100年前，恩格斯就指出，从古代朴素的辩证唯物主义到近代科学的分析方法，这是一个很大的进步。要深入研究客观世界，就必须把事物分解开，一部分、一部分地去认识它。而且，在认识过程中，还得把各分系统、各组成部分间的相互关系暂时撇开，这样才能看清楚问题。这就是18世纪以来近代科学所用的分析的方法，在哲学上也叫“还原论”。但是这种分析的方法也有它的缺点，就是客观世界的事物，分析得越来越细，事物间的相互联系就容易被割裂。因此恩格斯又指出：仅仅停留在分析的方法上，是不够的，应该把客观世界看作一个统一的、在相互关联中变化的集合体。用现代的名词就是“系统”。

但是，在这个问题上，科学技术的发展落后于马克思主义哲学的发展，科学技术人员从自己的实践中认识到系统的重要性，是20世纪30年代以后的事情。

其中有两个方面的发展。一方面是社会活动的需要，尤其是战争的需要提出来的。第二次世界大战中，由于现代战争高度的复杂性，从19世纪初建立起来的军事参谋学不够用了，从而组织了各方面的科技人员研究怎样用现代科学来指挥战争。当时，叫“运用研究”，后来就发展成我们现在的“军事系统工程”。第二次世界大战以后，资本主义国家的一些大企业，认为由运用研究发展起来的方法可以用到企业的组织管理上，以提高企业的经济效率。国外把它叫作“管理科学”。

我和许国志、王寿云一起把所有为了改造客观世界的从系统的角度来设计、建立、运转复杂系统的工程实践，都叫作系统工程。系统工程所特有的理论方法，则叫“运筹学”，它包括线性规划、非线性规划、排队论、博弈论、决策论等。在有些复杂的问题中，还要用到控制论。

1979年，我提出这么一个问题，就是从近代科学技术的结构上来看，我们现在还只有两个台阶。一个是直接改造客观世界的工程技术、应用技术。我还造了一个台阶，就是直接为工程技术服务的这些带共性的理论，在现代科学技术体系里头，我们管它叫“技术科学”。但是，从整个科学技术来看，这上面还有一个台阶，就是基础科学。最后，基础科学还得跟马克思主义哲学挂上钩。我们现在的理论是很不完全的。要完全，就是要在现代科学技术的框架中建立系统科学这个部门。

如何建立？可以看自然科学这个部门。它有基础科学、技术科学，还有直接应用自然科学来改造客观世界的，如工程技术。现代科学技术体系里面的另外一个大的部门——社会科学，它也有基础科学、技术科学和直接用来改造客观世界的许多社会科学的应用技术。这样安排，数学就似乎要独立出来成为一个部门——数学科学。它也有基础科学、技术科学和应用技术三个组成部分，或三个台阶。由此看来，系统科学就有缺点，就是缺少基础科学，以及还没有解决如何从基础科学到马克思主义哲学这个问题。

为了解决这个问题就要提起第二个方面的发展，自然科学方面的发展。30年代末，奥地利生物学家贝塔朗菲指出，现代生物学已经进入分子生物学的水平，但生物作为一个整体，我们仍然对它一无所知。他特别提出，生物跟非生物不一样，非生物是越来越趋于杂乱无章，但生命现象却相反，越来越趋于有序；而且生命一旦停止了以后，这种有序性也就破坏了。所以贝塔朗菲又提出，生命现象是有组织、有相互关联的，是有序的、有目的的。这个有序性、目的性就很难理解。因为从无机世界来看，总是越来越乱，越来越无序。热力学第二定律说，跟环境没有能量交换、没有物质交换的体系，即所谓的封闭体系，它的熵只能增加，不能减少。熵的增加就是代表无序性的增加。于是，生命现象似乎是跟热力学第二定律相违反的。所以贝塔朗菲这些人一提出这个问题，它就变成没法解释的难题了。

这时，著名的比利时科学家普利高津指出，热力学第二定律讲的是平衡态，但是实际上出现的事物，生命也好，其他系统也好，总是非平衡态的。普利高津先研究稍微偏离一点平衡态的热力学，到了40年代，这方面的研究就逐步完整了，对于非均匀物质的各种传递、输运现象能够作出较好的解释。在研究过程中，比利时学派逐步认识到，任何一个生物，人也在内，总是跟环境密切联系着的。比如，人有呼吸，吸进新鲜空气，吐出的气里就有二氧化碳。它不是封闭系统。比利时学派把它叫作“开放系统”。那么开放系统内熵的减小是怎么回事呢？比利时学派说，系统内部不是没有产生熵，但它把熵向周围输送出去了，周围的熵是大大地增加了，生物的熵却减少了。这一下就把生命现象跟热力学第二定律的所谓矛盾解决了。40年代以后，比利时学派又慢慢地把非平衡态的热力学推广到远离平衡态的热力学。他们把远离平衡态的、稳定的、有序的这种物质结构，叫作“耗散结构”。说生命现象就是耗散结构。他们还发现，有许多化学作用中，也出现这种稳定的耗散结构。例如，有些化学现象里头，出现很规则的振荡，简单地从经典热力学上好像解释不通，这就是远离平衡态的耗散结构。这个发展开了一个窗口，给我们很大启发。因此，虽则热力学、统计物理方面的专家可能会觉得比利时学派的这套东西在理论上不够严谨，但它在生物学界中是很受欢迎的，解释了很多现象。

比利时学派把自己的工作限制在熵、温度这些热力学的概念上，恐怕是有更深刻的道理。贝塔朗菲强调要有整体观、系统观，指出系统有四个特性：组织性、相互关系性、有序性、目的性，这个想法是对的，但说得不够清楚。比利时学派似乎比他前进了一步。但又碰到了热力学的一些不好理解的东西：熵、熵流等等。

就在这个时刻，西德科学家哈肯提出来一门学问，“synergetics”，叫“协合学”或“协同学”。哈肯把比利时学派提出来的问题讲清楚了。哈肯把现代科学技术的许多成就，如集合论、突变论、铁磁理论，超导理论、激光，等等都用上了。哈肯的理论认为，所有这些难以解释的东西，都出现于非常复杂的系统中。这种复杂的系统里有亿万个组成部分，而且系统间的相互作用一定有几个环节是非线性的。哈肯把这个复杂的系统接受下来，指出系统的每一个自由度都可以写出一个方程式，在方程的左边，是自由度参量的时间导数，右面是自由度参量和时间的一个非线性函数。有多少个自由度就有多少个方程。理论虽然很复杂，但概念上是很清楚的。我们给每个自由度一个坐标轴，所有的自由度参量就形成一个维数很大的“相空间”。相空间里面的一个点，就是系统的瞬间状态。哈肯发现，这些自由度里头如果有一个或几个是不稳定的，那么不稳定的自由度就要把稳定的自由度拖着走，一直拖到相空间的某一点，这个点是这个系统的一个稳定状态。有时稳定的状态不是固定的，而是有振荡，如果是振荡的话，在相空间里头就有一个圈，它老在这个圈里转。点和圈就是这个系统的有序状态，也就是这个复杂系统的目标。当然，围绕这些稳定状态，还有一些统计涨落，但这只是使这些点或圈有些模糊，而无碍于点跟圈的存在和有序性、目的性。

哈肯把他的理论应用到许多方面。而且发现有序状态的出现不一定非得是开放系统，封闭系统、热平衡的状态有时候也可以出现有序状态。他用铁磁现象为例子，铁磁物体在达到居里点温度，磁性一下子就出来了。日常事物中也有这种现象。液体到固体也增加了它们的有序性。哈肯把封闭系统的这类现象叫作静态的现象，开放系统的则叫动态现象。激光器就是动态现象的例子。大家都知道要给激光器加一个泵激能量，当达到一定的阈值，一下子激光就变成相干光了。原来乱的、非相干的变成相干的，这就是有序性了。

哈肯的理论解决了重要问题。因为第一，他给比利时学派的理论打下了坚实的微观基础。第二，它指出并非只有开放系统才会走向有序。这样就把我们从热力学第二定律的紧箍咒中给解放出来了。

还有一个西德的科学家弗洛利希，哈肯在激光器方面的研究启发了他。他用毫米波去照细胞，当毫米波调到一个很窄的范围时，被照的酵母菌或大肠杆菌的繁殖速度一下子高了好几倍。就是说，在生命现象里头也出现了类似激光的现象。

还有一项非常引人注目的研究工作是又一位西德科学家艾肯的所谓“高阶环”理论。艾肯把生命起源、生物进化的达尔文学说，在分子生物学的水平上，通过巨系统高阶环理论，数学化了，提出了一个言之成理的自组织系统模型，并从这个模型推导出生物的一些生殖遗传、变异、进化的性状。这就使贝塔朗菲40多年前提出的问题有了解决的明确途径。

所有以上讲的这些工作都是研究多自由度巨系统的，它们大大地开拓了我们的眼界，展示了系统理论的深度和广度。半个世纪以来，一方面有从工程技术实践中提炼出来的技术科学、运筹学和控制论，还有信息论，而另一方面又有来自自然科学研究的非平衡态热力学和耗散结构理论、协合学、微波激励细胞分裂，以及生命现象的高阶环理论，如果把所有这些工作融会贯通，综合发展，我想建立起一门系统科学的基础科学——一切系统的一般理论、“系统学”，将不会是太远的事了。这将使得系统科学这个新的现代科学技术大部门完全成立起来，而它通向马克思主义哲学的桥梁就是近100年前启示的、现代科学技术大大丰富了的“系统观”。

毫无疑义，系统科学这个部门将极大地加强人们直接改造客观世界的能力，在中国为实现社会主义现代化作出贡献，而且系统科学也会促进其他现代科学技术部门的发展。所有这些又都最终会发展和深化人类知识的最高概括——马克思主义哲学。

原载《中国百科年鉴》，中国大百科全书出版社，1981年。