修订版序

写在前面

第1章  从科学系统的转型演化说起

  1.1  科学系统演化的基本模式

  1.2  科学系统面临新的转型演化

  1.3  科学系统本次转型演化的社会历史根源

  1.4  作为科学系统自组织运动的转型演化

  1.5  从简单性科学到复杂性科学

  1.6  谁“开错了药方”——科学哲学在中国

第2章  复杂性科学的历史、现状和困惑

  2.1  复杂性科学的孕育

  2.2  复杂性科学的开创期

  2.3  复杂性科学的诞生

  2.4  复杂性科学的现状

  2.5  复杂性科学主要学派的贡献

  2.6  复杂性科学的困惑

第3章  复杂性科学产生的社会文化背景

  3.1  孕育复杂性科学的社会文化环境

  3.2  后现代主义与复杂性科学

  3.3  透视“后”字招牌的后面

  3.4  “终结论”终结了什么

  3.5  复杂性科学发展壮大所需要的社会文化环境

  3.6  中国传统文化对复杂性科学的重大现实意义

第4章  哲学视野中的复杂性

  4.1  本体论意义上的复杂性

  4.2  认识论意义上的复杂性

  4.3  语言哲学意义上的复杂性

  4.4  辨证论意义上的复杂性

  4.5  价值论意义上的复杂性

  4.6  实践论意义上的复杂性

第5章  科学视野中的复杂性

  5.1  复杂性的定义

  5.2  国外学者的复杂性定义

  5.3  复杂性的来源，什么不是复杂性

  5.4  两种科学世界图景

  5.5  钱学森的复杂性定义

  5.6  从信息观点看复杂性

第6章  从几个独特科学视角看复杂性

  6.1  自组织与复杂性

  6.2  他组织与复杂性

  6.3  混沌与复杂性

  6.4  分形与复杂性

  6.5  网络与复杂性

  6.6  模糊性与复杂性

第7章  复杂性科学的方法论

  7.1  什么是还原论

  7.2  超越还原论

  7.3  走向系统论

  7.4  把复杂性当做复杂性对待

  7.5  再谈从定性到定量综合集成法

  7.6  方法论意义上的复杂性定义

第8章  复杂性研究的逻辑工具

  8.1  复杂性研究呼唤逻辑创新

  8.2  从标准逻辑到非标准逻辑

  8.3  从精确逻辑到模糊逻辑

  8.4  从协调逻辑到亚协调逻辑

  8.5  从集合论逻辑到系统论逻辑

  8.6  发展辨证逻辑

第9章  复杂性科学的实践基础

  9.1  古代科学与现场实践

  9.2  还原论科学确立了实验室实验在科学实践中的主导地位

  9.3  复杂性科学向现场实践的回归

  9.4  计算机数值试验——社会实践的第四种重要形式

  9.5  复杂性科学催生虚拟实践

  9.6  复杂性科学实践基础的复杂化

  ……

第1章  从科学系统的转型演化说起第1章

从科学系统的转型演化说起复杂性科学的兴起已是不争的事实。作为开篇，我们先以系统演化理论为指导，从科学学和科学哲学的视角考察复杂性科学的孕育和产生，以判明它在科学发展史上的地位。

11  科学系统演化的基本模式

科学作为一种社会存在，是由知识体系、社会活动和社会建制三大要素或分系统构成的系统。若把社会巨系统划分为经济、政治、文化三大分系统，则作为知识体系的科学无疑是文化系统的分系统，属于社会巨系统的二级分系统。通常把社会划分为基础建筑和上层建筑两大层次，乃是一种模糊分类，社会的经济基础和上层建筑都是札德意义上的模糊概念，即概念的外延都是模糊集合，在边缘处相互重叠。人文文化无疑属于上层建筑，但科学作为分系统恰好处于基础与上层之间的模糊界面上，科学活动属于社会实践，科学思想属于社会意识，科学的社会建制比较复杂，有的是基础建筑，有的是上层建筑。科学知识（科学理论和科学方法）是观念形态的存在，生产力首先是物质形态的存在，科学知识产生于生产活动之外的科学观察、科学实验、学术争论等社会实践之中，主要记录和保存于波普尔所说的世界3，因而仅仅是一种元生产力，而非现实生产力。但科学内在地蕴涵着转化为现实生产力的可能性（使用转化一词暗含着科学本身并非生产力，否则，就是生产力向生产力自己转化，有违逻辑原理），一旦有条件“并入生产过程”（马克思语），科学知识就转化为现实生产力了。而科学知识一旦转化为现实生产力，它就不再是科学系统的要素，而是该系统的环境要素（科学研究与生产活动互为环境）。科学的这种元生产力属性，使它对社会总系统的演化发展具有特别重要的作用，以至被误认为科学本身就是生产力，而且是第一生产力。

科学是随着人类社会的发展从无到有产生出来的，它一经问世就表现为一种不断演化的系统。科学的生命在于创新，不断积累新知识，淘汰旧知识；这种新陈代谢一停止，科学作为系统就会寿终正寝。故演化性是科学作为系统的基本特性之一，且演化速度越来越快。受到广泛赞誉的库恩科学革命论就是一种关于科学演化的理论，以科学范式为标志把科学的发展划分为两种形式，已有范式不断完善的演化是科学的常规发展，性质不同的新范式取代旧范式的演化是科学革命。无论是常规科学的渐进积累，还是科学革命这种质的飞跃，都表明科学作为系统在演化着。这一理论显然本于辨证哲学中的量变质变规律，科学上则与同时出现的系统演化理论（特别是自组织理论）相呼应，因而十分诱入。但库恩理论是以单个学科领域的演化史为背景概括出来的，如物理学革命、生物学革命等，用于单个学科是恰当的，用于整个科学系统则不够准确，必须加以扩展和改造。

形态是刻画系统整体特征的重要概念，凡系统都有形态。粗略地说，形态指的是系统整体上呈现出来的、人们可以从整体上感知的形象和态势，以及可以从这种形象和态势中体悟出来的内秉神态。对运行于物理空间的物质系统，人们可以通过它的几何形状和时空行为把握其形态；对于没有几何形状可感知的系统，特别是科学、文化、军事、经济、社会、文明等复杂巨系统，需要通过考察其组成要素、结构模式、行为模式、功能模式、历史沿革以及人们从事这类活动的思维模式等把握其形态。要素、结构之类的东西一般都表现为大量可以感知的事实、事件、材料和数据，但需凭借思维的概括力才能借助它们把握系统的整体形态。一些平庸简单的系统和所谓静态系统无须考虑形态变化。但只要以足够大的时间尺度看，任何历史地产生出来的巨大系统都不是静态的，而会呈现出性质不同的历史形态，每一种形态都不是永恒的，都有其发生、发展、衰亡的演化过程，历史上前后相继的两种不同形态之间则存在新旧交替的演变。一种历史形态从孕育、诞生、成长直到攀上顶峰是它的成型演化期，越过顶峰之后便进入它的保型演化期，同时也就忽慢忽快、或隐或显地开始孕育将来取代它的新形态，出现新旧两种不同形态的矛盾斗争。一种新形态取代原有形态的演化，称为系统的转型演化。转型演化是系统现有形态的保型演化和新生形态的成型演化的矛盾统一体。一系列成型演化和保型演化的矛盾统一，一系列转型演化的相继发生和完成，构成了该系统的整体演化史。系统演化的这种一般图景可以粗略图示如下：

图11系统转型演化序列通常说的更新、变革、改革、革命、转型，讲的都是系统演化问题。更新、变革和改革属于同一层次的概念，一般指系统发生了较为显著的变化，尚属于量变或部分质变范畴。革命和转型是同一层次的概念，都指系统发生了根本性、方向性和整体性的质变，足以凸现系统演化的深刻性和根本性。革命与转型也有区别。革命一词强调的是质变的猛烈性、变革完成的迅速性，有较为明确的起点（革命爆发）和终点（革命完成）。每一次物理学革命都可以把某一篇关键性论文或专著的发表作为发生革命的标志。例如，相对论革命以爱因斯坦1905年9月发表的文章为起点。转型强调的是质变完成的过程性、平稳性、有序性，转型必定是一系列阶段性变革的总和，很难找到明确的起点（转型不能称爆发）和终点。如果以形态对应物理系统的相，则革命近似于临界相变，存在明确的临界点；转型类似于非临界相变，没有临界点，而是存在一个不容忽视的形态转变（相转变）时期，即转型期。

科学整体作为系统，以及科学、经济、文化、社会、人类文明的整体作为系统，都存在旧形态转变为新形态的演化，每一次都要经历百年、甚至数百年的转变历程，人们能够明显地感受到这些变化的快节奏，却说不上突然爆发，其完成也没有明确的时间点。所以，科学整体形态的转变不宜称为革命，应称为转型演化。处在某一转型演化过程中的人既能切身感受到系统正在经历前所未有的深刻变化，又能够明显感受到变化的连续渐进性，可能几代人终其一生都处于同一演变过程中。人们目前正在目睹或亲身经历的科学形态的演化，以及经济、军事、社会、文明的形态演化，都不宜称为革命，而应该运用系统转型演化理论来说明。本书则聚焦于考察科学系统的转型演化。

12  科学系统面临新的转型演化

科学作为系统的第一种历史形态是古代科学。不同地区的不同古老民族都对古代科学作出贡献，各有自己的特色。但作为古代科学，它们又有鲜明的共同点：尚包容于文化母体之中，科学与人文没有明确界限，科学与技术的界限亦不分明，最重要的特征是宇宙观为朴素有机论，方法论为朴素整体论。其中对后世影响最大的有两家，一个是希腊古代科学，一个是中国古代科学。前者的影响主要是提供了至今仍占主导地位的西方现代科学的源头活水，后者则为曾经辉煌数千年的中国农业文明提供了智力支撑，两者都将对新的科学形态的形成发展发挥重要而不同的影响。

科学系统的第二种历史形态是欧洲文艺复兴之后兴起的西方近、现代科学，它以古希腊科学、而非中国古代科学为源头，这是有深刻根源的。古希腊的有机论中包含明显的机械论，整体论中包含明显的还原论，产生了德谟克里特的原子论、欧几里得的公理论、亚里士多德的形式逻辑，为西方现代科学提供了关键性“基因组”。一旦欧洲出现资本主义经济和政治这种全新的社会条件，这些基因便迅速发育成长，形成科学系统全新的历史形态，反过来又促进新的经济和政治制度的形成发展。科学基因是内因，社会制度是外因，两者历史地机缘聚合，注定只有西方社会完成了从古代科学向现代科学的历史性转变，非西方世界只有日本是个例外。这种形态的科学信奉机械论的宇宙观，遵循还原论的方法论，崇尚以实验拷问自然、强迫自然说出自己秘密的科研行为准则，用科学推理方法建立起一整套关于自然界物质运动和能量转换的逻辑严密的知识体系，总体上远远超越了古代科学。反观中华文明，一方面，没有形成类似古希腊那样旗帜鲜明的原子论、公理论和形式逻辑，却在有机论和整体论的方向上日趋完善，达到任何其他古代文明未曾达到的高度。另一方面，也没有产生资本主义经济和政治这种全新的社会条件，即没有出现推动科学系统从古代形态向现代形态转变的强大社会需求。中国传统文化，不论科学文化，还是人文文化，在骨子里都跟机械论和还原论格格不入，因而单靠中国自身不仅不能产生西方那样的科学，无法自主地实现向现代科学的转型演化，就是在西方文明打上门来之后，仍然未能像日本那样通过引进西方科学改造自己的文化，因而不可能在现代科学殿堂中占据一席之地。

作为科学系统的第二种历史形态的西方现代科学，在20世纪中期已经越过其顶峰，系统的第三种历史形态，即所谓新型科学，开始孕育产生，现在正处于它的成型演化的初期。这一具有重大历史意义的深刻变化，1960年代已经在学术思想界有所反映，却主要是否定性的。美国生物学家岗瑟·斯滕特在《黄金时代》一书中第一次宣称，科学本身将走向终结，而“科学走向终结是因为其出色的成就”约翰·霍根，科学的终结，孙雍君等译，远方出版社，1997，15。。到90年代，约翰·霍根在风靡一时的《科学的终结》一书中给斯滕特的观点作出详细阐释，产生了世界范围的影响。在霍根看来，科学作为系统唯一可能的形态就是西方现代科学，这种科学形态一旦终结，整个科学也就终结了。所以，霍根否定存在任何新型科学的可能性，把一切可能取代现代科学的东西称为“反讽的科学”，大体就是国内一些人常说的赝科学或伪科学。科学将要终结的谬见理所当然遭到科学界主流的反对，不足取。但霍根看到西方现代科学并不永恒，对其存在的问题常有中的之论，判断它即将走到尽头，这些见解很有可取之处。同国内那些坚持科学现有形态永恒论的人相比，霍根毕竟具有眼界不凡的一面。