现代自然科学中系统思想发展的哲学透视及思考，本文主要内容关键词为：自然科学论文,透视论文,哲学论文,思想论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
内容提要 本文是作者硕士学位论文《现代自然科学中系统思想发展探讨》的结论部分。重点讨论了关于现代自然科学中系统思想发展的三个问题：（一）简要总结及发展趋向预测；（二）对科学的贡献之评价，包括它的自然观意义、思维方式和方法论意义、科学统一性意义三个部分；（三）对哲学贡献的评价。
一 简要总结及发展趋向预测
现代自然科学中系统思想的发展，是人类系统思想史演进的一个新阶段。从系统的整体性、结构性、动态性、开放性、偶然性、复杂性等多方位的认识出发，现代自然科学对系统思想的发展比以往任何时候都更彻底、全面、完备。同时，以系统科学的诞生为标志，现代科学在理论形态和量化层次上发展了系统思想，这也是前所未有的。除此之外现代自然科学开辟了许多认识系统的新领域，它和系统思想的互动发展等，都极大地丰富了系统思想的内涵，也增强了系统思想作为人类思想中一个部分的意义。
借助于现代自然科学的发展，一方面，使一些传统的系统思想观念如整体、结构、进化等，有了新的发展；另一方面，又增加了一系列新的系统思想观念如开放性、偶然性、复杂性等。整体思想和结构思想，从承袭科学思想史的传统出发，在现代自然科学中，达到了无论是深度上还是精度上，都非前所可以拟的发展。当今，人们所理解的整体，不再是古代自然哲学模糊和素朴意义上的整体，而是一个有内在结构和处在一定的外界环境并和外界有复杂相互关系的统一体；同时，这个整体不是内在部分的简单相加，而具有“突现”（M·邦格用语，意即整体性或曰整体大于部分之和）的性质。同样，现代自然科学所认识的结构，也不是近代科学分析传统下，采用机械论、原子论和还原论的态度而看到的彼此孤立、支离破碎的一些要素或部分，而是具有内在相关性、有序性和组织性的结构整体，并且通过结构层次性（或等级性）而把整体和结构统一起来。也就是说整体和结构的关系是辩证的，整体是有结构的整体，结构是有整体性的结构，二者可以相互转化，一定层次上的结构是更低一级层次的整体。进化的思想，把“进化”思想和“系统”思想融合起来，提供了人们在动态变化之中认识系统的新思路。开放性思想、偶然性思想和复杂性思想的发展，主要来源于对客体对象开放性、偶然性和复杂性的认识，这是现代自然科学所特有的。按美国科学家W·韦弗的说法，从研究对象看，科学（主要指自然科学）发展经历三种形态：其一，研究简单之物，即古典力学阶段；其二，研究无组织的复杂之物，即古典统计物理学阶段；其三，研究有组织的复杂之物，即现代科学阶段。[1]在复杂的相互关系之中认识如自然系统、生命系统等客体对象，是产生相应的开放性等思想的基础。
应当看到，作为现代自然科学中系统思想发展的种种主要的表现形式的整体思想等不是彼此孤立的，而是相互补充和联系着的。具体表现为：
（一）统一性。即它们不过是对系统不同角度的认识。如要认识整体，必然要认识它的内在结构，而结构又离不开复杂性；同时，整体既不孤立也不静止，故又应认识其开放性和进化。
（二）交叉互渗性。它们又有在某些方面上的重合、交叠。例如，复杂性作为系统结构特征的一种反映，因和自组织有关，从而和进化有关，也和系统结构形成和动态变化的偶然性有关。从根本上说，这种交叉互渗性，是由彼此间的统一性所决定的。这种互渗，在现代系统思想的最新领域如混沌等研究中，是十分明显的，并日趋加剧。
（三）前后相继性。它们尽管统一、互渗，但彼此存在认识上的前后差异，具有内在逻辑上的相继性。例如，只有当我们对结构的层次性、相关性有了足够的认识，才能进而去认识它的复杂性、有序性和组织性等。研究复杂系统必须建立在对简单系统的相对完善的认识之上。这是符合人类思想发展逐步演化的规律和过程的。
还需要指出的是，无论现代自然科学还是系统思想本身，内容都十分丰富。本文所概述的不过是几种主要的系统思想表现形式。例如，在现代自然科学中，借助于生物学、脑科学和计算机科学学科的发展，系统的功能思想和目的性思想，也有很大发展。这说明，进一步的发掘和研究，仍十分必要。
最后，本文对未来自然科学中系统思想发展的趋向作一简单预测。
本文认为，现代自然科学中系统思想的发展，经过了并且依然保持着这样一个总的趋势：一方面，它与科学的发展愈来愈贴近，也就是说它朝向量化、数学化的方向发展，和科学思想日渐融合，或更进一步说成为科学思想的一部分，这导致了它和哲学的道路日益分歧；另一方面，它的发展越来越离不开哲学的指导，没有哲学的头脑，很难去把握客体系统内的结构和内、外各种复杂关系，而且系统思想发展的本身，其结论要么回到哲学那里，要么又引起哲学观念的重大变革，从这种意义上说，它和哲学的关系又日渐密切。
具体地说，如下一些倾向值得注意：
（一）结构复杂性的探索将是一个重点。关于系统内在的有序性、组织化、复杂性、信息等问题的认识，有待完善。突变研究、混沌研究、模糊系统理论、分形和分维的新方法、新领域将逐步兴起。例如当前有人用电子计算机技术，开辟研究简单巨系统的一种所谓“细胞自动机”(Cellular automata)领域，用以模拟一些具有内在简单相互作用的系统，产生非常复杂的演化机制过程。
（二）进化的研究也将是一个重点。需要建立有关系统进化的起点和终点、方向和路线、条件、动力、机制、途径等的较为完备的理论。自组织研究、不可逆性研究、分叉理论、相变理论等仍需发展和深化。
（三）系统功能和目的性研究，有待进一步突破。
（四）系统思想的运用研究，也将进一步扩大。将系统思想运用于考察生物、社会、经济、文化等复杂系统，是未来系统思想发展的一个重要方面。
二 对科学的贡献之评价
（一）自然观意义
现代自然科学中系统思想的发展，引起了科学自然观的一些新变化。
1.整体世界观的新证据：人和自然的联盟。现代自然科学中的整体世界观认为，世界万物是统一的，并通过彼此间的普遍联系联结成为一个整体。这是由唯物辩证法所揭示了的。我们知道，近代科学既用机械论的观点分析世界，又在科学认识上主张主客体的严格分离，即把人的因素排斥在对象之外而去追求纯粹的客观性。唯物辩证法从普遍联系出发，强调人和自然是相互联系的、相互影响的，就表明了科学认识中的主客体统一。现代自然科学的发展，完全证实了这一思想。在量子力学中，海森堡的测不准原理表明，在对微观世界的认识中，不能把人的因素独立于外；相对论中的相对性原理也表明，认识事物的运动（如同时性概念）与选择的参照系有关，即与人的主体有关。这些证据表明，人与自然对立的时代已经过去，需要建立一种人与自然的新关系。正如普利高津等人倡导的人与自然的“联盟”或“通讯”，或如N·玻尔当初说过的，我们在这个世界上既是观众又是演员。
2.自然的本性：复杂性。牛顿曾说：“自然界喜欢简单化，从不爱用什么多余的原因夸耀自己。”[2]近代科学的一个基本信念，就是相信自然界的简单性。但本世纪三、四十年代以来，贝塔朗菲的一般系统论，首先深刻揭示了生物的复杂性，而到五、六十年代，物理学、化学、天文学等的成就表明，复杂性不仅仅局限于生物，而是整个自然的一个基本特征。六、七十年代以来，耗散结构论、协同学等自组织理论的发展，进一步表明，复杂性是复杂系统的一种客观属性，是世界的一个基本特征。
3.偶然性与多元决定论。现代科学以前，人们不承认偶然性，认为那只是无知的产物，世界的万事万物和一切变化都处于单一因果性和机械决定论的链条之中。这种观念的极端形式，就是拉普拉斯式的决定论。上世纪末以来，热力学系统的统计规律的发现、量子行为的概率解释等认识，使偶然性思想进入现代自然科学特别是物理学和生物学之中，成为主导思想之一。在后来发展的一些自然科学学科分支特别是自组织理论中，由于对涨落、突变、相变、混沌、分叉等动态变化行为的认识，随机性和多元决定论的观点逐渐成了关于自然存在和变化的又一种信念。普利高津等人指出，许多塑造自然之形的基本过程本来是不可逆的和随机的，那些描述基本相互作用的决定论和可逆性定律不可能告诉人们自然界的全部事情。
4.进化与时间不可逆性。经典自然科学定律都具有时间的可反演性，即承认时间是可逆的，这就否定了一切事物发展的可能性，甚至得出宇宙“热寂”的结论，这显然与自然界的客观进化不符。现代自然科学从研究客观的开放系统出发，把不可逆性赋于时间，这使我们能够从静态自然转向动态自然观，能从存在研究转向进化研究。在现代，“进化的概念好象成了我们物质世界的核心。[3]
（二）思维方式和方法论意义
近代科学的思维方式是形而上学的，它在方法论形态上的表现就是所谓“分析”的态度，作为其表现形式的原子论、机械论、还原论等都是把复杂事物或现象分解成它们的组分，然后进行孤立的考察。但这种机械思维方式和相应的方法论有一个致命的缺陷是，它无法说明复杂事物或现象的性质和内在关系。对形而上学思维方式的根本变革，是由唯物辩证法完成的。现代自然科学中系统思维方式的兴起，则是上述变革中的一个具体表现。贝塔朗菲认为，系统问题本质上是针对分析方法在科学中的运用的局限性问题而诞生的。[4]虽然我们认为，承认世界的系统图景，不是现代自然科学的独特产物，正如众所周知，它甚至包含在古代自然哲学宇宙观中，但是，现代自然科学中的系统思维方式，在层次上、深度上、精度上都非从前意义上所可比拟的。这就是说，如果古人对世界的把握是着重于笼统意义上的整体，而近代科学中的分析传统又过于注重世界的结构而看不到整体的话，那么，现代自然科学则发展了互补的两种自然观并使之统一起来——既看到整体，又看到结构。正如M·邦格评价的一样：“每个事物都是系统或系统的一部分，这一观念是系统方法所特有的。它既不同于个体论（或原子论）也不同于整体论。个体论是只见树木不见森林，而整体论是只见森林不见树木。与此相反，系统方法使我们既看到树木（以及它们的组成部分），又能看到森林（以及它们的大环境）。”[5]系统思维方式的诞生和发展不是偶然的，它完全符合辩证法精神。系统思维方式坚持世界的整体性、结构性和内在相关性、复杂性等，就坚持了唯物辩证法的普遍联系原则；而坚持世界的动态变化（进化），也就坚持了发展的原则。因而，现代系统思维方式的兴起，是唯物辩证法作为现代科学最根本的、主导的思维方式的一个显现。从此出发，系统思维方式，将尚不存在的整体缩集在此时此地中，也就是缩集在由新思想和所期待的外在证实中产生的那种整体而非分化的系统观念中，这是具有根本意义的。
现代系统思维方式的兴起，同时又为人们进行科学活动提供了一种指南，引起了科学方法论的一些新发展和新取向。当今，在现代科学特别是自然科学中，以系统方法、信息方法、控制方法、功能模拟法、反馈方法、黑箱方法等一系列方法为主体的系统科学方法体系，对人们提出科学假说、发现科学事实和定律、构造科学理论体系、设计科学实验、检验科学理论等科学的各个环节中，起到了越来越大的作用。
需要特别指出的是，系统思想和由它决定的系统思维方式、系统科学方法本身，不是唯物辩证法。认为二者是等同的或系统思想可以取代唯物辩证法，那是完全错误的。系统思想着眼于世界的系统性、复杂性的探索，预示了某种程度上科学思维方式的变革，但这种变革不是否定了辩证法，而是使其中的辩证法因素更丰富。系统观反映了自然界的某些普遍联系和永恒发展的一些普遍特征，说明了它开始趋向辩证法。这正是恩格斯所指出的，从形而上学思维到唯物辩证法思维两条道路中的第二条道路。这提醒我们，在看到系统思想的重大思维方式和方法论意义时，不要忘记：“恰好辩证法对今天的自然科学来说，是最重要的思维形式。”[6]
（三）科学统一性意义
世界本身的系统性，现象之间客观的相互联系，必然在科学中得到相应的反映，这就导致了科学的整体化或所谓统一性趋势。普朗克在《世界物理图景的统一性》一书中说：“科学是内在的整体，它被分解为单独的部门不是取决于事物的本质，而是取决于人类认识能力的局限性。”追求科学统一，是人类科学史上的一种传统。但在现代以前，由于科学发展本身的局限性和受形而上学思维方式的影响，所作的努力注定是要失败的。现代科学的迅速发展，从不同角度揭示了世界的内在统一性，为科学统一开辟了道路。本世纪初，W·海林堡说：“在这个时代里，各种不同的自然科学似乎正在开始融合成一个巨大的统一体。”[7]本世纪二、三十年代，科学哲学中逻辑实证主义维也纳学派曾倡导了一场著名的“统一科学”运动。维也纳学派后来失败的原因在于科学统一不能靠把所有学科简化为物理学和化学的空想，只能通过实际世界的不同层次的结构一致性来实现。本世纪四十年代以来，系统论的兴起，提供了人们认识世界不同层次结构同型性的可能性，而类似于集体化、总和、机构化、集中化、递阶秩序、稳态和定态、等结果性等概念，为填平自然科学各领域之间甚至自然科学、社会科学、人文科学之间的鸿沟，提供了可能，大大加速了科学的整体化进程。现代科学的统一性趋势，通过两种交互的现象——科学泛化和科学交叉——表现出来，二者并不互相排斥，而是互相交错、渗透，并为广泛的整体化过渡创造了条件。可以期望，借助于科学本身的迅猛发展和唯物辩证法的指导，加上系统思想在方法论和认识论方面的启示，科学统一的新进展将逐步出现。
科学统一，一方面是人类系统思想信念的一个产物；另一方面它的进展又促进了系统思想的发展，二者是互动的。
三 对哲学贡献的评价
（一）系统思想与系统哲学
自贝塔朗菲创立一般系统论以来，发展了诸如耗散结构论、协同学、参量型系统理论等多种分支系统理论。这些理论有的属于科学形态，有的属于哲学形态，有的则兼具有科学和哲学两种成分，这就引起了一些在系统论、系统理论、系统科学、系统哲学、系统观、系统思想等术语之间存在岐义和混乱的问题。例如，就系统的哲学形态研究方面，贝塔朗菲曾勾画了“系统哲学”的大致轮廓；1972年，E·拉兹洛《系统哲学导言》一书中具体阐术系统哲学的内容；1980年，M·邦格在《系统世界观》一书中提出“系统世界观”的系统哲学体系。而有的学者则把系统哲学又称之为系统思想，如P·切克兰《系统思想、系统实践》（1981年）；T·鲍勒《一般系统思想——它的核心和应用》等。
本文认为，应当在更加广泛的意义上使用系统思想这一术语，不能把系统思想简单等同于系统哲学或系统科学等，但它又不能离开它们而独存，系统思想应当包括人们对系统在哲学、科学和实践三个不同层次上的认识的各个方面，因而它兼具哲学、科学和实践三种形态，具有更加普遍的意义。
（二）现代自然科学中系统思想发展对马克思主义哲学的证实和丰富
现代自然科学中系统思想的发展，从一开始就受益于辩证唯物自然观。贝塔朗菲声称，马克思是系统论的先驱之一，并说“一般系统论和辩证唯物论的类同是显而易见的”。[8]钱学森也指出：“从马克思主义哲学到系统学的桥梁可以称为‘系统观’或‘系统论’，它将成为辩证唯物主义的一个组成部分。”[9]纵观现代自然科学中系统思想的发展，可以看出，它在下面一些方面坚持、证实和丰富了马克思主义哲学。
1.基本倾向：唯物主义。现代自然科学中系统思想的发展，由于根植于科学之中，所涉及的对象是具有客观实在性的物理系统、生物系统、天体系统等自然界的真实系统，就决定了基本的唯物主义倾向。贝塔朗菲在论证作为系统思想的核心范畴的“系统”这一范畴时，强调指出，我们都会同意，量子、狗、细胞和原子是真实的系统，它们是从观察中察觉到或推论出来的，并独立于观察者而存在着。同时，他又认为，至于概念系统也是“与实在相符的”[10]。不过，不容忽视的是，不能因此而认为，系统思想的这种唯物主义倾向就是唯物主义特别是辩证唯物主义本身，这正如我在下文中论证的。
2.基本结论：普遍联系和发展。恩格斯指出：“事物是相互作用的，并且在大多数情况下，正是忘记了这种多方面的相互作用，阻碍我们的自然科学家去看清最简单的事物。”[11]这主要是针对机械唯物主义和形而上学而言的。辩证唯物主义的基本观点是，坚持客观世界的普遍联系和发展。现代自然科学中系统思想的发展，在科学意义上真实地再现了我们所面对的自然界的系统性（宇宙和其各个层次都构成一些系统）、普遍联系性（系统之间通过物质流、能量流、信息流而发生相互作用）和发展（系统是动态的，它必然进化），这完全证实了马克思主义哲学的结论。而且，在关于世界的统一性和整体性、内在结构性和层次性、相关性和有序性、动态性和进化、自组织、突现等一些细节认识上，有所深化。这使我们今天可以在新的高度上理解一百多年前恩格斯的一段教诲：“我们面对着的整个自然界形成一个体系，即各种物体相互关系的总体。”[12]
3.方法论趋向：唯物辩证法。
4.对马克思主义哲学的范畴和规律体系的证实和丰富。首先，现代自然科学中系统思想的发展，证实了唯物辩证法的规律和范畴。有序和无序、平衡和非平衡、可逆和不可逆、协同、相干性、非线性相互作用等思想，从更加具体和深入的层次上，揭示了复杂事物或现象的内在矛盾，这就进一步证实了对立统一规律。而如突变、相变、分叉等理论，进一步揭示了偶然与必然的辩证关系和量变质变规律。进化研究，找到了否定之否定规律的新证据。如现代混沌研究，给出了有序和无序相互转化、逐级递进的途径：混沌→有序→新的混沌……。系统的开放和自组织的关系，体现了系统内、外因的关系，等等。其次，它又使一些新的范畴和规律体系，有可能进入哲学领域，成为马克思主义哲学范畴和规律体系的一些部分或补充形式。马克思说过，哲学是时代精神的精华。马克思主义哲学不是一个封闭的体系，它应当被不断地丰富和发展。系统思想的发展，使诸如系统、要素、结构、功能、环境、层次、有序和无序、可逆和不可逆、进化、信息、控制、自组织甚至开放性、复杂性、偶然性、突现、突变等一些范畴有可能进入马克思主义哲学的范畴体系，成为唯物辩证法范畴的一些子范畴；也使诸如层次规律、突现规律、反馈规律等一些系统规律，可能成为唯物辩证法三大规律的一些子规律。
但是，我们必须看到，和任何一种别的思想一样，系统思想也不是绝对完备的，其中既不乏精华，也交织着糟粕，例如，结构思想由于一定上程度上承认事物的结构（如数学结构）先于事物的存在而存在，就陷入了唯心主义。又如象M·邦格这样的系统论学者，却拒绝接受辩证法。E·拉兹洛在最近他提出的“一般进化论”中，用系统思想解释社会的进化，就排斥历史唯物主义的倾向。[13]在自然科学中，情形就更复杂和隐蔽些。略举一例，海森堡的所谓唯能论观点认为，“在能量足够大时，所有的基本粒子都能嬗变为其它粒子，它们能够仅仅从动能中产生，并能湮灭而转化为能量，譬如说转化为辐射。因此，实际上有了对物质统一性的最终证明，所有的基本粒子都由同一种实体制成，我们可以称这种实体为能量。”[14]这里，他在承认世界的统一性方面坚持了系统观点，但把这种统一性基础建立在能量之上，则是唯心主义的，以上提醒我们，对现代自然科学中系统思想进行伪存真、去粗取精，是必要的。
（三）系统思想不可能取代辩证唯物主义
当前，国内、外学术界有人对系统思想与辩证唯物主义的关系在认识上，存在如下一些错误倾向：有人认为唯物辩证法是不精确的，应以系统思想代之；有人认为系统规律应放在和对立统一规律、量变质变规律和否定之否定规律同一层次上，成为人类关于自然界的第四条普遍规律，有人甚至把关于系统的一些具体规律和反馈、自组织规律放在和唯物辩证法规律同一层次上；也有人甚至认为应用系统论取代辩证唯物论，等等。这些观点之所以是错误的，是因为：
1.从作为系统思想核心的系统范畴产生的本体论根源看，它不可能和辩证唯物主义本体论具有同样普遍的意义，因而不可能发展成一种哲学本体论。虽然我们承认，物质世界是以系统的方式存在着的，而系统又是某种联系着和发展着的整体，但是，具有客观实在性的物质是世界的唯一存在。系统范畴的诞生，有着深刻的人的主体性的认识根源，其中包含着认知因素。正象贝塔朗菲在《一般系统论》中所说的，系统“不是作为感觉材料或简单的感觉‘给出的’，而实际上是通过格式塔动力学和学习过程到语言文化因素等大量‘精神’因素，是这些东西而决定我们实际‘看’或感觉到了什么。”[15]
2.从系统思想产生的认识和方法论根源看，它不能离开唯物辩证法。系统思想一方面是在整体地考察人类各门具体科学领域中不同规律之间的相似性与统一性的基础上得到的，一方面又是现代自然科学整体和发展趋势在认识论上的反映。它是唯物辩证法普遍联系和发展这一原则下的具体产物，同时也离不开唯物辩证法这一方法论基础。系统思想产生于现实地对待世界，考察世界上出现的各种系统——动物学的、生理学的——然后提出有关经研究证明成立的规律，这是一种经验和实证的途径，而不是哲学化的理论思维。
3.从作为系统思想的基本理论基础的系统科学看，它是一种实证科学，是对各门实证科学进行辩证思维的结果，还不具有哲学的高度。
附注：本文是在西安交通大学黄麟雏教授指导下完成的，特表谢意。
A Philosophical Reflection on the Development of System Thought-s in Modern Natural Science
Liu Wenhai
(State Committee for Restructuring Economy)
Abstract
Thispaperis theexcerptoftheconclusionof the author's Ma-ster's degree thesis,titled“Inquiriesintothe Development of Syst-em Thoughtsin ModernNaturalScience.”It focuses on three issues:(1)the brief conclusion andtheprediction of its developmental tend-ency;(2)the evaluation of its contributions to science,including its significances of nature view,ofthinkingmode andmethodology,and of unity of sciences;(3)the evaluation of its contributions to phil-osophy.ophy..sophy.