劉維寶

（中國(guó)工程物理研究院激光聚變研究中心，四川綿陽(yáng) 621900）

1 大科學(xué)研究范式的形成及內(nèi)在要求

1.1 大科學(xué)研究的概念與特點(diǎn)

“大科學(xué)”（large-scale science）研究是第二次世界大戰(zhàn)后逐步興起的科學(xué)研究概念。1962 年美國(guó)科學(xué)家普萊斯（Price DJD 1922-1983）根據(jù)其時(shí)代科學(xué)研究的規(guī)模呈指數(shù)級(jí)發(fā)展的統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，在其出版的《小科學(xué) 大科學(xué)》一書(shū)中首次提出了“大科學(xué)”概念［1］；綜合自那以后諸多科學(xué)研究范例，大科學(xué)研究通常是指那些追求重大科學(xué)目標(biāo)，對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步具有重大影響,且一般由那些綜合國(guó)力相對(duì)強(qiáng)大的特定國(guó)家或國(guó)家集團(tuán)協(xié)作開(kāi)展的重大研究使命。從系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，大科學(xué)研究具有一般系統(tǒng)的普遍存在特征［2］，又屬于復(fù)雜性科學(xué)范疇，因而必然是系統(tǒng)化的科學(xué)研究實(shí)踐，這種復(fù)雜且系統(tǒng)化的科學(xué)研究實(shí)踐，存在三方面的突出特點(diǎn)：一是大科學(xué)研究目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，一般須經(jīng)較長(zhǎng)研究周期，少則三、五年，多則幾十年；二是大科學(xué)研究通常牽動(dòng)廣泛的學(xué)科、專(zhuān)業(yè)配套，呈現(xiàn)跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)、甚至跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的廣泛協(xié)作；三是大科學(xué)研究既可能表現(xiàn)為學(xué)科專(zhuān)業(yè)上的大跨度交叉、大協(xié)作實(shí)施的前沿基礎(chǔ)性研究，也可能是建立在某種特殊的工程化設(shè)施基礎(chǔ)上的科學(xué)研究；這就意味著，在某些情況下，大科學(xué)研究又必須與大科學(xué)工程相結(jié)合，大科學(xué)工程是創(chuàng)造大科學(xué)研究條件的必備過(guò)程，大科學(xué)研究又反過(guò)來(lái)促進(jìn)大科學(xué)工程技術(shù)升級(jí)發(fā)展。作為特定的復(fù)雜系統(tǒng)，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)定義角度看，大科學(xué)研究系統(tǒng)實(shí)際上既包含了那些結(jié)構(gòu)良好（Well-structured）、易定義的（welldefined）的硬系統(tǒng)問(wèn)題（Hard systems proplem），如大科學(xué)研究設(shè)施系統(tǒng)研制問(wèn)題，又包含了一些不良結(jié)構(gòu)（ill-structured）、難以定義（ill-defined）軟系統(tǒng)問(wèn)題（Soft systems proplem），如大科學(xué)研究的多學(xué)科交叉的重大研究命題系統(tǒng)問(wèn)題；因此，大科學(xué)研究系統(tǒng)又是“硬系統(tǒng)問(wèn)題”與“軟系統(tǒng)問(wèn)題”共為一體的復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題［3］。

1.2 大科學(xué)研究范式的方法論要求

根據(jù)大科學(xué)研究的系統(tǒng)形態(tài)及固有特點(diǎn)，必然存在其系統(tǒng)化科學(xué)研究命題破解過(guò)程的科學(xué)方法論，這個(gè)所謂的科學(xué)方法論與它的客觀對(duì)象相對(duì)應(yīng)，稱(chēng)之為系統(tǒng)方法論［4］，它是解決包括大科學(xué)研究在內(nèi)的所有系統(tǒng)問(wèn)題的科學(xué)方法論，概括地講，系統(tǒng)方法論是解決系統(tǒng)問(wèn)題的邏輯層次結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)，包括決定系統(tǒng)價(jià)值認(rèn)知的系統(tǒng)思維概念層次［5］，系統(tǒng)方法形成機(jī)制的主體層次，基于系統(tǒng)方法生成機(jī)制的組合方法應(yīng)用層次等三層次結(jié)構(gòu)；這個(gè)三層次結(jié)構(gòu)既是知識(shí)的、也是邏輯的；層次之間的邏輯關(guān)系：系統(tǒng)思維決定系統(tǒng)方法的形成機(jī)制，系統(tǒng)方法的形成機(jī)制結(jié)合特定的系統(tǒng)對(duì)象產(chǎn)生解決系統(tǒng)問(wèn)題的組合方法；這一結(jié)構(gòu)層次，逐級(jí)遞進(jìn)，不可混亂，其中系統(tǒng)思維作為思想的傾向或?qū)κ挛锏恼w把握，起到支配作用，系統(tǒng)思維決定系統(tǒng)方法形成機(jī)制的內(nèi)在邏輯，系統(tǒng)方法形成機(jī)制產(chǎn)生不同適用對(duì)象的特定的方法組合。對(duì)于科研實(shí)踐，尤其是具有復(fù)雜系統(tǒng)特征的大科學(xué)研究實(shí)踐，科研目標(biāo)的成功，本質(zhì)上是思維或邏輯的成功；可以說(shuō)，包括大科學(xué)研究在內(nèi)的一部科學(xué)研究歷史，既是揭示自然規(guī)律的知識(shí)創(chuàng)造過(guò)程，更是科學(xué)方法論的探究與完善過(guò)程，在人類(lèi)每遇重大科學(xué)挑戰(zhàn)，遁入迷宮，千回百轉(zhuǎn)的困難境況下，總是樂(lè)于回歸本原性（或哲學(xué)）的反思，今天諸多大科學(xué)問(wèn)題，正是處于這樣的情境之中，與早期的科學(xué)研究形態(tài)相比，部分大科學(xué)研究要么導(dǎo)致現(xiàn)存的局部或整體科學(xué)體系的革命性變化，要么就是某種程度的資源浪費(fèi)，面對(duì)這類(lèi)極具挑戰(zhàn)性的宏大科學(xué)研究事業(yè)，科學(xué)共同體須在哲學(xué)反思與科學(xué)實(shí)踐之間，構(gòu)架與完善科學(xué)方法論這座橋梁，這是我們對(duì)系統(tǒng)方法論結(jié)構(gòu)層次解構(gòu)分析的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。

2 大科學(xué)研究系統(tǒng)方法論的結(jié)構(gòu)層次

2.1 大科學(xué)研究的系統(tǒng)思維理念

2.1.1 系統(tǒng)思維

思維方式是人看待客觀世界的特有心理定勢(shì)，通俗點(diǎn)理解，這個(gè)定勢(shì)大體上就是態(tài)勢(shì)或傾向的意思，它是由每個(gè)人所處的環(huán)境和個(gè)體經(jīng)歷塑造而成的。由于環(huán)境和個(gè)體經(jīng)歷千差萬(wàn)別，人的思維方式就存在不同的表現(xiàn)形式；那些致力于科學(xué)的人，由于他們的系統(tǒng)知識(shí)的教育背景及所處的科學(xué)研究環(huán)境，科學(xué)工作者及所屬科學(xué)共同體的思維方式也在此特定背景與環(huán)境中得以塑造，這種思維方式整體看是科學(xué)思維方式［6］，而不大可能是其他的思維方式，如宗教思維方式；但科學(xué)發(fā)展的不同階段，科學(xué)工作者這種科學(xué)思維方式則存在很大的不同，我們觀察科學(xué)的發(fā)展階段，常有傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)之分，傳統(tǒng)科學(xué)研究遵循“有序”“可分”“絕對(duì)理性”三條基本法則［7］，追求簡(jiǎn)單與絕對(duì)理性，從哲學(xué)思想看，它還是還原論思想及其結(jié)果；大科學(xué)研究屬于現(xiàn)代科學(xué)研究范式的新發(fā)展［8，16］，與傳統(tǒng)科學(xué)研究既有聯(lián)系，又存在顯著不同，大科學(xué)研究誕生于傳統(tǒng)科學(xué)研究基礎(chǔ)上，它從傳統(tǒng)科學(xué)研究的簡(jiǎn)單系統(tǒng)實(shí)踐走向復(fù)雜的大系統(tǒng)研究實(shí)踐，當(dāng)傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)踐中那些統(tǒng)御各學(xué)科研究的認(rèn)識(shí)和理解自然事物的法則被顛覆（如無(wú)序?qū)τ行颉⒉豢煞謱?duì)可分、相對(duì)理性對(duì)絕對(duì)理性的顛覆等），這就不可避免地觸及到思維層面某些固有理念的動(dòng)搖，這種思維領(lǐng)域的矛盾折沖是個(gè)過(guò)程，從“還原論”到“整體論”［9］，再到這二者在現(xiàn)代科學(xué)研究的實(shí)踐中，相互補(bǔ)充，辯證統(tǒng)一的思維融合，進(jìn)而凝聚成為統(tǒng)御新世代科學(xué)研究的“系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論”［10］；從這個(gè)角度觀察，大科學(xué)研究也可稱(chēng)之為是系統(tǒng)思想的產(chǎn)物，系統(tǒng)思維自然也就成為大科學(xué)研究科學(xué)共同體的共同思想基礎(chǔ)。

2.1.2 反映系統(tǒng)思維的科學(xué)形態(tài)的演變

系統(tǒng)思維是科學(xué)實(shí)踐日益復(fù)雜化的趨勢(shì)性要求。在人類(lèi)解決自身諸多發(fā)展命題，對(duì)科技持續(xù)提升要求的過(guò)程中，科學(xué)的形態(tài)持續(xù)發(fā)生重大變化，以上世紀(jì)40 年代所發(fā)生的一些重大科學(xué)研究事件為標(biāo)志，在此之前，一場(chǎng)重大的科學(xué)演繹或?qū)嶒?yàn)，通常就是科學(xué)工作者個(gè)體，在一個(gè)有限空間的獨(dú)立個(gè)體行為，就科學(xué)而言，那些所謂容易解決的，在此過(guò)程中解決的也都差不多了，剩下的，都是些難于解決的［11］，這場(chǎng)發(fā)端于上世紀(jì)40 年代的復(fù)雜化了的科學(xué)的形態(tài)的變化，逐步導(dǎo)致思維層次的新演繹，到二十一世紀(jì)的今天已達(dá)前所未有的程度；在科學(xué)界直觀地提出“大科學(xué)”這個(gè)一定程度上反映復(fù)雜化了的科學(xué)的形態(tài)的新概念同時(shí)，在認(rèn)識(shí)論上，這個(gè)新的科學(xué)研究概念的產(chǎn)生與復(fù)雜性緊密聯(lián)系起來(lái)，而這一切又是由科學(xué)上“做成事”或“沒(méi)做成事”的過(guò)程決定的，這種科學(xué)范式的變化與上世紀(jì)六十年代以來(lái)所興起的“后現(xiàn)代主義文化思潮”遙相呼應(yīng)［12］，哲學(xué)上又稱(chēng)之為“復(fù)雜性思維”或“復(fù)雜性世界觀”［13］，它是系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的自然演化，也是系統(tǒng)思維的新發(fā)展；這樣大科學(xué)研究就是復(fù)雜性科學(xué)在語(yǔ)義上的近似表達(dá)，基于這一邏輯，大科學(xué)研究復(fù)雜性也就獲得了與復(fù)雜性科學(xué)近似的語(yǔ)義內(nèi)含，關(guān)于復(fù)雜性，根據(jù)美國(guó)哲學(xué)家雷舍爾［14］在《復(fù)雜性：一種哲學(xué)概觀》一書(shū)中所做的歸納：復(fù)雜性分為“兩類(lèi)、四種”：兩類(lèi)是指認(rèn)識(shí)論模型、本體論模型；四種是計(jì)算復(fù)雜性、組分復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、功能復(fù)雜性；這四種又進(jìn)一步析出更精細(xì)的九種具體復(fù)雜性的結(jié)構(gòu)；在國(guó)內(nèi)的各種文章中的表達(dá)則不很統(tǒng)一，但總是與這樣一些語(yǔ)境相關(guān)聯(lián)：如，可分與不可分、有序與無(wú)序、線性與非線性、對(duì)稱(chēng)與破缺等；那么，放在大科學(xué)研究這樣特定科學(xué)研究范式中，如何認(rèn)識(shí)和理解系統(tǒng)思維演繹出的那些帶有普遍意義的新內(nèi)含呢，這里筆者從大科學(xué)研究的實(shí)踐出發(fā)，試做如下歸納：

（1）走向開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng)：大科學(xué)研究誕生于傳統(tǒng)科學(xué)研究基礎(chǔ)上，從傳統(tǒng)科學(xué)研究的簡(jiǎn)單系統(tǒng)實(shí)踐走向復(fù)雜的大系統(tǒng)研究實(shí)踐，大科學(xué)研究打破了傳統(tǒng)科學(xué)研究的相對(duì)封閉體系，將研究對(duì)象本體與環(huán)境統(tǒng)一于一個(gè)大系統(tǒng)；顯然，一旦這一研究的主體對(duì)象系統(tǒng)與環(huán)境聯(lián)系在一起時(shí)，就形成了這二者之間的雙向影響，通常有什么樣的研究對(duì)象就產(chǎn)生什么樣的系統(tǒng)環(huán)境，環(huán)境是系統(tǒng)對(duì)象的附屬物，大科學(xué)研究范式出現(xiàn)后，大科學(xué)研究的系統(tǒng)主體對(duì)象某種程度上是由環(huán)境塑造的，環(huán)境變化了，系統(tǒng)主體對(duì)象也發(fā)生變化，這樣的大科學(xué)研究系統(tǒng)就具有了某種開(kāi)放性系統(tǒng)特征［15］，在這個(gè)開(kāi)放性系統(tǒng)中，傳統(tǒng)科學(xué)研究遵循的法則在某些條件下可能失效，大科學(xué)研究使命之一，需探索各學(xué)科共同遵循的新法則及聯(lián)動(dòng)機(jī)制，而這并不必然意味著對(duì)傳統(tǒng)科學(xué)所遵循法則的全盤(pán)否定，更多情況下可能是二者的融合與貫通，如可分的與不可分的，還原的與整體的，線性的與非線性的等；科學(xué)思想的變革是科學(xué)突破的前奏。

（2）持續(xù)演化的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)是永恒的。大科學(xué)研究實(shí)踐是復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的演化過(guò)程，這一演化是大科學(xué)研究作為復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)在特征所決定的，這可以從幾方面加以具體認(rèn)識(shí)：一是大科學(xué)研究目標(biāo)與大科學(xué)智力系統(tǒng)的整體認(rèn)知能力之間的雙向影響，促使大科學(xué)研究目標(biāo)的持續(xù)演化；二是大科學(xué)研究目標(biāo)與大科學(xué)研究設(shè)施之間的雙向影響，促使大科學(xué)研究過(guò)程持續(xù)演化；三是大科學(xué)研究設(shè)施與相應(yīng)領(lǐng)域的科技發(fā)展水平的雙向影響，促使大科學(xué)研究能力的持續(xù)演化；這三方面演化特征，從大科學(xué)研究實(shí)踐的總體目標(biāo)看，始終表現(xiàn)為由某種不確定性走向確定性，再由某種確定性走向新的不確定性的循環(huán)演變；從大科學(xué)研究實(shí)踐過(guò)程看，始終是由研究的某種無(wú)序走向有序，再由某種有序走向新的無(wú)序的過(guò)程循環(huán)；總體走勢(shì)是大科學(xué)研究水平的持續(xù)提升。

（3）在涌現(xiàn)與貫通中發(fā)現(xiàn)新規(guī)律：大科學(xué)研究作為系統(tǒng)化的科學(xué)研究實(shí)踐，通常包含系統(tǒng)總體層次的研究行為，以及一系列子系統(tǒng)的分解性研究行為或其他配套行為；總體與局部之間，局部子系統(tǒng)研究行為是系統(tǒng)總體性研究的基礎(chǔ)和前提，系統(tǒng)總體性研究全部或部分超越局部子系統(tǒng)研究，二者一般不具有替代性，也就是一般情況下，在局部子系統(tǒng)研究基礎(chǔ)上，一定要進(jìn)行系統(tǒng)總體層次的研究，系統(tǒng)總體性研究具有涌現(xiàn)性，這種涌現(xiàn)性是該系統(tǒng)的局部子系統(tǒng)所不具有的，大科學(xué)研究聚焦、獲取這種涌現(xiàn)性，并借助整體涌現(xiàn)性，尋求某種不確定中的確定，某種無(wú)序中的有序。但是，在追求整體涌現(xiàn)性的探索路徑中，也有這樣之情形，某些特定系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)律是蘊(yùn)含在局部子系統(tǒng)中的，大系統(tǒng)的規(guī)律是通過(guò)局部子系統(tǒng)的研究，加以推演獲得的；如局部天體系統(tǒng)研究之于宇宙系統(tǒng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，細(xì)胞分子結(jié)構(gòu)層次的研究之于生命系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)識(shí)等，即為這類(lèi)情形，謂之：上窮碧落下微塵，整體與微觀上下貫通，在整體涌現(xiàn)與微觀細(xì)推中尋求對(duì)大科學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)規(guī)律的全面認(rèn)識(shí)。

2.2 大科學(xué)研究系統(tǒng)方法的形成機(jī)制

2.2.1 通向解決系統(tǒng)問(wèn)題的方法機(jī)制

系統(tǒng)思維是形而上的，它還只是一種思想的傾向，或者就是一種領(lǐng)悟，還不能達(dá)到解決問(wèn)題的層次，通向解決問(wèn)題的則另有存在。關(guān)于這個(gè)存在，可從人的個(gè)體學(xué)習(xí)體驗(yàn)中加以反證，在人接受系統(tǒng)教育的過(guò)程中，一個(gè)人從幼兒園、小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程大約占據(jù)人生的1/4 時(shí)間，這個(gè)過(guò)程人接受了一系列的系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)，直至走向社會(huì)；我們發(fā)現(xiàn)，這套系統(tǒng)知識(shí)的大部分隨著人年齡的增長(zhǎng)和社會(huì)實(shí)踐的延伸，到后來(lái)大部分都忘記了，但當(dāng)遇到某個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí)，特定個(gè)體似乎又總是能夠形成某種即時(shí)的思想反應(yīng)，通常結(jié)合具體對(duì)象，只要基本信息輸入是充分的，這個(gè)特定的個(gè)體一般總是能夠在第一時(shí)間，對(duì)問(wèn)題做出某種明快的判斷，或自然浮現(xiàn)某種處理步驟；這時(shí)起作用的實(shí)際上是一種思想機(jī)制，這個(gè)思想機(jī)制是一種結(jié)合問(wèn)題對(duì)象的方法形成機(jī)制，它可能調(diào)動(dòng)一切關(guān)聯(lián)性知識(shí)，如物理的、化學(xué)的、生物學(xué)的，或多學(xué)科綜合的，它是受過(guò)教育的人，在遭遇問(wèn)題時(shí)，在意識(shí)上自動(dòng)生成的一種處理問(wèn)題的方法形成機(jī)制；這是我們學(xué)習(xí)系統(tǒng)知識(shí)過(guò)程中，獲得的已經(jīng)成為我們思維中的內(nèi)化了的一種理性結(jié)構(gòu)，這套理性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生持久的作用，不隨系統(tǒng)知識(shí)忘卻而消失。由此推論：如果某種思維傾向是針對(duì)客觀事物的整體透視、領(lǐng)悟和把握，那么特定方法的形成機(jī)制就是通向解決問(wèn)題的橋梁；同樣，系統(tǒng)思維是針對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題的整體透視、領(lǐng)悟和把握，系統(tǒng)方法的形成機(jī)制則是通向解決系統(tǒng)問(wèn)題的橋梁，這樣的一個(gè)形成機(jī)制就構(gòu)成了系統(tǒng)方法論的主體層次。

2.2.2 系統(tǒng)方法形成機(jī)制的解構(gòu)分析

系統(tǒng)方法總是與系統(tǒng)聯(lián)系在一起的，我們說(shuō)系統(tǒng)方法形成機(jī)制，也就是說(shuō)它是一套關(guān)于處理系統(tǒng)問(wèn)題理性化了的思維結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)根源于系統(tǒng)特征，而系統(tǒng)特征反映的是系統(tǒng)存在的本質(zhì)；因此，方法論對(duì)解決系統(tǒng)問(wèn)題起作用，實(shí)際是通過(guò)這個(gè)精細(xì)結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制在發(fā)揮作用，它將系統(tǒng)方法的形成機(jī)制引入到特定的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，促使脫離了客觀對(duì)象的理性化了的方法形成機(jī)制與具體的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)起來(lái)，從而產(chǎn)生某種解決問(wèn)題的具體機(jī)制。

這個(gè)具有普遍意義的結(jié)構(gòu)機(jī)制是：（1）需求：初始出自于人類(lèi)的某種客觀需求，這種客觀需求一般都是由某一特定現(xiàn)實(shí)問(wèn)題牽引而來(lái)；（2）客體信息：基于需求輸入，通常存在與此類(lèi)需求相關(guān)聯(lián)的客體信息及其相關(guān)聯(lián)的環(huán)境信息，對(duì)于這些客體信息與環(huán)境信息是需要做具體分析與甄別的，這是確保對(duì)問(wèn)題系統(tǒng)的準(zhǔn)確描述必不可少的步驟；（3）系統(tǒng)概念：通過(guò)分析與綜合，或歸納與演繹，提出某種概念系統(tǒng)，這僅是回應(yīng)需求的初始步驟，有關(guān)復(fù)雜系統(tǒng)的概念系統(tǒng)生成，不是一蹴而就的，通常是一個(gè)反復(fù)權(quán)衡的過(guò)程；（4）方案性（或程序性）設(shè)定：這是為實(shí)現(xiàn)概念系統(tǒng)，所生成的一套解決方案以及處理問(wèn)題（包括統(tǒng)籌資源）的程序，通俗一點(diǎn)講就是打定了做事與如何做事的主意；（5）施與客體對(duì)象：將所設(shè)定方案與程序付諸實(shí)施，這是與問(wèn)題對(duì)象具體結(jié)合的過(guò)程，也就是做事的過(guò)程；（6）價(jià)值再判斷：做事有結(jié)果，針對(duì)某種輸出的結(jié)果，需作價(jià)值再判斷；如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)方法形成機(jī)制

“（6）”與“（1）”之間構(gòu)成了循環(huán)關(guān)系；“（2）”～“（5）”作為系統(tǒng)方法的一般形成機(jī)制，圖中的系統(tǒng)思維表示對(duì)客觀事物的整體透視、領(lǐng)悟和把握的意識(shí)形態(tài)功能，全程起決定性作用，極端情況下可導(dǎo)致生成步驟中止。在系統(tǒng)方法形成機(jī)制中，始終存在著潛層狀態(tài)的龐大的知識(shí)體系，這個(gè)龐大的知識(shí)體系就是自然科學(xué)的各學(xué)科以及社會(huì)科學(xué)相關(guān)學(xué)科，均可視之為對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)機(jī)制的方法支撐，就這些方法的屬性看，整體上是定性與定量相結(jié)合，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)機(jī)制，它們就處于了某種可調(diào)用的秩序中。

關(guān)于系統(tǒng)方法的形成機(jī)制的解析，重點(diǎn)在于復(fù)雜系統(tǒng)的方法形成問(wèn)題，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，它的方法形成機(jī)制，與簡(jiǎn)單系統(tǒng)問(wèn)題的方法形成機(jī)制，在時(shí)間和空間兩個(gè)維度的展開(kāi)程度上顯著不同，對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)，它的方法形成機(jī)制，特別是在遭遇性的極端情況下，可在極有限的時(shí)、空限定條件下就完成，可簡(jiǎn)化為一個(gè)輸入，一個(gè)輸出，中間則如同一個(gè)黑匣子，而復(fù)雜系統(tǒng)則相反，系統(tǒng)方法的形成機(jī)制是一個(gè)在時(shí)間上持續(xù)循環(huán)、在空間上大跨度展開(kāi)的機(jī)制。

2.3 大科學(xué)研究組合方法的應(yīng)用集合

方法論與方法分屬不同范疇。如前所述，方法論是一種有層次的邏輯結(jié)構(gòu)，方法在這個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)中是方法論的基礎(chǔ)，沒(méi)有方法論的方法，僅是一種客觀存在方式，沒(méi)有方法做支撐的方法論，實(shí)則淪為方法論的空談；大科學(xué)研究實(shí)踐中的方法組合，總是與特定的方法論聯(lián)接在一起，而方法作為人類(lèi)智慧的結(jié)晶，始終是技術(shù)性的、具體的、動(dòng)態(tài)的?；趯?shí)踐的豐富性，已凝練形成了系統(tǒng)方法論的多種理論論述，如系統(tǒng)工程方法論、綜合集成方法論、WSR 方法論等［17-18］，系統(tǒng)方法論的某種理論學(xué)說(shuō)，在與其系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程相結(jié)合時(shí)，往往牽引某些新技術(shù)、新方法的形成，也牽引某些新技術(shù)、新方法的組合，這種新技術(shù)、新方法的組合，實(shí)質(zhì)是創(chuàng)新行為，在這個(gè)創(chuàng)新過(guò)程中，可能是新技術(shù)、新方法的創(chuàng)新，但更多的是基于現(xiàn)有技術(shù)、現(xiàn)有方法的再組合。

關(guān)于系統(tǒng)方法論的理論結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)層次中所處的不可或缺作用的方法組合，有廣泛、鮮活的實(shí)踐可資佐證，這里借助ICF 激光聚變研究案例略加剖析：

3 案例分析

3.1 中美ICF 激光裝置研制案例的簡(jiǎn)要描述

為了破解人類(lèi)的終極能源需求，美國(guó)人建立了國(guó)家點(diǎn)火裝置（National Ignition Facility，簡(jiǎn)稱(chēng)：NIF），這是一座歷時(shí)10 年（1999—2009）建造完成，已經(jīng)投入運(yùn)行10 余年（2009—2020）的數(shù)兆焦耳的超大型激光裝置設(shè)施，位于美國(guó)加利福尼亞州的勞倫斯·利弗摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。NIF 裝置共有192 路釹玻璃激光器，能夠提供高達(dá)約4MJ 的1 053nm 激光和約1.8MJ 的351nm 激光，并被聚焦到靶室中心的靶丸上，用以聚變物理的研究工作；其在物理外觀形象上占據(jù)面積約相當(dāng)于數(shù)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的規(guī)模。

中國(guó)ICF 激光裝置具有與NIF 裝置某種類(lèi)似或超越的規(guī)模特點(diǎn)及復(fù)雜的功能特性。在研制目標(biāo)上具有與NIF 裝置類(lèi)似的長(zhǎng)遠(yuǎn)追求目標(biāo)，鑒于涉及到理論模擬、實(shí)驗(yàn)、診斷、驅(qū)動(dòng)器和制靶等五位一體的復(fù)雜系統(tǒng)屬性，中美ICF 激光裝置研制均面臨同等性質(zhì)的科學(xué)技術(shù)及工程層面的長(zhǎng)期挑戰(zhàn)，反映在雙方?jīng)Q策層對(duì)全局把握與掌控的戰(zhàn)略構(gòu)思，如ICF研究實(shí)施路線圖、ICF 研究戰(zhàn)略規(guī)劃等是典型的系統(tǒng)思想的產(chǎn)物。

在受到多方面資源約束條件下的中美ICF 激光裝置設(shè)施研制戰(zhàn)略推進(jìn)層面，毫無(wú)疑義，雙方在實(shí)踐層次共同將這一戰(zhàn)略研究項(xiàng)目，建立在系統(tǒng)工程的認(rèn)知基礎(chǔ)上［19］，并將做這件事的過(guò)程，作為系統(tǒng)工程過(guò)程；系統(tǒng)工程是中美ICF 界共同遵循的一套方法論的特定理論結(jié)構(gòu)，而且這個(gè)眾所周知的理論結(jié)構(gòu)的最初起源，正是諸如曼哈頓工程、NASA的航天工程等類(lèi)似的大科學(xué)研究實(shí)踐的凝練，又反過(guò)來(lái)應(yīng)用于更廣泛層面的大科學(xué)研制實(shí)踐，包括上世紀(jì)七、八十年代以來(lái)逐步大規(guī)模展開(kāi)的ICF 激光裝置研制，并在實(shí)踐中不斷豐富與完善。

因此，這里將中美ICF 激光裝置研制工作定義為系統(tǒng)工程方法論應(yīng)用的典型案例之一，且由一系列更精細(xì)的方法組合而成的方法論應(yīng)用結(jié)構(gòu)。

3.2 中美ICF 激光裝置研制方法組合比較

適應(yīng)于規(guī)模特點(diǎn)和復(fù)雜的系統(tǒng)功能特性要求，中、美沿各自戰(zhàn)略發(fā)展路線圖，致力于ICF 激光慣性約束聚變研究及與其階段目標(biāo)相適應(yīng)的ICF 激光裝置研制過(guò)程中，基于系統(tǒng)工程方法論，逐步形成了一套特定的做事方法組合，這里所謂特定意指服從于該項(xiàng)的專(zhuān)屬方法組合，雖不排除，但又不直接納入那些廣義社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中，被廣泛應(yīng)用的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、或其他任何相關(guān)普適性方法（專(zhuān)業(yè)）。對(duì)這些經(jīng)年實(shí)踐、反復(fù)運(yùn)用，被證明行之有效的特定方法組合的具體歸納，詳見(jiàn)表1 中美ICF 激光裝置研制系統(tǒng)方法組合比較。

表1 中外ICF 激光裝置研制系統(tǒng)方法組合比較

圖2 中國(guó)ICF 激光裝置研制系統(tǒng)工程“V”圖

圖3 美國(guó)NIF 裝置研制系統(tǒng)工程“V”圖

3.3 案例分析的基本結(jié)論

通過(guò)表中的歸納對(duì)比，至少可得出以下3點(diǎn)結(jié)論：

（1）表1 的對(duì)比分析案例，反映了ICF 大科學(xué)研究領(lǐng)域，基于系統(tǒng)工程方法論，所形成的一套特定方法組合，這些方法組合，既有共性的、也存在由各自宏觀系統(tǒng)環(huán)境差異所決定的特定方法組合上的局部差異，隨著相關(guān)ICF 激光裝置的成功研制并達(dá)成相應(yīng)目標(biāo)，佐證了基于系統(tǒng)工程方法論的特定方法組合應(yīng)用的有效性。

（2）中外ICF 科學(xué)共同體，共同遵循的這套既有共性特征、又有差別的方法組合，絕非偶然，這套方法運(yùn)用的行為背后，正是系統(tǒng)方法論的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)在大科學(xué)研究實(shí)踐中的作用范例。

（3）大科學(xué)研究系統(tǒng)方法論的邏輯結(jié)構(gòu)是解決系統(tǒng)性問(wèn)題的普適性結(jié)構(gòu)。鑒于實(shí)踐的豐富性，它與具體實(shí)踐對(duì)象結(jié)合方式也是豐富多樣的，不局限于大科學(xué)研究領(lǐng)域的這一類(lèi)結(jié)合方式，還可推演到更加廣泛的系統(tǒng)實(shí)踐中，歸納而言，可以推演到所有自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的問(wèn)題解決過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)方法形成機(jī)制與具體的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程相結(jié)合，并由此形成解決特定系統(tǒng)問(wèn)題的方法組合，從而導(dǎo)致廣泛的系統(tǒng)性問(wèn)題的有效解決。

4 結(jié)語(yǔ)

方法論是一切學(xué)科發(fā)展的本質(zhì)問(wèn)題。世界上所有成功的大科學(xué)研究實(shí)踐，一方面表現(xiàn)為科學(xué)或工程領(lǐng)域的巨大成就，另一方面則總是凝聚著鮮明的科學(xué)方法論與創(chuàng)新，可以說(shuō)，凡是具有重大影響力的大科學(xué)研究，它的整體實(shí)踐行為都必須建基于某種核心的科學(xué)方法論基礎(chǔ)上，而不是一組實(shí)踐活動(dòng)或經(jīng)驗(yàn)行為的簡(jiǎn)單聚合?；趯?shí)踐探索，本文提出了大科學(xué)研究系統(tǒng)方法論的層次結(jié)構(gòu)及邏輯關(guān)系，從系統(tǒng)思維到系統(tǒng)方法形成機(jī)制，系統(tǒng)方法形成機(jī)制與具體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)結(jié)合而產(chǎn)生解決系統(tǒng)問(wèn)題的方法組合，大科學(xué)研究共同體應(yīng)遵從大科學(xué)研究的系統(tǒng)實(shí)踐邏輯，持續(xù)豐富與完善科學(xué)方法論并作為自我塑造的組成部分，促進(jìn)大科學(xué)研究新突破。