係統論專家，常用下麵兩句中國諺語作比，一是“三個臭皮匠，頂個諸葛亮”。另一是“一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃”。三個皮匠一起思考，要比三人各自閉門單獨思考出的主意加起來要好得多。因為一起思考，會相互啟發，產生新的智慧火花，最好再集思廣益，往往能有很妙的主意。三個和尚沒水吃的情況恰恰相反，這是因為他們三人互相依賴，你推我，我推你，相互作用是“負數”，最後竟沒得水吃。如果是另外一種係統，來了個嚴厲又公道的大和尚，相互作用變了，不但有水吃，也許還會種瓜果蔬菜，生活大大改善。
大和尚管小和尚，這就有了層級，層級性也是係統的特性。無生命物質世界，已有了從誇克到基本粒子，到原子到化合物大分子的層級結構；有生命世界更為複雜，由大分子組成細胞，細胞又組成各種器官。層級性和現實中的梯子不同，梯子每上一級不過是高度增高幾寸，係統每上升一個層次，會產生新的突生特性，否則，細胞下麵的層級是無生命的，那生命又從何而來呢？
無論是廟中和尚有沒有水喝，還是細胞或器官的功能，都不是由單個成員（一個和尚，某種原子）決定的，而是係統中各種力量共同作用的結果。這種作用是內部力量，所以稱作“自組織”。
一切事物都是在與其它事物的聯係中存在的，熱學中建立的“孤立體係”不過是一種理想模型，並非全封閉，自組織也包括與外界作用的結果。比如達爾文進化論中，遺傳、變異正是生物係統內部自組織的以及與外界作用的結果。社會係統更是如此，比如在十分重視佛教的朝代，和尚有可能不必自己挑水，並有高級齋飯吃；而遇上了毀寺滅僧的年代，和尚連廟都沒了，生活自然失去了保障，為了生計，隻有另謀出路。
係統有各式各樣的係統，係統的發展也有各種類型。比較簡單的係統，叫“協同係統”，這種係統中的各個要素，沒有什麼高下，通過協同作用，使群體事物有序化。激光係統屬於這類，在這係統中，原子被激活。當外界輸入的能量足夠強時，激活原子的振蕩“步伐一致”，頻率、方向、位相全相同，強度變得很大。
低級生物所具有的反饋控製係統較之複雜了一步。這種係統的要素，分成不同的集團：消化器官、循環器官、生殖器官等等。各種器官彼此間的信息、能量、物質相互交流，輸出的信息會得到一定的反響。其結果是逐漸演化出一些控製中心，來協調各種器官。
再進一步是“自適應係統”，具有大腦的高等生物係統屬於這一類。由於能自行適應，這種高等生物係統的生活能力比低等動物強得多。
更高級的係統是“創造型係統”，即人類思維活動係統。它具有前述幾種係統的功能，可協同，可反饋，能自適應，但更重要的是能改造自然、進行創造，創造更有利於人類的生態。
科學的知識體，也是一種係統。每一門學科，有它自身的層級結構和形成過程，整個科學體係，也有它的層級結構和形成過程。
前麵介紹過整個科學知識體的變化，每門科學的產生，也有一個過程，對這過程，不同的學者有自己的說法。下麵是一種較為普遍說法，即從準科學到前科學，到常規科學，到後科學。
“準科學”的概念是薩頓於1952年提出的，“準”在科學中常表示“接近”。比如“準平衡態”是指事物處於很接近平衡的狀態，但又不是真正平衡；而準科學則表示某種即將成為科技文化一部分，但又未完全成熟的科學思想。接著是“前科學”，“前”當然比“準”進了一步，即已來到“大發現”的“前夕”。這時已經建立起了許多概念，也開始對概念進行綜合，許多科學家，先後從不同的角度，對同一現象進行觀察，甚至發現了一些經驗規律。
盡管如此，前科學既冠以“前”字，就表明這時尚處在發現的前夕，這時往往有許多看法並存，各有其道理，百家爭鳴，無法統一。
前科學之後，便是“常規科學”，在這個階段上，知識增長很大，使這門科學進入成熟階段。這階段又被認為是科技文化的“當采”時期，當采是以開礦作比。礦的當采時期，產礦量最大；一門學科處於當采階段時期，成果最多。回顧科技文化的發展，當采科學從簡單向複雜，從宏觀向微觀，從具體向抽象方麵轉移：16世紀到17世紀是力學，17世紀到18世紀是熱學，19世紀是化學，19世紀末到20世紀上半葉是電磁學，20世紀中期是核科學，當代則是信息科學。
當采的科學礦藏采得差不多了，“後科學”的階段便到來了。後科學階段並不是沒有科研成果，在這階段，科學理論更係統化，形式也趨於完美。但與此同時，這個科學礦也進入了“老年”。
還有兩種科學在這演化係統之外，一是“超科學”，一是“偽科學”。超科學是超出當采科學很遠的科學，從螺旋上升的觀點看，它既在後科學之後，又處於前科學之前。由於它思想超前，成熟度卻不高，常混在偽科學之中。當代有些科學學家主張，應把超科學和偽科學放在“潛科學”的領域中。
所謂潛科學，顧名思義，是孕育中的科學，像雞崽一樣，羽翼未豐，有待生長成熟，破殼而出。魯迅先生曾說：歌唱家在出生時的第一聲啼哭也不會是一首歌。某種科學思想要由不成熟向成熟發展是很自然的。在這種情況下，對科學發現的判斷盡量少犯主觀非常重要。有位西方學者對此提出了一個很不錯的方法，它可以用圖7－7表達。圖中有根細棍，棍上穿著一個小圓珠，它的位置代表人對某種科學看法的信任程度。棍的左端標零，代表對此見解全然不信；右端標1，與之相反，代表百分之百地相信。從左至右，代表相信程度逐漸增加。這位外國學者的忠告是，你可以根據你對某學說的相信程度，把珠子移到0與1間的任何位置上，甚至可以十分靠近端點，但是絕對不可將珠置於端點處。因為隻要未放在兩頭處，你都可以依據科技文化的發展，調整這認識之珠的位置，但一旦進入兩端，或是絕對不信0，或絕然不疑1，它都會落入偏見的無限深淵。這之後，無論有多少可靠的新證據與你原來的方法相左，你也無法自拔而跳出這個深淵，隻能一錯到底。
是的，“偏見往往比無知更可怕。”上麵那明智的忠告把本書引向尾聲。
“科學越來越藝術化，藝術越來越科學化，兩者在山麓分手，有朝一日將在山頂重逢。”法國作家福樓拜的這一預言，現在已為文化的發展所證實。福樓拜形容他所在的年代，是在轉折處的黑暗的夾道，人們正在摸索、尋找道路，現在這道路已經找到，這就是走向真與美的統一。
真與美是古代智者的一致追求。在華達哥拉斯那裏，在達·芬奇那裏，真與美都結合在一起。一直到中世紀，西方仍延續希臘文化傳統，把音樂、詩歌、數學、天文學、醫藥、建築等總稱為“九藝”。法國哲學家狄德羅（1743～1784）曾說：“真、善、美是些十分相近的品質。在前麵的兩種品質之上，加以一些難得而出色的情狀，真就顯得美，善也顯得美。”
在近代，由於社會分工越來越細，科學分科也是如此，成了小科學，人的全麵發展，受到很大影響。不少藝術家常把“自己是科盲”掛在嘴邊，從不認為這是一種缺欠；在科學界中，盡管不乏喜愛藝術的人，但多數科學工作者對藝術作為一種文化現象缺乏了解，有些人，甚至對自己專業以外的學科，也知之甚少。
盡管如此，文化的發展並不受社會分工的限製。本書一開始就曾談到在西方語言中“文化”一詞與“植物栽培”一詞同源。植物群落中百花齊放，各種草木並存，由一定的生態關係連接、構成一個整體；文化園地也是如此。小科學時代的不少科學成果，已用到了藝術中；光學的發展，有助於繪畫中的色彩的應用；聲學的發展，則對近代音樂和聲學及交響樂配器的發展，有很大的促進。音樂聲學，是聲學中一個重要分支，它的奠基者是舉世聞名的德國物理學家、生理學家赫姆霍茨（1821～1894）。這種應用具有“小科學”本身的特點，重點在與之有關的某個或幾個物理定律上。
當代文化百花園中，真與美的統一“更上一層樓”。不僅許多科學家把具有“科學美”作為“科學定律”的一條判據，還開辟了一個新的研究領域——“科學美學”。這門科學，並非無源之水，無本之木。追求真與美的統一，是近代許多大科學家的不懈追求。
法國數學家彭加勒（1854～1912）曾寫過《科學與方法》一書，在這書中，他說科學家研究自然，是由於自然之美引起的愉悅；他們之所以如此醉心於科學研究，是由於對“此種特殊的美，以及宇宙和諧的尋求”。愛因斯坦也認為“人們總想以最適當的方式，來畫出一幅簡化的和易領悟的世界圖象”。這種渴望，是學者“無窮毅力和耐心的源泉”。不僅如此，科學家對真與美的追求會執著而強烈，以至於可稱之為“宇宙宗教感情”。
這種追求並非無本之木、無源之水，真與美之間的緊密聯係是一種客觀存在。正因為如此，在不少自然科學定律的建立中，對美的追求發揮了一定的作用。
開普勒行星運動三定律，在科技文化史中有著重要意義。這定律中，有個有名的公式：T2＝D3（T是行星繞日公轉運動的周期，D是太陽與此行星的平均距離），這公式的基礎，當然是大量的觀測資料；但是，由於觀測總會有誤差，從資料的統計中，不易得到這樣齊整的公式。而開普勒相信科學定律應有一種“簡潔之美”，這幫助開普勒從雜亂的觀測數據中理出頭緒，得出了上述這具有簡潔美的公式。
愛因斯坦則把簡潔性作為科學的偉大目標，“人們總想以最適當的方式，來畫出一幅簡化的和易領悟的世界圖象。”他把科學家對宇宙和諧美的追求，稱之為一種“宇宙宗教感情”。他鍾慢尺縮的“相對論”公式，在簡潔性之外，還具有對稱之美。
在麥克斯韋的電動力學方程的建立過程中，他對“對稱美”的追求，也起著相當的作用。基於法拉弟實驗研究的理論方程是：
實。不僅如此，這公式一共是四個，上下左右都有一定的對稱性。
上標表示向量，即有方向的量。
不熟悉高等數學的讀者，看到這公式既不明白其意義，也很難體會這裏麵的“美”，這也不難，可以把這裏的數學符號，換成圖案：，可以畫作心形；×，可以變風車；英文字母可以用美術字體來表達，這一來會看到一幅頗具特色的圖案。這圖案既有對稱美，又具有並非完全調和的奇異性。
在音樂中，在合諧之外，總有些不合諧的因素。一幅風景畫，半邊擠得很滿，半邊空白，當然觀之不美；但對稱整齊四平八穩，便毫無生氣。戲劇欣賞時，觀眾希望劇情既在情理之中，又出乎自己的意料之外，合諧性與奇異性的對立統一也具有這種特性。
談到此，讀者會認為，科技文化正隨著真與美的統一走向完美無缺的終點，要是這樣想，可說是天大的誤會。古人雲：“生也有涯，知也無涯。”與知之無涯相伴的是科技文化的不斷發展。
此處不想列舉專業性很強的研究課題，隻想列舉些看起來很古怪的命題。這類命題與芝諾這樣的古希臘學者的傳統一脈相承，即看起來有點悖於常理，自相矛盾，所以被稱為“悖論”。既是悖於常理，又如何對科技文化作出貢獻呢？還是讓我們先看些例子。
最古老的一個悖論是在公元前6世紀時一位克裏特島人提出的，這人叫艾比曼尼迪斯，在《聖經》及其它文獻中，他被尊為“先知”。這位先知說過這麼一句話：“克裏特島人，都是說謊者。”這給人們出了個大難題。人們應不應相信這話呢？相信這話，則這位艾比曼尼迪斯本人便是說謊者，那麼則不應相信此話；可不相信此話，則反而證明了這話為真。可說是兩頭為難。
到了近代，羅素把悖論作為研究對象，並提出了一個舉世聞名的“理發師悖論”。這悖論說：
薩維爾村裏有個理發匠，他給自己立了一條店規，他隻給村子裏自己不刮臉的人刮臉。請問：這位理發匠應不應給自己刮臉？同樣，這位理發匠無論給不給自己刮臉，都違反自己定的店規，將自己裝進了一個進退兩難的怪圈之中。
討論這個怪圈，不是一兩句話能解決的，這裏隻是想說明，對現代科學作出巨大貢獻的形式邏輯看起來十分完備，實際上卻並不完備；這使得科技文化更加多姿多采。更為有趣的是，這種不完備性，又為“美”的創造，特別是“喜劇美”的創造，提供了有力的工具。請看下麵兩則笑話：
笑話一：“世界上沒有絕對的東西，你說對不？”
“對，這話絕對正確。”
笑話二：“年輕人，我活了一輩子，總算得出一個經驗，不要相信任何人！”
“請問先生，您這話，我該不該相信呢？”
讀了這兩則笑話，人們會不由得發笑，但在笑的同時，也應仔細想一想其中的深刻含意。
是的，人類的認識永遠向前發展；科技文化的長河永不停息地流淌，未來的科技文化將向哪個方向發展呢？寫到這兒，筆者不由得又想起福樓拜的那段名言：“藝術愈來愈科學化，而科學愈來愈藝術化。”正如他所預言的那樣，藝術和科學二者正在相互靠擾，但是我們現在是否已走出這擁擠的過道？是否已不在黑暗中摸索？沒有人能對此下斷語。不過我們相信：科技文化將繼續剷除路上的荊棘，排開眼前的迷霧，向更真、更美的境界行進；曾以四大發明為世界科技文化作出巨大貢獻的中華民族，定會為真與美的交響曲獻上更動聽、更醉人的旋律。
175 科技文化簡論