复杂性科学与唯物辩证法的当代发展

张 浩

(广西师范大学政治与行政学院,广西桂林541004)

兴起于20世纪的复杂性科学,在“超越还原论”旗帜下,以其思维方式和认识方法上的独特性,打破了传统学科间的层层壁垒,日益成为指导人们进行理论研究和实践创新的方法论原则。复杂性科学所秉承的理念和方法,一方面继承了以往各学科发展的优秀成果,另一方面又对形而上学进行了新一轮的清算。它在继续确证唯物辩证法的科学性、革命性、批判性的同时,进一步丰富了唯物辩证法的内容,扩展了范畴的内涵,从而推动着唯物辩证法向更高阶段的发展。

一、自然科学与唯物辩证法的互动关系

透过近代以来科学史这面镜子,我们可以清晰地看到:自15世纪下半叶以来,科学的发展就与唯物辩证法结下了不解之缘。可以这么说,近代以来的自然科学一直是推动唯物辩证法创立和发展的主要力量,而唯物辩证法则一直是自然科学健康有序发展的指南,两者相互推动,共同发展。

(一)自然科学一直是推动唯物辩证法创立、发展的主要力量

1.自然科学产生之初,推动并加速了形而上学的机械自然观的形成。从15世纪下半叶到18世纪70年代,是西欧各国从自给自足的封建经济、手工业作坊向资本主义初期的工场手工业过渡的时代。资本主义工业发展的需要,为科学的发展和技术的进步提供了广阔的空间。正如恩格斯所说,“社会一旦有技术上的需要,这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进”[1]732。自然科学最初的发展,表现为技术上的进步和资料的收集、归类、整理。这一时期的自然科学刚刚走出神殿的大门,开始与宗教的空洞的说教告别,向现实的、客观的生活世界回归。因此,这个时代的自然科学主要以搜集材料为中心任务,运用观察、实验、归纳、比较等经验的方法,达到记录、分类、收集现象知识的目的。这一时期,“自然现象的总的联系还没有从细节上加以证明……由于这种缺陷,它后来不得不向其他的观点让步”[1]287,形而上学的机械唯物主义自然观逐步得以确立。

2.自18世纪80年代起至现代科学产生的前夕,资本主义工业化大发展加速了自然科学在基础理论和应用两个方面的研究。这一时期的自然科学,逐步走在了技术的前面,成了技术创新发展的先导。“科学-技术-社会”三位一体的互动体制日渐形成并日益紧密地结合起来。这一时期的自然科学不再是搜集材料的科学,而是整理材料的科学,是关于过程、事物的发生发展以及联系的科学。自然科学的巨大进步,尤其是以“能量守恒与转化定律”“细胞学说”和“进化论”为代表的最新成果的发现,使得自然科学“不会甘于再被束缚在旧的形而上学的普罗克拉斯的床上”[1]286,“对于现今的自然科学来说,辩证法恰好是最重要的思维形式”[1]284。可以说,正是由于自然科学自身的发展,揭示了客观世界普遍联系和永恒发展的本真面目,从而加速了形而上学自然观的消解和唯物辩证法的确立。

(二)唯物辩证法一直是自然科学发展的指南

科学研究的目的,是揭示客观世界的本真状态,形成规律性的认识,为人们进行有效的生产实践活动作指导。然而,科学研究本身也是一种特殊的社会实践,同样也需要正确的理论指导,指明研究的方向和范围。随着自然科学理论研究的深入,“经验的方法不中用了,在这里只有理论思维才管用”[1]284,唯物辩证法就承担起了这一使命。

自然科学要摆脱形而上学的纠缠,从“普罗克拉斯的床”上走下来,就必须实现“从形而上学的思维到辩证思维的反转”,当然,“这是一个旷日持久的、步履艰难的过程”[1]286。至于如何反转,恩格斯指出两条不同的道路:一条是通过自然科学本身的成就自发地达到辩证法,另一条是从理论思维的历史既定形态中去研究辩证哲学。其中,前者不过是指自然科学本身证明自然过程中的辩证性质,从而迫使自然科学家不得不作出唯物的、辩证的结论罢了;而后者则主要是指从思维、认识上自觉地辨识、掌握和运用辩证法。恩格斯说: “自然研究家们本来可以从哲学家们在自然科学上的成就中看到:在这全部哲学中隐藏着某种即使在自然研究家们自己的领域中也比他们高明的东西。”[1]303自然科学的许多新发现,在思想渊源上与哲学史上的辩证法见解有着深刻的联系。由此可见,唯物辩证法的“高明”之处是能够洞察人类认识领域的最深处,甚至超越人的认识领域,从而为自然科学的理论研究和实践检验提供理论指导和方法借鉴。

自然科学与辩证法之间始终处于一种相互促进、共同发展的动态关联之中,当然,辩证法的指导作用仅限于理论层面上,它不能也不可能替代自然科学本身的研究工作,任何想以辩证法来替代自然科学的企图都是错误的。反过来,如果自然科学家不能正视唯物辩证法的理论指导价值,不去积极借鉴并继承辩证法的正确见解的话,他的科学道路必然越走越窄,甚至会误入歧途。

二、复杂性科学及其基本特征

(一)复杂性科学

以“学科”形象呈现在我们面前的“复杂性科学”是一个新兴的边缘、交叉学科群,诞生于20世纪80年代。但作为思想方法的“复杂性”思想可以上溯至一般系统论的始创者——生物学家贝塔朗菲。自20世纪20年代贝塔朗菲提出复杂性思想观点始,经系统论、控制论、人工智能、信息学、自组织理论、非线性等理论和学科的发展与完善,以1984年美国圣菲研究所的成立为标志,复杂性科学开始以正式的学科形象步入各个研究领域之中。

正如沃尔德罗普所言,“这门学科还如此之新,其范围又如此之广,以至于还无人完全知晓如何确切地定义它,甚至还不知道它的边界何在”[2],因此,对于“什么是复杂性”还没有一个普遍认同的答案。据麻省理工学院塞思。劳埃德的统计,在西方关于“复杂性”的定义有45种之多[3]。尽管对“什么是复杂性”的看法还难以达成共识,但从方法论的角度来看,它们都基于一个共同的现象——传统、有效的还原论直面复杂系统问题之无力。因此,《复杂系统》的编者在前言中就以“超越还原论”为标题,采用否定式陈述方式对“何为复杂性”问题给予了回答:通过对一个系统的分量部分(子系统)的了解,不能对系统的性质作出完全的解释,这样的系统称为“复杂系统”。目前复杂性研究已经渗透到自然科学、社会科学和人文学科研究的各个领域。

复杂性科学在各个领域内的渗透,主要体现为各学科领域内思维范式的转换,并进一步影响到具体方法与操作方式的表现形态。复杂性思维虽然起源于自然科学(复杂性科学),但并未囿于自然科学,它是一种在广度和深度上全然超越了自然科学的、全新的思维新范式,具有十分丰富的哲学意蕴。这种新的思维范式,被来自不同领域的学者们冠之以各种新称呼,如“新的自然科学”“系统范式”“自组织范式” “进化范式”等。其实,从本质上讲,所有这些名称都不够全面,仅仅标示着各自学科的特性与思维式样,它们本质的称呼都应该是“复杂性范式”。复杂性范式的出现,相对于传统的简单思维范式而言,就是一场革命,一场思维范式的革命。这场革命的规模是空前的,它的战火不仅仅在哲学、思维领域中点燃,而且,它还会蔓延到一切学科、一切领域,渗透到理论研究和实践操作的各个层面。

(二)复杂性科学的基本特征

复杂性科学的诞生,本身就体现着对传统科学的反思、批判和超越。在传统的科学视界下,整个世界处于一个完全封闭的系统之中,种种事物之间存在并呈现出一种线性的、因果式的关联,秩序与规则规定着系统的演进速度和规模。正是因为系统的内部存在着严格的、可遵循的规律,才为人们认识、把握规律,从而控制和征服世界提供了“潜台词”。复杂性科学则向我们展示了一种反传统的思维模式。在复杂科学的视界下,世界是一个开放的复杂巨系统。“非线性”关系成为客观世界的常态,“复杂性科学主要研究非线性反馈网络,特别是复杂自适应系统”[4]。复杂性科学中的“复杂”,对于系统的运作,尤其是对复杂系统运作的特征、性质等给出了另一种阐释。主要体现在:

1.整体性。复杂性科学的一个显著特征就是整体性。复杂性科学认为,对系统整体进行研究,不能只片面运用还原方法。在复杂性科学的视域内,系统作为一个整体,与部分之间不存在相加的线性关系,即整体大于部分之和。部分既不能代替也不能说明整体,整体具有部分所不具有的性质和特质;部分所具有的规律不能说明整体的规律,整体所具有的规律不能分解为部分的规律。整体是各个部分之间相互作用的结果,系统的整体性能与其组成部分,并不存在确定不移的联系。

2.非线性。非线性是相对于线性而言的。线性和非线性,原来都是数学的专业术语,表达的是变量之间的关系。其中,线性是指自变量与应变量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指变量之间不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。复杂系统中的非线性,主要指组成系统的众多因素、众多层次之间相互作用、相互协同、相互牵制、相互耦合的关系,通过非线性的作用,系统的整体特性才得以涌现。从某种意义上讲,“复杂系统的数学框架中,复杂性首先是定义为一种非线性,这是混沌和自组织的必要条件,但不是充分条件”[5]。正是由于非线性的存在,系统才显得复杂起来。

3.混沌性。在复杂性科学中,混沌性就是指系统的发展演化对初始条件或状态具有高度的敏感性。也就是说,初始条件的细微变化,都有可能导致完全不同甚至完全相反的结果。洛伦兹教授于1972年讲道:“在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打,能够在美国得克萨斯州产生一个陆龙卷。”[6]这就是著名的“蝴蝶效应”,它非常形象地说明了系统整体行为对初始条件或状态的敏感依赖。正是由于混沌性的存在,我们无法很好地预测系统的未来演化趋势,也正由于混沌的存在,我们也不可能完全认识这个我们生存其中的世界。

4.开放性。在复杂性科学中,开放性主要是用来标示系统整体与外部环境之间的关系。卡斯特和罗森茨韦克把系统分为开放系统和封闭系统。开放系统是指在系统边界上与环境之间有物质、能量和信息的交互作用的系统,当环境中相关参数发生变化时,通过与系统的交互作用,能够引起系统内部发生相应的变化。与开放系统相反,封闭系统与外界环境之间无明显的联系,不管环境参数发生什么样的变化,系统内部均保持其相对稳定的均衡性。正是因为开放系统能够不间断地与环境之间发生交互作用,从外部环境引入负熵流,从而维持系统自身的稳定和发展。如果这种交互作用缺失的话,即是说,如果是封闭系统的话,系统的长期存在和发展只能是一个神话。从某种意义上讲,完全绝对的封闭系统,是不存在的。任何一种复杂系统,必须保持“对外开放”,不断地与环境之间进行物质、能量、信息的交换,以维持自身的动态稳定和发展。

5.生成性。生成性是复杂系统得以突现的主要原因。在复杂性的视域下,生成性不仅标示着系统自身的发展、演化,而且标示着系统的层级涌现。在系统内部,各组成要素都是具有生成活性的主体,主体通过与环境、与其他主体之间的交互作用而丰富和增强自身的结构和适应能力,从而不断得以发展壮大;同时,众多主体通过相互之间的、各种形式的非线性作用而相互耦合,从而在高一级层次上,涌现成为一个具有统一的结构功能整体。客观世界的不断发展、演化过程,就是一个充满着主体的适应、成长的过程,就是一个由层级之间相互生成的过程。

三、复杂性科学推动唯物辩证法的丰富和发展

(一)复杂性科学丰富了唯物辩证法基本原理的内容

唯物辩证法总的特征之一是普遍联系。这种联系的观点是建立在传统自然科学的基础之上,深受经典力学思想的影响,尤其是传统科学中的“二体”问题、“超距作用”和线性相关,使得以往的辩证法思想带有时代的局限性。复杂性科学则非常注重系统内部多因素、多层次之间及系统与环境之间的相互联系、相互作用,不仅重视线性作用,更加重视非线性作用。在这一点上,它不仅丰富和发展了唯物辩证法的联系观,而且超越了以往的联系观。就整体与部分的关系来看,马克思、恩格斯曾多次从不同的侧面给以定性的描绘,多次使用“系统”“整体”“有机体”“过程的集合体”等范畴。随着现代自然科学的进步,这种辩证整体观思想进化到定量分析的新阶段。贝塔朗菲把整体性作为一般系统论的核心,特别强调了整体与部分之和之间的非对等关系,强调整体的独特性。拉兹洛则从认识和解决问题的方法的角度上,阐明了复杂性科学方法对传统辩证法的丰富和超越。他认为,传统的认识方法是“在一个时刻观察一个事物,看它在另外一事物作用下的行为”,而复杂性科学的认识方法则是“观察一定数目的不相同的、相互作用的事物,看它们在多种多样的影响作用之下作为一个整体的行为”[7]。正是因为系统内要素间存在着非线性的交互作用,才使得系统在整体上突现出部分所不具有的新特性。复杂系统最为突出的特征——系统整体的不可还原性,部分加部分等于整体的公式,失去了它惜日的效力。唯物辩证法必须吸纳这一新的理论和方法,以保证自己理论体系的不断完善和发展。

(二)复杂性科学赋予唯物辩证法的范畴以新的含义

自然科学的每一次进步,在唯物辩证法的理论体系内,都会打上独特的烙印。复杂性科学取得的重要成果之一就是对偶然性重大作用的再发现。以必然性与偶然性这对范畴为例,在唯物辩证法那里,必然性等同于规律性、确定性,是决定事物发展的主导因素,而偶然性则处于次要方面,对事物的发展只起加速或延缓作用。正因为偶然性在事物中的作用如此渺小,同时,相对于必然性、规律性而言,又如此难以把握和认识,故而,在实践中,人们往往对之视而不见,不予考虑。与此相反,在复杂性科学的视域内,必然性、确定性、规律性等是特例,偶然性、突发性、不确定性才是事物发展的常态。事物发展的总趋势,是有无以计数的偶然性、分岔来描绘的。从这一点来看,它不仅让我们进一步了解了偶然性的作用,而且,更加丰富和深化了对必然性与偶然性这对范畴的了解和认识。在此基础上,传统的规律观和因果观也被赋予新的内涵,传统一元论的规律观被或然性的规律观所替代,传统的因果决定论被统计因果观所替代。

对于具有完整体系的唯物辩证法理论来说,对必然性和偶然性这对范畴的重新认识,必然会引起系列连锁反应,特别是对“永恒发展”这一总特征的再认识。世界上的事物都处在永恒发展的过程之中,但这一过程却不是像线性方程所描绘的那样一帆风顺,而是迂回曲折的。究其原因,主要是因为偶然性在作祟,它总是出现在人们的意料之外,总是为我们的实践活动增加不可预知性。当然,也正是因为有了偶然性的作用,我们的活动过程,事物发展的过程才显得丰富多彩,充满着神秘。如果一切事物的发展过程都像决定论者称谓的那样,初始条件和状态决定了事物发展的终态,整个过程就会显得平平淡淡、了然无趣。同时,偶然性还为事物发展提供了选择的多样性。当今丰富多彩的世界的形成,就是整个发展过程中的必然性与分叉选择中的偶然性相统一的结果,必然性的道路(规律)通过无数次的偶然性来显现,没有偶然性,必然性也只能是一句空话。故而,关于事物发展的理论,必须认可偶然性在其中的重要作用。从某种意义上讲,发展的过程体现为必然性和偶然性的辩证统一。

(三)复杂性科学丰富了唯物辩证法规律的内容和形式

复杂性思维是具有哲学层次的思维范式,因此,为唯物辩证法的基本规律的认识和把握都提供了新的解释。就质量互变规律来说,它是唯物辩证法三大基本规律之一,揭示了事物发展过程中,由量的积累到质的变化形式和状态,形象地向我们展示了事物发展的动态过程。复杂性的思维范式对之进行了丰富和发展,尤其是突变理论的提出,为我们展示了事物发展过程中质变的新形态。通常认为,量变就是量的积累,是一个渐变的过程;质变是新事物对旧事物的扬弃,是革命,是突变的过程。在突变理论中,质变的过程不仅仅是突变,是革命,而且也存在渐变的过程,即新质的积累过程。此外,事物发生质变到底采用哪种形式,是突变形式还是渐变形式,突变理论认为,这主要取决于发生质变的条件。通过对质变过程赖以发生的条件进行详细分析、处理,我们可以对这一过程进行严密而详细的控制。复杂性思维时常关注某一特定初始条件的微小变化,因为这些不起眼的小变化,经过一系列的放大过程,最终会影响到事物发展的终态,这一点,洛伦兹的“蝴蝶效应”已经给予了十分形象的隐喻。复杂性科学的研究成果及复杂性思维范式的确立,正在丰富着唯物辩证法的内容和形式,正拓展着理解和把握辩证法规律的新思路。

(四)复杂性科学为唯物辩证法提供了新的科学基础和思维范式

就研究范围、研究对象和研究论域而言,复杂性科学同唯物辩证法之间具有相通之处。它们都对事物的演化、发展和进化问题予以特殊的关照。唯物辩证法的总特征之一,就是永恒发展,认为一切事物都不会是发展“终态”,静止是相对的,发展是绝对的。当然,两者又不完全相同。奠基于传统自然科学成就之上的唯物辩证法,受到当时科学技术发展水平的制约,它没有也不可能全面、系统、整体地揭示出事物普遍联系和永恒发展的客观机理,尤其反映在事物演化机理的问题上。现代科学,尤其是复杂性科学的发展,为认识和研究事物联系、发展和演化机理问题,提供了一个全新的范式。目前,这种复杂性范式已经“出现于几乎所有自然科学工作之中,并出现于许多社会科学工作之中”[8]。

复杂性思维与传统简单性思维(还原论思维)的分岔点,在于对时间的“重新发现”。牛顿经典力学体系研究的主要是孤立粒子,甚至理想化为“质点”的概念,点与点之间的作用是“超距”的。经典电磁学引入了“场”的概念和思维方法,实现了对“超距作用”的超越,凸显了力的持续性、作用的过程性;经典热力学则引进了事物演化的不可逆性,即演化过程的方向性:所有这些,都标志着对时间、过程的再发现。正是由于时间、过程及其方向性的存在,世界中的所有事物,大到宇宙、小到微观粒子都被打上了“时间”的烙印,过去与现在之间的等号被抹掉,历史的观念被纳入到一切事物的研究领域中。20世纪以来,现代科学,尤其是量子理论、相对论的发展,促使热力学现代特征的彰显,即由线性向非线性、平衡态向非平衡态的过渡。如果说时间的再发现,打破了时间的对称性,那么,非线性、非平衡态热力学的发展,又打破了空间上的对称性。对称性的破缺,对初始状态的高度敏感性,最终导致了新层次系统结构的涌现。因此,发展的过程实际上就是时间、空间对称性的破缺与展开。发展的形式和机理,是唯物辩证法的基本特征之一。

从某种意义上讲,为唯物辩证法提供科学基础的传统科学,是对“存在”的研究,主要关注事物的性质和存在状态;而复杂性科学主要关注事物的演化模式和机理,研究事物演化的动力机制、方式方法和演化过程。从这一角度看,复杂性科学的发展丰富了唯物辩证法的内容和形式,不仅为唯物辩证法的发展提供了新的科学事实和理论基础,而且为认识和理解客观世界的本来面目,提供了一种全新的思维范式。

四、关于复杂性科学时代唯物辩证法的定位问题

毋庸置疑,复杂性科学的发展极大地、全方位地丰富着、拓展着唯物辩证法的内容和形式,使得唯物辩证法在复杂性科学发展的今天,呈现出一种崭新的形态,如何来界定这种形态呢,在学界还存在着争议[9]。

定位一:系统哲学,代表人物拉兹洛、贝塔朗菲等。贝塔朗菲认为,现代社会和技术已经变得十分复杂,以至于传统的认知和思维方式已不再满足时代的需要,“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”[10]。拉兹洛更是认为,用“马克思的方法”必然能够催生出“系统哲学”[11]。系统哲学(思维)已经成为当今各学科领域的最基本思维方式和方法原则。

定位二:系统辩证论,代表人物乌杰。这一观点认为,当代科学技术在各个领域内所取得的新成就,一方面不断扩展人们的视域空间,另一方面,又在理论和方法上,丰富和发展着唯物辩证法。这种丰富、发展了的辩证法,不再局限于传统的以对立统一规律为核心的传统辩证法的范畴和论域,而呈现出一种全新的理论形态和思维范式,即系统辩证论,“它使多样化的思维、系统化的思维占有重要地位”[12]。

定位三:系统辩证法,代表人物张华夏。他认为,现代科学的发展越来越揭示出,世界不仅仅是一个矛盾的统一体,更是一个系统的统一体。系统辩证法不仅承继而且超越了矛盾辩证法,为我们提供了认识和理解世界运动、变化和发展过程的“第二把钥匙”[13]。

定位四:辩证法,代表人物林德宏。林德宏先生认为,“从本质上讲,形而上学是关于简单性的哲学,辩证法是关于复杂性的哲学。世界的辩证性就是世界的复杂性” “辩证法本身也要不断丰富和发展,使自己不断向复杂性逼近”[14]。

随着当代科学在各个领域的突飞猛进,特别是以“超越还原论”方法为旗帜的复杂性科学在自然、社会等领域内的纵深渗透,关于未来辩证法的发展定位问题会越来越显现在广大辩证法研究者的面前。且不论未来会怎样,目前辩证法的发展并未超出唯物辩证法的论域,复杂性科学时代的辩证法虽然得到丰富和发展,并未展示出否定经典辩证法的态势,而是进一步丰富和加深了对辩证法的认识和了解。因此,笔者倾向于定位在唯物辩证法的新阶段。

[1]马克思,恩格斯.马克思恩格斯选集:第4卷[M].北京:人民出版社,1995.

[2]米歇尔.沃尔德罗普.复杂:诞生于秩序与混沌边缘的科学[M].陈玲,译.北京:三联书店,1997.

[3]约翰.霍根.科学的终结:在科学时代的暮色中审视知识的限度[M].孙雍君,译:北京:远方出版社,1997.

[4]拉尔夫.D.斯泰西.组织中的复杂性与创造性[M].宋学锋,译.成都:四川人民出版社,2000.

[5]克劳斯.迈因策尔.复杂性中的思维:物质、精神和人类的复杂动力学[M].曾国屏,译.北京:中央编译出版社, 1999:345.

[6]林夏水.非线性科学的哲学问题[J].哲学研究,1997 (12):48-55.

[7]拉兹洛.用系统论的观点看世界[M].闵家胤,译.北京:中国社会科学出版社,1985:5-13.

[8]拉兹洛.进化:广义综合理论[M].闵家胤,译.北京:社会科学文献出版社,1988:26-27.

[9]洪晓楠.复杂性科学与当代唯物辩证法[J].安徽师大学报:哲学社会科学版,1998(2):226-231.

[10]冯.贝塔朗菲.一般系统论基础、发展和应用[M].林康义,译.北京:清华大学出版社,1987:2.

[11]拉兹洛.系统哲学讲演集[M].闵家胤,译.北京:中国社会科学出版社,1991:280.

[12]乌杰.系统辩证论[M].北京:人民出版社,1991:33.

[13]张华夏.实在与过程[M].广州:广东人民出版社,1997: 413.

[14]林德宏.辩证法:复杂性的哲学[J].江苏社会科学,1997 (5):93-96.