張云飛

在恩格斯生前留下的《自然辯證法》(1873—1882)手稿的基礎(chǔ)上，“自然辯證法”成為馬克思主義理論體系的重要內(nèi)容。自然辯證法是馬克思主義的自然觀、科學(xué)技術(shù)觀、科學(xué)技術(shù)方法論和科學(xué)技術(shù)社會學(xué)的總稱。但是，西方馬克思主義早期代表人物認(rèn)為，自然辯證法只是恩格斯的個人想象，而馬克思根本沒有這方面的思想。其實，馬克思除了在其一系列著作中直接表明了自然辯證法思想之外，還提出了一系列具有思想實驗意義的自然辯證法設(shè)想。這些設(shè)想同樣表達(dá)了馬克思的自然辯證法思想。這里，我們僅從“思想外史”的角度，簡略地考察一下馬克思自然辯證法思想實驗的歷史、內(nèi)容和價值。

一、反對錯誤科技思潮和討論“自然辯證法”構(gòu)想

1871年巴黎公社失敗后，不僅各種披著科學(xué)外衣的唯心主義、復(fù)活康德主義的不可知論、形而上學(xué)大行其道，而且庸俗唯物主義、社會達(dá)爾文主義、機(jī)會主義也蔓延開來。德國醫(yī)生畢希納是庸俗唯物主義和社會達(dá)爾文主義的代表。由于庸俗唯物主義和社會達(dá)爾文主義具有嚴(yán)重的政治危害，因此，當(dāng)1872年底畢希納的著作《人及其過去、現(xiàn)在和將來在自然界中的地位》第二版發(fā)行時，恩格斯決定寫一部批判畢希納的著作。這就是《自然辯證法》的創(chuàng)作初衷，“《自然辯證法》最初也是作為《反畢希納論》而構(gòu)思的”[注]戴維·麥克萊倫：《馬克思以后的馬克思主義》，8頁，北京，中國人民大學(xué)出版社，2008。。馬克思不僅參與了這場斗爭，而且與恩格斯持有相同立場。

1867年5月1日以后，馬克思在與恩格斯、庫格曼等人的通信中多次提到畢希納及其著作《關(guān)于達(dá)爾文的物種變異理論的六次演講》。馬克思之所以對其著作感興趣，就在于它否定細(xì)胞是物質(zhì)的原生形態(tài)，承認(rèn)起始點是一種無定形而能收縮的蛋白質(zhì)團(tuán)。馬克思對畢希納的錯誤進(jìn)行了嚴(yán)厲批判，主要表現(xiàn)在：第一，批判庸俗唯物主義。雖然畢希納之流也承認(rèn)物質(zhì)的客觀性，但是，他們將意識看作是從屬于物質(zhì)的東西，認(rèn)為大腦產(chǎn)生意識就像膽囊分泌膽汁一樣。對此，馬克思指出，畢希納的唯物主義是膚淺的，屬于庸俗唯物主義。庸俗唯物主義與辯證唯物主義有著本質(zhì)區(qū)別，并且背離了一般唯物主義原則。第二，批判否認(rèn)辯證法的錯誤做法。畢希納之流認(rèn)為，他們早已把可憐蟲黑格爾埋葬了以后，馬克思和恩格斯及其他一些人竟還嚴(yán)肅地對待死狗黑格爾，這是不可理喻的；并認(rèn)為黑格爾辯證法是精神騙局。對此，馬克思指出，庸俗唯物主義之所以是庸俗的，就在于他們不懂得辯證法。第三，批判社會達(dá)爾文主義。畢希納之流妄圖根據(jù)達(dá)爾文生存斗爭學(xué)說解釋社會生活，用智力高低來劃分階級和等級。馬克思指出，這樣一來，全部歷史可以納入“生存斗爭”這個“唯一的偉大的自然規(guī)律”；把“每一個具體的斗爭都變成‘生存斗爭’”這句話變成馬爾薩斯關(guān)于“人口的狂想”就行了。[注]《馬克思恩格斯全集》，第32卷，671-672頁，北京，人民出版社，1974?？梢姡鐣_(dá)爾文主義不僅具有唯心主義性質(zhì)，而且成為機(jī)械主義的典型。顯然，馬克思參與了“反畢希納論”的構(gòu)思。

隨著反畢希納斗爭的深入，恩格斯認(rèn)為有必要從正面集中闡述馬克思主義對自然和科學(xué)技術(shù)的基本看法，這樣，就開始了《自然辯證法》的創(chuàng)作。

其實，“自然辯證法”一詞并非恩格斯原創(chuàng)。1865年，杜林出版過一部名為《自然辯證法》的著作。杜林是機(jī)會主義的代表。由于這種平庸的思想在黨內(nèi)造成了危害，因此，1876年5月25日，馬克思致信恩格斯提出，必須展開批判杜林主義的斗爭。在馬克思建議下，恩格斯不得不放下手頭正在撰寫的《自然辯證法》，創(chuàng)作了《反杜林論》。反對杜林的斗爭暫時中止了恩格斯創(chuàng)作《自然辯證法》的工作。1876年10月7日，馬克思談到，恩格斯正忙于寫作批判杜林的著作,這對他來說是一個巨大犧牲，他不得不為此而停寫更加重要得多的著作。在馬克思看來，《自然辯證法》是比《反杜林論》更加重要的著作。1877年1月21日，馬克思向友人提出請求，如果您偶爾見到特勞白博士的時候，請?zhí)嵝阉幌拢饝?yīng)把他已出版的著作目錄寄給我，這對恩格斯很重要，他正在寫關(guān)于自然哲學(xué)的著作，并打算比以往任何人更多地指出特勞白的科學(xué)功績?？梢?，馬克思支持恩格斯創(chuàng)作《自然辯證法》的工作，并盡量給予幫助。1882年11月23日，恩格斯在致馬克思的信中談到自己在電學(xué)研究方面的收獲后提出，“現(xiàn)在必須盡快地結(jié)束自然辯證法”[注]《馬克思恩格斯全集》，第35卷，115頁，北京，人民出版社，1973。。這里，恩格斯明確地將自己創(chuàng)作的著作稱為“自然辯證法”。不僅如此，馬克思直接撰寫了《反杜林論》經(jīng)濟(jì)學(xué)編中的《〈批判史〉論述》一章?？梢姡R克思也參與了《反杜林論》的構(gòu)思和部分寫作。

完整意義上的《自然辯證法》的創(chuàng)作始于1873年5月30日。這一天，恩格斯寫信給馬克思，詳細(xì)地敘述了《自然辯證法》一書的基本思想和構(gòu)思計劃：自然科學(xué)的對象是運(yùn)動著的物質(zhì)，即物體。同時，恩格斯寫下了一段札記，認(rèn)為“自然科學(xué)的辯證法”的對象是運(yùn)動著的物質(zhì)。這里，“自然科學(xué)的辯證法”或許是恩格斯對《自然辯證法》的最早稱呼，物質(zhì)運(yùn)動和運(yùn)動形式是其關(guān)注的核心范疇。次日，馬克思給恩格斯回信說，我很高興剛剛收到你的來信。但是，我沒有時間對此進(jìn)行認(rèn)真思考，并和“權(quán)威們”商量，所以，不敢冒昧地發(fā)表自己的意見。這里的“權(quán)威們”是指肖萊馬和穆爾這些投身于無產(chǎn)階級革命事業(yè)的科學(xué)家。但是，剛落筆到此，肖萊馬到馬克思的住處來看望馬克思，他閱讀恩格斯的來信后在信上幾處寫下了這樣的邊注：“很好，這也是我個人的意見。”“完全正確！”“這是最根本的！”[注]但是，他不準(zhǔn)備發(fā)表更詳盡的意見。因此，馬克思在回信中寫道：“肖萊馬讀了你的信以后說，他基本上完全同意你的看法，但暫不發(fā)表更詳盡的意見?！盵注]《馬克思恩格斯全集》,第33卷,85-86、89頁,北京,人民出版社,1973。顯然，與肖萊馬一樣，馬克思基本上同意恩格斯的看法。

綜上，馬克思不僅知曉恩格斯創(chuàng)作《自然辯證法》的過程和《自然辯證法》的名稱，而且親自參與了制定“自然辯證法”的研究計劃。

二、關(guān)注最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)和廓清馬克思主義科學(xué)基礎(chǔ)

大約從19世紀(jì)50年代開始，馬克思密切關(guān)注自然科學(xué)的最新發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)作了一系列的“科學(xué)筆記”。在此過程中，馬克思廓清了科學(xué)共產(chǎn)主義理論的科學(xué)基礎(chǔ)。

(一)關(guān)注能量守恒和轉(zhuǎn)化定理

1864年8月17日，馬克思說：“不久以前我偶然看到自然科學(xué)方面一本很出色的書——格羅夫著的《物理力的相互關(guān)系》。他證明：機(jī)械運(yùn)動的力、熱、光、電、磁及化學(xué)性能，其實都不過是同一個力的不同表現(xiàn)，它們互相演化、替換、轉(zhuǎn)化，等等。他非常巧妙地排除了那些令人厭惡的物理學(xué)形而上學(xué)的胡話，像‘潛熱’(不亞于‘不可見光’)、電的‘流質(zhì)’以及諸如此類為了給思想空虛之處及時找個字眼來填補(bǔ)而采取的非常手段?！盵注]此外，馬克思于1865年兩次談到丁鐸爾的日光分解，認(rèn)為這是那個時代最卓越的試驗之一。

(二)關(guān)注細(xì)胞理論和生命問題

1864年7月4日，馬克思在給恩格斯的信中談到，自己正在閱讀施旺的《用顯微鏡考察動植物的結(jié)構(gòu)和生長的協(xié)調(diào)一致》和施萊登的《關(guān)于植物起源的資料》。同時，他還閱讀了有關(guān)生理學(xué)、組織學(xué)和解剖學(xué)的著作。1864年8月31日，馬克思在給恩格斯的信中提到了格羅夫的著作，認(rèn)為格羅夫無疑是英國(甚至包括德國在內(nèi))自然科學(xué)家中最有哲學(xué)思想的科學(xué)家；相比之下，“我們的朋友施萊登雖然由于某種誤會而發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞，但是他卻具有追求庸俗口味的天賦秉性”[注]《馬克思恩格斯全集》，第30卷，666-667、415頁，北京，人民出版社，1975。。這樣，馬克思突出了理論思維對于科學(xué)研究工作的重要性。1866年6月9日，馬克思在致恩格斯的信中，談到了以羅班為首的整個新法蘭西顯微鏡生理學(xué)派，贊同自然發(fā)生的觀點。1875年6月18日，馬克思談到了人造細(xì)胞的問題，在馬克思看來，這還不是天然細(xì)胞，因為它們里面沒有核。同時，馬克思堅持從地球自身物質(zhì)演化而非地球之外來尋找生命起源。

(三)關(guān)注達(dá)爾文的生物進(jìn)化論

1860年11月底至12月19日，馬克思閱讀了達(dá)爾文《物種起源》一書。1860年12月19日，馬克思認(rèn)為，生物進(jìn)化論為自己的觀點提供了自然史的基礎(chǔ)。1861年1月16日，馬克思指出，達(dá)爾文《物種起源》不僅第一次給了自然科學(xué)中的“目的論”以致命的打擊，而且也根據(jù)經(jīng)驗闡明了自己理論的合理意義。這樣，就進(jìn)一步恢復(fù)了唯物論的權(quán)威。進(jìn)而，馬克思將生物進(jìn)化論和唯物史觀聯(lián)系起來，認(rèn)為《物種起源》可以用來當(dāng)作歷史上的階級斗爭的自然科學(xué)根據(jù)。同時，馬克思也清醒地意識到了達(dá)爾文的局限性。馬克思除了指出其表述方式存在問題外，在1862年6月18日給恩格斯的信中指出，“達(dá)爾文在動植物界中重新認(rèn)識了他的英國社會及其分工、競爭、開辟新市場、‘發(fā)明’以及馬爾薩斯的‘生存斗爭’。這是霍布斯所說的一切人反對一切人的戰(zhàn)爭，這使人想起黑格爾的《現(xiàn)象學(xué)》，那里面把市民社會描寫為‘精神動物世界’，而達(dá)爾文則把動物世界描寫為市民社會”[注]《馬克思恩格斯文集》，第10卷，184頁，北京，人民出版社，2009。。顯然，馬克思反對達(dá)爾文把關(guān)于自然界物競天擇、適者生存的規(guī)律簡單地照搬照抄到人類社會，更反對用生物進(jìn)化論為階級社會中的剝削現(xiàn)象辯護(hù)。

為了捍衛(wèi)生物進(jìn)化論，赫胥黎挺身而出，成為“達(dá)爾文的斗犬”。在這場嚴(yán)酷的斗爭中，他的《人類在自然界的位置》《脊椎動物解剖學(xué)手冊》《進(jìn)化論和倫理學(xué)》等著作先后出版。這些作品也成為馬克思、恩格斯的讀物。赫胥黎經(jīng)常到政府為工人開辦的免費(fèi)夜校去講課。在19世紀(jì)60年代初期，馬克思不僅鼓勵周圍的人去聽赫胥黎的演講，而且他親自去聽講。1868年11月8日，赫胥黎在愛丁堡作了題為《論生命的物質(zhì)基礎(chǔ)》的演講。對此，1868年12月12日，馬克思嚴(yán)肅地指出：“赫胥黎最近在愛丁堡所作的演講，再次表現(xiàn)出比近幾年更具有唯物主義的精神，但他又給自己留了一條新的后路。當(dāng)我們真正觀察和思考的時候，我們永遠(yuǎn)也不能脫離唯物主義。但這一切只有運(yùn)用在因果關(guān)系上才是正確的，而‘你們的偉大的同鄉(xiāng)休謨’也已經(jīng)證明，這些范疇與自在之物沒有任何關(guān)系。因此，你們愿意相信什么就可以相信什么。這正是需要證明的?！盵注]《馬克思恩格斯全集》，第32卷，213頁，北京，人民出版社，1974?？梢?，馬克思充分肯定了赫胥黎的唯物主義立場，也嚴(yán)肅地批評了其不可知論。

一般來講，上述三大科學(xué)發(fā)現(xiàn)是馬克思主義產(chǎn)生的科學(xué)基礎(chǔ)。馬克思既肯定了這些自然科學(xué)最新發(fā)現(xiàn)對于確立自然辯證法的意義，又批判了這些發(fā)現(xiàn)者的唯心主義、形而上學(xué)、不可知論和社會達(dá)爾文主義等錯誤，從而廓清了科學(xué)共產(chǎn)主義理論的自然科學(xué)地平線。

三、創(chuàng)作“生態(tài)學(xué)筆記”和提出生態(tài)自然觀的設(shè)想

19世紀(jì)50年代之后，從資本邏輯批判的高度，馬克思研究了影響和制約自然可持續(xù)性的社會問題，閱讀和摘錄了大量與生態(tài)學(xué)有關(guān)的科學(xué)文獻(xiàn)，形成了“生態(tài)學(xué)筆記”，在此基礎(chǔ)上，馬克思同恩格斯一道開啟了生態(tài)自然觀的發(fā)展方向。

馬克思是以研究自然哲學(xué)的方式登上理論研究舞臺的。馬克思在其《博士論文》中，通過揭示德謨克利特和伊壁鳩魯在自然哲學(xué)上的差別，已確立了物質(zhì)自我運(yùn)動的科學(xué)原則，初步實現(xiàn)了唯物論和辯證法的統(tǒng)一。馬克思在1858年2月22日給拉薩爾的信中，在1864年4月14日給自己的表舅菲力浦斯的信中，再次回到伊壁鳩魯?shù)恼擃}上，依舊肯定其唯物主義立場。顯然，馬克思的自然哲學(xué)一開始就與黑格爾的自然哲學(xué)存在本質(zhì)差別。

馬克思在創(chuàng)立唯物史觀和發(fā)現(xiàn)剩余價值理論的過程中，在《1844年經(jīng)濟(jì)學(xué)哲學(xué)手稿》中提出了“人化自然”的思想，在《德意志意識形態(tài)》中提出了“歷史的自然”的思想，在《資本論》及其手稿中集中表達(dá)了自己對自然的看法，在《評阿·瓦格納的〈政治經(jīng)濟(jì)學(xué)教科書〉》中將人與自然的關(guān)系區(qū)分為價值、實踐和理論三種類型。這樣，就勾勒出了辯證唯物主義自然觀的總體面貌。

隨著資本主義農(nóng)業(yè)的發(fā)展，造成了土地不可持續(xù)性問題。從1840年以后的30年里，德國化學(xué)家李比希開始研究生物化學(xué)和農(nóng)業(yè)化學(xué)，用實驗方法證明，應(yīng)該施用無機(jī)肥料來提高農(nóng)業(yè)收成。從19世紀(jì)50年代開始，馬克思開始關(guān)注和研究土地的可持續(xù)性問題。1851年8月至11月，他特別研究了農(nóng)學(xué)和農(nóng)業(yè)化學(xué)問題，專門閱讀了李比希和約翰斯頓的著作。到60年代，由李比希理論引發(fā)的土地肥力遞減的辯論進(jìn)一步激烈。1865年12月，馬克思集中精力研究李比希和申拜因有關(guān)農(nóng)業(yè)化學(xué)的著作。1866年2月20日，他在致恩格斯的信中指出：“由李比?！l(fā)現(xiàn)’并推動申拜因進(jìn)行他的研究的事實是：土壤上層所含的氨總是比下層的多，雖然，由于植物吸收，土壤上層所含的氨似乎應(yīng)當(dāng)少些。這個事實是所有的化學(xué)家所公認(rèn)的?！盵注]《馬克思恩格斯全集》，第31卷，185頁，北京，人民出版社，1972。在《資本論》第一卷中，馬克思認(rèn)為，李比希不朽功績之一在于，從自然科學(xué)觀點出發(fā)闡明了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的消極方面。據(jù)此，馬克思在起草《資本論》第三卷地租部分時提出，資本主義生產(chǎn)方式造成了人與自然之間物質(zhì)變換的斷裂。

在《資本論》第一卷出版之后，馬克思的視野擴(kuò)展到了李比希之外的科學(xué)成果當(dāng)中。1868年3月25日，馬克思在給恩格斯的信中指出，必須認(rèn)真研究全部近代和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)。在這方面，物理學(xué)派同化學(xué)派是對立的。1867年12月下半月，他繼續(xù)研究有關(guān)農(nóng)業(yè)著作。1874年2月至3月初，他對植物生理學(xué)和干預(yù)土地的人工肥料理論進(jìn)行研究，閱讀了約·奧的《李比希的土壤貧瘠化學(xué)說和經(jīng)濟(jì)人口論》一書和其他農(nóng)業(yè)化學(xué)方面的著述。1875年11月至12月，馬克思研究了農(nóng)業(yè)化學(xué)，對恩格爾加爾特的《農(nóng)業(yè)化學(xué)基礎(chǔ)》一書做了詳細(xì)摘要，還研究了有關(guān)物理學(xué)和俄國農(nóng)業(yè)問題等方面的著作。1878年5月底至6月，馬克思繼續(xù)研究農(nóng)業(yè)化學(xué)和地質(zhì)學(xué)，閱讀了朱克斯、約翰斯頓、科佩等人的著作，并做了摘錄。在“地質(zhì)學(xué)與農(nóng)業(yè)的關(guān)系”這一大標(biāo)題下，馬克思思考了土地種類的產(chǎn)生和可用性等問題，考察了劣等的天然不肥沃的土地后來用于耕種的例子。在關(guān)于弗·舍德勒的著作《自然，包括物理學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、礦物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生理學(xué)、植物學(xué)和動物學(xué)的學(xué)說》1852年版的筆記中，也包含同樣的內(nèi)容。在此期間，馬克思特別注意到了巖石的風(fēng)化問題，將地學(xué)和農(nóng)學(xué)聯(lián)系起來。其實，馬克思、恩格斯在論述亞細(xì)亞生產(chǎn)方式的問題時，已經(jīng)談?wù)撨^氣候、土壤、農(nóng)業(yè)和社會制度之間的復(fù)雜關(guān)系。馬克思晚年也談到了氣候條件對土壤的影響，以及氣候、土壤對農(nóng)業(yè)的影響。

在研究土地可持續(xù)性問題的過程中，馬克思偶然閱讀到卡爾·弗臘斯的著作。1868年1月3日，馬克思在致恩格斯的信中提出：“我想向肖萊馬打聽一下，最近出版的有關(guān)農(nóng)業(yè)化學(xué)的書籍(德文的)哪一本最新最好？此外，礦肥派和氮肥派之爭現(xiàn)在進(jìn)行得怎樣了？(從我最近一次研究這個問題以來，德國出版了許多新東西。)他對近來反對李比希的土壤貧瘠論的那些德國作者的情況了解點什么嗎？他知道慕尼黑農(nóng)學(xué)家弗臘斯(慕尼黑大學(xué)教授)的沖積土論嗎？為了寫地租這一章，我至少要對這個問題的最新資料有所熟悉。肖萊馬既是這方面的專家，他也許可以提供一些情況?！盵注]《馬克思恩格斯全集》，第32卷，5-6頁，北京，人民出版社，1974。對此，恩格斯回答說，肖萊馬將根據(jù)最近幾年的年度報告為馬克思編寫一個索引。至于弗臘斯的書，他不知道。1868年3月14日，馬克思談到，除了閱讀毛勒等人的著作外，自己還翻閱了弗臘斯等人關(guān)于農(nóng)業(yè)的一些著作。1868年3月25日，馬克思在致恩格斯的信中談到，弗臘斯的《各個時代的氣候和植物界，二者的歷史》(1847年)一書十分有趣，該書證明，氣候和植物在有史時期是有變化的；他是達(dá)爾文以前的達(dá)爾文主義者，認(rèn)為物種甚至產(chǎn)生于有史時期。此外，弗臘斯還是農(nóng)學(xué)家。他斷定，農(nóng)民非常喜歡的“濕度”會隨著耕作的發(fā)展而逐漸消失，最后形成了草原。在這個過程中，耕作的最初影響是有益的，但是，由于砍伐樹木等等生態(tài)破壞行為，最后會導(dǎo)致土地荒蕪?！敖Y(jié)論是：耕作——如果自發(fā)地進(jìn)行，而不是有意識地加以控制(他作為資產(chǎn)者當(dāng)然想不到這一點)——會導(dǎo)致土地荒蕪，像波斯、美索不達(dá)米亞等地以及希臘那樣?？梢姡簿哂胁蛔杂X的社會主義傾向！”[注]《馬克思恩格斯文集》，第10卷，286頁，北京，人民出版社，2009。與李比希相比，弗臘斯在物質(zhì)變換斷裂問題上有著更為成熟的想法。弗臘斯詳細(xì)地描述了為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展對森林的砍伐已經(jīng)導(dǎo)致了干旱和大氣的變暖，這就浪費(fèi)了土地并且毀滅了很多文明的形式。李比希試圖通過運(yùn)用適量的化學(xué)肥料來解決土地肥力衰竭問題，而弗臘斯提出技術(shù)可以充分利用自然的彈力，例如河流的沖擊力。作為掠奪式農(nóng)業(yè)的替代，馬克思心中已經(jīng)有了農(nóng)業(yè)依靠自身新陳代謝來恢復(fù)的想法。這里，馬克思將他對人與自然物質(zhì)變換“有意識地控制”問題與氣候變化問題緊密相連歸功于弗臘斯，認(rèn)為這比資本主義歷史的發(fā)展有更長遠(yuǎn)的目光。在此基礎(chǔ)上，馬克思在《資本論》第三卷中提出了聯(lián)合起來的生產(chǎn)者有意識地控制人與自然之間物質(zhì)變換的思想。

恩格斯在關(guān)于弗臘斯上書的札記中寫道，“文明是一個對抗的過程，這個過程以其至今為止的形式使土地貧瘠，使森林荒蕪，使土壤不能產(chǎn)生其最初的產(chǎn)品，并使氣候惡化。土地荒蕪和溫度升高以及氣候的干燥，似乎是耕種的后果”[注]恩格斯：《自然辯證法》，311頁，北京，人民出版社，1984。。在《自然辯證法》中，恩格斯闡述了同樣的思想。

馬克思在研究進(jìn)化論的過程中，遇到了土壤和人種的關(guān)系問題。1865年，比·特雷莫的《人類和其他生物的起源和變異》一書在巴黎出版。馬克思閱讀此書后認(rèn)為，這是一本好書。1866年8月7日，馬克思在給恩格斯的信中，從地質(zhì)構(gòu)成與生物進(jìn)化論、進(jìn)步和退化等方面揭示了進(jìn)化的復(fù)雜性。在將之運(yùn)用到歷史和政治方面，馬克思認(rèn)為，這比達(dá)爾文更有意義和更有內(nèi)容。但是，恩格斯認(rèn)為，達(dá)爾文等人并沒有否認(rèn)土壤的影響。土壤和人種的關(guān)系問題，其實也是一個生態(tài)學(xué)問題。

在馬克思的那個時代，作為一門科學(xué)的生態(tài)學(xué)已經(jīng)開始了自己的發(fā)展歷程。1866年，德國學(xué)者海克爾提出了“生態(tài)學(xué)”的概念。在他看來，生態(tài)學(xué)是研究生物體有機(jī)體與其周圍環(huán)境(包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境)相互關(guān)系的科學(xué)。?？藸柹踔琳J(rèn)為，馬克思所講的自然史就是生態(tài)學(xué)。在這一科學(xué)背景中，1875—1876年，馬克思仔細(xì)閱讀了《林業(yè)與森林保護(hù)，著重論述普魯士的森林保護(hù)立法》(1869年)一書，寫作了大量旁注，并在一個筆記本上記下了這一書名。該書作者支持森林經(jīng)營共同體的思想。馬克思還閱讀和摘錄了《森林的自然選擇和干草的利用》(1869年)一書。在這本220頁的書中，馬克思在193頁上寫有旁注。這些旁注涉及森林對氣候的影響，森林中的干草覆蓋層和腐殖質(zhì)層對新材料，或者對于更大區(qū)域的水資源的影響。該書的結(jié)束語是，工人越貧窮，森林就越貧瘠。[注]Marx-Engels-Gesamtausgabe(MEGA2),IV/32,S.203,Berlin:Akademic Verlag,1979.參見G.E.福爾格拉卡：《馬克思論發(fā)達(dá)的資本主義生產(chǎn)對社會物質(zhì)變換的逐漸破壞》，載《馬克思主義與現(xiàn)實》，2017(1)。

在馬克思研究生態(tài)學(xué)的過程中，最具傳奇色彩的是他與雷·蘭基斯特的交往。[注]John Bellamy Foster.“Marx’s Ecology in Historical Perspective”.International Socialism Journal, Issue 96，Winter 2002.蘭基斯特是當(dāng)時最偉大的達(dá)爾文主義科學(xué)家和英國最堅定的唯物主義生物學(xué)家。在馬克思晚年，蘭基斯特一直是出入馬克思家的?？汀ｑR克思及其愛女艾琳娜也曾去拜訪過他。馬克思對蘭基斯特關(guān)于退化過程的研究很感興趣。退化的概念表明，進(jìn)化未必是簡單地向前的。馬克思試圖促使蘭基斯特的著作在俄國出版。蘭基斯特寫信給馬克思說，自己被《資本論》這部偉大的著作所吸引，受益匪淺，他是當(dāng)時最有生態(tài)學(xué)意識的思想者之一。蘭基斯特曾寫過一些論述由于人為原因而引起物種滅絕的很有說服力的文章，并且探討了倫敦的污染問題和其他一些直到20世紀(jì)晚期才被發(fā)現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題。在這種唯物主義傳統(tǒng)的影響下，針對20世紀(jì)初開始流行的“生態(tài)演替”這一生態(tài)學(xué)中反唯物主義的錯誤思想，1935 年，蘭基斯特的學(xué)生亞·坦斯利在《植被概念和術(shù)語的使用和濫用》的論文中創(chuàng)造性地提出了“生態(tài)系統(tǒng)”的概念。這樣，在生態(tài)學(xué)上就宣告了生態(tài)中心主義的不可能性。

在生態(tài)學(xué)問題上，馬克思始終堅持尊重自然規(guī)律的唯物主義立場。1866年8月7日，他摘錄一位科學(xué)家的論述，說道，“不以偉大的自然規(guī)律為依據(jù)的人類計劃，只會帶來災(zāi)難”，“破壞的工作不可能永久繼續(xù)下去，恢復(fù)工作才是永恒的”[注]《馬克思恩格斯全集》，第31卷，251頁，北京，人民出版社，1972。。 這樣，在突出尊重自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，突出了人類恢復(fù)自然的必要性和重要性。1868年7月11日，馬克思指出：“自然規(guī)律是根本不能取消的。在不同的歷史條件下能夠發(fā)生變化的，只是這些規(guī)律借以實現(xiàn)的形式?！盵注]《馬克思恩格斯選集》，第4卷，473頁，北京，人民出版社，2012。這樣，進(jìn)一步突出了馬克思主義自然觀的唯物主義性質(zhì)。

顯然，馬克思的上述筆記都具有“生態(tài)學(xué)筆記”的性質(zhì)，不僅為“人化自然”和“歷史的自然”等思想提供了科學(xué)說明，而且提出了生態(tài)自然觀的設(shè)想，即要從人與自然關(guān)系的角度研究自然觀問題，或者說，自然觀研究的重心應(yīng)從自然自身轉(zhuǎn)向人與自然的關(guān)系。

四、創(chuàng)作《數(shù)學(xué)手稿》和提出科學(xué)數(shù)學(xué)化的設(shè)想

在馬克思關(guān)于科學(xué)的手稿中，有一部主要是研究微積分問題的《數(shù)學(xué)手稿》。馬克思在研究數(shù)學(xué)的過程中，天才地預(yù)測到了科學(xué)發(fā)展的數(shù)學(xué)化趨勢，創(chuàng)造性地提出了科學(xué)數(shù)學(xué)化的設(shè)想。

馬克思學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)與恩格斯的理論研究工作密切相關(guān)。恩格斯在與馬克思密切合作的同時，專門致力于自然辯證法和軍事辯證法的研究，而這二者都離不開數(shù)學(xué)。其一，自然辯證法研究需要數(shù)學(xué)。隨著唯物史觀的創(chuàng)立，確立辯證唯物主義自然觀提上了議事日程。但是，“要確立辯證的同時又是唯物主義的自然觀，需要具備數(shù)學(xué)和自然科學(xué)的知識。馬克思是精通數(shù)學(xué)的”[注]《馬克思恩格斯選集》，第3卷，385頁，北京，人民出版社，2012。。顯然，馬克思學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)，與創(chuàng)立和確立馬克思主義自然觀直接相關(guān)。其二，軍事辯證法研究需要數(shù)學(xué)。1863年7月6日，馬克思在致恩格斯的信中說：“有空時我研究微積分。順便說說，我有許多關(guān)于這方面的書籍，如果你愿意研究，我準(zhǔn)備寄給你一本。我認(rèn)為這對你的軍事研究幾乎是必不可缺的?！盵注]③⑤⑥ 《馬克思恩格斯文集》，第10卷，206、489、389-390、490頁，北京，人民出版社，2009。確實如此，微積分對軍事技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。因此，圍繞數(shù)學(xué)問題，馬克思和恩格斯不時展開討論。1881年，馬克思將其寫作的《關(guān)于導(dǎo)函數(shù)概念》一文謄清并寄給了恩格斯。恩格斯仔細(xì)閱讀后回信說，數(shù)學(xué)家們要那樣頑固地堅持把導(dǎo)函數(shù)搞得神秘莫測，是由于其思想方法的片面性造成的。此外，馬克思還將《關(guān)于微分》的論文，經(jīng)整理和謄清后，寄給恩格斯，征求意見。1882年11月21日，恩格斯在回信中說：“你的方法和老方法的根本差別在于：你把x變?yōu)閤′，也就是使之真正起變化，而其他人則是從x+h出發(fā)，這終歸是兩個量的和，而不是表示一個量在變化”③。在此基礎(chǔ)上，恩格斯對馬克思的數(shù)學(xué)研究成果及其貢獻(xiàn)給予了高度評價。

當(dāng)然，馬克思學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)直接服從和服務(wù)于《資本論》的創(chuàng)作。在政治經(jīng)濟(jì)學(xué)研究中，往往會涉及大量的計算問題，這樣，就促使馬克思學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)。1858年1月11日，馬克思在致恩格斯的信中指出，在制定政治經(jīng)濟(jì)學(xué)原理時，計算的錯誤大大地阻礙了工作，失望之余，只好重新坐下來把代數(shù)迅速地溫習(xí)一遍。進(jìn)而，馬克思認(rèn)為，高等數(shù)學(xué)中的許多公式，對自己解決工資問題很有幫助。1868年1月8日，他在致恩格斯的信中表明，“工資第一次被描寫為隱藏在它后面的一種關(guān)系的不合理的表現(xiàn)形式，這一點通過工資的兩種形式即計時工資和計件工資得到了確切的說明(在高等數(shù)學(xué)中常?？梢哉业竭@樣的公式，這對我很有幫助)”[注]《馬克思恩格斯選集》，第4卷，467頁，北京，人民出版社，2012。。即，工資計算需要高等數(shù)學(xué)。在分析經(jīng)濟(jì)危機(jī)時，同樣遇到了數(shù)學(xué)問題。1873年5月31日，馬克思在給恩格斯的信中說：“為了分析危機(jī)，我不止一次地想計算出這些作為不規(guī)則曲線的升和降，并曾想用數(shù)學(xué)方式從中得出危機(jī)的主要規(guī)律(而且現(xiàn)在我還認(rèn)為，如有足夠的經(jīng)過整理的材料，這是可能的)?！雹葸@樣，數(shù)學(xué)又成為分析和表達(dá)經(jīng)濟(jì)危機(jī)的重要工具。

從19世紀(jì)60年代初期到60年代末期，馬克思主要學(xué)習(xí)了微積分，并且研究了微積分的發(fā)展史。1882年11月22日，馬克思提出：“我未嘗不可以用同樣的態(tài)度去看待所謂微分方法本身的發(fā)展過程——這種方法始于牛頓和萊布尼茨的神秘方法，繼之以達(dá)蘭貝爾和歐拉的理性主義方法，終于拉格郎日的嚴(yán)格的代數(shù)方法(但始終是從牛頓—萊布尼茨的原始的基本原理出發(fā)的)——，我未嘗不可以用這樣的話去對待分析的這一整個歷史發(fā)展過程，說它在微分的幾何應(yīng)用方面，即在幾何圖解方面，實際上并未引起任何實質(zhì)性的變化。 ”⑥這里，馬克思將微積分的發(fā)展劃分為“神秘的微分學(xué)”“理性的微分學(xué)”和“純代數(shù)的微分學(xué)”三個階段，探討了微積分發(fā)展的規(guī)律，是對微積分發(fā)展史的科學(xué)概括。

從19世紀(jì)70年代到1883年，馬克思主要進(jìn)行了一些獨(dú)立的微積分研究。馬克思《數(shù)學(xué)手稿》中的一些重要的數(shù)學(xué)論文，大都完成于這一階段?！稊?shù)學(xué)手稿》主要包括以下內(nèi)容：一是關(guān)于導(dǎo)函數(shù)。在馬克思看來，“全部微分學(xué)本來產(chǎn)生于求任意一條曲線上任何一點的切線的問題”[注]馬克思：《數(shù)學(xué)手稿》，20頁，北京，人民出版社，1975。。通過研究微積分，他在提出微分是“揚(yáng)棄了的差”的思想的基礎(chǔ)上，揭示了無窮小量實質(zhì)上不過是無窮小量在矛盾運(yùn)動中的“0”與“非0”的對立統(tǒng)一關(guān)系，并由此把微分也概括為否定之否定的過程。二是關(guān)于微分。為了完成這篇論文，馬克思專門寫了三份比較完整的研究微分的草稿，還寫了不少札記和補(bǔ)充片段。三是關(guān)于微分學(xué)的歷史。馬克思對微分學(xué)發(fā)展的每一階段的代表人物的不同理論和方法進(jìn)行了比較研究，在對他們進(jìn)行科學(xué)評價的同時，批判了其唯心主義和形而上學(xué)。四是關(guān)于泰勒定理。為了還原微分學(xué)的本來面目，馬克思很注意弄清微分學(xué)的代數(shù)來源問題，寫作了《泰勒定理、馬克勞林定理和拉格朗日的導(dǎo)函數(shù)理論》和《泰勒定理》兩篇篇幅很長的重要手稿。五是求曲變形的面積。在這部分手稿中，馬克思對牛頓關(guān)于積分的論述作了詳細(xì)的批注。六是關(guān)于函數(shù)。這部分主要考察了函數(shù)概念的來源和數(shù)學(xué)定義。七是關(guān)于初等數(shù)學(xué)的一些札記。這部分是馬克思研究初等數(shù)學(xué)的札記，主要是對《從最古到最新時代的數(shù)學(xué)史》一書的摘錄，并提及中國的算盤。

據(jù)編輯《馬克思恩格斯全集》歷史考證版第二版的專家卡爾-埃里希·福爾格拉夫等人的考證，馬克思甚至產(chǎn)生了“經(jīng)濟(jì)學(xué)數(shù)學(xué)化”的設(shè)想。[注]卡爾-埃里希·福爾格拉夫：《馬克思與數(shù)學(xué)》，載《政治經(jīng)濟(jì)學(xué)報》，第8卷，北京，經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2017。又見中國政治經(jīng)濟(jì)學(xué)智庫網(wǎng)，http://mp.weixin.qq.com/s?_biz=MzI3ODUwNTYxMA%3D%3D&idx=3&mid=2247486183&sn=433d5a490499a56a725e2b3f4803b8d0。1861年，馬克思相信，自己在“數(shù)學(xué)上”毫無疑問是正確的。1861年，在“絕對剩余價值”的標(biāo)題下，馬克思加了這樣一個評注：“從嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)的角度來看，這里闡述的觀點也是正確的。因而，用微分計算，假設(shè)y=f(x)+C，其中C是不變量。x變?yōu)閤+Δx，不會改變C的值。因為不變量不發(fā)生變化，所以dC=0?？梢?，不變量的微分是0。 ”[注]《馬克思恩格斯全集》，第32卷，192頁，北京，人民出版社，1998。這段話是馬克思對剩余價值生產(chǎn)的數(shù)學(xué)說明和數(shù)學(xué)表達(dá)。1862年10月至11月，馬克思寫下了自己對高等數(shù)學(xué)的期望：“資本不是簡單的數(shù)字。它不是簡單的商品，而是自乘的商品；不是簡單的量，而是量的比例。它是作為本金、作為既定的價值同作為剩余價值的它自己的比例。C的價值(按一年計算)等于C(1+1/n)1或C+c/x。正像用簡單的計算方法不可能理解或推算出等式ax=n中的x一樣，也無法理解或推算出自乘的商品，自乘的貨幣，資本?！盵注]《馬克思恩格斯全集》，第35卷，333頁，北京，人民出版社，2013。這一數(shù)學(xué)公式反映的就是價值為1000英鎊的商品作為資本具有1050英鎊的價值之類的情況。1864 年，馬克思在《直接生產(chǎn)過程的結(jié)果》這一章中，對如何解釋剩余價值作了這樣的綱領(lǐng)性的定位：某個價值額所以變成資本，是由于它的量會增大，由于它會轉(zhuǎn)化為一個變動的量，由于它從一開始就是一個會產(chǎn)生流數(shù)的流動量?！盁o論怎樣達(dá)到這一點，這種x轉(zhuǎn)化為x+Δx的實際程序決不會使這個過程的目的和結(jié)果發(fā)生任何改變。當(dāng)然，即使沒有資本主義生產(chǎn)過程，x也可以轉(zhuǎn)化為x+Δx”[注]《馬克思恩格斯文集》，第8卷，455頁，北京，人民出版社，2009。。這里，x轉(zhuǎn)化為x+Δx的過程的這個目的，表明了研究必須經(jīng)歷的途徑。這個式子必須是變量的函數(shù)，或者在過程中轉(zhuǎn)化為變量的函數(shù)。而問題就在于找出這個組成部分，同時指出通過什么中介過程使原來的常量變?yōu)樽兞?。在馬克思1846年的一個經(jīng)濟(jì)學(xué)筆記中，最后連續(xù)幾頁都是各種代數(shù)運(yùn)算；在以后的許多筆記中，也都記有數(shù)學(xué)公式和幾何圖形，還有連續(xù)幾個整頁的演算草稿。馬克思在為撰寫《政治經(jīng)濟(jì)學(xué)批判大綱》準(zhǔn)備材料的筆記中，畫了一些幾何圖形，記錄了分?jǐn)?shù)指數(shù)和對數(shù)的公式。顯然，馬克思試圖用數(shù)學(xué)公式尤其是高等數(shù)學(xué)的公式來表達(dá)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律尤其是資本主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律。

盡管馬克思在研究數(shù)學(xué)和創(chuàng)作《數(shù)學(xué)手稿》的過程中，還不了解微積分的真正的理論基礎(chǔ)——極限理論，但是，馬克思已經(jīng)科學(xué)地預(yù)言到了經(jīng)濟(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)化趨勢。他甚至形成了這樣一種看法，“一種科學(xué)只有在成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時，才算達(dá)到了真正完善的地步”[注]中共中央編譯局編：《回憶馬克思》，191-192頁，北京，人民出版社，2005。。這樣，馬克思事實上提出了科學(xué)發(fā)展的數(shù)學(xué)化問題，具有重要的科學(xué)方法論意義。

五、創(chuàng)作“工藝學(xué)筆記”和提出技術(shù)社會學(xué)的構(gòu)想

馬克思十分重視技術(shù)在產(chǎn)業(yè)革命和社會革命中的重大作用。1856年4月14日，他提出：“蒸汽、電力和自動走錠紡紗機(jī)甚至是比巴爾貝斯、拉斯拜爾和布朗基諸位公民更危險萬分的革命家?！盵注]《馬克思恩格斯選集》，第1卷，775頁，北京，人民出版社，2012。這是馬克思對技術(shù)和工藝的社會作用的形象而精辟的概括。

馬克思研究技術(shù)問題經(jīng)歷了一個較長的時期。1857年9月25日，馬克思寫信給恩格斯，對恩格斯為一部軍事百科全書所寫的《軍隊》這一條目給予很高的評價，同時提醒他注意：“大規(guī)模運(yùn)用機(jī)器也是在軍隊里首先開始的?！盵注]《馬克思恩格斯選集》，第4卷，428頁，北京，人民出版社，2012。馬克思認(rèn)為，軍隊的歷史比任何東西都更加清楚地表明，我們對生產(chǎn)力和社會關(guān)系之間的聯(lián)系的看法是正確的。軍隊在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。由于恩格斯在撰寫《彈射器》和《雷管》條目時缺乏材料，馬克思為其提供了幫助。1858年2月1日，馬克思講道：“《彈射器》的材料(不多)我已給你準(zhǔn)備好?！兑盃I》的大部分也已經(jīng)準(zhǔn)備好了(不過，關(guān)于希臘的野營我還需查閱瓦克斯穆特寫的《希臘古代》，關(guān)于猶太人的野營還需查閱德韋特的著作)。由于必須列舉許多各種各樣的槍栓等等，《雷管》寫得很詳細(xì)?！盵注]這表明自然辯證法研究和軍事辯證法研究密切相關(guān)。

由于機(jī)器設(shè)備更新的平均時間是說明大工業(yè)鞏固以來工業(yè)發(fā)展所經(jīng)過的多年周期的重要因素之一，因此，在19世紀(jì)50年代末期，為了探討工業(yè)再生產(chǎn)的周期，馬克思專門研究了機(jī)器磨損問題，特別閱讀了拜比吉的《論機(jī)器和工廠的節(jié)約》一書。由于恩格斯在經(jīng)營工廠的過程中積累有這方面的實際經(jīng)驗，因此，1858年3月1日，馬克思寫信給恩格斯提出了這樣的要求,“你能否告訴我，你們隔多少時間——更新一次機(jī)器設(shè)備？拜比吉斷言，在曼徹斯特大多數(shù)機(jī)器設(shè)備平均每隔五年更新一次。這種說法在我看來有點奇怪，不太可信”[注]。接到馬克思的來信后，恩格斯根據(jù)自己的實際經(jīng)驗回復(fù)說：“關(guān)于機(jī)器設(shè)備的問題很難作出確切的答復(fù)，但無論如何拜比吉是十分錯誤的”[注],“10—12年的時間足以改變大部分機(jī)器設(shè)備的性能，因而多多少少使它得到更新?！盵注]《馬克思恩格斯文集》，第10卷，145、151、152、154頁，北京，人民出版社，2009。

在1861—1863年期間，馬克思為創(chuàng)作《資本論》第一卷第十三章《機(jī)器和大工業(yè)》寫作了3個筆記本。馬克思以《機(jī)器。自然力和科學(xué)的應(yīng)用(蒸汽、電、機(jī)械的和化學(xué)的因素)》來命名這一節(jié)經(jīng)濟(jì)學(xué)手稿的標(biāo)題。在這一筆記中，馬克思摘引了極其豐富的工藝史材料。在此基礎(chǔ)上，他對資本主義生產(chǎn)中機(jī)器和科學(xué)的應(yīng)用做了精辟而詳盡的分析，還論述了科學(xué)技術(shù)是如何轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力的。可將這些筆記稱為馬克思的“工藝學(xué)筆記”。此后，馬克思對技術(shù)問題給予了持續(xù)關(guān)注。例如，1866年2月10日，他在致恩格斯的信中談到，自己從最近的一份《工廠視察員的報告書》中得知，約翰·瓦茨發(fā)表了一本《論機(jī)器》的小冊子，他請恩格斯用馬克思的名義要瓦茨寄一本書給他。

從技術(shù)發(fā)明事件來看，馬克思關(guān)注和研究過一系列重大的技術(shù)和發(fā)明。19世紀(jì)60年代，馬克思對中國古代“四大發(fā)明”在歐洲的傳播情況進(jìn)行了考察。就其社會作用來看，他認(rèn)為：“火藥、指南針、印刷術(shù)——這是預(yù)告資產(chǎn)階級社會到來的三大發(fā)明?；鹚幇羊T士階層炸得粉碎，指南針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術(shù)則變成新教的工具，總的來說變成科學(xué)復(fù)興的手段，變成對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強(qiáng)大的杠桿。”[注]《馬克思恩格斯文集》,第8卷，338頁，北京，人民出版社，2009。馬克思在寫于19世紀(jì)70年代末和80年代初期的《歷史學(xué)筆記》中，又專門考察了“四大發(fā)明”在資本主義生產(chǎn)方式形成和發(fā)展中的作用。

馬克思注意對紡紗機(jī)器革命的考察。馬克思和恩格斯早在《神圣家族》中就揭示出了這一點。在寫作《資本論》的過程中，馬克思再次遇到了這一問題。為了把相關(guān)問題弄清楚，馬克思把自己的“工藝學(xué)筆記”全部重讀了一遍，并且去杰明街地質(zhì)學(xué)院聽取了韋利斯教授為工人開設(shè)的實習(xí)課。在此基礎(chǔ)上，馬克思認(rèn)為，撇開作為資產(chǎn)階級發(fā)展的必要前提的火藥、指南針和印刷術(shù)的發(fā)明不談，在從16世紀(jì)到18世紀(jì)中葉這段時間，即從手工業(yè)發(fā)展起來的工場手工業(yè)一直到真正的大工業(yè)這一時期，鐘表和磨是在工場手工業(yè)內(nèi)部為機(jī)器工業(yè)做好準(zhǔn)備的兩種物質(zhì)基礎(chǔ)。鐘表是第一個應(yīng)用于實際目的的自動機(jī)。從水磨發(fā)明的時候起，就具有機(jī)器結(jié)構(gòu)的重要特征?！肮I(yè)革命并不開始于動力，而是開始于英國人稱為workingmachine的那部分機(jī)器，就是說，并不是開始于譬如說轉(zhuǎn)動紡車的腳被水或蒸汽所代替，而是開始于直接的紡紗過程本身的改變和人的一部分勞動的被排除，而人的這部分勞動不是單純的力的使用(譬如踩輪子的踏板)，而是同加工、同對所加工的材料的直接作用有關(guān)的。另一方面，同樣沒有疑問的是，一當(dāng)問題不再涉及到機(jī)器的歷史發(fā)展，而是涉及到在當(dāng)前生產(chǎn)方式基礎(chǔ)上的機(jī)器，工作機(jī)(例如在縫紉機(jī)上)就是唯一有決定意義的，因為一旦這一過程實現(xiàn)了機(jī)械化，現(xiàn)在誰都知道，可以根據(jù)機(jī)械的大小，用手、水或蒸汽來使機(jī)械轉(zhuǎn)動”[注]《馬克思恩格斯全集》,第30卷，318頁，北京，人民出版社，1975。。按事物性質(zhì)來說，人不是從一開始就只作為簡單的力起作用的地方，工業(yè)革命便開始了。

當(dāng)然，馬克思絲毫沒有看輕蒸汽機(jī)的革命作用。早在1845年的《德意志意識形態(tài)》中，馬克思和恩格斯就考察過蒸汽機(jī)車產(chǎn)生的必要性和重要性的問題。 1853年，馬克思考察英國在印度的殖民統(tǒng)治問題時，認(rèn)為蒸汽機(jī)可以打破印度的封閉狀態(tài)而與世界各地聯(lián)系起來，從而充分肯定了蒸汽機(jī)的建設(shè)性作用。在《資本論》中，馬克思進(jìn)一步指出：“隨著19世紀(jì)最初幾十年機(jī)器生產(chǎn)的發(fā)展，機(jī)器實際上逐漸掌握了工具機(jī)的制造。但只是到了最近幾十年，由于大規(guī)模的鐵路建設(shè)和遠(yuǎn)洋航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，用來制造原動機(jī)的龐大機(jī)器才產(chǎn)生出來。 ”[注]《馬克思恩格斯文集》，第5卷，441頁，北京，人民出版社，2009?？梢?，蒸汽機(jī)尤其是蒸汽機(jī)車的發(fā)明和使用在大工業(yè)形成中具有重要的作用。

蒸汽機(jī)的發(fā)明第一次使廣布在英國地下的煤藏具有了真正的價值。這樣，就突出了采煤機(jī)器的作用。1881年6月6日，馬克思提到：“據(jù)說有一個美國人發(fā)明了一種割煤機(jī)，它能使采煤工人現(xiàn)在的大部分作業(yè)成為多余(也就是說不需要在掌子面和礦井中‘割’煤了)，留給采煤工人的任務(wù)只是把煤敲碎和裝車。這一發(fā)明如果成功——完全有理由這樣設(shè)想，它將有力地推動美國的發(fā)展，并且嚴(yán)重地動搖約翰牛的工業(yè)優(yōu)勢地位?！盵注]《馬克思恩格斯全集》，第35卷，187頁，北京，人民出版社，1971。在這里，馬克思論及新的產(chǎn)業(yè)技術(shù)的興起與產(chǎn)業(yè)中心轉(zhuǎn)移的問題。

隨著電學(xué)領(lǐng)域中的革命性進(jìn)展及其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，引發(fā)了第二次科技革命。1850年7月，在英國倫敦展出了一個牽引火車的電力機(jī)車模型。對此，馬克思認(rèn)為：“蒸汽大王在前一個世紀(jì)中使世界發(fā)生了天翻地覆的變化，現(xiàn)在它的統(tǒng)治已到末日，另外一種更大得無比的革命力量——電火花將取而代之?！盵注]中共中央編譯局編：《回憶馬克思》，45頁，北京，人民出版社，2005。果然，以電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)為標(biāo)志的第二次科技革命在19世紀(jì)70年代來臨。1882年，在慕尼黑舉辦的一次國際電氣展覽會上，法國工程師馬·德普勒展出了他在米斯巴赫和慕尼黑之間架設(shè)的一條實驗性輸電線路。重病中的馬克思十分關(guān)注這一實驗，請自己的女婿龍格將該實驗的報告盡快寄給他，并請恩格斯也注意這個實驗并發(fā)表意見。1882年11月，馬克思還閱讀了奧斯皮塔利埃的《電的基本應(yīng)用》一書。

馬克思的“工藝學(xué)筆記”揭示出，技術(shù)革命會引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命，進(jìn)而會引發(fā)社會革命。當(dāng)然，只有在未來的勞動共和國中，技術(shù)才能真正發(fā)揮其作用。這樣，馬克思就在技術(shù)觀的基礎(chǔ)上提出了技術(shù)社會學(xué)的設(shè)想。

在總體上，包括“生態(tài)學(xué)筆記”、《數(shù)學(xué)手稿》、“工藝學(xué)筆記”等在內(nèi)的馬克思一系列“科學(xué)筆記”包含了馬克思關(guān)于自然辯證法問題的思想實驗，這與《反杜林論》和《自然辯證法》共同構(gòu)成了自然辯證法的科學(xué)構(gòu)想。因而，馬克思同樣是自然辯證法的構(gòu)思者和創(chuàng)始人。當(dāng)然，自然辯證法的創(chuàng)新發(fā)展依賴于科技創(chuàng)新和理論創(chuàng)新的辯證互動，是一個長期的持續(xù)的社會系統(tǒng)工程。