思维方式变革与农学发展

□孙彦泉 林美卿

思维方式是由一系列基本观念所规定和制约的并被模式化了的思维的整体程式。思维方式不仅是文化的组成部分，而且居于文化的最深层，对文化的建构居于控制、支配、导向的功能。人类思维方式经历了从古代、近代到现代的演变，每个时代都呈现出不同的特征。恩格斯指出“每一时代的理论思维，都是一种历史的产物，它在不同的时代具有非常不同的形式，并同时具有非常不同的内容。”①思维方式与社会的生产力水平，特别是与科学技术的发展水平相关，因而就有着明显的时代烙印，在一定的历史时期内保持着相对稳定，形成一定的思维形式和内容，成为人们认识问题、分析问题的总思路，制约着人们理性的认识方向和发展趋势，也影响着科学技术的发展。

农业是人类社会进步的阶梯，农业生产的不断演进促进了整个社会进步。农业既是历史发展的根脉，又是未来发展的基础。农业科学的发展同人类思维方式的变革有着难分难解的联系，农学思想的发生发展都被打上不同时代思维方式的烙印。现代农学正面临新的理性选择，理清思维方式变革与农学发展的历史脉络，有着重要的意义。

一、整体性思维与传统农学

中国农业有万年以上的发展历史。生活于世界东方的华夏先民，在长期的观察和实践中不断积累生产经验并进行归纳和概括，创造了先进的传统农学体系，在17世纪以前一直居于世界前列，17世纪之后仍向纵深发展。

中国传统哲学有着悠久的整体性思维的传统。中国先民喜欢在农业中寻找哲理，追求尽善尽美和中庸，而不仅仅把农业看成是一种技艺。国外许多学者认为，中国的传统农业和农学，是一种“家学”，其中蕴涵着许多深奥的哲理。中国传统农学中这些“深奥的哲理”与中国传统哲学的深刻影响密不可分。著名科学史家李约瑟在他的名著《中国科学技术史》中说:“当很早就仔细地考虑形式逻辑的时候，中国人则一直倾向于发展辩证逻辑。在发展机械原子论的时候，中国人则发展了有机宇宙的哲学。”②现代耗散结构理论的创始人普利高津认为，“中国传统的学术思想是着重于研究整体和自发性，研究协调与协和。”③

在中国传统文化中，“天人关系”既是研究“知天”的问题，也是探索人生意义的问题。关于人与自然关系的思考，一直是中国传统哲学范畴内的重要问题。从先秦时代到明清时期，我国大多数思想家、哲学家都有自己的自然观、天人观思想，这是中国传统文化的一个独特现象。这对中国传统农业和农学的发展有着深刻的影响。哲学在某种意义上表现为一定的思维方式，整体性思维一直是中国传统思维方式的最根本的特征。中国传统农业不仅始终受到重农政策的保护，而且系统整体思维方式广泛渗透到农业生产的实践和农学理论之中。中国传统农学从整体和谐出发，采用传统哲学的概念和范畴来阐发农学理论和原理，以把握整体功能为目标，与中医学一样体现着朴素的系统整体观。

说到整体观，中西之间是有着明显的区别的，古希腊的整体观，是以有确定的时空形式的有限实体为对象的，就思维方式来说是属于分析型的。而中国古代的整体观把宇宙万物视为一个生克制化的无穷过程，强调万物存在和变化的生命连续性和不可分割的系统整体性。对于具体对象则侧重于把握它所具有的功能和效用，个体需要借助于自身的价值而不是形式才能在整体中保留自己的位置。因此，它所强调的是整体的和谐及其作用表现。这种古朴的系统整体观，其思维方式乃属于综合型的。它使中国在古代的政治、伦理等方面形成了一套独具特色的理论，并且在社会管理、农业生产、军事艺术和科学技术等领域取得了巨大的成就。但是，由于它不具备实证科学的形态，缺乏对质料结构、事物属性和能量转换的具体分析和研究，因而不能形成为真正科学意义的系统论思维方式。

“三才”理论把天地人作为宇宙间并列的三大要素，又把它们联结为一个整体，是中华民族共同具有的普遍的思想观念和思维方式，是中国古代思想家和农学家考察事物的理论框架。“三才”理论在原始意义上说，是地地道道的农业思想，农业语言。它在长期农业实践的基础上产生，又反过来成为中国传统农业和传统农学的指导思想。《吕氏春秋》是先秦时代一部重要的史学著作，内容涉及广泛，在《审时》篇中就有对农业生态系统的精辟阐释:“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也。”“稼”就是农业生产的主要对象——生物有机体;“天和地”就是生物有机体赖以生存的自然环境;生产活动则是“人”的主观努力，这三者不是相互独立的，它们之间构成了一个动态关联的完整的农业生产系统。天地人物的协调统一是农业实践的关键。

“三才”理论所包含的整体观、普遍联系观、动态观贯穿于中国传统农学和农艺的各个方面，中国古代农书无不以“三才”理论为立论的依据。荀子说:“天有其时，地有其财，人有其治，夫是之谓能参，舍其参则惑矣”，指出只有天时(气候因素)、地宜(地理条件)、人力(劳动过程)三者的有机结合，才能使农业生产顺利进行。马一龙《农说》中也有非常精辟的论述:“合天时、地脉、物性之宜，而无所差失，则事半而功倍矣。”这里的天和地可以理解为环境，物即生物，再加上人这个因素，就构成了完整的农业生态系统。“草木未落，斧斤不入山林”(《淮南子》)，“不违农时，谷物不可胜食也”(《孟子·梁惠王上》)，都体现了保护自然资源的生态学观点。在生产实践上则逐渐形成了由倒茬轮作的耕作技术和绿肥作物栽培的施肥技术构成的独特的“以田养田”技术，形成了农业生态技术的早期形态。

元气论是中国古代自然观、宇宙本原理论的主流，从战国时代到明朝末年，它一直是中国古代最重要的物质结构思想，正如原子论一直是欧洲人最重要的物质结构思想一样。元气论认为世界万物的本原物质是元气，用“气”把天、地、人、物统一起来，阴阳、五行、万物都是由元气分化而来。中国传统农学正是从整体的气出发，去把握作物生产过程，研究农业生产和农业科学的规律。“盖万物因时受气，因气发生阴阳一有愆忒，则四序乱而不能生成万物，寒暑一失代谢，即气候差不能运转一气。在耕稼盗天地之时利，可不知耶?”就是具有代表性的一种观点。

阴阳学说用阴阳二气的升降、进退、消长来解释世界万物发展变化的动力和原因，阴阳二气的运行变化，交感合和导致万物生成化变，人应根据阴阳二气的变化来把握事物演化过程中的内在关联。所谓“阴阳相易转相生”。阴阳学说与元气论的合流，使得两者互为提升拓展，被广泛应用于传统农业思想及农学理论的阐述。在周代，人们已用阴阳二气的变化来解释四季的更替和万物的繁茂与凋衰。《汜胜之书》就有“春解冻，地气始通，土一和解。夏至，天气始暑，阳气始盛，土复解。夏至后九十日，昼夜，天地气和。以此时耕田，一而当五。名曰膏泽，皆得时功”的论述。《管子·形势解》中也有相似的论述:“春者，阳气始上，故万物生;夏者，阳气毕上，故万物长;秋者，阳气始下，故万物收;冬者，阴气毕下，故万物藏。故春夏生长，秋冬收藏，四时之节也。”《陈旉农书》中“万物因时受气，因气发生”，“顺天地时利之宜，识阴阳消长之理，则百谷之成，斯可必矣”，马一龙《农说》中“阳主发生，阴主敛息，物之生息，随气升降”，都把生物发生和敛息的根本原因，纳入阴阳二气的体系之中。由此可见，农业实践活动主要是根据具体时节协调生物有机体与其环境之间的关系。

五行学说力图证明，一切事物内部都具有一定的结构，它应用“金木水火土”之间相生相克的关系来探索事物之间、事物与环境之间以及事物内部结构与系统之间相互联系、协调和平衡的关系，以求从整体上把握事物。五行说对于人们认识农业生产中的各种要素及其相互关系产生了积极的影响。杨双山《知本提纲》坚持“人以五行著体，日用消耗，元元之气宜继;物以五行备用，谷禀中和，生生之助为首。”《知本提纲》用“天、地、水、火、气”的新五行说，取代了“金、木、水、火、土”的旧五行说，认为世界上一切事物均由阴阳著体，尽为五行变迁，是用阴阳五行说阐述农学原理的典型文献。在阐述农业生产的客观条件和主观努力时，《知本提纲》说:“盖独阴不生，孤阳不长。阳施阴承，阴化阳变。阴阳交而五行和，五行和而万物生。故犁耖灌溉，必勤其功，斯燮理裁成，自尽其妙。”认为利用犁耖灌溉等耕作栽培措施，协调水、肥、气、热等环境条件，有利于农作物生长发育良好，达到农业丰收。

系统整体观对中国传统农业和农学思想的影响是多方面的。在发挥地区优势的营农思想方面，《淮南子·齐俗训》提出:“水处者渔，山处者木，谷处者牧，陆处者农。”在趋利避害的营农思想方面，《农说》提出:“知时为上，知土次之。知其所宜，用其不可弃。知其所宜，避其不可为”。在量力而行的营农思想方面，《齐民要术》提出:“凡人家营田，须量已力，宁可少好，不可多恶”。这些重要的农学思想，促成了精耕细作优良传统的形成与发展。

但是，中国传统哲学的系统整体观，一方面表现出系统思维和辩证思维的优越特性，另一方面又由于内在的矛盾和缺陷，阻塞了中国哲学和自然科学向高层次的发展。由于系统整体观在中国古代科学形态中长期占据统治地位，这抑止了实证分析方法的发展，使中国传统农学缺乏实验科学的思想、方法和手段，只能长期停留在经验形态和表层水平，不具备发育成近代科学形态的内在条件。因此近代以后中国传统农学的落伍就是自然的了。

二、“分析传统”与近代农学的理性特征

恩格斯认为，分析性的思维方式产生于近代:“真正的自然科学是从十五世纪下半叶才开始，从这时起它就获得了日益迅速的进展，把自然分解为各个部分，把自然界的各种过程和事物分成一定的门类，对有机体的内部按其多种多样的解剖形态进行研究，这是最近四百年来在认识自然界方面获得巨大进展的基本条件。”④近代科学思维方式的核心思想和方法是还原与分析。它使人类的认识走上了一条从笼统到具体、从模糊到精确、从粗糙到精致的发展道路。在“分析传统”规范和影响下，近代科学逐步走向辉煌。

近代科学不再关心古代自然哲学所讨论的诸如世界本原和运动的源泉问题，而是着眼于自然界的特殊的具体问题，探索各种运动形式的特殊规律，重视观察和实验的作用，每一门自然科学都要依据观察实验所积累的材料对探讨的自然现象提出理论上的解说和说明。科学实验成为近代科学赖以发展的最切近的基础，这对近代农学产生了深刻的影响。到18世纪，整个农业科学体系发生了根本性的变革，形成了以系统的实验研究为基础，由实验设备武装为特征的近代农业科学，成为在世界范围内占主导性地位的科学体系。

19世纪中叶以后，自然科学如化学、生物学、生理学、气象学、遗传学、微生物学、昆虫学和土壤学等的研究成果及其实验方法逐渐被应用于农业，促进了农学研究从经验水平到近代农业科学的质变。恩格斯曾经把整个近代自然科学称之为实验科学，农业科学也不例外。近代农学不再把农业生产作为一个整体来观察，而是将其动植物个体进行解剖分析，将其内部结构乃至构成生物体的基本单位的细胞结构进行研究，以便发现生物个体生命活动的本质;不再是依赖于生产经验来提高农业生产技术，而是利用人为控制的有限环境来进行农业生产过程的实验、模拟。

1804年，索秀尔(de Saussure)采用精确的定量分析方法测定了空气中的二氧化碳含量以及在二氧化碳含量不同的空气中所培养的植物体内碳素不同，证明植物体内的碳素来自空气中的二氧化碳，是植物同化作用的结果;而植物的灰分则来自土壤;碳、氢、氧来自空气和水。

1834 年，布森高(Boussingault，J.B.1802—1887)创建了世界上第一个农业试验站。他采用索秀尔的定量分析法，运用田间试验技术，对各种轮作制中作物产量和成分进行了较为精确的分析，研究碳素同化和氮素营养问题。他认为植物中碳素来源是取自空气中的二氧化碳，并极力推行氮素营养学说，确认豆科作物可利用空气的氮素，并能提高土壤的含氮量;谷类作物则不能利用空气中的氮素，只能从土壤中吸收化合态氮素，并使土壤中的含氮量明显减少。布森高的氮素营养学说，对于氮素肥料在农业生产中的作用以及栽培豆科绿肥以提高产量，都起了很大的作用。

1840年，李比希(Justus von Liebig，1803 －1873)发表了《化学在农业和生理上的应用》，这是农业化学发展史上里程碑式的著作。他根据索秀尔和施普林盖尔(Sprengel)以及他自己的大量实验研究的结果，提出了植物矿质营养学说、养分归还学说和最小养分律。他用实验证明: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;人和动物的排泄物只有转变为碳酸、氨和硝酸等才能被植物吸收;为了维持养分平衡，必须把从土壤中带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤;作物的产量受土壤中相对含量小的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化。这些观点是近代农业化学的重要基础，植物矿质营养学说被认为是植物营养学新旧时代分界线和转折点。

1866年，孟德尔(Gregor Johann Mendel，1822—1884)根据他的豌豆杂交实验结果发表了《植物杂交试验》的论文，揭示了现在称为孟德尔定律的遗传规律，奠定了遗传学的基础。19世纪末叶在生物学中，关于细胞分裂、染色体行为和受精过程等方面的研究和对于遗传物质的认识，这两个方面的成就促进了遗传学的发展。达尔文在《物种起源》和《植物界异花受精和自花受精的效应》中所阐明的选择和杂交等与进化的关系，对作物育种有着深刻的影响。人类通过掌握生物遗传变异规律，依据事先确定的育种目标，采取人工杂交的办法，在比较短的时间内育成新的品种。

近代科学依据观察实验所积累的材料对探讨的自然现象提出理论上的解说和说明，追求的是对自然界的理解，把自然现象从实际的生产过程和技术实践中抽取出来，在人为控制下加以研究，揭示现象背后的规律。近代农学借助于科学实验手段，或者模拟农业生物与自然环境的相互联系;或者把复杂多变的自然过程和农业生产过程加以简化，在多次反复试验的基础上进行科学分析，采取相应的技术措施。如施用化肥是为了增加土壤中的某种化学元素;人工施放二氧化碳是为了改善光合作用的气相环境;温室则是把温湿度作为关键控制因子。实实在在的实验分析既是推进近代农学的方法论，又是理解农学的认识论。

从历史角度看，实验方法在近代之所以成为科学研究的核心方法，是与近代科学变革、发展及其思想倡导密切相关。一是这种方法促进了经验科学发展，并产生了系统的能较好地解释自然及其现象的理论知识体系，使实证科学得到广泛的认同。正如恩格斯所说:“在希腊人那里是天才直觉的东西，在我们这里是严格科学的以实验为依据的研究结果，因而，也就具有确定得多和明白得多的形式。”⑤二是哲学家们积极倡导实验方法。英国著名的唯物主义哲学家和科学家弗兰西斯·培根(Francis Bacon，1561－1626)，第一次系统地提出了实验方法和归纳方法，构建了唯物主义经验论。他认为，“科学是实验的科学”。⑥“自然的奥秘也是在技术的干扰之下比在其自然活动时容易表露出来”。⑦马克思称他是“英国唯物主义和整个现代实验科学的真正始祖。”

然而，近代科学思维方式的“分析传统”也有明显的局限性。它只注意局部而忽视了整体，只注意分解而忽视了联系和发展。这种思维方式使传统农学的基本哲理发生了根本性的改变，由强调特殊性而变为强调普遍性;由强调差异性而变为强调同一性;在技术上由强调选择性而变为强调通用性。农业生产表现出一种日趋开放的结构，这表征着农学的一种根本性转机。

19世纪，伴随科学的大踏步前进，客观世界的普遍联系和演化的特征被逐步揭示出来。以此为契机，以注重联系和发展、整体和层次、结构和功能等为特征的马克思主义的辩证系统思维方式也应运而生。特别是20世纪中叶以来，系统科学理论的逐步完善，终于使这种全新的思维方式完成了从哲学向科学的转化，具备了更加坚实的理论与实践基础。

三、系统综合思维方式与现代农学理性的选择

现代农业，是用现代科学技术支撑的农业，是用现代物质条件装备的农业，更是用现代发展理念和思维方式引领的农业，人们一直渴望对农业生产环境的规范性控制已经不再是梦想，同样，现代农学思想和思维方式也面临新的选择。

20世纪40年代以来，系统科学的产生和发展为人们提供了一种全新的以系统整体去认识和探索世界的思维方式。这种思维方式把事物视作一个由要素构成的、具有一定结构和功能并与外界相互作用的系统，着眼于要素与要素之间的相互关系，偏重处理系统和子系统、系统和环境，子系统和子系统之间线性和非线性关系及相互作用，综合考察从而达到系统整体优化。系统思维方式为人类的实践活动提供了新角度和新思路，广泛渗透到各个领域和不同学科。

系统思维方式是“整体大于部分之和”，是在批判传统的、以决定论为核心的线性思维方式和还原论的思维方式基础上发展而来的，它顺应、满足了现代化大经济、大科学发展的客观要求，尤其在处理复杂的大系统工程问题上发挥了不可替代的作用。当今农业先进国家已经将系统工程原理和方法用于规划、设计、建设和组织农业生产系统和农村生活系统以及农业政策系统，引起了农业生态系统综合化的趋势。

任何思维过程都包含着综合和综合的因素。系统思维方式在把握客观对象时，不是以事物的部分为出发点，而是以整体为出发点，继而研究各部分，之后又综合为整体。它不是把综合和分析当作两个完全不同阶段的单向思维方式，而是把分析和综合形成混合一体的双向思维方式。系统思维方式的综合性，并不等同于思维过程中的综合方面，它是比“机械的综合”、“线性的综合”更为高级的综合。其思维程序是:综合一分析一综合，相互之间存在着反馈。

系统综合思维方式强调整体性、结构性、优化性。整体性包括两个方面:一是始终把研究对象放在系统之中加以考察和把握。在思维中必须明确任何一个研究对象都是由若干要素构成的系统，必须把每一个具体的系统放在更大的系统之内来考察。二是在对整体情况充分理解和把握的基础上提出整体目标，然后提出满足和实现整体目标的条件，再提出能够创造这些条件的各种可供选择的方案，最后选择最优方案付诸实施。在这个过程中，提出整体目标，是从整体出发进行综合的产物;提出条件，是在整体目标统摄下，分析系统各要素及其相互关系而形成的;方案的提出和优选，是在系统分析的基础上重新进行系统综合的结果。系统综合思维方式渗透到农学领域，导致农学思想发生了重大变革，促进了农业系统论和农业系统方法的产生。

系统综合思维方式的结构性、优化性，就是把系统科学的结构理论作为思维方式的指导，强调从系统的结构去认识系统的整体功能，并从中寻找系统最优结构，进而获得最佳系统功能。系统结构与系统功能是紧密相连的，结构是系统功能的内部表征，功能是系统结构的外部表现。优化结构就能产生最佳功能，非优化结构不能产生最佳功能，这是结构决定功能的一个具有方法论意义的观点。农业系统论从生态效果、经济效果和技术效果三者的统一去研究农业。它不仅使我们摆脱了具体学科之间的历史界限和农业内外部分工的局限，而且指导人们在要素不变的情况下，如何努力创造优化结构，实现系统最佳功能。因此，原来的由单科单项研究所得到的一系列农业理论、方法和技术都不得不通过农业系统论和农业系统方法来重新加以检验。

农学思维方式的转折涉及到不同的价值判断，批判性选择具有重要意义。现代农业进一步发展的理想目标，是建立一个既有最佳生态效益，又有最高经济效益的新型的综合的农业生态系统。现代科学技术日新月异，我们必须用更高的责任感来推动农业的发展，实现农业现代化。现代农学应遵循系统综合的哲理观和思维方式，以农业系统论为指导，从整个农业系统着眼，从整体最佳协调农业生产各要素之间和农业生产过程中各环节的关系，探索最佳模式和技术措施，保护农业系统的动态平衡，建立高功能的可持续发展的农业生态系统，承载更高的负荷，实现经济效益、生态效益和社会效益的统一。

注 释:

①恩格斯.自然辩证法［M］.北京:人民出版社，1984:45－46.

②［英］李约瑟.中国科学技术史［M］，第3卷.北京:科学出版社，1978:337.

③［比］普利高津.从存在到演化［J］.自然杂志，1980，(1).

④马克思恩格斯选集，第3卷，第60页.

⑥16－17世纪欧洲各国哲学［M］.北京:人民出版社，1975.

⑦吴岱明.科学研究方法学［M］.湖南人民出版社，1987:26.