1.自然辩证法创立的科学基础
18世纪下半叶发生了以蒸汽机的广泛应用为主要标志的近代以来第一次技术革命，在许多国家发生了产业革命，随着资本主义生产的迅速发展，为近代后期自然科学研究提供了实验手段、材料和经济条件，使近代后期自然科学得到较全面、迅速的发展；近代后期的六大科学打开了机械论自然科学及其形而上学思维方式的缺口，这六大成就包括康德拉普拉斯关于太阳系天体起源的星云假说，赖尔的地质渐变论，能量守恒和转化定律的发现，维勒人工合成有机物尿素，施旺和施来登提出细胞学说，达尔文的生物进化论的创立。这六大成就作为近代后期自然可续的一系列重大发现，证明了天变地变物种也在变，说明自然界的各种事物都有其产生发展和灭亡的历史，都有其客观规律而不是神创造的。马克思恩格斯总结了当时自然科学的最新成就，继承了古代原始综合自然哲学朴素唯物辩证的观点，克服了机械论自然哲学和形而上学思维方式的缺陷，批判地汲取了德国古典自然哲学思想特别是黑格尔的辩证法思想，创立了自然辩证法。
2.自然辩证法的学科性质、研究对象、体系结构和研究内容
学科性质：首先，自然辩证法明显区别于自然科学和技术的各门具体学科；其次，自然辩证法是从具体科学技术认识上升到马克思主义普遍原理的一个中间环节，是连结马克思主义与科学技术的重要纽带，再次，自然辩证法是一门多学科交叉的哲学性质的马克思主义理论学科，具有综合性、交叉性和哲理性的特点。
体系结构：马克思主义自然辩证法是一个完整的科学学说体系。马克思主义自然观、马克思主义科学技术方法论和马克思主义科学技术观，构成了马克思主义自然辩证法的重要理论基石。
研究对象：科学技术整体；自然界的本质和发展规律；从整体上研究自然界存在和演化的根本性质和普遍规律。研究对象涉及到自然界-科学-技术-社会。
研究内容：自然辩证法内在的要求站在世界观、认识论和方法论的高度上，从整体上研究和考察包括自然和人工自然在内的自然存在和烟花的规律，以及通过科学技术活动认识自然和改造自然的普遍规律，研究作为中介的科学技术的性质和发展规律，研究科学技术和人类社会之间相互关系的规律。
3.生态自然观
系统自然观是以现代科学技术为基础，概括和总结自然界系统的存在和演化规律所形成的总的观点。它是马克思主义自然观发展的当代形态之一。
人工自然观是以现代科学技术为基础，概括和总结人工自然界存在和发展规律所形成的总的观点。它是马克思主义自然观发展的当代形态之一。
生态自然观是以现代科学技术为基础，概括和总结生态自然界的存在和发展规律所形成的总的观点。他是马克思主义自然观发展的当代形态之一。
4.三大自然观关系
系统自然观、人工自然观和生态自然观作为马克思主义自然观发展中的三种形态，他们之间既相对独立又相辅相成，共同成为中国马克思主义自然观的重要组成部分。
第1、它们都围绕人与自然界关系的主题，丰富和发展了马克思主义自然观的本体论、认识论和方法论；它们都坚持人类与自然界、人工自然界与天然自然界、人与生态系统的辩证统一，都为实现可持续发展和生态文明建设奠定了理论基础。第二，它们在研究人与自然界的关系方面各有侧重点，系统自然观为正确认识和处理人与自然的关系提供了新的思维方式，人工自然观突出并反思了人的主体性和创造性，生态自然观站在人类文明的立场，强调了人与自然界的协调和罚站。第三、它们在研究人与自然界的关系方面相互关联，系统自然观通过系统思维方式，为人工自然观和生态自然观提供了方法论基础，人工自然观通过突出人的主体性和实践性，为系统自然观和生态自然观提供了认识论前提，生态自然观通过强调了人与自然界的统一、协调关系，为系统自然观和人工自然观指明了发展方向和目标。
5.系统自然观的系统概念。
系统是自然界物质存在的普遍形式。系统概念注意以下四点：其一，任何一个系统必须有两个以上的要去构成，即承认系统内部应具有可分的结构，单个的要素不能成为系统；其二，系统在于系，即系统内部诸要素之间、系统要素与系统整体之间的相互联系、相互作用，形成了特定的结构；其三，系统还在于统，即要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体，其四，系统作为一个整体对环境表现出特定的功能，功能之所以为整体所具有，是因为功能以结构为载体，并在系统诸要素的功能耦合中凸显出来。
三对关系（自然系统的辩证关系）：
第1、系统与要素的辩证关系：首先自然系统决定和支配要素，其次自然系统与要素相统一（系统与要素的规定具有相对性、系统与要素具有全息相关性，系统与要素密不可分），再次，系统与要素要在一定条件下发生转化；
第2、结构与功能的辩证关系：首先，结构决定功能，结构是功能的内在根据，功能是结构的外在表现。其次，功能对结构有反作用，从罚站的角度来看，自然系统的功能对其结构起着重要的或决定性的作用，这是因为功能向着特定的方向发展或变化，推动着结构发生了相应的变化。
第3、系统与环境的辩证关系：其一，环境对系统的作用，环境是系统存在的必要条件和土壤，环境对系统的发展和演化起着一定的诱导甚至支配作用，系统的性质和功能是通过环境显现出来的。其二，系统对环境的作用，系统有其内在的结构和独立性，它可以通过输入和输出对环境发生影响，系统可将环境要素变为自己的要素，可以抗拒环境的干扰而保持自身的稳定与发展，甚至可以通过改变结构以适应环境的变化。其三，系统与系统的作用，系统与环境的作用往往表现为系统与系统的作用，系统与系统有并存关系、互依关系、竞争关系等。
6.归纳与演绎的关系
归纳方法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方法，演绎是对事物概括的一般性前提推论出个别性结论的认识方法，与归纳法从个别到一般的思维方向相反。归纳是从特殊到一般的推理方法，归纳由于不是必然性推理，单纯运用归纳就会出现归纳问题。演绎是从一般到特殊的必然推理方法，但是单纯运用演绎，无法推进科学实践的新发现新发明。把归纳与演绎结合起来，形成了归纳与演绎相互结合的辩证思维。归纳是演绎的基础，演绎则为归纳确定合理性和方向，归纳与演绎相互渗透，相互转化。归纳和演绎，正如综合与分析一样，必然是相互关联相辅相成的。
7.分析与综合的关系
作为思维方法的分析与综合，是思维主体对认识对象按照一定目标进行分解与整合。分析是把研究对象的整体分解为各个要素、部分、方面、层次、环节并分别加以考察的思维方法；综合是在思维中把对象的各个部分、侧面、属性以及阶段按照内在联系有机地统一为整体，以掌握事物的全貌、本质和规律的方法。前者是认识从整体深化到局部，后者是认识从局部上升到整体。分析与综合两者互为前提、相互依存，并在一定条件下相互转化。分析与综合有机关联，形成分析与综合的辩证思维，并构成了认识事物部分与整体辩证关系的完整过程，是人们思考事物、对象的必要思维方法与阶段。在科学研究中，分析与综合是相互渗透和相互转化的。分析的目的不仅是为了深入对象内部进行认识和实践，而且是为了在思维中综合认识对象，为在实践中变革对象打下基础，综合也需要以分析为基础，没有分析的综合不是深刻的综合，分析是研究，综合是创造。分析是在综合指导下的分析，分析离不开综合。
8.科学实践方法
科学实践的基本方法有科学观察、科学实验和科学仪器的运用。其中涉及有观察、实验与理论的辩证关系。
科学研究中的机遇：在进行观察实验的过程中，人们往往由于某个偶然的事件或机会，意外地发现了新的自然现象，并由此导致了科学技术的新突破。这种意外的发现称之为机遇。
机遇具有意外性与偶发性两个特点：意外性是从主客体关系来看，基于产生在主体的意料之外，与研究预定的目标、想象可能出现的事物现象不一样；偶发性是从表面来看，机遇是无法预料的。
机遇大致可分为两类：一类是意外地发现了与原来研究目标完全不同的自然事物与现象，对其加以研究后取得与研究目标不同的重大发现。另一类是意外地发现了与预期不同的事物与现象，经研究找到了解决问题的新方式、新手段，完成或部分完成了原来的研究目标。
机遇在科学研究中的作用：
（1）机遇给研究提供了先导、启发人们追寻基于背后隐藏的自然界的新信息，导致做出科学发展观。
（2）机遇能为技术发明提供线索，导致在技术上做出重大发明。
（3）基于能为研究提供新的生长点，启发人们深入研究，开辟新的研究领域，促进科学理论与技术的发展。
识别和捕捉机遇的条件：
首先要从认识论高度提高对偶然性和必然性的辩证关系的理解。必然性与偶然性是对立统一的，它们总是同时存在、相互联系，相互依赖的。其次，要提高及时发现、识别和捕捉机遇的认识能力。这要求科研工作者具有敏锐的洞察力、丰富的想象力、广阔的知识基础、善于创新的思维能力。
观察、实验与理论的关系：
马克思主义的科学方法论，借助现代科学研究，吸取现代科学哲学发展中的积极成分，提出了观察、实验和理论之间具有双向作用的观点，在科学发展中，实验与理论相比，其实践性更强，因而具有更为基础的地位，实验总是比理论更为积极活跃，实验的新发现不断推动理论的进步、修正理论、指引理论的发展同样，理论一旦建立，就规范着实验，为实验设计提供理论框架和指导，使得实验更具有理性的色彩。
9.绿色设计
绿色设计，通常也称之为生态设计、环境设计、生命周期设计或环境意识设计等，由于这些方法的目标基本相同，都是设计和制造生命周期环境影响最小的产品，因为经常被互换使用。绿色设计也可以被认为是以绿色技术为原则所进行的产品设计。所谓绿色技术，是减轻环境污染或减少原材料、自然资源使用的技术、工艺或产品的总称。
绿色设计的3R本质：减量：减少废弃物的数量是绿色设计的重要目标之一；重复利用旨在减少浪费，对同一物体进行多次使用；循环：就是指充分利用各种有用成分，合理开发二次资源，实现废弃物的充分回收利用。
绿色设计的原则：代内公平原则、代际公平原则、长远利益高于眼前利益的原则、局部利益服从全球利益的原则。
绿色设计的评价体系：
环境属性指标（大气污染指标、液体污染指标、固体废物污染、噪声污染）；资源属性指标（材料资源指标、设备资源指标、人力资源指标、信息资源指标、其他资源指标）；能源属性指标（能源类型、再生能源使用比例、能源利用率、使用能耗、回收处理能耗）；经济属性指标。
绿色设计的一般程序：产品选择与产品特性分析；产品环境因素辨识；产品环境因素诊断；产品环境因素定义；产品的绿色评价；绿色产品的实现
绿色设计的策略：选择低环境影响材料；减少材料的使用量；优化产品生产技术；优化销售系统；减少使用中的环境影响；优化产品寿命；优化产品回收处理系统
绿色设计的内容：绿色设计的材料选择与管理，产品的装配与可拆卸性设计，产品的可回收性设计，产品包装设计，绿色产品的成本分析，绿色产品设计数据库与知识库。
绿色设计的关键技术：绿色产品建模理论，产品评价体系，绿色设计准则（材料选择的准则，结构设计准则），绿色设计路向，产品全生命周期的信息管理，建立绿色设计的决策支持系统，相关数据库及知识库。
10.科学与技术的关系
科学与技术的区别：目的和任务不同，活动过程不同，结果和评价标准不同，研究方法不同，研究的价值与意义不同，发展进程不同；
科学与技术的联系：
首先科学与技术都是以解决人与自然的矛盾为宗旨的一种社会活动；
其次科学与技术都与社会的物质生产紧密相关；
最后科学与技术在历史与现实中存在着互为条件互为动力的联系；
科学与技术的一体化：
（1）科学技术化：指在科学活动中包含着大量的技术科学研究、技术发展研究和技术应用研究。
（2）技术科学化：指技术的创造性活动日益受到科学理论的指导和作用。
（3）科学技术一体化：表现在科学与技术的相互交叉，在自然科学知识体系中，技术科学和应用科学的门类日益充实，在技术构成的体系中，工程知识的内容日益条理化和系统化，向科学靠近。
11.科学技术发展的动力与模式
科学发展的动力：科学理论与科学实验的矛盾；科学理论内部的逻辑矛盾；不同理论观点和学派之间的争论；继承与创新的辩证统一；不同学科间的不断分化与综合。
技术发展的动力：社会需要与技术发展水平之间的矛盾；技术目的与技术手段之间的矛盾；科学进步的理论指引；
科学发展的模式：科学中心转移模式，带头学科更替模式，归纳注意累积渐进模式，波普证伪主义模式，库恩历史主义模式；
技术发展的模式：单项技术成长的S型曲线模式，技术体系的发展模式，
12.科学技术与社会功能
（1）科学技术引发社会转型：引起技术创新模式的改变，促进生产力要素的变革（通过作用于生产力的实体性要素而促进生产力的发展，通过作用与生产力的运筹性要素而促进生产力的发展），推动经济结构的调整（升级产业结构，改变经济方式，转变经济增长方式）
（2）科学技术推进社会变迁：引起社会生活方式的改变，促进生产关系的变革和调整，推动人类社会走向新的发展阶段
13.国家治理
（1）科学技术发展和应用要服务于国计民生；
（2）科学技术决策要民主科学（科学技术是一把双刃剑，从专家治国到公众参与，制定恰当的科学技术公共政策）
14.科学技术是一把双刃剑：一方面它提高了人类的物质、精神生活水平，另一方面也助长了威胁人类未来的全球问题，因此我们应用辩证的眼光对科学技术的社会价值进行评价，注意并发挥其正面功能，同时正视并抑制其负面影响。
15.科学技术的五点规范
（1）科学共同体的行为规范和研究伦理：
科学共同体的行为规范：普遍主义规范强调科学内容和科学评价标准的客观性、普遍性；公有主义规范强调科学知识的公有性；无私利性规范要求科学家不应以科学活动谋取私利。有条理的怀疑精神强调科学永恒的批判精神。独创性规范要求科学家只有发现了前人未曾发现的东西，做出了前人未曾做出的成果，其工作才会被认为对科学的发展具有实质性的意义。
科学共同体的研究伦理：科研人员在确定科研选题和进行科学研究的过程中，应当对研究本身做出伦理评价，要对其研究行为负责科研人员在科学研究和应用活动中，应当坚持科学精神，按照严格的科学方法获得研究结果，保证科学研究的原创性，避免任何形式的科研越轨行为；科研人员应该按照科学界普遍的行为规范，处理科研活动中的学术交流与合作关系。科研人员应该坚持真理勇于修正错误，对位科学和反科学的不良社会现象自觉加以抵制好批判；科研人员应该无私地为人类社会的进步和科学事业的发展贡献出自己的全部聪明才智，具有强烈的事业心和努力拼搏的精神。
（2）技术共同体的伦理规范和责任：
技术共同体的伦理规范：一切为了公众安全、健康和福祉；尊重环境，友善地对待环境及其他生命；诚实公平维护和增强职业的荣誉、正直和尊严等。
技术共同体的伦理责任。（3）新兴科学技术的伦理冲击及其应对
16.创新型国家
创新型国家是指将科学技术创新作为国家发展的基本战略，大幅度提高自主创新能力，主要依靠科技创新来驱动经济社会发展，以企业作为技术创新的主体，通过制度、组织和文化创新，积极发挥国家创新体系的作用，形成强大国际竞争优势的国家。
特征：第一，科学技术进步贡献率较高，第二，研究与发展投入占国内生产总值的比例较高，第三，对外技术依存度较低，第四，自主创新能力较强。
中国特色的国家创新体系：技术创新体系：以企业为主体和产学研结合；知识创新体系：科学研究和高等教育相结合；国防科技创新体系：军民结合和寓军于民；区域创新体系：各具特色和优势；科技中介服务体系：社会化和网络化。
战略对策：第一，建设科学、合理的制度和政策体系是保障。第二，深化科学技术体制改革是关键；第三培养造就富有创新精神的人才队伍是根本。第四，发展创新文化，培育全社会的创新精神是基础。
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