人类发展的历史，也就是人与自然的关系史。自从人类在自然的母体打上烙印以后，自然界便分化出两部分，一部分是未被人类侵染的天然自然，一部分是人工自然。人工自然就是人与自然相互作用、人与自然自组织演化的系统，它具有自身特定的历史阶段、自组织特征和演化机制。从自组织理论的角度探讨人工自然问题，对于研究人与自然的可持续发展具有重要的参考价值。
一 人工自然系统自组织历史的演进
人工自然是人类有目的的活动的产物，是经过人类创建、改造、加工过的自然界。它不仅包括人类利用自然物创造出来的各种物质实体，也包括为控制和改造自然而采取的工艺、技术等手段，以及自我改造的人类本身。人工自然既然是由具有能动作用的人类主体创造和影响的，那么，人工自然系统不仅具有自然性而且还具有属人性，即凝结着能动性和目的性，是主观性和客观性的统一。人工自然的自然性和属人性有机统一，在现实中表现为社会实践。正是这种社会实践体现出人工自然系统的自组织特征，不同阶段的社会实践具有不同的自组织特征，呈现为演进、进化的历史。据此，可以将人工自然系统自组织历史划分为三个阶段。
（一）膜拜阶段
人类社会的早期，由于生产力十分低下，人类的认识水平低下，人们对自然界发生的一切莫名所以，对于自然力的威力如雷鸣闪电、山泽变化更怀敬畏恐惧之心。这时的人工自然范围狭小，自然性表现突出，而属人性相当微弱，人类主要依靠天然自然，利用现成的自然物以求生存，如现成可即食的瓜果，无需加工的洞穴等，实践上崇敬自然的威力，将其神化，并对之顶礼膜拜。这时的人工自然系统只是初级的、低层次的自组织系统，从外界吸取的只是微量的负熵流，如瓜果、洞穴等。实际上这时的人工自然系统还只是处于一种低级的混沌状态的不远处。
（二）征服阶段
当人类的理性逐渐觉醒以后，人类把代表自然力量的神从最高位置赶下来，然后自己坐了上去。之所以能这样，主要决定于人类在社会实践上所获得的工艺、技术并运用这些手段去改造自然的辉煌成果。这时人们对自然界的利用更广泛、更纵深了，对现成即可利用的自然物的占有已不满足于小范围，而向大自然全面进军，如采矿、伐木、大量侵占毁坏绿色土地等对自然的掠夺与征服。这时的人工自然系统在社会实践中更突出属人性，乃至出现了“人定胜天”的思想与行为。人类对自然的征服过程，使人工自然系统耗散越来越多的天然自然负熵流，系统本身活动加剧，远离平衡态，且其又把本身产生的熵增转嫁给了天然自然（如大量排泄废物，打破生态平衡），使外界环境一步步丧失协调的基础，呈现渐次无序的状态。这个阶段的末期由于工艺、技术等手段不能逾越一定限制，人工自然系统在空间的扩张上暂时已达到了极限，于是从环境吸取的即可利用的负熵流受到了限制，系统内熵增也无法更有效地排除到系统外了，这时人工自然系统的进化面临着外在条件上的危机。
（三）和谐阶段
当自然环境出现恶化、人工自然面临着危机的时候，现代社会实践的产物——高新科学技术出现并开始发挥了作用。实际上，一个自组织系统为了使自己总熵增为零或为负，从而达到走向有序的目的，一方面可以从外界环境中大量吸收负熵，以抵消内部熵增（外延式生产行为），另一方面，也可以减少自身内负熵的浪费性耗散，抑制熵增的大量产生（内涵式生产行为）。当人工自然系统的发展因环境现状即可利用的负熵流有限而受到限制时，掉过头来挖掘出自身的“负熵”，即减少内部熵增则成为必要的了。如开发节能、推广绿色工业，可以有效地减少“三废”的产生。这时人工自然系统内自然性与属人性不应该是对立的，而应该互将对方视为自己存在的依赖和参照，力求在实践中协调起来，减少相互的耗损，协同地参与人工自然系统的进化。
二 人工自然系统的自组织观
人工自然系统是一个自组织系统。自组织理论是最新科学的成果，它的基本观点和一般原理在新的人工自然观的形成上具有重要意义。具体说来，人工自然系统的自组织观分为以下几个方面。
（一）不可逆观点
在牛顿的世界图景里，时间是可逆的，未来和过去是等价的，不存在生成和演化，世界是机械的、非发展的。虽然热力学第二定律和达尔文生物进化论都涉及到了时间不可逆性，但由于各自都缺乏合理的科学解释而自相矛盾。耗散结构理论则认为，当一个开放系统远离平衡态时，由于其内部的非线性相互作用，利用涨落的诱因，使系统从一种状态跃迁到另一种状态，从无序走向有序，从低级有序到高级有序。这样就克服了克劳修斯的宇宙热寂论的悲观论。时间在这里是一种不可逆的演化过程，是具有方向性的。人工自然系统演化也是一种不可逆过程，过去是现在的历史，现在是未来的历史。由于是不可逆的，现在的一切活动都构成未来的基础。所以，现在环境污染、水土流失、资源耗竭都严重影响甚至决定后代子孙的生存。
（二）复杂性观点
近代经典科学为了便于其方法论运用，将世界划为各种单质点进行研究，形成单质点科学。在单质点科学的视野里，世界的普遍联系没有了，有的只是对单质点个体运动的追踪。从天体到分子、原子、基本粒子，这种层层分割一方面当然可以深化我们对世界层次构成的认识，另一方面却也束缚了我们对世界本质的整体了解，而后一方面似乎更应为人们所关注，世界本身是由各种关系组成的“关系网”，当人们把种种关系砍断而去寻求某一根经纬时，世界的面目也就被完全异化了。正是人们这种认识世界的简单性原则，导致了创建人工自然过程中人与自然关系被割裂，从而酿成了本世纪来种种危及人类生存的全球问题。自组织理论则把研究复杂性事物及事物的复杂性作为己任。自组织理论认为，在系统的生成演化中，各种因素都将参与、影响其整体行为，事物不是单向的因果链条，而是呈现出各种方式的因果循环，具体表现在事物的非线性作用上。非线性相互作用使世界表现为相互交织、影响、作用的关系，世界是关系的世界。人工自然系统因其属人性更使其呈现复杂性，人的主观性参与其中，人工自然又体现出人的价值的追求，是“人的本质的确正”，显然，人的意识是更不易把握的，复杂性要求对待人工自然系统时应从整体、多侧面认识。
（三）自组织观点
人工自然系统演化是自发自我组织的过程，不是受到系统外部特写指令作用的结果。自组织理论从根本上铲除了笼罩在人工自然中自然力量的宗教神秘性，其核心问题就是探讨系统演化的自组织机制。系统演化是因外部特定指令作用的结果，这一直是古代和近代的主流观点，亚里士多德试图寻求“第一推动”，托马斯·阿奎那证明：第一推动者即上帝，牛顿等近代科学大师则从科学上证明外部作用是事物存在、运动的原因。这种外部作用的观点从根本上颠倒了事物演化的原因，隔断对人工自然演化的正确看法。自组织理论从科学上证实我们所处的人工自然系统的演化不是外部指令的结果，而是自发的自我组织过程。在系统的自组织中，内部原因是根本，外部因素是条件。内部原因在于系统内各种因果的相互作用和各种涨落的诱导。然而，自组织演化并不意味着自身孤立地、无牵无挂地自运动，它同时强调利用一切有益因素参与自身、组成一整体，变外在的为内在的，变对立的为同一的，从对方求营养，通过自身的自组织演化机制向有序化、高级化发展。自组织理论在一定程度上发现了系统外部条件的作用，将系统自身与外在环境联系在一起，融合成一种整体的运动。自组织演化观在指出人工自然系统演化并非依靠外部指令的同时，又强调了外部因素的作用，认为这种作用融合进系统自身，参与演化。
（四）协调观点
古代朴素的自然观曾强调人与自然的协调，然而它却具有浓厚的思辩色彩。近代科学则主客观严格分离，坚持在科学探索过程中排除主观的成份而追求绝对客观性；在人工自然系统中其实则是降低自然性、抬高属人性，认为对于自然，人是主人，可能任意占有和利用，人和自然的关系不是一个整体，而是互相分离的，自然性和属人性格格不入，自然是一个自生自灭的自然，人却高高在上地或旁观地对待着自然的变化。自组织理论通过对不可逆问题的研究，表明自然的演化是一种不可逆过程，人类对自然的认识也是在这不可逆之中进行的。人类不可能脱离开这不可逆过程而去研究不可逆问题，即不能从身处其中的宇宙状态中分离出来；人类对世界的认识和描述不是简单地从外部进行，而是一种与自然互动的通讯，“而且这种通讯所受到的约束表明我们是被嵌入在物理世界中的宏观存在物。”[1] 人工自然系统中人与自然只有协调发展彼此促进，系统才会进化，才能实现可持续发展。
三 人工自然系统自组织的一般机制
人工自然系统自组织得以完成，是由各种机制共同作用的结果。如图所示：
附图
图1 人工自然系统自组织机制结构图
（一）条件机制
人工自然系统的开放性、非平衡性是其自组织的先决条件。人工自然系统存在于大自然系统中，它时时刻刻都在与外界环境交换着物质、能量和信息。开放性为从外界吸收负熵流提供了可能，而远离平衡态则为系统演化准备了适宜的前提。
（二）动力机制
非线性相互作用是人工自然系统自组织的动力机制。人工自然系统内部存在着各种各样的因素，大体分为两大类，自然的和属人的，而自然类和属人类中又可分出无数小类来。这些因素你中有我、我中有你，相互联系、相互作用，促进人工自然系统自组织演化。
（三）稳定机制
人工自然系统中的稳定机制是负反馈机制。具有能动作用的人是最具负反馈机制的。人工自然系统在演化中因各种涨落影响必然出现一些动荡，稳定机制则力图减小这种动荡，使系统稳定发展”。如近年来人工自然中出现了环境恶化、生态破坏等，人们便开始反省，着力找出解决这些问题的办法。
（四）选择（评价）机制
这是针对多目标而言的。人工自然系统的演化之所以按照进化的路线进行，这是由于选择机制在发挥作用。人工自然系统的选择机制是人的追求价值和自然目的性在人的社会实践上的统一。系统中出现的随机涨落是多种多样的，序参量的出现也不只是一个，对哪个或哪些涨落进行放大的选择，序参量何以最后成为系统的状态模式，选择机制把守着各道关。只有既符合人的追求价值又不背离自然原则的那些涨落和序参量才得以选择。
实际上人工自然系统是一个十分复杂的系统，其具体的作用机制也是多种多样的，这里只就一般性机制作一粗略考察，要彻底弄清其具体机制，需要继续研究。
（原载《湖南大学学报》1999年04期。录入编辑：乾乾）