节选自《从混沌到有序》(上海译文出版社1987年版)。普里戈金、斯唐热著，曾庆宏、沈小峰译。本文是美国未来学家托夫勒为这本书所写前言的一部分。托夫勒，1928年出生于美国布鲁克林的一个波兰犹太移民家庭，当过多年记者。1970年出版《未来的冲击》，1980年出版《第三次浪潮》，认为未来社会的变革是加速的，人们必须在心理、生理、教育、科研等方面做好准备，社会才不致于在未来的冲击下崩溃。其著作在世界各国引起巨大反响。

《从混沌到有序》是1977年诺贝尔化学奖得主普里戈金和他的助手合写的一本自然哲学著作，书中探讨了可逆性与不可逆性、决定性与随机性、有序与无序等重要科学范畴，主张把自然科学与人文科学、西方文化与东方文化结合起来，进行“人与自然的新对话”。请未来学家托夫勒撰写前言，这本身就表明了作者的立场。

托夫勒的前言对普里戈金的学说作了全面的评介，本文节选的部分除了介绍作者的情况外，主要阐述了普里戈金的理论对经典科学的冲击，以及由此带来的科学观念的更新。

作为一个未来学家，托夫勒的分析评介精当、透彻，充满激情和睿智。阅读本文，要重点理解一些基本的概念，如机器范式、封闭系统和开放系统、平衡状态和远离平衡状态、自组织等。与课内《熵：一种新的世界观》一文参读，可以增进理解。

在当代西方文明中得到最高发展的技巧之一就是拆零，即把问题分解成尽可能小的一些部分。我们非常擅长此技，以致我们竟时常忘记把这些细部重新装到一起。

这种技巧也许是在科学中最受过精心磨练的技巧。在科学中，我们不仅习惯于把问题划分成许多细部，我们还常常用一种有用的技法把这些细部的每一个从其周围环境中孤立出来。这种技法就是我们常说的ceteris paribus，即“假设其他情况都相同”。这样一来，我们的问题与宇宙其余部分之间的复杂的相互作用，就可以不去过问了。

但是，伊·普里戈金却不满足于仅仅把事情拆开。他花费了他一生的大部分精力，试图去“把这些细部重新装到一起”，这里具体地说，就是把生物学和物理学重新装到一起，把必然性和偶然性重新装到一起，把自然科学和人文科学重新装到一起。

普里戈金1917年生于俄国，从10岁时起到比利时，在那里长大成人，他身体结实，一头灰发，具有线条清晰的面容和像激光一样的力量。由于对考古、艺术和历史有很深的爱好，他把一种十分博学的思想带给了自然科学。他同他的工程师夫人玛利娜和儿子帕斯卡住在布鲁塞尔，那里有一个跨学科的小组在忙碌着，他们正在一些互不相干的领域内(如蚁群的社会行为、化学系统中的扩散反应、量子场论中的耗散过程)探讨他的思想所包含的内容。

他每年花费一定的时间在奥斯汀〔奥斯汀〕美国得克萨斯州的首府。得克萨斯大学的普里戈金统计力学和热力学中心工作。由于他对来自非平衡系统中非线性过程的“耗散结构”所做的工作，他十分兴奋和喜出望外地获得了1977年诺贝尔奖金。本书的另一位作者伊萨贝尔·斯唐热是一位哲学家、化学家和科学史家，她曾用一定的时间参加了普里戈金的布鲁塞尔小组的工作。她现在住在巴黎，在小城博物馆工作。

在《从混沌到有序》这本书中，作者向我们提供了一个里程碑——提供了一种能引起争论和激励思维的工作。这是一本充满远见卓识的书，书中闪闪发光的见解把我们许多最基本的假定推翻了，并提出了一些新的方法，使我们去重新考虑这些假定。

本书曾以《新的联盟》为题，于1979年在法国出版，它的出现在知识界的许多权威人士当中激起了一场了不起的任人畅所欲言的科学大论战，其涉及面之广，包括了昆虫学和文艺评论这些截然不同的领域。

这本书已经出版或将要出版12种语言的版本，它费了这么长的时间才越过大西洋，这正说明了美洲在思想上褊狭和文化上傲慢的程度。不过，这段时间的耽搁，却又给这本书增添了光明的前景，即这次的英文版本中包括了一些普里戈金的最新发现，特别是有关热力学第二定律的新见解。他把热力学第二定律纳入了一个全新的观点之中。

由于这种种原因，《从混沌到有序》不仅仅是该书的又一个版本，它还是改变科学本身的一个杠杆，是迫使我们重新考察科学的目标、方法、认识论、世界观的一个杠杆。事实上，这本书可以作为当今科学的历史性转折的一个标志，一个任何有识之士都不能忽略的标志。

一些学者把科学描绘成是由其自身的内部逻辑所推动的，是出色地从其周围世界中孤立出来，按照其自身的规律发展的。但是许多科学的假说、理论、隐喻和模型(不论科学家作出怎样的选择：是研究还是忽视各种各样的问题)，其形式都是由来自实验室外的经济、文化和政治力量所决定的。

我并非要求在社会的本性与占统治地位的科学世界观或所谓“范式”之间有过分纯粹的并列性。但是，科学不是一个“独立变量”。它是嵌在社会之中的一个开放系统，由非常稠密的反馈环与社会连接起来。它受到其外部环境的有力影响，而且一般说来，它的发展是因为文化接受了它的统治思想。

以17和18世纪时总称为“经典科学”或“牛顿体系”的那些概念为例。它们描绘出这样的一个世界，其中每个事件都由初始条件决定，这些初始条件至少在原则上是可以精确给出的。在这样的世界中偶然性不起任何作用，在这样的世界中所有的细部聚到一起，就像在宇宙机器中的一些齿轮那样。

这种机械论的观点恰是伴随着工厂文明的出现而被人们接受的。神明掷骰子看来很难说明这样的事实：机器时代热烈地拥抱了把整个宇宙描绘成一个机器的那些科学理论。

这种世界观把拉普拉斯〔拉普拉斯(1749—1827)〕法国数学家、天文学家，主要成就是用数学方法解决了许多天体力学的重大问题。引向了他那著名的主张：只要给出充分的事实，我们不仅能够预言未来，甚至可以追溯过去。而且这个简单、均匀、机械式的宇宙不仅塑造了科学的发展，它还旁及其他许多领域。它影响了美国宪法的创造者，使他们建造了一个统治用的机器，它的控制器和平衡轮像一个钟表的零件那样滴答摆动。当梅特涅〔梅特涅(1773—1859)〕奥地利政治家，曾任外交大臣和首相，在政治上主张均衡欧洲大国势力，反对欧洲各国的资产阶级革命。为创造欧洲势力均衡而驰骋的时候，在他的行李袋中带着一部拉普拉斯的著作。而且工厂文明的戏剧般的展开，伴随着巨大的轰鸣着的机器，其英雄般的工程的突破，铁路的兴起，以及诸如钢铁、纺织、汽车等新兴工业，似乎仅仅证实了宇宙宛如一个工程师手中的玩意儿。

但是今天，假如时代能尖叫的话(我们的时代当然像是能尖叫的)，那么机器时代正尖叫着要停下来。工业时代的衰老迫使我们面对着现实世界机器模型的讨厌的局限性。当然，这些局限性的绝大部分都不是新发现的。认为世界是一个钟表机器，行星在其轨道上永不休止地运转，所有系统在平衡中按决定论而运行，所有这一切都服从于外部观察者能够发现的普适定律。——这个模型甚至从其诞生时起就已处于毁灭的炮火之下了。

在19世纪初，热力学向机械论的宇宙画像中暗含的没有时间的性质进行了挑战。热力学家说明了，如果世界是一个大机器，那么它正在逐渐慢下来，它的有用的能量漏掉了，它不可能永远运行下去，因此，时间有了一个新的含义。达尔文的追随者们很快引入了一种对立的思想：世界机器可能正在慢下来，不断损失着能量和组织性，但至少生物系统却正在加快起来，变得具有更多的、而不是更少的组织性。

到了20世纪初，爱因斯坦出来把观察者放回到系统中去，于是，这个机器看上去是不同的了——事实上，对于所有实践上的目的来说，它本来是不同的——取决于你站在它当中的什么位置上去观察。然而，它依然是一个决定论的机器，而且上帝不曾掷过骰子。再后来，主张量子论和不确定性的人们又给这个模型附加上尖锄、锻锤以及炸弹。

虽然如此，不管所有的“假如”“而且”和“但是”，仍然可以公正地像普里戈金和斯唐热那样地说，机器范式依然是物理学的“参考点”，而且一般说来依然是科学的核心模型。事实上，它的不间断的影响是如此之巨大，以致许多社会科学，特别是经济学依然在它的迷惑之下。

本书的重要意义并不只在于它利用原始的论据向牛顿模型挑战，而且在于它表明了虽然有许多局限性、但依然有效的牛顿体系的主张有可能被相容地放入一个现实世界的更大的画像中去。它断定，古老的“普适定律”并不普适，而仅适用于现实世界的局部区域。而且这些正好是科学最致力研究的区域。

这样一来，用广泛一点的语言来说，普里戈金和斯唐热主张，机器时代的传统科学倾向于强调稳定、有序、均匀和平衡。它最关心的是封闭系统和线性关系，其中小的输入总是产生小的结果。

从基于能量、资本和劳力的巨大输入的工业社会，过渡到以信息和发明作为关键资源的技术高度发达的社会，毫不奇怪，应当出现新的科学的世界模型。

普里戈金的范式之所以令人感兴趣，就在于它把注意力转向了现实世界的那些方面：无序、不稳定、多样性、不平衡、非线性关系(其中小的输入可以引起大的结果)，以及暂时性——对时间流的高度敏感性。这些方面标志出今天加速了的社会变化。

伊·普里戈金和他在所谓“布鲁塞尔学派”中的同事们的工作可能很好地代表下一次的科学革命，因为他们的工作不仅与自然，而且甚至与社会本身开始了新的对话。

布鲁塞尔学派的概念主要基于普里戈金的工作，这些概念合成一个新奇的、综合的关于变化的理论。

简而言之，他们主张当宇宙的某些部分可以像机器那样运转时，这些部分就是封闭的系统，而封闭系统至多只能组成物质宇宙的一个很小的部分。事实上，我们所感兴趣的绝大多数现象是开放的系统，它们和它们周围的环境交换着能量和物质(人们还会加上信息)。生物系统和社会系统肯定是开放系统，就是说，企图用机械论的方法去认识它们，是注定要失败的。

这一点还说明，现实世界的绝大部分不是有序的、稳定的和平衡的，而是充满变化、无序和过程的沸腾世界。

用普里戈金的术语来说，一切系统都含有不断“起伏”着的子系统。有时候，一个起伏或一组起伏可能由于正反馈而变得相当大，使它破坏了原有的组织。在这个革命的瞬间——作者把它称作“奇异时刻”或“分叉点”，根本不可能事先确定变化将在哪个方向上发生：系统究竟是分解到“混沌”状态呢，还是跃进到一个新的更加细分的“有序”或组织的高级阶段上去呢?这个高级阶段他们称作“耗散结构”，因为比起简单结构来，这些物理结构或化学结构要求有更多的能量来维持它们。

围绕这一概念的关键性论战之一和普里戈金的如下思想有关：普里戈金坚持，有序和组织可以通过一个“自组织”的过程真的从无序和混沌中“自发地”产生出来。

为了掌握这个极有力的概念，我们首先要区分“平衡”的系统、“接近平衡”的系统和“远离平衡”的系统。

让我们想像一个原始部落。如果它的出生率和死亡率相等，则人口的多少保持稳定。假定食物和别的资源都足够，这个部落就成为处于生态平衡中的局部系统的一部分。

现在增加其出生率，少数新增加的出生者(与死亡人数相抵之外的出生人数)可能只有很小的影响。该系统可能转到一个接近平衡的状态。此外再无别的事情发生。在处于平衡或近平衡状态下的系统中，要产生大的结果，就要有一个大的变动。

但是，假如出生率突然猛增，该系统就被推入了一个远离平衡的状态，而且这时占统治地位的是一些非线性的关系。在这个状态下，系统就完全两样了，它们变得对外部影响特别敏感，小的输入能产生巨大而惊人的效果。整个系统可能以我们觉得异乎寻常的方式重新组织它自己。

在《从混沌到有序》中有许多这种自组织的例子。平滑地通过液体而运动的热，在某个阈值上，突然地转化为一种对流，从根本上重新组织了该液体，千百万个分子像是受到了暗示似的突然把它们自己组织在六角形的元胞中。

普里戈金和斯唐热所描述的“化学钟”更为壮观。让我们想像一百万个白色乒乓球与一百万个黑色乒乓球随意地混合在一起，在一只箱子里杂乱地弹跳，这只箱子上有一个玻璃窗口。多数情况下，通过该窗口看上去是呈灰色的，但有时候，在无一定之规的某些瞬间，通过窗口所见到的样本可能差不多是黑的或是白的，这取决于这些球那时在窗口附近的分布。

现在让我们想像一下，窗口突然呈全白，过一会儿呈全黑，再过一会儿又呈全白，依此下去，以一定的间隔完全改变其颜色，就像钟表的滴答一样。

为什么所有的白球和所有的黑球能随着时间而突然地组织自己，从而交替地改变颜色呢?

按照所有的传统规则，这无论如何是不可能的事。但是，如果我们抛开乒乓球不说，而去看一看某些化学反应中的分子，我们就会发现，正是这种自组织或有序能够发生而且果然发生了，而不管经典物理学或玻耳兹曼〔玻耳兹曼(1844—1906)〕奥地利物理学家，统计物理学的奠基人之一。1872年发表了研究气体从不平衡状态过渡到平衡状态的成果，第一次把熵与概率联系起来。的概率论是怎么说的。

在远离平衡的情形下，还会发生别的一些似乎是自发的，常常富于戏剧性的，在时间和空间上的物质的再组织过程。如果我们开始考虑二维或三维的情形，这种可能出现的结构的数目和多样性就会变得非常之大。

现在我们再加上一个更新的出现，想像这样一种情形，其中一个化学反应或别的反应产生一种酶，而这种酶的存在本身又能进一步产生同样的酶。这是一个例子，计算机科学家常常称之为正反馈环，在化学中，叫做“自催化”。这样的情形在无机化学中很罕见，但在最近几十年中，分子生物学家已经发现这样的环(以及抑制型的反馈或称“负”反馈和更为复杂的“交叉催化”过程)正是构成生命本身的材料。这样的过程有助于解释我们怎样从一些DNA小块构成复杂的生命机体。

因此，更一般地说，在远离平衡的状态下我们发现，非常小的扰动或涨落，可以被放大成巨大的破坏结构的波澜。而这就带来了一切种类的“本质”的变化过程或“革命”的变化过程。当人们把这种对远离平衡态的研究的新见解与非线性过程结合起来，并考虑到这些复杂的反馈系统时，便开创了一种全新的方法，使得我们能把所谓硬科学和较软的生命科学关联起来，甚至还会和社会过程关联起来。这些发现至少对社会的、经济的或政治的现实观有类比的意义。诸如“革命”“经济崩溃”“技术高涨”和“范式更迭”等术语，当我们开始用涨落、反馈放大、耗散结构、分叉，以及普里戈金概念词汇中的其他词语去思考它们的时候，便有了新的含义。《从混沌到有序》为我们打开的就是这些全景画面。