複雜性研究 現代科學理解世界的新方式

世界是複雜的，卻經常被我們簡單化、絕對化地理解和應對。 圖/視覺中國

《複雜經濟學：

經濟思想的新框架》

作者：(美）布萊恩·阿瑟

版本：浙江人民出版社

2018年5月

《規模:複雜世界的簡單法則》

作者：（美）傑弗裡·韋斯特

譯者：張培

版本：中信出版社

2018年6月

近來，《複雜經濟學》《規模》《財富的起源》等重要譯著的問世，引起了社會對於複雜性科學的關注。嚴格地說，這個領域的確切名字是複雜性研究（Complexity Study）。它並不是一個具體的學科，而是貫穿於現代科學眾多領域的一種理念，一種有別於傳統的近代科學思想的、對於世界和宇宙的認識和理解。這就是複雜性研究的由來。自上世紀80年代中期開始，著名的聖菲研究所（Santa Fe Institute）和世界各國的許多學者，圍繞複雜性研究展開了廣泛深入的研究，試圖為理解世界建構一套新的範式。

陳禹(中國人民大學信息學院前院長、國家發展與戰略研究院研究員)

重新認識被忽視的複雜性

這種新的理解的核心理念，可以通俗地歸結為一句話：“世界是複雜的。”有人會問：這難道不是常識嗎？有誰不承認世界是複雜的嗎？然而事實上，在近代科學的研究和教育中，幾乎處處都存在著忽視複雜性的情況。

不妨回想一下我們的所謂科學概念的形成過程。在中學學物理的時候，你有沒有想過：牛頓三定律是有一定的適用範圍的，超出一定的界限，在不同的尺度下，物理現象將會遵從另一套不一樣的規律？在學習微積分的時候，你有沒有想過，所謂連續性只是世界的一個側面，在有些領域和現象中，從某種視角去觀察，事物和數量是離散的？換句話說，世界既是連續的，也是離散的。熟悉科學史的朋友都知道，恰恰正是這兩點上的分野，形成了近代科學和現代科學的分水嶺，表明了重視複雜性和忽視複雜性的兩種思維方式的根本區別。愛因斯坦和普朗克的歷史性貢獻，就在於開創了重視複雜性的新思路。近一百多年來的科學史，在某種意義上講，就是人們沿著這個方向不斷前進的歷程。

對於複雜性的忽視，導致人們缺乏自知之明，把一時一地的局部經驗擴大化和絕對化，造成局部正確的理念被誤用或濫用，從而導致謬誤和災難。用通俗的話講，就是隻知其一不知其二，忽略了事情的複雜性。這就造成了大大小小、各種領域的錯誤和災難。古今中外這樣的事例實在是太多了，經濟和環境可以說是兩個最典型的領域。

在經濟領域，從理論的爭論到政策的選擇，幾乎處處可以聽到非此即彼的絕對化議論。我們曾經有過“私是萬惡之源”的絕對化，也有過“人不為己天誅地滅”的另一個極端的絕對化。歷史現實和今天的常識都已經告訴我們，這兩種絕對化帶來的都將是災難。如果人們一定要簡單地“非此即彼”，要求把理論和政策“歸結到一句話”，那就只能永遠在兩個極端之間來回搖擺，一再地重複製造災難。

環境問題也是如此。當世界沉醉於能源開發的盛宴時，環境危機就已經在孕育之中了。直到警鍾敲響的時候，人們才開始看到事情的另一面，所謂環境經濟、可持續經濟才應運而生。

類似的還有全球一體化和民族利益，宗教衝突和文明差異，種族歧視和性別歧視，等等。在所有這些衝突、矛盾、災難的背後，我們處處都可以看到絕對化的思維方式的影響和作用。

複雜性研究所倡導的思考方式

那麽，所謂複雜性思維，與我們稱之為近代科學的以前的思考方式，究竟有何不同呢？對此，從西蒙、霍蘭、哥德爾、阿瑟等複雜性研究名家的著作中，我們可以領會到如下理念：

比如，承認和重視世界的多樣性和無限性。西蒙倡導有限理性，這就是要老老實實地承認：我們今天對於世界、對於事物的認識是局部的、相對的，從而保留進步和發展的空間。我們在一定的時間和地點內歸納和總結的規律，都有一定的適用範圍和條件，當超出這個範圍的時候，我們必須隨時準備修正和改變我們的認識。換句話說，我們必須為不同的視角、不同的層次、不同的規律留有空間。

又如，注重質的差別。特別是在跨越層次時，新的質、新的現象、新的規律的出現。傳統觀念的一個顯著特點是隻承認量的無限性，不承認質的無限性。

與此相關的是承認和重視歷史。在傳統觀念中，時間是不起作用的，所謂發展只是重複和循環。事實表明，我們周圍就是不斷有新的事物、新的現象、新的規律出現。從計算機、互聯網、手機到電子商務，今天的世界就是和以前的世界有實質的不同。

這樣一來，我們就必須放棄追尋終極理論體系的幻想。據說，拉普拉斯曾經說過：“牛頓是幸運的，因為他發現了世界運動的規律，而世界只有一個。”這就是典型的追求終極真理體系的理念。恩格斯曾對此進行過深刻的批判。

基於上述理念，一百多年來人類的科學和社會，在實踐中已經取得了前所未有的巨大進展，為人類造就了大量的財富和豐饒的福利。從技術和社會層面真可以說是天氣萬千、美不勝收。在這裡，不妨羅列其中最突出的五個方面，略加說明。

首先，是對於信息的認識和利用。傳統科學研究者心目中的世界，只有物質和能量兩個基本概念，而維納和香農引進了信息和信息處理的概念，開創了以複雜系統為對象、以有效控制為核心，以信息挖掘和利用為突破口的新一代科學技術。計算機和互聯網引發了巨大的社會進步和變革，可以毫不誇張地說：人類新的文明階段——信息時代已經到來。上世紀七十年代末，在我國興起的“三論熱”（系統論、控制論、信息論）就是它的先聲。到今天，從手機到無線通信，從人工智能到數據挖掘，事實上都還是在繼續這個方向的研究。

其次，是對於發展機制的理解和掌握。世界究竟是如何變化和發展的？自上而下的設計和自下而上的生長，這兩種機制如何相互影響和製約，從而形成了大千世界的豐富景象？這方面的研究跨越了從歷史到社會、從技術到管理、從理論研究到政策討論非常廣泛的領域，這在理論和實踐上的深遠意義不需贅言。

第三，是對層次和湧現的認識和理解。局部的隨機現象，有可能導致整體的全局質變。我們知道，在物理學中有相變，在社會學中有時尚風氣的突變，關鍵是跨越層次時的新規律、新現象的出現，這就叫“湧現”，實質就是新的質的產生。在這方面，普利高津的耗散結構理論提供了令人信服的案例。

第四，是對於非線性科學的開發和研究。近代科學囿於連續和線性思維方式，對於突變、非線性增長無法認識。在這方面，新興的非線性科學發現了多種規律和相關的模型、常數，為認識複雜性增添了豐富多彩的內容。被稱為“科學與藝術的結合”的分形現象就是一個突出的例子。

最後，是對於不確定性和創新的理解和重視。海森堡的測不準原則、哥德爾定理、阿羅的不可能定理，被稱為人類對於不確定性的重新認識的三大發現。事實表明，不確定性和確定性一樣，是客觀存在的現實，而且不一定是壞事。正因為有不確定性，才需要管理，才有可能創新。這顯然也是複雜性的義中之理。

毫無疑問，這五點之間也是密切聯繫的。它們從不同方面充實了我們對於世界複雜性的理解和認識，為複雜性研究提供了進一步的具體內容和觀察角度。

打破思想牢籠，摒棄絕對化

人們常說，今天人類面臨著前所未有的大變局。的確，我們擁有前人無法想象的強大的技術和工具，同時也面臨著前人從來沒有遇到過的嚴重挑戰，問題在於如何應對。我們的建議是：重視複雜性，摒棄絕對化。複雜性研究不是一門學科、一種技術，而是一種理念。它的作用是幫助我們打破思想的牢籠，開辟創新之路。所以，各行各業的人，特別是各種層次的管理決策者，都需要認真研究自己所面對的系統的複雜性，注意克服約束自己思路的、形形色色的絕對化思維。

近年來，許多學科和領域都在複雜性研究的助力下，取得了積極的成果，特別是經濟學、環境科學、生物科學、人工智能等領域，湧現了一大批成功的案例。聖菲研究所的一系列譯著被引進，為我們從不同角度了解和體會複雜性研究提供了良好契機。

值得一提的是，複雜性研究與東方傳統文化存在深刻的內在聯繫。從某種意義上說，複雜性研究正是吸收了東方傳統文化中的辯證思維的合理內核，是對於常識的回歸。正因為如此，從西蒙、霍蘭到近期的眾多西方學者，都對東方傳統文化表現出濃厚興趣。對此，我們中國學界也應該給予關注和重視，並做出應有的貢獻。