第五章 科学系统的开放与控制

一 科学是一个开放系统

创立一般系统论的贝塔朗菲（L.V.Bertalanffv）把系统定义为： “⋯⋯处于自身相互关系中以及与环境的相互关系中的要素集合。”（参见贝塔朗菲：《一般系统论（基础、发展和应用）》，清华大学出版社1987 年版，第 240 页）按当代系统科学的研究学者们绝大多数人的意见和认同，存在着两类系统：开放与封闭系统（物理学上把系统分为二类： 开放系统、封闭系统和孤立系统），所谓开放系统即该系统与其环境之间存在着物质、能量和信息的交换；而封闭系统则无这种交换关系。当然，在实际过程中，系统或多或少总是同其环境有着这样或那样的交换关系，严格意义上的即与环境完全无交换关系的系统是不存在的。

协同学创始人 H.哈肯曾指出：“科学在协同学的意义上像一个开放系统，不断有新的发现和思想注入其中。”在这里，哈肯所说的意思， 还主要是指科学内部各个层次之间存在着相互作用，存在着信息交流， 进行着种种交换、更迭和代谢。事实上，不仅在科学内部，而且在科学外部，科学（及其各个部分）系统与其环境都存在着物质的、能量的、信息的交流。科学作为一种认识活动（包括它的知识体系）和社会活动

（也包括它的社会建制），它的产生和发展即演化是自身内在逻辑与社会历史条件综合的过程。这也就是说，科学作为一种系统，首先是一种开放系统，其次，科学系统的产生和发展，不仅取决于科学系统结构自身的历史变化，而且取决于科学所处历史时代的社会环境影响。我们在这里要论述的，主要是科学系统与外部环境之间的相互作用。

让我们先看各门具体科学在自己的演化过程中同内外部环境的物质能量信息交换。

1781 年 9 月 21 日，著名数学家拉格朗日在给达朗贝尔的信中说当时的数学研究时指出：“在我看来似乎（数学的）矿井已挖掘很深了，除非发现新的矿脉，否则迟早势必放弃它。现在物理学和化学提供了最辉煌的财富，它们也比较容易开发⋯⋯”（［美］M.克莱因：《古今数学思想》（Ⅱ），上海科技出版社 1979 年版，第 383—384 页）这段话表明，作为纯粹的抽象化、工具性科学的数学，也还是需要经验性科学并借助它们从自然对象和社会对象的研究中吸取“营养”的。

默顿对 17 世纪英国的科学、技术和社会的研究也提供了一个历史性的案例。下面是根据他的研究表简编的一个表格（去掉了各个年份，只留下了四年总的百分比；参见默顿：《十七世纪英国的科学、技术与社会》第 312 页）。从该表上看，纯科学研究即科学家选择课题在纯科学领域的百分比不如在应用领域研究的百分比高。这也就说明，社会经济的需要对科学研究或多或少是有影响的。当然，默顿对此与萨顿博士一样，他们都认为，对科学研究的外部制约因素不是恒定不变的，因此， 不能把一个时期的研究推广到科学史的任何阶段上或全部阶段上去。然而，默顿的科学研究历史的研究，毕竟说明在 17 世纪的英国科学研究是多少受到社会经济需要的强烈影响的。