现代科学思维

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第216页（1160字）

现代科学的发展引起了人类思维方法的更新，人们从对孤立事物的研究，过渡到对系统的研究，从静态的研究发展到动态的控制，从对事物因果关系的严格决定性研究发展为概率统计性研究，这是现代思维方式的三大转折，也是现代思维方式的三大特点。

系统性是现代思维方式的基本特点。它反映了科学发展的整体化、综合化的趋势。系统方法不仅是现代科学方法，而且也是一种思维形式。这种思维方式要求人们把研究对象当作一个系统来加以考察。首先着眼于整体，各要素的功能目标要服从整体的最佳目标，使整体的功能最优。为达到这一目标，必须使一个系统具有最佳的结构。因为一般来说结构决定功能，一个系统只有整体结构合理，才能有效地发挥各要素的功能特性。

系统性还要求把综合作为考察的出发点和归宿。

首先进行系统综合，形成可能的系统方案，然后再进行系统分析，分析系统中的各要素及其相互关系。

建立系统模型，最后再进行最优化选择，重新综合成整体。这样，在思维方式上就把分析与综合贯穿于过程的始终，打破了传统的先分析后综合的程序。

现代思维方式的第二个特点是动态控制，所谓控制，指的是制约一个系统的行动，利用信息反馈，实现最优的调控。

要使一个系统在最佳状态下运行，就要在动态中寻求优化。外部世界是一个瞬息万变的世界，要使一个系统适应环境的变化，就必须时时进行调节。

控制过程的自适应、自调节主要是通过信息反馈来实现的。通过反馈可以把输出端状态与目标的偏离程度及时地反送到输入端，并通过调整影响输出。

从而不断缩小与目标的差距，达到优化。总之，要使一个系统保持优化需要两个条件：一要靠系统方法保持系统优化的结构。

二要靠控制论方法在动态中进行优化的调控。有了这双重的优化，才能达到系统最佳化的目标，即达到系统自己预期的目的。

现代化思维方式的第三个特点是概率统计性。19世纪中叶以后，在自然科学中逐渐引进了概率统计思想，本世纪20年代以来，量子力学和分子生物学的研究，确立了概率统计思想和方法在现代科学思维中的地位。

它打破了牛顿时代以来形成的严格决定论的思维模式。严格决定论的思想是建立在单一因果关系的基础之上的，对于复杂的多因果的事物，严格决定论无法加以说明。

应采取统计决定论的理论来加以解释，概率统计性在自然界的表现形式是多种多样的：在微观粒子运动中表现为不确定性，无规则性等；在宏观机械运动中表现为运动形态的多样性和“误差值”的波动性；在生物界中则表现为物种分化的多向性、突变的偶然性等。