論道家自然觀對(duì)于現(xiàn)代科學(xué)的啟發(fā)摘要：道家是中國古代的重要思想學(xué)派，而其自然觀在中國古代也獨(dú)樹一幟，流傳廣泛，甚至于對(duì)兩千多年后的現(xiàn)在仍具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。本文通過闡明道家自然觀的深刻內(nèi)涵，解釋了道家這種“道法自然”的自然觀對(duì)于人工智能以及生態(tài)科學(xué)的啟發(fā)。關(guān)鍵詞：道家；自然觀；人工智能；生態(tài)科學(xué)引言自然觀，指的是人們對(duì)于自然以及人與自然關(guān)系的認(rèn)知和觀念，也可以說是對(duì)自然界的總體看法[1]。不同的學(xué)派、國家和宗教，一般會(huì)有不相同的自然觀。譬如在基督教教義中，自然是上帝創(chuàng)造出來的，上帝經(jīng)過六天分別創(chuàng)造出了光、空氣、陸地、飛鳥、野獸以及人類，這是唯心主義的自然觀[2]。而在古希臘哲人眼中，事物是由單一的物質(zhì)本原構(gòu)成，這個(gè)物質(zhì)本原，泰勒斯認(rèn)為本原是“水”，阿那克西曼德認(rèn)為是“無定”（一種虛擬物質(zhì)），阿那克西美尼認(rèn)為是“氣”，宇宙萬物的生成、變化都是這種物質(zhì)本原“濃聚”或“稀散”的結(jié)果，這是另一種自然觀[3]?？v觀人類自然觀的發(fā)展，可以說，自然觀和自然科學(xué)發(fā)展水平是密切相關(guān)的。在人類文明的初期，由于科學(xué)發(fā)展水平落后，最先出現(xiàn)的自然是神話中的自然觀。之后自然科學(xué)發(fā)展，出現(xiàn)了唯物主義和唯心主義自然觀的對(duì)壘現(xiàn)象。其中，唯物主義自然觀經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，分別是樸素的哲學(xué)自然觀、形而上學(xué)自然觀以及辯證唯物主義自然觀。到現(xiàn)在，自然科學(xué)相比于之前，已經(jīng)取得了前所未有的進(jìn)步，于是唯物主義自然觀也成為了共識(shí)，而這種自然觀反過來也在影響著科學(xué)的發(fā)展。[4]在中國古代的自然觀中，道家作為一個(gè)代表性學(xué)派，其思想影響深遠(yuǎn)，流傳于后世，本文就主要論述道家的自然觀對(duì)于現(xiàn)代科學(xué)的啟示。本文第二章介紹了道家自然觀的內(nèi)涵，第三章分析了道家自然觀對(duì)于現(xiàn)代的啟示，第四章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。道家自然觀的內(nèi)涵老子在其著作《道德經(jīng)》中，首次提出了“自然”這個(gè)用詞。陳其榮先生指出:在老子之前，并未形成“自然”這一術(shù)語,“自”和“然”是分立的，把他們合在一起，其原本意思，乃是兩個(gè)字意思的疊加，即“自”指“自己”,“然”就是“如此”[5]。這里提到的“自然”，主要出自《道德經(jīng)》里面的名句“人法地，地法天，天法道，道法自然”，這里“法”的意思是以某種東西作為準(zhǔn)則，為動(dòng)詞名詞化的用法，這句話的意思是說，人居住在地上，需要遵守大地的法則，大地要遵照天的法則，天要遵照“道”，而“道”本質(zhì)上是自然而然的，不需要依托于誰而獨(dú)立存在。這句話也能反映出老子的自然觀，也就是自然是自然而然存在的，不是人為創(chuàng)造出來的，萬物是自然而然存在于此的，要想讓萬物恢復(fù)秩序，就需要放棄人類的管理，任其自由發(fā)展?？傮w來說，道家的自然觀可以分為三個(gè)層面[6]。第一個(gè)層面是，道家認(rèn)為，自然的本質(zhì)是生養(yǎng)萬物并任萬物自由生長。在道家哲學(xué)中，世界萬物并沒有一個(gè)創(chuàng)造者或者決定者，神不是萬物和人類的主宰，或者說，世界上不存在創(chuàng)造世界的一個(gè)神，這個(gè)世界是自然而然形成的。陳鼓應(yīng)、白奚先生指出:“老子第一次把宇宙間的一切都看成是一個(gè)自然而然的過程，用自然論取代了目的論?！盵7]這里，還可以參考《道德經(jīng)》里面的論述，“有物混成，先天地生。寂兮寥兮，獨(dú)立而不改，周行而不殆，可以為天下母。吾不知其名，字之曰道，強(qiáng)為之名曰大”。這句話介紹了老子認(rèn)為的“道”，所謂“道”是種先于天地產(chǎn)生的東西，不受任何影響，始終保持本來的面目，根據(jù)這個(gè)“道”形成了這個(gè)世界。粗淺來解釋的話，“道”可以說成是世界萬物的“道理”，但是還不僅僅如此。第二個(gè)層面是人與自然的關(guān)系，老子認(rèn)為，人是自然的產(chǎn)物，人與萬物是平等的。在《道德經(jīng)》中，有這樣的話：“道大，天大，地大，王亦大。域中有四大，而王居其一焉。”可以說，在這里，老子已經(jīng)脫離了以人為中心的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，而是認(rèn)為人只是天地中的一個(gè)種群，對(duì)自然界的“道”無法施加影響[8]。這個(gè)多的科幻小說和電影中已經(jīng)無數(shù)次被作為案例了。在人工進(jìn)化中，獲得可靠系統(tǒng)的代價(jià)就是失去人類的控制，由此也就處在制造出超過人類智慧的生命的可能性，在全球計(jì)算機(jī)科學(xué)界引發(fā)了很廣泛的擔(dān)心情緒。但是，在獲得人工智能的時(shí)候，這種代價(jià)很可能是無法避免的?，F(xiàn)實(shí)中道家自然觀在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用人工智能在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)時(shí)有2種不同的方式。一種是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù)，叫工程學(xué)方法，它在文字識(shí)別、電腦下棋等一些領(lǐng)域內(nèi)有了一定的成果。另一種是模擬法，要求實(shí)現(xiàn)方法和人類或生物機(jī)體所用的方法相同或相類似，這也就是上文提到的人工進(jìn)化的方法。[12]第二種模擬法又可以分成兩種類型，一種是遺傳算法，簡(jiǎn)稱GA，另一種是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱ANN。遺傳算法模擬人類或生物的遺傳-進(jìn)化機(jī)制，需要人工詳細(xì)規(guī)定程序邏輯，對(duì)于復(fù)雜的問題不易處理，需要大量的編程，較為繁瑣[13]。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則是模擬人類或動(dòng)物大腦中神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)方式，在應(yīng)用這種方法時(shí)，編程者要為每一角色設(shè)計(jì)一個(gè)智能系統(tǒng)來進(jìn)行控制，這個(gè)智能系統(tǒng)就像初生嬰兒那樣，能夠?qū)W習(xí)，能漸漸地適應(yīng)環(huán)境，應(yīng)付各種復(fù)雜情況。這種系統(tǒng)一開始也不可避免會(huì)犯錯(cuò)誤，但它能吸取教訓(xùn)，下一次運(yùn)行時(shí)就可能改正。采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，不需要進(jìn)行事無巨細(xì)的編程，所以應(yīng)用于復(fù)雜問題，通常會(huì)比遺傳算法更為省力[14]。從這里就可以看出，目前世界上人工智能發(fā)展的前沿已經(jīng)應(yīng)用了道家的這種無為而治的自然觀，不追求過分的控制，而是放開控制權(quán)，讓其按照自然屬性自由發(fā)展，這樣就可以獲得一個(gè)穩(wěn)定的、可靠的、功能復(fù)雜的系統(tǒng)。舉例來說，目前在汽車領(lǐng)域，自動(dòng)駕駛技術(shù)非常熱門，每一次展覽會(huì)上都會(huì)成為熱烈討論的話題，拋開倫理學(xué)和法律等問題不說，只談技術(shù)的話，自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)也需要人工智能的參與。汽車運(yùn)行的環(huán)境極為復(fù)雜，不僅需要考慮周圍的障礙物、道路、人員、車輛，還需要結(jié)合車輛本身的速度、加速度、轉(zhuǎn)向角、制動(dòng)等參量綜合協(xié)調(diào)，想要設(shè)計(jì)出這樣一套完整的系統(tǒng)難度極大，因此，目前世界上先進(jìn)的汽車企業(yè)也采用了這種“失控”的人工智能，讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)，自主修正錯(cuò)誤，經(jīng)歷大量的實(shí)地測(cè)試后，形成一種穩(wěn)定系統(tǒng)。特斯拉就是一個(gè)例子。在特斯拉最新發(fā)布的操作系統(tǒng)中，增加了半自動(dòng)駕駛功能，也就是在有道路標(biāo)識(shí)的道路上可以自動(dòng)駕駛，盡管特斯拉的軟件工程師已經(jīng)足夠高明，仍不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，這里，特斯拉的半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)功能就發(fā)揮了作用[15]。有一個(gè)客戶舉例提到，有一次特斯拉轉(zhuǎn)彎時(shí)，沒有辨識(shí)清楚道路情況，幾乎發(fā)生危險(xiǎn)，駕駛員迅速用方向盤糾正了，而在第二天再次通過這個(gè)道路時(shí)，特斯拉的半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已經(jīng)可以很平穩(wěn)的轉(zhuǎn)彎，不需要駕駛員的干預(yù)了?？梢?，自主學(xué)習(xí)已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)在的量產(chǎn)車上，未來在無人駕駛系統(tǒng)上，相信這種道家的自然觀也會(huì)得到充分的應(yīng)用。道家自然觀對(duì)生態(tài)科學(xué)的啟發(fā)“道法自然”的這種自然觀也對(duì)于生態(tài)科學(xué)有許多啟發(fā)，下面我會(huì)從兩方面進(jìn)行論述，分別為對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和人工合成生態(tài)的啟發(fā)。對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的啟發(fā)道家認(rèn)為，人類不應(yīng)該隨意改造自然，那樣反而會(huì)造成一個(gè)不穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，相反的，道家告訴我們，自然界有其自我穩(wěn)定的機(jī)制，人類應(yīng)該做的是放開控制，讓其自主發(fā)展。以美國黃石國家公園為例。過去，黃石國家公園的管理人員為了防治林木病蟲害，曾采取噴灑DDT農(nóng)藥的方式，對(duì)公園發(fā)生的火災(zāi)更是這全力撲滅。農(nóng)藥破壞了生物多樣性，此外，由于及時(shí)撲滅火災(zāi)，使一些植物如巨杉的繁殖失去了條件。因?yàn)榫奚嫉姆敝承枰粋€(gè)特殊的條件——森林火。黃石公園的管理人員經(jīng)過不斷的探索才最終發(fā)現(xiàn)了這些問題，他們?nèi)缃褚呀?jīng)采取了因任自然的方式進(jìn)行管理，實(shí)踐證明是非常有效的[16]。目前人類已經(jīng)人為地將統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng)割裂了開來，通過人類聚居區(qū)、公路等人工設(shè)施，阻礙了不同區(qū)域動(dòng)物的轉(zhuǎn)移，由此造成了生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，現(xiàn)在有科學(xué)家警告，第六次地球生物大滅絕已經(jīng)開始，其中很大一部分是人類活動(dòng)的影響。按照道家的理論，自然需要自主發(fā)展，自然有其“道”，人類不應(yīng)該過分干預(yù)?，F(xiàn)在人類的核心工作是恢復(fù)已經(jīng)被破壞的生態(tài)，這就更需要道家的自然觀，不需要施加干擾，不需要噴灑殺蟲劑或者滅火，而是應(yīng)該放任自然，讓其充分發(fā)展。對(duì)于人工合成生態(tài)的啟發(fā)除了在地球上重建生態(tài)系統(tǒng)之外，人類還有一個(gè)夢(mèng)想，就是登上其他星球，甚至于發(fā)現(xiàn)地外生命。這一夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)，離不開穩(wěn)定小生態(tài)圈的建立，只有小生態(tài)圈才能為人類源源不斷地提供空氣和食物。在這里，道家提出的這種把控制權(quán)交出去的理念，成為了合成生態(tài)學(xué)的原則之一。在合成生態(tài)的過程中，如果能把生物聚攏成一個(gè)群落，給它們充分的自由制造自己成長所需的條件，這個(gè)生物集合體就能夠生存下去，沒有必要知道它是怎樣運(yùn)轉(zhuǎn)的。這些分散的、不受控制的生命自己可以理出頭緒，從而達(dá)到某種自我加強(qiáng)的和諧狀態(tài)。可以說，復(fù)雜性植根于混沌之中，多樣性能夠達(dá)成穩(wěn)定性。這一目標(biāo)，人類已經(jīng)做出了嘗試，生物圈2號(hào)就是最有名的一次嘗試。生物圈二號(hào)是美國建于亞利桑那州圖森市以北沙漠中的一座微型人工生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，是一個(gè)由約翰·艾倫發(fā)起，由愛德華·P·巴斯及其他人員主持建造的人造封閉生態(tài)系統(tǒng)，建成以后，生物圈二號(hào)是世界上最大的閉式人工生態(tài)系統(tǒng)[17]。盡管最終實(shí)驗(yàn)失敗，但這是人類探索合成生態(tài)的一次最偉大的嘗試，也是道家自然觀應(yīng)用于合成生態(tài)的一次重要實(shí)踐。結(jié)論總結(jié)來說，道家作為中國古代的重要學(xué)派，其自然觀是擺脫干擾、因任自然的自然觀，講求因循自然，不要強(qiáng)行施加影響。這種自然觀對(duì)于現(xiàn)代科學(xué)尤其是人工智能以及生態(tài)科學(xué)的發(fā)展都有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義，本文通過論述闡明了這種指導(dǎo)意義的內(nèi)涵，供各位學(xué)者參考。

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