摘要：系统科学是横断学科‚它代表着科学发展的前沿领域;人的全面发展问题是人文学科的灵魂‚是建设社会主义新社会的本质要求。本文从系统科学中的耗散结构理论、混沌学、分形学、协同学、突变论、超循环理论等理论的角度论述了它们与人的发展的关系‚对人的发展问题提出了自己的见解。
关键词：系统科学;人;人的发展
本文探讨系统科学与人的发展之间的关系基于以下两点考虑：其一‚人的发展是众多社会科学研究的课题‚没有什么能比人自身的发展更被人类所关注。所谓人的发展‚是指人的全方位的成长与发展‚包括人的体格、心理、性格、品质、智力、能力等诸多方面的内容。人学这门学科的一个重要部分是讲人的发展的;在心理学中发展心理学是其中最大的一个分支;并且“三个代表”重要思想把努力促进人的全面发展作为马克思主义关于建设社会主义新社会的本质要求‚由此人的发展的重要性可窥一斑。其二‚系统科学是横断学科。所谓横断学科‚是指它通过研究客观世界各个领域中的普遍现象及其联系‚把自然界、人类社会和人类思维的各个领域横向地贯通起来‚并在各个领域中验证和发展自身的理论。系统科学的分支如系统论、信息论、控制论、耗散结构理论、协同论、突变论、混沌学、分形理论、超循环理论等都属于横断学科。那么系统科学与人类的发展学科的横断面又将是什么?这正是本文所探讨的。
本文题目之所以用“断想”一词‚是因为本文的探讨是对系统科学与人的发展关系的断断续续的想法‚是零碎的想法。本文避开系统科学“老三论”(系统论、信息论、控制论)‚而只谈系统科学中的耗散结构理论、协同学、突变论、混沌学、分形理论、超循环理论与人的发展的关系。
一、人是一个耗散结构系统---耗散结构理论、混沌学、分形理论与人的发展
(一)耗散结构理论与人的发展
耗散结构系统是一个开放的系统‚但并非所有的开放系统都具有耗散结构。耗散结构理论指出‚一系统要形成耗散结构‚需满足以下条件‚即系统开放(开放度<1);系统远离平衡态;系统内部存在非线性相互作用;系统有涨落(系统走向有序的诱因)。
大量研究表明‚人是一个耗散结构系统(并非所有的人都是耗散结构系统)。从社会属性上看‚人刚出生处于一种无序状态‚经过与外界不断地物质、能量、信息的交换‚人逐渐从无序走向有序。那么‚人是怎样完成这一转变的呢?首先‚人是一个开放系统。设想一个小孩子从小生活在一个没有与正常人接触的环境里‚从与人的信息交换的角度看‚这个系统将是完全封闭的。其次‚从系统远离平衡态的角度看‚人每前进一步‚都是在远离平衡态的状态下实现的。人们对一个新事物的认识与接受‚必须打破原来的思维框架‚这个思维框架可以看作是原来的平衡态。一个小学生在初次学习方程时‚未知数“x”的概念相对于他原来的知识系统和思维框架来说是全新的。他在接受未知数“x”的概念时‚不自觉地已远离原来的纯算术的概念系统‚远离了原来的平衡态。对于成年人来讲‚他们在接受一个新的平衡态思想时‚已不自觉地抛弃了与此潮流思想相悖的观念‚即已远离平衡态。人们一次次地远离自己的平衡态‚从而也不断向前发展‚那些不能远离自己平衡态的科学家终将在自己的领域里难以有大的作为。再者‚系统内部存在非线性相互作用。系统科学告诉我们‚没有非线性的相互作用‚系统就不能突现新质。有序结构的出现‚非线性相互作用功不可没。人的进步与发展是一个新质不断突现的过程。人既是一个耗散结构系统‚那么系统内部必将存在自催化的非线性相互作用已是不言而喻的事情。最后‚涨落是驱使系统由原来的稳定分支演化到耗散结构分支的原始推动力。涨落有正向涨落和反向涨落之分‚正向涨落能够推动系统结构整体不断达到新的稳定态与新的有序;反向涨落则导致系统结构整体失稳并趋向相对无序化阶段。我们所谈的人的进步与发展是由正向涨落作用得来的。正向涨落表现在许多方面‚长辈的鼓励、老师的赞扬、一本好书、一句刺激的话语等等‚都可以改变人某一阶段的生活状态甚至人一生的命运。
一个开放系统‚熵的变化ds可分为两部分：一部分是由于系统内部不可逆过程所引起的熵增加dis‚另一部分是系统与外界交换物质、能量和信息所引起的熵流des‚系统的总的熵变为ds=dis+des。根据热力学第二定律有dis>0‚而des可正可负‚若系统从环境引入负熵‚则系统熵变ds可以小于零(des的绝对值大于dis)。抛开人(系统)从外界吸收物质和能量这一点不谈‚仅从人(系统)从外界吸收信息这一点来谈‚试问‚人接受的信息都是负熵流吗?尽管我们对申农的“信息就是负熵”的论点没有怀疑‚但对于人来讲‚笔者认为‚并非人接受的所有信息都可称得上是负熵。信息垃圾、错误信息这些导致人的判断力削弱的信息只能使人更混乱无序‚所以不能成为负熵流。人在日常生活中接受各种各样的信息‚区分出哪些是“负熵信息”‚哪些是“正熵信息”‚这一点对人的发展意义重大。
(二)混沌学与人的发展
混沌学与相对论、量子力学并称为20世纪自然科学三大科学革命。混沌指确定系统内的内秉随机性‚是非线性耗散系统中存在的一种普遍现象。现代科学认为‚混沌无处不在‚正所谓处处有混沌‚时时有混沌。著名的蝴蝶效应描述的就是“对初始条件的敏感性”这一混沌学的基本性质。初始条件的毫厘之差可能会导致结局相差千里‚这一点被当代人用计算机描述得一清二楚。这一性质应用到人的发展的理论上‚让人们联想到为什么人童年时一次小小的非正常经历会影响其一生‚许多的心理疾病患者都能从他小时侯的某次经历得到答案‚而在成年后一次非正常经历所产生的震荡会小得多。
混沌学讲混沌是一种低级无序、高级有序。倍周期分岔现象告诉我们‚确定系统中可以出现随机性(无序);Sierpinski三角形又告诉我们‚无序中蕴含着有序‚人的思维是一个复杂的混沌系统‚大脑系统在混沌运动中可以突现多种多样的模式‚这多种多样的模式可以认为是思维创造性的源泉。可见在人发展过程中‚创造性的源泉是丰富的。只有那些将创造性的灵感捕捉住并使之理论化、科学化的人才是真正实现了“混沌中突现有序”的价值‚从而成为被世人所尊敬的名人大家。
(三)分形学与人的发展
分形学以非规则几何体为研究对象‚主要研究分形的几何学。近而研究发现分形体的整体与部分具有某种自相似的层次结构。自然界的许多复杂的物理现象都具有分形结构‚混沌学中奇异吸引子其实就是一个分形集。分形体表面上是研究物体的几何性质‚其实分形体的自相似性质可扩展到许多领域‚全息摄影原理就含有分形体的性质‚克隆技术的原理是生物体内部每一个体细胞均含有生物体的全部遗传信息‚这也是分形体的性质。在社会科学领域‚分形体的性质也随处可见。社会组织系统---从中央到各省、市、县、镇‚其实就是一个复杂的分形体。
分形学自相似性质反映到系统论中则表明系统的相似性原理。将这个原理运用到人的发展领域‚对我们主要的启发是：成功者的经验可以被模拟和借鉴。由于系统的相似性不等于等同性‚相似程度有大小‚所以我们的模拟也不是百分之百地照抄。但不管怎么说‚当一个人对自己的未来所从事的事业已经定位后‚多去考察一下在此领域成功人士的经历是大有裨益的。
二、人在“协同”中发展
---协同学对人的发展的启示
协同学由德国理论物理学家哈肯创立。哈肯首先以激光发生原理为研究课题‚进而创造了非平衡相变的处理方案。协同学的两大基本原理即役使原理和最大熵原理分别是微观方法论和宏观方法论的理论依据。协同学的一个重要概念是序参量‚它描述系统宏观有序程度。序参量和描述系统微观无序程度的概念---熵关系密切。
协同学中诸概念原理对人的发展具有启示作用。协同学指出‚系统演化过程中‚在接近状态变化的临界点时‚“快变量”由于变化太快‚以致在未对系统施加影响以前就消失或变化了‚而极少数“慢变量”变化相对缓慢‚成为支配和主宰系统演化的序参量。序参量由子系统的竞争与协同产生出来‚同时它又支配子系统‚子系统伺服于序参量、序参量协同合作形成有序的宏观结构。这称为协同学役使原理。人的发展理论认为‚人在发展过程中起决定作用的不是那些变化较快的因素‚而是那些变化较慢的因素‚或者说是相对稳定的因素。一个人可能兴趣广泛‚但他的兴趣之中总有一两个不太容易消失和转移‚这一两个兴趣可能就成为其终生研究的领域。控制论的创立者维纳年轻时兴趣广泛、博学多才‚但最终将其研究落到了控制论的创立和发展上。事实证明‚一个人如果兴趣太广泛而又极易转移的话‚那么他可能一生无所成就。慢变量(序参量)多少有点类似于水桶定理中的那块最短的桶板‚桶的装水量取决于最短的桶板而不是最长的桶板。
协同学役使原理告诉我们‚竞争基础上的合作与协同对系统的演化有着重要意义。人的发展同样也是一个在竞争基础上的协同关系。竞争是人发展的内在动力‚协同是人发展的必由之路。把握好竞争与协同的关系是发展的艺术‚更是人生的艺术。翻开每一部成功政治家的传记‚细心的读者都可以体悟到伟人对竞争与协同关系的艺术把握。
对于普通人来说‚把握好竞争与协同的关系同样重要。21世纪是一个竞争日趋激烈的时代‚没有竞争意识的人只能成为社会的弱者;另一方面‚世界经济一体化将企业与企业、人与人的关系拉得更近‚没有团队精神、没有协作意识的人也很难在事业上大显身手。
三、人是怎样“突变”的?
---突变论从硬科学走向人学
突变论开始被称为硬科学是因为其背景是数学性质的学科‚其起源于法国数学家托姆(R.Thom‚1923)对拓扑学和分析学中关于结构稳定性的研究及对生物形态发生学的研究。
突变论探讨参数的连续改变怎样引起不连续现象的产生。同时突变论还研究平衡点之间的相互转换问题‚揭示了原因连续作用有可能导致结果的突然变化。
突变是一种普通的自然现象和社会现象。从火山爆发、寒流突袭、阴晴逆转到基因突变;从桥梁坍塌、河堤决口到战争突发等都属于突变现象。
在人的发展上也存在许多突变现象。我们常说“士别三日‚当刮目相看”和“女大十八变”等都体现了人成长过程中的突变现象。这些突变现象在突变理论中被看作是系统状态的跃迁。托姆的突变论研究发现‚控制参量(系统的外部条件)的连续变化在少数临界点上导致系统状态发生突变。并且突变论进一步研究发现‚当系统外部控制参量个数m≤4时‚至少存在7种突变类型。M增加一个‚突变类型增加至少11种。从人类社会历史发展过程中选取古今中外历史人物的成长发展经历进行研究‚我们可以整理出人成长与发展的关键控制参量‚主要可分为智力参量、非智力参量、成长环境参量等‚并且非智力参量(如意志品质、求知欲望、控制能力等)与生长环境参量对人的发展的影响更为突出。党的一大代表共有13人‚但他们最终的命运却相差很大‚有的成为新中国的缔造者‚有的走上了学术研究的道路‚有的成为托派分子‚有的背叛了革命‚有的走上了分裂党的道路。对他们的发展进行研究‚可以看出非智力参量和成长环境参量对一个人的人生道路影响甚大。
从以上的讨论可以看出‚在人的发展过程中‚我们虽然不能对控制参量进行定量‚但可以通过定性的表述去寻找突变的特征‚然后根据已知突变特征去寻找一种合适的突变类型。与此相反‚我们可以通过研究要达到的突变类型的各种变量的数目和特征来分析确定可能的控制参量。这就为我们实现自己的抱负和理想应该从哪些方面着手提供了理论依据。
相关期刊推荐：《武汉科技大学学报：社会科学版》1999年创刊。主要刊登该校哲学社会科学方面的学术论文。旨在发展社会科学理论，促进学术交流，促进社会主义物质文明和精神文明建设。设有：中小企业研究、经济学与管理学研究、哲学、政治学研究、教育学与心理学研究、语言文学研究、法学研究、历史学、社会学研究等栏目。
突变论的一个重要的方法是把时间维度转换为空间维度‚即把一个动态的时间突变问题转换为一个突变行为集合所构成的“静态”的结构问题。正如可以通过同时呈现在宇宙同一空间不同恒星的不同演化阶段形态方法‚表达为不同阶段的恒星时间演化一样‚这种转换具有重要的方法论和认识论意义。有学者运用突变论将股市中的正常市场、熊市、牛市、市场倒闭的时间突变转换为三维空间的模型进行研究‚得到过很好的结论。如果将这种思想运用到人的发展中的突变现象‚应该也能得到一些意想不到的成果。
四、人的成长是一个看不见的循环
---超循环理论对人的发展的贡献超循环理论由德国生物物理学家艾根(M.Eigen‚1927)创立。艾根从生物大分子的角度进行研究‚揭示了生命的起源和演化采取了循环(从低级循环到高级循环)发展的形式。
超循环理论认为‚相互作用、因果转化构成循环‚而循环由反应循环、催化循环、超循环不同层次的循环组成。催化循环由反应循环汇聚而成‚(此汇聚应是非线性的汇聚)。超循环由催化循环汇聚而成。反应循环是自再生的。循环等级不断上升‚循环的自主性也不断提高‚从自再生到自复制再到进行选择‚这些可以启发我们更好地理解生命的起源如何从有机小分子到有机大分子再到蛋白质的突现。
超循环理论对理解人的发展也有很大作用。人从哇哇坠地‚到读书识字‚再到学识渊博、能言善变、从容决策‚也是一个由低级循环到高级循环的发展过程。人在婴儿时期‚生活的重要内容是低级的生理循环;逐渐长大后‚具有了相当的学习和判断能力‚生活的内容除低级的生理循环外‚又增加了高级的精神循环;长大成人后‚学有所成‚踏入社会‚生活的空间扩大‚经历的事件更为复杂‚遇到更多的选择需要更多的决策‚这时人的循环上升到包含生理循环和精神循环之上的超循环。
上述人生发展的大阶段是一种由低级循环到高级循环的形式‚其实‚在人发展每一个阶段上也存在着由低级循环到高级循环的发展方式。譬如说我们学习一项技能‚开始是简单的模仿‚然后可以把学到的技能传授给他人‚再后来可以对此技能融会贯通‚甚至可以在此基础上有所突破和创造。简单的模仿对应于低级的反应循环‚具有自再生能力;能将学到的技能传授给他人对应于催化循环‚具有自复制能力;对所学的技能有所突破和创造对应于超循环‚具有进行选择的能力。
我们提倡人在学习和工作中追求第三种循环即超循环‚因为超循环具有选择能力‚能够有所创造。在大力提倡创新精神的时代鼓励人们去追求达到超循环的境界是有现实意义的。
五、结语
系统科学的前沿学科包括耗散结构理论、混沌学、协同学、突变论、超循环理论、分形学等‚这些理论创立之初分别具有物理、化学、生物学、数学等学科性质(耗散结构理论具有物理化学背景‚协同学具有物理学背景‚混沌学、突变论、分形学具有数学背景‚超循环理论具有生物学背景)。虽然这些学科具有不同的学科背景‚但由于它们都是以系统为研究对象‚因此都属于系统科学的范畴。这使得他们能够跳出原有的学科范围深入到其他具有系统性质的学科中去。可见‚这些学科就横断了许多学科‚对其他的学科的发展起到巨大的推动作用。
我们相信‚系统科学对理解人的发展的理论必定具有重大的作用‚从系统科学角度研究人的发展‚必将会得出一些富有启发意义的结论。——论文作者：刘运显
