钱学森系统科学思想研究

第1章钱学森论系统思想的历史演变 成为一个自觉的历史唯物主义者之后，钱学森很重视对自己所考察的社会事物、所研究的学问作历史的考察，因为他相信“历史会给我们启示”①。这既是历史唯物主义的观点，也是一种系统思想。一个在历史演变中产生发展起来的系统，只有放在足够完整而适当的历史环境和历史过程中考察，即在历史的时空中考察，才能把握它的真谛，即真实的历史空间和完整的历史过程所产生的整体涌现性，依据这种整体涌现性来考察该事物。 1.1导言 所谓系统研究、系统运动、“系统热”是20世纪中后期的一种国际性社会现象，在一定的社会历史背景下产生，经历了一定的历史演变过程，需要历史地去把握。只关注学科中具体问题的学者对此不感兴趣，具有历史感、有志于构筑学科整体发展模式和研究纲领的学者，必定重视对学科形成和发展作历史的整体把握，从历史中寻找启示。钱学森正是这样的学者，他的系统思想深具历史感。所以当20世纪70年代末决定转向重点研究系统科学后，他考察了这门学问是在怎样的社会历史环境条件下发生发展起来的，这种社会历史环境赋予其哪些特点，发展演变到今天又发生了和应该发生哪些变化，进而预测其未来将如何发展。在这一点上钱学森就比同一时期的其他系统科学家高明，他们常常离开具体的历史环境看问题。本书研究的是钱学森的系统科学思想，首先应当把它放在世界范围的系统科学思想发展中考察。特别地，我们要根据钱学森自己关于系统思想发生发展的历史观点，来解读钱学森系统思想的发生发展过程。 现代系统思想是在西方发达国家首先形成的。由于这个缘故，如钱学森所说，一些西方学者常常“一说到系统工程中的系统，总好像是20世纪的新发现，是现代科学技术所独*的创造。这在我们看来，自然不能同意(92页)。钱学森对系统科学史的梳理就是以澄清这一错误认识为线索而进行的。为什么说系统概念不是现代科学的独*？它的起源应该追溯到什么时候？经历了怎样的发展行程？20世纪有哪些新贡献？现代系统思想与现代科学的关系如何？本章将通过回答这些问题来梳理和评析钱学森在这方面的观点。 1.2现代系统思想前史：古代系统思想 本着历史唯物主义的基本原则，钱学森把系统思想区分为古代的和现代的两类，认定现代系统思想是在古代系统思想的基础上形成、发展的。我们首先考察他对古代系统思想的评述。由于这个问题既涉及系统思想的起源，必然有唯物论与唯心论的对立；又涉及从古代系统思想到现代系统思想的转变和发展，必然有辩证法与形而上学的对立，不能不从哲学上思考问题。这样做也有助于了解钱学森为什么一再强调系统科学必须以辩证唯物主义作为哲学指导。 辩证唯物主义认为，人的一切认识或思想都来自社会实践，是客观事物通过实践反映到主观世界的结果。系统概念、系统思想当然也不例外。钱学森依据这一哲学原理断言：系统思想、系统概念古已有之，绝不像西方某些人所说的那样是现代科学技术所独有的。根据何在？从学理上看，“人类自有生产活动以来，无不在同自然系统打交道”。作为劳动对象和劳动环境的自然界是以系统方式存在的，称为自然系统，包括大大小小的各种自然系统。人在生产劳动中同这些自然系统打交道，为了生存发展，就得了解它，适应它，利用它。在此过程中，这些自然物的系统性就会不断反映到人的意识中。人的劳动成果也是以系统方式存在的，也会反映到人的意识中。久而久之，人们就形成了*初的系统思想，只是古代人尚不自觉而已。人是社会动物，社会本身是一种系统的存在，也会反映到人脑中，社会生活本身也在培育人的系统思想。基于这些事实，钱学森得出结论说：“系统概念来源于古代人类的社会实践经验，所以一点也不神秘”。 古代系统概念的萌发也有人的主观原因，即人类思维固有的质性使然。“系统思想由来已久。一个人在实践当中，认识一点客观事物，他总要想把这些事物联系起来看”。钱学森这里说的是人脑思维固有的系统化趋势：总想把不同事物联系起来，哲学上就是事物普遍联系的观点。客观事物以系统方式存在，认识主体的思维具有把认识成果系统化的追求（“联系起来看”），两方面相结合，系统概念的产生就具备了必然性。钱学森还特别提到古人的天神观念，认为这是关于自然界系统性的一种非科学的解释，由此产生了神话系统。 以古代人类创造物为载体所表示、记录和保存下来的系统思想，存在于各个古老民族的文化中。其中特别突出者，西方文化的代表是古希腊，东方文化的代表是古中国。钱学森对两者作了简要的考察。就中国而论，我们的祖先在农事、医药、水利、建筑、手工业、天文历法、军事指挥等方面都表现了杰出的系统思想，至今仍然能够为人们提供思想启迪。钱学森在不同场合对这些内容都有所提及，他特别重视的是以下几方面： (1)工程技术的系统思想。典型代表是四川都江堰水利工程，钱学森多次提到它，并给以很高的评价：“工程之间的联系关系处理得恰到好处，形成一个协调运转的工程总体页即使按照今天系统工程的观点，这也是一项杰出的大型工程建设”(6页)。 (2)中医的系统思想。钱学森说：“其实再小一点的事也用得上系统工程的思想，如治病，要人、病、证三结合以人为主统筹考虑。这就是说要把人体作为一个复杂的体系，还要把人和环境作为一个复杂体系来考虑”(6页)。晚年钱学森对中医极为关注，把中医作为建立人体科学的重要资源，这跟他对中医深刻的系统思想之认识密切相关。 (3)农业的系统思想。钱学森认为，《管子》的《地员》篇、《氾胜之书》等古籍“对农作与种子、地形、土壤、水分、肥料、季节、气候诸因素的关系，都有辩证的叙述”(37页)，辩证的叙述就是系统论的叙述。 (4)军事学术的系统思想。孙子军事理论的全面性观点十分突出，特别强调“全”，有全知、全胜、全争、全利等概念，提出作战要做到“我专而敌分”(虚实篇)等，都是十分高明的系统思想。“我专”是正面应用系统的整体涌现性，使己方*大限度地发挥系统效应；“敌分”则是反面应用系统的整体涌现性，让敌人不能发挥集中兵力的系统效应。 当然，古代系统思想的显著特点是认识的直观性、应用的自发性，只是“朴素的系统概念的自发应用”(37页)。古代中国的系统思想虽然已达到很高水平，但还没有形成明确的系统理论，甚至还没有产生系统这个词。按照钱学森的概念，用今天的标准衡量，那时人们对系统现象的认识尚属于前科学。 人对客观世界的认识是逐步提升的，概括性、抽象性越来越高，*终要概括到哲学思想中。在科学技术的每个层次上都可以进行哲学概括，前科学同样需要而且能够进行哲学概括，古代哲学就是对前科学知识进行哲学概括的产物。对系统的认识也如此。如钱学森所说：“在人类历史上，凡是人们成功地从事比较复杂的工程建设时，就已不自觉地运用了系统工程方法，而且这里面也自然孕育着理论”(6页)。他又说：“朴素的系统概念，不仅表现在古代人类的实践中，而且在古中国和古希腊的哲学思想中得到了反映”(37页)。在西方古代学者中，钱学森举出辩证法大师赫拉克利特关于“世界是包括一切的整体”的论断；还有原子论创立者德谟克利特，他写过《宇宙大系统》一书，虽然早已失传，书名足以表明古希腊系统思想已达到怎样的高度。在中国古代哲人中，钱学森提到老子强调自然界统一性的观点，千差万别的自然存在物具有统一性，这当然是一种系统观点。对于南宋陈亮的“理一分殊”思想，钱学森用现代科学语言作了这样的解读：“称理一为天地万物的理的整体，分殊是这个整体中每一事物的功能，试图从整体角度说明部分与整体的关系”。他由这些事实引出的结论是：“用自发的系统概念考察自然现象，这是古代中国和希腊唯物主义哲学思想的一个特征。古代辩证唯物的哲学思想包含了系统思想的萌芽”(38页)。 对于古希腊的系统思想，恩格斯做过这样的评论：“在希腊人那里——正因为他们还没有进步到对自然的解剖、分析——自然界还被当作一个整体而从总的方面来观察。自然现象的总联系还没有在细节方面得到证明，这种联系对希腊人来说是直接的直观的结果”①。就是说，古希腊人把自然界当作一个整体来观察，注重把握自然界的总联系，显然是一种系统思想，此乃他们的高明之处。但古希腊人还不懂得对自然系统进行解剖和分析，无法从细节方面去证明自然的总联系，因而他们的系统思想只能是直观的、朴素的。这又是他们的历史局限性，被局限在古代系统思想的水平上。钱学森赞赏恩格斯的这些评价，多次引用这段话作为分析古代(包括中国古代)系统思想的指导原则。 古代朴素的系统思想也在文学作品中得到艺术的反映。钱学森曾经提到《诗经》农事诗《七月》。在我国文论界，这首诗引起注意的主要是它“展开了一幅被剥削的农民生活图景。农民们的血汗保证了贵族们的丰衣足食，他们自己却永远免不了饥寒”。从科技角度看，这首诗对农业生产的过程性、时序性、曲折性，也就是系统性，已有清晰的认识，是中国农业系统思想*早的文字记录和文学表达。看来正是这种系统思想引起钱学森的兴趣。更突出的是唐诗宋词，系统思想的提炼和表达已经达到极高的水平，有些名句足以同现代系统科学名家名著中那些脍炙人口的语句相媲美。例如，王维诗云：“白云回望合，青霭人看无”，讲的是整体涌现性的生成与解构，以及还原与整合所造成的认知差异：“回望”所看的是整体，白云可见；“人看”所看的是眼前、脚下，即局部，不见青霭，整体具有而局部没有的正是系统的整体涌现性。李商隐的写柳诗云：“倾国宜通体，谁来独赏眉”。美人之美，美在于她的通体，即整体性美，而不在其五官中的个别器官。短短十个字，传递的信息量胜于许多现代刊物上长篇美学论文。又如苏轼的七绝：“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中”。跳出系统看系统的原理，系统论的开放性原理，被东坡先生准确、形象、生动地表达出来了。稍加发挥，可以得到一个系统论的重要命题：“不识系统真面目，只缘身在系统中”。 1.3现代系统思想：从经验到哲学，从思辨到定性 1980年，通过对从15世纪下半叶到20世纪中期系统思想在西方发展演进历史的考察，钱学森十分简要而又精准地阐述了“系统思想如何从经验到哲学到科学、从思辨到定性到定量的大致发展情况”(40页)。对于作为知识形态存在的现代系统思想，他从两个不同视角把其划分为三种形态：经验的系统思想、哲学的系统思想、科学的系统思想；把现代系统思想的形成发展归结为从经验到哲学、从哲学到科学两大步： 如果单就对经验形态的系统思想的理性加工来看，则现代系统思想的演变行程为： 这就是说，现代系统思想形成发展的历史过程大体可以划分为两个阶段，**阶段是从经验到哲学，从思辨到定性；第二阶段是从哲学到科学，从定性到定量。本节试图对**阶段作展开讨论。 现代系统思想无疑吸取了古代系统思想（保存于波普尔所说的世界3，记作W3）的精华，但**位的来源只能说是近现代的社会实践，从W3中吸取思想资源是第二位的。如果说古人的社会实践已经是孕育系统观念的土壤，那么，近代以来随着工业文明兴起，社会实践各方面的系统联系之多样和紧密远远超过古代，资本主义社会的系统性远强于各种前资本主义社会，为提炼现代系统思想准备了空前丰富的社会实践资源。特别地，资本主义的兴起和成长把历史上一直以非系统方式存续运行的地球人类系统化，形成了世界系统。这是一种新生的、特殊的社会系统，即钱学森所说的世界社会，为现代系统思想的形成提供了更宏观的实践来源。自然科学的巨大发展又使人们对自然界的了解空前的广泛而深人，揭示出大自然作为系统的层次结构。一句话，工业文明的社会实践为培育现代系统思想提供了前所未有的沃土。故钱学森把现代系统思想的起点确定为经验形态的系统思想，既符合唯物论，又符合世界近代史。 直接由社会实践启示的系统思想只能是经验形态的观念，还不是理性形态的观念，思想深度不够。在现代科学已经达到的理论水平上，现代系统思想和系统概念不可能单纯由直接概括实践经验来建立，还需有现代哲学思想的指导。从17世纪到20世纪初是还原论科学所向披靡的历史时期，而还原论的勃