研究自然辩证法
19世纪是自然科学取得丰硕成果的时代，工人运动与无产阶级革命的背后是技术的进步、生产力的发展。正如少年马克思钟爱铁路和火车一样，少年时代的恩格斯在普鲁士第一流的中学——爱北斐特中学学习，这所理科学校使得恩格斯对自然科学产生了浓厚的兴趣，他的自然科学和数学成绩很出色。不过与后来精通数学特别是微积分的马克思不同，恩格斯更钟情于对自然科学的知识性、系统性原理的学习和探索。
早在1844年初曼彻斯特经商时期，恩格斯为了写作《英国状况》，集中阅读了一批自然科学文献，如德国农业化学创始人李比希、英国地质学家赖尔、瑞典植物学家林耐等人的著作。1858年7月，恩格斯曾致信马克思说：“目前我正在研究一点生理学，并且想与此结合起来研究一下比较解剖学。在这两门科学中包含着许多从哲学观点来看非常重要的东西，但这全是新近才发现的。”恩格斯还谈到了他对当时自然科学的三大发现——能量守恒和转化定律、细胞学说、生物进化论——对社会发展的伟大意义。在经商之余，恩格斯系统研究了黑格尔的自然哲学，并时刻高度关注每一项科学发明和技术创新。
19世纪60年代时，恩格斯结识了比他小14岁的德国化学家肖莱马。肖莱马是现代有机化学的奠基人之一，30岁左右就已经取得了化学领域内的一些划时代的研究成果，1871年当选为英国皇家学会会员，年仅37岁。恩格斯极为欣赏他为了科学奋不顾身的牺牲精神，两人会面时他脸上经常血迹斑斑，那是在做实验时由于爆炸导致的“光荣的伤痕”。除了有机化学的高深造诣之外，他还花了很多时间研究理论化学，即化学这门学科的基本规律，以及同邻近的学科如物理学、生物学之间的关系，并对黑格尔的辩证法评价很高。在肖莱马的影响之下，恩格斯经常一有问题就要“问一问氯化马”，并在有机化学方面掌握了丰富的知识。
此外，肖莱马还是国际工人协会最早的会员之一，也是德国社会民主党的忠诚党员，对无产阶级革命有着极大的热情。而在这一方面，恩格斯是他政治信仰的支持者和引路人。随着与恩格斯的交往愈发密切，肖莱马的共产主义信念也愈发坚定。不过，这一时期的恩格斯由于工作繁忙，对自然科学方面的兴趣研究毕竟是分身乏术。随着1870年迁居伦敦后，恩格斯有了较多阅读和写作时间，虽然这些时间经常被一些不得不去完成的重要政治工作占用，诸如声援巴黎公社革命、反对巴枯宁主义、操心德国社会民主党特别是与杜林进行论战，但是他对自己的研究计划一直没有放弃。他曾经这样说道：
马克思和我，可以说是从德国唯心主义哲学中拯救了自觉的辩证法并且把它转为唯物主义的自然观和历史观的唯一的人。可是要确立辩证的同时又是唯物主义的自然观，需要具备数学和自然科学的知识。马克思是精通数学的，可是对于自然科学，我们只能作零星的、时停时续的、片断的研究。因此，当我退出商界并移居伦敦，从而获得了研究时间的时候，我尽可能地使自己在数学和自然科学方面来一个彻底的——象李比希所说的——“脱毛”，八年当中，我把大部分时间用在这上面。
“脱毛”是什么意思呢？德国化学家李比希曾在其名作《化学在农业和生理学中的应用》中这样比喻道：“化学正在取得异常迅速的成就，而希望赶上它的化学家们则处在不断脱毛的状态。不适于飞翔的旧羽毛从翅膀上脱落下来，而代之以新生的羽毛，这样飞起来就更有力更轻快。”
恩格斯十分欣赏这个比喻，他认为科学家和思想家应当努力去适应客观的科学、社会乃至时代飞速发展的现状，不断学习并不断超越自我，像鸟儿一样“脱毛”完成新陈代谢、知识体系的进化和思维结构的升级。他把自己系统研究学习数学和自然科学的过程比作这种“彻底的脱毛”。而他所说的“八年当中”，指的是1873年至1876年和1878年至1883年这两段时间。中间两年，恩格斯不得不中断研究，以便去“收拾无聊的杜林”。马克思曾说：“现在恩格斯正忙于写他的批判杜林的著作。这对他来说是一个巨大的牺牲，因为他不得不为此而停写更加重要得多的著作。”在这八年里恩格斯涉猎的学科有：力学、电学、热学、磁学、电磁学等物理学分支，无机化学、有机化学、生理化学等化学分支，动物学、植物学、细胞学、人类学等生物学分支，此外还有天文学、地质学和数学。
在科学发现“狂飙突进”的年代，人们显现出解释自然、改造自然乃至征服自然的强烈愿望。其中一个极端是科学唯心主义开始盛行，例如用感官生理学来解释康德的不可知论，此外在19世纪七八十年代还有“降神术”在欧美各国的流行，一些科学家公然宣称自己是“科学的请神者”，用蒙昧主义的科学现象来解释宗教信仰，搞“桌子跳舞的降神术试验”。恩格斯专门写了一篇文章《神灵世界中的自然科学》进行批判。另一个极端是技术万能论，认为人类越是有能力改造自然、征服自然，越是显现出人作为世间万物根本尺度的“主体性”统治。恩格斯认为，自然是“人的无机的身体”，人是自然中的一员，应当尊重自然、顺应自然、保护自然。恩格斯振聋发聩地说：
我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们。每一次胜利，在第一步都确实取得了我们预期的结果，但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响，常常把第一个结果又取消了……因此我们必须时时记住：我们统治自然界，决不象征服者统治异民族一样，决不是象站在自然界以外的人一样，——相反地，我们连同我们的肉、血和头脑都是属于自然界，存在于自然的；我们对自然界的整个统治，是在于我们比其他一切动物强，能够认识和正确运用自然规律。
此外，19世纪后半叶随着达尔文进化论的流行，一种“社会达尔文主义”思潮开始马克思主义分庭抗礼。1872年，德国生物学家毕希纳的《人类过去、现在和将来在自然界中的地位》一书问世，认为生存竞争、丛林法则是生物界和人类社会中的共同规律，私有制下竞争和剥削的“马太效应”、贫富分化的“二八定律”，都是达尔文的生存竞争规律在社会生活中的表现，是人的生物本性决定的，应当把“弱肉强食”视为自然界的根本规律，换言之，在社会达尔文主义看来，马克思主义强调的阶级斗争、社会主义是不符合所谓“自然规律”的。恩格斯意识到“这就迫使我们不得不注意他们了”，因为“他们妄图把自然科学的理论应用于社会并改良社会主义”。恩格斯后来这样写道：
达尔文并不知道，当他证明经济学家们当做最高的历史成就加以颂扬的自由竞争、生存斗争是动物界的正常状态的时候，他对人们、特别是对他的本国人作了多么辛辣的讽刺。只有一种能够有计划地生产和分配的自觉的社会生产组织，才能在社会关系方面把人从其余的动物中提升出来，正象一般生产曾经在物种关系方面把人从其余的动物中提升出来一样。
由此可见，恩格斯构思的实质上是一部体量庞大的写作计划，他试图根据不断涌现的自然科学知识来证明，自然界也同样存在社会历史发展过程中和人类思维类型中的“辩证法”，通过完成自然观启蒙的根本变革，来对形形色色的蒙昧主义进行“祛魅”。这就是题为《自然辩证法》的巨著的写作由来。遗憾的是，在1883年马克思去世后，恩格斯不得不把全部时间和精力用来整理遗稿，并独自承担国际工人运动导师的重任，尽力完成亡友未竟的事业。直到1885年至1886年间，恩格斯才又加了一些补充材料，因此这部巨著没有写完，仅有10篇论文、169段札记。可以说，《自然辩证法》是马克思主义理论体系中的重要篇目和组成部分，它始于恩格斯与马克思的通信，终于恩格斯对马克思的承诺。这封信是恩格斯1873年5月30日写的，开头如下：
亲爱的摩尔：
今天早晨躺在床上，我脑子里出现了下面这些关于自然科学的辩证思想。
自然科学的对象是运动着的物质，物体。物体和运动是不可分的，各种物体的形式和种类只有在运动中才能认识，离开运动，离开同其他物体的一切关系，就谈不到物体。物体只有在运动中才显示出它是什么。因此，自然科学只有在物体的相互关系中，在运动中观察物体，才能认识物体。对运动的各种形式的认识，就是对物体的认识。所以，对这些不同的运动形式的探讨，就是自然科学的主要对象。
信中紧接着探讨了在机械运动、物理学、化学等领域中体现的辩证法，它们最终都成为《自然辩证法》的基本结构和内容，已完成的十篇论文构成了它的前半部分，逻辑顺序和写作时间如下：
（1） 导言（1875—1876年）；
（2） 《反杜林论》旧序，论辩证法（1875年5月—1878年6月）；
（3） 神灵世界中的自然科学（1878年初）；
（4） 辩证法（1879年底）；
（5） 运动的基本形式（1880—1881年）；
（6） 运动的量度。——功（1880—1881年）；
（7） 潮汐摩擦，康德和汤姆生—台特（1880—1881年）；
（8） 热（1881年4月—1882年11月）；
（9） 电（1882年）；
（10） 劳动在从猿到人转变过程中的作用（1876年6月）。
而未完成的后半部分札记分为如下几类：
（1）科学历史摘要；
（2）自然科学和哲学；
（3）辩证法；
① 辩证法的一般问题。辩证法的基本规律；
② 辩证逻辑和认识论。关于“认识的界限”；
（4）物质的运动形式。科学分类；
（5）数学；
（6）力学和天文学；
（7）物理学；
（8）化学；
（9）生物学。
这九个部分札记与前面十篇论文之间是比较严谨的对应关系，恩格斯大致遵循着从一般到特殊的研究方法。全书总体的逻辑顺序是：历史的导言—唯物辩证法的一般问题—科学分类—各门科学的辩证内容—具体自然现象的方法论—向社会科学过渡。遗憾的是，所有这些材料都未曾在恩格斯生前发表过。在逝世前不久，恩格斯曾把《自然辩证法》存稿作了整理分类，把全部181篇文稿分成四个部分，分别加上了标题：《辩证法和自然科学》《自然研究和辩证法》《自然辩证法》《数学和自然科学——不同的东西》。
恩格斯逝世后，代表德国社会民主党中央负责处理马克思和恩格斯遗稿的是伯恩施坦，他一贯敌视辩证法，1896年曾公开声称辩证法给马克思主义带来危害。因此，这些遗稿大部分都被搁置了，只有两篇被发表：《劳动在从猿到人转变过程中的作用》发表在1896年的《新时代》杂志上，且未说明出处；《神灵世界中的自然科学》发表在《1898年世界新历画报》年鉴上，伯恩施坦透露这是一系列关于自然辩证法的完整论文中的一篇。之后很长时间，《自然辩证法》中的其他文稿都没有公之于世。
直到1924年春，俄共（布）中央派马克思恩格斯研究院院长梁赞诺夫前往柏林德国社会民主党档案馆，全面组织马克思和恩格斯遗稿的照相复制工作，并询问伯恩施坦能否发表这部手稿，伯恩施坦为了推脱，将这部手稿送呈爱因斯坦审读，让他决定是否可以出版。伯恩施坦深知爱因斯坦反对黑格尔自然哲学的态度，预判他不会给出肯定的结论。爱因斯坦于1924年6月30日给伯恩斯坦回了信，内容令伯恩施坦大失所望：
爱德华·伯恩施坦先生把恩格斯的一部关于自然科学内容的手稿交给我，托付我发表意见，看这部手稿是否应该付印。我的意见如下：要是这部手稿出自一位并非作为一个历史人物而引人注意的作者，那么我就不会建议把它付印，因为不论从当代物理学的观点来看，还是从物理学史方面来说，这部手稿的内容都没有特殊的趣味。可是，我可以这样设想：如果考虑到这部著作对于阐明恩格斯的思想的意义是一个有趣的文献，那是可以出版的。
当代有些学者通过引证爱因斯坦的这段话，试图否认恩格斯《自然辩证法》的理论价值。殊不知爱因斯坦说它“没有特殊的趣味”指的是作者是一位小人物的假说，而他恰恰认为“这部著作对于阐明恩格斯的思想的意义是一个有趣的文献”，也就是说，在爱因斯坦看来，《自然辩证法》的科学性很大程度上依赖于它在思想史中体现出来的哲学性。因此，多亏了梁赞诺夫的不懈努力，在恩格斯逝世三十年之后的1925年，《自然辩证法》遗稿全文终于由苏联国家出版社正式出版。它作为《马克思恩格斯文库》的第二卷，以德文原文和俄文译文对照形式发表。
如果说马克思在《资本论》中完成的是历史领域辩证法的宏大建构，那么恩格斯则希望《自然辩证法》能够与《资本论》在分工上遥相呼应，完成自然领域的辩证法，从而向世人说明辩证法在自然科学和社会科学中共同体现的基本规律。用恩格斯的话说：“辩证法的规律无论对自然界和人类历史的运动，或者对思维的运动，都一定是同样适用的。”这些规律今天的我们已经耳熟能详：对立统一规律、质量互变规律、否定之否定规律，等等。然而，这些规律是归纳而不是演绎得来的，因此在恩格斯看来，“随着自然科学领域中每一个划时代的发现，唯物主义必然要改变自己的形式”，“也许理论自然科学的进步，会使我的工作的绝大部分或全部成为多余的”。他对自然辩证法始终保持一种开放的态度：
对我来说，事情不在于把辩证法的规律从外部注入自然界，而在于从自然界中找出这些规律并从自然界里加以阐发。
不过，要系统地并且在每个领域中都来完成这一点，却是一件巨大的工作。不仅所要掌握的领域几乎是漫无边际的，而且就是在这整个的领域中，自然科学本身也正处在如此巨大的变革过程中，以致那些即使有全部空闲时间来从事于此的人，也很难跟踪不失。
爱因斯坦称这部《自然辩证法》“对于阐明恩格斯的思想的意义是一个有趣的文献”，然而，正是这篇文献使得恩格斯遭到许多当代西方学者批评。一种比较严重的控诉来自一个叫“马克思学（Marxology）”的流派，在当今中国哲学界影响力颇大。所谓“马克思学”，它不同于“马克思主义”，专门指对马克思的生平和著作的考据研究，试图还原一个不掺杂任何外部成分的“纯净的”马克思；也就是说，把马克思主义发展史连同恩格斯和列宁等思想家一道，从马克思的思想体系中清除出去。他们有许多玄怪的观点主张，例如用青年马克思反对老年马克思、用马克思反对恩格斯，甚至用马克思反对“马克思主义”，等等。代表性的学者有吕贝尔、麦克莱伦、海尔布隆纳、伊林·费切尔、诺曼·莱文、特雷尔·卡弗等。
在此之中，“恩格斯是否背离了马克思”“恩格斯是否篡夺了马克思主义的话语权”等问题屡见不鲜。马克思和恩格斯这一对生前极其亲密无间的战友，去世百年后竟遭到许多诛心之论。而这些攻击共同针对的焦点文本就是恩格斯的《自然辩证法》和《反杜林论》。西方“马克思学”达成的基本共识是：虽然恩格斯表面上批判了黑格尔的辩证法，但是批判方式却是主词和宾词的单纯颠倒，在结构上丝毫没有触动辩证法本身。且不论辩证法能否被颠倒，只要恩格斯唯物主义学说的基本出发点是“物质第一性”原则，那么这种唯物主义就是曾被青年马克思屡次批判的“旧唯物主义”。单纯的唯物主义从来就不能等同于单纯的唯心主义，因为所谓“物质”的物性其实就等同于关于这种物性的“观念性”，关于自然的思想只要一在历史中活动起来，自然就沦为了“形而上学的唯物主义”。
因此，西方“马克思学”认为恩格斯的这些论著具有深重的后果，那就是把本来应该废黜了黑格尔“绝对精神”统治性的马克思的思想再度导回到黑格尔的形而上学体系之中（甚至是黑格尔之前的旧唯物主义体系），直接导致了第二国际理论家对马克思主义的大幅降格。例如，把马克思主义下降为科学实证主义或者经济决定论，并进一步导致苏联马克思主义中的教条主义倾向。恩格斯自称为“第二提琴手”，但他才是马克思主义的直接继承人，并把马克思主义变成了一种“恩格斯主义”。马克思主义在恩格斯的指挥棒下，变成了几句公式和口号——“世界是物质的，物质是运动的，运动是矛盾的，矛盾是对立统一的，对立统一规律是可以被认识的……”。极端的学者甚至认为，马克思的思想跟马克思主义没有任何关系，马克思主义是马克思去世后由恩格斯的脑袋构想出来的，并打上了鲜明的“蒙昧主义的印记”。
这些攻讦看似“公允”，因为他们找到了丰富的文献作为事实论据；但其实正是“用心险恶”，因为用“事实”来取代“现实”正是历史虚无主义的常见招数。此举的唯一后果，就是让马克思主义已故的思想家在坟墓里自我斗争，将“大学”“大人之学”拆解为“小学”“小人之学”。在当代西方意识形态中，“事实的马克思”成为 “非现实的马克思”，而在社会主义的中国，也时常遭遇到这些来自外部意识形态的渗透和斗争。我们常讲马克思主义时代化中国化，本质上就是要让马克思的思想“现实化”，这是我们最为根本的思想防线。关于对恩格斯的批评之辞，在本书的“尾声”部分还会进行比较系统的回应。