金觀濤 華國凡：重新定義“飛躍”——判斷巨變的全新視角｜雙體實(shí)驗(yàn)室

大家好，我是船長(zhǎng)。

在飛速變化的時(shí)代，我們是否曾停下思考：世界的改變究竟是漸進(jìn)的累積，還是某個(gè)臨界點(diǎn)上的驟然翻轉(zhuǎn)？“飛躍”與“漸變”之爭(zhēng)，不僅是哲學(xué)史上的經(jīng)典命題，更深刻地影響著我們?nèi)绾慰创匀谎葑儭⑸鐣?huì)轉(zhuǎn)型乃至個(gè)體成長(zhǎng)。當(dāng)我們習(xí)慣于用“快”與“慢”來定義質(zhì)變時(shí)，是否忽略了某種更為本質(zhì)的判據(jù)？

金觀濤老師與華國凡老師指出，傳統(tǒng)飛躍論常以“速度”作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為快速的變化即是飛躍，緩慢的則是漸變——但這一定義在面對(duì)某些迅速卻連續(xù)的漸變過程，或緩慢卻結(jié)構(gòu)斷裂的質(zhì)變時(shí)，往往顯得力不從心。金老師與華老師借助現(xiàn)代系統(tǒng)理論與突變模型，提出一個(gè)更為根本的判別原則：關(guān)鍵在于質(zhì)變過程中是否經(jīng)歷“不穩(wěn)定的中間狀態(tài)”。如果系統(tǒng)在轉(zhuǎn)變中必須穿越不穩(wěn)定態(tài)，無法停留于中間階段，那么這一過程即為飛躍；反之，若每一步中間狀態(tài)都是穩(wěn)定的，則屬于漸變。

在今天這個(gè)充滿不確定性、系統(tǒng)頻繁面臨臨界挑戰(zhàn)的時(shí)代，重讀這篇關(guān)于“飛躍”的論述，尤具現(xiàn)實(shí)意義。它不僅是理論上的澄清，更是一種思維方法的更新——讓我們學(xué)會(huì)從“穩(wěn)定性”的維度，洞察自然、社會(huì)與人生中那些真正意義上的“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”。在這個(gè)人人都談?wù)摗邦嵏病迸c“重構(gòu)”的年代，或許我們需要的，正是這樣一種判斷何為真正“飛躍”的智慧。

圖 ： 埃德加·德加 《舞臺(tái)上的舞者》

重新定義“飛躍”：判斷巨變的全新視角

文/金觀濤 [美]華國凡

速度判據(jù)的困境

那些主張“自然界沒有飛躍”的人大多基于這樣一種信念：在任何兩種質(zhì)態(tài)之間總能找到一系列中間狀態(tài)，把它們聯(lián)系起來，這些中間狀態(tài)是任何轉(zhuǎn)化過程必須要經(jīng)歷的。因此，不管轉(zhuǎn)化的快慢如何，它們總是連續(xù)的、漸進(jìn)的。

比如水在常壓下100℃沸騰成為水蒸氣，我們說水從液態(tài)密度一下子變?yōu)闅鈶B(tài)密度，這是一個(gè)飛躍過程。但從漸變論的角度來說，水的密度變化也一定經(jīng)歷了液態(tài)密度到氣態(tài)密度之間的那些中間密度過程，無非是時(shí)間極短而已，因此他們認(rèn)為不能說其中出現(xiàn)了飛躍和中斷。

木塊在外力作用下從直立狀態(tài)翻倒為橫立狀態(tài)。在外力的作用下木塊是逐漸傾斜的，當(dāng)夾角到達(dá)某一個(gè)角度θ0時(shí)，木塊突然倒下，夾角從θ0一下子變?yōu)?0°,我們說這是一個(gè)飛躍。但漸變論者認(rèn)為，不管木塊翻轉(zhuǎn)的速度如何，它都必須連續(xù)地經(jīng)歷0°到90°之間的一切角度，因此也不能說中間有什么飛躍階段。

圖：木塊傾斜至θ 0 時(shí)

這種觀點(diǎn)尤其容易被生物學(xué)家接受。在研究生物進(jìn)化時(shí)，隨著大量具有中間性狀的古生物化石被發(fā)現(xiàn)，物種之間的鴻溝逐漸被填平，進(jìn)化在大多數(shù)場(chǎng)合可以被理解為一種千百萬年間發(fā)生的漸進(jìn)的過渡，很難用“漸進(jìn)的中斷”“不連續(xù)”“突然發(fā)生”之類飛躍的模式來說明物種的轉(zhuǎn)化。

這種觀點(diǎn)具有相當(dāng)?shù)恼f服力，對(duì)那些堅(jiān)持“自然界充滿了飛躍”的說法是一種挑戰(zhàn)。這個(gè)問題的提出，正暴露出經(jīng)典的飛躍論的一個(gè)嚴(yán)重缺陷。經(jīng)典的理論在確定一個(gè)過程是不是飛躍時(shí)，缺乏明確的判定原則，一般只簡(jiǎn)單地把飛躍說成是一個(gè)突然地、迅速地發(fā)生的過程，把飛躍和非飛躍歸結(jié)為變化速度的區(qū)別。

事實(shí)上這種判定原則并不總是適用的。它無法排除那些迅速發(fā)生的漸進(jìn)過程，無法理解那些花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)的飛躍過程，也不能解釋變化速度和節(jié)點(diǎn)上的不連續(xù)性的關(guān)系。它經(jīng)不起仔細(xì)推敲，反而為根本否定飛躍的存在提供了機(jī)會(huì)。

兩種飛躍論企圖用“爆發(fā)式飛躍”和“非爆發(fā)式飛躍”來解釋質(zhì)變過程中存在的不同轉(zhuǎn)化方式，但他們提出的判定爆發(fā)和非爆發(fā)的原則仍舊沒有突破變化速度、漸進(jìn)的中斷、變化的突然性等舊論，因此不但沒有解決經(jīng)典飛躍論原有的困難，反而還帶來了新的邏輯混亂。

圖：[唐] 李唐 《 濠梁秋水圖 》

信息在傳遞過程中的形式稱為信號(hào)。不同形式的信號(hào)傳遞能力是大不一樣的，傳遞途徑也是大不一樣的。

一個(gè)茶杯放在桌上，我可以通過多種方法獲得它的信息，我通過眼睛看到它的顏色、形狀，通過手拿感覺它的重量。然而，這種信息傳遞過程只對(duì)茶杯旁邊的人才適用。如果電視攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)了茶杯，茶杯的形狀就變成相應(yīng)的電脈沖和無線電波，無線電波發(fā)射出去，千千萬萬人都能獲得茶杯形狀的信息。

但這樣一來，雖然信息傳得遠(yuǎn)，但通過這種方法獲得的信息就不如在茶杯旁邊的人那樣多了。人的眼睛看見茶杯，需要通過視神經(jīng)把攜帶茶杯形狀的光信號(hào)變成電信號(hào)，也就是通過一系列傳遞過程才能完成。

那么，信息傳遞過程中的傳遞是什么意思呢？是傳遞物質(zhì)還是傳遞能量呢？都不是。信息的傳遞是指可能性空間縮小過程的傳遞。信息源發(fā)生的確定性事件使它的可能性空間縮小了，經(jīng)過傳遞，這種縮小最終導(dǎo)致信息接收者的可能性空間縮小。

因此，所謂信息的傳遞也就是可能性空間變化的傳遞。從這點(diǎn)來說，信息傳遞和控制有密切的關(guān)系，信息的傳遞離不開控制，控制也離不開信息的傳遞。

圖：電影《黑客帝國》劇照

我們常說，DNA攜帶著遺傳信息，這是什么意思呢？大家知道，DNA是一個(gè)雙螺旋結(jié)構(gòu)，它含有4種不同的堿基：腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶。這4個(gè)堿基可以組成不同結(jié)構(gòu)的DNA。

不同的堿基排列的形式控制著不同氨基酸，不同氨基酸可以結(jié)合成不同的蛋白質(zhì)，組成不同的酶，不同的酶控制著不同的細(xì)胞形態(tài)，不同的細(xì)胞形態(tài)決定了生物不同的特征，決定了這一種生物是狗，是貓，還是老鼠，這里我們看到一個(gè)控制鏈。

DNA的結(jié)構(gòu)一旦確定（可能性空間縮小到某一狀態(tài)），就引發(fā)一系列可能性空間的縮小，最后決定了遺傳特征的可能性空間縮小，決定了某一物種的形態(tài)。所謂DNA攜帶遺傳信息，實(shí)際上是指DNA結(jié)構(gòu)可以控制物種的形態(tài)和特征（圖2.2）。

圖2.2

我收到一封電報(bào)，實(shí)際上這里也存在著一系列控制行為。妹妹到郵電局去打電報(bào)，她的選擇使電報(bào)紙上出現(xiàn)的字的可能性空間縮小。電報(bào)紙上的不同的字選擇了不同的數(shù)字組合，數(shù)字組合通過發(fā)報(bào)機(jī)選擇了不同的無線電信號(hào)……一直到我收到電報(bào)，引起我頭腦中可能性空間的縮小。

控制與信息的依存

傳遞信息需要我們實(shí)行某種控制，反過來，控制過程又必須依賴信息的傳遞。很多時(shí)候，我們不能實(shí)現(xiàn)有效的控制，是沒有獲得足夠的信息之故，生物反饋在這方面提供了一個(gè)很好的例子。

大家知道，一般人不能控制自己的心跳快慢，也不能控制自己的血壓高低。所謂不能控制，人們認(rèn)為這是人的意志不能對(duì)它們施加影響，因此這一類內(nèi)臟器官的活動(dòng)通常被稱作“不隨意運(yùn)動(dòng)”，與人的意志能夠自由控制的骨骼肌的“隨意運(yùn)動(dòng)”相區(qū)別。

實(shí)際上，人的意志之所以不能隨意控制這些器官的活動(dòng)，很大程度上是沒有獲得它們活動(dòng)情況的足夠信息。

一般說來，位于內(nèi)臟部位的各種內(nèi)感受器接受刺激并將沖動(dòng)傳入中樞后，雖然有時(shí)也可能引起一些較模糊的感覺（如飽感、尿意等），但常常不會(huì)引起明晰的主觀感覺，而主要引起某種內(nèi)臟或軀體反射，使體內(nèi)各器官、系統(tǒng)的活動(dòng)自動(dòng)達(dá)到平衡與協(xié)調(diào)，如使內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，心率血壓保持相對(duì)恒定等。

而肌肉、關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)和位置的感覺，被稱為本體感覺，它們和其他外感受器的感覺（如皮膚、視覺、聽覺、嗅覺和味覺）一樣，通過特異性傳入系統(tǒng)再傳到大腦皮質(zhì)相應(yīng)的特定部位，能夠引起清晰的特定的主觀感覺，人的大腦每時(shí)每刻都可以清楚地接收到自己四肢位置和姿勢(shì)的信息，因而也就可以有意識(shí)地控制它們。

解剖學(xué)表明，人體大腦皮質(zhì)的軀體感覺區(qū)中，對(duì)應(yīng)手指和口唇部的區(qū)域最大，說明大腦對(duì)這些部位的信息最敏感，因此人對(duì)手指和口唇的控制也最自如，這顯然與人類的勞動(dòng)和語言有關(guān)。

圖：彭菲爾德大腦感覺區(qū)圖譜

根據(jù)以上原理，醫(yī)學(xué)界發(fā)展出一種生物反饋療法。這種方法認(rèn)為，只要人能夠時(shí)刻清晰地獲得自己內(nèi)臟活動(dòng)的信息，比如能夠像感覺到手上拿了什么東西那樣，感到自己的血壓是多少，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠?xùn)練，就可以控制自己的血壓了。

目前流行的生物反饋治療儀的原理都非常簡(jiǎn)單，一般是把心率、血壓、痛覺等內(nèi)臟信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字、燈光、音響等顯示出來，利用眼睛、耳朵等外感覺器輸入大腦。

這方面有許多療效顯著的報(bào)道。據(jù)說甚至猴子、狗、牛這一類動(dòng)物經(jīng)過訓(xùn)練也可以利用生物反饋治療儀來控制自己的關(guān)節(jié)疼痛和胃潰瘍。由于條件反射的本領(lǐng)，大多數(shù)病人經(jīng)過一段時(shí)間的訓(xùn)練之后，離開生物反饋治療儀也能夠獲得一定的控制能力。

這本質(zhì)上就是利用反饋放大自己的控制能力，從而控制自己原來沒有能力控制的行為。信息論的研究指出，這種反饋之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，關(guān)鍵在于構(gòu)成了信息傳遞的新通道。

信息量的控制價(jià)值

實(shí)行控制需要獲得足夠的信息量，這是一條重要的原理。

大家也許已經(jīng)觀察到一些失聲癥患者不一定耳聾，但先天性的耳聾或者在2—3歲前失去聽覺，就一定是聾啞人士，聾啞病人多數(shù)屬于這種情況。

他們不能接收到語言的信息，因此也就不能控制自己的發(fā)音器官準(zhǔn)確地發(fā)出語言。他們對(duì)別人的語言在很大程度上只能靠眼睛觀察神色和口型，猜測(cè)別人的意思，但這樣獲得的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以使自己學(xué)會(huì)說話，這些人的發(fā)音器官大多是健全的，只要恢復(fù)聽力，他們中間的一些人也許還可以成為出色的歌唱家。

對(duì)這個(gè)原理，我國古代哲學(xué)家已有所覺察。

《列子·湯問》中記載了一段關(guān)于紀(jì)昌學(xué)箭的故事。紀(jì)昌向神箭手飛衛(wèi)學(xué)箭，飛衛(wèi)對(duì)他說：“你先學(xué)不眨眼睛，然后才能談及射箭。”紀(jì)昌回家之后，就開始練習(xí)起來。他妻子織布的時(shí)候，他就躺在織布機(jī)底下睜大眼睛，注視著來來去去的梭子。這樣學(xué)了兩年，紀(jì)昌以為自己學(xué)得差不多了。

但飛衛(wèi)說：“功夫還不到家，還要學(xué)會(huì)看才可以。把小的看大，把微小的看得清楚，然后再來告訴我。”紀(jì)昌記住飛衛(wèi)的話，他用一根牛毛，縛了一只虱子，吊在窗口，每天站在那里，一心一意地注視著那只虱子。練到后來，那只縛在牛毛上的虱子在他眼睛里一天天大起來了，大得像車輪一樣。

紀(jì)昌再去見飛衛(wèi)，飛衛(wèi)很高興地拍拍他的肩膀說：“你已經(jīng)成功了！”于是飛衛(wèi)再教他怎樣拉弓，怎樣放箭。不久，紀(jì)昌就成為百發(fā)百中的神箭手。

這個(gè)故事一向被人解釋成學(xué)本領(lǐng)要勤學(xué)苦練。但勤學(xué)苦練射箭只要每天練拉弓放箭就行了，為什么要強(qiáng)調(diào)練習(xí)眼力呢？顯然，這則故事的意思是要說明眼力和箭法的關(guān)系。

圖：紀(jì)昌學(xué)射

用我們今天的話來說，就是只有獲得目標(biāo)的足夠信息量，才能控制目標(biāo)。

信息和控制的依存關(guān)系反映了認(rèn)識(shí)論中“知”和“行”的統(tǒng)一，“知”表示獲得信息，“行”表示實(shí)行控制。人們只有對(duì)外部世界有所認(rèn)識(shí)，才可以能動(dòng)地去改造它。反之，人們只有參與對(duì)外部世界的改造，才能夠獲得對(duì)它們的真知。

傳遞信息和實(shí)行控制的過程都貫穿著事物可能性空間的變化，并且它們之間存在著一定的質(zhì)和量的約束關(guān)系，這就深刻地揭示了“知”和“行”在本質(zhì)上的統(tǒng)一。

本文系摘選自《控制論與科學(xué)方法論》一書第二章節(jié)第2節(jié)。為便于閱讀，部分段落做了拆分和刪減，推文標(biāo)題為編者所擬，學(xué)術(shù)討論請(qǐng)以原文為準(zhǔn)。文中部分配圖來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系公眾號(hào)后臺(tái)刪除。

內(nèi)容編校：穎睿

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