［美］米歇爾·沃爾德羅普

《復(fù)雜——誕生于秩序與混沌邊緣的科學(xué)》一書(shū)，敘述一群美國(guó)科學(xué)家如何開(kāi)創(chuàng)“21世紀(jì)的科學(xué)”的故事，對(duì)正在形成的科學(xué)的復(fù)雜體系做了深入淺出的描述。介紹了“一場(chǎng)新的啟蒙運(yùn)動(dòng)”。故事是：美國(guó)的一些不同領(lǐng)域的科學(xué)家們?cè)絹?lái)越無(wú)法忍受自牛頓以來(lái)一直主導(dǎo)科學(xué)的線性和還原的思想束縛。他們?cè)诟髯灶I(lǐng)域發(fā)現(xiàn)，這個(gè)世界是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)和相互進(jìn)化的世界，并非線性發(fā)展的，并非現(xiàn)有科學(xué)可以解釋清楚的。他們認(rèn)為這個(gè)世界上不僅存在著混沌，也存在著結(jié)構(gòu)和秩序，他們逐漸將自己的新發(fā)現(xiàn)和新觀點(diǎn)聚集起來(lái)，共同努力形成對(duì)整個(gè)自然界，對(duì)人類(lèi)社會(huì)的一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。

下面是此書(shū)的緒論，標(biāo)題為本刊編者所加。

這是一本關(guān)于復(fù)雜性科學(xué)的書(shū)——這門(mén)學(xué)科還如此之新，其范圍又如此之廣，以至于還無(wú)人完全知曉如何確切地定義它，甚至還不知道它的邊界何在。然而，這正是它的全部意義之所在。如果說(shuō)，復(fù)雜性科學(xué)的研究領(lǐng)域目前尚顯得模糊不清，那便是因?yàn)檫@項(xiàng)研究正在試圖解答的是一切常規(guī)學(xué)科范疇無(wú)法解答的問(wèn)題。比如：

為什么蘇聯(lián)對(duì)東歐四十年的統(tǒng)治會(huì)在1989年的幾個(gè)月之內(nèi)轟然坍塌?為什么蘇聯(lián)自身也在其后不到兩年的時(shí)間內(nèi)分崩離析?這些當(dāng)然與名叫戈?duì)柊蛦谭蚝腿~利欽的兩個(gè)人有一定的關(guān)系。但即使是這兩個(gè)人自己，也像是被他們完全無(wú)法控制的事件席卷裹挾而不能自已。這是否是因?yàn)橛心撤N全球性的、超越個(gè)人能量的原因在起作用?

為什么股票市場(chǎng)會(huì)在1987年10月的一個(gè)星期一這一天之中猛跌五百多個(gè)百分點(diǎn)?很多評(píng)論將之歸咎于股票生意的計(jì)算機(jī)化。但計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已有多年，有沒(méi)有任何答案可以解釋為什么股票偏偏在那個(gè)特殊的星期一狂跌不已?

根據(jù)化石標(biāo)本的記載，古代物種和生態(tài)系統(tǒng)常常穩(wěn)定地保持了幾百萬(wàn)年，而后卻在地質(zhì)期的某一瞬間滅種或演變?yōu)樾碌奈锓N，這是為什么呢?也許恐龍是因?yàn)樾⌒行堑挠绊懚獾綔缃^，但那時(shí)并沒(méi)有那么多的小行星，還有其它因素在起作用嗎?

為什么在孟加拉這樣的國(guó)家，即使在實(shí)行免費(fèi)節(jié)育措施之后，農(nóng)村家庭仍然平均要生七個(gè)孩子?甚至村民們似乎完全清楚，由于他們的國(guó)家人口過(guò)多和發(fā)展停滯，他們正蒙受著怎樣的苦難。為什么他們?nèi)悦髦史傅匾匾u這種行為方式，使自己陷入災(zāi)難深重的境況呢?

原始的液態(tài)氨基酸和其它簡(jiǎn)單的分子是如何在四十億年前轉(zhuǎn)化為最初的活細(xì)胞的?分子是不可能隨機(jī)地組合在一起的，但生命起源學(xué)家們卻又津津樂(lè)道地說(shuō)，不發(fā)生這樣的情形是荒謬的。難道生命的起源竟是一個(gè)奇跡?抑或是液態(tài)氨基酸中有我們至今尚不知曉的致因?

為什么單個(gè)細(xì)胞在六億年前開(kāi)始組合，從而形成像海藻、水母、昆蟲(chóng)，最后到人類(lèi)這樣的多細(xì)胞生物體?而人類(lèi)又為什么要耗費(fèi)這么多的時(shí)間和這么大的力氣來(lái)把自己組成家庭、部落、社團(tuán)、民族及各種類(lèi)型的社會(huì)?如果進(jìn)化(或資本主義自由市場(chǎng))真是完全由適者生存法則決定的，那么為什么又會(huì)發(fā)生一些與人際之間殘酷競(jìng)爭(zhēng)毫不相關(guān)的事情呢?在這個(gè)好人經(jīng)常無(wú)法堅(jiān)持到底的世界上，為什么又有像信任與合作這樣的事?為什么盡管有各種各樣的情況，但信任與合作卻不但存在，而且還會(huì)發(fā)揚(yáng)、昌盛?

達(dá)爾文的自然選擇論如何解釋像眼睛和腎臟這樣精妙復(fù)雜的結(jié)構(gòu)?難道我們?cè)谏w上所發(fā)現(xiàn)的這些精妙得令人無(wú)法相信的組織，真的僅僅是隨機(jī)進(jìn)化的偶然結(jié)果嗎?抑或在四十億年前還有什么別的、達(dá)爾文所不了解的因素在發(fā)生作用?

生命究竟是什么?難道生命無(wú)非是一種特殊而復(fù)雜的碳水化合物?還是某種更微妙的東西?我們制造出來(lái)的像計(jì)算機(jī)病毒這樣的東西究竟是什么?它們僅僅是惱人的生命的仿造品嗎?或者，從最根本的意義上來(lái)說(shuō)，它們真是活物嗎?

腦子是什么?大腦這個(gè)普普通通的三磅重的團(tuán)塊，是如何產(chǎn)生像感情、思想、目的和意識(shí)這樣不可言喻的特征的?

也許最根本的是，為什么總是有而不是無(wú)?宇宙始于大爆炸后一片潮濕的混沌，然而自此開(kāi)始，就像熱力學(xué)的第二定律所形容的那樣，宇宙就受制于某種不屈不撓地趨于混亂、解體和衰敗的傾向力。但它同時(shí)又無(wú)處不產(chǎn)生著結(jié)構(gòu)：銀河、恒星、行星、細(xì)菌、植物、動(dòng)物和大腦。這又是怎么回事呢?是因?yàn)橛篮阙呌诨靵y的強(qiáng)制力與同樣強(qiáng)大的趨于秩序、結(jié)構(gòu)和組織的強(qiáng)制力之間有某種抗衡的力量? 如果是這樣的話，這兩種力量是如何同時(shí)發(fā)生作用的呢?

乍一看，這些問(wèn)題只有唯一一個(gè)共同點(diǎn)，那就是，它們都有一個(gè)共同的答案：“無(wú)人知曉”。有些問(wèn)題看上去甚至根本就不是科學(xué)問(wèn)題。但當(dāng)你進(jìn)一步研究它們時(shí)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些問(wèn)題其實(shí)有許多共同之處。比如，它們都屬于一個(gè)系統(tǒng)，即復(fù)雜系統(tǒng)。也就是說(shuō)，許許多多獨(dú)立的因素在許許多多方面進(jìn)行著相互作用。比如千百萬(wàn)個(gè)蛋白、脂肪和細(xì)胞核酸相互產(chǎn)生化學(xué)作用，從而組成了活細(xì)胞；又比如由幾十億萬(wàn)個(gè)相互關(guān)聯(lián)的神經(jīng)細(xì)胞組成的大腦，以及由成千上萬(wàn)個(gè)相互依存的個(gè)人組成的人類(lèi)社會(huì)。

而且，在每種情況中，這些無(wú)窮無(wú)盡的相互作用使每個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體產(chǎn)生了自發(fā)性的自組織。人們?cè)诹D滿足自己的物質(zhì)需要的過(guò)程中，通過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)人的買(mǎi)賣(mài)行為，無(wú)意識(shí)地將自己組成了某種經(jīng)濟(jì)體制，就屬于這種情況。這并非是在有人負(fù)責(zé)或有意識(shí)地計(jì)劃下發(fā)生的情形。又比如，基因在一個(gè)不斷發(fā)展的胚胎中以一種方式將自己組合成肝臟細(xì)胞，又以另一種方式將自己組合成肌肉細(xì)胞；飛鳥(niǎo)順應(yīng)鄰居的行為而無(wú)意識(shí)地將自己聚集成群；生物體經(jīng)常相互適應(yīng)而得以進(jìn)化，從而將自己組合成為精巧協(xié)調(diào)的平衡系統(tǒng)；原子通過(guò)相互化合得以找到最小的能量狀態(tài)，從而使自己形成被稱(chēng)之為分子的結(jié)構(gòu)。在所有這些情形中，一組組單個(gè)的動(dòng)因在尋求相互適應(yīng)與自我延續(xù)中或這樣、或那樣地超越了自己，從而獲得了生命、思想、目的這些作為單個(gè)的動(dòng)因永遠(yuǎn)不可能具有的集成的特征。

更進(jìn)一步的是，這些復(fù)雜的、具有自組織性的系統(tǒng)是可以自我調(diào)整的。在這種自我調(diào)整中，它們并不像地震中的滾石那樣僅僅只是被動(dòng)地對(duì)所發(fā)生的事件作出反應(yīng)。它們積極試圖將所發(fā)生的一切都轉(zhuǎn)化為對(duì)自己有利。因而人類(lèi)的大腦經(jīng)常在組織和重組它的幾十億個(gè)神經(jīng)聯(lián)系，以吸取經(jīng)驗(yàn)(總之有時(shí)是這樣的)；物種為在不斷變化的環(huán)境中更好地生存而進(jìn)化——在企業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的情形也是如此。市場(chǎng)對(duì)消費(fèi)口味和生活方式的變化，對(duì)移民、技術(shù)發(fā)展、原材料價(jià)格的變化和其它一系列因素的變化不斷地作出反應(yīng)。

最后一點(diǎn)，每一個(gè)這樣自組織的、自我調(diào)整的復(fù)雜系統(tǒng)都具有某種動(dòng)力。這種動(dòng)力使它們與計(jì)算機(jī)集成電路塊和雪花這類(lèi)僅僅只是復(fù)雜的物體有著本質(zhì)上的區(qū)別。復(fù)雜系統(tǒng)比它們更具自發(fā)性，更無(wú)秩序，也更活躍。然而與此同時(shí)，這種特殊的動(dòng)力對(duì)離奇古怪的、無(wú)法預(yù)測(cè)的螺旋運(yùn)轉(zhuǎn)，即被稱(chēng)之為混沌的狀態(tài)，卻還相距遙遠(yuǎn)。在近二十年中，混沌理論已經(jīng)動(dòng)搖了科學(xué)的根基，它使人們認(rèn)識(shí)到，極其簡(jiǎn)單的動(dòng)力規(guī)律能夠?qū)е聵O其復(fù)雜的行為表現(xiàn)，譬如無(wú)數(shù)細(xì)小的碎片所產(chǎn)生的整體美感，或無(wú)數(shù)翻沫所形成的洶涌的河流。然而混沌理論本身仍然無(wú)法解釋結(jié)構(gòu)和內(nèi)聚力、以及復(fù)雜性系統(tǒng)自我組織的內(nèi)聚性。

但復(fù)雜性系統(tǒng)卻具有將秩序和混沌融入某種特殊的平衡的能力。它的平衡點(diǎn)——即常被稱(chēng)為混沌的邊緣——便是一個(gè)系統(tǒng)中的各種因素從無(wú)真正靜止在某一個(gè)狀態(tài)中，但也沒(méi)有動(dòng)蕩至解體的那個(gè)地方?；煦绲倪吘壘褪巧凶銐虻姆€(wěn)定性來(lái)支撐自己的存在，又有足夠的創(chuàng)造性使自己名副其實(shí)為生命的那個(gè)地方；混沌的邊緣是新思想和發(fā)明性遺傳基因始終一點(diǎn)一點(diǎn)地蠶食著現(xiàn)狀的邊緣的地方。在這個(gè)地方，即使是最頑固的保守派也會(huì)最終被推翻?；煦绲倪吘壥菐讉€(gè)世紀(jì)的奴隸制和農(nóng)奴制突然被50年代和60年代的人權(quán)運(yùn)動(dòng)所取代的時(shí)刻；是長(zhǎng)達(dá)七十年的蘇維埃突然被政治動(dòng)亂所取代的時(shí)刻；是進(jìn)化過(guò)程中萬(wàn)古不變的穩(wěn)定性突然被整個(gè)物種的演變所取代的時(shí)刻?；煦绲倪吘壥且粋€(gè)經(jīng)常變換在停滯與無(wú)政府兩種狀態(tài)之間的戰(zhàn)區(qū)，這便是復(fù)雜性系統(tǒng)能夠自發(fā)地調(diào)整和存活的地帶。

在混沌邊緣發(fā)生的復(fù)雜、調(diào)整和劇變——這些共同的特征是如此顯著，以至于越來(lái)越多的科學(xué)家相信，在一系列僅僅是順理成章的科學(xué)類(lèi)推之外肯定還有更多的東西存在。這場(chǎng)科學(xué)運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)中樞便是被稱(chēng)之為桑塔費(fèi)研究所的智囊機(jī)構(gòu)。這個(gè)研究所創(chuàng)建于80年代中期，最初坐落在坎楊路桑塔費(fèi)藝術(shù)區(qū)中一個(gè)租來(lái)的女修道院里(舉辦學(xué)術(shù)討論會(huì)的地方過(guò)去是一個(gè)小教堂)。聚集在這里的研究人員雖然來(lái)自不同的階層和背景，包括從梳著馬尾巴發(fā)型的研究生到像物理學(xué)家馬瑞·蓋爾曼(Murray Gell－Mann)、菲利普·安德森(Philip Anderson)和經(jīng)濟(jì)學(xué)家肯尼思·阿羅(Kenneth Arrow)這樣的諾貝爾桂冠得主，但他們都達(dá)到了一個(gè)基本的共識(shí)，那就是，他們都堅(jiān)信一個(gè)將普照自然和人類(lèi)的新科學(xué)——復(fù)雜性理論。他們相信，近二十年來(lái)的知識(shí)熱潮在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)平衡、人工智能和混沌理論這樣一些領(lǐng)域所取得的成果已經(jīng)助使他們掌握了建立這個(gè)復(fù)雜性理論框架的數(shù)學(xué)工具。他們相信，對(duì)這些新思想的運(yùn)用使他們得以從過(guò)去無(wú)人知曉的角度和深度來(lái)認(rèn)識(shí)這個(gè)自發(fā)、自組的動(dòng)力世界。這一認(rèn)識(shí)將對(duì)經(jīng)濟(jì)和商業(yè)行為，甚至政治行為發(fā)生潛在的巨大影響。他們相信，他們正在凌厲地沖破自牛頓時(shí)代以來(lái)一直統(tǒng)治著科學(xué)的線性的、還原論的思維方式。他們的突破已經(jīng)能夠使他們面對(duì)當(dāng)今世界的最重大的問(wèn)題。他們相信，他們正在開(kāi)創(chuàng)的是，套句桑塔費(fèi)研究所創(chuàng)始人喬治·考溫(George Cowan)的話，“二十一世紀(jì)的科學(xué)”。

這本書(shū)就是關(guān)于他們的故事。

(《復(fù)雜——誕生于秩序與混沌邊緣的科學(xué)》，[美]米歇爾·沃爾德羅普著，生活·讀書(shū)·新知三聯(lián)書(shū)店出版，定價(jià)：26.00元。)