生态系统复杂性研究的几个基本理论及其局限性

生态系统的复杂性研究与当前的非线性科学和复杂性科学不期而遇,已受到人们的重视.本文介绍了生态系统复杂性研究中的几个基本理论,分析了它的局限性,指出生态系统复杂性的研究还有待于复杂性科学理论的发展和新的复杂性科学理论的出现.     

复杂巨系统科学——一门21世纪的科学

开放的复杂巨系统(简称复杂巨系统)及其方法论是我国著名科学家钱学森对系统科学加以开拓。于80年代末总结和提炼出来的。对于自然界和人类社会中一些极其复杂的事物,从系统学的观点来看,可以用开放的复杂巨系统来描述。处理这种复杂巨系统,在目前只能用从定性到定量的综合集成法(metasynthesis)。以此方法为基础,开创了复杂巨系统科学。80年代初,在美国新墨西哥州圣塔菲研究院(Santa Fe lnstitute．SFI),以三位诺贝尔奖获得者为代表的一批科学家,致力于发展他们称之为“复杂性科学(science of complexity)”的一场科学革命。复杂巨系统科学与复杂性科学都是当前国内外关注的、以多学科交叉与整合为特点的前沿科学。本文对它们之间的共同之处与区别作扼要的比较与讨论。     

令人关注的复杂性科学和复杂性研究

20世纪80年代兴起的复杂性科学及其复杂性研究，引起国内外的极大关注，正不断地与各川学科和领域（包括自然科学、社会经济科学和人文科学）进行广泛的交叉和融合，向新世纪科学技术提出了巨大的挑战。本文首先提出产生复杂性的总根源和新世纪科学技术面临的巨大挑战。从物理上考察分析了复杂性的若干共同的基本特征，主要表现在“十大特性”上：非线性、多样性、多层性、多变性、整体性、统计性、自相似性、非对称性（对称破缺）、不可逆性和自组织临界性。简要讨论了产生复杂性的物理机制及转变的某些方式。然后以一些典型的复杂系统为例，分析了混沌系统和湍流系统、洁净核能系统和激光阵列等复杂系统中复杂性的主要表现特点及其控制策略。最后，初议了复杂系统的可能分类方法和复杂性科学需要共同研究的一些主要内容和涉及的课题范围，指出复杂性科学今后发展的趋势。     

生物系统的复杂性与简单性

"复杂性"是当今科学界尤其是生命科学界最时髦的词汇之一.它的出现和流行,体现了21世纪科学家思考自然界的角度转换.上世纪是还原论占主导地位的时代,自然界被视为一部根据物理和化学规律用各种分子组装的自动机.因此,认识了分子层面上个别的基因或蛋白质的物理和化学特性,就能够解释生物个体的活动.随着研究的深入,人们已逐渐意识到了这种"简单性"思维的局限,意识到了生命的复杂性.目前,对复杂性的研究已成为生命科学的热点.在有关复杂性的众多研究问题中,也许最值得我们关注的是生物系统的复杂性与简单性之关系.     

热力学第二定律对人类生活的意义

热力学的概念域在其科学发展历程中扩展了、精确了并且深刻化了。一些著名的科学家,象迈尔、焦耳、亥姆霍兹、克劳胥斯、玻尔兹曼、奥斯特瓦尔德和近代的爱因斯坦、海森堡以及普里高津——只列举这几位——他们创立了这个概念域,同时又考察了这门科学分支在多大程度上能对其它科学领域直到生命的产生所提出的问题提供解释模式。热力学在上世纪的发展。不仅加深了对自然科学和技术过程的认识,而且对哲学也给予了新的推动。与此同时,它还使我们知道了,全部生物学过程也是建立     

复杂性问题研究综述：概念及研究方法

复杂性问题研究是近年来的科研热点之一。然而由于研究背景的不同,有关概念和研究方法既存在着一定的联系,又有着千差万别和不相统一之处。本文试图概括总结国内外有关复杂性研究的工作,从而在学术思想方面有一条清晰的线索。我们认为,我国著名科学家钱学森提出的复杂性是开放复杂巨系统的动力学特性这一观点,较全面地概括了国内外关子混沌理论、反混沌理论等与复杂性研究相关的工作。并提出,从定性到定量的综合集成技术是分析开放复杂巨系统的有效工具,从而开辟了探索复杂性的一条可行之路。     

大科学助推大协作

<正>项目的复杂性意味着科学正变得更为全球化在与国外科学家协作一事上,没有什么时候能比现在更富有积极成果了,欧盟在这方面带了个好头。在科技资助政策的推动下,2007年,半数以上欧盟科研     

乌鸦智力堪比人类

科学家最新发现,乌鸦不仅能制造工具,互相打趣,而且还会在自己的家族内以独一无二的方言(口音)“交谈”(鸣叫)。这些现象暗示乌鸦在智力的复杂性方面和人类有可比之处。乌鸦和人类在遗传图谱上位于截然不同的分枝——乌鸦属于鸟类,而人类属于哺乳类。因此,两者的智力在某种程度上相近令科学家迷惑不已。科学家猜测,那些激发人类产     

分子生物学的产生

“分子生物学”这一名称是由W.Weaver在1938年提出来的,而倡导对分子生物学进行研究的人就更多。本文作者M.Perutz本来从事化学研究,后来在分子生物学的研究中作出了杰出贡献,他创立了不用密码书写的结晶蛋白质X射线绕射模式的方法。1953年当沃森和克里克确立DNA的双螺旋结构模型时,分子生物学可以说已进入一个崭新的阶段。M.Perutz对整个分子生物学的产生和发展进程作了生动描述,科学家们对此是化了多么大的代价和艰苦劳动啊!通过这篇概述,告诉我们当今任何一门科学的兴起和发展,都必须要有从事数学、物理、化学等研究的科学家共同协作,这就是科学发展的综合趋势,生命科学就更是如此。     

虫虫们的求偶之战

科学家对昆虫和蜘蛛类节肢动物复杂性生活的探索,带给我们很多惊奇。     

洪水灾害研究的复杂性理论

作为一种高度复杂的自然现象,洪水灾害表现了不均匀性、多样性、差异性、随机性、突发性、迟缓性、重现性以及无序性等复杂性的特点,使经典的理论和手段已不适于伴随着人类经济活动的开展而日趋复杂化的洪水灾害系统的研究.由于复杂系统和复杂性理论的引入,为洪水灾害的研究注入了新的生机.复杂性理论在洪水灾害的研究中将扮演重要的角色,为解释洪水灾害中的复杂现象提供了崭新的方法论.本文提出从复杂大系统理论出发,借助于复杂性理论的基本数学工具(分形、混沌、神经网络等非线性动力学方法),研究和分析洪水灾害中的复杂现象,建立洪水灾害分析与模拟、反演与预测的综合集成方法,构造洪水灾害研究的复杂性理论框架.     

复杂、复杂性和混沌边缘

本文讨论了复杂、复杂性和混沌边缘三个概念.就作者理解而言,复杂是指动力系统所表现的至今缺乏深刻理解或基本上还不甚理解的动力学行为;复杂性是指试图从科学观点统一理解上述复杂动力学行为的定性或定量的描述;动力系统复杂行为来源是混沌边缘,这是一个尚待深刻理解的概念.     

纪念钱学森先生归国50周年

钱学森先生于1955年返回祖国，在我国“两弹一星”及航天技术的发展方面做出了杰出的贡献，同时他还在系统科学、思维科学和复杂性科学等许多方面做出了开创性和奠基性的工作，他的学术造诣博大精深，赢得了人们的敬仰和爱戴。     

刘绍光及其一元数理论

中国的思想对于那些想扩大西方科学的范围和意义的哲学家和科学家来说,始终是个启迪的源泉. ——1.普里高津——一元数理论是我国学者刘绍光创立的一种科学探索理论,它是在中国古典数论基础上发展起来的;它把传统的符号计算方法化为自然数字排列的计算方法;它是关于时间、空间、物质一元运动形式的理论性探索;也是爱因斯坦狭义相对论的继承和发展.一元数学是一元     

生命的复杂性和复杂的生命科学

复杂性(complexity)是最近几年学术界比较流行的术语,但什么是复杂性却没有几个人能够说清楚.郝柏林先生曾统计过,对复杂性的定义已不下30种之多,但仍很不完备.     

能的梯级利用与总能系统

<正>吴仲华先生于20世纪50年代初创立了国际公认的叶轮机械三元流动理论,后又倡议创立研究热、能、功的转换与利用的基本物理规律的工程热物理学科.现在,这两者已成为能源动力科学技术发展的主要理论支撑,也是他留给世界的宝贵理论遗产.正如国际著名科学家田长霖先生所说:"吴仲华先生一生对科学的主要贡献有两个,一是创     

中医学的科学内涵与改革思路

本文从讨论李约瑟对五行概念的阐述开始,试分析中医的精粹科学内涵.从比较中医和西医的思维方式,可以看出西医注重物质实体,中医重视协调关系;应用生物复杂性系统的科学观念,认识中医学的科学性;并讨论了当前的中医有哪些亟待改革之处.     

杰出化学家的失误

本文通过对化学史上几位杰出化学家在科研工作中若干失误案例的分析,阐明了常见的几种失误的类型,从认识论和方法论的角度探讨了他们失误的主观原因,及对待失误的态度,从一个侧面展示了科学探索活动的艰难曲折和科学家为获得成功而经受的种种磨难.在指出失误的必然性的同时,说明只有充分认识科学发展的规律,自觉树立辩证唯物主义的世界观和方法论,努力提高自身的道德修养,并应随着科学理论的发展,不断调整自己的思路,及时汲取经验教训,才能避免和少犯错误,才能不断开拓进取.     

事前分析的拉丁方任务的复杂性及其对儿童表现的影响

任务复杂性的分析和评估是心理测量学和认知心理学都非常关注的重要主题. 以往有研究者根据关系复杂性理论对拉丁方任务的复杂性进行了分析, 不过其分析存在一些不足. 本研究以195名二至五年级儿童为被试, 考察了对拉丁方任务事前分析的合理性, 并探讨了复杂性对不同年级儿童表现的影响. 结果表明: (ⅰ) 对拉丁方任务事前分析的关系复杂性以及任务解决至少需要的加工步骤均能显著预测Rasch模型分析的项目难度和儿童正确回答时的反应, 说明对拉丁方任务复杂性的分析具有一定的合理性; (ⅱ) 二至五年级儿童能较好地解决关系复杂性为二元关系或三元关系的拉丁方任务, 但在四元关系任务的解决上仍存在困难. 本研究最后探讨了任务复杂性事前分析的特点和问题.     

中国科学院青年科学工作者的反右派斗争大会

<正> 9月18—21日,中国科学院在北京召开了有四千青年科学工作者参加的反右派斗争大会。在大会上,有四十几位青年和老科学家发言。他们以无可争辩的事实、充分的说理和五个青年右派分子展开了一场保卫社会主义的大辩论。