第四章 生长的机制

 《整体的哲学》

万物从时间中诞生,随时间流逝而成长,到时间终止灭亡——优婆尼沙昙

4-1 从蝴蝶花纹和圆锥曲线的关系讲起

赫晋黎在他的名著《进化论与伦理学》中引用过一个著名的童话故事“杰克和豆杆”。据说杰克种下一棵豆子,这棵豆子一个劲儿地长得耸入云霄直达天堂。杰克顺着豆杆爬上去发现了一个新奇的世界。赫胥黎把进化论比作这棵神奇的豆子。他相信,进化论已提供了一种研究组织演变的基本方法,认为这种方法是普遍有效的,甚至可以从中推出伦理学的准则。赫胥黎是远见卓识的。在3·5节讨论中我们分析了耗散结构理论和当代系统论研究组织起源的基本思路,它们虽然应用了复杂的数学推导和定量研究,从方法论上看,他们和古典进化论大同小异。然而一个十分重要的问题却被赫胥黎忽略了过去,这就是他所讲的杰克豆杆本身!豆子为什么可以从一棵种子开始发芽生长,直到开花结果?我们知道,组织常常有一个奇妙的性质:它会生长!细胞长大并产生分化,生物从受精卵变为胚胎,又从胚胎发育成复杂的机体,社会组织从简单到复杂。生长不仅意味着组织系统量的变化,更重要的是内部子系统增多,关系日益复杂和组织规模的扩大,其各种功能的日益复杂完善!为什么有的组织系统会生长?为什么生长总是意味着从简单到复杂?这是一个十分迷人的问题。,众所周知,进化论已经建立一百多年了,但是生命组织的成长至今还是一个谜。正如1972年诺贝尔医学和生理学奖获得者Gerald.M.Edeman所说:“现在己有了适当的遗传学和进化理论,但是至今还没有适当的发育理论。”

也就是说,组织的生长发育和进化机制是完全不同的,如果说进化论和当代系统论和耗散结构理论已经提供了组织起源的机制,但仍解释不了组织的生长发育。在组织起源和进化的过程中,从非组织状态到组织状态是一个准随机过程(我们曾将其比作在涨落作用下落入势函数洼的过程),但组织生长发育却不是随机过程,当生长条件具备时,它是很确定的!因此,仅仅了解进化和组织起源,只解决了问题的一半,生长、发育是有组织的整体演变方式的重要部分!那么能不能从功能耦合系统出发推出生长过程的一般模式呢?我认为,虽然生命系统发育的细节尚不清楚,但是,从方法论上揭示生长所遵循的最一般的机制是有可能的。在前几章我们已将一切组织概括为功能耦合系统,提出它都有维生结构和内稳态,这些概念正是一棵神奇的杰克的豆杆,只要我们顺着这条思路勇敢地贯彻到底,就有可能从方法论上洞察形形色色生长过程的秘密,而对组织理论作出重要的贡献。

先从一个例子讲起。蝴蝶和蛾类翅膀上五颜六色的图案一直是生物学家注意的对象。人们早就知道,蝴蝶大约有十万种不同的花纹,它们在使蝴蝶适应环境方面有着重要功能(大多是防止天敌侵犯的保护色)。近几年来,科学家研究了图案形成的机制。令人惊异的是,这一切居然是从发现蝴蝶翅膀图案和圆锥曲线存在某些意想不到的关系开始的,从图4,1我们可以看到蝴蝶翅膀上的图案和圆锥曲线有着奇妙的联系。
  

比如图4.1A中,翅膀中的花纹呈圆形,它正好是用一个平行于圆锥底平面的平面切割圆锥得到的结果。当切割圆锥的平面不平行于底平面时,我们得到椭圆,椭圆也是在蝴蝶翅膀中常见的图案。当用图c所示的折叠面切割圆锥时,我们得到新月型图形,将这个图案投影到底平面上,就可看到另一种常见的花纹。同理,当切割圆锥的叠面变成曲面(图D),我们将得到更为复杂的蝴蝶翅膀上的花纹……。

蝴蝶翅膀上的花纹居然可以用不同曲面切割圆锥得到,这一事实使生物学家深感震惊。每当人们找到现象之间某些意想不到的数学联系时,往往已经到达发现其本质的门槛。早在两千多年前,古希腊哲学家就通过切割圆锥知道了圆锥曲线的基本性质,当十六世纪的天文学家们一旦了解天体运动轨道就是不同类型的圆锥曲线时,它意味着有可能用统一的理论来阐明天体运行轨道。那么发现蝴蝶翅膀图案和切割圆锥得到的曲线有关,是不是同样意味着我们可以理解这些图案形成的机制呢?科学家正是这样做的。

关键的一步是阐明圆锥的意义。生物学家早就知道,目案的形状取决于色素的分布,而色素往往在存在某种特殊化学物质时才能有效合成,那么,是不是可以把圆锥理解为这种化学物质的浓度梯变呢?生物学家构想了如下一个模型:某种促使色素产生的特殊的化学物质从某一个中心细胞(它正好处于圆锥顶端位置)分泌出来,这种物质均匀地向四周扩散,那么这个圆锥实际上是表示在蝴蝶翅膀上中心细胞周围各点的浓度逐渐减少的趋势。而用图4.1A中平行底平面的平面切割圆锥,实际上正好意味着在某一个确定的浓度范围之内,色素才合成,一旦这种化学物质低于这个浓度(用图表示就是这个切平面上下面区域)就形不成色素。这样只要这种促使色秦合成的特殊化学物质浓度扩散是均匀的,那么一定会形成圆形图案。同样图4.1B、C、D则意味着色素合成不是直接取决于临界浓度,而是浓度的线性或非线性函数,或者表示扩散不是均匀的,或者表示几个扩散中的互相作用。这确实是一个十分简单的机制。

今天生物学家虽然还不知道这些图案生成的具体化学过程,但上述机制却在很大程度上得到证实。首先,蝴蝶翅膀图案的形成过程中,确实存在着一个中心细胞,它担负着分泌某种控制色素合成的化学物质的作用。早在三十年代,哥廷根大学Alfred Kuhn和Melitta von Engelhard做了一系列实验,他们对地中海地区的大斑粉螟翅膀的图案中心细胞进行了烧灼,发现只要将中心细胞杀死,彩色图案就不再形成。这个实验后来又在其它蝴蝶中重复了多次,证明由中心细胞分泌某种化学物质来控制图案形成的机制是存在的。

表面上看,这个例子仅仅是关于蝴蝶翅膀花纹的小问题,它和组织生长发育的一般机制无多大关系。但是,可以先从这个具体例子出发总结生长过程必须具备的条件,然后再通过这些条件分析发现生长发育的一般模型。从方法论上看,这个例子证明,蝴蝶翅膀花纹形成过程需要两个前提。首先生长是一个需要某种条件引发的过程。比如色素合成取决于某种特殊物质,某种特殊物质的存在可以引发一种过程,这一点看来并无特异之处。然而,机制另一方面是人们常常视而不见的,这就是这个控制色素合成时物质源源不断地从中心细胞分泌出来,向四周扩散。图案的形成取决于浓度梯度的确定性。而这是很难的,它要求这种控制色素合成的物质分泌是一种稳态!

第三章已说明了组织系统是生存于大量内外干拢之中的。我们可以问,如果中心细胞分泌这种控制色素形成的化学物质浓度不是内稳态,那会造成什么后果?随着中心细胞分泌化学物质浓度由于干扰是无规则的变化,图4。1中那种代表浓度稳定扩散的圆锥就不复存在,因而蝴蝶中各点色素出现是乱七八糟的,根本形不成确定的图案。如果蝴蝶某一种图案都是适应于某一种特定环境的,那么这种花纹乱七八糟的蝴蝶的命运只可能是灭亡。在这个例子中,某种化学物质的分泌仅仅担负着色索合成的功能,如果它们的功能更为复杂,比如是促使细胞的分化形成某种特定的器官,而浓度梯度控制着器官的形状,那么稳态的破坏带来的后果更为严重,它不再是图案没有确定的形状,而是发育出来的器官是畸形的,甚至根本不能形成器官,那么建立在这种特殊器官之上的功能也就不复存在了。

这个例子暗示我们,生长过程似乎和内稳态有着内在联系。第一,一个低层次的内稳可以控制和激发一个确定性过程(如化学物质控制一定图案和器官的生存)。第二,从另一个层看来,生长形成的东西似乎字也是内稳态。因为从维持生存的角度分析,生物特定性状,形态都是维持种种生存的维生结构的内稳态。这就要问,生长是不是和某种从一个层次的内稳态达到另一个层次的内稳态的过程有关呢?从三十年代坎农发现组织系统的内稳态以后,控制论系统论又进一步指出了组织系统维持内稳态的机制和内稳态形成的条件有关。我们在第三章提出任何组织系统都有维生结构,组织系统功能耦合本身必须是维生结构的内稳态。现在我们可以进一步想象,内稳态也许不仅对于维持生存是重要的,而且参与了生长过程,是组织生长过程的基础。

4一2 内稳态对生长的意义

我们从蝴蝶翅膀图案形成中得到的启发有没有普遍意义呢?自然界的组织系统是这样千姿百态,生命组织,生态组织一直到社会组织,它们的结构,在自然界的位置以及层次都是不同的。然而我们却发现,虽然这些组织生长具体过程毫不相同,却都有一个共同点,这就是任何组织生长都必须以某种稳态存在作为前提。

我们先来看一下生态组织。图4.2是Wyt ham森林中生态系统的部分。方框中每一个子系统代表了某一种群,箭头主要代表了食物链。这些箭头仅仅是这些子系统功能耦合网的一小部分。因为功能耦合不仅代表一个子系统为另一个子系统提供食物,还代表一些物种(比如树林)为另一种物种提供适当的环境(生境),提供保护,甚至包括物种之间互相调节作用,总之它是一切子系统之间所有各种相互关系的总和。它是比图4.2更为复杂的一个功能耦合网。现在我们问,这样复杂的生态组织是怎样形成的?
  

我们可以假定起初这是一个不毛之地,或者只是地表上有一层薄薄的苔藓,但这里气候适度,雨量充足。显然这时此地的生态组织是简单而原始的,昆虫和其它物种在这里找不到足够的食物,由于缺少植被保护,水土流失也是经常发生的。因此无论从土壤的有机质,到植被本身都处于一种不稳定状态。一场大雨,一次干旱,都可能使整个系统各个部分发生巨大的变化。这里生态平衡很差,自然条件反复无常,不存在很多生物种群生存的条件。

可以肯定,一开始必须形成图4.3A那样较为简单的功能耦合网,土壤必须厚到一定程度,以至于充分满足青草、灌木和乔木的生长,而郁郁葱葱的草原森林不仅可以对水上流失起到保护作用,甚至可以在局部形成一种小气候,对降水量的稳定有一定的调节。也就是说,只有形成A这样一个简单的组织后,在充分的功能耦合中,三个子系统的一些有关变量都成为某种内稳态后,第一批昆虫和食草动物才会迁居这里。昆虫和食草动物的来临和繁殖肯定对原来的内稳态构成某种扰动,但是只要干扰不至于大到破坏A的内稳定性(比如铺天盖地而来的蝗虫把绿色植物吃光而使系统A瓦解),虽然昆虫和食草动物消耗掉一定数量的绿色植物,但绿色植物的数量仍可保持在一个稳定不变的状态(内稳态应具有受外来影响时调整自己以继续保持稳定的能力)。
  

由于系统A仍是内稳定的,这时它将持续提供各式各样稳定的条件,除昆虫和食草动物的食物外,厚厚的落叶层为蚯蚓和真菌的生存提供生存环境,这样以昆虫和蚯蚓为食的鼠类和雀类可以在这里定居了。我们发现,在A的内稳态基础上又建立起一个新的功能耦合系统,它们是由昆虫、鼠类、雀类等新的子系统组成的。新的子系统形成了新的功能耦合网,这时整个生态组织已由A变为B,B比A大大复杂化了,不仅子系统增多,而且由于新的功能耦合网的形成,可以形成新的内稳态。例如在新的功能耦合网中,新的种群形成互相调节的关系,使得昆虫、鼠类、雀类、蚯蚓的数目成为内稳态。这些新的内稳态是原组织A所没有的。这些新的内稳态的出现,为鹰、狼等食肉兽迁入这个地区提供了条件,而在人没有生长成B之前,这是不可能的。然而过程并没有到此完结,新的种群迁入又形成新的功能耦合网。这样生态组织不断复杂化,一直发展到生态学家在Wytham森林群落中发现的各个子系统的功能耦合如同珠网一样纵横交错眼花缭乱的状态。从这个例子我们可以看到,组织生长实际上是这样一个过程:

  内稳态→新的功能耦合网→新的内稳态→进一步建立功能耦合网……

这个例子确实颇为形象,它可以为我们抽象出组织系统生长的共同机制提供直观图象。本来组织系统都是功能耦合系统,因此,组织的生长意味着功能耦合网的自动扩张(在原有的功能耦合网基础上不断形成新的功能耦合网)。仅仅这样理解,我们很难概括出功能耦合系统自动扩张的机制。但我们在第三章已证明一个基本定理:任何组织系统都有维生结构,并且生长过程中和生长成的组织一定也是稳定的。因此,任何功能耦合网的上述扩张必定同时意味着维生结构的生长。一旦从维生结构自动扩张角度来研究生长,那么问题可以大大简化。因为维生结构的性质相当单纯,它只涉及新的稳态能否不断形成的问题。

我们在4.1节已说明,生长过程第一步是从原有功能耦合网的稳态开始的,这个稳态可以引发一个过程。当有某种基础的维生结构的稳态可以引发一个过程,而这个过程又刚好能形成一个新的功能耦合网时,那么新形成的功能耦合网就可以形成新的内稳态。我们在3.2节中已证明,只要新形成的功能耦合系统满足适当条件(它是稳定的),就会造成新的稳态,如果这些新的稳态又能引发新的功能耦合网,那么这个过程就自动进行下去。作为维生结构的功能耦合网越来越大,这就是生长。因此我们可以把生长过程表示为图4.4,
  

方框表示一个组织(或者它的维生结构),它是由于系统功能耦合而成的,它将提供一系列稳态。而组织的生长可以看作在这些稳态条件下形成新的功能耦合网的过程。

4-3 货币的起源和神经系统的发育

如果我们的概括是正确的,它必定可以在各个领域中得到证实。我发现,它确实能说明一些目前耗散结构理论和组织进化理论不能说明的问题。但在实际应用时,首先,我们必须严格区分组织生长和组织从无序中发生这两种不同的过程。在生命系统中,两者存在着明显的差异。但在社会组织演变中,人们常常将两者混为一谈。一般说来,组织从无序中发生是一个准随机过程,而且由无序转向有序经过的中间状态一般不是稳态。(我们在6。6节“无组织力量和熵增加的异同”中还要讨论这个问题。)只要回忆一下3.5节,系统中代表无组织的洼转到代表组织的洼往往要经过不稳定态,这一点便清楚了。但是,如果组织复杂程度的增加过程自始至终都是稳态,这就是一个组织生长问题。这样,在社会处于稳定时期,社会组织的复杂化大多是属于组织生长问题,而不是起源问题。原因不难理解,社会是由人与人之间关系和人与物之间关系组成的一张巨网。这个功能耦合网逐步复杂化,新的关系网的确立需要一系列条件,而在社会稳定时期这些内稳定性则又依赖于原有功能耦合网。

在社会科学研究中,人们常常发现,一些较为复杂的组织是从简单组织演化来的,演化的中间环节常常是稳定的,一意确定的。这时组织起源就很难用耗散结构理论和进化论来解释。商品经济起源和发展就是明显的例子。商品经济的增长意味着建立市场,企业形成发达的分工,以及由分工和交换组成的耦合网在地域上和性质上的扩大。

它首先需要社会的稳定作为基本条件。在自给自足的乡村社会中,商品经济从起源到发展是一个近于连续的稳定过程。首先是安定的社会条件(这意味着社会秩序是稳态)使集市和物物交换有了可能。物物交换意味着出现某些不同产品生产者的耦合,在耦合中出现了作为等价物的货币。货币的发明和稳定更进一步促进交换和分工耦合网的扩大,最后形成巨大的商品经济供求系统耦合网。这里每一个中间态都是稳定的。商品经济的扩展在任何一个稳定社会中都是一种近乎确定的过程。它属于组织的生长。因此,我们可以运用前一节所讲的生长模型来说明其机制。非常有趣,利用上一节的模型可以非常清楚地解释货币是怎样起源的。

显然发明货币是市场经济组织起源的关键。但人类为什么会发明货币?这既不可能是一个突变,也不可能想象是经过选择而进化的过程。实际上,货币的发明正是通过功能耦合导致稳态→稳态促进功能耦合扩大→……这样一个组织生长链。在货币发明以前,以物易物造成的耦合的规模是很小的,分工也不可能完善,因为只要分工稍为复杂一些或交换物品多到一定程度,就会经常出现交换者供求不能互相耦合的情况。比如一个渔夫将剩余的鱼拿到集市中想换一件衣服,而一个裁缝手中有衣服,但却想用衣服换谷物,农民拿来了谷物,但却需要锄头,锄头只有铁匠铺里有,但铁匠坚持只有鱼才能换一把锄头。如果进行以物易物,虽然这四个人在总体上都看到对方手中有他们想换的东西,但任何两个人都不能成交,因为任何两个人的需求和供给都不能耦合起来。这样,进一步扩展商品经济形成更复杂的分工是不可能的。

那么怎么才能使买方和卖方能顺利耦合呢?唯一的办法是让他们共同承认一种有价值的东西。但东西的价值只有在交换中才能表现出来,如果一种东西从来不进入交换,它便不可能被人们认为是有确定价值的。这里问题的关键在于买方和卖方顺利耦合需要某些东西的交换比简单的交换更为稳定。只有这样人们才会认为它们是有价值的东西。也就是说商品经济进一步成长的条件之一正是依赖于在物物交换这种耦合中产生出某个新的内稳态。我们知道,随着以物易物的经常进行(局部耦合),这种局部耦合会使得某些物品(如贵金属,贝壳等)和别的东西的交换先成为稳态(它们为什么先成为稳态,可以从交换条件来推知),它们就被人们认为是有固定价值的东西,它可以和任何一种别的东西进行交换,这样货币就发明了。货币一旦发明,任何两个不同分工的劳动者和企业都可以通过市场耦合起来,也就是说,货币作为稳态的出现造就了新的耦合(图4.5)。
  

这些新的功能耦合也可造就很多新的稳态,如新的专业化产品供应、信用系统等。商品经济一天比一天完善,规模也日益增大,除经济结构外,政治体制的建设,以至整个社会结构网的生长都是这样。当然,生长过程中,形成怎样的功能耦合网和它基于哪些稳态有关。它们展开的条件和速度在不同组织内部是不一样。
但是,功能耦合网的生长必然通过如图4。4所示的过程,只要新出现的功能耦合网不再形成新的内稳态,那么功能耦合网进一步扩大也就不可能。当生长过程中某一层次内稳态破坏,生长过程也就必然停止了,这一点我们将在第五章讨论。当然,在社会稳定时期,井非一切社会组织的变化都属于组织生长而不是组织发生,我们必须对具体问题作具体分析。

在组织系统生长之中,最令人感到神秘莫测的是生命系统的生长。在蝴蝶翅膀的图案生长的例子中,我们虽然看到了某种特殊细胞(或物质)的形成依赖于控制这种细胞形成过程的物质的稳态。但是形成细胞仅仅是生长过程中的一个环节,生长还意味着某一类细胞互相联接起来构成特定的器官,它和内稳态有没有关系?我们在有机体的生长发育中是否能同样发现图4.4所示的内稳定→新的功能耦合网……新的稳态这种必要的程序呢?有机体生长过程太复杂了,它不象生态系统和社会组织生长那样易于观察其进程的细节。但近年来,这方面已经开始出现一些突破,它似乎正在证明我们提出生长所遵循的一般程序在方法论上是正确的。

一个重要的例证是胚胎发育中神经系统的形成。神经系统的形成最关键的一步是神经细胞按特定方式形成网络,神经系统发育必定经历如下几步:首先细胞分化形成特定的神经细胞,接着这些细胞根据功能需要用特定的方式联接起来,形成神经组织。至今为止,我们对这个过程的细节所知甚少,然而近年来,关于这方面已获得某些重要进展,它似乎证明我们提出的关于内稳态在促使变量之间建立联系的概括是正确的。首先,不仅发现神经细胞的形成是受某些物质稳态的控制,而且这些神经细胞形成后,互相联接形成网络过程也取决于某些控制网物质的稳态。
  

图4.6是一个胚胎的剖面,人们早就知道,正是那处于外胚层和内胚层中间的区域发育成神经系统。科学家通过分析发现,在发育过程中,某种称为N一CAM的物质在这个区域处于不同的稳态。那么是不是N一CAM控制着神经元的联接呢?Gerald·M·Edeman得到一个著名的发现:神经细胞用特定方式互相粘连以形成器官,就取决于这种特殊化学物质N一CAM。图4.7是ThierY根据对神经嵴细胞的研究,发现N一cAM如何控制神经细胞联接的某些机制。在图4.7(A)中,我们可以看到神经管部位形成特殊的神经细胞,接着这些细胞脱离神经管,经过一番类似布朗运动的过程,慢慢集中在一起,形成神经节(图4.7(A)的右方)。而图4.7(B)则是观察到相对应的CMA和纤维结合素浓度变比曲线。将这两张图对照起来我们就可以发现一个有趣的关联,当N一CAM处于低浓度状态时,神经细胞可以作类似于布朗运动的随机运动,而当N一CAM处于另一个高浓度时,随机运动停止,神经细胞发生联接。而且显而易见,图4.7中N一CAM的两个浓度均是稳态,同样,纤维结合素浓度也有两个稳态,一个代表低浓度,一个代表高浓度,正是这两种物质的稳态控制着神经细胞的状态:作布朗运动还是合在一起发生联接。可以想象,当纤维结合素处于某一个稳态(浓度高),而N-(AM)处于某一个稳态(低浓度)时,这些刚造出来的神经细胞作随机运动。当N一CAM的浓度变到另一个稳态(高浓度),而纤维结合素则处于低浓度时,互相独立的神经元互相联接起来,组成复杂的神经系统。这正如开关一样,N一cAM从一个稳态变到另一个稳态,决定了这些细胞之间是否应联接起来。这是一个稳态控制生长发育极好的例子。
  

  

只要阐明细胞联结也取决于稳态,那么整个生长过程必定就是以“稳态→新的功能耦合→新的稳态……”这种交替程序展开的了。因为细胞联接就是形成某种新的功能耦合,会造就新的稳态。实际上,图4。4所示程序贯穿于生长各个阶段!在胚胎发育过程中,神经系统的形成必须基于某些化学物质的稳定(它最初由DNA控制),而神经系统形成后,它本身就是生命组织功能耦合网的一部分,在它的调节下,可以产生一系列新的稳态。而胚胎发育完成之后,有机体的进一步成长就不仅取决于DNA的调节,也和神经系统调节下的各种新稳态的形成密切相关了。总之,现在我们虽然不太清楚组织系统生长的细节,但是从宏观的方法论角度看,任何生长过程总是以稳态为基础,生长随着新的稳态建立而继续,当新的稳态不再形成或稳态不足以形成新的功能耦合网时,生长也就随之而停止了。目前,人类对生命系统生长发育具体过程还所知甚少。我们发现,Gerald·M·Edelman在图4.8中所表达的发育机制,和我们用以表示组织生长的框图4,4)几乎一样。每一个方框表示一个子系统,它本身就是一个功能耦合系统,它提供某些稳态控制下一个系统。生长过程表示在某个起始的组织系统控制下形成另一个新的系统,最后控制器官形态的形成。

4-4 生长作为层次展开:超目的与超因果

我举出了种种事实来证明生长的一般模式,但这仍然只是归纳,只说明了现象。为什么组织生长必须遵循图4.4所示的模式?如果不从理论上阐明其根据,还是没有真正理解生长的机制。图4.4所示的机制中,功能耦合网造就新的内稳态的原理,我已在3.2中分析过,其中的困难是,为什么内稳态会促使形成新的功能耦合网?我再三指出,组织生长和组织从无序中自发产生是不同的,前者是一个一意确定的过程,后者是一个准随机过程,依靠的是稳定性洼成为吸引中心。对于前者,关键确实在于稳态如何控制新功能耦合网的建立。正因为这些稳态的控制作用才使生长成为一个确定的建设过程,因此我认为,只有理解了这一环节,才能使我提出的生长过程一般原理具有科学性,才能洞察生长的机制。为了从理论上阐明为什么只有靠稳态才能一意确定地建立功能耦合,我们先来分析一个著名的例子。

维纳在《控制论》一书中曾把一个随机的没有组织的系统比作阿丽思的棒球场。“在那里,槌球棒是火烈鸟;槌球是慢条斯理地伸张着和自顾自地爬动着的刺猬;球门是纸牌上的士兵,他们也会自动爬起来随便活动活动;而棒球规则是性情暴躁,捉摸不定的牌皇后的命令。”维纳这个比喻十分妥切,因为任何一个混乱的没有组织的系统,无论是一群分子,还是一些互相冲突的机构,它们之间互相独立,各行其事的状态可以说成是无组织。也就是说,阿丽思和童话中的各个角色不是一个有组织的棒球队,而是没有组织的混乱系统。原因在于:各个子系统没有耦合起来,而是互相独立的。就拿阿丽思打槌球而言,它必须有刺渭(A),阿丽思(B),火烈鸟(C),纸牌士兵(D)四个子系统协调动作才行,即当某一个子系统作出一定输出时,其它一个子系统必须以此为输入而作出(输出)规定的相互动作。比如火烈鸟一旦看到刺猬把身子卷起来作为槌球时,必须把脖子伸直充当槌球棒。也就是说,这五个子系统的输入与输出必须互相耦合起来。然而,现在实际情况是,每个子系统自顾自行动,当刺猬刚把身子卷起来当球时,火烈鸟则抬起头不再充当糙球棒;当阿丽思好不容易将球和槌球棒收拾好,作为球门的纸牌士兵却走开了,在这种条件下发一个球都是困难的,更不用说整个复杂的槌球比赛了。

我们知道,A、B、c、D个个都是有输入与输出的子系统,输入是它们获得的信息,输出是它们的动作。输入与输出是什么关系,取决于每个子系统的内部状态(或结构)。既然它们都有输入与输出,为什么A、B、C、D这四个子系统不能耦合呢?关键在于这四个子系统都不处于稳态。为了对这个问题作深入分析,我们作一个简化的假定,A、B、C、D四个子系统每个内部都有两个状态,一个表示它们愿意充当槌球场的各种角色(记为A1、B1、C1、D1),另一个状态则意味着它们处于不愿充当槌球场各种角色的状态(记为A0、B0、C0、D0)。只有A、B、C、D内部状态同时处于A1、B1、C1、D1时,A、B、C、D四个子系统才能实现输入与输出的耦合。现在这四个子系统内部状态变化是独立的(或者随机的),假定每个子系统愿充当槌球角色的概率仅为1/2,那么显然,阿丽思能够发一个球的概率只有1/16。当然槌球赛是无法进行的了。
  

显然,只要对A、B、C、D四个子系统进行某种控制,严格使它们处于A1,B1,C1,D1四个状态,即使干扰使A,B,C,D的状态偏离A1,B1,C1,D1,也有一种机制使其自动恢复到正常状态。也就是说,只要A1,B1,C1,D1是内稳态时,那么阿丽思的棒球场除了充当角色的成员与平常不同外,它和人们正常的棒球场没有本质差别。一般说来,控制A1,B1,c1,D1为内稳态需要靠一个外来组织者的规定。但是,在阿丽思漫游奇境记中,颁布这些规定的却是一个反复无常的纸牌皇后,皇后的命令以及棒球场的规则都不是内稳态,这样,整个系统当然毫无组织,乱七八糟了。

那么,这样一个混乱的系统真的没有办法组织起来吗?显然不是这样,我们只要先造就一个适当的内稳态:比如制定槌场的规则,并使这个内稳态控制A、B、C、D的内部状态都成为内稳态时,A、B、c、D四个不能耦合的子系统就可顺利耦合起来了。非常有趣,中国古代有一个著名的故事“孙子练兵”。讲的正是这种混乱系统怎样组织起来的。当吴王把一群不守纪律的宫女交给孙子去操练的时候,孙子一开始差不多面临着和阿丽思糙球场类似的情况。但孙子首先宣布操练规则,确定每个子系统在什么条件下应该做什么(这实际上是让各个子系统知道它们应处于什么状态才能实行功能耦合),然后用铁的纪律来约束每个子系统,使这些状态成为内稳态,这样当孙子杀了两个不服从指挥的宫女后,整个系统就变成了一个井然有序的军事组织。

上面两个故事虽然简单,但确实揭示了内稳态和组织生长过程之间深刻的内在联系。生长是功能耦合网的扩大,它需要更多的子系统耦合起来,而内稳态的作用正在于它可以建立耦合,使原来无关的一些随机变量(或系统)成为一个耦合系统。一个变量成为内稳态,即意味着它不再作随机的变化,而具有确定的值。为什么一个或几个变量由随机的成为确定的,会导致两个变量之间建立起确定的联系呢?这确实是一个十分重要的哲学问题。在上面两个例子中具有太多人为规定的色彩。现在我们来分析一个科学上的例子:PV=nRT这是众所周知的理想气体定理,对于任何一种理想气体,它的温度、压强、克分子数一定遵循上述公式。但是,我们能不能说,在任何时候,当理想气体温度升高时,体积一定成正比地膨胀呢?显然,不能这么说,问题在于压力P和克分子数n并不确定。当P和n作随机变化时,v和T之间并没有一一对应的关系。但是一旦P和N成为内稳态,它们的值就是固定的,那么理想气体的T和V之间就存在一一对应的正比关系。这里,正是控制P和n使之成为内稳态,才使我们建立起T和v之间的一一对应关系。

但是这和组织建立有什么关系呢?让我们改变一下问题的提法。设想需要制造一架温度自动调节器,它是一个最简单的组织系统。显然,从功能上讲,制造一架温度调节器,是实行如图4.10所示四个变量的耦合,T→V,代表温度测量,即当温度T变化时,另一个用于反映温度的量v要随着变化。v→(V0-V)表示实际温度值变为温差信号,(V0-v)→O表示用温差的大小来控制电炉(或发热器),当V0-V越大时,电炉放热(O)越大。O→T表示电炉放热和升高温度之间的联系。毫无疑问,这四个变量的耦合是用不同仪器来实现的,T→V代表温度计,(V0-V)→O代表温差控制的电炉,而O→T则是热力学定津的必然结果,所谓设计一个调节器实际上只是用物质手段建立这四个变量之间耦合的过程。
  

我们可以证明,用仪器来实现这个组织。表面上看是使用各种器件但实际上它都意味着控制某些变量为内稳态。比如,我们可以用理想气体定律来制造温度计(当然这可能很笨)。这时,我们可以把克分子数固定的稀薄气体密封起来,再用一个装置来维持其压力不变,一旦我们用技术手段做到这一点,只要看一下气体体积量V就知道了温度的高低。因此,制造温度计和控制P、n这两个变量使之成为稳态,完全是同一回事。我们可以证明,上述分析不仅适用于制造各种类型的温度计,而且适用于制造其它任何一架仪器,只要仪器的功能可以表示为在条件C1下具有功能F1,或者说仪器的一个变量C1和另一个变量F1之间具有一一对应的关系。首先,制造仪器一定要依据一个普通的因果律(它是仪器的原理),它可以表达为:当条件C1、C2、C3、……CN存在时,我们可以观察到功熊F1。当C2、C3……为随机变量时,C1和F1之间是没有一一对应关系的,而制造仪器无非是控制c2、C3……CN内稳态。当然,在制造电炉或反映温度装置等等部件,即实行V→(V0-V),(V0-V)→O耦合时,我们要用到较为复杂的原理,但它总只是表示我们需要控制较多的随机变量使之成为内稳态而已,包括焊接导线(使位置成为内稳态)等等。这个例子表示,只要合适地使某些变量成为内稳态,那么这些内稳态就能建立一些新的变量之间的联系,完成某种新的变量之间的功能耦合的。

恒温器是一个太简单的组织(任何最简单的有机体比它都要复杂千百万倍),但我们看到,就是制造恒温器,都需要控制许多变量为内稳态。当存在着外来组织者时,这些内稳态是靠外部来实现的。而在组织生长过程中这些内稳态必须由组织本身来提供。我们在第一章曾证明、功能耦合可以使某些变量成为内稳态,那么一个会生长的组织,它形成新的功能耦合网所必须实现的内稳态,必定是用原有组织中功能耦合网来形成的内稳态。这样,我们可以把生长的机制描述如下,首先是存在着一个基本的功能耦合系统A和B,它的输入和输出是{x1}和{y1}。由于A和B功能耦合,{x1}和{y1}集中形成某些内稳态。而这些内稳态建立了另外两组变量{x2}和{y2}的两种联系:一个是C,它意味着{x2}和{y2};另一个是D,它是{y2}→{x2}。这样,就形成C和D之间新的功能耦合网。而这个新的功能耦合网有了四个内隐态组{X1}、{X2}、{y1}、{y2},它又可建立起另两个变量{x3}、{y3}之间的耦合(图4.11)。
  

  

因此,我们就不难理解为什么生长总是遵循“内稳态→新的功能耦合网→新的内稳态……”这种交替进行的程序了。关健在于,形成新的功能藕合网所需要的众多内稳态,需要依次制造出来,而不能一下子在原有的组织中全部具备。因而生长总是一个逐步从简单到复杂的过程。

从方法论上搞清了组织生长的一般机制,我们马上可以理解,为什么只有少数组织才能生长,而一架收音机,一条被砍下的蜥蜴尾巴,海洋中的洋流等等虽然也是功能耦合系统,有的甚至是相当复杂的组织系统,但却不会生长。组织生长有两个必要条件:第一,原有组织提供完备的内稳态,这些内稳态能适当配合,以产生新的功能耦合;第二,功能耦合创造出的新稳态会进一步促成新的功能耦合,即:组织生长内稳态要自动增加,必须通过“内稳态→新的功能耦合网→新内稳态……”这样的一条链。当这条链中断时,或某个组织系统所提供的内稳志虽然很多,但不足以合适地配合起来形成新的功能耦合网以创造新的内稳态时,组织将不会自动走向复杂化。无论是制造恒温器,还是阿丽思棒球场,或是建立一个具有专门职能的行政机构,不仅需要控制相当多的内稳态,而且建立在这些内稳态基础上的各种变量之间的联系还要恰好能耦合起来,这确实是十分困难而艰巨的工作。至于生命系统中各种因果过程的耦合则复杂到难以想象的地步,有时“万事俱备,只欠东风”,只要是一。个内稳态、或者某一个内稳态的控制出现错误,新功能耦合网不仅不能生成,原有的功能耦合系统都会遭到破坏。在生命系统的生长过程中不乏这方面的例子。

在生命系统中,生长过程是受DNA控制的,DNA不仅决定了在生长过程中那些内稳态逐步实现,而且还决定它们什么时候出现,什么时候互相配合。人体在生长过程中,要依靠各种各样的氨基酸来合成蛋白质作为组成有机体的元件。
  

众所周知,人体中存在着如图4.12A所示的一个反应,用食物中的苯丙氨酸来制造人体必需的酪氨酸。这个反应只有在二种特殊的酶的存在下才能进行。而这个特殊酶浓度的稳态是受某个基因控制的。但是在某些近亲血缘关系的婚姻中,常常缺少这个基因,而使这个特定的酶不处于稳态。这样一来,一个副反应发生了,苯丙氨酸和氧反应生成苯丙酮酸,它对人的神经系统有毒害作用,它导致这些人神经功能失常,患了痴呆症。苯丙氦酸虽然受特殊酶的作用,但只要条件稍有变化,使得这个特殊酶的稳态消失,原有的因果过程变为另一个因果过程,它和整个人体组织不能实行功能耦合,从而损害了整个组织。

长期以来,组织的生长常常被看作奇特的悖论,它肯定不同于广义因果律,但却和因果过程一样,是一意确定的。它肯定不同于一般的目的性,但却包含了原有目的的展开过程。它是一种超因果,超目的的现象。亚里士多德在他著名的“四因说”中专门设立了一种目的因,很大一部分是用来解释有机体的生长过程。近代科学兴起后,目的论虽被抛弃,生长过程却始终是个谜。由于它和因果律的关系不清楚,从十八世纪以来,不少哲学家不得不从“活力”、“有机性”、“隐得来希”等等方面来对它进行解释,更使生长蒙上一层神秘的色彩,现在生长机制中非科学的神秘主义的鬼魂终于可以完全被驱逐出去了。我认为,生长和广义因果律并不矛盾,它正好是一个组织层次的展开,它奇妙地依靠了内稳态和功能耦合之间互相生长的关系。它处于两者之间,它表明一个系统在某些特定条件下,功能耦合会使一些随机变量成为稳态,而稳态可以使自然界潜在的因果性得到实现,它又导致新的稳态……。生长不过是这样一个特殊的稳态形成序列而已。

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第十三章 小淮海变大淮海 - 来自《解放战争全记录第四卷》

46.毛泽东打三仗的战略构想  11月4日上午8时,华野司令部在曲阜发布了《淮海战役攻击命令》。命令分析了徐州敌军的态势和企图,指出中野各部为了配合华野作战,已由陈毅、邓小平率主力东进,并指挥华野第3纵和广纵两纵队从西面和南面威迫徐州,以钳制和吸引徐州以西的敌人。攻击命令明确规定全军11月8日发起战斗,于11月5日隐蔽进入到鲁南邹县、膝县、临沂地区一线的开进出发位置。  国民党方面似乎已经乱了方寸。  当李延年还不清楚撤退海州的军事机密时,新浦盐店总经理唐革却早就知道了。11月5日天黑不久,唐某来找李延年,劈头……去看看 

第十章 思想对事实的适应和思想的相互适应 - 来自《认识与谬误》

第一节   观念通过以充分的准确性描绘事实而逐渐地适应它们,以便满足生物学的需要。准确性并不比即时的利益和环境所要求的更多一些,但是,由于这些随情况不同而变化,因而适应的结果并不完全匹配。生物学的利益进一步导致描绘的相互矫正,从而以最佳的和最有利的方式调整偏离。这个要求被恒久性原理和观念充分分化原理的结合所满足。观念适应事实和观念相互适应这两个过程,实际上不能被截然分开。如果头一批感觉印象已经部分地由有机体的天生协调迟早决定,那么后者则受到早先一个的影响。因此,观念对事实的适应几乎总是被观念……去看看 

七、自愿的“贱民”与隐居乡野 - 来自《甘地传》

运动已进入低潮,甘地身陷囹圄,深感暂无回天之力。为避开政府锋芒,维系民心士气,甘地再次决定将注意力从直接的政治斗争转向建设性工作。   解救“贱民”是甘地建设性方案中的一个重要内容,他认为不可接触制乃是印度教社会的一大痼疾,是英国赖以维护其分而治之统治的基础,因此甘地决定从狱中发起一场消除不可接触制、解救“贱民”的社会宗教革新运动,他称之为“哈里真”①运动。   ①“哈里真”即“神之子民”的意思,是甘地对“贱民”的称呼。   当时一个最紧迫的问题是依照麦克唐纳的宪制方案,“贱民”将以少数族的地位参……去看看 

忏悔录 卷十一 - 来自《忏悔录(奥古斯丁)》

一     主啊,永恒既属于你有,你岂有不预知我对你所说的话吗?你岂随时间而才看到时间中发生的事情?那末我何必向你诉说这么一大堆琐事?当然这不是为了使你因我而知道这些事,而是为了激发我和读我书的人们的热情,使我们都说:“主,你是伟大的,你应受一切赞美。”①我已经说过,我还要说:我是由于喜爱你的爱所以才如此做。我们也祈祷,而真理说:“你们求你们的父亲之前,他已知道你们的需要。”②因此,向你诉说我们的忧患和你对待我们的慈爱,是为了向你披露我们的衷情,求你彻底解救我们——因为你已开始解救我们——使我们摆脱自身的烦恼,在……去看看 

第十五章 民族精神与国家经济 - 来自《政治经济学的国民体系》

从上面几章已经可以看到,流行学派的理论体系存在着三个主要缺点。第一是无边无际的世界主义,它不承认国家原则,也不考虑如何满足国家利益。第二是死板的唯物主义,它处处只是顾到事物的单纯交换价值,没有考虑到国家的精神和政治利益,眼前和长远的利益以及国家的生产力。第三是支离破碎的狭隘的本位主义和个人主义,对于社会劳动的本质和特征以及力量联合在更大关系中的作用一概不顾,只是把人类想象成处于没有分裂为各个国家的情况下与社会(即全人类)进行着自由交换,只是在这样情况下来考虑自然而然发展起来的私人事业。   但是在……去看看