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跨越學(xué)科的“復(fù)雜”問(wèn)題

許皓

傳統(tǒng)的科學(xué)門類有數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等。在20世紀(jì)，人們開(kāi)創(chuàng)了計(jì)算機(jī)科學(xué)，空間科學(xué)等等。而隨著科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，有很多問(wèn)題跨越了這些簡(jiǎn)單的分類方法，解決這些問(wèn)題需要多重學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用，甚至還需要開(kāi)創(chuàng)新的方法，還會(huì)發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。這就是所謂的“復(fù)雜科學(xué)”。

所謂復(fù)雜科學(xué)，其最大的特征就是跨越了傳統(tǒng)的學(xué)科。它的研究范圍不限于某個(gè)特定的領(lǐng)域，而是拓展到經(jīng)濟(jì)、自然、社會(huì)、生物，乃至宇宙學(xué)的問(wèn)題。

一些看似屬于不同的科學(xué)領(lǐng)域，實(shí)際上有著相通的地方。那些有著廣闊思路的研究者們發(fā)現(xiàn)，這些貌似不同領(lǐng)域的問(wèn)題，其實(shí)都是一些具有自我組織性的系統(tǒng)，無(wú)論是微小的DNA分子，宏觀的氣象變化，社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，還是演化中的宇宙星系，其實(shí)都可以被看作是一個(gè)可以自我調(diào)節(jié)的復(fù)雜系統(tǒng)。因此，研究這些復(fù)雜系統(tǒng)的共同規(guī)律，就是復(fù)雜科學(xué)要探索的問(wèn)題。  

這些復(fù)雜系統(tǒng)都具有自身變化的動(dòng)力。這種動(dòng)力使得它們能夠自我組織，自我調(diào)整，使系統(tǒng)對(duì)各種變化的因素產(chǎn)生反應(yīng)。動(dòng)力本身和系統(tǒng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)有本質(zhì)的區(qū)別，我們不能說(shuō)，計(jì)算機(jī)芯片非常復(fù)雜，所以計(jì)算機(jī)運(yùn)行就很復(fù)雜，恰恰相反，計(jì)算機(jī)只會(huì)嚴(yán)格地運(yùn)行一些人們事先編好的程序而已。復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)行則具有一些計(jì)算機(jī)所沒(méi)有的特征，如自發(fā)性，無(wú)秩序性等。 

混沌理論可以說(shuō)是復(fù)雜科學(xué)的一個(gè)重要的領(lǐng)域。在這方面，利用計(jì)算機(jī)構(gòu)造的種種模   型，人們已經(jīng)意識(shí)到，在復(fù)雜系統(tǒng)中，極其簡(jiǎn)單的動(dòng)力規(guī)律能夠?qū)е路浅��?fù)雜的行為模式。這就好比說(shuō)，雖然情感體驗(yàn)只有喜怒哀樂(lè)，恐懼和妒忌等少數(shù)幾種，但是，對(duì)人而言，卻會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的行為表現(xiàn)。而混沌理論本身卻無(wú)法解釋這種復(fù)雜系統(tǒng)的自我組織和內(nèi)聚力。

復(fù)雜科學(xué)蘊(yùn)含在簡(jiǎn)單當(dāng)中。一個(gè)活細(xì)胞，看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上復(fù)雜得無(wú)法用任何數(shù)學(xué)形式來(lái)表達(dá)。

我們看到，復(fù)雜科學(xué)的研究范圍是非常廣闊的，其成果可以運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。如果我們以一個(gè)地區(qū)的地球板塊作為研究對(duì)象，那么，對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的了解，就可以使我們?cè)谝欢ǔ潭壬项A(yù)報(bào)這個(gè)地區(qū)的地震發(fā)生。

復(fù)雜科學(xué)在科學(xué)上的意義可不止這些具體、細(xì)微的應(yīng)用。更重要的是，它為科學(xué)研究提供了一種宏觀的大視野，使得科學(xué)的進(jìn)步不再局限于某個(gè)細(xì)節(jié)的突破，自然科學(xué)不再被各個(gè)學(xué)科細(xì)分為一個(gè)個(gè)的裂片和獨(dú)立領(lǐng)地。           

（選自《百科知識(shí)》2007年第1期）

下面關(guān)于“復(fù)雜科學(xué)”的說(shuō)法正確的一項(xiàng)是     （    ）

    A．“復(fù)雜科學(xué)”是為了解決那些跨學(xué)科問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生的，是科學(xué)發(fā)展帶一定階段的產(chǎn)物。

    B．“復(fù)雜科學(xué)”不再以傳統(tǒng)單一的學(xué)科研究為對(duì)象，也不再運(yùn)用傳統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題。

    C．“復(fù)雜科學(xué)”探索包括諸如DNA分子、宏觀的氣象變化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)這些復(fù)雜系統(tǒng)的共同規(guī)律。

    D．“復(fù)雜科學(xué)”認(rèn)為，在復(fù)雜系統(tǒng)中，簡(jiǎn)單的動(dòng)力規(guī)律會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的行為模式，一個(gè)看似簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，往往會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜得的結(jié)果。

不屬于“復(fù)雜科學(xué)的研究范圍”的一項(xiàng)是           （    ）

A．宇宙學(xué)研究者一直在探索宇宙的起源，“宇宙大爆炸”之初的原子、分子經(jīng)過(guò)怎樣的組合和變化，然后形成了太陽(yáng)和銀河這樣的恒星和星系。

B．經(jīng)濟(jì)學(xué)家們研究股市為什么會(huì)在毫無(wú)預(yù)兆的情況下突然崩盤，為什么高科技公司會(huì)扎堆一樣聚攏在硅谷。

C．許多化學(xué)家在孜孜不倦地研究如何多快好省的提純某些稀有金屬元素，力圖發(fā)現(xiàn)它們新的化合與分解的規(guī)律。

D．氣象學(xué)家在研究這樣的問(wèn)題：雪片和颶風(fēng)要經(jīng)歷什么樣的過(guò)程才能形成?為什么大氣的變化是如此復(fù)雜。

下列說(shuō)法不符合原文意思的一項(xiàng)是         （    ）

    A．氣象變化、生物進(jìn)化、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象和宇宙演化等雖然屬于不同的科學(xué)領(lǐng)域，但都可以依靠自身變化的動(dòng)力進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。

    B．一個(gè)不同的科學(xué)領(lǐng)域，就是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的具有自我組織、自我調(diào)整的復(fù)雜系統(tǒng)。

    C．復(fù)雜的系統(tǒng)具有自身變化的動(dòng)力，其運(yùn)行以自發(fā)性、無(wú)秩序行為特征，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越

復(fù)雜，其自身的動(dòng)力運(yùn)行也越復(fù)雜。

    D．復(fù)雜科學(xué)的誕生無(wú)論在微觀上還是在宏觀上，都為科學(xué)研究提供了更為廣闊的領(lǐng)域

和視野。