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把握“规模”的辩证法

2018-08-23 22:41   来源:未知

  

  千禧年之交,霍金在承受采访时,曾被问过这样一个问题:有人说,20世纪是物理学的世纪,而咱们正在进入生命科学的世纪,您怎么看?霍金回答说:我以为,下一个世纪将是“杂乱性”的世纪。

  杰弗里·韦斯特是一名杰出的理论物理学家。他曾担任全球杂乱性科学研讨中心至至圣塔菲研讨所的所长。圣塔菲研讨所旨在打破专业切割的学术和思维壁垒,处理一些庞大的科学与社会问题。在这里,考古学家、量子核算专家、经济学家、社会学家、物理学家(乃至作家!)等成员可以每天沟通、一起考虑,像一个熔炉,将各种思维熔铸成一个智慧结晶。现在,研讨所已被公以为杂乱体系跨学科研讨的“正式发源地”。有人评论说:假如要颁一个“跨学科诺贝尔奖”,韦斯特可谓不贰人选。

  《规划》一书,正是韦斯特尝试用浅显的言语,将这些思维结晶共享给一般群众。它向咱们提醒的,是杂乱体系生命律动的中心隐秘。

  什么是杂乱体系呢?简略来说,就是由“许多个别或因子组成”,它们调集在一起就会呈现出“团体特性”,而这种特性不存在于任何独自的个别或因子之中。举个比方:你的每个细胞组成了“你”,但“你”当然不是你全身细胞的调集那么简略;你有自己的认识和性情,但是,组成你的细胞既没有认识,也不知道它是归于你的一部分。“你”,就是一个杰出的杂乱体系。相同,一群蚂蚁可以在数日内建起自己的城市,但没人指挥这全部,那些蓝图和规划不存在于任何一只蚂蚁的脑筋之中。体系,远远大于个别之和。

  科学界把这样的自组织现象叫做“呈现”,它不只发生于自然界,在人类社会中更是普遍存在至至公司、社区、城市、国家、全球商场……全部这些,都是杂乱体系。一家公司远远不是办公室、职工和产品的调集体;一座城市不只仅是全部修建、路途和人的调集体。咱们常常传闻“一个公司的基因”或“路途是城市的毛细血管”之类的话,就是人们认识到这些社会组织和生物体具有某种相同特色的证明。

  那么,“简略”到底是怎么发生质的腾跃、变成了“杂乱”?既然在物理学中,世界万物都遵从着几条最基本的定理,这些定理还有望整组成一个终极定理至至“大一统”理论,那杂乱体系的演化是不是也有其规则?韦斯特说,他的研讨正是遭到了“大一统”理论的启示。在他看来,,杂乱体系其实和大自然中真实的生物相同,具有本身的成长规则和寿数期限。他的方针是找出这种规则,以协助人们了解、剖析和应对全部杂乱体系生命节奏的应战。

  这无疑是21世纪科学最艰巨的应战之一。而他与搭档们经过数十年探寻,现已接近了隐秘的中心至至那就是书名所提醒的“规划”。

  早就有生物学家注意到:简直全部生物体的生理学特色和生命进程都主要由其规划决议。哺乳动物的体重增加一倍,它所需求的食物与能量只增加75%,也就是说,越大的体型,对能量的利用率就会越高。因而,大型动物心率更慢、细胞作业强度小于小型动物,也比小型动物更长命。这个代谢规划规律被称为“克莱伯规律”,适用于小到细菌、细胞,大至大象、巨鲸的全部生物。

  相同的,经济学家也注意到:城市的规划越大,人均所需求的路途、电线等基础设施长度越小。社会经济指数至至包含薪酬、财富、专利数量、教育组织数量等一系列目标,都随人口规划的改变按份额缩放。从中,咱们不难了解,为什么公司的摊子总是会越做越大,为什么会呈现北上广这样的超级大都市,我国的人口数量为什么可以转换成经济开展上的优势……

  既然如此,规划岂不是越大越好?当然不是。韦斯特指出,杂乱体系的规划遭到许多要素的约束。像哥斯拉那样的怪兽是不可能存在的,它的肢体会被本身体重压垮,它的细胞无法取得满足的养分和供氧。社会组织也相同,无限增加需求无限资源,假如不加以操控,总有一天会由于资源跟不上而溃散。

  怎样才能防止这样的成果,以有限的资源支撑开放式的持续增加呢?这就需求在抵达临界点之前从头设定参数,立异开展范式,带来新的动力学模型,然后不断循环重复。增加越快,对资源的需求越快到达临界点,越需求下一个新范式的呈现至至这就是为什么立异的周期越来越短、咱们的生活节奏越来越快的底层逻辑。

  韦斯特致力于经过数学模型和量化剖析,开展出一门城市与公司科学,找出它们的最优规划,掌握它们的成长阶段和动力学,猜测它们的进化方向。一起,这套理论也能用于监测“疾病”至至假如某项目标脱离了正常的指数分布,可能就显示着部分“病变”,而这终究可能会分散成为整个别系的险情,比方2008年由美国次贷产品引起了世界金融危机。而一旦有了正确的理论结构,这些是可以提早猜测、进而采纳举动消除的。

  更重要的是,规划理论能让咱们从另一个视点考虑人类的未来。工业革命以来,全球经济一直在持续增加,看起来还会持续增加下去;即便发生了一些环境、动力或道德问题,大多数人也以为这仅仅暂时的,终会跟着社会的开展得到处理。韦斯特却没这么达观。如前所述,这注定是一条速度越来越快、无法停下来的增加轨道,人类的立异是否可以一直跟上需求的速度?能否成功掌握每次临界点到来之前的奇妙平衡?这大概是未来咱们面对的最底子的应战。

  《规划》将生物学延伸至社会化网络,在生命的杂乱性中寻觅简略性和统一性,提出了一个关于成长的“万物理论”。正如“大一统”理论也仅仅一个未完成验证的设想,规划理论或许仍不老练乃至不正确,但这无损它的价值。科学的前进,本就是旧常识不断被替代的进程。韦斯特现已指出了一条路,自有后来者循着脚印,不断开辟。

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