引子 4
一、自然界和自然观 4
(一)什么是自然界？ 4
加拉帕戈斯群岛上的达尔文铜像--广义自然界和狭义自然界 4
扬子江畔的南通博物苑--宏观自然界 6
“伟大的革命者”：镭--微观自然界 17
可怜的公主被锁在大海岸边的悬崖上--宇观自然界 23
“抛弃了一切神灵的干预”的自然界--自然界的定义 31
(二)人类对自然界的认识过程 33
世界上最古老的物理实验室--古代人对自然界的认识 33
电闪雷鸣中的风筝--近代人对自然界的认识 39
没有葬礼、没有坟墓、没有纪念碑的科学伟人--现代人对自然界的认识 46
(三)人类自然观的历史发展 55
重新审理“伽利略案件”的启示--什么是自然观？ 55
轩辕黄帝和蚩尤在涿鹿之野的鏖战--原始时代的宗教自然观 57
“希腊七贤”之一的格言--古代的朴素自然观 60
亚当和夏娃有没有肚脐眼？--中世纪的神学自然观 63
由于林耐的工作，生物界有了次序--近代的形而上学自然观 65
使人走出迷宫的阿莉阿德尼线--辩证唯物主义自然观 69
二、自然界的辩证发展 73
(一)“我们的宇宙”的起源 73
从百家争鸣中的《尸子》一书谈起--什么是宇宙？ 73
600字的论文获得了诺贝尔奖金--“我们的宇宙”的开端 76
中微子质量之谜与天文学上悬而未决的难题--“我们的宇宙”演化的未来 79
(二)粒子的起源 83
一次非常的“双边共有问题会议”--基本粒子是在极早期宇宙中生成的 83
为什么世界是不对称的？--粒子生成的条件和根据 85
(三)元素的起源 90
《怀疑主义的化学家》--什么是元素？ 90
他的名字署在自己从未参与的论文上--元素是怎样合成的？ 95
(四)天体的起源 102
我们能直接看到天体是怎样产生的吗？--星系的起源 102
巧妙的设想与“赫罗图”的提出--恒星的演化 106
康德揭开了50家争鸣的序幕--太阳系的起源和演化 109
洪水中的挪亚方舟--地球演变的“天文时期” 114
(五)地球的起源 114
柏拉图讲的大西国引起人们浓厚的兴趣--地球演变的“地质时期” 117
(六)生命的起源 122
围绕“隐德来希”发生的风波--什么是生命的本质？ 122
一个别出心裁的实验获得了成功--生命起源的三部曲 127
(七)细胞的起源 132
一位医生在显微镜下惊奇地盾到了“小室”--什么是细胞？ 132
生命从“原始汤”中解放出来--细胞是怎样产生的？ 138
(八)生物的进化 143
拉特美鱼、矛尾鱼、总鳍鱼及“活化石”--生物进化的过程 143
马德拉岛上昆虫的翅膀说明了什么？--生物进化的原因 151
蜘蛛、蜜蜂和最蹩脚的建筑师--什么是人类的本质特征？ 155
(九)人类的起源 155
在西瓦立克山区发现的“腊玛猿”化石--人类的产生 159
周口店的龙骨山上最动人的发现--人类的发展 166
(十)意识的起源 170
电影《追捕》中的横路敬二为什么疯了？--人类意识的本质 170
黑猩猩能够修理小凳子说明了什么？--人类意识产生的前史 174
卡玛拉和阿玛拉对人们的启示--人类意识产生的原因 180
三、自然观的基本观点 186
(一)自然界的客观实在性 186
最懂得合理化的原子建筑师--自然界的本原是什么？ 186
樱桃、梨、苹果等于水果吗？--物质根本特性的剖析 190
维也纳大学中一个活跃的讨论小组--如何证明物质是自然界的本原？ 196
(二)自然界物质形态和运动形式的多样性 200
波浪起伏的“虚”粒子海洋--物质形态的多样性 200
从古地中海里崛起的喜马拉雅山--运动形式的多样性 206
相对论的“质能关系式”说明了什么？--物质和运动不可分割 210
(三)自然界永恒运动与相对静止的同一性 212
“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”--运动是永恒的，静止是相对的 212
人能不能两次踏进同一条河流？--运动与静止是相互依存的 216
富兰克林的名言：“时间就是生命”--运动与静止是相互转化的 220
(四)自然界时间的不可逆性和空间的不对称性 223
爱因斯坦向一位记者解释相对论--时间、空间与运动、物质的关系 223
20世纪理论物理学的“四大难题”之一--时间的不可逆性 227
李政道、杨振宁大胆揭开了“τ-θ之谜”--空间的不对称性 231
(五)自然界的系统性、结构性、层次性 234
“从现代生活的每一个缝隙中生长出来”的问题--自然界的系统性 234
含水量达到70～80%的大脑--自然界的结构性 238
她第一个揭开了黑猩猩王国等级森严的神秘帷幕--自然界的层次性 242
(六)自然界发展的同一性和斗争性 246
跳跃冠军为何坐以待毙？--矛盾是自然界发展的根本动力 246
“司南之杓，投之于地，其柢指南”--矛盾在自然界各方面的表面 250
宇宙是轮盘赌具上的轮盘吗？--对立统一规律是自然界的根本规律 254
(七)自然界演化的渐变性和飞跃性 257
动物学家的观点轰动了地学界--自然界演化的两种基本形式 257
“不积细流，无以成江海”--自然界两种演化形式的互变性 261
石墨是怎样变成金钢石的？--自然界两种演化形式的复杂性 264
(八)自然界运动的前进性和周期性 268
生物学家与物理学家合作出的“麻花”--自然界的运动是自我运动的 268
一位诗人哲学家提出的生物进化规律--自然界运动的前进性 273
青蛙个体发育中奇妙的“重演”现象--自然界运动的周期性 276
(九)自然界信息、能量、物质的统一性 280
“种瓜得瓜、种豆得豆”中的奥妙--信息是物质的一种属性 280
“伟大的化学家和渺小的哲学家”--能量是物质运动的量度 285
失业的痛苦和壮丽的感觉--自然界的统一性在于它的物质性 290
(十)人类认识自然、改造自然的两重性 295
《马可波罗游记》所掀起的“黄金渴望”--自然界的两重性 295
我们自己同时既是观众又是演员--认识自然的两重性 299
人类生活的两个世界正处于潜在的深刻矛盾中--改造自然的两重性 303