《理解自然：一个文明星球的形成（第2版）》是以科普形式写出的原创著作。人与自然的关系是当今世界性的大问题，既是人类生存与发展的基础问题，也是全面贯彻科学发展观的重要方面，因而具有极为重要的意义。从科学上探究生命的起源已有上百年了，但对文明起源所需自然条件的研究还很鲜见，而后者要比前者更具有科学价值和哲学价值。《理解自然：一个文明星球的形成（第2版）》第一次系统论证了宇宙中文明出现的极端复杂性与敏感性，第一次提出了自然演化一致性的概念，其中包括对一系列重要学术问题的探讨和普及，如：第一次论证了地球上行星风系的起源问题，海水咸化和火的两重性等问题，都具有一定的科学意义和哲学意义。惟有理解自然，才能尊重自然，这是处理好人与自然关系的思想基础。对自然理解越深，爱之越深，人类的前途就越加宽广。《理解自然：一个文明星球的形成（第2版）》通俗易懂，面向高中及以上文化水平的广大读者，大学教授、科学家、政府职员均可阅读。《理解自然：一个文明星球的形成（第2版）》亦为清华大学文化素质教育课程教学用书。
2003年5月10日 你相信宇宙中只有一个文明星球吗？这对当今绝大多数人而言，是个极不情愿接受的说法。但作者却不揣冒昧用了整整一本书，来论述地球文明形成不可思议的巨大难度，并由此反看宇宙中形成第二个文明星球的可能性是何等渺茫！当然，这只是对自然的一种思考和理解，绝非结论。
思考自然、理解自然是人类的一种天性。从古代的先哲到近代科学家对此都曾作过不少的探索，并构成了人类天地观的一个基础部分。今天，随着人类视野的大范围开阔，特别是宇宙大爆炸理论的诞生和非线性科学的兴起，为全面思考与理解大自然提供了新的可靠依据。当然，这是一件十分艰巨而又严肃的事情。因此，无论做何种思考，其实都是一种探索，既不是重复，更不是杜撰，只要符合人类公认的科学知识，能自圆其说，就算可以。这是最起码的一点要求。思考可能有各种角度，深度与广度也不尽相同，但在大自然面前，应当说，人人平等。时间将会不断地做出新的裁判。
本书对自然的思考与理解是从“人类及其文明何以能诞生与发展”的角度出发的。离开人类还有什么可说的呢？还有什么“合理”与“不合理”吗？一切意识方面的东西都不存在了，因而一切也就失去了意义。所以，从“人类及其文明何以能诞生与发展”的角度出发是本书最基本的特点。视角确定后，本书将自然界的全部因素归结为三大类，即： 环境因素、资源因素和物质因素，并由此拉开了全书论述的序幕。作者通过从太阳系形成到文明出现一系列自然因素的分析，说明这是一个无比复杂与敏感的自然演化过程，而且在整体上体现了一种趋势，即“自然演化的一致性”。它存在于沿时间轴演化的这三种因素之中，并可追溯到宇宙起源。这是一个非常奇妙、令人费解，但又具有重大意义的现象, 体现了自然界中广泛存在的合理性。最后，作者结合爱因斯坦的自然哲学观进行了总结性讨论，从而窥视了浩瀚深邃、神奇无比自然演化中的沧海一粟，并引发出对大自然的无比敬畏！
“自然演化的一致性”不但论证了自然界的变与不变，还向我们提出了另外一些更深层的问题，宇宙中还能演化出第二个文明星球吗？人类的历史及现实究竟取决于什么？未来又怎样呢？对于这些抽象的重大问题，作者的观点，读者同意也好，不同意也罢，包括自然史与人类史的“过去”是永远无法改变了，“未来”也只是某种概率而已。宇宙万物固然各有其发展趋势，但随机性总是无法摆脱的。能把握的唯有“现在”。理解是“标准”的基础。理解“过去”越深，今日的行为就越“标准”。所以，一切都在于理解过去与把握今天。理解就是通向未来的光明之桥。
最后，还是那句老话，我们“只有一个地球”。宇宙中可能也就这么一个文明星球，这是现代科学所隐含的一个新的启示。通过本书的论述，如果读者能真正体会到宇宙中文明诞生的严苛、微妙与神奇，感受到自然之深邃与可敬可畏，从而能意识到宇宙中地球之无比珍奇，人类之无比幸运，那么，本书向您所要传递的信息也就算基本达到了。人类还有什么理由不能理性地对待我们这个孤独可爱的小小宇宙家园和我们自己呢？
本书从理解自然开始，以走向和谐的文明世界结束。
1 沉思大自然
1.1 人类文明进程中的永恒主题
1.2 漫长的路
1.3 理解自然
2 什么是自然演化的一致性
3 陆上最早的风
3.1 风的概说
3.2 前寒武纪
3.3 古生代
3.4 中生代
3.5 新生代
3.6 风起源的第二条线索
3.7 对风起源问题的综合讨论
4 海水盐度的演化
4.1 大海——地球上唯一最古老的水资源
4.2 海水盐度的演化模式
4.3 海水盐度的演化过程
4.4 综合理解海水盐度的演化
5 很久以前的火及其两重性
5.1 人火之间的最初媒介
5.2 地球上火的演化
5.3 人类对火的最初利用
5.4 关于火的两重性
6 地球环境演化的一致性
6.1 天文因素作用下的地球环境基本模式
6.2 四季昼夜与人类文明起源
6.3 地球物理参数与人类文明起源
6.4 温度——一个控制万物状态的基本因素
6.5 氧——空气的主角
6.6 神奇的大气层
6.7 丰富多彩的生态系统
6.8 美妙的声光世界
6.9 气候变异与人类能力的增长
7 地球资源演化的一致性
7.1 地球若只有水而无水循环，该当怎样
7.2 土壤——文明起源的桥梁
7.3 平原——文明起源的摇篮
7.4 矿产——大自然对人类的独有“馈赠”
7.5 两条物质链——文明进步的阶梯
7.6 无尽的自然宝库
8 最终导致人类文明萌现的自然演化链
8.1 人类原始文明发展的基本模式
8.2 人类原始文明是如何起步
8.3 自然演化之链
8.4 自然演化链的规模与结构
9 理解大自然
9.1 关于生命的起源
9.2 文明起源的远因——宏观因素
9.3 文明起源的近因——可操作因素
9.4 关于宇宙中从生命到文明的基本演化模式
10 宇宙诞生文明绝非简单事——对爱因斯坦“自然理性”观点的讨论
10.1 混沌与量子——世界从宏观到微观非确定性的根源
10.2 从混沌到有序——耗散结构理论
10.3 爱因斯坦的“自然理性”
10.4 “自然演化的一致性”支持“自然理性”的观点
11 愿人类可持续发展，走向和谐的文明世界
11.1 自然演化空间的有机整体性
11.2 愿人类可持续发展，走向和谐的文明世界
致谢
后记
主要参考书
A Condensed Version in English（英文要述）
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