应用耗散结构理论对
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耗散结构理论在学术研究中的应用一、引言耗散结构理论是比利时科学家普利高津在20世纪60年代提出的一种热力学理论,该理论揭示了系统从无序向有序转化的规律,为人们认识和掌握复杂系统的规律提供了新的思路和方法。
随着科学技术的不断发展,耗散结构理论在各个领域都得到了广泛的应用,尤其在学术研究中,该理论的应用越来越受到关注。
本文将探讨耗散结构理论在学术研究中的应用,以期为学术研究提供新的思路和方法。
二、耗散结构理论的基本原理耗散结构理论认为,一个远离平衡态的开放系统,在外界条件变化达到一定阈值时,可能产生从无序向有序的转化,即从混沌状态向一种稳定的有序结构的转化。
这种转化需要满足四个条件:系统必须是开放的,系统内部存在非线性相互作用,系统存在一定的涨落,系统必须远离平衡态。
只有满足这些条件,系统才有可能从无序向有序转化。
三、耗散结构理论在学术研究中的应用1.学科交叉研究中的应用学科交叉研究是当前学术研究的一个重要方向,不同学科之间的相互渗透和融合,能够产生新的研究领域和成果。
耗散结构理论可以为学科交叉研究提供新的思路和方法。
例如,在跨学科的研究中,不同学科的研究人员可以共同建立一个开放的系统,通过非线性相互作用,探索新的研究领域和问题。
同时,学科交叉研究需要关注研究过程中的涨落和变化,及时调整研究方向和策略,以实现从无序向有序的转化。
2.复杂系统研究中的应用复杂系统是指由多个子系统组成的、具有高度不确定性和非线性特征的系统。
复杂系统研究是当前学术研究的一个重要领域,而耗散结构理论可以为复杂系统研究提供新的思路和方法。
通过运用耗散结构理论,研究者可以更好地认识和理解复杂系统的结构和功能,掌握其演化的规律和趋势,为解决复杂系统中的问题提供新的思路和方法。
3.创新研究中的应用创新是学术研究的灵魂,而创新研究需要不断地探索和尝试。
耗散结构理论可以为创新研究提供新的思路和方法。
在创新研究中,研究者可以建立一个开放的系统,通过非线性相互作用和涨落,激发创新思维的产生和发展。
用耗散结构理论探讨社团活动对大学生创新思维的影响摘要:文章以耗散结构理论探讨社团活动对大学生创新思维的影响,阐明社团组织系统形成耗散结构的重要性。
要求社团活动具有开放性,能够在非平衡机制下激发学生的创新思维,通过非线性的相互作用和涨落促使学生创新思维的自组织。
关键词:耗散结构社团活动创新思维中图分类号:g645文献标识码:a文章编号:1004-4914(2013)04-151-02目前,高校越来越重视对大学生创新思维的培养工作,而创新思维的根本特征是新颖性、独特性,产生新的发现和突破。
这些特性和大学生社团活动的很多特征对应相符。
而社团作为一个系统其活动要想培养大学生的创新思维,就应该优化社团结构,使之变成一个充满生机和创新力,并且符合耗散结构理论要求的非平衡的开放系统,然后从外界吸入负熵流,通过非线性的相互作用,从混乱无序变为安定有序。
一、社团活动系统的开放性耗散结构要想存在和发展,就必须保持系统的开放性。
而社团活动要想更好地培养学生的创新思维,必须保证社团系统的开放性。
{1}注重开放性包括:①注重思想观念上的开放。
社团组织应该成为一个学习型的组织,指导教师、社团干部、社团成员都要不断学习新思想、新观念,社团成员之间也应该不断的相互学习,开放思想,把各种新的知识、新的见解、新的思维方式引到社团中来,从而促进创新思维的产生和交流。
②注重社团组织上的开放。
应该做到不断的吐故纳新,请专家学者作为社团指导教师或顾问,通过组织的开放促进思想上的开放。
③注重活动内容上的开放。
活动内容应公开,要鼓励社团成员拓展活动内容,同时还应公开征集活动内容。
社团负责人可以广泛听取成员的意见,争取每次活动后都要有所收获,每次活动都应公开总结或展示活动的具体情况,真正达到集思广益,启蒙社团成员创新思维的效果。
④注重活动方式上的开放。
首先,要重视本社团活动与其他社团活动相结合,倡导不同类型的社团联合起来开展活动,使不同专业爱好,有着不同观念思想的学生能够达到不同创新思想的融合与交流;其次,社团活动还应重视学习与实践相结合。
耗散结构理论在高职教育管理中的应用[摘要]耗散结构理论是一种新型系统论,其研究目的是寻找一个使系统从杂乱无章到井然有序、从低级有序转化为高级有序的条件、规律和机制。
文章将耗散结构理论引入高职教育管理中,揭示了高职教育系统的耗散结构特征,讨论了它对高职教育管理的重要启示,并提出了相应的策略方案,为教育部门及有关机构的研究及应用提供了参考。
[关键词]耗散结构理论高职教育管理应用高职教育的任务是为社会培养高素质、专业技能的人才。
自1999年我国高校开始扩大招生规模以来,高职院校已占我国高等教育的“半壁江山”,在现代教育中的作用越发重要。
与本科院校相比,高职院校以市场为导向,实行校企合作、工学结合的办学模式。
从系统上来看,高职教育系统是一个多层次、多维度和多变量的复杂系统。
目前,我国高职教育系统从表面上看虽有一定活力,实际上已逐步滞后于社会生产力的发展,跟不上经济全球化的前进步伐,成为一个在政策、地域、文化及理念上相对封闭的教育系统。
为了使高职院校所培养的人才能够顺应社会发展需要,充分体现高等职业教育的优势,高职教育系统必须有序发展。
耗散结构理论作为一门新的系统论,已经被广泛运用到经济学、管理学、材料学、医学、军事等领域,其研究目的是寻找一个系统,使其从杂乱无章到井然有序、从低级有序转化为高级有序的条件、规律和机理。
本文试图结合高职教育系统的特点,运用耗散结构理论,对高职教育系统的管理进行研究。
一、高职教育耗散结构理论的基本原理20世纪70年代,现代自然科学领域出现了耗散结构理论、协同学、突变论和混沌理论等新兴学科,它们的研究对象均为非线性复杂系统,这些新兴学科为自然科学的发展开拓了新的思路。
“耗散”即系统消耗能量,耗散结构理论是系统自组织的条件方法论。
耗散结构理论与协同论、突变论统称为“新三论”,是比利时科学家普利高津(I.Prigogine)教授创立的。
普利高津将宏观系统分为孤立系统、封闭系统和开放系统。
耗散结构理论在企业的运⽤⽅⾯ 你知道耗散结构理论是什么吗?耗散结构是在远离平衡区的⾮线性系统中所产⽣的⼀种稳定化的⾃组织结构。
下⾯,店铺来为你介绍耗散结构理论的运⽤和启⽰。
耗散结构理论的含义 耗散结构的概念是相对于平衡结构的概念提出来的,它提出⼀个远离平衡态的开放系统,在外界条件发⽣变化达到⼀定阈值时,量变可能引起质变,系统通过不断地与外界交换能量与物质,就可能从原来的⽆序状态转变为⼀种时间、空间或功能的有序状态。
耗散结构理论成功地引⽤到某些系统。
⼀座城市可看作⼀个耗散结构,每天输⼊⾷品、燃料、⽇⽤品等,同时输出产品和垃圾,它才能⽣存下去,它要保持稳定有序状态,否则将处于混乱。
现代经济系统也是⼀个⾮平衡的开放系统,系统内部各部门的联系是⾮线形的,存在着有规律的经济波动和⽆规律的随机扰动,因此也是⼀个耗散结构。
20世纪70年代,⽐利时物理学家普利⾼津提出了耗散结构学说,这也是⼀种系统理论。
耗散结构的概念是相对于平衡结构的概念提出来的。
长期以来,⼈们只研究平衡系统的有序稳定结构,并认为倘若系统原先是处于⼀种混乱⽆序的⾮平衡状态时,是不能在⾮平衡状态下呈现出⼀种稳定有序结构的。
普利⾼津等⼈提出:⼀个远离平衡的开放系统,在外界条件变化达到某⼀特定阈值时,量变可能引起质变,系统通过不断与外界交换能量与物质,就可能从原来的⽆序状态转变为⼀种时间、空间或功能的有序状态,这种远离平衡态的、稳定的、有序的结构称之为“耗散结构”。
这种学说回答了开放系统如何从⽆序⾛向有序的问题。
? 耗散结构理论的运⽤⽅⾯ 耗散结构理论主要讨论了系统在与外界环境交换物质和能量的过程中从混沌向有序转化的机理、条件和规律。
它深⼊浅出地揭⽰出世界上⼀切事物的本质,也包括企业管理。
对于现代企业组织来讲,最基本的过程就是"投⼊——产出",⼀⽅⾯是原材料的购进,能源的持续输⼊,另⼀⽅⾯通过加⼯后形成产品,在市场尽快地销售以使资⾦很快地回收。
浅谈耗散结构理论在化学教学中的应用摘要:学生在初中阶段学习化学的过程,实际上是将表面上杂乱无序的大量化学基础知识,根据其内涵、本质及内在相互联系,逐步变成有序的知识结构的过程。
本文依托耗散结构理论,分析、探讨了该理论在中学化学教学中的一些应用。
关键词:耗散结构;非稳态;自组织耗散结构理论可以概括为:一个远离平衡态的非线性系统通过不断与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。
这种在远离的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”。
学生在初中阶段学习化学的过程,实际上是将表面上杂乱无序的大量化学基础知识,根据其内涵、本质及内在相互联系,逐步变成有序的知识结构的过程。
不难理解,由教师和学生共同组成的高效益的化学教学系统就是一个耗散结构。
因此,如果将耗散结构理论应用到化学教学过程之中,将会更有效地提高教学效率,将会给初中化学教学带来勃勃生机。
那么该如何将耗散结构理论运用于化学教学中呢?1.拓展教学时间和空间,增加信息输入量,开放学生思维系统耗散结构理论认为,提高系统有序度的关键是系统的开放。
只有通过与外界不断进行物质、能量和信息的交流,系统才具有勃勃生机,才能不断向前发展。
因此,在整个化学教学中必须促进学生思维系统的全方位开放,更加广泛而有效地获得更多的化学信息,从而使学生的大脑始终处于积极主动的思维状态。
要有效地开放学生的思维系统,必须拓展教学的时间和空间,拓宽教学的视野,增大信息的输入量。
教师要把课堂教学和课外学习结合起来,把理论学习和观察实践联系起来;把化学教学从课堂延伸到课外,从校内扩展到校外。
1.1 在生活中获取信息教师可以让学生关注自己的日常生活、衣食住行,分析在生活中存在的各种化学知识和原理,通过生活学生既可以巩固在课堂中学习到得一些化学知识和原理,也可以不断地获得一些自己并不知道的化学知识。
耗散结构理论在企业管理中的应用耗散结构理论(Dissipative Structure Theory)是由恩斯特·赫尔辛格(Ilya Prigogine)在20世纪70年代提出的,它是一个广泛应用于自然科学和人文科学领域的理论,用于解释系统的开放性和自组织性。
在企业管理中,耗散结构理论也有着重要的应用价值。
耗散结构理论强调了系统在稳定状态和非稳定状态之间的转换,这种转换是系统经历的正常演化过程。
在企业管理中,耗散结构理论可以帮助我们理解企业的动态变化和自组织能力,为企业管理者提供一种新的思考方式和管理方法。
首先,耗散结构理论可以帮助企业管理者理解企业的开放性。
耗散结构理论认为,系统的稳定状态是通过与外部环境进行能量、物质和信息的交换来实现的。
在企业管理中,企业也需要与外部环境进行交流和反馈,以适应环境的变化和需求的变化。
耗散结构理论提醒企业管理者要关注企业与外部环境的适应性,通过积极的学习和创新,与外部环境形成良好的互动关系,实现企业的持续发展。
其次,耗散结构理论可以帮助企业管理者理解企业自组织能力的重要性。
耗散结构理论认为,系统通过自组织过程,从不稳定状态转换到新的稳定状态。
在企业管理中,自组织能力是企业适应和应对变化的关键能力。
企业需要通过建立灵活的组织结构、激发员工的创新和合作精神,以适应和引领市场的变化。
耗散结构理论提醒企业管理者要重视培养企业的自组织能力,通过优化组织结构和激励机制,激发员工的创新潜力和合作能力,推动企业持续创新和优化。
此外,耗散结构理论还可以帮助企业管理者理解企业内部的协同作用。
耗散结构理论认为,系统内部的组织结构和互动方式对系统的稳定性和变化能力有着重要影响。
在企业管理中,协同作用是企业内部各个部门和员工之间的互动和合作,可以提高企业的工作效率和创新能力。
耗散结构理论提醒企业管理者要重视组织内部的协同作用,通过建立有效的沟通和合作机制,促进不同部门和员工之间的信息共享和协作,实现企业内部的良性互动和合作。
耗散结构理论角度的中医人体生命信息现象随着越来越多的人开始关注中医,耗散结构理论在这个领域也引起了人们的关注。
耗散结构理论是由名为Illya Prigogine的物理化学家提出的,它是研究开放复杂系统如何自组织和演化的一种理论,与生命科学的研究密切相关。
本文将从耗散结构理论的角度分析中医的人体生命信息现象。
一、中医人体生命信息现象概述中医强调“整体观”,认为人体内外之间是相互作用的整体。
中医的“生命信息”就是指人体自身的生命活动所包含的信息,包括心脏跳动、呼吸、血液循环和神经传导等。
中医强调调节身体各个方面的平衡来达到治病的目的。
因此,中医的治疗方法往往包括针灸、中草药、膳食疗法和气功等方法。
在中医的传统理论中,人体内的各个器官、经络和气血都是相互联系的。
比如,中医认为肺、大肠、肝、胆、胃、脾、心、小肠、膀胱、肾、三焦、心包、膜衣都是人体的正常器官。
这些器官之间的相互作用是通过“经络”来实现的,经络是人体内部的一种生命体征,与阳气和阴气的相互作用有关。
中医认为这些器官和经络之间的相互作用可以影响人体的健康和疾病。
二、耗散结构理论耗散结构理论是描述有机体(人体)自组织和演化的一种理论。
耗散结构理论最初是由布鲁尔和拉文德提出的,后来由Prigogine等人进一步发展,成为一个重要的自然科学理论。
耗散结构理论认为,开放复杂系统处于稳态时,必须从环境中摄取能量才能维持内部稳态。
开放复杂系统中的稳定态是通过自组织过程产生的。
这种自组织过程被称为“耗散结构”,它包括两个过程,即非平衡系统中不可逆过程(例如分子扩散)和自组织过程(例如分子聚集)。
通过这些过程,能量可以在不同的容器之间转移,这样整个系统就可以达到内部稳定性。
除了内部稳定性之外,耗散结构还表现出其他一些特征。
耗散结构通常都是动态稳定的,它们可以通过扰动来调整自身以适应不断变化的环境。
此外,耗散结构还表现出一定的变异性,这是因为它们需要逐渐适应新的环境。
学术研究中的耗散结构理论应用摘要:耗散结构理论是现代物理学的一个重要理论,它描述了系统在远离平衡态时如何通过涨落产生新的有序结构。
本文将探讨耗散结构理论在学术研究中的应用,包括在生物学、化学、材料科学、经济等领域的应用。
一、引言耗散结构理论是一种描述非线性系统在远离平衡态时如何通过涨落产生新的有序结构的理论。
该理论最初由比利时物理学家普利高津提出,并在后来的研究中得到了广泛的应用和发展。
随着科学技术的不断进步,耗散结构理论的应用领域越来越广泛,逐渐涉及到生物学、化学、材料科学、经济等多个学科领域。
二、耗散结构理论的应用领域1.生物学:耗散结构理论在生物学中的应用主要体现在细胞自噬机制的研究中。
研究发现,细胞自噬机制类似于一种耗散结构,能够在细胞内部形成新的有序结构,进而实现细胞的自我保护和修复。
此外,耗散结构理论还可以用于解释生物多样性、物种演化等复杂生物学现象。
2.化学:在化学领域,耗散结构理论可以用于解释化学反应的复杂性。
例如,某些化学反应可以在无外界能量输入的情况下自发进行,形成新的化学物质和有序结构。
这些反应过程类似于耗散结构,具有自组织的特点。
此外,耗散结构理论还可以用于预测和设计新型材料和催化剂。
3.材料科学:在材料科学领域,耗散结构理论可以用于设计和制备具有特定性能的新型材料。
例如,可以通过调控材料的微观结构和环境因素,使其在特定的条件下产生新的有序结构,进而提高材料的力学性能、电学性能等。
4.经济:在经济学领域,耗散结构理论可以用于解释经济系统的复杂性和演化规律。
例如,某些经济系统可以在无外界干预的情况下自发形成新的均衡状态,这些均衡状态类似于耗散结构,具有自我调整和适应的能力。
此外,耗散结构理论还可以用于预测经济系统的未来发展趋势。
三、研究方法在学术研究中应用耗散结构理论时,需要采用适当的研究方法。
常用的研究方法包括:系统建模、数学分析、实验研究、数值模拟等。
具体而言,可以根据研究问题的性质和数据来源选择合适的研究方法。
学术研究中的耗散结构理论分析一、引言耗散结构理论是现代系统科学的重要组成部分,它研究一个开放系统在远离平衡状态下,如何通过不断与外界交换能量而产生有序结构的机理和规律。
这一理论在许多领域都有广泛的应用,特别是在自然科学、工程技术、经济管理和人类社会等学科中。
本文将对耗散结构理论进行深入分析,探讨其在学术研究中的应用和意义。
二、耗散结构理论的基本概念耗散结构理论的主要观点是,一个远离平衡的开放系统,在某个条件下,通过不断与外界交换物质和能量,可以在系统内部产生新的有序结构。
这种有序结构的产生,需要满足一定的条件,即系统必须处于远离平衡的状态,具有一定的非线性作用机制,以及系统内部各要素之间具有协同效应。
这些条件保证了系统在内外因素的共同作用下,能够不断演化出新的结构和功能。
三、学术研究中的耗散结构理论应用1.学术交流网络分析学术研究中的耗散结构理论可以应用于分析学术交流网络。
这种网络是由学者、学科领域、研究机构、期刊杂志等节点组成,通过相互之间的学术交流形成的一种复杂网络结构。
通过对这种网络的分析,可以发现其内部具有类似于耗散结构的特点,即某些节点和子网络在一定的条件下,可以通过与外界的交流和合作,形成新的有序结构,如学科交叉、学术合作团队等。
这些新的结构又反过来推动学术交流网络的进一步演化和发展。
2.科技创新体系分析科技创新体系是一个开放的系统,需要通过与外界的持续交流和互动,不断引入新的资源和要素,以实现创新能力的提升。
在这个系统中,各个创新主体之间存在着复杂的非线性作用机制,各要素之间相互影响、相互促进,形成一种动态的有序结构。
通过耗散结构理论的分析,可以揭示科技创新体系中各要素之间的协同效应和演化规律,为政策制定和优化提供理论依据。
3.组织学习过程分析组织学习是学术研究中的一个重要领域。
一个组织在不断的学习过程中,其内部结构和功能也会不断演化,形成新的有序结构。
这个过程类似于耗散结构理论的机理,即组织通过与外界的交流和互动,不断调整内部结构和资源配置,形成一种新的、更有效的学习模式和组织文化。
耗散结构理论及其在企业管理中的运用一、耗散结构理论简介耗散结构理论是诺贝尔奖获得者、比利时科学家普里高津所创立的,与协同学、突变论统称为“新三论”,是对系统科学的丰富和发展。
虽然耗散结构理论最初来源与自然科学,但是其不仅仅运用于此,在社会科学方面也有着重要的指导意义。
该理论认为,一个远离平衡状态的开放系统,通过不断与外界进行物质、能量、信息的交换,以及系统内部一些涨落机制的非线性作用可以使系统自发地从低度无序到高度有序,形成一种新的稳定有序结构,这种结构即是耗散结构。
二、企业是一个耗散结构系统现代企业管理系统的产生与整个社会的大环境作用是分不开的,是由大量的人力、资本、设施等组合起来。
根据耗散结构理论,一旦耗散结构经济系统形成,系统及各个子系统甚至系统要素都是开放的,不断的与外界进行物质、能量、信息的交换,系统内外各要素处在非平衡状态,不断交替,不断进行新陈代谢,产生很大的非线性协同力,通过涨落机制促使经济系统不断发展,进化为一个越高级、生命力越旺盛、越兴旺发达的经济系统。
三、耗散结构理论在企业管理中的应用1.企业的熵流分析我们认为企业当中存在着独立的正熵流和负熵流,熵流理论对研究企业的发展具有重要理论意义。
企业中的正熵流代表着企业当中不利企业发展的因素,比如:企业当中一些正式的小团体,有些人称兄到弟,拉帮结派;企业管理松散和混乱,处于一种放纵状态;管理者肆无忌惮,乱用和挥霍管理权,使个人主义凌驾于公司规章制度之上,欺凌员工,造成两者之间产生巨大的隔阂,互不沟通,互相埋怨;企业各人心怀鬼胎,只顾个人利益,把企业利益弃之不顾,工作不认真,肆意拖延等。
这些不利因素滋生于企业的内部矛盾之中造成企业的不稳定,从而使其产生正熵。
负熵可以抵消企业正熵带来的不利影响,从而使企业管理回到一种有序的状态。
但是负熵并不是像正熵那样是随着企业发展过程中自然出现的,这种有利企业发展的影响因素是依赖人为因素强制实施的。
企业负熵的出现必须依靠企业强制实行的制度,来使企业重新回到正常发展的轨道上。
耗散结构理论在生理学中的应用
温二生;薛进华;王凤珍
【期刊名称】《医学与哲学:人文社会医学版》
【年(卷),期】2006(027)006
【摘要】医学与自然科学有着密切的联系。
耗散结构理论作为更高层次的研究复杂系统的系统科学的一个分支理论,对复杂的生命系统的研究起着指导作用。
它可以用来解释许多生理学方面的基本生命活动现象,因此耗散结构理论对生理学的研究和发展有着重要的作用。
【总页数】2页(P56-57)
【作者】温二生;薛进华;王凤珍
【作者单位】赣南医学院,江西赣州341000;赣南医学院附属医院,江西赣州341000
【正文语种】中文
【中图分类】R-02
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3.论熵、耗散结构理论在生态农业研究与建设中的应用 [J], 朱孔来;吴自友
4.耗散结构理论在管理学中的应用研究 [J], 吴文盛
5.耗散结构理论在生理学中的应用 [J], 温二生; 薛进华; 王凤珍
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应用耗散结构理论对
人地关系的重新认识
蓝文亮(学号54)
(福建师范大学地理科学学院01级地本,福州 350007)
摘要:人地关系历来是地理学研究的核心问题,随着社会的进步、文明的发展,人类日益重视这
个问题,本文回顾了人地关系的不同阶段的特征,并且用耗散结构理论对在人地关系第三第四阶段产生的环境问题作出了解释。
然后用该理论结合一些实例提出了解决环境问题的措施。
关键词:人地关系、阶段、耗散结构理论、解释、措施
对于人地关系的研究历来是地理学研究的核心和热点问题,并且随着社会的进步、人类文明的发展,特别是工业化的前进,环境、资源问题日益突出的时代,研究人类和自然的关系变得越来越有重要和有实际意义。
研究人地关系的实质是正确认识人类在自然界中地位、人类应该如何协调和自然的关系。
纵观整个人类历史,人类和自然的关系经历了四个阶段,第一阶段:农业前阶段,人类的生产力水平极其低下,使用的是石刀、石斧等来维持生计;劳动者智力水平也很低下;他们也只能靠采集、狩猎等直接从自然界获取生活的物质,因此他们的生活半径是很小的。
这时人类对自然的影响很微弱,没有什么改造自然的能力,反而,他们在大自然面前总是显得无能为力,并且产生了原始的图腾崇拜。
这一时期,人类只能依附自然。
第二阶段:农业阶段,随着人类认识的进步,农业被人类发现,改变了人类的农业前阶段的单纯依靠自然的历史,人类有了比较稳定的生活,在大自然面前,人类不再是无能为力的角色,可以利用自然界的植物的生长规律为己所用。
这一阶段是人类顺应自然阶段。
总的来说,人类在这一阶段的生产力水平也是很低的,人类对自然的破坏力也是很微弱的。
第三阶段:人类文明有了很大的进步,已经进入了工业化的阶段,从事工业生产必须要有一定的物质原料,工业是建立在一定数量的物质原料基础上的产业。
如:炼铁业需要有铁矿石、冶炼过程中的动力源。
动力源的最初是燃木头,在工业化初期,技术较低、设备较落后,他们要获得较高产量的铁产品只有依靠多炼铁矿石,随之必然要有大量的木头作为动力源来支持。
这时,大量的树木被砍伐在所难免,森林资源遭到人类的破坏,从而引起水土流失,生态问题就产生了。
产生这一问题的根本原因是人类对森林资源的过量开采,开采量超过了森林自身的修复能力。
这是在人类改造自然阶段过程中带来的负面效应。
人类遭到了自身行为的报应,这在十七世纪中业的欧洲出现了这一问题[1]。
第四个阶段:后工业化时期,人类的生产力达到了一定的高度,在工业化的进程当中,人们的物质生活也获得相当程度的改善,但是这些改善人类付出了代价,这一代价并不是微乎其微的可以忽略不记的。
在人类对不可更新的又不能重复利用的煤、石油、天然气等资源的使用感到有危机的时候,人类寻找了可替代的核动力资源,无可否认的这是人类使用能源历史上的一大进步,但是,事物都有二面性,核能利用带来高能的同时,丢弃的环境中的核废料有相当长的衰变期(几千年甚至上万年)在漫长的核衰变过程中的核辐射对周围环境中的生物有着致命性的伤害,还有核裂变所释放的巨大的核热能破坏了地球本身的热平衡[2]。
因此,在这个阶段人类认识到了和自然和谐相处的必要性和重要性。
这就是人类与自然关系发展的不同阶段。
在当今,人口、环境、资源已为全球所关注的问题。
在1987年国际环境和发展委员会在其《我们共同的未来》的报告中首次对“持续发展”作出了定义。
“可持性发展战略”日益得到广泛的认可!我国在1994年3月发表的《中国二十一世纪议程》(人口、环境发展的白皮书)也对“可持性发展”作出了明确的定义[3]。
可见人类已认识到自觉的和自然和平相处的必要性和重要性了!
总结人类和自然的关系的四个阶段过程,人类在工业化阶段、工业后阶段都产生了环境问题。
我们从深层次并且用布鲁塞尔学派的普利高津创立的耗散结构理论来解释人类发展过程中的环境问题的实质。
整个自然系统是一个开放的系统,在与外界进行物质能量信息的转换过程中,其自身的混乱程度也要随之变动,即系统的总熵值ds要发生变动,其值最终取决于熵流(des)与熵产生(dis)的对比状况,在人类的自然地理系统中,当熵产生的数量积累超过了熵流的积累的时候,整个系统就破坏了,环境问题就产生了;当熵产生的积累等于熵流的积累的时候,整个自然地理系统不退化,也不进化,处于非平衡态的稳定状态,此时环境问题不会产生;当熵产生的积累小于熵流的积累的时候,整个自然地理系统已经良性发展
了,就根本不会存在环境问题,这种状态下环境很适合人类的物质文化生活活动。
这样的结果大家都希望看到的,我们实行的“可持续性发展战略”目的就是为了整个自然地理系统达到这种状况。
“熵”原本是物理学上的概念,是用来刻画事物之间无序性的指标,事物的无序性越大其熵值就越大,表示事物内部结构越混乱;相反,“负熵”刻画的是事物内部结构的有序性,“负熵”值越大,表示其事物有序性越大。
在应用到自然地理环境系统研究中时,“熵产生”和“熵流”有现实的含义,“熵产生”表示为破坏自然界发展的要素,如:乱砍乱伐、废林开荒等这些人为的破坏森林生态系统的措施。
“熵流”指的是有利于自然界发展的要素,如森林生态系统的保护措施就是“熵流”作用。
具体的有禁止废林开荒、有计划的开采的森林资源、对山坡地进行合理的开发利用等都是人类在改造环境中“熵流”作用。
回顾人类与自然的相处的四个阶段,理性、正确、科学的对待人类与自然的态度是和自然和谐共处,我们和自然界地位是一样的,而不能过分夸大我们是自然界的主人的地位!而不能在工业化阶段中那样对自然界肆意的掠取,认为自然资源是“取之不竭,用之不尽”(即环境问题的乐观论)。
当然另外一种态度对环境问题的悲观论,随着工业文明的发展,人类排放的“废水、废气、废渣”日益增多,如大气中的SO2 N化物、CO2的增多,造成了大气的污染,臭氧层空洞,紫外线无遮挡的进入人类生活的上空,造成了大量皮肤癌患者的产生,“温室效应”造成的全球变暖的趋势给人类和整个自然界都带来了隐患。
“前车之鉴”我们必须和自然和谐友好的相处。
任何对当今环境问题的“乐观论”和“悲观论”都是不正确的态度。
人类对环境问题必须而且可以采取科学合理的措施治理全球存在的环境问题!
我们应该怎样应用耗散结构理论来解决在全球范围内业已存在的人口、环境、资源问题呢?环境问题的实质按照上面所说的耗散结构理论的分析,就是人类向整个自然地理系统制造的熵产生超过了内熵变(熵流的作用),我们要控制环境生态问题的产生必须使得内熵变(熵流)的积累超过等于熵产生积累,并且要不断的向自然界输入熵流的作用,因为整个自然环境系统在不断变化,熵产生也在不断的变化,当然熵流也要不断的输入,最核心的目标是“熵流”的积累超过“熵流”!达到了这一目标,我们就可以使得环境资源问题不产生。
当然,在不同的环境生态问题上,采取不同措施体现“熵流”在治理环境问题中的作用。
“九八”洪灾给我们带来了深刻的警醒,为了以后尽量避免洪灾给我们带来的灾难,我们应该禁止废林开荒、控制水土流失、避免河道淤塞、不能过度恳殖、不能过度围湖围河和填洼垒墩、水利工程的建设规划和使用调度要完善(如堤防,水库,分蓄洪区,边滩设臵,沿江排涝规范)、城市建筑设施布局合理、还有一些政策法律措施[4]都是属于我们在避免洪灾发生过程的“熵流”作用的输入。
再如在草场资源的利用过程中我们要注意草场的“承载力”问题,就是在某一片草场放牧的数量不能过多和时间不能多久,要使得被动物吃掉的草料数量不能超过草料自身的恢复能力,这一思想认识也是在草原生态系统保护过程中输入“熵流”的具体表现。
因此,我们在环境治理过程中要不断的输入“熵流”的作用,才能使自然环境有利于人类发展的状况!
理论不是法宝,理论仅仅帮助我们理解了事物的本质。
因此,耗散结构理论使我们认识了业已在全球范围内环境、资源问题的本质,并为我们提供了解决这一问题的有效方法,核心是“熵流”积累数量超过“熵产生”积累的数量。
问题已认识,方法有了,关键是我们人类的行动!为了我们人类美好的家园,我们携手同行吧!
参考文献:
[1][2] 马质朴 . 人类对生态环境的影响 . 中国农学通报 1998 ,第二期
[3] 谢军安.人类持续发展的资源基础.河北地质学院院报 1995,第十八卷
[4] 赵艳杜耘.人类活动与武汉市自然地理环境.长江流域资源和环境 1998,第三期。