吕乃基

随意翻开一本科学史著作，查找对20世纪以来科学发展的描述，随意阅读一篇述及当代科学特点的论文，大抵有这样的观点：一体化。博主赞同这一点，但有必要对“一体化”做进一步梳理。同时认为，一体化的本质是历史化。

一体化表现在三个方面，一是各门学科在研究中日益贯穿整体观点，二是各门学科趋于形成统一的整体，三是出现横断学科。

物理学追求统一的理论基础；在化学中，强调分子为一个整体的分子轨道理论受到更多的重视，显示出更大的发展潜力；在生物学中，由离体的研究推进到体内的研究，由从DNA的结构出发来解释生命现象，转为将其置于细胞内并考虑到众多小分子的协同作用；在地质学，由大陆漂移说与海底扩张说的综合而形成板块理论，还有比较地质学；生态学的研究对象由个体发展到群体，由局部区域扩大到全球范围。各门学科都要求在整个宇宙的背景下来考察自己的研究对象。

一体化的主要标志是，各门学科趋于联成一个统一的整体。近代科学兴起后即发生知识的分化，到19世纪开始出现学科的渗透，并在20世纪愈演愈烈。渗透有多种形式，其中最主要的是“垂直”方向的渗透。物理学向化学、化学向生物学、生物学又向心理学和人类学渗透，等等。值得注意的是，这些学科的研究对象在量子阶梯正处于由低到高相邻的序列，其中任何一种对象由更低层次的物质组成，它本身又成为较高层次物质的组成成分。这就是“垂直”之含义。普朗克曾精辟提出：“存在着由物理学到化学，通过生物学和人类学到社会科学的连续的链条，这是一个任何一处都不能被打断的链条。难道这仅仅是臆想吗？”显然，这不是臆想而是科学的预言，这一预言正在变为现实。 

渗透的第二种形式是，研究对象本身存在多种联系，如天体物理学、宇宙学和基本粒子物理的关系。第三种形式是围绕某一研究课题将各门学科组织起来，从不同侧面研究同一事物，以获得全面深刻的知识如海洋科学、空间科学等。学科间的渗透是本世纪科学走向一体化的主要标志。

一体化的第三个标志是出现强调整体的横断学科三论即系统论、控制论和信息论。横断学科不属于任何经典领域，没有特定研究对象，适用于一切学科。

总之，当代基础科学正在走向一体化。

一体化说到底是历史化。同样也可以从三个方面来论述这一点：各门学科贯穿以历史的观点；各门学科连结成历史的延续体，共同揭示由宇宙大爆炸到人类的自然界演化的全过程，以及出现以探索自然界演化规律的“纵贯”学科。

20世纪来，“进化”逐步成为科学家信奉的信念。在物理学中有对宇宙起源、恒星起源、元素起源的研究，在化学中，以研究过程为对象的化学动力学的地位越来越重要；地质学家发现，只有在理解地球起源与演化的基础上才能真正把握各种地质现象；生物学家呼吁，要以历史的观点来研究生命起源问题。

科学家们逐步觉察到，各门科学正在研究时间相续的自然界演化的各个阶段，自然科学整体正在成为历史的延续体。基本粒子物理学、极早期宇宙学和标准模型正在研究宇宙起源和物质的生成。量子味动和色动力学、核物理力图说明由夸克一直到形成核的过程，量子力学阐明由核与电子形成原子的机制。地质学旨在揭示地球的起源及尔后的演变。量子化学、星际化学进而探索在地球上与宇宙空间原子与原子形成分子的过程和机理。目前，对生命起源的研究则试图锻造由无生命的化学分子到生物大分子到最原始的生命形式的环节。尔后，进化论研究生物进化到人类的过程。同时，生态学考察目前生态的由来与演变。人类学随后讨论人类的起源。皮亚杰由研究作为个体的儿童心理发生，探讨意识的起源，列维—布留尔则以他的《原始思维》由作为系统的原始部落揭示同一问题。

由宇宙学……经化学、生物学……心理学而进入社会科学，由一门学科到另一门学科的过渡，不仅将人类关于自然界的知识连结成一整体以说明自然界的统一性，而且再现了宇宙演化至今的各个阶段，并将它们联结起来以反映自然界完整的演化过程。科学不仅在空间展现自然界的存在，而且在时间上揭示自然界的演化过程。这是历史化特征最重要的标志。参见：世界1的量子阶梯和世界2的需求层次－知识论之四。

20世纪下半叶，新三论，即耗散结构理论、协同学以及突变论和超循环理论渐次形成，其影响波及整个科学领域。如果说前述横断学科旨在把对象、把整个自然从存在的角度理解为统一的整体，那么这些“纵贯”学科则从历史的、发展的、演化的角度来考察对象，把自然界理解为过程。新三论的目标是研究对象由混沌到有序（及相反）的过程、动力和机制；简言之，研究自然界的自组织。

古人设想从始基出发经演化形成万物，古代自然哲学到20世纪正在成为科学的理论。19世纪未竟的编织自然现象之网和追溯自然史（参阅：19世纪科学史：织网与回溯）以及统一二者的努力，正由现代人加以完成。存在着的自然界和演化着的自然界合二为一。

存在与演化是事物的两个方面。通过存在揭示演化，通过演化理解存在。在这一意义上，演化比存在更深刻、更本质。普里高津的名言“从存在到演化”，所揭示的正是20世纪基础科学的研究特点。参见：演化：进化与退化——之五。

20世纪基础科学的历史化告诉我们，由一门学科到另一门学科的过渡，全部科学正在揭示一部自然界演化发展的宏伟历史。目前，在科学的链条上还有多处环节没有沟通，例如从宇宙起源到夸克形成、生命起源等，这正是当前科学发展的前沿。科学家们正在合力锻造这些环节，以使科学成为进化的延续体。科学的历史化还告诉我们，既然科学以自然界的演化史为对象，那么各门学科即以自然史中的某一阶段为对象，因而科学分类的依据既不是通常理解的按对象由简单到复杂排列，也不是如黑格尔绝对精神的发展阶段，而是自然界演化过程的各个阶段。最后，科学的历史化告诉我们，既然自然界发展到人后，人类又组成社会，自然科学也必定要与社会科学联结成一进化的延续的统一体。确实，当今的社会科学已经真切地感受到自然科学尤其是自组织理论和复杂性科学的巨大影响。

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