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第102章 新闻复杂论(24)

组织结构稳定性研究表明,一些复杂组织成长过程中,远在达到资源局限所规定的极限之前,组织生长过程早就停止下来了。原则上讲,只要条件合适,维生结构组成的链条可以无限增长,组织的功能耦合网可以无限复杂。但实际上,这却是不可能的。关键在于层次过多时,系统结构稳定性必定破坏——一个无限生长的恐龙,迟早要被自己压死或吞没。

也就是说,当功能耦合系统层次复杂性达到一定程度时,结构稳定性会下降,随着每一个新的功能耦合系统生成,必然会给组织带来新干扰的可能性。这样,我们看到一个互相加剧的过程,一方面是结构稳定性在慢慢降低。另一方面是所受到的干扰在不断增加。因此,必然会到一个极限,有序的增长不再可能了。即使不给予它外界资源条件的限制,结构稳定性亦将从内部规定了生长的极限。

资源和物理因素对生长的限制是不考虑秩序的,而在组织系统中,增长是有序的增长,因此,资源和物理因素的限制,很像从公路的总面积来计算对汽车的容量。

生长的过程是两个环节的交替:一是功能耦合系统形成内稳态,二是内稳态产生新的功能耦合系统。因此,从逻辑上分析,这两个环节都能构成生长的极限。这样才能使生长保持在一定形态,并使组织结构保持稳定,以适应生存。既然组织结构稳定性没有被破坏,那么停止生长的机制肯定是:所形成的内稳态已不足以造成新的功能耦合网。也就是说组织在其生长程序中规定了生长的极限。

根据生长模型,我们可以断定必定存在如下几类达到极限的过程:第一类,生长程序中规定了生长的极限;第二类,随着生长超过一定限度,结构稳定性开始减弱,这时生长速度放慢,结构稳定性减弱(最后直至破坏)和生长速度不断减慢是同步的;第三类是破坏性的,生长速度不可控制,一下子破坏了结构稳定性,导致组织瓦解,显然癌的生长就是例子。从逻辑上分析结构稳定性和生长速度的关系,必定能推出还存在第四种类型——波动型。这类组织生长达到极限的过程很特别,它是通过一个波峰才达到生长的最后极限的,这和S曲线完全不同。例如,纽约长岛火灾后森林演替中,植物物种多样性的变化曲线,它不是一条S曲线,而是一个波峰。

生长过程的实际过程,要比我们这种高度简化的象征性描述复杂得多。一般来说,在生长的过程中,每出现一个新的功能耦合网,组织都可能会对生长的结构进行某种加固。因为最底层结构的微小干扰会对上层结构产生很大影响,所以组织系统越复杂,在生长过程中就越会不断加固基础结构的稳定性。比如,在发达国家中,断电带来的干扰比不发达国家断电的干扰大得多,因为在发达国家中,建立在电供给稳态上的组织链很长。正因为如此,发达国家采取各种措施来加固其基础结构,使所受干扰越来越小,稳定性不断增高。只有这样,组织进一步增长才是可能的。

生态组织的生长最基础的结构是土壤保持系统。生态学证明,在生态演替中,随着系统越来越复杂,生态组织对土壤、水分的保持能力也越来越高,正因为这个最基础的系统越来越稳定了,生态组织才能进一步复杂化。一般来说,在组织生长过程中,每随着一个新的功能耦合网的生成,都同时会形成加固其基础结构的稳定性的辅助系统。

但是,只要基础结构和生长过程的链的基本结构不变,生长过程中对基础结构的加固亦必定有一个限度。加固一般是一种防干扰机构,当防干扰机构复杂到一定程度,它本身反而会成为新干扰源。因此,我们还是可以得到组织生长过程的一个基本定律:当组织的基本结构不变时,生长总有一个极限,我们把这个极限成为维生结构的容量。它像一个容器一样,规定者组织生长量的最大限度。

我们可以看到,各种组织都有固定的容量。生态组织的容量极限就是顶极状态系统的复杂性和生产量。任何一个生态组织生长到最后都会达到这个容量的极限。在不同气候条件下,生态组织的容量大小是不同的。从北极到赤道到南极,物种多样性变化是一条波峰曲线。显然,生态组织的容量取决于生态结构。热带生态系统容量最大。某一种结构的组织生长达到其容量极限时,要进一步增长,必须改变整个组织结构。

这些原理,对新闻记者观察社会、认识世界有着非常重要的指导意义。它为我们揭示了世界复杂性的深度,同时也告诉我们,复杂也不是绝对的无限——至少在一定的组织结构层次之内,我们经过努力是可以不断接近其真相的。

组织系统的形状之谜,是一个古老的谜,古代哲学家曾企图从事物形态分类中寻找自然规律。近代科学兴起后,科学家着重研究世界的因果性,而组织形态问题长期得不到解决。20世纪人类长驱而入到原子时代,我们掌握了基本粒子的运动规律。但一直到20世纪50年代之前,组织系统形状发生的机制一直处于黑暗之中。近几十年来,随着形态发生学的进步,特别是托姆提出突变理论后,形态发生之谜才正在慢慢被揭开。

形态发生的关键,往往可以归结到一点:这就是那些没有确定构形而连续分布的参数,是怎样创造出一个具有确定分界面的组织系统来的。

目前为止,托姆的形态发生理论还只在一个组织程度比较低的系统中得到证实。比如,地质学中的断层形状,力学稳定结构,光学系统的焦散面,闪电形状;等等。对于生命系统,可以从突变理论直接推出的形态还非常少,以至于很多生物学家对此抱怀疑态度。

金观涛先生认为,可以从两个方面来分析。

第一,生命系统所涉及的参数数目和状态变量数目非常之多,当参数数量大于5个时,稳态结构可有无穷多,而且突变集的推导也十分复杂,它必须依赖计算机和突变理论本身的进一步发展。

第二,突变理论只考察了组织系统两个层次稳态之间的关系,即作为参数的那些在空间上连续分布的稳态和状态变量稳态的关系,但在生命组织中,稳态的层次非常之多,绝不止两个。无论如何,突变理论已给我们一个理解形态发生之谜的出发点,将来进一步的探索必将从这里开始。

“任何一个机构固定的组织只要不可能向新的结构转化,那么功能异化必然全部表现为可怕的无组织力量。除非组织系统可以定期清除不断积累起来的无组织力量,老化和死亡将不可避免!”

针对“老化”这个最难回答的问题之一的难题,金观涛先生试图提出一种统一的系统“老化”理论。他发现,对于一个结构确定但又十分复杂的组织系统,特别是那些处于生长之中的功能耦合系统,“老化”是一种必然结果。导致老化的原因可以从组织系统最基本的结构中逻辑地推导出来。

金观涛发现,虽然各种仪器千差万别,但任何仪器的失灵都可以统一地表示成:首先,那些为了实现“仪器原理”必须控制的确定稳态,在仪器使用过程中被慢慢破坏;其次,这些被规定的稳态的破坏之所以不可避免,其原因在于导致其偏离确定值的根源往往和这架仪器(或某些原件)的功能有关。比如电灯,灯泡中钨丝越用越细,正是由于钨丝处于高温状态,钨原子不断蒸发所致。而钨丝处于高温状态正好是我们设计电灯的目的,是电灯功能所不可缺少的状态。这个功能就使它的老化成为不可避免的事情!尽管人类在不断地改进其仪器设备,使那些易受外界损害的稳态得到保护,仪器的可靠性越来越高,寿命越来越长。然而我们必须正视一个铁的事实,那就是经过改进的仪器也要老化。寿命总是有限的,只要遵循的原理不加变换,改进总有一个极限。稳态在仪器(或其部件)的各种功能作用下总要慢慢破坏。问题的实质是:老化是一种系统内部的过程,外界的影响可以加速它,也可以延缓它,但不能最后排除它。

仪器老化是由于其功能对稳态破坏造成的!

也就是说,功能亦可能对条件有某种反作用。因此,在仪器设计之中,如果功能对条件有反作用时,一定需设计一个机构使反作用的结果与条件组合很好地耦合起来。事实上,我们永远做不到完全耦合。正是这些未完全耦合的功能,或某一功能的某些方面造成了老化。真空确实可以保证高温不再由于氧化破坏灯丝的稳态,但真空同时又带来另一种功能,它有利于钨原子灯丝的挥发。虽然作用缓慢,暂时无害,但他们长期积累正是灯泡老化的原因。

一旦我们理解,任何一架仪器由于其功能的复杂性而不能实行完全耦合,那么我们不仅可理解仪器老化的一般机制,并且还能对仪器可靠性理论中一条重要的曲线加以阐释——浴盆曲线。

虽然哲学家一再告诫人们,不要把人体当做一架机器,但是如果把人的结构与行为和机器相比,老化这一特征也许是其中最为类似的。首先,浴盆曲线对人体同样适用,如果把机器的失效率改为人的死亡率在变化趋势上正好符合浴盆曲线。

智慧与无知

“当然,我们关于功能异化结构的讨论过于一般化,也不可能十分深入。”越是进入组织系统的奥秘深处,像金观涛先生这样的大家就越是谦逊和冷静。

他清醒地看到,实际上,对于不同的组织,无论是潜组织的成长和无组织力量的增加都是十分不同的,而且它们相互交织在一起。对于大多数复杂组织,我们还不知道这二者关系的细节。正因为如此,组织演化问题至今没有解决。但是,他为我们揭示出来的这种“复杂性的一角”,足以给我们带来无比宝贵的启发。

金观涛先生在和王军衔先生合著的《悲壮的衰落》一书中,曾根据无组织力量和前组织的关系,区分出四种最基本的演化模式,它们是静态停滞、结构取代、灭绝和超稳定系统。

金观涛先生指出,特别是某些组织可能在其发展中有定期清楚无组织力量的办法,至今我们几乎一无所知。

“我们在前一节把遗传漂变看做功能异化,但对于某些特殊的物种,比如那些被称为活化石的种群,为什么可以长期保持固定的结构?又例如生物体老化几乎是多细胞种群不可抗拒的规律,但生物学家确实发现有所谓‘不衰老的种群’存在,虽目前已发现的非衰老性多细胞动物很少,但确实有,比如海葵就是罕见的例子之一。”(金观涛《系统的哲学》,新星出版社,2005年8月第一版,第88页)

爱因斯坦曾说过,他觉得世界上最不可理解的是这个世界居然可以被理解。而金观涛先生在回顾自己的《系统的哲学》一书时,也有同样的惊愕之感。

“因为我们的出发点和遵循的方法是出奇的简单。整体哲学的大厦只建立在如下两个最基本的前提之上:一、任何现象都是有条件的,我们将其称为事物的条件性。认识某一现象和它所依赖的充分必要条件就是发现广义因果律。二、任何一种存在都处于内外不确定干扰的包围之中,我们称其为现实世界的不确定性背景。”(金观涛《系统的哲学》,新星出版社,2005年8月第一版,第88页)

我缺少金观涛先生那样的大智慧,尽管我将他的《系统的哲学》读了一遍又一遍,整本书被我画得一塌糊涂,但由于知识结构和思维水平的限制,还是一知半解。但是,他那高屋建瓴、博大精深的思想却彻底地将我征服!而他那探索真理的大勇更令我折服不已。尤其是他在回顾全书的脉络,总结全书的思想轨迹时表现出来的那种深刻和明晰,那种返璞归真、化繁为简的潇洒!

“这一切似乎像一个雄心勃勃的研究纲领,它企图从一些最常见也是人们熟视无睹的基本公理出发,来推演出整体哲学的体系,它居然能说明组织的整体性、发生、生长、老化那些表面上看来似乎神秘莫测的特点。这一切似乎太简单了,简单得使人不安。但是,正如康德所讲,如果大自然不能让我们实现自己的雄心,它也不会在我们心中树立雄心。也许自然的真理和人生的真理一样,从本质上都是深刻而简单的。那些复杂的研究对象所以显得复杂,可能是因为我们忘了深刻的东西一定是简单的,忘了科学和理性的目的正是去寻找纷乱表象后面的简单性。”

金观涛先生的“简单”和我们日常“简单”不是一个概念。他所参悟到的简单,是洞彻了事物复杂性之后的“简单”,绝非我们停留在事物表象之上、懵懵懂懂、不求甚解的“简单”。金观涛先生振聋发聩地指出:

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