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《大自然寻真》第27章
全面的科学优化思维与中国的发展
（ 注明:《大自然寻真》全文可到“跨学科版块”下载或参加逐章讨论 ）
27.1 科学优化的思维来自何方
科学优化的思维来自于向天然而高效的大自然系统学习。这似乎很抽象，但看完了这一小节的阐述之后就会觉得很具体。写完本书并经过第25、26章的分析和“倒挂金钟”的讨论之后，笔者对整个宇宙便有了一个简单而清晰的认识。概括起来说，我们从宇宙宏观的正面去看，宇宙中存在着很多物质，不同的物质由各种元素的基本单位（原子）所组成，单一元素的原子组成单质的物质，多元素的原子化学组合在一起就成为化合物。一般情况下，绝大多数的物质都以人眼可见的有形方式存在着，而且凡是＞-273℃的物质都包含了热能而使物质的原子（或分子）处于运动状态，即可称为非平衡态。一般的物质集合群体也一起共同包含了显性动能而使物质整体在人类眼里呈现出运动状态。正因为宇宙中有了运动着的物质，才使宇宙有了空间和时间的概念。物质或物体之间的万有引力产生于分子之间的魅力；一般分子（或原子）的运动属性又使分子之间都有相互的斥力。引力与斥力既相矛盾，又相统一，彼此协同调节，是大自然中天体系统赖以发挥自组织功能的一对十分重要的，对立统一的非线性作用力，是所有天体的整个“诞生──演化──灭亡”过程的动力来源。引力与斥力既使大自然中非平衡态的物质聚成系统，又使系统发生演化。在宇宙中，系统无处不在，要认识好物质的各种存在方式和运动规律，就必须先有良好的系统观念。
宇宙中的物质不仅可以因相互吸力而形成巨大的质量中心，而且宇宙中心核球可以自动形成了有序的自转，星球自转力学原理又对大自然中所有天体的运作广泛起着作用，这些都充分显示了大自然协同规律在非生命物质世界中的强大威力；人和动物这些生命界的天然系统，都能够各自维持了一段很长时间的鲜活形象，又是复杂而精彩的自组织功能的展现。这说明了生命界与非生命界在辩证本质上的共性。中国红军能从被围剿中突围，以及中国现代经济能起飞，又都反映了自组织功能和协同规律在发挥作用。所以，大自然辩证思维不仅适用于大自然非生命界和生命界，还适用于由生命界所延伸出来的社会及经济的活动和发展。不过，大自然非生命界和生命界中各种天然系统的协同规律是能够自动发生作用的系统固有的自然规律，而由生命界所延伸出来的社会及经济活动各种系统的协同规律发挥作用只是人类向自然学习的结果。也就是说，人类必须认真学习和运用高效率天然系统的运行规律，才能使社会及经济系统的运作得到优化和高效。
地球是离我们最近的非生命界的天然大系统，人人都看得见和摸得着它，其系统运作比起生命界系统来要简单和易学得多，原理又浅显而容易归纳，运行效率也很高，所以我们可以认真向它学习。①地球的整体温度比起其它行星或卫星来还是很高的，这就使得它还是远离平衡态，也即依然很有活力。②地球的热源藏在球心，这就使它的最远离平衡态的物质（可视为动力来源和领导者）受到最好保护。③地球系统在陆地上设置了极厚的隔热层将底下会导热的硬地壳底层覆盖住，不让热能随意向周围环境辐射而无谓地浪费，而且地球将能量与环境交换的口子设在距离中心最远的地表层──低纬度金属海底地壳层，在将热能向太空释放之前先充分转化为动能使球内岩浆都全面动了起来，激发起内部活力。④地心高温而能量与环境交换口子的低纬度金属海底低温，在低温的这一头才令能量对外开放，使内部不同区域温差明显而产生了液体环流，自转又使内部环流有序，这就十分顺畅而迅速地将热能从球心送到低纬度金属海底，使球心的热核反应所释放的巨量热能可以顺利得到化解。⑤海洋把热带洋底金属地壳上传而来的热能挡住，方法是既接受热能而升温，又产生环流而将能量尽量从低纬度送往高纬度而返回地球，很少向太空释放。⑥水层上面的大气层也是不让地球热能大量向太空无谓释放的重要防线，它同样通过大气环流将能量从低纬度带往高纬度而还给地球。海洋和大气这两个“角色”既有效化解了地心核能不断外送的矛盾，又竭力减少了地球能量的流失，技艺高超，效率卓著。⑦地球聚集了大量的物质，又用巨大的凝聚力紧密团结在一起，球体形状正是最佳凝聚的外观体现，内外的分裂力量都撼不动。⑧地球对外顺从大自然规律，公转和自转运行有序，历经亿万年都稳定不乱。⑨地球系统内部的协同规律发挥得尽善尽美，地内液体环流、海流、大气环流都随着时间和环境的变化不断得到了自觉地调整而永不停息，活力无限。地球虽然已经是封闭系统，却依然像是一间很高效率的巨大工厂。水层和大气层是在工厂的“排气口”处所设置的两层利用余热的机器，它们又都是高效率的小型开放系统，“打太极拳”的功夫十分了得。正因有了海洋环流和大气环流，才使地球比起一般星球显得年轻而特别生动活泼，生气勃勃，精彩绝伦。笔者总觉得地球是一个直接摆在我们面前又很值得人类学习的极高效率的天然系统。我们要学习地球尽量使自己的组成物质处于高位能，领导和人民的素质都要高，所以要特别注重加强素质教育；要学习地球保护能源，尤其像它保护好最重要的中心高温物质那样，在国家里除了已经在工作岗位的高智慧人才需要保护之外，年轻的高智能人才是国家未来的顶梁柱，也应该得到保护而不是任其随意流失，读完清华和北大等一流大学就任其随意移民出国，只顾培养而不会保护就跟猴子捡苞米一样；要学习地球那样充满活力，一个国家或一个单位，如果领导者和人民群众没有活力就难有发展；地球球心附近不停的热核反应给地球提供了永不枯竭的能源支持，我们住在地球上，就天生的可以享受这种能源供给，所以要注意摸清自己的家底，不要坐在金山上还到处去买黄金，中国自己就有了最丰富的永不枯竭的天然气还到处去买天然气，其实这才是最大的浪费；要学习地球那样永远保持了内部的活力，却不随意浪费能量，防止不少人富了就把财富无端转移出国，也要避免无意地创造条件鼓励国人出境去过度大消费，而是应该有意创造条件让国人乐意多在国内消费，尽量让动力资源多保留在国内循环；要学习地球既严密设防又永远保持开放，但领导者应该有所作为地令协同规律很好发挥作用，使国家或部门内部运行高度有序；要学习地球那样既保持自己的组成物质是大量的，又保证紧密团结如圆球，坚决不容分裂；要学习地球顺从大自然规律，各国都要爱护自然环境，要绿色发展，不要在地面上玩核游戏，不要污染环境；要学习地球在尽量少向外耗散能量的同时，却向内回馈了最大的造福……。
总之，向大自然物质的存在和运动规律学习，向天然而高效的系统学习，我们就可以在社会和经济系统活动中逐渐得到了科学优化的思维。如上述向地球学习之外，其实人类早已学习鱼类而造了船和潜艇；学习飞鸟而造了飞机……。不过，向生命界的系统学习很不容易，学其形易而学其神难，根本无法学到其既节能又高效的本质。非生命界系统的运行规律就比较简单，容易归纳，易学许多。笔者写了本书之后，通过向大自然学习，不仅对于本来是完全外行的生命界所延伸出来的社会及经济活动中，如何令其协同规律更好发挥作用，也多少已经悟出了一些科学优化的思维，而且在学习过程中还使自己认识了实现中国梦的两件奇宝：①中国天然气、②青藏高原。对这两个问题的认识和解决，一方面可以促成我国东西部各地区经济发展的均衡性，另一方面还可以使我国经济既能持续高速发展又有高水平的绿色可持续性。
27.2 我国有哪些永不枯竭的最重要绿色能源
大家可能认为地球上最重要的可再生能源是太阳能，笔者对此有不同看法。为什么看法不同呢？这是笔者对内外因的分析结果所得到的。显然，太阳能来自地球之外，是外因能源，而外因仅仅是次要原因，内因才是主要原因，根本原因。内因在哪里呢？尽管地球已经是个封闭系统，但它的温度还很高，球心附近还有6、7千摄氏度，仍处于远离平衡态，依然很有活力。地球的球心高温对应着地表低温，就说明了地球是个标准的耗散结构，这是因为热力学第二定律在起作用，如果没有能量对外耗散就肯定是内外温度一样高。既然地球不断将能量从球心传到球面来耗散，就必定会造成很多来自内因的永不枯竭的能源。究竟哪些能源属于这种能源呢？水能、地热能、海流能、风能等都是这种能，可以说其中的海流能和风能都不比太阳能逊色多少，尤其海流能非常巨量。此外，至今还鲜为人知的天然气，那是更加重要得多的永不枯竭的最重要绿色能源，而且中国的天然气是全世界最丰富的，它对中国的今后发展极端重要，国人对此应该有清醒的认识。为什么可以这么说呢？这必须从天然气是如何生成和储存的问题说起。关于这个问题，已经在论坛第三区的“能源经济学”版上发了帖，请诸位前往阅读和评论，谢谢！ https://bbs.pinggu.org/thread-2992156-1-1.html
27.3 可以将青藏高原建成中国持久腾飞的绿色水利与能源综合系统
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https://bbs.pinggu.org/thread-2992164-1-1.html
27.4 青藏高原环保引水系统起步工程参考方案
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