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1701068433 我甚至不会逼他忏悔;
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1701068435 或是坦白。我只是将他驯服。
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1701068437 ——埃德娜·圣文森特·米莱(Edna St.Vincent Millay),《采获丰收:新诗集》(Mine the Harvest:A Collection of New Poems)
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1701068442 复杂 [:1701064843]
1701068443 复杂 第19章 复杂性科学的过去和未来
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1701068445 1995年,科学记者约翰·霍根(John Horgan)在世界顶级科普杂志《科学美国人》上发表了一篇文章  [316]  ,攻击整个复杂系统研究,尤其是圣塔菲研究所。他的文章标题“复杂性是不是骗局?”被印在杂志封面上(图19.1)。
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1701068447 这篇文章主要有两个看法。首先,在霍根看来,复杂系统研究不太可能发现什么有用的一般性原则;其次,他相信计算机建模的盛行使得复杂性成了“与事实无关的科学”。另外,文中还有几处过激攻击,将复杂性称为“流行科学”,称其研究者为“复杂学家(complexologist)”。霍根揣测“复杂性”这个词没有什么意义,我们留着它只是因为它具有“公关价值”。
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1701068449 更过分的是,霍根在文中引用我的话说:“在某种程度上你可以说所有复杂系统都体现了同样的根本原则,但我不认为那会很有用。”我真的这样说过吗?我怀疑。这样说的背景是什么?我是表示认同这种观点吗?霍根通过电话采访了我一个多钟头,我说了很多;他单单选了最负面的评论。当时我还没有多少同科学记者打交道的经验,我感到非常生气。
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1701068454 ▲图19.1 《科学美国人》杂志在封面上对复杂性进行“羞辱”(Rosemary Volpe封面设计,经许可重印)
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1701068456 我给《科学美国人》的编辑写了一封信表达我的愤怒,列出了我认为霍根的文章中所有错误和不公平的地方。当然,我的许多同事也这样做了;杂志只发表了其中一封信,不是我那封。
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1701068458 这件事给了我一些教训:和记者打交道要非常小心。但也促使我更努力细致地思考“一般性原则”的概念,以及这个概念可能的意义。霍根将他的文章扩充成了一本同样充斥着敌意的书,《科学的终结》  [317]  ,他在书中提出所有真正重要的科学发现都已经完成了,以后不会再有了。他在《科学美国人》上写的复杂性文章扩充成了书的一章,并且包括以下消极论断:“混沌、复杂性和人工生命的研究还将继续……但他们不会得到任何对自然的伟大洞察——更不可能与达尔文理论或量子力学相提并论。”
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1701068460 霍根有可能是对的吗?发现所有复杂系统的一般性原理或“统一理论”的目标会是徒劳吗?
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1701068462 复杂 [:1701064844]
1701068463 统一理论和一般性原理
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1701068465 统一理论[unified theory,或大统一理论(Grand Unified Theory),缩写为GUT]通常指物理学的一个目标:用一个理论统一宇宙中的基本力。弦论就是对GUT的尝试,但对于弦论是不是正确的,甚至GUT是不是存在,在物理学界还没有达成共识。
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1701068467 假如弦论最后被发现是对的——它是物理学长期追寻的GUT,那将会是极其重大的成就,但那不会是科学的终结,更不会是复杂系统科学的终结。让我们感兴趣的复杂系统行为是无法在基本粒子或是十维的弦这样的层面上进行理解的。即使现实世界中的一切都是由基本粒子组成,它们也不是解释复杂性的适当词汇。这就好像在问到“为什么逻辑斯蒂映射是混沌的”时回答说:“因为xt+1=Rx1(1-x1)。”在某种意义上,对混沌的解释确实包含在这个等式中,就好像免疫系统的行为在某种意义上包含在物理的大统一理论中一样。但这并不构成人类的理解,而这才是科学的终极目标。物理学家克鲁奇菲尔德、法墨尔、帕卡德和罗伯特·肖(Robert Shaw)对此说得非常好:“希望物理学能彻底理解基本力从而完结的想法是没有根基的。  [318]  一个尺度上组分的相互作用会导致更大尺度上复杂的全局行为,而这种行为一般无法从个体组成的知识中演绎出来。”爱因斯坦也曾开玩笑说:“人们相爱不能怪万有引力。”  [319]  
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1701068469 如果复杂系统的统一理论不是基础物理学,那会是什么呢?又有没有呢?大部分复杂系统研究者可能都会说寻求复杂性的统一理论现在还为时尚早。物理科学发展了两千多年,在认识到质量和能量这两种主要“要素”后很久,才由爱因斯坦用E=mc  2  将它们统一。物理学还认识到自然界的四种基本力,并且统一了其中至少三种。质量、能量和力,以及它们背后的基本粒子,是物理学理论的基本要素。
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1701068471 对于复杂系统,我们甚至不知道它的基本“要素”或基本“力”是什么;除非你已经知道了统一理论的概念组成或基本要素,否则谈论统一理论没有什么意义。
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1701068473 生态和昆虫学家戈登则表达了以下观点:
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1701068475 继控制隐喻(metaphors of control)之后  [320]  ,关于复杂性、自组织和涌现的思想——整体大于部分之和——也开始流行起来。但这些解释都只是障眼法,仅仅给出了一些我们无法解释的名词;它们给我的感觉就好比物理学家用等式中两项相等解释粒子的行为,无法让人满意。也许存在复杂系统的一般性理论,但是很明显目前还没有。关注具体系统的细节是理解自组织系统动力学更好的途径。这样可以发现是否存在一般性规律……希望用一般性原理来解释自然界中发现的各式各样复杂系统的规律,这会让我们忽视与模型不符的现象。多了解这类系统的具体特性,就能发现在各系统之间哪些类推有效,哪些类推又无效。
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1701068477 确实有很多一般性原理不是很有用,例如,“所有复杂系统都具有涌现性质(emergent properties)”,因为就像戈登说的,它们给出的是“我们无法解释的名词”。我想,这就是我在说霍根引用的话时所表示的意思。没有单一的原理可以适用于所有复杂系统,我认为从这个意义上说戈登是对的。
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1701068479 用共性而不是一般性原理来称呼可能更好:它们为一些系统或现象的机制给出了新的理解或概念,如果没有它们,很难通过分别研究这些系统或现象然后进行类比来厘清。
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1701068481 共性的发现可以是复杂性研究反馈环的一部分:由具体复杂系统的知识总结出共性,反过来又为理解具体系统提供了思想。具体的细节与共性相互启发、约束和丰富对方。
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