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CCTV-百家讲坛(全)下

_19 CCTV10(现代)
中国书法美学与养生之道 (杨辛).txt
10月24日 中国书法美学与养生之道 (杨辛)
主讲人简介
杨辛先生,北京大学教授,中华美学学会顾问,中国东方文化研究会学术委员。
近年来,杨辛先生大量研习中国书法,其书法作品强调自然之美,强调书法可兼具画意,可谓风格独特,多次在国内外展出。杨辛先生,今年八十高龄,北京大学的资深教授。
早在1946年,杨辛就学于北平艺术专科学校西画系,师从著名画家徐悲鸿、董西文。在北京大学执教期间,曾担任美学及艺术教研室主任,长期从事美学的教学与研究工作,可谓桃李满天下。退休后,杨辛先生仍积极参加各种有益的教学与社会活动,对于生命,他有自己的理解。
杨辛先生的主要著作有:《青年美育手册》、《师岱堂集墨——杨辛泰山诗画选》、《美学原理》等。
内容介绍书法的历史,源远流长,被誉为是“中国文化核心的千年艺术”。它既实用又有艺术品质。在内容上,它可以表达人的思想和情感;在形式上,它可以表现点、线的结构与力度之美。所以有人说:书法是“无声之音”,是“纸上的舞蹈”;而书法有益于养生更是人所共知。
中国的书法历史悠久,有独特的美学特征,它凝聚了自然之灵气,它是美的创造,但其中最重要的是:书为心画——它是心灵的艺术。自然里的一切,充满了生命运动的节奏;而古今的书法家们,不断从大自然中寻求灵感,创造书法之美,抒发心中情感。形成了中国书法独特的美学特征。中国的书法不仅实用、还有独特的艺术价值;而书法有益于养心,更是为古今人士所津津乐道。那书法怎样有益于养生之道呢?我们该如何欣赏书法?该怎样理解它与养生之间的联系?北京大学美学教授、书法家杨辛先生,生动讲解《中国书法美学与养生之道》。
全文
中国的书法是一门非常有民族特色的艺术,也可以说书法就是汉字书写的艺术。对汉字的书写在生活当中,主要是人们交流思想,它主要是实用的功能,但是在中国对于汉字的书写,可以从实用上升到一门独立的艺术,那么这个是我觉得体现了我们民族的一种创造和智慧。中国的书法有很悠久的历史,从甲骨文算起,就是书法的萌芽吧,那么有三千多年的历史。在这样悠久的历史当中,形成了各种不同的书法流派,还有很多具有独特风格的书法家。而且中国书法的发展呢,它和姊妹艺术关系特别密切,像音乐、舞蹈、绘画、建筑、工艺,这些都有很密切的联系。有的就说是书法是无声之音,没有声音的音乐,还有的说书法是纸上的舞蹈,在纸上跳舞,龙飞凤舞,所以它是从姊妹艺术当中,吸取了非常丰富的养料。特别是和文学的联系,不管是写诗也好,写文也好,和文学的这种密切的联系,更使得书法具有很深的意境。很多过去著名的前辈的美学家,都认为书法在艺术当中,是属于高级的艺术。我想举一个例子,就是我的一位老朋友,叫钱绍武,他主要还是搞雕塑,是国内非常杰出的雕塑家,但是他书法也写得很好,有的朋友就请他给法国的总统希拉克写了一幅对联,这幅对联呢,主要表现了中法之间的友谊。那么这幅字送给希拉克以后,希拉克看了以后非常激动,给他写了一封回信,这个回信我可以念一下,就是非常敬佩你,在所书写的汉字中,表现出来的力度和气势,能看出力度和气势,能使一向作为中国文化核心的千年艺术永存。所以我觉得中国的书法,确实是属于中国的国粹,在世界上这就是非常有特色的。
那么下面呢,我就想从美学的角度来谈一谈我在学习书法当中的一些体会。这里头我想有三点吧:第一点呢就是中国的书法,它是心灵的艺术。过去古代书法里面就是心的轨迹,心画,话就是心里头流出来的线条,所以杰出的书法家,他写字都不是仅仅用手写,是同时用他的心在写,而且只有他是用心在写,他这个书法作品才具有很强的魅力,这也是我觉得中国书法的一个很重要的特点。但是在欣赏书法的时候,我觉得还是有不同的层次。那么一种情况呢,就是看看字写得好看不好看。因为它有一些形式的规律,你如果不按它这种规律来写,写出来就不好看。你比如说“王”字,三横一竖,那么这边三横是有变化的,第一横长一点,第二横短一点,第三横更长一点,这样呢,它是有变化的。假如说像这样写,这样三横那么你不能说这个字写错了,这个字没有写错,但是看起来就是不太好看。再比如说,这个“心”字,你看这个“心”字这三点也是有变化的,右边这一点稍微往外偏一点,然后中间这一点向上调,然后左边这一点呢,又往右边伸向右边,这个点,有人就说就像眼睛一样,书法里头的点就像眼睛一样,要顾盼有情,就这三点互相在顾盼你看我,我看你。但如果是这三点这么写,就那么点三点,你不能说它写错了,没有写错。但是呢,它就是不是很美。我举例就是说字的外形,也有美观的问题。但是这个是属于形式美,那么书法真正很杰出的书法,它是要和人的精神相通,是要表达人的一种情感,那么这个才是它的魅力所在。光是字写得好看,感动不了人,感动人的心灵只有用心灵去感动心灵。那么我自己也是在一边写,一边探索这个问题。比如说大家看看这个字,“乐”字。这个“乐”字这是我的一种人生的体验,不仅是一般生活当中的快乐,不仅是这样,是一种人生的体验。那么字下面呢,有一段孔子的话,“知知者不如好知者,好知者不如乐知者”。就说你知道这件事情应该去做,就不如你是出自你自己爱好去做,愿意去做。那么好知者又不如乐知者,这个乐知者就是充满了热爱的去做,全身心的投入去做,任何一个在事业上取得杰出成就的人,他都是充满了热爱,对他的工作里头有无穷的乐趣,所以这个地方还有个线,大家看横的线、竖的线。这里还有两点,这是什么意思,是个“其”字,乐在其中,那么写这个字的时候,我不仅是要考虑这个字,你看我字写得比较饱满,也比较活跃,充满了一种活力。同时我整个的色彩的考虑,我都要考虑怎么表达我的感情,整个色彩,红颜色和黑颜色配在一起,是很有生气的,再加上黄颜色,所以看起来就是一种,给人一种很热烈的气氛的感觉。那么这个是,我想说明就是说,我怎么通过这一个字,来表达我的人生当中的一些浓缩了的体验。
比如说这个是一个“春”字,“春天”的“春”字,这个“春”字是草书,基本的结构是草书的结构,但是有一些变形,这个我是一笔完成的。从这个地方下去、上来、再下去,是一笔完成的。那么我是想通过这个字,用一种流畅的柔和的曲线,来表达春天的一种愉快的感受。但是这条线它是有变化的,充满了变化,有粗细的变化,有刚柔的变化,都在这一笔当中完成的。那么这个字我是写了11年,年年都有一些变化,包括对春的体会,越来越体会到春它是一种富有生机的。那么作为我自己的一种人生体验,我觉得年轻人是人生的第一个春天,那么幸福的晚年呢,是人生的第二个春天。所以我今年80岁,但是,我年年都写这个“春”字,所以这个地方岁岁写春春不老,就是每一年我都写春,但是春不老。人家就问为什么春不老,就是因为精神没有老,心没有老,所以说它总是有一种生气,这个就可以唤起很多人的想像。有的看了这个觉得,好像是一个姑娘在跳舞,有头,有腰身,有拖地的衣裙,那么我最初写这个字,我并没有想到要把它写成像一个人,我这个最初没有想,我只是表达我的感情很舒畅,但是欣赏的人这么一说,我一看确实也有点像个人。我后来就加了一点绿颜色的点子,那么这就体现春姑娘把绿色洒向大地,洒向人间,而且整个我这个装裱都是用的浅绿、深绿,都是春意盎然。那么这个“春”字我觉得它就是表达了我的一种情感,而且我觉得对我自己来说,好像精神上起了一种非常积极的作用。
还有一个字,是“荷”字,“荷花”的“荷”,这个“荷”字加了一点颜色,大家看这个地方有一点绿颜色,这个“荷”字,因为荷花在中国,是一种人格的象征,是一种民族精神的象征,它“出瘀泥而不染”,很高洁,而且还不仅是这样,在《本草纲目》里头,记载了荷花的全部,就是从根到茎、到叶、到花、到果实,全部的药用价值,所以有一位医学教授就讲,在植物里头,荷花是把它的全身都奉献给人类,这种奉献精神比“出瘀泥而不染”更值得称颂。我就是怀着这么一种感情,来写这个“荷”字,所以大家看,我这个荷花的“荷”字用淡墨写的,我很清淡,因为它很素洁,而且全部都是用的白的景裱的,这个连轴头我都是用的白的,所以这个“荷”字从它的结构来说,也是一笔完成的,也能唤起一些想像。有的时候,上面就好像雨后的荷叶,下面就是荷杆,这个都是可以个人去想像了,因为本来欣赏就是一种再创造。所以徐悲鸿先生,他曾经讲了一句话,就说书之美,书法的美,在情在德,在于你表现的情感和品德,这个我觉得是书法里面很重要的。所以如果是仅仅字写的好看,那他感动不了人的心灵,而且在历史上一些最著名的杰作,都具有这个特点。你像王羲之的《兰亭序》,那么他在《兰亭序》里头是表现了什么?是在春天和很多好朋友,到自然当中去喝酒、写诗,最后那个诗汇集起来,他写个序,而且就在现场写的。所以他这个字据说,他回来以后想再写,也写不出来,就是他完全把他这种,在春天里头的那种欢畅的那种心情表现出来,所以它被称为“天下第一行书”。所以这一点呢,我觉得是中国书法的一个精髓的地方。
第二点呢,就是书法源于自然。书法它是来源于自然,是自然当中节奏的升华。自然当中有一种生命运动的节奏,它是自然节奏的升华。有两句话,就讲这个特点,他说书法是“囊括万殊,裁成一相”。那么这意思是什么?“囊括万殊”,对万物的一种高度的概括:“裁成一相”,就把万世万物把它变成抽象的点化。“一相”我理解变成抽象的点化,但是这种抽象的点化,它来源是从万物当中概括出来的。所以书法的历史它有一个过程,就是有一个演变的过程。最初是象形文字,象形文字就是反映了客观对象的一种特点,那么后来随着书法的发展,到了隶书的时候,基本上就脱离了象形文字,那么这个时候书法就变得比较抽象,尽管是这样,书法仍然脱离不了自然,不仅是象形文字它离不开自然,就是变得很抽象以后,还仍然不脱离自然,但是这个时候,它不是去反映那个自然当中的某一个,某一类那种具体的形象,而是概括地反映了自然当中的生命节奏。像怀素,怀素他自己讲,夏天的云是他的老师,那么为什么他选夏天的云做老师呢?因为夏天的云它具有一种崇高的那种形象,夏天的云、水蒸气往上升,形成了一种很崇高的那种形象,而且夏天它是没有风,所以这个云富有变化。你看着好像没有动,你稍微过个几秒钟一看,云就变了,所以在他的书法里头,他是写狂草的,这一点就非常需要。他在这幅作品里面,开头的时候是叙述他的身世,所以说就非常平缓,但是写到后面这个就越来越兴奋了,开头写得比较平缓,讲他过去,家住在长安,幼儿信佛,他是从小信佛教,叙述一般的身世。但是写到后面呢,他引了当时唐代那些著名的文人对他的歌颂,说他的草书怎么怎么狂放,你看写到后面就是越来越奔放,所以这个是古代。像这样的例子就是以自然为诗,以自然为诗,这样的书法实例很多。还有我也喜欢观察树,这个树、树干,特别是秋天,叶子都落了以后,这个树杆就可以显露出来,一看很富有生命结构,它是一种伸展,生命发展的一种需要,向前、向左、向右,非常有生命节奏。
第三点,就是美的创造。书法是一种美的创造,因为你仅仅有一种感情,了解自然的生命节奏,但是你还不能成为书法作品,所以这个说法作品它必须是一种美的创造,就是讲中国的书法美的创造,就是违而不犯,就是说有变化,违就是有变化,但是不犯,就是不杂乱,变化而不杂乱;和而不同,和就是一种统一,一种和谐统一,而不同,就是不是都一样,这个没有变化,那就是一种单调,统一而不单调,变化而不杂乱。这个是在书法里面,我觉得是非常重视这种形式规律。所以在王羲之的《兰亭序》里头,他写的字就是有二十个“之”字,有二十个“之”字,它是有变化的,而且这种变换我想它不是说这个写到第十个的时候,我在想前面我已经写过那9种,我现在要避免那种,我想不是这样的,这个大书法家他都是是根据上下的情况。这个“玉”呀,云润而结实,内涵金光,玉和金不一样,金是金光外射,玉是内涵的,而且跟给你的感觉是一种很温润的,但是非常结实。那么有一位美学前辈就讲,他说玉是中国古代的美的理想,一切艺术来自人格的美学趋向。所以这个“玉”字我觉得我用的深绿的,那么这个用的浅一点的绿写,也是想表达出温润的感觉。那么像这些字,我觉得都是表达了我的一种追求。“兰花”的“兰”,这个“兰”字,我觉得中国妇女名字叫兰的很多,我觉得兰是很秀气,所以我写的时候,是比较修长一些。那么这个字色彩有变化,有的比较深,中间的兰花一样的就比较浅,而且这一竖有点像兰花的叶子,我是觉得书法和绘画有联系。但是我不赞同把书法完全当成绘画去表现,但是可以有某些画意。书法还是书法,就是以汉字为基础,把汉字要写的非常有表现,能表现情感,而不是追求那种太具像的东西,但是可以有一点画意,但是这一点画意,是可以唤起人的一种想像。
这三个问题,这三者之间的关系呀,我觉得从总体上来说,书法是一种天人合一的艺术,是天和人融合在一起,天就是自然,人包括两种,一个是心灵,再一个就是美的创造。养生呢,因为我自己原来身体不大好,身体多病,后来写字以后,一个写字、一个爬山,写字以后精神状态就是越来越好,所以现在我要这么讲两个小时,我简直很轻松,而且我基本上思路也不乱,那么在中国历史上呀,书法长寿的人,非常多,这个书法确实是能够长寿。那么我就在想,跟着我的体验,为什么书法能够长寿?我就觉得这个养生之道是贵在养心,养心之道贵在保持心境的宁静平和,这点很重要。你看这个清代的皇帝,活不长的很多,但是乾隆皇帝,乾隆他活得很长,80多岁。在故宫有一个养心殿,就是放了一些古代的书法的珍品,他在那里欣赏书法,所以他是很懂得养生。那么我觉得就是书法对人的精神影响,在写的过程当中,我一个是它能保持一种安静,就是非常心能够静下来,专心,心很静,而且这个过程是很愉快的,所以这一点呢,我觉得在写字的过程当中,长年写字当中,是可以忘老忘记衰老,而不是天天想我怎么能够长寿,而是根本就忘掉我多大年纪,我从来我也不怎么太想多大年纪,忘记衰老,忘老忘忧,忧烦的事情也忘掉。一个就是通过写字培养乐观的精神,“夕阳无限好,妙在近黄昏”。为什么“妙在近黄昏”呢?我就觉得到了晚年的时候,身体能保持健康,这样几十年的积累,完全可以融化在现在的成果当中。因为你积累了几十年了,到现在你身体精力好,就可以做出一些有质量的。还有一个现在离退休以后,像我这种情况,那就是做一些喜欢自己喜欢做的事情,也没有星期天、星期一,所以到了晚年的时候,心情很舒畅。第二点,就是这点我觉得也挺重要的,就是能够使得老年人的心理因素,心理因素有各种,有理性的,有情感的,有想像,还有感觉。那么这些心理因素,我觉得在写字的当中,都是在综合起作用,非常活跃。我现在觉得我自己的想像力,尽管是现在是年岁80了,但是我的想像力,我觉得不见得比我年轻的时候差,所以我有时候开玩笑,跟朋友讲,看样子这个学书法以后,大概不会得老年痴呆症。第三点,就是我觉得通过学书法,还可以增进人际之间关系的和谐。现在我就发现这个书法,就是在生活当中非常有用处,比如说结婚,请你写幅字,要祝寿请你写幅字,有的时候写晚年,也需要写字,对他一生的一种积极的评价,还有各种视野的发展,经常都需要。所以我自己觉得这些年,各种各样的需要。我写了一幅字是“风雨同舟”,在抗洪的时候,那个时候解放军的那些事迹非常感人,我就写了一幅大字,“风雨同舟”。后来军事博物馆呢收藏了这幅字,而且举行了一个很隆重的一个仪式,给我一些纪念品。但是我自己觉得做这种事情,我觉得是一种愉快,类似这样的事情,我觉得是也使自己精神生活,非常愉快。青少年学书法对于开发幼脑,促进左右脑的均衡发展非常重要,所以这一点呢,对青少年来说,是非常重要的。还有就是中年,中年人因为工作很紧张,事业上需要集中精力去干事业,我觉得就是在中年时期,尽管工作很紧张,保持对我们这个中华传统文化这样一个非常精粹的书法保持一种爱好,我觉得也是很有意义的。而且你可以也可以抽一点时间写字,没有时间写字你欣赏书法也可以,而且在室内环境里头,我觉得常常挂一幅字是鞭策自己的,勉励自己的,这个有时候比挂一幅画起的作用还要大。所以经常也有一些朋友,中年的朋友,他也是很喜欢挂书法。
问:像我们这种学习书法的,到底是以结构为第一,还是以用笔为第一,还是这两个之间有怎样的关系?我想请教。
答:我觉得这两种结合起来比较好,用笔我觉得还是特别重要,因为如果用笔不好,自然就容易写出来比较飘,没有力量。所以这个用笔我曾经有一段时间,我的一个朋友他字写得很好,我就请他给我提意见,他说你这个还没有入门,后来我一想为什么他说我没有入门,就是因为我还不会用笔,这个用笔我觉得你比如说中锋用笔,现在我写的字都是中锋用笔,前锋为辅,中锋为主,这个用笔掌握了以后,写出来的字就有力气感,如果不掌握用笔出不来这个效果。
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中国油气资源的二次创业 刘光鼎.txt
1月30日 中国油气资源的二次创业 刘光鼎
主讲人简介
中国科学院院士,刘光鼎先生,1952年毕业于北京大学物理系。他长期从事中国海洋大地构造和石油地质、地球物理研究。担任过地质矿产部、石油地质海洋地质局副局长,中国科学院地球物理研究所所长。
他先后发表了《海洋油气勘探与开发》、《东海地质与油气勘探》,以及论文80余篇。两次获得国家自然科学二等奖。1992年获中国科学院“竺可桢野外工作奖”。1993年获李四光科学荣誉奖。1997年获香港“何梁何利科学与技术进步奖”。同年获中国科学院技术进步特等奖。
他说:促成中国油气“二次创业”是他此生最大的心愿。
内容简介
石油是工业的血液,也是战略物资。一个国家要是没有石油,或者是石油紧缺,就是个非常危险的问题。实际上中国的原油已经进口到7000万吨,每年要拿出200亿美元,到国际市场上去把原油换回来,这是一个极大的问题。
温家宝副总理批示。“要重视油气资源战略勘察工作,争取在前新生代海相碳酸盐岩地层中,有新的突破”。这是一个非常重要的问题。
什么叫陆相?什么叫海相呢?我们过去都说中国是陆相生油,就是在海水从中国大陆退出去了以后,还剩了河流、湖泊,还有沼泽,在这些地方同样可以生油,这是中国在世界上的一个极大的贡献。海相就是在浅海里面、海洋的环境里面沉积下来的地层。地质上管它叫做海相,同样也可以生油。
在20世纪三、四十年代,全世界的石油都是在海相地层里找到的,1937年,就是咱们国家解放前,年产12万吨原油,就是靠玉门油矿。当时全世界认为,只有在海相地层里找,从没有人提陆相。中国油气第一次创业的成绩是巨大的,1960年人民日报头版头条,发表了一条消息,叫洋油的时代一去不复返了,我们自己的原油能够生产了,1959年开始,我们发现了大庆油田,年产5000万吨。1963年,又发现了胜利油田跟辽河油田,胜利油田产量最好的时候,达到了3300万吨;辽河油田达到2000万吨。等到20世纪六、七十年代,就有1亿吨的产量,等到20世纪80年代以来,中国的原油年产量已经达到了1.67亿吨,占世界第5位。
第一次创业就是陆相生油,给中国的石油天然气奠定了基础。总体上来讲,石油年产量是一直在增加的,但是我们的需求量也在增加,1993年进口原油3000万吨。等到2000年已经进口到7000万吨。预计2010年石油缺口要达1亿吨,而天然气缺口要有400亿立方米。
但是,另外一个情况是中国的石油跟天然气的资源潜力都很大,最新一次对石油的评价是总资源量达到了940亿吨,而我们现在只发现了22%,天然气总的资源量有38亿万立方米,现在仅仅探明了7%.海相残留盆地,是我们亟待要开拓的。但是这个问题难度相当高的,于是就提出来一个二次创业的问题。二次创业就是要在前新生代,就是在中生代、古生代,甚至于元古代地层里来找石油和天然气。
现在在塔里木我们可以在地层六、七千米的深度底下把石油找到,但是在海相地层里找油,还是没有突破。而第二次创业,就要勘探开发前新生代海相残留盆地。前新生代海相残留盆地,是我们21世纪中国油气勘探的新领域,也是我们重点工作的方向,现在已经开始取得了很多成绩,前途也是非常广阔的。这就是《中国油气资源的二次创业》已经来临,还需要大家共同努力。
全文
我今天来跟大家谈一谈中国的石油问题。石油大家都知道这是工业的血液也是战略物资,一个国家要是没有石油或者是石油紧缺,就是个非常危险的问题。实际上这件事情目前已经在中国发生了。 2001年2月下旬,在人民大会堂有一个报告,当时就讲到了中国的原油,已经进口到7000万吨,每年要拿出200个亿的美元,到国际市场上去把原油换回来,这是一个极大的问题。
我是2001年8月17号通过中国科协给中央写了一个建议,建议叫做《关于中国油气资源二次创业》,我8月17号写上去了,8月27号温家宝副总理就批了。他把这样子一个事情很明确地提出要重视油气资源战略勘察工作,争取在前新生代海相碳酸盐岩地层中有新的突破。这是一个非常重要的问题。
我在这儿要说一下,有几个术语,一个什么叫陆相?第二什么叫海相?我们过去都说中国是陆相生油,陆相生油的意思是什么呢?就是在海水从中国大陆退出去了以后,在中国大陆上还剩了河流、湖泊还有沼泽,在这些地方还可以生油,这是中国在世界上的一个极大的贡献。那什么叫海相地层呢?就是在浅海里面沉积下来的,在海洋的环境里面,沉积下来的地层,而这种地层是海相,地质上管它叫做海相,同样也可以生油。
在20世纪三、四十年代,全世界的石油都是在海相地层里找到的,所以中国石油界一位先驱者叫孙建初先生,他1937年从国外回来,他跑到了玉门,就是河西走廊去找油,他为什么要去到河西走廊去找油,就因为他认为河西走廊是一个山间盆地,两个山当间的一个盆地,这个盆地会有海相地层。他跑到那儿去,果然就在石油沟和白杨河里头看到了油苗,他就追踪这个油苗,追踪发现了玉门油矿。这也就是咱们国家解放前,年产12万吨原油,就是靠玉门油矿,就是孙建初先生的贡献,但是孙先生发现的石油,不是海相地层,而是陆相地层,是在老第三纪地层里拿到了石油。他从此不说了,再也不说了,不说什么,因为当时全世界认为,要想找到石油,要在海相地层里找到,从来没有人提陆相,结果他在陆相里找到了。当时就是潘钟祥,潘老先生,后来是北京地质学院石油系系主任,他在陕北工作、在四川工作,他就发现中国的湖泊、河流里头的沉积同样也可以生油。他就写文章,结果没有一个杂志给他发表,所以潘钟祥先生1941年他到美国去,在美国把这个文章发表了。他的文章就是论述陕北跟四川的陆相生油,就是说在海水退出了以后,剩下的湖泊、河流里面沉积下来的地层,同样也可以生油。所以我在这儿,我想说的就是孙建初先生跟潘钟祥先生对中国石油做了巨大的贡献,这是我们不应该忘记的。等到全国解放了以后,大规模地开展了油气的勘探,这个时候李四光、黄汲清先生,就应用潘钟祥先生首先提出来的陆相生油的理论来推动了我们全国的油气勘探工作,而且也取得了巨大的成绩。我说中国油气第一次创业的成绩是巨大的。我记得1960年,人民日报头版头条发表了一条消息叫“洋油的时代一去不复返了”,当时我们看了以后真是热血沸腾,确实欢欣鼓舞。因为过去用的石油都是从外国买进来的,而我们自己的原油能够生产了,能够满足国家需要了,这是一个极大的事情。这里面主要是因为什么呢?从1959年开始,我们发现了大庆,因为1949年全国解放,10年我们在大庆的时候,建国10年的时候,在东北松辽平原发现了大庆油田,大庆油田后来发展到年产5000万吨,而且是稳产、高产5000万吨。后来接着1963年,又发现了胜利油田跟辽河油田,胜利油田它的产量可以达到每年3000万吨,最好的时候达到了3300万吨,辽河油田可以达到2000万吨。等到20世纪六、七十年代,咱们东部这些油田,就有1亿吨的产量,等到20世纪80年代以来,中国的原油年产量已经达到了1.67亿吨,占世界第5位。世界石油大会到北京来开会,外国人一致认为中国油气的特点是陆相生油,就是说在中国大陆形成之后,在湖泊、河流、沼泽里面形成的陆相地层里,同样也可以生油,跟海相地层里能够生油一样,认为这是中国的特点、特色。
应该说中国油气这个时候做出了巨大贡献,这是我们的第一次创业,就是陆相生油,给中国的石油、天然气奠定了基础。但是,存在着问题。1993年我们开始重新进口原油,而且一进口就是3000万吨,等到2000年,进口原油达到了7000万吨。也就是说我们国家每年要拿出200个亿的美元,跑到国际市场上去把原油换回来。这对一个国家是极大的问题,石油有一个在国际上通行的一个警戒线,就是说你国家产原油产多少,你进口的原油不能是超过你国家原油产量的三分之一,而我们达到40%.咱们的石油天然气总公司做了一个预测,总体上来讲,石油年产量是一直在增加,但是我们的需求量也在增加。而且到1993年以后,增加的就比生产量还要快,这时候进口原油3000万吨。等到2000年已经进口到7000万吨。预计2010年石油缺口要达1亿吨,而天然气缺口有400亿立方米。这就是一个极大的问题,这是摆在我们面前迫切要解决的问题。
但是,另外一个情况是什么呢?是中国的石油跟天然气的资源潜力都很大。我们解放以来,做过几次石油预测,最新的一次对石油的评价是这样子,就是石油的总资源量达到了940亿吨,而我们现在只发现了22%,还有78%还没找到。天然气总的资源量,有38亿万立方米,现在仅仅探明了7%,就是有更大的天然气还没有发现。所以应该说是还有很大的潜力可以挖,但是请大家注意一件事情,就是过去50年,我们从1949年建国,20世纪50年代开始来抓石油,现在整整50年了,过去的50年我们的石油,只是在新老第三纪里头来找油,只有大庆是白垩纪的、是中生代的,其他的地层都没有涉及到,因此我们目前,摆在我们面前的任务是两条,第一条就是新生代油气藏应该继续深化,来发掘隐蔽的地层——岩性油气藏,过去我们都是找构造的油气藏,所谓的背斜,就跟一个锅扣过来那样,我们找到它,来打钻,来发现油气。现在在这种背斜之外,还要找古代的河道,古河道砂里面也含油气,现在胜利油田就靠找到这古河道砂。我们地球物理勘探,在最近这20年里头进步非常之快,地震已经发展到高分辨率地震,在高分辨率地震的基础上,来发展出层序地层学,就可以帮助把河道砂给找出来。最近特别是今年,胜利油田的增产,主要是找到了河道砂,在河道砂里头发现了新的油气。这个还是在新老第三纪的领域里头,我这儿想说的就是在新老第三纪之前,还有前新生代海相的残留盆地,这是我们亟待开拓的,但是这个问题是难度相当高的,这样子就提出来一个二次创业的问题。第一次创业就是我们在陆相地层里,在新生代,包括了白垩纪的陆相地层里找到了油气藏。二次创业就是要在前新生代,就是在中生代、古生代,甚至于元古代地层里来找石油和天然气。
所以半个世纪以来,中国油气勘探在陆相生油理论指导下,除了大庆是白垩纪储层之外,全部局限在新老第三纪地层里头,那么我们今天是不是应该能够向前新生代,就是向中生代、古生代,甚至于元古代地层来寻找石油呢?我就提了这样子一个问题。这件事情我们在从“六。五”期间就开始注意到,“六。五”期间,我当时在地质矿产部,石油地质海洋地质局主持这些工作,当时我就提出了这么几个课题,其中一个叫煤层气取得了成绩,现在中联煤层气公司已经成立了,全国开发了好多地方的煤层气开发了,但是在“六。五”期间的南方碳酸盐岩,就是在海相地层里想来找油气,没有突破,经过5年的奋战没有突破,然后“七。五”,煤层气进展到天然气,也取得了成绩,另外在东海,在海底大陆架上也找到了油气,也开发出来了西湖坳陷的油气藏,也开发了,而现在在塔里木也找到了,在塔里木我们可以在地层六、七千米的深度底下把石油找到,但是在“七。五”期间,制定的南方碳酸盐岩,也就是在海相地层里找油,还是没有突破。我记得我在上海的时候,主持东海的油气调查,我们打了一口井,就在温州的外面、海里面,给它起了个名字叫灵峰1井,这口井打到了2800米的地方,打到了花岗片麻岩,在花岗片麻岩里头,发现了有1桶的原油,谁也不敢说话了,究竟是怎么回事,花岗片麻岩里能够生油,这是过去地质学家、地球物理学家都没敢想这个问题,这个地层经过同位素测定是17.6亿年,是元古代地层,在地质上认为元古代,就是前寒武纪那个时候还没有生物呢,那怎么会有油呢?所以地质学家也不讲话了,地球物理学家也不讲话了。
第二,当时的想法只要是在海相地层里,浅海生油的环境会比湖泊、河流这陆相的环境好,浅海肯定有油,那么浅海沉积下来地层是什么,主要是碳酸盐岩,所以那我们就从四川一直到江苏,上、中、下扬子,我们就花了10年在那儿干,有一些地球化学家就提醒我们,说你拿来那个碳酸盐岩,经过分析,生油量都很低。我那个时候到贵州去,贵州有一个“八普”(第八普查大队),当时有几位同志就跟我说,你到贵阳东面100公里的样子,有一个地方叫麻江,你到那儿去看看,很有启发,他们就领着我去了,一看,麻江是个古油藏,现在已经破坏了,但是古生代的时候,它确实是个油藏,这个油藏有10亿吨的储量,就是当时我去的时候,咱们国家的石油拿到手的储量只有14亿吨,而这个麻江的古油藏,如果没有破坏,它一个油藏竟有10亿吨的储量。那就给我一个想法,如果我们要找到麻江这样的油藏,找到这么一个古油藏,实际上是大功一件呀,因为国家储量也就是14亿吨,它这一个就是10亿吨,找一个就够了,是不是,咱们现在每年增加的储量也就是在5亿吨左右,所以就产生一个想法,是不是应该往古生代走?然后第二个问题,这麻江古油藏已经给抬升暴露到地表了,剥蚀了、破坏了,所有油气都挥发了,这确实是很遗憾的一个事儿,但是,中国960万平方公里的陆地,近300万平方公里的海域,是不是所有的古生代油气藏都破坏了?古油藏会不会还有没破坏的,那我就返过来再认识,就发现了破坏的时期,主要是在中生代,就是印支期、燕山期、喜马拉雅期,这三期构造运动破坏得很厉害,但是我深信还有残留下来的,所以我给起个名字叫海相残留盆地,这是我觉得经过了10年,才开始认识了这么一点儿。当然另外还有一个,为什么用10年的工作,对上、中、下扬子海相地层集中勘探没有解决呢?就是仪器设备跟方法准备不足,我想在座的很多都是今后咱们国家的地球物理学家了,我想大家要下决心,立志发展地球物理,在中国把石油找出来,我这一辈子在地质界里头做了很多工作,从地球物理上来看,我最后得出一个非常简单的认识,叫做三横、两竖、两个三角,中国大地构造的格架是三横、两竖、两个三角。第一横,天山——阴山——燕山,基本是一个东西方向的,在这个地方以北是蒙古,以南这边是塔里木,那边是华北,在这个地方当初在古生代以前有个蒙古洋,蒙古洋闭合南北这两面儿碰撞到一块儿,形成天山——阴山——燕山,这样子一个结合带。另外一个,就是昆仑——秦岭——大别,大别从这个地方一块挪到这边来,就是郯卢断裂往北延伸了,但是它的主体是这一部分,就是昆仑——秦岭——大别,又是一个东西方向,北边是塔里木,南边青藏,北边是柴达木,南边是松潘,北边是华北,南边是扬子,所以这一个造山带,又是一个不同块体的结合带。还有第三,就是扬子跟南华的界限,就是南岭,基本上也是一个东西方向,所以三横是不同块体的结合部位。
两竖,一个是大兴安岭——太行山——武陵山这条线,这条线在重力图里,它是一个陡变的梯阶带,就是地壳厚度变化很快的一个地带,还有一个是贺兰山——龙门山。这两条竖的,就把中国分成了三块儿,当间这一块儿是鄂尔多斯和四川,地壳厚度都在45公里左右,非常稳定,贺兰山——龙门山以西,地壳厚度从50公里增加到70公里,世界上地壳最厚,喜马拉雅就在这个地方,也就是世界的第三极。完成了这个地壳增厚,是在中生代时期内。然后,大兴安岭——太行山——武陵山,以东地壳是减薄的,地壳的厚度从38公里向东逐渐减低,到冲绳海槽变成了18公里。这样子一个减薄的过程,是在新生代完成的。在这个格架里头还有两个东西,一个就是在柴达木跟祁连山的一个三角,而另一个三角,就是松潘地区。所以,如果对中国大地构造的格架,宏观最简洁的表达,就是三横、两竖、两个三角。这个在指导生产,指导我们应用实践里头,意义非常之大。在这个三横、两竖、两个三角的当间儿,都是沉积盆地所在的地方,我想说的是这样,沉积盆地是指的新生代沉积盆地,也就是说,咱们第一次创业集中工作的地方,就在三横、两竖、两个三角的当间儿,而第二次创业,就要在三横、两竖、两个三角当间儿的新生代沉积盆地的下面来找,我这儿还想说一下中国大地构造演化的历史。
在太古代和元古代的时候,中国有四个陆核,这个陆核就是华北、扬子、南华、塔里木,这里头以华北最老,基底可以达到38亿年,是属于太古代,扬子、南华跟塔里木,都是十几亿年元古代形成的。也就是说当时海水里冒出来了这么几个陆核。它们在海水里出现,也就是说在前寒武纪的元古代跟太古代时候,陆核在海水里涌现出来了,然后就向块体过渡。为什么第三十届地质大会要到中国来开?外国人都要跑到中国来开,是因为对中国大陆的地质不了解,所以希望大会以后,给他们开辟100条地质路线,让他来考察。但是他跑完了以后,也不敢讲话,因为都没见过,所以板块大地构造,只管印支期以后这么一个阶段,这个阶段开始的时候,中国古大陆形成了,但还没有青藏。青藏形成通程中,对于整个中国大陆是一个强烈的挤压改造的环境,然后等到了晚白垩,到中渐新世的时候,东部太平洋这边开始起作用了,所以太平洋这个板块就逐渐往中国大陆靠近,结果在中国的东部就出来了一些箕状的坳陷,在这个坳陷里面的湖水就沉积下来了陆相地层,在板缘聚敛通程中,板内就形成一个拉张的环境,拉张使地壳沉降并形成盆地,等到晚渐新世到第四纪的时候,这个板缘俯冲下来,而板内有沉降,所以在中国东部这些油气盆地上面都盖了一层第四纪的被子。就是中国大地构造一个演化历史。我这儿想强调两条,第一条就是陆核之间,为海水覆盖,因为有海相地层存在。也就是说,就在古全球构造的时候,中国有广泛的海相沉积。第二,是中国古陆形成,海水退出,河流、湖泊沉积下来了陆相地层,而陆相地层主要是新全球构造时形成的。
勘探开发前新生代海相残留盆地,这是中国的油气二次创业。这时候就是中晚元古代和古生代,海相碳酸盐岩是有广泛分布的,其中有机质生烃的条件,要比湖泊、河流、沼泽的陆相沉积优越,至少它生物繁殖要比湖泊丰富得多;第二,古生代海相地层遭受中生代多期造山运动的破坏,挤压改造,其中油气藏受到了剥蚀和破坏,但是肯定会有残留盆地,或者没有受到破坏的部分,其中仍旧赋存有大量的油气资源,麻江古油藏给我们一个很明确的提示,所以在找海相地层的时候,只要保存条件好,古生代海相残留盆地,就会比新生代陆相碎屑岩盆地更有利于油气的生成和储集。但是古生代海相残留盆地的储集空间跟我们过去50年找的都不一样了,我们过去总都是在砂岩里头,总都是找背斜,或者找断层复杂化了的背斜,现在要找的是洞、缝、孔,它的储集类型是古风化壳、裂缝、溶洞、白云岩孔隙、鲕粒灰岩的孔隙等,最近在四川的东部,湖北的西部,找到鲕粒灰岩就有天然气,而且天然气量是非常丰富的。古风化壳在渤海周围,在塔里木都已经有所发现,关键是要把缝、洞、古风化壳,其中很重要的是白云岩的风化壳,这是很重要的,我再把前面说的再概括一下,这边是一个地质的一个柱子,这是古生代,这是中生代,这是新生代,跟这边柱子相应的地质的一个简图在这儿,我们50年,第一次油气创业50年,我们就在这一个地方找,顶多包括了白垩纪的上部,就是这一块儿地方,我们就是在这儿找到了油气,而且这点儿油气就占了世界第5位,1.67亿吨,既然在这儿,这么一点儿地方就有这么多油气,为什么我们不能够往前再走一步,往深再走一步,这就是我们的一个命题。
我再说一下,我们过去50年找的沉积盆地,找油气都是在什么地方呢,都是这样,在这个基底是一个向外的、拉张的一个盆地,它一拉张,地壳减薄,上面就沉降下来了,就造成盆地,起了个造盆作用,在这儿就形成了盆地,我们就是在这么一个简单的情况底下找到了油气,现在要讲前新生代,海相残留盆地,那就是个造山作用,复杂复杂在这儿。新生代它是个拉张的,等到古生代的时候,它是个挤压的,特别经过中生代,它是挤压的,两面一挤,这个山就起来了,它底下还有个盆儿,等这个山暴露到地表以后,就被地表剥蚀掉了,就是这块灰色的被剥蚀掉了,现在剩下来的这个盆地叫做残留盆地,它是处在一种挤压环境下,所以我们在这种环境底下,你要找断层的话,都不再是正断层,是逆断层,所有出现正断层都要在逆断层的约束下出现的。挤压环境在中国非常广泛,这是个造山带,这个山,就叫山间盆地,这个造山带前边儿,叫前陆盆地,这是陆内盆地,是不同的环境。我一开始讲孙建初先生从国外回来,第一件事儿,他就钻到河西走廊,去找到了玉门油矿,他就是在两个造山带当间找山间盆地。他一心想去找古生代的油藏,去找海相油藏,结果他找到了陆相油藏,海相油藏没找到,当初孙建初先生找海相油藏的想法,去年在河西走廊终于实现了。一般来讲,陆相的油藏,打一口井,出油也就十吨、八吨,等到海相地层里却往往出现千吨井,例如在河西走廊,前年(2000年)的冬天打到了海相地层,一下子井喷,把井架子都给弄垮了,再如1982年在塔里木第一口井,沙参2井出油,打到5800米的白云岩风化壳上,一下就喷了,这一喷,一天产原油1000吨,天然气100万立方。我们过去解决油气主要靠地震,反射地震,但是在海相地层里头,所有的地震的前提条件都是水平层状介质,但是到了海相地层是个复杂地质体,前题条件改变了,因此就需要创新,从根本上解决成象问题。在陆相生油,我们考虑盆地就行了,它就是基底拉张,沉降成盆儿,现在海相就要考虑挤压环境,挤压上面造山,山剥蚀了以后,剩下的那个盆儿,就是残留盆地,这样盆地和山,中间是什么偶合关系,这个难度就大得多,因此你要想动手解决这个,只有两条途径,我这儿写了一条叫做保幅的,就是振幅得到保持,在处理之前跟处理之后,振幅都要能够不变的叠前深度偏移技术,在叠加之前做深度偏移这种技术,这种技术我可以毫不夸张地来讲,在世界上都是高难度的。
我在这儿最后强调一下,区域地质地球物理研究,区域地质就是应该在全球构造理论的指导下,对区域控制局部,深部约束浅部。我们现在陆陆续续在开始,现在以渤海,科学院给立了一个大课题,主要是搞区域地质,地球物理的综合研究,希望在这儿能够有所突破,取得经验,在全国来推广。这个课题想能够把前新生代主要构造事件的界面起伏和分布搞清楚,想把断裂体系搞清楚,岩浆活动、应力场、残留盆地的分布以及构造演化史,然后我们底下就好下手来解决油气的问题了。我这儿想说,在渤海的残留盆地有各式各样、多种形态,在渤海这个地区,重点要想解决的叫做古潜山,大家可以看在这儿,这是一个山头儿,这是一个山头儿,在这儿又是一个山头儿,就想把这些古潜山能够搞明白,现在,最近在这儿,大家看这个,车22、车58、车571,在这儿已经都开始打钻了,而且已经开始见油了,因为我们一旦从规律上来认识它,我们就可以解决一串儿的问题。我想前新生代海相残留盆地,是我们21世纪中国油气勘探的一个新的领域,也是我们重点工作的一个方向,而且残留盆地不是一个学说、一个说法了,而是现在已经开始取得了很多成绩,刚才讲的胜海古2井2900米,1059吨的日产原油,已经达到这个数字了,还有车镇,刚才讲到了一个古潜山,发现一系列的古潜山,大港千米桥那儿,板深7井,日产天然气百万方,另外塔河油田,前途也是非常广阔的。这样就有待于大家一块儿来努力了,这就是,这边是钻塔,这边是出油情况,这都是一些实际测试的数据,就是二次创业已经来临,还需要大家共同努力,我想我的报告就到这儿,好谢谢。
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中西文化的精神差异 赵林.txt
12月23日 中西文化的精神差异 赵林
主讲人简介
赵林:现任武汉大学哲学系教授、博士生导师,全国外国哲学史学会理事、全国宗教学学会理事。1999年8月被中央电视台聘为第四届国际大专辩论会七位评委之一,2000年8月作为主教练率领武汉大学辩论队在中央电视台主办的全国第二届大专辩论会上夺取冠军,2001年8月率武汉大学辩论队代表中国大陆高校参加在新加坡举行的第五届国际大专辩论会并获亚军。在教学方面被武汉大学师生公认为是最受学生欢迎的教师之一,每次上课均使用武汉大学最大的教室(300多座位),且堂堂课爆满。在武汉大学的学生中流传着这样一句话:“四年上学期间没听过赵林老师的课,就等于没上武汉大学。”研究方向:西方哲学史、西方宗教思想、西方文化史、世界文明史。
内容简介
一 中西文化的源流传统中西文化都有着悠久的传统,在漫长的历史过程中都曾创造过辉煌。一般而言,西方文化至少包含着三种传统,一种是希腊的,一种是罗马的,还有一种是基督教的。
中国文化也具有许多不同的源流传统。中国文化自秦汉以来,基本上是循着一条所谓“以夏变夷”的路线发展下来的,各种异质文化在中国文化的主体——儒家文化面前不是被同化,就是被排拒,从而使儒家文化始终能够保持一种唯我独尊的纯粹性。在中国文化史上,“以夏变夷”始终就是主导,当然也曾经有过以夷乱夏的情况。
二、中西文化的精神差异的表现中国文化重现世,尚事功,学以致用;西方文化重思辨,尚超越,学以致知。这种差异早在世界历史的“轴心时代”就初现端倪,在中西文化的两位圣人——孔子和苏格拉底身上得到了充分的表现。中国传统文化精神为“协调的现实精神”,其基本特点是以现世性的人伦关系为核心,通过协调性的伦理意识来实现文化和社会的自我肯定;西方传统文化精神则是“超越的浪漫精神”,其基本特点是以彼岸性的神人关系为目的,通过超越性的宗教意识来实现文化和社会的自我否定。
三、中国文化自我更新的前景西方文化所具有的超越精神常常提醒西方人注意人类自身的有限性和理性本身的缺陷,这种缺憾意识导致了西方哲学中的怀疑论,说到底就是不断地反省自身和批判现实。中国人的自由观念历来就缺乏一种规则意识和秩序意识,发展到极端就是老庄式的自由,天人合一,随心所欲,完全的解放。这种自由固然很吸引人,但是在现实社会中却没有可行性。中国现在正处于向市场经济和民主政治过渡的阶段,因此规则和秩序是非常重要的。这些规则和秩序在今天更多地体现为外在的规范性的法律,而不是内在的可伸缩性的道德。当然,在中国的儒家文化中也有超越的方面。儒家的超越是一种内在的超越,它与西方基督教所倡导的外在的超越具有完全不同的精神维度和价值取向。中国文化的振兴需要一种深层的文化精神的重铸,以作为现代化建设的精神根基。急功近利可以缓解一时的文化焦虑,但是它决不是一个落后文化的自我更新之途。只有通过漫长而艰难的文化精神批判和重铸,才可能从根本上改变落后状态,使中国文化跃升到与强势的西方文化平起平坐的地位。
全文
同学们好 !非常荣幸今天来给大家做一场讲座,我今天的讲座题目是,《中西文化的精神差异》。那么我现在直接切入到主题,大家知道中国文化和西方文化,都是源远流长的,可以说我们这个中国文化。如果按照我们中国现在的界定,从夏代开始的话,那么至今已经有4000多年的历史。那么同样西方文化,如果从克里特文化算起的话,那么至今也有4500年以上的历史,所以这两个文化可以说在时间上,都是相当地源远流长的。而且我们今天谈到中国文化和西方文化,我们今天当然是把它当做一个统一的,一个文化来理解的。事实上在中国文化的历史长河中,以及在西方文化的历史长河中,可以说有很多很多的渊源传统。那么这些不同的渊源传统,在长期的历史磨合中逐渐形成了,呈现在我们今天面前的中国文化和西方文化。
所以我今天讲座这个题目的第一个小问题。我首先给大家讲一讲中西文化的源流传统问题,首先我们从中国文化切入,那么中国文化可以说至今以来我们说从封建社会开始。或者我们说得准确一点,从秦汉以后可以说就形成了以儒家思想为主导地位的,一种伦理文化。那么这个观点可以说,在学术界里边是鲜有非议的。大家基本上都赞同这个观点,那么同样西方文化自从西罗马帝国崩溃以后,或者说再往前推,自从公元之交以后,就开始出现了基督教文化。那么基督教文化也可以说构成了西方文化的一个主脉。就像儒家的伦理文化构成了中国文化一个主脉一样,那么这两个文化,它本身不是说是“无源之水;无本之木”,它本身也有一个不断地聚合、发展、成形和壮大的过程。那么我第一个问题,主要是想从这个方面来追溯一下,中国文化以及西方文化有哪些渊源或者传统。我们说中国自古以来就形成了所谓夏夷之分,而中国文化在几千年的过程中,可以说有一个基本的一个模式,那么这个基本模式就是以夏变夷这样一个模式。以华夏的文化,来改变、同化满夷的文化。所以我们可以说中国文化它具有很强的同化异域文化的特点,那么这种特点呢?我们如果要是借用生物学上一个概念,我们可以用一个概念,叫做所谓“米亚得”现象。生物学上有这样一种现象,就是两个亲本杂交以后,它在它的子代的身上,它往往只表现出一个亲本的性状,而另外一个亲本性状,几乎都看不见。那么我觉得中国文化比较典型地表现了生物学上这样一种,所谓“米亚得”现象。同样不仅是游牧民族和中原的华夏政权之间的这种冲突是如此,而且就是异域的一些高级的文化,包括高级的宗教入主中原以后,同样也面临着这样的命运。比如说像忠孝这样的观念,在佛教是不讲忠孝的,在印度的佛教是不讲忠孝的。但是中国可以说是忠孝为本,儒家伦理始终是以忠孝作为最高的理念,在这样的情况下,我们可以说佛教进入中原以来,就逐渐逐渐开始,把忠孝的东西吸收进来了。那么这里边有很多资料,由于时间关系我不可能展开,那么这是第一个过程。第二个过程叫援儒入佛,就是把儒家的思想援引到,引入佛教的教理之中。这个在翻译佛经的时候,以及对佛学的一些义理进行解释,诠释的时候,可以说是充满了这种援儒入佛的这样一种思想的。那么乃至于把佛陀比作孔老或者是比作周孔、 周公、 孔子,那么佛教最初入华的时候,曾经依托老子的名义,所以就是有所谓老子西出阳关,化胡佛之说,无非就是佛教。对中国人来说更容易接受,说起来它只不过是老子当时西出潼关以后,重新回来以后就是佛陀了,这样一种说法。然后在后来的改造中,就把忠孝这样的思想深深地引入到中国的佛教思想里边,所以最后形成了中国最有代表性的,一个就是民间的净土和知识分子的禅宗,净土和禅宗,可以说尽管一个是称念;一个是顿悟;一个是口念阿弥陀佛。每天道万遍乃至十万遍,就可立地成佛。一个是不立文字只指人心,就是属于一种顿悟。但是这两者都跟印度佛教的那种要求人苦修苦行,要求人弃世这样一种思想。完全是背道而驰的 迥然不同的,而且更重要的是大家都知道佛教传入中国以后,它在很大程度上加入了中国人关注现实生活而对彼岸的那个虚无飘渺的东西,采取一种鄙夷态度,这样一种色彩。
乃至于我们今天到中国的这个寺庙里边去看,老百姓们烧香磕头,求神拜佛的目的是什么呢?他绝不是为了达到一种无他、无我,六根净绝看破红尘,达到涅的境界。而是求子求孙,求荣华富贵,升官发财,它全部都是入世的。所以我们说中国文化对佛教的改造,可以说很明显。中国文化它具有很大的同化能力,这是从中国方面来说。
那么下面我们再看看西方,西方当我们谈到西方文化的时候,我们也说它有很多传统。但是我们发现西方文化传统之间的关系和我们中国这种夏夷二分,以及以夏变夷的基本传统,基本模式是完全不同的。西方文化至少我们可以说有三种传统:“一种是希腊的一种是罗马的;一种是基督教的或者我们把它叫做日尔曼的,当然不能简单地把基督教等同于日尔曼”。但是我们说这三种传统之间,它们差异是非常之大的。那么希腊的文化可以说它带有一种和谐的特点,就像一个人青年的时候,一个儿童时代的那样的一种带有一种和谐的灵和肉。现实和彼岸,理想和现实之间,它力求达到一种和谐,所以希腊文化是非常美的,它表现了一种童年时代的文化。但是到了罗马文化,我们发现完全是另外一个方面,它完全一头扎进了功利主义、 物欲主义,这样一个浑浊的潮流里边了。其结果就导致了我们听说到的一些骇人听闻的,那种堕落声色犬马以及整个对人类这种高级的,精神文明的一种践踏。当然它也导致了世俗的发展;导致了帝国的膨胀;帝国的繁荣;导致了法律的健全;以及导致了财产法权关系的健全。那么到了后来基督教时代,我们说又出现了一个180度的大转弯。那么如果说罗马文化是物质主义的,那么基督教文化就是唯灵主义的。基督教文化整个把眼睛盯上“天国”,所以这样就导致了一种我们说中世纪整个历史的,我们说一种人性的异化。这种人性的异化,导致了大家都把现实的生活当做一种值得唾弃的,一种邪恶的一种魔鬼的化身。而人们每个人都把眼睛盯上了那个虚无飘渺的天空,这样我们说就导致了中世纪经济的落后文化的愚昧。而且更重要的是当人们把眼睛盯着“天国”的时候,实际上他心里还是多多少少存在着一些物欲的一些邪念。所以这样就导致了基督教内部的最可怕的一种现象,就是二元分裂,就是那种崇高的精神和卑污的现实之间的一种分裂。这种分裂最后导致了中世纪基督教晚期的普遍虚伪,这些情况我想大家在薄伽丘的《十日谈》,拉伯雷的《巨人传》,以及其他的文艺复兴时期大师们的著作里边都可以读到。所以到了近代我们可以说西方文化又出现了一个合体,它把罗马的希腊的基督教的这些东西都尽量地把它融合到自身之中,在近代文化中既有希腊的那种对人的尊重,对知识的追求,又有罗马的那种对功利的向往,对世俗国家的那种热爱;同时也有基督教对现实的批判,对理想主义的向往,所以这样的一些东西,它都融合到一块了。
因此我们说西方文化,在这些渊源传统之间,它是采取了一种和我们中国以夏变夷的那种模式,或者米亚得模式完全不同的一种模式。这种模式我们把它叫做融合更新模式,所以我们说首先从第一个问题,我们可以看到就是说从西方文化和中国文化的源流传统方面。我们看到的是两种不同的模式:一种是以夏变夷这样一种模式,导致自身的稳定性,所以最后导致了一种所谓的文化的超稳定结构,导致了一种协调的现实精神。而另一方面恰恰相反,它是一种融合更新的模式,它是不断地自我否定,那么这样就导致了整个社会和历史文化不断地跃迁,不断地相互否定。那么就导致一种超越的浪漫精神,这个就是我今天要讲的第一个问题 .我想的话,那么我们为了活跃一下气氛,我想当我讲完第一个问题,我希望同学们如果要是有一些看法、想法,可以和我交流。
提问:我想请问一下赵老师,您最开始说中西文化都是源远流长,那么我们知道当我们追溯这个源的时候,它有很多很多的文化因素。您刚才在拉历史线索的时候,我们发现这些文化因素之间互相碰撞互相激荡。那么我想知道的是为什么这些激荡却偏偏产生了?现在我们看到的中西文化这个内核,这样一个结果,也就是说在历史的发展之中,在文化的演进之中,是不是有一个必然性在里面?将这些文化的激荡、文化因素的互相冲突,最后产生这样一个结果,如果说有必然性的话,那么这个必然性产生的机制是什么?也就是说,从原来的原始的文化因素,到后来的文化内核,这样一个进程,主要的机制和必然性在什么地方?谢谢!
答:这是一个比较大的问题,可以说也是一个比较复杂的问题。那么我们知道在20世纪上半叶的时候,德国有一位著名的哲学家,他叫雅斯贝尔斯。他提出来一个很重要的文化学的概念,叫“轴心时代”,那么这个概念提出,在他的一本书叫《历史的起源与目标》,这本书里边他具体解释了什么叫“轴心时代”。他说在公元前600年到公元之交的这几百年间,人类几大文明不约而同地发生了一次根本性的变革,它叫做两大历史时代之间的一次深呼吸,那么这个深呼吸的含义是什么呢?他认为在三大文明:“一个是西方文明;一个是印度文明;一个是中国文明”。他说在公元前600年到公元之交的这几百年中间,在这三大文明地区,不约而同地发生了一次,根本性的变革,而这个变革的结果,导致了三大世界宗教的产生,当然他把儒家的思想,也可能称之为宗教,这个说法可能是不妥的。他认为这个时代所产生的重大精神变革,所产生的精神资源,一直到今天仍然是我们生活的重要精神根基。我们说当时中国和西方一样,它是一个浓郁的一种迷信色彩,是它们的共同特点,而它们这些差别固然有。但是我觉得相比起它们的共性来说可能更小。但是经历了“轴心时代”以后,中西文化向着两个完全不同的方向发展,那么我们首先来看看中国文化。中国文化可以说在“轴心时代”,它经历了一个很重要的变革,我可以把它分为两步来完成来讲解。第一步,可以说是从殷商时代的尊神事鬼的巫觋精神。“巫”就是“女巫”的“巫”:“觋”就是男巫,男巫叫“觋”,就是一个“巫”这边一个“见”,见面的“见”,那么巫觋精神可以说是整个殷商时代,非常浓郁的一种精神,是一种主流精神。我们说了其他的民族也是这样,我刚才已经说了。那么殷商时代,从殷商时代的巫觋精神向周代的尊礼敬德的宗法意识的转换,可以说是我们要谈到的第一步转换。那么第二步转换呢?就是从周代的尊礼敬德的,这种宗法意识向春秋战国时期的内在自觉的伦理意识的转换。转换为最后到孟子那个地方,所谓“四端之心”,可以说基本上完成这个过程。那么我简单说这两个过程,我们下面做一个具体一点的分析。
那么殷商时代,可以说人们崇拜的对象非常多。我说,求神问卜这个尊神事鬼,这种精神非常浓郁。孔子后来在很多著作里面也谈到,就是殷商,它是尊神事鬼它是什么东西,它都是把神鬼看得非常高,到了周人就已经开始,所谓敬鬼神而远之了,这个态度已经发生根本上的变化。那么周取代了殷商的政权以后,它不仅是进行了政治政权的转换,而且更重要是进行了一场宗教革命,这个宗教革命就是把殷商时代,那种天神以及先祖先妣,这样的一些带有血缘崇拜和自然崇拜色彩的鬼神转变为与人有着种种宗法关系的。一些外在的一些规范,而不是一些人格化的神了。是一些外在的规范,比如说周初期的时候,取代帝的一个很重要的一个概念是什么呢 ?就是天,周代人非常崇天, 崇天命。那么如果我们说殷商人崇拜的最高神是帝,那么周人崇拜的最高的神就是天。“天”最初在甲骨文里边,只是表示一个方位的词,是表示很高上,画了一个小人 ,上边一个方块,就是表示很高上,这个意思没有其他的意思。那么到了周人那个地方,逐渐逐渐就和所谓天命结合在一块,就成为一种高高在上的,威慑人的一种道德的抽象力量,一种抽象的道德力量。因此在这个方面来说,那么中国文化,就奠定了这样一种整个引发这样一个发生的过程,那么就是从内向外,因此我们只需要从内心求就可以所谓,“成己成物,内圣外王”。那么到了孟子在《离篓。下》里面非常清楚地说,“天下之本在于国,国之本在于家,家之本在于身”,因此一个人只需要修身养性就可以齐家治国平天下。当然这个思想的提出,那当然最明确地提出是朱熹八条目,这个问题我们待会儿还要再讲。但是我们说开创了一个内敛的这样一个过程,因此从这以后,我们可以说中国文化就专注于人内心的道德良知的发掘,说到底也就是专注于人的道德修养。几千年可以说中国儒家文化基本上就开创了这样一条道路,这就形成了中国文化的主体精神,或者基本精神,这就是一种基本精神,一种伦理精神。由内向外去驰求,通过修齐治平,通过内圣外王,通过成己成物,从内在发掘出这个世界了。从内在到天命,所以一个人,从道德修为开始到三十而立,四十而不惑,五十知天命,六十而耳顺,到了七十就可以随心所欲,不逾矩了,所以这样它就是一个从内向外的发生过程。我们说这是中国的儒家。
那么其次我们再谈谈西方,西方在同样的时间里边,也发生了一次非常重要的变化。但这个变化恰恰是一个超越的过程,它不是内敛,它是一个超越的过程。那么这个超越过程,我们简单地说,就是从基督教,从希腊多神教,以及律法主义的犹太教,向基督教的转换。大家知道希腊多神教是非常可爱的,充满了感性的活泼的,欢快明朗的色彩,我们看到了一些像宙斯、 阿波罗、阿佛洛狄忒 、雅典娜等等,这一类神的时候,我们由衷地感到高兴,我们喜爱他,因为他们长得跟人一样,他是跟人是同形同性的,他既有人的形体,同时也有人的性情,所以我们觉得,他们非常可爱,非常美,这大概是童年时代的神,我相信殷商时代人相信的,那些先祖先妣,帝,大概也是可能具有,这样的一种特点,我们说这是一种自然崇拜,同样呢 在希腊之外,当然它不能够完全算,严格的西方文化,那就是所谓的希伯来,也就是以色列,犹太它也有一种宗教叫犹太教,那么犹太教,它也是一种比较原始的宗教,它和希腊宗教不一样,它是一种律法主义的宗教,这一点,这种差别,我想很可能是由于这两个民族,自身的命运而导致的。希腊民族是一个自由的民族,无忧无虑生活在爱琴海畔,所以这个民族的自由天性,就表现在他们的神话中间,因此希腊的神,给我们都是一些欢快明朗的,无忧无虑的一些神情,但是犹太民族,可以说自从公元前14世纪,来到加南以后,先是被埃及人统治,后来就是先后被,一个一个的民族,亚述、巴比伦 、赫梯,波斯以及亚历山大,然后什么罗马帝国,塞琉西王朝等等,一个一个地先后统治。所以这样一来,我们说由于犹太民族,长期是处在异族的统治之下,所以他们就产生了一种,非常强烈的一种不幸意识,叫不幸意识,那么这种不幸意识,在追根溯源的时候,我们民族为什么会不幸呢?由于犹太民族,长期受到外族统治,他们的反抗总是徒劳的,所以他们就把这种不幸根源,归结于自己的不洁 ,对上帝对神的不虔诚,所以就导致了一种,所谓罪孽感,一种罪孽意识。所以在犹太教里边,就充满了那种罪孽意识,那么一个人如何才能,克服自己对神的不虔诚呢?只有一个办法,就是严守各种外在的律法。所以犹太教充满了,律法主义色彩 .律法主义,或者反过来叫法律主义,一般我们叫律法主义,特别强调那些科研的,那些条规定。比如这个东西不能吃,那个东西不能用,这些东西必须要奉献给神,它的禁忌非常之多,那么这是犹太教,但是到了基督教了,我们说,它发生了一个根本性的变化,它开始走向了一种,对一种形而上的,一种超越的神的崇拜,这个转化过程,我们说是一个根本性的转化,从自然崇拜,明朗欢快的活泼的,这种希腊多神教,以及外在刻板的,律法主义的犹太教,向后来完全鄙视现实,崇尚天国的,一种超越的基督教的转换,这个转换是西方文化,在“轴心时代”完成的,一个重大的变化。所以我们说这个过程,从希腊的有血有肉的,神人同形的多神教,向基督教的那种超越(禁止),超越现实的一种,唯灵主义的宗教的转换,这是一个很重要的,一个转换过程。那么这个转换,使得人们不再关心现实了,不关心(禁止)了,不关心物质生活了,人们都把眼光投注到天国,这样就导致了基督教文化的,一种基本精神,一种超越的浪漫精神,所以我们说这是西方文化,这个过程中的一个转换,那么我们归纳一下,在“轴心时代”,中国文化经过了两个阶段的转换,最后导致了一种关注于现实的道德修为的,一种协调的现实精神,这是中国文化的主体精神。同样我们,在与此相当的时间里边,西方文化通过,从自然主义的希腊宗教,以及律法主义的犹太教,向唯灵主义的基督教的转换,导致了人们都把眼光关注于天国,而对现实的物质生活,采取一种鄙夷的态度,至少在表面上是鄙夷的态度,那么这样就导致了,一种超越的浪漫精神。那么这就是我们说的,在“轴心时代”,中西文化两种不同的文化,所发生的根本性的变革,一个是内敛的,一个是超越的。所以这个是我讲的第二个问题,我想同学们,如果要是有什么问题,我们可以再(交流一下)。
提问:谢谢赵老师,刚才听了赵老师谈话之后,我有两个大方面的问题,第一个方面就是,谈到东方的中国文化的,一个内敛的问题,我们都知道,中国的传统社会,从民间到官方,尤其是以官方主要表现,皇帝他每到一段的时间,他都有一个祭天的活动,祭地的活动,当然民间还有祭祖的活动,有祭孔子的活动,以至于西方人进来的时候,我觉得可能是一种宗教。那么还有 ,有封禅的这种行为,那么这样是不是可以看做是,它同样的在中国的传统,经过内敛之后 它依然有一个,求助于外在的表现形式的,这样的一个过程,那么在这儿我还有一个问题,就是刚才谈到一个内敛的过程,就是谈到了,主要挖掘自身的道德心,但是我们也知道,中国传统的知识分子,他最大的愿望,并不是在于独善其身,而是在于兼济天下,而是在于正心诚意,并不是他的最终目标,他是为了达到修齐治平,那么我们是不是可以理解说,那么这种内敛之后,还有一个外在的,一个投射的一个过程。第二个问题就是谈到西方的一个超越的问题,刚才赵老师谈到了,我们在薄伽丘的《十日谈》,在《巨人传》中都看到了许多,那么为什么我们看到,在一个虽然说中世纪,虽然说在基督教的社会中,出现了像奥古斯汀这样的圣贤,但是我们往往谈到了教会,我们还是看到,特别是中世纪的那个教会,我们往往想到的是一个,可以说是一个不怎么体面的,一个藏污纳垢的,一个非常追逐物质享受的教会,那么为什么,这样一个超越的精神,偏偏不能够超越自己的物质的,甚至是(禁止)的欲求,就这样两个问题。
回答:好!我想这两个问题,就是涉及到中西文化的精神差异的最基本的东西,也就是,我们谈中西文化的精神差异,我们刚才讲的第二点,轴心时代的文化变革,无非是引出来了中国文化和西方文化两种主体精神,两种主体精神。一种我们可以说,用我的话来说,把它叫做协调的现实精神,一种我们把它叫做,超越的浪漫精神,或者按我们现在学术界的观点来说,一种我们把它叫做伦理文化,一种我们把它叫做宗教文化,或者我们说,是一种注重于内在的道德修为的一种文化和注重于人和上帝之间,那样一种超越的信仰的,这样一种文化 ,这种差别,这只是我们引出来了,那么下面我们就要,接着这位同学的提问,我想就他这个提问,我就开始来展开,中西文化我们来做一个理论上的分析,看看中国文化的基本精神,是个什么样的精神,那么西方文化又是一个什么精神,以及这两种精神,对于中西的传统社会,注意我说的是传统社会,产生了什么样的重大的影响。
那么首先我们还是,也是先来谈中国,可以说中国文化,确实像刚才这位同学说的,中国文化自古以来,官方皇帝都要祭天,封禅、 拜祖 、祭孔,进行这些重大的活动,乃至于西方人也觉得,那你这些东西不也就是一种宗教吗?但实际上呢?可以说儒家知识分子,因为我们说,我们谈中国文化主体精神,是儒家的文化精神,那么儒家知识分子,大凡大多数儒家知识分子,他们心中都是非常清楚的。也就是说,从周公旦那个时候开始,《周易》里边就有这样的话,叫所谓“圣人以神道设教而天下归”,也就是属于神道,也就是说天、神、鬼,这些东西无非是为了教化,叫神道设教,就是我们相信鬼神,说到底无非只是为了劝勉大家从善,是为了教化的目的,不是为了信仰而讲道德,而是为了道德我们才需要,拉出一个鬼神这样的一种幌子来吓唬老百姓。这一点,儒家知识分子从一开始就表示非常清醒,神道设教就是我们相信鬼神,无非是为了教化老百姓,这一点在中国知识分子,儒家知识分子里边大凡是很清楚的。因此我们说,中国传统的儒家知识分子,一般我们说称得上是真正的儒家知识分子的,大凡都是不信鬼神的,或者他们说鬼神,只不过是说给老百姓听的,老百姓没什么文化,当然就容易相信这些东西,而且你把它描述为一个人死了以后,“善有善报,恶有恶报”。然后把它描写,为什么18层地狱那样一种上刀山下火海这种恐怖的景象,对于一个人的现世的道德行为,是具有很重要的警戒作用的,对吧。所以大家都害怕了,所以当然就尽可能向善了。所以它主要是,神道设教这样的问题,所以从这个意义上,我始终认为中国文化它基本上是一种无神论的文化,那种神鬼那些东西是说给老百姓听一听而已的,真正的儒家分子,他们是不相信这些东西,这是我们说的第一个问题。
那么同样第二个问题,就是说这个内敛的过程,它同时也有个向外,就是我们说了,中国人真正的功夫,好像虽然看起来是正心诚意,但实际上是放在修齐治平之上。是的,确实是这样这并不矛盾。因为我们刚才说,那个内敛的过程,是指中国整个先秦文化,经过殷、商、周代向儒家,是如何转换的这个过程,但是至于这个文化精神形成以后,就是那种自觉的,内在的道德伦理意识形成以后,每个人就只需要从自己内心中间去发掘,那么这个时候可以说,你只要从我做起,从我的内心做起,从身边的事情做起,从我们的日常事件,从现实世界做起,那么最现实的,无非就是道德修养,无非就是正心诚意,是吧。修身,无非就是这些东西,所以从这个意义上来说,中国人既然把眼光都关注于内在的道德修为和现实的经世致用的实践活动,所以他就无暇去顾及那些(被禁止)之外的鬼神。那么这样,在整个中国传统文化中,就不至于过分地由于宗教信仰而走向迷狂。所以我们说中国封建社会固然也有很多糟粕的东西,也有很多比较,可以说摧残人性的东西,这当然主要是从宋明理学以后,是吧。来越多地强调,“四维八德,三纲五常”这些东西,它把它变成外在的一种规范了,这和儒家本意是不一样的。总的来说,由于关注现实、关注于道德、关注于现实的经世致用的实践活动,而且儒家知识分子,有他非常强烈的入世精神,所谓“忧患意识”,所以“居庙堂之高则忧其民,处江湖之远则忧其君。” 所以他老是忧心忡忡,老是在忧国忧民,所以这样呢,就使得中国传统社会里面儒家知识分子,他能够投身于现实社会,投身于实践活动中。那么这样呢,就导致了中国封建社会的,文化的繁荣昌盛,可以说相比起西方中世纪来说,我们中国文化,是非常辉煌的,非常繁盛的,同时它也不是有很强烈的,一种向前的追求的欲望。像梁漱溟先生在《东西文化及其哲学》里边说的,说“中国人他是随遇而安,得到一点快乐,他就享受一点快乐,他从来不像西方人那样,风驰电掣般地向前追逐。”中国人不像这样,他老是就是有一点就享受一点,所以这样也导致了中国文化固然在中世纪,在封建时代曾经繁盛,但是到了近代以后就开始衰弱,尤其是当西方迅速地发展的时候,我们就相形见绌了,而且是每况愈下。所以说从这个方面来说,儒家文化或者说中国文化的主体精神,既对中国封建文化的繁盛,起到了倾心的促进作用,同时也应该为中国近代,中国文化在近代的落伍,承担主要的责任。
同样我们再回过头来,再看看西方文化,那么我们说,西方文化它恰恰相反,它走向另外一个维度。由于我们刚才说的,基督教这样的一种文化,导致了人们对现世采取一种鄙夷的态度,整个眼光都盯着天国,那么这样我们说,就导致了一种宗教迷狂。这个宗教迷狂以后,尤其是到中世纪以后,我们可以说,达到了无以复加的地步。但是呢从另一个方面来说,人毕竟是血肉之躯,因此我们说在早期,基督教当它作为一种受罗马帝国摧残和迫害的一种宗教的时候,那么我们说有些少数的圣徒,能够洁身自好,成为一种道德楷模,这个并不足为奇。但是当基督教成为一种占统治地位的普遍意识形态的时候,普遍的这个统治地位的宗教的时候,我们说,这个时候要求所有的人,都像早年那些修道士,那些圣徒们都做到洁身自好,不食人间烟火那是不可能的。我们说,人毕竟是血肉之躯,对吧。维克多。雨果有句话,我特别喜欢,他说:“人有两只耳朵,一只耳朵听到上帝的声音,一只耳朵听到魔鬼的声音。”人实际上就是在上帝的声音和魔鬼的声音之间一个撕扯的过程,罗丹有一幅雕塑大家都知道,就是一个人从动物中间正在挣脱出来,那么这是对人最好的写照,我们人可以说有一半是动物性的,有一半是神性的,那么我们这个神性的东西把我们往上拽,动物性的东西把我们往下扯,那么人始终一生的过程就是在这个痛苦的撕扯过程中挣扎,这就是我们的人生,这就是我们的现世人生,那么我们说,既然人是这样一种状况,我们人不可能做得像上帝,神那样地完全是超脱于物质、超脱于(禁止)。那么在这样的情况下,基督教那种理想,固然玉洁冰清、崇高典雅,但是它不尽人情,所以如果它成为一种普遍的社会意识形态,每个人都认为,只有我彻底抛弃现世世界,我的灵魂才能升上天堂。如果每个人都这样想,都这样做,我们说这个世界一天都不能存在下去。那么在这样的情况下,我们说由于基督教的理想过分地高尚,过分地纯洁,其结果就导致了,人们不可能完全达到,那么不可能达到怎么办,那么人实际上就在一种,我刚才说的,一种向上的力量和向下的力量,双重撕扯之下痛苦地挣扎。这种普遍的痛苦,最后导致了一种权宜之计,这种权宜之计是什么呢?就是普遍虚伪。所以在中世纪中后期后,我们就看到基督教世界,整个堕落、腐化、普遍虚伪,满嘴里边谈的都是崇高的理想,崇高典雅的理想,但实际上都是蝇蝇苟苟的一些勾当。那么这就是我们说,在薄伽丘的《十日谈》里边看到的一些现象,所以在这样的情况下,到了中世纪晚期,可以说基督教,本来是按照理论上来说,它是上帝设在人间的一个梯阶,引导人们灵魂上天堂的一个梯阶,结果却成了一个向人们敞开的通向地狱的大门。天主教会成为最腐朽,最黑暗的场所。用彼得拉克,14世纪著名的文艺复兴的大师,彼得拉克的话来说,“基督教会成为全世界的臭水沟,所有的污秽,所有肮脏的东西,无不出于这个基督教会,罗马天主教”,所以这样在这种情况下,基督教既然这种理想和现实,出现了明显的二元分裂,出现了这样的一种相互撕扯的一种绝望的境界。因此它就只有一个办法,那么就是它必须从根本上改变自身,那么这种改变有两个途径,要不然就是抛弃了那些虚无缥渺的崇高理想,而实实在在地像一个人一样地追逐物质生活,打出罗马的一句口号叫,“我是人,人所具有的我都具有。”这也是彼得拉克当时的接过来的一面大旗。那么这样,这种倾向就导致了近代西方的文艺复兴——人文主义。
还一个就是我们真诚地信仰,这个信仰不是虚假的,是真诚的,但是我们不必拘泥于那些外在的东西,是吧。应该享受人的基本的七情六欲,我们不应该漠视它,我们应该正视它。人毕竟是有血肉之躯的,不可能像上帝,不可能像神那样,所以在这样的情况下,我们尽可能把纯正的理想和一种道德生活结合起来,那么这种倾向就导致了宗教改革。那么这个人文主义和宗教改革,或者文艺复兴和宗教改革,就构成了西方文化,从中世纪向近现代转换的一个重要的文化枢纽。所以我们说,这就是我讲的第三个部分,也就是中西文化的精神差异的问题,我想关于这部分说完了以后,我想待一会儿呢,我可能最后要讲一讲,关于中西文化的近现代化问题。下面,我想同学们要是对这个问题还有什么看法,可以提问。
提问:我想问一下老师,就是您刚刚说中世纪西方,也是非常保守跟黑暗的,是吧。但是据我所知,西方那个现代化的历程,好像是在1453年奥斯曼土耳其,攻克君士坦丁堡以后,一批这样流亡的希腊人带来了文艺复兴。那是否是说,西方的这种文艺复兴,包括西方那种,现代化历程的开始,也是一种历史的偶然呢。还有您刚刚讲到,就是中国文化是一种内敛的,对吧,是一种内敛的过程。那我想请问您了,就是说,既然是这样一种内敛的过程,我们如何达到你所说的像西方那种超越性的现代化呢,这个是如何能够做到的呢?
回答:我们不能说西方文艺复兴,完全是由于君士坦丁堡陷落,希腊逃亡者带来的一份厚重的礼物,不能这样说,因此我们觉得这是一种综合合力的结果,实际上但丁、彼得拉克,这些伟大的人文主义者都生活在1453年以前,都生活在13、14世纪,那时候君士坦丁堡还没陷落,所以从这个意义上我们说,关于这个问题我想,现在学术界有这样一种说法。另一个方面,我们说对于西方的崛起来说,对于后来西方近代或者现代的文化崛起来说,我个人的观点认为,宗教改革起到的作用,要比文艺复兴更加重要。这个学理方面的东西,时间关系我们不讲了。我们只是从一个事实上来看,可以说在文艺复兴和宗教改革,这两场16世纪的运动。当然文艺复兴,可以追溯到更早,15世纪。那么就是15、16世纪,这个被汤恩比称为叫世界历史上重要分水岭的这个时代,这个时期。在南部欧洲,发生了一场文艺复兴运动,在北部欧洲发生了一场宗教改革运动。这两者基本上是以阿尔卑斯山为界限,那么宗教改革最重要的作用。我们可以说归结为三点,一点是马丁路德教,这种宗教改革对天主教的,这种虚假形式的反抗,以及对天主教的那种道德堕落的愤慨,最后导致了一种注重自由精神的一种路德教,一种新教。这种宗教强调个人的精神自由,每个人都可以通过自己的方式与上帝交往,而不需要用教士,教阶制度,以及繁缛的教会仪式来作为中介。那么这样一种宗教,被马克思称为叫什么,是资产阶级的宗教,它比较便宜、比较廉洁,资产阶级没有那么多时间去天天搞这些宗教仪式,每个人觉得自己内心,相信上帝就够了。一个人凭着自己的内在的坚定性,就可以与上帝直接交往,这是其一。第二在英国,宗教改革导致了安立甘教,安立甘教又叫英国国教会,圣公会。那么这个国教会或者圣公会,它起到最重要的作用是什么呢?它导致了英国的那种政治的民主化的潮流,那么导致了国王的权力,要高于上帝的权力,导致了世俗国家的发展,导致了民族国家的成长。而大家知道,民族国家构成了资本主义发展的前提,如果没有近代民族国家的形成,资本主义是不可能发展起来的。所以民族国家要发展,前提就是国王的权力必须高高地超越于教皇的权力,凯撒的权力,必须高于上帝的权力,这样民族国家才能发展。如果像中世纪,所有的国家都是在教皇的一统天下之下,那么我们说资本主义是不可能发展起来的,这是第二点。第三个,新教的第三大主流教派,加尔文教在瑞士以及在北欧,以及后来成为一种世界性的宗教,它产生的一个最重要的意义,就在于它为资本主义的经济发展提供了一种重要的伦理精神。这一点马克斯。韦伯在他的《新教伦理与资本主义精神》里边做了充分地阐述。所以我们说,新教的这三大主流教派,对于西方的这种精神自由,民族国家的发展,以及民族政治和资本主义经济的成长起到了至关重要的推动作用。而且它打破了天主教一统天下的铁板一块的格局,使得宗教成为个人的事情,每个人都可以以自己的方式与上帝沟通。这样我们可以说,宗教就完全变成个人的事情了,就没有必要由一个强有力的组织来推行宗教。所以这样我们说也导致了西方这种世俗生活,逐渐逐渐地开始受到人们重视,导致了一种相反的潮流,这是我们说西方。那么由于西方这样一系列的变革,文艺复兴,宗教改革以及启蒙运动,继而这三场思想变革就导致了资产阶级的政治革命政治领域里边的资本主义。资产阶级政权开始取代封建社会贵族、贵族的政权,然后第三个就导致了所谓工业革命、产业革命。那么完成了这三个思想的,政治的和产业的三场革命以后,我们说到了18世纪下半叶,一个崭新的一个新兴的西方工业文明开始崛起于西北部。然后接下来,就是它们开始如何在不断地扩张的过程中,在殖民化和西方化的过程中,如何把东方那些传统文明,一个一个从地图上加以抹煞的故事,这就是后来的事了。
那么我们中国,当然就面对着我们中国文化,在这个时候就面临着这样从西方来的一种威胁,可以说我刚才讲了,中国文化在中世纪非常繁荣。但是随着西方文化的崛起,中国文化开始相形见绌,开始显得相对落后,那么其结果就使得中国人,进一步地深思、进一步地反思,最后得出结论,最根本的问题,中国根本的问题,既不是主要在于器物,也不是主要在于制度,而在于中国人的观念,在于国民性。所以首先要对国民性进行改革,所以这样一种反思,这样一种更深入认识就导致了我们中国历史上近代以来的最为蔚为壮观的一场运动,就是“五四运动”,以及继“五四运动”而来的“新文化运动”。那么“新文化运动”,可以说中国人已经开始认为,中国各方面都不如别人,各方面都不如人,不仅器物不如人、制度不如人,而且我们的精神也不如人。但是我们知道,正当我们中国的启蒙运动,正在轰轰烈烈开展的时候,由于中国殖民化程度在加深,所以一个方面,我们在接受西方的东西,一个方面我们发现,西方人继续在对我们进行殖民主义的侵略,所以这样民族性又开始升起。这样一个方面我们承认,西方的很多东西是比我们中国更优秀的。另一个方面我们中国人毕竟有一种自己做人的尊严,有中国的人格,有中国的国格。当然改革开放以后拨乱反正,我们可以说,特别是十一届三中全会以后,我们又重新发现,我们要想发达、要想强盛,必须广泛吸收、学习西方的先进文化。但是同时呢,我们也通过改革开放以后20多年的经验,我们又得出另外一个教训,就是如果我们亦步亦趋地跟着西方文化后头走,我们永远都只能是第二流跑龙套的角色。所以一个民族要想强盛,固然不可夜郎自大,但是也不可妄自菲薄,这两种极端都是要避免的。因此在这样的情况下,我们中国人经过长期的文化反思,经过我们近代以来的惨痛的经验教训,我们终于悟出一条道理。就是未来中国文化它的发展必须首先是以自己的传统文化作为一个基本的精神资源,作为一个根深蒂固的一个根基,然后在这个基础上,广泛地吸收西方的各种先进的文化,吸收各种精华,然后在这样的一种自身的这种融合更新的基础上,形成自我完善、自我更新。在这样的情况下,我们中国文化才能立于不败之地,才能跻身于世界强大民族之林。所以我想,这就是我讲的最后一部分,谢谢大家。
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重力与现代科技 李建成.txt
11月19日 重力与现代科技 李建成
主讲人简介
李建成,是我国大地测量学领域中青年教授、博导,熟悉所从事学科领域的最新进展,学术思想活跃,勇于开拓新研究领域,在科研工作中取得多项有创新性和开拓性的成果。先后发表论文50篇,参加和主持40余项项目。获部级科技进步一等奖两项,二等奖两项,三等奖两项。1996年被评为国家测绘局跨世纪学术带头人,并获国家杰出青年科学基金项目资助。1998年获第六届中国青年科技奖。1998年被评为国家级有突出贡献的中青年专家。1999年被评为湖北省首届五四青年奖章。2000年获得国务院特殊津贴。
主讲内容简介
物理大地测量学的任务是研究地球形状及其外部重力场。将确定地球重力场纳入大地测量学科目标,空间大地测量和物理大地测量的结合开创了现代大地测量发展新阶段,使大地测量有能力深入地球科学,在更深层次上参与解决地球科学面临的重大科学问题。地球重力场反映地球物质的空间分布、运动和变化,确定地球重力场精细结构及时间相依变化将为现代地球科学解决人类面临的资源、环境和灾害等紧迫课题提供基础地学信息,现代大地测量作为地球科学基础性学科的地位正在不断加强。精确的重力场模型不仅是精确确定卫星轨道的基础,而且是研究地球深部构造以及与海洋动力学有关的参考地球表面的先决条件。深入研究大地构造和动力学环境是我国地球科学面临的重要任务,确定这一广大区域重力场精细结构是其重要组成部分,将为相关地球物理和海洋学研究提供重力场基础数据。重力场的确定也是大地测量跨世纪的目标和任务之一,以适应未来经济发展全球化和构造数字地球实现问题共享的发展趋势。卫星定位是现代大地测量的基本手段,精密卫星定位取决于卫星精密定轨,而后者必须有精密全球重力场模型的支持,新一代卫星重力探测计划将对大地测量学科的发展产生深远影响。
李建成主讲的《重力与现代科技》主要包括以下主要内容:一、大地测量学最新发展动态二、测定地球重力场的意义三、地球重力场的确定与现代空间科学技术的关系1)在军事中的应用;2)空间技术的支持;3)在地球科学中的作用。
四、重力场精化与现代人类社会的进步与文明全文各位同学,今天下午呢,我向大家讲述《重力与现代科技》。主要内容提要呢,有大地测量学、测定和研究地球重力场、精细重力场与现代人类社会的进步与文明、我国重力场发展的现状,包括四个方面的主要内容。那么第一部分呢,大地测量学,大地测量学呢是构成现代地球科学的一个重要基础科学,它是研究地球形状及其外部重力场,那么我们知道,构成宇宙呢,是由无数星体,而无数星体的运动呢正是由于万有引力的制约,所以今天我主要讲地球重力场。
大地测量学呢又叫测地学,是地球科学的一个分支学科,是一门研究地球形状及其,行星几何和物理形态(特征)的一门基础学科。它包括物理大地测量学、几何大地测量学、卫星大地测量学和空间大地测量学,那么几何大地测量学和物理大地测量学呢,构成了现代大地测量的基本体系,它的基本任务是研究全球,建立与时相依的,地球参考坐标框架,研究地球形状及其外部重力场的理论与方法,研究描述极移固体潮及地壳运动等,地球动力学问题,研究高精度定位理论与方法。
那么大地测量学研究的对象,有地球形状学、有地球重力场、还有地球的运动,三者呢是相互支持、密不可分的,不可孤立的一个整体,那么大地测量学的主要分支,有几何大地测量学、物理大地测量学、还有卫星大地测量学,我刚才讲过,几何大地测量学和物理大地测量学是构成现代大地测量学的一个重要基础,那么卫星大地测量学,是现代大地测量,发展的一个重要的标志,那么几何大地测量中,在我们传统大地测量中呢,几何大地测量主要是通过三角几何的关系,来传递大地测量坐标,它主要有测角和测距,大家图上看到的,这几幅图呢,主要是以测角的,经纬仪和测距的测距仪,那在测距仪出来以前呢,我们主要是采用,钢线尺来量距离,然后通过角度,来传递大地测量坐标,那么高程测量呢,我们主要是利用精密水准测量的方法,就是几何水准测量的方法来传递高程,那么现在大地测量的发展,跨越时代的主要标志 基础,是在于空间技术,电子计算机技术,和电子无线电技术等推动下,正是因为它们技术的迅速发展,和跨越式发展,使大地测量学实现了,里程碑的跨越式发展,其标志是卫星和空间大地测量,基本上取代了传统的几何大地测量和天文测量。
那么我们在经典大地测量中,坐标的维护和计算过程中,我们主要是利用天球、天体天文学的测量,也就是说我们利用恒星来作为坐标框架,来传递我们地面点的大地测量坐标,而随着卫星大地测量学的发展,特别是全球定位技术的发展,使我们大地测量坐标系,光局限于自然的天体,而转移为依靠人造地球卫星,这也就是说,自1957苏联的第一颗人造卫星上天以后,标志着我们大地测量,也是那一天诞生,那么全球定位GPS技术,1973年开始研制,它共有24颗卫星、3颗备用卫星,它的卫星轨道呢在20000公里,与我们的自然天体要离得相当近,那它的先进性呢在于,与传统大地测量来比,它是全球的全天候的,因为以前呢,我们几何大地测量过程中,它受到天气的制约 很有局限,所以呢高精度,它有10的负6次方,到10的负8次方,取代了传统大地测量的。10的负5次方,它的廉价 高效 实时,那我们传统大地测量中呢,要周期非常长,例如我们国家,天文大地测量坐标系的建立,要历经了30年,望远观测 观测了10年,而计算呢,当时采用手摇的计算机计,算了10年。那它的水平精度,可以达到米级、甚至毫米级、高精度、高动态定位。
那么大地高的精度,在垂直方向分量呢,它是在椭球坐标系下,可以达到毫米级和分米级,那么它的应用呢,可用于测定精密的,大地测量坐标框架,还有地壳运动,还有地球的自转,以及及其变化,那么空间大地测量的,另外一个重要标志,在GPS出现以前,我们是采用甚长基线干涉,也就是在远距离,6000到10000公里,架设设电望远镜,进行干涉测量,进行了重复的全天候的,全球的精密重复测距,它的精度呢在几千公里,甚至10000公里,可以达到10的负8次方、负9次方,它的精度呢,测距精度呢只有两个厘米,它的主要应用,在大地测量学和全球变化以及地球动力学,它主要呢研究大地测量坐标系的框架及其尺度变化,还有测定板块漂移速率,因为我们地球是由若干个板块构成,它每个板块的运动速率,是用甚长基线干涉测量的。
那么卫星大地测量呢,另外一个重要的发展,就是测定重力场,是利用卫星测距技术,激光测距技术,这是我们在地面站,通过已知坐标来测定天体,就是卫星的距离变化,我们知道,地球呢是引力场,要制约近地目标的飞行,我们由于呢,正常轨道呢,理论轨道呢可以计算,而由于受到地球引力场的制约,所以呢,地球引力场的不规则性,就引起了卫星轨道摄动,但我们通过卫星轨道呢,可以计算调整地球重力场,它确定的阶数呢,从1958年的戎戈隆维奇,苏联的学者推到8阶重力场模型,到现在的确定的,70阶高精度全球重力场模型,精度在全球范围已经达到,1米到5米的精度,相应的大地水准面呢,分辨率也由以前的几百公里,几千度到了5度,5度也就是,500公里的分辨率,可精密测定,此外呢在地学应用中,可精密测定地球的站坐标,和地球自转的变化。这个呢就是卫星跟踪,意思就是,利用我们地面站的激光,来测定卫星上的,激光反射棱镜,达到了精确测距。
那么物理大地测量学,主要是由于在传统大地测量过程中,由于人的视野非常有限,我们依靠呢就是,人就是在地面上进行测量呢,很有局限性,所以人的视野,无法看到地球的真实表面,也就是我们看到只是局部的,大家看到地形,那只是地形的起伏,而地球呢设为一个球形,是今天人类认识的,一个简单常识,那我们开始,最初呢认为地球是方的,但却经历了几个世纪,艰难的认识过程,大地测量学家呢,为此付出了艰辛的努力和劳动。公元前450周年,希腊学者费罗劳斯,第一个提出了一个,大地是一个球,那么直到公元1522年,由葡萄牙航海家麦哲伦。才第一次成功地,环绕地球一周,证明了地球是球形的假说。
那么第二部分主要讲呢,地球测定和研究地球重力场,这是我们重力场,是怎么测定的,它用于研究是有什么用,那么地球形状呢,大家看这三幅图,就可以看到,最初的呢,受地面和天文测量的限制,使地球最初的认识呢,人类认识是个圆球,是简单的球形,而长达1个多世纪,认为地球是个扁形球体,那么随着现代卫星大地测量,和地面大地测量技术的结合,我们今天已经能相当精确地,表达地球形状,大家看第三幅图就可以看到,地球呢既不是个圆形的,也不是个扁形的,而是近梨形的,就是由南半球膨胀,北半球收缩,这么一个梨形体,那么这个呢,是用现代地球重力场的观测资料,也就是卫星跟踪数据,和地面重力资料来测定的,和研究的确定的一个,高精度的地球形状图,这个图大家可以看到,地球既不是圆形,也不是扁圆形,也不是梨形,而是一个非常不规则的,一个土豆,所谓土豆,它就是极其不规则,它的形状非常随意,主要是由于地球自转引力,和地球内部密度,分布不均匀引起的,因为我们地球呢,整个宇宙的框架是在运动的。
那么重力场的基本参数,我们说重力,重力是单位质量在地球引力和离心力作用下产生的加速度,即重力加速度,我们在中学物理就学过,它是9.8(伽),而在我们重力场研究,我们不是9.8(伽)(就) 够了,而是要后面的尾数,要达到10的负5次方,才能测定,精确地测定地球重力场,那么地球重力场呢,这个重力值呢,在全球平均是979.764伽,它的单位是厘米每秒平方,负2次方,它在赤道呢,由于地球在旋转,它引力呢,它是包括两方面,一方面呢是地球自转的引力,另一方面呢,是地球的离心力的合力,所以呢这样就产生了,我们整个地球的重力,不是惟一的常数,而是一个变的,也就是说呢,我们的质量,在地球上是永远不变的,而重力呢是在变的,它重力加速度在变,重力加速度在赤道是最小,因为呢在赤道附近,它地球半径最大,所以它的离心力也越大,相反在两极 重力最大,它没有离心力的作用,所以呢重力就定义为,在地球引力和离心力作用下,产生的加速度。
那么我们看这张图,我们研究,大地水准面的意义是什么呢,我们作用呢,我们人类生存的是地球表面,也就是我们所有人类活动,就在地球表面活动,而大地水准面呢,是描述地球形状的一个基本曲面,它是不以人的意志为转移的,客观存在的一个实体,它是一个场,那么大地水准面呢,重力等位面就是,大地水准面是最密合于地形表面的,一个重力等位面,也就是说,它是最接近于地球形状的,所以我们大地测量学家,用大地水准面,来描述表达地球的形状,那么另外一个面呢,就是椭球面,椭球面是有严格数学意义的,规则的数学曲面,它是我们大地测量,和所有测绘工作的计算曲面,它因为有严格的数学意义,而重力场的大地水准面呢,是表征地球的形状特性的,它是具有严格物理属性的,一个物理的光滑曲面,但是在数学上,它是极其不规则的,而我们在大地测量观测当中呢,所有的外业观测值呢,都属于大地水准面的观测值,是在地形表面进行的,大地水准面的观测值,为什么这么说呢,是因为我们大地测量,所有的观测值,都以垂线为基础的,所以呢垂线,又是大地水准面的法线,所以我这么说,就是地球表面的,大地测量观测值呢,都属于地形表面,大地水准面的观测值,而由于呢,它的数学不规则性,导致了我们计算的不惟一性,所以我们就要找出,椭球面与大地水准面之间的差异,把大地水准面的观测值,归算为椭球面上,进行严密地计算,那么我们定义椭球的时候呢,又分为四个条件,第一个条件呢,是地球的质量,大地水准面所包容的质量,与大地以椭球面定义的质量,椭球体的质量是相等的,另外呢 质形重合,从图上看,使它的起伏呢,大地水准面N,在每一处都不相等,平方和最小,第四个条件呢,是两者的方向,平方和最小,也就是说椭球面的法向,与大地水准面的法向平方和最小,这就是我们定义的椭球,椭球面和椭球体,是我们大地测量计算的基本依据面,和大地测量坐标系的基本框架,那么大地水准面的定义,我们就可以很精确地定义呢,是在地球重力场的作用下,处于无潮静力流体平衡的海面,并延伸至陆地下,它是一个特殊的重力等位面,也就是说,它是与平均海水面最密合的,或者说最接近的重力等位面。
那么重力测量的手段呢,有地面重力测量,有卫星跟踪卫星、卫星(重力)梯度测量,还有卫星测高,可以说由地面重力测量到,卫星重力测量呢,我们重力测量已经发生了,跨时代的发展,我们大家都知道GPS定位呢,使我们几何大地测量发生了,一次革命性的变革,使原来周期非常很长,而精度又偏低,在我们GPS出现以后呢,使大地测量的精度大大提高,不是一个量级,而是三个量级地在提高,那重力测量呢,由于我们人类生活的环境和空间呢,是非常有限的,我们只局限于陆地,而有了卫星测高技术以后呢,我们已经大地测量,真正含义上,由陆地延伸至海洋,由局部扩展到全球,由静态扩展为动态。
那么这个呢,是在珠穆拉玛峰进行的重力测量,就是在很恶劣的环境下,地面重力测量,如果要确定精确的重力场,必须要进行测绘工作,那么卫星重力梯度测量,原理呢,由于地面的工作呢,很恶劣 很艰苦,另外很有局限性,我们测量的范围,所以我们在卫星上,装载了重力梯度仪,重力梯度仪是利用,差分加速仪来实现的,也就是我装两个加速仪呢,就可以实现梯度测量,而梯度测量呢,又是重力场引力位的,二阶梯度的测量,是在求定重力场的,扰动位原函数时,保证它的完美性,数学的严格性,那么它的先进性,还有SST和SGG相当于,直接在地球近地空间进行重力测量,受环境影响很小,是一个直接测量方法,而不是一个间接测量方法,那么卫星激光测距呢,和卫星测高,都要受到电磁波等无线电信号,电磁波传播的,一些各种各样的误差,是一种间接的方法。
那么卫星测高呢发展时间,是由我们大地测量学家,在1969年,也就是20世纪60年代末,提出来一个测定海平面高,但后来卫星测高学,发展为大地测量学与海洋学的,一个交叉科学,它主要的研究原理呢,是利用脉冲信号,测定卫星到海面的星下点距离,然后再测定它的时间,就可以反算它的海平面高,那么全球海洋连续测高,分辨率呢,在我们现在呢,可以几代卫星呢,可以达到10公里左右,精度呢可以达到,5厘米到10厘米左右,卫星测高技术出现呢,使我们人类有能力,在全球尺度上,实施的测定海平面的距离,从而为海洋学,研究海洋动力学,海平面的变化,提供了有力的手段,在大地测量的应用呢,是联合卫星激光跟踪技术,构建高阶重力场模型,因为激光测距呢,卫星的轨道摄动,只能对重力场的长波部分进行敏感,短波部分呢,要靠高频部分,要对地面重力数据,而占我们地球的,2/3到3/4是海洋,那海洋的重力场信息呢,主要依靠于卫星测高。
那么我们大家看这张图,就是卫星测高的原理,它主要是利用卫星技术,和无线电测距技术,来联合研制的这个卫星测高,那么卫星测高呢包括两个信息,一个测定的距离,如果已知我们卫星轨道,那它的高度,卫星的高度,可以精确地测定出来,而我们利用微波雷达,知道呢,可以测定卫星到海面的距离,从而我们可以测定,可以测定,海平面到椭球面的距离,海平面到椭球面的距离,类似于GPS技术,测定的大地高,它包括两个信息,一个是由于地球引力场,引起的大地水准面,就是保守力,另外一个方面,由于海洋动力学,例如风力 潮力 海潮等引起的,非保守力引起的海面地形,实际海面呢,不是一个严格意义上的,重力等位面,因为它有外力作用,所以它近力学保持不平衡,所以产生了洋流,那么海洋学家呢,对大地测量学的要求,就要提供精确的大地水准面,而大地测量学家呢,相应的对海洋学家呢,希望他用海洋动力学的信息呢,求定精确的海面地形,所以呢 卫星测高呢,所以呢是一个交叉学科,它包括了海洋学,海洋动力学,信息和地球重力场的引力信息,那么这个卫星测高呢,测出的是A+B=C,一个方程 二元一次方程,无解方程,所以大地测量学家,致力于研究重力场,海洋学家利用海洋动力信息呢,研究海洋学的问题,那么这个使卫星重力计划,新一代卫星重力计划呢,将对重力场的研究呢,发生一次深刻的革命,也就是我们以前,确定大地水准面的精度呢,是米级精度,我们现在要测定精度,要达到厘米级精度,那么美国的和德国的,联合研制的GRACE卫星,这个也是我们大地测量学家提出来的,用于测定重力场和大气的,一个交叉科学的一个计划,那么它不仅呢,是测定卫星轨道,而且呢,测定卫星与卫星距离的变率,从而可以通过卫星轨道理论,反演地球重力场的信息,它采用的跟踪技术呢,它加载了GPS,GPS现在不仅用于,我们地面的军事导航,民用导航,还有大地测量学,地球动力学的高静态定位,而且呢用于空间技术的定轨,所以呢加载了GPS接收机,GPS技术加载呢,使得轨道呢,可以达到两个厘米精度,采用交互式跟踪呢,可以精确确定,低轨卫星的摄动影响,从而可以研究,地球重力场及其时变部分。
这个呢是CHAMP计划,是德国地学研究中心的,它是装载了加速仪,由于大地测量学家,需要确定没有其他外力影响的,地球重力场完全的信息,而近地目标在地球空间中运动,又要受到大气阻力,太阳辐射压等相对论力的影响,所以呢,装了加速仪器,用来分离非保守力,从而使重力场在200公里范围内,可以达到1个厘米的精度,这是GOCE计划,GOCE计划在真正意义上,是直接测量技术,就是在GOCE的卫星上,测定加载了重力梯度仪,来测定地球重力场,它主要呢,是改善重力场的支持,因为我们以前,人类认识重力场呢,精度是很有限的,它真正意义上,达到1个厘米的精度,它可用于固体地球物理,海洋学 冰盖动力学 大地测量学,还有海平面变化的研究,那么认识地球重力场的方法,可以说呢,怎么样去测定地球的重力场,而是由于我们定义参考的椭球,参考椭球由于它,不是客观存在的,而是人为定义的,所以呢正常重力场呢,测定呢是人为假设的,一个等位面,但是与真实的地球呢又有差异,所以我们就求它这个差异,那空间同一点呢,地球重力位与正常位之差,就是叫扰动位,我们通过扰动位,来反映地球重力场的,海拔和重力测量。
第三部分,那么精细重力场,与现代人类社会的进步与文明,我刚才讲了,重力场很多知识,就是我们为什么要,求定精密的重力场呢,那么精细的重力场,与现代人类文明的进步,有以下几个方面,第一个方面就是高分辨率,高精度重力场数据,结合地球重力场数据,例如地震波 地电 地磁,将为人类开发未知新矿产,提供新信息,因为海洋呢是非常大,地震呢90%发生在海洋,而我们海洋,又无法来测定那个地震,所以呢就和地震波,全球重力场直接来为,人类探索新的矿产,新的地震断裂带,提供新的信息,主要是海洋矿产的勘探,延缓人类可利用资源的枯竭过程。
第二 精密重力场信息,结合地球物理勘探资料,将有利于揭开地球内部构造,使我们大地测量有能力,由外部延伸到地球内部,以及地球动力学过程,有利于揭示地震机制的之谜,为成功预测地震增添新的希望,因为现在地震呢,在我们人类科学方面,在医学上先解决癌症,还是我们地球科学先解决地震,回答是,癌症先解决,地震迄今为止,由于地球是个复杂的运动体。
那么精密海洋重力场模型呢,同样有利于,海洋动力学过程的量化研究,在我们过去呢,重力场只是个,海洋动力学只是一个,定性的研究,有利于认识,海洋和大气相互作用,和全球气候异常变化,减少海洋和大气灾难,对人类生活的威胁。
第四 精密全球大地水准面,将最终统一全球高程系统,和大地测量坐标系统,因为现在我们国家,我们全球的高程系统,和我们国家的高程系统,是不一致的,每个国家的高程系统都不一样,也就是每个国家,所用到的大地水准面,都不是一个统一的大地水准面,我们利用全球统一大地水准面,可以统一全球高程系统,为构建数字地球统一,地球空间信息提供坐标框架,有利于经济的全球化进程。
高分辨率,高精度大地水准面呢,加上卫星GPS接收机,将使人类像获取时间信息一样方便,现在我们获得时间的信息非常方便,而获得空间坐标呢,位置呢比较困难,结合GPS技术呢,可以呢,在任何险情条件下,可以及时向外通报,出事地点的准确位置,因为GPS是能测定三维大地坐标,而大地坐标,第三维的垂直方向呢,是大地高 是几何坐标,而我们在实际应用当中呢,还是几何高程,所以海拔高程,所以我们结合大地水准面呢,可以为GPS手表呢,提供第三维坐标,大大可获取获救的机会。
第六方面精确的地球重力场,是空间技术的基础和先决条件,在军事上可为远程武器呢,提供重要的重力场信息,主要表现在为导弹发射提供,精确的重力场参数,为宇宙洲际导弹飞行制导,提供扰动重力场信息,为潜艇海上发射,提供海洋垂线偏差,进行校正。
那么第四部分呢,我想简单地介绍一下,我国重力学的发展状况,那么我们国家的早期的重力场,有一批科学家带领我们,局限于基础理论研究方面,随着现在GPS技术,和重力场信息的获取的丰富,使我们大地测量呢,在地球重力场研究方面,得到了长足的发展,从1996年到2001年,我们先后确定了十几个地区的,局部大地水准面,以前呢,重力场只停留在基础,现在变成实用。
那么这张图,就是我们利用全国的,重力资料和卫星资料,获得的全国的重力场,利用这些数据精化了,我们国家新一代的高分辨率的,重力大地水准面,是建国以来,是最高的一个大地水准面,那在全球重力场研究方面呢,我们先后推出了,WDM94(360阶)模型,这个呢就是,WDM94描述的全球重力场,它可以反映地质构造,地震断裂带的构造,那么这个呢,是我们最新研制的,WDM2001(720阶)重力场模型,那今天(的)讲座呢,我希望和大家达成一个,互动交互式的课程内容,我下面呢,希望大家能够给我提一些问题,让我们来共同讨论,有关重力对现代科技的,进步(进步的贡献)。
问:我想请问一下,现在正在一个新世纪之初,您认为大地测量学,在这个世纪中,面临的最大挑战是什么,而有可能取得的,最大的成就又是什么,谢谢。
答:最大的挑战,是我们大地测量学家,在地球重力场研究方面呢,提供了高精度重力场模型,高精度重力场模型,不仅是我们上个世纪,大地测量的一个重要成果,而是我们大地测量,而是人类在整个地球科学中的,一个重要的进展,它主要表现在人类有能力,在全球统一尺度 统一基准上,描述表达地球重力场,那我们大地测量,在新世纪即将面临的,厘米级大地水准面的挑战,也就是说,用厘米级大地水准面,来提供相关科学的技术支撑,我们大地测量学呢,是测绘学的一个,构筑现代测绘科学技术的,一个基石是基础,那么也是构成众多地球科学,像地球物理,地质学的一个桥梁。
问:你刚才提到,就是说我们在研究,在大地测量,重力场的研究和应用方面,很重要的一个基础就是GPS,据我所知,这个GPS是一个美国系统,就是说我们国家在这方面,在卫星定位系统方面,有没有一个什么样的计划,这是第一个问题,第二个问题就是说,你刚才提到了,大部分内容都是关于地球重力场,这个学科本身的很多东西,我想问一下,就是说利用重力场,今后重力场这个科学的发展,对其他学科,以及整个文化方面的影响,就是说,你作为这个学科里面的这个人,你有没有想过,它对其他学科和一些文化方面,产生一些什么样的影响,谢谢。
答:大地测量学的发展,是反映国家的国力,国力强了,大地测量自然会投入很大,由于我们国家还是发展中国家,国力不够,因此在GPS方面,我们只能受制于国外,就是只能应用国外的技术,不是我们技术上跟不上,而是我们国家的国力跟不上,这个问题,第二呢,人类文明呢,的确 大地测量,因为我们人类生存的是地球空间,有地球,那么我们人类就要知道,它的地理位置,所以大地测量呢,是构成测绘学的基本的,最基础的一个学科,那么我们大地测量,在人类文明可以说呢,描述地球形状,因为我们地球,是不以人的意志为转移,客观存在的实体,我们就要认识它,认识它呢就离不开大地测量技术,那现在信息社会呢,有时间和空间概念,因为我们GPRS技术,它是利用了,我们过去呢,我们只是达到一个通讯,而现在呢,我们希望知道对方的位置,而利用重力场方面,就是说,单说重力场方面,它只利用GPRS,只能确定它的三维椭球坐标,利用GPS技术,而海拔高程我们不知道,所以利用大地水准面,这一精确的重力场信息呢,可以给用户提供,方便 便捷的海拔高程,在短时间内,那么同样呢,在地球科学研究中呢,在地震学,我刚才讲过,地震学呢,我们重力场呢,信息里面包括了,丰富的地质构造,地球物理学信息,通过地震图呢,通过重力场图呢,就可以反映出地震活动带的构造,这也是我们人类一个,面临的一个减灾的一个方面。
问:刚才你谈到了,对于大地测量学,因为国家需要投入,现在我们国家是发展中国家,我们财力有限,就是说现在高新技术,转换成生产力,我们需要投入 更需要产出,我想请问一下,就是现在大地测量学,作为一个非常前沿的学科,它对社会的意义和经济价值何在?谢谢。
答:你这个问题就是我们重力场,从理论走向实用的一个标志,在过去呢,研究地球形状呢,只停留在理论研究,没有实用,那随着现在GPS定位技术的发展,我们以前呢求定海拔高程,是利用传统的周期长,花费高,这么一个水准测量的方式,去测定高程的,那么现在我们有了,高精度GPS定位技术,非常廉价 速度非常快,精度非常高,这么个特点,我们结合大地水准面的信息,就可以用廉价的替代,劳动强度高 费用投入大,这个简单的劳动,所以体现了大地测量,高技术的发展。
问:李教授您好,我是来自资源与环境科学学院的,一名学生,我想了解一下,地球重力场的意义,就是目前呢,世界和平是一个,大家非常普遍关心的问题,刚才您谈到了,它地球重力场,在军事方面的应用,我想主要了解一下,它在军事方面的意义。
答:我刚才的确讲到了,就是应用于军事方面,因为我们在卫星方面,空间方面,我们空间受到地球引力场的制约,它要获得精确的卫星轨道,必须要有精确重力场的信息,那么在军事方面的应用呢,它的弹道导弹的飞行器,同样在我们宇宙空间中运动,所以它就要受到,地球重力场的制约,而在我们大家所设计的图上,看到的都是椭球坐标 几何坐标,所以呢我们就要找到,几何坐标与物理坐标的差异,也就是方向上的差异,在我们大地测量中,可以为军事方面,提供精确的垂线偏差,使我们在图上设计的,改换为引力场设计,真正达到导弹飞行的坐标。
就是我们将重力测量,与地球动力学结合以后,应用在地震的研究领域的时候,现在亟待解决的问题是什么。
大地测量和地球物理学的结合,使大地测量反映了,大地测量利用现代空间技术,在短时间内,可以时时监测地球动力学问题,而以前呢,在大地测量空间,大地测量定位技术,和重力场技术出现之前呢,我们用于研究大地测量构造,大地构造和,地球物理学的周期非常长,也就是研究地球动力学的,周期非常长的,有了大地测量观测数据以后呢,使我们大地测量,大大缩短了研究时间,所以叫现代地球动力学。
问:从您刚才的讲座中我们知道,大地测量的基本情况和重要作用,其中地球重力场作用尤其显著,我想请您介绍一下,我国在地球重力场研究方面,取得了哪些新成果,谢谢。
答:那么我刚才介绍了,在我们国家,大地水准面方面呢,我们确定了从理论走向应用,从理论走向实践,那么在垂线偏差方面,我们利用了密集的重力资料,我们计算了,全球的海洋的垂线偏差,为我们国家的军事方面,提供了可靠的保障,此外呢,在厄尔尼诺现象,我和我的研究生,共同研制了全球海平面高,这张图就是一个,我们国家研制的,描述的全球平均海平面,大尺度的2‘×2’的,空间分辨率为,4公里乘4公里的大地水准面,此外呢,我刚才也给大家演示了,我们还研制了,全球高精度的重力场模型,这是国际上少有的学术机构,具备这个研究重力场模型的能力,好 谢谢。
问:刚才您曾经提到说,有一个参考地球椭球面,我想请问您一个基础问题,为什么我们要,确定一个地球椭球呢?谢谢。
地球重力场,是不以人的意志为转移的,一个重力等位面,我们测量呢,外业测量呢都属于,这个大地水准面上的观测值,那我们维护大地测量坐标系,必须要有一个几何的,在我们生活当中呢,我们离不开几何,如果我们说等位面的话,可能大家,在现实生活中,看不着 摸不着,应用起来不方便,所以呢我们大地测量,定义一个椭球体,对一个椭球面,主要是应用于,大地测量坐标系的框架的维护,以及大地测量地球动力学的,坐标框架变化的研究,同样大地椭球体呢,也是我们大地测量,所有外业计算的,一个数学曲面。
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转基因食品离我们有多远 朱 桢.txt
6月9日 转基因食品离我们有多远 朱 桢
主讲人简介
朱桢: 中国科学院遗传与发育研究所研究员,国家863生物工程主题专家组组长,中国科学院生命与生物技术局副局长。主要从事生物技术和生物工程的研究工作。
内容简介
科学家预测,也许过不了几年,我们就能吃上牛肉味的西红柿、含胡萝卜素的大米——这不是幻想,这些都可通过转基因技术生产出来。在全球经济一体化的今天,转基因食品实际上已悄然摆上了我们的餐桌。那么什么是转基因食品?
转基因就是利用分子生物学手段,将某些生物的基因转移到其他的生物物种中去,使其出现原物种不具有的性状或产物。以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。据专家介绍,虽然我国转基因食品尚处在实验室研究阶段,还没有大规模生产,但我国进口的农产品如大豆、食用油、肉制品及粮食制品,有很多已经是转基因产品。由此人们可能联想到传统育种和转基因技术的是否一样,专家认为,转基因技术与传统育种技术没有本质的区别,只是采取的手段不同而已。
由于在上世纪末期,英国生物学家通过一向实验,而得出人们吃转基因食品对健康不安全,所以人们对转基因食品至今还存在恐惧感。专家指出,对于转基因技术应正确看待。目前世界人口已经超过60亿(其中12亿人吃不饱),如果人类饮食中15%的热量来自于动物类食品,仅可供养约40亿人口,而以肉类食品占35%的美国人和西欧人的饮食结构来计算,只能供养25亿人口,不及现在世界人口的一半。另外在人口和需求增长的压力下,耕地面积不断削减的形势下,解决食物问题的惟一的出路是农业技术革新。所以专家认为21世纪生命科学将大放异彩,这里包括植物基因技术在内的生物技术 .估计全球转基因作物在2000年达到44.2百万公顷。事实证明:转基因食品是安全的。
最后,专家认为中国农业生物技术的进步还要有企业界的支持,如果生物技术的产业化受阻,生物技术停滞于实验室阶段便不可能有充足的资金使其进入高速发展的阶段。如果我们不能把握农业生物技术进步的机遇,我们这个悠久农业历史的国家在未来的国际竞争中前途堪忧。
全文
今天,我给大家讲的这个题目是:《转基因食品离我们有多远》。我想这个问题,是大家一直非常关注的一个话题。由于近年来,生物技术发展异常迅速,转基因食品离我们越来越近。所以,广大的消费者还有民众以及媒体等等,对这个问题是相当关注的。我希望通过这次我的这个演讲,使大家明了转基因植物是什么?转基因食品的安全性到底如何?等等。首先一点我要说明一下,什么是转基因食品?
第一,我用一个通俗的例子,给大家讲一下。首先是什么是转基因?这个过程是怎么一回事?当然,我用一个非常简单的一种方式给大家讲解,实际过程还是相当复杂的。例如,我们大家都知道,这个生物的一切性状都是由基因决定的。例如苹果的颜色,它是红色的。那么显然它是由一个基因控制,红色的这个基因来控制。那么转基因是什么呢?就是说,我们从苹果中分离到控制红颜色的这个基因,然后通过一定的方法或程序,我们把它转移到香蕉中去,使香蕉变成了红色。这个就叫转基因。当然了,这个比喻很简单,但是实际的操作是非常复杂的。
好,大家明白了什么叫转基因。那么转基因食品自然就知道了,对吧!这个获得的是转基因植物,它产生中的可食部分就是转基因食品或者加工得到的食品就叫做转基因食品。那么,我们下一步再问基因是什么?这是一个细胞,生物的细胞,细胞里边有细胞核,细胞核里有染色体。染色体是由DNA组成的,DNA大家可以看到双螺旋。基因就是以DNA为载体的。所以,所有的遗传物质都在生物的细胞的细胞核里,也就是在它的染色体里,归根结底是在DNA上。
1953年沃森和克里克发现了这个双螺旋的模型,也发现了基因的本质,它就是DNA.我们刚才已经说了,这个是DNA双螺旋的模型。这是一个示意图,这是一个分子图,基因就排列在这个双螺旋的DNA上面。基因由它指导合成各种各样的蛋白质。当然它要经过RNA的一个步骤,所有的蛋白都是由基因指导合成的。我要讲转基因技术,再讲一下DNA重组技术。有一个技术这个叫酶切技术。它是建筑在什么基础上呢?由于发现了一种酶,这种酶它可以在DNA特定的序列上去切割,然后把所需的基因切割下来。然后呢,再通过一种叫做连接酶,它可以把两个DNA片断连接在一起,又把它连在了一起。这样的话构成了一个载体,用这个载体就可以进行转基因研究了。现在发现了众多的限制性内切酶,就是说它可以识别基因上的特异的序列。
那么下面我们切入正题,转基因植物。转基因植物,转基因技术是人类创造农作物新品种的一个利器。所谓的转基因生物就是利用DNA重组技术。我刚才已经介绍了转化技术。过一会儿我要说将外源的目的基因转移到受体生物中去,使之产生定向的稳定的遗传改变,并形成新的品种。这样一个过程叫做转基因过程。当然,它不但包括了农作物,甚至包括了动物,微生物都可以,都是这个技术。
下面我给大家讲一下植物基因工程的一个过程。这个过程是这样,第一步我们刚才讲了分离DNA.分离DNA之后,把基因所需要的基因把它提取出来,最后跟一个载体相连,形成一个可以在植物中表达某个特定基因的这样一个表达载体。之后从植物上取出一块组织,通过转化技术,这个转化技术就是将DNA导入到受体品种中去的一个技术。最后,获得转化的组织,经过组织培养最后形成一个完整的植株。这样呢,是一个植物的基因技术的一个整个的一个过程,我们把这个过程也称之为植物基因工程。这是具体的一个例子。
这是水稻的转化过程。这个呢我们使得一个幼胚,水稻的幼胚,这个采取的转化技术呢,是用一种微弹的方式进行转化的。微弹上包裹上DNA,通过高速把这个微弹射出去,射进植物的细胞中。使植物呢,获取外源的DNA.之后,再经过不断地筛选。这就有差别了,这个差别,这个对照,这个就逐渐长起来了,最后我们经过植株再生,形成完整植株最后移到温室中去。这样一个过程,初期的过程就这样完成了。
我下面再讲的时候有几个常见的术语,就是转基因生物,又叫做遗传修饰的生物,缩写是GMO.GMC就是转基因农作物。转基因食品呢,就是GMF,这个F是FOOD(食物)的缩写。所以这几个术语大家还是给它搞清楚,因为下面我们讲的时候不要产生混乱。我们不免要问,我们为什么要用转基因技术呢?我们以前用常规育种的技术,也培育出了种类繁多的农作物品种。传统育种技术,它主要通过有性杂交,还有品种选育,以及自然界产生的突变,通过选育获得一个农作物的新品种。这个过程只能在种内进行。就是说水稻只能在水稻中进行,小麦只能在小麦中进行,你不能跨越这个界限。你不能把小麦的基因转移到水稻中去,反之亦然,所以它是在种内进行。这点跟转基因育种技术有所不同。它是通过一定的生物的或者物理的方法,把外源基因导入到受体作物中去,通过它呢,通过这种方法,获得新品种。所以从某种角度来讲,它不受物种的限制,它可以跨越物种,转移遗传物质。不但是跨越不同的种类,甚至属、纲、门、界,这样大的生物之间的门槛全部能跨越。就是说可以把动物的相关基因转移到植物中去,也可以把微生物的基因转移到农作物中去。所以它的有效性和它的技术的广泛性是常规育种无法比拟的。另外它还有几个优点,它目的性比常规育种更强,常规育种是通过选择,这个有时候自然界也会产生自发突变,然后通过人工的选择,能够获得一个植物的新品种。但是这个取决于大自然的恩赐,在育种过程中呢,目的性不是很强,要凭经验,凭运气。而转基因技术目的性非常强,你可以可预见地转移一个什么基因。之后,这个转基因植物能够获得什么性状都完全是可预见的。同时,它的育种周期相对较短,花费比常规育种也相对要低一些。 除此之外,它还有一定的其他好处,就是说,精确性更强。
好,通过我上面讲的可能大家基本上明白了转基因食品是怎么一回事。我下面给大家介绍一下这个转基因的植物有什么用途,最主要的用途有这几个方面?第一个方面提高抗性,像抗虫,抗病这当然包括病毒病、真菌病,细菌病等等,抗除草剂;抗逆,包括抗盐,碱、寒、冻、旱等等。再一个呢,是农作物也就是GMC,它的品质的改良。这个直接关系到转基因食品,也就是GMF.这里包括蛋白质的改良,碳水化合物的改良,脂肪维生素的改良。还有品质性状及其他的改良,还有口味风味等等,所以这是第二点。第三点呢,还有其他的更多的用途,像用转基因技术培育杂种优势,生物反应器,还有生产药物,生产一些有用的酶类,蛋白,生产疫苗。以后呢,直接吃可食的疫苗,不用再打针了,以及改变植物的花的颜色等等多方面的用途。
我们看一下抗性方面的进展。这是一个棉花,大家可以看,这个棉花如果是一个普通棉花的话,那么它被虫蛀得是非常厉害的。在某些地区如果不使用农药的话,那么就要绝产。甚至在使用农药的时候,由于农药,这个害虫对农药产生了耐受性,打农药也不管用,照样造成大幅度减产。使用了抗虫棉之后,那可以大幅度地减少打药的次数。大家可以看看这个是一个抗虫的棉花,它没有遭到棉蛉虫的攻击。这个是普通的棉花,可以看看损害得非常厉害。我们再看转基因的水稻对鳞翅目害虫的抗性。大家可以看这个是转基因的水稻,这个是非转基因的,这个由二化螟造成的白色,这个要大幅度减产,甚至绝产。这个咬得稍微轻一点儿,也有很大幅度减产。这个可能就要绝产。这个大家可以看看,转基因抗虫水稻的环境释放的实验情况。这个方格子是一块转基因的水稻,一块常规的水稻。在一个灾情非常严重的情况下,就产生这样的情况。这个如果要用农药控制呢,是可以的。但是,我们的食物中就含有残留的农药。这个是美国的抗虫玉米,大家可以看,这是收获季节。这个玉米是抗虫玉米,这是普通玉米。在没有打药的情况下,可以看看差别非常大。抗虫玉米的推广能提高产量15%—30%.所以它的经济效益是非常高的。
另外再看抗除草剂的这个基因工程。这个是一个矮牵牛,这是一个模式植物,这是科学家在实验室做的一个植物。把抗除草剂基因转移到了植物中去,植物就对除草剂有了抗性。那么这种情况下,你再打除草剂,再施用除草剂的话,那么杂草就会死掉。大家可以看,非转基因的植物,没有转化的植物,就是常规的植物,全部死掉了。转了抗除草基因的这个植物,生长是完全正常的。这样的话呢,在农田的锄草,金字旁的锄,就可以用除草双耳刀的除来代替了。只是喷洒化学农药,也就是喷洒除草剂就可以了。大大地降低了劳动力的投入,也就是整个的农业的成本的投入。这是美国的抗除草剂的大豆实际的栽种情况。大家可以看,这个是用除草剂控制的,转锄草基因的大豆生产的情况。这个呢,没有打除草剂,可以看看杂草丛生,这样它大幅度减产。另外,可以利用基因工程改良淀粉品质。可以说我们大家都不爱吃那种糙米,为什么呢?那主要在于淀粉的含量是一致的。但是淀粉的种类不一样,淀粉的种类有支链淀粉,有直链淀粉,这个比例决定了一个稻米的口感如何。所以,目前这个已经操作成功了。我们国家在这方面也研究成功了,就可以人为地改变稻米的品质,把那种很糙的米变成了一个很优质的大米,很可口的大米。
另外,基因水稻的研究,这个叫Golden Rice(金米),它是由瑞士科学家Potrykus,他研究出来的。主要把一个富含胡萝卜素的这样的一个作物中分离出来相应的基因,转移到了水稻中去,同时让它在水稻籽粒中表达。最后,这个胡萝卜素在大米中高度积累。大家可以看看这个大米的颜色都已经变黄了。这样的话呢,我们就不必再吃维生素A了。为什么呢?胡萝卜素吃进去之后,一分解就变成两个维生素A的分子。下面一步就是我们要生产一些带有疫苗的这种水果。这个呢,不是幻想。现在已经有相当多的科学家和研究小组在进行这项工作,有些已经接近于成熟。另外,改变花色。这是一种矮牵牛通过控制它的色素合成的基因,使它变成了各种各样的颜色。这个是原始的,这个都是有变异的,可以看看颜色可以变异,花的图案可以变异。因此,未来培育蓝色的玫瑰不是一个梦想,是完全可以实现的。
下面,我讲一下转基因农作物产业化发展的情况。当然,转基因技术还是很有意思,很有兴趣的。但是人们不是单单为了兴趣来进行研究它,还是要有实际利益的。我们可以看看转基因产业化的情况。在世界范围内整个的大豆的耕地,36%都是转基因的大豆。油菜的总面积的16%是转基因的油菜。棉花的11%,玉米的7%.在整个世界范围内,这项技术在一些发达国家已经得到了广泛的推广,同时也得到了消费者和农民的认同。
我们再看看在全球范围内,北美以及南美的一些国家,包括俄罗斯、中国、澳大利亚、新西兰、南非、还有欧洲的少数国家,都已经从事研究或开发转基因农作物。我先给大家介绍一下,这个转基因技术带来的利益。第一是全球生态的环境。它可以解决由人口增长带来的粮食危机,提高有限土地资源的利用率,实现农业的可持续化发展。这是第一点,对环境;第二对农民,它可以提高对虫害,病害以及杂草的控制,减少损失,节省劳力与时间,提高作物产量,降低生产投入,增加农民的收入。这是第二点。第三点,对消费者来讲,无化学品污染的食物,洁净的食物,营养丰富的食物,更可口的食物,甚至是功能性的食物,治疗性的食物,低价位的农产品等等。所以呢对整个社会都是有好处的。
在转基因研究方面,我国也取得了长足的发展。首先一点,大家都已经可能知道了,我国的科学家率先完成了水稻基因组的草图以及精确图的绘制,完成啊。同时与日本同时完成了另一种叫做粳稻,这个第四号染色体的精确测序。所以我们在农作物基因组学方面走在了世界的前面,这个是大家公认的。这个对我们分离有用的基因是非常关键的。因为我们转基因 转基因,我们必须要有基因,必须要有非常有用途的那种基因。这个我们通过基因组测序,以及之后的功能基因组的研究,发掘出大量的有用的基因。
下边一个问题,这个大家异常关心的,就是转基因食品安全吗?这个安全性争论的导火索就是一个斯帕泰事件,这个是1998年8月苏格兰的若瓦蒂研究所的斯帕泰博士呢,在英国的电视台上宣称:一种转基因的马铃薯对大鼠的免疫系统能造成伤害。这个引起了公众非常大的关注。以前来讲,总的来讲,尤其我们国家来讲,没有什么影响。可能对新技术产生的产品,大家更乐于接受。而自从那个之后,可能就有了影响了。之后,另一个病理学家,他同另一个病理学家一道宣布,这个马铃薯呢,转基因的马铃薯,对大鼠的肠道肝脏,和其他的一些脏器也有影响。暗示着这种食品不安全,对人类,也能造成一些损害。这份报告引起了媒体与公众对转基因食品的担心,一场关于转基因作物安全性的争论由此展开了。
之后,到1999年5月,美国康奈尔大学的一个研究组又报道,它就是说就是洒在马利筋草叶片上的一种,就是转抗虫基因的玉米的花粉洒上之后,它可以使44%的斑蝶幼虫死亡。他把这篇研究成果,投到了《科学》和《自然》上,但是并没有被发表。因为审稿人认为这并不代表田间的情况,就是另外的其他的研究者认为呢,就是说康奈尔大学的这个研究,没有说服力,它这研究主要是实验室内进行的。同时呢,也没有公开其所使用花粉的数量。在田间的话呢,就是真正落到马利筋上的玉米花粉,别人测试根本达不到那个剂量,远远低于使斑蝶幼虫致死的这个剂量。还有一点,斑蝶幼虫生长的时候,那个时候玉米已经开过花了,不是一个季节。所以这种极端的实验和结果给公众造成了极大的疑惑。
所以,我下面给大家具体介绍一下,就是说,一般消费者对一些问题是有一些疑虑的。首先一点,就是说杀虫蛋白对人体是否有毒害作用,它能杀死害虫,那为什么不能杀死人呢?对不对,那人吃了安全吗?可能就提出这个问题。那么,我们以一个最常用的一个抗虫蛋白做比喻,以它为例子进行说明。这个已经使用了好几个世纪了,这个蛋白是什么呢,是来源于一种叫杆菌的一种芽孢杆菌,就是一种细菌。它呢可以用它发酵,产生杀虫剂。这个我们早已经使用这个了,使用了几十年,将近一百年了,这个没有发现什么任何不安全性。转基因的技术呢,只不过把指导合成这个蛋白的基因给它分离出来了,把它转到植物中,让植物自主地产生这个杀虫蛋白。第一点我所要表示的就是说,人们长期接触这种杀虫蛋白是没有产生任何危害。当然我们可以起个名字,不起杀虫蛋白,实际它真正的学名叫做结晶蛋白,杀虫蛋白是大家给起的。实际这种蛋白,是作用于昆虫,是非常特异的甚至只作用于某类昆虫,而不能作用于其他昆虫。更不要说人类了,这个科学家已经在非常详细地把这个问题已经搞得非常清楚了。这个只有作用于昆虫肠道上特殊的受体才能发挥作用。有的昆虫没有这个受体,那根本产生不了毒性,所以它针对性非常强,特异性非常强。不要说对人了,对其他昆虫可能都无害。
另一种是蛋白酶抑制剂基因。这个是来源于蔬菜的,人也吃了成千上万年了也没有任何危害。同时这个蛋白,主要作用在肠道中发挥作用。人有胃,所以它在进入肠道之前已经被胃消化掉了。其他呢,可以使用其他一些技术,避免可能的危害。那可以使特殊的技术,使杀虫蛋白只是在特殊的部位,特殊的时期进行表达,这都是可以做到的。所以呢就关于这个问题,我觉得大可放心,不要听着它有一个杀字和毒蛋白的字,对不对?杀虫蛋白和毒蛋白大家听了之后就有点儿害怕,实际对虫子是有毒害,对人体并没有毒害,它对人来讲就不应该叫做毒蛋白。
另外一个,就是说外源蛋白进入人体之后,会不会引起人的免疫反应?那么,我可以回答这个问题,如果它过去就能引起免疫反应,那么把这个基因转到转基因植物中去,它产生的蛋白依然会引起免疫反应。但是如果以前某一个蛋白它不会对人引起什么免疫的一些超敏反应,那么它进入到一个新的物种中去之后也是不会的。
另一个广大消费者非常关心的一点,或者呢,甚至有些看法不算太准确,我给大家介绍一下。就是是不是这个转基因食品我们吃了之后,这个转基因就会跑到我们身体当中去?这个呢,学过生物的同学可能我想不会对这个产生什么过分的疑虑,但是却很能影响一些广大的消费者。有的报纸上就刊登说我们现在已经吃到了含转基因的食品了。大家知道,这个是非常错误的一种概念,因为我们现在基因组测序都已经完成了。这个水稻的基因,三亿多个碱基对。人30亿个左右,这都已经搞清楚了,人类包含着大约三万个左右基因。水稻呢,可能还多一点,可能大约有四 五万个基因。所以,它本身就含有大量的基因,转基因只不过其中的一个,几万个中的一个。如果说这个基因我们吃的食物通过这个食物,能把基因转到我们身体中去。那么我们人类进化过程中,吃粮食作物,吃牲畜的肉类,对不对?我看没有什么人变成牛,也没有什么人皮肤可以进行光合作用,对不对?这个说法就与另一种宣传所说的:“吃基因补基因”这种观点一样,是对科学不了解造成的。
目前大量的科学实验它证明,没有发现转基因转移到人体内或者人体的肠道的微生物当中去,没有发现。如果它转移了,那么其他那几万个基因也同样可以转移,也存在着同样的风险,对吧?那有很多基因,可能要真转进去的话,还真能造成风险,对吧?但是到目前为止没有发现这种情况。因为呢,这个自然在整个进化过程中,这个生物它的遗传物质的交流受到了一个严格的限制。所以,通过自然相互转移是相对困难的。我们呢,通过这个转基因技术只不过打破了它这个障碍,对吧?那是用高技术,人们研究了,对这个技术也研究了一二十年才取得了成功。
再一个问题就是:是不是用了一些转基因作物,会引起超级害虫这个问题。这个疑虑呢还是正当的,对吧?因为我们经常使用农药,过不了多久害虫就对农药产生了耐受性,对吧。这个转基因农作物也可能是这样,害虫对它也逐渐产生耐受性,这是有可能的。但是现在已经有多种对策,就是采取避难所的方式,对吧?或采取使用两个抗虫基因,不同机制的两个抗虫基因,结合在一起,使昆虫产生耐受性的比例下降得非常非常低。几乎在自然界中是不现实的,这样低的一个程度。另外就是刚才我所说的避难所,留出一块儿,让普通的害虫也能够生长。这样的话,使耐受性害虫不占绝对优势。所以,这个担心呢,科学家们也在考虑,同时,也有了积极的对策。
再大家一个疑问,就是转基因的农作物是否会产生超级杂草?一个是本身它变成超级杂草,另外一个是通过有性繁殖它的花粉传到野生杂草中去,使它获得了一些抗盐碱、抗除草剂等等,然后失去了控制,对人类生存的环境造成很大的危险。这儿呢,有两种,就是说考虑,第一关于变成自我变成超级杂草。这个情况一般来讲,可能性是不大。因为我们的农耕社会,已经进行了一万多年了。那么这个作物呢,已经选择了不知道多少代了,它基本上已经脱离了自然界没有人的精心的照料,它很难存活。所以英国科学家在一项长达十年的实验发现呢,转基因农作物在野生状态下的生存能力,并不比普通农作物更强,就更甭说野生植物了。所以它在脱离了人的照看之后很难存活,一般情况是这样的。
另外,关于花粉传播问题。科学家已经展开了转基因向野生植物转移的研究。目前,并没有证据表明已有超级杂草的存在。另外在管理上大家也注意到这样一个问题,就是说如果有相同的种,或相同科的野生种存在于一个地区的话,一般讲很难批准你在那个地区去种植相应的转基因农作物,所以这就避开了,对吧?那不是一个种的,那就不要紧了,对不对?通过花粉很难传播,对吧?在世界范围内已经有五千多例安全性实验,获得了科学界的广泛支持,这些数据都是正面的。这个转基因农作物在全球已经推广了八、九年了,没有发现什么太大的问题。另外呢,自从1996年转基因农作物获准在大田释放之后,美国人一直在吃,也没有发现一例关于说吃了转基因的食品得了什么病了,对吧?这个没有发现。
下面,我给大家介绍一下标签制。因为前些日子对于标签问题大家也很关心。第一个方式就是强制转基因食品标签,强制性的。我们国家要采取的将是这种;自愿转基因食品标签,你可以标,也可以不标,在美国就是这样,还讨论这个问题;然后第三种,一个自愿的非转基因食品标签,现在我们这儿已经出来了,对吧;一般公众或者一般消费者对转基因食品有点担心,那么它贴一个非转基因标签。实际在转基因食品安全上是有保障的。就是说如果我们要通过一个国家的审批制度的话,从食品安全性上要有这么多的检验:食品毒性的检验、过敏反应、食品有益成分的破坏、可能降低动物及人类的免疫能力的风险、抗药性等都要进行检验。像环境方面,是作为外来种的生态风险可能造成的基因污染,对土壤生态系统的影响演变成杂草或将基因传递到其他杂草的风险,产生新病毒或超级病毒的风险造成生物多样性下降的风险,对非目标生物造成危害的风险,都要做。
联合国发展计划《人类发展报告》2001年它指出:农业生物技术已经在经济和环境方面,造福于世界许多国家的农民;然而,更为重要的是这个技术在改善发展中国家人民生活,增强经济实力,和保护环境方面尤为适用。这都是对这项技术给予一个充分的肯定。这可以看人类社会整个进化的过程。大约一万年前左右,一直到达17世纪左右,这是农业时代,农业经济时代,农业经济时代。到了18世纪,一直到20世纪是工业时代,工业经济时代。然后上个世纪的50年代开始,到这个世纪的20年代、30年代是信息经济时代。当然到20年代和30年代之间,这儿出现一个交叉点,这是生物经济时代。这是大家广泛的经济学家的预测,一个未来学家约翰。奈斯比特访问中国时说:“Internet只是允许我们更方便地做我们已经做过的事,而基因工程则会改变人类及其进化的过程”。一个是彻底的一种改变,一种只是改变一下,更快捷一些。所以他对生物经济比IT业更为看重,所以与任何新生事物一样,转基因事物并不是一帆风顺的,但它的前途绝对是光明的。我可以给大家讲一讲,转基因农作物发展的过程是这样的:第一阶段我们现在处于这个阶段,这个阶段主要解决农作物的抗性问题。当然它主要是开发商和农民获益,开发商非常有积极性,农民非常高兴,农民都是种植,非常有积极性。到第二个阶段就是品质改良,这样可能改良更可口,营养成分更高,更好吃易于消化。第三个阶段那是特殊用途的,这就是功能性食品,治疗性食品。还回到这个问题上,转基因食物离我们到底有多远,对吧?还回到题目上来,我觉得这个问题,回答当然一方面需要科学家的努力,需要开发商的努力。当然这方面都在做了一定的努力。我想更重要的是:以广大消费者他能够欢迎这个转基因的食品,能够接受它。那么,我们离转基因食品就不远了。
我在结束的时候,引用一下一个美国的一个专家给国会提交的一个报告叫做史密斯报告,它里头的最后一句话就说是:“不要放弃这次绿色的机遇”。
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自动控制发展的历程 王广雄.txt
3月17日 自动控制发展的历程 王广雄
主讲人简介
王广雄,哈尔滨工业大学教授。1953年从上海考入哈尔滨工业大学,毕业后留校任教,是我国自动控制领域的著名专家。发表多篇学术论文,出版专业著作数本。
内容简介
我今天的讲座就是讲自动控制的发展,从开始阶段的发生到形成一个控制理论,讲整个这个进程。我们今天主要把这个过程,怎么从个别的技术最后形成一门学科,这个学科分成几个阶段,给大家介绍了一下。
自动控制是指机器或装置在无人干预的情况下自动进行操作,它是围绕着工业生产的需要而形成和发展起来的,已广泛应用于人类社会的各个方面。自动控制我比较是有这么一个观点:你不能光从搞控制的人来说,我能想出一些方向,我就指给你往前走,我能解决你好多问题。我举例子来说,瓦特的离心调速器,这个控制系统,是先有调速器,先有调节系统,系统不稳定了,出了问题去解决它。就是说首先是技术推进它的,这是一个大方向。自动控制技术的发展是受到当时很多技术的影响,受到好多的一些知识的积累,各方面的知识积累,受到启发,才最终发展成为一门独立的学科。
所以我的想法,你从大的来说,这个控制首先应该是工业上有需要,有工作基础才想出来的。所以我总觉得呢,我都要跟着工业发展,技术的进程,一点一点往前进。上面就是我主要介绍的一些内容,我这里要说的呢,就是这里边包括一些年份,有些事实,这个都是有据可查的,不是我瞎说的。但是这里边对人的评论,一些观点可能就是我的,所以假如有说错的希望大家批评指正。我主要介绍的内容就这些,谢谢大家。
全文
我今天的讲座就是讲自动控制的发展。从开始阶段的发生到形成一个控制理论,讲整个这个进程。我们讲自动控制就是指这样的反馈控制系统,这是有一个控制器跟一个控制对象组成的,把这个控制对象的输出信号把它取回来,测量回来以后跟所要求的信号进行比较。根据这误差告诉控制器,这就是机器内部的工作了。让控制器完成这个控制作用,使得这个偏差消除或者说使得控制对象的输出跟踪我所需要的要求的信号。控制对象的输出量一般来说都是一个物理量,比如说我控制一个机器的转速,就是需要把速度测量出来,才能进行控制。
自动控制系统,从一开始出现的时候,大家假如接触到这门学科的话,可能都知道是瓦特的离心调速器。这是离心调速器的几种方案的示意图,什么叫离心调速器呢?就是有两个飞球,一转起来以后,因为离心力,飞球就往外胀。飞球胀开以后,这个下面的套筒就往上升,这个套筒在移动,就带动执行机构动作,这是最早的瓦特的离心调速器。
实际上这个离心调速器不是瓦特发明的,一般我们叫瓦特的离心调速器,它实际上不是瓦特的发明。这是什么呢?就是在那个时期,大家看到风力磨坊就是相当于离心调速器的那个飞球,实际上在那个时候,已经有这样的调速器。瓦特是发明了蒸汽机,用了这样的一个调速器,但是现在很多人都愿意把这个离心调速器,挂在瓦特的名下。所以一般的书上,大家看到的是瓦特的离心调速器,你要看正式的书,假如材料写的确切的话,只说1788年前后,不确切说哪一天的年代,因为不是他发明的。就是说一项科学技术的发展,并不是一个人,就是说瓦特又能发明蒸汽机又能发明调节系统,好像什么都是他发明的,实际上他也利用了前人的很多知识的积累。这是1788年,随后大概有一百年左右的历史,工业里边自动控制系统就是个离心调速器,当时主要就是个蒸汽机,蒸汽机离心调速器,没有别的类型,后来进到二十世纪,就是出现了飞机。大家可能知道的,斯佩雷(Sperry)发明了陀螺,他想办法把陀螺做成一个自动驾驶仪。
现在再一个报道,就是1925年到1940年之间斯佩雷(Sperry)的那个工作,这里谈的是anti-aircraft,就是防空火力控制,火力控制是这样的。它这个火力控制,这里一大堆人的地方,这是它主要的核心部分,叫火控指挥仪。火控指挥仪是指什么意思呢?根据飞机的方位角、高低角,飞机在飞还有一个前置角,打前置角,把这个呢,控制火炮,告诉火炮。就是这个地方是它的指挥仪,等到火力控制的地方,这里站了三个人,当时的术语叫人工伺服,三个人,为什么三个人呢,一个方位角,一个高低角,还有一个引信。因为他那时候还要算出来,就是要指挥仪算,算出来我炮弹飞到你飞机的时候,需要多少时间。引信就是指一个定时器,它拨到可能几秒钟以后爆炸,所以需要这三方面的高低角、方位角,再加上定时爆炸,才能把飞机打掉。这是1940年前的,这个是美国的火力控制的情况。但是到真正我们核心搞控制的人来说,火炮控制部分是人工伺服,human servo.这个就是当时的斯佩雷(Sperry)公司搞的,主要它的工作就是这个指挥仪。这个指挥仪怎么工作,大家可以看到,这个火炮上站着的,围着指挥仪是一帮人。当时是1940年前后,所以这个人站在上面都是很危险的,因为上面敌人飞机过来,是这么一个情况。到了1940年以后,火力控制系统发生很大的变化,你看这上面人已经很少了。这个变化是谁搞的呢?这里有一个贝尔实验室里边的一个年轻的工程师帕金森(Parkinson),只有29岁。就是一个一般的技术员,当时是一般技术员,他做了一个梦,他这个梦在所有的正式文件里边都承认,他是一个什么情况呢?这个帕金森(Parkinson),他就是一个低职位的工程师,让他承担的任务是绕电位计,就是1940年那天晚上他做了一个梦。他梦到用电位计控制的记录笔也可以控制火炮的发射,他这个梦就促进了自动控制技术的发展。
好,现在再回过来,我稍微举两个实际上我们现在要用到的一些例子。大家看到这是硬盘驱动系统。硬盘驱动系统里边就是个伺服系统,大家不要小看这个伺服系统,硬盘伺服系统里边高速旋转的时候,定位的精度是一个微米,在高速旋转的气流下,这实际上是扰动很大的,要求高精度。这个利润、产量都非常大,每年几百万套。
下面还有一个就是日常遇上的汽车的防侧滑的那个系统。这个左边的那个图,就是相当于仿真计算。仿真计算往上翘的就是一般常规的汽车,这种工作不是在纸面上做的;右边的就是照片了,就是实际上它还是做实验的,这些都是目前,就是跟我们生活都有关系的一些控制系统。
刚才讲的纯粹是一个技术,但是跟技术配套的理论上,还有一些什么工作。就是我们这里看的是有麦克斯维尔,就是有这几个人了。我把这几个人的研究介绍一下。蒸汽机的离心调速器,刚出来的时候,大家不知道有反馈的概念,所有的问题都集中在调节器本身,一会儿说你是调节器重量太小了,应该大一点;一会儿说这里要有个弹簧,一会儿又说这有弹簧也不好;一会儿说里边因为摩擦力影响,就一直没有从反馈系统来考虑,就是单个孤立的一个控制器。麦克斯维尔把这个系统看作调节器,跟调节对象合在一起,用微分方程来进行研究,这是麦克斯维尔的功劳。
但是麦克斯维尔,从我们今天来说,就相当于停留在理论上。当然他当时不完全是纯理论,他在实验室做了个调速器,完了进行研究,研究了指出这微分方程的特征根在左半面或右半面跟稳定有关系。他正式提出的,但是他解决不了,就是判别的问题,他只能做到三阶系统怎么判别。
1876年,俄国的维斯聂格拉斯基,他是专门搞实际研究的,他们当时有一种直接作用调速器。就刚才说的,一会儿说这个有问题,一会儿说那个问题,老找不到问题,准备把整个方案都要放弃了。维斯聂格拉斯基结合了他当时的蒸汽机,结合了他这个蒸汽机的特性,就指出来参数更应该是怎么选择,才能保证稳定。维斯聂格拉斯基,就是结合工业实际,大家对他的评价很高,他就解决了当时差不多在一种调节器就要下马的情况,他指出来就是一个参数问题,所以他在工业上,是立了很大的功劳。
在这个同时,1877年,大家学判据的,有个代数判据,劳斯代数判据,劳斯判据怎么来的呢?我的记忆里边,劳斯就是麦克斯维尔的学生,就可能相当于我们现在的博士生了,麦克斯维尔就是给了任务,你把方程式根的性质给我判别一下。最后到1877年,劳斯把这个拿出来了,劳斯拿出来行列式,得到了奖,当时叫做亚当奖。在这个同时,1895年,胡尔维茨(Hurwitz)也在不同的情况下,不知道劳斯的情况下。因为那个时候的欧洲不像现在学术交流这么频繁,当时没有什么学术交流。我也不知道你到底搞了些什么,所以这基本上是平行的。但是胡尔维茨(Hurwitz)的不一样,胡尔维茨(Hurwitz)解决的是瑞士达沃斯电厂的一个蒸汽机的一个调速系统的设计,就用稳定性理论来设计。
胡尔维茨(Hurwitz)被认为是真正用控制理论,来用到控制系统设计的第一个例子。所以我现在这里列出来的这四个人,两个人是学校里的学究式的,就是麦克斯维尔跟劳斯,但是他的功劳也不能磨灭,维斯聂格拉斯基跟胡尔维茨(Hurwitz),都是实际上出来的,就解决实际问题,这是两个不同的。但是最后,劳斯,胡尔维茨(Hurwitz),都拿出来,现在都有用的代数判据。
在这个里边,还有一个人,也应该提一下的。就是我们用的是个负反馈,真正使用负反馈是谁呢?是贝尔实验室的布莱克,也是一个年轻的工程师。在1927年的8月2号发明的,都有日子。怎么发明的呢?有人说可能是灵感,一天他去上班,那时候20年代,在美国也是上下班要坐船、坐车,他坐在渡轮上面。所以这样的话,负反馈是1927年,布莱克首先提出来的,我现在为什么要提呢?就是说他到底是不是个灵感,其实推究他实际上是必然性。
布莱克已经在这个之前,专门研究了电子振荡器,电子振荡器是用反馈工作的,当然是正反馈了,所以他有这个基础。完了正好这么一想,我这个线性化为什么不用这个方法呢?就是他有工作的积累,布莱克有很多用反馈原理构成振荡器线路的这些工作基础,完了老在想这个问题,这样灵感就出来了,就做出来这个负反馈放大器,这是一个人,应该要提一下。
还有下面要上的是尼可尔斯(Nichols),我们下面还要提一下的,尼可尔斯(Nichols),他提出来的一个,大家现在学控制的可能都知道,PID的整定法。整定法是尼可尔斯(Nichols)在二十世纪40年代提出来的,他做了PID,他这人很有才能,他做了PID,他想办法把PID调出来,想办法参数应该怎么整定,需要用模拟机。当时美国惟一一台模拟机,当时的模拟机叫微分分析仪,麻省理工学院的。这个模拟机的制造人是谁呢?就是刚才说的,当时是维布什(Vannevar Bush),后来他是美国总统的科学顾问,原来就是搞自动控制的,他设计了这个微分分析仪,现在叫模拟机。尼可尔斯(Nichols)就在这个模拟机上做了大量的仿真实验,最后列出来这个PID的整定表,50年过去了现在大家还在用。有一样工作50年不变的就是这个PID整定表,现在还在用,就是尼可尔斯(Nichols)发明的。
所以这个呢。因为他的工作才能,当时MIT(麻省理工学院),还有一个飞机机载雷达的控制系统在调试。调试不下来,老出问题。从现在看呢!也就是我们现在说的叫频带问题,调不出来,他在仪器厂,与MIT(麻省理工学院)不在一个地方。他是来做仿真实验,模拟机实验,完了呢!也参加了一些讨论,结果他发表了很多观点,提出了好多方法。结果MIT(麻省理工学院)把他看上了,就要他留下来,别回到调节器工厂那儿去了,所以PID的整定方法提出来以后,他就留在MIT(麻省理工学院),做了很多伺服系统的工作。
这个是最后的,战争结束以后,他们才把工作展现出来。这一本书呢,现在是一本经典著作,当时我们国家解放了,当时这些资料都没有,我们只能是看到俄文的。俄文的是1953年翻译出来的。
这个就是相当于我们刚才说的,逐渐的一些经验都总结起来,都形成理论了。这是一本在美国出版的书。下一本呢,第二本要介绍的是钱学森的《工程控制论》。钱学森是1954年写的书,当时他在美国写的书,我们这里也拿不到英文版,但是前苏联很重视,前苏联马上把它翻成俄文。我们看到的前苏联是1956年把他的俄文,翻译出来了,我们当时看到的是俄文版,这是在大概二十世纪50年代形成过程里边的几个主要的过程,把经验都总结出来。下一本是鲁里叶(Lurie)的非线性的一个经典著作,这个是1951年出版的鲁里叶(Lurie)的那本书。鲁里叶(Lurie) 在前苏联大概1944年他提出来,大家现在搞非线性可能都知道,提出来一个鲁里叶问题,这个问题一直解决不了,他后来写成书了,就是留着这问题。这个问题,开始到什么时候呢?我这里说一下这两个风格,英美的刚才大家已经听出来了,都是搞工程的人在搞控制,前苏联是应用数学家跟力学家在搞控制,所以两个起的作用都不一样。他这本书1951年当时是非常难看懂的,很难读懂。这个工作,他提出来的鲁里叶(Lurie)问题,一直到1960年才有人解决,提出来一个解决方案,大家可能知道的,就是波波夫(Popov)的绝对稳定性。后来就提出来超稳定性,是解决的这个鲁里叶(Lurie)问题。就是说这本书当时二十世纪50年代,二十世纪40年代后期,50年代初的一些工作,一直影响到二十世纪60年代,而且还影响到目前一些非线性的理论工作,都是以他这个为基础。
我刚才说的,是整个在二十世纪40年代,前面的是个技术的发展过程,慢慢形成理论了。我现在接下来就是谈到发展了,我习惯上用这么一个时间表来表示。50年代的时候,一般都叫经典控制理论; 60年代叫状态空间法,实际上就是状态空间方法,但是呢,当时的名称,把它叫做现代控制理论了;后来70年代是现代频域法,这么一个过程。接下来现在就是要说明一下状态空间法,完了就叫现代控制理论。这个状态空间法谁先提出来的呢?是刚才的第三本书,前苏联的这些学者。他们搞应用数学、搞力学的,他们从来就是用的是状态空间法。1960年卡尔曼把它介绍到英语世界,这个世界用英语来说是English speaking country ,就是说英语的国家里边去,因为本来大家都不知道,卡尔曼是个斯拉夫名字。他1960年的时候,他把状态空间法介绍给美国。但是加上人为炒作,就把这个现代控制理论炒作得好像非常神一样,当时也有些人寄予希望也是比较大。这个就是发展了十年以后,就发现期望过大了,好像也只不过如此吧!有些问题你也没解决了。所以那个时候,又有人回到频域法,就是最早50年代是频域法,60年代状态空间,70年代又回到频域法。
当然这个是螺旋上升的,这个是我们不能再讲得特别细。就这个时候的频域法就加了个名字,叫现代频域法。实际上是螺旋上升,又回到频域法。觉得频域里边来考虑设计问题还是比较恰当的,考虑一些设计要求,就出现了这个频域法。正好在现代频域法发展的这个势头上的时候,1981年有人写文章说你这个没有鲁棒性,我们现在大家搞控制理论知道要鲁棒设计。说你这个现代频域法没有鲁棒性,当时人家不信、不服,经过80年代的论证,争议慢慢形成。到1991年,就是现在的有人当然是你可能这个术语不一定统一,有人把它叫做现代后控制理论,Postmodern control theory.我们现在就回过来看看,为什么说这个没有鲁棒性?这个要说到,我们从多变量系统来说,多变量系统实际上是多入多出系统。多变量不太恰当,输入有好多个,输出有好多个。多变量里一个问题,叫做耦合,就是输入输出之间互相耦合。控制的时候,直观的要求就是要解耦控制,解耦控制以后呢!就是这个1跟输出1可以组成反馈系统,这个2呢!跟输出2可以组成反馈系统,这个设计的时候就比较容易了。但是解耦设计是个什么概念?解耦设计实际上要求输入输出之间的关系,我1控制1,2控制2,用我们的术语来说这是响应特性,并不表示我的反馈系统有些什么特点,有些什么要求。为了说明这个响应特性,我们再来看一个例子。
这是大家只要学控制的,只要和控制原理有关的课,首先碰上的一个问题,我一个控制器跟控制对象组成个系统。老师一开始讲的时候就这么讲,完了呢,说这个系统等效成为一个二阶系统,这个二阶系统输入是阶跃的时候,我输出是什么要求,完了零极点怎么配置。在谈这些问题的时候,大家注意没有。他忽略了一个最主要的什么问题呢?这么在讲的时候把上面的一个反馈控制忘了,只谈输入输出了。我阶跃你只要响应是什么样,完了你极点怎么配置。再问个问题,你前边的为什么用反馈呢?没讲!这就刚才这个多入多出系统里边的解耦设计也是一样。解耦设计就是个输入输出的响应要求,并不是说没有这个要求,但是你光有要求,就譬如我这几点,我当然是有要求,但是光有要求,你还没谈到反馈。所以就让人给抓住了,就说你这没有鲁棒性。因为鲁棒性就是跟反馈直接有关系的问题,你反馈设计的时候就没有考虑鲁棒性,那你怎么能设计完你一定有鲁棒性,那你假如有鲁棒性,那是碰上的,你就是没有考虑反馈设计的鲁棒性能,就是没有设计,就是当时在现代频域法发展的高峰的时候,就有人提出来。
但是,我看到国内有些杂志,有人对这个观点还不太同意,大家可能以后会接触到。但是主流大家都是承认,你这个现代频域法当时提出来的是没有考虑鲁棒性。这个鲁棒性是个什么问题呢?我们看下一个图,我们设计控制系统的时候,是控制器跟数学模型。你在纸面上,用计算机设计的时候,就是这么设计的。上面这一个反馈系统,你设计好了,数学模型是留在你的计算机里,你用的时候要跟下面的一个实际物理系统是连接,实际物理系统跟你数学模型总有点不一样。假如我只允许你只能在我这样的数学方程式下,系统是好的,那你没用的,你做出来系统不能用。我们的设计要允许这两个有差别,这个允许差别就叫有鲁棒性,所以鲁棒性不是我们一般数学上的问题。就是实际上提出来的问题,就是解决你这个设计到底能不能用的问题。所谓我有鲁棒性,就是你的设计允许有这个差别,允许有不确定性,你在纸面上设计的系统做成控制器以后,到实际上用,照样有这个性能,这才叫你的设计具有鲁棒性。所以这个鲁棒性的概念就是80年代提出来的,逐渐形成了我们现在说的现代后控制理论。
我们把这个刚才说的那个过程,就是把它归成这个几类,一个经典控制理论,现代控制理论,后边现代后控制理论,这个里边研究对象不一样,一个传递函数,一个状态空间模型。研究内容呢,我们讲现在我们谈的是奇异值、鲁棒稳定性的问题,在前面的经典的控制理论里边,是讲带宽、讲裕度,现代控制理论里边是特征值、方差和范数,这些是在LQG,都是属于现代控制理论的范畴,用的实际计算工具呢,就伯德(Bode)图、奈奎斯特图、尼可尔斯图。
他在那本1947年麻省理工学院出的教材里边,提出来介绍这个尼可尔斯图,这个尼可尔斯图从40年代到现在,也是有50年了。尼可尔斯50年前提出来的PID整定表,提出来设计用的尼可尔斯图。50年后的今天还在用,还在用它来做设计,可见到他这个人的水平。为了纪念这个尼可尔斯,从1996年开始,世界自动控制联合会,就是IFAC(国际自动控制联合会),专门设立了一个尼可尔斯奖,专门奖给设计上做出贡献的人。1996年给过一个奖,1999年给过奖。每三年IFAC开会的时候评审一次,就知道这个尼可尔斯这个作用了。所以大家再要有机会的话,能看到他最早的这本书实际上是经典著作。
现代控制理论用黎卡提方程。我们现在用的,现代后控制理论里用的是线性矩阵不等式,线性矩阵不等式的解法都是用MATLAB的软件来解的,所以整个计算工具,就是我们考虑的对象、研究内容等等都出现了变化。所以有人把它叫做现代后控制理论,我们今天主要把这个过程,怎么从个别的技术最后形成一门学科?这个学科分成几个阶段?给大家介绍了一下。
这个就是我主要介绍的一些内容,我这里要说的就是这里边包括一些年份,有些事实。譬如说他做了梦,这个都是有据可查的,不是我瞎说的。但是这里边对人的评论,一些观点可能就是我的,所以假如有说错的希望大家批评指正。我主要介绍的内容就这些,谢谢大家。
提问:听了您刚才的介绍,我有几个地方想向您请问一下,请问王教授,您刚才介绍的是自动控制发展的历程,那么就您个人的意见和看法,那么咱们自动控制的未来的发展方向,有可能是哪个方向?就培养我们这些学生而言,我们怎么样提高自己自身素质来向这个方向来靠拢。
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