莱布尼茨的复杂性思想与实践

[摘要]莱布尼茨具有比较丰富的复杂性思想和实践，但这一贡献长期以来被人忽略。莱布尼茨的科学观是理论性科学与经验性科学相结合的“一般科学”，他奠定了德语学界的科学范式。莱布尼茨是动力学这门学科的创立者，他还根据活力原理制造了一种重力平衡绳。莱布尼茨在笛卡尔的身心二元论的基础上，结合自己的技术实践经验，肯定了灵魂相对于形体的突现性和下向因果力，提出了包含着许多子系统的前定和谐系统；并且他还在系统性思想的指导下设计了一种风车—水利循环系统。莱布尼茨的论述中蕴含着丰富的控制论思想，并且在这种思想的指导下他设计了一种可以自动转向的风车。理论与实践相结合是莱布尼茨的科学研究纲领，这一纲领也是人类认识存在本身的必然途径，也是近代科学之所以兴起的原因，同时也是复杂性科学得以兴起和发展的内在根基。

[关键词]莱布尼兹；下行因果；突现性；控制论

[中图分类号]B51622[文献标识码]A[文章编号]1000-3541（2017）02-0110-05

伴随着复杂性科学在世界范围内的发展壮大，对复杂性科学的理论根基、思想资源和科学先驱的追溯也在有条不紊地进行，这对于复杂性科学作为一门学科的发展同样具有重要意义。这种工作已经在进行，卡斯特兰尼（Brian Castellani）在他制定的复杂性科学演化地图中①，将复杂性科学划分为动力学系统理论、系统科学理论、复杂系统理论、控制論、认知科学理论等五大进路。其中，卡斯特兰尼将牛顿的微积分视为动力学系统的最早贡献者，却对微积分的另一位独立发明人，以及动力学的创立者莱布尼茨只字未提，反映出对复杂性科学的学科历史的追溯依然还有很大的工作要做。不仅如此，莱布尼茨在控制论、认知科学这两方面的贡献也都没有进入卡斯特兰尼的视线，一方面是由于在世界范围内对莱布尼茨的研究热潮才刚刚兴起；另一方面，更是反映出了科学与人文两大阵营在当代学术界的对立状态。在现有的学术范式中，首先作为一门科学出现的复杂性科学，如何与传统的元哲学联系起来，以及如何真正地制造社会生产实践，无论如何都逃不过对莱布尼茨的研究。

一、莱布尼茨的“一般科学”

科学并非是单数，而是复数，这是科学实践哲学的研究成果。德语学界的科学（Das Wissenschaft）就是一个比较宽泛的概念，它不仅包括物理、化学等自然科学，还包括文学等人文学科，甚至还是康德、黑格尔、马克思、胡塞尔等哲学家所追求的哲学的理想状态。例如，康德的著作《作为科学的未来形而上学是如何可能的》、黑格尔的著作《哲学科学全书纲要》、马克思科学社会主义理论、胡塞尔的论文《哲学作为严格的科学》都可以作为例证。德语学界的科学范式之所以如此，是与莱布尼茨的贡献密不可分的。

作为德国的第一所科学院——柏林科学院的前身普鲁士科学院——的主要推动者以及首任主席，莱布尼茨在建立科学院的诸多提案中提出了“一般科学”（Scientia generalis）的概念，相对于英国皇家协会和法国皇家科学学会比较偏重理论性科学的传统，他认为，普鲁士科学院应该对理论性科学和经验性科学都给予注重。莱布尼茨建议对“许多容易丢失的应用型思想、发明和经验”[1]（p102）进行收集整理，他担心如不这样做的话这些技术恐怕就会丢失掉，这将恐怕是全人类的损失。这是因为莱布尼茨收集这些经验性知识的目的并不是据为己有，而是要“在不同国家的科学院之间进行交换，最终使得全人类的技术发明造福于全人类。”[1]（p102）这又继而反映出了莱布尼茨的百科全书式的思想以及方法论。或许是“受到拉姆斯主义（the Ramists）的影响”[2]（p33），也可能是由于从小浸泡在父亲的图书室里的缘故，抑或，更可能与他的一份长期职位图书馆馆长的熏陶有关，当然也可能是文艺复兴时期的时代背景所致，无论如何，莱布尼茨具有百科全书式的思想、方法论以及实践是一种无可争议的事实，以至于狄德罗在可能只看到莱布尼茨手稿不足一半后就感叹说，“当一个人考虑到自己并把自己的才能和莱布尼茨的才能来做比较时，就会弄到恨不得把书都丢了，去找个世界上极偏僻的角落躲藏起来以便安静地死去。”[3]（p68）

在诗学界美国学者布鲁姆（Harold Bloom）所提出的“影响的焦虑”概念，或许也可以外推到哲学界，这一方面反映在了西方哲学史中的学生对老师的继承批判传统；另一方面，反映在了在不同地域中形成的不同哲学派别。就德国哲学界来说，康德、黑格尔、马克思等伟大的哲学家，所具有的百科全书式气质，恐怕或多或少也受到了德国哲学的奠基者莱布尼茨的影响。同时，德国哲学家所注重的理论与实践相结合的传统，也可以追溯到莱布尼茨。

二、莱布尼茨的复杂性科学

莱布尼茨的口号是“理论与实践相结合”（Theoria cum praxi），他的理论总是指向实践的，他的实践也是在理论的指导下完成的，构成了莱布尼茨从事科学研究的良性机制。这种理论与实践的互动机制，使得莱布尼茨能够用复杂性的眼光来看待本来就复杂的存在物，以及真正地用复杂性的思维方式来处理复杂的实践问题。他的复杂性科学是理论与实践相结合的科学，不仅反映在其已经发表的少量著作中，也反映在浩如烟海的手稿里，更具体地体现在了他的技术工程实践里面。

（一）动力学理论与实践

莱布尼茨被追溯为许多学科的创立者，并且他“总是自觉地意识到是在创立一门新学科”[4]（p11），他也是“动力学”（Dynamica）这门学科的创立者。莱布尼茨的动力学理论最早可追溯到1676—1678年之间，他在1676年夏撰写的论文《论隐秘运动》中提出了“全部的原因与整全的结果之间的等价原则”[2]（p275），在1678年1月撰写的论文《论物体的碰撞》中首次提出了“物体之间相互作用时保持守恒的力是mv2”[2]（p275）。在1686年，“莱布尼茨又在《学人辑刊》（Acta Eruditorum）上发表论文《对笛卡尔和其它人关于一条自然定律的一个值得注意的错误的简短证明……》”[5]（p61），认为笛卡尔的mv是一种死力，而真正守恒的力是活力（vis viva）mv2，由此引发了十七十八世纪物理学界的重大争论。在1691年前后，莱布尼茨“又撰写了论文《动力学论文，论运动的诸定律……》”[5]（p62），在文中继续论证了自己的动力学观点。关于活力与死力的争论，科学史上已经有很多的讨论，但是鲜为人知的是，莱布尼茨不仅在理论上坚持自己的活力论，而且还将它付诸于实践。

为了赚取每年1 200塔勒（Taler）的专利费，以及赢得新雇主的赏识，莱布尼茨在1680年以工程师的身份正式介入哈茨山的矿场事物，试图引入风车作为驱动力解决矿场排出矿井积水的难题。在1686年，在投入了大量的智慧、精力和财力之后，莱布尼茨不得不接受技术改革失败的事实，并从矿场事务中退出。然而，在1692年，也就是在莱布尼茨的动力学理论已经比较成熟的年份，“为了捍卫自己的技术发明权”[6]（p115），莱布尼茨再次卷入哈茨山的矿场事务。莱布尼茨所捍卫的这项技术发明是一种牵引装置，用于将矿场竖井中的矿石拉上来。莱布尼茨选取了一种两端闭合的套绳，缠绕到地表上的圆柱桶上，当牲畜驱动圆柱桶的时候，套绳的一端上升将重物提上来，而套绳的另一端则正好下降将空桶放下去。莱布尼茨的本意是试图实现一种重力平衡，但由于在竖井中两条绳索容易发生纠缠，该项技术发明可以说是失败的。

在经过七八年的酝酿之后，当莱布尼茨于1692年再次来到哈茨山的时候，他对重力平衡绳进行了技术改进（见图1）。莱布尼茨用他称之为“篮子”（Korb）的两个圆锥形牵引轴，取代了之前的圆柱形牵引轴。这两个“篮子”共同安置在一条竖轴上，上面刻有稳定绳子的螺纹，两条牵引绳相互反方向地缠绕在各自的“篮子”上，当竖轴转动的时候，如果一条牵引绳处于下降状态，另一条牵引绳则正好处于上升状态。这次技术改进的巧妙之处在于，随着竖轴的转动，牵引绳的缠绕位置会在“篮子”上逐渐上升或下降，其力矩就会逐渐减小或增大，其纏绕或释放的速度也会相应的变化。当携带重物的牵引绳逐渐缓慢地上升时，携带空桶的牵引绳却在迅速地下降。这种设计的用意很明显，莱布尼茨试图用调节速度的方式来使得两条牵引绳达到“重力平衡”，显然，这是莱布尼茨将他的动力学理论之一——力的守恒是以活力mv2的方式进行的——付诸实践的结果。按照这个公式，活力与速度的平方成正比，因此，通过调节速度便能弥补质量的不足，携带空桶的牵引绳虽然质量较轻，但是下降速度却较快，而携带矿物的牵引绳虽然质量较大，但是上升速度却较慢，如此，二者可以正好达成一种活力的平衡。

（二）系统性思想与实践

建立一种体系化的哲学理论几乎是自古以来诸多哲学家的共同追求，虽然莱布尼茨公开发表的少许哲学著作“都是为了某个人而写就的”[4]（p7），他也曾明确地声称：“仅仅通过我已发表的作品了解我的人并不真正了解我”[7]（p65），但不论是莱布尼茨公开发表的作品，还是他留下的二十多万张手稿，还是他丰富的技术实践，都反映出了系统性的追求。莱布尼茨晚年称他的哲学体系为“新系统”——灵魂的系统与形体的系统共同形成一种前定和谐的系统。如果以复杂性科学的视角来审视莱布尼茨的哲学体系的话，会发现他之所以沉迷于这个理论，首先是因为他发现了灵魂相对于形体的突现性，并且他坚持这种突现性是客观存在的，其次是因为他发现了灵魂对形体具有一种“下向因果力”[8]（p19），但是他又无法给予这种下向因果力以某种更合理的解释，最终他只好求助于上帝所创造的前定和谐体系。

莱布尼茨早年在莱比锡主要接受传统的经院哲学教育，后来他受到机械论哲学的影响发生转向，但在晚年他又不得不将这两种学术资源整合起来。是什么促成这第二次转向呢？莱布尼茨解释道：“自从经过深思熟虑而回过头来之后，我感到要仅仅在物质的或纯粹被动的东西里面找到真正统性的原则是不可能的，因为物质中的一切都不过是可以无线分割的许多部分的聚集或堆积……我们得把那些目前已身价大跌的实体的形式重新召回，并使它恢复名誉。”[9]（pp2-3）莱布尼茨是“懂机器的哲学家”[1]（p103），他所掌握的丰富的技术实践经验使他更能够客观地看待机械的局限性。在莱布尼茨看来，人造机械不过是简单地复加，它永远无法拥有自然机器（有机体）所特有灵魂。他在《单子论》中指出：“假若我们设想有一台机器，其机构使它可以产生思想、感觉和知觉，那么，我们便可能作如此想象：它经过按比例地相应放大……人们在参观其内部时……绝不会看到可以从中解释知觉的东西。”[10]（p484）因此，可以认为，莱布尼茨已经显明地意识到了灵魂相对于形体的突现性。必须要指出的是，虽然笛卡尔是第一位明确地发现了心灵主体“我”的哲学家，但是笛卡尔的进路是从怀疑一切开始，而莱布尼茨对灵魂的研究，却是在肯定了形体的客观存在的基础上进行的，因此，可以将莱布尼茨视为第一位发现了灵魂的突现性的哲学家。

虽然在莱布尼茨看来，形体（躯体）“只不过是一种物质的自动机”[9]（p89），但是这种自动机却通过与灵魂的联结表征为生命，“形体被安排好以适应灵魂”[9]（p10），形体从属于灵魂，这可以视为，莱布尼茨肯定了灵魂对形体具有一种下向因果力。他既不同意德谟克利特的纯唯物论，也不同意柏拉图的纯形式论；因为前者认为物质能够产生出知觉，后者认为灵魂能够影响形体：在莱布尼茨的新系统中，灵魂是一种与物质迥然不同的实体。然而，从表象上来看，灵魂对物质的下向因果关系又是非常明显的。面对这个难题，莱布尼茨不能选择唯物论或形式论的任何一种，最后，他不得不得出这样的一个新系统：“躯体之活动犹如（姑且作一个不可能之假设！）没有灵魂，灵魂之活动仿佛没有躯体；二者在一起活动好像此一影响于彼一似的。”[10]（p498）据此，莱布尼茨创造了一种由形体的子系统和灵魂的子系统共同组成的前定和谐的大系统，这两个子系统在上帝的预设下彼此独立地运行，又在总体上呈现出一种彼此呼应的和谐的系统。这个大系统中又蕴含着不同的层次，第一层是灵魂和形体构成的子系统，而灵魂的系统又可以包括上帝、理性、知觉、感觉、微知觉等更细致的层次。

莱布尼茨的系统性思想并不仅仅反映在了他的形而上学方面，难能可贵的是，莱布尼茨还曾将他的系统性思想运用的实际的技术实践中。莱布尼茨在哈茨地区进行技术改革初遭挫折之后，便设计了一套由风车—水车—水道—水坝—循环蓄水池等元素构成的循环系统。“这个循环系统由一条循环水道、两个高低不等的池塘和两个循环蓄水池组成”[6]（p114）：水首先从高处的池塘流出，经斜坡水道流向高处的循环蓄水池；再经过地下暗道流向矿场的动力装置，先后为多个高低不等的水轮提供动力；势能已降至最低的“废水”，会通过一段河道流向低处的循环蓄水池；风车和阿基米德螺旋（ArchimedischeSchraube）所组成的提水装置，会将“废水”引向位于循环蓄水池上方的低处池塘；再经过一次提水之后，水从低处池塘回到了高处池塘，完成了一次循环。值得注意的是，这个系统中的各元素大多都是已经存在了的，例如，循环水道是由斜坡水道、地下水道、河流的一部分等现成的水道连接而成，莱布尼茨不过是添加了两个风车—阿基米德螺旋提水装置，便巧妙地运用他的系统性思维将这诸多无序状态的存在物连接成了一种有序的循环系统。

（三）控制论思想与实践

灵魂的单子是无限多的，是不可控的；但在某一个机械的世界中，却拥有着有限的可能性，因此具有可控性。在与培尔的争论中，莱布尼茨阐发了他的控制论思想。培尔将莱布尼茨的新系统之中的形体比喻为一条船，这条船“能够永远有顺风，能够避开浪潮和礁石，而且能够正好在必要时就退入一个港口”[9]（p83），培尔认为，这样的一条船必须得依靠上帝的奇迹。然而，莱布尼茨却并不这样认为，他指出：“由于偶然的数目并不是无限多，因此不仅上帝，即使是一个有限的心灵，只要很高明，也能够事先看到这条船将会遭遇到的一切偶然事故，因此可以通过解决一个几何学-力学上的问题，弄清这条船的结构，以及地点、时间、入海的方式，以使它做必要的调节去适应这有限的一些偶然遭遇。”[9]（p84）在莱布尼茨看来，只要将机器所面临的可能性遭遇考虑清楚，就可以制造一种“像仆人一样的自动机”[9]（p87），他甚至进一步认为：“能造成一个东西，完全能模拟一个人”[9]（p110），莱布尼茨因此可以被追封为人工智能理论的先驱。莱布尼茨敢于在和培尔的争论中得出这个结论，并非只是停留于逻辑的思辨，同时也是他的技术实践的体悟。

最能体现莱布尼茨的控制论思想的技术实践是他设计的自动转向风车，这也同样是在哈茨时期设计的。由于哈茨地区属于丘陵地带，风向并不稳定，传统的垂直风车并不适合该地区。在这种需求下，莱布尼茨设计了一种自动转向装置，它能够使得垂直风车的扇翼缓慢地朝向最大风向，一旦对准了最大风向之后风车便会停止转向。这个装置的上面是一个水平风车，当有风吹动的时候，水平风车会带动下面齿轮转动，并通过小齿轮驱动大齿轮的方式将转速逐级地降下来，最后使得底部的底盘齿轮的转速（即风车转向的速度）“只相当于水平风车转速的三百分之一”[11]（p434）。水平风车立于大风车的顶部，它的中轴与大风车的垂直扇翼的中轴处于同一平面上，在水平风车与垂直扇翼之间设置一个挡风板，这样当风从垂直扇翼吹来的时候，即当垂直风车已经朝向最大风向的时候，水平风车因为挡板的遮挡也就停止转动，同时整个大风车也就停止转向。不仅如此，莱布尼茨还考虑到另外一种可能性，即假若风车出现不能转向的故障的时候，也可以将水平风车的中轴与内部的齿轮脱离，然后用手驱动里面的齿轮完成大风车的转向。

三、理论与实践相结合的科学研究纲领

莱布尼茨说：“实践的理论应该优先”[1]（p102）；同时，莱布尼茨的实践经验反过来又推动了其相关的理论的发展，例如，莱布尼茨之所以坚定地提出他的前定和谐系统，可或多或少归咎于他在机械自动机方面的实践经验。理论与实践相结合，这句口号其实是莱布尼茨的科学研究纲领，只有在我们对这个研究纲领进行了更深入的哲学分析之后，才能将它的重要意义揭示出来，以及才能弄清楚为什么偏偏是莱布尼茨能够有如此丰富的复杂性思想和实践。

在谈到理论与实践相结合这个哲学问题的时候，在哲学史中恐怕没有谁会比海德格尔的贡献更大。一方面海德格尔创立了存在论的哲学传统，他将胡塞尔的直面事实本身，发展为直面存在本身，这在科学中意味着科学家要直面复杂的存在者，如果存在者本身是复杂的，就应该首先肯定这种复杂的样态，而不是用逻辑思维去遮蔽它。另一方面，中期海德格尔开始借助于“有”与“无”的双向讨论，努力将人们的视线从西方的强逻辑传统（“有”）拉回到更广阔的存在（“无”）。在海德格尔中期转向的代表作《形而上学导论》中，他紧紧抓住“为什么总是‘是者而不是‘无？”这个关键的问题。海德格尔认为，已有的西方哲学传统总是用“是什么”的方式去认识存在，即总是用一种逻辑形式去构造出存在者。但是，存在者本身包含着无限的可能性，只有当我们以“有”和“无”双向发问的方式来对存在者進行发问的时候，“存在者已不再是碰巧现成的存在者，它进入了摇摆不定的状态”[12]（p32），这样也就将存在者的复杂性揭示出来了。第三个方面，是晚期海德格尔对事件的高度关注，在他的晚期代表性著作《哲学论稿：从事件而来》中，海德格尔试图借助于事件将存在的本质显现出来。虽然事件并不等同于实践，但两者具有非常紧密的关系，两者都离不开此在的介入，事件更关注于此在本身的体悟，而实践更关注于此在的主体能动性。但是，两者在发生学上具有同时性，在实践的时候才会经历诸多的事件，诸多的事件又组成了实践的过程。晚期海德格尔将事件作为其哲学的核心概念，从某种意义上也可以将之视为对实践的侧重。

复杂性科学之所以能够在20世纪40年代诞生并逐渐兴起，与人类的一些重大的工程实践密切相关，像普利高津、冯·诺依曼等代表人物也都是系统工程的研究者或实践者，换句话说，复杂性科学的兴起是被倒逼出来的，正如贝塔朗菲所概括的：“我们被迫在一切知识领域中运用‘整体或‘系统概念来处理复杂性问题。”[13]（p3）事实上，在工程学传统中，运用整体论、系统论等复杂性科学的视角来解决实践问题是一种一以贯之的传统，否则在纯粹还原论的指导下不可能制造出良好运转的水坝、管理好复杂的城市系统。并且，这种复杂性的思想甚至可以追溯到两千年前，例如，大约在公元前150年左右制造的古希腊安提基特拉机械装置（Antikythera mechanism），至少拥有30个齿轮，其复杂程度至少超过欧洲16世纪的水平。再比如，中国的李冰在公元前253年就已经建成的都江堰，巧夺天工，集灌溉、防洪、沉沙、分流等功能于一体，至今依然是工程学的学习典范。在文艺复兴时期，以及在启蒙运动前期，即在近代科学酝酿和兴起的那个时代，科学家的理论发现与其他们的实践密不可分的，莱布尼茨并不是一个个案，而是反映出那个时代的整体精神气质。例如，达芬奇、伽利略、胡克、史卡特、帕斯卡、冈特等人，都不仅是科学理论的探索者，同时也是实践家或技术发明家。

可以看出，复杂性科学在20世纪40年代作为一门学科的诞生和兴起，并不是一种空前的独创，相反却是一种对科学传统的回归，同时也是对真正的存在本身的回归。复杂性科学的理论内容可以有很多，也可以像卡斯特兰尼那样概括为五个进路，但是，其之所以诞生，其之所以发展，以及其之所以能够逐渐兴起，根源在于理论与实践相结合。同时，300年前的百科全书式学者莱布尼茨，之所以能够有如此丰富的复杂性思想与实践，也是由于受到了理论与实践相结合这一科学研究纲领的指导，理论与实践的双向互动促使莱布尼茨能够用复杂性的思想来直面复杂的存在本身，而不是用某种强逻辑形式来解剖或遮蔽复杂的存在者。

四、启示与意义

斯诺（C.P. Snow）在1959年出版的《两种文化》（The Two Cultures），本意是想搭建科学与人文两大阵营之间的桥梁，然而这个书名却无意中肯定了两种文化的对立状态，并使得科学与人文的融合成为了一个学术热点话题。威尔逊（E.O. Wilson）在1975年创立了社会生物学，其标志性著作《社会生物学》的副标题“新的综合”也是顺应了这个潮流的反映。然而，1996年爆发的“索卡尔事件”显示出，科学与人文这两大阵营的对立状态不仅并未得到实质性的改善，反而有愈演愈烈之势。正是在这种背景之下，复杂性科学悄然兴起，它因为拥有与传统的还原论科学明确地区分开来的内在追求，也不自觉地融入到了新综合的潮流之中，运用复杂性科学的研究成果来分析自然现象、生态系统、社会系统乃至社会生态系统的尝试正在进行。这种旨趣在国内学术界也已经比较鲜明地体现出来，例如，从古希腊哲学、印度哲学、中国古代哲学、恩格斯的自然辩证法等思想资源中发掘复杂性思想，或者用复杂性思想来解读《红楼梦》等文艺作品。

然而，这种新综合的尝试同样面对着比较强烈的质疑声音：在自然科学中发现的规律，是否可以外推到社会科学或人文学科之中？人文社会科学的发展自古至今就很少是以简单的还原论线索来发展的，用20世纪兴起的复杂性科学来解读本来就复杂的人文社会科学是否有必要？再者，自然科学和人文社会科学拥有着各自的研究范式，如果试图用复杂性科学搭建两者的桥梁，其可能性途径是什么？这些质疑的声音，在2010年前后广泛的存在于中国的学术界，当前这些声音的力量逐渐微弱了，然而微弱并不代表这些问题就已经得到了良好的解答，或许是学者们有意无意中选择了忽略。事实上，通过这篇文章，我们已经回应了这诸多质疑。通过对科学存在史本身的回溯，一些似是而非的质疑也就失去了它的存在论根基，展现为一种囿于在某一历史阶段形成的某一既定的学科范式的语词之争。同时，通过这种回溯，也使得复杂性科学在弥合科学与人文的鸿沟方面所做的诸多努力，得到了充分的肯定。

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（作者系北京师范大学与德国汉诺威莱布尼茨大学联合培养哲学博士研究生）[责任编辑张桂兰]