跳进“爱丽丝的兔子洞”!

[德]迪尔克·布罗克曼(Dirk Brockmann) 德国著名物理学家、德国柏林洪堡大学生物学研究所及柏林罗伯特·科赫研究所教授 译丨周卫东

[德]迪尔克·布罗克曼(Dirk Brockmann)

《为什么只见树木不见森林:从简单现象到复杂系统》可以用一句话概括:建立整体观、大局观就是要认识自然界中的复杂现象与复杂的社会进程之间的相似性,将两者建立关联,并且从这些关联中学习到一些有用的东西。

这听上去有些泛泛而谈和抽象,我举个例子:2008年9月15日,美国投资银行雷曼兄弟公司申请破产,作为美国有史以来最大的和最具传统的银行之一,雷曼兄弟的崩塌将已持续一年的全球金融危机推向高潮,导致约4万亿美元的股票市值损失,并且引发世界经济的大震荡。雷曼兄弟遗留下2000亿美元的债务,不得不在最短的时间内解雇约25000名员工。

在该事件之前,类似雷曼兄弟这样的投资银行自身都贴有“大而不倒”的标签。鉴于这样的公司在全球金融市场上的绝对分量如此之大,人们认为,国家干预会始终确保这样的公司不会走到破产的境地,毕竟破产所造成的后果将是灾难性的。

时至今日,专业人士之间在争论不休,究竟是哪些机制和因素引发了这场危机,为什么没有人事先预见危机的到来,以及为什么即便是像艾伦·格林斯潘(Alan Greenspan,曾担任美国联邦储备委员会主席至2006年)这样的众多世界上最杰出的经济学家也公开表示,当前的经济学理论、假设和方法还不足以反映现实。

这种预感由来已久,因为早在2006年,也就是全球金融危机爆发的两年前,美联储就与美国最重要的科学院共同组织了一次会议,来自数学、物理学、经济学和生态学等领域的科学家和专家齐聚一堂,在会上就重新思考市场“系统性风险”的议题展开讨论,并且更深入地学习、理解在哪些条件下市场可能在短时间内被破坏和崩溃。

在那次会议上,来自生态学领域的思想、认知和理论模型做出了重大贡献。

自20世纪70年代中期以来,生态学领域关注的焦点问题始终是,哪些特性使得生态网络可以如此稳定。从某种意义上说,生态网络通过数亿年的存在已证明其稳定性。生态系统是一种高度动态、高度相互联系的、具有不均匀性的系统,可以快速适应不断变化的条件,即具有适应性,尽管经常受到高度破坏性的影响,仍能找到恢复平衡的方式。在会议上,生态学的许多认识被转化到经济学语境下,从而把表面上看似完全不同的经济学和生态学关联了起来。

该书所围绕的中心就是这些建立在人们通常以为不相关的领域或现象之间的桥梁。西蒙·莱文(Simon Levin)和罗伯特·梅(Robert May)两人都是(或者说曾是)最杰出和最有影响力的科学家,他们研究探寻生物学社会现象之间的相似之处,并启发了整整一代的科学家。两位中的一位原本是数学家,而另一位是理论物理学家,但他们最重要的著作发表在生态学、流行病学、社会科学和经济学领域。

如果有人问及我的教育背景或职业时,我现在的答案是:“我来自理论物理学领域。”我改掉了“我是物理学家”的习惯性回答。为什么?原因很简单。对于每一个表述,重要的是不仅说得准确,对方听到的也要准确。信息必须要在接收者的脑海中形成正确的形象。当回答“我是物理学家”时,生成的形象并不总是准确的,因为我不从事物理学典型问题的研究。

该书到底是写什么的?一方面,该书是关于新视角,以及关于在你的脑海中创建正确的图像。就像我们通过密切地关注一个接一个的元素(小扫视),将它们连接起来,然后编织成一个整体(大扫视),最后在脑海中组合出一整个被观察的画面。该书旨在引领你感知十分迥异的主题和理念,并且向你揭示其中存在的、可能没有被人预料到的关联。如果一切顺利,“复杂性科学视野下的自然与社会”这一画面应该会自动浮现在你的脑海中,你还将意识到这些主题之间的关联。

另一方面,该书关注的是,努力让你着迷于表面上非常不同的自然和社会现象之间所展现出的关联和相似之处,并且试图去探索缘由。或许你和我一样,一旦在完全不同的事物之间找到联结与关系,会感到新认识的魔力,尤其是当这些联结还具有隐秘性的时候。

5年以来,我一直在洪堡大学的生物学系讲授一门参加人数众多的“生物学中的复杂系统”课程。听课的学生通常来自生物学专业,但也有许多来自其他专业学科的。在我每年的授课中发现,在完全不同的现象之间寻找相似之处和复杂性理论的整体性思维方式让许多学生着迷。作为一名大学教师,这门课程最初对我来说是一个巨大的挑战,因为扎实的数学和物理学教育背景有助于学生深入地理解这些关联性,而我无法保证所有学生都有这样的教育背景。所以我认真考虑了一下,如何在不涉及数学知识的情况下传授课程内容。

为了这门课程,我设计了探索复杂系统的网站(www.complexityexplorables.org),汇集了基于网络的交互式计算机模拟技术,用于解释生态学、生物学、社会科学、经济学、物理学、流行病学、神经科学和其他领域的各种复杂系统。当需要用到数学知识时,可以借助“体验”系统并与这些系统做游戏来学习,在这过程中,交互式计算机模拟技术会非常有帮助。

在此背景下,出一本能够让广大读者了解复杂性思维方法的书的想法水到渠成。

在我看来,复杂性科学提供了十分有用的观点和见解,尤其是在当今的时代。2000年1月,著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金(1942-2018)在“千禧年访谈”中被问到对21世纪有什么期望,他回答道:“我认为,21世纪将是复杂性的世纪。”

为了理解当今的发展,解决我们这个时代的危机,霍金认为有一种方法是有帮助的,其核心要素是寻找相似性和关联,聚焦关注共同点,尤其是在完全不同的科学分支之间。因为自然灾害、全球化、经济危机、大流行病、生物多样性的丧失、战争和恐怖主义、气候危机、数字化的后果、阴谋论,这些不能被视为孤立的现象,这些危机不仅本身是极其复杂和多层次的,而且往往还相互关联。

为了解决问题,并且更好地战胜当前和即将到来的灾难,必须用相互联系的方式进行思考,必须能够认识到哪些要素是本质上的、必不可少的,更加重要的是,哪些细节则是可以忽略不计的,这里所涉及的不仅仅是对现象的定性描述,人们必须寻找基本的机制、模式和规律。机制、模式和规律是十分有价值的,因为它们不仅有助于对系统进行描述,而且可以预测系统将如何应对外部条件的变化。所以,复杂性方法恰恰在这方面为传统科学方法提供了有效补充。

在接下来的几个章节中,你将了解许多来自不同领域的例子,这些例子之间的关联性只有通过支撑它们的那些有趣的基本规则才能显现出来。在一个可以通过智能手机将世界上所有知识随身“携带”的世界中,我们可以将思维集中在动态关联上,而无须潜入各个学科和知识孤岛。


该书就是一张网络,网络就像圆圈一样,没有开端,也没有结尾。你可以按任意顺序阅读。(中译出版社供稿,有删节)