錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想的理論探索與實(shí)踐-2011-...

1、錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想的理論探索與實(shí)踐,北京大學(xué)工學(xué)院湍流與復(fù)雜系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室佘振蘇 倪志勇2011年5月,提綱,1 導(dǎo)言——復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn)2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論 人體復(fù)雜系統(tǒng)原理4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論 5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論 思維的復(fù)雜系統(tǒng)模型 冠軍素質(zhì)普與表象三步曲6 復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)踐論 科技奧運(yùn)專家研討廳

2、與大成智慧工程7 展望,1復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn)-全球多元危機(jī)與根源,環(huán)境危機(jī)（污染、氣候等）生物多樣性危機(jī)（物種滅絕、種群銳減）資源危機(jī)（水資源、能源）糧食危機(jī)（饑餓人口數(shù)量、糧價(jià)居高）健康危機(jī)（復(fù)雜疾病、超級(jí)細(xì)菌等）,簡(jiǎn)單的物質(zhì)主義機(jī)械世界圖景,,相關(guān)紀(jì)錄片,1 復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn),在世界多元危機(jī)的背景下：人類(lèi)文明向何處去？中國(guó)向何處去？,2 復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn),科學(xué)(人類(lèi)的理性認(rèn)識(shí)）面臨著三大復(fù)雜性難題： 如何分

3、析海量數(shù)據(jù)、整合各類(lèi)知識(shí)，以形成對(duì)事物的深入系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)并用于指導(dǎo)社會(huì)實(shí)踐？如何在認(rèn)識(shí)論和方法論上融合自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)與人文學(xué)科？如何綜合人類(lèi)的知識(shí)體系，構(gòu)建關(guān)于人與自然的和諧的科學(xué)圖景？,世界的科學(xué)圖景的嚴(yán)重缺陷,“我周?chē)恼鎸?shí)世界的科學(xué)圖景是有嚴(yán)重缺陷的。它給出了許多與事實(shí)相關(guān)的信息，把我們的經(jīng)驗(yàn)按極其協(xié)調(diào)的秩序整理好。但是，它對(duì)離我們的心最接近的、對(duì)我們說(shuō)來(lái)是真正的物質(zhì)的每一個(gè)人，卻閉口不談?！@個(gè)圖景使你把世界的整個(gè)表現(xiàn)都作

4、為機(jī)械時(shí)鐘一樣對(duì)待，這種過(guò)程會(huì)繼續(xù)按部就班地進(jìn)行下去，沒(méi)有意識(shí)、意志、勞累、痛苦和快樂(lè)以及與它相關(guān)的責(zé)任，盡管它們實(shí)際上都是存在的。造成這種困擾狀況的原因就在于，為了構(gòu)建外部世界的圖景，我們已經(jīng)使用了極其簡(jiǎn)化的手段，把我們的人性排除了，移走了?！?薛定諤 《自然與古希臘》，上?？萍冀逃霭嫔纾琍84－89,世界的科學(xué)圖景的嚴(yán)重缺陷,“對(duì)科學(xué)的短視應(yīng)用降低了環(huán)境的質(zhì)量，過(guò)分開(kāi)發(fā)寶貴的自然資源，而且使社會(huì)極化為兩個(gè)

5、不同群體：一個(gè)群體能夠應(yīng)付科學(xué)的復(fù)雜性，而另一個(gè)群體則不能或不愿意。至少在初次了解時(shí)，科學(xué)的信條傳播一幅失去人性的世界圖像——干巴巴的和抽象的，并把分支簡(jiǎn)化為數(shù)學(xué)公式，沒(méi)有感覺(jué)和價(jià)值，沒(méi)有心與靈魂”。 歐文·拉茲洛. 微漪之塘—宇宙中的第五種場(chǎng). 社會(huì)科學(xué)

6、文獻(xiàn)出版社. 2004. P2,1 復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn),中國(guó)建設(shè)中正在面臨的需求和挑戰(zhàn) 醫(yī)療：“看病難，看病貴”等社會(huì)現(xiàn)象，催化對(duì)醫(yī)療體系的深度思考，正在呼喚著以保障健康為目標(biāo)、重在全民參與的新醫(yī)療體系。建立在解剖學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等人體還原論基礎(chǔ)上的醫(yī)學(xué)模型已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)踐需求。,心血管疾病，癌癥，神經(jīng)系統(tǒng)疾病，綜合疲勞癥等！,1 復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn),社會(huì)管理不斷面臨新的需求和挑戰(zhàn) 教育：教育體制改革、人才強(qiáng)國(guó)

7、戰(zhàn)略的實(shí)施，呼喚新的教育理論，對(duì)杰出人才的需求將催生以開(kāi)發(fā)人體心智潛能為目標(biāo)的新教育模式。 基于學(xué)科分類(lèi)的知識(shí)結(jié)構(gòu)理論，對(duì)知識(shí)的整合、教育模式的更新設(shè)置了障礙。,高考改革，高等教育改革，精英教育與大眾化教育等！,3 復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn),人們迫切需要對(duì)“人”和社會(huì)形成系統(tǒng)的科學(xué)的認(rèn)識(shí)，并從根本上加深對(duì)知識(shí)與實(shí)踐之間關(guān)系的理解，形成從認(rèn)識(shí)、到實(shí)踐、到再認(rèn)識(shí)持續(xù)循環(huán)的科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程。 在上述科學(xué)、文化、社會(huì)發(fā)展的諸多需求

8、背景下，復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。,提綱,1 導(dǎo)言——復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn)2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想3 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論 - 思維科學(xué)與思維模型4 復(fù)雜系統(tǒng)方法論湍流世紀(jì)難題的突破運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)原理與實(shí)踐5 復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)踐論 - 大成智慧工程6 復(fù)雜系統(tǒng)研究展望 – 中華民族智慧復(fù)興之路,2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想,錢(qián)學(xué)森領(lǐng)導(dǎo)“兩彈一星”以及我國(guó)航天事業(yè)的開(kāi)創(chuàng)性研究。從那時(shí)起，他就開(kāi)始關(guān)注現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系的發(fā)展，以及如何使之更好地服務(wù)于

9、國(guó)家建設(shè)和人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的探索過(guò)程中，錢(qián)學(xué)森與他周?chē)膶＜覍W(xué)者，緊密跟蹤國(guó)際學(xué)術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，以解決重大科學(xué)和社會(huì)實(shí)踐問(wèn)題為目標(biāo)，創(chuàng)建了“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系”、“開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論”、“從定性到定量的綜合集成法”等若干原創(chuàng)性的學(xué)術(shù)思想。這一學(xué)術(shù)體系正在發(fā)展為服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的大成智慧。,2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想-貢獻(xiàn),未雨綢繆——人與自然的和諧發(fā)展！,2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想-貢獻(xiàn),錢(qián)學(xué)森是一個(gè)力學(xué)思想家，“力學(xué)是自然科學(xué)的哲學(xué)”

10、。錢(qián)老以他特有的氣魄，引導(dǎo)人們?cè)谛率兰o(jì)變幻莫測(cè)、錯(cuò)綜復(fù)雜的事物面前，開(kāi)展嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思考，做出智慧的判斷決策。他表示：“我在余生中就想促進(jìn)這件事情：建立一個(gè)科學(xué)體系，并運(yùn)用它解決社會(huì)主義建設(shè)中的問(wèn)題?！?提出創(chuàng)建一系列新學(xué)科的構(gòu)想（現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系）：地理科學(xué)：把地球表層作為復(fù)雜巨系統(tǒng)來(lái)研究；人體科學(xué)：把人體作為復(fù)雜巨系統(tǒng)來(lái)研究；思維科學(xué)：把人腦作為復(fù)雜巨系統(tǒng)來(lái)研究”。 這些學(xué)術(shù)構(gòu)想，為新時(shí)期的學(xué)科創(chuàng)新指出了方向。

11、,2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想-貢獻(xiàn),“開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論”為研究腦與思維、人與社會(huì)等復(fù)雜系統(tǒng)提供了科學(xué)模型，為面對(duì)社會(huì)系統(tǒng)開(kāi)展認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的科學(xué)思維活動(dòng)提供了行之有效的認(rèn)識(shí)論和方法論?！皬亩ㄐ缘蕉康木C合集成法”將社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)有機(jī)銜接；“專家研討廳體系”將精確邏輯思維和開(kāi)放直覺(jué)思維有效集成；,2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜人體系統(tǒng)思想,威廉.詹姆斯建議發(fā)展一種“測(cè)繪人的能力界限的地貌學(xué)”；（威廉.詹姆斯《人的能量》）愛(ài)因斯坦倡導(dǎo)

12、構(gòu)建關(guān)于人的“普遍的因果關(guān)系的深刻知識(shí)”；（愛(ài)因斯坦《物理學(xué)、哲學(xué)和科學(xué)進(jìn)步》） 薛定諤認(rèn)為“我們是誰(shuí)？這個(gè)問(wèn)題不僅是科學(xué)的任務(wù)之一，而且是唯一要真正重視的科學(xué)任務(wù)”；（歐文.薛定諤《自然與古希臘》）埃德加.莫蘭指出，現(xiàn)代文化呼喚對(duì)人的啟蒙性認(rèn)識(shí)。（埃德加.莫蘭《復(fù)雜性理論與教育》）,2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想-難題,人體科學(xué)的發(fā)展“可能導(dǎo)致一場(chǎng)21世紀(jì)的新的科學(xué)革命，也許是比20世紀(jì)初的量子力學(xué)、相對(duì)論更偉大的科學(xué)革命”，將“使

13、我們認(rèn)識(shí)客觀世界和改造客觀世界來(lái)一次更大的總的飛躍，這難道不是第二次文藝復(fù)興嗎？”,錢(qián)學(xué)森論人體復(fù)雜系統(tǒng) 科學(xué)飛速發(fā)展的二十世紀(jì)，眾多思想家在不同的背景下指出，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)人體的系統(tǒng)性和復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)。但在眾多學(xué)者中，錢(qián)學(xué)森是提出建立系統(tǒng)人體模型的第一人，是提出建立以人體系統(tǒng)模型為核心的專門(mén)學(xué)科——即人體科學(xué)的第一人，是探討創(chuàng)立這門(mén)學(xué)科的方法論的第一人，更是認(rèn)識(shí)到這門(mén)學(xué)問(wèn)的重大價(jià)值，極力倡導(dǎo)發(fā)展這門(mén)學(xué)科的第一人。,2

14、錢(qián)學(xué)森復(fù)雜人體系統(tǒng)思想,錢(qián)學(xué)森人體科學(xué)思想：哲學(xué)：人天觀；基礎(chǔ)科學(xué)：包括解剖學(xué)、生理學(xué)、組織學(xué)、胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、心理學(xué)、腦科學(xué)，等已經(jīng)存在的學(xué)科。還包括精神學(xué)、思維科學(xué)和人體學(xué)等有待創(chuàng)建的新學(xué)科。 技術(shù)科學(xué)：包括中醫(yī)理論、西醫(yī)理論、人-機(jī)工效學(xué)、教育學(xué)、領(lǐng)導(dǎo)學(xué)、管理學(xué)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)。 工程技術(shù)：其中一個(gè)方面是關(guān)于人本身的，即：第一醫(yī)學(xué)（治病），第二醫(yī)學(xué)（防?。?，第三醫(yī)學(xué)（康復(fù)），第四醫(yī)學(xué)（開(kāi)發(fā)人的潛能，包括提高人的智力、體力以及提

15、高人適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力）；第二個(gè)方面是關(guān)于人與環(huán)境關(guān)系的，如：人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程等。,2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想的發(fā)展難題與挑戰(zhàn),如何整體地對(duì)人體系統(tǒng)進(jìn)行研究？人體的系統(tǒng)學(xué)原理從哪里來(lái)？人體復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)目標(biāo)是什么？多學(xué)科知識(shí)是否可以集成？如何刻畫(huà)人體的功能狀態(tài)及其演化？如何運(yùn)用綜合集成法？如何對(duì)人體實(shí)施系統(tǒng)、有效的干預(yù)？專家研討廳與大成智慧工程的成功實(shí)施需要具備什么條件？,提綱,1 導(dǎo)言——復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn)2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思

16、想3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論 人體復(fù)雜系統(tǒng)原理4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論 思維的復(fù)雜系統(tǒng)模型5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論 冠軍素質(zhì)普與表象三步曲6 復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)踐論 科技奧運(yùn)專家研討廳與大成智慧工程7 展望,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,還原論的本體論 認(rèn)為系統(tǒng)僅僅是由少數(shù)幾種物質(zhì)和實(shí)在的構(gòu)成物，即“整體等于部分之和”。這種還原論的觀點(diǎn)，促成了人們對(duì)系統(tǒng)的基本組成部分及其

17、運(yùn)行規(guī)律的研究。,開(kāi)普勒，“我正忙著研究〔太陽(yáng)系運(yùn)動(dòng)的〕物理原因。我的目的是表明天空這部機(jī)器不是一種神性的、有生命的東西，而是一種鐘表機(jī)制……因?yàn)閹缀跻磺卸喾N多樣的運(yùn)動(dòng)，都是由最簡(jiǎn)單的、磁性的和物質(zhì)的力引起的，就像一架鐘的一切運(yùn)動(dòng)都是由簡(jiǎn)單的重量產(chǎn)生的一樣”（Hobson, 2008）,開(kāi)普勒,伽利略,牛頓,玻意耳,沃森,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,笛卡爾，“任何物體都是機(jī)器，由上帝所制造的機(jī)器設(shè)計(jì)最為優(yōu)秀，但并不因此就不再是機(jī)器了。但就身體而

18、言，人制造的機(jī)器與上帝制造的生命體之間沒(méi)有任何原則上的區(qū)別。唯一的區(qū)別僅在于其完善及復(fù)雜程度上”（《方法談》p102） 。,羅素，“人是事先沒(méi)有預(yù)見(jiàn)其努力目標(biāo)的原因的產(chǎn)物；他的起源，他的成長(zhǎng)，他的希望和恐懼，他的愛(ài)和信仰，都只不多是原子的偶然布局的產(chǎn)物……上面所有這些，即使不是完全沒(méi)有爭(zhēng)議，也是相當(dāng)肯定的，沒(méi)有哪種否定它們的哲學(xué)能夠站得住腳” 。,還原論的本體論與人體機(jī)械論,J. D. Watson的宣言, “過(guò)去，我們認(rèn)為命運(yùn)是由我們

19、的星座決定的。現(xiàn)在我們知道，在很大的程度上，命運(yùn)是由我們的基因決定的” (Jaroff, L.，1989).,達(dá)芬奇的人體解剖圖到維薩里的“人體之構(gòu)造”（1543）,哈維的血液循環(huán)理論（1628）,顯微鏡的發(fā)明人荷蘭科學(xué)家列文虎克（1632-1723),細(xì)胞病理學(xué)的奠基人：德國(guó)醫(yī)學(xué)家維爾嘯——《細(xì)胞病理學(xué)》巴斯特與科赫的細(xì)菌病因?qū)W說(shuō),,,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在還原論路線上的發(fā)展,,,DNA與染色體,Human Genome

20、 Project人類(lèi)基因組計(jì)劃人類(lèi)蛋白組計(jì)劃,VEGF基因治療外周阻塞性血管病第1例為1989.5美國(guó)NIH黑色素瘤,,,沃森在1962年諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式上,1953年4月,沃森(J.D.Watson)和克利克(F.H.C.Crick)“核酸的分子結(jié)構(gòu)—脫氧核糖核酸的一個(gè)模型”,1990年正式啟動(dòng)2001.年2月 HGP “Nature” Celera “Science”,基因診斷與治

21、療蛋白錯(cuò)誤折疊與疾病,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在還原論路線上的發(fā)展,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,醫(yī)學(xué)社會(huì)史研究專家 Roy Portey，認(rèn)為“醫(yī)學(xué)正在經(jīng)歷一次嚴(yán)重的危機(jī)”（Roy Portey，2007）。,1 臨床醫(yī)療的問(wèn)題（1） 化學(xué)藥物的毒副作用（2） 抗藥性和耐藥性（3） 應(yīng)對(duì)復(fù)雜疾病的無(wú)奈（4） 傳染病仍然得不到有效預(yù)防2 高昂的社會(huì)成本（1）生活醫(yī)學(xué)化（2）高昂的醫(yī)療費(fèi)用,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,Change i

22、n the US Death Rates* by Cause, 1950 & 2001,* Age-adjusted to 2000 US standard population.Sources: 1950 Mortality Data - CDC/NCHS, NVSS, Mortality Revised.2001 Mortality Data–NVSR-Death Final Data 2001–Volume 52,

23、No. 3. http://www.cdc.gov/nchs/data/nvsr/nvsr52/nvsr52_03.pdf,向癌癥宣戰(zhàn)50年來(lái)，學(xué)說(shuō)紛紜：1 血管紊亂；2 細(xì)胞異常；3 染色體異常；4 基因變異。癌癥基因組計(jì)劃,,對(duì)癌癥的還原論認(rèn)識(shí)失敗了。癌癥是復(fù)雜性疾??！,,,,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,機(jī)械人體觀削弱了道德基礎(chǔ)從而造成社會(huì)和生態(tài)危機(jī) “從那個(gè)“科學(xué)的”景象中，我們?nèi)祟?lèi)，從被賦予自由意志

24、的、神圣的造物力量的活力，轉(zhuǎn)為機(jī)械的自動(dòng)機(jī)，成為一個(gè)茫無(wú)目的、沿著注定了的軌跡運(yùn)行的巨大機(jī)器的齒輪。 這一物質(zhì)的人類(lèi)圖像，不僅侵蝕了道德價(jià)值的宗教根系，而且侵蝕了關(guān)于個(gè)人責(zé)任的整個(gè)的觀念。在這個(gè)圖像里，我們每個(gè)人都被認(rèn)為是先于我們而存在的一個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械延伸。那個(gè)系統(tǒng)的早期狀態(tài)是人們無(wú)法控制的。因此，對(duì)于從早期狀態(tài)中所涌現(xiàn)出來(lái)的、命定的事物，人們不必對(duì)它負(fù)責(zé)。 關(guān)于人的這個(gè)觀念，掏空了理性道德

25、哲學(xué)的基礎(chǔ)，科學(xué)也因此受到了責(zé)難：它不僅侵蝕了早期價(jià)值系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而且剝奪了人對(duì)于自身的任何圖像以及自身在宇宙中的位置，而這卻是高尚的價(jià)值系統(tǒng)的理性基礎(chǔ)”。（Henry Stapp ，Mindful Universe）,“我們的破碎化思想方式正在造成普遍的危機(jī)：包括個(gè)人的和整個(gè)社會(huì)的社會(huì)危機(jī)、政治危機(jī)、經(jīng)濟(jì)危機(jī)、生態(tài)危機(jī)、心理危機(jī)，等等，這絕不是偶然的。這種思想方式意味著讓混亂和無(wú)意義的沖突無(wú)休止地發(fā)展；在這種發(fā)展中，所有的精力極容易被

26、對(duì)立的活動(dòng)或者為了相反目的的活動(dòng)所消耗掉”（玻姆，《整體性與隱纏序》p18）。,3 發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)本體論,薛定諤，“事實(shí)上，如果我們真的排除了一切形而上學(xué)，那我們就很難對(duì)任何科學(xué)領(lǐng)域中哪怕是最明確規(guī)定的專業(yè)部分，做出什么明白的闡述。......因?yàn)檎嬲研味蠈W(xué)排斥出去，等于使藝術(shù)和科學(xué)雙雙喪失靈魂，把它們變成毫無(wú)發(fā)展可能的枯骨”。薛定諤，“在知識(shí)道路上前進(jìn)的大軍中，形而上學(xué)無(wú)疑是先鋒隊(duì)，它在我們不熟悉的敵境內(nèi)布下一些前哨，我們不能沒(méi)有

27、這些前哨，但我們也知道這些前哨最容易遭受狙擊。再換一種形象的比喻來(lái)說(shuō)，形而上學(xué)并不是知識(shí)大廈的一部分，而只是腳手架，但沒(méi)有這些腳手架，房子就造不下去。我們甚至可以說(shuō)，形而上學(xué)在其發(fā)展過(guò)程中，可以轉(zhuǎn)變?yōu)椤味聦W(xué)’，亦即物理學(xué)”（Schrodinger，1964）。,1 本體論應(yīng)該為科學(xué)建模服務(wù)；2 本體論是不斷演化的，本體論與認(rèn)識(shí)論、方法論、實(shí)踐論和具體的科學(xué)發(fā)現(xiàn)形成迭代循環(huán)。,最原始的復(fù)雜系統(tǒng)模型從哪里來(lái)呢？應(yīng)該從對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)特

28、征的認(rèn)識(shí)中來(lái)！對(duì)系統(tǒng)本質(zhì)特征的嚴(yán)密論述，就上升到了哲學(xué)本體論。因此，復(fù)雜系統(tǒng)研究的突破，在最根本的層次上取決于哲學(xué)本體論的突破。復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)研究需要發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)的本體論。 復(fù)雜系統(tǒng)的本體論應(yīng)該為新的世界觀提供基礎(chǔ)。,3 發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)本體論,復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜在何處？為什么傳統(tǒng)的科學(xué)方法論難以處理？ 錢(qián)學(xué)森提出了“開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”的概念。 人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、生態(tài)系

29、統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等，都是典型的開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。 這些系統(tǒng)的復(fù)雜性特點(diǎn)表現(xiàn)在： 1）開(kāi)放性：系統(tǒng)與環(huán)境之間有豐富的物質(zhì)、能量和信息交換； 2）層次性：系統(tǒng)存在多層次的子系統(tǒng)； 3）多樣性：子系統(tǒng)數(shù)量巨大，種類(lèi)多樣，定性模型各異； 4）復(fù)雜性：子系統(tǒng)之間相互作用關(guān)系復(fù)雜； 5）進(jìn)化性：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能處于永久的進(jìn)化過(guò)程中。需要在本體論層面上將這些思想進(jìn)行拓展！,3 發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)本體論,

30、在繼承錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想的基礎(chǔ)上，融合現(xiàn)代自然科學(xué)原理，探索建立一個(gè)集古今東西方哲學(xué)、科學(xué)成果于一體的復(fù)雜系統(tǒng)哲學(xué)觀。由此，我們提出如下的存在論命題：宇宙中普遍存在“形體一元二面多維多層次”的開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng)，錢(qián)學(xué)森的開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)是其一般表達(dá)形式。東西方哲學(xué)思想中蘊(yùn)含著大量的關(guān)于本體論的闡述，從蘇格拉底、柏拉圖和亞里士多德的古代希臘哲學(xué)，到康德、黑格爾、柏格森和羅素的近代西方哲學(xué)，從孔子、釋迦摩尼和老子的古代東方儒釋道樸素的哲學(xué)思

31、想，到當(dāng)代運(yùn)用馬克思主義、并結(jié)合中國(guó)發(fā)展的實(shí)踐所產(chǎn)生的毛澤東思想等，對(duì)事物本質(zhì)的闡述（本體論探索）始終占據(jù)核心的位置。,3 如何發(fā)展復(fù)雜系統(tǒng)本體論,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論——“形體一元二面多維多層次”的開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng),一元性： 復(fù)雜系統(tǒng)（宇宙，自然，生命）總是構(gòu)成了系統(tǒng)的整體性，這個(gè)整體性就是一元。整體一元性的科學(xué)依據(jù)是系統(tǒng)的自組織性。二面性： 外在-內(nèi)在，顯現(xiàn)-隱現(xiàn)，結(jié)構(gòu)-功能，形-體，場(chǎng)-粒子

32、，陰-陽(yáng)，動(dòng)-靜，等等，皆是事物兩面性的表示。 也是矛盾對(duì)立的兩個(gè)極端，也展示了事物的兩面性。 形體二面的存在性源于量子物理的觀點(diǎn)，證明如下：如果確認(rèn)波函數(shù)是對(duì)宇宙的精確描述，則復(fù)雜生命系統(tǒng)同時(shí)存在宏觀的振幅密度分布和相位梯度場(chǎng)，前者可以直接觀察，后者可以通過(guò)前者的運(yùn)動(dòng)來(lái)推知。,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論——“形體一元二面多維多層次”的開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng),二面性：顯現(xiàn)的一面是體，隱現(xiàn)的一面是形。體以結(jié)構(gòu)為表現(xiàn)形式

33、，形以功能為表現(xiàn)形式，數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為場(chǎng)，或形態(tài)，與體結(jié)構(gòu)相伴而同時(shí)存在。形體二面的存在性源于量子物理的觀點(diǎn)。,云與氣流！,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論——“形體一元二面多維多層次”的開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng),多維性： 復(fù)雜系統(tǒng)總是包含多個(gè)相互補(bǔ)充的兩面性，如中醫(yī)對(duì)人體系統(tǒng)表述的表里、寒熱、虛實(shí)、臟腑、氣血等等，構(gòu)成一個(gè)多維的描述。多層次性：復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)目巨大的子系統(tǒng)通常會(huì)形成多個(gè)層次的子系統(tǒng)，每個(gè)層次有其特有的規(guī)律。

34、每個(gè)層次有其特有的時(shí)間和空間尺度。從小尺度到大尺度，產(chǎn)生所謂的“涌現(xiàn)”；而大尺度對(duì)小尺度形成宏觀系統(tǒng)的約束。這一層次間的關(guān)聯(lián)，是復(fù)雜系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容。 多層次性是復(fù)雜的自組織性的體現(xiàn)，層次的數(shù)目刻畫(huà)了系統(tǒng)的復(fù)雜性。以人體生命系統(tǒng)為例。核酸、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、人體等屬于多層次的體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成豐富的體世界，同樣，人體形系統(tǒng)也存在對(duì)等的多層次結(jié)構(gòu)。與體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性相對(duì)立。思想、觀念、認(rèn)識(shí)、意識(shí)等都是

35、個(gè)人的形世界中的子結(jié)構(gòu)。形結(jié)構(gòu)的變化和演化，正是社會(huì)科學(xué)研究的主要內(nèi)容。,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論,如何以哲學(xué)本體論指導(dǎo)研究復(fù)雜系統(tǒng)？ 首先，指導(dǎo)我們提出問(wèn)題：針對(duì)一個(gè)具體的復(fù)雜系統(tǒng)，我們首先問(wèn)，系統(tǒng)的一元性、二面性、多維性、多層次性體現(xiàn)在何處？ 其次，指導(dǎo)我們確立合適的表述方式：文字，圖畫(huà)，符號(hào)，數(shù)學(xué)？ 更為重要的是，確立階段性的認(rèn)識(shí)目標(biāo)：提出恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)問(wèn)題！下面，針對(duì)人體

36、系統(tǒng)，我們嘗試對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解答，建立一個(gè)研究特定復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)范。,開(kāi)放性原理多層次耦合作用原理自組織原理網(wǎng)絡(luò)作用原理能量原理可塑性原理自由意志原理思維的多層次網(wǎng)絡(luò)模型,佘振蘇、倪志勇. 人體復(fù)雜系統(tǒng)導(dǎo)論. 錢(qián)學(xué)森科學(xué)技術(shù)思想?yún)矔?shū). 科學(xué)出版社(待出版).倪志勇.運(yùn)動(dòng)人體與醫(yī)學(xué)思維的復(fù)雜系統(tǒng)研究（北京大學(xué)博士論文）.2010年1月,教育,醫(yī)療,保健,體育,——提煉人體復(fù)雜系統(tǒng)原理,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論應(yīng)用,3 復(fù)雜系統(tǒng)本體

37、論應(yīng)用,——疾病的多層次模型,提綱,1 導(dǎo)言——復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn)2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論 人體復(fù)雜系統(tǒng)原理4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論 5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論 思維的復(fù)雜系統(tǒng)模型 冠軍素質(zhì)普與表象三步曲6 復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)踐論 科技奧運(yùn)專家研討廳與大成智慧工程7 展望,4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論,還原論的認(rèn)識(shí)論主張1 對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)等價(jià)于對(duì)子系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)；2 知識(shí)

38、的進(jìn)步取決于微觀機(jī)制的揭示；3 科學(xué)理論較高層次的定律和理論服從低層次的定律，最終服從物理定律。4 探尋終極真理：TOE（Theory of Everything）,4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論,錢(qián)學(xué)森論復(fù)雜性思維 錢(qián)學(xué)森指出，認(rèn)識(shí)復(fù)雜系統(tǒng)的主體不應(yīng)該是抽象的個(gè)人，而應(yīng)該是一個(gè)由具備多方面知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的群體。這是因?yàn)椋脕?lái)認(rèn)識(shí)和優(yōu)化復(fù)雜系統(tǒng)的知識(shí)是多樣化的，不但包括成文的知識(shí)，而且包括專家直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)，后者在對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

39、過(guò)程中起到極為重要的作用。 對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的深刻的認(rèn)識(shí)和有效的干預(yù)，必須將先前的認(rèn)識(shí)（直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)）和當(dāng)前認(rèn)識(shí)結(jié)論（決策）將要產(chǎn)生的效應(yīng)（實(shí)踐效果）綜合起來(lái)考慮。這是復(fù)雜性思維的特色，是研究思維創(chuàng)新的關(guān)鍵。,4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論,認(rèn)識(shí),人（主體）,自然（客體）,主體,感性,理性,表現(xiàn),尺度,微觀,宏觀,從復(fù)雜系統(tǒng)本體論出發(fā)考察“認(rèn)識(shí)”,精度,定性,定量,待完善！,這是一個(gè)可以具體應(yīng)用的抽象網(wǎng)絡(luò),4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論,提煉復(fù)雜

40、系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論的若干原理 1. 認(rèn)識(shí)主客體的相對(duì)復(fù)雜性原理 高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)擁有更大的復(fù)雜度。認(rèn)識(shí)本質(zhì)上是人（高復(fù)雜度生物）產(chǎn)生的對(duì)客觀事物（包括人自身）的概括和表達(dá)。 科學(xué)哲學(xué)家雷舍爾指出：“認(rèn)識(shí)論最基礎(chǔ)性的原則之一就是，較低智商必定被更高智商所迷惑”。 從更積極角度看待這個(gè)規(guī)律，就是要充分提高認(rèn)識(shí)主體的復(fù)雜度，運(yùn)用高復(fù)雜度的認(rèn)知系統(tǒng)來(lái)概括低復(fù)雜度的系統(tǒng)。由

41、此產(chǎn)生一個(gè)關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論的基本命題：為了研究一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，首先必須界定問(wèn)題的性質(zhì)和其復(fù)雜度，然后，選擇適當(dāng)?shù)难芯抗ぞ?，包括研究主體。錢(qián)學(xué)森“從定性到定量的綜合集成法”的認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)就在此。,4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論,提煉復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)論原理 2. “認(rèn)識(shí)”的時(shí)空相對(duì)性原理 我們將時(shí)空穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，稱為真理。所謂真理，本質(zhì)上應(yīng)該是人類(lèi)文明世界在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中歷經(jīng)檢驗(yàn)所形成（涌現(xiàn)）的公共的穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)。歷史告訴我們，

42、沒(méi)有恒定不變的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，真理具有相對(duì)性。傳統(tǒng)的真理觀注重了真理的時(shí)間相對(duì)性，這里倡導(dǎo)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，還需注重“空間”的相對(duì)性，即不同的人群可以擁有其相對(duì)穩(wěn)定的、內(nèi)容獨(dú)特的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。 生命世界（物種）和文明世界（文化）應(yīng)該多樣化發(fā)展，生命世界的進(jìn)化必然向高復(fù)雜度發(fā)展。因此，認(rèn)識(shí)也必然向多元化發(fā)展，這是復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)相對(duì)于傳統(tǒng)自然科學(xué)真理觀的挑戰(zhàn)，值得深入探討。這一原理對(duì)未來(lái)世界大同、多文化和諧共存的圖景有

43、重要意義。,4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論,提煉復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)論原理 3. 理性知識(shí)的層次性和可綜合性原理 理性知識(shí)是人類(lèi)的一類(lèi)特殊的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。古代，哲學(xué)是表達(dá)理性知識(shí)的形式?？茖W(xué)的發(fā)展，極大豐富了理性知識(shí)體系，形成了人類(lèi)文明史上最為龐大的知識(shí)體系。但是，隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們可以從多個(gè)角度獲得見(jiàn)解和知識(shí)——由于復(fù)雜性，在一般情況下，這些知識(shí)和見(jiàn)解之間存在沖突，這是復(fù)雜性的來(lái)源。層次性和可綜合性原理的正命題是說(shuō)：存在一個(gè)

44、多層次的整體，將互相沖突的知識(shí)安置在合適的層次和層面。,存在的即是合理的！,4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論,提煉復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)論原理 3. 理性知識(shí)的層次性和可綜合性原理 我們將這一整體性的認(rèn)知結(jié)構(gòu)形象性地稱為“知識(shí)寶塔”。知識(shí)寶塔的存在性是基于復(fù)雜系統(tǒng)的自組織性：無(wú)論系統(tǒng)如何復(fù)雜，它在現(xiàn)實(shí)世界中依靠自組織形成一個(gè)有機(jī)的整體，知識(shí)寶塔是與這個(gè)現(xiàn)實(shí)的整體最貼近的表述。相互沖突的見(jiàn)解，如果它們?cè)诳陀^上是合理的，就是對(duì)事物的不同側(cè)

45、面和不同層次的性質(zhì)的反映。發(fā)現(xiàn)知識(shí)寶塔，就是找到了綜合這些合理見(jiàn)解的途徑，也就解決了沖突——在更高層次上統(tǒng)一了相互沖突的知識(shí)。,認(rèn)識(shí)的一元性！,提綱,1 導(dǎo)言——復(fù)雜性難題的挑戰(zhàn)2 錢(qián)學(xué)森復(fù)雜系統(tǒng)思想3 復(fù)雜系統(tǒng)本體論 人體復(fù)雜系統(tǒng)原理4 復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論 5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論 思維的復(fù)雜系統(tǒng)模型 冠軍素質(zhì)普與表象三步曲6 復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)踐論 科技奧運(yùn)專家研

46、討廳與大成智慧工程7 展望,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,還原論的方法論 “把我所審查的每一個(gè)難題按照可能和必要的程度分成若干部分, 以便一一妥為解決”（笛卡爾《方法談》）。1 還原論的方法論以本體論為基礎(chǔ)；2 主張通過(guò)分析研究局部來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)模型，從微觀出發(fā)來(lái)建立宏觀的模型。,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,強(qiáng)微觀還原論由下述三個(gè)原則構(gòu)成：1 生命是一種復(fù)雜的化學(xué)系統(tǒng)，以DNA的特殊性質(zhì)及其被編碼的蛋白質(zhì)分子為基礎(chǔ)；2 生命的

47、本質(zhì)可以通過(guò)研究其化學(xué)的和結(jié)構(gòu)的組成要素而得到最深層次上的認(rèn)識(shí)；3 上述原則適用于生命的全部特征。,“在現(xiàn)代生物學(xué)研究的眾多領(lǐng)域中，從實(shí)驗(yàn)觀念到實(shí)驗(yàn)操作和說(shuō)明，強(qiáng)微觀還原論的原則已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室研究的主導(dǎo)方式。......作為一種實(shí)驗(yàn)綱領(lǐng)，強(qiáng)微觀還原論教導(dǎo)我們：只有通過(guò)對(duì)生命的物質(zhì)組成——它的分子、化學(xué)反應(yīng)、細(xì)胞核和線粒體細(xì)胞的亞結(jié)構(gòu)，以及細(xì)胞本身——的深層研究，我們才能充分理解生命的本質(zhì)”（斯蒂芬·羅思曼，《還原論的局限》）

48、。,還原論的局限,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,“相信生命的整體——無(wú)論是細(xì)胞、組織、器官還是有機(jī)體——都能夠推理性地根據(jù)對(duì)它們基礎(chǔ)部分深刻而全面的理解被全部定性的這一見(jiàn)解，不但存在深層的缺陷，而且會(huì)使我們離真理愈加遙遠(yuǎn)，而絕不是愈加接近，甚至有可能是南轅北轍”（斯蒂芬·羅思曼，2006，p87）。羅思曼認(rèn)為，“沒(méi)有對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，超沉淀模型或者其他任何類(lèi)似模型與生理學(xué)的關(guān)系，只能是一種猜測(cè)。…它只能是一種相關(guān)于思辨的事情。因?yàn)椋?/p>

49、在對(duì)整體缺乏全面認(rèn)識(shí)的情況下，即便是由充分的分子細(xì)節(jié)所支持的理論，亦無(wú)法得到確證?！?（斯蒂芬·羅思曼，2006，p111）。,還原論的局限,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,錢(qián)學(xué)森從定性到定量的綜合集成法1990年提出，是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)認(rèn)識(shí)的運(yùn)用。綜合集成法把專家集體的知識(shí)和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里的豐富系統(tǒng)信息有機(jī)結(jié)合起來(lái)，開(kāi)展綜合模擬和分析。這一方法的運(yùn)用，把人的思維成果、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、智慧以及各種情報(bào)、資料和信息加以綜合集成，從整體的模糊的

50、定性認(rèn)識(shí)細(xì)化到局部的精確的定量認(rèn)識(shí)。綜合集成法的運(yùn)用分為三個(gè)步驟： 1）集成多方面專家意見(jiàn)形成假設(shè)； 2）形成多參數(shù)定量模型； 3）形成預(yù)言并開(kāi)展模型檢驗(yàn)（實(shí)踐）。 上述三個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)持續(xù)迭代的循環(huán)，促進(jìn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的不斷優(yōu)化。,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,論證定性到定量的綜合集成法：綜合集成法提供了認(rèn)識(shí)論基礎(chǔ)是：認(rèn)識(shí)主客體的相對(duì)復(fù)雜性原理。對(duì)于復(fù)雜度高的系統(tǒng)，例如人體和社

51、會(huì)系統(tǒng)，必須依靠一個(gè)專家群體，運(yùn)用多學(xué)科的綜合知識(shí)，才能構(gòu)建全面和深入細(xì)致的理解，形成有價(jià)值的模型和較為全面的行動(dòng)方案。綜合集成法凝聚了錢(qián)學(xué)森多年從事科學(xué)研究和工程管理的經(jīng)驗(yàn)，具有豐富的實(shí)踐基礎(chǔ)。錢(qián)學(xué)森指出：從定性到定量的綜合集成法，“本質(zhì)上是科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合?！毙枰诔浞诌\(yùn)用以后，“才能再升華出理論，現(xiàn)在還只是方法而已” 人們普遍關(guān)注，如何運(yùn)用綜合集成法？多學(xué)科的知識(shí)如何集成？首要的科學(xué)問(wèn)題是：通過(guò)怎樣的宏觀思維來(lái)確定復(fù)雜系統(tǒng)

52、的維度（廣度）和層次度（深度），對(duì)系統(tǒng)形成合適的知識(shí)寶塔。這是有效集成多學(xué)科知識(shí)的前提。其次，對(duì)局部的精確建模十分重要，這就涉及到復(fù)雜系統(tǒng)具體建模的方法論。這里凝練了東西方思維的精華！,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的研究不適于簡(jiǎn)單地走自下而上的路線。 與簡(jiǎn)單系統(tǒng)不同，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的觀測(cè)必然產(chǎn)生大量的、多層次、多層面、甚至相互對(duì)立的豐富信息。對(duì)這些信息進(jìn)行綜合并形成理論模型的途徑是不唯一的，不同理論模型擁有不同的自洽度。事

53、實(shí)證明，依靠傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單模型的思路來(lái)收集數(shù)據(jù)，通過(guò)自下而上的整合信息來(lái)獲取對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，在理論和實(shí)踐上都是極為困難的。復(fù)雜系統(tǒng)研究需要以復(fù)雜系統(tǒng)本體論模型作為出發(fā)點(diǎn)。 經(jīng)驗(yàn)告訴我們，對(duì)任何具體的復(fù)雜系統(tǒng)的有效認(rèn)識(shí)，必須首先有一個(gè)原始的復(fù)雜系統(tǒng)模型作為出發(fā)點(diǎn)，再結(jié)合具體系統(tǒng)的知識(shí)（數(shù)據(jù)），形成具體的模型和認(rèn)識(shí)。這樣獲得的認(rèn)識(shí)一定是初步的，有待深入完善的，必須在應(yīng)用于實(shí)踐，然后收集實(shí)踐效果的真實(shí)資料，來(lái)重新認(rèn)識(shí)。這樣形成

54、的一個(gè)迭代檢驗(yàn)、修正認(rèn)識(shí)的完整途徑，在復(fù)雜系統(tǒng)研究中占據(jù)一個(gè)遠(yuǎn)比簡(jiǎn)單系統(tǒng)研究中更為重要的地位。,4 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,復(fù)雜系統(tǒng)建模的方法論策略（1）首先，復(fù)雜系統(tǒng)建模必須有明確的目標(biāo)和問(wèn)題。 因?yàn)閺?fù)雜系統(tǒng)包含著巨大數(shù)量的要素，而且還具有永恒的動(dòng)態(tài)性，因此通常表現(xiàn)為數(shù)據(jù)眾多而理論不足，在數(shù)據(jù)與目標(biāo)、問(wèn)題之間顯現(xiàn)出巨大的鴻溝。 所以，首先要對(duì)系統(tǒng)的問(wèn)題目標(biāo)展開(kāi)理性的思辨和優(yōu)化確定。明確階段性認(rèn)識(shí)

55、目標(biāo)，合理地規(guī)劃對(duì)數(shù)據(jù)的分析，是首要任務(wù)。 為此，必須從本體論原理出發(fā)，最大限度地利用復(fù)雜性共性實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的“觸類(lèi)旁通”，并以此為基礎(chǔ)鑒別所觀察的信息和所提出的問(wèn)題的價(jià)值。這就是“知識(shí)寶塔”的重要性，信息都應(yīng)該在知識(shí)寶塔上有正確的定位，其重要性取決于它與系統(tǒng)研究目標(biāo)和所解答的問(wèn)題的相關(guān)度。,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,復(fù)雜系統(tǒng)建模的方法論策略（2）其次，充分理解復(fù)雜系統(tǒng)的多層次結(jié)構(gòu)性和動(dòng)態(tài)性，不能期望一勞永逸地解決問(wèn)題

56、。 其認(rèn)識(shí)論依據(jù)是理性知識(shí)的多層次性和可綜合性原理。 為此，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)要梳理出多層次的目標(biāo)和問(wèn)題，明確分階段的優(yōu)化目標(biāo)以及相關(guān)問(wèn)題的重要程度和迫切程度，開(kāi)展多層次和迭代重復(fù)的表述。 每一次表述都不是終極的，它為下一次表述做準(zhǔn)備。在上述原理指導(dǎo)下形成的復(fù)雜系統(tǒng)的方法論策略為：“多層表述，逐級(jí)定量，多次迭代，逐步近似”。,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論,如何刻畫(huà)人體的功能狀態(tài)？如何刻畫(huà)人體

57、功能狀態(tài)的演化？我們提出如下三方面的思路：1）針對(duì)人體系統(tǒng)構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)，這是對(duì)傳統(tǒng)的框圖和系統(tǒng)的函數(shù)描述是一個(gè)創(chuàng)新。概念網(wǎng)絡(luò)是友善表達(dá)知識(shí)的一種工具。概念網(wǎng)絡(luò)更為直觀地反映出系統(tǒng)地多個(gè)要素的組成，已經(jīng)它們之間的關(guān)系。而且，概念網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是多維度的表達(dá)，可以根據(jù)需要局部放大，局部拉伸，局部細(xì)化的靈活性的工具。2）從定性到定量的概念網(wǎng)絡(luò)：可以針對(duì)人體局部構(gòu)建細(xì)致的子網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)細(xì)致的子網(wǎng)絡(luò)深入到一定的層次，那么網(wǎng)絡(luò)表述就具有邏輯推演的功能了，

58、而概念之間的連接權(quán)重就具有刻畫(huà)相互影響的定量?jī)r(jià)值。因此，概念網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)跨宏微層次的系統(tǒng)表述方法。在宏觀層次上，具有定性描述的功能；在微觀層次上，又具有定量刻畫(huà)的功能。而整個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該動(dòng)態(tài)地處于微觀到宏觀的不斷相互影響之中。因此，系統(tǒng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型是一個(gè)實(shí)現(xiàn)從定性到定量的綜合集成法的系統(tǒng)模型。3）概念網(wǎng)絡(luò)是綜合集成法：人體復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)將以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來(lái)集成有關(guān)人體系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。這是“集成”這一步。集成的意義在哪里呢？首先，對(duì)于人體系統(tǒng)工程有直接的

59、指導(dǎo)意義，對(duì)人調(diào)控自己這個(gè)系統(tǒng)、提高自身的素質(zhì)、開(kāi)發(fā)自己的功能有明顯的指導(dǎo)意義。因此，系統(tǒng)學(xué)看來(lái)可以定位在繼承已有知識(shí)的一種學(xué)問(wèn)，為工程提供指導(dǎo)。,錢(qián)學(xué)森倡導(dǎo)研究思維科學(xué),抽象思維：線性的。形象思維：多路并進(jìn)、多路網(wǎng)絡(luò)加工。靈感思維：多層次的、形象思維的擴(kuò)大。社會(huì)思維；個(gè)人思維與集體思維相互作用。,錢(qián)學(xué)森主編. 關(guān)于思維科學(xué). 上海：上海人民出版社，1986,我們從思維科學(xué)入手來(lái)研究！,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論和思維模型,思維是神

60、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多層次動(dòng)力學(xué)活動(dòng),思維是腦神經(jīng)系統(tǒng)的多尺度激發(fā)1）多態(tài)性：2）可塑性:3）多層次性：,The Cambridge handbook of thinking and reasoning. Holyoak K J, Morrison RG. Cambridge : Cambridge University Press, 2005.,一個(gè)多層次思維網(wǎng)絡(luò)模型開(kāi)始萌芽！,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論和思維模型,思維的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)原理,目標(biāo)：如何

61、構(gòu)建定量的思維模型？ 如何模擬復(fù)雜思維？,1 思維決策是神經(jīng)系統(tǒng)的多層次亞宏觀涌現(xiàn)；,4 人類(lèi)理性知識(shí)是一個(gè)處于進(jìn)化中的公共神經(jīng)回路群。,2 思維活動(dòng)的涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)，通常是網(wǎng)絡(luò)空間的回路；,3 文字和語(yǔ)言是表達(dá)大眾公共思維神經(jīng)回路的窗口。,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論和思維模型,《北京大學(xué)學(xué)報(bào)》（自然科學(xué)版），2011（9）。,當(dāng)今的科學(xué)熱潮在生命科學(xué)，下一個(gè)科學(xué)熱潮在思維科學(xué)。--佘振蘇,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論和思維模型,——思

62、維的復(fù)雜概念網(wǎng)絡(luò)模型,1）概念元（節(jié)點(diǎn)）：理性思維網(wǎng)絡(luò)的基本元素。2）命題通道（連接）：多個(gè)概念相互連接的網(wǎng)絡(luò)通道。3）知識(shí)回路：多個(gè)命題通道形成的網(wǎng)絡(luò)回路。,佘振蘇，倪志勇，《北京大學(xué)學(xué)報(bào)》，2009 （已接受）,基于復(fù)雜概念網(wǎng)絡(luò)的新型知識(shí)表達(dá)方法,,5 復(fù)雜系統(tǒng)方法論和思維模型,例如中醫(yī)“辨證論治”的思維模型 （1）有規(guī)律、有模式； （2）似乎不是形式邏輯、也不是辯證邏輯，也不是一連串線性思維的疊加；

63、 我們認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)思維 – 即多層次思維網(wǎng)絡(luò)中的回路涌現(xiàn) – 可以作為一個(gè)平臺(tái)，來(lái)研究名老中醫(yī)師的思維過(guò)程，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建新一代中醫(yī)專家系統(tǒng)。,,,,,,,,,,周期1,周期2,周期3,基于規(guī)則的專家系統(tǒng),最為著名的是Stanford的MYCIN系統(tǒng),MYCIN系統(tǒng),有關(guān)傳染性血液病知識(shí)庫(kù) 500個(gè)規(guī)則,If (i) the infection is meningitis and (ii) organisms were not

64、 seen in the stain of the cultureand (iii) the type of infection may be bacterialand (iv) the patient has been seriously burned,then there is suggestive evidence that Pseudomonas aeruginosa is one of the organisms t

65、hat might be causing the infection.,感冒,規(guī)則1：受寒,規(guī)則2：病毒感染,規(guī)則3：等,發(fā)燒,咳嗽,發(fā)燒,頭疼,等,等,規(guī)則4：,,,,邏輯性強(qiáng)！但復(fù)雜知識(shí)難以歸結(jié)為少數(shù)條理清晰的邏輯語(yǔ)句！,當(dāng)代醫(yī)療專家系統(tǒng)的局限性,以往的中醫(yī)專家系統(tǒng)，“沒(méi)有從根本上解決中醫(yī)內(nèi)在辯證論治原理的描述問(wèn)題” 。（ 周昌樂(lè)等，2006））,周昌樂(lè), 張志楓. 智能中醫(yī)診斷信息處理技術(shù)研究進(jìn)展與展望.中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào),

66、2006,4(6): 560-566.,Peleg M, Tu S. Decision support, knowledge representation and management in medicine[J]. Methods Inf Med. 2006;45 Suppl 1:72-80.,專家系統(tǒng)的研制，需要對(duì)復(fù)雜思維建立系統(tǒng)模型！,1）難以表征問(wèn)題域的深層知識(shí)。2）缺乏思維的靈活性和魯棒性。3）不提供深入的解釋。,汗出,

67、發(fā)熱,干嘔,太陽(yáng)中風(fēng),桂枝湯,陽(yáng)浮,陰弱,惡寒,（38）太陽(yáng)中風(fēng)，脈浮緊、發(fā)熱、惡寒、身疼痛、不汗出而煩躁者，大青龍湯主之；若脈微弱，汗出惡風(fēng)者，不可服之。,鼻鳴,(1) 太陽(yáng)之為病，脈浮，頭項(xiàng)強(qiáng)痛而惡寒。(2) 太陽(yáng)病，發(fā)熱，汗出，惡風(fēng)，脈緩者，名為中風(fēng)。,太陽(yáng)病,惡風(fēng),脈緩,大青龍湯,脈浮緊,身疼痛,不汗出,煩躁,不可服,脈微弱,脈浮,頭項(xiàng)強(qiáng)痛,概念網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表達(dá)：1劃分概念層次：A 癥狀；B 大類(lèi)疾病C 子類(lèi)疾??；D

68、病機(jī)E 治法；F 方劑概念2定義概念之間的聯(lián)結(jié)和權(quán)重規(guī)則,（12）太陽(yáng)中風(fēng)，陽(yáng)浮而陰弱。陽(yáng)浮者熱自發(fā)，陰弱者汗自出。嗇嗇惡寒，淅淅惡風(fēng)，翕翕發(fā)熱，鼻鳴干嘔者，桂枝湯主之。,《傷寒論》選讀,國(guó)醫(yī)大師路之正“清陽(yáng)不升眩暈”醫(yī)案的概念網(wǎng)絡(luò)圖,國(guó)醫(yī)大師路志正醫(yī)案概念網(wǎng)絡(luò)疊加圖,智能中醫(yī)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)算例——推理過(guò)程,《傷寒論臨證發(fā)微》醫(yī)案： “病人女性，40歲。頭痛，腰背痛，肢酸乏力，微自汗出，惡風(fēng)寒，鼻塞流清涕，微咳，腹痛，大便溏，