材料与人类文明论文

2024-11-02

材料与人类文明论文(共8篇)

1.材料与人类文明论文 篇一

材料与人类文明论文

航空航天中的合金材料

姓名:徐宗真 指导教师:杨森 学号:2111704021 年级:2011级 专业:飞行器设计与工程

2012-05-23

航空航天中的合金材料

目录

绪论·······························································3 摘要·······························································3

一、铝合金

1.1简介··············································4 1.2合金化············································4

二、钛合金

2.1简介··············································4 2.2分类及特征········································4

三、镁合金

3.1简介··············································5 3.2合金化············································5

四、发展前景

4.1前景展望···········································5 参考文献··················································7

航空航天中的合金材料

航空航天中的合金材料

绪论:

航空航天材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料和先进复合材料四大类,按其使用功能又可分为结构材料和功能材料两大类。航空航天材料既是研制生产航空航天产品的物质保障,又是推动航空航天产品更新换代的技术基础。由于航空航天产品受其使用环境和条件的制约,对材料也提出了更为严格的要求。对结构材料,就要求其要有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀的特性。除结构材料外,功能材料也在航空航天器中发挥着重要的作用。

摘要

随着人类探索太空步伐的加快,对航天飞行器的要求越来越高。航天飞行器在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,除了依靠优化的结构设计之外,还有赖于材料所具有的优异特性和功能。对航天材料而言,轻质高强、耐高温、耐低温和耐腐蚀是航天产品选材的主要标准。

轻合金和超高强度钢都是航空航天飞行器的主要结构材料。轻合金和超高强度钢的主要特点都是比强度高,综合性能好。因此,特别适合于制造航空航天飞行器。

关键词:航空航天;铝合金;钛合金;镁合金

一、铝合金

铝合金密度小、延性好、耐腐蚀、易加工、价格便宜。因此,几乎从三十年代开始,人们就企图用铝合金制造飞机。近年,其他树脂基复合材料在飞机机体和运载火箭箭体结构的应用日益增多,但是铝合金至今仍是飞机机体和运载火箭箭体结构的主要结构材料。

航空航天中的合金材料

1.1 简介:

铝合金一般按其生产和加工方法分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。航空航天器主要应用变形铝合金的各种半成品加工成各种零部件,或用铸造铝合金直接生产零部件。

1.2 合金化:

纯铝的强度很低,不适合作为结构材料使用。作为结构材料使用的铝合金都必须通过合金化或其他手段来提高其强度。

很多元素都能与铝形成合金。

在航空航天工业中使用的主要是可以热处理强化的铝合金。

铝合金的热处理是控制性能的重要手段。同一成分的合金,通过不同的热处理,可以得到相差很大的性能。

除了为强化合金而加入的元素外,铝合金中还加入一些起其他作用的元素。一些过渡元素(Cr、Mn、Ti、Zr等)在铝中的固溶度很小,没有多少强化作用。但它们与铝形成一些金属间化合物,它们对控制铝合金的晶粒结构有重要的作用。因此,工业铝合金中通常加入一些过渡族元素。

二、钛合金

2.1 简介:

钛合金是航空航天器的关键结构材料。钛合金的密度小、强度高、耐腐蚀性好、热强性高,在航空、航天工业中得到越来越多的应用,特别是用于飞机机体和发动机中要求强度高及热强性好的部位。

2.2 分类及特征:

钛合金一般分为三大类:α型合金、β型合金、α+β型合金。

一般来说,α型合金热强性好、可焊,但热加工困难。β型合金室温强度高,成型容易,可热处理。而α+β型合金介于两者之间,可以通过热加工和热处理较大范围的调整其显微结构和性能。

随着我国航天技术发展,粉末钛合金和铸造钛合金获得了广泛的应用。航天飞行器速度提高,以及对构件轻质化、低成本和高可靠性的苛刻要求给粉末钛合

航空航天中的合金材料

金和铸造钛合金的应用发展带来了机遇。粉末钛合金与铸造钛合金相比较,其内部组织细小均匀,不存在成分偏析,性能优于铸造钛合金。高性能粉末钛合金目前已在国外先进的航空航天关键部件上得到应用,在国内的相关研究也取得了较好的进展。

三、镁合金

3.1 简介:

镁合金的密度比铝合金和钛合金的密度低得多。镁合金曾在航空航天和其他工业部门中有较多的应用。但是由于其耐腐蚀性差和一些其他问题,后来在航空航天上的应用大大的减少了。近年来,由于合金生产技术和性能的改进,镁合金在航空航天和其他领域上的应用有上升趋势。

3.2 合金化:

镁合金主要采用固溶强化。与镁形成固溶体的合金元素很多,主要有Al、Zn、Li、Ce、Zr、Th、Ag等。Mg-Al-Zn系和Mg-Zn-Zr系是最常见的合金系。Mg-Zn-Zr系中常加入少量Mn来改善其抗蚀性。Zr对镁合金有强烈的细化晶粒作用。有些镁合金有沉淀强化效应,但其作用比在铝合金中要少得多,而且镁合金中的沉淀过程十分复杂。

镁合金具有良好的铸造性能,铸造镁合金应用十分广泛。镁的晶体结构是六方结构,其变形性能不是很好,比立方结构的金属差。

镁合金变形性能不是很好,特别是在低温条件下。当温度高于250℃时,变形就容易多了。因此通常通过热加工生产变形镁合金产品。一般在300~500℃温度范围内进行轧制、挤压和锻造。

四、发展前景

由于太空飞行器的相对载荷较小,因此减轻材料的比重,寻找质优量轻的新材料成为科学家们研究的热点。在这一点上钛合金已占据优势。

我国航天飞行器上应用的钛及钛合金未来的发展方向是:

1、高性能化,即研制具有良好的强度和塑性相配合的高强韧钛合金和耐温性能更优异的钛合金;

2、低成本化,即发展不含或少含贵重金属元素的钛合金和易加工成形、易切

航空航天中的合金材料

削加工的钛合金等;

3、高加工率,即发展粉末冶金、超塑成形-扩散连接(SPF-DB)、精密铸造等技术。[摘自中国钛合金发展报告] 我国镁资源储量世界第一,是世界上最多大的镁生产国和出口国。但我国镁合金应用开发严重滞后,80%以上作为初级原料低价出口。我国发展镁合金工业正面临前所未有的机遇和挑战,加快高性能镁合金的研究、应用与产品制备高技术的开发,使我国我国在这一领域抢占制高点。

不仅如此,被誉为“21世纪的绿色工程材料”的镁合金材料,将在汽车、计算机、通信器材及消费类电子产品、航空航天、国防军工等领域具有越来越重要的应用价值。

航空航天中的合金材料

参考文献

[1]李成功.航空航天材料.北京:国防工业出版社,2002 [2]陈振华(译).钛与钛合金.北京:化学工业出版社,2005 [3]丁文江.镁合金科学与技术.北京:科学出版社,2007

2.材料与人类文明论文 篇二

关键词:人类文明,人与自然关系,冲突协调,生态文明

一、人类文明视野下的人与自然关系

(一) 人与自然的关系是文明的基本内容

人与自然的关系问题是影响人类生存发展的基本问题, 在整个人类社会存在和发展中居于基础地位。文明作为展示社会的进步、衡量社会进步程度的重要指标, 它产生于人类与自然的矛盾, 从内涵上讲, 它是人类改造世界的物质和精神成果的总和。人类在认识人与自然关系、改造人和自然关系的实践过程中, 围绕着满足人类需要而在实践的基础上, 创造了一个又一个光辉灿烂的文明。从这一角度来看, 文明概念本身就内在地包含了人与自然的关系问题, 人与自然的关系是文明内涵的必然要义, 是文明的内在要素, 也是贯穿于所有文明形态始终的一个基本主题。

(二) 人与自然的关系状况从不同层次制约和影响人类的生存和发展

人生活于自然界之中, 自然界是人的无机的身体。自然作为人类从事物质和精神生产的基础, 为人类的维持生存和繁衍生息提供了水、阳光、空气等基本的生态资源。离开这些自然资源, 人类就难以生存下去, 更谈不上繁衍和发展。自然对于人类生存和发展的基础性作用, 正如马克思所指出那样:“自然界, 就它本身不是人的身体而言, 是人的无机的身体。人靠自然界生活。这就是说, 自然界是人为了不致死亡而必须与之不断交往的、人的身体。”自然对于人类生存和发展的基础性作用决定了人与环境的关系会直接影响人类的生存和发展。此外, 自然是一个由包括人类在内的众多物种所组成的整体。每一个物种的存在和发展, 都和人类一样需要一定的条件。而这些条件, 会由于人类活动的开展而发生改变, 从这一角度来说, 人与自然的关系状况, 不仅会对于人类自身的生存和发展产生直接影响, 还会直接影响自然界的演化历程。这种影响还会由于自然对人的影响而再次作用人类本身。正是人与自然的这种相互作用关系, 使得人与自然的关系会多层次、多方向地作用于人类自身, 对人类自身的生存和发展。

(三) 人与自然的关系可以通过人的能动作用得到改变

人依赖于自然, 离开自然界, 人就不能活。这一点, 人和其他物种一样。所不同的是, 人类具有理性思维器官———大脑和意识, 通过它, 人类可以透过对自然的感性认识进行更深层次的抽象思维, 实现比其他物种丰富得多、深刻得多、全面得多的理性认识, 从而达到对自然界本质和规律的认识。不仅如此, 在全面、深刻认识自然本质和规律的基础上, 人类还可以通过自己的对自然进行主动、深入的改造。这是通过人类所特有的生产和实践活动来完成的。马克思在论述人类生产的特殊性时, 曾指出:“诚然, 动物也生产。但是动物的生产是片面的, 而人的生产是全面的;动物只是在直接的肉体需要的支配下生产, 而人甚至不受肉体需要的支配也进行生产;动物只生产自身, 而人却生产整个自然界;动物的产品直接同它的肉体相联系, 而人则自由地对待自己的产品。动物只是按照它所属的那个种的尺度和需要来建造, 而人却懂得怎样处处都把内在的尺度运用到对象上去。”人类在认识和改造自然方面的独特能力, 使得人类为了满足特有的社会需要, 能动地作用于自然, 人为地使人与自然的关系发生改变, 成为变革人与自然关系中唯一的能动者、主导者和引导者。

二、不同文明形态下的人与自然关系的历史变迁

(一) 原始文明形态下的人与自然关系

关于原始文明形态下的人与自然问题, 许多学者都进行过相关的研究。基本观点是:人与自然的关系处于一种在人依附、顺应自然基础上的原始平衡融合状态。比如有人认为:在人类社会初期, 人与自然处于一种直观、朴素、简单, 同时又融合的状态。也有人认为, 人与自然的关系处于一种在人依附、顺应自然基础上的原始平衡融合状态。概括起来, 这些观点的提出, 大多是基于近年来自然生态的破坏和人类生存环境的恶化的严峻形势, 从保护自然的角度出发, 主要围绕人对自然的影响与作用而展开。毫无疑问, 这对于我们从理论上认识生态危机产生的深刻根源, 在实践中建立人与自然的融合共处、协调发展关系具有积极意义。但是, 笔者认为, 人与自然之间存在着双向的、多维的互动关系, 人与自然的关系不仅地包含着人对自然的作用, 也内在地包含着自然对人的影响。因此, 对人与自然关系的历史考察, 应该将自然对人的影响作为主要因素纳入我们的考察范围。基于此, 笔者认为, 原始文明形态下的人与自然关系, 不仅存在着协调的方面, 更包含着巨大的冲突。协调之处表现在, 自然客观地为人类生存提供了基本条件, 人类依靠自然提供的直接成果维持着基本的生存, 人类活动也没有对自然造成破坏。冲突之处主要表现在自然虽然为人类的存在提供了空间, 但是这种空间非常狭小。由于生产力水平的极端低下, 和人类认识水平的极其落后, 人类只能依靠自然界提供的天然食物维持基本的生存。自然相对于人类而言, 正像马克思曾指出的那样:“起初是作为一种完全异己的、有无限威力的和不可征服的力量与人们对立的, 人们同它的关系完全像动物同它的关系一样, 人们就像牲畜一样服从它的权力。”因此, 人与自然关系是原始文明状态下的主要关系, 从人对自然的作用与影响来看, 受人类认识自然和改造自然的能力所限, 自然几乎不受人类活动影响, 从自然对人的影响来看, 自然不是人类平静的、融合的伙伴, 而是庞大的、严厉的、危险的对立面;在人与自然的对立关系中, 自然界处于一种非常重要的主导方面, 而人类只是处于一种绝对被统治的地位和服从、被动的方面, 人近乎自愿地敬畏与服从着自然。基于人与自然的双向关系, 考察人与自然关系发展的历史进程对于客观、深入地理解人与自然关系问题的实质和发展规律, 推动人与自然关系的融合发展, 具有深远的理论研究和实践指导价值。

(二) 农业文明时代的人与自然关系

原始文明形态下人与自然的外在分离和对立, 不仅对人类的生存提出严峻挑战, 也产生了巨大的力量, 推动着人类不断提升认识自我、认识自然、改造自然的能力, 这使人与自然在关系也不断地发生着深刻地变革, 最终将人类社会文明带入农业文明阶段。农业文明时代下的人与自然关系, 总体上和原始文明形态下一样, 也表现为外在的分离。人类与自然在外在的分离和对立中进行着激烈的斗争。所不同的是, 在原始文明阶段的人与自然的对立关系中, 自然完全占上风, 而到了农业文明时代, 由于人类认识自然改造自然能力的增长, 人类在与自然的对立中, 对自然的恐惧和依赖逐渐降低, 而对自然的作用与影响日益增加。在人与自然对立的大框架下, 人与自然的力量对比逐渐发生变化。从自然对人的影响来看, 人类不再依赖自然界提供的现成食物, 可以通过创造适当的条件, 使自己所需要的植物和动物得到生长和繁衍, 这在一定程度上摆脱了自然界的严重束缚。从人对自然的影响来看, 在认识层面, 人类渐渐认识到仅仅听命于自然是不够的, 还需要认识自然规律, 在认识、尊重自然规律的基础上实现自然更好地造福于人类的美好愿望。在实践层面, 人的主体地位开始逐渐凸显, 改造自然的主动性、积极性不断提高。人类不仅在农业、畜牧业和手工业方面有了一定的进步, 而且在冶金、航海、商业等方面也有了相应的发展。当然, 随着人与自然结构地位的变化, 在局部范围内也危及到了自然的存在。但是从总体上看, 人类活动对自然的影响仍然处于自然生态系统可以承受的范围之内, 自然生态系统通过自我平衡、自我消化等组织能力, 基本上可以抵消步人文明社会之初的人类活动对它的影响。总之, 农业文明形态下的人与自然关系表现为, 人类与自然是相分离乃至相对立的。在人与自然的激烈斗争中, 自然对人的威胁超趋于减弱, 人对自然的作用与影响慢慢增强, 但是由于能力所限, 人对自然的影响尚处于自然可以承受的范围之内, 人与自然的关系在冲突与协调互相作用的张力中, 在相对平衡的范围内缓慢地发生着变化。

(三) 工业文明形态下的人与自然关系

量变的积累, 必然会引质变的发生。农业文明时代下人与自然关系的缓慢变化, 在工业革命发生以后, 随着人类运用科学技术在控制和改造自然中所取得空前胜利, 人与自然的关系发生了根本的变化。其结果表现为, 自然对人作用与影响的畸形萎缩和人对自然影响与作用的极度膨胀。首先, 从自然对人的作用与影响来看, 自然界不再具有以往的神秘和威力, 人类再也无须借助上帝的权威来维持自己对自然的统治。其次, 从人对自然的影响来看, 在对人与自然关系的认识层面, 机械自然观成为人类认识自然的理论指导。人们认为自然就像一个机械时钟那样按固有规律运转, 人类能够像熟知时钟的每一个零件和发条那样, 认识自然的所有规律, 进而预测它如何进行运动。在其指导下, 以主宰自然、奴役自然、支配自然为核心理念的人类中心主义思想日益盛兴。人们从主体的需要出发去看待事物, 以主体的需要为尺度去衡量事物。凡合乎主体需要或含有合乎主体需要的现实可能性的, 便加以青睐, 而对于其他特性, 则漠然置之。人们认为自然不再是人类必须依存的环境条件, 而是人类活动的对象, 是人身之外的一个可满足自己需要的用之不尽、取之不竭的资源库。在对人与自然关系的实践层面, 从蒸汽机到化工产品, 从电动机到原子核反应堆, 人类借助科学技术, 在自然界面前为所欲为, 一味地利用地球, 剥削地球, 大举向自然进攻和索取, 不仅对现在的自然过度开发、开采, 还肆无忌惮地预支未来的自然。工业文明形态下人与自然关系的畸形状态, 导致了人与自然关系不同层面之间的严重失衡, 最终引发了人与自然之间关系的危机。

三、文明进程中的人与自然关系考察对于生态文明建设的启示

(一) 在新的思维框架内有效协调人与自然的关系冲突是生态文明建设的逻辑指归

从人类文明的历史演进过程来看, 无论在哪种文明形下, 人与自然的关系都是人类改造自然界实践活动中关乎人类生存与发展的最基本的关系。人与自然的关系从来都存在着两种不同的表现形态, 一方面是人与自然的对立与冲突, 另一方面是人与自然的协调与统一。人与自然的冲突是文明不断向前发展的根本动力, 而人与自然的协调程度不仅是人与自然存在状态的基本度量, 也是人类文明发展程度的重要标志。正是冲突和对冲突的协调这两种相反相成的力量的存在, 推动并规范着人类文明不断地向前发展。由此可见, 在任何社会形态下, 都需要根据人与自然关系协调的状况, 对人与自然的关系冲突进行适度协调, 保持人对自然作用与自然对人作用的适度张力。工业文明形态下人与自然关系的失度冲突迫切需要及时的修正与协调, 在这样的情况下, 生态文明应运而生。因此, 推进生态文明建设也必然要以人与自然的关系为基本问题, 关注人与自然关系的动态发展, 将有效协调人与自然的关系冲突作为生态文明的基本价值诉求。

(二) 生态文明视野下人与自然关系协调的重点是实现人与自然由外在分离向内在融合的跃升

从人类文明的演进过程来看, 每一次文明的更替, 都是特定环境中人与自然关系冲突与协调的结果。从原始文明到农业文明, 再从农业文明到工业文明, 随着生产力水平的提高和科学技术的发展, 一方面, 人类对自然的依存越来越小, 自然对人类生存和发展的作用日益减弱, 另一方面, 人类在认识和实践两个层面对自然产生的作用越来越大, 致使人与自然的关系不断地从以自然为主的状态向以人为主的状态发展。无论是以自然为主的时代, 还是以人为主人状态, 人和自然都处于相对分离甚至是对立状态, 二者之间始终进行着激烈的斗争。我们将这种状态称为人和自然关系的外部状态。从目前来看, 在外部关系的框架下, 随着人类认识和改造能力的日益强大, 自然在文明的视野中渐行渐远, 日益淡出。这又给人类的生存和发展带来了致命威胁。随着生态危机的日益严重, 人们在破解人与自然关系的时代难题, 推进生态文明建设的进程中对人与自然关系这一基本问题不断进行探索和思考。破解人与自然关系危机, 需要在更大的视野中进行。实际上, 人与自然的关系除了外在对立, 从理论上讲还有另外一种状态存在的可能性, 即内在融合, 也就是说人类可以通过改变对待自然的态度和方式, 适应性地改造自然, 使人与自然的对立变小, 协调增大, 最终实现人与自然由外在分离向内在融合的跃升。这对于当前破解生态危机时代难题、重塑人与自然融合关系具有重要的理论指导意义, 也是生态文明视野下有效协调人与自然关系冲突的重点。

(三) 实现生态文明下人与自然的内在融合要以人的主观能动性为基本依靠力量

在新的视野下对人与自然关系进行有效协调, 实现人与自然关系由外在分离状态向内在融合状态的跃迁, 是生态文明建设的逻辑指归。人与自然关系的变化有其内在的规律, 因此, 追求人与自然的关系融合要遵循这些规律, 实现主观与客观的融合。但这并不意味着人与自然的关系会自发的产生变化, 更不意味着人在人与自然的关系中处于完全被动的地位。从人类文明的历史进程中考查人与自然关系的嬗变, 不难发现, 人的因素是人与自然关系变迁的巨大推动力量。人对人与自然关系变化的推动具有明显的方向性, 当人类改造自然出于追求人与自然的内在融合时, 就会按照大自然的规律去改造自然时, 就是人与自然关系的建设者;否则, 人与自然的关系就会越来越糟糕, 最终不仅危及自然, 甚至殃及人类自己。因此, 我们认为, 无论是人与自然关系的良性循环, 还是人与自然关系的恶性发展, 都与人的能动作用有着密不可分的关系, 从一定意义上讲, 人与自然关系的变化, 在很大程度中是由人来推动的。这是由人集自然性与社会性于一身的本质属性所决定。将这一规律运用于生态文明形态下的人与自然关系重塑, 就要把人作为生态文明形态下人与自然关系内在融合的力量之源, 从改变长期以来人类对人与自然关系的错误认识入手, 使人们树立人与自然内在融合的思想意识, 并用这种思想意识指导实践层面对人与自然的改造活动, 相信人、依靠人、影响人、调动人, 发挥人在生态文明建设中人与自然关系改善中的主导作用, 实现人与自然关系实现从外在对立状态向内在融合状态的跃升。

参考文献

[1]姚晓燕.从“附魅”、“祛魅”到“返魅”[J].成都航空职业技术学院学报, 2010, (3) .

[2]李东晓.论人与自然关系的历史失衡[J].湖北第二师范学院学报, 2010, (7) .

[3]郑元同.人与自然关系的历史透视与战略选择[J].资源开发与市场, 2006, (2) .

[4]马克思恩格斯全集:第42卷[M].北京:人民出版社, 1979.

[5]罗英豪.人与自然关系的演进历程及其未来走向探析[J].中共贵州省委党校学报, 2010, (2) .

3.生态文明与人类的责任 篇三

[关键词]生态文明;人类责任;后现代伦理

[中图分类号]B82-058[文献标识码]A[文章编号]1674-6848(2010)05-0068-04

[作者简介]商红日(1956—),男,黑龙江阿城人,法学博士,上海师范大学法政学院院长、教授,政治学理论学科带头人,主要从事政治哲学、中国政府与政治等领域的研究。(上海200234)

[收稿日期]2010-08-17

Ecological Civilization and Human Responsibility

-a Perspective of Postmodern Ethics

SHANG Hong-ri

Abstract: During the process of criticizing modernity, the postmodern ethics has two tendencies: one is the ethical nihilism and the other is the constructive postmodern ethics. The ecological civilization is the basic value of mankind, which arises from human's new understanding of nature. Only through this process of understanding, mankind could reach a consensus on the hope and begin to build trust in the relationship between human beings. This paper presents such arguments for ecological civilization as the reconciliation of human and nature, the sharing of ecological civilization and the priorities of others, the possibility of the global “Righteousness”, and the joint construction of the world's cultural ecology.

Key words: ecological civilization; humang responsibility; postmodern ethics

一、后现代伦理的两种倾向

在批判现代性的过程中,后现代伦理有两种截然不同的倾向,一是“伦理虚无主义”,二是建设性的后现代伦理。伦理虚无主义并非彻底否定道德的社会意义,而是将伦理降低为一般、辅助的技术手段。当代法国哲学家吉尔•利波维茨基(Gilles Lipovet-sky)就认为,人类已经进入“后义务时代”,人们的行为已经从强制性的无限责任、戒律和绝对义务中解脱出来。在“后义务时代”,人类只需要“最低限度”的道德。“如果说道德的历史发展有方向的话,那么其方向便是朝向捍卫人权、朝向果断采取措施以消除忍无可忍之事端,即用‘审慎的’伦理或用‘抓紧时问’的态度去解决弊端、解除人们的苦痛”(2007:14)。建设性的后现代伦理认为,后现代伦理要将道德从人为创设的伦理规范的坚硬盔甲中释放出来,将道德“重新个人化”。如齐格蒙特•鲍曼(Zygmunt Bauman)就持有这样的主张。他呼吁人类“道德能力的救赎和人类空间的重新道德化”(2003:281)。再如列维纳斯(E.Levinas)将西方哲学中的“主”、“客”关系从知性的关系转化为伦理性的关系。其中,主体需对他者的存在负责,因为他者既以脆弱的面孔呈现,同时也赤裸裸地在主体面前呈现,因而主体对于他者的存在具有道德上的保护责任。这种建设性后现代伦理以积极的态度面对由现代性所导致的问题,形成了人类应有的问题意识。正如查伦•斯普雷特纳克(Charlene Spretnak)所提出的这些问题:“当我们认识到我们只是自然的一部分而非自然的主宰之后,我们应以何种方式对待人类社会?”“我们怎样才能用提高人类尊严的方式来消除痛苦?”“我们怎样才能恢复个人、组织、社区和地区的权利和责任?”(1998:55-57)这样的提问从建设性意义上向人们唤起责任意识与道德感。这种责任意识和道德感不仅促进我们每个人要进行良知的反思,也在警醒后现代社会中的政府和整个社会,包括政党、商业组织、社群等,必须认真严肃对待人类的责任——当然首先是我们自己的责任:从现在开始,共同创造清洁干净而无损于未来的家园。正是这第二种倾向对于本文的讨论,提供了一个十分重要的视角。

二、对现代生态伦理的评说

20世纪中叶以来,人类的生态环境日益恶化,成为人类社会面临的一大严峻的难题。生态环境的恶化有以下突出表现:森林急剧减少、土地严重退化、淡水资源日益匮乏、生物多样性减少、酸雨和温室效应加剧、海洋资源破坏、自然灾难增加、臭氧层破坏,以及能源危机等。面对这样一个严酷的事实,在20世纪60~70年代,人类的环境意识觉醒,历史学、哲学、伦理学、经济学、政治学等学科率先提出了生态危机及其人与自然关系的哲学-伦理学命题以及“增长的极限”的经济学-政治学命题。1972年斯德哥尔摩的联合国环境大会将生态环境的议题国际化。1973年欧洲第一个绿党——“人民党”在英国诞生,开始在欧洲政坛异军突起。这些现象表明了人们对生态环境问题在基础层面的共同意识已开始形成,也为生态环境问题的现代性伦理研究提供了背景和资料。

现代伦理学家充满着焦虑,特别是“非人类中心主义”的诸多派别,如“大地伦理观”、“生命伦理”、“动物权利论”、“生物中心论”、“生态中心论”以及“深层生态学”等等。可以说,现代伦理并没有无视现代性给生态带来的麻烦。相反,面对生态危机,他们不约而同地反思人类的行为,反思现代性的问题,并试图在重建生态伦理的努力中,确立人类的价值观,以改变人类精神生活的品质。应该说,它们对于人类的“生态”观念的确立是有其重要贡献的。例如,“大地伦理学”及“深层生态学”中的自然观,关于人与自然关系的某些观念,对人类行为的破坏性后果的反思等,都是有启发、有思考价值的。

但是,非人类中心主义的现代生态伦理观存在着致命的缺陷。缺陷一:自我问题陷阱。当他们将人类从中心位置“赶走”以后,并没有找到“非中心”的方法以克服人类中心观念带来的问题。相反,他们十分错误地将非人类置于中心位置,这是对人类某些错误行为的极端化处理方式,无助于问题的解决,甚至还可能使问题变得更糟糕。因为,人类如何退出中心位置的问题,需要人类自己来解决。但非人类中心主义首先从中心里驱除人类,就陷入了问题不能解决的困境,从而使人类只好停留在自己发现的问题陷阱中不能自拔。缺陷二:非人类中心主义没有根本摆脱现代性的羁绊,在方法论上的整体主义,在非人类关怀上的救世主义,以及在实践主张上的不可操作性,使其很难确立起独立而有价值的理论体系,最终不过是一篇一篇的宣言。

现代伦理学中的人类中心主义恐怕存在的问题更多一些,主要是他们仍然过分地看重了人类的行为能力。虽然他们试图诉诸于人类的道德自觉来实现人类文明与自然的和谐,但这不过是现代理性的另一种体现。并且,若只能求助于理性,求助于政治的干预,最终将导致不同国家之间的一种利益博弈关系的格局,正像2009年底的哥本哈根气候大会上的争吵一样。2009年7月24日,中国的“绿色搜狐”网站推出了“2009气候变化中国声音媒体行动倡议”,有30位媒体社长总编共同发出该行动倡议,倡议书中写道:“一个新的全球气候变化协议的谈判正在进入高速轨道,有192个成员国的《联合国气候变化公约》期望2009年底在哥本哈根达成新的协议。如果各国不能达成共识并采取更有效的行动,温室气体排放将急剧上升,加速气候变化,后果不堪设想。”①哥本哈根气候大会最后还是无果而终,这不能不让媒体感到遗憾。实际上,将所有的期待都诉诸于世界各国及联合国,以为通过会议和协议的方式能够解决人类面临的诸如生态环境这样的共同难题,恐怕难免会失望的。目前的根本障碍来自已经被高度理性化的“理性”,这是人类的“集体无理性”,是现代性的致命伤,结果就像人们所看到的,哥本哈根大会不过是上演了一场“气候政治”的闹剧。即使通过一个什么“议定书”,其最终的效果如何也是无保障的,更何况其文件本身也有诸多不合理的内容。

澳大利亚的医生、科学家大卫•希尔曼(Dowid Silverman)教授和哲学家约瑟夫•韦恩•史密斯(Joseph Wayne Smith)合著的《气候变化的挑战与民主的失灵》,读后颇耐人寻味。他们说:“我们认为自由民主制作为一个社会制度是有生态缺陷的,因为它导致公地悲剧。51%的人投赞成票就能毁灭49%的人希望保护的一种资源(或只是为了保持不可持续的生活方式)。因此民主制度的核心存在着破坏生态的可能性。”(2009:15-16)当我们今天忧心忡忡地思考生态环境问题的时候,如果不能认真反思人类已经成为习惯和被认为是天经地义的许多道理,我们就不可能获得超越的智慧。

三、以后现代伦理视角来看生态文明的价值

生态文明是人类的基本价值。这个基本价值产生于人类对自然的新的理解。这是反思式的理解。只有经过这样的理解过程,才会达成对生态价值的人类共识和真正开始建立人类的信任关系。

如何理解自然?不能认为自然就是我们眼前所面对的所有事物,因为这样不仅可能会将人排除在自然之外,而且还将可能把需要从自然排除的东西留了下来。也不能说自然就是我们今天的人类必须加以保护,从而使之更好地用于人类目的的所有存在物,因为今天的人类对自然的劫掠远大于对自然的保护,而保护无非是想更公平一点来维持和发展劫掠能力。当然,也不能将自然视为我们的崇拜体,因为任何崇拜体都在被人类赋予意义以后被人类所利用。

齐格蒙特•鲍曼说:“在后现代世界中,事情之发生可能并没有使它们具有必要性的理由,人们行事几乎不需要通过可以说明的目的检验,更不用说通过‘合理性’目的的检验。”(2003:38)这丝毫不是说,后现代世界是混沌的和无秩序的。相反,它的清晰和秩序不是因为某种或某些理由,不是在目的的力量迫使下形成的。它出于自然。这个自然首先是在经过对现代性的深刻反思基础上的新的理解。自然就是清除了套在人类脖颈上的理性枷锁以后的人的悟性与良知,因而,自然首先是人类生态文明意识觉醒以后的“心境”,其次是恢复了人的本真面目以后的人们之间的关系。“哲学化”地说,自然就是人对自己及其关系的本真性的占有。

因此,学会理解自然是面临生态环境危机的人类的第一个必修课。这是一个比较漫长的过程,但也是希望所在。这个过程远远不是一项宏大的科学与技术规划,它是人类精神生活的一种新的演化。我们这里谈论的生态文明恰恰是在这场演化当中置于人类心灵中的种子。这场演化是从人类与自然的和解开始的。目前人类所遭遇的绝大多数环境的灾难都来自生态环境的抗议,这是将世界乃至宇宙二元化以后所招致的最大悲剧。人类与自然的和解是人类必须采取的第一个行动,其首要的步骤是放弃破坏性掠夺性的行为。

这场演化将在实际进程中培育生态文明共享的价值观,确立“他者”优先权的共识。这需要人类自我唤醒。唤醒由于理性的遮蔽而沉睡在心灵中的智慧,使后世公民“成长为具有生态意识的人,在这种意识中,一切事物的价值都将得到尊重,一切事物的相互关系都将受到重视”(大卫•雷•格里芬,1998:227)。怎样才能真正实现这样的诉求?要形成“他者”观念,确立“他者”优先权意识。每一个我(个体或社群乃至共同体)都是一种自然存在,同在的自然彼此为他者。这是一种伦理秩序。这个秩序的行动要求,即道德要求是他者优先权。同在的自然秩序与他者优先的道德行为,将共筑起共享的生态文明的价值观。

由此,全球“公义”具有了可能性。公义不是通常的“正义”的概念。正义以习以为常的所谓普遍性的理性观念为基础,这种正义是对强权的掩护。公义以新的自然观为基础,是复杂多样中自然产生的无差别性。“我们的文明在范围上确实是全球的,要是没有天然的能源资源它就无法存在”(安东尼•吉登斯,2009:253)。这就是一种无差别性的认识。共享的生态文明的价值观将是自然产生的无差别性的文化生态基础。共筑全球文化生态的努力,在多样性中发现无差别性,从而在文化上一点一点清除掉禁锢人们头脑的理性枷锁,这是生态文明伦理学的重要天职。

四、人类的责任

责任是不可改变的要求。在形成和维护生态文明价值的过程中,必须将责任注入人类的灵魂,使人类重建对自然的敬仰,重构我们的精神生活,这是摆在人类面前的严峻课题。与此同时,改变人类的生存方式,构建全球低度政治生活体系,这是一个基础的环节和必经的道路。全球的共同学习,建立全球的“反思哲学”,形成人类的“自然在场”意识,这是生态文明向人类发出的动员和呼唤。

构筑全球低度政治生活体系是本文的一个重要主张,也是落实人类责任的可付诸实施的行动。从国家层面看,诉诸于行动自觉,国家与公民社会在环境生态的一致议程和共同行动属于低度政治。在国际层面,非军事非战争的解决方案,同样也是低度政治。全球公民社会的协同绿色行动更是低度政治生活的典型呈现。中国环保专家曲格平说:“近年来,中国开始摒弃单纯追求经济增长的观念,认真贯彻落实以人为本、全面协调可持续的科学发展观;提出构建和谐社会和促进社会公平发展的社会理念;提出建设资源节约型、环境友好型社会的总体规划和措施。这些发展理念和总体发展目标的转变,正在逐步改变着中国各级政府和各个部门的发展规划和政策。从环保角度而言,可以称为一次新的环境觉醒。”②实际上,生态环境的政治就是一种低度政治,这种政治既体现为环境保护及其与人类相关性的认识,也体现为与社会一体性的行动。在这个方面,人类还有漫长的道路要走。[该文为参加美国克莱蒙第四届国际生态文明论坛的演讲稿,参加此次论坛活动及文章获得上海市教委重点学科行政管理的资助(J50406)]

[参考文献]

(法)吉尔•利波维茨基.2007.义务的衰微,新民主时期的无痛伦理观[M].北京:中国人民大学出版社.

(英)齐格蒙特•鲍曼.2003.后现代伦理学[M] .南京:江苏人民出版社.

(英)安东尼•吉登斯.2009.气候变化的政治[M] .北京:社会科学文献出版社.

(美)大卫•雷•格里芬,编.1998.后现代精神[M] .北京:中央编译出版社.

(美)大卫•希尔曼,(美)约瑟夫•韦恩•史密斯.2009.气候变化的挑战与民主的失灵[M] .北京:社会科学文献出版社.

4.材料与人类文明论文 篇四

姓名: 学院: 专业: 学号:

内容摘要:

超导是超导电性的简称,是指某些物体当温度下降至一定温度时,电阻突然趋近于零的现象。具有这种特性的材料称为超导材料。自从超导发现至今,超导的研究和超导材料的研制已迅速发展,超导材料的物质结构及性质已逐渐研究清楚,其具有优越的物理性质和优越的性能,目前已被广泛的接受和认同,超导材料也得到了广泛的应用,特别是高温超导材料的广泛应用将会给社会带来的巨大变革。关键词:大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)、抗磁性应用

引言:

超导技术是21世纪具有战略意义的综合性高新技术,可广泛用于能源、信息、医疗、电力工业、交通、国防、科研及国防军工等重大工程方面。21世纪的超导技术会同20世纪的半导体技术一样具有开创新时代的意义。首先,高温超导线材通电能力超出相同截面积的铜导线100倍以上,因而在能源领域潜力巨大,并有可能引发电力系统的革命;其次,超导元器件的高灵敏特性(约瑟夫森效应)使得其在移动通信、航空航天、资源勘探、医疗诊断及军事国防等领域有广阔的应用前景;与此同时,超导材料的完全抗磁性(迈斯纳效应)也使将得其在交通运输行业有着出色的表现。

美国能源部认为高温超导电力技术是21世纪电力工业唯一的高技术储备,是检验美国将科学发现转化为应用技术能力的重大实践;日本认为超导电力技术是在21世纪全球竞争中保持尖端优势的关键所在;我国自20世纪60年代即开始超导技术和超导材料的研究经过30多年的努力,在超导磁体及其应用、超导材料研究、超导电子学以及超导基础研究等方面都取得了很大成绩。

本文试简述超导材料的前沿科技发展及其未来的应用。正文:

超导材料的突破性发展,将促进超导技术的突飞猛进,预示着一个崭新的电气化时代。实际上,超导技术的应用遍及能源、运输、基础科学、资源、信息和医疗等科学技术的广泛领域。

A.大电流应用(强电应用)一.超导发电机与电动机

使用超导材料只需消耗极少的电能,就可获得稳定的强磁场。可用于制造交流超导发电机,利用超导线圈磁体可将发电机的磁场提高到5万~6万高斯而没有能量损失,且单机发电容量比常规发电机提高5~10倍,达1MW,而体积却减少1/2,整机质量减轻1/3,发电效率提高50%;也可用于磁流体发电机,利用高温导电性气体做导体,并高速通过5万~6万高斯的强磁场而发电,而且这种发电机具有结构简单和高温导电性气体可重复利用的优点。

同时,未来的高温超导材料可用于直驱式风力发电机,可使发电机的质量和体积减小到常规电机的1/5~1/3;还可通过降低转速省掉变速装置,避免大量齿轮箱变速时带来的机械损耗,并节省齿轮箱的维护费用,这些优势使得制造更大功率的风力发电机成为可能。有一家著名的欧洲生产风力发电机的公司宣称,将来该公司生产的2MW以上的风力发电机都将是高温超导发电机。德国西门子公司也制成了4MW的高温超导电动机,目前正在研制5MW的高温超导发电机。

二.无损耗变压器

发展超导变压器,可提高电力变压器的性能。从经济上看,超导材料的低阻抗特性有利于减小变压器的损耗,高电流密度可提高电力系统的效率,采用超导变压器会大大节约能源,减少运作费用;从绝缘运行寿命上看,超导变压器的绕组和固体绝缘材料都运行于深度低温下,不存在绝缘老化问题,即使在两倍于额定功率下运行也不会影响运行寿命;从对电力系统的贡献来看,正常工作时超导变压器的內限很低,增大了电压调节的范围,有利于提高电力系统的性能;从环保角度看,超导变压器采用液氮进行冷却,取代了常规变压器所用的强迫油循环冷却或空冷,降低了噪音,避免了变压器可能引起的火灾危险和由于泄露造成的环境污染。超导变压器于2001年应用于部分铁路机车上,我国2005年也研制出高温超导型530kVA、10.5Kv的变压器,并已投入使用。

三.超导输电

当前,我国电网的电能损耗约占总发电量的8%,其中90%左右是由电缆损耗掉的。可以这么说,当前中国每年在输配电网上损失的电量,相当于两到三个三峡电站的发电量。而在美国,每年仅在输电线路上的损失就高达40亿美元之多。

美国物理学家波恩特·特奥·马梯阿斯指出:“电能的输送是超导体最重要的应用之一。”超导材料可用于制作超导电缆,超导电缆具有载流能力大、损耗低和体积小的优点,其传输容量将比常规电缆提高3~5倍,可把电力几乎无损耗地输送给用户,尽管在交流运行状态下存在交流损耗,但其输电损耗也将比常规电缆降低20%~70%。因此高温超导电缆输电无需高压,可将输电损耗、电磁污染、占用缆沟宽度降至最低,真正代表了世界最先进的技术方向。

目前世界上建成和在建的高温超导电缆项目有20多个,而世界上已建成的20余根高温超导电缆项目中,绝大多数是铋系高温超导材料,原因是其工业级的产量能力、电流密度、价格成本、磁场性能等方面都是现阶段最符合电缆运行要求的高温超导材料。国家电网公司正规划一条千米级的高温超导输电电缆,如能利用我国自有的相关技术和高温超导线材,不但可向世界展示我国高温超导先进的技术水平,而且将对我国高温超导产业的发展与技术升级带来巨大的积极作用。(据我所知,在高温超导线材方面,2008年中国科学院电工所马衍伟领导的研究组研制成世界首根10米量级铁基超导长线,为我国超导线材的产业化奠定了基础。)

四.医疗器械方面的应用 ①核磁共振成像装置

它是20世纪80年代发展起来的先进的医学影像技术,目前应用于医院中的核磁共振成像装置近80%是采用超导磁体,他不仅磁场强,稳定性好,而且体积小,质量轻,几乎不消耗电能。

② 高温超导心磁图仪

近年来,有科学家以YBCO陶瓷为材料,做成的高温超导心磁图仪(HT-MCG)已应用于临床,通过计算机将信号收集和处理后,绘制出病人的心磁图波形等心电图形,帮助医生更好地了解病人的情况。该仪器成本低,效果好,对冠心病的无创伤诊断,心肌缺血诊断,心肌影像形成等效果良好,具有很好的应用前景。

B.电子学应用(弱电应用)一.超导探测器

根据超导约瑟夫森效应制成的超导量子探测器,是极其灵敏的磁场探测仪器,可分辨相当于地球磁场十亿分之一的变化,可广泛应用于无损探伤、大地探测、生物磁学找矿的行业。与传统的半导体探测比较,高Tc超导探测器在大于20um长波探测中将成为优良的接受器件填充了电磁波段中远红外至毫米波段的空白。这一技术将在天文探测、光谱研究、远红外激光接收和军事光学等领域有广泛的应用。

二.无损检测

SQUID磁强计的磁场灵敏度优于100ft,完全可用于无损检测。由于SQUID能在大的均匀场中探测到场的微小变化,增加了探测深度,提高了分辨率,能对多层合金导体材料的内部缺陷和腐蚀进行探测和确定,这是其他探测手段无法办到的。工业上可用于探测导体材料的缺陷、内部的腐蚀等,军事上可用于水雷和水下潜艇等的探测。

三.超导计算机

利用超导材料的隧道效应可使计算机体积变小,能耗降低,计算速度极大提高。与传统计算你相比,至少可提高数百倍的速度。它有许多明显的优点: a.器件的开关速度比现存半导体器件快2—3个数量级,比普通半导体Si集成电路要快1000倍左右。

b.很低的功率,只有半导体器件的千分之一左右,几乎没有散热问题。

c.输出电压在毫伏数量级,而输出电流大于控制线内的电流,具有一定的增益,型号检测更方便。同时体积更小,成本更低。

d.因超导抗磁效应,电路布线干扰完全消失,信号准确五畸变。C.抗磁性应用 一.超导磁悬浮列车

磁悬浮列车大致可分两种:一种以德国为代表的,利用磁体吸引力的电磁悬浮;一种以日本为代表的,利用磁体排斥力的电动悬浮。相吸式是把电磁铁安装在车体上,通电后产生电磁力与导轨相吸引而使列车悬浮,再用电动机牵引列车前进。相斥式则是在列车上安装超导磁体,轨道上安装磁浮线圈,超导磁体与地面线圈之间产生强大磁力而使列车悬浮,再用电动机牵引列车前进。其优越性:高速度,低振动,低噪音,少维修,安全可靠,无污染。2009年6月15日,我国首列具有完全自主知识产权的实用型中低速磁悬浮列车在中国北车唐山轨道客车有限公司下线,完成调试。这标志着中低速磁悬浮技术已悄然走上产业化实施道路。

二.磁悬浮轴承

高速转动的部位由于受轴承摩擦的限制转速无法进一步提高。利用超导体的完全抗磁性可制成无摩擦悬浮轴承。磁悬浮轴承是采用磁场力将转轴悬浮。由于无接触,因而避免了机械磨损。降低了能耗、减小了噪音,进而具有免维护,高转速,高精度和动力学特性好的优点。磁悬浮轴承可使用于高速离心机,飞轮储能。航空陀螺仪等高速旋转系统。

结语:

超导材料的研究是当今世界上一门新兴的科学技术。自1911年荷兰科学家卡末林、昂尼斯发现“超导”现象至今,世界各国的科学家从未间断过对“超导”的研究,特别是进入20世纪80年代以来。随着1987年中国、日本和美国科学家采用金属氧化物,将超导临界温度提高,使超导体前进了一大步,从而引起了一场前所未有的“超导大战”。由于超导材料能影响人类生存的许多重要领域,各国的材料科学家都在竞相探索它的结构,研究它的性能,以求率先找到具有高临界温度的超导材料。近年来,世界各国纷纷投入巨资加紧研究与开发,不断推动超导技术产生新的飞跃。

超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约,由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。随后高温超导材料克服了常规低温超导材料的不足之处,于是高温超导材料随即替代了低温超导材料。至今,高温超导的研究已经有20多年的历史,在20多年的广泛研究中,人们积累了大量的实验数据和理论方法。到目前为止,虽然已经有许多很好的理论模型,但是高温超导机理问题仍然没有完全解决,许多实验的结果还存在争议。因此,要用高温超导材料来改进现有的科技工程又决非易事。高温是相对于低温而言,即使是高温依然远低于冰点。所以在实际应用中超导材料需要制冷等操作,大大提高了成本,也使得超导材料不能大量应用。科学家和工程师们所遇到的困难就是如何使超导材料实用化,即提高临界转变温度、临界电流密度和改良其加工性能,制造出理想的超导材料。可以这样说,高温超导材料的突破,必将深刻地促进尖端科学技术的发展,从而加速人类文明的进程。现如今,高温超导的研究也不再局限于认识高温超导电性本身,而是要理解强关联效应背后所有的物理现象以及如何建立研究强关联体系的范式。因而强关联体系中的超导现象也就成为高温超导的研究范围,并且吸引了人们极大的兴趣。尽管如此,超导材料仍处于试验研究阶段。但人们相信,随着超导材料临界温度的提高和材料加工技术的发展,它将会在许多高科技领域获得重要应用。

综合以上分析可以看出,高温超导材料作为一种新型材料,将广泛应用于国民经济、军事技术、医疗卫生和各种高新技术产业的各个领域,其前景有可能如当年的晶体管取代电子管一样。未来十年是高温超导市场发展和材料产业化的十年。据预测,2020年,世界超导市场将达到2440亿美元/年。我们可以看到,超导技术广泛应用的时代即将来临,含苞待放的超导之花,必将带来一个缤纷的世界。

5.化学与人类文明论文 篇五

摘要:随着经济的发展,人们发现作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,造成了越来越严重的环境污染。目前全球问题主要包括:人口急剧膨胀,资源特别是不可再生资源趋于枯竭,土地荒漠化,大量湖泊、河流、近海海域以及大气被污染,生物种类减少,全球气候变暖,厄尔尼诺现象,臭氧层被破坏等等。这些问题是人类社会要继续生存和发展所必须解决的重大课题。

如何协调好人口、资源、环境和发展的关系,为了人类的世代生存和进步奠定一个能够持续发展的基础。既然要实现可持续发展,如何做到对环境的零排放也是至关重要的,化工生产作为国民生产的支柱,近年来对其关注程度也在与日俱增,绿色化学的概念也受到各国科学研究人员的关注,从而涌现出开发“原子经济”反应、提高烃类氧化反应的选择性因为烃类氧化在石油工业中有重要地位,在原料方面追求无毒无害,以及绿色的催化剂、溶剂,利用可再生资源合成化学品也是近些年研究生物质方面的应用,可以最后生物降解,从而不会对环境造成污染近年来,经过不断地尝试研究发现,最后提出了能在源头上解决环境问题的绿色化学。

绿色化学即是用化学的技术和方法减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、产物、副产物等的使用与产生。绿色化学的理想是不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,把污染治理转变为污染预防

关键字:可持续发展发展战略 绿色化学 环保问题

一、前言

虽然当今的化学污染防治已取得了巨大的成绩,发展了新的灵敏分析监测手段,测定环境中的污染物;从化学品中鉴定出有毒化合物的类型;发明了化学方法处理废弃物;减少了废弃物的排放等等,并对一些全球性的化学污染,如原油泄漏,燃煤烟尘,酸雨,汽车尾气,温室效应,有机氯农药,环境致癌物等的研究、控制、治理,已取得了肯定的进展。然而多年来解决化工生产过程中产生的废弃物,有毒有害物质的大量排放问题,基本上是以治理为主,这些办法的效果是有限的,所需费用昂贵且日益增长。因此,我们需要大力研究与开发绿色化学,这样可以减少末端治理,从根本上解决环境污染问题

化学,它伴随着人类社会的进步而发展,是社会发展的必然结果。而化学的发展,又促进生产力的发展,推动历史的前进。随着国家队环境污染问题的重视和公众环境保护意识的提高,跨世纪的环境化学任重而道远。无论是控制或防治环境污染和生态恶化,还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面,我相信化学全面的和谐可持续发展起着重要的作用。化学也必然在21世纪继续发光发热!

二、环境问题突出表现

人类在工业革命以后,科技水平不断提高,各行各业不断发展。但是,工业革命带来巨大财富的同时,也带来污染;随着有机化学工业的发展,石油、天然气生产的急剧增长,使化工污染越来越突出,环境问题日趋严重。不可否认,化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步作出了巨大的贡献,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。但另一方面,随着化学品的大量生产和广泛应用,也给人类的生活环境带来了严重的污染。所以为了适应当今社会的和谐可持续发展,工业化学像绿色化学,无公害化学的转变已经迫在眉睫了。

二(a)水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量,甚至使生产不能进行下去。水的污染,又影响人民生活,破坏生态,直接危害人的健康,损害很大。人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中,使水受到污染。目前,水污染亦日趋严重,已经成了我国的头号环境治理难题。水污染主要是由人类活动产生的污染物造成,它包括工业污染源,农业污染源和生活污染源三大部分

工业废水是水域的重要污染源,具有量大、面积广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。

农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。农药污水中,一是有机质、植物营养物及病原微生物含量高;二是农药、化肥含量高。水体富营养化的危害在正常情况下,氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件,而且氧参加水中的各种氧化-还原反应,促进污染物转化降解,是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放,大量有机物在水中降解放出营养元素,促进水中藻类丛生,植物疯长,使水体通气不良,溶解氧下降,甚至出现无氧层。以致使水生植物大量死亡,水面发黑,水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”,进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多,这种水的水质差,不能直接利用,水中断鱼大量死亡。

生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等,多为无毒的无机盐类,生活污水中含氮、磷、硫多,致病细菌多。污染正由浅层向深层发展,地下水和近海域海水也正在受到污染,我们能够饮用和使用的水正在不知不觉地减少。

二(b)随着人类经济活动和生产的迅速发展,在大量消耗能源的同时,同时也将大量的废气、烟尘物质排入大气,严重影响了大气环境的质量,特别是在人口稠密的城市和工业区域。排放到大气中的主要污染物有二氧化硫、飘尘、氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、二氧化碳等。大气污染来源主要有三个方面:一是生活污染源,包括饮食或取暖时燃料向大气排放有害气体和烟雾;二是工业污染源,包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼,各种化学工业给大气造成的污染;三是交通污染源,包括汽车、飞机、火车、船舶等交通工具的煤烟、尾气排放。人类活动导致全球大气层的主要变化及环境问题可以归结为三方面:一是大气中温室气体增加导致气候变化;二是大气臭氧层破坏;三是酸雨和污染物的越界输送。

三、对水污染和大气污染的治理方法

三(a)对水污染的治理方法

1. 强化对饮用水源取水口的保护:有关部门要划定水源区,在区内设置告示牌并加强取水口的绿化工作。定期组织人员进行检查。从根本杜绝污染,达到标本兼治的目的。

2.加大城市污水和工业废水的治理力度:加快城市污水处理厂的建设对于改善我市水环境状况有着十分重要的作用。目前随着城市人口的增加和居民生活水平的提高,我市的废水排放量正在不断地增加,而城市污水处理厂却没有相应地增加,这必然会导致水环境质量的下降。因此建设更多的污水处理厂是迫在眉睫的事。

3. 加强公民的环保意识:改善环境不仅要对其进行治理,更重要的是通过各方面的宣传来增强居民的环保意识。居民的环保意识增强了。破坏环境的行为就自然减少了。

4. 实现废水资源化利用:随着经济的发展,工业的废水排放量还要增加,如果只重视末端治理,很难达到改善目前水污染状况目的,所以我们要实现废水资源化利用。

5.家用水的净化:过滤——沉淀(明矾)——用活性炭除异味,去颜色——消毒(氯气,漂白粉)。在自来水管传递过程中有可能出现二次污染,所以饮用时要煮沸杀菌,而且还要用干净的杯子。

6.强化青少年保护水资源意识:对于青少年,普遍的家庭并不太注重保护水资源的教育。教育要从小做起,养成保护水资源的意识。加强对青少年保护水资源的教育,拍宣传片、做宣传活动,让中国未来的每一朵花都有节约的好品德、保护水资源。

7.少量创建填埋场:可少量创建填埋场,让废水废气都能够经过处理,再排放至河流。

三(b)对大气污染的治理方法

1.调整能源结构,采用无污染和低污染能源;

2.对燃料进行预处理,以减少燃烧时产生污染大气的物质; 3.改进燃烧设备,提高燃烧效率;

4.改革生产工艺,优先采用无污染和低污染工艺;

5.合理利用能源;利用净化装置去除烟尘和各种工业粉尘; 6.利用物理、化学方法净化尾气中的有害成分; 7.回收利用有用物质;

8.加强监督管理,减少事故性排放和无组织排放; 9.制定地方排放标准、合理的能源价格和分配政策等

四、绿色化学在可持续发展中的作用展望

如何实现可持续发展,又做到对环境的零排放也是至关重要的,化工生产作为国民生产的支柱,近年来对其关注程度也在与日俱增,绿色化学的概念也受到各国科学研究人员的关注,从而涌现出开发“原子经济”反应、提高烃类氧化反应的选择性因为烃类氧化在石油工业中有重要地位,在原料方面追求无毒无害,以及绿色的催化剂、溶剂,利用可再生资源合成化学品也是近些年研究生物质方面的应用,可以最后生物降解,从而不会对环境造成污染。

绿色化学的思想是人类可持续发展的客观要求及具体体现,化学家在这些方面已经并将继续作出更大的贡献。绿色化学的诞生,体现出技术本身就具有生态价值,为人类协调自己与环境的关系提供了物质手段,为人类解决发展与环境之间的矛盾提供了前提与保证。

绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益,而且说明化学的负面作用是可以避免的,显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。

参考文献

[1]郑海燕,应桃开;化学实验“三废”处理与环境教育[J];成都教育学院学报;2005年08期

6.读化学与人类文明有感 篇六

--读《化学与人类文明》有感

从几百万年前那极其简单而又原始的生活,到现在科技高度发达的现代化生活,人类的生活不可谓是发生了翻天覆地的变化。从远古时代开始,人类便通过使用火、制造陶器、冶炼金属和提取染料等一系列实践活动,远离了原始单调的生活方式,逐步进入到了一个充满高科技的文明社会。一系列科学技术对我们的生活方式和生产方式都产生了巨大的影响,是我们的经济和社会发展的重要动力。而在这个进程中,化学活动始终伴随着人类前进的脚步。

然而更加不容我们质疑的是在人类文明的历史进程中,化学领域的每一项成就,都是一群人集体智慧的结晶,都是他们执着奉献的结果。几千年来,他们或许会淡出我们的视野,但是他们所创造的业绩却不会被湮没。他们是创造历史的真正的无名英雄,他们在创造之路上勤奋好学、不畏艰险,他们百折不挠、勇于实践,而且他们还在不断的否定中表现出令人敬佩的创新精神。这正应了哲学家马克思的那句话:“只有那些在崎岖的道路上不畏艰险、勇于攀登的人,才有可能到达科学的巅峰。”而他们的事迹带给我们的,不仅仅是一种知识的进化和思维的启发,还有力量的支撑、精神的鞭策和创造的信念。

就我自己而言,读完这本书让我感触最深的则是那些化学家们在面对旧势力,旧思想的百般阻挠之下,仍然勇于不断创新不向困难低下一点点头颅,挺起胸膛一步一步地前行着,为我们创造了一个光明而又美好的天堂。然而支持他们不断前行的这正是那勇于创新、百折不挠的可贵的科学精神。

勇于创新、挑战传统是那雏鹰想要翱翔天空的初次展翅;是那种子想要长成大树的破土而出;是那游鱼想要畅游海底的离巢尝试。而正是科学家们那勇于创新、不断挑战传统的行为才创造了一个又一个的奇迹,带领我们进入了一个又一个新的时代。例如那个令人无比怀念的充满创新与突破的文艺复兴的年代,哥白尼在那个神权超越政治的年代以其不朽的作品《天体运行论》向托密斯的地心说提出挑战;更多的医生不仅仅限制于草根树皮制成的药剂治病,也开始研究用化学方法制成的药剂来治病;化学家们不再以制造所谓的哲人石或者长生不老药为目的,而是注重研究物质的化学变化等等。这一切的一切都是科学家们勇于创新、挑战传统的成果,正是他们在那个神权超越一切的时代,勇敢的站了出来,直面事实挑战传统,才有了那个传奇的时代,才有了我们后世的快速发展和繁荣昌盛。如若我们追根溯源的话,亦可以说正是勇于创新、敢于挑战的精神带给了我们这不可思议的奇迹。

然而并不是所有的人都敢于勇敢地去挑战传统,那个延续了无数年的令人深信不疑的让人以为是理所当然的事实的所谓的真理。他们止步于发现新世界的大门,就是因为那个生来就被传输的传统信念之墙牢牢地阻挡住了成功的脚步。普利斯特利的故事最能说明挑战传统的重要性。普利斯特利发现了氧气,但是他是一个燃素说的信奉者,由于长期受到燃素说思想的束缚,这个重要的发现在普利斯特利手里非但没有诱发推翻燃素说的革命,反而使他更加坚信燃素说,并在一定程度上阻碍了革命的进展。

这就说明,科学研究不能只注重感性认识而忽略理性认识,只有感性认识上升到理性认识才能把握住事情的本质满足时间的需要。要知道,当人们只在一个固定的框架中思考问题时就不会有创造力,这正是普利斯特利所犯错误的根源。

相反,一切重大的创造都从打破这种固定的框架开始,或是从改变这种框架本身开始。过去与未来之间的战斗总是在进行,帕拉塞尔苏斯曾说过这样的话:“科学不能回头看,从来没有什么黄金时代”。任何真理对认识对象的反映只能是相对正确的,即在认识的深刻程度上、精确度的认识上都是有限的,或者是近似性的。所以当事实与那些我们曾经深信不疑的所为真理有所违背时,我们应该勇敢地跳出那个固定的框架,毫不迟疑的向着新的领域进发,只有这样我们才可以收获更多,才会创造一个更加美好的未来。

此外,实践是认识的基础,对认识具有决定作用。实践产生了认识的需要、为认识提供了可能、使认识得以产生和发展、是检验认识的真理性的唯一标准。所以在我们认识产生之前,我们应该以充分的实践经历来证实我们的观点。而且也只有充分的实践才可以让我们发现那些为人所忽略的地方,才可以会有惊人的发现。而在实践过程中,我们会面对无法数清的失败,面对这些失败我们想要成功就只能不断与失败战斗,毫不退缩、百折不挠。

毫不退缩、百折不挠是那雏鹰想要翱翔天空的数次尝试;是那种子想要长成大树的风淋暴晒;是那游鱼想要畅游海底的险象重生。法国著名科学家--玛丽.居里,历史上第一个获得两项诺贝尔奖的人,而且是仅有的在两个不同领域获得诺贝尔奖的人。很多人在儿童时代就听到过她的故事,但是又有多少人知道她是经历了多少次失败之后才有了那令人敬仰的成就。居里夫人被称为“镭的母亲”,但是在研究镭的过程中,她和丈夫花了3年零九个月时间才从成吨的矿渣中炼出0.1克的镭(以氯化镭的形式),并初步测出镭的相对原子质量是2225。这个简单的数字背后凝聚着居里夫妇难以计数的心血和汗水。

由此可见,我们应该勇于实践,面对失败与困难时要毫不退缩、百折不挠。我们只有毫不放弃地一次次地去实践,才能主动地改造客观世界的物质活动,才能更好地理解社会生活的本质,才能去创造一个更加美好的未来。

当然,这一切的一切都不应该仅仅应用于科学研究领域,在我们日常生活中他们有着更加广泛的应用。就拿我们自身这个整体--学生来说,如果我们想要提高自身的学习成绩,就算我们完全按照老师、家长或者那些学习好的学生所说的方法去做,我们的成绩也不一定就会有很大的提高。因为世界上没有两片完全相同的叶子,每个人都是独一无二的,自然每个人都有适用于自己的方法,前人所传授的经验不一定就适用于自己。而且只就前人们所传授的那些经验而言,他们在很多地方都是不同的,甚至可以说是相互冲突的,那么此时我们又该怎么办呢?所以我认为我们可以做的就只有“取其精华去其糟粕”,而要做到这些我们首先就要敢于去创新,去挑战那些传统的所谓的“前人经验”,并在自己一次又一次的实践当中,取得适合自己的精华,丢弃那些对自己无用的糟粕,并在此基础上创造出一个真正适合于自己的学习方法。在这个旅程中我们可能会遇到一次又一次的失败,但在这时我们就应该拿出我们面对失败与挫折毫不退缩、百折不挠的精神,跌倒了就站起来,再跌倒了就再站起来„„一次又一次、一步又一步,永不言弃,直到我们达到我们的目标。所以我认为,我们完全有可能让勇于创新、百折不挠的精神在我们的生活中焕发出无限的光彩。

7.材料与人类文明论文 篇七

三大背景

“中国目前已把生态文明建设提到一个前所未有的高度。”沈国舫指出, 我国提出并推进生态文明建设有三个背景。首先是国情背景, 我国的基本国情是人口众多、资源不足、环境脆弱。

“我们在2009年曾作过中国的宏观环境战略研究, 结论是中国的环境压力比任何国家都大, 环境资源问题比任何国家都突出。”沈国舫说。

沈国舫认为, 第二个背景是“发展的背景”。

改革开放以来, 我国处在工业化的中后期, 也处在城镇化的快速发展期, 资源环境的压力很大。“加上发展类型粗放, 我们已经为此付出了巨大的资源和环境代价。”

“第三个是国际背景。”沈国舫说, 世界上一些发达国家已经越过了资源消耗高峰期, 环境已经开始得到控制和改善。他们提出的发展模式推动了绿色经济, 其中一些经验值得中国借鉴。

未来社会特征之一

沈国舫认为, 生态文明的实质是人与自然和谐共存, 是人类社会实现可持续发展的必然要求。

如果把文明理解为人类社会开化的状态, 那么生态文明是开化状态的重要领域;如果把文明理解为人类社会进步时代的特征, 那么生态文明可能是继原始文明、农业文明、工业文明之后, 新时代应该具有的特征之一。

“我说特征之一, 是因为对工业文明以后的社会, 社会各界都有不同的提法, 但起码生态文明应该是未来社会的特征之一。”沈国舫说。

沈国舫着重表示, 未来要注重用科技创新推进经济的可持续发展, 形成资源节约和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式和生活方式。

四项重点工作

沈国舫认为, 推进生态文明建设须重点抓好四方面的工作。

首先要优化国土空间的开发布局, 也就是要用国土主体功能区划作为指导, 合理开发布局, 做好顶层设计。

二是全面促进资源节约, 也就是要做好绿色发展、循环发展、低碳发展的各项工作。

三是加大自然生态系统和环境保护的力度, 这是生态文明建设本身要做的重点工作, 也是一个庞大的工作系统。

其中又包括两方面:一方面是自然保护的概念, 包括天然林保护、退耕还林、水土保持、草原建设、海洋生态保护、生物多样性保护、生态农业等等。

另一方面是环境保护, 包括水环境、大气环境、噪声污染环境、固体废弃物的处置、土壤保护、海洋环境的保护和核辐射的安全保护等等。

四是要加强生态文明的制度建设, 包括法治建设、评价体系、目标体系、考核制度、管理制度、生态补偿的财政支持和市场调节、生态文明意识的宣传教育和公众参与。

8.人类政治文明与自然关系的发展 篇八

关键词:农业文明;工业文明;信息文明;封建政治;民主政治

中图分类号:D64 文献标志码:A文章编号:1002—2589(2010)32—0021—02

人之所以为人在于他的社会性,即人首先是社会性动物,没有社会就无所谓是“人”,而只能是动物;而社会性又在于实践性,即通过人的实践活动去改造自然。但是,并不能因此而更强调人的实践性,过分依赖人的力量,因为自然是人赖以生存的基础,即物质决定意识,社会存在决定社会意识。这是工业文明时代历史唯物主义的观点,但是在工业文明之前,人类首先经历了农业文明,在工业文明之后我们已经进入了信息文明时代,在不同的時代人与自然的关系,人对自然界的看法和认识都是不同的,是一个不断发展前进的过程。

一、封建政治与农业文明时期的自然关系

在农业文明时期,由于生产力低下,人被束缚在狭小的土地上,过着日出而作日落而息的生活。人不仅无法征服自然,甚至是完全依靠自然。而由于科技水平低下,人类无法正确认识自然和利用自然,自然在人类面前展现出强大的力量,在无法征服的情况下只能无条件地服从,不仅在物质上也在精神上。物质上的服从就是靠天吃饭,精神上的服从就是对自然幻化而来的鬼神的膜拜。当风调雨顺时就感谢上天保佑,期待来年仍会是个好年景;当风不调雨不顺时就更加诚惶诚恐地向上天祈求。上天既可以是人类的化身,又可以是生禽猛兽。在自然面前单个人往往显得过于渺小,于是人类充分重视了族群的关系。小到一个家庭、一个宗族,大到一个国家,在农业文明时期紧密地联系在一起。在家庭内部,父权是至高无上的权威;在宗族内部,部族长老是至高无上的权威;在国家内部,皇帝是至高无上的权威,是所谓君君臣臣父父子子以及演化而来的三纲五常等等。马克思在《路易·波拿巴的雾月十八日》中说:“他们不能代表自己,一定要别人来代表他们,他们的代表一定要同时是他们的主宰,是高高站在他们上面的权威,是不受限制的政府权力。” [1]人对自然的严重依赖造就了人对人的依赖,进而造就了人对人的专制统治和压迫。

二、民主政治与工业文明时期的自然关系

在工业文明时期,人类社会的生产力获得了突飞猛进的发展。工业文明创造的生产力比以前所有人类社会创造的财富的总和还要多。人类由对自然的愚昧无知发展到可以认识和利用自然的地步,人定胜天是人类向自然发出的挑战。的确,在工业文明时代,自然科学和人文社会科学的发展使得人类充分认识到并相信自己的力量,人类甚至曾经认为科学已经基本穷尽,无法再有大的突破。工业文明使得厂房可以不再严格地受自然条件的限制;社会化大生产以及社会分工获得了大发展;商品生产和销售遍及全国甚至是全世界。人类再也不需要受自然的严格限制,人与人之间再也不需要严格的彼此依赖,自由、开放和竞争成为市场经济的规则,也成为人类社会的规则,我为自己即我为人人,于是自由主义、个人主义思潮泛滥。人不再需要严格的彼此依赖,但人与人之间又是一个天然的共同体,因为市场经济既是一个生产的经济,又是一个交换的经济,自由平等的交换需要共同的秩序来维护,于是国家的作用仍然存在,但皇帝的作用已经消失,因为人们不再需要依赖一个强权的皇帝去动员庞大的力量去兴修大型水利工程去应对自然,他们仅仅需要一个能维护现存秩序的政府,这个政府又不能限制人们的自由,于是民主政治成为时代的需要。

三、和谐社会与信息文明时代的自然关系

20世纪后半叶,人类开始进入信息文明时代,即信息成为人类生产生活中的最为重要的部分。工业文明使得地域、空间再也不是限制,而信息文明则使得时间不再是限制。人类生活在瞬息万变的时代,人类可以最快地掌握即时而全面的信息。信息的全面快速传播加快了人类生活的节奏,也加快了人与人、人与自然之间的沟通和了解。虽然在工业文明时期人类便已认识到自然发展的规律,认识到人必须严格按照自然规律办事,但是直到人类充分认识到人类过度征服自然而忽视自然规律造成的严重后果,人类才开始认识到人与自然应该和谐相处,人与人之间也应该和谐相处而不是像农业文明和工业文明时期一样相互残酷征伐。信息的即时、自由、开放拉近了人与人、人与政府之间的距离,于是人与政府之间的地域和时间障碍开始逐渐消除,信息使得人与政府之间可以更快、更及时地进行沟通,间接民主制的理由、直接民主制的障碍开始逐渐消除,人类的一只脚已经开始迈向直接民主的大门。和谐社会、全民民主已经崭露出头角。

综上所述,在人类发展的不同阶段,不同时期的自然关系和生产力造就了不同时代的政治文明。在当今世界,不同的国家具有不同的生产力发展水平,据“世界之最”了解,新华社报道,世界银行2009年公布了世界上最穷的十个国家和世界上最富的十个国家的前十名,世界最穷的十个国家几乎全在非洲,亚洲仅有一席即尼泊尔,排名世界界最穷的国家第六名。而世界上最富的国家几乎全在欧洲,除此之外,美洲的美国排名第四,日本排名第六。世界排名最穷的国家第一名的是埃塞俄比亚,人均财富仅1 965美元,世界排名最富的国家第一名的是瑞士,人均财富达到了648 241美元,两者相差将近330倍[2]。在很多欧美国家已经进入信息文明时,很多非洲国家还处于原始落后的农耕时代,这也就是欧美发达国家创建并逐渐完善现代民主政治而很多非洲国家即使有西方民主政治的表象本质上却依然是封建专制时代的政治制度。“在多党制盛行的同时,黑非洲地区2 000多传统和规模较大的部族和部族政治仍在人民的政治生活中发挥着相当作用,西方式民主与部族传统的‘大树下的民主’协调发展仍是一个长期过程。多党制政治体制与现行相对滞后的市场经济体制仍不平衡。”[3]因此,发达的民主政治必须以先进的生产力和自然关系为前提,发展经济依然是落后国家的优先任务。

参考文献:

[1]马克思恩格斯选集:第1卷[M].北京:人民出版社,1972.

[2]佚名.世界上最贫穷的国家和最富有的国家[EB/OL].齐鲁信息网,http://www.qlxxw.cn/zhizui/105978.html,2010-01-14.

[3]张昆生.非洲政治制度和政治体制的昨天和今天[EB/OL].http://news.

sina.com.cn/w/2004-03-15/18523026739.shtml.

Human Political Civilization and Nature Relation

CHEN Mao-lai

(Shandong Normal University, Jinan 250014,China)

Abstract:Productivity forces is the base of the superstructure,eg politic and culture.In different stages of the human society development,the different nature development situation have different political culture.Farming civilization created a feudal politic,closed small scale peasant economy created and backward productive forces are the base of the autocratic monarchy;industrial civilization created democracy,large-scale production,freedom and equality is the base of the production of the market economy democracy;information civilization creats the democracy,the fast broadcasting,communication is the base of the production of the harmonious political life.Human society has to comply with the development of the production forces,creats the political culture suited the development of the nature relation.

Key words: farming civilization;industrial civilization;information civilization;feudal politic;democracy

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