的基础上成功地预言了一些现象，而且没有任何一个以前的异议能被用来阻止人们将其有效性扩展到其它自然科学领域。

    其次，由于两类等级体系共有的特性，一般系统论也不是特别地被限制于地球上的（并因而是任意选定的）现象。如果各种条件允许讨论中的构件进一步复杂化，那么宇宙等级体系中系统复杂性的某一给定层次就能起地球类型的等级体系的基本层次的作用。那些共同的构件是原子，但它们决不是宇宙等级体系的基础构件，因为它们是由电子和原子核组成的。而电子和原子核很可能由某种更加简单的单元（如夸克）所组成，这些东西也许可被认为是最初始的结（knots）、凝块、或者是基本时空簇（space－time

    manifold）中的临界张力。因此，原子是自然宇宙等级体系中相对高层次的构件，而且它们在宇宙中是（或被认为是）无处不在的：既出现在相对稀疏的星际空间，也出现在所有种类的星体中。但是，原子也以其它形式出现：作为地球类型等级体系的基本砌块。（尽管也许有人会争辩说，粒子、夸克或时空簇可以起这种基本砌块的作用，对此我们总能回答，粒子、夸克或时空簇很容易被概念化为原子的下层系统或原子的初始成分。）在给定的特殊条件下（用温度、化学环境、密度、引力场和电场等定义），某些种类的原子经历共同的结构重组，最终成为分子和结晶体。然后，这些东西在一种更加严格限定的条件下结合成聚合物以及各种大分子（色括蛋白质在内）。后者构成（在各种进一步的限定条件下）细胞，细胞依次又形成多细胞的有机体，直至最后的社会系统和生态系统。尽管形成这种超级协调结构的力或推动都无法从研究组成它的下层系统的形态学中得到解释，但是，事实仍然是，存在着一个层次上的结构整体，在它后面是一个把一个层次较高的第二层次加在第一层次上面的结构。所以，进化的记录我们从原子带到了多原子的分子和晶体，并且一步一步地踏入某种行星范围的动态自我维持系统。而中枢点——也就是宇宙天文等级体系和地球等级体系的交汇点——是在原子层次上。虽然提出大量的使自然等级组织概念化的不同方法无疑是可能的，但是这个交汇点却是最可能被保存下来的。图2提供了这样一种概念化的方法，它是这种议论的图示，而不是一种完成了的理论产品。

    为了减少这种解释的术语的复杂性，我把地球类型的从原子到生态学的等级体系叫做微观等级体系，而把从时空领域延伸到总星系范围的天文学等级体系叫做宏观等级体系。使用这种术语，我们就可以说，一般系统论与微观等级体系有关，并在原子层次上和宏观等级体系相交。它记焦点集中于组织复杂性过程，这种过程在适宜的行星条件下的原子层次上附带发生，并因此介入宏观等级体系从原子到星体客体的部分－整体的联系之中。换句话说，在能量条件不适宜分子－多分子类的多原子结构的宇宙区域，这种理论就不起什么作用了（除了由大量原子构成巨星体外）。但是，在条件允许多原子结构产生的地方，在原子－星星、部分－整体的联系之间插入了一个完整系列的惊人复杂现象，它们为科学和哲学的探究提供了广泛的领域。

    自然系统

    我认为，我们的任务是发展概念的范畴，因为在此范畴内，通过对微观等级体系中组织的一般规律和原则的承认，许多专门科学的发现能够获得新的意义。我认为，通过把科学探究的单位想象为具有某些可定义的不变性质的系统，这项任务能够最富有成果地完成。这些性质适用于定义环境中各种系统的行为，包括它们与其他系统的关系。在提出一般系统论（以后将被作为系统哲学的基础来探究）时，我将假定这些性质，并以专门科学搜集的有关材料对它们进行判断。

    所提出的自然系统概念代替了微观等级体系中自然实体的许多会令人误解的分离性名称——诸如“原子”、“分子”、“晶体”、“细胞”、“病毒”、“有机体”、“生态”和“社会”等等。这些实体的每一个都被重新概念化为自然系统的一种。对于“自然系统”，我认为它有时候是指具体的系统，即“在物理时空范围内物质－能量的非随机堆积，而且非随机地组织成相互作用地相互联系的下层系统或组分”。除了可能有一些“最初的”或“最小的等级”系统外，这种系统的单位同样是自然（具体）系统，其组分是基本的能量团（爱因斯坦称之为“电磁凝聚”

    ［“electromagnetic

    condensations」）。“自然系统”的这种定义既不过于宽得使定义变成无意义；同时又十分全面，足以取代上述种种自然实体的名称。这个定义排除了所有自然事件的“聚合”或“堆”——尽管同处一个确定的时空范围，但却不发生相互作用或互动的物质－能量团块。（由于进入系统的组分的相互作用或互动，一个“堆”总有可能转比成为“一个自然系统”。堆向自然系统的逐渐转化是进化的一种形式，在宏观和微观宇宙中都这样。）自然系统突出地表现为它们的组分互动的可测定的非随机规律性。这些规律性的总和就概念化地显示了不变性，即说明变量之间函数关系的微分方程。这种不变性的特殊变换是由自然系统的等级层次所决定的，即由结合在一起的系统的数目和种类（系统内部的等级）以及由在其环境中互动的系统数量和种类（系统间的等级）所决定的。

    这里所提出的假说表明，不变性在从原子到生态学的整个微观等级体系的范围中延伸。在该等级体系中的每个系统都可以作为一个系统加以概念化，这个系统在其各部分以及其整个系统同其环境中其它系统的共同作用中能显示出假定的不变性。但这一假说并不表示已知的物理定律在应用于这些系统的行为时是无效的。相反，它所说明的只是，已知的物理定律不适宜于用来把握整个微观等级体系的动态函数的不变性。我们假设的不变性描述了对共同作用的部分和系统行为的约束，这些约束虽然不违背物理学定律，但是它们却利用了经典力学的决定论定律和这个定律所允许的自由度。这里被概念化了的宇宙是一个由某种结果产生的整体性宇亩，它经过了伴随着机械过程的系统过程并导致宇宙中总的熵趋势出现局部逆转。

    借助创造性地假定一般系统概念的方法描述不变性的做法克服了通常的自然系统探究方法带来的种种困难。对于一个系统而言，一种这样的方法是问，“它是怎样工作的？”那就是说，其各部分是如何相互协调以使支配它们行为的规律产生出实际观察到的作为一个整体的系统模型的。这是一种分析方法，即把整体分成部分去发现“使其活动”的复杂而精细的机制。这种努力在意义上是还原论的，即使结果并不一定如此。它取决于原始组分的机械定律能否没有遗漏地说明所有部分的行为，以便使它们的结合能产生出考虑中的系统。这种努力经常遭致失败。因此，这就导致了

    普遍相信的谬误：把生物现象还原为物理化学机器以及把社会现象还原为生物个体之间的相互作用（只引用两种典型的例子）。

    关于有机系统的解释的另一类问题产生于我们用简单部分的看法检验它们的时候。所以，物理学的决定论定律被假定适用于它们的行为。接着的问题便是，“构成各部分相互联系的约束是怎样出现的？”企图从支配各部分运动的规律中寻出支配一个即使中等复杂系统的法则，其中的困难也是巨大的，这是任何一个熟悉用量子力学方程式计算甚至是简单化学分子现律的人都知晓的。所以，适用于整体的规律总是些简单化的东西（加统计平均值），而且适用于现象群的高层次规律和各部分的决定论规律有什么关系往往是不清楚的。人们经常认为（例如波拉尼就是这样），通过整体来定义各种约束的规律是不能从各部分的规律中导出来的。这种见解是非还原论的一种，并且依据承认多少不能还原的领域，它可能导致二元论或多元论。

    面对有机整体中各种约束与适用于各部分的决定论规律所允许的自由度相互联系方面的种种困难，现代方法寻求不变的系统性质作为一组固定和普遍的约束。我们不是否认除了已知的物理规律外还存在这些约束，或行把它们看作在它们自身组织层次上的组织比实体的不可还原的突现规律，而是假定，它们是自然的构成常数：所有“自然系统”的性质。它们（泡利不相容原理是一个很好的例子）不能在给定的组织层次之下观测到，这就是说，它们是“系统性质”或“组织定律”，然而，当两个或更多的电子发现它们自身在围绕着一个原子核的相同轨道运行时，正如不相容原理并

    不因为某种外部认可而成立而应被当作一种不变的自然规律一样，定义高组织层次的规律并不是在达到那个层次时就简单地显现出来，而应假设这些规律始终存在，只是没有以一种可观察或可测量的方式展示在人们面前。

    从这种观点看，自然系统的不变性质是一些普遍的约束，并且在组织的特定（等级）层次上，它们实际上成为可观测的。因此，它们在与微观等级体系的各个层次相应的多种变换中变得显而易见。如果这是一种有意义的合理假说，那么我们的任务是巨大的，但并不是做不到的：这就是把组织化实体明显行为的共同性假定为自然系统的不变性质的集合。这些创造性的假定不变性，既不像迄今已经得到充分理解的物理定律，也不像生物学或其它任何专门探究的定律，它们是跨越各种学科边界的自然组织的一般规律，适用于微观等级体系每一层次上的各种有机实体。