摘 要:通过回顾“复杂性科学”名称的由来、分析“复杂性”的内涵,可以看出,科学家们使用“复杂性”一词想要表达的是对其研究对象某种性质的判断,并基于这样的判断,对经典科学还原论方法论原则提出否定,进而寻找一种对研究对象进行整体简化的方法和路径。“复杂性科学”这个名称只是科学家们便于表达和交流而使用的方便称呼。相对于“经典科学”,与“复杂性研究”相适应的新的科学范式才刚刚拉开序幕,而这种新的科学范式还需要新的概念语词和适当的数学才能够得以奠基。与其说使用“复杂性科学”统称这一类针对复杂性的研究,不如使用“复杂性研究”这个称呼更加可取。
关键词:复杂性科学;复杂性研究;复杂性
中图分类号:B014
文献标识码:A
文章编号:1000-5099(2019)06-0013-07
“Complexity Science”or “the Science of Complexity”?
CUI Dongming
(School of Philosophy and Social Development, Guizhou University, Guiyang, Guizhou, 550025, China)
Abstract:
By reviewing the origin of the name“complexity science”and analyzing the connotation of “complexity”, it can be seen that, what scientists want to express with “complexity”is a judgment on a certain nature of their research objects. Based on such judgment, they put forward a negation to the methodological principles of reductionism in classical science, and then look for a method and path to simplify the research object as a whole. The name “complexity science” is simply a convenient way for scientists to communicate. Compared with “classical science”, the new scientific paradigm of “the science of complexity ” has just begun, and this new scientific paradigm needs new conceptual terms and appropriate mathematics to lay a foundation. Rather than using the term “complexity science”as a general term for these studies on complexity, it is preferable to use the term “ the science of complexity”.
Key words:
complexity science; the science of complexity; complexity
在20世紀40年代前后,有一批科学家发现经典科学还原论的分析方法对很多问题难以奏效。他们开始认识到经典科学的研究路径牺牲了研究对象的整体特性,因而开始强调事物之间不可分割的整体联系。这种科学思潮先后被其提出者冠以不同的名称,如:一般系统论、信息论、控制论、耗散结构理论、协同学、超循环、突变论、分形、混沌等等。从20世纪90年代开始,学界又开始用“复杂性科学”这个名称来指称这一类研究,并逐渐泛滥开来。然而,也正是“复杂性科学”这一名称的使用,引起了诸多误解。例如,在一次全国性的学术会议上,就有学者诚恳而认真地询问笔者:“你们讲复杂性科学,那有没有与之相对应的简单性科学?”其误解程度可见一斑。因此,如何对这一类研究给出相对准确的理解和定位,是一个紧迫的重要问题。本文目的在于澄清这一误解,通过回顾“复杂性科学”这一名称的由来,基于对“复杂性”内涵的分析和探讨,尝试对这一类研究给出恰当的理解和定位,以展现其背后所隐含的更加适合于当下以至于未来科学发展的整体观照的科学史意义。
一、“复杂性科学”名称产生的背景
当时间迈入20世纪,随着科学和技术的发展,面对大量复杂事物所表现出的“合作”和“集体”现象,经典科学显得束手无策,因为奠基于科技发展的生产力得到了前所未有的发展,而这种发展的直接后果就是不仅在社会经济领域而且在工程技术领域中都出现了大量的大型而复杂的系统性问题。不断涌现的前所未有的复杂事物,如因特网、社会生产的供给、交通系统的调度、环境保护等,都要求从整体上优化地予以解决。对于主要致力于研究物体空间轨道运动的经典科学而言,这些问题已经远远超出了其有效适用的范围。科学家们必须另寻出路,从结构和功能的角度关注、研究并寻找对象作为整体所表现出的稳定结构、发生形态以及生成演化的共同规律。
在这样的背景下,为解决一些经典科学方法难以处理的复杂问题,从20世纪40年代开始,一般系统论、信息论、控制论、运筹学等理论先后问世。到20世纪60-80年代,耗散结构理论、协同学、超循环和突变论等自组织理论先后兴起。到20世纪80-90年代,以分形、混沌、孤立子为代表的非线性理论迅速发展起来。
对这一段科学史稍作回顾,不难发现,从开始强调研究对象整体性的一般系统论的创立,到开始关注系统结构是如何“组织”起来以寻求系统诞生过程共同规律的自组织理论阶段,再到开始探讨已经组织起来的系统如何演化的分形、混沌等理论阶段,对复杂性的研究是有条不紊地逐步展开的。
但是,这些科学理论的发展并没形成一个能够涵盖它们的相对统一的名称。不同理论的创立者往往来自于不同的专业和领域,虽然各自的研究有相似性,而且可以相互补充,但是他们彼此间的联系并不紧密。虽然,早在创立一般系统论的同时,贝塔朗菲就曾试图为系统科学如何探索自己的研究方法指明道路,并强调一般系统论具有“科学之后”(meta-science)的意义[1]译序,II,但是其他同时期以及其后的学者并没有使用或者借鉴“一般系统论”这个术语为他们的研究成果命名。倒是在中国,由于钱学森的工作及其影响,“系统科学”这个名称被沿用很长时间,以至于直到2000年许国志等人主编的教材使用的依然是“系统科学”这个名称。从国际范围看,“复杂性科学”这个名称的出现可以追溯到1979年前后。正是在这个时间,普里高津和斯唐热合作出版了《新的联盟:科学的转变》一书,而该书较早地使用了“复杂性科学”这一名称。此后,“复杂性科学”这一名称开始逐渐泛滥。
“复杂性科学”这个名称成为一种时髦词汇的,缘起于圣塔菲的工作,其时间大约在1984年前后。圣塔菲研究所在1984年的10月6-7日和11月10-11日分别召开了两次学术研讨会,专门研讨科学整合的问题。正是在11月的这次研讨会上,科学家们开始使用“复杂性科学”这个名称来称呼整合形成的新科学。在此之后,在国际和国内出现了大量讨论“复杂性科学”的专著和文集,从而“复杂性科学”一跃成为一个极其流行的詞汇。
因此,从时间历程来看,“复杂性科学”这个名称并没有那么“悠久”的历史,其所出现的时间还是相对较晚的。而且需要注意的是,即便在圣塔菲研究所内部,也不是人人都愿意使用这个名称的,在对新科学进行命名的问题上,作为该研究所创始人之一的盖尔曼就曾提议使用“plectics”来代替“complexity”,只是这个提议并没有被其同事采纳。该研究所的另一位成员梅拉妮·米歇尔则认为,这种复杂性研究是一种不同学科的松散组合,因而对“complexity science”和“the science of complexity”这两种表达做了严格的区分——把前者理解为“复杂性科学”,把后者理解为“复杂性研究”,并尽量避免使用前者,而坚持使用后者。[2]388
既然不是所有人都赞成使用“复杂性科学”这个名称,那么为何它还能流行起来,并被很多科学家接受呢?也许从科学家们使用“复杂性”一词的动机中,能找到问题的解答。
二、何谓“复杂性”?
科学家们使用“复杂性”这个词汇,首先想要表达和强调的是对经典科学还原论方法论原则的一种背离。因为在他们所研究的问题面前,传统经典科学不仅“完全土崩瓦解了……没有切中问题的要害”,而且对这种传统来说,“‘已知’的本来意义完全改变了”。[3]168
回顾科学史,可以发现,只要是经典科学难以胜任的领域和对象,复杂性研究就会悄然迈出脚步。无论是一般系统论提出同型性原理、控制论所采用的功能模拟方法、协同学采用的“伺服原理”还是突变论所强调的“吸引洼”,无一不是对经典科学研究方法的一种背离。经典科学以分析-还原为主导的方法,在这些问题和研究对象面前已经失去了效用。
不仅如此,即便在物理学内部,这种情况也在发生。例如,在关于量子力学诠释的争论中,玻姆就指出了传统分析方法的弊端,并提出“整体性”思想。玻姆不仅指出“我们将批判地讨论把系统分析成一系列组成部分,再把组成部分按照严格的因果律综合起来的经典概念”,并且还认为还原分析法在“量子领域是不容许的”,强调“世界是一个不可分的整体,其各个部分的出现,仅仅是作为一种经典极限下才能正确的抽象或近似”。[4]171-172
差不多与玻姆同一时期的贝塔朗菲,发现运用经典科学机械论方法对生命世界进行解释,会产生三大明显的错误:第一,把有机体分解为要素,然后以简单加和的方式来解释整体的属性,把有机体的运动看作是孤立的一个个过程的总和;第二,将生命比作机器,认为生物是一种通过力的作用而结合起来的单方向的因果联系的状态;第三,认为机体是被动的,其运动仅仅在于某种外力的推动,换言之,除了外力的推动外,系统没有独立的自我运动,机体只有受到刺激才会做出反应。贝塔朗菲在批判经典科学机械论的同时,吸取了新活力论的合理因素,提出了“机体论”,指出应当将有机体作为一个整体来考虑。
当然,如果继续追溯,在玻姆和贝塔朗菲以前,还可以找到诸多可供说明的案例。例如,为何普利高津要依据热力学的发展线索,提议将“复杂性科学”的起始年定为1811年,因为在这一年,傅里叶因发现热传导定律而获得法国科学院的大奖。[5]
虽然对复杂性的研究由来已久,但是科学家们对“复杂性”这个名称却并没有做过明确的阐释,而直到1948年,才由威弗(Warren Weaver )在《科学和复杂》[6]536-544一文中,依据科学史的发展,对复杂性问题和简单性问题做了明确的区分。在这篇论文中,威弗把1900年作为分界线,指出以前物理科学的基本问题主要是简单性问题,其所谓的简单性问题指的是研究对象只有两个变量。尽管到19世纪的时候,基于概率的统计力学已经被科学用于处理复杂性问题,但是这些复杂性问题是巨变量且无组织的,未来科学所主要关心的复杂性问题,指的是中等尺度且有组织的复杂性问题。
显然,威弗在对简单问题和复杂问题进行区分的同时,实际上已经从研究对象的数量以及研究对象的组织性两个方面,对“复杂性”做了初步的界定。在威弗的话语中,“复杂性”一词是依附于“复杂性问题”这一语词的。这里的“复杂性”指的是“复杂性问题”所涉及的研究对象在数量规模上的复杂程度,而与这种对象相对应的是数目较少的只有两个变量的简单的研究对象。威弗重点讨论的是未来复杂性问题研究的趋向。在他看来,未来的复杂性研究会将其研究限定在中等尺度的有组织的研究对象上。当然,这已经是在20世纪50年代前后对科学所做出的预测了。除此之外,威弗对什么是“复杂性”没有给出更多的解释。
事实上,想要真正回答“什么是复杂性?”,这的确是一件较为困难的事。约翰·霍根在其著作《科学的终结》[7]286-329中谈到,作为圣塔菲研究所研究工作的参与者之一,物理学家塞思·劳埃德(Seth Lloyd)曾就复杂性的定义,向他提供了一份清单,而清单上所列的源于不同研究领域的关于复杂性的定义竟然多达45种。其实,出现这种现象也很正常。只要看看“一般系统论”“信息论”“控制论”“耗散结构理论”“协同学”“超循环”“突变论”“分形”“混沌”“沙堆模型”“复杂适应系统”“复杂网络”等一系列名称,就可以看出,研究者们分属不同的领域,从而研究的具体对象有着极其明显的差异和区别。他们研究的问题各不相同,所发起的领域也千差万别,这样自然也就导致这些研究者们对“复杂性”这一名称的认识和理解是千差万别的。
普利高津和尼科里斯在《探索复杂性》一书中,开宗明义地把第一章第一节的标题定为“什么是复杂性”,并在其后的叙述中,分别列举了本纳德水花、由电磁效应产生的协同现象等一系列的复杂现象和复杂过程,从而通过所列举的现象和过程让读者对复杂性有了直观认识,但是却没有给出“复杂性”的具体解释。依据书中的文字意思进行推敲,普利高津和尼科里斯在该书中所要表达和探索的复杂性可以理解为自组织。[8]1-3他们在书中所使用的标题——“物理-化学系统的自组织:复杂性的诞生”——就是很好的佐证。在普利高津和尼科里斯看来,自组织系统具有类似于生物體所特有的属性,能够与环境进行物质和能量交换,从而自发地使其自身状态发生改变:从无序转变为有序,即自组织。所以他们在书中所要表达和描绘的复杂性可以看作就是自组织。
当然,也有其它的科学家给复杂性作了不同的定义和说明:“实质上,复杂性常常用来指对初始状态的敏感依赖性以及与这种敏感依赖性相联系的每一件事。”[9]156这是有“混沌之父”美誉的气象学家E.N.洛仑兹对复杂性给出的定义。此外,基于复杂适应系统的研究,约翰·霍兰认为,所谓复杂性就是系统在其生成、演化过程中,“以不断变化的形式引起永恒的新奇性和新的涌现现象”[10]5。
从以上叙述不难发现,学者们处于不同的研究领域,基本上是根据各自研究领域的需要来阐释、说明各自所谓的复杂性。这样做的结果就是,他们给出了众多的“复杂性”的不同含义。然而,虽然“复杂性”的含义多种多样,但是学者们在使用复杂性这个名称的时候,所想要表达的都是其对研究对象某种性质的判断。他们使用“复杂性科学”这一名称想要指称的也就是这一系列针对研究对象复杂性性质所展开的研究,即梅拉妮·米歇尔所说的“复杂性研究”。
梅拉妮·米歇尔指出,“复杂性研究之所产生,是因为一些学者强烈地感觉到,一些高度‘复杂’的自然、社会和技术系统之间具有深刻的相似性”,[2]387而这里所谓的“相似性”指的是“这些系统都表现出‘适应性的’、‘类似生命的’、‘智能性的’和‘涌现性’的复杂行为”[2]387-388。显然,这些“复杂行为”就是这些系统的复杂性的表现,而所谓复杂性其实就是这些具有内在相似性的自然、社会和技术系统所表现出来的特性。科学家们正是因为认识到这种复杂性的客观性,才在主观上刻意背离经典科学还原论方法论原则。这就是说,科学家们之所以刻意背离经典科学还原论方法,正是因为他们认识到这种客观的复杂性,而这样做的结果也带来了科学所描绘的世界图景的改变,而不是世界本身的改变。
经典科学是以机械论自然观与还原论方法作为基本指导思想。它预设世界在基本层次上是简单的,认为只要将不同层次事物的现象约化到这个简单的层次,就可以实现对复杂世界的研究。在这种思想的指导下,经典科学认为复杂的问题或现象完全可以通过分解成尽可能小的部分而得到解决。科学家无需再为纷繁复杂的世界感到不安,因为世界本质上是简单的。他们只需将注意力集中在物质的机械的特性上就可以了,因为世界的复杂只是其表面的现象,本质上都是遵循简单的运动规律的物体的运动。
经典科学依据这样的方法论路径,将各种复杂性问题通过分解而约化为简单性问题。即使有些复杂性问题不能被约化,科学家也会认为导致不能有效约化的原因,要么是由于认识能力的不足,要么是由于所要处理的对象数目过于巨大。这实际上是用简单代替了复杂,进一步把简单性视为世界自身所固有的属性。这种思想及其方法显然是故步自封的,因为在用简单代替复杂的同时,真正的复杂也就逃逸或者拒斥于人类科学研究的视野了,直到在新的条件下,科学研究的视野能够看到那本应该看到的对象为止,不再以“替代”这种思想方法来简单粗暴地对待人们所寓居于其中的世界,一个不是在量级上复杂的世界。
因此,当针对复杂性的一系列研究登上历史舞台的时候,这种对世界的看法和观念也就必定受到了挑战。复杂性研究通过自身的发现,向人们展示并宣告着:世界并非如经典科学向人们所宣称的那样,即世界本质上是简单的,并且简单性也未必是世界的固有属性,无论在自然界、社会生活中和还是技术系统的运行中,复杂性行为随处可见。此外,更为重要的是,依据经典科学的力学分析还原方法来分析和研究这些问题,研究根本就无法进行。正是在这样的背景下,科学家们一边强调世界的复杂性,一边放弃经典科学的还原论方法,转而另觅它途。
从以上的分析不难看出,科学家们使用“复杂性”这个名称,是因为他们都从各自的研究中发现了研究对象所表现出的性质上而非量级上的复杂性,而正是这种复杂性的发现,让他们认识到了还原论方法的局限。于是,他们就依据自己的研究,从各自不同的角度,使用“复杂性”这个名称来表达对研究对象某种性质的判断。正是依据这种判断,他们一致对“复杂性”进行强调,而这种强调,也恰恰是对经典科学还原论方法论原则的一种否定或者背离。在否定或背离经典科学还原论方法论原则的同时,科学家们也依据各自对世界的认识,通过强调世界的复杂性,改写了经典科学描绘的世界图景。科学对世界的看法,由世界是简单的变成世界是复杂的。
三、如何定位“复杂性研究”
世界图景的转变自然包含了看待自然方式的变化。经典科学基于物体的空间轨道运动的研究,认为世界是简单的,将世界看作是一台简单的机器。复杂性研究则致力于系统整体状态功能的产生及其变化规律的揭示,认为世界是复杂的,将世界看成是一个复杂的有机系统。相比经典科学通过假定组成物质微粒的同质性,将研究对象整体还原为部分,将研究对象整体层面涌现的复杂性约化为简单来处理的研究方式,复杂性研究的探索则走向了完全相反的道路。复杂性研究认为,事物整体层次上涌现的复杂性并不能简单地约化为简单性,想要对事物层次之间属性进行化约或还原是不可能的。
显然,复杂性研究的出现,正是因为客观事物中存在着一种不可忽视的关系,即不同事物层次之间的不可被约化、不可被还原的关系。面对着这种状况,科学家们纷纷感到迫切地需要一种专门的科学语言,以便能够统一、整体地对这种研究进行表达和论述。此外,面对着被经典科学的还原论方法所拆分的对象事物的细部,科学家们认为只有使用这种专门的科学语言,一种整体性的科学语言才能把这些细部重新整合起来。所以,从事复杂性研究的科学家们从各自不同的领域出发,强调复杂性,强调经典科学还原论方法的失效,而在这种强调的背后,有一个共同的目标,那就是试图寻找和建立一种有别于经典科学还原论的新研究路径。
这也就是说,从事复杂性研究的科学家们通过强调世界的复杂性,一方面对经典科学还原论方法进行反叛和背离,另一方面又同时寻找新的研究方法和研究路径。那么,在这种寻找中,科学家们又把科学向什么方向推进了呢?此外,他们研究的结果,即关于复杂性对象的规律,是不是也是复杂的呢?
复杂性研究者们用他们的研究成果給出了明确的答案。例如:极其复杂的混沌系统在其所以产生的机理上,仅仅是极其简单的数学形式经过反复迭代之后的结果;复杂的“浑沌现象”“还有另一面,那就是对于某些非线性的复杂系统,在远离平衡态时”,“只需少数参量就可决定其行为。”[13]720此外,如像曼徳布罗特集,这些数学上极为复杂的对象,要在计算机上得到显示,只需用简单的程序就可以。约翰·H·霍兰则反复用复杂适应系统理论向人们证明:“少数规则和规律就能产生令人惊奇的、错综复杂的系统”[10]5。
总之,复杂性研究的很多科学家们都用自己的研究成果向人们证明:系统非常复杂的演化结果完全可以由非常简单的原因来引起,系统复杂的结构完全可以通过简单的机制演化产生。复杂是由简单生成的。从这个方面看,人们有理由认为宇宙演化的规律很可能是简单的,即大千世界的千姿百态极有可能是世界依据非常简单的规律在时间进程中经由无数次重复而产生的结果。在每天涌现的新奇现象背后极有可能蕴含着极其简单的规律。
简单归结来看,经典科学认为复杂的事物和现象可以通过还原论方法约化为简单,世界本质上是简单的,与之相对的是,复杂性的研究者们强调世界本质上是复杂的,即强调用经典科学还原论方法无法处理的研究对象所表现出的各种复杂行为。在背离经典科学还原论方法而寻求新的方法论原则的同时,这些研究者们实际上是试图在“简单”与“复杂”之间架构不同于经典科学的新桥梁,因而各种简化方法不断被他们发明和采用。申农对信息的形式化处理,普里高津为研究耗散结构采用的局域平衡假设,以及混沌学研究中常用的相空间重建等等,所有这些方法其实都是一种针对系统复杂性研究对象的简化方法——不同于经典科学所针对要素简单性研究对象的简化方法。
但是,需要指出的是,从事复杂性研究的科学家在强调研究对象性质的复杂性的同时,从来就没有放弃过对这些研究对象进行适当的简化。无论是他们对研究路径的探寻,对研究方法的采用,还是他们的最终研究结果,无不显透着对简单性的追求——科学本性上不正是为了把事物和问题简单化、确定化从而为人类自身服务吗?
既然复杂性研究想要追求的是一种简单性,那么用“复杂性科学”这一名称来称呼这一类研究,就不能有效表达和涵盖它们的真正内涵。所以“复杂性科学”这一名称不仅并不恰当,甚至还会如前文所述的那样,产生误解。
同时需要注意的是,复杂性研究对简单性的追求,并非其所独有,这种追求早在科学的萌芽时期就已经存在。正如爱因斯坦指出的:“从古希腊哲学到现代物理学的整个科学史中,不断有人力图把表面极为复杂的自然现象归结为几个简单的基本观念和关系。这就是整个自然哲学的基本原理。”[12]39
正是沿着这样的追寻路径,经典科学抓住研究对象的机械特性,在物质和运动的基础上通过“力”这个范畴对物体的空间运动展开研究,关注物质个体的速度和位置,同时通过微粒学说的同质性假设将复杂的研究对象通过还原论方法约化为简单对象,为人们展现出一幅简单的机械式的宇宙图景。与之相对,复杂性研究则着眼于研究对象与生物相类似的特性,依据组成系统组分间的能量和信息传递关系以及组分个体的行为规则,关注系统整体的产生机制与演化规律,并且通过关注研究对象的整体特性及其在演化过程中所展现的涌现特性,寻求决定复杂系统生存演化的最初的规则[13],从而将世界刻画成一个复杂的有机系统。
如此来看,无论是将世界看作是一台简单的机器,还是看成一个复杂的有机系统,所强调的其实都还是世界的某个方面。无论是简单的机器,还是复杂的有机系统,终究都不是世界的全部。自然界没有简单的事物,只有被简化的事物。客观世界有无穷多个侧面,人脑与人的意识受制于自身的局限,不可能同时认识和把握所有的侧面,而只能分别从不同侧面或视角去观察和反映客观世界,进而建构知识体系。
所以,无论是经典科学还是复杂性研究,都只是从古希腊就开始的寻求简单性历程中的一个阶段。在这一点上,复杂性研究与经典科学其实是一脉相承的,具有共同的追求。但是即便是一脉相承,由于人们对周围世界认识程度的不同,在其不同阶段之间又有着明显的区别。
具体来看,经典科学依据前人的科学积累和研究成果,选取“力”作为研究物体之间关系的立足点,将研究的问题限定在个体对象空间轨道的运动上,通过确定物体轨道运动的速度和位置来获得对世界的认知和把握。在力学的基础上结合微粒学说,通过还原论方法,经典科学为人们描绘了一幅被简化了的世界图景。沿轨道运动的物质作为世界的基本组成要素,通过累加构成了人们周围的世界。
虽然在巨大的成功面前,经典科学基于力学的简化方法成为了科学研究竞相效仿的对象,引领了其后科学近两百多年的发展,但是也必须看到,经典科学的这种简化方法,并没有其绝对的合理性,因为“世界是由运动中的物质组成的,这个假定不过是自然界的一个方便的定义而已”[14]152。事实上,世界物质的组成形式是多种多样的,而运动的物质只不过是用静态的孤立的视角看待世界所获得的一种理想化结果。在这种静态的孤立的视角背后,是依据同质性微粒假说的还原论简化方法,以及在物体间众多的复杂联系中所仅仅选取的作为关注的对象“力”。
现在看来,还原论的简化方法忽略了系统内部要素之间以及这些要素在不同层次上的相互关联,忽略了研究对象不同层次之间属性的特殊性。同样,物体间的相互作用多种多样,除了力学关系,还存在着信息交换、组织协同、相互适应以及生成演化等各种复杂的相互作用和联系。随着科学研究的发展和人们认识的深入,这些被经典科学所忽略的内容和问题,逐步被科学的前沿提上研究日程。
很显然,这些问题无一例外,都需要以一种整体性的科学简化方法进行探询,而经典科学的简化方法在它们面前已经显得捉襟见肘,完全失去了效用。正是在这样的背景下,复杂性研究悄然登场。复杂性研究对经典科学以牺牲研究对象整体特性为代价的条分缕析式的分析式的简化方法提出质疑,并开始强调事物之间的不可分割的相互联系,从而认为只有基于对象物的整体特性,在它们生成演化的过程中,才能实现对其有效的研究。
正是沿着这样的思路,一系列研究方法和研究成果才相继涌现,而这是经典科学所无法也不能应对的状况。如果沿着对简单性寻求的路径来看待复杂性研究对经典科学的反叛和背離,那么与其说复杂性研究强调复杂性是对经典科学还原论方法论原则的一种背离,毋宁说这是科学研究的发展在当代所进行的一次整体性蜕变——为了将这些被经典科学还原论所拆分的细部重新整合起来,科学经由复杂性研究正在进行的一场方法上的更新换代和方法论意义上的全面升级的一次整体性蜕变。
为了实现这次全面升级,科学家们前后接力,逐步向前拓展研究道路,一系列新问题被提上研究日程:在系统科学的初级发展阶段,科学家们开始把研究对象看做不可分割的整体,寻求系统的整体性规律;到自组织理论阶段,系统的演化问题被提上研究日程;之后,随着非线性理论的诞生,科学家们开始致力于揭示系统生成的内在逻辑。
不过,需要指出的是,虽然一般系统论就已经提出,复杂性研究就在于寻找属于自己的对世界进行整体性研究的简化方法和路径,但是直到非线性科学阶段,复杂性研究才真正从方法上走出了经典科学的窠臼。[15]至此,这种寻找才总算初见曙光,但是前行的道路依然模糊不清。虽然复杂性研究各阶段的成果早已经被广泛运用于各个领域,但是在这些理论之间的关联性却一直没有获得相对统一的表述——与此相反的是,不但各个理论都对“复杂性”有自己的不同理解,而且每个理论都会围绕着自己的问题提出一系列概念,并逐渐发展出一堆数量繁多的概念群,以至于五花八门的概念语词充斥着复杂性研究的相关书籍、文章和各种资料,既阻碍了人们在复杂性研究上的思想和思维的澄清,又可能遮蔽着人们迄今为止所创造和继承的思想和思维,从而无助于科学从当下以至于未来的“破茧成蝶”后,在茫茫宇宙中的飞舞。此外,就算不考虑概念语词的杂乱和繁多,而仅仅回顾一下前文所列出的复杂性研究各阶段理论的名称,这就足以看出这一类研究当前的混乱状况——这显然无助于科学的发展和进步。
四、结语
虽然复杂性研究已经经历了很长时间的探索和发展,但是科学家们并没有找到恰当的词汇来精确地表达他们所面对的研究对象。同时,由于没有恰当的数学工具,这也让复杂性研究长期裹足不前,因为就像微积分对经典科学的重要性一样,复杂性研究也期待着一种和它相契合的新的数学。这就像梅拉妮·米歇尔所言的那样,“想要理解、预测或是引导和控制具有涌现性质的自组织系统,就必须有适当的概念词汇和适当的数学”,从而“发展出这样的概念和数学工具”“在过去和现在”都是复杂性研究所面临的最大挑战。[2]383-384虽然复杂性研究已经能够跳出经典科学的窠臼,开启属于自己的寻求简单性道路,但很显然,前行之路依然迷雾缭绕。
如果把科学比作孩子,从对简单性追求的角度来看待科学的发展,科学只不过才刚刚离开襁褓,蹒跚着想要自己迈步:经典科学作为其早先迈出的一步已经落地,复杂性研究作为其刚刚迈出的一步,才刚刚抬脚向前,而至于这一步将迈向何方,还充满着不确定性。对科学这个孩子来说,一切才刚刚显露出朦胧的景象。在能够用于描述自然界各种形式的相应于复杂性的概念和数学出现之前,想要就此给出一个能涵盖这一系列关于复杂性研究理论的共同特征和本质的名称,终究显得仓促了点。科学家们当初使用“复杂性科学”这个名称的时候,更多地是随意而为,而不是经过严肃认真思考之后的选择。
很显然,“复杂性科学”这个名称无法避免其所引起的杂乱影响,因而并不适合科学发展的时代要求。如果在当下一定要用一个名称来统称或者界定这一类针对复杂性的研究,那“复杂性研究”这个名称要更加可取。
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(责任编辑:方英敏)
收稿日期:2019-07-19
基金项目:
贵州省社科规划项目“系统科学发展演化的哲学研究”(17GZYB56)。
作者简介:
崔东明,男,江苏泗阳人,博士,副教授。研究方向:系统科学哲学。