【正文】 變前狀態(tài)花紋與突變后狀態(tài)花紋、你中有我我中有你、相互膠織纏繞且動(dòng)態(tài)演化的樣子。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)。由于自組織系統(tǒng)演化存在著途徑的多樣性，所以在自組織系統(tǒng)演化的現(xiàn)象上往往表現(xiàn)出一種豐富多采的“分叉”行為來，使系統(tǒng)的演化呈現(xiàn)出一種“樹形”結(jié)構(gòu)，一種從簡單到復(fù)雜、從少到多的不斷的分叉圖景。傳統(tǒng)上，“混沌”常常被當(dāng)做亂七八糟、混亂無序的同義詞。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?。?yīng)帝王》）。從時(shí)間上看，這種規(guī)律表現(xiàn)為長時(shí)段不可預(yù)測，其精確的定義為：確定論系統(tǒng)中的內(nèi)在隨機(jī)性。它奇異就奇異在可使系統(tǒng)一切在吸引子外的運(yùn)動(dòng)軌線被吸引子吸引，即具有把吸引子外的運(yùn)動(dòng)積聚到吸引子態(tài)上的凝聚力，反映了極強(qiáng)的穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的作用；而一旦系統(tǒng)狀態(tài)都引入吸引子，則又向外排斥這些運(yùn)動(dòng)，所以系統(tǒng)宏觀運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為“亂七八糟”而微觀運(yùn)動(dòng)則有其內(nèi)在的規(guī)律性；其空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為一種“分形”結(jié)構(gòu)，其空間維數(shù)也不是整數(shù)，而是分?jǐn)?shù)。現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，事物自組織地從簡單向復(fù)雜演化時(shí)，其演化的“分叉”結(jié)構(gòu)就是一種分形結(jié)構(gòu)。自然界存在著大量的分形結(jié)構(gòu)，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。分形理論表明，規(guī)則整形的事物只是這個(gè)世界的特例和理想的抽象，而不規(guī)則分形的事物才是世界的普遍現(xiàn)象。我們已知的一切物質(zhì)形態(tài)和運(yùn)動(dòng)都存在于小于三維的空間中，那么余下的間隙維中存在著什么形態(tài)和運(yùn)動(dòng)呢？這是我們可能面對的一個(gè)嶄新的課題。其圖景則表現(xiàn)為一種從簡單到復(fù)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(yuǎn)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(dòng)力即以其子系統(tǒng)之間的競爭和協(xié)同為動(dòng)力，同時(shí)受到內(nèi)、外漲落的隨機(jī)啟動(dòng)，產(chǎn)生出集體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的基本模式）又進(jìn)一步支配了系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)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。二 科學(xué)是自組織的嗎？當(dāng)我們以自組織的思想考察科學(xué)的演化時(shí)，我們首先遇到的問題就是：科學(xué)的演化是自組織的嗎？在“導(dǎo)論”的第一部分中，我們已經(jīng)提及，在歷史上有自組織演化的科學(xué)，也有被組織演化的科學(xué)。第一，說中國古代到近代的科學(xué)演化從表現(xiàn)上看是被組織的，是因?yàn)檫@一時(shí)段的環(huán)境沒有為科學(xué)提供“閾限”以上的物質(zhì)、能量和信息，外部對科學(xué)研究控制得過死。這里，讓我們先來限定一下，即這部分所說的科學(xué)，無論微觀還是宏觀，都是指西歐演化而來的那種科學(xué)形態(tài)和科學(xué)研究。說科學(xué)演化是自組織的，意味著要問：第一，科學(xué)是不是系統(tǒng)？是不是從非系統(tǒng)演化成為系統(tǒng)的？第二，如果科學(xué)是系統(tǒng)，作為一個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)是不是具備自組織演化系統(tǒng)的全部特征？首先，現(xiàn)代科學(xué)毫無疑問是系統(tǒng)。系統(tǒng)都是有結(jié)構(gòu)的?？茖W(xué)系統(tǒng)可有三個(gè)層次的結(jié)構(gòu)：微觀結(jié)構(gòu)、中觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)。所謂中觀結(jié)構(gòu)的科學(xué)即指一組同在一個(gè)研究領(lǐng)域的科學(xué)理論群，通常把它們稱之為科學(xué)體系。所謂宏觀結(jié)構(gòu)的科學(xué)即指由眾多門類的科學(xué)組成的整個(gè)科學(xué)?，F(xiàn)代科學(xué)也毫無疑問地是從古代科學(xué)形態(tài)經(jīng)由近代科學(xué)形態(tài)演化而來的。即是一個(gè)從非系統(tǒng)到系統(tǒng)演化的過程。在那本著作中，默頓有說服力地證明了近代科學(xué)是伴隨近代資本主義的產(chǎn)生自發(fā)地發(fā)展起來的。相反，我們在古代的中國卻看到了另一幅圖景：官方政府把科學(xué)中的若干門類收歸國有，使之成為官方科學(xué)，如天文學(xué)、醫(yī)藥學(xué)，并且禁止民間習(xí)之，這些科學(xué)學(xué)科雖然有過輝煌——其輝煌期恰恰都是官方對科學(xué)采取比較寬松的政策允許民間從事天文歷算和醫(yī)藥養(yǎng)生活動(dòng)之時(shí)，但在明朝卻都衰敗下去了（明朝對民間從事天文歷算醫(yī)藥養(yǎng)生研究的禁令最嚴(yán)）。說這話的意思決不是可以不管科學(xué)，讓它自生自滅；而是說一方面既不創(chuàng)造科學(xué)發(fā)展的條件，一方面又不顧科學(xué)發(fā)展的規(guī)律，人為地規(guī)定科學(xué)發(fā)展方向，是必定要使科學(xué)衰落下去的。自組織的環(huán)境亦有一些要求，如開放性和開放程度上的要求、控制參量即外部“科技政策”的控制程度上的要求、系統(tǒng)與系統(tǒng)邊界和跨邊界部分的相互關(guān)系上的要求，等等。所以，重要的是要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)適宜科學(xué)生長的環(huán)境?？茖W(xué)具備自組織系統(tǒng)的全部特征嗎？回答：是，現(xiàn)代科學(xué)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?？茖W(xué)在它的系統(tǒng)的三個(gè)層次上都反映出了這一特點(diǎn)。這五種要素之間的相互作用推動(dòng)了理論的進(jìn)化（如理論的完善、理論修改和革命）。在宏觀層次上，整個(gè)科學(xué)在各種研究和各個(gè)學(xué)科的自我演化基礎(chǔ)上，不斷出現(xiàn)新學(xué)科和新分支，各個(gè)科學(xué)理論不斷分化不斷綜合，這種種相互作用使整個(gè)科學(xué)呈現(xiàn)出豐富多采的演化態(tài)勢，不斷從簡單奔向復(fù)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。這里也要說明，說科學(xué)演化的動(dòng)力在科學(xué)內(nèi)部，并不是說推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步的全都是理論要素；這里也有經(jīng)驗(yàn)要素即實(shí)踐要素的作用，而且這個(gè)作用也是最重要的。而科學(xué)無論自然科學(xué)還是社會科學(xué)必定以經(jīng)驗(yàn)對象為研究課題?，F(xiàn)代科學(xué)的環(huán)境也具有自組織系統(tǒng)演化的環(huán)境特點(diǎn)。而相互作用就意味著它們之間相互交換著物質(zhì)、能量和信息。技術(shù)供給著科學(xué)研究的儀器設(shè)備，有了技術(shù)科學(xué)才有了進(jìn)一步深入研究和大規(guī)模研究的可能；試想，如果沒有望遠(yuǎn)鏡特別是今天的射電天文望遠(yuǎn)鏡，那么對幾百億光年遠(yuǎn)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(xué)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(xué)的指導(dǎo)下，技術(shù)從個(gè)體的手工方式下解放了出來，從工匠的秘方演變成了科學(xué)的應(yīng)用。今天的社會化大生產(chǎn)和科學(xué)的關(guān)系也日益密切起來，與往日相比，古代和現(xiàn)代科學(xué)與社會的相互關(guān)系簡直不可同日而語。它也更希望科學(xué)能夠給它提供更多的財(cái)富。試問，社會生活和生產(chǎn)的豐富與提高，又有哪一點(diǎn)沒有科學(xué)的貢獻(xiàn)呢？在今天，社會與科學(xué)在兩者的相互關(guān)系上已形成了有效的制度化的建制和規(guī)范。特別是在市場條件下，長期以來已經(jīng)形成了一種有效的市場調(diào)節(jié)性控制。科學(xué)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(chǎn)和管理更為科學(xué)，要求提高人的素質(zhì)。特別是由于科學(xué)認(rèn)識活動(dòng)也有自己演化行為的承擔(dān)主體即科學(xué)家，并且也形成了自己的社會組織，有自己的行為規(guī)范，并以自己的社會活動(dòng)即科學(xué)家之間的競爭和協(xié)同來激勵(lì)科學(xué)研究；那么這種行為規(guī)范也就和社會的行為規(guī)范之間形成相互作用，從而對社會精神生活的演化發(fā)生影響和作用?？茖W(xué)自組織演化的最重要特征還表現(xiàn)在科學(xué)發(fā)展的形式和途徑上。我們現(xiàn)在如果把這三種形態(tài)的科學(xué)放在一起加以比較，就會發(fā)現(xiàn)從古代到現(xiàn)代的科學(xué)演化是以分叉的方式分支演化而來的。而自然哲學(xué)的特征即為其中的知識是未分化的、混沌一片的。從古代進(jìn)入近代，科學(xué)開始了分化。而近人康有為再翻譯時(shí)始將此詞譯為（分）科（的）學(xué)（問）。按照自組織理論的觀點(diǎn)，此即為“有序”即有結(jié)構(gòu)狀態(tài)。今日科學(xué)已是一個(gè)層次紛繁結(jié)構(gòu)嵌套縱橫交叉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（見李喜先：“復(fù)雜的科學(xué)系統(tǒng)理論及其應(yīng)用”，《自然辯證法研究》， ，1992， 29—33， 64）由該數(shù)字可以看出當(dāng)代科學(xué)演化的又分化又綜合的趨勢，其中交叉學(xué)科的門類就明顯地反映著綜合的網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)，而非交叉學(xué)科的門類之多，也說明分化的趨勢有增無減。這樣，從迄今為止科學(xué)演化的全過程來看，科學(xué)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。而自然界的樹木已被科學(xué)家證明是典型的自組織結(jié)構(gòu)—— “分形”（fractal）。這些演化的圖象都是“樹狀”的分形。科學(xué)演化所采取的發(fā)展途徑也是自組織的典型途徑。物理學(xué)意義上的相變，常常有兩種典型途徑：即經(jīng)過臨界點(diǎn)的性質(zhì)突變的相變，在臨界點(diǎn)以下的狀態(tài)突變的相變；至于臨界點(diǎn)以上的漸變由于不能使系統(tǒng)從一種狀態(tài)（或性質(zhì)）改變到另一種狀態(tài)（或性質(zhì)），因此不能稱之為“相變”。這兩種相變有一個(gè)很奇怪的特點(diǎn)，即如果是性質(zhì)突變的相變，那么它在狀態(tài)上就表現(xiàn)為兩種狀態(tài)你中有我我中有你的無法區(qū)分的情形，而如果是狀態(tài)突變的相變，那么在性質(zhì)上就不發(fā)生突變。首先，我們把正確的理論取代錯(cuò)誤的理論、或在科學(xué)基礎(chǔ)觀念（如時(shí)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(xué)演化稱為科學(xué)革命，把科學(xué)在常規(guī)階段的不超出原有理論的基本思想和基礎(chǔ)的演化——它常常表現(xiàn)為量的擴(kuò)張——稱為科學(xué)進(jìn)化。前一種科學(xué)上的相變?nèi)绺绨啄崛招恼f取代托勒密地心說，后一種科學(xué)上的相變?nèi)绐M義相對論對經(jīng)典力學(xué)的繼承和發(fā)展。正如德國物理學(xué)家勞厄所說：一門科學(xué)的歷史只能記載科學(xué)研究的高峰以及參加這些研究的那些人。但是，他們的工作決不是多余的， 也31不是徒勞無益的。只有多種多樣的興趣和才能才防止了把科學(xué)研究限制在少數(shù)幾個(gè)預(yù)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(xiàn)的必不可少的準(zhǔn)備。（M勞厄：《物理學(xué)史》，商務(wù)印書館1978 年版，第11 頁）由此可見，科學(xué)演化的基本途徑有三，即臨界（性質(zhì)）突變、非臨界（狀態(tài)）突變、積累性漸變。當(dāng)然，科學(xué)之所以采取分叉和循環(huán)或超循環(huán)的演化形式是長期演化的自然結(jié)果；是因?yàn)檫@些形式可以最有效地利用有限的物質(zhì)、能量和信息，是因?yàn)檫@些形式是反映系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)子系統(tǒng)或要素之間非線性相互作用的最佳形式。三 科學(xué)發(fā)現(xiàn)的自組織觀點(diǎn)（一）科學(xué)發(fā)現(xiàn)的環(huán)境、條件第一，科學(xué)發(fā)現(xiàn)和更一般的科學(xué)研究首先需要一個(gè)開放的環(huán)境：有充分的科學(xué)交流。? .這正如培養(yǎng)細(xì)菌時(shí)需要有幾個(gè)有機(jī)個(gè)體，生火時(shí)必須有幾根柴一樣。第二，進(jìn)入科學(xué)研究問題研究領(lǐng)域的科學(xué)家（包括理論科學(xué)家和實(shí)驗(yàn)科學(xué)家）的數(shù)量越來越多，質(zhì)量越來越好，產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)的可能性就越大。第三，從科學(xué)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(diǎn)，即它們都不是直接針對“發(fā)現(xiàn)問題”的?？茖W(xué)家被問題所吸引，問題引導(dǎo)了科學(xué)家，而后，問題經(jīng)過科學(xué)家的研究變得比先前清晰了，這清晰了的問題又進(jìn)一步吸引科學(xué)家，規(guī)范科學(xué)家，這一點(diǎn)實(shí)際是反映科學(xué)發(fā)現(xiàn)為自組織的最本質(zhì)的特征之一。許多學(xué)者都從心理學(xué)角度尋求科學(xué)發(fā)現(xiàn)的動(dòng)力，認(rèn)為可以從心理需求（如按馬斯洛五層次需求理論）即自我實(shí)現(xiàn)需求來解釋科學(xué)家科學(xué)研究和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的動(dòng)力，這甚至可以說是解釋的主潮流與主傳統(tǒng)。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。我的觀點(diǎn)可以這樣表達(dá)：一切科學(xué)發(fā)現(xiàn)都包含著‘非理性因素’，或柏格森意義上的‘創(chuàng)造性直覺’。但是，無論科學(xué)家個(gè)人出于哪種動(dòng)機(jī)，都能保證他做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)嗎？顯然不能。例如，細(xì)菌學(xué)家史密斯認(rèn)為，“新發(fā)現(xiàn)是一種奇遇，而不是思維邏輯過程的結(jié)果?！?（W.. 貝弗里奇：《科學(xué)研究的藝術(shù)》，科學(xué)出版社，第86 頁）這句話后半部分是對的，前半部分是錯(cuò)的?！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(xué)家的工作在每一點(diǎn)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(xué)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。”（B. 巴伯：《科學(xué)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。再進(jìn)一步地看，問題的揭示又依賴于一定理論指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)。我們認(rèn)為，正是這三個(gè)要素的相互作用成為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)和理論的再次作用，又使問題進(jìn)一步深化、細(xì)化，從而推動(dòng)研究不斷進(jìn)步?？疾炜茖W(xué)家進(jìn)行研究的過程，不難看出，科學(xué)家的原初動(dòng)機(jī)一般只是想要建立一個(gè)更抽象的理論或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，真正推動(dòng)他的，一個(gè)是先前的理論—— 問題、實(shí)驗(yàn)和理論相互作用找更抽象的理論，一個(gè)是實(shí)驗(yàn)——它揭示了先前理論的片面性（這種揭示是客觀的、主動(dòng)的、遲早會來到的），再一個(gè)是理論和實(shí)驗(yàn)之間的相互作用，它提供了打開“發(fā)現(xiàn)”大門的鑰匙。在這里，問題的特殊性程度和精致化程度明顯地成為度量發(fā)現(xiàn)是否臨近的標(biāo)志即成為發(fā)現(xiàn)有序化的量度。于是，科學(xué)發(fā)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)過程中就變得可以預(yù)測了，至少可以在發(fā)現(xiàn)的后期加以預(yù)測了，科學(xué)發(fā)現(xiàn)也就褪去了它那非理性主義的神秘性。另外，按照自組織理論關(guān)于系統(tǒng)發(fā)展的動(dòng)力的觀點(diǎn)，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(xué)家”（作為科學(xué)研究的參變量）的壽命長短，排除那個(gè)壽命短的，從而找出科學(xué)研究演化的動(dòng)力來。由此看來，這其中的每一個(gè)科學(xué)家都沒有這個(gè)問題的壽命長。（三）科學(xué)家和科學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)我們把科學(xué)發(fā)現(xiàn)這一創(chuàng)造性過程證明為自組織過程時(shí)，不免引起以下一些疑問，這里有人可能會問，在你的“科學(xué)發(fā)現(xiàn)”過程中，科學(xué)家哪里去了？科學(xué)發(fā)現(xiàn)是否成了無主體的過程？如果說科學(xué)發(fā)現(xiàn)是支配科學(xué)家的自組織過程，那么是否意味著科學(xué)家沒有其創(chuàng)造性了呢？一句話，科學(xué)家在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中起何作用？其實(shí)，問題、實(shí)驗(yàn)和理論哪一環(huán)節(jié)也離不開科學(xué)家，哪一環(huán)節(jié)都是以科學(xué)家為載體的。所謂科學(xué)發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)家，其含義應(yīng)是：一個(gè)具體的科學(xué)發(fā)現(xiàn)離不開一個(gè)具體的科學(xué)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。如果語句是這樣的，我們就會發(fā)現(xiàn)情形并非如此。沒有這些先驅(qū)的努力就沒有發(fā)現(xiàn)。（G. Holton：《物理科學(xué)的概念和理論導(dǎo)論》（上），人民教育出版社1983 年版第165 頁）其次，有許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)是許多科學(xué)家獨(dú)立地、幾乎同時(shí)做出的，能量守恒定律、量子力學(xué)理論、微積分? .數(shù)不勝數(shù)。這表明，某一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)是不依賴于哪個(gè)個(gè)別的科學(xué)家的。所說：“雖說在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中命運(yùn)起著某種作用，但同