生物學思維 理解複雜世界的一把金鑰匙

生物學思維可以幫助我們理解很多難以解釋的問題。 圖/視覺中國

《為什麽需要生物學思維》

作者：(美)山繆·阿貝斯曼

譯者：賈擁民

版本：湛廬文化|四川人民出版社

2019年5月

我們身處於技術複雜性臨界點時代，傳統的思維顯然無法應對，而生物學思維更願意接受多樣性，並傾向於陳列大量事實，在抽象化的複雜性上采取相對的容忍度，因此，以生物學思維思考技術複雜性是個不錯的選擇。這就是山繆·阿貝斯曼在《為什麽需要生物學思維》中的基本觀點。

阿貝斯曼是哈佛大學醫學院研究員和考夫曼基金會高級學者，同時也是複雜性科學研究專家和計算生物學家。在他看來，生物學思維對於我們認識世界至關重要，因為我們都生活在一個複雜的世界裡，複雜系統裡的任何一個微小變化，都可以通過網絡被放大並引發反饋，從而使世界變得更為複雜，而生物學思維恰恰能予以應對。

無處不在的複雜性問題

世界的複雜性無處不在，比如，有的汽車在行駛過程中會因為故障突然“擅自”加速，這種意外很可能導致傷亡。如果分析這種事故，大體會歸結為駕駛員操作失誤、墊氈頂住了油門加速踏板、油門加速踏板黏滯未能及時複原，等等。但是，這些原因並不能解釋所有的意外加速事故。實際上，對意外加速事故的發生，發動機軟體系統的龐雜和糟糕的設計，都應該承擔相應的責任。系統的極度複雜性，讓我們很難理解其中相互作用的部件的深層問題和缺陷。

類似情況可能發生在任何系統中，以空中交通預警系統為例，人們創建這個系統的目的是為了防止飛機在空中相撞。這個系統會提醒飛機駕駛員注意潛在危險，並告知如何根據規則作出應對。每當有人提出一項新的系統規則時，有關方面就會通過模擬試驗來測試其效果。在若乾次測試中，如果表現均能達到預期，新規則就會被批準投入使用。但是，幾十年來這個系統的規則已經變得極其複雜，甚至複雜到全世界只有屈指可數的幾個人能夠真正理解。不但一般人無法理解，即使是專家，有時也會對系統在某種情況下所作出的反應感到困惑。

最有意思的是，在一個家庭中，總會有一個人會因為計算機或某種機器無法正常運行而受到指責，在其他人看來，他/她只是用手碰了一下，就把事情搞砸了；有時甚至只要某人在場，人們就會認定他是導致某種技術無法正常發揮作用的原因。例如，一個學生暑假回到家中，偏巧印表機壞了；一個親戚來訪，剛好電腦滑鼠就失靈了。將這些故障的設備交給他人維修，一到他們手上，故障就消失得無影無蹤，而當把設備帶回家後，卻發現它仍然無法使用。實際上，人們不知道，即使是功能平庸的家用台式電腦也是非常複雜的，複雜到地球上任何人都不知道它在做什麽、怎麽做。

因此，有人聲稱，我們生活在一個“糾纏時代”。在這個糾纏時代裡，人類的線性思維無法應對其自己所創造的環境。如果僅僅是日常生活那也還好，但如果高度的複雜性作用於金融市場，就會遭遇重大的損失。在當今的金融市場上，參與者並不僅僅是人，大量以各種信息為基礎的計算機程序也參與交易，而且速度比人類手動執行要快無數倍。這些計算機程序以異常複雜的方式相互聯繫，並通過巨大的交易網絡對決策進行級聯式放大和傳播。

2010年5月6日，全球金融市場出現了閃電崩盤，證券市場出現了大規模的、非常迅速的巨幅震蕩。許多上市公司的市值都因此遭受重創，不過不久之後又都基本重回原位。這次閃電崩盤涉及一系列交易算法和實施細則，而這些算法和法則以意想不到的方式進行“互動”，也就是複雜性科學經常提到的“湧現”，在短時間內便造成了數十億美元的損失。金融系統異常複雜，它們是更高層級的技術生態系統的一部分，而這個技術生態系統決定了每種證券或商品的交易時段。可以說，地球上沒有人能完全理解金融世界中相互關聯的所有系統，甚至沒有人能完全理解其中任何一個系統。

造成複雜系統形成的原因有很多。我們只要舉出其中的一個，就知道有多麽複雜。“吸積”這個詞來自天文學，是指行星系由一團旋轉的塵埃和氣體凝聚而成，這種星星點點的累積過程就是“吸積”。將這個詞運用到複雜系統中，可以解釋複雜形成的原因。比如，在法律體系中，隨著時間的推移，法律條文總會被修訂，由於法律體系不斷地吸積，最終形成了一個拚湊起來的系統。

系統越來越複雜，有人就嘗試解耦某些系統，將它們拆解為更小的部門，以保證其相對簡單性和可管理性。這就好比，如果某家公司的規模已經變得過於龐大，且預期其失敗會造成級聯式衝擊，那麽就必須對它進行拆分或縮小規模。然而，這種做法往往事與願違，在大多數其他類型的技術系統中，各部分之間的互聯通常只會繼續猛增。無論多麽努力，我們的大腦和社會在面對這些複雜系統時的表現，都可能力不從心。

在國際象棋比賽中，計算機比人類強大得多：計算機能夠想到人類棋手不可能想到的走法，並取得最終的勝利。那些極具計算機特色的走法被稱為“計算機走法”，人類棋手幾乎從來不會用，那種走法看上去似乎是錯的，但其實很有效。在最高級別的對弈中，對人類來說，國際象棋顯然太複雜了，因為互動的部分太多，即使是像卡斯帕羅夫這樣的國際象棋特級大師，也無法完全理解。許多時候，我們甚至無從分辨哪個決定是錯的，哪個決定是對的。

以生物學思維應對複雜世界

那麽，如何解決複雜的技術系統問題？在《為什麽需要生物學思維》這本書中，複雜性科學家山繆·阿貝斯曼提出，應該以生物學思維來解決問題。

原因有三：一是生物系統通常比物理系統更複雜，而我們的技術系統正變得越來越複雜，更像生物系統；二是生物系統是有歷史的，生物會隨著時間的推移而進化，容易受到進化的影響，之所以會呈現複雜的結構，是因為系統中存在極為複雜的歷史路徑；三是生物系統可以通過高度最優化容限模型來進行分析。與生物系統相似，技術系統可能會因為一些很小的干擾就出現災難性的故障。因為生物系統與技術系統存在著深遠的“親緣”關係，這意味著我們可以從生物學思維中學到很多東西。注重細節、強調多樣性的生物學思維，將會為理解雜亂的進化系統提供一個至關重要的視角。

生物學家，特別是野生生物學家，在研究生命體的複雜性和多樣性時，都會考慮它們的進化軌跡。這種方法特別適合用來理解複雜的技術系統。他們很清楚，一次只能研究生態系統的一小部分，而且即使是針對某一部分的研究，也未必會完美無缺。他們隻研究少數物種之間的作用，很少考察某個地區完整的物種網絡。野生生物學家對自己的判斷非常堅定，而且明白，在任何時刻，都只能觀察周遭複雜情況的一個片段。

生物學思維可以幫助我們理解很多難以解釋的問題。比如，我們如果借鑒生物學家對癌症的觀點，那麽就是，在某些細胞長成腫瘤後，不能簡單地說這是某件事情出了問題。癌症其實是諸多因素和多種生活反應累積所致，而且在這些因素和環境之間還存在複雜的相互作用，癌症是身體出現了大規模故障，而這種故障足以致命。

如果說，生物學思維是理解複雜世界的一把金鑰匙，那麽，這些生物學思維可以被表述為：不要被表象所迷惑；以欣慰感看待不理解的事物；謙卑之心加上迭代的生物學思維。我們必須努力維持兩種相互對立的狀態：第一種狀態要求我們努力克服自己的無知，絕不能沉迷其中；第二種狀態意味著一旦理解了某個事物，就不要認為它是理所當然的。這就是科學的思維，也是生物學思維，是我們學習新事物和解決難題的必備能力和先決條件。

雖然，阿貝斯曼認為，這本書未能呈現出他本人的全部思考，但是他所闡述的思想已經非常廣泛。在巨大的技術複雜性面前，普通人作出劇烈的反應也是很自然的。因為他們對技術所導致的複雜世界要麽深懷恐懼，要麽過度崇敬。這兩個都屬於極端反應。那麽，阿貝斯曼在破解極端反應的道路上，顯然為我們提出一個可行性的解決方案。

姚斌