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超分子化学论文8篇

时间:2023-03-23 15:13:42

超分子化学论文

超分子化学论文篇1

【关键词】超弦/m理论/圈量子引力/哲学反思

【正文】

本文分四部分。首先明确什么是量子引力?其次给出当代量子引力发展简史,更次概述当代量子引力研究主要成果,最后探讨量子引力的一些哲学反思。

一、什么是量子引力?

当代基础物理学中最大的挑战性课题,就是把广义相对论与量子力学协调起来[1]。这个问题的研究,将会引起我们关于空间、时间、相互作用(运动)和物质结构诸观念的深刻变革,从而实现20世纪基础物理学所提出的空间时间观念的量子革命。

广义相对论是经典的相对论性引力场理论,量子力学是量子物理学的核心。凡是研究广义相对论和量子力学相互结合的理论,就称为量子引力理论,简称量子引力。探讨量子引力卓有成效的理论,主要有两种形式。第一,是把广义相对论进行量子化,正则量子引力属于此种。第二,是对一个不同于广义相对论的经典理论进行量子化,而广义相对论则作为它的低能极限,超弦/m理论则属于这种。

圈(loop)量子引力[2]是当前正则量子引力的流行形式。正则量子引力是只有引力作用时的量子引力,和超弦/m理论相比,它不包括其它不同作用。它的基本概念是应用标准量子化手续于广义相对论,而广义相对论则写成正则的即hamiltonian形式。正则量子引力根据历史发展大体上可分为朴素量子引力和圈量子引力。粗略来说,前者发生于1986年前,后者发生于1986年后。朴素量子引力由于存在着紫外发散的重正化困难,从而圈量子引力发展成为当前正则量子引力的代表。

超弦/m理论的目的,在于提供己知四种作用即引力和强、弱、电作用统一的量子理论。理论的基本实体不是点粒子,而是1维弦、2维简单膜和多维brane(广义膜)的延展性物质客体。超弦是具有超对称性的弦,它不意味着表示单个粒子或单种作用,而是通过弦的不同振动模式表示整个粒子谱系列。

圈量子引力和超弦/m理论之外,当代量子引力还有其它不同方案。例如,euclidean量子引力、拓扑场论、扭量理论、非对易几何等。

二、当代量子引力研究进展

我们主要给出超弦/m理论和圈量子引力研究的重大进展。

1.超弦/m理论方面[3]

弦理论简称弦论,虽然在20纪70年代中期,已经知道其中自动包含引力现象,但因存在一些困难,只是到80年代中期才取得突破性进展。

1)80年代超弦理论

弦论发展可粗略分为早期弦理论(70年代)、超弦理论(80年代)和m理论(90年代)三个时期。我们从80年代超弦理论开始,简述其研究进展。

1981年,m·green和j.schwarz提出一种崭新的超对称弦理论,简称超弦理论,认为弦具有超对称性质,弦的特征长度已不再是强子的尺度(~10[-13]厘米),而是planck尺度(~10[-33]厘米)。

1984年,green和schwarz证明[4],当规范群取为so(32)时,超弦i型的杨-mills反常消失,4粒子开弦圈图是有限的。

1985年,d.gross,j.harvey[5]等4人提出10维杂化弦概念,这种弦是由d=26的玻色弦和d=10超弦混合而成。杂化弦有e[,8]×e[,8]和so(32)两种。

同年,p.candlas,g.horowitz,a.strominger和e.witten[6]对10维杂化弦e[,8]×e[,8]的额外空间6维进行紧致化,最重要的一类为calabi-丘流形。但是这类流形总数多到数百万个,应该根据什么原则来选取作为我们世界的c-丘流形,至今还不清楚,虽然近10多年来,这方面的努力从来未中断过。

1986年,提出建立超弦协变场论问题,促进了对非微扰超弦理论的探讨。在诸种探讨方案中,以e.witten的非对易几何最为突出[7]。

同年,人们详细地研究了超弦唯象学,例如e[,6]以下如何破缺及相应的物理学,对紧致空间已不限于c-丘流形,还包括轨形(orbifold)、倍集空间等。

人们常把1984-86年期间对超弦研究的突破,称为第一次超弦革命。在此期间建立了超弦的五种相互独立的10维理论,而且是微扰的。它们是i型、iia型、iib型、杂化e[,8]×e[,8]型和so(32)型。

2)90年代m理论

经过80年代末期和90年代初期,对超弦理论的对偶性、镜对称及拓扑改变等的研究,到1995年五种超弦微扰理论的统一性问题获得重大突破,从此第二次超弦革命开始出现。

1995年,witten在南加州大学举行的95年度弦会议上发表演讲,点燃起第二次超弦革命。witten根据诸种超弦间的对偶性及其在不同弦真空中的关联,猜测存在某一个根本理论能够把它们统一起来,这个根本理论witten取名为m理论。这一年内witten、p.horava、a.dabhulkar等人,给出ⅱa型弦和m理论间的关系[8]、i型弦和杂化so(32)型弦间的关系、杂化弦e[,8]×e[,8]型和m理论间的关系等。

1996年,j.polchinski、p.townscend、c.baches等人认识到d-branes的重要性。积极进行d-branes动力学研究[9],取得一定成果。同年,a.strominger、c.vafe应用d-brane思想,计算了黑洞这种极端情形的熵和面积关系[10],得到了和bekenstein-hawking的熵-面积的相同表示式。g.callon、j.maldacena对具有不同角动量与电荷的黑洞所计算的结果指出,黑洞遵从量子力学的一般原理。g.collins探讨了量子黑洞信息损失问题。

1997年,t.banks、j.susskind等人提出矩阵弦理论,研究了m理论和矩阵模型间的联系和区别。

同年,maldacena提出ads/cft对偶性[11],即一种anti-de sitter空间中的iib型超弦及其边界上的共形场论之间的对偶性假设,人们称为maldacena猜测。这个猜测对于我们世界的randall-sundrum膜模型的提出及hawking确立果壳中宇宙的思想,都有不少的启示。

2.圈量子引力方面[12]

1)二十世纪80年代

1982年,印度物理学家a.sen在phys.rev.和phys.lett.上相继发表两篇文章,把广义相对论引力场方程表述成简单而精致的形式。

1986年,a.ashtekar研究了sen提出的方程,认为该方程已经表述了广义相对论的核心内容。一年后,他给出了广义相对论新的流行形式,从而对于在planck标度的空间时间几何量,可以进行具体计算,并作出精确的数量性预言。这种表述是此后正则量子引力进一步发展的关键。

同年,t.jacobson和l.smolin求出wilson圈解。在引进经典ashtekar变量后,他们在圈为光滑且非自相交情形下,求出了正则量子引力的wdw方程解。此后,他们又找到了即使在圈相交情况下的更多解。

1987年,由于hamiltonian约束的wilson圈解的发现,c.revolli和smolin引进观测量的经典possion代数的圈表示,并使微分同胚约束用纽结(knot)态完全解出。

1988年,v.husain等人用纽结理论(knot theory),研究了量子约束方程的精确解及诸解间的关系,从而认为纽结理论支配引力场的物理量子态。同年,witten引进拓朴量子场论(tqft)的概念。

2)二十世纪90年代

1990年,rovelli和smolin指出,对于在大尺度几何近似变为平直时态的研究,可以预言planck尺度空间具有几何断续性。对于编织的这些态,在微观很小尺度上具有“聚合物”的类似结构,可以看作为j.wheeler时空泡沫的形式化。

1993年,j.iwasaki和rovelli探讨了量子引力中引力子的表示,引力子显示为时空编织纤维的拓朴修正。

1994年,rovelli和smolin第一次计算了面积算子和体积算子的本征值[13],得出它们的本征谱为断续的重大结论。此后不久,物理学者曾用多种不同方法证明和推广这个结论,指出在planck标度,空间面积和体积的本征谱,确实具有分立性。

1995年,rovelli和smolin利用自旋网络基[14],解决了关于用圈基所长期存在的不完备性困难。此后不久,自旋网络形式体系,便由j.baez彻底阐明。

1996年,rovelli应用k.krasnov观念,从圈量子引力基本上导出了黑洞熵的bekenstein-hawking公式[15]。

1998年,smolin研究圈和弦间的相似性,开始探讨圈量子引力和弦论的统一问题。

三、当代量子引力理论主要成就

1.超弦/m理论方面

1)弦及brane概念的提出

广义相对论中的奇性困难、量子场论中的紫外发散本质、朴素量子引力中的重正化问题,看来都起源于理论的纯粹几何的点模型。超弦理论提出轻子、夸克、规范粒子等微观粒子都是延伸在空间的一个区域中,它们都是1维的广延性物质,类似于弦状,其特征长度为planck长度。m理论更推广了弦的概念,认为粒子类似于多维的brane,其线度大小为planck长度。为简单起见,我们把brane也称作膜。超弦/m理论中,用有限大小的微观粒子替代粒子物理标准模型中纯粹几何的点粒子,这是极为重要且富有成效的革命性观念。

2)五种微扰超弦理论

这五种超弦的不同在于未破缺的超对称荷的数目和所具有的规范群。i型有n=1超对称性,含有开弦和闭弦,开弦零模描述杨-mills场,闭弦零模描述超引力。ⅱa型有n=2超对称性,旋量为majorana-weyl旋量,不具有手征性,自动无反常,只含有闭弦,零模描述n=2超引力。iib型同样有n=2超对称性,具有手征性。杂化弦是由左旋d=10超弦和左旋d=26玻色弦杂化而成,只包含可定向闭弦,有手征性和n=1超对称性,可以描述引力及杨-mills作用。

3)超弦唯象学

从唯象学角度来看,杂化弦型是重要的,e[,8]×e[,8]是由紧致16维右旋坐标场(26-10=16)而产生的,即由16维内部空间紧致化而得到,也就是说在紧致化后得到d=10,n=1,e[,8]×e[,8]的超弦理论。

但是迄今为止,物理学根据实验认定我们的现实空间是三维的,时间是一维的,把四维时空(d=4)作为我们的现实时空。因此我们必须把10维时空紧致化得到低能有效四维理论,为此人们认为从d=10维理论出发,通过紧致化有

m[10]m[4]×k

此中k为c-丘流形,此内部紧致空间维数为10-4=6,m[4]为minkowski空间,从而得到4维minkowski空间低能有效理论。其重要结论有:

(1)由d=10,e[,8]×e[,8]超弦理论(m[10]中规范群为e[,8]×e[,8])紧致化为d=4,e[,6]×e[,8]、n=1超对称理论。

(2)夸克和轻子的代数ng完全由k流形的拓朴性质决定:为euler示性数χ,系拓朴不变量。

(3)对称破缺问题。已知超弦四维有效理论为n=1,规范群为e[,6]×e[,8]的超对称杨—mills理论,现实模型要求破缺。首先由第二个e[,8]进行超对称破缺,然后对大统一群e[,6]已进行破缺,从而引力作用在e[,8]中,弱、电、强作用在e[,6]中,实现了四种作用的统一。

4)t和s′对偶性

尽管五种超弦理论在广义相对论和量子力学统合上,取得了不少进展,但是五种超弦理论则是相互独立的,理论却是微扰的。尽管在超弦唯象学中,原则上-丘流形k一旦固定下来,在d=4时空中所有零质量费米子和玻色子(包括higgs粒子)就会被确定下来,但是-丘真空态总数则可多到数百万个,应该根据什么原则来选取-丘真空态,目前还不清楚。t对偶性和s对偶性的提出,正是五种超弦理论融通的主要桥梁。

在m理论的孕育过程中,对偶性起了重要作用。弦论中存在着一种在大小紧致空间之间的对偶性。例如ⅱa型弦在某一半径为r[,a]的圆周上紧致化和ⅱb型在另一半径为r[,8]的圆周上紧致化,两者是等效的,则有关系r[,b]=(m[2,s]r[,a])[-1]。于是当r[,a]从无穷大变到零时,r[,b]从零变到无穷大。这给出了ⅱa弦和ⅱb弦之间的联系。两种杂化弦e[,8]×e[,8]和so(32)也存在类似联系,尽管在技术性细节上有些差别,但本质上却是同样的。

a.sen证明,在超对称理论中,必然存在着既带电荷又带磁荷的粒子。当这一猜测推广到弦论后,它被称作为s对偶性。s对偶性是强耦合与弱耦合间的对称性,由于耦合强度对应于膨胀子场,杂化弦so(32)和i型弦可通过各自的膨胀子连系起来。

5)m理论和五种超弦、11维超引力间的联系

m理论作为10维超弦理论的11维扩展,包含了各种各样维数的brane,弦和二维膜只是它的两种特殊情况。m理论的最终目标,是用一个单一理论来描述已知的四种作用。m理论成功的标志,在于把量子力学和广义相对论的新理论框架中相容起来。

附图

上面给出五种超弦理论、11维超引力和m理论相容的一个框架示意图[16],即m理论网络。此网络揭示了五种超弦理论、11维超引力都是单一m理论的特殊情形。当然至今m理论的具体形式仍未给出,它还处于初级阶段。

6)推导量子黑洞的熵-面积公式。

在某些情形下,d-branes可以解释成黑洞,或者说是黑branes,其经典意义是任何物质(包括光在内)都不能从中逃逸出的客体。于是开弦可以看成是具有一部分隐藏在黑branes之内的闭弦。hawking认为黑洞并不完全是黑的,它可以辐射出能量。黑洞有熵,熵是用量子态来衡量一个系统的无序程度。在m理论之前,如何计算黑洞量子态数目是没有能力的。strominger和vafa利用d-brane方法,计算了黑-branes中的量子态数目,发现计算所得的的熵-面积公式,和hawking预言的精确一致,即bekenstein-hawking公式,这无疑是m理论的一个卓越成就。

对于具有不同角动量和电荷的黑洞所计算结果指出,黑洞遵从量子力学的一般原理,这说明黑洞和量子力学是十分融洽的。

2.圈量子引力方面

1)hamiltonian约束的精确解。

圈量子引力惊人结果之一,是可以求出hamiltonian约束的精确解。其关键在于hamiltonian约束的作用量,只是在s-纽结的结点处不等于零。所以不具有结点的s-纽结,才是量子einstein动力学求出的物理态。但是这些解的物理诠释,至今还是模糊不清的。

其它的多种解也已求得,特别是联系连络表示的陈-simons项和圈表示中的jones多项式解,j.pullin已经详细研究过。witten用圈变换把这两种解联系起来。

2)时间演化问题

人们试图通过求解hamiltonian约束,获得在概念上是很好定义的、并排除冻结时间形式来描述量子引力场的时间演化。一种选择是研究和某些物质变量相耦合的引力自由度随时间演化,这种探讨会导致物理hamiltonian的试探性定义的建立,并在强耦合微扰展开中,对s纽结态间的跃迁振幅逐级进行考查。

3)杨-mills理论的重正化问题

t.thiemann把含有费米子圈的量子引力,探索性地推广到杨-mills理论进行研究。他指出在量子hamiltonian约束中,杨-mills项可以严格形式给出定义。在这个探索中,紫外发散看来不再出现,从而强烈支持在量子引力中引进自然切割,即可摆脱传统量子场论的紫外发散困难。

4)面积和体积量度的断续性

圈量子引力最著名的物理成果,是给出了在planck标度的空间几何量具有分立性的论断。例如面积

此中lp是planck长度,j[,i]是第i个半整数。体积也有类似的量子化公式。

这个结论表明对应于测量的几何量算子,特别是面积算子和体积算子具有分立的本征值谱。根据量子力学,这意味着理论所预言的面积和体积的物理测量必定产生量子化的结果。由于最小的本征值数量级是planck标度,这说明没有任何途径可以观测到比planck标度更小的面积(~10[-66]厘米[2])和体积(~10[-99]厘米[3])。从此可见,空间由类似于谐振子振动能量的量子所构成,其几何量本征谱具有复杂结构。

5)推导量子黑洞的熵-面积公式

已知schwarzchild黑洞熵s和面积a的关系,是bekenstein和hawking所给出,其公式为:

附图

这里k是boltzman常量,是planck常量,g[,n]为牛顿引力常量,c为光速。对这个关系式的深层理解和由物理本质上加以推导,m理论已经作过,现在我们看下圈量子引力的结果。

应用圈量子引力,通过统计力学加以计算,krasnov和rovelli导出

附图

此处γ为任意常数,β是实数(~1/4π),显然如果取γ=β,则由式(3)即可得到式(2)。这就是说,从圈量子引力所得出的黑洞熵-面积关系式,在相差一个常数值因子上和bekenstein-hawking熵-面积公式是相容的。

bekenstein-hawking熵公式的推导,对圈量子引力理论是一个重大成功,尽管这个事实的精确含义目前还在议论,而且γ的意义也还不够清楚。

四、量子引力理论的哲学反思

我们从空间和时间的断续性、运动(相互作用)基本规律的统一性、物质结构基本单元的存在性三个方面进行哲学探讨。

1.空间和时间的断续性

当代基础物理学的核心问题,是在planck标度破除空间时间连续性的经典观念,而代之以断续性的量子绘景。量子引力理论对空间分立性的揭示和论证,看来是最为成功的。

超弦/m理论认为,我们世界是由弦和brane构成的。根据弦论中给出的新的不确定性关系,弦必然有位置的模糊性,其线度存在一有限小值,弦、膜、或brane的线度是planck长度,从而一维空间是量子化的。由此推知,面积和体积也应该是量子化的。二维面积量子的数量级为10[-66]厘米[2],三维体积量子的数量级为10[-99]厘米[3]等。

对于圈量子引力,其最突出的物理成果是具体导出了计算面积和体积的量子化公式。粗略说来,面积的数量级是planck长度lp的二次方,体积的数量级是lp的三次方。这就令人信服地论证了在planck标度,面积和体积具有断续性或分立性,从而根本上否定了空间在微观上为连续性的经典观念。

依据空间和时间量度的量子性,芝诺悖论就是不成立的,阿基里斯在理论上也完全可以追上在他前面的乌龟。类似的,《庄子·天下》篇中的“一尺之捶,日取其半,万世不竭”这个论断在很小尺度上显然也是不成立的。古代哲学中这两个难题的困人之处,从空间时间断续性来看,是由于预先设定了空间和时间的度量,始终是连续变化的经典性质。实际上在微观领域,空间和时间存在着不可分的基本单元。

2.运动(相互作用)基本规律的统一性

20世纪基础物理学巨大成功之一,就是建立了粒子物理学的标准模型,理论上它是筑基于量子规范场论的。这个模型给出了夸克、轻子层次强、弱、电作用的su(3)×su(2)×u(1)规范群结构,在一定程度上统一了强、弱、电三种相互作用的规律。但是它不含有引力作用。

超弦/m理论的探讨,在于构建包含引力在内的四种作用统一的物理理论。传递不同相互作用的粒子如光子(电磁作用)、弱玻色子(弱作用)、胶子(强作用)和引力子(引力作用),对应于弦的各种不同振动模式,夸克、轻子层次粒子间的作用,就是弦间的相互作用。在planck标度,超弦/m理论是四种基本作用统一理论的最佳侯选者,也就是所说的万物理论(theory of everything)的最佳侯选者。

在planck时期,物质运动或四种作用基本规律的统一性,正是反映了我们宇宙在众多复杂性中所显现的一种基本简单性。

3.物质微观结构的基本单元的存在性[17]

世界是由物质构成的,物质通常是有结构的,但是物质结构在层次上是否具有基本单元,即德谟克利特式的“原子”是否存在?这是一个长期反复争论而又常新的课题。当代几种不同的量子引力,尽管对某些问题存在着不同的见解,但是关于这个问题从实质上来看,却给出了一致肯定的回答。

超弦/m理论认为,构成我们世界的物质微观基本单元是具有广延性的弦和brane,并非所谓的只有位置没有大小的数学抽象点粒子。粒子物理学标准模型中的粒子,都是弦或brane的激发。弦和brane的线度是有限短的planck长度,它们正是构成我们世界的物质基本单元,即德谟克利特式的“原子”,这是超弦/m理论为现今所有粒子提供的本体性统一。

圈量子引力给出了在planck标度面积和体积的量子化性质,即断续的本征值谱,面积和体积分别存在着最小值。由于在圈量子引力中,脱离引力场的背景空间是不存在的,而引子场是物质的一种形态,因此脱离物质的纯粹空间也就是不存在的。空间体积和面积的不连续性和基本单元的存在,正是物质微观结构的断续性和基本单元的存在性的最有力论据。

总之,超弦/m理论和圈量子引力从不同的侧面,对量子引力的本质和规律作出了一定的揭示,它们在planck标度领域一致地得出了空间量子化和物质微观结构基本单元存在的结论。这无疑是人们在20世纪末期对我们世界空间时间经典观念的重大突破,也是广义相对论和量子力学统合的成果;同时更是哲学上关于空间和时间是物质存在的客观形式,没有无物质的空间和时间,也没有无空间和时间的物质学说的一曲凯歌!

【参考文献】

[1] g.horowitz.quantum gravity at the turn of the millennium.gr-qc/0011089.22.

[2] c.rovelli.loop quantum gravity.gr-qc/9710008 10.oct.1997.

[3] m.kaku.introduction to superstring and m-theory.second editon.springer.new york,1999.

[4] m.green,j.schwarz.anomally cancellations in supersymmetric d=10 gauge theory and superstring theory.phys.lett.149b(1984)11.

[5] d.gross,j.horvey,e.martine and r.rohm.heterotic string.phys.rev.lett 54(1985)502.

[6] p.candelas,g.horowitz a.strominger and e.witten.vacuum configurations for superstrings.nucl.phys.b258(1985)46.

[7] e.witten.non-commutative geometry and string field theory.nucl.phys.b276(1986)291.

[8] e.witten.string-string duality conjecture in various.dimensions.nucl.phys.b443(1995)307.

[9] c.baches.d-brane dynamics.phys.lett.b374(1996)37.

[10] a.strominger,c.vafa.microscopic origin of the bekenstein-hawking entropy.phys.lett.b379(1996)99.

[11] j.maldacena.the large-nlimit of superconformal field theories and supergravity.hep-th/9711200.

[12] c.rovelli.notes for a brief history of quantum gravity.gr-qc/0006061.23jan,2001.

[13] c.rovelli,l.smolin.descreteness of area and volume in quantum gravity.gr-qc/9411005.

[14] c.rovelli,l.smolin.spin networks and quantum gravity.phys.rev.d52(1995)5743.

[15] c.rovlli,black hole entropy from loop quantum gravity.phys.rev.lett.74(1996)3288.

超分子化学论文篇2

【关键词】超弦/M理论/圈量子引力/哲学反思

【正文】

本文分四部分。首先明确什么是量子引力?其次给出当代量子引力发展简史,更次概述当代量子引力研究主要成果,最后探讨量子引力的一些哲学反思。

一、什么是量子引力?

当代基础物理学中最大的挑战性课题,就是把广义相对论与量子力学协调起来[1]。这个问题的研究,将会引起我们关于空间、时间、相互作用(运动)和物质结构诸观念的深刻变革,从而实现20世纪基础物理学所提出的空间时间观念的量子革命。

广义相对论是经典的相对论性引力场理论,量子力学是量子物理学的核心。凡是研究广义相对论和量子力学相互结合的理论,就称为量子引力理论,简称量子引力。探讨量子引力卓有成效的理论,主要有两种形式。第一,是把广义相对论进行量子化,正则量子引力属于此种。第二,是对一个不同于广义相对论的经典理论进行量子化,而广义相对论则作为它的低能极限,超弦/M理论则属于这种。

圈(Loop)量子引力[2]是当前正则量子引力的流行形式。正则量子引力是只有引力作用时的量子引力,和超弦/M理论相比,它不包括其它不同作用。它的基本概念是应用标准量子化手续于广义相对论,而广义相对论则写成正则的即Hamiltonian形式。正则量子引力根据历史发展大体上可分为朴素量子引力和圈量子引力。粗略来说,前者发生于1986年前,后者发生于1986年后。朴素量子引力由于存在着紫外发散的重正化困难,从而圈量子引力发展成为当前正则量子引力的代表。

超弦/M理论的目的,在于提供己知四种作用即引力和强、弱、电作用统一的量子理论。理论的基本实体不是点粒子,而是1维弦、2维简单膜和多维brane(广义膜)的延展性物质客体。超弦是具有超对称性的弦,它不意味着表示单个粒子或单种作用,而是通过弦的不同振动模式表示整个粒子谱系列。

圈量子引力和超弦/M理论之外,当代量子引力还有其它不同方案。例如,Euclidean量子引力、拓扑场论、扭量理论、非对易几何等。

二、当代量子引力研究进展

我们主要给出超弦/M理论和圈量子引力研究的重大进展。

1.超弦/M理论方面[3]

弦理论简称弦论,虽然在20纪70年代中期,已经知道其中自动包含引力现象,但因存在一些困难,只是到80年代中期才取得突破性进展。

1)80年代超弦理论

弦论发展可粗略分为早期弦理论(70年代)、超弦理论(80年代)和M理论(90年代)三个时期。我们从80年代超弦理论开始,简述其研究进展。

1981年,M·Green和J.Schwarz提出一种崭新的超对称弦理论,简称超弦理论,认为弦具有超对称性质,弦的特征长度已不再是强子的尺度(~10[-13]厘米),而是Planck尺度(~10[-33]厘米)。

1984年,Green和Schwarz证明[4],当规范群取为SO(32)时,超弦I型的杨-Mills反常消失,4粒子开弦圈图是有限的。

1985年,D.Gross,J.Harvey[5]等4人提出10维杂化弦概念,这种弦是由D=26的玻色弦和D=10超弦混合而成。杂化弦有E[,8]×E[,8]和SO(32)两种。

同年,P.Candlas,G.Horowitz,A.Strominger和E.Witten[6]对10维杂化弦E[,8]×E[,8]的额外空间6维进行紧致化,最重要的一类为Calabi-丘流形。但是这类流形总数多到数百万个,应该根据什么原则来选取作为我们世界的C-丘流形,至今还不清楚,虽然近10多年来,这方面的努力从来未中断过。

1986年,提出建立超弦协变场论问题,促进了对非微扰超弦理论的探讨。在诸种探讨方案中,以E.Witten的非对易几何最为突出[7]。

同年,人们详细地研究了超弦唯象学,例如E[,6]以下如何破缺及相应的物理学,对紧致空间已不限于C-丘流形,还包括轨形(Orbifold)、倍集空间等。

人们常把1984-86年期间对超弦研究的突破,称为第一次超弦革命。在此期间建立了超弦的五种相互独立的10维理论,而且是微扰的。它们是I型、IIA型、IIB型、杂化E[,8]×E[,8]型和SO(32)型。

2)90年代M理论

经过80年代末期和90年代初期,对超弦理论的对偶性、镜对称及拓扑改变等的研究,到1995年五种超弦微扰理论的统一性问题获得重大突破,从此第二次超弦革命开始出现。

1995年,Witten在南加州大学举行的95年度弦会议上发表演讲,点燃起第二次超弦革命。Witten根据诸种超弦间的对偶性及其在不同弦真空中的关联,猜测存在某一个根本理论能够把它们统一起来,这个根本理论Witten取名为M理论。这一年内Witten、P.Horava、A.Dabhulkar等人,给出ⅡA型弦和M理论间的关系[8]、I型弦和杂化SO(32)型弦间的关系、杂化弦E[,8]×E[,8]型和M理论间的关系等。

1996年,J.Polchinski、P.Townscend、C.Baches等人认识到D-branes的重要性。积极进行D-branes动力学研究[9],取得一定成果。同年,A.Strominger、C.Vafe应用D-brane思想,计算了黑洞这种极端情形的熵和面积关系[10],得到了和Bekenstein-Hawking的熵-面积的相同表示式。G.Callon、J.Maldacena对具有不同角动量与电荷的黑洞所计算的结果指出,黑洞遵从量子力学的一般原理。G.Collins探讨了量子黑洞信息损失问题。

1997年,T.Banks、J.Susskind等人提出矩阵弦理论,研究了M理论和矩阵模型间的联系和区别。

同年,Maldacena提出AdS/CFT对偶性[11],即一种Anti-de Sitter空间中的IIB型超弦及其边界上的共形场论之间的对偶性假设,人们称为Maldacena猜测。这个猜测对于我们世界的Randall-Sundrum膜模型的提出及Hawking确立果壳中宇宙的思想,都有不少的启示。

2.圈量子引力方面[12]

1)二十世纪80年代

1982年,印度物理学家A.Sen在Phys.Rev.和Phys.Lett.上相继发表两篇文章,把广义相对论引力场方程表述成简单而精致的形式。

1986年,A.Ashtekar研究了Sen提出的方程,认为该方程已经表述了广义相对论的核心内容。一年后,他给出了广义相对论新的流行形式,从而对于在Planck标度的空间时间几何量,可以进行具体计算,并作出精确的数量性预言。这种表述是此后正则量子引力进一步发展的关键。

同年,T.Jacobson和L.Smolin求出Wilson圈解。在引进经典Ashtekar变量后,他们在圈为光滑且非自相交情形下,求出了正则量子引力的WDW方程解。此后,他们又找到了即使在圈相交情况下的更多解。

1987年,由于Hamiltonian约束的Wilson圈解的发现,C.Revolli和Smolin引进观测量的经典Possion代数的圈表示,并使微分同胚约束用纽结(knot)态完全解出。

1988年,V.Husain等人用纽结理论(knot theory),研究了量子约束方程的精确解及诸解间的关系,从而认为纽结理论支配引力场的物理量子态。同年,Witten引进拓朴量子场论(TQFT)的概念。

2)二十世纪90年代

1990年,Rovelli和Smolin指出,对于在大尺度几何近似变为平直时态的研究,可以预言Planck尺度空间具有几何断续性。对于编织的这些态,在微观很小尺度上具有“聚合物”的类似结构,可以看作为J.Wheeler时空泡沫的形式化。

1993年,J.Iwasaki和Rovelli探讨了量子引力中引力子的表示,引力子显示为时空编织纤维的拓朴修正。

1994年,Rovelli和Smolin第一次计算了面积算子和体积算子的本征值[13],得出它们的本征谱为断续的重大结论。此后不久,物理学者曾用多种不同方法证明和推广这个结论,指出在Planck标度,空间面积和体积的本征谱,确实具有分立性。

1995年,Rovelli和Smolin利用自旋网络基[14],解决了关于用圈基所长期存在的不完备性困难。此后不久,自旋网络形式体系,便由J.Baez彻底阐明。

1996年,Rovelli应用K.Krasnov观念,从圈量子引力基本上导出了黑洞熵的Bekenstein-Hawking公式[15]。

1998年,Smolin研究圈和弦间的相似性,开始探讨圈量子引力和弦论的统一问题。

三、当代量子引力理论主要成就

1.超弦/M理论方面

1)弦及brane概念的提出

广义相对论中的奇性困难、量子场论中的紫外发散本质、朴素量子引力中的重正化问题,看来都起源于理论的纯粹几何的点模型。超弦理论提出轻子、夸克、规范粒子等微观粒子都是延伸在空间的一个区域中,它们都是1维的广延性物质,类似于弦状,其特征长度为Planck长度。M理论更推广了弦的概念,认为粒子类似于多维的brane,其线度大小为Planck长度。为简单起见,我们把brane也称作膜。超弦/M理论中,用有限大小的微观粒子替代粒子物理标准模型中纯粹几何的点粒子,这是极为重要且富有成效的革命性观念。

2)五种微扰超弦理论

这五种超弦的不同在于未破缺的超对称荷的数目和所具有的规范群。I型有N=1超对称性,含有开弦和闭弦,开弦零模描述杨-Mills场,闭弦零模描述超引力。ⅡA型有N=2超对称性,旋量为Majorana-Weyl旋量,不具有手征性,自动无反常,只含有闭弦,零模描述N=2超引力。IIB型同样有N=2超对称性,具有手征性。杂化弦是由左旋D=10超弦和左旋D=26玻色弦杂化而成,只包含可定向闭弦,有手征性和N=1超对称性,可以描述引力及杨-Mills作用。

3)超弦唯象学

从唯象学角度来看,杂化弦型是重要的,E[,8]×E[,8]是由紧致16维右旋坐标场(26-10=16)而产生的,即由16维内部空间紧致化而得到,也就是说在紧致化后得到D=10,N=1,E[,8]×E[,8]的超弦理论。

但是迄今为止,物理学根据实验认定我们的现实空间是三维的,时间是一维的,把四维时空(D=4)作为我们的现实时空。因此我们必须把10维时空紧致化得到低能有效四维理论,为此人们认为从D=10维理论出发,通过紧致化有

M[10]M[4]×K

此中K为C-丘流形,此内部紧致空间维数为10-4=6,M[4]为Minkowski空间,从而得到4维Minkowski空间低能有效理论。其重要结论有:

(1)由D=10,E[,8]×E[,8]超弦理论(M[10]中规范群为E[,8]×E[,8])紧致化为D=4,E[,6]×E[,8]、N=1超对称理论。

(2)夸克和轻子的代数Ng完全由K流形的拓朴性质决定:为Euler示性数χ,系拓朴不变量。

(3)对称破缺问题。已知超弦四维有效理论为N=1,规范群为E[,6]×E[,8]的超对称杨—Mills理论,现实模型要求破缺。首先由第二个E[,8]进行超对称破缺,然后对大统一群E[,6]已进行破缺,从而引力作用在E[,8]中,弱、电、强作用在E[,6]中,实现了四种作用的统一。

4)T和S′对偶性

尽管五种超弦理论在广义相对论和量子力学统合上,取得了不少进展,但是五种超弦理论则是相互独立的,理论却是微扰的。尽管在超弦唯象学中,原则上-丘流形K一旦固定下来,在D=4时空中所有零质量费米子和玻色子(包括Higgs粒子)就会被确定下来,但是-丘真空态总数则可多到数百万个,应该根据什么原则来选取-丘真空态,目前还不清楚。T对偶性和S对偶性的提出,正是五种超弦理论融通的主要桥梁。

在M理论的孕育过程中,对偶性起了重要作用。弦论中存在着一种在大小紧致空间之间的对偶性。例如ⅡA型弦在某一半径为R[,A]的圆周上紧致化和ⅡB型在另一半径为R[,8]的圆周上紧致化,两者是等效的,则有关系R[,B]=(m[2,s]R[,A])[-1]。于是当R[,A]从无穷大变到零时,R[,B]从零变到无穷大。这给出了ⅡA弦和ⅡB弦之间的联系。两种杂化弦E[,8]×E[,8]和SO(32)也存在类似联系,尽管在技术性细节上有些差别,但本质上却是同样的。

A.Sen证明,在超对称理论中,必然存在着既带电荷又带磁荷的粒子。当这一猜测推广到弦论后,它被称作为S对偶性。S对偶性是强耦合与弱耦合间的对称性,由于耦合强度对应于膨胀子场,杂化弦SO(32)和I型弦可通过各自的膨胀子连系起来。

5)M理论和五种超弦、11维超引力间的联系

M理论作为10维超弦理论的11维扩展,包含了各种各样维数的brane,弦和二维膜只是它的两种特殊情况。M理论的最终目标,是用一个单一理论来描述已知的四种作用。M理论成功的标志,在于把量子力学和广义相对论的新理论框架中相容起来。

附图

上面给出五种超弦理论、11维超引力和M理论相容的一个框架示意图[16],即M理论网络。此网络揭示了五种超弦理论、11维超引力都是单一M理论的特殊情形。当然至今M理论的具体形式仍未给出,它还处于初级阶段。

6)推导量子黑洞的熵-面积公式。

在某些情形下,D-branes可以解释成黑洞,或者说是黑branes,其经典意义是任何物质(包括光在内)都不能从中逃逸出的客体。于是开弦可以看成是具有一部分隐藏在黑branes之内的闭弦。Hawking认为黑洞并不完全是黑的,它可以辐射出能量。黑洞有熵,熵是用量子态来衡量一个系统的无序程度。在M理论之前,如何计算黑洞量子态数目是没有能力的。Strominger和Vafa利用D-brane方法,计算了黑-branes中的量子态数目,发现计算所得的的熵-面积公式,和Hawking预言的精确一致,即Bekenstein-Hawking公式,这无疑是M理论的一个卓越成就。

对于具有不同角动量和电荷的黑洞所计算结果指出,黑洞遵从量子力学的一般原理,这说明黑洞和量子力学是十分融洽的。

2.圈量子引力方面

1)Hamiltonian约束的精确解。

圈量子引力惊人结果之一,是可以求出Hamiltonian约束的精确解。其关键在于Hamiltonian约束的作用量,只是在s-纽结的结点处不等于零。所以不具有结点的s-纽结,才是量子Einstein动力学求出的物理态。但是这些解的物理诠释,至今还是模糊不清的。

其它的多种解也已求得,特别是联系连络表示的陈-Simons项和圈表示中的Jones多项式解,J.Pullin已经详细研究过。Witten用圈变换把这两种解联系起来。

2)时间演化问题

人们试图通过求解Hamiltonian约束,获得在概念上是很好定义的、并排除冻结时间形式来描述量子引力场的时间演化。一种选择是研究和某些物质变量相耦合的引力自由度随时间演化,这种探讨会导致物理Hamiltonian的试探性定义的建立,并在强耦合微扰展开中,对S纽结态间的跃迁振幅逐级进行考查。

3)杨-Mills理论的重正化问题

T.Thiemann把含有费米子圈的量子引力,探索性地推广到杨-Mills理论进行研究。他指出在量子Hamiltonian约束中,杨-Mills项可以严格形式给出定义。在这个探索中,紫外发散看来不再出现,从而强烈支持在量子引力中引进自然切割,即可摆脱传统量子场论的紫外发散困难。

4)面积和体积量度的断续性

圈量子引力最著名的物理成果,是给出了在Planck标度的空间几何量具有分立性的论断。例如面积

此中lp是Planck长度,j[,i]是第i个半整数。体积也有类似的量子化公式。

这个结论表明对应于测量的几何量算子,特别是面积算子和体积算子具有分立的本征值谱。根据量子力学,这意味着理论所预言的面积和体积的物理测量必定产生量子化的结果。由于最小的本征值数量级是Planck标度,这说明没有任何途径可以观测到比Planck标度更小的面积(~10[-66]厘米[2])和体积(~10[-99]厘米[3])。从此可见,空间由类似于谐振子振动能量的量子所构成,其几何量本征谱具有复杂结构。

5)推导量子黑洞的熵-面积公式

已知Schwarzchild黑洞熵S和面积A的关系,是Bekenstein和Hawking所给出,其公式为:

附图

这里k是Boltzman常量,是Planck常量,G[,N]为牛顿引力常量,c为光速。对这个关系式的深层理解和由物理本质上加以推导,M理论已经作过,现在我们看下圈量子引力的结果。

应用圈量子引力,通过统计力学加以计算,Krasnov和Rovelli导出

附图

此处γ为任意常数,β是实数(~1/4π),显然如果取γ=β,则由式(3)即可得到式(2)。这就是说,从圈量子引力所得出的黑洞熵-面积关系式,在相差一个常数值因子上和Bekenstein-Hawking熵-面积公式是相容的。

Bekenstein-Hawking熵公式的推导,对圈量子引力理论是一个重大成功,尽管这个事实的精确含义目前还在议论,而且γ的意义也还不够清楚。

四、量子引力理论的哲学反思

我们从空间和时间的断续性、运动(相互作用)基本规律的统一性、物质结构基本单元的存在性三个方面进行哲学探讨。

1.空间和时间的断续性

当代基础物理学的核心问题,是在Planck标度破除空间时间连续性的经典观念,而代之以断续性的量子绘景。量子引力理论对空间分立性的揭示和论证,看来是最为成功的。

超弦/M理论认为,我们世界是由弦和brane构成的。根据弦论中给出的新的不确定性关系,弦必然有位置的模糊性,其线度存在一有限小值,弦、膜、或brane的线度是Planck长度,从而一维空间是量子化的。由此推知,面积和体积也应该是量子化的。二维面积量子的数量级为10[-66]厘米[2],三维体积量子的数量级为10[-99]厘米[3]等。

对于圈量子引力,其最突出的物理成果是具体导出了计算面积和体积的量子化公式。粗略说来,面积的数量级是Planck长度lp的二次方,体积的数量级是lp的三次方。这就令人信服地论证了在Planck标度,面积和体积具有断续性或分立性,从而根本上否定了空间在微观上为连续性的经典观念。

依据空间和时间量度的量子性,芝诺悖论就是不成立的,阿基里斯在理论上也完全可以追上在他前面的乌龟。类似的,《庄子·天下》篇中的“一尺之捶,日取其半,万世不竭”这个论断在很小尺度上显然也是不成立的。古代哲学中这两个难题的困人之处,从空间时间断续性来看,是由于预先设定了空间和时间的度量,始终是连续变化的经典性质。实际上在微观领域,空间和时间存在着不可分的基本单元。

2.运动(相互作用)基本规律的统一性

20世纪基础物理学巨大成功之一,就是建立了粒子物理学的标准模型,理论上它是筑基于量子规范场论的。这个模型给出了夸克、轻子层次强、弱、电作用的SU(3)×SU(2)×U(1)规范群结构,在一定程度上统一了强、弱、电三种相互作用的规律。但是它不含有引力作用。

超弦/M理论的探讨,在于构建包含引力在内的四种作用统一的物理理论。传递不同相互作用的粒子如光子(电磁作用)、弱玻色子(弱作用)、胶子(强作用)和引力子(引力作用),对应于弦的各种不同振动模式,夸克、轻子层次粒子间的作用,就是弦间的相互作用。在Planck标度,超弦/M理论是四种基本作用统一理论的最佳侯选者,也就是所说的万物理论(Theory of everything)的最佳侯选者。

在Planck时期,物质运动或四种作用基本规律的统一性,正是反映了我们宇宙在众多复杂性中所显现的一种基本简单性。

3.物质微观结构的基本单元的存在性[17]

世界是由物质构成的,物质通常是有结构的,但是物质结构在层次上是否具有基本单元,即德谟克利特式的“原子”是否存在?这是一个长期反复争论而又常新的课题。当代几种不同的量子引力,尽管对某些问题存在着不同的见解,但是关于这个问题从实质上来看,却给出了一致肯定的回答。

超弦/M理论认为,构成我们世界的物质微观基本单元是具有广延性的弦和brane,并非所谓的只有位置没有大小的数学抽象点粒子。粒子物理学标准模型中的粒子,都是弦或brane的激发。弦和brane的线度是有限短的Planck长度,它们正是构成我们世界的物质基本单元,即德谟克利特式的“原子”,这是超弦/M理论为现今所有粒子提供的本体性统一。

圈量子引力给出了在Planck标度面积和体积的量子化性质,即断续的本征值谱,面积和体积分别存在着最小值。由于在圈量子引力中,脱离引力场的背景空间是不存在的,而引子场是物质的一种形态,因此脱离物质的纯粹空间也就是不存在的。空间体积和面积的不连续性和基本单元的存在,正是物质微观结构的断续性和基本单元的存在性的最有力论据。

总之,超弦/M理论和圈量子引力从不同的侧面,对量子引力的本质和规律作出了一定的揭示,它们在Planck标度领域一致地得出了空间量子化和物质微观结构基本单元存在的结论。这无疑是人们在20世纪末期对我们世界空间时间经典观念的重大突破,也是广义相对论和量子力学统合的成果;同时更是哲学上关于空间和时间是物质存在的客观形式,没有无物质的空间和时间,也没有无空间和时间的物质学说的一曲凯歌!

【参考文献】

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[4] M.Green,J.Schwarz.Anomally cancellations in supersymmetric D=10 gauge theory and superstring theory.Phys.Lett.149B(1984)11.

[5] D.Gross,J.Horvey,E.Martine and R.Rohm.Heterotic string.Phys.Rev.Lett 54(1985)502.

[6] P.Candelas,G.Horowitz A.Strominger and E.Witten.Vacuum configurations for superstrings.Nucl.Phys.B258(1985)46.

[7] E.Witten.Non-commutative geometry and string field theory.Nucl.Phys.B276(1986)291.

[8] E.Witten.String-string duality conjecture in various.dimensions.Nucl.Phys.B443(1995)307.

[9] C.Baches.D-brane dynamics.Phys.Lett.B374(1996)37.

[10] A.Strominger,C.Vafa.Microscopic origin of the Bekenstein-Hawking entropy.Phys.Lett.B379(1996)99.

[11] J.Maldacena.The large-Nlimit of superconformal field theories and supergravity.hep-th/9711200.

[12] C.Rovelli.Notes for a brief history of quantum gravity.gr-qc/0006061.23Jan,2001.

[13] C.Rovelli,L.Smolin.Descreteness of area and volume in quantum gravity.gr-qc/9411005.

[14] C.Rovelli,L.Smolin.Spin networks and quantum gravity.Phys.Rev.D52(1995)5743.

[15] C.Rovlli,Black hole entropy from loop quantum gravity.Phys.Rev.Lett.74(1996)3288.

超分子化学论文篇3

关于课题研究申请书1

市教科研领导小组:

姜堰市z初级中学于20__年6月申请立项了《突出学生主体,提高课堂教学效益的实践研究》的泰州市规划课题,经过课题组成员两年多的艰难探索与实践,本课题研究已初见成效。20__年8月本课题研究已到期,现向教科研领导小组提出结题申请。

课题名称:《突出学生主体,提高课堂教学效益的实践研究》

实验研究学校:

课题总负责人(课题组长):

课题副组长:

课题组办公室主任:

课题组办公室副主任:

子课题组长:

课题研究时间:20__年6月——20__年8月

课题研究过程:

该项目研究历时两年多,经三个阶段:

第一阶段:20__.5——20__.5,准备阶段。

专家引领,理念先行。20__年6月,泰州市规划课题《突出学生主体,提高课堂教学效益的实践研究》开题。泰州市教育局教研室胡唐明、钱德春,姜堰市教育局教研室周庆林、李念民、曹沐斌、王书月、孟太、曹军以及特级教师许亚平等到学校进行指导,课题组还专门聘请姜堰市教育局教研室沙化中主任为常务顾问,总体规划,制定目标。根据专家的指导和建议,本课题组请专家到校培训指导;走出去,与先进教科研学校结对,学习外校先进的教科研经验;课题组通过问卷调查,全面了解学生发展需要,分析制约效益课堂的因素,制定提高课堂教学效益的实施方案五效一堂,确定提高课堂教学效益的总体思路和目标。

负责人:

第二阶段:20__.5——20__.5,项目研究实施阶段。

(1)全面推进,突出重点,成立实验班级;典型示范,骨干带动,建立健全五效一堂的实践性实验机制;加强培训,力促成长,建立分层次、形式多样的培训机制,制订提高各层次课堂效益规划(定向初一年级语文、数学、英语三门功课,取得一定的经验后,再向其他科目、其他年级渗透、推广);发挥集体智慧,使五效一堂式集体备课日常化、常态化;正确引导,理论提升,加强新理念的学习,提升应对课改的能力。

(2)以打造高效课堂教学促师生成长,以创新研究促师生发展。

(3)重视教学实践基础上的反思。鼓励实验教师及时将教学所得诉诸笔端,在实践检验中形成论文。

(4)成功举行了首届教师博文比赛,建立骨干教师博客,实行教师论坛制度。为老师提供跨学科的交流平台。

负责人:

第三阶段:20__.5——20__.8,项目研究总结阶段。

整理实验材料,形成研究报告和工作报告,进行问卷调查,反馈实验结果。召开课题结题会,聘请专家对科研成果进行评审鉴定。

负责人:

(一)材料性成果

⒈编印了《树人》《秋韵》等校本教研教材

⒉编印了《五效一堂集体备课资料集》《五效一堂教学案集》等中期成果资料

⒊编印了数期《突出学生主体,提高课堂教学效益的实践研究论文集》

(二)经验性成果

⒈五效一堂课改要求。

⒉促进了教师观念的转变,为素质教育的深入开展和新课程的实施提供了保障。获得了教师专业发展的总体思路和规划。

⒊取得了促进师生发展的系列经验。

⒋获得了课题研究工作的经验。

(三)实效性成果

⒈提高了我校的教育科研能力,促进了教师的专业化成长。

⒉建立起了新的教师专业成长评价机制。

⒊积累了编写校本教材的经验。

⒋形成了良好的校本教研氛围。

此致

敬礼!

____初级中学

关于课题研究申请书2

泰兴市教育局教研室:

在小学作文教学研究这一领域,虽然在情境作文研究、读写结合作文研究、生活作文研究等方面已经取得大量研究成果,但是仍缺乏使学生感兴趣的写作内容和综合性教学策略方面的探索,更缺乏综合性与序列性,没有形成完善的快乐作文教学体系,导致学生习作兴趣不能长久保持,学生写作能力无法自然衔接和循序提高。为此,我校教师在教科室的领导下,结合作文教学实践和现状,确立了《在体验生活中快乐作文》这一课题。这一课题的提出,目的就是在快乐作文教学中寻求使学生更“易于动笔,乐于表达”之路。

课题名称:《在体验生活中快乐作文》 编号:TZJYS2011108选题依据:按照学生的认知规律和心理特点选择适宜的教学策略,并以课堂为现场,以教学为中心,以学生为主体,以校本教研为主,根据研究的内容选择有效的科研方法。在教学中通过分析研究,提高课题研究的质量。

研究的目的和意义:指导学生从体验生活入手,不断增强学生习作的兴趣,促进作文各因素的整体提高;促使学生深化对生活的认识和体验,进而快快乐乐写作文,促使学生主体人格的形成,语文综合能力和人文素养得到同步发展;改变教师的教学观念,使教师在语文教学方面具备较扎实的理论功底和实践能力,习作课堂教学水平和教学质量有新的提高,进而归纳、总结、探索出一套行之有效的快乐作文教学模式。

人员组成及分工:王金明为本课题的主要负责人,组织、指挥、处理实验日常事务。参研人员有王建友、王新锋、黄燕、吴梅、李慧民、封伟华、朱琴、黄慧等。

目前,本课题的研究组织机构已经建立,各项研究工作的准备已经就绪,特向市教研室申请开题,恳求教研室的各位领导、专家批准,并在今后的研究工作中给予关注、支持、指导。

泰兴市南沙小学《在体验生活中快乐作文》课题组

20xx年2月24日

关于课题研究申请书3

本项目将着重于新型量子功能材料的物性表征和新型量子功能材料的探索。主要研究方向为关联系统中的高温超导体、庞磁阻材料、石墨烯和拓扑绝缘体等材料中的电荷、轨道、自旋等自由度相互竞争、相互耦合,以及因此产生的多个量子态竞争和共存、自旋量子霍尔效应等现象。探索新型量子功能材料、发现新的量子态;对新型量子材料的物理基本性质进行研究、输运性质进行高精度测量、结合理论研究理解关联体系的物理机制;利用各种实验手段测量石墨烯和拓扑绝缘体的物理性质,研究因维数效应产生的新奇物理现象。按照项目的不同侧重点和研究手段的不同,将项目按照材料探索、物性研究、输运性质的高精度测量和低维体系四个方面展开研究:

1、新型超导材料和量子态的探索:

本课题的首要目标是探索新的高温超导材料,同时发展晶格结构和电子结构分析技术,以及超高压测量技术,分析自旋、电荷、轨道等有序现象,努力发现新的量子现象。研究内容互相补充,细分为以下几个方向:

(1)新材料的探索与合成及单晶生长:探索新超导材料,主要从事铁基超导材料以及类似的层状、多层含有类似Fe—As面的多元化合物的探索,以及包含稀土和过渡元素的其他层状多元化合物中的新材料探索;总结样品合成和成相规律,发展新方法、新工艺,寻找新现象、新效应;另外将生长高质量单晶样品以用于深入的物理研究。

(2)晶体结构表征与研究:对发现的新材料进行晶格结构、化学成分的表征,从而促进材料的探索;研究新的结构现象,深入分析新型超导体的微结构—物理性能之间的关联,研究化学成键、电子能带结构,研究高/低温结构相变等,研究晶格中缺陷、畸变对超导的影响。

(3)超高压下的量子效应研究:研发一套超高压低温测量系统(100GPa,1.5K),在此基础上研究超高压下铁基材料以及其他新材料中可能出现的新奇量子现象、超高压对超导转变的影响、高压高场下材料的物性和相图,探索高压下可能出现的新量子态和新奇量子现象。

(4)中子散射研究:研究铜氧化物和铁基高温超导材料以及其他新材料的晶格精细结构,电子自旋、电荷、轨道有序结构,研究超导材料及其母体中的自旋激发、自旋涨落的形成、演变及其和超导的关系,研究材料中形成的新的量子态和量子现象。

2、关联体系量子功能材料的物性研究:

利用谱学的方法研究新型量子功能材料的电子结构,主要包括ARPES,STM和自旋极化的STM(SP—STM),以及红外光谱的方法研究关联系统(以高温超导体和庞磁阻材料为主)的电子结构,争取在高温超导和庞磁阻材料的机理研究中有重大突破。具体到各种谱学实验方法和强关联体系中的问题,细分为:

(1)以高精度角分辨光电子能谱为手段,深入研究以高温超导体(包括铜氧超导体和铁基超导体)为主的多种新奇超导体材料。本项目将结合我们在高温超导材料和角分辨光电子能谱上的优势,对高温超导体进行深入系统的研究,重点研究超导态对称性、赝能隙、电子与其它集体激发模式耦合等现象。

(2)锰氧化物体系,特别是三维钙钛矿结构锰氧化物薄膜的电子结构,我们将在不同晶格参数的衬底上生长具有不同组分和厚度的高品质外延锰氧化物薄膜,用ARPES原位测量体系的电子结构。总结锰氧化物体系电子结构随组分、应力和温度的变化规律,研究电子—电子及电子—波色子相互作用对电子行为的影响,揭示电子结构和宏观物理特性之间的联系。从电子结构的角度出发试图阐明锰氧化物体系庞磁阻、相分离、电荷轨道有序等异常物理性质的内在机理。

(3)利用STM特有的原子级空间分辨率,局域态密度能谱,能量分辨谱图,及原子操纵功能。通过高分辨率的空间扫描成像,定位表面相关原子层结构,特别是掺杂原子的位置。研究掺杂原子对表面原子层结构的调制。通过局域态密度能谱,研究库珀电子对的激发态(超导能隙)与赝能隙(pseudogap)的关系。通过分析能量分辨谱图,研究超导序的二维结构及其演变规律。通过改变温度,调整掺杂浓度,及外加磁场,我们可以直观地观察超导序表面二维结构的变化。

(4)发展SP—STM技术研究高温超导材料中电子自旋结构。这个新型的SP—STM将能提供原子级空间分辨率和自旋极化分辨的谱图图像。利用这一工具,我们将着重研究在反铁磁与超导共存的高温超导体中的反铁磁自旋结构,超导磁通蜗旋中反铁磁核心的存在早已由SO(5)理论预测,此结果将验证SO(5)理论预测的结果。另外,我们将利用这一工具研究表面吸附的磁性原子对局域态密度能谱的影响及其与超导电子对的相互作用。

(5)建设强磁场下的红外反射谱测量系统,研究磁场下高温铜氧化物超导体和铁基超导体的准粒子激发行为。重点研究铜氧超导体和铁基超导体中电子与集体激发—声子激发/自旋激发模式的耦合问题。我们将用光学响应或光电导谱对材料的电子结构,传导载流子的动力学性质等重要信息进行分析,研究超导配对引起的能隙特征,揭示电子是与何种集体模式存在较强的耦合等基本信息。

(6)利用高压多重合成条件获得结构简单和性质独特的高质量的铜基和铁基高温超导体及巡游磁性体系单晶,探寻关联体系金属化过程的量子序及其调控机制。在我们成功的高温高压合成以上具有特点的多晶材料的基础上,进一步优化压力、温度和组分等极端合成条件,研制和研究在结构简单的、高质量的含卤素的Sr2CuO2+δCl2—x高温超导体单晶和可能的巡游型BaRuO3单晶,以及“111”型铁基超导体单晶体;运用多种能谱学、磁性、显微学等物理条件的综合表征体系,研究揭示这些体系的量子有序规律。

(7)利用我们发展的新的理论和计算方法,结合实验组的研究进展对多种过渡金属氧化物及其奇异物性进行定量的研究。一方面,为各种实验现象及其物理本质提供理论解释,另一方面,计算模拟并预测一些新型的量子有序现象,包括金属—绝缘体相变,轨道选择性的Mott转变,轨道有序态,Berry相等等。主要研究内容包括自旋与轨道自由度相关的量子现象计算研究;受限强关联电子系统中的量子现象计算研究。

3、量子材料输运性质的高精度测量

(1)首先我们将致力于自行研制加工一套较完备的电学、热学和磁学测量装置,其中包括热导率、热电势、能斯特效应、微晶比热和微杠杆磁强计等较独特的手段。这些装置将可以工作在低温、高真空、强磁场的极端物理条件下,测量结果的精度具有国际领先水平。将完善一套低温比热测量装置,获得比一般商业手段高出一个量级的测量精度。建造一套转角度的比热测量系统。研究非常规超导体的低能激发和配对对称性。完善小Hall探头系统和磁场极慢扫描的振动样品磁强计,精密测量磁场穿透行为,确定下临界磁场和超流密度随温度的变化关系。

(2)我们将对高温超导体、铁基超导体和钠钴氧体系进行深入的实验研究。这三个体系的共性是由于电子强关联作用,电荷与自旋自由度有分离的倾向,然而相互之间又存在着精微的相互作用,从而导致高温超导、超导与磁性紧邻甚至共存、居里—外斯金属等奇妙的物理现象。如何理解电荷与自旋自由度的关系是强关联物理的核心理论问题之一。我们可以通过选取特定的研究手段而选择性地分别探测电荷与自旋元激发,也可以同时研究二者之间的相互作用。将这些不同的手段结合起来将可以对关联体系中电荷与自旋的行为提供一个较完整的图像。我们关注的主要问题包括磁性与超导的相互关系、电荷与自旋有序态的形成机制、自旋自由度对电荷输运和熵输运的影响,等等。

(3)电荷与自旋的相互作用也是很多功能性关联材料在器件应用方面的物理基础,例如钠钴氧体系中自旋熵对热电效应的贡献、多铁材料中外加电场对自旋取向的控制、锰氧化物中外加磁场对电阻的巨大影响,等等。在对电荷自旋相互作用基本原理的理解基础上,我们还将探索它们在功能性器件应用方面,特别是超导效应、热电效应、磁阻效应等在能源和信息领域的新思路、新途径。(4)充分利用化学掺杂和结构修饰进行新量子材料体系的探索工作。采用合适的化学合成方法以及良好的合成设备,获得高质量的合乎要求的样品。采用x射线衍射、电子显微镜等常规实验手段对样品进行结构表征。必要时,通过同步辐射、中子衍射等大型研究设施对系统的结构作更细致的测量。对高质量样品进行各种精密的物理性质测量。包括电阻、磁电阻、霍尔效应、热电效应、能斯特效应、磁化强度、比热、热导、光学性质以及核磁共振和穆斯鲍尔谱等。归纳、总结系统的物理规律特性与电子相图。

(5)在新型铁基超导体系方面,我们将以元素替代作为主要探针,研究铁基超导体的超导机理。理论上拟以CeFeAsO1—xFx、CeFeAs1—xPxO等材料为代表,发展从磁性“坏金属”或“近莫特绝缘体”到重费米子液体过渡的理论框架,用平均场等方法、结合数值计算来研究这一理论,并以此来解释铁基超导材料在输运性质、磁学性质等方面表现出来的多样性和复杂性,探索这类体系中可能出现的奇特量子相变和相应的量子临界性。

(6)在铜氧化物高温超导方面,结合前述精确实验测量,我们将以掺杂莫特绝缘体模型为出发点,研究赝能隙区可能存在的隐藏的量子序、量子序和超导态的竞争和共存、费米面的重组、以及到费米液体区的量子相变。希望由此理解超导相图中在最佳掺杂区附近可能出现的量子临界点以及相联系的一系列反常输运和磁学性质;在重费米合金方面,我们拟以CeCu2(Si1—xGex)2等材料为代表,具体考察关联杂化项对量子临界点产生的影响,研究由于可能由于压力效应引起的f轨道价态杂变化,以及两个近邻的量子相变,确定相应的电阻标度行为和量子临界性。

4、低维量子体系和量子态的研究:

(1)探索制备高质量的石墨烯单晶的方法,研究生长条件对单层石墨烯结构的影响,探索重复性好、效率高、成本低、易控制的制备技术。表征单层石墨烯长程有序度。通过变温、低温STM/STS,深入研究石墨烯体系的本征电子结构以及缺陷、掺杂对电子结构的调制。生长高质量拓扑绝缘体单晶,研究它们的基本性质。

(2)探索和生长高质量的拓扑绝缘体材料,拓扑绝缘体大部分是合金材料,需要优化目前晶体生长工艺。争取准备组分分布均匀,形状规整的大尺寸二元固溶体多晶锭料。

(3)利用STM和扫描隧道谱(STS)表征,研究膜石墨烯的几何结构和本征电子结构。测量石墨烯膜的扶手椅型边缘和锯齿型边缘的局域电、磁性质。将充分发挥变温STM优势,研究单个分子以及多个分子在石墨烯表面可能的奇异动力学行为或几何结构,物化特征。

(4)利用STM研究在拓扑绝缘体的金属表面态;通过表面沉积非磁性杂质研究狄拉克费米子和杂质的相互作用,无磁性中性杂质对于拓扑绝缘体表面狄拉克费米子的散射,为输运性质的研究提供基础,检验和理解前人有效理论预言的拓扑磁电效应。利用自旋分辨的STM技术,观察杂质在实空间诱导的自旋texture。在表面沉积磁性杂质,研究体内磁性杂质所造成的时间反演破缺对于边界态的影响。尤其在带有内部自由度的杂质的研究中,着重研究在拓扑绝缘体背景下两个杂质的内部自由度相互间的量子关联,这对于量子信息处理将可能有重要的潜在价值。

(5)利用角分辨光电子谱测量石墨烯的电子结构,包括石墨烯的色散关系,电子—声子相互作用,电子—激子相互作用,能隙的大小等,以及这些参数随石墨烯层数、石墨烯与衬底相互作用导致的电子结构的变化。利用ARPES研究拓扑绝缘体的表面态,确定能级色散关系,狄拉克点的数目,判定系统是否是强的拓扑绝缘体。利用自旋分辨的ARPES和不同偏振模式的光源分辨电子不同自旋分支的色散关系,测量电子自旋的极化特性。

(6)利用核磁共振技术(NMR)研究研究三维拓扑绝缘体的磁性质,从磁性质上找到拓扑绝缘相变的证据。使用高压和掺杂技术调节三维拓扑绝缘体量子相变,进一步研究其在量子相变点的特性。改进NMR系统,提高核磁共振的灵敏性,从而可以对拓扑绝缘体的表面态进行研究。研究表面的磁激发谱及其金属态的特性,从而得到表面态在微波波段的磁性质,并进一步与块材绝缘态的性质进行对比。

超分子化学论文篇4

本文认为,超循环理论是系统科学从有机整体论走向生成整体论的开始,超循环,分形与混沌揭示的是世界生成演化的规律。生成规律本质上是信息规律,生成的“单元”是信息载体,生成过程是两种相反相成力量或趋势相互作用,并形成反馈和多层次回环,层层涌现的过程。本文提出以“复元论”或“归源论”超越“还原论”,认为超循环理论揭示了超稳定系统生成的内在机制,生成的逻辑除了形式逻辑,还需借助辨证与类比推理。本文认为更重要的是,超循环理论第一次将价值引入了科学,证明选择价值是生成进化得以实现的必然性依据,第一次展示了内涵价值的世界图景,为人类建构基于信息的生成论科学开辟了方向。沿此方向发展的科学不仅需要新的研究方法,新的数学,而且需要新的方法论和形而上学基础。在科学的这一发展中,中国传统文化与科学当可提供重要的启示与资源。

关键词:自选择 自组织 生成 信息 载体 “复元论” 价值

贝塔朗菲创立系统论的初衷本是要开创一种机体论的新科学,但由于仍然不能超越构成论 —— 即整体由部分构成的预设,其后的发展几乎仍然向着制造“更复杂的机器”前进,以致许多人认为系统科学并非科学革命,因为它并未逃脱机械的逻辑和“还原论”的“如来佛”掌心。在这个意义上,笔者认为,系统科学后又一轮重大突破是从超循环理论开始的,超循环直接探究生命发生的奥秘,终于冲破了机械论的遮蔽,揭示了生成的逻辑及由之生长起来的整体的规律。由此,它不仅推动了系统科学从有机整体论走向生成整体论,而且展示出内涵价值的自然界生成演化的世界图景,为人类建构基于信息、内涵价值的新科学提供了重要启示。

一、自选择与自组织——整体生成的内在机制

艾根于20世纪70年代提出超循环理论,与达尔文进化论不同,超循环研究的不是宏观个体的物种进化规律,而是分子水平上微观整体——“拟种”*的进化规律。根据超循环理论,作为“拟种”的一个自复制单元(即一个催化剂)不仅能催化生成一个类似的循环,这些循环还会耦合成一个更大的循环,这更大的循环又能进一步成为新的更大循环的单元而催生出更高层次的循环。超循环即指二级或二级以上的催化循环系统。如此类推,理论上可生成无穷层次自相嵌套的循环生长系统。

根据超循环机制,从无生命到生命的进化实质上是一种生成的过程,即生命发生及其完成的过程。这是系统在远离平衡条件下,从不稳定到重建新的整体稳定的过程。与构成性整体不同,生成不是从实体到实体,从部分到整体的既成“原子”之组合,而是信息不断选择和组织质料(信息载体),而质料不断生灭的过程,由此生成的整体在原则上不仅不可逆转,也是不可还原的(或不具有经典意义上的可还原性)。为明确整体生成与构成的差别,笔者将超循环机制或过程概括为自选择、自组织与自稳定三个主要阶段:

1、自选择:即具有进化优势的突变体作为偶然涨落而出现,并通过自复制实现自我选择。这种自复制机制相当于“正反馈”放大作用。通过自复制,信息选择质料,功能相似的突变体越“生”越多,它们逐渐聚集起来,使进化信息得以积累。

这里,突变体的出现及其自复制作为总体现象乃发生于远离平衡的不稳定状态下,或者说,突变体的发生和生长本身就是一种远离平衡态下打破系统原有稳定的行为。

2、自组织:经选择生成的突变体通过自组织进行功能整合。选择出来的众多突变体经相互竞争、相互协同,功能慢慢耦合起来,并在此过程中逐渐建立起负反馈机制,最终生成总体稳定的封闭环。显然,若干自复制单元组成的总体的功能整合,必然要求在所有成员中建立催化联系,这样,突变体通过自组织成为一个整体,从而作为更大循环功能整合的单元进入更高层次的进化过程。

3、自稳定:在高度关联的组织中,由突变体组织成的循环逐步地自我稳定。突变体能够在新的稳定序中复制、保存、转换、传送进化信息,经过因果的多重反馈循环、自我选择和组织,在新的稳定序中,系统的整体功能不断完善,信息不断积累,并层层转换传送,形成具有“长程相干”的多层回环,最终使系统整体得以稳定生长,实现向高度有序的宏观组织进化。

艾根指出:催化超循环的作用,不仅是选择,更重要的是它的这种整合功能,由此它才能推动系统迅速越过不稳定点,建立新的整体稳定,它同时满足三个条件:

①为保存信息而竞争。②允许不同单元竞争协同,自己组织起来。③建立某种稳定的共存。

我们看到:正是在超循环这样的生成系统中,携带进化信息的突变体不断被创生并自己组织起来,并通过竞争和筛选联结在一起,从而使每一个体的优势都能够被所有成员加以利用,成为一种整体性的协同进化。艾根指出:这就是一切系统能在没有“外部选择者”的情况下,自己有选择地组织自己,完成进化的奥秘。

笔者认为,生成整体的不可还原性正是由以上超循环的生成机制所决定的,或者说,是超循环过程的必然结果。与构成性整体不同,超循环起源于某种达尔文拟种的突变体分布中,它是从自复制单元出发的,这种自复制单元不是还原论意义上的“原子”、“分子”,它从一开始就是整体,不是部分,更重要的,它是信息载体,具有某种排列序,而非单纯物质。信息(而非形式)赋予质料方为载体,载体离开信息即成死物。

特别值得注意的是,超循环机制的关键是自选择和自组织。这种自选择和自组织乃是信息对质料的选择和组织。载体所携带的信息将指导生成发育的全过程。这里,信息是主动的,质料是被动的。信息规定了选择和组织的基本法则和标准,根据这一法则,质料与能量不断被选择、组织和协调。由此,超循环生成的过程必然是一远离平衡的过程,即与外界不断进行物质、能量、信息交换的过程,在此过程中,只有信息相对稳定,而作为信息载体的质料则是不断生灭的。

正如艾根所说:信息是生物学的典型性质,信息的物质载体(核酸分子),同别的化学物质一样不稳定。…… 但蕴含在核酸分子中的遗传信息却是稳定的,经过自我复制而生生不息,大约3、5到4万亿年前,即核酸开始贮存和传递信息,连续地改变信息,并以修改过的形式转录信息的时候,贮存在我们基因中的信息原理上就被产生。在这些过程期间,材料载体仅有有限的生命,只有非材质的信息幸存。[1]

因此,笔者认为:生成规律本质上是信息规律,是信息选择、组织物质和能量的规律。生成的过程是从整体到整体,而不是从部分到整体的过程,从根本上说,生成是信息的创生、保存、传送、翻译和转换,而不是物质的运动,也不仅是能量的传递与转换,或者说后者只是表面现象。

二、 “复源论”—— 关于生成的方法论原则

根据超循环机制,我们可以逻辑地推出:

1、超循环生成的系统原则上是不可还原的。因为一个通过超循环机制生成的整体,不仅相同层次各单元间具有功能耦合的非线性反馈关系,而且不同层次间亦存在不可割断的功能偶联和信息回环关系。这里,被生成者反过来生成自己的生成者,回环即指不同层次间对自我进行组织、生产的反馈整体。显然,与构成系统不同,生成整体在小尺度与大尺度之间存在“长程相干”的“强相互作用。” 由于生成过程中贯彻始终及一切层次的信息规律之一致性和时间绵延性,决定了生成的整体不仅不可逆转,也是不可还原的。此外,根据超循环生长机制,可以推出一切生成系统必然具有蝴蝶效应。因为微观尺度上的微小变化——如基因变异必然会被放大为宏观的整体突变。

2、超循环生成的系统必然是超稳定系统。由于通过自复制自组织生成的每一部分(如突变体)都携带着某种整体信息。因此,一旦系统的物质结构被破坏,乃至毁灭的情况下,只要信息尚存,其每一部分或“单元”皆有可能成为“种子”或“生成元”,被破坏的系统便可能通过超循环机制再次生长起来,重新修复系统。但注意:可修复决不意味着原系统可逆或可还原。这里,修复是再生,是信息对质料的重新选择和组织,修复的系统乃由新的载体实现,它虽与原系统结构相同,但却具有完全不同的质料。

笔者认为,超循环理论揭示了超稳定现象的内在机制或原因。可以推测,经由超循环机制生成的系统,只有在信息本身被破坏,或其生长信息不能再适应环境变化时,才面临真正的灭绝或淘汰。同时,也只有在信息“进化”时,系统才可能有真正的进化。总之,在宇宙长期的进化过程中,“经常性再生的无序则是对组织有序不断进行再生建构的必要部分。”“一切存在。一切生命,它们都靠不平衡和不稳定得以长存。”[2] 而系统进化的差别在于这种不平衡、不稳定表现的方式,因为系统突变的类型是多种多样的。

3、超循环是一种层层涌现的整体性生长过程。如果说,涌现是(emerge)是一个“无中生有”产生新秩序的过程,或“可变结构的受限生成过程”那么,涌现本身就是一种生成现象。注意到哈肯曾将序参量称为“信息子”,并指出序参量的功能乃是作为宏观信息的信源,向子系统发出如何组织和行动的命令。[3] 那么,一旦组织成整体的循环作为“单元”在宏观层次上出现,它就相当于一个序参量。“涌现”使生成过程充满不稳定的突变点,这是超循环论与“自然界无飞跃”的达尔文渐变进化论之又一显著差异。

综上所述,超循环理论不仅揭示了从无生命到生命的机制,揭示了达尔文进化论的前提,更重要的是揭示了系统整体或群体生成演化的普遍规律,为我们研究自然界生成进化及一切生成性组织现象奠定了新的科学基础。它本身蕴含着一种新的科学研究方法与方法论原则。笔者以下试提出以生成论为基础的“复元论” 或“归源论”,以图超越以构成论为基础的还原论:

首先,探索世界生成演化的科学方法应建立在信息及生成论的基础上,肯定生成整体原则上的不可还原性。尽管它也需从某种“单元”出发,但它所需观察和研究的是如何从这种“单元”生长为新的整体之过程,而非将整体静态分解为基本物质实体。因此,它是一种动态的过程研究,而不是静态的结构研究。

其次,作为新的科学方法之基础或逻辑起点的“单元”是整体,不是部分;它本身亦是生成进化的产物或过程。“种子”或“生成元”是信息载体,而非“死物”原子,区分二者的关键在于:1、是以信息为基础还是以质料为基础,前者具有复杂性,因为它携带或蕴藏着整体生成信息, 2、是生成整体的信息源,还是构成整体的“本原”。信息源是“时间最初”,而非“空间最小”,更非层次最低。3、关键是破译和掌握载体所携带的信息及其生成法则,还是分析物体的运动或物质成分。如果说整体是“质”,部分是量,那么,生成整体论的方法乃是“以质还质”,而不是“以量控质”的。

进而,如果科学必遵循某种因果律,那么,由此出发可以开出两条路:一条是遵循构成因果律,还原到最小物质实体,这是众所周知的传统还原论的研究方法;另一条则是遵循生成因果律,复归(恢复、回归)到最初生命之“信源”或“生成元”,笔者将后者称为“复元论” 或“归源论”,以区别于还原论。迄今,此二者分别引领了科学发展的两大主流,以前者为范导,科学找到的是分子、原子、基本粒子、夸克及由之构成的世界;以后者为范导,科学发现的则是宇宙大爆炸奇点、奇怪吸引子、各种信息载体或“生成元”——基因、细胞、胚胎、种子及由之生成的世界。

笔者认为,“复元论”和还原论展示的是两种不同的世界图景,研究“生成”抑或“构成”需要两种不同的科学方法论。也可以说,两者对“分”有着完全不同的理解。显然,对于一颗“种子”,我们不能同时既观察其内部结构,又观察其生成过程,为全面理解和探索世界生成演化的规律,“复元论”与还原论这两种不同的科学方法应是互斥互补的。在一定情况下,“复元论”可将还原论作为静态的特例包容在内。

三、辩证与类比——生成进化的逻辑与数学

透过超循环机制,我们进一步看到,以信息为基础的生命性活动,从一开始就涵有与物质构成及机械运动不同的逻辑。

艾根的研究表明:在进化过程中,必须具备三个条件才能充当信息载体,那就是:代谢作用,自复制与阈值范围内的突变。与这些条件对应的正是载体实现或完成进化的三种必要能力:即保持系统远离平衡态——与外界交换的能力,积累和保存信息的能力以及自我否定、自我革新或超越的能力。

显然,这些条件从一开始就已将两种相反相成的因素统一在信息载体之中。为进一步研究遗传的保守性与变异的革新性的关系,艾根提出了最大信息量的阈值关系。该关系表明,复制错误是进化的必要条件,在这个意义上可以说“错误导致进化”,但复制错误是有限定的,当突变率处于某种阈值时,进化最快,但突变率不能超过阈值。否则,只要一次错误突变,就会使进化过程中积累起来的信息丧失殆尽。这里,误差阈保证了内稳定性的需要,但它也限定了拟种进化的能力,规定了生成进化只能是“遗传变异”。

从自选择、自组织过程看,进化信息诞生于不稳定,却完成于稳定。可以说,生命起源于两种相反相成力量的相遇和作用。或者说,自选择、自组织、自稳定本身就是平衡与不平衡,稳定与不稳定,正反馈与负反馈两种相反相成的过程。生成意味着:“在起源、生存和常态上,时间之存在都以复杂的方式(即在对立中合作的方式)在自己体内包含了反组织活动的形式,也就是说,它把解体的基本因素统合为组织的基本因素。”[4] 如果我们将这种相反相成的力量或因素归结为生与灭两种作用或过程,那么,一切生成系统都必然内涵生与灭两种循环。由此,笔者认为:生成进化,特别是生命的逻辑必然需要能涵容互补、互含、互根或互生关系的辩证思维。显然,在超循环理论等非线性科学观念与方法论中,蕴涵着当代辨证逻辑深化发展的重要契机。

其次,对于不可还原的生成整体,量的守恒律不再适用。但以遗传变异为基础的进化,在其不同进化阶段或不同层次间必然具有某种相似性。由此,以质的相似性为基础的“类比逻辑”亦日益引人关注。令人鼓舞的是,随后分形理论的创立为超循环的生成提供了相应的数学形式。分形通过简单的几何变换法则的重复,或方程迭代,或直接应用迭代方程,揭示了超循环生长的普遍规律,并可以利用多媒体计算机技术,生动而形象地展示出具有非线性自催化特征的生长过程。值得注意的是,生长的整体性表现在变换并非是一部分一部分完成的,而是每变换一次,所有相应部位便一起变换,也就是说,所有相关部位是同时生长的。这里,我们看到贯穿所有层次的信息或规律的一致性与自相似性,这决定了生成性整体必然会“牵一发而动全身”,这是与构成性整体的又一明显差异。此外,如果说一个方程代表一个系统,解方程意味着对系统的静态分析,那么,迭代方程便意味着系统整体随时间的演化。注意到迭代将反馈回环表现为数学上的递归,而递归在逻辑上则意味着自生产或再生的过程,由此可以说,分形提供了关于生成的逻辑基础和数学形式,

混沌学作为生成动力学深刻地揭示了自然生成的普遍规律。我们知道,混沌的关键在找到奇怪吸引子,而奇怪吸引子具有分形特征。需要强调的是,这种分形所表示的既非物质结构,亦非运动轨迹,而恰恰是信息传输的通道——即信息从小尺度传向大尺度的通路。混沌学通过各个不同学科,以各种不同方式证明了,生命性的发生与完成实质上是信息的创生、储存、传送与转换,这种独特的信息活动方式和生成发展规律,不仅决定了系统生长的基本形态,而且决定了系统整体生成进化的基本道路。笔者以为:奇怪吸引子的涡流正是一种超循环的螺旋,它源于稳定与不稳定两种作用的相遇,它生成旋涡,又每时每刻孕育着旋涡得以再生的组织,并由此维系着整体的动态稳定,正是这种涡流的形式“不仅是发生学性质的,总体性质的,也是生成性的。”[5] 而进化的限度与超循环生成的非线性、反馈与回环特性,决定了分叉、s形,螺旋与网络才是生成性系统的基本形态。

进一步追问下去,辩证的逻辑亦可能找到合适的数学表达吗?“一阴一阳之谓道”,其中蕴含的是某种二进制推演方法。那么,从目前的二进制数学中有可能发展出更复杂的能涵容互含、互生辩证关系的数学吗?

迄今,从不同角度研究生成进化的数学尚有突变论、拓扑学、群论等,而复杂网络方面的研究更令人关注,或许,其进展可望为艾根提出的超循环化学反应网络及其数学处理方法带来新的发现。

总之,超循环所开创的研究世界生成进化的科学方向,需要新的时空观(另文详论),以及与之相应的因果描述与时空描述,它的发展正有待逻辑与数学方面的新的突破。

四、价值与“一旦——永恒”——生成进化的必然性依据

西方经典科学的理论和方法论体系,基于主客二分,以追求客观性为主旨,将价值排除在科学的殿堂之外,而超循环理论对科学发展最重要、最深刻的启示在于:它第一次将价值引入了科学。并根据选择价值,证明了生成进化是大自然的一种非决定,但不可避免的必然趋势,为科学建构以信息为基础、内涵价值的生成论研究纲领提供了重要的依据和启示。

作为科学,超循环理论必须证明生成进化实现的可能性或普遍必然性。艾根指出:在分子进化中,信息如果不能保持到被读出,它就没有价值。而信息只有通过选择,才可能获得价值(语义)。超循环机制表明:系统自选择、自组织的过程就是信息创生、保存、传递和转换的过程,这一切都是通过信息载体来实现的,与普通物质不同,可以说,信息载体是集信息、物质、能量“三位一体”的整体。而要证明生成进化的必然性,就必须确定载体实现或完成进化信息所赋使命的能力或性质。

由此,艾根引入了选择价值,他指出:对选择有决定意义的是选择价值,为了定量刻划选择价值,艾根根据载体必备的三个条件,建立了选择进化方程,并以具有最大选择价值的函数来表征在选择约束下幸存的系统,该函数包括三个价值参数,即速率参数:包括生成速率参数——表征信息复制的速度;分解速率参数——表征信息寿命长短,以及品质参数——表征信息转移的精确性。显然,它们是对载体在有限的寿命内保存、表达并准确转移信息的能力或“素质”的度量。对于最优选择,要求价值参数尽可能大,三者的组合则决定选择价值。

根据选择价值和选择原理,艾根规定了进化的选择原则 —一简言之,即携带最大信息量的载体,具有最高选择价值。 由此,进化便意味着提高选择价值和利用更大的信息量。而自选择、自组织便都成为由价值引导的合目的性的行为,其目的就是生成本身。

选择价值的至关重要性在于:它让“上帝的骰子灌了铅”! 艾根证明了:选择价值使超循环具有一种特殊的“once—— forever” 即 “一旦——永恒”发展趋势,它使得超循环虽然根源于随机性,而且在生成过程中还会包含大量随机事件,但只要条件具备,超循环组织的出现就会是不可避免的。因为,只要自然选择有了偏好,它就可能超越统计平均值,从而保证具有选择优势的突变体只要一旦出生,就会继续生长,并最终将微观的不确定性通过不可避免的放大过程在宏观上映射出来。这样,通过超循环的进化不但在原则上不可避免,而且在现实的时间间隔内也是完全可能的。艾根指出:这种“一旦——永恒”之势乃是大自然的一种统计必然性。一种非决定,但不可避免的规律。

近代以来,建立在主客二分基础上的西方科学,一直将价值中立奉为最基本的原则与信念。笔者认为,超循环理论作为科学革命的最深刻之意义在于:它第一次将价值引入了我们对自然的基本理解之中,科学地证明了自然界的进化乃源于有价值的选择,并将事实的生成与价值的实现统一在自然进化的同一过程之中。科学的建构基于人们对自然的认识。超循环的提出为人类建构某种价值内在的科学带来了希望。至此,贝塔朗菲所提出的科学转向亦终于有了进一步明确的内涵:那就是:从构成论转向生成论;从探究物质实体转向解读信息载体;从还原论转向“复元论”;从机械的逻辑转向生命的逻辑;从价值中立转向价值内在。显然,沿此方向发展的科学,与目前科学的基础是矛盾的,它需要新的自然哲学或形而上学为其开路。

值得注意的是,10年前,朱葆伟在《机体与价值》[6] 一文中已以超循环理论为案例,深入讨论了科学世界图景中的价值学蕴涵及其意义,并提出了一系列令人深思的哲学问题,本文仅从建构未来科学的角度出发,引述如下(有删改):

1、假定价值在人和人类社会形成之前有一个自然的起源并由此与我们的生命存在形式密切相关是否合理?

2、宇宙中是否有一种“可以追溯到被理性所发现,但仍然是根源于自然的普遍的善的原则”?或是否可能概括出一条适用于整个宇宙进化的标准或价值倾向,以此作为“普遍的善”?并进而成为所有自然系统和人类社会共同遵循的普遍规范?

3、用机体乃至生命的隐喻取代机器的隐喻,把生命有机体看作理解世界的模型和代表水平对自然界来说是否更为本质?

4、生命活动有着与机械运动不同的逻辑,通过与超循环类似的“活动-实践的逻辑”,我们能否找到认知与价值统一之路?建构某种价值内涵的科学?

“光明来自东方,法则来自西方。”[7] 正是对这些问题的思考和追问,笔者蓦然回首,转向中国文化。

五、“天地之大德曰生”——探索内涵价值的科学

中国古代的自然哲学与科学,恰恰是一种以价值为基础的整体论与生成论,它对我们今天与未来试图建构内涵价值的科学,将提供重要的形而上学基础与智慧启迪。

追根寻源,亚里斯多德从‘存在’(‘to be’)的探究开始,创立了“四因说”,他以形式加诸质料成为一物,外部动力推动物体运动以恢复其自然位置来理解存在及过程。实质上,这是一种机械论或构成论的制造原则,由此出发奠定了西方近代科学之方法论基础。

而牟宗三先生指出:“中国人了解‘存在’不从‘to be’(是什么)讲,中国人从‘生之谓性’的‘生’讲存在。” [8] 笔者发现,中国古代亦有关于存在的“四因说”,那就是老子道德经中所深刻揭示的:“道生之,德畜之,物形之,势成之。”(五十二)[9] 这是一种生成论“四因说”。

老子以道、德、物、势为万物生成的四大原因。其中,“道生之”:道为生命之本源,所谓“大哉乾元,万物资始”,乾道变化,代表宇宙生命的创始,或原始动因;“德畜之”:德为生命之载体,所谓“至哉坤元,万物资生”,坤德载物,可谓保存生命,使生命得以诞生之质料。一开始,“道”“德”便为生命创造之源,或者说,万物生成皆源于内涵价值的“乾”“坤”;“物形之”:物使生命有形,须注意,中国人以“气”为物质基础,生成是“气”从无形到有形的过程,气一旦凝聚成物,自然有形;故形与物不分开讲。“势成之”:生命既已诞生,便必有自然而然生长之势,以实现和最终完成自身之生命,“长之育之,亭之毒之,养之复之。……是谓玄德”,(五十二)这种自然而然的生长本身就是自然本体的道德目的。

根据老子之四因说,显然存在一个人类诞生以前,根源于自然的普遍之善的创造性原则,“天地之大德曰生” (系辞下,一),整个宇宙的价值倾向就是“生”,而这种本然的价值乃是今天我们与万物得以生成的根本依据。

显然,老子的生成论四因说与亚氏构成论的四因说是大异其趣的。从现代科学的角度,我们可将老子四因说中的“之”理解为信息,以此解释超循环理论,则“道”可释为信息创生,“德”可释为信息载体,“物”释为突变体,“势”恰为“一旦——永恒”。

循此新径,我们可以进一步探究中国文化与哲学中对变化及其规律的理解。

“生生之谓易”,[10] 易经中讲变易即指生成,如果说自然有选择,那么其偏好就是“好生”。“生”就是宇宙价值,“一阴一阳之谓道,继之者善也,成之者性也。”(系辞上,五)继承生成之根本法则,维护万物之“生生不已”就是天地之大德。

就生成过程看,周易讲“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”(系辞上,十一)老子讲:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”(四十二)这里,道为无,为终极因,而太极即宇宙万物生成之起点或“信源”。值得注意的是,太极一开始便是将阴阳两种相反相成力量或趋势统一为“一”的整体,太极图生动表达了阴与阳互含、互根、互生的动态关系。故“万物得一以生,”(三十九)太极既为生成万物之本源,又为万物生成之普遍规律而内在于万物之中。万物通过气,使对立的因素和谐共存:“万物负阴而抱阳,冲气以为和。”(四十二)

就生成之最基本法则:“一阴一阳之谓道”,或“反者道之动”(四十)显然遵循辩证的逻辑,中国人讲孤阴不生,独阳不长,笔者认为,这一法则是人类最早提出的具有信息内涵的生成法则,[11] 此不详论。有趣的是,中西科学皆推崇简单性,而西方科学的简单性指逻辑或形式之简单,而中国则指“易知”“易从”,西方以简单性为美,中国却以简单性为善,所谓“易简之善配至德”。

“以通神明之德”,“以类万物之情”(系辞下,二),中国的认识论是沿着以价值为本的实践(践履)与直观的“感应论”路线发展的。“外师造化,内得心源”,首先强调的是人内心之“德“与天地之”“德”的相通、相应,实以价值取向统摄认知取向,并大量采用了类比推演的方法。

综上所述,中国文化开不出西方近代机械论式的科学,由此可说易经“阻碍”了近代西方式科学在中国之诞生;但易经却哺育了中国古代独特的源于价值的生成论式的科学。

机体乃至生命的隐喻与机器的隐喻,作为理解和解释世界的模型,何者更合理?更本质?这一问题牵涉到中西科学的又一重大区别,进而,西方科学之隐喻与中国传统文化与科学之隐喻,是否有研究层次上的差异?自然之“真”是否可有不同层次?如果有,怎样认识世界才能更本质或更合理?

众所周知 ,近代以来,西方科学以最基本、最低层次的物质和机械运动为隐喻,将机器作为理解世界的模型。而中国传统文化与科学则以宇宙进化之最高产物——人为隐喻,将人的生命作为理解世界的模型。它们基于两种不同的宇宙论、本体论以及认识论、方法论原则,千秋功罪,谁人评说?

如果我们将所谓“真”分为不同层次,西方近代科学所讲之自然,乃人所认识之自然,故其“真”乃为感性与概念之“真”,主要依靠实验与形式逻辑。但20世纪后,其真理性已不断受到质疑。问题在于,低层次的“真“对更高层次之真”往往是“瞎”的,机械的隐喻及其模型显然有其局限性和片面性。目前,以之解释生命现象已显困难,解释人类社会则更有危险,故以基本物质或机械为理解世界之模型,若试图覆盖一切,必导致生态危机和道德危机,目前已引发了整个西方文化的危机。

而中国传统文化所讲自然,乃自然而然之“物之在其自己”,自然不仅是善的,而且“天地有大美而不言”,(庄子•知北游)此为真善美统一之本体。实乃人之最高境界或理想。中国文化与科学以人之生命为隐喻,将人体作为理解世界之模型,所谓“天地万物,犹一人之身也”(《吕氏春秋•有始》)。其形式逻辑不发达,主要依靠辩证与类比推理。值得注意的是:以人为隐喻或模型,必最全面而具有最大包容性。因为人是宇宙进化序列中最高、最全面者。荀子说:“水火有气而无生;草木有生而无知;禽兽有知而无义;人有气,有生,有知亦且有义,故最为天下贵也。”[12] 邵雍说:“举凡动植之偏,莫若其(人)气质秉受之全也”“万物于人一身,反观莫不全备。”[13] 由此我们可以理解为何周易“近取诸身,远取诸物”,而能“范围天地之化而不过,曲成万物而不遗”(系辞上,五)“以言乎天地之间则备矣。”(系辞上,六)笔者以为,“生成论”与“人之隐喻”才是中国文化具有包容性和持久性的根本原因。但其弊或在于,一旦由此“据高临下”蔑视、忽略甚至取代最基本之物质需求与知性框架的建构,则必因缺少基本层面的支撑,最终导致虚伪而带来文化衰落。

与以上两者不同,超循环理论是介于无生命与有生命之间的理论。应该说它是一种以原始生命为隐喻,将生命发生及生成过程作为理解世界的模型。沿此方向发展的人类未来科学,有可能综合中西文化与科学之长,开辟出既内涵价值又有实证基础的科学之路吗?

总之,对以上三种不同的隐喻与模型值得作进一步的深入比较研究。

笔者以为,科学的发展亦遵循生成演化之规律,未来科学的发展必将继承当今科学发展的成果,同时吸收中国整体论、生成论的自然哲学,并将这种哲学转化为现代型的关于世界生成演化的科学。而中国文化只有在对世界文明及科学作出自己贡献的过程中,才能证明自身的价值和意义,获得现代生命,走出自己的创新之路。

[1] 参见艾根 (m.eigen ): 《相跃——生命的未来基础》潘涛译 引自《走向混沌》 新学科研究第一辑

北京、上海 1995年 p123-4

[2] 莫兰(edgar. morin):《方法:天然之天性》吴泓渺 冯学俊译 北京大学出版社 2002年 p227、226

[3] 参见李曙华:《从系统论到混沌学》广西师范大学出版社 2002年 p164

[4] 同[2],p227

[5] 同[2],p186

[6] 参见朱葆伟:《机体与价值》 《自然哲学》1994年第一期 p151-179

[7] [美]乔治。萨顿:《科学的生命》 刘珺珺译 商务印书馆 1987年版 第143页

[8] 页牟宗三:《四因说演讲录》上海古籍出版社 1998年 p2

[9] 老子引文,皆引自《老子道德经》辜正坤译 北京大学出版社 1995年, 以下同

[10] 易经引文皆引自《周易》 马恒君注释 华夏出版社 2001年,以下同

[11] 参见李曙华:《非线性科学视野中的易经》 《系统辩证学学报》 2002年第4期 p16-17

超分子化学论文篇5

关键词:超分子化合物; 主体客体; 识别作用; 配位

“超分子”一词早在20 世纪30 年代已经出现,但在科学界受到重视却是50 年之后了. 毕业论文 超分子化学可定义为“超出分子的化学”,是关于若干化学物种通过分子间相互作用结合在一起所构成的,具有较高复杂性和一定组织性的整体的化学. 在这个整体中各组分还保持某些固有的物理和化学性质,同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体功能[1 ] . 超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其他可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成. 聚集数可以确定或不确定,这与一分子中原子个数严格确定具有本质区别,把多个组分的基本微观单元聚集成“超分子”的凝聚力是一些(相对于共价键) 较弱的作用力. 如范氏力(含氢键) 、亲水或憎水作用等[2 ] .

1  超分子化合物的分类

1. 1  杂多酸类超分子化合物

杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构,是一类优良的受体分子,它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物. 作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值[3 ] ,有关新型keg-gin 和dawson 型结构的多酸超分子化合物的合成及功能开发日益受到研究者的关注. 杜丹等[4 ,5 ]合成了dawson 型磷钼杂多酸对苯二酚超分子膜及吡啶dawson 型磷钼多酸超分子膜修饰电极,发现该膜电极对抗坏血酸的催化峰电流与其浓度在0. 35~0. 50 mol/ l 范围内呈良好的线性关系. 靳素荣等[6 ]合成了9 钨磷酸/ 结晶紫超分子化合物,并对其光致变色性质进行了探究,即合成化合物具有光敏性,漫反射日光即可使其变蓝. 王升富等[7 ]合成了磷钼杂多酸- l - 半胱氨酸自组装超分子膜电极,发现该膜电极对酸性溶液中的no2- 有明显的电催化还原作用. 毕丽华等[8 ]合成了多酸超分子化合物,首次发现了杂多酸超分子化合物溶于适当有机溶剂中可表现出近晶相液晶行为. 刘术侠等[9 ]以dawson 型砷钼酸、金刚烷胺为原料合成了超分子化合物(c10h18n) 6as2mo18o62·6ch3cn·8h2o ,该化合物具有可逆的光致变色特性,并提出了一个可能变色机理.

1. 2  多胺类超分子化合物

由于二氧四胺体系可有效地稳定如cu ( ⅱ) 和ni ( ⅱ) 等过渡金属离子的高价氧化态,若二氧四胺与荧光基团相连,则光敏物质荧光的猝灭或增强就与相连的二氧四胺配合物与光敏物质间是否发生电子转移密切相关,即通过金属离子可以调节荧光的猝灭或开启,起到光开关的作用. 苏循成等[10 ]合成了8 羟基喹啉取代的二氧四胺大环配体,其中含有2 个独立的螯合基团,在适当情况下能分别与金属离子配位.

大环冠醚由于其自组装性能及分子识别能力而引起人们广泛的重视. 近来,冠醚又成为在超分子体系中用于建构主体分子的一种重要的建造单元. 硕士论文 李晖等[11 ]利用了冠醚分子的分子识别能力及蒽醌分子的光敏性,设计合成了一种新的氮杂冠醚取代蒽醌分子,并以该分子作为主体分子,以稀土离子作为客体构成超分子体系,并研究了超分子体系内的能量转移过程.

1. 3  卟啉类超分子化合物

卟啉及其金属配合物、类似物的超分子功能已应用于生物相关物质分析,展示了更加诱人的前景,并将推动超分子络合物在分析化学中应用的深入开展.

1. 4  树状超分子化合物

树状大分子(dendrimer) 是20 世纪80 年代中期出现的一类较新的合成高分子. 薄志山等[12 ]首次合成以阴离子卟啉作为树状分子的核,树状阳离子为外层,基于卟啉阴离子与树状阳离子之间静电作用力来组装树状超分子复合物. 镧系金属离子(ln3 + ) 如tb3 + 和eu3 + 的发光具有长寿命(微秒级) 、窄波长、对环境超灵敏性等特点,是一种优良的发光材料,但镧系金属离子在水溶液中只有很弱的发光. 朱麟勇等[13 ]合成了聚醚型树枝体与聚丙烯酸线性聚合体的两亲杂化嵌段共聚物,研究表明聚醚树枝体通过对tb3 + 能量传递,使tb3 + 发光强度大幅度提高的“天线效应”.

1. 5  液晶类超分子化合物

侧链液晶聚合物具有小分子液晶和高分子材料的双重特性,晏华在《超分子液晶》[14 ]中详细讨论了超分子和液晶的内在联系,探讨了超分子液晶分子工程和超分子液晶热力学. 李敏等[15 ]从分子设计的角度出发,合成了以对硝基偶氮苯为介晶基团的丙烯酸类液晶聚合物,液晶基元上作为电子受体的硝基和作为电子给体的烷氧基可与苯环、n n 之间形成一个离域的π电子体系. 初步的研究表明:电晕极化制备的该类聚合物的取向膜具有二阶非线性光学性质. 堪东中等[16 ]用4 ,4′- 二羧酸1 ,6 二酚氧基正己烷与等摩尔的4 ,4′- 联吡啶合成了“t”型超分子液晶,并观察到随构筑“t”型介晶基元分子结构的变化,组装超分子体系由单向性液晶向稳定的双向性液晶转变的规律性.

1. 6  酞菁类超分子化合物

田宏健等[17 ]合成了带负电荷取代基的中位四(4′- 磺酸基苯基) 卟啉及锌络合物和带正电荷取代基的2 ,9 ,16 ,23 四[ (4′- n ,n ,n 三甲基) 苯氧基]酞菁季铵碘盐及锌络合物,并用job 氏光度滴定的方法确定了它们的组成,为面对面的杂二聚体或三明治式的杂三聚体超分子排列. 发现在超分子体系中卟啉与酞菁能互相猝灭各自的荧光,用纳秒级的激光闪光光解技术观察到卟啉的正离子在600~650 nm 和酞菁负离子自由基在550~600 nm 的瞬态吸收光谱. 结果表明在超分子体系中存在分子间的光诱导电子转移过程.

2  超分子化合物的合成

2. 1  分子自组装

近年来分子自组装作为一种新的化学合成方法倍受关注,医学论文 尤其是分子尺寸在1~100 nm 的化合物,它们用常见的化学合成法一般很难得到. 最近,yan 等[18 ]运用超分子自组装方法合成了长度达厘米级、直径达毫米级、管壁达400 nm 的管,成为超分子化学合成上的一个亮点.

刘雅娟等[19 ]利用一对互补的分子组分5 (4 十二烷氧基苯乙烯基2 ,4 ,6 (1h ,3h) 嘧啶三酮和4胺基2 ,6 二十二烷基胺基1 ,3 ,5 三嗪的自组装过程构筑了一种直径约为5μm 的超分子纳米管. 变温傅里叶红外光谱研究表明,在纳米管的形成过程中,氢键、π- π相互作用和范德华力等非共价键相互作用导致了超分子纳米管的形成. reinhoudt 等报道了最多具有47 个钯配合物的有机金属树状分子,准弹性光散射实验(qels) 、原子力显微镜(afm) 和透射电镜( tem) 表明聚集体为直径200 nm 的圆球,puddephatt 合成了直到第4 代的树状铂配合物(28 个配位中心) .

2. 2  模板合成

1992 年mobil 公司的科研人员首次利用阳离子型表面活性剂的超分子液晶模板,合成了有介孔结构的氧化硅和铝硅酸盐,其中最具有代表性的是有六方排列介孔孔道的mcm - 41[20 ] .

以环糊精(α- cd ,β- cd ,γ- cd) 作为环的轮烷的合成及性能研究尤其引人注目. 环糊精边缘是亲水的,内腔是疏水的,环糊精作为主体与疏水客体分子自我识别可形成轮烷. 刘育[21 ]在以环糊精为受体的分子识别和组装方面做了深入的研究. isnin 等成功地合成了不对称的轮烷. 分子一端为二甲基(二茂铁甲基) 铵盐,另一端为萘2 磺酸盐. stoddart 等用聚乙烯醇与α- cd 作用,端基为2 ,4 二硝基苯时,得到了含有20~23 个α- cd 的珍珠项链型轮烷. stoddart 等在室温下合成一系列的索烃. 在室温下以二苯34 冠10 (bpp34 ci 0) 作为模板得到了索烃,收率高达70 %[22 ] .

2. 3  其他方法

最近,赵朴素等运用密度泛涵b3l yp 方法,在6 - 31g*水平上设计优化了丁二酮肟与苯甲酸通过四重氢键构筑的异三体超分子,职称论文 显示形成三聚体的反应可自发进行,实验合成出相关异三聚体[23 ] .

赵士龙等[24 ]在水热条件下,合成了新型超分子化合物(bipyh2) 2 (h2p2mo5o23) . h2o ,研究表明,杂多阴离子与质子化的4 ,4′- bipy 和水分子通过氢键连成无限二维网状结构,形成超分子化合物. 栾国有等[25 ]利用中温水热方法合成了化合物(h3nch2ch2nh3) 2 [ (hpo4) 2mo5o15 ] ,并确定其构型为5 个moo6 八面体通过共边和共角连接形成1 个五元环,其环平面的上下两侧各有一组hpo4 四面体通过共用3 个o 原子与mo —o 簇键合,并且[ h2p2mo5o23 ]4 - 与h3nch2ch2nh3 通过强的氢键作用,形成一种新型的有机无机超分子杂化材料.

3  超分子化合物的应用

3. 1  在光化学上的应用

lehn 等设计了专门用于光释放碱金属离子的穴醚,他们利用2 硝基苄基醚充当一个大环的桥键,紫外光照可使此键断裂,形成单环化合物,后者对碱金属离子的络合能力大大下降. 张海容等[26 ]发现在微量环已烷存在下,b cd 可诱导bns 发射强的rtp. 尹伟等[27 ]用eu2 + 与邻菲咯啉( phen) 、2 噻吩甲酰三氟丙酮( tta) 和联吡啶(d py) 形成的四元、三元和二元系列配合物与上述2 种分子筛组装成新的系列超分子纳米发光材料,并对它们的发光性能进行了比较. 陈彰评[28 ]合成了卟啉冠醚4 ,4 二甲基联吡啶超分子模型化合物. 研究发现4 ,4 二甲基联吡啶能很好地配合到卟啉与冠醚形成的空穴中去,在光照条件下,生成的卟啉激发态分子能很好地进行电子转移,形成了一个很好的光开关模型.

3. 2  在压电化学传感器的应用

超分子化学的主客体适应原理,在压电化学传感器中得到广泛的应用. 超分子用作压电化学传感器的敏感涂层,利用超分子的特殊空间结构,通过分子间的协同作用,对目标分子进行分子识别. 留学生论文 符合空间结构的分析物被选择性地吸附,可以明显提高压电化学传感器的选择性. 利用多种冠醚衍生物作为qcm 涂层测定有机蒸气,如传感器阵列、模式识别等,在二元、三元、四元有机蒸气混合物中识别,预测结果较好,并用于定量分析. 利用单苯15 冠5 (b15c5) 、单苯18 冠6 (b18c6) 、二苯30 冠10(db30c10) 涂于tsm 化学传感器电极表面,可对39 种有机蒸气进行分析,其中b15c5 (涂载量12 mg)对甲酸的检出限为20. 1μg/ l ,并具有很宽的线性范围.

dickert 等用涂b cd 的qcm 和saw 测定四氯乙烯,测定下限可达几个10 - 6 ( y) . 以后,他们又用交联b cd 作为qcm 的涂层测定氯苯,大量的二乙醚存在时(二乙醚- 氯苯的体积比为50 000∶1) ,不干扰测定,线性范围10 ×10 - 6~500 ×10 - 6 ( y) ,并用于监测grignard 反应终点. nelli 等用间苯二酚杯芳烃衍生物作qcm 敏感涂层,对硝基苯有较高的选择性,在相对湿度高达90 %和有h2 ,h2s ,no ,so2 ,ch4 , n - c4h1o 共存时不干扰测定. dermody 等用多种杯芳烃衍生物,在saw 石英表面分子自组装成双分子层,测定苯、氯苯、甲苯等. pinalli 等用间苯二酚杯芳烃衍生物,测定气相中酒精的含量,线性范围1 ×10 - 3~4 ×10 - 3 ( y) ,重现性好. malitesta 等用分子印迹电合成聚合制备仿生qcm 传感器. 姚守拙等用咖啡因(caf) 作模板分子制成baw 传感器,对caf 的响应范围为5. 0 ×10 - 9~1. 0 ×10 - 4

mol/ l ,在ph 8. 0 时检出限5. 0 ×10 - 9 mol/ l ,回收率96. 1 %~105. 6 %[29 ] .

3. 3  超分子化合物的识别作用

所谓分子识别就是主体(或受体) 对客体(或底物) 选择性结合并产生某种特定功能的过程,是组装及组装功能的基础,是酶和受体选择性的根基. 互补性(complementarity) 及预组织(preorganization) 是决定分子识别过程的2 个关键原则,前者决定识别过程的选择性,后者决定识别过程的键和能力.

对羧酸根、磷酸根的识别研究目的主要在于探讨主体分子对氨基酸、肽、核苷酸等的识别,进而研究对肽、核酸的催化水解反应. 大环多胺及其金属配合物能很好地识别羧酸根、磷酸根的主体分子. 带吖啶基团的配合物,通过zn2 + 配合物的超分子自组装可对对二甲酸进行选择性识别. 如果在大环多胺环外还有可以配位的氨基,则它与cu ( ⅱ) 能形成更加稳定的配合物. 化合物(结构见图1)与co ( ⅲ) 形成的配合物与po4

3 - 能形成相当坚固的配合物. 因为分子识别的目的,这是系统可以作为一个能使磷酸键合位置移动的新摸型[30 ] .

3. 4  超分子化合物作为分子器件方面的研究

分子器件是一种由分子元件组装的体系(即超分子结构) ,它被设计成为在电子、离子或光子作用下能完成特定功能的体系. 刘祁涛[31 ]用对苯二甲酸terph 为配体,合成了[cu2 (bpy) 2 (terph) ]cl2·4h2o 晶体,其中bpy 为2 ,2′联吡啶. 英语论文 应用苯三甲酸( tma) 为配体可以合成[cu3 ( tma) (h2o) 3 ] n 配位超分子晶体,为由配体超分子的途径制造纳米级的孔材料、实现纳米反应器的设想提供了可能.8 羟基喹啉、邻菲咯啉的许多金属配合物都具有荧光,且配合物稳定. 把8 羟基喹啉或邻菲咯啉引入大环,由于两者都具有独立的配位功能,可以形成稳定的超分子化合物,并进一步发展为光化学器件.

3. 5  超分子化合物在色谱和光谱上的应用

顾玉宗等[32 ]利用lb 技术,以二十碳酸作辅助成膜材料,在疏水处理的p - si 上分别制备了2 ,4 ,6 ,10 和20 层聚乙烯咔唑(pv k) 超分子膜. 对这种体系的表面光电压谱(sps) 研究结果表明,表面光电压随pv k膜层数的增加而增强,在紫外区增强较为明显,随着膜层数的增加,表面光电压有趋于饱和的趋势. 膜对基底的敏化主要是由于pv k的光导电性引起的. 杨扬等[33 ]成功地用高效液相色谱法分离了某些超分子化合物合成过程中间产物富电子对苯二酚聚醚链(hq) 系列产品.

3. 6  超分子催化及模拟酶的分析应用

超分子的反应性和催化性,与酶对底物的识别和催化底物参加反应极相似. 工作总结 以模仿天然酶对底物的分子识别和高效催化活性为目的的模拟酶(或称人工酶) 研究近十多年来是生物化学和有机化学的重要课题. 其中对过氧化物模拟酶的分析应用研究特别突出. 慈云祥等将氨基酸、蛋白质、核酸,对某些金属卟啉的模拟酶活性的影响加以应用,并结合免疫分析技术,建立模拟酶作示踪物的酶免疫分析方法,或以模拟酶作非放射性探针标记物建立核酸序列分析方法[34 ] .

3. 7  在分析化学上的应用

shinkai 等在研究硼酸衍生化卟啉的分子组装行为,并用于测定糖分子构型方面取得了许多成果.例如:四(4 硼酸基苯基) 卟啉( tbpp) 在水溶液中和糖分子存在下由π- π堆积成的聚集体,圆二色谱(cd) 的激子偶合带( ecb) 符号,对糖分子的绝对构型有专一性,可检测糖分子的绝对构型等等[34 ] .

4  结 语

目前,超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究将更加紧密地与各化学分支相结合. 可以预见,作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进,为生命科学、能源科学等共同做出巨大贡献;超分子化学方法在无机化学中的应用,留学生论文 将使人们获得多种具特定功能的配合物、晶体、陶瓷等材料;物理化学则要改变当前超分子化学的定性科学现状,从微观和宏观上把选择性分子间力、分子识别、分子自组装等过程用适当的变量进行定量描述,从而提高人们对超分子化学的认识和预测、控制能力,最终要寻求解释超分子体系内在运动规律和预言此类体系整体功能的理论工具[2 ] . 参考文献:

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[9 ] 刘术侠,王春梅,李德惠,等. 一个新的超分子化合物(c10 h18n) as2mo18o62 ·6ch3cn·8h2o 的合成、结构及性质[j ] . 化学学报,2004 ,62 (14) :1 305-1 310.

[10] 苏循成,周志芬,林华宽,等. 功能取代二氧四胺大环超分子配合物的溶液热力学性质研究[j ] . 南开大学学报(自然科学版) ,2000 ,33 (4) :57-61.

[11] 李晖,许慧君,周庆复. 冠醚取代蒽醌超分子体系的设计与合成及分子的能量转移的研究[j ] . 感光科学与光化学,2002 ,18 (1) :58-62.

[12] 薄志山,张希,杨梅林. 基于静电吸引的自组装树状超分子复合物[j ] . 高等学校化学学报,1997 ,18 (2) :326-328.

[13] 朱麟勇,童晓峰,李妙贞,等. 嵌段共聚物paana2dendr pe 聚集体超分子结构中树枝体对铽离子发光增强的天线效应研究[j ] . 感光科学与光化学,2000 ,18 (2) :188-192.

[14] 晏华. 超分子液晶[m] . 北京:科学出版社,2000. 1-230.

[15] 李敏,周恩乐,徐纪平. 含对硝基偶氮苯侧基的丙烯酸酯类液晶聚合物的超分子结构[j ] . 高等学校化学学报,1995 ,16 (4) :635-638.

[16] 堪东中,万雷,方江邻,等. 二元羧酸与4 ,4′联吡啶氢键缔合组装主链型超分子液晶[j ] . 高分子学报,2002 , (6) :734-737.

[17] 田宏健,周庆复,沈淑引. 酞菁卟啉超分子的形成及光致电子转移过程[j ] . 物理化学学报,1996 ,12 (1) :44-48.

[18] yan de2yue ,zhou yong2feng , you jian. supramolecular self-assembly of macroscopic tubes [j ] . science ,2004 ,303(2) :65-67.

超分子化学论文篇6

 

关键词:超分子化合物; 主体客体; 识别作用; 配位

 

“超分子”一词早在20 世纪30 年代已经出现,但在科学界受到重视却是50 年之后了. 毕业论文 超分子化学可定义为“超出分子的化学”,是关于若干化学物种通过分子间相互作用结合在一起所构成的,具有较高复杂性和一定组织性的整体的化学. 在这个整体中各组分还保持某些固有的物理和化学性质,同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体功能[1 ] . 超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其他可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成. 聚集数可以确定或不确定,这与一分子中原子个数严格确定具有本质区别,把多个组分的基本微观单元聚集成“超分子”的凝聚力是一些(相对于共价键) 较弱的作用力. 如范氏力(含氢键) 、亲水或憎水作用等[2 ] .

1  超分子化合物的分类

1. 1  杂多酸类超分子化合物

杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构,是一类优良的受体分子,它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物. 作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值[3 ] ,有关新型keg-gin 和dawson 型结构的多酸超分子化合物的合成及功能开发日益受到研究者的关注. 杜丹等[4 ,5 ]合成了dawson 型磷钼杂多酸对苯二酚超分子膜及吡啶dawson 型磷钼多酸超分子膜修饰电极,发现该膜电极对抗坏血酸的催化峰电流与其浓度在0. 35~0. 50 mol/ l 范围内呈良好的线性关系. 靳素荣等[6 ]合成了9 钨磷酸/ 结晶紫超分子化合物,并对其光致变色性质进行了探究,即合成化合物具有光敏性,漫反射日光即可使其变蓝. 王升富等[7 ]合成了磷钼杂多酸- l - 半胱氨酸自组装超分子膜电极,发现该膜电极对酸性溶液中的no2- 有明显的电催化还原作用. 毕丽华等[8 ]合成了多酸超分子化合物,首次发现了杂多酸超分子化合物溶于适当有机溶剂中可表现出近晶相液晶行为. 刘术侠等[9 ]以dawson 型砷钼酸、金刚烷胺为原料合成了超分子化合物(c10h18n) 6as2mo18o62·6ch3cn·8h2o ,该化合物具有可逆的光致变色特性,并提出了一个可能变色机理.

1. 2  多胺类超分子化合物

由于二氧四胺体系可有效地稳定如cu ( ⅱ) 和ni ( ⅱ) 等过渡金属离子的高价氧化态,若二氧四胺与荧光基团相连,则光敏物质荧光的猝灭或增强就与相连的二氧四胺配合物与光敏物质间是否发生电子转移密切相关,即通过金属离子可以调节荧光的猝灭或开启,起到光开关的作用. 苏循成等[10 ]合成了8 羟基喹啉取代的二氧四胺大环配体,其中含有2 个独立的螯合基团,在适当情况下能分别与金属离子配位.

大环冠醚由于其自组装性能及分子识别能力而引起人们广泛的重视. 近来,冠醚又成为在超分子体系中用于建构主体分子的一种重要的建造单元. 硕士论文 李晖等[11 ]利用了冠醚分子的分子识别能力及蒽醌分子的光敏性,设计合成了一种新的氮杂冠醚取代蒽醌分子,并以该分子作为主体分子,以稀土离子作为客体构成超分子体系,并研究了超分子体系内的能量转移过程.

1. 3  卟啉类超分子化合物

卟啉及其金属配合物、类似物的超分子功能已应用于生物相关物质分析,展示了更加诱人的前景,并将推动超分子络合物在分析化学中应用的深入开展.

1. 4  树状超分子化合物

树状大分子(dendrimer) 是20 世纪80 年代中期出现的一类较新的合成高分子. 薄志山等[12 ]首次合成以阴离子卟啉作为树状分子的核,树状阳离子为外层,基于卟啉阴离子与树状阳离子之间静电作用力来组装树状超分子复合物. 镧系金属离子(ln3 + ) 如tb3 + 和eu3 + 的发光具有长寿命(微秒级) 、窄波长、对环境超灵敏性等特点,是一种优良的发光材料,但镧系金属离子在水溶液中只有很弱的发光. 朱麟勇等[13 ]合成了聚醚型树枝体与聚丙烯酸线性聚合体的两亲杂化嵌段共聚物,研究表明聚醚树枝体通过对tb3 + 能量传递,使tb3 + 发光强度大幅度提高的“天线效应”.

1. 5  液晶类超分子化合物

侧链液晶聚合物具有小分子液晶和高分子材料的双重特性,晏华在《超分子液晶》[14 ]中详细讨论了超分子和液晶的内在联系,探讨了超分子液晶分子工程和超分子液晶热力学. 李敏等[15 ]从分子设计的角度出发,合成了以对硝基偶氮苯为介晶基团的丙烯酸类液晶聚合物,液晶基元上作为电子受体的硝基和作为电子给体的烷氧基可与苯环、n n 之间形成一个离域的π电子体系. 初步的研究表明:电晕极化制备的该类聚合物的取向膜具有二阶非线性光学性质. 堪东中等[16 ]用4 ,4′- 二羧酸1 ,6 二酚氧基正己烷与等摩尔的4 ,4′- 联吡啶合成了“t”型超分子液晶,并观察到随构筑“t”型介晶基元分子结构的变化,组装超分子体系由单向性液晶向稳定的双向性液晶转变的规律性.

1. 6  酞菁类超分子化合物

田宏健等[17 ]合成了带负电荷取代基的中位四(4′- 磺酸基苯基) 卟啉及锌络合物和带正电荷取代基的2 ,9 ,16 ,23 四[ (4′- n ,n ,n 三甲基) 苯氧基]酞菁季铵碘盐及锌络合物,并用job 氏光度滴定的方法确定了它们的组成,为面对面的杂二聚体或三明治式的杂三聚体超分子排列. 发现在超分子体系中卟啉与酞菁能互相猝灭各自的荧光,用纳秒级的激光闪光光解技术观察到卟啉的正离子在600~650 nm 和酞菁负离子自由基在550~600 nm 的瞬态吸收光谱. 结果表明在超分子体系中存在分子间的光诱导电子转移过程.

2  超分子化合物的合成

2. 1  分子自组装

近年来分子自组装作为一种新的化学合成方法倍受关注,医学论文 尤其是分子尺寸在1~100 nm 的化合物,它们用常见的化学合成法一般很难得到. 最近,yan 等[18 ]运用超分子自组装方法合成了长度达厘米级、直径达毫米级、管壁达400 nm 的管,成为超分子化学合成上的一个亮点.

刘雅娟等[19 ]利用一对互补的分子组分5 (4 十二烷氧基苯乙烯基2 ,4 ,6 (1h ,3h) 嘧啶三酮和4胺基2 ,6 二十二烷基胺基1 ,3 ,5 三嗪的自组装过程构筑了一种直径约为5μm 的超分子纳米管. 变温傅里叶红外光谱研究表明,在纳米管的形成过程中,氢键、π- π相互作用和范德华力等非共价键相互作用导致了超分子纳米管的形成. reinhoudt 等报道了最多具有47 个钯配合物的有机金属树状分子,准弹性光散射实验(qels) 、原子力显微镜(afm) 和透射电镜( tem) 表明聚集体为直径200 nm 的圆球,puddephatt 合成了直到第4 代的树状铂配合物(28 个配位中心) .

2. 2  模板合成

1992 年mobil 公司的科研人员首次利用阳离子型表面活性剂的超分子液晶模板,合成了有介孔结构的氧化硅和铝硅酸盐,其中最具有代表性的是有六方排列介孔孔道的mcm - 41[20 ] .

以环糊精(α- cd ,β- cd ,γ- cd) 作为环的轮烷的合成及性能研究尤其引人注目. 环糊精边缘是亲水的,内腔是疏水的,环糊精作为主体与疏水客体分子自我识别可形成轮烷. 刘育[21 ]在以环糊精为受体的分子识别和组装方面做了深入的研究. isnin 等成功地合成了不对称的轮烷. 分子一端为二甲基(二茂铁甲基) 铵盐,另一端为萘2 磺酸盐. stoddart 等用聚乙烯醇与α- cd 作用,端基为2 ,4 二硝基苯时,得到了含有20~23 个α- cd 的珍珠项链型轮烷. stoddart 等在室温下合成一系列的索烃. 在室温下以二苯34 冠10 (bpp34 ci 0) 作为模板得到了索烃,收率高达70 %[22 ] .

2. 3  其他方法

最近,赵朴素等运用密度泛涵b3l yp 方法,在6 - 31g*水平上设计优化了丁二酮肟与苯甲酸通过四重氢键构筑的异三体超分子,职称论文 显示形成三聚体的反应可自发进行,实验合成出相关异三聚体[23 ] .

赵士龙等[24 ]在水热条件下,合成了新型超分子化合物(bipyh2) 2 (h2p2mo5o23) . h2o ,研究表明,杂多阴离子与质子化的4 ,4′- bipy 和水分子通过氢键连成无限二维网状结构,形成超分子化合物. 栾国有等[25 ]利用中温水热方法合成了化合物(h3nch2ch2nh3) 2 [ (hpo4) 2mo5o15 ] ,并确定其构型为5 个moo6 八面体通过共边和共角连接形成1 个五元环,其环平面的上下两侧各有一组hpo4 四面体通过共用3 个o 原子与mo —o 簇键合,并且[ h2p2mo5o23 ]4 - 与h3nch2ch2nh3 通过强的氢键作用,形成一种新型的有机无机超分子杂化材料.

3  超分子化合物的应用

3. 1  在光化学上的应用

lehn 等设计了专门用于光释放碱金属离子的穴醚,他们利用2 硝基苄基醚充当一个大环的桥键,紫外光照可使此键断裂,形成单环化合物,后者对碱金属离子的络合能力大大下降. 张海容等[26 ]发现在微量环已烷存在下,b cd 可诱导bns 发射强的rtp. 尹伟等[27 ]用eu2 + 与邻菲咯啉( phen) 、2 噻吩甲酰三氟丙酮( tta) 和联吡啶(d py) 形成的四元、三元和二元系列配合物与上述2 种分子筛组装成新的系列超分子纳米发光材料,并对它们的发光性能进行了比较. 陈彰评[28 ]合成了卟啉冠醚4 ,4 二甲基联吡啶超分子模型化合物. 研究发现4 ,4 二甲基联吡啶能很好地配合到卟啉与冠醚形成的空穴中去,在光照条件下,生成的卟啉激发态分子能很好地进行电子转移,形成了一个很好的光开关模型.

3. 2  在压电化学传感器的应用

超分子化学的主客体适应原理,在压电化学传感器中得到广泛的应用. 超分子用作压电化学传感器的敏感涂层,利用超分子的特殊空间结构,通过分子间的协同作用,对目标分子进行分子识别. 留学生论文 符合空间结构的分析物被选择性地吸附,可以明显提高压电化学传感器的选择性. 利用多种冠醚衍生物作为qcm 涂层测定有机蒸气,如传感器阵列、模式识别等,在二元、三元、四元有机蒸气混合物中识别,预测结果较好,并用于定量分析. 利用单苯15 冠5 (b15c5) 、单苯18 冠6 (b18c6) 、二苯30 冠10(db30c10) 涂于tsm 化学传感器电极表面,可对39 种有机蒸气进行分析,其中b15c5 (涂载量12 mg)对甲酸的检出限为20. 1μg/ l ,并具有很宽的线性范围.

dickert 等用涂b cd 的qcm 和saw 测定四氯乙烯,测定下限可达几个10 - 6 ( y) . 以后,他们又用交联b cd 作为qcm 的涂层测定氯苯,大量的二乙醚存在时(二乙醚- 氯苯的体积比为50 000∶1) ,不干扰测定,线性范围10 ×10 - 6~500 ×10 - 6 ( y) ,并用于监测grignard 反应终点. nelli 等用间苯二酚杯芳烃衍生物作qcm 敏感涂层,对硝基苯有较高的选择性,在相对湿度高达90 %和有h2 ,h2s ,no ,so2 ,ch4 , n - c4h1o 共存时不干扰测定. dermody 等用多种杯芳烃衍生物,在saw 石英表面分子自组装成双分子层,测定苯、氯苯、甲苯等. pinalli 等用间苯二酚杯芳烃衍生物,测定气相中酒精的含量,线性范围1 ×10 - 3~4 ×10 - 3 ( y) ,重现性好. malitesta 等用分子印迹电合成聚合制备仿生qcm 传感器. 姚守拙等用咖啡因(caf) 作模板分子制成baw 传感器,对caf 的响应范围为5. 0 ×10 - 9~1. 0 ×10 - 4

mol/ l ,在ph 8. 0 时检出限5. 0 ×10 - 9 mol/ l ,回收率96. 1 %~105. 6 %[29 ] .

3. 3  超分子化合物的识别作用

所谓分子识别就是主体(或受体) 对客体(或底物) 选择性结合并产生某种特定功能的过程,是组装及组装功能的基础,是酶和受体选择性的根基. 互补性(complementarity) 及预组织(preorganization) 是决定分子识别过程的2 个关键原则,前者决定识别过程的选择性,后者决定识别过程的键和能力.

对羧酸根、磷酸根的识别研究目的主要在于探讨主体分子对氨基酸、肽、核苷酸等的识别,进而研究对肽、核酸的催化水解反应. 大环多胺及其金属配合物能很好地识别羧酸根、磷酸根的主体分子. 带吖啶基团的配合物,通过zn2 + 配合物的超分子自组装可对对二甲酸进行选择性识别. 如果在大环多胺环外还有可以配位的氨基,则它与cu ( ⅱ) 能形成更加稳定的配合物. 化合物(结构见图1)与co ( ⅲ) 形成的配合物与po4

3 - 能形成相当坚固的配合物. 因为分子识别的目的,这是系统可以作为一个能使磷酸键合位置移动的新摸型[30 ] .

3. 4  超分子化合物作为分子器件方面的研究

分子器件是一种由分子元件组装的体系(即超分子结构) ,它被设计成为在电子、离子或光子作用下能完成特定功能的体系. 刘祁涛[31 ]用对苯二甲酸terph 为配体,合成了[cu2 (bpy) 2 (terph) ]cl2·4h2o 晶体,其中bpy 为2 ,2′联吡啶. 英语论文 应用苯三甲酸( tma) 为配体可以合成[cu3 ( tma) (h2o) 3 ] n 配位超分子晶体,为由配体超分子的途径制造纳米级的孔材料、实现纳米反应器的设想提供了可能.8 羟基喹啉、邻菲咯啉的许多金属配合物都具有荧光,且配合物稳定. 把8 羟基喹啉或邻菲咯啉引入大环,由于两者都具有独立的配位功能,可以形成稳定的超分子化合物,并进一步发展为光化学器件.

3. 5  超分子化合物在色谱和光谱上的应用

顾玉宗等[32 ]利用lb 技术,以二十碳酸作辅助成膜材料,在疏水处理的p - si 上分别制备了2 ,4 ,6 ,10 和20 层聚乙烯咔唑(pv k) 超分子膜. 对这种体系的表面光电压谱(sps) 研究结果表明,表面光电压随pv k膜层数的增加而增强,在紫外区增强较为明显,随着膜层数的增加,表面光电压有趋于饱和的趋势. 膜对基底的敏化主要是由于pv k的光导电性引起的. 杨扬等[33 ]成功地用高效液相色谱法分离了某些超分子化合物合成过程中间产物富电子对苯二酚聚醚链(hq) 系列产品.

3. 6  超分子催化及模拟酶的分析应用

超分子的反应性和催化性,与酶对底物的识别和催化底物参加反应极相似. 工作总结 以模仿天然酶对底物的分子识别和高效催化活性为目的的模拟酶(或称人工酶) 研究近十多年来是生物化学和有机化学的重要课题. 其中对过氧化物模拟酶的分析应用研究特别突出. 慈云祥等将氨基酸、蛋白质、核酸,对某些金属卟啉的模拟酶活性的影响加以应用,并结合免疫分析技术,建立模拟酶作示踪物的酶免疫分析方法,或以模拟酶作非放射性探针标记物建立核酸序列分析方法[34 ] .

3. 7  在分析化学上的应用

shinkai 等在研究硼酸衍生化卟啉的分子组装行为,并用于测定糖分子构型方面取得了许多成果.例如:四(4 硼酸基苯基) 卟啉( tbpp) 在水溶液中和糖分子存在下由π- π堆积成的聚集体,圆二色谱(cd) 的激子偶合带( ecb) 符号,对糖分子的绝对构型有专一性,可检测糖分子的绝对构型等等[34 ] .

4  结 语

目前,超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究将更加紧密地与各化学分支相结合. 可以预见,作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进,为生命科学、能源科学等共同做出巨大贡献;超分子化学方法在无机化学中的应用,留学生论文 将使人们获得多种具特定功能的配合物、晶体、陶瓷等材料;物理化学则要改变当前超分子化学的定性科学现状,从微观和宏观上把选择性分子间力、分子识别、分子自组装等过程用适当的变量进行定量描述,从而提高人们对超分子化学的认识和预测、控制能力,最终要寻求解释超分子体系内在运动规律和预言此类体系整体功能的理论工具[2 ] . 参考文献:

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超分子化学论文篇7

一 概述

本世纪曾不断发生过儒学究竟是不是哲学或是不是宗教的怀疑与争论,原因盖在于人们往往以西方思辨哲学或一元宗教作为唯一参照 来评释东方儒家思想。世纪初,唯科学主义盛行,“宗教”在中国近乎成了贬词,与“迷信”打上等号。蔡元培“以美育代宗教”;胡适 以进化论、生存竞争学说的信仰代宗教;章太炎、梁启超、王国维重 佛法而不忍以佛法与宗教等量齐观;欧阳竟无亦说“佛法非哲学非宗 教”。唯有处在广州、香港中西文化接触地带的康南海、陈焕章师徒, 面对基督教势力的扩张,欲化儒家为儒教(孔教),但他们有太强的政治功利心,且对宗教的精神价值并无深层理解。

我国知识精英出于救亡图存、求富求强的心结,几几乎全都接受了近代西方的启蒙理性,并使之变成20世纪中国的强势意识形态。这就包括了对宗教的贬斥,以及人类中心主义、科学至上,乃至以平面 化的科学、民主的尺度去衡量前现代文明中无比丰富的宗教、神话、 艺术、哲学、民俗等等。其解释学框架是单线进化论,如孔德(A.Comte) 的“神学——形上学——科学”的三段论,特别是已成为我们几代人 心灵积习的“进步——落后”的二分法。其“成见”“前识”正是以 “排斥性”为特征的(排斥宗教、自然等)寡头的人文主义。

当代新儒家的第一代人物梁漱溟、熊十力等,虽承认宗教,特别是佛法有较高价值,但也受到强势科学主义氛围的影响。故梁氏一面 认为佛法能满足宗教的两个条件——神秘与超绝,是真宗教,另一方 面又认为宗教是未来人类的人生路向,当今却应力加排斥。梁氏肯定 西方科学与宗教有不解之缘,着力讨论中国文化何以没有产生科学与 民主的原因。熊氏则力辩儒学不是宗教,严格划清儒学与宗教、儒学 与佛学的界限,批评佛教反科学,强调儒学中包含有科学、民主等等。 盖因为他们面对的、需要回答的问题是:西学最有价值的是科学、民 主,中国文化或儒学中却没有。[1] 当代新儒家的第二代人物唐君毅、 牟宗三等,亦只是在四十年代末、五十年代初才开始肯定宗教的价值。 [2] 移居香港后,他们进一步认识到西文文化中最有底蕴和深意的不是别的,恰恰是宗教。同时,在西方宗教意识与宗教价值的启发下,基于与西方文化抗衡与护持中国文化精神的心结,开始以新的视域认 识、掘发、诠解儒家、儒学中所蕴含的宗教精神。以1958年元旦唐君 毅、牟宗三、徐复观、张君劢四先生《中国文化与世界》宣言[3] 为 代表,标志新儒家已有成型的一整套关于儒学宗教性的看法。他们认 为,中国没有象西方那种制度的宗教教会与宗教战争和政教分离,中 国民族的宗教性的超越感情及宗教精神,与它所重视的伦理道德,乃 至政治,是合一而不可分的。“天”的观念在古代指有人格的上帝, 古人对天的宗教信仰贯注于后来思想家关于人的思想中,成为天人合 德、天人合一、天人不二、天人同体的观念。儒家天人交贯的思想一 方使天由上彻下以内在于人,一方使人由下升上而上通于天。气节之 士杀身成仁、舍生取义即含有宗教性的超越信仰。儒家义理之学、心 性之学是打通人的生活之内外、上下、天人的枢纽。在一定意义上, 唐牟称儒学为道德的宗教、人文的宗教或成德之教,充分论证其既超 越又内在、既神圣又凡俗的特性。要之,第二代新儒家潜在的背景 (或潜台词)是:西学最有价值的是宗教,中国却没有宗教的传统。 因此他们从强势的排斥性的启蒙心态中摆脱出来,掘发儒学资源中的 宗教精神价值,分析了儒学与世界上其它大的宗教的同一与差异,并开始试图与各宗教对话。

当代新儒家的第三代人物杜维明、刘述先等,具有开放宽容心态, 对西方宗教有了更全面的理解。他们在唐、牟、徐的基础上,又借助 西方宗教存在主义或其他宗教学家等有关“宗教”的新界定、新诠释, 面对西方读者或听众,积极阐发儒学的价值与意义,主动与基督教、 天主教、回教对话。他们对神性与人性、道德精神与宗教精神、终极 关怀与现实关怀、内在超越与纯粹超越的问题作了进一步探讨,尤其 阐发宋儒“身心之学”、“自我”观念与自我实践过程中的本体论意 蕴和伦理宗教的特质。面对两种西方模式——科学主义模式与绝对外 在的上帝模式的夹击,他们作出了创造性回应,努力与西方神学界沟 通,为其提供儒家资源中把超越外在的天道与俗世生活、自我反思连 在一起的慧解。

从以上描述不难发现,对儒学内蕴的精神价值各层面的抉发和诠释,与诠释者自身对西方精神价值的理解程度(或方面)密切相关。 三代现代新儒家对西学的回应由对抗式的,逐渐转变成理解中的对话, 汲取中的发挥。对话亦由被动变为主动。关于儒学是否是儒教,或是 否具有宗教性的问题,本来就是从西方文化出发的问题意识。第二代 现代新儒家借此阐明中国文化、儒家精神的特质——“内在的超越” 的问题。第三代当代新儒家增事踵华,更加主动。总之,当代新儒家 不同意把一元宗教的“外在超越”移植过来,而是充分重视儒学在凡 俗世界中体现神圣的特点,充分发挥儒学中许多未被认识的珍贵资源。

二 唐君毅:人文涵摄超人文,本心本性即天心天性

唐先生是最具有悲悯恻怛之心与存在实感的哲学家。他对世界各 大宗教都有相当同情的理解,认为当今世界、人类,极需宗教、道德 与哲学加以救治,主张宗教间的相互宽容、融通,企盼建立中国的新 宗教,由传统宗教精神发展出来,主要由儒家的安身立命之道发展出 来。

首先,唐主张超人文与人文的和合。宗教精神是超人文的,宗教 家追求现实生命以上的另一生命,肯定超现实世界超人文世界的形上 实体,有超越的信仰,由此见宗教的神圣与庄严。同时,一切宗教事 业又与人相关,宗教家一般都从事社会人文事业。[4] 因此,宗教也 是人文的一支。在现当代,超人文的宗教精神对人文为必需。人文世 界中的人,可以相信有神。神灵世界的信仰,可以提升人的精神,使 我们不致只以物的世界、自然的世界为托命之所,可以平衡我们精神 的物化、自然化和背离人文的趋向,自觉了解人文的价值意义。[5] 儒家讲极高明而道中庸,使超世间与世间不二,而肯定一切人生人文 的价值。儒者不是只有干枯的神的观念,而是通过“仁”的流行,通 过人与天、人与人的精神感通以见神,体验神境。儒者的宗教情绪、 宗教精神,是通过我们对人伦、人文之爱,通过社会历史文化活动而 生发建立的。唐的思想,肯定自觉能通贯到超人文境界之人文精神, 肯定儒家之人重于文,由人文世界,以通超人文世界之天心天理的修 养之路。[6] 其次,唐主张天知与良知的和合,以良知作为判断宗教 信仰的标准。宇宙本源是天知或天心或上帝,但我们不能说天知与良 知是绝对分离的二物。良知可说只是天知之呈于我,天知只是良知的 充极其量。二者为互相保合关系,而不是因果关系、本体属性关系、 创造者与被创造者的关系。良知是人的一切判断的自生之原。“依良 知为标准,可以说一切高级宗教中的超越信仰,都出自人之求至善、 至真、完满、无限、永恒之生命之要求,求拔除一切罪恶与痛苦之要 求,赏善罚恶以实现永恒的正义之要求,因而是人所当有的。”[7] “依良知的标准,我们可以说,一切高级宗教中所讲的上帝、阿拉、 梵天,在究竟义上,都不能与人的良知为二,而相隔离。”[8] 中国 古代实信天为一绝对的精神生命实在。孔子的时代,有郊祀之礼,人 民相信天,故孔孟的精神在继天的前提下偏重尽心知性立人道,融宗 教于道德。宋明时期人们不信天神,故宋明儒重立天道,即道德以为 宗教。前者承天道以开人道,后者由人道以立天道,都讲天人交贯。 [9] 儒家讲性与天道、天心与人心的不二。儒教是以人之本心本性即 天心天性的天人合一之教。儒家以良知判断和反求诸己的精神,不会 走入宗教战争、宗教对抗、宗教迷狂和盲目崇拜。

第三,唐在儒家思想的信仰中,发现宗教性的安身立命之所,是为儒家教化的基础。这是涵宗教性而又超一般宗教的。[10]宗教并不 必以神为本,而以求价值的实现过程中的超越、圆满、悠久为本。儒 家不同于一般宗教在于它的平凡。儒家精神与一切人类高级宗教的共 同点,即是重视人生存在自己之求得一确定的安身立命之地的。儒家 肯定根据心灵的无限性、超越性形成的种种宗教信仰,而且能回头见 此信仰中的一切庄严神圣的价值,都根于吾人之本心本性。儒者在信 仰一超越的存在或境界之外,转而自信能发出此信仰的当下的本心本 性。唐氏强调儒家的自我、主体即具有超越性无限性的本心本性。[11] 儒家由人自觉其宗教精神,有高层次的自知自信。儒家的信仰中,包 含着对道德主体自身的信仰,其“重在能信者之主体之自觉一方面, 而不只重在所信之客体之被自觉的一方面”[12]. 儒家强调,肫肫之 仁种直接蕴藏在吾人的自然生命与身体形骸中,而直接为其主宰。人 之仁德充内形外,显乎动静,发乎四肢,而通于人伦庶物、家国天下。 尽伦尽制看起来平庸,实际上并不平庸,此中之心性、仁种,既超越 于此身形骸之上,又贯彻于身体形骸之中,并达之于社会关系中之他 人的精神,对他人的心性、仁种加以吹拂。其它宗教缺乏这种自信, 遂不免视此身为情欲、罪恶、苦业的渊薮。儒家则凝摄外向的信仰成 自信,自安此身,自立此命,身体力行,由近及远,把仁心一层层推 扩出去,由孝亲而敬长,由齐家而治国,而平天下,并及于禽兽草木。 仁心的流行,凝聚于具体的人伦关系上,不似基督教、佛教一往平铺 的人类观念、众生观念。人在现实的家庭、社会、国家、人类之道德 实践的层层推进中,透显了本心本性的超越无限性,并上达一种形上 的及宗教性的境界。[13]第四,唐重视发掘“三祭”的宗教意义与宗 教价值。中国人对天地、祖宗与圣贤忠烈人物的祭祀涵有宗教性。这 不是哲学理论,也不是一般道德心理与行为。祭祀对象为超现实存在, 祭祀礼仪与宗教礼仪同具有象徵意义。祭祀时,祭祀者所求的是自已 生命精神的伸展,以达于超现实的已逝世的祖宗圣贤,及整个天地, 而顺承、尊戴祖宗圣贤及天地之德。此敬此礼,可以使人超越于其本 能习惯的生活。唐主张复兴祭天地与对亲师圣贤的敬意,对人格世界、 宗教精神、宗教圣哲的崇敬。[14]通过三祭,报始返本,使吾人的精 神回到祖宗、圣贤、天地那里去,展示人的心灵超越现实的局限,具 有超越性与无限性,亦使人的心灵兼具保存与创造两面。

最后,唐先生晚年有融摄世界各大宗教、哲学的《生命存在与心 灵境界》的巨构,即心通九境之说。心灵生命次第超升,从客观境界 的三境到主观境界的三境再到超主客观境界的三境。通过升进与跌落 的反复,通过超升过程中感觉经验、理性知识、逻辑思维、道德理想、 宗教信仰之正负面作用的扬弃,最终达到“仁者浑然与物同体”的 “天人合一”之境。这也就是“天德流行”、“尽性立命”境。在唐 氏看来,儒家融摄了西方一神教和佛教,其说最为圆融。达到最终境 界的方式是“超越”。“超越”是本体即主体的特质,是主体超越了 思维矛盾律的相对相反,超越了主体所表现的活动之用以及一切境物 的有限性,达到自我与天道的冥会。当然,在这里,“超越”主要是 指的内在超越,指的心灵的无限性。唐氏所做的是一种广度式的判教 工作,对东西方宗教与哲学的主要传统,予以包容和定位。[15]总之, 唐君毅以儒家的“良知”“仁心”学说作为涵摄各宗教和判教的根据。 唐氏肯定儒家由道德向超道德境界的提升,由尽性知命的道德实践向 “天人合一”或“天德流行”的无上境界的提升。就终极之境而言, 此与基督教的“上帝”、佛教的“涅 ”之境相类似。就达成的路径 而言,儒教不走否定现实人生之路,而是走道德实践的路,以此融通 种种超越的信仰,把宗教的价值转入人的生命之中。生命心灵由“经 验的我”到“理性的我”到“超越的我”,心灵境界由“客观境”到 “主观境”到“超主客观境”,次第升进,不断超越。每一重境界对 生命也是一种限制。但生命心灵具有不断自我超越、自我提升的本性。 唐氏进一步把儒家的信仰内化,肯定人能完善自己,肯定而且张大了 “合神圣以为一兼超越而亦内在于人心之神圣之心体”[16]. 这实际 上是对作为价值之源的,积淀了“天心天性”的“无限的仁心”、 “本心本性”的完满性的信仰。

三 牟宗三:内在而超越,道德的宗教

牟先生是最具有思辨智慧的哲学家,他对儒学宗教性的问题亦有一番特别的论说。首先,他对儒佛耶三教作了粗略的比较。他认为, 儒家的悲悯,相当于佛教的大悲心和耶教的爱,三者同为一种宇宙的 悲情。耶教的恐怖意识,佛教的苦业意识,从人生负面的罪与苦进入; 儒家的忧患意识(借用徐复观的说法),则从人生正面进入。儒家凸 显的是主体性与道德性。“在耶教,恐怖的深渊是原罪,深渊之超拔 是救赎,超拔后的皈依为进天堂,靠近上帝。天堂是耶教之罪恶意识 所引发的最后归宿。在佛教……由无常而起的痛苦(苦),由爱欲而 生的烦恼(业),构成一个痛苦的深渊,它的超拔就是苦恼的解脱, 即是苦恼灭尽无余之义的灭谛,而超拔苦恼深渊后的皈依就是达到涅 寂静的境界。”[17]中国人的忧患意识,引发的是一个正面的道德意 识,是一种责任感,是敬、敬德、明德与天命等等观念。中国上古 “天道”“天命”等“天”的观念,虽似西方的上帝,为宇宙的最高 主宰,但天的降命则由人的道德决定。这就与西方宗教意识中的上帝 大异其趣。天命。天道通过忧患意识所生的“敬”而步步下贯,贯注 到人的身上,成为人的主体。在“敬”之中,我们的主体并未向上投 注到上帝那里去,我们所作的不是自我否定,而是自我肯定。这个主 体不是生物学或心理学上的所谓主体,而是形而上的、体现价值的、 真实无妄的主体。孔子的“仁”,孟子的“性善”都由此真实主体而 导出。[18]其次,牟通过对“性与天道”的阐释,论述了儒学“超越” 而“内在”的特色。他说,天道一方面高高在上,有超越的意义,另 一方面又贯注于人身,内在于人而为人之性,因而又是内在的。天道 兼具宗教(重超越)与道德(重内在)的意味。在中国古代,由于特 殊的文化背景,天道观念在内在意义方面有辉煌的发展。孔子以前就 有了性命与天道相贯通的思想传统。孔子以仁、智、圣来遥契性与天 道。“天道”既有人格神的意义,更是“生生不息”的“创生不巳之 真几”。天命、天道可以说是“创造性本身”。(然而,“创造性的 本身”在西方只有宗教上的神或上帝才是。“本身”就是不依附于有 限物的意思。)“天道”是从客观上讲的,“性”是从主观上讲的。 这个“性”是人的独特处,是人之所以为人的本质,是人的本体,是 创造性本身,而不是生物本能、生理结构、心理情绪所显者。“成圣” 是从应然而非实然的层面讲的,意思是正视自己的精神生命,保持生 命不“物化”,以与宇宙生命相融和,相契接。“仁”就是精神生命 的感通、润泽,层层扩大,以与宇宙万物为一体为终极。“仁”代表 了真实的生命,是真实的本体,又是真正的主体。孔子讲“下学而上 达”,意即人只须努力践仁,便可遥契天道。古人训“学”为“觉”, 即德性的开启或悟发。孔子之“天”仍保持着它的超越性,为人所敬 畏。孔子对天的超越遥契,有严肃、浑沌、神圣的宗教意味。

《中庸》《易传》一系和《孟子》一系,都讲内在的遥契,有亲 切、明朗的哲学意味。所谓内在的遥契,即不再要求向上攀援天道, 反把天道拉下来,收进自己内心,使天道内在化为自己的德性,把人 的地位,通过参天地而为三的过程,与天地并列而为三位一体。故天 命、天道观念发展的归属,是主体意义的“诚”“仁”观念的同一化, 由重客体性到重主体性,凸显了“创造性自己”的创造原理、生化原 理。[19]再次,牟论证了作为宗教的儒教。他说,了解西方文化,不 能只通过科学与民主政治来了解,还要通过西方文化的基本动力—— 基督教来了解;同样,了解中国文化也要通过其动力——儒教来了解。 (一)儒教首先尽了“日常生活轨道”的责任。周公制礼作乐,替民 众定伦常制度,既是“圣人立教”,又是“化民成俗”。伦常在传统 社会是郑重而严肃的,背后有永恒的意义,有道德价值,有天理为根 据,不仅仅是社会学、生物学的概念。如父慈子孝、兄友弟恭,是天 理合当如此的。(二)儒教之所以为教,与其它宗教一样,还为民众 开辟了“精神生活的途径”。它一方面指导人生,成就人格,调节个 人内心世界,另一方面在客观层担负着创造历史文化的责任,此与一 切宗教无异。(三)儒教的特点,其注意力没有使客观的天道转为上 帝,使其形式地站立起来,由之而展开其教义,也没有把主观呼求之 情形式化为宗教仪式的祈祷;其重心与中心落在“人‘如何’体现天 道”上。因此,道德实践成为中心,视人生为成德过程,终极目的在 成圣成贤。因此,就宗教之“事”方面看,儒学将宗教仪事转化为日 常生活之礼乐,就宗教之“理”方面看,儒学有高度的宗教性,有极 圆成的宗教精神。孔子的“践仁成仁者”,孟子的“尽心知性知天”, 都是要恢复、弘大天赋予我们人的创造性本身,即精神生命的真几。 一般人说基督教以神为本,儒家以人为本。这是不中肯的。儒家并不 以现实有限的人为本,而隔绝了天。人通过觉悟和成德过程,扩充本 性,体现天道,成就人文价值世界。儒家并不是盲目乐观,不把人的 能力看得太高,不认为人能把握天道的全幅意义、无限神秘,也不肯 定人能克服全部罪恶;相反,儒家重视修养功夫,在无穷的成德过程 中,一步步克服罪恶,趋向超越的天道。[20]第四,牟就儒教的特点, 阐发了“道德的宗教”说。从前节我们可知,唐君毅先生并不抹煞道 德与宗教的界限,主张通过道德实践走向超越的“天德流行”之境。 通过此节,我们亦可知牟与唐都把天道的超越性与仁心的无限性贯通 了起来。牟更进一步,直接把儒教界定为道德教、成德之教、人文教。 他认为,道家之“玄理”、佛家之“空理”、儒家之“性理”,“当 属于道德宗教者。宋明儒所讲者即‘性理之学’也。此亦道德亦宗教, 即道德即宗教,道德宗教通而一之者也。”[21]牟宗三先生指出,宋 明儒之中点与重点落在道德的本心与道德创造之性能(道德实践所以 可能之先天根据)上。这种“本心即性”的“心性之学”又叫“内圣 之学”,意即内而在于个人自己,自觉地作道德实践(即圣贤功夫), 以发展完成其德性人格。一方面,它与一般宗教不同,其道德的心愿 不能与政治事功完全隔开,只退缩于以个人成德为满足。另一方面, 此“内圣之学”亦曰“成德之教”。‘成德’之最高目标是圣、是仁 者、是大人,而其真实意义则在于个人有限之生命中取得一无限而圆 满之意义。此则即道德即宗教,而为人类建立一‘道德的宗教’也。 “[22]牟氏指出,这既与佛教之以舍离为中心的灭度宗教不同,亦与 基督教之以神为中心的救赎宗教不同。在儒家,道德不是停留在有限 的范围内,不像西方某些学者那样,以道德与宗教为对立的两阶段。 牟认为”道德即通无限“。意思是说,尽管道德行为有限,但道德行 为所依据之实体以成其为道德行为者则无限。”人而随时随处体现此 实体以成其道德行为之‘纯亦不已’,则其个人生命虽有限,其道德 行为亦有限,然而有限即无限,此即其宗教境界。体现实体以成德 (所谓尽心或尽性),此成德之过程是无穷无尽的。要说不圆满,永 远不圆满,无人敢以圣自居。然而要说圆满,则当体即圆满,圣亦随 时可至。要说解脱,此即是解脱;要说得救,此即是得救。要说信仰, 此即是信仰,此是内信内仰,而非外信外仰以假祈祷以赖救恩者也。 圣不圣且无所谓,要者是在自觉地作道德实践,本其本心性体以沏底 清沏其生命。此将是一无穷无尽之工作。一切道德宗教性之奥义尽在 其中,一切关于内圣之学之义理尽由此展开。“[23]最后,牟进一步 提出圆教与圆善学说,指出真正的圆教在儒家。牟先生在《智的直觉 与中国哲学》、《现象与物自身》、《圆善论》等巨著中,消化康德, 创造性发展儒释道三教。他分疏了两层存有论。他认为,康德所说的 超越的区分,应当是一存有上的区分(现象界的存有论与本体界的存 有论的区分),而不是一般形而上学所说的本体与现象的区分。牟又 指出,康德不肯承认人有”智的直觉“,把”智的直觉“看成上帝的 专利,因此他只能就知性的存有论(即”执的存有论“)的性格成就 现象界的存有论即内在的形上学,而不能成就超绝的形上学,即本体 界的存有论(”无执的存有论“)。中国儒、释、道大都肯定人有智 的直觉,以此改造康德哲学,可以完成康德无法完成的超绝的形上学 与基本的存有论。此两层存有论是在成圣、成佛、成真人的实践中带 出来的。就终极言,是成圣、成佛、成真人:人虽有限而可无限。

牟先生发挥佛教天台宗判教而显之圆教观来会通康德的圆善论, 重释中国儒释道的精神方向。他指出,基督教认为人有限而不能无限, 上帝无限而不能有限,人神之间睽隔不通,因此可称之为“离教” (隔离之教)。佛家的“般若智心”,道家的“道心”,儒家的道德 意义的“知体明觉”,都是“无限心”。儒释道三教都承认人虽有限 而可无限,都把握了“慎独”(在佛家是“修止观”,在道家是“致 虚守静”)这一枢纽,都认为人可通过自己的实践朗现无限心,故称 之为“盈教”(圆盈之教)。[24] 牟论述了儒释道三教的圆教与圆 善,指出佛家的圆教是由“解心无染”入,道家的圆教是由“无为无 执”入,而儒家则直接从道德意识入。儒家的圆教自孔子践仁知天使, 经孟子、《中庸》、《易传》直至宋明儒,得到大的发展。相比较而 言,佛道两家缺乏创生义,不能直贯于万物。儒家“预设一道德性的 无限智心,此无限智心通过其创造性的意志之作用或通过其感通遍润 性的仁之作用,而能肇始一切物而使之有存在者也。”[25] 牟认为, 儒教具有道德创造的意义,纵贯于存在界,十字打开,是大中至正的 圆教。道德主体使圆教成为可能,只有在此圆实教中,德福一致的圆 善才真正可能。在康德那里,德福一致的实现需要上帝作保证,在儒 教这里,按牟氏的说法,是以自由无限心(道德主体)取代了康德的 上帝。自由无限心本身就是德福一致之机。上帝对象化为人格神,成 为情识所崇拜祈祷的对象。然而,儒教的道德主体(无限智心、自由 无限心)却能落实而为人所体现,在道德实践中达到圆圣理境。“圆 圣依无限智心之自律天理而行即是德,此为目的王国;无限智心于神 感神应中润物、生物,使物之存在随心转,此即是福,此为自然王国 (此自然是物自身层之自然,非现象层之自然……)。两王国‘同体 相即’即为圆善。圆教使圆善为可能;圆圣体现之使圆善为真实的可 能。因此,依儒圣智慧之方向,儒家判教是始乎为士,终乎圣神。…… 由士而贤,由贤而圣,由圣而神,士贤圣神一体而转。人之实践之造 谐,随根器之不同以及种种特殊境况之限制,而有各种等级之差别, 然而圣贤立教则成始而成终矣。至圣神位,则圆教成。圆教成则圆善 明。圆圣者体现圆善于天下者也。此为人极之极则矣。”[26]在这里, 有士、贤、圣、神四位教。士位教有“尚志”、“特立独行”或《礼 记。儒行篇》等。贤位教以“可欲之谓善(此可欲指理义言),…… 充实之谓美,充实而有光辉之谓大”为代表。圣位教以“大而化之 (大无大相)之谓圣”乃至“与天地合其德,与日月合其明”,“以 天地万物为一体”为标志。神位教以“圣而不可知之之谓神”,“君 子所过者化,所存者神,上下与天地同流”为内容。四位教亦可以说 是四重境界。

总之,牟宗三关于儒学即“道德宗教”的反思,打通了性与天道、 道德与宗教、超越与内在、圆教与圆善,明确提出了儒学即是宗教的 看法,奠定了理论基础,是迄今为止,当代新儒家关于此一问题尚未 逾越的里程碑。

四 杜维明:作为群体行为的终极的自我转化

杜先生为儒学的源头活水流向世界而不懈陈辞,是目前最活跃的 新儒家代表。在主动与世界主要宗教对话的过程中,在新诠儒家传统 的过程中,他对儒学的宗教性问题作出了多方面的揭示。

首先,他不同意以一元宗教(超越外在上帝)作为衡量是否“宗 教”的普遍标准。他在70年代初就提出不要把西方文明的特殊性作为 人类文化的普遍性。以希腊的哲学思辨、基督的宗教体验作为范式, 或以“哲学”“宗教”的抽象观念来分析儒家,可能会犯削足适履的 谬误。他主张把作为哲学或宗教的儒家的问题转化为儒家的哲学性与 宗教性问题。在哲学与宗教的交汇处与共通处理解儒家的学术或体验 的特征,它恰恰是体验式哲学或智性的宗教。要之,哲学与宗教在西 方是两个传统,但在中国乃至东方只是指向同一传统之两面。[27] 80 年代,杜批评了马克斯。韦伯(Max Weber )关于儒家只是对世界的 适应的说法,认为此说“严重地贬抑了儒家的心理整合和宗教超越的 能力”[28].90 年代,他反驳了中国文化的缺失是没有上帝等说法。 他认为,五四时以为缺科学民主,现在又认为缺宗教传统,都是从西 方文化出发的问题意识。前者从启蒙思潮,后者从一元宗教。杜既不 接受从工具理性的角度来宣扬儒家的所谓无神论,也不赞成以基督教 或其它一元宗教的“超越外在”来补救儒家传统的“超越内在”的不 足。他对时下一些华人学者一厢情愿地把西方特殊形态的宗教移植过 来,或为了开拓一种宗教领域,而把自家文化中还相当有说服力和生 命力的价值资源,在没有深入研究之前就消解、遗弃的作法,提出了善意的劝告和批评。[29]凡此种种,都是要自立权衡,善待或正视自 家资源的特色,避免西方中心论的影响。这都具有方法论的启迪。

其次,在儒家及其心性之学具有宗教性的思考方面,杜受到多方面的影响,其中主要有四个方面:第一,他直承唐、牟、徐的传统, 可谓“接着讲”。第二,他深受宗教存在主义者马丁。布伯(Martin Buber )、保罗。 田力克(Paul Tillich)、戈伯。马赛尔(Gabriel Marcel)等人的影响,齐克果(Kirkegaard)也是杜感到亲切的人, 这对心性之学内蕴的宗教体验层面的发挥不无启发。第三,他受到美 国宗教学家史密斯(W. C. Smith )关于宗教的界定及宗教意义、目 的研究的影响。史密斯区分了“宗教”与“宗教性”,前者指静态结 构、客观制度,后者指传统、信仰,特别是某一信仰群体中的成员在 精神上的自我认同。后者对作为一种精神传统的宋明儒学的内在层面 的揭示颇有补益。第四,他在与当代神学家、宗教学家对话的过程中 亦得到启发。

再次,杜揭示了“为己之学”的伦理宗教涵义,界定了宋明儒学 的宗教性。对于韦伯关于儒学缺乏一个超越的支撑点的说法,杜反驳 道:这实际上是把一种基督教的,从而是外来的解释强加在儒学之上。 在儒家,虽并不相信有位超越的人格化的上帝,但相信人性最终是善 的,而且有包容万物的神性。这种人性是天命所赐,必须通过心的有 意识的、致良知的活动才能充分实现。杜把这称为“存有的连续性”。 天的实体对人决不是陌生的,能为人的意志、感情和认知功能所领悟。 通过心灵的培育和修养,人可以察觉到神发出的最几微的声音,领悟 天运作的奥妙。同任何神学证明不同,宋明儒坚持古代“天视自我民 视,天听自我民听”的天人互动观念,这规定了宋明儒的宗教性。[30] 人的自我在其自身的真实存在中体现着最高的超越,这不能理解为孤 立的个体与上帝之间的关系。“儒家对人的固有意义的‘信仰’,是 对活生生的人的自我超越的真实可能性的信仰。一个有生命的人的身、 心、魂、灵都充满着深刻的伦理宗教意义。具有宗教情操在儒家意义 上,就是进行作为群体行为的终极的自我转化。而‘得救’则意味着 我们的人性中所固有的既属天又属人的真实得到充分实现。”[31]作 为知识群体或旨趣相近的求道者的终极依据,不是一个作为“全然他 者”的超越力量。儒家深信超越作为存在状况之自我,超越现实经验 的转化,此转化的界限是使人与天所赋予的本性相符。这种终极自我 转化的承诺即包含着某种超越层面。杜把宋明儒的宗教性表述为: “它是由人的主体性的不断深化和人的感受性连续扩展的双重过程构 成的。在这种情况下,作为群体行为的终极的自我转化必然产生一系 列的吊诡:如对自我的培育采取了对自我的主宰的形式:自我为了实 现其本性就必须改变它的以自我为中心的结构……”[32]又界定为: 一种终极的自我转化,这种转化可以视为作为一种群体行为,以及作 为对于超越者的一种忠诚的对话式的回应。简言之,就是在学做人的 过程中,把天赋人的自我超越的无限潜力全面发挥出来。[33]杜维明 指出:“儒教作为宗教性哲学,它所追求的是‘立人极’。它主要的 关怀是研究人的独特性从而去理解他的道德性、社会性和宗教性…… 它的主要任务是在探究怎样成为最真实的人或成为圣人的问题。” “儒家的成圣之道是以一个信念为基础的,就是人经由自己的努力, 是可以臻于至善的。这样,作为自我修养形式的自我认识,也就同时 被认作是一个内在自我转化的行动。事实上,自我认识、自我转化不 仅密切相联,而且也是完全结合成一体的。”[34]最后,我们综合一 下杜在儒学宗教性论说中的三项重点与贡献。(一)“自我”——是 一个具有深远的宇宙论和本体论含意的伦理宗教观念。伦理宗教领域 创造活动的中心是人的主体性。自我是开放的,是各种有机关系网络 的动态的中心,是一个具体的人通向整体人类群体的过程。在自我的 可完善性中,它不断深化,不断扩展,在修、齐、治、平过程中经历 了与一系列不断扩展的社会群体相融和的具体道路。修身的每一阶段 都是结构上的限制和程序上的自由之间的辩证关系。自我处境、社会 角色的限制亦是自我发展的助缘。在前述过程中不断超越人类学的限 制,体现着我们每个人之中的圣性。[35](二)“圣凡关系”——儒 学宗教性的特点是在现实、凡俗的世界里体现价值、神圣,把现实的 限制转化成个人乃至群体超升的助缘。在轴心时代,中国凸显的是儒 家为代表的对人本身的反思,即把一个具体活生生的人,作为一个不 可消解的存在进行反思。其所涉及的四大层面是:自我、个人与群体、 人与自然、人与天。儒家不从自我中心、社会中心、人类中心来定义 人,又肯定天地之间人为贵。儒家把凡俗的世界当作神圣的,实然中 有应然,高明寓于凡庸之中。这可以为世界各大宗教的现代化提供精 神资粮。[36](三)“体知”——这不是认知领域中的理智逻辑之知, 而是修身过程中的德性之知,是一种生命体验,自证自知。人与天、 地、人、我的感通是动态的过程而非静态的结构,不可能脱离天人合 一的宏观背景而成为隔绝的认识论。[37]杜进一步把“体知”疏理为 感性的、理性的、智性的、神性的四层次,认为此四层体知交互滋养, 是具备灵觉而又可以沟通神明的人的特性。[38]总之,杜关于身心性 命、修养之学的伦理宗教性质的阐释,特别是以上三点,为儒学的现 代化和世界化提供了创造性的生长点,值得重视和发挥。

五 刘述先:两行之理与理一分殊

刘述先无疑是当代新儒家阵营在现时代最有哲学修养的学者之一。 他代表儒家,积极推动儒学与天主教、基督教、回教等方面的对话, 努力参与世界宗教与伦理方面的交流互动。他有关儒学宗教性问题的中英文论文,最早发表于1970-1971 年间[40],基本论旨至今未有大变,然关于孔孟思想的宗教义蕴,近年来的论著显然有更深入的发掘。

首先,刘注重现代神学的成果及面对现代化的儒耶沟通。他取基督教神学家田立克(Paul Tillich)的见解,把宗教信仰重新定义为 人对终极的关怀。这显然是对“宗教”取一种宽泛的界定方式,因为 在田立克看来,人的宗教的祈向是普遍的,每个人都有自己的神,自己的信仰,自己的终极的关怀。当然,问题在于什么样的终极关怀才是真正的终极关怀。刘又借鉴现代神学家蒲尔脱曼(Rudolf Bultmann)、 巴特(Karl Barth)、魏曼(Henry Nelson Wieman )、赫桑(Charles Hartshorne)、庞豁夫!猧etrich Bonhoeffer )、哈维。柯克斯 (Harvey Cox)和孔汉思(Hans Kung )等人的思想,例如消解神化、 象征语言的进路、经验神学、过程神学或宗教彻底俗世化的努力等等, 进而从当代宗教的角度审视儒家传统的宗教意涵。现代神学扬弃中世 纪的宇宙论等形式架构,一面坚持基督信息在现代的相干性,一面接 受现代文明的挑战。本来,以传统基督教为模型的宗教观念,根本就 不适用来讨论世界宗教(例如无神的佛教)。从宗教现象学的观点看, 宗教的定义必须重新加以修正,必须捐弃传统以神观念(特别是一神 教)为中心的宗教定义。上帝可以死亡,但宗教意义的问题不会死亡。 对于“他世”的祈向并不是宗教的必要条件,对于“超越”的祈向乃 是任何真实宗教不可缺少的要素,对现世精神的注重未必一定违反宗 教超越的祈向。刘述先从这一视域出发,判定孔子虽然不信传统西方 式的上帝,并不表示孔子一定缺乏深刻的宗教情怀,中国传统对于 “超越”的祈向有它自己的独特的方式。[40]刘认为:“由孔子反对 流俗宗教向鬼神祈福的态度,并不能够推出孔子主张一种寡头的人文 主义的思想。事实上不只在他的许多誓言如‘天丧予’之类还保留了 传统人格神信仰的遗迹,他对超越的天始终存有极高的敬意。”[41] 通过对孔子“天何言哉”等“无言之教”和“三畏”的诠释,刘进一 步肯定孔子彻底突破了传统:“天在这里已经完全没有人格神的特征, 但却又不可以把天道化约成为自然运行的规律……孔子一生对天敬畏,保 持了天的超越的性格。故我们不能不把天看作无时无刻不以默运的方 式在宇宙之中不断创生的精神力量,也正是一切存在的价值的终极根 源。”[42]刘注意到孔子思想中“圣”与“天”的密切关联及孔子对 祭祀的虔诚态度,指出孔子从未怀疑过超越的天的存在,从未把人事 隔绝于天。但孔子强调天道之默运,实现天道有赖于人的努力,人事 与天道有不可分割的关系。这与当代西方神学思想所谓上帝(天道) 与人之间的伙伴关系相类似。人自觉承担起弘道的责任,在天人之际 扮演了一个枢纽性的角色。但这与西方无神论不同,没有与宗教信仰 完全决裂。孔子所提倡的儒家思想兼顾天人的一贯之道,一方面把圣 王之道往下去应用,另一方面反身向上去探求超越的根源。

刘认为,进入现代,面临科技商业文明的挑战,儒耶两大传统所 面临的共同危机是“超越”的失坠与意义的失落。新时代的宗教需要 寻找新的方式来传达“超越”的信息。就现代神学思潮企图消解神化, 采用象征语言进路,重视经验与过程,并日益俗世化,由他世性格转 变为现世性格来说,儒耶二者的距离明显缩短。儒家本来就缺少神化 的传统,至圣先师孔子始终只有人格,不具备神格,阴阳五行一类的 宇宙观是汉儒后来附益上去的,比较容易解构。中国语言对于道体的 表述本就是使用象征语言的手法。中国从来缺少超世与现世的二元分 裂,儒家自古就是现世品格。儒家有一个更注重实践与实存的体证的 传统。面对现代化挑战,在现代多元文化架构下,宗教传统必须与时 推移作出相应的变化,才能打动现代人的心弦,解决现代人的问题, 既落实在人间,又保住超越的层面,使人们保持内心的宗教信仰与终 极关怀。在这些方面,儒教比基督教反有着一定的优势,有丰富的睿 识与资源可以运用。[43]其次,刘发展“超越内在”说,充分重视二 者的张力,提出“超越内在两行兼顾”的理论。刘在《“两行之理” 与安身立命》的长文中详细疏理了儒、释、道三家关于“超越”与 “内在”及其关系的理论。关于儒家,他指出,儒家有超越的一面, “天”是孔子的超越向往,《论语》所展示的是一种既内在而又超越 的形态。刘指出,孟子从不否认人在现实上为恶,孟子只认定人为善 是有心性的根据,而根本的超越根源则在天。我们能够知天,也正因 为我们发挥了心性禀赋的良知和良能。孟子虽倾向在“内在”一方面, 但孟子论道德、政事同样有一个不可磨灭的“超越”的背景,由此发 展出一套超越的性论。“只不过儒家把握超越的方式与基督教完全不 同:基督教一定要把宗教的活动与俗世的活动分开,儒家却认为俗世 的活动就充满了神圣性;基督教要仰仗对于基督的信仰、通过他力才 能够得到救赎,儒家的圣人则只是以身教来形成一种启发,令人通过 自力就可以找到自我的实现。既然民之秉彝有法有则,自然不难理解 万物皆备于我,反身而诚,乐莫大焉的境界;而君子所过者化,所存 者神,上下与天地同流。《中庸》讲天地参,与孟子的精神也是完全 一致的。”[44]刘认为,孟子与孔子一样清楚地了解人的有限性,接 受“命”的观念,但强调人必须把握自己的“正命”。如此一方面我 们尽心、知性、知天,对于天并不是完全缺乏了解;另一方面,天意 仍不可测,士君子虽有所担负,仍不能不心存谦卑,只有尽我们的努 力,等候命运的降临。

刘指出,由孟子始,儒家认为仁心的扩充是无封限的,这一点与 田立克之肯定人的生命有一不断自我超越的构造若合符节。儒家这一 路的思想到王阳明的《大学问》,发挥得淋漓尽致。大人的终极关怀 乃以天地万物为一体,不能局限在形骸之私和家、国等有限的东西上。 在阳明那里,人对于无限的祈向实根植于吾人的本心本性,良知的发 用与《中庸》所谓“天命之谓性”的本质性的关连是不可以互相割裂 的。“儒家没有在现世与他世之间划下一道不可跨越的鸿沟,所体现 的是一既内在又超越之旨。由这一条线索追溯下去,乃可以通过既尊 重内在又尊重超越的两行之理的体证,而找到安身立命之道。”[45] 刘肯定“仁”是既超越又内在的道,同时强调即使是在孟子至阳明的 思想中,天与人之间也是有差距的,并非过分着重讲天人的感通。 “孟子既说形色天性,又说尽心、知性、知天,可见通过践行、知性 一类的途径,就可以上达于天。这是典型的中国式的内在的超越的思 想,无须离开日用常行去找宗教信仰的安慰。但有限之通于无限不可 以滑转成为了取消有限无限之间的差距。儒家思想中命的观念正是凸 出了生命的有限性,具体的生命之中常常有太多的无奈不是人力可以 转移的。”[46]人的生命的终极来源是来自天,但既生而为人就有了 气质的限定而有了命限,然而人还是可以就自己的秉赋发挥自己的创造性,自觉以天为楷模,即所谓“正命”、“立命”。天道是一“生生不已”之道,这一生道之内在于人即为人道。儒家“生生”之说体 现的是个体与天地的融合。刘认为,自中国的传统看,宇宙间的创造 乃是一个辩证的历程。创造要落实则必具形,有形就有限制。宋儒分 疏“天地之性”与“气质之性”。后者讲的是创造过程落实到具体人 的结果,说明人的创造受到形器的、个体生命的、外在条件的制约。 但“气质之性”只有返回到创造的根源,才能够体现到“天地之性” 的存在。只有体证到性分内的“生生之仁”,才能由有限通于无限。 儒家强调,吾人接受与生俱来的种种现实上的限制,但又不委之于命, 不把眼光局限在现实利害上,努力发挥自己的创造性,不计成败,知 其不可而为之,支撑的力量来自自我对于道的终极托付。如此,超越 与内在、无限与有限、天与人、天地之性与气质之性、道与器,都是 有差别有张力的,两者的统一不是绝对的同一。刘氏认为,光只顾超 越而不顾内在,免有体而无用。“而超越的理想要具体落实,就不能 不经历一个‘坎陷’的历程,由无限的向往回归到当下的肯定。而良 知的坎陷乃不能不与见闻发生本质性的关连。超越与内在的两行兼顾, 使我有双重的认同:我既认同于超越的道,也认同于当下的我。我是 有限的,道是无限的。道的创造结穴于我,而我的创造使我复归于道 的无穷。是在超越到内在、内在到超越的回环之中,我找到了自己真 正的安身立命之所。”[47]再次,刘强调超越理境的具体落实,重新 解释“理一分殊”,以示儒家宗教哲学的现代性与开放性。刘认为, 超越境界是无限,是“理一”,然其具体实现必通过致曲的过程。后 者即是有限,是“内在”,是“分殊”。“理一”与“分殊”不可以 直接打上等号,不可以偏爱一方,而是必须兼顾的“两行”。兼顾 “理一”与“分殊”两行,才合乎道的流行的妙谛。

刘氏重新诠释“理一分殊”有三方面的意义:(一)避免执着于 具体时空条件下的分殊,陷入教条僵化。他指出,超越的理虽有一个 指向,但不可听任其僵化固着。例如当代人没有理由放弃他们对于 “仁”、“生”、“理”的终极关怀,但必须放弃传统天人感应的思 想模式、中世纪的宇宙观、儒家价值在汉代被形式化的“三纲”及专 制、父权、男权等。“把有限的分殊无限上纲就会产生僵固的效果…… 徒具形式,失去精神,甚至堕落成为了违反人性的吃人礼教……如果 能够贯彻理一分殊的精神,就会明白一元与多元并不必然矛盾冲突。 到了现代,我们有必要放弃传统一元化的架构。今天我们不可能象传 统那样讲由天地君亲师一贯而下的道统;终极的关怀变成了个人的宗 教信仰的实存的选择。”[48]这有助于批判传统的限制,扬弃传统的 负面,打破传统的窠臼。(二)鼓励超越理想的落实,接通传统与现 代。刘指出,今日我们所面临的时势已完全不同于孔孟所面临的时势, 同时我们也了解,理想与事实之间有巨大的差距。我们要在现时代找 到生命发展的多重可能性,采取间接曲折的方式,扩大生命的领域, “容许乃至鼓励人们去追求对于生、仁、理的间接曲折的表现方式, 这样才能更进一步使得生生不已的天道实现于人间。”[49]如此,以 更新颖、更丰富的现代方式体现传统的理念。超越境界(理一),好 比“廓然而大公”、“寂然不动”、“至诚无息”;具体实现的过程 (分殊),好比“物来而顺应”、“感而遂通”、“致曲”(形、著、明、动、变、化)。“生生不已的天道要表现它的创造的力量,就必 须具现在特殊的材质以内而有它的局限性。未来的创造自必须超越这 样的局限性,但当下的创造性却必须通过当下的时空条件来表现。这 样,有限(内在)与无限(超越)有着一种互相对立而又统一的辩证 关系。我们的责任就是要通过现代的特殊的条件去表现无穷不可测的 天道。这样,当我们赋与‘理一分殊’以一全新的解释,就可以找到 一条接通传统与现代的道路。”[50](三)肯定儒家传统智慧、中心 理念与未来世界的相干性。刘通过对朱熹的深入研究指出,“仁”、 “生”、“理”的三位一体是朱子秉承儒家传统所把握的中心理念, 这些理念并不因朱子的宇宙观的过时而在现时代完全失去意义。朱子 吸纳他的时代的宇宙论以及科学的成就,对于他所把握的儒家的中心 理念(理一),给予了适合于他的时代的阐释(分殊),获致了超特 的成就。[51]今天,我们完全可以打开一个全新的境界,以适合于现 代的情势。刘述先把儒家的本质概括为孔孟的仁心以及宋儒进一步发 挥出来的生生不已的精神,倡导选择此作为我们的终极关怀,并以之 为规约理想的原则,同时对传统与现代均有所批判。刘认为:“儒家 思想的内容不断在变化之中……仁心与生生的规约原则,在每一个时 代的表现都有它的局限性,所谓‘理一而分殊’,这并不妨害他们在 精神上有互相贯通之处。”[52]每一时代的表现,都是有血有肉的。 儒家的本质原来就富有一种开放的精神,当然可以作出新的解释,开 创出前人无法想像的新局面。这当然只是适合于这个时代的有局限性 的表徵而已,不能视为唯一或最终的表现。后人可以去追求更新的、 超越现代的仁心与生生的后现代的表现。

刘氏指出,培养哈贝玛斯(J.Habermas)所说的交往理性,求同存异,向往一个真正全球性的社团,同时要反对相对主义,肯定无形 的理一是指导我们行为的超越规约原则。我们所要成就的不是一种实 质的统一性,而是卡西勒(E.Cassirer)所谓的“功能的统一性”。 “通过现代的诠释,对于超越的理一终极托付并无须造成抹煞分殊的 不良的后果。但是对于分殊的肯定也并不会使我们必然堕入相对主义 的陷井。这是因为我们并不是为了分殊而分殊,人人都以自己的方式 去追求理性的具体落实与表现,虽然这样的表现是有限的,不能不排 斥了其它的可能性,然而彼此的精神是可以互相呼应的。宋儒月印万 川之喻很可以充分表现出这样的理想境界的情致。”[53]总之,刘述 先沿着牟宗三、方东美等人的思路,强调儒家仁心与生生精神可以作 为现代人的宗教信念与终极关怀,通过对传统与现代的多维批判,肯 定儒家思想的宗教意涵有着极高的价值与现代的意义。他着力论证、 开拓并辩护了“超越内在”说[54],并通过“两行之理”、“理一分 殊”的新释,注入了新的信息,使之更有现代性和现实性,肯定超越 与内在、理想与现实的有张力的统一。

六 结语

唐、牟、杜、刘关于儒学宗教性问题的反思,深化、丰富了我们 对儒家精神特质的认识,这本身已成为贡献给现代世界的、极有价值 的精神资源。在人的安身立命与终极关怀问题日益凸显而科技又无法 替代的今天,这些论说就更加有意义。

他们反思的共同点是承认儒学资源中饱含有超越的理念和宗教精 神,尤其肯定了其特点是“内在的超越”,即相对于基督教的他在的 上帝及其创世说,儒家的“天”与“天道”既是超越的,却又流行于 世间,并未把超越与内在打成两橛。基督教相信一个超越的人格神, 失乐园之后的人有原罪,需要通过对耶稣基督的他力得到救赎,超世 与俗世形成强烈的对比。传统儒家体证的道在日用行常中实现。儒家 相信无人格性的道,肯定性善,自己做修养工夫以变化气质,体现天 人合一的境界。

他们的反思也各有特色。总体上是唐牟打基础,杜刘循此继进, 有所发展。但相比较而言,唐、杜偏重从中国人文精神,从人文学或 哲学的人学的角度涵摄宗教;牟、刘则偏重从存有论,从宗教哲学的 角度阐明儒学之宗教之旨。唐注意宗教与道德的分别,牟直接指陈儒 家即宗教即道德,为“道德宗教”。牟不重视伦理学,杜重视伦理学, 更接近徐。杜只肯定到儒学具有“宗教性”的程度为止,即先秦、特 别是宋明儒学观念中有着信奉精神自我认同的宗教倾向,在超越自我 的精神修养中含有本体论和宇宙论的道德信仰。刘则把宗教定义为终 极关怀,在此前提下,肯定儒学有极其深远的宗教意蕴。虽然在牟那 里,天人也不是绝对同一的,但牟不太注重超越、内在之间的距离, 刘则突出了这一点,强调“超越”、“内在”的并行不悖。唐、牟注 重儒耶之异,其比较还停留在一般水平上。对耶教等,唐、牟以判教 的姿态出现,杜、刘则放弃判教,转向吸收神学新成果,在理解中对 话。这看起来似乎是把儒家拉下来了,但却不是消极退缩,而是积极 参与,为世界各大宗教的现代化提供儒教的智慧。杜、刘比唐、牟更 重视《论语》。杜、刘的批判性、现实性较强。

唐的贡献在从存在实感上奠定了儒学所具有的宗教精神的基础,开拓了儒学宗教性研究之领域,揭示了仁心良知、本心本性即宗教性的安身立命之所,发掘了包括“三祭”在内的儒家的宗教价值,设置 了“天德流行”“尽性立命”等超主客观境界。牟的贡献在奠定了儒 家道德宗教学说的主要理论基础,特别是从宗教哲学的高度创造性地 解读了“性与天道”和相关的内圣、心性学说,融摄康德,架构了 “内在的超越”、“有限通无限”、“圆教与圆善”论,凸显了道德 的主体性。杜的贡献是在英语世界开辟了儒家论说领域,进一步揭示 了“为己之学”的伦理宗教意义,并在儒家的“自我转化”观、“圣 凡关系”论和“体知”问题上有全新的发展。刘的贡献在进一步推进 了“内在超越”学说,为儒家宗教精神的现代化和落实化,重新解读 “理一分殊”,积极倡导“两行之理”,发展了“仁”与“生生”之 旨。所有这些,对儒家学说乃至中国传统精神的现代转化都有多方面 的启迪。

我觉得还有一些尚待思考的问题需要提出来作进一步研究。(一) 在学理上,当代新儒家主要关心的是心性之学和知识精英士大夫的信 仰,而礼乐伦教是传统社会的制度性生活,对儒教设施、组织、祭祀 活动、政教关系,特别是历史上民间社会、民心深处的宗教性问题却 疏于探讨。在儒家伦范制度中体现了临近终极的强烈情绪和信仰,也 渗透了对生死问题的最后意义的解答。不仅在士大夫中,而且在民间, 人们并非凭藉超自然的力量,而凭藉人的道德责任。足见儒家体制对 现世的重视,儒家宗教精神对民间的渗透。但小传统中的民间鬼神信 仰与儒学信仰毕竟有很大差别。[55]对这些问题,尚需作全面的研讨。 (二)对儒学宗教性的负面效应,包括伦教之负面,还要作出进一步 的检讨与批判。(三)无需讳言,儒学超越性不及,而内在性偏胜。 如何从宗教现象学、比较宗教学和儒教史的角度,解答超越性不足所 带来的中国文化中的诸多问题。(四)在诠释儒学的宗教意涵上,需 要并重经学资源与理学资源。目前特别要加强考古新发现的简帛中的 先秦儒学资料的研究。(五)在比较康德与儒学时,充分注意康德的 近代知识学与理性主义的背景,此与仁心良知的体验实践路数有着重 大区别。(六)本心仁体、自由无限心及知体明觉活动的限制问题, 即道德的主体性的限制问题(此还不是“命”之限制性问题),道德 的主体性与个体性不能互相替代的问题,作为生命存在的个体全面发 展的问题,具体的人作为特殊的人本身才是目的而不是手段的问题, 尚需作进一步的疏理。(七)儒家、儒学、儒教之精义能否或在什么 意义、什么层次上重返现实社会,并为当代人安身立命的现实可能性 的问题,还需要从理论与实践的结合上作出探讨。

注释:[1] 关于本世纪部分华人学者对儒学是否宗教或是否具有 宗教性的看法,另请见拙作:《儒学:入世的人文的又具有宗教性品 格的精神形态》,《文史哲》,济南,山东大学,1998年第3 期,第 35-37 页。又请见拙作:《中国大陆地区近五年来的儒学研究》,1998 年4 月3 日曾演讲于哈佛大学,并即将刊载于台北“中央研究院”中 国文哲研究所筹备处李明辉主编之《当代儒学研究丛刊》。文中详细 介绍了李申的《儒教、儒学和儒者》(《中国社会科学院研究生院学 报》1997年第1 期)和何光沪的《中国文化的根与花——谈儒学的 “返本”与“开新》(《原道》第2 辑,团结出版社,1995年4 月)等。

[2] 例如唐君毅说:“直到民三十七年写《宗教意识之本性》一 文后,至今五六年,我才对宗教之价值有所肯定,同时认识儒家中之 宗教精神。”(见唐君毅:《我对于哲学与宗教之抉择——〈人文精 神之重建〉后序兼答客问》,项维新、刘福增主编:《中国哲学思想 论集》,台北牧童出版社,1978年,第八册,第186 页。)

[3] 这一宣言的起草者是唐君毅,初发表于《民主评论》,香港, 1958年元旦。现收入《唐君毅全集》,卷四,台北,学生书局。

[4] 同注[2] ,第202 页。

[5] 见唐君毅:《理想的人文世界》,《中国哲学思想论集》, 第八册,第262 页。唐氏认为人文包含宗教,也依赖于宗教。他把宗 教界定为人文世界的一个领域,视宗教为“整个人生或整个人格与宇 宙真宰或真如,发生关系之一种文化,亦即是天人之际之一种文化。” 见唐著《心物与人生》,台北,学生书局,1984年2 月全集校订版, 第205 页。

[6] 见唐君毅:《中国未来之文化创造》,《中国哲学思想论集》, 第八册,第220-221 页。

[7] [8] 同注[2] ,第204 页。

[9] 同注[6] ,第215 页。

[10]唐君毅:《中国人文精神之发展》,台北,学生书局,1974 年月10月三版,第343 页。

[11]同上,第348 、373-374 、377 页。

[12]唐君毅:《中华人文与当今世界》,台北,学生书局,1980 年月4 月三版,下册,第465 页。

[13]同注[10],第379-381 页。

[14]同上,第383 页;又见注[6] ,第223 页。

[15]另请参见拙著《熊十力思想研究》,天津人民出版社,1993 年6 月,第339-340 页。

[16]唐君毅:《生命存在与心灵境界》,台北,学生书局,1986 年5 月全集校订本,下册,第292 页。

[17]牟宗三:《中国哲学的特质》,1963年1 月始由香港人生出 版社印行,此据上海古籍出版社,1997年11月第1 版,第13-14 、15-16 页。

[18]同上,第16-18 页。

[19]同上,第21-22 、29-31 、37-40 页。又,关于《中庸》、 《易传》与《论语》、《孟子》之关系的看法,牟先生日后有所修订, 详见《心体与性体》之《综论》部。但就性命天道相贯通,就践仁体 道的道德实践而蕴涵的宗教意识和宗教精神而言,《心体与性体》非 但没有改易,反而更有所发展。

[20]参见牟宗三:《作为宗教的儒教》,同上,第93-106页。

[21]牟宗三:《心体与性体》,台北,正中书局,1968年5 月初 版,此据1981年10月四版,第一册,第一部《综论》,第4 页。

[22] [23] 同上,第6 页。

[24]参见牟宗三:《现象与物自身》,台北,学生书局,1975年 8 月初版,此据1976年9 月再版本,第453-455 页。

[25]牟宗三:《圆善论》,台北,学生书局,1985年7 月初版, 第328 页。

[26]同上,第332-334 页。另请参见颜炳罡著:《整合与重铸— —当代大儒牟宗三先生思想研究》,台北,学生书局,1995年2 月初 版,第350-352 页;杨祖汉:《牟宗三先生的圆善论与真美善说》, 1997年7 月第10届国际中国哲学会(汉城)会议论文。

[27]参见杜维明:《儒家心性之学——论中国哲学和宗教的途径 问题》,原发表于纽约《联合》杂志,1970年11月,后收入《人文心 灵的震荡》,台北时报出版公司,1976年,第29、33-34 页。

[28]杜维明:《儒家论做人》,《儒家思想——以创造转化为自 我认同》(以下简称《儒家思想》),台北,东大图书公司,1997年 11月版,第57页。

[29]周勤:《儒学的超越性及其宗教向度——杜维明教授访谈》, 《中国文化》第12期,1995年秋季号。

[30]参见杜维明:《宋明儒学的宗教性和人际关系》,《儒家思 想》,第155 、149 页。

[31]同[28],第67页。

[32]同[30],第155-156 页。

[33]详见杜维明:《中与庸:论儒学的宗教性》之第五章《论儒 学的宗教性》,纽约州立大学出版社,1989年版。

[34]] 杜维明:《从宋明儒学的观点看“知行合一”》,《人性 与自我修养》,台北,联经出版公司,第116-117 页。

[35]参见杜维明:《儒家思想》,第55、59-60 、151-153 页。 [36]同[29].[37] 参见杜维明:《论儒家的“体知”——德性之 知的涵义》,见刘述先主编:《儒家伦理研讨会论文集》,新加坡东 亚哲学研究所出版,1987年1 月;杜维明:《身体与体知》,台北, 《当代》月刊,1989年3 月,第35期。

[38]参见杜维明:《从“体知”看人的尊严》,1998年6 月,北 京“儒学的人论”国际学术研讨会论文。另请参见杜维明与冯耀明有关体知问题的论战,见杜维明:《宏愿、体知和儒家论说——回应冯 耀明批评“儒学三期论”》和冯耀明:《“儒学三期论”问题——回 应杜维明教授》,分别见台北《当代》月刊,1993年11月第91期和1994 年1 月第93期。

[39]刘述先:《儒家宗教哲学的现代意义》,原载台北《中国学人》,1970年3 月,第1期。此文后收入著者《生命情调的抉择》, 台北,志文出版社1974年3 月初版。英文于夏威夷《东西哲 学》,1971年第2 期(总第21期)。

[40]详见(A )刘述先:《儒家宗教哲学的现代意义》,《生命 情调的扶择》,台北,志文出版社1975年5 月二版。第47-48 页; (B)刘述先:《由当代西方宗教思想如何面对现代化问题的角度论儒 家传统的宗教意涵》,《当代中国哲学论:问题篇》,八方文化企业 公司,1996年第12月初版,第85-93 页。

[41]同上(B ),第94页。

[42]刘述先:《论孔子思想中隐涵的“天人合一”一贯之道》— —一个当代新儒学的阐释》,台北,《中国文哲研究集刊》,第10期, 1997年3 月,第7页。

[43]同注[40](B ),第98-99 页。

[44]刘述先:《“两行之理”与安身立命》,《理想与现实的纠 结》,台北,学生书局,1993年8 月初版,第220-221页。

[45]同上,第226-227 页。

[46]同上,第228-229 页。

[47]同上,第239 页。

[48]同上,第236 页。

[49][50][51]刘述先:《“理一分殊”的现代解释》,《理想与现实的纠结》,第170 、172-173 、167页。

[52]刘述先:《有关儒家的理想与实践的一些反省》,《当代中国哲学论:问题篇》,第237页。

[53]同[44],第237 页。

超分子化学论文篇8

梁启超的学术兴趣非常广泛,他不但传统学问的根基十分深厚,熟稔经史子集,在旅日期间受到日本学界对东西学术思想研究的影响,又长期与留学欧美的严复(1854~1921)、张君劢(1887~1969)、丁文江(1887~1936)、胡适(1891~1962)等人往来论学,对西方学术并不隔阂。从今日他所留下来的一千四百多万字的著作来看,其论述内容包含了各种不同的领域,从政治、经济、法律、历史到文学、戏曲等,因此许多人都同意任公是近百年来中国少有的博学之士。

梁启超自幼便对《墨子》深感兴趣,表示“极崇拜”墨子的思想,他在一生之中的不同阶段,撰有多篇文章讨论墨学。我认为墨学在梁氏学术思想之中虽然不像西学、佛学、史学,尤其是近三百年学术史等那么受人重视,却是他的学术兴趣与思想表现之中非常重要的一环。

梁启超的思想虽然变化多端,也并非毫无缺陷,但却是前后一致地奠基于一些宗教、道德、政治与知识论的原则之上;他的这些原则,从今天我们所普遍接受的观点来看是相当合理的;其中尤其包含了梁启超所坚持的群与己的并重。至少自1902年以来,梁启超思想的主脉不应视为集体主义或国家至上主义,他明显地追求一种植根于传统的群己之间的互动与平衡,而个人在此“群己连续”的间架中,是具有终极意义的。

梁启超早期对墨学的研究可以发表于《新民丛报》第49、50、51、52、53、57、58等号(光绪三十年5月至11月,1904)的《子墨子学说》与《墨子之论理学》两文为代表。首先我们必须了解梁启超当时的思想状况,该文发表之时,他刚刚结束将近一年的美国之行(1903.2.20~12.11),回到日本,正在撰写《新民说》最后一部分的几篇文章,如《论私德》与《论政治能力》等文。梁启超此时思想的主线已经从宣扬激烈革命,转向提倡渐进改革;从强调学习西方的“发明新道德”,转变为重视源于传统文化的“元神真火”。就学术思想来说,在西学方面,讨论西方经济思想的《生计学说沿革小史》以及论康德、边沁、伯伦知理等文章都已发表;中学方面,因为受到赴美之行的影响,《论中国学术思想之变迁》一文在第22期(1902.12)佛学部分写完之后,就暂时停了下来。

《论中国学术思想之变迁》的一系列文章综论了中国古今学术发展的主要趋势,其中先秦部分即谈到墨家。梁启超指出春秋末期墨与孔、老并立,三分天下。他的分析环绕着地理因素,认为中国古代思想之中,北派重视实际,以孔子为首,南派则崇尚玄想,以老子为魁,至于墨子,他很简单地说:

墨亦北派也,顾北而稍近于南,墨子生于宋,宋南北要冲也,故其学于南北各有所采,而自成一家言。其务实际、贵力行也,实原本于北派之真精神,而其刻苦也过之;但其多言天鬼,颇及他界,肇创论法,渐阐哲理,力主兼爱,首倡平等,盖亦被南学之影响焉。

他也谈到后来墨学分为兼爱、游侠与名理三派。在讨论先秦诸家之派别以后,梁启超本来打算接着写《论诸家学说之根据及其长短得失》一节,但是他却感觉到力不从心,所以只好暂阙,遗憾的是这一部分后来他一直没有机会补写。在暂缺的《论诸家学说之根据及其长短得失》一节之后,梁氏撰有《先秦学派与希腊印度学派比较》,指出先秦思想的一个缺点是“论理Logic思想之缺乏”,不如印度的因明之教与亚里士多德的论理学,而《墨子》中《大取》、《小取》等篇虽有名学之词句,“但其学终不成一科耳”。

大约在1902年中期,他还没有能力处理先秦各派,包括墨子在内的思想内容,并评论其得失;而他对墨学中的逻辑部分也没有很高的评价。其后,梁启超介绍了许多西方的经济、哲学思想,又去了一趟美国,思想发生了很大的变化,至1904年中叶开始,他再次回到先秦诸子的领域,而首先处理的就是《墨子》。

为什么梁启超这时认为自己可以讨论《墨子》的学说根据,并评论其长短得失呢?这当然是因为他在这两年之间“悉心研究”的结果,然而其中我们不能忽略的一个重要因素是,梁启超在这段期间阅读了一些日文有关中国古代思想史的书,日本人的观点刺激了他对先秦思想的重新诠释。过去我们常注意到梁启超透过日文学习西方思想,但实际上他也透过日文著作来认识中国。他在赴日前期所撰的《东籍月旦》一文中就介绍了好几本日本人所写的中国史,认为是很有参考价值的。以《子墨子学说》来说,梁启超清楚地表示,文中有些地方在资料排比上是采用日人高濑武次郎所著的《杨墨哲学》一书。总之,不容讳言的是,日文有关中国历史与思想的著作帮助梁启超澄清了先秦思想发展脉络的一些问题,尤其是让他开始建立起对墨子学说的整体理解。

再者,梁启超透过日文而了解的西学,也对他认识先秦思想有所帮助,在《子墨子学说》中他多次将墨子与西方思想作比较,比较的对象包括柏拉图、基督教、霍布斯、洛克、卢梭、康德、边沁、约翰・弥勒、社会主义等。由此可见,当梁启超更深入地了解西方文化时,他就能更清楚地看到中西的对照,也对中国古代思想有较从前更进一步的认识。因此日本学界对中西文化的研究,刺激了梁启超重新了解他的祖国,这是不容忽略的。但是日本学术对他的影响,似乎只限于给他一些初步的启示,并扩展他的视野,而不是影响到他思想的基本走向。

在《墨子之论理学》一文中,梁启超从《墨子》之中最基本的逻辑术语的界定,谈到不同论证方法与推理原则,更将墨子的论理学与西方的演绎法、归纳法相印证。在将中西比较之后,梁启超指出,墨子的论理学虽然不如“今世欧美治此学者之完备”,但在二千多年前有此成就“亦足以豪也”;梁启超研究墨子的论理学的目的,在于融合中学与西学,并藉此提升民族自信心,使国人能像西方,从文艺复兴创造近代文明那样,也能够从中国传统中开出新局。

《子墨子学说》一文有类似的用心,不过更着眼于以墨子精神来解决当时中国社会“民德”的问题,这与他在《新民说》之中的主张有很密切的关系。梁启超在《新民说》中认为:群与己应维持一个以“界”为中心的平衡关系,他一方面重视社会秩序,一方面也肯定个人自由与个性发展,而在国家危机的时刻,群要比己来得重要。他所谓的“新民”就是要人们能认识正确的群己关系,并养成公德心、国家思想、冒险进取、自由、进步、权利等现代国民的精神。梁启超在《新民丛报》时期对墨学的探讨与“新民”的理想有直接的关系,是他对于未来中国“国家与国民之想象”的一环。

在《子墨子学说》中,梁氏强调中国人有两个严重的缺点,一是自私自利,一是“命”的观念太强,因而不知自立自强,也缺乏西方冒险进取的精神。他认为墨子以兼爱为中心的“利他主义”,可以帮助国人医治自私自利的毛病,了解到正确的群己关系。他很同意墨子所说“利人即所以利己也”的说法,他指出:利己者,人类之普通性也,骤语以社会全体之利,则以为不亲切而漠视之,故墨子复利用此普通性,而极明利人即利己之义。……盖墨子以实利主义为兼爱主义之后援,其意谓不兼爱者则直接以利己,兼爱者则间接以利己,而直接之利,不如间接之利尤广而完而固也。

他更以日人加藤弘之(1836~1916)利己主义的推理来协助说明墨子的说法,加藤氏说:“人类只有爱己心,无爱他心,爱他心者,不过‘知略的爱己心’耳”,梁启超认为墨子正是专利用这种知略的爱己心,来激起人们的“利他主义”。

然而墨子的兼爱、利他的思想除了有“利人即利己”的基础之外,还奠立在一种宗教观念之上,亦即利人是上天所嘉许的行为。对儒家来说,道德行为是一种目的,而不是一种手段,所以只问事情本身对不对,而不问行为的结果是得祸或得福。但墨家却把道德行为当成得利的手段,是为了得福而为善、为了避祸而不为恶。梁启超敏锐地指出“儒者以义为仁爱之附属物,墨者以利为仁爱之附属物”;简单地说,儒家言“义不义”,墨家则明“祥不祥”。

传统儒家思想多从“正其谊不谋其利,明其道不计其功”的角度批评墨家功利的想法,但是梁启超则不然,他认为这两种说法是可以互补的,关键在于传统儒家“责任道德说”只适合君子,却无法影响“中人以下”。

梁启超主张将儒、墨、佛三者融合为一,对君子用实法,对小人用权法,如此可以有助于改良“民德”。

对梁启超来说,自私自利的一个重要表现是缺乏国家思想或爱国情操,墨家精神之中最让他感动的,其实就是由兼爱、明鬼观念而产生的“轻生死”、“忍苦痛”的精神。他认为如果要使每一个国民都变成儒家的君子,具备现代国家思想,必须要仰赖像墨家(与佛教)那种宗教观念,才能让人们为一个群体的道德理想而超越生死,在关键时刻敢于为国捐躯。

就群己关系而言,梁启超提倡墨学的目的无疑地在药治国人过度重视利己,而忽视利群的缺点,而利群的具体内涵,就是他在《新民说》之中所反复讨论的公德心与国家思想。因此对梁启超来说,他所说的公德心与国家思想并不是西方社会所特有,而是与传统思想中儒学、墨学的理想是分不开的,而造就此一新国民的方法也是包含了儒家“责任道德说”、墨家福善祸淫、明鬼,以及佛教权实并用等观念。总之,梁启超国家思想中传统的根源是不容忽略的。

再者,梁启超的群己观也不全是要求个人要为群体牺牲(当然国家危亡时应该这样做),他吸收了墨家“利人乃所以利己”的观念,认为群己是交织在一起,而两者都有本质上的重要性。在此要特别指出的是:梁启超并不是只重群体而不重个人,他并不完全肯定墨子以兼爱为基础的“利他主义”,认为其最大的缺点就是抛弃了“自己”与“所有权”的观念,是知有群而不知有己;这种理想只可能在如柏拉图、德麻靡里辈(原注:参观生计学沿革小史篇)所虚构之共产主义,或佛教所说“举一切众生入无余涅磐以灭度之”的情况下,才能实现,在一般的社会中是不可能的,所以他认为追求此种理想并非社会之福。

由此可见清末梁启超在《新民丛报》之上与革命党人辩论,反对土地国有,晚年又不赞成在中国实行马克思式的共产主义,是有其思想根源的。为了公允地了解梁启超的群己观,我们必须要在“群”与“己”两方面同时观照,他不是一个集体主义者或国家至上主义者,也不是一个西方意义下的个人主义者,而是重视群己之间的互动与平衡。从此角度才能了解梁启超思想的复杂性与巧妙性。

梁启超对墨子“兼爱”、“利他”思想的另一批评,是有关“利”的观念,墨子说人们兼爱可以得利,但他所谓的“利”是指维持生存所需要的食衣住行等“必要的欲望”,所以他提倡节用、节葬,反对奢侈等。梁启超认为人类除了必要的欲望之外,还有“地位的欲望”,意指相应于国民的程度,与个人在群体中的身份,其所谓“必要”的欲望是不同的,此一欲望也随着文明程度的提升,会有所变化。无疑地,梁启超的理想社会决非是人人平等而仅有物质温饱的社会,而是级层性与进步性的。他坚信“欲望之一观念,实为社会进化之源泉,苟所谓必要者不随地位而转移,则幸福永无增进之日”。梁启超这种对利与欲望的想法,显然较配合资本主义的经济体制,而与社会主义或共产主义不相契合。

再者,梁启超指出墨子坚持严格的“必要”之欲望,所以“非乐”,他只知道有物质上的实利,而不知道有精神上的实利。以娱乐一事来说,墨子只知此事废时旷业,但实际上以娱乐为目的的休闲生活,能间接地陶铸人之德性与增长人之智能,是人生中很重要的一部分。

梁启超认为墨子的实利思想大抵来说,过重物质而忽略精神,但在《鲁问篇》中“公输子谓子墨子”一条也曾发明“凡事能使吾良心泰然满足者谓之利,否则谓之不利”的观念,梁启超认为这种尝试将乐利与道德结合在一起的主张,是很高明的说法。

梁氏从墨学中领悟的另一个重要的观念是“非命”,这样的想法他早在1902年撰写《新民说》中《论进取冒险》一节就已经谈到,他认为国人重“命”,以为事事都是早已注定的,因而消极地自暴自弃,缺乏努力奋斗、开创新局的精神:“危乎微哉!吾中国人无进取冒险之性质,昔已然,而今日且每况愈下……”

在《子墨子学说》一文中的《非命》一节,梁启超试图透过颂扬墨子“非命”观念,来批判所谓“儒家的命定主义”,以建立具有现代精神的“新民”,而“非命”也就是“力行”。

墨子非命说的基础是经验与归纳,亦即援引“先王之前言往行”以为证,梁启超对此说法并不满意,他从“天演论”为“非命说”立下新的论据。他说:物竞天择一语,今世稍有新智识者,类能言之矣,曰优胜劣败,曰适者生存,此其事似属于自然,谓为命之范围可也。虽然,若何而自勉为优者适者,以求免于劣败淘汰之数,此则纯在力之范围,于命丝毫无与者也。

至于国人流行的人生之富贵、贫贱归诸命的说法,梁启超也加以驳斥。他说人的贫富贱贵,往往是由于社会全体之力所凝聚成的制度所造成的,在现实世界中有许多不合理的制度,使“力”得不到合理的发挥与公平的竞争,在这样的制度中,人们不能自拔,所以归之于命。实际上这些社会制度都是可以用人力来破除的,例如当时的科举制度(至1905年才废)。

梁启超更以佛教因果的说法来支持墨子“非命”的观点,认为佛教的“因果说”是“有力而无命”,而退一步而言,即使有命的作用,这个命也是人类的自力所可以左右的。这一理论将梁启超思想中群己关系,以及人类历史演变的决定因素等重要的问题,从本体论的角度结合在一起,梁启超认为是“其论据精深博辩,盛水不漏”。

梁启超对墨子的研究不但注意到改善民德的问题,也了解到民德的改善要依赖一套新的政治架构,即国家建构的问题。这时他对卢梭所谓国家是由“公民同意所造成”的“民约论”说法仍颇为醉心,并由此来评估墨子的政治思想。他的看法是:墨子之政术,民约论派之政术也,泰西民约主义,起于霍布士,盛于洛克,而大成于卢梭,墨子之说则视霍布斯为优,而精密不逮洛、卢二氏。

梁启超认为中国以前讨论国家起源时多主张“神权起源”与“家族起源”,只有墨子在《尚同》之中阐明“天下之乱生于无正长,故选择贤圣立为天子,使从事乎一同,谁明之,民明之,谁选择之,民选择之;谁立之,谁使之,民立之,民使之也”,这是主张国家由民意所公建,是一种本土的“民约论”。

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