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［中图分类号］ N09-03
［文献标识码］ A［文章编号］1672-9021(2004)05-0001-07
一、人类科学发展两大主流
人类科学是一元，还是多元？科学发展是单行道，还是多行道？
笔者以为，人类科学就整体看最终是统一的，但就不同的历史阶段看，其发展的道路绝非一条，至少有两大方向或两大主流。
彭加勒早已指出，科学发展有两条路：其一是走向统一与简明，其二是走向变化与复杂。显然，西方经典科学走的是第一条路，它以“心物二分”为前提，将世界简化为机器，形成了以原子论为基础的构成论、机械论研究传统；而二十世纪兴起的系统科学，从整体性和不可逆的时间演化出发，却发现我们的世界是处于生成演化与不断增加的复杂性之中。
值得注意的是，系统科学的发展已经证明，探索世界生成演化的科学与探索世界构成运动的科学是可以互相独立的，也就是说，系统生成的规律可以与物质构成无关，系统的时间生长可以与物体的空间运动无关。我们知道，贯穿整个机械过程的基本规律是能量的形式转换与守恒，而贯穿整个生成过程的基本规律则是信息的反馈、复制与转换。近代机械论科学的主要方法是将事物还原为同质或同层次的量，依靠“单向度”的形式逻辑，寻求量的守恒律。而生成过程则涉及不同质的系统，并基于两种相反相成力量或功能的相互作用，且必形成反馈回路。它们具体表现为稳定与不稳定，负反馈与正反馈，协同与竞争，遗传与变异等系统内在的自组织行为——正所谓“一阴一阳之谓道”。因此，“生成论”必然更多地运用类比、模型以及定性数学等方法，以模拟系统的整体特性与功能，寻求不同系统间质的相似律，同时也必需借助能涵容内在否定与自我超越机制的辩证逻辑的思维方法。
笔者认为，从原子论到整体论，从构成论到生成论，是未来科学发展的必然趋势。目前系统科学研究中的困难，在于其宗旨及世界图景与基于原子论的经典科学研究传统相矛盾。惟从生成论的自然观出发，突破经典科学范式，重新建构关于世界生成演化的新的科学范式，在生成论的基础上，才能解决系统科学内部的逻辑一致性问题，为系统科学进一步发展开辟新路。至于中国古代科学，则自始至终走的是一条朴素的彻底的生成论、整体论道路。中华科学与西方经典科学相悖而互补，与系统科学相通而正可互相启迪，互相发现。在生成演化的世界视野中，科学本身也是生成的。有趣的是，螺旋形是一种典型的生成形态。而螺旋式发展的特点正是相反相生，异质互补。如今，系统科学已从经典科学中脱胎而出，它从批判经典科学起步，却与中国古典科学遥遥相望，“所见略同”。人类科学从其发展的整体过程看是一条路，但从发展的不同阶段看，则至少有两大方向，两大主流。它或将遵循以下否定之否定的规律而发展：
古典生成论 → 近现代构成论 → 后现代生成论
以中国古典科学为代表 以西方经典科学为代表 目前以系统科学为代表
勿需讳言，中西传统科学既有民族的、文化的差异，亦有时代的差异。中国古典科学适用于农业时代，但它所面对的主要问题却是生命整体性问题——即如何保证生物（植物，动物）的自然生长。西方近代科学适用于工业时代，它要解决的关键问题则是非生命的机器作功问题，其实质是能量及其转换问题。而系统科学及未来科学的发展则适用于信息时代，它关注的是信息的创生、传送、储存、复制与转换等同题。历史的契机或许在于：信息恰恰是宇宙生命最根本的依据，信息规律乃是万物生成演化的最基本规律！系统科学的兴起，标志着科学正在将失落已久的生命再次还给大自然。如果说，中国古典科学遵循“道法自然”的原则，“以辅万物之自然而不敢为”的态度，“因势利导”，为生物自然而然的生长创造条件，而不干预、破坏自然生成过程的话。那么，今天科学的发展，则势将以“为自然立法”的自信，凭借科学的威力而“有为地”涉入并有目的地干预大自然的生成过程。由此，人类亦必将面临更多更复杂的新问题。
在建构未来生成论科学的探索中，中华科学具有独特的价值和意义。尽管中华科学在器物的研究与制造方面不及西方机械论，但它却更接近自然，对大自然的生成演化有着更深刻的理解和洞识，对生命的整体把握亦有独到之智慧。今天，我们能否借助西方科学，特别是系统科学，对中国传统科学加以现代诠释呢？更重要的问题在于，我们是否可能以中华科学为主体，吸收当代西方科学的优秀成果，以继承中华生成论科学传统，走出中华科学的创新之路呢？站在未来科学发展的高度，中华科学能否为人类科学的健全发展提供有益的启示，并作出应有的贡献呢？
令人振奋的是，吴文俊已引领中华数学走出低谷，取得举世瞩目的突破，并由此得出世界数学发展两大主流的结论。他指出：“我国传统数学有其自身的发展途径与独到的思想体系，而以机械化为其特色：方程求解尤其是贯穿两千多年发展中的一条主线。这与遵循古希腊传统的西方数学的公理化演绎体系大相径庭，旨趣迥异。在历史长河中，数学机械化算法体系与数学公理化演绎体系曾多次反复互为消长，交替成为数学发展中的主流。”
“中国古代算术的思想与方法，正好与近代计算机的使用融合无间，也必将因此而重返青春，以另一种崭新面貌在未来的数学发展中重新扮演重要角色。”[1]
笔者注意到：数学机械化算法体系恰好适于描述和解决生命性生成问题，而数学公理化演绎体系恰好适于描述和解决机械性运动问题。中国数学和与中华科学发展的方向是相应的，其兴衰亦与中华科学的兴衰基本同步。可以说，吴文俊教授关于世界数学发展两大主流的论断，与笔者关于科学发展两大主流的思想正好不谋而合，殊途同归。
二、生成元——一个新的科学的逻辑起点
科学家用熟悉的工具去注意以前注意过的地方时，他们会看到新的不同的东西科学革命“是世界观的转变”，“在革命之后，科学家们所面对的是一个不同的世界”，“科学家由一个新范式指引，去采用新工具，注意新领域。甚至更为重要的是，在革命过程中。”[2]
系统科学是科学革命吗？从生成论的角度，系统科学——从系统论到混沌学的发展，无疑是20世纪最大一次科学革命。因为这次革命不仅是“鸭子”与“兔子”的格式塔转换，而且是关于世界“有生命”与“无生命”，“活”与“死”的格式塔转换。笔者认为，目前系统科学正在从构成论走向生成论。它不仅正在逐渐形成一套新的概念，尝试用新的工具，探索新的领域，而且发现了一系列以往科学未曾发现的关于生成演化的规律，一种新的科学范式正在探索中逐渐“生成”。作为“最大一次科学革命”，生成论需要创立不同于构成论的，关于世界生成的本体论预设，认识论与方法论原则，需要探讨和确立与构成论不同的逻辑起点。
近代以来，科学的形而上学基础是原子论，它预设了世界是由最小的不可再分的不生不灭的原子（注：作为近代科学逻辑起点的“原子论”的“原子”，不同于化学中道尔顿的原子。）所构成。“原子”是世界构成的终极因，它是构成一切而自身不被构成者。原子的假设为近代科学提供了一个逻辑起点。其特点是：1、从实体和部分出发，因此“质料因”是最基本的；2、整体由部分构成，因此可分；3、部分与整体同质，因此了解部分即可了解整体；4、变化乃指不变原子的分解与组合，或原子在空间的运动；5、原子相对不变或稳定的属性是质量，即原子量。由此，近代科学确立了其基本原则：原子性原则：部分可以独立地被研究；外延性原则：真值不变。原子在系统内与在系统外不变，由此确立相应的实验原则：孤立性原则，可重复性原则等。显然，既然一切物质皆可还原为相同的基本层次，其研究的基本方法必然是还原分析，而定量研究成为科学研究的基础，一切科学的基本定律必然表达为量的守恒律。微积分不仅成为经典科学的数学工具，而且忠实体现了经典科学的思想与特征。
从生成论的角度，笔者认为：系统科学的形而上学基础应是“整体论”。“生生之谓易”，在生成论的世界图景中，变化指的是生与灭，世界上唯一不变的是生成演变本身。这里，过程是基本的，实体是暂存的，有条件的。生成万物的终极因，即生成万物而自身不被生成者只能是“无”。从宇宙论的角度，生成是一从无→有（隐，潜在之物）→万物（显，有形之物）的过程。
那么，作为科学研究，系统科学应以什么为其基本的逻辑出发点呢？笔者在此试提出“生成元”这一概念作为系统科学不同于经典科学“构成论”的逻辑起点，并将“生成元”定义为“未分化的整体”（注：这里的“生成元”也不同于群论中的生成元。），这里，“元”取周易“乾坤二元”，及“元、亨、利、贞”中“元”之意义，“元”，始也。周易所谓“大哉乾元，万物资始。”乾元即创生万物之源，乾元之“元”意味创始，创造；“至哉坤元，万物资生。”坤元为万物诞生之母。坤元之“元”代表“始生”。因此“乾知大始”：即乾“主”“管”生之开始，“坤作成物”：坤承载一物之最终完成。[3]
因此，万物借助乾阳的作用开始有生命，而借助坤阴的作用得以出生。乾是主动的，“自强不息”，可谓“动力因”——代表生生不已的生命之动力或“隐得来希”；坤是从动的，“厚德载物”。可谓“质料因”且体现“目的因”，——代表保证万物生命得以诞生或实现的载体。
注意，生成元与“原子”的差别在于：
1、生成元首先透显的是“动力因”和“目的因”，而不是“质料因”；
2、生成元不是既存的，而是生成的，因此生成元可生可灭，本质上是过程；
3、生成元是整体，不是部分；部分由分化生长而成，具有整体性与分形性。
4、生成元相对不变或稳定的属性是生成规则（中国文化中所谓“理”或“道”），而实体则是不断生长变化的；
5、决定生成元生长的是信息，而不是载体的原子质量。
由此，生成过程可简示如下：
从生成元出发，可为科学研究提供不同于构成论的研究方法、思路与解释。
笔者认为，目前作为宇宙大爆炸起点的原始火球，生物的遗传基因，动物胚胎以及分形理论中的分形元等，皆可看作生成元。
而中国古代，太极可谓生成元，太极是阴阳尚未分化的整体，象征最根本、最普遍的生成规则与过程——“一阴一阳之谓道。”
值得一提的是，系统论创始人贝塔朗菲已经注意到了构成与生成的根本差异，他说：“一般说来，物理的整体组织，诸如原子分子以及晶体，来源于先存要素的联合。反之，生物的整体组织则是由原始整体的分化（即分离为部分）而逐渐建立起来的。胚胎发育的定型就是一例。它由原始整体经过渐进分异和渐进中心化而成为新的整体。”[4]这里，渐进分异指系统的原始统一状态逐渐地分裂为各自独立的因果链。而渐进中心化即渐进个体化，指生物体的某些部分获得支配作用，主导整体的行为，而“生长发育中的生物体通过渐进中心化愈来愈统一、‘愈不可分’”。但贝塔朗菲尚无明确的生成论思想。他将渐进分异看作是走向可分和机械化的过程。
笔者认为，如果坚持彻底的生成论立场，则万物都是生成的，从生成元开始生长、分化、发育而成新的整体，生成的整个过程都是整体行为，生成物从生到成皆具有整体不可分性。因此，世界在原则上是不可分的。分，只是为了研究的方便，分的同时必须明确：分的方法是片面的，它以破坏对象的整体性为代价。在这个意义上，我们可以说，经典科学是以精确的语言极不精确地描述了这个世界。
综上所述，从不同的本体论预设和逻辑起点出发，可推出构成论或生成论的不同体系，它们各自是逻辑自洽的。与构成论不同，生成论是先有整体，后有部分，不是部分通过相互作用构成整体，而是整体通过信息反馈、复制与转换生长出部分。物质不是既成的，部分不是已知的。生成的过程是信息指导物质的生成（如基因指导蛋白质的生成），是新事物不断出现的过程。对于生成，重要的不是物质的空间运动，而是信息和能量的跨层次传送和转换，由此生成整体必然具有突现性、多层次性、不可分性和不可还原性。与此相应，研究作为生成整体的基本方法，不是将系统分解还原为基本层次，而是探索贯穿所有层次的普遍规律和层次间跃迁的共同规律。其关注的重点，不是系统的基本物质组成，而是系统整体突现的特性。因此，生成科学寻找的，主要不是量的守恒律，而是质的相似律。它的使命在于：如何突破还原分析的传统方法，找到整体作为整体，非平衡作为非平衡，非线性作为非线性的新的研究方法，而不满足于在构成的基础上附加考虑相互作用，在局域平衡的基础上附加考虑子系统间的不同情况，或考虑如何将非线性问题转化为线性处理。
可喜的是，系统科学已经和正在创建一系列与近代科学不同的新的科学方法论原则，如整体性原则、相似性原则，开放性原则等。而适于系统整体性的研究方法，诸如模型方法，类比方法、功能模拟方法日显重要，一系列新的研究整体生成的定性数学方法亦先后创建，如突变论、拓扑学、分形理论等。与以往解方程方法不同，如今分形、混沌理论已能充分运用计算机技术，采用迭代方程方法，生动而形象地描述出生成过程及其动态图象。由此，与经典科学不同，方程不再仅仅是描述一个物体的空间运动，而是给出一种生成法则，即生成信息。如今，从系统论到混沌学，一种新的生成科学体系正在成长，其发展趋势亦越来越清晰。
三、中国传统科学的“形而中”生成模型
中国文化在几千年的历史发展中形成了自己的独特传统，这一传统不仅决定了中国哲学的特质，也决定了中国科学的特质。它不仅深刻影响了中国传统科学对自然、自然规律及其普遍必然性的理解，而且规定了中国传统科学特有的体用关系和认识论、方法论原则。
中国传统科学最独特，最值得注意，然而却偏偏被漠视或否认的一个特点是：它有一个不属于任何一门具体学科，几乎是凌驾于各学科之上的统一的模型体系，那就是在长期的历史发展中，以易经为基础，先后纳入五行学说、气论、干支计时法、河洛理数而形成的一套理、象、数、图并举，关于世界生成演变的功能性结构象征模型和符号体系（以下简称阴阳五行模型）。这一模型体系不同于西方近代科学关于世界构成和物质运动的组合性结构解释模型和数理逻辑体系，西方科学没有与之相对应者，这是中西科学的根本差异所在，这也正是中西科学比较研究的困难之所在。笔者认为，这一体系最根本的特征是：它是彻底的整体论和生成论，并具有“形而中”的性质，由此决定了中西科学不仅各自沿着不同的道路发展，而且开启着人类认识的不同层面，后者似乎尚未引起足够的重视。试论证如下：
1、该体系既非“形而上”，亦非“形而下”。因为形而上者乃无形无象之道——“形而上者谓之道”，形而下者乃有形有象之器物——“形而下者谓之器”。根据“见乃谓之象，形乃谓之器”，该体系的特点是“有象而无形”，即给出的是看得见但却摸不着的象，而不是可明确界定的有形之物。
2、中国科学的自然观是彻底的整体论和生成论，世界不是既成的，而是生成的。根据《易传》：“太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦定吉凶……。”或根据老子：“道生一，一生二，二生三，三生万物。”都表明在中国传统宇宙论的视野中，宇宙和万事万物的生成被分为三大阶段：无→有→物，即“天下万物生于有，有生于无。”也就是说，万物生成不仅有一个从无到有的过程，而且有一个从隐到显的过程，而“有”正是一种“隐存在”或“隐过程”，这正是中国传统科学关注的重心。
由此，笔者主张从“生成科学”的角度，将原来笼统的形而下的部分再分成两部分，一部分为“形而中”，表示已生而尚未成形之潜在的“隐存在”或“隐过程”——“有”；一部分为“形而下”，表示已成象成形之显在的器物。这样：
①从无到有，是从形上到形下而“有之”，此为一突现，是本体发为“妙用”的突现。
②从“有”到物，是生的过程，“三生万物”，是诞生，“三”是一个突变点。从生到成，是生长的过程，长而成之，由兴盛而至衰亡，有形之物复归于无。此“无”乃指“无形”，有形之物复归无形之“有”，亦是一突变。
③“有”终归于无，此“无”通形上之道，此不仅是一突变，更是一超越。
笔者认为：①、③属哲学问题，②应属科学问题：其中，“有”是诞生的过程，这是“隐过程”，该过程中又含次一级的突变，如
。
“物”的阶段是成长过程，这是“显过程”，该过程也含次一级的突变，这部分正是当今非线性科学（或称复杂性科学）研究的热点。以往西方科学研究的范围只限于“器物”及其“显过程”，可谓“显学”；而中国传统科学关注的重心则在“有”及其“隐过程”，可谓“隐学”。
由此，将“有象而无形”的“有”作为“形而中”，与已“成象成形”之“形而下”（显在存在之器物）区分并抽取出来讨论，具有重大意义。这不仅有助于区分哲学问题与科学问题，澄清有关概念；更有助于突出中国科学传统的特征，厘清中西科学的差异。
3、中西科学皆以因果律为范导，但两者的内涵、外延都不同：
鉴于西方构成论的自然观，其终极因必为构成万物而自身不被构成者，由此引导西方科学不断寻找某种不可再分的独立的“原子”。而物质运动的终极因必为不动的推动者(Unmoved mover)——牛顿所谓上帝第一推动。西方近代科学只问直接因，物质运动的直接因是力，进而为能量，再进而为某种“基本粒子”的交换，根基皆在某种实体。
中国的自然观是生成论，其终极因必为生成万物而自身不被生成者，因此必追寻生生不已的生命之源——道，而道即“无”。因为一切之“有”都是有限，“道”蕴涵无限生成之源，故必不可能为任何可界定之实体所定义。
因此，在中国传统科学中，①道是生成一切的终极根源（“道生一，一生二，二生三，三生万物。”）②道是生成一切的最普遍的永恒规律（“一阴一阳之谓道”）。
4、气是生成万物的基本物质基础。宇宙万物皆由一气之聚散演化而生成。根据“万物负阴而抱阳。冲气以为和。”以及天地人三才之说，“三”一般指“气”，或人。事物生成及其吉凶的直接因是“三”，再深入则为“二”，“一”，它们都是“有”。其形态则皆为气，气是事物生成的直接因。气一旦凝聚成型为显现之器物或事实，则已经是果。
尽管从根本上说，器物只是气的一种形态，气、物都具物质性，故皆属形而下是有道理的；但笔者认为，从科学的角度看，气与物是两种截然不同的物质形态，从气到物是一突变，将气完全等同于形而下的经验之物显然欠妥，应当分而论之。就生成言，气是原型，因而是基本的，是因；物是气的暂时凝聚，因而是派生的，是果。
显然，西方经典科学以动力学为因果描述，这种动力学是以物物关系为基础的，由果溯因，着眼点在改变果；而中国传统科学则以“生成学”为因果描述，这种“生成学”是以“气”物关系为基础的，由因推果，着眼点在改变因。
5、阴阳五行模型是关于气的生成演变模型。所谓“行”即气的流行，行即生成演变过程。“一阴”“一阳”是最根本的生成规律，在某种意义上，这正是一种关于生成的信息传送规律。
注意到“气”的基本特征是“有象而无形”，并具有区分于有形之物而存在的独立性。笔者考虑，不将“气”归为形而下，而将其相对独立出来看作“形而中”，以表示一种潜在的“隐存在”和“隐过程”。由此阴阳五行模型所对应者不是可明确界定的有形之“物”，而是具有“形而中”特征的不定而潜（隐）存之“气”，它所模拟的是事物生成由隐而显的规律。
根据宋朝二程所说：“万物之始皆气化，既形然后以形相禅，有形化；形化长，气化渐消。”（《遗书》卷五）我们可将科学讨论的生成过程分为与“有”相应的气化阶段和与物相应的形化阶段。
综上所述，简示如下：
6、“生生之谓易。”中国传统科学之谓变易不是指空间运动，而是指时间生成，其关键在“生”。将中国传统科学模型看作人所创造的“气”之“象数”模型，并将之作为“形而中”的部分和阶段独立出来，明确其作为生成因果模型的特殊性质与形态，是有特殊意义的。这不仅可区别于形上之道与形下之器，更可区别于本质上属“形而下”的西方物理学解释模型和西方科学。
几千年来，中国传统科学根据这一模型探索世界生成变易的规律，有其独到的智慧，譬如宇宙万物生成的基本规律“一阴一阳之谓道”，这里含有一独特的“太极再生机制”，这是世界上任何一种科学都没有的。
值得指出的是，二十世纪以来，西方科学的触角已探向“暗物质”，“暗能量”，“隐序”，“真空——量子场”，“空隙”[5]等“隐物质”和“隐序”问题。而目前，非线性科学对生成的探讨尚停留于时空描述，笔者认为其最大的难题在于：找不到统一的关于生成演化规律的因果描述和因果模型以解释复杂性现象，原因或许正在于未能突破西方科学传统限于有形之物的眼界。因此将作为潜在存在之“有”纳入科学研究的领域，正是当今和未来科学超越与突破西方近代科学传统的关键之所在。而加强和突出对中国传统科学“形而中”基本模型的研究，将可能为深入和推进对“生成科学”特殊规律的探索提供智慧的启迪和丰富的资源。
7、阴阳五行模型具有“形而中”特征的又一根据是：它既可属形而上，亦可属形而下。
哲学家因该模型体系涉“有”而成物之趋势，将之归为形而下；而科学家因其不能指称具体事物，“有象而无形”，将之斥为“形而上的假解释”。仔细考察，该模型乃含有一种独特的知识形态，可谓专门研究无形之“气象”（气之象）的知识，它与确定的有形之物无着，因此才可能对世界保持一超然而观照之距离。故既可上升为境界形态而达于道，亦可静态化（量化）为科学形态而“下委”或落实于器物。
正因如此，它才可能成为形下与形上贯通的中介和枢机，本体发用的依据。它强调既不“耽空”而空谈心性与形上之道，亦不“执有”而堕于物化，“若虚而实”，“折中而用”“穷理尽性而至于命”。这正是中国传统科学模型所独有的“两面通”特征。
或许正由于中国传统科学模型体系这一“形而中”特征，中国科学才未走上西方近代科学心物二分，主客二分的道路。
8、中国传统科学的基本模型体系作为相对独立的“形而中”部分突显出来，可明显看出中国传统科学的基本构架与中国化“一心开二门”的基本构架具有同构性。
显然，中国传统科学模型所含之知识是一种以道德实践为基础的知识形态。价值观念始终渗透其中，不仅认知与价值统一，而且目的犹在“导人入德”。其最高境界与终极真理皆在“天人合一”。它与基于感性与知性的西方知识形态有所不同，与心物截然二分，认知与价值无关的西方近代科学更是迥然异趣。
中国传统科学的这一特征和架构，对探索一种科学与人文统一，认知与价值统一的文化与科学亦有重要启发意义，这里暂不详论。
9、该模型体系蕴涵数学而非纯粹数学，合逻辑而非形式逻辑体系。表明数可推道而不能尽道，道、无、体是不可计算的。
该模型体系具有极大普遍性和包容性，且不易证伪。笔者认为，形上之道不可证伪，形下之器物及其经验容易证伪，不易证伪正是“形而中”的特征。这或许正是中国传统科学体系在其长期的生成发展中，为何虽有扩充、有修正、有推进，但其基本模式不变，即未曾发生根本性范式转换的原因之一。
10、中国传统科学这一独特模型体系为其各具体学科提供了统一的规范体系。由此可自然推出或解释中国传统科学体系的许多特征。关于中国古代科学的许多疑问亦可豁然开朗。
目前，对中华传统科学的研究有两大误区：一是将中国传统科学的基本模型体系看作形而上的假解释、“伪科学”而完全摒弃，并由此断定中国古代只有技术，而无科学；二是按西方科学模式和方法，将中国传统科学的基本模型体系看作形而下实体性的物质结构进行研究；或按西方传统科学方法界定，改造中国传统科学的基本模型体系，试图将之纳入西方机械论模式，其结果难免削足适履，由此对中国传统科学的批评，亦多与之不相应。
鉴于以上理由，笔者将中国传统科学基本模型体系的特质强名之为“形而中”。试图引起有识之士的充分重视和注意，并希望能突出中国传统科学的特质，加强有关方面的专门研究和讨论。
值得一提的是，西方经典科学是机械论的胜利。西学东渐以来，中国文化和科学受到从未有过的强烈冲击，目前，除了中医，中国传统科学几乎全部被西学取代。但中国文化与科学至今却并不能归属、同化于西方文化与科学，这或许正由于中西文化与科学本偏重于人类本性与能力的不同方面，乃属于两种不同层面，不同发展方向的文化与科学。
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