二、生态科学的理论提升

新科技革命的生态化趋势，不仅是当代科学技术发展中的一个重要方向，而且改变了工业化以来的社会发展和文明进步的方式。

（一）科学技术生态化的历史趋势

科学技术的生态化是以科学的生态化为先导的。“生态学”一词最早是由德国动物学家海克尔于1866年提出来的，其基本含义是关于有机体与周围环境关系的整体科学。但是，由于缺乏专有的固定的概念以及定量分析不够等原因，它始终处在“前科学”水平，对社会生活的影响也很微弱。从新科技革命爆发的前后开始，这种状况发生了根本性的变化。

1.“生态系统”概念是科学技术生态化的概念基础

针对当时生态学发展过程中出现的“生态演替”和“机能整体主义”等反唯物主义的思想，1935年，英国生态学家坦斯莱（Tansley）在《植被概念和术语的使用问题》一文中提出了“生态系统”概念。在生态演替论看来，特定区域中的植物“群落”的发展的演替阶段是与某种居于统治地位的物种“顶级”或成熟阶段相关的，而生态机能整体主义是生态民族主义的一种形式，包含了与种族线相关的自然的生态的区分的机能整体主义。坦氏则从唯物主义和辩证法相统一的立场出发指出，我们对生物体的基本看法是，必须从根本上认识到，有机体不能与其环境分开，而是与其环境形成一个自然系统；在自然意义上，整个系统不仅包括生物复合体，而且包括所谓环境的全部复杂的自然因素。坦氏之所以能够在生态学领域中坚持唯物主义和辩证法相统一的立场并在此基础上提出生态系统的概念，一个重要的原因是得益于其师兰基斯特（Lankester）。兰氏是当时最有生态学意识的思想者之一，曾写过一些论述由于人为原因而引起物种灭绝的很有说服力的文章，并且探讨了伦敦的污染问题和其他的一些直到20世纪晚期才被发现的生态问题。在马克思生命的最后几年里，兰氏一直是出入马克思家的一位常客。马克思及其爱女艾琳娜也曾去兰氏在伦敦的住宅拜访过他。兰氏曾说，自己被“《资本论》这部伟大的著作所吸引，它带给我无比的喜悦，受益匪浅”。显然，唯物主义是马克思和兰基斯特的最重要的共同之处。这样，我们就可以发现事实上存在着“马克思→兰基斯特→坦斯莱”这样的学术图谱。显然，从坦斯莱对生态学的贡献可以看出，“既是唯物主义的又是辩证法的这种分析，必然为理解生态学和社会、自然历史和人类历史提供一种更为有力的洞察工具。马克思唯物主义的视野就是与这种方法联结在一起的”。这样，凭借生态系统概念，生态学才走上了从经验性的描述说明到科学性的数量分析的道路。

2．现代科学技术方法是科学技术生态化的方法基础

随着新科技革命的发展，生态学也开始采用现代的一些数学的、物理的和化学的方法应用于自然界的观测；在取得进展的同时，生态学又使其显得陈腐的研究工作复兴了。首先，生态学极大地提高了数学水平。在马克思看来，“一种科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步”。现代生态学几乎运用了现代数学的全部成果。它通过运用矩阵代数、差分和微分方程、集论和变换等现代数学手段来描述和说明生态系统，建立起了很多适用而有效的数学模型。这样，现代生态学不仅可以从单因素分析过渡到多因素分析，所获得的知识具有概率—统计性质，而且通过集中运用数学尤其是现代数学成果将自己提高到一个成熟化的水平。同时，对各种试样的正确分析已能在实验室中，或在汽车式的活动实验室中，或在野外的实验室中顺利进行。此外，由于人工气候室和试验园地的出现和利用，生态学已成为一门可以进行实验的科学了。在这个过程中，光电管、质量化学（光谱测定法、比色法、色层分析法）、遥感、自动监测、计算机技术等科技成果都为生态学提供了有效的科学工具。正是在集成地运用现代科技方法的基础上，生态学才成为现代科技发展的领头学科。

3．全球性问题是促使科学技术生态化的现实根源

全球性问题具有典型的生态学特征，反映出人和自然之间的物质变换的波动超过了自然生态系统可持续性的域限，这就要求人们要扩展生态学范围，使生态学成为解决全球性问题、管理大自然的一种手段。其中，由美国女海洋学家蕾切尔·卡逊撰写的《寂静的春天》（1962年），不仅开启了生态学研究现代生态环境问题的历史进程，而且预示着生态学春天的来临。该书要求人们要在大尺度的视野内来看待环境污染问题，认为污染存在着一个滞后性的过程。“在大自然的尺度来看，去适应这些化学物质是需要漫长时间的；它不仅需要一个人的终生，而且需要许多代。即使借助于某些奇迹使这种调整成为可能也是无济于事的，因为新的化学物质像涓涓溪流不断地从我们的实验室里涌出”。这就要求人们在环境污染问题上应该有一种长远的眼光。以此为契机，关注和研究现实的生态环境问题成为生态学发展的一个重要的趋势。例如，在国际生态学界先后开展过“人与生物圈计划”（MAB）和“国际地圈—生物圈计划”（IGBP）等研究。

正是在这个过程中，生态学在走向社会的同时，也扩大了自己的学科边界，成为当代科学技术发展的领头羊。

（二）生态化科学技术的现实成果

由于生态学将有机体与其环境的关系作为自己的研究对象，并用生态系统的概念概括了这种内在的联系，这样，就在有机运动和无机运动之间架起了桥梁，从而成为科学技术领域中的又一场“哥白尼革命”。这种“范式”的转换是通过以下形式表现出来的：

1．全球性问题和可持续发展成为跨学科研究的对象

全球性问题和可持续发展在实质上具有典型的生态特征，反映了作为生物有机体的人类同作为其环境的自然的矛盾达到了全球性的水平，因此，生态学在解决全球性问题、建构和实施可持续发展中具有主力军的作用。同时，全球性问题和可持续发展又具有整体性的特征。全球性问题是岩石圈、土圈、生物圈、大气圈、科学技术圈和社会圈等圈层的相互影响和相互作用的产物，可持续发展涉及“人（社会）—自然”这个复合系统的各个方面，这样，全球性问题和可持续发展就成为跨学科研究的对象。例如，从1992年联合国环境与发展大会开始，国际生态学界一般将全球气候变化、生物多样性、森林问题和可持续生态系统等问题作为研究的重点。显然，这些问题与人类的生活和生产具有密切的关系，而要进行这些研究就必须要动员生态学各层次的研究（从个体与群体生理生态、种群、群落、生态系统到全球系统），巧妙地把宏观、中观、微观研究结合在一起，同时又要紧密地把生态学理论研究和应用研究结合在一起；在这个过程中，在发挥生态学作为核心领域作用的同时，促进了生态学与自然科学、社会科学的交流和合作、协作和渗透，最终推动了新的交叉学科的发展。

2．生态学的概念、原理和方法被移植到了不同的领域之中

由于生态学的研究对象涉及物质运动的各种形式，因而，生态学的概念、原理和方法就成为科学体系中的一种共同“范式”。今天，几乎每门科学都在运用生态学的概念，“生态系统”成为科学文献中出现频率较高的一个概念；每门学科都在运用生态学原理进行思维，如用有机体和环境关系的整体原则来考察事物；每门学科都在运用生态学方法来研究和解决问题，如生态设计、生态论证等。当代科学技术的发展表明，只有当每一门学科都能自觉地按照生态学的概念、原理和方法思维和工作时，它们才有可能自觉、有效地避免科学技术发展的负效应，才能增强和优化其正效应，这样，科学技术就不仅能够在控制全球性问题的扩展中发挥自己的作用，而且可以为人与自然的和谐发展作出自己的贡献。事实上，“生态系统发展的原理，对于人类与自然的相互关系，有重要的影响：生态系统发展的对策是获得‘最大的保护’（即力图达到对复杂生物量结构的最大支持），而人类的目的则是‘最大生产量’（即力图获得最高可能的产量），这两者是常常发生矛盾的。认识人类与自然间这种矛盾的生态学基础，是确定合理土地利用政策的第一步”。显然，生态系统概念不仅可以说明一切与有机体和环境关系有关的问题，而且甚至可以说明一切具有主客体关系的事物。在此基础上，更为重要的是，“目前，在发展这一概念中又补充了一个新的内容：人类与其环境的关系。这就是说，随着科学，技术和工程学的发展，人类反而进入到了一个较困难的时期。发达国家的经济增长如同世界人口的增长一样在成倍地增加。但是食物（可更新的资源）的增长未能跟上，而不可更新的资源又日趋耗尽。”事实上，这就是可持续发展的思想。可持续发展最初是由生态学家提出来的。这主要表现在1980年颁布的主要是由生态学家们撰写的《世界自然保护大纲》中。该书从生态学的角度强调人类对生物圈的管理，认为如果自然和自然资源得不到保护，作为自然组成一个部分的人类就是前途渺茫的；而如果不进行发展，减缓数亿人的贫困，就不可能对自然资源进行有效的保护。

3．生态学成为科学体系中的一组学科群

众所周知，生态学最早是作为生物学的一个分支学科存在的，现在，它却超越了这个学科边界，已经成为一个学科群。在科学体系中，已出现了一系列生态学化的新学科。除了作为生物学分支学科的生态学的客体在不断扩展、生态学从生物学中的一门分支学科发展成为生物学中的一种基本观念和方法、生态学从生物学扩展到了其他自然科学、生态学和横断科学发生了交叉和渗透、在生态学的支撑和牵引下出现了像环境科学这样的综合性学科等表现形式外，生态学与哲学、人文社会科学的交叉和渗透的趋势已经成为当代知识发展的重要现象。（1）生态学从自然科学扩展到了社会科学，在与社会科学结合的过程中产生了生态经济学、环境政治学、环境法学、人口生态学、生态伦理学、生态美学、生态史学等学科。生态学还与这些学科中的分支学科结合了起来。例如，生态经济学已成为一类或一组学科的总称。它包括农业生态经济学、草原生态经济学、森林生态经济学、城市生态经济学、工业生态经济学等学科。（2）在哲学的层次上，产生了生态哲学。生态哲学不仅是指对生态学中的哲学问题进行研究的哲学分支学科，而且是对人（社会）和自然关系进行研究的哲学部门学科。假如将人作为哲学研究的中心，而人又是处在与自然、社会和自身的复杂关系中的，那么，可以将生态哲学、社会哲学、个体哲学看作是哲学的部门学科。可见，现代生态学已成为学科门类齐全、层次分工明确的一系列学科的总称，打破了原有的学科结构和门类，成为与自然科学、社会科学、思维科学、数学科学、系统科学、行为科学、军事科学等相平行的科学——生态科学。

科学生态化在应用科学尤其是技术科学中也产生了重要影响，其标志就是出现了“技术生态学”这样一门新学科。近年来，在国外的技术哲学和生态哲学文献中，形成了“技术生态学”的概念。事实上，马克思早就指出过，“在生产过程中究竟有多大一部分原料变为废料，这取决于所使用的机器和工具的质量。最后，这还取决于原料本身的质量。而原料的质量又部分地取决于生产原料的采掘工业和农业的发展（即本来意义上的文化的进步）”。这里，马克思将环境改善看作技术进步和产业进步的结果，将之看作文明的成果。而技术生态学概念的出现，就使马克思关于技术生态化的思想成为技术发展的自身逻辑。

总之，科学技术的生态化是指，生态学的概念、原理和方法日益渗透到了科学技术体系中，使科学技术的结构和功能出现了一场全面生态化的过程，最终实现了科学技术活动、社会发展和进步、自然生态环境的共同的协调进化。

正是在科学技术的生态化和生态化的科学技术形成的辩证张力中，才为生态文明从隐性走向显性提供了科学技术的支撑，而它们自身成为了生态文明的内在的组成部分。事实上，生态科学不仅是生态文明的科学基础，而且是生态文明的基本内容。生态文明则是生态科学成果的理论提升。