孙志海:论进化的另一个维度:物质、能量和信息的流动方式

2017-08-31 10:32 来源:《系统辩证学学报》 作者:孙志海

  对于进化,人们以往主要是从物体和组织结构或功能变化的立场来理解的。达尔文的生物进化论把进化理解为生物的结构和性状的变化;天文学是从物质结构变化的立场来理解天体演化和整个宇宙的物质进化的;系统论是从系统结构和功能的变化来理解系统进化的;其它各个学科也是从事物结构或功能的变化的立场来理解自己学科对象进化的,比如地质学、生态学、气象学等等。即使最近出现的自组织理论及以自组织理论为基础的广义综合进化理论也把进化主要理解为系统组织结构的变化。本文试图在自组织的进化论基础上提出判断和研究进化的一个新维度。笔者认为:系统空间结构方式的变化仅仅是系统进化的表现,是由于系统内部产生了一种新的稳定的物质、能量或信息的流动路径或运动方式,这种流动方式的进化创造了系统新的结构。所以,应理解系统进化存在两个维度:一是空间组织结构的维度,一是物质、能量或信息流动方式的维度。前者是从组织学的立场理解进化,后者是从动力学和组织学相结合的立场来理解进化。本文的目标主要是把物质、能量或信息流动方式确立为研究进化的一个新维度,并将系统存在和进化的组织学和动力学统一起来,完善对进化问题的认识。

  1 自组织理论对进化论的贡献

  自组织理论天然是个进化理论,因为它研究的对象就是在启然中自发形成的有序结构这种现象,包括从无序到有序和从低级有序到高级有序这两种情况。比如在一个容器中最初形成贝纳德花纹的过程就是从无序到有序的过程,生命的最初形成也是从无序到有序的过程,后来生命的进化就是从低级有序到高级有序的过程。而人们通常把系统从无序到有序或从低级有序到高级有序的转变过程称为进化。

  以自组织理论为基础的新进化论在许多方面都存在着对传统进化论的重大突破。第一,传统进化论在不同的学科之间除了都承认存在着进化现象外,似乎不存在其它共同的规律或形式,至多都承认相互作用是进化的动力。自组织理论将各个领域的进化现象统一起来,研究它们之间共同的进化规律和进化形式(注:广义综合进化论认为从物理学、生物学到社会文化,“进化的一般规律是存在的,这些规律是由表现为各种各样的形态变化的不变型式体现出来的”(拉兹洛E著.进化——广义综合理论[M].闵家胤译.北京:社会科学出版社,1988.6)。广义综合进化论的基本观点,在国内外学术界得到了广泛的认同。另外,请参考埃里克·詹奇的《自组织的宇宙观》(曾国屏等译.北京:中国社会科学出版社,1992.1-40)在自组织理论基础上对宇宙、生命、思维、社会进化的论述。)。从而第一次真正实现了在实证科学基础上的物质存在、运动、进化或发展理论的统一。不仅发展了进化论,也丰富了唯物辩证法。(注:关于自组织理论对唯物辩证法的贡献,国内的研究成果非常丰富,集中的讨论可参阅沈小峰等人著的《自组织的哲学——一种新的自然观和科学观》(北京:中央党校出版社,1993.132-149))第二,传统进化论对事物具体进化过程的内在动力学和组织学机制的研究是粗线条的、各个学科互不相同的,缺乏建立在实证研究基础上的科学、详实的理论成果。自组织理论对进化理论最根本的贡献就是从不同的学科展开了对系统进化过程的动力学和组织学研究。(1)它不仅认为外界的环境变化是系统进化的原因,更主要的是它提出外界环境的变化是什么东西、在什么情况下才可能使系统发生进化。耗散结构理论认为外界环境变化对系统进化的影响主要是通过向系统持续不断的输入物质、能量或信息流,并使系统处于远离平衡态,系统才可能发生进化(产生新的有序结构)。(2)自组织理论深入研究了系统进化的内部动力学机制。协同学研究了外界输入的影响因子(物质、能量、信息)使系统远离平衡态能产生涨落后,这些涨落相互之间通过竞争、合作等一系列运动促使新的序参量形成,新的序参量在系统内的扩散使系统整体出现新的宏观有序结构。(3)超循环理论从组织学方面解释了系统是怎样从低级有序跃迁到高级有序的,以及新旧层次之间的动力学关系和组织学关系。(4)自组织理论的其它学科,比如突变论、混沌学说、分形学说都各自从不同的侧面对进化论做出了独特的贡献。本文主要关注进化的条件、进化过程的内部动力学和组织学问题,因此对其他的方面暂不涉及。正是由于对系统进化的内在动力学机制和组织学机制的研究才使我们能够把不同领域的进化统一起来。因为不同领域的进化在表现形式上虽然千差万别,但在根本的动力学和组织学上却存在着相同的规律和共同的形式。从宇宙演化、生命创生、社会发展到理论进化,都遵循着同样的规律。

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(责任编辑:李秀伟)
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