融合整体论与还原论的构想，本文主要内容关键词为：，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。
中图分类号：N03 文献标识码：A 文章编号：1000—0062（2006）02—0125—04
近代西方科学以还原论为指导思想，充分发展了逻辑分析与实验方法，取得巨大成就。但在面对诸如宇宙、地球、生物体和人类社会这样复杂且需要整体考察的对象时，便显露出了局限性。系统论，尤其是随后陆续出现的以复杂性研究为核心内容的系统科学群，开始了向整体论的转移。在中国与西方的科学传统中，均有整体论存在，西方古典整体论始于希腊的爱利亚学派和毕达哥拉斯学派，但没有充分发展，西方自然哲学的主流最终偏向了还原论；而中国古典整体论自先秦道家和阴阳家成型起，一直是中国自然哲学的主流，保持至今未有大的变化。尽管还原论方法在以物理学为背景的简单系统研究中取得不少进展，但随着系统科学的深化，它在以社会科学与生命科学为背景的系统研究中有明显不足，于是引入整体论，建立与还原论有机结合，适用于复杂系统研究的新理念、新方法便成为学术界的普遍诉求。
一、中国古典整体论的体系及其现代诠释
不论从自然史还是社会史的角度看，人的生命都是瞬间。在不可抗拒的宿命中，每个人都难以逃脱理性与本能之争带来的苦恼。为求解脱，人们探索着理性和本能之间可能存在的平衡机制，企图在时间和空间上超越有限，寻求无限，这样便产生了整体论倾向。
中国自然哲学是上述思想的典型代表，道、气、易和阴阳、五行五个基本概念构成完整体系。道家和阴阳五行家是中国自然哲学的核心建造者，道家解决了本体论问题，阴阳五行家则解决了方法论和认识论问题。老子提出：“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和”。[1]119 这里的“道”和“气”是三个本体论因素中的两个，道是宇宙信息本体的总和与本源，它是未分化的，后来形成一个定性但不定量的二联码程序系统，再后来形成定性又定量的三联码程序系统，它们为万物描绘了具体的信息像，而这个像与气结合，也即虚实结合，化生为具体实在的物质形态。但这时的气只是万物的功能说明，它是信息与功能的结合，其中未涉及结构因素。第三个本体论因素是“易”，它是道、气之后的逻辑延续。易在这里的含义是状态描述，既有二联码的阴阳，也有三联码的阴阳三元组合，同时也将时空因素包含其中，如八卦即为空间描述，六十四卦的阴阳周期变化则是时间描述。这样，三个因素完成了本体论的全面组合，宇宙信息含于道，分化出两个编码系统，再与物质之气相和，运动中体现出以易为秩序的时空结构。由此可见，中国自然哲学认为物质演化的最初形态是信息，然后是混沌的功能态，最后才是在有序时空场作用下形成的结构。“阴阳”是方法论的表述，其要义是二元互补。此法易于处理复杂问题，使之化繁为简，例如单手理发是难事，双手则变易。“五行”为认识论，含系统集成和取像比类两意，而且还隐含节奏互动机制，即系统内各要素运动节奏相异却互补，达成整体动态平衡；系统间则同声相应、同气相求，不同节奏的系统彼此表现出生克制化之复杂相互作用。主体与客体的五行属性不同，则表现出异样的认知态度、方式和结果。
对一个事物的整体认识，包括三个方面：系统功能的目的与指令；支持功能的动力作用；功能发挥的过程。这三者构成本体论的内容，中国古典自然哲学中的道、气、易恰恰对应了上述三个方面，并在认知和表述本体论的过程中发展了与之相适应的方法论（阴阳）和认识论（五行）。阴阳是平衡方法，包含两极与平衡点，即阴、阳、和，在两极之间存在连续的状态群；五行是网络模式，它由完成目标功能的若干子系统构成，显示了特质相异者在生克制化的复杂相互作用中形成的、动态统一的自组织机能基础。
不难看出，中国自然哲学体系中的整体论是非常发达的，它基于广义的生命理念，发展出了自治圆融、和谐统一的关系本体论、辩证方法论和类比认识论，尽管曾取得辉煌成就，但只是长于把握事物间的关系，而对其内在结构实体却认识不深，且手段简陋。它在中国古代社会不求严格实证的时代背景下是可行的，但在近代则遇到麻烦，而以局部实证为特征的还原论则更好地满足了当时新的社会需求。
二、西方还原论在复杂性科学研究中的局限性
还原论的适用条件是事物间关系简单，因果明了，能够用精确的数学方式表述。这些条件在经典科学中得到充分满足，因而还原论也得以发展成熟。但在复杂性科学中，确定性不在了，而复杂性的表现也多种多样，如在混沌系统中，混沌就是复杂性；在热力学系统中，负熵就是复杂性；耗散系统中，涨落就是复杂性；生命系统中，不可逆就是复杂性；社会系统中，非线性就是复杂性；数学系统中，不确定就是复杂性。按照查德的互斥原理，一个系统愈复杂，其数学表述的精确性愈差，当复杂性超过某一临界值，其复杂性与描述的精确性将互斥。[2]246 可见，复杂性是相对于还原论世界的简单性而言的，在具体方法上则以是否能够运用数学精确表述来识别。
数学方法的应用程度常常被看作某一科学部门成熟度的标志，因为只有数学的定量分析才能把握事物间的精确关系。尽管在复杂性科学领域数学的威力不如经典科学那样大，但也还是有一定程度的作为，如系统动力学派以常微分方程作为理论工具；适应系统学派以偏微分方程为理论工具；混沌学派以非线性常微分方程为理论工具，但效果都不够理想，只能视为近似说明。[3]15 国内复杂巨系统学派认为，上述国外重要学派之所以在复杂性问题面前受到困扰，根本问题在于其所用方法仍未摆脱还原论，对于复杂系统，应该将还原论与整体论方法有机结合。[4]10 为此，他们创造性地提出了从定性到定量的综合集成法，将精确数学方法与定性经验方法相结合，从而取得重要进展。[5]3—10 但由于其所用数学方法主体上仍属于还原论范畴，定性方法变异又较大，目前还只能看作一种不得已而为之的权宜之法。
三、系统的三个基本要素及其相互关系
一般意义的系统都是能够对外做功的运动整体，功能便是它的第一个要素；系统发挥功能又以结构为基础，结构是其第二个要素；第三个要素是信息，它调节控制系统的结构，使之按一定目的体现功能。
功能是系统的核心，也是其真正的价值。不同系统功能各异，呈现出千姿百态的整体行为。若要揭示系统的工作原理，只考察其外在表现是无济于事的，必须通过结构和信息来进行。不论是自然系统还是人工系统，都有复杂的内在结构，由最基本的组分构成，层层整合，形成若干主要的机能子系统，彼此协调，共同完成系统功能；同时每个系统也都有自己的信息网络，如人体的神经网络，城市的通信网络等。结构分析一般使用还原方法，因为结构为系统的空间属性，只有切割划分才能知其面目；而信息研究则通常通过整体方法，这是由于信息是系统的时间属性，它反映系统的运动状态，是一个不可分割的过程，唯有整体把握，方可识其本相。如此看来，还原论本质上是结构（空间）分析法，整体论则是信息（时间）把握法，运用两种方法从不同途径考察系统功能，才能全面认识其机理。还原论已经发展出成熟的逻辑分析及与之相适应的数学和实证方法来研究系统，但其有效性局限在结构方面，对信息把握则不确定性太大；对系统的信息研究，往往采用整体论思想，常用方法为统计学。不难看出，在系统的研究中，由于方法不同质，再加上各自的局限性，于是，结构和信息之间出现了断层，许多不确定性由此而生，这便是系统复杂性的总根源。
四、整体论与还原论融合的原则和方法
整体论通常以模糊的信息把握法来认识系统的功能，尽管有一定宏观准确性，但因缺少微观精确性的保证，故常常主观性强、变异性大，难以深化对功能的认识；还原论以局部精确分析见长，同时也被用来探索系统整体性特征，它在简单系统尚可发挥一些作用，但在复杂系统面前却无能为力。一个尖锐的矛盾摆在了我们面前：系统功能是结构与信息的统一，但用来研究这两个要素的方法却各为一偏，互相对立，解决之道只有设法使两者有机统一。整体论与还原论的融合是必要的，也是可能的，从完备性角度看，它们彼此有互补的内在需求。整体论需要还原论提供微观精确性与自身的宏观准确性结合，完成对系统功能的全面认识；还原论则需要引入整体论的信息机制，帮助化解难以处置的复杂性问题，实现对系统功能的深入把握。针对以往整体论缺少实证、还原论将系统割裂的弱点，可以“整体制约条件下的局部实证”为两者结合的原则，同时配之以“逆向对接法”[6]7—10 为操作保证。“整体制约条件下的局部实证”包括两种情况：在系统完全正常运行的情况下，进行局部实证分析，如在生物活体进行特定部位的信息和结构研究；在无法两全的情况下，分别进行系统运行状态的信息采集和系统分解后的结构分析，然后综合集成，描述其完整功能状态，如生物活体检测信息、生物尸体分析结构，然后综合说明。“逆向对接法”则指：整体论从信息入手进行考察，然后步步深入，与结构建立联系机制；还原论则从结构入手进行探索，层层整合，与信息沟通，最终形成结构—信息—功能三合一阐释体制，而在数学上则形成一个三元组合：系统结构的还原论数学表述；系统信息的整体论数学表述；系统功能的综合数学表述。其中还原论数学是决定论的数理逻辑，旨在揭示系统内部不同局部间的关系（因果／伴随）；整体论数学是非决定论的数理统计，旨在揭示系统整体与外部环境间的关系（因果／伴随）。这两种数学已经存在，但均无法有效说明系统的复杂性，由此可以看出：复杂性并不出在系统内部的局部之间，也不出在系统整体与环境之间，而是出自系统的局部与整体之间。奥妙的复杂性融化于系统的功能中，但却微妙地运动于结构与信息之间，目前尚无合适的数学工具予以表述。解决这一问题需要超越原有思维惯性和数学模式，代之以全新的理念与方法。中国古典整体论理、法严谨，秩序井然，如果能够使之现代转化，衍生出一套适合考察整体活系统（宇宙、地球、生物体、人类社会），并且能够与现有局部实验和分析方法有机结合的实证及数学体系，那将使人类文明面貌巨变，进入新天新地。
五、节奏论的内涵与功能
在还原论为主流的牛顿力学时代，整体论被冷落，但从相对论和量子力学诞生之后，还原论开始动摇，随后系统论开启了回归整体论的历程，而复杂性问题的提出则使人们意识到，单纯回归古典整体论依然无济于事，两偏互补方为上策，应考虑两种倾向的平衡，使整体论和还原论有机整合。[7]1411—1416 人们已经耳熟能详的系统论往往与理念上的古典整体论和技术上的现代系统方法相混淆，为明了本意，不至误解，笔者主张用“节奏论”来表示整体论和还原论的和谐，即系统要素在特定时空和整体制约条件下的动态统一，相应的数学方法可称之为数理辩证，其功能拟定位于对系统局部与整体关系的说明。
节奏论的内涵有三：系统内部多元整合，彼此协调；系统内外相互作用，动态平衡；系统状态节奏起伏，不可逆行。其功能也有三：节奏论是系统内局部与整体间动态统一关系的说明，它以“代入消元法”除去了还原论面临的复杂性问题，同时增加了整体论缺少的精确性；节奏论是决定论与非决定论统一的机理说明，它认为：决定论的确立需要特定条件，而一定层次的非决定论在更高层次则可表现为决定论；节奏论是时间与空间统一原理的说明，由它可引申出相对价值论，即不存在绝对价值，一切价值判断皆因时随势。如结构和信息均可成为系统功能的决定因素，实际结果依具体情形而有别，总的原则是系统自身利益最大化。
收稿日期：2005—04—22