錢(qián)學(xué)森對(duì)中國(guó)系統(tǒng)科學(xué)的貢獻(xiàn)

顧基發(fā)

(中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院,北京100190)

錢(qián)學(xué)森在導(dǎo)彈、兩彈一星方面做的工作幾乎盡人皆知,以致對(duì)他后30年(1978—2008年)做的事情有所掩蓋。美國(guó)科學(xué)雜志記者馬拉在一篇文章中這樣評(píng)價(jià)到:“如果說(shuō)錢(qián)學(xué)森前30年主要做的是導(dǎo)彈的控制,那么后30年主要是社會(huì)的控制。”[1]在后30年,錢(qián)學(xué)森感興趣的是人,是社會(huì),他希望我們的國(guó)家和社會(huì)走向幸福、走向有序,希望我們的人民越變?cè)铰斆?達(dá)到大成智慧,而這一切都要求系統(tǒng)科學(xué)作出貢獻(xiàn)。從這個(gè)意義上說(shuō),錢(qián)學(xué)森又為系統(tǒng)科學(xué)貢獻(xiàn)了后30年。

一、1978—1986年:從系統(tǒng)工程到系統(tǒng)科學(xué)

(一)中國(guó)系統(tǒng)工程的理論之一——提出《事理學(xué)》

1978年,錢(qián)學(xué)森等在文匯報(bào)上發(fā)表了《組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程》一文[2],國(guó)內(nèi)同行盡人皆知。文中提到“物有物理,事有事理”的觀點(diǎn),后來(lái)錢(qián)老給美國(guó)工程院院士、系統(tǒng)工程專家李耀滋去信,談起“事理”這個(gè)略具中國(guó)式的觀點(diǎn)時(shí),李耀滋院士很快進(jìn)行了回復(fù),不但同意了“事理”觀點(diǎn),還建議再加上一個(gè)理,即“人理”(motivation)。錢(qián)學(xué)森當(dāng)即將此信轉(zhuǎn)給許國(guó)志先生,許先生也將此信息轉(zhuǎn)告筆者,從此,筆者形成搞系統(tǒng)工程要具有“物理-事理-人理”概念,進(jìn)而在1994年形成“物理-事理-人理系統(tǒng)方法論”[3]。此信內(nèi)容[4]如下,原件如圖1所示。

圖1 李耀滋先生給錢(qián)學(xué)森先生的信

錢(qián)學(xué)森先生轉(zhuǎn)李耀滋先生的信:

請(qǐng)國(guó)志同志閱。這是李耀滋先生的意見(jiàn),你意何如?請(qǐng)示知。錢(qián)學(xué)森1978.11.19

李耀滋先生給錢(qián)學(xué)森先生的信:

學(xué)森兄:收到你主稿的那篇“組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程”一文已經(jīng)仔細(xì)讀完,內(nèi)容豐富。把近三十年歐美在這方面的研究全盤(pán)收盡一目了然。

對(duì)於你們的提案要設(shè)立很多大學(xué)專攻這門(mén)“事理”,我的初步反應(yīng)則以為這類研究在歐美已經(jīng)有點(diǎn)強(qiáng)弩之末的現(xiàn)象,為什么要在國(guó)內(nèi)大搞?多想一會(huì)兒到又覺(jué)得在國(guó)外搞不通的事理未必不能在國(guó)內(nèi)搞通,環(huán)境究竟完全不同,正可出奇制勝。我的初想是以為在組織管理的技術(shù)方面的各種問(wèn)題中除了“事理”之外必須要“人理”。譬如各級(jí)人員的“Motivation”(主觀能動(dòng)性)如何發(fā)揮是樣很重要的條件,而這問(wèn)題卻似乎不包括在目前的系統(tǒng)工程范圍之內(nèi)。

繼續(xù)想下則覺(jué)得每門(mén)學(xué)問(wèn)的實(shí)用范圍都有一定限制,卻也隨著進(jìn)步而改變。目前國(guó)內(nèi)為提高各種事業(yè)的效率所需要的系統(tǒng)工程,學(xué)理大約要不太多,到是可以應(yīng)用電腦的地方卻是不少。此外可以發(fā)展各級(jí)人員的“Motivation”的制度,則事業(yè)效率必可突飛猛進(jìn)。在這種過(guò)度的環(huán)境之下,Motivation該算作“人理”。可是等到“事理”研究得很精通之后,則“人理”也該可以和“事理”一總籌劃,變成科學(xué)之一枝。為此,讓我遙祝你們各種事業(yè)都能有大大的進(jìn)度。

(二)為建立系統(tǒng)學(xué)而努力

從1979年起,錢(qián)學(xué)森開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)系統(tǒng)科學(xué)理論的一些新領(lǐng)域。在中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)的會(huì)議和其他一些學(xué)術(shù)活動(dòng)中,他陸續(xù)引入了以生物學(xué)為基礎(chǔ)的貝塔朗菲的“一般系統(tǒng)論”(general system theory),從化學(xué)平衡態(tài)熱力學(xué)出發(fā)的普里高津的“耗散結(jié)構(gòu)”(dissipative structure),以物理統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)為基礎(chǔ)的哈肯的“協(xié)同學(xué)”(synergetics),還有以生命現(xiàn)象為基礎(chǔ)的艾根的“超循環(huán)理論”(hypercycle)。之后又添加了“奇異吸引子”(strange attractor)、“混沌”(chaos)和“分維”(fractal)等新學(xué)說(shuō)。對(duì)于這些理論的引進(jìn),錢(qián)學(xué)森形象地說(shuō)道,“開(kāi)始是研究自組織和有序,后來(lái)又注意到系統(tǒng)也可以是無(wú)組織或無(wú)序的”[5]。通過(guò)引進(jìn)這些國(guó)外新學(xué)說(shuō)和中國(guó)廖山濤先生的“微分動(dòng)力體系”等,錢(qián)學(xué)森開(kāi)始計(jì)劃建立系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論——系統(tǒng)學(xué)(錢(qián)學(xué)森命名為systematology)以及隨之而來(lái)的系統(tǒng)科學(xué)體系。

(三)提出思維科學(xué)與人體科學(xué)

20世紀(jì)80年代初,錢(qián)學(xué)森從以物為主的系統(tǒng)轉(zhuǎn)為人的系統(tǒng),特別是與腦、思維有關(guān)的思維科學(xué)(1)錢(qián)學(xué)森將思維科學(xué)命名為noetic science,并認(rèn)為其有別于西方的認(rèn)知科學(xué)(cognitive science)。,認(rèn)為人們不僅應(yīng)關(guān)注邏輯思維,還要關(guān)注形象思維以及直覺(jué)思維和靈感,后來(lái)又加上了社會(huì)集體思維學(xué)[6]。在錢(qián)學(xué)森與搞模糊數(shù)學(xué)的汪培莊教授的18封來(lái)往信件中,他不但提到非單調(diào)邏輯,而且認(rèn)為將之結(jié)成網(wǎng),形成一個(gè)邏輯的巨系統(tǒng),就會(huì)出現(xiàn)“協(xié)同作用”,這就是人工智能。“我的想法是把協(xié)同學(xué)中的一階微分方程體系換成多元邏輯運(yùn)算,就會(huì)出現(xiàn)推理中的協(xié)同作用,也就是形象(直感)思維。”[7]為了促進(jìn)思維科學(xué)的研究,錢(qián)學(xué)森參加了一些思維科學(xué)領(lǐng)域的會(huì)議,頻繁地和他們書(shū)信來(lái)往,并親自領(lǐng)導(dǎo)編寫(xiě)思維科學(xué)相關(guān)的書(shū)籍;1984年在北京創(chuàng)立了思維科學(xué)學(xué)會(huì),許多省份也相繼創(chuàng)立了省級(jí)學(xué)會(huì);1985年主編了《關(guān)于思維科學(xué)》一書(shū)[8]。這些與他后來(lái)提出的綜合集成都有一些直接聯(lián)系,在1990年10月15日的系統(tǒng)學(xué)討論班上,錢(qián)學(xué)森說(shuō),“從定性到定量的綜合集成技術(shù),實(shí)際上是思維科學(xué)的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)”。1996年,中國(guó)思維科學(xué)被納入“863”攻關(guān)課題。

人體本身是一個(gè)大系統(tǒng),從系統(tǒng)科學(xué)角度看人體所具有的物理功能也引起了錢(qián)學(xué)森的研究興趣,以致提出人體科學(xué)、中醫(yī)學(xué)、人-機(jī)工程以及人體特異功能的研究[9-11]。關(guān)于中醫(yī)研究,筆者曾參加過(guò)一項(xiàng)關(guān)于“名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)的挖掘”的國(guó)家課題,并且拜讀了錢(qián)老有關(guān)中醫(yī)方面的一些文章,聆教了他將系統(tǒng)科學(xué)與中醫(yī)密切相聯(lián)的許多精彩思想。比如,西醫(yī)強(qiáng)調(diào)還原論,中醫(yī)強(qiáng)調(diào)整體論,而錢(qián)老認(rèn)為應(yīng)該更確切強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)論,即把還原論和整體論結(jié)合起來(lái)的系統(tǒng)論。由于篇幅所限,本文不再更多介紹錢(qián)老對(duì)中醫(yī)的一系列獨(dú)到見(jiàn)解了。

二、1986—1992年:系統(tǒng)科學(xué)成熟期

(一)創(chuàng)建和組織系統(tǒng)學(xué)大討論班

1986年1月,錢(qián)學(xué)森從獨(dú)立研究系統(tǒng)學(xué)轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)一個(gè)科學(xué)群體,采用討論班的形式,利用中國(guó)科學(xué)院、有關(guān)部委科研機(jī)構(gòu)以及北京大學(xué)等來(lái)自各界的專家群體一起來(lái)研究系統(tǒng)學(xué),他不但親自講話,還平易近人地與大家一起參加討論學(xué)習(xí)。從錢(qián)學(xué)森1986—1994年在全國(guó)系統(tǒng)學(xué)討論班上的部分講話以及與一些專家朋友的來(lái)往通信和談話內(nèi)容可以看出,錢(qián)學(xué)森對(duì)系統(tǒng)科學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論、研究方法等的論述,反映了他在系統(tǒng)科學(xué)研究方面不斷深入的過(guò)程[11]。討論班介紹國(guó)內(nèi)外各種與系統(tǒng)科學(xué)有關(guān)的學(xué)術(shù)動(dòng)向,如圣塔菲研究所的有關(guān)系統(tǒng)復(fù)雜性研究工作,國(guó)外文獻(xiàn)匯總部門(mén)提出的meta-analysis(國(guó)內(nèi)有人也釋作薈萃分析)等;也介紹國(guó)內(nèi)自己的經(jīng)驗(yàn),如總體設(shè)計(jì)部以及中醫(yī)研究等;還會(huì)介紹一些研究機(jī)構(gòu)正在研究的實(shí)際問(wèn)題,如物價(jià)補(bǔ)貼問(wèn)題和人口問(wèn)題等。此外,討論班還關(guān)注很多與社會(huì)、科技系統(tǒng)有關(guān)的問(wèn)題,如第五次產(chǎn)業(yè)革命、社會(huì)主義精神文明等。

(二)提出系統(tǒng)的新概念及其新方法

20世紀(jì)80年代中后期,錢(qián)學(xué)森的弟子們承接了多項(xiàng)與系統(tǒng)科學(xué)實(shí)際應(yīng)用有關(guān)的課題,從而積累了許多系統(tǒng)科學(xué)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。如人口控制問(wèn)題、物價(jià)補(bǔ)貼問(wèn)題和一些軍事戰(zhàn)略問(wèn)題等。錢(qián)學(xué)森一方面將系統(tǒng)科學(xué)緊密聯(lián)系實(shí)際,一方面從中提煉出系統(tǒng)科學(xué)新的方法論[12]。

1990年初,錢(qián)學(xué)森、于景元、戴汝為三人的另一篇?jiǎng)潟r(shí)代的文章中提出“開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)”這一系統(tǒng)的新概念及其新方法,即“定性定量相結(jié)合的綜合集成方法(meta-synthesis)”[13]。在1990年5月16日致于景元的信中,錢(qián)學(xué)森建議改成“從定性到定量的綜合集成方法”。并于1992年提出這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)工具,即“從定性到定量綜合集成研討廳(Hall for workshop of meta-synthetic engineering,HWMSE)”,有時(shí)也稱“大成智慧工程(meta-synthetic engineering)”[14]。

三、1992—2008年:系統(tǒng)科學(xué)在各方面理論和應(yīng)用的新探索

(一)組建系統(tǒng)學(xué)小討論班

1992年左右,系統(tǒng)學(xué)大討論班由于錢(qián)老身體不便,無(wú)法參加,改成由他和王壽云、于景元、戴汝為、汪成為、錢(qián)學(xué)敏和涂元季6人組成的小討論班以及通信談話的方式繼續(xù)下去,期間他們討論過(guò)很多與國(guó)家社會(huì)民生相關(guān)的重大問(wèn)題,如總體設(shè)計(jì)部如何在經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用、第五次產(chǎn)業(yè)革命、信息網(wǎng)絡(luò)、人工智能、人機(jī)結(jié)合等等。

(二)探討綜合集成理論和研討廳在各方面的應(yīng)用

在錢(qián)學(xué)森的支持下,航天工業(yè)部710所、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所以及國(guó)防科工委下屬研究所開(kāi)展了多項(xiàng)與綜合集成有關(guān)的科研項(xiàng)目。需要特別指出的是,在錢(qián)老的關(guān)心下,國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“支持宏觀經(jīng)濟(jì)決策的人機(jī)結(jié)合綜合集成體系研究”(1999—2003年)集中了國(guó)內(nèi)一批著名科研機(jī)構(gòu),如中科院自動(dòng)化所、系統(tǒng)科學(xué)所、心理所和航天部710所,以及清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、西安交通大學(xué)、北京師范大學(xué)、華中科技大學(xué)和中國(guó)人民大學(xué)等高校,項(xiàng)目組的主持人是戴汝為、于景元和顧基發(fā)。筆者與項(xiàng)目組第三課題組成員還出版了《綜合集成方法體系與系統(tǒng)學(xué)研究》一書(shū)[15]。2003年,項(xiàng)目組在國(guó)際著名的國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析所(IIASA)用該項(xiàng)目組聯(lián)合開(kāi)發(fā)的綜合集成方法軟件及研討廳雛形以“SARS對(duì)我國(guó)GDP增長(zhǎng)影響”為案例進(jìn)行演示,首次向國(guó)外全面地展示了錢(qián)老的綜合集成思想和方法以及研討廳的工作過(guò)程,從外國(guó)專家的反應(yīng)來(lái)看,效果是良好的[15]。2005年初,基金委組織專家評(píng)審,對(duì)這個(gè)項(xiàng)目給予了很高的評(píng)價(jià)。

在錢(qián)老的關(guān)心下,一批軍事部門(mén),如國(guó)防科工委、國(guó)防大學(xué)、軍事科學(xué)院以及部分軍兵種等投入研討廳的建設(shè)和綜合集成方法的應(yīng)用。后來(lái)在國(guó)家電網(wǎng)、地震救災(zāi)、青藏鐵路、南通大橋和港珠澳大橋等許多重大社會(huì)和工程項(xiàng)目中都有成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

錢(qián)老曾指出,可以應(yīng)用人體系統(tǒng)科學(xué)來(lái)提升運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技成績(jī)。在備戰(zhàn)2008年北京奧運(yùn)會(huì)的科技奧運(yùn)期間,北京大學(xué)佘振蘇教授及其學(xué)生就運(yùn)用人體系統(tǒng)科學(xué)的原理指導(dǎo)激流皮劃艇運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和參賽,取得了奧運(yùn)科技攻關(guān)的重大突破,短短兩年時(shí)間獲得10塊金牌和3塊銀牌[16]。

2013年9月成立的北京大學(xué)工學(xué)院健康系統(tǒng)工程研究所,由中國(guó)工程院院士俞夢(mèng)孫任研究所所長(zhǎng),北京大學(xué)佘振蘇教授任常務(wù)副所長(zhǎng)。該研究所以錢(qián)學(xué)森的復(fù)雜系統(tǒng)思想為指導(dǎo),開(kāi)發(fā)適用于大規(guī)模人群的健康醫(yī)療技術(shù),其工作目標(biāo)是從健康系統(tǒng)科學(xué)的角度,挑戰(zhàn)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的慢性病和亞健康問(wèn)題,提出新思想、新方法、新模式。俞夢(mèng)孫是航空醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程專家,長(zhǎng)期關(guān)注國(guó)民健康問(wèn)題,他將錢(qián)學(xué)森系統(tǒng)科學(xué)思想與健康醫(yī)學(xué)相結(jié)合,提出并發(fā)展了通過(guò)恢復(fù)人體自組織能力來(lái)增進(jìn)人體整體健康水平的思想,稱為“健康系統(tǒng)工程”,并倡議用系統(tǒng)科學(xué)理論和實(shí)踐深入發(fā)展健康醫(yī)學(xué)模式,用健康物聯(lián)網(wǎng)方式在全社會(huì)范圍內(nèi)推進(jìn)健康醫(yī)學(xué)模式。

(三)《創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)》等一批新書(shū)出版

《創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)》一書(shū)是錢(qián)學(xué)森親自領(lǐng)導(dǎo)和組織編寫(xiě)的[17],核心是書(shū)中的第一篇文章《我對(duì)系統(tǒng)學(xué)認(rèn)識(shí)的過(guò)程》,以及那篇提出開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)(1990年)和關(guān)于大成智慧的談話(1992年)。同時(shí),《創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)》對(duì)形成開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)中社會(huì)系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、地理系統(tǒng)和人體系統(tǒng)都有所涉獵,且涉及了第五次產(chǎn)業(yè)革命、中國(guó)特色的社會(huì)主義、如何迎接21世紀(jì)、社會(huì)主義建設(shè)等社會(huì)系統(tǒng)方面的大問(wèn)題。此外,對(duì)于綜合集成方法本身也有進(jìn)一步的探索,特別是在人-機(jī)結(jié)合方面充滿期望,但是在下面與專家們的談話中又屢屢提到人-機(jī)結(jié)合應(yīng)以人為主,這對(duì)那些過(guò)分迷戀人工智能的人來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一份極好的清醒劑。對(duì)此,筆者很同意人工智能學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)譚鐵牛教授提出的看法,“人工智能有智能無(wú)智慧,有智商無(wú)情商,會(huì)計(jì)算不會(huì)算計(jì)”[18],后面這三個(gè)本領(lǐng)只有有智慧的人才具有,接著人們就會(huì)理解,錢(qián)老晚年為什么那么注重“大成智慧”。

上海交通大學(xué)錢(qián)學(xué)森研究中心曾將《錢(qián)學(xué)森論系統(tǒng)科學(xué)》和《錢(qián)學(xué)森論教育》兩書(shū)分別改為《智慧的鑰匙——錢(qián)學(xué)森論系統(tǒng)科學(xué)(第二版)》[19]以及《集大成得智慧——錢(qián)學(xué)森論教育(第二版)》[20],由上海交通大學(xué)出版社出版。第一本書(shū)由徐匡迪院士作序,他在序中提到,1991年由于采用了錢(qián)老所說(shuō)的綜合集成方法,建模預(yù)測(cè)上海市綜合經(jīng)濟(jì)取得了滿意的結(jié)果。錢(qián)老將綜合集成工程提煉成大成智慧工程,進(jìn)而上升到大成智慧學(xué),指出信息、知識(shí)、智慧是三個(gè)不同層次的問(wèn)題,有了信息未必有知識(shí),有了信息和知識(shí)未必有智慧,通過(guò)人-機(jī)結(jié)合以人為主,實(shí)現(xiàn)信息、知識(shí)和智慧的綜合集成。

(四)落實(shí)于大成智慧

錢(qián)老十分注重教育,在他1993年10月7日給錢(qián)學(xué)敏的信中提到如何培養(yǎng)大成智慧的碩士。具體來(lái)講有三個(gè)方面:一是熟悉科學(xué)技術(shù)的體系,熟悉馬列主義哲學(xué);二是理、工、文、藝結(jié)合,有智慧;三是熟悉信息網(wǎng)絡(luò),善于用電子計(jì)算機(jī)處理知識(shí)[21]。

2005年,溫家寶總理在看望錢(qián)學(xué)森時(shí),錢(qián)老曾向溫總理發(fā)出這樣的感慨:“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才?”這就是著名的“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”。筆者認(rèn)為,從本文介紹的錢(qián)老的教育思想來(lái)看,是因?yàn)楝F(xiàn)在的一些學(xué)校重知識(shí)教育,而不重視智慧教育;重理輕文輕馬列主義哲學(xué);重分解、分析不重視系統(tǒng)和綜合集成;重技術(shù)思考不重視戰(zhàn)略思考等導(dǎo)致的,以致培養(yǎng)不出戰(zhàn)略型的杰出人才。