关于科学进化的自组织控制问题,本文主要内容关键词为:组织论文,科学论文,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。
科学进化是科学史、科学哲学和自然辩证法等学科一直在研究的问题。自从普里高津的耗散结构和哈肯的协同学奠定自组织理论的基础,人们发现,科学进化的过程和自组织理论阐明的进化规律非常吻合。
自组织理论的核心是“自组织”。所谓自组织是系统在没有外界关于系统内部模式的任何现成信息输入的情况下,通过适当的物、能、流自发地形成某种时间模式、空间模式或时空模式。自组织过程是一种不可逆的演化过程,在这演化过程中,系统的封闭性驱使系统走向无序或僵硬,系统的开放性,通过不断与外界交换物质、能量和信息,提供维持、生长、发展和进化的可能性。系统在本身所固有的封闭性和开放性的对立统一中生存和进化,这一进化中揭示从无序到有序、有序到混沌(Chaos)的转变规律。自组织理论阐述的进化规律, 为科学进化的研究提供了一种新的途径。
事实上,科学进化的自组织问题,已越来越引起了广泛的兴趣。协同学创始人哈肯就把科学看作是一个自组织体系。拉兹洛也认为科学理论的发展是突变的,不可预见的,并且听任科学体系不断上升到更高的抽象性和一般性。我国学者这方面也有不少精辟的论述。
科学是指关于自然、社会和思维的知识体系。科学认识,作为一种有目的、能动的反映活动,它是由科学认识主体、客体和中介工具所构成的自组织系统。在这系统中,通过主体的能动作用,有机地成为一个整体,发挥认识客观、改造自然之功效,不断产生出科学成果,包括科学事实、定律和概念等。
科学进化是一个复杂过程,其一是系统内部的复杂性,其二是科学环境的多变性所决定的,但它基本上遵循着从量变到质变的规定性,是决定性和随机性相统一的过程。由于系统进化,在分歧以前往往表现为自稳定过程,一旦进入分歧后出现自重组状态。依据这样的规律,我们可以抓住分歧,从系统内部和外部两个方面,对自组织过程实行控制或施加影响,这就是自组织控制。推而广之,即成为科学进化的自组织控制问题。
科学进化决定性过程,是说对科学进展的可预见性和把握性。在科学史上,这方面例子是易而可寻的,如科学家利用牛顿力学理论和哥白尼日心说预言海王星的存在;利用相对论中质能关系原理预见原子能;运用狄拉克电子方程预言正电子存在等等。从认识论角度讲,科学发现包括科学问题、科学事实和科学理论等方面,通过提供一定的科学背景知识,帮助人们发现科学事实;通过提供科学方法,以及物化为观测、实验技术装备,帮助人们揭示自然事物的特殊性和规律,建立新理论。可是,在科学进化的随机性过程,人们很难加以正确地预言,出现科学进化的不确定性。
事实上,科学进化的不确定性和它的难以预见性,往往是反映了科学进化的本质。如果未来科学进化都可在预见之中,岂不成了“神仙”?但是,从历史长河看,科学进化总是会从不可知到可知过程的。更为重要的是不可预见并非不可控制,“不可预见的意思仅仅在于:一个站在外面的观察者,即使他掌握了系统的某些参量,他仍然不可能确定在几种替换状态中究竟哪一种将在系统内实现。但这并不意味着在系统内部一个元件不可能决定性地影响系统对未来状态的选择”。哥伦布率领他的船队在茫茫的大海中航行时,虽然变化的环境迫使他的船队只能按环境提供的条件航行,或者说环境选择了它的具体航线,但哥伦布始终在控制他的船队,尽管人们不能预测它的航线,他最终实现了自己的目标,发现了“新大陆”。科学的进化也是如此,科学的航船始终是由科学家控制的。这也正符合“自组织”本来含义,“自组织”英文叫做“self-organization”,着眼在于“self”, 科学家正是科学进化的自组织中的“自”,是自组织的主体。所以,科学家在科学进化的自组织控制中具有重要意义。
科学家在科学进化中的自组织控制,可以汲取前人的科学成果和经验或者通过自身实践去把握;也可以运用假说、证伪、判断、推理等方式去描说科学进化;更为重要的是,如果一个科学家根据系统进化的特性识别科学的分歧,并加以认真研究,及时把握系统的涨落,那么,就能取得有效的控制效果。因为涨落在系统演化中起着十分重要的作用,系统处于近平衡态时,涨落起着一种破坏稳定性的干扰作用,这种干扰只会使系统状态发生暂时的偏离,最后回到稳定态。在远离平衡态时,系统中一个微观随机的小扰动就会通过相干作用放大,在科学中取得支配地位,实现科学进化系统从一个不稳定态跃迁到一个新的稳定的有序状态。科学家的本能就在于此。正如哈肯所说:“那些杰出的科学家具有一种本能,知道什么是重要的,什么是关键的,什么是能达到的,什么是能够进行的。如果对科学长期无所洞见,甚至还很陌生,那么原来可以有所发现的事也会因此受到挫折。能够发现什么意味着,向这些地方去寻找,那里富有前景;而为此应当有前提,那就是科学经验、机遇、以及方才提到的‘本能’。”这种本能就是一种把握科学分歧的能力和涨落的能力。据此,科学家在发挥主观能动作用和客观结合中确立科学进化的目标,对科学进化进行选择的控制。
科学进化的内在目标是认识世界,其对世界认识程度,可以作为我们的内在评价标准,进而起着对科学系统内部的调控作用。一般地,我们可以细化为两类:一是理论的经验适合性;二是理论的整合普遍性。理论的经验适合标准,要求科学理论在尽可能多的点上所能达到的精确度与自然的吻合。这首先对实验科学家起调节作用,引导他们尽可能多地发现科学事实,然后采用一些假说或理论,使这些科学事实纳入其中,使自然得以说明。理论的整合普遍性标准,调节科学朝着普遍性和抽象性的方向伸展。在此关心的是理论的完美,而不是搜集更多的科学事实,需要把已经得到解释的事实整合成一种具有更普遍性、抽象性和启发力量的理论。
科学进化的外在目标是满足社会的各种需要。科学进化的外在评价标准对科学进化起着调控作用。这种调控是由国家甚至国际上来实现的。随着大科学和高技术的迅速兴起,这一点就越来越重要。德国社会学家G·贝希曼就把“大科学”称为“规划科学”, 即“是由政府通过计划、经费等控制和管理的规划科学”。同时,科学与技术、经济、社会的协同也更为紧密,反过来也就加大了对科学进化的影响和调控,以不断适应和满足社会的需要。
必须指出,在组织系统中,外界以一种特定的方式对系统施加控制,是属于硬控制;在自组织系统中外界也施加影响,这却属于软控制。采用硬控制,弄不好就会在信息、能量和物质方面付出巨大的代价,产生的效果并不一定理想,特别对复杂系统更是这样。如在行政管理中,假使我们对基层单位是千篇一律规定僵硬的条款,可能就会束缚基层手脚。这是硬控制失败的一个例子。对于软控制,譬如激光,我们不需了解每个原子的状态,不需耗费大的费用就可以使这些原子自组织起来,这正是软控制的成功。科学进化的外部控制,归根到底是通过科学内部要素,特别是科学进化的主体——科学家起作用的,它还必须是在把握科学进化的规律上进行。其实,科学进化的自组织外部控制和内部控制实质上是需要有机结合在一起的。更进一步地说,如果在科学进化过程中,能够在组织与自组织、硬控制与软控制、直接控制与间接控制中,找到最佳结合点,达到动态平衡,那么,对科学进化就会大有裨益。使科学进化既符合自身发展的规律,又满足社会需要;在改造自然和社会中,发挥出巨大的作用。这是我们在科学进化控制中追求的更高目标。