【正文】 之源”的緣故。子系統(tǒng)的競爭使系統(tǒng)趨于非平衡，而這正是系統(tǒng)自組織的首要條件；子系統(tǒng)之間的協(xié)同則在非平衡條件下使子系統(tǒng)中的某些運動趨勢聯(lián)合起來并加以放大，從而使之占據(jù)優(yōu)勢地位，支配系統(tǒng)整體的演化。于是，舞池中的秩序逐漸形成：大家都按某一方向繞舞池的中心旋轉。他指出，系統(tǒng)內(nèi)部各個子系統(tǒng)通過競爭而協(xié)同，從而使競爭中的一種或幾種趨勢優(yōu)勢化（自組織科學理論稱之為形成“序參量”的過程），并因此支配整個系統(tǒng)從無序走向有序，即自組織起來?！白越M織”系統(tǒng)演化的動力在系統(tǒng)內(nèi)部。自組織系統(tǒng)不僅極為普遍，而且與人類關系密切。173 / 174導 論一“自組織”系統(tǒng)演化的動力、條件和基本途徑概述本世紀70 年代以來，當代科學前沿出現(xiàn)了一大批像“耗散結構理論”、“協(xié)同學”、“混沌理論”、“分形理論”這樣的新興學科，它們研究的對象都是非線性的復雜系統(tǒng)。由于這些新興學科的出現(xiàn)，人們現(xiàn)在對自組織系統(tǒng)發(fā)展的動力、條件、途徑已經(jīng)有了比較科學的認識，甚至可以加以科學的刻畫。：“如果系統(tǒng)在獲得空間的、時間的或功能的結構過程中，沒有外界的特定干預，我們便說系統(tǒng)是自組織的。舉例來說，假如有許多人在一個有限的舞池中跳舞，也沒有人指揮大家怎樣跳舞，一開始舞池中的次序肯定是混亂的，大家會你碰我我碰你。當然，也會有個別舞對反方向跳舞，但是他們很快就會發(fā)現(xiàn)逆潮流的問題，而不得不改正過來。辯證法認為，事物發(fā)展的根本原因在于事物內(nèi)部的矛盾。我們知道，相互作用就是矛盾雙方的排斥、吸引，在線性相互作用下，作用雙方的質(zhì)量相當，各種作用之間很少發(fā)生關聯(lián)，因此系統(tǒng)內(nèi)部各個要素或子系統(tǒng)之間很少協(xié)同甚至根本沒有協(xié)同。不同觀點的爭論、同時的發(fā)現(xiàn)、發(fā)現(xiàn)前后的奮斗和競賽，有誰能說它們沒有推動科學的進步呢？ 年—1972 年間286 位諾貝爾獎金獲得者的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，那種認為優(yōu)秀科學家都是單干者的觀點，或認為科學貢獻都是個體思維的產(chǎn)物的觀點，純屬陳腐觀念。再如對技術創(chuàng)新經(jīng)濟學的研究表明，在市場經(jīng)濟條件下，完全競爭或完全壟斷的經(jīng)濟結構都不利于技術創(chuàng)新，而既有壟斷又有競爭的市場結構才最有利于技術創(chuàng)新（參見厲以寧：“技術創(chuàng)新經(jīng)濟學——它的由來和當前研究的問題”，《科技導報》，1990 年第2 期，第3—11 頁）。任何一個系統(tǒng)都必然存在著漲落，漲落的這種無處不在無時不在的特性是由運動的不滅性造成的，漲落的發(fā)生又是不確定的，是無法精確預見的。在如何看待漲落作用的問題上，傳統(tǒng)思維一般把它僅作為不利于系統(tǒng)穩(wěn)定的干擾、噪聲來對待；而在自組織理論中，漲落被賦予新的意義，“‘通過漲落達到有序”，則是當代自組織理論的基本結論。一個系統(tǒng)要想成為“自組織”系統(tǒng)，也需要一些基本條件。換言之，系統(tǒng)必須是開放系統(tǒng)。關于“開放”這一條件，我們經(jīng)過研究（參見《自組織的哲學——一種新的自然觀和科學觀》）發(fā)現(xiàn)，這里有兩點需要注意，第一，輸入閾值的存在表明，有一個最小開放度，低于這個開放度，系統(tǒng)將不能自組織，或是自組織起來了也會坍塌下去；同樣，系統(tǒng)也不能百分之百開放，開放度等于100％，意味著系統(tǒng)與它的環(huán)境之間不再存在邊界，意味著系統(tǒng)已經(jīng)解體。兩者都對系統(tǒng)演化的穩(wěn)定性、持續(xù)性有著重要作用。“自組織”系統(tǒng)的演化之所以要優(yōu)于“他組織”系統(tǒng)的演化，關鍵在于“自組織”系統(tǒng)的演化動力在系統(tǒng)內(nèi)部，是系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)的相互作用推動了系統(tǒng)的演化，因此，系統(tǒng)整體和內(nèi)部各個子系統(tǒng)都具有活力。自組織現(xiàn)象紛繁復雜、豐富多采。上述的“反應循環(huán)一催化循環(huán)一超循環(huán)”鏈，實際就是系統(tǒng)自組織演化的層次躍遷與復雜性增長的過程鏈。例如，在“臨界”狀態(tài)下即系統(tǒng)經(jīng)過“臨界點”時，系統(tǒng)突變前的狀態(tài)與突變后的狀態(tài)變得無法區(qū)分，此時，系統(tǒng)的狀態(tài)是極不穩(wěn)定的，系統(tǒng)突變前的狀態(tài)與突變后的狀態(tài)是你中有我我中有你，相互膠織纏繞在一起。在第一種演化途徑中，突變的是系統(tǒng)的某些關鍵性演化性質(zhì)，系統(tǒng)的整體狀態(tài)并未突變；而在第二種演化途徑中，突變的是系統(tǒng)的整體狀態(tài)，系統(tǒng)的某些關鍵性演化性質(zhì)并未突變。熱力學平衡態(tài)的混沌的確如此。平衡態(tài)的混沌，即系統(tǒng)宏觀沒有演化而微觀（內(nèi)部）演化毫無規(guī)律，而混沌理論中的非平衡態(tài)的混沌則表現(xiàn)為系統(tǒng)宏觀演化無規(guī)律而微觀（內(nèi)部）演化有規(guī)律。這種“分形”，從幾何角度看，則為那些具有不規(guī)則形狀、內(nèi)部具有層次結構與不均勻性的形體。我們也發(fā)現(xiàn)，科學研究的前仆后繼的研究路線，科學學科的不斷分叉，都具有分形結構。（參見高歌：“對非線性科學的理解、體驗和思考”，《科技導報》，3/1991，3—5，17）我們認為，分形的發(fā)現(xiàn)，從一個嶄新的角度提供給我們一種度量自組織演化復雜性的工具，為我們判定一個系統(tǒng)是否自組織提供了一種圖景性的理論根據(jù)；而混沌現(xiàn)象的揭示，則使我們進一步看到了系統(tǒng)自組織演化的全過程，它亦包含三個階段、兩個飛躍，即：混沌（平衡態(tài)）——有序——混沌（非平衡態(tài)）。我們認為，近代在西歐產(chǎn)生的科學，其演化是自組織的，而從古代到近代發(fā)展的中國科學，其演化從表現(xiàn)上看則是被組織的。我們已經(jīng)提出，這個科學的演化是自組織的，現(xiàn)在就讓我們來加以證明。我們亦可以清晰地發(fā)現(xiàn)科學的結構。如經(jīng)典物理學即指經(jīng)典力學、電磁學、分子運動論和經(jīng)典統(tǒng)計物理學等學科構成的體系，再如現(xiàn)代物理學就是由基本粒子物理學、核子物理學、原子分子物理學、凝聚態(tài)物理學、等離子體物理學和相對論等構成的科學體系。這種演化也毫無疑問地是從簡單到復雜、從無序到有序的過程。官方或政府并沒有刻意地去組織科學，然而近代科學卻在歐洲蓬勃地發(fā)展起來了?？梢钥闯觯瑢茖W發(fā)展演化至關重要的，是有無一個開放的適宜的環(huán)境?，F(xiàn)在讓我們回答第二個問題。在微觀層次，一個科學理論的內(nèi)部至少包括五種要素，即經(jīng)驗事實、原理、概念、定律、科學思想。很明顯，這動力主要來自科學內(nèi)部，而且是自發(fā)的、自主的、自動的。所以，說科學演化的動力在科學內(nèi)部實際是指科學中的理論要素和經(jīng)驗要素的相互作用。不僅如此，與以往相比，科學與它們的物質(zhì)、能量和信息的交換無論是在性質(zhì)上還是在數(shù)量上都達到了無可比擬的程度。社會化的大生產(chǎn)不斷向科學提出新的和更高的要求，它以社會需求的方式向科學輸送信息，以資金支持的方式向科學輸入物質(zhì)和能量，以教育人才向科學輸入后備力量。社會對科學的控制不再是古代中國宮廷那種為所欲為的控制，也不是那種“命令式”的行政控制；而是一種參量控制。社會為了利用科學和技術，它也必須按照科學的要求或受科學影響而演化，社會不得不接受科學的這些信息輸入；科學通過將自己的理論、方法和觀點輸入給社會教育系統(tǒng)，通過科學家本身的社會活動，為社會的現(xiàn)代化培養(yǎng)合格人才，為社會的科學化、民主化創(chuàng)造條件，從而也為自己的自組織演化創(chuàng)造著條件?？茖W從古代到現(xiàn)代大致經(jīng)歷了三種形態(tài)：古代科學、近代科學和現(xiàn)代科學。按照自組織理論的觀點，此即為“無序”或“平衡態(tài)混沌”。近代科學從自然哲學脫胎而來，首先分化出力學（其中又分化為靜力學和動力學），而后又分化出物理學的若干學科——如聲學、熱學、電磁學，還有化學，生物學等學科。有人統(tǒng)計，迄今為止，科學就其門類而言已有5500 門以上學科，其中非交叉學科約有近3000 門，交叉學科2500 多門?？茖W的分叉發(fā)展，使科學演化的過程結構成為一種“樹狀”結構。這表明，演化中的科學是具有分形結構的過程系統(tǒng)。不過，在第二種相變中，系統(tǒng)狀態(tài)的改變由于不是一下子完成的，因而常常把這種相變稱之為漸變式相變。在這樣定義后，我們就會發(fā)現(xiàn)，科學革命就像物理學意義上的相變一樣，有兩種相變，正確的理論取代錯誤的理論，這種科學革命相當于狀態(tài)突變的相變，因為革命前后的理論完全是兩種狀態(tài)不同的東西，而科學基礎觀念（如時空觀、物質(zhì)觀等）和基本思維方式上發(fā)生了重大變革的科學革命是根本性質(zhì)發(fā)生了突變，而革命前后的理論形態(tài)則具有內(nèi)在繼承性即理論狀態(tài)未發(fā)生突變，所以它相當于性質(zhì)突變的相變。但自從十七世紀以來，有成千上萬不知名的人曾把物理學向前推進，他們獻身于這門科學? .有時還做出了自我犧牲。? .物理學是集體的貢獻，這也是一個歷史事實。而演化的方式則采取分叉的方式，采取你中有我我中有你的交互作用（即表現(xiàn)為“循環(huán)”或“超循環(huán)”〔Hypercycle〕）的形式，或革命或進化。W. . 貝弗里奇指出，“一個人如果被隔絕于世，接觸不到與他有同樣興趣的人，那么，他自己是很難有足夠的精力和興趣來長期從事一項研究的。定性地看，這使科學研究的物質(zhì)、能量和信息輸入越來越大，從而達到或越過“閾限”，即為引發(fā)“發(fā)現(xiàn)”創(chuàng)造了條件；而科學家之所以被吸引到某一科學研究領域來，用科學社會學家默頓的話說，那是科學活動的價值關聯(lián)性質(zhì)造成的，即科學家通常總是選擇那些與當時占主導地位的價值和興趣密切相關的問題作為研究課題的（默頓：《十七世紀英國的科學、技術與社會》，四川人民出版社，1986 年版，第73 頁）。33（二）科學發(fā)現(xiàn)的自組織的動力現(xiàn)在再讓我們進一步來討論科學發(fā)現(xiàn)的自組織動力。 （W. .貝弗里奇：《科學研究的藝術》，科學出版社，第60 頁）科學哲學家波普爾說：“不論真假，我對這個問題的觀點是，沒有獲得新思想的邏輯方法，或這個過程的邏輯重建。所以，在科學家個人來看，“科學發(fā)現(xiàn)”于是就成了某種“奇遇”。科學發(fā)現(xiàn)絕不是科學家的“奇遇”（想想巴斯德的名言：機遇只偏愛有準備的頭腦），也不是科學家在那里苦思冥想的結果，能否做出“發(fā)現(xiàn)”首先是由被發(fā)現(xiàn)的對象決定的。而對路與否則依賴于研究的問題。理論和實驗的不和諧或矛盾引發(fā)問題，問題又進一步推動對理論的研究，推動實驗的發(fā)展。在這三種推動中，可以這樣排列它們的作用：第一種推動是“發(fā)現(xiàn)”前的一般性動力；第二種推動是把科學家引入“發(fā)現(xiàn)”的動力；而理論與實驗的相互作用所引發(fā)的“矛盾性”問題，則是推動科學家進行發(fā)現(xiàn)的直接動力，其模式如下圖（）： 理論、實驗和問題對科學發(fā)現(xiàn)的三層次作用由以上分析，我們可以看出，在這里存在著一個問題從一般到特殊、從粗糙到精致的自組織過程，即問題在發(fā)現(xiàn)前到發(fā)現(xiàn)中逐漸形成為自組織理論所說的“序參量”的過程。所以，我們認為，是發(fā)現(xiàn)過程中理論要素、實驗要素相互作用產(chǎn)生問題并使問題清晰化而推動了科學家，而不是相反。比較起來，“問題”要比“科學家”壽命長得多，因此我們認為，是問題支配著科學研究，并從而“役使”著科學家，而不是相反。該語句可以抽象為“Xi 發(fā)現(xiàn)∈Yi”（i＝1，2，3?，n）。正如物理學家盧瑟福所說：說任何一個人突然完成了驚人的發(fā)現(xiàn)是不符合事物本性的；科學一步一步地向前發(fā)展，每個人都要依賴于前人的工作? .科學家依靠的不是單獨某一個人的思想；而是成千上萬人匯集起來的集體智慧。這正如物理學家、諾貝爾獎金獲得者E. Segr233?！保‥. Segre：《物理名人和物理發(fā)現(xiàn)》，知識出版社1986 年版，第323—324 頁）而：死亡并不中斷科學家的工作，理論一旦展開就永遠生氣勃勃。死亡為什么中斷不了科學家的工作呢？就是因為科學文化系統(tǒng)保留了、積累了科學家有意義的成果，而不是科學家本人。從某種意義，即生物學意義上來說，他們確實如此。? .是被選擇? .作為表達的媒介”（〔美〕懷特：《文化科學——人和文明研究》，浙江人民出版社1988 年版第280—281 頁）。當然，這些作用并不平權、等值，其中有些作用大些，有些小些。相反地，每個意志都對合力有所貢獻，因而是包括在這個合力里面的。科學發(fā)現(xiàn)的自組織性質(zhì)只意味著這一過程具有自主性和內(nèi)在邏輯，意味著科學家必須遵從這種性質(zhì)，受這種性質(zhì)的支配，當科學家的創(chuàng)造性與其內(nèi)在邏輯相合時，科學發(fā)現(xiàn)才能做出。正如我們在前言中所說的那樣，證明科學是自組織演化的過程系統(tǒng)，其目的有三。前 言寫一部學術著作和寫一部小說一樣，總有原初沖動和最終的邏輯結果，而且這兩者往往不同。在前一部著作中，我們已經(jīng)提供了一個科學自組織演化的框架。例如，在前一部著作中，我們是把科學作為一個整體來研究并認為它的演化是自組織的。在重新研究之后，我給自己提出了新任務，那就是：第一，為什么有的科學演化是自組織的，而有的科學演化則是被組織的？一般的自組織觀點適用于所有科學演化情況嗎？第二，自組織演化的科學與被（或他）組織演化的科學孰優(yōu)孰劣？第三，兩者能夠轉化嗎？如果可以轉化，如何轉化，轉化的條件怎樣？很明顯，困擾科學史界的“李約瑟難題”（即近代科學為什么沒有誕生在中國而產(chǎn)生在歐洲）與此研究的結局是密切相關的。從1840 年直到五四運動，多少志士仁人曾寄厚望于科學技術來擺脫那令人痛心疾首的落后局面。中國人以馬克思主義為思想武器，建立了革命政權。社會不是從科學本身而是從科學對社會統(tǒng)治集團和實際生產(chǎn)的有用無用出發(fā)來判斷是否需要科學以及需要到何種程度。也正是從這種工具觀出發(fā)，或受這種工具觀傳統(tǒng)的影響，我們今天才這樣看待科學和技術的。實際上，就是在十一屆三中全會破除“魔法”以后，就是在科學重新備受青睞之后，科學工具觀依然故我，依然是我國社會中占統(tǒng)治地位的科學觀。于是，科學的演化就變成一種完全依賴于外部控制參量的過程了，一旦外部控制參量有問題，或是它無暇顧及科學，或是它不了解不懂得科學及其的發(fā)展規(guī)律——這些都是常有的事兒，科學演化的結局是不難想象的。這里重要的不是區(qū)分孰好孰壞，而是從中發(fā)現(xiàn)“李約瑟問題”的解結。我特別地想到，這些年我國科學哲學界的科學哲學研究重視介紹、引進西方科學哲學各個流派的觀點、思想和成果，而自己的獨到的創(chuàng)造性研究則寥若晨星。為了使讀者容易了解自組織的科學哲學，本書的導論先概述什么是自組織，自組織與被組織的區(qū)別，自組織的動力、條件和途徑、圖景以及科學發(fā)現(xiàn)等問題。在這個嶄新的發(fā)展時期，我們正面臨和經(jīng)歷著不同文化傳統(tǒng)、學術觀點、科學文化和人文文化的大交流、大碰撞和大融合?！缎乱曇皡矔吩趫猿中路f性和高品位的同時，還注重嚴謹學風和活潑文風的統(tǒng)一，以更