把握“规模”的辩证法

2018-11-29 09:04周飞亚
浙江人大 2018年9期
关键词:韦斯特霍金复杂性

周飞亚

千禧年之交,霍金在接受采访时,曾被问过这样一个问题:有人说,20世纪是物理学的世纪,而我们正在进入生命科学的世纪,您怎么看?霍金回答说:我认为,下一个世纪将是“复杂性”的世纪。

杰弗里·韦斯特推出的《规模》,正是一本关于“复杂性”的著作。

韦斯特是一名卓越的理论物理学家。他曾担任全球复杂性科学研究中心圣塔菲研究所的所长。研究所旨在打破专业分割的学术和思想壁垒,解决一些宏大的科学与社会问题。在这里,考古学家、量子计算专家、经济学家、社会学家、物理学家(甚至作家)每天交流、共同思考,像一个熔炉,将各种思维熔铸成一个智慧结晶。

《规模》一书,正是韦斯特尝试用通俗的语言,将这些思想结晶分享给普通大众。它向我们揭示的,是复杂系统生命律动的核心秘密。

什么是复杂系统,简单来说,就是由“无数个体或因子组成”,它们聚集在一起就会呈现出“集体特性”,而这种特性不存在于任何单独的个体或因子之中。如:一群蚂蚁能够在数日内建起自己的城市,但没人指挥这一切,那些蓝图和规划不存在于任何一只蚂蚁的头脑之中。系统,远远大于个体之和。

科学界把这样的自组织现象叫做“涌现”,它不仅产生于自然界,在人类社会同样普遍存在:公司、社区、城市、国家,所有这些,都是复杂系统。

那么,“简单”到底是如何产生质的飞跃,变成了“复杂”?既然在物理学中,宇宙万物都遵循着几条最基本的定理,这些定理还有望整合成一个终极定理——“大一统”理论,那复杂系统的演变是不是也有其规律?

在韦斯特看来,复杂系统其实和大自然中真正的生物一样,拥有自身的生长规律和寿命期限。他的目标是找出这种规律,以帮助人们理解、分析和应对一切复杂系统生命节奏的挑战。他与同事们经过数十年探寻,已经接近了秘密的核心——那就是书名所揭示的“规模”。

早就有生物学家注意到:几乎所有生物体的生理學特点和生命历程都主要由其规模决定。哺乳动物的体重增加一倍,它所需要的食物与能量只增长75%,也就是说,越大的体型,对能量的利用率就会越高。因此,大型动物心率更慢、细胞工作强度小于小型动物,也比小型动物更长寿。这个代谢规模法则被称为“克莱伯定律”,适用于小到细菌、细胞,大至大象、巨鲸的所有生物。

同样的,经济学家也注意到:城市的规模越大,人均所需要的道路、电线等基础设施长度越小。社会经济指数——包括工资、财富、专利数量、教育机构数量等一系列指标,都随人口规模的变化按比例缩放。从中,我们不难理解,为什么公司的摊子总是会越做越大,为什么会出现北上广这样的超级大都市,中国的人口数量为什么可以转换成经济发展上的优势。

既然如此,规模岂不是越大越好?当然不是。韦斯特指出,复杂系统的规模受到很多因素的限制。像电影中的巨兽“哥斯拉”那样的怪兽是不可能存在的,它的肢体会被自身体重压垮,它的细胞无法获得足够的营养和供氧。社会组织也一样,无限增长需要无限资源,如果不加以控制,总有一天会因为资源跟不上而崩溃。

怎样才能避免这样的结果,以有限的资源支撑开放式的持续增长,这就需要在到达临界点之前重新设定参数,创新发展范式,带来新的动力学模型,然后不断循环重复。增长越快,对资源的需求越快达到临界点,越需要下一个新范式的出现——这就是为什么创新的周期越来越短、我们的生活节奏越来越快的底层逻辑。

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