复杂-第62部分
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统总是能够对这个充满竞争的世界保持其敏锐性，那么，僵化的系统就总是能够通过略
做放松就能表现更好，而混乱的社会就总是能够通过稍做控制就达到更佳的效果。所以，
如果一个系统尚未达到混沌的边缘，那么你就会期望学习和进化功能能够推动它朝这个
方向发展，而如果这个系统正好在混沌的边缘，那么你就希望学习和进化功能能够在该
系统趋于脱轨时将其拉回原地。换句话说，你希望学习和进化功能能够使混沌的边缘变
成复杂的适应性系统的稳固家园。
第三个问题，这类系统达到混沌的边缘时都干些什么。这是一个较为微妙的问题。
在所有可能的动力行为空间，混沌的边缘就像是一片无穷薄的膜片，这是一个产生从混
乱中分离出秩序的复杂行为的特殊领域。就像海水的表面只不过是以一个水分子的厚度
来分隔水与空气那样，混沌的边缘地区也有如海洋的表面，浩淼得无边无际，作用者可
以在这之中以无穷无尽的方式来尽显其复杂性与适应性。确实，当荷兰德提及“永恒的
新奇性”、提及适应性作用者探索可能性的无限空间时，他也许没有使用上述的比喻，
但他所谈的含意，正是指适应性作用者倘徉于浩淼无际的混沌边缘的薄膜片之上。
因此，新的第二定律对此会有何解释呢？当然，它会涉及建设砖块、内在模型、共
同进化、以及所有荷兰德和其他人所研究的任何适应性机制。但法默却怀疑，其核心将
更多地在于指明方向，而不在于描述机制：进化常常导致事物越变越复杂、越变越精巧、
越变越具有结构这个貌似简单的事实。法默说：“云彩比大爆炸后最初的瘴气更具有结
构，初始原汤比云彩更具有结构。”而我们人类则比原始初汤更具有结构。从这个事实
推论，现代经济比美索不达米亚城邦要更具有结构，就像现代技术比罗马时代的技术要
先进发达得多一样。学习和进化功能似乎不仅仅只是把经济作用者缓慢地、时续时断地、
然而却不可阻挡地拉向混沌的边缘，而且使作用者沿着混沌的边缘往越来越复杂的方向
发展。这是为什么呢？
法默说：“这是个棘手的问题。我们很难阐述清楚生物学中‘进步’的概念。”当
我们说一种生物比另一种生物更高级时是什么意思？就拿蟑螂来说，它存在的时间较之
人类要长几百万年，作为蟑螂，它们已经进化得非常高级了。我们人类是比它们更高级
呢，还只不过是与它们不同罢了？六千五百万年前，我们的哺乳类祖先真是比凶残的霸
王龙高级呢？还只不过是因为幸运地躲过了彗星陨落的劫难？法默说，缺少对“最适”
这个概念的客观定义，“适者生存”就变成了“生存者生存”的赘述。
“但我也并不相信虚无主义，不相信任何事物都不比其它事物强这个概念。并不是
进化造就了我们，这个念头很愚蠢，但如果退后一步，用更加宽广的眼光来看待进化的
完整过程，你就会看到不断精巧化、复杂化和功能强化的总趋向。较之最早期的生物体
和最近期的生物体之间的差别而言，T型车和法拉瑞车之间的差别简直不值一提。尽管
这令人费解，但进化的设计从总体上来说确实趋于‘质’的不断提高。这正是最令人入
迷、也是最深奥的全面解释生命现象的线索。”
他最喜欢举的一个例子就是他和派卡德、考夫曼创立的自动催化组模型中的进化现
象。关于自动催化，最美妙之处就是你可以从头开始跟踪涌现的过程。少数化学物的浓
度自发地、大幅度地超越其平均浓度，因为它们采取了相互催化成形的集体行动。这意
味着，这个自动催化组作为一个整体已经转变为一个新的、涌现的个性，从其均衡的背
景中脱颖而出了，而这正解释了生命的起源。“如果我们知道怎样在现实的化学实验中
实现这个过程，我们就能获得某种平衡于活物和非活物之间的东西了。这些自动催化个
体并不具有基因密码。但却能以其原始型态做到自我维生、自我扩张，尽管做得不如种
子那么完善，但比一堆乱石却要强过百倍。”
当然，在最初的计算机模型中，并不存在这类自动催化组的进化，因为在最初的模
型中不存在任何与外界环境之间的相互作用。这个模型假设，一切都发生在搅拌均匀的
化学溶剂中，所以自动催化组一涌现出来就是稳定的。但在四十亿万年前的真实情况下，
这些定义含糊的自动催化单体是处在各种颠簸起伏的环境之中的。这种情况下会发生什
么呢？法默和研究生里克·巴格雷为了解这个，将模型置于不稳定的“食物”供给之下。
所谓“食物”，就是一串串当作原料提供给自动催化组的微小分子。“最为奇妙的就是
有些自动催化组就像熊猫一样只吃竹子，改变了食物供应它们就无法存活了。而另外一
些却像是杂食动物，它们有许多不同的新陈代谢的方法，这使它们能够适应食物的变化。
所以，你改变食物供应后它们基本上没有受到什么影响。”这类强健的催化组也许就是
存活在地球上的物种。
法默说，最近，他和巴格雷、以及罗沙拉莫斯的博士后沃尔特·方塔纳（Walter
Fontana）对自动催化模型又做了改进，使它能够产生偶尔的自发反应，这种现象确实
存在于真实的化学系统中。这种自发的反应导致许多自动催化组的分裂。但分裂的自动
催化组为进化的飞跃铺平了道路。“分裂引发了各种新鲜事物纷至沓来。某种变异会被
扩大，然后再次进入稳定状态，直到下一次大崩散的到来。我们观察到了一系列自动催
化组的新陈代谢、相互取代现象。”
也许这就是一个线索。“如果我们在阐释‘进步’概念时能够包括涌现结构中的某
种以前从未有过的反馈环（为求稳定而有的反馈环），那一定会很有意思。关键在于，
是一系列进化事件构架了斯宾塞观念中宇宙的物质，在这之中，每一次涌现都为下一次
涌现铺平了道路。”
法默说：“其实我在谈论所有这一切时很感困扰。这里真的存在语言上的障碍。大
家都忙着试图给‘复杂’和‘涌现计算倾向’这类的概念下定义，而我却只能用尚未用
数学术语明确定义的语言来向你提供含糊的意象，现在就好像是处于热动力学出现之前
的阶段，目前我们处于上个世纪二十年代，那时人们知道有某种叫作‘热’的东西，但
那时人们只会用后来听上去非常荒唐的语言来称谓它。”事实上，那时人们甚至不能确
定热究竟是什么，更不了解热运动的机制。那时，最有声誉的科学家确信，一根烫得发
红的拨火棍上密布了无重量、无形状的被称为“卡路里”的流体，这种流体不可阻止地
从拨火棍流向较冷、卡路里含量较低的东西。只有少数人认为热代表了拨火棍原子的某
种微观运动。（这少数人的观点是对的。）那时似乎没有人能够想象到，像蒸汽机、化
学反应和电池这些复杂而无序的事物竟全都是被简单的、一般性法则所控制的。直到
1824年，一位名叫赛地·卡诺（Sadi Carnot）的年轻的法国工程师发表了他的第一篇
论文，这篇文章陈述的就是后来众所周知的热动力学第二定律：即，热不会自动从冷物
流向热物。（卡诺在为他的同事写一本畅销书时，十分正确地指出，这个简单而寻常的
事实对蒸汽机的效率设定了许多限制，就更别提对内燃机、电厂的涡轮机、或任何靠热
力运转的机器的限制了。对这个第二定律的统计性解释，即，原子不断力图使自己随机
比，直到七十年以后才出现。）
同样，直到上个世纪四十年代，英国的酿酒商和业余科学家詹姆士·焦耳（James
Joule）才为热动力学的第一定律奠定了实验基础。这个热动力学的第一定律就是众所
周知的能量不灭定律：即能量能够从一种形式转换为另一种形式，包括转换为热能的、
机械的、化学的、电能的形式，但能量却永远不可能被创造出来或被毁灭。一直到上个
世纪五十年代，科学家们才用准确的数学形式对这两条定律作出说明。
法默说：“我们正悄悄地朝自组现象的解密挺进。但了解组织远比了解混乱更难得
多。我们仍未发现关键的概念，起码还不能以清晰的、定量性分析的形式阐述自组织的
概念。我们需要像阐述氢原子那样清晰地阐述这个概念，能够把它拆解开来，对其机制
做出完美而清晰的描述。但我们现在还做不到这一点。我们对这个谜只有支离破碎的了
解，对其每一部分的了解都是孤立的。比如，我们现在对混沌和分形有了很多了解，混
沌理论告诉我们，由简单的零部件组成的简单的系统是如何产生极其复杂的行为的。我
们对果蝇的基因调节也已知之甚多。对在少数特定情况下大脑中的自组是如何发生的，
我们也略有所知。在人工生命领域，我们创造了‘玩具宇宙’的全景。这些模型的行为
略微反应了自然系统中的真实情形。但我们能够完全对它们进行模拟，任意对它们做出
改变，完全知道是什么导致它们现在的行为。我们希望我们最终能够退后一步，将所有
这些集成为一个完整的进化与自组的理论。”
法默说：“这个领域不适于那些喜欢对付定义明确的问题的人。但让人激动的，正
是这个领域尚未形成僵化的定见。事情还在发展，我尚未发现有谁找到了明确的解题途
径。但我们已经发现了许多初见端倪的线索，有了许多小巧的玩具系统和含糊的概念。
所以我预测，在今后的二三十年内，我们将会形成一个真正的理论。”
榴弹炮弹的轨迹
考夫曼真诚地希望新理论的诞生不需要耗费那么长时间。
“我听到法默说，现在有点像卡诺特出现之前的热动力学阶段，我想他的话没错。
我们真正期盼复杂性科学结出的正果，是宇宙间非均衡系统中型态形成的一般性法则。
我们需要有合适的概念来促使这个通则的诞生。尽管我们现在已经掌握了所有这些线索，
比如像混沌的边缘这个线索，但我仍然觉得我们还是处于突破的边缘，我们好像正处于
卡诺出现的前几年。”
确实，考夫曼显然希望新的卡诺会变成考夫曼的名字。就像法默一样，考夫曼想象
的新的第二定律应该能够解释涌现的实体在混沌的边缘是如何产生最有趣的行为，适应
性如何无穷无尽地将这些实体越变越复杂。但考夫曼不像法默那样因主持一个研究小组
而被诸多行政事务所烦扰。他在到达桑塔费研究所的当天就全身心地投入到对问题的研
究中去了。他谈起话来就像一个急需找到答案的人，仿佛为了解开秩序和自组现象之谜
所耗费的三十年的努力，已经使问题的答案变成了近在眼前却不得而获的肉体痛感。
考夫曼说：“对我来说，混沌边缘的进化这个概念，只差一步就会转为一种为了解
自组和自然选择之混合而进行的艰苦努力。我感到很恼火，因为我几乎已经可以感觉到
它、看到它了。我不是一个非常小心谨慎的科学家。一切都还没有结束，对许�
