河本英夫把基于梅求若纳、维若拉的自生系统论称为第三代系统论,并以“边界”为焦点讨论了自生系统论。他认为,自生系统论是系统论研究的未来趋势之一,它是一种尚在形成过程中的理论构想。
1973年梅求若纳和维若拉共同发表论文《自生系统论——生命的有机构成》 首次提出了自生系统的概念。它是基于位相空间论相混合而形成的一种理论构想。梅求若纳认为自生系统不是赋予生命特征的基本性组织,而是一种仅仅适用于极其特殊的对象(细胞系统、免疫系统、神经系统)的原理。 [1] 并认定唯有“自立”(自律性)才是生命的基本原理,而非自生系统。 [2] 1980年前后,自生系统理论发展缓慢,但其他领域的人们竞相开始应用到各自的领域,比如卢曼将其应用到社会学领域,维诺格拉德和佛洛伦斯将其应用到认知科学,G.罗特将其应用到脑、神经科学,G.托依布纳将其应用到民法学,吕克·琼皮、布兰肯堡将其应用到精神医学等领域。自生系统不能直接连接现有的经验,却又在打开一个全新的经验领域,这就是自生系统面临的现状。“自生系统所讨论的焦点之一是‘边界’。是指‘自我的边界在哪里’这一问题中的边界。”“自生系统不是从本质或者从本体方面来规定自我,也不是任由自我变换为各种面貌,而是考虑通过自我本身创造出边界,并同时制造出自我。”
著者认为:动态平衡系统是自生系统的一种成熟形态,其侧重研究系统内部的“有机构成”的“关系”;动态非平衡系统也是自生系统的一种成熟形态,其侧重研究系统内部的“自组织”的“生成”。然而,尽管自组织系统论也讨论系统的“生成”问题,但主要都局限于一些具体特例的动态非平衡系统自组织研究,而一般系统“成熟”形态之前的系统孕育、系统生长等问题并没有得到深入研究和解决,这是河本英夫、梅求若纳、维若拉等人的自生系统论研究的方向。因此,自生系统论研究的核心包含:①系统自生自组织的动力;②系统“孕育、生长和成熟”的边界。
突变论为“A质系统向B质系统自生”提供了理论参照。1968年法国数学家勒内·托姆提出突变论后,于1972年在《结构稳定性和形态发生学》中进行了阐述。突变论是研究自然和人类社会中连续的渐变如何引起突变,以及以统一的数学模型来描述、预测和控制突变的问题。事物系统演化存在渐变和突变两种方式。突变与渐变的本质区别在于,渐变是原来变化的延续,而突变是原来变化的“不连续”性质产生的间断。突变论对于系统结构质变问题提供了原则。哲学上对于结构质变的形式存在两种认识倾向:一种是飞跃论,认为一种质态向另一种质态是以不连续的飞跃方式转化的,包括爆发式飞跃和非爆发式飞跃;另一种是渐进论,认为在任何两种质态之间不存在着什么绝对分明和固定不变的界限,两者转化是以连续的渐变方式完成的。突变理论从稳定性理论出发,对飞跃进行了科学界定,揭示了事物质态转化的模型,对于判断飞跃提供了一条原则,推动了人类对于系统结构功能的认识。
分形理论为“胚胎系统向幼年系统向成年系统的自生发展”提供了自我参照的“动因”,超循环理论也为系统自生提供了描述。1967年法国数学家曼德勃罗发表了讨论分形的论文《英国海岸线有多长?》,1975年出版《分形:形、机遇和维数》,创造了fractus (即分形)一词,1985年出版《大自然的分形几何》宣告分形理论诞生。混沌理论与分形理论关系密切,目前尚未完全阐明它们之间的关系。自然界有无数的分形现象,比如海岸线、山脉、河流等。分形几何“是研究自然界中没有特征长度而又具有自相似的形状和现象。古代的几何学在希腊曾大放异彩,但它研究的图形只是用圆规和规尺画的简单图形,这样的图形全都是平滑的。自牛顿以后,由于微积分学与几何学的结合,才能表现更为复杂的形状,但这些形状的重要特征是具有特征长度,是平滑的,可微分的。分数维安静的图形是更为复杂的图形,是不平滑的,不可微分的。从这个意义上来说,分数维否定微分,这是一个划时代的革命,将建立在一个全新的理论体系上” 。分形在数学上可以通过极为简单的规则生成,分形的部分与整体具有自相似性,分形的结构在整体上都是一种破碎的非规则的形体。日本分形物理学家高安秀树认为,分形几何可能为物理学研究宏观现象提供一种数学方法,就像精神分析学给解析人类心理带来有力线索那样,希望分数维观也能成为解析中等大小复杂现象的关键。 分形方法是观察无穷的有形思维方法,是理解各学科内在复杂性的新语言和新工具,比如递归、嵌套和自相似等。分形作为一种哲学思维方法,应当跳出数学及其脚手架束缚,要从哲学思维高度探讨分形物质世界中自相似体产生和发展的动因。
自生系统论探讨了系统自生的一些内部规范机制。梅求若纳举例说:“首先假定我们要建造两栋房子。为此分别雇佣了两队由十三个建筑工人组成的施工队。在第一组里,先指定其中一人为负责人,交给他明确标有墙壁、下水道、电线线路、窗户的设计图,以及标有竣工时哪些地方需要注意的资料。工人们把设计图记在脑子里,听从负责人的指挥建造房子,逐渐接近设计图以及资料这些二次记录所叙述的最终状态。在第二组里不指定负责人,在每一个出发点安排一个工人,给每个工人同样的书,上面只写了给各个工人的相关指示。这个指示不包含房子、管道、窗户这样的单词,也不包含想要建造的房子的蓝图和设计图。上面只包含了一些工人们在位置和关系不断变化的过程中应该做什么的指令。” 第一组是人类的行为,侧重于“构成”,它是一种由结构构成的规范,是一种具有人特质的目的论倾向的用“结果来叙述事态”的特定规范;第二组是蜜蜂造蜂窝、蚂蚁建蚁巢的行为,侧重于“生成”,它是一种按照自我规则自我运动实现,以达成共同的新生成规范。自生系统论往往在于解释后者。自生系统存在四个特征,即自律性、个体性、自我划界、无输入与输出。 昆虫蜕变仍保持自我(自律性),个体吸收食物能量和营养用以维持个体生命的同一性(个体性),免疫系统划分自我和非我边界,“无输入与输出”却是非常令人费解的。系统中“无输入与输出”,那么说明该系统是一个封闭系统,它同外界不存在物质能量和信息的交换,但一个纯粹孤立系统在机能物质世界是不可能的。卢曼解释说:“因为自生系统是封闭式运动的,所以才是开放的,封闭性是开放性的前提。”
自生系统研究具有一些难点:(1)围绕“自我”的难点。当认为神经系统是自我参照系统,是一种与自身的构成要素相互作用而产生新的构成要素的系统时,与构成要素相互作用的这个系统的“自我”是什么?自生系统是通过自身的运动产出自我的系统,按理说不存在什么预先在空间内被设想的自我。自生系统是通过产出性运动才形成自我的系统,其后通过自我参照性运动,形成符合、复杂的产出形态。(2)围绕“边界”的难点。对于在空间内被画出来的系统,是谁规定了区分系统本身与外界的系统的边界呢?观察者同时把握系统和系统的外部,一方面系统自我参照性封闭式运动,不断重复圆环式运动使之与自身相互作用;另一方面,外部条件从系统外部进行参与。为此可以说系统正因为是封闭式运动的,所以才是开放的,然而这个规定本身就是由观察者进行的。自生系统必须不依赖观察者来规定自己。当系统通过产出性运动产出自己的边界时,从系统本身来看,其外部不应该是由观察者指定的空间上的圆环的外部。(3)围绕“自我参照性”的难点。神经系统是自我参照系统。自我参照式运动是自己参与自己的所谓“反省式”的机能,是指系统和自身的构成要素相互作用产生新的构成要素的阶段,即系统中一切现有的构成要素参与产出新的构成要素的阶段。这显示了用自我参照性来说明系统的封闭性是不妥当的。
除了以上的难点,这里认为自生系统还存在一些问题,比如自生系统自我参照性产出自我的动力是什么?它是偶然性产出还是必然性产出,其规范又是什么?自生系统必须自我规定自己,那么从系统本身来看,系统通过产出性运动产出自己的边界是否具有意义?……面对这些问题,著者认为自生系统自我参照性产出自我的动力是“自分形”、自生系统自我规定的意义必须通过观察者来体现——通过观察者对“观察者指定的系统边界”同“自生系统自我规定的边界”的比较而获得意义,等等。
[1] Francisco J.Varela,“Autonomy Autopoiesis”,in:G.Roth,H.Schwegler (eds), Selforga nizing Systems ,Campus Verlag,1981,pp.14-23.
[2] Francisco J.Varela, Principles of Biological Autonomy .North Holland,1979.