本教材适合七年制和长学制临床医学专业学生用，也可作为医学各专业研究生的选用教材。分子生物学的理论与技术已在医学领域广泛应用。学习医学分子生物学这门课程，既要较系统地了解分子生物学的基础理论知识和技术理论知识，同时也要了解分子生物学在医学领域的应用和相关研究进展。本书介绍的医学分子生物学知识包括5个方面的内容。第2章至第10章介绍与医学密切相关的分子生物学基本知识，主要介绍基因和基因组的基本概念和基本特点，基因组核酸的复制与损伤修复、基因表达和功能蛋白质的形成与降解、基因表达的调控、细胞间通讯与信号转导的基本概念和基本理论，细胞增殖与凋亡的相关分子生物学机制。第11章至第13章介绍基因操作的基本知识，主要介绍基因分析、基因功能研究和基因克隆与表达的有关基本知识和研究策略，这些知识是从事医学科学研究、掌握医学各学科研究进展、了解分子生物学在临床医学中的应用所必备的基础知识。第14章至第18章介绍疾病相关的分子生物学机制，主要介绍基因和基因组、细胞间通讯和信号转导与人类健康和疾病之间的关系。
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关键词：《周易》;量子力学;相对论;量子场论;科学与信仰
中图分类号：B02 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2016）01-0076-02
契诃夫有这样一句名言：“当喉咙发干时，会有连大海都一饮而尽的气概，这便是信仰;等到口渴时至多能喝两杯，这就是科学。”[1]信仰是人的精神食粮，科学是人改造世界的物质基础。物质与精神是人类生存和发展的两大基本要素，所以我们既要发展科学，也要完善与文明相匹配的信仰。在众多信仰之中，影响最为深远的便是，的教义往往是影响者的世界观。爱因斯坦曾在《科学和宗教》一文里这样说过：“科学没有宗教就像瘸子，宗教没有科学就像瞎子。”[2]当今世界范围内，无论是物理学家还是哲学家都广泛的讨论了由现代物理学引起的经典物质观的转变。这种转变似乎都朝着一个方向，那就是现代物理学的众多思想与中国古老的“易道”世界观的一致性。也许，科学与信仰之间并不是矛盾的，它们彼此存在着某种和谐性。
一、“易道”基本世界观
在中国的思想史中，儒学和道家思想占统治地位。而这两个学派的共通点就是都将《周易》作为传播自己思想的教材。《周易》不仅是儒学五经之首，同时也是道家三玄之一。可见，《周易》所蕴含的世界观思想的影响十分强大。《易经》和《易传》合称《周易》。虽然《周易》全文很短，叙事简练，却博大精深，是信息宝库。
1.《易经》象与数的解析
“易道”对于世界观的表述，是通过“卦”以及构成“卦”的“爻”所象事物以及所象事物的位置次序来完成的。
《易传》常以象、数来共同解释《易经》。“象”主要有两种。第一种是“卦象”，包括卦位和六十四卦所象事物的位置关系。第二种是“爻象”，就是构成每一卦的阴、阳两爻所象的事物。“数”主要分两类。第一类是“阴阳数”，《易经》规定“奇阳偶阴”[3];第二类是“爻数”，指的是爻位，用来表示事物的位置关系。
2.阴阳对立与统一
《易经》的最初结构和核心思想就是通过阴阳两类事物的对立与统一来看事物的发展与作用。而每一类事物的内部也有阴阳两种性质，事物是由阴阳相生相克构成，事物的发展是阴阳对立与统一的作用。阴阳是不可分的统一体。庄子认为“易以道阴阳”，《周易》在认识上的意义就是将“道”分为阴与阳两种形式。老子认为的“道可道，非常道”表明“道”是抽象且模糊的，而《周易・系辞上》的“一阴一阳之谓道”[3]却使“道”从不可道的神秘感中走出来，因为“阴与阳”这对矛盾在运动的过程中就反映了发展的必然性和事物的普遍联系原则。
《周易》认为构成事物的基本元素是“阴阳”，根本方法是“阴阳”，本质内容还是“阴阳”[3]。用“阴、阳”这种对立与统一的属性来揭示天、人、地三者的对立与统一，强调“天人和谐”的发展规律。用“对立与统一”的方法对事物的变化发展做出“吉凶悔吝”等判断，以达到劝善惩恶，趋利避害的目的。
3.“天人和谐”的原则
《周易》预测的核心是将“天、人、地”这三才，“春、夏、秋、冬”这四象，“金、木、水、火、土”这五行，用数学方法将这三项代入公式中，来观测所得到的结果。由于人和宇宙世界是不可分割的整体，因而《周易》会利用人与自然的相互作用来做出“吉凶悔吝”的判断，这体现的就是“天人和谐”的思想[3]。
“易道”世界观强调人和自然之间的和谐性，即“天人合一”。《周易》强调人应该顺从自然，顺应天意，人与自然是统一的整体，不能将二者分开而言之。在“天人和谐”之中把握事物发展的规律，趋利避害。只有“天人和谐”才会不断向前发展。
二、“易道”世界观与现代物理学的契合
现代物理学的发展是科学技术最辉煌、最有影响的成就之一。相对论的出现，量子力学的创立以及量子场论的发展，从根本上改变了人们对世界的观念。出人意料的是，随着这些理论的逐步完善和发展，这些科学思想与“易道”世界观越来越呈现出和谐的关系。
1.“阴阳对立与统一”与“波粒二象性”
波粒二象性是指微观粒子既具有波动的性质，又具有粒子的性质，例如，光是以“量子”形式发射或被吸收的，但是当光的粒子在空间里传播时却表现为电场与磁场的振荡，它显示出波行为的所有特点。波粒二象性是一个理论框架，自然界的所有粒子都能用一个微分方程，如薛定谔方程来描述。这个方程的解是波函数，这个波函数是用来描述粒子状态的。波函数也可以看作是描述粒子出现在特定位置的几率幅。这样微观粒子的波动性和粒子性就统一在一个解释中了。就任意一微观粒子而言，它表现究竟是波动性还是粒子性，取决于哪一性质的作用强。而且微观粒子的波粒二象性是可以转化的[4]。
如果用《周易》来解释“波粒二象性”，粒子的波动性和粒子性可以看成是“易道”里的阴性与阳性。二者对立，但是却可以在一定条件时相互转化。“卦”所指的就是量子力学所说的微观粒子。每一粒子所显示的波动性或粒子性，是由微分方程算出来的;尽管“卦”的阴阳没有微分方程那样深奥，但是同样也是通过数学的排列组合变化显现的。无论是量子力学的“波粒二象性”还是《易经》里的“阴阳对立与统一”都是通过数学方法来表述在不同时间、不同次序的粒子所显现的性质。
“易道”并没有波粒二象性这一物理学术语，但是通过其内涵的基本世界观思想，却可发现，在中国古代就可以很巧妙地将相矛盾的思想统一在同一个理论里。
2.“量子纠缠”与“天人和谐”
“易道”之所以可以相对准确地对人事做出“吉凶悔吝”的预测，是因为“易道”是根据天地自然之中存在的规律和必然联系做出的判断。“易道”将人与天地，与万物，乃至与整个宇宙都统一起来，人的发展不仅仅取决于自己，同时也与万事万物都紧密联系着。
在玻尔与爱因斯坦的三次论战之中，最为巅峰的便是爱因斯坦对量子力学的理论基础的不完备性。玻尔的量子纠缠理论是爱因斯坦认为玻尔量子力学最为荒谬的一点。他认为两个独立的粒子怎么可能在超越距离且没有联结的情况下彼此显现出预测好的性质。而且，这是不符合物理体系的可分离性。爱因斯坦与玻尔之争转向了量子力学属于定域性还是非定域性之争。近代美国物理学家约翰・弗朗西斯・克劳泽在他写博士论文时，无意在图书馆里发现了爱尔兰物理学家贝尔关于解决玻尔和爱因斯坦争论的实验论文。他开始着手做这个实验，但是实验结果却让始终坚信爱因斯坦的观点是正确的他十分郁闷。在测量了近百万对的粒子态势后，他发现果真如玻尔的预测一样，两个粒子即使超越了距离且彼此独立却仍然呈现彼此纠缠的态势。贝尔利用反证定域性理论不能重现量子力学的一切语言来证明了量子力学属于非定域性理论，以此说明量子纠缠所体现的整体性。
所谓量子纠缠，是指即使两个粒子在空间上被分开，而这两个粒子组成系统中依然相互影响的现象。就是说，两个粒子A和B，它们分别具有两种性质，这两个粒子的关系是：“只要A显示性质a，B就一定显示性质b”。无论这两个粒子所处什么位置，这个关系都存在。“纠缠态”是一种综合了两种独立情况，纠结而不可分割的状态。
量子纠缠这一理论虽然已被证实其正确性，但是产生这一现象的原因至今没有答案。这也许就说明宇宙是一个整体，宇宙世界冥冥之中都蕴含着某种规律和必然联系。自然的法则和社会的法则是永恒不变的。也许这个法则你讲不出为什么要遵守的原因，但是却必须需要遵守。
3.“量子场论”与“天然场论”
现代物理学与中国古老易学都将“变化”看成是自然界最本质的东西。“易道”对于体现事物内部和谐运动的力所做的描述，在量子场论看来是十分贴切的。粒子间的力被看成是粒子所固有的动态模式的体现。在量子场论中，场被看作一切粒子相互作用的基础。粒子的存在和消失，只是场的运动形式而已。
原先的物理学家把世界想象成物质与能量。物质由粒子构成，能量存在于场。场与粒子的相互运动，引起粒子的运动。量子场论是研究量子场的结构、运动及其相互作用规律的物理理论。量子场论的任务，是描述相对论性粒子之间相互作用和相互转化的规律性。量子场论是量子力学与经典场论的结合。量子场论建立起统一的观点，认为宇宙是量子的大型繁殖场和战场，每个事物都被看成是相互作用的自然统一场，物质实在是由量子组织交换而成。自然法则不是强加在事物之上，而是一种内在的存在。
八卦卦象所描述的宇宙统一天然场框架象征的事物，是由于事物内部相互吸引相互排斥，发生变化所形成的。正如《老子》里的“万物负阴而抱阳，冲气为和。”[5]体现了，在宇宙的天然场中，万物都通过阴阳相互作用产生。“负阴抱阳”才能“冲气”，而冲气的结果就是“和”。“和”才能保证事物的存在与发展永续进行，如果“和”与“阴阳”绝离，事物就不复存在。量子场论中的真空，在《周易》里便是“道”，基本粒子便是由“道”分解衍生出来的阴阳卦象。粒子的运动，就是阴阳相生相克的发展。量子场论中的力，便是“易道”对立统一的联系。在量子场论中，正是通过真空中正“阳”负“阴”能量的涨落，提供能量大“阳”小“阴”来描述粒子的生成、变化和湮灭。《周易》的宇宙天然场论与量子场论之间是彼此相通的。
三、结论
“易道”作为中国，乃至世界古老的，至今看来，它仍有自身的科学价值。它所内涵的世界观与现代物理学的思想存在着一定的和谐性。正如前中共中央宣传部长龚心瀚在《现代易学是中国特色社会主义文化的重要组成部分》一文里这样评述易学：“现代易学文化教人聪明才智，提高人们因变应变的能力，使万物各得其宜，刚柔协调互补，整个宇宙大化在一种最高的富民强国的和谐中生生不已。”
《周易》为中国传统的科学提供了科学观、方法论和宇宙秩序原理，与现代物理学思想的和谐。我们通过“易道”世界观与现代物理学思想的和谐关系似乎能洞察到：科学与信仰往往看似矛盾，但是却和谐相依。
参考文献：
[1]契诃夫.契诃夫手记：图本[M].贾植芳，译.长沙：湖南文艺出版社，2006.
[2]爱因斯坦.科学和宗教[C]//爱因斯坦文集，北京：商务印书馆，1979.
[3]杨天才，张善文.周易[M].北京：中华书局，2013.
［关键词］诺贝尔奖；诺贝尔物理学奖；威廉・劳伦斯・布拉格；李政道；杨振宁；吴健雄；弱相互作用；宇称不守恒定律
［中图分类号］G 316［文献标识码］A［文章编号］1005-6432（2013）2-0089-06
1理论物理学家李政道教授简介
李政道1926年11月24日出生于上海市（祖籍江苏省苏州市）一个中产阶级家庭［父亲李骏康是金陵大学（1952年并入南京大学）农业化学系首届毕业生，母亲张明璋毕业于上海启明女子中学，大哥李宏道毕业于上海沪江大学商科，二哥李崇道毕业于广西大学畜牧兽医学系，大弟李达道肄业于上海大同大学航空工程系，二弟李学道和小妹李雅芸均毕业于上海交通大学船舶系［1～2］］，曾就读于东吴大学（今苏州大学）附中和抗战时期浙江嘉兴秀州中学内迁江西组建的赣州联合中学，因战乱连小学和中学毕业的正式文凭都未取得，1943年夏在贵阳以同等学力考入国立浙江大学理学院物理系（当时浙江大学本部已从广西宜山县迁至贵州遵义老城，文学院、工学院及师范文科设在遵义，理学院、农学院及师范理科设在湄潭县，一年级新生在湄潭永兴镇上课）。在永兴镇上大学一年级［师从享有“中国雷达之父”美誉的理论物理学家束星北（1907―1983）教授］。1944年夏他因翻车事故受伤休学半年，同年11月日军侵入贵州，浙江大学停办，1945年年初他辗转进入昆明国立西南联合大学物理学系学习（师从物理学家吴大猷教授），1946年9月获政府经费资助和朱光亚（1924.12.25―2011.02.26）一起作为吴大猷教授［Wu Dayou，1907.09.29―2000.03.04，被誉为“中国（近代）物理学之父”］的随行研究生赴美。李政道以大二学历进入美国芝加哥大学深造（因无大学毕业文凭刚开始时是非正式生），1948年春通过芝加哥大学研究生院的博士研究生资格考试并被录取，1950年年初以“有特殊见解和成就”通过博士论文《白矮星内的氢含量（Hydrogen content of white dwarf stars）》的答辩（利用新的星体结构稳定性证明白矮星内的氢含量不大于1%，从而说明白矮星只能是恒星演化的终点。同时证明白矮星的能量并非是其内部核反应的结果，并首次正确地计算出简并物质的电导率。其博士生导师是1938年诺贝尔物理学奖获奖者、意大利物理学家费米），获芝加哥大学物理学哲学博士学位，被誉为“神童博士”。
李政道1950年在威斯康星州约克斯（Yerkes）天文台（创建于1897年，隶属于芝加哥大学天文学和天体物理学系）工作8个月，1950―1951年任加利福尼亚大学伯克利分校物理学系讲师和助理研究员；1951―1953年任职于普林斯顿高等研究院（Institute for Advanced Study，Princeton成立于1930年）；1953―1960年任哥伦比亚大学物理学助理教授（1953―1955年）、副教授（1955―1956年）和教授（1956年晋升为教授，创造哥伦比亚大学自1754年建校以来最年轻正教授的纪录）；1960―1963年任普林斯顿高等研究院理论物理学教授（其中1960―1962年任哥伦比亚大学兼职教授，1962―1963年任该大学访问教授）；1963年回到哥伦比亚大学续任教授，1964年起出任该大学第一任费米讲座物理学教授，同年当选为美国国家科学院院士，1984年起任哥伦比亚大学全校级教授（University Professor）这一最高荣誉教职，2011年年底正式退休。1994年6月8日当选为中国科学院首批外籍院士，1997年5月30日国际编号为3443号的小行星被命名为“李政道星（1979年9月26日由中国科学院南京紫金山天文台发现）”。1997年11月6日李政道捐赠私人储蓄30万美元，以已故夫人秦惠（1928―1996，芝加哥圣玛丽学院毕业）和他自己的名义创立“中国大学生见习进修基金（即政基金）”，资助北京大学、复旦大学、兰州大学、苏州大学和台湾新竹清华大学的本科生（其中至少应有一半女生）从事科研辅助工作。李政道夫妇1950年6月3日在芝加哥注册结婚，他们共育有二子：长子是美籍华裔历史学家和社会学家李中清（James Lee，1952―），次子是美籍华裔化学家李中汉（Stephen Lee，1956―）。李政道教授喜爱国学和艺术，业余时间爱好作画。中国内地的博士后制度始创于1985年，他是其首倡者和积极推动者。自1972年9月起他曾多次回国访问和讲学。
李政道教授的研究领域十分广泛，曾涉猎量子场论（量子力学和经典场论相结合而产生）、粒子物理学（又称高能物理学）、核物理学、统计物理学（又称统计力学）、流体力学、天体物理学和广义相对论等诸多方面，在理论结构和唯象分析方面多有建树，对近代物理学特别是粒子物理学的发展作出杰出贡献。他取得的主要科研成就有：①1949年与美国物理学家罗森布拉斯（Marshall Nicholas Rosenbluth，1927―2003）和杨振宁合作（李杨之间的合作主要因排名和署名先后问题出现争执和怨恨而于1962年5月起中断，自此两人彻底断交并决裂［3～4］）提出普适费米弱相互作用理论和中间玻色子（发现传递弱相互作用的中间矢量玻色子W±和Z0粒子是1984年诺贝尔物理学奖的获奖成果）的存在，将费米的β衰变理论推广到μ子（一种轻子），他们与其他人的贡献一起奠定了四种相互作用（强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用）的分类方法，沿用至今。②1951年通过将海森堡湍流模型与实验结果相结合，计算出各向同性湍流的涡流黏滞系数，证明二维空间中不存在湍流，湍流只能在三维空间中发生，这是流体力学和湍流学中的一条重要定理，也是天气预报预报飓风的一个重要理论基础。③1952年与杨振宁合作提出统计物理学中关于一级相变本质的两个定理以及有关巨配分函数之根的“李―杨单位圆定理”。首先给出了不同相（气相、液相、固相）中任一相的热力学函数的严格定义，证明热力学函数能区别不同的相，不同相的这些函数在有相变的情况下一般是彼此不能解析延拓的。将这个新产生的广义相变理论应用到点阵气体中，对后来关于稀有气体（旧称惰性气体）的实验帮助很大。④1952年与美国理论物理学家派尼斯（David Pines，1924―）合作对凝聚态物理学（由量子力学应用于固体物理学而产生）中极化子（polaron）构造作出基本性的理论分析，这直接影响到1957年BCS（Bardeen-Cooper-Schrieffer）超导电性微观理论（1972年诺贝尔物理学奖的获奖成果）的产生。⑤1953年给出场论中盖尔曼―劳（Gell-Mann―Low，美国理论物理学家盖尔曼是1969年诺贝尔物理学家获奖者）重整函数关系方程式的解，此解应用于后来的量子色动力学QCD（Quantum Chromodynamics）或杨─密尔斯规范场方程即可得到强相互作用中夸克禁闭（与夸克禁闭相关联的渐近自由是2004年诺贝尔物理学奖的获奖成果）的结论。⑥1954年提出量子场论中的李模型理论（此模型中的重整化可严格地被推导出来），这是场论中少有的可解模型，对后来的场论和重整化（可重整化的量子电动力学QED（Quantum Electrodynamics）是1965年诺贝尔物理学奖的获奖成果）研究有很大作用和影响。1962年与杨振宁合作研究了带电矢量介子电磁相互作用的不可重整化性。⑦1956年与杨振宁合作提出弱相互作用中的宇称不守恒定律。⑧1957年与美籍德裔理论物理学家奥赫梅（Reinhard Oehme，1928―2010）和杨振宁合作对电荷共轭和时间反演变换作出不守恒的分析，将宇称不守恒推广到电荷共轭和时间反演不守恒，并提出如何通过实验验证，奠定了中性K介子β衰变中C（charge conjugation，电荷共轭）、P（parity reversal，宇称即空间反演）、T（time reversal，时间反演）三种不守恒现象的基础，这与1964年CP不守恒的发现（1980年诺贝尔物理学奖的获奖成果）密切相关。⑨1957年与杨振宁合作《宇称不守恒和中微子二分量理论》，建议用德国数学家和物理学家韦尔（Claus Hugo Hermann Weyl，1885―1955）的1/2自旋粒子的二分量理论（即中微子是左手征的，反中微子是右手征的）来描述中微子，且很快被实验所证实，加速了人们对β衰变基本规律和弱相互作用本质的认识进程。发现第二种中微子――μ子型中微子是1988年诺贝尔物理学奖的获奖成果。⑩1957年与杨振宁合作提出二元碰撞法的一般公式，建立了量子统计物理学中多体问题通用的理论框架。1959年与杨振宁合作研究了量子玻色（印度物理学家，1894―1974）气体硬球系统的分子动理论（即分子运动论），证明通过对级数有选择的求和可消除量子玻色硬球系统的发散性。同时还分析了量子玻色硬球系统的低温特性，发现有相互作用的玻色系统可导致超流现象，对氦Ⅱ的超流性（1962年诺贝尔物理学奖的获奖成果）研究作出贡献。1959年与杨振宁合作分析了高能中微子的散射理论、计算高能中微子束所产生的W粒子的截面、讨论探测大气中中微子的方法等，确定了此后20余年有关方面的大量实验和理论工作的方向。1964年与美国物理学家诺伯格合作对零质量粒子所参与过程中红外发散可以全部抵消的问题作出进一步的分析，引入一套解决该问题的系统办法，其结论后被称为KLN（Kinoshita-Lee-Nauenberg）定理（即木下-李-诺伯格定理，它至今仍是强相互作用实验中不可缺少的定理，为分析夸克―胶子相互作用和用高能喷注（即强子簇射）去发现夸克（通过深度非弹性散射实验首先证明夸克的存在是1990年诺贝尔物理学奖的获奖成果）和胶子奠定了理论基础。1969―1971年与意大利物理学家威克（Gian Carlo Wick，1909―1992）合作提出一个解决量子场论中紫外发散问题的方法：在希尔伯特（David Hilbert，1862―1943）空间引入不定度规。20世纪60年代后期提出场代数理论，70年代初期研究CP自发破缺问题，就色禁闭现象提出真空的“色介常数”和“反常核态”概念。20世纪70年后期至80年代初期，在路径积分问题（即解薛定谔方程的新途径，量子力学的三种有效表达形式是薛定谔方程、狄拉克矩阵和费曼的路径积分，奥地利理论物理学家薛定谔和英国理论物理学家狄拉克共同荣获1933年诺贝尔物理学奖，美国理论物理学家费曼则是1965年诺贝尔物理学奖获奖者）方面作出过贡献。1974年与威克合作开始研究自发破缺的真空是否可能在一定条件下恢复破缺对称性，开创了相对论重离子碰撞RHIC（Relativistic Heavy Ion Collider）这一研究新领域。1976年与美国哥伦比亚大学物理学家弗里德伯格（Richard M. Friedberg）和希林（Alberto Sirlin，1930―）合作找到许多场论中的经典解及其量子化解，他称其为非拓扑孤子（soliton，孤子又称孤立子），1986年他用这些解首创强子结构的孤子袋模型理论（被认为是暗物质和类星体等的理论模型之一），孤子袋（又称孤子星）是非拓扑孤子和广义相对论结合的产物，具有经典意义。为了解决格点规范理论中的费米子谱倍增和平移、转动对称性破坏两大问题，1982年开始与他人合作研究随机格点规范理论，用随机格点规范的方法研究量子场论的非微扰效应，建立了离散时空上的离散力学基础。1983―1985年创造一组新的差分方程，并严格证明这组差分方程能产生所有物理方面（从经典物理到量子物理和广义相对论）应用的、连续性的守恒定律，建立了一套颇具革命性的物理新理论基础。［5］晚年其兴趣转向高温超导波色子特性、空间关联的库柏对、玻色―费米子超导模型（它结合了玻色―爱因斯坦凝聚态和BCS理论，其中玻色―爱因斯坦凝聚态是2001年诺贝尔物理学奖的获奖成果）、中微子映射矩阵、量子色动力学真空和夸克禁闭的关系等方面的研究。李政道教授帮助中国科学院高能物理研究所于1989年建成北京正负电子对撞机BEPC（The Beijing Electron Positron Collider），它主要由直线加速器、束流运输线、储存环、北京谱仪BES（Beijing Spectrometer）和北京同步辐射装置等组成。
李政道教授的主要专著有《场论与粒子物理学》（上册1980年，下册1982年，科学出版社）、《粒子物理和场论简引（Particle Physics and Introduction to Field Theory）》（Harwood Academic Publishers GmbH，1981）、《对称性、非对称性和粒子世界（Symmetries，Asymmetries，and the World of Particles）》（华盛顿大学出版社，1988年）、《科学与艺术》（上海科学技术出版社，2000）和《物理的挑战》（中国经济出版社，2002）等。
2李政道教授和杨振宁教授荣膺1957年诺贝尔物理学奖宇称P（parity）是内禀宇称（又称本征宇称）的简称，它是表征微观粒子运动特性的一个物理量，表达了微观世界中的镜对称原理。微观粒子（或其体系）的运动状态由波函数来描述：当空间坐标反演时，若波函数保持不变，则称该粒子的运动状态具有偶宇称（即其宇称为正）；若波函数改变其正负号，则称其具有奇宇称（即其宇称为负）。宇称分为空间宇称（左右对称性）和物质宇称（正反对称性）两类。宇称守恒定律只适用于强相互作用和电磁相互作用。
1946年10月15日英国实验物理学家罗彻斯特（George Dixon Rochester，1908―2001）和巴特勒（Clifford Charles Butler，1922―1999）在曼彻斯特大学实验室研究宇宙射线的云室中偶然发现了第一个奇异粒子（后来被证实为K0介子），科学家们后来陆续又发现了一些奇异粒子。在这些奇异粒子中，最使科学家们大惑不解的是K介子衰变产生的两种奇异粒子――θ介子和τ介子。1956年李政道与杨振宁密切合作，深入研究了当时令人困惑的θ-τ之谜（1954―1956年它是理论物理学界关注的焦点和主流）――即后来所谓的K介子有两种不同的衰变方式：一种衰变为偶宇称态（θπ++π0，即2π衰变模式），另一种衰变为奇宇称态（τπ++π++π0，即3π衰变模式）。如果弱相互作用衰变过程中的宇称守恒，则它们必定是2种宇称状态不同的K介子。但它们却具有相同的质量、寿命、自旋和电荷，应该又是同一种介子。他们通过理论分析认识到很可能在弱相互作用中宇称不守恒，为此于同年10月1日（论文收到日期是6月22日）合作在美国《物理评论》杂志发表了著名的论文《弱相互作用中的宇称守恒质疑》［6］，从理论上大胆地提出了李―杨假说（经实验验证后则成为物理学定律）：基本粒子在弱相互作用中并不存在宇称守恒，还给出了实验测量离散对称性C、P和T的严格条件，指出已有的弱相互作用实验并未验证过宇称守恒，同时提出包括Co-60核强极化的β衰变和P-μ-e级联衰变在内的5种实验方案，建议通过β衰变、超子衰变和介子衰变时测量极化原子核所放出的电子动量角分布实验来验证他们的预言。宇称不守恒思想的重大突破源自将赝标量（pseudoscalar）概念引入到β衰变的分析和研究中。1957年1月（9日凌晨实验取得成功，15日下午正式对外公开消息）由哥伦比亚大学实验物理学家吴健雄教授（Chien-Shiung Wu，1912.05.31―1997.02.16，享有“中国的居里夫人”或“东方居里夫人”之美誉，1975年出任美国物理学会第一位女会长）领导的5人小组（另4位合作者来自华盛顿国家标准局低温实验室）通过Co-60的β衰变实验精确地证实了在弱相互作用中宇称不守恒［7］，从而了过去在物理学界被奉为金科玉律的宇称守恒定律，这一重大发现不仅促进了对β衰变本身的研究，也促进了粒子物理学的发展，被誉为“20世纪物理学中的一次革命”。由于吴健雄小组的实验验证，李政道和杨振宁（1965年当选为美国国家科学院院士）的研究成果迅速得到学术界的公认，李和杨很快就因提出弱相互作用中宇称不守恒定律的贡献而于1957年10月31日共同荣膺当年诺贝尔物理学奖［8］。他们从论文正式发表到荣膺诺贝尔奖，历时仅1年，这是诺贝尔科学奖历史上的第一次，这种情况此后也很少再出现。1957年12月11日李政道和杨振宁在斯德哥尔摩分别发表题为《弱相互作用和宇称不守恒（Weak interactions and nonconservation of parity）》和《物理学中的宇称守恒及其他对称定律（The law of parity conservation and other symmetry laws of physics）》的诺贝尔演讲。
按照诺贝尔奖的评选规则和惯例，弱相互作用中宇称不守恒理论的预言者及其实验验证者应该共同获得诺贝尔物理学奖，显然吴健雄教授受到了明显的不公正对待（1958年美国国家科学院授予其院士称号是对此作出的安抚，也是对她杰出贡献的肯定），她十分遗憾地未能名列其中。笔者分析认为这主要是因为与吴健雄小组几乎同时独立完成的验证实验还有以下2个：①哥伦比亚大学的伽文（Richard Lawrence Garwin，1928―）、莱德曼（Leon Max Lederman，1922―，1988年诺贝尔物理学奖获奖者）及其研究生温里克（Marcel Weinrich）小组［9］；②芝加哥大学的杰罗姆・弗里德曼（Jerome Isaac Friedman，1930―，1990年诺贝尔物理学奖获奖者）和泰利格第（Valentine Louis Telegdi，1922―2006）小组［10］。文献［7］和［9］发表于同一期《物理评论》杂志上，且论文收到日期均是1957年1月15日；文献［10］则发表于下一期的同一杂志上，论文收到日期是同年1月17日。尽管这3个验证实验的实验方法和手段不尽相同，但结论却完全一致（其后2～3年之内相继有近百个不同实验得到了同一结论）。因他们对实验验证的优先权存在一些争议，在较短时间内，瑞典皇家科学院物理学奖诺贝尔委员会难以遴选出一个令各方都满意的实验验证优先者，故只好放弃。
迄今诺贝尔生理学或医学奖以及经济学奖获奖者中尚无华裔人士的踪影。
此外，还有几位诺贝尔奖获奖者与中国有些渊源：①1956年物理学奖获奖者、美国实验物理学家布拉顿（Walter Houser Brattain，1902.02.10―1987.10.13）出生于福建省厦门市鼓浪屿，当时他父亲是鼓浪屿岛上一所教会学校的教员，年幼时随双亲返回美国华盛顿。②1992年生理学或医学奖获奖者、瑞士和美国（获奖时是双重国籍）生物化学家费希尔（Edmond Henri Fischer，1920.04.06―）出生于中国上海市的一个瑞士人家庭，其父亲是瑞士籍奥地利裔犹太人，母亲是法国人（非犹太人），1927年离开中国随同2个哥哥一起回到瑞士念书。③2010年化学奖获奖者、日本化学家（获奖时供职于美国普渡大学）根岸英一（Ei-ichi Negishi，1935.07.14―）出生于日据时期的洲国新京（今吉林省长春市），第二次世界大战后离开中国回到日本神奈川县大和市念书［25］。
参考文献：
［1］ 季承. 李政道传［M］. 北京：国际文化出版公司，2010.
［2］ 蒋东明. “物理是我的生活方式”――李政道教授物理生涯侧记［J］. 自然辩证法通讯，1999，21（1）：61-69.
［3］ 季承. 宇称不守恒发现之争论解谜［M］. 简体字版，兰州：甘肃科学技术出版社，2004； 繁体字版，香港：香港天地图书有限公司，2004.
［4］ 张扬. 李政道与杨振宁的“恩怨”［J］. 同舟共济，2011（2）：68-70.
［5］ 朱光亚，周光召. 李政道物理生涯六十年［J］. 科学，2006，58（6）：1-5.
［6］ T. D. Lee，C. N. Yang. Question of parity conservation in weak interactions［J］. Physical Review，1956，104（1）：254-258.
［7］ C. S. Wu，E. Ambler，R. W. Hayward，D. D. Hoppes，R. P. Hudson. Experimental test of parity conservation in beta decay［J］. Physical Review，1957，105（4）：1413-1415.
［8］ 张东. 对称性破缺及其应用――纪念李政道、杨振宁获诺贝尔物理学奖50周年［J］. 北京联合大学学报（自然科学版），2008，22（1）：12-16.
［9］ R. L. Garwin，L. M. Lederman，M. Weinrich. Observations of the failure of conservation of parity and charge conjugation in meson decays： the magnetic moment of the free muon［J］. Physical Review，1957，105（4）：1415-1417.
［10］ J. I. Friedman，V. L. Telegdi. Nuclear emulsion evidence for parity nonconservation in the decay chain π-μ-e［J］. Physical Review，1957，105（5）：1681-1682.
［11］ 李画眉. 20世纪诺贝尔物理学奖统计分析［J］. 浙江师大学报（自然科学版），1999，22（4）：32-36.
［12］ 杨建邺. 20世纪诺贝尔奖获奖者辞典［M］. 武汉：武汉出版社，2001.
［13］ R. L. 韦伯. 诺贝尔物理学奖获得者（1901―1984）［M］. 李应刚，宁存政，译，上海：上海翻译出版公司，1985.
［14］ 郭奕玲，沈慧君. 诺贝尔物理学奖一百年［M］. 上海：上海科学普及出版社，2002.
［15］ 郭奕玲，沈慧君. 诺贝尔物理学奖（1901―2010）［M］. 北京：清华大学出版社，2012.
［16］ 谭树杰. 百年诺贝尔奖――物理卷［M］. 上海：上海科学技术出版社，2001.
［17］ 郭振华，王清君，强志军，等. 诺贝尔物理学奖统计分析与评述――纪念诺贝尔逝世100周年［J］. 现代物理知识，1996（增刊）：290-292.
［18］ ［美］罗伯特・马克・弗里德曼. 权谋：诺贝尔科学奖的幕后［M］. 杨建军，译. 上海：世纪出版集团上海科技教育出版社，2005.
［19］ 楚安夫. 诺贝尔物理学奖的统计分布［J］. 天津师大学报（自然科学版），1997，17（3）：70-72.
［20］ 夏水华. 对80年间诺贝尔物理奖获得者的统计分析及思考［J］. 科技进步与对策，2001（3）：128-130.
［21］ 徐万超，袁勤俭. 诺贝尔物理学奖获奖者的统计分析［J］. 科学学研究，2004，22（1）：32-36.
［22］ 神干，殷春浩，朱姗姗，等. 诺贝尔物理学奖获奖者统计［J］. 现代物理知识，2011，23（2）：10-13.
［23］ 韦中. 诺贝尔物理学奖获得者中的父子［J］. 现代物理知识，2006，18（6）：64-66.
受限于当时的科学技术发展水平及人类的认知水平，分子生物学的发展经历了漫长的时代。1859年达尔文出版《物种起源》，提出了举世闻名的“自然选择”学说，成为了生物学发展的里程碑。但生物为什么能将性状遗传给下一代，如俗语说的“龙生龙、凤生凤、老鼠生来会打洞”，并没有得到阐明。随后，奥地利修道士孟德尔在观察了2.1万株不同性状的豌豆后，提出了遗传法则，瑞士生物学家弗雷德里希·米歇尔于1869年分离出了核酸，在其他科学家的努力下逐渐发现了染色体及其成对现象、观察到了细胞分裂过程中染色体的排布方式，并提出染色体携带遗传信息。1911年，遗传学家摩尔根提出了基因学说，阐明了基因在染色体上的分布，提出亲本将遗传信息传递给子代的过程中染色体重组形成独特新个体的理论。之后，科学家发现传递遗传信息的物质为DNA，研究了DNA的化学成分和基本结构，并发现DNA中四种碱基（鸟嘌呤：G、腺嘌呤：A、胸腺嘧啶：T、胞嘧啶：C）的含量比例是一定的。英国生物物理学家罗莎琳德·富兰克林在1951年拍摄到了核酸X射线衍射照片，在此基础上，1953年，美国科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA的双螺旋结构，该在《Nature》杂志上。1977年，科学家弗雷德里克·桑格、沃尔特·吉尔伯特等发明了DNA测序技术，开启了分子生物学发展的新篇章。
二、分子生物学相关技术的临床应用
随着分子生物学的发展，对于生物大分子的检测技术也在不断的更新，针对核酸的检测技术包括：Southernblot、Northernblot、荧光原位杂交（fluorescenceinsituhybridization，简称FISH）技术，定性聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction，简称PCR）、实时荧光定量PCR、一代测序技术及二代测序技术等；针对蛋白质的检测技术包括：Westernblot、酶联免疫吸附测定（EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，简称ELISA）等。而精准医学及个体化治疗时代的到来，使得分子生物学的很多技术已经被越来越广泛的应用到医学的临床诊断，如孕妇唐氏筛查（21、18、13-三体综合征）、病毒感染分型及载量检测、肿瘤放化疗耐性基因检测、靶向药物基因检测、代谢综合征临床用药指导等。现代测序技术日臻完善，成本逐年降低，2014年6月30号，国家食品药品监督管理总局审查通过了二代测序技术（测序仪及检测试剂盒）用于胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测。2015年6月8日，国家发展和改革委员会（简称发改委）了《新兴产业重大工程包》通知，新型健康技术惠民成为六大工程之一。首先，以遗传性耳聋和唐氏综合征等遗传性疾病基因筛查为重点，推进基因检测技术在遗传性疾病、肿瘤、心脑血管疾病和感染性疾病等重大疾病防治上的应用，促进健康惠民[1]。其次，快速推进基因检测技术在遗传性疾病大规模筛查上的应用，探索基因检测技术在个人基因组检测、基因身份证等新领域的产业化应用[1]。分子生物学技术成为了临床医学诊断、用药的支撑体系，伴随着个体化治疗理念的逐渐深入，需要大量的相关检测技术人才。但是传统的分子生物学教学并没有把相关的理论及技术体系与医学的实际应用有机的结合起来，造成了人才培养与实际需求的脱节，一方面生物学专业的本科毕业生面临着找工作困难的窘境，另一方面医学及相关检测机构需要大量的检测技术人员，但普通的生物学专业本科生达不到相关的要求。随着毕业生就业压力的增加，很多新生刚入学就面临着就业的迷茫，不知道毕业以后能从事什么样的工作，甚至很多有转专业的想法。因此，在进行专业授课时，尤其是分子生物学的授课时，改变既定的教学模式，适应社会发展的潮流就变得尤为重要了。
三、分子生物学课程讲授模式探索
分子生物学的内容抽象复杂、讲解困难，学生不易理解，所以我们选用了RobertWeaver编著的《MolecularBiology》作为分子生物学教材，该书语言流畅、内容丰富、科学性强，通过实验及结果分析得出相应的结论，易于理解；同时增加了学生的学习兴趣，有利于培养学生的科学思维方式[2]。在我从事分子生物学教学时，在开课之前进行了问卷调查，结果显示，超过60%的学生列举不出分子生物学相关技术的实际应用，更不了解其在医学领域的应用。课余时间跟学生交流时发现：很多学生对这门课没有清楚的认识，只是为了考试而学习，学生呈现出的问题是不知道学完分子生物学能做什么？将来能从事什么行业？针对学生的困惑，我改变了既定的教学模式，利用第一、二节课对分子生物学的技术体系及发展趋势进行概述，并且与实际的应用尤其是在医学上的应用进行了结合，解读了相关的法规、政策文件，使得学生对分子生物学有一个概括性的认识，增加学生学习的积极性。在讲到相关的分子生物学技术时，会对该技术的现实应用或最新前沿动态进行延伸，增加学生学习的信心。对于复杂的技术体系或理论体系，采取制作直观、生动的幻灯进行讲解，易于学生理解和掌握。同时鼓励学生课前预习，课后查阅相关资料，加深印象；并组织学生进行相关资料汇总、交流，在课堂上进行分组讨论，不仅增加了学生的学习兴趣，而且加深了认识。通过灵活的、理论联系实际的教学方式，学生对分子生物学的学习兴趣十分浓厚，积极性非常高，达到了预期的效果。但是在教学过程中也出现了一些问题，如分子生物学实验课与理论课的脱节，实验课提前完成，与理论学习没有同步进行，削弱了学生对相关实验的认识及理解。在讲到相关技术原理时，问答过程显示，大部分同学并不能把相关原理与所做实验进行有机的联系，没有起到加深认知的作用。建议在以后的教学过程中，理论讲授与实验操作紧密配合，便于学生理解。
四、分子生物学教学改革的一些建议
结合分子诊断技术的临床应用，对分子生物学的教学改革提出以下建议：（1）对于复杂的理论与技术体系，采用多媒体教学与板书相结合的方式，易于学生理解掌握。（2）掌握著名科学家研究过程中的一些典故，增加教学的故事性及趣味性，提高学生学习的兴趣。（3）加强分子生物学相关技术与实际应用的联系，增加学生学习的积极性。（4）传递分子生物学技术在临床应用的相关政策、法规，增加学生就业的信心。（5）相关技术的理论讲解与实验紧密结合，增加学生的理解深度。（6）理论联系实际，带学生参观医院的检测平台及医学检测机构的平台，使学生有更直观的认识。（7）推荐学生到医院及医学检测机构实习，完成毕业设计，不仅完成了毕业论文，而且使得学生提早接触社会，提高适应社会的能力[3]。
五、展望
经过几千年的社会实践的严格检验证明：气功、中医等易经文化是科学的。那么易经科学在哪里呢？几千年来没有一个人能够说清楚这个深奥的问题。这是由于易经科学是唯象科学，她通过综合自然现象、靠抽象思维的方法、用抽象的语言表达了古人对宇宙事物的抽象看法。易经科学对事物的了解途径，所使用的研究方法，对事物的叙述方式和科学用语都和现代科学截然不同，是非常抽象的东西，完全没有现代科学那种直观、形象、明确、公式化的内容。所以学易向来都是靠悟道的方法和精神才能掌握的，学易经靠悟、学中医靠悟、学气功更要靠悟。悟法是学易的主要方法和最高方法，这叫心易，在气功叫心法。没有悟性就悟不出所以然来，技艺就不能精进，也就不能登堂入室，更不能进入神化的极致境界。所以学易是很难的事，认同难，入门难，进步难，精进更难，很难修成得道高人，就是修易的行家里手。易学不象现代科学有很详细具体明确的、公式化的内容，只要肯用功钻研学习就能精通技艺，成为该行业的专家学者。所以很多人对易学是望而生畏的，加上易学的神秘的传奇色彩，人们对易学是既崇拜又不敢涉入。
易学是以阴阳理论（阴阳学说）为其理论基础的科学体系，这是易学区别于其他学问的根本特征或标志。易学是中华传统文化的根，易学知识包括了全部的中华传统文化知识。大凡中华传统文化无不打上阴阳论的烙印，包含了天人合一的思想，都属于易学体系的范畴。易学有易理和易术两大部分的内容，易术是易理的实际具体应用，也是检验易理的真理性的过程和根本途径。那么，构筑易学大厦的阴阳理论的科学本质、物理含义是什么呢？下面就从这一问题谈起。
大约在五千年前，我国的远古先人们利用悟道的方法，创立了伟大灿烂的易学文明。在之后的几千年内，易学不断得到充实、发展、完善、壮大。同时，由于易学的抽象特点，使得人们难以理解和接受，使易学的发展经历了无数的波折磨难，尤其是在西方科学（现学）诞生之后，东方科学（易学）更加走向了没落衰微。近些年情况略有好转，易学著作大量面市，易学逐渐受到人们的重视。但是情况还是不容乐观，人们研究易学从来是从人文科学的角度进行的，放在社会科学和生命科学的领域，从来没有从物理学等自然科学的角度开展工作，从事自然科学的人是不会或者耻于涉足这些“迷信、封建、反科学、伪科学的东西”的。他们宁愿对客观实在的易学现象视而不见，而不愿去接受这些客观事实，不愿努力去揭开这些客观现象的本质奥秘。
易经科学又名易学、易经、易，是关于易这种物质的学问，是由周易、中医、气功、武功、炼丹、风水、算命、看相、姓名、解梦、易卜（奇门、六壬、斗数、时课、梅花易、纳甲易、测字、占卜）、宗教、符咒、文史、兵法、术数、法术、星占、巫术、诸子百家等多门易学学科组成的庞大的科学体系，在易学科普名著《西游记》中大多有所介绍。易学的知识、著作、代表人物在历代史书古籍文献里都有记载。相传学了易学就能够无所不知，就能够知道天上、地下、人间三界和过去、现在、未来三世事物（就是所有时空的一切事物），都变成了洞晓天机的活神仙。
易学是经过数千年漫长而广泛的易学应用社会实践活动严格检验证明的，是实用有效的科学真理。易学知识对人们认识世界改造世界，对人们提高自我都是很有用的。事实表明：中医能诊治疾病、气功能全面养生、武功能健体强身提高抵抗环境的能力、风水能影响命运（身心健康和思想行为）、算命看相能了解命运把握人生动态从而趋吉避凶、易卜能了解事物的发展变化情况，这些都是有大量的实例证明的，其科学真理性是不容质疑的。易学（尤其是易卜）做不到百分百准确，问题不在于易学的理论和技术本身，而在于用易的人学艺不精或用心不专。无论做什么事都要用心，只有认真学习认真应用才可能成功，对于易学尤其如此，因为易学是关于时空的学问，时空变迁不再，往往很难重复实验同一件事（这是同现学对象根本不同的），讲究的是“心诚则灵且必灵，心不诚则不灵且必不灵”。
我们要用唯物论的和科学的态度对待易学现象。易学至今不能登上大雅之堂，不能在神圣的科学殿堂里占有一席之位，一个决定性的原因就是因为人们普遍认为易学不是科学的东西。大量的事实证明，只靠用易实例证明易学的科学真理性是远远不够的，是难以令人信服的，只有把易学的道理讲明白了，人们才有可能广泛地去认识她接受她，学习她应用她，让她为人类服务。这就是本文的写作目的。本文从物理学角度阐明了易学的科学本质和物理学原理，掀开了蒙在易学头上的神秘面纱，揭开了易学的千年奥秘，为弘扬易学文化扫清了理论障碍，对易学的传播、发展、壮大具有十分重大的现实意义和历史意义。
现代人用观测实验的科研方法发现和认识了各种实物创立了现代科学，几千年前的中华古人则是利用悟道这种特殊的科研方法发现和认识了易这种物质创立了易学体系，易学是中华古人利用悟道的科研方法创立的科学体系。。什么是悟道？悟道就是应用气功修炼的方法开发出来的生命潜能（特异功能、经络穴位功能）的应用，是经络穴位功能的开发和应用，是一种利用经络穴位去感知宇宙中六气（易）信息的方法。不同的是，思想是常人平常的思维活动，感悟（灵感、顿悟、悟性）是常人进入气功态后才能突然出现的生命潜能，而且往往是一瞬即失不可复寻的，而悟道是练气功有大成就的得道高人必然具备的生命功能的应用，是随心所欲就能出现的生命功能。有些人具有平常人所没有的特异功能，他们有的可以利用心灵感应交流信息，有的可以预感到未来事物的发生，有的可以知道过去的事情……通过气功修炼，可以进入无我的入定状态，这个时候就能够感知到宇宙间的各种气信息─—六气信息，在《镜花缘》一书里对气功入定现象有精彩的描述。当练气功有大的成就后，就是得道高人、神仙，他们可以随心所欲地感应到六气信息。
中华古人利用悟道的方法感知六气信息，并以六气阐述一切，形成了易学。易学的理论很杂，内容涉及到所有时空的一切事物，但是其基础理论就是精气神、经络穴位、阴阳五行三大理论体系，分别阐明了气的来源演化、现象分布、运动作用规律及其性能应用等问题。至今为止还没有人能够明白这些理论名词的意思，即其所代表的物理学含义和科学本质。
炁学（炁体科学）将宇宙物质（哲学物质、广义物质）分为炁粒、炁流、炁体共三类炁体物质（三炁），炁粒为实物，炁流和炁体为虚物，炁体为静止的虚物，炁流为流动的虚物，就是能量、能、力。三炁的关系就象冰雪、流水、静水这三类水物质的关系一样。实物是质点物质，是看得见、摸得着、有形质的物质，构成了实物世界，形成了实物现象（物理化学现象、看得见摸得着的自然现象），经常又叫做物体、实体、物质、物，其实是狭义物质。实物有固液气体三种物态（包括等离子态和中子态），分为生物和非生物二类。实物都是由量子（核子和电子）构成的，量子原子分子物体（固液气体、生物和非生物）。虚物是没有质点的物质，是非质点物质，是看不见、摸不着、无形质的物质，命名为炁体，英文名字为jies，简称为炁，规定炁读jì以区别于易学的炁字（音义同气）。虚物构成了虚物世界，形成了虚物现象，例如：易学现象（中医、气功、武功、风水、易卜、精气神、经络穴位、阴阳五行、金丹）、生命现象（特异功能、灵魂、心灵感应、生物能、智能、返老还童）、哲学现象（生产力、生产关系、阶级等社会现象，以及意识、哲学物质、矛盾、运动）、自然现象（场能、能量、时间、空间）。虚物炁体是存在于真空里的物质─—太空是纯净炁体的海洋（纯炁海），大气是受到气体分子和尘埃物质污染了的脏炁海，在物体中除了量子之外都是炁体（电磁场物质）─—易学把虚物叫做虚、无、无有、气、风水，就是经络穴位里的物质，把虚物占据的空间叫做经络穴位、风水宝地。将实物炁粒研磨到质点（粒子）消失时就变成了没有质点的虚物炁体。由此推知，炁体凝聚成炁粒，炁粒还原为炁体。炁体生成炁粒的具体过程是：炁体炁子量子原子分子物体。从量子到物体在现学里已经揭示了，这里主要讲炁子。现代科学的研究成果证明，任何炁粒都在产生炁流─—引力能和斥力能（辐射能），在易学里叫做阴阳二气。易学指出：精生气。能量的本质为炁流，是炁粒吞吐炁体引起的炁体流动现象。炁子是特殊形态的炁流，是电场和磁场（阴阳二气，引力能和斥力能）的对冲状态物，易学里叫做冲气、太极、一，现学里叫做电磁场、化学健、结合能、内能。炁子是组成实物的主要物质─—除了量子（核子和电子）之外都是炁子。炁子形成了非生物的经络，炁体形成了生物的经络穴位。经络是炁流的通道，是联系一切事物的纽带。炁流总是在经络中流动的，是宇宙的动力源泉，在生物体内称为生物能。三炁物质不停地相互转化相互作用，形成了永动不息的物质世界，形成了宇宙间的一切事物和一切现象。
易学就是关于易（气）这种物质的学问。易学以气阐述一切，形成了精气神、经络穴位、阴阳五行三大理论，分别阐述了气的来源、现象、分布情况、阴阳五行性能和运动作用关系及其应用等问题。易学将物质分为精、气、神三物，分别对应于炁学的炁粒、炁流、炁体三炁物质。精气神三物的关系就象冰雪、流水、静水这三类水物质的关系一样，风水（虚物）和淡水有十分相似的现象。精就是实物，神和气为虚物，神为静止的虚物，气为流动的虚物。精又名有、形、象、器，气又名五行气、五行、五气、行气、炁、风、火，就是水木火土金这五种物质，神又名道、易、元气、真气、正气、内气，神气又合称为六气。易学指出：宇宙里共有六气，就是元气和五行气。对于气的起源，易学的精气神理论指出：“气生精，精生气，精生神。聚津成精，炼精化气，炼气化神，炼神还虚。无生有，有归无。万物生于无有。道生万物：道生一，一生二，二生三，三生万物。易生万物：易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦生万事万物”，这些理论又叫做六道轮回理论，是关于六道物质（道、一、二、三、万物、行气，即炁体、炁子、量子、原子、分子、能量）的学问，其实就是炁学的三炁演化规律的学问：炁体（道、易）炁子（一、太极、冲气）量子（二、两仪）原子（三、八卦）分子（万物，六十四卦），四象为离子物质（例如：Na+、Cl-、NH4+、OH-）。易学以气为手段对宇宙间的一切事物进行了气学分类，形成了易学。易学以阴阳二气阐述一切的科学方法论，同现学以引力和斥力（吸引与排斥、收缩与膨胀、矛盾）阐述一切的科学方法论在科学原理上是完全一致的。
上面已经讲了精气神理论和经络穴位理论的科学本质，下面讲阴阳五行理论的科学本质。
能量物质和能量的本质。人们根据能量现象已经认识到能量是一种物质，但是对能量这种物质和能量的本质还不清楚，能量是一种什么样的物质？能量物质和我们所认识的物体有什么不同呢？现学指出：“能量是守恒的，是无生无灭的，只可能相互转化”，但是易学并不这样认为，易学认为能量和其他物质一样是有生有灭的。易学的这种观点是完全符合辩证法哲学原理的：“一切具体的事物都是有生有灭的”，当然能量也不例外。易学指出：“精生气，气生精”，气就是炁流、能量、能、力。炁粒还原成炁体就不能生炁流了，炁流变成炁体也就不再是炁流了，这就象冰、水和水流的关系一样。我们已经知道，任何炁粒都在产生炁流，都在产生引力能和斥力能（辐射能），都在产生阴阳二气。能量的本质为炁流，是炁粒吞吐炁体使炁体流动的现象。炁粒为什么能够永不停息地生产炁流呢？从奇点理论可以知道，炁体是能级无限大的物质，当炁体变成炁粒时，炁粒的能级是一定的，由质能公式E＝mc2确定，其余能级（还是无限大的）使炁粒吞吐炁体形成炁流，换句话说，炁粒是以炁体作为能源，能永久地产生炁流能量的物质。这就涉及到一个永动机问题。按照现学理论，永动机是不可能存在的，因为产生能量就必须消耗能源，就必须补给能源。事实上永动现象到处都是，永动不是主观的或者超现实的东西。例如哲学指出：“世界上一切事物都是处在永远运动、变化中。运动是物质固有的根本属性。物质和运动不可分”，物理学指出：“整个自然界是由不断运动着的物质所组成，绝对静止的物质是不存在的。电这种物质也是在永不停息地运动着，根本不会有静止不动的电。组成一切物质的分子都在不停地作无规则运动。量子产生恒定的电场和磁场。原子中的电子在不停地绕原子核运动”，可见，永动是普遍存在的客观实在的自然现象和科学事实，只是我们还不知道物质永动的动力源泉是什么？还没有揭开物质永动的奥秘而已。现在揭示物质永动的科学原理如下：炁粒是以炁体为能源生产炁流的物质。宇宙里除了量子炁粒以外其余的都是虚物炁体（包括炁流和炁子），炁体以自由态（炁体和炁流）存在于太空、大气、经络穴位中，以结合态（量子和炁子）存在于实物物体中，因此炁粒实际是浸泡在炁体这个能源海里运动的。炁体这个能源无处不在，无须携带，也不会用完，故炁粒能永远生产炁流，能永动不止。炁体是唯一的理想能源，炁粒是永动机的雏形，永动机是完全可以制造出来的。
时空物质和时空的本质。时间、空间、意识、社会等都是客观存在的物质现象，根据哲学原理：“世界是物质的。物质的唯一特性是客观实在性”，世界上根本没有非物质的或超物质的东西存在，因此我们知道，这些东西都是物质的存在形式。我们已经认识了这些现象，但是还不知道这些现象的本质。形成这些现象的物质就是炁体。易学揭示了时空的本质。易学的本质为气学，是关于气的学问，是以气阐述一切的学问。易学以气为手段对宇宙间的各种事物进行了气学分类，形成了精气神、经络穴位、阴阳五行三大理论，分别阐明了气的来源、分布、演化、现象、性能和运动作用规律及其应用等问题。其中，阴阳五行理论由阴阳、五行、天干、地支、甲子、八卦六个理论组成，揭开了时间和空间的物质性本质问题。
何谓阴阳？炁学揭示了阴阳律的本质，阴阳理论就是关于引力和斥力的力学理论。研究揭示，阴阳是能流（力）的方向（引力和斥力）的易学术语，阴阳符号叫做爻，是代表引力和斥力的易学专用符号，阴阳理论是关于能流的方向的变化规律的学问。阴阳理论（阴阳律）就是哲学里讲的矛盾律（对立统一规律）。哲学已经揭示了矛盾律的普遍性、科学性、真理性。我们知道，任何质点物质都在进行吞吐炁体的活动，这一活动的结果是引起炁体的流动形成炁流，炁流就是能量、能流。这是能量的起源，是物质永动的动力源泉。质点吞吐炁体的能力和产生能流的性质（阴阳），和质点功率（内因）及外界条件（外因）二者紧密相关。换句话说，阴阳理论就是关于引力和斥力的力学理论。精生气，气的方向和大小为引力能和斥力能，用阴阳和五行表示。气流向精体为阴气为引力能，反之为阳气为斥力能（辐射能），用阴阳符号（爻，阴爻、阳爻－）表示。如图示：
何谓五行？现代物理学常识告诉我们，宇宙世界间有且只有场能、波动能、热能、光能、射线能共五类能量现象（形式）。其实我们的先人早在几千年前就知道了这一点，易学里说，万事万物都“不超乎五行之外”。五行就是水、木、火、土、金五气，分别是炁体的稳流、面流、紊流、线流、粒流这五类炁流形态，反映了炁流强度的大小，其特例为场能（电场、磁场、引力场）、波能（声波、超声波、电磁波）、热能、光能、射线能（量子流）这五类能量现象，其能级为（Hz）：声波？～105，电磁波105～1012，光1012～1016，射线1016～？，热能在热性光部分（红外光和热性可见光）。五行之水俗称风水、水气，就是场能物质。根据易学相对性原理，五行分类同样适用于实物（固、液、气体）界，此时的五行之水又指淡水及其水溶液。淡水和风水有类同的行为特征和功能，有相当吻合的类比性。风水就是空气中除了气体分子和尘埃之外的物质，即最近发现的非质点物质、能量物质炁体（在这里炁读jì不读qì）。易学指出：“水润下，木曲直，火炎上，土稼穑，金从革。土载四行，为万物之母”，反映了炁流的基本特征：场能水气象水润物一样湿润下去，波能木气既弯曲向旁边展开又向前面传播出去，热能火气是炎热者冲向前，光能土气能使作物生长（光合作用），射线能金气为量子流，是束缚成团的气物质，它能产生场能，光能具有其余四行能量的性能。这些都是已被现学证明了的科学真理。五行理论就是五行能流相互作用规律的学问。在这方面，现学的研究是很不够的。那么，在科技水平几乎为零的远古时代，我们的先人们是怎样认识五行能量及其作用规律的呢？他们所用的科研方法就是悟道，也就是气功修炼开发出来的特异功能（经络功能、第六感官功能）。
易学以阴阳五行（力的方向大小、引力斥力）这对能量范畴为手段，对天（日、月、星、辰诸天体）、人（生物）、地（地球，非生物）三界（三才）物质进行了能量学分类，并研究其能量作用规律，于是产生了天干、地支、甲子、八卦四大易理。其中，干支、甲子、八卦分别是对空间、时间、质点物质的分类，相应理论就是关于其能流相互作用规律的学问。
天干、地支是天地二气（日月星辰和地球产生之气─—引力能和斥力能）的干扰、支配作用，反映了天地二气的来源和阴阳五行性能，是对空间性能（阴阳五行）的划分。天干是“来自天体的能流的干扰作用”之意，天干符号代表了天体能流的性质（方向大小，阴阳五行），天干理论反映了天体能流间的相互影响作用关系和规律。天干作用如太阳的光热、太阳风、太阳引力等能量作用、月亮引力作用（引起潮汐和月经现象）、群星引起的年候差异等，天干引起疾病的问题在中医里有深刻的认识和论述。地支是“来自地球的能流的支配作用”之意，地支符号代表了地球的能流性质（方向大小，阴阳五行），地支理论反映了地球能流间的相互影响作用关系和规律。地支作用如地球引力、地理、气候、环境、地磁、地热等辐射。我们知道空气质量对生命是至关重要的，也是地气作用的结果。天干作用是间接的，地支作用是直接的，地支比天干作用力大得多，故易学上多用地支少用天干。
甲子是时间的代表符号，叫甲子历、干支历，是对时间性能（阴阳五行）的划分。年、月、日、时四柱分别代表了太阳、地球、月球、地上某点（物）在银河系内的宇宙空间位置（日轨、地轨、月轨、物轨），反映了银河系内星辰、日、月、地四天体产生之气（星气、日气、月气、地气）的运动作用规律，反映了天干地支二股能流的相互影响作用关系和所产生的总体效应。
可见，干支和甲子理论揭示了时空的物质性本质（气）和统一性原理（干支结合成甲子，时间反映了空间的变化规律），反映了时空的运动作用规律和时空对其他事物的影响作用规律（阴阳五行理论），揭示了事物普遍联系性这一哲学原理的物理学本质（经络是联系一切事物的纽带，气是联系一切事物的动力物质）。易学时空是物质的时空，具有能量性质，很显然比现学时空观（牛顿时空观和相对论时空观）更加接近时空真理。易学的时间概念是全息的，它反映了时间、空间、能流性质及其相互关系等内容。所以甲子历的时间功能是其他计时技术不具备的，重要的是，甲子历是没有误差的最科学的计时系统，而其他计时方法是有误差的。甲子计时系统具有很高的应用价值和科学价值，从中可以知道很多信息。甲子时间信息在中医上广泛应用，子午流注法、点穴术都有应用。这就是易学的高明之处。永远不会有误差，是最精确最科学的计时系统。干支历记录了地球在星系天体中的相对位置，反映了天体对地球的影响效应，它含有三才要素（时间、地点和地星关系），是全息计时系统。甲子历年的起点是春分（1月4日），月的起点是当月的节气起点（在每月的4~9号之间），日的起点是子时（夜里11点钟，也就是地球正背太阳的时候。以中午太阳最高时刻为午时，相对的子时为日和时的起点），时的起点是单数点（如1、3、5、7、9点钟）。年柱反映的是星气变化规律，其实主要就是太阳系内其他八大行星的运动规律，因为在银河系内的其他星球天体的位置是比较稳定的，它们产生的阴阳五行之气也是比较稳定的，其变化规律由三元（上元、中元、下元）甲子理论揭示。干支历以太阳系九大行星中的五行星（木火土金水五星）和太阳共六星连成一线的时刻为太阳钟的起点，计为上元甲子年甲子月甲子日甲子时，以后每60年为一元，上、中、下三元共180年为一周期。如图示：
现代物理学常识告诉我们，能稳定存在，可以用容器装起来的质点物质是分子离子物质，也就是固、液、气体等实物。双原子分子是能稳定存在的最小的物质形态，单原子是不能单独稳定存在的，否则会变成离子和量子，原子只有变成离子才能单独存在，量子只能以射线形式存在。根据炁学理论，原子是由阴阳量子和层间的电磁场物质结构而成的，用易学物质结构理论表述为，原子三才质点是由阴阳两仪质点和太极物质构成的。这一理论同样适用于原子构成分子万物（固、液、气体实物）的情况，如图三所示。
实物质点是三才物质，是组子。八卦是对组子性能（阴阳五行）的划分。组子是由阴子、阳子、炁子共三类基子物质组成的，例如：阴阳量子构成原子，阴阳原子构成分子，阴阳分子构成物体，在结构体内是电磁场（炁子）物质。每一子都在产生阴阳二气（引力能和斥力能），都有阴阳二态（外界条件会引起三才阴阳性质发生变化），三子共有八类组子，用阴阳符号（爻）表示即为八卦符号，其命名为八卦卦名，此即八卦万物类象的来源和物理意义。很显然，八卦代表了所有组子的阴阳五行性能（合力的方向和大小），所有实物都可以用八卦进行分类。八卦的三爻是构成事物的三大要素的代号，这是八卦三爻的物理意义。三大要素构成了一件完整的事物，所以八卦携带了相应事物的所有信息，反映了事物的性质、功能等完整的内容，参见《八卦万物类象》，这是易经卜技术的信息来源之一。可见八卦是全息信息库。
八卦产生之气叫做卦气，卦气使组子两两相互作用，共有六十四种作用关系，这就是六十四卦，代表了所有八卦质点之间的两两作用关系。八卦理论是关于八卦质点的阴阳五行性能和相互作用规律的学问，就是八卦力学理论。上下卦位反映了两卦质点之间力的相对大小关系。这就是六十四卦的来源和物理学含义。《周易》经文（理论）就是关于八卦的性能及其应用的学问。八卦代表了质点的时间、空间和能流性质（阴阳五行）三才信息，是全息信息体系。八卦分类理论和化学的原子分类理论是一致的：三爻对原子的三层结构（核子、电子、炁子），八卦对八族元素，六爻对六个稳定周期（第七周期都是不稳定的放射性元素），六十四卦对六十四类元素性质（六十三类稳定元素性质，放射性元素为一类性质，第八副族同周期三个元素同一性质）。八卦重迭成六十四卦，原子结合成分子万物。
可见，易学是以一（力、气）概万、包罗万象的学问，只用力学原理（引力和斥力）去阐述所有事物关系和现象，这一点和辩证唯物主义哲学原理是一致的，后者只用矛盾这一哲学范畴去阐述所有事物的内在本质和外在现象。这两种方法论远隔几千年竟不谋而合，这是中西方思想文化的交合点，只是易学的方法论更为科学，易理和易术合二为一，这是现学所没有的功能。阴阳、五行、天干、地支、甲子和八卦理论是对事物进行分类的理论，是宇宙六大全息信息库。它全面概括了宇宙事物的所有关系，把天时、地利和人和三类因素都包含全尽了。学过周易预测术的同志就能够充分体会到以上易经信息的准确性、全面性和炁体作为预测媒介的实在性，它可以预测任何事物。易经科学只用了37个信息元（8个卦，10个天干，12个地支，阴阳2，五行5，共37个），就把宇宙间所有事物表达清楚了，这是多么伟大渊博的思想啊！面对古人创立的易经科学及其所包含的精深智慧真是让我们惭愧啊！神奇的中医、神奇的气功、神奇的易卜术无不显示易学的巨大威力。今天，炁体的发现必将把易学和现代科学结合起来形成炁学，使科学如虎添翼，促进科学的进步，必将彻底改变人类的面貌。
易学是能量科学，是关于能量问题的学问，它从能量观点认识物质世界。易学把能量叫做气、炁、阴阳五行。由于气只有六类（元气和五行气合称为六气），六气都是能够用人的感官感知的，尤其是可以用第六感官经络穴位感知，而经络穴位功能可以用气功修炼的方法开发出来。因此古人能够用悟道这一特殊的科研方法完成了能量学的研究工作，并加以广泛应用，而无须借助任何仪器设备。根据能量的运动作用规律，我们就可以了解能量运动作用的具体过程和结果，这就是为什么易学具有“上知天文，下知地理，中晓人事鬼神。前知五千年，后知五千年”的无所不知的占卜功能的科学原理。但是很显然，由于易学没有深入研究实物精体，因此对精体的认识是很不够具体的，也就无法加以生产和应用，造成了科技不能够发达的状态，这是易学的局限性。也就是说，易学从根本上无法创造物质文明。
生命物质和意识的本质。易学揭示了生命的本质在于经络元气，而不在于肉身，元气决定了生命的生老病死和一切生命活动。生物是完全不同于非生物的特殊实物，非生物形成了自然现象，而生物是形成生命现象（社会、意识、思想、特异功能、心灵感应、智力、生命力、灵魂、生物能等现象）的主体。二者有完全不同的性能和现象，因此一定有不同的组成和结构。我们已经知道，分子构成细胞，细胞构成生物，在分子之间和细胞之间还有气物质，就是虚物炁体，就是经络穴位物质。具体地说，生物是由固态的骨肉发甲、液态的体液（津血）、气态的呼吸消化道、炁态的经络穴位共四个系统组成的统一的有机整体。固液气三态构成生物的肉身系统，炁态经络构成生物的意识系统（生物能系统、生命的动力系统）。经络穴位是由炁体构成的物质系统，经络物质就是意识物质、灵魂物质、生命物质、生物能物质。其中，经络是决定生命的生老病死和一切生命活动的物质系统，是生命的动力系统、生物能系统；经络物质气是形成一切生命现象和生命活动的物质。生命的本质在于经络而不在于肉体，死人和活人的唯一区别是死人没有经络没有元气，在肉体方面没有本质性的区别。易学指出：“经络主行气血”，经络管道由体液占据时叫做血脉，由元气占据时叫做气脉，行气在气血二脉内流动，形成了一切生命活动和生命现象。易学说：“心物一元。心藏神”，心（意识、精神、思想）物质就是一元物质─—经络元气、神。中医把脉就是根据经络中的六气运动变化产生的生命现象─—脉象进行诊治病患的学问。意识是客观存在的生命现象，但是人们还没有认识到意识就是一种物质，并没有把意识当作物质看待，例如哲学说：“世界上除了物质现象之外，还有意识现象。物质存在于意识之外。物质第一性，意识第二性”。意识是客观存在的，因此必定是物质的，意识物质就是经络穴位物质─—炁体。
关键词：老子 教学 设计 以生为本
一.教材定位：补充与提升
在人教版实验教材系列中，《先秦诸子选读》是高中语文选修教材，这意味着它应该是在必修课基础上的拓展与提高，且具有较大的选择性和开放性。
统观先秦诸子，只有儒家《孟子・梁惠王上》和《荀子・劝学》的部分、道家《庄子・逍遥游》的首章得以入载必修教材，这也即《先秦诸子选读》的教学基础。三篇课文能分别体现孟子仁民爱物、与民同乐的政治观，荀子化性起伪、积善成德的修养论，庄子逍遥无待、无己无功的自由观。虽然这些并不是其时授课的重点，但是在开始《先秦诸子选读》的有关章节时，可以先进行回忆、新解和概括，夯实诸子哲学学习的基础。
《先秦诸子选读》的选择性体现在涵盖诸子范围之广和选文内容之多上，师生可根据教学需要挑选某家或某课进行学习探讨。其开放性允许师生发散思维进行横向比较，联系现实和历史进行纵向阐说。课堂教学中未必需要那么浓的说教意味，能追溯原貌、推演发展自然更好。
当前，党中央反复强调提高国家文化软实力需要努力展示中华文化独特魅力，培育和弘扬社会主义核心价值观必须立足中华优秀传统文化，要从弘扬优秀传统文化中寻找精气神。《先秦诸子选读》便是弘扬传统文化的一个重要教材载体，从这一角度分析，选读诸子便不仅仅是对必修课内容的补充，更是对人格修养、社会道德的提升。
二.单元分析：走进老子，感知道家
老子是道家学派的创始人，提出了正反两方面相互对立和转化的朴素辩证法思想。相传《老子》，即《道德经》为老子所作。该书分为八十一章，前三十七章为《道经》，后四十四章为《德经》。《老子》架构了以道为核心的思想体系，对后世哲学、美学、伦理学、逻辑学等产生了重大影响。“老子”单元即在此基础上，摘录《道经》和《德经》的有关言论编辑成课文，集中表现了老子的朴素辩证法思想。
先秦诸子散文，以《庄子》和《孟子》文学价值最高，《老子》主要是以哲学经典的面貌流传后世。语文教师不必泥于语文课堂，在执教《老子》时不妨树立大语文思想。在必修课程的学习中，《逍遥游》虽亦为道家著作，但较之《道德经》有很大不同，如以庄子思想为接受前提导入老子思想，只能在几组关键的哲学概念上引申，关涉的也仅是几则选文而已，似乎玄之又玄；如以自然观为共性引入“老子”单元，又过于发散，与教材侧重老子的朴素辩证法有偏差。两相权衡，不若直接就“老子”单元说老子，展开课文。
该单元仅《有无相生》一课，共七段选文。第一则选文提出社会人生各种对立现象是相反相成的，在本课中有总论意味，之后六则选文为分述。该课对现实人生的启示，根据人教社教师用书的指导性建议，主要是认清相反方面的统一性，抓住可以促使变化转向有利于社会人生方面的因素，并且付出必要的努力。教材选编时有意避开了老子“无为”思想的有关论述，教师也不必刻意往此方向引导。以第一则选文为例，课文只选择了《老子》第二章的前半部分，未选录的后半部分的“功而不居”的人生哲学才是本章的真正主旨，且与课文第三则材料关联紧密。教师若选讲第三则材料，可补充第二章的后半部分，若是将教学目的仅设计为突出朴素辩证法的方法论，可不选讲第三则材料，留待学生自学自悟。
三.教学简案：以生为本，形象知理
1.学情分析
高中生除了马哲，接触的中哲、西哲都很寥寥，学习《有无相生》一课，既无中哲体系的模糊图式，又乏解读《老子》的必要依托。《有无相生》并不是传统意义上的文言文，生僻词句不难在识，而难在解，因其内涵非文学意义上的，而是哲学意义上的。如第五则选文中“无为”一词，课下注释仅以“大致是指用顺任自然的方式来作为”含混其词，学生本来根据字面意思，还多少有点理解全句，给这么一解释，反而愈发模糊了。这个注释不但使学生焦躁，而且本来也不够科学准确。稍为可靠的注解应为：“无为”是道家推崇的作为道德的实践原则和高尚境界，老子认为宇宙的本原是“道”，“道”放任万物按照自然天性变化发展，人应该依循“道”，故应以“无为”为为，以“无事”为事，一任万物之自然，后经《庄子》《淮南子》等在内涵上予以发展，把“无为”理解为不违背客观规律的作为，实际上是变相的“有为”，脱离了老子的本意。
同时，课文中部分选文的理解需要《老子》其他相关章节进行补充。如第七则选文谈及弱用之术，必须补充《老子》第四十章的“反者道之动”理念，而一旦补充，又会进一步加重学生的思维负担。
因此，《有无相生》的教学，出于以生为本的考虑，不能以通读全篇和背诵为目的，应化抽象为形象，用事例解事理，才能更有效地调动学生去感知老子，领悟其朴素辩证法。
2.教法设计
教学目标设定为掌握老子的朴素辩证法，感知老子思想和《老子》风格。教师让学生对照课下注释自主预习全篇，课上不进行串讲，重在理解“有无相生”的合理性，并借以指导现实人生。计划从形象材料的分析导入老子的相关言论，横向延伸知老子，纵向联系悟人生，导出人生智慧。教师通过方向把握和课堂调控，引导学生思考老子思想的科学价值，掌握有关“有无相生”的方法论。
3.教学环节
①导入。列举以下两则材料，请同学们谈谈启示。
材料一：华罗庚先生上完初中后就辍学在家，帮助父亲打理生意。但他却迷上了与生意毫不搭界的数学演算题，也许正是他的“不务正业”，成就了他的数学高誉。
材料二：丁肇中院士早年进修实验物理学，后来因为感到自己动手能力较差，科研之路受困，便转而攻关理论物理学，终获诺贝尔物理学奖。
教师简评学生发言，提出“有用”与“无用”的疑问以引导方向：华罗庚先生当时如果能按部就班读到大学，进入数学系学习，会不会在数学上做出更大的成就？辍学做生意，对于数学家来说，算不算浪费时间？丁肇中院士若是一开始就专攻理论物理学，会不会早一些取得重大科研成就，进而荣获诺奖？他在实验物理学方向上花费了大量心血，岂不是在做无用功？
②研读第二则材料，思考“有用”“无用”内涵及相互关系，回答导入部分的问题。
教师明确选文的分―总关系，指名学生翻译前三个比喻句。
“毂”喻句：三十根辐条集中到一个毂上，有了车毂中空的地方，才产生了车轮的作用――转动。
“器”喻句：揉合粘土做成器皿，有了器皿中空的地方，才产生了器皿的作用――盛物。
“室”喻句：开凿门窗建造房屋，有了门窗四壁间中空的地方，才产生了房屋的作用――住人。
教师小结：车轮、器皿、房屋三者都能给人带来便利，这就是“有”；然而这里有一个前提，就是车毂、器皿、房屋中都有中空的地方，即“无”。没有这些空虚之处，车轮、器皿、房屋也就不能发挥它们供人居住和使用的作用，无法给人带来便利。老子在这里把我们通常认为是矛盾着的双方――无和有统一起来了，让我们意识到原来看似“无”的东西原来也有这么大的“有”的作用。请根据老子的这种价值观，重新评估刚才有关华罗庚做生意和丁肇中进修实验物理学意义的认识。
教师补充一则卢瑟福与学生的对话，请学生反思卢瑟福学生的选择，联系自己的学习状态，畅谈启示。
英国物理学家卢瑟福一天晚上返回实验室，看见一个学生仍在做实验，便问他这么晚在做什么，白天在做什么，早晨又在做什么。学生回答全部的时间都在做实验，并期望得到老师的赞许。卢瑟福沉吟一会儿问道：“这样一来，你用什么时间来思考呢？”
教师引导学生在学习中要注意有无相生、学思结合。
③研读第一则材料，了解事物相互依存、相互弥补的辩证关系。
教师过渡：老子关于“有”和“无”的分析是辩证统一的，这并不仅限于“有”“无”之间，他认为，万事万物皆存在着这样对立着的两个方面，它们都具有既对立又统一的辩证关系。
学生诵读第一则材料，找出其中分别对立统一的矛盾双方。小组合作，结合现实生活经验，谈谈这种朴素辩证法的合理性。
教师补述：世间事物总是相对的，所以彼此才有分别，而这种分别又不是一成不变的，它们能互相补充，甚至互相转化，老子说“反者道之动”，道的运动规律是向对立面转化。比如某一题几何题我觉得很难做，当我认为其难的时候，心中想的是那些数学好的同学是能做出来的，只是对我这种水平的人来说很难，做不出来，这便是难和易的互相促成，有难就有易，有易就有难。如果那些数学好的同学也做不出来，那么这一题几何题也就无所谓易，无所谓难了。一题谁都不会做的几何题，已经没有讨论它的意义了。我们讨论的难易，是在一定的存在意义上去评判的。当然，老子也认为难和易可以相互转化，我想同学们都希望将难题转化为容易题，这又该怎么做呢？请看第六则材料。
④研读第六则材料，寻找推动事物从不利向有利转化的启示。
学生自主思考，找出“从持续做小事做起，不断取得小进步”等类似答案，分析其合理性。
教师补充：鲁迅先生曾经说过，伟大的成绩和辛勤劳动是成正比例的，有一分劳动就有一分收获，日积月累，从少到多，奇迹就可以创造出来。再粗壮的大树，也是从小树苗一点点长成的；再高大的台阁，也是一筐土一筐土地建设起来的。比路更长的，是人的双脚；比山更高的，是人的恒心。美国杰出的作家杰克・伦敦在房间里挂满了卡片，不论是窗帘上、衣架上，还是厨具上，都挂着写满了各种美妙词汇的小卡片，他将卡片放在房间的每个角落，为的是每时每刻都能随时记诵。杰克・伦敦正是靠这种对语言和素材的不断积累，才能在写作时得心应手，完成《热爱生命》《铁蹄》这样脍炙人口的作品的。
教师追问：如何取得最终成功，引导学生得出“慎终如始”的结论。
教师备答：虽然常说良好的开端是成功的一半，但是良好的开端并不等于百分百的成功。行百里者半于九十，成功于我们擦肩而过，往往只因为功亏一篑。如果能在胜利在望时更多一些谨慎，慎终如始，长征将要完成的时候还依然像开始的时候一样谨慎，就不会败坏事情了。
⑤总结。教师提出学生根据兴趣自学《老子》其他相关章节的期望。
教师总结：老子的智慧是他在动荡的时局、不安定的社会、纷争的人事、无常的生命的背景下，对人性本质深刻剖析的结论，博大精深，丰富异常。如“上善若水”，最高的“善”就像水一样，停滞在众人讨厌的低洼地方，永远滋润万物，而不与万物相争。处世，要像水那样安于卑下；心胸，要像水那样渊深沉静；待人，要像水那样真诚坦荡；做事，要像水那样无所不能；行动，要像水那样把握时机。
关键词：动力工程及工程热物理；全国优秀博士论文；全国百优；研究生培养
中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）26-0044-02
动力工程及工程热物理学科是与能源转换和利用紧密相关的一级学科，下设工程热物理、热能工程、动力机械及工程、流体机械及工程、制冷与低温工程、化工过程机械6个二级学科。是国民生产生活和科学、文化活动的动力之源，也是社会日常生活的必要保证。能源动力科学与材料科学、信息科学一起，构成了现代社会发展的三大基本要素。
动力工程及工程热物理的理论与技术应用于交通、工业、农业、国防等领域，与此相适应，如何培养21世纪社会需要的能源动力类及相关专业人才，是每个大学相关专业以及每位从事该专业教育的工作者亟需解决的重要问题，尤其是代表本专业高水平人才培养的博士研究生的培养更是重中之重。
全国优秀博士学位论文是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》，提高研究生培养质量，鼓励创新，促进高层次创新人才脱颖而出的重要措施。因此，衡量博士研究生培养质量的指标之一就是全国优秀博士学位论文。下面以1999年至2013年动力工程及工程热物理全国优秀博士学位论文为基本素材，[1]分析讨论本学科的研究生培养的发展现状及趋势。
一、授予单位比重分析
从1999年到2013年，共有28篇动力工程及工程热物理学科的博士论文入选全国优秀博士学位论文，他们来自西安交通大学、浙江大学、清华大学、哈尔滨工业大学、东南大学、上海交通大学、江苏大学和海军工程大学等8所高校，各高校所占百分比如图1所示。
从图1中可以看到，占比由高到低依次是：西安交通大学29%，浙江大学25%，清华大学、哈尔滨工业大学和东南大学各占11%，上海交通大学7%，江苏大学和海军工程大学各占3%。除江苏大学和海军工程大学之外的其余6所高校都被列为国家“985”和“211工程”高校，占75%。据此可以看出“985”和“211工程”高校具有很强的竞争力。
西安交通大学、浙江大学、清华大学、上海交通大学和哈尔滨工业大学的动力工程及工程热物理都是一级学科国家重点学科，东南大学的热能工程和江苏大学的流体机械及工程是二级学科国家重点学科。依托“985”工程建设及国家重点学科优势，上述学校及学科几乎囊括了所有入选动力工程及工程热物理学科的全国优秀博士学位论文。由此可见，“985”工程建设及国家重点学科建设对提高博士生培养质量，促进高层次创新人才脱颖而出方面的重大意义和作用。
此外，北京是国家政治经济文化中心，上海、江苏和浙江是经济发达地区，汇聚了大量的相关人才。优秀生源充足，这一优势也是对提高研究生培养质量方面起到促进作用。
二、学科比重分析
表1 工学及动力工程及工程热物理占比
全国优秀博士论文在学科门类分布上主要集中在工学、理学、医学三个门类，其中工学包含动力工程及工程热物理在内的21个学科类，共79个专业。历年工学入选全国优秀博士论文的具体数据如表1所示，平均每年入选论文占入选总数的37.9%，同时，全国优秀博士学位论文获奖总数在所有大学科中排名第一。
图2是本一级学科优秀博士论文在所有学科优秀博士论文中所占比重的柱状图。从图2中可以看到，1999～2001年动力工程及工程热物理占比出现较大下降，2001～2003年占比又逐年上升，2004年到2006年占比回落到1%左右，2007年到2009年期间波动比较大，2009～2012年则稳定在2%附近，2013年占比达到3%。
参考本学科优秀博士论文在工学学科中所占比重及工学在全部学科中占比的柱状图（图3）。可以看出，工学占比虽然略有波动，但大体而言比较平稳，维持在38%左右，本学科在工学中的占比在3.8%左右波动。
通过分析可以发现西安交通大学和浙江大学对本学科全国优秀博士学位论文的占比影响较大，本学科在工学中占比较高的1999年、2003年、2007年及2013年上述两高校均有入选论文，而本学科在工学中占比较低的2001年、2002年和2008年则上述两高校均没有入选论文。
由此可以看出，相对而言，两校是本学科研究生培养质量和水平的领头羊，在学科内具有重要的地位和影响力。
三、论文影响因子分析
影响因子是测度期刊有用性和显示度的指标之一，同时也是测度期刊的学术水平，乃至论文质量的重要指标之一，所以对于论文影响因子的分析就显得非常必要。
图4是动力工程及工程热物理学科全国优秀博士学位论文获得者在攻博期间发表的论文（注：这里只统计优博获得者作为第一作者的论文）的影响因子的分布图。
从图中可以看到，本学科高影响因子的论文数量偏少，在统计分析的105篇论文中，影响因子超过3.5的有8篇，占总数的7.62%；影响因子在3.0～3.5之间的论文有7篇，占总篇数的6.67%；影响因子在2.5～3.0之间的论文5篇，占总篇数的4.76%；影响因子在2.0～2.5之间的论文有30篇，占总篇数的28.57%；影响因子在1.5～2.0之间的论文有7篇，占总篇数的6.67%；影响因子在1.0～1.5之间的论文3篇，占总篇数的2.86%；而影响因子低于1.0的论文数量为45，占总篇数的42.86%，占比还是比较大的。
本学科的高影响因子论文偏少与本学科领域的研究特点有关，由于本学科是传统的工科学科，研究的新兴热点相对理学学科不会太多。因此与大多数工学学科一样，整体学术刊物的影响因子不会太高。因此，大多数全国优秀博士论文的研究发表在影响因子低于1.0的学术刊物上。同时，由于全国优秀博士学位论文评审强调创新性，这可以通过在高水平高影响引因子的学术刊物上有若干代表性的工作发表来体现，这样的代表性论文不会太多。因此，本学科优秀博士论文在影响因子3以上的学术刊物上发表的论文并不多。
四、二级学科及作者性别分析
1999年至2013年，获全国优秀博士学位论文的动力工程及工程热物理学科的28位作者中，有14人在博士期间攻读工程热物理，占到优博论文作者的一半；攻读热能工程的有6人，占比为21%；4人攻读制冷及低温工程，占比是14%；2人攻读流体机械及工程，占比7%；能源环境工程和动力机械及工程的各一人，分别占比4%。各专业所占比例如图5所示。
同时在这28人中，男性人数25，占总人数的89%。女性人数3人，仅占总人数的11%，男女比例差距较大。
由此可以发现，若假设所有优秀博士论文作者具有相当的智力水平和勤奋程度，其导师的指导水平也相当，则可说明工程热物理二级学科最有可能产生创新性的研究。或者说，该二级学科由于涉及学科的基础理论问题较多，研究偏基础，产生创新性突破的可能性相对其他二级学科较大。此外，男性优秀博士作者数远较女性作者大，则说明了本学科男性在开展创新性研究工作中的普遍表现高于女性。
五、指导教师分析
本学科28篇动力工程及工程热物理学科的全国优秀博士学位论文是在22位博士生导师的指导下完成的。这22位指导教师中，有17人指导出1 篇全国优秀博士学位论文，4人指导出2篇全国优秀博士学位论文，1人指导出3篇全国优秀博士学位论文。
表2是历年指导教师的平均年龄。这22位导师指导的博士学位论文第一次被评为全国优秀博士学位论文时的平均年龄是57.5岁。50～59岁和60～69岁这两个年龄段的人数最多，分别是5人和10人，其次是40～49岁的有3人，70～79岁的有2人，40岁以下的有1人。
由此可见，从全国优秀博士指导教师所指导优秀博士数可以看出其在本学科领域内的学术水平和指导研究生的能力；同时，大多数年份的指导教师平均年龄在60～66岁，可以看出一般这个年龄段的研究学者其学术水平和造诣容易达到最高点。
六、总结
本文通过对本学科入选全国优秀博士学位论文相关情况进行分析，获得了本学科高层次研究生培养方面的整体情况。如本学科高水平研究生培养情况及分布，“985”工程及国家重点学科建设对提高研究生培养方面的贡献，本学科在工学及其他学科中的相对水平，本学科的高水平论文影响因子分布，二级学科的特点以及研究生导师的年龄分布等相关情况。使读者能够通过本文了解本学科高水平博士研究生培养的基本现状，为相关人员制订合理学科发展规划，提高研究生培养质量方面提供有益启示。
参考文献：
一、易学自然观
《周易》包括《易经》和《易传》两部分,实际上是上古巫文化化出的符号、周初时期占筮验词集锦和战国末年理性诠释的统合。作为《易传》的十篇释文已经完全脱离卜筮,建立起一套以阴阳为纲阐释变化的理论体系。汉兴,《周易》作为官学传习和研究的对象,被尊称为“五经”之首;汉易已经纳入阴阳五行学说,隋唐时期易学即以其理性向科学领域渗透;进而逐渐形成以符号系统与以阴阳为纲纪相结合的范畴体系和理论结构。
易学对宇宙的基本观点是:阴阳相涵相因、流变会通,构成一个合谐互补的有机整体。
张立文教授在《王船山易学思想略论》〔1-191〕中指出:船山的本体哲学,统体会通于和合。所谓和合者,就是“阴阳未分,二气合一,氤氲太和之真体”。《易传》有言“形而上者谓之道,形而下者谓之器”,作者认定道器是虚实范畴,虚与实的主要差异在于隐与显。“形而上者是隐也”,隐不是无,而是潜在,是形而下所以存在的根据。“形而下者是显也”,指有形质的东西,“即形之成乎物而可见可循者也”。即此可知,显指可见可循的事物和现象,隐指寓于“器”而起作用的现象背后更本质的东西;而隐又不是虚无,“道不虚生,则凡道皆实也”。从而推定道乃实存之体,得出道器交与为体、相涵相因、流变会通的两系统结构论。
道和器的关系究竟如何?就逻辑上讲,“形上者乃形之所自生”,因为凡器皆有形,由“形”逻辑上得出对应于“形下”必然存在着“形上”。就二者的主从关系讲,“当其未形而隐然有不可喻之天则,天以之化”,依此概括二者的关系为:道是器存在的依据;道通过器而表现自己,一切显性的运动变化之因皆源之于道。再就孰先孰后的角度讲,是“理不先而气不后”,二者既不存在先后、本末之别,也就从根本上排除了天理、神创的观念。
张教授立足于人文(兼及自然)阐述问题,认为“王船山道器、气关系,充分体现和贯彻了《周易》和合人文的精神”,本文专门讨论自然而不涉及人文。依据形上学本体哲学,自然界的物理客体应该分两类,即“形之已成乎物”和“未形”,二者的本质区别在于形下之“显”和形上之“隐”。
小结:易学自然观是两系统结构论。从静态角度讲 ,“万物(包括宇宙自身)负阴而抱阳,冲气以为和”;从动态角度讲,“阴变阳,阳变阴,其变无穷”。所谓的易,就是讲阴阳变化之理的学问,即“易以道阴阳”。
二、两种物理学理论
物理学作为一门学术的名称,是从亚里士多德的希腊文着作延续下来的,这个希腊词的意思是探讨自然的秩序和原理的“自然学”,亚氏又称其为自然哲学。大约到18世纪中叶,由于学科内容的分化,自然史和化学从物理学中独立出来,18世纪后半叶法国讨论过留下的物理学意味着什么,结果是把物理学分为一般物理学和特殊物理学。前者指牛顿力学或由《自然哲学的数学原理》导出的以数学描述质点运动的传统,后者包括声、光、电、磁等广泛领域。通常都把这种划分说成是数学科学传统和实验物理学的分离。
1829年,泊松把当时法国物理学的思想倾向归为两类:物理力学和解析力学。他把前者的特征描述为“它的唯一的原理是把一切还原为分子运动,而这些分子是把力的效果从一点传到另一点并保持这些力之平衡作用的核心”,即期望用天体运动的牛顿平方反比定律数学格式,精密地描述宇宙一切现象,称牛顿范式;而后者则强调现象的解析格式,轻视对物理原因进行讨论,称非牛顿范式。1840年以后,牛顿范式的地位被非牛顿范式所取代;与之同时,拉格朗日原理被泊松和哈密顿予以发展,使力学成为完全分析的形式,并且以能量取代力的概念体系。本应该由之意识到“根本不存在纯粹的力学现象,实际上运动总是结合着热和电磁的变化,它们也规定运动”〔2-9〕,从而结束牛顿的“力学神话”,可惜的是西方哲学没有能够为物理学提供合适的自然观,以后的物理学就在迷茫中走了许多弯路。对两种范式的本质差异,一般都视为用几何法还是用解析法的数学问题。
19世文秘站:纪30年代之后,随着实验物理学的成熟,出现了实验物理学和理论物理学之区分;物理学的理论又分原理理论和构造理论两类。前者是先使用分析法在经验中发现自然过程的普遍特征(即原理),然后给出各种过程必须满足的数学形式的判据,比如牛顿力学;后者又叫“假说—演绎”法,即先确立“想象的原理”(即“假说”),然后采用反证法通过由原理导出的结论对原理进行证明,给出的内容与经验所显示的现象吻合得愈多愈一致,特别是能够从假说来预言现象并得到证实,这种构造理论就愈成功。依据这种分类方法,一般都承认17世纪牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》就分别代表了原理理论和构造理论。对这两种理论划分的依据主要在于思维方式,即前者采用分析法而后者采用综合法。
三、两类物理客体
牛顿的《原理》和惠更斯的《论光》,从近代物理学奠基开始,两种截然不同的理论分别传承为两种体系,即牛顿范式——原理理论,惠更斯范式——构造理论,其本质差异不在思维方式和数学形式之不同,也不在是采用数学方法还是实验方法之别,而在于研究的客体分属于根本不同的两类。
以质量对物体进行计量,并假定质量都集中在一个质点,以相互传递力的作用描述运动,是牛顿范式的核心观念;非牛顿范式研究的光、热、电、磁等现象,都不能以质量进行计量,最终认识到了这种现象都与“能量”直接相关,并且以能量取代了力学概念体系。
而今首当其冲应该明确的是物理学根本就不直觉研究“物质”,正象无法品尝水果一样,因为二者都是抽象的类概念。物理学只研究质量、能量、电量、时间和空间之间的关系,两种理论的适用范围不同,前者是关于质量系统的理论,后者则适用于能量系统。以往不适当地把能量说成是物质运动的形式(如“能即运动”)〔3-526〕,是产生混乱的肇端。现代物理学已经确认物理客体分两类:宇观上有分立的天球和连续辐射, 微观上分粒子和场,粒子物理学分费米子和玻色子,理论物理学称其为物质粒子和相互作用;物理学理论也分用质量计量和时空描述、用能量计量和位形描述两个系统。“我们首先把宇宙的物质内容分成两个部分:“物质”即诸如夸克、电子和缪介子等粒子,以及“相互作用”诸如引力和电磁力等等”〔4-38〕。当代着名物理学家霍金居然会说出如此不合逻辑的荒唐话,不难看出“物质”这个误用概念带来的混乱是何等严重。
物理客体不能用“物质”这个概念进行抽象和概括,而应该分为质量和能量两个系统,二者的本质差异有3:1、分立和连续;2、有无静质量;3、量传递时物理客体仅只振动而不发生运动方向的位移。确认能量系统存在的依据有5:1、德西特从广义相对论场方程得出没有物质的宇宙时空解;2、无限的(负能电子)海的发现;3、爱因斯坦说:“依据广义相对论没有以太的空间是不可思议的”;4、3K微波背景辐射证明“空间”不空;5、粒子物理学的实验发现,绝大多数粒子为瞬息亿变的动态网络。
“全〖ZZ(〗空间〖ZZ)〗充满着相互作用着的各种不同的场”〔2-387〕,这种分布着某种物理量的空间,不同于经典物理学中作为参量的空间。“场从数学上表述了能量局域性概念”,“是一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。即此可知,一切自然现象虽表现为质量系统单元个体的运动和变化,动变之因却源于能量系统的作用;而能量系统本身不通过作用于质量系统的效应也根本就无法观测。 物理学早已将物理客体分为弥散态粒子和凝聚态物体,3K微波辐射发现之后,就应该从分类学的角度再增添一种连续态网络;进而将弥散态粒子分为质量子和能量子,如此一来,物理世界图象就会变得非常清晰。
物理客体分物体、粒子、网络三类,分别用质量、电量(或荷质比)、能量计量;人类生活的现实世界属于质量系统(从天球到原子乃至质子、电子),能量系统则是一切运动变化的动力之源;所有的共振态、复合态粒子均属于能量系统的动态网络,只有那些稳定的能量子才有现实意义;不同能量子的有序组合构成信息(从质量系统讲,传递信息必须有载体,而对能量系统,信息和载体则合而为一,于此无暇展开讨论),可以用于操作质量系统的变化和存储一切自然现象。
小结:物理客体分两个系统三种态。质量系统和能量系统确实属于“负阴而抱阳,冲气以为和”的状态;作为两系统“中介”的弥散态,是演绎世间万象的“大舞台”;何以产生质量和电量,是现实世界存在的最根本机制。
四、时间和空间
无论哲学还是物理学,时间和空间都是一对非常重要的范畴,同时又是亘古至今争论最多直到今天还没有取得共识的两个概念。16世纪之前,基本上没有留下多少值得关注的重要论点;牛顿为了创立完整的力学体系,不得不提出人类历史上第一个时空构架。他认为物质是在绝对空间中运动,时间不跟任何物质对象相关、自身等速地在那里流;时间和空间各自独立互不相关。亦即是说时间和空间仅只是描述运动的参量。
现代物理学的发现则是:“广义相对论用空时结构的几何性质来表示引力场”〔2-328〕,场不但“是某种物理量的空间分布”,还是“一个具有无穷多自由度的动力系统”〔2-353〕。很显然,时空结构应该被理解为改变物体或带电粒子运动状态的作用量。
依据质能两系统结构论看待,即使在牛顿力学体系中,时空结构也是作用量而不是描述运动的参量。比如牛顿力学的第一号自然力——重力G=mg,如果没有g作用于m,物体就不会自由下落,很显然g是使m自由下落的作用量。如果用电磁作用相类比,g可以被称为引力场强,其作用效应跟电场作用于电量没什么两样。自从发现了动量和能量守恒之后,牛顿力学方程基本上已经不再使用,足以说明牛顿力学非常片面,能够沟通三个领域最基本的物理量只有动量和动能,根本就不需要力这个概念。
时间和空间究竟指什么?答曰:二者分别是对能量系统单元个体持续性和广延性的计量,恰如用质量计量物体、用电量计量带电粒子那样。
“空间一时间未必是一种可以认为离开物理实在的实际客体而独立存在的东西。物理客体不是在空间之中,而是这些客体有着空间的广延性”〔5-112〕。爱因斯坦如果对中国古典哲学稍有理解,就会再说一句:这些客体还有着时间的持续性。这种“物理实在的实际客体”即指能量系统而言。
能量系统虽是连续态,探究其具体作用时却需要量子化。假定其最小单元为h,由ε=hν=h/T可知,只要测出周期T,即可以知道具体的能量值,同理测出波长即可知动量。故而可以说时间和空间是对能量系统两种属性的计量。
董光璧教授猜想对于不同的相互作用,应该“各有其时空结构”,是有道理的。用于电动力学的时空结构已经非常成功,“对于电磁相互作用,相对论提供的时空结构和量子论提供的能量结构,既在逻辑上自洽又与经验相符”〔2-429〕;而对于质量,发挥作用的时空结构有ι2t -2和ιt -1两种,对行星的运行则有R3/T2=K。
小结:时空不是独立的存在,而是用于计量能量系统属性的概念构架。对于物体或带电粒子,不同的时空结构作用于质量和电量可得能量和动量;对于能量系统,只需要用T和λ对基本单元个体计量,即是能量和动量。
五、两种运动
讨论过物理学不应该使用“物质”这个哲学范畴,明确了物理客体分质量、能量两个系统,确立了质量、电量、能量和时空是基本的物理量,并且弄清了时(T)空(λ)可以直接作为计量能量和动量的基本量,不同时空结构又分别是驱动质量或电量的基本作用量之后,还应该讨论一下运动形式问题。
亚里士多德很早就提出自然运动和强迫运动区分之必要,物理学界至今都没有认真对待。所谓自然运动,应该是不受人的干预,不准附加任何人为条件的运动,比如自由落体、自组织系统的变化和行星运转等(下文称绝对运动);所谓的强迫运动当指人为增添了特设条件的运动,比如将物体抬高、摆钟和日常生活中经常发生的许多运动。
牛顿力学除自由落体之外,几乎都有附加条件,将运动定义为一个物体对另一个物体的位移,运动的基点建立在物体对物体的作用(即力)之上,并将物体看作一个质点等,基本上都属于质量系统的相对运动。现代物理学发现的因果关系被破坏,基本上都产生于对绝对运动和相对运动的作用机制之混淆。
“一个钟所处的引力势越低(深),它走得越慢,而那里发出的光在引力势较高处去接收就会发生红移”〔5-92〕,亦即是说原子钟在那里发出的光频率较小,周期变大。如果是摆钟,依据T=2πL/g,由于g变大,周期就必然变小。两种钟的结果居然完全相反,基于什么原因呢?这就恰好能够说明相对运动和绝对运动的作用机制不同,显示的结果就必然会适得其反。由于原子钟的频率直接决定于能量子的频率,属于绝对运动;而摆钟的周期则由作用量g与弹性势的平衡决定,属于相对运动,g变大时相对而言等于固定不变的弹性势变小,故而钟的周期亦随之变小。 “量子理论和每一种合理的真实世界观念都冲突”〔6-127〕;“量子力学改变了古典物理学的因果观和实在论”〔2-328〕。这些观念产生于发现了绝对运动和相对运动效果迥异,感到困惑的原因是没有树立起时间和空间“不再是事件在其中发生的被动的背景”,“相反的,它们现在成为动力学的量”〔4-53〕,根源在于没有突破“物质”一元论的樊篱。
问起广义相对论场方程的意义,通常的回答是:“物质和能量要使时空向其自身弯曲”〔4-60〕,反过来弯曲时空的曲率又决定着物体运动的路径。这种表述本来存在一个因果互易的逻辑循环,只需要将误用概念“物质”去掉,就变成了非常明晰的单因(能量)决定单果(质量运动路径)的关系。再如“势函数V表示质量系统对空间任意点的引力作用”〔2-361〕,实质上则是势函数表示任意时空点对质量的趋动作用。作用和被作用的因果关系弄颠倒的原因,许多都出在用相对运动的观念去解释绝对运动;产生这种观念的根源又非常久远和牢固,先是哲学上把物质说成第一性,继而近代科学一开始就决定只研究属于第一性的质量和重量,外加担心宗教神学找麻烦,所有物理学理论就都必须把物质或质量说成是运动变化的起因。依据两系统结构论,动因仅来源于能量系统。
宇观上的星体都是绝对运动,很早很早之前就受到许多哲人的关注,他们的不少观点由于跟相对运动的理论不合,都受到了冷遇。欧拉认为“一切物理过程都是以太与物质相互作用的结果”〔2-180〕,欧多克斯认为“日、月和行星分别固定在想象的匀速转动的天球上,星体本身不动,它们随着天球运动”〔2-51〕,笛 卡尔的观点更明确:“宇宙空间充满媒质的旋涡运动,天体被媒质的旋涡推动”〔2-145〕;最直观形象的描述莫过于那个阴阳互动的太极图,那是华夏先民无数代人仰观俯察智慧的结晶。天空中所有星系或星系团无不都是一个涡旋,其中不少涡旋的中心根本就找不到质量(被称为质量丢失的暗物质)。很显然这些涡旋都是能量积累形成的畸变时空,那些特定的R3/2=K的不同旋线上,都可能会有星体在做自然运动,根本就不需要什么引力作为向心力,自然也就没有必要去找切线力的源。
易学中虽说没有“自组织”这个词,王船山却早就讲清了自组织的作用机制。“阳变阴合,乘机而为动静”,“二气之动,交感而生,凝滞而成物我之万象”,如果将质量子和能量子类比为阴阳,这种说法还满有道理的。
小结:运动有相对和绝对之别。因果关系被破坏的原因大都生之于用相对运动的理论去解释绝对运动,根源在于物质一元论不能作为物理学的哲学基础。
六、唯物宇宙观
科学思想作为文化的一部分,在相当长的时间内世界各地都是沿着自己的传统在发展;从16世纪开始,随着西方殖民主义的掠夺,希腊传统的科学逐渐传播到世界各地。如今所说的近代科学,主要指希腊科学传统的扩展,其间也不乏阿拉伯、中国和印度等地科学成果的积累。物理学思想的发展在很大程度上跟古希腊哲学有着非常密切的关系,古希腊哲学的自然观主张人与自然分离。
在古希腊文化传统中,从公元1世纪基督教创立开始,就出现了理性和信仰、哲学和神学的纷争,科学思想的发展亦被打上深深的烙印。基督教成为国教之后,“知识服从信仰”成为教会的基本准则之一,于是就有人提出“学问来源于经验”与之抗衡。
基督教创立不太久,某些护教派发现那些愚昧贫乏的教义抵抗不住古希腊、罗马文化,特别是哲学,就开始从古希腊、罗马哲学中寻找为教义辩护的依据,从而发展出貌似科学的神学,进而宣布真正的哲学和真正的宗教是同一的和信仰先于理性的原则。中世纪的欧洲几乎一切学术都在宗教神学的桎梏之下,自然科学也不例外,布鲁诺被活活烧死,伽利略遭受终生监禁,都因为他们的理论对神学不利。
唯物主义宇宙观针对信仰先于理性提出物质第一性、意识第二性,自然科学总算找到了哲学基础。由于近代科学确定只研究属于第一性的质量和重量,而不研究与感觉有关的第二性,即把意识范畴留给宗教,总算争得了一席之地。当我们立足于现代科学的成果和困惑,去反思物理学发展的历史时发现,把物质和意识的关系视为全部、特别是近代哲学重大基本问题的唯物主义哲学,根本就不能作为物理学的理论基础。为了从神学桎梏下挣脱出来,选择第一性、第二性之分的哲学虽说必要,终归总逃不掉为临时应付而“举债”付出更高的代价。
物质和意识对立,对立的双方是自然和人,这是古希腊自然与人分离自然观的延续。这种哲学适用的范围应该是人天系统,即探讨的中心课题是人与自然的关系;而物理学则属于纯客观地探讨自然界的秩序和原理的学问,亦即是说它只研究物质和物质之间的联系、相互作用和运动变化规律等问题,丝毫不涉及物质与意识关系的内容。故而我们认为,唯物主义宇宙观虽说使物理学摆脱了宗教神学的束缚,而成为一门独立的学科,却不能做为物理学的哲学基础。
自然界是一个有机整体,要探讨其运动变化的规律,就不应该将所有的物理客体用“物质”一个概念概括。因为变化只能发生在至少两种客体之间,如MN和NM;而MM则是永远无法观测的。
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