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    生物学课程中的自然哲学问题
    作者:余自强    文章来源:作者惠赐    点击数:    更新时间:2009-6-11

    浙江省温州市教育教学研究院 余自强

    (原载:《生物学通报》,2005年第6期)

    1 自然哲学的产生和作用

    在中世纪的欧洲,当哲学从神学中分化出来时,它的理性思考转向自然。当时,人类对自然的研究还停留在对个别事物和现象的认识上。于是,直接面对自然事物和自然现象,同时又力求认识自然界及其内在本性的自然哲学就应运而生。按其范围,此时的自然哲学包含现在的自然科学,如科学知识体系的构建和科学方法的研究等。因而牛顿构建经典力学体系的代表作,就取名为《自然哲学的数学原理》。后来,自然科学因日益发达而与哲学分离,科学界不再使用“自然哲学”这个名词。

    然而,只要人类对自然界的研究活动在继续,对自然界和自然科学进行全方位、多层面的哲学思考就必然要继续。我国从抗日战争时期的延安开始,就一直将这类思考归入“自然辩证法”的范畴,而在西方国家,这一领域包括科学哲学、自然哲学、技术哲学等学科。其中,自然哲学的研究对象是自然界及其内在本性,即自然界的存在和演化的最一般的规律。

    我国传统的生物学课程中的辩证唯物主义教育,定位在世界观、人生观教育。由于过于笼统,教学效益不大。随着素质教育思潮的兴起,生物学课程的功能被定位在提高国民的生物科学素养。其内涵,除了对“形而下”层面,即生物结构和生命现象等的认识外,还应该包括“形而上”层面,即对生命的本质、生物的价值、生物界的发展等自然哲学问题的认识。

    2 生命的本质

    迄今人类尚未能对生物或生命给出定义,因此在生物学课程中,一般用对生物基本特征的讲解来让学生理解生命的本质。从1963年《全日制中学生物教学大纲》开始,我国生物学课程的体系一直以生物的基本特征为框架设计:初中介绍比较浅显的生物类群、生命现象及人体生理卫生的知识,高中则从生物基本特征的角度给以概括和提高。这也是传统的生物科学发展的路径。目前生命科学对生命本质的研究继续沿此路径,在多个不同层面上进行。例如,分子生物学在分子水平上,遗传学从发生程序上,生殖发育和生态学理论则从个体和系统发生发展的角度,来揭示生命过程的本质。

    在生命科学范围内来看这个传统生物课程的体系,它的合理性和教育价值不言而喻。但是如果从“科学问题的性质”来思考,初中着重解决的是“是什么”,高中着重解决的是“怎么样”,都未涉及“为什么”。就是说,我们一直未引导学生在科学一般意义上认识生命的本质。对生命的本质,科学界长期存在活力论和还原论之争,这种争论目前仍在继续。如果我们只从化学变化和物理变化的角度让学生认识生命的本质,那无异于在宣传无神论的同时,进行还原论的宣传,其实质是机械论。历史上和生活中,人们也曾用目的论解释生物的行为,这种解释在一些科普读物和生活中还经常可以看到,这实际上是在宣传万物有灵论,也就是活力论120世纪30年代后,科学界对生命的本质有了新的解释,那就是机体系统论。机体系统论认为应该把生物看作一个整体或系统进行考查和研究,生命系统既不存在非物质的活力,也不是物理、化学等现象的简单相加。从系统发生和发展的角度看,生物最重要的特征是自组织性。那么,是否可以从自组织性出发去探索生命的本质呢?兰顿(C. Langton)从这个角度提出了构建“人工生命”的思想。他认为,生命的本质不在具体的物质,而在物质的组织形式。生命不像物质、能量、时间和空间那样,属于宇宙的基本范畴,生命只是物质以特定的形式组织起来,这种组织原则可以用算法或程序的形式表达出来。从这种认识出发,人们开始研究制造“人工生命”。1990年,世界上第一例人工生命——数字生命诞生在托马斯•雷(Thomas S. Ray)的计算机中。数字生命不是由碳化合物有机形成的自然生命,但它具有自然生命的所有特征或行为。作为具有自然生命特征或行为的人工系统,数字生命引发了许多争议,但其中独特的思维方式值得借鉴:从科学一般意义上的可能性出发,而不是从现实自然存在出发去认识生命。正是因为考虑到20世纪80年代以来“人工生命”研究的发展趋势,新的高中生物课程标准在“分子与细胞”模块新增加了一个知识点:“说明生物大分子以碳链为骨架”,以表明地球上自然存在的生命物质的特点。


    1余自强. 谈高中生物学课程应该重视的几个科学原则. 生物学通报, 2002, 37(7): 41.

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