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朱清时：用现代科学观看中医和中国传统文化
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祝愿各位医学同道共同进步． 请给予鼓励！谢谢！！ 朱清时：用现代科学观看中医和中国传统文化 关天茶舍』 [思想]朱清时院士：用现代科学观看中医和中国传统文化(转载) 作者：侧评 提交日期：2006-10-16 14:39:00 朱清时院士：用现代科学观看中医和中国传统文化 序 本文的目的有两个。 一是尝试自然科学和社会科学的交叉。二十世纪极富创造力的科学家海森堡说过：“ 在人类思想发展史中，最富成果的发展几乎总是发生在两种不同思维方法的交汇点上。它 们可能起源于人类文化中十分不同的部分，不同的时间，不同的文化环境或不同的宗教传 统。因此，如果它们真正地汇合，也就是说，如果它们之间至少关联到这样的程度，以至 于发生真正的相互作用，那么我们就可以预期将继之以新颖有趣的发展。”现代自然科学 源于西方和古希腊文化，它们与中国传统文化属于两种不同的思维方法，如何使它们真正 地汇合，对科学的好奇心有不可抗拒的吸引力。近年来，寻找现代科学的新前沿与中国传 统文化的交叉点，一直是我心中的一个目标。 二是从现代科学的角度，对我国的传统文化作一反思。自从甲午海战失败和八国联军 攻入北京之后，全国舆论抛弃“中学”，掀起了全盘西化的浪潮。当时这样作的原因，是 那时的科学技术与中国的传统文化显得如此格格不入，以至许多人认为中国的传统文化阻 碍了近代科技在中国的发展。一个世纪之后的今天，我们已经意识到，如果把牛顿发表“ 自然哲学的数学原理”的1687年作为近代科学的诞生日，至今仅三百多年。在五千年的人 类文明史中，它仅占十七分之一，与人类未来的漫长岁月相比，它更是短暂的一瞬。不能 用在短期内的表现来论一种文化的优劣。在过去的一个世纪中，自然科学经历了一个大跨 步的发展，现代的科学观已大不同于一世纪前，甚至比三十年前也有大的变化。用现代科 学观看中国传统文化，有点像辛弃疾的名句：“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在， 灯火阑珊处”，既可以发现它有科学内涵，也能看到它的不足。那么从现代科学的角度来 看，中国传统文化的优点和长处是什么呢？ 一、什么是复杂性和复杂系统 二十世纪后半叶诞生的复杂性科学，使现代科学的观念发生了重大转变，开启了认识 中国传统文化的科学性的大门。复杂性科学是研究复杂系统和复杂性的一门交叉学科，包 括自然、工程、生物、经济、管理、政治与社会等各个方面。下面我们讨论什么是复杂性 和复杂系统。 世界上的很多系统都是由许多组分组成的，这些组分可以是相同的或者是不同的，它 们之间的相互联系可以是复杂的，也可以是简单的。晶体是由大量的组分（原子或分子） 组成的，但是这些组分排列得井然有序，它们仅在平衡位置附近轻微地振动(图1)。在研究 晶体的一般性质时，我们并不把它当作复杂系统。 气体是由大量的分子组成的，比如说每立方厘米中就有1022个分子。气体分子以完全 无规则的形式飞来飞去，因此它们之间进行着频繁的碰撞(图2)。如果我们只对气体压强和 温度或压缩率等特定的性质感兴趣，我们可以用统计力学的方法得到简单的公式，我们也 不认为这些是复杂系统。但是，如果我们想跟踪研究每个分子的运动，就会发现它们是如 此复杂，以致根本不可能预测，因为每个分子运动的初始条件只要有一些微小变化，它的 随后状态就会发生急剧变化，正如图3所示的钢球那样。这些微小变化是不可控制的，因而 这个分子的运动也是不可预测的。 因此，系统的复杂性不仅表现在它们是由大量数目的组分所构成的，而且还表现在它 们具有复杂的行为，我们所称的复杂系统是指具有较高复杂性的系统。如何定义复杂性和 复杂系统呢？ 代数复杂性的概念可以作复杂性的现代定义的例子。至少在某种程度上，一个系统的 状态可以用一系列数据来描述，这些数据可用数字表示，它们构成一个数列，因此我们只 要定义这种数列的复杂性就行了。考虑一个具体例子，比如：l、4、9、16、25、36等数字 构成的数列，我们发现这个数列可以由自然数n的平方得到。每当给出一个数列时，我们就 进行类似的研究，确定是否存在一个计算机程序和一组初始数据(为了规范,假设均为图灵 机)，用它们可以计算出整个数列？它们若存在并能表达出来，则程序和初始数据的最短长 度便是代数复杂程度的量度；若它们的长度大得难以表达（甚至不存在)，则这样的系统就 称为复杂系统。 我们可以在不同层次上来研究一个复杂系统。例如，可以在宏观层次上通过对宏观行 为的研究来处理人体或其它动植物，或者在中间层次上研究各个器官的功能，或者在微观 层次上研究DNA的化学特性。如果想寻求系统的普适定律，我们需要决定在哪个层次上来研 究更合适，在微观层次还是宏观层次？例如，气体在微观层次上完全无序，而在宏观层次 上在我们看来事实上是均匀的，因此我们在宏观层次上研究气体才能得出普遍规律；与此 不同，晶体在微观层次上井井有条，而在宏观层次上仍然是均匀的，因此我们无论在宏观 还是微观层次上研究晶体都能得出普遍规律。 在选定的层次上，如何才能有效地研究复杂性和复杂系统呢？人类在任何层次上研究 事物都有“还原论”和“整体观”这两种不同而互补的立场和方法。 “还原论”方法又称作分析的方法。它把系统分解成各种更简单的组分,研究这些组 分的性质,据此再用形式逻辑推知其整体状态。此方法的优点是容易借助工具，结论清晰； 缺点是在分解时必然会丢掉一些东西，它们虽小，但在长时期或大范围内可能起重要作用 ，如同造成混沌现象的“蝴蝶效应”或者像钢球落到刀刃上（见图3）那样，它们产生的结 果难以预测。 另一种方法可以称作“整体观”方法，它把系统作为一个整体来研究,不把系统进一 步分解成各种简单组分,它研究和描述系统的整体状态及其随时间及各种情况变化而发生的 变化。此方法优点是可以完整全面地认识复杂事物;缺点是不易借助工具、很强地依赖人的 知识、经验和直觉。 对于简单的系统，整体观和还原论是一致的。例如，对于理想气体组成的体系，热力 学（用热量，压强，熵等概念描述宏观状态）和统计力学（用分子的速度分布，动能分布 ，混乱和有序的几率等概念描述微观状态）是完全一致的。我们可以用统计力学的微观定 律推导出有关气体压强和温度的热力学定律。 由于科学在过去几百年中的大发展主要使用了还原论或分析的方法，现在自然界的各 种简单系统的规律已经大致清楚，科学开始转向研究真实世界的复杂系统本身，才发现许 多复杂系统的组分单元的数目太大，类型太多，无法用统计方法简单处理。使用分解和抽 象时会丢掉许多看起来很小的因素，还有一些无法控制的初始条件中的微小变化可能导致 最终结果的巨大差异，使这些系统的行为看起来像随机的（例如图3中的钢球与类似的掷色 子、扔硬币和天气现象等），其规律不能由其组分单元的规律推出。还原论或分析的方法 面临到局限，科学开始更加重视整体观方法。 需要特别强调的是，整体观方法并非总是在还原论方法无法用时才不得已而用的，它 也可能是描述复杂系统的最佳方法，而且科学在过去几百年的大发展中就使用过。例如， 为了最好地描述气体的状态，我们不是给出组成气体的分子在每一时刻的所有坐标和动能 ，而是用压强和温度等宏观量。其实，正是自然界本身给我们人类提供了测量或感知这些 量的方法。 二、生物复杂系统的特点：信息交换与协调 在化学反应中，大量分子参与的化学反应往往就是复杂系统，它们生成新的分子。生 命现象比物理和化学中的现象又更复杂。在生物世界中随处可见复杂系统。细胞由复杂的 细胞膜、细胞核和细胞质组成，它们之中的每一个都含有许多低一层次的组分。在细胞中 ，在同一时间有条不紊地进行着几十到几千个新陈代谢过程。人体更是一个复杂系统，成 年人是由大约1016个细胞组成，每个细胞在演化过程中还有随机性，因此在细胞层次上研 究人体的所有问题是不可能的。器官由大量细胞组成,它们以非常规则的方式协调一致地进 行合作。各个器官又进一步服务于各种特定的目的，并在一个动物体内协调一致地进行合 作。 世界上最复杂的系统大概要数人的大脑了，它由1010个甚至更多的神经细胞所组成。 它们协调一致地进行合作才使我们能够识别图样和说话，或者进行其它的思维活动。 每个生物体都是一个复杂系统，而且它们有许多级层次，从分子层次、细胞层次、器 官层次，直到整个植物或动物。在这里“微观的”和“宏观的”变成了相对的概念。例如 一个生物分子，同组成它的原子相比可以看作是“宏观的”，而同细胞相比它就是“微观 的”了。 生物复杂性凸现出了复杂系统的两个重要特点： 首先，在每一个层次上，我们都会发现一些特定的组织或结构。因此，物理学不可能 取代化学，精通化学并不意味着我们了解了生命。同样地，懂得了人体的生理结构和机能 并不能完全解释人类的行为和社会的规律。当从微观过渡到宏观层次时，系统一次又一次 地出现那些并不出现在前一个层次上的新特性。因此还原论方法不再是研究它们的有效方 法。事实上，现代研究已经发现，物理学越是涉及复杂系统，就越需要新的概念，而且它 的某些主要特点(比如准确预言的和可重复的能力)就会逐渐丧失。复杂系统的行为存在着 深刻的类似性。换句话说，复杂行为可在极不相同的基质上实现。越是复杂的系统越具有 与人类相似的行为特征。 第二，在任何层次上，复杂系统的演化都需要有以交换信息为基础的各个部分之间的 高度协调。生物复杂系统最重要的特点就在于它的各个部分之间的高度协调。在一个细胞 中，在同一时刻有条不紊地进行着数千个代谢过程。在动物体内，成千上万个神经和肌肉 细胞密切协作，产生了井然有序的运动：心跳，呼吸或思维。认知识别是需要大量细胞高 度协调地合作进行的过程，人类的思维和言谈也是如此。显然，所有这些高度协调、密切 相关的过程只有通过交换信息才能实现。这些信息被产生、传输、接收、处理，还要转换 成新的信息，并同时在系统的不同部分之间和不同的层次之间交流。因此可知，信息是生 命赖以存在的至为关键的因素。 其实物理复杂系统的演化也需要交换信息和各部分之间的协调。如果你问世界是由什 么组成的，在二十世纪中叶，大家的回答很可能是“物质和能量”。但是今天懂得知识经 济的人都知道，如果只给工人们以电能、金属和塑料，他们不可能做出任何有用的东西， 只有当他们具有如何组装、焊接和调试的所有信息，他们才能造出汽车、飞机和其它产品 。在我们身体的细胞中，核糖体拥有氨基酸组建模块和ATP合成为ADP过程中释放的能量， 但如果没有细胞核中DNA所携带的信息，同样无法合成任何蛋白质。总之，二十世纪科学技 术的进展告诉我们，信息在世界上的任何复杂系统中都起着关键的作用。现在美国普林斯 顿大学的John A. Wheeler教授创始的学派就认为物理世界是由信息构成的，信息是最重要 的，物质和能量不过是附属物而已。好像要得到一件精美的雕塑，艺术家的知识和技能是 最重要的，其它只是一堆泥而已。 |
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三、中国传统科学文化的特点：关系和平衡 在以复杂性科学为特征的现代科学观出现后，中国传统文化就不再与科学技术显得格 格不入了，反之，我们可以发现它很善于从各部分的关系和平衡入手来研究复杂系统。下 面我们首先看中医，它是中国传统科学文化的代表。 任何人的健康失常，都会出现一些症状，如发烧、头痛、呕吐、浮肿等等，它们都是 人体处于异常状态的反应。西医的方法是找出病源（感染性病源或非感染性病源）、消除 病源，以防治疾病，使人体恢复正常；中医的方法则完全不同，它认为人体各种功能必须 协调和平衡才能进行正常的生理活动（包括用免疫力抗病毒、自我调节和自我恢复的能力 ）。若遭受某些致病因素的破坏，体内各种功能失衡、不协调，就会发生疾病。在治疗时 ，利用药物的属性来调整机体的平衡，使之恢复正常协调，就能消除健康失常的病源。 总之，西医注重物质的实体，中医却不大研究实体，只重视关系，即体内各种功能部 分之间是如何关联及如何协调与合作的。中医是如何描述观察和调节人体的各种功能的关 系和平衡，从而诊病和治病的呢？ 中医诊病用四法：望（察看神采、颜色和形体），闻（听发出的声音），问（询问病 情），切（诊切不同部位的脉象）。这种诊病方法有点像在商店挑西瓜。有经验的人，他 们拿起西瓜，拍拍，通过听声音，看颜色、瓜蒂，掂重量，综合判断西瓜甜不甜，水分多 不多，往往也可以判断得很准。并非一定要把西瓜切开才能作出判断，因为西瓜内在的好 坏可反映在外在的很多方面，中医诊病类似有经验的人挑西瓜。 不少人误以为中医没有解剖学,实际上东方人与西方人一样，无论是挑西瓜还是诊断 人体，都有“切开”或解剖的观察作基础。《资治通鉴》卷三十八，汉纪三十，王莽下， 天凤三年（丙子，公元一六年）记有：“翟义党王孙庆捕得，莽使太医、尚方与巧屠共刳 剥之，量度五臧，以竹筵导其脉，知所终始，云可以治病。”这清楚地记载了，中医不仅 有解剖学，而且王莽曾用活人来解剖。 不过，由于西医研究实体，中医注重关系，他们在解剖观察人体时，观察的目标不同 ，得出的概念也不同。中医得出的是阴阳五行学说，用以描述和研究人体的组织结构、功 能活动、疾病的发生、发展，以及如何用药物治疗。 先说阴阳，这是我国传统文化中用来描述一切事物和现象既互相对立又互相统一的正 反双方的概念。阴阳描述的是事物的相对关系，例如在男人和女人的关系上，男是阳，女 是阴；母和子的关系上，母是阳，子是阴。我们把正电荷又叫“阳电”，负电荷又叫“阴 电”，就是这样来的。阴阳并不是处于静止不变的状态，而是不断地进行着“阳消阴长” 或“阴消阳长”的竞争。中医认为，人体在进行机能活动时（阳长），必然要消耗一定数 量的营养物质（阴消）；在化生各种营养物质时（阴长），又必须消耗一定的能量（阳消 ）。阴阳只有相对的、动态的平衡，而没有绝对的、永久的平衡。人体中阴阳在一定限度 内不断地有消有长，有盛有衰，这是生理活动的过程。中医认为阴阳相对平衡方能进行正 常的生理活动，若遭受某些致病因素的破坏，体内阴阳任何一方偏盛或偏衰，都可发生疾 病，即是“阴阳失调”。《皇帝内经》说：“善诊者，察色按脉，先别阴阳。”就是这个 道理。 在治疗时，根据阴阳偏盛或偏衰的情况确立治疗原则。中医认为“阳盛则热、阴盛则 寒”，故阳偏盛畏清热，阴偏盛要祛寒，如阴不足要滋阴，阳不足要温阳，以此来调整阴 阳的相互关系，恢复阴阳的平衡，达到治疗疾病的目的。在用药时，我国医学将药物的气 味、性能也分别归纳为阴阳两种属性，以此作为处方选药的依据之一。如以药性的寒、热 、温、凉四气来分，寒、凉属阴，温、热属阳；以药物的辛、甘、酸、苦、咸五味来分， 辛、甘为阳，酸、苦、咸为阴；以药物的升、降、浮、沉（一般性能）来分，升、浮为阳 ，沉、降为阴等等。临床上就是利用药物的阴阳属性来调整机体阴阳的偏盛或偏衰，以达 到治疗的目的。 中国古代的思想家还发现，把世界上的各种事物大致分为五种基本类型，可以方便地 描述这些事物之间的相互关系。这五种基本类型称为“木、火、土、金、水”五行。值得 注意，这里的“行”字来自易经（乾卦象传）：“天行健，君子以自强不息。”意为：“ 天体之行昼夜不息，君子应效法天行之健而自强不息。”其中“行”字的含义是运行的意 思，在广泛的使用中，“行”字的内涵有些扩大，五行泛指五种基本的过程、事物的五种 相对的形态，然而绝不是五种物质实体。许多人把五行当作是迷信或伪科学的东西，就是 因为他们误以为中医中的“五行”是组成人体的五种物质实体，那当然与事实不符。 李约瑟在《中国科学技术史》上已经用西方科学的观点对五行概念作过阐述。他说： “五行的概念，倒不是一系列五种物质的概念，而是五种基本过程的概念。中国人的思想 在这里独特地避开了本体面。”他又说，“五行理论乃是对具体事物的基本性质作出初步 分类的一种努力，所谓性质，就是说只有在它们起变化时才能显示出来，因此，人们常常 指出，element这个词从来不能充分表达‘行’这个意思。”（《中国科学技术史》第二卷 第十三章C节） 总之，中医研究人体，注重的是各种功能系统之间的关系，致力的是协调它们使之平 衡。其实“关系”与信息交换分不开，没有充分的信息交换就不会有正确的关系。例如， 前不久报上有一则消息，一位妇女结婚二十年后才知道其夫是亲兄。他们搞错关系二十年 ，就是因为缺乏充分的信息。“平衡”就是“中”，所谓“中”就是通过协调达到最佳状 态，这种“协调”就是易经中讲的由“交易”而“变易”，最后达到恒以守中的“不易” 。由此可见，中医和中国传统文化事实上都在研究复杂系统，中医治疗就是协调关系，使 人体处于平衡的自然状态。易经的三易也是在讲通过协调达到平衡。因此在一定意义上， 中医和中国传统文化已经为现代复杂性科学的发展积累了一些可贵的经验。 再看一个轻松的例子——中国围棋。围棋的特点是：(1)对弈各方各用一种棋子，黑 或白子，所有棋子都等同，无大小之别(如扑克牌中大牌吃小牌)，或功能上的差异(如象棋 中车走直线,马跳斜角)；(2)输赢由占地(共361个交叉点)的多少来定，占地方式有两种， 一种是用棋子来占领，另一种是包围地域(叫“空”或“目数”）；（3)围棋致胜的关键是 放眼全局,从总体上构思,甚至不惜在局部让步仍要保持总体领先。初学者最忌的通病：只 见局部，不见全局。对方一落子，马上在它近处下子。由此可知中国围棋着重研究黑白二 种棋子组装方式对整体性质的影响和变化规律。 我们看图4所示的一个围棋名局。已入终盘，白子多18目,但黑棋在左上部走一步妙着 （黑1），形势立刻逆转，白子十分被动。黑3是又一妙着，白子应接不暇。局势逆转，至 黑11，左上角的白子败局已定，白12挣扎一下，黑13一下，18个白子全死。 很多人认为，源于中国的围棋是世界上最精湛的智力游戏。它貌似简单，但黑白两子 在棋盘上能构成复杂的图案，几乎变换无穷。计算机“深蓝”击败世界国际象棋冠军卡斯 帕罗夫后，许多人有想让计算机下围棋。但是，这种机械方法在变化多端的围棋面前失去 了用武之地，因为变化过于纷繁复杂，甚至连速度最快的计算机都无能为力。多分析一个 回合，棋着的变化就会急剧增加——国际象棋增加18亿个变化，围棋增加64万亿个变化。 对围棋而言，分析7个回合的着法，计算机就需要甄别20014个变化。虽然精简技术可以将 变化减少到1000亿亿个，但是运算速度像“深蓝”一样快的计算机（每秒计算2亿步棋）也 需要一年半时间才能想好一步围棋。 优秀的围棋选手不会去攻击对方的一块活棋，也不会去救自己的一块死棋。他们还能 够判断几个孤子是否会连成一片，或者两块小棋是否会合而为一。要想让计算机掌握这种 分析方法，编程人员肯定会遇到人工智能领域的根本性问题。更重要的是，要下围棋，计 算机就必须能够辨别微妙而又复杂的棋形，而计算机的程序算法却很难表达棋形。因为棋 形往往是凭直观获得的知识，而凭直观获得知识是人类智慧的特征。在国际象棋比赛中， 多损失一兵一卒可能就决定了输赢。但是在下围棋时，经常用弃子争先的办法，鹿死谁手 还远未可知。正如图4所示的那个名局。已入终盘,白子多18目,但黑棋一步妙着（黑1）,立 刻反败为胜。换言之，围棋棋形中有许多“不稳点”，在这里会“差之毫厘，失之千里” 。 总之，围棋具有复杂系统的许多非线性特征。中国传统文化注重围棋，它显示出了中 国传统文化的一个基本特色。 |
2楼2007-01-14 21:11:33
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四、中国传统的人文和社会科学：协调和关系 由大量生物个体组成的生物群体或“社会”是比生物个体又高一层次的更复杂的系统 。生物群体或社会这种复杂系统又会出现一些并不出现在生物个体层次上的新特性、群体 行为和社会规律。它们与生物个体的生理结构和机能有关系，然而懂得了生物个体的生理 结构和机能并不能完全解释它们。 人文和社会科学研究的对象正是由许多个体人组成的人类社会呈现出的这些新特性、 群体行为和社会规律。不久以前，人们还普遍地认为自然科学和人文社会科学存在着巨大 的差异，它们研究的是两个毫不相干的领域。其实，人和社会也是自然界的一部分，不过 人文与社会科学研究的是由自然界中最复杂的生物——人类的行为和他们组成的更为复杂 的系统的规律。长久以来，人文与社会科学都只是在自己的层次上研究人类的行为和他们 组成的社会呈现出来的特征和规律，这些特征和规律与以物理学的研究对象为代表的层次 上的特征和规律截然不同。然而它们研究的实际上是同一个自然界在不同层次上呈现出来 的特征和规律，它们之间有着深刻的内在联系，一些正在迅速发展的新学科，如系统生物 学、认知科学和行为科学等等，就是在研究和揭示这些联系。 蚂蚁、蜜蜂和其他群居昆虫组成的社会比较简单，我们先来看一看蚂蚁群体“社会” 的例子。琥珀化石显示蚂蚁至少有4500万年的历史。研究表明它们的祖先可以追溯到1亿多 年前的中生代。随着环境和历史的变迁，地球一度的霸主、体大力大的恐龙早已灭绝，而 身躯细小的蚂蚁依靠集体的力量生存、繁衍，而今已成为一个鼎盛的王国，其数量在上百 万种陆生动物中首屈一指。为什么弱小的蚂蚁在“物竞天择，适者生存”的地球环境演变 中能够顽强地生存下来，并且如今仍然如此鼎盛呢？ 研究发现，蚂蚁这种群居昆虫之所以如此成功，是因为它们具备以下三个特性： ●灵活性：群体可以适应随时变化的环境； ●稳健性：即使个体失败，整个群体仍然能完成任务； ●自我组织：每个个体的活动既不受中央控制，也不受局部监管，它们的行为总是自 觉地、严格地遵守一些简单的规则。 迄今为止发现的最大的蚁群是阿根廷蚁群，它是蚂蚁群体可以适应随时变化的环境的 好例子。阿根廷蚁群入侵势力范围从意大利一直延伸到西班牙西北部海岸，长达5800公里 。据估计这个蚂蚁帝国至少有几百万个蚁穴，数十亿只蚂蚁。它们是世界上最具进攻性的 蚂蚁之一，不仅可以将其它蚁群全部灭掉，还可以吃昆虫和蚯蚓，甚至能爬到树上围攻刚 孵出来的小鸟。阿根廷蚁的最大特点是具有合作性——不同蚁穴间的蚂蚁可以结成“合作 群体”，从而扩大自己的生存空间，提高种群的竞争力。凭借这一优势，阿根廷蚁已经扩 张到世界上的几十个国家。 阿根廷蚁有一个特点，在不断扩张的过程中，它们的基因随之也发生突变，与原来的 阿根廷蚁在行为上已经有了很大的变化。不仅如此，专家还发现它们来到欧洲后居然改变 了社会结构，形成了巨大的合作群体，在这样一个巨大的蚁群中，许多工蚁和它们为之效 忠的蚁后之间缺少联系，工蚁要养活许多和自己无关的后代，这样就会削弱维系蚂蚁社会 最重要的一种精神——利他主义，看来蚂蚁一旦缺少合作，最终会导致“蚂蚁帝国”的崩 溃。这也许是自然界抑制蚂蚁帝国过度膨胀的措施。 研究蚂蚁觅食，会发现蚂蚁凭借一些简单的规则，觅食的效率很高。 蚂蚁群体外出寻找食物时总是分散开、个体独自行动，这样可以最大程度地保证，即 使许多个体失败，整个群体仍然能完成任务。个体蚂蚁有时走很远的路，从很远的地方回 到蚁穴，不是一件简单的事情，但蚂蚁却有一套杰出的认路本领。研究结果显示，当蚂蚁 外出觅食或在回家的途中，每当行进路线出现一定角度的转弯，它们便会释放这种微量的 特殊气味的信息素作为路口路标，再根据信息素气味寻找回家的路。 如果一群蚂蚁离巢走不同的路线寻找食物，它们都用信息素留下了踪迹。找到食物的 蚂蚁立即回到蚁巢，它走的路线一定是这群蚂蚁所走的最短的。由于蚂蚁在走过的路线上 来回都留下了信息素，所以第一个觅食归来的蚂蚁在路线上留下的信息素是其它蚂蚁路线 上的两倍，同巢的蚂蚁将被吸引到那条较短的路线，因为其信息浓度比较高。随着越来越 多的蚂蚁走这条路线，这条路线的吸引力也就越来越大。 由此可见蚁群觅食的高效行为来源于蚂蚁群体的稳健性——分散觅食，以保证群体中 至少有一个蚂蚁成功，以及个体都严格遵循两条简单规则：释放信息素，跟踪其它蚂蚁留 下的痕迹。 实际上，对群居昆虫来说，团队合作在很大程度上是自组织的，主要通过群居成员之 间个体的互动进行协调。尽管每一次互动可能非常简单，但整个群体却能解决复杂的问题 ，比如前面从无数条可能的路线中找出接近食物源的最短路线的作法。此外，还有许多更 惊人的事例。单个蚂蚁的智能很低，工作也不受监管。可是，一旦形成群体，它们建造的 蚁巢就是建筑学上的奇观，即使蚁巢不断扩大，它也能够保持适宜的环境温度和适当的氧 气及二氧化碳含量，这些就是人类中最聪明的建筑师也难做到。这些就是依靠一些简单规 则自组织造就的奇迹。蚂蚁群体的自组织行为与蚂蚁个体的特性（如分泌信息素）和微细 结构（如DNA）有密切关系，自然界在不同层次上的特征和规律的内在联系，在蚂蚁这个例 子中十分清楚地呈现出来！ 最后再看中国传统的人文与社会科学。中国古代哲学注重为人处世的智慧，它主要关 注的是人与社会的关系。孔子的思想核心是协调和关系，孔子讲的“仁”即“爱人”，“ 正名”即“君君，臣臣，父父，子子”，等等。这些中国传统的核心价值观，即为人要仁 爱和本分，正是强调每个人如何摆正自己在社会中的关系。 老子是道家思想的奠基者。他提出了“道”的观念。“道”的本意是路，后来引申而 具有轨道、法则等意义。老子把“无为”看作是“道”的性质，以及最高的德行。什么是 “无为”？《道德经》中有一句话“辅万物之自然而莫敢为”充分表现了它的内涵。“辅 万物之自然”是顺应万事万物本来的情形，“不敢为”则是要求不对万事万物进行过多外 加的干涉，即“无为而治”。这也正是“道法自然”命题的真正含义。一般认为，老子中 的“自然”指的是万物或百姓自己原来的状态。“无为”表现的乃是一种柔弱的态度。当 一般人都以刚强为美德的时候，老子却发现了柔弱的价值。《道德经》称：“弱者道之用 ”，把柔弱视为“道”的性质和作用。老子认为，“道”正因为其柔弱而能永恒长存。与 刚强相比，柔弱乃是生命的象征。比如人活着的时候柔弱，死的时候便僵硬；草木生的时 候柔软，死的时候则枯槁。又比如，舌头由于是柔的，故能长存；牙齿坚硬，则容易折断 。同时，老子还通过水的例子证明柔弱胜过刚强。他说：“天下莫柔弱于水，而攻坚强者 莫之能先，以其无以易之也。”这也就是我们通常说的水滴石穿的道理。由贵柔的主张， 老子引出居后不争的政治与生活态度。 老子的贵柔、不争并不意味着懦弱或者消极，他是以退为进，以柔为刚，以弱为强， 表现出很深刻的智慧和积极进取的精神。《道德经》说：“圣人后其身而身先，外其身而 身存。非以其无私耶，故能成其私。”这是说，圣人以居后的态度处世，反而可以处在前 列；不大考虑自己的利益，反而可以获得利益。正是因为他的无私，才能够成就圣人的私 。这是一种辩证的智慧，这种智慧是通过无而实现有，通过表面的否定达到事实上的肯定 。老子准确地把握了世界上对立事物的普遍存在，以及它们之间既对立又转化的关系，并 且把这种知识化为生活的智慧。 这种智慧看起来与常识是相反的，如常识都认为有为和刚强是好的，老子却发现了它 们的诸多弊端，转而强调无为和柔弱的价值。在他看来，无为和柔弱可以达到有为和刚强 不能达到的结果。在后来的历史发展中，人们尽可以从不同的方面去解释老子的思想。这 种不同的解释使道学家呈现出丰富的面貌。 孔孟老庄学说对中国文化影响极大，它对两千多年来我国的社会和谐和稳定所起的作 用不容低估。究其原因，若把社会看作一个复杂系统，孔孟学说建立了使当时的社会稳定 所必需的个人行为规则，而老庄学说则指出了在保证社会稳定的前提下，个人如何有效地 取得成功和获取幸福的法则，《道德经》把这概括为“柔弱胜刚强”，即如“退一步海阔 天空”，以退为进。目前，与孔孟老庄学说不同的西方的价值观正在世界上流行，国际社 会正在变得越来越不稳定，这种状况不符合人类社会可持续发展的长远利益。总有一天， 人类会冷静下来，把人类社会作为一个巨复杂系统来研究，找出使人类社会稳定和和谐发 展的方法。这时，孔孟老庄学说至少能起重要的参考作用。 跋 1977年诺贝尔化学奖获得者、复杂性科学的创始人之一普里高津在他的《从存在到演 化》一书中写道：“这个异乎寻常的发展（指现代科学的一些新进展）带来了西方科学的 基本概念和中国古典的自然观的更紧密的结合。正如李约瑟在本世纪内论述中国科学和文 明的基本著作中强调的，经典的西方科学和中国的自然观长期以来是格格不入的。西方科 学向来强调实体（如原子、分子、基本粒子、生物分子等），而中国的自然观则以‘关系 ’为基础，因而是以关于物理世界的更为‘有组织的’观点为基础。这个差别在今天，即 使和几年前的想法相比，其重要性也显得小得多了。我相信我们已经走向一个新的综合， 一个新的归纳，它将把强调实验及定量表述的西方传统和以‘自发的自组织世界’这一观 点为中心的中国传统结合起来。” (本文是中国科学技术大学校长朱清时院士根据其在“中华文化高峰会议”上所做报 告整理) |
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