復雜適應系統中的生成觀念

摘要：生成論正在發展之中，它必然與生命系統和復雜適應系統相關。正如彼得·圣吉所說，種子變成大樹是一個生成過程。一旦把它與突現問題結合起來研究，我們必將獲得豐碩的成果。

關鍵詞：復雜適應系統；生成；突現

中圖分類號：B029 文獻標識碼：A 文章編號：1003－854X(2007)08－0018－06

關于復雜適應系統的突現問題，我更愿意用“生成”來表達和談論“突現”。我認為，研究“突現”的機制就是揭示生成的機制。我國古代就有關于“萬物生成”的言說，而目前我國學者又提出了不少有意義的見解來解釋萬物的生成。這里讓我將一些有意義的觀點、意見作一個初步的概括，以供大家進一步研究探索。

一、國外學者的生成觀念

(一)約翰·霍蘭：突現就是受限生成過程

霍蘭在他的《突現——從混沌到有序》一書中指出：“對于突現現象而言，生長出來的復雜性是一個基本的思想。如果我們要理解突現現象，就要進一步研究這種生長出來的(生成的)復雜性。”

突現，首先是一種具有耦合性的前后關聯的相互作用。在技術上，這些相互作用以及這個作用產生的系統都是非線性的。整個系統的行為不能對系統的各個組成部分進行簡單地求和得到。

霍蘭是用“生成過程的概念來解釋如何基于這些規則產生復雜性的”，即他是用生成過程來研究突現現象的。他運用擴展了的機制概念來對產生突現現象的元素、規則和相互作用進行研究，以便對顯示突現現象作精確的概述。他的方法就是受限生成過程的方法。

由于生成的模型是動態的，所以稱“過程”；又由于支撐這個模型的機制“生成”了動態的行為，而事先規定好的機制間的相互作用“約束”或“限制”了這種可能性，所以霍蘭稱之為“受限生成過程”。霍蘭指出，“事實上，任何受限生成過程都能表現出突現的特性”。他提出了四個步驟對受限生成過程進行理解。

霍蘭在其書的“結束語”中指出了兩層意思：

第一，我們對于突現的探究還遠遠不夠，對它的認識仍很貧乏；甚至目前關于“突現”還沒有很好的定義。

第二，受限生成過程思路的提出，雖然“還無法為突現提供必要和充分的條件，但它確實捕捉到突現中的許多重要因素。無論如何，受限生成過程為我們研究突現提供了一個繼續研究的起點”。

由此可見，我們早就建議從生成論或“生成哲學”來探討突現和復雜系統的相關問題是合理、合情的，并提出了“突現即生成”的基本陳述。只是我們還未能像霍蘭那樣作系統深入的探索。這怪罪于本人的能力、水平和功力、學識，我甚至于對他的工作還缺乏足夠的理解，包括他假定的框架以及相關的模型。這正如霍蘭所說的：“沒有完全理解模型，是無法理解突現和創新新的。”

霍蘭最后研究出八個要點，對我們理解突現和生成極有價值。這八個要點是：

一是突現現象出現在生成系統之中；

二是在這樣的系統中，整體大于各部分之和；

三是生成系統中一種典型的突現現象是，組成部分不斷改變的穩定模式；

四是突現出來的穩定模式的功能是由其所處的環境決定的；

五是隨著穩定模式的增加，模式間相互作用帶來的約束和檢驗使系統的功能也有增強；

六是穩定模式通常滿足宏觀規律；

七是存在差別的穩定性是那些產生了突現規律的典型結果；

八是更高層次的生成過程可以由穩定性的強化而產生。

對霍蘭來說，這八個要點還只是“研究的起點”，還有許多障礙有待克服。“我們要在科學上取得基礎性的進步還有相當長的路要走，更不用試圖尋找一種單純的最后終結。”當然霍蘭的研究是對突現現象作科學的研究，這個研究還未取得突破性的進展，用庫恩的話說，還未形成新的范式。正是在這個時期，如庫恩告訴我們的那樣，哲學可能派上用場!更何況霍蘭在談及“實現研究的長期目標”時指出還有“兩個具有哲學和宗教的問題：生命和意識”。

讓我們從哲學的角度更多的關心生成機制的研究吧!

(二)懷特海的生成理論

日本學者田中裕于1998年出版了題名為《懷特海——有機哲學》一書，由東北大學包國光譯成中文。此書對于了解懷特海的生成觀極有幫助。本文借助此書，對懷特海的生成觀獲得如下粗淺認識。

1、懷特海把如何展開生成的邏輯當作形而上學的根本任務

形而上學的任務是，追問探究具體的事實在世界中成立的根據。懷特海在談論生成變化的事物時，由于連續的變化是不可能的(懷特海從量子的個體性中得到啟發，提出發生于時空連續體中的基本要素性事件也具有個體性。他放棄了“生成的連續性事件”或“任何事件都包含更小的事件”的概念)，他由此展開了全新的時間觀，提出每一個創新都是整個到生成這樣的思考方式。懷特海指出：“最后，物理宇宙的外延的連續性，一半可以理解為存在著的生成的連續性。然而如果允許說‘某物生成’的話，使用芝諾的方法很容易證明生成的連續性是不可能的。連續性的生成存在，生成的連續性卻不存在。活動性發生是生成著的被創造物，連續地構成廣延的世界，換句話說，延續性是生成的，而‘生成’本身并不是延續的。因而，形而上學的終極真理是原子論。”

2、懷特海生成觀中的生成特性

第一，一切存在的事物都是生成的。

懷特海用“合生”(concrescence)來表示一個活動性存在的內在生成過程。“自然作為本質性的生成，把自己展示給我們……。所謂自然就是形成系統而互相規定意義的事件的生成性，我們用時間和空間來表示事件的這種系統結構性。所以，時間和空間是從這種結構中抽象出來的。”

懷特海用各個事件的時間性的“生成”及其相互關系去解釋各種各樣非時間性的物理現象和四維時空連續性的存在。“生成”是“存在”的現實態，“存在”是“生成”的可能態，存在相對于一切生成是潛能。

第二，生成是不連續的。

懷特海認為，連續性的生成是存在的，生成的連續性是不存在的。生成是量子化的!

懷特海用“生成的連續性是不可能的”觀點來說明芝諾悖論的謬誤。

“只要芝諾的議論是正當的，從以下兩個前提中就會產生矛盾。即：

一是某物(真實的事物)在生成中生成；

二是一切生成活動本身在生成過程中都是可以分為前半部分和后半部分的。

例如，考察一下一秒鐘的生成活動。這個活動可分為兩部分活動，一部分是前半秒活動，而另一部分是后半秒的活動。從而，整個一秒鐘的生成活動以在先的二分之一秒鐘的生成活動為前提。同樣，在先的二分之一秒的生成活動又以先前的四分之一秒的生成活動為前提，這種前推可以無限繼續。這樣下去，考察的關鍵是一秒鐘開始的時刻的生成過程，將無法回答那時生成了什么。這是由于我們無論指稱任何被造物，其一秒鐘開始之前并且先于該被造物的生成狀況，又要以在此之前的被造物為前提。因此，為了過渡到關鍵的一秒鐘，在此之前不能再有生成物。假定某物是在時間內的各自的非延續瞬間生成，這一難點就不可回避，因為時間在其一秒鐘的開始時，某物賴以生成的依次瞬間還不存在。

以下是懷特海關于“阿基里斯與龜”悖論以及“飛矢悖論”的分析：

“阿基里斯與龜”是芝諾由于缺乏無窮級數收斂理論的知識而想出的無根據的議論。先把各個時代的文獻中非常喜愛的悖論——關于賽跑和運動的不合道理的瑣細議論——放置一旁，思考一下如下情形：一個生成活動的最初的二分之一秒，再分為在先的四分之一秒，再分為在先的八分之一秒，這樣劃分可以無限繼續。這時芝諾錯誤地假定這一生成活動的無限系列是不可窮盡的。如果起始活動以及直接后繼的各個活動的無限系列在生成過程中是不可窮盡的，則上述假定沒有任何必要。純粹的算術恰恰證明了上述所指的活動系列在一秒的時間里是有極限的，這為研究超越整個系列而存在的新的生成活動開辟了道路。因此，芝諾的這一悖論是建立在數學謬誤之上的。

“(芝諾的)飛矢悖論作些修改之后即可明確地表示為如下原理，我們承認某物生成時，生成的所有活動必須具有直接的后繼者。如果這一原理成立，我們考察所取的一秒鐘時，就不能指出有什么被創造物生成。不過沒有某種附加條件時，我們也不能推論說生成的所有活動一定具有先行者。

在一切生成活動中，有時間上延續的事物生成，這就是結論。但是，對應于生成事物的廣延的可分性，而事物生成活動分為前半活動和后半活動，在這種意義上活動本身不是廣延的。”

第三，事件及世界是不可無限分割的。

世界是有機的。“機械論自然觀”把自然解釋成是無目的無價值無生命的物質系統。“有機論自然觀”則是把握活的自然的方法。它認為諸存在既相互包容又分別多樣化的實現各自的價值和目的。諸存在是作為有機體而相互聯系的。

懷特海關于“生成的連續性是不可能的”論述，以及對芝諾悖論的分析指明了無限分割論是錯誤的。生成本身是量子化的，不連續的。“每一個創新都是整個地生成的。”

第四，從語用角度說，使用存在語言即“事物”語言談論生成的結果，稱“形態學分析”(morphological analysis)；談論“生成”本身的語用稱為“發生學分析”(genetic analysis)。用兩種不同的方法分析：一種是分析生成的結果，一種是分析正在生成的事態，但分析都集中于“生成”。

(三)玻姆的“生成序理論”

生成序(generative order)可以用來闡明生成的機制和生成方法。玻姆指出。生成序“主要不涉及連續順序的序之發展和進化的外部方面，而是涉及更深和更內在之序事物的顯現形式，是創造性地從這種序中產生的”。

按照玻姆的生成序理論，事物的生成遵循由普遍到特殊，由一般到個別，由全域到定域的原則。事物的生成總是透過內在的生成機制，把普遍的性質在生成過程中整合為一個整體，成為一具體的事物。這樣，我們可以把生成分為兩類：

一類是由普遍性整合成特殊的事物，從混沌生成現今的宇宙屬于這一類，藝術家的創作過程生成栩栩如生的藝術形象屬于這一類。

另一類是由簡單生成復雜，以生成元，生成子的整合形成新事物。

二、國內學者論生成

(一)蔡元培的“生成論”不是真正的生成論而是“變”的理論

蔡元培于1924年3月15日發表《簡易哲學綱要》，在討論原理問題時提出兩種理論，即實在論與生成論。他提出：“實在問題，以物體為中心；生成問題，以事變為中心。事變有位置變化(即運動)與性質變化兩種。”蔡元培的生成論是在認可“物質與能量守恒律”的前提下討論事物變化的。所以，這不是真正意義上的生成論，而是關于變(becoming)的理論。我們就不談它了。

(二)李曙華的生成理論

李曙華認為，生成是信息和能量跨層次的傳遞和轉換。她提出生成元概念，并用以下圖示表達生成過程：

從生成元出發，可為科學研究提供不同于機械論的研究方法、思路與解釋。

系統論創始人貝塔朗菲已經注意到了構成與生成的根本差異，他說：“一般說來，物理的整體組織，諸如原子分子以及晶體，來源于先存要素的聯合。反之，生物的整體組織則是由原始整體的分化(即分離為部分)而逐漸建立起來的。胚胎發育的定型就是一例。它由原始整體經過漸進分異和漸進中心化而成為新的整體。”這里，漸進分異指系統的原始統一狀態逐漸地分裂為各自獨立的因果鏈。而漸進中心化即漸進個體化，指生物體的某些部分獲得支配作用，主導整體的行為，而“生長發育中的生物體通過漸進中心化愈來愈統一、‘愈不可分’”。但貝塔朗菲尚無明確的生成論思想。他將漸進分異看作是走向可分和機械化的過程。

與構成論不同，生成論是先有整體，后有部分，不是部分通過相互作用構成整體，而是整體通過信息反饋、復制與轉換生長出部分。物質不是既成的，部分不是已知的。生成的過程是信息指導物質的生成(如基因指導蛋白質的生成)，是新事物不斷出現的過程。對于生成，重要的不是物質的空間運動，而是信息和能量的跨層次傳送和轉換，由此生成整體必然具有突現性、多層次性、不可分性和不可還原性。與此相應，研究作為生成整體的基本方法，不是將系統分解還原為基本層次，而是探索貫穿所有層次的普遍規律和層次間躍遷的共同規律。其關注的重點，不是系統的基本物質組成，而是系統整體突現的特性。因此，生成科學尋找的，主要不是量的守恒律，而是質的相似律。它的使命在于：如何突破還原分析的傳統方法，找到整體作為整體，非平衡作為非平衡，非線性作為非線性的新的研究方法，而不滿足于在構成的基礎上附加考慮相互作用，在局域平衡的基礎上附加考慮子系統問的不同情況，或考慮如何將非線性問題轉化為線性處理。

系統科學已經和正在創建一系列與近代科學不同的新的科學方法論原則，如整系統科學已經和正在創建一系列與近代科學不同的新的科學方法論原則、整體性原則、相似性原則、開放性原則等。而適于系統整體性的研究方法，諸如模型方法、類比方法、功能模擬方法日顯重要，一系列新的研究整體生成的定性數學方法亦先后創建，如突變論、拓撲學、分形理論等。與以往解方程方法不同，如今分形、混沌理論已能充分運用計算機技術，采用迭代方程方法，生動而形象地描述出生成過程及其動態圖像。由此，與經典科學不同，方程不再僅僅是描述一個物體的空間運動，而是給出一種生成法則，即生成信息。如今，從系統論到混沌學，一種新的生成科學體系正在成長，其發展趨勢亦越來越清晰。

(三)關洪的物質相互作用生成論

關洪運用基本粒子物理學中的大量案例論證了“所有衰變產物都是在衰變中生成的”。

●原子核里本來不存在著電子，β電子是在核β衰變中生成的。

●一般說來，光在傳播中不是以光子的形式存在的，光子只是在光同物質作用時生成的。

●作為物質的光總是存在的，但光(電磁場)有多種不同的量子狀態，光子數本征態只是其中之一。

●對產生(pair production)：γ光子轉化為電子一正電子對。

●光生(photoproduction)：γ光子打擊到質子上，產生π介子。

●∈多重產生(multiple production)：高能碰撞中產生多個π介子等粒子。

●∈高能物理里已經使用了一批相應的詞匯。

粒子的衰變

●由于能量守恒，過程X→X+Y+…是不可能的，即衰變產物中是不可能存在衰變過程的母體粒子的。

●因此，所有衰變產物都是在衰變過程中生成的。

(四)張超中的“整合生成論”

古今中外的哲學流派各從不同的角度對“整體”觀念進行過討論與闡釋，可以這樣說，對“整體”的基本看法幾乎決定了哲學流派的歸屬。現代科學的發展對解釋系統提出了不同于“還原論”的要求，于是作為本體論的“整體論”在科學發現的基礎之上又被重視起來。金吾倫教授曾把整體論的現代表現大致歸納為如下八種形式：(1)機體論；(2)能體論；(3)系統整體論；(4)生態整體論；(5)全息整體論；(6)糾結整體論；(7)關系整體論；(8)辯證整體論。這些整體論雖然各有自己的特點，但在金吾倫教授看來，它們也存在著明顯的不足：

我們在這里要指出的是，在現有的整體論中對生成觀念未能加以強調，雖然像系統論中有“自創生”(autopoiesis)概念，但并沒有將生成思想突出出來。

為了彌補并區別于其它類型的整體論，金吾倫教授把建立在“道實在論”基礎上的整體論稱為“整合生成的整體論方法”，這種整體論認為：

獨立實在所生成的萬物不是從整體的實在中機械的切割與剝離出來，而是有機的整合生成。每一物中都帶有整體宇宙的信息，因而理解與把握實在的方法不能局限于分析重構和歸納，而應轉向假說一演繹的整合生成，要從靜態的分析轉向動態的整合。

為了彌補并區別于其它類型的整體論，金吾倫教授把建立在“道實在論”基礎上的整體論稱為“整合生成的整體論方法”，這種整體論認為：

在一定意義上說，向“動態的整合”的轉變也就是向道家思想的復歸。如上所論，“整合生成的整體論方法”試圖把握萬物的生成機制，而為了解決這個問題，金吾倫教授不僅提出了“生成子”的概念，而且具體以“金妖”來概括“無中生有”的機制。他說：“金妖，亦即生成妖，它是支配控制宇宙萬物從無中生成出來的妖。”至此，我們看到，上述在科學思維方式基礎之上而有待生成的方法論最終以精神性的方式呈現出來。所謂“妖”，雖然意指參與生成作用的“精靈”，其實就是自然界中“看不見的手”。那么，如何把握這只“妖”呢?從根本原理上來說，當然不外乎以“道”的方式，道教亦有所謂的“捉鬼拿妖”。只是我們現在是在整體生成論的語境下討論這一問題的，因此，與直接著眼于討論萬物的生成機制不同，這里將從整體本身的生成機制方面凸顯解決問題的另一種思路。

無論目前是否完成了理論的創建工作，整體論與生成論在性質上都屬于一種文化形態。借助于文化來把握自然、社會與人本身，這是人類所特有的生活方式。對于整體生成法來說，它的理論功能是人們希望通過這種方法能夠從整體的角度再現萬物的自然生成過程，達到“宇宙在乎手”的高度。不過，以文化上的整體再現自然存在的整體，或者說達到對整體的認識，必須借助于人本身的參與才有可能。通過分析《老子》的相關論述，我們看到這一層意義在其中已經存在：

樸散則為器，圣人用之，則為官長，故大制不割。(《老子·二十八章》)

道常無名。樸雖小，天下莫能臣也。侯王若能守之，萬物將自賓。(《老子·三十二章》)

“樸散則為器”描述的是萬物(器)的生成過程，“器”與“器”之間雖有差別，但在“圣人”看來，由于突出了“官長”的作用，這些差別并沒有僅停留在原階段，而是突現出來一個整體。因此，“大制不割”是由于“官長”的介入(“用之”)才得以在宏觀層次上重現。同樣，由于“侯王”的介入(“守之”)，萬物自動進入了主客一體的狀態，從而使得“整體”在微觀層次上也以另一種方式實現。下面就上述有關整體的生成機制圖示出來：

從上可以看出，無論宏觀或微觀，整體意義的突現必須有待于人的參與。但是，其中所謂的人并不是一般意義上的，“官長”以及“侯王”都是能夠主宰事物的人，而他們宰制事物的前提是首先對道的把握(“用之”、“守之”)。因此，我們可以說，如果《老子》論述的基本原理對整體生成法的生成有指導作用的話，那么，現代科學必須首先完成對人自身的認識，才能存在真正意義上的“范式”的轉變。只是對人自身的認識離不開人的認識能力，也只有從整體上把握自身及其認識能力，才能促進“范式”的轉變。所以，整體生成的關鍵在于人的整體性，而把握人的整體性的關鍵又在于既要看到人是形與神的統一，又要看到精神的主導作用。只有把整體提升到精神生成的層次，才能使整體論從被動與構成的層面轉換為主動與生成的層面。由于以前的科學研究過于強調知識的客觀性，所以把那些具有主觀色彩的知識交由人文科學思辨與應用。但是，拉普拉斯妖、麥克斯韋妖、哈肯妖以及“金妖”的設想與假說說明自然科學與人文科學之間的界線已經模糊，那種僅有“科學”之名而不行“科學”之實的行為恰恰缺少“真知真行”的科學精神。因此，作為科學的“官長”、“侯王”與主宰，科學精神是科學技術的靈魂。缺少靈魂的科學本身就是不完整的，因為其中沒有內蘊著整體的生成機制。只有把整體的生成機制自動地添加進去，才能促進整體性科學的生成。只是這一轉變的完成必須首先完成現代科學從有關物的科學到人的科學的轉變，人已不是被分析重構的人，而是自然生成的原生態的完整的人。由此，我們看到，科學革命呼喚新的科學方法論，而新的科學方法論又在呼喚新的思想文化，新的思想文化卻又在向原始道家思想復歸。在這種生成邏輯之中，我們不必等待將來再以科學鑒定道家思想，用道家思想的科學意義論證它的現代性，必須當下就確認未來科學的道家形式與意義。沒有這樣的體認，道家思想就無法在科學活動中自覺開顯。

(五)王能東的“實踐生成論”

王能東論證說，在馬克思實踐哲學看來，人類世界(相對于自在世界而言)的一切存在物，其本質都不是先天的，也不是抽象的，而是具體地、歷史實踐地生成的，甚至于人自身的本質也是實踐地生成的。技術的本質亦是如此：實踐即生成著技術本身，也生成著技術的肯定性本質和否定性本質。

技術本身是實踐地生成的。在發生學意義上，技術產生于人類的生活實踐的矛盾世界對人的限制和人對限制的超越是人類生活實踐的基本矛盾。一方面，世界總是限制著人。人作為具體的感性存在物，其生存和發展必須依賴于與外部世界進行物質、能量和信息的交換，而外部世界不會自動滿足人類的需要，一切都有待于人類去“拷問”和改造。另一方面，人是具有超越性的存在物，在本質上能夠實現對外部世界限制的超越。正如馬克思在《1844年經濟學哲學手稿》中所指出的那樣：“動物只是按照它所屬的那個物種的尺度和需要來衡量對象”，人不僅可以認識和發現外部世界的奧秘，按照自己的目的和需要設計實踐方案，實現對限制觀念的超越，而且可以能動地把觀念中的實踐方案付諸實現，按照自己“固有的尺度”來衡量對象、制造工具、從事實踐，把自己的本質和意志對象化，從而創造出屬人世界，實現對限制的現實超越。正是這一限制和超越限制的矛盾關系，催生著人類技術體系從手工工具的機械化和自動化技術，再到信息化和智能化技術的躍升，它既是技術發展的表征，也是人的超越本性的活生生的再現。技術與實踐的結合，即技術應用或技術化實踐。現實地生成技術化本質。技術與實踐的直接結果是實踐的技術化，即以技術為基礎的實踐取代以經驗為主要基礎的實踐方式，并逐步經歷了蒸汽生產——電氣生產——自動化生產——信息化和智能化生產的發展歷程。正是技術的實踐應用，不斷現實地生成技術本質。

技術化實踐生成技術的肯定本質。人類生存空間的拓展，即自在的自然成為人的“無機的身體”，自在的自然空間成為人類生活和活動于其中的生存空間，社會生產力的發展和人類自身物質與精神生活的發展都不是技術自然而然的結果，而是生產于人類的技術化實踐。馬克思曾經指出：“自然界沒有制造出任何機器，沒有制造出機車、鐵路、電報、走錠精紡機等等。它們是人類勞動的產物，……是物化的精神力量。”阡陌田園、高樓大廈以及各種現代化生活設施，無一不是技術化實踐的產物。技術化實踐既改變著人對自然界的關系，使人類對自然界的掌握和利用不斷走向全面與深刻，同時也提升著自然界對于人的關系，使自然界對于人的關系從人依賴于自然界而生存，不斷走向人類依賴于自然界而發展和享受，彰顯出技術之深刻的人類學意義。

技術否定性本質(直觀表現為技術負效應)也是實踐地生成的。客體意義上，人類在實踐中運用技術“拷問”和改造的外部世界并不是一個完全被動、可以任人宰割的客體世界，相反，它與主體世界是對立統一的。如果人類的生活方式、規模和程度違背外部客觀世界的規律、突破了它的自我平衡的內在機制，那么，就必然表現為外部世界對人類更大的報復。在技術實踐的影響上，技術與實踐的結合使人類對自然的支配力量增強的同時，也意味著人對自然的可能的破壞力量加劇。這兩個方面集中體現了技術應用的自然本性。在主體意義上，人類實踐觀念和實踐方式由于受具體歷史條件的局限，總是存在著一定的片面性和不合理性，這是產生人類生存環境的基本根源。

如果說技術產生了什么負效應的話，那么它并不是技術先天存在或自動引起的，而是人在運用技術與外部世界打交道的實踐關系中生成的。技術并非天生的魔鬼，也并非天生就是天使，其本質和社會功能存在于人類的社會實踐活動中。正是實踐活動的片面性和不合理性生成著技術的否定性本質。

三、結束語

生成論正在發展之中。它必然與生命系統和復雜適應系統相關，正如彼得·圣吉的話中所說——種子變成大樹是一個生成過程。一旦把它與突現問題結合起來研究，我們必將會獲得豐碩的成果。

責任編輯 陳金清