20世紀人類科學最重大的進展,是深化了對生命的認識以及對人類與生態(tài)環(huán)境之間關(guān)系的理解。以1953年美國科學家發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)、破解人類自身基因密碼為標志,人類認識的觸角延伸到了生命最為隱秘的角落。同時,人們加深了對人類文明的反思,特別是工業(yè)文明下人類無限制地索求、破壞和污染環(huán)境,使得地球自然生態(tài)系統(tǒng)難承其重,局部已達到極限。當下全球大流行的新冠肺炎疫情正向人類發(fā)出警告:人類活動已經(jīng)超越了自然所賦予的“生態(tài)位”屬性,人類應該反省,以期早日建立起地球生命共同體和人類命運共同體。
從哲學、歷史學和文化人類學的角度來看,人類已經(jīng)跨入了生態(tài)文明的時代。自然是人類文明發(fā)育的唯一載體,歷史經(jīng)驗表明,文明的消失往往是從土地荒漠化與生態(tài)系統(tǒng)失衡開始的。
2019年3月5日,習近平同志在參加十三屆全國人大二次會議內(nèi)蒙古代表團的審議時強調(diào),生態(tài)保護和環(huán)境治理“必須遵循生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的機理和規(guī)律”,并在2020年4月27日主持召開中共中央全面深化改革委員會第十三次會議時進一步強調(diào),要“從自然生態(tài)系統(tǒng)演替規(guī)律和內(nèi)在機理出發(fā),統(tǒng)籌兼顧、整體實施,著力提高生態(tài)系統(tǒng)自我修復能力,增強生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,促進自然生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的整體改善和生態(tài)產(chǎn)品供給能力的全面增強”。
習近平同志所講到的“生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的機理和規(guī)律”內(nèi)涵深邃,是其生態(tài)文明思想的重要組成部分,我們應該從科學哲學的高度加以理解和闡釋。
生態(tài)系統(tǒng)的開放性
生態(tài)系統(tǒng)從太陽輻射中接收能量,從降雨中得到水分,從大氣中得到沉降的干物質(zhì),風也會帶來各種類型的物質(zhì)及能量的輸入輸出。正是這種直接和間接源自太陽輻射的“自由能”推動著生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)生、延續(xù)和演化。
自然系統(tǒng)不斷地與外界交換能量、物質(zhì)與信息,使得系統(tǒng)表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)和功能上的有序性?,F(xiàn)代系統(tǒng)生態(tài)學認為,生態(tài)系統(tǒng)不僅在物理上是開放的,其本體也是開放的。生態(tài)系統(tǒng)的本性與整體世界的本性是一致的,因而量子力學揭示的不確定原理亦適用于對生態(tài)系統(tǒng)的描述。換句話說,生態(tài)系統(tǒng)本體的開放反映了世界的不確定性,而不確定性正是生命生生不息的創(chuàng)生動力。
生態(tài)系統(tǒng)的開放性是相對的,正如大氣層會將靠近地球的小行星燃燒殆盡一樣,生物的免疫系統(tǒng)是防衛(wèi)病原體入侵的有效武器,也會自主發(fā)現(xiàn)并清除異物。
生態(tài)系統(tǒng)的整體性與關(guān)聯(lián)性
包括人類在內(nèi),地球上所有植物、動物、微生物以及生物圈和其他圈層都是一個有機整體,相互依存、密不可分。生態(tài)系統(tǒng)有不同的組織層次,不能分割開來孤立存在。同樣,生命也不能同其發(fā)育環(huán)境分開。事實上,一個物種的消亡往往引起“多米諾效應”。
生態(tài)系統(tǒng)中的生物各有分工,物質(zhì)和能量沿生產(chǎn)者、消費者和分解者這一渠道傳遞和流動,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)一整體性。生態(tài)哲學以整體論為基礎(chǔ),強調(diào)生命與自然的內(nèi)在聯(lián)系。一切生命與自然都是一個生命共同體。表面上,這種生命共同體似乎有內(nèi)外、主客之分,實質(zhì)上內(nèi)外、主客是合一的。就像蜜蜂與花的關(guān)系,誰是主體,誰是客體?它們相互依從,相依為命。中國哲學很早就認識到天人合一,許多當代西方學者也認識到了這一點,法國學者埃德加·莫蘭即認為“人與自然彼此是構(gòu)建者”。生態(tài)系統(tǒng)的各種要素在相互作用中重新創(chuàng)造價值,由于它們相互作用的互補性,一般來說,整體大于各部分之和,然而有時部分也大于整體。
生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間相互依存、密切相關(guān),同時也相互制衡、此消彼長,維持著整個生態(tài)系統(tǒng)的和諧與穩(wěn)定。比如,人類自從脫離了原始動物狀態(tài),即實現(xiàn)了對其他動植物的統(tǒng)治,在宏觀上變成了捕食者;與此同時,人也受到細菌、病毒等微生物的糾纏和侵襲,在微觀上成為它們的捕食對象。
物質(zhì)循環(huán)和能量流動
生態(tài)系統(tǒng)遵循物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律。大自然中的生命很多,但沒有一樣是廢物,能量不能被消滅和創(chuàng)生,即便是生命體的排泄物也會被另一種生命體作為食物吸收,如牛羊排泄的糞便就是草木的重要營養(yǎng)來源。反之,如果無節(jié)制地將人工合成的有機化合物作用于生態(tài)系統(tǒng)或者隨意丟棄于生態(tài)環(huán)境中,往往是多余的,甚至是有害的,如人類燃燒煤、石油等化石能源,其污染物都會殘留在環(huán)境中。人類的每次過度索取都使大自然付出了高昂的代價。比如,除草劑的普遍使用使土壤惡化并給人類食品安全留下了隱患;又如,空調(diào)使人們免受酷暑煎熬,但我們必須為此付出代價,這個代價絕不僅是支付電費,還是碳排放增加后的全球變暖效應,使夏日比過去更加炎熱。
信息定義了生命的內(nèi)容
在生物的三大特征即物質(zhì)、能量和信息中,信息對生命的內(nèi)容進行了定義。從哲學的視角來看,物質(zhì)與能量是生命價值的載體和動力,而信息則是生命價值的主體。
生命系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)層次中都廣泛存在著相應的信息交流。信息是不守恒的,生命系統(tǒng)能夠通過復制已有的成功信息來擴增信息,從上千年的古墓中依然可以發(fā)現(xiàn)氨基酸序列中存在信息的表達。信息復制過程是不能倒退的,生與死是不可逆的過程。
1953年,美國科學家沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了脫氧核糖核酸分子的雙螺旋結(jié)構(gòu),開啟了分子生物學的大門,破解了基因密碼,證實了基因信息是決定一切生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)。然而,20世紀40年代,納粹德國利用基因理論,制造了種族屠殺的大災難。同時,基因技術(shù)具有巨大的潛在商業(yè)利潤,因而其發(fā)展會受到資本的推動,存在巨大的不確定性,有可能造成人類的浩劫。因此,建立人類命運共同體意識,并完善相關(guān)法律規(guī)定,確?;蚣夹g(shù)不偏離正軌,是全球都必須正視的問題。
生物多樣性:生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)
美國著名系統(tǒng)哲學家E.拉茲洛《決定命運的選擇》一書中提到:沒有生物多樣性,生命個體和生態(tài)子系統(tǒng)就不會形成能生長、發(fā)展、自我修補和自我創(chuàng)造的整體;沒有整合,不同的組成部分就不能結(jié)合成動態(tài)的功能性結(jié)構(gòu)。多樣性是整合的重要條件,是系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。生命個體及生命子系統(tǒng)在成長過程中面臨各種各樣的挑戰(zhàn),迫使其尋求突破分化、創(chuàng)造多樣性。當分化程度很高,生態(tài)系統(tǒng)變得無序乃至混亂,就需要進一步的整合來加以平衡。整合是多樣性的補充,而不是對它的否定。
1992年,150個國家以保護生物多樣性和促進可持續(xù)發(fā)展為明確目標,簽署了《生物多樣性公約》。公約借助有關(guān)生物及其環(huán)境和人類活動三者相互作用的科學方法,促進了自然資源的保護、持續(xù)利用及合理管理。
生態(tài)演替規(guī)律
從地球上誕生生命至今的幾十億年里,各類生態(tài)系統(tǒng)一直處于不斷的發(fā)展、變化和演替之中。對生態(tài)演替理論的理解不僅有助于對自然生態(tài)系統(tǒng)和人工生態(tài)系統(tǒng)進行有效地管理,還是退化的生態(tài)系統(tǒng)得以恢復與重建的重要理論基礎(chǔ)。
引起生態(tài)系統(tǒng)演替的外在原因有自然因素和人為因素。海陸變遷、氣候演變、雷擊火燒、風沙肆虐、山崩海嘯、蟲鼠災害等屬于自然因素,而砍伐森林、開墾草地、捕撈魚蝦、狩獵動物、撒藥施肥等屬于人為因素。這些因素或是單一作用或是綜合作用于生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)演替的內(nèi)因是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各組成成分之間的相互作用,它是生態(tài)系統(tǒng)演替的主要動因,決定著演替的方向和趨勢。
演替是生物所在的空間生態(tài)位、時間生態(tài)位和信息生態(tài)位三種因素綜合交織的結(jié)果。生物演替的最高形式是生態(tài)系統(tǒng)中的群體進化。在幾百萬年乃至上千萬年的時期內(nèi),各種群都利用其遺傳信息庫代代繁衍,基本不發(fā)生大的變化。進化之所以發(fā)生,是由于環(huán)境變遷的外因和生物自身生命周期的內(nèi)因共同作用的結(jié)果。從舊的動態(tài)平衡的打破到新的動態(tài)平衡的建立,其躍遷的時間要以萬年計算。從地層中發(fā)掘出來的化石顯示,在生物群體演替的歷史上,發(fā)生過大批物種突然滅絕和另一大批物種突然誕生的情況,這是用達爾文生物進化漸進論和現(xiàn)代綜合進化論的間接平衡理論解釋不了的。
生態(tài)系統(tǒng)是一個復雜的網(wǎng)絡
生態(tài)系統(tǒng)是具有自主性、能動性的自組織復雜系統(tǒng),它與無機事物任由環(huán)境決定不同。自組織系統(tǒng)的基本的公式是“自主的—依賴環(huán)境的—反復進行的—組織”。在這一機制中加入“依賴環(huán)境”的因素,意味著生物雖然表面上獨立于環(huán)境,但其行為完全建立在與環(huán)境交換物質(zhì)、能量、信息的基礎(chǔ)上。因此,生態(tài)系統(tǒng)的復雜性表現(xiàn)為自主性和依賴性的統(tǒng)一。另外,自組織是螺旋式循環(huán)進行的,目的在于保護生命個體及其族群的生存。生物信息處理的“軟件”有兩類,在認識論上稱為“程序”和“策略”。前者是在遺傳基因中固有的,是先天本能趨使的行為方式,以應付環(huán)境中簡單的有序變化;后者是通過大腦皮層神經(jīng)元的隨機連接形成的行為方式,取決于生物個體在后天學習過程中建立起來的認知,用以適應環(huán)境的變化。隨著生物的不斷進化,“策略”相應地愈益增強,文化就是在這一基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。
生態(tài)系統(tǒng)的承受力是有限度的
如果天災和人禍的干擾沒有超過生態(tài)系統(tǒng)的最低耐受程度,它依然可以通過自我調(diào)節(jié)、自我修復恢復到穩(wěn)定狀態(tài);當外界干擾超過閾限,生態(tài)系統(tǒng)不能通過自我調(diào)節(jié)恢復到原生狀態(tài),將會導致系統(tǒng)失衡、失控乃至崩潰。人類精心經(jīng)營的生態(tài)系統(tǒng)(如農(nóng)田和林地)是人工控制下的系統(tǒng),十分脆弱,維持其穩(wěn)定性需大量的能量投入。所以這些系統(tǒng)缺乏自組織適應性,對干擾的抵抗力比較弱,如病蟲害暴發(fā)就易使這樣的系統(tǒng)崩潰。這就是為什么歷史上農(nóng)耕文明每次遭遇天災,人民就大批逃荒、流離失所的生態(tài)學緣由。又如,天然森林、草原生態(tài)系統(tǒng)退化后,其原生植被受到不同程度的破壞,人工恢復要遵循生態(tài)系統(tǒng)自我修復的規(guī)律。首先要繁衍先鋒植物,改變?nèi)郝涞纳鷳B(tài)環(huán)境,為其他植物的定居創(chuàng)造條件。如果生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復,并演替進入良好狀態(tài),穩(wěn)定性增強,即可促進森林、草原生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量的整體改善和生態(tài)產(chǎn)品供給能力的全面增強。
(作者單位:內(nèi)蒙古自治區(qū)政協(xié))