钱学森:系统思想、系统科学和系统论

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钱学森 (进入专栏)  

咱们这个会的名称,看会标共27个字之多,所以我想把这个会的名字简化一下,是不是就叫四校三论讨论会?因为好像在座的同志喜欢用“三论”这个名称,控制论、信息论、系统论。我则不然,我想三还是多了一些,简化一下就叫系统论。实在说,只有一论,即系统论。今天我就是来宣传这个观点,算是百家之中的一家。当然,我是希望大家能同意我的观点,所以今天我讲的题目就叫“系统思想、系统科学和系统论”。

首先我想说明的,就是我能够讲这些东西绝不是我一个人努力的结果,我要讲的这些观点差不多都是跟今天在座的许国志同志讨论过的。和我讨论的还有国防科委的王寿云同志,还有从前跟我共同署名写过文章的,像国防科委情报所的柴本良同志,中国社会科学院的乌家培同志,清华大学自然辩证法教研组科学方法论小组的魏宏森同志、刘元亮同志、寇世琪同志、范德清同志、姚慧华同志、曾晓萱同志在一年多来也和我研讨过多次,其他还有跟我通过信的同志,我自己也数不清有多少,恐怕不下百人,在座的恐怕就有。也就是说,我今天能够讲一些东西,都是这么一个集体共同讨论磋商的,是我接受大家教育的结果。我想强调这一点,因为现代科学技术里面,很难说哪一个人能够独立来作出什么贡献,都是集体的;现代科学技术的研究工作都是社会化的。

一、系统思想的发展

我先讲系统思想。系统思想的由来已久。一个人在实践当中,认识一点客观事物,他总要想把这些事物联系起来看。在古代,人们有天神主宰的观点。老天爷、玉皇大帝,又是什么这个神那个神,也能说明一点观察到的自然现象,这也是系统啊,只不过是神话的系统就是了。当然是不科学的,是想象的。到了后来,觉得这个神、那个神、不好,神灵主宰不好,于是把神灵从系统当中清除出去,这大大地前进一步了。但是,这样一个系统里面还是有很多臆想的东西,或者说是自然哲学式的,自然哲学式的系统。也就是说,事实有的掌握了,有的不掌握。不掌握的部分,空着,联不起来。要把它联系起来怎么样呢?就加一些臆想的东西,这就是自然哲学。在座的不知道有没有中医?我说中医理论就是自然哲学式的东西。这个理论是很好的,很完整的一个系统。但里面包括了很多想象的联系,实际上是不是那么回事?还需要研究。不是说中医要现代化吗?我看这个现代化就要在这个问题上做工作。中医理论有近两千年的历史,但它还不是科学的。

到了16世纪,资产阶级开始出现在历史舞台上。这个时候兴起了近代自然科学。近代自然科学,它是要排除那些臆想的东西,一定要把事情刨根问底搞清楚。从整个的系统来考查,很困难,一口咬不下,所以就把事物分解开,一点一点来啃。这就是把复杂的、整个的系统分解开,分解成一部分一部分;然后研究这一部分。然后可能觉得还太复杂,再分解、再分解,这样一种工作方法是近代科学的工作方法。或者有人说这就是还原论。与此同时,还有机械唯物论,是唯物的,但是跟还原论比较是机械的唯物论。这些词还原论也好,机械唯物论也好,今天我们听起来不太好。因为我们讲究整体观,我们讲究辩证唯物论。但是我也必须说,在近代自然科学兴起的时候,出现这样的近代科学研究方法,还是一个进步。因为不这样办,研究事物就不可能前进。这是进步,不是退步。这一点恩格斯曾经说得很清楚,他高度评价了近代科学兴起以后的这一些科学方法。这大约是三、四百年前的事。

大约到了一百年前,恩格斯说:“一个伟大的基本思想,即认为世界不是一成不变的事物的集合体,而是过程的集合体。其中各个似乎稳定的事物以及它们在我们头脑中的思想映象即概念,都处在生成和灭亡的不断变化中。在这种变化中,前进的发展,不管一切表面的偶然性,也不管一切暂时的倒退,终究会给自己开辟出道路”。[1]这是恩格斯在《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》这篇论著里的一段话。我认为,这就是现代的科学的系统思想,马克思主义哲学的系统思想。这个简单的回顾,包含两千年的历程。正、反、合、原来是有系统思想的,但是不那么科学,是自然哲学式的。到了近代自然科学兴起了,需要科学化了,暂时又不得不搞还原论,搞机械唯物论。最终到了马克思、恩格斯,建立了马克思主义哲学。这个时候又最后综合起来,变成了现代的科学的系统思想。这样来回顾一下系统思想在历史上的发展,实际上也是哲学发展到辩证唯物主义这样一个过程,这对我们考虑问题是有用的。

但是真正照着恩格斯的话去做,也是很不容易的。恩格斯自己就在上面引的那段话的后面接着说:“但是,口头上承认这个思想是一回事,把这个思想具体地实际运用于每一个研究领域,又是一回事”。[2]这话说得很好。事实也是这样,恩格斯指明了现代的科学的系统思想。但是人们真正按照这个去做,很长一个时间还没有做到。实际上,真正用现代系统的思想去解决现代的问题,又经过了差不多半个世纪。是战争的需要促进了科学技术的发展。在第二次世界大战当中,由于现代化战争的需要,出现了operations analysis,运筹分析,后来又叫operations research运筹学。又出了系统分析,system analysis。后来又出了系统工程systems engineering。还有管理科学management ccience,这些词是非常之多的。有些时候用词用得也很怪,联合国科教文组织在奥地利维也纳郊区有一个专门的国际研究所叫IIASA,就是国际应用系统分析研究所。我当时看了发笑,系统分析就是应用的嘛,还有什么“应用的系统分析”?简直胡来!在40年代,50年代,60年代,70年代一直到最近吧,恐怕在国外这种词多极了。简直是一片混乱,爱怎么叫就怎么叫。我看见一个有意思的事。西德是用德文的,德文里公司叫Gesellschaft。但是有一个公司,叫Systems Engineering Gesellschaft,是德文的公司,前面加的Systems Engineering又是英文的,英德合一!乱嘛,也说明是兴旺发达,也就是真正把系统的思想应用在军事上,运用在经济问题上,运用在社会问题上,做了大量的工作。系统思想经过两千多年的演变,最后到一百年前,恩格斯把它明确了,成为真正辩证唯物主义的、科学的、现代系统的思想。然后又经过了半个多世纪,才真正实际上应用来解决具体的问题。但是又出现了词句上的混乱。

二、系统科学概念的形成

(一)系统工程和运筹学

下面我就来讲讲我自己这几年来学习这个问题的经过。老老实实地给同志们汇报我是怎么走过来的。要说到粉碎四人帮之后,在1978年4月份的时候,我收到许国志同志的一封信,它给我很大的启发。他说外国人用词实在是五花八门。就他看,不管怎么说,实际上,是不是可以称为系统工程。就是把用系统思想直接改造客观世界的这些技术,通通称作系统工程。直接为这些工程技术-系统工程服务的一些科学的理论,是不是可以用运筹学这个名字。我当时读了他的这封信就感到很高兴。因为许国志这封信清理了外国人用词的混乱。归纳了一下,两个层次:一层是直接改造客观世界的技术,是工程技术;还有一层是为这个工程技术直接服务的一些理论科学。1978年4月份给我的信。1978年5月5号是马克思生日,我们国防科委开始举办科技讲座。那一天是科技讲座的头一次。军队里老的习惯,头一次要负责同志讲,结果找了朱光亚同志和我两个人讲。那个时候实际上我并没有搞得很清楚,光是看了许国志同志一封信。我的题目就是“系统工程”。没想到,我讲的受到欢迎;当天,在那儿听的就有张爱萍同志。他是国防科委主任,又是总参谋部的副总长,前几年他还是国务院副总理。他听了就说:“好啊,是应该这样做。”还有现在在海军工作的李耀文政委,那个时候是国防科委政委。他听了也说好。咱们办个系,就搞系统工程。这二位领导支持这个工作。5月5日晚上我就出差到西南去了。头一站跑到成都,省委要我讲讲现代科学技术,杨超同志主持。讲什么呢?我心里想的就是系统工程,就又讲了系统工程。第二次讲得略为系统了一点。后来再一站就跑到昆明去了。云南省委一听说四川省委让我讲过,又让我讲。我在昆明还是讲系统工程。这一次又比前一次稍为好一点了。到了昆明这个时候,基本上就是那个模子。讲的用系统思想直接改造客观世界的技术,这是系统工程。系统工程又有各种门类。为这些系统工程服务的理论科学是运筹学。这个想法大致就形成了。我跑的最后一站是湖南长沙国防科技大学。那时国防科委刚接管国防科技大学正要把国防科技大学调整一下。我就借这个机会,照李耀文同志5月5日说的,要办一个系,叫做系统工程系,就是这么一个过程。后来我与许国志同志,王寿云同志写了一篇文章,登在1978年9月27日的文汇报上[3]。这就是我学习这个问题的头一个阶段。

但这时,我总觉得不太满意。从自然科学发展来看,自然科学先有基础科学理论,有物理、化学、数学、天文学、生物学,这些都是比较老的。恩格斯所说的基本的自然科学就是指这些基本科学。恩格斯的那个时代还没有提我们说的工程技术,这是很自然的。因为在那个时候,大量的搞工程技术的人并没有学多少科学技术,都是技工学校出身的人。在100年前才开始有大学程度的工程技术学校。像美国的麻省理工学院,是大名鼎鼎的。当时恩格斯没有提工程技术,是很自然的。工程技术作为科学技术的一个组成部分,出现在上个世纪末本世纪初,这是用自然科学的基础理论,实际改造客观世界。到了本世纪20年代,又出了一个中间的层次,叫做技术科学,直接为工程技术服务,作为它的理论。但比起基础科学来,强调应用性,我们叫应用基础。然后是实际应用,就是工程技术。现在在自然科学里头,这三个台阶是很清楚的。到了系统工程这个领域,我就觉得没有这三个台阶了。许国志、王寿云同志和我写的那篇文章中只有两个台阶,一是直接改造客观世界的系统工程;再一个是它的理论——运筹学。并说到进一步发展也要用到控制论、信息论。我所说的这个控制论,在我脑子里头是很具体的,就是我所写过的那本《工程控制论》那种类型的控制论。我说的信息论也是比较具体的,就是工程师为了设计通讯系统所搞的那些理论,就是香农那样的信息理论。这在我脑子里头跟运筹学都是一样的,都是技术科学。所以只两个台阶,还缺更高的一个台阶。

(二)系统的基础科学——系统学

这样就是两个台阶。比较起自然科学来讲总觉得缺一个台阶。在技术科学上头还有一个更基础的理论。脑子里觉得应当有,但是是什么呢?又说不出来。1979年11月10日,我在《光明日报》写的那篇文章[4],实际上是1979年10月份在北京开的系统工程讨论会上我的一个发言。在那里我就提出来,缺一个台阶,也就是更基础的理论,但不知道是什么。那时候随便说了什么“理论运筹学”呀,“理论控制论”呀。老实讲,不知道是什么东西。但是,基本的思想呢,就是说系统的思想要建立起一个完整的科学体系,就是系统科学。这个系统科学里头有三个台阶。一个是直接改造客观世界的,即系统工程。还有中间的一个技术科学的台阶,这个好像比较清楚了,就是运筹学。还可能有控制论、信息论,就是作为技术科学的那个控制论、信息论。当然,根据不同的系统工程对象还要引用一些其他科学,比如工程的系统,那当然还要许多工程的知识,讲经济的系统,还要许多经济的知识。但是,就系统科学本身来讲,两个台阶。还有要建立的一个台阶,即基础理论的那个台阶。提出来了,但不知道怎么弄。所以,1979年11月10日在光明日报的文章我冒叫一声,要建立系统科学。到底怎么建?我也不知道怎么建。那个时候呀,有点苦恼。就是说,话是说出去了,但不知道怎么办?

在这一时刻还要感谢许国志同志。他给我寄来一篇纪念一般系统论的大权威贝塔朗菲的文章[5],是罗森写的,这个才给我开了窍。大家知道贝塔朗菲是20世纪30年代奥地利生物学家。他不满意这个世纪以来生物学的发展。他说生物学完全走的是还原论的这条路;研究越来越细,一直研究到分子,叫分子生物学。学问是多极了。但是最后说到生命现象到底是怎么回事,好像越来越渺茫。研究得越细,对整体越说不清楚。所以,贝塔朗菲就提出来,是不是要朝另外一个方向看一看,他提出了系统的思想。当时他提出来的还不是一般的系统论,提的是叫理论生物学。这下就给我提了个头。哟!还有个生物学家在那里做了那么多工作。提出来还原论的这条路子不太好,要考虑整个系统。这对我启发很大。于是去找了贝塔朗菲的书,《一般系统论》[6]来看。看了这本书呢?老实讲,又不太满意。这位先生提了一个很好的意见。但是,空空洞洞。他这个一般系统论,什么都可以适用。生物不成问题,社会也能讲,经济也能讲,但他都没讲清楚。他的书里头引出了比利时的一位名家,就是普利高津。一说普利高津,我想起来了我曾在50年代对他发生过兴趣。因为那时,我要搞力学里头的各种输运过程,读过普利高津的所谓非平衡态热力学。贝塔朗菲说系统和普利高津有关系。于是赶快把普利高津的书找来读,才知道普利高津后来对非平衡态热力学又有所发展,从这个稍有一些不平衡的热力学转到远离平衡态的热力学,而且还提出来所谓耗散结构的理论。把书找来看看以后,觉得普利高津的耗散结构,确实比贝塔朗菲的一般系统论进步了一点,总是有点方程式,定量化了。还说出了点道理来,但满意,又不满意。

为什么呢?这要从往事说起,我记得50年前在上海交大学热力学的时候,总觉得不太痛快。老师给你讲,什么温度,什么熵,你不承认也不行。人家都是证明熵不能减小,只能增大。但是,我当时作为一个年轻学生就有点莫测高深。熵到底是什么?说不清楚。我后来当研究生。我原先是学工程(机械工程),当研究生就得学点物理,学物理就要学统计力学(统计物理)。经典热力学是讲宏观的学问,但要知其所以然,就得深入到微观。热力学的微观基础还是分子和原子的运动。你完全可以从千千万万个、亿亿万万个微观世界的分子原子的运动,推导出经典热力学的这些规律。我一学到这儿高兴极了。我从前学的那个热力学的神秘被揭开了。有这一段经验,到了1980年初左右,我觉得问题好像是一样的,也就是普利高津是比贝塔朗菲进了一步。但没有进多大,问题还是没有得到解决。所以到这个时候已经到1979年年底了,正好在1980年年初的时候,我接到一个通知,全国在生物学里搞理论的,特别是关于生物学里的有序化问题研究的,要在北京开一个小型的座谈会。给我发了通知,我就很高兴地去了。觉得应该向生物学家学习,因为生物学家好像有发展。在通知上看,还有几个讨论题目。一个题目是普利高津的理论,这个我还领教过;还提到一个哈肯的理论,我赶快找哈肯的书[7]来看。一看高兴极了!哈肯的工作,哈肯用统计力学的办法,来解决复杂系统的有序化问题。他严格证明,在一定条件下,这个有序化的出现,是不可避免的。而且条件是讲得非常清楚的。用的理论就是统计物理,是很严格的理论。我这一下可高兴极了。这就是说有序化这个过去好像很神秘的现象,它的出现,完全是有理论根据的,而且必然出现。哈肯说,激光也是从无序到有序的转变。他说的这样精确,激光一定要有足够多的分子共同参加才能出现。少一个不出现,够了这个数非出现不可。同志们,科学的理论,说到这样一个清楚的地步,真是科学。我们掌握了这些道理,高兴得很。

带了这个心情,去参加刚才说的小型的讨论会。因为当天下午还有别的事,我要求允许我头一个发言,发完言就走。主持会议的同志允许了,叫我第一个说。我一发言,把我刚才的一套话说了。我也说了贝塔朗菲是有功劳的,但是我不太佩服他。普利高津是大科学家,得了诺贝尔奖金,但是我对他的看法也不太怎么样。而这个哈肯说的,我才觉得是真正叫科学。说完了这一通,旁边的一位同志要说话,我也不认识他是谁。一位主持会的同志给我介绍,说他是北师大的方福康同志,刚从普利高津那里回来得了博士学位的。我心想坏了(大笑)。幸好他说:“我完全同意你的观点。实际上,普利高津自己也完全意识到这一点,他已经和哈肯的观点完全一致了。(因为他们很近,一个西德,一个比利时,经常在一起讨论的)。我想这好了(笑声)。所以,方福康教授所传来的信息,科学这个东西,不能含糊。对就是对,不对就是不对。善就是善,好就是好。好的东西终究要为大家共同认识。我这个姓钱的,远隔万里,也没有见过普利高津教授,也没有见过哈肯,我在这里放炮,我这个炮居然和他是一致的。所以科学毕竟是科学。这样一个经历,对我教育很深,使我有信心说系统科学完全可以搞起来。

这样,再往后到1980年11月份。经过几个月了,我把前面讲的生物学理论会通知单上第三个人,即艾肯的论文[8]弄来看了一下。艾肯把达尔文的生物进化论,完全放在分子生物学的科学基础上,用系统的观点来解释。那是地地道道的。在那以后,又看了一些东西。如微波激励细胞分裂。那末,这和激光现象中临界值可以引起突变是完全一致的。做这个工作的又是一位西德人,叫佛莱律希[9]后来还有两位苏联科学家,斯摩良斯卡娅,维林斯卡娅二位[10],做的也是这一类工作。

有这些东西以后,到了11月份系统工程学会成立大会,我觉得系统科学完全可以建立起来。系统科学的第一个台阶,是直接联系改造客观世界的,这是系统工程。这是大量的实际工作。它的作用,意义是毫无疑义的。像我们这些人,搞大型工程搞了20多年,就是用系统工程的方法来做的。不用系统工程的方法,就没有法子组织那样大的工程。所以实际的应用是毫无疑义的。这种实际应用,还要有科学的理论——运筹学,以及作为技术科学的控制论,信息论。这个台阶也是很明确的。经过这一年的努力,先是从许国志同志送来的一篇论文中得到启发,后来我又向几位同志请教,看书才明确了,这第三个台阶就是系统科学里面的基础理论。这个时候,我才敢把它叫做系统学[11]。这个系统学是完全有条件把它建立起来的。

但这都是讲有序化,讲从无序可以到有序。到了去年年底,今年年初,又给我提出问题来了。碰到一篇东西[12],一看,有兴趣再看下去,兴趣更大,觉得与系统学很有关系。这是一个什么问题呢?在非线性的系统里头,还有这么一个可能性,就是有序也会变成无序,变成杂乱。这问题是反过来了。这一项工作呢,实际上也做了好多年了。不过我没发现就是啦,孤陋寡闻吧。这原来是从生态学里头搞的工作。发现非线性的差分方程里头有一个参数,这个参数一到接近于临界值的时候,一下子出现了许多紊乱的现象。这样的现象,搞流体力学、气动力学的人是很清楚的。在流体力学、气动力学中有这么一个现象,就是从层流到紊流或湍流。这么个现象,在流体力学里头,这个参数叫雷诺数。简单的讲,假设流体慢慢地流过一个物体,那末,这个流动是有序的;假如流速增加,到了一定数值,稳定的、平稳的流动不可能持续下去。就要发生紊乱的流动,叫紊流,或者叫湍流。现在做这项工作的人叫费根巴姆[13],是美国人。在美国原子弹研究所工作。这个人把这方面的工作捏在一起了。提出所谓费根巴姆数。就是有一个邻近紊乱出现以前的一个有普遍意义的常数。这个数是4.66920166……;算得很精的数。与圆周率π有类似的普遍意义的一个数。这是从有序转向紊乱情况时的一个关键数。我一看见这个工作,高兴得很啦,又丰富了我们的认识。从杂乱可以到有序,现在从有序又可以转到紊乱。这对我们系统的设计思想是很关键的问题。现在,我有一个猜想,公之于众,也许是不对的。这个猜想是什么呢?就是如果一个系统出现了从有序变到紊乱的趋势,我有办法治它。怎么治?就是把系统的联系切断几点,那就好了。原系统是按层次来组织的。如果要出现紊乱了,你就截断系统的某些联系,即增加层次,就可以防止紊乱的出现。这是我的猜想,“钱学森猜想”,也可能不对啰(笑声)。这是不是值得研究的问题?

同志们,我在这里引用的构筑系统学的建筑构件都是国外科学家们的工作。难道就没有可用的中国科学家的工作吗?当然有,我不知道罢了。我最近才知道北京大学廖山涛同志的微分动力体系理论[14]是和系统学密切相关的。到了现在,也就是差不多经过四年的时间,我对于系统思想、系统科学的认识,就是这么一个经历。同志们可以听得出来,这不是我一个人的工作。那首先是世界各国人的工作,再有我也得到许多人的启示、帮助,然后我才有可能认识这些。

(三)系统论是系统科学到马克思主义哲学的桥梁

我现在的认识,就是在《哲学研究》今年第三期的那篇文章[15]讲的。系统科学里头包括三个台阶。最高的台阶就是系统学。系统科学总的还要联系马克思主义哲学,因为马克思主义哲学是人类认识的最高的概括。这个从系统科学到马克思主义哲学的桥梁,我把它叫系统论。所以从刚才一大段话里可以看出来,我为什么讲是一论,而不是三论。为什么呢?控制论、信息论是客观存在的。但是,我的认识呢,认为控制论、信息论是技术科学。作为联系马克思主义哲学的桥梁的,是系统论。这也许是我们国家的用词的问题。其实,从前要不译“控制论”而译成“控制学”,这个问题也许就解决了。如电子学一样,叫控制学。结果译成“论”,这就有点弄糊涂了。信息也叫论。其实,是“信息学”。我讲的这个系统论里头,当然要包括信息和控制这两个概念。因为一个大的系统,当然要有控制呀。要控制,就有相互之间的信息传递,那就是信息嘛。所以,系统论作为系统科学到马克思主义哲学的桥梁,当然包括控制和信息这两个概念。我看了一些我们这个会议的论文。其中有两篇,一是大连工学院刘则渊同志和王海山同志的《略论辩证的系统观》。再就是核工业部姜圣阶同志、张顺江同志、熊本和同志和严济民同志的《关于科学方法论基础的研究——辩证唯物主义与系统论、信息论、控制论》。他们也都阐明“三论”的统一,统一在“系统”。中国社会科学院哲学所查汝强同志在讲20世纪自然科学四大成就丰富了辩证自然观的时候[16],也把“三论”作为一项大成就,而不是分开讲。你会问为什么不起别的名词?怎么起别的名词,这是个系统科学嘛。找到马克思主义哲学的桥梁,当然只好叫系统论啰。看看这个道理到底站得住,站不住?作为有很大成就的科学家维纳和香农,如果他们还活着,面对今天系统科学发展的情况,他们也会同意三归一,叫系统论。因为我们的这个系统论不是贝塔朗菲的“一般系统论”,比一般系统论深刻多了。所以我们统一于一个系统论。可以说,对维纳,对香农,对贝塔朗菲都是公道的。因为这不是一个普通的问题,应该讲清楚。所以,今天我又用这一段时间再跟同志们说明,为什么我这样想的。请同志们考虑考虑。

我认为当务之急是把系统科学搞起来。我老跟很多同志宣传,当务之急是把贝塔朗菲、普利高津、哈肯、艾肯,费根巴姆、廖山涛、以及其他我还没有提到的人的工作收集起来,组织起来,构成系统学。这是当务之急。当然也许在座的同志的兴趣不在此,而在系统论。系统论是系统科学到马克思主义哲学的桥梁,系统论的产生需要概括整个系统科学的成果。第三个台阶,系统学还没有搞起来,就要跨第四步了。稳不稳啊?摔不摔跤子?当然我们现在对于系统科学的认识已经不少了,不能说我们不能够运用这个系统论概念去推动我们的工作,那样就太保守了。我们还是可以用系统论里的思想来推动我们的工作,我下面主要讲这个问题。讲这个问题也是向同志们汇报我怎么想的。

三、运用系统论来建立精神财富的体系

(一)现代科学技术的体系结构

问题从科学学讲起,从现代科学技术的体系讲起。最近我还把它扩大了,包括文学,艺术。文学艺术有一个相应于科学学的,叫文艺学。这两个大部分,现代科学技术和现代文学艺术,都是我们人在实践中认识客观世界的结果,都是我们建设社会主义的精神财富。最后都要概括到马克思主义哲学。这个是什么意思呢?这也是系统,大的系统。我考虑这个大系统,也是用了系统的思想,用了系统论里的一些东西,用了系统科学里的一些东西。这就是说,尽管系统论在今天一下子要把它说清楚还很困难,但是这个题目是要研究的。而且研究这个题目的同时,还有具体的应用。

人通过社会实践,认识客观世界这个体系,才有了现代科学技术。对这个问题,我从前写过一些东西。总的我认为,现代科学技术,不是像我们过去常常说的好像是自然科学、社会科学,而是六个大的部分[15]。就是自然科学,社会科学,再有原来数学包括在自然科学里头。但是,现在数学在社会科学也要用,再包括在自然科学里就不合适了,应该拿出来,叫数学科学,这就有三个啦。还有三个呢?是我老宣传的,是系统科学。刚才说了半天了,还有思维科学和人体科学。所以六个大部门:自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学。这每一个科学技术部门里头,都有三个台阶:一个是直接改造客观世界的学问,工程技术类型的;再一个是为工程技术提供理论的,一般性的学问的,叫技术科学;然后,再高一点,就是基础科学。然后有个最高的台阶,就是通过一个桥梁到马克思主义哲学。这里要说明的是这么一个问题。

在以前,我们的一种习惯看法,好像自然科学跟社会科学不同,研究的对象不一样。自然科学是研究自然界的,社会科学是研究人类社会里面发生的问题的。我现在提出一个新的观点。我为什么这么提?这里首先有一个想法,现代科学技术是一个整体,不是分割的。整体在那里?整体在研究对象是一个客观世界。而我们把它分成六个部门,这不是把整体的客观世界分成六大片。不是这个意思,而是研究整体客观世界。从不同的角度,不同的观点去研究客观世界。这么一个思路,我也是得启发于系统论。整个客观世界是一个整体。这个恩格斯早就讲了,这不是能够分开的。那么你分成六个大的现代科学技术部门,不能切,唯一的办法,只能从不同角度去研究它。自然科学是从什么角度去研究客观世界呢?我在这篇东西里都讲了。我认为自然科学,就像恩格斯在一百年前提出来的《自然辩证法》里面的一个中心思想,就是研究物质在时空中的运动,这是第一点;第二点是物质运动的不同层次;第三点是不同层次的物质运动的相互关系。从这么一个角度去研究整个的客观世界。因为自然科学并不是研究自然的东西,现在是研究很多人为的东西了。我还举了一个例子,比如一个自然科学家到一个机械制造厂去,他不会着眼于厂的什么财务,经济管理,经济情况,而是把工厂看作一个材料的流动、切削、加工的场所。研究它的能源消耗,机械磨损等等。研究这些,他从他的角度去研究,这是自然科学家的。再说一件事,因为研究运动,物质的运动,那么这里面就有三个东西是最基本的。就是时间、长度和质量,我们叫量纲。这三个东西是基本的。凡是以这三个东西来研究客观对象的,我看就是自然科学。而且这个概念是非常有用的。我可以举个例子:比方万有引力常数、质量、光速这三个东西有它自己的量纲,但是这三个东西组成不了一个没有量纲的量。还缺一个,缺的这个东西就是黑洞的半径,就是相对于那个质量的黑洞的半径。怎么能这样简捷地得到这个结果?有的同志觉得很吃惊,说我怎么没想到啊,因为你没有从那个角度去看这个问题。所以,什么叫自然科学?自然科学就是从物质运动、物质运动的不同层次、不同层次之间的关系,从这个角度来研究客观世界的,就叫自然科学。

那么什么是社会科学?社会科学就是研究整个客观世界。但是它的着眼点,它的角度是研究人类社会的发展运动、社会内部的运动,研究客观世界对人类社会发展运动的影响。总而言之,它的着眼点是人类社会。我说它是研究整个客观世界的。也许有的同志说,你的这个话吹得太远了,现在人类社会也不过是地球嘛,你怎么想到整个客观世界去啦!还包括天上的星星,其他东西啦。我说你别着急嘛,在几百年前,我们的祖先还是讲什么叫社会呀,社会是天圆地方,这么一块豆腐干似的小地方叫它社会。现在这个社会已到了全球啦。前几天美国人还发射了航天飞机,苏联也不甘心,还要到天上建立空间站,现在已经到了天上了。将来还要跑得远一点,再跑得远一点就是整个客观世界。所以,社会科学并不是限于哪一面,也是研究整个客观世界。不过它的着眼点是人类社会发展运动,社会的内部运动,研究客观世界对人类社会运动发展的影响。

第三、数学科学。它研究的对象是广泛的,我看这一点是没问题的,恐怕在座的都说数学哪儿不能用哇。问题是数学科学到底是从什么角度去研究整个客观世界这么一个问题。对这个问题,中国科学院计算技术研究所的胡世华同志有文章讲过,他说数学就是从质和量的对立统一,质和量互变的这么一个着眼点,从这么一个角度去研究整个客观世界。我看这是对的。胡世华同志也说了,对这样一个说法,他自己还要继续研究下去,还要补充,还要发展。那好嘛。但是,数学从这么一个角度去研究客观世界,这是明确的。

第四,系统科学。这个不要讲了,刚才已经讲过了。从系统的观点去研究整个客观世界。

再下面一个就是思维科学。那么思维科学是由怎样一个角度去研究整个客观世界呢?我觉得思维科学的目的,就在于要了解人是怎么认识客观世界的。人在实践当中得到的信息,是怎么在大脑中贮存加工、处理,成为人对客观世界的认识。所以首先是因为这样一个目的,思维科学所要研究的对象也是整个客观世界。角度就是从认识客观世界的过程,思维的过程,这样一个角度去研究这门学问。

那么最后一门就是人体科学。人体科学怎么变成研究整个客观世界呢?这就是因为人体科学的中心目的就是认识到人的存在与整个客观世界有千丝万缕的关系,不是单独的一个人存在。这样一个认识,实际上在中国是很古老的。现在就是要吸取中国古老的这些正确的东西来加深我们对于人体科学的研究。所以,人体科学就是从研究人与客观世界相互作用这一点去研究整个客观世界,包括人在内。

所有这些,就是最近我对于现代科学技术体系的一个认识,这是从客观世界是一个整体得到启示的。所以,六大现代科学技术部门都是研究整个客观世界的,不过是从不同观点、角度去研究。

剩下来一个问题,就是从这六大部门还要概括到马克思主义哲学,这就需要通过桥梁。这个桥梁有系统论,是系统科学的。其他几个好说,比如自然科学到马克思主义哲学的桥梁就是自然辩证法。我这个说法也许就是狭义自然辩证法,我是主张狭义的。因为具体一点,要不没边没沿的;都是自然辩证法。最近看到航空工业部诸声鹤同志写的一篇讲自然辩证法的性质和任务的文章[17],感到他把为什么应该是狭义的道理讲得比较清楚了。社会科学到马克思主义哲学的桥梁就是历史唯物主义。数学科学呢,这个名字是山西大学一个同志起的,叫做数学学。我说也可以吧,叫数学学。就是把数学科学最概括的质跟量辩证统一等等,这些东西概括起来,就叫数学学。思维科学,到马克思主义哲学的桥梁,当然是认识论。那么人体科学呢?我认为整个的要害就在于人跟客观世界的统一这一点上,我给它起了个名字叫人天观。有一点古典的味道,实际上也很现代化,这个人天观在国外的一些宇宙学的科学家里面已经用了,还有一个英文的词叫anthropic principle,我们有的同志给它翻作是什么“人择原理”,我说是不是叫“人天观”,或者“观”不好叫人天论。总而言之,就是人和客观世界的统一这么一个论点上去考虑人。

以上我是用了我对于系统的认识,对于系统科学的认识,对于系统论的认识,来组成了这么一个现代科学技术结构。六大部门,横的是三个大层次,最后第四个层次到马克思主义哲学。

(二)文学艺术的体系结构

还有一个大的范围,就是文艺,文学艺术。我说文学艺术也可以分六大部门[18]。一个大部门就是小说,杂文这一类,这是以文字的陈述为表达手段的,长篇、中篇,短篇、报告文学、章回小说、杂文什么都在内。第二部门是诗词、歌赋,也可以包括群众性创造的顺口溜,还有我们同志爱哼哼的不太文雅的打油诗,都可以。这些陈述的东西比较少,是用传神的办法来表达的。第三个大部门叫做建筑艺术,或者叫建筑园林[19]。我看这一点我们国家是了不起的。我认为这个部门里头,建筑园林,小的可以是盆景,就这么大,这是最小的吧。再大一点,苏州人有叫苏州窗景的,窗子外面布置的景色这个就是大一点,有几米大,再大一点的层次就是庭院的园林了。苏州的拙政园、留园啦,这个大概是几十米到几百米。再上一个层次大一点就像北京北海、颐和园啦,有几公里啦。再上第五个层次,更大一点,风景区、太湖,黄山,那恐怕是几十公里。还有更大一点,有没有,也许还有。将来我们国家还要搞更大一点的风景游览区。美国人叫做国家公园,很大一块地方。所以建筑园林在我们国家最丰富。可能有六个大层次。要是盆景,你就坐那儿看,神游;要是个窗景,你就得迈迈步了,移步看一看;要是大的游览区,还得坐汽车。所以这第三个部分就是建筑园林。第四个大部分呢?就是书画造型艺术。这个在我们国家也有小有大。小的可以在一颗米上画,大的像四川乐山大佛,这也是非常丰富。第五个部门是音乐。第六个部门是综合艺术。就是戏曲、戏剧、电影、舞蹈。中国有京剧、沪剧、越剧、相声、说唱、电影、电视,当然归到这个部门里头了。

所以文学艺术,我也大胆地归了归类,也有六个大部门。有没有台阶,反正我还是那套系统办法。六大部门分了还有没有台阶?有!毛主席在延安文艺座谈会上的讲话里面就讲了,乐曲中有群众性的叫《下里巴人》,高级的叫《阳春白雪》,这两个早就有区别的。《下里巴人》是大家都懂得的群众性歌曲。《阳春白雪》是高级的,能够唱的人就比较少了。所以,台阶是自古就分的。我想无论是哪个部门都有这样的台阶。群众创造的,就是最接近群众的,这是普及类型的,是普及艺术的一个基础。然后从这里提炼可以到一个更高的台阶。那么现在我也是老实地讲,到底有几个台阶?咱们大家研究,我还说不清楚。我认为反正不止两个台阶,不能光说是一个低台阶、一个高台阶就完了。

在这儿我提一个观点,认为文学艺术里面这个高的台阶,或者说是最高的台阶,是表达哲理的,是陈述世界观的。这样的文学艺术,举简单的例子,诗词里面就有嘛!我们唐代的大诗人李白到他最后这一年有一首长诗,叫《下途归石门旧居》。这首长诗实际上是讲哲理的,讲他的世界观,因为里面有这样的句子:“如今了然识所在”,这个意思就是想他的一辈子,在那样一个社会里头,李白有他的社会位置,他从前没有识破,现在识破了。这个是人一辈子认识的最后总结。所以那首长诗最后一句是:“向暮春风杨柳丝”,以此来寄托他的感情,所以它是一种哲理。我国宋朝女诗人李清照大家都知道,她写的一首诗叫“夏日绝句”,这首诗总共就四句:“生当作人杰,死亦为鬼雄,至今思项羽,不肯过江东”。在这四句中,有她的人生观,宇宙观。我们的诗词中,这样高级的东西很多。云南昆明大观楼上的长联的下联完全是一种人生观。这联叫“数千年往事注到心头,把酒临虚,叹衮衮英雄谁在。想汉习楼船、唐标铁柱、宋挥玉斧、元跨革囊,伟烈丰功,费尽移山心力。尽朱帘画栋,卷不及暮雨朝云;便断碣残碑,都付与苍烟落照。只赢得几杵疏钟,半江渔火,两行秋雁,一枕清霜。”以上这些不是简单的感情,而是他的人生观,世界观。拿音乐来说,著名音乐家贝多芬的第九交响乐就是反映他个人的世界观,讲他对人类社会的希望。还有他的弦乐四重奏OP.133,这些作品中所反映的就不是一般的音乐。

所以在文学艺术领域中,我认为有这么一个层次。这个层次是相当高的,是哲理性的,陈述世界观的。所以,这些都可以进行研究。就也是文学艺术,是不是这六个大的部分,而且有不同的层次。最接近群众性的,群众创造的那些东西是一个台阶。然后有更高的一个台阶,在这个台阶上还有一个台阶(也许是最高的一个台阶),我认为这是文学艺术里面讲世界观、哲理的。最后它还是要到达马克思主义哲学的,因为文学艺术也是人类的社会实践。那么怎么到马克思主义哲学?大家可以研究。我认为是美的哲学。这里头我是向中国社会科学院哲学研究所美学专家李泽厚同志学习了。他说:美是主观实践与客观实际相互作用后的主客观的统一。这说得很抽象,但意思还是人通过社会实践达到了对于客观世界的认识的最一般的概括的规律。那么文学艺术通往哲学的桥梁是什么呢,就是美的哲学。

所以同志们,我现在把这些东西作个比较。现代科学技术有六大部门,文学艺术(现在我还没概括的很好,还要进一步研究),也是有六个部门,都有一个很明确的桥梁,到马克思主义哲学。这就是整个人类社会实践创造的,也可以叫做精神财富。一方面是现代科学技术,再一方面是文学艺术,它们都要到马克思主义哲学这个最高台阶。当然马克思主义哲学来自人类的社会实践,也必然要用来指导人们的社会实践。列宁说过“圆圈的圆圈”。我看就是这个意思。就是这里面的相互关系,不是说只是上面指导下面,也不是说只是下面往上面。它们是相互来往的关系,但是又是有序的,有结构的来往。我不久以前跟一些搞力学的人讲,力学从它本世纪的发展来看,它不是物理里面那一些基本的力学,那些都定了。而是怎么样用这些物理的,基本的力学原理来解决具体的实际问题,所以是应用力学。应用力学是一门技术科学。但也不要说只有从基础科学到技术科学,从力学的基本原理到应用力学。因为应用力学也有再向基础科学反馈的这个作用。比如说现在,在这些结合部位,化学力学、生物力学、天文力学、地质力学,一方面,基础科学向力学输送东西,力学也向基础科学输送东西,这是反馈的作用,是完全存在的。

在人通过社会实践认识客观世界的规律中,还有一个部门没有包括在前面讲的科学技术和文学艺术这些成就之内,这就是军事科学技术。军事科学技术自有史以来,就是一个非常重要的部门。在当今世界中也还是一个非常重要的部门。在这个部门中,如果按我们以上用的说法分台阶,最接近实际战争活动的是军事技术,即军事工程、军事装备的技术和近几十年发展起来的军事系统工程,这是第一个台阶。第二个台阶是军事科学。从军事科学技术到马克思主义哲学的桥梁是军事哲学。马克思和恩格斯对战争的规律都做过研究工作,并有重大贡献。然而在世界战争史上,很少有是毛泽东同志那样集军事统帅与理论家于一身的。他把实践和理论结合起来,大大地把军事科学和军事哲学推进了[20]。

我刚才描述的这个体系里面,都有这些反馈的作用。但是,它又有一个结构,不是乱的,而是有序的,即有序化的结构。这样一个思想我认为是正确的。我们是在运用系统科学,运用系统论来研究问题。

(三)马克思主义哲学也有体系结构吗?

再进一步。我想,马克思主义哲学是否也有一个系统的结构?这里作为一个问题提出,请在座的同志指教。我刚才说的这些东西好像已经涉及到这个方面了。因为我所说的那些桥梁:自然辩证法、历史唯物主义、数学学、系统论、认识论、人天论、美的哲学和军事哲学,这八个桥梁实际上就是马克思主义哲学的基础。在这八个基础的基石上,存在着一个大厦——辩证唯物主义。这是否也是一个结构,也是一个系统。科学系统论的运用,什么事情都是一个系统,而且有一个结构。而这个结构之中存在着相互作用。我这样说,也可能有人反对。他们会说:“马克思、恩格斯,列宁都没有这么分,你为什么要这样分呀?”他们会说“马克思的辩证唯物主义和历史唯物主义,还有自然辩证法,这些都是并列的。你怎么说还有一个基础,并在这基础之上还有个大厦?”我劝这些同志:不要老守着一百年前的东西,事物总是发展的嘛。我们现在要比前人作得更好一点,这难道不应该吗?而且我们这么做,是符合系统论的。

我在结束我的发言时,想提出一个要求,让我们大家共同来遵守。治学要力求严谨,言之有物,切忌空话连篇。现在有些苏联人写文章,也有些东欧国家的人写文章,实在太空了。有一好心的同志给我寄来翻译保加利亚某人的一本书,《科学技术社会学》,后来我给他写了回信说:“感谢你,你是好心,但看完这本书我得益甚少。这本书里好像尽是噪音,信息很少!这条路我们不要去走。我们还是扎扎实实,是什么就是什么,真正研究一个问题,搞清楚它。”

同志们,我刚才讲的东西,都是我在同志们的帮助下,这四年来学习的一些结果。我如实向同志们汇报,请批评指正!

本文是1982年7月10日在北京系统论、信息论、控制论中的科学方法与哲学问题学术讨论会上的报告。根据录音整理,报告人删补并加注释。原载《系统理论中的科学方法与哲学问题》,清华大学出版社,1984年。

参考文献

1]恩格斯:《路德维希·费尔巴哈和德国古典哲学的终结》,《马克思恩格斯选集》,第四卷,239页。

2]同上,240页。

3]钱学森、许国志、王寿云:《组织管理的技术——系统工程》,《文汇报》1978年9月27日,第一版。

4]钱学森:《大力发展系统工程,尽早建立系统科学的体系》,《光明日报》1979年11月10日,第二版。

5]Rosen,R:1nt,J,General Systems,Vol.5(1979),P.173.

6]Von Bertalanffy:L,“General,System Theory”,G.Bra Ziller(1968).

7]Haken,H:“Synergetics,anlntroduchon”,Spinger(1977).

8]Eigen,M;Schuster,P;Naturwissenschaften,Vol.64(1977)P.541;Vol.65(1978),P.7;Vol.65(1978),P341.

9]Grundler,W,Keilniann,F、Fr?hlich,H,Phys Lelters,Vol.62A(1977),P.463;XZ,Naturfrsch Vol,33c(1978)P.15.

10]Smolyanskaya,A.Z:Vilenskaya,R.L.Soviet Phys Uspckhi,Vol.16(1974),P.571.

11]钱学森:《再谈系统科学的体系》,《系统工程理论与实践》,1981年1期,2页。

12]May,R.M:Nature,Vol.261(1976),P.459.

13]Feigenbaum,M,J,LosAlomos Science,(Summer 1980),P.4。

14]廖山涛:《中国科学》1973年1期,1页;《数学的实践与认识》1973年1期28页;《数学学报》第十九卷(1976),203页;二十二卷(1979),316页;二十三卷(1880),411页;《数学年刊》一卷(1980),9页。

15]钱学森:《现代科学的结构——再谈科学技术体系学》,《哲学研究》1982年3期,1页。

16]查汝强:《二十世纪自然科学四大成就丰富了辩证自然观》,《中国社会科学》1982年4期9页。

17]诸声鹤:《试论自然辩证法的性质和任务》,中共中央党校一九八二年自然辩证法班论文。

18]钱学森:《我看文艺学》,《艺术世界》,1982年第5期。

19]钱学森:《再谈园林学》,《园林与花卉》,1983年第1期。

20]李际均:《毛泽东军事思想的特点和历史地位》,《红旗》1982年第14期,11页。

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