二章自然界的交换运动本质总结 -- 哲学人生论坛

自然科学揭示自然规律，自然规律反映自然界的本质。
其实，当生物学在揭示了生物与“外界环境”进行物质和能量交换即新陈代谢的生存特征时，也就揭示了大自然的交换运动的本质特征，因为，如果“外界环境”不是交换运动的存在的话，那么，生物体的交换是绝不可能孤立地成立的。

  1、自然科学皆物质交换学
        毫无疑问，化学与物理学是自然科学中的两门基础科学，而它们实质都是关于物质交换运动的科学。
        1.1 化学即质量交换学：
        化学，一方面肯定物质普遍的“化学反应”性质，即一种或多种物质改变其化学组成、性质和特征成为与原来不同的另一种或多种物质的“变化”。
        另方面，它又肯定物质在化学反应中是“质量守恒”的，即在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持“不变”。
        这“变化”与“不变”的统一总结，只能是交换。
        因为，只有交换的概念，才能统一解释物质的“质”形态变化与其总“量”值的不变，即物质的化学变化都是其质量的交换，总质量的不变即交换中的让渡、流通，如“物质循环”、“物质传递”和“物质代谢”等等。
        因此，在化学上，所谓“质量守恒”只是其“量”的守恒，并不是其“质”形态的守恒。所谓“物质不能被创造和消灭”的传统结论，只适用于质量的“量”而并不适用于质量的“质”。
        质量的“量”，即原子的数量，在交换运动中是此消彼长、彼减此增的，是恒定不变、不多不少的。而质量的“质”，即分子的结构，也即物质的存在形态，是既可以在交换中被“创造”，也可以在交换中被“消灭”的。
        不然的话，人们衣食住行用的“人工合成化学物质”从何而来？最后又哪里去了呢？
        应该说，物质的“质”形态在交换运动中的可生可灭，正是自然界“相互作用”的生机所在。也应该说，物质的化学变化就是其质量的交换运动，化学就是关于物质质量交换的学说。
        “复分解反应”，即两种化合物在反应时交换基团而生成两种新的化合物的反应，如硝酸银与氯化钠交换基团而生成硝酸钠与氯化银的反应（AgNO3+NaCl→NaNO3+AgCl↓），是最典型的质量交换过程，至于“化合反应”与“分解反应”，那只是质量交换的特殊形式罢了。
        1.2 物理学即能量交换学：
        物理学，一方面肯定物质都是运动的，而对物质运动所能作的最一般的量度就是其能量，且能量是随着物质的运动而“变化”的。
        另方面，它又肯定“能量守恒”，即在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中，不论发生什么变化或过程，其总能量始终保持“不变”。
        这“变化”与“不变”的统一总结，也只能是交换。
        因为，只有交换的概念，才能统一解释物质“能”形态的变化与其总“量”值的不变，即物质的物理运动就是其能量的交换，总能量的不变是交换中的让渡、流通，如“能量转换”、“能量传递”和“能量代谢”等等。
        因此，在物理学上，所谓“能量守恒”只是其“量”的守恒，并不是其“能”形态的守恒。所谓“物质不能被创造和消灭”的传统结论，只适用于能量的“量”而并不适用于能量的“能”。
        能量的“量”在交换运动中是此消彼长、彼减此增的，是恒定不变、不多不少的。而能量的“能”，即能量的存在形态，是既可以在交换中被创造，也可以在交换中被消灭的。
        不然的话，人们使用的电能从何而来？最后又哪里去了呢？
        应该说，能量形态在交换运动中的可生可灭，正是自然界“相互作用”的动力所在。也应该说，物质的物理运动就是其能量的交换运动，物理学就是关于物质能量交换的学说。
        力学、声学、光学、热学、电磁学等等，实质都是研究和揭示物质不同能量形态及其相互交换规律的科学。
        1.3 各专门科学皆不同形态物质的质能交换学：
        因为物质都是质量、能量的统一存在，所以，物质的运动必定都是其质量、能量的统一交换运动。
        质量交换不是消耗能量就是释放能量，或者兼而有之，消耗一种形态的能量而释放另一种形态的能量。能量交换不是抑制质量交换就是催促质量交换，或者兼而有之，抑制某些质量的交换而催促另一些质量的交换。
        化学上的“化合反应”与“分解反应”，如铁与硫化合成硫化铁（Fe+S→FeS）、碳酸钙分解成氧化钙与二氧化碳（CaCO3→CaO+CO2↑）的反应，都需要“加热”，实际即质量交换中所消耗的能量。其过程中，或许还释放着另种形态的能量。如“分子内能”、“原子能”等“化学能”，实际都是在质量交换中所能够释放的能量。
        上述的化学反应虽属质量交换，但也都可以理解为“热能”交换中所催促的质量交换。这也就是说，物质皆质量、能量的统一存在，物质间的“相互作用”，既包括质量交换作用，也包括能量交换作用，同时还包括其质量与能量之间的交换作用。
        据此应该说，侧重研究质量交换的化学与侧重研究能量交换的物理学，是不可以截然地分离表述的。
        仅在化学的范围内是很难准确定义物质的化学性质的，同样，仅在物理学的范围内也是很难准确定义物质的物理性质的，因而传统的定义方法是将二者的相互参照。
        如“质能关系式”（E=mc2），明显属于质量与能量的交换（转换）公式。这个公式虽然是从物理学途径推导而来的，但它已经超出了传统物理学的范畴，实质已经是物理学与化学共同规律的总结。如果它在物理学上还“效应甚微”，还不能在化学上应用或还得不到化学的验证与支持，那只能说明它还有待补充与完善。
        现代的化学研究已经深入到了“物理化学”，物理学研究也已经深入到了“化学物理”，因此人们说它们在“边缘”发生了“交叉”。
        其实，化学与物理学本来就是对物质一体之两面（质量与能量）的认识，并不是到了现代的“边缘”才发生了“交叉”的，只是直到现代人们才发觉罢了。
        古希腊时代，物理学是所有自然科学的总称，甚至也是包括社会科学在内的哲学的代称（亚里士多德就把物理学称作“第二哲学”），那是因为当时的科学认识主要还局限于“物体”，直到近代化学的建立才深入到了“物质”。
        因此，以物理、化学为直接基础的其它各专门科学，不论其传统的定义是怎样的，都可以作这样的简化归纳，即它们都是以化学和物理学为基础的专门研究不同形态物质的质量、能量交换规律的科学。如：
        生物学即专门研究生物质量、能量交换规律的科学：
        微生物学即专门研究微生物质量、能量交换规律的科学；
        植物学即专门研究植物质量、能量交换规律的科学；
        动物学即专门研究动物质量、能量交换规律的科学；
        人类医学即专门研究人类机体质量、能量交换规律的科学；
        地质学即专门研究地球质量、能量交换规律的科学；
        天文学即专门研究天体质量、能量交换规律的科学。
        1.4 自然科学的数学总结：
        自然科学都是关于质量、能量交换规律的学说，而质量、能量的共性特征就在于一个“量”字，这也就是“存在皆量”的意义。
        所以，专门抽象地研究量与量之间相互变换、相互制约规律的数学，是对物质“相互作用”、“自然选择”的最深透的揭密，当然地是各门自然科学的共同基础，也是各门自然科学的总结。
        正是从这个意义上，毕达哥拉斯、达．芬奇和伽利略等，才给予数学那样高的评价的。
        其实，物质在交换运动中“质、能”的“传递”而“量”的“守恒”，就是数学对自然科学的总结，当然也是对自然界的普遍交换运动规律的总结。
        现今是数学原理总结各门科学时代最高成就的计算机时代，而计算机将各种量存在（客观现象、主观思维、语言文字、实物图片等等及其相互关系）统统给数字化、交换化、程序化了，这说明，世界原本就是量的交换运动的存在，不然的话，大脑尚且无能为力，“电脑”又能有何作为。
        总之，数学作为人类智慧的集中体现，作为人类创造性的选择、交换能力，其对科学的总结即：存在皆量的存在，运动皆量的交换运动，联系皆量的交换关系，规律皆量交换中“相互制约”的“自然辩证法”，整个大自然就是一个无限而有机的量交换的运动体系。

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        2、科学技术是交换能力
        “科学技术是第一生产力”,这个认识还需要进一步的深化。
        2.1 脑力是生产力的活力构成：
        毫无疑问，生产力是人的体力与脑力的有机构成。
        从生产力的发展上看，人的体力的发展，个人止于成熟，社会只有靠人口的增殖，其发展的空间都非常有限。
        但是，人的脑力的发展，其空间却是无限的。
        所以应该说，生产力的发展主要是脑力的发展而不是体力的发展，生产力发展的无限前途在于脑力而非体力。
        对生产力的发展趋势稍作考察便不难发现，其基本特征就是脑力与体力构成比例的变化，即，生产力越发展，其脑力的构成比例就越大（当然永远不会达到百分之百），而体力的构成比例就越小（当然也永远不会是零），反之，则相反。
        所谓“人多力量大”，那是在生产力水平较低、体力在生产力构成中的比例较大时代的一种历史局限性的认识而已。
        时下流行的“知识经济”的说法其实是不能成立的，因为从逻辑上讲，“知识经济”成立的前提是“非知识经济”的曾经存在，而在历史上，“非知识经济”从来就没有也不可能存在过，既使是最原始的农业经济，那也是由原始人类所掌握的有关种子、土壤、水利、肥料、气候、时令等农业知识所支持的经济形态。
        这也就是说，经济从来都是知识所支持的经济形态，非独今天。
        现代经济的基本特征，实际是脑力在生产力构成中的比例增大到今天的程度所支持的现代经济形态。所谓“知识经济”，其实是对这一时代经济特征的模糊表述罢了。
        2.2 脑力劳动发明科学技术：
        脑力作为生产力的活力构成，主要是通过科技知识的发明与创造来实现的。
        知识的每一步丰富，科技的每一步发展，都直接推动着生产力的发展，而知识的积累、科技的发明最终都源于脑力的发展，都是人类脑力劳动的成果。
        打制石器的应用标志历史上生产力的第一次发展，表面上看它是人的体力所为，而实质上则是人的脑力所致，因为，只有当人们认识到锋利的东西更利于刺割时，才会产生打制石器的动机，也才能胸有成竹地打制出锋利的石器来。
        先民们这个最早的科技发明，被后来的物理学归纳为了“压力”和“压强”的概念。
        随着科技对生产力贡献率的增大，随着脑力在生产力构成中比例的提高，人们越来越“尊重知识”、“尊重人才”，这实际都是对脑力劳动的尊重，对生产力的尊重。
        2.3 科技的应用都表现为交换能力：
        原始先民的“生产”，实际只是单向的向自然界的采集和渔猎。
        后来，在掌握了种子、土壤、肥料、水利、气候、时令等有关农业科技知识时，便开始了春种与秋收；在掌握了动物生长、生活、繁殖、习性等有关畜牧业的科技知识时，便开始了放养与捕捞。
        这春种与秋收、放养与捕捞才是真正意义上的生产，而在实践上，都表现为人类与自然界双向的交换，表现为人类交换能力的大大增强。
        近现代科技更加发展了，人类的交换能力也更加增强了：
        拦河筑坝，蓄积水流的势能，通过发电机的环节，交换出电能；
        以离子、介子撞击核子，通过核装置的环节，交换出核能；
        搭建温室，改变局部气候，交换出违季节的新鲜蔬菜；
        通过人工诱变或遗传基因重组，改变动植物的遗传习性，交换出优良的新品种；
        采用自然物质，通过“化学工艺”，交换出各种新材料，等等。
        人类诞生时两手空空，如今已经拥有了巨大的物质和精神财富，在其丰富多采的衣食住行用等生活资料中，绝大部分早已不是自然的原生之物，而是应用科学技术创造性地交换来的新物质成果了。
        从实践真实看，生产只是交换的一个环节，不交换就无法进行生产，要生产就必须首先进行交换。所以更加准确地讲，“生产”实质即交换，“生产力”实质即交换能力。今天之所以要“保护知识产权”，就因为科技知识属于脑力，存在于大脑，属于个人的绝对私有，只有保护其产权利益才能激励其发展，并只有通过交换的途径才能使之发挥出来，形成现实的社会交换能力。

        3、交换能力是人类的前途所在
        之所以说人类的前途是无限性的，就在于人类交换能力的发展是无限的。
        3.1 人类的前途在于自身交换能力的创造性：
        交换能力始终是人类生死攸关的前途所系。
        大自然为人类准备的现成的生活资料是非常有限的，不允许一味地单向索取，其意义仅在于启动人类的交换步伐，从交换中去创造所需的无限。
        关键是，人类必须在自然的现成的生活资料消费完之前就适时地走上创造性的交换之路，否则就是坐失生机。
        如果不是春种与秋收、放养与捕捞等交换能力的及时形成和发展，人类能不能延续到今天都是个问题，更谈不上进化了。
        人类之所以为人类，人类之所以前途无限，就在于具有极高智慧性和极强创造性的交换能力。
        首先，如前所述，人类能够创造性地从无到有、源源不断地交换出所需要的物质财富。
        其次，人类还同时具有化有为无地交换掉有害物质的创造性，如：
        种草植树，隔断风与沙的交换，交换掉沙尘暴；
        安装避雷器，交换掉雷电，防止雷击；
        使用疫苗，交换掉病菌，预防疾病；
        服用药物，交换掉病灶，治疗疾病，等等。
        应该说，人类化灭有害物质的手段，也是科学技术，也是选择智慧，也是创造性的交换能力。
        第三，人类具有保护选择对象的自觉性。
        人类虽然有过长期单向的向自然界索取的蒙昧、野蛮历史，但人类毕竟与生俱来地具有交换本性的自觉性，具有保护选择对象的自觉性。如果说古代“以时禁网罟”还属于这种较浅层次的保护意识的话，那么今天的环境、资源立法，就属于高度自觉的保护思想了。
        今天，“保护自然”、“保护环境”、“保护生态”、“保护物种的多样性”等等，实质就是保护人类的选择对象，保护人类选择对象的多样性，就是保护人类自己交换能力持续发展的后劲，也就是保护人类自己的未来和前途。
        这种高度现代的保护意识，堪称人类交换本性自觉的一大历史里程碑。也正是在对选择对象的自觉保护中，人类正式步入了与自然“和睦相处”、“和谐发展”、“互利双赢”的无限良性循环的交换轨道。
        创造所需财富，化灭有害物质，保护选择对象，开拓无限未来，这就是人类的交换能力，就是人类的无限前途。
        3.2 “科学悲观主义”是没有根据的：
        科学技术的发展是柄双刃剑，在创造着财富的同时，也在无意地破坏着环境。
        随着科技的发展与应用，随着人口与需求的增加，对环境的破坏也越来越严重。生态恶化、土地荒漠、气候变暖、食物短缺、能源枯竭等，都是非常现实的问题，日益严重地威胁着人类的生存。因此，在学术界产生了“科学悲观主义”情绪。
        不过，从交换的观点看，这种“悲观主义”是没有科学根据的。
        从其本质上讲，科学技术作为交换能力，在其发展尚处于比较低下的历史阶段中，人类向自然的单向索取是在所难免的，也是正当的，其具有与人类交换能力的发展进程相适应的历史必然性。但随着科学技术的再发展，如从采集到春种秋收，从渔猎到放养捕捞等，人类必然会自觉地走向与自然进行双向交换的道路的。这也就是说，科技作为人类的交换能力，其发展中产生着环境问题，同时又在其再发展中解决着环境问题，环境问题永远都只是人类的交换能力有所发展而又发展不足的历史性的问题，而不是一成不变的问题。
        从物理学和化学的原理上讲，物质都处于不停的交换运动中，并且其质量、能量的形态虽都生灭变化，而其总量值是“守恒”的。这也就是说，质量都是可以再交换成新物质而重新利用的，决没有永恒的废物，决不会永远地污染；能量都是可以逆向交换回的，决不会发生枯竭。
        实践已经证明，荒漠是可以再绿化的，废物是可以再利用的，污水是可以再处理的。可以同理断言，“温室气体”也一定是可以再交换回的。
        问题仅仅在于，现实的科学技术、选择手段、交换能力尚未达到那样的高度并因之而人们尚不能确立明确的交换思路并付诸实践罢了，或者如现在的“污水处理”，只因其工艺局限、成本较高而尚难以普遍地应用罢了。
        从上述意义上讲，人们完全有理由相信，科学技术带来的任何负面效应，都是一定可以在科学技术的进一步发展中化解的。今天可以解决历史遗留的问题，明天就可以解决今天尚解决不了的问题。
        3.3 人类战胜SARS的启示：
        “新陈代谢”的生物学原理，即指示着“外界环境”的交换运动，也指示着生物体的交换活动。
        现代医学将人类机体解剖为的几大系统，实质都是交换系统：
        消化系统，即质量交换系统；
        循环系统，即能量交换系统；
        呼吸系统，即气体交换系统；
        生殖系统，即性殖交换系统；
        神经系统，即智慧选择系统。
        这几大系统的有机组合，构成了人类机体完整的交换体系，按照一定的程序或秩序进行着交换活动。其中各个器官如同部件，在其各自体系功能的岗位上发挥着交换职能的作用。
        在人的一生中，“诞生”，即父代*换成功的孕育过程；
        “成长”，即机体交换功能不断增强的过程，并在其交换功能增强的过程中实现交换的顺差，积累物质和能量，促进机体持续成长；
        “成熟”，即生理器官发育完备、交换功能健全的顶峰阶段，其交换的顺差已积累到了最大限度，机体交换能力也达到了一生中的最强时期；
        “衰老”，即机体交换功能由盛趋衰的过程，此时的器官已开始老化，交换能力下降，交换日益出现逆差，物质和能量的积累开始日益发生透支；
        “死亡”，即机体交换功能的衰竭，新陈代谢的停止。
        从这个意义上讲，“生命在于运动”的说法是欠准确的，因为，生命存活时固然表现为运动，而生命停止后，其遗体的腐烂、风化等也仍然在运动着。应该说，生命在于选择，在于交换中的选择的主体性。存活时是交换中的选择主体，死亡即这一主体的丧失，其遗体作为一般的非生命的物质，虽仍在参与交换运动，但已成为了其他“生命选择”或“物性选择”的对象，在“自然选择”中“轮回”。
        在人类医学上，所谓“健康”，即机体有序和谐的交换状态。一个人，不管他处于成长期还是衰老期，只要其机体的交换活动有序和谐，那么他就处于健康状态，反之，就处于亚健康或不健康的状态；
        所谓“病变”，即机体交换程序紊乱的失序状态。一个人，也不管他处于衰老期还是成长期，只要其机体的交换发生了程序或秩序的紊乱，那就一定表现为“病变”状态；
        所谓“治疗”，即对机体交换秩序的整顿、规范。“药物治疗”，就是将从自然界选择来的对症的药物，使其进入机体的交换程序，与其病原物质发生化学反应，化灭、中和或转化掉病原物质，从而消除交换秩序上的障碍，恢复机体的正常交换状态。“手术治疗”，就是从机体的交换程序之外，以物理手段，运用器械将病灶直接切除，清除交换秩序上的故障，恢复机体的正常交换状态。
        总之，人类的机体就是一个有机的交换体系，其“生理”就是有序交换之理，“病理”就是交换失序之理，“医理”就是整治、规范交换秩序之理。
        生命的本质皆交换。而SARS作为一种生命物质，它必然也诞生、生存于交换。
        SARS的诞生无非两种情况，一是早就诞生了，甚至比人类的历史还要长，只是到现在人类才发现它；二是刚刚诞生的，刚一诞生人类就发现了它。
        如果是前一种情况，那就证明，它一定长期寄生于某种生物体内，是人类近期与其宿主发生了不应该的交换，把它引入了人类生活。而宿主与它长期相安无事，那就证明其宿主体内定有抗体，找到了其宿主，也就找到了防治它的天然疫苗。
        如果是后一种情况，那就证明，极有可能是物质环境的改变，甚至就是由于人类对自然环境的破坏，为其创造了诞生的适宜条件。
        无论是哪种情况，都在说明一点，即物种有灭也有生，大自然的交换运动从来就没有停止过“自然选择”出新的生命物质的进程。新生的生物也许很原始，很低级，并且产生的速度非常缓慢，甚至几代人都难得一遇，但它毕竟在持续地产生着。这些新生的生物，有的也许对人类有利，有的或许对人类有害，甚至其危害性极大。因此，人类决不可忽视这一“自然选择”运动规律的客观存在，必须时刻加强对环境的监控，严密跟踪“自然选择”的进程，随时预防新生物种对人类的突然袭击。
        SARS作为一种病毒，其危害的途径或形式也必然在于交换。事实证明，它正是通过侵入人类的呼吸系统，进入人类的气体交换程序，破坏人类的气体交换秩序，阻碍人类正常的气体交换，从而危害人类的生命的。
        2003年，SARS突然向人类发起了攻击。在与SARS的抗争中，人类一开始就抱有必胜的信心，而这种必胜的信心，讲到底，就源自于人类对自身选择智慧、交换能力的自信。
        人类与SARS，同属于生命形式，同生存于交换，其关系属于交换关系，其“相互作用”属于相互交换作用，其抗争必然属于交换范畴的选择竞争。
        SARS对人类的危害就在于它选择了人类，人类对SARS的抗争就是要拒绝它的选择。当然，拒绝其选择的本身也就是一种选择。因此，抗争最终落实于双方选择能力的抗争。
        实践证明，人类正是在其无限智慧的创造性的选择能力上最终战胜了SARS的。在认识SARS习性的基础上，一是选择出疫苗，注入人体，增强预防SARS的免疫力，构筑起拒绝SARS的防火墙；二是选择出对症药物，注入人体的交换程序，将已经侵入的SARS杀灭，恢复机体正常的交换秩序；三是将选择出的对症药剂通过环境喷洒，使之渗入SARS的机体，破坏其交换程序，摧毁其交换能力，终止其新陈代谢，将之彻底杀灭。
        人类最智慧、创造性的交换能力在医学上的表现，就是能够无中生有地选择出对症的药物，化有为无地交换掉包括SARS这样病毒在内的致病物质。可以说，一部人类医学史，就是这样的选择能力的发展史。
        抗击SARS的胜利再次证明，在人类的医学面前，只有暂时尚未完成的选择，没有永远的不治之症。
         当然，人类对“自然选择”的选择是没有穷尽的，对自身规范的交换秩序的认识也是没有穷尽的，如在时间上，对人类基因的遗传、变异史，几乎既应该作超人类进化史的无限的逆向考察，也应该作超现实的无限的顺向预测；在空间上，对人类机体交换活动的影响因素，几乎既应该作无限外向的宏观考察，也应该作无限内向的微观探寻，所以，人类医学，任重而道远。
        综上所述，科学作为人类对自然界普遍交换规律即“自然选择”的认识和把握，构成了人类自身强大无比的创造性的交换能力，代表着人类无限远大的前途。
        人们说“人类社会是宇宙的特殊部分”，其“特殊”就特殊在人类是宇宙中唯一具有创造性选择能力的生命交换主体，其“部分”就部分在人类社会永远都只是宇宙这个无限交换体系所孕育着的胎儿。人类在大自然中的现实地位虽然是十分有限的，但人类在适应“自然选择”的交换规律中诞生、生存，也必将在自觉地适应“自然选择”的交换规律中进化。人类无限发展的交换能力的触须，必将日益不停地伸向时空交换体系的深广处，去开创无限美好的未来。