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1.系统及其相关问题1.1什么是系统，系统的概念包含哪些要义所谓“系统”，是由若干相互联系，相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。或者说系统是以各要素的属性为基础经由特定关系而形成的属性不可分割的整体。其包含以下四个要义：第一，系统是由若干要素组成的。要素是构成系统的单元，单一要素不能成为系统，即系统内部具有可分析的结构；单一要素不是系统，必须有两个以上的要素才可能构成系统。且要素只能是具有一定属性的实体。第二，“系统”在于“系”，即系统内各要素之间、系统要素与系统整体之间的相互联系、相互作用，形成了特定结构。而结构是系统中各种联系和关系的总和，这些关系可以是数量关系（数量结构），也可以是空间关系（空间结构），还可以是时间关系（时间结构），而更重要的是相互制约关系（相互作用结构）。第三，“系统”还在于“统”，即要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体，使系统成为一个有特定功能的整体。功能是系统在内部关系和外部关系中表现出来的特性和能力。功能是系统整体才有的属性。第四，系统作为一个整体对环境表现出特定的功能，功能之所以为整体所具有，是由于功能以结构为载体，并在系统各要素的功能耦合中突显出来。而系统总是存在于一定的环境之中，凡是与系统的组成要素发生相互作用而不属于系统的事物，均属于系统的环境。要素、结构、功能和环境，都是完备地规定一个系统所必需的。这几种规定之间存在如下基本关系：系统的功能依赖于其要素、结构和环境。要素性质的变化、结构构型的变化、环境条件的变化，都会影响系统的功能表现，甚至导致系统的质变。从实质上说，系统概念的要义并不是一般地强调联系，而是强调那种具有新质突现的联系。1.2系统与要素之间的辩证关系及意义：系统是以各种要素的属性为基础经由特定关系而形成的不可分割的新质的整体。首先，系统由要素构成，要素是构成系统的基础，要素的属性影响系统的属性，这是系统的加和性；其次，系统并不是各个要素的简单相加，而是由要素之间的相干性耦合作用而形成的具有新质的整体，这就是系统的非加和性，即整体大于部分之和，它是系统的重要特征。系统是加和性和非加和性的辩证统一。认识这一辩证关系，对于用系统观去认识自然，对于树立整体观和系统思维方式，具有重要的理论意义；在实践中，必须从整体出发，正确处理好部分与整体，局部与全局、个人与集体的关系，这在现代科学研究和工程设计中具有重要的实际意义。1.3系统层次结构的特点及结合度层次是具有构成关系的系统系列的概念，若干个要素经相干作用构成一个系统，这个系统又和同级系统经过新的相干作用构成更大的系统，这种具有构成关系的不同等级的系统系列，就表现为系统的层次结构。层次结构的主要特点是：（1）底层系统对高层系统具有构成性关系。底层系统必然是高层系统的构成部分，而高层系统也只能以底层系统为存在基础。（2）统一层次的系统之间存在相干性关系。只有通过相干性关系，它们才能结合起来构成高一级系统，在单纯加和性关系中不会出现层次结构。层次结构的基本特点决定了其中各层结合的紧密程度互不相同。随着层次由低到高推进，结合的紧密程度由大到小而递减。从层次结构的基本特点来看，结合度递减的趋势是必然的。试想如果高层系统的结合度不是小于而是大于低层系统，那么在高层系统形成的时候低层系统岂不是已土崩瓦解而不能成为一级整体，哪里还谈得上构成性关系和相干性关系？正因为才能在着结合度递减的趋势，所以高层系统的阶梯可以不影响低层系统的稳定性，有可能在稳定的低层结构之上重新建立新构型，出现变构过程中的稳定转变。2.自然演化相关问题2.1序、有序与无序“序”的概念不仅表现为空间结构的某种规则性，而且反映了时间演化过程中的某种规律性。因此，广义的序是指时空机构的规则性，这种规则性既可以用来描述自然系统的状态，也可以用来反映自然系统演化的过程。如某一系统的内部各要素的空间位置呈现有规则的排列，系统的变化过程有明显的周期性，系统的行为表现出一定的关联性等，即称该系统具有一定的序。与此相反，系统内部各组成要素之间混乱而无规则的组合及系统转化的无规则性称为无序。有序意味着系统内部的某种组织性与确定性，无序则与系统内部的不确定性即混乱有关。任何系统都是有序与无序的不同程度的辩证统一，这种统一的不同程度，就构成了系统的一定秩序，即有序度。事物或状态不同的有序度构成一系列的阶梯。如果系统向有序化发展，我们就说它的有序度愈来愈高；反之，如果系统向无序化发展，我们就说它的有序度愈来愈低。前者是从低级有序到高级有序的上升或进化过程，后者是从高级有序到低级有序、再到更低级有序的下降或退化过程。有序与无序是对立的统一。它们之间的区别是相对的而不是绝对的。任何自然系统不可能处于绝对有序或绝对无序的状态。一方面，没有离开有序的绝对无序，事物即使处于毫无秩序的混乱状态，其内部也包含着有序的因素，如分子无规则的热运动在宏观层次上却显示出一定的规律和秩序，具有一定的温度和压力，可以用统计规律来描述。绝对无序的系统是不存在的。另一方面，也没有离开无序的绝对有序，如人脑是一个高度有序的系统，但也并非绝对有序，人脑的进化并没有走到终点，它还要不断消除自身的无序，向更高的有序发展。热力学第三定律指出，绝对零度不可能达到，系统的熵可能等于零。这也就是说，系统不可能完全有序。不过，对于某一具体系统，在确定了“零序面”之后，有序和无序便有了绝对的意义。2.2进化与退化进化与退化，是标志自然演化趋势的范畴。进化，标志着自然事物由无序到有序、由简单到复杂、从低级到高级不断向前进步的发展趋势；退化则标志着事物由有序到无序、由复杂到简单、从高级到低级不断退步的下降趋势。2.3什么是耗散结构，其理论如何统一进化与退化的矛盾，其意义何在近代以来人们认为系统的演化有两个完全不同方向，即熵增方向和熵减方向。在热力学系统中，系统的熵S与相对应的微观状态出现的概率W成正比。S=KlnW，K为波尔兹曼常数，W为系统状态出现的概率，而混乱程度越高，出现的概率就越大。因此，熵越大，系统越无序，意味着系统的退化。而生物体演化方向是：由低级向高级、由简单到复杂的进化图景。这是一个复杂性不断增加的不可逆过程，与热力学演化的时间箭头相反。耗散结构理论则从更一般的意义上统一了这两种不同的变化趋势。耗散结构是指远离平衡态的开放系统，通过耗散运动形成的一种动态稳定的有序化结构，即由原来混沌无序的状态转变成一种在空间上、时间上、或功能上的有序状态。耗散结构理论用开拓的眼光去观察不断趋向多样化的变化和趋向复杂性的演化，并力图去描述这些映像和变化过程。耗散结构理论提出，假如改变现有的约束条件，使这个系统愈来愈远离平衡状态，那么，当结构稳定性的条件已不满足时，这个系统就可能向新结构发展，产生一种高度组织化的新型组织。耗散结构理论认为，自然界的进化过程，相对应于一系列的各种动态的平衡过程，这种动态平衡状态的演化导致水平越来越高的复杂组织的出现，因此进化可以看作是动态平衡的发展过程。耗散结构理论为我们理解系统进化提供了有益的启示。首先，系统中各要素的相互作用是系统进化的内在依据，系统原理平衡态才能演化。其次，系统必须从外部获得物质和能量，这时系统进化的基本条件。最后，系统内部必须有随机涨落的发生，这是系统进化的直接诱因。3.科学发现3.1科学与技术的概念、内涵，它们之间的异同科学，就其表现样态来说，科学是一种知识体系；就其发现过程说，科学是一种活动体系；就其社会存在方式说，科学是一种社会建制。作为知识体系的科学。科学知识有如下的特征：内容的客观性、理论的逻辑性、应用的普遍性、进步性；作为产生知识体系的认识活动的科学。科学活动是一种生产知识(特别是理论知识)的活动，其首要目标是认识世界，进而才能改造世界，其发生与发展的内部动力是科学实验与科学理论的矛盾，它是实践和认识的矛盾在科学中的表现；作为社会建制的科学。随着社会的科学化，科学也社会化了，科学的劳动方式已经1少数知识分子业余的个人自由探讨、少数人相互协作的集体研究、转变为国家规模甚至是世界范围的社会化研究。目前，拥有大量的科研人员和科技文献资料的科研机构已经成为完整严密而又专门性很强、独立性很强的社会建制。科学知识与非科学知识之间的区别。神话解释、宗教解释乃至艺术解释及哲学解释往往从预定的信念出发，采用隐喻、比附的方式说明对象；而科学解释则有确定的形式、确定的内容和确定的推理过程。它们虽然都属于认知活动，但内容和形式却相差很多。在这个意义上，我们把前者所涉及的知识称为非科学知识，后者所涉及的知识称为科学知识。科学与伪科学的区别。伪科学是指以科学面目出现的种种反科学的理论和说教。伪科学的根本特征是反科学性，即主观随意性、神秘性、反逻辑性、不可确证性。而科学具有客观性、理性、可检验性、逻辑自洽性和开放性等特征。与次相对应，一般来说，伪科学不具有客观性，其研究对象和内容不具有客观性，其探讨的往往是所谓的“不解之谜”或“神秘之物”；伪科学不是理性的，其方法论的核心是信仰，不尊重逻辑、数学和实验，主张“心诚则灵”；伪科学不具有可检验性，其回避、拒绝或经不起科学实验的检验和内行专家的科学鉴定，是伪科学的本质；伪科学不具有逻辑自洽性，其既与已有的科学定律或公理相矛盾，理论内部又存在逻辑上的矛盾，并且没有预见性和消化反例的能力，这也是其与科学的又一原则性区别；伪科学不具有开放性，其缺乏自我批判，拒斥合乎理性的外在批判，不与时俱进和开放进取，也是其与科学向区别的有一个重要标志。广义的讲，技术是人类为实现社会需要而创造和发展起来的手段、方法和技能的总和。作为社会生产力的社会总体技术力量，包括工艺技巧、劳动经验、信息知识和实体工具装备，也就是整个社会的技术人才、技术设备和技术资料。其基本特征是：技术是目的化的自然物质运动规律；技术是主体要素和客体要素的统一；技术本身有一个从潜在形态到现实形态的发展过程。科学和技术的异同。一般来说，技术的发明是科学知识和经验知识的物化，使可供应用的理论和知识变成现实。现代技术的发展，离不开科学理论的指导，已在很大程度上变成了“科学的应用”。但二者之间还是存在明显的区别，主要包括如下几个方面：（1）从目的和任务看，科学主要是认识自然，获得关于自然的知识，回答研究对象“是什么”和“为什么”的问题。技术则主要是利用和改造自然，创造人工自然，解决在实践过程中应当“做什么”和“怎样做”的问题。（2）从活动过程看，科学乃是对复杂实践感性的理性纯化，技术乃是对理性理论的综合感性化。（3）从形态上看，科学主要地表现为一元性的知识，从多样到单一；相对来说，技术则是从单一到多样，将提纯了的东西复杂化。（4）从评价标准看，科学判断要讲是非，讲真理性标准，技术主要讲合理，讲效用性标准。（5）从与社会的相关程度上看，科学与近期的社会经济发展往往没有直接关联，而具有根本性、长远性的意义；技术则是更具有现实性的生产力。（6）从工作主体看，科学主要是研究员、学者、教授们的事业。技术主要是工程师、发明家、设计师、管理者，企业家们的事业。技术家或工程师们的价值取向、地位作用、智能结构、认知风格、心理素质与科学家有较大差异。3.2科学方法相关问题科学方法的性质。第一，在探索性认识中方法也就是工具，是主体的某种手段，主体通过这个和客体发生联系，并在这种联系中获得经验材料。第二，方法是主体的思维方式，是主体对经验材料进行加工、整理以上升为规律性认识的概念图式或思维定式。第三，方法和理论、原理是不同的范畴，但二者之间可以相互转化。正所谓我们用什么观点看待事物，就可能用相应的方法去认识和改造事物。科学方法的层次。按照其普遍性程度和使用范围的不同，可以把科学方法分为三个层次：第一，自然科学各门学科所特有的专门研究方法，如化学中用催化剂来加快反应速度的方法等。第二，适用于各门自然科学学科的一般研究方法，如实验方法、观察方法、模型方法、假说方法等。第三，适用于自然科学、社会科学、思维科学的最普遍的方法，如矛盾分析方法、从抽象上升到具体的方法、历史和逻辑相统一的方法等。科学方法的类型。按照科学研究的基本环节和步骤可将