【正文】 評。按照牛頓的回憶，他在1665 年“? .開始想到重力是延伸向月球軌道的，同時在發(fā)現(xiàn)了如何估計一個在天球內(nèi)運動著的天體對天球外殼表面的壓力以后，從開普勒關(guān)于T∞R3/2 的定律? .推出了使行星保持在它們的軌道上的力必定和它們對旋轉(zhuǎn)中心的距離平方成反比；后來把使月球保持在它們的軌道上所需要的力和地球表面上的重力作了比較，并發(fā)現(xiàn)它們近似相等。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。根據(jù)牛頓自述，在那時，他已經(jīng)知道了伽利略（）重力定律（即落體定律，重物下降距離與其所用時間成正比）和開普勒（）行星運動定律。我們找到一個案例即牛頓將向心力提升為萬有引力即把向心力普遍化的案例，這個案例非常典型地再現(xiàn)了具有經(jīng)驗事實要素的某種理論（包括定律）其自身中各種要素相互作用發(fā)生進化的結(jié)果。現(xiàn)在，我們再以一個典型的案例支持MR2“量子”概念的提出，今天來看毫無疑問是革命性的，但從科學(xué)史實際過程來看，包括玻爾所提出的“量子論”，當時都不是與經(jīng)典理論徹底決裂的，更何況提出者本人也曾多次企圖把這一概念與原有理論調(diào)和在一起。它表明，在舊理論無法解釋新事實之時，新事實會對建立新概念起到一種革命性的作用，它既革新了原有理論，又擴大了理論解釋或覆蓋科學(xué)事實的范圍，即擴大了理論的經(jīng)驗適合性。在實驗所提出的問題和建立新理論的嘗試的努力下，人們只好提出能量不連續(xù)的概念即“量子”概念以合理解釋新科學(xué)事實。大家知道，在以往的經(jīng)典理論背景下，能量是被看作為“連續(xù)”的，即一個物體所具有的能量是連續(xù)分布的，當它發(fā)射或吸收能量時，也同樣是“連續(xù)”地發(fā)射或吸收能量的，而不會一份一份地發(fā)射或吸收。其結(jié)果不僅使相對論原理與量子力學(xué)結(jié)合在一起，產(chǎn)生了更抽象更深刻的科學(xué)理論，而且還指導(dǎo)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(xué)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(dǎo)；特別的，1933 年法國物理學(xué)家季保德（）和約里奧居里夫婦更是在該原理的指導(dǎo)下，觀察到了正負電子相遇共同湮滅產(chǎn)生光子的現(xiàn)象。從這個案例上看，它是一個由已知的兩種各自包含了部分科學(xué)事實的科學(xué)理論（量子力學(xué)和狹義相對論原理）的相互作用（即MR2他認為，真空并非真的一無所有，而是一個充滿負能量的電子海洋。按照相對論，可能存在正負兩種能量值；而按照量子力學(xué)，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。是典型的科學(xué)理論之間相互作用自組織演化的案例。MR1 相互作用后產(chǎn)生新科學(xué)事實（但其形式仍然為MR1）的結(jié)論?？梢姡茖W(xué)事實之間的相互作用確實存在。例如，波特武德（）1906 年發(fā)現(xiàn)，釷與由它蛻變的射釷，其α蛻變半衰期明顯不同，1010 年， 年，但是把釷和射釷混合在一起后，就再難以用化學(xué)方法使它們分離開來了；1907 年又發(fā)現(xiàn)，從釷衰變產(chǎn)物中分離出來的新釷I 與鐳的放射性能不同，但化學(xué)性質(zhì)完全一樣。案例一：科學(xué)史上同位素的發(fā)現(xiàn)，屬于通過科學(xué)事實要素之間的相互作用而發(fā)現(xiàn)新科學(xué)事實的典型案例。首先，是否存在著矩陣模型給出的所有類型的相互作用狀態(tài)呢？在《自組織的哲學(xué)》一書中，我們曾列舉出15 種科學(xué)理論內(nèi)部各個要素（包括經(jīng)驗事實要素）之間相互作用的案例。（三）案例證明我們已經(jīng)建立了一個具有自組織演化特征的科學(xué)理論相互作用矩陣模型。在建立模型之初，我們也未曾料及這種進化特征。即一個連接優(yōu)美、邏輯自洽的抽象結(jié)構(gòu)，如果不同時具備一些解釋性原理把它與經(jīng)驗世界聯(lián)系起來，那么這個抽象結(jié)構(gòu)（即理論）在科學(xué)上就毫無意義。理論與經(jīng)驗事實，：“在科學(xué)中，這卻是有創(chuàng)造力的對立。其次，更有意義的是，由（6）我們發(fā)現(xiàn)讓MR2 再與其自身相互作用，結(jié)果演化出了MRMR3 和MR4 的形式（同理，其內(nèi)容由于發(fā)生了相互作用也必定已經(jīng)改變）的狀態(tài)，而形式MR2 消失了。毫無疑問，這個狀態(tài)矩陣只是形式與原MR3 一樣，而其內(nèi)容不同。第四，由（6）、（8），我們更進一步發(fā)現(xiàn)兩個有意義的增長復(fù)雜性的演化結(jié)果。 ＝ 表明，首先以僅有純理論要～A素的狀態(tài)（MR3 或MR4）或者包含了經(jīng)驗事實要素和理論要素作用了的狀態(tài)（MR2），作用于MR2 或純經(jīng)驗事實狀態(tài)（MR1），結(jié)果表現(xiàn)為理論對經(jīng)驗事實的“強”作用狀態(tài)（ ）。 ＝ 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(xué)演化的控制因子之一（見《進化一廣義綜合理論》，社會科學(xué)文獻出版社1988 年版），是科學(xué)在自身演化過程中內(nèi)化出的一個演化目標，旨在使科學(xué)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。MR2＝＝MR2換句話說，主動作用與被動作用和理論演化的方向有關(guān)系；而僅僅涉及理論諸要素之間的相互作用時，則主動作用與被動作用和理論演化的方向無關(guān)，亦即作用次序不起作用。MR3。MR2；而MR3MR2；MR2MR1；MR2第三，由（1）、（2）、（4），我們發(fā)現(xiàn)：MR1這也說明，理論必須內(nèi)含經(jīng)驗要素，否則就毫無意義。第二，由（3）我們發(fā)現(xiàn)，純粹的經(jīng)驗事實要素構(gòu)成的狀態(tài)和純粹的理論要素構(gòu)成的狀態(tài)無法再相互作用。( ) ( )現(xiàn)在讓我們對上述結(jié)果進行分析：第一，由（5）、（7），我們發(fā)現(xiàn)，僅有經(jīng)驗事實要素的自相互作用，或僅有理論諸要素的自相互作用，“理論”是無法進化的，它或是停留在經(jīng)驗描述（即MR1）上，或是在概念自身范圍內(nèi)繞圈子（即MR3249。234。234。234。233。249。234。234。234。～A0 1 1 1 10 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 010 0 0 0 01 0 0 0 01 0 0 0 01 0 0 0 01 0 0 0 02233。MR3＝MR3（8）MR4MR1＝MR1（6）MR2MR4＝MR4MR4＝0＝MR4 ＝ MR4＝A（ ） MR2＝MR2現(xiàn)在，讓我們繼續(xù)對MRi在后者的意義上，我們可以繼續(xù)運算MRi1 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 1 11至此，我們建立了四種表示不同相互作用的理論狀態(tài)的矩陣模型。234。234。234。235。MR40 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)。249。234。234。234。=233。249。234。234。234。=233。249。234。234。234。=233。249。234。234。234。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?；蛴?；而后一個矩陣表示內(nèi)含原理與原理、定律與定律的相互作用。249。234。234。234。233。249。234。234。234。例如下列兩個矩陣，通過查對應(yīng)aij 之意義，前一個矩陣表示，內(nèi)含經(jīng)驗事實與定律、概念與原理、概念與解釋，以及解釋與原理的相互作0 0 0 1 00 0 0 0 00 1 0 0 10 0 0 0 00 1 0 0 00 0 0 0 00 1 0 0 00 0 0 0 00 0 0 1 00 0 0 0 0233。很明顯，這樣構(gòu)成的相互作用關(guān)系矩陣MR，有非常之多。，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。定義6：設(shè)A 是（i，j）項為aij 的Im 階關(guān)系矩陣，B 是（i，j）項為big 的mn 階關(guān)系矩陣，則AB 為In 階關(guān)系矩陣中的（i，j）項為：a b ik kjkm（ ＝ ， ?， ＝ ， ，?） i 1 2 I j 1 2 n= 229。238。定義5：設(shè)R 為集合S 上的二元關(guān)系，若有rX Y Rij =236。：定度1：布爾運算僅對數(shù)字0、1 運算；運算規(guī)則布爾加法：O＋0＝01＋0＝0＋1＝1＋1＝1布爾乘法：11＝110＝01＝00＝0定義2：設(shè)集合S 表示科學(xué)理論，則S 指下述5 元素集：S＝｛a1，a2，a3，a4，a5）定義3：S 與S 的笛卡爾乘積是當X、Y∈S 時，由全部有序?qū)Α碭、Y〉作為元素組成的集合，記作SS，即SS＝｛〈X、Y〉（X∈S∧Y∈S）｝定義： 的子集稱為上的二元關(guān)系，即 ，若〈， 4 S S S R S S X 204。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。這些結(jié)果表明科學(xué)理論的演化是通過內(nèi)部要素（也包括實驗要素）的相互作用走向組織性、新奇性程度更高的自組織過程。經(jīng)過進一步地深入研究，我們發(fā)現(xiàn)，可以利用數(shù)學(xué)上布爾代數(shù)的概念和方法，建立科學(xué)內(nèi)部各種要素相互作用的矩陣模型。《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(xué)自組織演化的理論模型一 科學(xué)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(xué)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(xué)認識論》，吉林人民出版社1990 年版，第三卷第七章第一節(jié)）。《新視野叢書》在堅持新穎性和高品位的同時，還注重嚴謹學(xué)風和活潑文風的統(tǒng)一，以更好地為廣大讀者服務(wù)，以促進對于我們的時代進行更廣泛的思考分析和更深刻的認識理解。正是在此“系列述評”的直接鼓舞和學(xué)術(shù)前輩的熱情關(guān)懷下，《新視野叢書》應(yīng)運而主。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(xué)術(shù)觀點、科學(xué)文化和人文文化的大交流、大碰撞和大融合。本書在內(nèi)容上可分成四部分，即：導(dǎo)論科學(xué)演化的自組織動力論科學(xué)演化的自組織環(huán)境論科學(xué)自組織演化理論應(yīng)用：李約瑟問題作者 編 者 的 話現(xiàn)代文明的潮流正在我們的時代奔角，種種新學(xué)科、新理論、新思想汪這個歷史的潮流中翻渡鼓浪，知識更新、學(xué)科交叉、知識集成在這個歷史的潮流中分合匯聚。為了使讀者容易了解自組織的科學(xué)哲學(xué)，本書的導(dǎo)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(xué)發(fā)現(xiàn)等問題。我們不能因為有人批判創(chuàng)造“大體系”就永遠不去創(chuàng)造體系，我們更不能亦步亦趨爬行在西方科學(xué)哲學(xué)家后面，先是邏輯實證主義、歷史主義，后又是實在論與反實在論，現(xiàn)在又“緊跟”在了后現(xiàn)代主義的后面。我特別地想到，這些年我國科學(xué)哲學(xué)界的科學(xué)哲學(xué)研究重視介紹、引進西方科學(xué)哲學(xué)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。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(xué)哲學(xué)不就是一些哲學(xué)家通過考察自然科學(xué)的概念、思想而產(chǎn)生的嗎？例如維也納學(xué)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(xué)哲學(xué)，一個創(chuàng)造了歷史主義的科學(xué)哲學(xué)。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(jié)。在這里，自組織的科學(xué)與被組織的科學(xué)兩者演化的優(yōu)劣不是反映的十分清楚嗎？！繼續(xù)進行研究，我又發(fā)現(xiàn)自組織的事物在物質(zhì)、能量和信息的利用效率上的確比被組織的事物要好，科學(xué)理應(yīng)如此。于是，科學(xué)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(xué)，或是它不了解不懂得科學(xué)及其的發(fā)展規(guī)律——這些都是常有的事兒，科學(xué)演化的結(jié)局是不難想象的。如果科學(xué)僅僅是一種工具，僅僅具有為人類甚至人類中某些集團或群體謀利益的功能，那么必定會在需要科學(xué)時扶持它而在不需要它時一腳踢開它。實際上，就是在十一屆三中全會破除“魔法”以后，就是在科學(xué)重新備受青睞之后，科學(xué)工具觀依然故我，依然是我國社會中占統(tǒng)治地位的科學(xué)觀。這里有兩種傾向，一種是把科學(xué)“蒸發(fā)”在上層建筑意識形態(tài)之中，另一種則是把科學(xué)“消融”于直接滿足生產(chǎn)或技術(shù)甚至直接經(jīng)驗的具體需要里面。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(xué)和技術(shù)的。觀念本身是存在的反映。社會不是從科學(xué)本身而是從科學(xué)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(xué)以及需要到何種程度。這種觀念表明：第一，科學(xué)是不具備獨立性的，科學(xué)是依存于哲學(xué)、政治和生產(chǎn)實踐的，它是在社會意識形態(tài)和生產(chǎn)實踐的雙重推動下向前發(fā)展的。中國人以馬克思主義為思想武器，建立了革命政權(quán)。人們辦洋務(wù)辦工業(yè)，希望以“賽先生”和“德先生”救中國，但都失敗了。從1840 年直到五四運動，多少志士仁人曾寄厚望于科學(xué)技術(shù)來擺脫那令人痛心疾首的落后局面。我并不懷疑自己研究的能力，問題在于第三點，要能夠給存在的科學(xué)形態(tài)的繼續(xù)演化提供一點理論上的并且可以轉(zhuǎn)化為實踐操作的幫助，這個研究是需要下大力氣大功夫的。在重新研究之后，我給自己提出了新任務(wù)，那就是：第一，為什么有的科學(xué)演化是自組織的，而有的科學(xué)演化則是被組織的？一般的自組織觀點適用于所有科學(xué)演