人工自然·熵·生态文化

人工自然·熵·生态文化 人工自然·熵·生态文化 人工自然·熵·生态文化

摘 要:人类在创建人工自然的过程中,由于过度地开发、利用自然,产生了超额熵增,自然环境本身提供的负熵却不足以抵消与平衡,从而引起了生态危机。本文试图运用熵理论来解读这一现象,认为人类在积极寻找诸如“能源负熵”、“科技负熵”的同时,更应该在认识系统中引进“文化负熵”——生态文化来指导、规范人类的实践活动,促进人、自然、社会的协调和有序发展。

关键词:熵;负熵;人工自然;生态文化

在科学技术飞速发展的今天,生态环境问题严重制约着人类精神文明和物质文明的前进脚步。如何从文化观念上重新认识人类与人工自然的关系,延缓和减少自然环境熵增的速度,促进人、自然、社会的良性互动发展,需要我们不断地去探索、寻找规律,从而能形成一种新的世界观去指导人类的实践活动,以创造出丰富多彩、和谐统一的人工自然。

一、熵:一种新的世界观

热力学第二定律告诉我们,每当能量从一种状态转化到另一种状态时,我们就损失了能在将来用于做某种功的一定能量。这就是所谓的熵。熵的概念是表示能量总和的测度,熵是不能再被转化为做功的能量。熵的增加,意味着有效能量的贬值、退化或耗散。熵的概念表明,能量只能沿着一个方向转换,即从可利用到不可利用,从有效到无效,从有序到无序,从有用功到无用功,从有使用价值到无价值,从利用到污染。熵概念被广泛地应用于生命科学、系统科学、经济学、生态学、哲学、文学、艺术、历史学、语言学、宗教学等自然、生命、思维、社会各个领域中。

普利戈金对热力学第二定律进行了惊人的重新诠释,他创立的耗散结构理论所阐述的系统概念及其科学认识论,引起了全球思想界对传统科学思想和科学观念的反思,不仅是“改变科学本身的一个杠杆”,而且也是“迫使我们重新考察科学的目标、认识论、世界观的一个杠杆”[1]。 耗散结构理论指出,一个远离平衡态的开放系统通过与外界物质、信息和能量的交换,可以从外界吸收负熵流抵消自身的熵产生,使系统的总熵保持不变或逐步减少,实现从无序向有序的转化,从而形成并维持一个低熵的非平衡态的有序结构。实际存在的系统大都是开放系统,例如自然界、生命体、人类社会、人类的认知系统等。

自组织理论告诉我们,系统的进化和退化是同存共生的。自然界既存在着大量的进化事实,也存在着大量的退化事实。系统的进化意味着有序度的提高,需要以负熵流的摄入作为代价,相当于把系统内部产生的熵转移到环境中去。也就是说,系统的进化和有序化是以环境中的某些方面的退化和无序化作为代价的。正如拉兹洛所指出:“在整个自然系统范围内,没有什么不受价值约束。自然系统全都尽可能地损害这个物质宇宙,向内部集聚秩序和可利用的能量,把无秩序和熵留给它们的环境。在环境走向衰败的同时,这些系统自己却保持稳定状态,甚至还能增长和增加它们自己的组织性。”[2]

熵从根本上揭示了人工自然演化过程中的客观规律,使人类看到自己的行为在人与自然和人与人互动的关系中到底产生了怎样的影响、为什么会发生、应该怎样去做。熵,的确改变着人类对主观世界和客观世界的总体看法,已经成为一种新的世界观。

二、人工自然超额熵增的文化根源

人类得以生存和发展,需要不断从周围环境摄取能量和物质,同时也向周围环境排出废物,是以环境的更大熵增为代价来减少本身的熵。因此,只要有人类存在,自然环境的熵增是不可避免的。在天然自然或者是人类诞生的初期,由于人类认识自然、改造自然的能力有限,人类的活动对自然环境的干扰和影响还是微不足道的。地球作为一个自组织系统通过物质、信息、能量的交换,能够承受保持地球正常运行和演进所能容纳的熵流的最高极限,包括人类少量的能源开发、消费和废物的排放所产生的熵流。也就是说,大自然既能够向人类提供所需的熵流,同时又能分解处理人类排出的熵,这样人类的生存环境会处于某种稳定的状态之中。

随着工业社会的发展,人类通过科技和生产实践活动大大改变了自然界的本来面貌,创造出日新月异、丰富多彩的人工自然。但是,人类在创造人工自然的过程中过度地开发、利用自然,如矿物燃料的过度使用,废水、废物、废气的大量排放,以及大面积森林砍伐,引起自然环境的超额熵增,超过了生态系统对熵增的调节的限度,全球生态系统失去平衡,进而导致生态环境恶化。人类创造了一个与自身相对立的人工自然。由于人工自然的生成与变革一方面受到自然规律的支配,另一方面受到人类文化的影响和制约。文化是人们在长期的社会实践中的精神积淀,在很大程度上影响着观念、意识形态的变化,对人类行为具有指导意义,不同的文化环境创立的人工自然的特点也不尽相同。全球环境危机实质上是人类的文化危机。因此,应从人类自身的文化深处去探究和追问危机的根源,笔者认为主要有以下几点:

唯经济主义发展观。奉行的是一种简单、功利、线性的思维,片面追求经济的增长,用经济价值标准来衡量自然界一切物质的价值,度量人类实践的成败,把自然界看成是一个取之不竭、用之不尽的天然宝库,是唯经济决定论,或称为经济万能论。亚当?斯密把社会发展简单地归结为经济的增长过程,归结为人类不断地征服自然、获取物质财富的过程,追求效益是他奉行的格言。约翰?洛克提出了所谓的“利益扩散理论”,个人财富积累越多,整个社会得益就越多,追求个人利益就是社会的唯一基础。现代的发展经济学理论,都把社会发展等同于经济增长,将社会的现代化等同于工业化,以国民生产总值、人均国民收入的增长作为评判社会发展的唯一标准,可以用“发展=经济”这个公式概括这种发展模式。正如丹尼尔?贝尔所说:“经济增长已成为西方国家的‘世俗宗教’和‘政治溶剂’,成为个人动机的源泉,政治团体的基础,动员社会以实现共同目标的根据。”[3]工业经济时代把经济发展依托在大量消耗资源的基础上,人类在获取经济利益的同时,也导致了外部环境的超额熵增,“极目四望,世界的熵已增大到惊人的程度”[4]185。

科技至上主义的科技观。在古代,人类的生存方式主要是自然生存,即依赖自然界所提供的自然物而生存。到了近代,自然科学的诞生,尤其是以牛顿力学为代表的自然科学的伟大胜利使人类逐步形成了科学主义的世界观。笛卡儿、培根等人鼓吹“我们积累的财富越多,世界就必然越有秩序。而科学技术就是履行这个使命的工具”[4]24。现代社会,人类对科学技术的依赖性越来越强,人类的生存从自然生存转向技术生存。人类陶醉于科学技术对自然的胜利中,由过去依附于自然变为能动地支配自然,由崇拜自然的力量转向崇拜人自身、崇拜人的理性——科技理性。在经济活动中唯科学主义、科技至上主义、科技决定论思想完全占据主导地位。认为科技万能,科技至上,人类所面临的各种问题都能够用科技来解决,发展科技和提高技术物的功能是人类的最高目标。然而,里夫金告诫说:“由于环境的熵值已经提高,新的问题又要棘手得多。要维持与创造秩序的困难越来越大,代价越来越高。我们越是把技术扩散到整个文化中去,整个社会就越是支离破碎,熵的增加也就越快,混乱程度也就越大。”[4]74

狭隘的人类中心主义的生态伦理观。传统人类中心主义在发挥人的创造力,改变人从属、依附于自然的地位,促进生产力发展和社会进步等方面,有它的历史功绩。然而,传统人类中心主义片面地凸现和张扬人的主体性,没有认识到主体性发挥应有的度。在对待自然的态度上,天人二元对立,认为人类力量所向无敌,完全可以随心所欲地驱使、征服自然,极力营造人工自然。特别是随着科学技术的进步和生产力的提高,人类产生了傲立于尘寰之上的巨人感,大有普天下舍我其谁的霸气,违背自然规律,恣意“征服”、“主宰”自然。其次,传统人类中心主义实际上还是形形色色的群体中心主义和个人中心主义。不同的利益主体往往以“小我”的利益和需要为尺度,为了最大限度地追求自己的特殊利益,巧取豪夺自然界的负熵流,却丝毫不考虑这种行为对生态环境,对他人及后代人产生的影响。熵增原理告诫人类:自然界有其自身的发展界限,不能为人类提供取之不尽的资源和无限大的生存空间;夺取负熵是以加大其他环境的熵增为代价的。

三、负熵:消解人工自然无序的唯一途径

地球上生命体的生存与发展,需要不断从周围环境摄入低熵物质,排出高熵物质。要将地球生态环境维持在低熵水平,地球生态系统必须有负熵的来源。同样,人类社会也是一个开放系统,社会系统要维持内部的有序性与进化,必须依靠能量、负熵的输入。普利高津指出,系统的熵增量由系统内的熵增diS和来自外界环境的熵deS两部分组成,即dS=diS+deS, diS总是大于零,deS可以等于零,也可大于零或小于零。当系统为一开放系统时,系统的总熵便取决于熵增diS与负熵流deS竞争的结果。当deS小于零而其绝对值大于diS时,diS+deS<0,即当系统从外界吸收的负熵的绝对值超过系统自身的熵增时,系统的总熵就会减小,使系统进入相对有序的状态。反之,系统会向着混乱有序的方向发展。因此,负熵是自然界中一切系统有序化和进化的唯一途径。量子力学理论的创始人之一薛定谔于1944年最先提出负熵的概念,他认为一个生命有机体是在不断地增加着正熵,并趋于熵为极大值的状态,那就是死亡,要摆脱死亡,就是说要活着,唯一的办法就是从环境里不断汲取负熵去抵消体内正熵的增加,这样它才能维持自己的有序状态,避免退化到无序的死亡状态。

因此,面对自然环境的熵增,人类要寻找地球环境负熵的供应者。我们知道,太阳、太空、自然界本身能提供少量的负熵流。如依靠太阳能,植物进行的光合作用,不但能产生氧气,生成低熵物质(如葡萄糖、淀粉等),满足有机体能量和负熵的需求,而且还能吸收有机体排出的二氧化碳,起到清洁地球、减缓生态系统熵增的作用。但是,与工业社会中人类强大的干预自然而引起的熵增相比,这些负熵流就显得微不足道,不足以抵消与平衡。也就是说自然界的熵增速度大大超过负熵的增长,系统将无可挽回地呈衰落趋势,以致逐步走向崩溃。因此,消解自然界的危机需要引入负熵,通过“新能源负熵”、“生态科技负熵”、“智能负熵”,来减少和克服人工自然演变过程中的熵增和无序化。如合理开发、综合利用新能源,如风能、水能、潮汐能等;开发废物再利用技术,使得废物资源化,实现清洁生产。里夫金也认为:“环境的熵变得如此之大,以致社会必须进入一个新的能源环境,创造新的技术模式,产生新的社会、经济和政治机构。”[4]58

笔者认为,人类必须引进信息负熵流——“文化负熵”。通过“文化负熵”来改变和调整人类传统文化模式,形成一种新的文化观来指导人类科学合理地创建人工自然,有利于抑止和减少创建过程中无谓的熵增现象。按照耗散结构理论,当一种新文化输入、蔓延或渗透到人类的“自组织社会认识论系统”中去,达到一定程度的时候,系统内部的认识秩序、思想秩序、理论秩序就会发生失稳。然后,再通过涨落,即由一定外部条件的影响或渗透并达到一定阈值后,系统可能从原有的混乱状态转变为一种在时间上、或空间上、或功能上的有序状态。即形成了一个科学、合理的文化模式来指导人类的认识和实践活动,建立一个对人类和自然界都合理、合适的最佳生存模式——负熵社会,能以尽可能少的熵增换取社会生产力的发展,为人类的子孙后代造福。这种新的文化就是生态文化。

四、生态文化:创建有序自然环境的“文化负熵”

所谓生态文化,是指人类在实践活动中保护生态环境、追求生态平衡的一切活动和成果,也包括人们在与自然交往过程中形成的价值观念、思维方式等。[5]生态文化的核心内涵是协调天然自然与人工自然的关系,正确处理人工自然的双重效应,“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”[6],创造一个人与自然和谐相处,环境、经济和社会相得益彰、协调发展的生态型的人工自然。生态文化的创建意味着传统的发展观、科技观、生态伦理观等发生了根本转变。

首先,生态文化坚持科学的发展观。科学的发展观包括四个方面:第一,在社会发展方向上实现从以物本主义转向以人本主义的根本转化。把人的生存发展作为最高的价值目标,一切为了人,一切服务于人,把“以人为本”贯穿到社会发展的各种关系中。第二,发展不纯粹是一个经济现象,片面追求物质财富和经济利益。发展也不是传统经济发展模式中依靠高强度地开采和消耗资源、破坏生态环境的粗放式的发展模式。发展是集社会、科技、经济、文化、环境等诸因素于一体的协调发展。第三,发展必须倡导和构建符合生态规律和环境特点的朴素、健康、文明的能源消费方式、生产方式和生活方式,“使工业生产农业化(生态化)、城市建设乡村化(生态化)、人的生存发展自然化(生态化)、人工自然天然化(生态化)”[7],实现低熵的生态文明社会。第四,发展是一种可持续发展,既要考虑当前发展的需要,满足当代人的基本需求,又要考虑未来发展的需要,为子孙后代着想;统筹人与自然和谐发展,处理好经济建设、人口增长与资源利用、生态环境保护的关系,推动整个社会共同走上和谐发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

其次,生态文化坚持科技生态化和人性化的科技观。科学技术的生态化,是把生态学观点和生态学思维应用于科学技术的发展,使它向符合生态保护的方向发展,既要有社会和经济目标,又要有环境和生态目标,为人类提供诗意化生存的环境和条件。美国生态学家康芒纳在《封闭的循环》一书中指出:“在人类成就的每一个例子上,新技术的应用都加剧了环境与经济利益之间的冲突。新技术是一个经济上的胜利,但它也是一个生态学上的失败”,并警告说:“当前的生产体系是自我毁灭性的,当前人类文明的进程也是自杀性的。如果任其发展下去,必然走向自我毁灭的不归路。”[8]当然这并不意味着要完全抛弃技术,盲目地反璞归真,而是改变传统的技术范式,从人类长远的、根本利益出发约束自己的技术行为,理性地研究和应用技术,凡是不利于人和自然和谐的技术,纵使能产生多么大的经济效益,也要坚决加以摒弃。真正让科学技术的发明与应用朝着维护生态平衡、改善生态环境、对环境的能耗最低、排放最少、熵增减少的和谐、协调方向发展。

科学技术的人性化,是指科技的人文化、人道化,把人的价值和需求放在第一位,关注人的生存环境,维护人的价值尊严,使技术的研究和应用满足人的生理、精神需要,使人感到幸福、愉悦,使人的心理更健康、情感更丰富、人格更完善,促进人的自由、全面发展。爱因斯坦曾经说过:“关心人本身,应当始终成为一切技术上奋斗的主要目标;关心怎样组织人的劳动和产品分配这样一些尚未解决的重大问题,用以保证我们科学思想的成果造福于人类而不致成为祸害。”[9] 如果人类对科技不加以规范控制和合理利用,恣意让它横冲直撞,最终也就失去了科技的“为人”的方向,危害人类甚至毁灭人类。卡逊在《寂静的春天》里描述的荒凉的景象至今仍振聋发聩:“这儿的清晨曾荡漾着乌鸦、鸫鸟、鸽子、鹪鹩的合唱以及其他鸟鸣的音浪,而现在一切声音都没有了,只有一片寂静覆盖着田野、树林和沼泽。园中鸟儿觅食的地方冷清了,间或能看见的几只鸟儿也浑身直抖,再也飞不起来。苹果树依然开着,但再也看不到授粉的蜜蜂。小溪也失去了活力,因为这里的鱼已经绝迹……”[10]

再次,生态文化倡导“理性”的人类中心主义生态伦理观。人的生存和发展离不开自然界,自然界是人类价值的承载。地球自然环境为人类社会的物质资料再生产提供丰富的原料、能源和场地,只要有人类存在就必须不断地同自然环境进行物质、能量、信息交换。由于人是认识和实践的主体,人决定科技的产生和发展,人的价值具有本位性,因此生态文化并不否认人类中心主义,只是倡导一种温和的、理性的、开明的人类中心主义。目前环境状况的恶化,只是人类中心主义片面地发挥到了极致造成的。这就意味着,人类可以能动地改造自然,创造更多的人工自然,但人类不可能随心所欲地对自然行使霸权,企欲主宰世界。人类对自身需要和利益的追求不得以损害自然生态系统的稳定和其他生物类种的存在为前提,必须明确人与自然是一种和睦的、友好的、协调发展的新型关系,树立人与自然共生共荣的新观念;人类在利用自然条件的时候,必须为子孙后代留下一份宝贵的不遭污染和破坏的环境遗产,当代人对自然的行为,对历史遗产的行为,与未来人的生态有伦理关系,应该确立一种观念,即未来是现在的尺度。

参考文献: [2]拉兹洛?E.文化与价值[J].哲学译丛,1986

(1):22. [4]杰里米?里夫金.熵:一种新的世界观[M].上海:上海译文出版社,1987.

[5]王丛霞.生态文化:“两种文化”融合的文化背景[J].科学技术辩证法,2005

(6):22-24.

[6]胡锦涛.中国共产党第十七次全国代表大会开幕式讲话[N].人民日报,2007-10-15

(1). [8]巴里?康芒纳.封闭的循环——自然、人和技术[M].长春:吉林人民出版社,1997:120. [10]蕾切尔?卡逊.寂静的春天[M]. 吕瑞兰,译.长春:吉林人民出版社,1997:2.