Tsinghua 版 (精华区)
发信人: Landau (Michael), 信区: Tsinghua
标 题: 整体组织演化的研究方法
发信站: 紫 丁 香 (Fri May 1 20:02:55 1998), 转信
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发信人: cpshi (Attila), 信区: Philosophy
标 题: 整体组织演化的研究方法
发信站: BBS 水木清华站 (Wed Apr 29 04:44:57 1998)
整体组织演化的研究方法
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―评金观涛的《整体的哲学》
一、前言
就我们所目前所了解的宇宙而论，我们所居住的地球至今仍然享有它的
地位，那就是它是唯一有生命的星球。哪怕我们能够推断在银河系还应该存
在多少个有生命居住的星球，并且将来的宇宙探险能够找到事实例证，这些
星球也不过是获得了和我们的地球同样的资格而已。
我收集有几张太空飞行器所拍摄的地球的照片，我还有太阳系内其他行
星的照片。与别的行星相比，我们的地球的确美丽而神奇。大面积的水覆盖
着地球，使它呈现出纯净得动人的兰色；那旋转扭结的白色是我们天空上的
风云无际；陆地是深褐色的，是我们永远甩不掉的情节――大地母亲。所有
这些美丽的图案和颜色都说明了一件事――这就是生物圈，生命就藏在这些
颜色里。
生命的出现是一个伟大的历史事件，我们喜欢说生命的历史是波澜壮阔
的。但全部生命世界所占有的时空范围，相对于整个宇宙来说实在是太过于
微不足道了。如果把地球的直径缩小到5公分，那么地球的表面将如台球一般
光滑，太平洋里的蓝鲸恐怕比不上一个细菌，而我们所仰慕的珠姆朗玛峰还
算不上一个细小的瑕疵。尽管如此地渺小而且孱弱，生命却代表了一个强大
的、不可逆转的趋势，这就是生命的组织从无生命世界中脱颖而出，向着复
杂性增加的方向的发展和演化。
组织演化的过程永远都是令人着迷的。整个生物世界是一个活的“世界
”，由数以亿万计的生命个体组成。这些生命个体又在不同的层次上组成了
家族、种群和群落，以至一个生态系。所有的生命个体都是由细胞结构而成，
较小的生命又在较大的身体上栖息。每个生命个体都是活的，都有一个发生、
发育、成长、衰老和死亡的过程。生命划分成为不同的物种或族类，整个生
命物种演化的历史代表着一个向复杂性演化的过程。我们为什么是活的？什
么是“活”？生命的整个发展过程说明了什么？所有这一切问题都不可能在
传统的物理学的解释范围内找到答案。而长期以来宗教和神秘主义对于生命
问题的主宰，也说明了科学的进展还不能另人满意。生物学仅仅能解释生命
的细胞的和组织的构成，以及生物个体内部的代谢运转过程，但却不能理解
为什么这样构造起来的生命是一个活的肌体。关键在于，生物学是运用传统
的物理和化学理论来研究生命的运动，它并不能理解“活”的含义，而这正
是有可能被让位给宗教和神秘主义的地方。
自本世纪二十年代以后，坎农首先研究了生命个体的代谢过程中怎样维
持一个“稳态”，第一次说明了生命个体怎样于各种干扰之中维持自身的稳
定。从此以后，对于生命的“活”性开始有了一个新的观察角度。科学家们
致力于从肌体中“赶走魔鬼”，让物质的自然过程来说明生命的“活性”所
在。维纳和艾什比各自以不同的方式继续着坎农的工作，但仍然是从组织的
稳态来阐述系统的目的性特征。普利高津耗散结构物理学代表了一个新的进
展。普利高津说明了一类具有耗散结构的系统在远离平衡态的位置处具有稳
定性，并伴随与环境之间的能量和物质的交换。普利高津工作是鼓舞人心的，
他实质上相当于阐述清楚了包括我们人在内的高度复杂性的、组织化的系统
的结构原则。
但是生命的问题仍然没有解决。一个组织化的系统是有“目的”的，它
的“活”性是通过组织的整个演化过程体现出来的。前人的工作已经把生命
从非生命中区分出来，而究竟什么是生命组织的目的和机智则还处在朦胧之
中。因此，必须从现有的成果中探讨新的分析方法，为组织化系统寻找一条
清晰明白的演化道路。
金观涛先生的《整体的哲学》中所介绍的正是作者在这方面多年来的研
究成果。在写作这本书的时候，金先生是我国的一位著名的中青年科学家。
他是体现了八十年代的时代精神的知识分子之一。八十年代的初期和中期，
国家的经济建设和刚刚打开的世界之窗使人们处于一种兴奋和迷乱之中，知
识分子好象忽然发现了自己的地位和任务，热情、充满了希望和自信，精力
旺盛而且才华横溢，多年被压抑的研究热情和成果的积累厚积薄发，在那个
科学和文化刚刚开始复兴的年代里，似乎形成了一阵欣欣向荣的景象。
《整体的哲学》一书是四川人民出版社在八十年代出版的一套《走向未
来丛书》中的一种。金观涛是该系列丛书的主编。据我所知，金观涛为该丛
书著述不下四种，包括《在历史表象的背后》、《西方社会结构的变迁》、
《悲壮的衰落》，以及本书等，涉及历史、社会、生物、系统论、控制论和
信息论等等多种跨学科的研究成果。我对金观涛本人生平及其研究不很了解
，但仅从其著作来看，的确博学且富有成果。那套丛书也与现在的大多数丛
书很不相同。当下的各种丛书，如果是涉及的理论方面研究的则多半是“译
丛”。而《走向未来丛书》则不仅有翻译介绍国外新的研究发展动向，而且
有不少的国内学者本人的研究成果。《丛书》从八四年开始出书，到八九年
由于众所周知或不知的原因而停刊，总共出了据说有三百多套。
《整体的哲学》按金观涛本人的说法是一本关于方法学的著作。作者总
结了前人在控制论、系统论、信息论、耗散结构理论和结构主义理论等方面
的贡献，提出了自己的关于系统的组织结构和稳定性，以及起源、发展、发
育和衰老死亡的研究方法。作者强调自己的方法是一种整体的研究方法，并
提出了广义因果性、功能偶合和自偶合的概念。金观涛的这本书，可以为我
们提供一个考察包括生命系统在内的各种自组织系统的发展全过程的整体的
研究方法和角度。
二、作为整体的组织的分析方法
（一）、整体的方法
《整体的哲学》研究是自然界中的具有组织化特征的一组对象，主要是
活的生命个体和个体以及种群所组成的群落以及生态系统，这里面还应该包
括人类社会的各种组织结构以及人类的制造物等等。
作为一个整体，其存在条件不在整体的外部，而是其内部。也就是说，
整体之所以为整体，乃是由于其内部的组织结构的原因。“整体之和大于部
分”是一个普通的道理，自然界中存在大量的例证，但“整体”何以“大于
部分”，却不容易说得清楚。整体是由低层次的、简单的物质或组织形态构
成的，但构成整体之后，却有了底层结构所不具有的功能。还原论者倾向于
用底层的物质结构的特性来说明整体所具有的特性。通过考察和比较一个整
体和它的组成部分的特性和功能，很容易批驳还原论者的错误。但是如果整
体的特性和功能如果与其部分毫不相干，那么作为整体的构件的部分又有什
么意义呢？由此我们开始进入考察整体的关键：整体的目的和结构的关系。
一个整体的存在的理由在于它的目的。对于由人所设计的系统，目的是
不难说明的。但是对于自然界产生的具有自组织特点的整体，它的目的是什
么，就必须要有科学的解释。不难理解，所做的工作是要排除各种神秘主义
的因素――“从机器中赶走鬼魂”。《整体的哲学》系统地总结了前人的成
果。首先坎农在生命组织中发现了“内稳态”。所谓内稳态可以用一组变量
来说明，比如血压、温度、激素水平等等。这些变量之所以为“稳态”，是
因为生命组织具有维持这些变量处于稳定的能力。特别是，生命组织随时处
于各种巨大的干扰之中，仍然能够维持作为内稳态变量的恒定。由此我们可
以初步地说明目的，就是在组织当中维持各种内稳态。进一步地，我们需要
说明维持内稳态的一般机制。维纳发现这种维持作用是通过负反馈来实现的
。由于负反馈机制的引入，使我们有可能确定出组织的一般结构。我们知道
负反馈的实现需要这样一些机构：调节机构，作为调节对象的内稳态，比较
元件。所以我们可以通过负反馈作用机制去考察整体的构造。艾什比通过对
微分方程的研究，发现了内稳态机制的起源。艾什比的工作说明，一个适当
组织的整体，必然存在着内稳态。这样系统无论在一开始处于什么样的状态
，总会趋向自己的平衡点。也就是说，整体的抗干扰能力与内稳态是一回事
。金认为，艾什比的工作揭示了内稳态与结构之间的关系，也就是说，内稳
态的出现是系统内部各个组成部分必须以一种负反馈的方式互相结构起来，
而这种作用机制依赖于部分，或子系统的功能及其相互偶合关系。艾什比的
工作不仅在于使对于组织化的系统的分析更具有普遍性，而且艾什比还引入
了系统偶合的层次和信息的作用，也就是说，一个系统的构造存在着多个调
节层次。因此，系统的目的性也是具有多层次的。由此，我们可以乐观地设
想人类的高级行为目的也应该能够解释。
至于一个组织化的系统是如何起源的，作者认为达尔文的适者生存理论
可以解决问题。一个先决条件应该是，存在着很多具有相互偶合的可能性的
部件，它们有很多机会相互构成一个整体，但只有那些能够形成内稳态机制
的系统可以继续存活，于是系统的目的性就可以从无目的的部件的相互偶合
中产生了。当然，这样的说明肯定是难以令人满意的，需要在可能存在的系
统中定义出什么样的系统才具有这种内稳态机制。作者又总结了普利高津的
研究成果。普利高津把这种具有内稳态的的系统称为“耗散结构”系统，并
指出形成耗散结构要有四个条件：第一要远离热力学平衡态，第二是和外界
有物质和能量的交换，第三是系统各部分存在反馈偶合，第四是非线形。热
力学平衡态不是通过负反馈机制来维持平衡的，这种情况可以不考虑；负反
馈机制前面已经说明；非线形问题艾什比曾经研究过。而恰在第二点上，作
者对于整体的断言可能有问题。实际上如果不考虑与环境之间的关系，整体
内稳态的说明是有缺陷的。固然，整体之所以为整体，乃是由于构成整体的
各个子系统之间的偶合紧密程度要远远大于与环境之间的作用关系，但这种
紧密的偶合依赖于一定的环境条件。设想把一个人扔到太空中，由于压力的
骤然降低，这个人很快就爆炸得粉碎。很显然，并不是在所有的环境条件下
，底层次的部件都可以偶合成高层次的整体。实际上达尔文的适者生存的理
论已经包含了这种观点。所谓适者，当然是指对于环境的适应而言。所以，
内稳态不应当仅仅是抗拒了环境中始终存在的干扰，而更应该是与环境的交
互作用的结果。
为了说明整体的目的性与底层结构的功能的关系，作者提出了一个所谓
广义因果律的概念。所谓广义因果律，是指世界上的事物之间存在着的广义
关联性。世界之所以是可知的，恰恰是因为存在着这种广义关联性。如果不
存在这种广义关联性，甚至我们的思维都是不可能的。在一个系统里面，一
个部件的功能可以通过这种广义因果律来说明。一个部件A，它的输入输出之
间的关系是唯一确定的。对于一些不能通过唯一确定的输出，我们用随机性
来说明它。若干个具有确定功能的部件，如果它们的输入输出集可以紧密地
偶合，即某个部件的输出恰是另一个部件的输入，则它们之间可以构成一个
整体。适当组织的整体，可以通过确定的偶合关系来消除随机干扰，于是作
为内稳态的目的就产生了。
从以上的介绍可以看出，作者对于目的性的解释可能过于草率了。伊安
·G·巴伯在《科学与宗教》(四川人民出版社·1993，阮炜等译)中指出目的
总是与系统的行为有关，并总结了四种目的的含义：第一是功能行为，如某
个仪器的功能，肾的功能等；第二是自我调节行为，相当于金所提出的内稳
态；第三是目标指导行为，即在不同的条件下执着于同一个目标，比如猫在
空空如也的鼠洞边等待；第四是目的性行为，这是与愿望、意图、信仰有关
的情况，当然要复杂得多了，比如哥伦布寻找新大陆。对于第二种目的的含
义，正符合内稳态的概念，不必多说。第一种目的也可以通过底层的功能偶
合来说明高层次的功能。第三种目的，作者认为通过多层次的因果关联和功
能偶合可以解决，作者曾举出过一个蚂蚁回巢的例子来说明之。在这个例子
里，作者认为蚂蚁的复杂的回巢路线是由于存在着各种干扰，而蚂蚁的回巢
过程是通过一系列的调节活动来消除这种干扰，最后来达到回巢目的。在这
里作者把回巢当作一个内稳态来考虑。对于蚂蚁这种低级动物，也许这种考
虑是可行的。但根据作者关于内稳态是整体存在的原因的定义，难道一个动
物找不到家也会影响到它的生存？另一方面，关于第四个目的性行为，更不
能简单地用内稳态来说明。一个意识指导的行为很难简单地归为负反馈调节
过程，再者这种意识指导的行为甚至连算法地定义都不可能(罗杰·彭罗斯，
《皇帝新脑》·湖南科技出版社1994年)。
（二）、组织的分析
在提出了上述整体的存在的原则之后，下面的工作是要研究什么是作为
整体的组织的分析方法。作者指出所谓组织是一个功能偶合系统，即由很多
系统部件（或子系统）的输入输出集相互结构而成为一个闭合的功能偶合网
。各个子系统具有自己的功能，通过输入输出关系来确定；相互偶合之后产
生了新的整体的功能。在分析组织的结构关系时，不能仅仅从解剖形态上划
分系统部件之间的划分界限，而是要从功能结构的角度去考虑。也就是说，
整体的功能时是怎样从子系统的功能通过相互偶合产生的。这种偶合关系应
该是一意确定的。
关于组织的结构，作者批判地总结了皮亚杰的结构主义。皮亚杰提出结
构主义方法的三条基本原则：第一是结构的整体性。“任何结构种各个部分
不是孤立存在的，而是作为和其他部分的关系存在的。整体的性质不是从整
体以外去找，而是由相互依赖的各个部分之间的关系来说明。”第二点，结
构的各个部分必须满足转换规则（我以为说变换规则更合适），这种转换规
则实际上应该是指各个部分之间的功能偶合关系。这些变换“构成了用部分
来说明整体的过程。”因此，整体的功能由部分的变换规则来定义，而发现
各个部分的变换规则就是结构分析。第三是要求结构具有自身调整性。结构
的各个部分之间存在着相互调节的能力，通过调整，结构保证了整体的稳态
。金认为第三点存在着缺陷，因为皮亚杰没有指出结构如何实现自身调整。
仅仅变换规则不足以说明调整是如何实现的。因为功能偶合不并一定能保证
整体的稳定性。这就引出了组织分析的下一个问题――组织的稳定性。
（三）、组织的稳定性和存在的理由
组织形成的关键是，构成组织的任一个部件的输入集正好与另一个（或
它自己）的输出集完全一致。但恰恰由于这种紧密的偶合，并且组织在每时
每刻都处于大量的干扰当中，对于个别系统部件的干扰会传遍整个系统，如
果没有一种维持稳定的机制，组织的整体性存在就成问题了。不仅如此，功
能偶合本身也会带来系统的混乱。
为了解决这个问题，作者又把内稳态捡了回来。首先一个组织的功能偶
合网实际上存在多个层次，其中之一是一个所谓的“自偶合”网。所谓自偶
合结构，是通过一系列的变换而分析出来的一个输入与输出完全闭合的结构
。这个自偶合网要对维持内稳态负责，这种自偶合结构被作者称为维生结构
。作为组织的功能偶合网首先要满足形成组织的整体功能，比如DNA系统的基
因片段通过一系列因果链制作蛋白质的功能。但同时，由于DNA长链总会受到
各种干扰，以至会造成损坏，所以还有一个修复机制来保证它能够正常工作
。这个修复过程通过DNA链上的破损信号来启动，直至修复完成而休止。在这
个过程中，可以发现存在着一个维生结构。这种维生结构是一个通过负反馈
机制来调整系统维持内稳态的闭环结构。在实际的组织当中，存在着很多这
种维生结构，以保证系统的各个部分能够正常工作。比如炳苯酮尿症，就是
由于先天缺乏降解一种特定的代谢毒素的机制，致使体内这撒毒素的积累，
最后成为影响到智力和寿命。这种降解机制，就是一种维生功能。
在这里我们可以看出，所谓组织的目的在形式上的确是多样性的，即有
前面提到的第一种功能性的目的，也有调整自身维持稳定的目的，而多层次
的调整又保证了系统整体维持生存的目的。作者认为维生结构是本书的核心
，是他的主要贡献。
由于子系统能够形成的功能偶合网的可能的组合方案几乎是无限的，而
现实存在的整体又是有限的，所以维生结构是整体存在的关键。也就是说，
那些产生了维生结构的功能偶合网才有机会称为现实存在的整体。于是作者
考虑到，可能性的组合方案中，现实性的组合的产生于偶然性。换言之，各
种可能方案的机会是均等的，而只有具有维生结构的系统才进入了现实。作
者声称得到了一个重要的哲学结论：“可能性比现实性更为基本，我们不应
该用现实性来推出可能，反过来应该用可能性推知现实！”考虑到作者在书
中不厌其烦地强调“广义因果律”的概念，这种结论的确看上去有点奇怪。
实际上，可能性在逻辑上应该是一个不精确的或者是宽泛的说法。一个现实
性的整体代表了一个确定性的历史过程，这个过程本身就是对其他的所谓“
可能性”的一种否定。再者，生命产生于偶然的组合的历史事件还有待于科
学发现的最新进展，在这个问题上哲学断言不能过于轻率。
尽管在可能性海洋中现实性起源于偶然的一霎那，但导向现实性的过程
仍然是可以进行研究的。作者在这里又运用了很多前人的工作来说明这个过
程。首先，一个现实存在的整体的存在条件是由维生结构维持的内稳态，那
么必然有一个把系统从系统从混乱状态推入稳定的过程。但需要把模型做某
种变换。
前面提到过，普利高津指出耗散结构必须满足非线形。一个非线形系统
可以具有很多个稳定点，其中一个是热力学平衡点。所谓热寂，是指系统由
于热力学第二定律（以下简称Th-II）的作用最后进入一个热力学平衡状态。
但事实上有很多系统没有进入这个平衡态，而是进入了远离这个平衡点的动
态平衡点。所以我们可以认定，Th-II并不能主宰所有的历史发展过程。近年
来在社会学的研究领域有一个不好的倾向，就是不加分析地乱用熵增加过程
来说明历史和文化的发展现象。造成这种倾向的原因我认为是如下的原因：
Th-II所控制的过程具有不可逆的特点，并且受热势能的作用。这个过程的物
理机制并不重要，重要的是它为人们提供了一种认识模式。我们在各种发展
现象中看到了类似的特点，例如不可逆，受到某种势能的作用等等。这种认
识模式很容易使思维不严谨的研究人员想到了Th-II。再加上熵增加过程曾经
一度被物理学家过分夸大了作用效能，这种似是而非的理论就更加猖獗。实
际是这是一种典型的还原论方法，也就是说，把局部的作用机制推广到整体
的发展过程。我很早就感觉到用Th-II当作万能法宝肯定是有问题的，但没有
在理论上想清楚，甚至在读了普利高津的著作以后也还没有搞明白，只是朦
胧地感到应该有一个“系统势”来代替热势能。《整体的哲学》对这个问题
阐述得比较清楚。作者认为，熵的度量是不可以随便乱用的，不能说一个房
间里东西摆乱了，就比收拾整齐了的熵大。一个乱屋子里仍然具有内在的有
序性。无序只能用来描述一个热力学平衡态的化学环境。一个组织，尽管存
在着随机性涨落，也仍然是有序的。
现在再回到关于变换模型的问题。作者利用了李雅普诺夫函数来描述一
个非线形系统进入稳态的过程。李雅普诺夫函数是一种势函数，可以想象为
一个相空间中的曲面，在这个曲面上存在着一些稳定点的“洼”。一个洼的
底部代表了一个吸引中心，或者叫做“奇异吸引子”。这个奇异吸引子就是
一个稳定点，而洼的大小代表了这个稳定点的势力范围。势函数的大小代表
了系统的涨落动力，当系统进入了洼的范围之后，通过一个迭代计算过程可
以看出势函数逐渐趋于极小，直到来到洼的底部，就不可能再动了。这就是
一个不可逆的过程。（实际上洼的性状也是五花八门的，曼德博罗集展现了
一个迭代过程中各种收敛域的形状。我本人曾经用计算机画过很多曼德博罗
图象，的确美丽非凡！）李雅普诺夫函数说明系统一旦进入了某个稳定点的
范围，必然会导向这个稳定点。这里需要指出的是，一个奇异吸引子不一定
是一个不动点。它可以周期性的，也可以是一个区域。在这个区域内，系统
的行为可能表现出极大的随机性，但决不脱离这个区域。这种区域常常呈现
出某种花样。遗憾的是作者没有对不动点以外的稳态进行探讨，而是统统地
把混乱归为随机涨落。
那么一个功能偶合网怎样进入一个远离热力学平衡态的稳定点呢？按我
对这本书的理解，一个功能偶合网必然可以通过内部的变换得到一个自偶合
结构，而一个自偶合结构本身会导致巨大的系统涨落。也就是说，随机的涨
落或者混乱实际上会来自系统本身；按作者的说法，也就是起源于秩序。当
系统没有处在一个稳态的控制范围之内时，由于自偶合结构所造成的巨大的
随机涨落，系统有可能会落到一个稳定性的洼的范围内。于是在势函数的作
用下，系统来到了洼的底部，内稳态产生了，自偶合结构也就成了维生结构
。甚至当系统处于热力学平衡态时，来自外部的干扰也可能使系统跳出这个
死寂的洼，从而有机会进入一个具有活力的洼。这样一个结果对于我们作为
生命的最高成就的人来说，的确是乐观而且令人鼓舞的。
作者在对上述内容进行总结时，讨论了活的组织与仪器的一个区别。按
照整体和功能偶合网的组织原则，一个仪器同样也是功能偶合网，但为什么
仪器可以在大卸八块之后，装回去仍然是一架仪器；而活的组织则不然，把
一个活的组织拆散了，就不可能再安装回去了，就象毛主席在《论十大关系》
中英明地指出的：“历史证明，人头落地是不能再接上的。”作者用维生结
构的层次性解决了这个问题。一个组织内部的各种子系统，或者系统部件，
本身也要具有一定的稳定性。仪器部件的稳定性是由外部提供的，与组织无
关。而活的组织的器官的稳定性则完全通过组织内部各个层次上的维生结构
来维持。一旦器官脱离了组织，维生结构的回路破坏了，器官的稳定性也就
不存在了。组织的关键在于内部各个子系统之间的紧密偶合。所以器官移植
的排异性问题也是由于同样的原因造成的。当然，可以通过人工仿真一个组
织环境来维持器官在脱离组织之后的存活。但是，由于维生系统的结构复杂
性，并不是所有的器官都可以通过人工方法来长期维持存活。
三、组织的发育、生长和容量
讨论了组织的分析方法之后，作者开始雄心勃勃地向生命的发展过程进
军。首先瞄准的对象是生长的机制。作者指出，虽然组织系统是从非组织状
态通过涨落而落入了一势函数的洼，这样的过程是一个准随机过程；但是，
作为一个生命个体的生长和发育的过程却是一个确定性的过程。这个结论是
对的。然而作者随后对于个体的生长发育机制的讨论却有问题。
作者利用了当代生物学的进展来展开他的分析。作者援引的例子是蝴蝶
翅膀花样产生的机制。这实际上涉及到一般的形态发生的机制，但作者没有
特别指明，反而把这个例子当作了生长过程的机制。这就大有问题。让我们
先暂时讨论一下胚胎发生的过程（我在深圳BBS的思想版的一篇帖子中曾经讨
论过类似的问题）。让我们考虑一下一个受精卵是从什么时候展开它的形态
的。我们知道一个受精卵首先要经过一个卵裂的过程，也就是均等地细胞分
裂，成为一个球，里面各处的细胞没有差别。然而，从第N次分裂以后，一些
位置处的细胞开始特化，慢慢地形态开始展开了。对于这个过程，我们自然
地会问，没有差别的细胞，何以会在一定的阶段按照不同的程序来工作？我
们知道每一个细胞都要根据细胞核内的遗传基因来进行工作，而在一个胚胎
球内的所有细胞都载有相同的基因；并且在胚胎球阶段，每一个细胞都是一
样的。所以必须找到差别在什么地方。学过计算机的人不难看出问题的睨端
。设想一个细胞是一个计算机，DNA链是计算机要执行的程序。这个程序内包
含了代表不同功能的各种子程序，它们响应不同的启动信号。这个信号来自
于环境。所以，不难看出，如果细胞行为表现出了差异，那么必然是它们响
应环境变量存在着差异。这种差异可以是一个化学场的分布造成的。比如，
某种化学物质从中心到边缘在分布上的浓度差异，可以导致不同位置上的细
胞启动不同的子程序，而启动信号来自于浓度的阈值判别。事实上也确实是
如此。整个胚胎的形态展开几乎都是通过化学场的分布来控制的。
由于化学场的稳定分布关系到整个系统能否正确地展开形态，所以作者
认为必须把它作为一个最初的内稳态，而这个内稳态就引发了一个确定性的
过程。进一步地，通过这个确定的形态发育所展开的第一个结构，又形成了
下一层内稳态。如是，结构和稳态一层一层地展开，作者断言这就是生长的
机制。按作者的解释，生长，就是功能偶合网的自动扩张，也就是在原有的
功能偶合网上不断形成新的功能偶合网。并且，每一层功能偶合网上必须形
成维生结构，否则不能保证新的稳态的形成。作者在这里还得意地认为，耗
散结构仅仅研究了起源的问题，而他则解决了生长机制的问题。
在我看来，金先生实在得意的太早了。很明显，胚胎发育过程与个体的
生长是两回事，不能混为一谈。胚胎发育过程是组织结构由简单到复杂的展
开过程；而生长过程尽管也有前一个过程的继续，但更主要的进程则是规模
的扩张，这种扩张并没有伴随着结构的变化。
然而金没有考虑这种差别，他的理性主义的热情继续高涨着。在“解决
”了生长机制问题以后，作者又分析了组织的形状和容量。实际上，组织的
形状与胚胎的形态发生是同一回事。这里不多讨论了。而组织容量的问题，
是生长的极限的问题。这个问题来自于生命个体确实具有生长的极限。由于
作者把生长看成是功能偶合网和维生结构的层次的展开，所以，很自然地，
作者结论说：“关键在于当层次过多时，系统结构稳定性必定破坏。”作者
举了一些生态系统盛衰过程的分析例子来说明层次过多导致的系统崩溃。但
作者惟独没有举出生命个体生长的例子。实际上应该有必要的区别。生态系
的发展过程是系统结构发展和变迁的过程，而个体的生长过程则是规模的增
长。而且，生态系统的变迁过程包含有随机涨落，而生命个体的发育和生长
则是一个确定的过程。作者过于自信于自己的分析方法了。在这里我们又看
到，如果没有坚实的科学进展做铺垫，哲学的结论总是显得太浪漫。
四、衰老与死亡
象生长和发育问题一样，衰老与死亡也是两回事。在这里，作者同样也
把两个概念混为一谈了。而且，作者在某些地方对个体的衰老与类似一个生
态系的发展和变迁的研究也没有注意区分。尽管如此，我认为对衰老机制的
分析是作者的整体方法运用得比较成功之处。
作者首先通过对仪器老化的分析，得出了老化始自于仪器部件的功能异
化。而且这种功能异化恰恰是由于部件在执行自身的功能形成的。比如，一
个灯泡的灯丝在使用过程中，金属微粒不断地逸出，致使灯丝逐渐变细，直
到最后断掉。这是一个典型的由老化而彻底失效的例子。当然，这种功能异
化的机制属于机械磨损。在生命个体身上，机械磨损的现象并不是没有，比
如牙齿的老化就属于机械磨损。更多的器官老化现象不属于机械磨损，但仍
然功能异化的过程。作者指出，功能异化不仅来自于执行器官的功能本身所
形成的积累的功能衰竭，而且也来自于维生功能。老化起源于功能对于结构
的反作用，或者干脆就是破坏作用。也就是说，老化实际上产生于系统内部
。尽管我们可能通过外部条件或内部的调整来延缓老化，但最终不能取消老
化。
很多生命肌体的代谢过程可以说明这种功能异化现象。比如肾的工作会
导致肾单位随着年龄而减少，一个人在70岁时，肾单位估计至少损失了40%。
又如作为一种维生功能的血管修复机制，会导致胆固醇在血液中的逐渐积累
，最后形成动脉粥样硬化。另外，DNA复制机制中的误差，蛋白质的合成错
误，同样也是功能异化现象。最重要的是，这种功能异化效果的积累最终导
致对结构的破坏，从而产生了老化现象。
在一个生命的肌体内，各种器官的功能异化总是存在的，为了消除各个
层次和结构上的功能异化，有许多维生结构在工作；然而维生结构本身也会
产生功能异化现象。所以，组织的老化总是难以避免的。当组织的系统结构
非常复杂时尤其如此。事实上在生命肌体内有很多结构是属于进化上的遗孓，
对于正常的代谢功能是没有必要的，但却能够积累异化效果。作者特别指出，
是那些未参与功能偶合的过程，对结构产生了破坏作用。
慢性的异化积累是老化的的主要原因。一个突然的致死的异化，可能会
导致整个肌体的死亡。一个适当大小的干扰，会被维生结构抑制。而那些微
小的、不受维生结构控制的异化却慢慢地积累了起来，最后导致肌体的老化。
在一个生命个体内部，这是一个重要的老化过程。然而这种过程的模式同时
也是物种变迁的重要机制。一个致死的DNA突变会导致个体的死亡，从而不能
遗传下去；或者获得了空前的优势而遗传下去（实际上大量的突变属于致死
突变）。一个适当大小的突变会被DNA的维生机制抑制。而那些微小的变异，
则可能逃逸在维生结构的控制范围之外，从而获得了遗传机会。而这种微小
的变异的积累就会造成物种的缓慢变迁（这正是中性漂变的机制）。所以，
革命要冒巨大的风险，犯法会被制裁，而微小的改良或腐蚀却总能成功。作
者把这种模式运用到社会历史发展过程，认为封建社会的朝代盛衰过程正是
由于微小的、不可避免的功能异化的积累，导致了社会结构的缓慢腐蚀和老
化，直至最后朝代更替。
固然，老化是死亡的一个非常重要的原因。我们看到的各种死亡大多数
是属于肌体的免疫系统的老化，致使不能抵御对系统的干扰而死亡。也有无
疾而终的，那是纯粹的老化造成的系统衰竭。气功锻炼中强调追求一种所谓
的“否极泰来”，也是要回到婴儿状态，消除老化的积累。但最近的科学进
展表明，很多细胞的死亡是一个十分确定的行为（《野兽之美》，[美]纳塔
莉·安吉尔著，李斯等译，时事出版社1997年）。细胞的分裂具有特定的限
度，每一次分裂都会形成一个记录，每次分裂之前都会检查这个记录，当记
录的数值达到某个特定值时，细胞就不再分裂了。另外，作者本人也提到有
一些“老不死”的生命，如一种称为海伦细胞的癌细胞就永远不死。也有“
不老死”的生命，如海星，根本就没有老化，它们的死亡都应该是非正常死
亡。这些生命可能是由于系统过于简单，没有那些会产生异化积累的多余的
结构。
五、结束语
尽管由于我的浅陋而对《整体的哲学》发了一些不恭敬的议论，我还是
要坦率地承认，金观涛发展的这种整体的方法还是深深地影响了我，我的头
脑中已经形成了一个作为整体的组织的演化图景。Th-II并不能主宰一切，组
织具有自己的行为标准。也许Th-II在任何一个局部都起作用，但组织是一个
整体，在历史上是一个作用单位。如果忽视了组织的整体性，而把系统拆散
成为一个个不相偶合的粒子，并把它们仍到Th-II的王国里，就犯了典型的还
原论错误。我们必须认识到，组织由于其内部的紧密结构，使它作为一个整
体的行为不再受到Th-II王国的法律的限制；它会产生巨大的涨落，并有机会
为自己找到一个稳定性之家。整体的行为的分析的确是有趣的，也许我们应
该更仔细地审定李雅普诺夫的势函数，为它找到一个确定的物理意义，从而
定义出一个新的“系统势”，来说明整体的动力学。
整体的方法不仅为我们找到了一个认识生命发展过程的钥匙，使我们能
够窥视到生命的的发生、展开直到衰老死亡的全过程；更重要的是，使我们
能够逃出Th-II的黑暗深渊，对生命建立坚定的乐观信念。毕竟，生活还是美
好的。
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