【正文】 先來限定一下，即這部分所說的科學，無論微觀還是宏觀，都是指西歐演化而來的那種科學形態(tài)和科學研究。所謂中觀結構的科學即指一組同在一個研究領域的科學理論群，通常把它們稱之為科學體系。在那本著作中，默頓有說服力地證明了近代科學是伴隨近代資本主義的產生自發(fā)地發(fā)展起來的。所以，重要的是要創(chuàng)造一個適宜科學生長的環(huán)境。在宏觀層次上，整個科學在各種研究和各個學科的自我演化基礎上，不斷出現(xiàn)新學科和新分支，各個科學理論不斷分化不斷綜合，這種種相互作用使整個科學呈現(xiàn)出豐富多采的演化態(tài)勢，不斷從簡單奔向復雜，從無序奔向有序，從平衡奔向非平衡，奔向更高級的非平衡混沌。而相互作用就意味著它們之間相互交換著物質、能量和信息。試問，社會生活和生產的豐富與提高，又有哪一點沒有科學的貢獻呢？在今天，社會與科學在兩者的相互關系上已形成了有效的制度化的建制和規(guī)范?？茖W自組織演化的最重要特征還表現(xiàn)在科學發(fā)展的形式和途徑上。而近人康有為再翻譯時始將此詞譯為（分）科（的）學（問）。這樣，從迄今為止科學演化的全過程來看，科學發(fā)展的道路正是自組織系統(tǒng)演化的道路，即從無序走向有序，再從有序走向非平衡混沌。物理學意義上的相變，常常有兩種典型途徑：即經過臨界點的性質突變的相變，在臨界點以下的狀態(tài)突變的相變；至于臨界點以上的漸變由于不能使系統(tǒng)從一種狀態(tài)（或性質）改變到另一種狀態(tài)（或性質），因此不能稱之為“相變”。正如德國物理學家勞厄所說：一門科學的歷史只能記載科學研究的高峰以及參加這些研究的那些人。勞厄：《物理學史》，商務印書館1978 年版，第11 頁）由此可見，科學演化的基本途徑有三，即臨界（性質）突變、非臨界（狀態(tài)）突變、積累性漸變。第二，進入科學研究問題研究領域的科學家（包括理論科學家和實驗科學家）的數(shù)量越來越多，質量越來越好，產生發(fā)現(xiàn)的可能性就越大。有的只是直覺的方法，輔之以對現(xiàn)象背后的規(guī)律有一種愛好?！?（W.. 貝弗里奇：《科學研究的藝術》，科學出版社，第86 頁）這句話后半部分是對的，前半部分是錯的。我們認為，正是這三個要素的相互作用成為科學發(fā)現(xiàn)的動力。于是，科學發(fā)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)過程中就變得可以預測了，至少可以在發(fā)現(xiàn)的后期加以預測了，科學發(fā)現(xiàn)也就褪去了它那非理性主義的神秘性。所謂科學發(fā)現(xiàn)離不開科學家，其含義應是：一個具體的科學發(fā)現(xiàn)離不開一個具體的科學家，例如，萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)離不開牛頓，黑體輻射定律的發(fā)現(xiàn)離不開普朗克? .如此等等。這表明，某一個科學發(fā)現(xiàn)是不依賴于哪個個別的科學家的。很明顯，按照庫恩的觀點，他們并非屬于一個“科學家共同體”，更何況科學發(fā)現(xiàn)是一種微觀活動呢！所以“科學家共同體”這種宏觀主體一定不是科學發(fā)現(xiàn)的動力。他僅僅是被閃電照亮的一塊地方。? .所以以往的歷史總是像一種自然過程一樣地進行? .然而從這一事實中決不應做出結論說，這些意志等于零。以上我們已經簡略地討論了一般系統(tǒng)的自組織演化的動力、條件、途徑和科學系統(tǒng)自組織演化的問題?！边@恐怕也是一種自組織吧？我寫這部著作的初衷是想在《自組織的哲學——一種新的自然觀和科學觀》（合作）的基礎上進一步深化“自組織的科學觀”。那么這是不是表明，這一“自組織的科學演化觀”不具有普適性呢？于是，我開始重新檢驗自己的“自組織的科學觀”和一般自組織觀。十月革命一聲炮響，給我們送來了馬列主義。中國古代的科學就是被組織的，而不是自組織的，所以，作為反映者的觀念大概也只能是“工具科學觀”的了?？茖W就會成了該社會可有可無的“裝飾物”，它自身得不到足夠的和穩(wěn)定的“營養(yǎng)”又怎能發(fā)揮促進社會進步的作用呢？其次，如果科學僅僅是一種工具，那就意味著科學應該完全是受到社會控制的過程，而這種控制則意味著把科學的發(fā)展演化變成被組織的過程。通過對自組織科學理論的哲學研究不是同樣可以創(chuàng)立“自組織的科學哲學”嗎？其實，這個工作我們已經做了一部分（見沈小峰、吳彤、曾國屏《自組織的哲學——一種新的自然觀和科學觀》），現(xiàn)在則要使它更完善、更精致，使它的解釋域更為寬廣。改革開應、科教興國，我們的國家正在走向世男，走向現(xiàn)代化，走向可持續(xù)發(fā)展的美好未來。在《自組織的哲學》一書中，我們當時也提出過一個相互作用矩陣模型，但沒有建立起演算規(guī)則，也沒有達到可以從矩陣自身運算演化出有意義結論的程度。Y〉∈R，稱X 與Y 有關系R，記作XRY。即當定義5 被滿足時，亦即當科學理論的某要素與另一要素有作用時，aij＝1，無作用時，aij＝0。234。234。234。234。234。234。234。（二）模型運算——理論內部要素的相互作用與理論的演化狀態(tài)MR1（i＝1，2，3，4）相對MR 總是非完備的，它們既可以視為某種作用的狀態(tài)結果，也可以視為某種非完備的理論。 ＝ MR2＝MR1＋MR3＋MR4＝（自組織增長復雜性演35 化）（7）MR3234。234。如中世紀經院哲學就屬于毫無經驗事實要素的玄想。MR4≠MR4M M M M M M R2 R1 R3 R2 R4 R2 很明顯，這是一種通過理論內部諸理論要素的相互作用增長復雜性和組織性的演化過程。很明顯，這種特征反映了科學理論的自組織演化特性。當這類科學事實積累得越來越多時，即到1910 年時，化學家索迪（）根據(jù)這些事實提出了同位素概念，即存在著不同原子量和放射性但其它物理化學性質完全一樣的化學元素變種；這些變種元素應該處于化學元素周期表的同一位置上。為了給負能態(tài)解以物理解釋，狄拉克于1929 年12 月提出了一個“空穴”原理。然而，由于對黑體輻射的實驗的不斷改進，所測量的輻射溫度區(qū)域范圍不斷擴大，測量精度不斷提高，科學家發(fā)現(xiàn)能量連續(xù)的概念無法合理解釋實驗事實。MR2 相互作用的自組織結果。所有這些發(fā)現(xiàn)都是在1665 年和1666 年的鼠疫年代里作出來的? .最后在1676 年和1677 年間的冬季，發(fā)現(xiàn)了一個命題，即在離心力與距離平方成反比的情況下，一個行星必定繞橢圓的一個焦點作橢圓運動，同時矢徑所掠過的面積，正好與所用時間成正比”（牛頓：《自然哲學的數(shù)學原理》，鄭太樸譯，商務印書館1931 年版，第236—237 頁）。評論：我們知道，這兩個定律是伽利略和開普勒依據(jù)經驗資料歸納、概括和抽象出來的。對于這個問題，我們還想多說幾句。MR2）所構成。案例二：狄拉克提出反粒子假設，是兩種包含不同科學事實的科學理論要素相互作用從而產生新原理和新事實的典型案例?，F(xiàn)讓在我們在新的研究基礎上再來對此加以證明。”齊曼認為，科學理論的基本特征之一就是它具有關聯(lián)性。這可以解釋為強化了理論的抽象程～A度和理論要素或理論體系內在的統(tǒng)一性，使理論向理論普遍性、抽象性方向演化，內在地要求理論抽象程度更高，各個部分更統(tǒng)一，整體內在更自洽。MR1MR3≠MR3MR3＝MR3）。235。235。MR1（4）MR3MRj（i，j＝1，2，3，4）作乘積運算，研究它們相互作用所呈現(xiàn)出何種狀態(tài)結果以及這些結果有何意義（運算過程略去）：（1）MR1234。234。234。234。234。然而，這樣的矩陣不具有典型意義。235。235。10當、∈ 時稱（rig）是R 的關系矩陣，記作MR。（一）模型假設與建模：設一個科學理論內部至少包括五種要素：經驗事實、原理、概念、定律、方法性解釋，用a1，a2，a3，a4，a5 表示之?！缎乱曇皡矔芬源龠M文理相通、科教興國、社會友屢和文化繁榮為宗旨，將致力于發(fā)表、宣傳和傳播具有強烈時代感的新學科、新理論和新思想以及對于社會熱點問題的新觀察、新研究和新思考。這本著作就是這樣一種嘗試。這鼓勵我以自組織的觀點重新審視中西近代科學的歷史演變。表面上看，這兩種傾向是不同的，但是它們實際上至少在一點是共同的，那就是它們都抹殺了科學作為一種精神文化系統(tǒng)的獨立性，剝奪了科學獨立存在自主演化的權利。第二，科學的價值是科學存在的前提條件。科學技術特別是科學技術的價值，一直就是近代中國有識之士關注的中心問題之一。這些新問題既有深度和難度，一旦解決又會很有意義。我們將在以下各章中完成這些使命。把科學發(fā)現(xiàn)證明為自組織的過程，并不意味著科學家毫無創(chuàng)造性，也并不導致科學發(fā)現(xiàn)是一個自動的無需人的過程。因此科學發(fā)現(xiàn)在實際上是由這些作用的總和造成的而不是由其中某個作用造成的。那么為什么會產生那些疑問呢？那是“由于在我們的思維中，習慣于以人為中心來考察一切問題，所以，我們就不加思索地認為，這些人做出了這些發(fā)現(xiàn)。? .總之，我們有一種清醒的印象：即使某一位最偉大的物理學家沒有誕生，五十年后的物理學還是會出現(xiàn)在同一水平上。沒有這些先驅的努力就沒有發(fā)現(xiàn)。由此看來，這其中的每一個科學家都沒有這個問題的壽命長?？疾炜茖W家進行研究的過程，不難看出，科學家的原初動機一般只是想要建立一個更抽象的理論或驗證性實驗，真正推動他的，一個是先前的理論—— 問題、實驗和理論相互作用找更抽象的理論，一個是實驗——它揭示了先前理論的片面性（這種揭示是客觀的、主動的、遲早會來到的），再一個是理論和實驗之間的相互作用，它提供了打開“發(fā)現(xiàn)”大門的鑰匙?！保˙. 巴伯：《科學與社會秩序》三聯(lián)書店1991 年版，第222 頁）其次，從主觀上看，保證“發(fā)現(xiàn)”的是研究是否對路，即主觀是否符合客觀。但是，無論科學家個人出于哪種動機，都能保證他做出科學發(fā)現(xiàn)嗎？顯然不能。科學家被問題所吸引，問題引導了科學家，而后，問題經過科學家的研究變得比先前清晰了，這清晰了的問題又進一步吸引科學家，規(guī)范科學家，這一點實際是反映科學發(fā)現(xiàn)為自組織的最本質的特征之一。三 科學發(fā)現(xiàn)的自組織觀點（一）科學發(fā)現(xiàn)的環(huán)境、條件第一，科學發(fā)現(xiàn)和更一般的科學研究首先需要一個開放的環(huán)境：有充分的科學交流。只有多種多樣的興趣和才能才防止了把科學研究限制在少數(shù)幾個預先規(guī)定的方向里；這許多人的作用過去是、現(xiàn)在還是做出卓越的或者甚至是天才的貢獻的必不可少的準備。首先，我們把正確的理論取代錯誤的理論、或在科學基礎觀念（如時空觀、物質觀等）和基本思維方式上發(fā)生了重大變革的科學演化稱為科學革命，把科學在常規(guī)階段的不超出原有理論的基本思想和基礎的演化——它常常表現(xiàn)為量的擴張——稱為科學進化。這些演化的圖象都是“樹狀”的分形。今日科學已是一個層次紛繁結構嵌套縱橫交叉的網絡系統(tǒng)。而自然哲學的特征即為其中的知識是未分化的、混沌一片的?？茖W在自己的演化過程中也向社會不斷地提出更高的要求，它要求社會更為民主，要求社會生產和管理更為科學，要求提高人的素質。今天的社會化大生產和科學的關系也日益密切起來，與往日相比，古代和現(xiàn)代科學與社會的相互關系簡直不可同日而語。而科學無論自然科學還是社會科學必定以經驗對象為研究課題?？茖W在它的系統(tǒng)的三個層次上都反映出了這一特點。說這話的意思決不是可以不管科學，讓它自生自滅；而是說一方面既不創(chuàng)造科學發(fā)展的條件，一方面又不顧科學發(fā)展的規(guī)律，人為地規(guī)定科學發(fā)展方向，是必定要使科學衰落下去的?，F(xiàn)代科學也毫無疑問地是從古代科學形態(tài)經由近代科學形態(tài)演化而來的。系統(tǒng)都是有結構的。二 科學是自組織的嗎？當我們以自組織的思想考察科學的演化時，我們首先遇到的問題就是：科學的演化是自組織的嗎？在“導論”的第一部分中，我們已經提及，在歷史上有自組織演化的科學，也有被組織演化的科學。自然界存在著大量的分形結構，例如，分叉的樹、凹凸不平的山巒、大腦的褶皺皮層、心臟的血管，等等。應帝王》）。在演化早期，系統(tǒng)以突變前的狀態(tài)為主要狀態(tài)，而突變后的狀態(tài)是以一種“晶核”的形式含在系統(tǒng)突變前的狀態(tài)中的；而后，系統(tǒng)的這種“晶核”（即突變后的狀態(tài)）愈益發(fā)展，最終變?yōu)橄到y(tǒng)的占據(jù)支配地位的狀態(tài)。由這種簡單的反應循環(huán)作為環(huán)節(jié)再構成的更復雜的循環(huán)在自組織理論中被稱之為“催化循環(huán)”；而再由催化循環(huán)作為環(huán)節(jié)所構成的更為復雜的循環(huán)就是所謂“超循環(huán)”（Hypercycle）了?！鞍k婚姻”偶爾也會比“自由戀愛”更符合當事人的長遠利益，但其前提是包辦者相當于一個全能的“神”。否則，系統(tǒng)的演化就變成了“他組織”的了。例如，在有機界，微小變異的隨機漲落（包括基因隨機漂移）最終會導致物種的進化；科學上的意外發(fā)現(xiàn)，有時則會帶來突變式的“科學革命”。什么是漲落呢？從系統(tǒng)的存在狀態(tài)看，漲落是對系統(tǒng)穩(wěn)定的平均狀態(tài)的偏差；從系統(tǒng)的演化看，漲落這種偏差則是系統(tǒng)演化過程中的隨機性非平衡因素。例如，在科學史上就充滿了競爭和協(xié)同推動科學研究發(fā)展進步的案例。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。他指出，系統(tǒng)內部各個子系統(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。自組織系統(tǒng)不僅極為普遍，而且與人類關系密切。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、途徑已經有了比較科學的認識，甚至可以加以科學的刻畫。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。辯證法認為，事物發(fā)展的根本原因在于事物內部的矛盾。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物的觀點，純屬陳腐觀念。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。一個系統(tǒng)要想成為“自組織”系統(tǒng)，也