《自然辩证法》写于1873年至1883年间。1871年巴黎公社失败后，欧洲工人运动进入低潮，为了积蓄力量，迎接革命新高潮的到来，工人阶级需要在思想上和理论上更好地武装自己，需要更完备的马克思主义的指导。在此之前，马克思已经多年致力于《资本论》的写作，力图揭示社会发展的辩证法（主要是资本主义经济运动的规律）。
作者简介：
肖广岭，现为清华大学科技与社会研究所教授，主要研究方向是科技政策与战略、科技与区域发展、科技与可持续发展、大学科研与研究生培养、科学认识论等。曾主持的首都科技与经济协调发展模型项目，获得市科技进步三等奖，长白山生态环境保护与可持续发展研究获得教育部科技进步三等奖。著作有《市县科技投入论》；《科技创新与区域发展——以区域创新体系能力建设为中心》等。
目录：
一、写作背景/002
二、成书过程和出版情况/004
三、书的结构/005
一、《导言》的第一部分/008
二、《导言》的第二部分/013
三、札记的主要思想/018
一、《反杜林论》旧序、论辩证法/024
二、神灵世界中的自然科学/027
三、形而上学派和辩证法派——毕希纳/031
四、自然科学家得受哲学的支配/031
第四章自然界的辩证法、辩证法的规律和范畴/035
一、辩证法/036
二、关于对立统一规律/040
三、辩证法的有关范畴/041
第五章认识自然的辩证法、认识论和辩证逻辑/049
一、辩证逻辑的两个基本原则/050
二、人类的活动对因果性作出验证/051
三、永恒的自然规律变成历史的自然规律/052
四、人的感官的特殊构造不是人的认识的绝对界限/053
五、概念的发展/054
六、判断的发展/055
七、假说是自然科学的发展形式/056
八、归纳和演绎/058
第六章物质运动的形式、自然科学的辩证法/063
一、运动的基本形式/064
二、自然科学的辩证法/069
第七章数学和各门自然科学中的辩证法/073
一、数学/074
二、力学、物理学和天文学/081
三、化学/093
四、生物学/095
第八章劳动在从猿到人的转变中的作用/103
第九章《自然辩证法》的影响和意义/109
一、广泛和深入的影响/110
二、重要的理论意义和现实意义/114
参考文献/117
章节选读：
总序读经典提高马克思主义理论素养
艾四林中央马克思主义理论研究和建设工程《马克思主义发展史》课题组首席专家
教育部高校研究生思想政治理论课分指导委员会副主任委员
教育部人文社会科学重点研究基地清华大学高校德育研究中心主任
清华大学马克思主义学院常务副院长
党的十七届四中全会作出了建设马克思主义学习型政党的重大战略决策。加强马克思主义经典著作的学习，提高广大党员干部的马克思主义理论素养，是建设马克思主义学习型政党的重要任务。党的十七届六中全会就推动社会主义文化大发展大繁荣作出了全面部署，并明确要求，要引导党员、干部深入学习马克思主义经典著作，系统掌握马克思主义立场、观点、方法。马克思主义经典著作蕴含和集中体现着马克思主义基本原理，是马克思主义理论的本源和基础。重视学习马克思主义经典著作，是我们党的优良传统。早在1945年的时候，毛泽东在党的七大上就提出要读5本马列主义经典著作的要求，到了1949年，党的七届二中全会要求广大干部要阅读和学习12本马列主义的经典著作。在新世纪新阶段，广大党员干部学习马克思主义经典著作，不仅有助于系统掌握马克思主义基本原理，增强马克思主义信仰，也有助于从源头上完整准确地理解中国特色社会主义理论体系，并学会运用马克思主义的立场观点方法来分析和解决改革开放和现代化建设中的实际问题。
高校思想政治理论课承担着对大学生进行系统的马克思主义理论教育的任务。在本科生的思想政治理论课课程体系中，虽然没有马克思主义经典导读这样的课程，但教师一般会推荐马克思主义经典著作作为必读书目，要求学生课下阅读，以加深大学生对马克思主义基本原理和中国化马克思主义的理解和认识。在目前的研究生思想政治理论课课程体系中，“马克思主义经典著作导读”就是其中的一门重要课程。特别是，对于全国马克思主义理论专业的研究生来说，“马克思主义原著研读”更是其必修的核心课程。因而，使青年学生拥有一套学习马克思主义经典的导读性著作，一直是我们着力探索的重要教学科研任务。
如何学习马克思主义经典著作？毋庸讳言，直接研读马克思主义经典著作的原始文本，是最好的学习途径。但是，马克思主义的经典文献可谓卷帙浩繁，仅仅就历史考证版（MEGA2）《马克思和恩格斯全集》而言，国际马克思恩格斯基金会（IMES）就计划出版120卷左右，《马克思恩格斯全集》中文1版有50卷（53册），《马克思恩格斯全集》中文2版出齐后将超过60卷，《列宁全集》也有38卷。让作为非专业学者的党政干部和青年学生去读这么多的原著，显然是不现实的。
有鉴于此，应中国民主法制出版社之邀，我们组织了以清华大学、北京大学等高校长期从事“马克思主义经典著作研读”和“马克思主义发展史”教学研究的教授为主的编写队伍，对精心挑选的马克思主义发展史上的一些经典文献进行导读，并分批陆续出版。在编写中，我们强调导读著作风格的通俗性和文风的可读性，要求每本导读著作的字数控制在10万字左右（个别除外），使之介于大部头研究专著和合集之间。目前，马克思主义经典的导读性著作的撰写，主要有如下两种形式：一种是把每一本马克思主义经典的导读写成一本大部头的专著；另一种是把若干马克思主义经典分章节加以介绍，然后汇成一本合集。相对来讲，前者的优势是研究精深、学术性强，其体例和风格主要适合专家学者，但相对于党政干部和青年学生而言，则显得有些深奥，往往会让读者产生畏难情绪；后者的优势是比较集中、简明扼要，但内容较为单薄，往往会使读者感觉不解渴。因此，我们这套丛书试图寻找更为合适的体例和风格，兼收上述两类导读著作的优点，从而起到积极的探索作用。
我们衷心希望这套丛书有助于广大党政干部和青年学生对马克思主义理论的学习，同时为推进马克思主义大众化作出一点我们应有的贡献。
2011年11月11日于北京清华园
第一章写作背景、成书过程和出版情况、书的结构
写作背景
《自然辩证法》写于1873年至1883年间。1871年巴黎公社失败后，欧洲工人运动进入低潮，为了积蓄力量，迎接革命新高潮的到来，工人阶级需要在思想上和理论上更好地武装自己，需要更完备的马克思主义的指导。在此之前，马克思已经多年致力于《资本论》的写作，力图揭示社会发展的辩证法（主要是资本主义经济运动的规律）。但在马克思、恩格斯看来，这对于他们的整体学说而言，是不完整的，还需要揭示自然运动的辩证法，从而使社会发展的辩证法和自然运动的辩证法相互补充、相互支撑，构成一个完整的体系。这样，写作《自然辩证法》的使命就历史地落在了恩格斯的肩上。
恩格斯既没有完成高中学业又没有正式上过大学，而19世纪以来自然科学的各个学科发展很快，所要学习和掌握的东西很多。但恩格斯迎难而上，刻苦钻研，广泛涉猎，不仅对当时自然科学已经达到的最新成就有较为全面、深入地把握，而且能从自然观、科技观、方法论等方面进行概括和总结，进而写出《自然辩证法》。
成书过程和出版情况
书的结构
在恩格斯逝世之前不久，他把本书手稿181个组成部分（10篇论文、169个札记和片段、2个计划草案）分成四束，依次是辩证法和自然科学、自然研究和辩证法、自然界的辩证法、数学和自然科学及札记。另外，恩格斯写的［总计划草案］和［局部计划草案］与其写的论文和札记大体相符合。这些对研究《自然辩证法》一书的体系结构很有参考价值。
《自然辩证法》中的札记与论文的内容是一致的，札记主要是为写作论文准备的素材。把论文和相应的札记联系起来，能更好地理解恩格斯的思想。1971年版中译本《自然辩证法》把论文和札记及片段分成两大部分编排；1984年版中译本《自然辩证法》则把论文和相应的札记及片段编排在一起。尽管两种排列方式各有优缺点，但后者更便于完整地理解恩格斯的思想。
因此，本导读以1984年版中译本《自然辩证法》为蓝本，该版本《自然辩证法》的内容包括十个部分：I［总计划草案］、II［自然科学的历史发展］、III［自然科学和哲学］、IV［自然界的辩证法、辩证法的规律和范畴］、V［认识自然的辩证法、认识论和辩证逻辑］、VI［物质运动的形式、自然科学的辩证法］、VII［数学和各门自然科学中的辩证法］、VIII［劳动在从猿到人的转变中的作用］、IX［各束手稿的名称目录］、X［《自然辩证法》准备材料］。鉴于上述内容，本书将对II—VIII部分进行导读。
鉴于《自然辩证法》的札记主要是为写作论文准备的素材，因此，本书的导读将以论文为主，以札记为辅助或参考。本书只有［认识自然的辩证法、认识论和辩证逻辑］部分没有论文，其他主体部分都有一篇或一篇以上的论文。
【本章注释】
[1]《爱因斯坦文集》第1卷，商务印书馆1976年版，第202页。
第二章自然科学的历史发展
这一部分有1篇论文《导言》和9篇札记。《导言》是《自然辩证法》一书的核心论文，其中心思想就是该书［总计划草案］第一条所说：“在自然科学中，由于它本身的发展，形而上学的观点已经成为不可能的了。”[1]辩证唯物主义自然观的产生有其历史必然性。
《导言》可以分为两部分。前一部分通过阐述和分析近代自然科学的诞生和发展，论证辩证唯物主义自然观取代形而上学自然观的历史必然性；后一部分基于当时的科学进展，概述了自然界的辩证发展过程，从而体现出辩证法来自于自然界而不是注入自然界。
《导言》的第一部分
首先，该部分阐述了近代自然科学是在普遍革命的社会背景下诞生和发展的。
近代自然科学可以在古希腊那里找到萌芽，但古希腊的自然科学主要是建立在直觉基础上的，没有系统的科学实验，没有从哲学中分化出来而成为独立的学科。到公元5世纪前后，欧洲进入中世纪，自然科学处于教会的统治之下，处于停滞状态。到中世纪后期，随着长达两百年的十字军东征，欧洲人发现了古希腊，发现了其曾有的人本主义思想及哲学、科学、艺术等遗产，引发了以文艺复兴为标志的思想解放运动、宗教改革运动，促进了城市经济和资本主义工商业的发展。“这是一次人类从来没有经历过的最伟大的、进步的变革，是一个需要巨人而且产生了巨人——在思维能力、热情和性格方面，在多才多艺和学识渊博方面的巨人的时代。”[2]近代自然科学就是在这种普遍革命的社会环境中诞生和发展的。
由于自然科学本身就是彻底革命的，会遭到保守势力的抵抗，甚至烧死正要发现血液循环过程的塞尔维特（1511—1553）和坚持“日心说”的布鲁诺（1548—1600）。可见，近代自然科学从其诞生开始就以血与火的文字写入人类编年史。
近代自然科学诞生的标志是1543年哥白尼（1473—1543）发表的《天体运行论》，即“日心说”。从此自然科学开始从神学中解放出来，得以加速发展。哥白尼能够提出“日心说”，除了本人的努力外，一方面受古希腊阿里斯塔克（约前310—前230年）“日心说”的启发，更重要的一方面要归功于当时普遍革命的社会环境。
其次，在近代自然科学前期（15世纪后期到18世纪末），基于当时自然科学的发展导致形而上学自然观的形成。
这一时期只有力学基本形成，自然科学的其他学科还处于搜集材料阶段。哥白尼以后，经过开普勒、伽利略、牛顿等人的努力，天文学-力学体系基本形成，并且力学成为带头学科，对其他学科的发展产生了很大影响。人们不仅用力学的观点研究机械运动，而且扩展到生物界和人类社会，乃至用力学的观点看待一切。与此同时，其他学科处于搜集材料阶段，分析的、孤立静止的研究方法占主导地位。在这样的科学背景下，形成了形而上学的自然观（或机械自然观），即认为自然界绝对不变。“不管自然界本身是怎样产生的，只要它一旦存在，那么在它存在的时候它始终就是这样。”[3]
可见，形而上学自然观的形成有其历史原因，并有一定的合理性。这里的合理性可以概括为如下三个方面：一是它是建立在经验、实验和实证基础上的，而不像古希腊那样主要依靠直觉；二是在近代自然科学初期，人们需要先把研究对象与周围的联系分离、孤立起来，以便进行深入研究；三是借用相对成熟的力学的思想、理论、方式方法对后发学科或领域的研究也是自然的和有效的。但这种合理性的范围和程度有其限度。正如恩格斯所说：“形而上学的思维方式，虽然在相当广泛的、各依对象的性质而大小不同的领域中是正当的，甚至必要的，可是它每一次都迟早要达到一个界限，一旦超过这个界限，它就要成为片面的、狭隘的、抽象的，并且陷入不可解决的矛盾，因为它看到一个一个的事物，忘了它们的相互联系；看到它们的存在，忘了它们的产生和消失；看到它们的静止，忘了它们的运动；因为它只见树木，不见森林。”[4]
形而上学自然观基本上是唯物主义的，但是不彻底。这种不彻底性除了有社会、历史、文化等外在原因外，也有其内在原因。因为自然界本身是普遍联系的、演化的和发展的，而形而上学自然观则看不到这种联系、演化和发展，认为自然界从来如此，今后还会如此。它要解释自然界的产生、演化和发展就需要借助超自然因素或力量，就会有牛顿关于神对于行星运行的“第一推动力”，就会有“创世说”，从而滑到唯心主义，接受神或上帝的存在。第三，近代自然科学后期（18世纪后期到整个19世纪）的发展在形而上学自然观上打开了一个个缺口，导致辩证唯物主义自然观的产生。
18世纪中叶以后特别是进入19世纪以来，自然科学在天文学、地质学、物理学、化学、生物学等领域都取得了突破性进展。在天文学中，1755年德国哲学家康德（1724—1804）发表了《自然通史和天体论》，提出了天体起源的星云说，即认为包括太阳系在内的宇宙中的天体是由原始的星云，经过吸引和排斥的矛盾运动，逐渐形成的。1796年法国科学家拉普拉斯（1749—1827）提出了与康德星云说类似的星云说，认为包括太阳系在内的宇宙星体是由原始炽热的星云，通过冷却收缩形成的。由于拉普拉斯的星云说有更加严格的数学和力学论证，并且人们通过光谱分析还发现了炽热的星云团的存在。这样，康德-拉普拉斯星云说得到人们的重视，产生了很大影响。星云说在形而上学自然观上打开了第一个缺口，表明宇宙天体，特别是太阳系不是从来如此，而是逐渐形成的，并且是通过自身的矛盾运动逐渐形成的，不需要神创，也不需要“神的第一推动力”。
在物理学中，1842年德国物理学家迈尔发表了《论无机界的力》这篇论文，表达了物理化学过程中能量守恒的思想，迈尔成为发表能量守恒与转化定律的第一人。差不多同时有多位不同国籍、不同领域的专业或业余爱好者发现了能量守恒与转化定律。这个定律表明，自然界中的各种力（机械力、电力、磁力、热力、化学亲和力等等）具有内在联系和统一性，从而在形而上学自然观上打开了第三个缺口。恩格斯本人对能量守恒与转化定律非常重视，不仅把它作为19世纪的三大发现之一，称其为“伟大运动的基本定律”，而且对其加以概括和总结，指出“运动的不灭不能仅仅从数量上去把握，而且还必须从质量上去理解”[5]。所谓量的方面，是指物质的运动既不能创造，也不能消灭，只能按照当量关系进行转化；所谓质的方面，是指物质各种运动形式的相互转化的能力不会丧失。这对于破除克劳修斯的宇宙热寂说很有意义。
在化学中，18世纪末至19世纪下半叶取得了一系列突破性进展，其中道尔顿的原子论和阿伏伽德罗的分子论、德国化学家味勒人工合成尿素、俄国化学家门捷列夫提出元素周期律对形而上学自然观有很大冲击。原子论和分子论为辩证唯物主义自然观奠定了更加坚实的物质基础；人工合成尿素填平了无机界和有机界之间的鸿沟；元素周期律不仅很好地说明了辩证法的量转化为质的规律，而且对宇宙的演化，特别是从轻核元素到重核元素的演化很有启发意义。
在生物学中，细胞学说和达尔文的生物进化论给形而上学自然观以致命打击。1838年德国植物学家施莱登提出了植物细胞结构理论，认为一切植物有机体都是由细胞发展出来的。1839年德国动物学家施旺进一步提出整个生物界都是由细胞构成的理论，即动物和植物的区分不是绝对的，一切生命有机体都是简单的细胞分裂、增殖和发展后形成的，整个有机界有着内在联系和有机统一性。1859年英国生物学家达尔文发表了《物种起源》，在借鉴前人研究成果的基础上，提出了生物进化论，认为通过生存竞争、适者生存，使得生物界由低级到高级不断进化。这给物种不变和神创论以致命打击。
总之，这一时期自然科学主要部门的突破性进展在形而上学自然观上打开了一个个缺口，展现了自然界相互联系、发展变化的关系，同时也为辩证唯物主义自然观的确立奠定了坚实的科学基础。正如恩格斯所说：“新的自然观的基本点是具备了：一切僵硬的东西融化了，一切固定的东西消散了，一切被当作永久存在的特殊东西变成了转瞬即逝的东西，整个自然界被证明是在永恒的流动和循环中运动着。”[6]马克思和恩格斯正是在概括和总结这些自然科学成就的基础上，创立了辩证唯物主义自然观。
辩证唯物主义自然观除了以近代后期自然科学成就为基础外，还继承了古代朴素的唯物论和辩证法思想，其不仅在整体上而且在细节上都超过了古希腊哲学思想。从古代朴素的自然观，到形而上学的自然观，再到辩证唯物主义自然观，不是简单的复归，而是否定之否定和螺旋式上升。
恩格斯当时已经意识到，辩证唯物主义自然观的建立是基于当时已有的自然科学成就，但自然科学是加速发展的，随着自然科学的发展，不仅可以填补本身的“缺陷”，而且会不断地证实乃至发展辩证唯物主义自然观。
《导言》的第二部分
该部分以辩证唯物主义自然观为指导，基于当时的科学进展，恩格斯概述了自然界的辩证发展过程，从而体现出辩证法来自于自然界而不是注入自然界。这一部分主要从两个方面进行阐述：一是从原始星云到人类社会的演化和发展；二是自然界无限循环和发展过程。
（一）从原始星云到人类社会的演化和发展
从原始星云到人类社会只是自然界无限发展过程的一个阶段。恩格斯描述了从原始星云到太阳系及地球的产生，从无机界到有机界的发展，从生命起源到人类起源及人类社会的发展。这是一种从简单到复杂、从低级到高级不断分化和演化的辩证发展过程。
首先，恩格斯根据康德-拉普拉斯的星云说简述了天体、星系的起源和发展，即认为银河系和河外星系、太阳系及太阳、行星和卫星是由炽热的星云，经过吸引和排斥的相互作用，不断地冷却和收缩，逐渐演化发展形成的。康德-拉普拉斯星云说是18世纪下半叶提出的，19世纪得到公认，但20世纪以来的现代天文学特别是现代宇宙学的诞生和发展，使人们对宇宙和天体的起源与演化的认识有了很大的发展。但这种认识的发展可以分为哲学层面和科学层面。在哲学层面，现代天文学和宇宙学不断证明康德-拉普拉斯星云说关于宇宙和天体是不断演化和发展的；在科学层面，现代天文学和宇宙学则取代了康德-拉普拉斯星云说。
例如，大爆炸宇宙学认为宇宙曾有过一段从热到冷的演化史，在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀的演化。这一从热到冷、从密到稀的演化过程就如同一次规模巨大的爆发。
根据大爆炸宇宙学的观点，大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期，温度极高，在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。
但是，因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的。
当温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要是气态物质，气体逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为我们今天看到的宇宙。
再如，现代天文学认为，恒星的起源和演化大体可以分为三个阶段：早期阶段，主要是气体云在引力的作用下形成恒星；中期阶段，星体内部开始进行核反应，直到核燃料消耗完为止，太阳就处于此阶段；晚期阶段，当核反应结束后，一些恒星会膨胀成为星际气体，一些恒星会坍缩成为各种致密天体，如白矮星、中子星、黑洞等。
在太阳系形成的过程中，太阳外围的尘埃相互结合，形成原始行星和卫星。原始地球也开始形成，地表温度慢慢升高。随着温度继续上升，表面物质开始熔化。这些熔融物质类似火山岩浆，覆盖在地球表面。随着岩浆覆盖面积逐渐增大，其中的挥发性物质逸出，形成了原始的大气。这种大气以水和碳酸气为主要成分，气压是现在的100多倍。后来，大气温度下降，大气中的水蒸气变成了水，降到地面形成了原始的海洋。这样，地球表面逐渐形成了岩石圈、水圈和气圈，此后又出现比较复杂的地质的、气象的运动变化。
随后，恩格斯阐述了人类的起源、演化和人类社会的发展。恩格斯认为，人类的出现是生物界不断分化和进化的产物，“人也是由分化产生的”[9]。从个体发育来看，人是从一个受精卵分化发育出来的最复杂的有机体。从生物系统进化来看，人类是古代类人猿通过劳动进化而来的。劳动促进了手、脚分工和直立行走；劳动（特别是集体劳动）促进了语言的产生和发展；劳动促进了人脑、思维和智慧的发展。
随着人类的出现，就开始了人类历史，特别是开始了人类主动创造历史的进程。“人类离开狭义的动物愈远，就愈是有意识地自己创造自己的历史，未能预见的作用、未被控制的力量对这一历史的影响就愈小，历史的结果和预定的目的就愈加符合。”[10]随着人类认识世界和改造世界能力的提高，人类越能按照自己的意愿，有目的、有计划地组织社会活动和经济活动，使自然和社会越来越适合人类的生存和发展。然而，在当时的资本主义国家，由于生产资料的私有制和自由竞争的市场经济，虽然生产能力有很大提高，但劳苦大众却日益贫困，十年一次经济大危机不断发生。而当时的经济学家们却把达尔文生物进化论所揭示的动物界的自由竞争、生存斗争当作人类社会的最高历史成就而加以颂扬。这对人类是多么辛辣的讽刺。
“只有一个在其中有计划地进行生产和分配的自觉的社会生产组织，才能在社会关系方面把人从其余的动物中提升出来，正像一般生产曾经在物种方面把人从其余的动物中提升出来一样。”[11]这就是说，只有推翻资本主义，建立社会主义和共产主义，全社会不是自发地而是有计划地组织生产和分配，人类才能摆脱盲目的动物状态，得到有序、健康发展。“一种新的历史时期将从这种社会生产组织开始，在这个新的历史时期中，人类自身以及他们的活动的一切方面，特别是自然科学，都将突飞猛进，光耀夺目，使以往的一切都黯然失色。”[12]
（二）自然界无限循环和发展过程
“一切产生出来的东西，都一定要灭亡。”[13]恩格斯用这一辩证法的重要思想说明，任何有限的事物都有生有灭。多少亿年以后，随着太阳热量的不断减少，地球上的人类和生物也会逐渐减少，最终消亡。地球和其他行星、太阳系、银河系、总星系都将不可避免地走向灭亡。
总之，宇宙或自然界是在物质运动无限循环中无限发展变化着。“物质在它的一切变化中永远还是物质，它的任何一个属性都不会丧失，因此，物质虽然在某个时候一定以铁的必然性在地球上毁灭自己最高的精华——思维着的精神，而在另外的某个地方和另外的某个时候一定又以同样的铁的必然性把它重新产生出来。”[19]
札记的主要思想
第一，自然科学的发展依赖生产的发展及其他社会条件。恩格斯通过考察自然科学各个部门的循序渐进和相互作用指出，“科学的发生和发展一开始早就被生产所决定”[20]。“如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以预料不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的高速发展起来，那末，我们要再次把这个奇迹归功于生产。”[21]这就是说，自然科学的发生和发展依赖于生产，这是第一的或基本的方面。当然，自然科学的发展又会促进生产的发展，进而相互作用、共同发展。
自然科学的发展还需要其他社会条件。恩格斯通过阐述欧洲文艺复兴时期不是古希腊的简单再现，而是“否定之否定”，是更高层次的发展，说明近代自然科学诞生和发展的新的社会条件，并且离不开这样的社会条件。
第二，人们自然观的发展与自然科学的发展有着密切的联系。自然科学的发展不断打击宗教神学和唯心主义自然观，不断促进唯物主义自然观的发展。“上帝在信仰他的自然科学家那里所得到的待遇，比在任何地方所得到的都更坏。”[22]“在科学的猛攻之下，一个又一个部队放下了武器，一个又一个的堡垒投降了，直到最后，自然界全部无限的领域都被科学所征服，而且不再给造物主留下一点立足之地。”[23]即使一些自然科学家还有宗教观念，但其作用会受到很大限制。“牛顿还让上帝来作‘第一推动’，但是禁止上帝在他的太阳系中进行任何进一步的干涉。”[24]
[1]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第3页。
[2]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第6页。
[3]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第9页。
[4]恩格斯：《反杜林论》，人民出版社1970年版，第19页。
[5]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第21页。
[6]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第15页。
[7]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第17页。
[8]米勒模拟实验（Miller’ssimulatedexperiment）是一种模拟在原始地球还原性大气中进行雷鸣闪电能产生有机物（特别是氨基酸），以论证生起源的化学进化过程的实验。1953年由美国芝加哥大学研究生米勒（S.L.Miller）在其导师尤利（H.C.Urey）指导下完成。
[9]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第17页。
[10]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第18页。
[11]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第19页。
[12]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第19页。
[13]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第19页。
[14]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第20页。
[15]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第20页。
[16]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第21页。
[17]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第22页。
[18]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第23页。
[19]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第23页。
[20]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第27页。
[21]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第27页。
[22]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第33页。
[23]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第33页。
[24]［德］恩格斯：《恩格斯自然辩证法》，于光远等译编，人民出版社1984年版，第33页。
第三章自然科学和哲学
在［自然科学和哲学］部分包括两篇论文，即“《反杜林论》旧序、论辩证法”和“神灵世界中的自然科学”，还包括15个札记。在这15个札记中只有“毕希纳”被冠以［形而上学派和辩证法派］标题，其他14个被冠以［自然科学家得受哲学的支配］标题。
《反杜林论》旧序、论辩证法
这篇论文原打算作为《反杜林论》一书的序言，可能恩格斯写出此文后感觉作为书的序言，篇幅太长了，又为《反杜林论》写了一篇较短的序言，而把此文称为“《反杜林论》旧序、论辩证法”，并将此文放入《自然辩证法》手稿第二束（自然研究和辩证法）中。本文可以分为三部分：
（一）《反杜林论》写作的起因和目的
（二）自然科学进入理论领域非常需要辩证法及理论思维
进入19世纪，从总体上看自然科学从以前的搜集材料为主进入整理材料为主的理论综合阶段，经验的认识方法不够用了，需要运用理论思维方法。但当时很多科学家深受经验主义和形而上学思想方法的影响，不利于自然科学理论的发展。
当自然科学进入理论综合阶段，“建立各个知识领域相互间的正确联系，也同样成为不可避免的。因此，自然科学便走进了理论的领域，而在这里经验的方法就不中用了，在这里只有理论思维才能有所帮助。”[1]而要培养人们的理论思维能力，就需要学习以往的哲学，掌握辩证法。“恰好辩证法对今天的自然科学来说是最重要的思维形式，因为只有它才为发生于自然界中的发展过程，为自然界中的普遍联系，为从一个研究领域到另一个研究领域的过渡提供类似物，并从而提供说明方法。”[2]
以往的哲学，包括历史上的辩证的自然观念或辩证的自然图景，能给自然科学的理论综合提供启示。例如，古希腊的原子论就能为19世纪道尔顿以来的原子论提供很多重要启示。而那些埋头于经验的科学家，不了解以往的哲学和思维的历史发展，往往要走很多弯路，很难有理论上的建树。“熟知人的思维的历史发展过程，熟知各个不同的时代所出现的关于外在世界的普遍联系的见解，对理论自然科学来说也是必要的，因为这为理论自然科学本身所建立起来的理论提供了一个准则。”[3]恩格斯还强调，“一个民族想要站在科学的各个高峰，就一刻也不能没有理论思维”[4]。并对当时德国哲学领域的倒退和自然科学领域忽视辩证法的现象提出批评，“正当自然过程的辩证性质以不可抗拒的力量迫使人们不得不承认它，因为只有辩证法能够帮助自然科学战胜理论困难的时候，人们却把辩证法和黑格尔派一起抛到大海里去了，因而又无可奈何地陷入了旧的形而上学”。因而“最终的结果是现在盛行的理论思维的纷扰和混乱”。[5]要克服这种纷扰和混乱就需要实现“从形而上学的思维复归到辩证的思维”[6]。
（三）学习辩证法能加快自然科学家“复归到辩证法思维”
恩格斯指出，这种复归有自发和自觉两种道路。所谓自发的道路就是“仅仅由于自然科学的发现本身所具有的力量而自然地实现”[7]，但这是一条漫长的、困难的道路。所谓自觉的道路就是“仔细研究辩证哲学”，特别是古希腊哲学和德国古典哲学，能大大地缩短这一进程，可以说是一条捷径。
古希腊哲学是辩证哲学的一个形态，它把自然界作为一个相互联系、相互作用的整体加以考察，虽然在细节方面不如17世纪和18世纪的形而上学，但在总的方面则胜过形而上学。古希腊哲学还有很多天才思想的萌芽，对近、现代自然科学理论的建立和发展有很大启发。
德国古典哲学（从康德到黑格尔）是辩证哲学的第二个形态，特别是黑格尔的辩证法对自然科学理论的建立和发展很有启发意义。黑格尔的辩证法是唯心主义的、“头足倒立”的辩证法，但它系统地阐述了事物的联系和发展。只要去掉其唯心主义，就能发现其合理内核，对自然科学理论的建立和发展有很大启发。
为了阐明对黑格尔“头足倒立”的辩证法再正过来的态度，恩格斯还与科学史上的一些案例进行类比，指出“在自然科学本身中，我们也常常遇到这样一些理论，在这些理论中真实的关系被颠倒了，映像被当作了原形，因而这些理论需要一个同样的倒置”[8]。例如，从热素说到机械的热理论，从燃素说到拉瓦锡的氧化理论就属于这种情况。
对于当今的科学家而言，虽然恩格斯所提出的学习古希腊哲学和德国古典哲学仍有助于提高辩证思维能力，但更重要的是学习唯物辩证法，掌握辩证唯物主义自然观、科学观和认识论与方法论。
神灵世界中的自然科学
这篇论文的题目本身就是一种讽刺，即讽刺一些自然科学家，采取经验主义的态度，把所谓的神灵和江湖骗术当做自然科学的研究对象。这篇论文着重揭示经验主义对自然科学的危害，强调辩证思维对自然科学的重要性。
经验无疑是自然科学研究的基础，但如果片面地强调经验，轻视理论思维就会走向反面，成为降神术和江湖骗术的牺牲品。近代自然科学的始祖弗朗西斯?培根（1561—1626）和最重要奠基者艾萨克?牛顿（1643—1727）都曾经片面强调经验和归纳法而走入歧途。培根“早就渴望他的新的经验归纳法被用来首先达到延长人的寿命，某种程度上的返老还童，改变身体的形态和容貌，把一个躯体换成另一个躯体，创造新的人种，获得腾空飞行和引起暴风雨的本领（现在看来，培根当时一些想法仍是幻想）。”[9]牛顿“在晚年也埋头于注释约翰启示录”[10]。
这篇论文重点的批判对象是当时三位受经验主义严重影响而走入歧途的科学家：阿尔弗勒德?华莱士、威廉?克鲁克斯、策耳纳。
恩格斯还根据自己的亲身经历和科学分析，揭露江湖术士表演所谓催眠颅相学的骗人把戏，指出“华莱士先生的热情却使得他一再地自己欺骗自己”，批评“华莱士先生对于这些奇迹在科学上的确立和证实，是处理得何等轻率”[12]。
现在看来，对于一个科学家而言，华莱士相信降神术明显是走入了歧途，而对于他相信催眠颅相学也是走入了歧途则需要加以说明，因为后者往往更容易披上科学的外衣。催眠颅相学是当时催眠学说和颅相学拼凑而成的江湖骗术。当时的催眠的学说是动物磁力说，由奥地利医生麦斯默尔（1734—1815）提出，即认为人的身体内有一种神秘的“动物磁力”，可以传给其他人，影响其精神和肉体，驱散病魔。颅相学是德国医生（也是解剖学家和心理学家）加尔（1758—1828）所创立的，即把脑的生理研究与脑型、颅骨的形状简单地混同起来，认为人脑是心理活动的器官，脑的各区域是心理活动的特殊器官，而人脑的型式与颅骨的外形相当。显然，颅相学用颅骨外形推断人类的复杂心理活动是错误的。催眠颅相学则是江湖术士们利用两个远非正确的学说，特别是其神秘主义部分拼凑而成的伪科学。
威廉?克鲁克斯是英国化学家，是化学元素铊的发现者和辐射计的发明者。“克鲁克斯先生大约从1871年起开始研究唯灵论者所宣布的那些东西，为着这个目的应用了一整套物理学的和力学的仪器，弹簧秤、电池等等。”[13]但他并没有戴着更重要的“仪器”——怀疑——批判的头脑来进行研究，因而很快就像华莱士一样，被“神媒”完全俘获了。
克鲁克斯还把他对神媒的很多研究写成了一本书，名为《灵学现象研究》，并成为1882年伦敦灵学研究学会的创始者之一。事实上，克鲁克斯在对神媒现象进行观察和研究时，已经失去了科学家最基本的品质，当“神媒”库克小姐在降神会上的造假被揭穿后，他没有表现出一个科学家应有的科学态度，甚至参与造假活动。
恩格斯在揭露和科学地分析、批判了催眠颅相学、降神术、第四维空间等以后指出，从自然科学到神秘主义的最可靠途径就是蔑视一切理论、不相信一切思维的最肤浅的经验论。“证明神灵存在的不是先验的必然性，而是华莱士先生、克鲁克斯先生之流的经验的观察。”[15]随后，恩格斯提出了他的著名论断：“人们蔑视辩证法事实上是不能不受惩罚的。人们可以对一切理论思维随便怎么样轻视，可是没有理论思维，人们就是两件自然界的事实也不能联系起来，或者对二者之间所存在的联系都不能了解。”[16]
恩格斯还深刻地指出：“事实上，单凭经验是对付不了唯灵论者们的。第一，那些高级的现象，只是在有关的研究者已经着迷到——正像克鲁克斯自己天真地叙述的那样——只看得见他应当或希望看到的东西时，才能够显现出来。第二，唯灵论者们毫不在乎成百件的所谓事实被揭露出是骗局，成打的所谓神媒也被揭露出是一些平凡的江湖骗子。除非把那些所谓奇迹每一件每一件地揭穿，否则他们仍然留有足够的活动地盘，就像华莱士利用伪造的神灵照片明明白白的所说的一样。伪造的东西的存在，正好证明了真实的东西的真实。”[17]
历史有着惊人的相似性。20世纪80年代在我国流行的耳朵认字、意念制动等特异功能现象与恩格斯当年揭露和批判的催眠颅相学、降神术、第四维空间等江湖骗术极为相似。特别是当特异功能的表演不成功或假象被揭穿以后，其表演者和特异功能支持者的辩解理由也与恩格斯所揭露的辩解理由相似，其辩解的理由包括，由于在场的一些观察者不相信特异功能表演，造成了不利的“气场”，导致表演不成功；或者特异功能的出现是有概率的。甚至当特异功能的造假被揭露出来以后，也有辩解理由，诸如鱼龙混杂，不能因此而否定特异功能，等等。同样的，我国也有一些科学家在特异功能面前，单凭“眼见为实”而忽视理论思维，结果上当受骗。