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談?wù)勛匀豢茖W(xué)和社會(huì)科學(xué)的“大交叉”
（作者未知） 2009/7/28
近來(lái)關(guān)于交叉科學(xué)的討論越來(lái)越多，中國(guó)科學(xué)院和高等學(xué)校建立了多處交叉科學(xué)研究中心。人們談?wù)撝耙患?jí)學(xué)科”的交叉、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的“大交叉”、社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)的“聯(lián)盟”甚至“融合”。其實(shí)，學(xué)科交叉并非新話(huà)題。在1984年中國(guó)科學(xué)院擬議設(shè)立支持基礎(chǔ)研究的“院內(nèi)”科學(xué)基金時(shí)，筆者就參與起草過(guò)“大交叉”的申請(qǐng)指南。多年來(lái)，筆者對(duì)自然科學(xué)內(nèi)部某些角落的交叉，有過(guò)一點(diǎn)實(shí)踐，對(duì)“大交叉”時(shí)有所思。
茲借數(shù)頁(yè)《科學(xué)》雜志，敘述一些零星思考和隨想。不過(guò)，在陳述己見(jiàn)之前，先作幾點(diǎn)涉及通篇的說(shuō)明，以免此后頻加但書(shū)、中斷行文。 交叉學(xué)科是根據(jù)客觀需求在原有學(xué)科之間發(fā)展出來(lái)的新領(lǐng)域，而且必須靠以全部身心投入的一代甚至幾代學(xué)者來(lái)創(chuàng)立。交叉學(xué)科的發(fā)展往往始自用一個(gè)學(xué)科的方法研究另一個(gè)學(xué)科的對(duì)象�？匆幌伦匀豢茖W(xué)中公認(rèn)的帶有“雙名”的交叉學(xué)科，如物理化學(xué)、化學(xué)物理、地球物理、生物物理和生物化學(xué)等等的
發(fā)展道路，就更為清楚了。初創(chuàng)者們未必想到過(guò)建立什么交叉科學(xué)，卻通過(guò)老實(shí)工作、解決問(wèn)題達(dá)到融合出新的境界。 反過(guò)來(lái)說(shuō)，靠宣傳提倡、集體討論和少數(shù)專(zhuān)家名流的即興發(fā)揮，是制造不出來(lái)交叉科學(xué)的。僅僅是建立“某某科學(xué)”的動(dòng)議，常常會(huì)給贗科學(xué)開(kāi)方便之門(mén)，而無(wú)益于推動(dòng)科學(xué)和文化的真正進(jìn)步。 關(guān)于學(xué)科交叉的許多議論，基于類(lèi)比和聯(lián)想。類(lèi)比永遠(yuǎn)是不完備的，聯(lián)想往往只涉及表面和淺層的特征。巧妙類(lèi)比和翩翩聯(lián)想
，有積極的啟發(fā)作用和良好的教學(xué)效果，但是并不能取代對(duì)所涉問(wèn)題的具體研究�！敖徊妗敝饕谟诮梃b研究方法和思維方式，研究對(duì)象總是不同的，總有著特殊和具體的內(nèi)涵，因而離不開(kāi)具體問(wèn)題的具體分析。 類(lèi)比和聯(lián)想往往和一些普適的概念相關(guān)。一些廣為流傳的名詞，如開(kāi)放系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)、開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)、系統(tǒng)工程、耗散結(jié)構(gòu)、超循環(huán)、混沌、分形等等，大都如此。普適性的概念不能解決具體問(wèn)題，但可能在問(wèn)題被分析解決
之后起一些概括作用。它們?cè)诟蟪潭壬险f(shuō)明許多研究結(jié)果并不新鮮，而只是普適性質(zhì)的具體表現(xiàn)。用新名詞“包裝”不出來(lái)獨(dú)創(chuàng)性的科學(xué)成果，更何況許多陳詞濫調(diào)也早不新鮮。 作為理論物理工作者，應(yīng)當(dāng)努力避免清談，不和“議論物理”同流。然而，在這篇短文中，筆者準(zhǔn)備冒著陷入“議論”的危險(xiǎn)，用從統(tǒng)計(jì)物理特別是非平衡統(tǒng)計(jì)、非線(xiàn)性系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)研究中受到的一些啟發(fā)，去觀察某些社會(huì)現(xiàn)象或社會(huì)科學(xué)問(wèn)題，主旨在于說(shuō)
明：不少社會(huì)和人文現(xiàn)象，乃是復(fù)雜系統(tǒng)普遍特性的表現(xiàn)。因此，自然科學(xué)中的一些概念和方法，可能對(duì)理解這類(lèi)社會(huì)科學(xué)問(wèn)題有所啟示。 筆者還要特別申明，考古學(xué)、心理學(xué)、行為科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等更介乎自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)之間。由于對(duì)這些專(zhuān)門(mén)學(xué)科完全沒(méi)有研究，因而在這篇文章中不作評(píng)述。 復(fù)雜系統(tǒng)的特征 本文先從復(fù)雜系統(tǒng)的共同特性談起，而不企圖去定義復(fù)雜性、復(fù)雜行為、復(fù)雜系統(tǒng)這些概念[1]。復(fù)雜系統(tǒng)總是處于不
可逆的演化過(guò)程中，連續(xù)的演化過(guò)程中有發(fā)生突變的可能性，復(fù)雜系統(tǒng)的長(zhǎng)期行為是不可預(yù)測(cè)的。 復(fù)雜系統(tǒng)總是處于發(fā)展、演化（或進(jìn)化）之中。“進(jìn)化”和“演化”源于同一外來(lái)詞，生物學(xué)中更多用進(jìn)化，物理學(xué)或天文學(xué)中則更習(xí)慣說(shuō)演化，指的都是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和行為隨時(shí)間的變化。復(fù)雜系統(tǒng)演化或發(fā)展的特點(diǎn)是不可逆性：一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會(huì)準(zhǔn)確地回到它曾經(jīng)處過(guò)的狀態(tài)，否則它就是一個(gè)簡(jiǎn)單的周期系統(tǒng)。這是頗不同于物理學(xué)中的
守恒、定態(tài)、各態(tài)歷經(jīng)、“與路徑無(wú)關(guān)”等等概念的。在社會(huì)科學(xué)中，這就是歷史的觀點(diǎn)。 其實(shí)自然科學(xué)也是歷史科學(xué)。一部普通物理學(xué)的目錄，就是物理學(xué)史綱要。自然科學(xué)工作者考察社會(huì)現(xiàn)象時(shí)，更要把握發(fā)展演化的觀點(diǎn)。 簡(jiǎn)單系統(tǒng)的行為只有在外界條件發(fā)生突變時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生突變。復(fù)雜系統(tǒng)在演化過(guò)程中可能因?yàn)閮?nèi)部原因而發(fā)生狀態(tài)突變。系統(tǒng)長(zhǎng)期緩慢的演化行為由大量甚至無(wú)窮多種因素決定，而突變則可能由少數(shù)甚至單一因
素的微小變化引起。平時(shí)被視而不見(jiàn)的某些細(xì)枝末節(jié)，在突變點(diǎn)附近往往會(huì)起決定性的作用。 復(fù)雜系統(tǒng)的長(zhǎng)期行為是不可預(yù)測(cè)的，其主要原因正在于突變難以預(yù)測(cè)。這并不是否定人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界、預(yù)測(cè)未來(lái)的能力。人們對(duì)短期和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)的要求頗為不同。短期預(yù)測(cè)涉及較詳細(xì)的情節(jié)，即某種具體“軌道”；長(zhǎng)期預(yù)測(cè)則著重總的趨勢(shì)，即某種平均的變化。事實(shí)上，近若干年來(lái)非線(xiàn)性科學(xué)的發(fā)展在這兩方面都大大提高了人類(lèi)的預(yù)測(cè)能力。 演
化 的 描 述 一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)可以用有限或無(wú)窮多個(gè)變量描述，演化就是這些變量隨時(shí)間變化。粗略地說(shuō)，眾多變量可以分成兩組：快變量和慢變量。一般說(shuō)來(lái)，快變量受到慢變量的制約。例如，相對(duì)于個(gè)人而言，文化和語(yǔ)言是慢變量，而人生是快變量。即使是日后成為語(yǔ)言大師的嬰兒也不可能發(fā)明出自己的語(yǔ)言，他只能用在搖（未完，下一頁(yè)）
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