科学整合之初探

李鸿仪

（上海第二工业大学，上海201209）

科学整合之初探

李鸿仪

（上海第二工业大学，上海201209）

试图对自然科学和社会科学进行整合，并将社会科学看作是生命科学的一个自然延伸。采用了类似于数学的严格思维方法，先根据已经研究得十分清楚的自然科学知识证明了结构基本定理，然后从控制论角度证明了生命基本定理和社会基本定理。用这些定理解释了诸如熵的热力学意义和统计力学意义的统一等自然科学问题，同时讨论了一些社会科学、哲学问题，并讨论了社会价值观的科学基础。本文结果应该能为科学的发展探索一条新路。关键词：系统科学；热力学；自然科学和哲学；结构和性质；生命基本定理；社会基本定理；社会价值观

0 引言

在古代，无论是在东方还是西方，都有一些哲学家力图对物理世界、生命世界、精神世界以及它们的整体与部分做出一个统一的解释[1]。中国系统科学领域和系统科学哲学领域占主流的观点基本上也一直秉持着这样一种把世界视为有层次结构的系统的整体主义、系统结构主义和系统普遍主义的大系统观[2-5]。

虽然“世界是一个整体” 这一论断被绝大多数科学家和哲学家所接受和坚信，然而，到目前为止，似乎并没有严格意义上的证据能够证明这一论断。因此，与其说该论断是一个科学的结论，还不如说是一个有待证实的假设。

近年来，更有学者对世界的整体性提出了质疑，提出了“斑杂的世界”和“破碎的系统观”等观点。

卡特赖特[6]在《斑杂的世界：科学的边界研究》一文中认为，不存在统一的科学系统，科学分为物理学、化学、生物学、经济学、心理学等等，它们的使用也是分别应对不同的领域。这些学科既没有统一的定律适用领域，也不存在完全可以还原为一种科学的那种情景。

国内学者吴彤也认为系统是破碎的[7-8]。

世界的整体性假设究竟是否正确，最后要看根据该假设建立的科学是否能正确地描述世界。

科学以描述客观世界为己任。科学是否客观地描述世界必须有实验或经验的验证或证伪。非欧几何的诞生使人们认为数学只要自成体系，就可以完全脱离客观世界[9-10]。这种看法大大扩展了数学研究的自由度和范围，也因此产生了大量的数学新分支。然而，数学实际上并没有脱离客观世界。仍然以非欧几何为例，虽然它似乎任意地改变了被人们的直觉所反复验证了的欧几里得几何第5公设，给人以不符合客观实际的假象，但实际上却将欧几里得几何体系所对应的平面改变为非欧几何所对应的曲面。近代的很多数学分支，虽然在诞生之初似乎并没有很明确地对应客观世界，但后来大都因实际上与客观世界的某些方面相对应而在客观世界中找到了其用武之地[11]。因此，科学在本质上仍然是试图客观地描述世界的概念体系。

既然如此，如果世界是一个整体，科学把世界细分成数学、物理、化学、生物、社会等领域就只能是为了研究方便的权宜之计了，而对这些领域的研究达到一定程度，就应该能够把它们整合起来，还世界本来的完整图像。

本文正是试图对科学作一个总体上的整合，并将社会科学看作是生命科学的一个自然延伸。若该工作能完成，实际上也就为最终证明世界是一个整体跨出了重要的一步。

在推理的长链上，无论是前提或推理本身，任何十分微小的不可靠或不严格，都可能导致“失之分毫，差之千里”的结果。这也是思辨哲学常常导致错误的原因。例如，黑格尔在自然哲学里推理出颜色是光明和黑暗的结合这一结论，显然不符合科学常识。康德仅根据归纳法无法得到普遍真理就断定空间、时间等普遍的知识是先天的这一结论显然也缺乏充足的理由，且无法解释后来出现的非欧几何和广义相对论[9-10]：欧几里德空间和非欧几何、广义相对论的时空观显然不同，哪一个才是先天的普遍真理？近代科学哲学中也有人对科学实验的可靠性提出质疑[9-10]，认为实验因带有主观的实验目的，所以得到的结果也是不客观的。这一观点也经不起严格的推敲：当我们测量某一物的长度时，除非我们的观测方法对被观测对象产生了影响而导致误差，所得结果并不会因我们的实验目的不同而不同。因此，不严格的推理或许在启发思维上有一定作用，但用于建立学问是无意义的，由此建立的学说也随时可能被推翻。为此，在思想方法上，本文力求用数学的严密思维来处理自然科学、社会科学和哲学的各种问题，尽力做到前提可靠、定义明确、推理严格。因此，本文的逻辑前提不包括目前科学尚没有研究得很清楚的诸如弦论和夸克加轻子的标准模型究竟哪一个正确？抑或是都不正确？暗物质究竟是什么？中微子起何作用等问题，而是只将科学已经研究得十分清楚的知识作为前提。本文的结果将回答诸如为什么有涌现性质(emergent properties)？①指部分有机地构成一个整体时会“涌现”部分所没有的性质，例如，氢气和氧气结合成水时，会“涌现”氢气和氧气所不具有的水的性质。亚里斯多德在“形而上学”[12]中讨论质料和形式的关系已提到整体和部分的关系，文献[13]则首次从系统论的角度提出这一概念，并认为涌现性质就是指整体大于部分之和这一非线性加和现象。为何有那么多互相矛盾的哲学流派？人类为什么可以认识“自在之物”？为什么有对立统一、量变质变、否定之否定、一分为二等辩证规律？辩证法和形式逻辑能否统一？信息究竟是物质的还是精神的？生命的本质是什么?美的本质是什么？如何科学地定义善和恶？人类社会的发展遵循着怎样的轨迹？衡量一个社会先进与否的标准究竟是什么等等问题。

1 结构基本定理

1.1 结构基本定理

目前，科学已经研究得十分清楚的事实是：一定能量的质子、中子和电子通过各种力组成了一百多种元素，这一百多种元素组成了大量的化合物，这些元素和化合物又组成了包括人脑和星球在内的各种事物。另一方面，各种事物又具有几乎是无限多的性质, 例如，非生命物质都具有各自的物理、化学性质，生命物质具有生存和延续的功能，人脑具有思维功能等等。然而，既然万物最后都可分解为质子、中子、电子，因此各种不同的性质都只能是因质子、中子和电子的组成方式即结构的不同而造成的。由此已证得：

结构基本定理 由质子、中子和电子组成的各种事物的性质都是由其结构所决定的。

这里，结构定义为质子、中子和电子的组成方式；事物指由质子、中子和电子组成的各种产物；性质的定义则涵盖所有的物理、化学性质和各种功能。

与结构基本定理相关的具体学科有物理、化学、生命科学、数学等。例如，研究原子结构要用量子力学，研究分子结构及其变化要用量子化学、化学热力学、化学动力学等化学各学科，研究生命物质的结构要用生命科学各学科，研究太阳系要用牛顿三大定律和万有引力定律，研究更大尺度的宇宙空间则要用到广义相对论，而数学则为上述各种具体科学提供了定量的工具。

结构基本定理其实已经直接回答了为什么会有涌现性质这一问题。既然事物的各种性质都是由其结构决定的，那么，组成新的结构就可以有新的性质，这种性质就是涌现性质。其实，对组分间联系较紧密的结构来说，产生明显的涌现性质是很自然的。以化学性质为例，如所周知，决定任何元素或化合物的化学性质在于其外层电子结构，而发生任何化学反应后，化合物的外层电子结构必然发生变化，化学性质当然就变了。不过，从上述例子已可看出，当部分组成整体后，虽然“多”出来了涌现性质，但通常也会“少”掉一些性质。例如，氢气和氧气化合成水, “多”出来的是水的化学性质，但“少”掉的则是氢气和氧气的化学性质，原因在于氢气和氧气的外层电子结构已消失了。因此，严格地说，不能简单地像文献[13]那样把涌现现象理解为“整体大于部分之和”。

1.2 性质的分类和结构基本定理的初步应用

1.2.1 性质的分类：孤立性质和联合性质

既然性质是由结构决定的，那么，对任何一种性质，就至少要考察该性质是由哪个或哪几个结构决定的。因此，至少可把各种性质分为由单一结构决定的性质（以下称为孤立性质）和多个结构共同决定的性质（以下称为联合性质）两类（见图1）。

图1 孤立性质和联合性质的关系Fig. 1 The relationship between isolated properties and union properties

例如，氢气的分子量与其他事物无关，因此是氢分子的孤立性质，但氢分子可以与氧分子结合生成水或过氧化氢，却是一个与氢分子、氧分子都有关的联合性质（见图2）。根据联合性质的定义：联合性质是由多个结构共同决定的，因此，如果世界上没有也不可能有氧气，则“氢分子可以与氧分子结合生成水或过氧化氢”这一联合性质是不存在的。

图2 氢气的孤立性质和联合性质Fig. 2 The isolated properties and union properties of hydrogen gas

这个看似简单的分类其实可以解决哲学上的一些疑难问题。很多哲学家都对感觉究竟是主观的还是客观的感到疑惑不解，其典型例子是颜色：对同一个人来说，两眼对同一光源所发出的光的颜色的感受可能有微小的色差，哪一种才是客观的？如果医学已可将动物的眼睛移植给盲人，这些盲人看到的颜色一定与正常人是一样的？人眼无法感知的红外光和紫外光，却能被某些动物的眼睛感受到，对它们来说，红外光和紫外光也是色彩。有些动物是色盲，对这些眼睛来说，色彩是不存在的。上述事实已表明，颜色不但与光的波长有关，而且与眼睛的构造及相关神经系统有关，因此，颜色是光源、眼睛及其关神经系统共同决定的一种联合性质。根据联合性质的定义，如果世界上没有也不可能有眼睛，“颜色”这一联合性质是不存在的。然而，如果没有眼睛，就没有颜色，很容易造成感觉是纯主观的这一错觉。而如果感觉是纯主观的，那么，源于感觉的知识的客观性何在？于是，唯心主义似乎就有了充足的理由。其实，从孤立性质和联合性质的角度却很容易解释该问题。由图3可见，光源所发出的光的波长是发光体的孤立性质，与发光体以外的其他结构无关，因而是纯客观的；而光源所发光的颜色却是光源和眼睛及其相关神经系统等多个结构共同决定的联合性质，与主客观均有关系。

图3 光源的孤立性质和联合性质Fig. 3 The isolated properties and union properties of a light source

混淆孤立性质和联合性质的区别或只见其一不见其二，就会造成各种问题。例如，如果因只见联合性质、不见孤立性质而误以为包括光的波长在内的任何性质都与感官有关，进而否定一切客观存在，是典型的唯心主义；而误以为光源的颜色是光的客观性质而与眼睛及相关神经系统的构造无关，则是机械反映论的观点。机械反映论无法解释色彩不但和光的波长有关，也与眼睛的构造有关这一事实，容易被唯心主义找到攻击唯物主义的口实。由此可见，正确区分孤立性质和联合性质，为用辩证唯物主义结束唯心主义和机械反映论的长期争论提供了充足的理由。

1.2.2 结构基本定理和认识论

根据结构基本定理，人的感官及相关的神经系统也是一种结构，而根据孤立性质和联合性质的定义，人的感官只能直接感受到由感官和其他结构共同决定的联合性质。于是就有了认识论难题：人类是如何认识世界的，即康德的“自在之物”是怎样被认识的？其实，人的知识源于感觉但不止于感觉：人类通过假设、推理、实验验证等可以得到比感觉多得多的知识。在这里，实践起着不可或缺的验证和纠错作用：如果知识是错误的，就早晚会导致错误的结果，使人在实践中碰壁，从而可以使人类认识到这种错误并设法加以纠正，直到获得正确的知识。更具体地说，人脑可以设想出大量用以解释感官经验的假设，然后用逻辑或实验对其进行遴选。该过程和推理小说中的破案过程并无区别。当然也存在“冤假错案”的可能性，但由于错误的知识会导致错误的实践结果，因此，“冤假错案”早晚会“平反”。显然，在没有摄像头的过去，对侦探专家来说，他并不可能看到已经发生的案情，因此，对他来说，已经发生的案情就是一个“自在之物”，但并不等于破案是不可能的。

恩格斯曾对不可知论进行了如下批判[14]：“既然我们自己能够制造出某一自然过程，使它按它的产生条件产生出来，并使它为我们的目的服务，从而证明我们对这一过程的理解是正确的，那么康德的不可捉摸的‘自在之物’就完结了。”“康德的不可捉摸的‘自在之物’”的逻辑前提是假定人类对外界世界的认识是不可靠的[15]，其理由是人的认识能力含有不可靠的、先天的、无法校正的因素。但该观点是否正确？从眼睛的构造和众所周知的“针孔成像”原理可以知道，外在世界在人的视网膜上的映像是倒立的，但相关的神经系统却把它处理成正立。这是因为，如果不这样处理，人眼睛就无法提供大致正确的图像，也因此难以正确地指导人的行动，这样的“人类”连站稳都有困难，又如何能有很好的生存竞争力？由此可见，哪怕是先天的认识能力，只有当它较为可靠时，才有可能被自然选择保留下来。至于后天的认识能力，则更是一直在接受实践的检验和校正。例如，各种数学悖论及其导致的数学危机及其消除过程表明，人类的思维逻辑规则一旦导致与实践不一致的悖论，就可以通过对逻辑规则的修整来消除悖论。数学家对朴素集合论规则的修正以消除各种悖论（例如理发师悖论）就是一个很生动的例子[16]。由此可见，整理和发现知识的方法----逻辑等思维方法----是否正确也要被实践所检验，且是可校正的。以上分析均已表明，无论是先天的还是后天的，只有经得起实践考验的认识能力才会被长期保留下来，这就保证了人类具有的认识能力的可靠性，康德的“自在之物”的不可认识性在逻辑上就不成立了。近代自然科学的发展也证实了这一点。例如，提出分子结构、原子结构理论的时候，无论是人类的感官还是仪器，根本就无法直接“看到”这些微小的结构，但人类通过假设、演绎、验证等逻辑推理和科学实验等方法，对这些结构早已知道得非常清楚。甚至，对一些较为简单的分子结构，用量子化学计算出来的结果比原本用于衡量理论是否正确但或多或少有误差的实验数据更为可靠！

同为不可知论者的休谟的主观断言：“一个既不可触而又不可见的广袤是不能被我们所构想的”[17-18]，显然也已被自然科学的发展所证伪。休谟显然低估了人类的思维能力的作用，且他的结论也因此与自然科学的上述发展事实相违反。休谟认为除了第一印象和感觉以外，一切认识都是不可靠的， 其理由是用于整理感觉材料的规则(因果律等)本身也来源于感觉，因此并不会使感觉材料更可靠，从而否定了理性思维在人的认识中的地位。其实，人类的感觉之所以能感觉到因果律等，是因为客观世界本来就存在的这种关系。因而，当人类将这种客观的关系理论化， 则可得到比主观感觉可靠得多的规律，用这些规律去整理感觉材料，得到的结果就比第一印象更可靠。休谟其实并不否认理性思维能力在数学中的作用，但却反对理性思维能力在其他科学中的作用，原因在于他认为数学是思想的结果，与感觉没有关系。其实，数学在逻辑上最基本的出发点，例如几何公设，甚至是诸如“1+1=2”等最简单的加法，都无法从更普遍的原理推出，而是用归纳法等对经验感觉材料的加工而得。歌德尔不完备定理表明，一个相容且完备的算术系统是不可能的[11]，实际上也表明了数学并不能离开经验而自成系统。因此数学和其他科学并没有根本的区别，只不过数学在逻辑上的出发点比其他科学要简单、显然且可靠得多，从而可以用逻辑进行可靠的演绎而已。因此，如果承认理性思维在数学中是有效的，就没有理由认为理性思维在其他科学中是无效的。

1.2.3 结构和辩证法

结构基本定理还可以解释辩证法的一些规律。例如，一个结构必然有某种力将各组分统一起来，否则组分就无法形成结构。然而，结构中的各组分又必须有某种力将其在一定程度上独立起来，否则各组分就会“分工”不清（例如，既当运动员又当裁判员）甚至混为一个组分而无法形成结构。对立统一规律由此得到了较为严格的证明。再例如，结构中的任一组分都只能在一定的范围内活动，否则该组分就会从将它们结合起来的力中逃逸而导致结构的分裂或蜕变，而根据结构定理，结构一旦变化，其性质通常也会发生变化，这就证明了量变引起质变这一规律。

当各结构互相作用时，可以产生多种联合性质。例如，当带有静电的人体与金属物质接触时，至少有光、声、痛感等性质产生。若将这些性质称为一组联合性质，则一个结构与多个结构发生作用时，可以产生很多组性质归。由数学中的组合知识不难算出，若某结构和n个结构体互相作用时至多可以产生

组联合性质。表1给出了不同n值时的联合性质及其数目。其中 0 表示某指定结构，1，2，3，…，n表示与该结构发生作用的其他结构，0-1表示结构0与结构1发生作用时的一组联合性质；0-1-2表示结构0与结构1、结构2共同发生作用时的一组联合性质……

表1 不同n值时的联合性质及其组数Tab. 1 The number of union properties with different n

由式（1）和表1可见，随着n的增大，联合性质数急剧增加。例如，当n=10时，联合性质数最多可达1 023组。不过，由于有些性质可能雷同，有些结构之间并不能发生作用，因此以上计算结果仅是性质组数的上界。

由于性质，尤其联合性质是大量的，因此，若对其根据某种价值观进行分类，“一分为二”也有了合理的解释。若分类标准有三，四……个，则一分为三、一分为四……也是可以的。

根据形式逻辑的排中律，某物不能既是好的又是坏的，而辩证法却认为任何事物既有好的一面也有坏的一面。因此，表面上看，辩证法和形式逻辑是矛盾的。其实不然。根据联合性质的定义，某结构的联合性质离不开与其相作用的结构。例如，对某人来说，甲与乙作用显示出好的一面，与丙作用则显示出坏的一面，那么，对该人来说，甲与乙作用就必定是好的，而不是坏的；甲与丙作用就必定是坏的，而不是好的。两种情况都符合排中律。所谓“坏事变为好事”，在上例中，其实就是把本来与丙作用的甲转为与乙作用而已。1.2.4 结构和创造的本质

结构定理也可用来给出创造的本质[19-22]：既然事物的任何性质都是由其结构决定的，即分解世界上的任何事物，就只能得到一些旧的组分，而创造就只能是其反过程：将一些旧的组分整合成新的、有意义的结构的过程。这就是创造的本质。不过，由于人类的已知知识未必一定能预测新结构的性质，且大量的新结构未必有意义，因此，创造是带有一定偶然性的试错过程。

1.3 结构的复杂性、能量和分类

根据结构基本定理，事物的性质是由结构决定的，因此，有什么样的结构就有什么样的性质，而复杂的结构通常容易具有复杂的联合性质。

除了结构的复杂性以外，结构的能量也与联合性质密切有关。由于目前的科学尚无法可靠地确定能量的绝对值，因此可以用相对值进行计算。例如，可以规定孤立状态的质子、中子和电子的能量为零，于是可以得出各种结构的相对能量。如果不考虑核反应，则可规定孤立状态电子能量为零，然后通过电离能计算各结构外层电子或所有电子的能量，并计算分子的动能、位能等，算出各种结构的相对能量②为了方便计算，目前的热力学数据表规定一定温度下的稳定单质为与能量有关的焓的零点，并不能正确反映结构的相对能量。例如，单质形态的活泼金属和惰性气体，其化学活泼性大不相同。如果按本文三种方法中的任何一种方法，只要计算出各原子的相对能量，都可对目前的热力学数据表进行更新，使其更科学。。通常能量越高的结构，与其他结构发生作用的可能性也越大，其联合性质也越复杂。

熵变dS的热力学定义是

其中Qr是热力学封闭系统（定义为与环境之间只有能量交换而没有物质交换的系统）和环境之间的可逆热交换，T为绝对温度。

用卡诺循环可以定量地得到熵的热力学意义：假定某封闭体系在绝对温度(0)T＞可逆地吸收了r(0)Q＞的热，现考察若体系回到原状态，原先所吸收的热最多能做多少功？即所吸收的热能中有效能量为多少？为了将热最大程度地转化为功，可将过程设计成热力学中能做最大功的可逆卡诺热机

式中T'为低温热源即热机的环境温度，为热机和环境的热交换。在经过一个可逆的卡诺循环后，体系回到原状态，因为Qr＞0，故由式(3)可知即体系所吸收的热Qr中能用来做的功最多为

而热量中不能用来做功的能量（以下称无效能量）至少为

由式(2), (3)可得：

因为'0T>，故熵增大意味着无效能量的增加，而这就是熵的热力学意义。由于实际的过程都是不可逆的，因此实际过程无效能的增加比由式（4）右端计算所得的更多。不过，由式(4)可见，无效能量的增加不但与熵的增加有关，而且与所设计的将热转化为功的热机的环境温度'T有关：当'T趋于零时，无效能量的增加也趋于零。

同理可证熵减小意味着无效能量的减少。

如所周知，从统计力学的角度来看，熵的增加(或减小 )则意味着无序度的增加(或减小)。

能量可以视作物质运动能力的度量。物质的运动可分为有序运动和无序运动两类，其对应的能量也可分为有序能量和无序能量（热能）两类。有序能量可以全部转化为无序能量，无序能量却不可以全部转化为有序能量。无序能量中无法转化为有序能的那部分能量即为无效能。从该角度，实际上已经统一了熵的热力学意义和统计力学意义，同时给出了热力学第二定律的解释。

热力学第二定律可以表述为熵增原理：在孤立系统或绝热系统内，熵永不减少，即

这里，孤立系统为与环境之间既没有能量交换也没有物质交换的系统。熵增原理表明自然界的无效能在不断地增加。然而，应该指出的是，如果既不是孤立系统，也不是绝热系统，熵的减少是完全可能的。

由（2）式可见，可逆过程的熵变小意味着放出热（rQδ＜0）, 若过程是不可逆的，则要放出更多的热[23]。由于除了陨石、宇宙射线等外，地球与太空之间没有物质交换，因此可以将地球近似地看作一个热力学封闭系统。根据自然界的能量循环知识不难得到，在生命诞生之前，绝大部分太阳能都用来加热地表，而地表又将热通过辐射最后散发到太空，其它的太阳能则为地球上的其它物理过程和化学反应提供能量；生命诞生后，除了上述过程，一部分太阳能通过植物的光合作用转变成了化学能。这些化学能中的一部分通过动植物的呼吸作用最后也变成了热量散发到太空，另一部分则储存在煤、石油和天然气中。人类出现后，这些能量最后也通过燃烧等逐步转变成热量散发到太空中。无论哪一种情况，地球都在不断地接受太阳能，同时向太空散发热量，从而达到能量的平衡。这就为熵和无效能量的减少、结构的复杂化提供了可能，也是复杂的生命结构之所以能够产生并生存、延续、进化的热力学原因。

由此可见，即使没有普利高津的耗散结构理论，生命的产生和进化，非但与热力学不矛盾，而且还可以用热力学加以解释。事实上，如前所述，热力学第二定律的熵增原理只能用于孤立系统或绝热系统，而只要太阳没有熄灭，地球就因与外界有能量交换而不是孤立系统，也不是绝热系统，因此熵增原理并不能用于地球。误将熵增原理用于地球而得到的诸如“达尔文的进化论与热力学第二定律矛盾”之类的命题是无科学意义的伪科学命题。当然，如果人类消耗有效能的速度大于有效能的生成速度，仍然是不可持续的。

生命产生后，无论是地球上的生命本身还是最高级的生命----人类----的制造物，其结构及其性质都已不同于生命产生前自然界万物的结构及其性质。因此，有必要对各种结构进行分类。

控制结构[24]：具有在变动的环境中达到不变的目标（称为控制目标）这一性质的结构。

简单控制结构：通过比较反馈信息和控制目标之间的差异并采取相应的反应来达到控制目标的控制结构，其特点是

1）具有特定的控制目标；

2）结构内外有信息（定义为与控制目标有关的各种性质）的传递；

3）具有信息分析能力；

4）能根据分析结果做出相应的反应。

最易于理解的简单控制结构是空调，其控制目标是设定的温度，传递的信息是环境的温度，分析能力是比较设定的温度和环境的温度的高低，能根据分析结果做出相应的反应是加热或制冷。

控制结构是通过比较反馈信息和控制目标之间的差异并采取相应的动作来达到某种相对稳定的目标的。因此控制过程都有延迟性，其最后的表现是控制效果在控制目标的左右摇摆。由于控制结构非常普遍，因此，这种摇摆现象也非常普遍，这就解释了“否定之否定”这一规律。

当控制目标较难达到时，需要将多个简单控制结构复合起来。

复合控制结构：各简单控制结构互相协作以完成一个目标（称为总目标）的控制结构。

在复合控制结构中，每一个控制结构（称为子控制结构）都有自身的控制目标（称为子目标），其综合运作则构成了复合控制结构的总目标。

显然，复合控制结构的工作效率与总目标和各子目标之间的协调性有关。

复合控制结构的控制目标可以有倒树状的多层次的结构（见图4）。机器人是复合控制结构的一个例子。例如，控制机器人脚的程序的控制目标是行走；控制手的程序的控制目标是完成手的动作，而机器人的总目标则是完成机器人设计者给机器人指定的任务③能拉小提琴、能对话、甚至还会“不开心”，“发脾气”的机器人逐渐面世，且机器人在某些方面（例如下棋）还超过了人类。为此，常有人担心未来机器人是否因其能力超过人类而对人类构成威胁？其实，机器人这一复合控制结构的总目标是由设计者指定的，因此，只要设计者不把反人类作为机器人的总目标，就不存在机器人对人类构成威胁的可能性。。

图4 倒树状的多层次复合控制结构Fig. 4 Compound control structure with inverse tree shape

非控制结构：控制结构以外的结构。

无论是空调还是机器人，都是人类制作的，因此，从历史发展的角度来看，生命产生之前只有非控制结构，而生命本身，是自然界通过自然选择而形成的控制结构。

2 生命基本定理

生命必须具有生存和延续的能力，否则就会被自然选择所淘汰；生命生存和延续所赖以的环境是多变的，因此生命必须具有在变动的环境中完成生存和延续的这一相对不变的目标的能力；由于完成该目标必须有能量获取、自身复制等多个子目标，由此已证得：

生命基本定理 生命是一种将生存和延续作为总目标的复合控制结构。

生命的生存和延续也是一种熵减过程。在地球生命的食物链中，植物主要通过吸收光能并通过呼吸氧化放热使得熵变小，动物则主要靠进食直接或间接地源于植物的、有序化程度较高的物质、排出有序化程度较低的物质使得自身熵变小。这就是所谓的新陈代谢。

不但新陈代谢、植物的光合作用和动物的进食是生存和延续的手段，任何生命现象，包括很复杂的精神现象，都是生存和延续这一总目标的子目标。以人类的美感为例，当我们来到一个风景秀丽的地方，我们会本能地感到心旷神怡。其实，所谓风景秀丽，往往就是有山有水，有山适宜于原始人类居住（例如有山洞），有水则意味着有丰富的食物。因此美感的作用之一是寻找合适的生存和延续的环境，也是人类的一种生存本领：假定原始人类对风景秀丽的地方没有好感，则原始人类将找不到适宜于生存的地方而灭亡。人类原始美感的另一作用是寻找优秀的繁衍对象以提高繁衍的效率和质量，从而使生命更好地延续下去。

从这里也可以看出，感官其实也在对世界进行一种“分类”，凡是有利于生存和延续的事物，感官将其归于能引起好感的一类，反之则归于引起恶感的一类。原始美感只是好感中的一种，通常与视觉或听觉有关，而与嗅觉有关的好感和恶感则有“香”、“臭”等。

由于人的感官不可能直接认识到生命的基本规律，甚至人的理性也未必认识到该规律，因此人的追求目标表面上似乎都是“追求幸福”、“追求美”等各种有意识的目标。然而，无论这些目标如何多样和可变，它们都被生命的基本定律所实际控制，是总目标管辖下的子目标。换言之，人的每一个实际的追求目标都有其隐性的本质。例如，追求美、追求幸福的隐性本质最终就是更高质量的生存和延续。

叔本华认为，欲望由欠缺所致，而欠缺就是痛苦，欲望一旦满足， 便是无聊，所以人生就在痛苦和无聊之间摇摆。“一切生命，在本质上就是痛苦”[26]。其实，在痛苦和无聊之间，还有一个幸福：当接近目标但还没有达到目标时，幸福感最强。因此，幸福感不但诱导人类向既定目标前进，同时也提供了相应的动力， 在人类追求特定目标的过程中不可或缺。痛苦----幸福----无聊的结果，就是人达到了某种应该达到的境界，过后应该会有一个更高的、新的目标出现，然后再进入一个新的痛苦----幸福----无聊的过程。如此往复，使人的生存延续质量得到不断的提高。由此可见，幸福、痛苦和无聊都是有积极意义的，它们促使人们去建立新的、更高层次的追求目标并达到这些目标，因此，在本质上都是生命基本定理的表现。

人类的其他的精神现象，也都是达到较高生存和延续质量这一总目标的手段。例如，人本能地根据该目标确定与之相应的子目标，然后再设法实现该子目标。具体地说，欲望驱使人类去确立子目标；抱负驱使人类规划达到子目标的计划；毅力、意志等则有助于完成子目标。当达到子目标有一定的难度时，意志是重要的。可见，被尼采无限夸大的意志也不过是达到较高生存和延续质量这一总目标的手段。所谓自由意志其实并不自由，只是当有多种方法可以达到某一不变的目标时，才有选择的自由。

如果古代某个西方哲学家突然复活，见到现代的空调或机器人，很可能会认为它们是上帝创造的，且认为一定有一个灵魂在主宰着它们。但作为现代人，我们知道它们都是纯物质的。所谓精神现象，其本质不过是信息处理的方法之一，是远在生命这一复合控制结构产生以后才出现的，无论从历史发展的角度，还是从逻辑的角度，其地位都在信息之下，后者又在控制结构这一概念之下。把精神与物质放在同等的地位甚至认为精神是第一性的，都不符合科学常识，也无任何科学意义。

甚至是个体的死亡，也是种群生存和延续的一种手段。这是因为，除了人类以外，其他生命都没有改造环境的能力，因此环境一旦发生变化，就必须有进化能力以适应环境的变化。而进化只能发生在新生的一代，因此，生命必须有不断产生新生代即自我复制的能力。然而，由于空间和资源是有限的，因此，老一代只能通过死亡来为下一代提供空间和资源。这就是死亡的意义。对死亡的思考一直是哲学家最关心的问题之一[27]，有的哲学家甚至认为哲学就是死亡的预演。但对其真正的意义，以往文献并没有给出令人信服的回答。

由于新陈代谢可以使生命物质不断更新，故没有理由认为个体生命的衰老和死亡是不可避免的，而实际的衰老和死亡就应该是一个被控制的过程。在某些特殊情况下，如果该过程不起作用，则死亡是可以避免的。据文献[25]报道，科学家们已发现了世界上第一个不朽的动物，叫Turritopsis水母（见图5）。这种水母可以重新进入较早的息肉阶段，交配后重新开始它的生命周期。它可以无限期地重复这个过程，这意味它永远不会老化死亡。科学家们希望通过研究这种水母，能在扭转人类衰老的过程中有所突破。

图5 不朽的Turritopsis水母Fig.5 Immortal Turritopsis jellyfish

由于个体生命的生存延续质量与配偶、后代、种群、共生生命等相关生命的生存延续质量有关，因此，生命追求的是尽量提高个体和相关生命的生存延续质量。对人类来说，因每个人的能力和境界不同，“相关生命”可以是家庭、朋友、阶层、同一民族或同一国家的人，全人类，同时还包括与人类的生存和延续有关的动植物即共生生命的生存延续质量，例如，农业就以提高粮食作物的生存和延续质量为目标。

3 社会基本定理及其应用

3.1 社会基本定理

根据生命基本定理，生命追求的是尽量提高个体和相关生命的生存、延续质量。如果以某种方式（例如分工和协作）形成的社会可以更好地提高各个体和相关生命的生存和延续质量，且社会成员具有了相应的智力，社会就必然会产生；又由于社会的每一个成员本身都是复合控制系统，由此已证得：

社会基本定理 人类社会是以某种方式（例如分工和协作）以使社会成员达到更高的生存和延续质量这一总目标的复合控制结构。

社会的所有其他目标，都应该只是实现定理所示总目标的子目标。

实现社会总目标的首要任务当然是人类的生产活动，与此直接有关的是马克思主义所叙述的生产力和生产关系等。为了组建、调整生产关系，政府和政治必不可少。为了提升生产力，还必须有科学技术和教育。为了协调、规范社会成员之间的关系，道德和法等也是必须的，同时也是教育的内容之一。

任何社会现象，都可以用社会基本定理来解释。例如，马克思主义所叙述的上层建筑中似乎是纯精神领域的文学、艺术甚至宗教所追求的目标，其实也是社会基本定理的子目标。这是因为，人类究竟应该采用何种生活方式，才能最大限度地提高社会成员的生存和延续质量，在人类社会之前，并没有一个现成的模式，因此是一个需要研究、交流、探讨、甚至想象的问题。通过观察可以发现，文学主要以探讨、交流现有的生活方式为主，其中小说通过具有不同孤立性质（个性、学识、修养等）的人在特定情景因互相接触而产生的无限多样的联合性质来演绎故事情节，从而探讨、交流各种生活方式；追求艺术美感的艺术以想象与明天更美好的生活方式相联系的情感、情操体验的视听特征为主；社会科学从科学的角度研究生活方式；而宗教则倡导某种生活方式。例如，佛教倡导一种低碳、和谐的生活方式。不过，佛教以降低甚至阻断人的需求来做到这一点。在生产力极其低下的时候，该方法不失为一种不得已而为之的方法，但其副作用是使人降低甚至失去了追求更高生存、延续质量的动力。

当不需要神也能解释世界时，神应该就消失了，但在科学高度发达的今天，有悖于科学原理的宗教却能存在至今，其原因就在于其提倡了某种被人们认可的生活方式。

从这里也可以看到，所谓艺术美，是以人类原始美感为基础的对所追求的事物的想象：与所追求的明天更美好的生活方式相联系的视听特征被认为是美的。原始美感和艺术美感的本质都是人类用一种大同小异的主观分类标准对客观事物进行的一种感性分类：凡是人类所追求的有利于提高人类生存和延续质量的事物的视听特征，被认为是美的。其中原始美感侧重于个体的生存和延续，艺术美感则侧重于群体的生存和延续。

从古希腊开始，人类对柏拉图所提出“美是什么”这一问题的回答一直众说纷坛，近代取消主义美学思潮甚至认为该问题无解而应该放弃对其研究[28]。但从生命基本定理和社会基本定理的角度来看，并不难科学地回答该问题。

生存和延续质量当然可以用各种指标来描述，但人的平均寿命应该是一个比较容易度量的定量标志。显然，该指标与物质生活水平和精神生活状态均有关系。

与空想社会主义社会不同，科学社会主义原本就建立在科学的基础上，因此，可以将符合社会基本定理的社会称为社会主义社会。

应该注意的是，从目标的一元论并不能逻辑地推出方法的一元论。因此，人类的最终追求目标----尽量高的生存和延续质量----虽然是唯一的，并不意味着其实现方式----生活方式或各种相关制度----是唯一的④“破碎的系统观”原意之一是提倡多元化[29]，防止世界霸权，这在现今世界有一定的积极意义，但在科学上既不能成立也无此必要。世界的多元化趋势并不需要“破碎的系统观”。。因此，以为全世界人民只能采用一种制度和生活方式的看法其实是一种坐井观天式的狭隘思维。

3.2 社会基本定理的应用----社会主义价值观的科学基础

根据社会基本定理，如何提高社会成员的平均生存和延续质量即生活质量，是任何合理的社会所追求的唯一的目标。任何社会的发展，只能以提高社会成员的平均生活质量为目标，这就是科学发展观的科学基础。任何社会要素，包括体力和脑力劳动、资本及其运作、制度设计等等，都只是实现该总目标的子目标。如果不能正确地处理子目标和总目标的关系，就会导致各种问题。例如，资本主义把资本运作及其效益这一子目标当成总目标，虽然在提高投资效益方面有所成就，但毕竟因违反了社会基本定理而必然导致各种矛盾，并早晚会被社会主义社会所替代。

价值观则用以判断各种事物对总目标的实现是否有利：凡是对提高社会成员平均生活质量有利的事物，被认为是有价值的；否则就是无价值或有害的。

根据生命基本定理和社会基本定理，应该可以较科学地定义“善”和“恶”：提升生存延续质量的行为或意图称为“善行”或“善意”；降低生存延续质量的行为或意图称为“恶行”或“恶意””。进一步还可以有对自己的“善”、“恶”和对相关人群的“善”、“恶”之分。随着相关人群的范围越来越大，“善”和“恶”的级别也越来越高。“正义”可定义为对“恶”的反对、限制和宣战。追求小“善”难度低，收效快，因此是一个很容易自动发生的过程，但却可能因侵犯其他人群利益而导致大“恶”，从而社会甚至世界就不会太平，小“善”最后也无法独善其身。消灭小善而只保留大善不但难度高，收效慢，也因为直接违反生命基本定律且与人类建立社会之前的生存方式相冲突而难以成功。因此，最符合社会基本定理的制度应使得小“善”和大“善”有机地统一起来，实现多赢。当然，这需要一个利益博弈的过程，也是原始社会后人类社会发展总的轨迹，是社会主义追求的目标。

从复合控制结构的角度看，社会各成员、各阶层、各种社会组织本身都有各自的控制目标。如何防止这些控制目标发生冲突，并使这些控制目标有机、和谐地结合起来，从而实现社会的总体目标，是社会主义制度设计者所要考虑的关键问题。这也是将小“善”和大“善”有机地统一起来的科学基础。

要使得小“善”和大“善”有机地统一起来，关键在于如何使各种利益（可定义为有利于提高生存和延续质量的事物）追求有机地统一起来。首先表现在个人利益和集体、国家、全人类利益的关系上(为叙述方便，以下将集体、国家、全人类利益统称为社会利益)。

在该问题上，任何制度设计，理论上都存在以下3种可能性：

1） 将个人利益和社会利益对立起来（典型例子：对社会利益具有破坏性的个人利益，穷庙富方丈、国富民穷等）；

2） 将个人利益和社会利益割裂开来（典型例子：大锅饭）；

3） 将个人利益和社会利益联系起来（典型例子， 我国近30年来一些成功的改革案例）。

显然，第一种情况不符合社会基本定理，因此必将导致社会混乱；第二种情况效率低下；只有第三种制度设计，才可能具有高效率，且个人利益和社会利益的联系越紧密，效率越高。

为此，在社会主义社会，对于有劳动能力的人来说，可以把分配领域的公正与否定义为一个人从社会得到的利益与其对社会的贡献匹配是否：匹配则公正，不匹配则不公正。

根据该定义，公正将有助于效率，而不公正则会降低效率。以公正促效率，应该是社会主义社会的价值观之一。

应该注意分配领域公正与平均的区别。简单地将公正混同于平均，将会失去效率，也是我国改革开放前之所以发展速度不快的原因；同理，分配差距的扩大可以是公正的，也可以是不公正的，关键在于贡献和获取是否匹配：匹配则公正且促进效率，不匹配则不但降低效率，而且会引发社会矛盾。

可以有多种方法来衡量贡献和获取是否匹配。例如，各种工作岗位，其应聘人数对招聘人数之比各不相同。重要的岗位，该比值应该大一些，这样有利于吸收优秀人才；门槛较低的岗位，应聘人数相对较多，该比值高一些也是正常的。然而，对于各种岗位，在正常竞争的条件下，如果某一岗位的比值远远高于社会平均值，就说明该岗位享受的利益过高；反之，如果某一岗位的比值远远低于社会平均值，则说明该岗位享受的利益过低。无论是过高还是过低，都是不公正的表现，对于构建高效和谐的社会都是不利的，国家应该加以干预。

虽然对于社会来说，应尽力做到让每个人的贡献和获取相匹配。但对个人来说，如果每个人都斤斤计较甚至希望少贡献多获取，则社会必然会矛盾重重，最后对每一个人都不利。因此，对个人应该提倡多贡献少获取，并鄙视少贡献多获取的意图和行为。为此，可以把多贡献少获取定义为高尚，而把少贡献多获取定义为卑劣。

对于没有劳动能力的人来说，分配领域的公正和平均则并无区别。这是因为，他们暂时还没有或已经丧失了劳动能力，都需要得到保障。因此任何不平均的待遇都是没有理由的，也是不公正的。人人“生而平等”、“老而平等”应该是社会主义的一个基本价值取向。在暂时还不能完全做到这一点的今天，社会主义社会至少应该提供 “教育”、“医疗”等基本待遇方面的平等。

在市场经济中，一个人或一个企业要想在市场经济中立足并获利，通常就必须为市场提供社会所需要的商品或服务，且为市场提供的商品或服务越多，个人或企业的获利也越多。这也是个人利益、企业利益和国家利益紧密联系的一种表现，也是自从我国在社会主义中引入了市场经济体制后社会生产力得到极大发展的原因。然而， 不能排除因追求个人或企业利益而破化国家利益的可能性，在个人利益神圣不可侵犯的资本主义价值观的指导下，资本主义社会往往对此无能为力，从而容易形成经济危机和金融危机等危害绝大多数人利益的事件。在社会主义社会，在制度层面的设计上，要防止出现这种情况，社会主义的价值观也不允许这种情况发生，因此这种情况即使发生，社会主义社会应有足够的理由和力量予以纠正。

将小善和大善大结合起来的另一个层次是将社会各组织、各阶层的利益追求有机地统一起来以防止各组织、各阶层子目标的冲突。要让每一阶层都有与其对社会的贡献相对称的话语权和决定权，以防止任一阶层占有过多的利益。例如，可以通过民主政治、民主协商、民主监督等制度设计来做到这一点。

4 结论和讨论

本文从具有坚实的自然科学依据的结构基本定理出发，解释了一些哲学基本问题，同时得出了生命基本定理和社会基本定理。这些定理可以解释自然科学、社会科学等各种问题，并为社会主义价值观提供了坚实的理论基础。

世界虽然非常复杂，但从原理上说，其实非常简单。当然，再简单的原理，在没有认识到它之前，也可能显得很复杂，众多的、互相矛盾的哲学流派的存在即是明证。本文的意义在于揭示了世界的本来面目。

应该指出的是，虽然本文从“宏观”的角度综合了各学科，揭示了世界的本来面目，但其具体机制，仍然要由各门具体科学来研究。例如，复杂结构的具体形成机制可由耗散结构理论（Dissipative Structure）、自组织学、协同论（Synergetics），合成生物学等来研究；量变引起质变可由突变论（Catastrophe Theory）来研究等等。但本文的结果有可能对这些具体科学今后的发展提供一个方向或总体规划。

本文的整合未考虑暗物质、弦论等科学尚不十分清楚的知识。将来，当科学有了更多的成熟知识，应该可以对科学予以重新整合。整合的结果则无非以下两种可能: 1）本文的基本原理并未变化，但涵盖的科学知识更广泛；2）本文的基本原理被改写。这一切当然是未来的话题了。

近代科学的高度分化和知识爆炸，使得从整体思维的角度把握世界的难度越来越大，近代西方文献中也未见有能将近代自然科学和社会科学严格地整合起来的报道。当代西方哲学和社会学，特别是后现代的理论，趋向于认为人类社会和人类精神生活日益呈现出多元化、碎片化状态，并由此发展出许多相关的理论。这种情况的积极意义是对传统的一种反思和重构，也是对多元化社会现实的一种反映。然而，正如前所述，“条条道路通罗马”，目标的唯一性并不意味着方法的唯一性。人类社会和人类精神生活的多元化与科学上的整体观并不矛盾。事实上，如果世界是一个整体，那么学术上的多元化是不匹配的，实际上折射了其发展还很不成熟，甚至还很幼稚、有很大的上升空间。因此，后现代理论的碎片化只是一种暂时的倾向，最后还是要走向自然界和人类社会迄今为止的发展都支持的有序和整体的观念。文献[30]认为，后现代的西方哲学在其人文精神的价值取向上，反基础主义、反本质主义、反理性主义而导致了放逐理想、躲避崇高、消解责任、无正义、无道德、无进取、享乐当时、游戏人生等消极颓废的倾向。因此，本文的结果有可能为世界哲学和社会科学更科学、积极、健康的发展探索一条新路。

另外，本文与西方现代哲学在语义系统（本文正文中的黑体字）、思想方法和最后结果的不同还有可能有助于增强中国文化的自信性，将国人从迷信西方思想理论的教条主义束缚中解放出来[31]，有利于打造中国特色、中国风格、 中国气派的话语体系[32]，为在国际舞台上占领道德高地，提升我国的国际地位起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1] 张珍, 张华夏. 整体子的本体论理论和认识论功能[J]. 自然辩证法研究, 2009(9): 26-32.

[2] 中国科学院《复杂性研究》编委会. 复杂性研究[M]. 北京: 科学出版社, 1993.

[3] 成思危. 复杂性科学探索[M]. 北京: 民主与建设出版社, 1999.

[4] 苗东升. 系统科学精要[M]. 北京: 中国人民大学出版社, 2006.

[5] 许国志. 系统科学[M]. 上海: 上海科技教育出版社, 2000.

[6] CARTWRIGHT N. The Dappled World, A Study of the Boundaries of Science[M]. Cambridge: Cambridge University Press. 1999.

[7] 吴彤. 破碎的系统观[J]. 系统科学学报, 2010, 18(1): 6-23.

[8] 吴彤. 整体与破碎[J]. 系统科学学报, 2011, 19(1): 6-8.

[9] 周林东. 科学哲学[M]. 上海: 复旦大学出版社, 2004.

[10] 刘大椿. 科学哲学[M]. 北京: 中国人民大学出版社, 2006.

[11] 张奠宙, 王善平. 当代数学史话[M]. 大连: 大连理工大学出版社, 2010.

[12] [古希腊]亚里士多德, 吴寿彭译. 形而上学[M]. 上海: 商务印书馆, 1981.

[13] 冯·贝塔朗菲. 一般系统论[M]. 北京: 清华大学出版社, 1987.

[14] 马克思恩格斯. 马克思恩格斯全集(第21卷)[M]. 北京: 人民出版社, 1965.

[15] 杨祖陶, 邓晓芒. 康德三大批判精粹 [M]. 北京: 人民出版社, 2001.

[16] 天外之谜. 百度百科: 集合论[EB/OL]. (2012-03-18)[2012-07-01] http://baike.baidu.com/view/26152.htm.

[17] 休谟, 关文运译. 人类理解研究[M]. 上海: 商务印书馆, 1997.

[18] 姜智红. 康德与休谟的不可知论之比较 [J]. 贵州师范大学学报: 社会科学版, 2007 (3): 71-75.

[19] 李鸿仪. 创造过程的数学模型及其在绘图软件中的应用[J]. 上海第二工业大学学报, 1999(2): 1-9.

[20] 李鸿仪, 姚若冰, 陈锦松. 创造的本质和创造性思维能力的培养[C/OL] // 九三学社上海高校第 39 次联席会议文集. 上海: 复旦大学, 2008(5): 18-20 (2012-04-19)[2012-05-30] http://tzb.sspu.cn/structure/New_Page_2_24258_1.htm.

[21] 李鸿仪. “渔”、创造和逻辑[C/OL]//九三学社上海高校论坛第46次会议论文集. 上海: 上海大学, 2011(11): 37-39(2012-04-19) [2012-05-30] http://tzb.sspu.cn/structure/New_Page_2_24258_1.htm.

[22] LI H Y (LEE H Y). Basic steps of creative process and examples implemented by computer[C]//2010 IRAST International Congress on Computer Applications and Computational Science (CACS 2010), December 4-6, 2010, Singapore: IRAST Press, 2010: 807-810.

[23] LEE H Y. A new approach to entropy and the thermodynamic temperature scale[J]. J. Chem. Educ., 1994, 71(10): 853-854.

[24] [美] 维纳, 郝季仁译. 控制论, 关于在动物和机器中控制和通信的科学[M]. 北京: 北京大学出版社, 2007.

[25] 美国科研出版社官方微博[EB/OL]. (2012-7-31)[2012-7-31] http://e.weibo.com/scirp?type=0#!/scirp?type=0&page=8&pre_page=7&end_id= 3489078823892136.

[26] 叔本华, 金铃译. 爱与生的苦恼[M]. 北京: 光明日报出版社, 2006.

[27] 段德智. 西方死亡哲学[M]. 北京: 北京大学出版社, 2006.

[28] 宋振华. 取消亦或统一: 对韦兹美学取消主义的思考[J]. 华章, 2011(32): 9.

[29] 吴彤. 破碎的系统观与社会和谐发展[J]. 九江学院学报: 社会科学版, 2011(3): 39-41.

[30] WALTERWANG1986. 百科名片: 后现代哲学[EB/OL]. (2011-05-10)[2012-07-01] http://baike.baidu.com/view/2099330.htm.

[31] 谢 毅. 从迷信西方思想理论的教条主义束缚中解放出来[J].红旗文稿, 2012(14): 4-6.

[32] 严书翰. 打造中国特色中国风格中国气派的话语体系[J/OL]. 红旗文稿, 2012(16)(2012-08-07)[2012-08-10] http://theory.people.com.cn/n/ 2012/0807/c143844-18688329.html.

An Initial Approach to Integration of Sciences

LI Hong-yi (LEE Hong-Yi)
( Shanghai Second Polytechnic University, Shanghai 201209, P. R. China)

An attempt was made to integrate natural science and social science. The social science was regarded as an extension of the life science. Similar to the strict mathematical way of thinking, the approach started from a proof of a fundamental theorem for structure according to some clear scientific knowledge and then proved the fundamental theorems for life and social respectively from the view of cybernetics. Based on the three theorems, some issues of natural science, such as the unification of the significance of entropy from thermodynamics and statistical mechanics, and social science and philosophy were explained. The scientific basis of social values was also discussed. The results may explore a new approach for the development of science.

Systems Science; thermodynamics; natural sciences and philosophy; structure and properties; fundamental law of life; fundamental law of society; social values

N05

A

1001-4543(2012)03-0226-13

2012-07-02;

2012-09-12

李鸿仪（1952－），自然科学研究员，研究范围较广，在热力学、化学、数学等多个领域发表的文章被SCI收录，电子邮箱hyli@sspu.cn。