第56章 效法自然（上）(1)

25.1道法自然与回归自然的创新意识

道法自然：我国殷周之际的《易经》中，以朴素的哲学观点提出了“人法地，地法天，天法道，道法自然”的主张，提出自然高于天地人之上，是宇宙之源。《老子》一书中则说“有场混成，先天地生”，也是指出先天地者是某种“混城”之物，混成是一种“混沌”。正如《庄子》外篇二章所说：“万物云云，各复其根，各复其根而不知，混混沌沌，终身不知，若彼知之，乃是离之。”因此，我们是否可以猜测：道非常道，道法自然，自然本是混成之物，是云云万物之根，是一种混沌。

当代混沌科学认为，混沌是信息的起源，信息从无到有，从不知到知，是一种“混沌序”。参阅卢侃，孙建华编译：《混沌学传奇》，上海翻译出版公司，第375‐377页。如果对照《庄子》的上述观点，尤其是最后两句(若彼知之，乃是离之)，那么庄子的“混沌序”似乎道出了无中生有及知之甚高的统一创造力，或某种精神创造力（参阅第2.4节）。

如果《老子》中的“有物混成”是混一不可分的意思，那么它也许符合现代混沌科学的拓扑传递性。同上在一般意义上，所谓道法自然可理解为按照客观规律办事，尤其是广义的包涵社会规律的自然规律。在这里只是借用这个基本含意，表示人类要效法自然，要学习大自然。

回归自然：人类的创造力继承于自然。人类社会包括原始时期在内只有数万年历史，有文字记载的文明社会仅数千年，而宇宙的起源要用亿万年推算，地球生命的起源距今也有48亿-50亿年之久。悠悠岁月，为我们种下了极为丰富的创造性遗产。人类迄今还只是认识了其中极为有限的一小部分，还有大量的精华有待我们不断学习、认识，不断实践，开发应用。

大自然创造出人脑，创造出意识，也许是在提示她的儿女，要用意识和思维去不断认识他们的“母亲”，让人类继承发展她的创造力，继续进化。这应该是人类回归自然的最积极的意义。

25.2“三生万物”与层次结构

“道生一，一生二，二生三，三生万物”，我们应该特别重视“三生万物”的层次性。

人们面对自然，可以提出不同层次的问题，例如：

是什么？——集中注意力，观察比较，判断事物属性和是非，趋利避害，做出相应反应。

为什么？——精细观察，分析综合，试验验证，发现规律，加以应用。

终极原因是什么？——探索“是什么”和“为什么”的终极原因，建立自然哲学思想和理论，指导实践。

但是在介于“为什么”和“终极原因”探索之间，还有一个继宇宙之源后的演化性层次问题，这就是“三”如何生万物？自然创造力存在什么带普适意义的规律性？提出这个大层次问题的目的就是效法自然，更好地发展思维创造力。

用动态观来考察宇宙万物的层次结构，应该看到层次性是宇宙演化过程的产物，是大自然创造力的壮举。第2.2节中的创造力三个层次——物质、生命和思维，本身就是创造的成果。而且在高层次中总会包涵着协同进化而来的低层次。如果集合符号∈表示系统与系统的包含关系和发展关系，于是呈现……基本粒子∈原子核∈原子∈分子∈生命大分子∈细胞器∈细胞∈生命个体∈亲族∈群体∈种群∈社会……进化层次越高，事物越复杂，自组织能力和创造力也就越强。

因此，大自然好像是一部时空大书，在三生万物的演化中每一页都意味着时空历史的层次，从每一页中都可以发现无穷的创造力。尤其是认识“三”如何生万物这个大会层次，从带有普适性的一般规律去观察、研究、了解每个对象的层次性及其同其他层次的关系，更有利于得到新思路的启迪，找到解决问题的新途径和新方法，提高思维创造力的水平。

25.3层次性与创造力

25.3.1从不同的维度看世界

相对论中所讨论的时空是三维空间加时间维的四维时空。物理学家们认为“定量的结果依从于物体和观察者之间的关系”。这一观点成为二十世纪物理学的灵魂。美国IBM研究中心的数学家爱德布罗特在《自然界的分形几何》一书中曾举出一个绒线球维数的例子，试图说明观察者对物体层次性的关系。例如一个织毛衣的绒线球，从远处看是点（0维），近看是球（3维），细看是线（2维），微观是柱（3维），柱可分解为纤维（1维），纤维可分解为质点（0维）。如果观察者是创造者，他就应该从事物的不同层次中去开拓创造的新天地。

例如维空间只是整形几何学的整数维，而整形几何的规则形体在自然界和社会只占少数，不规则的分形才是普遍存在的几何对象。由于空间的不规则性和复杂性，其度量成为分数维。例如一维空间的分形康托集合（康托粉末）为0.6309维，二维背景空间中的科赫曲线为1.2618维，三维背景空间中的谢宾斯基地毯为1.58496维。或许我们可以从分形几何学的许多自相似性中发现新的创造源泉（参见第5.6节）。

25.3.2微观中的宏观——深层次的创造力

把世界划分为宇观、宏观、中观、微观只是一种大体上的、模糊的层次性划分，它既是连续的，又有质的区别，但是往往你中有它，它中有你，层层相套。

例如宏观物体中的电子、原子、分子数目都以万亿计，而混沌论的学者可以从物质的微观运动中寻找到许多宏观现象的“妙理”。他们说：“1滴直径2毫米的水珠，体积0.0042mm3，质量为0.0042克。以水分子量18计算，这滴水珠中有水分子1.4×1020个，即14000亿亿个，可见小如一滴水珠，仍为大量粒子组成的宏观现象。因此，宏观运动是大量微观运动的综合，微观运动中又存在更深层次的宏观运动。我们应该在事物的层次性上，对创造力的普遍性与特殊性持有更宽广、更深刻的认识。

25.3.3协同进化中的多层次系统

詹奇的协同进化论（1980）认为，宏观世界和微观世界在共同进化中分化，不是从一个阶段向另一个阶段跃进，而每一阶段都继续保持前进。因此，进化过程使层次性数目不断增加，复杂性也不断增强，呈现多层次的动力学。这种观察至少可以在生物发生律中看到某些反映。因为生物发生律揭示生物的个体发育过程，反映物种的历史演变，而古典的生物发生律也同样可以反映在现代人类的个体成长过程之中，并通过生理变化影响心理变化。据此，协同进化论提出人类的多层次自维生系统，如图59所示。

图59与演化相应的人类多层次自维生系统层次性每一层次都有它自己的自组织动力学（图左侧）和自己的“意识”（图右侧）层次性。各层次之间相互协调。

人类的多层次自维生系统反映在人类的思维创造力中，也显示出思维创造力的层次性。例如各种人体功能、特异功能、潜意识和意识，可能是不同大脑层次的功能，有待开发。至于正在试验中的人脑植入电脑芯片等的“人机共生”，可以被视为思维创造力向统一创造力演化的新的发展阶段，将会对人类创造力产生革命性的影响。

25.3.4层级模型的结构功能统一观从自然界的层极模型来看，按照结构与功能统一观，显示为各层次物质结构同物质运动形式两个相互对应的系列。例如：物质结构：微观粒子、亚核、核、原子、分子、通过凝聚态过变到宏观物体，从地球到宇观天体。运动形式：核运动、电磁运动、化学运动、热运动、机械运动、引力运动。

人类对各种层级的构造与功能的认识，创造了不同的自然学科及其在实践中的应用。如果把人类日常生活接触的自然环境作为中观世界的话，对事物层次性的认识则向微观和宏观两个方向发展。例如对能量的获取利用，从古老的钻木取火，敲击火石，到烧木柴，烧煤、煤油、汽油、天然气、电、微波、红外线、紫外线、远红外线、激光……核能等等，朝着向微观层次的变化发展。另一个认识和创造的方向则是从水力、风力、太阳能、潮汐的引力等，用人造空间站设置太空聚光镜聚集光能以捕获宇宙中的其他能源，例如真空中的“零点能”等等，朝着宏观、宇观的层次发展。由于层次性的不断地协同进化，大自然的层次性这本大书中的潜在创造力是无穷尽的。

25.3.5纳米技术

人类向物质深层次进军，发现越来越多的基本粒子，包括夸克、轻子、光子、胶子、W粒子、Z粒子等。夸克组成理论中已相继证明了上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克，接着又发现了最重的顶夸克，其质量是质子的180多倍。

近数十年来发展迅速的生物遗传科学，也是经历了从常观到微观的日益深化过程。从生物整体到细胞学研究，从生殖细胞到细胞核中的染色体减数分裂和复制行为，从染色体到DNA及其复制，以及RNA与核糖体的信息转录机制等等，使原来设想的遗传因子——基因进入分子水平。

二十世纪八十年代以来，异军突起。由于电子扫描隧道显微镜（STM）的发明（1982），使人们可以直观看到一个个原子和分子，STM逐步发展成可以排布原子的工具，开始出现了分子制造技术。--纳米技术。

纳米技术（毫微米技术）是在0.1~100纳米尺度上研究和应用原子，分子的新技术。应用这种技术，可以使用只有一个原子或分子的元件来制造计算机芯片，大大提高基片的集成度，使万亿次计算机、分子计算机成为可能，使信息技术更快发展。在二十世纪中最精细的微电子电路的线宽约为1微米，刻蚀线宽最小为0.1微米，21世纪初期实现刻蚀线宽0.01微米，最小元件可达0.1微米的水平。因此，从前的微电子理论不再适用，电子将以波动性为主，纳米电子学必须考虑量子效应，这就是日本科学技术厅的“量子跃进计划。”例如东京大学工业科学研究所已经研制出宽度不到10纳米的砷化镓量子导线，以及直径仅为7纳米的量子网点，其最终目标是制造出量子功能器件。

纳米技术还将与化学、分子生物学交叉，发展纳米化学和纳米生物学。例如现代化学工业对原子、分子的改造还是通过宏观体系的调节来实现，应用纳米技术，就可以直接操纵原子和分子，对它们进行不同的排列组合，形成新物质，使整个化学工业直接建立在原子量级之上。

当前应用STM还只能获得比较清晰的DNA图像，今后的发展有可能模拟遗传密码的信息转译方法，人工改造基因，制造新的蛋白质。

25.3.6决策的层次分析法

结构与功能的层次性不仅为人类物质生活提供效法自然的创造源泉，而且也可以在社会科学中广泛应用，因为人类社会的结构与功能也同样存在着层次性。

层次观念已通过系统科学的方法论在人类社会活动中作为创造方法加以实际应用。已广泛推广的主要有层次分析法（AHP）和决策树法。

层次分析法是一种实用的多准则决策方法，自1982年以来，欧美各国首先在社会经济领域内应用，其以定性与定量相结合的特点，处理各种决策因素，具有系统、灵活、简洁等优点。

层次分析法首先是把需要解决的问题条理化、层次化，建构一个层次分析的结构模型，把复杂问题分解为各个“元素”的组成部分，又按“元素”属性分成若干组，形成不同层次。基本分为三层：第一层是目标层，只有一个元素——目标；第二层是中间因素，确定各种为实现目标必须遵循的准则，所以这个处理层次又称为准则层；第三层是最基层，是实现目标可选择的措施。图60为制定决策方案的层次分析示意图，我们可以把图中的三个层次同思维创造过程的三个基本步骤相对应，它们是前两个步骤的层次分析，即1，根据需要确定目标，2，激发设想，突破临界点。第三个层次的选择方案措施可以视为选择突破临界点的措施。当决策措施选定以后所进入的实施阶段，就是创造过程的第三步骤——实践验证。

“决策树”是一般创造方法中的择定创新方案的简易评价手段，也称为“相关树法”。在第一层次中确立择定创新方案的价值目标，例如研制一种新型汽车。第二层次是确定为实现目标的若干元素准则，例如m1，增加利润，m2改进性能，m3提高审美造型等等。为了确定上述价值目标的价值比例，选择最佳决策方案需要调查研究，组织专家和群众评价。假若价值评比的结果为m1：m2：m3：为0.6：0.3：

0.1，那么可以从n1，n2，n3的三个创新方案中得到如下的评价结果：表5三个创新方案的评价设立目标m1增加利润m2改进性能m3提高审美造型0.60.30.1方案n1675方案n2532方案n3854从综合效益看n1=6×0.6+7×

0.3+5×0.1=6.2，可以初步择定为最佳方案

根据上面的初评，可以进行更深层次的确定准则，继续论证。例如从改进性能中再设定以何种性能的改进最为市场需要……一直到确定市场临界点的突破，最后选定方案，确定措施。

25.4意识系统的层次性

意识系统是创造力的最高级系统，研究意识系统的层次性对于了解思维创造力的内在原动力和运动机制具有重要意义。可惜我们对这个领域的层次性结构和功能的研究尚处在从生理学走向心理学的起始阶级，对意识是什么和一系列为什么，都还没有系统的认识，科学的意识学还没有建立。所以在这里只能引用某些有启发意义的资料，以供参考。

热力学第二定律的减熵原理是一个普世的原理，如果应用它来看宇宙的有序化演化历程，可以分为四个系统层次：即天体运行有序化的系统，地球生态有序化的系统，人体结构和功能有序化系统，和意识有序化系统。意识系统是一个经过长期演化而来的开放、复杂的大系统，其中有很多子系统，分别表示各种思维活动，并与大脑功能区位相对应。大脑也有按层次组织起来的层次性，因此思维活动、意识活动也会有相应的层次，尽管人们的意识活动必须有一个全面的控制中心。参阅牛实为：《人文生态学》，中国和平出版社，1995年10月，第205页。

我国和印度古代哲学的唯识论认为，意识系统的层次是：由表及里、由显到隐、由局部到整体，在结构上共有八重状态或八识。前五识属于表层——感官系统，现在通过脑神经解剖学已有所认识。第六识涉及形象思维与逻辑思维，可分为同缘意识、五俱意识、五后意识和独头意识等四种状态。五俱意识，一种集成的灵活状态基础上单独演化出各方面的形象思维与逻辑思维活动，机理复杂，类似于由孤立波设想的意识独头波，与由发现遗传密码的剑桥大学教授克里克同一些数学家从孤立波设想的意识波相类似。

前六识以“识”为主，而七识则以“意”为主，称为“执识”或意根，对外界事物有执着性能，偏重于意想与意念。第八识名为“藏识”，贮藏六识活动的“种子”，是各种意识长期进化积累的产物，这种“意识种子库”可能与基因库并存。

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