當今哲學十大論題BBS 整體組織演化的研究方法 Tuesday, 23-Feb-99 23:45:27 整體組織演化的研究方法 評介金觀濤的《整體的哲學》 (中國) Attila 一、前言 就我們所目前所了解的宇宙而論，我們所居住的地球至今仍然享有它的 地位，那就是它是唯一有生命的星球。哪怕我們能夠推斷在銀河系還應該存 在多少個有生命居住的星球，並且將來的宇宙探險能夠找到事實例證，這些 星球也不過是獲得了和我們的地球同樣的資格而已。 我收集有幾張太空飛行器所拍攝的地球的照片，我還有太陽系內其他行 星的照片。與別的行星相比，我們的地球的確美麗而神奇。大面積的水覆蓋 著地球，使它呈現出純淨得動人的藍色；那旋轉扭結的白色是我們天空上的 風雲無際；陸地是深褐色的，是我們永遠甩不掉的情節求求大地母親。所有 這些美麗的圖案和顏色都說明了一件事求求這就是生物圈，生命就藏在這些 顏色裡。 生命的出現是一個偉大的歷史事件，我們喜歡說生命的歷史是波瀾壯闊 的。但全部生命世界所佔有的時空範圍，相對於整個宇宙來說實在是太過於 微不足道了。如果把地球的直徑縮小到5公分，那麼地球的表面將如檯球一般 光滑，太平洋裡的藍鯨恐怕比不上一個細菌，而我們所仰慕的珠姆朗瑪峰還 算不上一個細小的瑕疵。儘管如此地渺小而且孱弱，生命卻代表了一個強大 的、不可逆轉的趨勢，這就是生命的組織從無生命世界中脫穎而出，向著複 雜性增加的方向的發展和演化。 組織演化的過程永遠都是令人著迷的。整個生物世界是一個活的“世界 ”，由數以億萬計的生命個體組成。這些生命個體又在不同的層次上組成了 家族、種群和群落，以至一個生態系。所有的生命個體都是由細胞結構而成， 較小的生命又在較大的身體上棲息。每個生命個體都是活的，都有一個發生、 發育、成長、衰老和死亡的過程。生命劃分成為不同的物種或族類，整個生 命物種演化的歷史代表著一個向複雜性演化的過程。我們為什麼是活的？什 麼是“活”？生命的整個發展過程說明了什麼？所有這一切問題都不可能在 傳統的物理學的解釋範圍內找到答案。而長期以來宗教和神秘主義對於生命 問題的主宰，也說明了科學的進展還不能令人滿意。生物學僅僅能解釋生命 的細胞的和組織的構成，以及生物個體內部的代謝運轉過程，但卻不能理解 為什麼這樣構造起來的生命是一個活的機體。關鍵在於，生物學是運用傳統 的物理和化學理論來研究生命的運動，它並不能理解“活”的含義，而這正 是有可能被讓位給宗教和神秘主義的地方。 自本世紀二十年代以後，坎農首先研究了生命個體的代謝過程中怎樣維 持一個“穩態”，第一次說明了生命個體怎樣於各種干擾之中維持自身的穩 定。從此以後，對於生命的“活”性開始有了一個新的觀察角度。科學家們 致力於從機體中“趕走魔鬼”，讓物質的自然過程來說明生命的“活性”所 在。維納和艾什比各自以不同的方式繼續著坎農的工作，但仍然是從組織的 穩態來闡述系統的目的性特徵。普利高津耗散結構物理學代表了一個新的進 展。普利高津說明了一類具有耗散結構的系統在遠離平衡態的位置處具有穩 定性，並伴隨與環境之間的能量和物質的交換。普利高津工作是鼓舞人心的， 他實質上相當於闡述清楚了包括我們人在內的高度複雜性的、組織化的系統 的結構原則。 但是生命的問題仍然沒有解決。一個組織化的系統是有“目的”的，它 的“活”性是通過組織的整個演化過程體現出來的。前人的工作已經把生命 從非生命中區分出來，而究竟什麼是生命組織的目的和機智則還處在朦朧之 中。因此，必須從現有的成果中探討新的分析方法，為組織化系統尋找一條 清晰明白的演化道路。 金觀濤先生的《整體的哲學》中所介紹的正是作者在這方面多年來的研 究成果。在寫作這本書的時候，金先生是我國的一位著名的中青年科學家。 他是體現了八十年代的時代精神的知識分子之一。八十年代的初期和中期， 國家的經濟建設和剛剛打開的世界之窗使人們處於一種興奮和迷亂之中，知 識分子好像忽然發現了自己的地位和任務，熱情、充滿了希望和自信，精力 旺盛而且才華橫溢，多年被壓抑的研究熱情和成果的積累厚積薄發，在那個 科學和文化剛剛開始復興的年代裡，似乎形成了一陣欣欣向榮的景象。 《整體的哲學》一書是四川人民出版社在八十年代出版的一套《走向未 來叢書》中的一種。金觀濤是該系列叢書的主編。據我所知，金觀濤為該叢 書著述不下四種，包括《在歷史表象的背後》、《西方社會結構的變遷》、 《悲壯的衰落》，以及本書等，涉及歷史、社會、生物、系統論、控制論和 信息論等等多種跨學科的研究成果。我對金觀濤本人生平及其研究不很了解 ，但僅從其著作來看，的確博學且富有成果。那套叢書也與現在的大多數叢 書很不相同。當下的各種叢書，如果是涉及的理論方面研究的則多半是“譯 叢”。而《走向未來叢書》則不僅有翻譯介紹國外新的研究發展動向，而且 有不少的國內學者本人的研究成果。《叢書》從八四年開始出書，到八九年 由於眾所周知或不知的原因而停刊，總共出了據說有三百多套。 《整體的哲學》按金觀濤本人的說法是一本關於方法學的著作。作者總 結了前人在控制論、系統論、信息論、耗散結構理論和結構主義理論等方面 的貢獻，提出了自己的關於系統的組織結構和穩定性，以及起源、發展、發 育和衰老死亡的研究方法。作者強調自己的方法是一種整體的研究方法，並 提出了廣義因果性、功能偶合和自偶合的概念。金觀濤的這本書，可以為我 們提供一個考察包括生命系統在內的各種自組織系統的發展全過程的整體的 研究方法和角度。 二、作為整體的組織的分析方法 （一）、整體的方法 《整體的哲學》研究是自然界中的具有組織化特徵的一組對象，主要是 活的生命個體和個體以及種群所組成的群落以及生態系統，這裡面還應該包 括人類社會的各種組織結構以及人類的製造物等等。 作為一個整體，其存在條件不在整體的外部，而是其內部。也就是說， 整體之所以為整體，乃是由於其內部的組織結構的原因。“整體之和大於部 分”是一個普通的道理，自然界中存在大量的例證，但“整體”何以“大於 部分”，卻不容易說得清楚。整體是由低層次的、簡單的物質或組織形態構 成的，但構成整體之後，卻有了底層結構所不具有的功能。還原論者傾向於 用底層的物質結構的特性來說明整體所具有的特性。通過考察和比較一個整 體和它的組成部分的特性和功能，很容易批駁還原論者的錯誤。但是如果整 體的特性和功能如果與其部分毫不相干，那麼作為整體的構件的部分又有什 麼意義呢？由此我們開始進入考察整體的關鍵﹕整體的目的和結構的關係。 一個整體的存在的理由在於它的目的。對於由人所設計的系統，目的是 不難說明的。但是對於自然界產生的具有自組織特點的整體，它的目的是什 麼，就必須要有科學的解釋。不難理解，所做的工作是要排除各種神秘主義 的因素求求“從機器中趕走鬼魂”。《整體的哲學》系統地總結了前人的成 果。首先坎農在生命組織中發現了“內穩態”。所謂內穩態可以用一組變量 來說明，比如血壓、溫度、激素水平等等。這些變量之所以為“穩態”，是 因為生命組織具有維持這些變量處於穩定的能力。特別是，生命組織隨時處 於各種巨大的干擾之中，仍然能夠維持作為內穩態變量的恆定。由此我們可 以初步地說明目的，就是在組織當中維持各種內穩態。進一步地，我們需要 說明維持內穩態的一般機制。維納發現這種維持作用是通過負反饋來實現的 。由於負反饋機制的引入，使我們有可能確定出組織的一般結構。我們知道 負反饋的實現需要這樣一些機構﹕調節機構，作為調節對象的內穩態，比較 元件。所以我們可以通過負反饋作用機制去考察整體的構造。艾什比通過對 微分方程的研究，發現了內穩態機制的起源。艾什比的工作說明，一個適當 組織的整體，必然存在著內穩態。這樣系統無論在一開始處於什麼樣的狀態 ，總會趨向自己的平衡點。也就是說，整體的抗干擾能力與內穩態是一回事 。金認為，艾什比的工作揭示了內穩態與結構之間的關係，也就是說，內穩 態的出現是系統內部各個組成部分必須以一種負反饋的方式互相結構起來， 而這種作用機制依賴於部分，或子系統的功能及其相互偶合關係。艾什比的 工作不僅在於使對於組織化的系統的分析更具有普遍性，而且艾什比還引入 了系統偶合的層次和信息的作用，也就是說，一個系統的構造存在著多個調 節層次。因此，系統的目的性也是具有多層次的。由此，我們可以樂觀地設 想人類的高級行為目的也應該能夠解釋。 至於一個組織化的系統是如何起源的，作者認為達爾文的適者生存理論 可以解決問題。一個先決條件應該是，存在著很多具有相互偶合的可能性的 部件，它們有很多機會相互構成一個整體，但只有那些能夠形成內穩態機制 的系統可以繼續存活，於是系統的目的性就可以從無目的的部件的相互偶合 中產生了。當然，這樣的說明肯定是難以令人滿意的，需要在可能存在的系 統中定義出什麼樣的系統才具有這種內穩態機制。作者又總結了普利高津的 研究成果。普利高津把這種具有內穩態的的系統稱為“耗散結構”系統，並 指出形成耗散結構要有四個條件﹕第一要遠離熱力學平衡態，第二是和外界 有物質和能量的交換，第三是系統各部分存在反饋偶合，第四是非線形。熱 力學平衡態不是通過負反饋機制來維持平衡的，這種情況可以不考慮；負反 饋機制前面已經說明；非線形問題艾什比曾經研究過。而恰在第二點上，作 者對於整體的斷言可能有問題。實際上如果不考慮與環境之間的關係，整體 內穩態的說明是有缺陷的。固然，整體之所以為整體，乃是由於構成整體的 各個子系統之間的偶合緊密程度要遠遠大於與環境之間的作用關係，但這種 緊密的偶合依賴於一定的環境條件。設想把一個人扔到太空中，由於壓力的 驟然降低，這個人很快就爆炸得粉碎。很顯然，並不是在所有的環境條件下 ，底層次的部件都可以偶合成高層次的整體。實際上達爾文的適者生存的理 論已經包含了這種觀點。所謂適者，當然是指對於環境的適應而言。所以， 內穩態不應當僅僅是抗拒了環境中始終存在的干擾，而更應該是與環境的交 互作用的結果。 為了說明整體的目的性與底層結構的功能的關係，作者提出了一個所謂 廣義因果律的概念。所謂廣義因果律，是指世界上的事物之間存在著的廣義 關聯性。世界之所以是可知的，恰恰是因為存在著這種廣義關聯性。如果不 存在這種廣義關聯性，甚至我們的思維都是不可能的。在一個系統裡面，一 個部件的功能可以通過這種廣義因果律來說明。一個部件A，它的輸入輸出之 間的關係是唯一確定的。對於一些不能通過唯一確定的輸出，我們用隨機性 來說明它。若干個具有確定功能的部件，如果它們的輸入輸出集可以緊密地 偶合，即某個部件的輸出恰是另一個部件的輸入，則它們之間可以構成一個 整體。適當組織的整體，可以通過確定的偶合關係來消除隨機干擾，於是作 為內穩態的目的就產生了。 從以上的介紹可以看出，作者對於目的性的解釋可能過於草率了。伊安 •G•巴伯在《科學與宗教》(四川人民出版社•1993，阮煒等譯)中指出目的 總是與系統的行為有關，並總結了四種目的的含義﹕第一是功能行為，如某 個儀器的功能，腎的功能等；第二是自我調節行為，相當於金所提出的內穩 態；第三是目標指導行為，即在不同的條件下執著於同一個目標，比如貓在 空空如也的鼠洞邊等待；第四是目的性行為，這是與願望、意圖、信仰有關 的情況，當然要複雜得多了，比如哥倫布尋找新大陸。對於第二種目的的含 義，正符合內穩態的概念，不必多說。第一種目的也可以通過底層的功能偶 合來說明高層次的功能。第三種目的，作者認為通過多層次的因果關聯和功 能偶合可以解決，作者曾舉出過一個螞蟻回巢的例子來說明之。在這個例子 裡，作者認為螞蟻的複雜的回巢路線是由於存在著各種干擾，而螞蟻的回巢 過程是通過一系列的調節活動來消除這種干擾，最後來達到回巢目的。在這 裡作者把回巢當作一個內穩態來考慮。對於螞蟻這種低級動物，也許這種考 慮是可行的。但根據作者關於內穩態是整體存在的原因的定義，難道一個動 物找不到家也會影響到它的生存？另一方面，關於第四個目的性行為，更不 能簡單地用內穩態來說明。一個意識指導的行為很難簡單地歸為負反饋調節 過程，再者這種意識指導的行為甚至連算法地定義都不可能(羅杰•彭羅斯， 《皇帝新腦》•湖南科技出版社1994年)。 （二）、組織的分析 在提出了上述整體的存在的原則之後，下面的工作是要研究什麼是作為 整體的組織的分析方法。作者指出所謂組織是一個功能偶合系統，即由很多 系統部件（或子系統）的輸入輸出集相互結構而成為一個閉合的功能偶合網 。各個子系統具有自己的功能，通過輸入輸出關係來確定；相互偶合之後產 生了新的整體的功能。在分析組織的結構關係時，不能僅僅從解剖形態上劃 分系統部件之間的劃分界限，而是要從功能結構的角度去考慮。也就是說， 整體的功能時是怎樣從子系統的功能通過相互偶合產生的。這種偶合關係應 該是一意確定的。 關於組織的結構，作者批判地總結了皮亞杰的結構主義。皮亞杰提出結 構主義方法的三條基本原則﹕第一是結構的整體性。“任何結構種各個部分 不是孤立存在的，而是作為和其他部分的關係存在的。整體的性質不是從整 體以外去找，而是由相互依賴的各個部分之間的關係來說明。”第二點，結 構的各個部分必須滿足轉換規則（我以為說變換規則更合適），這種轉換規 則實際上應該是指各個部分之間的功能偶合關係。這些變換“構成了用部分 來說明整體的過程。”因此，整體的功能由部分的變換規則來定義，而發現 各個部分的變換規則就是結構分析。第三是要求結構具有自身調整性。結構 的各個部分之間存在著相互調節的能力，通過調整，結構保證了整體的穩態 。金認為第三點存在著缺陷，因為皮亞杰沒有指出結構如何實現自身調整。 僅僅變換規則不足以說明調整是如何實現的。因為功能偶合不並一定能保證 整體的穩定性。這就引出了組織分析的下一個問題求求組織的穩定性。 （三）、組織的穩定性和存在的理由 組織形成的關鍵是，構成組織的任一個部件的輸入集正好與另一個（或 它自己）的輸出集完全一致。但恰恰由於這種緊密的偶合，並且組織在每時 每刻都處於大量的干擾當中，對於個別系統部件的干擾會傳遍整個系統，如 果沒有一種維持穩定的機制，組織的整體性存在就成問題了。不僅如此，功 能偶合本身也會帶來系統的混亂。 為了解決這個問題，作者又把內穩態撿了回來。首先一個組織的功能偶 合網實際上存在多個層次，其中之一是一個所謂的“自偶合”網。所謂自偶 合結構，是通過一系列的變換而分析出來的一個輸入與輸出完全閉合的結構 。這個自偶合綱要對維持內穩態負責，這種自偶合結構被作者稱為維生結構 。作為組織的功能偶合網首先要滿足形成組織的整體功能，比如DNA系統的基 因片段通過一系列因果鏈製作蛋白質的功能。但同時，由於DNA長鏈總會受到 各種干擾，以至會造成損壞，所以還有一個修復機制來保證它能夠正常工作 。這個修復過程通過DNA鏈上的破損信號來啟動，直至修復完成而休止。在這 個過程中，可以發現存在著一個維生結構。這種維生結構是一個通過負反饋 機制來調整系統維持內穩態的閉環結構。在實際的組織當中，存在著很多這 種維生結構，以保證系統的各個部分能夠正常工作。比如炳苯酮尿癥，就是 由於先天缺乏降解一種特定的代謝毒素的機制，致使體內這撒毒素的積累， 最後成為影響到智力和壽命。這種降解機制，就是一種維生功能。 在這裡我們可以看出，所謂組織的目的在形式上的確是多樣性的，即有 前面提到的第一種功能性的目的，也有調整自身維持穩定的目的，而多層次 的調整又保證了系統整體維持生存的目的。作者認為維生結構是本書的核心 ，是他的主要貢獻。 由於子系統能夠形成的功能偶合網的可能的組合方案幾乎是無限的，而 現實存在的整體又是有限的，所以維生結構是整體存在的關鍵。也就是說， 那些產生了維生結構的功能偶合網才有機會稱為現實存在的整體。於是作者 考慮到，可能性的組合方案中，現實性的組合的產生於偶然性。換言之，各 種可能方案的機會是均等的，而只有具有維生結構的系統才進入了現實。作 者聲稱得到了一個重要的哲學結論﹕“可能性比現實性更為基本，我們不應 該用現實性來推出可能，反過來應該用可能性推知現實！”考慮到作者在書 中不厭其煩地強調“廣義因果律”的概念，這種結論的確看上去有點奇怪。 實際上，可能性在邏輯上應該是一個不精確的或者是寬泛的說法。一個現實 性的整體代表了一個確定性的歷史過程，這個過程本身就是對其他的所謂“ 可能性”的一種否定。再者，生命產生於偶然的組合的歷史事件還有待於科 學發現的最新進展，在這個問題上哲學斷言不能過於輕率。 儘管在可能性海洋中現實性起源於偶然的一霎那，但導向現實性的過程 仍然是可以進行研究的。作者在這裡又運用了很多前人的工作來說明這個過 程。首先，一個現實存在的整體的存在條件是由維生結構維持的內穩態，那 麼必然有一個把系統從系統從混亂狀態推入穩定的過程。但需要把模型做某 種變換。 前面提到過，普利高津指出耗散結構必須滿足非線形。一個非線形系統 可以具有很多個穩定點，其中一個是熱力學平衡點。所謂熱寂，是指系統由 於熱力學第二定律（以下簡稱Th-II）的作用最後進入一個熱力學平衡狀態。 但事實上有很多系統沒有進入這個平衡態，而是進入了遠離這個平衡點的動 態平衡點。所以我們可以認定，Th-II並不能主宰所有的歷史發展過程。近年 來在社會學的研究領域有一個不好的傾向，就是不加分析地亂用熵增加過程 來說明歷史和文化的發展現象。造成這種傾向的原因我認為是如下的原因﹕ Th-II所控制的過程具有不可逆的特點，並且受熱勢能的作用。這個過程的物 理機制並不重要，重要的是它為人們提供了一種認識模式。我們在各種發展 現象中看到了類似的特點，例如不可逆，受到某種勢能的作用等等。這種認 識模式很容易使思維不嚴謹的研究人員想到了Th-II。再加上熵增加過程曾經 一度被物理學家過分誇大了作用效能，這種似是而非的理論就更加猖獗。實 際是這是一種典型的還原論方法，也就是說，把局部的作用機制推廣到整體 的發展過程。我很早就感覺到用Th-II當作萬能法寶肯定是有問題的，但沒有 在理論上想清楚，甚至在讀了普利高津的著作以後也還沒有搞明白，只是朦 朧地感到應該有一個“系統勢”來代替熱勢能。《整體的哲學》對這個問題 闡述得比較清楚。作者認為，熵的度量是不可以隨便亂用的，不能說一個房 間裡東西擺亂了，就比收拾整齊了的熵大。一個亂屋子裡仍然具有內在的有 序性。無序只能用來描述一個熱力學平衡態的化學環境。一個組織，儘管存 在著隨機性漲落，也仍然是有序的。 現在再回到關於變換模型的問題。作者利用了李雅普諾夫函數來描述一 個非線形系統進入穩態的過程。李雅普諾夫函數是一種勢函數，可以想象為 一個相空間中的曲面，在這個曲面上存在著一些穩定點的“窪”。一個窪的 底部代表了一個吸引中心，或者叫做“奇異吸引子”。這個奇異吸引子就是 一個穩定點，而窪的大小代表了這個穩定點的勢力範圍。勢函數的大小代表 了系統的漲落動力，當系統進入了窪的範圍之後，通過一個迭代計算過程可 以看出勢函數逐漸趨於極小，直到來到窪的底部，就不可能再動了。這就是 一個不可逆的過程。（實際上窪的性狀也是五花八門的，曼德博羅集展現了 一個迭代過程中各種收斂域的形狀。我本人曾經用計算機畫過很多曼德博羅 圖象，的確美麗非凡！）李雅普諾夫函數說明系統一旦進入了某個穩定點的 範圍，必然會導向這個穩定點。這裡需要指出的是，一個奇異吸引子不一定 是一個不動點。它可以周期性的，也可以是一個區域。在這個區域內，系統 的行為可能表現出極大的隨機性，但決不脫離這個區域。這種區域常常呈現 出某種花樣。遺憾的是作者沒有對不動點以外的穩態進行探討，而是統統地 把混亂歸為隨機漲落。 那麼一個功能偶合網怎樣進入一個遠離熱力學平衡態的穩定點呢？按我 對這本書的理解，一個功能偶合網必然可以通過內部的變換得到一個自偶合 結構，而一個自偶合結構本身會導致巨大的系統漲落。也就是說，隨機的漲 落或者混亂實際上會來自系統本身；按作者的說法，也就是起源於秩序。當 系統沒有處在一個穩態的控制範圍之內時，由於自偶合結構所造成的巨大的 隨機漲落，系統有可能會落到一個穩定性的窪的範圍內。於是在勢函數的作 用下，系統來到了窪的底部，內穩態產生了，自偶合結構也就成了維生結構 。甚至當系統處於熱力學平衡態時，來自外部的干擾也可能使系統跳出這個 死寂的窪，從而有機會進入一個具有活力的窪。這樣一個結果對於我們作為 生命的最高成就的人來說，的確是樂觀而且令人鼓舞的。 作者在對上述內容進行總結時，討論了活的組織與儀器的一個區別。按 照整體和功能偶合網的組織原則，一個儀器同樣也是功能偶合網，但為什麼 儀器可以在大卸八塊之後，裝回去仍然是一架儀器；而活的組織則不然，把 一個活的組織拆散了，就不可能再安裝回去了，就象毛主席在《論十大關系》 中英明地指出的﹕“歷史證明，人頭落地是不能再接上的。”作者用維生結 構的層次性解決了這個問題。一個組織內部的各種子系統，或者系統部件， 本身也要具有一定的穩定性。儀器部件的穩定性是由外部提供的，與組織無 關。而活的組織的器官的穩定性則完全通過組織內部各個層次上的維生結構 來維持。一旦器官脫離了組織，維生結構的回路破壞了，器官的穩定性也就 不存在了。組織的關鍵在於內部各個子系統之間的緊密偶合。所以器官移植 的排異性問題也是由於同樣的原因造成的。當然，可以通過人工仿真一個組 織環境來維持器官在脫離組織之後的存活。但是，由於維生系統的結構複雜 性，並不是所有的器官都可以通過人工方法來長期維持存活。 三、組織的發育、生長和容量 討論了組織的分析方法之後，作者開始雄心勃勃地向生命的發展過程進 軍。首先瞄準的對象是生長的機制。作者指出，雖然組織系統是從非組織狀 態通過漲落而落入了一勢函數的窪，這樣的過程是一個準隨機過程；但是， 作為一個生命個體的生長和發育的過程卻是一個確定性的過程。這個結論是 對的。然而作者隨後對於個體的生長發育機制的討論卻有問題。 作者利用了當代生物學的進展來展開他的分析。作者援引的例子是蝴蝶 翅膀花樣產生的機制。這實際上涉及到一般的形態發生的機制，但作者沒有 特別指明，反而把這個例子當作了生長過程的機制。這就大有問題。讓我們 先暫時討論一下胚胎發生的過程（我在深圳BBS的思想版的一篇帖子中曾經討 論過類似的問題）。讓我們考慮一下一個受精卵是從什麼時候展開它的形態 的。我們知道一個受精卵首先要經過一個卵裂的過程，也就是均等地細胞分 裂，成為一個球，裡面各處的細胞沒有差別。然而，從第N次分裂以後，一些 位置處的細胞開始特化，慢慢地形態開始展開了。對於這個過程，我們自然 地會問，沒有差別的細胞，何以會在一定的階段按照不同的程序來工作？我 們知道每一個細胞都要根據細胞核內的遺傳基因來進行工作，而在一個胚胎 球內的所有細胞都載有相同的基因；並且在胚胎球階段，每一個細胞都是一 樣的。所以必須找到差別在什麼地方。學過計算機的人不難看出問題的倪端 。設想一個細胞是一個計算機，DNA鏈是計算機要執行的程序。這個程序內包 含了代表不同功能的各種子程序，它們響應不同的啟動信號。這個信號來自 於環境。所以，不難看出，如果細胞行為表現出了差異，那麼必然是它們響 應環境變量存在著差異。這種差異可以是一個化學場的分布造成的。比如， 某種化學物質從中心到邊緣在分布上的濃度差異，可以導致不同位置上的細 胞啟動不同的子程序，而啟動信號來自於濃度的閾值判別。事實上也確實是 如此。整個胚胎的形態展開幾乎都是通過化學場的分布來控制的。 由於化學場的穩定分布關係到整個系統能否正確地展開形態，所以作者 認為必須把它作為一個最初的內穩態，而這個內穩態就引發了一個確定性的 過程。進一步地，通過這個確定的形態發育所展開的第一個結構，又形成了 下一層內穩態。如是，結構和穩態一層一層地展開，作者斷言這就是生長的 機制。按作者的解釋，生長，就是功能偶合網的自動擴張，也就是在原有的 功能偶合網上不斷形成新的功能偶合網。並且，每一層功能偶合網上必須形 成維生結構，否則不能保證新的穩態的形成。作者在這裡還得意地認為，耗 散結構僅僅研究了起源的問題，而他則解決了生長機制的問題。 在我看來，金先生實在得意的太早了。很明顯，胚胎發育過程與個體的 生長是兩回事，不能混為一談。胚胎發育過程是組織結構由簡單到複雜的展 開過程；而生長過程儘管也有前一個過程的繼續，但更主要的進程則是規模 的擴張，這種擴張並沒有伴隨著結構的變化。 然而金沒有考慮這種差別，他的理性主義的熱情繼續高漲著。在“解決 ”了生長機制問題以後，作者又分析了組織的形狀和容量。實際上，組織的 形狀與胚胎的形態發生是同一回事。這裡不多討論了。而組織容量的問題， 是生長的極限的問題。這個問題來自於生命個體確實具有生長的極限。由於 作者把生長看成是功能偶合網和維生結構的層次的展開，所以，很自然地， 作者結論說﹕“關鍵在於當層次過多時，系統結構穩定性必定破壞。”作者 舉了一些生態系統盛衰過程的分析例子來說明層次過多導致的系統崩潰。但 作者惟獨沒有舉出生命個體生長的例子。實際上應該有必要的區別。生態系 的發展過程是系統結構發展和變遷的過程，而個體的生長過程則是規模的增 長。而且，生態系統的變遷過程包含有隨機漲落，而生命個體的發育和生長 則是一個確定的過程。作者過於自信於自己的分析方法了。在這裡我們又看 到，如果沒有堅實的科學進展做鋪墊，哲學的結論總是顯得太浪漫。 四、衰老與死亡 象生長和發育問題一樣，衰老與死亡也是兩回事。在這裡，作者同樣也 把兩個概念混為一談了。而且，作者在某些地方對個體的衰老與類似一個生 態系的發展和變遷的研究也沒有注意區分。儘管如此，我認為對衰老機制的 分析是作者的整體方法運用得比較成功之處。 作者首先通過對儀器老化的分析，得出了老化始自於儀器部件的功能異 化。而且這種功能異化恰恰是由於部件在執行自身的功能形成的。比如，一 個燈泡的燈絲在使用過程中，金屬微粒不斷地溢出，致使燈絲逐漸變細，直 到最後斷掉。這是一個典型的由老化而徹底失效的例子。當然，這種功能異 化的機制屬於機械磨損。在生命個體身上，機械磨損的現象並不是沒有，比 如牙齒的老化就屬於機械磨損。更多的器官老化現象不屬於機械磨損，但仍 然功能異化的過程。作者指出，功能異化不僅來自於執行器官的功能本身所 形成的積累的功能衰竭，而且也來自於維生功能。老化起源於功能對於結構 的反作用，或者乾脆就是破壞作用。也就是說，老化實際上產生於系統內部 。儘管我們可能通過外部條件或內部的調整來延緩老化，但最終不能取消老 化。 很多生命機體的代謝過程可以說明這種功能異化現象。比如腎的工作會 導致腎單位隨著年齡而減少，一個人在70歲時，腎單位估計至少損失了40%。 又如作為一種維生功能的血管修復機制，會導致膽固醇在血液中的逐漸積累 ，最後形成動脈粥樣硬化。另外，DNA複製機制中的誤差，蛋白質的合成錯 誤，同樣也是功能異化現象。最重要的是，這種功能異化效果的積累最終導 致對結構的破壞，從而產生了老化現象。 在一個生命的肌體內，各種器官的功能異化總是存在的，為了消除各個 層次和結構上的功能異化，有許多維生結構在工作；然而維生結構本身也會 產生功能異化現象。所以，組織的老化總是難以避免的。當組織的系統結構 非常複雜時尤其如此。事實上在生命肌體內有很多結構是屬於進化上的遺孓， 對於正常的代謝功能是沒有必要的，但卻能夠積累異化效果。作者特別指出， 是那些未參與功能偶合的過程，對結構產生了破壞作用。 慢性的異化積累是老化的的主要原因。一個突然的致死的異化，可能會 導致整個機體的死亡。一個適當大小的干擾，會被維生結構抑制。而那些微 小的、不受維生結構控制的異化卻慢慢地積累了起來，最後導致機體的老化。 在一個生命個體內部，這是一個重要的老化過程。然而這種過程的模式同時 也是物種變遷的重要機制。一個致死的DNA突變會導致個體的死亡，從而不能 遺傳下去；或者獲得了空前的優勢而遺傳下去（實際上大量的突變屬於致死 突變）。一個適當大小的突變會被DNA的維生機製抑制。而那些微小的變異， 則可能逃逸在維生結構的控制範圍之外，從而獲得了遺傳機會。而這種微小 的變異的積累就會造成物種的緩慢變遷（這正是中性漂變的機制）。所以， 革命要冒巨大的風險，犯法會被制裁，而微小的改良或腐蝕卻總能成功。作 者把這種模式運用到社會歷史發展過程，認為封建社會的朝代盛衰過程正是 由於微小的、不可避免的功能異化的積累，導致了社會結構的緩慢腐蝕和老 化，直至最後朝代更替。 固然，老化是死亡的一個非常重要的原因。我們看到的各種死亡大多數 是屬於機體的免疫系統的老化，致使不能抵禦對系統的干擾而死亡。也有無 疾而終的，那是純粹的老化造成的系統衰竭。氣功鍛煉中強調追求一種所謂 的“否極泰來”，也是要回到嬰兒狀態，消除老化的積累。但最近的科學進 展表明，很多細胞的死亡是一個十分確定的行為（《野獸之美》，[美]納塔 莉•安吉爾著，李斯等譯，時事出版社1997年）。細胞的分裂具有特定的限 度，每一次分裂都會形成一個記錄，每次分裂之前都會檢查這個記錄，當記 錄的數值達到某個特定值時，細胞就不再分裂了。另外，作者本人也提到有 一些“老不死”的生命，如一種稱為海倫細胞的癌細胞就永遠不死。也有“ 不老死”的生命，如海星，根本就沒有老化，它們的死亡都應該是非正常死 亡。這些生命可能是由於系統過於簡單，沒有那些會產生異化積累的多餘的 結構。 五、結束語 儘管由於我的淺陋而對《整體的哲學》發了一些不恭敬的議論，我還是 要坦率地承認，金觀濤發展的這種整體的方法還是深深地影響了我，我的頭 腦中已經形成了一個作為整體的組織的演化圖景。Th-II並不能主宰一切，組 織具有自己的行為標準。也許Th-II在任何一個局部都起作用，但組織是一個 整體，在歷史上是一個作用單位。如果忽視了組織的整體性，而把系統拆散 成為一個個不相偶合的粒子，並把它們仍到Th-II的王國裡，就犯了典型的還 原論錯誤。我們必須認識到，組織由於其內部的緊密結構，使它作為一個整 體的行為不再受到Th-II王國的法律的限制；它會產生巨大的漲落，並有機會 為自己找到一個穩定性之家。整體的行為的分析的確是有趣的，也許我們應 該更仔細地審定李雅普諾夫的勢函數，為它找到一個確定的物理意義，從而 定義出一個新的“系統勢”，來說明整體的動力學。 整體的方法不僅為我們找到了一個認識生命發展過程的鑰匙，使我們能 夠窺視到生命的的發生、展開直到衰老死亡的全過程；更重要的是，使我們 能夠逃出Th-II的黑暗深淵，對生命建立堅定的樂觀信念。畢竟，生活還是美 好的。