印度哲學家維韋卡南達曾說，“最偉大的東西是世界上最簡單的東西，它和你自己存在一樣簡單。”

有一次，我們向一位化學界的老教授談起控制論，認為這門和電子計算機一起成長起來的邊緣科學，提供了許多有益的方法論啟示。他不相信，他認為一切被稱為方法論的東西無非事后諸葛亮，對科學研究無濟于事。

在爭論中，他向我們提出了挑戰(zhàn)。當時他正在探索“的確良”合成的新工藝，實驗遇到巨大的困難；做出來的產品的黏度總是太低，一個多月來，還沒有找到失敗的原因。他說，如果你們的控制論真的能對科學方法論有所建樹，就應該拿出解決的辦法來。在他的提議下，我們這些既沒有做過聚合實驗，又沒有足夠的化學知識的外行，開始幫助他分析問題。

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我們發(fā)現，雖然老教授對這一具體的化學問題有比我們豐富的知識，但有一些在我們研究控制論的人看來極為簡單的原則卻被忽視了。比如，反應釜是一個黑箱，實驗的目的是要控制化學反應朝某個方向進行。從控制論的角度來分析，為了控制反應，我們必須獲得關于反應進行程度的足夠的信息，并使信息系統(tǒng)構成負反饋體系。在分析了實驗過程之后，我們認為失敗的關鍵在于未能獲得足夠的信息量，因此不能形成有效的控制。這不是一個化學問題，而是一個控制方法的問題。

為此，我們提出了一個簡單的改進辦法——建立一個新的儀器系統(tǒng)，準確及時地取得反應釜中變化的信息以及考慮信息的反饋。最初，老教授半信半疑。第二天，他和助手們開始考慮我們的方案，不到一個星期，實驗就成功了。從此以后，老教授對控制論的方法論產生了濃厚的興趣，并運用有關的原理又陸續(xù)完成了一些很出色的工作。他建議我們講一講控制論的方法論，認為這是一件有意義的事情。

如果我們去追溯控制論的思想源流，就能發(fā)現它至少是三條悠長的支流匯合的結果。一條是數學和物理的發(fā)展。特別是19世紀末和20世紀初，美國科學家約西亞·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs）提出了統(tǒng)計力學，20世紀20年代之后，量子力學又建立起來。有不少科學家認為，與其說我們這個世界建立在必然性之上，倒不如說是建立在偶然性之上，許多物理定律僅僅是大量事件統(tǒng)計平均的結果。科學的發(fā)展迫使人們回答必然性和偶然性之間的關系。于是，確定性與非確定性以及它們之間關系的研究成為科學界最熱門的課題。概率論的成熟、熱力學中“熵”和“信息”概念的提出，就是這一研究的逐步深入。

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另一條支流是生物學和生命科學的進展。科學家早就發(fā)現，生物界不是一個充滿必然性的機械世界，生物個體行為也不能用統(tǒng)計力學和量子力學所用的概率論來刻畫。生命的活動中既有偶然性，也有必然性。生命是怎樣把必然與偶然統(tǒng)一起來的？科學家對生命的機制產生了濃厚興趣。20世紀三四十年代，生物學家提出了“內穩(wěn)定”概念，意味著人類對這一問題的認識已推進到新的階段，它直接為控制論的誕生奠定了基礎。

第三條支流是人類對思維規(guī)律的探討。它集中地反映在電腦研發(fā)和數理邏輯的進展，數學家特別是電腦的研制者們企圖用數學語言來模擬人的思維過程。第二次世界大戰(zhàn)前后，電腦的制造成為控制論成熟的前奏曲。在20世紀40年代，標志著這三條支流匯合的科學著作終于出現了。美國數學家諾伯特·維納（Norbert Wiener）在1948年出版的《控制論：或關于在動物與機器中控制和通信的科學》就是統(tǒng)一它們的最初嘗試。盡管維納的這本書中有許多錯誤，有很多大膽的但后來被證明是不妥當的設想，但這本書震動了科學界。科學家們被建立各門學科的統(tǒng)一方法論的雄心所吸引。一大批來自各個領域的專家紛紛互相對話，控制論、系統(tǒng)論成為第二次世界大戰(zhàn)后直至今天都不可忽視的科學思潮。

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由于控制論中含有把各門科學分支統(tǒng)一起來的科學方法論，它在各個領域中的運用都取得了輝煌的成果。經濟控制論、社會控制論、工程控制論、生物控制論、信息論、教育控制論……一座座新興的科學大廈在迅速建造中。但與此同時，對控制論方法本身的研究，反而顯得薄弱了。這就造成一種印象：控制論方法是一種極度抽象高深的東西。特別是初學控制論的人，在碰到控制論中“信息”“通道容量”“濾波”“超穩(wěn)定系統(tǒng)”等一大堆名詞時，往往被弄得暈頭轉向。控制論所運用的數學工具，往往令人望而生畏。那么，是不是不懂高等數學，就無法掌握控制論的基本方法呢？不是，控制論不是一門只能用數學來表達的科學。

在這本書中，我們就打算拋開數學，從科學方法論的角度來談談控制論。我們力求以通俗的方式說明所涉及的問題，以便讓從來沒有接觸過高等數學的讀者也能毫不費力地跟大家一起討論控制論，不至于因數學語言的隔閡而妨礙其對科學方法論的興趣。

我們的討論不一定局限在經典控制理論和系統(tǒng)論中，而是拓展到整個科學領域，比如我們花了很大篇幅討論了近年來出現的突變理論及其對哲學的貢獻。而突變理論的出發(fā)點，是控制論中有關系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題。

讀者顯然不能指望從這里了解控制論的全貌。書中所引述的例子，一部分來自科學和生活等各個領域，一部分來自中國古典哲學。這是因為現代科學的某些思想往往在今天我們能夠以精確的方式表達之前，就被我們的祖先留意到，有的甚至還被認真地研究過。我們贊同一個說法：與其不斷重復一句不會錯的話，不如試著講一句錯話。它經常鼓勵我們去考察那些雖不成熟但富有吸引力的新鮮思想，并把它們收集起來，跟大家一起討論。

我們并不鼓勵讀者完全接受書中的每一個觀點，但希望本書所提供的思考方式能有助于打開讀者的思路。希望讀者在讀完本書后能提出更多的問題并斧正本書的種種謬誤。

《控制論與科學方法論》

金觀濤、[美]華國凡著

廣東人民出版社

為什么老鷹能精準捕獵？導彈如何鎖定目標？為什么中醫(yī)理論能與現代控制論產生共鳴？

從先秦智慧到量子物理，從基因密碼到人工智能，作者拋開數學，從科學方法論的角度來談控制論，揭示萬物運轉的底層規(guī)律，比如，以“魚樂之辯”“曹沖稱象”等故事將抽象理論化為日常智慧，教你用“可能性空間”“共軛控制”等工具，破解工作難題、優(yōu)化決策邏輯等等。

無論你是科技愛好者、職場人，還是渴望提升思維深度的普通人，這本書都將為你打開一扇重新理解世界的大門。

*以上內容摘自《控制論與科學方法論》序言，部分內容有刪改，作者 金觀濤 華國凡，部分圖片來源網絡。