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2019注册送白菜网站大全 人类为什么需要复杂性思维?

2020-01-11 12:07:59

2019注册送白菜网站大全 人类为什么需要复杂性思维?

2019注册送白菜网站大全,1894年,当诺贝尔物理学奖得主阿尔伯特·迈克尔逊宣布“科学即将终结”的时候,人们以为人类不久就会解开所有的未知之谜。谁料,随之而来的相对论与量子力学革命,引发了持续一个世纪的大地震。

进入20世纪后半叶,越来越多的人意识到任何规律都有一定的适用范围,一旦超出这个范围,我们就需要随时修正我们的认识。越是深究人类社会和自然界的奥秘,就越能发现世界的无穷复杂性。

1984年,在美国新墨西哥州的圣菲市,多名物理学、经济学、理论生物和计算机科学领域的顶尖学者聚集在一起,成立了旨在以复杂性为研究对象的圣菲研究所

(santa fe institute)

。自此,复杂性研究翻开了历史新篇章。史蒂芬·霍金预言道,“21世纪将是复杂性科学的世纪。”

复杂性研究并非一门学科,而是一套思维工具和方法,它可以用来解释各个领域的系统性问题。比如,股票市场的崩盘为何难以预测?蚁群的集体行动为何如此复杂?细胞、免疫系统、生态体系、经济市场、社会团体、互联网、城市与文明……这些看似毫不相关的系统背后存在怎样的相似性?

本期专题,我们邀请到国内外数位复杂性科学研究者,为我们介绍复杂性研究究竟是什么,复杂性研究的“西学东渐”过程,如何利用生物学思维来理解世界,以及复杂性研究在经济学领域的应用。通过这些文章,我们将开启一场复杂性思维的操练。

复杂性研究

现代科学理解世界的新方式

撰文 | 陈禹

中国人民大学信息学院前院长

国家发展与战略研究院研究员

(1)

重新认识被忽视的复杂性

近来,《复杂经济学》《规模》《财富的起源》等重要译著的问世,引起了社会对于复杂性科学的关注。严格地说,这个领域的确切名字是复杂性研究

(complexity study)

。它并不是一个具体的学科,而是贯穿于现代科学众多领域的一种理念。

这种新的理解的核心理念,可以通俗地归结为一句话:“世界是复杂的。”有人会问:这难道不是常识吗?有谁不承认世界是复杂的吗?然而事实上,在近代科学的研究和教育中,几乎处处都存在着忽视复杂性的情况。

不妨回想一下我们的所谓科学概念的形成过程。在中学学物理的时候,你有没有想过:牛顿三定律是有一定的适用范围的,超出一定的界限,在不同的尺度下,物理现象将会遵从另一套不一样的规律?在学习微积分的时候,你有没有想过,所谓连续性只是世界的一个侧面,在有些领域和现象中,从某种视角去观察,事物和数量是离散的?换句话说,世界既是连续的,也是离散的。

熟悉科学史的朋友都知道,恰恰正是这两点上的分野,形成了近代科学和现代科学的分水岭,表明了重视复杂性和忽视复杂性的两种思维方式的根本区别。爱因斯坦和普朗克的历史性贡献,就在于开创了重视复杂性的新思路。近一百多年来的科学史,在某种意义上讲,就是人们沿着这个方向不断前进的历程。

世界是复杂的,却经常被我们简单化、绝对化地理解和应对。图/视觉中国

对于复杂性的忽视,导致人们缺乏自知之明,把一时一地的局部经验扩大化和绝对化,造成局部正确的理念被误用或滥用,从而导致谬误和灾难。用通俗的话讲,就是只知其一不知其二,忽略了事情的复杂性。这就造成了大大小小、各种领域的错误和灾难。古今中外这样的事例实在是太多了,经济和环境可以说是两个最典型的领域。

在经济领域,从理论的争论到政策的选择,几乎处处可以听到非此即彼的绝对化议论。我们曾经有过“私是万恶之源”的绝对化,也有过“人不为己天诛地灭”的另一个极端的绝对化。历史现实和今天的常识都已经告诉我们,这两种绝对化带来的都将是灾难。如果人们一定要简单地“非此即彼”,要求把理论和政策“归结到一句话”,那就只能永远在两个极端之间来回摇摆,一再地重复制造灾难。

《复杂经济学:经济思想的新框架》,布莱恩·阿瑟著,浙江人民出版社2018年5月版

环境问题也是如此。当世界沉醉于能源开发的盛宴时,环境危机就已经在孕育之中了。直到警钟敲响的时候,人们才开始看到事情的另一面,所谓环境经济、可持续经济才应运而生。

类似的还有全球一体化和民族利益,宗教冲突和文明差异,种族歧视和性别歧视,等等。在所有这些冲突、矛盾、灾难的背后,我们处处都可以看到绝对化的思维方式的影响和作用。

人们常说,今天人类面临着前所未有的大变局。的确,我们拥有前人无法想象的强大的技术和工具,同时也面临着前人从来没有遇到过的严重挑战,问题在于如何应对。我们的建议是:重视复杂性,摒弃绝对化。复杂性研究不是一门学科、一种技术,而是一种理念。它的作用是帮助我们打破思想的牢笼,开辟创新之路。

(2)

复杂性研究所倡导的思考方式

那么,所谓复杂性思维,与我们称之为近代科学的以前的思考方式,究竟有何不同呢?对此,从西蒙、霍兰、哥德尔、阿瑟等复杂性研究名家的著作中,我们可以领会到如下理念:

比如,承认和重视世界的多样性和无限性。西蒙倡导有限理性,这就是要老老实实地承认:我们今天对于世界、对于事物的认识是局部的、相对的,从而保留进步和发展的空间。我们在一定的时间和地点内归纳和总结的规律,都有一定的适用范围和条件,当超出这个范围的时候,我们必须随时准备修正和改变我们的认识。换句话说,我们必须为不同的视角、不同的层次、不同的规律留有空间。

又如,注重质的差别。特别是在跨越层次时,新的质、新的现象、新的规律的出现。传统观念的一个显著特点是只承认量的无限性,不承认质的无限性。

与此相关的是承认和重视历史。在传统观念中,时间是不起作用的,所谓发展只是重复和循环。事实表明,我们周围就是不断有新的事物、新的现象、新的规律出现。从计算机、互联网、手机到电子商务,今天的世界就是和以前的世界有实质的不同。

这样一来,我们就必须放弃追寻终极理论体系的幻想。据说,拉普拉斯曾经说过:“牛顿是幸运的,因为他发现了世界运动的规律,而世界只有一个。”这就是典型的追求终极真理体系的理念。恩格斯曾对此进行过深刻的批判。

基于上述理念,一百多年来人类的科学和社会,在实践中已经取得了前所未有的巨大进展,为人类造就了大量的财富和丰饶的福利。从技术和社会层面真可以说是气象万千、美不胜收。在这里,不妨罗列其中最突出的五个方面,略加说明。

首先,是对于信息的认识和利用。传统科学研究者心目中的世界,只有物质和能量两个基本概念,而维纳和香农引进了信息和信息处理的概念,开创了以复杂系统为对象、以有效控制为核心,以信息挖掘和利用为突破口的新一代科学技术。计算机和互联网引发了巨大的社会进步和变革,可以毫不夸张地说:人类新的文明阶段——信息时代已经到来。上世纪七十年代末,在我国兴起的“三论热”(系统论、控制论、信息论)就是它的先声。到今天,从手机到无线通信,从人工智能到数据挖掘,事实上都还是在继续这个方向的研究。

其次,是对于发展机制的理解和掌握。世界究竟是如何变化和发展的?自上而下的设计和自下而上的生长,这两种机制如何相互影响和制约,从而形成了大千世界的丰富景象?这方面的研究跨越了从历史到社会、从技术到管理、从理论研究到政策讨论非常广泛的领域,这在理论和实践上的深远意义不需赘言。

第三,是对层次和涌现的认识和理解。局部的随机现象,有可能导致整体的全局质变。我们知道,在物理学中有相变,在社会学中有时尚风气的突变,关键是跨越层次时的新规律、新现象的出现,这就叫“涌现”,实质就是新的质的产生。在这方面,普利高津的耗散结构理论提供了令人信服的案例。

第四,是对于非线性科学的开发和研究。近代科学囿于连续和线性思维方式,对于突变、非线性增长无法认识。在这方面,新兴的非线性科学发现了多种规律和相关的模型、常数,为认识复杂性增添了丰富多彩的内容。被称为“科学与艺术的结合”的分形现象就是一个突出的例子。

最后,是对于不确定性和创新的理解和重视。海森堡的测不准原则、哥德尔定理、阿罗的不可能定理,被称为人类对于不确定性的重新认识的三大发现。事实表明,不确定性和确定性一样,是客观存在的现实,而且不一定是坏事。正因为有不确定性,才需要管理,才有可能创新。这显然也是复杂性的义中之理。

毫无疑问,这五点之间也是密切联系的。它们从不同方面充实了我们对于世界复杂性的理解和认识,为复杂性研究提供了进一步的具体内容和观察角度。

撰文 | 陈禹

编辑 | 徐学勤、榕小崧、李永博

校对 | 翟永军 赵琳

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