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系统特征性支点

时间:2022-03-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:从系统科学的发展来看,系统科学高举的大旗是反对还原论和机械论的。研究中发现,支撑“非整体非部分、亦整体亦部分”特性的是具有结构和关系形态的混合流,称为涌生物,它是涌现的直接承载者,即是一般系统特征性支点。
系统特征性支点_涌生物_系统涌生原理

系统科学的发展来看,系统科学高举的大旗是反对还原论和机械论的。还原论为什么在系统科学中不能普遍成立? 反对还原论的依据是什么? 系统科学如何在超越还原论的同时又不完全遗弃还原论? 如何在还原论基础上获得彻底的系统精神意义……回答这些问题,都要从系统科学的逻辑连贯的核心“涌现”的研究入手。技术科学层次的理论研究提供解决实际问题的科学知识和方法,可以避开最深层次和基础层次的问题;基础科学则以剥离对象世界的各种现象为己任,揭示深层次的、一般的奥秘,系统学在系统科学中担当此任。当前系统科学对在具体领域或具体系统中的“涌现”现象或特性研究比较多,但没有能够拆除这些研究中各自领域的脚手架,没有能够突破现象而进入有效本质研究。一方面,突破涌现现象直接进入组分物质本质,则将直接进入还原论和机械论,丧失系统基本意义,丧失系统研究有效性;另一方面,不突破涌现现象,仅仅作为具体涌现现象,又无法脱离具体领域脚手架,更难以抽象出系统具有的一般涌现的“本质”。为了研究涌现的有效本质,假定以“结构和关系为具体形态的某些总合的流”为承载涌现的直接载体,称为涌生事物;在“组分物质”与“涌现现象”之间有一个系统特有的“中介事物”(涌生物),它是涌现的第一的、直接的载体。可发现:“涌现——涌生物——组分物质”这是由表及里的系统逻辑层次脉络;涌生物是系统的涌现现象和根本的组分物质之间的联系支撑,是系统之所以为系统的支撑、联系和中介,是标志系统特性功能的支点,即系统支点。

(一)一般系统特征性支点既“涌生物”的提出

20世纪20年代,贝塔朗菲在关注生物学领域的机械论和活力论的思想论战后,提出“机体论”,认为各种有机体都是按等级组织起来的,是分层次的,从活的分子到多细胞个体,再到个体的聚合物,各层系统逐级地组合起来,成为越来越高级越庞大的系统。系统科学是在反对机械论和还原论基础上建立起来的。系统科学从构成论走向生成论[1],苗东升认为生成论观点中的“生成子”、“生成元”和“微”大体是同一个意思,它们的核心是“非整体非部分、亦整体亦部分”的特性。研究发现,系统的“非整体非部分、亦整体亦部分”特性以“结构和关系”为具体形态,贯穿系统生成、演化、发展、成熟直至死亡的全过程。“非整体非部分、亦整体亦部分”,在系统生成初期表现为“生成子”、“生成元”或“微”的“结构和关系”特性;在系统演化发展期间宏观整体上表现为明显的“层次结构”和“关系”等特性,它们共同的具体实际内容表现为“流”承载。研究中发现,支撑“非整体非部分、亦整体亦部分”特性的是具有结构和关系形态的混合流,称为涌生物,它是涌现的直接承载者,即是一般系统特征性支点。总的来说,系统涌生物具有的“非整体非部分、亦整体亦部分”特性,既不是活力论中的神秘“活力”特性,也不是机械论中可以还原给组分的特性,而是系统的有机整体的内在的自然存在的独特标志特性,是“机体论”内在的值得深入研究的根本特性。

1. 涌现生成的研究及其困惑

涌现现象笼罩着某种神秘色彩,分则不见涌现,合则整体涌现可见,如幽灵一般难以捉摸。苗东升认为系统科学中的“涌现”是:整体具有部分及其总和所没有的新的属性或行为模式,用部分的性质或模式不可能全面解释整体的性质和模式。简单来说,可以用整体不等于部分之和来表示。该涌现的描述,是从系统业已产生或演化完毕后呈现出来的系统特征角度,通过比较“整体”与“部分”的异同,而揭示整体涌现性。这种“比较”强调了现象或结果的比较,突出了构成论的意义,而忽略了“涌现的生成”的揭示,至少在这方面我们并没有获得成熟的答案。系统涌现的构成论的刻画起源自然科学,特别是物理学,400年来积累了大量成果。但,涌现研究的真正内容及其困惑都在于生成论方面。

关于系统研究的“涌现生成论”的刻画。圣塔菲学派命题用“多来自少”或“复杂来自简单”来表述生成论。在复杂性研究中,就是考察复杂性如何从简单性中产生出来,复杂事物如何从简单事物中产生出来。这种科学表述的哲学含义是“有生于有”,即多有来自少有,复杂有来自简单有,但是无法解决生命起源、意识起源之类非平庸的系统生成问题。因此,生成论更科学的表述应当是“有生于微”。系统生成的起点是那种以极少量物质能量携带和传送的信息核。科学刻画系统生成,第一步是确定作为系统生成起点的那个微的具体表现形式,第二步是考察从微到系统整体的生成过程,揭示将涌现出哪些整体特性,以及这些特性是如何涌现出来的。

按照现代科学规范描述系统生成问题的理论,有冯·诺伊曼的元细胞自动机,乔姆斯基的生成转换语法,林德迈耶的L系统,兰顿的人工生命等。另外,曼德勃罗的分形几何更有代表性,给定简单的源图,制定简单的生成规则,反复进行迭代,即可从简单的规则图形(如三角形)出发,逐步生成极其复杂的、蕴涵无穷多细节的具有分数维的图形(如谢尔宾斯基地毯)。分形几何是富有启发性的,但把从微开始的生成过程完全归结为迭代这种极其简单的数学操作,机械性太强,不能刻画一般系统生成的多样性、丰富性和复杂性。在这方面,艾根的超循环论可以提供某些启示。他把地球上第一个活细胞形成的关键归结为生命信息的创造、积累、复制和保存,设想从化学大分子到活细胞的进化生成需要克服一系列难关,最重要的是克服信息难关。艾根猜想,对于实现这一步,具有决定性作用的是创造性提出超循环机制。超循环理论实际上一种假说,是否成立有待科学发展的实践来判断,但艾根从信息作业(信息的创造、积累、复制、处理、转录、保存、积累等)的角度刻画系统生成,具有普遍意义。

涌现概念的出现,一度成为具有说明克服还原论且说明生成问题的科学说明资格的重要概念。“但是,除了陈述这个之外,涌现构建的说明还能够给我们带来什么更多的收获呢……事实上,涌现的功能并不更像传统科学哲学说明那样,而是一种指示在宏观层次上的模式、结构或者性质的描述性术语……诉求涌现需要进入宏观层次,确定它唯一的动力学、定律和性质,一般更充分说明正在发生什么。涌现的构建因此就是建立一种说明的基础,而不是它的终点……涌现说明面临的一个问题是:涌现只是临时的表面现象,还是自然世界以及社会现象之深层的一种演化特性……当一个更好的理论沿着推论和还原涌现现象到其微观层次的过程时,诉求涌现将不在必要……一个例子是量子化学的构成理论,它按照反应物微观确定的术语说明了混合物的性质……然而,需要指出,并不是涌现本身存在问题,而是涌现论者所使用的例子有问题。因为我们让奇怪吸引子作为涌现现象的例子,那么至少有数学定理支持这种特殊涌现的不可预知性……涌现说明处于科学说明的何种地位呢?”[2]

“传统物理学说明不了涌现结构,因为并不存在定义和规定如何测量自然结构的物理学原理。然而,传统物理学主要是去探测完全的秩序或者完全的无序,而居于有序中间的部分却被遗漏了。但是恰好这个中间部分就是涌现的地带。作为结果,由于缺乏足够抓取涌现的理论框架,涌现成为一种本体论上对秩序的干涉,而不是秩序本性的说明……涌现如何具有产生自我维持机制的潜能,以便把它从主观印象、偶然新奇或者纯粹的随附性现象中区分出来。正如在复杂性理论正在成熟的领域,我们期盼着运用更多的洞察力进入涌现的本体论/认识论论旨。”[3]

不管是否存在涌现研究诉求,涌现都是系统中普遍存在的。在微观领域涌生物效应不显著且不存在研究条件下的诉求,而在宏观领域涌生物效应显著且影响研究而存在研究诉求。研究中,如果涌生物效应几乎为零,则通常可以忽略而可以采取机械论或还原论方法——并且这种方法对于人类的认识和实践来说是具有积极价值的;消耗和花费的代价和精力少,而收获的认识和实践的利益大,这是简单高效的;因此,这是机械论还原论率先进入人类认识和实践领域的必然,犹如神话和宗教作为哲学的首先形式进入人类文明领域是一种必然一样,是由社会发展、需求水平和生产力水平、科技水平和认识水平决定的。

总的来说,科学的刻画系统生成的理论和方法,相关成果至今还不是很多。“涌现的生成”,它来自何方,是如何产生出来的? 在本质上是如何一步步产生出来的……根据马克思辩证唯物主义哲学思想,结合苗东升《系统科学精要》中关于系统学概述的思想,浅以为系统涌现生成研究的困惑主要表现如下:

(1)非线性相互作用。系统涌现性的来源,归根结底在于系统组分之间、层次之间、系统与环境之间的相互作用,涌现性是组分之间、层次之间、系统和环境之间互动互应所激发出来的系统整体效应。把整体分割,意味着组分之间、层次之间的联系被割断,相互作用不存在了,激发效应便无从谈起;另外,组分之间没有互动互应的整体不成为系统,整体与环境的相互作用也无从谈起。按照一定的结构模式把组分整合在一起,把系统和它的环境整合在一起,所有组分之间、层次之间、系统和环境之间处于真实的相互联系、相互作用之中,必然在系统整体层次上涌现出特定的激发效应。现实系统中的相互作用都是非线性的,可区分本质非线性与非本质非线性、强非线性和弱非线性,所谓本质非线性是指相互作用自身是非线性的,而非本质非线性是指相互作用来自其他的相互作用而引起的非线性;非线性弱到足够程度,就可以忽略不计,在研究中当作线性的相互作用。系统中,只要存在相互作用,就会有涌现现象;但线性相互作用只能产生平庸的涌现性,非线性相互作用才能产生非平庸的涌现性。非线性作用是什么,为什么会产生非线性作用? 如何产生非线性作用? 如何定性的描述非线性? 能否对此在更深一个层次建立普遍的概念体系? 非线性,是组分之间相互作用形成的整体激发效应表现的性质,对此应当有科学的定性的描述。

(2)差异整合研究的透视。涌现的前提是存在多样性和差异性,特别是系统内部的种种差异。多样性和差异性,不会直接转变为涌现,必须经过必要的整合或组合而形成系统的同时,才能产生涌现性。事物为什么会具有多样性和差异性,多样性和差异性事物为什么会产生涌现,这都是系统科学哲学问题。简单地说多样性和差异性整合或组合,这种粗浅的描述,并没有真正的阐述涌现的生成机制和过程。涌现性是系统的整合效应,即组织效应带来丰富的以结构和关系为形态的涌现效应。以何种事物为组分进行整合,采取何种方式整合,整合的力度如何,在何种环境下整合,这些因素决定着系统产生什么样的整体涌现性。大量组分在某种外在强制作用下群集在一起,杂乱无章的相互作用,只能产生纯粹统计学意义上的整体涌现性,它的组织效应很弱且带来相应的弱结构效应;而组分有序地整合在一起,即把组分组织起来形成有序结构,将产生强烈的组织效应带来显著的以结构和关系为形态的涌现性,即组织愈丰富复杂,产生的整体涌现性愈丰富复杂。系统的组分在整合过程中,如果组分之间互补互惠,协同行动,互相促进,和谐共生,将产生正面的涌现效应;如果组分之间相互拆台,将产生负面的涌现效应。差异整合的目的是实现系统的组织效应,具体表现为出现以结构和关系为具体形态的涌现现象;但透视这种现象,目前我们并没有获得详细有效的研究成果,即我们对涌现的本质缺乏基础性和普遍性的认识。

(3)结构、信息与环境的研究。层次结构,在传统科学中,它是低于组分事物的研究对象,而在系统科学中它应当是核心的研究内容。层次结构是系统整体的组分相互之间表现的相互关系和联系的形态描述:一方面,它作为整个的一个不可直接分割的部分,是不能完全的直接的作为一个研究对象进行揭示的,因为它不能离开系统本身;另一方面,它即使被相对独立的得到认识(通常的结构研究),但这种认识仍旧保留了各自具体系统的气息,比如系统科学分支理论的物理气息、化学痕迹等。因此,系统中层次结构这种研究对象的不可有效独立性,直接制约着对系统生成的核心研究(即涌现本质的研究)。系统科学研究中,系统中的信息作业很重要,但到目前为止,我们还没有在本质上解决诸如信息到底是什么、信息同组分之间的本质关系、信息同涌现的本质关系等问题。涌现问题的研究与层次结构有直接意义关系,同信息是密切联系的,实际的涌现问题同环境也是密切相关的,而结构、信息与环境在整体上尚未获得整体有效的综合研究。

综上所述,系统生成研究的困惑,或许恰是系统生成研究的突破口,核心的是以涌现研究为龙头来撕开这些突破口。

2.“非整体非部分、亦整体亦部分”研究

“非整体非部分、亦整体亦部分”是由苗东升老师在研究系统生成的“微”时提出的,这里将“非整体非部分、亦整体亦部分”进行完善,因为它对于直观的描述和理解系统内部涌现的承载,对于透视系统涌现的本质,对于说明涌现的存在都具有积极意义。“非整体非部分、亦整体亦部分”所表现的核心理念就是“不可分理念”,即是系统科学的核心理念。“非整体非部分、亦整体亦部分”说起来有点神秘(与系统中的涌现神秘密切相关),但又能够提供一种直观理解,而这恰是选择它作为解释涌现的积极因素。

(1)系统生成论中的“非整体非部分、亦整体亦部分”

国内系统生成论的研究主要有三种观点:有生于有、有生于无、有生于“微”。金吾伦提出“生成子”的观点,李曙华提出“生成元”的观点,苗东升提出“有生于微”的观点。“生成子”、“生成元”和“微”大体是同一个意思,苗东升认为:“微或生成元是一种非整体非部分、亦整体亦部分的存在形式,生成过程既是分化过程,又是整合过程,包括系统自身组分的分化与整合,以及系统与环境的分化与整合。”“从信息观点看,作为一种特殊存在状态的微本质上是一种信息形态的东西,它只需要极少量的物质载荷、极少的能量传递,却包含着生成某个未来系统的核心信息。现代科学提出的生成元就是系统生成过程起点的那个微,如哺乳动物的受精卵……科学家头脑闪过的灵感等,都是生成过程起点的微。”[4]“微”的核心是“非整体非部分、亦整体亦部分”的特性,该特性贯穿系统创生、演化和死亡的整个过程。在系统中,“微”是如何从无到有存在的? “微”在什么条件下才能够显现,显现以后又是如何存在于系统中的? “微”和涌现的关系如何? “微”生成为稳定的“层次”和“结构”以后又是如何使系统成为整体的? ……这些都是值得深入探讨的问题。

(2)机体论的“非整体非部分、亦整体亦部分”探讨

20世纪20年代,在生物学领域,机械论和活力论的思想论战被科学界和哲学界关注。机械论者用分析的方法把生物问题还原为物理和化学问题,把复杂的生理和心理过程看成是各部分的机械相加,指出了机体的部分物理化学机制,但无法解释复杂的生命体统一特性。活力论者则认为生物体内存在着一种特殊的“活力”,生物体内的整个生命过程就是由这种超自然的力量支配着,具有神秘主义色彩。因此,贝塔朗菲提出“机体论”代替机械论和活力论。他指出,各种有机体都是按等级组织起来的,是分层次的,从活的分子到多细胞个体,再到个体的聚合物,各层系统逐级地组合起来,成为越来越高级越庞大的系统。机体论的“结构”和“层次”特性,就整体而言是具有系统的“非整体非部分、亦整体亦部分”特性。“结构”和“层次”不直接的是整体,但它们支撑整体,它们不直接的是部分,但它们连接部分,它们作为“非整体非部分、亦整体亦部分”而承载着涌现现象。

涌现是系统科学逻辑连贯的核心概念。涌现作为系统的一种机能现象,其原理可以表述为:“整体不等于部分之和”[5]涌现是指系统具有部分或组分不具有的新的机能,表现为系统效应,具体包括组分效应、规模效应、结构效应和环境效应。在亚里士多德提出“整体大于部分之和”的命题之后,涌现就被披上了神秘面纱,随着系统效应的认识揭示,涌现才成为科学概念进入系统科学研究范畴。透过系统效应,我们发现,“非整体非部分、亦整体亦部分”能够承载涌现现象,它能够解释为什么系统具有而部分或组分不具有的新机能的出现。因此,探讨“机体论”内在的本质和动力机制,要求我们透过涌现现象研究“非整体非部分、亦整体亦部分”特性。

(3)复杂性研究的“非整体非部分、亦整体亦部分”探讨

“系统科学和复杂性探索是相生相伴、共同发展的……从贝塔朗菲的‘被迫处理复杂性’到普利高津的‘探索复杂’口号的提出,再到圣塔菲研究所(SFI)要建立‘复杂系统的一元化理论’,都把复杂性问题作为明确的研究目标和主要任务。在探索复杂性的道路上,他们都不同程度地取得了一定的成就,但是距离‘复杂系统的一元化理论’的目标甚远,以致人们不得不期待着复杂系统理论的‘牛顿’尽早问世。”[6]浅以为,“牛顿”的意义是把经典科学归结为简单性原则。复杂系统理论中“牛顿意义”的标志,应当是“系统科学真正基础意义的系统学的创立”。

经典科学遵循简单性基本原则,经典科学的终点在于被认为太过复杂难以涉足的领域,而这恰是复杂性科学的起点。经典科学采用“拆零”的方式,使世界简单化,用简单代替复杂,而事实上,系统在生成及演化过程中“以不断变化的形式引起永恒的新奇性和新的涌现现象”[7]这些不能用经典科学分解——还原的方法约化为简单性。随着系统科学和复杂性科学的发展,经典科学意义上的简单性原则被抛弃了;然而透过复杂系统理论和复杂性科学寻求复杂性下简单的机制,是研究复杂性的目的——获得从简单机制把握复杂的机制规律和原则(当然经典科学的简单性原则不适用于复杂性科学)。经典科学,把“非整体非部分、亦整体亦部分”忽略了,或者把“非整体非部分、亦整体亦部分”直接还原划归了组分,导致经典科学的简单性原则不能适用于具有涌现现象(“非整体非部分、亦整体亦部分”特性不能忽略)的整体性问题。“复杂性科学强调世界的复杂性,不但没有否定简单性原则,恰恰证明了在事物复杂性的背后依然存在简单的规律。”[8]因此,探讨复杂性问题的内部简单性机制(内在机制原理),要求我们研究“非整体非部分、亦整体亦部分”特性。

3. 涌现生成的载体——涌生物

从系统生成(涌现生成)的研究困惑中,我们迫切需要寻找一种能够承载涌现生成的直接研究对象——机械论不涉及该现象;“活力论”中的活力,显然不是;有机论(系统论)中尚且未能明确指明这种东西。这要求承载涌现的直接研究对象应能够充分揭示系统“不可分”的核心意义,应当能够成为逻辑连贯系统科学理论的直接研究对象。探索过程中发现“非整体非部分、亦整体亦部分”具有这种特性,又具有直观的“实指”对象意义,在系统秩边流模型基础上,结合对系统层次结构和关系的研究,提出承载涌现的直接载体是涌生事物(假设)。涌生物,既包括层次结构,包括流,也包括“非整体非部分、亦整体亦部分”;因此,涌生物是指具有“非整体非部分、亦整体亦部分”哲学意义的、具有具体层次结构形态的、具有系统整形意义的流。

(1)涌生事物的提出

系统是世界的普遍状态。但是,当前的系统科学主要从各个特殊的系统领域发展起来,经历了逐步的提炼,虽然形成了一些理论,但全面推广到普遍的一般系统都存在各自领域的脚手架障碍。要拆除这些脚手架并不容易,直接地从各个特殊系统领域理论来进行是一个方向,但效果并不一定好,因为人的思维容易存在势理论的困惑,拆除脚手架容易把建设成品也一起拆除了。

系统科学的分支不容易提炼,系统科学基础研究还有一个方向,就是从一般系统本身出发——不要动不动就直接进入了具体的系统,进入了分支,丧失了应有的基础性。涌现是系统学的核心概念。当涌现为零的时候,组分不就单独化了吗,割裂了吗,可以机械处理了吗;当涌现不为零,尤其比较明显的时候,组分它们就成为了整体,不可割裂研究的整体。涌现只是现象,透过这种现象,探索承载这种现象的本质。发现涌现的归根结底载体是实体组分,但这些组分实体就是涌现的直接承载吗? 这是个值得思考的问题。举个不恰当的例子,比如,问:“人的组分是什么?”答:“是一群基本粒子,或者说是物质。”那么这个回答对于研究人有意义吗? 对于研究人的心脏和大脑有意义吗……研究涌现也是这样,如果回答承载“涌现”的东西直接的是组分实体,那对于系统科学的研究不如直接去研究“组分实体”——这样我们实际上又进入了机械研究的范畴——尽管我们宣扬着我们举着系统精神的大旗。基于这种考虑,从研究方便的需要出发,假定在归根结底至组分实体之前,存在直接载体涌现的事物,称为涌生事物。

“在自然界,涌现现象是一种关联不同层次的事物的现象,比如为什么结合成为食盐的两个组分——氯和钠不具有食盐的特性,并且丧失了其组分的特性? 人的大脑是物质的,却产生出了精神性的思维,思维并不在大脑的任何组分之中。”[9]我们可以发现,典型系统中,组分不直接具有整体的特性,整体性的组分发生改变甚至可能丧失其独自组分的特性,组分自己难以解释这种转变。研究中,我们可以把“组分与组分相互作用之间的总合”定义为一种新的事物——承载“非整体非部分、亦整体亦部分”特性的、具有系统层次结构和关系的流事物,称为涌生事物。它具有整体的特性可以使系统整体呈现涌现,但又不直接是整体;它可能具有部分或组分的某些特性,也可能束缚组分使其丧失独立组分的特性(比如食盐中的被束缚的钠特性),但又不直接是部分或组分。“非整体非部分、亦整体亦部分”的事物一旦在不同组分之间形成,则这些组分整体上升到高一层次;反之,“非整体非部分、亦整体亦部分”特性事物一旦解体,则高层次的事物还原为低层次的事物。低层次组分的性质及其组合并不能直接解释高层次的性质,但高层次性质确是由低层次组分的组合而产生。它们区别在于,是否有“非整体非部分、亦整体亦部分”特性事物生成。简单的“1+1”组合如果没有“非整体非部分、亦整体亦部分”特性事物生成(不可分割特性弱,可忽视),则等于2;如果有,则不等于2,比如化合物的组合特性,不是其组成元素之特征的加和。

在世界事物之间,相互联系、相互作用是普遍的,系统内部的组分之间更是如此。假定,系统内部的“组分与组分之间”的“以相互作用为核心形成的统称”,在研究中能够作为一种特殊的相对独立的事物“抽象”出来,即“相互作用”生成的承载涌现的事物,称为“涌生事物”。它是为了解释涌现而专门假设的一个系统科学研究概念。它的目的只有一个,就是作为涌现的直接承载而解释涌现机能;它的存在就是“非整体非部分、亦整体亦部分”特性的具有层次结构和关系具体形态的综合流,它不能自在独立,只能依附在组分事物作为系统内部“不可分割”的相对独立研究对象。

(2)涌生事物的定位,即“非整体非部分、亦整体亦部分”特性的具有层次结构和关系具体形态的综合流

涌生事物,是来源于组分,基于“机体论”基础上提出的在机体中相对独立于组分的一种解释性和工作性的假说概念。它的直接思考来源是生命机体中的各种“流”,即血液流、气流、神经流、信息流、食物“食入-消化-排泄”流,等等。大部分流是具有组分物质作为介质的,组分(细胞和器官)通过流边吸收来自体外或别处流入流内的营养,并把相应的废弃物排泄到流中带至体外;而,神经流和大脑内的信息流是脉冲、电磁波或场的某种相互作用的关联关系与传递。现在,假定流与外界没有交换,流中没有可以与研究组分等价的同层次的介质,流只介于两个或多个组分之间,流成为了组分与组分之间的公共区域;A组分要排泄部分事物或者要显现部分事物性质在流中,B组分也要排泄部分事物或者要显现部分事物性质在流中,A组分排泄物通过流进一步通过B组分的边,将对B组分产生一定的影响;B组分排泄物通过流进一步通过A组分的边,将对A组分产生一定的影响;显然,流对A组分和B组分都具有协调影响作用——作为了组分之间相互作用的相对独立事物。这种相对独立事物,并不是自然的先于组分事物而存在的,而是在组分构成系统相互作用的瞬间产生并存在的,它使低层次事物生成高层次事物时产生涌现现象。作为一种解释性概念,假定系统中组分事物之间相互作用既相对独立的承载涌现现象的直接载体为涌生事物。活力论的活力是一种超自然的神秘现象,而,涌生事物说明是一种自然的系统内部组分相互作用独立的解释性假说,是一种具有隐性和显性转化的自然现象,尤其是在解释阴阳转化、有生于微中有巨大的生命力。因此,涌生物也可以称为流,流是涌生物整体在系统中动态演化的抽象概念。流是一种存在和演化,是一个名词。流作为一个动词,是对涌生物动态演化的形象描述。

通常认为“系统是由相互联系、相互作用的若干要素构成的有特定功能的统一整体”,该定义中的“系统要素”是传统科学中的研究事物,而“结构和关系”被认为是次于事物地位的非事物研究对象——尽管结构功能在系统研究中被重视,但本质上没有脱离传统科学的认识局限——这种本质认识是指“在研究对象上”系统科学和传统科学没有本质区别,其本质没能突破机械论还原论的束缚,其与当前系统科学相区别于传统科学的研究地位极不相称,表现出不彻底的系统思想——对系统研究是一种局限。人们发现,系统常常表现出作为一个整体所特有的某种特点,这种整体性特点不会因为某个个体被取代或是消亡而改变,也不可能简单地还原为各个组分的性质。分析发现,事物在系统中相互联系相互作用,不管接触与否,总存在互为你我的部分——这个部分既是属于你的,又是属于我的,但是又不能都完全属于任何一方,也不合适把它完全绝对的分解还原给你我;这就是区别传统事物的表现系统特征性质的特殊研究事物——其是构成系统的结构、层次、功能和系统自组织的变化发展的内在参数携带事物。假定,这一表现系统特征性质的特殊事物(“非整体非部分、亦整体亦部分”特性的具有层次结构和关系具体形态的综合流)可以在研究条件下相对独立,称为涌生事物。

涌生事物的层次结构和关系具体形态,是涌生事物的形态,准确地说是流的具体形态;没有相互作用形成的具体层次结构和关系形态的诸组分事物不能称为系统,它们应当称为堆。涌生事物的基本特性是涌现性,内在核心特性是“系统不可分性”,即“非整体非部分、亦整体亦部分”特性。涌生事物对于系统整体的意义和功能,统概为“支配和整合”功能。“涌现现象的出现,并不神秘,涌现无非表明,低层次的组分在相互作用与结合起来之时,丧失了它们原来的独立性,而结合成为新的高层次的事物,高层次的事物就会反过来以一种整体的模式和机制支配它的各个组分协同起来。”[10]涌生物来源于组分,但区别于组分;涌生物生成于整体内部,具有整体支配内部组分的意义,但区别于整体。“此时,低层次组分的独立性质隐而不见,结合成为的整体则把新的性质突现出来。新性质来源于组分的相互作用,而不是来源于组分,就像两个分力会合成一个合力一样,在整体中,它们就是一个合力,再没有分力的表现;分开来,再没有合力,就是一个个的分力。”[11]有些系统中,低层次组分的独立性质隐而不见且结合成为的整体涌现出新性质,比如食盐中的钠;有些系统中,低层次组分结合涌现新性质的同时,低层次组分的部分独立性质仍旧存在,比如社会团体中的个体性质,个体结合成为家庭,进入企业或党政等,具有家庭或团体的整体新性质,但个体的部分独立个性仍旧存在(虽然部分个体独立个性被整体约束)。

(3)一般共同体中的“涌现”

一个新系统的产生,从生成论角度看,可为是新的涌现共同体的产生。魏宏森和曾国屏编著的《系统论——系统科学哲学》(广义系统论)中系统观包括五个要点:一是,整个自然界是以系统的形式存在着的有机整体;二是,自然界任一客体都是由诸要素以一定结构组成的具有相应功能的整体;三是,自然界是由不同层次的等级结构组成的;四是,自然界任一客体都是一个动态的开放系统;五是自然界处于永不停息的自组织的运动之中。[12]该五个要点中,系统表现出的“层次”和“结构”是核心,它们同系统的组分一起成为一个有机整体,并不断自组织演化发展。

共同体是一个外来词,在人们的日常交往中,也常使用这个词,词中蕴涵着丰富的系统意义。浅以为,一般意义的“共同体”,是指人们在共同条件下、共同利益(包括方向和目标)指向下结成的集体,是一种特殊的系统。从这个意义来说,共同体是系统的代名词,共同体组分与组分之间具有紧密利益(包括紧密目标和方向)联系的系统。任何共同体,本质上都是利益共同体,这个利益可以经济利益、政治利益、文化利益、心理利益等等,比如国家是一个政治共同体,欧洲国家之间的欧洲共同体,科学学术共同体,等等。一般共同体作为特殊的系统,蕴涵着涌现,主要表现在,一是涌现使组分成为了一个系统;二是涌现作为系统特性功能,使组分受到束缚。英国著名社会学家齐格蒙特·鲍曼在其《共同体》一书中认为,共同体把个体联系起来,感觉像个家,体现了安全感,但同时也剥夺了个体自由。在一般共同体中,使个体组分联系起来,同时束缚和剥夺个体自由的功能属性描述就是“涌现”。一般共同体中都存在涌现,没有涌现的共同体不能称为共同体。

如果一个系统中所有的子系统之间都存在着相互作用联系,那么这个系统就会表现出一种“全息”。全息化的系统会表现出许多奇特的整体性。如从部分可以获得整个系统的全部状态信息,系统是完全合作协同的。如激光全息照片的任何残片都可以投射出立体完整体的图像……社会系统正在由于信息技术的不断发展而走向全息化。如在有些发达国家的企业中,已经出现了由电脑联网支持的“家庭工作”的管理方式。社会的相互作用和全息作用越是丰富和完备,社会就越是协调和进步。[13]

全息能够产生并获得的真正原因是什么? 浅以为是系统中的整体涌生物,它是具有信息可“全息”的相互作用共同部分;反过来,相互作用共同部分具有可“全息”信息而获得系统整体意义。尽管它是具有生成系统的整体信息的意义,但并不是一切的系统内部的事物的信息都具有全息意义,只有作为具有整体普遍性的那部分信息选择出来才具有全息意义,这种选择的方向是涌生物诞生并占据支配地位的方向,即全息在于涌生物的产生的一般意义问题。

4. 涌生物承载系统特征性质

自然世界的系统学研究基本形态要与传统科学的研究基本形态相区别。传统科学是机械论和可还原论的,事物是实体组分具有机械可分性,除了这种形态之外,并不承认其他的形态。系统科学的发展,使人们认识到世界还有不可还原的形态。其原因就是存在涌生物——它作为了系统特征性事物(著者在研究系统特征性事物中,认为其本质就是涌生物)。从生成论角度看,系统的层次结构和相互作用关系都属于涌生物的范畴,这里从承载系统特征性质的角度阐述涌生事物(系统特征性事物)。

(1)关于系统特征性事物(涌生物)的提出

通常认为,“系统是由相互联系、相互作用的若干要素构成的有特定功能的统一整体”[14],该定义中的“系统要素”是传统科学中的研究事物,而“结构功能”被认为是次于事物地位的非事物研究对象——尽管结构功能在系统研究中被重视,但本质上没有脱离传统科学的认识局限——这种本质认识是指“在研究对象上”系统科学和传统科学没有本质区别,其本质没能突破机械论还原论的束缚,其与当前系统科学相区别于传统科学的研究地位极不相称,表现出不彻底的系统思想——对系统研究是一种局限。人们发现,系统常常表现出作为一个整体所特有的某种特点,这种整体性特点不会因为某个个体被取代或是消亡而改变,也不可能简单地还原为各个组分的性质。[15]举个简单的例子,在一个由螺丝、螺丝帽和空气组成的系统中,对该系统的内部事物能否进行组分还原的问题进行讨论:

系统中,螺丝和螺丝帽紧紧相拧接触的部分,相互挤压、互为你我;也有它们与空气接触互为你我的部分,生锈或者不生锈(质变或者不质变);可见,系统总存在若干个“两个事物互为你我部分”——你中有我、我中有你,这些互为你我的部分,是属于螺丝的,螺丝帽的,还是空气的呢?

显然,纯粹认为其完全属于任一事物都是不科学的;如果这个“互为你我的部分”演化为“锈”,锈作为一个区别螺丝、螺帽和空气的事物,问题出现了:系统由三个事物(螺丝、螺丝帽和空气)变为了四个事物(螺丝、螺丝帽、空气、锈),按传统认识,系统是由三个“传统科学研究事物”加上“结构”组成的,锈可以还原为铁和空气中的氧,紧紧相拧的螺丝帽和螺丝的互为你我的部分可以还原为螺丝和螺丝帽;其原因在于:把系统中传统事物相互联系、相互作用的事物互为你我的部分(这个部分是系统特有的)都还原到构成系统前的“组分”中去了,这是典型的在研究对象上坚持还原论。全面深入地解决这个问题,对于系统科学的发展是至关重要的。

分析发现,事物在系统中相互联系相互作用,不管接触与否,总存在互为你我的部分——这个部分既是属于你的,又是属于我的,但是又不能都完全属于任何一方,也不合适把它完全绝对的分解还原给你我;这就是区别传统事物的表现系统特征性质的特殊研究事物——其是构成系统的结构、层次、功能和系统自组织的变化发展的内在参数携带事物。把这一表现系统特征性质的特殊事物作为系统科学的一个基本研究概念提出来,对系统科学的发展具有积极意义。

在研究对象上,系统科学包含传统科学的研究对象事物,另外还有一个基本研究事物——系统特有的系统特征性事物(涌生物)。在系统研究条件下,传统事物称为“组分事物”,系统特征性事物称为“涌生物”。组分事物是指可相对独立的进出系统的事物,这些事物可以组成系统,也可以从系统中分离出来;涌生物是与系统瞬时同步产生的,是组分事物在构成系统的同时,产生的互为你我的部分(包括互为你我的物质、时空、结构、功能等部分),它是体现系统特有性质的另一个基本研究事物。

(2)关于系统特征性事物(涌生物)的存在

系统是物质存在的普遍形式之一,没有不在系统的物质。在传统科学研究中,涌生物被机械论还原论所束缚,于是,在传统科学中,系统被认为是机械的、单一的、线形的、孤立的。在科学的发展和革命中,在批判还原论和机械论的过程中,随着系统科学诞生,涌生物的研究重要性凸显出来——把涌生事物提升到作为客观存在的要素事物的高度、提升到作为与组分事物同等地位的层面来认识和对待研究,是一种必然,是对系统科学研究对象确立的一种完善。

涌生物是系统中客观存在的,其与组分事物具有同等地位。涌生物来源于系统是客观存在的,与系统是瞬时同步产生的,是有效反应系统机能的一种基本客观事物。表面看来,涌生物是系统形成后产生的,是组分事物进入系统之后相互联系相互作用的表现,其实不然。首先,系统和事物是同时出现的;系统不在此事物,就在彼事物;事物不在此系统,就在彼系统;任何事物都必定属于某个、某些甚至无穷的系统,没有不属于系统的事物,不管这个系统是单一系统还是复杂系统。其次,事物是普遍联系相互作用的,而普遍联系相互作用是涌生事物的一种标识;普遍联系和相互作用,并不是在事物出现后或者系统存在以后才具有的,而是与事物存在同等的;而在系统研究中,普遍联系和相互作用互为你我部分表现为涌生事物。再次,涌生事物在系统特征性的基础上,具有和组分事物相统一的一般事物特性。组分事物与涌生物是统一于物质的,但涌生物和组分事物统一于物质是相对区别的。其关系体现在两个层面上:一是相互区别层面的关系。组分事物是相对系统独立存在的,涌生物是在系统内相对独立存在的。它们在系统中相互区别的关系可以用力学中牛顿力学和量子力学的关系类比,物理力学研究中,牛顿力学和量子力学是同等重要的;在宏观牛顿力学中,量子力学可忽略,在微观研究中,量子力学是不可忽略的;在系统科学研究中,组分事物和涌生物是同等重要的,传统科学中涌生事物可忽略,系统科学中涌生事物必须作为一个基本研究概念。二是组分事物与涌生事物相互统一的层面。表现在两个方面:一方面可用还原论来认识它们的统一关系,涌生物来源于不同的组分事物,在某种程度上其被还原为组分事物得到统一。另一方面,两类事物作为系统的两大要素,在系统中的关系是对立统一关系,其核心是统一。

一方面,涌生物具有在系统中的基本存在方式。涌生物是相对传统科学、适应系统科学研究需要提出的,它是系统科学研究的一个基本研究概念。它们统一于物质,可作如下简单区别:组分事物是“物质事物”,涌生物是系统中的“组分物质事物”或“准物质事物”或“物质性质事物”,或是它们的综合;为此,涌生物通常以四种基本方式在系统中客观存在:一、以“物质性质事物”的方式存在,即系统中任意两个组分事物相互联系相互作用中,互为你我的“物质性质”部分——时空交叉部分、互为你我的事物属性交叉部分;比如,事物相互的时空、事物相互间的状态、颜色等感觉经验的物质属性。二、以“组分物质事物”的方式存在,即系统中任意两个组分事物相互联系相互作用中,组分事物与组分事物互为你我(相互渗透)的物质事物部分(主要是指物理接触渗透部分)。比如,物质事物相互挤压接触互为你我的螺丝与螺帽紧拧相互为你我的部分,比如“锈”等。三、以“准物质事物”的方式存在,即把精神、思维、意识作为唯物世界观下的一种“准物质”,它们互为你我部分(比如,交流共识)。四、以“综合”方式存在,即系统中任意两组分事物互为你我相互渗透的事物部分和精神部分、互为你我的时空部分、互为你我的事物属性部分;包括物理渗透、主观关系渗透、客观关系渗透、主客观关系渗透(精神和物质关系渗透);比如,各种社会关系、人际关系、事物关系等,总的来说,即是主客观内部或相互间相互联系和作用的互为你我的部分。

另一方面,涌生物具有在系统之外的存在情况。涌生物存在于系统中,在研究系统之外,以涌生物性质相应的当量被组分事物携带,当且仅当组分事物构成系统时,涌生物才能相对独立出现。组分事物可以相对独立进出系统,而涌生物是不能相对独立进出系统的。涌生物在系统中,称为涌生物,在非系统研究中,其将还原为组分事物部分同时转化为被组分事物携带的涌生物当量——涌生物当量是指组分事物在形成相应的系统时,所具有的相互联系和相互作用的能力和能量的大小。涌生事物脱离系统时,必须还原为组分事物携带一定的涌生物当量,或者转变为新的组分事物携带一定的涌生物当量(当量有“正”“负”之分,其决定系统“大于”或“小于”各组分事物部分和),当再进入系统时,只能以新的组分事物部分及其相应的当量形式进入,并与系统的其他组分事物的准涌生物部分进行相互联系和相互作用,形成新的涌生物。

(3)关于系统特征性事物(涌生物)的形成

涌生物由物质决定,其形成产生与系统中组分事物(涌生物当量的携带者的质)有关,与事物携带的涌生物当量有关,也与系统中组分事物与涌生物的联系和相互作用关系有关。比如,系统中的“组织领导涌生事物”,其需要组分事物(领导者和被领导者),组分事物需要携带涌生物当量(领导能力),需要组分事物与涌生物的相互作用关系(领导能力的实践)。涌生物当量具有不同匹配类型的,不是万能的,但不同类型之间可以相互转化;比如,组织涌生物当量大的人,能很好地组织社会系统,但是未必能很好的组织技术系统——未必是个精通的技术工;但技工和领导者可以相互改学。在同等条件下,涌生物当量的大小决定系统中涌生物的功能。比如,同样条件下,业务生疏的工人(涌生物当量小)和熟练的工人(涌生物当量大),他们在系统中组织业务情况是不一样的(当量大者质量效益高)。在社会系统中,系统关系的复杂程度,主要是由组分事物之间携带的“多种”涌生物当量匹配情况决定。比如,一个人对金钱涌生物当量为A,对爱情涌生物当量为B,某时候,如果出现金钱涌生物当量的匹配(金钱刺激),可能表现出拜金主义;如果爱情涌生物当量匹配,可能出现“情痴”——这些匹配过程都伴随着涌生物当量的大小变化。涌生事物的产生,不仅仅要在组分事物中具有一定的涌生物当量,而且,要具有相应组分事物匹配的系涌生物条件,涌生物才能按照规则产生或者按需要产生,以达到需要的系统功能。如果相应组分事物不出现或者不匹配出现,则涌生事物性将仍以当量的形式被组分事物携带,或者以“另种涌生事物”出现。理论上,甲爱乙,乙爱甲,但在系统中,有一方不出现,或者出现的时候并不按照匹配的规律出现,他们没有找到匹配的途径或方式来使系涌生物当量达成有效涌生事物(人类侧重的系统研究都是有效的,而非绝对的),将无法产生它们相爱的涌生物。

5. 自然世界的一般涌生物开显

涌生物不能仅仅是有机物质的特权,而是一切系统的专属。如果把一般系统看作一般共同体,则涌生物和一般共同体是相互区别又存在联系的。一般共同体是一种系统,而涌生物是指一般系统中的一种描述和反映系统特性的事物,是系统科学研究的一个新名词。一般共同体中都有涌生物,因为任何一个系统中都有涌生物。一般共同体,通常是指有人参与的组织(系统),作为宏观层次的共同体(系统),携带着相应的涌生物。通常来说,不同的系统具有不同的涌现机能,对应着不同的涌生物表现形式,比如,国家系统的涌生物的表现形式中有民主政治的公共权力等,经济系统中的涌生物的表现形式有货币等,社会系统中的涌生物的表现形式有社会意识等,人与人的抽象系统中的涌生物的表现形式有利益等,人脑系统的涌生物的表现形式有意识和神态等……知识是宏观涌生物相对独立的表现,波普尔提出“三个世界”理论中的“世界3”即客观知识的世界(包括文化、文明、语言和科学的理论体系等),根本来源是各种具体的涌生物层层作用、层层涌现、层层选择获得相对复杂的、稳定的、独立的显现研究的世界;简单地来说,世界3是各种系统的涌生物复杂相互作用在研究中相对独立的世界。

一般涌生物的开显,从一般存在到相对独立,从相对独立到高度相对独立,经历三个阶段。无机物质层次,是一般涌生物的一般存在,涌生物与组分事物的关系是自然的,但仅仅具有较弱的相对独立能力。有机物质层次,涌生物与组分事物的关系不仅密切,而且具有一定程度的相对独立能力。高度独立层次,涌生物与组分事物不仅关系密切,而且具有以脑意识表现形态为代表的最高层次相对独立。

(1)一般涌生物存在及其相对独立的分化

系统科学认为系统是普遍存在的。任何时候的宇宙事物,包括宇宙都是系统的。世界的发展演化,以无机物和有机物的分化为界限,在此之前,系统的一般涌生物作用是微弱,开显是微弱的。无机物和有机物的分化,分别代表着组分事物和涌生事物的相对显性独立的分化的开始。有机物之所以称为有机物,是因为,其涌生事物相对显性独立体现,但是,在其体现极其微弱时候,其和无机物是接近的,组分事物和涌生事物胶合于混沌状态;即使,其是有机物,但没有成有机系统时候,其涌生事物性质还是不能很好地显现出来——这个显现过程就是相对独立过程,通俗的说,就是有机物在没有构成生命系统时候,它的涌生事物性质还是没能有效显示出来的。但是,有机物的产生为涌生事物的性质相对独立显示提供了必要的基础——有机物的进一步发展,生命的出现,为涌生事物的性质相对独立显示提供了条件和基础。无机物是相对于有机物的概念。在系统辩证中,我们认为系统应当由两类事物共同组成,一类为组分事物,一类为涌生事物;对于无机物和有机物的两个走向——它们充分体现了以组分事物为主要方向或侧重点的走向,和以涌生事物为主要方向或侧重点的走向——无机物和有机物的分类作为了系统科学组分事物和涌生事物区分的重要证明,反过来,该证明,也将为无机物和有机物的分化研究提供科学的思想和方法,为更高级的生命系统研究提供原始的基础的理论依据。

(2)最高相对度独立涌生物(人脑意识)的显现及发展

一般涌生物的开显以有机物为基础,以脑的生成尤其人脑的生成为高级平台——一般涌生物在脑系统的高度相对独立为最高开显状态。人的意识,是一般涌生物开显的最高级别状态。从有效性和典型性来看,人脑的生成及其涌生物的开显,在一般涌生物开显的历史中,具有核心的和最高级的意义。

人之所以有意识能思维,从其生理基础来看,是因为有了一个发达的大脑——因为,发达的大脑才能使涌生事物相对独立并于大脑中识别显现出来。一般无机世界中,我们能知道事物的一般性质及事物的时间和空间性质,对事物内部的能量和信息方面的研究相对比较少(或者说对事物内部的自组织情况研究较少,这种较少是指宏观的。在微观上也有一些研究,比如基本粒子的研究,但是这些研究都继承了事物时间空间和一些基本性质研究的传统和观点,没有彻底的转换到系统思想上,没有对系统的能量和信息进行有效的研究),而一般有机世界中,侧重研究“机能”——也就是说作为一个系统的功能,其中主要研究的是事物的信息和能量,及其相关的系统参数及其实现的系统功能;它的侧重点略区别于一般无机事物,但是它的基础还是无机事物(系统的组分事物);人是作为一般有机事物系统中的最高级系统,它必须单独地进行专向的研究。

人脑不是自然界有目的的设计的,而是自然界物质发展的最高产物。其经过了一系列漫长的进化事件,从没有脑到产生脑,从动物脑到人脑,中间经历了一系列的发展阶段——这个阶段,也是涌生物从涌生事物与组分事物混沌一体到显性相对独立,从有机物的显性相对独立,到脑形成的相对显示独立出现、发展;经历了从脑的初步简单系统的涌生事物到发展的高级的成复杂系统的涌生事物显现(高级思维)的过程。哺乳动物出现在中生代早期,这类动物的神经系统,尤其是脑,有了高度的发展,脑的不同部位有了明确的分工:延髓调节消化、循环、呼吸;中脑协调身体的姿势;小脑控制运动;间脑实现高级植物性机能和某些复杂的无条件反射。该动物的大脑皮层已经出现了沟回,可以对从身体外部或内部来的刺激进行改造,形成条件反射,并能使知觉对象留下记忆痕迹,达到了认知心理学的表象水平。猫、鼠、狗等动物对外界的分析综合能力即最基本的思维能力,已经达到了很高的水平。比如,狗能按照主人的指令去执行,一看见主人就“摇头摆尾”,向主人讨好。马戏团的各种动物的表演,更显示了它们惊人的模仿和“学习”能力。到了高级哺乳动物猿类,就与人很相似了。猿脑和人脑在脑量上比较接近,而且结构上也十分相似;它们不仅具有感觉、知觉、表象、记忆等多层次高水平的认识反映能力,而且能对事物进行分析、综合、归纳、演绎,即达到了具有初级思维能力的知性水平。科学家们指出,哺乳动物的聪明程度,常常与它们的大脑皮层的大小和复杂性成正比。

人脑的涌生物的高级相对独立开显,使人脑从一般动物中脱离出来,也是需要相应的条件的。人脑及它的机能(思维)是生物长期进化、特别是社会运动的产物。初生婴儿的大脑已经进化具备复杂的生理结构,存在着发展为思维器官的内在根据,但它毕竟还不是能够直接地进行思维和认识的人脑。婴儿的大脑只有在社会的影响和熏陶下,才能够进一步地成熟和完善起来,成为一个能思维的人脑。脱离了社会生活这个决定性条件的“狼孩”,他的大脑就得不到充分的发展,就没有强大的意识机能。“狼孩”即使回到社会,重新过人的生活以后,由于错过了大脑完善发育的时机,也只能成为一个低能儿。

(二)一般涌生物支点模型

涌生物是系统的特征性事物,模型方法是系统科学研究的基本方法之一;对涌生物的有效研究,应当充分利用模型方法。这里,尝试从涌生物生成的角度,对其建立直观的一般模型,并对其进行相应的分析和研究。

1. 一般涌生事物的具体模型研究

“涌生事物”属于抽象的物质概念的具体内容,是动态的历史存在之物,是普遍的自然的历史的关系存在之物。在最广义的自然而言,“涌生事物”是“相互作用的关联关系统称”;在人类社会而言,“涌生事物”是“人们在具体的社会生活实践中所形成的函数性、功能性、文化性的实践关联关系统称”。组分事物和系统(包括人)都不能绝对地被作为自在的自我运动的能动性主体或实体,他(它)们都不能脱离相互作用和相互作用的规定而自在;通常的,相互作用更不能脱离相互作用者而作为绝对独立的对象而自在;组分事物和涌生事物总是历史地、动态地相互作用生成具有功能关系的系统整体。

一般涌生物,来源于一般系统。假定:一个简单抽象系统中,有组分事物A和组分事物B,那么两事物的普遍联系和相互作用生成——相对独立的涌生物(承载涌现)——使组分A和组分B成为一个整体,涌生物用“¥ab”表示,如图1。把两个组分事物A和B去掉,涌生物相对独立出来——它包括了信息、能量、事物A和事物B的某些属性,或包括某些相互不可分的实体,或包括事物A和事物B之间充斥着的各种介质,统称为流(即涌生事物)。简单地说,涌生事物就是以结构和关系为具体形态的具有物质、能量和信息交换功能的流(广义流)。

图1

涌生物是系统中客观存在的,其与组分事物具有同等地位。涌生物来源于系统是客观存在的,与系统是瞬时同步产生的,是有效反应系统机能的一种基本客观事物。首先,系统和事物是同时出现的;系统不在此事物,就在彼事物;事物不在此系统,就在彼系统;任何事物都必定属于某个、某些甚至无穷的系统,没有不属于系统的事物,不管这个系统是单一系统还是复杂系统。其次,事物是普遍联系相互作用的,而普遍联系相互作用是涌生物的一种标识;普遍联系和相互作用,并不是在事物出现后或者系统存在以后才具有的,而是与事物存在同等的;而在系统研究中,普遍联系和相互作用互为你我部分表现为涌生物。再次,涌生物在系统特征性的基础上,具有和组分事物相统一的一般事物特性。组分事物和涌生事物是同等重要的,传统科学中涌生物可忽略,系统科学中涌生物必须作为一个基本对象概念。

涌生物与组分事物统一于物质又相对区别。组分事物是相对系统独立存在的,即在系统内能存在,在系统外也能存在;涌生物只能在系统内相对独立存在。涌生物来源于不同的组分事物,在某种程度上其被还原为组分事物得到统一,另外它们在系统中生成一个整体获得统一。

涌生物一定得同产生该涌生物或者承载涌生物的事物——系统的相对实体组分一起存在。一方面,在直接的第一方面,涌生物与产生该涌生物的实体组分是对应的——这是原始的;当该原始涌生物产生以后,其可以在适可的条件下作为新的涌生物的相对实体组分——这种层层升级,可以使系统整理更加精细和更加复杂。另一方面,它也可以把自己的信息模式传递给别的涌生物。

系统支点的本质,就是支撑多个事物形成共同体的东西,即涌生物。涌生物,在系统分解的时候不存在,一旦构成系统,则涌现共同——并形成具有系统特性的特殊事物涌生事物,即涌生物。涌生物对于系统中的诸多组分事物具有约束力,使诸多事物在涌生物这个支点上被支撑并生成为系统。

涌现从系统科学来看,系统整体具有而它的元素或组分及其加和都不直接具有的效应,称为系统效应,其本质特征是整体涌现性。系统效应,是诸多组分一旦按照某种方式整合为系统就会显现出来,一旦分解为独立的组分便不复存在的整体效应。加和效应是一种整体效应,它是系统效应的基础内容,因为任何系统都具有加和式整体性,由于物质不灭和能量守恒,只涉及质量或能量的特性,整体必定等于部分之和,具有加和效应,这方面自然科学研究已经透彻,系统科学不再作为重点关注;非加和效应是另一种整体效应,它是系统效应的活的灵魂,没有非加和整体效应,就没有系统效应。

2. 一般涌生事物的支点模型研究

(1)涌生物支点模型

涌生物,并不是独立的事物,只是相对独立的事物。涌生事物是系统“不可分意义”的表达承载,是以结构和关系为具体形态的具有物质、能量和信息交换功能的流,对于系统的存在和发展具有支点意义:一、涌生物作为“系统‘不可分意义’的表达”而产生与系统组分的直接作用关系,一方面使组分物不脱离或逃逸出系统应有的边界,另一方面使组分物不过度的侵犯别的组分物的“系统应有的自在”的空间和利益;涌生事物具有使诸多组分物连缀整合在一起的支撑这些组分事物的逻辑意义。二、涌生物接纳组分外显性,作为一个相对独立的事物与组分事物发生直接作用,能有效的、直接的参与说明“涌现”问题;任何组分物都能够将自身的自分形外显性融入到涌生物中,其在涌生物中的比例、地位、重要性等决定了组分物在系统涌生物中的地位,进而相应的决定该组分物在系统中的地位,即组分事物通过涌生事物说明其在系统涌现中所具有的意义。涌生事物连贯了从组分事物到系统的意义,直接参与并承载涌现说明,使系统从组分中生成,获得了一个普遍贯通的逻辑支撑点。三、涌生物通在流对组分事物与环境之间具有耗散承载作用,体现为包括物质、能量和信息的交换平台作用以及直接参与物质、能量和信息交换的作用;对需要的组分物能够通过流的方式将环境中的组分物获取进入系统,而将不利的组分物通过流的方式排除到系统边界之外;涌生事物为系统内外的物质、能量和信息的交换提供载体支撑,使系统的维持、演化和发展获得涌现说明的逻辑支撑。总的来说,涌生事物对于系统整体具有生成、存在、维生和演化发展的逻辑支点意义。结合涌生事物模型,根据涌生物同组分实体关系,突出涌生事物对系统整体的支撑点意义,可描述出一般系统的涌生物支点模型,如图2。

图2

涌生物作为组分事物的支点:通常是指组分与组分之间的相互作用场、组分边外显现的性质和排泄物、组分之间低于组分意义的介质三者及其共同的层次结构和关系具体形态的混合物统称。纯粹涌生物,是组分与组分之间相互作用相对独立场,只包括组分外显性质相互作用的能量场和信息模式场(层次结构关系通常在信息场模型体现);在现实中,纯粹涌生物是不存在的,相对高级纯粹涌生物是存在的,它就是生物的意识,尤其是人类的意识。

相互作用场包括:包括能量场和信息模式场。也就是说,场能量是涌生物范畴,场模式信息也是涌生物范畴。相互作用场,包括介质场、组分外显性质场、组分排泄物场,它们都包括能量场和信息模式场。比如人与人之间的空气介质场,人外显的性质场(如气质场),人系统从皮肤表面排泄的汗液气体场,它们都包含能量场和信息模式场。信息是模式性和场性的涌生事物标识,一方面信息表现模式特性,即具有信息源事物的自分形整体模式意义,可以被复制,可以被调制和解调;另一方面,信息表现场特性,对被加载事物或进入信息场事物具有信息场效应(信息场效应是指:信息对事物的信息场条件的改变,或者事物对信息场产生的改变)。我们只有在信息场条件下才能感受信息、认识信息、获得信息。信息场是模式下的信息场,模式是信息场的模式,信息场具有信息内容和信息能量(原始的信息内容和信息能量来自信息源事物的自分形整体反映及其演化趋势),信息内容和信息能量是同时存在的,犹如空间和时间是同时存在的。

组分边外显现的性质和排泄物:组分边外显现的性质包括组分外显场模式信息和组分外显能量,它们是场能量和场模式信息的生成基元;组分边外显现的排泄物(耗散物)是被组分系统抛弃或排除的子组分,它是涌生物中介质的来源之一,组分边外显现的性质和耗散物,比如在人与环境系统中,人的气质、升高、肤色等、人排出的汗液、尿液、粪便等都是人系统边内到边外的物质,是人与环境的涌生事物内容。

组分之间低于组分意义的介质:组分之间不是真空的,充满着各种物质,这些物质相对研究组分来说呈现低一级别的意义,称为组分之间的介质。介质自身的场效应是相互作用场的基本成分之一,通常在传统科学中介质作为了一种新的组分进行研究,比如人与人之间的空气。

(2)涌生物支点的分类

涌生物支点,根据其生成来源组分的多少,可区分为两组分涌生物支点、多组分涌生物支点;根据其涌生物支点的复杂性程度可区分简单性涌生物支点和复杂性涌生物支点。涌生物支点是使系统获得有序性的基本保障,因为有序性是涌生物的一种性质。涌生物,并不是独立的事物,只是相对独立的事物。在一个系统中,假定有组分A、组分B、组分C……那么涌生物支点研究可区分两类,即两组分事物生成的涌生物支点和多组分事物生成的涌生物支点。

两个组分生成的系统,涌生物一定得同产生该涌生物(或者承载涌生物)的事物——系统的相对实体组分一起存在。一方面,在直接的方面,涌生物与产生该涌生物的实体组分是对应的——这是原始的;当该原始涌生物产生以后,其可以在适可的条件下作为新的涌生物的相对实体组分——这种层层升级,可以通过涌生事物的不断升级使系统整理更加精细和更加复杂。另一方面,它也可以把自己的信息模式传递给别的涌生物。涌生物同组分实体的关系统一起来,其涌生物支点的研究模型如下图:

涌生物作为整体的涌现支点,是系统作为整体的自组织发展和演化的支点,其根本来源是组分事物。为了深入的研究,要从系统内部考虑多个组分共同生成涌生物的情况,可得到系统内部多事物相互之间的涌生物支点模型,如下图:

从系统内相互涌现支点模型可以看出,系统的核心涌现与系统效应是紧密相关的。系统效应是对系统内部组分相互作用相互涌现情况的反映——但不能全部反映,因为相互涌现支点并不一定以我们能够感官方面或者以我们能够研究的方法全部反映出来,即隐藏了一些系统效应。从系统效应来看,主要包括组分效应、规模效应、结构效应、环境效应等;因此,系统科学基础研究是揭示系统效应本质的学问。

对于整个系统来说,系统效应的本质是整体涌现性,而系统内的组分或者说子系统对于系统效应的意义性质,称为组分涌现性。比如一个比赛团队,在国际赛事中获得冠军,这个团队作为整体涌现出一种性质,具有整体涌现性;而作为去实现获得冠军的个人,具有系统中的组分涌现性。这两者的关系是复杂的。它并不等同于一般的反馈问题,也不等同于一般的关联问题。组分涌现与整体涌现在推动系统涌现中的作用关系,就如英雄(或伟人)与人民在推动人类社会发展中的作用关系。系统内部两两组分事物涌生物支点之间的关系是复杂的,这些具体的内部子涌生物支点一定存在相互作用关系——它们的相互作用共同形成系统整体的涌生物支点(这种相互作用的研究涉及群体博弈问题,这在以后有专门章节讨论)。比如老师和学生的交流,老师的观点说出来,学生的观点表达出来,产生一个涌生物,假定老师的观点说服了学生,并不是老师携带的涌生物本身直接作用于学生的,而是老师涌生物与学生涌生物博弈并产生的博弈涌生物支配学生——这个处于支配地位的新涌生物,以老师的信息模式为主,融合学生原有的涌生物信息模式。

(3)一般涌生物支点模型与系统定义

根据系统涌生事物支点模型,系统可描述性定义为:

由两个或两个以上“组分物构成——涌生物生成”的整体。

该系统定义是以说明系统涌现为核心的描述性的假说性系统定义。系统定义中包含组分物和涌生物两大基本成分,这两个概念都是一般抽象的。一是组分物,这是人人都知晓的事物,它可以在系统中分解出来、分离出来甚至还原出来;二是涌生物,组分与组分之间的相互联系相互作用的涌生物,它不能以组分物的方式存在,不能被还原,它作为系统的支点,使系统成为系统。系统中的组分与组分具有物理学的构成关系,但涌生物一定是生成关系,当然这两种关系有条件下可以相互转化,在系统中占据的比例不同时候呈现出系统科学的构成论和生成论的区别,比如受精卵从无到有侧重生成,房屋系统侧重构成。“组分构成”和“涌生物生成”是一体的,没有不生产“涌生物”的组分与组分,同样没有“组分”的“涌生物”是不存在的。任何两个或以上的组分都一定生产出相应的“涌生物”,任何涌生物都必须依托组分且以组分为载体,“涌生物和组分物”是一个整体——“组分物构成”和“涌生物生成”是一个整体,是同一系统的两个方面。认识系统的核心就是“组分物构成——涌生物生成”的一体性和整体性。假定:一个最简单抽象系统中,有组分事物A、组分事物B、组分事物C……那么有其中任意两事物(A和B)的普遍联系和相互作用涌现——相对独立的涌生物——使组分A和组分B成为一个整体,涌生物用“¥ab”表示,任意系统有共同的涌生物“¥ab……”,则系统的认识说明可如下图。

任一确定的系统,其必定只有唯一对应的组分事物集合(包括组分的数量和组分的质料和属性等),同时也必定只有唯一对应的涌生事物(组分之间相互联系相互作用)。按照系统科学批判还原论和机械论的观点来看,系统科学本质上是由于涌生物的存在并且不可忽略(涌生物就是标志系统特性事物的根本),由于涌生物的存在并显现效能,出现涌现机能,才使系统成为系统。因此,涌生物是系统效应特性的根本事物。任何系统都存在涌生物,但区分强涌生物效能和弱涌生物效能,强涌生物效能的研究,我们通常认为的系统,即典型系统;而弱涌生物效能系统,就是机械论的“堆”。

(三)涌生物承载系统特征性质的支点研究

涌生物是指“非整体非部分、亦整体亦部分”特性的具有层次结构和关系具体形态的综合流,涌生物具有承载系统特征性质的支点意义,因为它是涌现的直接载体。系统是世界的普遍存在形式,涌生物存在于一般系统中,因此,涌生物不仅存在于系统科学研究中,也存在于传统科学研究中,只不过涌生物承载的涌现现象强弱不同,涌生物承载系统特征性质表现不同而已。这里侧重具有明显系统特征性质意义的系统科学研究。系统的涌现效应主要表现为,组分效应、规模效应、结构效应和环境效应,根据系统学秩边流模型,结合涌生物支点研究,认为:组分效应是系统学秩边流模型的质效应,规模效应是系统学秩边流模型的量效应,结构效应是秩边流模型的内边流效应,环境效应是系统学秩变流模型的外边流效应,它们分别对应着涌生物支点研究中的质支点、量支点、内边流支点、外边流支点的具体研究。涌生物承载系统特征性质的支点研究通常包括这四类支点,但这些支点并不是各自独立的,而是相互关联的,通常会出现以某一支点为主,其他支点为辅的现象;也可能出现各类支点涌现效应都非常明显的相对均衡的综合研究。

1. 涌生物之质支点

涌生物来源于组分,组分的内质对涌生物具有基本的规定性,即组分质料的内在规定性对涌生物的内在规定性具有一个基本的规范和限定意义。反过来说,对于某一确定的涌生物其来源组分事物可能是什么,而不可能是什么,具有一定的来源限定意义。系统中的涌生物是一种综合流,如果综合流中存在介质则涌生物具有本身内质的自我支点意义,它还具有其他组分给予的系统一般组分的他支点意义。系统中涌生物之质支点,包括了自质支点和他质支点。如果涌生物中没有介质,则自质支点通常可以忽略。因此,在系统科学中更多研究他质支点问题。涌生物的自质支点就是涌生物本质自身,关于涌生物的本质前面已经有讨论,这里主要讨论涌生物的他质支点问题。

对于系统支点原理来说,质支点是系统涌现的核心基础。首先需要消除一种片面认识,认为系统的整体涌现中组分(秩点)无关紧要,恰恰相反,对于整体涌现,秩点(质料)是核心基础。认为整体涌现中的组分无关紧要的人,是把系统学整体涌现中的其他的具体的涌现效应(边流涌现效应)放大了——其实它们也只是系统整体涌现效应的一部分,且这一部分效应的归根结底承载者来自系统的秩点(这是由边流与秩点的关系决定的)。“巧妇难为无米之炊”,系统秩点组分的基质、特点、长处和短处等是造就系统整体特性的实在基础;缺乏了这些根基,系统整体涌现中的其他涌现效应都是空中楼阁。

质支点,也就是秩点组分提供的系统支点。质组分一旦给定,决定了系统涌现支点的质支点能够展开的基础。质组分的给定,决定了系统支点的基本情况,决定了效应能够达到的整体范围,决定了它可能是什么,不可能是什么,这就是系统的唯物主义基础。“龙生龙,凤生凤,老鼠生来会打洞。”这些基因组分是个体系统的质支点,决定了个体生物系统在某个生物种类系统中的性质及基本情况。老鼠的基因质支点不可能产生凤凰基因质支点的整体效应,反之亦然。系统可有多种类、多数量的秩点,也就存在多质支点,系统涌现效应的重要的、基本的来源就是这些质支点的实体特性,即组分的基本的固有的内在规定性。

(1)单质支点系统。从字面上理解,只有一种质料的秩点生成或组成的系统。比如,人群系统,这个系统只有“人”这一质料的秩点个体组成;狼群系统,只有“狼”这一质料的秩点动物个体组成,等等。单质支点系统,通常可以在单个秩点的属性上探讨整体涌现性。系统质支点效应能够达到的范围可在单个秩点属性的基础获得,比如狼群系统,质支点效应范围是单个狼的撕咬力、凶残程度等,通过这个支点可以了解在该支点控制对象(比如羚羊猎物)上产生可能的系统效应。如果是狐群系统,质支点效应范围显然要弱于狼群系统,通过狐群系统的系统质支点在同样的控制对象(羚羊猎物)上不能产生高于狼群的系统质支点效应范围。再比如,一个钢板系统和一个木板系统,系统质支点的不同,决定了其整体涌现效应是区别的。

(2)多质支点系统。单质支点系统通常是比较简单的系统。多质支点系统,拥有不同的“质料”种类的秩点组分,通常秩点的数量也比较多,比如社会系统,有人、房子、食物、其他各种商品和物质等,这些秩点,有不同的质料属性。这些秩点的不同的质料属性,共同构成社会系统的系统质支点,而且并不能通过简单的质属性来研究探讨获得系统整体涌现效应。多质支点效应,与涌生事物密切相关,在具体研究中(通常是模型研究)与边、流也是密切相关;并且这些研究通常是非线性的、复杂的,也是系统支点原理的难点与核心。多质支点系统区分多质简单支点系统和多质复杂支点系统,这种区分与简单巨系统和复杂巨系统基本对应。

2. 涌生物之量支点

随着系统科学的建立和发展,“量”的研究在系统科学中上升为“规模”的研究。要研究一个系统的量,研究一个系统的规模,首先要通过边把这个系统划定,比如一个房子里面的气体规模有1023之多,规模是由系统的边决定的。系统都有规模,研究系统规模对把握系统效应具有积极意义。在系统量支点研究中,这种描述系统中组分的量,对于系统涌生物来说是他在的,称为涌生物的他量支点;而涌生物自身的各种变量,称为涌生物的自量支点。系统中的非线性研究,主要是对系统涌生物的自质支点和自量支点的相关变化研究,以及与涌生物的他质支点与他量支点的变化的比较研究。

(1)涌生物之他量支点

在系统支点原理中,把系统的规模效应的支点称为量支点。在一个划定的系统内,系统的某些特性由规模体现,比如在一杯水中,滴入一滴蓝墨水,两滴、三滴……蓝墨水秩点的规模不同,整体呈现的颜色不同,以至于墨水越来越多,彻底改变了一杯子水的性质。又比如,在同样的一杯水中放入泥土,刚开始放一把,我们认为这还是一杯水,只是沉淀有一些泥土;渐渐的加入土,直到三分之二甚至更多,我们认为这还是一杯水吗? 显然,我们认为这是一杯土,只是上面漂了些水。从一杯水系统,到一杯土系统,系统的规模发生变化,则系统整体涌现效应也将发生变化,有些甚至是质变。系统具有秩边流,系统的规模在边流束缚内,规模越大,对应的效应将越大(规模的变化,边流也会随着变化),比如一文章系统,在中心思想的束缚下,字词规模越大,通常思想表达将越清晰;在边流束缚范围外,则规模越大效果不一定越大,比如部分企业,规模大了,效益却差了,甚至倒闭了。

(2)涌生物之自量支点

量支点,在系统中不是独立的。首先,由系统的界定决定量支点的规模;其次,量支点变化时,将产生系统内部边流的变化——这种变化反过来改变量支点的系统整体涌现特性。传统科学中,量支点是线性的,而系统科学中的量支点通常是非线性的。

量是事物质的外在界限的规定,是以时间和空间为形式,在运动中(静止是运动的一种特殊)存在的事物外在界限的规定性。量具有客观性,人们对量的认识是主观的,其客观性是与主观性紧密相联系的,没有对量的客观性的正确认识和把握,量就会被认为是纯主观的东西。量是相对的,是将量作为运动的外在界限来研究的。它说明量是流动的,是具有内在矛盾性的——它是物质定在性和变在性的对立统一的表现的矛盾,该矛盾是量的其它特性的内在根据。量是整体的,因为世界是系统的,整体性是研究量的存在形式,它表明量的存在不仅不是静止的,而且不是零散和无规则的,它的存在是整体的,是具有历史性的,在形式上是完整的。事物的量是客观的,而人们对它的认识和描述却是主观的,认为量是人对于事物的主观度量和测量,这种具体的量包含有关于量的度量计算单位和量的数值两个部分,而这两部分都是由人们直接地予以规定的,这样的量就成为了主观的量了;当然,主体的选择、规定,也可以是具有客观性的。

系统是由组分事物和涌生事物组成的。组分事物的量称为组分量,涌生事物的量称为涌生量。组分量,主要是传统科学的研究对象,比如传统科学的物理和化学两个方面来划分,获得物理组分量和化学组分量。涌生量,有两个主要的参数量,一个是涌生熵量,一个是涌生序量。这两个量是系统学的量研究的核心。在传统科学中,不同种类的事物之间是无法比较的,或者不容易比较的。在系统科学中,系统内任何事物之间都是“密切”相关的,因此如何揭示它们之间的密切关系,如何量化,这是一个难题。系统之外,任何事物都有可能进入系统(相互之间不进入这个系统就进入那个系统),事物与事物之间如何比较,如何量化比较?其实,人们已经为系统科学的不同组分事物量化比较提供了一个借鉴。一个房子和一头猪,它们之间是无法直接比较的,但它们通过价值——金钱,而获得了量化的比较。比如一房子30万,一猪0.3万,它们之间形成了100比1的量化比较关系。系统中任意不同事物如何量化,可根据当前系统科学中从物理热力学中提炼的熵研究,进而扩大熵的定义和意义,假定:系统中,任意两组分事物之间比较的不同程度称为广义熵。承载这种不同程度的涌生物,称为熵体;它的量化描述称为涌生熵量。描述不同涌生熵量的连续关系和紧密程度的状态和形态,称为涌生序,它的量化描述称为涌生序量。

(2)涌生物的自量支点和自质支点的交互发展

苗东升在《系统科学精要》关于系统科学定量分析中,强调指出:运用数学工具是系统科学成熟的标志。这里应当包含两个方面,一个方面是数学是系统科学的量的研究的一个核心工具;另一个方面,系统科学作为区别传统科学的科学,是不是需要有区别于传统数学的数学,即系统科学要推动数学的变革——要找到适合系统科学量研究的工具,而不是仅仅运用传统工具来研究系统科学这个区别传统科学的学科。对于系统科学的定性的研究,分两个层次,一个是哲学层次,即系统科学的本质的问题;这是系统科学诞生和发展的前提。另一个是系统学层次,即系统科学的基本的问题(系统意义的问题),这是系统学要解决的一个核心问题之一。系统科学的定量问题研究越来越受重视,主要原因是系统科学在具体问题中开展了定量的理论研究,并取得各种实际应用发展。各种定量的研究,都局限在自己研究所对应的特定的研究对象或环境中,对用普遍系统而言,并没有形成普适的、成体系的系统科学“量”的研究理论。当前的部分系统理论,按照钱学森的学科框架体系,它们主要在系统技术学和系统应用工程学的范畴,还没有进入到系统学的范畴。系统学没有建立的原因很多,其中之一是:钱老创立的复杂巨系统理论和系统功能研讨厅理论,太过于瞄准当时的具体应用实际(比如国防科工系统),后来人,多为其追随者,没有敢破者,也不见另劈道路者。

人们关于量的单位和数值的规定是思想的产物,是属于主观认识的东西。那么人是不是可以任意的去规定某一事物量地计量单位和数值呢? 实际上人们不能任意地去规定某一事物量的计算单位和数值,人们必须根据事物客观存在的量现象去确定这些数值和单位。这里肤浅认为,系统科学建设要抓住从系统学质和量两个方面来加强建设。

在传统科学中,目前已经形成以数、理、化为代表的量的研究体系,这是一个成熟的量研究体系。仔细分析这些量研究体系中,量,以数量和名量为主,比如数学把量的研究方式进入到一种高度普适的境界,量以数的方式存在和研究;在物理和化学中,量是有限定的名量,比如力、元素等等,这些名量是在特定的领域具有研究普适性的。在社会生活中,就具体的名量,表现为通常生活中的“度、量、衡”。物理学中,力作为一个名量和数学相结合,获得物理学的巨大发展。

数学的量的研究方式可以运用到限定名量的研究,限定名量的研究反过来必然可以推动数学的量的研究发展。数学和与其相关联学科的相互发展关系证明着这一点。现在,系统科学的发展也应当遵循这一关系。系统科学是区别于传统科学的科学,用传统的数学来研究系统科学是系统科学研究的初级阶段;在研究中,为了更好地研究系统科学的量,建立适合系统科学研究和发展的量的体系是必然的。系统科学形成的理论已经比较丰富,但是,都在各自的层面上,还不能形成系统。量的体系,需要在研究这些理论的基础上,充分考虑系统学的质的特性,进行系统学名量的建设,从而开展系统学成系统的量的研究。

系统学的建设,分两个方面,一个是质的建设方面:以涌现为核心,系统意义、自组织理论、协同学等应当是系统学质的方面内容。另一个方面是量的建设方面:涌现的量化研究,非线性动力学等可认为是系统学量研究的一个成就。系统学的质的研究,应当把属于质的理论提炼出来,把具体的研究对象和范围的附属剥离,围绕涌现进一步完善,形成具有普适性的系统学的质的研究内容,形成系统学定性的内容。系统学的质研究取得突破性进展时,真正体现质的是量的研究。量的研究突破,才真正能使质的东西转换为技术,通过技术为社会和人类提供活生生的现实的价值和利益。当然,质的研究也能为人类的发展提供总体方向上和精神上的把握价值。技术价值和物质价值,推动社会生产力,主要还是靠量的研究来实现的。在传统科学中,科学技术——以量的研究和量的应用技术为主,使人类的物质文明取得巨大的发展。

3. 涌生物之边流支点

因为涌生物是一种抽象的综合流,因此涌生物的边流支点,也就是涌生物的本体支点。根据系统内部边流涌生物和系统作为组分而在更大系统的具有的边流涌生物关系(即系统的内外环境),可以把涌生物边流支点区分为,内边流支点和外边流支点。

(1)内边流支点。系统的内边流的,即是系统内部的组分之间的物质、能量和信息的相互作用的、以层次结构和关系为具体形态显现的内部边流。它主要是以层次结构和逻辑关系显现。如果就空间和相互关系显现结构来说,内边流支点其实就是层次结构。现实系统的整体涌现性是通过内部组分相互关联、相互作用、相互制约、相互激发而产生出来的,这些“相互”都是以涌生物为平台的,也就是说由系统内边流把“整体涌现”架构出来。因此,内边流支点对于系统整体意义来说是本体的。系统科学是打破传统科学组分研究侧重,突出了系统的“结构和关系”研究而发展起来的,可见,系统的内边流支点是对系统研究具有本体地位的。

内边流支点的研究是复杂的,可以把内边流架构分层次、分级别,进行纵向划分和横向划分,也可以进行复杂划分——尤其复杂系统要经历多层次结构的整合获得。在多层次结构系统中,从元素质到系统质的飞跃不是一次完成的,而是通过中间层次由低到高逐步实现的,一个台阶代表一次部分质变。层次系列是整体涌现性形成的过渡系列:从元素层次说起,每上升一个层次,就有新的特性涌现出来,一直到形成宏观整体的涌现特性。所以,从层次结构的观点看,如果高层次具有的特性一旦还原或分解到低层次就不复存在,那便是系统的整体涌现性。也就是说,高层次的内边流支点特性,在低层次的内边流那里不具备。内边流支点具有自己的存在和发展规律,掌握它们的规律和相关特性,才能有效地把握系统涌现的内边流支点相关参数,才能有效研究内边流支点带来的涌现效应。

(2)外边流支点。系统不能独立存在,应当在环境中存在;因为,系统的形成、维持和发展需要从环境获取资源和条件。系统一旦确立,系统与环境之间就有边界,这个边界称为系统的外边(包括系统与外界交换物质、信息和能量的通道),系统与外界之间存在交换的物质、信息和能量,这些统称为外流。外边和外流,是相对与系统内部的内边和内流而区别的,其实它们也可作为更大系统中的内边和内流。因此,系统外边流支点,也称为环境支点。

从系统生存、运行过程来看,必须不断给组分提供物质、能量和信息,不能既要马儿跑,又不马儿吃草,而这种物质、能量和信息归根结底要从环境中获取。这种获取的支点就是外边流支点。系统要稳定发展,要适应环境,系统的内边流支点和外边流支点要密切配合,通常需要外边流支点来维护和发展内边流支点,因为系统是开放系统。系统内边流支点,作为本体支点,对系统内部的他质支点、量支点具有调节作用,系统的内边流支点根源是组分事物(他质),来源受限于他质,但反过来对他质具有整合意义。系统一定是环境的系统,是更大系统的组分,因此,系统外边流发挥环境作用,系统不能关起门来理想的独立发展。客观上,系统外边流和系统内边流是一体的。

4. 涌生物之整体支点

在系统涌现中,涌生物具有支撑系统整体特性意义,具有直接承载涌现的功能,它以具体的层次结构和关系的形态表现。涌生物的根本意义是对系统整体特性的支撑,因此涌生物整体支点是与涌生物有关的一切支点所具有的效应综合,核心的表现为承载整体涌现。涌生物整体支点,并不是涌生物质支点(包括自质支点和他质支点)、量支点(包括自量支点和他量支点)、边流支点(包括内边流支点和外边流支点)的简单集合,其本身就是具有整体涌现性的系统。其中,秩点组分(他质支点)是根源,涌生物组分(自质支点)是基础,内边流支点是主导,外边流支点是支撑,它们通过量支点的线性和非线性相互作用联系成为一个直接说明整体涌现性的整体。这种抽象的支点,称为整体支点;通常具体研究中,整体支点可以划分为质支点、量支点和边流支点等,因此,整体支点也称为整体支点集合。

在整体支点集合内,不同类支点发生变化,则系统整体涌现的机能也存在变化。相同的质支点,不同的边流支点(包括量支点),产生不同的整体涌现,例如,利用同样的建筑材料盖房子,不同的设计和施工可以得到不同的建筑物;同样的粮食,既可以做饭,可以酿酒,饭不变米形,酒形质尽变;同样的原子,在化学中能出现同分异构体,等等。相同的边流支点(包括量支点),不同的质支点,也产生不同的整体涌现,例如相同结构的模型,木头模型和钢铁模型的受力和耐用等整体涌现性不同。

以涌生物为核心的整体支点,具体可以根据涌生物在组分与组分之间的联系紧密程度不同,区分序链系统、准系统、系统三个层次。序链系统,是指组分之间只存在一个方向(一种逻辑意义、结构或关系)的相互作用链条关系,该方向与其他方向可以是平等的,也可以是研究条件下同其他方向区分主次地位的。组分之间不存在任何一个方向(一种逻辑意义、结构或关系)的相互作用链条关系,称为绝对混乱,而事实上,绝对混乱的系统是不存在的,即使混沌也存在某些方面的有序。通常的无序是在研究条件下未出现某种特定的有序。在研究条件下,不管是无序链系统还是有序链系统,都不直接具备基本系统形态,但萌芽和显现着系统意义,因为通常系统意义是具有层次结构——即多层次的、立体相互作用的整体,而无序系统不具有这种研究性的作用关系,有序系统的相互作用是点对点单一的不稳定整体;比如有序链系统研究中,一根绳上的蚂蚱,具有一个方向的相互合作链条关系(但当危险解除,可以各自分飞)。准系统,是指组分之间至少存在两个以上方向(一种逻辑意义、结构或关系)的相互作用链条关系的非稳定状态系统,它们通常是在研究条件下相互区分主次地位的。准系统与系统的核心区别是非稳定性和稳定性。准系统功能犹如临时政府,准系统内部组分之间参照稳定系统发生相互作用和关系——但这种作用能力比较弱,表现在:有些组分不能得到系统其他组分有效稳定的支持,有些组分不能得到系统其组分相互的有效束缚和制约。准系统迈过一步就生成系统。系统主要是合作关系相互制约关系,具备稳定的系统状态、形态;当组分之间联系紧密且要素相互作用呈现稳定形态时,称为系统(即标准系统或典型系统)。通常系统中有多个序链。

人类社会由许多的稳定系统组成,比如行政系统、企事业单位系统、家庭系统等。然而,人们不仅依托稳定的系统存在,而且在各个系统中穿梭,试图为了自身的存在和发展、为了应对自身外的社会环境而建立不同的准系统并尽力让它趋向稳定。人们在不同的系统间穿梭,进行短暂的、简单的相互联系、合作等相互作用,是处于序链系统(简称序链)中的。序链是构成系统的必要条件,但有序链并不一定就能生成稳定的系统。

一个人,通常生活在若干稳定的系统中,比如家庭系统、单位系统、所在区域行政系统等;但一个人可以生活拥有无数的序链支撑,比如两兄弟,在同一家庭生活、在同一单位上班,在这两个稳定系统外存在无数的序链,兄弟俩的爱好可以不一样、社交关系可以不一样,序链的数量可以不一样、序链的质量可以不一样。人作为一个实体、一个组分,必然要参与社会系统且与其他组分发生联系与作用,根据人与人之间的涌生物生成情况及显现情况的不同,也可区分序链系统、准系统和系统。在涌生物生成及其效应显现由弱到强的方向上,把多事物的相互关系可划分为“大统一系统思想”下的序链、准系统和系统三个级别,这有利于推动世界统一系统观的认识和研究。

系统作为一个具有稳定形态的多组分事物及其对应涌生物的整体,必须依靠涌生事物来支撑。人们在认识和研究中侧重于标准系统的研究,因为它是简单的,拥有相对稳定的涌生事物支撑。从系统生成的角度来看,我们可以把拥有涌生事物效应(涌现)为支撑的多事物共同体称为系统,即系统就是具有涌现效应的共同体(涌现共同体)。系统涌现共同体的在整体中的基本特征有两个,一个是组分相互作用共同产生应对外部环境谋求自身发展的涌生物——对系统环境;二是产生的共同涌生物支配和服务于系统内部的组分——对系统内部。比如欧洲共同体,为了谋求欧洲国家自身的发展和应对全球环境相互合作产生欧洲共同体体制及其内容(欧洲共同体系统的涌生物),它对欧盟各国家具有服务作用、支持作用,也具有束缚作用。

人是社会关系的总和。获得具有显现的、有效的涌生事物支撑并显现涌现共同体的社会,才是真正的人类社会。人类社会的这种社会群体涌现共同体的最高层次表现就是社会制度与体制。从这方面讲,可把涌现共同体称为系统的通俗代名词,一方面,强调了涌现在系统研究和认识中的意义;另一方面,共同体强调了系统作为整体的意义。在涌现共同体的背后,有组分事物和涌生事物作为支撑,前者称为硬支撑,后者称为软支撑。

[1] 参见:李曙华:《系统科学——从构成论走向生成论》栽《系统科学学报》,2004(2):5~6.

[2] 吴彤:《复杂性的科学哲学探究》,内蒙古人民出版社,2007年,第236~238页

[3] 吴彤:《复杂性的科学哲学探究》,内蒙古人民出版社,2007年,第238~239页

[4] 参见:苗东升:《系统科学精要》,中国人民大学出版社,2006年,第39页.

[5] 参见:苗东升:《系统科学精要》,中国人民大学出版社,2006年,第56页.

[6] 吴今培、李学伟:《系统科学发展概论》,清华大学出版社,2010年,第19、14页.

[7] 霍兰:《涌现:从混沌到有序》(陈禹等译),上海科学技术出版社,2001年,第5页.

[8] 崔东明:《复杂性科学需要简单性原则吗?》载《系统科学学报》,2012(2):14~18.

[9] 吴彤:《试论复杂系统思想对于科学哲学的影响》栽《系统科学学报》,2013(1):11.

[10] 吴彤:《试论复杂系统思想对于科学哲学的影响》载《系统科学学报》,2013(1):11.

[11] 吴彤:《试论复杂系统思想对于科学哲学的影响》载《系统科学学报》,2013(1):11.

[12] 参见:魏宏森等:《复杂性系统的理论与方法研究探索》,内蒙古人民出版社,2007年,第185~191页.

[13] 李建华、傅立:《系统科学与管理》,科技文献出版社,1996年,第23页

[14] 关士续:《自然辩证法概论》,高等教育出版社,2001年,224页

[15] 欧文·拉兹洛:《用系统论的观点看世界》,闵家胤译,中国社会科学出版社,1985年,12~23页

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