层次论：意义及其问题——析王志康《突变和进化》中的层次论思想，本文主要内容关键词为：层次论文,突变论文,意义论文,思想论文,王志康论文，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。
1 层次论的由来，意义及其不足
有关物质存在的层次性问题，事实上是人们经常谈论的一个话题。早在康德，就在考察世界的构成方式的时候，从整体与部分这对基本范畴出发，提出了物质系统的等级结构问题，认为宇宙就是一个由一系列不同层次结构的物质系统组成的普遍联系的整体。[1]恩格斯在总结19世纪自然科学和哲学研究成果的基础上，将层次论的中心思想进一步明确、丰富和完善了。而随着现代科学的发展，特别是当代系统科学的发展，通过对部分与整体关系的讨论，有关层次性问题被进一步突出出来。
然而，正如王志康在《突变和进化》一书中指出的，层次论自从由康德提出，被恩格斯肯定以来，没有得到深入的研究。从本世纪40年代或更早一些时候开始，人们对世界认识的视野已进入到了被以往称为复杂性事物的领域，从对单一层次或单一学科事物间的认识进入到对不同层次和跨层次即不同学科和交叉学科事物间关系的认识。虽然人们普遍使用层次概念，承认事物具有层次性和普遍存在于层次之中，但是，层次的界定，层次存在的依据，层次的变化，层次间的关系及层次与事物发展的关系等问题似乎并没有摆到科学及哲学研究的议事日程上来。以至今日，人们对于“什么是层次”、“层次的客观性”等这样一些最基本的理论问题仍存在模糊和不一致的认识。王志康认为，如果人们对于层次的种种问题有较深入的研究和明晰的认识，那么，目前困扰人们的许多来自自然和社会的复杂性问题就可能得到较好的解决。
本人在系统科学的研究中，也发现了层次问题的重要性及其在系统研究中的困境。系统方法的精髓是它强调整体性，同时又把层次性视为整体性的具体表现、系统的一个内在的基本属性和特点，但在具体问题的处理中，往往需要牺牲层次结构性以保全整体性。结果系统论中的“整体”、“层次”始终给人以一种“虚”的感觉，在总体上依旧属于对事物表面现象笼统的概述，未能真正成为人们认识和处理问题的自觉意识。有必要提及一下，由于在整体性和层次性统一方面缺乏一种方法论上的承担，系统论研究实际停滞不前已有几十年了。有人对贝塔朗菲的研究表明，他从40年代末直到1972年逝世，其思想几乎再未有过什么重大发展。[2]
在这样一个总的背景下，无论是在系统学说的框架之内，还是超出其上，对于层次性或层次论的任何方式的探讨都是非常有意义的。
2 《突变和进化》对层次论的探索
王志康教授的《突变和进化》[3]是一本专门讨论进化论的生物学哲学著作。在书中，作者开创了一条自觉运用层次论思想处理生物复杂性问题的新思路，并获得许多新颖、有启发性的结果或结论，曾被同行誉为“进化论的新拓展”，“使进化论研究进入一个层次进化论的新阶段。”[4]该书的第六章作者把在生物学理论研究中所得到的结论进行一般的哲学抽象和概括，专门对层次论展开讨论，较全面地阐述了作者关于层次论的思想。
作者首先把层次设定为世界的存在方式，物质世界以层次方式存在，以层次方式演进。作者承认，这个观点不是自己的创造，而是如前所述来自康德和恩格斯。作者进一步认为，虽然层次和系统最先可能是作为同义语使用的，但是在逻辑上讲，必须先设定层次才能推出系统。层次作为始基的依据是世界多样性统一的性质。我们还注意到，该书作者在另一篇论述康德的系统思想的文章中指出：康德把世界视为系统，却认为没有永恒的系统性。[5]
然后，作者以层次论为主线，推出系统、复杂系统和生命；对层次、系统、简单系统、复杂系统、生命和演化等概念或范畴作了新的界定。全书贯穿了一种新的思想：世界万事万物的深化是在层次相互作用下产生和进行的。特别值得一提的是该书的跋：“精神的快乐是创造”。作者在这里把对层次论研究的结果推广到精神领域，认为精神只能存在于一种具有了多层次结构的物质系统中；区分了思维的层次结构，并把思维的创造性原由归结为不同层次与跨层次的相互关系导致的突变、约束、编码和组织等机制。该书的作者进一步认为人类社会的演化也是以层次结构变化的方式向前推进的。该书各个具体观点之间都力图做到顺理成章，自圆其说。
《突变和进化》一书对深化层次论，特别是层次论的实际运用确实作出了可贵的探索。尽管我们对于书中的某些阐述并不那么满意，有些观点并不完全赞成，甚至截然相反，但是，还是要承认这是一本可读性强，有独到见解和不可多得的自然科学哲学著作。书中提出的许多问题和给出的答案值得我们去进一步分析探讨。下面拟结合该书的一些观点和特点，谈一些我们在这一方面的思考。
3 层次论与还原论的分野
即使人们承认万事万物呈现等级结构即层次是一个客观事实，如何理解层次的生成、存在及其本质，仍是人们面临的一个难题，因为有传统的强大的还原论思想在影响着人们的思维。在传统的还原论看来，事物间的等级结构仅是一种表面现象，通过一定方式或手段，总可以把不同层次和多层次的关系约化为可直接描述的单一层次的关系，其要害就是取消层次性。《突变和进化》一书的作者指出：层次论与还原论的根本区别就是，是否承认自然界的中断、飞跃和质的多样性；他还对此作了进一步的论证：只有一切事物都被必然的因果链条锁住，简单性原则总是有效力的，物质世界多样性统一的具体化形式——层次结构特性才可能被消解。
我们认为，层次观念的确立，实际上是与整体性思想和突发性思想的支持分不开的。系统思想的基本陈述“整体大于部分之和”这种说法本身从逻辑上就意味着整体的特征不能由部分的特征来说明，或者说整体特征与部分特征相比是“新的”，同时是突发生的：“突现”——“无中生有”。系统的整体特征就是过去旧的过程的中断和新过程的开始，这一转折是以旧的状态的失稳和新的状态的涌现为特点的，现在亦称“自涌行为”，其原因在于部分与部分之间存在着非线性相互作用。
王志康认为可以用密码论来对此问题作出说明。书中写道：“在活体中，高层次和低层次之间不能通过我们已知的那些传统的科学理论进行还原，在它们之间，存在着我们看来为许许多多的密码关系，只有通过翻译才能成为已经被我们认识了的那些物理化学规律。在现存的活系统中，密码关系的最基本层次是遗传密码，最高的层次是生物体和精神。”(P.121)其逻辑是，既然层次与层次之间是密码关系，而密码是无解的，不能解的，所以是不能够被还原的。
作者进一步论述，密码论的优点，它一方面肯定了有机体的行为和规律不能运用机械的观点予以解释，同时又彻底抛弃了活力论所主张的超物质的神秘的精神实体的存在；另一方面，它既克服了传统还原论的简单作法，又肯定了普遍因果联系的决定论思想。密码决定论（最初来源于遗传密码分子理论）的出现和形成，标志着人们的科学认识深度从单一层次进入到跨层次的重大转折，这是一次人类重要的认识论和方法论上的革命(P.122)。
把密码论摆到如此高的位置，确实是作者的一种大胆的想法，如果成立，足以导致人们对以往整个科学信念发生动摇。不过我们以为，作者对“编码”所作的哲学上的概括，即将其推广为一切突变进而为层次进而为复杂性的“形式”，这一点是值得商榷的。首先，编码并不是一种普遍的现象。在纯粹的无机界的范围内，由于指令和控制等的特点不明显，人们很少谈及编码，正如作者指出的那样：“唯有生物是具有信息属性的自然物”(P.28)。诚然，码的编译从信息论的角度讲，由于信息的普遍性而具有极大的推广价值，但“码”充其量仅仅是我们描述某种特定实在关系的一个名称而已。其次，编码的实现从本质上讲还是要归结到具体的物理化学等作用。所以，我们认为：“相互作用”的普遍性和适应范围要大于“编码”；将编码在何种意义上推广需要进一步明确。
4 层次、突变和因果链
《突变和进化》一书的作者以生物的遗传变异为例论述了层次之间的变化及其因果关系，得出如下结论：只要我们所研究的对象的属性涉及到不同物质层次之间的共同变化（作者把这类事物称为复杂系统），突变特征即刻暴露出来(P.129)。人们发现突然出现的新性状似乎没有准备阶段，难得找出某一些变化是与其当时当地生活环境直接联系在一起的。这种客观事实无法运用已知的物理化学知识来顺理成章，所有传统意义上的因果性链条在这里似乎都是断裂开的。考察的结果表明，变异的原因和结果是两个不同认识水平即两个不同层次上的事件，分别在两条或多条传统意义的因果链上，突变是不同因果链条间的交叉点(P.48)。这种情况可以推广到任何跨越层次的复杂性事物中。作者进一步指出，正是这个重要的发现，第一次使人们头脑中关于自然界发展因果律的传统观念产生了巨大的飞跃，彻底地从拉普拉斯的机械决定论中解放出来(P.49)。以层次论为框架，重新理解突变事件，理解旧事物的消亡和新事物的产生及世界的发展，这些思想，无疑是非常有启发性的。
不过，我们不赞成作者用突变导致传统意义下的因果链条的断裂这种说法，表述层次和层次之间的关系及变化。因果链条在跨越层次时断裂这种说法会被误解为层次本身是不可理解的。我们认为应该用“生成论”来说明原质与新质之间、整体与部分之间、层次与层次之间的关系。试分析下面的例子：
2H[,2]+O[,2]=2H[,2]O
显然，H[,2]和O[,2]作为反应前的原质不同于作为反应结果的新质H[,2]O，或者从这种意义上说它们处在不同的层次上。H[,2]O的性质虽然不能直接还原为H[,2]和O[,2]的性质，但可以由H和O的性质作出解释，这正是化学的任务。而化学现在确实告诉了我们，因为H和O的原子结构所具有的特点，所以才有H[,2]O现在的分子结构，并表现出现在的性质。从这一例子中我们看到，新质的形成是可以得到解释的，它们是满足因果关系的。新质的形成实际上就是新关系或者说更广义的关联的建立。更为重要的是这种过程是一个从无到有的过程，是一种创造，一种生成。我们认为，“生成论”作为一种可理解的整体层次论，可以填平还原论与有机论之间的鸿沟，既解释了层次的生成，又为层次间的区别进行了合理的辩护。
5 进化：层次性的表现及其意义
达尔文以来，人们普遍接受了自然选择在生物进化中占主导地位的思想。这一思想认为：通过选择，偶然产生的差异（变异）被纳入必然的进化轨道。然而，“变——选——进”这种看上去合理的思想始终没有得到充分验证，至今进化论依然是一个需要修修补补的东西。《突变和进化》的作者认为，经典进化论和传统的发展观的最主要缺陷，是把“变”和“进”截然分开，人为地设法构造一条从“变”到“进”的桥。这是一种仅从单一物质层次和简单性原则出发考察和理解事物发展过程的机械的认识。（序言）实际上，进化或发展的问题，必须放在层次结构思想的框架下考察，才能够被理解。作者进而提出：层次结构思想是进化论或发展观的第一原理(P.100)。显然，这是一种大胆的、反传统的观点。
王志康根据他多年来亲身参加辐射诱变生物遗传工程研究工作的经验，和对目前大量生命科学新成果的研究，获得了如下一些重要的认识：进化只能发生在具有多层次结构的复杂系统中。在具有质与质的包含与被包含关系即多层次结构的复杂系统当中，必然性变化和偶然性变化有可能产生统一。同层次各部分之间的必然联系可以是跨层次各部分之间的偶然联系；同层次各部分之间的偶然联系可以是不同层次间的必然联系。因果链条在层次间产生断裂和耦合，层次间的关系则起着一种组织的作用。只要这样一种关系能被维持下去，系统就是一个活的系统，必然产生进化的系统。一旦这种关系中止了，系统就成为了死的，将被解体的系统。(P.118)
王志康认为热力学第二定律只给出了同一个物质层次事物变化的不可逆方向：熵趋向最大，系统趋向平衡和退化。所以，任何一种以单一物质层次为框架的理论都不可能解决生物复杂系统中“变”与“进”的矛盾。他进一步指出，层次论使人们得到了一种关于事物变化不可逆方向的新的理解：各个层次之间的差异由于突变而加大，总体信息增多。突变改变不同层次之间的相互关系，促使系统成为远离平衡状态，通过随时调整各个层次上的变化，使各个层次保持协调。不同层次的相互关系能够吸入各个层次上的各种不同的变化，在一定的时候，将其释放出来，不断更新各个层次的相互关系，并激活这些关系，使得同一层次上由于过去时间因子渗入而增加的熵得到克服。时间之矢指向未来，指向新生事物。两种不可逆方向可以在层次论的前提下统一起来：同一个层次的无序变化是不同层次的有序变化，不同层次的有序变化制约同一个层次的无序变化(P.131)。热力学第二定律和生物进化论的矛盾不需要人为设定的桥梁即可以得到圆满的解决。
从以上概述，可以看出《突变和进化》一书作者敏锐地察觉到：在将层次作为世界存在的一种最基本形式的同时，还要从当代的主流思潮即演化的自然观这样一个总的背景上看待层次论。尽管我们认为，层次在进化或演化中的地位和作用还有待进一步探讨，《突变和进化》一书中的那些抽象的论述，也有待于进一步具体，但是，我们同意作者的结论“层次在进化论研究中具有举足轻重的地位”。(P.101)正如我们曾经在讨论熵与序的层次性问题时指出过的，许多人由于忽略了对象的层次性而导致了思想的混乱[6]。我们相信，在演化或进化的研究中，确立层次观念，引入层次论思想，许多原来模糊不清的问题将会变得清晰起来。
最后，谈一谈复杂性概念定义的问题。《突变和进化》的作者曾立足于层次论给复杂性下了一个较明晰的定义：复杂性是客观事物跨越层次的不能用来自某个同一层次的理论或规律还原的相互关系。[7]我们认为，这一定义有可取的一面，它使复杂性在层次论的基础上与简单性有了本质的区别。简单性蕴涵着还原思想，意味着可以将世界当作一个统一的单一层次的系统来考察，而复杂性却强调层次之间存在质与质的包含和被包含的关系，所以不可归化或还原。根据这一定义还可以从逻辑上得出：复杂性作为层次性的一种呈现，是自然演化的必然结果，或者说自然在本质上是复杂的。由此表明该定义的科学性：层次和复杂性是密切联系在一起的。但同时，我们也认为，这一定义有某种不足，它仅仅是一种对复杂性的质的规定性，还不足以准确刻画复杂性的全部内涵。例如，如何用它来理解两体问题向三体问题的转化？而三体问题是一个公认的典型的复杂性的事例，恐怕离开了“量”的说明也很难准确把握复杂性的内涵，不过，目前这在操作上存在困难。[8]由此可见，复杂性问题包括它与层次论的关系还有许多细节需要进一步完善。
在结束本文之前，还应提一下，近年来，曾对层次问题作过比较深入地探讨的著作还有：张华夏的《物质系统论》[9]、马·彼得逊的《复杂性与进化》[10]等。