第63章 统一创造力自组织进化中的各种有关思想与理论(2)
盖亚系统发展到当今世界,由于人类社会的进化,引发出更广泛、更深刻的生态变化。例如地球在近50年来使大气CO2浓度增加了3倍而形成的温室效应,农作物密集种植和矿物燃料的燃烧使大量的氮进入土壤和水体等,环境被破坏的程度令大地之母——盖亚再也不堪忍受,向人类频频发出“可持续发展”的呼吁。参阅联合国环境规划署发表的《2000年全球环境展望》。
在此基础之上,1974年美国微生物学家马克利斯和英国化学家洛夫洛克提出了一个新观念——整个生物圈与大气圈共同作为一个自组织、自调节的自维生系统。
27.3.2生命之网编织了协同进化的图景
生物界中的个体、种群之间的普遍联系、互为环境,形成了各种自组织的生命之网系统。生态学中提示的食物链构成的金字塔形的生命之网系统,从“塔尖”的信息输入到“塔座”的富集产出效应,还与非生命的物质世界有着广泛的联系。达尔文在其《物种起源》中以及许多生物学家曾经举出各种更精细入微的协同进化的生命之网事例,我们仅以其中一则捕食者与被捕食者的协同关系加以说明。参阅詹奇:《自组织的宇宙观》,中国社会科学出版社,1992年。
(1)有些植物的代谢产物产生有毒性的生物碱,用来防止毛虫侵食。
(2)自然选择使一种蝴蝶(Hypolimus)的幼虫能够同化该种生物碱,可以随意食害这类植物的叶子,并在其身体下形成警成色,保护自己,防止鸟类侵害。
(3)食虫鸟类见到敢吃含生物碱植物叶子的毛虫警戒色则避而远之。
(4)其他无毒型蝴蝶模拟耐生物碱毒性的有毒型蝴蝶,翅的颜色也呈现警戒色(橙色,)翼型也类似有毒型蝴蝶,以防食虫鸟的捕食。
(5)食虫鸟逐渐学会分辨真假两类蝴蝶。
(6)被害的植物改变生物碱组成,以抵御毛虫食害,保护自己。
(7)毛虫与之相联系地不断变异、分化……协同学创始人哈肯认为,“自然过程无尽地啮合在一起,在这个意义上,自然是一个高度复杂的协同系统”。由于一切事物都处于相互联系、相互影响、相互制约之中,所以生命之网现象也普遍存在于非生物界和人类社会以及它们之间的复杂关系之中,体现普遍规律性。系统动力学的数学模拟方法就是应用协同发展的一般规律于人类社会各种实践领域之中。但是必须指出,在创造力的发展中,作为自组织系统的生命之网是在自然选择或社会选择的过程中演化的,(参见第十三章至第十五章所述创造力的动力和方向内容)它完全不是完美的平衡,而是呈现某种节奏性的波动发展,或称涨落,所以它是动态的平衡,通过波动的涨落而不断地变化创新。
27.3.3共生中的进化
生物体的共生是更结合紧密的协同创造力的事例,也是常见的现象。例如众所周知的豆科植物同根瘤菌的共关系;一种名为满江红的漂浮水面生活的蕨类植物同单细胞蓝藻共生;各种菌根真菌同许多树木和农作物的根共生等,它们都是相互提供有利环境和营养物质,相依为命,相得益彰。动物之间也有普遍的共生现象,例如有的蚂蚁饲养蚜虫而吸取其蜜汁;白蚁后肠中有大型单细胞原生动物乱发虫共生,消化白蚁肠中的木屑;海葵生长在藤壶身上,使自己有移动的栖身之地,同时用其毒刺保护了藤壶;鲫鱼附着在一种比它大得多的鱼身上,为其宿主除掉皮肤寄生虫等等。更常见的则是一种动物寄生在另一些动物体中,这是一种平等的协同进化现象。
动物和植物之间也普遍存在互助互利甚至共生现象。例如许多昆虫为虫媒植物传播花粉,更多动物为植物传播种子,为了完善各自的互利关系,发展了许多奇妙的适应性状。有一种生活在水里的绿色放射虫,有人从它在水里死去后的虫体内取出类似叶绿体的绿色颗粒,这种颗粒能够单独地生存而且进行繁殖,从而发现它原来不是叶绿素颗粒,而是一种单细胞藻类与放射虫共生。
最主要或意义更大的生物共生现象之一是大约发生在15亿年前的原核(无细胞核)细胞同真核细胞的共生。许多生物学家认为,真核细胞中的细胞器,例如线粒体、叶绿体和其他质体往往在生命活动中有重要的独特功能(叶绿体是光合作用的工厂,粒线体是细胞呼吸和能量代谢的主要角色),它们原来是独立生活的原核细胞,在进化过程中与真核细胞共生而得到协同进化。现代的多细胞生物包括人类在内,每一个细胞中除了细胞核携带遗传基因之外,有些存在于细胞质中心的细胞器也有自己相对独立的遗传基因系统,在横向同生活动的同时,也负有纵向遗传的任务。
生物界常见的共生进化现象显然是自然选择之下适者生存的产物,但是它难道不能反映在其他更广泛的领域之中吗?例如人类社会结构中的经济共同体、政治共同体、一国两制以至经济活动中的生产与消费结构之间的内在联系等,是否也是在不同的自组织系统之间,受某种社会选择或一般性共生规律支配之下而发展、演化?政治与经济结构中的和平共处、双赢互利等等难道不是以创造力的共生、协同发展规律为其根据吗?
27.3.4自组织的宇宙自组织进化论,无论盖亚系统、生命之网和共生进化,都反映了自组织系统在协同进化中同时受到自然选择或社会选择等竞争与选择规律所支配。美国科学家埃里克·詹奇综合了自组织理论和协同学的许多重要成果,于1980年出版了《自组织的宇宙——正在形成的进化范式的科学和人文学意义》一书,提出了从宇宙演化、生物进化到社会文化进化和精神发展的广义综合进化论——自组织进化论。这一门新科学的发展也许会对广义创造论和统一创造力思想的建立有所助盖。参阅詹奇:《自组织的宇宙观》,中国社会科学出版社,1992年,第149页。
图63是詹奇关于自组织宏观系统和微观系统共同进化的示意图,说明地球上的生命史在高度分化程度上的自组织进化。图中应特别指出的是,人和社会的自组织系统位于宏观与微观进化的交汇之处,似乎显示出它与统一创造力以至天人合一观念相贯通。
27.4量子论与统一创造力
量子力学是为现代科学发展奠基的理论基础之一。量子力学创始人之一的是德国物理学家卡尔·海森伯格用他着名的“测不准关系”学说,提出对原子领域的观察与经典物理学的实在论有很大不同,从而发展了唯物主义的本体论观念。因为当人们观察原子的结构与行为时,获得的知识必然会受到观察仪器干扰,使观察到的现实并不完全独立于观察过程之外,而是部分地由观察过程形成。如果我们考虑到测量仪器原来是观测者创造出来的,而观察者所观察的事件又不是自然本身,只是用观察手段所揭示的自然客体,于是观察对象和观察者就融为一体,正如古老的格言所说:“在生活的戏剧中,我们自己既是演员,又是欢众。”参阅孙显元等:《现代国外自科学家哲学思想》,中国科技大学出版社,1991年2月,第110‐112页。
测不准原理说明对原子物理过程的阐述,与旧的经典物理学不同,后者可以按某种规律性作出确定论预言,而量子论只能预言它的概率。或者说客观规律性决不总是确定论的,而往往是一种概率——可能性。概率也是客观规律,所以对思维创造力来说,量子现象的规律性是思维创造力同客观创造力的新的统一,那么是否可以视量子现象的规律性为统一创造力的一个内容,或者是量子论的协同学根据。
27.5信息论与统一创造力
信息论给统一创造力提供了重要的理论根据,因为无论哪一种创造力水平——物质创造力、生命创造力、思维创造力,都可以用“信息”概念及其运动规律进行横断面的考察和概括,使它们在统一创造力中找到统一的、共同的基本原理。
27.5.1信息是物质运动方式及其有序状态
物质世界有三个基本要素,即物质量、运动量(能量)和信息。能量是物质运动的量,信息则是物质运动的质,是物质的运动方式和有序状态。参阅沈骊天:《系统信息控制科学原理》,南京大学出版社,1987年5月9日,第58页。
运动是物质量的主要属性,是创造力之源,尽管它必需伴随着能量的转换。而运动方式(信息)是特定的质的运动,它反映物质运动的质,即运动有秩序的程度(有序度),决定质的优劣。也就是信息规定了特定的运动形式,特定的有序状态(或无序状态)。
例如水分子在气体状态下是无序的运动方式,在提供0℃的信息条件下,水凝结成冰,水分子的运动方式成为有序状态。光波是光电子的杂乱运动,当它受激而变成节奏一致的运动方式后成为激光,成为光电子的一种有序状态。同样道理,有甲乙两队进行划船比赛,甲队队员的运动杂乱无章,你往东,他向西;乙队则有号令指挥,有统一的信号,每个队员的动作协调一致,是更有序的状态。后者运动方式的质量水平显然高于甲队,将会创造胜利。
我们可以结合第1.2节中提出的相变的概念,根据相变是物质运动方式的质的变化,是创造力的表现,通过下面的图解,说明信息与创造力的关系。
例1普通灯光与激光的相变(可以与创造力模式1结合)
普通光谱输入新信息N↓激光
信息量少
光电子杂乱运动
无序状态系统可能状态数
N减少
(自由度减少)增加新信息
光电子统一节奏运动
有序状态例2某足球队两种训练的相变
A相取消A教练的信息N↑无序增加B教练的信息N↓B相
A种信息训练失去A种有序
A种踢球方式系统可能状态数系统可能状态数
A种有序状态N增加N减少B种信息训练
B种踢球方式
B种有序状态
例2中由于从A种训练到B种训练的变化过程中,信息的质(内容)发生变化,使该足球队的水平提高,有序水平向前进展,也就是球队有了新创造。
27.5.2多层次多自由度的广义信息
申农的信息论最初是借用通讯信息为模型而建立起来的,基本上限于单层次,单自由度的考察信息的规律性,可以说是一种狭义信息论。现在人们把它推广到自然界、社会一切物质系统,它们的实际运动都是多层次、多自由度的复合运动,形成和发展着复合的运动方式。我们可以把它称为广义信息论。
我们在创造力的演化中将创造力大体上划分为四个层次,每个层次中又可划分为无数等级的层次。但是随着演化的层次越高,其中包涵的层次性越多、越复杂,形成越是复合的、高度有序的运动方式。如果说物质运动方式的演化就是创造力演化的表现,那么创造力的演化也就是信息水平的演化,或者可将统一创造力称为统一信息创造力。例如在统一创造力的多层次复合运动中,包涵着思维创造力的信息(语言、文字及其他信号),生命创造力的信息(基因密码等)和物质创造力的信息(光子、原子、分子、物体等理化信息)。
由于物质和能量是自然界原本就有的东西,人们不可能创造物质和能量,人的创造力只是向物质原材料和自然能量输入信息,增强信息,变换信息,改变物质系统的运动方式,使它变成各种有序的形式,包括人类社会的经济、生产技术的进步与创新,它们实际上都是信息量的增长和信息内容的丰富。对人类思维能力增加信息,主要是增加人们的知识。同样,要想增强人们的爱国心,就要增加有关爱国主义信息的输入。因此,创造力的演化也就是物质运动方式的演化。也可以说是信息的演化。
27.5.3信息转换守恒原理与创造力
物质不灭,能量守恒。信息本身并不等于物质与能量,但是它总是不能离开物质载体而孤立存在。载体是多种多样的,一种思想信息,可以用语言、文字、图象和数码等形式,通过演讲、报刊、文艺活动、手机、电话、电视、电脑、互联网等声、光、电磁等物质载体而广泛传播。信息可以从一种载体传播到另一种载体,成为一定特殊运动方式的转移。例如声音的振动信息传播,载体(媒质)基本上不流动,而声波这一振动的运动方式则向外传播。人与人用语言交流思想时,并不是一个人的脑细胞流到另一个人的头脑之中,只是思想信息的相互传播,即通过神经生物电载体成为电脉冲,再脱离神经进入脑细胞载体。知识从书本以信息流入学生脑细胞也是如此。当然传播并不总是全息性的,因为信息的传播有时也伴随着一定的物质和能量的转移,例如通过信件或电报交流思想。
正如物质不灭和能量守恒定律一样,信息不可能凭空创生,也不可能消天。任何新信息只能从其他信息变换、转化而来,它体现了创造力的继承性。由于信息的变换、转化具有无穷的创新生机,所以创造力的继承性与创新性是(创造力)统一的基本特性(见第五章)。
信息在无数次转化过程中可以使信息强度不断衰减,虽然可以接近到0,但不会变为0,而是隐藏于微观世界之中,成为潜在信息。这就是信息转换守恒原理。根据信息转换守恒原理,一方面说明创造力不能无中生有,只能继承,另一方面又说明创造力可以无限变化,并且永恒存在与发展。尽管有些古老的自然界或人类社会创造物已经湮灭,但是也可以从检测、放大,从衰减的信息中寻找到它的踪迹。例如古生物学可以从数亿年前的原始生物化石中检查到DNA的残迹,考古学可以凭借“蛛丝马迹”追索或恢复历史中的人类文化遗迹。随着科技发展、检验手段的提高,有可能用科学实例证明信息的永恒性,虽然许多遗留信息经过无数次转变,已经面目全非。也许未来的统一创造力凭借信息论的发展,有可能对“过去”一去不复返的观念提出挑战,但是有些科幻小说所描述的整个历史事件的重演情景,则是匪夷所思,只可能实现于“记忆”之中。因为时过境迁,创造力的世界永远发展在时光流动之中,除非时间倒流。
27.5.4信息的等效性与统一创造力未来学家托夫勒认为,我们面临的第四次技术革命是以信息技术革命为中心的革命。归属工业时代的质量、能量为基础的庞大的工业系统不再是生产工具设备本身,而是它们承载的功用信息。有些经济学家提出,材料、能源、信息三者之中,信息是当前全球经济再发展的关键因素。科学技术是生产力的论断实际上已变成为当前的“信息就是生产力”,而且是第一生产力。尤其是高新技术信息,由于电脑普及,全球互联网迅速发展,信息(知识)呈指数增长,将推动经济、技术发展的指数上升,使人类的思维创造力登上新的台阶。特别值得关注的有以下几点:
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