《深层生成论：自然科学的新哲学境界》，鲁品越著，人民出版社2011年3月出版，定价：75元
一
进行原创性科学探索，时常面临浩瀚的文献、错综复杂的实验数据、无数复杂的研究思路，使科技学人常常宛如在大海的一叶扁舟之上，茫然不知方向。如果我们能够从当代最重要的自然科学发现中领悟其深层的哲学境界，受到掩藏在这些科学发现背后的哲学理念的启迪，说不定会“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”，找到破解难题、走出困境的思路。
相对论、量子力学、分形几何、系统动力学、现代自组织理论等都属于这类科学。探索这些科学成就背后共同的哲学境界，可以说是世纪难题。
上海财经大学资深教授鲁品越所著的《深层生成论：自然科学的新哲学境界》，正是用马克思主义哲学解答这些难题的一部著作。
书中分析了20世纪以来的自然科学革命所蕴含的各种悖论与危机的本质，展示了深藏于这些科学新发现背后的哲学思想，使这些深奥的科学成就从哲学上有了根本性理解。由此将辩证唯物主义哲学渗透到当代自然科学之中，提出了“深层生成论”的思想。
其核心思想具体来说是：孤立自在的物质实体及其属性是不存在的，世界一切事物及其几何属性与物理属性都在各个不同层次事物之间的内在联系中生成和发展，总体系统生成和决定各个部分，同时各个部分也在不断地生成总体。而事物之间内在联系的不确定性产生了世界的量子性与层次性，由此形成层层嵌套的层展结构。
各个层次的事物不仅是由该层次“最小单元”之间相互作用构成的总体系统，同时也是由各个不同层次的“生成元”反复迭代而生成的总体过程。人对客观世界的认识过程不是“原像-镜像”的函数对应过程，而是主体与客体之间在实践中相互生成与相互展示的过程。
追求概念清晰、形式逻辑推理严密的理工科学人，在看待世界时常常会陷入机械唯物主义还原论的困境，以为世界上一切事物的性质与运动，最终都可以归结为原子和分子的运动，因而分子、原子的物理化学过程可以解释一切复杂现象。所以，世界上不同事物本质上都是相同的。
有人开玩笑说钻石和石墨本质上都是由碳原子组成的，没有区别；还有人认为人类是由原子组成，人的思想和情绪都由基因与激素所决定。其实这些都是机械唯物主义的错误观点，会让人陷入重重无法避免的逻辑悖论。
二
本书首先分析了20世纪科学思想的危机及其哲学根源，指出这些危机的本质不是唯物主义本身的危机，而是以牛顿力学为基础的机械唯物主义本身就包含的悖论与危机。
这种机械唯物主义把世界理解为一个个同时并存的既成事物的集合体，每个事物每一时刻都占据一定的位置，因而本质上是孤立的和静止的，事物之间的联系是外在联系，事物的运动是一个静止状态的更替。由此必然导致各种逻辑悖论，尤其是“飞矢不动”悖论，最后必然导致“万物在某一时刻同时消灭又在下一瞬间重新诞生”的“柏格森悖论”。
用这样的世界观来理解世界，必然会遭遇到各种危机，因此20世纪初出现了经典物理学无法理解的“两朵乌云”（光速测量结果与黑体辐射的“紫外灾难”）也就不足为怪了。这是由自然科学界占统治地位的肤浅的机械唯物主义世界观本身的缺点所致。
世界需要得到更深层次的理解。因此，一种以新的哲学境界为基础的自然科学革命必然地拉开了序幕，这就是为了解释这“两朵乌云”而出现的相对论和量子力学。
新的自然科学理解呼唤新的哲学境界，这种新哲学境界不是对世界采取不可知论态度的逻辑实证主义哲学，而是从事物之间深层内在联系来理解事物的辩证唯物主义世界观。
其次，本书研究了狭义与广义相对论背后的新哲学境界：时间与空间在物质内在联系过程中的生成。
以牛顿力学为代表的经典物理学认为时间和空间是独立于物质而存在的永恒实体，它们本身的量度与物质过程无关，即使全世界物质都消失了，绝对时空依然存在。其哲学背景是机械唯物主义的世界图景，即自然世界是由永恒的物质所组成的，这些物质在本来一无所有的空间并存与移动。
而相对论的提出证明了“绝对时空”是不存在的，时间和空间都是不能脱离物质而存在的，物质的时间与空间的量度及其几何性质是在事物之间以电磁力和引力为媒介的内在联系中生成的，同一物质在不同的相互作用中显示出不同的时空几何尺度及其性质。
物质密度分布状态决定了空间的几何弯曲，而这种几何弯曲决定着物质的引力运动。这就是相对论中物质的时空相对性的产生原因。
最后，本书研究了量子论的哲学：微观客体在相互作用中生成。
量子力学的诞生所导致的经典物理学危机，实质上是机械唯物主义世界图景所必然遭遇的危机。逻辑实证主义哲学用认识论上的不可知论来回避这种危机，无助于科学思想的发展，科学发展呼唤对量子现象作出新的唯物主义解释。
经典力学认为物理量是无限可分连续量，物质在每一时刻都有其唯一的确定状态。因此，一切事物的运动图像可以用这些质点的连续性轨道曲线来描述。而量子力学的“波粒二象性原理”使这种观念不能成立。
量子力学的核心概念是事物在相互作用过程中，确定某种物理量会造成另一物理量的“不确定性”，这就是所谓“测不准原理”。所谓“量子”实质上就是对象物质的物理量在相互作用中不可分辨的范围，由此构成该物理量不可再分割的“最小单元”，形成物质的“粒子性”。
而这种粒子在相互作用中的运动不确定性，导致其用波函数来描述，而不是用确定的轨道来描述，由此形成其波动性。所以，量子现象是事物之间的相互作用所生成。
三
在笔者看来，本书难能可贵的是，将量子力学背后的哲学境界与系统科学背后的哲学境界相互贯通，构成物质世界普遍的辩证发展图景。这就是“层展论”与“过程论”相统一的图景。
由于事物之间相互作用的层次不同，从而形成不同层次的整体系统。每个层次都有该层次不可分割的最小单元，它们之间相互作用形成了该层次的系统。
例如，对于社会内部的相互作用来说，个体生命是不可分割的最小单元。而这个最小单元（个体生命）在下一层次又是可分割的，其内部有更深层次的不可分割的最小单元（如个人的各个生理系统，直至细胞），它们之间的相互作用又构成下一层次系统的性质。将两个相互作用层次隔开的“最小单元”使不同层次之间的性质具有“鲁棒性”，即下一层次中的相互作用在一定范围内不影响上一层次事物的稳定性。
由此形成层层嵌套的“层展论”物质图景，是辩证唯物主义的相互联系规律和量变、质变规律生动的科学体现。
与层展论相匹配，作者分析了分形几何和非线性系统科学背后的哲学境界。与形而上学把世界看成是“既成事物的集合体”不同，唯物辩证法把世界看成“过程的复合体”，而这个过程由“生成元”的复合而形成，它表现为非线性系统方程的反复迭代。
这就使得唯物辩证法成为把世界看成一个不断发展过程的哲学思想，在自然科学领域获得了可计算的复杂的运动形式。
而作者提出的深层生成论，正是将上述以各层次相互作用构成的“层展论”和由各层次生成元反复迭代构成的“过程论”结合起来的理论。书中涉及物理学、数学、生命科学、信息科学等领域。
书中所阐述的深层生成论的哲学思想能够有效指导我们进行宏观复杂系统的研究，这种宏观复杂系统不仅包括自然科学领域，如凝聚态体系、生命演化过程、混沌体系等，也包括人文社会科学领域，如经济、政治、文化、社会、生态体系等。这有助于我们科技学人打开思路，找到自然科学与人文社会科学相结合的思路。
《中国科学报》 (2024-04-26 第3版 读书)
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