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　在近代自然科學(xué)史上，矗立著(zhù)三塊舉世矚目的豐碑：與科學(xué)巨人牛頓的名字聯(lián)系在一起的經(jīng)典力學(xué)；與現代物理學(xué)的奠基人愛(ài)因斯坦的名宇聯(lián)系在一起的相對論；與玻爾、海森堡等人的名字聯(lián)系在一起的量子力學(xué)。幾十年來(lái)，全世界的科學(xué)家們在仰望科學(xué)的頂峰的同時(shí)．都在企盼著(zhù)另一塊超越巨人的豐碑矗起……

公元１９７７年，當被科學(xué)界譽(yù)為現代熱力學(xué)的奠基人、比利時(shí)布魯塞爾學(xué)派著(zhù)名的統計物理學(xué)家普里高津，以其創(chuàng )立的耗散結構理論把當年的諾貝爾化學(xué)獎的桂冠舉過(guò)頭頂的時(shí)候，這一偉大的時(shí)刻終于到來(lái)了。人們清楚地知道：普里高津所創(chuàng )立的耗散結構理論對于整個(gè)自然以至社會(huì )科學(xué)產(chǎn)生的劃時(shí)代的重大影響，遠遠超出了一次諾貝爾獎的價(jià)值。

普里高津（I．Prigogine，1917~）于1969年在國際“理論物理與生物學(xué)會(huì )議”上發(fā)表了《結構、耗散和生命》一文，提出了耗散結構理論，把理論熱力學(xué)的研究推向了當代的最高峰。普里高津由于這一重大貢獻，榮獲1977年諾貝爾化學(xué)獎。這是普里高津學(xué)派20多年從事非平衡熱力學(xué)和非平衡統計物理學(xué)研究的成果。

普里高津和他的同事在建立“耗散結構”理論時(shí)準確地抓住了如貝納爾流、B-Z化學(xué)波和化學(xué)振蕩反應以及生物學(xué)演化周期等自發(fā)出現有序結構的本質(zhì)，使用了“自組織”的概念，并且用該概念描述了那些自發(fā)出現或形成有序結構的過(guò)程，從而在“存在”和“演化”的兩種科學(xué)之間，在兩種文化之間構架了一座科學(xué)的橋梁。

　　普里高津在研究了大量系統的自組織過(guò)程以后，總結、歸納得出，系統形成有序結構需要下列條件：
（1）系統必須開(kāi)放。熱力學(xué)第二定律指出：孤立系統的熵不可能減少。對于一個(gè)孤立系統，無(wú)論其微觀(guān)機制如何，如果從宏觀(guān)上看，它可以被當成是孤立系統，則必然要達到平衡態(tài)。耗散結構理論認為，對于孤立系統來(lái)說(shuō)熵是增加的，總過(guò)程是從有序到無(wú)序；而對于開(kāi)放系統來(lái)說(shuō)，由于通過(guò)與外界交換物質(zhì)和能量，可以從外界獲取負熵用來(lái)抵消自身熵的增加，從而使系統實(shí)現從無(wú)序到有序、從簡(jiǎn)單到復雜的演化。

　?。?）遠離平衡態(tài)。遠離平衡態(tài)是系統出現有序結構的必要條件，也是對系統開(kāi)放的進(jìn)一步說(shuō)明。開(kāi)放系統在外界作用下離開(kāi)平衡態(tài)，開(kāi)放逐漸加大，外界對系統的影響逐漸變強，將系統逐漸從近平衡區推向遠離平衡的非線(xiàn)性區，只有這時(shí)，才有可能形成有序結構，否則即使開(kāi)放，也無(wú)濟于事。

　?。?）非線(xiàn)性相互作用。組成系統的子系統之間存在著(zhù)相互作用，一般來(lái)講，這些相互作用是非線(xiàn)性的，不滿(mǎn)足疊加原理。正因為這樣，由子系統形成系統時(shí)，會(huì )涌現出新的性質(zhì)。

（4）漲落。漲落是指對系統穩定狀態(tài)的偏離，它是實(shí)際存在的一切系統的固有特征。系統內部原因造成的漲落，稱(chēng)為內漲落；系統外部原因造成的漲落，稱(chēng)為外漲落。處于平衡態(tài)系統的隨機漲落，稱(chēng)為微漲落；處于遠離平衡態(tài)的非平衡態(tài)系統的隨機漲落，稱(chēng)為巨漲落。對于遠離平衡態(tài)的非平衡態(tài)系統，隨機的小漲落有可能迅速放大，使系統由不穩定狀態(tài)躍遷到一個(gè)新的有序狀態(tài)，從而形成耗散結構。

一． 基本概念
　　
　　耗散結構理論涉及到大量的基本概念，如果對這些概念沒(méi)有弄清楚，也很難理解耗散結構理論的實(shí)質(zhì)。因此，我們先介紹一些基本概念。
　　1． 復雜系統
自從牛頓創(chuàng )立機械定律以來(lái)，人們都把單個(gè)個(gè)體或有限個(gè)體，如自由落體，有限個(gè)星球等作為研究對象。后來(lái)，通過(guò)把連續介質(zhì)，如，流體、固體等進(jìn)行單元分割，科學(xué)家們又成功地把牛頓力學(xué)應用到連續介質(zhì)中。盡管牛頓力學(xué)可以擴展到無(wú)限的個(gè)體運動(dòng)，但它的本質(zhì)是以有限個(gè)體，而每個(gè)個(gè)體是沒(méi)有生命力的簡(jiǎn)單運動(dòng)為研究對象的科學(xué)，包括后來(lái)的愛(ài)因斯坦所研究的對象也是屬于簡(jiǎn)單運動(dòng)的范疇。
　　二十世紀中葉以后，人們開(kāi)始關(guān)注復雜現象。在這樣的系統中，它首先有“非常非常多”的個(gè)體，而對每個(gè)個(gè)體已經(jīng)不再把它們看成是無(wú)生命力的了。它們之間的相互運動(dòng)又構成了復雜的整體運動(dòng)。個(gè)體和整體之間出現了相互關(guān)聯(lián)的因果聯(lián)系。對于這樣的系統就是復雜系統。
　　對復雜運動(dòng)的研究是二十世紀所開(kāi)創(chuàng )的最偉大的科學(xué)活動(dòng)之一。目前正是方興未艾之時(shí)，有著(zhù)十分廣闊的前景。它是揭示，如生物進(jìn)化、社會(huì )進(jìn)化、宇宙進(jìn)化和一系列化學(xué)、物理進(jìn)化的強大的科學(xué)工具。
　　2． 孤立體系、封閉體系、開(kāi)放體系
　　達爾文的偉大貢獻之一就是把生物種群的進(jìn)化與環(huán)境關(guān)聯(lián)起來(lái)。熱力學(xué)也發(fā)現，系統內部的運動(dòng)與周?chē)h(huán)境存在非常密切的關(guān)系，這是熱力學(xué)與其它科學(xué)的獨到之處。熱力學(xué)用了一系列科學(xué)術(shù)語(yǔ)來(lái)描述系統與環(huán)境之間的關(guān)系：
　　A． 孤立體系：孤立體系是指系統與環(huán)境之間既沒(méi)有能量交換和質(zhì)量交換的系統；
　　B． 封閉體系：系統與環(huán)境之間只有能量交換，而沒(méi)有質(zhì)量交換的體系叫做封閉體系；
　　C． 開(kāi)放體系：系統與環(huán)境之間既有能量交換又有質(zhì)量交換的體系叫做開(kāi)放體系。
我們要指出的是，以上定義是在熱力學(xué)的范疇中來(lái)描述的。如果對于不同的研究對象和不同的時(shí)間范疇，以上定義是要做一些修正的。比如，人類(lèi)歷史系統，如果對整個(gè)人類(lèi)和無(wú)限的歷史長(cháng)河來(lái)說(shuō)，我們是可以原用上述定義的。但如果我們僅僅針對一個(gè)國家，甚至團體在某一個(gè)歷史階段的演化，就必須對上述概念按照歷史運動(dòng)要素予以修正。本人在《馬克思社會(huì )經(jīng)濟形態(tài)學(xué)說(shuō)與耗散結構理論》一文中做過(guò)這方面的嘗試。
　　3． 平衡態(tài)、準平衡態(tài)、近平衡態(tài)和遠平衡態(tài)
　　以上四個(gè)概念是描述系統內部特征的熱力學(xué)術(shù)語(yǔ)。
　　A． 平衡態(tài)：平衡態(tài)是一個(gè)非常重要的概念，它是復雜系統運動(dòng)的起點(diǎn)，也是經(jīng)典熱力學(xué)和耗散結構理論在研究方法上的一個(gè)分水嶺。
平衡態(tài)是指系統內部的每一點(diǎn)的任何宏觀(guān)參數，如溫度、壓力、密度等等都完全一致的狀態(tài)。很顯然，這樣的狀態(tài)在引力范圍內是不存在的。因為即使沒(méi)有運動(dòng)也有引力的作用而使得系統內部并不能完全保持一致。當然，現代科學(xué)是可以人造這種狀態(tài)的，那就是在空間站上由于重力消失而出現平衡態(tài)。
　　在熱力學(xué)上，很多情況我們可以忽略重力的影響，如，當高差不是太大的氣體，我們可以忽略重力的影響，當其它參數都一致的情況下我們可以把它看成平衡態(tài)。平衡態(tài)的內部除了熱運動(dòng)（微觀(guān)運動(dòng)）以外，其它一切宏觀(guān)運動(dòng)全部停止。因此，它是一種“死”的狀態(tài)。
　　由于系統內部與環(huán)境之間的作用，如果系統是一個(gè)開(kāi)放系統，那么該系統一定不會(huì )成為平衡系統。因此，平衡態(tài)出現的一個(gè)充分條件是，它必須是一個(gè)孤立系統，這就把系統內部的狀態(tài)與環(huán)境聯(lián)系了起來(lái)。
　　B． 準平衡態(tài)
很顯然，平衡態(tài)是不會(huì )運動(dòng)的。如果我們要把系統的每一點(diǎn)都作為我們的研究對象，熱力學(xué)的研究就非常復雜。因此，經(jīng)典熱力學(xué)又對平衡態(tài)進(jìn)行了處理，即，假定在環(huán)境的作用下，系統內部是按“平均”水平而整體上升或下降的。比如，燒開(kāi)水，真實(shí)的情況是，鍋內的每一點(diǎn)的溫度都不一樣，但我們假定它內部的溫度是“平均”上升的，并且每一點(diǎn)的差別都可以忽略。對這樣的狀態(tài)我們稱(chēng)之為“準平衡態(tài)”。于是，我們的“熱靜力學(xué)”（Thermostatics，這是一個(gè)熱力學(xué)家杜選的單詞，表示經(jīng)典的熱動(dòng)力學(xué)應當稱(chēng)為熱靜力學(xué)）就通過(guò)科學(xué)家的處理變?yōu)榱?#8220;熱動(dòng)力學(xué)”（Thermodynamics）。之所以經(jīng)典熱力學(xué)能夠在現代工業(yè)中得到廣泛應用，準平衡態(tài)的假設是一個(gè)十分巧妙的杠桿。
　　非常有意思的是，馬克思在研究人類(lèi)歷史運動(dòng)時(shí)，對人類(lèi)歷史系統也做了類(lèi)似的假設，詳細情況可以參閱本人的文章《馬克思社會(huì )經(jīng)濟形態(tài)學(xué)說(shuō)與耗散結構理論》。
　　C． 近平衡態(tài)
在開(kāi)放度比較小的情況下，系統內部的變化也是比較小的。那么什么叫“大”，什么叫“小”呢？科學(xué)家發(fā)現，當開(kāi)放度比較小的時(shí)候，系統內部的狀態(tài)變化是成線(xiàn)性關(guān)系的，而且是穩定的。如果開(kāi)放度進(jìn)一步加大，系統就會(huì )出現結構的不穩定，最后出現新的結構，這就叫“耗散結構”。因此，近平衡態(tài)是指系統內部滿(mǎn)足線(xiàn)性變化的狀態(tài)。
　　D． 遠平衡態(tài)
　　與近平衡態(tài)相對應，是指開(kāi)放度比較大，系統內部的線(xiàn)性變化被破壞的狀態(tài)。很顯然，耗散結構出現的必要條件是系統處于遠平衡態(tài)。我們所要指出的是，系統處于遠平衡態(tài)僅僅是耗散結構出現的必要條件，而不是充分條件，即是說(shuō)遠離平衡不一定出現有序結構。這就像生命的出現還必須有很多其它條件同時(shí)具備才能出現一樣。
　　4． 混沌、無(wú)序和有序
　　A. 混沌
　　混沌態(tài)就是一種內部處于高度不穩定的、雜亂無(wú)章的狀態(tài)。平衡態(tài)也是一種雜亂無(wú)章的狀態(tài)。但這兩者有著(zhù)本質(zhì)的區別。
　　首先，平衡態(tài)是處于一個(gè)孤立系統之中，而混沌態(tài)則是處于一個(gè)開(kāi)放系統之中；第二，平衡態(tài)是分子水平上的混亂，它是一種微觀(guān)混亂；而混沌態(tài)則是在遠離平衡的狀態(tài)下，系統所出現的宏觀(guān)混亂現象。
　　中國哲學(xué)很早就出現了“混沌”的概念，它通常指宇宙在形成的之前的一種雜亂無(wú)章、沒(méi)有時(shí)間、沒(méi)有空間的狀態(tài)。很顯然，中國哲學(xué)的混沌概念與耗散結構的混沌概念基本上是一致的。
　　B. 無(wú)序
　　無(wú)序是指系統內部的運動(dòng)無(wú)規律可循，完全是一種雜亂無(wú)章的運動(dòng)狀態(tài)。平衡態(tài)自然是一種無(wú)序狀態(tài)，但它是屬于分子水平的無(wú)序狀態(tài)。因此，耗散結構理論的無(wú)序通常不是指平衡態(tài)意義上的無(wú)序，而是指高度開(kāi)放狀態(tài)下的“混沌態(tài)”的無(wú)序。
　　有序
是相對立于無(wú)序而言的。有序系統通常有三種有序狀態(tài)，這就是空間有序、時(shí)間有序和功能有序?？臻g有序是指它具有一定的空間形狀，比如天體運動(dòng)，它的運動(dòng)軌跡都是有精確的形狀的，大氣中有時(shí)會(huì )出現“云街”也是一種空間有序結構；時(shí)間有序是指復雜運動(dòng)所出現的明顯的“時(shí)間節奏”。幾乎所有的天體運動(dòng)除了精確的空間有序以外還有精確的時(shí)間有序，日出、日落、溫寒冷暖都非常準確。除了時(shí)間和空間有序以外，很多進(jìn)化系統還有功能有序。所有的生物都具有功能有序的特征。比如，人體的免疫功能、生殖功能、調節功能等等。人類(lèi)社會(huì )也是一個(gè)具有功能特性的進(jìn)化系統。比如，大氣變化、經(jīng)濟變化、戰爭等等，整個(gè)社會(huì )都知道做響應的調整。
　　5． 量變和突變
　　A． 量變是指系統內部的結構以一種緩慢的方式發(fā)生變化。
　　B． 突變是指系統內部的結構以一種劇烈的、跳躍的方式發(fā)生變化。在以往的概念中，量變和突變是一對哲學(xué)術(shù)語(yǔ)，而現在則是一對科學(xué)術(shù)語(yǔ)。哲學(xué)和科學(xué)的區別在于，哲學(xué)是不能夠量化的，而科學(xué)則是可以量化的。
　　現代理論研究證明，系統在量變的過(guò)程中也有部分突變，即是說(shuō)，新的生命總是在系統內部不斷產(chǎn)生。而大部分子系統又在不斷消亡，就像人的新陳代謝一樣，人不是在一天內突然死亡的。
在過(guò)去的哲學(xué)中，甚至在科學(xué)中突變都是無(wú)法預見(jiàn)和量化的。因此，把突變又稱(chēng)為“跳躍”。隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展，人們已經(jīng)能深入到突變運動(dòng)的內部，研究其變化。實(shí)際上突變也有一個(gè)過(guò)程，只是變化劇烈一些而已，比如中國從封建社會(huì )到社會(huì )主義社會(huì )經(jīng)歷了一百多年。因此，把突變成為“跳躍”是不科學(xué)的。
　　6．漲落
　　在所有的宏觀(guān)運動(dòng)中都存在一定的與宏觀(guān)軌跡的偏離，比如，火車(chē)運行中的顛簸；室內溫度在任何瞬間都存在不停的跳動(dòng)；人的大腦中總是不停的出現各種偏離正常思維的想象等等。在耗散結構理論中，這種微小的偏差就叫做漲落。
在過(guò)去的觀(guān)念中，漲落是微不足道的，完全可以把它忽略。而現代理論恰恰發(fā)現了這種漲落正是進(jìn)化系統中的革命力量，沒(méi)有漲落就沒(méi)有進(jìn)化運動(dòng)。整個(gè)進(jìn)化過(guò)程就是漲落與系統的宏觀(guān)結構在開(kāi)放條件下，在相互對抗中的產(chǎn)生、成長(cháng)、系統結構更迭和自身消亡的過(guò)程。“星星之火可以燎原”就是揭示的漲落的這一成長(cháng)過(guò)程。
　　7．耦合
耦合是指復雜系統中在開(kāi)放條件下，很多復雜因素共同加強或削弱某一因素的行為就叫“耦合”。耦合現在在進(jìn)化系統中非常普遍。人們常說(shuō)的“墻倒眾人推”，“成功一勃焉，失敗一忽焉”就是一種耦合現象。復雜系統的結構更迭就是因為開(kāi)放系統具有“耦合”功能，它可以共同加強微小漲落，最后使之成長(cháng)為“巨漲落”，從而“改朝換代”形成新的結構。
　　8．奇怪吸引子
　　當復雜系統處于突變過(guò)程的時(shí)候，一些漲落達到了相當大的規模，這些具有相當規模的運動(dòng)體就叫奇怪吸引子，而系統內部在最后階段的宏觀(guān)運動(dòng)總是圍繞這些奇怪因素運動(dòng)的。為什么把這樣的東西叫做奇怪吸引子呢？是因為這些東西的行為非常古怪，無(wú)法琢磨。
奇怪吸引子在人類(lèi)歷史進(jìn)化中也大量出現，幾乎可以說(shuō)每一次朝代更迭，或者大的社會(huì )變革都會(huì )出現很多奇怪吸引子?；仡櫵械臍v史變革，都會(huì )發(fā)現一個(gè)共同的特征，即，開(kāi)始出現社會(huì )不穩定，然后出現較大的力量團體，這些團體就是奇怪吸引子。再然后，這些奇怪吸引子就出現矛盾沖突。在沖突過(guò)程中大量的吸引子被消滅，最后在兩個(gè)巨大的吸引子之間展開(kāi)斗爭，最終有一個(gè)又被消滅，形成了新的系統結構，即，完成了一次突變過(guò)程，使進(jìn)化運動(dòng)又向新的一個(gè)高度前進(jìn)了一步。
　　9．自組織
在自然界中有兩種有序結構，一種象晶體那樣的固定有序結構。這種結構是一種“死”的有序，它不需要任何能量就能夠維持其結構有序；而另一種，比如生物的組織，它仍然是一種有序結構。而這種有序完全是由于機體內部的細胞自發(fā)組織、調節所形成的有序，要維持這種有序結構就必須供給能量。我們把這種依靠機體內部自發(fā)組織起來(lái)，自發(fā)調節，并通過(guò)外界供給能量來(lái)維持的有序結構叫做“自組織”結構。
　　在復雜系統中只有這種自組織結構才能夠真正作到有序，而那種依靠外界的力量來(lái)直接控制復雜系統的方式是一種無(wú)序結構。一個(gè)最典型的例子是，我們的計劃經(jīng)濟體系，表面上看來(lái)非常有序，一切都按我們人為的計劃運行。而實(shí)際上我們越計劃，社會(huì )越亂，以至于最后不得不解體。而市場(chǎng)經(jīng)濟，我們幾乎不需要宏觀(guān)計劃，而只需要保障經(jīng)濟體系中各個(gè)組織健康發(fā)展的條件，整個(gè)體系就會(huì )自動(dòng)的形成有序運動(dòng)。正是這種自組織現象將完全改變我們的世界觀(guān)和認識論。
　　
　　二． 耗散結構理論的基本定律
　　
　　1． 熱力學(xué)第一定律
　　熱力學(xué)第一定律，即，能量守恒定律是一個(gè)整個(gè)科學(xué)的普適定律之一。它是有邁耶、焦耳、赫爾姆霍茨等人在1840年~1851年之間建立的。這里不打算詳細論述。
　　2． 熱力學(xué)第二定律
　　在整個(gè)人類(lèi)歷史長(cháng)中，十九世紀是一個(gè)里程碑。在這個(gè)世紀出現了許多驚人的進(jìn)步和發(fā)現。在人文思想上，西方文藝復興運動(dòng)已經(jīng)達到了頂峰，新時(shí)代的思想體系、政治體系、經(jīng)濟體系和科學(xué)體系已經(jīng)建立，為現代社會(huì )奠定了強有力的基礎。
在科學(xué)上，瓦特發(fā)明了蒸汽機，創(chuàng )造了人類(lèi)有史以來(lái)的第一次工業(yè)革命；達爾文創(chuàng )立了生物進(jìn)化論，揭開(kāi)了生物進(jìn)化的秘密，同時(shí)也揭開(kāi)了整個(gè)進(jìn)化運動(dòng)的序幕；馬克思創(chuàng )立了歷史唯物主義理論。從而，樹(shù)起了人類(lèi)歷史科學(xué)的豐碑。還有一個(gè)偉大的科學(xué)發(fā)現，就是發(fā)現了熱力學(xué)第二定律。這一定律在當時(shí)并沒(méi)有引起很大的重視，而到了二十世紀末期，人們才逐步認識到它的偉大意義所在——一切進(jìn)化運動(dòng)的基本定律。
　　瓦特發(fā)明的蒸汽機的熱效率大約為1%，經(jīng)過(guò)卡諾的改進(jìn)以后大約能夠達到2%。熱力學(xué)第二定律的最初發(fā)現是為了提高蒸汽機的熱效率。這一定律從表面上看來(lái)十分簡(jiǎn)單，甚至是婦孺皆知的常識。而正是這種最簡(jiǎn)單的東西卻反映了客觀(guān)世界最普遍和最深刻的科學(xué)理論和哲理。熱力學(xué)第二定律的基本表述如下：
　　熱不能夠自發(fā)地從低溫傳向高溫——克勞修斯說(shuō)法，1850年；
　　不能夠從單一的熱源吸熱來(lái)做功，而不產(chǎn)生任何損失——開(kāi)爾文說(shuō)法
以上兩種說(shuō)法在本質(zhì)上是一致的?？雌饋?lái)它非常簡(jiǎn)單，但它所產(chǎn)生的深刻思想在于，它指出了一切熱力過(guò)程運動(dòng)的方向。自然科學(xué)家從這一定律出發(fā)建立了物理進(jìn)化模型，最終由普里高津創(chuàng )立了耗散結構理論。由于生物運動(dòng)、人類(lèi)歷史運動(dòng)和宇宙的天體運動(dòng)都是進(jìn)化運動(dòng)，因此，這一理論對人們認識世界和認識自身起著(zhù)越來(lái)越重要的影響。
　　由于根據這一定律所產(chǎn)生的相關(guān)理論很多，以下我們將介紹幾個(gè)基本的原理：
　　A． 熵的概念
　　既然熱力過(guò)程都是不可逆的，那么我們能不能找到一個(gè)狀態(tài)參數來(lái)反映這種不可逆特性，就象用溫度來(lái)反映冷熱、用壓力來(lái)反映氣體對容器的作用力一樣。最后，由克勞修斯證明了這個(gè)參數是存在的，并把它稱(chēng)為“熵”，用S表示。起數學(xué)表達式為：
　　S = δq/T
　　其中δq是指微量的熱交換，T是指開(kāi)爾文溫度。
　　因此，熵的第一個(gè)基本含義是：它是一個(gè)衡量過(guò)程不可逆的狀態(tài)參數。在克勞修斯找到熵的數學(xué)表達式，并用它來(lái)說(shuō)明過(guò)程不可逆特性以后，玻爾茲蔓又成功地用熵來(lái)說(shuō)明系統的紊亂度。紊亂度越高，它的熵就越大。
　　正是由于熵與不可逆過(guò)程和紊亂度聯(lián)系了起來(lái)，所以現代很多物理現象，甚至社會(huì )現象人們都力圖用熵來(lái)予以說(shuō)明。
　　B． 熵增原理
一個(gè)系統熵的變化有兩部分，一部分是由外界環(huán)境輸入的熵，叫熵流，另一部分是自己系統內部產(chǎn)生的熵，叫熵產(chǎn)。熵流可以大于、等于、或小于零。而系統內部自己產(chǎn)生的熵則永遠只能大于，或等于零。即是說(shuō)；“對于孤立體系，系統的熵只能向著(zhù)熵增加的方向運動(dòng)”。這就是著(zhù)名的熵增原理。根據這個(gè)原理可以得出以下推論：
　　第一，孤立體系的最后必然要達到最大值，使系統達到平衡態(tài)，即，“死亡”狀態(tài)；這種狀態(tài)字熱力學(xué)系統中到處可見(jiàn)，如果把它推廣到人類(lèi)歷史發(fā)展領(lǐng)域，也可以得出一個(gè)結論：對于一個(gè)封閉的社會(huì )，最后也必然會(huì )進(jìn)入平衡、停滯的狀態(tài)。中國封建社會(huì )停滯兩千多年，其根本原因就是社會(huì )封閉。相反，一個(gè)系統或社會(huì )要使它運動(dòng)，就必須開(kāi)放。很顯然，這一原理不僅在自然科學(xué)中適用，在歷史科學(xué)中仍然適用。
　　第二，時(shí)間之矢。除熱力學(xué)以外，其它所有的科學(xué)都沒(méi)有指出運動(dòng)的方向問(wèn)題。而在這里，熱力學(xué)第二定律找到了運動(dòng)的方向，并且用熵對它的運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了科學(xué)的、定量的描述。我們知道，歷史車(chē)輪不可倒轉，江水不可回流，生物進(jìn)化、宇宙進(jìn)化也不可重來(lái)，事實(shí)上所有的運動(dòng)都是不可逆的，而我們的科學(xué)，自從牛頓、愛(ài)因斯坦以來(lái)的所有定律都被簡(jiǎn)化成了可逆運動(dòng)，即，時(shí)間是可逆的。這就對我們的經(jīng)典科學(xué)提出了挑戰：這種經(jīng)典的科學(xué)究竟在什么條件下適用？它們是普遍真理嗎？霍金把愛(ài)因斯坦的相對論推廣到整個(gè)宇宙生成的系統正確嗎？我們已經(jīng)建立起來(lái)的馬克思主義歷史科學(xué)理論又將會(huì )有什么變化呢？這一系列問(wèn)題都是對經(jīng)典科學(xué)的嚴重挑戰！
　　第三，經(jīng)典熱力學(xué)的困惑。根據熵增原理，似乎所有的過(guò)程，包括宇宙的歸宿都是平衡態(tài)，即，死亡狀態(tài)。而我們看到的生物系統、人類(lèi)歷史系統，也包括宇宙系統，他們都在不停的由低級向高級發(fā)展，這究竟是為什么呢？這就是熵增原理的疑提。也正是在這里，普里高津找到了答案，創(chuàng )立了耗散結構理論，完成了自然與人之間的統一。
　　
　　三． 自然、宇宙、生物和人類(lèi)社會(huì )中的自組織現象
　　
　　達爾文創(chuàng )立了生物進(jìn)化論，確立了生物體系是一個(gè)自組織體系，即，生物系統是一個(gè)通過(guò)體系內部的自由競爭而形成的有機組織系統。那么，我們還將進(jìn)一步確定，人類(lèi)社會(huì )，宇宙天體也是一個(gè)自組織，即，是一個(gè)耗散結構系統嗎？在物理、化學(xué)系統中能夠看到物質(zhì)從無(wú)序到有序，從無(wú)生命到有生命的成長(cháng)過(guò)程嗎？
　　我們已經(jīng)談到，任何生命都是由無(wú)生命的元素組成。用科學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)表達生命的含義就是：生命是一個(gè)“時(shí)間有序、空間有序和功能有序的自組織系統”。
生命的起源已經(jīng)遠離我們四、五億年前了，我們除了能夠找到一些生物進(jìn)化過(guò)程中的化石以外，我們無(wú)法提供實(shí)物證據。但我們能否看到一些真實(shí)的從無(wú)機到有機，從無(wú)序到有序，看到——生命起源的原始基因呢？答案是肯定的，很多的自組織現象將把我們帶到生命的源頭，帶到一個(gè)嶄新的世界。
　　1． 上帝之手編制美麗的圖案——貝納德水花
大家知道，熱運動(dòng)是一種雜亂無(wú)章的運動(dòng)。因此，當給水加熱的時(shí)候，它的水花也應當是雜亂無(wú)章的。那么，當你看見(jiàn)那些水花突然自發(fā)的出現了規則的圖案，并且成有序運動(dòng)，你是否會(huì )驚奇，并認為那是上帝的杰作，是否看到了生命中最原始的基因呢？這個(gè)實(shí)驗是，將一個(gè)平坦的鍋里盛上一薄層水，當在鍋的下面慢慢均勻加熱。開(kāi)始時(shí)，鍋內會(huì )出現一些不規則運動(dòng)的小氣泡，隨著(zhù)熱量的增加氣泡增多，當達到一臨界值的時(shí)候，原來(lái)不規則運動(dòng)的氣泡突然變成了有規則的、呈六角型翻轉的花紋，而這些花紋又組成一個(gè)美麗的圖案，這就是著(zhù)名的貝納德水花，見(jiàn)圖1.9
　　

　　從表面上看來(lái)，貝納德水花并沒(méi)有多大的驚奇之處。但如果我們深入思考，是什么力量讓這些無(wú)數的無(wú)生命的水分子突然間“自發(fā)地”出現了規則運動(dòng)呢？這些無(wú)生命的東西為什么會(huì )出現了一些有生命的特征呢？我們在這里看見(jiàn)了生命的原始胚胎！
　　2． 云街
　　在一般情況下，云團的運動(dòng)是雜亂無(wú)章的，是無(wú)序的運動(dòng)。但在一定條件下，平常無(wú)規則的云團突然會(huì )象步兵排隊一樣，形成整齊的“隊列”，形成有序結構，如圖1.4所示 ：
　　

　　3．周期化學(xué)反應現象
最引起科學(xué)家們興趣的是蘇聯(lián)化學(xué)家Belousov和生物化學(xué)家Zhabotinsky進(jìn)行的實(shí)驗。1958，Belousov在金屬鈰離子作催化劑的情況下檸檬酸的溴酸氧化反應。他發(fā)現在某些條件下苛些組份（例如溴離子、鈰離子）的濃度會(huì )隨時(shí)間作周期變化，造成反應介質(zhì)的顏色在黃色和無(wú)色之間作周期性的變換。其后Zhabotinsky等人繼續并改進(jìn)了Belousov的實(shí)驗，發(fā)現另外一些有機酸（例如丙二酸）的溴酸氧化反應也能呈現出這種組份濃度和反應介質(zhì)的顏色隨周期變化的現象。利用適當的催化劑，介質(zhì)的顏色變化可更加明顯，例如在紅色和蘭色之間作周期性變換。反應介質(zhì)一會(huì )兒紅色，一會(huì )兒蘭色，再一會(huì )兒紅，一會(huì )兒蘭色，象鐘擺一樣發(fā)生規則的時(shí)間振蕩。因此這類(lèi)現象一般稱(chēng)之為化學(xué)振蕩或化學(xué)鐘。后來(lái)Zhabotinsky等人又發(fā)現在某些條件下體系中組份的濃度并不總是均勻分布的，而是可以形成規則的空間分布，出現放多漂亮的花紋。如圖1.10所示：
　　

　　生物中的自組織
　　3． 生物系統的自組織
達爾文已經(jīng)注意到，環(huán)境是生物種群的決定性因素。耗散結構理論從物理學(xué)證明，一個(gè)有序的自組織結構其決定性因素也仍然是環(huán)境。即，當外界（環(huán)境）向系統供給能量，形成自組織以后，這個(gè)系統內部通過(guò)競爭的作用，它的結構就會(huì )逐步穩定下來(lái)。當外界對系統不斷開(kāi)放，達到另一個(gè)閾值時(shí)，系統就會(huì )通過(guò)突變形成新的結構，從而使系統進(jìn)入一個(gè)新的階段進(jìn)行演化。
　　自從生命起源以后，可以確切證明的生物突變有兩次。一次是在5億年前左右，出現過(guò)一次生物“大爆炸”。在重慶巫溪縣有一種古生物化石，它清楚地記載著(zhù)4億5千萬(wàn)年前這里曾經(jīng)出現過(guò)堆積如山的各種生物。
　　造成這次生物爆炸的原因是，由于當時(shí)的生命剛剛起源不久，各種生物迅速繁衍，從而出現大量的生物種群。當生物種群迅速增加的時(shí)候，生物間的競爭機制起作用，從而又使大量的生物滅絕。最后形成穩定的生物種群。
　　大約在6000萬(wàn)年前左右，由于氣候的變化，再一次使大量的生物滅絕，同時(shí)出現新的生物種群。這一次的生物結構突變的直接證據就是恐龍時(shí)代的終結和新生生物時(shí)代的出現。
　　我們已經(jīng)發(fā)現，現代生物種群，包括植物和動(dòng)物，并不是單個(gè)生物的簡(jiǎn)單疊加，而是一個(gè)有機鏈條。即，一個(gè)生物是與另一個(gè)生物密切相連的，它們之間具有自發(fā)的自我調節機制，最終形成一個(gè)完整的整體。這樣一個(gè)有機體正是一個(gè)生物自組織體系。
　　4． 生命的起源：無(wú)機分子的自組織系統
大家知道，任何生命的機體都是由自然界中的各種元素，如碳、氫、氧等構成，這些元素與其它元素并沒(méi)有任何區別，是一些無(wú)機分子。這些無(wú)機分子，再通過(guò)一定的組合形成低分子有機化合物，如，酸、糖、堿等。這些低分子有機化合物再通過(guò)選擇和競爭形成生物高聚物——核酸和蛋白質(zhì)等，從而最終形成生命。
　　對于生命的起源過(guò)程，普里高津用耗散結構理論做了詳細的證明（詳見(jiàn)《非平衡系統的自組織》，科學(xué)出版社），這里不做敘述。就從我們現有的生物體來(lái)看，它是一個(gè)“時(shí)間有序、空間有序和功能有序”的自組織系統是毫無(wú)疑問(wèn)的。
　　6． 宇宙中的自組織系統
　　中國哲學(xué)一直認為天人合一，即，天的構成和運轉與我們人體的構成和運轉是一致的。
　　達爾文在一個(gè)半世紀前已經(jīng)發(fā)現生物系統是一個(gè)進(jìn)化系統，一百年后普里高津又證明生命的起源也是一個(gè)進(jìn)化系統。那我們不禁要問(wèn)：宇宙上一個(gè)進(jìn)化系統嗎？
　　從目前我們觀(guān)察到的宇宙來(lái)看，每一顆恒星有幾顆，甚至幾十顆行星，每一個(gè)星系大約有2000億顆恒星，而整個(gè)宇宙又大約有2000億個(gè)星系。因此，整個(gè)宇宙是一個(gè)真正的復雜系統。那么，對于這樣一個(gè)龐大的系統，它是怎樣運動(dòng)的呢？
　　我們身邊的太陽(yáng)系、銀河系、以及相距我們一百多億光年的星系都具有有序的空間結構和非常準確的時(shí)間結構和嚴格的功能結構。因此，我們完全有理由認為宇宙是一個(gè)耗散結構，即宇宙系統是一個(gè)自組織系統。中國的天人合一的思想是有科學(xué)依據的。
　　從宇宙的運行特征來(lái)看，它是一個(gè)耗散結構是不容懷疑的。那么從他的生成條件來(lái)看，它是否具備耗散結構的特征呢？耗散結構的一個(gè)重要特征是，維持它的有序運動(dòng)需要能量。那么，這些能量存在嗎？它是從哪里來(lái)的呢？
2003年12月23日《參考消息》報道，美國2003年出版的《科學(xué)》雜志上，把“暗能量”的發(fā)現評為本年度最重大的科學(xué)突破。該文報道“約23%的宇宙物質(zhì)是“暗物質(zhì)”，沒(méi)有人知道它們究竟是什么，因為它們無(wú)法被檢測到，但他們的質(zhì)量大大超過(guò)了可見(jiàn)宇宙的總合。而近73%的宇宙是最新發(fā)現的“暗能量”。這種奇特的力量似乎正在使宇宙加速膨脹。”如果這種“暗能量”確實(shí)存在，那么宇宙是一個(gè)耗散結構就可以得到圓滿(mǎn)的解釋?zhuān)?，由暗能量供給能量以維持整個(gè)天體的有序運動(dòng)。
　　7． 人類(lèi)社會(huì )中的自組織
　　人類(lèi)社會(huì )的運動(dòng)與牛頓描述的自然運動(dòng)是不一致的，而與生物運動(dòng)的特征是一致的，這已得到世界的公認。正因為如此，許多歷史學(xué)家，如斯賓塞把自己的理論明確的界定為歷史進(jìn)化論。馬克思、恩格斯也把自己的學(xué)說(shuō)與生物進(jìn)化論做類(lèi)比。
然而，雖然生物系統與人類(lèi)歷史系統都是屬于進(jìn)化系統，但兩者的行為是具有本事差別的。因此，如果像斯賓塞等人那樣對兩種系統做簡(jiǎn)單的類(lèi)比，是不可能發(fā)現人類(lèi)社會(huì )的本質(zhì)的。雖然馬克思也把人類(lèi)歷史系統看成一個(gè)進(jìn)化系統，但他研究的手段和方法完全是根據人類(lèi)社會(huì )的基本特性出發(fā)的，而不是從簡(jiǎn)單的類(lèi)比出發(fā)的。因此，馬克思的歷史進(jìn)化論與斯賓塞的歷史進(jìn)化論是有本質(zhì)區別的。
　　由于馬克思所處的時(shí)代才剛剛是經(jīng)典熱力學(xué)初步建立的時(shí)代，人們還沒(méi)有建立物理進(jìn)化理論，更無(wú)法分析進(jìn)化運動(dòng)的機理，即，無(wú)法真正從運動(dòng)的角度來(lái)看待進(jìn)化運動(dòng)，而只能以“靜止”的方式和方法來(lái)看待進(jìn)化運動(dòng)。就正如當時(shí)的熱力學(xué)家那樣，通過(guò)一種簡(jiǎn)單的處理方法使“不能運動(dòng)”的熱力學(xué)（thermostatics）轉變?yōu)?#8220;可以運動(dòng)”的熱力學(xué)（thermodynamics）。盡管達爾文的生物進(jìn)化論、馬克思的歷史進(jìn)化論和熱力學(xué)第二定律幾乎是同時(shí)發(fā)現的（彼此相距不到20年），也許馬克思當時(shí)根本沒(méi)注意到熱力學(xué)第二定律（馬克思和恩格斯建立他們的歷史科學(xué)理論是在1845年，而熱力學(xué)第二定律獲得完整表述是在1850年），但馬克思對歷史科學(xué)體系的處理方法幾乎與經(jīng)典熱力學(xué)的處理方法有驚人的一致性。本人在《馬克思社會(huì )經(jīng)濟形態(tài)學(xué)說(shuō)與耗散結構理論》一文中有所論述。
　　馬克思為人類(lèi)歷史科學(xué)創(chuàng )立了第一塊不朽的豐碑，建立了一個(gè)真正的歷史科學(xué)體系。然而，他的理論決不是該理論的終結，而僅僅是開(kāi)始。我以為，對馬克思主義理論準確定位的話(huà)，應當是“人類(lèi)歷史科學(xué)靜力學(xué)理論”。當我們把開(kāi)放的要素納入馬克思主義理論的時(shí)候，就會(huì )建立起人類(lèi)歷史科學(xué)動(dòng)力學(xué)理論。
　　當我們建立起人類(lèi)歷史科學(xué)動(dòng)力學(xué)理論以后，我們就會(huì )對一系列與現實(shí)社會(huì )密切相關(guān)的重大問(wèn)題的科學(xué)結論。比如，為什么計劃經(jīng)濟必然失敗，而市場(chǎng)經(jīng)濟則是歷史的必然趨勢；為什么科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，馬克思勞動(dòng)價(jià)值理論在現代社會(huì )中的表述；促進(jìn)社會(huì )發(fā)展的動(dòng)力是什么？怎樣發(fā)展社會(huì )生產(chǎn)力等等。
　　
　　四． 耗散結構出現的條件和一般規律
　　
　　盡管耗散結構理論從上個(gè)世紀中葉就已經(jīng)形成，但從這門(mén)科學(xué)所面臨的問(wèn)題的復雜性來(lái)說(shuō)，它還僅僅是揭開(kāi)了復雜科學(xué)的序幕，與這座宏偉大廈的完成還有相當遙遠的距離。目前，對這門(mén)科學(xué)的研究主要沿著(zhù)以下三個(gè)方向進(jìn)行：
　　1． 對耗散結構形成的條件進(jìn)行研究，包括對各種不同的對象建立數學(xué)物理模型，力爭獲得解析解；
　　2． 對突變過(guò)程進(jìn)行研究。在傳統的觀(guān)念中，突變過(guò)程是完全隨機的，無(wú)法進(jìn)行定量的研究。自從耗散結構理論發(fā)現以來(lái)，人們對突變現象做了大量的研究，人們發(fā)現，突變過(guò)程并不是不能夠定量研究的，而且取得了許多重大的科學(xué)成果，以至于形成了一門(mén)專(zhuān)門(mén)的科學(xué)——突變論。
　　3． 對耗散結構理論的延伸——使之進(jìn)入生物科學(xué)、歷史科學(xué)、宇宙科學(xué)和哲學(xué)領(lǐng)域等。
　　從深度和廣度來(lái)看，幾乎可以說(shuō)沒(méi)有任何一門(mén)科學(xué)理論能夠像耗散結構理論那樣跨越了如此多的學(xué)科，并從研究對象的起源到無(wú)窮的演化過(guò)程進(jìn)行研究。因此，我們這里也只能夠對這一理論的做概括性的介紹。
　?。ㄒ唬?耗散結構的形成
　　1． 遠離平衡是耗散結構形成的必要條件
　　經(jīng)典熱力學(xué)已經(jīng)證明，任何孤立系統，即，不消耗能量的系統最終必然走向平衡態(tài)，從而使熵達到最大值。這就是我們通常所說(shuō)的“死亡”狀態(tài)。
普里高津的重要貢獻在于，他發(fā)現當系統處于遠離平衡的條件下，原有的平衡態(tài)將失去穩定性，一些漲落通過(guò)耦合作用而被放大，而使系統形成一種新的有序結構，即，耗散結構。形成耗散結構的必要條件是系統必須遠離平衡態(tài)，即，必須通過(guò)外界向它供給能量才能夠形成和維持這種結構有序。
　　系統處于遠離平衡是出現耗散結構的必要條件，但不是充分條件。即是說(shuō)，使系統處于遠離平衡還僅僅出現耗散結構的一種可能性，而不是充分條件。正因為耗散結構的出現還有很多其它限制條件，因此，甚至有不少哲學(xué)家把生命的出現看成一種偶然事件。
　　2． 分支
　　耗散結構從本質(zhì)上講就是系統從一種狀態(tài)，通過(guò)分支，即，通過(guò)“突變”而進(jìn)入另一個(gè)有序狀態(tài)。因此，研究系統的分支現象就非常重要。
　　由于進(jìn)化系統首先必須是一個(gè)復雜系統，即是說(shuō)系統內部有非常多的子系統。系統的整體變化往往是從局部變化開(kāi)始的，這就是我們通常所說(shuō)的量變過(guò)程。但對于這種量變過(guò)程，對局部來(lái)說(shuō)它又是突變。
無(wú)論是對子系統或是對整體系統來(lái)說(shuō)，耗散結構的出現都必須首先經(jīng)歷一個(gè)線(xiàn)性區。在這個(gè)區域，系統成線(xiàn)性變化，并且是穩定的。當系統進(jìn)一步遠離平衡，即，增加開(kāi)放度的時(shí)候，系統的控制方程除了熱力學(xué)方程以外，還必須加入動(dòng)力學(xué)方程。這時(shí)，系統將由一組熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)非線(xiàn)性微分方程組控制。
　　在一個(gè)龐大的復雜體系中，當系統越過(guò)穩定區以后，其中的一些子系統開(kāi)始變得不穩定，即是系統將出現分支現象。如圖1所示：我們要指出的是，系統的分叉有很多種形式，如，穩定分支、不穩定分支、單穩定分支和極限環(huán)型分支等。隨著(zhù)開(kāi)放度的進(jìn)一步增加，系統還會(huì )出現高級分支現象，如圖2所示：系統的分支，意味著(zhù)系統的復雜性增加。達爾文的生物“生長(cháng)樹(shù)”揭示了生物在生長(cháng)過(guò)程中的分支現象。比如，古猿的分支結果就“生長(cháng)”出現代的“猿”和“人”；生命的進(jìn)化也是通過(guò)不斷的分支，使得生物的內部結構越來(lái)越復雜；社會(huì )的分支也使得原始的單一結構演化到現代的異常復雜的社會(huì )結構。
　　3． 漲落——進(jìn)化運動(dòng)的革命性因素
　　在傳統的觀(guān)念中，各種隨機因素總是微不足道的，“細浪”不可能掀翻大船。然而，近代科學(xué)卻恰恰證明，正是這些“微不足道”的隨機因素（漲落）才是系統進(jìn)化的真正的革命性力量。
盡管系統出現了不穩定，它將出現分支，如果沒(méi)有漲落的出現，這種分支也會(huì )變得很單調，甚至無(wú)法進(jìn)行。所謂的漲落就是一種隨機的擾動(dòng)。并且這些漲落不僅大小無(wú)法確定，而且它的結構和特性也異常的復雜，幾乎是不可決定的。比如，戰爭中的天氣，大氣運動(dòng)中的各種溫度擾動(dòng)，人們頭腦中各種無(wú)時(shí)不存在的“奇怪”念頭等等都是漲落。
　　在系統處于穩定狀態(tài)的時(shí)候，這些擾動(dòng)的確是“微不足道”的，它的出現很快就會(huì )被系統所消滅，這就是不對它引起重視的根本原因所在。
但是當系統處于不穩定的時(shí)候，漲落再也不是微不足道的了。它的行為甚至將在結構變化中起到?jīng)Q定性的作用。為了清楚說(shuō)明漲落的革命性貢獻，我們可以用下圖來(lái)予以說(shuō)明：圖3.漲落的餓革命性貢獻圖示在圖3中當小球運動(dòng)到不穩定點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)，隨機擾動(dòng)的性質(zhì)幾乎完全可以決定小球是向A分支，或是向B分支運動(dòng)。當然，在復雜系統中，系統究竟是向A分支，或是向B分支運動(dòng)，它將取決于原始的系統結構和漲落性質(zhì)的綜合影響。用歷史的觀(guān)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，就是歷史的走向是由歷史本身和隨機因素共同決定的。
　　4． 競爭機制的作用
　　當系統處于不穩定的時(shí)候，它的子系統就像“鏈式反應”一樣將大量出現分支結構，從而使系統越來(lái)越復雜，這就是我們通?？吹降谋ìF象。由于系統大量的復制子結構，當它達到一定數量的時(shí)候競爭機制就將起作用。通過(guò)這種競爭，最后保留一個(gè)“最適合生存”的結構。
　　進(jìn)化系統選擇的本質(zhì)是系統在遠離平衡的條件下所發(fā)生的耦合作。即，通過(guò)系統內部的復雜因素共同加強或削弱某些子系統，以加速它們的成長(cháng)或者消亡。普里高津經(jīng)過(guò)計算，如果沒(méi)有這種競爭的耦合作用，生命的出現將還需要幾萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)億年，幾乎是整個(gè)宇宙年齡的數萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)倍。
當生命出現以后，大約在4至5億年左右，便出現了大規模的“生物大爆炸”。即是說(shuō)當時(shí)出現了大量的生物物種。如果說(shuō)生命在起源過(guò)程中我們未能親眼看見(jiàn)生命物質(zhì)的大爆炸，而缺乏物質(zhì)證據的話(huà)，那么生物大爆炸則可以提供實(shí)物證據。近年來(lái)，我國在許多地方都發(fā)現了大量的古生物化石，其中在重慶巫溪縣就發(fā)現了大量的在四億五千萬(wàn)年左右海洋生物化石。在這些化石中可以清楚的看到在那個(gè)時(shí)代已經(jīng)出現了堆積如山的海洋生物。達爾文早就證明，今天的生物正是古代生物通過(guò)競爭淘汰機制而留下的“優(yōu)良”品種。
　　5． 巨漲落的出現——完成從混沌到有序的突變
　　如果僅僅是單個(gè)的子系統出現不穩定性，系統還不會(huì )發(fā)生根本性的變化。然而，對于一個(gè)處于遠離平衡的復雜系統，系統中將會(huì )出現耦合作用，即，一系列復雜因素將共同加強某些漲落，使之得到放大。對于這些放大了的漲落，再也不是像平衡態(tài)那樣的“微不足道”的因素了，而是具有了較大的宏觀(guān)規模。
　　然而，在復雜系統中復雜因素并不是只對某一個(gè)漲落進(jìn)行加強，而是對多個(gè)漲落都同時(shí)得到了加強，使它們具有了一定的宏觀(guān)尺度。而這些得到加強的漲落具有非常獨特的性質(zhì)，它的運動(dòng)是完全隨機的，不可預測的。因此，整個(gè)系統所處于的狀態(tài)也是混亂的，無(wú)法預測的。我們通常把這樣的狀態(tài)叫做混沌態(tài)。
　　混沌態(tài)與平衡態(tài)的區別在于，混沌態(tài)是具有宏觀(guān)尺度的漲落之間的“混亂”，而平衡態(tài)則是分子水平上的“微觀(guān)”混亂?；煦鐟B(tài)是具有生命跡象，如生命中的蛋白質(zhì)、核糖核酸，戰爭中的各個(gè)大的集團之間的混亂；而平衡態(tài)則完全是無(wú)生命力的，“死”的混亂。
　　對于漲落的運動(dòng)特性也并不是完全不知的，任何事物都是在“可知”與“不可知”之間徘徊的。對漲落的認識也是如此，并且隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展，人們已經(jīng)逐步深入到漲落的內部結構中去了。
在一定意義上，混沌態(tài)也是一種吸引子。它具有非常復雜的內部結構，它的維數甚至可以是非整數；它的運動(dòng)對初始條件異常敏感，只要有十分微小的變化，它的運動(dòng)特性就會(huì )發(fā)生巨大變化。曾經(jīng)有這樣的報告，在一定條件下，在印度的上空的一只麻雀的擾動(dòng)就有可能導致遠在太平洋彼岸的美國出現一次巨大的風(fēng)暴！正是由于混沌態(tài)中的吸引子有如此古怪的特性，科學(xué)家們通常把它稱(chēng)為“奇怪吸引子”（strange attractor）。
　　盡管奇怪吸引子有如此古怪的、琢磨不透的特性，混沌態(tài)的發(fā)展總是圍繞這些“奇怪中心”來(lái)運動(dòng)的。比如，在世界大戰中，或者古代朝代更迭中，戰爭場(chǎng)面總是千變萬(wàn)化的，但戰爭的走向總在這些集團之間交替進(jìn)行著(zhù)。隨著(zhù)演化過(guò)程的逐步發(fā)展，這些奇怪吸引子逐步被更大的吸引子所代替，最終形成一個(gè)巨大的吸引子。這個(gè)吸引子就是通過(guò)一個(gè)“微不足道”的漲落逐步演化形成的“巨漲落”。
　　很顯然，巨漲落完全是一個(gè)新的結構，它已經(jīng)取代了原有的結構。這個(gè)新的餓結構就是耗散結構。因此，普里高津把這種從混沌到有序的過(guò)程稱(chēng)之為“通過(guò)漲落的有序”。而毛澤東則用詩(shī)一樣的語(yǔ)言成之為“星星之火可以燎原”。
　　從這里我們可以看到，整個(gè)突變過(guò)程，首先是由于系統遠離平衡，導致系統出現不穩定，從而出現大量的分支結構，使系統進(jìn)入混沌態(tài)。然后，隨著(zhù)進(jìn)一步開(kāi)放，系統通過(guò)“漲落的有序”，形成新的巨漲落而取代原來(lái)的結構。這個(gè)新的結構是比原有結構更復雜，但更有序的高級結構。
　　我國著(zhù)名物理學(xué)家郝柏林從物理學(xué)的角度對分支、混沌和奇怪吸引子的特性做了深入研究，如圖4.所示。從該圖中可以清楚的看到系統從平衡態(tài)，或低級有序結構通過(guò)分支，進(jìn)入混沌態(tài)，最后又通過(guò)“漲落有序”形成新的，高級的有序結構的全過(guò)程。
對于生命系統來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)演化了幾十億年了，即使對生物系統也演化了幾億年，已經(jīng)進(jìn)入了相對穩定的階段，我們已經(jīng)無(wú)法看到從平衡態(tài)到有序的突變過(guò)程。但對人類(lèi)社會(huì )系統來(lái)說(shuō)才演化了幾千年，尤其重要的是，我們目前正處在一個(gè)歷史巨變的時(shí)期。因此，我們可以看到大量的突變現象。圖5就是我國正在進(jìn)行的從計劃經(jīng)濟到市場(chǎng)經(jīng)濟的突變過(guò)程的真實(shí)記錄。從圖中完全可以看到我國的經(jīng)濟體系從分支，到混沌再到新的有序的過(guò)程。圖5.我國經(jīng)濟體制改革的過(guò)程圖
　　6． 高級系統的無(wú)限演化
我們目前在實(shí)驗室中觀(guān)察到的耗散結構是很低級的耗散結構。對于這種結構，當我們的開(kāi)放度進(jìn)一步加大時(shí)，它不是進(jìn)入更高級的有序狀態(tài)，而是進(jìn)入耗散更大的混沌狀態(tài)。但對于生命系統、生物系統和人類(lèi)社會(huì )系統，在它的形成過(guò)程中都經(jīng)歷了漫長(cháng)的，開(kāi)放度逐步增大的演化過(guò)程。即是說(shuō)這些高級的進(jìn)化系統都經(jīng)歷了無(wú)數個(gè)階段的演化。普里高津把這個(gè)演化過(guò)程描述為；這個(gè)圖示說(shuō)明，當復雜系統處于非平衡狀態(tài)，并達到一定閾值的時(shí)候，系統出現不穩定性。然后“通過(guò)漲落的有序”形成耗散結構。由于這個(gè)新的結構是在更加遠離平衡的狀態(tài)。因此，它需要消耗更多的能量，即增加耗散。這個(gè)新增加的耗散又確定了一個(gè)更高的閾值，也即確定了發(fā)生下一個(gè)結構飛躍所需的能量耗散。依次逐步演化，系統便從一個(gè)階段到另一個(gè)階段運動(dòng)，進(jìn)化系統也逐步從低級到高級逐步發(fā)展。
　　我們應當注意到，進(jìn)化系統的演化過(guò)程總是與環(huán)境狀態(tài)緊密相連的。也即是說(shuō)，當環(huán)境不變，系統內部完全與環(huán)境狀態(tài)相適應的時(shí)候，系統的內部結構也進(jìn)入相對穩定的狀態(tài)。比如，我們的地球環(huán)境在最近幾千萬(wàn)年內并沒(méi)有教大的改變，因此，這一時(shí)期的生物特征也沒(méi)有太大的變化。
而我們的文化狀態(tài)就與生物的情況有很大的不同。因為我們的社會(huì )系統才僅僅有幾千年的歷史，因此，我們的社會(huì )結構與環(huán)境系統還遠遠沒(méi)有達到完全適應的狀態(tài)。社會(huì )消耗的能量也在不斷的、迅速的增加，社會(huì )結構也越來(lái)越復雜和越來(lái)越有序。我們完全可以預見(jiàn)，如果僅僅在地球范圍內，我們的社會(huì )結構最終會(huì )形成一種相對穩定的狀態(tài)。
　　但是，人與動(dòng)物所不同的是，人可以改變他們的生存環(huán)境，從而獲得新的動(dòng)力。一個(gè)最明顯的例子是，人們不斷的向外層空間發(fā)展。盡在目前階段，人們就已經(jīng)直接觸及到了月球和火星。完全可以預見(jiàn)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們還會(huì )觸及到更加遙遠的空間。因此，人類(lèi)社會(huì )的演化將比生物系統的演化要寬廣得多。
　　毫無(wú)疑問(wèn)，耗散結構理論已經(jīng)把我們帶到了一個(gè)無(wú)限廣闊的思維空間，揭開(kāi)了關(guān)于我們自己的身體，社會(huì )和宇宙演化的序幕。普里高津認為這一整套理論，是理解進(jìn)化運動(dòng)的關(guān)鍵所在。