論“系統(tǒng)科學(xué)"與“復(fù)雜性科學(xué)"之異同

齊磊磊

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????????摘要：“系統(tǒng)科學(xué)”不同于“復(fù)雜性科學(xué)”，但由于其興起背景和演化發(fā)展過程、研究對象以及指導(dǎo)范式等因素上的相近性，它們實質(zhì)上又是相互融合的，是易于混淆的兩種提法。對它們進(jìn)行細(xì)致的區(qū)分是進(jìn)一步了解系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)哲學(xué)研究領(lǐng)域的必要過程。

????????在當(dāng)前的系統(tǒng)科學(xué)或系統(tǒng)哲學(xué)等研究領(lǐng)域中，人人都在談?wù)摗跋到y(tǒng)科學(xué)”或“復(fù)雜性科學(xué)”，高頻率的出現(xiàn)次數(shù)說明了人們的研究熱度以及重視程度，但這并不代表所有的使用者對它們是完全了解的，其中相當(dāng)一部分人由于這樣或那樣的原因扮演著純粹的“拿來主義”角色，對它們不加區(qū)別地使用，姑妄言之的情況時有發(fā)生。

????????實際上，對于類似的概念，我們每個人的心中都有一把衡量它們的尺碼，或許由于司空見慣抑或是不言而喻，我們常常是不自覺地把它們接受下來，憑著直覺以及自己的理解加以使用。但是如果你想深入地探討這一領(lǐng)域，或者至少是確保清楚地解釋它們，那你就必須確切地認(rèn)識到它們之問的異同。注重細(xì)枝末節(jié)的區(qū)別有助于我們實現(xiàn)這個目標(biāo)，為了完成這項任務(wù)，本文主要從三個方面展開討論：

????????①二者是否同根同源；

????????②研究對象是否相同；

????????③是否可稱之為“科學(xué)”。

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一、從形成發(fā)展的過程來看

????????每一門科學(xué)都有其興起的背景，系統(tǒng)科學(xué)和復(fù)雜性科學(xué)也不例外?？v觀科學(xué)、科學(xué)哲學(xué)發(fā)展史，繼亞里士多德之后重新興起的整體論思維無疑是系統(tǒng)科學(xué)產(chǎn)生的源頭。19世紀(jì)末20世紀(jì)初，由于經(jīng)典物理學(xué)的“鐘表式”定律不足以解釋發(fā)生在生命有機(jī)體中的“活力”現(xiàn)象，機(jī)械論開始崩潰，人們把目光轉(zhuǎn)向由相互作用的部分形成的整體，“有機(jī)整體”、“進(jìn)化”、“系統(tǒng)”等概念成為討論的焦點。

????????例如英國著名哲學(xué)家懷特海提出了過程哲學(xué)或有機(jī)體論、德國心理學(xué)家柯勒提出的“格式塔變換”以及早期英國突現(xiàn)主義學(xué)派的出現(xiàn)等等，它們都已孕育著系統(tǒng)科學(xué)的內(nèi)在精神。萌芽狀態(tài)的整體系統(tǒng)思維運(yùn)動拉開了系統(tǒng)科學(xué)出現(xiàn)的序幕，真正科學(xué)意義上的系統(tǒng)科學(xué)正式登上科學(xué)的舞臺，它的形成和發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個階段：

????????①現(xiàn)代系統(tǒng)理論的產(chǎn)生；

????????②自組織理論的建立；

????????③復(fù)雜性科學(xué)的興起。

一般系統(tǒng)理論、控制論、信息論等現(xiàn)代系統(tǒng)理論的創(chuàng)立是系統(tǒng)科學(xué)產(chǎn)生的標(biāo)志。20世紀(jì)20年代到60年代前后出現(xiàn)了一系列現(xiàn)代系統(tǒng)理論：

????????俄國哲學(xué)家波格丹諾夫是系統(tǒng)科學(xué)的奠基者，他于1925年出版的《組織形態(tài)學(xué)》被認(rèn)為是系統(tǒng)科學(xué)的開山之作。

????????作為系統(tǒng)科學(xué)的代表人物，美籍奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲（Bertalanffy）于20世紀(jì)30年代開始從機(jī)體生物學(xué)的研究轉(zhuǎn)向建立一般系統(tǒng)理論，他于1945年發(fā)表的《關(guān)于一般系統(tǒng)論》和1968年出版的《一般系統(tǒng)論》，全面總結(jié)了一般系統(tǒng)論的思想及相關(guān)的概念框架并首次提出“系統(tǒng)科學(xué)”一詞，奠定了系統(tǒng)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。

????????與此同時，奧多布萊扎超越了經(jīng)典物理學(xué)的原子模型而采用了一些系統(tǒng)型的思維方法并把研究對象視為有組織的整體，視為系統(tǒng)。他于1938年出版的《協(xié)調(diào)心理學(xué)》體現(xiàn)了他的這種觀點，是研究普通控制論的一部基礎(chǔ)著作。

????????而維納（wiener）開創(chuàng)性地將通訊原理與控制原理結(jié)合在一起，為系統(tǒng)科學(xué)的進(jìn)一步研究提供了新的理論方法，也為維納在系統(tǒng)科學(xué)的研究中占居了不可動搖的地位。雖然部分學(xué)者對信息論的重要性持有不同的看法，但無論如何它在系統(tǒng)科學(xué)中的地位仍不可小覷，它的創(chuàng)立豐富了系統(tǒng)科學(xué)的內(nèi)容，它所闡明的諸多原理同樣也推動了系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展。

20世紀(jì)70年代，耗散結(jié)構(gòu)理論協(xié)同學(xué)、超循環(huán)理論等自組織理論的相繼出現(xiàn)是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展階段的標(biāo)志。

????????比利時布魯塞爾學(xué)派的普利高津（Prigogine）于1969年提出了耗散結(jié)構(gòu)理論。這個理論所蘊(yùn)涵的“非平衡是有序之源”的結(jié)論從本質(zhì)上沖擊了經(jīng)典熱力學(xué)理論，進(jìn)一步鞏固了系統(tǒng)科學(xué)中自組織理論的地位。

????????德國物理學(xué)家哈肯（Haken）在激光研究中發(fā)現(xiàn)了自組織系統(tǒng)問的協(xié)同作用，于1977年出版了《協(xié)同學(xué)導(dǎo)論》，詳細(xì)地闡釋了多組分系統(tǒng)是如何通過子系統(tǒng)的協(xié)同行動而形成從無序到有序的演化過程。

????????諾貝爾獎獲得者艾根（Eigen）在研究生命起源問題（即無生命向有生命的進(jìn)化階段）時，意識到這實際上是生物大分子的自組織過程，而支持這一過程的機(jī)理是“所謂的超循環(huán)的組織形式”。基于生命系統(tǒng)演化的超循環(huán)理論從另一個角度促進(jìn)了自組織理論的發(fā)展，“是現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)中的一個重要的流派”。

????????20世紀(jì)80年代以來，系統(tǒng)科學(xué)得到進(jìn)一步充實和發(fā)展，進(jìn)入它的第三個階段。在這一階段，以混沌、分形為核心的非線性科學(xué)以及計算機(jī)智能、人工生命等理論逐漸融合。順應(yīng)這個趨勢，出現(xiàn)一門以“復(fù)雜系統(tǒng)”為研究對象（盡管在此之前的研究已涉及到復(fù)雜系統(tǒng)，但比較而言，系統(tǒng)科學(xué)的第二個階段的研究傾向還是圍繞自組織的特征展開的），并具有高度綜合性和交叉性的新科學(xué)成為必然。

????????認(rèn)識到分形出現(xiàn)奧秘的數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)家羅伯特·梅（Robert?May）如是說：“要使一種新思想深入人心，必須將各種條件——時間、地點、人物、文化——組合起來…這些條件中有的許久以前就已具備，但不是都具備。結(jié)果，這一學(xué)科從未得到被當(dāng)作一門學(xué)科的足夠的認(rèn)同感”。

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復(fù)雜性科學(xué)的產(chǎn)生情況與此如出一轍：

????????成立于1984年的美國圣菲研究所聚集了各學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的著名研究學(xué)者，他們共同意識到跨學(xué)科研究復(fù)雜性的必然趨勢，堅信這會是一個普照自然和人類的新領(lǐng)域，在研究所創(chuàng)建時期召開的整合討論會中正式確立了“復(fù)雜性科學(xué)”的名稱。

????????“這并不是一個巧合，討論進(jìn)行到這個階段，這個整合為一的新科學(xué)才產(chǎn)生了一個名字：復(fù)雜性科學(xué)?？紲卣f：‘較之我們沿用過的其他名稱，包括突變科學(xué)，這似乎是一個更能涵蓋我們正在致力于研究的一切的總稱”’。自此，“復(fù)雜性科學(xué)”開始名正言順并漸漸傳播開來，成為當(dāng)前哲學(xué)和科學(xué)界矚目的前沿學(xué)科。

對于“復(fù)雜性科學(xué)之誕生”還存在幾種不同的觀點。

????????普利高津和斯唐熱認(rèn)為是在1811年，“即伊澤爾的行政長官讓—約瑟夫·傅里葉男爵因其對固體中熱傳播的數(shù)學(xué)描述而獲得法國科學(xué)院獎金的那一年?！?/p>

????????誠然，作為最早的普適定律之一，傅里葉定律的表述可以被認(rèn)為是某個新型科學(xué)的起點?！叭欢皇且粋€線性律，而現(xiàn)代復(fù)雜性研究要面對的是非線性現(xiàn)象。”傅里葉的熱力學(xué)研究的是不可逆過程的物理學(xué)理論，它不能與現(xiàn)在所討論的復(fù)雜性科學(xué)同日而語，如果把它作為復(fù)雜性科學(xué)的開始，這一說法有失偏頗，理應(yīng)受到質(zhì)疑。

????????另一種觀點認(rèn)為：1948年，威佛爾（weaver）在《科學(xué)與復(fù)雜性》一文中，從科學(xué)史的角度根據(jù)自然科學(xué)自身構(gòu)造復(fù)雜性的狀況，提出了一種新的系統(tǒng)復(fù)雜性的分類方法，即從簡單性、無組織復(fù)雜性與有組織復(fù)雜性的劃分上討論復(fù)雜性。

????????毋庸置疑，威佛爾所討論的“復(fù)雜性”對現(xiàn)在復(fù)雜性科學(xué)的研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，但他并未正式提出“復(fù)雜性科學(xué)”的概念，說它是復(fù)雜性研究的開創(chuàng)時期則更為恰當(dāng)。而普利高津和斯唐熱雖然提出了“復(fù)雜性科學(xué)”這一名稱，但并沒有深入地展開探討，也沒有將此概念廣為傳播，嚴(yán)格說來并不能將此看作是一門科學(xué)的產(chǎn)生階段。

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二、從研究對象上來看

????????從普遍意義上說，系統(tǒng)科學(xué)指的是以系統(tǒng)為研究對象的一門學(xué)科，它通過描述“一般系統(tǒng)”的特征、類型及演化規(guī)律等，試圖揭示系統(tǒng)的對應(yīng)或相似性以及同構(gòu)性等共性問題。

????????正如一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人之一貝塔朗菲從廣義的角度所概括的：“系統(tǒng)科學(xué)是探索各種科學(xué)（如物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)和社會科學(xué)）中的‘系統(tǒng)’的理論和科學(xué)”。系統(tǒng)科學(xué)作為一門研究系統(tǒng)存在與演化理論的科學(xué)，它本身以及其研究對象并不是固定或靜止不變的，而是演化發(fā)展著的。

????????隨著學(xué)科的發(fā)展及人們認(rèn)識的進(jìn)一步深入，貝塔朗菲于20世紀(jì)40年代提出的“一般系統(tǒng)”觀點已經(jīng)被后來的學(xué)者們所提升、完善。他們普遍認(rèn)為，系統(tǒng)科學(xué)是研究復(fù)雜系統(tǒng)的性質(zhì)和演化機(jī)制、揭示各種復(fù)雜系統(tǒng)在演化過程中遵循的共同規(guī)律的現(xiàn)代前沿科學(xué)。

????????如日本學(xué)者市川淳信明確地將系統(tǒng)科學(xué)界定為關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的科學(xué)；英國霍爾（Hull）大學(xué)的福羅特（Robert?Flood）指出系統(tǒng)科學(xué)研究的是所有與復(fù)雜性研究有關(guān)的東西。諸如此類的觀點表明：隨著研究深度的進(jìn)入，系統(tǒng)科學(xué)的研究對象正在轉(zhuǎn)移，從“廣義一般系統(tǒng)”向“復(fù)雜系統(tǒng)”轉(zhuǎn)移。

????????需要強(qiáng)調(diào)的是，最初發(fā)起“系統(tǒng)科學(xué)”的學(xué)者并不是沒有意識到系統(tǒng)的“復(fù)雜性”，與此相反，他們正是因為看到了相互作用的部分之間關(guān)系的“復(fù)雜”，才進(jìn)而提出“系統(tǒng)整體”并圍繞其進(jìn)行探討的。不過在最初一個階段，人們還沒有發(fā)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的最基本的特征和規(guī)律，還沒有正式提出“復(fù)雜性研究”或“復(fù)雜性科學(xué)”這樣的概念而已。

????????從系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的第三階段，即復(fù)雜性科學(xué)興起時的主要理論（如氣象學(xué)家洛倫茲的混沌學(xué)研究、數(shù)學(xué)家蒙德布羅創(chuàng)始的分形理論、遺傳算法之父霍蘭提出的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論），可以看出復(fù)雜性科學(xué)的研究主要是圍繞復(fù)雜系統(tǒng)展開的。

????????促使“復(fù)雜系統(tǒng)”由暗流浮升至水面的，當(dāng)屬計算機(jī)等研究工具的出現(xiàn)。一旦各種組合條件具備，也就是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展到第三個階段時，其研究重點正式轉(zhuǎn)向復(fù)雜系統(tǒng)。從研究對象上來看，此時的系統(tǒng)科學(xué)與復(fù)雜性科學(xué)已不分彼此：都是對復(fù)雜系統(tǒng)的行為和特征進(jìn)行研究，并從中歸納出一般的規(guī)律。這進(jìn)一步表明，復(fù)雜性科學(xué)興起于系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展中的第三個階段，是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展中一個歷史形態(tài)。也就是說，只有在這個階段，兩種科學(xué)在研究對象上是相同的。

????????綜合上述，根據(jù)各自研究對象的異同，對于系統(tǒng)科學(xué)與復(fù)雜性科學(xué)的關(guān)系可以作如下說明：復(fù)雜性科學(xué)的研究對象是復(fù)雜系統(tǒng)，而系統(tǒng)科學(xué)研究對象是從“一般系統(tǒng)”向“復(fù)雜系統(tǒng)”過渡，也就是說，它發(fā)展到一定階段后的研究對象也是復(fù)雜系統(tǒng)。

????????由此對于系統(tǒng)科學(xué)和復(fù)雜性科學(xué)而言，無論是從研究對象上來說還是從形成發(fā)展過程來說，它們之間的關(guān)系都是如此：復(fù)雜性科學(xué)不是憑空而來的，它是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展中的一種新的歷史形態(tài)，是其最前沿的研究領(lǐng)域；復(fù)雜性科學(xué)建立在系統(tǒng)科學(xué)之上，其核心理論不僅來源于系統(tǒng)科學(xué)，同時又是對系統(tǒng)科學(xué)理論的補(bǔ)充、發(fā)展和深化。

????????擘肌分理后，回到概念本身的討論上。

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三、從稱之為科學(xué)的角度來看

????????作為一門學(xué)科，“系統(tǒng)科學(xué)”從名稱到理論框架，學(xué)界內(nèi)已基本達(dá)成共識，無大的爭議。而“復(fù)雜性科學(xué)”卻遠(yuǎn)沒有成熟到這種程度，學(xué)者們對“復(fù)雜性科學(xué)”仍是眾說紛紜，莫衷一是。在他們看來，“復(fù)雜性科學(xué)”這個提法本身存在著值得商榷的問題。他們認(rèn)為，“復(fù)雜性科學(xué)”不是一門具體的學(xué)科；“復(fù)雜性”太“復(fù)雜”了，要想直接對它進(jìn)行科學(xué)研究并且建立復(fù)雜性科學(xué)是不可能的；科學(xué)僅限于研究實體、運(yùn)動和關(guān)系，從未通過研究一種屬性而建立起一門科學(xué)來。

????????范冬萍教授在一場學(xué)術(shù)研討會的綜述中提到：“有學(xué)者認(rèn)為，直接對‘復(fù)雜性’做科學(xué)研究并且建立復(fù)雜性科學(xué)是不可能的，復(fù)雜性研究才是可能的，我們不應(yīng)當(dāng)直接研究‘復(fù)雜性’，而應(yīng)當(dāng)直接研究復(fù)雜系統(tǒng)，特別是某一類復(fù)雜系統(tǒng)。因此，不贊成‘復(fù)雜性科學(xué)’而主張‘復(fù)雜系統(tǒng)研究”’。

????????持這種看法的閔家胤教授也專門撰文對此進(jìn)行了論證，他在文章中開宗明義地表示“我贊成‘復(fù)雜性研究’卻不贊成‘復(fù)雜性科學(xué)’。道理很簡單：‘復(fù)雜性研究’是可能的，‘復(fù)雜性科學(xué)’是不可能的”。

????????苗東升教授也認(rèn)為由于研究復(fù)雜性而建立一門新科學(xué)這一提法不妥：“因為復(fù)雜性研究的成果不是在相對論、分子生物學(xué)之外又出現(xiàn)的另一門新學(xué)科，而是所有學(xué)科領(lǐng)域都有自己的復(fù)雜性研究，都需要超越還原論，不可能把這些成果歸屬于某一門學(xué)科。”

????????與此對照，如同以上我們對“復(fù)雜性科學(xué)”的起源、發(fā)展脈絡(luò)所作的梳理一樣，支持者認(rèn)為復(fù)雜性科學(xué)是研究復(fù)雜系統(tǒng)行為與性質(zhì)的新科學(xué)，是現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)新的歷史形態(tài)，它順應(yīng)了人們認(rèn)識的需要，對它進(jìn)行研究是一件迫在眉睫的事情。

????????如1999年香山科學(xué)會議的主題圍繞“復(fù)雜性科學(xué)”召開；張嗣瀛院士倡導(dǎo)并創(chuàng)立的復(fù)雜性科學(xué)研究所也是把“復(fù)雜性”作為一門科學(xué)進(jìn)行研究。

????????所以在目前看來，要將系統(tǒng)科學(xué)與復(fù)雜性科學(xué)相提并論有一個必要的前提：首先要把研究復(fù)雜性的科學(xué)當(dāng)作一門學(xué)科來看待，也就是要承認(rèn)“復(fù)雜性科學(xué)”存在的合理性，否則兩者是處于不同等量級上的術(shù)語，沒有可比性。

????????不言而喻，本文的論述立場是基于認(rèn)同“復(fù)雜性科學(xué)”這種說法之上的，即把“復(fù)雜性科學(xué)”當(dāng)作一門關(guān)于探索復(fù)雜性的學(xué)科，只不過是像每種新事物出現(xiàn)一樣，現(xiàn)在的復(fù)雜性科學(xué)仍處于它的萌芽形成階段。

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四、結(jié)語

????????“系統(tǒng)科學(xué)”不同于“復(fù)雜性科學(xué)”是明顯的，那為何大部分使用者對它們會一視同仁呢？究其原因，分析如下：

????????首先，根據(jù)上述系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展過程來看，復(fù)雜性科學(xué)是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展到20世紀(jì)80年代的一種科學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物。伴隨著自然界和社會中的復(fù)雜性問題越來越多地涌現(xiàn)，人們對復(fù)雜現(xiàn)象的關(guān)注程度以及研究熱潮也日益提高。

????????為了區(qū)別于以前的“一般系統(tǒng)”并結(jié)合研究對象的特征，人們雖然提出了“復(fù)雜性”、“復(fù)雜系統(tǒng)”、“復(fù)雜性科學(xué)”等不同的術(shù)語，但由于研究對象是相同的，他們在面對這些復(fù)雜系統(tǒng)時使用的還是系統(tǒng)科學(xué)中的研究方法、思維模式。所以在這個階段人們不加區(qū)分地稱呼“系統(tǒng)科學(xué)”或“復(fù)雜性科學(xué)”是恰當(dāng)?shù)?，而且只有系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展到這個階段才真正形成了“復(fù)雜性科學(xué)”。

????????其次，系統(tǒng)科學(xué)和復(fù)雜性科學(xué)的產(chǎn)生背景都是站在反還原論的立場上提出整體的世界觀。相對于經(jīng)典科學(xué)采用的分析范式，它們都是綜合地研究系統(tǒng)的整體性特征和行為的科學(xué)，是兩種同一范式指導(dǎo)下的科學(xué)形態(tài)。也就是說，它們不僅在目前這個階段上的研究對象相同，而且整體的研究進(jìn)路也是相同的。這一點也是混淆人們認(rèn)識的一個原因。

????????再次，還存在這樣一種情況，相互纏結(jié)在一起的性質(zhì)也難免會使我們模糊。

????????如果按照貝塔朗菲所說的系統(tǒng)科學(xué)是建立在系統(tǒng)的整體性、自組織、目的性等概念上的，那么可以說復(fù)雜性科學(xué)則是建立在系統(tǒng)的非線性、突現(xiàn)性和適應(yīng)性的研究上的。它們實質(zhì)上是互相融合的：

????????突現(xiàn)性是整體性的表現(xiàn)；

????????非線性是系統(tǒng)表現(xiàn)出整體性和突現(xiàn)性的原因；

????????自組織是非線性和適應(yīng)性的結(jié)果；

????????適應(yīng)性是實現(xiàn)目的性的途徑；

????????非線性的產(chǎn)生歸之于適應(yīng)性的存在等等。

????????另外，到目前為止，沒有一個對“復(fù)雜性”、“科學(xué)”等基礎(chǔ)概念的確切界定或許也是造成這種現(xiàn)象的原因之一。

????????基于以上討論，提醒我們在使用諸如此類易于混淆的術(shù)語時要加以區(qū)分，慎用不確定性術(shù)語或者是在使用時注意作相關(guān)的解釋說明，以明確其含意。