【正文】 式，亦即為了理解一個(gè)整體或系統(tǒng)不僅須了解其各個(gè)部分，而且同樣還須了解它們之間的關(guān)系這就是說(shuō)，要從事物的關(guān)系中、相互作用中去了解系統(tǒng)整體的規(guī)律性。 4．層次性 所謂自然系統(tǒng)的層次性，是指一方面系統(tǒng)由一定的要素組成，這些要素是由更小一層次 10 的要素組成的子系統(tǒng)，另一方面系統(tǒng)自身又是更大系統(tǒng)的組成要素。在一般系統(tǒng)論中，是用“等級(jí)性”、“等級(jí)秩序”來(lái)描述這一現(xiàn)象的。一般認(rèn)為，自然系統(tǒng)的層次性主要是自然界物質(zhì)系統(tǒng)的縱向聯(lián)系的體現(xiàn)，它揭示了物質(zhì)系統(tǒng)之間縱向的或垂直的有序關(guān)系。實(shí)際上，自然系統(tǒng)的層次性還包括兩個(gè)方面：一是系統(tǒng)在某一等級(jí)上又可以分為多側(cè)面的層次，即同一級(jí)的復(fù)雜系統(tǒng)，可從橫向上分為若干互相聯(lián)系、互相制約又各自相互獨(dú)立的平行層次；二是一個(gè)高度復(fù)雜的 自然系統(tǒng)以縱向?qū)哟魏蜋M向?qū)哟螢榛A(chǔ)，還可以構(gòu)成縱橫交錯(cuò)的立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，形成交叉層次。 層次性是自然界的基本屬性。從宇觀到微觀，從無(wú)機(jī)界到有機(jī)界，人們都能見(jiàn)到這種層次性。在宇觀世界，存在著行星系、恒星系、星系、星系團(tuán)、超星系團(tuán)、總星系等層次；在微觀世界，有分子、原子、原子核和基本粒子等層次。在生物界，則存在著生物大分子、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈等層次。 自然系統(tǒng)的這種層次性特征，實(shí)質(zhì)上是自然系統(tǒng)普遍差異性的表現(xiàn)，而系統(tǒng)的等級(jí)層次恰恰是在差異形成的“關(guān)節(jié)點(diǎn)”上被區(qū)分開(kāi)來(lái)的。 在兩個(gè)層次之間往往存在著“關(guān)節(jié)點(diǎn)”，兩個(gè)“關(guān)節(jié)點(diǎn)”之間屬于一個(gè)層次?！瓣P(guān)節(jié)點(diǎn)”之外屬另一個(gè)層次。在“關(guān)節(jié)點(diǎn)”處，系統(tǒng)的性質(zhì)出現(xiàn)質(zhì)的飛躍，系統(tǒng)的層次隨之發(fā)生轉(zhuǎn)換。正如恩格斯所指出的，各個(gè)非連續(xù)的部分 (層次 )“是各種不同的關(guān)節(jié)點(diǎn)，這些關(guān)節(jié)點(diǎn)決定一般物質(zhì)的各種不同的質(zhì)的存在形式”。 自然系統(tǒng)不同層次之間具有不同的質(zhì)的規(guī)定性和量的規(guī)定性，是部分與整體、連續(xù)性與間斷性的統(tǒng)一。系統(tǒng)連續(xù)性的中斷形成相互異質(zhì)的層次。橫向結(jié)構(gòu)連續(xù)性的中斷，形成橫向?qū)哟位蚱叫袑哟危豢v向過(guò)程的中斷，形成過(guò)程層次。中斷的關(guān)節(jié)點(diǎn)，即是相鄰 層次的分界線。層次與系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是相對(duì)的，系統(tǒng)是多質(zhì)、多量、多層次、多向的復(fù)合結(jié)構(gòu)，而層次只具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中一部分特定質(zhì)的結(jié)構(gòu)內(nèi)容。系統(tǒng)與層次結(jié)構(gòu)上的對(duì)立，引起了兩者在功能上質(zhì)與量的根本差異。系統(tǒng)與層次的統(tǒng)一性表現(xiàn)在：系統(tǒng)與層次相互依存、彼此作用，并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化。 三、自然界物質(zhì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次 1．自然系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 所謂自然系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是指自然系統(tǒng)的諸組成要素之間相互關(guān)系的總和，它表現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)部的組織形式、聯(lián)系方式或秩序。所謂自然系統(tǒng)的功能，是指系統(tǒng)與外部環(huán)境相互作用中表現(xiàn)出來(lái)的 性質(zhì)、能力和功效。自然系統(tǒng)的功能體現(xiàn)了系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的物質(zhì)、能量、信息的輸入與輸出的變換關(guān)系。自然系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能之間存在著一定的聯(lián)系。對(duì)于一個(gè)自然系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)是功能的內(nèi)在根據(jù)，功能是結(jié)構(gòu)的外在表現(xiàn)。沒(méi)有內(nèi)部的聯(lián)系，就不會(huì)形成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；而沒(méi)有外部的聯(lián)系，也不會(huì)有系統(tǒng)的功能。與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性相反，系統(tǒng)的功能由于系統(tǒng)開(kāi)放程度和開(kāi)放方式不同而表現(xiàn)出多樣的可能性。例如，由 20種氨基酸和 4種核苷酸組成的生命系統(tǒng)，由于它們相互組合方式不同，而形成了各種不同的結(jié)構(gòu) (生命個(gè)體 )，導(dǎo)致了地球上 200多萬(wàn)種 動(dòng)物、 30多萬(wàn)種植物和 10多萬(wàn)種微生物的存在，出現(xiàn)了功能各異、絢麗多姿的生物世界。 11 自然系統(tǒng)具體的結(jié)構(gòu)紛繁復(fù)雜，但總的看來(lái)可分為兩種基本形式：其一，同時(shí)態(tài)的相對(duì)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，即系統(tǒng)諸要素在空間上的聯(lián)系與組合秩序。例如 DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。有的自然系統(tǒng)盡管存在十分短暫 (某些共振態(tài)粒子的壽命為 1023秒 )，也有其相對(duì)穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，并且正是結(jié)構(gòu)使得該系統(tǒng)具有其他系統(tǒng)相區(qū)別的屬性。其二，歷時(shí)態(tài)的運(yùn)動(dòng)演化的時(shí)間結(jié)構(gòu)，即系統(tǒng)隨著時(shí)間的延伸而呈現(xiàn)的流動(dòng)性、變動(dòng)性秩序。如某些自然系統(tǒng)隨時(shí)問(wèn)的周期振蕩，生命系 統(tǒng)中存在的時(shí)間節(jié)律等。由于任何事物都具有廣延性和持續(xù)性，因此系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)形式和時(shí)間結(jié)構(gòu)形式一般是交織在一起的，系統(tǒng)諸要素不僅在空間上有相互結(jié)合的關(guān) 系，而且在時(shí)間上有前后更替的順序。 “相互作用是事物的真正的終極原因。”根據(jù)目前科學(xué)所達(dá)到的認(rèn)識(shí)，自然界中各種物質(zhì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，主要是由引力相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和強(qiáng)相互作用構(gòu)成的。在質(zhì)量巨大的天體系統(tǒng)之間，由于引力相互作用起著決定的作用，所以才構(gòu)成星系團(tuán)的結(jié)構(gòu)、恒星系的結(jié)構(gòu)、行星系的結(jié)構(gòu)等。由于原子內(nèi)部的電子與原子核之問(wèn)、各種不同狀態(tài)的電子之 間、分子內(nèi)部各原子之間以及物體內(nèi)部諸分子之間存著實(shí)質(zhì)上是電磁相互作用，于是才構(gòu)成了原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、物體的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)；而原子內(nèi)部的核結(jié)構(gòu)、強(qiáng)子結(jié)構(gòu)等則只要是電磁相互作用、弱相互作用和強(qiáng)相互作用的的綜合結(jié)果的具體表現(xiàn)?，F(xiàn)代分子生物學(xué)和量子生物學(xué)也力圖用這四種相互作用來(lái)解釋生物大分子的結(jié)構(gòu)。因此，從這個(gè)意義上說(shuō)，自然界的基本相互作用是一切物質(zhì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)與根源，而自然界的各種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)則是這些相互作用的具體表現(xiàn)形式和實(shí)現(xiàn)方式。 2．無(wú)窮嵌套的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自然圖景 自然界物質(zhì)系統(tǒng)之間及其與子 系統(tǒng)之間、子系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間的縱向聯(lián)系與橫向聯(lián)系，形成了無(wú)窮嵌套的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖景。這一圖景一方面表現(xiàn)為無(wú)數(shù)相同等級(jí)的系統(tǒng)相互依存，構(gòu)成水平網(wǎng)絡(luò)，另一方面還表現(xiàn)為不同等級(jí)的系統(tǒng)在縱的方向上相互聯(lián)系構(gòu)成的垂直層次結(jié)構(gòu)。所謂“立體網(wǎng)絡(luò)”結(jié)構(gòu)，還包含著這樣兩個(gè)意思：一是每一個(gè)物質(zhì)系統(tǒng)并不一定由緊接著的下一個(gè)層次的物質(zhì)系統(tǒng)所構(gòu)成，它可能由其底下相隔若干層次的某一層次或幾個(gè)層次的系統(tǒng)組成，例如原子是由下一層次系統(tǒng)的原子核與再下一層次的電子所組成；有一些恒星如中子星則是直接由基本粒子組成。二是某一層次的系統(tǒng)組成高一級(jí) 層次時(shí)，并不一定組成唯一的高層次系統(tǒng)，而是可以組成兩種以上的不同層次，因而層次之間的聯(lián)系出現(xiàn)了分支的現(xiàn)象。例如，分子這一層次既可以組成凝聚態(tài)物體、行星系、星系、星系團(tuán)、超星系團(tuán)等層次的系列，也可以組成生物大分子、細(xì)胞、生物個(gè)體、種群、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等層次系列。這種關(guān)于物質(zhì)系統(tǒng)在垂直方向相互疊加形成的自然圖景，拉茲洛曾給予了這樣的生動(dòng)而形象的描繪：“自然界的組織結(jié)構(gòu)就像一座復(fù)雜的、多層的金字塔， —— 在它的底部是許多相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，在它的頂部是幾個(gè) (極頂是一個(gè) )復(fù)雜的系統(tǒng)。所有自然的系統(tǒng)占據(jù)了這些界限之間的位 置；它們同上面和下面的層次連接在一起。就它們的組成部分來(lái)說(shuō)，它們是整體，但就更高層次的整體來(lái)說(shuō)，它們又是部分。” 值得注意的是，自然系統(tǒng)等級(jí)序列的最上層和最下層都不是封閉的，也就是說(shuō)它既無(wú)上限，亦無(wú)下限。我們既不能把整個(gè)宇宙看做是目前所知道的總星系，也不能把已知的基本子 12 看做是構(gòu)成宇宙的最小單元。物質(zhì)層次是不可窮盡的，自然界是無(wú)限的。 思考題： 自然界物質(zhì)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)？ 系統(tǒng)自然觀的意義何在？