【正文】 按照牛頓在《自然哲學的數(shù)學原理》原序中所述，他對萬有引力定律的研究始于對月球運動的研究，即他依據(jù)重力定律和其它力研究月球如何被吸引及由此所遵循的軌道運動時產(chǎn)生了萬有引力的思想。這就是說，所有負能態(tài)都被具有負能量的電子填滿了，于是按照泡利不相容原理，正能態(tài)的電子不能再躍遷到負能態(tài)上。該模型是否具有解釋功能和預(yù)見功能呢？顯然，我們不能僅僅根據(jù)模型本身做出這個結(jié)論，而要根據(jù)科學史上的事實來加以檢驗后，才能下此結(jié)論。 ＝ MR2≠MR2234。234。 ＝～2 M M M M M M R2 R1 R3 R2 R4 R2 A（3）MR1換句話說，在科學理論演化過程中五種要素起作用或不起作用的種種條件下，有許多可用矩陣表示的矩陣狀態(tài)。經(jīng)過運算，我們進一步發(fā)現(xiàn)，這個矩陣具有自組織演化的特征，即可以自動自主地演化出原矩陣所沒有的復雜性。因此，我第二個想法就是，我們何嘗不能創(chuàng)建自己的“科學哲學”呢？我認為，我們關(guān)于科學演化的動力、條件、途徑和整個圖景的自組織描述與解釋如果能夠合理地解釋歷史和現(xiàn)時的科學技術(shù)的演化，那么這一解釋體系就是一種合格的科學哲學。特別不幸的是，由于“左”的傾向在我國政治、經(jīng)濟和文化生活中愈演愈烈，科學，特別是它的精髓——科學精神即那種理性的和人文的精神，受到了極大的摧殘，幾乎完全被貶為政治和直接經(jīng)驗的“婢女”。了解到自己的研究的意義，我既興奮又不安。第一，按照科學本來的發(fā)展面貌刻畫科學，建立我們自己的科學哲學；第二，為當代的科學、技術(shù)和社會三者相互影響和作用找到合適的理論，從而為當代科學與社會的進步做出我們自己的應(yīng)有的貢獻。此外，當把科學發(fā)現(xiàn)作為一種過程而非行為看待時，科學家與科學發(fā)現(xiàn)的關(guān)系就如同歷史中的個人與整個歷史過程的關(guān)系一樣。所說：“雖說在科學發(fā)現(xiàn)中命運起著某種作用，但同時發(fā)現(xiàn)的情形很多，卻很難過分歸諸機遇。另外，按照自組織理論關(guān)于系統(tǒng)發(fā)展的動力的觀點，即“役使”或支配系統(tǒng)發(fā)展的“變量”（或因子）一定比其它變量“壽命”長，是慢變量；我們可以通過比較“問題”與“科學家”（作為科學研究的參變量）的壽命長短，排除那個壽命短的，從而找出科學研究演化的動力來?！鞍l(fā)現(xiàn)”不是“發(fā)明”，首先得有被發(fā)現(xiàn)的對象存在才能做出發(fā)現(xiàn)；這. 默頓所說：“科學家的工作在每一點上受到他所探討的現(xiàn)象的內(nèi)在要求的影響，并且或許同樣直接地受到他對其他科學家可以推知的批判態(tài)度或?qū)嶋H批評的反應(yīng)的影響，受到他自己的行為以符合于這些批判態(tài)度的這種調(diào)整的影響。第三，從科學研究的背景研究來看，所有研究的資料都具有非特定輸入的特點，即它們都不是直接針對“發(fā)現(xiàn)問題”的。但是，他們的工作決不是多余的， 也31不是徒勞無益的。而自然界的樹木已被科學家證明是典型的自組織結(jié)構(gòu)—— “分形”（fractal）。我們現(xiàn)在如果把這三種形態(tài)的科學放在一起加以比較，就會發(fā)現(xiàn)從古代到現(xiàn)代的科學演化是以分叉的方式分支演化而來的。技術(shù)供給著科學研究的儀器設(shè)備，有了技術(shù)科學才有了進一步深入研究和大規(guī)模研究的可能；試想，如果沒有望遠鏡特別是今天的射電天文望遠鏡，那么對幾百億光年遠的星體我們能有所研究嗎？如果沒有顯微鏡特別是場隧道掃描顯微鏡，那么微乎其微的分子原子我們能有所觀察嗎？反過來，科學則向技術(shù)不斷輸送著創(chuàng)造新技術(shù)的思想和理論，在科學的指導下，技術(shù)從個體的手工方式下解放了出來，從工匠的秘方演變成了科學的應(yīng)用。科學具備自組織系統(tǒng)的全部特征嗎？回答：是，現(xiàn)代科學的自組織系統(tǒng)特征和自組織演化特征是非常明顯、清晰的。所謂宏觀結(jié)構(gòu)的科學即指由眾多門類的科學組成的整個科學。其圖景則表現(xiàn)為一種從簡單到復雜的“分叉”，樣態(tài)（）： 混沌（平衡態(tài)）──有序──混沌（非平衡態(tài)）“分叉”樣態(tài)綜上所述，自組織系統(tǒng)理論所刻畫的系統(tǒng)演化可以概括為：在開放的、遠離平衡的和有外部物質(zhì)、能量、信息的非特定輸入/輸出的條件下，系統(tǒng)以其內(nèi)部子系統(tǒng)之間的非線性相互作用為動力即以其子系統(tǒng)之間的競爭和協(xié)同為動力，同時受到內(nèi)、外漲落的隨機啟動，產(chǎn)生出集體運動的協(xié)同效應(yīng)，其協(xié)同關(guān)聯(lián)所產(chǎn)生的“序參量”（即集體運動的基本模式）又進一步支配了系統(tǒng)內(nèi)各個子系統(tǒng)的競爭與協(xié)同，從而使系統(tǒng)走入循環(huán)、交叉作用并關(guān)聯(lián)于放大的循環(huán)鏈圈之中。中國古代寓言中的“混沌”也是如此，給它鑿開七竅，讓它轉(zhuǎn)變?yōu)橹刃颍蜁八兰拧?。然而，無論無機、有機系統(tǒng)還是人文社會系統(tǒng)的自組織過程都存在著內(nèi)在統(tǒng)一性，即它們都采取了“循環(huán)”的演化形式。所以閉關(guān)鎖國不行，改革開放才對。雖然壟斷并不完全等于協(xié)同，但是壟斷總是一些大企業(yè)的聯(lián)合行為，其間又包含著競爭行為。這也正如大江東去中的水分子一樣，一方面存在著熱運動，另一方面又都融匯在東去的大潮流之中，即融合在“序參量”支配下的總的運動模式之中。在這類復雜系統(tǒng)中，自組織系統(tǒng)尤為引人注目。這種行為會像滾雪球一樣逐漸擴大。這表明，從120 世紀之交起，合作研究與從事合作研究的科學家分別正在成為科學研究的主要方式和主要力量。這是保證系統(tǒng)內(nèi)部存在非線性相互作用的前提，而非線性相互作用又是“自組織”系統(tǒng)演化的基本動力。外部控制參量是個“孬種”，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)就會失靈。對于這種圖景的描述和解釋，是自組織理論群中的“分形”（Fractal）理論與混沌（Chaos） 理論。有的科學家認為，分形和分數(shù)維的發(fā)現(xiàn)，其意義可能是劃時代的。所謂微觀結(jié)構(gòu)的科學即指單個的科學理論，很明顯，它包括科學概念、定律和邏輯程序以及由此推論的命題，它是有結(jié)構(gòu)的。當這些條件都被滿足時，科學就可以穩(wěn)定地自組織地演化發(fā)展起來；當這些條件中只有部分被滿足時，科學可以自組織起來，但卻不能自組織地演化下去；當條件根本不具備時，科學就無法自組織起來了。從現(xiàn)代科學來看，科學是一個開放系統(tǒng)，科學與技術(shù)、科學與生產(chǎn)、科學與社會都有著相互作用。而這種影響一旦發(fā)生，就會產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的作用，就會對社會和科學的進步都產(chǎn)生良好的影響。按照自組織理論觀點，這一個層次紛繁結(jié)構(gòu)嵌套縱橫交叉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即為遠離平衡的“混沌”，或正在走向遠離平衡的“混沌”。而那種經(jīng)常性的、科學家對科學中的常規(guī)問題的研究則可以稱之為科學的進化，它帶來的是科學的點滴的進步，但是這種點滴的進步的日積月累最終也為科學的革命奠定了基礎(chǔ)?！保╓. . 貝弗里奇：《科學研究的藝術(shù)》，科學出版社，第161 頁）通過與同事討論、合作研究、閱讀論文、參加學術(shù)會議等方式，科學成為了一種頗有成效的、名副其實的“遠離平衡”的交流開放系統(tǒng)，而這正是科學系統(tǒng)自組織的前提條件。敏銳的、持續(xù)的思考之所以有必要，是因為它能使我們始終沿著選定的道路前進，但并不一定會通向新發(fā)現(xiàn)。這一點很有實際意義，因為科學家可以根據(jù)這點去判斷發(fā)現(xiàn)是否已經(jīng)接近。這一情形可以用語句“Xi∈IIYj”（j＝1，2，3?）表示。按照這種觀點，個人根本沒有什么發(fā)現(xiàn)，而是某些事發(fā)生在他身上。一句話，科學發(fā)現(xiàn)的自組織性質(zhì)強調(diào)的是，發(fā)現(xiàn)的背景和信息輸入，發(fā)現(xiàn)過程中的問題、理論和實驗的互動，而發(fā)現(xiàn)者的創(chuàng)造性努力只是體現(xiàn)這些復雜作用的荷載體，是發(fā)現(xiàn)的認識動力的社會學表現(xiàn)。然而，當我具體地用自組織的科學演化觀研究直至近代的中國科學演化史時——每個建立體系的人都會如此去檢驗自己的學說，我發(fā)現(xiàn)了問題：中國古代直至近代的科學演化很難用自組織的觀點加以說明和解釋，相反倒更像是“被組織”的。觀念本身是存在的反映。在繼續(xù)研究的過程中，我甚至產(chǎn)生了這樣的想法：第一，科學哲學不就是一些哲學家通過考察自然科學的概念、思想而產(chǎn)生的嗎？例如維也納學派對邏輯的考察，波普爾對相對論的考察，一個產(chǎn)生了“邏輯實證主義”的科學哲學，一個創(chuàng)造了歷史主義的科學哲學。《新視野叢書》編委會1996 年6 月于北京生長的旋律第一章 科學自組織演化的理論模型一 科學自組織演化的動力——相互作用模型以往大多數(shù)文獻對于科學內(nèi)部的相互作用往往局限于經(jīng)驗描述（見舒煒光主編：《科學認識論》，吉林人民出版社1990 年版，第三卷第七章第一節(jié)）。，我們可以按假設(shè)建立下列形式的矩陣模型：其中元素aij 值有兩種：1 或0。MR4＝A（ ） 234。234。這也說明，理論必須內(nèi)含經(jīng)驗要素，否則就毫無意義。這可以解釋為強化了理論的“經(jīng)驗適合性”（empiricaladequacy），使理論向盡可能多地精確解釋或概括經(jīng)驗事實方向演化，所謂“經(jīng)驗適合性”，的科學演化的控制因子之一（見《進化一廣義綜合理論》，社會科學文獻出版社1988 年版），是科學在自身演化過程中內(nèi)化出的一個演化目標，旨在使科學與其研究對象有較強的符合性，解釋對象所覆蓋的范圍更大。在建立模型之初，我們也未曾料及這種進化特征。按照相對論，可能存在正負兩種能量值；而按照量子力學，則會發(fā)生正能量電子不斷落入負能態(tài)而根本不能穩(wěn)定存在的災(zāi)難?，F(xiàn)在，我們再以一個典型的案例支持MR2因此，這兩個定律是“經(jīng)驗事實＋理論思維”的結(jié)果，具有MR2 的形式。其結(jié)果不僅使相對論原理與量子力學結(jié)合在一起，產(chǎn)生了更抽象更深刻的科學理論，而且還指導了“正電子”的發(fā)現(xiàn)，盡管最早的發(fā)現(xiàn)者本人（美國物理學家安德遜，1932 年）在不知道狄拉克原理的情況下發(fā)現(xiàn)了正電子，但正電子的意義卻受到了原理的指導；特別的，1933 年法國物理學家季保德（）和約里奧居里夫婦更是在該原理的指導下，觀察到了正負電子相遇共同湮滅產(chǎn)生光子的現(xiàn)象。案例一：科學史上同位素的發(fā)現(xiàn)，屬于通過科學事實要素之間的相互作用而發(fā)現(xiàn)新科學事實的典型案例。第四，由（6）、（8），我們更進一步發(fā)現(xiàn)兩個有意義的增長復雜性的演化結(jié)果。MR2；MR2MR4＝MR4MR40 0 0 0 00 0 1 1 10 1 0 1 10 110 00 1 11 0它們之所以具有典型意義，是因為它們每一個都代表了一種類型的相互作用狀態(tài)，其中MR1 反映了經(jīng)驗事實與經(jīng)驗事實的相互作用狀態(tài)，MR2 反映了經(jīng)驗事實與諸理論要素的相互作用狀態(tài)，MR3 反映了諸理論要素自相關(guān)作用狀態(tài)，MR4 反映了諸理論要素交互作用的狀態(tài)。=233。=233。=233。從這許許多多的矩陣狀態(tài)中，我們?nèi)〕鏊念愇覀冋J為具有典型意義的矩陣，分列如下：M MMR RR1 231 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 1 1 1 11 0 0 0 01 0 0 0 01 0 0 0 01 0 0 0 00 0 00 00 1 0 000 0 01 00 00 100 00 01=233。234。234。在該理論的某一發(fā)展或演化過程中，它們并非會同時都起作用。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。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。從1840 年直到五四運動，多少志士仁人曾寄厚望于科學技術(shù)來擺脫那令人痛心疾首的落后局面。前 言寫一部學術(shù)著作和寫一部小說一樣，總有原初沖動和最終的邏輯結(jié)果，而且這兩者往往不同。當然，這些作用并不平權(quán)、等值，其中有些作用大些，有些小些?！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。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。而對路與否則依賴于研究的問題。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。? .物理學是集體的貢獻，這也是一個歷史事實。這表明，演化中的科學是具有分形結(jié)構(gòu)的過程系統(tǒng)。按照自組織理論的觀點，此即為“無序”或“平衡態(tài)混沌”。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。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。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。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。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。上述的“反應(yīng)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。關(guān)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。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(yù)見的。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。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。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。例如，在科學史上就充