自然界的系統(tǒng)性

第三章自然界的系統(tǒng)性1

第一節(jié)系統(tǒng)是自然界的存在方式

在當代科學技術(shù)的背景下，唯物主義自然觀的發(fā)展表現(xiàn)為：由“實物中心論”向“系統(tǒng)中心論”的轉(zhuǎn)變。這突現(xiàn)了相互作用的重要性。恩格斯曾經(jīng)指出，“相互作用是事物的真正的終極原因”，“我們不能追溯到比對這個相互作用的認識更遠的地方，因為正是在它背后沒有什么要認識的東西了?！?一、系統(tǒng)的涵義系統(tǒng)一詞，在古希臘語中，帶有組合、整體和有序的涵義。貝塔朗菲將系統(tǒng)定義為:“處于一定的相互關(guān)系中并與環(huán)境發(fā)生關(guān)系的各組成部分(要素)的總體.”

3二、描述系統(tǒng)的基本概念1、要素，是構(gòu)成系統(tǒng)的組元或部分。

注意：單一要素不是系統(tǒng)，必須有兩個以上的要素才可能構(gòu)成系統(tǒng)。例如，一個苯分子的組成是六個碳原子和六個氫原子，在其中的每一個碳原子和氫原子都是苯的組成要素。

系統(tǒng)與要素是相對而言的，在一個系統(tǒng)中是要素的東西，在另一個層次上則可以是系統(tǒng)。它們之間存在著整體與部分之間的辯證關(guān)系。42、結(jié)構(gòu)，是系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的內(nèi)在的聯(lián)系，排列順序和組織方式。要素與結(jié)構(gòu)的關(guān)系任何一個系統(tǒng)都是要素和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一體。要素是結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和物質(zhì)承擔者，要素的相互作用形成結(jié)構(gòu)。所以一個系統(tǒng)的性質(zhì)和功能首先依賴于它的要素。但是結(jié)構(gòu)對于要素有相對獨立性，在許多系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)功能的形成起著更為重要的作用。例如化學上的同分異構(gòu)體丁烷和異丁烷，構(gòu)成這兩個物質(zhì)系統(tǒng)的要素完全相同，然而它們卻有著不同的性質(zhì)，這正是因為兩者的結(jié)構(gòu)不同。5DNA分子模型63、環(huán)境，是指與系統(tǒng)發(fā)生相互作用，而又不屬于這個系統(tǒng)的所有事物的總和。環(huán)境對系統(tǒng)的作用系統(tǒng)總是存在于一定的環(huán)境中，它對系統(tǒng)的生存和發(fā)展起著極其重要的作用，這表現(xiàn)為：（1）環(huán)境提供系統(tǒng)賴以生存的條件。例如在物理世界中，原子、分子這樣的物質(zhì)系統(tǒng)也只能存在于一定的溫度和一定的壓力這些外界條件中。至于生命系統(tǒng)，它所依賴的環(huán)境條件就更為茍刻。7

（2）環(huán)境對系統(tǒng)進行選擇和控制。隨著自然環(huán)境的變遷，自然環(huán)境便起著一種選擇的作用?！拔锔偺鞊瘢m者生存”這個法則不僅是生物進化的法則，也是一切自然系統(tǒng)的發(fā)展法則。環(huán)境還控制、影響著物質(zhì)系統(tǒng)的功能和演化的速度。84、功能，是系統(tǒng)在與環(huán)境相互作用中表現(xiàn)出來的特性。功能不是要素的屬性，也不是某個部分的屬性，而是系統(tǒng)整體才有的屬性。功能與結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系功能之所以為整體具有，是因為功能以結(jié)構(gòu)為載體，是在各要素的功能耦合中實現(xiàn)。在這個意義上說，功能是由結(jié)構(gòu)決定的。但是，結(jié)構(gòu)對功能的決定并不是單值決定，一種結(jié)構(gòu)可以表現(xiàn)為多種功能，一種功能也可以有多種不同的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。另一方面，功能又會對結(jié)構(gòu)發(fā)生反作用。功能的發(fā)揮有時會損耗結(jié)構(gòu)，有時又會“改進”結(jié)構(gòu)。生命系統(tǒng)正是在發(fā)揮功能中維持其結(jié)構(gòu)，并使結(jié)構(gòu)進化的。9要素、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境，是完備地規(guī)定一個系統(tǒng)所必須的四個基本因素。在這幾個基本因素的關(guān)系上，還應(yīng)強調(diào)系統(tǒng)的功能決定規(guī)律，即系統(tǒng)的功能是由其要素、結(jié)構(gòu)和環(huán)境共同決定的。換言之，系統(tǒng)的功能是要素、結(jié)構(gòu)和環(huán)境的函數(shù)。（Ｂ＝F(Ｅ，Ｃ，Ｓ)，Ｂ─功能或性質(zhì)、Ｅ─環(huán)境、Ｃ─要素、Ｓ─結(jié)構(gòu)）要素是系統(tǒng)功能的物質(zhì)基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)功能的重要根據(jù)，環(huán)境則是系統(tǒng)功能的外部條件。10三、系統(tǒng)的類型

根據(jù)系統(tǒng)有無生命特征，可以分為生命系統(tǒng)和非生命系統(tǒng)，后者又可進一步分為物理系統(tǒng)和化學系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)被人類的改造程度，可以將物質(zhì)系統(tǒng)分為天然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)和復合系統(tǒng)。前者是未經(jīng)人類改造、依然按照其天然過程發(fā)展的物質(zhì)系統(tǒng)，如恒星；汽車、建筑物等人工創(chuàng)造的系統(tǒng)則是人工系統(tǒng)；而農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、水電站等可以看成是人的實踐活動已參與其中的復合系統(tǒng)。11根據(jù)人們對系統(tǒng)的認識程度，可以分為黑色系統(tǒng)、灰色系統(tǒng)和白色系統(tǒng)。它們反映了人對系統(tǒng)要素、結(jié)構(gòu)和功能認識清晰、模糊和未知的不同認識程度。黑色系統(tǒng)（黑箱）表示人們雖肯定它有復雜的結(jié)構(gòu)和功能，但對其組成要素和內(nèi)部結(jié)構(gòu)一無所知。反之，對其結(jié)構(gòu)和組成要素已認識清楚的，稱之為白色系統(tǒng)。介于二者之間的，稱為灰色系統(tǒng)。人們在認識過程中的努力目標，就是使黑色系統(tǒng)變成灰色系統(tǒng)，進一步變成白色系統(tǒng)。12非系統(tǒng)

自然事物孤立系統(tǒng)系統(tǒng)封閉系統(tǒng)無序系統(tǒng)開放系統(tǒng)穩(wěn)定有序系統(tǒng)有序系統(tǒng)非自復制系統(tǒng)穩(wěn)恒態(tài)有序系統(tǒng)自復制系統(tǒng)

依據(jù)物質(zhì)系統(tǒng)的內(nèi)在屬性，系統(tǒng)可分為：13說明：１、孤立系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)孤立系統(tǒng)，是與外界環(huán)境沒有物質(zhì)和能量交換的系統(tǒng)。按照熱力學第二定律，孤立系統(tǒng)的熵只能增加，不會減少，即孤立系統(tǒng)的熵大于或等于零（△Ｓ≥０）。有人認為，整個宇宙，由于“至大無外”，無所謂外界，因此，也就沒有與外界進行物質(zhì)和能量的交換，所以是個孤立系統(tǒng)?？藙谛匏巩斈昃褪菗?jù)此得出宇宙“熱寂說”的。14封閉系統(tǒng)，與外界環(huán)境有能量交換但沒有物質(zhì)交換的系統(tǒng)。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能關(guān)系式：Ｅ＝ＭＣ2,能量是可以換算為質(zhì)量的。與外界沒有物質(zhì)交換的系統(tǒng)，自然也不會與外界有能量交換。但有時在能量交換中所涉及的物質(zhì)交換數(shù)量級極小，可略而不計，在這種情況下，我們便有了一個封閉系統(tǒng)。例如，如果忽略從宇宙空間落入地球上的流星和宇宙云埃，地球近似地可看作是一個封閉系統(tǒng)。在自然界中沒有嚴格意義的孤立系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)。開放系統(tǒng)，是與外界環(huán)境自由地進行物質(zhì)和能量交換的系統(tǒng)。以下要分析的均為開放系統(tǒng)。15２、無序系統(tǒng)和有序系統(tǒng)，無序系統(tǒng)(或無組織系統(tǒng))的特點：（1）系統(tǒng)中各元素之間的相互作用相當微弱，無明顯制約作用。例如一堆沙、星際彌漫物質(zhì)、天上的云彩、河里的湍流等。（2）系統(tǒng)中各元素隨機分布，系統(tǒng)的性質(zhì)不因各元素進出而發(fā)生明顯的變化。從熵的觀點看，這種系統(tǒng)是系統(tǒng)熵增加到接近極大值的表現(xiàn)。無序系統(tǒng)不但是物質(zhì)系統(tǒng)的最初形式和孤立系統(tǒng)演化的最終狀態(tài)，而且也是宇宙系統(tǒng)的最普遍形式。宇宙中無序系統(tǒng)遠遠多于有序系統(tǒng)，就象無理數(shù)遠遠多于有理數(shù)一樣。16有序系統(tǒng)，系統(tǒng)中元素之間有明顯的制約作用；元素之間的分布有一定的規(guī)則性。以下是有序系統(tǒng)的不同形式：主體－附屬系統(tǒng)，各部分分離后可獨立存在下去，如青苔與樹木、俘獲的行星與主天體組成的系統(tǒng)；主體－從屬系統(tǒng)，主體可以離開從屬部分而存在，但從屬部分離開主體便不能存在，如人的身體與手臂，太陽系和地球；互補系統(tǒng)，每一部分離開對方都不能獨立存在，如心臟與血液，樹根與樹皮。173、穩(wěn)定有序系統(tǒng)和穩(wěn)恒態(tài)有序系統(tǒng)這是對有序系統(tǒng)的進一步分類。穩(wěn)定有序系統(tǒng)是指原子、分子、地球、天體這類系統(tǒng)，它們有兩個特點：第一，穩(wěn)定有序系統(tǒng)與環(huán)境之間的物質(zhì)與能量的交換還沒有起到足以阻止熵增規(guī)律起作用的程度；第二，這種交換不但不能使系統(tǒng)自我更新，而且這種交換是系統(tǒng)轉(zhuǎn)化、破壞和瓦解的根源。穩(wěn)定有序系統(tǒng)在與環(huán)境的交換不能保持穩(wěn)定，不能保持自我更新。反之，如果原來是穩(wěn)定的系統(tǒng)，與環(huán)境隔絕之后卻能保持相對穩(wěn)定。18穩(wěn)恒態(tài)有序系統(tǒng)的特點與上述系統(tǒng)相反。第一，在這種系統(tǒng)中，系統(tǒng)與環(huán)境的物質(zhì)、能量和信息交換起著決定性作用。這種交換成了穩(wěn)恒態(tài)系統(tǒng)存在方式和基礎(chǔ)，這種交換一旦停止，系統(tǒng)就會分化瓦解。第二，正是這種交換使系統(tǒng)的熵保持不變甚至減少。例如，耗散結(jié)構(gòu)、生命系統(tǒng)、心理系統(tǒng)、社會系統(tǒng)，就是屬于這樣的穩(wěn)恒態(tài)系統(tǒng)。一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲曾將穩(wěn)恒態(tài)系統(tǒng)稱為“開放系統(tǒng)”。19第二節(jié)物質(zhì)系統(tǒng)的基本特征一、系統(tǒng)的整體性系統(tǒng)的整體性特征，也稱系統(tǒng)的整體性原理或系統(tǒng)的整體突現(xiàn)規(guī)律。它是一切系統(tǒng)的最基本的特征或規(guī)律。系統(tǒng)的整性特征，是指系統(tǒng)至少存在著一種其構(gòu)成要素所沒有的新的特征、性質(zhì)、功能或規(guī)律，或者說系統(tǒng)的性質(zhì)、功能或規(guī)律，不是其構(gòu)成要素的性質(zhì)、功能或規(guī)律的簡單加和。這一規(guī)律可簡單地概括為：“整體不等于部分之和”，或“系統(tǒng)質(zhì)不等于要素質(zhì)”。20恩格斯：“許多人協(xié)作，許多力量溶合為一個總的力量，用馬克思的話來說，就造成‘新的力量’，這種力量和它的一個個力量的總和有本質(zhì)的差別?！边@段話是對整體性特征的生動說明。被稱西方經(jīng)濟學之父的亞當·斯密，在《國富論》中提出了所謂的“看不見的手”原理。他指出，一群互不相干的人，每個人都追求自身的利益，在沒有政府指導的情況下，能夠創(chuàng)造出一個穩(wěn)定有序的而不是雜亂無章的社會。也就是說，追求私利的個人，由一只“看不見的手”引導，從事著有利于他人和整個社會的事情。此原理體現(xiàn)的正是“整體不等于局部之和”的觀點。21在生命起源的問題上，有一種古老的活力論學說。這種學說認為，不可能從無生命中創(chuàng)造出生命。一個生物體是由完全平常的原子組成?；罴毎锏奶荚?、氫原子、氧原子，與細胞外的原子沒什么兩樣。一些無生命的原子湊到一起怎么就成了有生命的東西。比如，我們可以觀察一個低級的細菌，它身上有復雜的功能，其體內(nèi)的情況象是一個井井有條的大城市。這上百萬的原子為什么得以組織起來，執(zhí)行如此復雜的功能，是因為一切活物中添加了某種非物質(zhì)成分，一種生命力，其本源來自上帝。22

支持活力論的一個論點與功能有關(guān)?；钗锏囊粋€顯著特征是，它們的行為看上去都有某種目的，好象是指向一個具體的目的。這種目的性在較高級的生命形式中最為明顯。如，一個細菌也能表現(xiàn)出它在努力達到某些基本的目的，如取食。草履蟲23腺病毒T4噬菌體24

系統(tǒng)的整體性原理要闡明的正是系統(tǒng)的突現(xiàn)性質(zhì)，包括生命特征的突現(xiàn)，而不必求助于任何非物質(zhì)的東西。

整體性特征對于人們認識自然和改造自然有著非常重大的理論意義和實踐意義。在理論上它揭示了自然界之所以有奇跡般的無限多樣性和無限創(chuàng)造力的根源，說明宇宙怎樣由為數(shù)不多的、相對簡單的基本元素（夸克和輕子）組成豐富多彩的世界。25都江堰水利工程26“魚嘴”是都江堰的分水工程，因其形如魚嘴而得名，它昂頭于岷江江心，把岷江分成內(nèi)外二江。魚嘴分水堤2728飛沙堰的作用主要是當內(nèi)江的水量超過寶瓶口流量上限時，多余的水便從飛沙堰自行溢出；如遇特大洪水的非常情況，它還會自行潰堤，讓大量江水回歸岷江正流。飛沙堰溢洪道2930

寶瓶口，是前山伸向岷江的長脊上鑿開的一個口子，它是人工鑿成控制內(nèi)江進水的咽喉，因它形似瓶口而功能奇持，故名寶瓶口。留在寶瓶口右邊的山丘，因與其山體相離，故名離堆。寶瓶口進水口3132補充：系統(tǒng)的兩類整體特征對系統(tǒng)整體性的分析，有必要分辨兩類不同的特征：一類特征或功能來源于系統(tǒng)內(nèi)部的要素和結(jié)構(gòu)，可稱為系統(tǒng)的第一性特征；另一類特征或功能來源于系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用，可稱為系統(tǒng)的第二性特征。系統(tǒng)理論特別重視對系統(tǒng)第二性特征的分析。33舉例說明：（1）馬克思對商品的兩類特征的分析商品的第一性特征是它的使用價值，來源于勞動的第一性特征，即具體勞動。商品的第二性特征是它的交換價值，來源于勞動的第二性特征，即抽象勞動。商品的交換價值既屬于商品又不屬于商品，是一個可感覺而又超乎感覺的東西。34

如馬克思所說：“同商品體的可感覺的粗糙的對象性正好相反，在商品的價值對象性中連一個自然物質(zhì)原子也沒有。因此，每一個商品不管你怎樣顛來倒去，它作為價值物總是不可捉摸的?！痹诖嘶A(chǔ)上，馬克思揭示了資本主義生產(chǎn)是以價值規(guī)律的作用和剩余價值的生產(chǎn)為基礎(chǔ)的。35（2）馬克思對機器有形損耗和無形損耗的分析有形損耗是與機器的物理狀況的變化有關(guān)。這是一種自然產(chǎn)生的過程，是機器第一性特征即要素和結(jié)構(gòu)的變化。無形損耗是機器交換價值的損耗，是“在生產(chǎn)者背后完成的”，“機器除了有形損耗以外，還有所謂無形損耗。只要同樣結(jié)構(gòu)的機器能夠更便宜地再生產(chǎn)出來，或者出現(xiàn)更好的機器同原來的機器相競爭，原有機器的交換價值就會受損失。在這兩種情況下，即使原有的機器還十分年輕和富有生命力，它的價值也不再由實際物化在其中的勞動時間來決定，而由它本身的再生產(chǎn)或更好的機器的再生的必要勞動時間來決定了。因此，它或多或少地貶值了?！?6（3）鄭和下西洋和西方的航海探險

鄭和原姓馬，小字三寶，云南昆陽回族人。因隨明成祖起兵有功，被賜姓鄭，提任太監(jiān)，所以鄭和下西洋，又稱“三寶太監(jiān)下西洋”。西洋指現(xiàn)在南洋島和印度洋一帶。15世紀初，鄭和七下西洋，不但是我國航海史上的大事，也是世界航海史上的偉大壯舉。他的遠航1405年開始的，要比西方人早半個多世紀，而且在組織規(guī)模和科技水平方面也都遠遠超過他們（1371-1435）3738鄭和歷次遠航，人數(shù)均多達兩萬七八千人，包括行政官員、軍事人員、航海技術(shù)人員、船舶修造工匠、一般管理人員和辦理雜務(wù)的人員，以及通事（翻譯）和醫(yī)務(wù)人員。船只一百到二百多艘，其中長度超過100米的大型寶船40至60艘。每次遠航，耗費巨大，增加了財政上的困難。被人們指責為是一項“弊政”。到后來，不但遠航中止，連巨型船泊也不建造了，甚至連鄭和下西洋的檔案也被付之一炬。39

鄭和寶船40貝爾納說：“在技術(shù)上，中國人不難于早一百年就完成哥倫布和那些征服美洲者的功業(yè)。但是，中國人缺少動機：中國的經(jīng)濟不需要貿(mào)易?！泵鞒勺媾舌嵑偷瘸鍪刮餮?，主要是為了擴大國際影響，顯示中國的富強。出使時攜帶的物品大部是金銀、錢幣、瓷器、絲綢和鐵器（包括農(nóng)具）等生活和生產(chǎn)資料，大半作為禮品沿途分送各國的。而換取回來的多是“無名寶物”、“珍異獸”等專供皇家和官僚享受的奢侈用品。411487年，葡萄牙人巴?迪亞士率探險隊繞行到非洲南端，葡萄牙國王把該地稱為好望角，表示到達印度已有了希望。1492年（也就是鄭和死后57年），哥倫布率87名水手和三只小船（船長19米），到達美洲的巴哈馬群島，認為已到了印度。1497年葡萄牙人伽馬率4只船，148名水手，到達印度，得到大量香料、絲綢、寶石、象牙，帶回的貨物是他遠航費用的60倍。大利所在，自然后繼有人。1519-1522年，葡萄牙人麥哲倫率船隊，完成了第一次環(huán)球航行。42西方的航海有兩個明顯的目的：1、科學方面的；2、經(jīng)濟方面的。航海的發(fā)展，繁榮了對外貿(mào)易，開創(chuàng)了造船工業(yè)以及有關(guān)部門。航海學校也在葡萄牙、西班牙、英格蘭、荷蘭和法蘭西應(yīng)運而生。當時的航海家被譽為“把新世界獻給了”人們。地理上的大發(fā)現(xiàn)，使當時西方人感到一個新的時代即將到來。43火藥、指南針和印刷術(shù)是中國古代的三大發(fā)明，西傳之后對于近代歐洲的社會變革和科學興起產(chǎn)生了巨大的作用。馬克思把它們稱作“預告資產(chǎn)階級社會到來的三大發(fā)明”，弗朗西斯?培根認為：“這三種東西曾經(jīng)改變整個世界事物的面和狀態(tài)，又從而產(chǎn)生了無數(shù)的變化看來沒有一個帝國，沒有一個宗教，沒有一個顯赫人物，對人類事業(yè)曾經(jīng)比這些機械的發(fā)現(xiàn)施展過更大的威力和影響。”44但是，三大發(fā)明在它的故鄉(xiāng)命運如何呢？用魯迅的話說“外國用火藥制造槍彈御敵，中國卻用它做爆竹敬神；外國用羅盤航海，中國卻用它看風水。”45二、系統(tǒng)的動態(tài)性（略）46三、系統(tǒng)的層次性1、什么是層次層次這一概念表征了系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同等級和水平，揭示了系統(tǒng)之間連續(xù)的縱向或垂直的聯(lián)系。任何一個物質(zhì)系統(tǒng)都是一個具有層次結(jié)構(gòu)的物質(zhì)系統(tǒng)。劃分物質(zhì)層次，可以有不同的指標體系。通常人們是按物質(zhì)客體的質(zhì)量和空間尺度大小劃分的。47層次并不僅僅是一種系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分層排布現(xiàn)象。比如，地球內(nèi)部由地核、地幔、地殼三個基本圈層組成，這并不意味著地球內(nèi)部就有三個層次結(jié)構(gòu)。地球構(gòu)造48層次結(jié)構(gòu)的主要特點是：第一，低層系統(tǒng)對高層系統(tǒng)有構(gòu)成性關(guān)系。低層系統(tǒng)必然是高層系統(tǒng)的構(gòu)成部分，而高層系統(tǒng)也只能以低層系統(tǒng)為存在基礎(chǔ)。第二，低層次系統(tǒng)之間存在著相互作用。由于若干系統(tǒng)之間經(jīng)相互作用而構(gòu)成新系統(tǒng)，才導致更高物質(zhì)層次出現(xiàn)和縱向?qū)哟伍g的質(zhì)的差異。隨著每一新物質(zhì)層次的形成，總會有新質(zhì)的突現(xiàn)和新功能的出世。在簡單加和性關(guān)系中不會出現(xiàn)層次結(jié)構(gòu)。492、自然界層次的劃分天體演化總星系星系團星系恒星行星(地球)生物圈種群社會宇宙大爆炸夸克等基本粒子原子核原子分子大分子細胞個體人類社會物理進化化學進化生物進化個體進化路線群體進化路線50生物的層次結(jié)構(gòu)512、層次間的因果關(guān)系不僅同一層次的物質(zhì)系統(tǒng)之間存在相互作用，而且在不同層次的物質(zhì)系統(tǒng)之間也存在相互作用。因果關(guān)系是相互作用的一種特殊的表現(xiàn)形式。不同層次的物質(zhì)系統(tǒng)之間存在著雙向因果關(guān)系，這就是上向因果關(guān)系和下向因果關(guān)系。52所謂上向因果關(guān)系，是指低層系統(tǒng)作為原因在高層系統(tǒng)中引起了一定結(jié)果。在上向因果關(guān)系中，低層次系統(tǒng)是高層次系統(tǒng)的基礎(chǔ)與載體，低層次系統(tǒng)的相互作用產(chǎn)生高層次系統(tǒng)，并從某些方面說明高層次系統(tǒng)的屬性或功能。例如，原子、分子、生物大分子等這些低層次上的物質(zhì)系統(tǒng)是——細胞這一較高層次物質(zhì)系統(tǒng)基礎(chǔ)和載體。53層次之間的差異首先來自上向因果關(guān)系的存在，即以低層系統(tǒng)及其相互作用作為原因?qū)е铝烁邔酉到y(tǒng)特點的出現(xiàn)。只要從低層系統(tǒng)的規(guī)律和相干特點出發(fā)，并考慮到相應(yīng)的對應(yīng)規(guī)則，高層系統(tǒng)的特點可以得到闡明。比如從化學規(guī)律出發(fā)加入一些邊界條件（例如生命大分子的結(jié)構(gòu)等）而導出對生命現(xiàn)象的解釋就是如此。54所謂下向因果關(guān)系，是指高層系統(tǒng)作為原因會在低層系統(tǒng)中引起某些結(jié)果。在下向因果關(guān)系中，高層系統(tǒng)對低層系統(tǒng)起制約、選擇作用。高層系統(tǒng)出現(xiàn)之后，低層系統(tǒng)及其規(guī)律并沒有消失。但是，它們是在高層系統(tǒng)的整體中活動的，受到高層規(guī)律對低層規(guī)律的限制和影響，從而有了新的約束，其功能、屬性、規(guī)律會以揚棄的形式表現(xiàn)出來。通過限制和影響，低層系統(tǒng)的活動范圍、條件和方向均受到選擇，從而落入高層規(guī)律所允許的范圍內(nèi)。55比如，按熱力學第三定律，分子熱運動所表現(xiàn)出的溫度只有下限而無上限，但在高等生命體中受生理規(guī)律的調(diào)節(jié)，卻只有很小的變動范圍。因此，從高層規(guī)律出發(fā)，考慮到相應(yīng)的邊界條件和對應(yīng)規(guī)則，也可對加入高層系統(tǒng)的低層現(xiàn)象作出解釋和預言。56關(guān)于還原論19世紀以來，還原論成為科學界廣泛接受的一種基本觀點，尤其在生物學中。這種觀點認為，各種生命過程，甚至人的思維過程，本質(zhì)上都可還原為物理和化學過程，都可以用物理和化學手段去研究，用物理和化學定律作出解釋。57

還原論的實質(zhì)是認為根據(jù)對低層次系統(tǒng)的研究成果，可以知道高層次系統(tǒng)的性質(zhì)。這種觀點的不正確之處在于沒有看到不同層次具有不同的質(zhì)，當?shù)蛯哟蜗到y(tǒng)作為要素加到高層次系統(tǒng)之后，由于要素之間的相互聯(lián)系和作用，它的屬性和功能就會受到某些約束，新的物質(zhì)層次出現(xiàn)后，新質(zhì)也隨之出現(xiàn)。58一個世紀之前，恩格斯就已明確表示不相信能把生命過程完全還原為化學過程的觀點，他說：“終有一天，我們可以用