第三讲 系统自然观

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1、第三讲系统自然观构成宇宙的砖石又是如何建造这个世界？目前普遍的看法为，是通过演化形成复杂的等级（层次）系统来实现的。目前的宇宙是一个系统的世界，是经过150亿年演化的结果。认识现状是理解历史演变的钥匙。我们从分析系统的概念开始理解演化的观念。一自然界的系统的存在方式澳大利亚兔子的启示历史上，外来物种引入某一地区及由其引起严重后果是伴随着欧洲殖民扩张的历史而被人们所知晓的。从公元１５００年起，随着欧洲海外扩张的进程，欧洲人把猪、牛、羊、马等牲畜带到了美洲和大洋洲等地。当这些动物逃跑变野后，它们在各种各样的居住地内很快地散布开来。不可否认，这样的物种迁移对于人类的

2、生存和发展产生过积极的作用。但是，历史告诉我们，非本地物种的引入如果没有得到有效的引导和控制，就会严重危害到当地人们的生产和生活，危害生态环境。１８５９年，当澳大利亚的一个农夫为了打猎而从外国弄来几只兔子后，一场可怕的生态灾难爆发了。兔子是出了名的快速繁殖者，在澳大利亚它没有天敌，由于数量不断翻番，它很快就开始毁坏庄稼。到１８８０年，它们到达新南威尔士，开始影响南澳地区的牧羊业。人们组织了大规模的灭兔行动，但收效甚微。到了１９世纪９０年代，当兔群抵达西澳时，人们修了一条长达１０００英里的栅栏，试图将其拦住。但是，这个栅栏很快被冲破了。１９５０年，澳大利亚的兔子

3、的数量从最初的五只增加到了五亿只，这个国家绝大部分地区的庄稼或草地都遭到了极大损失，一些小岛甚至发生了水土流失。绝望之中，人们从巴西引入了多发黏液瘤病，以对付迅速繁殖的兔子。但是针对兔子的细菌战被证明只是使不断恶化的状况得到暂时缓解，一小部分兔子对这种病毒具有天然的免疫能力，它们在侥幸逃生后又快速繁殖起来。整个２０世纪中期，澳大利亚的灭兔行动从未停止过。UCN公布的100种最有破坏力的入侵物种已经有一半入侵了中国。　　除了青藏高原少数人迹罕至的偏远保护区外，中国34个省、市、自治区中都不同程度的存在入侵物种的影响或威胁，范围不断扩大，种类不断增加。　　据不完全

4、统计，每年由于入侵物种危害造成的经济损失达500亿人民币，有些统计数字甚至更高。1系统的定义：系统是若干有特定属性的要素经特定关系而构成具有特定功能的整体。或者说，系统是以各要素的属性为基础经由特定关系而形成的属性不可分割的整体。完备描述一个系统需具备以下四个条件：要素、结构、功能和环境A要素：要素是构成系统的组分和组元。B结构：结构是系统诸要素之间相互联系、相互作用的总和。这些关系可以是数量关系，也可以是时空关系，更重要的则是相互制约关系。C功能：系统在内外关系中表现出的特性和能力影响系统功能的因素F=f(E，C，S)D环境：指与系统组成要素发生相互作用而又

5、不属于这个系统的所有事物的总和。2系统的类型从系统与环境的关系分：孤立系统封闭系统开放系统从系统所处状态分：平衡态系统近平衡态系统远离平衡态系统从系统内各要素相互作用的特点分：线性系统非线性系统3系统是物质普遍的存在方式认为系统是物质存在的普遍方式，系统应当具有普遍性，一切物质要么本身就是一个系统；要么就在系统之中，因为系统是对联系方式而言。当然事物之间的联系多种多样，并非凡是有联系的事物，一定具有系统关系，但是可以相信一个事物不在这个系统之中，必定在别一个系统之中。4、自然物质系统的属性l整体性表现1整体不等于部分之和。整体和部分关系有加和性关系和非加和性关

6、系。非加和性关系是系统的特征，它表征着新属性的出现，表征着系统与其构成之间的质的差别，其形成在于内部的相干性。系统各部分彼此约束、选择、协同、放大，共同导致属性不可分割的整体的形成。例、水分子是一个系统，它由两部分（要素）组成，这两个要素相互作用形成H2-O的结构，它具有不同于H和O的性质，即水分子的特性，水与构成它的H和O有加合性的一面，例如质量，又有不可加合性的一面，水分子的性质不是两个H原子和一个O原子性质简单相加而成，而是它们间的非线性相互作用而成，H原子和O原子进入水分子后，受到约束和选择，例如它们的活动空间只能在水分子的范围，它们成键的方向被水分子

7、选择为特定的（键角），这三个原子相互配合（协同）形成水分子的特征。表现2处于系统整体中的组成要素的性质、功能和规律，也异于它们在孤立状态的性质、功能和规律l开放性从系统与环境的关系分可把系统分为孤立系统、封闭系统和开放系统。开放系统是与环境自由地进行物质、能量和信息交换的系统。l动态性l层次性5、自然界的物质系统的层次结构层次结构可以理解为扩展了的系统，大家知道系统由要素组成，如果要素本身就是一个系统，那么现在所指的系统则为母系统（高层系统），而要素则成为子系统（低层系统），当然子系统也有要素，这样推而广之，这种有多级母－子系统构成关系的系统就是层次结构。显然

8、，层次结构是指一种纵向关系。在关于系统