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分子生物學(xué)的目標(biāo)是在分子水平上闡明細(xì)胞活動(dòng)的規(guī)律,從而揭示生命的本質(zhì)[1]。雖然它在生物類專業(yè)課程體系中充當(dāng)著重要角色,對(duì)生命科學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,但是分子生物學(xué)的教學(xué)卻因?yàn)檎n程內(nèi)容多,學(xué)科交叉廣,理解難度高,信息量大,知識(shí)更新快而使教學(xué)效果差強(qiáng)人意,集中表現(xiàn)為教師授課難和學(xué)生學(xué)習(xí)難。這種現(xiàn)狀不但困擾著老師和同學(xué),也與大學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)不相適應(yīng)。如何克服分子生物學(xué)課堂教學(xué)的“瓶頸”?本人在從事十多年的分子生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中,努力研究和探索多種形式的教學(xué)改革,力求提升教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
一、教學(xué)內(nèi)容的合理組織
分子生物學(xué)的教學(xué)除了選用好的教材,制定完善的教學(xué)大綱,如何組織教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的一個(gè)非常重要環(huán)節(jié)[2]。教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生的應(yīng)該是完整、清晰的、有層次、條理的知識(shí)。我們?cè)诮M織教學(xué)的過(guò)程中,首先從提高自身學(xué)科素養(yǎng)著手。“一本教材書,數(shù)種參考書”,除分子生物學(xué)國(guó)內(nèi)、國(guó)外各類版本外,與分子生物學(xué)相互交叉和滲透的其他學(xué)科,如細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué),我們也都進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和強(qiáng)化,不斷夯實(shí)專業(yè)知識(shí)、拓展專業(yè)領(lǐng)域,基本構(gòu)建了分子生物學(xué)完整的知識(shí)體系,具備了對(duì)教材處理的前提。既避免了教學(xué)中各學(xué)科的重復(fù),也進(jìn)一步凝練了知識(shí)。此外,我們還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)向全國(guó)優(yōu)秀教師學(xué)習(xí),在不斷的探索中總結(jié)出了教學(xué)內(nèi)容合理組織的一些思路。1.思維導(dǎo)學(xué)模式。在DNA復(fù)制教學(xué)環(huán)節(jié),知識(shí)點(diǎn)多,并且較分散,很容易在教學(xué)中造成學(xué)習(xí)困難和知識(shí)混淆的現(xiàn)象,針對(duì)這章教學(xué)的特點(diǎn),我們采用了思維導(dǎo)學(xué)模式,收到了非常好的教學(xué)效果。2.重點(diǎn)、難點(diǎn)解讀。本科教學(xué)形式多樣化,也更提倡學(xué)生的自主學(xué)習(xí),但并不是淡化了教師的教學(xué),反而對(duì)教師提出了更高的要求[3]。教師必須圍繞每堂課的教學(xué)目的,合理組織和引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。比如在講解染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制中,教師首先要從教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)中梳理出重點(diǎn)。染色體端粒末端修復(fù)機(jī)制的知識(shí)點(diǎn)包括:(1)引物切除造成的遺傳信息缺失;(2)端粒末端的特點(diǎn);(3)體細(xì)胞和性細(xì)胞末端修復(fù)機(jī)制的不同;(4)DNA結(jié)構(gòu)的變化;(5)端粒酶的修復(fù)機(jī)制。梳理知識(shí)點(diǎn)后,總結(jié)教學(xué)重點(diǎn):一是引物切除后損傷修復(fù)在體細(xì)胞和性細(xì)胞中的不同;二是四鏈DNA結(jié)構(gòu);三是端粒酶的修復(fù)機(jī)制。其中端粒酶修復(fù)機(jī)制的講授是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。難點(diǎn)集中在端粒酶的性質(zhì)和修復(fù)發(fā)生的過(guò)程。經(jīng)過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容中重點(diǎn)和難點(diǎn)的準(zhǔn)確把握和合理組織,教師才能在課堂教學(xué)中突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn),讓學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)無(wú)障礙。
二、教學(xué)方法和手段的改進(jìn)
教學(xué)方法的推陳出新,是教學(xué)改革的重要內(nèi)容[4]。為發(fā)揮學(xué)生作為教學(xué)主體的能動(dòng)性,我們根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了啟發(fā)式、聯(lián)想式、探究式等多種教學(xué)方法[5],讓學(xué)生參與到教學(xué)過(guò)程中,不僅活躍了課堂氣氛,而且在分享知識(shí)的同時(shí),更注重教會(huì)學(xué)生靈活掌握學(xué)習(xí)的方法。
1.啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)的目的在于舉一反三,觸類旁通。針對(duì)每一次的課堂教學(xué),設(shè)計(jì)一些拋磚引玉的問(wèn)題,供學(xué)生思考與討論,這成為了分子生物學(xué)理論教學(xué)的重要組成部分。如進(jìn)行到真核生物基因表達(dá)調(diào)控學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),提出甲基化修飾的生物學(xué)意義,這個(gè)問(wèn)題覆蓋范圍廣,涉及到了DNA復(fù)制的調(diào)節(jié)、蛋白質(zhì)和DNA甲基化修飾對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控,以及Epigenetic(表觀遺傳學(xué))方面的知識(shí)。通過(guò)提出問(wèn)題—討論分析—不斷啟發(fā)—再討論分析—?dú)w納總結(jié)—解決問(wèn)題這一系列的互動(dòng)教學(xué)活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,在不斷的討論分析中通過(guò)展示不同的思維、發(fā)表各自的觀點(diǎn),不但有利于促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,而且有利于學(xué)生通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的消化、理解來(lái)達(dá)到理論的升華、拓展[4]。
2.聯(lián)想式教學(xué)。分子生物學(xué)是在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)[6],因此知識(shí)相互交叉、相互滲透。在授課的過(guò)程中,教師一方面要避免重復(fù),一方面要通過(guò)聯(lián)想知識(shí)點(diǎn)適時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移能力和整合能力。如在講解化學(xué)修飾對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控時(shí),將細(xì)胞生物學(xué)中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生了解基因表達(dá)調(diào)控對(duì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用機(jī)制。
3.探究式教學(xué)。在分子生物學(xué)教學(xué)中,每一個(gè)理論知識(shí)的背后都是科學(xué)研究的重大突破。如確定遺傳物質(zhì)是DNA的兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn),我們以探究的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),到結(jié)果顯示,再經(jīng)過(guò)討論分析并得出結(jié)論,以課題研究的角度,研究人員的身份引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)角色,將學(xué)科概念、理論產(chǎn)生的起因和過(guò)程展示給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生努力探索,走近科學(xué),讓學(xué)生從中領(lǐng)悟知識(shí)形成的探究性和科學(xué)性,逐漸培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的高素質(zhì)研究型人才。4.多媒體多樣化教學(xué)。分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容具有微觀性、復(fù)雜性、抽象性和動(dòng)態(tài)性。傳統(tǒng)的教學(xué)手段無(wú)法滿足教學(xué)的需求,而多媒體技術(shù)則具有聲像俱佳、動(dòng)靜皆宜的特點(diǎn)[7],是傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法比擬的。多年來(lái)我們不斷補(bǔ)充和完善教學(xué)手段,逐漸形成了獨(dú)具特色的多媒體教學(xué)課件。多媒體圖像處理清晰直觀,文字表述簡(jiǎn)潔明了、主題突出。課件中的圖像來(lái)源于國(guó)內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)。如講述DNA半保留復(fù)制機(jī)理時(shí)[8],首先將DNA可能存在的幾種復(fù)制方式用圖像展現(xiàn),并利用Meselson和Stahl設(shè)計(jì)的DNA復(fù)制同位素示蹤實(shí)驗(yàn)和密度梯度離心實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證,引導(dǎo)學(xué)生明確掌握DNA半保留復(fù)制特點(diǎn),并結(jié)合文字,通過(guò)圖文并茂的多媒體課件,將教學(xué)內(nèi)容中的背景知識(shí)、基本概念、基本理論,以及靜態(tài)、抽象的微觀知識(shí)清晰講解。多媒體課件動(dòng)靜結(jié)合、聲像互動(dòng)。對(duì)于生命過(guò)程中動(dòng)態(tài)的知識(shí)點(diǎn),比如DNA的復(fù)制、RNA的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的翻譯過(guò)程,可以將這些復(fù)雜的生命過(guò)程利用多媒體手段做成動(dòng)畫并配以文字和聲像,形象直觀地展現(xiàn)給學(xué)生,既加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,也提高了其學(xué)習(xí)效率。
三、知識(shí)領(lǐng)域的拓展
分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容除包含基礎(chǔ)理論知識(shí)外,還有大量理論應(yīng)用的研究方法部分。我們?cè)诮虒W(xué)中不僅僅將知識(shí)局限在教材中,利用課堂教學(xué)不斷引導(dǎo)學(xué)生去了解本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)、最新進(jìn)展、發(fā)展趨勢(shì)[8],以及生物技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用。
1.專題講座與專題討論。專題講座是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,自己組織參考資料對(duì)教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展。比如在講授“SNP技術(shù)”時(shí),先從遺傳標(biāo)記分析的發(fā)展著手,把一代、二代的標(biāo)記分析做知識(shí)性的回顧,再將納入教材的第三代標(biāo)記分析“SNP”做詳細(xì)的講解,引導(dǎo)大家理解什么是單核苷酸多態(tài)性,核苷酸多態(tài)性研究的生物學(xué)意義以及在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、畜牧等多種領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。通過(guò)這種方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,也使教師不斷地進(jìn)行知識(shí)的更新,及時(shí)了解本學(xué)科當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)、研究的熱點(diǎn)以及爭(zhēng)論的問(wèn)題。專題討論則是以學(xué)生為主體,根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容,組織學(xué)生就某一個(gè)專題自行查閱、組織文獻(xiàn)資料,并在課堂上展開討論[9]。比如在講授基因重組的教學(xué)內(nèi)容時(shí),設(shè)計(jì)“轉(zhuǎn)基因的利與弊”供學(xué)生討論。引導(dǎo)學(xué)生思考基因工程藥物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的巨大影響,讓知識(shí)離開課本走進(jìn)生活,從而喚起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探索未知領(lǐng)域的欲望。這不僅使學(xué)生更加深入、系統(tǒng)地理解所學(xué)知識(shí),并且培養(yǎng)了學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力[10]。
2.生物信息技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)。生物信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為分子生物學(xué)研究方法中不可分割的一部分,比如在“PCR技術(shù)”的專題講座中,不僅要對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉僮饕约皯?yīng)用進(jìn)行講解,還要特別對(duì)引物設(shè)計(jì)的生物信息技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充,介紹學(xué)生對(duì)一些常規(guī)的生物信息技術(shù)軟件Primer6.0、DNAman、Olig6.0、DNAS-tar、Cluster等有一個(gè)基本的認(rèn)知度。在整個(gè)分子生物學(xué)的教學(xué)中,學(xué)生需要自行查閱和組織各種文獻(xiàn)資料,因此,必須特別強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)資源運(yùn)用的重要性。教師通過(guò)介紹中國(guó)知網(wǎng)、維普、清華同方、NCBI等幾個(gè)常用資源庫(kù),使學(xué)生了解如何利用資源庫(kù)進(jìn)行查詢,對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的熟練應(yīng)用使學(xué)生的知識(shí)體系得以完善,學(xué)生通過(guò)自身的努力來(lái)提高信息收集和辨別的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。
四、教學(xué)改革中應(yīng)該注意的問(wèn)題
1.教師的專業(yè)修養(yǎng)與教學(xué)基本功。教師在教學(xué)中具有雙重身份,既是一名導(dǎo)演,又是一名演員。作為導(dǎo)演,首先需要有最新的教學(xué)理念,整個(gè)教學(xué)過(guò)程中適時(shí)設(shè)問(wèn)、適時(shí)討論、適時(shí)啟發(fā)。其次要有較強(qiáng)的課堂組織能力,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,把握課堂節(jié)奏,調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)激情,使教學(xué)有的放矢。否則會(huì)在教學(xué)中出現(xiàn)“啟而不發(fā)”和論證條理不清的現(xiàn)象;作為演員,還要有良好的課程駕馭能力,通過(guò)教師扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、廣泛的認(rèn)知領(lǐng)域、全面的知識(shí)結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)給學(xué)生的是一個(gè)豐盛的知識(shí)大餐,而不是一鍋夾生飯。因此作為教師,必須從理論水平、科研水平、思維水平這3個(gè)方面提高教師自身的專業(yè)素質(zhì),此外,還要掌握適合自己的各項(xiàng)教學(xué)技能。
2.多媒體教學(xué)的合理應(yīng)用。多媒體教學(xué)只是一種提高教學(xué)效果的輔助手段,是為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)的,只有運(yùn)用合理才可能達(dá)到好的效果。因此盡量避免在多媒體教學(xué)課件上出現(xiàn)過(guò)多的文字,否則多媒體成了教學(xué)活動(dòng)中的主體,老師由照本宣科轉(zhuǎn)變?yōu)榘缪莘庞硢T和播音員的角色。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,教學(xué)效果也就適得其反。多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)只有合理地結(jié)合,取長(zhǎng)補(bǔ)短,才能在課堂教學(xué)中體現(xiàn)出其真正的價(jià)值。總之,教學(xué)改革的目標(biāo)是幫助學(xué)生建立學(xué)科知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng),提升學(xué)生后繼學(xué)習(xí)的能力。正如葉圣陶先生所說(shuō):“教師的教學(xué),不在于給學(xué)生搬去可以致富的金子。而在于給學(xué)生點(diǎn)金的指頭。”目前,我們關(guān)于分子生物學(xué)課堂教學(xué)改革還處于不斷探索和實(shí)踐階段,除了需要不斷地提高教師自身的學(xué)科修養(yǎng)和科研素質(zhì)外,也以“夯實(shí)基礎(chǔ)、拓展知識(shí)、增強(qiáng)能力、提高素質(zhì)”[8]作為教學(xué)的目的和人才培養(yǎng)目標(biāo),努力在今后把教學(xué)工作開展得更加有生有色,為社會(huì)培養(yǎng)更多高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。
作者:武曉英 喬宏萍 張猛 吳麗華 郝雪峰 單位:太原師范學(xué)院
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PCR核酸技術(shù)是構(gòu)成分子生物技術(shù)的核心技術(shù),也是整個(gè)技術(shù)中最具有廣闊應(yīng)用前景的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。PCR核酸技術(shù)由三部分構(gòu)成:PCR-SSCP技術(shù)、PCR-DGGE技術(shù)及PCR-RFLP技術(shù)。a)PCR-SSCP技術(shù)是PCR核酸技術(shù)的一個(gè)重要構(gòu)成,通過(guò)將銀染方法技術(shù)和熒光檢測(cè)技術(shù)結(jié)合研究,對(duì)SSCP凝膠DNA譜帶結(jié)構(gòu)的高效率方法進(jìn)行合理優(yōu)化分析,使整個(gè)SSCP凝膠DNA譜帶結(jié)構(gòu)獲得保障,進(jìn)而通過(guò)檢測(cè)分析提取的環(huán)境樣品的試驗(yàn)對(duì)應(yīng)內(nèi)容,通過(guò)提取出環(huán)境樣本中的DNA組別對(duì)整個(gè)試驗(yàn)后續(xù)過(guò)程進(jìn)行有效分析[1];b)PCR-DGGE技術(shù)是對(duì)生命物理學(xué)內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用,按照一定順序檢測(cè)生命物質(zhì)堿基,獲得變性試劑解鏈不同的內(nèi)容物質(zhì)反映,對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè),達(dá)到研究目的。可以從環(huán)境樣本中提出相關(guān)樣本基因組別的DNA,為后續(xù)試驗(yàn)提供樣本。按照PCR擴(kuò)增原理擴(kuò)增樣本DNA數(shù)量,保障目標(biāo)基因組的數(shù)量;c)PCR-RFLP技術(shù)雖然也屬于PCR核酸技術(shù),但與上述兩種技術(shù)相比有較大不同。PCR-RFLP技術(shù)通過(guò)利用限制性核酸內(nèi)切酶,對(duì)不同位置在特異的位點(diǎn)上結(jié)合,進(jìn)行有關(guān)的DNA識(shí)別,通過(guò)識(shí)別試驗(yàn)了解DNA的雙鏈結(jié)構(gòu),分析整個(gè)試驗(yàn)。這項(xiàng)試驗(yàn)的具體操作方法是通過(guò)在被當(dāng)作引物的物質(zhì)內(nèi),單獨(dú)添加項(xiàng)目標(biāo)記,使這個(gè)標(biāo)記項(xiàng)目具有位置的一定性,這項(xiàng)標(biāo)記可以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中作相應(yīng)的類型對(duì)比參照,在進(jìn)行DNA結(jié)構(gòu)切割實(shí)驗(yàn)的過(guò)程時(shí),需要對(duì)樣本內(nèi)采用相應(yīng)的限制性核酸內(nèi)切酶,得到相應(yīng)的DNA雙鏈片段[2]。
1.2PCR的測(cè)線技術(shù)研究
微生物環(huán)境技術(shù)研究需要按照生物學(xué)有關(guān)內(nèi)容,利用分子生物技術(shù)使微生物環(huán)境中能偶分離出一些嶄新的、有價(jià)值的研究群體或不同類型種類的生命特征。因而對(duì)微生物環(huán)境中各品種、各類別和種類的確定,可以為新微生物群體的發(fā)現(xiàn)提供有力的技術(shù)保障,使PCR測(cè)序技術(shù)能夠在微生物環(huán)境檢測(cè)中發(fā)揮實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
1.3基因探針測(cè)試技術(shù)的研究
基因探針是通過(guò)對(duì)微生物環(huán)境中的特異性研究,對(duì)單鏈DNA的片段進(jìn)行序列研究,在結(jié)合解鏈的相關(guān)操作步驟中,根據(jù)堿基結(jié)構(gòu)生物學(xué)的互補(bǔ)原理,對(duì)微生物環(huán)境中提取的樣品進(jìn)行相應(yīng)交互反應(yīng)對(duì)照觀察。在提取的微生物樣本中微生物基因探針上進(jìn)行相應(yīng)位置標(biāo)記,可以在微生物繁殖過(guò)程中進(jìn)行有效對(duì)比觀察,使微生物環(huán)境中生物技術(shù)的發(fā)展獲得有效、直觀的保障[3]。
2分子生物技術(shù)在環(huán)境工程微生物領(lǐng)域中的應(yīng)用
2.1環(huán)境排放對(duì)微生物多樣性的影響
自然環(huán)境中存在數(shù)量眾多的生物種類,生物結(jié)構(gòu)和類型存在很大不同。眾多生物的結(jié)構(gòu)微小,不容易被直接觀察到,卻廣泛地生存在生物介質(zhì)如河流的底泥、污水等處,這些被統(tǒng)稱為微生物。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境污染逐漸加重,使微生物的生物學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度變化。在保障環(huán)境治理的同時(shí),也要對(duì)微生物進(jìn)行觀察和了解,通過(guò)與環(huán)境因素的有效結(jié)合,使微生物研究獲得有研究?jī)r(jià)值的資料。要了解環(huán)境首先要從環(huán)境的生物群上進(jìn)行研究,要治理環(huán)境就要從環(huán)境工程的微生物群種中進(jìn)行研究,選取相應(yīng)方法技術(shù),提供有價(jià)值的研究數(shù)據(jù)。在生活、生產(chǎn)中的垃圾排放要進(jìn)行管理和規(guī)劃,控制垃圾排放對(duì)微生物生物結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的影響,保障微生物群的多樣性和生物學(xué)良性發(fā)展。
2.2對(duì)污染物的降解作用
現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展使污染物增多,嚴(yán)重地破壞了生態(tài)環(huán)境。其中有的化學(xué)物質(zhì)很難被有效清除,對(duì)環(huán)境的影響有直接的破壞作用,分子生物技術(shù)是可以通過(guò)微生物對(duì)環(huán)境的影響使環(huán)境的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定變化,為污染物的降解提供新的解決途徑。中國(guó)的分子生物技術(shù)需要根據(jù)時(shí)展的客觀需要,研究微生物修復(fù)的相關(guān)機(jī)制,得到微生物改善土壤和水質(zhì)的有效性方法,這種降解過(guò)程與傳統(tǒng)降解過(guò)程相比具有對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和協(xié)調(diào)作用。
2.3石油降解技術(shù)應(yīng)用
中國(guó)工業(yè)發(fā)展的重要特點(diǎn)是能源消耗速度快,社會(huì)發(fā)展離不開能源。目前環(huán)境污染治理與工業(yè)發(fā)展速度不協(xié)調(diào),石油等能源污染問(wèn)題使環(huán)境治理工作的難度加大。石油污染的類型是多種多樣的,污染可以出現(xiàn)在石油生產(chǎn)中,也可以出現(xiàn)在海上石油平臺(tái),多種多樣的污染問(wèn)題使污染處理困難重重。分子生物技術(shù)可以在石油降解工作發(fā)揮很大作用,分子生物技術(shù)比傳統(tǒng)降解技術(shù)具有多種優(yōu)勢(shì)且成本相對(duì)低廉,應(yīng)大力發(fā)展分子生物技術(shù)和石油降解的相關(guān)研究。
二、改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)綜合性和連貫性
由于驗(yàn)證性實(shí)踐限制了學(xué)生發(fā)揮主動(dòng)思維的空間,因此,必須建立分子生物學(xué)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新培養(yǎng)新模式,從驗(yàn)證性實(shí)踐過(guò)渡到以設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)踐為主,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生在科研中的綜合思維能力及實(shí)際動(dòng)手操作能力,變被動(dòng)灌輸為主動(dòng)思考,為學(xué)生今后進(jìn)實(shí)踐室從事相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究做準(zhǔn)備。我們?cè)诟母镏袕?qiáng)調(diào)實(shí)踐的綜合性和連貫性,如學(xué)習(xí)重組DNA技術(shù)時(shí),我們安排了5個(gè)實(shí)踐:重組質(zhì)粒的提取,DNA的酶切,DNA凝膠電泳及片斷的膠回收,外源基因的連接,重組DNA的轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定。這五個(gè)實(shí)踐包括了重組DNA技術(shù)的五個(gè)核心內(nèi)容“分、切、接、轉(zhuǎn)、篩”。我們把這5個(gè)實(shí)踐串聯(lián)成一個(gè)綜合實(shí)踐,使其具有連貫性。每次實(shí)踐結(jié)束時(shí)的樣品正好是下次實(shí)踐的材料,這些實(shí)踐將變成一整套前后關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體,一環(huán)扣一環(huán),只有這5個(gè)實(shí)踐全部操作成功了,才能最后得到自己需要的克隆。這種綜合性實(shí)踐使學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中面臨著挑戰(zhàn),也使最終成功得到產(chǎn)物的學(xué)生有成就感;不僅能培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐操作能力,還能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神和對(duì)科學(xué)研究的興趣。
三、開放型教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量
商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)理論概述
James F.Moore首次提出了商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念,隨后在1996年《競(jìng)爭(zhēng)的衰亡》一書中對(duì)此做出進(jìn)一步闡釋。商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念產(chǎn)生的靈感來(lái)自于自然界。商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模擬了自然界中的生態(tài)系統(tǒng)——物種相互依存,適應(yīng)環(huán)境的變化,并共同進(jìn)化。商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)是指以組織和個(gè)人的相互作用為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)合體,包括客戶、供應(yīng)商、主要的生產(chǎn)廠家、中間商、資金供應(yīng)者、行業(yè)協(xié)會(huì)、政府及其他關(guān)聯(lián)組織或群體,如圖1所示。
按照商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)理論,各企業(yè)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)環(huán)境的變化,確定共同的愿景,依照各企業(yè)個(gè)體的不同貢獻(xiàn),組成商務(wù)生態(tài)系統(tǒng),并追求共同品牌。各企業(yè)個(gè)體相互依存并共同進(jìn)化,作為一個(gè)系統(tǒng)整體,共同抵御來(lái)自系統(tǒng)外部的競(jìng)爭(zhēng),為顧客創(chuàng)造新的價(jià)值(Sanjiv Gossain et al.,1998)。
電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)理論
(一)電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中的核心企業(yè)
所謂核心型企業(yè),是指在生態(tài)系統(tǒng)中處于中樞位置,為系統(tǒng)其它成員提供共享資產(chǎn),具備創(chuàng)造價(jià)值的能力并與系統(tǒng)其它成員分享價(jià)值的企業(yè)。
在電子商務(wù)環(huán)境下,管理者關(guān)注的中心問(wèn)題轉(zhuǎn)移到整個(gè)商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展及企業(yè)在系統(tǒng)中的地位。基于商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)視角,電商企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)其實(shí)質(zhì)是企業(yè)所屬的商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)之間的競(jìng)爭(zhēng),以及企業(yè)在其所屬的商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的領(lǐng)導(dǎo)地位的爭(zhēng)奪(徐博藝等,2002)。對(duì)于核心型企業(yè)來(lái)說(shuō),其企業(yè)戰(zhàn)略制定主要應(yīng)當(dāng)聚焦于新商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的建立,重點(diǎn)問(wèn)題包括基于本商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、商務(wù)模式、知識(shí)共享模式等的建立。另外核心型企業(yè)需要注意的是,在商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的不同階段,應(yīng)根據(jù)階段特征以及自身在系統(tǒng)中的地位,來(lái)培養(yǎng)企業(yè)自身核心能力。未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)是商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和商業(yè)系統(tǒng)之間的競(jìng)爭(zhēng),更加強(qiáng)大的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能夠使對(duì)方的生態(tài)系統(tǒng)萎縮和瓦解從而使對(duì)手企業(yè)失去價(jià)值。
(二)電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中的“網(wǎng)商”群體
“網(wǎng)商”指運(yùn)用電子商務(wù)工具,在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行商業(yè)活動(dòng)的個(gè)人,包括企業(yè)家、商人和個(gè)人店主。其來(lái)源之一是網(wǎng)民,隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)價(jià)值的深入認(rèn)識(shí),他們開始利用互聯(lián)網(wǎng)資源來(lái)創(chuàng)造財(cái)富;另一個(gè)來(lái)源就是傳統(tǒng)商人,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,意識(shí)到電子商務(wù)可能帶來(lái)的機(jī)會(huì),大批傳統(tǒng)商人也迅速成為“網(wǎng)商”。
初期的“網(wǎng)商”之間是孤立的,面對(duì)日漸惡化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,“網(wǎng)商”逐漸自發(fā)結(jié)成較為緊密聯(lián)盟,一般包括供應(yīng)商、客戶、投資商、渠道商。聯(lián)盟內(nèi)部的“網(wǎng)商”之間是共生的關(guān)系:有共同的遠(yuǎn)景、相互信任、遵守規(guī)則、密切溝通協(xié)作、分享利益、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。聯(lián)盟的形成增強(qiáng)了資源的合理配置、降低了成本、提高了創(chuàng)新能力和信息獲取能力,聯(lián)盟中的“網(wǎng)商”自然要比孤立的“網(wǎng)商”更有競(jìng)爭(zhēng)能力。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,電子商務(wù)平臺(tái)提供大量有效的信息、公平的交易規(guī)則以及結(jié)成企業(yè)聯(lián)盟而抗御競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì),吸引了大批“網(wǎng)商”,依附于電子商務(wù)平臺(tái)形成的“網(wǎng)商”聯(lián)盟成為電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分(葉秀敏、陳禹,2005)。
(三)電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者
隨著消費(fèi)者要求的提高,依靠單一企業(yè)的力量已經(jīng)無(wú)法更好滿足,電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)此時(shí)顯示了其卓越性:一方面,系統(tǒng)內(nèi)部成員整合力量,能夠更加快速靈活的組合資源,通過(guò)系統(tǒng)成員高度相關(guān)整合形成的系統(tǒng)價(jià)值來(lái)滿足消費(fèi)者的要求;另一方面,系統(tǒng)將消費(fèi)者也融合進(jìn)來(lái)形成一個(gè)共同進(jìn)化的體系。成為系統(tǒng)成員的消費(fèi)者在為系統(tǒng)創(chuàng)造價(jià)值同時(shí),也得到了更多的自身需要的動(dòng)態(tài)變化發(fā)展的價(jià)值。
(四)電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中的政府部門和其它準(zhǔn)政府組織
政府通過(guò)制定各種法律法規(guī)規(guī)范電子商務(wù)交易,創(chuàng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)秩序和商業(yè)環(huán)境;頒布行政政策引導(dǎo)微觀主體的投資導(dǎo)向或規(guī)避市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。另外,網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資大、回收期長(zhǎng),單純依靠廠商的力量無(wú)法解決,在一定程度上還必須依靠政府的力量。
我國(guó)電子商務(wù)發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題分析
隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)的迅速普及,電子商務(wù)的用戶群體基礎(chǔ)急速擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物市場(chǎng)的增長(zhǎng)呈現(xiàn)積極態(tài)勢(shì)。
但同時(shí),我國(guó)電子商務(wù)在各用戶群體中所占的比例表現(xiàn)出較不均衡的狀態(tài)。電子商務(wù)的主力為大學(xué)生和辦公室職員兩個(gè)群體,所占的比例大于其他群體。農(nóng)村外出務(wù)工人員所占比例則明顯偏低。一方面,通過(guò)這種不平衡可以看出我國(guó)的電子商務(wù)整體發(fā)展仍處于一個(gè)較低的水平,所以才會(huì)出現(xiàn)主要用戶仍集中于知識(shí)水平較高的群體中。另一方面,也可以預(yù)知,未來(lái)幾年我國(guó)電子商務(wù)的發(fā)展將會(huì)逐步從城市群體向城市郊區(qū)及農(nóng)村群體擴(kuò)散。
從技術(shù)角度觀察,電子商務(wù)作為一種新的商務(wù)活動(dòng)模式,是以信息的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為載體的。因此,其發(fā)展首先受制于信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施水平,但我國(guó)的信息網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施水平地區(qū)間差距仍較大。同時(shí),我國(guó)對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)法律、誠(chéng)信環(huán)境狀況不甚完備,相比發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距。這些都是制約我國(guó)電子商務(wù)發(fā)展的更直接、深層的因素。
(一)缺乏明確的電子商務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略及相應(yīng)支撐
目前我國(guó)各級(jí)政府已提出了多項(xiàng)發(fā)展電子商務(wù)的專項(xiàng)規(guī)劃,但從整體上來(lái)說(shuō)顯得過(guò)于散亂,并沒(méi)有從全局的角度明確我國(guó)的電子商務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略并加以有效部署。在電子商務(wù)相關(guān)法規(guī)方面,多年前即已開始起草框架,至今仍未能完善并在全國(guó)范圍推廣,現(xiàn)在僅有的行政法規(guī)也沒(méi)能得到及時(shí)修訂,其適用性值得商榷。同時(shí),國(guó)家和各級(jí)政府缺乏針對(duì)支持電子商務(wù)發(fā)展的明確和有力的配套政策。
(二)企業(yè)信息化建設(shè)仍需進(jìn)一步加強(qiáng)
經(jīng)過(guò)多年的信息化建設(shè),我國(guó)多數(shù)企業(yè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)初具規(guī)模,但從整體上講企業(yè)的信息化水平還處于落后狀態(tài)。集中表現(xiàn)在我國(guó)的人多數(shù)企業(yè)只重視基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),而忽視了信息資源的綜合利用,企業(yè)的管理尚未真正實(shí)現(xiàn)信息化。其根本原因在于企業(yè)所有者或高層管理人員的意識(shí)不足,有關(guān)專業(yè)人才缺乏,導(dǎo)致企業(yè)在導(dǎo)入電子商務(wù)系統(tǒng)的過(guò)程中忽略了對(duì)信息資源的組織、管理及應(yīng)用建設(shè)。
(三)電子商務(wù)交易的安全性問(wèn)題
各類調(diào)查顯示,對(duì)于電子商務(wù)安全的擔(dān)憂是影響網(wǎng)絡(luò)交易的最主要問(wèn)題之一。交易雙方關(guān)心的問(wèn)題包括:如何保證網(wǎng)絡(luò)交易的公正性和安全性,如何保證參與交易各方身份的真實(shí)性,以及在網(wǎng)絡(luò)交易中傳遞信息的完整性和不可抵賴性。從技術(shù)角度來(lái)看,關(guān)于安全的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和算法已經(jīng)較為成熟,不存在技術(shù)上的瓶頸。我國(guó)電子商務(wù)安全性問(wèn)題更多的是管理和觀念上的,例如建立、規(guī)范統(tǒng)一的信息安全標(biāo)準(zhǔn)、密碼算法并加以應(yīng)用推廣,對(duì)各層主管部門和企業(yè)管理者、消費(fèi)者的網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)普及與培訓(xùn)等。
(四)多層次電子商務(wù)人才培養(yǎng)問(wèn)題
電子商務(wù)所需的人才并不僅僅只限于技術(shù)服務(wù)人才,作為一種新的商務(wù)活動(dòng)模式,電子商務(wù)將逐步融入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的各個(gè)角落,電子商務(wù)的持續(xù)發(fā)展會(huì)受到原有各層次人才知識(shí)水平和意識(shí)的制約。為保證我國(guó)電子商務(wù)的持續(xù)高速發(fā)展,對(duì)各層主管部門、企業(yè)一般管理人員、高層管理人員乃至消費(fèi)者的電子商務(wù)教育均不容忽視。
基于系統(tǒng)論的電子商務(wù)組成結(jié)構(gòu)及應(yīng)用模式
(一)電子商務(wù)的組成結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)是指具有相互聯(lián)系、相互作用的若干要素組成的具有特定功能的有機(jī)整體,具有集合性、目的性、整體性、環(huán)境適應(yīng)性等特點(diǎn)。作為一個(gè)系統(tǒng),電子商務(wù)內(nèi)部各要素的協(xié)調(diào)問(wèn)題是產(chǎn)生整體績(jī)效的首要問(wèn)題。電子商務(wù)的重要組成部分包括支付、認(rèn)證、安全等系統(tǒng),對(duì)這些子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)程度在于他們之間的集成優(yōu)化程度。其次就是環(huán)境問(wèn)題,一方面,環(huán)境為系統(tǒng)提供了生存發(fā)展的空間、資源、支撐等條件;另一方面,環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展具有約束和擾動(dòng)影響。一般來(lái)說(shuō),電子商務(wù)的環(huán)境包括技術(shù)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境,前者為電子商務(wù)提供技術(shù)上的支撐,包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、安全技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)等,后者包括法律、信用體系、社會(huì)信息化程度等。環(huán)境問(wèn)題在電子商務(wù)發(fā)展中具有重要影響,包括積極影響和消極影響。
(二)我國(guó)企業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用模式
第一,大型企業(yè)的電子商務(wù)。國(guó)內(nèi)大型企業(yè)的傳統(tǒng)線下銷售渠道一般都很成熟,電子商務(wù)應(yīng)用主要是作為一種輔的手段出現(xiàn)。國(guó)內(nèi)大型企業(yè)通常建立有自己的網(wǎng)站,通過(guò)這一平臺(tái)企業(yè)和產(chǎn)品的相關(guān)信息,主要目的是為了企業(yè)品牌形象考慮,部分承擔(dān)與外界交流的功能。第二,中介服務(wù)類。一些公司,如淘寶等,通過(guò)建立中介網(wǎng)站,在網(wǎng)絡(luò)上為買家和賣家提供交流的平臺(tái),和提供商品、信用等信息,甚至參與其資金的流通,促成交易。一般這類中介平臺(tái)還通過(guò)廣告獲取一定利潤(rùn)。第三,網(wǎng)上服務(wù)類。與傳統(tǒng)的實(shí)物交易提供者不同,這類電子商務(wù)企業(yè)大多提供數(shù)字產(chǎn)品交易或者通過(guò)一個(gè)平臺(tái)提供一些虛擬服務(wù),比如網(wǎng)絡(luò)游戲、付費(fèi)電影等,屬于電子商務(wù)新興產(chǎn)業(yè)。第四,特色網(wǎng)站類。特色網(wǎng)站也屬于電子商務(wù)新興產(chǎn)業(yè),依托電子手段,提供特殊服務(wù)來(lái)滿足一部分消費(fèi)者的特別需求。從實(shí)質(zhì)上看,這種電子商務(wù)應(yīng)用模式同網(wǎng)上服務(wù)類企業(yè)一樣,也是通過(guò)提供一種服務(wù)來(lái)獲利。
基于商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)視角的我國(guó)電子商務(wù)發(fā)展對(duì)策
第一,重視核心企業(yè)的重要作用。核心型企業(yè)利用先進(jìn)的技術(shù)和豐厚的資金建設(shè)和運(yùn)維的公共平臺(tái)是電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的成員們必不可少的依附主體。另外,核心型企業(yè)積極倡導(dǎo)和規(guī)范網(wǎng)上信用體系等環(huán)境建設(shè),在吸引用戶、防范交易風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),也有利于整體電子商務(wù)行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
第二,發(fā)揮網(wǎng)商群體的內(nèi)省力量。“網(wǎng)商”的形成完全是網(wǎng)民和傳統(tǒng)商人的自發(fā)行為,核心的驅(qū)動(dòng)力就是物質(zhì)利益的追求和自身價(jià)值的實(shí)現(xiàn),“網(wǎng)商”群體的內(nèi)省力量會(huì)主動(dòng)推進(jìn)生存環(huán)境改善,進(jìn)而推動(dòng)電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展。
第三,重視消費(fèi)者的力量。共同進(jìn)化強(qiáng)調(diào)的不單是電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中企業(yè)之間相互作用方式和相互作用結(jié)果的高度整合,還包括企業(yè)與消費(fèi)者之間相互作用方式和相互作用結(jié)果的高度整合。隨著電子商務(wù)生態(tài)化的形態(tài)由“網(wǎng)商”聯(lián)盟到網(wǎng)絡(luò)社區(qū)、虛擬社會(huì)等的演變,消費(fèi)者的力量將會(huì)日益突出。
第四,正確認(rèn)識(shí)政府的作用。電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)在形成和演化過(guò)程中,仍有許多規(guī)律尚待探索。應(yīng)密切關(guān)注政府部門和其它準(zhǔn)政府組織行為對(duì)電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的影響,是否會(huì)對(duì)電子商務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展存在反作用?如果是,又有可能存在哪些反作用?政府和其它準(zhǔn)政府組織應(yīng)該如何規(guī)避?
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2.Sanjiv Gossain, Gajen Kandiah. Reinventing Value:The New Business Ecosystem [J].Strategy & Leadership,(Nov/Dec) ,1998
中圖分類號(hào):G255.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)36-0216-04
一、影響因子的概念及意義
期刊影響因子(Impact Factor,IF)是1972年由美國(guó)SCI創(chuàng)始人加菲爾德(Garfield E)率先提出的,現(xiàn)已成為國(guó)際上通行的一個(gè)期刊評(píng)價(jià)指標(biāo)。
影響因子是利用引文分析法評(píng)價(jià)科技期刊最基本最常用的方法,它是以期刊為對(duì)象,統(tǒng)計(jì)一定時(shí)域內(nèi)(通常為兩年)期刊論文的平均被引率,其公式為:影響因子= 指該刊前兩年在統(tǒng)計(jì)當(dāng)年被引用的總次數(shù)/該刊前兩年總數(shù)。是指該刊前兩年在統(tǒng)計(jì)當(dāng)年被引用的總次數(shù)占該刊前兩年總數(shù)的比例,是用來(lái)描述期刊被引用情況的計(jì)量指標(biāo),或者是用來(lái)描述期刊影響力的指標(biāo),是用論文的平均被引率反映期刊近期在科學(xué)發(fā)展和文獻(xiàn)交流中所起作用的指標(biāo),可測(cè)度當(dāng)年期刊的學(xué)術(shù)影響力,是衡量一個(gè)學(xué)術(shù)刊物地位的主要因素,對(duì)核心期刊的遴選起著重要作用,已成為科技期刊評(píng)價(jià)最重要的指標(biāo)。影響因子越大,表明該刊所載論文被引用次數(shù)越多,從而說(shuō)明該刊所載論文的影響力較大和水平較高,因而該刊的質(zhì)量也高。
國(guó)際著名的科學(xué)計(jì)量學(xué)專家普賴斯經(jīng)過(guò)大量的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)后得出結(jié)論認(rèn)為,科學(xué)后的兩年是論文被引用的高峰期。因此,目前國(guó)際上比較通行的做法是將計(jì)算影響因子的引文年度規(guī)定為兩年,依據(jù)影響因子的計(jì)算公式,其主要受三大基本要素的影響:時(shí)間、載文量、被引頻次。美國(guó)科技信息研究所(Institute of Scientific Information,ISI)對(duì)使用影響因子非常謹(jǐn)慎地說(shuō)明,盡管影響因子是評(píng)估期刊的非常實(shí)用的工具,但在使用時(shí)(主要針對(duì)學(xué)術(shù)評(píng)價(jià))應(yīng)該慎重,必須考慮到期刊類型的不同、學(xué)科之間的差別、文獻(xiàn)款目類型差別、自我引用的頻率、期刊是否被收錄、期刊名稱是否有過(guò)變更等諸多因素的影響。因此,期刊的IF值受多種因素影響,在用它評(píng)價(jià)期刊質(zhì)量和論文水平時(shí),必須分析其影響因素,充分考慮它的局限性。
二、重點(diǎn)學(xué)科期刊影響因子的影響因素分析
(一)館藏重點(diǎn)學(xué)科期刊影響因子情況
什么是重點(diǎn)學(xué)科?教育部將其定義為“應(yīng)承擔(dān)教學(xué)、科研雙重任務(wù),要逐步做到能夠自主地、持續(xù)地培養(yǎng)和國(guó)際水平大體相當(dāng)?shù)牟┦俊⒋T士、學(xué)士;能夠接受國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)骨干人員進(jìn)行深造;能夠?yàn)閲?guó)家重大決策提供科學(xué)依據(jù),為開拓新的學(xué)科領(lǐng)域、促進(jìn)學(xué)科發(fā)展作出較大的貢獻(xiàn)”。
我校經(jīng)教育部(教研函[2007] 4號(hào))審核批準(zhǔn)的國(guó)家8個(gè)重點(diǎn)學(xué)科是:作物學(xué)一級(jí)學(xué)科(含作物遺傳育種和作物栽培與耕作學(xué)兩個(gè)二級(jí)學(xué)科)和微生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、果樹學(xué)、動(dòng)物遺傳育種與繁殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理等六個(gè)二級(jí)學(xué)科。國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科是國(guó)家根據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略與重大需求,擇優(yōu)確定并重點(diǎn)建設(shè)的培養(yǎng)創(chuàng)新人才、開展科學(xué)研究的重要基地,在高等教育學(xué)科體系中居于骨干和引領(lǐng)地位。一級(jí)學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的認(rèn)定在中國(guó)尚屬首次。一級(jí)學(xué)科國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的建設(shè),將突出綜合優(yōu)勢(shì)和整體水平,促進(jìn)學(xué)科交叉、融合和新興學(xué)科的生長(zhǎng)。
(二) 影響“影響因子”的主要因素
1.有學(xué)科差異的影響。期刊影響因子的大小與期刊所屬的學(xué)科領(lǐng)域有顯著的相關(guān)性。不同的學(xué)科有不同的發(fā)展歷程、不同的成熟程度和不同的研究方法。一個(gè)正在發(fā)展的學(xué)科和一個(gè)古老成熟的學(xué)科。一個(gè)理論研究型學(xué)科和一個(gè)應(yīng)用研究型學(xué)科在引用動(dòng)機(jī)和引用規(guī)范上有很大差異,一個(gè)大學(xué)科(有眾多研究者或熱門研究領(lǐng)域)和一個(gè)小學(xué)科在引用程度上也有較大差異,相同或相近研究領(lǐng)域的論文傾向于互相引證,影響因子值的差異當(dāng)然也很大;各學(xué)科在研究規(guī)模、研究水平、研究方式、合作程度、引文行為都有自己的特點(diǎn),這些特點(diǎn)決定了各學(xué)科在引文頻次水平上的差異;同時(shí),不同學(xué)科由于發(fā)展速度和成熟程度不同,期刊數(shù)量差異很大,從而使收錄的不同學(xué)科的期刊數(shù)目差別很大。
由于學(xué)科(領(lǐng)域)自身的特點(diǎn)以及發(fā)展規(guī)律和發(fā)展階段等差別,不同研究領(lǐng)域的文章被引頻次是不同的,從而導(dǎo)致不同領(lǐng)域期刊的影響因子缺乏可比性。從表1、表2可以看出,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理類期刊的影響因子高于其他學(xué)科刊物,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科在中刊查閱利用率、中外文期刊復(fù)印利用率和平均影響因子方面基本上都是最高的,作物學(xué)學(xué)科排第二,其中果樹類期刊最低。同樣是學(xué)科影響因子排名前十 位的,值卻有明顯區(qū)別,某一學(xué)科最好期刊的IF值可能比另一學(xué)科最差期刊的IF值還低。這主要與學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)、歷史以及引證習(xí)慣等因素有關(guān)。所以,影響因子的大小與期刊所屬學(xué)科的性質(zhì)和論文內(nèi)容所涉及的研究領(lǐng)域的大小有關(guān),同時(shí)也與期刊的歷史長(zhǎng)短、知名度大小有關(guān),還和其內(nèi)容是否為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)有關(guān)。
2.有發(fā)表時(shí)滯的影響。期刊被引頻次中兩年的時(shí)間限制可導(dǎo)致不同刊物論文的被引次數(shù)有較大差異。對(duì)于出版時(shí)滯較短的刊物更容易獲得較高的影響因子,因?yàn)樽钕劝l(fā)表或公布的成果最容易或有可能引起較大的影響而被引證,相當(dāng)一部分引文就因?yàn)槲墨I(xiàn)老化(超過(guò)兩年)的原因而不能被統(tǒng)計(jì)參與影響因子的計(jì)算;再者,不同學(xué)科論文的引證行為有所不同。這是因?yàn)椴煌芯款I(lǐng)域或研究主題的成果在完善或驗(yàn)證過(guò)程中經(jīng)歷的時(shí)間段可能很不相同,如對(duì)于分子生物學(xué)方面具有創(chuàng)新研究的論文來(lái)說(shuō),則可能很快引起較大的影響并被引證,因此有研究證明,中國(guó)不同學(xué)科、不同類型的學(xué)術(shù)期刊的被引高峰期存在明顯差異。
出版時(shí)滯較短的刊物容易獲得較高的被引頻次,所以縮短刊期,可以提高被引頻次,進(jìn)而提高影響因子,刊期的縮短更加吸引讀者的注意力,從而有利于期刊論文更快更多的被引用。科學(xué)技術(shù)新理論、新方法、新成果、新知識(shí)不斷涌現(xiàn),這種現(xiàn)狀必然要求期刊縮短刊期。縮短刊期,減少出版時(shí)滯,可使刊載的信息盡快地傳遞給讀者,從而為文章的及時(shí)被引創(chuàng)造條件。以《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》、《中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)》、《江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)》為例,這三種期刊在不斷縮短出版周期后,被引頻次和影響因子也穩(wěn)步提高。
然而,如果評(píng)價(jià)一項(xiàng)科研成就或一位科學(xué)家的貢獻(xiàn),就更不能只看那個(gè)期刊兩年里的影響有多大了。最優(yōu)秀的科學(xué)成就都不是以一時(shí)影響面廣,而是以影響的深遠(yuǎn)取勝。比如,1905年,愛因斯坦提出的相對(duì)論,一百多年后還在廣為傳播;20世紀(jì)40年代,物理學(xué)家黃昆提出的缺陷導(dǎo)致x光散射的理論,六十多年后也仍然被同行所引用。這些具有開拓性的成就有一個(gè)共同特點(diǎn),影響的持續(xù)年限很長(zhǎng)很長(zhǎng)。
3.有期刊類型的影響。期刊的辦刊方針不同,期刊類型有所不同。自然科學(xué)類期刊大致可分為學(xué)術(shù)類期刊、技術(shù)類期刊、研究進(jìn)展類期刊和科普類期刊四類。學(xué)術(shù)類期刊主要刊發(fā)綜述論文和研究論文,技術(shù)類期刊主要刊發(fā)技術(shù)應(yīng)用論文。即使在同一學(xué)科領(lǐng)域,論文類型也會(huì)不同,有的為基礎(chǔ)研究論文,有的是應(yīng)用研究論文,因而形成了多樣的期刊類型。文章簡(jiǎn)短且出版周期短的期刊通常有一個(gè)較高的快引指數(shù),對(duì)于評(píng)述、綜述類期刊,快引指數(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)是非常低的,要在出版后許多年才會(huì)達(dá)到被引用高峰。綜述類期刊的絕對(duì)被引數(shù)非常高,其平均影響因子往往超過(guò)其他類型的期刊。自然科學(xué)學(xué)術(shù)期刊評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究課題組經(jīng)大量統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn):中國(guó)不同學(xué)科、不同類型的學(xué)術(shù)期刊其被引高峰期有明顯差異,一般理論性較強(qiáng)的基礎(chǔ)研究三年后才出現(xiàn)引文高峰期,如數(shù)學(xué)期刊被引高峰期大于兩年的占62%,被引半衰期較長(zhǎng);而應(yīng)用研究論文因知識(shí)更新快,一般引文高峰期為兩年,被引半衰期短。這樣兩年影響因子,應(yīng)用研究類期刊明顯占優(yōu)勢(shì),像生命科學(xué)期刊的平均IF值在2.5左右,而數(shù)學(xué)期刊的IF值卻在1.0左右。《中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)》IF值2.743與《中國(guó)南方果樹》IF值0.159相差甚遠(yuǎn)。因此,每一類期刊由于各自發(fā)表的論文類別不同,引用率和引用習(xí)慣各不相同,導(dǎo)致每類期刊間的影響因子差別較大。在比較影響因子時(shí),必須考慮到期刊及其所刊載文章類型的不同。
另外,專業(yè)期刊、交叉學(xué)科期刊和綜合性期刊IF值的差異,限于某專業(yè)為主引用的期刊,根本不可能被數(shù)十種或數(shù)百種期刊所引用,交叉性、綜合性期刊的性質(zhì)決定了它們會(huì)被廣泛引用。
4.有統(tǒng)計(jì)差異的影響。不同的源期刊庫(kù)對(duì)載文量的統(tǒng)計(jì)不同,有的將全部文章視為載文量,有的僅將綜述、研究論文算作載文量。一方面在IF的計(jì)算中,被引用總次數(shù)(分子)統(tǒng)計(jì)了相應(yīng)期刊中所有論文被引用的總次數(shù),而總數(shù)(分母)則只統(tǒng)計(jì)論文、綜述類欄目的文章數(shù),對(duì)評(píng)論、來(lái)信、簡(jiǎn)訊和其他一些常被引證的欄目的文章則不進(jìn)行統(tǒng)計(jì),實(shí)際上,這些未被統(tǒng)計(jì)部分的被引用頻次對(duì)IF值的貢獻(xiàn)很大,影響了IF值的準(zhǔn)確性。其次,對(duì)于一些科普類、工程技術(shù)類等期刊,根據(jù)不同期刊的不同辦刊宗旨和服務(wù)對(duì)象,這些期刊的被引用次數(shù)可能不高,但是他們的實(shí)用技術(shù)被廣泛采用,在生產(chǎn)中產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。可見,期刊的被引率并不完全等于利用率。再者,在自然科學(xué)類期刊中,學(xué)術(shù)類綜述性文章多由相關(guān)專業(yè)資深專家寫作,具有權(quán)威性,且多數(shù)十次上百次地引用文獻(xiàn),包括自引,這就自然增加了引用的次數(shù);另一方面,作者從事課題研究時(shí),往往是從閱讀綜述性文章開始的,學(xué)術(shù)論文引言部分也常引用綜述性文章,這無(wú)疑大大增加了這類文章的被引頻次。加菲爾德給出1945―1988年43年間的100篇高引論文,第l篇被引187 654次,第100篇被引3 204次,這些被稱之為熱門論文的高引率提高了來(lái)源期刊的影響因子值。同一刊物中不同論文被引頻次的差異源來(lái)一是論文類型的差異,二是論文性質(zhì)的差異,三是論文所涉及研究領(lǐng)域的差異,這種差異一方面表現(xiàn)為快速發(fā)展的或較新研究領(lǐng)域的論文比相對(duì)較成熟研究領(lǐng)域的論文的被引頻次高,另一方面表現(xiàn)為不同研究領(lǐng)域間的相互引證并不等價(jià)。
5.有源數(shù)據(jù)庫(kù)的影響。由于大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所收集的期刊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和評(píng)價(jià),因此其來(lái)源期刊的數(shù)量也是有限的。在有限的來(lái)源期刊中,很有可能由于學(xué)科發(fā)展的不平衡帶來(lái)來(lái)源期刊學(xué)科、語(yǔ)種分布的不平衡,這就造成了該數(shù)據(jù)庫(kù)在影響因子統(tǒng)計(jì)上的失均衡和全面。如SCIE目前只收錄了約7 000種期刊,而全世界總期刊數(shù)達(dá)210 000種,其中只有3.8%的期刊被其收錄。IF反映的是一種期刊在源期刊庫(kù)范圍內(nèi)的影響,不同的期刊庫(kù)有不同的源期刊。所以,源期刊庫(kù)是對(duì)IF值起決定性的一個(gè)因素。現(xiàn)在的大型引文數(shù)據(jù)庫(kù)收錄期刊的學(xué)科、出版地、語(yǔ)種等是非均衡的,很難全面公正地反映不同國(guó)家、不同學(xué)科、不同語(yǔ)種和不同規(guī)模期刊的情況。例如SCI收錄各國(guó)的期刊數(shù)極不平衡,一般情況下,作者總是喜歡引用自己最容易得到的最熟悉的語(yǔ)種的文獻(xiàn)。由于SCI收錄中國(guó)期刊量小,所以國(guó)外作者對(duì)中國(guó)期刊的引用就少,而同國(guó)科學(xué)家之間因研究成果傳播的快捷性、研究主題的相關(guān)性等因素而傾向于互引,如美國(guó)科學(xué)家之間的相互引證可提高美國(guó)論文被引證頻次的30%。另外,研究表明,同語(yǔ)種刊物的相互引證概率較大,由于SCI更傾向于收錄英文期刊,這就使得其他語(yǔ)種期刊在SC1中的影響因子相對(duì)較低。
對(duì)某一特定期刊而言,由于其所在的期刊庫(kù)收錄的期刊構(gòu)成不同,因而統(tǒng)計(jì)的IF值有較大的差異,由于源期刊庫(kù)的數(shù)量及側(cè)重點(diǎn)不同,同一期刊的被引頻次在不同的引證報(bào)告中會(huì)有所不同,進(jìn)而導(dǎo)致計(jì)算出的影響因子也有差異。依據(jù)《2008 年版中國(guó)科技期刊引證報(bào)告(核心版)》、《2008年版中國(guó)期刊引證報(bào)告(擴(kuò)刊版)》、和2008年版《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合引證報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》總被引頻次依次為4 746 、5 941、6 014,影響因子依次為1.519、1.871、1.889,差異較大。這是由于這三個(gè)庫(kù)收錄的來(lái)源期刊不同所造成的。筆者認(rèn)為,在討論刊物的影響因子時(shí)要考慮統(tǒng)計(jì)來(lái)源庫(kù)是否具有真實(shí)的代表性。
6.有引用行為的影響。在影響因子對(duì)中國(guó)期刊的評(píng)價(jià)發(fā)揮越來(lái)越大作用的同時(shí),也出現(xiàn)了自引對(duì)相應(yīng)刊物影響因子的貢獻(xiàn)過(guò)度的問(wèn)題。自引主要有作者自引和期刊自引。有的期刊工作者為了使自己的期刊盡快提高引用頻次和影響因子,通過(guò)各種途徑要求或示意作者增加對(duì)該刊的引證量。在世界其他國(guó)家也有些期刊以各種不同的方式要求作者盡量引用本刊文章的情況,其目的顯然是為提高自己期刊的被引率,一旦此刊排在前列,往往可以收到廣告性效果。自引可以增加被引頻次,進(jìn)而提高影響因子。正常的自引體現(xiàn)了研究的繼承性,但是過(guò)度的、不切實(shí)際的自引,即便不是“ 人為” 結(jié)果,也至少反映了期刊的封閉性和排他性。一般自然狀態(tài)下學(xué)術(shù)類刊物自引率不會(huì)高于20%,過(guò)度自引是不良行為,但又不肯放棄這一“廣告”手段。同時(shí),一些組織或部門對(duì)期刊績(jī)效的評(píng)價(jià)時(shí)過(guò)分地強(qiáng)調(diào)影響因子指標(biāo)的評(píng)價(jià)作用,對(duì)過(guò)度自引起了推波助瀾的作用。
由于引用行為及引用動(dòng)機(jī)復(fù)雜多樣,存在偽引(未用而引)、漏引(用而不引)、錯(cuò)引(尤其是期刊名縮寫錯(cuò)誤)、集中標(biāo)引、過(guò)度自引、負(fù)面引用、中性引用等一些不規(guī)范的引用行為,在某種程度上造成不正確的引文統(tǒng)計(jì)結(jié)果,從而使學(xué)術(shù)期刊的影響因子失真。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)于20世紀(jì)科學(xué)革命,有人說(shuō)只須記住三件事:相對(duì)論、量子革命和混沌學(xué)(系統(tǒng)科學(xué)中最突出的新分支)。正是這三大科學(xué)革命為人類建構(gòu)全新的自然圖景(也就是新穎的自然哲學(xué))作出了決定性的貢獻(xiàn)。這里所謂自然哲學(xué)是指人對(duì)自然的哲學(xué)反思。自然哲學(xué)的中心問(wèn)題就是基于人與自然的關(guān)系來(lái)研究自然本體最一般的性質(zhì)和人類的世界圖景。
一
自然哲學(xué)在哲學(xué)史上有過(guò)兩個(gè)全盛時(shí)期(古希臘及近代機(jī)械論),只是在謝林、黑格爾之后衰落了。由于20世紀(jì)三大科學(xué)革命的強(qiáng)大影響,自然哲學(xué)正在當(dāng)代復(fù)興起來(lái),這是十分令人鼓舞的。我們先從三大科學(xué)革命說(shuō)起。
首先要提到的是相對(duì)論革命對(duì)改造人類世界圖景的貢獻(xiàn)。在1905年的狹義相對(duì)論中,時(shí)空性質(zhì)依賴于參照系等概念是對(duì)“觀察無(wú)關(guān)性”的經(jīng)典信念的初次沖擊;1915年的廣義相對(duì)論把引力場(chǎng)(它具有整體全息相關(guān)性)確立為新的“獨(dú)立的實(shí)在”,這是對(duì)牛頓的實(shí)體觀的又一次打擊。接著要論述的是量子革命,它比相對(duì)論革命更為深刻地改變著人類的世界圖景。因?yàn)?925年以后所創(chuàng)建的量子力學(xué)進(jìn)一步使笛卡兒與牛頓以來(lái)的主客絕對(duì)二分原則、實(shí)體主義原則乃至嚴(yán)格決定論原則都受到猛烈沖擊。最后要強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)科學(xué)革命。20世紀(jì)中葉以來(lái)近半個(gè)世紀(jì)系統(tǒng)科學(xué)的蓬勃發(fā)展表明,從總體上說(shuō),系統(tǒng)自然觀集中體現(xiàn)了當(dāng)代自然圖景的精華,因此系統(tǒng)自然觀幾乎成了當(dāng)代自然科學(xué)的世界圖景的代名詞,貝塔朗菲稱之為“一種新的自然哲學(xué)”。20年代所出現(xiàn)的懷特海的“機(jī)體論哲學(xué)”則是這種自然哲學(xué)之先聲。
當(dāng)代的系統(tǒng)自然觀借助于維納的控制論(1949)、貝塔朗菲的一般系統(tǒng)論(1948)、普利高津的耗散結(jié)構(gòu)論(1969)和哈肯的協(xié)同學(xué)(1971)等理論復(fù)活了亞里士多德的機(jī)體論和內(nèi)在目的論的自然哲學(xué)。〔1〕控制論通過(guò)對(duì)“動(dòng)物(即生命系統(tǒng))和機(jī)器(即非生命系統(tǒng))的通用規(guī)律”的研究表明,自動(dòng)機(jī)器通過(guò)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制可以表現(xiàn)出與神經(jīng)控制同樣的合目的性或規(guī)律。[1]維納在《控制論》中對(duì)牛頓的嚴(yán)格決定論進(jìn)行了深刻有力的批判,肯定了統(tǒng)計(jì)力學(xué)家吉布斯把偶然性引進(jìn)到科學(xué)中來(lái)的重大的方法論意義,并突破了目的論與機(jī)械論之間的兩極對(duì)立。莫諾在《偶然性與必然性——略論現(xiàn)代生物學(xué)的自然哲學(xué)》(1971)一書中,則用生物微觀控制論表明,借助于生物化學(xué)和分子生物學(xué)層次的反饋機(jī)制以及微觀-宏觀相互作用,完全偶然的基因突變最終可以納入物種進(jìn)化的必然軌道;耗散結(jié)構(gòu)論表明,在遠(yuǎn)離平衡態(tài)條件下開放系統(tǒng)可以通過(guò)非線性正反饋機(jī)制的作用表現(xiàn)出有序化和合目的性;協(xié)同學(xué)還進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)序參量是整個(gè)自組織過(guò)程的主宰如此等等。總之,所有這些自動(dòng)機(jī)器和自組織理論都表明,無(wú)須超自然的神力和神秘的“生命力”,自然系統(tǒng)也象自動(dòng)機(jī)一樣可以憑借內(nèi)在機(jī)制的作用呈現(xiàn)合目的性。從這個(gè)特定意義上說(shuō),認(rèn)為宇宙=巨大的超級(jí)自動(dòng)機(jī)的“機(jī)械論”是對(duì)的,而非神學(xué)性的宇宙“內(nèi)在目的論”也是對(duì)的。從歷史上看,牛頓的機(jī)械論自然哲學(xué)是對(duì)亞里士多德的目的論自然哲學(xué)的否定。現(xiàn)在,我們的立足于系統(tǒng)科學(xué)的新自然哲學(xué)則應(yīng)看作一種“否定之否定”。它是對(duì)機(jī)械論與目的論自然哲學(xué)的更高的辯證綜合。
當(dāng)代自然哲學(xué)(它以系統(tǒng)自然觀及其系統(tǒng)辯證法為核心或靈魂)最有革命性的一個(gè)方面,也許表現(xiàn)在反嚴(yán)格決定論和對(duì)偶然性客觀意義的新認(rèn)識(shí)。直到現(xiàn)在為止,一般人都相信“近似決定論”:只要近似知道一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律和初始條件就可以足夠好地計(jì)算出系統(tǒng)的近似行為。可是混沌學(xué)中著名的“蝴蝶效應(yīng)”,即系統(tǒng)演化進(jìn)程對(duì)初始條件的敏感依賴性,卻斷然否決了牛頓-拉普拉斯決定論的任何翻版(如“近似決定論”)的有效性。美國(guó)氣象學(xué)家洛侖茲在1961年發(fā)現(xiàn),實(shí)際上長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)是不可能的。因?yàn)榧词箤?duì)于嚴(yán)格確定的氣象方程組,初始條件的小誤差,也會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。諸如珞珈山的蝴蝶拍拍翅膀那樣的初始小擾動(dòng),經(jīng)由地球大氣系統(tǒng)中的逐級(jí)放大,最終可能在南美洲引起大風(fēng)暴。這種由決定論引出來(lái)的混沌,對(duì)經(jīng)典觀念的打擊是毀滅性的。混沌革命加強(qiáng)并深化了量子革命。
通過(guò)量子力學(xué)、分子生物學(xué)、協(xié)同學(xué)乃至混沌學(xué)的研究,現(xiàn)代科學(xué)家越來(lái)越認(rèn)識(shí)到,偶然性在自然界具有不容忽視的本體論地位,以及研究偶然性的內(nèi)在機(jī)制的重要性。為恩格斯贊同過(guò)的黑格爾關(guān)于“必然性自己規(guī)定自己為偶然性,……偶然性又寧可說(shuō)是絕對(duì)的必然性”(〔2〕,第562—563頁(yè))的辯證論斷,得到最新自然科學(xué)的支持。正如馬克斯·玻恩在《關(guān)于因果與機(jī)遇的自然哲學(xué)》(1951)中所注意到的,量子世界是由因果與機(jī)遇聯(lián)合統(tǒng)治的,其中機(jī)遇是有規(guī)則的。同樣,在哈肯的協(xié)同學(xué)演化方程(如福克-普朗克方程和郎之萬(wàn)方程)中,決定論力項(xiàng)與隨機(jī)力項(xiàng)是共同起作用的。在混沌理論中,混沌本是由決定論規(guī)律引出的內(nèi)在的無(wú)序和不規(guī)則性,然而對(duì)混沌吸引子的相空間圖解研究卻表明,即使混沌也有精細(xì)結(jié)構(gòu),其中機(jī)遇也是有規(guī)則的,偶然性與必然性相互作用的深層非線性機(jī)制是可以認(rèn)識(shí)的。從量子力學(xué)到系統(tǒng)科學(xué)的研究表明,概率統(tǒng)計(jì)定律是比嚴(yán)格決定論定律更好的認(rèn)識(shí)工具,但原有的“大數(shù)定律”與“統(tǒng)計(jì)平均值”等概念對(duì)于描述偶然性已經(jīng)顯得太粗糙了,非線性數(shù)學(xué)該出陣參戰(zhàn)了。因?yàn)槲ㄓ薪柚诜蔷€性數(shù)學(xué)才可能認(rèn)清偶然性起作用的深層結(jié)構(gòu)機(jī)制。
當(dāng)代自然哲學(xué)中的系統(tǒng)整體論思想也是相當(dāng)有革命性的。自從歐幾里得、阿基米德以來(lái),“整體=部分和”的公理已經(jīng)成為背景知識(shí)不可缺少的一部分。這一觀念也是牛頓的機(jī)械論自然哲學(xué)的一個(gè)基本要素(它與實(shí)體主義、還原主義相協(xié)調(diào))。然而,一般系統(tǒng)論中的貝塔朗菲原理“整體不等于各部分簡(jiǎn)單相加的總和”,卻斷然取消了歐幾里得的公理,以整體論取代了機(jī)械論的還原主義。量子力學(xué)中的全域相關(guān)性和粒子物理學(xué)中的新奇現(xiàn)象(“基本”粒子分割到一定限度,將出現(xiàn)“部分大于整體”的佯謬)以及生態(tài)系統(tǒng)的整體關(guān)聯(lián)性(卡普拉《轉(zhuǎn)折點(diǎn)》,1989)都支持貝塔朗菲的系統(tǒng)整體觀。
總之,以現(xiàn)代物理學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)為代表的當(dāng)代科學(xué)革命已經(jīng)引起了人類自然圖景的根本變革,人們有理由期待一種浸透著量子力學(xué)辯證法和系統(tǒng)科學(xué)辯證法精神的全新的自然哲學(xué)的出現(xiàn)。
二
現(xiàn)在我們轉(zhuǎn)入當(dāng)代自然哲學(xué)的主要疑難及其可能解法的討論。
鑒于機(jī)械論自然哲學(xué)所遇到的困難,當(dāng)代自然哲學(xué)所要討論的主要問(wèn)題可以歸結(jié)如下:1.自然本體的性質(zhì)問(wèn)題。物理實(shí)在究竟是孤立的實(shí)體還是依賴于系統(tǒng)場(chǎng)境的存在?“潛在”是否也是物理實(shí)在的基本形態(tài)之一?究竟是否存在終極實(shí)在?2.物理實(shí)在所遵循的規(guī)律究竟是決定論還是非決定論的?自然系統(tǒng)究竟是必然性還是偶然性所支配的?偶然性應(yīng)當(dāng)具有怎么樣的本體論地位(是否應(yīng)當(dāng)有)?3.所謂“觀察者侵入物理事件”的實(shí)質(zhì)是什么?主客二分的合理界限是什么?4.系統(tǒng)整體論與還原主義孰是孰非?5.目的論的新解釋問(wèn)題。自然系統(tǒng)本身能有目的性嗎?能代替上帝作為選擇主體的地位嗎?目的論是否真與機(jī)械論勢(shì)不兩立?它又如何與神學(xué)劃清界線?下面我們將依次詳細(xì)分析這些問(wèn)題:
1.自然本體或物理實(shí)在的性質(zhì)問(wèn)題。
牛頓機(jī)械論自然哲學(xué)的本體論或?qū)嵲谟^的要害就在于實(shí)體主義。一切物理實(shí)在被認(rèn)為都有實(shí)體性、實(shí)存性,自然被等同于實(shí)體的集合(簡(jiǎn)單相加的總和),一種在絕對(duì)空間構(gòu)架中的機(jī)械性的存在物。然而,在新的原子科學(xué)中,從前認(rèn)為不容置疑的“實(shí)體實(shí)存”原則已經(jīng)失效。明確的電子“軌道”或光子“路徑”等經(jīng)典性觀念在量子力學(xué)中是不允許的。電子實(shí)際上以“電子云”方式存在著,它并沒(méi)有絕對(duì)分明的輪廓,而且只是或然地顯現(xiàn)出來(lái)。如“測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系”所要求的,電子的位置與相應(yīng)的動(dòng)量具有天生的不確定性,決不可能同時(shí)有確定的值,因而人們決不可能同時(shí)測(cè)量到其確定的值。所有這些事實(shí),如果從牛頓的經(jīng)典本體論的眼光來(lái)看簡(jiǎn)直是不可理解的,因?yàn)椤皾撛谛浴庇^念完全沒(méi)有地位。
實(shí)際上,現(xiàn)代物理學(xué)家海森伯在批判牛頓機(jī)械論實(shí)在觀的基礎(chǔ)上,確實(shí)發(fā)展了一種全新的、更廣義的“潛在”實(shí)在觀。他根據(jù)量子力學(xué)事實(shí)總結(jié)出,潛在是介于可能與現(xiàn)實(shí)之間的物理實(shí)在的新型式,它被認(rèn)為特別適用于微觀客體。海森伯尖銳地指出:“在量子論中顯示的實(shí)在概念的變化,并不是過(guò)去的簡(jiǎn)單的繼續(xù),而卻象是現(xiàn)代科學(xué)結(jié)構(gòu)的真正破裂。”(〔3〕,第2頁(yè))“幾率波的概念是牛頓以來(lái)理論物理學(xué)中全新的東西。……它是亞里士多德哲學(xué)中‘潛在’(potentia)這個(gè)老概念的定量表述。它引入了某種介乎實(shí)際的事件和事件的觀念之間的東西,這是正好介乎可能性和實(shí)在性之間的一種新奇的物理實(shí)在。”(〔3〕,第11頁(yè))“事件并不一定是確定的,而是可能發(fā)生或傾向于發(fā)生的事情便構(gòu)成了宇宙中的實(shí)在”。(〔4〕,第177頁(yè))
總之,海森伯認(rèn)為量子理論意味著實(shí)在觀念的革命,牛頓機(jī)械論的實(shí)在觀念已經(jīng)失效。他舉例說(shuō),幾率波、量子態(tài)、電子軌道等都與統(tǒng)計(jì)期望值相關(guān)聯(lián),表示傾向性的、潛在的物理實(shí)在,這是物理實(shí)在的新形式。
現(xiàn)代粒子物理學(xué)的新假說(shuō)把潛在性觀念發(fā)展到海森伯本人始料所不及的程度。喬弗利·丘(Geoffrey Chew)著名的粒子靴絆學(xué)說(shuō)[2],斷然否定了終極實(shí)體的可能性,揭示了自然本體的自助的、生成的本性。按照我的看法,它使系統(tǒng)實(shí)在論與系統(tǒng)辯證法完全本體論化了!由于任何粒子都可以充當(dāng)基礎(chǔ)粒子,用以構(gòu)成其他粒子,因此說(shuō)穿了沒(méi)有任何一種粒子是真正的“基本粒子”,這就是所謂“基本粒子并不基本”。從根本上說(shuō),自然界不可能還原到任何一種或幾種終極的實(shí)體。說(shuō)一個(gè)質(zhì)子可以由中子和π介子所構(gòu)成,或者說(shuō)它是由Λ超子和K介子所構(gòu)成,或者說(shuō)它是由兩個(gè)核子和一個(gè)反核子所構(gòu)成,甚至說(shuō)是由場(chǎng)的連續(xù)質(zhì)所構(gòu)成。所有這一切可能性是同樣真實(shí)地存在的。應(yīng)當(dāng)說(shuō),所有這些陳述都同樣地正確又同樣地不完善。因?yàn)檎鎸?shí)世界等于所有這些潛在的“可能世界”互相疊加的總和。借用日本物理學(xué)家武谷三男的話來(lái)說(shuō):“作為終極要素的實(shí)體——基本粒子本身也是相互流動(dòng)地相互轉(zhuǎn)化的。這件革了以前的物質(zhì)觀,顯示了辯證邏輯的正確性。”(〔5〕,第28頁(yè))
我們的進(jìn)一步的問(wèn)題是:作為自然本體的物理實(shí)在究竟是否可以歸結(jié)為互相孤立的實(shí)體?還是從本質(zhì)上說(shuō)只能是依賴系統(tǒng)場(chǎng)境的整體全息相關(guān)的存在?在對(duì)著名的EPR假想[3]的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)中所表現(xiàn)出來(lái)的量子關(guān)聯(lián)(即遠(yuǎn)距粒子之間的整體相關(guān)性)很好地回答了這一問(wèn)題。正如美國(guó)科學(xué)哲學(xué)家西莫尼(A.Shimony)所指出:“我們生活在一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果正在開始闡明哲學(xué)問(wèn)題的非凡時(shí)代”。而今最新實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩個(gè)相隔幾米且又沒(méi)有彼此傳遞信息機(jī)制的實(shí)體可能被相互糾結(jié)在一起,即它們的行為可以有極顯著的相關(guān)性,以致對(duì)其中一個(gè)實(shí)體進(jìn)行測(cè)量將瞬時(shí)地影響到另一個(gè)實(shí)體的測(cè)量結(jié)果。這個(gè)新奇的實(shí)驗(yàn)結(jié)果斷然否定了愛因斯坦等人(EPR)的預(yù)設(shè)(即“空間上遠(yuǎn)隔的客體的實(shí)在狀態(tài)必定是彼此獨(dú)立的”),卻符合量子力學(xué)的系統(tǒng)整體觀。正如玻爾所注意到的,量子現(xiàn)象是作為整體而存在的,其中所反映出來(lái)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)是不可消解的。量子現(xiàn)象的整體性不允許人們對(duì)它作機(jī)械的切割并把這種切割物認(rèn)作它自身。因此我們有理由說(shuō),量子力學(xué)的整體實(shí)在觀是與系統(tǒng)整體觀相通的,量子辯證法與系統(tǒng)辯證法相互滲透,量子革命與系統(tǒng)科學(xué)革命相互支持。因此,作為科學(xué)革命的結(jié)晶,新自然哲學(xué)主張,物理實(shí)在的部分性質(zhì)取決于整體,取決于系統(tǒng)的內(nèi)在關(guān)聯(lián),從根本上說(shuō),自然本體是整體全息相關(guān)的存在。
2.決定論與非決定論疑難,偶然性的本體論地位問(wèn)題。
從前認(rèn)為不容置疑的機(jī)械論自然哲學(xué)的“嚴(yán)格決定論”預(yù)設(shè),如今在新的原子科學(xué)中也已經(jīng)失效。人們向來(lái)認(rèn)為,自然科學(xué)和“自然科學(xué)唯物主義”有一個(gè)不可動(dòng)搖的支柱:這就是嚴(yán)格決定論。對(duì)自然科學(xué)的這種見解,最典型地表現(xiàn)在拉普拉斯杜撰的那個(gè)精靈故事中,據(jù)說(shuō)這個(gè)精靈(超智慧者)知道世界現(xiàn)況的一切決定因素,因而能夠無(wú)歧義地得出世界在過(guò)去或未來(lái)的其他一切狀態(tài)。這個(gè)被后人稱作“拉普拉斯妖”的理想實(shí)驗(yàn)正是嚴(yán)格決定論的化身。可是,現(xiàn)在在微觀領(lǐng)域里發(fā)現(xiàn)了與這種嚴(yán)格決定論原則相違背的種種反常事實(shí)。簡(jiǎn)略地說(shuō),熱學(xué)與分子物理學(xué)的研究表明,氣體分子運(yùn)動(dòng)是包含不確定性的自然進(jìn)程,由于初始條件捉摸不定,單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)成為純粹的偶然事件。分子運(yùn)動(dòng)論乃至統(tǒng)計(jì)力學(xué)的建立表明,概率統(tǒng)計(jì)定律也是自然描述不可缺少的一種基本形式。
強(qiáng)調(diào)概率統(tǒng)計(jì)定律重要性的科學(xué)思想反映到自然哲學(xué)中去,就成為“統(tǒng)計(jì)決定論”。其要旨可概括如下:對(duì)于一些包含不確定性的自然過(guò)程,雖然嚴(yán)格決定論不能直接應(yīng)用,但若應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法研究大量單個(gè)偶然事件的平均行為,卻可以找出明顯的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性。換句話說(shuō),這些自然過(guò)程在統(tǒng)計(jì)平均意義上仍是決定論性的。這是決定論的弱化形式之一。
統(tǒng)計(jì)決定論的科學(xué)基礎(chǔ)在于經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)。統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基本出發(fā)點(diǎn)則在于,認(rèn)為盡管大量分子的集團(tuán)行為滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律,但從底層基礎(chǔ)而言,單個(gè)分子(單個(gè)過(guò)程)仍遵守牛頓定律,滿足嚴(yán)格決定論。這樣,統(tǒng)計(jì)決定論并不把不確定性歸因于基礎(chǔ)規(guī)律的不同,而是把它歸因于初始條件的難以捉摸(即人類知識(shí)的不完備性)。因此,統(tǒng)計(jì)決定論只是嚴(yán)格決定論的補(bǔ)充形式。
然而,將概率統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)真正貫徹到底,最終導(dǎo)致量子物理學(xué)的興起,而測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系的發(fā)現(xiàn)則使嚴(yán)格決定論淪為無(wú)意義的空想。
在現(xiàn)代科學(xué)家中第一個(gè)對(duì)“非完全決定論”(即under-determinism,這個(gè)詞的不恰當(dāng)?shù)奶娲~是indeterminism,即非決定論)有十分清醒認(rèn)識(shí)的是哥廷根學(xué)派的馬克斯·玻恩。他在名著《關(guān)于因果和機(jī)遇的自然哲學(xué)》中對(duì)非完全決定論作了比其他量子物理學(xué)家(如玻爾、海森伯等)更為系統(tǒng)和透徹的分析。通過(guò)對(duì)玻恩文本的適當(dāng)解釋、調(diào)整與轉(zhuǎn)譯,我們可以提煉出對(duì)當(dāng)代自然哲學(xué)極有價(jià)值的內(nèi)容和決定論/非決定論問(wèn)題的辯證解。〔7〕
非完全決定論的最主要或最有特色的一種表現(xiàn)形式,是與量子力學(xué)相應(yīng)的概率決定論。其要點(diǎn)如下:(1)單個(gè)(量子)過(guò)程內(nèi)在地是幾率性的、非決定性質(zhì)的;(2)“自然界同時(shí)受到因果律和機(jī)遇律的某種混合方式的支配。”(〔8〕,第9頁(yè))(3)機(jī)遇律是自然律的終極形式,偶然性有規(guī)則,“它們是用數(shù)學(xué)上的概率論表述出來(lái)的。”(〔8〕,第7頁(yè))
關(guān)于自然界究竟是由必然性還是偶然性所支配的,是決定論性還是非決定論性的那個(gè)爭(zhēng)論,波普有一個(gè)著名的比喻:“云和鐘”。“云”就是天上的云,代表極端不確定性,它非常不規(guī)則、毫無(wú)秩序又有點(diǎn)難以預(yù)測(cè);“鐘”就是家家都有的時(shí)鐘,代表高度的確定性,它非常有規(guī)則、有秩序又是高度可預(yù)測(cè)的。這是兩個(gè)不同的極端,一端變化莫測(cè),另一端高度精確。一般的自然事物往往處在這兩個(gè)極端之間。波普用“所有的云都是鐘”(當(dāng)然也可以說(shuō)“所有自然事物都是鐘”)表示決定論,用“所有的鐘都是云”(當(dāng)然也可以說(shuō)“所有自然事物都是云”)表示非決定論。波普終于認(rèn)識(shí)到,人類理性需要的是“處于完全的偶然性和完全的決定論之間的某種中間物,即處于完全的云和完善的鐘之間的某種中間物。”(〔6〕,第239—240頁(yè))這種完全的偶然論(非決定論)和完全的決定論的中間物,我們可以恰當(dāng)?shù)胤Q作“非完全決定論”,它意味著對(duì)偶然性與必然性、因果與機(jī)遇的某種辯證綜合,這就是當(dāng)代自然哲學(xué)對(duì)這一爭(zhēng)論所作的正確解。以上我們是借用M.玻恩與波普的話,經(jīng)校正、轉(zhuǎn)譯納入自己的概念框架,并用以闡發(fā)自己的“非完全決定論”觀點(diǎn)。〔7〕
現(xiàn)代生物學(xué)和生物微觀控制論也為非完全決定論提供新的佐證。莫諾在其名著《偶然性與必然性(略論現(xiàn)代生物學(xué)的自然哲學(xué))》中,從分子生物學(xué)的材料出發(fā),有力地抨擊了嚴(yán)格決定論,并為恢復(fù)偶然性在自然哲學(xué)中的本體論地位付出極大的努力。莫諾是這樣說(shuō)的:
當(dāng)偶然事件——因?yàn)樗偸仟?dú)一無(wú)二的,所以本質(zhì)上是無(wú)法預(yù)測(cè)的——一旦摻入了DNA的結(jié)構(gòu)之中,就會(huì)被機(jī)械而忠實(shí)地進(jìn)行復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,……從純粹偶然性的范圍中被延伸出來(lái)以后,偶然性事件也就進(jìn)入了必然性的范圍,進(jìn)入了相互排斥、不可調(diào)和的確定性的范圍了。因?yàn)樽匀贿x擇就是在宏觀水平上、在生物體的水平上起作用的。自然選擇能夠獨(dú)自從一個(gè)噪聲源泉中譜寫出生物界的全部樂(lè)曲。(著重號(hào)為引者所加)(〔9〕,第88頁(yè))
莫諾這段話應(yīng)當(dāng)看作關(guān)于生物自然界的非完全決定論,關(guān)于極小幾率的偶然事件向極嚴(yán)格規(guī)律轉(zhuǎn)化過(guò)程的生動(dòng)說(shuō)明。特別是最后那句話是說(shuō)明生物界的偶然性與必然性的相互聯(lián)系、相互作用方式的絕妙比喻。當(dāng)然,由于莫諾有時(shí)十分不恰當(dāng)?shù)貙?yán)格決定論與辯證唯物論混為一談,應(yīng)當(dāng)注意他的言論本身具有兩重性。(〔10〕,第324頁(yè))
非完全決定論的內(nèi)容還由于系統(tǒng)科學(xué)的興起而得到了進(jìn)一步豐富和加強(qiáng)。有人因之稱作系統(tǒng)決定論。其要旨可概括如下:
一般的自然界的復(fù)雜系統(tǒng)(在自然哲學(xué)中姑且撇開社會(huì)系統(tǒng)),不能由它的構(gòu)成要素和子系統(tǒng)通過(guò)簡(jiǎn)單相加和線性因果鏈無(wú)歧義地決定其整體功能和行為。但系統(tǒng)的存在與演化仍有相當(dāng)確定的規(guī)律可循,機(jī)遇與因果共同決定著系統(tǒng)的存在和發(fā)展,因而系統(tǒng)在整體上仍有決定性。
具體地說(shuō),系統(tǒng)演化的主要機(jī)理就在于機(jī)遇性漲落、反饋和非線性作用。人們常喜歡將借助于系統(tǒng)科學(xué)特有的資料所認(rèn)識(shí)的辯證法,稱作“系統(tǒng)辯證法”。系統(tǒng)科學(xué)從自己的角度闡明了因果與機(jī)遇、決定性與隨機(jī)性的辯證法:自組織系統(tǒng)作為遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng),以偶然的隨機(jī)的漲落為誘導(dǎo),通過(guò)正反饋和非線性放大,某一漲落在矛盾競(jìng)爭(zhēng)之中取得支配地位,成為序參量,于是使系統(tǒng)的演化納入必然的軌道,建立時(shí)空、功能上的新的有序狀態(tài)。系統(tǒng)辯證法與矛盾辯證法在自組織動(dòng)力學(xué)機(jī)制的解釋上是高度一致的:當(dāng)自組織系統(tǒng)處于不穩(wěn)定點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)內(nèi)部矛盾全面展開并有所激化,與各種子系統(tǒng)及其要素的局部耦合關(guān)系和運(yùn)動(dòng)特性相聯(lián)系的模式和參量都異常活躍,各種參量的漲落此起彼伏,它們都蘊(yùn)含著一定的結(jié)構(gòu)與組織的胚芽,為了建立自己的獨(dú)立模式并爭(zhēng)奪對(duì)全局的支配權(quán),它們之間進(jìn)行激烈的競(jìng)爭(zhēng)與對(duì)抗,時(shí)而“又聯(lián)合又斗爭(zhēng)”,最后才選拔出作為主導(dǎo)模式的序參量。非完全決定論在協(xié)同學(xué)的描述系統(tǒng)演化的數(shù)學(xué)方程中也得到反映。如郎之萬(wàn)方程(描述布朗運(yùn)動(dòng)的)和福克-普朗克方程中,概率論描述與因果性描述共處于一體,隨機(jī)作用項(xiàng)與決定論作用項(xiàng)被綜合在一起,偶然性與必然性因子被綜合在一起。從自然哲學(xué)看,它們體現(xiàn)了機(jī)遇律與因果律的辯證綜合。
3.物理事件與觀察的關(guān)系、主體-客體相互作用問(wèn)題。
從前認(rèn)為不容置疑的“客觀事件與任何觀測(cè)無(wú)關(guān)”的自然哲學(xué)信條,如今在新的原子科學(xué)中同樣也正在失效。正如海森伯所指出,經(jīng)典物理學(xué)的真正核心,也就是物理事件在時(shí)間、空間上的客觀進(jìn)程與任何觀測(cè)無(wú)關(guān)的信念,由于許多量子實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)而受到?jīng)_擊。而現(xiàn)代物理學(xué)的真正力量就存在于自然界為我們提供的那些新的思想方法之中。因此,再指望用新實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)與觀測(cè)無(wú)關(guān)的“純客觀事件”或不依賴于觀察者和相關(guān)參照系的“絕對(duì)時(shí)間”,就無(wú)異于指望極地探險(xiǎn)家在南極圈尚未勘查過(guò)的地方會(huì)發(fā)現(xiàn)“世界盡頭”,那只能是不切實(shí)際的幻想。(〔4〕,第4頁(yè)和第9頁(yè))對(duì)原子、電子那樣的客體的任何一次射線照射或觀測(cè)都足以破壞其初始狀態(tài),而且由于或然性和不可逆性,這種狀態(tài)不可恢復(fù)。
玻爾為量子力學(xué)所作的“互補(bǔ)性詮釋”中一個(gè)最基本的思想是:觀察者(主體)與被觀察者(客體)之間的嚴(yán)格劃界是不可能的,因?yàn)樵趯?shí)際過(guò)程中兩者處在緊密相連的相互作用之中。無(wú)論是純粹的“主體”即可以)“無(wú)干擾”地進(jìn)行觀察的觀察者)或是純粹的“客體”(可以絕對(duì)隔絕外界作用而界定被觀察系統(tǒng)的孤立狀態(tài))概念都只是經(jīng)典物理學(xué)所作的理想化,而這兩種理想化既是相互補(bǔ)充又是相互排斥的。〔11〕這就是玻爾著名的“我們既是觀眾(觀察者),又是演員(被觀察者)”辯證論斷的真實(shí)含義。
實(shí)際上,從當(dāng)代自然哲學(xué)的眼光看,這是很自然的:人(觀察者)本來(lái)就是自然(被觀察者)不可分割的一部分,我們只能用一種內(nèi)在化的眼光來(lái)看待自然,而不可能象上帝那樣用完全超脫的外在化眼光看自然,這就是問(wèn)題的癥結(jié)所在。
正如羅森菲爾德所指出,所謂“觀察者介入原子事件進(jìn)程”的局勢(shì),容易產(chǎn)生科學(xué)事實(shí)的客觀性被敗壞的假象,因此我們必須與機(jī)械論和不可救藥的唯心主義劃清界線。羅森菲爾德本人正是以辯證法為武器在與機(jī)械論和唯心主義劃界的過(guò)程中闡明了觀察者與物理事件的辯證關(guān)系的客觀性質(zhì)。(〔12〕,第140頁(yè))海森伯說(shuō)得很分明:“量子論并不包含真正的主觀特征,它并不引進(jìn)物理學(xué)家的精神作為原子事件的一部分”。(〔3〕,第22頁(yè))可見,“客體行為與觀測(cè)有關(guān)”原則并不意味著我們可以拋棄客觀實(shí)在而接受主觀主義。
4.系統(tǒng)整體實(shí)在觀問(wèn)題。在闡述以上各個(gè)問(wèn)題的過(guò)程中,我們實(shí)際上已經(jīng)闡明了整體實(shí)在觀的基本觀點(diǎn):“整體不同于各部分機(jī)械相加的總和”。自然本體是依賴于系統(tǒng)場(chǎng)境的存在、處在相對(duì)相關(guān)中的存在,是整體全息相關(guān)的實(shí)在。正如D.玻姆所指出的,按照量子概念,世界是作為統(tǒng)一的不可分割的整體而存在的,其中即使是每個(gè)部分內(nèi)在的性質(zhì)(波或粒子)也在一定程度上依賴于場(chǎng)境。其實(shí),人本身就是自然的產(chǎn)物,自然不可分割的一部分,人只能作為參與者并在相互作用過(guò)程中用內(nèi)在化的觀點(diǎn)來(lái)理解自然本體。只是在系統(tǒng)及其諸要素之間的相互作用可以忽視的情況下,還原主義才是近似地有效的。
5.自然本體目的性的(自組織解釋)問(wèn)題。簡(jiǎn)單地說(shuō),當(dāng)代自然哲學(xué)的目的論觀是亞里士多德內(nèi)在目的論的復(fù)活和發(fā)展,是現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)目的論觀的升華。宇宙象是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體,自然系統(tǒng)(包括生命系統(tǒng)和非生命自組織系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)、功能和演化過(guò)程的合目的性可以通過(guò)自然本身的自組織機(jī)制的作用得到合理解釋。〔1〕
例如,自然選擇的實(shí)質(zhì)問(wèn)題是由生物哲學(xué)所提出的一個(gè)重要問(wèn)題。按照生物控制論的初步解答,關(guān)于生物進(jìn)化的自然選擇機(jī)制實(shí)質(zhì)上就是一種以偶然的突變?yōu)樗夭模ㄟ^(guò)反饋調(diào)節(jié)的最優(yōu)化控制機(jī)制。艾根的超循環(huán)理論則進(jìn)一步明確,在大分子的自組織階段,在生化反應(yīng)的超循環(huán)中選擇價(jià)值高的突變不斷通過(guò)過(guò)濾和正反饋放大,形成功能性的組織,強(qiáng)化、優(yōu)化并向更高水平進(jìn)化。這里,一方面自然選擇表現(xiàn)為自然本身的純物質(zhì)性的有規(guī)則的相互作用過(guò)程,但它不同于牛頓的機(jī)械因果性模式,因?yàn)槠渲型蛔兣c選擇機(jī)制、機(jī)遇與因果是辯證地聯(lián)合起作用的;另一方面,盡管它排除了自然神力的干預(yù),卻仍然是合目的性的過(guò)程,因?yàn)樗凶砸龑?dǎo)的、自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能(使物種或分子擬種適應(yīng)環(huán)境)。這樣,按系統(tǒng)辯證法重新解釋過(guò)的合理的目的論又能與神學(xué)劃清界線。
三
正如我們已經(jīng)看到的,20世紀(jì)早期的相對(duì)論量子論革命向統(tǒng)治思想界長(zhǎng)達(dá)二三百年之久的機(jī)械論自然哲學(xué),提出了全面的詰難和挑戰(zhàn),并給予毀滅性的打擊。當(dāng)代自然哲學(xué)正是在克服舊自然哲學(xué)的危機(jī),在回答新興自然科學(xué)所提出的詰難和挑戰(zhàn)的過(guò)程中逐步建立起來(lái)的。20世紀(jì)中葉以來(lái)以系統(tǒng)科學(xué)群為代表的新興科學(xué)的迅速發(fā)展,豐富了當(dāng)代自然哲學(xué)的內(nèi)涵,加速了人類自然圖景革新的步伐。
總起來(lái)說(shuō),當(dāng)代自然哲學(xué)的核心觀點(diǎn),可以簡(jiǎn)要地重新概括如下:
1.自然本體是依賴于系統(tǒng)場(chǎng)境的、在關(guān)系中生成的、流動(dòng)的實(shí)在,作為孤立實(shí)體的終極實(shí)在根本不存在,“潛在”是物理實(shí)在的一種新形式;2.自然系統(tǒng)遵循非完全決定論(即決定論與非決定論的中間物),它是由因果與機(jī)遇聯(lián)合統(tǒng)治的,此兩者互斥又互補(bǔ)。偶然性的本體論地位是:它是自然本體本質(zhì)中的一個(gè)規(guī)定、一個(gè)方面和一個(gè)要素。偶然性存在精細(xì)的非線性作用機(jī)制(由混沌革命所發(fā)現(xiàn)!)。3.物理事件與觀測(cè)有關(guān),人作為自然系統(tǒng)的一分子只能用參與者的身分和內(nèi)在化的觀點(diǎn)來(lái)觀察自然,絕對(duì)的主客二分只是不切實(shí)際的幻想;4.系統(tǒng)整體觀在總體上比還原主義更為合理,不過(guò)為了進(jìn)行精細(xì)的研究,有節(jié)制的還原主義仍是必不可少的和有啟發(fā)力的,兩者其實(shí)是互斥又互補(bǔ)的。5.自然系統(tǒng)的合目的性可以按自組織觀點(diǎn)得到最合理的解釋,目的論與機(jī)械論也是互斥又互補(bǔ)的。
最后,我們所要強(qiáng)調(diào)的是偶然性的恰當(dāng)?shù)谋倔w論地位問(wèn)題。迄今仍有不少讀者受過(guò)時(shí)的哲學(xué)教科書的影響,把偶然性當(dāng)作一種外在的、主觀的、局部的、非本質(zhì)的和不穩(wěn)定的或暫時(shí)的東西。其實(shí)這種看法有違辯證法的本意,可以毫不客氣地說(shuō)它屬于機(jī)械論的范疇。通過(guò)對(duì)量子辯證法與系統(tǒng)辯證法的研究,我們可以十分有把握地說(shuō):機(jī)遇或偶然性在本體論中恰恰是一種內(nèi)在的、固有的、普遍的、本質(zhì)的和永久性的成分。借用列寧論“假象”的話來(lái)說(shuō),偶然性是“本質(zhì)的一個(gè)規(guī)定、一個(gè)方面和一個(gè)環(huán)節(jié)”,是“本質(zhì)自身在自身中的表現(xiàn)”。機(jī)遇與偶然性是客觀的并且具有自己的非常獨(dú)特的規(guī)律。在新自然哲學(xué)中,我們不能再滿足于把偶然性看作必然性的“補(bǔ)充形式”的外在化理解,而要比以往任何時(shí)候都更加清醒地認(rèn)識(shí)到,機(jī)遇與因果相互聯(lián)結(jié)、相互滲透,辯證地融為一體。在非完全決定論中,偶然性恢復(fù)了它本來(lái)應(yīng)有的本體論地位,機(jī)遇與因果,偶然性與必然性以幾率或統(tǒng)計(jì)性乃至“混沌吸引子”為中介辯證地聯(lián)結(jié)在一起。在相空間中混沌吸引子的精巧的無(wú)窮嵌套的自相似結(jié)構(gòu),精確而形象地展示出系統(tǒng)演化過(guò)程中機(jī)遇與因果如何聯(lián)合起作用的深層非線性機(jī)制,進(jìn)一步豐富了對(duì)自然本體辯證內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)。
應(yīng)當(dāng)說(shuō),這是量子辯證法與系統(tǒng)辯證法對(duì)矛盾辯證法的一項(xiàng)貢獻(xiàn),它們本應(yīng)是相得益彰的。
參考文獻(xiàn)
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〔10〕桂起權(quán):《科學(xué)思想的源流》武漢大學(xué)出版社1994年版。
〔11〕桂來(lái)權(quán)《析量子力學(xué)中的辯證法思想—玻爾互補(bǔ)性構(gòu)架之真諦》,載“哲學(xué)研究”1994(10)。
〔12〕羅森菲爾德:《量子革命》商務(wù)印書館1991年版。
注釋: