系统科学的整体非加和性

系统科学的整体非加和性

贝塔伦菲（peta朗菲）此前明确表示，研究的普遍性是“基本系统问题”（p305）。不幸的是，我没有理解其原意。十年前,笔者才觉悟到系统科学面临的困惑之核心在于如何认识和把握涌现性(P305),系统科学是关于整体涌现性的科学(P167-182)。进而形成一种想法,应该以涌现为核心概念,以说明涌现的来源、成因、条件、发生机理、演变规律、描述方法以及如何驾驭和运用等为基本内容,来建构钱学森倡导的系统学的理论框架。作为这一思路的延伸,本文拟对涌现概念作点一般性讨论,同时针对学界同仁的某些观点提出商榷。命名:突现,还是涌现?中文的涌现,作为一个词古已有之,作为一个科学概念则是从英文emergence翻译过来的。最初流行的译法是突现,笔者早期也曾接受和使用过。经过十多年的思考和实践,中国系统科学界一致同意采用涌现一词,不再讲突现,上海科学教育出版社推出的研究生教材《系统科学》一书集中反映了这一点。但也有不少学者坚持使用突现一词,科技哲学界尤甚,如李建华的专著专列一节讨论突现(P123-130)。学界已普遍认识到,涌现或突现是系统科学和复杂性研究的少数核心概念之一,术语的不统一不利于学科发展,故有必要再作推敲。系统科学讲的Emergence,指的是整体具有而分解(还原)到部分就不存在的那类现象、特征、属性、行为等,或者高层次具有还原到低层次就不存在的现象、特征、属性、行为等。其基本特征有二,一是非加和性,二是方向性。就内容看,讲Emergence主要是强调从低层次到高层次、从部分到整体所发生的质变,即系统整体出现了部分所没有的新质或新量。通俗地说,整体不等于部分之和,故贝塔朗菲称之为非加和性。就字面看,汉语的涌现和突现原本没有这一含义,须通过定义而赋予它,在这一点上两者是同等的。突现即突然出现,强调非加和性从无到有的突然性,实质就是动力学描述的突变。贝塔朗菲在把Emergence引入系统科学时,就曾提到这种现象和性质形成的突然性(P51),由于他的权威而影响了中文的早期译法。但这是贝氏片面理解造成的误解。从发生方式看,所谓整体的非加和性可以粗略分为两类:在系统存在临界现象(物理学称为临界相变)的情形下,非加和性的出现的确是突发行为,可以称为突现。当系统不存在临界现象(物理学称为非临界相变),即emergence的出现属于系统的渐变行为时,译为突现有原则性谬误。非加和性赖以呈现的两种方式在现实世界中都大量存在,但通过渐进累积方式形成系统更普遍些,这类整体涌现性不能称为突现性。人工他组织之整体功能的出现一般都不具备突然性。把Emergence译成突现有以偏概全之虞,可能导致错误理解。采用涌现一词则能够囊括所有情形。无可讳言,许多英文作者常常在突现意义上使用emergence一词,但中文文献应当明确区分涌现和突现,二者各有所指。涌现是系统科学的核心概念,突现则不是,涌现包括突现而不限于突现。系统科学使用emergence一词是为了谈论系统上下层次之间的或部分与整体之间的关联问题。人们在某一层次上观察到的非加和式现象、特征、属性、行为等,其根源首先来自下层的要素、关系、运动,是由下向上产生的。在下一层次观察不到,但在上一层次可以观察它、把握它。这就是emergence的方向性,中文的涌现一词恰好能够表达这种方向性,突现则不行。中文概念的构词一般由两部分组成,一是表征事物的主词,一是表征该事物独特性质的限制词。涌现或突现的主词是“现”,指事物从无到有地出现、呈现、显现、浮现、凸现,限制词是涌或突。“现”而称“突”,强调的是整体的非加和性出现的突发性,不涉及方向性。“现”而称“涌”,强调的是非加和性出现的规模、气势、态势,以及从下而上的方向性。《新华字典》讲,中文涌字的第一义项是水或云气冒出,汹涌一词指水猛烈地向上冒,后来推广到社会现象,以涌现一词指称人才和新事物从基层冒出来。《辞海》讲涌现的本意是水向上冒,如“江间波浪兼天涌,塞上风云接地阴”(杜甫《秋兴》),那涌动的波浪是江水系统的整体属性,在水分子层次上看不到,涌字准确地表达出它的气势、体态、规模、上向。又如《宋史·五行志一上》有言:“光泽县大雨,溪流暴涌,平地高十余丈。”以暴字来形容涌,有“高出平地十余丈”之巨,凸显的是其暴烈、迅猛、壮观、上向,而非突发性。随着汉语的发展,涌现一词又被引申为各种向上升起或从里向外冒出等现象的通称(如涌泉相报),包括学理现象(如思如泉涌),以及新思想、新理论、新学派的涌现。在汉语中,涌现和突现还常常用做动词。作为动词的涌现能够描述非加和现象发生的过程性、动态性和形象性,刻画由下层向上层、由部分到整体的涌动,如成语风起云涌,描绘出因风起而导致云彩的涌动。大多数涌现现象具有持续性,涌动是一种过程行为,如新人正在不断涌现出来,云团正在天空涌动,河水正在腾涌。人们讲涌现往往联系着某种浪潮,时见“在××浪潮中涌现出…”的说法,以凸显涌现现象的过程性和动态性。而突现一词无法表达这种过程性、动态性、持续性,它强调的是动作的瞬时性。反对讲涌现最坚决的是科学哲学家金吾仑,他认为,涌现一词基于泉水从地下冒出这种现象,但水在地下与地上没有物理性质上的差别,不能刻画非加和性(与笔者的面谈)。这也是误解。贝纳德实验中,临界点之前的平流,临界点之后的六角形花纹,液体的物理性质未变,但发生了从平衡结构到耗散结构的质变。涌现意味着系统发生某种质变,并非一定要改变物质的性质。类似的,泉水之为泉水,在于它从地下涌出地面时所形成的壮美景观,这就是经过涌现而产生的系统新质,涌现并不要求一定要把水变成非水。济南趵突泉以其景观闻名天下,一旦挖开地面,露出水源,天下第一泉那极富美学意义的涌泉现象便荡然无存。突变(catastrophe)是一个老概念,由于辩证哲学的普及教育,社会大众普遍了解其内涵,已近乎成为生活用语,托姆的突变论更给出科学的阐释,成为现代科学的概念。突现是一个较新的术语,需要专门定义它。作为一个新概念,与其引入突现而赋予涌现的含义,不如直接使用汉语原有的涌现一词。此外,根据笔者的教学经验,学生很容易混淆突现和突变这两个概念,你讲突现,他却先入为主地理解为突变,消除误解颇费工夫。以涌现取代突现可以避免这种尴尬。基于以上理由,我建议以涌现取代突现,系统科学和复杂性科学只讲突变概念和涌现概念,不再使用突现一词。系统的整体功能与部分功能之和按照数学模型的特点,可以把系统划分为线性的和非线性的两类。一些学者认为线性系统没有涌现性,只有非线性系统才具有涌现性。这是一种误解。贝塔朗菲已经指明,系统具有两种整体性,一类是加和式整体性,通俗地说就是整体等于部分之和;另一类是非加和式整体性,即整体不等于部分之和。整体涌现性即整体呈现出来的非加和特性。凡系统必有整体涌现性,没有任何整体涌现性的多元集合属于非系统,即加和性整体。但任何系统在整体层次上也或多或少呈现出某些加和性特征,没有一种系统完全不呈现加和性特征。线性系统既然也是系统,就一定具有某些非加和性特征,只不过加和性特征更多、更显著,非线性系统的非加和性特征则要更多、更显著。应当看到涌现的无限多样性。现实世界有无数充满差异的系统,其整体涌现性的发生方式、性质、品位、程度千差万别。线性系统指可以用线性数学模型描述的系统,基本特征是性态量满足叠加原理,而叠加就是加和,故只能出现低级的涌现现象。例如,线性系统不可能发生自组织和混沌这种复杂的涌现。系统一般都具有多个侧面的特性,功能是重要特性之一。只要是系统,功能就是它的非加和特性,整体的功能必定不等于各部分功能之和。如果某个集合(事物)的整体功能等于各部分功能之和,它必定是非系统。有些系统把部分整合为整体后功能没有发生性质的改变,整体与部分具有同质的功能,但数量关系一定是非加和的,即整体功能大于或小于各部分功能之和,这也是一种涌现。一般来说,系统的整体与部分具有性质不同的功能。线性控制理论研究的对象都是线性系统,数学模型所描述的只是系统输入量和输出量之间或状态变量之间的关系是线性的,并不意味着控制系统的整体功能与各个控制元件功能之间的关系是线性的。相反,人造控制系统的整体功能必定在性质上不同于控制元件的功能,不可能仅仅有量的涌现性;即使是线性系统,其控制作用也不是控制元件所具有的,而是元件按照一定方式整合为系统后涌现出来的全新属性。最简单的恒温调节器已经如此,更不必说嫦娥工程的控制系统。误解之二来自没有正确区分自组织与他组织。按照系统内部有无组织者与被组织者的明确分工,可以把系统划分为他组织系统和自组织系统两类:组织者与被组织者之间界限分明的是他组织系统;没有明确的、专职的组织者,所有组分在系统运作中处于大体同等的地位,这种系统是自组织的。自然界自发演化中产生的系统一般都是自组织的,人类设计制造的系统一般都是他组织的。社会组织都有领导者与被领导者、指挥者与被指挥者、管理者与被管理者的划分,因而都是他组织系统。不少著作谈论涌现必定要讲自组织,却从不提及他组织,表明作者自觉或不自觉地把涌现归结为自组织独有的现象,不承认他组织也具有整体涌现性。这种认识显然不正确。涌现刻画的是部分与整体的关系,是描述部分属性与整体属性之关系的概念。不论是自发产生的,还是人工造就的,只要是系统就一定有整体涌现性。其实,人工设计、制造、组建、操作、使用的系统都着眼于发挥其整体功能,要求系统具有组分及其总和所没有的新功能,至少是系统功能在数量上要大于组分功能之和。从工程技术角度讲,这样的整体功能是他组织系统最重要的涌现性。非功能性涌现性t既然凡系统必具有整体涌现性,涌现的存在就是普遍现象。普遍性的东西一定分为不同类型,各个具有自己的特殊性,需要分门别类地研究。但涌现的分类是一个新问题,目前远远达不到给出完备分类的程度,甚至尚未明确提出涌现的分类问题。本文只限于讨论我们业已有所认识的涌现类型,以期引起学界同仁的注意。司马贺给出弱涌现和强涌现的分类,或者说是涌现的强表现形式和弱表现形式(P158-160)。同质的不同事物之间有强弱之别乃是普遍现象,按照强弱程度分类也是广泛采用的方法,如非线性分为强非线性与弱非线性,不可积性分为强不可积与弱不可积等。涌现作为一种客观存在的系统属性,肯定有强弱之分。所以,这种分类是成立的。但强弱界限一般都有模糊性,是在比较的意义上讲的,不能苛求划出明确的界限。有的学者在强、弱涌现性之间又引入标称涌现性,认为“它是当代复杂系统理论的主要研究对象”(P108),颇有意义。但他们关于三者的区分标准还值得商榷。例如,把下向因果性作为强涌现性独具的特征,理由不充分。因为只要是等级层次结构系统,高层次对低层次必定存在约束(即下向因果性),即使弱涌现的系统亦然。所谓标称涌现性的界定也不够明确。第一个在现代科学意义上系统研究涌现问题的是约翰·霍兰,风靡世界的《涌现——从混沌到有序》一书系统地表述了他的观点。为便于研究,他把涌现现象分为两大领域。一个是由规则制约的领域,存在“由规则控制的系统中的涌现现象”(P49),并把他自己的研究对象限制在这个领域。他还认为:“涌现现象也会在那些至今几乎还没有什么规律可循的领域中发生”(P5)。霍兰事实上提出一种涌现分类:一类可以简化表述为由规则控制的涌现,如奕棋游戏、基因指导下的生物发育等,圣塔菲学派研究的复杂适应系统(CAS)中的涌现现象都属于这一类;另一类是无控制规则的涌现现象,但霍兰没有具体论及。系统科学文献经常涉及的一种分类,是功能性涌现与非功能性涌现。系统的整体涌现性不仅体现于其功能,它的结构、形态、属性、行为等也都表现出特有的整体涌现性。一台复印机的复印功能及其整体几何形状都是它的涌现性,但后者属于非功能性涌现。动物都有其独特的形态,这种非功能性涌现是生物学研究的重要内容。不论什么系统,在工程技术层次上研究和使用它时,着眼点都是系统的功能,但任何系统都有许多非功能性的整体涌现性,功能特性是依托这些非功能涌现性才得以发挥的。还应当区分平庸的涌现和非平庸的涌现。最平庸的涌现是整体与部分具有同质功能,涌现性只表现在整体量不等于部分量之和。商家搞规模性降价销售,对商家和消费者都有利可图,也属于涌现现象,但完全是量的非加和,没有新质的涌现。线性系统的涌现性总体上是平庸的,因为系统性态量(输入量、输出量、状态量)之间具有线性叠加关系,叠加关系就是加和性关系,必然大大弱化系统的整体涌现性。可以作线性化处理的非线性系统,其整体涌现性也是平庸的。不允许作线性化处理的非线性系统才具有非平庸的整体涌现性。平庸的涌现必定是弱涌现,但弱涌现未必都是平庸的。所谓涌现具有不可预料性,指的是非平庸的情形,平庸的涌现都是可预料的。线性系统的涌现可以预料,求解线性数学模型即可完全确定系统的未来。非线性系统的涌现性一般都有不可预料的方面,数学模型难以求解的非线性系统如此,无法建立数学模型的非线性系统更突出。换个角度看,用还原论方法基本可以描述的系统,其涌现性基本是平庸的;还原论方法不够用的系统,其涌现性是非平庸的。其实,前面两节的讨论已经包含了对涌现现象的三种分类:其一是线性系统的涌现与非线性系统的涌现。其二是自组织的涌现与他组织的涌现。自组织的涌现是自发形成的,常常呈现出人意料、令人惊奇的特点。人工他组织都是为获得某种或几种功能和效益而设计建造的,人们之所以费时费力费心地把诸多部分整合在一起,目的在于使系统整体具有部分没有的新质功能,一般都是非平庸的整体涌现性。他组织一般都是人类自觉创造的,因而系统的整体涌现是意料中的、有计划的。但此说也不能绝对化,为获得某种整体涌现性而创造的他组织系统往往具有发明者完全没有意料到的新属性、新功能,需要人们在系统投入使用后去发现,某些深刻的整体涌现性甚至在产品创生数百年或数千年后才能被发现。其三是突发性涌现和非突发性(渐成式)涌现。同一系统的整体涌现性是多方面的,常常既有突发式的,又有非突发式的。一个人的新想法一般都是突然涌现出来的,但他或她的个性、世界观等整体涌现性是逐步形成的。一篇文章的核心思想往往是突然涌现的,但整篇文章的逻辑性、语言特征、行文风格等是随着写作过程展开而逐步呈现出来的。更一般地说,任何系统分类同时也是对涌现的分类,不同类型系统的整体涌现性必定有显著的差别,反映它们各自不同系统的质。或者说,整体涌现性的不同造成不同类型的系统。例如,动力学系统分为连续的与离散的两类,连续动力学系统至少三维才可能出现混沌,离散动力学系统一维就可能出现混沌,这种差别也是系统整体涌现性不同所造成的。又如,钱学森把系统划分为小系统、大系统、简单巨系统、复杂巨系统和特殊复杂巨系统几类,可以按照它们各自特有的整体涌现性加以区分。有些人不接受这种系统分类,尤其不赞同巨系统概念,是因为没有看到这些类别所具有的不同涌现性。关于这一点,我们拟另文讨论。k层次上的信息表现涌现概念与层次概念有不可分离的联系,涌现表征层次之间的一种特殊因果关系。从现有文献看,谈论涌现通常涉及两个层次,一个是涌现发生的基础和平台,即相互作用的诸多部分代表的低层次;另一个是涌现的结果,即可以观察到非加和性的高层次。谈论层次也必定涉及涌现,层次划分是涌现的产物,高层次是从低层次涌现出来的,涌现是层次对称破缺的结果。每个较高层次上的非加和特性都是它下面的层次之间涌现的总结果,但关键是跟它直接相邻的那个低层次,相邻而较低层次上所有事物之间相互作用涌现出相邻而较高层次上的非加和性,至于跟该层次相距较远的那些低层次的关系则是次要的,相距越远关系越少,有些则可以完全不予考虑。具体地说,设系统有多个层次,从低到高顺序记作…k-2、k-1、k、k+1、k+2…。欲考察k层次上的系统特性,关注的焦点应放在k-1层次上的事物,这些事物的相互作用是在k层次上看到的整体涌现性赖以产生的直接原因,而k-2或更低层次往往关系不大,甚至没有关系。讨论两个具体问题。欧阳莹之认为:“固体的刚性和液体的湍流涌现于基本粒子难以捉摸的量子态;而刚性和湍流却与基本粒子毫不相干,就像信念和欲望与神经元无关一样。”(P2)说“毫不相干”或许有点绝对化,但她的话道出涌现论的重要原理。从基本粒子层次到宏观的固体和液体系统须经过原子、分子等中间层次,多次发生导致层次提升的涌现,即物理性质的多次质变。但刚性和湍流这类系统整体涌现性是直接由分子层次的相互作用中涌现出来的,欲按照科学方法描述刚性和湍流,从分子的性质(原子层次的整合所产生的涌现性)着手足以解决问题,无须再深入(还原)到原子核甚至基本粒子层次。同样,揭示信念和欲望的本质和形成机制无须还原到神经元层次。人体是多层次系统,从细胞算起,至少五个层次;若从生物大分子算起,层次更多。从每个较低层次到跟它相邻的较高层次都有涌现性的产生。人体作为一种系统,健康与否是其宏观整体特性,由脏、腑这些一级子系统相互作用而直接涌现出来。对于一般疾病,如发烧感冒、伤口止血等病,欲寻找病因、阐释病理、确定治则治法,往往还原到这一层次就足以解决问题,无须深入到细胞层次,更不必到基因层次。中医就是这样对待问题的,把人体还原到五脏、六腑、奇恒、八脉、筋骨、皮肉等一级子系统,通过望闻问切获取信息,依据这些子系统之间的相生相克关系,即可相当有效地处理问题。不过,仅就上述两个层次谈论涌现往往产生不容忽视的片面性。欲全面了解呈现在k层次上的涌现现象,一般还需要顾及高于k的k+1层次。因为k+1层次一旦形成,就对k层次上的系统产生特定的约束、限制甚至支配作用,显著影响k层次上的涌现性。撇开高层次的作用,无法全面准确地理解k层次上事物的整体涌现性。以治病来说,通常医生谈论的只是人体的生理现象,但人体作为系统在生理层次之上还存在心理层次,心理活动对生理现象有特殊的影响和制约,撇开心理因素仅仅考察生理现象,许多情况下不能正确全面地解决寻找病因、阐释病理、确定治则治法的问题。古代中医已经注意到这一问题,重视同时从生理和心理上诊断和施治。西医长期忽视心理层次,直到近几十年才开始有所扭转。概括起来说,当你选定了某个系统作为研究对象时,为了认识和处理它的整体涌现性,你必须将目光投向三个层次,一是对象所属的k层次,二是与它相邻的低层次k-1,三是与它相邻的高层次k+1,将这三个层次联系起来作总体的考虑,以便揭示出对象系统的整体特性是如何涌现出来的(机制或机理),有什么规律性,有哪些必须遵循的原理,进而引出适当的工作方法和程序。一般来说,考虑这三个相邻层次即可解决你所面临的问题,无须顾及低于k-1的其他层次和高于k+1的其他层次。我们将此称为层次研究的三级关照原理。涌现现象的研究者常常强调涌现的不可还原性,这样说既有重要意义,又有一定片面性。科学的说法是涌现性是可还原性与不可还原性的统一。没有不可还原性就不成其为涌现,强调这一点乃系统思想的核心观点,十分重要。不可一概否定可还原性,不具有任何可还原性的系统是不存在的。简单系统的涌现也有不可还原的一面,只是非常微弱,可以忽略不计,用还原论方法可以给涌现现象以足够有效的描述。所以,从方法论上区分,可以用还原论方法基本解决问题的对象是简单系统,还原论方法不足以解决问题的对象,即必须以整体论和还原论辩证统一的系统论方法才能解决问题的对象,是复杂系统。三级关照是层次研究中的一种简化方法,所得出的结论是对真实的整体涌现性的一级近似。在有些情况下,一级近似足以解决问题;在另一些情况下一级近似太粗略,需要进一步“上索”(P157)到高于k+1的k+2层次,甚至更高的层次;同时应该还原(“下索”)到低于k-1的k-2层次,甚至更深的层次,以求得到二级近似或三级近似。例如,医生看病向上求索到心理层次有时还不够,还需要考虑社会层次的因素对病人的影响。中医自古就有这种思想,现代西医也开始接受这种思想,倡导从单纯的生物医学转变为生物-心理-社会医学。而不能向细胞或更微观的层次还原是中医的重大缺陷。像矫正先天性生理缺陷的问题,只有深入到基因层次才可能真正找到解决办法,西医在这方面极具优势。给定一个对象,是否所还原到的层次越深,对其整体涌现性的认识就越深刻,问题解决得就越彻底?系统论的回答是否定的。从低层次向高层次的涌现构成一个序列,由于高层次对低层次的制约,对于给定层次上的系统来说,能够直接影响它的是相邻的两个层次,离开该层次越远的其他层次,其影响越小。人的社会性是人作为系统的整体涌现性,需要还原到人的生理、心理、职业、社会交往、文化素养等方面加以考察。人体又是物质系统,相互接触的两个人之间无疑存在万有引力作用,但万有引力对人的社会性这种整体涌现性的形成完全没有作用。钱学森说得好:“从科学的整体来说,彻底的还原论是不可能的,物质结构的层次是无穷的,总还有下一个层次。我们实际都在妥协,还原到适可为止。”他的话揭示出一个重要系统观点,可以称之为层次分析的适可还原法则,或适可下索法原则。非线性的一种常见类型是过犹不及,还原方法的使用中也存在过犹不及,还原不足和还原过头都不利于把握整体涌现性。同理,向上求索也并非层次越多越好,应该适可为止,这可以称为层次分析的适可上索法则。层次分析中的下索与上索都应该适可为止,上索不足与上索过头都不利于把握对象的整体涌现性。系统整体涌物质的自然生成性现有科学著作中有关涌现的论述存在一个重大缺陷,就是目光只盯着系统的内部,仅仅考察组分和结构,不提及环境对系统整体涌现性之形成和发挥作用所具有的重大意义。其中隐含着一个假设:系统的整体涌现性仅仅是一种内在规定性,取决于系统的组分及组分之间的相互关系(结构),外部环境的作用无关紧要,研究涌现现象无须顾及系统的环境。这也是一种严重误解。系统论认定,欲把握一个系统的全部规定性,须从内外两方面着手。外部环境的作用造就系统的外部规定性,组分和结构的作用造就系统的内部规定性,把两种规定性结合起来才能全面把握系统。当然,不同系统的情况不同,应区别对待。对于平衡结构的封闭系统来说,环境对系统整体涌现性的影响比较简单,常常被忽略不计。但封闭本身就意味着环境对系统施加强有力的约束,以便隔断系统与外部世界的物质能量交换。这是封闭系统特有的涌现性赖以形成和维持的必要条件;不能封闭就不能形成平衡建构,也就没有平衡结构的整体涌现性。对于耗散结构的开放系统来说,外部环境在系统整体涌现性的形成和发挥作用中起着不可轻视的作用。以普利高津经常谈到的贝纳德流为例,不仅需要从外部输入能量(加热),而且对容器的形状、尺度等环境特性有严格要求;否则,无论如何加热都不会涌现出六角形圆胞式的热对流。特别是生命、思维、社会系统,环境对系统整体涌现性的形成、维持和发挥作用具有举足轻重的影响,理解这类涌现性须臾不可忽视环境因素。系统科学现有分支对于环境如何影响系统的认识太简单。运筹学基本概念是投入(环境对系统的作用)和产出(系统对环境的作用)。控制论的基本概念是输入激励、扰动(环境对系统的作用)和输出(系统对环境的作用)。在系统的数学模型中,环境的作用表现为控制参量、外作用项和初值。即使自组织理论,如关于贝纳德流和激光器的研究,由于它基本上建立在物理学和化学理论之上,对环境作用的考虑仍然太简单,无法说明生命之类复杂系统的整体涌现性,必须扩展其理论框架。从根本上说,系统与环境之间是互塑共生的关系。环境对系统有正反两方面的塑造,即提供资源和施加压力;系统对环境也有正反两方面的塑造,即提供功能服务和破坏环境。环境与系统互塑共生的过程就是系统整体涌现性形成的过程,整体涌现性是系统与环境互塑共生的结果。普利高津的耗散结构理论对我们认识环境作用带来革命性的变革,但对于理解涌现现象还存在明显的缺陷,有必要深入讨论。首先看环境对系统的塑造。为了从环境获取资源并应对压力,系统通过对其组分的整合、组织来趋利避害,由此在相当程度上规定了系统整体涌现性产生的方向和方式。一个系统从无到有的生成,从弱到强的生长,从一种形态到另一种形态的转变,这种过程中既有组分的增减、选择、进出,又有对组分的训练、改造、更新,更有组分之间相互寻找、试探、建构一定互动互应方式的运作,其最终结果就是形成系统特有的结构和行为