系統(tǒng)科學(xué)：超越相對論與量子力學(xué)的科學(xué)革命

導(dǎo)語

不管哪一門學(xué)科，都離不開對系統(tǒng)的研究。系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學(xué)在整個21世紀(jì)應(yīng)用的價值及其意義可能會越來越大，而其本身，也將不斷發(fā)展，如現(xiàn)在的系統(tǒng)科學(xué)已經(jīng)上升到研究復(fù)雜系統(tǒng)，甚至是復(fù)雜巨系統(tǒng)了。像人的大腦、互聯(lián)網(wǎng)等，就是復(fù)雜巨系統(tǒng)。這在國外也是一個熱門，叫復(fù)雜性科學(xué)研究。

——錢學(xué)森

羅輯丨作者

狄增如、張江丨審校

一、我們?yōu)槭裁匆芯肯到y(tǒng)科學(xué)

2011年，北師大原校長、理論物理學(xué)家、系統(tǒng)科學(xué)專家、我國系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科建設(shè)的重要推動者方福康先生在系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展論壇發(fā)言中指出：

系統(tǒng)科學(xué)是“超過相對論與量子力學(xué)，比所有諾貝爾獎還厲害的一個東西”[1]，“量子力學(xué)相對論統(tǒng)治了一個世紀(jì)，激光、原子彈或者一堆東西都是在在它基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但這個黃金時期應(yīng)該是過去了。這個時候，從物理的角度來說，它面臨的問題已經(jīng)不是20 世紀(jì)所對應(yīng)的問題。物理學(xué)有個特點(diǎn)，它每過一兩個世紀(jì)都要折騰一次，力學(xué)、電動力學(xué)都是在十七、十八世紀(jì)這段時間過日子的。

到了19 世紀(jì)末的時候，因?yàn)槔绽箾Q定論，基本上所有的問題只要有初始條件，再加上規(guī)律方程就能解決。但是有兩朵烏云，一個是黑體輻射定律，一個是邁克爾遜干涉儀，于是創(chuàng)造出了相對論和量子力學(xué)，恰恰是這么一個事情。現(xiàn)在我覺得物理學(xué)也到了一個改朝換代的時間，它確實(shí)是需要從原來分解的體系變成一個要慢慢結(jié)合起來的體系。”[1]

方福康先生之所以這樣講，是因?yàn)殄X學(xué)森先生也講過：“系統(tǒng)學(xué)的建立實(shí)際上是一次科學(xué)革命，它的重要性絕不亞于相對論或者量子力學(xué)”[2]。為什么一定要搞這樣一場科學(xué)革命呢？錢老指出：

“現(xiàn)代科學(xué)是從文藝復(fù)興以后開始的，它的特點(diǎn)就是不尚空談，即是從實(shí)際出發(fā)，而且是為了認(rèn)識客觀世界和解決實(shí)際問題的，所以就采取了一個還原論的辦法，也就是把事物分解，一層一層分析下去來研究，比如說分子，要了解分子，就要追究到原子。追究到原子還不行，還要往下追。就到了原子核，基本粒子。現(xiàn)在物理學(xué)又在搞更下面一個層次的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。這就是一層一層的往下追。

生命現(xiàn)象也是這樣，研究整個生物太復(fù)雜了。所以就研究組成生物的各個系統(tǒng)、器官，然后認(rèn)為這還太復(fù)雜了，再往下追，一直追到現(xiàn)在，生物已經(jīng)到了分子的水平，叫分子生物學(xué)。所以這樣一種研究客觀世界的方法，其好處是，它是實(shí)事求是的。從客觀對象的一層一層分解，深入進(jìn)行研究。但是也有一個毛病，就是這樣一層一層分解下去，研究得好像越來越深了，但是對這個事物的整體就忽視了。

比如生命現(xiàn)象，現(xiàn)在一直搞到分子生物學(xué)了，但是生命整體到底是什么，反而越來越不清楚了。這就暴露出一個問題，就是近代科學(xué)走的還原論這條路，有一個毛病，就是設(shè)有整體的觀點(diǎn)。而系統(tǒng)科學(xué)就是從整體的觀點(diǎn)來看問題。一反從前那種只靠還原論的辦法，越分越細(xì)的辦法。

當(dāng)然這里也必須說清楚，我們提倡的系統(tǒng)論，不是古代的整體觀，古代的整體觀有一個局限性，就是那個時候沒有工具，沒有實(shí)驗(yàn)方法來研究更深的層次，因而也就停留在籠統(tǒng)的認(rèn)識，無法深入下去。

而系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)，可以說是還原論和整體論的辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。這個觀點(diǎn)之所以非常重要，是因?yàn)?strong>不用這樣一個觀點(diǎn)，可以說任何科學(xué)技術(shù)都很難向前發(fā)展”[3]。

由此可見，我們之所以必須研究系統(tǒng)科學(xué)，是因?yàn)椤敖茖W(xué)走的還原論這條路”，基本上走到頭了。事實(shí)上，當(dāng)初選擇“還原論”這條路，并不是因?yàn)檫@條路是正確的，而是能力所限，正如德國著名物理學(xué)家普朗克所說：“科學(xué)是內(nèi)在的整體，它被分解為單獨(dú)的整體不是取決于事物的本身，而是取決于人類認(rèn)識能力的局限性。 實(shí)際上存在著從物理學(xué)到化學(xué)，通過生物學(xué)和人類學(xué)到社會學(xué)的連續(xù)的鏈條，這是任何一處都不能被打斷的鏈條”[4]。

在過去幾百年里，“還原論”一路高歌猛進(jìn)，促進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)的蓬勃發(fā)展，甚至成為近代科學(xué)的基本范式，但是，當(dāng)人類把“低垂之果”全都摘取之后，剩下的就是“復(fù)雜系統(tǒng)”的問題了，甚至是“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”問題。

“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”[3]概念是錢老率先提出的，錢老在《再談開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)》一文中總結(jié)道：

“對開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，我們可以說：1.系統(tǒng)本身與系統(tǒng)周圍的環(huán)境有物質(zhì)的交換、能量的交換和信息的交換。由于有這些交換，所以是‘開放的’。2.系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)很多，成千上萬，甚至上億萬，所以是‘巨系統(tǒng)’。3.子系統(tǒng)的種類繁多，有幾十、上百，甚至幾百種，所以是‘復(fù)雜的’。

過去我們講，開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)有以上三個特征。現(xiàn)在我想，由這三條又引伸出第四個特征：開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)有許多層次。這里所謂的層次是指從我們已經(jīng)認(rèn)識得比較清楚的子系統(tǒng)到我們可以宏觀觀測的整個系統(tǒng)之間的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次。如果只有一個層次，從整系統(tǒng)到子系統(tǒng)只有一步，那么，就可以從子系統(tǒng)直接綜合到巨系統(tǒng)。

我覺得，在這種情況下，還原論的方法還是適用的，現(xiàn)在有了電子計算機(jī)，從子系統(tǒng)一步綜合到巨系統(tǒng)，這個工作是可以實(shí)現(xiàn)的。從前我們搞核彈，就是這么干的。因?yàn)椋藦棻M管很復(fù)雜，但理論上僅有一個層次——從原子核到核彈。

國外對于這種一個層次的問題，如混沌，即便是混沌中比較復(fù)雜的問題，如無限維Navier-Stokes方程所決定的湍流，還有我們在這個學(xué)習(xí)班上講過的自旋玻璃，都可以這么處理，他們把這種問題叫復(fù)雜性問題。我認(rèn)為這種所謂的‘復(fù)雜性’并不復(fù)雜，還是屬于有路可循的簡單性問題。

我把這種系統(tǒng)叫簡單巨系統(tǒng)。我們所說的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)的一個特點(diǎn)是：從可觀測的整體系統(tǒng)到子系統(tǒng)，層次很多，中間的層次又不認(rèn)識，甚至連有幾個層次也不清楚”[3]。

根據(jù)錢老的定義，“人腦”是“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”，“人體”是“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”，人類生活的地理環(huán)境是“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”，人類社會更是“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”，那么，當(dāng)我們面對腦科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)乃至人類社會的政治、經(jīng)濟(jì)、文化難題，以及互聯(lián)網(wǎng)、人工智能時，“還原論的方法”是不適用的。

為了解決這些“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”難題，錢老提出了一種方法“從定性到定量綜合集成法”[3]，這是國外沒有的中國人獨(dú)創(chuàng)的方法。當(dāng)然，這種方法本質(zhì)上是一種工程學(xué)上的解決方案，是一種融合了人類經(jīng)驗(yàn)和計算機(jī)建模的方法，并不存在一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方程，這意味著，系統(tǒng)科學(xué)的完善，還有很遠(yuǎn)的路要走。

但由于系統(tǒng)科學(xué)要解決的問題，是關(guān)乎人類命運(yùn)和社會發(fā)展的重大課題，所以，絕不能把系統(tǒng)科學(xué)看成一部分科研工作者的課題，而是所有學(xué)科的科研工作者乃至所有行業(yè)的從業(yè)者都需要關(guān)注的課題。

二、系統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系

在“還原論思維”長期主導(dǎo)下，很多人默認(rèn)，“分科治學(xué)”是正常的，“學(xué)科越分越細(xì)”也是正常的，但本質(zhì)上，這個世界是一個整體，所有真正有價值的問題，都需要用“跨學(xué)科融合”的方式來解決，且這種融合不是簡單拼湊在一起，而是有機(jī)融合，這就需要打破“還原論思維”的桎梏，用“系統(tǒng)科學(xué)”作指導(dǎo)。

為此，錢老提出了“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系”（如下圖所示），表面上看，錢老的這一體系也有學(xué)科劃分，但事實(shí)上，錢老并不是把“研究對象”作為核心劃分指標(biāo)，錢老的思路是，所有科學(xué)技術(shù)部門的研究對象是統(tǒng)一的，都是包括人在內(nèi)的整個客觀世界，各科學(xué)技術(shù)部門的區(qū)分只是在于研究問題的角度不同，從不同角度去研究客觀世界時，就產(chǎn)生了不同的科學(xué)技術(shù)部門。

由此可見，由于系統(tǒng)科學(xué)思想的引入，人類整個知識體系都將被重塑，當(dāng)然，這種重塑不是完全推翻“還原論”，而是“還原論和整體論辯證統(tǒng)一”后的升華，因此是一場深刻的范式革命。

錢老構(gòu)建的“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系”，除了數(shù)學(xué)和美學(xué)，其他科學(xué)技術(shù)部門都和系統(tǒng)科學(xué)有著密切聯(lián)系。正如錢老在《用馬克思主義哲學(xué)來指導(dǎo)系統(tǒng)科學(xué)的工作》一文中所說：

“地理科學(xué)，它就要用系統(tǒng)科學(xué)方法；軍事科學(xué)，剛才王壽云同志提了，軍事科學(xué)也需要用系統(tǒng)科學(xué)方法；行為科學(xué)包括法制這些東西，這個也需要系統(tǒng)科學(xué)；今天在座的還有戴汝為同志，他是搞思維科學(xué)的，思維科學(xué)不也是思維系統(tǒng)嗎？也需要用系統(tǒng)科學(xué)的方法；實(shí)際上所謂模態(tài)邏輯，就是個邏輯系統(tǒng)；人體科學(xué)，剛才于景元同志講了，當(dāng)然需要系統(tǒng)科學(xué)的方法，這是個開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。

社會科學(xué)不要說了，當(dāng)然需要系統(tǒng)科學(xué)方法。今天我們國家的社會科學(xué)一個大問題，恐怕就是沒用系統(tǒng)科學(xué)方法，簡單化了。最后我還要講的自然科學(xué)，我說自然科學(xué)里頭有一個好像從前說與系統(tǒng)科學(xué)沒有關(guān)系的高能物理，都是研究基本粒子。

最近我看了他們也來了問題，就是高能物理兩個能量很高的原子核要對撞，他們來研究這個，就出現(xiàn)新的現(xiàn)象，他們叫EMC效應(yīng)，這個把他們難住了，難在什么地方，就是這個原子核也許并不十分大，譬如說是鐵之類東西，這個原子核有多少個粒子，從中子和質(zhì)子說50個，但50個中子和質(zhì)子，每一個中子、質(zhì)子都有三個夸克，50×3=150，150是否到頭，沒有到頭，因?yàn)檫@些粒子要相互作用，夸克也有相互作用，那么叫海夸克，海夸克起碼是這些夸克的好幾倍，那么多少？150再乘4就600，同時要考慮600個質(zhì)子相互復(fù)雜的作用，這個不就是復(fù)雜巨系統(tǒng)嗎？

而且是開放的，因?yàn)閮蓚€粒子對撞，兩個原子核對撞，現(xiàn)在EMC效應(yīng)，他們已研究十幾年了，還沒有解決吶！為什么？因?yàn)樗麄儧]有一個系統(tǒng)學(xué)的概念，所以高能物理里頭也出現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)的需要。系統(tǒng)科學(xué)是大有可為的，科學(xué)技術(shù)要進(jìn)步，要靠引用系統(tǒng)科學(xué)的方法”[3]。

此外，錢老在和方福康先生的通信中，還多次提到系統(tǒng)科學(xué)的引入，對其他學(xué)科的關(guān)鍵作用：

“我想非線性相互作用的巨系統(tǒng)，包括社會現(xiàn)象，其理論要解決的問題是：在環(huán)境影響下，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(即慢變過程)和這個結(jié)構(gòu)的功能(即快變過程)。從前物理學(xué)研究的問題中，環(huán)境太簡單(絕熱、孤立)，相互作用太單一，所以情況也就比較單調(diào)。系統(tǒng)學(xué)的任務(wù)是結(jié)合更現(xiàn)實(shí)的條件、更現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)，并擴(kuò)展到整個客觀世界，自然科學(xué)和社會科學(xué)”[3]。

“系統(tǒng)學(xué)的任務(wù)不僅在于解釋已知的系統(tǒng)功能，還要發(fā)現(xiàn)新的系統(tǒng)功能。最近讀到H.Haken等編的Synergetics of the Brain(Springer Verlag，1983)和一本較老的心理學(xué)書Experimental Psychology its Scope and Method，I.History and Method(Basic Books lnc，1968)中J.Piaget論建立心理學(xué)理論的困難。兩者都表明了腦科學(xué)、思維科學(xué)，以及心理學(xué)基本理論的突破在于找出人體巨系統(tǒng)的規(guī)律，這完全得靠系統(tǒng)學(xué)。

我還看到一篇講物理學(xué)家D.Bohm的文章，Bohm以為世界是整體的，一切物質(zhì)的粒子都是相關(guān)的，他的‘configuration space’也就是一個特大超巨系統(tǒng)。Bohm理論將來構(gòu)筑起來也得靠系統(tǒng)學(xué)。因此系統(tǒng)學(xué)是今后科學(xué)發(fā)展中的主流之一，是科學(xué)革命的主力軍”[3]。

“系統(tǒng)科學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，特別是國民經(jīng)濟(jì)方面，航天工業(yè)部信息控制所打開了局面，也有一支有能力的隊(duì)伍，可以由他們?nèi)ジ伞Ｄ抢锟啥喔阆到y(tǒng)學(xué)。

我以為系統(tǒng)學(xué)是研究巨系統(tǒng)的，而巨系統(tǒng)之不同于大系統(tǒng)在：大系統(tǒng)理論中規(guī)定了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而巨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是自組織的。所以自組織是系統(tǒng)學(xué)的核心，也就是您們討論班的中心題目。關(guān)于自組織還有電子計算機(jī)模擬這條途徑，復(fù)雜一點(diǎn)的情況下，這也許是唯一可行的途徑。此即所謂cellular automaton，我建議您那里開展這項(xiàng)研究。這也是打開局面，不可把人力都放在展不開的陣線上。

我近來讀了點(diǎn)David Bohm的工作(他的書：Wholeness and lmplicate Order，1980)，認(rèn)為他的思想是很有啟發(fā)的：量子力學(xué)的不確定性是由于更基層的漲落，正如布朗運(yùn)動是由于在顯微鏡下看不見的分于運(yùn)動一樣。他說的更基層是10-34厘米的尺度，也就是在量子力學(xué)的微觀尺度以下的一個尺度，是宇觀、宏觀、微觀以下又一個什么‘觀’，又一個層次。

叫‘渺觀’行不行？Bohm說一切粒子(基本粒子)都是渺觀中非永久性結(jié)構(gòu)，就如人，生物是宏觀世界中非永久性結(jié)構(gòu)一樣。可惜Bohm不知道您的系統(tǒng)學(xué)，不然他該說粒子就是渺觀場的自組織。所以我想要完成Bohm的宏圖，建立渺觀物理，比量子力學(xué)還深的物理，要靠系統(tǒng)學(xué)。

我還以為不止于微觀下的渺觀，還會有宇觀(廣義相對論的尺度)之上的什么‘觀’。現(xiàn)在宇宙學(xué)的研究提出了inflationary universe的理論，說明宇宙也是多個的，宇宙外有宇宙。那么多個宇宙組成的世界不又是一個更大的尺度，是宇觀之上的層次嗎？這叫什么？叫‘漲觀’？在漲觀場中，我們的宇宙，大約幾百億光年大，也是個自組織，也當(dāng)然是非永久性的。漲觀物理學(xué)也離不開系統(tǒng)學(xué)呀！

現(xiàn)在回到我們自己，人腦是個巨系統(tǒng)，人體是個巨系統(tǒng)，其中的自組織表現(xiàn)為人體的功能態(tài)。這就是我講Mind的研究最終還得靠系統(tǒng)學(xué)”[3]。

由此可見，系統(tǒng)科學(xué)將深度嵌入到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系里，發(fā)揮著無處不在的影響力。

三、中國文化中隱含的系統(tǒng)科學(xué)思想

說完系統(tǒng)科學(xué)的巨大威力，我們講講，中國人研究系統(tǒng)科學(xué)的巨大優(yōu)勢。中國自古以來就有系統(tǒng)思想，之所以沒有發(fā)展為完善的系統(tǒng)科學(xué)，是因?yàn)椤跋到y(tǒng)論是整體論與還原論的辯證統(tǒng)一”[3]，中國古人的“整體論思維”極強(qiáng)，但“還原論思維”不足，對事物的“定性分析”極為深刻，“定量分析”則十分缺乏，因此無法形成“精密科學(xué)”。

這里澄清一下“系統(tǒng)論”、“系統(tǒng)科學(xué)”、“系統(tǒng)學(xué)”、“系統(tǒng)工程”幾大概念的區(qū)別：首先，“系統(tǒng)論”是“系統(tǒng)科學(xué)”的哲學(xué)基礎(chǔ)，也是“系統(tǒng)科學(xué)”通往最高哲學(xué)“馬克思主義哲學(xué)”的橋梁，“系統(tǒng)科學(xué)”又分成“基礎(chǔ)理論”、“技術(shù)科學(xué)”、“工程技術(shù)”三大層次，“基礎(chǔ)理論”稱之為“系統(tǒng)學(xué)”，“技術(shù)科學(xué)”包括運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論等內(nèi)容，“工程技術(shù)”包括系統(tǒng)工程、信息工程、自動控制等。

中國人研究“系統(tǒng)科學(xué)”是極具優(yōu)勢的，因?yàn)橹袊糯幸粋€巨大的“整體論”思想寶庫，又加上近代以來積極擁抱西方科學(xué)，可以說兩方面都很強(qiáng)，所以，我們完全可以完成“整體論與還原論的辯證統(tǒng)一”，如果做不到，只有一種可能，那就是很多人在積極擁抱西方“還原論”思想的時候，把我們自己的“整體論”思想搞丟了。所以，錢老在與王壽云先生合著的《系統(tǒng)思想和系統(tǒng)工程 》一文中提醒我們：

“系統(tǒng)作為一個概念既不是人類生來就有，也不是像有些外國人講的那樣，是20世紀(jì)40年代突然出現(xiàn)的東西。系統(tǒng)概念來源于古代人類的社會實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以一點(diǎn)也不神秘。人類自有生產(chǎn)活動以來，無不在同自然系統(tǒng)打交道。《管子》《地員》篇、《詩經(jīng)》農(nóng)事詩《七月》、秦漢氾勝之著《氾勝之書》等古籍，對農(nóng)作與種子、地形、土壤、水分、肥料、季節(jié)、氣候諸因素的關(guān)系，都有辯證地敘述。

齊國名醫(yī)扁鵲主張按病人氣色、聲音、形貌綜合辨癥，用砭法、針灸、湯液、按摩、熨帖多種療法治病；周秦至西漢初年古代醫(yī)學(xué)總集的《黃帝內(nèi)經(jīng)》，強(qiáng)調(diào)人體各器官的有機(jī)聯(lián)系、生理現(xiàn)象和心理現(xiàn)象的聯(lián)系、身體健康與自然環(huán)境的聯(lián)系。

戰(zhàn)國時期秦國李冰設(shè)計修造了偉大的都江堰，包括‘魚咀’岷江分水工程、‘飛沙堰’分洪排沙工程、‘寶瓶口’引水工程三大主體工程和120個附屬渠堰工程，工程之間的聯(lián)系關(guān)系處理得恰到好處，形成一個協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的工程總體。

我國古天文學(xué)很早就揭示了天體運(yùn)行與季節(jié)變化的聯(lián)系，編制出歷法和指導(dǎo)農(nóng)事活動的廿四節(jié)氣。所有這些古代農(nóng)事、工程、醫(yī)藥、天文知識和成就，都在不同程度上反映了樸素的系統(tǒng)概念的自發(fā)應(yīng)用”[2]。

然而，“還原論”思想的弊端，卻不是中國人首先發(fā)現(xiàn)的，“系統(tǒng)科學(xué)”的早期發(fā)展，中國人也沒有參與，當(dāng)然，這也不能怪我們不努力，因?yàn)樵谖鞣饺碎_始探索“系統(tǒng)科學(xué)”的時候，中國還處于兵荒馬亂的狀態(tài)，建國后，我們最緊急的任務(wù)，是補(bǔ)上“工程技術(shù)”的短板，而非基礎(chǔ)科學(xué)研究。

中國的“系統(tǒng)科學(xué)”研究什么時候開始的呢？應(yīng)該算是1978年，那一年，錢老與許國志、王壽云兩位學(xué)者共同發(fā)布了《組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程》一文，是系統(tǒng)科學(xué)中國學(xué)派的開山之作。事實(shí)上，錢老早在1954年發(fā)表的《工程控制論》，已經(jīng)可以歸入到系統(tǒng)科學(xué)的“技術(shù)科學(xué)”層，只是錢老當(dāng)時并沒有這樣的意識。

到了1955年，錢老就歸國了，之后，錢老長期處于我國火箭、導(dǎo)彈和航天事業(yè)“科技主帥”的位置上，工作極度繁忙，直到70年代末80年代初，才逐步從這一位置上退下來。就是在這個時候，錢老一方面開始關(guān)注系統(tǒng)科學(xué)前沿進(jìn)展，另一方面結(jié)合自己幾十年來在系統(tǒng)工程上的實(shí)踐，進(jìn)行大量的探索和輸出。

在錢老的影響和推動下，系統(tǒng)科學(xué)中國學(xué)派蓬勃發(fā)展，不僅綜合吸收了中國古代“整體論”思想和西方系統(tǒng)科學(xué)最新成果，還提出了“開放復(fù)雜巨系統(tǒng)”、“從定性到定量綜合集成法”等原創(chuàng)理論，錢老的“產(chǎn)業(yè)革命理論”和“大成智慧學(xué)”等，也都和系統(tǒng)科學(xué)相關(guān)。

這里，我們還要特別指出，錢老不僅搭建了系統(tǒng)科學(xué)理論框架，還把相關(guān)概念統(tǒng)一起來，避免了人們思想上的混亂，比如，關(guān)于當(dāng)時流行的“老三論”系統(tǒng)論、控制論、信息論和“新三論”耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論、突變論的說法，錢老在《我對系統(tǒng)學(xué)認(rèn)識的歷程》一文中強(qiáng)調(diào)，這些概念都應(yīng)該統(tǒng)一歸入到“系統(tǒng)科學(xué)體系”里。錢老說：

“系統(tǒng)科學(xué)到馬克思主義哲學(xué)的橋梁是‘系統(tǒng)論’。就是剛才一開始講的systematics，而不是現(xiàn)在流行的什么‘三論’。或者叫‘老三論’，還有‘新三論’等等。我認(rèn)為這種說法是不科學(xué)的。系統(tǒng)科學(xué)根本的概念是系統(tǒng)，所以應(yīng)該叫‘系統(tǒng)論’。系統(tǒng)論里面當(dāng)然包括所謂‘老三論’里面的‘控制’的概念，也包括‘信息’的概念。這些都應(yīng)該包括進(jìn)去了。

至于說‘新三論’，那更怪了，實(shí)際上也是我們今天要說的系統(tǒng)學(xué)里面的東西，即什么‘耗散結(jié)構(gòu)’、‘協(xié)同學(xué)’、‘突變論’這些東西。其實(shí)，從科學(xué)發(fā)展的角度來看，并不是到‘新三論’就截止了，不會再有更新的東西了。現(xiàn)在不是還有混沌，還有好多新東西嗎?那么，到底有完沒完呢?若按‘三論’說發(fā)展下去，就成了老三論，新三論，新新三論，新新新三論......再下去只能把概念都搞亂了。

所以系統(tǒng)科學(xué)到馬克思主義哲學(xué)的橋梁，我認(rèn)為是‘系統(tǒng)論’。那么，系統(tǒng)科學(xué)直接改造客觀世界的工程技術(shù)就是系統(tǒng)工程了。現(xiàn)在看來恐怕還有自動控制技術(shù)，這些都是屬于系統(tǒng)科學(xué)的工程技術(shù)，而系統(tǒng)科學(xué)里的技術(shù)科學(xué)，我開始認(rèn)為是運(yùn)籌學(xué)，后來看還要擴(kuò)充一下，擴(kuò)充到像控制論、信息論。實(shí)際上，真正的控制論、信息論就是技術(shù)科學(xué)性質(zhì)的。

系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)是尚待建立的一門學(xué)問，那就是系統(tǒng)學(xué)。一會兒，我要仔細(xì)地講這個問題。這樣，系統(tǒng)科學(xué)的工程技術(shù)就是系統(tǒng)工程、自動控制等；技術(shù)科學(xué)層次的是運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論；將要建立的基礎(chǔ)科學(xué)是系統(tǒng)學(xué)，系統(tǒng)科學(xué)到馬克思主義哲學(xué)的橋梁就是系統(tǒng)論。系統(tǒng)科學(xué)就是這樣一個體系”[3]。

有了錢老等老一輩科學(xué)家為我們打下的堅(jiān)固基礎(chǔ)，再加上中國人本來就在“整體論”思想上有深厚積淀，我們在系統(tǒng)科學(xué)研究上，是有獨(dú)特優(yōu)勢的。現(xiàn)在，我們有著最好的研究條件，又在中華民族偉大復(fù)興的大背景下，通過在系統(tǒng)科學(xué)上加大投入，我們完全可以開創(chuàng)并主導(dǎo)“人類新科學(xué)范式”。

四、普通人如何學(xué)習(xí)系統(tǒng)科學(xué)

系統(tǒng)科學(xué)無疑是一個激動人心的領(lǐng)域，正如錢老所說：“不管哪一門學(xué)科，都離不開對系統(tǒng)的研究，系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學(xué)在整個21世紀(jì)應(yīng)用的價值及其意義可能會越來越大”，但作為普通人，我們該如何在這樣一個看似無限廣闊的領(lǐng)域，找到自己的研究方向并取得成果呢？

北師大原校長方福康先生在2011年系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展論壇上，給出了他的答案：

“第一要選個平臺。這個平臺要在有生命體的系統(tǒng)中選。你可以選經(jīng)濟(jì)，也可以選生命科學(xué)等。最近我是很偶然因素接觸了腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)，在這里頭我發(fā)現(xiàn)有許多可以注意的事情。

我這里帶了一篇文獻(xiàn)，這是2011年寫的，了解人類大腦中的復(fù)雜性，是塞爾他們出版的，這個里頭他們雖然是講大腦，但是通過大腦來講復(fù)雜性，講了哪些角度能體現(xiàn)出復(fù)雜性這個基本問題，比方說大腦里頭的涌現(xiàn)，大腦的涌現(xiàn)有六種，大腦的網(wǎng)絡(luò)，以及大腦的一些研究跟其他領(lǐng)域比如經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系。

這里面有八十幾篇論文，完全都是2010年2009年的。所以我們倒不是說大家都去搞神經(jīng)科學(xué)，但是看人家從一個平臺上如何總結(jié)出來復(fù)雜性的工作，我覺得這是可以的。還有一點(diǎn)，能夠在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域或者在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域中找一個適當(dāng)?shù)钠脚_，像普里高津找的他自己的化學(xué)平臺，或者哈肯找的激光平臺。我們搞復(fù)雜性不可能憑空的，你必須要有真正具體到一個領(lǐng)域。

還有一點(diǎn)我覺得是可以注意的，復(fù)雜性系統(tǒng)太復(fù)雜，你必須在這個復(fù)雜性系統(tǒng)里頭尋找一個合適的子系統(tǒng)。你要找的系統(tǒng)要足夠簡單又足夠充分。就是你要去找你的研究對象的時候，你既不要找太復(fù)雜的，也不要找太簡單的，是什么呢？足夠簡單也足夠充分。

這個東西對我們很重要，因?yàn)槟阋矫鎸@么巨大的系統(tǒng)，你怎么想？這一個螃蟹你怎么咬，你得下嘴呀。在這里頭，誰提出來的這個系統(tǒng)是可以注意的，就是John Holland提出來的自適應(yīng)系統(tǒng)，因?yàn)樽赃m應(yīng)系統(tǒng)它恰恰是有生命的，是開放的，是非線性的，但是它里頭抓住的一個最基本的特征是什么呢？是在信息的影響下，系統(tǒng)本身對外界信息的一個反饋。

科學(xué)院郭雷老師他們有一段時間特別關(guān)注自適應(yīng)系統(tǒng)，在自適應(yīng)系統(tǒng)里頭，你找一個小的問題，能夠單獨(dú)把它劃出來去做一些最基本的，有可能在這里頭尋找基本概念和基本規(guī)則”[1]。

這些話看似簡單，卻是方福康先生給普通人最寶貴的建議。方福康先生是這樣說的，也是這樣做的。

“為了促進(jìn)系統(tǒng)科學(xué)在中國的長遠(yuǎn)發(fā)展，方福康先生非常注重系統(tǒng)科學(xué)人才的培養(yǎng)。

1985年，在他的積極努力下，在錢學(xué)森先生以及全國系統(tǒng)科學(xué)界的大力支持下，北京師范大學(xué)設(shè)立了全國第一個系統(tǒng)理論本科專業(yè)，奠定了系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科的發(fā)展基礎(chǔ)。

1990年，他又與錢學(xué)森等著名學(xué)者一起，推動國務(wù)院學(xué)位委員會設(shè)立了系統(tǒng)科學(xué)理學(xué)一級學(xué)科，為我國系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科建設(shè)提供了平臺與機(jī)制保障。

自1991年10月至2008年9月，他一直擔(dān)任國務(wù)院學(xué)位委員會系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科評議組召集人。

方福康先生是我國系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科建設(shè)的重要創(chuàng)始人，為我國系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科建設(shè)和學(xué)術(shù)發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)。作為北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科的奠基者和學(xué)術(shù)帶頭人，他高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)術(shù)視野、求真務(wù)實(shí)的扎實(shí)工作，使北京師范大學(xué)系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科建設(shè)在全國具有崇高的學(xué)術(shù)聲望，系統(tǒng)理論被評為本領(lǐng)域全國唯一的國家重點(diǎn)學(xué)科，系統(tǒng)科學(xué)于2017年進(jìn)入世界一流學(xué)科建設(shè)行列”[5]。

在錢學(xué)森先生倡導(dǎo)的創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)的思想和途徑指導(dǎo)下”[6]，在方福康先生及其繼任者帶領(lǐng)下，北師大“堅(jiān)持通過對社會經(jīng)濟(jì)和生物生態(tài)等具體系統(tǒng)的研究，挖掘和提煉系統(tǒng)演化和協(xié)同的一般規(guī)律，努力發(fā)展系統(tǒng)科學(xué)基本理論，在系統(tǒng)科學(xué)研究領(lǐng)域形成了具有自己特色、并符合國際復(fù)雜系統(tǒng)研究發(fā)展趨勢的研究方向”[6]。

錢學(xué)森先生十六年前離開了，方福康先生也于六年前離開了，但他們的思想永遠(yuǎn)留在了北師大系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院，也留在了我國系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科建設(shè)的陣地上。

為了更好地推廣系統(tǒng)科學(xué)，讓不同學(xué)科的科研工作者、各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)從業(yè)者以及對科學(xué)前沿充滿好奇心的大眾受益，乃至推動系統(tǒng)科學(xué)成為“21世紀(jì)顯學(xué)”，北師大系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院與集智學(xué)園合作開設(shè)了。

這一課程以方福康先生系統(tǒng)科學(xué)文集為思想基石，匯聚北師大系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域頂尖學(xué)者，整合信息論、腦科學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建模、非平衡物理等多個交叉方向，讓不同背景的人，都能找到適合自己的子系統(tǒng)或者子領(lǐng)域，從而建立起對系統(tǒng)科學(xué)的興趣和理解。

在這個過程中，大家可以感受到系統(tǒng)科學(xué)的魅力，感受到“跨學(xué)科融合”的美妙，感受到當(dāng)你對這個世界建立起更深層次、更廣維度理解后的震撼，更重要的是，這種全新的思維方式，將助力你在科研、產(chǎn)業(yè)與個人成長中的創(chuàng)新實(shí)踐。

我們堅(jiān)信錢老和方福康先生對“系統(tǒng)科學(xué)在21世紀(jì)價值及意義越來越大”的判斷，我們希望你能成為這場“超越相對論與量子力學(xué)的科學(xué)革命”的見證者和參與者。

參考文獻(xiàn)

[1]《方福康老師在2011年系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展論壇的發(fā)言》，系統(tǒng)科學(xué)社

[2]《論系統(tǒng)工程》，錢學(xué)森著，上海交通大學(xué)出版社

[3]《創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)》，錢學(xué)森著，上海交通大學(xué)出版社

[4]《科學(xué)思想的起源和影響》，普朗克在柏林德國工程師協(xié)會的演講

[5]《方福康學(xué)術(shù)文集：走向系統(tǒng)科學(xué)》序言，狄增如

[6]方福康、狄增如，《錢學(xué)森與系統(tǒng)科學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展》

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