第二讲 嫌氲统统自然观 .ppt

自然辩证法 第二讲 系统自然观 主讲人： 王秦俊 第二讲 系统自然观 一、系统科学发展和系统自然观的产生 1、系统科学的产生与发展 2、系统自然观的基本内涵和思想 二、自然系统的存在方式 三、自然系统的演化方式 四、系统自然观确立的重大意义 一、系统科学发展和系统自然观的产生 1、系统科学（复杂科学）的产生与发展 （1）系统科学的产生和发展 16世纪文艺复兴之后的近代欧洲科学革命，是建立在经典力学和机械唯物主义自然观基础上的科学体系。其主要特征：还原论、可逆性、简单性、线性有序性、因果决定论、绝对客观性等等。认为复杂性是现实的表面现象，追求结果的简单性和统一性则构成了它的本质特征 。 系统科学是以系统为研究对象的一类新型的科学群。是20世纪中叶以来发展最快的一大类综合性科学。 它包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同论以及运筹学、系统工程、信息传播技术、控制管理技术等等许多学科在内。 系统科学的发展主要包括以下三个阶段： 第一阶段：研究存在：20世纪40—60年代，系统论、信息论、控制论可以看作系统科学的理论奠基。 1948年，加拿大籍奥地利人，贝塔朗菲创立“系统论”： 是研究系统的一般模式、结构和规律的学问，它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门科学。 1948年，美国，申农 “信息论”: 是运用概率论与数理统计的方法研究信息、信息熵、通信系统、数据传输、密码学、数据压缩等问题的应用数学学科。 1948年，美国，维纳创立“控制论”: 是研究各类系统的调节和控制规律的科学。它是自动控制、通讯技术、计算机科学、数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术相互渗透形成的一门横断性学科 第二阶段：研究演化：60—80年代，以耗散结构理论、协同学、超循环和突变论为代表的自组织理论先后兴起。 自组织理论第一次将生命性、演化、历史和选择等概念引入科学，从而在更根本的意义上架设了生命与非生命之间、物理学与生物学之间、科学与人文之间的桥梁； 1969年，普里高津“耗散结构理论”；它探索远离平衡态系统的非线性相互作用的自组织特性。 1977年，德国，哈肯“协同学”；它研究系统从一种组态向另一种组态转换过程中各组成部分协同行为的规律。 70年代开始，德国生物物理化学家曼弗雷德?艾根提出超循环理论，解释生命起源问题，即生命如何从物理和化学的层次突现出来的问题。超循环论认为，在化学进化之后，存在一个生物大分子的自组织进化。在这个进化过程中，原始的蛋白质和核酸之间的相互作用形成了某种超循环组织，这种超循环组织能够稳定地、协同整合地朝着自我优化的方向进化。艾根认为，这个超循环的自组织进化阶段，是理解自然界由化学进化过渡到生物学进化的关键。 60年代末法国数学家R.托姆为了解释胚胎学中的成胚过程而提出突变论 :它研究跳跃式转变??、不连续过程和突发的质变，它的基础是结构稳定性。结构稳定性反映同种物体在形态上千差万别中的相似性。突变论的数学基础是奇点理论和分岔理论。 第三阶段：80—90年代，混沌、分形、孤立子理论及复杂网络迅速发展起来，形成了系统科学发展的第三个阶段。 20世纪60年代，洛仑兹、 梅、 费根鲍姆“混沌理论”；是系统从有序突然变为无序状态的一种演化理论，是对确定性系统中出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨 。 混沌理论认为在混沌系统中，初始条件十分微小的变化，经过不断放大，对其未来状态会造成极大的影响。 “蝴蝶效应”：一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀，会使更多蝴蝶跟着一起轻拍翅膀。最后将有数千只的蝴蝶都跟着那只蝴蝶一同振翅，其所产生的巨风可以导致一个月后在美国德州发生一场龙卷风。 “钉子效应”： 　　丢失一个钉子，坏了一只蹄铁； 　　　 坏了一只蹄铁，折了一匹战马； 　　　 折了一匹战马，伤了一位骑士； 　　　 伤了一位骑士，输了一场战斗； 　　　 输了一场战斗，亡了一个帝国。 (2)系统及其特点 系统是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体，系统的特点是： 第一,系统是由若干要素组成的； 第二,各要素之间、要素与系统整体之间的相互联系、相互作用，形成了特定的结构； 第三,要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体; 第四,系统作为一个整体对环境表现出特定的功能. 1、系统科学（复杂科学）的产生与发展 2、系统自然观的基本