第一篇 开辟整体性研究的新方向——系统理论 16
1 科学应该重新定向 16
1.1 科学革命的世纪 16
1.2 科学思潮的重大转向 18
1.3 两条科学发展道路 22
1.4 解放人的脑力 25
1.5 “大赛先生” 27
2 系统论 33
2.1 超越还原论 33
2.2 机体论革命 36
2.3 系统科学体系 37
2.4 系统、要素与环境 39
2.5 结构、功能与演化 46
2.6 “整体大于部分之和” 50
2.7 功能耦合的“怪圈” 56
2.8 构成还是生成 58
2.9 模型与霍尔方法 61
2.10 贝塔朗菲纲领 65
2.11 重建人类尊严 67
3 信息论 70
3.1 一个全新的科学范畴 70
3.2 通信系统的模型 72
3.3 申农的信息定义 74
3.4 申农的统计通信理论 76
3.5 申农的信息量公式 79
3.6 噪声及其二重性 81
3.7 二进制与计算机 83
3.8 从狭义信息论到广义信息论 85
4 控制论 88
4.1 从“柏格森时间”开始 88
4.2 老鹰抓兔子的启示 90
4.3 通信与信息 92
4.4 反馈与目的 94
4.5 自稳控制与自组控制 99
4.6 超稳定性 104
4.7 一般模型、统计与非线性 106
4.8 功能模拟方法 108
4.9 黑箱方法 110
4.10 人有人的用处 114
第二篇 追寻新结构诞生的奥秘——自组织理论 120
5 耗散结构理论 120
5.1 破译宇宙学佯谬 120
5.2 多姿多彩的“活结构” 124
5.3 耗散结构形成的条件 127
5.4 突破热力学第二定律 130
5.5 建立反应扩散方程 132
5.6 三分子模型 136
5.7 分支理论 138
5.8 演化先于存在 139
5.9 进化是选择和创造 142
5.10 自然法则的新表述 144
6 协同学 148
6.1 通往协同学的“御道” 148
6.2 打破生命与机器间的壁垒 152
6.3 关于集体行为的新科学 153
6.4 相变理论及其主要概念 155
6.5 序参量与支配原理 157
6.6 协同学的一般微观方法 160
6.7 协同学的一般宏观方法 163
6.8 自然界与社会中的协同效应 165
6.9 突破及其限定 167
7 超循环理论 169
7.1 探究生物信息起源之谜 169
7.2 何谓超循环 172
7.3 组成整体协同进化 175
7.4 “一旦—永恒”选择机制 177
7.5 误差阈与进化 179
7.6 非线性反应网络 181
7.7 选择价值与“生命博弈” 182
8 突变论 186
8.1 关于形态发生的数学 186
8.2 托姆突变 189
8.3 势函数与降维简化方法 192
8.4 突变的类型与特征 194
8.5 突变、渐变与质变 199
8.6 社会革命与形态发生 202
8.7 追求信仰与知识的和谐 204
8.8 突变论的应用与价值 206
8.9 自组织理论的启示 207
第三篇 探索生成演化的普遍规律——非线性科学 211
9 分形 211
9.1 英国海岸线有多长 211
9.2 自相似性与分形定义 213
9.3 分形的定量参数——分维 216
9.4 相似维数与“妖魔曲线” 217
9.5 豪斯道夫维数与“几何怪物” 220
9.6 分形生长模型 225
9.7 空集与负分维 228
9.8 分形的类型 232
9.9 分形的应用 234
9.10 芒德勃罗与几何学的变革 237
10 混沌学 241
10.1 还原论纲领的终结 241
10.2 第一个奇怪吸引子 243
10.3 橡皮膜上的数学和动力学 248
10.4 湍流之谜 250
10.5 周期三蕴涵着混沌 253
10.6 倍周期分岔——种群整体演化规律 256
10.7 标度律与普适性 259
10.8 信息的创生与传送 264
10.9 学会与“上帝”对掷 268
10.10 寻求自然界新的统一 270
10.11 可能取代全部线性科学吗 272
10.12 “科学植根于对话之中” 276
第四篇两种探索世界生成及其复杂性体系的对话 281
对话之一：文化视野中的中国科技史 281
1．中国科技史的再认识及其文化背景 281
2．综合参照系下的中国科技史 283
3．中国科技史的“考第尔斯结” 285
4．中国科技史的现代与后现代意义 289
对话之二：老子的自然哲学与科学 292
1．生成宇宙的本根或本原——“道”与原子 292
2．宇宙生成的大化流行——潜在与显在 295
3．把握普遍规律之道——觉知与认知 298
4．关于生成演化的未来科学——互斥互补 303
对话之三：易经与非线性科学 306
1．探索生成及其复杂性科学之渊源 306
2．基于两种文化与方法的科学与科学精神 308
3．两种探索生成演化体系的对话 312
对话之四：“混沌”与“三生万物”的互释 317
1．通向混沌的第一个关节点 317
2．“3”是宇宙常数吗 319
3．“生生之谓易” 321
对话之五：从“以有观有”到“以无观有” 323
1．空隙——生长的活跃区 323
2．空集与负维数——潜在存在的透视与描述 325
3．一种新的空间观——生长与演化的空间 327
4．芒德勃罗与老子的相互解读 329
对话之六：中华科学的基本模型与体系 332
1．中华科学模型及其符号体系 333
2．中华科学体系及其历史发展 337
3．中西科学差异与互补 341
结束语：“转识成智”——创造科学与教育的未来 343
参考文献和参考资料 346