生长的旋律——自组织理论(doc104)-经营管理(编辑修改稿)

生长的旋律——自组织理论(doc104)-经营管理(编辑修改稿)内容摘要：

知识，所以，当西方科学传入日本时，日本人 非常准确地把科学翻译为分门别类的知识。 而近人康有为再翻译时始将 此词译为（分）科（的）学（问）。 近代科学从自然哲学脱胎而来，首 先分化出力学（其中又分化为静力学和动力学），而后又分化出物理学 的若干学科 —— 如声学、热学、电磁学，还有化学，生物学等学科。 按 照自组织理论的观点，此即为‚有序‛即有结构状态。 中国最大的管理资料下载中心 (收集 \整理 . 部分版权归原作者所有 ) 第 9 页 共 102 页 从近代到现代，科学既高度分化又高度综合。 今日科学已是一个层 次纷繁结构嵌套纵横交叉的网络系统。 有人统计，迄今为止，科学就其 门类而言已有 5500 门以上学科，其中非 交叉学科约有近 3000 门，交叉 学科 2500 多门。 （见李喜先：‚复杂的科学系统理论及其应用‛，《自 然辩证法研究》 ， ， 1992， 29— 33， 64）由该数字可以 看出当代科学演化的又分化又综合的趋势，其中交叉学科的门类就明显 地反映着综合的网络性质，而非交叉学科的门类之多，也说明分化的趋 势有增无减。 按照自组织理论观点，这一个层次纷繁结构嵌套纵横交叉的网络系 统即为远离平衡的‚混沌‛，或正在走向远离平衡的‚混沌‛。 这样， 从迄今为止科学演化的全过程来看，科学发展的道路正是自组织系 统演 化的道路，即从无序走向有序，再从有序走向非平衡混沌。 科学的分叉发展，使科学演化的过程结构成为一种‚树状‛结构。 而自然界的树木已被科学家证明是典型的自组织结构 —— ‚分形‛ （ fractal）。 我们已经找到了从一种科学研究方向或一个学科研究演化 出多种科学研究方向或多个学科研究的案例（ 1944 年荣获诺贝尔物理学 奖金的物理学家 . Rabi 的分子束核磁共振实验研究分叉为各种核磁 共振研究和其它研究分支是一个极有典型意义的案例，见吴彤：‚论科 学的自组织演化‛，《内蒙古社会科学》 1995 年第 6 期）；至于科学从 古代到现代演化出 5500 门之众的学科更是很好的案例。 这些演化的图象 都是‚树状‛的分形。 这表明，演化中的科学是具有分形结构的过程系 统。 科学演化所采取的发展途径也是自组织的典型途径。 一般而言，系 统在自组织演化时，往往采取相变的方式。 物理学意义上的相变，常常 有两种典型途径：即经过临界点的性质突变的相变，在临界点以下的状 态突变的相变；至于临界点以上的渐变由于不能使系统从一种状态（或 性质）改变到另一种状态（或性质），因此不能称之为‚相变‛。 不过， 在第二种相变中，系统状态的改变由 于不是一下子完成的，因而常常把 这种相变称之为渐变式相变。 这两种相变有一个很奇怪的特点，即如果 是性质突变的相变，那么它在状态上就表现为两种状态你中有我我中有 你的无法区分的情形，而如果是状态突变的相变，那么在性质上就不发 生突变。 科学也是这样，科学演化有两种方式（三种途径）即科学革命 （有两种不同形式的科学革命）和科学进化。 首先，我们把正确的理论 取代错误的理论、或在科学基础观念（如时空观、物质观等）和基本思 维方式上发生了重大变革的科学演化称为科学革命，把科学在常规阶段 的不超出原有理论的基本思想和基础 的演化 —— 它常常表现为量的扩张 —— 称为科学进化。 在这样定义后，我们就会发现，科学革命就像物理 学意义上的相变一样，有两种相变，正确的理论取代错误的理论，这种 科学革命相当于状态突变的相变，因为革命前后的理论完全是两种状态 不同的东西，而科学基础观念（如时空观、物质观等）和基本思维方式 上发生了重大变革的科学革命是根本性质发生了突变，而革命前后的理 论形态则具有内在继承性即理论状态未发生突变，所以它相当于性质突 变的相变。 前一种科学上的相变如哥白尼日心说取代托勒密地心说，后 一种科学上的相变如狭义相对论对经 典力学的继承和发展。 而那种经常 中国最大的管理资料下载中心 (收集 \整理 . 部分版权归原作者所有 ) 第 10 页 共 102 页 性的、科学家对科学中的常规问题的研究则可以称之为科学的进化，它 带来的是科学的点滴的进步，但是这种点滴的进步的日积月累最终也为 科学的革命奠定了基础。 正如德国物理学家劳厄所说： 一门科学的历史只能记载科学研究的高峰以及参加这些研究的 那些人。 但自从十七世纪以来，有成千上万不知名的人曾把物理学 向前推进，他们献身于这门科学 ⋯ .有时还做出了自我牺牲。 但是， 他们的工作决不是多余的， 也 31 不是徒劳无益的。 只有这许多人的默默的协作才能完成大量必要的 观察和计算，保证了科学的持续 前进。 只有多种多样的兴趣和才能 才防止了把科学研究限制在少数几个预先规定的方向里；这许多人 的作用过去是、现在还是做出卓越的或者甚至是天才的贡献的必不 可少的准备。 ⋯ .物理学是集体的贡献，这也是一个历史事实。 （ M v劳厄：《物理学史》，商务印书馆 1978 年版，第 11 页） 由此可见，科学演化的基本途径有三，即临界（性质）突变、非临 界（状态）突变、积累性渐变。 而演化的方式则采取分叉的方式，采取 你中有我我中有你的交互作用（即表现为‚循环‛或‚超循环‛ 〔 Hypercycle〕）的形式，或革命或进化。 当然，科学之所以采取分叉 和循环或超循环的演化形式是长期演化的自然结果；是因为这些形式可 以最有效地利用有限的物质、能量和信息，是因为这些形式是反映系统 内部各个子系统或要素之间非线性相互作用的最佳形式。 科学在自组织 的演化过程中自发地找到了这些形式，而这些形式一旦出现，又反过来 促进了科学的自组织演化。 三 科学发现的自组织观点 （一）科学发现的环境、条件 第一，科学发现和更一般的科学研究首先需要一个开放的环境：有 充分的科学交流。 W. . 贝弗里奇指出，‚一个人如果被隔绝于世， 接触不到与他有同样 兴趣的人，那么，他自己是很难有足够的精力和兴 趣来长期从事一项研究的。 ⋯ .这正如培养细菌时需要有几个有机个 体，生火时必须有几根柴一样。 ‛（ W. . 贝弗里奇：《科学研究的 艺术》，科学出版社，第 161 页）通过与同事讨论、合作研究、阅读论 文、参加学术会议等方式，科学成为了一种颇有成效的、名副其实的‚远 离平衡‛的交流开放系统，而这正是科学系统自组织的前提条件。 第二，进入科学研究问题研究领域的科学家（包括理论科学家和实 验科学家）的数量越来越多，质量越来越好，产生发现的可能性就越大。 定性地看， 这使科学研究的物质、能量和信息输入越来越大，从而达到 或越过‚阈限‛，即为引发‚发现‛创造了条件；而科学家之所以被吸 引到某一科学研究领域来，用科学社会学家默顿的话说，那是科学活动 的价值关联性质造成的，即科学家通常总是选择那些与当时占主导地位 的价值和兴趣密切相关的问题作为研究课题的（默顿：《十七世纪英国 的科学、技术与社会》，四川人民出版社， 1986 年版，第 73 页）。 第三，从科学研究的背景研究来看，所有研究的资料都具有非特定 输入的特点，即它们都不是直接针对‚发现问题‛的。 第四，问题是逐步清晰的 、明朗的，并且是问题在引导科学家，从 中国最大的管理资料下载中心 (收集 \整理 . 部分版权归原作者所有 ) 第 11 页 共 102 页 自组织科学的观点看，先前模糊而后清晰的问题就像某种自组织的‚吸 引子‛一样，规范了科学家，而不是相反。 科学家被问题所吸引，问题 引导了科学家，而后，问题经过科学家的研究变得比先前清晰了，这清 晰了的问题又进一步吸引科学家，规范科学家，这一点实际是反映科学 发现为自组织的最本质的特征之一。 33 （二）科学发现的自组织的动力 现在再让我们进一步来讨论科学发现的自组织动力。 许多学者都从心理学角度寻求科学发现的动力，认为可以从心理需 求（如按马斯洛五层次需求理论）即自我实现需 求来解释科学家科学研 究和科学发现的动力，这甚至可以说是解释的主潮流与主传统。 例如， 爱因斯坦表示，没有什么合乎逻辑的方法能导致这些基本定律的发现。 有的只是直觉的方法，辅之以对现象背后的规律有一种爱好。 （ W. . 贝弗里奇：《科学研究的艺术》，科学出版社，第 60 页）科学哲学家波 普尔说：‚不论真假，我对这个问题的观点是，没有获得新思想的逻辑 方法，或这个过程的逻辑重建。 我的观点可以这样表达：一切科学发现 都包含着‘非理性因素’，或柏格森意义上的‘创造性直觉’。 ‛ （ K. popper，‚ The Logic of Scientific Discovery，‛ ThePhilosophy of Science， edited by Richard Boyd， ， MIT Press， . 100）不错，从科学家个人来看，他们从事科学创造 活动有其个人的动机，或出于功利，或出于智力兴趣，或出于更高的信 仰，等等。 但是，无论科学家个人出于哪种动机，都能保证他做出科学 发现吗。 显然不能。 所以，在科学家个人来看，‚科学发现‛于是就成 了某种‚奇遇‛。 例如，细菌学家 史密斯认为，‚新发现是一种奇遇， 而不是思维逻辑过程的结果。 敏锐的、持续的思考之所以有必要，是因 为它能使我们始终沿着选定的道路前进，但并不一定会通向新发现。 ‛ （ W. . 贝弗里奇：《科学研究的艺术》，科学出版社，第 86 页）这句话 后半部分是对的，前半部分是错的。 科学发现绝不是科学家的‚奇遇‛ （想想巴斯德的名言：机遇只偏爱有准备的头脑），也不是科学家在那 里苦思冥想的结果，能否做出‚发现‛首先是由被发现的对象决定的。 ‚发现‛不是‚发明‛，首先得有被发现的对象存在才能做出发现；这 一点正如 . 默顿所说：‚科学家的工作在每一点上受到他所探讨的现 象的内在要求的影响，并且或许同样直接地受到他对其他科学家可以推 知的批判态度或实际批评的反应的影响，受到他自己的行为以符合于这 些批判态度的这种调整的影响。 ‛（见 R. K. 默顿：《十七世纪英国的 科学、技术与社会》，四川人民出版社 1986 年版，第 333 页）也正如 B. 巴伯所说：‚科学发现不是那些不可解释的个人天才之神秘的产物；而 是部分地能加以说明的社会过程的结果，在此过程中，个人和社会都各 尽所能各司其职。 ‛（ B. 巴伯：《科学与社会秩序》三联 书店 1991 年 版，第 222 页）其次，从主观上看，保证‚发现‛的是研究是否对路， 即主观是否符合客观。 而对路与否则依赖于研究的问题。 再进一步地看， 问题的揭示又依赖于一定理论指导下的实验。 这里出现了三个要素：问 题、理论和实验。 我们认为，正是这三个要素的相互作用成为科学发现 的动力。 理论和实验的不和谐或矛盾引发问题，问题又进一步推动对理 中国最大的管理资料下载中心 (收集 \整理 . 部分版权归原作者所有 ) 第 12 页 共 102 页 论的研究，推动实验的发展。 实验和理论的再次作用，又使问题进一步 深化、细化，从而推动研究不断进步。 细心人会看出，这里有一个三要 素的循环作用圈（如图 所示）。 考 察科学家进行研究的过程，不难看出，科学家的原初动机一般只 是想要建立一个更抽象的理论或验证性实验，真正推动他的，一个是先 前的理论 —— 它使他不满意从而引发他去寻图 问题、实验和理论相 互作用 找更抽象的理论，一个是实验 —— 它揭示了先前理论的片面性（这种揭 示是客观的、主动的、迟早会来到的），再一个是理论和实验之间的相 互作用，它提供了打开‚发现‛大门的钥匙。 在这三种推动中，可以这 样排列它们的作用：第一种推动是‚发现‛前的一般性动力；第二种推 动是把科学家引入‚发现‛的动力；而理论与实验的相互作用所引 发的 ‚矛盾性‛问题，则是推动科学家进行发现的直接动力，其模式如下图 （图 ）： 图 理论、实验和问题对科学发现的三层次作用 由以上分析，我们可以看出，在这里存在着一个问题从一般到特殊、 从粗糙到精致的自组织过程，即问题在发现前到发现中逐渐形成为自组 织理论所说的‚序参量‛的过程。 在这里，问题的特殊性程度和精致化 程度明显地成为度量发现是否临近的标志即成为发现有序化的量度。 这 一点很有实际意义，因为科学家可以根据这点去判断发现是否已经接 近。 于是，科学发现在发现过程中就变得可以预测了，至少可以在发 现 的后期加以预测了，科学发现也就褪去了它那非理性主义的神秘性。 所以，我们认为，是发现过程中理论要素、实验要素相互作用产生 问题并使问题清晰化而推动了科学家，而不是相反。 另外，按照自组织 理论关于系统发展的动力的观点，即‚役使‛或支配系统发展的‚变量‛ （或因子）一定比其它变量‚寿命‛长，是慢变量；我们可以通过比较 ‚问题‛与‚科学家‛（作为科学研究的参变量）的寿命长短，排除那 个寿命短的，从而找出科学研究演化的动力来。 ‚问题‛与‚科学家‛ 哪一个寿命长呢。 在一个具体的科学研究中，当一个问题还没有解决 时 ，它就会一直存在于这个科学研。