第一卷
第一章 科學是人類文化中最具革命性的力量
科學不僅是生產力，而且是強大的精神力量；科學不僅提供關於客觀規律的認識，而且提供了係統地認識世界和改造世界的方法，形成科學態度和科學精神。科學的本質在於它的預見能力，即科學理論的邏輯結構所具有的推理功能。任何科學理論都具有預言能力。科學理論的預見能力是科學真理性的表現，是科學實踐性的理論基礎。有了科學的預測，人類就有可能對自然力實施某種控製和利用，即使不能控製也能作出某種適應性的安排。
科學有真理和實踐兩個方麵。任何重大的科學發現的技術實踐都有兩麵性。達爾文的進化論曾被歪曲用於為強權政治辯護，原子核裂變和聚變的能量曾被用於製造原子彈，動物克隆技術濫用於人類自身的可能危害是不亞於原子彈的倫理的"基因彈"，還有人擔心信息技術也可能造出破壞信息秩序理性的"比特彈"。科學的偉大力量令人驚歎，科學濫用的災難令人震撼。
厄爾尼諾和拉尼娜現象帶給人類的災難越來越重。這不僅僅是天災，也有"人禍"--技術發展造成的地球生態環境的破壞。農業文明帶來了草原和森林的生態破壞，工業文明招致空氣、水體、土地和食品的汙染以及資源的匱乏。環境汙染是人口數量、人均消費量和單位產量的環境影響三個因素的乘積，但其不斷增加的惡化傾向主要不是由於人口和財富的增長，而是由於技術變化引起的單位產量的環境影響的增加。環境破壞並非技術發展的必然，而是政治家的權力野心和商人的金錢貪婪使然。而這又根源於人類對社會現象缺乏真正的科學認識。
發生在20世紀的兩次世界性的大戰，周期性的世界經濟危機，各國家裏的貧富不均、種族歧視、男女不平等，人類社會的這諸多失控和不和諧，歸根結底是因為人類對社會規律的無知。地球隻有一個，增長也有極限，和諧而又可持續的發展，需要對文化深層基礎的認識。文化的概念是作為人類的生存方式相對自然界而言的，按係統的觀點分析它包括技術、製度和觀念三個相互作用著的子係統。對於這種大文化係統，雖然至今仍沒有可靠的科學認識，但曆史還是大體上為未來提供了某種啟示。
當代科學在相對論、量子論、基因論和信息論的基礎上，分別在不同層次上描繪出的具體自然圖景是五大"標準模型"：宇宙大爆炸模型、物質結構的誇克-輕子模型、遺傳物質DNA分子的雙螺旋模型、認識的圖靈模型和地殼的板塊模型。當代科學麵臨著來自社會的三大挑戰；人類生存環境的惡化傾向、高技術評估的困難和科學與人文兩種文化的不平衡。這些挑戰是社會對科學需求的突出表現。在這種情況下，科學的社會效果甚至連同它的生命力，都取決於科學對其資源利用的程度、科學的目標與社會需求結合的程度、科學麵對社會需求的自我調節和應變能力。
科學自身發展的邏輯和社會需求的交彙點是新科學的生長點。在這種交彙點上當代科學走向表現出三大特征：走向複雜性和非線性(混沌學和其他非線性和複雜性研究領域)、走向極端和本原(宇宙的起源、生命的起源和智力的起源)、走向綜合和統一(物理科學中的局域性與全域性的統一，生命科學中的遺傳與進化的統一，認知科學中的精神與物質的統一)。並且這些走向還塑造著新的科學形象。
與按傳統理解科學相比，新科學有四個基本特征：第一，傳統理解的科學主張隻揭示能由任何科學家重複的知識，而新科學則把不可在先的現象和行為視為科學探索的重要對象；第二，傳統理解的科學把科學的社會運用視為科學之外的社會問題，而新科學則把它包括在科學探索的過程之中；第三，傳統理解的科學忽視價值因素或把它看得十分平淡，而新科學則把價值看作科學理性中的重要因素，因而使科學除了邏輯理性、數學理性和實驗理性之外又增加了價值理性；第四，傳統理解的科學知識係統是不關涉自身的，而新科學的知識係統則要求有評價自身的能力和方法。如果把這種新科學視為科學最基本的形式，那麼傳統理解的科學則應被認為是受嚴格限製的，是新科學的極限形式。
科學作為人類文化中最具革命性的力量，就在於它的解放力、開化力和趨同力。科學家們知道絕對真理無法達到而隻能逼近，而逼近就意味著放棄舊概念，接受新概念。科學中沒有教條，隻有方法，雖然方法也不是完善的，但卻是可以改進的。科學中沒有完全的必然，也沒有完全的懷疑。科學家感受到的錯誤逐漸減少，但他知道永遠不會減小到零，因此他總是要更加虛心才能前進。這就是科學精神的解放力，具備這種精神的人準備接受那些最令人震驚的結論和最革命的事實。因此科學是開放的，它的這種開放性使它具有任何保守都無法抗拒的力量。這正是科學的革命性和它的生命力的源泉。