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研究論文
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『一般3Steps理論と“複雑系の科学”について』
（General Theory of 3Steps and‘Science of Complex Systems’）
ver.1.1
〜一般3Steps理論によって、“複雑系の科学”に関する各分野
（複雑性、自己組織化、創発、散逸構造（非平衡開放系）、カオス、フラクタル、シナジー、非線形性
共鳴（コヒーレンス）、複雑適応系、自己組織的臨界状態、カオスの縁、複雑系の源流（一般システム理論、サイバネティックス…））
を幾何的（視覚的、直観的）＆統一的に説明する試み〜
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先の論文『“現代物理学”の危機を解消する新しい手段の紹介（一般3Steps理論と“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）（ver.2.00〜））』は、物理学の分野に対して、「要素還元主義の成果、健全な要素還元主義」の本質のみならず、「創発や自己組織化、複雑系の科学」の本質を徹底して応用して生まれた所産であることを述べた。
この「創発や自己組織化、複雑系の科学」の本質は、複雑適応系、自己組織化臨界、シナジー、散逸構造、カオス、フラクタル、複雑系の源流（一般システム理論、サイバネティックス…）… といった分野の本質でもある。
この「創発や自己組織化、複雑系の科学」の本質は、下のモデルの右側に相当するものである。
したがって、もし“複雑系の科学”の定式化（数式化）を望むなら、このモデルの内容の定式化をめざせばよい、ということになるだろう。
シンプル一様化原理（≒「要素還元主義の成果、健全な要素還元主義」の本質）と複雑多様化原理（≒「創発や自己組織化、複雑系の科学」の本質）の両方を重視することが、物理学（by“EMOES”（素スピノールからの創発モデル））に大きな成果をもたらしているように── “複雑系の科学”においても、大きな成果をもたらすと考えるのは自然なことである。
本来、「複雑系（complex systems）」は、「単純な要素（エージェント）」の振る舞いに深く依存した上で創発しているものである。
すなわち、「単純な要素（エージェント）」の振る舞いの、新たな3Stepsを作るような総和として、「複雑系（complex systems）」が創発しているという、その根本的なしくみを理解するためには、どうしても「要素還元主義の成果」が必要不可欠であり、「要素還元主義をやみくもに否定すること」は、この根本的なしくみの理解を放棄することを意味しているのである。
したがって、『（要素還元主義をやみくもに否定する“複雑系の科学”』ではなく、『（要素還元主義の成果の包含する）複雑系の科学』の方こそを探求するべきである。
※そのことを“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）の成果がはっきり示している。
すなわち、『最も単純な「複雑系」』、『最も理解しやすい「複雑系」』とも言える“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）が、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』を探求することの重要性を証明している。
そして、『（要素還元主義の成果の包含する）複雑系の科学』を探求することが、“複雑系の科学”が本来持っていた、「科学の統合」や「知の統合」としての壮大な目標を達成するためのカギなのである。
この『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』を育むために、その本質に相当する一般3Steps理論というモデル（および、3Steps原理（∋シンプル一様化原理＆複雑多様化原理））が大いに役立つ。
そして、この『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』は、「ライフの世界（人生、人間社会、生態系、細胞の社会、分子生物学…）」のみならず、「物理学の世界（ニュートン力学、アインシュタインの相対性理論、量子物理学…）」を統合的に説明できる枠組みとなり、一般万物理論の候補となると考えられる。
このことは、「ライフの世界（人生、人間社会、生態系、細胞の社会、分子生物学…）」のみならず、つまり、一見単純に見える、『古典物理学──“ニュートン力学の世界”や“ファラデーやマクスウェルの電磁気学の世界”、“アインシュタインの相対性理論の世界”、“量子論（量子力学、場の量子論）の世界”、つまりは“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）の世界』でさえも、「実は、“複雑系の科学”の一例であった」と言えることを意味する。
※“二ュートン力学”を相対性理論が包含するように──
相対性理論、電磁気学、量子論…を、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）が包含するのであった。
そして、この（相対性理論、電磁気学、量子論を包含する）“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）やライフサイエンスを、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』が包含する。
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以上のことは、もともと“複雑系の科学”がめざしていた「科学の統合」「知の統合」… つまりは、「 “第3科学革命”」を強力に助けるものであると考えられる。
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第1科学革命
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ニュートン力学
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第2科学革命
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電磁力学、アインシュタインの相対性理論〜量子論（量子力学、場の量子論）
（ “EMOES”（素スピノールからの創発モデル））
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第3科学革命
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『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』
（その本質は、一般3Steps理論で示される）
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※第1科学革命〜第3科学革命という枠については、『複雑系科学の哲学概論』（p13〜15 菅野礼司 本の泉社）を参考にした。
そして、この『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』のアプローチは、客観的な科学の世界の統合のみならず、文と理の統合、すなわち、主観的な人生の世界と客観的な科学の世界の統合（主観と客観の統合）を助け、自然科学の枠を広めるだろう。
その結果、人類も自然（nature）の一部であることが前提となり、人文科学の各分野（「社会学、経済学、文化人類学、心理学、教育学、倫理学、哲学（科学哲学を含む）…」）も、自然科学の一種となるであろう。
そして、このことが、自然科学の必要条件に“For Life”が含まれることの、より強固な根拠を提供するであろう。
“複雑系（Complex Systems）の科学”は、本来、次のような「壮大なビジョン」のもとで育ってきている“統合の科学”である。
『新しい大きな科学的統合──多くの分野を包括する統合』
『究極的には、物理学と化学だけではなく、生物学、情報処理、経済学、政治科学、そして人間世界の諸事のすべてを包括するような統合』
『還元主義的手法』の限界の克服
『科学的なホーリズム』
『科学の断片化』や『狭い視野』の克服
『極度に学際的な大統合』
…
（参考 『複雑系』 M・ミッチェル・ワールドロップ 田中光彦＆遠山俊征訳 新潮社）
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『生まれつつある学際的な統合』
『学際的な環境においてのみ適切な研究が可能な、高度な相互作用のともなわれる、きわめて複雑なシステムを数多く研究すること』
『ますます分裂しつつある現在の学問傾向を脱皮した知識の統合を推進し、責任共有の認識を高めること』
『複雑系科学を統一する一般原理の探究』
…
（参考 『ガイドツアー 複雑系の世界 サンタフェ研究所講義ノートから』 メラニー・ミッチェル著 高橋洋訳 紀伊國屋書店）
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『『複雑系』科学は、既存の科学のように「存在」に関してではなく、「生成」に焦点をおいて、生命・知能・社会などを理解していこうとしている。そのため今まで行なわれているような物理学、生物学、心理学、経済学に代替するものというよりは、それらの間をつなぐための学問ということになる。』
〈下線は、筆者による。 p12『複雑系入門 知のフロンティアへの冒険』 井庭崇 福原善久 NTT出版〉 |
しかし── “複雑系の科学”の「壮大な理想」と裏腹に、現実的には、その達成が困難であるという状況に直面していることを次のような否定的な記述が示している。
『カオス、複雑系や人工生命の分野の研究は続くだろう。 〜 しかし、彼らは自然に対する深い洞察の成果をあげないだろう。 ダーウィンの進化論や、量子力学に匹敵するようなものは生まれてこないだろう。 彼らは、我々の真実の地図、創造の物語を、あえて大きく書き換えようとはしないだろう。 彼らは、マレイ・ゲルマンが「他の何か」と言ったものを発見しないだろう。』
（p328『科学の終焉』 ジョン・ホーガン著 筒井康隆監修 竹内薫訳 徳間書店 下線は、筆者による） |
『もし本書が、しっかりとした数学を使って書かれていたならば、そのことは、私たちがすでに複雑系の“理論”らしきものを手に入れているということにほかならない。だが現実には、そのような“理論”は今のところ存在しない。実際、その“理論”に近づいてさえもいないのだ』
（p3 『複雑系による科学革命』） |
『ほとんどの回答者は、複雑性の「普遍的な法則」の可能性を、あまりにも野心的で、あまりにもあいまいだとして退けていた。さらに、ほとんどの回答者は、複雑性の定義がもっともやっかいな問題であり、そもそもそれを目標とすること自体が間違いかもしれないという見解を表明していた。複雑性という用語が無意味だと考えている回答者も多く、それを使わないようにしている回答者すらいた。少なくとも科学という語を通常の意味で用いるのなら、「複雑性の科学」は現在はまだ存在していないと考えている回答者がほとんどだった。 どうやら複雑系は統一された体系ではなく、個々の断片化した主題とみられている場合が多いようだ。
また、複雑系という分野は、サイバネティックスやそれに関連する初期の試みと同じ運命をたどるのではないかという懸念を表明する回答者も何人かいた。つまり、システムの振る舞いを説明し予測するための厳密で首尾一貫した数学理論を構築できずに、さまざまなシステムのあいだで、興味をそそる類推を追い求めるというような作業に特化してしまうのではないかと恐れているのだ。』
（下線は、筆者による。 p490-491 『ガイドツアー 複雑系の世界 サンタフェ研究所講義ノートから』 メラニー・ミッチェル著 高橋洋訳 紀伊國屋書店 下線は、筆者による） |
これらの記述は、これまでの“複雑系の科学”が、その本来の目標達成が困難となり、行き詰まっていることを示している。
何が“複雑系の科学”の目標の達成を妨げてきているのだろうか？
その理由は、少なくとも、2つあるようである。
1. 複雑系の本質（定義、正体…）が不明である。
（かつて、熱の本質（定義、正体…）が不明だった時代のように──）
2. 要素還元主義をやみくもに否定している。
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「1.複雑系の本質（定義、正体…）が不明である」ことが目標達成を妨げている点について、次の記述が参考になる。
『自分たちの研究対象を正確に表現する適切な語彙を持っていないという点が問題の確信であるのは今や明白だろう。私たちは複雑性、自己組織化、創発などの用語を使って、関心の対象となるさまざまなシステムに共通する現象を言い表しているが、そのような共通性を特徴づける、より厳密な手段を持っていない。自己組織化や創発の概念的な枠組みを把握する新たな語彙が必要なばかりでなく、その語彙は、私たちのいう機能性、目的、意味に、それらの概念がどう関わっているかを明確にするものでなければならない。
中途半端な定義は、もっと適切な定義で新たに置き換える必要がある。またそれは、それが対象にする現象についての、新たな理解を反映するものであるべきだ。これまでみてきたように、複雑系研究には、力学、情報、計算、進化に関する諸概念の統合という大きな側面がある。新たな概念を表現する語彙や新たな数学は、この統合から練り上げられなければならない。数学者のスティーブン・ストロガッツは、これについて次のように述べている。「どうやら私たちは、複雑なシステムを形成する無数の相互作用の影響を知るために必要な、微積分学に相当する概念的手段を持ち合わせていないようだ。だがそのような超微積分学が手渡されたとしても、もしかすると、人知を超えているのかもしれない。要するに何もわかっていないのだ』
（p494-495 『ガイドツアー 複雑系の世界 サンタフェ研究所講義ノートから』 メラニー・ミッチェル著 高橋洋訳 紀伊國屋書店 下線は、著者による。 ）
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『私たちは、自然界にみられる数多くの複雑な形態を記述するのに必要な概念と数学を定式化してくれる、複雑系科学のカルノーの登場を待っている。
しかしそのような業績を達成するには、実際は、カルノーよりもむしろニュートンのような人物を必要としているのかもしれない。微積分学を考案する以前、ニュートンは現在の私たちが直面しているのと同じような概念的な困難を抱えていた。サイエンスライターのジェイムス・グリックは、彼が著したニュートンの伝記のなかで、「ニュートンは、まだはっきりと定義されていない言葉と、これから出現しようとしている言葉が渦巻く言語のカオスのなかをさ迷っていた。（……）彼は信じていた。適切な語彙さえ見出せば運動の科学を完成に導けると」と書いている。
微分積分学を発明することによって、ニュートンはついにこの語彙を作り出すことに成功した。微積分学は無限小、導関数、積分、極限などの用語で、運動や変化を厳密に記述する数学言語をもたらしてくれたのだ。これらの概念は確かにそれまでの数学のなかにもすでに存在してはいたが、断片化していた。ニュートンはそれらの関係をみきわめた上で統合し、それらを完全に一般化する、首尾一貫した体系を築き上げたのである。そして、この体系を基盤として、ニュートン力学が誕生したのだ。
同様にして複雑系の微積分学を、すなわち複雑なシステムに観察される自己組織化、創発的な振る舞い、適応について、その起源と力学を特定できる数学的な言語を発明できるだろうか？ その途方もなく重要な課題に手を染めた人物が何人かいる。
…
これらの取り組みや、ここに取り上げなかったその他の取り組みは、いずれも重要な新しい着想を含み活発に研究されているとはいえ、依然として複雑なシステムの包括的な説明理論というにはほど遠い。もちろんそのような理論が存在するのかどうかさえもまだ分かっていない。〜。
本書では、複雑系理論の一部として組み込めそうないくつかの要素を、情報、計算、力学、進化の領域のなかに見出してきた。現在必要とされているのは、それらのなかに深く埋め込まれた相互関係を明解に見通し、どのようにそれらが統合された全体のなかに組み込まれているのかを見抜く能力、すなわち「複雑さ超えた単純さ」を見抜く能力である』
（p495-497 『ガイドツアー 複雑系の世界 サンタフェ研究所講義ノートから』 メラニー・ミッチェル著 高橋洋訳 紀伊國屋書店 下線は、著者による） |
『『複雑系』科学は、現在の還元論的なパラダイムに危機を感じ、新たなパラダイムを模索している最中であるといえる。 つまり『複雑系』科学の現状は、科学革命に至っておらず、異常科学の段階だといえる。 トーマス・クーンの指摘する異常科学の特徴はそのまま『複雑系』科学の現状に当てはまる。それは次のようなものである。
「パラダイム、またはパラダイム候補のない所では、ある専門の発展に役立ち得るすべての事実は、同じように大切であるように見える。その結果、学問の発展が一定のコースに乗った所と違って、まだ初歩的な事実を無茶苦茶に集める活動が行なわれる。 〜」
まさにクーンが指摘するように、現在『複雑系』に関連する研究にはさまざまなものがある。 これらの研究について、『複雑系』の解明にとってどれが重要でどれが重要でないかの決定を下すことは現在のところまだできていない。 〜 現在重要だと思われている概念や研究でさえ、実は本質的ではなかったとわかることが十分に考えられるのである。 〜
異常科学においては通常科学以上に、表面的な情報にながされないように絶えず本質を見抜く目を磨くことが不可欠なのである。』
〈下線は、筆者による。 p16-17 『複雑系入門 知のフロンティアへの冒険』 井庭崇 福原善久 NTT出版〉 |
これらの記述は、まさに、「1.複雑系の本質（定義、正体…）が不明である」からこそ、“複雑系の科学”が行き詰まっていることを示している。
この「1.複雑系の本質（定義、正体…）が何なのかが不明である」状態とは── まさに、“熱の本質（定義、正体…）が不明である”時代の状態に匹敵し、まさに、“カルノーやニュートンを待っている”状態であり、『「複雑さ超えた単純さ」を見抜く能力』や『本質を見抜く目』が求められている状態である。
したがって、もし、“複雑系の科学”の本質（定義、正体…）をつかみ、具体的な数学（具体的な幾何…）として明確に説明することができれば、“複雑系の科学”における行き詰まりは、解消されると考えられる。
「2.要素還元主義をやみくもに否定している」ことについては、次の記述が参考になる。
『「私の考えでは、取り組むべき課題とは単純性および複雑性の研究だと思う」とゲルマンはいう。
〜。 だが、単純性の研究に反対する猛烈な圧力がかかって、超ひも理論をやることは２度となかった。 〜 〜。 コーワンにとって、ゲルマンの「単純性」の問題で本当にいやだったのは、それが姿を変えた還元主義のように感じられたことだ。
〜 「われわれら関心があるのは複雑系の科学だという話がでるたびに、マレーがきまってこう付け加える。『それと、それを構成しているところの基本原理だ』。つまりクォークのことだね」とコーワンはいう。〜。
コーワンはさらにこう続ける。「私にいわせれば、これは、理論物理という名の宗教だ。対称性と還元主義への信仰だよ。マレーの発言を認める理由がなかったから、われわれはそういうことをするつもりはないといってやった」。 コーワンのテーブルを囲むほとんどのものが賛意を示したが、その論旨は、創発的で複雑なシステムは新しい何かを象徴している──そのようなシステムのマクロな振る舞いを理解するのに必要な基本概念は、力の基本法則をはるかに超えている──というものだった。
「マレーは、それに賛成しかねるとにべもなくいった」とコーワンはいう。「〜 あれで堪忍袋の緒が切れた」
〜
この事件があってから、ゲルマンが、「単純性」を口にすることはめったになくなった』
（p500〜502 『複雑系』 M・ミッチェル・ワールドロップ 田中光彦＆遠山俊征訳 新潮社
※“および”は、傍点であった。 下線は、筆者による） |
『本書では、当然のように『複雑系』科学という言葉を用いてきたが、実は、『複雑系』を研究することが科学になり得るのか、というのは微妙な問題である。 なぜなら『複雑系』の研究は、科学的方法として主流である還元的手法を否定している以上、そのままでは（従来の意味での）科学になり得ないからである。 つまり考えられる可能性は、「科学」の枠が広がるか、あるいは『複雑系』科学が「科学」とは異なる何ものかになるか、のどちらかである。』
（『複雑系入門』p.228 下線は、筆者による） |
これらの記述から、これまでの“複雑系の科学”が「要素還元主義をやみくもに否定してきている」ことがわかる。
“複雑系の科学”が「要素還元主義をやみくもに否定してきている」ということは、“複雑系の科学”は、そのままでは、要素還元主義の成果、すなわち、「従来の自然科学の成果（量子物理学、素粒子物理学（クォーク、弦…）、化学、分子生物学…）」を包含し得ないことを意味している。
つまり、“複雑系の科学”が「要素還元主義をやみくもに否定してきている」ことは、“複雑系の科学”の本来の目標達成を妨げている理由の1つに他ならないのである。
やはり、“複雑系の科学”が、もし本物の「統一科学」であるならば、これまでの「要素還元主義の成果」（従来の科学の成果）を包含したものであるはずである。
したがって、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』こそが、目指されるべき本物の（自然（nature）と調和した）「複雑系の科学」なのである。
“複雑系の科学”は、『科学的なホーリズム』（『複雑系』 M・ミッチェル・ワールドロップ）をうたっている。
そして、ホーリズムの定義、要素還元主義について、次のような記述がある。
『ホーリズムとは、ある系（システム）全体は、それの部分の算術的総和以上のものである、というる考えのことである。あるいは、全体を部分や要素に還元することはできない、とする立場である。
すなわち、部分部分をバラバラに理解していても系全体の振る舞いを理解できるものではない、という事実を指摘する考え方である。部分や要素の理解だけでシステム全体が理解できたと信じてしまう要素還元主義と対立する』
（『ホーリズム』 ウィキペディア 下線は、筆者による） |
また、要素還元主義の定義に関して、次のような記述もある。
『日本で比較的定着している定義では、
■考察・研究している対象の中に階層構造を見つけ出し、上位構造において成立する基本法則や基本概念が、「いつでも必ずそれより一つ下位の法則と概念で書き換えが可能」としてしまう考えのこと
■複雑な物事でも、それを構成する要素に分解し、それらの個別（一部）の要素だけを理解すれば、元の複雑な物事全体の性質や振る舞いもすべて理解できるはずだ、と想定する考え方
上記のような考え方・主張に対する否定的な呼称。要素還元主義とも言う。』
（『還元主義』 ウィキペディア 下線は、筆者による） |
つまり、以上のように定義される要素還元主義は、「否定されることが前提となってしまっているような不健全な要素還元主義」、すなわち、「（ホーリズムのよさ（存在意義）際立たせるべく）わざわざ否定されやすくなるようにしつらえられた病的な要素還元主義」である。
したがって、このように定義されている「病的な要素還元主義」が否定されるべきなのは、全く当然である。
すなわち、ここにあるのは、まさに「要素還元主義に対するやみくもな否定の推奨」に過ぎないのである。
「病的な要素還元主義」を定義できる一方で、確かに、「健全な要素還元主義」というものも定義できる。
『■考察・研究している対象の中に階層構造を見つけ出し、上位構造において成立する基本法則や基本概念が、「それより一つ下位の法則と概念によって、何らかのしくみで担われている」という考えのこと
■複雑な物事でも、それを構成する要素からできていると見なし、それらの個別（一部）の要素が担う、何らかしくみを理解すれば、元の複雑な物事全体の性質や振る舞いも理解できるはずだ、と想定する考え方』
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この「健全な要素還元主義」の定義は、よりシンプルに書けば、
一見「複雑な系」も、結局は、（相対的に）単純な要素の「何らかのしくみを持つ組み合わせ」によって担われているという考え方、
というものになる。
このような、『部分や要素の理解だけでシステム全体が理解できたと信じてしまわない、健全な要素還元主義』なら、肯定されるべきであり、しかも、『ホーリズム』と調和しているのである。
そして、本来、分子生物学、化学、素粒子物理学…のような、「要素還元主義の成果」は、揺るぎないものである。
例えば、個体は、多数の細胞からできていること、すなわち、「多数の細胞たちの何らかのしくみを持つ組み合わせ」によって担われていることは、揺るぎない事実である。
例えば、細胞が、多数の“生体機能高分子、分子、原子、電子、陽子…”からできていること、すなわち、「多数の“生体機能高分子、分子、原子、電子、陽子…”の何らかのしくみを持つ組み合わせ」によって担われていることも、ゆるぎない事実である。
例えば、あるゆる物体が、多数の原子（クォークや電子）からできていること、すなわち、「多数の原子（クォークや電子）の何らかのしくみを持つ組み合わせ」によって担われていることもゆるぎない事実である。
…
やはり、既存の科学の成果は、自然（nature）と調和している限り、尊重される続けるべきなのだ。
したがって、目指されるべきは、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』であると言えるのみならず──
『（「健全な要素還元主義」を包含する）複雑系の科学』であるとも言えることになる。
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以上の、複雑系の目標達成を妨げていると考えられる2つの理由──
1. 複雑系の本質（定義、正体…）が不明である。
（かつて、熱の本質（定義、正体…）が不明だった時代のように──）
2. 要素還元主義をやみくもに否定している。
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を、一般3Steps理論（および、3Steps原理）は、解消できる。
そのことを、この論文で説明していく。
そして、この論文における説明こそが、
『カオス、複雑系や人工生命の分野の研究は続くだろう。 〜 しかし、彼らは自然に対する深い洞察の成果をあげないだろう。 ダーウィンの進化論や、量子力学に匹敵するようなものは生まれてこないだろう。 彼らは、我々の真実の地図、創造の物語を、あえて大きく書き換えようとはしないだろう。 彼らは、マレイ・ゲルマンが「他の何か」と言ったものを発見しないだろう。』
（p328 『科学の終焉』（ 「“複雑性から当惑へ”（From Complexity to Perplexity）」）
ジョン・ホーガン著 筒井康隆監修 竹内薫訳 徳間書店 下線は、筆者による） |
を含む、“複雑系の科学”に対する厳しい批判を一蹴し──
「自分たちの研究対象を正確に表現する適切な語彙」も「自己組織化や創発の概念的な枠組みを把握する新たな語彙」もなく、「複雑な形態を記述するのに必要な概念と数学」、「複雑なシステムに観察される自己組織化、創発的な振る舞い、適応について、その起源と力学を特定できる数学的な言語」もなく、「『複雑系』の解明にとってどれが重要でどれが重要でないかの決定を下すことは現在のところまだできていない」という状況、“熱の本質（定義、正体…）が不明である”時代の状態、“カルノーやニュートンを待っている”状態を終わらせ──
『本書では、当然のように『複雑系』科学という言葉を用いてきたが、実は、『複雑系』を研究することが科学になり得るのか、というのは微妙な問題である。 なぜなら『複雑系』の研究は、科学的方法として主流である還元的手法を否定している以上、そのままでは（従来の意味での）科学になり得ないからである。 つまり考えられる可能性は、「科学」の枠が広がるか、あるいは『複雑系』科学が「科学」とは異なる何ものかになるか、のどちらかである。』
（『複雑系入門』p.228 下線は、筆者による）
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という状況にある“複雑系の科学”を、「（既存の科学の成果を包含し、自然（nature）と調和している）科学」に高める──
そのためのカギとなるであろう。
また、この論文では、この一般3Steps理論が、複雑系の“本質”に相当する幾何的なモデルを提供し── 複雑性、自己組織化、創発、散逸構造（非平衡開放系…）、オートポイエーシス、一般システム理論、サイバネティックス、カオス、フラクタル、シナジー、生命論パラダイム、非線形の数学… といった、一見バラエティーに富んでいる、抽象的な概念（用語）や分野を統合できることを示す。
また、この論文では、“複雑系”の本質（定義、正体…）を説明するのみならず── 一般3Steps理論（および 3Steps原理）こそが、（“各分野の統合”を含めた）“複雑系の科学”の持つ壮大な目標達成を助けるためのヒントとなることを示す。
そして、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』こそが──
第1科学革命（“ニュートン力学”）、第2科学革命（電磁気学、相対性理論＆量子論（量子力学、場の量子論）、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル））に続く、“第3科学革命”にふさわしいと考えられることを示す。
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第1科学革命
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ニュートン力学
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第2科学革命
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電磁力学、アインシュタインの相対性理論〜量子論（量子力学、場の量子論）
（ “EMOES”（素スピノールからの創発モデル））
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第3科学革命
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『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』
（その本質は、一般3Steps理論で示される）
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“複雑系（complex systems）の本質（定義）”とは、一体何か？
それは、3Steps理論で登場した、“3Stepsダイヤグラム”のフラクタルな関係を示すモデルの、下図の右側の方向に相当するものに他ならない。
※「複雑系の科学」の本質は、上図の右側に相当し、3Steps原理の1つ、複雑多様化原理とほぼ等しい。
この「複雑系の科学」の本質は、「シンプルな要素（エージェント）の新たな3Stepsを作るような組み合わせ」に相当しており、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質に相当する。
逆に、左側は、「要素還元主義の成果」の本質に相当し、シンプル一様化原理とほぼ等しいと考えられる。
（より詳しく書けば、「『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』に包含される、要素還元主義の成果」の本質に相当する、となる）
両者は、表裏一体であり、きってもきれない関係にあることがわかる。
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よって、次のように複雑系（Complex Systems）の本質（定義）は、次のようなものとなる。
複雑系（Complex Systems）とは──
多数の“構成要素（エージェント）の、それぞれが持つ3Stepsの総和によって生成してきた、“新たなレベルの3Stepsを持つシステム”である。 |
「（このような本質（定義）を持つ）複雑系の科学」は、やはり、要素還元主義の成果を包含するものである。
したがって、「（このように定義される）複雑系の科学」とは、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』に他ならないのである。
以上より、次の結論を得ることができる。
結論1 複雑系（Complex Systems）を分析（要素還元）することによって失われる“何か”の本質は、“3Steps”であり、
“構成要素（エージェント）”の働きの総和によって獲得する（生成する、創発する…）“何か”の本質も、“3Steps”である。
複雑系（Complex Systems）と、その構成要素（＝エージェント）の具体例を見直してみる。
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“構成要素（＝エージェント）”
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“複雑系”（Complex Systems） |
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生態系
（ローカル生態系、
地球生態系〈グローバル生態系〉…）
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生態系の社会
（ローカル生態系の社会、
惑星生態系の社会…）
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個体の社会、種
（人間社会…）
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生態系
（ローカル生態系、
地球生態系〈グローバル生態系〉…）
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人生
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人間社会
（経済…）
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細胞の社会
（反射…）
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人生
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細胞
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細胞の社会
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生体機能分子の社会
（ミトコンドリア、葉緑体、核…）
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細胞
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機能性高分子
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機能性高分子の社会
（ミトコンドリア、葉緑体、核…）
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多様な物質の生成
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機能性高分子
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核子やレプトンの生成
（物質優位の中性子、陽子、電子…）
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多様な物質の生成
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時空の基本構造の社会
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核子やレプトンの生成
（物質優位の中性子、陽子、電子…）
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時空の基本構造
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時空の基本構造の社会
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素スピノール
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時空の基本構造
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これらの「複雑系（＝Complex Systems）」と「構成要素（＝エージェント）」の例を検討することによって、次の3つのことを見いだすことができる。
1. 複雑系（Complex Systems）を構成する要素（＝エージェント）のそれぞれは、
（相対的に）シンプルな“働き（機能）＝3Steps”を持つ。
（≒シンプル一様化原理）
2. 複雑系（Complex Systems）は、
複数の構成要素（＝エージェント）の新たなレベルの“3Steps”を持つような
組み合わせとして創発している。
（≒複雑多様化原理）
3.ある複雑系（Complex Systems）は、
新たなレベルの（相対的により複雑なレベルの）複雑系の構成要素（エージェント）に
なっているという階層構造が認められる。
（≒フラクタル相似の原理）
|
このことを図示すれば、次のようになる。
| ※（シンプルな）“構成要素（＝エージェント）”か“複雑系”（Complex Systems）かは、相対的に決まってくるものであることがわかる。 |
つまり、「複雑多様かシンプル一様か」は、相対的な概念であることがわかる。
この概念、すなわち、“複雑度（Complexity）”は、数値化することができる。
例えば、「素スピノールの挙動を複雑度（Complexity）と0とすると、生態系は複雑度（Complexity）が12である」と決めることができる。
|
“複雑系”
（Complex Systems）
|
複雑度
（Complexity）
|
|
複雑化
（複雑多様化）
↑
↓
単純化
（シンプル一様化）
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生態系の社会
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12
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生態系
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11
|
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人間社会
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10
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人生
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9
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細胞の社会
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8
|
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細胞
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7
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機能性高分子の社会
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6
|
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機能性高分子
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5
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多様な物質の生成
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4
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核子やレプトンの生成
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3
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時空の基本構造の社会
|
2
|
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時空の基本構造
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1
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素スピノール
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0
|
※複雑度（Complexity）は、実際は、指数関数的に増加すると考えられるので、
この0〜12の数字は、複雑度（Complexity）の指数部分（対数）に相当すると考えられる。
すなわち、複雑度（Complexity）は、実際は、例えば、「80、81、82、83、84、85、86、… 810、811、812」のように指数関数的に増加すると考えられる。（便宜上、底を23＝8とした。 詳細な検討は、今後の課題である。）
※なお、複雑度（Complexity）が大きいほどそれに比例して、多様性や自由度も、大きくなると考えられる。 詳細な検討は、今後の課題である。
|
※やはり、この「複雑度（Complexity）」が高くなるほど、確かに、系の“多様性や自由度が増していく”ことがわかる。
そして、逆に、この「複雑度（Complexity）」が低いほど、確かに、系の“多様性や自由度が減っていく”、すなわち、系が“シンプル一様化していく”ことがわかる。
“複雑系（Complex Systems）の本質（定義）は、次のようなものとなるのだった。
“複雑系（Complex Systems）とは──
多数の“構成要素（エージェント）”それぞれが持つ3Stepsの総和によって生成してきた、“新たなレベルの3Stepsを持つシステム”である。 |
それは、下図（主に右側）で説明されるものに相当するのだった。
これだけである。
これだけで、複雑系（Complex Systems）に関する、ほとんどの概念を統一的に記述できるようになる。
すなわち、「カオスも秩序も、創発も自己組織化も、シナジーも、共鳴（コヒーレント）も、非線形性も…」 いずれも、構成要素（エージェント）が持つ“働き＝3Steps”の総和として生じる“新しい3Steps”として説明できるのである。
やはり、図を使うとイメージしやすく便利である。
※この図を（“ファインマン・ダイヤグラム”に習って）“3Stepsダイヤグラム”と呼ぶのだった。
すべて、この3Stepsダイヤグラムで表記できることになる。
この3Stepsを共通の土台にして、複雑系に関する概念、分野…、を統一的に説明できるのである。
以下で、個々の概念ごとに説明していく。
1.創発について
創発とは──
「構成要素（エージェント）が持つ3Stepsの総和によって、“新たなレベルの3Steps”を持つ複雑系（Complex Systems）が生成されること」であると考えられる。 図で示すと次のようになる。
2.自己組織化について
自己組織化とは──
やはり、「構成要素（エージェント）が持つ3Stepsの総和によって、“新たなレベルの3Steps”を持つ複雑系（Complex Systems）が生成されること」に相当すると言える。 図で示すと、次のようになる。
※自己組織化臨界もここに含まれる。 例えば、“砂粒”ひとつひとつは、“3Stepsエージェント”であり、その総和によって砂山が生成する。 砂粒の砂山を保とうとする作用の総和より、砂山を崩そうとする作用の総和が、上回るとき── 砂山が崩れる。この“砂山”の1つ1つも“新たなレベルの3Stepsを持つエージェントである”と見なせる。
※もしかしたら、あらゆる自己組織化とは、この自己組織化臨界の現象に他ならないということもできるのかもしれない。 詳細な検討は、今後の課題である。
3.線形性、非線形性について
線形は下図のようなものである。
よって、下図のように単に足し算できる。
非線形性は、下図のように“増幅（共鳴）”が生じるものなので、単なる足し算では説明できない。
※非線形性とは、「“新たなレベルの3Steps”を持つ複雑系（Complex Systems）の生成において、“増幅（共鳴（コヒーレント））”を伴う性質」である。
「収穫漸増」も、この非線形性の一例である。
自然（nature）の中では、この非線形の方が多数派である。
一方、線形性とは、「“新たなレベルの3Steps”を持つ複雑系（Complex Systems）の生成“増幅（共鳴（コヒーレント））”を伴わない性質」である。
したがって、一切、増幅（共鳴）しないならば、線形であることになる。
「調和振動子の挙動の総和として考えられる“電磁場や重力場”」や「ふつうの熱力学」、「サイバネティックスの世界」も、その例であり、足し算が可能である。
つまり、“非線形な複雑系”のみならず、“線形な複雑系”（線形な電磁場＆重力場（ニュートン力学や相対性理論）、量子力学、サイバネティックス…）、も存在するのである。
ただし、このような、線形の複雑系は、少数派であり、特殊な例であると言える。
複雑系において、ほとんどが非線形を持ち、線形性を持つものは、ごく一部の特殊な例だけである。
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複雑系（Complex Systems）
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非線形
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線形
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ほとんどすべて
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ごく一部
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※“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）も、3Stepsエージェントの総和であるので、複雑系の一種である。
ただし、電磁気力学、重力場の世界は、原始ヒッグス場の基本構造という調和振動子の挙動の総和であり、線形の複雑系である。 そして、素粒子の挙動、4つの力レベルまでも、重ね合わせの原理が成り立つ、線形の複雑系である。 例えば、単純さの象徴だったニュートン力学も線形の複雑系だったことになる。
これらの線形の複雑系も、複雑度の小さい、ごく一部の例である。
※すなわち、 なお、無用の混乱も生むと思われるので── このあたりについて、“広義の複雑系、狭義の複雑系、単純系…”などの表記は原則としてしないこととする。
※線形な複雑系も非線形な複雑系も、3Stepsエージェントの、新たな3Stepsを作るような総和であるということによって統一できると言える。
線形か、非線形かの違いの本質は、共鳴（コヒーレント）による増幅作用の有無である。
複雑系にとって、創発性があるか、自己組織化性があるかどうかこそが本質的であり、線形か、非線形かは、実は、本質的なことではないことになる。
4.シナジーについて
例えば、2者のシナジーを図で示すと次のようになる。
※単なる足し算ではなく、増幅（共鳴（コヒーレント））が生じている。
5.複雑適応系について
高度なレベル（複度の高い）の3Stepsを持つ系である。
少なくとも、複雑度（Complexity）8の細胞レベル（or 複雑度（Complexity）7の生体機能分の社会レベル）以上の高度なレベルが、複雑適応系と呼べると考えられる。
6.セル・オートマトンについて
単純な規則によってその振る舞いを決めるセル・オートマトンは、“3Stepsエージェント”の例である。
この“3Stepsエージェント”の総和として創発する新たなレベルの3Stepsが、系の様々な振る舞いに相当する。
7.サイバネティクスについて
複雑系の源流の1つ、（単純な規則によってその振る舞いを決める）サイバネティクスも、“3Stepsエージェント”の例である。
※『S-R（刺激-反応）モデル』の用語で示される内容も、本質的には、この図で説明できると思われる。
※次の記述も大いに参考になる
『ウィーナーの『サイバネティックス』は、岩波書店から一九五七年に初版の翻訳が出されました。第二版の翻訳が出たのは一九六二年です。〜一年ほど前に必要があって読み返したところ、最近の複雑系の科学の本質的な部分がすべて書かれているといても過言ではないほど、現在の科学を先取りした内容になっていて、とても感動しました。
自己組織化、自己増殖、フィードバック、学習する機械など、現在の複雑系の研究分野での中心的な概念が、すべてこの本で説明されているので、基本的なところはこの本で説明されてしまっているのではないかと私は考えています』
（『複雑さを科学する』 米沢富美子著 岩波書店 p.104〜105）
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8.フィードバックについて
フィードバックは、“3Stepsエージェント”の例である。
ポジティブ・フィードバック、ネガティブ・フィードバックは、次のように示される。
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ポジティブ・フィードバック
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ネガティブ・フィードバック
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※ピンクで囲まれた3Stepsが、ポジティブ・フィードバックに相当する。 |
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※グリーンで囲まれた3Stepsが、ネガティブ・フィードバックに相当する。 |
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9.カオスについて
カオスとは、“3Stepsエージェント”の働きの総和として新たなレベルの3Stepsが創発する場面において──
「非線形性（増幅（共鳴（コヒーレント）））による、フィードバックがランダム化する」場合に生じるものである。
逆に、「非線形性（増幅（共鳴（コヒーレント）））があるものの、フィードバックが一定になる」場合には、秩序が生じる。
「カオスの縁」とは、後者における、ちょうどそれらの境界に近い部分に相当する。
このことは、カオスは、フィードバックがランダム化によって、いわば、「システム制御不能状態になってしまった特殊な状態」にすぎず、実は、複雑系において、根源的＆本質的な現象ではないことを意味する。
つまり、カオスは、複雑系の所産の一例（一種、一部…）に過ぎず、複雑系において本質的なことではないのである。
※なお、たった3つ自由度からカオスが生じることには、非常に大きな意味がある。
（非決定論的カオス＆エルゴード性により、“決定論”と“確率論”を結びつけうるものである。
→『“現代物理学”の危機を解消する新しい手段の紹介』 ）
※こういった「ランダムなフィードバックによって生じるカオス」が、いわゆる、“ロジスティックス”の数式で説明されるものに相当すると考えられる。
10.フラクタルについて
これも、本質的には、“3Stepsエージェント”の働きの総和として創発している“新しいレベル3Steps”を持っている現象と考えられる。
自己組織化臨界（→2.自己組織化）が持つ“べき乗分布”の性質（例えば、「崩れる砂山のサイズ大きいほど、その頻度が少ない」という「両対数グラフ」上で直線となる関係）に基づいて、例えば、「山のでこぼこ、雲のモクモク、木の枝わかれ…」におけるフラクタルが生じていると考えられる。 これは、サイズフラクタル（水平方向のフラクタル）に相当する。
一方、このように生じた自己組織化を積み重ねて3Stepsの“階層”を生じるようなフラクタルもある。これはレベルフラクタル（垂直方向のフラクタル）に相当する。
後者のレベルフラクタル（垂直方向のフラクタル）は、“フラクタル相似の原理”（3Steps原理の1つ）のみならず、複雑多様化原理（3Steps原理の1つ）とも関連している。
※なお、後者も、自己組織化臨界が持つ“べき乗分布”の性質と関連していると言えるのかもしれない。 すなわち、「“3Steps”のサイズ大きいほど、その頻度が少なくなっている」という「両対数グラフ」上で直線となる関係があるのかもしれない。 だとずれば、自己組織化臨界が持つ“べき乗分布”の性質は、サイズフラクタル（水平方向のフラクタル）のみならず、“レベルフラクタル（垂直方向のフラクタル）”が成立するしくみを説明しうるものであることになる。 詳細な検討は、今後の課題である。
※「ホロン」（「ホロン的である」）や「階層性」という用語で説明されていた内容は、本質的には、このフラクタル（特に垂直方向）で説明できると思われる。
11.散逸構造について
プリゴジンの「散逸構造理論」については、以下の記述がとても参考になる。
『それでは、創発の条件とは何か？
実は、その条件を研究することによって、ノーベル化学賞を受賞した科学者が、イリヤ・プリゴジンにほかならない。近年、複雑系の研究は、サンタフェ研究所が源流であるかのように論じられているが、このブリゴジンらの率いるブリュッセル学派こそが、複雑系の研究の、もうひとつの源流なのである。
さて、プリゴジンは、自然界における創発の現象すなわち、自己組織化の現象を研究したのであるが、その一つの例が、「鍋底の気泡の自己組織化」である。〜
ブリゴジンは、こうした現象を研究することによって、自己組織化が生じるためには、三つの条件が必要であることを明らかにした。その三つの条件とは、「オープン」（開放系）であること、「ダイナミック」（非平衡系）であること、「ポジティブ・フィードバック」（自己加速系）が存在することの三つである。』
（『複雑系の知』 田坂広志 講談社 p.85-86 下線は、筆者による）
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『いま、鍋の底に水を張り、この鍋を底面からガスバーナーなどで加熱した場合を想定しよう。この場合、鍋の底面の温度が上がるにつれ、最初は、底面に細かな気泡がランダムに現れ、これらの気泡が徐々に成長していく。そして、この水の温度が、さらに上昇し、ある臨界温度を超えると、突如、「自己組織化」が生じる。すなわち、鍋の底面には、あたかも“蜂の巣”のような幾何学模様の秩序だった「気泡構造」が生み出されるのである。
この現象は、我々が日常しばしば観察する、ありふれた自己組織化現象であるが、この自己組織化のプロセスを深く解明し、ブリュッセル学派を率いて「複雑系」の研究のフロンティアを開拓したのが、他ならぬイリヤ・プリゴジンである。そして、彼がノーベル賞を受賞した「散逸構造理論」は、この自己組織化のプロセスが成立するための基本条件を明らかにした、極めて価値のある理論である。
〜
この「散逸構造理論」は、厳密には、物理化学的な現象を対象とした理論としてプリゴジンは提唱したのであるが、この理論における「自己組織化の三条件」は、単に物理化学的な現象だけでなく、広く自然現象、生命現象、社会現象において観察される自己組織化プロセスの全般に適用可能な深みを持っている』
（『複雑系の経営』 田坂広志 東洋経済新報社 p.66-68 下線は、筆者による）
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『このように非平衡条件を強めると、新しいマクロな状態に転移する。この新しい状態においは、対流という秩序あるパターンが形成されている。この新しい状態は平衡状態あるいは、その延長上にある熱伝導状態とは著しく異なる。 というのは、粘性によって対流の持つ運動エネルギーが内部エネルギーに散逸していて、これがエントロピー生成の原因となる。もちろん、熱伝導もエントロピーを生成する。 つまり、新しい状態ではエントロピーを生成しながら、対流の構造が維持される。エントロピー生成を伴いながら、生成維持される構造を「散逸構造」と呼ぶ。
このような視点で自然現象を見てゆくと、むしろ身の回りの大部分は非平衡現象である。つまり、物質やエネルギーの移動が維持されている系である。我々のような生命現象も非平衡現象と見なすことができる。〜
化学反応系に対して外から反応物を供給して生成物を強めていくと、反応が自己触媒的に加速されることがある。つまり生成物がさらに反応を加速するということがおこる。このとき、反応系は不安定化する。〜揺らぎのの空間的な規模が大きくなると、拡散して減衰することができず、むしろ揺らぎは成長して、系全体に広がって新しい構造が形成されるのである。〜
非平衡開放系（外界と接触している系）における非線形現象という視点は、物理・化学系だけでなく、生態系などにも適用された。』
（『プリゴジンの考えてきたこと』 北原和夫 岩波書店 p.94-95、98 下線は、筆者による）
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散逸構造も、本質的には、“3Stepsエージェント”の働きの総和として創発している“新しいレベル3Steps”を持っている現象と考えられる。
すなわち、例えば、『「鍋底の気泡の自己組織化」』も、下図のように示されると考えられる。
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※個々の3Stepsダイヤグラムは、ガスバーナーによって加熱された個々の分子の振る舞い（by熱伝導）を示す。
それらの総和として、「気泡の構造」や「対流の構造」が創発する様子が示されている。
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なお、（単純な熱力学は、線形であるが）散逸構造は、増幅（共鳴（コヒーレント））を伴う非線形なものである。
まさに、この「増幅（共鳴）」が、「非平衡」を生んでいる様子も読み取れる。
つまり、3つの条件、「非平衡、開放系、ポジティブ・フィードバック」についても、この図で、説明できると思われる。
※また、次の記述は、この散逸構造理論が、様々なレベルに存在する、普遍的なものであることを示唆していると考えられる。
『 この「散逸構造理論」は、厳密には、物理化学的な現象を対象とした理論としてプリゴジンは提唱したのであるが、この理論における「自己組織化の三条件」は、単に物理化学的な現象だけでなく、広く自然現象、生命現象、社会現象において観察される自己組織化プロセスの全般に適用可能な深みを持っている』
『非平衡開放系（外界と接触している系）における非線形現象という視点は、物理・化学系だけでなく、生態系などにも適用された』
12.システム論について
システム論についても、説明できる。
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第一世代システム
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第二世代システム
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第三世代システム
（オートポイエーシス）
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＋ |
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一般システム理論
※階層がはじめからでき上がっている。
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（非階層的な）
自己組織化
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（階層的な）自己組織化）
（生体機能分子の社会レベル以上）
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※参考 『オートポイエーシス』 河本英雄 青土社
※この他にも、『自己統制的な開かれたヒエラルキーの秩序（Self-regurating Open Hierarchic Oorder, 略してSOHO）』、『生命論パラダイム』、ライフの世界（人生、人間社会、生態系、細胞の社会、分子生物学…）」、物理学の世界（ニュートン力学、相対性理論、量子物理学、素粒子物理学の標準模型、宇宙論（物質＆空間、時空、真空、（部分的な）エネルギー保存則、熱力学第二法則…）、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル））… も、“3Stepsダイヤグラム”で示すことができる。
※以上のように、“複雑系の科学”に関連する分野（用語、概念）、すなわち、創発や自己組織化、カオス、セル・オートマトンの振る舞い、複雑適応系、集合的複雑適応系、自己組織臨界現象、フラクタル、非線形性（＆線形性）、共鳴（コヒーレント）、散逸構造、オートポイエーシス、サイバネティックス、『S-R（刺激-反応）モデル』、『ホロン』、『自己統制的な開かれたヒエラルキーの秩序（Self-regurating Open Hierarchic Order, 略してSOHO）』… が“3Stepsダイヤグラム”で示すことができるということことは、これらが一般3Steps理論に包含されていることを意味する。
※なお、『モナド』（ライプニッツ）や、『関係子』（および『場』）（清水博）も、“3Stepsダイヤグラム”で示すことができると思われる。 詳細な検討は、今後の課題である。
3. 各分野の統合
（『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』） |
複雑系（Complex Systems）の本質（定義）は、次のようになるのだった。
| 多数の“構成要素（エージェント）”それぞれが持つ3Stepsの総和によって生成してきた、“新たなレベルの3Stepsを持つシステム”である。 |
この複雑系（Complex Systems）の本質（定義）は、「複雑系科学を統一する一般原理」に匹敵しうるのみならず── （3Steps原理に従うので）自然（nature）とも調和するものである。
しかも、この本質（定期）は、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質、一般3Steps理論と調和しているので── 一般的な“万物の統合理論”として、機能しうるものの候補である。
なお、この複雑系（Complex Systems）の本質を、具体的な幾何で示すモデル、それが、一般3Steps理論に他ならない。
このことは、これまで抽象的な言葉（用語）（あるいは、抽象的な図、抽象的な数式…）で、あいまいに説明されてきた複雑系（Complex Systems）の本質が、具体的な幾何で示されるモデルとして、明確に示されたことを意味する。
この「一般3Steps理論で示される複雑系の本質」は、「複雑系科学の統一する一般原理」に相当すると同時に、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質であるので、“複雑系の科学”が目指すところの“各分野の統合”を強力にサポートしうる。
すなわち、この「一般3Steps理論で示される複雑系の本質」は、ライフの世界（生命科学、分子生物学、生体機能分子の社会（細胞内小器官（ミトコンドリア、葉緑体…））、細胞学、細胞の社会、生理学、人生（哲学、心理学、文学…）、人間社会（恋愛、経済…）、生態系…）のみならず── 物理学の世界（ニュートン力学、相対性理論、量子物理学、素粒子物理学の標準模型、宇宙論（物質＆空間、時空、真空…）、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）…）についても統合的に説明できるものである。
※なお、文と理、主観と客観、物質と心（精神）、科学や学問と身近な人生、西洋と東洋の自然観、『生命論パラダイム』の本質と『物理学パラダイム』の本質 … 自然（nature）と調和している様々ものを統合できると言える。
※『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』のパラダイムは、生命論パラダイムであるばかりでなく、物理学パラダイムを包含するので、“自然科学パラダイム”の呼べるものであることになる。
「一般3Steps理論で示される『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質」には、自然に（無理せず）、さまざまな分野を統合する力（統一的に記述できる力）がある。
これは、これまで“複雑系の科学”が成し遂げるであろうと考えられていた“科学の第3革命”を多いに助けると思われる。
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第1科学革命
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ニュートン力学
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第2科学革命
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電磁力学、アインシュタインの相対性理論〜量子論（量子力学、場の量子論）
（ “EMOES”（素スピノールからの創発モデル））
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第3科学革命
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『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』
（その本質は、一般3Steps理論で示される）
|
※参考（一部改変） 『複雑系科学の哲学概論』p13〜15 菅野礼司 本の泉社
このことは、次の記述に対する、1つの答えを示していることになる。
『本書では、当然のように『複雑系』科学という言葉を用いてきたが、実は、『複雑系』を研究することが科学になり得るのか、というのは微妙な問題である。 なぜなら『複雑系』の研究は、科学的方法として主流である還元的手法を否定している以上、そのままでは（従来の意味での）科学になり得ないからである。 つまり考えられる可能性は、「科学」の枠が広がるか、あるいは『複雑系』科学が「科学」とは異なる何ものかになるか、のどちらかである。』
（『複雑系入門』p.228 下線は、筆者による） |
『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』（その本質は、一般3Steps理論で示される）は、自然科学の枠を広げる。
「社会学、経済学、文化人類学、心理学、教育学、倫理学、哲学（科学哲学を含む）…」といった、人文科学と称されていた分野が自然科学の一種となる可能性がある。 （人類も自然（nature）の一部であるという意味で、本来、当然のことである。 また、科学の必要条件は、「自然（nature）と調和していることである」という意味においても重要なことである）
そして、既存の自然科学を“進化＆深化”させる。
なぜなら、ニュートン力学も、電磁気学も、アインシュタインの相対性理論も、量子論（量子力学、場の量子論）も、素粒子物理学の標準模型も、宇宙論（ビッグバウンス、インフレーション、ビッグバン、ブラックホール…）も… いずれも、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』（その本質は、一般3Steps理論で示される）の一分野に過ぎないことになるからである。
※“二ュートン力学”を相対性理論が包含するように──
相対性理論、電磁気学、量子論…を、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）が包含するのであった。
そして、この（相対性理論、電磁気学、量子論を包含する）“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）やライフサイエンスを、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』が包含する。
|
以上のことは、もともと“複雑系の科学”がめざしていた「科学の統合」「知の統合」… を強力に助けるものであることを示していると思われる。
次のテーマで考察していく。
|
1.具体的な幾何で表記することの意味
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2.『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』と『（要素還元主義をやみくもに否定する）“複雑系の科学”』
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| 3.「（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学」の条件 |
1. 具体的な幾何で表記することの意味
抽象的な言葉（用語）によってでもなく、抽象的な数式によってでもなく、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質を、（一般3Steps理論が示すように）具体的な幾何モデルによって表記することには、意味がある。
それは少なくとも次の5つの理由からである。
（1）複雑系の自然（nature）は、本来は、微分不可能である。
（2）複雑系の大部分が、本来、非線形であり── ほとんどの非線形微分方程式は、厳密には解くことができない。
複雑度が上がるほど、自由度や多様性が増加する。
→たとえ非線形微分方程式がコンピュータを使って計算値を導くことが可能であっても、
定量的な厳密な予測は、実質上、不可能になってしまう。
（3）定性的な予測は、具体的な幾何モデルだけでも十分に可能である。
（4）複雑系における“法則”が“フラクタル”をなしていること（自己相似性を持っていること）を明確に示せる。
（5）抽象的な言葉（用語）の理解を助ける。
（誤解を防ぐ。 同じ内容を、何度も別の言葉で表現し続けることを防ぐ） |
※ニュートン力学の世界、重力の世界の時点でも、厳密には（プランクスケールでは）微分不可能なのであった。
（すなわち、様々な微分方程式は、厳密には、粗視化にもとづく近似に過ぎない。
よって、本来、複雑系は、いずれも厳密に言えば、本来、微分不可能なのである）
そして、さらには、複雑度（Complexity）が上がれば上がるほど、（微分不可能性がより明確になるのみならず）多様性や自由度が、指数関数的に増加する。
したがって、もしかしたら、「一般3Steps理論が示すような、具体的な幾何モデル」を、定式化（数式化）することには、実は、あまり、大した意味がないのかもしれない。 詳細な検討は、今後の課題である。
2. 『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』と『要素還元主義をやみくもに否定する“複雑系の科学”』
次の記述は、やはり、（かつての）“複雑系の科学”が、やみくもに「要素還元主義」を否定していることを示している。
『「私の考えでは、取り組むべき課題とは単純性および複雑性の研究だと思う」とゲルマンはいう。
〜。 だが、単純性の研究に反対する猛烈な圧力がかかって、超ひも理論をやることは２度となかった。 〜 〜。 コーワンにとって、ゲルマンの「単純性」の問題で本当にいやだったのは、それが姿を変えた還元主義のように感じられたことだ。
〜 「われわれら関心があるのは複雑系の科学だという話がでるたびに、マレーがきまってこう付け加える。『それと、それを構成しているところの基本原理だ』。つまりクォークのことだね」とコーワンはいう。〜。
コーワンはさらにこう続ける。「私にいわせれば、これは、理論物理という名の宗教だ。対称性と還元主義への信仰だよ。マレーの発言を認める理由がなかったから、われわれはそういうことをするつもりはないといってやった」。 コーワンのテーブルを囲むほとんどのものが賛意を示したが、その論旨は、創発的で複雑なシステムは新しい何かを象徴している──そのようなシステムのマクロな振る舞いを理解するのに必要な基本概念は、力の基本法則をはるかに超えている──というものだった。
「マレーは、それに賛成しかねるとにべもなくいった」とコーワンはいう。「〜 あれで堪忍袋の緒が切れた」
〜
この事件があってから、ゲルマンが、「単純性」を口にすることはめったになくなった』
（p500〜502 『複雑系』 M・ミッチェル・ワールドロップ 田中光彦＆遠山俊征訳 新潮社
※“および”は、傍点であった。 下線は、筆者による） |
ここにあるのは、やはり、「要素還元主義に対する毛嫌い（やみくもな否定）」に過ぎないように見える。
しかし、複雑系の本質がわからないからとは言え、この態度は、大きな損失である。
なぜなら、この記述は、「要素還元主義をやみくもに否定している」限り、“複雑系の科学”は、従来の自然科学の成果を包含し得ないことになるからである。
『本書では、当然のように『複雑系』科学という言葉を用いてきたが、実は、『複雑系』を研究することが科学になり得るのか、というのは微妙な問題である。 なぜなら『複雑系』の研究は、科学的方法として主流である還元的手法を否定している以上、そのままでは（従来の意味での）科学になり得ないからである。 つまり考えられる可能性は、「科学」の枠が広がるか、あるいは『複雑系』科学が「科学」とは異なる何ものかになるか、のどちらかである。』
（『複雑系入門』p.228 下線は、筆者による）
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そして、その結果、“複雑系の科学”の壮大な目標達成を自ら放棄することになるからである。
つまり、『要素還元主義をやみくもに否定すること』は、下記に示されるような“複雑系の科学”が持っていたはずの壮大な目標（「科学の統合」や「知の統合」）を、実質的に、あきらめること（放棄すること）を意味しているからである。
『新しい大きな科学的統合──多くの分野を包括する統合』
『究極的には、物理学と化学だけではなく、生物学、情報処理、経済学、政治科学、そして人間世界の諸事のすべてを包括するような統合』
『還元主義的手法』の限界の克服
『科学的なホーリズム』
『科学の断片化』や『狭い視野』の克服
『極度に学際的な大統合』
…
（参考 『複雑系』 M・ミッチェル・ワールドロップ 田中光彦＆遠山俊征訳 新潮社）
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『生まれつつある学際的な統合』
『学際的な環境においてのみ適切な研究が可能な、高度な相互作用のともなわれる、きわめて複雑なシステムを数多く研究すること』
『ますます分裂しつつある現在の学問傾向を脱皮した知識の統合を推進し、責任共有の認識を高めること』
『複雑系科学を統一する一般原理の探究』
…
（参考 『ガイドツアー 複雑系の世界 サンタフェ研究所講義ノートから』 メラニー・ミッチェル著 高橋洋訳 紀伊國屋書店）
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そして、もう1つの理由は、要素還元主義をやみくもに否定し続けている限り、決して、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）は、決して生まれなかったからである。
すなわち、『最も単純な「複雑系」』を探求する機会を失ってしまったからである。
そして、“複雑系の科学”が本来持っていたはずの「要素還元主義の成果さえも包含できるポテンシャル」を発見するチャンスを奪ったからである。
※物理学の世界も、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質、すなわち、一般3Steps理論にもとづいて説明できることが、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）が示している。
すなわち、要素還元主義の源流、ニュートン力学の世界も── そして、要素還元主義の成果である、相対性理論や、量子論（量子力学、場の量子論）の奇妙な振る舞い、素粒子物理学の標準模型、弦理論もループ量子重力理論… も、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の一種として説明できることを、“EMOES”（素スピノールからの創発モデル）が示している。
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つまり、『要素還元主義をやみくもに否定する“複雑系の科学”』ではなく、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』を探求することの方が、壮大な目標の達成に近かったのである。
そして、つまりは、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』こそ、万物理論の候補なのである。
（相対的に）単純なシステムの新たな3Stepsを作るような組み合わせとして、複雑なシステムが創発するのである。
複雑なシステムは、（相対的に）単純なシステムに支えられて創発しているのである。
（相対的に）単純なシステムがあるからこそ、複雑系が創発できるのである。
「要素還元主義の成果」は、複雑系の大前提なのである。
※例えば、「様々な素粒子が弦からできている」ことを前提とすることのみならず── 「“個体”が細胞からできている」ことを前提にしている時点で、「人間社会が個人からできている」ことを前提にしている時点で、「生態系が様々な種からできている」ことを前提にしている時点で… すでに「要素還元主義の成果」に依存しているのである。
※なお、複雑系における“法則”は、『力の基本法則をはるかに超えている』のではなく、“力の基本法則と、フラクタルな相似となっている”ことを、一般3Steps理論という「『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質」が示している。
（なお、ここにあるのは、いわば、“法則のフラクタル”とも言えるかもしれない）
「要素還元主義の成果」だけではない。
複雑系を名乗る文献の中に、「一般システム理論、ホロン、オートポイエーシス、サイバネティックス…」が言及されていないことが多いのは、なぜなのだろうか？
また、もう1つの源流である「プリゴジンの散逸構造理論」が言及されていないことが多々あるのは、なぜなのだろうか？
※1つの原因は、抽象的な数式（微分積分…）、抽象的であいまいな言葉（用語）、恣意的な図… で説明されていることによる“難解さ”であろうと思われる。 そして、「“熱”の本質が何なのかが不明であった」ときのように、「“複雑系”の本質が、何なのかが不明であった」ことも、大きな原因の1つである。 こういった原因を解消するために、一般3Steps理論で示される『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質が役立つであろう。
理由は何であれ、やはり、自然（nature）と少しでも調和するところがある限り、様々な科学スタイルは、尊重されるべきである。
なぜなら、それらが増えれば増えるほど、自然（nature）に近づくヒントも増えるからである。
そして、「自然（nature）と調和する様々な科学スタイル」を包含できる理論こそ、自然（nature）と調和している本物の科学理論の候補となりうるからである。
そういった（「自然（nature）と調和する様々な科学スタイル」を包含できる）『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』こそが、科学の統一〈諸分野の統一〉といった目標達成を強力に進められるのである。
3. 「（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学」の必要条件
やはり、次のものが必要条件である。
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「（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学」の必要条件
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『自然（nature）と調和していること』
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『観測値と計算数値が一致していること』
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『“自然な世界観”（3Steps原理）
と調和していること』
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『“For Life”と調和していること』
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観測値と計算数値が一致し、自然な自然観（3Steps原理）と調和していることは、『（要素還元主義の成果を包含している）複雑系の科学』が自然（nature）と調和していることの必要条件である。
そして、他の科学と同様に、『（要素還元主義の成果を包含している）複雑系の科学』が自然（nature）と調和しているためには、“For Life”とも調和していることも必要であるのは当然である。
※例えば、「複雑系の科学」の一種たりうる「人工生命、人工知能… 」についても、“For Life”という条件が必要不可欠であるのは当然である。
『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』こそが、目指されるべきものである。
“この『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』こそが、第三科学革命を強力に進めうるものである。
『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』は、自然（nature）と調和している要素還元主義の成果、すなわち、物理学や生物学の世界のみならず、一般システム理論、サイバネティックス、ホロン、非線形、フィードバック、カオス、フラクタル、自己組織化、創発… といった各分野をも包含している。
この『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の本質を示すものが一般3Steps理論の幾何的なモデルである。
この一般3Steps理論は、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』のパラダイムが、“生命論パラダイム”であるのみならず、物理学の世界、物質＆宇宙空間をも説明できる“自然（nature）パラダイム”と呼べるものになりうることをはっきり示している。
要素還元主義をやみくもに否定したり、毛嫌いしたり、拒否したり… することは、“複雑系の科学”にとって大きな損失であり、自然（nature）と調和している科学の必要条件を満たしていない。
一般的に、「排除、排他性…」は、不毛なポリシーであるようである。
やはり、自然（nature）と調和する限り、様々な科学（スタイル）は、尊重されるべきである。
そして、自然（nature）と調和している様々な科学を包含する『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』こそが、自然科学の枠を広げるであろう。
その結果、人類も自然（nature）の一部であることが前提となり、人文科学の各分野（「社会学、経済学、文化人類学、心理学、教育学、倫理学、哲学（科学哲学を含む）…」）も、自然科学の一種となるであろう。
そして、この『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』のアプローチは、客観的な科学の世界の統合のみならず、文と理の統合、すなわち、主観的な人生の世界と客観的な科学の世界の統合（主観と客観の統合）を助けるであろう。
そして、このことが、『（要素還元主義の成果を包含する）複雑系の科学』の営み自体も、「人生、人間社会、生態系…」の一種に他ならない以上、“For Life”と調和していることが、自然（nature）調和していくために必要の1つであることを、より科学的に説明する結果となるであろう。
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