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确保彼岸值得生存的哲学(一) zt

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发表于 2018-7-25 22:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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原创: 姚斌  一只花蛤的价值投资
2018年6月22日  文/姚斌

《复杂:诞生于秩序与混沌边缘的科学》(1995)其实就是一本关于圣塔菲研究所的传记。其作者是米歇尔·沃尔德罗普。沃尔德罗普是一位基本粒子物理学家,后加入圣塔菲。《复杂》这本书采用了报告文学的写作方法,叙述了一群美国科学家如何开创“21世纪的科学”的故事,对那时正在形成的复杂性科学的错综体系作了深入浅出的描述。当时,来自不同领域的科学家们无法忍受自牛顿以来一直主导科学的直线和简化的思想束缚,他们在各自领域发现,这个世界是一个相互关联和相互进化的事情,并非是直线发展的,并非是现有科学可以解释清楚的。他们认为这个世界上不仅存在的混沌,也存在的结构和秩序,他们逐渐把自己的新发现和新观点聚集起来,共同努力形成对整个自然界、对人类社会的一个全新的认识。
复杂性科学研究的范围极其广泛,以至于无法定义,也无法得知其边界,然而这正是其全部意义之所在。它要试图解答的是常规科学范畴无法解答的问题,比如,苏联为何在1989年的几个月内轰然坍塌,股票市场为何在1987年的一天内猛跌500多点等等。虽然混沌理论已经认识到,极其简单的动力规律能够导致极其复杂的行为表现,动摇了科学的根基,但它仍然无法解释结构和内聚力以及复杂系统自我组织的内聚性。圣塔菲的科学家们发现,复杂系统具有将秩序和混沌融入某种特殊的平衡的能力。它的平衡点(即混沌的边缘)便是一个系统中的各种因素从无真正静止在某一个状态中,但也没有动荡至解体的那个地方。混沌的边缘就是生命有足够的稳定性来支撑自己的存在,又有足够的创造性使自己名副其实为生命的那个地方;混沌的边缘是新思想和发明性遗传基因始终一点点地蚕食着现状的边缘的地方。在这个地方,即使是最顽固的保守派最终也会被推翻。
布莱恩·阿瑟的收益递增率
这本书从布莱恩·阿瑟的经历开始叙述。阿瑟从生物学中认识到,这个混乱无序的、有机的、非机械的生物世界实际上是均遵循了一定的法则运行的。这些法则就像牛顿的物理运动定律一样深奥、一样意义深远。在每一个活细胞里,都有一串长长的、螺旋线形的DNA分子,即一系列化学译解的指示和基因,它们共同组成了对细胞的基因蓝图。在分子这个层面上,所有的活细胞都惊人地相似,它们的基本机制具有普遍的意义。在整幅基因蓝图中,哪怕有一个微乎其微的变化,就足以给整个生物体带来巨大的变化。也就是说,在生物世界里,很小的机会能被扩大、利用和积累,一个小小的偶然事件能够改变整个事情的结局。
将这个思想导入实际的经济生活中,可以看到新产品、新技术、新市场会不断涌现,老产品、老技术、老市场会不断消失。经济生活不是机器,而是一个有生命的系统,这个有生命的系统就像分子生物世界那样具有自发性和复杂性。一个活细胞是一个自我组织的系统,细胞系统是靠吸收食物的能量,通过用散发热和排泄物的形式发挥能量而得以生存的。经济也是如此,是一个自我组织的系统。凡是自我组织都有赖于自我强化:在条件成熟的情况下,微小的事情会被扩大和发展,而不是去消失,这就是所谓的正反馈。而传统经济学却假设经济运转完全受制于负反馈:即微小的事件倾向于消失。消失的倾向被清晰地表述为“收益递减率”。收益递减率确保任何公司和任何产品都不会强大到控制整个市场,因为经济是和谐的、稳定的和均衡的。但是阿瑟认为,只有收益递增率能够解释真实经济生活中蓬蓬勃勃、错综复杂和丰富多彩的现象。
洒在托盘上的水滴会形成一个复杂的图案,是因为有两种相互抵消的力量在起作用,一是地球引力,它把水滴拉扯覆盖到整个托盘,形成一个很薄很平的水膜,这就是负反馈;一是水分子之间相互吸引的力量,这些水分子相互凝聚形成紧凑的水珠,这就是正反馈。历史上的意外事件——就像微乎其微的尘埃和托盘表面肉眼看不见的凹凸不平——被正反馈扩大,正是这些导致了结果的重大不同。用丘吉尔的话来说,历史就是一件接一件见鬼的事件中组成的。正反馈积累了一系列无关紧要的偶然事件,这是偶然事件发生的小事会扩大成再也不可逆转的历史。收益递增率、锁定、不可预测性,以及造成巨大历史结局的一件件小事——收益递增率的这些特性让人震惊。这个世界的本来面目就不能按照华丽的经济学理论所描述的。收益递增率可以让我们观察到外面实际的、活生生的经济生活,它们是互相依存的、错综复杂的、不断进化的、开放的系统,是一个像生物一样运转的系统。
在经济中确实有由于历史事件而使某些在技术上处劣势的商品凑巧占领了市场的现象,比如像轻水反应堆广泛应用这件事。这说明收益递增率决不是孤立的现象,这个规律适用于高科技领域的任何情况。比如微软视窗软件产品,为研制和推销第一盘软件花费了5000万美元,可第二盘软件的材料费仅10美元。高科技几乎可以被定义为“凝结的知识”,它的边际成本几乎为零。这意味着,每生产一个拷贝,就会使生产成本更低一些,而且还不止这个,每生产一个拷贝,也是一个学习的机会。于是增长生产能够获得巨大的报酬,整个生产体系是受收益递增率规律支配的。日本企业的成功不是因为日本企业具有美国和欧洲的公司所不具有的奇异特点,而是因为收益递增率规律使高科技市场趋于不稳定、有利可图和可能被整个地占领,因为日本比其他国家更早更彻底地明白这一点。他们将产品大批量投入市场,趁收益递增率的动力规律之机,使自己的优势产品迅速占领市场。在现实的世界里,最终的结果不是碰巧而来的,而是积累而来的,是一个个小小的机会被正反馈扩大而来的。
乔治·考温的科学大整合
乔治·考温是圣塔菲研究所所长。他对于复杂性科学的兴趣从分子生物学开始。他认为,分子生物学是对复杂到不可思议的活系统的描述。这些有生命的系统受深层规律的支配。考温说,一旦你与生物学交上手,你就放弃了优雅和简单,但从这开始,渗入经济学和社会问题就变得容易得多。在物理学中,整体正好等于所有部分的相加。如果在一个系统中,整体正好等于所有部分的相加,这每一个部分都可以自由地做自己的事,而不去管别处发生了什么,这就是所谓的线性系统,这样相对比较容易做数学分析。
然而,大自然中的许多事情确实不是线性的,这包括使这个世界感兴趣的大多数事情。我们的大脑肯定不是线性的系统,经济也并非真的是线性系统。数百万的个人做出的买或不买的决定可以相互影响,从而导致经济繁荣或萧条。而经济气候反过来又会影响到导致这种气候的购买力。确实,除了非常简单的物理系统外,世界上几乎所有的事情、所有的人都被裹罩在一张充满刺激、限制和相互关系的巨大的非线性大网之中,一个地方小小的变化会导致其他所有的地方震荡,就像T.S.艾略特所说的那样,我们无法不扰乱宇宙。整体几乎永远是远远大于部分的总和。假如用数学表示,就是非线性的方程式:画出来的图线是弯曲的。
在人类的日常生活中,没有人会因为听说这儿发生了一件小事会对那儿发生巨大影响而吃惊。但是当物理学家开始在他们的学科领域对非线性系统给予高度重视时,他们才开始认识到,支配非线性系统的规律有多么深奥,产生分流和潮气的方程式看上去极其简单,但是德克萨斯州一只蝴蝶翅膀的扇动,一个星期以后会影响到海地的一场雷暴雨的走向,或者蝴蝶翅膀扇动朝左一毫米,也许会整个改变为暴雨的方向。这一个又一个的例子都表明一个相同的意思,这一切都是相互关联的,这样的关联敏感到令人不可思议的地步。微小的不可测性不会总是很微小,在适当的条件下,最小的不确定性可以发展到令整个系统的前景完全不可预测——或用另一个词来形容:混沌。
即使是一些很简单的系统也会产生丰富到令人震惊的行为模式。所有这些只需要有一点点非线性因素。比如,一个漏水的水龙头滴下来的滴答滴答的滴水声,可能会像节奏器发出的节拍一样的规律让人发疯。但是如果你不去理会他,让水滴的流水稍稍加快一点,水滴立刻就会变得大一滴、小一滴、大一滴、小一滴地往下滴。如果你还是不去理会,让水滴流速再加快,水流速度很快就会成倍增加,先是四滴一个序列,然后是八滴、十六滴一个序列,一直这样下去。最终水滴的序列变得极为复杂,以至于水滴似乎是随机滴下来——混沌再次出现了。这种不断增加的复杂性,在果蝇繁殖的数目变化中、在汹涌澎湃的水流中、或在任何领域中都可以看到。
虽然分子生物学,计算机模拟和非线性科学作为单个领域都非常引人入胜,但考温总怀疑这仅仅只是个开始。他觉得在这些领域之下有一个统一的规律,这一统一性规律最终不仅囊括物理化学,也囊括生物学、信息处理、经济学、政治科学以及人类生活的每一个画面。在他的脑海里,这一统一性规律的概念是一个近乎中世纪式的学术。如果这种统一性真的存在,则我们将能够认识到,这是一个在生物科学和物理科学之间只有微小区别的世界,或者像考温曾经所说的那样,在科学和历史或哲学之间“整个知识的结构天衣无缝”。也许这次会重新变成这样。这个宏观思维——科学大整合,就是圣塔菲科学家们所要研究的。
菲利普·安德森的“突现”
菲利普·安德森曾于1977年获得诺贝尔物理学奖。在尚未进入圣塔菲之前,他已经与“简化论”打了几十年的游击战。简化论相信宇宙是受自然法则支配的。相信自然法则,就是从最深层次相信自然的统一性。但是相信自然法则并不意味的基本法和基本粒子是唯一值得研究的对象,只要有一个足够巨大的计算机,其他一切事情都是可以预料到这一观点。1932年发现了正电子的物理学家就宣称,其余的一切都是化学。这一点让安德森无法忍受:“具有将所有东西都简化到最简单的基本规律的能力,并不意味具有能从这些最简单的基本规律入手,重构宇宙的能力。事实上,基本粒子物理学家越多的告诉我们基本法则的实质,这些法则对于其他科学的真正问题就越不相干,离社会现实也就更为遥远。”
以水为例,水分子的行为受众所周知的原子物理方程式的支配,但当你把大量的水分子放在一个热锅里,水就会突然沸腾起来,水分子会上下翻滚、溅泼,大量的水分子会形成一个集体的特征,液态。而每一个单个的水分子却不具有这样的特征。事实上,除非你能准确的知道从何处入手、又如何研究这些特征,否则,在那些众所周知的原子物理方程式里是找不到答案的。这种方程式甚至不存在对这样的集体特征的暗示。水的液态是“突现”的。突现的特征经常会导致突现的表现形式。比如,将这些液态水稍稍加冷却,冷却到华氏32度,突然水就不在随机的滚作一团了。相反,水分子会进入“相变”,将自己凝固成我们所说的冰的晶体排列状。这样的例子层出不穷,天气就是一个突现的特征,把水蒸气带到墨西哥湾上空,让它与阳光和风相互发生作用,它就可以自我组织成叫做雷暴雨这样的一种突然出现的结构。生命也是一个突现的特征,是DNA分子、蛋白分子和无数其他分子都遵循化学发展而产生的结果。心智又是一个突现的特征,是几十亿神经元遵循活细胞的生物法则产生的结果。安德森指出,你可以把宇宙想象成是由不同的阶层组成的,在每个复杂的场面都可以出现全新的特征,每个阶段都需要全新的法则概念和普遍化,需要与上一阶段同样多的灵感和创造性。心理学并不是应用生物学,生物学也并不是应用化学。对安德森来说,无穷变化中的突现现象正是科学最诱人之所在。
圣塔菲研究的每一个问题的核心,都涉及一个由无数“作用者”组成的系统。这些作用者也许是分子、神经元、物种、消费者,或甚至是企业。但不管这些作用者是什么,它们都是通过相互适应和相互竞争而经常性的自我组织和重新组织,使自己形成更大结构的东西。就这样,分子组合成细胞、神经元组合成大脑、物种组合成生态平衡系统、消费者和企业组合成经济,等等。在每一个阶段,新形成的结构会形成和产生新的突然出现的行为的表现。换句话说,复杂实际上就是一门关于突现的科学。当它整合为一时,于是就产生了一个名字:“复杂科学”。
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