进化生物学的意义范文

导语：如何才能写好一篇进化生物学的意义，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。

篇1

你翻开这一期杂志的时候,或许也会吃一惊,为啥这么多的栏目都变了?

会上我没有告诉大家,我目前头发有多长,给我自己杂志的打分就有多高。

但需要告诉正翻读此本《新知客》的诸君,我们策划了全新的栏目,也因我们对之前的杂志仍不满意。

一个忠实的读者曾给我来信评价近来的《新知客》,感觉是好几种真气互相激荡。感谢他的批评,但我也听出了他的鼓励,有真气当然好过没有真气。所以我们力图更清晰、更纯粹,让这一本读物跟得上理念世界中的“自然选择”。

有细心的读者也会注意到,我们此前增加过一些新的栏目,而在上一期,已宣告《新知客》将在8 月份改版。也没错,我们将在8 月刊推出全新的封面及版式,给出一个全新的视觉形象。但这一期大规模调整栏目,并不仅仅是8 月刊的前奏和预演,它是《新知客》进化途中极其重要的一环。

在这一次“阅读的进化”中,我们用不同栏目组合,搭建起一个更为清晰的骨架。

读者论坛、声音、对话、眼界、月历、前沿、极品是阅读的序幕,其中对话、月历、前沿都是新的栏目。眼界我们将它改成了与科学相关的一些社会事实,而前沿则把注意力放在了科学的突破与进展。

一组封面故事、几篇深度报道、图片报道,以及从特殊的角度来进行科学报道的生产力、能源、人物、环保、生态取样栏目,构成了最主要的阅读,这是我们所关注的社会事实、话题,并给出了我们的判断与态度。这一期的封面故事我们将目标放在了探讨中药产业化与野生药用植物的消亡之间的关系上。要把这个复杂模糊的关系理清理顺,花了我们非常多的力气,而要将这样一个关系有创意地用视觉表现在封面上,更是让这期杂志难产了几天。所以如果你没能及时收到或买到本期杂志,请一定多加谅解。

接下来的生命树、太空、创意、健康、运动、心理、科考旅行、交通、E 生活、唯物、标准、问答,则从宏大的社会生活,回到了细致甚至私密的个人生活领域。

作为尾声,我们的专栏作者和编辑共同贡献了一组包含专栏、实验、推想、力荐、辞典在内的小栏目,这是一组非常好玩的阅读体验,其实也是编辑部在中午吃饭的时候最常讨论的“休闲话题”。

篇2

【关键词】进化生物学 课程 教学改革

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）14-0025-02

进化生物学是在生物进化论的基础上发展起来的一门学科。20世纪后期，随着遗传学、生物化学，尤其是分子生物学的发展，推动生物进化论从推理到验证，从定性到定量，使得这门学科由模糊的理论推测日渐发展为脉络清晰的系统学科。它从各门功能生物学科获得研究基础，综合形成的一般规律和理论又成为整个生命科学的发展线索。迈尔曾说：“进化生物学是生命科学中的最大的统一理论”，是建立在生命科学各层次研究和各分支学科基础之上的理论综合。由于进化生物学涉及学科广泛，是高度概括的综合性理论，实践环节存在困难等原因，导致进化生物学教学有其独特性，本文从教学实践经验出发，就进化生物学课程改革方面进行探索。

一 课程目标的设置

针对进化生物学既是生命学科各分支学科的综合，也是生命科学领域的一门前沿学科，又是生命科学的一个核心理论的课程特点，在课程目标的设置上力求做到以下三点：

1.牢固掌握本课程基础知识和理论

主要包括生命及其在地球上的起源、细胞的起源与进化、生物发展历程、微观进化、宏观进化、遗传系统的进化及人类起源等问题，这些知识既是进化生物学教学的主要内容，也是学生学习的重点所在。这些内容涵盖了各门生物学分支学科的成就，特别是把植物学、动物学、细胞学、遗传学、生态学和分子生物学等结合起来研究有关生命进化的问题，力求让学生在掌握生命进化的基本历程、进化的动力机制，学会对进化现象进行正确的理论分析的基础上，培养对生命科学各分支学科融会贯通的能力。

2.密切结合生命科学研究中各学科的最新研究进展

进化生物学是生命科学中一个相当活跃的领域，新知识、新理论层出不穷。本课程以现代达尔文综合进化论为基础，同时密切结合生命科学研究中的最新进展，把各个学科前沿进展融入教学过程中，如以鸟类手指同源问题讲解物种特化式进化中的分歧进化，在“适应”的问题上联系燕子为躲避车辆进化出更短的翅膀等，把一些最新进展融入理论教学中，不仅增强学生对理论知识的理解与学习兴趣，更能开拓学生的知识层面，也体现了进化生物学是一门前沿学科的地位，吸引学生从事进化生物学的研究。

3.着重培养学生对自然界进化过程的正确认识和理解

进化生物学是在哲学思想指引下产生的，研究进化的过程本身就是将古论今，“现在就是过去的钥匙”，通过学习能够加深对生态环境系统的正确理解，单独的思想教育往往说服力不足，课程中引入大量的数据和事实，培养学生对问题的分析能力，如让学生从微观进化角度对生物多样性进行分析，探讨生物大灭绝对生物环境保护的意义，从人类进化历程角度谈如何摒弃“为人独尊”的思想等，把这种思想的教育贯穿始终，帮助学生树立科学的世界观，这也是对辩证唯物主义自然观最好的验证。

二 优化课程内容体系

进化生物学研究内容贯穿生命科学的各个分支学科，甚至其他自然科学和社会科学门类中都会触及生命起源及进化的问题。在国外很多大学都把进化生物学列为生物学专业基础课、研究生基础课，甚至成为一门通识课。耶鲁大学开放课程进化、生态和行为原理从2009年录制以来风靡全球。

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* 基金项目：大庆师范学院教育教学改革项目（编号：JY1320）

在我国，很多高师院校把进化生物学课程设置为生物科学专业必修课，一般在学习最后阶段开设；也作为生物学其他专业，如生物技术、生物工程的选修课，也有院校将生命起源与进化之谜作为一门通识课来开设。由于进化生物学融汇众多交叉学科，每个学校学科课程设置各有不同，教材内容不可能完全适应具体情况，不同学校不同专业的课程内容不能一味照搬。我院曾把进化生物学作为生物科学专业必修课，生物技术专业选修课和全校学生的通识课开设，在围绕基础知识和原理的基础上，对课程内容进行了如下优化：

1.对于生物科学专业师范生而言，进化生物学课程在初中、高中课本都有体现，应该详尽系统地开设

通过对生物进化的历史过程、原因、机制、速率、趋向和物种的形成与绝灭、系统发生以及适应的起源机制等内容的学习，使学生掌握生物进化理论中的基本概念，认识生命进化的基本历程、进化的动力机制，学会对进化现象进行正确的理论分析，融会贯通各分支学科；同时激发学生对生命科学的学习兴趣，树立科学的世界观，培养具有用进化理论来综合生物学各个学科知识的能力的高素质人才。

2.对于生物技术专业的学生而言，应该有针对性地进行开设

由于生物技术专业的学生有一定的生物学基础，进化生物学课程主要应从生命史、小进化（种内水平的进化）、大进化（种以上水平的进化）及人类的起源与演化四个主要方面讲解，着重从个体、群体以及物种等不同分类群探讨进化的规律，涉及学生已掌握的细胞生物学、分子生物学和发育生物学等学科领域，加深对各个学科知识的贯通，着重对学生进行生物进化思想的培养，让学生对生物进化的本质有一个科学的认识，培养适应新时期社会高速发展的科技人才。

3.作为一门通识课，针对生物基础知识相对薄弱的学生开设，课程学时一般为18学时

课程从宏观角度对生物的发展历程、人类的起源与进化等问题入手展开，介绍地球的形成与演化、环境系统的演变、生命的起源、生物与环境的协同关系等，展示人类探索生命起源、探索天外生命的科学成果和艰辛历程。审视30亿年来主要生物类群的延续发展，探索起源、分化和灭绝等问题，使学生树立生物与环境相互联系、生物具有适应性和多样性的观点，在教学过程中加强辩证唯物主义的世界观教育，使学生正确地认识人类在自然界中的地位，人与自然协调发展的必要性，培养大学生探索科学的兴趣，增强其珍惜生命和保护环境的意识。

三 课堂教学改革

进化生物学课堂教学既要符合课堂教学的一般教学规律，又要充分体现课程的独特性。在教学过程设计上将学术性与趣味性有机结合，紧密联系生活实际，并采用灵活多变的教法，丰富的多媒体资源，让学生展开讨论和辩论等形式激发学生学习兴趣，进一步提高课堂教学质量。

1.课堂教学形式的改革，以学生活动为主体，师生角色互换

进化生物学是一门前沿的学科，有很多未知的内容等待我们去探索，对于一些前沿的问题，如恐龙灭绝之谜，地球之外是否有生命，下一次物种大灭绝的预测等问题，让学生自行组织，用多媒体报告的形式做介绍，各小组相互提问，并按照评价表进行打分，小组成绩就是小组成员的成绩，以此培养团队精神，让学生真正融入其中，真正落实“以学生为主体”的教育理念。

2.灵活运用现代教学手段，提高教学质量和效率

对现代教学手段的大规模应用还存在褒贬不一的看法，但对于进化生物学课程而言，选择有代表性的图片、音像资料能吸引学生注意力，丰富课堂内容。如古生物的化石，冥古代地球表面特征等，学生理解起来有一定的难度，但用一张想象图却能集中学生注意力，降低学习难度。另外，借鉴并剪辑国内外大型探索片、纪录片、科幻片中相关内容及其中涉及的电影片段，如《宇宙的诞生》《与远古人同行》等，这些音像资料有效地提高和调动了学生的学习兴趣，也为进一步探讨一些科学问题提供了证据和平台。多媒体课件具有信息丰富、形象、通俗易懂等特点，学生易于接受，便于他们掌握重点内容。

3.教学过程与观察、实验相结合，注重实践教学环节

作为一门理论学科，必须要有实践环节的支持，而生物进化的历程有数十亿年之久，无法真实再现当时的情境，这成了进化生物学实践环节的难题。课堂教学主要从基础课程植物学、动物学实践教学展开，通过对以往知识的回顾、实践结果的描述和多媒体图片视频展示，让学生对生物进化历程有一个初步的认识。对于有些历史阶段没有化石等直接证据，则利用解剖学、胚胎学和发育生物学等知识内容，从现存的状况去推断过去的事件，如利用系统生物学方法通过对现生类群的研究，推断生物的系统发育。还可以带领学生参观博物馆、地质馆，通过研究已灭绝的生物骨骼化石标本和对不同地质断层进行分析比较的活动，让学生获取最直观的认识，总的来看，效果还不错。

四 展望

进化生物学从探索生命起源出发，融会众多学科内容，以哲学思想概括总结出理论知识，通过认识生命来源和历程，从而加深理解生命和尊重生命，以进化的思想升华生态环境保护的意识，树立人类发展必须自觉地顺从并维护生物与环境的协同演化的观点，对于培养大学生系统地认识自然界具有重要意义。建议除了在生物相关专业开设必修课和选修课外，还应该在医学院校、师范院校和综合性院校广泛开设公共通识课，特别是在将来从事科普工作、小学幼儿教育、心理学等相关行业工作的学生中开设通识课，以此培养学生树立人与环境和谐可持续发展的观念，建立正确的世界观、人生观、价值观。

参考文献

篇3

关键词：目的论解释；合理性；阿耶拉

中图分类号：N031

文献标识码：A DOI：10.3963/j.issn.1671-6477.2016.06.0041

生物学中常常会使用目的论语言来解释一些问题，这种目的论语言是否必要，有无合理性一直以来成为科学哲学家们争论的焦点。内格尔（Ernest Nagel）把目的论语言分为两种――目标归因陈述和功能归因陈述。他认为可以使用亨普尔的D-N模型在不损失任何内容的情况下，分别对这两种目的论陈述进行非目的论的替换，以此来消解目的论解释。阿耶拉（Francisco J. Ayala）则认为目的论解释是不能被还原为非目的论解释的，他给出了目的论解释的三个不可还原的内涵，并限定了目的论解释的适用范围，认为像内格尔能使用D-N模型进行解释的那些并不是真正的目的论解释。但是阿耶拉对于目的论解释的适用范围的划分还是出现了问题，这影响到他以此来确立目的论解释的合理性。本文介绍阿耶拉的目的论解释，考察阿耶拉在确立目的论解释的合理性地位中出现的问题，尝试分析目的论语言在不同语境下的解释力，以此来确立生物学中目的论解释的合理性地位。

一、阿耶拉的目的论解释

阿耶拉主张生物学中的目的论解释是不能在不损失任何内容的情况下被其它解释所替换的，他给出了目的论解释的三个不可还原的内涵：

（一）定向组织

阿耶拉认为目的论解释所包含的内容比非目的论解释所包含的内容多：

1.“目的论解释暗示讨论的系统是定向组织的”[1]13。比如：用“鱼鳃的功能是呼吸”来说明“为什么鱼有腮”，前者就是对后者的目的论解释，而在这个解释中其实早就预设了系统――“鱼”是一个定向组织的。

2.“目的论解释说明特定功能的存在和定向组织的存在”[1]13。如：目的论解释说明某一有机体特征的存在（说有腮）是因为这一特征有贡献于表现和维持某一功能（呼吸）。此外，目的论解释还暗示功能的存在是因为它有利于有机体的繁殖适合度。但是，像内格尔那种用D-N模型来替换目的论解释的主要前提是“鱼呼吸”，而这种解释说明不了呼吸的存在。

3.“目的论解释给出了系统是定向组织的原因，有机体的目的性表现的存在是自然选择过程的结果。自然选择提升任何增加有机体的繁殖适合度的系统的发展。”[1]13

（二）对目的论语言的理解

阿耶拉是这样来理解目的论解释的：“目的论解释说明系统中某一特征的存在，这种说明是通过陈述那个特征对于系统的一个特定属性或状态有贡献来完成的。目的论解释要求那个特征或行为对于系统的某一状态或属性的存在和维持有贡献。此外，这个概念暗示：该贡献最终必须是那种特征或行为为什么存在的理由。”[2]8

与其不同的是，内格尔把目的论的语言分为两大类，即目标归因（goal ascriptions）和功能归因（function ascriptions）两种。目标归因陈述某个结果或一个有机体的或有机体的部分的某些活动受指引的目标倾向。功能归因陈述在有机体中一个给定项目或给定项目活动的作用是什么。内格尔对“功能”的理解是：“系统s和环境E中，i的功能是F，预设了s是目标导向，是为了目标G，是为了有利于F的实现或维持。”[3]

阿耶拉在这里强调的是“有贡献”，这种“有贡献”不同于内格尔等人所说的“有利于”。 阿耶拉的 “有贡献”强调了要互为因果，而内格尔的“有利于”只是一种充分条件。氯化钠分子结构有利于品尝盐这个属性，故而把它用于食物，反之则不然，把氯化钠用于食物不是为什么它有这种分子结构或咸味的原因。地球绕太阳运动是为什么有四季的原因，四季的存在却不是地球绕太阳运动的原因。心脏的存在是通过陈述心脏对于泵血有贡献来加以说明的。这种贡献一定是心脏为什么存在的原因。

此外，阿耶拉并不是像内格尔那样将目的论语言分为两大类――目标归因与功能归因；而是从外在目的论与内在目的论的区分上对目的论语言的使用范围作出限制，给出了三种适用情况：第一，结果或目标是被主体有意识预期的。如张三买一张机票去北京的情况下张三的行为是带目的论的。但是，不需要解释有机体的存在和作为创造者有意识行为的原因的适应性。生命世界里是有目的的行为的，但生命世界的存在不需要被解释，正如有目的行为的原因不需要解释一样。第二，自组织或目的论系统，即在存在一个机制的情况下，尽管有环境的干扰这个机制仍使系统达到或维持一个特定性质。第三，解剖学结构和生理结构表现某一功能。如人手用来抓东西。第一种情况用目的论语言是显而易见的，只不过这种目的论语言是一种外在的目的论；而第二种情况和第三种情况是一种内在的目的论，这种内在的目的论语言及其合理性才是我们要讨论的对象。阿耶拉将内在目的论与外在目的论区分开来，避免了内格尔从目标归因与功能归因的角度划分目的论种类而出现的划界标准的含混性。

（三）目的论解释与因果解释的关系

内格尔曾认为目的论解释与因果解释完全一致，但阿耶拉认为这些因果解释对于提供合适的目的论解释来说不必要。生物学家回答关于有机体特征的问题，如：“为了什么？”的问题，这个问题也就是“这样一个结构或一个过程的功能或作用是什么？”这个问题的回答必须被目的论地清楚而确切地表达出来。用一系列的因果关系可以说明眼睛如何张开，但它告诉不了我们所有有关眼睛的事情如眼睛张开服务于看。此外，进化生物学家对为什么一特定基因被选择而不是其它这个问题感兴趣，对这个问题的回答要求目的论解释：“眼睛的产生是因为它服务于看，看增加特定环境下某有机体的繁殖成功。”从这个方面来看，因果解释不能完全替代目的论解释。

二、阿耶拉对目的论解释适用范围的划分及其缺陷

阿耶拉认为在以下三种情况下使用目的论语言是合理的：“（1）结果或目标是被主体有意识预期的……（2）自组织或目的论系统，即在存在一个机制的情况下，尽管有环境的干扰这个机制仍使系统达到或维持一个特定性质……（3）解剖学结构和生理结构表现某一功能。”[2]9其中，（1）是一种外在的目的论，是有行为主体的，并且这个行为主体是人或其它有意识的动物。（2）和（3）是一种内在的目的论，内在目的论系统是通过一个严格机制过程的自然选择来阐明的。有机体是显示内在目的论那一类系统。阿耶拉认为内在目的论也叫它自然目的论，这种自然目的论也分为两种情况：决定性的（或必要的）与非决定性的（或一般的）。有机体的自控过程是决定性目的论的例子。这种有机体的自控过程又分两种：一种是生理性的自控过程，即尽管有环境的干扰，这种过程仍使有机体维持某一生理稳定，如肾对血盐的调节；另一种是发展性的自控过程，即有机体按某程序由受精卵变为成熟的个体的不同途径的调节。

阿耶拉对目的论语言的使用范围作了限定，并认为在限定范围内目的论解释是必要的，但他对目的论解释必要性的辩护却却存在以下问题：

第一，在有机体的自控过程中生理性的自控过程是可以用其它解释的，比如内格尔提出的D-N模型（将这种生理性自控过程看成是一般规律和一系列的因果相关条件），在这个问题上阿耶拉的目的论解释并不增加任何解释内容。

第二，阿耶拉在对目的论解释的整个论述中将目的论解释的很大一部分适用范围放在生物学的意义上，但遗憾的是，他对于生物学的理解也有些偏颇。阿耶拉对生物学的理解大多停留在进化生物学的层面，但其实对生物学的研究还有另一个层面――功能生物学，功能生物学中会运用许多物理-化学知识来帮助解决一个有机体是“怎么样”的问题，阿耶拉虽然也提到了“解剖学结构和生理结构表现某一功能”[2]9，但这种功能是一种“目的性”，而“有机体的目的性表现的存在是自然选择过程的结果。”[2]8阿耶拉夸大了进化生物学对于现象的解释力，而忽略了功能生物学的解释作用。

第三，阿耶拉认为内在的目的论系统的解释是通过自然选择作用机制而被阐明的，但自然选择机制是通过适合度来表现的，这不可避免地要对适合度概念进行考察，并需要对具体问题下涉及的适合度进行经验检验，但是这种经验检验受到许多限制，这一点阿耶拉也注意到了，并提出只有在能够进行经验检验的前提下才能使用目的论解释。阿耶拉在解释中注重经验检验，但有些检验（关于结果未知的情况下的检验）是不可能给出的，如未发生的事情就不能够检验。

三、 不同语境下的解释力

从迈尔（Ernst May）开始就将生物学分为了进化生物学和功能生物学两大类，这种划分有利于多角度理解生物学，也有利于我们从多视角考察生物学中的目的论语言的合理性。

迈尔将生物学明确地区分为进化生物学与功能生物学。进化生物学的特点是：其一，研究远因，回答“为什么”的问题；其二，主要采用观察、比较的研究方法，是属于“定性”的研究；其三，注重进化历史中的独特性。功能生物学的特点是：其一，研究近因，回答“怎么样”的问题；其二，主要采用实验研究方法，是属于“定量”的研究；其三，注意结构元件运行和相互作用。他曾举过这样一个例子：“性二形性（sexual dimorphism）的近期原因可能是激素的或某些遗传性生长因子的作用，而其终极原因则可能是性选择或者利用食物小生境的不同选择优势（selective advantage）所致。总之，任何生物学的现象都可以归结为这两种独立的因果关系。”[4]而与研究这两种独立的因果关系相对应的生物学则分别是功能生物学与进化生物学。

到目前为止，我们通常意义上所说的生物学可以借用迈尔的粗略分类，即进化生物学和功能生物学。进化生物学中会使用到选择或适应来解释一些现象，这种选择或适应的语言是生物学特有的，是从历史性的角度来研究问题的。功能生物学中大多使用物理-化学的语言侧重于研究有机体的结构以及与结构相对应的功能是怎么样的问题，在这个层面的生物学中并不是单靠物理-化学语言就能解释清楚一些现象的，如人手的结构我们可通过解剖来了解，但是人手的这种结构和功能的关系问题却是个很难说清的问题，这不仅会涉及到解剖学的知识还要涉及对历史上人手结构的考证和研究，而进化生物学中的研究也会借助到解剖学，其实生物学的这两大分支是彼此联系，互相影响的，阿耶拉站在进化生物学的角度来谈目的论解释，势必造成他对目的论解释划界标准的片面性。事实上，生物学中的进化生物学和功能生物学这两个方面是彼此交融的，如果想从生物学科内部的分类这个维度去划分目的论解释的适用范围，势必会出现一团乱麻的局面，但如果像阿耶拉那样把生物学理解为进化生物学，从而讨论生物学中目的论解释的适用范围，则又会犯片面性的错误。

目的论解释有无合理性？我们的回答是肯定的，但并非在任何情况下目的论解释都具有合理性。可以考虑从以下方面来讨论目的论解释的适用范围。

目的论解释是陈述输入信息与输出信息之间的对应关系。目的论语言的使用只能局限在知道输入信息和输出信息但不知道从输入信息到输出信息的过程中蕴含的规律的时候，这是因为，当我们不知道输出信息时，整个事物处于一种未知的状态，将来发生什么是一种偶然性事件，对于这种偶然性我们无法作出必然性的解释，也不可能对于还没有发生的事情来进行检验，我们唯一能作出的是猜想而不是解释。当知道输入信息和输出信息并且知道从输入信息如何达到输出信息的过程中的规律时，目的论语言也没有必要，这是因为我们既然知道了规律就可以给现象以规律解释，并且这种规律解释显然要比用目的论语言更清晰、更明白。当知道输入信息和输出信息并且不知道如何从输入信息到输出信息时，我们完全可以假定这个过程是有规律的，在我们还没有弄清楚规律时，对一些现象我们只能通过陈述输入信息与输出信息之间的对应关系来进行说明，这也正是目的论解释的解释力所在。但是，随着我们对具体规律的不断探求，在我们弄清楚过程中的规律时，目的论解释就不增加解释力。

阿耶拉将目的论语言集中在生物学领域，并将自然选择作为目的论语言，他认为他遇到的最严重的困难是对于自然选择的经验检验的问题。笔者认同阿耶拉在个体发育的问题上使用目的论语言，因为从受精卵到胚胎最终发育成个体的过程中，从目前的研究来看是存在规律的，这个过程中包含着受精卵的细胞分裂以及遗传物质的表达等细节的问题，目前的生物学对于这些细节的问题的研究还有许多争议，科学家对这种过程的规律的认识还不是很清晰，还不能给出一个肯定的、明确的、具体的规律解释，但是有一点很明确――知道输入信息（受精卵）和输出信息（个体），这种情况下用目的论解释来说明现象是合理的，目的论解释在这种情况下是具有解释力的。但是，笔者反对阿耶拉在生理性自控过程的问题上也使用目的论语言，这是因为目前生物学对人的生理性自控过程的研究已经比较详尽，比如肾对血盐的调节的例子：正常成年人每天滤过肾小球的水、Na+和K+等有99%以上被肾小管和集合管重吸收。肾小管和集合管对水的重吸收，是随着体内水的出入情况而变化的。当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时，都会引起细胞外液渗透压升高，使下丘脑中的渗透压感受器受到刺激。这时，下丘脑中的渗透压感受器一方面产生兴奋并传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量；一方面使由下丘脑神经细胞分泌、并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加，从而促进了肾小管和集合管对水分的重吸收，减少了尿的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。相反，当人因饮水过多或是盐丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时，就会减少对下丘脑中的渗透压感受器的刺激，也就减少了抗利尿激素的分泌和释放，肾脏排出的水分就会增加，从而使细胞外液的渗透压恢复正常。当血钾含量升高或血钠含量降低时，可以直接刺激肾上腺皮质，使醛固酮（一种盐皮质激素）的分泌量增加，从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的分泌，维持血钾和血钠含量的平衡。相反，当血钾含量降低或血钠含量升高时，则使醛固酮的分泌量减少，其结果也是维持血钾和血钠含量的平衡。由此可见，人体内水和无机盐的平衡，是在神经调节和激素调节共同作用下，主要通过肾脏来完成的。例子清楚地说明了肾对血盐的调节这种生理性自控过程，这个说明是无数的科学家经过不断地研究而找到的规律性的解释，这种解释比目的论解释更清楚、更明白。在研究比较详尽的问题上，我们已经可以给出比较明确且详细的解释，这些解释远远比目的论解释更有说服力，这种情况下目的论解释不增加解释力。

此外，对于阿耶拉提到的鸟翅膀的功能的例子，笔者认为不能单纯把这类问题都归于目的论解释，当我们在谈到鸟翅膀的功能的时候，我们先要分清是说的某一只鸟还是某一类鸟，又或是鸟这个物种。对于某一只鸟或某一类鸟来说，我们可以分析鸟的习性、鸟所处的环境以及可能与这只或这类鸟发生交互作用的其它事物，然后通过解剖或对鸟的习性等的观察以及这只鸟或这类鸟是如何演变到现在这种状态的横向的历史研究等多个方面来回答这只或这类鸟的翅膀的功能的问题，这会涉及到许多的细节问题，在我们能够对这些细节问题作出详细的回答时，目的论解释就不必要了；对于鸟这个物种来说，要说明翅膀的功能是什么以及如何而来的问题，除了要通过对某一类鸟那样的多方面研究之外，还要进行鸟这个物种与其它物种的比较，这些研究其实都是在寻找一种规律，在规律尚未探究清楚时，作为陈述输入信息与输出信息之间的对应关系来说明现象的目的论解释时具有解释力的；当找到规律时，目的论解释不增加解释力，也变得不必要了。

内格尔强调的是统一的解释，他用D-N模型作为这种统一解释，其实D-N模型中最重要的是模型中的一般规律，笔者并不否认这种模型具有解释力，事实上这种模型也解释了一些问题如内格尔举过的例子：

（a）人体有肾上腺，这种肾上腺影响人身体的代谢率；

（b）在这个人身体出汗的情况下，此人的汗液被蒸发；

（c）假定人体有肾上腺，这种肾上腺影响人身体的代谢率；在身体出汗的情况下，汗液被蒸发；这些活动使得人体血液温度产生变化。

（d）因此，这个人的血液温度产生变化。

在这个例子中回答了为什么人的血液温度会产生变化，其中（c）其实就是一个规律，但是笔者认为这个规律要放在具体的问题中用，并且提问者可能更感兴趣的是这个规律本身，而不是D-N模型的推导结果。比如：在说为什么植物中包含叶绿素的时候，其实这个提问就有问题，并不是所有的植物都包含叶绿素，比如菌类就不含叶绿素，也并不是所有的植物只能通过光合作用才能生存。叶绿素其实是一种色素，它存在于叶绿体中，叶绿体不光包含叶绿素，还包含叶黄素、胡萝卜素。植物需要光合作用来产生碳水化合物从而利用有机物产生无机物并储存能量。这个过程的关键参与者是内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子炔康亩氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖，同时释放氧气：

12H2O+阳光12H2+6O2[光反应]

12H2（来自光反应）+6CO2C6H12O6（葡萄糖） + 6H2O[暗反应]

维基百科中是这样来定义光合作用的，即光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在光的照射下，将二氧化碳、水或是硫化氢转化为碳水化合物。但菌类是一类没有叶绿素的低等植物，菌类不能进行光合作用，它们主要靠寄生的方式生存。内格尔在使用D-N模型解释叶绿素的功能时遇到了其他学者提出的菌类不含叶绿素的驳难，内格尔对这种驳难没有给出正面的回答，其实质的原因在于模型忽视了反例，没有注意具体问题的具体分析，在他看来，只要有了一般规律就能解决所有问题这种解释方式是偏颇的。

四、结 语

目的论解释实际就是陈述输入信息与输出信息之间的对应关系，目的论解释的合理性与我们的认知程度相关，当我们对输入信息与输出信息之间的过程有清楚明了的认识时，目的论解释不增加解释力；当我们还不清楚这个过程时，找出输入信息与输出信息之间的对应关系，用这种对应关系说明现象就是目的论解释，这种情况下的目的论解释就具有解释力，而这一点也正是目的论解释的合理性所在。

[参考文献]

[1]Francisco J. Ayala.The Autonomy of Biology as a Natural Science[M]∥Breck， Yourgrau. Biology ， History， and Natural Philosophy.New York： Plenum Press，1972.

[2]Francisco J. Ayala.Teleological explanations in Evolutionary Biology[J]. Philosophy of Science，1970，37（1）：1-15.

[3]Ernest Nagel. Teleology revisited and other essays in the philosophy and history of science[M]. New York： Columbia University Press， 1979：312.

[4]迈尔.生物学思想的发展[M]. 刘BB，译.湖南：湖南教育出版社，1990：73.

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

篇4

关键词：问题情境；创设；生物进化理论；教学；分析

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1674—0432（2012）—08—0230—1

对于生物进化理论教学而言，教学目标要求学生明确掌握包括种群以及基因频率在内的相关概念，并且能够借助于对基因频率的准确计算，理解种群进化的本质在于基因频率的改变这一中心内容。以上教学目标的设定使得生物进化理论教学所面临的教学形式比较严峻。而借助于问题情境的创设能够在很大程度上缓解这一问题，以问题情境的方式提供学生参与生物进化理论学习的动力，并逐步培养学生自主探究以及归纳推理等多个方面的自主式学习技能。针对以上问题，本文试对其做详细分析与说明。

1 通过创设问题情境导入生物进化理论教学内容

生物进化理论教学内容的导入能够通过问题情境创设的方式实现，并且能够引导学生进行发散式思考，结合学生对既有知识以及日常生活现象的认知降低生物进化理论教学的难度，其重要意义是可想而知的。例如，教师可以在课堂教学中创设这样一种问题情境：我们知道，一种类型的抗生素在使用一段时间以后其杀菌效果势必会有所降低，导致抗生素杀菌效果降低的根本原因在于细菌产生了一定的抗药性。在此基础之上，教师可以引导学生借助于达尔文的自然选择学说对细菌产生抗药性的原因加以分析。在这一过程当中，学生可以展开对这种分析方式不足之处的自主思考。教师可把握教学时机，明确指出达尔文自然选择学说无法从根本上对进化原因进行解释，进而引入生物进化理论的教学内容。在这一过程中，学生基于对生活现象的认知展开问题的思考，基于对既有知识不足之处的认知接受新知识，从而降低了新知识接受过程中的难度。

2 通过创设问题情境明确生物进化理论教学知识点——种群

学生要想提高对生物进化理论知识的学习效率，其关键在于明确生物进化理论教学的关键知识点。传统意义上仅仅依靠教师“照本宣科”式教学方式进行灌输式教学的模式显然并不合理，借助于问题情境的创设能够以一种有针对性、有目的性且有层次性的方式引导学生针对生物进化理论教学的关键知识点进行推理归纳，这对于提高学生自主学习能力而言同样是极为关键的。例如，教师可以在课堂教学过程中以多媒体材料为载体向学生展示自然界中的桦尺蠖群体。在一群白色桦尺蠖群体（基因型表现为aa）中偶尔出现有一只黑色的桦尺蠖（基因型表现为Aa）。并且黑色桦尺蠖较白色桦尺蠖而言存活机率更高。那么，这种现象会导致桦尺蠖群体的颜色产生怎样的变化呢？在这种问题情境作用之下，教师应当引导学生针对两个方面的问题加以思考：一方面，在整个白色桦尺蠖种群中出现的黑色桦尺蠖生存状况如何呢？另一方面，黑色桦尺蠖所产生的新基因型Aa怎样才能保存下来了？学生针对以上两个方面的问题展开思考，认识到黑色桦尺蠖在整个种群中的命运既有可能存活，同时也有可能死亡。而要想黑色桦尺蠖所携带的新基因型Aa能够保存下来，只有依赖于黑色桦尺蠖对后代的繁殖，并借助于对新基因型的保存最终使得整个桦尺蠖群体发生进化。通过以上问题情境的创设，学生能够较为深刻的认识到一个方面的问题：即针对生物进化的研究并非单单针对个体表现型与环境的适应性能够进行研究，其更多的是研究整个群体中基因组成的变化。与此同时，通过对桦尺蠖群体概念的辨析，学生能够自主归纳推理出生物进化理论教学的最为关键的知识点，即种群是生物进化的最基本单位，从而为后续知识点的引入与学习奠定相应基础。

3 通过创设问题情境明确生物进化理论教学知识点——基因频率

基于有关对桦尺蠖群体进化现象的分析，教师应当通过创设“桦尺蠖群体发生进化现象的实质是什么”这一问题情境的创设，引导学生对中旬基因频率的改变加以认知。例如，教师可以引导学生通过对数学方法的综合应用解决这样一个方面的问题：假如在整个桦尺蠖群体当中存在着三种类型的基因型表现个体，其中30%桦尺蠖个体的基因型表现为AA，60%桦尺蠖个体的基因型表现为Aa，10%桦尺蠖个体的基因型表现为10%。在整个桦尺蠖群体以这样一种基因表现形态方式进行繁殖的情况下，繁殖子代桦尺蠖群体个体所表现出的基因频率是否与繁殖亲代表现一致呢？学生基于对这一问题情境的认知与理解展开计算，计算结果显示繁殖子一代、子二代以及若干代之后整个桦尺蠖种群的基因频率并不会出现任何改变。在此基础之上，教师可以引导学生思考以下两个方面的问题：一方面，以上计算结果是建立在怎样的假设条件之上的呢？另一方面，对于自然界实际环境中所生存的种群而言，以上五个方面假设条件是否能够完全成立呢？学生展开独立思考，发现对于自然界实际环境中所生存的种群而言，要想同时满足包括①种群数目庞大；②种群所有雌性个体及雄性个体间均能够自由且成功繁衍后代；③种群繁殖过程当中不存在迁出与迁入行为；④种群繁殖过程当中不存在自然选择行为以及⑤种群繁殖过程当中不存在变异问题在内的假设条件是不可能的。从而教师能够引导学生归纳并总结生物进化理论教学的关键知识点之一：即种群进化的本质在于基因频率的改变。

4 结束语

生物学教学过程中所涉及到的知识点覆盖面积大、识记难度高，大部分学生往往会感觉到整个生物学科的教学课堂比较枯燥与乏味，进而导致课堂教学效率低下。而借助于创设问题情境的方式则能够有效改善这一问题，其重要意义是可想而知的。以上问题希望引起各方的关注与重视。

参考文献

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[3] 谢雪锦.创设教学情境提高高中生物课堂教学的有效性[J].福建基础教育研究，2012，（02）：60—61.

篇5

一、“自然”对“意义”的遮蔽

人生活在两重世界中，即自然本体世界与自由的意义或价值世界，人的本性到底是从人的自然世界去找寻还是应该从人的意义世界去找寻，这在哲学上一直是争执不下的问题。在伦理学中也长期存在着关于自然和意义（或价值、精神）的争论，当代生物伦理学的出现，同这些争论是分不开的。关于这个问题，主要有三种有代表性的回答：一种观点认为人的理性和精神是人之为人的关键，人的自然属性和欲望是理性限制和统治的对象。所以应从人的精神合理性本质出发，通过对人的感性肉体欲望的抑制来尽量限制感官的要求，如人的激情、冲动、欲望、需要等，以达到理性战胜感性的要求，从而实现人的道德理想、价值和德行。这一观点是建立在灵魂统治身体这一认识基础之上的。这种哲学伦理学传统从苏格拉底、柏拉图开始，后经过斯多葛学派和基督教伦理学的拓展，一直到康德的以实践理性为基础的道义伦理学的传统，他们都主张从人的理性本质出发来设定道德规范。第二种观点与之相对，它从人的自然本性出发，把人的自然需求当作人的本质，它充分肯定人的感望的正当合理性，把人的精神和理性看作满足感求的手段和工具，因此把寻求快乐幸福作为人的价值理想和人追求的最高目标，他们甚至把一切能够带来快乐和幸福的东西称之为“善”。这种学派从伊壁鸠鲁的快乐主义后经文艺复兴时期对人的感性需求的高扬一直到近代的功利主义。另外一种观点以尼采为代表，他认为身体和灵魂，人的自然与精神是人的有机体中同样有根据的、对抗的力量，他们相互挑战并激发出最高的成就。他把人的身体称为“伟大的理性”，并试图由此理解精神性的东西在自然中就有其根源，他从自然中获得其生命冲力。尼采为此援引达尔文的自然选择理论。他看到这种自然进化的过程不仅仅是通过自然进化的选择和适应机制来规定的，而且在本质上也是通过这种由自然进化而来的精神形式所规定的。他试图借用黑格尔的辩证法思想来整合达尔文的进化论，把生命体的进化作为一种身体和精神的辩证法加以理解。在这种辩证法中，自然和理性不是相互压迫，而是相互挑战。随着尼采的影响日益增长以及现代自然科学的迅猛发展，建立在上帝创造基础上的古典的人类图景终于实现了向建立在进化论基础上的进化生物学纲领的转变。这场转变从根本上说就是在对伦理学的讨论中引入了生物学，试图从生物的角度对伦理学的有关问题做出说明。建立在生物学基础上的人性论和人类图景直接构成了生物伦理学讨论道德问题的基础和出发点。这种理论对伦理学提出的一个难题是：怎样找寻人的意义和自由？既然人是彻头彻尾的的“生物人”，人是自然进化的结果，并且继续处在进化之中，他并没有作为“创化的王冠”而达到终极状态。这样人作为自然的出生不再可以被当作神圣生物的肖像，并由此也不再具有自由人格，而是被理解为从纯粹的偶然事件中演化而来的，那么，人的意义世界只有通过自身生产创造才能产生。它只有通过行动赋予它的生命以一种价值。但是，倘若他只是进化的产物，其因果机制可能完全支配着他，以至于自由只是一种纯粹的幻想。生物伦理学不仅颠覆了传统伦理学的基础和人类图景，并且在这个过程中，它还彻底埋没了人的精神和意义世界。[5]（P379-380）事实上，人与一般动物不同，人不仅具有生物性，是自然世界的一部分；人还具有社会性、反思性和创造性，在自然世界的基础上，他还能创造一个意义世界、价值世界。在意义世界中，人能按照自己的愿望，使自身从本能和现实环境中超越出来，通过自身创造性的实践活动打破生命本能和现实规定性的关系束缚，使自己的存在获得开放的、应然的和生成的性质，意义的存在是人之为人的根本，诚如赫舍尔所说，“人的存在从来不是纯粹的存在；他总是牵涉到意义。意义的向度（dimension）是做人所固有的，正如空间的向度对于恒星和石头来说是固有的一样”[6]（P46）。如果没有意义，人只是一个客观的、有限的存在，是“一条在卵石和土地上蠕动的虫”，或是“一个在无边无际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，则与禽兽昆虫并没有本质的差异，那么这种存在不足以贵称为人的生命。只有不同于动物属性的意义世界的构建才能凸显人性的尊严。生活在意义世界中，追求价值是人不同于动物的独特的生活方式。动物是单一自然性的存在，而人具有二重化的存在结构，生活在“双向度世界”充满张力的否定性结构中。一方面，人是自然的一部分，在其身上始终禀赋“物性”，但另一方面，人的意义向度又要自身从这种自然中超越出来，做一个“真正的人”，意义意味着超越，不寻求意义的生物人只是一个“未完成的人”。正如当代政治理论家米歇尔•诺威克所说：“人是地球上唯一不盲目、本能地遵循他们自己本性规律的动物，而是愿意自由地选择遵循本性规律。只有人感到自由地做、或不做他们应当作的事情的乐趣”[8]（P22）人无时无刻不为超越自身生存的动物性、有限性、偶然性和受动性的愿望所驱使，无时无刻不在内心激荡着一种趋向自由的力量、热情和憧憬，在此意义上，马克思说人“不仅仅是自然存在物，而且是人的自然存在物，也就是说，是为自身而存在着的存在物，因而是类存在物”[9]（P169）。人的这种自我超越，自我创造，永远向未来敞开的本性就集结在“意义”这一概念之中，这也是人的独特的价值本性所在，在这种意义世界中，人可以在有限中达到无限，在必然中把握自由，人“虽然充满劳绩，但还诗意地安居于大地之上”[10]（P91），在这种意义世界中人获得终极价值依托，获得自身安身立命的基础。人拒绝接受既定的“事实”，他总是生活在“远乡”，生活在“未来”的牵引之中，正是这种对理想和自由世界的绝对指向性，变成了人类超拔自身的强大动力，引导人走上了不断解放自身的历程，意义成为人存在的基础和本性，成如赫舍尔所说“正是意义照亮了人的存在”[11]（P48），正是意义和价值对人的这种特殊功用，千百年来的文人学者一直致力于对意义世界的构建。意义不是一种客观实存，“意义意味着一种不能被归结为物质关系或不能被感觉器官感觉到的状态”[12]（P50），它要求人类克服自身所固有的生物性倾向，它是人类对实存和定在的超越。生物伦理学把人看作一个纯粹生物性的存在，他们从一种生物性的人类图景出发，把人的社会属性、人的意义的存在和与此相关的价值禀赋都从其考虑中剔除掉了，把人的自然生物性看作是人的道德价值的来源和基础。似乎自然的存在涵盖了人的全部存在状态，意义世界在道德的行为方式中没有留下什么痕迹，它以人的自然本体世界性完全遮蔽了人的自由的意义世界。事实上，人的生物性非但不是作为价值的源泉和根基，相反它是被超越和扬弃的对象。包括道德在内的人的意义世界不是从人的生物属性中产生的，而是由人类超越本体的主观价值赋予的。

二“、物”对“人”的消解

人和物是两种不同的存在，物受单纯的自然法则的支配，它的运行直接为自然律所支配，动物之所以如此行动，并不是因为他们在人类生活中看到了一种必须无条件加以维护的善，而是因为它们不可能采取别的行动：他们的行动是自然规定好了的；人的存在不是完全有自然法则支配的，道德法则或“法”而不是自然法则构成人存在的法则，它现实地体现为人类所缔造的超越本体世界的意义世界。人的理性本质是意志自由，他不为一切定在所束缚，突破自然法则而使自然委质于意志，缔造自由世界是人不同于物的特性所在。康德口中传颂的名言：“两样东西，我对他们越是坚持不断地思考，越是有更新更大的讶异和敬畏充满了我的心灵，这就是在我头上星斗森罗的天空和在我心中的道德规律”[13]（P16），也从侧面我们揭示了二者的不同，在康德看来，自然规律主要对物起作用，而对人起作用的规律是道德规律，但从自然规律来看，“那数不清的世界把我当作一个动物，而消灭了我的重要性，这个动物被暂时赋予了生命，谁也不知道什么时候，又把构成自身的质料归还给所居住的行星，这行星不过是苍茫宇宙中的一粒灰尘。”[14]（P16-17）。而从道德规律来看“它无限地提高了我作为一个理智东西的价值。道德规律向我展示一个独立于动物性，以至独立于整个感性世界的生活。道德规律向我昭示，人的存在使命决不受这个生命和条件的限制，它将伸向无限。有理性东西的一切行动都必须以道德规律为基础，正如全部现象都以自然为基础一样”[15]（P17）。虽然人在一定意义上人也必须尊重客观规律，人作为现实的存在，自然本体构成其不可或缺的前提，但正如赫舍尔所说，人在本质上不是一个纯粹客观的存在，他的本质是意志自由。人不甘为自然定在所束缚，不是被动地接受客观规律的支配，而是通过实践理性在自然基础之上缔造一个自由的意义世界，实现对现实客观定在的超越。人的自然性虽然是人存在的基础，但是它相对于人的本质而言是不自由，是人存在的有限性，是应被扬弃和否定的对象。伦理道德就是这样一种对人的自然定在进行扬弃的基本形式，它通过自由意志对自然感性的扬弃使人摆脱物的奴役和束缚，使人超越自己的客观定在而获得解放，获得自由。这正是人与物相区别的本质所在。卡西尔曾经说过，“我们绝不可能用探测物理事物的本性的方法来发现人的本性。物理事物可以根据它们的客观属性来描述，但是人却只能根据他的意识来描述和定义。[16]（P8）生物伦理学好象不了解这一点，它从生物学的意义人去认识和定义人，把人看作是受自然法则趋势和奴役的纯粹客观的存在，完全抹杀和漠视人的能动性和创造性，把人看作与一般动物无异的有机组织，在他们看来，人是遵循自然法则即自然机械作用的因果律，是由本体层面的自然机械规律所主宰和支配的存在。生物伦理学也承认伦理道德的存在，但在他们那里，道德不再是人的自由意志的主观价值赋予，而完全成了人的生物机体的一种生理机能（生命伦理学），或是由人的遗传基因决定的（进化伦理学），并且断定人的一切道德责任、道德行为都是由生物学因素决定的，在这里，人的自由意志再也没有任何立足之地，人完全成了生物学因素的奴隶，所有的道德行为都被还原为“自然”，道德规律变成了纯粹的生物学规律，而不再是处在实践理性基础之上的自由规律，既然人的一切行为都是由生理规律所支配，人就是完全委身于自然的存在。这样生物伦理学完全混淆了人与动物的不同存在方式，与动物一样，人成为自然法则的载体和呈现者，在他们的视野中，真正意义上的人消失了，人完全被降低到动物的层次，这时毋宁说人就是一般的物。既然人是由无法抗拒的客观规律决定的生物性的存在，他的行为必然没有丝毫背离和偏差地遵循既定的客观规律，他永远无法挣脱自然法则的束缚而获得自由，人作为完全由生物规律所决定的客观定在，也不可能拥有任何意志自由，这样也不必为自己的任何行为负责。对意志自由的否认，就意味着对道德责任的消解。道德责任是以责任主体的自由为前提的。如果人的一切都是被某种客观的无法抗拒的因素决定的，自身没有任何选择的余地和空间，那么它就无需为自己的行为负责，这样个体就取得了道德的豁免权，再谈论道德责任就变得毫无意义了。而生物伦理学的错误正在于它在一种决定论的基础上讨论人的道德和道德责任，他恰恰是把人的道德责任置于被客观因素决定的生物基础上，这样一种立论基础和自然主义思考方法，从一开始就彰显了其实践的虚妄性，并且注定它在理论上也不可能有任何建树而只不过是为学界徒增一些聒噪罢了。

作者：高月兰

篇6

[主题词]经络研究；经络实质；筋膜；中医现代化

文章编号：0255-2930(2007)08-0583-03

中图分类号：R 224.1　文献标识码：A

我国对中医核心“经络实质和物质基础”的研究，一直难以取得突破性进展，缺乏中医基础理论研究的突破是制约的关键。近年来，笔者在数字人研究中发现，运用发育生物学等已知的事实，客观地提出人体内存在新的功能系统――支持与储备系统新学说(又可称为筋膜系统或经络系统)，借以拓展人们的思路并揭示传统中医经络理论的神秘面纱。

1 人体内新的功能系统学说提出的缘由和过程

1．1 背景

通过国家科技部两次(174次和183次)香山科学会议论证，国家科技部启动了国家高技术研究发展计划(863计划)《数字化虚拟中国人的数据集构建与海量数据库系统》，由第一军医大学(现为南方医科大学)、中国科学院计算所、首都医科大学、华中科技大学4个单位承担，第一军医大学为承办单位，课题负责人为人体解剖学教研室原林教授，研究期限为3年(2003-2005年)。

1．2科学发现

针灸疗法是祖国传统医学的重要组成部分，针灸经穴的本质――医学生物学基础是该研究的关键问题。笔者在数字人研究过程中采用高精度冰冻切削、数码照相的方法获取了正常人体的整体形态学信息，利用人体图像数据库实现了整个人体特异组织成分的选择性图像分割和三维重建。在肢体和躯干的筋膜组织聚集处进行标记，通过三维重建和透明化处理，在重建人体模型内呈现出与经穴记载走行一致的串珠样影像结构。其中串珠的“珠”相当于经穴的“穴”；联系串珠的“线”相当于经穴的“经”。笔者认为穴位是能产生较强生物学信息的部位，在人体解剖学定位为筋膜结缔组织聚集处。

近2年，笔者用其他数字人数据集和通过CT、MRI等技术手段获取的活体数据，通过计算机自动识别重建获取的图像进行反复验证均可得到与此项发现同样的结果。

1．3科学理论创新

形态学研究已证明，筋膜遍布全身，包括所有包被在肌、肌腱或血管、神经及某些内脏器官外表面或器官之间的固有结缔组织，它又分为浅筋膜、深筋膜及脏筋膜。通过对筋膜的发育生物学溯源分析，从多细胞生物到三胚层生物再到高等动物，筋膜的发育经历为细胞外液一间充质一筋膜。可知其主要是由胚胎时期中胚层大量未分化的间充质分化形成，而间充质在生物发育中的作用是对其他的组织细胞起支持、储备等作用，通过细胞信号传导、分子扩散、神经反射调节、神经内分泌调节、自身免疫调节和细胞组织修复等环节维持机体内环境的稳定，使生物个体对衰老、变异的功能细胞不断进行更新和修复，从而使生物个体具有较长的生命周期。因此笔者推断全身的筋膜组织构成了一个有别于其他功能系统的支持与储备系统。

1．4提出新的学科领域

在提出新功能系统的基础上，结合现代生物学和医学研究成果，笔者提出了一个新的研究领域――筋膜学说，具体内容是研究结缔组织自身的功能机制和结缔组织与其他功能组织细胞的相互关系。

2　从筋膜学的角度探索中医经络的奥秘

从筋膜学角度研究全身的结缔组织支架与经络的解剖学关系。关于经络本质的描述，中医书籍称为“内属于府藏，外络于肢节”，我们今天所用的国家标准十四经、361穴，实际分别是元代和清代总结完成的，除此之外还有众多经络穴位如奇经八脉、十五络脉、十二经别等等。由于人体各部位均有结缔组织存在，客观上奠定了“穴位”的普遍性，中医大师孙思邈所说的“阿是穴”亦是同理。从历代经典医书对经络的描述中可以看出经络描述与笔者对筋膜的描述在形态上有着十分惊人的一致：从功能的角度经络是人体运行气血、联络脏腑、沟通内外、贯穿上下的径路，而人体的结缔组织同样也内而脏腑、外而皮肤，联络内外、交通上下形成一个完整的支架。

费伦等提出经络穴位的物质基础是在以结缔组织为基础，连带其中的血管、神经丛和淋巴管等交织而成的复杂体系之中。美国Helene M Lange-vin的研究组在一项获美国NIH资助的课题中，提出针灸经穴网络是间质结缔组织网络表象的假设。该假设得到Elisa E Konofagou在正常人体针灸穴位处，结缔组织分裂位面超声影像显示的实验支持。

在过去针灸经络的研究中，组织学家对穴位进行了组织学切片观察，生理学家进行了神经传导测试，物理学家用各种声、光、电、磁探测等手段，这就像一幅拼图，每个单元都能有一定的发现，但未能了解整幅图像的全貌，反而越是细微(从大体解剖到组织切片、电镜切片、神经电信号、细胞信号传导、分子水平、离子水平等)离目标却越远，就像是用放大镜去看长城，始终未能触及经络的本质、看到经络的全貌。数字人研究使笔者第一次具备了从宏观的角度来观察人体结构的手段，计算机图像分割和重建技术能够任意显示所关注的组织在人体的分布，通过与经络穴位的对比分析，得出经络穴位的分布与筋膜结缔组织支架分布相似的结论。而后从最原始的生物如海胆、水母到高等动物人，逐步推演筋膜结缔组织在生物进化的各个阶段所扮演的重要角色。

从图可以清晰地了解到由结缔组织构成的支持与储备系统在人体整个生态系中的作用和与其他功能系统的关系。可以简单通俗地把筋膜结缔组织比喻为整个生态系(人体)中的土地，其他功能系统为在筋膜支持下的不同植物。中医对整个生态系的干预如各种刺激疗法(针灸、刮痧、梅花针等)相当于给土地松土，中药汤剂相当于给土地进行灌溉和施肥。这与中医倡导的整体全身调理和辨证论治的总体理念具有异曲同工之妙。

与现有众多有关针灸理论的假说不同的是，筋膜学说是在现有针灸生物学机制研究的基础上，结合已经非常成熟的进化生物学和发育生物学理论所提出的假说，与其他假说比较有更大的包容性和对进一步深入持续研究的指导性。

3　筋膜学说对中医发展战略的影响

新功能系统的发现和筋膜学研究领域的提出，为古代针灸疗法奠定了现代生物学意义上的物质基础(人体筋膜系统)和机能学基础，为针灸研究摆脱传统经验医学模式向生物医学模式过渡提供了理论依据。针灸是通过针体刺人人体的结缔组织，经过捻转、提插对结缔组织进行机械刺激而产生生物学信息(神经、淋巴、细胞机械受体)，从而调节人体功能细胞的生命活动(修复和再生)和机能活动(活性程度)，穴位与非穴位的区别只是量的不同而没有质的区别。经络是前人对产生较强生物学信息部位的记载。筋膜学说的提出也为传统针灸器具的改进提供了依据，如笔者已获得国家专利的“得气针”，其要点是在针体上进行粗糙处理，使针体能够更有利于牵动筋膜组织而产生较强的刺激；还可根据解剖学部位、进针路径和病变情况改进出不同形态和功能的刺激器具。

篇7

关键词：温室效应；海水盐度；陆地自然带；化石燃料；地球年龄；自然环境整体性

一、温室效应

问题1：在大气对地面的保温作用中，湘教版高中地理教材刻意回避了与温室效应相关的内容。为什么？据《辞海》“大气保温效应”词条介绍，大气具有允许太阳短波辐射透入大气低层，并阻止地面和低层大气长波辐射逸出大气层的作用。因可使大气温度保持较高的水平，故称大气保温效应。20世纪初期前，人们曾误认为玻璃温室（不经人工加热的花房）保温机制与大气保温机制相同，因而将它称为“温室效应”。1909年，美国物理学家伍德（RobertWilliamsWood）分别用岩盐（对长短波辐射都透明，不会截留长波辐射）和玻璃（有透过短波辐射而截留长波辐射的能力）做成温室（花房）试验，结果两个温室内的温度一样高。这表明温室的保温作用，主要不是它是否阻截或吸收长波辐射，而是玻璃或岩盐壁阻止室内（暖）外（冷）空气以对流或湍流方式的热交换。据研究，这种阻止空气在室内外热交换作用，比大气保温气体吸收长波辐射致暖作用大3~4倍[1]。综上所述，温室效应与大气保温效应的意义并不相同，请地理老师们在教学中加以区别，两者不能混为一谈。

二、海水盐度

问题2：湘教版高中地理必修教材第一册第四章第二节正文中有这样一句话：高纬度海区温度低，蒸发量小，加之反复结冰、融冰，盐度偏低。前半句话的意思很容易理解，后半句话该如何解释呢？需要注意的是，该段正文阐述的是海洋表层海水盐度的水平分布规律。高纬度海区表层海水的盐度偏低，与该海区结冰、融冰的影响有密切关系。海水结冰，主要是纯水的冻结，会将盐分大部排出冰外[2]。海冰密度比海水小，它总是浮在海面上，融冰过程可稀释表层海水盐度。问题3：从本节教材中的“海洋表面盐度、温度随纬度的分布示意”图看出，60°N比60°S处的盐度低，而从“大西洋表面海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意”图看出，60°N比60°S处的盐度高。两幅图的表达完全相反，是不是图像绘制有误？为什么？教材中的两幅图没有问题，均参照《海洋科学导论》中的相关图像绘制。第一，需要注意的是，两幅图表示的空间尺度不一样，“海洋表面盐度、温度随纬度的分布示意”图是针对全球海洋各纬度的平均状况而言的，而“大西洋表面海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意”图是针对大西洋各纬度的平均状况而言的。第二，大西洋东北部盐度较高，是由于北大西洋暖流挟带高盐水输送的结果。第三，全球海洋的盐度分布具有明显的地域差异性，就平均盐度而言，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：大西洋沿岸无高大山脉，北大西洋蒸发的水汽经东北信风带入北太平洋释放于巴拿马湾一带；南太平洋东海岸的安第斯山脉，使由南太平洋西风带所挟带的大量水汽上升凝结，释放于太平洋东部的智利沿岸；越过安第斯山脉后下沉的干燥气流，则加强了南大西洋的蒸发作用[3]。

三、陆地自然带

问题4：澳大利亚大陆东南部、塔斯马尼亚岛及新西兰南、北二岛为温带海洋性气候，但湘教版教材中的“世界陆地自然带分布”图上，这些地区的自然带却为亚热带常绿阔叶林带。为什么？澳大利亚东部湿润山地地区是该国主要森林分布区，北部为热带雨林，南部为亚热带潮湿森林。从海岸到海拔1000~1200米的东坡布满森林，山脉西坡降水较少，林地稀疏。山地上部生长的树木较矮小，海拔1600~1900米的地段，森林变为曲树群落和矮生灌丛。塔斯马尼亚岛主要是森林植被，以常绿树种占优势，特别是喜湿的桉树和常绿栎树。新西兰北岛北部为亚热带森林，由一些松、棕榈、月桂树等组成；北岛西部丘陵地和南岛山地西坡是原始森林主要分布区，是由红松、黑松等针叶树和假山毛榉等树组成的温带混交林。在欧洲移民到来之前，新西兰森林面积广大，占全境土地面积的2/3。由于大量砍伐，很多林地辟为牧场，森林面积大大缩小。由于人类活动，新西兰的自然植被已有很大改变。北岛中部和南岛一些地方多人造林，人工牧场和草地主要集中在北岛[4]。上述地区为温带海洋性气候，按照地带性分布规律，温带海洋性气候下发育的应该是温带落叶阔叶林，而不应该是亚热带常绿阔叶林。关于这个问题，应该从非地带性因素进行分析。澳大利亚大陆气候的特征，是在纬度位置与大陆轮廓、地形、洋流、气压和风等多种因素的综合影响下形成的。澳大利亚大部分地区冬季并不寒冷，7月份，除东南部山区在0℃以下外，纬度最高的塔斯马尼亚岛的中部为8℃，其他地区均高于8℃。因而，澳大利亚大陆东南部、塔斯马尼亚岛的森林冬季不落叶，发育的是亚热带常绿阔叶林，而不是温带落叶阔叶林。新西兰地处34°S～47°S，冬季并不寒冷，7月均温北部为11℃，南部为5℃，山区为－2℃，再加上上面所说的新西兰的自然植被受人类活动的影响已有很大改变，因而，地图将新西兰大部分地区划为亚热带常绿阔叶林带，只在纬度较高的南岛划出两小片区域，分别表示温带落叶阔叶林带（原因：纬度较高，地形主要为山地和丘陵）和温带草原带（原因：地处背风坡，受燥热的焚风影响）。

四、化石燃料

问题5：“化石燃料”是一个常用术语，但仔细推敲，真害怕学生提问啊，难道说这些燃料是由化石演变而形成的，应该怎么向学生解释这个术语呢？我们应该从“化石”的原义来理解这个术语，“化石”一词源自拉丁文，原义是“掘出物”，代表所有从地下或地表掘出的东西。从其原义来解释，逻辑上说得通，就不用害怕学生提问了。又如，在希腊语中，“气候”一词原义为“倾斜”，指的是由于太阳对地面的投射角度不同而造成各地冷暖的差异。了解“气候”一词的原义，教学时就可以准确把握湘教版初中地理七年级上册第四章第三节“影响气候的主要因素”中的“地球形状与气候”的编写思路，否则，就有可能将知识盲目加深，将高中地理知识下放到初中阶段来讲解。从这个术语切入，建议扼要讲点学科思想史方面的知识，让我们的课堂更富哲理性。人类对化石本质的认识走过了漫长而曲折的道路。在达尔文进化论诞生之前，人们对化石形成的原因以及化石的涵义争论不休。随着博物学的发展，生物形成的化石与其他类型的掘出物之间的区别愈来愈明显。直到19世纪初，“化石”一词才被限于代表古生物的遗体及其活动的遗迹。“化石”概念的嬗变，反映了早期古生物学在概念方面的一大进步。地层层序这一概念与人类对时间和地球历史的认识紧密相连。地层的排列顺序反映岩石形成的时间顺序，为地层中的化石材料提供了“时间矢量”，化石进而为重建地球史和生物进化提供了时间尺度。对化石与地层层序的认识，必然涉及生命的起源以及生物多样性在不同地质时代的更替，即生物的进化。在神创论统治西方学术思想的漫长岁月中，进化概念的发展和传播更是扣人心弦。达尔文进化学说的诞生，使化石和进化这两个概念有机地结合起来，为古生物学带来理论框架的革新。进化的概念使古生物学不再限于对化石的描述与比较，也不再仅仅作为确定地层年代的工具。古生物学从此获得自身发展的独立使命，成为20世纪兴起的进化生物学的重要支柱[5]。

五、地球年龄

问题6：湘教版高中地理必修教材第一册第一章第四节正文中有这样一句话：经过深入研究，科学家推算地球的年龄约为46亿年。有学生问过这个问题，被我敷衍过去了。为什么教材的表述要强调一个“约”字？回答这个问题，需要从学科思想史的角度来阐释。20世纪中叶，哈勃（E.P.Hubble）根据对宇宙的观测，提出宇宙年龄的问题。哈勃计算的宇宙年龄约为20亿年，但当时一批地质学家都声称地球年龄为30亿~40亿年。这就是说，地球年龄老于宇宙年龄。这样，地质学家与天文学家之间的争论也就不可避免。这一争论直到1956年克莱尔帕特森（ClairePatterson）通过陨石的Pb-Pb等时线法测定了后来得到公认的45.5亿年的地球年龄而告结束。帕特森的工作是建立在地球与陨石有一致的年龄的基础之上的[6]。然而，关于地球年龄的讨论仍然没有结束。这一讨论集中在当年帕特森“地球年龄”的假设前提上，人们置疑陨石年龄是否等于地球年龄。很显然，帕特森的“地球年龄”是一个间接年龄。随着同位素测试精度的提高，以及陨石年代学的大量研究，重新怀疑帕特森的“地球年龄”不是没有道理的。我们讨论地球形成的精确年龄，直接涉及对地球成因的认识以及地球的演化模型，否则，地球系统科学，尤其是当代地球化学理论体系对地球化学演化的任何讨论，都将建立在一个极不稳固的基础之上[7]。

六、外星文明

问题7：湘教版高中地理必修教材第一册第一章第一节阅读栏目“探索宇宙中的生命”中有这样一句话：在地球之外，高级生命存在的可能性极大。学生对诸如此类问题饶有兴趣，能否谈谈这句话背后的相关知识？在银河系中存在多少个具有文明的星球？美国天文学家弗兰克德雷克于1961年提出一个公式，以一连串的可能性的乘积来计算银河系中现存的能够进行星际通信的具有先进文明的星球的数目，公式为：其中，R*表示银河系中平均每年新诞生的恒星数目；Fp表示拥有行星系统的恒星在全部恒星中所占的比例；Ne表示在这些行星系统中平均说来具备生命起源和进化条件的行星的数目；Fl表示在满足这些条件的行星中实际诞生了生命的行星的比例；Fi表示从一般生命进化到智慧生命的概率；Fc表示智慧生命拥有星际通信能力的比例；L代表文明的平均寿命（年）。德雷克根据这个公式预言在银河系中有104个有星际交流能力的文明星球[8]。美国天文学家卡尔萨根取如下数值：计算得到N=106，即在银河系中存在100万个恒星，其行星系统中有高度发达的外星文明存在[9]。对于这种估算，科学家们有不同的意见。美国天文学家麦凯尔哈特认为，方程式中的预测值太多，不可靠；如果银河系以内还有其他的发达文明存在，那么它们早就把银河系殖民化了，我们不可能至今仍未发现它们。这表明，在银河系内除地球之外没有其他的发达文明存在，但是，银河系外可能有其他文明存在。苏联修克罗斯基认为，如果其他文明的星球拥有核武器，就会因核战争而灭亡，因此，发达文明的寿命非常短暂，银河系除地球之外可能没有其他文明存在。

七、自然环境整体性

问题8：湘教版初中地理八年级下册用一章的篇幅讲述了东北地区。在高考复习中，需要打通初高中地理知识之间的联系，即运用高中所学的地理规律、地理原理来分析初中所学的地理事象的成因，否则，初高中地理就会变成“两张皮”，导致复习效率低下。运用高中所学的整体性原理，如何分析东北地区冷湿特征的成因？东北地区在自然景观上表现出冷湿的特征，它的形成和发展，与它所处的地理位置有着密切关系。东北地区是我国纬度位置最高的区域，冬季寒冷，高纬度固然是基本因素，但它的相对位置也有明显作用。它北面与北半球的“寒极”——维尔霍扬斯克—奥伊米亚康所在的东西伯利亚为邻，从北冰洋来的寒潮经常侵入，致使气温骤降。西面是高达1000米的蒙古高原，源自西伯利亚的冷气流也常以高屋建瓴之势，直袭东北地区。因而，东北地区冬季气温较同纬度大陆低10℃以上。东北面与素称“太平洋冰窖”的鄂霍次克海相距不远，春夏季节从这里发源的气流常沿黑龙江下游谷地进入东北，使东北地区夏温不高，北部及较高山地甚至无夏。东北地区显著地向海洋突出，南面濒临渤海、黄海，东面临近日本海，这给东北地区带来了较多的雨量和较长的雨季。由于气温较低，蒸发微弱，降水量虽不十分丰富，但湿度仍较高，从而使东北地区在气候上具有冷湿的特征。东北地区有着大面积针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林和草甸草原，肥沃的黑色土壤，广泛分布的冻土和沼泽等自然景观，与它的气候密切相关。

参考文献：

[1]夏征家,陈至立.辞海(缩印本)(第六版)[M].上海:上海辞书出版社,2010.

[2][3]冯士筰,李凤岐,李少菁.海洋科学导论[M].北京:高等教育出版社,1999.

[4]刘德生,蒋长瑜,贾旺尧,等.世界自然地理(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1987.

篇8

关键词：形态仿生；定性；定量

1 工业产品形态仿生设计的意义

随着社会经济和科技的不断进步，很多生产工业产品的企业为了使自己开发的产品在市场竞争中立于不败之地，会在产品功能上做大量的研究与开发工作，使得许多工业产品在功能上有了突飞猛进的发展。但随着人们生活水平的不断提高，在使用产品的过程中，为了满足精神上的审美需求，除了功能，对产品造型也提出了更高的要求。为了使产品有更好的市场竞争力，工业产品的设计就必须解决形态设计的问题。

但如果按照传统的设计思维去开发新产品的形态，就很难在众多的同类产品形态中脱颖而出。因此，必须寻找新的突破点。从社会发展的角度来看，现如今的消费者越来越重视环保，重视人与自然的和谐发展，而自然界的所有生物都是经历了长期的进化过程的结果，从形态上来讲，是在周围环境不断变化的情况下进行不断适应的产物，即人与自然和谐发展的产物。因此，利用形态仿生的设计思维和设计方法，对工业产品的形态进行改良和创新成了一种很好的选择。在对生活品质不断提出更高要求的今天，如果将自然物的形态元素融入产品形态中，就会形成强烈的视觉冲击力，在同类产品中显示出其在造型上的优势。

但是，在前期对大量文献资料进行了查阅后发现，相关产品形态仿生设计的文章不少，但多只是建立在对仿生结构和肌理的研究上，几乎没有利用相关理论及相关的计算机技术对产品形态仿生做定性及定量的分析。鉴于这样的实际情况，笔者将利用该论文提出新的产品形态仿生设计理论及研究方法，为产品形态仿生设计提供更为有效的途径。

2 工业产品形态仿生设计的定性分析

2.1 生物体基本形态构成元素

自然界的任何生物，如果将其形态进行拆分，最终都可以分解成点、线、面、体这几种最基本的形态构成元素。就像在目前大工业化生产的技术条件下，几乎所有的产品都是由很多零部件拼装而成的，每一件零部件都是通过特定的流水线以及不同的工艺方法制造的，这就是我们通常意义上所讲的标准件。标准件通过批量生产，大大降低了工业产品的生产成本。自然物中的这些最基本的形态元素，就可以被看做是生物体中的标准件，这些元素在特定的自然条件下独立生长，最后组合成形态各异的自然物形体，具有代表性的有锯齿状、螺旋线等。

如果从几何学的角度进行分析，从自然物中可以提取许许多多完全符合机械化大工业生产要求的结构理想且有生长规律的几何形态。以螺旋结构为例，DNA分子结构是螺旋状的；蜗牛的壳是螺旋状的；向日葵籽在向日葵花盘上的排列是螺旋状的；车前草叶片的排列形式也是螺旋状的……我们还可以从更多生物体中找到螺旋结构的影子。这种大量存在于自然界中的数理形态，就为我们提供了很好的素材来源，为之后资源库的建设提供很多的有效信息。

2.2 形态仿生的内涵及特点

人们在与自然界的动植物的环境下，慢慢认识到某些动植物的特殊形态能够在日常生活中被使用，在无意中就对自然物进行了直接或间接的利用，对产品形态进行着仿生设计。很多情况下，这种对自然物形态的使用并不是刻意为之的，而是从人们使用产品的需求出发，在满足产品功能能够得到充分发挥的基础上进行选择的。产品是通过其特定的功能为人类服务的，而造型的合适与否直接决定了产品的功能能否得到更好的发挥，产品的效率能否达到最优化。因此，产品的形态设计不仅要考虑造型的美观性，人们对造型的审美需求，更重要的是造型的功能性和可持续发展性，既要从人们使用产品的舒适性角度出发，利用人机工程学的相关原理进行设计。同时，又要选择少污染或零污染的材料，减轻环境的负担。

因此，就形态仿生而言，首先，产品形态是对自然物形态进行的简化与抽象，是在符合自然进化法则的基础上对自然物进行的选择与模仿，符合了形态语义学的要求。其次，自然界无穷无尽的物种为形态设计提供了取之不尽的设计素材。再次，随着时代的发展和社会的进步，人们对个性化的追求已经成为一种趋势。对不同层次的消费者而言，虽然对产品形态有着不同的要求，但对新颖性的追求是所有消费者的共同目标，而形态仿生恰恰满足了消费者在这方面的心理需求，这就可以引导设计师设计出更多更好的符合产品功能要求的创新造型。另外，在如今科技化越发明显的时代背景下，越来越忙碌的生活使得人们接触自然的机会也来越少，为了让我们找回那种天然的状态和回归自然的感觉，同时也为了迎合生态设计的理念，形态仿生设计自然就成了符合这一要求的第一选择。

2.3 形态仿生的发展方向

在目前的市场背景下，产品形态是要为产品功能服务的，产品形态的设计目的，是要让消费者在看到产品形态的同时就形成认知，从而了解产品的功能。就如今的工业产品消费市场来看，消费者购买产品的首要考虑因素，就是产品的造型，设计师要抓住消费者的这一心理特质，对产品形态进行改良和创新。

从我国的实际情况来看，我国的产品设计发展速度比较缓慢，究其原因，很大程度上是由于缺少创意来源和创意素材。现今，大多产品形态的设计都是通过对已有产品的实物样件表面进行数据采集和数据处理，并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的三维CAD模型，并进一步用CAD/CAE/CAM系统实现分析、再设计、数控编程以及数控加工。这样一个逆向设计的过程，就很难在形态上有所突破。而仿生设计恰好可以突破这一瓶颈，在已有原始生物体的基础上，对生物原型进行数据采集及处理，再进行CAD建模、数控编程及数控加工。这样一来，就可以不断发展企业的自主创新能力，使企业在目前激烈的市场竞争中立于不败之地。

目前，我们已经可以在市场上的一些在售商品中找到仿生设计的影子，这些设计可以从自然界中找到相对应的自然物原型。这是一个设计师与自然界双向交流的过程，设计师可以从现有的一些产品形态中找到相应的生物体，同时，去发现更多未被开发过的生物体形态，并运用到新的产品设计中。因此，在今后的仿生设计中，就需要在自然物原型的基础上，提取基本的结构单元，进行有效的数字化，并建立相关的数据资源库，为后续设计提供便利，在注重人与环境可持续发展的基础上，更加注重产品使用者个性化的体现。

2.4 形态仿生的关键点及重要性

任何一件工业产品，一旦进入市场，就具备了商品的属性。为了体现商品的价值，就必须具备物质和精神两方面的功能。就产品形态而言，则更多体现的是产品的精神价值。虽然设计师可以利用形态组合法、形态类比法等多种方法来进行产品形态的设计，但要从人性化、情感化的角度赋予产品生命，不得不说仿生设计是一个极其适合的方法。将自然物的特征形态通过提取、简化等手段，融入产品外观设计中，使人们被产品的外观所吸引，从而产生购买的欲望和消费行为，这样就直接为企业带来了良好的效益。

设计师对产品形态进行仿生设计是符合市场及可持续发展要求的。一方面，每一种生物从出现到与其他物种经过激烈的生存斗争，最后存活下来，都是自然选择的结果。因此，我们在生物界或微生物界找到的生物，其生长形态与结构都是符合自然环境要求的，从工业设计的角度来看，是符合形式美法则的。比如刺猬笔插，不仅形态有趣可爱，能唤起人们对小动物的热爱，同时从使用功能的角度来看，能存放铅笔的数量并不比普通的笔筒少，功能一样强大。另一方面，可以从人性化的要求出发，为形态设计提供创作灵感。随着时代的发展，人们已经厌倦了每天在钢筋水泥的城市森林中穿梭的生活模式，产生了越来越强烈的回归自然的心态，这就渐渐引导了产品形态设计的发展方向向仿生设计倾斜，发展前景一片大好。

2.5 新的研究方法

产品设计师在进行产品形态仿生设计时，首先要对选定的生物体做一个整体的分析，并对生物进行适当的分解，对每一部分的结构进行精确分析，并通过一定的方法保留主要部分，去除次要部分，进行简化，形成简化后的形态模型，确定产品仿生形态特征，形成形态仿生的创意。其次，将简化后的形态模型在特征数据采集的基础上，在计算机中进行三维数据的处理，对产品形态数据进行重构，并结合产品形态理论进行分析，形成符合用户需求的产品形态仿生三维模型，最后形成产品。

3 工业产品形态仿生设计的定量分析

3.1 逆向工程技术的应用

仿生设计并不是一个新的概念，在许许多多的工业产品中，都能找到仿生设计的影子。但传统意义上的仿生设计，基本都是在定性的基础上对产品进行的形态创造。也就是说，是从设计师自身的审美角度出发，对产品形态进行设计。这虽然能在一定程度上满足部分消费者对产品形态的需求，但不能保证该产品在同类产品中的绝对竞争优势。因此，要在产品形态仿生上有所突破，就必须借助新的手段，在计算机的辅助下，对形态进行一定的定量分析与计算，找到形态仿生的新方法。在数字化技术飞快发展的大背景下，利用定量的手段对产品形态进行仿生是一个必然的趋势。

为了实现仿生设计的技术突破，设计师可以把前文中提到的现有产品设计过程中运用得比较成熟的逆向工程技术，引入到仿生形态设计中作为一种辅助手段，减少形态提取中出现的随机性，提高设计效率，实现真正意义上的形态仿生。将生物体表面进行数据采集和数据处理，并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造生物体的三维CAD模型，进一步用CAD/CAE/CAM系统实现分析、再设计、数控编程以及数控加工。

与已有产品的实物样件不同，自然物形态数据的获得，必须通过激光扫描或光学照相等非接触式的测量，接着对获得的数据进行分块并精简，提取主要数据，即提取生物体最主要的特征；然后对生物体的主要形态特征进行CAD建模及相关曲面的重构；最后对CAD模型进行调整，得到所需要的产品模型。通俗来讲，这其实是一个求反的过程。因此，采集生物体表面重要节点的三维坐标信息是其中的关键。这里有一点要注意的是，为了获得准确的节点坐标，得到的图像信息必须是清晰的，这就需要在某些具有特殊属性的表面上，喷涂白色显影剂。

任何一种生物体，若对其形态进行分解，会发现都是由一些基本的几何体所构成的，这些基本单元又按一定的规律进行排列组合，形成互相关联的位置关系。所以，逆向的过程只需要以基本的几何体为最小单位进行曲面生成，同时研究各基本单位之间的拓扑关系就可以了。在这个过程中，还必须考虑到曲面的连续性，使曲面的平滑度在产品使用者可接受的范围之内进行调整。

3.2 遗传算法虚拟技术的应用

在用数字化技术进行仿生形态设计的过程中，可以将遗传算法应用于自然物形态的模拟。遗传算法是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法，它借鉴了进化生物学中的一些现象，包括遗传、变异、自然选择以及杂交等，直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐形性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，自动获取和指导优化的搜索空间，适应地调整搜索方向，不需要固定的规则。作为一种计算机模拟，最优化问题，就是一定数量的候选解的抽象表示的种群向更好的解进化。传统上，解用二进制表示，进化从完全随机个体的种群开始，之后一代一生。在每一代中，整个种群的适应度被评价，从当前种群中随机地选择多个个体，通过自然选择和突变产生新的生命种群，该种群在算法的下一次迭代中成为当前种群。它的主要作用，是可以对产品形态的整体轮廓和关键曲线进行生成，得到所需要的曲面形态和特征曲线。因此，利用遗传算法进行的形态处理，无论是从整体还是从局部上来看，都能使得最终的产品形态进行很好的进化。在选定某一生物的其中一个个体的基础上，提取其DNA，获得与其DNA相匹配的二进制字符串，并使DNA通过遗传算法得到进化，同时运用适应度函数来计算每一次进化后所产生的DNA的好坏，选择适应度值高的DNA，淘汰适应度值低的DNA，来确保形态的最优化。

就产品形态而言，形态仿生遗传算法的实现必须经历几个过程。首先，要分别扫描出产品和与其相对应的自然物的图像，将产品和自然物相对应的面投影到一个被分割成许多小正方形单元的大网格中，提取各自的DNA作为形状代码，作为第一代的DNA链。其次，对第一代的DNA链做一系列的交叉和变异处理，得到下一代DNA，用删选函数对这一代的DNA链作一定的筛选，同时进行插值处理，在输出的所有图像中选定其中两幅，继续进行遗传处理。再次，在消费者中做抽样调查，对利用变异和交叉法则得到的相关系数和适度函数进行调整，同时进行迭代运算，得到最优的图像。最后输出生物体和产品相匹配的适应度函数指标，做上标记，通过遗传算法得出最符合消费者要求的新产品形态。

篇9

一、信息哲学:自然化运动进程中的一个“副产品”

20世纪英美哲学界占主导地位的思想倾向是自然主义。自然主义的渊源可以追溯到古希腊,但它在当代的复苏和盛行,则首先得益于自然科学在解释世界时所获得的巨大成功。相对于前科学时代的一切自然哲学和形而上学体系,自然科学的概念、方法和规律对世界的解释更能令人信服。以物理学为主要代表的自然科学的昌盛,使自然主义焕发出前所未有的生机。所以,到了20世纪的最后几十年,几乎没有哲学家乐意说自己是一个非自然主义者。[1]121分析哲学是自然主义盛行的另一个动力。维特根斯坦在《逻辑哲学论》中就表达了鲜明的自然主义倾向:能说的东西就是能用自然科学命题所说的东西。此后的分析哲学家无不受此倾向影响。从维特根斯坦、石里克到奎因再到普特南和福多,分析哲学的演进同时体现出自然主义的发展脉络。自然主义者认为,哲学研究和科学研究在目的和方法上是一致的,差别只在于两者关注的对象不同。自然科学关注具体问题,而哲学则关注一般性问题。世界是统一的实在,因而可以构建统一的理论来加以说明,这就是自然主义的总则。自然主义的研究纲领和操作方法称为自然化(naturalizing),就是要运用分析、还原等方法,通过自然科学的概念、术语、原则,对传统哲学所关注的意义、价值、认识、真理等一般性问题做出自然主义的说明。通过自然化就可以使要说明的对象具有科学上的合理性、合法性,进而证明它在自然界中具有存在地位。自然化的方案众多,自然科学领域内的一切学科都可以充当解释项。所以整个自然科学就既是一种本体论标准,又是一个“终极解释装置”。质言之,科学是存在的尺度。不能被科学验证的东西是值得怀疑的,其或者没有研究的价值,或者在认识地位上次于科学。自然主义所引发的争论在根本上可以归结为两点。第一点体现在方法论上,表现出的问题是:有没有诸如第一哲学之类的东西?第二点体现在本体论上,表现出的问题是:世界能否被自然化?对这两个问题的回答,代表着自然主义的方法论和本体论承诺。自然主义对第一个问题的回答是否定的。因为既然自然科学和哲学的研究方法具有一致性,那么当然就不可能存在先在于或者独立于感觉经验和经验科学的第一哲学。第二个问题是自然主义关注的焦点和难点,其中最大的难题就是心理现象,特别是意向性问题。“任何想要把人类和心理现象当做自然序列的一部分的人都必须用自然主义的术语来解释意向关系(intentionalrelations)。”①所以,当代自然主义者从事的工作基本上都是围绕着对心理现象,尤其是意向性的自然化展开的。

对意向性的自然化就是用自然科学术语来说明意向性。为了达成这一目标,自然主义哲学家们进行了各种各样的尝试。自然科学领域中几乎所有的学科都被自然主义者当做工具,纳入到自然化的解决方案当中。其中一个显着的标志就是,自然主义哲学家往往会使用他所依据的自然科学的学科名称或者概念来命名他所建立的自然化理论。比如,阿姆斯特朗(D.Armstrong)、刘易斯(D.Lewis)等人以物理学为基础对意向性进行的“同一论”说明,米利肯(R.Millikan)、博格丹(R.Bogdan)和塞尔(J.Searle)等人分别依托生物科学作出的“新目的论”说明和“生物学自然主义”说明,哈曼(G.Har-man)、沃菲尔德(T.Warfield)、布洛克(N.Block)等人借用计算机科学中十分流行的“功能作用”概念进行的“功能作用语义学”说明,德雷斯基(F.Dretske)以通信理论为基础作出的“信息语义学”说明,福多(J.Fodor)以计算机模块理论进行的“模块论”说明等。自然主义者在运用各种科学技术理论对意向性进行自然化时,体现出很强的宽容性和开放性。因此,即便在表面上看来他们建立的理论毫无共同之处,但实际上从事的却是相同的工作。所以也有人称哲学正在经历一场“自然化转向”。[2]452从上世纪70年代开始,自然化运动中增添了“信息”元素。德雷斯基、福多等哲学家在探索意向性自然化的新路径时,发现信息科学技术存在着巨大的解释潜力,因而将信息及其相关概念引进到自然化的解决方案当中。德雷斯基在1981年出版的《知识与信息流》(KnowledgeandtheFlowofInfor-mation)时至今日,仍然是以信息为基础进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对知识、信念、意向性等作出自然主义的说明。正如德雷斯基自己所言,他的“整个工程可以被视为自然主义的一次实践”[3]。而在福多看来,有信息封装的计算系统就是模块,利用模块理论对意向性进行的自然化就是“为表征构筑自然主义条件”[4]31。正是通过这些具有自然主义倾向的哲学家的努力,原本只是单纯作为科学概念的信息在哲学中有了一席之地。所以从渊源和背景来看,如果说以计算机为代表的信息科学技术和通信理论的发展为信息哲学的诞生准备了技术前提的话,那么分析哲学和自然主义,尤其是自然化运动则可以被视为信息哲学的思想背景。如果需要在哲学史中为信息哲学进行定位的话,我们认为其逻辑顺序是这样的:自然主义传统科学主义传统和分析哲学自然化运动信息哲学。自然主义传统在近代科学的刺激下复苏,进而通过科学主义表现出来,在分析哲学的推动下形成了声势浩大的自然化运动,而信息哲学则只是自然化运动所采用的众多方案中的一种。所以,从起源来看,信息哲学完全是在分析哲学和自然主义传统主导下的自然化运动的一个“副产品”。

二、信息哲学与自然化运动内在关联的逻辑起点之发生学演进

“信息”作为信息哲学的核心和基础概念,是信息哲学的逻辑起点。对信息概念进行历时性考察,探究其如何从单纯的科学概念演化为一个具有“哲学身份”的概念,能够在逻辑上再现信息哲学的发生过程,在发生学上揭示信息哲学与自然主义和自然化运动的内在关联。按照信息概念内涵的演化,这一过程可大致区分为以下三个阶段:(1)“科学概念”阶段。20世纪中叶,《信息论》和《控制论》问世,信息概念成为“科学概念”。1948年信息论之父申农(Shannon)发表了划时代的论文《通讯的数学理论》,第一次将信息纳入科学研究的视野。通过这篇论文,信息正式成为一个被广为接受的科学概念。但是,作为科学概念的信息只关心信息量,而不关心信息内容。因此,申农所创立的信息论实际上是 一种信息的数学理论。在此背景下,申农把信息定义为不确定性的降低或者可能性的减少。在同年出版的《控制论》中,美国数学家、控制论的主要奠基人维纳(Wiener)对信息作出了这样的描述:“信息就是信息,不是物质也不是能量。不承认这一点的唯物论在今天就不能存在下去。”[5]155申农和维纳都看到了信息概念的复杂性和多义性,但受制于其自然科学研究的目的和背景,他们对信息的认识主要停留在科学层面。维纳对世界的“物质、信息、能量”三元论说明过于简单和草率,在哲学界并没有引起广泛关注。但是,他们对信息的科学说明却为哲学家的工作奠定了基础。(2)“科学概念”向“哲学概念”的过渡阶段。早在1953年,受到物理主义影响的卡尔纳普(R.Car-nap)为了对符号的意义进行自然化,便在《语义信息》一文中大胆预测,申农的信息论“会在不久的将来发挥重大影响”[6]147-157。在该文中,他还率先提出,对语义信息(semanticinformation)和实用信息(pragmaticinformation)进行区分是一项重要工作。[6]147-157从信息的定量分析入手解决信息语义问题,至此开始成为哲学家切入信息哲学研究的一条基本路径。麦凯(D.Mackay)于1969年提出“定性信息的定量理论”,认为信息与其接收者知识的增加有关。20世纪七八十年代以后,信息科学技术的广泛应用和发展,引起了自然主义哲学家的广泛关注。信息概念开始出现在各种自然化理论当中,由此迎来了信息概念的第二次质变。对信息进行哲学界定一时间成为哲学界的时尚,哲学家互相抱怨对方误解和误用了真正的信息概念。西尔(Sayre)批评“阿姆斯特朗和丹尼特滥用了‘信息’一词”[7]53。哈姆斯(Harms)也认为查莫斯(Charlmers)“不应该把信息理论看作是可能存在的状态,以及这些状态如何相关和构造”[8]475。在这一时期,美国哲学家德雷斯基所做的工作最具有开创性和代表性。在他看来,进行意向性的自然化,主要就是要说明“纯物理系统如何可能处在知识和信念(内容)的状态之中”[3]。为此,他从申农的通信理论出发,用信息来说明知识和信念。他认为,申农所建立的信息论目的虽然在于对信息的量进行度量,但其中也隐含着说明信息内容的功能。这种功能是作为自然科学成果的通信理论本身所具有的,所以利用这种功能所进行的信息论说明就是纯粹的自然化的说明。为了满足自然化的需要,信息概念在本体论、认识论和因果论层面都得到了较为系统的说明。正是自然主义者从事的这些工作,才使信息完成了从科学概念向哲学概念的过渡。[1]121(3)“哲学概念”的认可阶段。以信息论为基础的自然化,使信息概念在哲学中的地位获得日益广泛的认可。丹内特甚至断言:“信息概念有助于最终将心、物和意义统一在某个单一的理论中。”[9]对信息与知识、表征、真理、意向性等之间关系的探讨,带动了对信息的本质、地位和存在方式等信息哲学元问题的研究。1998年,《元哲学》出版的《数字凤凰———计算机如何改变哲学》对信息哲学的发展作出了肯定。[10]1随后,英国哲学家弗洛里迪(L.Floridi)又发表了《什么是信息哲学》等文章,第一次明确提出了信息哲学研究的范式、目标和纲领。进入新世纪之后,以信息哲学为研究课题的着作不断涌现,标志了信息哲学作为一个独立的哲学分支得到哲学界的认可。从对信息概念内涵演化之三个阶段的分析可以看出,以信息概念为逻辑起点的信息哲学与自然主义和自然化运动具有深刻的内在关联性。对信息哲学作为一个相对独立的哲学分支的“认可”,并未表明信息哲学从此成为一种新的研究范式,并未表明其已独立于自然化运动。因为其一,信息概念被纳入到自然化方案当中经过近半个世纪的发展,尽管其强大的解释功效逐渐显现,吸引了越来越多的哲学家投身到此项研究当中,但结果只是造就了一个以信息概念为共同基础的强势自然化派别的出现。其二,自信息概念被引入哲学领域以来,围绕信息的哲学研究在方法、旨趣、纲领等方面从未发生过根本性变化,即使弗洛里迪抛出“信息哲学”的提法,其实际意义并没有表面上看起来的那么重大,从信息的定量分析入手解决信息的语义问题,仍然是信息哲学研究的基本方法,或者说信息哲学的基本研究方法没有超出自然主义的视域。事实上,信息哲学试图建立统一信息理论的核心目标,就崭露着无法掩饰的自然化烙印。

三、哲学的“信息转向”现实地蕴涵于自然化运动

篇10

内容摘要：技术与制度的关系问题是经济学家们争论不休的问题之一，本文分析了技术创新与制度创新关系的各种观点，探讨了“技术决定论”、“制度决定论”、“互不决定论和互相决定论”以及“协同演化理论”，并对各种理论进行了评析。

关键词：技术决定论 制度决定论 互不决定论 互相决定论 协同演化理论

从经济学的观点看，技术创新不仅仅是指技术系统本身的创新，更主要是把科技成果引入生产过程所导致的生产要素的重新组合，并把它转化为能在市场上销售的商品或工艺的全过程。制度创新是指改进现有制度安排或引入一种全新制度以提高制度效率及其合理性的一类活动。在经济发展和产业组织变迁过程中，技术创新和制度变迁是密不可分、互相促进的。对技术创新和制度变迁的这种紧密的互动关系许多经济学家都有相关的论述。

凡勃伦、阿里斯与马克思的“技术决定论”观点

凡勃伦与阿里斯都是旧制度经济学家，也是“技术决定论”的支持者。凡勃伦的“技术决定论”主要包括以下三个方面：物质环境（技术）决定制度，因为制度就其性质而言，就是对这类环境引起的刺激发生反应时的一种思想的习惯方式。因而制度必然随着物质环境（技术）的变化而变化。物质环境（技术）是不断变化的，制度是以往过程的产物，同过去的环境相适应，无论如何也赶不上天天都在变化的环境（技术）。制度具有保守的倾向，除非是出于环境（技术）的压迫而不得不改变，一般总是想无限期地坚持下去（凡勃伦，1964）。

凡勃伦在指出了技术决定制度创新的观点后，同时又描述了制度创新对技术创新的影响。他认为，旧的制度可能对技术创新产生不利的影响，也可能产生有利的影响，而制度创新一般会促进技术创新。“在凡勃伦的讨论中，通行的制度可能对技术变迁有着深刻的影响，但是，像其他所有活动一样，技术活动是从文化上嵌入的，进而又受到制度框架中的成见和目标的影响”（卢瑟福，1999）。

与凡勃伦不同的是，阿里斯的“技术决定论”里，制度对技术创新只有阻碍作用。他认为，由于制度在本质上是静态的，在社会变革过程中，制度始终起着消极的作用，它抵抗变革。在考察资本主义制度的时候，他也认为，资本主义制度对技术创新不具有任何积极的作用。

政治经济学理论中虽然没有明确使用技术创新与制度变迁的概念，但基本理论却从哲学的高度上解释了技术创新与制度变迁之间的辩证关系。在政治经济学理论中，技术创新属于生产力的范畴，制度变迁属于生产关系的范畴。

生产力和生产关系的基本原理告诉我们，科学技术对生产力发展和社会经济发展具有第一位的变革作用，因而技术创新比制度变迁对现代经济增长更具有推动作用，有更深层次的重要意义。同时，制度和制度变迁又具有相对独立性，对技术创新具有重要的能动作用。技术创新和制度变迁是一种相互依存、相互促进的辩证关系。从长期来看，技术创新会推动制度变迁，制度变迁则会保障技术创新的功能得以发挥与实现。因此，从的观点来看，技术创新和制度变迁共同作用，协同发展促进社会经济的发展。

新制度经济学关于技术创新与制度变迁关系的理论

新制度经济学有关技术创新与制度变迁关系的理论，基本上是沿着一条主线即以新制度经济学为基础的“制度决定论”展开的。新制度经济学将技术创新和制度变迁都看作是一种“创新过程”，经济制度的演变被认为是人为降低生产的交易成本所作的努力。新制度经济学虽秉承了新古典经济学的假设与研究方法，但它在一个重要的方面与新古典有着近乎本质的区别，同时与制度主义有着共同的一面，即强调制度的重要性。按照新制度经济学的理解，资源配置并非在新古典所谓的无摩擦的世界中展开的，资源配置中存在着利益冲突，从而可能会导致资源配置不能达到最优状态，此时，制度的作用是不可替代的，一方面，它可以通过降低企业层面与宏观经济层面中的交易成本，从而促进资源配置的最优；另一方面，制度的重要性在于它可以对私人进行激励，鼓励市场中的创新行为，即制度有利于技术创新的发生。这方面，具有代表性的观点当属诺斯提出的制度变迁理论。诺斯认为经济增长的关键因素在于制度，一种能够提供个人刺激的有效制度是使经济增长的决定性因素。

新制度经济学认为，以往被认为的经济增长的原因，如技术进步、投资增加、专业化和分工的发展等，并不是经济增长的原因，而是经济增长本身，经济增长的原因只能到引起这些现象的制度因素中去寻找。在技术创新和制度变迁的相互关系中，新制度经济学认为，制度变迁决定技术创新，而不是技术创新决定制度变迁，好的制度选择会促进技术创新，不好的制度选择会使得技术创新背离经济发展的轨道，或扼制技术创新。新制度经济学通过重新解读历史，充分论证了制度变迁对技术创新的决定作用。新制度经济学家认为，技术创新活动存在个人收益与社会收益的巨大差距，这使得个人的积极性大大降低。倘若产权未能得到界定和保护，则创新的经济只能依赖于一点零星的自发性。

林毅夫和吴敬琏两位学者是国内制度决定论最著名的代表。林毅夫在解读“李约瑟之谜”时认为，近代中国在工业革命后衰落的根源在于中国科举制度的制度安排将人们的创造力引离了科学技术的发明创造，抑制了人们从事技术创新的活力，从而阻碍了现代科学技术在中国的成长。吴敬琏教授认为，如果我们热心于发展我国高新技术产业，就首先应当热心于落实各项改革措施，建立起有利于高新技术以及相关产业发展的制度。这样的制度安排才是推进技术进步和高新技术产业发展的最强大的动力。一些学者通过对比朝鲜和韩国50年来经济发展的强烈反差也支持制度决定论的观点。

需要指出的是，新制度经济学虽然坚持“制度决定论”，但是也并不否认技术创新对制度创新的重要作用。技术创新不仅增加了制度安排改变的潜在利润，而且降低了某些制度安排的操作成本。从技术创新增加制度安排改变的潜在利润来看，诺斯认为，首先，在过去的两个世纪，技术创新使产出在相当范围里发生了规模报酬递增，因此使得更复杂的组织形式的建立变得有利可图。其次，技术创新产生了工厂制度，也产生了使当今工业社会得以形成的经济或从之凝聚。这些结果反过来产生了广泛的外部效应。某些外部效应为资源资质所内部化，有些则没有，这种未获得利润的存在是诱致政府干预经济这种制度创新的主要力量。

演化经济学关于技术创新与制度变迁关系的理论

自20世纪80年代纳尔逊•温特和博尔丁的开创性研究工作以来，演化经济学获得了蓬勃发展，影响日益扩大。演化经济学倡导从进化生物学和其他自然科学中汲取丰富营养，在技术与制度的的关系上，认为技术与制度是一种协同演化的关系。

在生态系统中，环境会对有机体施加选择压力，而有机体则不得不去适应其环境，一种寄生物的环境是其宿主或寄主，而对于寄主来说，寄生物又是它环境的一部分。当寄生物在进化过程中试图利用寄主的时候，寄主同时也会在演化过程中防御甚至拒绝寄生物，于是，这两种生物就在相互斗争中紧密地联系在一起了。这就是生物界典型的共生演化。在经济系统中，这种协同演化也是比比皆是，技术与制度的演化过程无非是从一种存在状态转化为另一种存在状态的过程，这个过程符合达尔文的自然选择框架，即“变异-选择-保留”。这种演化过程包含着联合演化，在这样的共生演化中，互动者之间必须存在相互的反馈机制，它们的演化动力是交织一起的， 即一个互动者的适应性变化会通过改变另一个互动者的适应而改变其演化轨迹，后者的变化又会进一步制约或促进前者的变化。然而与生物界中的联合演化不同的是，技术与制度并不存在类似于生物界的那种对抗。它们之间是一种协同演化的关系，技术的创新导向需要支持性制度，同事也会对其制度背景形成某种影响力；反过来说，制度也会束缚技术的改进，或者决定哪一种技术可以在经济系统中保留下来，并得以扩散。

纳尔逊强调，技术和制度应该被理解为共同演化，因为技术进步的速度和特征受到支撑它的制度结构的影响，制度创新也是强烈地以新技术在经济体系中是否和怎样被接受为条件的。在纳尔逊看来，制度可以被理解为相关社会群体所掌握的标准化的社会技术，是一种协调联合操作 （工作）的知识。这样，技术就不再是先前我们所理解的物质技术，还包括社会技术。纳尔逊进一步认为，在技术创新和扩散过程中，物质技术和社会技术是相互交织在一起的：物质技术的复杂结构需要一个团队来运用，而团队中的成员之间的行动必须相互协调，这就需要社会技术来支撑，使得成员间就如何有效理解和操作此物质技术达成共同认知。因此，新的物质技术的发展通常会带来新的理解、认知和规范等社会技术，而社会技术的发展同样也会给物质技术的发展提供新的机会和线索。

“互不决定论”和“互相决定论”

上述技术创新与制度创新的关系可以简单的归结为：“技术决定论”、“制度决定论”和“协同演化理论”。此外，一些学者还提出了一些折中的提法，主要有拉坦提出的“互不决定论”和一些学者提出的“互相决定论”。拉坦指出，技术创新与制度变迁不仅产生的原因非常类似，形成技术和制度供给的原因也非常类似，因而技术创新和制度变迁是共同或类似原因引起的两种不同过程和结果，并不存在技术变迁与制度变迁谁决定谁或者说谁更根本的问题。可见，拉坦主张一种互不决定论。国内学者袁庆明（2002）指出，技术变迁与制度变迁的关系不能一概而论，需要一种动态的和分层次的观点，认为技术变迁与制度变迁是一个交互决定的动态演进过程，不同层次的技术变迁和制度变迁的决定和被决定关系有所不同。顾凤琦（2001）认为，技术创新与制度创新匹配运作，不但能保障和强化技术创新活动的具体实施，而且能对企业技术创新能力起到“互动式”的提升作用，也对企业核心竞争力的提升产生出“两个创新”、“乘积”关系般的叠加效应。

评述

在技术变迁与制度变迁关系问题的讨论上，无论技术决定论还是制度决定论，虽然都有各自的合理性，但也都难免片面和极端之嫌。拉坦的互不决定论似乎给出这个两难问题的新答案，但是，能否因为技术变迁与制度变迁原因的相似性便断言技术与制度是互不决定的、二者关系的研究是没有意义的呢？这难免有点牵强。交互决定论中和了两种对立的论调，但是这种不分时间和空间同时强调二者其实等于什么也没有回答。事实上，无论是技术决定论还是制度决定论，抑或是互不决定论交互决定论，其理论归根到底都从属于一种线性逻辑的思维方式。

演化经济学的“技术-制度协同演化论”突破了线性逻辑的思维方式，具有更深刻的理论内涵和更强大的现实解释力。需要一提的是，“技术-制度协同演化论”虽然也同时强调技术与制度两者的交互作用，但这与“技术-制度互相决定论”以及马克思的技术和制度动态辩证的表述有着本质区别。它们揭示了技术和制度创新的双向因果链条，强调了经济与技术之间的相互联系与反馈。协同演化论采纳的是一种非决定论、非线性的演化思维，它运用生物进化的观点，认为技术和制度变迁互为选择力量。选择力量只是技术变迁演化过程中的重要因素之一，并不决定技术变迁。同一制度条件下，完全可能由于其他因素甚至机遇的不同而产生截然不同的技术和技术变迁轨迹。类似的道理，同一技术条件下也可能产生完全不同的制度和制度变迁路径。因而，在技术-制度的协同演化过程中，可能会出现多种多样的协同演化模式和协同演化结果。

参考文献：

1.诺思.经济史中的结构与变迁.上海三联书店，1991

2.吴敬琏.制度重于技术―论发展我国高新技术产业.中国科技产业月刊，1999(10)

3.顾凤琦.技术创新与制度创新融合匹配机制的探讨.中国科技产业，2001(7)