Chemistry 版 (精华区)

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标  题: 化学发展的重要趋势——复杂系统的研究（3）[转]
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jul 13 19:36:34 2003)

发信人: emi (emi), 信区: chemistry
标  题: 化学发展的重要趋势——复杂系统的研究（3）
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    虽然，现在我们还不能回答由化学系统到生物系统这一飞跃是有什么
条件所决定的，但是我们可以说生命系统比化学系统要复杂得多，对于复
杂系统的研究只能采用系统研究方法才有可能取得满意的结果。如今，科
学技术迅猛发展，物理学、生物学、数学等已经开始迈进了复杂系统领域，
并且取得了一些显著的成就。例如物理学提出了非线形行为、混沌现象；
生物学提出了细胞对外界物质所做出的反应是复杂系统的总体表现；数学
提出了模糊理论和系统理论。虽然还很少有化学工作者把着眼点放在复杂
系统上，因为复杂系统研究在理论上和方法上都比较不成熟，甚至非常
困难。不过，我们并不是要一下子从简单的纯化学分子反应系统跳到复杂
系统中去，而是逐步地接近实际的复杂系统。在这一方面厦门大学化学系
催化教研组做出了具有远大目光的尝试，他们大胆提出了通过实验模拟豆
科植物将空气中的氮气转化为有机氮的复杂生命系统，建立起一个真正
的食品加工厂的设想。另外，也有一些化学家和生物家提出了通过实验模
拟绿色树植物的光合作用的设想。虽然现在要将这些设想附诸实现，还有
很大的困难，但是一旦这些设想实现，它们将不仅给化学甚至科学技术带
来一场革命性的飞跃，也会给整个社会到来巨大的贡献。

    那么我们应该怎样来研究复杂系统呢？首先，我们应该清楚地了解组
成系统所必须的规定：（1）系统是由若干要素主成的；（2）系统的各要
素之间存在着特定关系，形成一定的结构；（3）系统的结构使它成为一个
特定功能的整体；（4）功能是在系统与外界环境的相互作用中表现出来的
，系统总是存在于一定的环境之中。其次，我们应该知道要素、结构、功
能和环境都是完备地规定一个系统所必须的，它们之间有以下基本关系：
系统的功能依赖于其要素、结构和环境；要素性质的变化、结构构型的变
化、环境条件的变化，都会影响功能的表现，甚至导致系统的质变。因
此，单有要素的认识，或者单有关于结构的认识，或者单有环境的认识，
都不足以逻辑地推出系统的功能，要研究系统的功能，就必须系统地、整
体地从局部到整体、从整体到局部反复研究要素、结构、环境、功能各自
的属性和作用以及它们之间的相互关系 


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