理论特征及其在系统科学中的应用

1.整体性特征

系统科学超越还原论，使整体论成为系统科学的基本原则。所谓还原，是一种把复杂的系统（或者现象、过程）层层分解为其组成部分的过程。还原论认为，复杂系统可以通过它各个组成部分的行为及其相互作用来解释。还原论方法是迄今为止自然科学研究中最基本的方法，人们习惯于以静止的、孤立的观点去考察组成系统诸要素的行为和性质，然后将这些性质“组装”起来形成对整个系统的描述。例如，为了考察生命，我们首先考察神经系统、消化系统、免疫系统等各个部分的功能和作用，在考察这些系统的时候我们要了解组成它们的各个器官，要了解器官又必须考察组织，直到最后是对细胞、蛋白质、遗传物质、分子、原子等的考察。自近代科学形成以来，还原论一直是其最核心的思想，但随着科学的进一步发展，还原论的局限开始逐渐显露，系统科学彻底突破了经典科学的还原论传统，实现了向整体论的转变。从最一般意义上来说，系统科学的研究对象是系统，系统作为一个整体不可能在不丢失其主要性质的前提下被分割为其组成部分，其性质必然不可能被还原为其组成部分的性质，系统科学是对系统的整体进行研究的科学。在具体问题的解决方面也是如此，尤其是涉及全球性的问题，还原论方法已不能解决，只能求助于系统科学的整体论方法，即系统科学方法，因此，系统科学的发展必须超越还原论。

系统科学超越还原论，并非以整体论代替还原论。近现代科学发展的还原论思想仍能够继续推进科学研究，但同时出现了诸多还原论无法解决的问题，需要利用整体论的研究思路来补充，整体论的观点和还原论的观点是互补的。系统科学超越还原论，整体论和还原论的方法必须都考虑，这有别于经典科学单独依赖于还原论。在整体论的思维方式下，系统科学的整体论原则与科学内在的简化原则相结合必将使科学发展产生一种新的还原论模式——整体论观下的还原论和还元论。整体论观下的还原论最典型的特征就是向子系统的还原，而不是向部分或要素的还原。系统科学向整体论的转变使得科学研究更加关注系统整体的存在和演化的规律，使得系统与环境之间或系统各子系统之间的关系成为科学研究的对象，直接促成了研究对象从经典科学到系统科学，即从实物性到关系性的转变。整体论的研究思路尤其适合对生命体以及涉及多个子系统的复杂系统的研究。整体论与还原论的关系如图1.11所示。

图1.11　系统论与还原论的关系

2.跨学科性特征

系统科学的学科定位从单学科到跨学科、从学科分化或破碎到学科的综合，突破了经典科学学科边界，最终实现了某种意义上的科学统一，科学统一是系统科学最重要的理论目标。首先，我们必须明确，系统科学的跨学科性质是针对经典科学学科而言的，对于系统科学自身的学科体系来讲，自然不存在所谓的跨学科性质。反过来看，系统科学的跨学科性质对于经典科学而言同样成立，前者是对后者的跨学科研究。从贝塔朗菲创立该学科的初衷来看，系统科学具有极强的统一学科的性质，它主要用于处理一般系统问题，这必然导致它能跨越传统学科的边界，成为相对于经典学科而言具有跨学科、多学科、交叉学科或横断学科性质的学科。普利高津的耗散结构理论就从根本上打破了化学、生物学领域和社会科学领域之间的隔绝，使之建立起了新的联系。提供一个一般性的框架用于对不同学科进行比较研究也是国际系统科学学会的现代五大目标之一。诸多学者也都认识到了系统科学具有这种性质，其跨学科的定位是其对经典科学的主要影响。从研究思路来看，整体论是其思考的起点，这一出发点必将使得系统科学跨越经典科学的边界，在整体论的高度上来对研究对象进行研究；从理论发展的脉络来看，它是从诸多经典学科中涌现出来的具有一般性的理论形态，其理论形成之后又回归到各门经典学科中去，因此，这必然使得该学科具有跨学科性质；从研究对象来看，无论其研究对象是有组织的复杂性问题，还是系统的“关系性”，都必然涉及诸多类型的系统，如物理系统、生物系统、化学系统等，或诸多类型系统中的复杂性问题，那么必然将导致系统科学具有跨学科性质；从方法论角度来看，系统方法论是研究各种一般系统的类别和处理与这些系统类型有关的问题的连贯一致方法的集合，使得系统科学的理论与方法可以被应用于解决各种系统问题，从而使其具有跨学科性质；最后，从目标或解决的问题来看，为了处理全球性的复杂性问题，必然涉及跨学科问题，单一学科的经典科学模式一定存在无能为力的地方，系统科学为这一问题的解决提供一种可能。另外，国际系统科学学会也明确提出“探讨各个领域中的概念、规律和模型的同型性，帮助跨领域转移的使用”的目标。系统科学的跨学科性质大致可以总结为4个方面：

（1）系统科学形成于多学科，从而使其具有跨学科的性质；

（2）系统科学的研究对象涉及多学科；

（3）系统科学可以被应用到诸多经典学科中，其理论和观念已经渗透和应用到包括自然科学和社会科学在内的诸多学科；

（4）系统科学完全打破了经典科学的学科边界，重新划定了边界，对于经典科学来讲任何一个系统科学的分支都具有明显的跨学科性质。

系统科学突破了传统的学科划界，打破了自然科学与社会科学、理论科学与技术科学的划界，在某种程度上实现了自然界与人类社会、理论科学与技术科学或工程技术的统一。系统科学思想不一定主要来源于自然科学，但是一定开始于自然科学的各门学科，绝大多数学者也把它划入自然科学的行列。自然科学是理论科学的一大门类，认识客观世界的规律性是其目标，它并不直接涉及人类社会的本质及演化。系统科学则不然，它不仅关注自然界的复杂性问题，还关注社会科学领域的复杂性问题。系统科学跨越这些认识世界的学科的边界，探讨自然界和人类社会中具有的统一性问题。经典科学不关心科学本身的具体应用，或其对世界的影响；系统科学则不然，它具有极强的问题指向性。Warfield指出，系统科学必须服务于所有的问题情景，核心目标是为问题情景提供一条解决路径，而不管其出自哪个学科，不管其本质是什么。系统科学对问题情景的目标指向必然导致系统科学除了具有认识对象世界的功能之外，还拥有重要的改变世界的功能，从而实现理论科学与工程技术的统一。在国际系统科学学会和Bai-ley提出的系统科学的十个目标及十个挑战中可以明显看出，系统科学具有贯通传统自然科学与社会科学、统一理论科学与工程技术科学的特征，因此，可以说，系统科学突破了经典科学、理论科学的地位，向综合科学的方向演化，从而也使得科学不再仅仅以认识客观世界为目标，而是向认识对象世界和解决世界问题的方向转化。系统科学实现的学科综合又可划分为不同层次：(www.xing528.com)

（1）科学自身内部的综合，包括自然科学、人文社会科学等；

（2）科学与哲学的综合，二者历来存在明显界限，前者解决形而下问题，后者解决形而上问题，随着系统科学的发展，二者的界限将会逐渐被消除；

（3）自然与人类社会的综合，在西方科学与哲学界，自从科学与哲学产生以来，二者一直处于二元对立的状态，这种对立引起了一系列无法解决的问题，系统科学把人融入自然，置入更大系统当中，从而实现了人与自然的真正融合。由系统科学的跨学科性质引起的学科综合也必将为彻底打破斯诺提出的两种文化——科学文化与人文文化之间的鸿沟提供一种可能路径。

从系统科学的具体功能来看，从经典科学的单学科发展模式到系统科学的多学科、跨学科综合模式的跨越必然能提升科学（包括自然科学和社会科学）解决问题的能力。单学科模式只能解决单学科所涉及的问题，而当今诸多科学问题和社会问题涉及多学科问题，经典科学的理论模式不足以解决该类问题，系统科学为解决该类问题提供了一种新范式，同时，系统科学范式作为一把保护伞，又可以成为多个学科的交流渠道，从而实现各学科中具有适用性的理论与方法的跨学科应用。另外，系统科学范式可以在某种程度上为经典学科分裂所引出的诸多问题提供一种解决路径。

3.建构论特征

系统科学在科学界第一次实现了从实在论向建构论的转变，使得建构论日益成为系统科学界的主流观点。系统科学的认识论问题是系统科学研究的重点，某种意义上，系统科学就是一门认识论领域的学科。这一理论突破首先回答了系统科学知识如何可能的问题。认识论问题一直是哲学界探讨的核心问题，实在论与建构论的争论一直没有停止过，但是在科学界，科学家一直生活在实在论的世界中。所谓实在论（realism）是希腊哲学家亚里士多德所提出的创见，他否定了其导师柏拉图所提出的“真知只存在于观念世界”的说法，主张知识可经由感官经验而得自现象世界，主张自然世界的事实就是真实的，是事物变化之原理，对自然的观察与判断，即是知识的来源，知识是与环境的互动而得到的。系统科学理论的出现和发展从根本上动摇了这一主张，出现了从实在论向建构论转变的迹象。从某种程度上看，建构论是从康德开始的。按照他的说法，“科学并不是同自然进行对话，而是把自己的语言强加于自然”。经典科学到系统科学研究目标的改变是实在论向建筑论转变的根本原因。经典科学的根本目标是认识客观世界的规律性，是以客观存在的世界为主导，那么科学家就必然会在实在论的视野下去研究客观世界，发现科学规律；而系统科学的研究目标发生了明显改变，它不再强调以客观世界规律为基础，而是重点强调通过建立一种新的理论形态去解决问题，这种转变对理论的需求已经不再强调其客观性，而是强调其适用性，这必然为科学的建构论打开大门。当然，这并不是说建构论已经成为系统科学知识如何可能的认识论根基，也不是说所有的系统科学家都支持建构论观点，而是部分学者开始认为建构论是认识论的根基。原来只是哲学领域从认识论角度提出的观点，现在已经开始转化为科学家的观点，并在建构论的观点下建构科学理论，解释和改变着对象世界，这必将成为系统科学在科学领域引起的重大变革。在系统科学界，建构论已经逐渐成了主流观点。

4.生成论特征

系统科学实现了从构成论向生成论的转变，自贝塔朗菲创立一般系统论以来，不同程度的生成论思想已经贯穿了系统科学发展的始终，某种意义上已经成为了系统科学的灵魂。经典科学是以还原论为基础的构成论研究，系统科学则突破了构成论，实现了向生成论研究传统的转变，这种转变也掀起了一场新的巨大的科学革命。自然界绝非是简单构成的，生成性也许是自然界具有的最本质的特征。那么为了更好地认识客观世界，解决世界问题，从构成论的经典科学向生成论的系统科学的转变势在必行。系统作为系统科学的研究对象，其自身具有涌现性，涌现性是系统科学生成论的特征之源，因此必然致使以系统为研究对象的系统科学成为一门具有生成论性质的科学，或直接叫“生成科学”。系统科学各理论也充分体现着系统科学是一门生成科学，如耗散结构的形成、超循环的特性、分形的生长、元胞自动机等。

认识到系统科学的生成论特征在具体研究中的重要价值，认识到对象世界的生成性，可以使科学更符合客观实际，加深人们对客观世界的认识；认识到系统的涌现性，在具体研究中会引起科学家们对涌现问题的关注，进而深入认识涌现性特征及其产生的机理。另一方面，生成论的系统科学也复活了经典科学之下“死”的世界。系统科学的生成论是整体论视角下关系的生成，上文整体论的形而上学基础是生成论的理论前提，接下来提到的关系论转向是生成论转向的必然结果之一。

5.关系论特征

系统科学实现了从实体论向关系论的转变，对经典科学实体论的超越是系统科学突破的重要方面。从实体论到关系论的转变不是用后者代替前者，而是实现后者对前者的超越。Rosen对系统的“实物性”和“关系性”的分析是研究系统科学从实体论到关系论转化的理论前提。经典科学重点关注系统的“实物性”，也涉及系统的“关系性”，是物性依赖、关系性独立的；系统科学重点关注系统的“关系性”，同时并非不关注系统的“实物性”，是物性独立、关系性依赖的。系统科学的领域是关于所有种类关系特性的，系统科学的知识是关于各种系统关系特性的知识，系统方法论是解决系统关系特性的方法的集合，总之，系统科学的研究对象是系统的关系性。经典科学主要指向系统的实物性特征，系统科学则主要指向系统的关系性特征。系统科学所实现的从实体论到关系论的转变为更深入地了解客观世界提供了一个新的维度，打开了一扇新的大门。现实世界除了实体的本体论存在之外，还存在着关系的本体论，为了全面准确理解对象世界，除了借助于经典科学提供的对系统实物性的研究以外，还必须求助于系统科学对关系性特征的研究，实现经典科学与系统科学的互补，达到深化认识对象世界的目的。系统科学的关系论转向为其跨学科特征提供了理论前提，通过超越实体，研究关系，从而达到跨学科的目的，同时关系论转向也是使系统科学具有生成论特征的重要途径，通过关系得以生成或利用关系本身的生成论特征构成了贯穿系统科学的灵魂。相对于经典科学理论而言，系统科学实现了上述五大理论的突破，这5个方面共同展现了系统科学的理论精髓。整体论为系统科学提供形而上学基础，建构论使得系统科学知识成为可能，跨学科展现了系统科学的学科特征，这3个方面共同构成了系统科学的哲学基础。系统科学的生成论特征是其理论的内在核心特征，关系论转向是系统科学实现突破的外在表征，二者共同构成了系统科学理论突破的核心内容。