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经过前面的讨论我们知道，创世神话是人类最初的意识形式，以神话的思维方式把握自然，即对于自然进行的解释和说明采用的是形象思维的方式，因此，无论是从思维形式还是从历史发展角度看，创世神话可谓是人类自然观念的起点。哲学是继神话与原始宗教后人类认识演化发展的产物，经过神话阶段后，人类开始用抽象的概念解释世界，理性的自然观念在哲学中逐渐产生出来。
古希腊哲学产生的时候，哲学逐渐从神话和原始宗教中分化出来，但是哲学和科学的密切关系没有发生改变。在古代哲学产生以前，人们在天文、气象、数学，以及和人类生活密切相关的建筑、航海、医学等方面，已经积累了不少知识，加之农业社会生存手段就是耕种，使得人们需要学习诸如土地、气候、季节变化、农时、水源等知识。哲学仍和科学紧密地联系在一起，这使得古希腊哲学尽管包罗万象，但是对自然的探索是早期的主题（这也是为什么后人把早期古希腊哲学冠以自然哲学的原因）。早期古希腊哲学主要探讨万物的本原和宇宙的生成的问题，这两方面的问题在创世神话那里已经讨论过了，但是，以哲学的理性方式解释和说明自然，对古代的人类来说还是第一次。
本原是古希腊哲学中提出的第一个哲学范畴，探究世界的根源是古希腊自然哲学中一以贯之的主题。从早期哲学家到亚里士多德及希腊后期，经历了从本原到本体的探索，展现出一种理性的进步。亚里士多德有关于本原的经典论述，在《形而上学》中他说：“那些最初从事哲学思考的人，大多数只把物质性的东西当作万物的唯一本原。万物都由它构成，开始由它产生，最后又化为它，他们认为这就是万物的元素，也就是万物的本原……” [5] 这一段论述是亚里士多德对什么是本原做了规定，是对古希腊哲学家关于世界本原探索的总结，他指出在他之前的古希腊哲学家都把思考世界的本原问题作为主要的问题，而且关于本原的问题意见并不一致，有的认为世界的本原是一个，有的认为是多个，不论一还是多，亚里士多德都把它叫作本体。具体来说，关于世界的本原，米利都学派的创始人泰勒斯认为本原是水；阿那克西曼德认为本原是“无限”；阿那克西美尼则认为气先于水，所以本原是气；赫拉克利特则认为是火；恩培多克勒则提出四根，即火、土、气、水；德谟克利特认为世界是由原子和虚空构成的；毕达哥拉斯学派则认为数是世界的最初的元素；爱利亚学派把自然抽象为“存在”；柏拉图的世界本原是理念；而亚里士多德则提出了四因说，即质料因、形式因、动力因和目的因，即“自然形质论”，认为自然物是由形式和质料这两个形而上学或逻辑因素复合而成的。亚里士多德对他之前的自然哲学家关于本原的探索做了大量的叙述，提出各种批评，综合他自己的思想，提出“原因”的范畴以区别于本原，提出哲学就是专门研究“作为存在的存在”的观点，把古代探索哲学家自然的思想认识推升到一个新的境界。
古希腊哲学家在探讨世界本原的基础上，提出关于宇宙的形成、人和动物的起源的问题。泰勒斯是最早留下宇宙学说的人，他认为，大地浮在水上，这和他的世界的本原是水的思想是一致的；阿那克西曼德认为，从热和冷中生长出一团火球，当火球破裂时，日、月和星辰就产生了。关于动物和人的起源的问题，阿那克西曼德提出人是由鱼变来的，成为达尔文进化论的最早萌芽。阿那克西美尼认为，大地是扁平的，并且浮在气上。毕达哥拉斯学派提出和谐有秩序的宇宙思想，他们猜测，地球不是宇宙的中心；宇宙的中心是火团，地球只是绕着它进行运转的众多天体之一。柏拉图认为宇宙是生成的，它可以看到、摸到，是有形体的，是由感觉和意见所认识的，是变动的、能够生成的。凡是生成的东西必然由某种原因作用而生成，但要发现宇宙的创造者是十分艰巨的任务。他在《蒂迈欧篇》中借虚拟的人物蒂迈欧之口来告诉世人宇宙的生成，他说，宇宙的创造者是善的，他之所以要造出这个生成的世界，是因为他是善的，善者不会妒忌任何东西，他就要一切都像他自己，这就是真实意义上的创世根源和宇宙根源。他认为，宇宙是最好的创造物，创造者又是善良的，他必然以永恒的东西为模型，以理性的逻各斯和智慧所理解的东西为模型，宇宙必然是永恒的东西的模本。柏拉图也接受自然哲学家所说的火、气、水、土四种元素，他认为创造者为了使这个宇宙成为完美可见的整体，才用这四种元素构造宇宙；他强调的是这四种元素必须按照一定比例安排，即火∶气＝气∶水＝水∶土，反过来也一样，因为这样才能成为一个完整的统一体，一个和谐的圈。
在古希腊理性自然观中，有一个重要的主题就是关于“自然”范畴的探讨。而对这个问题进行全面深入讨论的是亚里士多德。他在著作《形而上学》中有非常详尽的阐述，对自然范畴的理解主要有以下几个方面：一是事物的生成；二是事物所从出的东西；三是运动之根源；四是天然物体所从出的东西；五是天然物体的本体。亚里士多德关于自然范畴的理解对后世的影响很大。亚里士多德对自然的理解，我们可以把握如下几点：第一，这里的“自然”是哲学范畴，而不是日常词义。第二，自然与非自然的区分是内在的事物运动的根源。第三，当亚士多德将本体运用于自然时，他就把“自然”表述为是自身包含运动和静止的根源的本体。而本体是形式和质料的结合，因此在一定意义上，自然就是包含运动根源的本体的质料，从这个意义上讲，基本元素水、火、气、土是“自然”由之构成的物体，动植物的躯体和星球也是“自然”。但是按照亚里士多德的观点，形式高于质料，更严格地说，自然就是包含运动根源的本体的形式，形式更应该说是“自然”。涉及人与自然的关系，按照亚里士多德的“自然”含义，人的生理构造和机能、人的心理属于自然，自然造就了人的理性，所以人离不开自然，人既是“由于自然”，属于动物这个种类，同时又超出自然，受实践理性所支配。
和传世神话自然观相比，古希腊理性自然观无论是在思维形式还是在内容上都向前迈进了一大步，是人类对自然认识的一次巨大飞跃，它以自然本身来解释自然，是理性思维的产物，它的特点如下：
尽管这种理性还具有猜测性，却是自然观的极大进步。神话中出现的哲学萌芽，在古希腊哲学中生长出来，其理性的表征在于在普遍性原则的指引下对问题的反思性回答。米利都学派的七贤之一的泰勒斯最早提出万物的始基是水，万物由水产生又复归于水，通过自然物本身来探索世界的本原，为古希腊哲学自然观定下了基调。后来的众多哲学家都依据世界本原的思路展开了对自然和世界的探索。经过毕达哥拉斯学派、爱利亚学派和柏拉图，对世界本原的探索已经从自然界中具体的物质过渡到抽象的概念，以此作为自然的基石来塑造世界，这无疑是后来被称为“自然理性”的所在，从而与神话思维方式划清了界限。而亚里士多德提出“自然形质论”，把本原推向本体，更是理性的进步和哲学思维的发展。
古希腊早期自然哲学家共同的特征就是把整个宇宙看成是永恒的、无限地发展变化的。米利都学派认为万物是运动变化的，因此万物的本原也是运动变化的，无论是泰勒斯的水还是阿那克西曼尼的气都是运动变化的。在这一点上，赫拉克利特认为万物皆流，用“人不能两次踏进同一条河流”这样生动的比喻说明事物的不断运动变化，他提出，世界就是一团永恒的活火，在一定的分寸上燃烧，在一定的分寸上熄灭。可见，赫拉克利特提出了自然界是自我生成和运动变化的观点，而且这种运动变化都要遵从“逻各斯”，他还深刻地认识到对立面的统一和斗争是产生事物根源。黑格尔对赫拉克利特的这个观点给予了极高的评价，他说，赫拉克利特是第一次把自然了解为自身无限的，即把自然的本质了解为过程的人。将自然看作一个无限发展的过程，这是辩证法的世界观，所以赫拉克利特是最早的辩证法的奠基人。
以巴门尼德为代表，爱利亚学派提出了静止的问题，否定有任何事物的变化，他们认为人类的理性所认识的是不变的“存在”，它是事物的本质。这是与赫拉克利特截然相反的观点，体现出辩证法和形而上学的对立，此后的哲学家都努力地把运动和静止结合起来，去寻找变化中不变的本质。柏拉图是个唯心主义的哲学家，但不能否认在他的自然观中蕴藏着辩证法的思想。他受爱利亚学派的影响，接受了巴门尼德的思想，认为只有理性和逻各斯才能认识事物的本质——理念，理念就是那个变化中不变的本质。但他抛弃了爱利亚学派僵化的观点，承认世界的物质变化和运动，也指出一切变动的东西总是由某种原因作用于它才能变化，没有原因就不能生成变化。理念是事物变化的原因，作为理念是不变的，那么它怎么能成为事物运动变化的原因和本质呢？柏拉图沿着苏格拉底的目的论得出：理念是事物的形式，也是事物追求的目的，事物的运动就是要追求那绝对完善的目的——理念。后来的集大成者亚里士多德则认为世界是由潜能向现实发展的过程，自然是一个活的、自我运动着的世界，自然本身就是成长和变化的。
古希腊的自然观主张“万物有灵”，即使无生命的物质也是有灵魂的，整个宇宙充满灵魂，这是早期古希腊哲人中相当普遍的看法。一方面，灵魂概念产生于原始神话，因此它有宗教起源的一面；另一方面，它认为灵魂就是生命，和呼吸、血液联系在一起，是生命的源泉。一个人只要还呼吸，血液还在流淌，他就能运动、有生命力，是我们可以感觉到的。因此，万物有灵的思想延伸为万物皆为有机体的观念，即宇宙中的所有物质都有灵魂和生命，世界是一个有生命、渗透着神性、处于生长过程中的有机体。泰勒斯是西方最早提出物活论的思想家。赫拉克利特认为万物的本原是火，而火是灵魂。柏拉图在《法篇》中反问道，难道有人愿意接受这种主张，坚持万物并不充满神灵吗？他的自然观把宇宙自身看作一个活着的东西，认为宇宙是由躯体和灵魂两部分组成的，类似于一种生命的机体，但是它的生命并不在于感觉、饮食和呼吸，只在于其理性和智慧的运动，这样，宇宙就不再是僵死的存在，而是一种活动的自身能变化的事物了。可见，这些关于灵魂和神的观点，尽管显示出古希腊哲学的不成熟的一面，但也表达了其朴素的有机论的思想。总之，古希腊人有机论的自然观揭示出自然秩序具有不受任何力量支配的必然性，人类的知识有限，无法揭开自然的面纱，知晓其中的秘密，即使是最高的神也无法做到。因此，征服自然、控制自然的观念更是不可能出现在他们的头脑中的。在哲学思想中，自然是神圣不可僭越的，人的技艺是模仿自然，无论人的技艺多么精巧，它也不及自然天工，人若是违背自然秩序做事，最终将受到自然的惩罚。因而我们看到古代人若是有大规模改造自然界的活动，必须举行告慰神灵的礼仪，以求得神的保佑和谅解。这样的有机论中蕴含着敬畏自然、尊重自然规律、尊重生态的思想。
在古希腊哲学中呈现出唯物主义与唯心主义交织在一起的二元论的倾向，前期的思想家于万物中寻找原初物质，后期的哲学家则把世界设想为神或造物主的创造。例如，阿那克萨戈拉把努斯作为世界的本原，把努斯视为理性的精神实体。努斯本是古希腊的常用词，相当于中文的“心”、“心灵”，泛指感觉、思想、意志等精神活动以及这些活动的主题。在荷马的史诗以及许多作家的著作中经常使用这个词，在早期哲学家的残篇中也出现过这个词，但没有给它以特殊的意义。将努斯作为一个重要的哲学范畴是从阿那克萨戈拉开始的，他把努斯说成是完全和物质相对立的精神性本原，万物和种子是不能认识别的事物的，他们只能由努斯的推动和安排而运动，只有努斯才具有认知全部事物的本性，并且有决定宇宙事物的能力，它支配和安排万物，形成有秩序的宇宙。把努斯作为同物质相对立的精神范畴提出来，表明古希腊思想家已从哲学上把握物质和精神的对立，在阿那克萨戈拉以前，古希腊哲学还没有明确提出一个和客观实在相对立的精神性本体，他提出努斯后，物质和精神的关系才明朗化起来。虽然这个问题还没有像近代哲学那样尖锐的展开，但是阿那克萨戈拉的二元论倾向哲学的内在矛盾，已经表明了这个基本问题。而其之后的哲学发展，正是唯物主义和唯心主义两种哲学倾向相互交织向前推进的。