对“耗散结构论”的改造

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传统的价值理论往往只看到了人类社会的价值现象与自然界各种物理现象、化学现象或生物现象之间的差别，而看不到其内在联系，看不到它们在更高层次上的内在统一性。随着自然科学的发展，人们开始认识到人类运动和生物运动都是由低等的物理运动和化学运动发展而来，必然遵循着一般的物理定律和化学定律，只是表现得更为复杂、更为奇特而已。“耗散结构论”集中体现了人们在这方面的研究成果，它把原本完全不相容的物理热力学与生物学统一起来了，实现了人类认识史上的一次大飞跃。

一、耗散结构论的产生

19世纪存在着两种对立的发展观。一种是以热力学第二定律为依据推演出的退化观念体系，它认为，由于能量的耗散，世界万物趋于衰弱，宇宙趋于“热寂”，结构趋于消亡，无序度趋于极大值，整个世界随着时间的进程而走向死亡；另一种是以达尔文的进化论为基础的进化观念体系，它指出，社会进化的结果是种类不断分化、演变而增多，结构不断复杂而有序，功能不断进化而强化，整个自然界和人类社会都是向着更为高级、更为有序的组织结构发展。显然，物理学与生物学、社会学中的这两种观点至少表面上在发展观上是根本对立的。难道生命系统与非生命系统之间真的有着完全不同的运动规律吗？为此，物理学家普利高津创立了“耗散结构论”，他认为，无论是生命物质还是非生命物质，应该遵循同样的自然规律，生命的过程必然遵循某种复杂的物理定律。

二、耗散结构论的基本思想

耗散结构论把宏观系统区分为三种：①与外界既无能量交换又无物质交换的孤立系；②与外界有能量交换但无物质交换的封闭系；③与外界既有能量交换又有物质交换的开放系。它指出，孤立系统永远不可能自发地形成有序状态，其发展的趋势是“平衡无序态”；封闭系统在温度充分低时，可以形成“稳定有序的平衡结构”；开放系统在远离平衡态并存在负熵流时，可能形成“稳定有序的耗散结构”。

耗散结构是在远离平衡区的、非线性的、开放系统中所产生的一种稳定的自组织结构，由于存在非线性的正反馈相互作用，能够使系统的各要素之间产生协调动作和相干效应，使系统从杂乱无章变为井然有序。

生物机体是一种远离平衡态的有序结构，它只有不断地进行新陈代谢才能生存和发展下去，因而是一种典型的耗散结构。人类是一种高度发达的耗散结构，具有最为复杂而精密的有序化结构和严谨协调的有序化功能。

耗散结构论认为，耗散结构的有序化过程往往需要以环境更大的无序化为代价，因此从整体上讲，由耗散结构本身与周围环境所组成的更大范围的物质系统，仍然是不断朝无序化的方向发展，仍然服从热力第二定律。由此可见，达尔文的进化论所反映的系统从无序走向有序，以及克劳修斯的热力学第二定律所反映的系统从有序走向无序，都只是宇宙演化序列中的一个环节。

三、耗散结构论的重大缺陷

尽管耗散结构论等现代自然科学理论在原则上拉近了物理学与生物学之间的距离，但仍然无法把它直接应用到生物学的研究之中，更无法把它顺利推广应用到社会科学之中。耗散结构论等所建立的概念体系几乎与社会科学的概念体系没有直接的联系，其研究思路也与社会科学的研究思路相距甚远，这说明耗散结构论等本身存在着重大的理论缺陷。归纳起来，耗散结构论等的缺陷主要表现在以下几个方面。

1、没能区分结构有序与能量有序。耗散结构论把耗散结构的结构有序与能量有序混为一谈，而实际上，耗散结构的有序性在本质上就是能量的有序性。

2、没能建立“负熵”与“价值”的联系。耗散结构论认为，任何耗散结构的生存与发展，需要不断地生产与消费“负熵”，社会科学则认为，人类的生存与发展需要不断地生产和消费价值。有人把负熵与价值截然割裂开来，认为“负熵与价值没有任何联系”；也有人简单而机械地把负熵与价值联系起来，认为“负熵就是价值”，显然，这两者都是非常错误的。

3、用“序参量”来度量有序化程度。协同学的创始人哈肯提出用“序参量”来描述一个系统宏观有序的程度，用“序参量”的变化值来刻画系统从有序向无序的转变情况。一般来说，耗散结构的序参量方程的求解是非常困难的，甚至是根本不可能的。因此，采用“序参量”来描述一个系统宏观有序的程度，是不现实和不科学的。

4、没能准确把握信息的本质。信息论的创始人申农认为，信息是使不肯定程度减少的量，是一种消除不确定性的东西。控制论的创始人维纳认为信息量是负熵，他还提出了信息量的计算公式。他们对信息的理解都建立在抽象意义上、结构特征上和形式逻辑上，而不是建立在本质意义上，这些信息概念与社会科学意义上的信息概念存在着巨大的差异。

此外，协同论、突变论和超循环论等现代自然科学理论都是从生物分子的结构特征、组织形式及其动力学特征等微观领域来探索耗散结构的有序化过程，而不能超越这些微观领域，进入人类社会的宏观领域，这在根本上决定了它们的发展局限性。

四、对耗散结构论等的改造

为了消除耗散结构论等的缺陷，使自然科学与生物学及整个社会科学衔接起来，就必须对以耗散结构论为代表的现代自然科学进行重大改造。

1、区分结构有序化与能量有序化，用“熵变能”（或有序化能量）取代“负熵”。耗散结构的有序化是指能量上的“活”有序化，而不是指结构上的“死”有序化。熵是一个状态函数，熵本身不能直接输入或输出，即“熵流”或“负熵流”是不可能单独存在的，它只能依附于一定的能量之上，或者说，熵或负熵只能以一定的能量为载体，才能进行输入或输出，即推动系统的熵函数发生变化的动力源只能是能量，而不是“负熵流”。以熵为承载物的能量称为熵变能，其中，能够推动系统的熵函数产生熵减（或负熵）的能量，就是负熵变能（或有序化能量）；能够推动系统的熵函数产生熵增（或正熵）的能量，就是正熵变能（或无序化能量）。

2、区分直接有序化能量与间接能量有序化能量，用“广义有序化能量作”取代“广义负熵”。促进耗散结构有序化的“负熵”除了直接负熵，还应该包括间接负熵，所谓“间接负熵”是指那些能够对“直接负熵”产生替代、弥补、改善和加强作用的物质特性，它可折算成一定数量的“直接负熵”，直接负熵与间接负熵统称为“广义负熵”。由于熵与负熵都是状态函数，不能直接输入或输出，因此“广义负熵”是不可能单独存在的，它只能依附于“广义负熵变能”或“广义有序化能量”，或者说，只能以一定的“广义负熵变能”或“广义有序化能量”为载体。“广义有序化能量”由直接有序化能量与间接有序化能量所组成，所谓“间接有序化能量”是指那些能够对“直接有序化能量”产生替代、弥补、改善和加强作用的非能量型物质特性，它可折算成一定数量的“直接有序化能量”。

3、区分功能有序与结构有序，用“价值率”来替代“序参量”。 “序参量”只能用来反映耗散结构的结构有序化程度，而不能用来反映功能有序化程度，耗散结构论提出采用“序参量”来描述耗散结构的有序化程度，其结果是把人们引向一个理论误区，使人们错误地把耗散结构的某些结构特征作为其有序程度的客观尺度，从而混淆“结构有序”与“功能有序”。事实上，耗散结构的有序化程度越高，其内部组织和内部要素就能够产生越强大的相干作用和协调作用，就能够产生越高的价值增长效应，因此只有事物的价值率才能客观地、准确地反映事物内部各要素之间在功能上的协调作用和相干作用，才能客观地、准确地度量耗散结构的有序化程度。

4、区分信息的功能特性与结构特性，准确把握信息的本质。信息的本质在于“消除不确定性”，由于“不确定性”实际上就是“无序性”，因此“消除不确定性”就等价于“提高有序性”或“降低无序性”，同样，信息对于对于耗散结构的作用就是提高耗散结构的功能有序性，而不是提高耗散结构的结构有序性。信息是一种特殊的价值，它并不是直接为耗散结构提供广义有序化能量，而是通过改变耗散结构对于广义有序化能量的使用效益，来服务于耗散结构。具体而言，就是提高耗散结构的价值率。信息的准确定义是：“一切能够改变事物价值率的内外因素称为信息”。

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关键词：耗散结构论 耗散结构 远离平衡态 社会科学 自然科学 自然科学 达尔文 进化论 生物学 发展观