漫话现代科学的三大前沿问题(简化)

封面漫话科学三大前沿问题中共孝感市委党校副教授刘建科学的三大前沿问题就是：关于宇宙的起源问题，生命的起源问题和意识的起源问题。大事不糊涂，首先就是指世界观的不糊涂。加深对于三大起源问题的科学认识是构建科学世界观的基本前提。在20世纪之交的中国，之所以会产生邪教蔓延的事态，封建迷信、唯心主义和伪科学的东西之所以能找到市场，就从反面告诉我们，今天，宣传科学的世界观仍然具有十分重大的现实意义。导语以崇尚科学为荣以愚昧无知为耻-----胡锦涛漫话科学三大前沿问题一、宇宙的本质和起源问题二、生命的本质和起源问题三、意识的本质和起源问题思考题赠语课间休息一、宇宙的本质和起源问题回一级目录（一）宇宙的本质是物质性与组织性的统一（二）关于宇宙起源的大爆炸理论（三）恒星系的起源和变迁（四）地球的起源和变迁（一）宇宙的本质是物质性与组织性的统一2、物质的组织关系是不守恒的**3、发展是守恒性与非守恒性的统一**回二级目录1、物质和能量是守恒的自然科学的一个伟大成果就是证明了物质和能量的守恒性，即物质和能量是不可以创造也不可以消灭的。无论对宇宙总体来讲还是对任何一个封闭系统来讲这个规律都是适用的。2、物质的组织关系是不守恒的（1）组织关系的存在是绝对性和相对性的统一（2）组织关系不守恒的两层含义质的不守恒量的不守恒指组织关系可以由简单变为复杂，也可以由复杂变为简单，发展与退化是最基本的物质现象。（生物可生可死，企业可兴可亡……）物质和能量虽然是不可以增加的，但占优势的组织是可以复制扩张的，如产品的批量生产，生物的大量遗传等。3、发展是守恒性与非守恒性的统一（1）物质是发展的基础，能量是发展的动力。（2）组织关系是宇宙中唯一可以变化的东西。（3）守恒性与非守恒性的统一是推动万物发展的基本矛盾。（二）关于宇宙起源的大爆炸理论1、宇宙大爆炸理论的构想和基本依据2、宇宙大爆炸的简单过程3、宇宙循环模型回二级目录1、大爆炸理论的构想和基本依据（1）天文观测依据第一、蟹状星云与恒星爆炸现象第二、色谱红移与宇宙膨胀理论（2）基础理论依据（3）高能物理学依据（与天文学不谋而合）第一、氢弹爆炸的条件和产物*第二、化学元素产生的温度条件（二）大爆炸理论2、宇宙大爆炸的简单过程（1）基本粒子形成阶段温度下降到100亿度以下，持续时间1秒钟。（2）氢、氦合成阶段温度下降到10亿度---100万度，持续时间3分钟。（3）实物生成阶段温度下降到几千度后气体形成云，持续时间170亿年，现在的宇宙温度已经下降为3K（-270。C）。（二）大爆炸理论3、宇宙循环模型回大爆炸理论（1）霍金的宇宙循环模型（2）辨证唯物主义的一个基本观点一切存在的事物都会毁灭，一切毁灭了的事物都会被重新创造出来。(三)恒星系的起源和变迁1、基本观察方法的解释3、太阳系有关照片2、恒星演变过程回二级目录(四)地球的起源和变迁1、“滚雪球”的历史2、炙热火球的形成3、变成水球—海的形成(平均水深1000米)4、陆地的形成（最老的岩石是38亿年的）5、原始大气的成分（甲烷、氨、水、氢、氮、二氧化碳，但无氧气）回一级目录问题：海水为什么是咸的？二、生命的本质和起源问题（一）生命是什么？（二）生命的自然进化历程（三）宇宙发展时间表（四）人类在宇宙发展中的地位回一级目录（一）生命是什么？1、两种极端的观点（1）唯心主义的生命观（神秘论、活力论、宇宙胚种论）（2）机械唯物主义的生命观（机械工业时代的观点）2、新陈代谢是活力产生的基本条件（1）关于活与死的区别的三个例子（水、树木、电影）（2）开放循环是维持新陈代谢的基本方式。3、生命的本质是新陈代谢和自我复制自我复制能力是生命力的重要标志4、恩格斯的观点：生命是化学过程由于当时还没有发现DNA，仅提出与蛋白质的功能有关。回二级目录（二）生命的自然进化历程回二级目录1、核苷酸和氨基酸的自然形成2、核酸与蛋白质的自然形成3、核酸与蛋白质是如何形成原始细胞的4、生物进化论简述1、核苷酸和氨基酸的自然形成核苷酸是合成核酸的小分子，氨基酸是合成蛋白质的小分子。1953年美国芝加哥大学的斯唐来·米勒，模拟原始大气的成分和条件合成了多种氨基酸。用甲烷、氨、水、氢、氮、二氧化碳等火花放电８天８夜。1963年用电子束射击，紫外线照射等类似方法做实验，证明自然合成核苷酸和氨基酸是完全可能的。2、核酸与蛋白质的自然形成核苷酸和氨基酸合成核酸与蛋白质的脱水难题今天已经得到了较好的解决。1953年英国剑桥大学的克里克和华生利用Ｘ光衍射法发现了“ＤＮＡ”的双螺旋体结构。1965年中国科学工作者首次人工合成蛋白质--牛胰岛素。3、核酸与蛋白质形成原始细胞的原理（1）脱氧核糖核酸的特性第一、是遗传信息的载体*第二、具有可复制的特点（2）蛋白酶的催化特点第一、可自我恢复的特点*第二、可催化万倍于自身的底物第三、催化的专一性（精确性）*（3）最简单的生命循环模式回（二）生命的自然进化历程（三）宇宙发展时间表（把170亿年浓缩为一年的大致情况）1月１日宇宙大爆炸５月１日银河系产生５月９日太阳系生成９月14日地球形成９月24日原始生命出现11月24日出现绿色植物12月26日哺乳动物产生１２月３１日２２点３０分原始人出现２３点４６分北京猿人使用火23点59分56秒春秋战国时代23点59分58秒中国宋代23点59分59秒欧洲文艺复兴２４点现代社会出现（四）人类在宇宙演变中的地位1、生命的产生和进化过程证明上帝是多余的。2、生命的价值在于其高度的复杂性而不是占用物质的多少。（人体的物质构成：水、钙、碳等）3、万物同宗，科学与美德接轨的证明。基因相似表4、唯物主义的生命轮回观(生理自我的价值与前世、今世和来世)三、意识的本质和起源问题（一）什么是意识的本质？（二）意识的自然起源过程（三）人工智能问题（四）关于精神自我的小结回一级目录（一）什么是意识的本质？1、人的意识是人脑的机能（1）大脑是思维器官的证明人造心脏的移植证明心脏不是思维的器官大脑损伤对感觉和思维的影响（脑盲、裂脑人）（2）意识是复杂头脑的功能简单的头脑只能进行简单的信息处理（鱼的记忆）意识产生于具有140亿个神经细胞的人脑。2、意识是客观存在的反映（1）大脑是硬件思想是软件*（2）做梦是头脑思维功能的证明*回二级目录（二）意识的自然起源过程1、意识是自然界长期发展的产物（1）意识发展的几个逻辑阶段（2）自我意识的逻辑形成过程2、社会群体是意识发展的组织载体（1）社会群体使智力成果得以延续日本北海道猕猴群体的科学实验（2）社会群体促使语言的产生和发展例如，猴群的求偶语言，危险信号，母子呼唤是语言的雏形。回二级目录（三）功能模拟与人工智能问题1、计算机模拟人工智能是不争的事实计算机的计算速度，准确记忆能力，海量存储能力，对各种电磁波的特殊感知能力，工作的稳定性等方面都是超人的。2、对当代人工智能的评价对IBM的“深蓝”与卡斯帕罗夫下国际象棋的评价对网络机器人的评价3、对人工智能发展前景的预测既然我们承认人的意识不是超现实的东西，那么随着计算机技术的进步，总有一天人类可以造出有自我意识的超级机器人。回二级目录1、精神自我的客观价值是知识性(1)客观规律与宇宙同在,不会因人而异.(2)客观规律对于过去、现在与未来是一样的(3）知识归根结底是全人类的财富2、精神自我的主观价值是感受性。(1)精神感受的是差异和变化,与钱财多少没有直接关系(2)自我感受是共性和个性的统一(世代蝴蝶的感受)(3)精神空虚,兴趣丧失导致抑郁症，吸毒者的必然归宿。3、幸福定律(1)自私是否人的本性?(2)“小我”到“大我”发展的必然性(3)心胸越宽，兴趣越广，幸福越大，身心越健康。（四）关于精神自我的小结回二级目录思考题1、如何理解人类在宇宙中的位置？2、如何理解宇宙万物的循环演变？3、你认为计算机未来会超过人类的智慧吗？赠语人生感悟赠语缔美者不亡，因为美是人类永远的追求。致善者不死，因为其博爱之心已与人类融合。求真者永生，因为真理与宇宙同辉。课间休息