地球人文社会科学研究的基本方法

[摘要]地球已经进入“人类世”的新地质时代，新地质时代的地球研究需要把自然科学与人文社会科学结合起来，并应用地球“活物质”方法、“盖娅假说”生命方法、生态系统整体性方法等新的科学方法来研究，形成地球人文社会科学。维尔纳茨基提出的地球“活物质”方法将地球生命有机体作为统一整体来研究地球上的物质、物质关系和运动，并据此创立了生物地球化学和“生物圈”学说，具有重要的科学价值和方法论意义。“盖娅假说”提出生物圈作为自适应的调节系统能够自动维持地球平衡状态，这种新的地学方法揭示了地球的自组织潜能和地球环境的非线性系统特性，也表明了人类活动应该遵循的生态伦理原则。生态系统整体性方法依照地学思维方式的生态整体性思维来看待和研究地球科学及“人类世”时代的地球问题，全面而辩证地把握研究对象，注重网络因果关系分析及生态学方法、概率统计方法、数学模型方法等的结合。这些新方法的应用不是孤立的而是统一的，表现了对人与地球的双重关切，将推动地球人文社会科学的长远发展，进一步拓展人类文明的新视野，使人类对地球的科学认识和实践活动迈向新的境域、攀上新的高度。

[关键词]“人类世”地质时代；地球“活物质”；盖娅假说；生态系统整体性

[中图分类号]N031　[文献标志码]A

地球科学被定义为自然科学，对它的研究属自然科学研究。但现在的地球并不是纯粹自然的地球，而是被人类活动改变了的地球，是人类学的地球。地质学家认为，地球已经进入一个新的地质时代——“人类世”地质时代。新的地质时代的地球研究不仅需要自然科学，而且需要人文社会科学，需要把自然科学与人文社会科学结合起来对其进行研究。进行地球的人文社会科学研究需要新的科学方法，比如地球“活物质”方法、“盖娅假说”生命方法、生态系统整体性方法等。

地球是太阳系已知八大行星之一，是一个庞然大物，总质量5.974×1024kg，赤道半径6378.14km，分地壳、地幔和地核，总体积1.0832×1012km3；它已经有46亿年的历史，是现在人类已知唯一有生命的星球，是人类和近亿种生物共同的家园。但是，在茫茫宇宙中地球只是一颗小小的普通的行星，我们生活在地球上，看不到它的真面目，在浩瀚宇宙中它只是一个小斑点。我们认识地球，依照还原论分析思维，用分析方法、比较方法、实验方法等传统方法是无能为力的，需要用整体性方法。地球是有生命活动的机体，不仅有物理物质、化学物质，而且有生物活物质、有人类；其运动形式不仅有机械运动、物理运动和化学运动，而且有地质运动、生命运动和社会运动。对这样复杂的地球的认识，需要生态系统整体性方法。

从认识论的角度看，人类认识地球是从石头开始的。一方面，人类从对石器的制造和使用中产生了最早的矿物知识，从陶器、铜器、青铜器、铁器的制造和使用中产生了最早的矿物学知识，工业革命以后又出于对各种金属和燃料的需要而从矿物学发展出地质学；另一方面，在日常生活中，为了躲避或对抗各种各样的自然灾害，为了寻找栖身之所，为了获得食物和安全，人类不断积累并形成了地理、气象、灾害等有关地球的知识。科学技术革命形成了现代地球科学和技术体系，主要应用还原论分析思维来研究地球的机械运动形式、物理运动形式和化学运动形式；但是对现代地球特别是“人类世”地球的一些非常重要的物质运动形式，如地质运动形式、生物运动形式和作为地质作用力的人类的运动形式，尚缺乏深入研究，它需要新的研究方法。

一、地球“活物质”方法：研究地球科学的新方法

地球“活物质”理论是俄国科学家维尔纳茨基提出的。他是地球化学和生物地球化学的创始人。1981年，苏联自然科学哲学问题第三次会议专门讨论维尔纳茨基的科学遗产在现代科学发展中的意义，会议通过提案将1983年定为“维尔纳茨基年”，以纪念他对世界科学发展的杰出贡献——他第一个研究了生物有机体对地球的作用以及人的地质作用，创立了生物圈和智慧圈学说；他的地球“活物质”理论正确地解释了地球进化的生物学阶段的形成和意义，对认识地球具有重要的方法论价值。

1.地球“活物质”概念的提出

1989年，笔者翻译出版了维尔纳茨基《活物质》一书。这是维尔纳茨基1920年代初的著作，1978年由莫斯科出版社出版，内容包括前言“宇宙的两种综合”，第一章“活物质的意义”，第二章“从地球化学观点论活物质”，第三章“生命起源和永恒性”，第四章“活物质和死物质”，第五章“地球化学中的活物质和活物质研究的特点”。

维尔纳茨基在本书的前言中开头便说：“很遗憾，生物学家们通常很少注意与活物质有关的现象，而对于由外界环境变化表现出来的有机体的种的特征的研究工作，也远远脱离使现代研究者感兴趣的一般任务。生物学家们忘记了他们所研究的有机体是地壳不可分割的一部分，是地壳不断变化的机制，而只是在我们的抽象中才可以把有机体同地壳分开。我们只有在对它评定时，把有机体的地质的、特别是地球化学的性质(即生物圈中化学现象总和所引起的变化)与有机体的形态的生理特性结合起来，才能得到关于有机体的完整概念。”与传统生物学家的研究不同，他一开始就视生命为整体，认为生物与环境是统一的、生命现象与无生命的自然现象是统一的，他用生命整体性观点研究生物的地质作用，并从地质的即行星的观点来看待这种统一过程和作用。总之，维尔纳茨基是用全新的观点，即“活物质”的观点研究地球的。

所谓“活物质”，是指生物圈内有机体的总和。这一概念是维尔纳茨基在创立生物地球化学时提出的。1915年，他发起成立俄国自然生产力研究委员会并任主席。在自然生产力研究中，为了研究各种自然资源如岩石、矿物、水、植物、动物等，需要用统一的尺度和方法计算这些资源。这样，他开始像研究岩石、矿物的总量一样研究植物和动物总量，从而提出“活物质”概念。他说：“在地球化学中，生命的无数单个有机体的协同作用，以它们的总和表现出来……必须从它们的重量、它们的化学成分、它们的能量、它们的空间特性的观点来表示有机体的总和。以这些参数表示活的有机体的总和，必须引进表明生命的新的术语。我把以重量、化学成分、能量、空间特性表示的有机体的总和称为活物质。”

以有机体总和表示的“活物质”，是地壳不可分割的一部分，是造成地壳变化的重要因素。“活物质”作为地球生命有机体是统一整体，它的地质作用是巨大的，可以与河流、风、火山和其他地质作用相比拟。他说：“从地球化学的观点来看，活的有机体不是地壳化学组织性中的偶然事件，它构成地壳最重要的和不可分割的部分。它们与地壳上的无机物、矿物和岩石有密切的联系，是统一的地壳过程的表现。”在这里，生物成为地球的强大的地质作用力的表现。

2.“活物质”概念的科学意义

首先，通过对活物质的研究创立了一门新的科

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