第三节 19世纪自然科学家论人和自然的关系

19世纪是科学时代的开始，怀揣着不断探索科学真理的执着态度，人们不盲从传统，不迷信权威，不满足于已取得的经验与结论，敢于用怀疑的眼光去审视旧有的一切观念和成就，自然科学从此开始了突飞猛进的发展。物理学、天文学、化学、生物学、电学等学科相继成熟起来，形成了人类历史上空前严密和可靠的自然知识体系。这是人类探索自然所取得的伟大成就，也为推进人们认识人和自然的关系打开了一个又一个崭新视角。正如恩格斯将细胞学说的确立、能量转化定律的发现和达尔文学说的创立并列为19世纪自然科学的三大发现，他指出，“有了这三个大发现，自然界的主要过程就得到了说明，就归结到自然的原因了”，“唯物主义的自然观现在是建立在更加牢固的基础上了”。这是对三大发现以及自然科学其他巨大进步的哲学意义的最好概括，这种巨大影响力也很快在哲学、经济学、伦理学、历史学等社会科学领域中辐射开来。

一 细胞学说所体现的人和自然的关系

几个世纪以来，西方科学家怀着极大的热忱寻找着人体含有生命灵气的纤维。1665年，英国物理学家胡克在显微镜下发现了细胞。1838年，德国植物学家施莱登在前人研究成果的基础上提出，细胞是一切植物的基本构造，细胞不仅本身是独立的生命，还是植物体生命的一部分，细胞维系着整个植物体的生命。1839年，德国动物学家施旺受其启发，结合自身的动物细胞研究成果，把细胞说扩大到动物界，提出一切动物组织均由细胞组成，从而建立了生物学中统一的细胞学说。细胞学说揭示了有机界的多样统一性的基础，阐明了生命存在的一个基本层次的实质，对当时社会流行的机械论自然观是个有力反击，为后来辩证唯物主义哲学的创立提供了自然科学的强有力依据。

首先，细胞学说以物质的运动来说明细胞的存在、生命活动的过程，有力论证了有机生命界的物质性。正如施旺自己所说，“现在我们已经推倒了分隔动植物界的巨大屏障”，“有机体的基本部分不管怎样不同，总有一个普遍的发育原则，这个原则便是细胞的形成”。不论动植物机体和器官在外观形态上如何大小不一，生活方式如何千差万别，但在构成上都属于同一种东西——细胞。细胞把生物界包括人在内的所有物种都联系了起来，承认生物彼此之间、人和其他生物之间存在着亲缘关系，它实际论证了整个生物界在结构上的统一性，以及在进化上的共同起源。其次，细胞学说突破了形而上学的孤立不变的自然观，科学地论证了自然过程的相互关系，论证了有机界的辩证发展。细胞不是生来如此、一成不变的，它有其发生、发展过程，而细胞的形成状况体现着生物体的发育状况，因此，所有有机体也都有其相应的发生、发展过程。这样一来，细胞学说把事物发展的根本原因归于事物内在的变化，排斥了外力决定论和目的论。恩格斯就曾评价细胞学说使我们不仅知道了“一切高等有机体都是按照一个共同规律发育和生长的，而且使我们通过细胞的变异能力看出有机体能改变自己的物种从而能完成一个比个体发育更高的发育的道路”。再次，细胞学说与19世纪其他自然科学的发现以近乎系统的形式描绘出了一幅自然界联系的清晰图画，从而宣告了自然哲学的终结。继细胞学说之后，1842年能量转化规律的发现证明了自然界中的一切能量，如机械能、热能、光能、电能等，在一定条件下，都可以定量地互相转化。1859年达尔文进化论则论证了有机界中所有植物、动物，包括人在内，都是长期进化和发展而来的，有机界是一个统一的整体。由于这三大发现，自然界再也不能被当作各自孤立的事物的集合来看待了，它是内在存在着现实联系的一个有机整体。小到微生物，大到人类，自然界的一切无不处在普遍联系中。至此，自然界事物间绝对分明的固定不变的界限也被动摇了，不可逾越的鸿沟不存在了，自然界的一切都被证明为本质上可变的、富有生气的、永远处在发展中的运动过程。相比之下，19世纪初所流行的自然二元论难免显得幼稚和可笑。那些将人类看作是与其他自然物截然不同的东西，甚至认为人是机器的观点也在这幅由自然科学研究成果所描绘的清晰图画前不堪一击。

二 生物进化论所体现的人和自然的关系

生物进化论是从生物物种之间、生物体之间以及生物体与环境之间的相互联系出发建构的以自然选择为核心的生物进化理论，它的诞生以英国生物学家达尔文所著《物种起源》的出版为标志。生物进化论主要论证了两个问题：第一，物种是可变的，生物是进化的；第二，自然选择是生物进化的动力。传统观点通常认为，各种生物是同时、同步，以相同的速度和程度变化着的，达尔文反对这种“僵硬不变的发展规律”把十分复杂的物种变异简单化，并指出其带有浓重的机械论的味道。相反，他通过解释物种演变得以发生的机制指出，包括人在内的生物界中的千万种动植物，都是由简单到复杂、由低级到高级进化而来的，由于生物繁殖过剩，不可避免地存在种内和种间的生存竞争，竞争能力强的个体能产生较多的后代，使种族得以繁衍，而竞争能力弱的个体则逐渐被淘汰，即所谓的物竞天择、适者生存。

和细胞学说一样，生物进化论把“造物主”——神从有生命现象的研究领域驱逐了出去，从根本上推翻了长期统治生物学研究的“神创论”思想。“他极其有力地打击了形而上学的自然观，因为他证明了今天的整个有机界，植物和动物，因而也包括人类在内，都是延续了几百万年的发展过程的产物。”至此，生物进化论为马克思人和自然关系的思想提供了基础的理论。但遗憾的是，对于人类自身发展的考察，生物进化论也仅仅是纯粹从生物学角度出发的，千方百计想要摆脱机械论自然观的生物进化论一旦将问题具体到人，便也陷入了机械论的泥沼。对此，马克思的评价客观公允：“虽然存在许多缺点，但是在这里不仅第一次给了自然科学中的‘目的论’以致命的打击，而且也根据经验阐明了它的合理的意义。”在这里，马克思所说的“许多缺点”主要就是指生物进化论忽略了劳动在人类自身发展中的决定性作用。

劳动促进了手与脚的分工，使人学会了制造和使用工具；劳动促进了大脑和机体的进化，促进了语言的产生，加速了信息的生产和传播。在劳动过程中，人们通过不断制造和使用生产工具来开发自然，科技进步所带来的生产工具的每一次更新，都意味着人类对未知自然的探索又增进了一步，人类自身的发展又向前迈了一步。总之，劳动在人类自身的发展中起着决定性作用，是劳动使人区别于动物。也正因为有劳动，人类的“进化”发展才不同于一般生物。马克思在《资本论》中总结说：“人类史同自然史的区别在于，人类史是我们自己创造的，而自然史不是我们自己创造的。工艺学揭示出人对自然的能动关系，人的生活的直接生产过程，从而人的社会生活关系和由此产生的精神观念的直接生产过程。”显然，马克思将人类的“进化”发展放置于社会历史发展的领域中，放在劳动的背景下来考察，大大发展了达尔文纯粹生物意义上的进化理论。关于这一点，在后面的章节中，笔者还将着重论证。

三 土壤增肥化学所体现的人和自然的关系

19世纪自然科学的另一飞跃是在化学领域，对无机化学和有机化学的研究有了突破性的进展。最为典型的是土壤增肥化学，其研究成果广泛运用于农业生产领域，改善了土壤肥力，提高了农作物收成率，也极大地拓展了人们对自然、对农业生产的认识。马克思在其著作中常提及的“农业化学之父”、“肥料工业之父”李比希就是这样一名将有机化学应用到农业领域，对农业生产作出了巨大贡献的化学家。

19世纪土壤肥力的下降是整个欧洲普遍关注的重要生产问题。为追求利润而无限扩张的资本主义农业生产极大地挑战着土地的再生产能力，城乡分离而导致的远距离贸易也在一定程度上造成了土地营养的流失，对土壤肥力的危机感在欧洲社会蔓延。而正如马克思在《资本论》第一卷中所评价的，“李比希的不朽功绩之一，是从自然科学的观点出发阐明了现代农业的消极方面”，李比希发现了资本主义农业的这一消极面，但也成为第一个主张用化肥代替天然肥料使土壤增肥的人。1840年，他的《有机化学在农业和生理学上的应用》一书问世，书中提出的“植物矿质营养学说”认为，植物生长需要碳酸、氨、氧化镁、磷、硝酸以及钾、钠和铁的化合物等无机物，而土壤则是这些营养物质的主要供给源。然而，土壤中矿质养分的含量是有限的，且必将随着耕种时间的推移而日益减少，因此必须增施矿质肥料予以补充，否则土壤肥力水平将日趋衰竭，作物产量将逐渐下降。那么，该如何给土壤补充矿质肥料呢？李比希提倡用无机肥料来提高收成，还提出了发酵作用的原理。这个主张即著名的“归还学说”。它正确地指出了土壤对植物营养的重要作用，从而促进了田间试验、温室试验和实验室化学分析的兴起以及化肥工业的发展，并为土壤学的发展作出了划时代的贡献。

不仅如此，李比希还曾谈及，如果能够将城镇居民的固体和流体排泄物用于农场，那么土地的生产能力将可能会长久地不受损害地保持下去。李比希的创新预示着人类对自然的认识和对自然的开发上了一个新台阶，这大大影响了1830年至1880年的持续了半个世纪的资本主义世界第二次农业革命。而熟悉马克思的人也都知道，马克思在《资本论》第三卷中有关提高土壤利用率、处理城市排泄物和对工业及生活废物进行妥善利用的论述也正是对这一思想的借鉴和发展。