關(guān)于系統(tǒng)科學(xué)，錢(qián)學(xué)森曾明確指出，系統(tǒng)科學(xué)是從事物的整體與部分、局部與全局以及層次關(guān)系的角度來(lái)研究客觀(guān)世界的?？陀^(guān)世界包括自然、社會(huì)和人自身。能反映事物這個(gè)特征最基本和最重要的概念就是系統(tǒng)。所謂系統(tǒng)是指由一些相互關(guān)聯(lián)、相互作用、相互影響的組織部分構(gòu)成并具有某些功能的整體。系統(tǒng)在客觀(guān)世界中是普遍存在的。
系統(tǒng)是系統(tǒng)科學(xué)研究和應(yīng)用的基本對(duì)象。這和自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等不同，但有深刻的內(nèi)在聯(lián)系。系統(tǒng)科學(xué)能把自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等領(lǐng)域研究的問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)作為系統(tǒng)進(jìn)行綜合性和整體性研究，這就是為什么系統(tǒng)科學(xué)具有交叉性、綜合性、整體性與橫斷性的原因，也是系統(tǒng)科學(xué)區(qū)別于其他科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)根本特點(diǎn)，使系統(tǒng)科學(xué)處在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合性整體化的方向上。
系統(tǒng)科學(xué)也有三個(gè)層次的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在錢(qián)學(xué)森建立的系統(tǒng)科學(xué)體系中，處在工程技術(shù)或應(yīng)用技術(shù)層次上的是系統(tǒng)工程，這是直接用來(lái)改造客觀(guān)世界的工程技術(shù)，但和其他工程技術(shù)不同，它是組織管理技術(shù)；處在技術(shù)科學(xué)層次上直接為系統(tǒng)工程提供理論方法的有運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論等；處在基礎(chǔ)科學(xué)層次上屬于基礎(chǔ)理論的便是系統(tǒng)學(xué)。
系統(tǒng)學(xué)是揭示客觀(guān)世界中系統(tǒng)普遍規(guī)律的基礎(chǔ)科學(xué)。這樣三個(gè)層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)科學(xué)體系經(jīng)過(guò)系統(tǒng)論通向辯證唯物主義。系統(tǒng)論屬于哲學(xué)層次，是連接系統(tǒng)科學(xué)與辯證唯物主義哲學(xué)的橋梁。
關(guān)于系統(tǒng)論，錢(qián)學(xué)森曾明確指出，我們所提倡的系統(tǒng)論，既不是整體論，也非還原論，而是整體論與還原論的辯證統(tǒng)一。錢(qián)學(xué)森關(guān)于系統(tǒng)論的這個(gè)思想后來(lái)發(fā)展成為他的綜合集成思想。根據(jù)這個(gè)思想，錢(qián)學(xué)森又提出了將還原論方法與整體論方法辯證統(tǒng)一起來(lái)的系統(tǒng)論方法。
客觀(guān)事物普遍聯(lián)系及其整體性思想就是系統(tǒng)思想，系統(tǒng)科學(xué)體系的建立就使系統(tǒng)思想從一種哲學(xué)思維發(fā)展成為系統(tǒng)的科學(xué)體系，使系統(tǒng)思想發(fā)展到了系統(tǒng)科學(xué)思想。系統(tǒng)科學(xué)體系是系統(tǒng)科學(xué)思想在工程、技術(shù)、科學(xué)直到哲學(xué)不同層次上的體現(xiàn)。這就使哲學(xué)思想有了科學(xué)基礎(chǔ)，把哲學(xué)和科學(xué)統(tǒng)一起來(lái)了，系統(tǒng)科學(xué)思想是錢(qián)學(xué)森對(duì)辯證唯物主義系統(tǒng)思想的重要發(fā)展和豐富。
在系統(tǒng)科學(xué)體系中，系統(tǒng)工程已應(yīng)用到實(shí)踐中并取得顯著成就；運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論等也有了各自的理論方法并處在發(fā)展之中。但系統(tǒng)學(xué)卻是需要建立的新興學(xué)科，這也是錢(qián)學(xué)森最早提出來(lái)的。20世紀(jì)80年代中，錢(qián)學(xué)森以“系統(tǒng)學(xué)討論班”的方式開(kāi)始了創(chuàng)建系統(tǒng)學(xué)的工作。從1986年到1992年的7年時(shí)間里，錢(qián)學(xué)森參加了討論班的全部學(xué)術(shù)活動(dòng)。在討論班上，錢(qián)學(xué)森首先提出了系統(tǒng)新的分類(lèi)，將系統(tǒng)分為簡(jiǎn)單系統(tǒng)、簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)、復(fù)雜巨系統(tǒng)和特殊復(fù)雜巨系統(tǒng)。如生物體系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、人腦系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、星系系統(tǒng)等都是復(fù)雜巨系統(tǒng)。其中社會(huì)系統(tǒng)是最復(fù)雜的系統(tǒng)了，又稱(chēng)作特殊復(fù)雜巨系統(tǒng)。這些系統(tǒng)又都是開(kāi)放的，與外部環(huán)境有物質(zhì)、能量和信息的交換，所以又稱(chēng)作開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。
對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)和簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)已有了相應(yīng)的方法論和方法，但對(duì)復(fù)雜巨系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)卻不是已有方法論和方法所能處理的，需要有新的方法論和方法。所以，關(guān)于復(fù)雜巨系統(tǒng)的理論研究，錢(qián)學(xué)森又稱(chēng)作復(fù)雜巨系統(tǒng)學(xué)。
從近代科學(xué)到現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，自然科學(xué)采用了從定性到定量的研究方法，所以自然科學(xué)被稱(chēng)為“精密科學(xué)”。而社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)等由于研究問(wèn)題的復(fù)雜性，通常采用的是從定性到定性的思辨、描述方法，所以這些學(xué)問(wèn)被稱(chēng)為“描述科學(xué)”。當(dāng)然，這種趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也在變化，有些學(xué)科逐漸向精密化方向發(fā)展，如經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等。
從方法論角度來(lái)看，在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，還原論方法發(fā)揮了重要作用，特別是在自然科學(xué)領(lǐng)域中取得了很大成功。還原論方法是把所研究的對(duì)象分解成部分，以為部分研究清楚了，整體也就清楚了。如果部分還研究不清楚，就再繼續(xù)分解下去進(jìn)行研究，直到弄清楚為止。按照這個(gè)方法論，物理學(xué)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)到了夸克層次，生物學(xué)對(duì)生命的研究也到了基因?qū)哟?。毫無(wú)疑問(wèn)這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)取得的巨大成就。但現(xiàn)實(shí)的情況卻使我們看到，認(rèn)識(shí)了基本粒子還不能解釋大物質(zhì)構(gòu)造，知道了基因也回答不了生命是什么。這些事實(shí)使科學(xué)家認(rèn)識(shí)到“還原論不足之處正日益明顯”。這就是說(shuō)，還原論方法由整體往下分解，研究得越來(lái)越細(xì)，這是它的優(yōu)勢(shì)方面，但由下往上回不來(lái)，回答不了高層次和整體問(wèn)題，又是它的不足一面。
所以，僅靠還原論方法還不夠，還要解決由下往上的問(wèn)題，也就是復(fù)雜性研究中的所謂涌現(xiàn)問(wèn)題。著名物理學(xué)家李政道對(duì)于21世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展曾講過(guò)：“我猜想21世紀(jì)的方向要整體統(tǒng)一，微觀(guān)的基本粒子要和宏觀(guān)的真空構(gòu)造、大型量子態(tài)結(jié)合起來(lái)，這些很可能是21世紀(jì)的研究目標(biāo)”。這里所說(shuō)的把宏觀(guān)和微觀(guān)結(jié)合起來(lái)，就是要研究微觀(guān)如何決定宏觀(guān)，解決由下往上的問(wèn)題，打通從微觀(guān)到宏觀(guān)的通路，把宏觀(guān)和微觀(guān)統(tǒng)一起來(lái)。
同樣的道理，還原論方法也處理不了系統(tǒng)整體性問(wèn)題，特別是復(fù)雜系統(tǒng)和復(fù)雜巨系統(tǒng)（包括社會(huì)系統(tǒng)）的整體性問(wèn)題。從系統(tǒng)角度來(lái)看，把系統(tǒng)分解為部分，單獨(dú)研究一個(gè)部分，就把這個(gè)部分和其他部分的關(guān)聯(lián)關(guān)系切斷了。這樣，就是把每個(gè)部分都研究清楚了，也回答不了系統(tǒng)整體性問(wèn)題。
意識(shí)到這一點(diǎn)更早的科學(xué)家是彼塔朗菲，他是一位分子生物學(xué)家，當(dāng)生物學(xué)研究已經(jīng)發(fā)展到分子生物學(xué)時(shí)，用他的話(huà)來(lái)說(shuō)，對(duì)生物在分子層次上了解得越多，對(duì)生物整體反而認(rèn)識(shí)得越模糊。在這種情況下，于20世紀(jì)30年代他提出了整體論方法，強(qiáng)調(diào)還是從生物體系統(tǒng)的整體上來(lái)研究問(wèn)題。但限于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)水平，支撐整體論方法的具體方法體系沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，還是從整體論整體、從定性到定性，論來(lái)論去解決不了問(wèn)題。正如錢(qián)學(xué)森所指出的“幾十年來(lái)一般系統(tǒng)論基本上處于概念的闡發(fā)階段，具體理論和定量結(jié)果還很少”。但整體論方法的提出，確是對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)。
20世紀(jì)80年代中期，國(guó)外出現(xiàn)了復(fù)雜性研究。關(guān)于復(fù)雜性，錢(qián)學(xué)森指出：“凡現(xiàn)在不能用還原論方法處理的，或不宜用還原論方法處理的問(wèn)題，而要用或宜用新的科學(xué)方法處理的問(wèn)題，都是復(fù)雜性問(wèn)題，復(fù)雜巨系統(tǒng)就是這類(lèi)問(wèn)題。”
系統(tǒng)整體性，特別是復(fù)雜系統(tǒng)和復(fù)雜巨系統(tǒng)（包括社會(huì)系統(tǒng)）的整體性問(wèn)題就是復(fù)雜性問(wèn)題。所以對(duì)復(fù)雜性研究，他們后來(lái)也“采用了一個(gè)‘復(fù)雜系統(tǒng)’的詞，代表那些對(duì)組成部分的理解不能解釋其全部性質(zhì)的系統(tǒng)”。
根據(jù)系統(tǒng)論思想，錢(qián)學(xué)森提出將還原論方法與整體論方法辯證統(tǒng)一起來(lái)，形成了系統(tǒng)論方法。在應(yīng)用系統(tǒng)論方法時(shí)，也要從系統(tǒng)整體出發(fā)將系統(tǒng)進(jìn)行分解，在分解后研究的基礎(chǔ)上，再綜合集成到系統(tǒng)整體，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”的整體涌現(xiàn)，最終是從整體上研究和解決問(wèn)題。由此可見(jiàn)，系統(tǒng)論方法吸收了還原論方法和整體論方法各自的長(zhǎng)處，同時(shí)也彌補(bǔ)了各自的局限性，既超越了還原論方法，又發(fā)展了整體論方法，這是錢(qián)學(xué)森在科學(xué)方法論上具有里程碑意義的貢獻(xiàn)，它不僅大大促進(jìn)了系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展，同時(shí)也必將對(duì)自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等其他科學(xué)技術(shù)部門(mén)產(chǎn)生深刻的影響。
