整体论和还原论

“If you try and take a cat apart to see how it works, the first thing you have on your hands is a non-working cat. Life is a level of complexity that almost lies outside our vision”

还原论与整体论是具有横断性的两种基础性思维范式,科学、哲学、社会学、经济学、心理学等各领域均有讨论,其相关思想可追溯久远,有着丰富的思想资源与不同表述,涉及不同的题材。但直到 20 世纪,才形成我们今天所用的概念。
现代科学的发展使还原论与整体论的讨论更加深入。二者论争的最强大动力并非来自哲学家们的兴趣,而是来自当代科学和众多实践领域为了超越还原论这一经典科学思维范式,解决复杂问题,寻找新发展路径所进行的探索。

还原论(Reductionism)

If, in some cataclysm, all of scientific knowledge were to be destroyed, and only one sentence passed on to the next generation of creatures, what statement would contain the most information in the fewest words? I believe it is the atomic hypothesis that all things are made of atoms — little particles that move around in perpetual motion, attracting each other when they are a little distance apart, but repelling upon being squeezed into one another. In that one sentence, you will see, there is an enormous amount of information about the world, if just a little imagination and thinking are applied. —Richard Feynman

如果一件事物过于复杂,以至于一下子难以解决,那么就可以将它分解成一些足够小的问题,分别加以分析,然后再将它们组合在一起,就能获得对复杂事物的完整、准确的认识。还原论在科研领域的盛行,衍生出了不断细分学科和专业的传统,以期望进一步分解问题。基本粒子的发现、遗传工程等领域的重大突破,都是以还原论为主要指引的。
不过,还原论也导致了各学科的分化,着重于建设基础学科,并增加新学科。如盲人摸象,难以应对实质性的复杂问题。

  • 意识的产生。物理学家和生物学家倾向于将大脑分解成信号通路和神经网络,了解其客观规律后,在算力的基础上尝试画出这样一套电路图(实际上精确描绘出这幅图景是很理想化的)。这种思路下,大脑这一概念变得具有”确定性“,从原则上成了一个可预测的集合。那么,这就跟”自由意志“这一概念相冲突,即需要讨论”人是否具有自由意志“。这其实变成了一个哲学或是物理学问题,进而衍生出了对宿命论的思考,这里不展开聊了。
  • 另外,把一个复杂体系分解,并不断向下研究,确实是一种很实用的研究思路。人类基因组计划和细胞图谱计划都是这么实施的,但实际上收效甚微。从实际上来说,我们也几乎不可能做到。

整体论(Holism)

  • 整体大于部分之和
    人们意识到,纯粹的使用还原论的时候,可能会丢失一些东西。整体论中一个重要的概念即是”涌现“,这一概念也被广泛应用于复杂系统研究中。
  • 西方古典整体论始于希腊的爱利亚学派和毕达哥拉斯学派,但没有充分发展,西方自然哲学的主流最终偏向了还原论。
  • 中国古典整体论自先秦道家和阴阳家成型起,一直是中国自然哲学的主流,保 持至今未有大的变化。

在过去,整体论通常以模糊的信息把我发来认识系统的功能,尽管有一定宏观准确性,但因缺少微观精确性的保证,常常主观性强,变异性大,难以深化对功能的认识。

在整体论中,需要区分”绝对整体“和”相对整体“。

在生物学中,衍生出了分子生物学和系统生物学。

The central dogma of molecular biology (DNA → mRNA → protein) may not have been overturned, but it certainly has been extended (DNA → mRNA → protein → protein interactions → pathways → networks → cells → tissues → organisms → populations → ecologies)
A new approach to decoding life: systems biology. Ideker T, Galitski T, Hood L Annu Rev Genomics Hum Genet. 2001; 2():343-72.

冲突

  • 很多时候整体论和还原论之间的讨论并不在一个维度。什么时候采用整体,什么时候选择组分,如何定义整体。
  • 整体与部分的结合,不是简单地获取关系,可能是多样的,是一个从部分到整体的新理论。不能积木化的理解部分和整体。整体应有更深的含义。
  • 清华大学的马晓彤倾向于用「节奏论」,来描述整体论和还原论的有机结合,即统要素在 特定时空和整体制约条件下的动态统一,相应的数学方法可称之为数理辩证,其功能拟定位于对系统局部与整体关系的说明。

聊点别的

最后分享个有趣的网站:https://ciechanow.ski/mechanical-watch/
这篇博客中,设计师 Bartosz Ciechanowski 图文并茂的描述了机械手表的原理和详细组件,其中的动画十分精致有趣,是一个教科书级的演示文档。大家可以看着这份文档,思考一下还原论和整体论。

参考文献

  1. 刘劲杨. 论整体论与还原论之争[J]. 中国人民大学学报, 2014,28(3):9.
  2. 刘劲杨. 构成与生成——方法论视野下的两种整体论路径[J]. 中国人民大学学报, 2009(4):8.
  3. 肖显静, 何进. 生态系统生态学研究的关键问题及趋势——从”整体论与还原论的争论”看[J]. 生态学报, 2018,38(1):10.
  4. 马晓彤. 融合整体论与还原论的构想[J]. 清华大学学报:哲学社会科学版, 2006,21(2):4.

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