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谨以此书纪念钱学森诞辰110周年梳理17世纪以来经典科学研究方法结合当前世界科技发展前沿，权威解读钱学森系统科学思想以新时代系统观念探寻“钱学森之问”解决路径
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| 內容簡介： |
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众所周知，钱学森是享誉海内外的杰出科学家、中国航天事业的奠基人，然而同时，钱学森还是一位思想家，是系统工程中国学派的创始人。钱学森的一生先后经历了20年美国学术奠基、近28年中国航天实践、晚年近30年学术研究，他在哲学、科学、技术、工程各个层面均取得了巨大成就。钱学森的一生生动诠释了他本人的一句话：要敢于说别人没说过的话、走别人没走过的路、干别人没有干成的事。本书由钱学森智库撰写，由中国航天系统科学与工程研究院和本社联合组成编委会。全书分为四个部分：“从拂晓到黎明：新的思想之光”“时代的呼唤：创建系统学”“系统观念下的科学预见”“从此岸到彼岸：新世界的猜想”，内容丰富，资料全面，用通俗易懂的方式，比较全面地阐述了钱学森的系统论思想，特别是开放的复杂巨系统理论的缘起、发展、成熟、创新，试图拨开时代的迷雾，为人类认识客观世界、改造客观世界提供新的理论武器。
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| 關於作者： |
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钱学森智库，是以“中国航天之父”钱学森的生平事迹及其重要思想理论作为研究对象的专门机构，掌握权威、翔实的手资料。
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| 目錄：
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序 言 VII章 从拂晓到黎明：新的思想之光 1节 万物皆数：酒杯中的宇宙 6一、笛卡尔之梦：“分而治之”的演绎法 7二、上帝创造数，剩下的是人类的工作 11三、还原论的胜利：四百年荣耀与辉煌 15四、“分而治之”的：原子能的时代 25第二节 分久必合：系统观的重建 30一、“分久必合”扣响20 世纪的大门 30二、一般系统论、控制论、信息论 34三、耗散结构论、协同论、突变论 48四、圣菲研究所与复杂性科学 59第三节 向何处去：钱学森的答案 62一、哥廷根学派与技术科学思想 62二、钱学森技术科学思想的发展 67三、人机环境系统工程的诞生 73本章小结 78第二章 时代的呼唤：创建系统学 81节 火种觉醒：从航天实践到理论创新 84一、系统工程在艰难岁月破壳成长 85二、钱学森开启中国系统工程序幕 96三、钱学森掀起中国系统工程浪潮 101第二节 星火燎原：从工程系统到社会系统 105一、系统学讨论班及其辐射效应 105二、从定性到定量的综合集成方法 110三、从方法论创新到智慧涌现 113第三节 思想之焰：从科学大师到思想巨擘 115一、从简单系统到复杂系统 115二、开放的复杂巨系统的内涵 116三、中国系统科学影响世界 119第四节 系统论：实现还原论与整体论的辩证统一 122一、系统科学体系三大发展阶段 123二、系统科学理论的创新性贡献 124三、钱学森系统论的辩证统一性 125本章小结 128第三章 系统观念下的科学预见 131节 核动力 133一、探索核动力科学应用 133二、核威慑下的现代战争 136第二节 人类登月 138一、人类登月的大胆预见 138二、中国探月工程三步走 140第三节 航天飞机 143一、对航天飞机领域的超前思索 144二、火箭与航天领域的前瞻创举 147三、对中国载人航天的精准研判 147第四节 新能源汽车 150一、对新能源汽车的战略远见 150二、世界新能源汽车强劲发展 151三、中国新能源汽车未来可期 152第五节 高新技术产业 155一、对高新技术产业的构想 155二、我国高新技术产业的发展 157第六节 现代科学技术体系发展 159一、对科学技术发展的预判 159二、关于现代科学技术体系的构想 161本章小结 167第四章 从此岸到彼岸：新世界的猜想 169节 “是什么”与“怎么办” 173一、对社会规律的科学解读 173二、对产业革命的历史纠偏 175三、对未来产业的深刻洞见 177第二节 “小信息”引发“大浪潮” 179一、第五次产业革命的核心是信息 180二、宏观上，让天地网络告别“公地悲剧” 183三、微观上，让顶层决策告别“胸中无数” 188第三节 大生物产业的未来之约 193一、第六次产业革命与生物科技 193二、为乡村振兴提供发展新思路 197三、构建人与自然的命运共同体 198第四节 攀登科学界的珠穆朗玛峰 200一、第七次产业革命之人体科学 200二、跳出“治愈医学”思维定式 204第五节 “钱学森之问”的新时代解答 208一、教育之道：“集大成，得智慧”的时代之光 208二、教育之法：“五商融合”激发创新思维 209三、教育之术：“四措并举”涌现创新人才 211四、教育之器：大成智慧教育的创新实践 212第六节 跨越时代的思想共鸣 216一、像设计建筑一样科学地治理社会 216二、钱学森系统思想由实践迈向实现 219三、新时代系统观：治国理政新征程 221本章小结 224结 语 225后 记 232
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序 言众所周知，钱学森是享誉海内外的杰出科学家、中国航天事业的奠基人，在组织领导中国火箭、导弹和航天器的研究发展工作中发挥了不可替代的关键性作用。但很多人不知道的是，钱学森还是一位思想家，是系统工程中国学派的创始人。钱学森的一生先后经历了20年美国学术奠基、28年中国航天实践、晚年近30年学术研究，他在哲学、科学、技术、工程各个层面均取得了巨大成就。钱学森的一生生动诠释了他本人的一句话：要敢于说别人没说过的话、走别人没走过的路、干别人没有干成的事。——从实践探索到理论创新20 世纪40 年代以来，国外采用定量化系统方法处理大型复杂系统的问题。这一方法在实际应用中有很多不同的名称，但没有严格的概念界定，表述上难免造成矛盾，“系统工程”一词也是如此。钱学森通过对定量化系统方法进行梳理，再根据几十年来在航天、火箭、导弹研制实践中的成功和失败经验，赋予“系统工程”一词严格的定义。1978年，钱学森等人在《文汇报》上发表的《组织管理的技术——系统工程》一文，标志着系统工程正式作为一种科学理论被提出来。这篇文章对于中国系统工程的理论和实践具有三大开创性意义：次实现了“两弹一星”等重大科技工程组织管理方法的理论化。在系统观的指导下，钱学森创造性地将我国航天工程的组织管理方法、国外大企业的经营管理技术及运筹学相结合，开创了一套既有普遍科学意义、又有中国特色的系统工程管理方法与技术。这是钱学森独立自主的重大的贡献，是一项伟大的技术创新。次在国内较为明确地定义了“系统工程”，实现了系统工程理论的中国化。文章将国外称为运筹学、管理科学、系统分析、系统研究以及费用效果分析的工程实践内容，均用系统的概念统一归入系统工程。钱学森的这个定义扩大了系统工程的含义，与国外“系统工程”的含义（指建造和管理人造系统的方法）有很大区别。运筹学和系统工程知名专家顾基发认为：钱老永远是向人家学习，但不拘泥于向人家学习，而且要想办法倡导更新的东西。中国在搞系统工程的时候，对事理很在意。这个事理里面包括运筹学、系统工程、管理科学等，这样一种事理思想就有种“中国味道”。次让系统工程正式登上了中国学术界的舞台，推动了系统工程在中国的普及化。钱学森指出，系统工程的重点在于应用，在不同的领域还需要辅以相应的专业基础。系统工程是一个总类名称，根据不同体系的性质，还可以再细分：如工程体系的系统工程（像复杂武器体系的系统工程）称为工程系统工程，企业体系的系统工程称为经济系统工程等。系统工程在国家社会经济各个领域均有广阔的应用前景。这篇文章的发表，让刚刚到来的“科学的春天”春潮更盛。“那时国外已有系统工程学说，但学界各执一词、莫衷一是；而国内，这个概念还没出现。钱学森的文章使系统工程登上了学术舞台，并且应用于中国建设发展实践。”追随钱学森十多年的原航天710 所研究员于景元回忆。现中国科学院院士戴汝为曾忆及彼时场景，“连中午在食堂里排队买饭菜，大家都在讨论系统工程这个当时全新的话题”。中国工程院院士王众托回忆说：“这篇文章对系统工程的使命、这个学科的内容、学科的目标以及学科怎么开展甚至包括人才应该怎样培养，都说得很细致。有了这样一篇文章指导，我们再往更深入和更开阔的领域去做系统工程就有了依靠，因为我们以前认为系统工程是控制的延伸，这之后就开始考虑它在社会、经济、文化等方面的发展。”当时，不少人以书信形式向钱学森请教和交流，引起了强烈反响，尤其是科学、技术、工程、生产等领域的科研人员对此产生强烈共鸣。系统工程开始在中国快速发展。——从工程系统到社会系统1979 年，钱学森又发表了一篇名为《组织管理社会主义建设的技术——社会工程》的文章，把系统工程组织管理的思想与方法推广到社会的组织管理。文章提出了国家范围的组织管理技术问题，系统地讨论了社会工程的对象和任务，认为社会工程是改造社会、建设社会和管理社会的科学方法。钱学森指出，我们党制定的发展战略是在中华人民共和国成立100 周年的时候（2049 年）达到世界先进水平，现在看来没有多少年了，要走完这条路，靠经验摸索可不行。我们不能再犯错误，或者尽量少犯大错误，那就必须有预见性。这预见性来自于科学！这个科学就是系统科学！它是现代化的预测、组织、管理、决策和领导的科学方法，也就是系统工程方法。钱学森在提出了系统工程理论以后，马上就想到，如何把在航天领域里成功的系统工程理论推广应用到社会其他领域，航天领域运用的系统工程实际上是工程系统工程。而社会领域的系统，由于变量巨多，变量的类型繁杂，研究分析时要删繁就简。即使这样，定量研究也非常困难。所以，社会领域的系统研究，一直是定性的研究。但是，这些社会领域的系统有一个很大的特点是工程系统里没有的，那就是“涌现现象”。工程系统的整体性质一定蕴含在子系统中，而社会领域的系统则不是。社会领域的系统的整体性质，有的并不蕴含在子系统中。钱学森得出的结论是：客观世界中有一类系统是不能用还原论去认识和研究的。直接把工程系统工程推广到社会领域的系统里面，这条路走不通。因为原来的工程系统可以用还原论的方法去研究，取得了很好的研究成果，那么对这些成果包含的规律性的东西，我们用系统工程来实施管理可以取得很好的效果。现在原有的社会领域的系统的知识不够用，需要寻找新的知识来弥补，这个推广才能做下去，否则做不下去了。1982 年，退出国防科技一线的钱学森迅速把科研工作转向一个更加广阔，但充满荆棘和风险的新领域——社会科学。他没有考虑新领域的研究是否能够带来如“两弹一星”那样的“功名”，或是在未来崎岖的研究道路上一世英名毁于一旦，他只考虑国家的未来，执着地按着自己认准的科研方向勇往直前。他深入学习和研究马克思主义哲学，并用以指导研究工作，在自然科学与社会科学的结合点上，作出了许多开创性贡献，取得了丰硕成果，特别是在推动社会主义现代化建设上，始终孜孜不倦、锲而不舍。在一次专家委员会上，周总理讲了这么一句话，他说：“我们这套东西将来也可以民用嘛！三峡工程就可以用这个。”（三峡工程的论证后来由中国航天系统科学与工程研究院前身之一航天710 所实践）这就是指钱学森那套组织、指挥大规模科学技术研究、生产的一套领导方法，可以应用并推广。这可以说是来自老一辈革命家的委托了。钱学森等人在20 世纪七八十年代就已开始探索从定性到定量的综合集成方法，希望能够用于解决国民社会经济各领域的复杂问题。马宾、于景元等开展“关于财政补贴、价格、工资的综合研究”，被认为是从定性到定量的综合集成方法的早实践。1979 年后，为了提高农民生产积极性，在农村实行了农副产品“超购加价”政策（超过应当收购部分的粮食，以高于一般收购价的价格收购），大大提高了农民的生产积极性，促进了农业发展，提高了农民收入水平。但由于国家销售给城市的粮食价格并未作相应调整，导致的差额部分由国家财政补贴。随着农业连年丰收，超购加价部分迅速扩大，财政补贴也就越来越多，以至成为当时中央政府财政赤字的主要来源。当时，航天710 所运用模型进行105 种政策模拟和经济预测，有效解决了财政赤字的问题，获得时任国家领导人的高度肯定。此外，这一方法在载人航天工程、三峡工程、“南水北调”工程上都起到了重大作用。只是在那个时期，钱学森等还未真正认识到“从定性到定量的综合集成方法”，更多强调“定性与定量相结合”。钱学森创造性地提出运用从定性到定量综合集成方法研究复杂巨系统有非常大的意义，即把人类几千年来的决策行为建立在一个更加科学的基础上。如何实现一个正确决策，是人类一直在探讨的问题，多少代人为此殚精竭虑，探寻决策之中的规律。很长时间以来，决策依赖于经验，难以上升到理论层面。后来有了系统工程的理论，决策的科学性就大大提高了。现在，从定性到定量的综合集成方法及其实现方式解决了复杂巨系统的认识问题，决策科学性问题得以解决。1986 年1 月，钱学森亲自创办了“系统学讨论班”。这一消息传遍学界，很多人闻讯赶到当时的航天710 所参加讨论。在《光明日报》当年9 月刊发的报道里，可以一窥盛况——“这是一个不大的会场。来参加讨论的人是那么踊跃，以至一些年轻人没有座位不得不自带马扎。会场中引人注目的是我国著名科学家钱学森，他每会必到。参加讨论会的还有我国著名数学家廖山涛、许国志，气象学家叶笃正，经济学家马宾，物理学家方福康，以及一批思想活跃的中青年。”讨论班每次由一位学者进行主题发言，之后开展自由讨论，后由钱学森总结点评。这样的讨论开始时每周一次，后来每月1 到2 次，钱学森风雨无阻地参加了7 年，直至行动不便、无法外出。强磁场一样的讨论班，使系统学的影响力辐射到全国。——从科学大师到思想巨擘1990 年，《自然杂志》期发表了钱学森等人的《一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论》一文。钱学森认为，从系统特征来分，客观世界中的所有系统可分为三大类：简单系统、简单巨系统和复杂巨系统。而这三类系统分别需要用不同的方法论去认识、研究和改造：简单系统运用的方法论是还原论；简单巨系统运用的方法是自组织理论；针对复杂巨系统这一类具有涌现特征的系统，钱学森提出要用“从定性到定量的综合集成方法”。有了这些新认识，卡在推广路上的瓶颈破解了，钱学森成功把系统工程的理论推广到社会其他领域中去，并形成了社会系统工程的理论。这一研究及其方法论的建立，为实现马克思提出的自然科学将把关于人类的科学总括在自己下面的预言，找到了科学的和现实可行的途径与方法，其意义是极其重大且深远的。钱学森始终致力于把现代科学技术的理论研究与中国发展的实际相结合，特别是面对中国的改革与发展这样一个极其复杂、瞬息万变的课题，他认为光靠经验方法不行，必须有现代化的组织管理的科学技术，这就是社会系统工程的理论与方法，对应的，还包括综合集成研讨厅体系和总体设计部这一实现载体。综合集成研讨厅体系是实行社会系统工程方法的组织形式，是高度智能化的人机结合体系。钱学森认为，在决策机构之下，不仅有决策执行体系，还有决策支持体系。前者以权力为基础，力求决策和决策执行的高效率和低成本；后者则以科学为基础，力求促进决策科学化、民主化和程序化。两个体系无论在结构、功能和作用上，还是体制、机制和运作上都是不同的，但又是相互联系、相互协同的。两者优势互补，共同为决策机构服务。决策机构则把权力和科学结合起来，形成改造客观世界的力量和行动。从我国实际情况看，多数部门把决策执行体系、决策支持体系合二为一了。一个部门既要做决策执行又要做决策支持，结果两者可能都做不好，而且还助长了部门利益。运用“总体设计部”思想，超越部门利益和短期行为，加快推进我国治理体系和治理能力现代化进程，显得尤为重要。早在1979 年，钱学森就提出了建立国民经济总体设计部的建议；1983 年11 月16 日，钱学森在国家经济体制改革委员会所作的报告中讲道：“为了把系统工程用于国民经济的管理，我国需要建立国民经济和社会发展的总体设计部。现在各方面提出的发展战略很多，有这个战略、那个战略，各说各的，但没有一个综合性的总体发展战略。因此，需要成立总体设计部，作为一个国务院的实体，而不是专家座谈会。这个实体要吸收多方面的专家参加，把自然科学家、工程师和社会科学家结合起来，收集资料，调查研究，进行测算，反复论证，使各种单项的发展战略协调起来，提出总体设计方案，供领导决策。总之，国民经济和社会发展的总体设计部是党中央、国务院决策的参谋机构，在实施我国计划体制改革中，千万不要少了这一着棋”；1987 年，钱学森在“吴玉章学术讲座”上作了题为《社会主义建设的总体设计部》的报告，提出了建立社会主义建设的总体设计部及其体系的思想；之后随着改革开放的深入，1991 年3 月，钱学森在中央政治局常委会上专门汇报了建立国家总体设计部体系的建议，得到了中央领导同志的充分肯定和高度评价，并要求对总体设计部的应用功能、组织形式、工作方式进一步明确，对组织实施条件方面进行可行性研究，提出一个总体设计部的设计方案。但令人遗憾的是，这一构想由于种种原因一直没有能够实现，成为了永远的“世纪之憾”。钱学森站在思想家的高度，用近40 年的时间概括总结了国外系统科学研究成果，提出了独树一帜的开放的复杂巨系统理论及其方法。钱学森卓有远见地认为，科学技术社会化与社会科学技术化是现代社会发展的一个基本趋势；现代科学技术广泛而深刻地影响着人类社会的各个方面，由此引发的复杂性问题层出不穷，诸如生态危机、金融危机、第五次产业革命、中国特色的社会主义现代化建设等，成为当前世界科学技术发展前沿的、事关人类命运与前途的重大问题。钱学森敏锐地把握时代的新动向，独创地提出了从定性到定量的综合集成方法，把400 多年来经典科学的研究方法提升到一个新的、更高的层次——复杂性科学的研究方法。这一切正是来源于钱学森对还原论思想与整体论思想的融合与超越。欧洲的文艺复兴，引发了由“神”到“人”思想解放，使人类走出中世纪的蒙昧，迎来了现代文明的曙光，进而催生了一波又一波的科学革命、技术革命、产业革命、社会革命。这一系列的发展进步，都是以还原论思想为基础的，就是将复杂对象不断分解为简单对象，将全局问题不断分解为局部问题去解决。无论是把物质细分到原子，还是把生物分割成细胞，基本上都围绕一个“分”字展开。然而，还原论在应对复杂化的世界时，显得越来越力不从心、捉襟见肘。物理学对物质结构的研究已经到了夸克层次，却无法窥探宇宙的全貌；生物学对生命的研究也到了基因层次，但是仍然无法完全攻克癌症问题。20 世纪40 年代以来，以还原论方法创立的现代科学在一定程度上进入了停滞状态，可以与“相对论”和“量子物理”比肩的重大科学发现少之又少。我们不断遇到材料的极限、动力的窘境、能源的危机、生命的无助、智能的瓶颈。应用科技看似发展迅速，实际上已经快要榨干基础科学这个河床里的后一滴水。正如诺贝尔物理学奖获得者菲利普·安德森在《科学》杂志上的论文所说，过去数百年，取得辉煌成功的还原论思想，走到了尽头。因此，一种融合整体论、超越还原论的全新思潮应运而生。20 世纪中期以来，以一般系统论、控制论、信息论为代表的“老三论”和以耗散结构论、协同论、突变论为代表的“新三论”，将科学研究从“拆分”观点转向“整体”观点。统计学为研究简单系统提供了切实有效的方法，特别是普利高津的耗散结构理论和哈肯的协同学，对于研究简单系统和简单巨系统提供了理论和方法。然而这些理论都只是整体论的“升级版”，虽然在一定程度上，解决了简单巨系统的开放性、自组织等问题，但仍然没有解决复杂系统的不确定性、涌现性等问题，特别是忽视了人的因素，无法应对有人参与的复杂系统。钱学森首次实现了“还原论”与“整体论”的辩证统一，提出了“系统论”思想。钱学森明确指出：“我们所提倡的系统论，既不是整体论，也非还原论，而是整体论与还原论的辩证统一。”应用系统论方法，要从系统整体出发将系统进行分解，即“化整为零”；在分解后研究的基础上，再综合集成到系统整体，即“聚零为整”；终从整体上研究和解决问题，实现1 加1 大于2 的效果。钱学森的系统论既避免了还原论思想中“只见树木，不见森林”的矛盾；也避免了整体论思想中“只见森林，不见树木”的弊端。他以开放性、复杂性为特征，明确区分了简单系统和复杂系统，是一次对“系统”的再认识、再深化；他提出的方法论是解决复杂系统涌现性问题的新成果、新动能。至此，钱学森完成了从科学家到思想家的巨大飞跃；钱学森系统论实现了从处理简单系统到复杂系统问题的巨大飞跃；开启了运用系统观推动国家治理体系和治理能力现代化的巨大飞跃。1991 年，国务院、中央军委授予钱学森“国家杰出贡献科学家”荣誉称号。这是共和国历史上授予中国科学家的荣誉，而钱学森是这一荣誉迄今为止一位获得者。但是很少有人知道，钱学森在后来还说过这样一句话：“‘两弹一星’工程所依据的都是成熟理论，我只是把别人和我经过实践证明可行的成熟技术拿过来用，这个没有什么了不起，只要国家需要我就应该这样做。系统工程与总体部思想才是我一生追求的。”钱老一生谦恭，从不自诩，但对系统工程、对总体设计部思想，他十分自豪地称之为“中国人的发明”“前无古人的方法”“是我们的命根子”。2015 年，“纪念钱学森同志归国60 周年大会”在人民大会堂举行，旨在继承和发扬钱学森精神，用钱学森思想为时代赋能。此次会议上，正式明确了钱学森作为一名思想家的重要地位。本书从“还原思想范式演变”“整体思想范式演变”出发，阐述了钱学森系统论思想，特别是开放的复杂巨系统理论的缘起、发展、成熟、创新，试图拨开时代的迷雾，为人类认识客观世界、改造客观世界提供新的理论武器。是为序。薛惠锋 2021年5 月4 日
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