自然与人-30.16——对系统的演化能力进行分析和认识

完全的演化包含量变和质变，必须高水平的开放系统才能做到。远离平衡态是系统演化的力量源泉，对外开放是系统演化的前提条件。想要一个系统具有完全的演化能力，对内要求本身的物质是远离平衡态的，对外则要求是开放的。...





 摘要：完全的演化包含量变和质变，必须高水平的开放系统才能做到。远离平衡态是系统演化的力量源泉，对外开放是系统演化的前提条件。想要一个系统具有完全的演化能力，对内要求本身的物质是远离平衡态的，对外则要求是开放的。显然，宇宙所有五种状态的天体中，一些有演化功能，另一些没有演化功能。为什么会有差异，究竟什么样的条件才促成了系统具有演化能力呢？

文献指出：“非线性相互作用和远离平衡是系统演化的内在根据，随机涨落是系统演化的直接诱因，而对外开放则是系统演化的首要的前提条件。系统正是在这诸多因素的综合作用下得以进化和发展的”【25】。

综合起来看，在上列各个条件中，远离平衡态是系统演化的力量源泉，有了它，系统内部才可能发生非线性的相互作用（协同规律作用），也才可能出现随机涨落的现象，所以它是最根本的，协同规律作用和涨落都会随着系统自身非平衡程度的提高而伴随出现。

另外，为什么说对外开放是系统演化的前提条件呢？因为不开放的纯热能型系统的内部物质只能作无序的分子热运动；不开放的势能型系统的内部物质只能像高山水库里的一潭平静的死水；不开放的动能型系统的内部物质只能随同容器一起的系统整体作简单同步运动（例如“自然与人-19.2”的垂直稳定转动流体实验中的流体）。堵住了烟囱的工厂里的机器是绝对运转不起来的，这是“开放是前提”的简单而生动的实例。

系统对外开放包括能量和物质都能与环境交换。物质不与环境交换的系统，就绝不可能诞生出子系统。缺失了诞生功能，也就缺失了演化中的质变过程，即丧失了演化中最为本质的功能。演化功能的不完全，就不可能有进化，只能逐渐退化。

能量不与环境交换的系统，其内部物质之间很快就会能量相互平衡，全无彼此间的相互作用，因此完全不可能进行有声有色的，生动活泼的，内部川流不息的，不断调节自己去适应外部环境的，在高度有序的状态下出现巨涨落而诞生出同类子个体等复杂的有序运作。

显然，想要一个系统具有完全的演化能力，对内要求本身的物质是远离平衡态的，对外则要求是开放的。

所谓“完全的演化”，应包含量变过程和质变过程，这必须是高水平的开放系统才能做到。

所谓“对内”和“对外”：“内”是指远离平衡态的系统内部件，必须深藏在内部；“外”是指能对环境做功的系统外向型部件，要充分暴露在环境之中。

地球的“内”是还有弱热核反应和高温的地核，“外”是海洋和大气（陆地是隔热层而不是外）。

生命界的人的“内”是大脑和五脏六腑，“外”是五官和手脚。

人造系统如机器的“内”是发动机中的能量转化部件，“外”是飞轮（若只对发动机小系统而言）、车轮子、螺旋桨等。

系统在演化过程中，内部件起到指挥、协调、转换和供给能量等作用，外部件可以对环境做功而使能量得以释放。任何系统都是通过对能量的转换，做功和消耗能量（生命系统称之为新陈代谢）才维持了自身稳定的运行和演化的。

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参考文献：

【25】《自然辩证法概论》李桂花等编著，吉林大学出版社，2005年，52、93~97页。

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