業組織變遷過程中，技術創新和制度變遷是密不可分、互相促進的。對技術創新和制度變遷的這種緊密的互動關系許多經濟學家都有相關的論述。

凡勃倫、阿里斯與馬克思的“技術決定論”觀點

凡勃倫與阿里斯都是舊制度經濟學家，也是“技術決定論”的支持者。凡勃倫的“技術決定論”主要包括以下三個方面：物質環境（技術）決定制度，因為制度就其性質而言，就是對這類環境引起的刺激發生反應時的一種思想的習慣方式。因而制度必然隨著物質環境（技術）的變化而變化。物質環境（技術）是不斷變化的，制度是以往過程的產物，同過去的環境相適應，無論如何也趕不上天天都在變化的環境（技術）。制度具有保守的傾向，除非是出于環境（技術）的壓迫而不得不改變，一般總是想無限期地堅持下去（凡勃倫，1964）。

凡勃倫在指出了技術決定制度創新的觀點后，同時又描述了制度創新對技術創新的影響。他認為，舊的制度可能對技術創新產生不利的影響，也可能產生有利的影響，而制度創新一般會促進技術創新。“在凡勃倫的討論中，通行的制度可能對技術變遷有著深刻的影響，但是，像其他所有活動一樣，技術活動是從文化上嵌入的，進而又受到制度框架中的成見和目標的影響”（盧瑟福，1999）。

與凡勃倫不同的是，阿里斯的“技術決定論”里，制度對技術創新只有阻礙作用。他認為，由于制度在本質上是靜態的，在社會變革過程中，制度始終起著消極的作用，它抵抗變革。在考察資本主義制度的時候，他也認為，資本主義制度對技術創新不具有任何積極的作用。

政治經濟學理論中雖然沒有明確使用技術創新與制度變遷的概念，但基本理論卻從哲學的高度上解釋了技術創新與制度變遷之間的辯證關系。在政治經濟學理論中，技術創新屬于生產力的范疇，制度變遷屬于生產關系的范疇。

生產力和生產關系的基本原理告訴我們，科學技術對生產力發展和社會經濟發展具有第一位的變革作用，因而技術創新比制度變遷對現代經濟增長更具有推動作用，有更深層次的重要意義。同時，制度和制度變遷又具有相對獨立性，對技術創新具有重要的能動作用。技術創新和制度變遷是一種相互依存、相互促進的辯證關系。從長期來看，技術創新會推動制度變遷，制度變遷則會保障技術創新的功能得以發揮與實現。因此，從的觀點來看，技術創新和制度變遷共同作用，協同發展促進社會經濟的發展。

新制度經濟學關于技術創新與制度變遷關系的理論

新制度經濟學有關技術創新與制度變遷關系的理論，基本上是沿著一條主線即以新制度經濟學為基礎的“制度決定論”展開的。新制度經濟學將技術創新和制度變遷都看作是一種“創新過程”，經濟制度的演變被認為是人為降低生產的交易成本所作的努力。新制度經濟學雖秉承了新古典經濟學的假設與研究方法，但它在一個重要的方面與新古典有著近乎本質的區別，同時與制度主義有著共同的一面，即強調制度的重要性。按照新制度經濟學的理解，資源配置并非在新古典所謂的無摩擦的世界中展開的，資源配置中存在著利益沖突，從而可能會導致資源配置不能達到最優狀態，此時，制度的作用是不可替代的，一方面，它可以通過降低企業層面與宏觀經濟層面中的交易成本，從而促進資源配置的最優；另一方面，制度的重要性在于它可以對私人進行激勵，鼓勵市場中的創新行為，即制度有利于技術創新的發生。這方面，具有代表性的觀點當屬諾斯提出的制度變遷理論。諾斯認為經濟增長的關鍵因素在于制度，一種能夠提供個人刺激的有效制度是使經濟增長的決定性因素。

新制度經濟學認為，以往被認為的經濟增長的原因，如技術進步、投資增加、專業化和分工的發展等，并不是經濟增長的原因，而是經濟增長本身，經濟增長的原因只能到引起這些現象的制度因素中去尋找。在技術創新和制度變遷的相互關系中，新制度經濟學認為，制度變遷決定技術創新，而不是技術創新決定制度變遷，好的制度選擇會促進技術創新，不好的制度選擇會使得技術創新背離經濟發展的軌道，或扼制技術創新。新制度經濟學通過重新解讀歷史，充分論證了制度變遷對技術創新的決定作用。新制度經濟學家認為，技術創新活動存在個人收益與社會收益的巨大差距，這使得個人的積極性大大降低。倘若產權未能得到界定和保護，則創新的經濟只能依賴于一點零星的自發性。

林毅夫和吳敬璉兩位學者是國內制度決定論最著名的代表。林毅夫在解讀“李約瑟之謎”時認為，近代中國在工業革命后衰落的根源在于中國科舉制度的制度安排將人們的創造力引離了科學技術的發明創造，抑制了人們從事技術創新的活力，從而阻礙了現代科學技術在中國的成長。吳敬璉教授認為，如果我們熱心于發展我國高新技術產業，就首先應當熱心于落實各項改革措施，建立起有利于高新技術以及相關產業發展的制度。這樣的制度安排才是推進技術進步和高新技術產業發展的最強大的動力。一些學者通過對比朝鮮和韓國50年來經濟發展的強烈反差也支持制度決定論的觀點。

需要指出的是，新制度經濟學雖然堅持“制度決定論”，但是也并不否認技術創新對制度創新的重要作用。技術創新不僅增加了制度安排改變的潛在利潤，而且降低了某些制度安排的操作成本。從技術創新增加制度安排改變的潛在利潤來看，諾斯認為，首先，在過去的兩個世紀，技術創新使產出在相當范圍里發生了規模報酬遞增，因此使得更復雜的組織形式的建立變得有利可圖。其次，技術創新產生了工廠制度，也產生了使當今工業社會得以形成的經濟或從之凝聚。這些結果反過來產生了廣泛的外部效應。某些外部效應為資源資質所內部化，有些則沒有，這種未獲得利潤的存在是誘致政府干預經濟這種制度創新的主要力量。

演化經濟學關于技術創新與制度變遷關系的理論

自20世紀80年代納爾遜•溫特和博爾丁的開創性研究工作以來，演化經濟學獲得了蓬勃發展，影響日益擴大。演化經濟學倡導從進化生物學和其他自然科學中汲取豐富營養，在技術與制度的的關系上，認為技術與制度是一種協同演化的關系。

在生態系統中，環境會對有機體施加選擇壓力，而有機體則不得不去適應其環境，一種寄生物的環境是其宿主或寄主，而對于寄主來說，寄生物又是它環境的一部分。當寄生物在進化過程中試圖利用寄主的時候，寄主同時也會在演化過程中防御甚至拒絕寄生物，于是，這兩種生物就在相互斗爭中緊密地聯系在一起了。這就是生物界典型的共生演化。在經濟系統中，這種協同演化也是比比皆是，技術與制度的演化過程無非是從一種存在狀態轉化為另一種存在狀態的過程，這個過程符合達爾文的自然選擇框架，即“變異-選擇-保留”。這種演化過程包含著聯合演化，在這樣的共生演化中，互動者之間必須存在相互的反饋機制，它們的演化動力是交織一起的， 即一個互動者的適應性變化會通過改變另一個互動者的適應而改變其演化軌跡，后者的變化又會進一步制約或促進前者的變化。然而與生物界中的聯合演化不同的是，技術與制度并不存在類似于生物界的那種對抗。它們之間是一種協同演化的關系，技術的創新導向需要支持性制度，同事也會對其制度背景形成某種影響力；反過來說，制度也會束縛技術的改進，或者決定哪一種技術可以在經濟系統中保留下來，并得以擴散。

納爾遜強調，技術和制度應該被理解為共同演化，因為技術進步的速度和特征受到支撐它的制度結構的影響，制度創新也是強烈地以新技術在經濟體系中是否和怎樣被接受為條件的。在納爾遜看來，制度可以被理解為相關社會群體所掌握的標準化的社會技術，是一種協調聯合操作 （工作）的知識。這樣，技術就不再是先前我們所理解的物質技術，還包括社會技術。納爾遜進一步認為，在技術創新和擴散過程中，物質技術和社會技術是相互交織在一起的：物質技術的復雜結構需要一個團隊來運用，而團隊中的成員之間的行動必須相互協調，這就需要社會技術來支撐，使得成員間就如何有效理解和操作此物質技術達成共同認知。因此，新的物質技術的發展通常會帶來新的理解、認知和規范等社會技術，而社會技術的發展同樣也會給物質技術的發展提供新的機會和線索。

“互不決定論”和“互相決定論”

上述技術創新與制度創新的關系可以簡單的歸結為：“技術決定論”、“制度決定論”和“協同演化理論”。此外，一些學者還提出了一些折中的提法，主要有拉坦提出的“互不決定論”和一些學者提出的“互相決定論”。拉坦指出，技術創新與制度變遷不僅產生的原因非常類似，形成技術和制度供給的原因也非常類似，因而技術創新和制度變遷是共同或類似原因引起的兩種不同過程和結果，并不存在技術變遷與制度變遷誰決定誰或者說誰更根本的問題。可見，拉坦主張一種互不決定論。國內學者袁慶明（2002）指出，技術變遷與制度變遷的關系不能一概而論，需要一種動態的和分層次的觀點，認為技術變遷與制度變遷是一個交互決定的動態演進過程，不同層次的技術變遷和制度變遷的決定和被決定關系有所不同。顧鳳琦（2001）認為，技術創新與制度創新匹配運作，不但能保障和強化技術創新活動的具體實施，而且能對企業技術創新能力起到“互動式”的提升作用，也對企業核心競爭力的提升產生出“兩個創新”、“乘積”關系般的疊加效應。

評述

在技術變遷與制度變遷關系問題的討論上，無論技術決定論還是制度決定論，雖然都有各自的合理性，但也都難免片面和極端之嫌。拉坦的互不決定論似乎給出這個兩難問題的新答案，但是，能否因為技術變遷與制度變遷原因的相似性便斷言技術與制度是互不決定的、二者關系的研究是沒有意義的呢？這難免有點牽強。交互決定論中和了兩種對立的論調，但是這種不分時間和空間同時強調二者其實等于什么也沒有回答。事實上，無論是技術決定論還是制度決定論，抑或是互不決定論交互決定論，其理論歸根到底都從屬于一種線性邏輯的思維方式。

演化經濟學的“技術-制度協同演化論”突破了線性邏輯的思維方式，具有更深刻的理論內涵和更強大的現實解釋力。需要一提的是，“技術-制度協同演化論”雖然也同時強調技術與制度兩者的交互作用，但這與“技術-制度互相決定論”以及馬克思的技術和制度動態辯證的表述有著本質區別。它們揭示了技術和制度創新的雙向因果鏈條，強調了經濟與技術之間的相互聯系與反饋。協同演化論采納的是一種非決定論、非線性的演化思維，它運用生物進化的觀點，認為技術和制度變遷互為選擇力量。選擇力量只是技術變遷演化過程中的重要因素之一，并不決定技術變遷。同一制度條件下，完全可能由于其他因素甚至機遇的不同而產生截然不同的技術和技術變遷軌跡。類似的道理，同一技術條件下也可能產生完全不同的制度和制度變遷路徑。因而，在技術-制度的協同演化過程中，可能會出現多種多樣的協同演化模式和協同演化結果。

參考文獻：

1.諾思.經濟史中的結構與變遷.上海三聯書店，1991

2.吳敬璉.制度重于技術―論發展我國高新技術產業.中國科技產業月刊，1999(10)

3.顧鳳琦.技術創新與制度創新融合匹配機制的探討.中國科技產業，2001(7)