钱学森关于复杂系统与大成智慧的探索 钱学敏

1、复杂系统是相当普遍的客观现实

人类进入21世纪以后，由于世界社会在发展中出现了前所未有的各种复杂性问题，所以系统的问题，特别是复杂巨系统的问题以及与之相应的理论研究——复杂性科学，变得越来越突出、越来越重要，复杂性科学是当今科学研究的前沿和焦点，是一个科学新领域，它的突破，将引起一次新的科学革命。多年来，国外已有不少著名科学家从系统科学的角度，开始注意探索复杂性问题。

在欧洲，20世纪70年代有比利时的物理化学家普利高津（I. Prigogine 1917- ）提出耗散结构理论（dissipative structure theory）探讨在远离平衡态的情况下，形成有序结构的问题。德国的物理学家哈肯（H. Haken 1927- ）、艾根（M. Eigen）等人，他们依据现代物理学、化学和生物学的最新成就，注意到系统常常会自己走向有序结构的现实，提出“自组织”（self-organization）和协同学（synergetics） ，走近系统自组织理论，较早地提出了 “探索复杂性”问题。 在美国， 1984年新墨西哥州的圣塔菲研究所（Santa Fe Institute），在诺贝尔奖金获得者 盖尔曼（M.Gell-Mann）、 安德森（P. Anderson）、

阿罗（K. Arrow）等人的支持下，聚集了一批数学、物理、经济、生物、计算机等学科的研究人员，专门从事复杂性科学的研究，试图从多学科的交叉研究中克服还原论的不足，找到一条破解复杂性问题的道路。目前，他们有些成果很值得我们借鉴，但是，从总的思路上和方法上来看，似乎尚无明显的突破。有人说他们仿佛是从“复杂”走向了“困惑” 1。

在中国，钱学森倡导的“系统科学”原本就是对各种复杂性问题的研究与解决的基础上形成的。1978年他在《组织管理的技术—系统工程》一文中，就明确提出“我们把极其复杂的研制对象称为‘系统’”。2此后，他一直亲自参加并指导系统学讨论班，带领大家努力探索复杂系统的理论与方法。

钱学森继承和发扬了中国传统文化的精华和国外的先进科学技术成果，认真总结了组织“两弹一星”研制、发射等复杂系统工程的经验，以及社会主义建设过程中，各种巨大的复杂系统工程实践，于1987年6月开始把人体看成一个开放的复杂巨系统，以后又把社会系统、人脑系统、地理系统等称为开放的复杂巨系统。1989年5月，他在普遍意义上，提出了开放的复杂巨系统的概念、理论及其方法论。此后发表了《一个科学新领域—开放的复杂巨系统及其方法论》[②]、《再谈开放的复杂巨系统》[③]、《开创复杂巨系统的科学与技术》[④]等一批文章和书信[⑤]，从而丰富了系统科学的基础理论——系统学的内容，使得系统科学有了实质性的重大进展。

什么是开放的复杂巨系统？所谓系统，按照钱老的看法，就是指

“由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能 的有机整体，”[⑥]而且这个‘系统’本身又是它所属的一个更大系统的组成部分。开放的复杂巨系统（Open complex giant system）是系统科学的核心概念,指的是，系统本身与系统周围的环境有物质、能量、信息等的交换，因而是“开放的”。系统所包含的子系统很多，成千上万，甚至上亿万，所以是“巨系统”。巨系统内子系统的种类繁多，有几十、上百、甚至几百种，每个子系统既参与整个系统的行为活动，又受整个系统和环境的影响，形成复杂的相互作用，高度非线性。并且有许多层次结构，各层次结构之间的关系也很复杂，以致有些层次及层次间的关系、结构都还不清楚。没有被认识。例如，人脑系统、人体系统、社会系统、地理系统（包括生态系统）、星系系统以及目前与互联网有关的种种复杂系统等，都是开放的复杂巨系统。 复杂系统、开放的复杂巨系统的存在是相当普遍的客观现实。 从发展的时间上来看，一切事物和人都有其自身发展的历史。世界上万事万物和人自己的组成、结构、特性、动因等等，在悠久的时间“隧道”中，历尽沧桑，往往是沿着由低级到高级、由简单到复杂螺旋式上升的轨迹不断发展变化的，其结构、层次、组成、功能等又兼具确定性与随机性，有序性与无序性等，因此，今天的各种事物和人自身都是相当复杂的系统。

从其相互关系上来看，各种事物和人本身在与周围其它事物和人的不同方面、不同层次，以不同方式相互影响、相互作用，并在进行物质、能量、信息等的交换过程中，还有可能呈现出新的因素、新的

特点、新的机制、新的功能以至新的错综复杂的关系、甚至发生新的质变。 所以，复杂系统、开放的复杂巨系统就在我们身边，颇为常见，钱学森早在20世纪80年代初就指出：“在现代这样一个高度组织起来的社会里，复杂的系统几乎是无所不在的。”[⑦]例如：社会系统、经济系统、军事系统、人体系统、信息系统、环境系统、农业系统等。当时，钱老一下子就列举出14个复杂的系统。这些系统后来钱老将其概括为“开放的复杂巨系统”。

钱老最后加上“开放的”三个字，主要是强调这种复杂巨系统的系统本身与系统周围的环境有物质、能量、信息等的交换，它自身又是时刻发展变化的，所以，随时可能出现奇异的现象，我们很难认清，一旦认清了，它还会变，因而必须不断研究新问题、解决新问题，认识是无尽的长河，因为复杂巨系统是“开放的”。

总之，复杂性、复杂系统、开放的复杂巨系统，是极为普遍的客观现实。因此，人类的未来、国家的昌盛，世界的和平与发展比以往任何时候都更加依赖于人们对复杂性、复杂系统、特别是对开放的复杂巨系统的认识、研究和掌握，说到底，就是依赖于有智慧的人；钱老早在18年前就说：“中国正面临一个急剧变化的时代，我们如果不能站得高、看得远，就不仅会落后于时代，还可能犯很大的错误。” （1990年12月11日）

开放复杂巨系统的理论是系统科学理论的深化与升华，是系统科学的重要内容和基础理论。它对我们当前所生活的这个世界的实际情况，作了深入的揭示和具体的展开。因而它作为一种新的科学观和发