微观物质的宏观演化——还原论、系统论、涌现轮

宏观世界往往呈现给我们的是形体和结构的物质概念。从太空中的星球到生活中的物品乃至我们只能通过显微镜才能看见的生物细胞、细胞核，甚至是只能用电子显微镜才能观察到的亚细胞物质如线粒体、膜结构等，它们都有一定的形态和结构，这些也是我们熟悉的物质的存在形式但是对于微观世界而言，虽然我们已经清楚地认识到，它们有质量，有电荷，有自旋，每时每刻都在不停地运动着，每时每刻都在彼此相互作用着、联系着，但物质形态和结构的概念却因微观物质的渺小而变得虚化和难以澄清渺小不代表不存在，虚化不代表不可知，微观物质世界正是通过它的这些自然特征，最终涌现出我们所熟悉的形体俱全、色彩斑斓、丰富多姿的大千世界。这也充分体现出了一元物质世界的向极（在与未现，视与不见，实与虚渺）及其运动变化规律。

从夸克、胶子到质子、中子，从质子、中子到原子核，从原子核、电子到原子、元素，从原子、元素到单质分子、化合物分子，从分子到无机物、有机物，从无机物、有机物到生物信号物质群，从生物信号物质群到生命物质系统，从生命物质系统到复杂生命物质系统，从复杂生命物质系统到复杂生命物质巨系统，从复杂生命物质巨系统到生态物质系统，从生态物质系统到生态自然物质世界，物质由小到大，由简入繁，由低级到高级涌现发展着；从弱相互作用到强相互作用，从强相互作用到磁相互作用，从磁相互作用到引力相互作用，物质之间相互作用力的范畴在蔓延传递着，这使得物质之间的联系愈加普遍、紧密；伴随着这些现象和过程，物质系统的物质性在逐渐变得丰富、复杂，功能性也越发强大、多维；这一切与微观向宏观的涌现发展过程息息相关、丝丝入扣。

1 个体与系统

物质具有物质性和功能性，是其物质性和功能性的统一整体。物质性决定了物与物之间的差异性，因此物质是个体的存在功能性决定了物质的系统性（物质通过彼此之间的相互作用构成系统），因此个体永远是系统中的某个“个体”。这就像上夸克和下夸克，它们都是夸克但因为各自的电荷不同，所以它们是不同的个体。但夸克能不能自由地、随心所欲地存在呢？事实显然不是这样，因为夸克中的每一个个体都因胶子的存在而失去了自由，并被无情地禁锢在由胶子围成的渺小空间里，而且是越想挣脱反而越挣脱不开，如果被禁锢的夸克是两个上夸克和一个下夸克，那么这个空间的范畴将是10－15米（1飞米）这时由三个夸克和胶子构成的系统就这样形成了如果给这个系统起一个名字我们称之为“质子”。同样道理，质子作为携带一个正电荷的物质也是个体的存在，但质子同样也不能够自由地、为所欲为地存在，因为它存在的状态都会受到它周围中子和其他物质的影响，物质之间产生相互影响的原因是“力”的存在，虽然力的作用范围（力程）、强度、传递物质各有不同，但它足以将在该力范畴内的各种物质紧密的联系在一起，同时形成一定范畴内的具有不同物质性和功能性的物质系统。例如质子和中子之间通过力的作用可以构成原子核，原子核与环绕在它周围的电子之间通过力的作用可以构成某个原子，原子之间通过力的作用可以构成各种分子，分子之间通过力的作用可以构成大分子物质由此可见个体和系统之间的中间环节是力或者说是相互作用，换句话说，相互作用实现了个体与系统之间的相互转化，这种相互转化规定了微观向宏观的演化趋势。

2.个体向系统演化的基本结构

从物质个体到物质系统的演化趋势中我们可以认识到它的基本结构。这一基本结构是个体一相互作用一系统，它包含四方面的内涵：第一，个体是系统中的个体，是构成系统的基本元素或者说组件或变量，没有个体，系统无从谈起，也就是说，系统中的个体是形成系统的“发起者，就像没有夸克和胶子就没有它们之间的相互作用力，也就不可能存在质子一样。第二，系统中的个体通过相互作用集结在一起，彼此在相互作用过程中形成系统内部作用关系，并在系统关系中相互牵制、相互影响、形成矛盾运动，因此相互作用是个体向系统演化的“执行者”，就像两个氢原子和一个氧原子可以构成一个水分子，但如果它们之间没有力的连接，水分子就不会产生一样。第三，系统由系统内部的个体发起，并通过个体之间的相互作用形成，但系统本身既不是个体累加而成的系统，也不是个体混合而成的系统，它是系统内个体之间通过复杂的相互作用而产生的新物质，它具有其自身整体性的物质性和功能性，也就是说由个体通过彼此相互作用产生的系统，从系统的角度说它具有系统整体性的系统质从新物质角度而言，它具有该物质特有的物质性和功能性。第四，相互作用一方面实现了个体到系统的演化；另一方面也引发了系统的复杂性演化过程。

系统的“复杂性”演化过程同样遵循“个体一相互作用一系统”这一基本框架。那么这一基本框架又是怎样驱动系统的复杂性发展的呢？这其中至少包含了三方面的内容：

第一是“个体一相互作用系统”这一基本框架的“重复发生”。个体的物质可以通过彼此之间的相互作用向包含其在内的或与之相关联的某个系统进行演化，这是个体概念向系统概念的转化。当某一系统形成时，它既是个体形成的系统，同时也是系统概念下的某个系统个体也就是说它会作为系统概念下的个体而与其他物质或系统通过“个体一相互作用系统”而向包含其在内或与之相关联的更加复杂的物质系统进行演化，这是系统向复杂系统概念的转化。以此类推，复杂系统会以同样的基本框架向复杂巨系统进行转化……因此，对于自然科学而言，“个体一相互作用一系统”就像是系统不断发展壮大中的一个可拷贝或者是复制的基本模型一样；对于自然哲学而言，它就像是事物普遍联系和运动发展中“量变一质变一新量变的基本过程一样。但无论我们以什么角度来看待这一基本框架，它都表现出“重复发生”的这一基本特点。这种“重复发生”正像列宁说的那样，“发展似乎是重复以往的阶段，但那是另一种重复，是在更高基础上的重复。”

第二是“个体一相互作用一系统”这一基本框架的层次性作用。层次性是物质世界的一个重要特点，无论是微观世界还是宏观世界都是如此。夸克一质子一核子一原子核一原子一分子，核酸蛋白质一核仁一细胞核一细胞，细胞一组织一器官一功能系统一人体，地核地幔一地壳一大气圈，地球一太阳一太阳系一银河系，物质世界从微观到宏观都表现出了层次性的特征那么，“个体一相互作用一系统”这一基本框架对物质世界的层次性又有怎样的关联性呢？首先，（某一）层次本身具有“自下而上”的概念，物质的任何一个层次（如质子、原子核、原子、分子、细胞等）都是其物质成分以及各成分之间的相互作用的集合体。也就是说层次本身就是某个系统的概念，而只要是系统概念就会存在“个体一相互作用一系统”的基本结构。其次，层次性具有层次间（指系统概念相当的层次之间，如不同原子之间、不同分子之间、不同细胞之间、不同器官之间等）“横向关联”的概念，这种层次间的关联性会因它们之间的相互作用而产生包含它们各自在内或与之相关的相对而言更大的更复杂的系统。就像夸克和夸克之间相互关联着，例如上夸克总是和其反物质（反上夸克）相互量子纠缠着，所以物质和反物质本身就是一个不可分割的系统；原子和原子之间相互关联着，例如组成氯化钠（NaCl）的钠原子和氯原子就是通过共用电子对联系在一起的，这时这两个原子已经通过彼此的相互作用而产生了包含它们在内的氯化钠这个新的物质系统了；细胞和细胞之间相互关联着例如上皮细胞间通过紧密连接可以构成肾脏的远曲小管等；器官和器官之间相互关联着，例如食管、胃脏、小肠、大肠、肝脏、脾脏等脏器通过解剖结构联系在一起构成了消化系统；人和人之间相互关联着，例如直系亲属、家庭、社区团体、社会；星体和星体之间关联着，如月球绕着地球旋转等。同等层次之间的横向关联性可以通过系统之间的相互作用而构成包含其在内或与之相关的更大的、更复杂的系统，因此，层次间的横向关联也是一个系统的概念，这种范畴相似的系统通过彼此之间的相互作用而形成更大更复杂的系统是以“个体相互作用－系统”为基本结构而产生的。再次，层次性还具有不同层次之间（指小系统和大系统之间）的“自下而上”的概念，例如小河有水大河满就是这个道理，从基本特征上讲，这种小系统和大系统之间的层次作用与上文所提的层次本身的情况是相似的，因此它也以“个体一相互作用系统”为基本结构。最后，层次性还具有不同层次之间（指大系统与小系统之间）的“自上而下”的概念。“大河有水小河满，大河无水小河干”讲的就是这个道理。同理，它也以“个体一相互作用一系统”为基本结构物质世界虽然可以划分为不同的层次，但层次性从各个维度向极运动的相互作用中彼此形成一脉相承的物质世界系统，而系统的产生则以“个体一相互作用一系统”作为基本结构而呈现出不同系统范畴内的层次性。

第三，“个体一相互作用一系统”这一基本框架的重复发生以及它对物质层次性的勾连作用，势必要将系统推向复杂系统的复杂性涌现过程最终引发了微观向宏观的创造性涌现发展。

3.个体向系统演化基本结构的内在本质规律

从宏观现象的剖析到微观本质的探索，再由微观本质的揭示来预判宏观现象的发展似乎是人类认识物质世界的惯用方法和行为轨迹。然而，是什么左右着我们的认识之路和行为轨迹呢？仔细想一想，道德经讲的是规律，数学方程讲的是规律，苹果落地讲的是规律，牛顿运动定律讲的是规律，能量守恒讲的是规律，热、光、电、磁理论讲的是规律，重子数守恒讲的是规律，元素周期表讲的是规律，化学平衡讲的是规律，DNA复制、RNA转录、蛋白质表达、凋亡程序的启动讲的都是规律……由此可见，是规则左右着我们的认识之路和行为轨迹。

规律既是物质世界的真实客观，也是引发意识活动对其认识探索的启示和线索。规律既是我们对物质世界运动变化的揭示，也是我们运用这种“揭示而获得知晓和预判能力的重要方法和途径。规律引发了思维的创造性发展和认识的脉冲式延展，它是哲学与科学贯通的桥梁也是普适与具体和谐的共振。

“个体一相互作用一系统”是本书首次提出的关于系统创造性涌现发展的基本结构，系统在这一结构的重复作用下通过接力棒的方式实现了从简单到复杂的涌现发展过程，这一过程也是实现微观向宏观的涌现的发展过程。那么又是什么规定了这一过程的必然走势呢？或者说，系统的这种涌现发展过程的内在本质力量又是什么？回答这个问题需要从三个层面进行思考：

第一，从整体来看（无论是系统的接力棒式发展还是微观向宏观的发展）它是一个动态变化的过程，具体而言，这一过程自然地表现出由小变大，由简单到复杂，由低级到高级的向极变化。因此，这一过程的本质抽象是“变化”。

第二，既然是变化，那么，究竟是什么在变化？或者说变化的本质是什么？答案是“物质”；因为从“个体一相互作用一系统这个基本结构具体内容来看：首先，个体是物质的个体，无论个体的表达方式是基本元素或是成分或是变量，它们要么是以个体概念存在的物质，要么是以系统概念存在的物质系统，也就是说这一过程的发起者是物质。其次，相互作用的整个过程都是物质的，包括相互作用的基础是物质，相互作用力的传递者是物质，相互作用过程是物质的相互交换和相互转化，相互作用产生的系统也是以物质为基础的物质系统所以，这一过程的变化，指的是物质的变化。

第三，既然是物质（系统）的变化，那么，物质（系统）变化的内在本质规律又是什么？本书在第二章已经详细阐述了物质系统变化的本质规律是物质的一元两性四相八纲基本变化规律。物质系统由小到大，由简单到复杂，由低级到高级的向极动态变化在物质系统的一元两性四相八纲基本变化规律作用下通过物质减少、物质增多、功能降低、功能升高、物少功低、物少功高、物多功低、物多功高这八种基本变化（物质的八纲基本变化规律对系统由小到大，由简单到复杂，由低级到高级的作用原理在本书第二章第三节“简与繁”中已经详细阐述，在此不再赘述）实现“个体一相互作用一系统”结构基础的反复发生，同时也实现了系统以接力棒的方式进行从简单到复杂的涌现发展过程，在这个过程中即伴随着微观向宏观的涌现的发展过程。

第三节 如何认识微观与宏观物质的整体统一性

视野可以划分出微观和宏观，就像离得近，我们可以看见一棵苹果树；离得远，我们就可以看见一个苹果园一样。道理也是如此，视野越发散，看得就越多、越广、越全面；视野越聚焦，看得就越少越细、越清楚。物质世界可以划分出微观和宏观，这是由物质的自然属性和物质微宏向极的客观性所决定的。对于物质的微宏向极而言，一方面，小可以无限小，大可以无限大；小是大的负向极，大是小的负向极，也就是说，小是大的基础，物质可以由小到大，大也是小的基础，物质也可以由大到小，二者之间是相互转化的关系；另一方面，微观物质和宏观物质在存在形式和运动方式上既同根（都是由其物质性和功能性构成的一元物质整体）又有着明显的向极区别（如微观物质小而宏观物质大；微观物质多而宏观物质少；微观物质运动是量子化非连续的而宏观物质运动是非量子化连续的；微观物质运动速度快而宏观物质运动速度慢；微观物质看不见而宏观物质能看见；等等向极表现）。由此可见物质天然固有的自然属性、物质具体的向极表现以及物质在我们视野下的向极变化，使得我们有足够的理由将物质人为地划分成微观物质和宏观物质。但我们也需要清楚地知道，就物质世界本身、就自然界本身而言，并没有什么向极之分，更没有什么微观和宏观之分，因为物质世界是处于普遍联系之中的一脉相通的、浑然一体的一元物质整体。

著名物理学家理查德·费曼曾讲道：“如果我们卑微的意识，为了自己的某些方便，将这杯酒，整天宇宙，区分为很多的部分：物理学，生物学，地理学，天文学，心理学，等等，那么请记住大自然并不知道这些东西！因此让我们把所有的东西都放回到一起，记住最终它是用来干什么的。”

正如前文所讲的：物质的一元哲学思想通过普遍联系规律从一般的角度上将整个世界刻画成一个宏大的物质整体，又通过界定一元的范畴从具体的角度上将这个普遍联系着的世界分割成一个个独立的物质存在。这种整体和部分的概念自然也是一种向极认识，物质的向极及其运动变化既是人们认识物质世界的基本方法，也是物质世界向我们表现出来的客观的、自然的基本变化情景。但当我们清晰的明白一切源于自然而又最终回归于自然时，也就能够体会到向极以及向极的运动变化就是对“普遍联系、一脉相承、浑然一体”的本质规定。我们可以人为的将物质世界划分为微观和宏观，但这种向极及其两极之间的相互转化则规定了它们必然是一脉相承的互通变化关系，这种互通变化关系则总是蕴藏于整体的部分与部分的整体之间。由此可见，无论向极怎样变化，它刻画出来的永远都是“整体”。人们对整体概念的认识过程也是这样：从整体到整体。

1.最初的整体观—认识宏观物质的最初阶段

最初的整体观起源于远古时期，这种整体观产生的原因很简单，人们此时还没有能力（没有工具、没有仪器、没有设备、没有科学技术、更没有科学方法）观察到物质的内部结构、组成部分、基本元素等一切表面之下的具体的、细节的、微观的物质基础及其运动变化。只凭借肉眼观察，看到的只能是宏观的、整体的、表面的、形式的物质世界。这就客观地、不可避免地、必然地决定了最初整体观的形成。但人们对物质表面之下的好奇和探索却从那时起就不曾停止过。对此而言，人类最可贵的武器和本领—意识和思维显然发挥了它特有的功能和作用，由外揣内（如中医学的脏象学说等）本原学说（如泰勒斯的“水”原学说、赫拉克利特的“火”原学说、毕达哥拉斯的“数”原学说、德谟克利特的“原子”学说、以及中国远古先哲的“五行”学说等）等都是人们渴望了解自然物质世界的现象、原因和本质的意向和追求。对自然界各种宏观物质及其运动变化规律的观察和思考让人们对宏观物质世界的整体表现有了深刻的认识和理解，在此基础上孕育而生的古代自然哲学观正是这种认识的慧悟和慧果。然而，肉眼看到的必然只能是宏观整体表现出来的物质，通过揣测和本原论来揭示物质的本质毕竟与物质表面之下的“庐山真面目”是主观和客观的差别。但这种最初的整体观揭示出两方面的重要信息：第一，人类对物质的认识是从整体开始的，也就是说物质整体观的概念从这时起就已经深入人心；第二，人类对物质的组成和本原的追求和探索在这一时期起就表现出了极大的兴趣和热情，也就是说人们对微观物质的探索从这一时期开始就已经在思想和行为上做好了准备。

就人类对物质世界的认识过程而言，最初的整体观是自然产生的，对物质 表面之下的疑惑和兴趣是自觉形成的，对表面之下物质组成的挖掘和探索是自发引起的。物质世界本身引发了人们的思考和探索，思考和探索激发出人们的提问和研究，提问要的是客观回答，研究要的是具体解释，显然这种最初的整体观既不能回答和解释出宏观整体各种现象和变化的根本原因及内在机制，也不能满足人们探索物质本质的需求和需要，它的这些局限性决定了一种有助于探索表面之下的新思想、新方法产生形成的趋势性和必然性，这也预示着从物质整体到整体的部分的序幕即将拉开。

“在希腊人那里一正因为他们还没有进步到对自然界的解剖、分析自然界还被当作一个整体而从总的方面来观察。自然现象的总联系还没有在细节方面得到证明，这种联系对希腊人来说是直接的直观的结果。这里就存在着希腊哲学的缺陷，由于这些缺陷，它在以后就必须屈服于另一种观点。”

“整体论的这种局限包含一种潜在的逻辑必然性由于没有打开整体而受到局限，就要去打开整体；由于不了解部分和细节而受到局限，就要去了解部分和细节；为打开整体和了解部分与细节的努力，必然地发展为还原论。”

“这种观点虽然正确地把握了现象的总画面的一般性质，却不足以说明构成这幅画面的各个细节；而我们要是不知道这些细节，就看不清总画面。”

2.还原论“从大到小，由繁入简”地认识物质

还原论思想和方法指导人们看到了物质表面之下的具体内容及其运动变化，认识到了物质的可分性和层次性，感悟到了部分与整体的关联性。它源自自然哲学，造就了自然科学；它源自整体论，造就了系统论；它源自宏观，造就了微观。还原论是人类认识物质世界宏微向极及其运动变化的必经之路，它在推动物质观发展方面举足轻重、厥功至伟。

（1）还原论思想的精髓

“从大到小、由繁入简”的认识物质世界就是还原论思想的精髓。还原论是在秉承“世界可拆分性”的世界观指导下孕育产生的。它认为作为整体的物质是由其基本组成部分或构件或基本元素构成的要认识整体，就必须首先认识它的组成要素和基本元素，它认为部分的性质行为、运动规律决定了更高层次实体的性质、行为和运动规律。在这种思想指导下，把整体还原成部分（从大到小），把复杂还原成简单，把高级还原成低级，用部分解释整体，用简单解释复杂，用低级解释高级就自然地成了这种还原思想的方法学。这种方法学对认识物质世界而言，最大的优势就是它能够对宏观物质表面之下的内部结构、细节、成分以及更加微观的物质基础进行逐层深入的研究和探索，这也是我们能够客观地、科学地、清楚地认识物质的层次性物质基础及其具体的运动变化形式和规律的有效方法，它对于人们认识物质世界宏微向极及其运动变化是不可或缺的。

系统论学者对还原论作出了深刻地理解并将其基本原理概括为以下三条分别是“组合一分解”原理.“本原一还原”原理和“原子一本质”原理，并具体指出：

“组合一分解”原理。认为包括人体在内的世界万物都是由原子组合而成，事物的组合性决定着其可分解性，可以也应该进行分解研究；认为整体的基础和根源在部分，因而要把整体分解为部分来认识；认为宏观现象的基础和根源在微观，因而要把宏观现象分解为微观现象来认识；认为高级层次的基础和根源在低级层次，因而要把高级层次降解为低级层次来认识。

“本原还原”原理。所谓“本原”，其本义是要求把事物或现象“还”到其“本原”，从本原来揭示现象的本质，阐明事物的根源。因为认为世界万物是由最小的物质颗粒一层一层地组合而成，因此，研究和认识就要一层一层地分解、降解，把整体分解为部分，把高级现象还原到低级现象，从高层次还原到低层次，直到最低层次，去追寻事物或现象的本原，以揭示其本质和根源。

“原子一本质”原理。由于认为世界万物的本原是“原，因此追寻“本原”的目标是“原子”，或作为其化身的微观物质颗粒。在具体情况下，所追寻的是一些微观的实体性物质颗粒，认为只有找到这样的微观物质实体，才能对事物或现象的本质和根源做出根本的终极性的说明。

恩格斯曾指出：

“为了认识这些细节，我们不得不把它们从自然的或历史的联系中抽取出来，从它们的特性、它们的特殊的原因和结果等等方面逐个地加以研究。这首先是自然科学和历史研究的任务；…把自然界分解为部分，把自然界的各种过程和事物分成一定的门类，对有机体的内部按其多种多样的解剖形态进行研究，这就是最近四百年来在认识自然界方面获得巨大进展的基本条件。”

“这种把较高（较复杂）层次分解为较低（较简单）层次的研究方法，在西方哲学家和科学家中被称为还原论方法。”

（2）还原论的兴起及其辉煌的业绩

还原论思想兴起于欧洲文艺复兴时期，至今已经应用并延续了五百多年。它的兴起和发展与文艺复兴时期对西方哲学具有深刻影响的著名哲人培根和笛卡尔的大力支持和倡导是分不开的。培根和笛卡尔都是“科学”的发起者，“还原论”的倡导者。他们关于科学研究的方法如培根的归纳法以及笛卡尔的分析法、综合法对科学研究方法产生了深远的影响，直至今天，这些方法在科学领域中仍然发挥着其不可取代的作用。培根和笛卡尔的这些观念和方法为自然科学的诞生和发展奠定了坚实的基础。

培根曾认为：

“面对实践的思考，决不能仅仅是思辨的学问，应该是以假设、观察、验证与讨论等为手段的学问。”

笛卡尔在其名著《方法论》一书中，第一次明确地提出了还原方法的基本原理，指出：

“把我所考察的每一个难题，都尽可能地分成细小的部分，指导可以而且适于加以圆满解决的程度为止。”

培根和笛卡尔的科学理念和方法论在自然科学诞生之初被伽利略牛顿所贯彻，掀起了科学革命的巨大浪潮，并获得了一个个震撼世界的巨大成功。在还原论思想以及还原论方法指导下，伽利略在物理学和天文学领域中取得了众多令世界瞩目的科研成果。例如在力学领域中，他著名的比萨斜塔重物自由下落实验，推翻了亚里士多德关于“物体落下的速度与重量成正比例”的学说（两个铁球同时着落），建立了落体定律；他发现了物体的惯性定律，摆振动的等时性和抛体运动规律，并确定了伽利略相对性原理。此外，伽利略还通过望远镜观察到了月球表面、太阳黑子、行星盈亏等大量不为人知的天文现象，这一切都是震惊世界的探索和发现。伽利略的这些科研成果在物理学和天文学领域引起了巨大的轰动。这些科研成果为牛顿理论体系的建立奠定了基础。牛顿在科学领域的地位及其产生的深远影响众所周知。他的代表作之一《自然哲学的数学原理》于1687年正式问世，这部著作是第一次科学革命的集大成之作，是人类科学史上划时代的代表巨著，是经典力学的第一部经典著作，是人类掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科学理论体系。其影响几乎遍及经典自然科学的所有领域，特别是在物理学、数学、天文学和哲学等领域的巨大价值不可限量。《自然哲学的数学原理》对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成了现代工程学的基础。牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律，为太阳中心说提供了强有力的理论支持。此外，在力学领域，它阐明了动量和角动量守恒的原理；在光学领域，他发明了反射望远镜，发展了颜色理论；他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速；在数学上，他还对微积分学做出了卓越贡献。随着自然科学的发展，特别是数学以及力学等物理学知识的深入研究，还原论的“机械性”越来越明显而突出牛顿按其力学原理，把世界理解为一部由最小的原子一层一层地组装起来的机器，提出了对这部机器进行“分解－还原”的方法原则。

牛顿认为：

“在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时，总是应当先用分析的方法，然后采用综合的方法…用这样的分析方法，我们就可以从复杂物论证到它们的成分，从运动到产生运动的力，一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止。”

培根、笛卡尔、伽利略、牛顿等著名科学家把“分解一还原”、“本原一还原”“原子一本质”等还原思想作为还原论基本原理的核心理念，以科学求实、实验验证、逻辑分析等还原方法原则为纲领，逐步形成还原论方法模式。这些思想家、哲学家、科学家在还原思想和方法的指导下取得的累累硕果和巨大影响为后来自然科学的发展在思想和方法上奠定了坚实的基础，进而造就了自然科学的巨大成功。在接下来的三百年里，还原论思想以及还原分析方法在科学领域居于主导地位“叱诧风云”。

还原论作为自然科学的主导思想和研究方法极大地推动了物理学、化学以及数学等自然科学理论的发展，促进了科技的飞跃式进步，掀起了一波又一波的工业革命和产业革命。它的辉煌业绩使人类摆脱了只能把命运依托给大自然的农业文明时代，进入了用科技力量调控、改造自然世界的工业文明时代，迈了全球一体化的信息文明时代以及更加令人惊叹不已的量子时代。可以说，我们生活的方方面面都与还原论有着密不可分的关系，都是还原论历史发展进程中的受益者，我们相信无论是今天还是未来，还原论仍然会继续放射光芒，发挥着它的巨大影响力，这双“科学之眼”的缔造者将会继续引导我们不断探索神秘的未知世界。

“还原论哲学思想是包括本体论、认识论、方法论和实践论等多个层面和层次的认识主张，是一套系统的哲学观。”

美国物理学家卡普拉曾这样言道：

“这种还原论的态度根深蒂固地渗透到我们的文化中，以至于经常被看作科学的方法。其他的科学也接受了这种古典物理学的力学观和还原论，把它们看作对实在的正确描述，并以此来构造自己的理论。”

（3）还原论在物质向极及其运动变化中暴露出的局限性

有一点是非常肯定的，还原论引发了自然科学体系的诞生和发展，自然科学的不断发展实现了科学技术的节节高升，在科学技术的引领下，人们对物质的视野范围既越来越广泛，也越来越聚焦。之前，我们只能仰望星空，看到的是点点星烁点缀着夜空，现在我们可以通过天文望远镜尽情地去欣赏这点点星烁到底为什么这样亮、这么美；之前，我们只能俯视大海，看到的是冲跃而起的鱼儿隐现于水面内外，现在我们可以坐着潜水艇遨游深海，尽情地欣赏这海洋世界的丰富与绚丽；之前，我们只能观止于体表，看到的是由一条条文理编织而成的黄色肌肤，现在我们可以借助光学显微镜，认真的学习构成皮肤的组织和细胞；之前，我们信仰肉眼，因为一切都是宏观可见的，现在我们需要改变因为微观量子态物质的庐山真面目，我们可能永远都见不到。还原论让我们认识到了物质的万象繁杂，让我们领会到了物质的博大与渺小。可以说，没有还原论，我们将永远停留在表象，永远止步于宏观。还原论将物质世界无限地分出层次，而每一次划分都是物质观的改变和升华。

但是，我们能将洋葱一片片拨开，是否我们也能将这被一片片拨开的洋葱再还原成它之前的样子呢？事实可能每个人都非常清楚。我们能将宏观物质还原成夸克，是否夸克的存在及其运动状态能够解释宏观物质的存在和运动状态呢？事实可能每一个科学家都非常清楚。还原论的观点是用部分说明整体、用微观揭示宏观、用简单阐释复杂、用低级诠释高级，由此可见，还原观的总体思路还是要通过整体的还原来吻合还原之前的整体。笔者认为洋葱的例子与还原观的观点显然是不能吻合的。此外，从微观物质的量子态非连续的特点与宏观物质的非量子态连续的特点来看，它们呈现出的是一种向极变现，它们表现出来的是向极两极性关系，或者说它们的性质和特点正好是相反的。那么，就微观物质和宏观物质之间的这种向极关系而言，如果根据还原观的观点—通过整体的还原来吻合还原之前的整体——来解释，显然是相互矛盾的。

“认识还原论的核心是因果还原论。因果还原论认为系统组成部分的行为决定了系统所有较高层次实体的行为。”

美国社会学家托夫勒认为：

“在当代西方文明中得到最高发展的技巧之一就是拆零，即把问题分解成尽可能小的一部分。我们非常擅长此技，以致我们竟时常忘记把这些细小的部分重新组装到一起。”

贝塔朗菲认为：

“还原论假说的提出，其要点是生物科学、行为科学和社会科学都要按照物理学的范式去把握，最终还原为物理层次的概念和实体。由于物理学本身的发展，物理主义和还原论的论点成了问题，真正成了形而上学的偏见。”

那么，这种还原后与还原前之间的“不吻合“不一样”，其原因是什么呢？我们能把用积木垒起来的房子再分解成一个个积木块，然后再把一个个被分解开来的积木块在垒成一模一样的房子；我们能把由一片片洋葱瓣儿构成的洋葱一片片的拨开，但却也不能把这一片片被拨开的洋葱瓣儿再还原成它本来的样子。对这两个例子而言，大体过程是相似的但其结果却是完全不同的。那么，不同在哪呢？笔者认为，最大的不同就是积木房子和洋葱的区别。那么，它们两个又有着怎样的不同呢？笔者认为最一目了然的不同就是前者是非生物性的物质，而后者是生物性的物质。生物性与非生物性物质最显著的差异，如果笼统地讲，前者是其各个组成元素通过生物性的作用方式组合而成，而后者是其各个组成部分通过非生物性的或者说是机械性的作用方式组合而成。具体来讲，前者最大的特点是它具有自组织性（实际上，生物性物质与非生物性物质的区别还有很多，关于生物生命体的特点本书将在中篇生命八大科学原理中会有详细阐述），如自复制性（如DNA的复制、细胞的复制等）、自分化性（如骨髓干细胞可以分化成功能形态不同的细胞，受精卵的自我分化和发育等）、自代谢性（如新陈代谢）、自适应性（入乡随俗或“一方水土养一方人”说的就是这个道理）、自更新性（剪了头发还能再长出新的来说的就是这个道理）、自调节性（人体血液PH值总是维持在7.35~7.45体现的就是这个道理）、自修复性（创伤后的自我恢复讲的就是这个道理），等等。而自组织性对于非生物性物质而言，则是它们望尘莫及的，这也许会听起来有点惊怵，但积木块们是不能自发地垒成一个积木房子的。如果是这样的话，上面两个例子反应出的结果就可以解释了，积木块的组装和拆解是机械性的过程，在这些过程中积木块之间的相互作用关系是非常简单的，简单到可以随意拆卸的程度。与前者不同的是，我们把洋葱瓣儿从洋葱上剥离出来的过程也是洋葱瓣儿自组织性逐渐瓦解的过程，这种自组织性的瓦解（这种自组织性的瓦解就与癌细胞在我们体内肆虐生长的道理是一样的），正是为什么我们不能把这一片片被拨开的洋葱瓣儿重新还原成它本来样子的原因。

显然，整体的还原之所以不能再重组成还原之前的整体的原因绝非这么简单，更不能通过这样的解释就草草收场。实际上用生物性和非生物性或是用自组织性与机械性来说明这种“不吻合”，它们最终要讲的重点还是聚焦在“复杂性”这个字眼上。能还原但却不能重构的核心环节就是这个“复杂性”问题。那么，到底复杂在哪呢？物辞认为，至少要从以下几个方面来思考：

第一，由普遍联系性导致的复杂。物质具有普遍联系性，这是毋庸置疑的由远古的整体观孕育而生的自然哲学观表达的就是一种普遍联系性；还原论想要通过“小”来解释“大”，用简单来说明复杂，用部分来阐释整体，用低级来诠释高级，试问，如果小与大之间、简单与复杂之间、部分与整体之间、低级与高级之间不存在普遍联系性，那又何必要提出这种以小说大、以简讲繁的相互关系呢？既然存在关系，必然就存在联系，还原论从本质上讲的就是这种关系和联系；系统论、复杂系统论、涌现论更是以物质之间的相互作用为核心来阐释系统成分、系统层次、系统质、系统关系整体性等一些关于物质普遍联系的问题，即使是混沌理论中所说的那只“蝴蝶”从实质上讲的也是物质之间的普遍联系性。正是物质之间存在着普遍联系性，才导致了研究物质绝不是只是研究物质本身，而是必须要把所研究的对象放在与之发生关系的一切关联中进行研究，这样才能得到与现实最贴切的客观结果。而自然科学方法中一贯使用的假设、建模、规定标准、营造稳定的实验环境及实验条件、人为的观察及计数、通过怎么调适都会存在系统误差的仪器、设备进行观测和统计，等等，这些显然不能做到客观真实的普遍联系，显然会与客观现实之间存在着这样或那样的种种误差，这就像镜子里面的人和镜子外面的人看似是一个人，但镜子本身则不可抗拒地形成了真实的客观与反射的客观之间的巨大差别。试问，谁会承认，哪怕是牵强的认为，镜子中的你就是现实中的你呢？综上所述，物质之间的普遍联系性导致了物质必然陷于复杂之中，它也是整体的还原不能与还原之前的整体相吻合的一个重要原因。

第二，由系统本身导致的复杂。还原思想和还原方法显然在解释生物体或者说是生命体时遇到了巨大的困难和阻碍，这也是还原论在面对人体生命时表现出发展瓶颈的必然结果。而这里所说的生物体、生命体、人体显然具有着复杂系统、复杂巨系统等系统概念的本质属性。系统论的核心纽带是“相互作用”，它是系统理论众多观点的核心内容，它发挥着承上启下的重要作用。相互作用将系统内部各组成部分、成分、要素、基本元素相互关联在一起构成了它们之间的系统作用关系。这种相互作用关系显然对于物质内容极其丰富、运动变化极其多样的复杂（巨）系统（如生物体、生命体人体等）而言是极其复杂的复杂到我们既搞不清系统内部到底都有什么、都是什么，也弄不明白这些串联、并联、交联、耦联、叠加、纠缠的相互作用到底具体是什么关系、是怎样关联在一起的，就好像我们在研究生物信号通路时，总是有着“条条大道同罗马”的感觉。但这就是复杂（巨）系统的特点，而这种复杂的让我们透不过气来的相互作用就是它里面好似怎么走也走不出来的迷宫一样。但正是复杂系统内部物质成分之间构成的这种复杂的相互作用才能用它这千头万绪的丝线将系统紧紧地团结在一起，好像只有这样，系统才能有体、有形、有清晰可见的结构一样。如果是这样，可能那个从洋葱上被剥离出来的洋葱瓣儿之所以不能再被整合回去的原因，又有了一个新的合理的解释，原因就是当我们把洋葱瓣儿剥离开来的过程中，它与洋葱之间的这些千头万绪的相互作用的丝线也一根根地被扯断了，这就像被剪了线的氢气球再也不会回来了一样。系统内部复杂成分之间通过复杂的相互作用构成了复杂的物质系统，相比之下，将整体还原成部分、成分、要素、基本元素乃至更加微小的物质基础，显然，它们只是包含在由它们之间相互作用构成的庞大系统关系网络中的点点星烁，而忽略了更加庞大的系统网络关系，仅仅把这些点点星烁捏在一起来说明整体的行为，其结果自然是“不能吻合”。这也解释了系统论中经常提到一个概念和一个基本观点，前者是“系统整体性”或“系统质”，后者是“整体大于部分之和”或者说是“非加和性。

“相互作用产生新事物，相互作用形成系统的结构，相互作用造成整体大于部分之和，相互作用形成系统的层次差异相互作用产生实体粒子，实体粒子是相互作用关系网的网上扭结，相互作用是事物的真正的终极原因。”

第三，由系统层次性导致的复杂。“层次性”涵盖了四个方面的内涵：其一，它可以指某一个具体的层次内，如质子、原子核、原子、分子、细胞、器官、人体等，这种层次性偏于“个体”的概念，如某个质子、某个细胞等，但由于个体是系统构成的个体，如某个质子是由其内部夸克、胶子、光子等构成、某个细胞是由其内部核酸、蛋白质、核仁、细胞器（如线粒体、溶酶体、高尔基复合体等）、细胞核、细胞膜等构成，所以对于某个层次而言，它已经是由其内部各成分通过相互作用而形成的具有系统概念的个体，而系统概念本身就已经规定了其自身的复杂性。其二，同一层次概念下的层次之间存在的相互作用和关联性，如不同质子之间的相互作用和关联性、不同原子核之间的相互作用和关联性、不同原子之间的相互作用和关联性…这种横向的相互作用可形成系统之间水平性的相互关联性，由于层次之间存在着的相互作用和关联性，导致了这种层次之间通过相互作用而构成的涵盖它们在内或与之相关的更大范畴内的系统存在，而这种系统的复杂性显然是要比某个个体要复杂的多，因此同一层之间存在的相互作用和关联性使层次性具有了由这一方面所致复杂性。其三，不同层次之间，这里指小物质系统和大物质系统之间存在着相互作用和关联性，如细胞和器官之间、树叶和树干之间，个人和家庭之间、人类社会和大自然之间，行星和恒星之间…这种层次间的相互作用，导致了小系统对大系统自下而上的关联性（牵一发而动全身讲的就是这个道理），这种层次之间的关联性使层次性具有由这一方面所致复杂性。其四，不同层次之间，这里指大物质系统和小物质系统之间存在着相互作用和关联性，如呼吸系统与血细胞之间、大河与小河之间、企业与员工之间、社会与人文之间…这种层次间的相互作用，导致了大系统对小系统自上而下的关联性（时势造英雄讲的就是这个道理），这种层次之间（大系统与小系统之间或者说系统与子系统之间）的关联性使层次性具有由这一方面所致复杂性。层次性的这种多维多层次的相互作用关系，揭示了层次之间的普遍联系性，也揭示了层次之间是一脉相承和浑然一体层次作用关系，这种层次性关系是“复杂性”产生的重要原因。

还原论及还原方法对物质观的巨大贡献之一就是它让我们看到了物质世界、物质系统、物质本身的层次性，让我们认识到了物质的微观世界，让我们慧悟到了物质层次性之间相互联系的必然性，是我们认识和阐释物质微宏向极转换原理不可或缺的基础和条件，是我们认识和揭示微观物质与宏观物质整体统性的必经之路。但还原论看到了物质世界的层次性，却对忽视了由这种层次性而引发复杂性；还原论认识到了物质层次之间的关联性，却对由各层次之间通过相互作用而产生的普遍联系性避而不究；这也是还原论试图通过自下而上的方法（用“小”解释“大”、用部分说明整体、用简单揭示复杂、用低级诠释高级）阐释整体，但却因忽视了层次之间复杂的相互作用和关联性而导致的整体的还原与还原之前的整体之间的“不吻合”。综上所述，通过还原论我们看到了认识微观物质与宏观物质整体统一性的希望和曙光，但显然仅仅用它来阐释物质的微宏统一性是远远不够的，幸运的是，系统观的诞生和发展在一定程度上弥补了还原论在这方面的漏洞和不足。，

人体复杂系统科学认为：

“还原论方法的分析性本质存在着其致命的弱点。它回避了人体在系统层面的多层次现象和相关的科学问题。”

3. 系统观——刻画出微观物质与宏观物质之间的无形之网

还原论在解释复杂问题尤其是生物、生命课题时遇到了巨大挑战和重重阻力。但这种“逆境”创造的历史价值显然是巨大的正像就人类文明的发展而言，往往逆境对它的推动作用在一定程度上比肩顺境来要显得更为深刻和有力，因为思考问题出现的原因和探寻解决问题的办法的过程也是批判反省、观念转变、思维创新、认识发展的过程，它们是文明进步、认识升华、时代变革的驱动力。关于对复杂性问题的理解，仁者见仁智者见智，笔者的观点是，还原论对所谓的“复杂性”显然做出了卓越的贡献，为什么这么说呢？因为还原思想、方法及成果使我们真正认识到了复杂，这种复杂性、复杂程度、复杂机理对于人类历史而言是前所未及的，所以正是由于还原论触及了物质世界的复杂也由此惊措于这种复杂之中，也正是因为这种状况，复杂性问题作为世界范围内的时代话题得到了广泛的认识和深入的研究，系统观正是在这个过程中孕育发展起来的。

还原论常被人们习惯地称为“机械还原论”，这个称呼显然是有它的道理的。其一，还原论思想和方法对于机械的发明和使用的贡献是毋庸置疑的，科学革命、工业革命、产业革命、工业文明时代、信息文明时代造就的人类文明家喻户晓；其二，由此产生的巨大成功使机械论的思想和方法渗透到人类文明的各个领域（包括生物、生命科学领域）之中，使得一切好似都可以冠以这种机械的理念和方法来揭示和阐释。显然，前者将其推向了神坛，创造了辉煌；后者则相反，将其拖入了困境，动摇了根基。那么，为什么会出现这种戏剧性的局面呢？笔者认为，“规则”对于这种局面的发生也许起到了决定性的作用。具体而言对于机械而言，其规则的制定者是人，例如与机械制作的原理、设计、运行等密切相关的数学方程、物理定律、化学反应等都需要人为地先把规则制定好（如科学假设、构建模型、实验条件、电子化操控、统计分析等都需要人为的制定规则），其结果自然是一切都在人的控制下运行和使用。即使是人工智能机器人也是如此。而相比之下，生物体或生命体的生存和运动状态与机械的概念是迥然不同的。它们是自组织性的（有自己的生存法则），是开放性的（与环境互通互联）。也就是说，对于生物体和生命体而言，其规则的制定者是大自然。法则的规定者不同，存在于法则之中的物质的整体性表现、基本元素、相互作用、层次关系、运行机制等自然也大相径庭，随着研究的聚焦、知识的积累、认识的深入，这些差别在机械与生物生命体之间体现的淋漓尽致，有理有据。

系统观既吸收了还原论关于物质基础、物质层次性的科研成果，也对系统概念、系统关系、系统行为等方面做出了巨大贡献。系统内部组成部分（包括要素、组份、成分、基本元素等）、相互作用（或相互关系）、层次性、层次关系、整体性（系统质的概念）是系统观阐释系统概念的核心内容，它们勾勒出了系统观揭示微观物质与宏观物质整体统一性的实体框架。在此基础上，随着整体论、系统论（如一般系统论、信息学、控制论、运筹学、突变论、耗散结构、协同学等）、复杂适应性系统论、开发的复杂巨系统论、人体复杂系统科学等对生物生命原理（如整体大于部分之和、负熵、反馈、稳态、自组织性、开放性、非线性、适应性、层次结构性、能量性、进化性等）的不断揭示，进一步为系统观阐释微观与宏观物质的整体统一性构建了无形之网。

4.涌现论“从小到大，由简入繁”地认识物质

涌现（ emergence）是我们周围世界普遍存在的一种现象，比比皆是，例如开花结果、生长发育，等等。它的常见性往往使之被视为常态，它的普遍性往往使之被视为常理，这是我们对涌现的经验性认识。但是如果我们把涌现作为一个解释自然现象和破解生命过程的课题去研究，就需要“知其所以然”，也就是对涌现的理性认识。

涌现是系统科学早期阶段提出的一个非常重要的抽象概念，也是系统科学和复杂系统科学研究的基本概念。“涌现的本质就是由小到大，由简入繁”。涌现过程是一种质变过程，涌现现象在生成系统中处处体现出旧质向新质的转变和演化，即新的涌现物的产生。量子转变成原子，原子转变成分子，分子转变成生物大分子，生物大分子转变成细胞（这是非生命系统向生命系统的转变），细胞转变成组织、组织转变成生物体、生物体的进化过程等都与涌现有着千丝万缕的联系。

约翰·霍兰在《涌现：从混沌到有序》中指出：

“少数规则和规律生成了复杂的系统，而且以不断变化的形式引起永恒的新奇和新的涌现现象。”

（1）涌现与机械的不同

基本元素一作用关系（新质）构成物是描述部分与整体之间关联性的基本框架，这在还原机械论和系统论中处处都有体现，但其内涵却迥然不同。前者刻画的是组件之间通过组装构成新的组合物质；后者刻画的是系统内部基本元素之间通过复杂的相互作用构成新的具有系统质属性的涌现物③。例如，我们把所有组件按说明书提示组合在一起形成办公桌的过程称为组装，但却不能说这个办公桌是其组件构成的涌现物；同理，汽车加工厂按生产程序将汽车配件一个个组装在一起，最终组合成的汽车也不是各配件构成的涌现物。然而，我们把（人体内）数以亿计的细胞通过相互作用构成机体的过程称为涌现过程，将这个由1000万亿（1015）个细胞构成的机体则称为涌现物。机械组装的过程及其构成的组合物质与生物生命体的涌现过程及涌现物之间有着本质的不同，具体体现在：

第一，前者整体等于各部分之和，而后者整体大于各部分之和。产生这种的不同的具体原因体现在它们的基本元素的性质不同，基本元素相互作用的复杂程度（包括作用方式、作用机理、层次关系、运行机制等）不同。整体的系统质属性不同，如前者是机械性的，而后者是生物性的。

第二，前者的整体可以拆卸成其基本元素，而后者的整体一旦形成就无法复原成其各组成元素。这与飞机模型可以拆开，而细胞却无法拆开的道理是相似的。

第三，前者的整体可以体现出其基本元素的性质和特征，而后者的整体性质和特征与其基本元素之间存在着性质上的巨大差别就像汽车由发动机系统、空调系统、音响系统、排气系统、驾驶系统等构成，汽车的整体性可以体现出这些系统的物质性和功能性，而人的物质性和功能性与细胞的差别则不言而喻。

第四，二者整体稳定性强化程度不同。前者整体的稳定性在一定意义上可以说没有强化的过程或者说没有得到强化，而涌现过程是一种稳定模式，涌现物在不同层、不同级别的系统概念下表现出随着系统层级的提升，其稳定性也逐级得到强化。就像组合床的稳定性不比其组件螺丝钉的稳定性强，但人的稳定性显然要远远高于构成人体的任何一个细胞。

约翰·霍兰（ John Holland）曾指出：

“就涌现而论，整体行为确实远比各部分行为的综合更加复杂。”

“涌现首先是一种具有耦合性的前后关联的相互作用。”

系统论学者们言道：

（2）宏观物质是由微观物质涌现出来的

涌现本质是一种质变，涌现现象是物质的创造性发展，涌现过程是以质变为枢纽，通过相互作用连接起来的物质系统创造性发展的逐级强化过程。这一过程体现出涌现“由小变大，由简入繁，由低级到高级”的本质内涵。

对于涌现而言，物质及其运动变化是其主体甚至可以说是其全部内容试问，是什么在涌现？涌现的作用基础是什么？最终涌现出的又是什么？答案就蕴藏在物质及其运动变化之中。因此，涌现是物质的涌现。它具体表现在涌现过程的各个环节和内容之中。“物质基础一相互作用一涌现物”是涌现过程的主体框架，也是构建涌现的基础内容和结构。首先，物质基础是涌现的发起者，也是涌现的基础和前提条件，脱离了物质基础来谈涌现是荒谬和毫无意义的。其次，相互作用是连接涌现过程的无形之网。无论是量子态物质之间的弱力强力电磁力，原子之间的范德瓦尔力，分子之间的化学键作用，还是细胞、组织间、、、的生物作用关系，它们彼此之间力或关系的发起者传递者、接收者、过程的运动变化、结果都以物质为内容、以物质为传递以物质为运动变化、以物质为始终。也就是说，相互作用的任何一个环节和过程都是在物质的参与下实现和完成的，脱离了物质也就根本不会存在相互作用。最后，涌现物是涌现产生的物质生成系统。它既具有系统质的属性，同时也作为新的物质基础，在与其他物质或物质系统的相互作用中向更复杂、更高级层次的新的涌现物继续涌现和演化。

“物质基础一相互作用一涌现物”这一框架结构是级联性递进式的重复过程，它重复发生在各个层级涌现过程的涌动发展中。例如原始时空分化，宇宙大爆炸，微粒子一原子核一原子一分子一生物大分子一细胞细胞的演化过程乃至生命起源演进一进化的过程等都伴随着一个个层次越来越高的涌现事件。因此，涌现既触发了涌现物由小向大、由简单向复杂、由低级向高级的转化，也引发了微观物质向宏观物质的演化、发展。

5.微宏向极运动—微观物质与宏观物质之间的相互转化

还原思想和方法不但让我们看到了宏观物质表面之下的层层物质基础，而且还让我们认识到了无形无象的量子态微观世界。涌现论不但让我们看到了微观物质通过集结和强化逐渐向宏观物质转化的浩荡涌进，而且还让我们认识到了微宏物质之间是存在互通之路的。就像我们可以通过微观量子态物质制造出导弹，而导弹发射后又可以释放出大量微观量子态物质一样；就像量子态微观物质经过十几亿年的时间可以孕育出生命（46亿年前的地球还是一个被量子态物质占据的原始星球，而35亿年前地球存在了生命的迹象），而当生命灰飞烟散时却又将量子态微观物质还回给了大自然一样。虽然现在我们还不知道二者之间这条互通之路上究竟发生了什么，但至少我们可以认识到，它们之间的互通一来是时间概念的问题，二来要想搞清楚这条互通之路我们还需要太多的时间。幸运的是，微观物质和宏观物质之间的向极及其运动变化规律现在已经跃然纸上，而如何运用这个规律早日能够看清楚这条互通之路上究竟发生了什么则是属于我们不懈努力和研究探索的权利。

向极是指从生存不同性质中认识到的相互背离的两种基本走向。向极的深刻内涵蕴藏在向极两极性的向极运动变化之中。向极运动变化的核心内涵是向极两极性之间总是在不同阶段中由于彼此的生消变化而处于相互转化的往来之中。从这个规律上来看，向极两极性是互为基础、相互消长；互为条件，相互转化互为你我，互依互通的辩证关系。

物质的宏观与微观显然是一个向极，它们之间的向极运动变化规定了二者之间总是在不同阶段中由于彼此的生消变化而处于相互转化的往来之中。具体体现在：第一，宏观物质可以散解成微观物质，微观物质也可以组成宏观物质。宏观物质在散解成微观物质的过程中，其宏观性质呈消减状态，而微观物质则呈增生状态；微观物质在构成宏观物质的过程中，其微观性质呈消减状态，而宏观物质则呈增生状态。

第二，宏观物质在一定条件下可以转化成微观物质。如宏观物质在一定条件下可以暴胀、降解、消散成微观物质；微观物质在一定条件下也可以转化成宏观物质。如微观物质在一定条件下可以集结、涌现、演化成宏观物质。

第三，不存在没有微观物质基础的宏观物质；也不存在孤立、不参与相互作用的微观物质（微观物质在相互作用中势必要在一定条件下向宏观物质方向进行演化、发展）。

第四，微观物质与宏观物质之间存在着自下而上和自上而下的双向作用关系，这种相互作用关系决定了它们之间必然是互依互通的整体统一关系。

物质的向极变化规律揭示出微观物质与宏观物质是互为基础、互依互通相互转化、一脉相承的物质统一关系，这既是物质交换、相互转化的自然规律，也是现实中处处可见的具体客观表现。此外，向极运动规律也预示着物质大到一定程度必然会趋向解离，小到一定程度也必然会趋向集结。这体现出向极变化规律的深刻哲学内涵。

6.结语

物质世界包括微观物质和宏观物质，二者是互为基础、互依互存、一脉相通的物质统一关系，二者是物质的重要向极表现，并在向极运动变化中互渗互参、互依互通。微观物质和宏观物质的向极表现是多方面的，具体体现在：小（微）与大（宏），内（里）与外（表），理（原因）与象（结果），多与少，虚（虚散）与实（实结），（运动速度）快与慢，动与静，无形与有形，不可见与可见，（物理量）非连续与连续，（关系）非定域与定域，（存在与运动状态）量子化与非量子化，等等。向极既是一种相反，也是一种互补；既是一种对立，也是一种发展。物质的向极在其运动变化中因相反而得到互补，因对立而得以发展。物质的微宏向极及其运动变化规定了物质必然是微观与宏观的统一整体，必然是二者之间相互贯通、相互转化、互补发展的统一整体。这种整体性体现在物质的各个层次中、各个层次之间以及所有层次关系之中。向极的本质是变化，变化是物质发生的变化，物质变化的本质抽象是生消之变，生消变化是物质两性的生消变化，物质两性的生消变化引发了物质八纲变化，八纲变化存在于任何物质系统形成与发展的变化之中而这种“变化”规则的制定者就是物质世界的“一元两性四相八纲基本变化规律”。只要存在物质的“变化”就存在物质的“一元两性四相八纲基本变化规律”。它是物质微宏向极运动、相互作用、涌现等一切用于揭示物质变化机理的本质内涵。

钱学森先生认为：

“大成智慧…就在于微观与宏观相结合……既不只谈哲学，也不只谈科学；而是把哲学和科学技术统一结合起来哲学要指导科学，哲学也来自科学技术的提炼。这似乎是我们观点的要害：必集大成，才能得智慧。”