概念釋義(2 / 3)

需要注意的是,一個特定係統的能量是推動該係統的子係統運動的事物,而不是推動該係統本身運動的物質。例如,食物是推動動物運動的能量,但這一能量卻不是生物係統層次上的能量,因為動物並非生物係統的子係統,而是種群係統或者生態係統的子係統。生物係統的能量是推動構成生物係統的子係統(質料)的事物,即光能或化學能。再比如,推動人的行為的能量是財富,但財富並不是人體係統的能量,而是社會係統的能量,因為人是社會係統的子係統。

不同係統層次上的能量具有不同的性質和功能。在有機係統以上的係統中,能量的流動是係統的結構複雜化的必要前提。例如,在生態係統中,從植物到食草動物,再供食草動物到食肉動物,具有一個持續的能量之流。是這股能量之流使處於食物鏈上層的物種的結構變得更加複雜。在食物作為主要的能量形式的生態係統中,使用低級食物的物種不可能具有複雜的結構。不過,在社會係統以外的有機係統中,沒有產生能量的積累。在社會係統中,能量開始被積累,而貨幣的出現對能量的積累起到了巨大的推動作用。後文將有專門的詞條解釋能量的積累。

係統

係統就是具有完整的邊界或者完整的功能的事物。我們可以把任何大致獨立的事物看作是係統。一般來說,係統具有突生的特性。也就是說,係統的性質不能夠由構成係統的各個構成部分的性質來解釋。係統的這一特性,主要是因為係統是由其構成部分以一種較為複雜的方式構成的。我們把這種構成的方式叫做結構。結構就是係統的固有信息。因此,係統的特性是由其內在的結構信息決定的。係統存亡是一個漸進的過程,係統的存在就是一種相對的靜止。任何係統都在運動之中,也在死亡之中。

係統至少由三種主要成分構成。除了上文所說的構成部分即係統的質料之外,能量也是係統的重要構成要素。世界上所有的係統都處於運動之中,而運動是由能量推動的。對於某些係統來說,係統的存在,或者說係統的獨特身份(identification)就在於它特定的運動方式。特定運動方式的停止,就意味著係統的死亡。例如,一個動物個體的呼吸心跳的停止就標誌著動物的死亡,此時的動物屍體已經不再是一個生命係統。正像每一個係統層次都有其特定的質料和特定的信息內容一樣,每一個層次的係統都有其特定的能量形式。

依據其運動形式,我們可以把世界上的係統分為物理係統、化學係統、生物係統、生態係統和社會係統五個層次。其中,物理係統和化學係統又統稱為無機係統。另外,在生物係統和生態係統之間存在著一個種群係統,是由同一物種的許多個體構成的。人類社會係統其實是一種高度特化、高度發達的種群係統。但是,由於人類社會發展出了製度和文化,這一特殊的種群係統又大大有別於動物的種群係統。需要說明的是,社會係統不是生態係統的上位係統,而僅僅是生態係統的一個組成部分。但是,生態係統主要是作為社會係統的環境而存在的。因此,在分類上,本書略去了種群係統,僅僅把社會係統作為種群係統的代表保留在係統層次中。這樣做的另一個理由,是本書的主要目的是著眼於解釋社會係統的存在規律。另外,社會係統高度複雜、高度發達,它是所有係統層次中複雜性最高的,因此它被放在了所有係統層次的最高層。

不同的係統層次之間具有建構和被建構的關係。一般說來,高層次的係統是由在係統層次的等級上低一級的相鄰層次構成的。從根本上說,所有的層次都是由物理係統構成的。因此,不同的係統層次的差別就變成了該層次的係統是通過幾階由物理係統構成的。例如,生物係統是物理係統經由化學係統二階地構成的。而社會係統則是物理係統經由化學係統和生物係統三階地構成的。

係統的構成要素必須在特定的係統層次上才能夠得到認定。如果不在特定的係統層次上認定各構成要素,會出現兩個問題。首先,任何係統都是由比它更低的係統作為質料構成的,而那些作為質料的係統同樣是由下一個層次的質料、信息和能量構成的。因此,如果我們不在某一個層次上分析係統的三種構成要素,我們的分析就會陷入無法窮盡的困境。其次,進行任何分類,都需要不同的分類項滿足相互排斥的關係。如果不在某一特定的係統層次上進行分類,質料、能量和信息三者之間就不存在相互排斥的關係。例如,如果我們欲分析一個生物體的三種構成要素,如果如僅僅限製在生物係統的層次上區別三個要素,三者之間就會出現交叉關係。構成生物體的質料是細胞(但不是基本質料),但細胞本身也是有結構的,因此,如果我們不把分類限定在生物係統層次,質料概念中將會包含信息的成分。因此,我們對任何係統構成要素的認定,都必須限製在特定的係統層次上。

構成係統的質料,在其本身的係統層次上也是獨立完整的係統。從這個角度上,我們也把構成係統的質料稱為分係統、子係統或者亞係統,相應地,它們所構成的係統即為母係統。這些分係統可以是均質的,也可以是異質的。也就是說,可以是大致同類的子係統構成母係統,也可以是不同種類的子係統構成母係統。而且,構成母係統的子係統不一定是構成母係統的基本質料。例如,一個生物體是由許多生理係統構成的,但生理係統又是由器官和生理組織構成的,但生理係統和器官組織都不是構成生物體係統的基本質料,生物體的基本質料是有機和無機的大小分子,而分子還要經過細胞這一層才能構成組織和器官。因此,我們說許多係統是由多階的結構構成的。

無機係統和有機係統

我們首先把所有的係統分為無機係統和有機係統。無機係統包括物理係統和化學係統,有機係統包括生物係統、生態係統和社會係統。物理係統包括微觀物理係統和宏觀物理係統。原子係統是微觀物理係統的主要形態,天體係統包括在宏觀物理係統之中。物理係統是一切係統的根本。一切係統的運行都必須符合物理學規律。高層次係統會出現物理規律無法解釋的現象,但不會出現違反物理規律的現象。化學係統主要存在於分子水平上。化學係統是生物係統的主要物質基礎。

無機係統和有機係統的主要區別,在於在無機係統中,係統總是向著熵增加的方向發展,而在有機係統中,由於有機係統可以從環境中吸收能量並利用能量,從而可以使本係統的熵降低。物理學家認為,熵的減少就是信息量的增加,而信息就可以被定義為負熵。換句話說,有機係統就是那些可以積累信息的係統。信息的積累主要表現為係統的複雜性的升高。大多數情況下,複雜性的提高往往意味著係統的各種功能——包括維持自身存在的功能——的提高。有機係統提高自身複雜性進而提高功能的主要動力來自於生存競爭,隻有那些具有更高適應能力的競爭主體(即係統),才能在競爭中存活下來。而在一般情況下,係統功能的提高可能有助於其適應性的增強。

有機係統主要包括生物係統、生態係統和社會係統。生物係統就是物種的個體,生態係統是所有物種構成的一個整體。全球的所有生物構成一個整體的生態係統,但一個特定的地理區域的所有物種也構成一個生態係統。在某些物種中,某個物種的一些個體構成一個獨立的係統,我們稱之為種群係統。不是所有的物種都構成種群係統,而且,構成種群係統的個體之間必須形成某種結構性的關係。也就是說,在群體內部必須存在角色的分化,角色完全相同的一群物種個體不能稱之為群體。所謂結構性的關係,其實就是必須在群體中存在某種程度的等級製。例如,一個猴王所領導的一群猴子可以算作一個群體,而僅僅是聚在一起的一群魚不能算作是一個群體。

人類社會其實僅僅是一個高度發達的群體係統。這個群體係統和其他動物的群體係統的區別在於,其一,這個群體的成員具有認識世界的能力、預見能力,並具有自我意識;其二,這個群體發展出了一套獨特的認識世界的信息體係,這就是文化。動物通過本能(雖然本能也在進化,但進化的速度非常緩慢)來適應環境,而人類則通過文化來適應環境,這種適應比本能的適應更加迅速和高效。動物種群係統的社會結構是通過本能實現的,而人類社會的社會結構則受到了文化的巨大影響,因為人類發明了社會製度。社會製度是文化影響社會結構的中間環節。

生物係統

每個物種的每個生命個體都是一個生物係統。構成生物係統的基本質料是各種有機和無機的大小分子。這些分子的性質是由分子的特定結構決定的。生物係統的主要信息是生物體的結構,包括各種生化和生理的結構。生物係統的能量和無機係統的能量基本上沒有本質的區別,不過,生物體隻能利用特定的能量形式。例如,植物隻能利用陽光以及由陽光轉化而來的化學能。而動物隻能利用由植物和其他動物所生產的化學物質中所儲存的能量。當然,在生物體中還有其他各種各樣的能量形式,如電勢能等,但在各種生物體中均可通約的是化學能。例如,所有的細胞生物中可通約的能量形式是三磷酸腺苷。

每一個物種都有特定的生理結構,這些結構就是生物係統的固有信息。生物的結構信息就是生物體內各個器官組織之間的相互關係的總和。生物的結構信息決定了不同物種之間的區別,也決定了不同物種所具有的功能。例如植物的結構決定了它能夠吸收陽光並把陽光轉化為化學能。再比如,細菌的結構決定了它能夠分解各種死亡生物的遺留物,從而為其他植物的生長提供基本的物質材料。另外,在不同的組織、器官和生理係統之間,存在著某種等級關係。這種等級的主要體現就是能量和服務的提供和消費關係。例如,在動物體內提供能量的主要是消化係統和呼吸係統,提供服務的有循環係統和泌尿係統,而神經係統和生殖係統則主要是能量和服務的消費者。

在一個生物體中,不同的器官生理係統之間的複雜程度是不同的。一般的規律是,消費能量和服務的係統,較之生產能量和服務的係統要更複雜一些。出現這種情況是有原因的。任何係統的存在都需要能量的供給。有機係統的一個重要特征是,運動的停止就意味著係統的死亡。但是,複雜係統的建立都是在消費他人提供能量——特別是結構複雜的能量——的基礎上。如果一個係統必須依賴較為簡單的能量,那麼它的複雜性就不可能很高。在生物體內就是這樣,依賴其他生理係統提供能量的神經係統(在高等生物)和生殖係統(在低等生物)具有最高的複雜性。因此,在生物體內存在著一條明顯的能量之流,由結構簡單的子係統流向結構複雜的子係統。

這種簡單子係統為複雜子係統提供能量支持的過程就是信息積累的過程。也就是說,由於提供能量的簡單子係統的存在,複雜子係統的存在才成為可能。這一過程的結果是,整個係統的複雜性提高了,而係統中複雜性高的子係統則是係統整體的複雜性的代表。我們把這樣的複雜性升高的過程稱之為信息積累。生物係統是在係統層級上第一個進行信息積累的係統層次。一個物種如果能在自身體內進行較多的信息積累,它自身整體的複雜性就會提高,從而有可能在生存競爭中居於優勢地位。當然,並不是所有的複雜化過程都意味著係統功能的提高,但大體上說,複雜物種的競爭實力可能要高於簡單的物種。

種群係統和社會係統

在有些物種內部,組成了由許多個體構成的群體來參與生存競爭,這些群體構成了種群係統。種群一定是具有內容結構的,否則就不是種群而是聚群(aggregate)。隻有在動物中間存在種群係統。動物界有許多不同類型的種群係統。膜翅目的昆蟲構成了一種類型的種群係統。這種種群係統的特征是,不同的群體內角色是由遺傳決定的、不同性別的個體承擔的。不過,有些昆蟲學家把膜翅目昆蟲的群落認定為一個個體而不是一個群體。動物的種群係統的另一個類型是哺乳動物所組成的群體。在這個群體中往往有一個類似國王性質的群體首領,這一首領在各種活動中是領導者,在群體的食物資源和生殖資源分配中具有優先權或者獨霸的權力。組成這樣的群體後,該群體就稱為了生存競爭的單位,群體中所有的成員都會受益。

種群係統也進行信息的積累。在群體中,首領往往擁有優先使用食物資源和生殖資源的權利,而隻有優秀的個體才能夠成為首領。這是因為,群體的首領往往是通過競爭獲得的,而競爭的手段主要是體力,在高等動物中還包括智力。這樣,擁有優秀遺傳基因的個體就有更多的生存機會和傳播其優秀基因的機會。通過這樣的方式,優秀基因在該群體整體上得到了傳播。當然,這樣的信息積累也是建立在等級製的基礎上的。這包括兩種類型的等級製,一是進食的等級製在獲得食物後,群體成員依據自己在群體中的等級地位進食,等級低下的成員進食機會較少,生存機會也較少,其基因的傳播機會也會較少。二是生殖機會的等級製。在有些物種的群體中,首領往往獨占生殖權利,其他成員的生殖機會很少。例如,大猩猩的群體就是這樣的結構。大猩猩是典型的一夫多妻製的群體,猩猩的首領獨霸與群體內的所有雌性交配的權利。但大猩猩的首領地位是通過爭鬥獲得的,隻有最優秀的個體才能夠成為首領。

從本質上說,人類社會僅僅是一類特殊的種群係統。但是,人類社會的結構信息非常發達,因此又具有許多動物種群係統所不具備的特點。其中最重要的區別,就是人類發明了製度和文化。人類種群中的等級關係,就在這些製度和文化中間運行。所有的種群係統都是生態係統的組成部分,人類社會也不例外,但人類社會又極大地超越了生態係統。這主要是因為人類發展的文化成就中有一項極為特殊的內容,即科學技術。對科學技術的掌握使得人類不必完全依賴生態係統來獲得自己所有的生活資源。這種對生態係統依賴性的降低是一個逐漸發展的曆史過程。不過,生態係統仍然是人類社會的生存環境,人類目前還不能完全脫離生態係統的支持。下文許多條目將是針對人類社會係統的,此條文僅撮其要。

生態係統

生態係統由所有的物種的所有的個體構成。當我們說生態係統的時候,其一,它是指一個係統層次;其二,它是指地球上生態係統的整體;其三,它是指在某一個特定的地理區域內的所有物種的所有個體。本書的生態係統的概念不包括物種所需要的水源、土壤等自然資源,這些被定義為生態係統的環境。

生態係統的構成質料是所有物種的所有個體,但也可以是某些物種的種群。生態係統的信息就是生態係統中個物種、個種群之間的關係,即生態係統的結構。生態係統的能量主要是食物,是對食物的追求推動著所有物種的個體和群體的運動和行為。

生態係統的結構主要是不同物種之間的能量提供和消費關係。這一結構的主要體現就是食物鏈。通過這一條食物鏈,流動著一條能量之流(此一能量概念是無機係統層次上的能量概念)。在生態係統中,大多數的物種既扮演著能量生產者的角色,也扮演著能量消費者的角色。物種所生產的能量,就是它們自己的身體。植物是最基本的能量生產者,它們的枝葉供食草動物食用,食草動物的身體又供食肉動物食用。這實際上就是生態係統的等級製,食肉動物居於頂端,植物居於底端。

生態係統的等級製是生態係統信息積累的基礎。生態係統所積累的,僅僅是結構信息,即部分物種的身體結構的複雜化。沒有這樣的等級結構,少數物種的結構的複雜化是無法實現的。例如,正是因為動物消費的是結構較為複雜的能量形式,它們才可能發展出複雜的身體結構,如果所有的物種都直接利用陽光獲取能量,動物物種根本不可能出現。因此,複雜的物種通過消費其他物種的結構較為簡單的身體,從而有可能使自己的身體變得複雜。複雜的生物是生態係統整體複雜性的代表,因為有了等級結構以及在等級結構基礎上的信息積累(物種的結構信息,即生物係統水平上的結構信息),生態係統本身會如此紛繁複雜。

物種變得越來越複雜的動力和具體機製是物種之間的生存競爭。在某一個區位上,相互競爭的物種為了在競爭中居於優勢地位,它們的策略之一是使自己變得更複雜。雖然複雜化的策略並不都是成功的,但至少有部分物種是朝向結構複雜的方向發展的。而且,從總體上來說,動物比植物的結構複雜性高。食肉動物的身體結構未必比食草動物的身體結構複雜,但食肉動物的群體結構整體上比食草動物的群體結構複雜。因此,生態係統的物種和種群的複雜性,是建立在生態係統的等級製基礎上的。通過在不同的個體和群體之間的能量流動(這裏的能量既是指物理能量,又是指生態係統層麵上的能量),生態係統的整體複雜程度提高了,這就是結構信息的積累過程。

生產係統

生產係統並非一個獨立的係統層次,它的完整名稱應該是“人類社會所附屬的生產係統”。之所以說生產係統不是一個獨立的係統的層次,主要是因為,其一,生產係統的存在依賴於社會係統的存在,如果社會係統不存在了,生產係統也不可能存在;其二,生產係統的信息是由社會係統注入的,這些信息是人類社會文化(主要是其文化的科學技術部分)的一部分。

人類社會的生產係統的主要功能是為人類社會提供各種物質產品。生產係統所使用的能量是物理意義上的能量。如果我們把生產組織看作是一個人類群體,它就成為人類社會的一個組成部分了,本書所定義的生產係統的僅僅是一個生產產品的物理係統,不考慮它的社會構成。生產係統所生產的各種產品,都是能夠滿足人的某種需要的東西。因此,生產係統所生產的產品進入社會係統後,就會轉化為社會係統的能量。因為這些產品是推動人類行為的主要力量。

生產係統的各種信息都是由社會產生後注入生產係統的。這些信息主要是科學技術的信息。但是,社會在生產這些信息的時候也是需要付出代價的,換句話說,信息的生產需要花費社會係統的能量——價值物以及做為價值物代表的貨幣。但是,這些信息被注入生產係統後,它所產生的產品的增量遠遠高於製造信息所付出的成本。在現代社會,在社會係統和生產係統之間形成了一個正反饋的耦合關係。生產係統的產出越多,社會就越有財力(即社會擁有更多的能量)進行信息的生產,而新的信息(表現為新的生產技術和工藝)越多,生產係統所產出的產品就越多。因此,在現代社會,生產信息的活動——科學研究——已經成為一項社會製度,因為擁有這項製度的社會將會在競爭中居於優勢。

另外,生產係統的建本身,也需要花費大量的社會能顯。現代工廠變得越來越複雜,越來越龐大。而這些社會能量都是在社會係統中積累而來的。在一個社會中,必須有人擁有足夠的財力來建立生產係統。這就需要社會的財富水平不能是平等的(或者是由國家出資興建立各種生產係統,但實踐證明,這種投資方式的效率是低下的)。因為,在任何的社會發展階段,開辦工廠所需要的金錢都會高於社會成員所擁有的平均財富。因此,生產係統的存在還有賴於社會能量的積累機製的存在。