经济学分析原理
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六 科学与人性的统一

普利高津曾说过“时间问题贯穿在整个20世纪之中”,他从20世纪40年代就开始了对远离平衡态热力学行为的系统研究,在60年代普利高津和布鲁塞尔学派提出耗散结构(Dissipative Structures)理论,70年代赫尔曼·哈肯又提出了协同学(Synergetics)概念。他们对远离平衡态自组织过程的研究改变了笛卡儿二元论对科学的人为分割。在这个新的构建过程中,物理定律不再只是描述可逆性和必然性,而是被用来表述可能性、选择以及结构和信息的创生。由此,“笛卡儿鸿沟”不复存在,物理学打开了一条非笛卡儿思辨之路。

原来,热力学第二定律熵增加原理只适用于封闭系统,对于像生物体这样的开放系统,由于它不断和外部环境交换物质、能量和信息而处于远离平衡态,它是耗散系统,能够从外部获得负熵流,从而阻断熵不断增加的过程。因此,一个开放系统在一定的条件下能够从无序走向有序,从混乱走向新结构和信息的产生,自发地组织起来,这就是自组织现象。

普利高津指出了形成自组织现象的条件:①首先系统必须是开放的耗散系统,它必然和外部环境交换物质、能量、信息,从而约束系统远离平衡态,不再保持细微平衡,从稳定状态转化为不稳定状态;②系统各元素之间存在非线性相互作用,这导致多重解和选择机制,从而系统一个微小的反常涨落不再由于反作用而回到定态,反而可能被系统“戏剧性”地放大,成为新结构和多样性之源,这赋予非平衡体系一种自组织能力,使系统从混乱到有序,呈现高度的组织性。

当我们在自组织理论的框架下考虑热力学第二定律时,情况发生了根本性的改变。第二定律的本质是熵增加原理,它规定系统熵的变化只能大于或等于0,即diS≥0,但这仅针对孤立系统而言。在非孤立系统中,特别在远离平衡态时,deS≠0,它可以为正,也可以为负,取决于系统的约束条件。因此,可以想象,当系统终态熵deS变为负值,而绝对值又大于初态熵diS的值时,演化过程将具有如下特点:

根据对熵的传统解释,这意味着负熵流使演化过程中的混乱度降低,系统有可能出现高度组织的有序状态。这样,从无序到有序的演化过程不再同具有普遍意义的热力学第二定律相冲突,这和信息的创生密切相关。对此,普利高津(也译作普里戈金)特别指出:

在远离平衡态的地方,一些新型的结构可能自发地出现。在远离平衡的条件下,我们可能得到从无序、从热混沌到有序的转变。可能产生一些物质的新力学态,反映了给定系统与周围环境相互作用的态。我们把这些新的结构叫作耗散结构,以强调耗散过程在这些结构中的形成中所起的建设性作用。[2]

这些革命性的进展导致一个重要的结论,这就是普利高津强调的“进化范式的微观表述”,它同自组织现象的两个条件密切相关,而这个热力学第二定律所表达的“进化范式”不仅包括了化学的全部,而且还包括了生物学和社会科学的主要部分。这样,我们就在物理学演化理论和现代生物学进化理论之间的鸿沟上架起一座桥梁,也在“笛卡儿鸿沟”上架起了一座桥梁。人类及其社会不再是宇宙中的一只“丑小鸭”,“时间不再是一个简单的运动参数,而是在非平衡世界中内部进化的量度”,由此科学与人性之间达到更大统一的主要障碍也就不复存在了。我们终于可以在整个宇宙演化连续链条上找到自己的正确位置,我们终于可以摆脱形而上的先验体系,重新把自己嵌入宇宙生命史的一个环节。