自然与人类文明: 古代文明——人类改造
地球的辉煌成就
人类自从成为地球的主人，就变适应、依赖自然为改造自然，并在实践中创造了光辉、灿烂的文明，使地球这个人类赖以生存和发展的环境变得越来越美好。
人类早期的文明都是以河谷为基地发展起来的。肥沃的土地，充足的水源，强烈地吸引着人们来这里从事农耕活动。尼罗河流域曾是世界古代文明的发源地之一。早在一二万年前，人类就在尼罗河流域的河谷两岸高地上生活。公元前5000年左右，人们逐渐移居到尼罗河谷地，发展起农业和畜牧业。
公元前4000年时，埃及人已学会制造铜器和石器、木器、骨器等等。公元前3500年左右，其原始公社解体，出现了奴隶制国家。法老不断地发动战争，掠夺奴隶。同时，利用奴隶治理经常泛滥、威胁人类生存的尼罗河。在治理过程中，人们为了丈量、测算尼罗河泛滥的影响，预报气候的变化和探索治理的方法，推动了古埃及的数学，尤其是几何学、三角函数等，以及天文学的高度发展，这对现代数学、天文学产生了重要影响。随着尼罗河治理的成功，两岸兴起了新的城市，许多高大建筑物拔地而起。法老们企求死后的继续安宁和舒适，代代相传地为自己兴建了许许多多雄伟的金字塔①。其设计过程中的复杂数学原理，建造过程中的精确程度以及组织能力，为古代埃及文明增添了光彩，至今仍令我们惊叹不已，神秘莫测，成为世人的旅游胜地。
几乎与埃及古代文明齐名的幼发拉底河和底格里斯河文明也是在改造自然的过程中创造出来的。除巴比伦的“空中花园”被世人称为“世界七大奇迹之一”外，苏美尔人已在公元前3000年，通过实践和探索，认识了金、木、水、火、土五大行星，绘制了黄道十二星座图，计算出一年为365天6时15分41秒，和近代的计算仅相差26分55秒，也已知道六十进位法和十进位法，算术四则和分数应用等，为世界文明作出了贡献。古希腊人对宇宙规律的假想，包含了许多基本真理，反映了当地居民在改造大自然中的聪明才智。他们在纺织、金属、木器、皮革、造船、建筑等方面的新技术，推动了其经济、文化的繁荣。人们通过迈锡尼古城遗址的挖掘，可以见到当时古希腊雅典文化的部分面貌。该城距雅典西南100公里，阳光充足，宽大的前门两侧有两只高大的石狮守卫着，城廓的主墙长达800米，最厚的地方达10米，这一切都象征着它所拥有的权力。宫殿宏伟，墓葬品丰富多彩，古物和金银器具无数，威武的勇士站立两旁，充分显示了其文明程度。
中国是四大文明古国之一。黄河是其文化的发源地，正是黄河水哺育了中华民族，使其科学文化在相当长的时间里处于世界巅峰。中国人在与大自然的搏斗中，发明了文字和数学计算方法；运用天文地理知识预报天气的变化；利用火力、水力、风力、潮汐为发展农业生产服务；采集大自然赋予的中草药，与威胁人类生存的疾病作斗争。中国火药、罗盘、纸、造印刷术四大发明，更是有力地推动了全世界文明的历史巨轮。正如R·坦普尔在李约瑟博士的推荐下，于1986年出版的《中国——发现和发明的国度》一书中所①金字塔是埃及法老们的陵墓，大多集中在开罗西南10公里的地方，约有70多座。其中，最大的是法老胡夫的陵墓，约建于公元前27世纪，费时30年，每天有10万人劳动。另一个金字塔和狮身人面像，是法老哈夫拉的陵墓，它是埃及人民创造性智慧的结晶。
指出的，“现代世界赖以建立的基本的发明创造，可能有一半以上来自中国..中国人和西方人一样惊奇地看到，现代农业、现代航运、现代石油工业、现代气象观测、现代音乐，还有十进制数学、纸币、雨散手推轮车、多级火箭、枪炮、毒气、降落散热气球、载人飞行、白兰地、象棋、印刷术，甚至蒸汽机的核心设计，都源于中国。如果没有从中国引进船舵、罗盘、多级桅杆等等，欧洲就不会有导致地理大发现的航行，哥伦布无法航行到美洲，欧洲人也不可能建立众多的殖民帝国。如果没有从中国引进马镫，欧洲也就没有什么武士时代。而如果没有从中国引进火药和枪炮，就不可能结束武士时代。如果没有从中国引进造纸术和印刷术，欧洲会长期地处于手抄书本的时代，书面文献无法广为流传。”
现代文明——人类对地球的加速索取
15世纪下半叶，人类社会进入了一个新时代。这是地球前所未有的最伟大的一次革命。自然科学从中得以诞生和形成。资产阶级开始登上历史舞台，冲破封建社会的种种束缚，广泛地掀起工业革命和科技革命，极大地解放了生产力，最终摧毁了封建势力，确立了资产阶级的统治。在这个过程中，人类改造自然的规模在扩大，步伐在加快，人类物质文明更加丰富多彩。
在牛顿力学科学成果的广泛影响下，1769年英国格拉斯哥大学仪器修理工瓦特，应用热学的潜热现象，发明了冷凝器，改造和完善了由塞维利·纽可门等人发明的老式蒸汽机，使其效率大大提高，人类便开始进入“蒸汽时代”。这是人类史上继使用铁器后的第一次技术革命。由这次技术革命引起的工业革命，先后在英国、美国、法国、德国相继完成，使人类从农业社会进入工业社会，社会生产力获得了巨大发展，英国成为“日不落帝国”。马克思、恩格斯在《共产党宣言》中指出：“资产阶级在它的不到一百年的阶级统治中所创造的生产力，比过去一切时代创造的全部生产力还要多，还要大。”①蒸汽机的出现和以蒸汽为动力的机器的广泛使用，最大的意义是机器代替了人的体力劳动，使人的双手更加自由了，过去那些危险、肮脏、笨重的体力活可由机器从事了，人类生活变得更加舒适、更加丰富有趣了。在此基础上，电磁理论的发现，电动机的发明，使人类进入了电气时代。电力的广泛应用，尤其在通讯、照明等方面的实际使用，给人类带来了比蒸汽机更为巨大的动力，给人类的生产、生活及思维方式带来了全面的、深刻的影响。
钢铁工业、煤炭工业、机器制造业、化学工业、电力工业、运输业蓬勃发展。
尤其是电力技术的革命促进了一系列诸如电报、电话、电灯、无线电等的发明，形成了近代通信业。19世纪末，内燃机，特别是汽油机、柴油机的出现，导致了汽车、轮船、内燃机车等制造业的兴起。
这场工业革命的重要特点是，以机器为主体的工厂制度代替了手工业技术为基础的手工工场，规模越来越大。随着机器大生产的发展，人类的生产不再仅是为了自给自足，而是为了出售剩余产品，从中获得更多的利润。为了降低成本，社会生产不断集中，城市化也开始了。人类的大部分工作不再是在耕地上进行，而是在拥有建筑物的工厂内完成。人们的生活方式和思维方式随之改变。尤其是有线电话、无线电通信为人类提供了迅速传递信息的手段。地球变小了。世界各种政治、经济、文化信息可以迅速传遍全球，使人类文明广泛传播，知识迅速普及。电灯把黑夜变成了白昼，把世界妆扮得五光十色。内燃机车、汽车、轮船等在运输业上的应用，进一步改变了人类的交往方式，缩短了路途时间。公元前50万年，周游世界所需时间约几十万年，公元前20万年需几千年，公元前500年需几百年，公元前300年需几十年，公元1600年需几年，公元1900年需几个月，1925年需几个星期，1950年需几天，1980年仅一天左右。
现代物理学的建立和核能、计算机及空间技术的兴起，使人类进入了电子时代。1942年建立了世界上第一座核反应堆，使核能的开发和利用成为可能。1946年研制成功了第一台电子计算机，在很短时间内被应用到工业、农①马克思、恩格斯：《共产党宣言》，载《马克思恩格斯选集》，第1卷第257页。
业、军事、商业、家庭及其他部门。1957年第一颗人造地球卫星的成功发射，标志着空间技术的诞生。这些现代技术的迅速成长，带动了一批新兴产业的发展，使人们对大自然的认识深化，视野更加开阔。大至整个宇宙，微至禁闭中的夸克；上至外层空间，下至海洋、地壳深处，人类都在考察和探索，甚至以极大努力解剖自己，探知大脑思维的奥秘。尤其是70年代以来，现代科学技术大发展，以微电子技术为基础，研制成功了大规模乃至超大规模的集成电路。电子计算机或者朝巨型化，或者向微型化，或者朝智能化方向发展。以分子生物学为基础的生物工程也取得突破性进展，特别是基因工程的发展为人类根据自己的需要定向培养新产品开辟了广阔的前景。新材料、新能源等新兴技术也都取得了重大突破。这说明，以信息科学、生物科学、材料学三大科学为前沿，以电子计算机、生物工程、新材料、新能源、激光、空间技术、海洋工程等新兴技术的广泛应用为特征的新技术革命是第三次科技革命的继续和深化。其特点是前两次技术革命以工具和动力作为变革对象，这次革命则是对企业、部门、国家不同层面的信息控制、协调，因此，第三次科技革命实际上是信息革命。
以三次科技革命为基础的现代文明，其特点是物质财富的丰富。世界人口从新石器时代到罗马帝国覆灭时，约逐渐增至4亿；经过1000多年后，大约在1600年，人口才达到第1个10亿。工业革命加速了人口增长，只经过300年，到1900年人口已达到第2个10亿，到1950年，也就是说只经过50年，人口已达到第3个10亿。到1980年人口已达到第4个10亿，这期间只花了30年。随着人口的增长，能量的消耗也增加。到本世纪末，能量的使用将比1900年增大30倍，可能为1970年的4倍。这说明，人类对地球索取的速度加快，而且越来越快，使对地球的压力增大。勃克明斯脱·富勒在30年前曾作过一项估计，假设当时所有的动力供应产生于体力劳动，则每个美国人使用的动力，相当于150个奴隶为其劳动，现在这个数字已增加到将近400个奴隶劳动。在英国，由于蒸汽机的出现，采煤工业大大发展，生产的煤大量增加。1500年英国达勒姆和诺森伯兰煤矿区仅运出煤6000吨，1595～1600年平均猛增为16.4万吨，1631～1640年平均高达52.5万吨。现在，全世界每年从地球深处挖出的煤多达几十亿吨。煤的燃烧无疑给人类带来了巨大的幸福，但它的严重危害，能让人类视而不见吗？人类对自然改造的每一次“胜利”，总是伴随着对生态环境的破坏。伟大的生物学家朱利安·赫胥黎曾指出，不管愿意不愿意，人类的作用在于引导地球的演变过程，其任务是将这一过程引向进步方向，始终朝着它前进。人类能否趋利避害完成这项非凡的使命，加倍地爱护我们赖以生存的地球，并不断地改善所处的生态环境，使地球的绿色永远鲜亮艳丽呢？
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