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超分子化学论文大全11篇

时间:2023-03-23 15:10:48

超分子化学论文

超分子化学论文篇(1)

【关键词】 留日中国知识分子;新民;心力

现代中国文化与文学的发生与20世纪初留日中国知识分子的思想探求有着十分密切的关系,而这些思想探求在当时就体现为一系列新的语汇的出现。在经过了整整一个世纪的发展之后,我们发现,这些语汇其实就是包含着上世纪之初中国文化演变丰富信息的关键词。在这些关键词当中,“世界”、“民族”、“进化”、“革命”在后来则构成了现代中国的基本文化思维框架,而“新民”、“心力”的出现则代表了一代学人试图改变现实,重新选择未来的实践方略。

“新民”一语来自梁启超的“新民说”。

留日中国知识分子以“天演公例”为警觉,激发自己在“列国竞争”时代的进取之心,探寻着一种更符合时代要求也更具有普遍意义的国民精神。其中,影响巨大的就是梁启超的“新民说”。

1902年,流亡日本的梁启超在横滨创办了《新民丛报》,首次标举起“新民”的旗帜。创刊伊始,他即以“中国之新民”为名连续发表了《新民说》、《新民议》、《论民族竞争之大势》、《论中国国民之品格》等重要论著,系统阐述了他在“列国竞争”时代重塑民族性格的主要思想。这些论著皆以严峻的世界形势分析为依据,在强烈的危机氛围中提出应对之策,因而自有一种动人心魄的力量。“余为新民说,欲以探求我国民腐败堕落之根源,而以他国所以发达进步者比较之,使国民知受病所在,以自警厉自策进。”[1](620)“吾今欲极言新民为当务之急,其立论之根柢有二:一曰关于内治者,二曰关于外交者。”[2](655)梁启超的论述洋洋十数万言,涉及个人道德、国民公德、个人权利与自由、人伦关系、人格气质、社群与国家等众多的内容,系严复提出“开民智、鼓民力、新民德”之后最系统最完整全面的“新民”理论阐述,在当时的留日学界影响甚大。《江苏》、《湖北学生界》、《浙江潮》等留日学生刊物都不时刊出有关国民性格讨论的论述,以后章太炎、邹容、陈天华等也在各自的文章中反省中国国民性问题。章太炎在《驳康有为论革命书》中提出要坚决消除作为革命障碍的民族性格,如怯弱、浮华、诈伪以及畏死心、拜金心、奴隶心、退却心等等,陈天华的《警世钟》痛陈中国人“奸盗诈伪,无所不为”等劣迹,邹容在《革命军》中呼唤要“拔去奴隶之根性”,“除奴隶而为主人”。可以说,正是从梁启超“新民说”的宏大论述开始,中国近现代思想史与文学史上源流深长的“改造国民性”思潮才构建起了一个完整的理性形态,并在很大意义上成了以后人们进入这一问题的起点。梁启超提出的一系列有关国民精神与国民生存的词语,如“破身奴”、“破心奴”、“依附人格”、“独立人格”、“国民”、“自由”、“权利”等,在以后的思想与文学实践中都获得了越来越广泛的阐发。郭沫若在五四以后回忆梁启超思想的影响时说:“20年前的青少年,换句话说:就是当时的有产阶级的弟子,无论是赞成或反对,可以说没有一个没有受过他的思想或文字的洗礼的。”[3](121)以“新民说”为代表的改造国民性思潮之所以能够在留日知识界发生广泛深远的影响,自然也与日本明治时期思想界的现代民族国家理论有关。“国民性”一词(或译为民族性或国民的品格等),最早来自日本明治时期的现代民族国家理论,是英译或日译,正如现代汉语中的其他许多复合词来自明治维新之后的日语一样。”[4](76)但与其说是中国的思想家们在崇洋心理下“翻译”了西方的国民性理论,还不如说是一种共同的民族危机意识让他们“发现”了中国的国民性问题。

不过,需要注意的是,“新民说”的核心是“群”,在梁启超的文章中,“群”是一个使用率最高的关键词,具有道德!政治与民族国家等多方面的指向,合群救国才是新民说的根本目的。“欲其国之安富尊荣,则新民之道不可不讲”。“夫吾国言新法数十年而效不睹者,何也?则于新民之道未有留意焉者也”。[2](655)也就是说,梁启超提出改造国民性还是为了国家!民族!社会的整体利益,而非个人的存在与发展。在梁启超看来,“群”才是人之为人的根本标志,“人也者,善群之动物也”,“人而不群,禽兽奚择?”[2](660)他集中讨论了“公德”“私德”的问题,但却赋予“公德”以更高的地位:“报群报国之义务,有血气者所同具也,苟放弃此责任者,无论其私德上为善人为恶人,而皆为群与国之蝥贼。”[2](661)他郑重其事地提出了人的自由问题,但却明确表示:“自由云者,团体之自由,非个人之自由也。野蛮时代,个人之自由胜而团体之自由亡;文明时代,团体之自由强,而个人之自由减。”[2](678)从这个意义上看,尽管一般学术界认为梁启超《新民说》的理论依据与斯宾塞“社会有机体论”的西方思想有关,但是,追根溯源,我们仍然会发现其中所包含的传统儒家精神:以群体需要而不是以个体需要为本来阐发人的伦理修养问题,这正是儒家文化的本质特征。“新民”一词本身就始见于《尚书 康诰》,又是《大学》“三纲领”之一,所谓“大学之道,在明明德,在新民,在止于至善。”梁启超也公开告白:“本报取大学新民主义,以为欲新吾国,当先维新吾民。”[5]甚至,颇具有近代西方文化色彩的“自由”一语,也被梁启超读解作“克己复礼为仁”了:“孔子曰,克己复礼为仁。己者,对于众生称为己,亦即对于本心而称为物者也。所克者己,而克之者又一己,以己克己,谓之自胜,自胜之谓强。自胜焉,强焉,其自由何如也!”[2](680)

梁启超重视现代国家建设与现代人精神改造的诸多问题,也就不得不涉及一系列在西方现代化实践中具核心地位的思想文化问题,也无法回避在这些问题中所包含的西方式的个人主义思想,例如,人的权利与人的自由。然而他谈论这些问题的立场却是“群”,却是与儒家传统思维不无关系的国家群体,这就使得他的《新民说》事实上成了一个充满矛盾的文本。当然,矛盾本身也就意味着多种可能性的存在,人们既可以在他所开辟的这一块宽敞的话语空间继续现代民族国家建设的思考,也完全可能沿着其中的矛盾的缝隙曲折前行,最终找到自己的新的立场。例如,在他刚刚连载完《新民说》数月之后,飞生就在《浙江潮》杂志连续发表长文《近时二大学说之评论》,文章站在国民人权的立场上,批评梁启超的立场为“倒果为因之弊”:“中国之亡其罪万不能不归于政府,国民之不责政府国民之罪也。归亡国之罪于国民,而又劝其不责政府,则又何说焉!”[6]

在梁启超等近代思想先驱引入西方近现代思想以及其他留日青年知识分子接受或离弃梁启超学说的过程中,浮动着另外一个关键词:心力。心力(还有同义的“意志”、“意力”等)这一词语背后的意志主义哲学,在中国思想的现代转换中产生了重大的影响,并且在20世纪初叶的留日中国知识界那里获得进一步的发展。

对于广大的青年知识分子而言,积弱积贫而又体制臃肿的中国社会,在近代集中体现为人生出路的问题。臃肿、陈腐而低效的国家体制直接剥夺了个人进取的机会,导致了从龚自珍到谭嗣同这样一些怀才不遇的知识分子不得不在质疑、否定传统中提出自己的人生见解,以强化自我观念与自我精神力量的方式来激发生的勇气。经由龚自珍的大力提倡,“心力”作为对于人的内在动力的描述成了近代中国知识界的流行概念。所谓“报大仇,医大病,解大难,谋大事,学大道,皆以心之力。”[7](15-16)又有言:“天地,人所造,众人自造,非圣人所造,”“众人之宰,非道非极,自名曰我。我光造日月,我力造山川,我变造毛羽肖翘,我理造文字言语,我气造天地,我天地又造人,我分别造伦纪。”[7](12-13)到后来,“光绪间所谓新学家者,大率人人皆经过崇拜龚氏之一时期”[8](3096)。谭嗣同继续以“心力”对抗传统的“天命”:“人所以灵者,以心也。人力或做不到,心当无有做不到者。”[9](460)

以梁启超为代表的留日中国知识分子的努力突出了“心力”与西方意志主义思想的联系。梁启超流亡日本期间大力介绍西方近现代哲学,并且不无误读地将培根的“经验”与笛卡儿的“理性“统一于“我”和“精神”[10](1030-1035),又认为康德“以自由之发源全归于良心(即真我)”[11](1054-1064)。尤其重要的是1902年,梁启超在《新民丛报》发表的《进化论革命者颉德之学说》一文,首次将标志着西方唯意志论思想成熟的尼采介绍给了中国人:“今之德国有最占势力之两大思想,一曰麦喀士之社会主义,一曰尼至埃之个人主义。麦喀士谓今日社会之弊在多数之弱者为少数之强者所压伏;尼至埃谓今日社会之弊在少数之优者为多数之劣者所钳制。”[12](1029)这里的尼至埃即尼采。到后来,梁启超还很推崇占晤士(詹姆士)的“人格唯心论”,并从社会人格与个人人格的相互作用中领悟着“意力和环境提携便成进化的道理”。他也欣赏伯格森的学说:“说宇宙一切现象,都是意识流转所构成,方生已灭,方灭已生,生灭相衔,便成进化。这些生灭,都是人类自由意志发动的结果。”[13](2976-2977)1906年章太炎出狱后东渡日本,“旁览彼士所译希腊、德意志哲人之书,时有概述”[14](735)。对康德、叔本华、尼采的哲学中的“意志”论颇多注意,最后在“以新知附益旧学”中形成了著名的意志论主张:依自不依他。章太炎这里的“自”指的不是人的肉身而是自由意志与独立人格。他将尼采的“超人”意志与王阳明的“心学”相联系,用以说明自己的主张:“然所谓我见者,是自信,而非利己,犹有厚自尊贵之风,尼采所谓超人,庶几相近,排除生死,旁若无人,布衣麻鞋,径行独往。”[15](374-375)留日的鲁迅也很早就注意到了西方19世纪以来倡导主观精神、推崇个人意志的思潮,他阅读了有关尼采、叔本华、施蒂纳、尔凯郭尔等人的传记,注意到了当时日本学界对尼采的介绍。在1908年的《文化偏至论》中,他4次提到尼采及其“超人”学说,认为超人就是“大士天才”,就是“意力绝世,几近神明”之人,就是不与“庸众”同流合污且对抗“众数”的个性主义者,就是“力抗时俗、示主观倾向之极致”的主观主义者,又将上述这些重主观意志、重个人精神反抗的思想家连同文学家易卜生等一起称之为/新神思宗”,他充满激情地写道:“19世纪文明一面之通弊,盖如此矣。时乃有新神思宗徒出,或崇奉主观,或张皇意力,匡纠流俗,厉如电霆,使天下群伦,为闻声而摇荡。

转贴于 三

较之于“新民”这一概念,“心力”(以及“意力”、“意志”等)这样的语汇更具有近代文化的意义。虽然中国古人也有过“尽心力”这样的说法,但它基本上就“是指心思与才力的合称”。从龚自珍开始,后来又以留日中国知识分子为代表的“心力”说显然主要是对人的精神内驱力的描述,它常常表现为人能动的、持续的、执著的实践力量,往往又与人内在的某种主观精神信仰相联系。从这个意义上看,常常表现出“无特操、无信仰”的传统中国人,恐怕在总体上离“心力”的境界甚远,传统中国文化的一些描述人主观世界的常用概念如“理”、“情”、“志”等,似乎都不能准确地传达出这一概念所指的精神内在的“执著”。到后来,像梁启超和鲁迅这样熟悉西学的知识分子更倾向于使用“意力”与“意志”,一个“意”字似乎更能说明人的主观精神所产生的能量,更能传达出人对自身理想的某种坚持。而这一“意”语的背后就是源远流长的西方思想的意志论传统。

西方哲学对作为主体精神结构重要组成部分的“意志”一向关注。“意志”这一概念早在古希腊哲学家赫拉克利特那里就已经出现。后来柏拉图将人的灵魂分为理性、意志和欲望三个部分,意志正处于理性与欲望之间,是灵魂用以发起行动的部分,当它坚定不移地执行理性的命令,帮助理性控制欲望时,灵魂就有了勇敢的德性,所以意志是勇敢的基础,勇敢是意志的美德。与柏拉图眼里如此“忠于职守”的意志不同,亚里士多德提出了意志的选择作用,以此说明人的善恶与人自己行动的直接关系。这给了后人许多启发,以后的哲学家都十分强调意志的自由选择性,认为“意志”与“自由”密不可分,甚至“自由”就是“意志”的代名词。在经过中世纪“意志”异化为上帝的特征之后,重新回到人自己的“意志”,在理性主义哲学的奠基人笛卡儿那里得到了充分的肯定:正是自由意志决定了人的行为的后果。意志是否是任意的自由选择的行动,笛卡儿与斯宾诺沙、霍布斯等存在着分歧,以后的西方哲学中也一直争论不休,康德试图以区别现象界和物自体的方式来调和这种分歧。到叔本华出现,则一反传统思路,以非理性的意志来统摄理性,将非理性对人的行为的支配作用绝对化,生命意志、生存意志在此构成了世界的本质。尼采又改变了叔本华非理性“意志”的悲观主义思路,把生存意志发展为权力意志,认为生命的目的就在于生命力的发挥,即促使生命向更强大、更旺盛、更有活力的方向发展。

不管西方哲学对意志与理性的关系、意志的内在构成以及它对于人类行为的意义的看法有多少不同,但有一点却是肯定的,那就是他们都把意志与人的现实的行为选择相联系,用以说明人的行为选择的目的性、自觉性、坚韧性、果敢性、自制性等特征。就在近代中国知识分子需要“自觉、坚韧、果敢”而目的明确地选择自己的现代化走向时,强化自我意志的要求也就浮出水面了,于是,借助于西方意志论思潮特别是西方19世纪以后的唯意志论思想也就成了应有之义。当然,所有的这些“借助”都是为了最终解决中国人自己在一个“生存竞争”时代的难题,因而所有的“借助“也仅仅是“借助”,中国知识分子是从西方知识分子的意志力量中汲取自我生命的能量,并最后用之于现实中国的行为选择中。中国近代知识分子从不认为自己就是某一西方思想的东方代表,所以他们总是努力调动古今中外的诸多理论资源来说明自己新的追求。从国内的龚自珍、谭嗣同到滞留日本的梁启超、章太炎、鲁迅等,王守仁的心学或传统的佛学都曾是他们阐发“心力”与“意志”的思想资源。自然,中国近代知识分子的意志主义追求的这种复杂性也决定了他们在“自我意志”问题上的微妙差异,决定了他们在发掘和坚守自我意志的道路上保持了彼此的距离。

[参 考 文 献]

[1]梁启超.新民议[].梁启超全集:2册[].北京:北京出版社,

1997.

[2]梁启超.新民说[].梁启超全集:2册[].北京:北京出版社,

1997.

[3]郭沫若.少年时代[].郭沫若全集:11卷[].北京:人民文学

出版社,1992.

[4]刘禾.跨语际实践[].北京:三联书店,2002.

[5]梁启超.本报告白[].新民丛报.1902年1号.

[6]飞生.近时二大学说之评论[].浙江潮,1903,(8!9).

[7]龚自珍全集[].上海:上海人民出版社,1975.

[8]梁启超.清代学术概论[].梁启超全集:5册[].

[9]谭嗣同.谭嗣同全集[].北京:中华书局,1981.

[10]梁启超.近世文明初祖二大家之学说[].梁启超全集:2册

[].北京:北京出版社,1997.

[11]梁启超.近世第一大哲康德之学说[].梁启超全集:2册

[].北京:北京出版社,1997.

[12]梁启超.进化论革命者颉德之学说[].梁启超全集:2册

[].北京:北京出版社,1997.

超分子化学论文篇(2)

是什么使美国放弃了花费4000多亿美元发动战争才得以控制的伊拉克石油?也许只有两个解释:美国已经控制了比伊拉克更丰富的石油资源,或者美国已经掌握了能够代替中东石油的新能源技术。

原国家体委主任、少将伍绍祖在2009年10月人民出版社出版的《伍绍祖文集-人体科学卷》第296页讲到“过去美国是反对低温核聚变,现在他们也改变态度了。还有水转化为油的问题,到底是怎么回事?我亲自去了王洪成那里三次,非常仔细地看了。我自己拿个大瓶子接了自来水,喝了一口,然后一直拿着这个瓶子,让人往里面放了一滴催化剂,最后全部变成了油,全部烧掉了。这些都是问题,都还没有解决,也许这里面蕴藏着一个巨大的科学领域。”

伍绍祖描述的“水变油”最早发生在1983年。哈尔滨市一位民间发明家发现在水中加入他偶然失误配制成的“特殊膨化剂”,再加入少许汽油、柴油、棕榈油、玫瑰油等碳氢化合物作为结构信息,95%以上的水就能转变成与汽油或柴油等化学成分极为相近的燃料,能够全部燃烧甚至驱动各类机动车。

很自然,这类天方夜谭式的现象从诞生之日起就受到很多人的怀疑和抨击,一是因为它与人们的常识相悖,二是从原有科学原理上似乎也讲不通。1992年12月16日中国石油化工科学研究院的专家们在检测结论中认为:经检测确认95%以上的水转变成柴油等燃料,但按照现有自然科学理论认为“水中氧的去向与油中碳的来源不明”。因此十多年来不论普通民众还是大批科学家,听到“水变油”的神话不仅很难相信,甚至还有受到愚弄、欺骗的感觉。主流科学界十多年来一直对“水变油”的试验和研究采取否定和抵制态度,并将之解读为“伪科学”而加以批判。

但令人奇怪的是,还有一些科学家与领导人,不但对“水变万物(水变油)”深信不疑,还致力于推动该项目的基础研究和产业化研究。

1985年10月28日大庆石油化工设计院张方纬(院长)、黄炳权、王福生、那英武、周喜臣、赵恒昌、李俊廷、郑尧舜(大庆市市长)8位专家亲笔签字寄给中共中央、国务院的报告中写道:“(一次完成一吨半水基液体合成燃料的生产)是令我们这些从事多年石油化工的同志难以置信的事,但却是千真万确的事实。时间就是一切,中国不尽快搞成(产业化),而让其它国家捷足先登,那时我们将顿足悔恨千古,死时也不能瞑目的憾事。”

第十三届中共中央政治局常委胡启立同志1986年亲自实地考察、请清华大学化学系宋心琦教授严格组织检测了“水基燃料”的真实实验演示,当时讲了三句名言:“是鱼目还是珍珠我能分得清;这是一项令人难以置信而又千真万确的伟大科学发现与发明;搞得好能引起一次新的工业革命,搞不好有可能引发一场新的石油战争。”

著名物理学家、两院院士、“两弹一星”功勋王淦昌1998年5月在病床上第7次写信给中共中央领导人,信中说:“关于水基燃料,十多年前,我看过三次实验。有一次还用水基燃料行车十多公里。当时我曾为之题词……十多年来,由于各种原因,一直未能试生产……希望中央尽快查明事实真相作出决断……否则有可能演出‘中国人相争、外国人得利’的闹剧;……现在已到了刻不容缓的时候了。”

对一项新的高技术发明,尤其是颠覆性的重大科学发现,存在非共识与争议也是很正常的事,但观点如此对立、态度如此截然不同是否超出了学术争议范畴?

不可否认,科学是不断发展变化的,这也是人类文明进步的原动力之一。曾几何时,“日心说”已经是更为科学和超前的理论,而如果以今天的“常识”来看,布鲁诺为了维护日心说而被烧死实在是有点冤枉。科学常识是一成不变的吗?

而尊重事实、没有调查就没有发言权则是永恒不破的科学态度。从对“水变油”态度肯定与否定截然相反的两方 表现来看,人们应当认真思考:在科学无法解释所有问题的今天,也许“水变油”实验与形成机理研究是一项最大胆的科学探索。

鉴于能源关系到国家安全和发展战略,经过国防科工委考察与严格检验,1993年7月24日,中国人民国防科工委政治部任命该技术发明人为新能源试验开发基地主任,国防科工委副参谋长祁军少将(正军级)兼任新能源基地党委书记,1994年1月初,哈尔滨市人民政府将该发明工作移交国防科工委主管。该项科学发现终于被立项研究。次年6月,许驭因实验工作扎实、基础理论创新研究思路清晰,被原国防科工委新能源基地任命为副总工。

不幸的是,因为发明人涉及经济纠纷1995年底被立案审查,导致该项目的真实性再次遭到主流学派的严重质疑,国防科工委新能源试验开发基地遂被解散,该项目研究一度失去了国家经费与舆论上的支持。

“水变油”的实质――氧核冷裂变

“水变万物(水变油)”实验之所以引起巨大争议、令许多著名科学家极力反对,是因为只有偶然巧合的实验结果而缺乏有力的科学理论支撑。事实上,多学科交叉的自然科学理论创新确实艰辛,而且不是短期内轻而易举就能突破的。

原国防科工委新能源试验开发基地主持基础研究的副总工程师、现在上海担任一家新能源研究所所长的许驭,就是经过近18年的潜心研究与磨难,终于揭开“水变油”谜团和地下石油与天然气的真实形成机理的科学家。

2010年5月15日,许驭在上海向《中国科技财富》记者详细介绍了他的研究发现说:“水变油”的过程事实上是一种新发现的天然冷核反应,常规的热核反应是在高温等特殊条件下用普通物质完成的,而“水变油”则是在常温或低温条件下发生的水中氧原子的冷核裂变,许驭称之为“氧核冷裂变”。

氦-3是国际上物理学家公认的核裂变产物。许驭认为,重现土卫六与地下石油天然气形成过程的超常规实验中共发生了两次“氧核冷裂变”:第一次通过巧妙接收宇宙线μ子引发超分子微腔中激发态氧原子发生无水环境中的“氧核冷裂变”,形成高密度超分子超流μ子氦-3离子磁流体(实质上已通过超分子微腔自组装成天然氦-3冷聚变成氦-4的高能冷核聚变微电机);第二次将上述与超分子微腔相配位的μ子氦-3离子磁流体等新物质按万分之一的比例放入大量海水中,在μ子氦-3与外来中子冷聚变为氦-4(放出18.4 MeV能量)的过程中,在海水中发生了第二次“氧核冷裂变”生成石油天然气、大量的氦-4(在干天然气田中含量约占7%)、岩盐等;多余新物质继而与其它物质冷核聚变生成其它金属、非金属共生矿。

以上重现实验检测结果证实:在地球上共生矿的形成过程中,同样存在着一种普遍的能量联系方式即引力波,引力波就是通过大量原子的周期产生与衰变过程中而形成的一种能量波,其主要表现是氢质子吸收反电中微子衰变为中子。芬兰赫尔辛基技术大学Blaauwgeers等学者通过对超流3He磁流体的核磁共振(NMR)研究发现:一种独特的涡旋――直径约10μm的双量子涡旋,即环绕一周位相变化4π的量子涡旋――是氦-3磁流体中最普遍的涡旋结构。许驭认为特殊添加剂中氦-3磁流体双量子涡旋结构,也是水中发生第二次“氧核冷裂变”的必要条件之一。

许驭认为,自然界共生矿的形成过程与生命起源谜题,几乎牵涉到自然科学的各个学科。经过许驭科研组十多年来对天、地、矿、生、数、理、化、医等多学科大跨度的深入研究发现,自然界共生矿的形成过程与生命起源历程,都与拓扑性质的高能、中能与低能超分子光子学和光子集成新技术密切相关。

一种来自宇宙射线π介子衰变的带电高能粒子叫做μ子(俗称胖电子),其一切性质与电子相同,但其质量是电子的207倍。诺贝尔物理学奖获得者阿尔瓦雷兹(L Alvarez)早在1957年在液氢泡室实验中就观察到μ子引发的冷核聚变反应,1968年阿尔瓦雷兹在诺贝尔物理学奖受奖仪式上,再次强调了μ子催化冷核聚变反应的美好前景。许驭认为哈尔滨发明家意外发现的超常规实验(水中氧核冷裂变)与古海洋水中氧核冷裂变形成油气藏等共生矿具有相同的形成机理;其主要能量来源经过合作者重现实验验证就是阿尔瓦雷兹首先发现的高能宇宙射线μ子,因为只有高能宇宙射线μ子才能进入原子核,形成μ子氧原子和瞬发γ(伽玛)辐射,进而形成超分子微腔内的真空相干(强耦合)轴向γ射线激光,引发氧等离子与超分子微腔配位的正氧离子冷裂变,水中的氧原子(原子量16)被瞬发伽玛射线激光分解为碳(原子量12)和氦(原子量4),燃料的主要成分碳氢化合物由此形成。

早在1947年,中科院高能物理所第一任所长张文裕教授在美国普林斯顿大学做科研时,首先发现了宇宙线高能μ子轻松取代核外电子形成 μ子原子的同时发生瞬发γ(伽玛)辐射,当初学术界称赞为“张原子”、“张辐射”。有关检测文献报道,初级μ子能量为100 MeV,次级μ子能量为5. 6 MeV,而氧核核外库伦势垒为2. 34MeV;以前的测定显示激发态氧-16的γ频谱的平均能量对应的值是5-7 MeV,说明在与γ量子波长相对应的超分子光学微腔内发生“氧核冷裂变”没有违反能量守恒定律。

为了让记者更好理解,许驭打了个比方“就像照片底片感光后显影,没有添加任何外来物质而发生了化学变化。宇宙射线比可见光能量更大,它能进入原子核引发核反应,而这种核反应是低温的,辐射只在超分子光学微腔内发生,因而是安全的。”

对于“水变油”的怀疑者来说,“水只含氢和氧,燃料必须的碳是从哪里来的”是他们最主要的质疑根据。在化学变化中,原子不可能无中生有;但在核反应中,原子可以聚变或裂变为其他原子,形成新的物质。

事实上,1980年代EMU-01国际合作组用西欧核子中心SPS加速器把氧-16加速到15、60和200AGev时,发现了氧原子核分裂为碳核和氦核,以及核碎裂为4个氦原子核的测量结果。只是这种变化条件非常苛刻,日常环境下难以实现,而哈尔滨民间发明家幸运地找到了在低温或常温条件下低成本实现冷核裂变的途径。

从许驭的基础理论创新研究结论中可以看出,新发现的超分子光学微腔是冷核裂变不可缺少的条件,这也是有理论根据的。因为国外学者发现,不发光的有机化合物,当其体积由宏观减小到纳米尺寸时,都可能发光,而且发射光的颜色和光谱线的带宽随发光体的尺寸而变化。这种现象被称为量子约束效应(quantum confinement),原因是电子的能带随体积发生变化,从连续到分立,能级位置也发生移动。

诺贝尔物理学奖获得者李政道在他的著作《粒子物理和场论》第25章写道:“至今,在任何高能实验中,能量愈高,我们能探索的空间区域就愈小。因此,我们失去了研究与真空相关的相干现象的机会。为了考察这类可能性,我们把高能或高物质密度分散分布到一个大的空间体积。这类改变真空性质的实验方法,可以称为真空工程……如果我们确实能变革真空,那么我们可能会碰到许多新的完全没有预料到的现象。”

1995年 芭托莉(F.J.Bartoli)等学者发现,四个吡咯共轭构成的卟吩环叠加的有机微腔,不仅有很强的异电荷金属离子配位能力,有类超分子性质的配位化合物分子内电荷迁移,而且能引起有机光学微腔的真空相干效应。

许驭在深入分析、验证“水变油”超常规意外实验时发现:超分子有机微腔是最理想的真空光学量子腔。用类似于克利福德平行线的复几何多维时空超分子微腔去改变拓扑性质的真空,用接收海平面宇宙射线形成的μ子原子或外来相干电磁波等天然外来能量去激发真空,使超分子有机微腔的微“轮胎”型真空物质密度增大207倍以上,可以实现超分子有机微腔内外的相干电磁能(瞬发伽玛射线激光)真空相变,进而重现天然“氧核冷裂变”与其它核天然“冷核聚变”。

许驭说:“水变万物(水变油)其实分为两个阶段,第一阶段是通过冷核裂变将水分子变成碳氢化合物,第二阶段是由加入的汽油、柴油、酒精等提供结构信号模板,水转化出的碳氢在信号模板作用下重新组合、复制转化,所以加什么变什么。实验中95%的水加5%的油就能完全转化成油,但转化后的油具有敲缸、爆缸、腐蚀性等副作用,还需再加工。如果变为65%的水加35%的油就能基本克服这些副作用,但用油量明显上升。”

“发明家异想天开,实验构思奇巧,对人类的贡献极大;但发明家不懂理论、不愿与相关单位开展紧密合作克服其不足,也是当年该项目的产业化推广受到长期制约的原因之一。海水中的‘氧核冷裂变’生产出的透明原油,一定要通过大型炼油厂提炼再加工才能使用。”许驭语气中显露着对发明家的由衷敬佩与无限惋惜。

油气藏等共生矿形成的新解释

许驭用“氧核冷裂变”反应不仅解释了“水变油”现象,同时也为土卫六与地球油气藏等共生矿的形成原理,提供了一个全新的有说服力的解释。

传统理论认为煤炭、油气藏等能源是由远古时期的动植物尸体在地质作用下逐渐演变的。许驭指出,这种解释有一个明显的漏洞:在世界上已发现的3万多个油田中,有8个特大油田占了全部储量的一半左右。如果说石油是由动植物演变而成的,那么就不会出现这种情况,因为生物在地球上的分布虽然不均衡,有的地方多,有的地方少,但绝不会造成如此巨大的差别。从石油的储藏位置来看,世界上已发现的油气田有99%以上产生在沉积岩中。更为有趣的是,许多油气藏与金属和非金属矿床相伴(杜乐天:矿套),在勘探金属矿时,有时会钻出石油,钻石油时,却发现了金属矿床,这一现象是“有机生油说”无法解释的。然而,人们在许多油气田中却发现了大量的氦,这是以往的“有机生油说”和“无机生油说”都无法解释的。

许驭认为土卫六与地球油气藏等共生矿是由来自宇宙的陨星撞击形成的,其“氧核冷裂变”关键反应的外来能量来源与“水变油”超常规实验类似。

许驭强调,数千万年前至数亿年前,在地球、土星及其卫星“土卫六”跟随太阳进入银河系某一主旋臂时期,引力常数发生了变化,类似于1994年7月17日至22日深度撞击木星的彗星(多次多颗彗星)撞击了地球及土卫六古海洋及其沿海地区。天体上的星际分子与地球上的沿海物质会合以后,发生了非常复杂而又协同有序的自组织演变,形成了能接收高能宇宙射线(100 MeV 至5. 6 MeV的能量)、产生天然微型强激光的含有天然光子晶体的特殊光功能材料以及天然形成的超分子微腔体系凝聚态高密度物质。

这种高能新物质只占产生冷核反应海水的万分之一至十万分之一。在天然微型激光冷却形成瞬发的冷分子与冷原子与氧等离子体后,进而发生了超分子配位微腔(相当于微型托卡马克[Tokamak])以原秒速度(每秒发生10的16次方次数)捕陷海水中的激发态氧原子,链式产生了复杂而有序的天然冷核反应与化学反应,使海水中激发态氧原子(核外库伦势垒2. 34MeV)发生局域极化冷核裂变,安全无污染地变成了碳核和氦-3同位素等新物质。其中既有氧原子核的冷核裂变(裂解为碳核、氦-3核以及余下的一个中子与氢核发生冷聚变成为氘核),又有凝聚态光功能新材料中的氦-3在常温下结合一个中子转变为氦-4的冷核聚变。(此前的常温液态高密度μ子氦-3离子及其配位主体超分子体系磁流体,已能简便地通过微电机形式直接转换成极低成本的高效电能。)

氧核冷裂变为碳核后的多余中子转变为质子的β-衰变,同时放出了恒等的电子和反电中微子;行进速度是可见光速度7000倍的超光速反电中微子(携带22. 6 MeV能量)与电中微子并不发生湮灭,而是立即发生了固有的反隧穿效应(其量子涡旋运行的拓扑几何多维卡拉比-丘成桐空间类似于彭罗斯扭量理论引用的“克利福德(William Kingdon Clifford )平行线”),促进天然超分子微腔上的有机基团(-CH2-CH2-)六个核迅速发生冷核聚变(形成-Si-)、以及其它核发生天然冷核聚变形成相邻的金属与非金属共生矿。

彗星等天体深度撞击地球(与土卫六)古海洋的同时发生了地壳下陷与重力异常(包括大陆架陡坡),形成了伴有大量氦气的地下或海底油气藏以及大陆架可燃冰,并与基岩的深部断层伴存;同时导致海平面下降、火山爆发、地形地貌巨变与海陆生物大灭绝,以及其它共生矿(矿套)的形成。

这一理论不但解释了地球能源的形成,而且对地球上曾多次发生的生物大灭绝与生命大爆发(生命起源)也有全新的论述。

许驭认为,在以亿万年为周期轮回发生的以彗星撞击为起因形成的超大规模火山爆发、水化甲烷大规模释放、海平面显著下降(古海洋大海退)、古海洋缺氧、生物大灭绝、大陆架“可燃冰”与多层油气藏的形成等“有机碳骤增”为标志,表明古海洋水中发生“氧核冷核裂变”形成油气藏、金属与非金属共生矿以后,接着又在陨星撞击形成的古海陆大型盆地周边断裂带及不同年代多次下陷构造附近形成分子化石包裹体,以及具有光子集成快速成长特征、10至14天成熟一次的海藻(以环硅氧烷为主体)等初级生命体,进而推动了地球上由无生命到有生命、由生物大灭绝到生命大爆发(大新生)亿万年周期的新轮回与新进化。

由此可以推断,因为好莱坞大片《2012》引发的地球末日大讨论在许驭这里有一个圆满的解释:地球也许不存在真正意义上的末日,但地球上的生物一定会以亿万年为周期进行毁灭――诞生的轮回演变。

重大科学发现“墙内开花墙外香”

结合本文伊始提到的美国放弃伊拉克石油资源我们可以猜想,在1983年的中国偶然发现的“水变油”技术,是不是在美国已经研究成熟、甚至大规模产业化成为可以替代石油的新能源?这种猜想不无根据。

根据许驭提供的原始资料显示:曾与许驭等4人合作的资助合作者及部分实验人员移居美国从事原创科研发展,其超常规冷核反应光子集成技术转让,已获得美国德州州长、美国国会、美国能源部长朱棣文以及美国5所大学的高度重视与支持。只有中专学历、具有高超协调能力的张廷金医师,已被美国有关大学聘任为管理学博士、管理学教授。赚到技术入股的超额利润后,张廷金医师正在美国加州注册创办美国TCCAM医科大学,但此项“氧核冷裂变”新能源项目的核心技术对外还是保密的,有关人士表示“不能讲、不敢讲”。

事实上张廷金移居美国前,美国已经致力于冷核反应生成新能源研究多年。

1989年,马丁•弗莱希曼和斯坦利•庞斯宣布,他们的电化学实验在标准温度和压力条件产生了多余的能量。因为他们不能用已知的化学反应来解释这种物理现象,他们猜测多余的热量可能源自核能。在报界被称为“冷核聚变”。

冷核聚变的相关研究在过去20年曾遭受广泛的负面宣传,但许多科学家认为重要的事情正在发生并继续他们的研究,对此宣传听而不闻。国际权威刊物《科学》杂志于1998年6月载文称:对冷核聚变不怀疑下列事实,多数装置产生异常能量输出,有些已投入市场,有些已取得专利。美国核科学协会已于1998年将电化学低能核反应列入了年会的正式讨论内容。由于“冷核聚变”与人类的能源问题密切相关,日本、意大利、法国等资源匮乏的国家已投巨资资助“冷核聚变”类型的研究。但是,目前困扰科学家们的问题是如何解释这些异常现象。

1997年诺贝尔物理学奖得主,现任美国能源部部长的美籍华人朱棣文当年就是以“激光冷却捕陷原子”获得诺贝尔奖。他预测可能会有科学家将他这项创新的激光冷却光量子技术运用到令人意想不到的科研领域。

值得注意的是,从2004年8月起,朱棣文担任劳伦斯•伯克利国家实验室主任,成为首位掌管这个美国能源部下属国家实验室的亚裔人士。4年半以后,朱棣文毫无争议地成为美国能源部部长。可以想象,朱棣文及其研究成果对美国能源安全的影响。

奥巴马能源新政的核心就是“全力推进新能源技术革命”,美国政府已拨款970亿美元,又吸纳民间投资1000亿美元,推广应用新科技,正在造就新兴大规模的新能源、新化工等战略产业。

朱棣文在公开场合也有意无意地暗示了这种产业巨变即将发生。据2009年2月12日美国记者杰西•詹金斯报道:“美国新任能源部长朱棣文博士向记者说,‘21世纪的工业革命需要新的能源技术,新能源技术革命不要害怕(被大多数人误解为)神话的公开挑战;解决这些紧迫的挑战将需要诺贝尔奖级的基础研究方面的突破;(从而把神话变为现实)。’”

越来越多的事实表明,美国很可能已经抢先一步掌握了这项划时代的新能源技术,并且正在积极组织大规模产业化。而更早发现和解决了基础研究理论难题的中国人,还在徘徊不前。

事实上,在国内原本名不见经传的许驭已经引起国外同行的关注。

《欧洲共同体新闻》(Europe News)网站“世界英语新闻”(World News in English)“超分子”专题,于2009年10月31日、2010年2月24日与3月15日连续3次专题报道、转载了中国上海学者许驭历经17年艰辛钻研、自主创立的《高能与低能超分子微腔光子学》,及其彻底破解、合作重现古海洋水中“氧核冷裂变”形成油气藏等共生矿新能源技术革命基础研究重大原创科研成果,以及许多专家学者的高度评价。

国际著名物理学家、曾获诺贝尔物理学奖提名的尼日利亚国科学院前院长、尼日利亚大学物理与天文系教授亚力克.阿尼马鲁院士〔Alex E. Animalu〕2009年12月2日致函海恒变新能源研究所:“我对多学科融合(原始创新)是感兴趣的,尤其对中国学者许驭的《高能与低能超分子微腔光子学》著作概述很感兴趣。”

国际著名物理学家、特勒肖―伽利略科学院学术顾问、阿根廷大学教授迪耶戈•拉普鲍德(Diego Rapoport)2009年11月24日致函英籍华人陈一文先生:“我很高兴,中国学者许驭的科研成果与我的研究和俄罗斯科学院彼得•伽利耶夫院士(Gariaev)的研究之间存在着联系,能学习许驭的科研成果令我激动。我可以想象许驭总工历经17年埋头钻研,耐心创立自然科学全面融合的新理论体系的艰辛背景、汇聚更多新学科的伟大意义以及他所承受的孤独与牺牲。这是了不得的成就!”

国内许多著名院士正在关注和推荐许驭的高能与低能超分子微腔光子学。师昌绪院士主编的《迈向世界的中国科技》已破格优先录用许驭原创的20个版面的学术论文,2010年6月由中国科学技术出版社出版。

除了国内外学术界的广泛肯定之外,产业界也嗅到了这项惊人技术的极高附加值发展前景。许驭表示国外财团曾许诺付给许驭总工订金300万美元,邀请他一起到国外去继续基础研究与科研创业。考虑到这是攸关国家民族命运的战略大计,他没有接受国外邀请,而是在国防科工委新能源基地1996年因当时的某些权威误解被逼撤销后依然坚持刻苦研究,为保证科研经费先后两次卖掉自己在南京与上海的两套房产苦苦支撑。

基于对项目科学性的冷静考量,《中国科技财富》记者采访询问了相关领域科学家来印证许驭的研究成果。著名物理学家、北京航空航天大学江兴流教授致函本刊:“低能核反应(原称‘冷核聚变’)是跨世纪科学难题,曾被叽为‘伪科学’、‘病态科学’。具有远见卓识的少数科学家,坚持长期的、艰苦的研究,在理论和实验方面取得重要进展。”

江兴流教授在1989年以来基于尖端效应的大量实验结果和在1999年提出的涡旋动力学产生挠场相干提取真空零点能的理论,受到国际科技界的高度重视。他认为“美国新任能源部部长朱棣文把‘冷核反应’作为具有诺贝尔奖水平的能源形式加以重视。许驭研究员十多年来艰辛坚持的‘氧核冷裂变’研究是冷核反应的一种新现象,作为新能源开发,有着重要的理论意义和应用价值,希望有关领导重视这一原始创新研究,使我国不失时机地占领这一高科技制高点,和新经济的增长点。”

北京航空航天大学高歌教授、中国气象科学研究院任振球教授接受记者采访时评议说:“许驭总工创立的《高能与低能超分子微腔光子学》特别是宇宙线μ子催化‘氧核冷裂变’基础研究成果不但有广度,而且有深度;从宇观、宏观到微观已经连成了一条线,做到了多学科融会贯通;许驭的自然科学整体化 原始创新理论框架开创了自然科学发展史的先河,其更多新学科汇聚的发展方向是正确的,其微腔真空工程的会聚技术工艺是新型的。”

记者通过电话采访了解到,上海交通大学数学系孙薇荣教授、周钢副教授等学者很敬佩许驭的以下分析:对新的多维时空高等数理模型的分析综合、改进推导与扬弃提高的过程――实际上发展了爱因斯坦的相对论(放弃其陈旧的数学工具)。因为μ子的链式催化形成机制,实际上就是看不见的量子夸克的形成机制;对宇宙线μ子物理学、量子光学与冷核反应强子化学(包括发展的结构化学、超分子化学、有机化学、无机化学与电化学)的巧妙综合创新――实际上奠定了发展的量子力学的微观物质基础。在重现天然冷核反应的超常规实验基础上,将发展的相对论与发展的量子力学巧妙地统一起来,又发展了超统一的量子引力理论,从而创立了《高能超分子微腔光子学》。

许多教授认为,许驭的高能超分子微腔光子学原创理论综合、补充、验证和发展了以M―超弦理论、圈量子理论和扭量理论为代表的量子引力理论。M―超弦理论是当前描述物质和时空结构的量子引力主流学派之一,该理论初步解决了广义相对论和量子理论的部分相容性问题。M―超弦理论因包含所有相互作用,且作用量只有一个自由参数而被视为终极理论(TOE),它引进了重要而未经实验支持的十维时空和超对称概念,并把十维时空假定分解为4维时空与6维紧致时空的直积。M―超弦理论从引入新变量改进爱因斯坦场方程,通过弗里德曼方程、薛定谔方程,推出与大爆炸理论基本相符的量子宇宙基本方程。M―超弦理论的根本局限是引入了过多未经证明的对偶性,导致了过多的对称群,无法得到量子化产生的根源,也无法了解与整体因果性和波函数相因子有关的问题。它应当能够被更现实、更简明的超分子量子腔复几何――描述天然冷核反应的新数理模型所替代。因为现实世界中费米态和玻色态并不对称,所以新的科学发现的现实数理模型要求超对称破缺。实验检测证明,所有相互作用都是由对称破缺引起的,不同对称群的不同破缺方式与不同的相互作用直接对应。而破缺之所以出现,则由时空的拓扑性质决定。许驭发现的自然界广泛存在的自然态超分子量子腔(一种最理想的时空拓扑空洞),使之与某些对称群相关的场被堵截,从而引起对称性破缺(如正反中微子对称破缺),导致相关的相互作用力在多维拓扑时空(如拓扑超分子真空微腔)中的强耦合,从而提取真空能,实现真空相变(氧核冷裂变与冷核聚变)。

国内外已有十多位专家认为,多学科基础知识雄厚又具有远见卓识的许驭总工创立的上述多学科汇聚原始创新理论,包括高能与低能超分子微腔光子学与光子集成新技术,必将启动21世纪新的科学革命、新产业革命、新能源技术革命与新医疗革命,以极低成本彻底解决人类的能源危机、环境危机、粮食危机、医疗手段破碎化、生命起源与抗衰老等全球性难题,引发经济、技术、社会与新兴产业发展方式的根本性战略转变。

氧核冷裂变原创理论实现了“墙内墙外花共香”

北京大学化学与分子工程学院楮德萤教授认为:肯定、上报、宣传许驭的重大原始创新科研成果不是许驭个人的事,而是事关加快落实科学发展观、加快转变经济发展方式、加快中华民族伟大复兴的大事。

清华大学校友、美籍华人学者王怀安认为,许驭原创的“氧核冷裂变”科研成果,应该是一项“超曼哈顿计划”、“超系统工程”,必将给全人类带来巨大效益的21世纪新科技革命、新产业革命与新能源技术革命大课题。勇于了解、敢于支持原始创新基础研究才能促进重大的非共识项目快速过渡到高度共识的新科技革命项目。迫在眉睫、竞争激烈的国内外科研形势或许可以让大家意识到,21世纪新科技革命、新产业革命已经来临,开创科学发展史先河的许驭原创理论和中国人改变世界的两大科学发现,如果获得产业界不失时机的支持,将会成为我国加快转变经济发展方式的根本选择。

超分子化学论文篇(3)

关键词:自选择 自组织 生成 信息 载体 “复元论” 价值

贝塔朗菲创立系统论的初衷本是要开创一种机体论的新科学,但由于仍然不能超越构成论 —— 即整体由部分构成的预设,其后的发展几乎仍然向着制造“更复杂的机器”前进,以致许多人认为系统科学并非科学革命,因为它并未逃脱机械的逻辑和“还原论”的“如来佛”掌心。在这个意义上,笔者认为,系统科学后又一轮重大突破是从超循环理论开始的,超循环直接探究生命发生的奥秘,终于冲破了机械论的遮蔽,揭示了生成的逻辑及由之生长起来的整体的规律。由此,它不仅推动了系统科学从有机整体论走向生成整体论,而且展示出内涵价值的自然界生成演化的世界图景,为人类建构基于信息、内涵价值的新科学提供了重要启示。

一、自选择与自组织——整体生成的内在机制

艾根于20世纪70年代提出超循环理论,与达尔文进化论不同,超循环研究的不是宏观个体的物种进化规律,而是分子水平上微观整体——“拟种”*的进化规律。根据超循环理论,作为“拟种”的一个自复制单元(即一个催化剂)不仅能催化生成一个类似的循环,这些循环还会耦合成一个更大的循环,这更大的循环又能进一步成为新的更大循环的单元而催生出更高层次的循环。超循环即指二级或二级以上的催化循环系统。如此类推,理论上可生成无穷层次自相嵌套的循环生长系统。

根据超循环机制,从无生命到生命的进化实质上是一种生成的过程,即生命发生及其完成的过程。这是系统在远离平衡条件下,从不稳定到重建新的整体稳定的过程。与构成性整体不同,生成不是从实体到实体,从部分到整体的既成“原子”之组合,而是信息不断选择和组织质料(信息载体),而质料不断生灭的过程,由此生成的整体在原则上不仅不可逆转,也是不可还原的(或不具有经典意义上的可还原性)。为明确整体生成与构成的差别,笔者将超循环机制或过程概括为自选择、自组织与自稳定三个主要阶段:

1、自选择:即具有进化优势的突变体作为偶然涨落而出现,并通过自复制实现自我选择。这种自复制机制相当于“正反馈”放大作用。通过自复制,信息选择质料,功能相似的突变体越“生”越多,它们逐渐聚集起来,使进化信息得以积累。

这里,突变体的出现及其自复制作为总体现象乃发生于远离平衡的不稳定状态下,或者说,突变体的发生和生长本身就是一种远离平衡态下打破系统原有稳定的行为。

2、自组织:经选择生成的突变体通过自组织进行功能整合。选择出来的众多突变体经相互竞争、相互协同,功能慢慢耦合起来,并在此过程中逐渐建立起负反馈机制,最终生成总体稳定的封闭环。显然,若干自复制单元组成的总体的功能整合,必然要求在所有成员中建立催化联系,这样,突变体通过自组织成为一个整体,从而作为更大循环功能整合的单元进入更高层次的进化过程。

3、自稳定:在高度关联的组织中,由突变体组织成的循环逐步地自我稳定。突变体能够在新的稳定序中复制、保存、转换、传送进化信息,经过因果的多重反馈循环、自我选择和组织,在新的稳定序中,系统的整体功能不断完善,信息不断积累,并层层转换传送,形成具有“长程相干”的多层回环,最终使系统整体得以稳定生长,实现向高度有序的宏观组织进化。

艾根指出:催化超循环的作用,不仅是选择,更重要的是它的这种整合功能,由此它才能推动系统迅速越过不稳定点,建立新的整体稳定,它同时满足三个条件:

①为保存信息而竞争。②允许不同单元竞争协同,自己组织起来。③建立某种稳定的共存。

我们看到:正是在超循环这样的生成系统中,携带进化信息的突变体不断被创生并自己组织起来,并通过竞争和筛选联结在一起,从而使每一个体的优势都能够被所有成员加以利用,成为一种整体性的协同进化。艾根指出:这就是一切系统能在没有“外部选择者”的情况下,自己有选择地组织自己,完成进化的奥秘。

笔者认为,生成整体的不可还原性正是由以上超循环的生成机制所决定的,或者说,是超循环过程的必然结果。与构成性整体不同,超循环起源于某种达尔文拟种的突变体分布中,它是从自复制单元出发的,这种自复制单元不是还原论意义上的“原子”、“分子”,它从一开始就是整体,不是部分,更重要的,它是信息载体,具有某种排列序,而非单纯物质。信息(而非形式)赋予质料方为载体,载体离开信息即成死物。

特别值得注意的是,超循环机制的关键是自选择和自组织。这种自选择和自组织乃是信息对质料的选择和组织。载体所携带的信息将指导生成发育的全过程。这里,信息是主动的,质料是被动的。信息规定了选择和组织的基本法则和标准,根据这一法则,质料与能量不断被选择、组织和协调。由此,超循环生成的过程必然是一远离平衡的过程,即与外界不断进行物质、能量、信息交换的过程,在此过程中,只有信息相对稳定,而作为信息载体的质料则是不断生灭的。

正如艾根所说:信息是生物学的典型性质,信息的物质载体(核酸分子),同别的化学物质一样不稳定。…… 但蕴含在核酸分子中的遗传信息却是稳定的,经过自我复制而生生不息,大约3、5到4万亿年前,即核酸开始贮存和传递信息,连续地改变信息,并以修改过的形式转录信息的时候,贮存在我们基因中的信息原理上就被产生。在这些过程期间,材料载体仅有有限的生命,只有非材质的信息幸存。[1]

因此,笔者认为:生成规律本质上是信息规律,是信息选择、组织物质和能量的规律。生成的过程是从整体到整体,而不是从部分到整体的过程,从根本上说,生成是信息的创生、保存、传送、翻译和转换,而不是物质的运动,也不仅是能量的传递与转换,或者说后者只是表面现象。

二、 “复源论”—— 关于生成的方法论原则

根据超循环机制,我们可以逻辑地推出:

1、超循环生成的系统原则上是不可还原的。因为一个通过超循环机制生成的整体,不仅相同层次各单元间具有功能耦合的非线性反馈关系,而且不同层次间亦存在不可割断的功能偶联和信息回环关系。这里,被生成者反过来生成自己的生成者,回环即指不同层次间对自我进行组织、生产的反馈整体。显然,与构成系统不同,生成整体在小尺度与大尺度之间存在“长程相干”的“强相互作用。” 由于生成过程中贯彻始终及一切层次的信息规律之一致性和时间绵延性,决定了生成的整体不仅不可逆转,也是不可还原的。此外,根据超循环生长机制,可以推出一切生成系统必然具有蝴蝶效应。因为微观尺度上的微小变化——如基因变异必然会被放大为宏观的整体突变。

2、超循环生成的系统必然是超稳定系统。由于通过自复制自组织生成的每一部分(如突变体)都携带着某种整体信息。因此,一旦系统的物质结构被破坏,乃至毁灭的情况下,只要信息尚存,其每一部分或“单元”皆有可能成为“种子”或“生成元”,被破坏的系统便可能通过超循环机制再次生长起来,重新修复系统。但注意:可修复决不意味着原系统可逆或可还原。这里,修复是再生,是信息对质料的重新选择和组织,修复的系统乃由新的载体实现,它虽与原系统结构相同,但却具有完全不同的质料。

笔者认为,超循环理论揭示了超稳定现象的内在机制或原因。可以推测,经由超循环机制生成的系统,只有在信息本身被破坏,或其生长信息不能再适应环境变化时,才面临真正的灭绝或淘汰。同时,也只有在信息“进化”时,系统才可能有真正的进化。总之,在宇宙长期的进化过程中,“经常性再生的无序则是对组织有序不断进行再生建构的必要部分。”“一切存在。一切生命,它们都靠不平衡和不稳定得以长存。”[2] 而系统进化的差别在于这种不平衡、不稳定表现的方式,因为系统突变的类型是多种多样的。

3、超循环是一种层层涌现的整体性生长过程。如果说,涌现是(emerge)是一个“无中生有”产生新秩序的过程,或“可变结构的受限生成过程”那么,涌现本身就是一种生成现象。注意到哈肯曾将序参量称为“信息子”,并指出序参量的功能乃是作为宏观信息的信源,向子系统发出如何组织和行动的命令。[3] 那么,一旦组织成整体的循环作为“单元”在宏观层次上出现,它就相当于一个序参量。“涌现”使生成过程充满不稳定的突变点,这是超循环论与“自然界无飞跃”的达尔文渐变进化论之又一显著差异。

综上所述,超循环理论不仅揭示了从无生命到生命的机制,揭示了达尔文进化论的前提,更重要的是揭示了系统整体或群体生成演化的普遍规律,为我们研究自然界生成进化及一切生成性组织现象奠定了新的科学基础。它本身蕴含着一种新的科学研究方法与方法论原则。笔者以下试提出以生成论为基础的“复元论” 或“归源论”,以图超越以构成论为基础的还原论:

首先,探索世界生成演化的科学方法应建立在信息及生成论的基础上,肯定生成整体原则上的不可还原性。尽管它也需从某种“单元”出发,但它所需观察和研究的是如何从这种“单元”生长为新的整体之过程,而非将整体静态分解为基本物质实体。因此,它是一种动态的过程研究,而不是静态的结构研究。

其次,作为新的科学方法之基础或逻辑起点的“单元”是整体,不是部分;它本身亦是生成进化的产物或过程。“种子”或“生成元”是信息载体,而非“死物”原子,区分二者的关键在于:1、是以信息为基础还是以质料为基础,前者具有复杂性,因为它携带或蕴藏着整体生成信息, 2、是生成整体的信息源,还是构成整体的“本原”。信息源是“时间最初”,而非“空间最小”,更非层次最低。3、关键是破译和掌握载体所携带的信息及其生成法则,还是分析物体的运动或物质成分。如果说整体是“质”,部分是量,那么,生成整体论的方法乃是“以质还质”,而不是“以量控质”的。

进而,如果科学必遵循某种因果律,那么,由此出发可以开出两条路:一条是遵循构成因果律,还原到最小物质实体,这是众所周知的传统还原论的研究方法;另一条则是遵循生成因果律,复归(恢复、回归)到最初生命之“信源”或“生成元”,笔者将后者称为“复元论” 或“归源论”,以区别于还原论。迄今,此二者分别引领了科学发展的两大主流,以前者为范导,科学找到的是分子、原子、基本粒子、夸克及由之构成的世界;以后者为范导,科学发现的则是宇宙大爆炸奇点、奇怪吸引子、各种信息载体或“生成元”——基因、细胞、胚胎、种子及由之生成的世界。

笔者认为,“复元论”和还原论展示的是两种不同的世界图景,研究“生成”抑或“构成”需要两种不同的科学方法论。也可以说,两者对“分”有着完全不同的理解。显然,对于一颗“种子”,我们不能同时既观察其内部结构,又观察其生成过程,为全面理解和探索世界生成演化的规律,“复元论”与还原论这两种不同的科学方法应是互斥互补的。在一定情况下,“复元论”可将还原论作为静态的特例包容在内。

三、辩证与类比——生成进化的逻辑与数学

透过超循环机制,我们进一步看到,以信息为基础的生命性活动,从一开始就涵有与物质构成及机械运动不同的逻辑。

艾根的研究表明:在进化过程中,必须具备三个条件才能充当信息载体,那就是:代谢作用,自复制与阈值范围内的突变。与这些条件对应的正是载体实现或完成进化的三种必要能力:即保持系统远离平衡态——与外界交换的能力,积累和保存信息的能力以及自我否定、自我革新或超越的能力。

显然,这些条件从一开始就已将两种相反相成的因素统一在信息载体之中。为进一步研究遗传的保守性与变异的革新性的关系,艾根提出了最大信息量的阈值关系。该关系表明,复制错误是进化的必要条件,在这个意义上可以说“错误导致进化”,但复制错误是有限定的,当突变率处于某种阈值时,进化最快,但突变率不能超过阈值。否则,只要一次错误突变,就会使进化过程中积累起来的信息丧失殆尽。这里,误差阈保证了内稳定性的需要,但它也限定了拟种进化的能力,规定了生成进化只能是“遗传变异”。

从自选择、自组织过程看,进化信息诞生于不稳定,却完成于稳定。可以说,生命起源于两种相反相成力量的相遇和作用。或者说,自选择、自组织、自稳定本身就是平衡与不平衡,稳定与不稳定,正反馈与负反馈两种相反相成的过程。生成意味着:“在起源、生存和常态上,时间之存在都以复杂的方式(即在对立中合作的方式)在自己体内包含了反组织活动的形式,也就是说,它把解体的基本因素统合为组织的基本因素。”[4] 如果我们将这种相反相成的力量或因素归结为生与灭两种作用或过程,那么,一切生成系统都必然内涵生与灭两种循环。由此,笔者认为:生成进化,特别是生命的逻辑必然需要能涵容互补、互含、互根或互生关系的辩证思维。显然,在超循环理论等非线性科学观念与方法论中,蕴涵着当代辨证逻辑深化发展的重要契机。

其次,对于不可还原的生成整体,量的守恒律不再适用。但以遗传变异为基础的进化,在其不同进化阶段或不同层次间必然具有某种相似性。由此,以质的相似性为基础的“类比逻辑”亦日益引人关注。令人鼓舞的是,随后分形理论的创立为超循环的生成提供了相应的数学形式。分形通过简单的几何变换法则的重复,或方程迭代,或直接应用迭代方程,揭示了超循环生长的普遍规律,并可以利用多媒体计算机技术,生动而形象地展示出具有非线性自催化特征的生长过程。值得注意的是,生长的整体性表现在变换并非是一部分一部分完成的,而是每变换一次,所有相应部位便一起变换,也就是说,所有相关部位是同时生长的。这里,我们看到贯穿所有层次的信息或规律的一致性与自相似性,这决定了生成性整体必然会“牵一发而动全身”,这是与构成性整体的又一明显差异。此外,如果说一个方程代表一个系统,解方程意味着对系统的静态分析,那么,迭代方程便意味着系统整体随时间的演化。注意到迭代将反馈回环表现为数学上的递归,而递归在逻辑上则意味着自生产或再生的过程,由此可以说,分形提供了关于生成的逻辑基础和数学形式,

混沌学作为生成动力学深刻地揭示了自然生成的普遍规律。我们知道,混沌的关键在找到奇怪吸引子,而奇怪吸引子具有分形特征。需要强调的是,这种分形所表示的既非物质结构,亦非运动轨迹,而恰恰是信息传输的通道——即信息从小尺度传向大尺度的通路。混沌学通过各个不同学科,以各种不同方式证明了,生命性的发生与完成实质上是信息的创生、储存、传送与转换,这种独特的信息活动方式和生成发展规律,不仅决定了系统生长的基本形态,而且决定了系统整体生成进化的基本道路。笔者以为:奇怪吸引子的涡流正是一种超循环的螺旋,它源于稳定与不稳定两种作用的相遇,它生成旋涡,又每时每刻孕育着旋涡得以再生的组织,并由此维系着整体的动态稳定,正是这种涡流的形式“不仅是发生学性质的,总体性质的,也是生成性的。”[5] 而进化的限度与超循环生成的非线性、反馈与回环特性,决定了分叉、s形,螺旋与网络才是生成性系统的基本形态。

进一步追问下去,辩证的逻辑亦可能找到合适的数学表达吗?“一阴一阳之谓道”,其中蕴含的是某种二进制推演方法。那么,从目前的二进制数学中有可能发展出更复杂的能涵容互含、互生辩证关系的数学吗?

迄今,从不同角度研究生成进化的数学尚有突变论、拓扑学、群论等,而复杂网络方面的研究更令人关注,或许,其进展可望为艾根提出的超循环化学反应网络及其数学处理方法带来新的发现。

总之,超循环所开创的研究世界生成进化的科学方向,需要新的时空观(另文详论),以及与之相应的因果描述与时空描述,它的发展正有待逻辑与数学方面的新的突破。

四、价值与“一旦——永恒”——生成进化的必然性依据

西方经典科学的理论和方法论体系,基于主客二分,以追求客观性为主旨,将价值排除在科学的殿堂之外,而超循环理论对科学发展最重要、最深刻的启示在于:它第一次将价值引入了科学。并根据选择价值,证明了生成进化是大自然的一种非决定,但不可避免的必然趋势,为科学建构以信息为基础、内涵价值的生成论研究纲领提供了重要的依据和启示。

作为科学,超循环理论必须证明生成进化实现的可能性或普遍必然性。艾根指出:在分子进化中,信息如果不能保持到被读出,它就没有价值。而信息只有通过选择,才可能获得价值(语义)。超循环机制表明:系统自选择、自组织的过程就是信息创生、保存、传递和转换的过程,这一切都是通过信息载体来实现的,与普通物质不同,可以说,信息载体是集信息、物质、能量“三位一体”的整体。而要证明生成进化的必然性,就必须确定载体实现或完成进化信息所赋使命的能力或性质。

由此,艾根引入了选择价值,他指出:对选择有决定意义的是选择价值,为了定量刻划选择价值,艾根根据载体必备的三个条件,建立了选择进化方程,并以具有最大选择价值的函数来表征在选择约束下幸存的系统,该函数包括三个价值参数,即速率参数:包括生成速率参数——表征信息复制的速度;分解速率参数——表征信息寿命长短,以及品质参数——表征信息转移的精确性。显然,它们是对载体在有限的寿命内保存、表达并准确转移信息的能力或“素质”的度量。对于最优选择,要求价值参数尽可能大,三者的组合则决定选择价值。

根据选择价值和选择原理,艾根规定了进化的选择原则 —一简言之,即携带最大信息量的载体,具有最高选择价值。 由此,进化便意味着提高选择价值和利用更大的信息量。而自选择、自组织便都成为由价值引导的合目的性的行为,其目的就是生成本身。

选择价值的至关重要性在于:它让“上帝的骰子灌了铅”! 艾根证明了:选择价值使超循环具有一种特殊的“once—— forever” 即 “一旦——永恒”发展趋势,它使得超循环虽然根源于随机性,而且在生成过程中还会包含大量随机事件,但只要条件具备,超循环组织的出现就会是不可避免的。因为,只要自然选择有了偏好,它就可能超越统计平均值,从而保证具有选择优势的突变体只要一旦出生,就会继续生长,并最终将微观的不确定性通过不可避免的放大过程在宏观上映射出来。这样,通过超循环的进化不但在原则上不可避免,而且在现实的时间间隔内也是完全可能的。艾根指出:这种“一旦——永恒”之势乃是大自然的一种统计必然性。一种非决定,但不可避免的规律。

近代以来,建立在主客二分基础上的西方科学,一直将价值中立奉为最基本的原则与信念。笔者认为,超循环理论作为科学革命的最深刻之意义在于:它第一次将价值引入了我们对自然的基本理解之中,科学地证明了自然界的进化乃源于有价值的选择,并将事实的生成与价值的实现统一在自然进化的同一过程之中。科学的建构基于人们对自然的认识。超循环的提出为人类建构某种价值内在的科学带来了希望。至此,贝塔朗菲所提出的科学转向亦终于有了进一步明确的内涵:那就是:从构成论转向生成论;从探究物质实体转向解读信息载体;从还原论转向“复元论”;从机械的逻辑转向生命的逻辑;从价值中立转向价值内在。显然,沿此方向发展的科学,与目前科学的基础是矛盾的,它需要新的自然哲学或形而上学为其开路。

值得注意的是,10年前,朱葆伟在《机体与价值》[6] 一文中已以超循环理论为案例,深入讨论了科学世界图景中的价值学蕴涵及其意义,并提出了一系列令人深思的哲学问题,本文仅从建构未来科学的角度出发,引述如下(有删改):

1、假定价值在人和人类社会形成之前有一个自然的起源并由此与我们的生命存在形式密切相关是否合理?

2、宇宙中是否有一种“可以追溯到被理性所发现,但仍然是根源于自然的普遍的善的原则”?或是否可能概括出一条适用于整个宇宙进化的标准或价值倾向,以此作为“普遍的善”?并进而成为所有自然系统和人类社会共同遵循的普遍规范?

3、用机体乃至生命的隐喻取代机器的隐喻,把生命有机体看作理解世界的模型和代表水平对自然界来说是否更为本质?

4、生命活动有着与机械运动不同的逻辑,通过与超循环类似的“活动-实践的逻辑”,我们能否找到认知与价值统一之路?建构某种价值内涵的科学?

“光明来自东方,法则来自西方。”[7] 正是对这些问题的思考和追问,笔者蓦然回首,转向中国文化。

五、“天地之大德曰生”——探索内涵价值的科学

中国古代的自然哲学与科学,恰恰是一种以价值为基础的整体论与生成论,它对我们今天与未来试图建构内涵价值的科学,将提供重要的形而上学基础与智慧启迪。

追根寻源,亚里斯多德从‘存在’(‘to be’)的探究开始,创立了“四因说”,他以形式加诸质料成为一物,外部动力推动物体运动以恢复其自然位置来理解存在及过程。实质上,这是一种机械论或构成论的制造原则,由此出发奠定了西方近代科学之方法论基础。

而牟宗三先生指出:“中国人了解‘存在’不从‘to be’(是什么)讲,中国人从‘生之谓性’的‘生’讲存在。” [8] 笔者发现,中国古代亦有关于存在的“四因说”,那就是老子道德经中所深刻揭示的:“道生之,德畜之,物形之,势成之。”(五十二)[9] 这是一种生成论“四因说”。

老子以道、德、物、势为万物生成的四大原因。其中,“道生之”:道为生命之本源,所谓“大哉乾元,万物资始”,乾道变化,代表宇宙生命的创始,或原始动因;“德畜之”:德为生命之载体,所谓“至哉坤元,万物资生”,坤德载物,可谓保存生命,使生命得以诞生之质料。一开始,“道”“德”便为生命创造之源,或者说,万物生成皆源于内涵价值的“乾”“坤”;“物形之”:物使生命有形,须注意,中国人以“气”为物质基础,生成是“气”从无形到有形的过程,气一旦凝聚成物,自然有形;故形与物不分开讲。“势成之”:生命既已诞生,便必有自然而然生长之势,以实现和最终完成自身之生命,“长之育之,亭之毒之,养之复之。……是谓玄德”,(五十二)这种自然而然的生长本身就是自然本体的道德目的。

根据老子之四因说,显然存在一个人类诞生以前,根源于自然的普遍之善的创造性原则,“天地之大德曰生” (系辞下,一),整个宇宙的价值倾向就是“生”,而这种本然的价值乃是今天我们与万物得以生成的根本依据。

显然,老子的生成论四因说与亚氏构成论的四因说是大异其趣的。从现代科学的角度,我们可将老子四因说中的“之”理解为信息,以此解释超循环理论,则“道”可释为信息创生,“德”可释为信息载体,“物”释为突变体,“势”恰为“一旦——永恒”。

循此新径,我们可以进一步探究中国文化与哲学中对变化及其规律的理解。

“生生之谓易”,[10] 易经中讲变易即指生成,如果说自然有选择,那么其偏好就是“好生”。“生”就是宇宙价值,“一阴一阳之谓道,继之者善也,成之者性也。”(系辞上,五)继承生成之根本法则,维护万物之“生生不已”就是天地之大德。

就生成过程看,周易讲“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”(系辞上,十一)老子讲:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”(四十二)这里,道为无,为终极因,而太极即宇宙万物生成之起点或“信源”。值得注意的是,太极一开始便是将阴阳两种相反相成力量或趋势统一为“一”的整体,太极图生动表达了阴与阳互含、互根、互生的动态关系。故“万物得一以生,”(三十九)太极既为生成万物之本源,又为万物生成之普遍规律而内在于万物之中。万物通过气,使对立的因素和谐共存:“万物负阴而抱阳,冲气以为和。”(四十二)

就生成之最基本法则:“一阴一阳之谓道”,或“反者道之动”(四十)显然遵循辩证的逻辑,中国人讲孤阴不生,独阳不长,笔者认为,这一法则是人类最早提出的具有信息内涵的生成法则,[11] 此不详论。有趣的是,中西科学皆推崇简单性,而西方科学的简单性指逻辑或形式之简单,而中国则指“易知”“易从”,西方以简单性为美,中国却以简单性为善,所谓“易简之善配至德”。

“以通神明之德”,“以类万物之情”(系辞下,二),中国的认识论是沿着以价值为本的实践(践履)与直观的“感应论”路线发展的。“外师造化,内得心源”,首先强调的是人内心之“德“与天地之”“德”的相通、相应,实以价值取向统摄认知取向,并大量采用了类比推演的方法。

综上所述,中国文化开不出西方近代机械论式的科学,由此可说易经“阻碍”了近代西方式科学在中国之诞生;但易经却哺育了中国古代独特的源于价值的生成论式的科学。

机体乃至生命的隐喻与机器的隐喻,作为理解和解释世界的模型,何者更合理?更本质?这一问题牵涉到中西科学的又一重大区别,进而,西方科学之隐喻与中国传统文化与科学之隐喻,是否有研究层次上的差异?自然之“真”是否可有不同层次?如果有,怎样认识世界才能更本质或更合理?

众所周知 ,近代以来,西方科学以最基本、最低层次的物质和机械运动为隐喻,将机器作为理解世界的模型。而中国传统文化与科学则以宇宙进化之最高产物——人为隐喻,将人的生命作为理解世界的模型。它们基于两种不同的宇宙论、本体论以及认识论、方法论原则,千秋功罪,谁人评说?

如果我们将所谓“真”分为不同层次,西方近代科学所讲之自然,乃人所认识之自然,故其“真”乃为感性与概念之“真”,主要依靠实验与形式逻辑。但20世纪后,其真理性已不断受到质疑。问题在于,低层次的“真“对更高层次之真”往往是“瞎”的,机械的隐喻及其模型显然有其局限性和片面性。目前,以之解释生命现象已显困难,解释人类社会则更有危险,故以基本物质或机械为理解世界之模型,若试图覆盖一切,必导致生态危机和道德危机,目前已引发了整个西方文化的危机。

而中国传统文化所讲自然,乃自然而然之“物之在其自己”,自然不仅是善的,而且“天地有大美而不言”,(庄子•知北游)此为真善美统一之本体。实乃人之最高境界或理想。中国文化与科学以人之生命为隐喻,将人体作为理解世界之模型,所谓“天地万物,犹一人之身也”(《吕氏春秋•有始》)。其形式逻辑不发达,主要依靠辩证与类比推理。值得注意的是:以人为隐喻或模型,必最全面而具有最大包容性。因为人是宇宙进化序列中最高、最全面者。荀子说:“水火有气而无生;草木有生而无知;禽兽有知而无义;人有气,有生,有知亦且有义,故最为天下贵也。”[12] 邵雍说:“举凡动植之偏,莫若其(人)气质秉受之全也”“万物于人一身,反观莫不全备。”[13] 由此我们可以理解为何周易“近取诸身,远取诸物”,而能“范围天地之化而不过,曲成万物而不遗”(系辞上,五)“以言乎天地之间则备矣。”(系辞上,六)笔者以为,“生成论”与“人之隐喻”才是中国文化具有包容性和持久性的根本原因。但其弊或在于,一旦由此“据高临下”蔑视、忽略甚至取代最基本之物质需求与知性框架的建构,则必因缺少基本层面的支撑,最终导致虚伪而带来文化衰落。

与以上两者不同,超循环理论是介于无生命与有生命之间的理论。应该说它是一种以原始生命为隐喻,将生命发生及生成过程作为理解世界的模型。沿此方向发展的人类未来科学,有可能综合中西文化与科学之长,开辟出既内涵价值又有实证基础的科学之路吗?

总之,对以上三种不同的隐喻与模型值得作进一步的深入比较研究。

笔者以为,科学的发展亦遵循生成演化之规律,未来科学的发展必将继承当今科学发展的成果,同时吸收中国整体论、生成论的自然哲学,并将这种哲学转化为现代型的关于世界生成演化的科学。而中国文化只有在对世界文明及科学作出自己贡献的过程中,才能证明自身的价值和意义,获得现代生命,走出自己的创新之路。

[1] 参见艾根 (m.eigen ): 《相跃——生命的未来基础》潘涛译 引自《走向混沌》 新学科研究第一辑

北京、上海 1995年 p123-4

[2] 莫兰(edgar. morin):《方法:天然之天性》吴泓渺 冯学俊译 北京大学出版社 2002年 p227、226

[3] 参见李曙华:《从系统论到混沌学》广西师范大学出版社 2002年 p164

[4] 同[2],p227

[5] 同[2],p186

[6] 参见朱葆伟:《机体与价值》 《自然哲学》1994年第一期 p151-179

[7] [美]乔治。萨顿:《科学的生命》 刘??译 商务印书馆 1987年版 第143页

[8] 页牟宗三:《四因说演讲录》上海古籍出版社 1998年 p2

[9] 老子引文,皆引自《老子道德经》辜正坤译 北京大学出版社 1995年, 以下同

[10] 易经引文皆引自《周易》 马恒君注释 华夏出版社 2001年,以下同

超分子化学论文篇(4)

“超分子”一词早在20 世纪30 年代已经出现,但在科学界受到重视却是50 年之后了. 毕业论文 超分子化学可定义为“超出分子的化学”,是关于若干化学物种通过分子间相互作用结合在一起所构成的,具有较高复杂性和一定组织性的整体的化学. 在这个整体中各组分还保持某些固有的物理和化学性质,同时又因彼此间的相互影响或扰动而表现出某些整体功能[1 ] . 超分子体系的微观单元是由若干乃至许许多多个不同化合物的分子或离子或其他可单独存在的具有一定化学性质的微粒聚集而成. 聚集数可以确定或不确定,这与一分子中原子个数严格确定具有本质区别,把多个组分的基本微观单元聚集成“超分子”的凝聚力是一些(相对于共价键) 较弱的作用力. 如范氏力(含氢键) 、亲水或憎水作用等[2 ] .

1  超分子化合物的分类

1. 1  杂多酸类超分子化合物

杂多酸是一类金属一氧簇合物,一般呈笼型结构,是一类优良的受体分子,它可以与无机分子、离子等底物结合形成超分子化合物. 作为一类新型电、磁、非线性光学材料极具开发价值[3 ] ,有关新型keg-gin 和dawson 型结构的多酸超分子化合物的合成及功能开发日益受到研究者的关注. 杜丹等[4 ,5 ]合成了dawson 型磷钼杂多酸对苯二酚超分子膜及吡啶dawson 型磷钼多酸超分子膜修饰电极,发现该膜电极对抗坏血酸的催化峰电流与其浓度在0. 35~0. 50 mol/ l 范围内呈良好的线性关系. 靳素荣等[6 ]合成了9 钨磷酸/ 结晶紫超分子化合物,并对其光致变色性质进行了探究,即合成化合物具有光敏性,漫反射日光即可使其变蓝. 王升富等[7 ]合成了磷钼杂多酸- l - 半胱氨酸自组装超分子膜电极,发现该膜电极对酸性溶液中的no2- 有明显的电催化还原作用. 毕丽华等[8 ]合成了多酸超分子化合物,首次发现了杂多酸超分子化合物溶于适当有机溶剂中可表现出近晶相液晶行为. 刘术侠等[9 ]以dawson 型砷钼酸、金刚烷胺为原料合成了超分子化合物(c10h18n) 6as2mo18o62·6ch3cn·8h2o ,该化合物具有可逆的光致变色特性,并提出了一个可能变色机理.

1. 2  多胺类超分子化合物

由于二氧四胺体系可有效地稳定如cu ( ⅱ) 和ni ( ⅱ) 等过渡金属离子的高价氧化态,若二氧四胺与荧光基团相连,则光敏物质荧光的猝灭或增强就与相连的二氧四胺配合物与光敏物质间是否发生电子转移密切相关,即通过金属离子可以调节荧光的猝灭或开启,起到光开关的作用. 苏循成等[10 ]合成了8 羟基喹啉取代的二氧四胺大环配体,其中含有2 个独立的螯合基团,在适当情况下能分别与金属离子配位.

大环冠醚由于其自组装性能及分子识别能力而引起人们广泛的重视. 近来,冠醚又成为在超分子体系中用于建构主体分子的一种重要的建造单元. 硕士论文 李晖等[11 ]利用了冠醚分子的分子识别能力及蒽醌分子的光敏性,设计合成了一种新的氮杂冠醚取代蒽醌分子,并以该分子作为主体分子,以稀土离子作为客体构成超分子体系,并研究了超分子体系内的能量转移过程.

1. 3  卟啉类超分子化合物

卟啉及其金属配合物、类似物的超分子功能已应用于生物相关物质分析,展示了更加诱人的前景,并将推动超分子络合物在分析化学中应用的深入开展.

1. 4  树状超分子化合物

树状大分子(dendrimer) 是20 世纪80 年代中期出现的一类较新的合成高分子. 薄志山等[12 ]首次合成以阴离子卟啉作为树状分子的核,树状阳离子为外层,基于卟啉阴离子与树状阳离子之间静电作用力来组装树状超分子复合物. 镧系金属离子(ln3 + ) 如tb3 + 和eu3 + 的发光具有长寿命(微秒级) 、窄波长、对环境超灵敏性等特点,是一种优良的发光材料,但镧系金属离子在水溶液中只有很弱的发光. 朱麟勇等[13 ]合成了聚醚型树枝体与聚丙烯酸线性聚合体的两亲杂化嵌段共聚物,研究表明聚醚树枝体通过对tb3 + 能量传递,使tb3 + 发光强度大幅度提高的“天线效应”.

1. 5  液晶类超分子化合物

侧链液晶聚合物具有小分子液晶和高分子材料的双重特性,晏华在《超分子液晶》[14 ]中详细讨论了超分子和液晶的内在联系,探讨了超分子液晶分子工程和超分子液晶热力学. 李敏等[15 ]从分子设计的角度出发,合成了以对硝基偶氮苯为介晶基团的丙烯酸类液晶聚合物,液晶基元上作为电子受体的硝基和作为电子给体的烷氧基可与苯环、n n 之间形成一个离域的π电子体系. 初步的研究表明:电晕极化制备的该类聚合物的取向膜具有二阶非线性光学性质. 堪东中等[16 ]用4 ,4′- 二羧酸1 ,6 二酚氧基正己烷与等摩尔的4 ,4′- 联吡啶合成了“t”型超分子液晶,并观察到随构筑“t”型介晶基元分子结构的变化,组装超分子体系由单向性液晶向稳定的双向性液晶转变的规律性.

1. 6  酞菁类超分子化合物

田宏健等[17 ]合成了带负电荷取代基的中位四(4′- 磺酸基苯基) 卟啉及锌络合物和带正电荷取代基的2 ,9 ,16 ,23 四[ (4′- n ,n ,n 三甲基) 苯氧基]酞菁季铵碘盐及锌络合物,并用job 氏光度滴定的方法确定了它们的组成,为面对面的杂二聚体或三明治式的杂三聚体超分子排列. 发现在超分子体系中卟啉与酞菁能互相猝灭各自的荧光,用纳秒级的激光闪光光解技术观察到卟啉的正离子在600~650 nm 和酞菁负离子自由基在550~600 nm 的瞬态吸收光谱. 结果表明在超分子体系中存在分子间的光诱导电子转移过程.

2  超分子化合物的合成

2. 1  分子自组装

近年来分子自组装作为一种新的化学合成方法倍受关注,医学论文 尤其是分子尺寸在1~100 nm 的化合物,它们用常见的化学合成法一般很难得到. 最近,yan 等[18 ]运用超分子自组装方法合成了长度达厘米级、直径达毫米级、管壁达400 nm 的管,成为超分子化学合成上的一个亮点.

刘雅娟等[19 ]利用一对互补的分子组分5 (4 十二烷氧基苯乙烯基2 ,4 ,6 (1h ,3h) 嘧啶三酮和4胺基2 ,6 二十二烷基胺基1 ,3 ,5 三嗪的自组装过程构筑了一种直径约为5μm 的超分子纳米管. 变温傅里叶红外光谱研究表明,在纳米管的形成过程中,氢键、π- π相互作用和范德华力等非共价键相互作用导致了超分子纳米管的形成. reinhoudt 等报道了最多具有47 个钯配合物的有机金属树状分子,准弹性光散射实验(qels) 、原子力显微镜(afm) 和透射电镜( tem) 表明聚集体为直径200 nm 的圆球,puddephatt 合成了直到第4 代的树状铂配合物(28 个配位中心) .

2. 2  模板合成

1992 年mobil 公司的科研人员首次利用阳离子型表面活性剂的超分子液晶模板,合成了有介孔结构的氧化硅和铝硅酸盐,其中最具有代表性的是有六方排列介孔孔道的mcm - 41[20 ] .

以环糊精(α- cd ,β- cd ,γ- cd) 作为环的轮烷的合成及性能研究尤其引人注目. 环糊精边缘是亲水的,内腔是疏水的,环糊精作为主体与疏水客体分子自我识别可形成轮烷. 刘育[21 ]在以环糊精为受体的分子识别和组装方面做了深入的研究. isnin 等成功地合成了不对称的轮烷. 分子一端为二甲基(二茂铁甲基) 铵盐,另一端为萘2 磺酸盐. stoddart 等用聚乙烯醇与α- cd 作用,端基为2 ,4 二硝基苯时,得到了含有20~23 个α- cd 的珍珠项链型轮烷. stoddart 等在室温下合成一系列的索烃. 在室温下以二苯34 冠10 (bpp34 ci 0) 作为模板得到了索烃,收率高达70 %[22 ] .

2. 3  其他方法

最近,赵朴素等运用密度泛涵b3l yp 方法,在6 - 31g*水平上设计优化了丁二酮肟与苯甲酸通过四重氢键构筑的异三体超分子,职称论文 显示形成三聚体的反应可自发进行,实验合成出相关异三聚体[23 ] .

赵士龙等[24 ]在水热条件下,合成了新型超分子化合物(bipyh2) 2 (h2p2mo5o23) . h2o ,研究表明,杂多阴离子与质子化的4 ,4′- bipy 和水分子通过氢键连成无限二维网状结构,形成超分子化合物. 栾国有等[25 ]利用中温水热方法合成了化合物(h3nch2ch2nh3) 2 [ (hpo4) 2mo5o15 ] ,并确定其构型为5 个moo6 八面体通过共边和共角连接形成1 个五元环,其环平面的上下两侧各有一组hpo4 四面体通过共用3 个o 原子与mo —o 簇键合,并且[ h2p2mo5o23 ]4 - 与h3nch2ch2nh3 通过强的氢键作用,形成一种新型的有机无机超分子杂化材料.

3  超分子化合物的应用

3. 1  在光化学上的应用

lehn 等设计了专门用于光释放碱金属离子的穴醚,他们利用2 硝基苄基醚充当一个大环的桥键,紫外光照可使此键断裂,形成单环化合物,后者对碱金属离子的络合能力大大下降. 张海容等[26 ]发现在微量环已烷存在下,b cd 可诱导bns 发射强的rtp. 尹伟等[27 ]用eu2 + 与邻菲咯啉( phen) 、2 噻吩甲酰三氟丙酮( tta) 和联吡啶(d py) 形成的四元、三元和二元系列配合物与上述2 种分子筛组装成新的系列超分子纳米发光材料,并对它们的发光性能进行了比较. 陈彰评[28 ]合成了卟啉冠醚4 ,4 二甲基联吡啶超分子模型化合物. 研究发现4 ,4 二甲基联吡啶能很好地配合到卟啉与冠醚形成的空穴中去,在光照条件下,生成的卟啉激发态分子能很好地进行电子转移,形成了一个很好的光开关模型.

3. 2  在压电化学传感器的应用

超分子化学的主客体适应原理,在压电化学传感器中得到广泛的应用. 超分子用作压电化学传感器的敏感涂层,利用超分子的特殊空间结构,通过分子间的协同作用,对目标分子进行分子识别. 留学生论文 符合空间结构的分析物被选择性地吸附,可以明显提高压电化学传感器的选择性. 利用多种冠醚衍生物作为qcm 涂层测定有机蒸气,如传感器阵列、模式识别等,在二元、三元、四元有机蒸气混合物中识别,预测结果较好,并用于定量分析. 利用单苯15 冠5 (b15c5) 、单苯18 冠6 (b18c6) 、二苯30 冠10(db30c10) 涂于tsm 化学传感器电极表面,可对39 种有机蒸气进行分析,其中b15c5 (涂载量12 mg)对甲酸的检出限为20. 1μg/ l ,并具有很宽的线性范围.

dickert 等用涂b cd 的qcm 和saw 测定四氯乙烯,测定下限可达几个10 - 6 ( y) . 以后,他们又用交联b cd 作为qcm 的涂层测定氯苯,大量的二乙醚存在时(二乙醚- 氯苯的体积比为50 000∶1) ,不干扰测定,线性范围10 ×10 - 6~500 ×10 - 6 ( y) ,并用于监测grignard 反应终点. nelli 等用间苯二酚杯芳烃衍生物作qcm 敏感涂层,对硝基苯有较高的选择性,在相对湿度高达90 %和有h2 ,h2s ,no ,so2 ,ch4 , n - c4h1o 共存时不干扰测定. dermody 等用多种杯芳烃衍生物,在saw 石英表面分子自组装成双分子层,测定苯、氯苯、甲苯等. pinalli 等用间苯二酚杯芳烃衍生物,测定气相中酒精的含量,线性范围1 ×10 - 3~4 ×10 - 3 ( y) ,重现性好. malitesta 等用分子印迹电合成聚合制备仿生qcm 传感器. 姚守拙等用咖啡因(caf) 作模板分子制成baw 传感器,对caf 的响应范围为5. 0 ×10 - 9~1. 0 ×10 - 4

mol/ l ,在ph 8. 0 时检出限5. 0 ×10 - 9 mol/ l ,回收率96. 1 %~105. 6 %[29 ] .

3. 3  超分子化合物的识别作用

所谓分子识别就是主体(或受体) 对客体(或底物) 选择性结合并产生某种特定功能的过程,是组装及组装功能的基础,是酶和受体选择性的根基. 互补性(complementarity) 及预组织(preorganization) 是决定分子识别过程的2 个关键原则,前者决定识别过程的选择性,后者决定识别过程的键和能力.

对羧酸根、磷酸根的识别研究目的主要在于探讨主体分子对氨基酸、肽、核苷酸等的识别,进而研究对肽、核酸的催化水解反应. 大环多胺及其金属配合物能很好地识别羧酸根、磷酸根的主体分子. 带吖啶基团的配合物,通过zn2 + 配合物的超分子自组装可对对二甲酸进行选择性识别. 如果在大环多胺环外还有可以配位的氨基,则它与cu ( ⅱ) 能形成更加稳定的配合物. 化合物(结构见图1)与co ( ⅲ) 形成的配合物与po4

3 - 能形成相当坚固的配合物. 因为分子识别的目的,这是系统可以作为一个能使磷酸键合位置移动的新摸型[30 ] .

3. 4  超分子化合物作为分子器件方面的研究

分子器件是一种由分子元件组装的体系(即超分子结构) ,它被设计成为在电子、离子或光子作用下能完成特定功能的体系. 刘祁涛[31 ]用对苯二甲酸terph 为配体,合成了[cu2 (bpy) 2 (terph) ]cl2·4h2o 晶体,其中bpy 为2 ,2′联吡啶. 英语论文 应用苯三甲酸( tma) 为配体可以合成[cu3 ( tma) (h2o) 3 ] n 配位超分子晶体,为由配体超分子的途径制造纳米级的孔材料、实现纳米反应器的设想提供了可能.8 羟基喹啉、邻菲咯啉的许多金属配合物都具有荧光,且配合物稳定. 把8 羟基喹啉或邻菲咯啉引入大环,由于两者都具有独立的配位功能,可以形成稳定的超分子化合物,并进一步发展为光化学器件.

3. 5  超分子化合物在色谱和光谱上的应用

顾玉宗等[32 ]利用lb 技术,以二十碳酸作辅助成膜材料,在疏水处理的p - si 上分别制备了2 ,4 ,6 ,10 和20 层聚乙烯咔唑(pv k) 超分子膜. 对这种体系的表面光电压谱(sps) 研究结果表明,表面光电压随pv k膜层数的增加而增强,在紫外区增强较为明显,随着膜层数的增加,表面光电压有趋于饱和的趋势. 膜对基底的敏化主要是由于pv k的光导电性引起的. 杨扬等[33 ]成功地用高效液相色谱法分离了某些超分子化合物合成过程中间产物富电子对苯二酚聚醚链(hq) 系列产品.

3. 6  超分子催化及模拟酶的分析应用

超分子的反应性和催化性,与酶对底物的识别和催化底物参加反应极相似. 工作总结 以模仿天然酶对底物的分子识别和高效催化活性为目的的模拟酶(或称人工酶) 研究近十多年来是生物化学和有机化学的重要课题. 其中对过氧化物模拟酶的分析应用研究特别突出. 慈云祥等将氨基酸、蛋白质、核酸,对某些金属卟啉的模拟酶活性的影响加以应用,并结合免疫分析技术,建立模拟酶作示踪物的酶免疫分析方法,或以模拟酶作非放射性探针标记物建立核酸序列分析方法[34 ] .

3. 7  在分析化学上的应用

shinkai 等在研究硼酸衍生化卟啉的分子组装行为,并用于测定糖分子构型方面取得了许多成果.例如:四(4 硼酸基苯基) 卟啉( tbpp) 在水溶液中和糖分子存在下由π- π堆积成的聚集体,圆二色谱(cd) 的激子偶合带( ecb) 符号,对糖分子的绝对构型有专一性,可检测糖分子的绝对构型等等[34 ] .

4  结 语

目前,超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究将更加紧密地与各化学分支相结合. 可以预见,作为超分子化学起源的主客体化学将与有机合成化学、配位化学和生物化学互相促进,为生命科学、能源科学等共同做出巨大贡献;超分子化学方法在无机化学中的应用,留学生论文 将使人们获得多种具特定功能的配合物、晶体、陶瓷等材料;物理化学则要改变当前超分子化学的定性科学现状,从微观和宏观上把选择性分子间力、分子识别、分子自组装等过程用适当的变量进行定量描述,从而提高人们对超分子化学的认识和预测、控制能力,最终要寻求解释超分子体系内在运动规律和预言此类体系整体功能的理论工具[2 ] . 参考文献:

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超分子化学论文篇(5)

[收稿日期] 2013-06-09

[基金项目] 国家自然科学基金项目(81073142,81173558,81270055);国家博士点基金项目(20124323110002);湖南省自然基金重点项目(11JJ2055);湖南省教育厅十二五药学重点学科项目

[通信作者] 贺福元,教授,博士生导师,主要从事中药药理学、中药药剂学、中医药超分子机制及数理特征化研究工作,Tel:(0731)5381372,E-mail:

超分子化学(supramolecular chemistry)根源于配位化学,有人称之为广义配位化学(generalized coordination chemistry),是30多年来迅猛发展起来的一门交叉学科,它与材料科学、信息科学、生命科学等学科紧密相关,是当代最前沿的化学研究领域之一。这个领域起源于碱金属阳离子被天然和人工合成的大环和多环配体,即冠醚和穴醚的选择性结合。1967年C J Pederson报道了冠醚配位性能的发现,揭开了超分子化学发展的序幕。1973年,D J Cram基于在大环配体与金属或有机分子络合化学方面的研究,提出了以配体(受体)为主体,以络合物(底物)为客体的主客体化学。超分子化学概念和术语是1978年J M lehn模拟蛋白质螺旋结构自组装体的研究内容而引进的,在一定程度上超越了大环与主客体化学而进入了所谓“分子工程”领域,即在分子水平上制造有一定结构的分子聚集体而起到一定的特殊性质的工程,并进一步提出了超分子化学即“超越分子的化学”的概念。“基于共价键存在着分子化学领域,基于分子组装体和分子间键而存在着超分子化学”是对分子与超分子化学的中肯诠释。自从1987年Pederson,Cram和Lehn因为对超分子化学领域的杰出贡献而获得该年度的诺贝尔化学奖以来,超分子化学便蜚声世界,受到了科学界和大众的广泛关注[1]。

分子化学是原子之间通过化学键作用形成分子,是以分子为研究对象的化学,可称为特征化学;而超分子化学是以多种弱相互作用力而非化学键为基础,是由多个分子通过这种弱的分子间非共价键的相互作用为研究对象的化学,和原子间由化学键作用而形成分子的化学不同,超分子化学是研究分子间相互作用的科学,也可以称为表观化学[2-3]。

超分子化合物是由主体分子和一个或多个客体分子之间通过非共价键作用而形成的复杂而有组织的化学体系。主体通常是富电子的分子,可以作为电子给体,如碱、阴离子、亲核体等;客体是缺电子的分子,可作为电子受体,如酸、阳离子、亲电体等。超分子体系中主体和客体之间不是经典的配位键,而是分子间的弱相互作用,即氢键、主客体作用、静电作用、π-π堆积作用等,其键能大约为共价键的5%~10%,且具有累加性,但形成的基础是相同的,都是分子间的协同和空间的互补,因此可以认为,超分子化学是配位化学概念的扩展。

中医药基础理论是中华民族几千年同疾病临床斗争的结晶,其正确性与科学性不容置疑。众所周知,中医药理论是建立在对人体有序的多分子群作用基础上的宏观规律表征,长期以来大家多是从宏观方面寻找解决问题的线索,对于能否从微观物质基础层面找到诠释物质基础多持否认的态度,并且认为这是中医药理论区别于西医的固有特点,这些观点容易强化“中医药不存在微观物质属性”的观点。这主要有2个原因,一是中医药长期的宏观思维阻碍了以体现中医药理论为核心的微观物质的寻找,从思想上固执地认为找不到,也不想怎么找到,这多体现在中医药院校的人才思维之中;二是长期寻找无果,由于对现代非医学科学缺乏系统而精心的学习,没有找准现代非医学科学理论,只牵强附会地将中医药理论与现代科学凑合,多借助现代科学仪器设备从“静态”的角度进行人体观察,却试图找到能反映宏观“动态”中医药理论的微观物质基础,其结果注定要失败,这多体现在非中医药院校的人才思维之中。由于中医药理论的微观物质运行规律长期不明,累遭非中医人士的诟病,因此能否从微观层面找到中医药理论化学作用的本质规律是能否诠释中医药理论并为现代社会所接受(所谓的中医药现代化)的关键,长期萦绕在作者心头。近年作者在研究网络药理学的成分群与网络靶点的作用规律、在研究中药“穴药”法归经理论、在研究单成分的构效关系时,首次接触到了超分子化学,发现两者有天然渊源关系,这种大小分子群间作用的印迹模板(钥匙)关系理论正是整合人体“海洋般”分子群相互作用而表现出的宏观规律,阐述中医药理论的“不二法门”理论。因此,本文先从超分子化学的研究现状入手,然后与中医的经络脏腑理论与中药药性理论结合,剖析人体大小分子群作用的超分子运行规律,证明能从微观物质作用规律层面上勾画出中医药基础理论,据此可提出中医药基础理论微观与宏观现代化的途径与框架图。

1 超分子化学的研究现状

1.1 超分子化学研究的3个阶段

超分子化学研究经过了主客体化学、分子识别化学和自组装化学3个发展阶段。主客体化学是以主体洞穴包裹客体小分子而形成超分子,为超分子研究的起初阶段,只追求特异的非化学键组成的超分子特异性结构;分子识别化学与医学有历史渊源,早源于免疫学的抗体与抗原识别化学,抗体依抗原表面决定簇识别而合成抗体,两者结合可形成巨大的超分子;自组装化学是基于既有氢键供体又有氢键受体的易形成氢键的分子,或基于既有电子供体又有电子受体的易形成传荷络合物分子,当这种分子以特定的结构存在时会自组装成高分子聚合物。当然,这3个过程不是严格的顺承关系,而是相互渗透和相互关联的。例如,在模拟细胞膜的研究中,超分子化学家就同时运用了主客体化学和超分子自组装化学的知识和手段。荷兰的Reinhoudt率先提出了分子印刷板(molecular-printboard)的新概念[4],即将修饰有主体分子(自组装单分子层)的表面作为分子印刷板。这种富集了大量主体分子的表面像自然界的细胞膜一样具有表面识别位点,在这种表面上,客体分子通过超分子相互作用可以有效定位。由超分子化学研究的3个阶段可知,其理论将对中医药基础理论的解释将会产生重大而深远的影响。

1.2 超分子中的主要主体化合物

超分子的主体化合物是指构成超分子印迹孔穴(通道)的化合物,其中潜在特异的可结合的模板分子,两者为钥锁关系。在超分子化学的发展过程中,越来越多的主体分子被发现或者合成,目前经典的超分子化学中的主体化合物如下。

1.2.1 冠醚配合物 这是最早发现和研究的化学超分子物质。冠醚一般是具有(CH2CH2X)重复结构单元的大环化合物,其中X代表杂原子。从环上所含杂原子来看,冠醚化学己从最初的全氧冠醚发展到硫、硒、氮、磷、砷、硅、锗和锡等杂冠醚。冠醚化合物都具有确定的大环结构,不像一般非环配体那样,只是在形成金属配合物时才形成环[5]。

1.2.2 环糊精和环糊精包合物 环糊精(cyclodextrin,CD)也称作环聚葡萄糖,是由若干D-吡喃葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总称。它具有圆筒状疏水性内腔和亲水性外沿,与柔性的开链类似物相比具有特别的物理和化学性质。Villiers于1891年通过用酶降解淀粉发现了环糊精并分离出来,1904年Scharidinerge表征它们为环状低聚糖,1938年Freudenberg等把它们描述成吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接构成的大环化合物。迄今为止,己有不少专著与若干长篇综述、多于1 400个以上的专利和数以千计的文章描述环糊精及其包合物的结构、性质和应用。在药剂学上已有广泛的应用,多采用β-环糊精。含有环糊精结构的自组装体己经被应用到分子识别[6]、药物输运[7]、超分子凝胶[8]和微反应器等领域。我国著名化学家徐光宪院士曾经特别指出环糊精超分子科学是21世纪化学领域11个突破口之一[9]。

1.2.3 杯芳烃 杯芳烃是一类对位烷基苯酚通过亚甲基在酚羟基邻位连接而构成的一类大环化合物,是酚醛树脂缩合的环状化合物。最有代表性的是20世纪40年代Zinke等用对叔丁基苯酚和甲醛在氢氧化钠存在下加热得到的由对叔丁基苯酚结构单元和亚甲基交替连接的四聚体。该化合物的分子模型表明它的形状像一个杯子或花瓶,故称之为杯芳烃。在杯芳烃p-tert-butylcalix(n)-arene的杯状结构底部紧密而有规律地排列着n个酚羟基,而杯状结构的上部具有疏水性的空穴。前者鳌合和输送阳离子,后者则能与中性分子形成配合物。由于杯芳烃的这种独特的结构,离子和中性分子均可作为其形成配合物的客体。

1.2.4 瓜环 瓜环是一类由n个甘脲单元和 2n个亚甲基桥联起来的大环化合物,具有刚性疏水性穴腔及亲水性端口的特殊结构,与客体作用后有可能改变客体物质的理化性质,使得瓜环成为超分子化学的重要主体之一。瓜环作为一种潜在的药物运转、缓释或控释载体,药物与瓜环作用后,可显著地改变药物性质。瓜环是继冠醚、环糊精和杯芳烃等大环化合物之后的一类新型大环化合物[10-11]。

1.2.5 其他类型的大环化合物 ①葫芦脲:由尿素、乙二醛和甲醛之间的简单反应获得的大环化合物[12]。葫芦脲与环糊精或其他大环化合物相比,其另一特征是具有更加刚性的结构;②卟啉和酞菁:卟啉是在卟吩环上拥有取代基的一类大环化合物的总称。卟吩是由4个吡咯环和4个次甲基桥联起来的大π共轭体系;卟吩分子中4个吡咯环的8个β位和4个中位的氢原子均可被其他基团所取代,生成各种各样的卟吩衍生物,即卟啉。酞菁是与卟啉结构相近的大环化合物。卟吩环“中位”上的碳原子被氮原子取代即为酞菁。环上未曾和氢结合的氮原子可以接受2个质子,形成正二价离子;已和氢结合的氮原子又能给出2个质子,形成负二价的离子,而同正价的金属离子形成配合物。卟啉和酞菁阴离子对过渡金属离子有很强的配位能力[13];③环肽:环肽是以多个氨基酸的肽键构成的环状化合物,广泛存在于自然界中,已报道的环肽大多来自于海棉状和海洋中的节肢动物等低等生物中,实际上环肽和类环肽也广泛存在于微生物、真菌、藻类和高等植物,并在生物体的生命活动中扮演着重要的角色。除此,还有杂多酸类、多胺类、树状、液晶类等超分子化合物[14]。

1.2.6 人体巨复超分子体 首先人体内的单分子、超分子通过自组织、自组装、自识别与自复制组成一定功能的超分子,在众多小分子模板基础上进行超分子主体结构的合成,如参与的各种生化代谢反应酶合成、基于氨基酸的蛋白质合成、基于葡萄糖的肝糖元合成,基于核苷酸的DNA,RNA合成等。这此合成的超分子主体又以亚单位合成巨大功能性超分子主体,众多功能性巨大超分子主体组成细胞器,众多细胞器构成细胞,然后通过自我复制分化成各种功能类型的细胞,再联接形成器官组织,最终构成整个人体。在这个多级的超分子主体生成过程,母体超分子保留了子体超分子的印迹模板,因此人体就是一个拥有各种层次印迹模板,按一定的空间孔穴通道结构进行联接所形成的巨复超分子体。

1.3 超分子的结构与作用的主要特征

1.3.1 超分子结构的主要特征 由上述的主体化合物可知超分子结构特征有:①超分子是主体与客体两部分分子组成的非成键化合物,可以结合也可以脱离,主客体分子存在一定的分子构象关系,两者结合程度由构象决定;②主体分子中存在一定形状的孔穴,容纳与孔穴模板相同或相似小分子,不相同或不相似的小分子难能进入孔穴或结合不紧,两者存在钥锁关系;③超分子主体之间可结合形成更大的超分子主体化合物; ④主体分子可以环合生成封闭孔穴,也可非环合聚合成开放孔穴,以螺旋状、片状、胶束、纳米囊、聚合亚单、细胞器及细胞等各种形式,由小分子到大分子形成各种超分子聚集主体;细胞是庞大超分子聚集主体体系,人体更是巨复超分子聚集主体体系,包含了从单分子到各种超分子聚集体的通道结构与印迹模板;⑤各种层次的超分子主体化合物以特定的孔穴模板相连,形成经络脏腑,组织器管,能与相一致的模板小分子进行作用;⑥超分子的主体与客体结合后形成的超分子,会改变主客体分子的性质,宏观上会表现出小分子在主体分子中的迁移、理化性质的各向异性,同时主体分子的理化性质也会发生变化。

1.3.2 超分子作用的主要特征 具有分子间的自组织、自组装、自识别和自复制。

自组织:分子自组织通常指许多相同的分子,由于分子间力的协同作用而自动组织起来,形成有一定结构但数目可以多少不等的多分子聚集体,有以下特点:①包括在空间上或时间上都表现出自发的有序性体系;②包括空间结构和平衡结构和非平衡的结构两者的瞬间动力学的有序性,结构的有序性,结合的非线性化学过程的有序性及能量流动和时间方向上的有序性;③仅仅限于非共价键的超分子层次;④多组分在分子组分间由分子识别或在动力学过程中产生特殊相互作用,表现出超分子的自组织和长程有序性,从而形成多分子有序体。简而言之,就是越有序,组织性越好。如分子层、分子晶、体膜、液晶、胶束、胶体、细胞器、细胞等都是自组织的有序体,人体更是自组织的有序体。

自组装:自然界中存在众多的自组装作用,在生物过程中,基质和蛋白质受体的结合,酶反应中的锁钥关系,蛋白质-蛋白质络合物的组装,免疫抗体抗原的结合,分子间遗传密码的读码翻译和转录,神经递素诱发信号等。自组装体包含了①分子识别:主体有选择性地识别客体并以某种方式与客体配位形成化合物。②分子催化:自组装的超分子配合物具有反应性和催化作用,体现高效能、高选择性。生物体内的氧化、还原、酰基转移、β-消除、C-C键形成及断裂等可在特定的酶中进行[15]。③分子转移:组装后的超分子常能促进光子、电子或离子的传递。

自识别:分子在自组装过程会产生自识别。这是在主客体体系中,主体有选择性地识别客体并以适宜的形式形成主客体化合物,亦超分子体系,与没有相互作用的主体和客体的混合物相比,这种超分子体系体现出不同的特性。主体识别各种客体的主要方式有与主体空穴的大小形状匹配、配位点特性及数目、配体种类与数目、电荷强弱等。

自复制:超分子的自复制作用就相当于DNA 的自复制。对于后者,首先是DNA 双螺旋的两辫拆开,两根母辫即形成模板,它们的复制原理是一样的。

1.4 超分子的研究与检测手段

现阶段超分子化学的目标主要集中于超分子形成中的机制及应用研究,如确定分子间作用力的协同;研究分子识别与位点识别的机制与过程;研究不同结构层次的组装体、组装过程及组装方法,尤其是生物活性体系及低维体系的组装,自然界的自组装,以及超分子体系中结构与功能的关系等等。

由于主客体分子间包合作用力的主要来源是分子间存在的范德华力、疏水作用力及氢键作用力等,超分子体系分子间弱相互作用力的理论研究目前常用的方法有量子化学和统计热力学2种。量子化学方法主要在电子结构水平上准确地研究分子间弱相互作用力,可望在深层次的理论水平上揭示生命现象的本质[16],用于超分子体系弱相互作用力研究的量子化学方法有abinitio,HF,SCF,MP,DFT等方法。热力学方法主要是研究超分子中的主客体作用的形成随着温度变化的重要的热力学参数。主要主体分子、客体分子与超分子的自由能变(ΔGsup)和平衡常数Ksup,可用热力学的方法研究过程的状态函数变量[17]。用 Schneid提出的成对作用的自由能线性估算方法进行超分子自由能变(ΔGsup)的研究,可得到较满意的结果。

实验方法有多种形式,用谱学方法研究分子间弱相互作用已成为实验研究的主要手段。红外光谱法:形成了超分子体系时,相互作用部位或基团伸缩振动受到影响,从而吸收峰频率发生一系列的位移,根据位移可对超分子体系间选择性作用力作半定量研究;核磁共振法:形成超分子体系时,选择性部位原子的化学环境发生变化,根据化学位移发生变化的值可研究超分子体系的弱相互作用。分子散射法:对于简单超分子体系给出精确的分子间相互作用势函数,根据散射数据可以确定超分子体系的弱相互作用,但对复杂超分子体系无能为力;X 射线单晶衍射法:则可通过键长及键角直观地确定超分子体系的弱相互作用力,另外还有色谱法和生成热测定法。其余研究超分子化学的手段也很多,例如可见光谱和荧光光谱、圆二色光谱、电位法和色谱法等[18-21]。

1.5 超分子药物与应用

1.5.1 超分子药物研究 在药物制备、合成与发现中超分子化学得到了广泛的应用。①超分子动态组合化学用于药物发现:以酶、受体型蛋白等作为模板加入到动态组合库中,库中与之最有亲和力的成分就被放大,而与之无作用的成分将减少。这些放大的成分是该库中最有可能成为先导化合物的成分。②超分子载体用于药物合成:在多相合成药物时,可采用金属超分子载体形式将金属催化剂由水相转移到有机相而促进药物的合成。③包合型超分子药物制备:将主体分子包合客体药物分子制成超分子包合物,形成分子胶囊可改良药物的水溶性与稳定性。目前,多采用环糊精作为主体分子包合亲脂性药物以增加其生物利用度。如采用β-环糊精包合物包合大蒜素[22]、苯佐卡因[23]。利用环糊精制备结肠、脑、特殊细胞靶向给药系统[24]。还可用来掩盖药物的不良气味,降低药物的刺激性与毒副作用等[25]。④印迹模板技术用于药物分离:先将被分离的物质作为模板分子与高分子材料进行聚合,然后水解释放模板药物分子。

超分子化学药物可能改变药物的稳定性和在人体的传送机制,即改进药物在体内的膜运输,使药物达到特定的作用靶点,提高和特异靶点结合的能力,提高药物的有效利用度,降低药物的毒副作用。因此可能开发出具有新的结构、药理、药效和剂型的药物。

1.5.2 超分子药物 对超分子药物进行了概括,主要包括以下几类①抗癌超分子药物:基于卟啉及唑类化合物的结构特点及抗癌活性[26],如替加氟和硝基咪唑类卟啉[27]。替加氟修饰的卟啉化合物对肝癌细胞 SMCC-7721、结肠癌Volo细胞的体外抑瘤有较好活性。②抗炎镇痛类超分子药物:如将阿司匹林、 烟酰胺与锌离子形成的络合物超分子佛立沙后,不仅改善了阿司匹林的胃肠道刺激性,还有效地提高了其镇痛抗炎作用[28]。锌(II)-巴氯芬络合物超分子的止痛活性也强于其母体药物[29]。③抗疟类超分子药物:将青蒿素与环糊精制成络合物超分子,水溶性得到了很大改善,其口服生物利用度得到了提高。还有二茂铁喹是含二茂铁结构的抗疟类络合物,可以长期稳定的在生物体内表现出抗疟活性,已成为抗疟类候选药物[30]。 ④抗菌类超分子药物:将过渡金属与抗生素或其他潜在抗菌化合物形成的络合物大部分具有比配体本身更好的抗菌活性,如将喹诺酮类、磺胺类、席夫碱类、缩氨硫脲类和大环类与过渡金属Au(I),Ag(Ⅰ),Pd(Ⅱ)等生成超分子,从这些络合物超分子中筛选出了良好抗菌活性的药物分子。⑤抗结核类超分子药物:异烟肼是一个良好的金属离子螯合剂,能与锰(Ⅱ),钴(Ⅱ),镍(Ⅱ),铜(Ⅱ),锌(Ⅱ),镉(Ⅱ),铅(Ⅱ)及稀土等金属离子形成稳定的络合物,研究发现将异烟肼及其衍生物制成络合物超分子可提高其脂溶性[31-32],增强其抗结核作用。⑥心血管系统的超分子药物:将硝苯地平、尼群地平、卡托普利、尼卡地平和尼莫地平制成β-CD或HP-β-CD包结络合物,可有效提高该类药物的稳定性、生物利用度和溶解性等。将硝苯地平分别用2-HP-β-CD和羟丙基纤维素制成双层片剂,可通过调节二者比例来满足不同释药速率要求[33]。

由上可知,目前的超分子药物多为过渡态金属络合物和β-CD的包合物两大类,多以化学药物的形式研究报批,总体研究层次不高,作为中药及复方制剂的化学成分存在天然的超分子形式,并且中药本身就是生物体的模板分子产物,具有与人体共模板的生物相容性,因此作为超分子的中药药物的研究更有广阔的空间。

2 生物体内、中药超分子存在形式及超分子现象

超分子化学的起源在一定程度上来自生物体系,如植物进行光合作用的叶绿素是卟啉环的镁络合物超分子;血红蛋白吸收和运载氧的血红素是卟啉环的铁络合物超分子等。在生物体内,超分子的主体是各种酶、受体、基因、免疫系统的抗体和离子载体的接受位点等,客体是底物、抑制剂、抗原或者药物等。主客分子的共同协作用是产生生命现象的基础,因此可以说生命体系是一个巨复的生物超分子体系[34-35]。

2.1 糖类

可以分为单糖类、低聚糖和多聚糖类及其衍生物,有均多糖与杂多糖之分。高聚糖类的螺旋结构是开环的主体分子,可与小分子形成超分子,如淀粉与碘呈蓝色;环糊精是由5~7个葡萄糖而成的闭环聚合主体分子,可与很多分子量较小的药物形成超分子,改善药物的不良水溶性与稳定性;氨基糖类也是很好的细胞间质连接物,与脂肪、蛋白质构成细胞间孔穴通道,是构成中医经络脏腑的重要物质基础;同时糖类又是很好的氢供体与受体,分子间可相互作用、结合及自组装形成超分子体系;单糖也可作为客体分子与其他的主体分子结合形成超分子体系;而多糖则可以作为主体分子包合其他中药成分构成超分子体系。由于糖类的普遍存性,研究糖类的超分子形式对解释人体的经络脏腑现象有重大作用。

2.2 氨基酸、蛋白质类

自然界中各种形式的氨基酸300左右,但能以肽键形成蛋白质的为20种,均为α-氨基酸。蛋白质是超分子主体最好的表现形式。常现的酶类及催化作用,抗体抗原反应,受体、转运体及各种离子通道均能发现超分子物质及能寻找到超分子作用踪影。蛋白质的螺旋、β-片层及四级结构形式是形成天然超分子体最杰出的代表。与糖类一样,蛋白质普遍存在,因此蛋白质的超分子形式对解释人体内经络脏腑现象具有更加重大意义。

2.3 核苷酸及DNA类

生物体的遗传信息靠核苷酸顺序结构产物DNA贮存,构成DNA的核苷酸双螺旋结构本身就是超分子物质。在DNA,RNA的合成及基于RNA信息合成蛋白质均是以超分子形式而发生作用。

2.4 苷类

苷类是糖或糖的衍生物与非糖物质(称为苷元或配基)通过糖的端基碳原子连接而成的化合物,也是在自然界广泛存在的天然产物。根据其结构中苷元、糖或糖的衍生物的存在形式,可自身结合形成各种形式的超分子,如甾醇类与甾体皂苷形成的分子复合物,金属离子与苷元的酚羟基、羧基形成的络合物,多电子苷与缺电子苷形成的传荷络合物等;同时也可与体内的大分子主体形成超分子化合物。

2.4.1 醌及苷类 这是一类分子中具有醌式结构的化合物,分子中多具有酚羟基,有一定的酸性。醌类为缺电子基团,可与供电子基团,如酚、苯胺形成传荷络合物,如氢醌复合物;也可与β-环糊精(β-CD)衍生物形成包合物,同样可被多糖螺旋形成包合物;也可与空轨道的金属离子形成络合物;也易与酰胺键形成氢健络合物;也可与蛋白质形成氢键络合物等超分子。

2.4.2 香豆素及苷类 其基本骨架可视为由邻羟基桂皮酸形成的内酯,在稀碱溶液中内酯环可水解开环,生成能溶于水的顺邻羟桂皮酸的盐,加酸后可环合成为原来的内酯。主要与多糖、蛋白质等主体分子形成超分子。

2.4.3 木脂素及苷类 这为苯丙素的二聚体,本类化合物可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子。

2.4.4 黄酮类 泛指具有2个苯环通过中间三碳链相互联结而成的一类化学成分。为多电子供体,可与空轨道的金属离子、氢键受体、电子受体等形成超分子;也可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子体系。

2.5 萜类和挥发油

萜类和挥发油由异戊二烯单位构成,分单萜、倍半萜、二萜等。根据其结构不同形成超分子能力相差很大。大多可作客体分子与β-环糊精孔穴分子形成包合分子;也可自身聚合成树脂,也可形成分子复合物;也可形成低共熔物;也可与吐温等表面活性剂形成氢键复合物与传荷络合物,也可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子体系。

2.6 生物碱

生物碱是一类存在于生物体内的含氮有机化合物,结构复杂而多样。可作为客体小分子被包合成超分子;在酸性条件下可与重金属、有机酸、多电子基团形成复合物;与鞣质结合形成超分子;环肽类大分子可作为主体分子包合其它成分形成超分子,因此在不同条件下,不同结构的生物碱可能形成不同形式的超分子,因此生物碱应是形成各种超分子物质较为丰富的一类化合物,加上它富有强大的生物活性,因此研究生物碱各种形式的超分子对阐明中医药理论具有重大意义。

2.7 甾体类

甾体类是一类结构中具有环戊烷骈多氢菲甾核的化合物。可作为客分子进行包合,另外最重要的是β-甾醇类形成有机分子复合物超分子。

2.8 三萜类

三萜类是一类基本骨架由30个碳原子组成的萜类化合物。可作为客分子、氢或电子供受体形成超分子复合物,也可作为客体分子与多糖、蛋白质主体分子结合形成超分子体系。与糖结合形成皂苷具有表面活性作用,自已可以聚合成胶束形成超分子。

2.9 鞣质

鞣质是一类复杂的多元酚类化合物的总称,可与蛋白质结合形成致密、柔韧、不易腐败又难透水的超分子化合物;也可与生物碱复合生成超分子;同时自身聚合生成鞣红超分子;还可与重金属盐如醋酸铅、醋酸铜等产生超分子沉淀。因此鞣质是中药成分中最易生成超分子的一类物质。

由上可知生命体及中药中各种成分均可以以主体或客体形成超分子,是研究超分子化学,阐明生命现象的最好载体材料。

3 具有超分子载体特性的生物体决定了超分子化学对阐明中医药理论科学内涵的特殊影响

诚如前述作为生物体的人体与中药可以看成是一个由单分子、超分子、聚合超分子及巨复超分子构成的复杂体系。在由小分子构成整个人体有序超分子过程中,其超分子主体保留了客体小分子的印迹模板,形成孔穴通道结构与外界发生化学反应,进行物质能量联系,否则生命现象难以为继。当人体的各类小分子在心脏搏血功能的推动下,人体各组织器官的主体分子对客体小分子表现出机体结构的各向异性作用,亦“气析”现象。水为洗脱剂,溶于水的各类客体分子与组织器官主体分子的孔穴通道产生印迹作用,包括“分子筛、离子交换、吸附、分配与亲合色谱”的各种形式,体现出“印迹模板”特征的“气析”(由于这种作用是产生中医气的本源,并且各组织器官能能象色谱学那样区别客体分子,故定义为“气析”)现象,亦经络脏腑现象。其结果是与组织器官“印迹模板”相吻合的分子产生作用,而不吻合的分子就难产生作用。因此,中医经络脏腑理论正是对人体众多大小分子群在血液流动下所表现出各种 “印迹模板”形式的超分子印迹作用规律高度总结:具有相同或相似的“印迹模板”分子通道结构便构成了经络脏腑;通过通道结构与外界机体子体小分子作用就形成了脏象;具有与之相同或相似的“印迹模板”中药分子便构成了中药有效成分;中药有效成分与经络脏腑的印迹作用便形成了中药药性理论和功效[36];中药复方配伍又能显著性地改变这一超分子印迹作用规律,由此便形成了中医药的“理、法、方、药”基础理论的微观物质基石。

诚如上述分析,人体各个脏器与血液中的各类成分作用的选择性或偏向性,用现在的化学语言表述为分子间作用的结构因素的各向异性,亦超分子钥锁关系;而宏观上就是几千年来中医药总结出来的临床用药的药性理论。其实这种类似的作用在单分子药物与靶点的构效关系研究中已有表述,也很容易用超分子的自组织、自组装、自识别与自复制解释,但由于中医药研究者没有将其归纳总结上升到分子群间的超分子印迹作用规律,以超分子化学解释罢了。

由于与生物体具有自然渊源的中药及复方成分必然是这个巨大的超分子体系中的一部分,中医药基础理论正是这种形形的各种形式的超分子共同作用的宏观现象。因此超分子化学在阐明中医药基础理论中所蕴藏的巨大作用是其他现代科学理论所无与伦比的。据目前仅有的超分子化学知识,对中医基础理论可作初步解释如下。

3.1 经络及现象

经络的宏观属性已为大量的针灸临床治病实践所证实,但微观属性却没有完全阐明。据目前研究结果,对经络认识有:①神经系统观;②广义的经络观;③生化物质观,代表性观点有P物质的观点,细胞外基质的观点,钙离子(Ca2+)富集观点;④经络的生物物理学特性研究,表明声传播的高振声、低频声和声信号循经性,电传导的低电阻、高电容、良导络性[37],体表红外线热辐射轨迹的循经性,体表发光强度与对称的循经性,磁振动线的循经性,图象扫描(用正电子发射断层扫描仪的透射扫描图象和发射扫描图象的融合技术显示出示踪迹循经迁移线在体内的三维断层图像及立体透视图像[38])。古人采用内视的方法观察经络的走向。据上述研究结果可知,经络的组织形态学位置至今仍在肉眼观察能力之外,没有一种公认的学说进行解释,但大量的临床与科学实验表明,人体经络及现象是客观存在的。

如果将目前的经络研究结果与人体超分子化学结合,由超分子的自组织、自组装、自识别与自复制的性质可以推断人体特定模板分子孔穴通道结构,亦经络的必然存在。因此人体经络的微观物质基础是:基于细胞内外巨型超分子主体物质的一定“印迹模板”分子孔穴空间有序排列通道结构;而经络现象是:基于这一通道的体内“印迹模板”分子在心脏搏血作用下,按“气析”所表现出的印迹宏观作用现象,体现出各组织器官“印迹模板”通道的各向异性。根据主体通道结构与客体“印迹模板”分子的钥锁对应关系,具特定通道结构的经络必然体现与客体“印迹模板”分子相一致的光、电、磁、热等效应。由此推知,与十四经络一致,人体的主体“印迹模板”孔穴通道大体上为14种模式,而这种微观的“印迹模板”分子孔穴通道相互混杂重叠,你中有我,我中有你,散布于各个实体脏器之中,因此相互干扰大,同时经络中的客体小分子受当时的身体状态、饮食习惯不同而变化,因此采用目前的“静态”的观察方法是很难发现其踪迹的,但如果采用“静态”与“动态”相结合的超分子化学研究方法,定能找到“蛛丝马迹”,本团队现已展开了各脏器的体外印迹吸附动力学实验研究工作,结果初步验证上述假说。

3.2 脏腑理论

如果经络的微观物质基础及现象得以阐明,则中医的脏腑理论自出。心、肝、肺、脾、肾脏象系统为与心、肝、肺、脾、肾经络相似的超分子主体“印迹模板”孔穴通道结构,但可能更规则,更集中。同样六腑也与相应的经络有相似超分子主体“印迹模板”孔穴通道结构。脏腑所体现的脏象与功能也与超分子主体孔穴通道印迹作用相关,是血液中客体分子物质与组织器官主体分子“气析”作用的结果。由于五脏、六腑有各自的超分子主体物质孔穴通道,且相互混存重叠,只是在各脏器中的比例大小不同而已,所以不能用简单的西医形态学的研究来发现经络脏象,按目前西医的实体解剖器官来阐明中医药理论是行不通的。因此,对于中医药基础理论研究,只能基于超分子化学,以经络脏腑与各分子所表现出的“共“印迹模板”气析”规律的研究为核心,建立人体内超分子孔穴通道、“印迹模板”、迁移规律、微观物质与宏观现象关联的新分析方法才能揭示中医药作用规律。其中小分子对经络脏腑孔穴通道的“印迹模板”规律,也就是各经络的标准“印迹模板分子”的研究尤为重要,也最为困难。

3.3 气的物质特征

中医所述气抽象而不好解释,但根据经络的微观物质基础及产生脏象的超分子印迹作用原理则变得容易解释。中医所述的气是指运行于经络脏腑主体之中的客体分子及作用关系。根据经络脏腑主体与客体的特点,可分为①元气:泛指所有经络脏腑主体之中的客体分子及作用关系,包括先天、后天所产生主、客体分子及相互作用关系。②宗气:与呼吸相关的经络脏腑主体及客体小分子及作用关系。③营气:运行于经络脏腑主体的食物客体分子及作用关系。④卫气:与免疫功能相关的经络脏腑主体的客体小分子及作用关系。⑤经络脏腑之气:运行于具体经络脏腑主体的客体小分子及作用关系。因此中医气的共同特点是所观察经络脏腑主体与客体分子的“印迹模板”特征及“超分子印迹”作用关系。根据主体与客体的作用及表现形式不同而分类,关系错综复杂,仅用中医抽象的概念难以解释和理解,若用超分子化学则变得非常清楚明了,而且还可以测定。

3.4 中药药性理论

同样中药药性理论也就不难研究了。基于与经络脏腑“印迹模板”是中药有效成分的物质基础理论,可建立超分子“印迹模板”通道法:根据各经络脏腑孔穴通道特征,建立最佳的模板分子模型,然后采用分子相似度方法,分析各分子与各经络脏腑的相似程度,再经多元统计学可以得出所含成分群的中药对哪个经络脏腑的选择性最强,效应最好,首先解决中药归经问题;再根据各经络的分布走向,分析中药成分群的升降沉浮;再研究味蕾的超分子孔穴分子模板特征并将其与药物归经结果联系,则解决中药的五味问题;再结合中药毒性效应,阐明中药有毒无毒问题;最后将中药作用规律与生物热效应关系,解决中药四性问题。因此中药与经络脏腑的超分子印迹作用规律,亦中药的归经理论既是研究中药药性突破口,也是阐明中医经络脏腑理论的突破口,而中药四性问题研究表面容易,实际最难,只有等到中医药研究方法的全部建立后才能研究,在掌握中药作用前后主、客成分的变化规律后,可建立热力学方程解决。

3.5 中医药理、法、方、药理论

当经络、脏象、气与中药药性基础问题解决,则可阐明中医基础理论、中医的诊断、方剂学等基础性学科问题;构建中医药的理、法、方、药基础理论。

中医基础理论:构建起以经络、脏象、气为核心的印迹作用规律研究方法及理论体系,包括微观的经络脏腑超分子作用机制,宏观的超分子作用现象测定方法及状态函数表征体系。

中医诊断学:构建主、客体分子的“印迹模板”超分子化学作用规律的中医诊断系统,包括微观与宏观、体内与体外、宏观现象测定与状态函数表征、测算与预测等相统一的理论体系。创立适用于中医药基础理论“气析”的现代诊断仪器系统。

方剂学:构建基于中药群体配伍超分子群对经络脏腑“印迹模板”作用规律的预测及验证科学体系,阐明中医方剂的配伍理论。

其他临床学科:将中医药理论与临床诸科的特点结合,构建中医临床诸科的疾病的病因分析、治则、治法及遣方用药的科学体系。

因此,就目前的已知超分子化学知识来看,超分子化学对诠释中医药基础理论将会产生重大的作用,应引起中医药现代化工作者的高度重视。

4 当前中医药基础理论现代应注意的问题

自从1997年全国第一次召开中医药现代化战略研讨会至今,中医药理论现代化历程快20年了,虽取得了一些成绩,但突破性的进展甚微,究其原因,主要存在以下应注意的问题。①强调中医的整体观念,但研究时却难能推行:众所周知,中医藏象证候、中药复方作用机制、经络研究为实现中医药现代化的三大基础关键枢纽问题,目前一般都将三者分开单列研究,尽管单独研究可取得一时成果,但要获得突破性进展困难。这种研究方法容易割裂中医治病“理、法、方、药”的整体关系,与中医药的整体观相悖。由于中医的理、法需中药干预则明;方、药需对证治疗才灵;理、法、方、药需整体贯通方活。因此在中医药现代化过程中,应将其作整体融为一炉进行研究才能收到事半功倍的效果。②中医药基础理论自成体系,不需要现代化。目前中医药现代化进展不大,研究处于低潮,有一部分对现代科学知识还不了解的中医药工作者认为中医药难能、也不需要现代化,持这种观点的人最终会损害中医。③过分强调整体,忽视微观。整体观念是中医特色,但不能认为中医只有整体而没有微观,应重视整体与微观的辨证关系。众所周知,物理学既研究宏观物质的运行规律,如力学、电磁学;也研究微观物质的运行规律,如原子结构理论,统计物理学;也研究宏观与微观的关系,如热力学、动力学方程。因此宏观与微观物质运行规律是相互联系的,中医药也是如此。有中医药经络脏腑理论的临床存在,必然有其微观的物质基础进行支撑。④区分宏观与微观的测定与表征方法。目前尽管中医药理论强调宏观特征,但研究思路与方法却是微观成分;因此应区别宏观与微观的研究与表征方法不同,宏观采用状态函数表征,多测定光、电、磁、色等宏观变化,微观采用化学物质结构表征,多测定物质的量变及化学性质等。⑤中医与西医结合。中西医来源于不同体系的医学理论,尽管目前还难能从科学的本源上实现结合,但随着中医药理论作用物质基础的揭示,中西医药会从微观化学本源基础进行结合:基于单分子化学成就西医理论;基于超分子化学则辉煌中医理论。⑥中医药的发展方向。由上述中医药超分子化学分析可以预知本世纪将是中医药理论现代的世纪。代表了未来化学发展方向的超分子化学也同样代表以此为基础的中医药理论是未来生命学科的发展方向。⑦药物研究方向。同样基于生物体超分子理论,药物将由目前单一“化学型”药物向基于“印迹模板“超分子客体群的宏观“数理型”药物方向发展。

由上可知,随着中医药超分子化学研究的不断深入,随着以上问题的不断廓清与解决,中医药与西医将在化学与超分子化学间消融,以超分子理论表征的现代化的中医药理论将会成为21世纪医药发展的主流方向。

5 中医药基础理论现代化路线图

经过上述分析可知,中医药现代化的过程已非常清晰,中医药现代化实际上是用超分子化学重新整合中医药理论并进行表述的过程。对于超分子化学研究中所采用的方法在一定程度上适用于人体的超分子作用规律研究,但由于人体是更为复杂的超分子体系,体内各种主、客体分子混杂,相互干扰。因此创立适用于人体的超分子物质、性质与现象的研究技术与现代仪器将会更加重要与艰苦。下面就中医药现代化的框架图进行说明。

5.1 首次创立中医药体内超分子化学与技术研究方法

在超分子化学与技术(主要是体外)的研究基础上,结合中医药物质基础的特殊情况,创建以研究生物体(主要为人体)为主的超分子化学与技术方法研究平台。

5.2 展开经络超分子印迹孔穴通道的物质基础研究,阐明经络实质

采用超分子化学手段,展开经络超分子印迹孔穴通道的基本属性、特异性与各向异性研究,阐明经络的科学内涵,主要难点在于寻找标准的经络“印迹模板”分子,作为探针分子研究经络,通过光、电、磁、色等组织性质的各向异性变化,显现经络的实体。

5.3 展开脏腑超分子印迹孔穴通道的物质基础研究,阐明脏腑实质

采用超分子化学手段,展开脏腑超分子印迹孔穴通道的基本属性、特异性与各向异性研究,阐明脏腑的科学内涵,主要难点是怎样克服各实体脏器孔穴相互混杂干扰测定的难题,建立各经络脏腑孔穴印迹模板专属性高的检测方法。

5.4 展开经络脏腑实质(超分子印迹孔穴通道)与功能关系研究,阐明脏象与气的实质

采用超分子化学手段,展开经络脏腑实质的特性与其功能属性关联性的研究,阐明微观超分子物质基础与宏观脏象、气的内在联系的本质规律,解决气的物质属性。主要难点是怎样测定各孔穴通道与模板分子的印迹效应,建立中医经络脏腑、气血的测定方法与仪器。

5.5 展开经络脏腑的宏观状态函数的表征方法研究,建立脏象表征方法

采用生物数学、物理学、化学动力学原理,展开经络脏腑宏观状态函数的表征方法,建立相应的数学模型,阐明微观超分子作用规律与宏观脏象表征规律,主要难点是建立微观分子与宏观统计学的数学模型及参数体系。这一过程叫中医药数理特征化(而非中医药数字化),也就是用数学、物理学、物理化学方法表征基于巨复超分子体系的宏观综合性质。

整合上述5个方面,结合现在的中医基础理论,将创立起以超分子化学为基石的中医经络脏腑理论与数理特征化现代学科体系。完成这一过程,可实现中医基础理论、针灸及中医诊断学科现代化。

5.6 展开中药微观物质基础及宏观状态函数的表征方法研究,阐明中药微观物质基础的实质

采用超分子化学、免疫学与现代仪器科学建立基于印迹孔穴为基础的免疫芯片中药成分高通量分析方法;结合生物数学、化学动力学、化学计量学和计算化学原理,展开中药微观物质基础的宏观状态函数的表征方法,建立相应的数学模型,阐明中药微观超分子结构与宏观脏象作用的印迹表征规律,主要难点为中药全成分群快速高通量测绘分析方法的建立。

5.7 建立中药药性与功效研究方法,实现中药学现代化

如前述,采用超分子化学、生物数学、化学动力学、化学计量学和计算化学原理展开中药归经、升降沉浮、五味、毒性及四性及功效研究,构建以经络脏腑的超分子作用规律为核心的中药药性及功效理论。实现中药学学科现代化,主要难点是构建中药药性定量表征体系。

5.8 建立中药复方配伍研究方法,实现方剂学现代化

采用超分子化学、生物数学、化学动力学、化学计量学和计算化学原理展开中药复方配伍及方证关联研究,构建以经络脏腑的超分子作用规律为核心的中药复方配伍理论,实现方剂学现代化。

5.9 中医临床诸学科的现代化

以已现代化的中医药学科的研究方法为基础,展开中医临床诸科病因与病机、治则与治法、遣方用药规律研究,实现诸学科现代化。

5.10 中药学诸学科的现代化

以已现代化的中医药学科的研究方法为基础,展开中药学诸学科,如中药药剂学、中药鉴定学、中药炮制学与中药药理学规律研究,实现诸学科现代化。

这样就可以创立以中医药经络脏腑为基础,以中药复方多成分群用药为特点,以超分子化学印迹作用规律为表达内容的“理、法、方、药”现代化的中医药理论体系。至此,作为以单物质属性研究擅长的西医将与中医药理论融合成新的医学体系:既体现单分子特征化学属性,又体现多分子的超分子表观化学属性的医学理论体系,宏观与微观实现高度的统一。

值得一提的是目前超分子化学研究方法多为体外建立的方法,对于像人体这样包含了极其复杂的超分子复合体,上述方法能否适用还需验证,但创建适用于人体的超分子分析方法及仪器设备将对阐述中医药基础理论至关重要,是实现中医药现代化的瓶颈问题,充满着挑战。

综上所述,本文首次阐明了超分子化学理论可以重构中医药基础理论的科学内涵,这为实现中医药现代化与国际化奠定了基础。

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Special impact of supramolecular chemistry on Chinese medicine theories

HE Fu-yuan, ZHOU Yi-qun, DENG Kai-wen, DENG Jun-lin, SHI Ji-lian,

LIU Wen-long, YANG Yan-tao, TANG Yu, LIU Zhi-gang

(1. Department of Pharmaceutics, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China;

2. Property and Pharmacodaynamic Key Laboratory of Chinese Material Medica, State Administration of

Chinese Medicine, Changsha 410208, China;

3. Pharmaceutical Preparation Technology and Evaluation Laboratory of Chinese Medicine, Hunan University of

Chinese Medicine, Changsha 410208, China;

4. The First Affinity Hospital, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410007, China;

5. Supramolecular Mechanism and Mathematic-Physics Chracterization for Chinese Materia Medica,

Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China)

超分子化学论文篇(6)

【正文】

本文分四部分。首先明确什么是量子引力?其次给出当代量子引力发展简史,更次概述当代量子引力研究主要成果,最后探讨量子引力的一些哲学反思。

一、什么是量子引力?

当代基础物理学中最大的挑战性课题,就是把广义相对论与量子力学协调起来[1]。这个问题的研究,将会引起我们关于空间、时间、相互作用(运动)和物质结构诸观念的深刻变革,从而实现20世纪基础物理学所提出的空间时间观念的量子革命。

广义相对论是经典的相对论性引力场理论,量子力学是量子物理学的核心。凡是研究广义相对论和量子力学相互结合的理论,就称为量子引力理论,简称量子引力。探讨量子引力卓有成效的理论,主要有两种形式。第一,是把广义相对论进行量子化,正则量子引力属于此种。第二,是对一个不同于广义相对论的经典理论进行量子化,而广义相对论则作为它的低能极限,超弦/m理论则属于这种。

圈(loop)量子引力[2]是当前正则量子引力的流行形式。正则量子引力是只有引力作用时的量子引力,和超弦/m理论相比,它不包括其它不同作用。它的基本概念是应用标准量子化手续于广义相对论,而广义相对论则写成正则的即hamiltonian形式。正则量子引力根据历史发展大体上可分为朴素量子引力和圈量子引力。粗略来说,前者发生于1986年前,后者发生于1986年后。朴素量子引力由于存在着紫外发散的重正化困难,从而圈量子引力发展成为当前正则量子引力的代表。

超弦/m理论的目的,在于提供己知四种作用即引力和强、弱、电作用统一的量子理论。理论的基本实体不是点粒子,而是1维弦、2维简单膜和多维brane(广义膜)的延展性物质客体。超弦是具有超对称性的弦,它不意味着表示单个粒子或单种作用,而是通过弦的不同振动模式表示整个粒子谱系列。

圈量子引力和超弦/m理论之外,当代量子引力还有其它不同方案。例如,euclidean量子引力、拓扑场论、扭量理论、非对易几何等。

二、当代量子引力研究进展

我们主要给出超弦/m理论和圈量子引力研究的重大进展。

1.超弦/m理论方面[3]

弦理论简称弦论,虽然在20纪70年代中期,已经知道其中自动包含引力现象,但因存在一些困难,只是到80年代中期才取得突破性进展。

1)80年代超弦理论

弦论发展可粗略分为早期弦理论(70年代)、超弦理论(80年代)和m理论(90年代)三个时期。我们从80年代超弦理论开始,简述其研究进展。

1981年,m·green和j.schwarz提出一种崭新的超对称弦理论,简称超弦理论,认为弦具有超对称性质,弦的特征长度已不再是强子的尺度(~10[-13]厘米),而是planck尺度(~10[-33]厘米)。

1984年,green和schwarz证明[4],当规范群取为so(32)时,超弦i型的杨-mills反常消失,4粒子开弦圈图是有限的。

1985年,d.gross,j.harvey[5]等4人提出10维杂化弦概念,这种弦是由d=26的玻色弦和d=10超弦混合而成。杂化弦有e[,8]×e[,8]和so(32)两种。

同年,p.candlas,g.horowitz,a.strominger和e.witten[6]对10维杂化弦e[,8]×e[,8]的额外空间6维进行紧致化,最重要的一类为calabi-丘流形。但是这类流形总数多到数百万个,应该根据什么原则来选取作为我们世界的c-丘流形,至今还不清楚,虽然近10多年来,这方面的努力从来未中断过。

1986年,提出建立超弦协变场论问题,促进了对非微扰超弦理论的探讨。在诸种探讨方案中,以e.witten的非对易几何最为突出[7]。

同年,人们详细地研究了超弦唯象学,例如e[,6]以下如何破缺及相应的物理学,对紧致空间已不限于c-丘流形,还包括轨形(orbifold)、倍集空间等。

人们常把1984-86年期间对超弦研究的突破,称为第一次超弦革命。在此期间建立了超弦的五种相互独立的10维理论,而且是微扰的。它们是i型、iia型、iib型、杂化e[,8]×e[,8]型和so(32)型。

2)90年代m理论

经过80年代末期和90年代初期,对超弦理论的对偶性、镜对称及拓扑改变等的研究,到1995年五种超弦微扰理论的统一性问题获得重大突破,从此第二次超弦革命开始出现。

1995年,witten在南加州大学举行的95年度弦会议上发表演讲,点燃起第二次超弦革命。witten根据诸种超弦间的对偶性及其在不同弦真空中的关联,猜测存在某一个根本理论能够把它们统一起来,这个根本理论witten取名为m理论。这一年内witten、p.horava、a.dabhulkar等人,给出ⅱa型弦和m理论间的关系[8]、i型弦和杂化so(32)型弦间的关系、杂化弦e[,8]×e[,8]型和m理论间的关系等。

1996年,j.polchinski、p.townscend、c.baches等人认识到d-branes的重要性。积极进行d-branes动力学研究[9],取得一定成果。同年,a.strominger、c.vafe应用d-brane思想,计算了黑洞这种极端情形的熵和面积关系[10],得到了和bekenstein-hawking的熵-面积的相同表示式。g.callon、j.maldacena对具有不同角动量与电荷的黑洞所计算的结果指出,黑洞遵从量子力学的一般原理。g.collins探讨了量子黑洞信息损失问题。

1997年,t.banks、j.susskind等人提出矩阵弦理论,研究了m理论和矩阵模型间的联系和区别。

同年,maldacena提出ads/cft对偶性[11],即一种anti-de sitter空间中的iib型超弦及其边界上的共形场论之间的对偶性假设,人们称为maldacena猜测。这个猜测对于我们世界的randall-sundrum膜模型的提出及hawking确立果壳中宇宙的思想,都有不少的启示。

2.圈量子引力方面[12]

1)二十世纪80年代

1982年,印度物理学家a.sen在phys.rev.和phys.lett.上相继发表两篇文章,把广义相对论引力场方程表述成简单而精致的形式。

1986年,a.ashtekar研究了sen提出的方程,认为该方程已经表述了广义相对论的核心内容。一年后,他给出了广义相对论新的流行形式,从而对于在planck标度的空间时间几何量,可以进行具体计算,并作出精确的数量性预言。这种表述是此后正则量子引力进一步发展的关键。

同年,t.jacobson和l.smolin求出wilson圈解。在引进经典ashtekar变量后,他们在圈为光滑且非自相交情形下,求出了正则量子引力的wdw方程解。此后,他们又找到了即使在圈相交情况下的更多解。

1987年,由于hamiltonian约束的wilson圈解的发现,c.revolli和smolin引进观测量的经典possion代数的圈表示,并使微分同胚约束用纽结(knot)态完全解出。

1988年,v.husain等人用纽结理论(knot theory),研究了量子约束方程的精确解及诸解间的关系,从而认为纽结理论支配引力场的物理量子态。同年,witten引进拓朴量子场论(tqft)的概念。

2)二十世纪90年代

1990年,rovelli和smolin指出,对于在大尺度几何近似变为平直时态的研究,可以预言planck尺度空间具有几何断续性。对于编织的这些态,在微观很小尺度上具有“聚合物”的类似结构,可以看作为j.wheeler时空泡沫的形式化。

1993年,j.iwasaki和rovelli探讨了量子引力中引力子的表示,引力子显示为时空编织纤维的拓朴修正。

1994年,rovelli和smolin第一次计算了面积算子和体积算子的本征值[13],得出它们的本征谱为断续的重大结论。此后不久,物理学者曾用多种不同方法证明和推广这个结论,指出在planck标度,空间面积和体积的本征谱,确实具有分立性。

1995年,rovelli和smolin利用自旋网络基[14],解决了关于用圈基所长期存在的不完备性困难。此后不久,自旋网络形式体系,便由j.baez彻底阐明。

1996年,rovelli应用k.krasnov观念,从圈量子引力基本上导出了黑洞熵的bekenstein-hawking公式[15]。

1998年,smolin研究圈和弦间的相似性,开始探讨圈量子引力和弦论的统一问题。

三、当代量子引力理论主要成就

1.超弦/m理论方面

1)弦及brane概念的提出

广义相对论中的奇性困难、量子场论中的紫外发散本质、朴素量子引力中的重正化问题,看来都起源于理论的纯粹几何的点模型。超弦理论提出轻子、夸克、规范粒子等微观粒子都是延伸在空间的一个区域中,它们都是1维的广延性物质,类似于弦状,其特征长度为planck长度。m理论更推广了弦的概念,认为粒子类似于多维的brane,其线度大小为planck长度。为简单起见,我们把brane也称作膜。超弦/m理论中,用有限大小的微观粒子替代粒子物理标准模型中纯粹几何的点粒子,这是极为重要且富有成效的革命性观念。

2)五种微扰超弦理论

这五种超弦的不同在于未破缺的超对称荷的数目和所具有的规范群。i型有n=1超对称性,含有开弦和闭弦,开弦零模描述杨-mills场,闭弦零模描述超引力。ⅱa型有n=2超对称性,旋量为majorana-weyl旋量,不具有手征性,自动无反常,只含有闭弦,零模描述n=2超引力。iib型同样有n=2超对称性,具有手征性。杂化弦是由左旋d=10超弦和左旋d=26玻色弦杂化而成,只包含可定向闭弦,有手征性和n=1超对称性,可以描述引力及杨-mills作用。

3)超弦唯象学

从唯象学角度来看,杂化弦型是重要的,e[,8]×e[,8]是由紧致16维右旋坐标场(26-10=16)而产生的,即由16维内部空间紧致化而得到,也就是说在紧致化后得到d=10,n=1,e[,8]×e[,8]的超弦理论。

但是迄今为止,物理学根据实验认定我们的现实空间是三维的,时间是一维的,把四维时空(d=4)作为我们的现实时空。因此我们必须把10维时空紧致化得到低能有效四维理论,为此人们认为从d=10维理论出发,通过紧致化有

m[10]m[4]×k

此中k为c-丘流形,此内部紧致空间维数为10-4=6,m[4]为minkowski空间,从而得到4维minkowski空间低能有效理论。其重要结论有:

(1)由d=10,e[,8]×e[,8]超弦理论(m[10]中规范群为e[,8]×e[,8])紧致化为d=4,e[,6]×e[,8]、n=1超对称理论。

(2)夸克和轻子的代数ng完全由k流形的拓朴性质决定:为euler示性数χ,系拓朴不变量。

(3)对称破缺问题。已知超弦四维有效理论为n=1,规范群为e[,6]×e[,8]的超对称杨—mills理论,现实模型要求破缺。首先由第二个e[,8]进行超对称破缺,然后对大统一群e[,6]已进行破缺,从而引力作用在e[,8]中,弱、电、强作用在e[,6]中,实现了四种作用的统一。

4)t和s′对偶性

尽管五种超弦理论在广义相对论和量子力学统合上,取得了不少进展,但是五种超弦理论则是相互独立的,理论却是微扰的。尽管在超弦唯象学中,原则上-丘流形k一旦固定下来,在d=4时空中所有零质量费米子和玻色子(包括higgs粒子)就会被确定下来,但是-丘真空态总数则可多到数百万个,应该根据什么原则来选取-丘真空态,目前还不清楚。t对偶性和s对偶性的提出,正是五种超弦理论融通的主要桥梁。

在m理论的孕育过程中,对偶性起了重要作用。弦论中存在着一种在大小紧致空间之间的对偶性。例如ⅱa型弦在某一半径为r[,a]的圆周上紧致化和ⅱb型在另一半径为r[,8]的圆周上紧致化,两者是等效的,则有关系r[,b]=(m[2,s]r[,a])[-1]。于是当r[,a]从无穷大变到零时,r[,b]从零变到无穷大。这给出了ⅱa弦和ⅱb弦之间的联系。两种杂化弦e[,8]×e[,8]和so(32)也存在类似联系,尽管在技术性细节上有些差别,但本质上却是同样的。

a.sen证明,在超对称理论中,必然存在着既带电荷又带磁荷的粒子。当这一猜测推广到弦论后,它被称作为s对偶性。s对偶性是强耦合与弱耦合间的对称性,由于耦合强度对应于膨胀子场,杂化弦so(32)和i型弦可通过各自的膨胀子连系起来。

5)m理论和五种超弦、11维超引力间的联系

m理论作为10维超弦理论的11维扩展,包含了各种各样维数的brane,弦和二维膜只是它的两种特殊情况。m理论的最终目标,是用一个单一理论来描述已知的四种作用。m理论成功的标志,在于把量子力学和广义相对论的新理论框架中相容起来。

附图

上面给出五种超弦理论、11维超引力和m理论相容的一个框架示意图[16],即m理论网络。此网络揭示了五种超弦理论、11维超引力都是单一m理论的特殊情形。当然至今m理论的具体形式仍未给出,它还处于初级阶段。

6)推导量子黑洞的熵-面积公式。

在某些情形下,d-branes可以解释成黑洞,或者说是黑branes,其经典意义是任何物质(包括光在内)都不能从中逃逸出的客体。于是开弦可以看成是具有一部分隐藏在黑branes之内的闭弦。hawking认为黑洞并不完全是黑的,它可以辐射出能量。黑洞有熵,熵是用量子态来衡量一个系统的无序程度。在m理论之前,如何计算黑洞量子态数目是没有能力的。strominger和vafa利用d-brane方法,计算了黑-branes中的量子态数目,发现计算所得的的熵-面积公式,和hawking预言的精确一致,即bekenstein-hawking公式,这无疑是m理论的一个卓越成就。

对于具有不同角动量和电荷的黑洞所计算结果指出,黑洞遵从量子力学的一般原理,这说明黑洞和量子力学是十分融洽的。

2.圈量子引力方面

1)hamiltonian约束的精确解。

圈量子引力惊人结果之一,是可以求出hamiltonian约束的精确解。其关键在于hamiltonian约束的作用量,只是在s-纽结的结点处不等于零。所以不具有结点的s-纽结,才是量子einstein动力学求出的物理态。但是这些解的物理诠释,至今还是模糊不清的。

其它的多种解也已求得,特别是联系连络表示的陈-simons项和圈表示中的jones多项式解,j.pullin已经详细研究过。witten用圈变换把这两种解联系起来。

2)时间演化问题

人们试图通过求解hamiltonian约束,获得在概念上是很好定义的、并排除冻结时间形式来描述量子引力场的时间演化。一种选择是研究和某些物质变量相耦合的引力自由度随时间演化,这种探讨会导致物理hamiltonian的试探性定义的建立,并在强耦合微扰展开中,对s纽结态间的跃迁振幅逐级进行考查。

3)杨-mills理论的重正化问题

t.thiemann把含有费米子圈的量子引力,探索性地推广到杨-mills理论进行研究。他指出在量子hamiltonian约束中,杨-mills项可以严格形式给出定义。在这个探索中,紫外发散看来不再出现,从而强烈支持在量子引力中引进自然切割,即可摆脱传统量子场论的紫外发散困难。

4)面积和体积量度的断续性

圈量子引力最著名的物理成果,是给出了在planck标度的空间几何量具有分立性的论断。例如面积

此中lp是planck长度,j[,i]是第i个半整数。体积也有类似的量子化公式。

这个结论表明对应于测量的几何量算子,特别是面积算子和体积算子具有分立的本征值谱。根据量子力学,这意味着理论所预言的面积和体积的物理测量必定产生量子化的结果。由于最小的本征值数量级是planck标度,这说明没有任何途径可以观测到比planck标度更小的面积(~10[-66]厘米[2])和体积(~10[-99]厘米[3])。从此可见,空间由类似于谐振子振动能量的量子所构成,其几何量本征谱具有复杂结构。

5)推导量子黑洞的熵-面积公式

已知schwarzchild黑洞熵s和面积a的关系,是bekenstein和hawking所给出,其公式为:

附图

这里k是boltzman常量,是planck常量,g[,n]为牛顿引力常量,c为光速。对这个关系式的深层理解和由物理本质上加以推导,m理论已经作过,现在我们看下圈量子引力的结果。

应用圈量子引力,通过统计力学加以计算,krasnov和rovelli导出

附图

此处γ为任意常数,β是实数(~1/4π),显然如果取γ=β,则由式(3)即可得到式(2)。这就是说,从圈量子引力所得出的黑洞熵-面积关系式,在相差一个常数值因子上和bekenstein-hawking熵-面积公式是相容的。

bekenstein-hawking熵公式的推导,对圈量子引力理论是一个重大成功,尽管这个事实的精确含义目前还在议论,而且γ的意义也还不够清楚。

四、量子引力理论的哲学反思

我们从空间和时间的断续性、运动(相互作用)基本规律的统一性、物质结构基本单元的存在性三个方面进行哲学探讨。

1.空间和时间的断续性

当代基础物理学的核心问题,是在planck标度破除空间时间连续性的经典观念,而代之以断续性的量子绘景。量子引力理论对空间分立性的揭示和论证,看来是最为成功的。

超弦/m理论认为,我们世界是由弦和brane构成的。根据弦论中给出的新的不确定性关系,弦必然有位置的模糊性,其线度存在一有限小值,弦、膜、或brane的线度是planck长度,从而一维空间是量子化的。由此推知,面积和体积也应该是量子化的。二维面积量子的数量级为10[-66]厘米[2],三维体积量子的数量级为10[-99]厘米[3]等。

对于圈量子引力,其最突出的物理成果是具体导出了计算面积和体积的量子化公式。粗略说来,面积的数量级是planck长度lp的二次方,体积的数量级是lp的三次方。这就令人信服地论证了在planck标度,面积和体积具有断续性或分立性,从而根本上否定了空间在微观上为连续性的经典观念。

依据空间和时间量度的量子性,芝诺悖论就是不成立的,阿基里斯在理论上也完全可以追上在他前面的乌龟。类似的,《庄子·天下》篇中的“一尺之捶,日取其半,万世不竭”这个论断在很小尺度上显然也是不成立的。古代哲学中这两个难题的困人之处,从空间时间断续性来看,是由于预先设定了空间和时间的度量,始终是连续变化的经典性质。实际上在微观领域,空间和时间存在着不可分的基本单元。

2.运动(相互作用)基本规律的统一性

20世纪基础物理学巨大成功之一,就是建立了粒子物理学的标准模型,理论上它是筑基于量子规范场论的。这个模型给出了夸克、轻子层次强、弱、电作用的su(3)×su(2)×u(1)规范群结构,在一定程度上统一了强、弱、电三种相互作用的规律。但是它不含有引力作用。

超弦/m理论的探讨,在于构建包含引力在内的四种作用统一的物理理论。传递不同相互作用的粒子如光子(电磁作用)、弱玻色子(弱作用)、胶子(强作用)和引力子(引力作用),对应于弦的各种不同振动模式,夸克、轻子层次粒子间的作用,就是弦间的相互作用。在planck标度,超弦/m理论是四种基本作用统一理论的最佳侯选者,也就是所说的万物理论(theory of everything)的最佳侯选者。

在planck时期,物质运动或四种作用基本规律的统一性,正是反映了我们宇宙在众多复杂性中所显现的一种基本简单性。

3.物质微观结构的基本单元的存在性[17]

世界是由物质构成的,物质通常是有结构的,但是物质结构在层次上是否具有基本单元,即德谟克利特式的“原子”是否存在?这是一个长期反复争论而又常新的课题。当代几种不同的量子引力,尽管对某些问题存在着不同的见解,但是关于这个问题从实质上来看,却给出了一致肯定的回答。

超弦/m理论认为,构成我们世界的物质微观基本单元是具有广延性的弦和brane,并非所谓的只有位置没有大小的数学抽象点粒子。粒子物理学标准模型中的粒子,都是弦或brane的激发。弦和brane的线度是有限短的planck长度,它们正是构成我们世界的物质基本单元,即德谟克利特式的“原子”,这是超弦/m理论为现今所有粒子提供的本体性统一。

圈量子引力给出了在planck标度面积和体积的量子化性质,即断续的本征值谱,面积和体积分别存在着最小值。由于在圈量子引力中,脱离引力场的背景空间是不存在的,而引子场是物质的一种形态,因此脱离物质的纯粹空间也就是不存在的。空间体积和面积的不连续性和基本单元的存在,正是物质微观结构的断续性和基本单元的存在性的最有力论据。

总之,超弦/m理论和圈量子引力从不同的侧面,对量子引力的本质和规律作出了一定的揭示,它们在planck标度领域一致地得出了空间量子化和物质微观结构基本单元存在的结论。这无疑是人们在20世纪末期对我们世界空间时间经典观念的重大突破,也是广义相对论和量子力学统合的成果;同时更是哲学上关于空间和时间是物质存在的客观形式,没有无物质的空间和时间,也没有无空间和时间的物质学说的一曲凯歌!

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超分子化学论文篇(7)

二十世纪初中国知识分子在文化策略上的另一个失误是:无论是激进的“希望对方同化自己”者,还是温和的借鉴论者,所奉行的都是文化工具主义。他们不把文化看作一种本体性存在,而仅仅视之为工具——社会改革的工具、救亡的工具、改造国民性的工具。这样,文化自身的本体论建构就被忽略了。二十世纪的中国知识分子作为整体缺乏为文化而文化的纯粹建构意识,文化工具主义的支配使他们的文化建构大都过于匆忙和粗糙,其成果自然也不如人意。二十世纪的中国文化从总体上讲缺乏世界性的大师,也没有真正超越了传统文化和西方文化的二分法的思想体系。即使是熊十力、金岳霖、冯友兰等进行了纯粹的体系性建构的文化大师,其思想也存在着致命的欠缺。本文将通过分析这种欠缺来审判二十世纪的中国文化。

熊十力在二十世纪三十年代出版的《新唯识论》是二十世纪中国最重要的思想文本之一,它与金岳霖的《论道》和《知识论》构成了二十世纪中国文化的最高点和最亮点。新唯识论将佛学、儒学、西方哲学整合为独特的个人体系,其运思之精致和其内涵之博大在二十世纪中国文化史上均属独一无二。著名哲学史家张岱年先生甚至认为“熊十力的哲学思想的深沉渊奥不亚于海德格尔。” 但是,如果我们冷静地审视熊氏体系,就会发现其明显不足:他写作《新唯识论》时,世界哲学的前沿部分已发展到生命哲学阶段,而《新唯识论》所走的仍是传统认识论和本体论的套路,在世界哲学史上的位置与海德格尔哲学相比落后一个时代——后者是现代哲学,熊氏体系则属近代哲学范畴。构成熊氏体系核心的本体说、翕辟说、体用说均是用近代哲学的方式解决近代乃至前近代哲学的问题。除了体系上的落后性外,熊氏学说过多地运用了过时的哲学符号,其具体结论也颇多过时之处,如“感于民而为仁焉,吾无分于民也,有分于吾与民,斯不仁矣。” 这段论述虽说“吾”与“民”不分,但如此说是,“吾”与“民”已经分开了,而在西方的个体主义思想已传入中国之后,此种对于“吾”与“民”问题的设置和谈论本身都已经过时。上述落后性产生了下面的后果:尽管部分学界人士认为熊氏体系博大深奥,但其对中国知识界的影响并不大。道理很简单:在大量属于更高阶段的思想体系已涌入中国的情况下,中国人自然舍旧而趋新。如果说熊氏体系代表着二十世纪上半叶中国文化的最高水平的话,那么,熊氏体系也因此最典型地代表着二十世纪上半叶中国文化的欠缺。

我们对熊十力的评价原则也适用于金岳霖。金岳霖的最大长处是进行逻辑的建构。他于1944年出版的《论道》以道、式、能为基本范畴,通过纯逻辑的运演建构出了独特的本体论。这本书的问世使中国学术史产生了方法论上的革命。在重感悟而逻辑的中国文化圈中有划时代的意义。但《论道》所建立的是近代式的纯逻辑体系,与二十世纪上半叶的时代哲学——生命哲学——不属于同一历史阶段。同时,该书虽然在总体架构上宏大细密,但在落到实处的逻辑论上仍略显粗糙,如他在论证“自我中心观念的不妥之处”时就显得有些幼稚:“自我中心在艺术方面也许有好处,也许它是创作底最基本的原动力。可是在哲学上它似乎是一不妥的思想。别的不说,从法律道德和群己关系上来看,自我中心观的毛病很大。有些有自我中心观的人也许是普通所说很有意思的,但是我们不能因此抹杀自我中心观这一思想底毛病。” 此类不严谨的论证在《论道》中并不少见,而我们在《存在与时间》和《逻辑哲学论》等同时代西方哲学巨著中是找不到如此幼稚的议论的,所以,尽管《论道》在中国文化史上具有重大意义,但金岳霖与同时代的西方大思想家相比还是差距巨大的。《论道》在诞生以后命运不佳,在中国知识界产生的反响不大,固然与中国知识分子不善于接受细致的体系性建构有关,但其在体系上的滞后性则是更根本的原因。这种滞后性体现在他和熊十力这样的文化泰斗身上,更让人清醒地认识到二十世纪中国文化与二十世纪西方文化的差距。

冯友兰在体系的细致与宏大上无法与熊十力和金岳霖相比,但他所提出的人生四境界说既弘扬了中国传统文化,又契合了二十世纪人类对天人关系问题的关注,因而对中国知识界的影响很大。他借鉴西主的社会发展阶段论,提出了人生的四境界说:自然境界,功利境界,道德境界,天地境界。天地境界是人生的最高境界,在此境界中,人知天、事天、乐天并最终同于天:“知天底人,觉解他不仅是社会的一分子,而且是宇宙的一分子,所以知天底人,可以谓之天民。” 这种天人合一思想与后期海德格尔哲学所提出的“天—地—神—人”四重奏理论和现代西方的生态主义思想不谋而合,具有很强的时代性,其中蕴涵着产生东方式的后现代主义的可能性。可惜的是,冯友兰受地域语境的限制,未能充分展开这一可能性,而是重复了陆王心学的“主宰说”:“在天地境界中的‘真我’,不令是他自己的主宰,而且是全宇宙的主宰。” 这种主宰宇宙的思想与西方的征服自然说虽不是一回事,但它所意指的仍是“万物皆被于我”和“宇宙就是吾心,吾心就是宇宙”,而非“人是存在的守护者”。并且,冯友兰所说的天地境界乃是心境,与具体的实践活动没有本质性的关联:“在天地境界中底人,其所作底事,亦是一般人日常所作底事。” 一般人担水劈柴,处于天地境界中的人也担水劈柴,只是其意义不同。这似乎颇得禅宗的精髓,然而冯氏学说的空疏却于此显露出来:在现实生活中,一般人日常中所做底事,有很多是破坏自然(损天)的,此类日常之事的积聚足可以毁天(如现在的生态危机便如此),如果处于天地境界中的人与处于较低境界中的人一同毁天,那么,所谓的天地境界又何从谈起?这种自我矛盾之处意味着冯氏对一些关键性的问题缺乏领悟,其体系也远未达到纯粹境界,因而与以后期海德尔哲学为代表的西方生态哲学有较大差距。

上面指出了熊十力、金岳霖、冯友兰三位哲人的欠缺,意在于揭露二十世纪中国知识分子在建构能力上的不足。但必须强调的是:尽管他们的体系有本质性的欠缺,但他们的探索仍是二十世纪中国文化的最高点,如果他们所代表的建构精神能在二十世纪下半叶发扬光大的话,那么,中国文化就会产生质的飞跃,中国知识分子中也极可能产生世界性的大师。但令人遗憾的是:二十世纪中国文化在下半叶经历了一系列灾变,上述三位哲人所开创的建构精神也基本上失传了,中国文化发展的可能性被再一次耽搁了。五十年代后期到八十年代的中国文化处于荒芜和半荒芜状态。八十年代以后的中国文化开始复苏,但面对各种如潮水般涌来的西方思想体系,停止运思近三十年的中国知识分子只有招架之功,而无同化之力。除了罕见的例外,此阶段至世纪末的中国知识分子无一能够建构出自己的思想体系,有能力提出个别新论点者已属深刻了,大多数人只能以捍卫传统文化或最早介绍西方的某些流派为荣。正是在这种文化背景下,钱钟书作为一个没有自己思想体系的学者才被誉为“文化昆仑”的。平心而论,钱钟书在文化史上的地位无论如何是不能与熊十力和金岳霖相比的,但他却被称为二十世纪下半叶中国的“文化昆仑”,这不能不说是二十世纪中国文化前盛后衰的标志。不过,例外总是存在的:李泽厚作为二十世纪下半叶中国文化最有原创精神的人物,将康德哲学、实践哲学、东方哲学进行了综合,创造出了以实践概念为核心的哲学——美学论纲。这个学术文本与熊十力、金岳霖、冯友兰的体系相比,更符合二十世纪文化的主导原则——生存实践原则,其所包含的可能性空间更为广阔。如果这个可能性空间获得充分实现的话,那么,中国文化将产生一次革命,所谓的后殖民语境也将部分地被克服。然而,由于世纪末中国文化急剧动荡的语境和建构主体的不够执着,李泽厚的研究始终处于提出论纲的阶段,而未能如熊十力和金岳霖那样创造出完整的个人体系。正因为如此,我们说李泽厚与熊十力和金岳霖相比有本质性的差距。由于李泽厚在二十世纪下半叶的中国文化是个罕见的例外,所以,二十世纪中国化下半叶与上半叶的差距要远远大于李泽厚与熊十力和金岳霖的差距。建构能力的不足在二十世纪下半叶体现得更为明显。世纪末的后殖民语境正是因此而产生的。所以,二十世纪下半叶的中国文化人对中国文化负有更大的罪责,也更应在自己的内心法庭中对自己进行审判。

二、罪责意识的匮乏与超越理性的缺失

二十世纪中国文化的欠缺与中国知识分子的人格缺陷直接相关:这就是中国知识分子尚未普遍地成为主体,不能以独立个体的身份进行自由创造。某些学者从欧美访学归来后感慨:中国人尚未成为个体。我想加一句:中国知识分子大多数尚未成为个体。只有个体才能为自己的行为负责,才能具有真正的罪责意识,才能在对光荣和耻辱的深刻体验中进行充满激情的文化创造。未成个体的人只能听从他者的呼唤,按着他者的理想使世界成形,只能作为工具而存在。由于他不是他的行动的真正源泉,所以,未成主体的人必然缺乏罪责意识。对于他而言,负有罪责的永远是他人,他自己在任何灾变中都是无辜者和受害者。主体意识和罪责意识的匮乏也构成了二十世纪中国文化的致命欠缺。

罪责意识的匮乏在灾难结束之后体现得最为明显。二十世纪的中国文化界动荡不安,知识分子命运不佳,屡受磨难,但这并不意味着中国知识分子永远是无辜的:他们作为社会的精英总比劳力者阶层更多地参与了重大的历史事件,因而要更多地为历史负责。正是在这种意义上,我们说中国知识分子在社会灾难面前是远非清白的,有时候他们直接就是灾难的制造者。谁没有在关键时刻说“不”,谁参与了灾难的制造,谁就是罪人。这是无可辩解的事实。对于“文化大革命”这种以文化的名义制造的历史性动乱,知识分子更是难辞其咎。大量资料显示,很多中国知识分子都怀着兴奋的心情参与了这场动乱,并以能与动乱同步为荣。这其中涵括着数不清的阴暗心理,人性中的恶被灾难哺育得非常茁壮,有时候一个知识分子的苦难就直接来源于另一个知识分子。因此,所有作为成年人——完全民事主体——经历了那场动乱而又没有说“不”的中国知识分子都无权宣称自己无辜,都必须为自己的罪责忏悔!然而,现在二十一世纪已经到来了,中国知识分子忏悔过吗?进行过自我审判吗?没有。在文化大革命结束以后,满中国的知识分子都成了受害者,他们像《窦娥冤》中的弱女窦娥一样向整个宇宙诉苦,都单单忘记了自己的罪。甚至某位积极参与了这场运动的知识分子也以《毕竟是书生》这类轻松的文字为自己开脱。除了巴金发表了一套说真说的书外,甚少有人表示自己为此负有罪责,而巴金的忏悔也远非如人们想象得那么深刻:他只是就事论事地谈论他当时的心理状态和犯有更大罪责的可能。中国知识分子缺乏俄狄浦斯那种自刺双眼自我流放的承罪精神。在他们看来,应该流放的永远是他人,自己则永远是无辜的。不知道他们是否读过萨特的下述文字:人是自由的,所以,他们为自己和整个世界负起责任来;抱怨是荒谬的,因为你的存在方式是你自己选择的;对此是没有任何推托的理由的 。很多中国学者曾经以轻松的口吻对萨特进行过批判,但在自由与责任的关系问题上,我还没有发现哪个中国学人在灵魂的深度上超过了萨特。

没有罪责意识就不可能有真正的悲剧精神,因为罪责意识是悲剧精神的核心;缺乏悲剧精神的文化,必然缺乏深度和张力。真正的悲剧并不在于有人死去,而在于人为自己和世界负责时的苦恼意识。所有的悲剧英雄都是勇于承担罪责的人,承担罪责的根本方式是在内心法庭中对自己进行自我审判和自我惩罚。由此来看,文化大革命作为社会学意义上的悲剧并没有内化为中国知识分子的悲剧精神,自我审判和自我惩罚仍是中国知识分子最希望逃避的活动。没有悲剧精神的文化人必须缺乏足够深刻的精神体验,因而不可能创造出伟大的文化。二十世纪中国文化的贫乏与中国知识分子的这个欠缺有本质性的关联。周国平对此有恰当的言说:“一个人自己的灵魂不曾有过深刻的经历,则任何外部的经历都不可能使他深刻起来。譬如,中国知识分子在‘文革’中所遭受的苦难也许不亚于俄国知识分子在沙皇专制或斯大林专制下所遭受的,可是,直到今天,我们没有写出一部以‘文革’为题材的优秀作品,哪怕能够勉强与陀斯耶夫斯基的《死屋手记》、帕斯捷尔纳克的《日瓦戈医生》、索尔仁尼索的《古拉格群岛》相比,这恐怕不是恐然的。” 我同意周国平的观点,但是想反问一句:你本人作为一个经历了“文革”的知识分子不应为此罪责吗?我们何时才能听到你为此而进行的自我责问与自我审判呢?

既然罪责意识的匮乏与二十世纪中国文化的欠缺之间有因果关系,那么,中国知识分子就必须补上自我审判和自我惩罚这一课。否则,二十一世纪的中国文化也难以有大的突破。现在需要警觉的是,罪责意识的匮乏正与中国知识分子一起进入了二十一世纪。一个标志是:在反思二十世纪中国文化的欠缺时,许多人慷慨激昂地痛斥他人的无能,却从未表达自己对中国文化的愧疚之情。事实上,即使你是六十年代出生的晚生代知识分子,你在二十世纪也度过了三十多年的时光,完全可以为中国文化做点什么——马克思、萨特、海德格尔都是在三十多岁时写出自己的代表性论著的,所以,二十世纪中国文化的贫乏证明你也是失职的,有罪的。但迄今为止,我尚未发现有人表示自己有罪。在此,我呼吁所有中国知识分子在内心法庭中对自己进行审判。我本人将借此文率先审判自己:虽然我在二十世纪九十年代作为民间人士曾尽力进行哲学建构,写过一本具有独创意义但尚未完全发表的哲学专著——《个体哲学》,但我依然对二十世纪下半叶的中国文化负有罪责,是一个有罪的人。任何在成年之后经历了二十世纪并仍活着的中国知识分子都应对中国文化怀有罪责意识。二十世纪中国文化的贫乏就是我们的原罪。面对原罪,我们只能承担,无权辩解。赎罪的唯一方式是投入到真正的文化创造中去。

罪责意识的匮乏与超越理性的缺失有直接的关系:超越理性的缺失是因,罪责意识的匮乏是果。超越理性与实用理性(工具理性)的不同之处在于:它不是指向直接的功利性目标,而是指向某种超越性的存在——诸神,上帝,天,道,存在,等等。超越性的存在对信仰它的人来意味着终极理想和与此理想相应的价值体系。个体正是相对于它而言才可能是有罪责的。传统中国文化中的超越性确实不如西方文化那样强,但这不意味着它完全没有超越性。儒家文化中的人可“赞天地之化育”,直至达到“宇宙就是吾心,吾心就是宇宙”的高远境界,就是因为它建立了以天为超越存在的价值体系,对于传统中国知识分子来说,如果他们成功地实现了此价值体系,那么,他就是神圣存在(圣人或至人),否则,就是罪责存在。王国维于1927年自杀殉道,实是源于无力弘扬天道的罪责感。但是五·四运动以后,中国传统文化的超越理性被大多数知识分子否定了,所引入的民主与科学等现代化理念又只被纳入工具理性的范畴,因此,二十世纪中国文化对新的超越理性的建构长期处于悬搁状态。共产主义理念在二十世纪上半叶被引入中国以后之所以受到广泛的接纳,就是因为它所预设的人类的终极存在状态为建构新的超越理想提供了可能。然而在二十世纪下半叶,当它落实为具体的社会时,与它相应的社会理想却由于一系列社会灾难而成为反思的对象,所以,超越理性的建立在二十世纪下半叶的中国仍是未完成的。超越理性的长久缺席是二十世纪中国文化最重要的特征之一。缺乏以超越存在为终端的价值体系,人就会感到魂无所依,生存就会变成随机性的功利之旅。中国知识分子的善观望、不执着、立场的游移不定、投机心态都与此直接相关。在此文化生态中,罪责意识自然也就无从谈起,终极性的探索更会被延宕乃至搁置。由于无力建构出来新的超越理性,中国知识分子在解决与此相关的问题时,只能借鉴西方或回归传统,而这恰恰是后殖民语境和复古主义产生的根本原因。事实上,模仿西方和回归传统都不是建构当下中国文化的正途:只有我们的当下创造才是中国文化的活水源头,因而也是建构新的超越理性的唯一起点。在涉及生命中最本己的可能性时,我们绝不能让他人代庖。西方人或古人都不能替我们活着,真正的文化建构只能走自力更生之路。这意味着包括我在内的所有中国知识分子再一次被推上审判台,并且统统被判定为自罪,而赎罪的方式则是通过虔诚的劳作来建立新的超越理性乃至新的中国文化。

三、带着原罪上路——我们在二十一世纪的命运和抉择

本文的写作过程是我的自我审判过程,也是我在想象中审判所有中国知识分子的过程。

超分子化学论文篇(8)

[Abstract] Controlled sustained-release preparation (CSRP) is a definitely important source of innovative medicines,however,its further researches and development are limited due to the complexity of Chinese medicine (CM) compositions,and a series of unclear key problems like the apparent properties from physical and chemical aspects. Combined with the CM characteristics of the multiple components and synergistic effect,a series of bottleneck problems in the preparation of CSRP were analyzed. Then the mechanism and influences of supermolecular chemical theory in the CSRP about the multiple-components overall-control were explored under the guideline of "overall control,synchronous dissolution" in CSRP,based on the previous explications about supramolecular chemistry theories and with the application of single component precision controlling technologies. The supermolecular mechanism of multi-component overall control and synchronous release of the CSRP was investigated,providing an useful academic reference for the research and development of the CSRP and laying the theoretical and technical foundation for the manufacturing process of CSRP.

[Key words] Chinese medicine;multi component;controlled sustained-release preparation;supramolecular;imprinting template;overall control

doi:10.4268/cjcmm20162430

控释制剂通过制剂学手段调整药物的动力学行为,使临床顺应性差的药物得到合理的应用[1]。单成分的控缓释制剂技术成熟,上市产品众多。而中药成分复杂,其理化性质体现表观性,兼之一系列关键问题尚未完全廓清,故真正成熟上市、能体现中药精髓的复方控缓释制剂基本没有。单成分制剂发挥治疗作用的有效成分是单一分子,中药多成分制剂发挥治疗作用的则是一群分子,二者之间最基本的区别在于“分子”与“分子社会”的差异,在化学研究中,分子化学精确研究分子的行为,而超分子化学则进一步探讨了多分子所组成“分子社会”的社会行为,除研究分子的个体属性外,更侧重于讨论分子的社会属性,超分子化学研究与中药临床复方用药的使用方式不谋而合。因此,分析中药多成分群按超分子印迹模板自主作用的规律,探讨多成分整体释放的超分子化学机制将对中药控缓释制剂制备具有重要指导意义。下面分析中药多成分控缓释制剂制备研究中所存在的主要问题,并结合超分子化学原理进行探讨。

1 中药控缓释制剂制备难以直接套用成熟的单成分技术

目前单成分控缓释制剂按制备工艺可分为:骨架型、薄膜包衣型、渗透泵型缓控释制剂等。按其释药原理可分为:溶出原理、扩散原理、溶蚀与扩散及溶出结合、渗透压原理、离子交换作用等[2-5],但这些技术均建立在单成分按独立质点释药,如直接套用于多成分制剂制备,则显然忽略了多成分体系中成分间的相互作用,而中药复方是有效成分群相互配伍,多靶点、多层次的综合作用结果,化学成分复杂,有效成分的半衰期等物性参数各不相同,其疗效体现综合性、理化性质体现表观性,则中药缓控释制剂须使各有效成分整体受控、按一定的构成比同步释放,才符合中药用药的特点。因此,照搬单成分控缓释制剂制备技术于中药多成分体系,难以控制制剂中多成分的同步释放。

中药剂型的设计必须符合中医(多组分)用药特点,体现中医药整体观[6],若采用贮库膜控体积式给药形式如渗透泵型、微孔膜给药系统等则会受到释药孔的大小、致孔剂用量等因素的影响,造成超分子体在释放过程中被破坏而无法同步释放;如以控缓释微丸、微球、微囊及小片为给药形式,除致孔剂种类及用量外,其本身的粒径大小也将对超分子体的释放产生重大影响;采用整体骨架式给药时,如药物与基质能同时由外至里一起溶蚀(解),则单成分及超分子体均可溶蚀,也能体现中药多成分的同步释放,但基质与药物溶蚀同步性难以保证,目标实现不易;如采用整体不溶蚀骨架式给药系统,各成分从骨架材料中扩散溶出,但受其印迹模板的影响,其扩散系数不同,也难与原方汤剂构成比相同,整体受控性差;采用溶蚀与扩散结合的系统又会增多影响因素,释药动力学控制不易。也可采用多中心o药方式,多中心同时溶出,溶剂易进入制剂中心,一定程度上弥补单质点中心成分溶出不均,整体上满足同时受控、相似度高的要求,实现整体释药的目标[7];或采用多元定位和多元定时释药技术[8],目前研究的口服中药多组分同步缓释制剂多集中在利用衣膜材料的溶胀爆破特性或渗透压原理设计多种衣层结构,其释药规律往往是几种释药机制的综合[9],多成分控缓释制剂制备需结合多种技术,包括一些新制备技术的应用。综上,目前较适宜的多成分控缓释制剂及制备技术主要有:①渗透泵型控释给药系统;②薄膜包衣控释给药系统;③控缓释微丸、微球、微囊及小片。前期研究中发现:由于制剂中成分-成分、成分-辅料间可以相互络合、复合、螯合、包合、中和、自组装、化学反应形成超分子化合物,中药的物质基础是包括了单成分群在内的超分子体的混合物,超分子与分子之间存在印迹现象[10-11]。并且通过对补阳还五汤渗透泵片体外释放过程的研究[12]发现:采取渗透泵原理制备的补阳还五缓释片中多数成分能够实现“整体受控、同步释放”的目的,但由于渗透泵片依赖渗透压控制的原理,药物的释放并不能够完全切合中药复方用药之精髓。但也体现出补阳还五汤复方中成分的释放行为与药物结构有关,但印迹模板的影响更为关键,体现为具有相同的印迹模板的不同结构成分亦有可能呈现相同或相近的释放行为。

因此对中药控缓释制剂的研究应在现有剂型基础上,参考成熟单成分制剂品种制备方法,通过对中药多成分超分子印迹模板自主作用规律的研究,阐明制剂中单成分以及成分间自组织成超分子体的释药规律,以印迹模板控制多成分的整体同步释放,有可能会取得良好的效果。

2 超分子化学的引入为中药控缓释制剂研究提供了支撑

超分子化学根源于配位化学,有人称之为广义配位化学,是当代最前沿的化学研究领域之一。分子化学与超分子化学的区别在于前者基于化学键而后者基于分子组装体和分子间键。1987年Pederson,cram和Lehn因为对超分子化学领域的杰出贡献而获得该年度诺贝尔化学奖,超分子化学成为一门专门的学科引起人们的关注。基于超分子化学,多来源于原动植物生命体的中药可以看成是一个由单分子、超分子、聚合超分子及巨复超分子构成的复杂体系[13]。而中药成分群为生物超分子“印迹模板”的天然聚集体,在制剂学上体现出共“印迹模板”的自主作用,因此,研究中药复方成分“印迹模板”的整体受控规律对中药多成分控缓释制剂至关重要。

2.1 超分子印迹模板与药物释放动力学的关系 中药及复方成分来源于原动植物生命体,是一个巨大的超分子体系。其糖类、氨基酸、蛋白质、生物碱、醌、香豆素、木脂素、黄酮、萜类、挥发油、脂肪油、甾体、三萜、鞣质等有效成分群既体现小分子“印迹模板”特性,又可通过复合、络合、螯合、传荷等作用形成超分子;糖类、氨基酸、核苷酸又作为功能单体合成超分子聚合物,亦组织结构[11]。因此中药中各分子相互之间以及与机体都能按“印迹模板”形成生物超分子体而产生作用。且前期对中药控缓释制剂体外释放研究过程中发现[12]:出峰时间相近的药物具有相接近的释药行为,这符合了液相色谱原理及结构相近的成分具有相同印迹模板的概念;亦发现了即使成分结构不同,但如具有相同的印迹模板亦可呈现相同或相近的理化性质及药理作用。但由于超分子作用基于分子组装体和分子键力,其结合相对较弱,并且在制剂中单成分与超分子体同时存在,故在制剂制备过程中应研究中药复方药物超分子印迹模板特征及多成分释放超分子作用特征,寻找合适的制剂学单位实现多成分的整体受控,采用制剂学手段解决中药多成分控缓释制剂的整体释放是完全能够实现的。因此,超分子印迹模板的自主作用规律贯穿中药控缓释制剂始终,在中药控缓释制剂的理论与制备技术突破过程中发挥着重要的作用,阐明中药复方中的超分子“印迹模板”及其自主作用规律具有重要意义。

2.2 超分子“印迹模板”及其自主作用规律的研究方法 不同物质的印迹模板可从结构母核以及计算分子连接指数进行对比与归类研究。分子连接性指数法(molecular connectivity index,MCIs)可根据分子中原子的连接方式定量地描述分子的结构排列。分子连接性指数与分子的多种理化性质和生物效应有关[14]。前期研究[15]表明相同或相似分子结构其分子连接性指数必然相同或相近;相同或相近的分子连接性指数其分子结构可以不一致,但理化性质必然相似。因此可通过分子连接性指数计算结合超分子印迹模板理论探讨分析中药超分子“印迹模板”特征。分子连接性指数表达式简单,运算方便准确,但一阶的分子连接性指数无法确定结构的构型构象、立体结构问题,基于化合物分子之间形成超分子作用的特点,可进一步把分子连接性指数推广到超分子形成超分子连接性指数[16],不但可保留原分子连接性指数的客观、唯一的优点,还通过分子间作用模型反映了分子间相互作用所带来的一系列影响,用于探讨超分子印迹模板特征优势更加明显。

在目前超分子化学研究方法的基础上,结合生物体特别是中药与人体超分子“印迹模板”特征及其自主作用规律进行研究,常用的方法有[17]:①量子化学方法,包括AbinitioHartree-Fock(HF)SCF,MP 和DFT等方法,但多适用于分子较小的超分子体系,对于大分子量子化学多采用分子对接和Wiener,Hosoya,Randic等分子拓扑学指数理论进行研究;②波谱方法,包括UV,IR,NMR及NMR光谱法,比较不同分子组成情况下其特征峰的变化,从而推断其基团(印迹模板)的变化;③吸附热测定法,采用滴定量热测定仪,测定不同组分的吸附热进行判断;④色谱法,比较在薄层色谱板中加与不加客分子情况下各斑点色谱行为的影响;比对分析不同分子组成情况下各特征峰的波数变化,从中分析超分子结构信息;⑤测定表观相对分子质量:按冰点下降法测定不同组分的表观相对分子质量;⑥电镜观察法,包括采用电镜扫描观察超分子产物特征等;⑦其他方法,包括化学动力学法、网络拓扑学法、谱效动力学法,可测定分子间的作用参数来探讨形成超分子的可能性及所形成超分子的状态稳定性。

除前述制剂学问题外,非制剂学的一些基础问题也限制了中药控缓释制剂的开发研究,需要分析解决。

3 中药控缓释制剂研究尚需解决的基础问题

3.1 中药复方药效物质基础尚未完整阐明 中药制剂为多成分群的混合物组合制剂,有效成分、代谢产物以及夹杂在药物中的无效成分甚至是有害成分等之间的相互影响,按传统的“一成分一效应;一成分一参数”的研究模式很难阐明其物质基础:成分群的种类数目和含量、量-效关系、时-效关系等,无法获得中药控缓释制剂设计所需的总量理化性质参数,难以从理论上指导中药缓释制剂的设计,也难以建立中药控缓释制剂质量监控的指标和方法[18]。

中药制剂的原料多为来源于自然界的动植物。与自然界生物体一样,中药成分群反映了原植物的遗传特征,为与原植物主体分子“印迹模板”相一致的客体小分子聚集群体。在经过了上亿年环境适应与优化作用后,其体内小分子应是最优的原植物“印迹模板”功能单体,与人体的经络脏腑的作用亦遵循超分子“印迹模板”的规律[19-20],也即生命体及中药中各种成分均可以主体或客体形成超分子,中药复方成分复杂,系一天然形成超分子体系的优良土壤,引入超分子化学对阐明中药复方物质基础具有良好推动作用。

目前中药复方物质基础虽尚未完整阐明,但已取得较大成果,出现了如霰弹理论、药物能量理论、疾病浓缩效应、功能组分、广义成分论、体内直接物质基础及超分子化学作用 [13,21-24]等一系列理论和假说,从多角度、多层次阐述了中药复方的物质基础和作用机制,促进了中药复方药效物质基础研究的发展。对中药复方物质基础的研究也可在单成分Hill量效关系基础上,先@得整体上的效应指标,再进行非线性拟合,将整体效应分摊到各成分头上,建立总效应与成分量变曲线,求得各峰定量药理学体系,再计算获得谱效学总量统计矩参数体系。进一步可在其基础上关联中药复方成分群剂量量变与靶点效应,形成网络药理学的研究思路:根据生物流量平衡与药物动力学原理,建立约束或非约束式微分网络动力学体系,确定各成分与靶点间的作用平衡常数与阈值,以成分与靶点平衡常数赋值组成拓扑网络,由其大小确定成分与靶点的空间关系(平衡常数越大,相互作用越强,反之亦然),同时依拓扑网络平衡常数可建立起网络动力学,可求得各成分的量-时-效关系。

3.2 中药药物动力学(谱动学)、药效动力学(谱效动力学)方法的建立 对中药复方控缓释制剂的体外评价,多沿用单成分制剂的评价方法。对体内评价亦多采用类似单成分制剂的药物动力学研究[25],亦有学者提出利用现代科学技术手段,揭示中药组分体内成分变化及其动态变化规律的药动学过程,同时利用药动学变化的描述来评价多组分结构优化调整带来的整体效应的变化,真正阐明组分配伍后发挥药效作用的物质基础和作用机制[26-27]。前期研究中,建立了以指纹图谱表达的中药多成分体系的药物动力学,亦包含总量统计矩参数的谱动学和谱效动学总量统计矩数学模型[28],能表征以指纹图谱表达的中药多成分药物动力学与药效动力学行为,可对多成分体系进行方便的测算,同时亦适用于未知成分药物动力学研究。

3.3 单成分与多成分释放动力学模型的关联 单成分药物其成分自制剂中释放的动力学过程较为明确,不需考虑印迹模板;而对于多成分体系,则需考虑其中的单成分及超分子体,因此需要关联单成分与多成分释放动力学模型。目前研究成分间整体受控释放动力学相似度的方法主要有相似因子法、总量统计矩相似度法、多组分中药化合物组释放同步性评价法、多指标定量指纹图谱法、剂量分割法等[29-33]。前期运用总量统计矩相似度法考察了药物成分自药材中溶出的规律[34],发现该法能全面表达中药控缓释制剂释放过程中的色谱信息,可用于中药控缓释制剂整体释放评价。可先测定复方混合物中形成超分子体的成分,再利用不同释放时间指纹图谱数据计算形成超分子体成分的释放度,如释放度相同,则其超分子体系未被破坏,从而形成超分子的成分以超分子体形式同步释药。再结合各释放时间点的相似度,用于判断药物成分释放是否达到控缓释效果。

3.4 中药复方单成分理化特征与多成分表观特征间定量关系的建立 由于制剂学手段无法修饰药物代谢、分布与排泄的转运平衡常数等,只能借助剂型设计控制药物吸收平衡常数来实现整体药物动力学行为的修饰。因此要展开中药控缓释制剂的研究,还应获得设计时所需的有效成分群总量理化性质参数,才能依其理化特性设计出最宜的剂型与给药方式,实现“整体受控、同步溶蚀、多中心扩散”的释药目的。与制剂学相关的单成分理化特征参数包括溶度参数、pKa、扩散系数、分配系数、稳定性及药物动力学参数等。单成分的特征理化参数固定,而多成分体系却体现各参数表观特征,即其中所包含的单成分及超分子体的性质。目前对中药制剂的理化性质参数多按单成分模型进行研究,注重单个成分的特征理化参数研究,尚未建立起中药制剂多成分理化性质,即超分子“印迹模板”群相互作用的表观参数表征方法,这对中药制剂中间体的质量评价造成了困扰。因此掌握和预测单成分理化特征向多成分表观特征的传递规律,搭建两者定量关系亦是中药控缓释制剂研究所需解决的基本问题。

以共“印迹模板”为特征集合体的中药制剂,宏观上体现为超分子混相体系,理化参数表现出表观性质,如溶解、pH、渗透、分配及药物动力学性质都会改变,在这一性质改变过程,超分子形成将起到重要作用。因此,基于“印迹模板”的规律,研究中药复方提取物超分子存在形式以进一步阐明中药多成分群的理化性质,将为建立起适宜的中药超分子制剂制备与评价技术奠定基础。

4 讨论

虽然目前渗透泵型控释给药系统、薄膜包衣控释给药系统、控缓释微丸、微球、微囊及小片、胃内漂浮滞留控释给药系统等单成分控缓释制剂制备技术能够供多成分制剂借鉴,但这些制备技术多借助物理控制实现多成分整体释药目的,在释药过程中很难始终如一,单一制备技术难以达到同步缓释目的。

针对中药复方多成分、多靶点的用药特点,“整体受控、同步溶蚀”应为中药多成分控缓释制剂制备的指导原则,中药复方控缓释制剂制备的指导思想是:整体受控、同步溶蚀与多质点随机互补溶出。而由于中药多成分体系中各成分间的相互作用,存在超分子“印迹模板”自主作用规律[35],因此,为使中药复方控缓释制剂保证整体释药的完整性,提高其重现性、体内外相关性和生物利用度,需要利用超分子主客体分子间的“印迹模板”作用规律与分子烙印、分子模版印迹技术,研究“印迹模板”的自组装、自组织、自识别与自复制特征[36]。阐明多成分体系中印迹模板自主作用规律,采用制剂学手段控制制剂中单成分和超分子体同步释放,修饰其吸收平衡常数,实现多成分的整体受控、同步释放。

综上所述,在中药控缓释制剂制备研究过程中,引入超分子化学的指导,通过对复方多成分“印迹模板”特性、理化生物性质及其与释药动力学关系的研究,寻找控缓释制剂中多成分群“印迹模板”同步受控释放的制剂单位,将有望阐明中药控缓释制剂整体受控的超分子机制,奠定中药控缓释制剂制备的理论与制备技术基础。将为中药复方开发成控缓释制剂提供有力的支撑,将大大推动中药产业现代化的步伐。

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超分子化学论文篇(9)

本世纪曾不断发生过儒学究竟是不是哲学或是不是宗教的怀疑与争论,原因盖在于人们往往以西方思辨哲学或一元宗教作为唯一参照来评释东方儒家思想。世纪初,唯科学主义盛行,“宗教”在中国近乎成了贬词,与“迷信”打上等号。蔡元培“以美育代宗教”;胡适以进化论、生存竞争学说的信仰代宗教;章太炎、梁启超、王国维重佛法而不忍以佛法与宗教等量齐观;欧阳竟无亦说“佛法非哲学非宗教”。唯有处在广州、香港中西文化接触地带的康南海、陈焕章师徒,面对基督教势力的扩张,欲化儒家为儒教(孔教),但他们有太强的政治功利心,且对宗教的精神价值并无深层理解。

我国知识精英出于救亡图存、求富求强的心结,几几乎全都接受了近代西方的启蒙理性,并使之变成20世纪中国的强势意识形态。这就包括了对宗教的贬斥,以及人类中心主义、科学至上,乃至以平面化的科学、民主的尺度去衡量前现代文明中无比丰富的宗教、神话、艺术、哲学、民俗等等。其解释学框架是单线进化论,如孔德(te)的“神学——形上学——科学”的三段论,特别是已成为我们几代人心灵积习的“进步——落后”的二分法。其“成见”“前识”正是以“排斥性”为特征的(排斥宗教、自然等)寡头的人文主义。

当代新儒家的第一代人物梁漱溟、熊十力等,虽承认宗教,特别是佛法有较高价值,但也受到强势科学主义氛围的影响。故梁氏一面认为佛法能满足宗教的两个条件——神秘与超绝,是真宗教,另一方面又认为宗教是未来人类的人生路向,当今却应力加排斥。梁氏肯定西方科学与宗教有不解之缘,着力讨论中国文化何以没有产生科学与民主的原因。熊氏则力辩儒学不是宗教,严格划清儒学与宗教、儒学与佛学的界限,批评佛教反科学,强调儒学中包含有科学、民主等等。盖因为他们面对的、需要回答的问题是:西学最有价值的是科学、民主,中国文化或儒学中却没有。[1]当代新儒家的第二代人物唐君毅、牟宗三等,亦只是在四十年代末、五十年代初才开始肯定宗教的价值。[2]移居香港后,他们进一步认识到西文文化中最有底蕴和深意的不是别的,恰恰是宗教。同时,在西方宗教意识与宗教价值的启发下,基于与西方文化抗衡与护持中国文化精神的心结,开始以新的视域认识、掘发、诠解儒家、儒学中所蕴含的宗教精神。以1958年元旦唐君毅、牟宗三、徐复观、张君劢四先生《中国文化与世界》宣言[3]为代表,标志新儒家已有成型的一整套关于儒学宗教性的看法。他们认为,中国没有象西方那种制度的宗教教会与宗教战争和政教分离,中国民族的宗教性的超越感情及宗教精神,与它所重视的伦理道德,乃至政治,是合一而不可分的。“天”的观念在古代指有人格的上帝,古人对天的贯注于后来思想家关于人的思想中,成为天人合德、天人合一、天人不二、天人同体的观念。儒家天人交贯的思想一方使天由上彻下以内在于人,一方使人由下升上而上通于天。气节之士杀身成仁、舍生取义即含有宗教性的超越信仰。儒家义理之学、心性之学是打通人的生活之内外、上下、天人的枢纽。在一定意义上,唐牟称儒学为道德的宗教、人文的宗教或成德之教,充分论证其既超越又内在、既神圣又凡俗的特性。要之,第二代新儒家潜在的背景(或潜台词)是:西学最有价值的是宗教,中国却没有宗教的传统。因此他们从强势的排斥性的启蒙心态中摆脱出来,掘发儒学资源中的宗教精神价值,分析了儒学与世界上其它大的宗教的同一与差异,并开始试图与各宗教对话。

当代新儒家的第三代人物杜维明、刘述先等,具有开放宽容心态,对西方宗教有了更全面的理解。他们在唐、牟、徐的基础上,又借助西方宗教存在主义或其他宗教学家等有关“宗教”的新界定、新诠释,面对西方读者或听众,积极阐发儒学的价值与意义,主动与基督教、天主教、回教对话。他们对神性与人性、道德精神与宗教精神、终极关怀与现实关怀、内在超越与纯粹超越的问题作了进一步探讨,尤其阐发宋儒“身心之学”、“自我”观念与自我实践过程中的本体论意蕴和伦理宗教的特质。面对两种西方模式——科学主义模式与绝对外在的上帝模式的夹击,他们作出了创造性回应,努力与西方神学界沟通,为其提供儒家资源中把超越外在的天道与俗世生活、自我反思连在一起的慧解。

从以上描述不难发现,对儒学内蕴的精神价值各层面的抉发和诠释,与诠释者自身对西方精神价值的理解程度(或方面)密切相关。三代现代新儒家对西学的回应由对抗式的,逐渐转变成理解中的对话,汲取中的发挥。对话亦由被动变为主动。关于儒学是否是儒教,或是否具有宗教性的问题,本来就是从西方文化出发的问题意识。第二代现代新儒家借此阐明中国文化、儒家精神的特质——“内在的超越”的问题。第三代当代新儒家增事踵华,更加主动。总之,当代新儒家不同意把一元宗教的“外在超越”移植过来,而是充分重视儒学在凡俗世界中体现神圣的特点,充分发挥儒学中许多未被认识的珍贵资源。

二唐君毅:人文涵摄超人文,本心本性即天心天性

唐先生是最具有悲悯恻怛之心与存在实感的哲学家。他对世界各大宗教都有相当同情的理解,认为当今世界、人类,极需宗教、道德与哲学加以救治,主张宗教间的相互宽容、融通,企盼建立中国的新宗教,由传统宗教精神发展出来,主要由儒家的安身立命之道发展出来。

首先,唐主张超人文与人文的和合。宗教精神是超人文的,宗教家追求现实生命以上的另一生命,肯定超现实世界超人文世界的形上实体,有超越的信仰,由此见宗教的神圣与庄严。同时,一切宗教事业又与人相关,宗教家一般都从事社会人文事业。[4]因此,宗教也是人文的一支。在现当代,超人文的宗教精神对人文为必需。人文世界中的人,可以相信有神。神灵世界的信仰,可以提升人的精神,使我们不致只以物的世界、自然的世界为托命之所,可以平衡我们精神的物化、自然化和背离人文的趋向,自觉了解人文的价值意义。[5]儒家讲极高明而道中庸,使超世间与世间不二,而肯定一切人生人文的价值。儒者不是只有干枯的神的观念,而是通过“仁”的流行,通过人与天、人与人的精神感通以见神,体验神境。儒者的宗教情绪、宗教精神,是通过我们对人伦、人文之爱,通过社会历史文化活动而生发建立的。唐的思想,肯定自觉能通贯到超人文境界之人文精神,肯定儒家之人重于文,由人文世界,以通超人文世界之天心天理的修养之路。[6]其次,唐主张天知与良知的和合,以良知作为判断的标准。宇宙本源是天知或天心或上帝,但我们不能说天知与良知是绝对分离的二物。良知可说只是天知之呈于我,天知只是良知的充极其量。二者为互相保合关系,而不是因果关系、本体属性关系、创造者与被创造者的关系。良知是人的一切判断的自生之原。“依良知为标准,可以说一切高级宗教中的超越信仰,都出自人之求至善、至真、完满、无限、永恒之生命之要求,求拔除一切罪恶与痛苦之要求,赏善罚恶以实现永恒的正义之要求,因而是人所当有的。”[7]“依良知的标准,我们可以说,一切高级宗教中所讲的上帝、阿拉、梵天,在究竟义上,都不能与人的良知为二,而相隔离。”[8]中国古代实信天为一绝对的精神生命实在。孔子的时代,有郊祀之礼,人民相信天,故孔孟的精神在继天的前提下偏重尽心知性立人道,融宗教于道德。宋明时期人们不信天神,故宋明儒重立天道,即道德以为宗教。前者承天道以开人道,后者由人道以立天道,都讲天人交贯。[9]儒家讲性与天道、天心与人心的不二。儒教是以人之本心本性即天心天性的天人合一之教。儒家以良知判断和反求诸己的精神,不会走入宗教战争、宗教对抗、宗教迷狂和盲目崇拜。

第三,唐在儒家思想的信仰中,发现宗教性的安身立命之所,是为儒家教化的基础。这是涵宗教性而又超一般宗教的。[10]宗教并不必以神为本,而以求价值的实现过程中的超越、圆满、悠久为本。儒家不同于一般宗教在于它的平凡。儒家精神与一切人类高级宗教的共同点,即是重视人生存在自己之求得一确定的安身立命之地的。儒家肯定根据心灵的无限性、超越性形成的种种,而且能回头见此信仰中的一切庄严神圣的价值,都根于吾人之本心本性。儒者在信仰一超越的存在或境界之外,转而自信能发出此信仰的当下的本心本性。唐氏强调儒家的自我、主体即具有超越性无限性的本心本性。[11]儒家由人自觉其宗教精神,有高层次的自知自信。儒家的信仰中,包含着对道德主体自身的信仰,其“重在能信者之主体之自觉一方面,而不只重在所信之客体之被自觉的一方面”[12].儒家强调,肫肫之仁种直接蕴藏在吾人的自然生命与身体形骸中,而直接为其主宰。人之仁德充内形外,显乎动静,发乎四肢,而通于人伦庶物、家国天下。尽伦尽制看起来平庸,实际上并不平庸,此中之心性、仁种,既超越于此身形骸之上,又贯彻于身体形骸之中,并达之于社会关系中之他人的精神,对他人的心性、仁种加以吹拂。其它宗教缺乏这种自信,遂不免视此身为、罪恶、苦业的渊薮。儒家则凝摄外向的信仰成自信,自安此身,自立此命,身体力行,由近及远,把仁心一层层推扩出去,由孝亲而敬长,由齐家而治国,而平天下,并及于禽兽草木。仁心的流行,凝聚于具体的人伦关系上,不似基督教、佛教一往平铺的人类观念、众生观念。人在现实的家庭、社会、国家、人类之道德实践的层层推进中,透显了本心本性的超越无限性,并上达一种形上的及宗教性的境界。[13]第四,唐重视发掘“三祭”的宗教意义与宗教价值。中国人对天地、祖宗与圣贤忠烈人物的祭祀涵有宗教性。这不是哲学理论,也不是一般道德心理与行为。祭祀对象为超现实存在,祭祀礼仪与宗教礼仪同具有象徵意义。祭祀时,祭祀者所求的是自已生命精神的伸展,以达于超现实的已逝世的祖宗圣贤,及整个天地,而顺承、尊戴祖宗圣贤及天地之德。此敬此礼,可以使人超越于其本能习惯的生活。唐主张复兴祭天地与对亲师圣贤的敬意,对人格世界、宗教精神、宗教圣哲的崇敬。[14]通过三祭,报始返本,使吾人的精神回到祖宗、圣贤、天地那里去,展示人的心灵超越现实的局限,具有超越性与无限性,亦使人的心灵兼具保存与创造两面。

最后,唐先生晚年有融摄世界各大宗教、哲学的《生命存在与心灵境界》的巨构,即心通九境之说。心灵生命次第超升,从客观境界的三境到主观境界的三境再到超主客观境界的三境。通过升进与跌落的反复,通过超升过程中感觉经验、理性知识、逻辑思维、道德理想、之正负面作用的扬弃,最终达到“仁者浑然与物同体”的“天人合一”之境。这也就是“天德流行”、“尽性立命”境。在唐氏看来,儒家融摄了西方一神教和佛教,其说最为圆融。达到最终境界的方式是“超越”。“超越”是本体即主体的特质,是主体超越了思维矛盾律的相对相反,超越了主体所表现的活动之用以及一切境物的有限性,达到自我与天道的冥会。当然,在这里,“超越”主要是指的内在超越,指的心灵的无限性。唐氏所做的是一种广度式的判教工作,对东西方宗教与哲学的主要传统,予以包容和定位。[15]总之,唐君毅以儒家的“良知”“仁心”学说作为涵摄各宗教和判教的根据。唐氏肯定儒家由道德向超道德境界的提升,由尽性知命的道德实践向“天人合一”或“天德流行”的无上境界的提升。就终极之境而言,此与基督教的“上帝”、佛教的“涅”之境相类似。就达成的路径而言,儒教不走否定现实人生之路,而是走道德实践的路,以此融通种种超越的信仰,把宗教的价值转入人的生命之中。生命心灵由“经验的我”到“理性的我”到“超越的我”,心灵境界由“客观境”到“主观境”到“超主客观境”,次第升进,不断超越。每一重境界对生命也是一种限制。但生命心灵具有不断自我超越、自我提升的本性。唐氏进一步把儒家的信仰内化,肯定人能完善自己,肯定而且张大了“合神圣以为一兼超越而亦内在于人心之神圣之心体”[16].这实际上是对作为价值之源的,积淀了“天心天性”的“无限的仁心”、“本心本性”的完满性的信仰。

三牟宗三:内在而超越,道德的宗教

牟先生是最具有思辨智慧的哲学家,他对儒学宗教性的问题亦有一番特别的论说。首先,他对儒佛耶三教作了粗略的比较。他认为,儒家的悲悯,相当于佛教的大悲心和耶教的爱,三者同为一种宇宙的悲情。耶教的恐怖意识,佛教的苦业意识,从人生负面的罪与苦进入;儒家的忧患意识(借用徐复观的说法),则从人生正面进入。儒家凸显的是主体性与道德性。“在耶教,恐怖的深渊是原罪,深渊之超拔是救赎,超拔后的皈依为进天堂,靠近上帝。天堂是耶教之罪恶意识所引发的最后归宿。在佛教……由无常而起的痛苦(苦),由而生的烦恼(业),构成一个痛苦的深渊,它的超拔就是苦恼的解脱,即是苦恼灭尽无余之义的灭谛,而超拔苦恼深渊后的皈依就是达到涅寂静的境界。”[17]中国人的忧患意识,引发的是一个正面的道德意识,是一种责任感,是敬、敬德、明德与天命等等观念。中国上古“天道”“天命”等“天”的观念,虽似西方的上帝,为宇宙的最高主宰,但天的降命则由人的道德决定。这就与西方宗教意识中的上帝大异其趣。天命。天道通过忧患意识所生的“敬”而步步下贯,贯注到人的身上,成为人的主体。在“敬”之中,我们的主体并未向上到上帝那里去,我们所作的不是自我否定,而是自我肯定。这个主体不是生物学或心理学上的所谓主体,而是形而上的、体现价值的、真实无妄的主体。孔子的“仁”,孟子的“性善”都由此真实主体而导出。[18]其次,牟通过对“性与天道”的阐释,论述了儒学“超越”而“内在”的特色。他说,天道一方面高高在上,有超越的意义,另一方面又贯注于人身,内在于人而为人之性,因而又是内在的。天道兼具宗教(重超越)与道德(重内在)的意味。在中国古代,由于特殊的文化背景,天道观念在内在意义方面有辉煌的发展。孔子以前就有了性命与天道相贯通的思想传统。孔子以仁、智、圣来遥契性与天道。“天道”既有人格神的意义,更是“生生不息”的“创生不巳之真几”。天命、天道可以说是“创造性本身”。(然而,“创造性的本身”在西方只有宗教上的神或上帝才是。“本身”就是不依附于有限物的意思。)“天道”是从客观上讲的,“性”是从主观上讲的。这个“性”是人的独特处,是人之所以为人的本质,是人的本体,是创造性本身,而不是生物本能、生理结构、心理情绪所显者。“成圣”是从应然而非实然的层面讲的,意思是正视自己的精神生命,保持生命不“物化”,以与宇宙生命相融和,相契接。“仁”就是精神生命的感通、润泽,层层扩大,以与宇宙万物为一体为终极。“仁”代表了真实的生命,是真实的本体,又是真正的主体。孔子讲“下学而上达”,意即人只须努力践仁,便可遥契天道。古人训“学”为“觉”,即德性的开启或悟发。孔子之“天”仍保持着它的超越性,为人所敬畏。孔子对天的超越遥契,有严肃、浑沌、神圣的宗教意味。

《中庸》《易传》一系和《孟子》一系,都讲内在的遥契,有亲切、明朗的哲学意味。所谓内在的遥契,即不再要求向上攀援天道,反把天道拉下来,收进自己内心,使天道内在化为自己的德性,把人的地位,通过参天地而为三的过程,与天地并列而为三位一体。故天命、天道观念发展的归属,是主体意义的“诚”“仁”观念的同一化,由重客体性到重主体性,凸显了“创造性自己”的创造原理、生化原理。[19]再次,牟论证了作为宗教的儒教。他说,了解西方文化,不能只通过科学与民主政治来了解,还要通过西方文化的基本动力——基督教来了解;同样,了解中国文化也要通过其动力——儒教来了解。(一)儒教首先尽了“日常生活轨道”的责任。周公制礼作乐,替民众定伦常制度,既是“圣人立教”,又是“化民成俗”。伦常在传统社会是郑重而严肃的,背后有永恒的意义,有道德价值,有天理为根据,不仅仅是社会学、生物学的概念。如父慈子孝、兄友弟恭,是天理合当如此的。(二)儒教之所以为教,与其它宗教一样,还为民众开辟了“精神生活的途径”。它一方面指导人生,成就人格,调节个人内心世界,另一方面在客观层担负着创造历史文化的责任,此与一切宗教无异。(三)儒教的特点,其注意力没有使客观的天道转为上帝,使其形式地站立起来,由之而展开其教义,也没有把主观呼求之情形式化为宗教仪式的祈祷;其重心与中心落在“人‘如何’体现天道”上。因此,道德实践成为中心,视人生为成德过程,终极目的在成圣成贤。因此,就宗教之“事”方面看,儒学将宗教仪事转化为日常生活之礼乐,就宗教之“理”方面看,儒学有高度的宗教性,有极圆成的宗教精神。孔子的“践仁成仁者”,孟子的“尽心知性知天”,都是要恢复、弘大天赋予我们人的创造性本身,即精神生命的真几。一般人说基督教以神为本,儒家以人为本。这是不中肯的。儒家并不以现实有限的人为本,而隔绝了天。人通过觉悟和成德过程,扩充本性,体现天道,成就人文价值世界。儒家并不是盲目乐观,不把人的能力看得太高,不认为人能把握天道的全幅意义、无限神秘,也不肯定人能克服全部罪恶;相反,儒家重视修养功夫,在无穷的成德过程中,一步步克服罪恶,趋向超越的天道。[20]第四,牟就儒教的特点,阐发了“道德的宗教”说。从前节我们可知,唐君毅先生并不抹煞道德与宗教的界限,主张通过道德实践走向超越的“天德流行”之境。通过此节,我们亦可知牟与唐都把天道的超越性与仁心的无限性贯通了起来。牟更进一步,直接把儒教界定为道德教、成德之教、人文教。他认为,道家之“玄理”、佛家之“空理”、儒家之“性理”,“当属于道德宗教者。宋明儒所讲者即‘性理之学’也。此亦道德亦宗教,即道德即宗教,道德宗教通而一之者也。”[21]牟宗三先生指出,宋明儒之中点与重点落在道德的本心与道德创造之性能(道德实践所以可能之先天根据)上。这种“本心即性”的“心性之学”又叫“内圣之学”,意即内而在于个人自己,自觉地作道德实践(即圣贤功夫),以发展完成其德性人格。一方面,它与一般宗教不同,其道德的心愿不能与政治事功完全隔开,只退缩于以个人成德为满足。另一方面,此“内圣之学”亦曰“成德之教”。‘成德’之最高目标是圣、是仁者、是大人,而其真实意义则在于个人有限之生命中取得一无限而圆满之意义。此则即道德即宗教,而为人类建立一‘道德的宗教’也。“[22]牟氏指出,这既与佛教之以舍离为中心的灭度宗教不同,亦与基督教之以神为中心的救赎宗教不同。在儒家,道德不是停留在有限的范围内,不像西方某些学者那样,以道德与宗教为对立的两阶段。牟认为”道德即通无限“。意思是说,尽管道德行为有限,但道德行为所依据之实体以成其为道德行为者则无限。”人而随时随处体现此实体以成其道德行为之‘纯亦不已’,则其个人生命虽有限,其道德行为亦有限,然而有限即无限,此即其宗教境界。体现实体以成德(所谓尽心或尽性),此成德之过程是无穷无尽的。要说不圆满,永远不圆满,无人敢以圣自居。然而要说圆满,则当体即圆满,圣亦随时可至。要说解脱,此即是解脱;要说得救,此即是得救。要说信仰,此即是信仰,此是内信内仰,而非外信外仰以假祈祷以赖救恩者也。圣不圣且无所谓,要者是在自觉地作道德实践,本其本心性体以沏底清沏其生命。此将是一无穷无尽之工作。一切道德宗教性之奥义尽在其中,一切关于内圣之学之义理尽由此展开。“[23]最后,牟进一步提出圆教与圆善学说,指出真正的圆教在儒家。牟先生在《智的直觉与中国哲学》、《现象与物自身》、《圆善论》等巨著中,消化康德,创造性发展儒释道三教。他分疏了两层存有论。他认为,康德所说的超越的区分,应当是一存有上的区分(现象界的存有论与本体界的存有论的区分),而不是一般形而上学所说的本体与现象的区分。牟又指出,康德不肯承认人有”智的直觉“,把”智的直觉“看成上帝的专利,因此他只能就知性的存有论(即”执的存有论“)的性格成就现象界的存有论即内在的形上学,而不能成就超绝的形上学,即本体界的存有论(”无执的存有论“)。中国儒、释、道大都肯定人有智的直觉,以此改造康德哲学,可以完成康德无法完成的超绝的形上学与基本的存有论。此两层存有论是在成圣、成佛、成真人的实践中带出来的。就终极言,是成圣、成佛、成真人:人虽有限而可无限。

牟先生发挥佛教天台宗判教而显之圆教观来会通康德的圆善论,重释中国儒释道的精神方向。他指出,基督教认为人有限而不能无限,上帝无限而不能有限,人神之间睽隔不通,因此可称之为“离教”(隔离之教)。佛家的“般若智心”,道家的“道心”,儒家的道德意义的“知体明觉”,都是“无限心”。儒释道三教都承认人虽有限而可无限,都把握了“慎独”(在佛家是“修止观”,在道家是“致虚守静”)这一枢纽,都认为人可通过自己的实践朗现无限心,故称之为“盈教”(圆盈之教)。[24]牟论述了儒释道三教的圆教与圆善,指出佛家的圆教是由“解心无染”入,道家的圆教是由“无为无执”入,而儒家则直接从道德意识入。儒家的圆教自孔子践仁知天使,经孟子、《中庸》、《易传》直至宋明儒,得到大的发展。相比较而言,佛道两家缺乏创生义,不能直贯于万物。儒家“预设一道德性的无限智心,此无限智心通过其创造性的意志之作用或通过其感通遍润性的仁之作用,而能肇始一切物而使之有存在者也。”[25]牟认为,儒教具有道德创造的意义,纵贯于存在界,十字打开,是大中至正的圆教。道德主体使圆教成为可能,只有在此圆实教中,德福一致的圆善才真正可能。在康德那里,德福一致的实现需要上帝作保证,在儒教这里,按牟氏的说法,是以自由无限心(道德主体)取代了康德的上帝。自由无限心本身就是德福一致之机。上帝对象化为人格神,成为情识所崇拜祈祷的对象。然而,儒教的道德主体(无限智心、自由无限心)却能落实而为人所体现,在道德实践中达到圆圣理境。“圆圣依无限智心之自律天理而行即是德,此为目的王国;无限智心于神感神应中润物、生物,使物之存在随心转,此即是福,此为自然王国(此自然是物自身层之自然,非现象层之自然……)。两王国‘同体相即’即为圆善。圆教使圆善为可能;圆圣体现之使圆善为真实的可能。因此,依儒圣智慧之方向,儒家判教是始乎为士,终乎圣神。……由士而贤,由贤而圣,由圣而神,士贤圣神一体而转。人之实践之造谐,随根器之不同以及种种特殊境况之限制,而有各种等级之差别,然而圣贤立教则成始而成终矣。至圣神位,则圆教成。圆教成则圆善明。圆圣者体现圆善于天下者也。此为人极之极则矣。”[26]在这里,有士、贤、圣、神四位教。士位教有“尚志”、“特立独行”或《礼记。儒行篇》等。贤位教以“可欲之谓善(此可欲指理义言),……充实之谓美,充实而有光辉之谓大”为代表。圣位教以“大而化之(大无大相)之谓圣”乃至“与天地合其德,与日月合其明”,“以天地万物为一体”为标志。神位教以“圣而不可知之之谓神”,“君子所过者化,所存者神,上下与天地同流”为内容。四位教亦可以说是四重境界。

总之,牟宗三关于儒学即“道德宗教”的反思,打通了性与天道、道德与宗教、超越与内在、圆教与圆善,明确提出了儒学即是宗教的看法,奠定了理论基础,是迄今为止,当代新儒家关于此一问题尚未逾越的里程碑。

四杜维明:作为群体行为的终极的自我转化

杜先生为儒学的源头活水流向世界而不懈陈辞,是目前最活跃的新儒家代表。在主动与世界主要宗教对话的过程中,在新诠儒家传统的过程中,他对儒学的宗教性问题作出了多方面的揭示。

首先,他不同意以一元宗教(超越外在上帝)作为衡量是否“宗教”的普遍标准。他在70年代初就提出不要把西方文明的特殊性作为人类文化的普遍性。以希腊的哲学思辨、基督的宗教体验作为范式,或以“哲学”“宗教”的抽象观念来分析儒家,可能会犯削足适履的谬误。他主张把作为哲学或宗教的儒家的问题转化为儒家的哲学性与宗教性问题。在哲学与宗教的交汇处与共通处理解儒家的学术或体验的特征,它恰恰是体验式哲学或智性的宗教。要之,哲学与宗教在西方是两个传统,但在中国乃至东方只是指向同一传统之两面。[27]80年代,杜批评了马克斯。韦伯(MaxWeber)关于儒家只是对世界的适应的说法,认为此说“严重地贬抑了儒家的心理整合和宗教超越的能力”[28].90年代,他反驳了中国文化的缺失是没有上帝等说法。他认为,五四时以为缺科学民主,现在又认为缺宗教传统,都是从西方文化出发的问题意识。前者从启蒙思潮,后者从一元宗教。杜既不接受从工具理性的角度来宣扬儒家的所谓无神论,也不赞成以基督教或其它一元宗教的“超越外在”来补救儒家传统的“超越内在”的不足。他对时下一些华人学者一厢情愿地把西方特殊形态的宗教移植过来,或为了开拓一种宗教领域,而把自家文化中还相当有说服力和生命力的价值资源,在没有深入研究之前就消解、遗弃的作法,提出了善意的劝告和批评。[29]凡此种种,都是要自立权衡,善待或正视自家资源的特色,避免西方中心论的影响。这都具有方法论的启迪。

其次,在儒家及其心性之学具有宗教性的思考方面,杜受到多方面的影响,其中主要有四个方面:第一,他直承唐、牟、徐的传统,可谓“接着讲”。第二,他深受宗教存在主义者马丁。布伯(MartinBuber)、保罗。田力克(PaulTillich)、戈伯。马赛尔(GabrielMarcel)等人的影响,齐克果(Kirkegaard)也是杜感到亲切的人,这对心性之学内蕴的宗教体验层面的发挥不无启发。第三,他受到美国宗教学家史密斯(W.C.Smith)关于宗教的界定及宗教意义、目的研究的影响。史密斯区分了“宗教”与“宗教性”,前者指静态结构、客观制度,后者指传统、信仰,特别是某一信仰群体中的成员在精神上的自我认同。后者对作为一种精神传统的宋明儒学的内在层面的揭示颇有补益。第四,他在与当代神学家、宗教学家对话的过程中亦得到启发。

再次,杜揭示了“为己之学”的伦理宗教涵义,界定了宋明儒学的宗教性。对于韦伯关于儒学缺乏一个超越的支撑点的说法,杜反驳道:这实际上是把一种基督教的,从而是外来的解释强加在儒学之上。在儒家,虽并不相信有位超越的人格化的上帝,但相信人性最终是善的,而且有包容万物的神性。这种人性是天命所赐,必须通过心的有意识的、致良知的活动才能充分实现。杜把这称为“存有的连续性”。天的实体对人决不是陌生的,能为人的意志、感情和认知功能所领悟。通过心灵的培育和修养,人可以察觉到神发出的最几微的声音,领悟天运作的奥妙。同任何神学证明不同,宋明儒坚持古代“天视自我民视,天听自我民听”的天人互动观念,这规定了宋明儒的宗教性。[30]人的自我在其自身的真实存在中体现着最高的超越,这不能理解为孤立的个体与上帝之间的关系。“儒家对人的固有意义的‘信仰’,是对活生生的人的自我超越的真实可能性的信仰。一个有生命的人的身、心、魂、灵都充满着深刻的伦理宗教意义。具有宗教情操在儒家意义上,就是进行作为群体行为的终极的自我转化。而‘得救’则意味着我们的人性中所固有的既属天又属人的真实得到充分实现。”[31]作为知识群体或旨趣相近的求道者的终极依据,不是一个作为“全然他者”的超越力量。儒家深信超越作为存在状况之自我,超越现实经验的转化,此转化的界限是使人与天所赋予的本性相符。这种终极自我转化的承诺即包含着某种超越层面。杜把宋明儒的宗教性表述为:“它是由人的主体性的不断深化和人的感受性连续扩展的双重过程构成的。在这种情况下,作为群体行为的终极的自我转化必然产生一系列的吊诡:如对自我的培育采取了对自我的主宰的形式:自我为了实现其本性就必须改变它的以自我为中心的结构……”[32]又界定为:一种终极的自我转化,这种转化可以视为作为一种群体行为,以及作为对于超越者的一种忠诚的对话式的回应。简言之,就是在学做人的过程中,把天赋人的自我超越的无限潜力全面发挥出来。[33]杜维明指出:“儒教作为宗教性哲学,它所追求的是‘立人极’。它主要的关怀是研究人的独特性从而去理解他的道德性、社会性和宗教性……它的主要任务是在探究怎样成为最真实的人或成为圣人的问题。”“儒家的成圣之道是以一个信念为基础的,就是人经由自己的努力,是可以臻于至善的。这样,作为自我修养形式的自我认识,也就同时被认作是一个内在自我转化的行动。事实上,自我认识、自我转化不仅密切相联,而且也是完全结合成一体的。”[34]最后,我们综合一下杜在儒学宗教性论说中的三项重点与贡献。(一)“自我”——是一个具有深远的宇宙论和本体论含意的伦理宗教观念。伦理宗教领域创造活动的中心是人的主体性。自我是开放的,是各种有机关系网络的动态的中心,是一个具体的人通向整体人类群体的过程。在自我的可完善性中,它不断深化,不断扩展,在修、齐、治、平过程中经历了与一系列不断扩展的社会群体相融和的具体道路。修身的每一阶段都是结构上的限制和程序上的自由之间的辩证关系。自我处境、社会角色的限制亦是自我发展的助缘。在前述过程中不断超越人类学的限制,体现着我们每个人之中的圣性。[35](二)“圣凡关系”——儒学宗教性的特点是在现实、凡俗的世界里体现价值、神圣,把现实的限制转化成个人乃至群体超升的助缘。在轴心时代,中国凸显的是儒家为代表的对人本身的反思,即把一个具体活生生的人,作为一个不可消解的存在进行反思。其所涉及的四大层面是:自我、个人与群体、人与自然、人与天。儒家不从自我中心、社会中心、人类中心来定义人,又肯定天地之间人为贵。儒家把凡俗的世界当作神圣的,实然中有应然,高明寓于凡庸之中。这可以为世界各大宗教的现代化提供精神资粮。[36](三)“体知”——这不是认知领域中的理智逻辑之知,而是修身过程中的德性之知,是一种生命体验,自证自知。人与天、地、人、我的感通是动态的过程而非静态的结构,不可能脱离天人合一的宏观背景而成为隔绝的认识论。[37]杜进一步把“体知”疏理为感性的、理性的、智性的、神性的四层次,认为此四层体知交互滋养,是具备灵觉而又可以沟通神明的人的特性。[38]总之,杜关于身心性命、修养之学的伦理宗教性质的阐释,特别是以上三点,为儒学的现代化和世界化提供了创造性的生长点,值得重视和发挥。

五刘述先:两行之理与理一分殊

刘述先无疑是当代新儒家阵营在现时代最有哲学修养的学者之一。他代表儒家,积极推动儒学与天主教、基督教、回教等方面的对话,努力参与世界宗教与伦理方面的交流互动。他有关儒学宗教性问题的中英文论文,最早发表于1970-1971年间[40],基本论旨至今未有大变,然关于孔孟思想的宗教义蕴,近年来的论著显然有更深入的发掘。

首先,刘注重现代神学的成果及面对现代化的儒耶沟通。他取基督教神学家田立克(PaulTillich)的见解,把重新定义为人对终极的关怀。这显然是对“宗教”取一种宽泛的界定方式,因为在田立克看来,人的宗教的祈向是普遍的,每个人都有自己的神,自己的信仰,自己的终极的关怀。当然,问题在于什么样的终极关怀才是真正的终极关怀。刘又借鉴现代神学家蒲尔脱曼(RudolfBultmann)、巴特(KarlBarth)、魏曼(HenryNelsonWieman)、赫桑(CharlesHartshorne)、庞豁夫!猧etrichBonhoeffer)、哈维。柯克斯(HarveyCox)和孔汉思(HansKung)等人的思想,例如消解神化、象征语言的进路、经验神学、过程神学或宗教彻底俗世化的努力等等,进而从当代宗教的角度审视儒家传统的宗教意涵。现代神学扬弃中世纪的宇宙论等形式架构,一面坚持基督信息在现代的相干性,一面接受现代文明的挑战。本来,以传统基督教为模型的宗教观念,根本就不适用来讨论世界宗教(例如无神的佛教)。从宗教现象学的观点看,宗教的定义必须重新加以修正,必须捐弃传统以神观念(特别是一神教)为中心的宗教定义。上帝可以死亡,但宗教意义的问题不会死亡。对于“他世”的祈向并不是宗教的必要条件,对于“超越”的祈向乃是任何真实宗教不可缺少的要素,对现世精神的注重未必一定违反宗教超越的祈向。刘述先从这一视域出发,判定孔子虽然不信传统西方式的上帝,并不表示孔子一定缺乏深刻的宗教情怀,中国传统对于“超越”的祈向有它自己的独特的方式。[40]刘认为:“由孔子反对流俗宗教向鬼神祈福的态度,并不能够推出孔子主张一种寡头的人文主义的思想。事实上不只在他的许多誓言如‘天丧予’之类还保留了传统人格神信仰的遗迹,他对超越的天始终存有极高的敬意。”[41]通过对孔子“天何言哉”等“无言之教”和“三畏”的诠释,刘进一步肯定孔子彻底突破了传统:“天在这里已经完全没有人格神的特征,但却又不可以把天道化约成为自然运行的规律……孔子一生对天敬畏,保持了天的超越的性格。故我们不能不把天看作无时无刻不以默运的方式在宇宙之中不断创生的精神力量,也正是一切存在的价值的终极根源。”[42]刘注意到孔子思想中“圣”与“天”的密切关联及孔子对祭祀的虔诚态度,指出孔子从未怀疑过超越的天的存在,从未把人事隔绝于天。但孔子强调天道之默运,实现天道有赖于人的努力,人事与天道有不可分割的关系。这与当代西方神学思想所谓上帝(天道)与人之间的伙伴关系相类似。人自觉承担起弘道的责任,在天人之际扮演了一个枢纽性的角色。但这与西方无神论不同,没有与完全决裂。孔子所提倡的儒家思想兼顾天人的一贯之道,一方面把圣王之道往下去应用,另一方面反身向上去探求超越的根源。

刘认为,进入现代,面临科技商业文明的挑战,儒耶两大传统所面临的共同危机是“超越”的失坠与意义的失落。新时代的宗教需要寻找新的方式来传达“超越”的信息。就现代神学思潮企图消解神化,采用象征语言进路,重视经验与过程,并日益俗世化,由他世性格转变为现世性格来说,儒耶二者的距离明显缩短。儒家本来就缺少神化的传统,至圣先师孔子始终只有人格,不具备神格,阴阳五行一类的宇宙观是汉儒后来附益上去的,比较容易解构。中国语言对于道体的表述本就是使用象征语言的手法。中国从来缺少超世与现世的二元分裂,儒家自古就是现世品格。儒家有一个更注重实践与实存的体证的传统。面对现代化挑战,在现代多元文化架构下,宗教传统必须与时推移作出相应的变化,才能打动现代人的心弦,解决现代人的问题,既落实在人间,又保住超越的层面,使人们保持内心的与终极关怀。在这些方面,儒教比基督教反有着一定的优势,有丰富的睿识与资源可以运用。[43]其次,刘发展“超越内在”说,充分重视二者的张力,提出“超越内在两行兼顾”的理论。刘在《“两行之理”与安身立命》的长文中详细疏理了儒、释、道三家关于“超越”与“内在”及其关系的理论。关于儒家,他指出,儒家有超越的一面,“天”是孔子的超越向往,《论语》所展示的是一种既内在而又超越的形态。刘指出,孟子从不否认人在现实上为恶,孟子只认定人为善是有心性的根据,而根本的超越根源则在天。我们能够知天,也正因为我们发挥了心性禀赋的良知和良能。孟子虽倾向在“内在”一方面,但孟子论道德、政事同样有一个不可磨灭的“超越”的背景,由此发展出一套超越的性论。“只不过儒家把握超越的方式与基督教完全不同:基督教一定要把宗教的活动与俗世的活动分开,儒家却认为俗世的活动就充满了神圣性;基督教要仰仗对于基督的信仰、通过他力才能够得到救赎,儒家的圣人则只是以身教来形成一种启发,令人通过自力就可以找到自我的实现。既然民之秉彝有法有则,自然不难理解万物皆备于我,反身而诚,乐莫大焉的境界;而君子所过者化,所存者神,上下与天地同流。《中庸》讲天地参,与孟子的精神也是完全一致的。”[44]刘认为,孟子与孔子一样清楚地了解人的有限性,接受“命”的观念,但强调人必须把握自己的“正命”。如此一方面我们尽心、知性、知天,对于天并不是完全缺乏了解;另一方面,天意仍不可测,士君子虽有所担负,仍不能不心存谦卑,只有尽我们的努力,等候命运的降临。

刘指出,由孟子始,儒家认为仁心的扩充是无封限的,这一点与田立克之肯定人的生命有一不断自我超越的构造若合符节。儒家这一路的思想到王阳明的《大学问》,发挥得淋漓尽致。大人的终极关怀乃以天地万物为一体,不能局限在形骸之私和家、国等有限的东西上。在阳明那里,人对于无限的祈向实根植于吾人的本心本性,良知的发用与《中庸》所谓“天命之谓性”的本质性的关连是不可以互相割裂的。“儒家没有在现世与他世之间划下一道不可跨越的鸿沟,所体现的是一既内在又超越之旨。由这一条线索追溯下去,乃可以通过既尊重内在又尊重超越的两行之理的体证,而找到安身立命之道。”[45]刘肯定“仁”是既超越又内在的道,同时强调即使是在孟子至阳明的思想中,天与人之间也是有差距的,并非过分着重讲天人的感通。“孟子既说形色天性,又说尽心、知性、知天,可见通过践行、知性一类的途径,就可以上达于天。这是典型的中国式的内在的超越的思想,无须离开日用常行去找的安慰。但有限之通于无限不可以滑转成为了取消有限无限之间的差距。儒家思想中命的观念正是凸出了生命的有限性,具体的生命之中常常有太多的无奈不是人力可以转移的。”[46]人的生命的终极来源是来自天,但既生而为人就有了气质的限定而有了命限,然而人还是可以就自己的秉赋发挥自己的创造性,自觉以天为楷模,即所谓“正命”、“立命”。天道是一“生生不已”之道,这一生道之内在于人即为人道。儒家“生生”之说体现的是个体与天地的融合。刘认为,自中国的传统看,宇宙间的创造乃是一个辩证的历程。创造要落实则必具形,有形就有限制。宋儒分疏“天地之性”与“气质之性”。后者讲的是创造过程落实到具体人的结果,说明人的创造受到形器的、个体生命的、外在条件的制约。但“气质之性”只有返回到创造的根源,才能够体现到“天地之性”的存在。只有体证到性分内的“生生之仁”,才能由有限通于无限。儒家强调,吾人接受与生俱来的种种现实上的限制,但又不委之于命,不把眼光局限在现实利害上,努力发挥自己的创造性,不计成败,知其不可而为之,支撑的力量来自自我对于道的终极托付。如此,超越与内在、无限与有限、天与人、天地之性与气质之性、道与器,都是有差别有张力的,两者的统一不是绝对的同一。刘氏认为,光只顾超越而不顾内在,免有体而无用。“而超越的理想要具体落实,就不能不经历一个‘坎陷’的历程,由无限的向往回归到当下的肯定。而良知的坎陷乃不能不与见闻发生本质性的关连。超越与内在的两行兼顾,使我有双重的认同:我既认同于超越的道,也认同于当下的我。我是有限的,道是无限的。道的创造结穴于我,而我的创造使我复归于道的无穷。是在超越到内在、内在到超越的回环之中,我找到了自己真正的安身立命之所。”[47]再次,刘强调超越理境的具体落实,重新解释“理一分殊”,以示儒家宗教哲学的现代性与开放性。刘认为,超越境界是无限,是“理一”,然其具体实现必通过致曲的过程。后者即是有限,是“内在”,是“分殊”。“理一”与“分殊”不可以直接打上等号,不可以偏爱一方,而是必须兼顾的“两行”。兼顾“理一”与“分殊”两行,才合乎道的流行的妙谛。

刘氏重新诠释“理一分殊”有三方面的意义:(一)避免执着于具体时空条件下的分殊,陷入教条僵化。他指出,超越的理虽有一个指向,但不可听任其僵化固着。例如当代人没有理由放弃他们对于“仁”、“生”、“理”的终极关怀,但必须放弃传统天人感应的思想模式、中世纪的宇宙观、儒家价值在汉代被形式化的“三纲”及专制、父权、男权等。“把有限的分殊无限上纲就会产生僵固的效果……徒具形式,失去精神,甚至堕落成为了违反人性的吃人礼教……如果能够贯彻理一分殊的精神,就会明白一元与多元并不必然矛盾冲突。到了现代,我们有必要放弃传统一元化的架构。今天我们不可能象传统那样讲由天地君亲师一贯而下的道统;终极的关怀变成了个人的的实存的选择。”[48]这有助于批判传统的限制,扬弃传统的负面,打破传统的窠臼。(二)鼓励超越理想的落实,接通传统与现代。刘指出,今日我们所面临的时势已完全不同于孔孟所面临的时势,同时我们也了解,理想与事实之间有巨大的差距。我们要在现时代找到生命发展的多重可能性,采取间接曲折的方式,扩大生命的领域,“容许乃至鼓励人们去追求对于生、仁、理的间接曲折的表现方式,这样才能更进一步使得生生不已的天道实现于人间。”[49]如此,以更新颖、更丰富的现代方式体现传统的理念。超越境界(理一),好比“廓然而大公”、“寂然不动”、“至诚无息”;具体实现的过程(分殊),好比“物来而顺应”、“感而遂通”、“致曲”(形、著、明、动、变、化)。“生生不已的天道要表现它的创造的力量,就必须具现在特殊的材质以内而有它的局限性。未来的创造自必须超越这样的局限性,但当下的创造性却必须通过当下的时空条件来表现。这样,有限(内在)与无限(超越)有着一种互相对立而又统一的辩证关系。我们的责任就是要通过现代的特殊的条件去表现无穷不可测的天道。这样,当我们赋与‘理一分殊’以一全新的解释,就可以找到一条接通传统与现代的道路。”[50](三)肯定儒家传统智慧、中心理念与未来世界的相干性。刘通过对朱熹的深入研究指出,“仁”、“生”、“理”的三位一体是朱子秉承儒家传统所把握的中心理念,这些理念并不因朱子的宇宙观的过时而在现时代完全失去意义。朱子吸纳他的时代的宇宙论以及科学的成就,对于他所把握的儒家的中心理念(理一),给予了适合于他的时代的阐释(分殊),获致了超特的成就。[51]今天,我们完全可以打开一个全新的境界,以适合于现代的情势。刘述先把儒家的本质概括为孔孟的仁心以及宋儒进一步发挥出来的生生不已的精神,倡导选择此作为我们的终极关怀,并以之为规约理想的原则,同时对传统与现代均有所批判。刘认为:“儒家思想的内容不断在变化之中……仁心与生生的规约原则,在每一个时代的表现都有它的局限性,所谓‘理一而分殊’,这并不妨害他们在精神上有互相贯通之处。”[52]每一时代的表现,都是有血有肉的。儒家的本质原来就富有一种开放的精神,当然可以作出新的解释,开创出前人无法想像的新局面。这当然只是适合于这个时代的有局限性的表徵而已,不能视为唯一或最终的表现。后人可以去追求更新的、超越现代的仁心与生生的后现代的表现。

刘氏指出,培养哈贝玛斯(J.Habermas)所说的交往理性,求同存异,向往一个真正全球性的社团,同时要反对相对主义,肯定无形的理一是指导我们行为的超越规约原则。我们所要成就的不是一种实质的统一性,而是卡西勒(E.Cassirer)所谓的“功能的统一性”。“通过现代的诠释,对于超越的理一终极托付并无须造成抹煞分殊的不良的后果。但是对于分殊的肯定也并不会使我们必然堕入相对主义的陷井。这是因为我们并不是为了分殊而分殊,人人都以自己的方式去追求理性的具体落实与表现,虽然这样的表现是有限的,不能不排斥了其它的可能性,然而彼此的精神是可以互相呼应的。宋儒月印万川之喻很可以充分表现出这样的理想境界的情致。”[53]总之,刘述先沿着牟宗三、方东美等人的思路,强调儒家仁心与生生精神可以作为现代人的宗教信念与终极关怀,通过对传统与现代的多维批判,肯定儒家思想的宗教意涵有着极高的价值与现代的意义。他着力论证、开拓并辩护了“超越内在”说[54],并通过“两行之理”、“理一分殊”的新释,注入了新的信息,使之更有现代性和现实性,肯定超越与内在、理想与现实的有张力的统一。

六结语

唐、牟、杜、刘关于儒学宗教性问题的反思,深化、丰富了我们对儒家精神特质的认识,这本身已成为贡献给现代世界的、极有价值的精神资源。在人的安身立命与终极关怀问题日益凸显而科技又无法替代的今天,这些论说就更加有意义。

他们反思的共同点是承认儒学资源中饱含有超越的理念和宗教精神,尤其肯定了其特点是“内在的超越”,即相对于基督教的他在的上帝及其创世说,儒家的“天”与“天道”既是超越的,却又流行于世间,并未把超越与内在打成两橛。基督教相信一个超越的人格神,失乐园之后的人有原罪,需要通过对耶稣基督的他力得到救赎,超世与俗世形成强烈的对比。传统儒家体证的道在日用行常中实现。儒家相信无人格性的道,肯定性善,自己做修养工夫以变化气质,体现天人合一的境界。

他们的反思也各有特色。总体上是唐牟打基础,杜刘循此继进,有所发展。但相比较而言,唐、杜偏重从中国人文精神,从人文学或哲学的人学的角度涵摄宗教;牟、刘则偏重从存有论,从宗教哲学的角度阐明儒学之宗教之旨。唐注意宗教与道德的分别,牟直接指陈儒家即宗教即道德,为“道德宗教”。牟不重视伦理学,杜重视伦理学,更接近徐。杜只肯定到儒学具有“宗教性”的程度为止,即先秦、特别是宋明儒学观念中有着信奉精神自我认同的宗教倾向,在超越自我的精神修养中含有本体论和宇宙论的道德信仰。刘则把宗教定义为终极关怀,在此前提下,肯定儒学有极其深远的宗教意蕴。虽然在牟那里,天人也不是绝对同一的,但牟不太注重超越、内在之间的距离,刘则突出了这一点,强调“超越”、“内在”的并行不悖。唐、牟注重儒耶之异,其比较还停留在一般水平上。对耶教等,唐、牟以判教的姿态出现,杜、刘则放弃判教,转向吸收神学新成果,在理解中对话。这看起来似乎是把儒家拉下来了,但却不是消极退缩,而是积极参与,为世界各大宗教的现代化提供儒教的智慧。杜、刘比唐、牟更重视《论语》。杜、刘的批判性、现实性较强。

唐的贡献在从存在实感上奠定了儒学所具有的宗教精神的基础,开拓了儒学宗教性研究之领域,揭示了仁心良知、本心本性即宗教性的安身立命之所,发掘了包括“三祭”在内的儒家的宗教价值,设置了“天德流行”“尽性立命”等超主客观境界。牟的贡献在奠定了儒家道德宗教学说的主要理论基础,特别是从宗教哲学的高度创造性地解读了“性与天道”和相关的内圣、心性学说,融摄康德,架构了“内在的超越”、“有限通无限”、“圆教与圆善”论,凸显了道德的主体性。杜的贡献是在英语世界开辟了儒家论说领域,进一步揭示了“为己之学”的伦理宗教意义,并在儒家的“自我转化”观、“圣凡关系”论和“体知”问题上有全新的发展。刘的贡献在进一步推进了“内在超越”学说,为儒家宗教精神的现代化和落实化,重新解读“理一分殊”,积极倡导“两行之理”,发展了“仁”与“生生”之旨。所有这些,对儒家学说乃至中国传统精神的现代转化都有多方面的启迪。

我觉得还有一些尚待思考的问题需要提出来作进一步研究。(一)在学理上,当代新儒家主要关心的是心性之学和知识精英士大夫的信仰,而礼乐伦教是传统社会的制度性生活,对儒教设施、组织、祭祀活动、政教关系,特别是历史上民间社会、民心深处的宗教性问题却疏于探讨。在儒家伦范制度中体现了临近终极的强烈情绪和信仰,也渗透了对生死问题的最后意义的解答。不仅在士大夫中,而且在民间,人们并非凭藉超自然的力量,而凭藉人的道德责任。足见儒家体制对现世的重视,儒家宗教精神对民间的渗透。但小传统中的民间鬼神信仰与儒学信仰毕竟有很大差别。[55]对这些问题,尚需作全面的研讨。(二)对儒学宗教性的负面效应,包括伦教之负面,还要作出进一步的检讨与批判。(三)无需讳言,儒学超越性不及,而内在性偏胜。如何从宗教现象学、比较宗教学和儒教史的角度,解答超越性不足所带来的中国文化中的诸多问题。(四)在诠释儒学的宗教意涵上,需要并重经学资源与理学资源。目前特别要加强考古新发现的简帛中的先秦儒学资料的研究。(五)在比较康德与儒学时,充分注意康德的近代知识学与理性主义的背景,此与仁心良知的体验实践路数有着重大区别。(六)本心仁体、自由无限心及知体明觉活动的限制问题,即道德的主体性的限制问题(此还不是“命”之限制性问题),道德的主体性与个体性不能互相替代的问题,作为生命存在的个体全面发展的问题,具体的人作为特殊的人本身才是目的而不是手段的问题,尚需作进一步的疏理。(七)儒家、儒学、儒教之精义能否或在什么意义、什么层次上重返现实社会,并为当代人安身立命的现实可能性的问题,还需要从理论与实践的结合上作出探讨。

注释:[1]关于本世纪部分华人学者对儒学是否宗教或是否具有宗教性的看法,另请见拙作:《儒学:入世的人文的又具有宗教性品格的精神形态》,《文史哲》,济南,山东大学,1998年第3期,第35-37页。又请见拙作:《中国大陆地区近五年来的儒学研究》,1998年4月3日曾演讲于哈佛大学,并即将刊载于台北“中央研究院”中国文哲研究所筹备处李明辉主编之《当代儒学研究丛刊》。文中详细介绍了李申的《儒教、儒学和儒者》(《中国社会科学院研究生院学报》1997年第1期)和何光沪的《中国文化的根与花——谈儒学的“返本”与“开新》(《原道》第2辑,团结出版社,1995年4月)等。

[2]例如唐君毅说:“直到民三十七年写《宗教意识之本性》一文后,至今五六年,我才对宗教之价值有所肯定,同时认识儒家中之宗教精神。”(见唐君毅:《我对于哲学与宗教之抉择——〈人文精神之重建〉后序兼答客问》,项维新、刘福增主编:《中国哲学思想论集》,台北牧童出版社,1978年,第八册,第186页。)

[3]这一宣言的起草者是唐君毅,初发表于《民主评论》,香港,1958年元旦。现收入《唐君毅全集》,卷四,台北,学生书局。

[4]同注[2],第202页。

[5]见唐君毅:《理想的人文世界》,《中国哲学思想论集》,第八册,第262页。唐氏认为人文包含宗教,也依赖于宗教。他把宗教界定为人文世界的一个领域,视宗教为“整个人生或整个人格与宇宙真宰或真如,发生关系之一种文化,亦即是天人之际之一种文化。”见唐著《心物与人生》,台北,学生书局,1984年2月全集校订版,第205页。

[6]见唐君毅:《中国未来之文化创造》,《中国哲学思想论集》,第八册,第220-221页。

[7][8]同注[2],第204页。

[9]同注[6],第215页。

[10]唐君毅:《中国人文精神之发展》,台北,学生书局,1974年月10月三版,第343页。

[11]同上,第348、373-374、377页。

[12]唐君毅:《中华人文与当今世界》,台北,学生书局,1980年月4月三版,下册,第465页。

[13]同注[10],第379-381页。

[14]同上,第383页;又见注[6],第223页。

[15]另请参见拙著《熊十力思想研究》,天津人民出版社,1993年6月,第339-340页。

[16]唐君毅:《生命存在与心灵境界》,台北,学生书局,1986年5月全集校订本,下册,第292页。

[17]牟宗三:《中国哲学的特质》,1963年1月始由香港人生出版社印行,此据上海古籍出版社,1997年11月第1版,第13-14、15-16页。

[18]同上,第16-18页。

[19]同上,第21-22、29-31、37-40页。又,关于《中庸》、《易传》与《论语》、《孟子》之关系的看法,牟先生日后有所修订,详见《心体与性体》之《综论》部。但就性命天道相贯通,就践仁体道的道德实践而蕴涵的宗教意识和宗教精神而言,《心体与性体》非但没有改易,反而更有所发展。

[20]参见牟宗三:《作为宗教的儒教》,同上,第93-106页。

[21]牟宗三:《心体与性体》,台北,正中书局,1968年5月初版,此据1981年10月四版,第一册,第一部《综论》,第4页。

[22][23]同上,第6页。

[24]参见牟宗三:《现象与物自身》,台北,学生书局,1975年8月初版,此据1976年9月再版本,第453-455页。

[25]牟宗三:《圆善论》,台北,学生书局,1985年7月初版,第328页。

[26]同上,第332-334页。另请参见颜炳罡著:《整合与重铸——当代大儒牟宗三先生思想研究》,台北,学生书局,1995年2月初版,第350-352页;杨祖汉:《牟宗三先生的圆善论与真美善说》,1997年7月第10届国际中国哲学会(汉城)会议论文。

[27]参见杜维明:《儒家心性之学——论中国哲学和宗教的途径问题》,原发表于纽约《联合》杂志,1970年11月,后收入《人文心灵的震荡》,台北时报出版公司,1976年,第29、33-34页。

[28]杜维明:《儒家论做人》,《儒家思想——以创造转化为自我认同》(以下简称《儒家思想》),台北,东大图书公司,1997年11月版,第57页。

[29]周勤:《儒学的超越性及其宗教向度——杜维明教授访谈》,《中国文化》第12期,1995年秋季号。

[30]参见杜维明:《宋明儒学的宗教性和人际关系》,《儒家思想》,第155、149页。

[31]同[28],第67页。

[32]同[30],第155-156页。

[33]详见杜维明:《中与庸:论儒学的宗教性》之第五章《论儒学的宗教性》,纽约州立大学出版社,1989年版。

[34]]杜维明:《从宋明儒学的观点看“知行合一”》,《人性与自我修养》,台北,联经出版公司,第116-117页。

[35]参见杜维明:《儒家思想》,第55、59-60、151-153页。[36]同[29].[37]参见杜维明:《论儒家的“体知”——德性之知的涵义》,见刘述先主编:《儒家伦理研讨会论文集》,新加坡东亚哲学研究所出版,1987年1月;杜维明:《身体与体知》,台北,《当代》月刊,1989年3月,第35期。

[38]参见杜维明:《从“体知”看人的尊严》,1998年6月,北京“儒学的人论”国际学术研讨会论文。另请参见杜维明与冯耀明有关体知问题的论战,见杜维明:《宏愿、体知和儒家论说——回应冯耀明批评“儒学三期论”》和冯耀明:《“儒学三期论”问题——回应杜维明教授》,分别见台北《当代》月刊,1993年11月第91期和1994年1月第93期。

[39]刘述先:《儒家宗教哲学的现代意义》,原载台北《中国学人》,1970年3月,第1期。此文后收入著者《生命情调的抉择》,台北,志文出版社1974年3月初版。英文于夏威夷《东西哲学》,1971年第2期(总第21期)。

[40]详见(A)刘述先:《儒家宗教哲学的现代意义》,《生命情调的扶择》,台北,志文出版社1975年5月二版。第47-48页;(B)刘述先:《由当代西方宗教思想如何面对现代化问题的角度论儒家传统的宗教意涵》,《当代中国哲学论:问题篇》,八方文化企业公司,1996年第12月初版,第85-93页。

[41]同上(B),第94页。

[42]刘述先:《论孔子思想中隐涵的“天人合一”一贯之道》——一个当代新儒学的阐释》,台北,《中国文哲研究集刊》,第10期,1997年3月,第7页。

[43]同注[40](B),第98-99页。

[44]刘述先:《“两行之理”与安身立命》,《理想与现实的纠结》,台北,学生书局,1993年8月初版,第220-221页。

[45]同上,第226-227页。

[46]同上,第228-229页。

[47]同上,第239页。

[48]同上,第236页。

[49][50][51]刘述先:《“理一分殊”的现代解释》,《理想与现实的纠结》,第170、172-173、167页。

[52]刘述先:《有关儒家的理想与实践的一些反省》,《当代中国哲学论:问题篇》,第237页。

超分子化学论文篇(10)

梁启超曾经多次道及他与夏曾佑、谭嗣同在清末发动过“排荀运动”,已为学界作过认真的研究。然而,梁氏对荀子的认识并未一直停留在此一阶段,他说“自三十以后,已绝口不谈‘伪经’,亦不甚谈‘改制’。……持论既屡与其师不合,康、梁学派遂分。”噌深受康有为影响、流质易变的梁启超对荀子开始具有自己独立的认识与研究,本文即试对此作一简单的分析。

一、早年的“排荀运动”

梁启超晚年回忆其早年与夏曾佑、谭嗣同论学辩难,有过一场元气淋漓的“排荀运动”:“曾佑方治龚、刘今文学,每发一义,辄相视莫逆。其后启超亡命日本,曾佑赠以诗中有旬日:“……冥冥兰陵(荀卿)门,万鬼头如蚁。质多(魔鬼)举只手,阳乌为之死。袒裼往暴之,一击类执豕。酒酣掷杯起,跌宕笑相视。颇谓宙合间,只此足欢喜。……”此可想见当时彼辈‘排荀’运动,实有一种元气淋漓景象。嗣同方治王夫之之学,喜谈名理,谈经济,及交启超,亦盛言大同,运动尤烈。”

1924年夏曾佑亡故,梁氏作文悼念,再次论述了当年的论学情形与排荀运动:“穗卿和我都是从小治乾嘉派考证学有相当素养的人。到我们在一块儿的时候,我们对于从前所学生极大的反动,不惟厌他,而且恨他。穗卿诗里头‘冥冥兰陵门,万鬼头如蚁,质多举只手,阳乌为之死。’‘兰陵’指的是荀卿;“质多”是佛典上魔鬼的译名——或者即基督教经典里的头的撒旦。阳乌即太阳——日中有乌是相传的神话。清儒所做的汉学,自命为‘荀学’。我们要把当时垄断学界的汉学打倒,便用‘禽贼禽王’的手段去打他们的老祖宗——荀子。到底打倒没有呢?且不管。…‘袒裼往暴之,一击类执豕。酒酣掷杯起,跌宕笑相视。颇谓宙合间,只此足欢喜。’这是我们合奏的革命成功凯歌。读起来可以想起当时我们狂到怎么样,也可以想见我们精神解放后所得的愉快怎么样。”

谭嗣同思想独到,不幸为变法维新事业流血牺牲,有如思想星空中的一颗流星,一闪即逝。谭嗣同认为孔子创教之时,“黜古学,改今制,废君统,倡民主,变不平等为平等”,可惜后学不传,荀子“乘间冒孔子之名,以败孔之道”,“尽亡其精意,而泥其粗迹,反授君主以莫大无限之权,使得挟持一孔教以制天下!”故而“二千年来之政,秦政也,皆大盗也;二千年来之学,荀学也,皆乡愿也。惟大盗利用乡愿;惟乡愿工媚大盗。”

梁启超与二三友朋间论学论政,排诋荀学,自然称不上一种所谓“运动”,其夸大其辞是显而易见的。事实上,此时梁启超对乃师某些论断心底里不以为然,但仍深受康氏思想的影响,服膺南海先生关于孔子及孔门后学流衍之说。康有为打出孔子的旗帜,发掘《春秋》中的微言大义,盛倡三世三统之说,演大同之义,“以经术作政论”目,为他的布衣改制寻找历史的根据。康有为为了张扬孔教大旗,复原他所谓的孔子原始思想,对其所谓“俗学”极力排斥,第一阶段排斥宋学,第二阶段排斥歆学(刘歆之学),第三阶段则极力“排斥荀学(荀卿之学)”,“以其仅传孔子小康之统,不传孔子大同之统也”;认为孔门后学中,孟子传大同之义,得其神明;荀子传小康之义,“盖得孔子之粗末者也”。梁启超在前后几年时间里,持此论点不变,基本上都是对乃师学说的阐扬。1896年,粱氏在谈到经学的学习时,即提出治经“当知秦汉以后,皆行荀卿之学,为孔教之蘖派”。他认为,中国之所以不富不强,国运衰微,是因为学术上“误六经之精义,失孔教之本旨”,孔子之教,有特别之教、普通之教,“普通之教,曰《诗》、《书》、《礼》、《乐》,凡门弟子皆学之焉,《论语》谓之为雅言,雅者通常之称也。特别之教,曰《易》、《春秋》,非高才不能受焉,得《春秋》之传者为孟子,得《易》之传者为庄子。普通之教,谓之小康;特别之教,谓之大同。”荀卿曾讲,学始于诵《诗》,终于读《礼》,可见,荀卿所承受的是普通之教、小康之说。《春秋》为孔子经世大法,非口授不能明,此即《公羊传》,自东汉以后,该书若存若亡,《春秋》无人能解,“孔子之真面目,遂不复可见”。“自秦汉以后,政治学术,皆出于旬子”,“二千年来,只能谓为荀学世界,不能谓之为孔学世界也”。荀子学说,提纲挈领,特点有四:尊君权、排异说、谨礼仪、重考据。戊戌前后,梁启超极力主张恢复孔教精义,“于是专以绌荀申孟为标帜。”1902年,梁氏在《中国学术思想变迁之大势》一文中,仍然坚持此说:“孔子之学,本有微言、大义两派。微言亦谓之大同,大义亦谓之小康。……大义之学,荀卿传之;微言之学,孟子传之。…”孟子既殁,公孙丑、万章之徒,不克负荷,其道无传。荀子身虽不见用,而其弟子韩非、李斯等,大显于秦,秦人之政,壹宗非、斯。汉世六经家法,强半为荀子所传;而传经诸老师,又多故秦博士。故自汉以后,名虽为昌明孔学,实则所传者,仅荀学一支派而已。此真孔学之大不幸也。”此段时间之内,梁启超极力推崇孔、孟,贬黜荀子。

二、文本研究

1902年,梁启超与康有为学术观点上的分歧日益公开化,他发表《保教非所以尊孔论》,不同意乃师“孔子为改制之教主”的主张。1903年以后的相当长一段时间,梁启超对荀子学说少有评论,直至晚年讲学与著述中,才对荀子作过一些较为平实的纯学术性研究。

梁启超遍引有关荀子的文献资料,比堪考证,推定、假定出一个简单的荀子年表。首先,他根据史书有确切记载而史事不相抵牾的一件事为坐标上下推演,即《史记·春申君列传》载楚考烈王八年(前255),春申君任荀子为兰陵令;据此推定前293年荀子15岁游学于齐国。《史记·孟子荀卿列传》及刘向《叙录》作“年五十始来游学于齐”,梁氏认为此“或传写之讹耳”;应劭《风俗通·穷通》篇作“年十五”,“似较近真”。梁启超推定前285年荀子说齐相,不见用,遂至楚国;第二年,再次游历齐国,至公元前268年前后十余年间,三为祭酒。《儒效篇》记载与秦昭王问答,《强国篇》记载与应侯问答,皆在前267年秦以范雎为相之后。荀子55岁时,被春申君任为兰陵令;前236年春申君被杀,荀子去职,废居兰陵。李斯于前246年辞别老师入秦,前213年相秦,荀子是否尚在人间,不得而知;假定荀子尚存,则已是95岁高龄了。删

《荀子》一书,西汉刘向称为荀子手著。梁氏以为,全书大部分可以推定为荀子著作,但《儒效》、《议兵》、《强国》诸篇皆称“孙卿子”,为及门弟子对荀卿即孙卿的尊称,可视为弟子记录。《尧问篇》末段纯粹是对荀子的批评,显然是他人所作。《大略》以下六篇,唐代杨惊认为属于荀子弟子对荀子言行的记录,此说得到梁氏认同。总之,《荀子》全书非悉数出自荀卿之手是可以肯定的。

《荀子》最初由刘向将中秘所藏荀子书三百二十二篇芟去重复之篇,编为三十二篇,为避宣帝讳,名《孙卿新书》。杨惊作注,省称《荀子》,遂延用至今。今本二十卷为杨口重新编次,与刘向篇弟有所不同。梁启超综合前人的考证工作,加以合乎人情的推想,将《仲尼篇》第七之下,重新编次,认为《成相》、《赋》两篇纯属韵文文学,当另为《孙卿赋》而不入《荀子》,恢复刘向校录之旧貌。

梁启超还考证了《荀子》三十二篇的真伪问题。大小戴《礼记》篇名、文字上有很多与《荀子》相同的地方,梁氏以为是《礼记》采录《荀子》,因为该书本属汉儒搜集整理而成。可以想见,《荀子》也难免其他著作搀人的现象。汉儒各自传写,竟有三百余篇,刘向删其重复,将诸本冶为一炉,但其所持标准无从得知。杨惊将《大略》、《宥坐》、《子道》、《法行》、《哀公》、《尧问》六篇置于书末,“似有特识”。因为《宥坐》以下五篇,文义肤浅,《大略》亦是片段,梁氏认定此六篇为汉儒杂录,非《荀子》之旧。

关于荀子著书立说的动机,司马迁《史记·孟子荀卿列传》中认为:“荀卿嫉浊世之政,亡国乱君相属,不遂大道而营于巫祝,信口祥,鄙儒小拘,如庄周等又滑稽乱俗。于是推儒、墨道德之行事兴坏,序列著数万言而卒”,梁启超对此说深表赞同。当时儒家末流,即荀子所谓“子游氏之贱儒”专门靠孔子混饭吃;出于子夏一派的庄周末流又滑稽乱俗,混淆视听;孟子道性善,说仁义,有点矜才使气,于是,荀子起而革新。总之,“荀子的学说,可以说是战国末年,对于儒家的一大修正”,相对孔子原始儒学,荀学在很多方面都有所发展,“自有其门庭堂奥,不特与孟子异撰,且其学有并非孔子所能统者”。

在梁启超早年极力贬斥荀子的时候,连荀子《非十二子》也被他否定。他认为,荀子的论述“最为杂乱”;荀子对诸子之学进行了系统的批判,梁启超认为该篇以排斥异说为能事,充满了狭隘的门户之见,李斯相秦,焚书坑儒,就是因为受到荀卿极端狭隘主义教育的影响,“虽谓李斯坑儒之祸,发于荀卿,亦非过言也。”故而,荀卿《非十二子》篇中对各家学说的评判,“殆不足采”。晚年在各校讲授中国学术史时,梁氏认为,“荀子好批评,虽其批评不能称为尽当,然有极尊严又极严厉的态度”,《非十二子》、《解蔽》、《天论》诸篇是梁启超考论先秦学术的重要资料。他对这三篇评骘诸子的文字逐一进行了校勘、训释,对荀子的见解或批评,或阐发,或曲为解脱。如荀子直斥“子张氏之贱儒”、“子游氏之贱儒”、“子夏氏之贱儒”,梁启超解释道:“荀子所斥,殆指战国末年依附三家门墙之俗儒,非迳诋三贤也。”

三、对荀子思想的阐释

梁启超对青年学子应该如何阅读、研究《荀子》一书,也指示了门径,他逐一讲解了各篇要旨,并举出重要偏什,要求弟子们精读,以了解荀子学术思想的梗概及在学术史上的地位。阅读、研究荀子,其目的有二,“第一,为修养应用;第二,为学术的研究”、。

对荀子思想的研究,梁启超着重分析了儒家“道术”的几个重要概念。性恶论是荀子思想的最大特色,其主旨不外“人之性恶,其善者伪也”,“今人之性生而有好利焉,顺是,故争夺生而辞让亡焉;生而有疾恶焉,顺是,故残贼生而忠信亡焉;生而有耳目之欲,有好声色焉,顺是,故生而礼义文理亡焉。然则从人之性,顺人之情,必出于争夺,合于犯分乱理而归于暴。故必将有师法之化,礼义之道,然后出于辞让,合于文理,而归于治。用此观之,然则人之性恶明矣,其善者伪也。”(《性恶篇》)如果顺着人的本性,只有争夺、残贼与,应当用师法礼仪去矫正他。梁启超认为荀子极端的性恶论不能算作真理,是拿来作教育的手段。“这种主张,在教育上有极大的价值。但是离开教育,专门讲性,不见得全是真理。”

超分子化学论文篇(11)

本项目将着重于新型量子功能材料的物性表征和新型量子功能材料的探索。主要研究方向为关联系统中的高温超导体、庞磁阻材料、石墨烯和拓扑绝缘体等材料中的电荷、轨道、自旋等自由度相互竞争、相互耦合,以及因此产生的多个量子态竞争和共存、自旋量子霍尔效应等现象。探索新型量子功能材料、发现新的量子态;对新型量子材料的物理基本性质进行研究、输运性质进行高精度测量、结合理论研究理解关联体系的物理机制;利用各种实验手段测量石墨烯和拓扑绝缘体的物理性质,研究因维数效应产生的新奇物理现象。按照项目的不同侧重点和研究手段的不同,将项目按照材料探索、物性研究、输运性质的高精度测量和低维体系四个方面展开研究:

1、新型超导材料和量子态的探索:

本课题的首要目标是探索新的高温超导材料,同时发展晶格结构和电子结构分析技术,以及超高压测量技术,分析自旋、电荷、轨道等有序现象,努力发现新的量子现象。研究内容互相补充,细分为以下几个方向:

(1) 新材料的探索与合成及单晶生长:探索新超导材料,主要从事铁基超导材料以及类似的层状、多层含有类似Fe-As面的多元化合物的探索,以及包含稀土和过渡元素的其他层状多元化合物中的新材料探索;总结样品合成和成相规律,发展新方法、新工艺,寻找新现象、新效应;另外将生长高质量单晶样品以用于深入的物理研究。

(2) 晶体结构表征与研究:对发现的新材料进行晶格结构、化学成分的表征,从而促进材料的探索;研究新的结构现象,深入分析新型超导体的微结构-物理性能之间的关联,研究化学成键、电子能带结构,研究高/低温结构相变等,研究晶格中缺陷、畸变对超导的影响。

(3) 超高压下的量子效应研究:研发一套超高压低温测量系统(100GPa,1.5K),在此基础上研究超高压下铁基材料以及其他新材料中可能出现的新奇量子现象、超高压对超导转变的影响、高压高场下材料的物性和相图,探索高压下可能出现的新量子态和新奇量子现象。

(4) 中子散射研究:研究铜氧化物和铁基高温超导材料以及其他新材料的晶格精细结构,电子自旋、电荷、轨道有序结构,研究超导材料及其母体中的自旋激发、自旋涨落的形成、演变及其和超导的关系,研究材料中形成的新的量子态和量子现象。

2、关联体系量子功能材料的物性研究:

利用谱学的方法研究新型量子功能材料的电子结构,主要包括ARPES,STM和自旋极化的STM(SP-STM),以及红外光谱的方法研究关联系统(以高温超导体和庞磁阻材料为主)的电子结构,争取在高温超导和庞磁阻材料的机理研究中有重大突破。具体到各种谱学实验方法和强关联体系中的问题,细分为:

(1) 以高精度角分辨光电子能谱为手段,深入研究以高温超导体(包括铜氧超导体和铁基超导体)为主的多种新奇超导体材料。本项目将结合我们在高温超导材料和角分辨光电子能谱上的优势,对高温超导体进行深入系统的研究,重点研究超导态对称性、赝能隙、电子与其它集体激发模式耦合等现象。

(2) 锰氧化物体系,特别是三维钙钛矿结构锰氧化物薄膜的电子结构,我们将在不同晶格参数的衬底上生长具有不同组分和厚度的高品质外延锰氧化物薄膜,用 ARPES原位测量体系的电子结构。总结锰氧化物体系电子结构随组分、应力和温度的变化规律,研究电子-电子及电子-波色子相互作用对电子行为的影响,揭示电子结构和宏观物理特性之间的联系。从电子结构的角度出发试图阐明锰氧化物体系庞磁阻、相分离、电荷轨道有序等异常物理性质的内在机理。

(3) 利用STM特有的原子级空间分辨率,局域态密度能谱,能量分辨谱图,及原子操纵功能。通过高分辨率的空间扫描成像,定位表面相关原子层结构,特别是掺杂原子的位置。研究掺杂原子对表面原子层结构的调制。 通过局域态密度能谱,研究库珀电子对的激发态(超导能隙)与赝能隙(pseudogap)的关系。通过分析能量分辨谱图,研究超导序的二维结构及其演变规律。通过改变温度,调整掺杂浓度,及外加磁场,我们可以直观地观察超导序表面二维结构的变化。

(4) 发展SP-STM技术研究高温超导材料中电子自旋结构。这个新型的SP-STM将能提供原子级空间分辨率和自旋极化分辨的谱图图像。利用这一工具,我们将着重研究在反铁磁与超导共存的高温超导体中的反铁磁自旋结构,超导磁通蜗旋中反铁磁核心的存在早已由SO(5)理论预测,此结果将验证SO(5)理论预测的结果。另外,我们将利用这一工具研究表面吸附的磁性原子对局域态密度能谱的影响及其与超导电子对的相互作用。

(5) 建设强磁场下的红外反射谱测量系统,研究磁场下高温铜氧化物超导体和铁基超导体的准粒子激发行为。重点研究铜氧超导体和铁基超导体中电子与集体激发-声子激发/自旋激发模式的耦合问题。我们将用光学响应或光电导谱对材料的电子结构,传导载流子的动力学性质等重要信息进行分析,研究超导配对引起的能隙特征,揭示电子是与何种集体模式存在较强的耦合等基本信息。

(6) 利用高压多重合成条件获得结构简单和性质独特的高质量的铜基和铁基高温超导体及巡游磁性体系单晶,探寻关联体系金属化过程的量子序及其调控机制。在我们成功的高温高压合成以上具有特点的多晶材料的基础上,进一步优化压力、温度和组分等极端合成条件,研制和研究在结构简单的、高质量的含卤素的 Sr2CuO2+δCl2-x高温超导体单晶和可能的巡游型BaRuO3单晶,以及“111”型铁基超导体单晶体;运用多种能谱学、磁性、显微学等物理条件的综合表征体系,研究揭示这些体系的量子有序规律。

(7) 利用我们发展的新的理论和计算方法,结合实验组的研究进展对多种过渡金属氧化物及其奇异物性进行定量的研究。一方面,为各种实验现象及其物理本质提供理论解释,另一方面,计算模拟并预测一些新型的量子有序现象,包括金属-绝缘体相变,轨道选择性的Mott转变,轨道有序态,Berry相等等。主要研究内容包括自旋与轨道自由度相关的量子现象计算研究; 受限强关联电子系统中的量子现象计算研究。

3、量子材料输运性质的高精度测量

(1) 首先我们将致力于自行研制加工一套较完备的电学、热学和磁学测量装置,其中包括热导率、热电势、能斯特效应、微晶比热和微杠杆磁强计等较独特的手段。这些装置将可以工作在低温、高真空、强磁场的极端物理条件下,测量结果的精度具有国际领先水平。将完善一套低温比热测量装置,获得比一般商业手段高出一个量级的测量精度。建造一套转角度的比热测量系统。研究非常规超导体的低能激发和配对对称性。完善小Hall探头系统和磁场极慢扫描的振动样品磁强计,精密测量磁场穿透行为,确定下临界磁场和超流密度随温度的变化关系。

(2) 我们将对高温超导体、铁基超导体和钠钴氧体系进行深入的实验研究。这三个体系的共性是由于电子强关联作用,电荷与自旋自由度有分离的倾向,然而相互之间又存在着精微的相互作用,从而导致高温超导、超导与磁性紧邻甚至共存、居里-外斯金属等奇妙的物理现象。如何理解电荷与自旋自由度的关系是强关联物理的核心理论问题之一。我们可以通过选取特定的研究手段而选择性地分别探测电荷与自旋元激发,也可以同时研究二者之间的相互作用。将这些不同的手段结合起来将可以对关联体系中电荷与自旋的行为提供一个较完整的图像。我们关注的主要问题包括磁性与超导的相互关系、电荷与自旋有序态的形成机制、自旋自由度对电荷输运和熵输运的影响,等等。

(3) 电荷与自旋的相互作用也是很多功能性关联材料在器件应用方面的物理基础,例如钠钴氧体系中自旋熵对热电效应的贡献、多铁材料中外加电场对自旋取向的控制、锰氧化物中外加磁场对电阻的巨大影响,等等。在对电荷自旋相互作用基本原理的理解基础上,我们还将探索它们在功能性器件应用方面,特别是超导效应、热电效应、磁阻效应等在能源和信息领域的新思路、新途径。(4) 充分利用化学掺杂和结构修饰进行新量子材料体系的探索工作。采用合适的化学合成方法以及良好的合成设备,获得高质量的合乎要求的样品。采用x射线衍射、电子显微镜等常规实验手段对样品进行结构表征。必要时,通过同步辐射、中子衍射等大型研究设施对系统的结构作更细致的测量。对高质量样品进行各种精密的物理性质测量。包括电阻、磁电阻、霍尔效应、热电效应、能斯特效应、磁化强度、比热、热导、光学性质以及核磁共振和穆斯鲍尔谱等。归纳、总结系统的物理规律特性与电子相图。

(5) 在新型铁基超导体系方面,我们将以元素替代作为主要探针,研究铁基超导体的超导机理。理论上拟以CeFeAsO1-xFx 、CeFeAs1-x PxO等材料为代表,发展从磁性“坏金属”或“近莫特绝缘体”到重费米子液体过渡的理论框架,用平均场等方法、结合数值计算来研究这一理论,并以此来解释铁基超导材料在输运性质、磁学性质等方面表现出来的多样性和复杂性,探索这类体系中可能出现的奇特量子相变和相应的量子临界性。

(6) 在铜氧化物高温超导方面,结合前述精确实验测量,我们将以掺杂莫特绝缘体模型为出发点,研究赝能隙区可能存在的隐藏的量子序、量子序和超导态的竞争和共存、费米面的重组、以及到费米液体区的量子相变。希望由此理解超导相图中在最佳掺杂区附近可能出现的量子临界点以及相联系的一系列反常输运和磁学性质;在重费米合金方面,我们拟以CeCu2(Si1-xGex)2等材料为代表,具体考察关联杂化项对量子临界点产生的影响,研究由于可能由于压力效应引起的f 轨道价态杂变化,以及两个近邻的量子相变,确定相应的电阻标度行为和量子临界性。

4、低维量子体系和量子态的研究:

(1) 探索制备高质量的石墨烯单晶的方法,研究生长条件对单层石墨烯结构的影响,探索重复性好、效率高、成本低、易控制的制备技术。表征单层石墨烯长程有序度。 通过变温、低温STM/STS,深入研究石墨烯体系的本征电子结构以及缺陷、掺杂对电子结构的调制。生长高质量拓扑绝缘体单晶,研究它们的基本性质。

(2) 探索和生长高质量的拓扑绝缘体材料,拓扑绝缘体大部分是合金材料,需要优化目前晶体生长工艺。 争取准备组分分布均匀,形状规整的大尺寸二元固溶体多晶锭料。

(3) 利用STM和扫描隧道谱(STS)表征,研究膜石墨烯的几何结构和本征电子结构。测量石墨烯膜的扶手椅型边缘和锯齿型边缘的局域电、磁性质。将充分发挥变温STM的优势,研究单个分子以及多个分子在石墨烯表面可能的奇异动力学行为或几何结构,物化特征。

(4) 利用STM研究在拓扑绝缘体的金属表面态;通过表面沉积非磁性杂质研究狄拉克费米子和杂质的相互作用,无磁性中性杂质对于拓扑绝缘体表面狄拉克费米子的散射,为输运性质的研究提供基础,检验和理解前人有效理论预言的拓扑磁电效应。 利用自旋分辨的STM技术,观察杂质在实空间诱导的自旋texture。在表面沉积磁性杂质,研究体内磁性杂质所造成的时间反演破缺对于边界态的影响。 尤其在带有内部自由度的杂质的研究中,着重研究在拓扑绝缘体背景下两个杂质的内部自由度相互间的量子关联, 这对于量子信息处理将可能有重要的潜在价值。

(5) 利用角分辨光电子谱测量石墨烯的电子结构,包括石墨烯的色散关系,电子-声子相互作用,电子-激子相互作用,能隙的大小等,以及这些参数随石墨烯层数、石墨烯与衬底相互作用导致的电子结构的变化。利用ARPES研究拓扑绝缘体的表面态,确定能级色散关系,狄拉克点的数目,判定系统是否是强的拓扑绝缘体。利用自旋分辨的ARPES和不同偏振模式的光源分辨电子不同自旋分支的色散关系,测量电子自旋的极化特性。

(6) 利用核磁共振技术(NMR)研究研究三维拓扑绝缘体的磁性质,从磁性质上找到拓扑绝缘相变的证据。使用高压和掺杂技术调节三维拓扑绝缘体量子相变,进一步研究其在量子相变点的特性。 改进NMR系统,提高核磁共振的灵敏性,从而可以对拓扑绝缘体的表面态进行研究。 研究表面的磁激发谱及其金属态的特性,从而得到表面态在微波波段的磁性质,并进一步与块材绝缘态的性质进行对比。

(7) 利用第一原理计算方法(GW)、考虑电子在石墨烯的自能相互作用和电子-空穴相互作用(GW-BSE 方法),解决在外加电场下双层石墨烯的电子结构,双层石墨烯的光学性质对外加电场的依赖关系。 以更加直观的物理语言澄清低能有效理论所包含的物理实质。

(8) 理论研究拓扑绝缘体体内掺杂后的物理性质以及表面态物理性质。 着重研究体系的输运和光学性质,探讨自旋轨道耦合以及拓扑效应在其中扮演的角色。理论研究表明拓扑绝缘体的体内和边界上支持分数化激发的存在,我们拟从理论上进一步解释在扑绝缘体上出现分数化激发的惊奇现象。 研究拓扑绝缘体内部以及边界上的量子关联和量子纠缠, 理解和直观地刻画这种量子关联对于拓扑序的研究以及应用。

研究生科研项目申请书范文

申 请 书

申 请 人: 所在高校: 申请日期:

贵州省学位办 制

一、项目基本信息

二、立项依据

三、研究方案

四、经费预算表

五、专家意见( 推荐专家为具有副高以上职称者担任)

六、相关意见

贵州省首届研究生科研基金立项课题

贵州省首届研究生科研基金立项课题旨在为研究生提供科研机会与条件,促进其开展系统、规范的科研训练,发挥创新优势,发掘创新潜能,提高科学研究、实践能力和创新水平。     

1。申报对象

全省普通高校全日制在读一年级硕士研究生和一、二年级博士研究生,基本完成学位课程学习,并取得合格成绩者。

2。申报条件及要求

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