首先,在事物内部存在着一个统一体,即每一事物与它自己相一致,由它自己组成并与它自己相协调。其次,有一个统一体,由此一事物与它事物相联系。世界上所有各部分组成了一个世界。
——米兰多拉(Mirandola),1550年
一场科学的革命
最近四百多年来一直运用并取得良好效果的古典科学方法集中在孤立地研究诸因素,把纷繁复杂的现象和实体分解成一个个简单的组成部分,并对它们的性质进行了调查。这种程序称为分类方法或简化论方法。最近三十年里,许多科技部门已经认识到这个方法没有考虑到我们所生活的这个世界的基本方面,即大多数东西不是孤立地存在的,而是以有机的复合体或有机系统的组成部分存在的。而组成这些系统的各种成分以这样一种方式相互作用:作为整体所具有的特性并不存在于各个分离的部分;其统一性比把各部分简单地集合在一起时更明显。传统的机械科学忽视了这种无形的随组织出现的附加物。必须重新修正这一基本的科学思想,以利我们理解各系统的、有机整体的基本性质和富有意义的复杂事物的基本性质。这就导致了具有深远理论意义和实际应用价值的一门新的科学学科的出现。称为“普通系统论”,即“系统科学”,或更通俗地称为“系统手段”。“系统学”(Systemology)这一术语虽已编入兰登出版社(Rondom House)的辞典,虽然术语词义贴切,但似乎未被经常使用。这一基本概念与稍早发展起来的心理学中格式塔(gestalt)派理论中的那些概念相类似。一九二六年简 · 斯穆茨(Jan Smuts)创造了术语“整体论”(holism),用来识别一个类似的概念。但是,这对于科学思想几乎毫无影响,因为它主要是作为一种哲学思想提出来的。
系统的概念不是新的发现。自古希腊时代以来,只为一些撰写哲学、科学和政治著作的学者所承认,只是在最近三、四十年里,它才得到了广泛的承认、研究和运用。可以毫不夸张地说,就托马斯 · 库恩(Thomas Kuhn)所解释的那种现象的意义论,系统论已经引起了一场科学的革命。这并不暗示摒弃传统的方法,而是对我们思想的一个新的补充,两种方法都是必不可少的。
系统论已经渗透到科学技术、防务、工业和社会经济等方面的各个领域。而且近年来,系统论一直是许多出版物和专题讨论会的主题。这种迅速增长导致了某种程度的误解和不适当的应用,当然带来了相反的结果。但是,这门学科已经很好地确立了,但是迄今尚未拟订出应用的计划,其所有分支也来制订出应用的计划。
系统论引人注目的一个方面是,既然它已经得到了如此广泛的应用,系统论为争取人类进步而工作在完全不同的领域里的人们提供了一个统一的命题,提供了一个共同的汇合点。统一的概念就是“系统”的概念。这是具有普遍意义的。
系统论的原理很容易掌握,以一般方法运用,就能在科学、技术和社会学方面达到较好地理解和产生新的思想的效果。但是,要制订出深入运用的计划,通常会涉及到要借助计算机才能运算的复杂的数学。
系统的一条定义就是“一整套组成部分如此紧密地联系在一起,以致任何组成部分的状态发生变化,会诱发其他组成部分的变化”。这一定义强调组成复杂系统的各组成部分的相互依赖性。但是,并没有提到系统论的一个基本特性、即整体比构成该整体的各个组成部分简单的总和还有更重要的东西,即一个系统,不管是自然形成的,还是人工建立的,当它形成时总会有一些新的东西出现。太阳系、原子、人工制造的机器、电话网、航空系统、基因、器官、有机体;家庭、社会、企业和国家等等,都是人们熟悉的例子。一辆汽车就是一个系统,但是,只是一堆未装配起来的部件,就算不上一个系统,一架飞机的零部件恰当地装配起来后,它就成了一个能够飞行的系统。它获得了其任何单独的部件所不具有的一种新的特性。人是一个系统,是由许多复杂的程度不一的、彼此协调的分支系统——器官、组织、细胞、细胞器和生物大分子等所形成的各个体系组成的。
系统具有其组成成分不具有的能力,最突出的例子就是人的大脑。人的大脑约有一百亿个神经细胞,每个神经细胞都与其他成千上万个其它细胞相联系。杰出的神经生理学家约翰 · 艾克尔斯(John Eccles)作了如下描述:“大脑系统难以想象的有机复杂性已经产生了至今还与物理学和化学上规定的性质有关的任何事情都不同的特性,……正像在生物学中有新出现的事物的特性一样,大脑皮层的有机复杂性在其极高的水平上将进一步产生特性,即与人的意识体验相联系的特性。”
所有系统,不管是自然科学方面的、生物学方面的,还是社会政治方面的,都具有某种共性。以下就是它们的主要特征:
(1)各组成部分相互很协调地作用,由包含一个整体的相互独立的成分构成了一个系统网。所有成分都组合在一个整体里,如果有一个相互不起作用的成分出现,它就再也不是该系统的一部分了。一个有机体死亡或一辆汽车撞坏,它们就不再是系统了,因为它们的各个组成部分不再以一种方式相互作用以确保该系统原有的功能。
(2)一个系统绝不只是其各组成部分简单的总和。它具有其组织系统所赋予的特性。把松散的部件收集起来,并不包含一个系统,但是一经组装,其整体就具有一种新的能力,就形成一个系统。系统通常具有与其所处环境有关的功能和用途。系统的一条定义是相互关联的一套组成成分能执行某种功能或达到某种目的。
(3)如果某一组成部分有缺陷,不能正确地和其他组成成分相互作用,不能完成它特殊的功能,整个系统就要受到影响。每个部件都有其所起的作用,仅其中一个部件,有时也会产生完全意想不到的后果。(原文注)
(4)与其他系统相关联的系统叫开放系统。它们依靠其他系统来获得投入物(如食物、原料等),而它们的产品(如功、商品、废料等)影响其他系统。实质上,所有系统都是更大的系统(直至宇宙)的部分,而其组成部分又是一系列分支系统(小到原子)。闭合系统是独立的,既没有产品,也不需要投入物;严格地讲,并不存在这样的系统,但是为了分析,把一些机器、社会团体或有机体看作闭合系统。
(5)系统遵循与其环境有关的该系统的功能,依赖于环境的支持,并以其产品影响环境。
(6)大多数系统受到环境所赋予的外界制约,而内部制约是由系统本身固有的局限性造成的。
(7)许多系统,尤其是在生物学、社会学和工业方面都倾向于达到和保持一种动态平衡(即生物学上的体内平衡;社会学上的自动平衡),例如,我们的肌体保持恒温,血液成分固定。这些平衡偶尔遭到扰乱,但是在正常范围内,内涵的控制机能就能使它们恢复。有时做些调整也是必要的,调整或多或少会涉及到永久性的变更以适应环境的变化。所谓终端系统稳定状态的概念允许作细微的暂时的调整;甚至也允许作些较大的渐进的长期调整。也有连续不断地变化的所谓进行中的系统。例如,动物的胚胎,植物的幼株,扩展着的城市和日益增长的人口等。
这七个特征在这里是用通俗易懂的说法陈述的,所以一般性原则极易掌握。其中有些需要作斟酌。如第(1)条中,大系统中不是所有的组成部分都是同样重要的;有些是必不可少的,而另一些则可以剔除,也不会使该系统造成任何有影响的混乱。在第(3)项里应该提到,一些精心制造的系统有插入自校的可能性;因此,当有些组成部分失效时,这些系统仍能发挥作用。
系统论对具体问题的运用通常称为系统分析。系统分析这一术语使用时有两种不同的含义。它可能意味着分析和企图用文字来解释各组成部分的相互关系,而不需要用量词来限定或运用数学;是思考和理解一个系统或与该系统有关问题的一种方法,主要集中在各组成部分的关系和作用上。或者,系统分析这一术语可用来描述一组对所涉及到的许多过程和因素进行数量研究的数学方法和技术,或许用来计算改变某些因素的效果。有时,系统分析差不多是作为运筹学来使用的,(参阅第六章);但这只是它的一种用法。
系统论有时会与控制论相混淆。一九四八年创造这个术语的诺伯特 · 维纳(Norbet Wiener)博士对控制论下的定义是“存在于动物和机器内的联络和控制的科学”。在美国,控制论这个术语目前只是用来称呼对信息反馈机制、控制器和调节器的研究,尤其是在工程学上使用,当然也在生物学和社会学上使用。这是系统论的一个重要组成部分,但并不等于系统论。
系统论方法最初作为一种行政管理手段在军事方面和工业方面运用,现在系统论方法在企业管理和工程学上已经变得非常时髦。在所有因素都能明确划分并确定其价值的地方,如在实业界,系统论方法效果极佳。最近以来,系统论技术已经运用到许多科学学科,已经运用到社会研究方面。但是,社会领域中遇到的问题比商业方面遇到的问题要复杂得多,因而系统论方法在那里难以奏效。有这样的风险:即仅仅因为可以区分所涉及的因素和鉴别其价值,系统论方法就导致赋予行动程序的优先权,系统论方法不幸地导致了忽视在难以区分的因素和难以鉴别其价值的地方重要的变通办法。出于商业上或其他物质上的考虑,可能会过高地估计人们主观上的价值而不是用具体数字表示的人类本身的价值,从人类幸福方面来考虑,优美的风景和保护野生动物,难道不比能给许多人带来就业机会和物质利益的某个工业项目更有价值吗?
系统论为研究各种复杂的系统提供了一个与许多现代科学方法相联系的中心论题。这些方法包括数学方法、信息论、指令与程序理论、策略论、决策论、突变论等。人们可能把所有这些科学方法看作是组成研究各种复杂事物的科学,现实世界中的许多问题都蕴藏在这些异常复杂的事物中。现在人们意识到传统的科学方法、常识和直觉通常不足以处理许多复杂问题的。这里直觉已经失灵了,在直觉思考中,没有别的影响,甲引起了乙,然后由乙引起丙。可能会把人的思想引入歧途。
还原论
与系统论相对立的观点是还原论。还原论以为自然界中一切事物,包括活的有机体和人类行为,最终都可以用理化术语来解释,在最原始形式,还原论意味着基本上只有理化定律。这一命题已引起了人们无休止的争论。更复杂的事物可以用相关的简单概念来解释,这概念几百年来在科学上一直是个模糊的假设。简单地说,还原论是把事物划分成各部分,以寻找组成这些部分的成分;系统论方法则寻找这些组成成分相互间是怎样作用以便整体起作用的。作为一种研究策略,还原论一直是极有成效的。无可否认,为了理解整体而去理解各个组成部分是必要的。我甚至怀疑是否有人主张艺术作品和包含在英国百科全书中所有的知识都可以用基本粒子方面的术语来解释。
—九六八年亚瑟 · 凯斯特勒(Arthur Koestler)在奥地利阿尔卑斯山区的一个小村庄阿巴克(Alpbach)组织了一次饶有趣味的专题讨论会,讨论了还原论提出的哲学问题。十五位与会者都是在科学上某个学科方面出类拔萃的。会议简报是以《还原论之外》(Beyond Reductionism)的标题出版的。《生命科学新的前景》是一部涉及面广、知识性强、富于启迪的学术著作。主要议题是还原论。把还原论看作只有理化定律的哲学,由于忽视有机复杂事物的特性,尤其是活有机体的特性,把还原论作为探求理解自然界的方法是非常不够的。有些发言者认为还原论实质上与虚无主义是同义的。但是,与会者一致同意,区别下述两个方面是重要的:即还原论一方面作为一种基本原理,另一方面作为研究中的一种策略和制订实验计划的基础的。在后者意义上,还原论就是作为一项研究方法,把整体分解成各个组成部分再进行分析,是必不可少的。当你从事某项科学研究时,会发现有关还原论对整体论即系统论的纯理论性论战看来是没有意义的,因为考察自然的两种方法都是必不可少的,两者是相辅相成的。
分子生物学常被引证为还原论获得成功的一个突出的例子。但是分子生物学并不是纯还原论。诺贝尔奖金获得者弗朗西斯 · 雅各布(Francois Jacob)已经指出,在该领域里所取得的巨大进展,是因为每一步分子分析都是指它们在活细胞中的功能。他把这种研究策略(同时分析简单的事物、复杂的事物和与它们有关的其他事物)叫做“聚合分析”。他认为在研究人类和研究社会方面它是有价值的。凯斯特勒多少也提出过类似的见解,他发展了把还原论和整体论中正确的部分结合在一起的“一体论”(hoIon)的概念,即既是一部分,但同时又是整体;既是一个较大系统中的一部分,它本身又是具有个性的一个系统,并具有一定程度的自发性。就像古罗马传说中守卫门户的两面神一样,它可以同时朝两个方向看。自然界就是由具有许多等级的许多一体组成的。
雅克布的聚合分析和凯斯特勒的一体论概念,使还原论和整体论相协调,使传统的科学方法和系统论相协调。
[《Seeds of Discovery》第五章、1980年]