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系统科学的五大理论突破

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发表于《科学学与科学技术管理》2011（9）：30-36
系统科学的五大理论突破
叶立国*
（中国石油大学（华东）马克思主义学院哲学系， 山东省 青岛市 266555）
摘要：从经典科学到系统科学范式的转换实现了理论层次的重大突破。整体论是系统科学的形而上学基础；在学科定位方面，突破了经典科学的学科边界，具有跨学科特征；在认识论方面实现了从实在论向建构论的转变；在理论特征方面实现了从构成论向生成论的转变，生成论成为了系统科学的灵魂；在研究对象方面，实现了从“实物性”向“关系性”的转变。
关键词：系统科学；理论突破；建构论；跨学科；整体论；生成论；关系论
〔中图分类号〕B023     〔文献标识码〕A

系统科学的形成与发展引起了整个科学理论层次的重大变革。对理论突破的系统分析足以充分展现系统科学与经典科学两种范式在理论层面的本质差异。系统科学范式引起了人类世界观和科学研究方法论的巨大转变。对系统科学理论突破的探讨是理解这种新的学科范式的重要内容，也为理解其带来的哲学变革提供理论基础。本文从形而上学基础、学科定位、认识论原则的转向、贯穿系统科学的灵魂，以及关注对象的转变五个方面深入阐述系统科学的理论突破。五个方面内在相互关联具有一致性，共同展现系统科学的理论突破。
1 整体论：系统科学的形而上学基础
系统科学实超越还原论，使得整体论成为系统科学的基本原则。自近代科学形成以来，还原论一直是其最核心思想，但随着科学的进一步发展，还原论的局限开始逐渐显露，20世纪中叶开始出现的系统科学在科学领域彻底突破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，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，[1]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”[1]；在具体问题的解决方面也是如此，尤其是涉及到全球性问题，还原论方法不能解决，只能求助于系统科学的整体论方法，[2]即系统科学方法，因此，科学的发展必须超越还原论。
系统科学是一门具有明显整体论性质的学科。从系统科学产生开始，整体论就是系统运动的主要根源之一。[3][4]从系统科学的特征可看出整体论的重要地位，Germana认为“系统科学构成了一个整体的科学范式”，[5]李曙华认为系统科学是探讨“整体”或“整体性”的科学，[6]许国志等人认为“整体观点是系统思想最核心的观点，系统科学是关于整体性的科学”，[7]陈忠等也提出“事物的整体性就成了系统科学最核心的问题”，系统科学是关于整体的科学。[8]
系统科学超越还原论，并非以整体论代替还原论。渗透进几百年近现代科学发展的还原论思想还能够继续推进科学研究，但是出现了诸多还原论无法解决的问题，需要整体论的研究思路做补充，整体论的观点和还原论的观点是互补的。[9]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还原论。[10]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导致科学发展的一种新的还原论模式——整体论观照下的还原论和还元论，[11]笔者认为整体论观照下的还原论最典型的特征就是向子系统的还原，[3]而不是向部分或要素的还原。
系统科学的整体论转变使得在科学研究中更加关注系统整体存在和演化的规律，使得系统与环境之间或子系统之间的关系成为科学研究的对象，直接促成了从经典科学到系统科学研究对象，即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的研究以及涉及多子系统的复杂系统的研究。
2 跨学科：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，突破经典科学学科边界，最终实现某种意义上的科学统一是系统科学最重要的理论目标。首先必须明确，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，后者是对前者的跨学科研究。
从创立初衷看，贝塔朗菲创立该学科以来，系统科学就具有极强的统一科学的性质，它主要是处理一般系统问题的学科，那必然导致它跨越传统学科边界，成为相对于经典学科而言跨学科、多学科、交叉学科或横断学科性质的学科。普里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”[12]。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。[13]诸多学者也都认识到了系统科学具有的这种学科性质，[14][15]其跨学科定位是其对经典科学的主要影响[4]；从研究思路看，整体论是其思考的起点，这一出发点必将导致系统科学跨越经典科学的边界在整体论的高度对研究对象进行研究；从理论的发展脉络看，它是从诸多经典科学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到各门经典科学中去，[3][14][15][16]因此必然使得该学科具有跨学科性质；从研究对象看，无论其对象是处理“有组织复杂性问题”，还是研究系统的“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，那么必然导致系统科学具有跨学科性质；从方法论角度看，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的方法的集合”，[17]使得系统科学的理论与方法可以被应用到解决各种系统问题中，从而具有跨学科性质；最后，从目标或解决的问题看，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模式。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。[13]
本文以学界诸多论述[18][19][20]为基础把系统科学的跨学科性质总结为四方面：一是系统科学形成于多学科，从而使其具有跨学科的性质；二是系统科学的研究对象涉及多学科，Troncale提出的系统科学谱系图[21]可见端倪，从而必然导致其具有跨学科性质；三是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；四是系统科学完全打破了经典科学的学科边界，重新划定边界，对于经典科学来讲任何一个系统科学的分支都明显具有跨学科性质。
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，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，更加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具体的应用，或对改变世界的影响，系统科学则不然，它具有极强的问题指向性，用Warfield的话讲，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和本质是什么。[22][23]由于其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Bailey提出的系统科学的十个目标及十个挑战[13]中可以明显看出系统科学具有的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，使之向综合科学的方向演化，从而也使得科学的地位逐步超越认识客观世界的目标，向包括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：一是科学自身内部的综合。包括自然科学、人文社会科学等；二是科学与哲学的综合。二者历来存在明显界限，前者是解决形而下问题，后者是解决形而上问题，随着系统科学的发展，二者的界限将会被逐渐填平；三是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之中，这种对立引起了一系列无法解决的问题，系统科学将实现把人融入自然，置入更大系统当中，从而实现人与自然的真正融合。系统科学这种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提升科学（包括自然科学和社会科学）所能解决的问题域。单学科模式只能解决单学科涉及的问题，而当今诸多科学问题和社会问题涉及多学科，必然涉及多学科问题，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，又可以成为跨越多个学科的交流渠道，[21]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：系统科学认识论原则的转向
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要领域，某种意义上，系统科学就是一门认识论领域的学科。[24]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。有关实在论观点的含义，郭贵春等人进行过详细分析和阐述。[25]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。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”[26]。从经典科学到系统科学目标的改变是出现这种转变的根本原因。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视野下研究客观世界，发现科学规律；系统科学的目标[13]已经发生了明显改变，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，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了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，而是开始出现了部分学者认为其是建构论的。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[27]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，建构论已经逐渐成为了系统科学界的主流观点。[28]坚持建构论观点的代表人物是原国际系统科学学会主席Klir。他明确提出他的理论是以Glasersfeld的建构认识论为基础。[28]Glasersfeld的激进建构论作为“一种认知理论，提供了一种实用方法回答关于理解实在、真理、语言和人的问题。”[29]他打破了传统并提出了一种新的知识论，在这里，知识不再反映“客观的”本体实在，而是专门的反映由我们的经验构成的世界的一种秩序和组织。[8]3他的建构论有两条基本原则：“（1）知识不是通过感觉或交流而被个体被动地接受的，而是由认知主体主动地建构起来的，建构是通过新旧经验的相互作用而实现的。（2）认识的机能是适应自己的经验世界，帮助组织自己的经验世界，而不是去发现本体论意义上的现实。”[30]关于系统的存在有两种观点，实在论和建构论。[3]实在论设想系统存在于真实世界中，经常被看做“真的世界”；根据建构论观点，“所有系统都是人工抽象物。它们不是自然呈现给我们被我们发现的，而是我们通过感知和精神能力在经验领域内的建构。要求与真实世界对应的系统概念是虚幻的，因为没有办法核实如此的对应。除了通过经验以外我们没有机会接近真实世界。”“根据这种观点，建构论不处理关于真实世界的本体论问题。它意指认识的理论，不是存在的理论”，它是“以有用的方式组织我们的经验。一个系统如果可以帮助我们达到一些目标，那么它就是有用的，例如，预测、回溯、控制、做合适的决策等”。[28][3]把一般系统论应用于经济学的Boulding也持建构论观点，在他看来，“系统没有必要与我们周围的真实世界相联系。它研究所有从任何具体情景和经验知识中抽象出来的可以想象到的关系。”[31]在Gigch等人的系统科学分类学中，对系统科学进行了本体论和概念论的划分。作为本体论系统科学研究对象的系统是以实在论为基础的，系统特质是实体内在具有的特征，知识是通过感觉经验得来的；作为概念论系统科学研究对象的系统被定义为理论的建构，知识可以先验的获得，对应的系统科学是通过观念和模型刻画的一组知识。[10]这体现了系统科学知识两种哲学根基的对立与并存。Bhola在探讨系统科学的原理时也谈到建构主义的思考是不可言说的系统思考假设，因为系统‘边界’不是先验的存在，而是被系统思考者在主观的内容上为了专门的需要建构起来的。[32]Vámos在一篇访谈文章中提到，在系统科学中，一个模型应该与目前的证据和科学研究标准相符合，它从来不应该是关于真实世界最终真理的一个映像，甚至不是关于现象的，这种建构论观点应该是系统科学的基本哲学观点。[33]Troncale在阐述系统科学四个研究领域的过程中也可以体现其观点的建构论特征。[21]
建构论观点为系统科学知识如何可能提供了一种多元化的路径，为系统科学知识的获取提供了一种新的可能方式。这里的建构论一方面是在认识论方面与实在论相对应的建构论，另一方面又是一种方法论意义上的建构论。系统科学的建构论观点首先会避免自身可能性探讨带来的诸多争论，因为系统科学存在的前提是系统的存在，而系统存在的合理性论证、如何辨识存在的系统[3]及其范例一直是系统科学领域极具争议性的难题。建构论观点可以很好的搁置争论，同时也不影响理论研究的进步。建构论观点会使系统科学摆脱科学实在论客观世界优位的束缚，为其发展提供自由空间，更好的完成系统科学提出的问题指向的学科目标。
由于建构论观点的诸多差异，必然导致系统科学的建构论观点出现不同。从康德的建构论观点，到后来科学社会学中兴起的社会建构论，再到吴彤教授提出的实践建构论观点等。当下系统科学界，比较认可的是Glasersfeld的激进建构论，从知识来源的角度，笔者也同意该观点。但是从知识形成过程的角度，本文比较同意吴彤提出的实践建构论的观点，他对“建构主义的实践系统观”的说明可以清晰展现这种建构论的主要观点[34]。
4 生成论：贯穿系统科学的灵魂
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经贯穿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，这种转变也构成了一场新的巨大的科学革命。[35]自然界绝非简单构成的，生成性也许是自然界具有的最本质特征。那么为了更好的认识客观世界，解决世界问题，从构成论的经典科学向生成论的系统科学转变势在必然。作为系统科学研究对象的系统自身具有涌现性或生成论特征，[36]系统整体具有的涌现性是系统科学生成论特征之源，因此必然导致以系统为研究对象的系统科学是一门具有生成论性质的科学，或直接叫“生成科学”[35]。系统科学各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、元胞自动机都体现了系统科学的生成论特征。
国内外一些学者也已经开始认识到系统科学的生成论特征。上文提到的李曙华是国内外第一个明确主张系统科学是生成科学的学者，他认为系统科学开辟了探索系统生成演化的新方向，[30]6她进而提出了生成论的系统科学体系。[37]苗东升对“系统科学是关于整体涌现性的科学”[38]进行过专门探讨。许国志主编的《系统科学》中也明确提出“系统科学是探索整体涌现性发生的条件、机制、规律以及如何利用它来造福人类的方法的知识体系。”[31]7Checkland认为在系统思考的世界，“涌现特性”是其区别于经典自然科学的重要特征。[23]19在由Mandel发起的系统科学国际会议（多伦多，2000）上，在对“系统科学原理有哪些”的回答中，部分学者的观点明显体现出系统科学的生成论特征。Mandel提出系统科学研究物体相互作用形成涌现整体的关系；Sabelli认为“共同创造原理”是系统科学的重要原理，他的共同创造思想也体现着生成论特征。[12]32
认识到了系统科学的生成论特征在具体研究中具有重要价值，认识到了对象世界的生成性，可以使科学更符合客观实际，加深对客观世界的认识；认识到了系统的涌现性，在具体研究中会引起科学家对涌现问题的关注，进而深入认识涌现性特征及其产生的机理。另一方面，生成论特征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的视角下关系的生成，上文整体论的形而上学基础就成为了生成论的理论前提，下文关系论转向也就成为了生成论转向的必然结论之一。
5 关系论：系统科学关注对象的转变
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，而是实现对前者的超越。Rosen对系统的“实物性”和“关系性”的分析[39]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。正像Klir的观点，系统科学的领域是关于所有种类关系的特性，系统科学的知识是关于各种系统的关系特性的知识，系统方法论是解决系统的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。[17]14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。[6]28Mandel也曾经强调经典（还原论）科学研究主观上孤立的作为元素实体（或物体）的对象，系统科学关注关系；经典科学强调物体，另一方面，系统科学强调物体如何相互作用形成涌现整体的关系。[12]32陈忠也曾经明确提出“从某种意义上讲系统科学是一门关于关系的学科，它的目的是从系统的角度来研究事物之间的关系及其运动规律”，“系统空间上的内外和时间上的前后关系的研究是系统科学的核心。”[32]8
系统科学所实现的从实体论到关系论的转变为更深入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存在，[40]为了全面准确理解对象世界，除了经典科学提供的对系统实物性的研究以外，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标。系统科学的关系论转向为其实现跨学科特征提供了理论前提，通过超越实体，研究关系实现跨学科目的；同时关系论转向也是系统科学生成论特征的重要途径，通过关系得以生成或关系本身的生成论特征构成了贯穿系统科学的灵魂，即生成论。
相对于经典科学理论而言，系统科学实现了五大理论突破，这五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得以可能、跨学科展现系统科学的学科特征，这三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。
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