结构决定功能定理
来源:《太极进化主义》第1篇 | 作者:段勇 | 发布时间: 2021-10-03 | 1453 次浏览 | 分享到:

系统论的方法与传统的还原论的差别主要就是系统论以结构为出发点,用结构的差异来解释不同系统的差异,所以结构决定功能定理是系统论的最基本也是最关键的理论,为全部系统论的研究提供依据

亚里士多德认为事物生灭变化都由四个根本原因决定:质料因、形式因、运动因和目的因。后来他又进一步把形式因、运动因和目的因归结在一起总称为“形式”,因为在他看来,形式、动力、目的这三种原因常常合而为一。亚里士多德这种观点是正确的,从系统论的角度来说,四因当中,形式就是结构;目的因不存在,非生物的运动没有目的;质料因可以还原为形式因;运动因可还原为规律,规律是物质的属性,属性由结构决定。所以最终的决定因素只有一个,就是结构。康德说:“通过关系才有对象,关系是第一性的”。法兰奇和雷迪曼认为世界只有关系和结构,物体=结构=本体。(王巍. 结构实在论评析[J]. 自然辩证法研究, 2006(11): 34-38.)

生物具有的所有神奇功能都来自于复杂的结构。生命之谜不是问生命如何产生,而是问生命的复杂结构为什么不灭绝。分子生物学没有解开生命之谜,因为生命的共性不像其他物质那样是几种简单的成分和它们的简单组合,而是一种特殊的组合关系——具有正反馈功能的结构,所以分子生物学家像物理学家一样一层一层地去还原生物的成分不可能找到生命的共性。

结构决定功能定理:当环境条件相同时,一个系统的特定的结构A必然与一个特定的功能集合B对应。若任意两个系统的结构相同时,它们的功能一定相同,即当Ai=Aj时,必然推出Bi=Bj(i和j是自然数)。

阿基米德说:“给我一个立足点和一个支点,我能够移动地球。”支点相对于杠杆中点的位置决定杠杆的功能,支点的位置的变化是结构变化。所以特定的结构是移动地球的充分必要条件。康德说:“给我物质,我就用它造出一个宇宙来。”这肯定是吹牛了,康德身边到处是物质,但他连一辆汽车也造不出来,因为他不懂汽车的构造。

结构决定功能定理的逆否命题一定成立:若Bi≠Bj,则必然推出Ai≠Aj即如果两个系统功能不同,那么它们的结构一定不同。一切物质功能的差别都来源于它们本身的结构差别。

结构决定功能定理实际上早就得到了大家的默认,我们经常说:“整体大于部分之和”,整体与部分之和有什么差别呢?只有结构差别。“整体”这个词的意思就是指部分之间具有某种特定的结构。但是这种认识一直没有一个公认的规范表述。这个定理可以简单地说成结构决定功能,但这种表述是不严格的。由于没有公认的规范表述,所以一直不能成为一个真正的定理。由于没有成为一个定理,于是经常会出现一些违背这一定理的错误认识。有些人在批判硬系统思想的缺陷时,把这种结构决定功能的思想也一齐批判了。系统科学和哲学不能快速发展的主要原因就是缺少这样一些关键的定理。

由于结构决定功能定理非常重要,所以我把它称为结构主义,但为了与其它理论中所说的结构主义相区别,我把它称为系统结构主义。结构对功能的决定作用体现在所有方面,包括非生物、生物和人类社会。

结构决定功能定理和它的逆否命题都有非常重要的理论意义和实践意义,结构决定功能定理的逆命题和否命题也成立,但没有多大意义

结构决定功能定理的逆命题是:若Bi=Bj,则Ai=Aj。注意这里的Bi和Bj都是功能集合,集合中包括系统的所有功能。也就是说只有当你罗列出系统的所有功能的时候,才能说明Bi=Bj,而任何一个系统都有无限多的功能,所以这个结论没有实际意义,而且还经常使人受骗。例如披着羊皮的狼的功能集合中只有一部分功能与羊相同,如果你只根据这些功能就认为两者的功能全部相同,即Bi=Bj,并推出两者的结构相同,即Ai=Aj,那就错了。

结构决定功能定理的否命题是:若Ai≠Aj,则Bi≠Bj。这个命题说明结构的差别是导致功能不同的充分条件。这个命题虽然也成立,但需要注意Bi≠Bj并不意味着两个系统没有共同之处,Bi和Bj中可以有多个相同的功能。那么结构差别到底会使功能产生多大的差别呢?从这里无法确定,所以这个命题也没有多少实际意义,而且容易使人产生偏见。例如:把井架拖到钻井的井位需要拖车,拖车与人的结构不同,所以除了铁人王进喜之外,大家都没想到人能把井架拖上井位。

  在分析某个系统时,我们一般都要分析它的成分和结构,成分本质上也是结构,不同的成分就是不同结构的分系统。除了基本粒子之外,所有的物质都可以看作具有一定结构的系统。

由此得出结构决定功能定理的推论。

推论1如果两个系统功能不同,那么它们的结构或成分一定不同。

在世界进化的过程中,世界越来越丰富多彩,即各种系统的功能越来越多。每一个新功能的产生都是由一种新结构产生的,简单的结构只能产生简单的功能,复杂结构可以产生多样的功能。所以世界的进化就是结构的复杂化。

推论2世界的进化就是世界结构的复杂化。

结构包括空间结构和过程结构,系统可以指静态系统,也可以指动态系统。事物发生的先后顺序不同会影响其自身和环境。例如,饭后剧烈运动对身体有害,先礼而后兵会赢得正义。但过程结构最终由空间结构决定。世界的进化最终体现为空间结构的进化,例如,原子、分子的结构,遗传基因的碱基排列,还有人的意识差别也是空间结构的差别。

很多偶然事件之所以使人感到困惑,就是因为人们无法找到决定这些事件发生的时间结构的空间结构,一旦人们找到了某种空间结构,这种空间结构使其运动的时间结构固定化,(例如,计算机程序的空间结构使计算机的运动的时间结构固定化,公司制度的空间结构使办事流程的时间结构固定化。)那么就这件事来说,人们就从必然王国进入了自由王国