耗散结构论科学与哲学意义

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1、耗散结构论的科学与哲学意义　　中图分类号O415.3；B017.8　文献标识码A　文章编号1005—6408（2000）04—0030—05　　现代系统理论发端于贝塔朗菲所创立的一般系统论，他最早把系统作为一个整体对待，对系统的概念、原理、方法作了历史的、经典性的论述。从那时起，出现了各种各样的系统理论，最终形成了一个学科群，即系统科学。在系统科学发展史上，以耗散结构论的建立为标记，对系统研究的着眼点发生了根本性的转移。“早期的系统研究主要在于确立对待系统的整体的科学态度，在于把握系统存在的某些最一般的属性

2、；而耗散结构论以来的系统研究主要着眼于揭示系统演变和发展过程中所表现出的整体属性和规律，并产生了以自组织理论为标志的新的科学理论。”[1]　　普利高津及其所创立的耗散结构理论，探讨了系统从混沌到有序的演化规律，形成了一般系统理论的有序结构稳定性的严密的理论基础，具有重要的科学意义与哲学意义。普利高津曾经不无感慨地说：“我们耗费了近20年心血，即从1947年到1967年，最后终于得到了‘耗散结构’的概念。”[2]普利高津也由于耗散结构理论的建立获得了1977年诺贝尔化学奖。正如美国著名未来学家托夫勒所言，普利

3、高津和同事们的工作“可能很好地代表下一次的科学革命，因为他们的工作不仅与自然，而且甚至与社会本身开始了新的对话。”[3]　　　　　　1　科学意义　　耗散结构论的创立，促使我们重新考察科学的方法、目标、认识论、世界观等问题。可以说，它是改变科学本身的一个杠杆，也是科学的历史性转折的标志。　　　　1.1　科学研究的切入点——“重新发现时间”　　耗散结构论的创立缘于普利高津的独特视角，即从历史科学出发对自然科学的思考。而对时间本质的再次认识是他对系统的整体性认识的切入点。　　普利高津认为，虽然近代经典科学曾经激起

4、了人与人之间一场富有成果的对话，但也造成了某些灾难性的文化后果。“两种文化”的对立在很大程度上就是起源于经典科学的没有时间的观点和大多数社会科学与人文科学中普遍存在的时间定向之间的冲突。　　在普利高津看来，科学更新在很大程度上就是重新发现时间。在经典力学中，对任何事物运动的描述是无所谓历史的，即没有时间的优势方向，没有时间之矢，没有演化；事物过去如此，现在如此，将来依然如此。十九世纪的经典热力学，由于克劳修斯等人将熵概念引入并完善了热力学第二定律而得到发展，使人们发现孤立系统内部的分子热运动会随着时间的推移

5、，形成走向无序的熵增加不可逆运动，因而开始重视物质运动本身客观存在着的不可逆性时间。但是，在热力学第二定律中，时间所对应的运动只是一种仅能用线性关系描述的单调量变过程，它所表征的时间内涵依然没有摆脱机械决定论的色彩，依然具有简单性。爱因斯坦虽然在狭义相对论中通过对静止参照系与运动中的参照系之间的比较，指出同时性是相对的，但并未把时间与物质世界的复杂演化、发展进程联系起来，也因此无法解决热力学第二定律与生物进化论在时间箭头方向上的根本矛盾。　　按照传统的自然观，自然的基本过程是决定论的和可逆的，包含随机性和不

6、可逆的过程仅被看作是一些例外。但是，“我们正越来越多地觉察到这样的事实，即在所有层次上，从基本粒子到宇宙学，随机性和不可逆性起着越来越大的作用。”[3]对这种不可逆过程的研究，正是重新发现时间的关键。研究表明，在远离平衡态时，系统的热力学性质与平衡态及近平衡态有本质的不同，在这个区域可以实现从简单到复杂的演化，出现以耗散结构为特征的有序性。这就对时间观念做了重大修正。自然界不再是僵死的、被动的，可逆性与决定论只适用于有限情况，不可逆性与随机性则起着根本作用，自然界必然是一个进化的自然界。科学正在重新发现时间

7、，由此“一种动态的观点已在几乎所有的科学领域中盛行，进化的概念好象成了我们物质世界的核心。”[4]　　可见，耗散结构论以其对时间本质的再认识这一切入点的独特性，具有重要的方法论意义。　　　　1.2　科学研究的本质——“人与自然的同盟”　　在普利高津的视界中，人们对自然的发问所采取的形式是多种多样的。科学正是这样一种形式。科学不是独白，而是人与自然的对话。　　由于实验方法的发明，近代科学开创了人与自然的一次成功对话。但是另一方面，这次对话的首要成果却是发现了一个沉默的世界。近代科学主张主客观严格分离，坚持在科

8、学探索中排除主观的成份以追求绝对客观性，这样，人与自然的关系，不是一个整体，而是互相分离着的。研究者相对于自然来讲是一个旁观者，其任务就是不加任何偏见，公正地描述自然界中发生的一切。普利高津认为，经典自然观“试图把物质世界描述成一个我们不属于其中的分析对象，按照这种观点，世界成了一个好象是被从世界之外看到的对象。”[4]在这种意义上，与自然的对话把人从自然界中孤立出来，而不是使人和自然更加密切。人类发现自身是完全