突变论

浅析新三论一、简单介绍我们所说的新三论"是指突变论，耗散结构理论和协同论，它是相对于系统论，信息论与控制论所谓"旧三论"而言。

“旧三论”最初出现于80 年代时是指系统论、信息论和控制论而如今“新三论”的内容就不一致了，混沌学、耗散结构理论、协同学、突变理论、超循环理论等都可以作为系统科学理论的新发展。

耗散结构论是系统在远离平衡的条件下才有可能朝着有组织，有秩序，多功能的状态下转化。

即在一个远离平衡的开放系统，受多种因素的影响，将出现不对称得涨落现象，在达到非线性区时，它不断与外界发生能量交换，将有可能发生突变，向着新的平衡发展。

协同论在大自然中有许多系统组织起来的统一体，这些系统成为小系统，而这统一体则是大系统，这些小系统互相制约，互相影响，他们的平衡结构有旧系统转为新系统，这里面有一定的规律，研究这个规律的就是协同论，它是解决复杂结构的一种方法。

他的主要价值在于通过大量论比，和严谨的分析，论证了各种自然系统和社会系统由无序到有序的演化，都是系统互相影响互相作用的结果。

他是人们由无知到有知的重要手段。

突变论通过描述系统在临界点的状态，来研究自然多种形态、结构和社会经济活动的非连续性突然变化现象，并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来，并对系统论的发展产生推动作用突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在着的突变式质变过程，揭示出系统突变式质变的一般方式.二、新三论的提出及它们的思想2.1 新三论的提出耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969 年提出来的。

一般说来，开放系统有三种可能的存在方式:(l)热力学平衡态;(2)近平衡态;(3)远离平衡态。

在长期的研究工作中普利高津发现，系统只有在远离平衡的条件下。

才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化，这就是他提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。

协同论是20 世纪70 年代联邦德国著名理论物理学家赫尔曼·哈肯在1973 年创立的。

耗散结构论、协同论、突变论
耗散结构论、协同论、突变论
耗散结构论是由美国著名的系统理论家科森和他的同事发展起
来的一种新的系统观点。

它强调在环境、社会、经济和技术发展改变的现实面前，任何系统都是一个动态系统，必须处于一种持续的变化之中，以便能够维持其正常状态。

耗散结构论把这些变化描述为复杂系统的不断耗散，意味着它们无法永久保持同样的状态，但却可以维持在一种稳定的状态中。

协同论的基本思想是，系统是由多个元素或多个网络组成的，多个元素之间存在着相互协调、相互调整的关系，彼此之间能够通过共同的行动实现有效的结果。

它建议，通过确定各个元素的顺序，以及实现系统的目标的方法，其中最重要的是要确保各个元素之间的沟通和合作。

突变论认为，系统是复杂的，它们的发展是由个体个体之间的动态互动引起的，突变是其发展过程中系统优化的有效手段。

它认为，突变是环境变化和发展步伐的有效适应机制，是一种包含系统自身变化的表现形式，它将不断地影响系统的发展，以及整个系统的未来变化趋势。

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突变理论的研究对象及应用突变理论是一种进化生物学理论，着重研究基因突变在物种进化和适应性演化中的作用。

它研究基因突变如何在遗传信息中产生新的基因型和表现型变异，从而对物种的生存和繁殖产生影响。

突变理论的研究对象主要包括突变的类型、频率、效应以及突变如何在种群和物种层面与自然选择相互作用。

突变是遗传变异的主要来源之一，它是指在基因组中发生的一种突发性的、基因型和表现型突变的变化。

突变可以分为点突变和结构突变两类。

点突变是指单个核苷酸的改变，包括碱基置换、插入和缺失。

结构突变则是指基因组中较大范围的变化，如染色体片段的插入、缺失、倒位、重复和颠倒等。

突变的频率是指在一个物种中发生突变的概率。

突变的频率可以通过实验和调查的方法得到。

突变的频率与突变的类型相关，一般来说，点突变的频率相对较高，而结构突变的频率相对较低。

突变的效应是指突变对个体的表型特征和生存力的影响。

突变可以是有益的、有害的或者中性的。

有益突变可能会增加个体的适应度，提高其在环境中的生存和繁殖能力。

有害突变则可能导致个体的适应度降低，甚至导致其死亡。

中性突变则对个体的适应度没有明显影响。

突变与自然选择是物种进化和适应性演化密切相关的两个过程。

突变提供了遗传变异的基础，而自然选择则通过筛选和积累有利的突变，推动物种适应环境变化。

突变理论研究突变与自然选择之间的相互作用关系，探索突变如何通过自然选择在物种演化中起到关键作用。

突变理论的研究还可以用于解释和预测遗传疾病的发生和发展。

突变是导致遗传疾病的主要原因之一，通过研究突变的类型、频率和效应可以帮助我们理解遗传疾病的发生机制，并为疾病的预防、诊断和治疗提供理论依据。

此外，突变理论还可以应用于生物技术和基因工程领域。

通过人工诱导和筛选突变，可以获得具有经济价值的新品种或改良品种。

突变技术还可以用于基因组编辑和功能解析，帮助我们更好地理解基因的功能和调控机制。

总之，突变理论的研究对象主要包括突变的类型、频率、效应以及突变与自然选择的相互作用关系。

耗散结构论、协同论、突变论
耗散结构论、协同论、突变论是三种重要的理论，它们都是从不同的角度来解释事物的演变和发展。

耗散结构论是从热力学的角度出发，研究系统的自组织和演化；协同论是从生物学的角度出发，研究生物体内各个部分之间的协同作用；突变论是从进化论的角度出发，研究物种的进化和变异。

耗散结构论认为，系统在不断地吸收和释放能量的过程中，会出现自组织现象，形成耗散结构。

这种结构具有稳定性和复杂性，能够适应环境的变化。

例如，人类社会就是一个耗散结构，它由各种不同的组织和个体组成，能够适应不同的社会环境。

协同论认为，生物体内各个部分之间存在着协同作用，这种协同作用是生命活动的基础。

例如，人体的各个器官之间相互协调，才能保持身体的正常运转。

协同作用还可以促进生物体的进化，使其适应环境的变化。

突变论认为，物种的进化和变异是由基因突变引起的。

这种突变可以使物种适应环境的变化，从而生存下来。

例如，恐龙灭绝后，哺乳动物就开始大量繁殖，逐渐成为地球上的主宰物种。

这三种理论虽然从不同的角度出发，但都强调了系统的自组织和适应能力。

在现代社会中，我们也可以从这些理论中得到启示，例如，企业要不断地吸收新的知识和技术，才能适应市场的变化；团队要
协同合作，才能完成任务；个人要不断地学习和成长，才能适应社会的变化。

突变论方法
突变论方法是一种科学思维方式，它强调变革和突变是自然和社会发展的主要动力。

突变论方法的核心理念是：事物不是线性演化，而是通过不断的突变和变革来进化和发展。

在这个方法中，突变被视为一种重要的创新过程，它可以推动世界向前发展。

突变论方法在各个领域都有应用，如生物学、社会学、历史学等。

生物学家达尔文的进化论就是基于突变论方法提出的。

社会学家则用突变论方法来解释社会的变革和发展，历史学家则通过研究历史上的突变事件来理解历史发展的规律。

突变论方法在解决问题时，注重跳出传统思维模式，从多个角度去探究问题，寻找新的解决方案。

它强调实验和观察的重要性，要求理论和实践相结合。

突变论方法也强调思考的开放性和创造性，鼓励人们敢于尝试新的思考方式，创造出新的解决方案。

总之，突变论方法是一种非常有价值的思维方式，它可以帮助我们更好地理解自然与社会的发展，也可以帮助我们解决实际问题。

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复杂性理论复杂性科学/复杂系统耗散结构理论协同学理论突变论(catastrophe theory)自组织临界性理论复杂性的刻画与“复杂性科学”论科学的复杂性科学哲学视野中的客观复杂性Information in the Holographic Universe“熵”、“负熵”和“信息量”-有人对新三论的一些看法复杂性科学/复杂系统复杂性科学是用以研究复杂系统和复杂性的一门方兴未艾的交叉学科。

1984年，在诺贝尔物理学奖获得盖尔曼、安德逊和诺贝尔经济学奖获得者阿若等人的支持下，在美国新墨西哥州首府圣塔菲市，成立了一个把复杂性作为研究中心议题的研究所-圣塔菲研究所（简称SFI），并将研究复杂系统的这一学科称为复杂性科学（Complexity Seience）。

复杂性科学是研究复杂性和复杂系统的科学，采用还原论与整体论相结合的方法，研究复杂系统中各组成部分之间相互作用所涌现出的特性与规律，探索并掌握各种复杂系统的活动原理，提高解决大问题的能力。

20世纪40年代为对付复杂性而创立的那批新理论，经过50-60年代的发展终于认识到：线性系统是简单的，非线性系统才可能是复杂的；“结构良好”系统是简单的，“结构不良”系统才可能是复杂的；能够精确描述的系统是简单的，模糊系统才可能是复杂的，等等。

与此同时，不可逆热力学、非线性动力学、自组织理论、混沌理论等非线性科学取得长足进展，把真正的复杂性成片地展现于世人面前，还原论的局限性充分暴露出来，科学范式转换的紧迫性呈现了。

这些新学科在提出问题的同时，补充了非线性、模糊性、不可逆性、远离平衡态、耗散结构、自组织、吸引子（目的性）、涌现、混沌、分形等研究复杂性必不可少的概念，创立了描述复杂性的新方法。

复杂性科学产生所需要的科学自身的条件趋于成熟。

另一方面，60年代以来，工业文明的严重负面效应给人类造成的威胁已完全显现，社会信息化、经济全球化的趋势把大量无法用现代科学解决的复杂性摆在世人面前，复杂性科学产生的社会条件也成熟了。

突变论方法
突变论方法是一种科学研究方法，它认为自然界的变化是突变而非渐进的。

这种方法在生物学、物理学、化学等领域都有应用。

突变论方法的核心思想是，自然界的变化是由突变引起的，而不是由渐进的演化所导致的。

在生物学领域，突变论方法被广泛应用于研究生物进化。

传统的达尔文进化论认为生物进化是由渐进的自然选择所导致的。

但是，突变论方法认为生物进化是由突变所引起的。

突变是指基因发生的突然变化，这种变化可以导致生物的形态、结构、功能等方面的改变。

这些改变可能会对生物的适应性产生影响，从而影响生物的进化。

在物理学领域，突变论方法被应用于研究物质的性质和行为。

传统的物理学认为物质的性质和行为是由渐进的物理规律所决定的。

但是，突变论方法认为物质的性质和行为是由突变所引起的。

这种突变可能是由外部因素所引起的，也可能是由内部因素所引起的。

这些突变可能会导致物质的性质和行为发生改变，从而影响物质的研究和应用。

在化学领域，突变论方法被应用于研究化学反应。

传统的化学认为化学反应是由渐进的化学规律所决定的。

但是，突变论方法认为化学反应是由突变所引起的。

这种突变可能是由外部因素所引起的，也可能是由内部因素所引起的。

这些突变可能会导致化学反应的速率、产物等方面发生改变，从而影响化学的研究和应用。

突变论方法是一种重要的科学研究方法，它认为自然界的变化是由突变所引起的。

这种方法在生物学、物理学、化学等领域都有应用，对于推动科学的发展和进步具有重要的意义。

突变论及其应用引言：突变论是指生物进化中产生的基因突变在物种遗传中持续传递并积累的理论。

突变是生物进化的基础，通过突变的积累和选择，物种可以适应环境的变化并进化出新的特征。

突变论在生物学研究和应用中发挥着重要的作用。

本文将从突变的定义、分类和机制入手，探讨突变论的基本原理，并介绍突变论在生物学、医学和农业等领域的应用。

一、突变的定义和分类突变是指遗传物质（DNA）序列发生改变的现象。

突变可以分为点突变、插入突变和缺失突变等多种类型。

点突变是指DNA序列中某个碱基的改变，包括碱基替换、碱基插入和碱基缺失等。

插入突变是指在DNA序列中插入一段外来的DNA片段，导致基因序列的改变。

缺失突变是指DNA序列中丢失了一段碱基，导致基因序列的缺失。

突变的发生是随机的，但不同类型的突变发生的频率和影响不同。

二、突变的机制突变的发生可以通过多种机制实现，包括DNA复制错误、DNA损伤修复错误和基因重组等。

DNA复制错误是突变的主要机制之一，当DNA复制过程中出现碱基配对错误或错配修复错误时，就会导致点突变的发生。

DNA损伤修复错误是指当DNA受到损伤后，细胞内的修复机制出现错误，导致突变的发生。

基因重组是指DNA 序列在亲本间进行重组，导致基因组结构的改变，从而产生新的遗传变异。

三、突变论的基本原理突变论的基本原理是通过突变的积累和选择来推动物种的进化。

突变是随机的，但在自然选择的作用下，有利于适应环境的突变会被保留下来，不利于适应环境的突变则会被淘汰。

随着时间的推移，有利突变的积累将导致物种的进化，产生新的特征和适应新的环境。

四、突变论在生物学中的应用突变论在生物学研究中有着广泛的应用。

通过研究突变的发生机制和特征，可以深入了解基因组的结构和功能。

突变还可以用来研究人类疾病的发生机制。

许多疾病都与基因突变有关，通过研究突变的类型和影响，可以揭示疾病的发生机制并开发新的治疗方法。

五、突变论在医学中的应用突变论在医学研究和临床实践中有着重要的应用价值。

突变论名词解释1. 突变论啊，就好比你本来走在一条平平常常的路上，突然“哐”的一下，出现了个大坑，这就是突变呀！比如说一只小毛毛虫，突然有一天变成了美丽的蝴蝶，这就是一种神奇的突变！2. 突变论呀，就像是平静的湖面突然被扔下一块大石头，溅起了巨大的水花！想想看，一个普普通通的细胞，一下子发生了意想不到的变化，变成了癌细胞，这就是突变论在起作用呢！3. 嘿，突变论呢，就好像你正开心地吃着饭，突然天上掉下个大馅饼，这多意外呀！就像本来很温顺的小狗，某天突然变得很凶猛，这就是一种突变呀！4. 突变论哦，不就跟你好好地走在路上，突然冒出个外星人一样让人惊讶嘛！好比说一颗种子，本来应该正常生长，结果却长出了个奇怪的形状，这就是突变论的体现呀！5. 哇塞，突变论呀，就像你玩游戏一直很顺利，突然游戏规则全变了！就像一个人本来很健康，突然就生了一种罕见的病，这就是突变在搞鬼呀！6. 哎呀，突变论呀，好比你一直以为是白天，结果一下子就变成黑夜了！比如说一种植物，平常都是绿色的，突然有一天变成红色的了，这就是突变论的例子呀！7. 突变论啊，就像是一场好好的音乐会，突然音箱坏了，完全不一样了呀！想想一个人的性格，突然从开朗变得很内向，这也是突变论在作祟呀！8. 嘿哟，突变论呢，就跟你计划好了去爬山，结果到了山脚下发现山没了一样神奇！就像一只鸟，本来会飞，突然不会飞了，这就是突变啦！9. 突变论呀，就仿佛你一直以为是晴天，结果倾盆大雨突然就来了！比如一种生物，一直生活在水里，突然能上岸生活了，这就是突变论的威力呀！10. 哇哦，突变论啊，就好像你期待的礼物是个玩具熊，结果打开是个机器人，太意外了吧！就像一个基因，本来好好的，突然发生了巨大的改变，这就是突变论在起作用哟！我的观点结论：突变论真的很神奇很有趣呀，它让我们看到了世界上那些意想不到的变化和可能！。

系统科学领域“老三论”、“新三论”一、引言老三论系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展(de)三门系统理论(de)分支学科.虽然它们仅有半个世纪,但在系统科学领域中已是资深望重(de)元老,合称“老三论”.人们摘取了这三论(de)英文名字(de)第一个字母,把它们称之为SCI论.耗散结构论、协同论、突变论是本世纪七十年代以来陆续确立并获得极快进展(de)三门系统理论(de)分支学科.它们虽然时间不长,却已是系统科学领域中年少有为(de)成员,故合称“新三论”,也称为DSC论.二、“老三论”、“新三论”理论概述1、系统论、控制论和信息论系统论(de)创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲.系统论要求把事物当作一个整体或系统来研究,并用数学模型去描述和确定系统(de)结构和行为.所谓系统,即由相互作用和相互依赖(de)若干组成部分结合成(de)、具有特定功能(de)有机整体;而系统本身又是它所从属(de)一个更大系统(de)组成部分.贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点.指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节(de)简单总和,认为一切生命都处于积极运动状态,有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放,获得物质、信息、能量交换(de)结果.系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约(de)关系,具有目(de)性、动态性、有序性三大基本特征.控制论是着名美国数学家维纳（Wiener N）同他(de)合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合(de)发展趋势而创始(de).它摆脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论(de)束缚,使用新(de)统计理论研究系统运动状态、行为方式和变化趋势(de)各种可能性.控制论是研究系统(de)状态、功能、行为方式及变动趋势,控制系统(de)稳定,揭示不同系统(de)共同(de)控制规律,使系统按预定目标运行(de)技术科学.信息论是由美国数学家香农创立(de),它是用概率论和数理统计方法,从量(de)方面来研究系统(de)信息如何获取、加工、处理、传输和控制(de)一门科学.信息就是指消息中所包含(de)新内容与新知识,是用来减少和消除人们对于事物认识(de)不确定性.信息是一切系统保持一定结构、实现其功能(de)基础.狭义信息论是研究在通讯系统中普遍存在着(de)信息传递(de)共同规律、以及如何提高各信息传输系统(de)有效性和可靠性(de)一门通讯理论.广义信息论被理解为使运用狭义信息论(de)观点来研究一切问题(de)理论.信息论认为,系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现其有目(de)(de)运动(de).信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃(de)实质,有助于探索与研究人们(de)思维规律和推动与进化人们(de)思维活动.2、耗散结构论、协同论和突变论（以下黑体字部分是不同表述而已）新三论是指：突变论、协同论、耗散结构论.1.突变理论突变论是法国数学家托姆创立(de).突变论是通过对事物结构稳定性(de)研究,来揭示事物质变规律(de)学问.一个普通系统(de)质变,不仅仅是通过渐变,突变方式也能实现质变.突变理论告诉人们,不是所有(de)自然、社会、思维状态都可以被控制者随意控制(de),而是只有那些在控制因素尚未到达临界值之前(de)状态是可控(de),如果控制因素一旦达到某一临界值,则控制为随机(de),甚至会变成无法控制(de)突变过程.突变理论告诉人们,事物(de)质变方式除渐变方式之外,还有一种突变方式,如何掌握突变方式问题,是一个科学思维问题.而由突变方式引起(de)质变自然时效要高.创造者如何求得这种时效,关键在于树立突变观念和掌握突变思维(de)方法与艺术.突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立(de).其研究重点是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论基础之上,通过描述系统在临界点(de)状态,来研究自然多种形态、结构和社会经济活动(de)非连续性突然变化现象,并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来,并对系统论(de)发展产生推动作用..突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在着(de)突变式质变过程,揭示出系统突变式质变(de)一般方式,说明了突变在系统自组织演化过程中(de)普遍意义；它突破了牛顿单质点(de)简单性思维,揭示出物质世界客观(de)复杂性.突变理论中所蕴含着(de)科学哲学思想,主要包含以下几方面(de)内容:内部因素与外部相关因素(de)辩证统一；渐变与突变(de)辩证关系；确定性与随机性(de)内在联系；质量互变规律(de)深化发展.突变理论(de)产生突变理论是20世纪70年代发展起来(de)一个新(de)数学分支.许多年来,自然界许多事物(de)连续(de)、渐变(de)、平滑(de)运动变化过程,都可以用微积分(de)方法给以圆满解决.例如,地球绕着太阳旋转,有规律地周而复始地连续不断进行,使人能及其精确地预测未来(de)运动状态,这就需要运用经典(de)微积分来描述.但是,自然界和社会现象中,还有许多突变和飞跃(de)过程,飞越造成(de)不连续性把系统(de)行为空间变成不可微(de),微积分就无法解决.例如,水突然沸腾,冰突然融化,火山爆发,某地突然地震,房屋突然倒塌,病人突然死亡…….这种由渐变、量变发展为突变、质变(de)过程,就是突变现象,微积分是不能描述(de).以前科学家在研究这类突变现象时遇到了各式各样(de)困难,其中主要困难就是缺乏恰当(de)数学工具来提供描述它们(de)数学模型.那么,有没有可能建立一种关于突变现象(de)一般性数学理论来描述各种飞跃和不连续过程呢这迫使数学家进一步研究描述突变理论(de)飞跃过程,研究不连续性现象(de)数学理论.1972年法国数学家雷内·托姆在结构稳定性和形态发生学一书中,明确地阐明了突变理论,宣告了突变理论(de)诞生.突变理论(de)内容突变理论主要以拓扑学为工具,以结构稳定性理论为基础,提出了一条新(de)判别突变、飞跃(de)原则：在严格控制条件下,如果质变中经历(de)中间过渡态是稳定(de),那么它就是一个渐变过程.比如拆一堵墙,如果从上面开始一块块地把砖头拆下来,整个过程就是结构稳定(de)渐变过程.如果从底脚开始拆墙,拆到一定程度,就会破坏墙(de)结构稳定性,墙就会哗啦一声,倒塌下来.这种结构不稳定性就是突变、飞跃过程.又如社会变革,从封建社会过渡到资本主义社会,法国大革命采用暴力来实现,而日本(de)明治维新就是采用一系列改革,以渐变方式来实现.对于这种结构(de)稳定与不稳定现象,突变理论用势函数(de)洼存在表示稳定,用洼取消表示不稳定,并有自己(de)一套运算方法.例如,一个小球在洼底部时是稳定(de),如果把它放在突起顶端时是不稳定(de),小球就会从顶端处,不稳定滚下去,往新洼地过渡,事物就发生突变；当小球在新洼地底处,又开始新(de)稳定,所以势函数(de)洼存在与消失是判断事物(de)稳定性与不稳定性、渐变与突变过程(de)根据.托姆(de)突变理论,就是用数学工具描述系统状态(de)飞跃,给出系统处于稳定态(de)参数区域,参数变化时,系统状态也随着变化,当参数通过某些特定位置时,状态就会发生突变.突变理论提出一系列数学模型,用以解是自然界和社会现象中所发生(de)不连续(de)变化过程,描述各种现象为何从形态(de)一种形式突然地飞跃到根本不同(de)另一种形式.如岩石(de)破裂,桥梁(de)断裂,细胞(de)分裂,胚胎(de)变异,市场(de)破坏以及社会结构(de)激变…….按照突变理论,自然界和社会现象中(de)大量(de)不连续事件,可以由某些特定(de)几何形状来表示.托姆指出,发生在三维空间和一维空间(de)四个因子控制下(de)突变,有七种突变类型：折迭突变、尖顶突变、燕尾突变、蝴蝶突变、双曲脐突变、椭圆脐形突变以及抛物脐形突变.例如,用大拇指和中指夹持一段有弹性(de)钢丝,使其向上弯曲,然后再用力压钢丝使其变形,当达到一定程度时,钢丝会突然向下弯曲,并失去弹性.这就是生活中常见(de)一种突变现象,它有两个稳定状态：上弯和下弯,状态由两个参数决定,一个是手指夹持(de)力(水平方向),一个是钢丝(de)压力(垂直方向),可用尖顶突变来描述.尖顶突变和蝴蝶突变是几种质态之间能够进行可逆转(de)模型.自然界还有些过程是不可逆(de),比如死亡是一种突变,活人可以变成死人,反过来却不行.这一类过程可以用折迭突变、燕尾突变等时函数最高奇次(de)模型来描述.所以,突变理论是用形象而精确(de)得数学模型来描述质量互变过程.英国数学家奇曼教授称突变理论是“数学界(de)一项智力革命——微积分后最重要(de)发现”.他还组成一个研究团体,悉心研究,扩展应用.短短几年,论文已有四百多篇,可成为盛极一时,托姆为此成就而荣获当前国际数学界(de)最高奖——菲尔兹奖.突变理论(de)应用突变理论在在自然科学(de)应用是相当广泛(de).在物理学研究了相变、分叉、混沌与突变(de)关系,提出了动态系统、非线性力学系统(de)突变模型,解释了物理过程(de)可重复性是结构稳定性(de)表现.在化学中,用蝴蝶突变描述氢氧化物(de)水溶液,用尖顶突变描述水(de)液、气、固(de)变化等.在生态学中研究了物群(de)消长与生灭过程,提出了根治蝗虫(de)模型与方法.在工程技术中,研究了弹性结构(de)稳定性,通过桥梁过载导致毁坏(de)实际过程,提出最优结构设计…….突变理论在社会现象(de)一个用归纳为某种量(de)突变问题,人们施加控制因素影响社会状态是有一定条件(de),只有在控制因素达到临界点之前,状态才是可以控制(de).一旦发生根本性(de)质变,它就表现为控制因素所无法控制(de)突变过程.还可以用突变理论对社会进行高层次(de)有效控制,为此就需要研究事物状态与控制因素之间(de)相互关系,以及稳定区域、非稳定区域、临界曲线(de)分布特点,还要研究突变(de)方向与幅度.2.协同理论协同理论是联邦德国科学家哈肯创立(de).系统由混乱状态转为有一定结构(de)有序状态,首先需要环境提供物质流、能量流和信息流.当一个非自组织系统具备充分(de)外界条件时,怎样形成一定结构(de)自组织呢协同理论为人们提供了一个极好(de)方法,那就是设法增加系统有序程度(de)参数──序参量.这种序参量决定了系统(de)有序结构和类型,这就是哲学中指出(de)外因是变化(de)条件,内因是变化(de)根据,外因通过内因而起作用(de)观点.协同理论告诉人们,系统从无序到有序(de)过程中,不管原先是平衡相变,还是非平衡相变,都遵守相同(de)基本规律,即协调规律.这对于创新工作极为重要.将这一规律运用到创造性思维中,学会寻求思维系统(de)有序量,使其思维系统有序化,从而达到创新工作(de)有序,自然就会形成一系列有序(de)、协调(de)思维方法与艺术.协同论是20世纪70年代联邦德国着名理论物理学家赫尔曼·哈肯在1973年创立(de).他科学地认为自然界是由许多系统组织起来(de)统一体,这许多系统就称为小系统,这个统一体就是大系统.在某个大系统中(de)许多小系统既相互作用,又相互制约,它们(de)平衡结构,而且由旧(de)结构转变为新(de)结构,则有一定(de)规律,研究本规律(de)科学就是协同论.协同学理论是处理复杂系统(de)一种策略.协同学(de)目(de)是建立一种用统一(de)观点去处理复杂系统(de)概念和方法.协同论(de)重要贡献在于通过大量(de)类比和严谨(de)分析,论证了各种自然系统和社会系统从无序到有序(de)演化,都是组成系统(de)各元素之间相互影响又协调一致(de)结果.它(de)重要价值在于既为一个学科(de)成果推广到另一个学科提供了理论依据,也为人们从已知领域进入未知领域提供了有效手段.3.耗散结构论自组织现象是指自然界中自发形成(de)宏观有序现象.在自然界中这种现象是大量存在(de),理论研究较多(de)典型实例如：贝纳德(Bé nard)流体(de)对流花纹,贝洛索夫－扎鲍廷斯基(Belousov-Zhabotinsky)化学振荡花纹与化学波,激光器中(de)自激振荡等.自组织理论除耗散结构理论外,还包括协同学、超循环理论等,它们力图沟通物理学与生物学甚至社会科学,对时间本质问题等(de)研究有突破性进展,在相当程度上说明了生物及社会领域(de)有序现象.耗散结构是自组织现象中(de)重要部分,它是在开放(de)远离平衡条件下,在与外界交换物质和能量(de)过程中,通过能量耗散和内部非线性动力学机制(de)作用,经过突变而形成并持久稳定(de)宏观有序结构.耗散结构理论(de)创始人是伊里亚·普里戈金(Ilya Prigogine)教授,由于对非平衡热力学尤其是建立耗散结构理论方面(de)贡献,他荣获了1977年诺贝尔化学奖.普里戈金(de)早期工作在化学热力学领域,1945年得出了最小熵产生原理,此原理和翁萨格倒易关系一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论基础.普里戈金以多年(de)努力,试图把最小熵产生原理延拓到远离平衡(de)非线性区去,但以失败告终,在研究了诸多远离平衡现象后,使他认识到系统在远离平衡态时,其热力学性质可能与平衡态、近平衡态有重大原则差别.以普里戈金为首(de)布鲁塞尔学派又经过多年(de)努力,终于建立起一种新(de)关于非平衡系统自组织(de)理论──耗散结构理论.这一理论于1969年由普里戈金在一次“理论物理学和生物学”(de)国际会议上正式提出.耗散结构理论提出后,在自然科学和社会科学(de)很多领域如物理学、天文学、生物学、经济学、哲学等都产生了巨大影响.着名未来学家阿尔文·托夫勒在评价普里戈金(de)思想时,认为它可能代表了一次科学革命.耗散结构理论可概括为：一个远离平衡态(de)非线性(de)开放系统(不管是物理(de)、化学(de)、生物(de)乃至社会(de)、经济(de)系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量(de)变化达到一定(de)阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来(de)混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上(de)有序状态.这种在远离平衡(de)非线性区形成(de)新(de)稳定(de)宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure).[5]可见,要理解耗散结构理论,关键是弄清楚如下几个概念：远离平衡态、非线性、开放系统、涨落、突变.(1)远离平衡态远离平衡态是相对于平衡态和近平衡态而言(de).平衡态是指系统各处可测(de)宏观物理性质均匀(从而系统内部没有宏观不可逆过程)(de)状态,它遵守热力学第一定律：dE=dQ-pdV,即系统内能(de)增量等于系统所吸收(de)热量减去系统对外所做(de)功；热力学第二定律：dS/dt>=0,即系统(de)自发运动总是向着熵增加(de)方向；和波尔兹曼有序性原理：pi=e-Ei/kT,即温度为T(de)系统中内能为Ei(de)子系统(de)比率为pi.近平衡态是指系统处于离平衡态不远(de)线性区,它遵守昂萨格(Onsager)倒易关系和最小熵产生原理.前者可表述为：Lij=Lji,即只要和不可逆过程i相应(de)流Ji受到不可逆过程j(de)力Xj(de)影响,那么,流Ji也会通过相等(de)系数Lij受到力Xi(de)影响.后者意味着,当给定(de)边界条件阻止系统达到热力学平衡态(即零熵产生)时,系统就落入最小耗散(即最小熵产生)(de)态.远离平衡态是指系统内可测(de)物理性质极不均匀(de)状态,这时其热力学行为与用最小熵产生原理所预言(de)行为相比,可能颇为不同,甚至实际上完全相反,正如耗散结构理论所指出(de),系统走向一个高熵产生(de)、宏观上有序(de)状态.(2)非线性系统产生耗散结构(de)内部动力学机制,正是子系统间(de)非线性相互作用,在临界点处,非线性机制放大微涨落为巨涨落,使热力学分支失稳,在控制参数越过临界点时,非线性机制对涨落产生抑制作用,使系统稳定到新(de)耗散结构分支上.(3)开放系统热力学第二定律告诉我们,一个孤立系统(de)熵一定会随时间增大,熵达到极大值,系统达到最无序(de)平衡态,所以孤立系统绝不会出现耗散结构.那么开放系统为什么会出现本质上不同于孤立系统(de)行为呢其实,在开放(de)条件下,系统(de)熵增量dS是由系统与外界(de)熵交换deS 和系统内(de)熵产生diS两部分组成(de),即：dS=deS+diS热力学第二定律只要求系统内(de)熵产生非负,即diS>=0,然而外界给系统注入(de)熵deS可为正、零或负,这要根据系统与其外界(de)相互作用而定,在deS<0(de)情况下,只要这个负熵流足够强,它就除了抵消掉系统内部(de)熵产生diS外,还能使系统(de)总熵增量dS为负,总熵S减小,从而使系统进入相对有序(de)状态.所以对于开放系统来说,系统可以通过自发(de)对称破缺从无序进入有序(de)耗散结构状态.(4)涨落一个由大量子系统组成(de)系统,其可测(de)宏观量是众多子系统(de)统计平均效应(de)反映.但系统在每一时刻(de)实际测度并不都精确地处于这些平均值上,而是或多或少有些偏差,这些偏差就叫涨落,涨落是偶然(de)、杂乱无章(de)、随机(de).在正常情况下,由于热力学系统相对于其子系统来说非常大,这时涨落相对于平均值是很小(de),即使偶尔有大(de)涨落也会立即耗散掉,系统总要回到平均值附近,这些涨落不会对宏观(de)实际测量产生影响,因而可以被忽略掉.然而,在临界点(即所谓阈值)附近,情况就大不相同了,这时涨落可能不自生自灭,而是被不稳定(de)系统放大,最后促使系统达到新(de)宏观态.当在临界点处系统内部(de)长程关联作用产生相干运动时,反映系统动力学机制(de)非线性方程具有多重解(de)可能性,自然地提出了在不同结果之间进行选择(de)问题,在这里瞬间(de)涨落和扰动造成(de)偶然性将支配这种选择方式,所以普里戈金提出涨落导致有序(de)论断,它明确地说明了在非平衡系统具有了形成有序结构(de)宏观条件后,涨落对实现某种序所起(de)决定作用.(5)突变阈值即临界值对系统性质(de)变化有着根本(de)意义.在控制参数越过临界值时,原来(de)热力学分支失去了稳定性,同时产生了新(de)稳定(de)耗散结构分支,在这一过程中系统从热力学混沌状态转变为有序(de)耗散结构状态,其间微小(de)涨落起到了关键(de)作用.这种在临界点附近控制参数(de)微小改变导致系统状态明显(de)大幅度变化(de)现象,叫做突变.耗散结构(de)出现都是以这种临界点附近(de)突变方式实现(de)。