量子力学的基本理论观点范文

导语：如何才能写好一篇量子力学的基本理论观点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】量子力学；教学方法；物理思想

“量子力学”是20世纪物理学对人类科学研究两大标志性贡献之一，已经成为理工科专业最重要的基础课程之一，学生熟练掌握量子力学的基本概念和基本理论，具备利用量子力学理论分析问题和解决问题的能力。对提高学生科学素，养培养学生的探索精神和创新意识及亦具有十分重要的意义。但是，量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相去甚远，尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同，但它们之间又不无关联，许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。此外，这门课程理论性较强，众多学生陷于烦琐的数学推导之中，导致学习兴趣缺失。针对这些教学中的问题，如何激发学生学习本课程的热情，充分调动学生的积极性和主动性，已经成为摆在教师面前的重要课题。对“量子力学”课程的教学内容应作一些合理的调整。

1 合理安排教学内容

1.1 理清脉络，强化知识背景

从经典物理所面临的困难出发，到半经典半量子理论的形成，最终到量子理论的建立，对量子力学的发展脉络进行细致的、实事求是的分析，特别是对量子理论早期的概念发展有一个准确清晰的理解，弄清楚到底哪些概念和原理是已经证明为正确并得到公认的，还存在哪些不完善的地方。这样一方面可使学生对量子力学中基本概念和基本理论的形成和建立的科学历史背景有一深刻了解，有助于学生理清经典物理与量子理论之间的界限和区别，加深他们对这些基本概念和基本理论的理解；另一方面，可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解，有助于培养学生的创新意识及科学素养。比如：对于玻尔理论，由于对量子化假设很难用已经成形的经典理论来解释，学生往往会觉得不可思议，难以理解。为此，在讲解这部分内容时，很有必要介绍一下玻尔理论产生的历史背景，告诉学生在玻尔的量子化假设之前就已经出现了普朗克的量子论和爱因斯坦的光量子概念，且大量关于原子光谱的实验数据也已经被掌握，之前卢瑟福提出的简单行星模型却与经典物理理论及实验事实存在严重背离。为了解决这些问题，玻尔理论才应运而生。在用量子力学求解氢原子定态波函数时，还可以通过定态波函数的概率分布图，向学生介绍所谓的玻尔轨道并不是真实存在的，只是电子出现几率比较大的区域。通过这样讲述，学生可以清晰地体会到玻尔理论的承上启下的作用，而又不至于将其与量子力学中的概念混为一谈。

1.2 重在物理思想，压缩数学推导

在物理学研究中，数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具，教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。因此，在教学过程中，教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授，把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。对一些涉及繁难数学推导的内容，在教学中刻意忽略具体数学推导过程，着重于使学生掌握其中的思想方法。例如：在一维线性谐振子问题的教学中，对于数学方面的问题，只要求学生能正确写出薛定谔方程、记住其结论即可，重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。这样，学生就不会感到枯燥无味，而能始终保持较高的学习热情。

2 改进教学方法

“量子力学”这门课程本身实验基础薄弱、理论性较强，物理图像不够直观，一味采取传统的灌输式教学，学生势必感到枯燥，甚至厌烦。学习效果自然大打折扣。为了提高学生学习兴趣，激发其学习的积极性，培养其科学探索精神及创新能力，在教学方法上应进行积极的探索。

2.1 发挥学生主体作用

在必要的教学内容讲解外，每节课都留出一定的师生互动时间。教师通过创设问题情景，引导学生进行研究讨论，或者针对已讲授内容，使学生对已学内容进行复习、总结、辨析，以加深理解；或者针对未讲授内容，激发学生学习新知识的兴趣（比如，在讲授完一维无限深方势阱和一维线性谐振子这

两个典型的束缚态问题后就可引导学生思考“非束缚态下微观粒子又将表现出什么样的行为”），这样学生就会积极地预习下节内容；或者选择一些有代表性的习题，让学生提出不同的解决办法，培养学生的创新能力。对于在课堂上不能解决的问题，积极鼓励学生利用图书馆及网络资源等寻求解决，培养学生的科学探索精神。此外，还可使学生自由组合，挑选他们感兴趣的与课程有关的题目进行讨论、调研并完成小组论文，这一方面激发学生的自主学习积极性，另一方面使其接受初步的科研训练，一举两得。

2.2 注重构建物理图像

在实际教学中着重注意物理图像的构建，使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象，从而形成深刻的记忆和理解。例如：借助电子束衍射实验，通过三个不同的实验过程（强电子束、弱电子束及弱电子束长时间曝光），即可为实物粒子的波粒二象性构建出一幅清晰的物理图像；借助电子束衍射实验图像，再以光波类比电子波，即可凝练出波函数的统计解释；借助电子双缝衍射实验图像，可使学生更易接受和理解态叠加原理；借助解析几何中的坐标系，可很好地为学生建立起表象的物理图像。尽管这其中光波和电子波、坐标系和表象这些概念之间有本质上的区别，但借助这些学生已经熟知和深刻理解的概念，可使学生非常容易地接受和理解量子力学中难以言明的概念和理论，同时，也可使学生掌握这种物理图像的构建能力，对培养学生的创新思维具有非常积极地作用。

3 教学手段和考核方式改革

3.1 课程教学采用多种先进的教学方式

如安排小组讨论课，对难于理解的概念和规律进行讨论。先是各小组内讨论，再是小组间辩论，最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正。例如，在讲到微观粒子的波函数时，有的学生会认为是全部粒子组成波函数，有的学生会认为是经典物理学的波。这些问题的讨论激发了学生的求知欲望，从而进一步激发了学生对一些不易理解的概念和量子原理进行深入理解，直至最后充分理解这些内容。另外课程作业布置小论文，邀请国内外专家开展系列量子力学讲座等都是不错的方式。

3.2 坚持研究型教学方式

把课程教学和科研相结合，在教学过程中针对教学内容，吸取科研中的研究成果，通过结合最新的科研动态，向学生讲授在相关领域的应用以培养学生学习兴趣。在量子力学诞生后，作为现代物理学的两大支柱之一的现代物理学的每一个分支及相关的边缘学科都离不开量子力学这个基础，量子理论与其他学科的交叉越来越多。例如：基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚态物理到中子星、黑洞各个层次的研究以量子力学为基础；量子力学在通信和纳米技术中的应用；量子理论在生物学中的应用；量子力学与正在研究的量子计算机的关系等，在教学中适当地穿插这些知识，扩大学生的知识面，消除学生对量子力学的片面认识，提高学生学习兴趣和主动性。

量子力学从诞生到发展的物理学史所包含的创新思维是迄今为止哪一门学科都难以比拟的。在20世纪初，经典物理学晴空万里，然而黑体辐射、光电效应、原子光谱等物理现象的实验结果严重冲击经典物理学理论，让经典物理学陷入危机四伏的境地。量子力学的诞生，开启了人类科学发展的新思维。开展好量子力学的教学活动，在教学过程中展现量子力学数学形式之美，使学生在科学海洋中得到美的享受，有利于极大的提高学生的科学素养，从精神上熏陶他们的创新精神。

【参考文献】

[1]周世勋.量子力学教程[m].高教出版社，1979.

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二十世纪即将结，二十一世纪即将来临，二十世纪是光辉灿烂的一个世纪，是个类社会发展最迅速的一个世纪，是科学技术发展最迅速的一个世纪，也是物理学发展最迅速的一个世纪。在这一百年中发生了物理学革命，建立了相对信纸和量子力学，完成了从经典物理学到现代物理学的转变。在二十世纪二、三十年代以后，现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展，产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科，人类对物质世界的规律有了更深刻的认识，物理学理论达到了一个新高度，现代物理学达到了成熟的阶段。

在此世纪之交的时候，人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景，探索今后物理学发展的方向。我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。首先，我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况，把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。

一、历史的回顾

十九世纪末二十世纪初，经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段，随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立，经典物理学达到了它的顶峰，当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画，几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就，当时不少物理学家产生了这样一种思想：认为物理学的大厦已经建成，物理学的发展基本上已经完成，人们对物理世界的解释已经达到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决，剩下来的只是进一步精确化的问题，即在一些细节上作一些补充和修正，使已知公式中的各个常数测得更精确一些。

然而，在十九世纪末二十世纪初，正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾，经典物理学的传统观念受到巨大的冲击，经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论；海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了！

把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较，可以看到两者之间有相似之外，也有不同之处。

在相对论和量子力学建立起来以后，现代物理学经过七十多年的发展，已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度，用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说，现代物理学的大厦已经建成。在这一点上，目前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此，有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了，物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了，今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学，对现有的理论作一些补充和修正。然而，由于有了一百年前的历史经验，多数物理学家并不赞成这种观点，他们相信物理学迟早会有突破性的发展。另一方面，虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。

虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的，但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面，目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交，经典物理学发生了“严重的危机”；而在本世纪之交，现代物理学并无“危机”。因此，我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。客观物质世界是分层次的。一般说来，每个层次中的体系都由大量的小体系（属于下一个层次）构成。从一定意义上说，宏观与微观是相对的，宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括：探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。

回顾二十世纪物理学的发展，是在三个方向上前进的。在二十一世纪，物理学也将在这三个方向上继续向前发展。

1）在微观方向上深入下去。在这个方向上，我们已经了解了原子核的结构，发现了大量的基本粒子及其运规律，建立了核物理学和粒子物理学，认识到强子是由夸克构成的。今后可能会有新的进展。但如果要探索更深层次的现象，必须有更强大得多的加速器，而这是非常艰巨的任务，所以我认为近期内在这个方向上难以有突破性的进展。

2）在宏观方向上拓展开去。1948年美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论，当时并未引起重视。1965年美国的彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙背景辐射，再加上其他的观测结果，为“大爆炸”理论提供了有力的证据，从此“大爆炸”理论得到广泛的支持，1981年日本的佐藤胜彦和美国的古斯同时提出暴胀理论。八十年代以后，英国的霍金[2,3]等人开始论述宇宙的创生，认为宇宙从“无”诞生，今后在这个方向上将会继续有所发展。从根本上来说，现代宇宙学的继续发展有赖于向广漠的宇宙更遥远处观测的新结果，这需要人类制造出比哈勃望远镜性能更优越得多的、各个波段的太空天文望远镜，这是很艰巨的任务。

我个人对于近年来提出的宇宙创生学说是不太信的，并且认为“大爆炸”理论只是对宇宙的一个近似的描述。因为现在的宇宙学研究的只是我们能观测到的范围以内的“宇宙”，而我相信宇宙是无限的，在我们这个“宇宙”以外还有无数个“宇宙”，这些宇宙不是互不相干、各自孤立的，而是互相有影响、有作用的。现代宇宙学只研究我们这个“宇宙”，当然只能得到近似的结果，把他们的延伸到“宇宙”创生了初及遥远的未来，则失误更大。

3）深入探索各层次间的联系。

这正是统计物理学研究的主要内容。二十世纪在这方面取得了巨大的成就，先是非平衡态统计物理学有了得大的发展，然后建立了“耗散结构”理论、协同论和突变论，接着混沌论和分形论相继发展起来了。近年来把这些分支学科都纳入非线性科学的范畴。相信在二十一世纪非线性科学的发展有广阔的前景。

上述的物理学的发展依然现代物理学现有的基本理论的框架内。在下个世纪，物理学的基本理论应该怎样发展呢？有一些物理学家在追求“超统一理论”。在这方面，起初是爱因斯坦、海森堡等天才科学家努力探索“统一场论”；直到1967、1968年，美国的温伯格和巴基斯坦的萨拉姆提出统一电磁力和弱力的“电弱理论”；目前有一些物理学家正在探索加上强力的“大统一理论”以及再加上引力把四种力都统一起来的“超统一理论”，他们的探索能否成功尚未定论。

爱因斯坦当初探索“统一场论”是基于他的“物理世界统一性”的思想[4]，但是他努力探索了三十年，最终没有成功。我对此有不同的观点，根据辩证唯物主义的基本原理，我认为“物质世界是既统一，又多样化的”。且莫论追求“超统一理论”能否成功，即便此理论完成了，它也不是物理学发展的终点。因为“在绝对的总的宇宙发展过程中，各个具体过程的发展都是相对的，因而在绝对真理的长河中，人们对于在各个一定发展阶段上的具体过程的认识只具有相对的真理性。无数相对的真理之总和，就是绝对的真理。”“人们在实践中对于真理的认识也就永远没有完结。”[5]

现代物理学的革命将怎样发生呢？我认为可能有两个方面值得考试：

1）客观世界可能不是只有四种力。第五、第六……种力究竟何在呢？现在我们不知道。我的直觉是：将来最早发现的第五种力可能存在于生命现象中。物质构成了生命体之后，其运动和变化实在太奥妙了，我们没有认识的问题实在太多了，我们今天对于生命科学的认识犹如亚里斯多德时代的人们对于物理学的认识，因此在这方面取得突破性的进展是很可能的。我认为，物理学业与生命科学的交叉点是二十一世纪物理学发展的方向之一，与此有关的最关于复杂性研究的非线性科学的发展。

2）现代物理学理论也只是相对真理，而不是绝对真理。应该通过审思现代物理学理论基础的不完善性来探寻现代物理学革命的突破口，在下一节中将介绍我的观点。

三、现代物理学的理论基础是完美的吗？

相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱，这两大支柱的理论基础是否十全十美的

呢？我们来审思一下这个问题。

1）对相对论的审思

当年爱因斯坦就是从关于光速和关于时间要领的思考开始，创立了狭义相对论[1]。我们今天探寻现代物理学革命的突破口，也应该从重新审思时空的概念入手。爱因劳动保护坦创立狭义相对论是从讲座惯性系中不同地点的两个“事件”的同时性开始的[4]，他规定用光信号校正不同地点的两个时钟来定义“同时”，这样就很自然地导出了洛仑兹变换，进一步导致一个四维时空（x，y，z，ict）（c是光速）。为什么爱因劳动保护担提出用光信号来校正时钟，而不用别的信号呢？在他的论文中没有说明这个问题，其实这是有深刻含意的。

时间、空间是物质运动的表现形式，不能脱离物理质运动谈论时间、空间，在定义时空时应该说明是关于什么运动的时空。现代物理学认为超距作用是不存在的，A处发生的“事件”影响B处的“事件”必须通过一定的场传递过去，传递需要一定的时间，时间、空间的定义与这个传递速度是密切相关的。如果这种场是电磁场，则电磁相互作用传递的速度就是光速。因此，爱因斯坦定义的时空实际上是关于由电磁相互作用引起的物质运动的时空，适用于描述这种运动。

爱因斯坦把他定义的时间应用于所有的物质运动，实际上就暗含了这样的假设：引力相互作用的传递速度也是光速c.但是引力相互作用是否也是以光速传递的呢？令引力相互作用的传递速度为c＇。至今为止，并无实验事实证明c＇等于c。爱因斯坦因他的“物质世界统一性”的世界观而在实际上假定了c=c＇。我持有“物质世界既统一，又多样化的”以观点，再加之电磁力和引力的强度在数量级上相差太多，因此我相相信c＇可能不等于c。工样，关于由电磁力引起的物质运动的四维时空（x，y，z，ict）和关于由引力引起的运动的时空（x＇，y＇，z＇，ic＇t＇）是不同的。如果研究的问题只涉及一种相互作用，则按照现在的理论建立起来的运动方程的形式不变。例如，爱因斯坦引力场方程的形式不变，只需把常数c改为c＇。如果研究的问题涉及两种相互作用，则需要建立新的理论。不过，首要的事情是由实验事实来判断c＇和c是否相等；如果不相等，需要导出c＇的数值。

我在二十多年前开始形成上述观点，当时测量引力波是众所瞩目的一个热点，我曾对那些实验寄予厚望，希望能从实验结果推算出c＇是否等于c。令人遗憾的是，经过长斯的努力引引力波实验没有获得肯定的结果，随后这项工作冷下去了。根据爱国斯坦理论预言的引力波是微弱的，如果在现代实验技术能够达到的测量灵敏度和准确度之下，这样弱的引力波应该能够探测到的话，长期的实验得不到肯定的结果似乎暗示了害因斯坦理论的缺点。应该从c＇可能不等于c这个角度来考虑问题，如果c＇和c有较大的差异，则可能导出引力波的强度比根据爱因劳动保护坦理论预言的强度弱得多的结果。

弱力、强力与引力、电磁力有本质的不同，前两者是短程力，后两者是长程力。不同的相互作用是通过传递不同的媒介粒子而实现的。引力相互作用的传递者是引力子；电磁相互作用的传递者是光子；弱相互作用的传递者是规范粒子（光子除外）；强相互作用的传递者是介子。引力子和光子的静质量为零，按照爱因斯坦的理论，引力相互作用和电磁相互作用的传递速度都是光速。并且与传递粒子的静质量和能量有关，因而其传递速度是多种多样的。

在研究由弱或强相互作用引起的物质运动时，定义惯性系中不同的地点的两个“事件”的“同时”，是否应该用弱力或强力信号取代光信号呢？我对核物理学和粒子物理学是外行，不想贸然回答这个问题。如果应该用弱力或强力信号取代光信号，那么关于由弱力或强力引起的物质运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空（x，y，z，ict）及关于由引力引起的运动的时空（x＇，y＇，z＇，ic＇t＇）

有很大的不同。设弱或强相互作用的传递速度为c＇＇，c＇＇不是常数，而是可变的，则关于由弱或强力引起的运动的时空为（x＇＇，y＇＇，z＇＇，Ic＇＇t＇＇），时间t＇＇和空间（x＇＇，y＇＇，z＇＇）将是c＇的函数。然而，很可能应该这样来考虑问题：关于由弱力引起的运动的时空，在定义中应该以规范粒子的静质量取作零时的速度c1取代光速c。由于“电弱理论”把弱力和电磁力统一起来了，因此有可能c1=c，则关于由弱力引起的运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空是相同的，同为（x，y，z，ict）。关于由强力引起的运动的时空，在定义中应该以介子的静质量取作零（在理论上取作零，在实际上没有静质量为零的介子）时的速度c＇＇取代光速c，c＇＇可能不等于c。则关于由强力引起的运动的时空（x＇＇，y＇＇，z＇＇，Ic＇＇t＇＇）不同于（x，y，z，ict）或（x＇，y＇，z＇，ic＇t＇）。无论上述两种考虑中哪一种是对的，整个物质世界的时空将是高于四维的多维时空。对于由短程力（或只是强力）引起的物质运动，如果时空有了新的一义，就需要建立新的理论，也就是说需要建立新的量子场论、新的核物理学和新的粒子物理学等。如果研究的问题既清及长程力，又涉及短程力（尤其是强力），则更需要建立新的理论。

1）对量子力学的审思

从量子力学发展到量子场论的时候，遇到了“发散困难”[6]。1946——1949年间，日本的朝永振一郎、美国的费曼和施温格提出“重整化”方法，克服了“发散困难”。但是“重整化”理论仍然存在着逻辑上的缺陷，并没有彻底克服这一困难。“发散困难”的一个基本原因是粒子的“固有”能量（静止能量）与运动能量、相互作用能量合在一起计算[6]，这与德布罗意波在υ=0时的异性。

现在我陷入一个两难的处境：如果采用传统的德布罗意关系，就只得接受不合理的德布罗意波奇异性；如果采纳修正的德布罗意关系，就必须面对使新的理论满足相对论协变性的难题。是否有解决问题的其他途径呢？我认为这个问题或许还与时间、空间的定义有关。现在的量子力学理论中时宽人的定义实质上依然是决定论的定义，而不确定原理是微观世界的一条基本规律，所以时间、空间都不是严格确定的，决定论的时空要领不再适用。在时间或空间的间隔非常小的时候，描写事情顺序的“前”、“后”概念将失去意义。此外，在重新定义时空时还应考虑相关的物质运动的类别。模糊数学已经发展得相当成熟了，把这个数学工具用到微观世界时空的定义中去可能是很值得一试的。

1）在二十一世纪物理学将在三个方向上继续向前发展（1）在微观方向上深入下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。

2）可能应该从两方面去控寻现代物理学革命的突破口。（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础，重新定义时间、空间，建立新的理论

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关键词：材料科学；结构化学；教学内容

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）18-0032-02

湘潭大学目前除了化学专业、应用化学专业开设结构化学之外，材料物理、材料化学、材料科学与工程这3个材料科学类的专业也开设结构化学课程，5个专业使用的教材均为周公度、段连运先生编著，北京大学出版社出版的结构化学基础（第4版）一书。根据近几年来材料科学类结构化学的教学实践情况，考虑到材料科学学科与化学学科之间的差异，根据材料科学与工程教学指导委员会制订的高等学校材料物理、材料化学专业规范，优化适合于材料科学类3个专业的结构化学课程的教学内容实有必要。

一、结构化学的内容和课程的任务

结构化学是研究原子在空间相互结合成分子或化学实体的方式（结构）、依据（化学键本质）、规律及结构与性能间的联系，它是联系材料宏观与微观的桥梁，是材料设计的基础。结构化学以在分子水平上研究自然科学问题为其主要目标与特征，这决定了它不仅是研究化学反应机制、化学的内在规律性、各类化学体系立体构型、键型及构效关系的指南，而且已成为材料科学、分子生物学、金属有机化学等新兴、边缘或综合学科发展的支柱。结构化学不仅与化学各分支学科，而且与材料科学、物理学、地学、生命科学、冶金学等学科有广泛的横向联系与交叉。结构化学的另一个重要内容就是与合成化学、理论化学以及材料科学、生命科学、固体物理等相邻学科一起，建立分子工程学、晶体工程学等学科。

结构化学课程是材料科学类的一门基础课，其任务是使学生深刻掌握微观物质运动的基本规律，获得原子、分子和晶体结构的基本理论、基础知识，深入掌握物质结构和性能的相互关系，牢固树立结构决定性能的观点，了解研究分子和晶体结构的近代物理方法。通过这门课程的学习，培养学生的创新精神和实践能力，进一步培养学生从结构的观点分析问题和解决问题的能力。结构化学的教学对于锻炼学生思维、开发学生智力、发展学生能力、提高学生综合素质有着极其重要的作用。凡具有较好理论基础的大学毕业生，适应能力强，后劲足，结构化学的教学起着十分重要的作用。

二、材料科学的特征

材料科学与工程正在发生深刻的变化，其研究已深入到原子尺度，突出特征表现在3个方面。第一，材料科学技术化，材料技术科学化，材料科学与工程技术日益融合，相互促进；第二，新材料、新技术、新工艺相互结合，为各个工程领域开拓了新的研究内容，带来了新的生命力和发展前景；最后，学科之间的相互交叉渗透，使得各学科之间的关系日益密切，难以分割。基础科学与现代技术的新成果也和材料科学与工程的发展交织在一起。

从教材角度看材料科学，具有3个特征：基础性、前沿性和应用性。基础性，一方面指材料科学的研究是建立在物理、化学的基础上，没有扎实的理化基础从事材料研究与开发是难以想象的。另一方面，当前材料科学研究显示出突出的交叉性和综合性，学科内容及规模不仅体系庞大而且纷繁芜杂，没有扎实的基础就难以抓住要害，不能适应学科的变化和发展，这就要求教材毫不含糊地重视基础。前沿性是指材料科学的发展速度迅猛，只有在教材中恰当地反映这些变化，才能使学生适应日后的研究工作。应用性是指材料研究的目的而言，是为了实际应用。当今材料研究从实验室到工业化的时间大大缩短，材料研究与开发已成为高科技的重要组成部分，要求在教材中有意识地体现这一特征。

三、结构化学课程教学的主要内容与基本要求

根据结构化学的研究内容和材料科学学科的特征，材料科学类的结构化学课程不仅要兼顾物理系的材料物理和化学系的材料化学2个专业，包含适当的量子力学基础、固体理论和表面结构化学，还要适当地介绍一些的功能材料，不能“有理无物”，而且既要与材料物理课程和材料化学课程紧密地相联系，又要区别开来，既要与计算物理课程和计算化学课程相联系，又要区别开来，突出材料结构与性能的关系，简要介绍分子设计学。遵循加强基础、强化能力、整体优化、精选内容、更新知识、突出应用、反映前沿及简明扼要的原则，进行教材编写。

在内容的选取上，首先把握更新与精选，处理好“新”与“基”的关系。在加强基本教学内容的前提下适当反映新内容，拓宽知识面，体现“少而精”、“精而新”的原则。不仅要反映现代科学的发展趋势和学科的前沿理论，而且应注重结构化学课程对其他课程和学科的渗透，提高综合度。其次充分重视理论联系实际。在不同部分侧重点不同，力求加强宏观与微观的联系，掌握规律。第三，注意演绎法和归纳法2种方法的应用。RHoffmann曾说：“化学理论的最主要作用是提供一种思维方式，以总结更新知识”。结构化学作为理论化学的重要组成部分，要求该课程使学生在2种思维模式即演绎法和归纳法方面均得到较好的训练。中国传统教学偏重演绎，优点是严谨，但缺乏创新意识，而美国等国家在教学上侧重归纳，优点是独立思考和创造能力强，缺点是基础不够扎实。因此，我们力求将2种思维模式在各个章节都有所体现，期望学生受到全面的训练。第四，充分注意习题的作用。习题是锻炼思维的体操，是学习过程中的重要一环，做习题不仅是理解、掌握知识，而且是学会如何运用知识。虽然做习题本身不是科学研究，但对研究能力的养成有重要作用。许多科学大师都曾津津乐道于他们早年在习题中的受益。A Sommerfeld曾写信给他的学生W Heisenberg，告诫他：要勤奋地去做练习，只有这样，你才会发现，哪些你理解了，哪些你还没有理解。杨振宁也曾回忆他的大学学习：西南联大教学风气是非常认真的，我们那时念的课，一般老师准备得很好，学生习题做得很多。的确，“勤奋地去做练习”，“习题做得很多”，往往是达到成功的一个阶梯。因此例题习题选编的恰当与否直接影响教学效果，这在内容多、学时少、提倡自学的当今时代显得尤为重要，对于结构化学课程而言更是如此。习题不能全部简单化，我们编写了一定数量的综合训练题。最后，注意课外读物的作用。课外读物有利于拓宽学生的知识面，培养学生的自学能力。阅读原始研究论文能够培养学生良好的思维能力和思考问题的方法，提高他们分析问题和解决问题的能力。在结构化学中，每一个基本原理或理论大都对应一位科学大师，学习他们的研究方法及写作技巧，对学生将来从事科研等工作十分有益。

因此，材料科学类的结构化学课程教学内容应包括下列6部分内容，各部分的基本要求如下：

1.量子力学基础和原子结构。这部分内容在第1、2章中讲授。要求了解量子力学的基本假设，掌握氢原子和类氢离子的薛定谔方程及求解要点，提高对原子结构的认识，深入理解原子轨道的意义、性质和空间图象。了解多电子原子的自恰场方法及中心力场近似法，了解核外电子布居的依据，了解角动量的偶合及原子光谱项的意义。

2.化学键理论和分子结构。这部分内容主要在第3、5、6、10章中讲授。要求重点掌握化学键的三个基本理论：分子轨道理论、价键理论和配位场理论。其中第3章要求了解线性变分法处理H2+和H2，了解共价键本质及典型的双原子分子的电子排布。第5章要求掌握价键理论在多原子分子结构中的应用，掌握s-p杂化轨道的造法及键角公式。要求掌握HMO方法及其在共轭分子中的应用，掌握前线轨道理论和能量相关图及其应用。第6章要求掌握配位场理论在配位化合物结构中的应用，π-σ配键化合物和过度金属簇合物的电子结构或成键特征与性能。了解分子光谱、电子能谱原理。掌握现代化学键理论在讨论非金属化合物成键特征及结构与性能关系方面的应用。

3.点阵理论和晶体结构。这部分内容主要在第4、7、8、9章中讲授。要求根据分子的几何构型确定分子所属的点群，初步了解群的表示和特征表的意义。了解偶极矩、旋光性与分子结构的关系。要求着重了解X射线衍射等方法所依据的基本原理，以及在测定结构中的作用和应用范围，为了解与掌握现代化学中的重要实验方法打下初步的理论基础。掌握描述晶体结构的表达方法，掌握金属、离子化合物的晶体结构与性能。了解用结构化学理论研究固体表面的结构和性能的方法。

4.功能材料结构与性能。这部分内容在11章中讲授。初步了解几类重要的功能材料，加深理解结构决定性能的观点，初步了解功能材料结构与性能的关系。

5.分子设计基础。这部分内容在12章中讲授。初步了解分子设计的基本原理及其应用。

篇4

关键词：“结构化学”课程；建构主义理论；能动参与性；学习兴趣；创新思维

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）39-0156-02

“结构化学”是高等学校化学、应用化学、材料等相关专业学生的一门基础理论课，它主要从微观的视角出发，探究分子、原子、晶体结构、电子运动规律以及结构和性质，建立在量子力学基础上的“结构化学”相比其他课程具有综合度高、理论性强和内容抽象的特点。学好这门课，学生要有较宽的相关知识面，较强的逻辑推导能力，丰富的空间想象能力，扎实的数理功底以及综合运用知识解决问题的能力。这种要求对老师而言都很高，更何况是对学生，所以学生在学习中普遍感到困难，提不起兴趣。如果教师不注重学习方法和自主性的引导，学生易滋生厌学情绪和抗拒心理，从而影响教学质量。本文从课程特点和学生学习过程中存在的问题出发，以新旧教学理论的对比为切入点，以建构主义的教学理论为指导，探究如何提高学生学习的兴趣，从而提高教学质量。

一、建构主义理论观点概述

建构主义理论是继行为主义和认知主义学习理论后的又一发展，是目前比较盛行的一种学习理论。“这一理论的最大贡献在于它强调学习是在已有的经验基础上通过与外界的相互作用来获取、建构新知识的过程。这种建构不是外界刺激的直接反应，而是通过已有的认知结构对新信息进行主动加工而建成的。这种学习更强调学习的主动性、社会性、情景性和协作性。”其理论核心是：“以学生为重心，在整个教学过程中由教师起组织者、灌输者、指导者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”具体体现在以下几个方面。

1.知识观指出：人类的知识只是对客观世界的一种解释，它不是最终的答案，更不是终极的真理，而是会随着人类社会的发展和科学技术的进步不断被新知识和新理论所超越、所取代。所以知识是个动态的过程，它会随着认识程度的深入不断深化，会被新的知识所取代，我们不能将知识作为预先决定了的东西让学生接受。虽然语言符号赋予了知识一定的外在形式，而且也获得了较为普遍的认同，但是同样的知识针对具有差异性的个体而言会存在不同的理解，真正的理解需要在特定的学习环境下，基于个体经验的自主建构。福斯诺如是说：学习并不意味着有更多发现，而是通过一种不同的方式或结构去解释。

2.学习观指出，学生知识的获得不是通过老师的教授而习得，是学生对知识的自我建构，是通过主动的信息吸收，然后在原有认知基础上对新信息进行加工整合，通过通化和顺应两种图式来实现知识量的一个丰富和质的一个提升。这种自我意义建构知识的学习过程，强调特定背景下的主体能动性。

3.教师观指出，在学习过程中，师生关系的平等性，教师的主导性，学生的主体性。教师不是“真理”的直接给予者，而是在一定的领域中，在学生概念的意义建构上给予引导和帮助，是“助产士”而非“工程师”。学生在进行知识的建构中，教师从教学的决定者、权威者变成了组织者、引导者、维持者、提供者。

二、从建构主义理论的视角探究“结构化学”学习中存在的主要问题

1.学习的恐惧心理和情感体验的缺失。可能在学生还没有开始正式学习这门课程的时候，就从老师或高年级同学那里得知它的抽象难懂性，从心理上对课程产生了一种害怕和抵触情绪，它本身的高难度性也易滋生学习的厌倦和焦虑心理。而平时的教学中，教师“仅仅将知识作为一种工具和经验传授给学生，他们将无法体验和感受在知识形成中的愉悦感和合作、会话、交流的过程，进而难以得到需要的满足和被尊重、被接纳的情感体验”。

2.学生对知识的碎片化认识。一直以来老师把知识当成一种定论直接对学生进行传授，虽然学生能够机械地记忆一些知识，能简单地运用，但是由于对知识习得的过程缺少体验和能动参与性，所以无法从本质上去理解它的来龙去脉，很难从整体上形成对知识的理解。

3.微观分析能力的缺乏。“结构化学”是以微观思维为主的课程，研究的是一种看不清摸不着的微观粒子和运动规律，具有高抽象、强理论并且脱离生活实际的特性，需要学生跳出传统思维模式，立足新的视角去找到学习的新起点。而学生的逻辑思维能力和空间想象能力不够丰富，且易受宏观思维定式的缚束，微观分析能力相对缺乏。

上述问题的存在，给教学提出了一个刻不容缓的难题。如果不注重教学方式的改变，不注重兴趣的培养，不能调动学生的能动参与性，不仅学生难以顺利地完成对知识的把握，而且对教师的教学也是一个严峻的挑战。

三、运用建构主义理论激发学生学习“结构化学”的兴趣

基于以上问题，要想提高教学的质量，真正让学生内化吸收所学知识，必须从新的视觉出发，引发学生主动学习的兴趣。

1.正确对待书本知识。建构主义理论不把现有的知识当真理，而是对特定情境做出一种较为合理的解释。“这些知识在被个体接受之前，它对个体来说是毫无权威可言的，不能把知识作为预先决定了的东西交给学生，不要用我们对知识正确性的强调作为让个体接受它的理由，不能用科学家、教师、课本的权威来压服学生，学生对知识的接受只能靠他自己的建构来完成。”长期以来，受行为主义的影响，学生对老师所讲授的知识形成了麻木接受的习惯，他们不会问“为什么”，不会怀疑，老师和书本就是权威。学生的发散性思维和创新思维的土壤被移走，学生的能动性更是无从发挥。

欲提高学习的兴趣，必须转变知识观。课堂教学，老师不能做书本的奴隶，把书本看成是对真理的一个系统整合，不能把知识的讲授看成是对书本的简单解读，原封不动地进行移植。直接向大脑转移的学习，压制的是学生的探索创新能力。形成于复杂环境下的特定知识，需要深化，因地制宜地去应用，而不是满足教条式的掌握和复杂环境下的简单套用。

2.激发学习的能动参与性。“学”为中心的教学模式，强调学生的能动参与性，老师通过发挥组织者、指导者和帮助者的角色，引导个体的主动建构。老师不能直接向学生“呈现”知识，学生也不能全盘机械地对所“呈现”的知识进行接收，相反对知识的真正理解和吸收很重要。知识的建构和转化本身是一个复杂的过程，即便是得到普遍认同的结论，随着认识的深化，也会出现局限性。对待知识需要学生发挥能动性，充分表达自己的看法，对知识提出质疑，来调动思考的积极性。教师不能做统一答案的给予者，而要善于引导学生去分析和总结，要突出学生的主体地位，让他们自己从思考和探索中获得启示。教师是学生学习的一把梯子，是学生向上攀爬的“工具”，学生借助这种工具逐步深化对所学知识的理解，不断创造新的能力。

重视个体的主体性，激发个体的自主精神。教师要因材施教，要为学生提供能够独立从事创造性活动的机会。教师通过方法的指导、方向的引导和自我完善内在动力的激发，为创造性思维的培养提供条件。在对现象或规律进行分析的过程中，要注重学生思维的流畅性、灵活性和独特性培养，注重鼓励学生在学习中提出新问题、新看法和新思路，培养学生对事物的好奇心，用探索的眼光去追溯事物的本源，培养学生在主动接受外界刺激的过程中，科学处理信息的能力。

3.注重创新思维模式的培养。创新思维模式是“结构化学”课程教学的核心要求，它是以演绎思维模式为主，以类比思维模式为基本元素，以学生独立的思考判断能力为指南针来进行架构的。回顾有关量子力学的建立和应用于化学的发展过程，都不难发现只有敢于打破理论的缚束，基于实验事实基础上的科学概念，才能真正地推动科学的发展。

创新思维模式培养的基本过程要从化学课程的基本概念和基本理论入手。“结构化学”课程的学习少不了公式的推导，教师要尽可能地弱化推导的过程，强化对整体知识框架的认识，引导他们在推导的过程中学会自主解决问题，得出结论，由得出的结论再对推导过程进行一个回归，达到对所学知识的本质把握。学生在一个清晰的思路指导下继续向后学习，就不会出现对所学知识的一个断层。在对知识本质把握的前提下，才能对概念和理论进行融会贯通，才能运用自如。

创新思维模式的培养要以培养学生的探索精神为核心。教师要不断地对学生进行启迪，要有积极的心态情绪和丰富的形象化言语，对学生进行因势利导。在课程设置上，要打破传统，拓宽内容，丰富信息，把最新的科学成果纳入教学，激发学习的兴趣。改革注入式的教学模式，注重启发引导和鼓励学生提出问题，激励学生从多角度对自己所提出的问题找出解决的方案。这是对教学过程的一个活化，是对学生探索精神的一个强化。

四、结语

本文从建构主义学习理论的视角出发，介绍了“结构化学”课程的特点，学生在学习中存在的主要问题以及如何借鉴建构主义的学习理论来改变课堂教学，激发学习的兴趣，从而提高教学的质量。那么如何在教学中将抽象的知识形象化，如何运用有效的方法来提高学生学习的主动建构性，如何在主动的学习中学到思考和处理问题的方法，以怎样的方式才能实现教学和学习的最优化仍然是教师需要长期思考的问题。

参考文献：

[1]王楠，王星.试论社会建构主义理论指导下的英语教学设计[J].天津外国语学院学报，2003，（11）.

[2]何克强.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报，1997，（5）.

[3]高文，徐斌艳，吴刚.建构主义教育研究[M].北京：教育科学出版社，2008.

篇5

建筑遗产不应当仅仅聚焦于实存的物所具有的物性之上，我们是否可以从物理学的“场”与“场论”中得到一些提示，把“相互作用及其连续性”的观点引入建筑遗产保护领域，以“非实体主义”和“非决定论”的基本理论为参照系，在建筑遗产保护领域求得新的回应。模拟理论物理学的“大统一场论”，以不割裂建筑的多向维度实在性为前提，从时空整体变化中，寻找一种凝聚历史建筑价值的“力”，从而为保护实践找到根据，建构一个“建筑遗产场的场论”。

同样，由此出发此牵涉到存在论中的“在场”，并最终在精神的层面上给予建筑场所新的诠释，为建筑遗产保护提供认识论上的依据。

【关键词】 场论 在场 场所精神

“场”（field），最早是一个由理论物理学界提出的物理学范畴。在物理世界里，物理现象和物理事件组成的“场”成为诸多物理事象依存的场所，对于各种物理“场”的深入研究，形成了名目繁多的“场论”。它主要着力于研究物理事象的连续性与生存性，将整个物理世界的图景进行统一，并从时空一统的角度去研究物理世界的存在特性。

“场”与“粒子”是统一的物理事象的两种基本形态。“场”是对物理世界连续特性的说明，“粒子”从微观角度标识了实体世界的存在特性。有关物理场的理论模型称为“场论”。不同类型的场论是关于相应物理场的性质、相互作用与运动过程的理论。 各种场论的共同之处在于，强调物理场中“力”之间的相互作用，或者与“力”有关的物理事象之间的相互作用，以及这类相互作用关系的连续性或连续过程。通过物理学“场论”的界定，凸显出了“物理场”的两个最主要的特性：一是“相互作用”，二是相互作用的“连续性”。

从宏观的角度来看，以建筑为中心所形成的空间场所，理应包含在物理“场”中。物理世界研究的物质性内容比较宽泛，从宏观的宇宙到微观的粒子，无所不包。建筑仅仅只是其宏观对象中有限的一部分，从这个角度来讲，建筑的生成发展理应符合物理场所具有的一些规律。我们可以这样比较，将建筑以及周围的环境所蕴涵的全体内容看作是一个“场”，那么，它的“粒子”项则可以对应于我们可辨的建筑物，或亭台楼阁，或小品布景，这个可以作为粒子生成的第一个层级。再往下看，我们还可以这样分，单个的建筑实体如果作为一个“场”，那么，其中的构件则可归纳在第二个层级的“粒子”项中，以此还可以不断再往下细分……从这个意义上讲，建筑遗产所能够形成的物质层面上的场可以被清楚认识，我们不妨把这样场称为建筑遗产的“硬质场”。

既然符合“场”所给定的要求，那么，“场”最主要的两个特性“相互作用”和“连续性”在“硬质场”所具有的规律也应同时具备。这点可以从建筑技术上给予回答。不论是当代建筑还是历史建筑，相地、构思、筑基、垒砌这样一个程序都体现出了“相互作用”的特性，地势地质的好坏影响设计的布局，设计的方案决定筑基的类型，筑基的方式又决定垒砌的用料和进程。这样的前后承接往往是建造过程相关性的体现。在物理场中，“相互作用”不单单指对偶的、对应的或对立的二极之间的相互作用，多元之间、多维之间或多极之间的交互作用往往形成一张关系网。那么，回观建筑群存在的基础，往往并不会单一设计施工，它们之间也会互有牵连，一毁则数损。为此，从古建保护的方法上来看，对于保护性维修则更需要考虑同时、普遍的做法，基础和主要承重维护结构需要整体性地加固整合，这样才能够有比较好的收效。同样，建造过程也是一个连续的过程，设计的连续性，建造的连续性，留存的连续性……“物理场”中的“连续性”体现在同类型的“力”之间或同类型的物理事象之间相互作用的连续性，包含着“作用关系”的连续性和“作用过程”的连续性，是一个平行和纵深拓展双向发展的连续作用过程。实际寓于建筑“硬质场”中的空间和时间的连续生存特性，也是建筑及其周围场所本质的表现。在一个建筑遗迹中区分年代断裂的痕迹并不十分困难，很大程度的原因在于，一旦建筑发生了毁坏，重建之后的建筑及其环境的纵向时间连续信息就会丢失，这是用任何方法都无法弥补的。同时，横向的空间连续性也会遭到影响。这与技术本身并没有太大关系，因为修建本身也是对连续性的破坏，一块砖一片瓦的更换都是对记忆信息的更新，是不可能完整无缺的。所以，从这个角度来看，或许整体性的更新重建是另一种意义上的破坏。“相互作用”和“连续性”证明了建筑所具有的“硬质场”在物理意义中的存在。

可是，建筑是不是只停留在“硬质场”的意义上来获得生存，“场”与“粒子”会不会只是在我们肉眼能够看到的那些物性的关系中才有意义？事实并非如此。建筑区别于一般的物理事象，并不能理解为机械的空间和先验理念的重复模画，它具有精神生存的涵义。如果单只作为功能空间的物质性展现，强烈的虚无感将会把没有延续性的生命窒息在永远超不出的三维空间里，后果便是随处可见的穿行于冰冷的空间里的漠然身影和脱离了空间的无意义的时间。于是，建筑场必须强调超越主体和客体世界二元对立的可能性，从思考的角度去构建一个属于建筑及其场所特有的精神场，我们姑且将其称为建筑遗产的“软质场”。

在“软质场”中，“场”的意义被模糊化了，我们不再可以看到一种实存的关系，更无法将这样的关系进行定性甚至定量的分析。有的只是一些对于存在的主观体验和对于场所的精神把握。 “场”的概念体现于存在之中。这里，存在不是单纯的实体性的在，它依附于一种关系，而这种关系是存在者所给予的，因此存在者不再绝对，每一个存在者都将存在于另一个存在者的存在之中，存在便是“在存在者之中的存在” 。建筑遗产“场”的特性，充分体现在了主体感受（即人们心灵空间对建筑空间环境的习得）与客观存在 （即建筑物的实在表达）的相互关照之中。每一个存在者的在场，对应于客观存在的活动，都在时间与空间的点上留下痕迹，那么，对每一个在场的提取与整合，就构成了整个“软质场”的“相互作用”与“连续性”的特征。这里，在场作为一个个片段的提示，使得人与建筑共生,建筑不再有不同的类型，只有不同的场景。个人存在是在场的根基，“存在不是物，存在也不在时间中。可是，存在仍然通过时间，通过时间性的东西被规定为在场，规定为当前。” 于是，每一个“当前”，集合空间与时间来表现，被赋予不同的场景需要以不同的解决方法，借以满足人们不同精神层面的需要。这样，每一个在场在它所属有的特定时空中就有了类似物理场中的“粒子”的身份。最终，在精神的层面里我们便求得了“粒子”与“场”的新的意义。

在这个意义上，物理场论中的“非实体主义”理论给了我们新的视角去理解建筑场的构成特性。在物理学中，“非实体主义”来源于引力场 概念的引入。20世纪初，爱因斯坦将“场”的概念带入牛顿的引力理论，创立了广义相对论及有关引力相互作用的引力场理论，去除了原初物理学界对于“以太 ”存在的假设,后人由此推演出了“场”的非实体性。因此，这里的“场”具有形而上的特点 ，只是一组连续相互作用的集合。它自身并不是真实主体，不具有主词表述的唯一性，因此不是亚里士多德所指的“第一实体”，不可以凌驾于相互作用的连续性之上而存在。它一定要存在于各种物理事象相互作用的关系之中，并在这里得到反映。由此回观建筑以及环境所构成的场，非物质性的“软质场”并不具有直观的特点，它所包含的内容大多与人们的精神生活有关，是某一时空里人与建筑关系的反映，在这个反映里，“场”的概念得到强化。“场”成为一种记忆，留有文化的、民俗的、传统的、习惯的印记，并且在每一个在场状态中，这样的印记都有不同的表现，给人们不一样的体验。所以，往往走在某一个历史建筑遗迹中的人会有这样的感觉，一天里的每一个时刻，建筑都会给他不同的领悟，或欣喜或感伤，如果有幸再将时间放大到一年甚至数年，这样的体会又将会迥然相异。这种主体干预性给了“场”真实的背景。“场”不再是单单具有纯粹的三维空间特征的场所，而是集“天、地、人、神”四元为一体，以时间作为参照的多元化特质的存在。在存在意义上“场”被一种独立的精神所反映，这就是通常所说的场所精神。因此，为了保证被附加了场所精神的非实体性“场”能够完整地保留下去，我们便不可以对建筑遗产进行无节制保护，重建固然是不可取的方法（信息丢失的严重性前文提及，这里不再赘述），保护和局部性的修缮也要加以关注，尽量不要破坏那些赋予“场”以场所精神的物质载体。适当的时候是否可以考虑有重点的避开建筑物及其构件可见部分的修缮，更多关注从它们内部去加固整修，从而保证这些相互作用的连续性得以延续？如果一定要影响建筑原本表面的特性，进而打破原本场所精神的体现，那么又能否选择放弃？或许这样才是对建筑遗产最诚恳的态度。

既然“非实体主义”命题的有效性得到认可，那么，从这个命题中很自然可以导出“非决定论”这样一个理论。这是科学研究中的基本规律。本世纪初“量子场论”的诞生给了“非决定论”以理论支持。量子场论将场中的力学系统量子化，其直接理论来源于量子力学中的“互补原理”（玻尔）、“测不准原理”（海森堡）等等，并且由此引发了著名论题为“上帝掷不掷骰子 ”的EPR论战。将带有决定论色彩的因果关系理论置换成非决定论模式的概率理论，这是量子场论提出的革命性的命题。因果范畴历来是传统大陆哲学的重要范畴，无论是亚里士多德的“十范畴”，还是康德的“十二范畴”，都将其置于首要位置，而如今的“概率性”和“非必然性”的提出则是对传统哲学巨大的挑战。再回头联系建筑遗产的状况，我们可以清楚地看到，所有保护修缮的理论都是寓于一个因果联系的范畴之中的，这本身没有什么问题。对于建筑遗产的保护，我们首先要去寻找保护的理论支持，从现状的分析、现场的调查到资料的收集，都为我们着手工作提供了方便。我们还要寻找保护技术的理论依据，包括结构的、材料的等等。所有的这些都带有“决定论”性质，我们要为每一个建筑遗产的保护修缮找到充足的理由，这都是确定不移的。但是从另一个角度来说，建筑遗产中存在很多非实体性因素，这些因素是非决定性的，这在我们的一些保护工作中可以体现出来，资料的收集和现场的调查，往往需要求助于一些记忆的信息，书面的或者口头的，无论什么都不具有确定性，这只是主体对于每一个在场状态的个体还原。作为建筑的存在者必须依附于处于认知经验中主体地位的人本身的存在而存在，所以人的主体性往往掩蔽了建筑本身。那么，面对这些“非决定论”的建筑遗产的“场”，我们又该如何把握？无限度地追究不确定背后地真实性？这个方法也许不可取，因为我们并不知道将要面临的困难有多少。那么放任自流？这也不是一个好的态度。或许我们应该采取的是一种“非决定性”的态度，将各种“非必然性”的状态平等对待，并且不去比较它们谁更准确性谁更优先，在实施保护的时候将每一个可能性都给予留存的空间，让每一个场景都保留着再现的机会。让“非决定论”的“场”不作出任何决定或许更加有利，这也留给了建筑遗产的“软质场”更多的存在空间。

建筑遗产的“软质场”所具有后两个特征是“硬质场”所不具有的。因此，如何统一二者成为现在面临的问题。纵观上面所提到的物理“场”的概念与特征，感觉也是割裂的，对应于宏观和微观的自然界，存在的四种相互作用似乎不能被相提并论。从诞生场论至今，物理学界先后经历了电—引统一场，电—弱统—场，电—弱—强统一场的实现过程，如今又在进行统一四作用力场的努力，试图建立一个 “大统一场论”并形成一套普遍适用的“相互作用及其连续性”的规律。那么，我们是不是也可以将建筑遗产中的“硬质场”与“软质场”不再作泾渭分明的区别，也融合构建一个“建筑遗产场的场论”？这样一个统一的场将不再去关注各种事象、价值、经验之间的相互关联，而是将焦点集中在对于各种有关建筑遗产保护的“客体理论”的“相互作用的连续性”之中。就像统一场论将产生所有宇宙自然力的原因归于空间的叠加一样，我们也可以将建筑遗产的保护归纳为各种保护理论的有序叠加。各种建筑遗产的“软质场”和“硬质场”构成保护的理论依据，也就是最低层级；然后每一个这样的“理论依据”构成了最终的建筑遗产的统一场。在这个“场”里，我们可以找到有关建筑遗产保护的普适的规则，技术性的、历史性的、政策性的，最终对建筑遗产中物质和精神的东西清晰把握。

建筑遗产中的“场”有着自己独有的位置，包容在哲学的“场”里，并与物理“场”相融相异。我们取得的关于建筑遗产的“场”的所有信息都提示我们关注建筑各向维度里的存在特性，并且我们要使之在与其它“场”的比较中得到更好的生存。使每一个面对建筑遗产的人都能够最大化理解它们的存在，这是建筑遗产中“场”所应具有的最优效应。

参考文献：

【1】 《大学物理导论》

【2】 张三慧主编，《大学物理学》，清华大学出版社，1999（第二版）

【3】 谢树艺编，《矢量分析与场论》，高等教育出版社，

【4】 赵仲牧，《物理场论对哲学思考的提示》，《思想战线》，2000－05期，P1～6

【5】 亚里士多德，《工具论》，商务印书馆，

【6】 倪梁康，《现象学及其效应－胡塞尔与当代德国哲学》，三联书店，1994

篇6

[摘 要]生成论思想促成了新的生态世界观的产生。关于世界生成理论的探讨是中国古代哲学的精华，以老子为代表的道家思想较为全面地阐述了宇宙生成与发展的思想。老子的生成理论作为先秦道家思想中的重要组成部分，具有非常明显的生态学取向，其中蕴涵着深层的生态意识，对于当前生态文明的建设具有积极的意义。

[关键词]老子；生成论；生态

[中图分类号]G410；B223.1 [文献标识码]A [文章编号]1674-6848（2013）02-0005-07

[作者简介]吴承笃（1979—），男，山东曲阜人，文学博士，博士后，山东师范大学文学院讲师，主要从事文艺美学、生态美学研究。（山东济南 250014）

[基金项目]教育部人文社会科学重点研究基地2009年度重大项目“生态审美观基本理论问题研究”（2009JJD750010）子项目“中国古典生态审美范畴”和山东省社科基金项目“西方自然语言观与当代生态诗学、美学的语言哲学基础建构”（09CWXJ08）的阶段性成果。

Title： The Construction of Ecological Theory and Lao Zi’s Generative Theory

Author： Wu Chengdu

Abstract： Generative theory contributed to the generation of new ecological world view. The world generation theory is the essence of ancient Chinese philosophy. Lao Zi as the representative of Taoist thoughts comprehensively elaborated the thought of the generation and development of the universe. Lao Zi’s generative theory， as the important component of Taoist thoughts， has obvious ecological orientation， which contains deep ecological consciousness， and it’s positive for the construction of ecological civilization.

Key words： Lao Zi； generative theory； ecology

一

在生态文明的转向过程中，传统的对于世界的认知方式因新的科学图景的出现而发生了根本的改变，从而直接推动了生态观念的产生。从17世纪以来的300多年时间里，传统的科学观念一直统率着西方的主流文化，它高歌猛进的发展态势以及所取得的巨大成就使人在相当长的时间内无暇顾及其自身存在的问题。传统的科学观念在引导人们认识和改造世界方面的确取得过辉煌的成就，但也正在将整个世界引入一场无法挽回的灾难。在阿尔·戈尔看来，灾难的根源“部分由于科学上的革命，我们对于自然界的认识分离成越来越小的片段，以为这些分离成份之间的联系其实没什么要紧。我们对自然的各部分着了迷，但却忘了看一看整体。”①

以量子力学和自组织理论等为代表的新物理学给我们带来了新的物质结构观以及“新的世界图景”。新的科学观至少在以下几个方面有所超越：首先，物质的潜在关联性与世界的整体性。构成主义尽管在宏观层面上具有普遍适用性，但在物质粒子的内部则并没有确定形式的客观粒子存在，它更接近于一组向外扩展达到其他事物的关系。在新的研究范式中，把知识比作建造已被网络的比喻所取代，部分本身已不具有进一步分析得可能性，只有通过整体的动力学才能理解部分的性质。其次，人类对物质结构的认识依赖于认识主体的参与。在量子力学中，微观粒子以潜在的形式存在，究竟以何种形式显示其现实性则要根据研究的方式和测量者的实际参与，这需要研究者极大的发挥积极性和主观性。由于主体的参与，物质从潜存到现实的道路就不会只有必然性，而且存在偶然性，是必然性与偶然性的统一。第三，世界是生成的，处在一个生长的过程中。科学研究从减法式的规律探寻向“复杂性自适应系统”转移，世界的创造性与生成性成为关注的焦点问题。如怀特海的宇宙哲学论就认为，世界是由多种事件交织在一起综合形成的有机体，而事件永远处于不断变化的过程中，各种事件的变化使得世界成为具有个性和自我创造能力的有机体，而有机体的根本特征就是其存在形态表现为活动的过程，因此世界是活生生的、有机的。

新的科学观念推动我们对于世界的认识向生成论转变，进而影响了生态理论的产生。具体而言，生成论思想对于生态理论的贡献不仅仅在价值论与道义论（Deontic）的层面上，而是从更为根本的层面为生态理论提供了新的思维方式或世界观。生成论否定了以做减法的方式将世界归因为几条定律或者几种基本粒子，而是强调宇宙存在的复杂性。由于复杂系统中存在突现（emergence）的现象，使得不同的因素在聚合时会产生新的属性和特征，因而无法通过还原的方式在组成要素中获得解释。复杂的系统往往通过突变或越迁的方式保持动态的平衡，通过事件突现、结构突现、复杂适应系统的突现等不同类型的突现模式达到新的平衡。①由于生成论关注生成的过程，因此对传统的实在论提出了挑战。系统的组成元素所构建的实体只是标识其生成过程的某个阶段，而支配其实体性质与行为的运动或关系可能被看作是更为根本的东西。过程与关系决定了实体的存在，一切实体都在生成的之中聚合离散，只有那自然界的生生不息的整体过程才具有永恒性。生成论所揭示的情形并不局限于自然科学，而是普遍存在于自然科学与社会科学两大领域，只是体现的方式与程度有所不同。

生成论思想促成了新的生态世界观的产生。生态世界观反对在人与自然之间人为划定的主客二分界线，认为这种思维模式把人与自然相对立，割断了人与自然的血肉联系，淡化了人对自然的依赖性和受动性的认识。生态世界观强调世界的生命存在属性，这不是从物种的个体存在方式来看待生命，而是从生命的普遍性和整体生成的角度来把握。生态论认为世界是一个巨大的生命体，处于永恒的生成与发展的过程之中。世界从系统的自组织演化出发，将存在理解为自组织演化的动态过程。著名的“盖娅假说”提出，地球以及所有的有机体都具有一个完整的生命体所有的全部特征，世界的存在是有机的、生成的。在这一巨大的生命体中，人的生存活动（包括科学活动）都以自然世界的生成发展为背景，认识活动本身就参与了世界的进程。因此，生态的世界观主张以介入主义的方式去把握包括科学活动在内的一切人类活动，实现认识与存在的统一。此外，不同的生命之间，乃至无机物与有机物之间都存在着普遍的联系，任何物种的产生和消亡都会对其他的生命造成影响，任何无机界的变化也会相应地影响有机体的生命存在。在整体论中，关系性存在先于实体性存在，个体的存在价值只有在与他者的联系中才能得以彰显。世界的生命性特征使其成为一个有机的整体，世界是由各部分复杂交织在一起的有机网络，世界中的各部分的性质从根本上决定于网络中的位置与关系。人类不能离开其他的生命链环，更不能代替其他的链环，只有尊重并维护这一生命链环才能得以生存。

生成论思想不仅有可信的学科出处，而且有着深远的历史文化根源。中国传统的生成论思想与当代生成理论遥相呼应，通过科学探索与哲学构建共同推动生态文化的建设。中国古代思想中存在一个普遍的观念，即认为世界是一个不断运动、不断发展的过程。世界不仅是一个运动开放的系统，而且周行不怠、循环生成充满了生机与活力。“天道生生——中国古代哲学关于天道有一个基本观念曰‘生’。所谓天道即是自然界的演变过程及其规律。所谓‘生’指产生、出生，即事物从无到有，忽然出现，亦即创造之意。”①关于世界生成理论的探讨是中国古代哲学的精华，以老子为代表的道家思想较为全面地阐述了宇宙生成与发展的思想。

二

老子的哲学源起于观“变”而思“常”，其生成论的思想也肇始于“变”与“常”的辩证关系。老子认为：“飘风不终朝，骤雨不终日；孰为此者？天地也，天地尚不能久，而况人乎？”（二十三章）万象流逝，皆不能久，现象界中的事物处于永恒的变化之中。面对不断变化的世界，老子没有像西方传统哲学家一样，选择一个形而上的概念作为确定事物内在规定性的根据，而是肯定万物的变化，并试图探索事物变化的缘由、动因和规律，即超出经验世界的恒常。老子认为，万物生成变化的总根源与总根据在于道，道不仅是宇宙的根源，是万物之母，而且决定了变化的内在规律。

首先，道虚而生万物。道作为世界之根本，万物皆由道所生，可以说生是道的核心与灵魂。“道”作为世界的总根源是形而上的实存，其存在无法名状，因此老子说：“道可道，非常道；名可名，非常名。”（第一章）对于道的描述，老子还提出：“其上不皎，其下不昧，绳绳兮不可名，复归于无物。是谓无状之状，无物之象，是谓惚恍。迎之不见其首；随之不见其后。”道的存在虚无缥缈，超越了人的感官，是我们的感官无法把握的。这里的无法言明、无法名状的状态就是“虚”状的存在，“虚”是道的基本属性，在老子学说中具有重要的地位。司马谈《论六家要旨》中就指出，道家思想以“虚无为本”。道能生万物的奥秘也正在于这种“虚无”的状态中。老子在《道德经》中论及“虚无”时往往与道的创生性相联系。“道冲而用之，或不盈，渊兮，似万物之宗。”（四章）此处“冲”训虚，“道冲”意指道的存在是虚状存在的，无形体且无法言明。但是这种虚状的道体却是万物的根源，它所发挥的用途是不可穷尽的。虚空的变化永不停竭，这是生成天地万物的根源。“谷神不死，是谓玄牝。玄牝之门，是谓天地之根。”（第六章）道“常虚”，其自身永不会变成盈，因此“玄之又玄”，为众妙之门。正因为道不被任何规定性所束缚，无形无名且无迹可寻，才能够虚位以待，能够拥有生成万物的潜质，以其无穷的创造力生成万物。

“虚”状存在的道虽无形无名，但却并非空无一物，不能等同于绝对的“无”。老子有言：“有物混成，先天地生，寂兮寥兮，独立而不改，周行而不殆，可以为天地母。吾不知其名，字之曰道。”（《老子》第二十五章）此处所谓的“有物混成”与“道虚”都是对于道的形容，两种界说可以互训，“虚”实为“混成”之物所形成，而道之“虚”的生成性也可从“混成”中探出缘由。这里的“有物”非实有之物，有物混成说明道的存在是浑朴状态的，是天地之根本，同时具有生成万物的能力。道存在于有无之间，即能以物存，此为有；能时刻向他物生成，向他物敞开，此为无。处于有无之间既不为形名所束缚，同时又不是空无一物，包含丰富的创造性，这正是“虚”的本意。“虚”的生成性在于道兼有“有”与“无”的属性。道之无推动了物向有的生成，而万物之有又非恒有，总是在向其将成而未成虚其位、守其无。所谓“有无相生”正反映出道不断生成的事实。“这样‘道’就更有可能脱出传统神学宇宙论的理解框架，不再被视为是一实体，而是那天地之间万事万物生长成灭的自然历程和道路。这种万事万物的生长成灭乃是由‘有’和‘无’两股力量相激互荡而成，老子将之称为道之为道、‘同出而异名’的两面。”①由于有与无的力量强弱而使物在“无形”、“无象”与“有象”、“有精”、“有信”之间循环往复，因此老子说：“万物并作，吾以观复。夫物芸芸，各归复其根。”（第十六章）

其次，道不仅以其虚无产生万物，还直接推动了事物的生成与发展。物的生长兴衰是道生万物的完整的过程。作为推动万物生长的力量是道本身所具有的，道依靠自身的力量生成物，万物依道而生，凭道之力自然生长，无须外力的干预。高亨说，“道者，宇宙之母力也……此力生育万地万物，而子母未尝相离。此力包裹天地万物，而表里本为一体。未有天地之先，既有此力存。既有此地之后，长有此力在。天地万物之便，即此力之体。天地万物之隙，亦此力之体。天地万物这性即此力所予。天地万物之变，既此力所动。”②道作为天下之母力不仅在于其作为宇宙初始的创生力，不仅具有宇宙发生学的意义，更在于这种力量是万物在生成发展的任何一个阶段所依凭的根本动力。道在生成万物之后，并没有退隐或消失，而是化为万物与天地为一体，推动万物的发展。“故道生之，德蓄之，长之育之，成之熟之，盖之覆之。生而不有，为而不恃，长而不宰，是谓玄德。”（第五十一章）道生万物有一个中间环节，便是“气”论。老子把道的力量看作是阴阳之气相互作用的结果，阴阳乃是两种对立的力量，阴阳之气交汇中和才能生万物。“万物负阴而抱阳，冲气以为和。”（第四十二章）阴阳是万物生长的根本动力，“有生者，莫不背于幽而不测之阴，向于明而可见之阳，故曰：万物负阴而抱阳。”③阴阳是万物的一体两面，万物虽然都呈现为有形有象的阳性的表象，但是却需要无形无象的阴性的隐性的内相才得以实现。所谓“冲气以为和”则体现出阴阳相生的动态平衡与转化机制，阴阳二气在一体之中相摩相荡、互为消长，而新的和谐体就在这两种力量作用下产生出来。庞朴将整个先秦中国思想传统关于天地万物的观点归结为“阴阳：道器之间”，并且指出了老子阴阳之说的形而上的意义。“这个阴阳，固不是人事上的阴阳，也并非自然中的阴阳，正就是原始的阴阳。形象地说，它是二神；抽象地说，它叫两仪，或者叫‘二’，道生一、一生二的二。它自己是唯象无形的；唯其如此，它可以体现为万物万事之形，万物万事负抱它而生而成。万物万事既生既成以后，又各有自己的具体而微的阴阳。”①

第三，道生成的路径——依自然而法自然。物自道始，无形无名。道因其化成天下的力量，不断地将自身物化，通过自然物的呈现而实现自身的彰显。在宇宙万物生成的过程中四种因素共同起作用，分别是道、天、地、人。老子说，“故道大，天大，地大，王亦大。域中有四大，而王居其一焉。人法地，地法天，天法道，道法自然。”（二十五章）在这四大中，天、地、人均为道所生，于是便形成了道与天、地、人之间的生成的层级关系。自然在老子那里却是道所效法的对象，道无法言名，弥散于万物，需要通过自然出场来展现它的生成性。道生万物就体现为自然与天、自然与地、自然与人的相互对应的关系，天、地、人皆效法自然推动道的物化。王庆节在论及老子的自然观时，提出自然的“自己而然”可以解析出“积极性”意义与“消极性”意义。自然的“积极性”意义与“消极性”意义是“自己而然”的一体两面，是指一切事物的生成与发展都遵循其自身特殊的道路而毋须他者的压制、干涉和破坏。②一切都自然而然，无需用外力进行调节和参与。但是应当注意的是，“自己而然”并不排斥他者，天地万物之间的“自性而然”才是万物生存发展的根本目的。道生成万物不像“太一”流溢而产生万物，不是不可逆的过程。“大曰逝，逝曰远，远曰反”。（第二十五章）道生是一个循环往复的过程，伸展向遥远而又返归本原，其间万物可以互生互化，人与天地自然在生成之力的推动下保持着和谐的关系。除了道以外，万物的存在皆非恒在，它们的内在属性决定于其生成的过程，自然万物都是在与他者共在的基础上不断生成而实现自身的。因此虽然自然强调万物自身的自我与独立，但并未刻意为自我设置绝对对立的他者。“天下皆知美之为美，斯恶已；皆知善之为善，斯不善已。故有无相生，难易相成，长短相形，高下相倾，音声相和，前后相随。”（第二章）在道生成的基础上，没有绝对的“我”与“他”的对立，善恶美丑没有永恒不变的标准，旦夕祸福因时因地皆有相互转化的契机。总之，“道法自然”不仅道出了宇宙万物在生成发展的过程中各随其性、自由发展的本性，同时也彰显了万物自性与他性的统一，描绘出一幅和谐共生的美好图景。

作为“四大”之一的人是天地间最具能动性的参与者。人既是自然之子，同时又独具理性能力与道德能力，是自然生命价值的承担者与实现者。“人有一种‘天赋’的责任、义务和使命，或‘天职’，就是实现自然界的‘生道’，而不是相反，更不是为了人类自身的利益而去任意破坏自然界的‘生生之德’。人的生命的意义和价值就在于此，人的‘安身立命’之地也在于此。”③人如何把自己的能力发挥得当，老子在“法自然”的基础上提出了“无为”的思想。这里的“无”不是空无之无，而是与前面所提及的“虚”相呼应。无为并非无所事事，“无为而无不为”，无所作为也是一种作为。这种作为表现为对宇宙大化流行的尊重，对道生成万物的积极响应。老子在《道德经》中多处形容“无为”，如“简”（第六十七章）、“柔弱”（第七十九章）、“慈”（第六十七章）以及“不敢为天下先”（第六十七章）等。从这些词句中，我们可以看出，具有主动性的人在“法自然”的统摄下应处处采取被动、柔弱的行为方式。但是这种“守弱”的姿态也是人的主动行为的能力的表现，它一方面强调人应当限制其欲望，不应该凭借其独特的地位与能力侵害自然的权利，另一方面则主张人应通过“守弱”为万物的“自己而然”让行，从而推动道的生成与物化。“守弱”并非简单的珍惜人与自然的和谐，而是要以“无为”的行动承担起“生养万物”的使命。因此，老子说“能辅万物之自然，而弗敢为。”（第六十四章）由此我们可以看出，“无为”不是人臣服于物，而是听命于道。“事实上，《道德经》告诉我们，由于道的微妙、仁慈的行为，我们可以放心，生命会朝它应该发展的方向发展。”①人应该承认自然物存在的价值与独特性，顺应自然的发展规律，尊重道的生成与展开。唯其如此，人才能真正成为自然界中的“大”。

三

中国传统文化中的生态智慧在生态文化转向的过程中被不断地发现和阐释，深刻影响了当前的生态文化的发展。老子的生成理论作为先秦道家思想中的重要组成部分，具有非常明显的生态学取向，其中蕴涵着深层的生态意识，对于当前生态文明的建设具有积极的意义。

首先，老子的生成论思想通过“道生万物”的观点突显出“生”的本源性意义，从而将生态思想从价值论与道义论的层面上升到本体论的层面。从价值论或道义论的角度研究生态问题，往往依照伦理与宗教的信条衍生出相应的生态观念。这种推演方式缺少理论与实证的支持，会被打上复古主义或浪漫主义的标签。老子的生成论思想赋予了“生”以本体论的地位。万物的生生不已是道的显现，也是自然界生态的本相。人世间的诸种真善美皆源自于维护万物的生机，因此生态以道的生成性为基础，就是找到了自己生命的源头。因此从这个层面上来看，所谓生态平衡、众生平等等观念皆出自于“生”本身。刘恒健在论及生态美学的形而上基础时，就指出了生态美学的本源性意义。“生态美学是一种以大道形上学为基础的美学，生态美学的本源性即它的大道性”，这种“大道性”指的是向老子、庄子所说的“大道”的超越性回归，回到天人一体、万物一体、同生共运、圆融共舞的大道本源性上来。②明确了“道生万物”的本源性意义，有助于将生态从狭隘的生命哲学中释放出来。老子将个体的生命视为大道循环往复的组成部分，生态理论把整个宇宙看成是一个大的生态系统，一个生生不息、创生不已的有机体。生态是广义的，生态之“生”就体现在整个生态系统一气贯通的大化流行之中。它不仅是实体生命的外化、呈现，而且是指在自然往复循环的过程中一切元素的互生互长，反映出对一切生命体、存在物的尊重与爱护。

篇7

关键词：空间异质性 个体异质性 资源异质性

区域金融调控是从区域经济结构层面促进并优化总量金融调控政策目标实现的调控模式，是涉及总量和结构、全国与区域、整体和局部的复杂关系，因此也是一个多主体与环境的协调过程。这一过程中，空间异质性、个体异质性和资源异质性，成为区域金融调控的初始条件和必须面对并解决的问题。

一、区域金融调控的空间异质性

（一）传统经济学对时空的处理――时空分离

一般均衡理论是现代经济学原理建立的基础，其哲学前提是时间的可逆性①。时间的可逆性表现为时间既可以前进，又可以“后缩”。如果时间向前推进，经济发展状态也将有规律地指向预期结果，并且这种过程和结果可以通过数学方程式精确化；如果若时间“向后收缩”，经济发展状态也会精确地回到原先的空间和轨道，具备原先的属性和特质。基于这些认识和分析，经济学一般对时间进行了“切块”分析，将时间分为过去、现在和未来不同“时间段”。如预期理论可以根据基础信息的“时间段”不同分为适应性预期和理性预期、对资金匮乏者和资金盈余者之间“时间差”的调节产生了银行信贷，根据不同“时间段”货币价值的交换产生的贴现概念等。但现实是，人类的经济活动不可逆，时间不可逆，人类永远不可能回到以前的空间和状态。因此，传统经济学在牛顿经典物理学的影响下，在时间可逆性条件下，忽视了空间概念，时空分离，离现实越来越远。在我们常用的经济增长速度表达式中，

LimΔY÷Y=Y*÷Y=y* （Y代表国民收入）

速度是时间的倒数，经济增长速度是经济增长时间的倒数，隐含了对时间作用的认识，却忽视了经济增长依赖于经济增长的空间布局、国民总产出依赖于经济增长区域这一初始条件，从而忽视了空间的作用。事实上，经济增长速度这一统计数据的获得，必然是不同区域国民产出统计数据的加总，离不开空间这一范畴；经济增长速度这一统计数据的变动，必然与一定区域内经济要素的变化密切相关，离不开空间经济结构的差异和变化。因此，经济增长与时空概念紧密相连、不可分割。对空间概念的忽视，使得经济研究和政策实践常常更多地注重速度和时间，较少注重区域内和区域间的经济结构变化，较少注重空间因素。

但是，人类的经济活动必然会受到所处的经济空间的制约，经济生活离不开一定的经济空间，空间概念同样重要，甚至不可回避。传统经济学常采用线性代数的矩阵形式表述经济空间，这种数学形式中，矩阵的向量空间虽然是多维的，但却是通过减少维度的方法来解决问题的。按照边际效用价值理论的分析，人类欲望的满足是通过商品单位效用的消耗来实现的，商品的单位效用是诸多效用的分解，边际效用价值量取决于最后一单位商品的效用。在经济时空中，商品单位效用的消耗表现为维度的减少，实现一次，维度减少一次，是通过减少向量空间维度的办法逼进最后一单位效用的。这里隐含了一个前提，即向量的同质性。只有同质的向量均匀地分布在满足人类愿望的无差异曲线上，才可以进行规则、有序的“排除”，实现维度递减。这一过程中，首先是忽略了空间因素，实现向量无差异，同时时间是静止的，时空是分离的。

（二）现代经济学对时空处理的趋势――时空结合

传统经济学的时空观是受牛顿经典物理学的影响的，其对时空的处理需要做出改进和调整，这是符合人类思维发展模式和文明进步方向的。经济学的发展也不例外，毕竟，时空相互结合、相互影响已成为常识，时空结合已经成为经济研究的一个基本环境和因素。对空间概念进行分析，离不开时间概念；对时间概念进行分析，也离不开空间概念。

事实上，经济学对空间因素的忽视也引起了不少经济学家的注意和重视，如发端于20世纪90年代初的空间经济学就试图将空间因素纳入主流经济学分析框架。1991年，保罗・克鲁格曼的《收益递增和经济地理》一文奠定了空间经济学的发展基础。空间经济学的理论基础是规模收益递增，区别于传统经济学规模收益不变或递减的假定。主流经济学一直将空间因素排斥在外，使得经济学没有任何空间维度，这与现实情况存在很大背离。现实中，区域人口密度、自然环境及经济金融环境等方面的空间不平衡普遍存在，当一个经济区域的经济增长超过周围区域时，常对周围区域的资源产生“虹吸效应”，作为自身增长的基础，产生边际收益递增效应，区域差异和交易必然存在。最优货币区理论把不同国家看作没有任何空间维度的点，国家之间存在差异，一国内部不存在差异，认为区域差异会通过市场机制自动消除，同样不合实际，这些都与传统经济学对空间因素没有引起足够重视有关。在经济学分析范式中，马克思较早采用了时空结合的时空观。马克思《资本论》的最终目的是要“揭示现代社会的经济运行规律”，他洞察到了资本主义再生产条件前后经济时空发生的重要变化是资本主义经济运行规律的关键所在，因此，他从经济时空有机结合的角度对资本主义生产实践活动进行了分析的。内生增长理论将区域经济增长速度作为区域经济时间尺度，将区域产业结构的变化作为区域经济增长的空间尺度的分析框架也值得我们很好借鉴。

（三）空间异质性研究意义

“空间结构是人类经济活动的地域组合关系，反映了社会经济空间集聚或分散的趋势，是现代经济结构的重要补充，也是全球化背景下人类社会协调发展的重要内容”②。主流经济学较少涉及空间因素，主要是技术性难题，我们确实很难处理空间现象，同时，就处理方法上讲，是在现在的经济学理论中加入空间维度还是另起炉灶？难做并不等于不做，我们至少要足够重视：时空结合的时空观是我们分析问题的初始条件。就时间维度来讲，我们面临的永远是一个未知世界，时间不可逆，我们不可逆，现实世界不可逆。空间异质性告诉我们，在给定的时刻，我们只能获得、关注局部信息。在空间维度上，我们所能看到的只能是沧海一粟，博大的世界中的一个小得可以忽略不计的点，但这个“点”绝对不是同质的，因为世界不仅大，而且丰富多彩，沧海中的“一粟”也并非同质，因此，忽略空间差异并不符合现实情况。时空因素告诉我们，我们获得的历史的、局部的信息，将迅速成为历史且具有异质性。在这种经济时空观下，传统经济学中的一般均衡就自然具有暂时性，非均衡发展将成为常态，空间差异成为普遍现象，这为我们经济政策研究提供了基础思路，成为我们研究区域金融调控政策的初始条件之一。金融内生于经济的本质属性，说明区域金融对区域社会经济条件的敏感依赖是一种客观存在的、内生于金融的要求，这种客观存在不以人的意志为转移。因此，区域金融调控政策应该具有针对性，具体事情具体分析，即所谓的“一把钥匙开一把锁”。

二、区域金融调控的个体异质性

牛顿经典物理学致力于寻找世界的单极本质，最终将这种本质归结为上帝、神、灵魂或心理等特定实体。在这种思维方式影响下，主流经济学家坚信复杂现象背后必然存在单一的核心本质，并且坚持探寻这种单极化本质。对西方经济学的核心本质而言，“没有比用‘主观使用价值’这个短语能够清楚地描述现代经济学的特征了”③。事实亦然，从西方经济学的出发点、构建基础和修正路径来看，完全理性的自我、有限理性的自我、理性和非理性共同构成的自我等各种结构的心理自我是成为整个经济学大厦构建的终极根据，经济学越来越向心理本质逼近。从物理学的发展脉络来看，物理学经过亚里士多德、伽利略、牛顿、爱因斯坦等巨匠的贡献和发展，表现出一个明显的发展趋势，就是跳出牛顿经典物理学具有的单极化本质主义思维框架，不再将世界的本质归结为某一单极，如心理，而是逼近关联互动的现实世界。从社会发展趋势来看，人类社会逐渐从封闭走向开放，选择和被选择的关系逐渐取代决定和被决定的关系，人们对世界的认识也正从单极本质主义向关系论转向。从现实来看，人们行为的决定因素不是单一地来自于人的心理，而是由人和其所处的“环境”之间的交互过程决定的，是一个复杂系统，在这一系统中，人是参与者，人与身处的“环境”之间的关联互动才是行为的全部现实。现实已经深刻地告诉我们，与其把自我与现实世界割裂，不如摆正参与者的位置，融入现实。在这一点上，主流经济学做得远远不够，却还在“心理本质”的泥沼中步履蹒跚，渐行渐远。

（一）关于“经济人”假设

在斯密开创的古典经济学体系中，利己心驱动为基本动力或原则；经过穆勒古典经济学的综合后，经济人假设成为经济学大厦的基石；在边际主义的推动下，马歇尔新古典经济学扩展了经济人假设的内涵：把完全理性和一般均衡假设作为理论基础，认为所有经济主体具有理性预期，愿意并且能够最大化他们的预期收益，完全理性的经济主体经过博弈最终形成的经济状态通常是均衡的。后来，经过德布鲁等人的努力，完成了新古典经济学知识体系的公理化，形成了一套自洽的数学形式理论体系，完全理性的自我成为正统经济学的心理基础。在完备性、传递性、自返性三大假设下，经济人可以对备选空间中的各种选择的进行理性排序不会发生混乱，并且一定会选择其偏好的选择而不会犯难，最终形成一个唯一的、一致的偏好顺序，从而诞生一个作为“原子”的经济人。同时，在一般均衡理论指导下，构建的分析模型就是分析当“参数”发生变化时，调整系统的均衡状态，其常用的研究方法就是比较静态分析方法，也就是时间可逆下，经济系统在被忽视的空间中按照预期规则地进行所谓的调整。

事实证明，完全理性和一般均衡假设，是对经济主体行为和经济系统的过分简化，虽然有利于经济理论的简洁化、模型化和美观化，但因为距离复杂的现实世界越来越远而备受现实诟病和质疑。鉴于此，经济学发展的一条重要脉络就是对经济人的完全理性做出修正，使其更符合现实情况。有限理性假设认为，现实经济是复杂的，经济主体具有有限理性，经济主体追求最大化的过程是渐进的，经济主体的预期是有差异的。

（二）关于个体的主动参与性

如上所述，古典以及早期的新古典经济学研究的是决定性世界。在这一个世界中，被置于完全竞争市场当中的经济人根据完全理性假设确定的决定论法则，权衡代价和回报的关系，实现效用最大化。这一过程中，代价和回报的关系是被决定的，经济人只是被动接受市场价格变动，机械地做出反应，同时这种行为对市场没有任何影响力。经济人在“环境”中是事实上的“旁观者”。

而在现实经济世界中，人们只能决定投入，无法控制所得。人类获得的信息和可以进行的预期都处于持续演进的时空中，面对的总是不确定性世界。在不确定性世界中，经济人与所处“环境”为互动关系。在“关系互动”情形下，经济人由被动旁观者转变为主动参与者，经济主体的行动不是根据刺激被动做出反应，而是主动参与。每个经济主体按照符合自身利益的行为模式行动，个体异质性普遍存在，不存在不变的、一致的心理法则，任何无视现实世界这种关联互动关系，构建“心理黑箱”的做法只能是纯粹的理论探讨。目前，尽管基于“被动接受”关系结构的完全竞争理论仍然是正统经济学范式的核心部分，但是，经济学已经逐渐向深入现实的经济世界方向发展，个体异质性越来越引起研究者的正视。

系统论认为，系统中的主体即个体具有适应性，与“环境”进行交互影响。这将“个体的主动性提高到了系统进化的基本动因的位置，从而成为研究和考察宏观演化现象的出发点”。个体间的交互作用过程即适应过程产生复杂性，生存或发展是其目的。这一交互过程中，没有脱离“环境”、脱离整体的个体，作为整体基础的个体不是孤立的单独的可以简单相加的个体，而是相互作用的个体；每一个个体都是其他个体的“环境”，并在主体与“环境”的关系中不断转换，形成整体作用，因此，并不存在“凌驾”个体的整体。主体与“环境”交互作用是为系统的演化动力，这种对主体和“环境”交互作用的认识将宏观和微观有机联系，为我们将个体主动性视为整个系统变化的基础提供了基本理论依据，也为我们区域金融政策分析中将微观主体行为动机、作用机制与中观、宏观经济现象有机联系提供了重要理论依据之一。

（三）个体异质性研究意义

作为古典经济学的一个重要分支，新古典经济学采用了将宏观经济现象直接缩小为个人或个体的经济行为现象进行分析，然后再加总推理到整个社会经济现象的研究方法，是典型的还原论思想。简单来讲，还原论的基本逻辑认为，“整体等于局部之和”，任何事物都是由“物质之砖”堆砌起来，可以通过对其组成结构的分析来形成对事物整体的认识，事物的整体行为可以通过分析部分行为并把部分加和来解释。

分析还原是西方知识传统的基本特征，现在来看，作为认识事物的一种方法，通过逐步地、部分地认识系统组成部分逐渐形成对系统状态、结构和功能的理解，对于我们认识世界起到了积极的作用。还原论的成功之处在于，通过解构系统，从系统组成成分的性质探究系统的基本特征，这也是近代科学以追求确定性和线形规律为崇高理想的表现。事实上，现时经济世界中并不存在典型个体，不存在全局掌控者，而是存在众多差异化的个体。同质化的典型个体无法反映经济系统中个体的差异化，也无法解释非均衡状态的长期存在性。典型个体的同质化带来的是对个体差异的忽视，是对个体利益和动机的轻视和抹煞，是对局整关系的误解。还原综合方法中，我们常常把局整关系归结为局部服从、服务于整体，这并不科学。系统的局整观也注重全局对局部的服务能力，要给局部的发展提供平台和条件，绝不是一味抑制和抹杀。“局部之所以加入整体，原本不是为了整体去牺牲自己，而是为了通过与其他局部关联起来产生特定的整体涌现性，同时也使自身得以生存发展。所以，保护和照顾局部是系统整体固有的义务和责任，在管理局部的同时还应该尊重局部，在使用局部的同时还应该培养和保护局部，这才是系统之为系统的核心价值所在。”

这里涉及两个观点，一个是整体性，一个是个体异质性。关于两者关系，其实一早就体现在亚当・斯密的研究视角中，斯密的社会利益实际上是个体利益的“合力”，很早就认识并指出了整体和局部的关系和实现方式。系统论认为，系统中子系统的多样化和差异性是系统整体涌现性存在的前提条件。区域金融调控政策研究的初始条件之一就是要在遵从整体性的基础上，正确认识、对待和整合个体差异性，促进系统间的相互作用，促进系统正的涌现效应的实现，即正确认识、对待、整合各个区域之间的个体异质性，不是单纯抑制异质性的发展，而是强化这种异质性的联系和合作，引导这种异质性向整体目标靠拢，最终实现整体目标。

三、区域金融调控的资源异质性

传统经济学的分析范式中，经济人按照完全理性假设条件进行选择，经济分析可以达到均衡状态还隐含一个重要条件，即资源的完全可替代性假设，在给定的资源约束下实现效用最大化的过程中，经济人用于购买商品组合的资源是完全可以替代的。这一假设的重要作用在于客观度量经济人的主观效用。因为，每个个体的主观评价千差万别，即使是典型的个体，主观感受也不可能相同，理论上就需要一个统一的分析框架，需要一个能够起到客观衡量作用的事物，经济学选用了货币或者时间。如前所述，这里的货币是无差异的货币，这里的时间也是去除了空间差异的时间。这样，完全可替代的经济资源就为传统经济学提供了一个客观度量主观感受的参照系和经验框架，在这个经验框架下，资源具有完全替代性，资源的异质性却被忽视，从而背离现实。

（一）关于资源

经济学中，对资源的研究由来已久，并体现在经济学研究主题的变化中。在19世纪中叶前，经济学被看成是对“国民财富的性质和原因”（斯密）、“支配人类产品分配的法则”（李嘉图）以及“资本主义运动规律”（马克思）的研究；19世纪中叶后，经济学逐渐成为分析“作为既定目的和具有替代用途的稀缺手段之间关系的人类行为”（罗宾斯），在对资源增长的关注之后，经济学逐步成为在既定资源下，对资源最佳配置原则的研究。这里撇开不谈这种研究主题变化的意义，单从经济学的研究主题可以看出，“资源”是经济学中的基础概念之一，并且可以从经济学的发展脉络中追本溯源。

从上述分析可以看出，随着社会经济发展，人们对资源概念的认识处于不断发展变化之中，“资源内涵是随着时间维发展而变化的增函数”，从流通领域到生产领域，从单一资源到多种资源，从自然资源到社会资源，资源的内涵动态拓展，资源具有的一些共性相对稳定，如资源的相对稀缺性，同时，资源的一些特性也逐渐被人们认识和重视，如资源的非均衡性和异质性。任何经济活动都离不开一定的地域空间。从世界经验来看，资源空间分布上的不均衡是很多国家经济发展中的普遍现象。自然资源在地球上的分布是不均衡的，社会资源在各国和各地区的分布也是不均衡的。就货币来讲，因货币资源区域流动引力和惯性（崔满红，2002）、货币持有者的心理预期和偏好等因素，同质货币的异质性也很明显。因此，非均衡性和异质性就成为一种资源特性。资源的非均衡性主要是指资源空间分布的不均衡，资源的异质性主要表现为在特定空间中不可完全替代的差异性，自然资源如此，社会资源、金融资源亦然。西方经济学流派中关于资源的界定见表1。

（二）资源异质性影响经济行为

“蝴蝶效应”认为，“一只蝴蝶在巴西煽动翅膀会在得克萨斯引起龙卷风”，指出了系统行为对初始条件的敏感依赖性。在经典动力学解释下，系统运动的轨道对初始条件并不敏感，系统运行具有确定性；而“蝴蝶效应”认为，系统运行轨道敏感依赖于初始条件，初始值的不同或微调，会使得系统运行轨道发生偏差。对资源相互替代性的经验框架来讲，资源同质性和异质性的区别，就是无差异曲线的分析轨道的两个不同的初始值。在资源完全替代假设下，无差异曲线被赋予了资源同质性的初始值，其运行轨道可以用“经典动力学方程式”严格确定，向外扩展或向原点回缩，两条无限接近的无差异曲线只会永远平行运行而不会相交；而在资源不能完全替代设定下，无差异曲线对初始值的敏感依赖性将影响其运行轨迹。在资源异质性初始值下，无差异曲线运行轨迹将具有很大的不确定性，即使是初始值的一个微小的变化，就可能引起无差异曲线运行轨迹的重大调整和变化，两条永远无限接行运行而不会相交的无差异曲线将不可能存在。这对区域金融调控政策的研究具有重要意义，对统一政策与资源异质性的关系来讲，资源异质性就是统一政策运行的初始条件。我国不同区域的金融资源分布不均，金融资源的异质性也比较明显。统一政策的制定和执行一般忽略了资源异质性，但并不代表这种异质性对统一货币政策的运行轨道不产生影响。事实上，不同区域的资源异质性会对统一政策的运行轨道产生不同的、微小的、“多点式”影响，有如“蚂蚁溃堤”，这些不同的、微小的、多重的影响一旦在同一方向形成合力，将会使得统一政策的运行轨迹发生微调甚至改变运行轨迹。可见，资源异质性初始条件不同，即使是比较小的差异，也难免会影响统一政策的运行轨道和政策效应。因此，区域金融调控政策研究的重要出发点之一就是重视金融资源的异质性，对这种异质性对经济、金融运行以及统一政策运行轨道能够产生的影响引起足够重视，不能视而不见，更不能打击、抑制，应该引导并规范这种异质性的作用力向统一政策的基本运行轨道无限靠近，从而强化统一政策效力。

（三）资源异质性的研究意义

在资源稀缺的约束条件下，资源配置研究主题中，资源完全替代性分析范式备受现实质疑。我们以货币这一经济学常用的价值衡量工具为例，在传统经济学中，资源完全可替代，参照货币或时间无差异标准衡量的边际价值是相等的，人们的主观感受趋于高度理性和高度一致。但在现实中，经济资源具有差异性，人们进行选择评价的参照系是多维的，面对同一问题，按照参照系的不同维度，其得出的判断和结论也很可能不同。试举一例，现实中，看戏前丢了戏票大多数人选择放弃看戏，如果丢了和买戏票差不多的钱，并且还有钱买票的话，大多数人选择再买票。在传统经济学中，货币和时间衡量的边际价值无差异，丢戏票和丢钱对人们行为的影响应该趋于一致，而现实并非这样，戏票和等额货币并没有完全替代，由此引发的人们的行为也存在较大差异。由此可见，现实中，资源异质性对经济行为具有重要影响。

综上所述，空间异质性、个体异质性和资源异质性分别从宏观、中观和微观层面形成了区域金融调控的三个设定，从而影响并决定了区域金融调控的整体性、系统性、层次性和科学性，我们在研究区域金融调控问题时应予以重视。■

注：

①从牛顿力学到相对论和量子力学，时间只是一个外在几何参数，没有方向，时间反演对称。事实上，系统演化具有方向性，过去和未来不再对称。简单来讲，在牛顿方程式F=和傅里叶方程式=中，用-t代替t，前者没有区别，后者方程变号。

②项俊波.结构经济学―从结构视角看中国经济[M].北京：中国人民大学出版社，2009：17。

③路德维希・冯・米塞斯著，梁小民译.经济学的认识论问题[M].北京：经济科学出版社，2001：167―168

参考文献：

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[4]许国志，顾基发，牛宏安.系统科学[M].上海：上海科技教育出版社，2010

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[6]郭立平.金融调控政策区域化的基本逻辑[N]. 金融时报，2013―9―23