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系统思想的演进及其哲学方式的差异

【摘要】:在20世纪,系统思想的发展经历了四次浪潮。其中包含了大量的现代系统科学思想。在这四次浪潮中,前两次浪潮所发展起来的系统思想和后两次浪潮发展起来的系统思想在哲学方式上有所不同,分别称为基于控制论的系统思想和基于自组织的系统思想。现在,系统思想形成了一股重要的思潮,日益发挥重大而深远的影响。

古代朴素唯物主义哲学思想包含系统思想萌芽,虽然强调对自然界整体性、统一性认识,但缺乏对整体各个细节认识能力,因而对整体性和统一性认识不完全。在15世纪下半叶,力学、天文学、物理学、化学以及生物学等学科逐渐从哲学中分离出来,产生了研究自然界的独特分析方法,就是把自然界局部细节从总的自然联系中抽出来分门别类地加以研究,但仍然属于撇开了总体的联系来考察事物和过程的方法。到了19世纪上半叶,随着能量转化、细胞和进化论相继诞生,使得人类对事物相互联系认识有了很大提高。英国物理学家焦耳,还有迈耶先生等一批科学家,证明了热能和机械能之间存在着确定的转化关系(1848年)。德国的动、植物学家施莱登和施旺共同创立的细胞学说概括为:1)任何一个细胞都从其他细胞中产生出来;2)细胞构成有机体基本单位;3)植物和动物细胞大致相似。细胞学说抛弃“活力论”(即认为生命中起作用的是一种无形“生命力”),而从物理和化学角度理解细胞变化。细胞学说的创立使认识到研究细胞的重要性,开辟了细胞研究新时代。细胞学说自创立以来,不再局限对细胞进行观察和描述,而侧重研究细胞的发生及生理功能。细胞学说证明动物与植物之间有着明确相互关联。在1859年,达尔文提出了进化论学说,认为生物不是神创造,而是经过漫长岁月从简单到复杂的进化。但达尔文承认在当时化石研究中并未有证据显示有物种间过渡类型存在,并指出这可能是最易于检验而又具有杀伤力反进化论的理由。

在20世纪,系统思想的发展经历了四次浪潮。其中第一次浪潮起源于20世纪初的活力论和机械论的争论。20世纪初法国数学家、天体力学家、数学物理学家、科学哲学家庞加莱的四部科学哲学著作:《科学与假设》(1902)、《科学的价值》(1905)、《科学与方法》(1908)、《最后的沉思》(是在他逝世后第二年(1913)由勒邦(Le Bon)集其遗著出版的),以及专著《位置分析》分别将数学推理与世界框架进行了讨论,并将拓扑学进行系统论述。其中包含了大量的现代系统科学思想。后来,由一批英国科学家和哲学家,像亚历山大摩尔根、布劳德等人提出突现进化论而达到高潮。突现进化论运动是在达尔文进化论的影响下兴起的,其目的是力求哲学地理解生物体结构(更一般的说是自然界中的新结构)的形成。在20世纪初,柏格森认为进化是一个自然界中的生命力或生命冲动指导下自觉发展的创造性过程,它是新颖的和不可预见的。到了20世纪20年代,亚历山大和摩尔根等人虽然抛弃了柏格森的十分模糊的“生命冲动”概念,但他们同样认为进化是突现的和新奇的。对亚历山大来说,相继出现的物质、生命和心理层次的新性质是不可能从较低层次预见的。这种上升运动不是外加于物质的一种独立原则的结果,而是物质本身建构成为复杂格局的结果。宇宙体现了“一种向更高形态发展的趋势”。摩尔根则认为,进化是一个不断产生“新特性”的过程,这些新特性是不能从较低水平的特性和关系预见的。总之,突现进化论思想所强调的“突现”,是指较低层次的事物组成较高层次的事物时,产生了不能用较低事物的性质解释的新特性,并巨这种新特性的不可解释性,不仅仅是现象的,而巨也是理论上的。布劳德认为,突现指的是整体的特征行为,即使在理论上也不可能从关于它的组成部分的最完全的知识中推导出来。突现论在科学界得到许多科学家特别是生物学家的支持。综合进化论的创始人杜布赞斯基认为,进化是一个创造性的过程,它的结果是不可预见的。因为,一方面基因的重组和突变是一种产生独特个体的不可预见的事件,发生概率只有千万分之一或更少的事件,是不可能提前预见的;另一方面,环境异质性和发展过程中基因的相互依赖性使特定的进化史具有独特性。

第二次浪潮是以一般系统论、控制论信息论为理论基础,在第二次世界大战前后发展起来的跨学科研究浪潮。从20世纪30年代开始,维纳开始关注万尼瓦尔·布什发明的电子模拟计算机,将目光投到“各种已经建立起来的部门之间被忽略的无人区”,开拓了线性控制理论,为后来学者提供了很好的启迪。后来冯诺依曼、申农将探索的脚步转移到了计算机与信息论领域。20世纪中叶,学界看到了系统思想这片广阔的新天地,兴起了一场“系统运动”的浪潮,其中贝朗塔菲于1952年发表“抗体系统论”,正式提出通常意义上的现代系统科学思想。抗体系统论是研究机体生物学,这是生物学中的有机论概念,强调生命现象是不能用机械论观点来揭示其规律的,而只能把它看作一个整体或系统来加以考察。

第三次浪潮是20世纪70~80年代,系统自组织理论的建立和发展,包括普里高津等学者的耗散结构理论、哈肯的协同学以及艾根的“超循环理论”。属于布鲁塞尔学派的领导人普里高津在非平衡统计物理研究中提出了最初关于非平衡形成科学体系的耗散结构理论,这一理论可以广泛应用到生物、化学、生态和社会领域中,大大推动了系统科学的研究与发展。

第四次浪潮是复杂性科学的兴起,包括混沌理论和复杂适应系统理论。

在这四次浪潮中,前两次浪潮所发展起来的系统思想和后两次浪潮发展起来的系统思想在哲学方式上有所不同,分别称为基于控制论的系统思想和基于自组织的系统思想。现在,系统思想形成了一股重要的思潮,日益发挥重大而深远的影响。

在20世纪80年代初,世界杰出科学家钱学森在提出建立系统科学学科的同时,也指出了对系统科学如何发展的期望。他曾指出,有两个系统应予以特别注意:一是激光,二是热核反应。实际上这是两个典型的非平衡系统相变。也有专家学者认为在对复杂系统基本规律的诸多探索中,有两个系统可予以更多的注意,一是神经系统,另一个是经济系统。这两个系统应该存在某些简明而又普遍的规律,有利于我们去寻找其背后的机制,取得进一步突破。

1986年至1994年中国学者曾邦哲发展了系统综合理论——结构论,研究系统尤其生命系统的结构、功能与发生演变及其相互关系的规律,提出泛进化或自组织系统的结构理论,探讨系统的结构本原模型、适应稳态结构、系统层次的组织建构,以及实在系统与符号系统对应转换关系,探讨系统科学的逻辑学基础,以及宇宙、生命、文明的信息组织化过程的结构演变规律。

当然,系统思想从萌芽发展到今天相对成熟的过程,反映出系统思想是辩证唯物主义体现物质世界普遍联系及其整体性思想的一种特征。系统思想在辩证唯物主义那里取得哲学表达形式,在运筹学和其他学科中取得定量表达方式,并在系统工程应用中不断充实自己实践内容,因而系统思想方法从一种哲学思维逐步形成一门专业科学——系统科学。

系统科学及系统思想的发展和成熟,对人类的思维观念和思想方法产生了根本性的影响,使之发生了根本性的变革。系统科学的理论和方法已经广泛地渗透到自然科学和社会科学的各个领域。