## 第48期-4 | 为什么说复杂科学流淌着东方的血液？

以上我从北极的两座最高的山上，给大家分别送了两个礼物，这门学科的核心观点与思维方式，接下来我们说说第三个角度，这个角度里有三个礼物送给大家，就是复杂科学的研究方式：跨学科。乍一听好像并没有什么了不起，其实在前两个角度中，跨学科的魅力已经在不经意间渗透，不知道你有没有感受到。在这里呢，我会向你介绍一尊复杂科学的大神，以及我们复杂科学领域的两个神圣的研究机构。这样说可能有点自吹自擂，一座神圣，一座正在向神圣的地方努力。而这个跨学科的特点，恰恰能在这三个礼物中集中体现。好了，不卖关子了，我们来送第三个礼物。

第三个礼物要带给大家的，是复杂科学领域的权威专家——韦斯特教授。

刚才所说的广义克莱伯定律，大家一定好奇这背后的大神是谁？就是我们的第三个礼物，杰弗里韦斯特教授。

韦斯特非常和蔼慈祥，这才是圣诞老人，比我这个圣诞老人强多了，这个圣诞老人所这个起到的主要的贡献被总结成了一本书，叫做《规模》，这本书呢在得到电子书上也是能找到，欢迎大家去阅读。而我呢，也很有幸作为其中的校译者之一，并且我也是参与了《规模》这本书里面的部分研究，特别是城市和公司这部分的研究是跟他们一起来做的。

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提到韦斯特这个人，就一定要去讲一讲这个老爷子的一些非常神奇的经历。维斯特在 50 岁以前一直都是一个非常纯粹的一个粒子物理学家，研究的是那些跟我们老百姓生活没有啥关系的物理世界里面的东西。但是很不幸的是， 50 多岁时老爷子的学术做的很好却一直不出名。直到 50 岁左右的时候，一次偶然的机会他翻看他们家的家谱，结果发现所有男性祖先好像活得都不是太长，大概都是五六十岁的时候莫名其妙就得病挂掉了。所以老爷子就开始灵魂拷问，我是不是也快了吧？为什么不同的人会有不同的寿命长短呢？那进一步，他就想不同的物种好像在寿命上也会不一样。于是带这个问题，他就开始做了大量的科学文献的调研，看了很多生物学方面的文献，结果令他非常的失望。他发现关于寿命长短与死亡这个话题，在生物学里面几乎没有过多的讨论——虽然我们已经对DNA、蛋白质已经研究非常非常的透彻了，但是生物为什么会死，他的寿命由什么决定，这种问题仍然很难回答。那么直到有一天他碰到了影响他非常深远的一个生态学家，叫做 James Brown，他告诉老爷子你不要看生物学，你去研究生态学。在生态学里面就有那个毫不起眼的研究发现几十年的克莱伯定律，其实很了不起，而且跟寿命长短是密切相关，但是却被主流的科学家所忽略。于是韦斯特就开始对克莱伯定律，产生了非常非常强烈的兴趣，紧接着就展开了一系列的研究。在他 50 多岁的时候，经过了五年深入的钻研，他开始了一个彻彻底底地转行，从一个理论物理学家摇身一变变成一个理论生物学家，结果这一转行不得了，他和他的团队开始疯狂地在Nature、Science这种顶级刊物上发表了一系列的文章。我们今天所见到的《规模》的理论还有很多很多的结论都是那个时候做出来的。所以这是一个非常典型的跨领域研究，结果非常的成功。后来当所有人都觉得他后半辈子可能一直做关于生物学研究的时候，没想到的是老爷子居然在2007年的时候又亲身践行了一次复杂科学的研究方式，开始搞起了城市科学的研究。大家都很不解，说你研究生物研究好好的，怎么又研究城市了呢？他说实际上城市跟生物遵循了同一套规律，这套规律同样可以用于城市规划。就当所有人又开始觉得他开始潜心做城市科学的时候，他却又在 2010 年左右时——也是那时候我第一次访问圣塔菲研究所——他又玩了一次跨领域，就始做起了公司科学的研究，也就孕育了我们刚才介绍的这一系列的课题，所以这个韦斯特是一个非常神奇的人物，他身体力行了复杂科学的所有理论和研究方法，不断的跨领域寻找统一性规律。

韦斯特的经历让我们看到，跨学科研究会给我们带来新的契机。一个领域中的知识和技能在本领域可能很难做出突出成绩，但放到另一个领域却能发挥大的作用，这才让他才一举成名。另外，韦斯特成功跨界的秘诀就是找到不同学科的普适规律，将克莱伯定律在不同学科发展到极致。他疯狂跨界，用自己为这门学科做注解。

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第四个礼物要带给大家的，是复杂科学领域的最高殿堂，被誉为“复杂科学研究圣地”的圣塔菲研究所，不仅仅是他的一任院长韦斯特，是跨领域的代表，圣塔菲研究院本身就是代表着复杂科学所有的特点。

圣塔菲研究所，被学界誉为是复杂科学的圣地，它成立于 1984 年，到今天已经是三十几个年头了，它的岁数和这门学科的岁数差不多大。这张图就是我去圣塔菲研究所做访问研究的时候拍摄的，在疫情之前，我几乎每年的冬季的时候，我都会去圣塔菲研究所去做访问。在介绍这个研究所的时候，我想先介绍一下他的这个地理环境——这个研究所位于一个荒芜的城市，圣塔菲，在美国的中南部靠近墨西哥，但是这个城市又比较特殊，它被誉为是美国除纽约之外的第二大艺术中心——在这个小镇子上生活着大量艺术家，而这些艺术家大部分都是印第安人本土的风格，所以特别的别致。你去圣塔菲能看到它的建筑风格都很像棕色的土坯，很别具一格。研究所坐落于城市的东北角的山上，虽然山不是很高，但是每次到研究所从这个大门进去以后要走上 2半小时才能到山顶进入研究所的内部——所以会然就会给你带来一种朝圣的感觉。而更有意思的是什么呢？这个研究所的内部结构也是非常的别致的，这里并没有什么高大上的研究所的样子，甚至连科学仪器都很少见。而充斥着非常休闲的座椅，以及随处可见的白板和写满数学公式的玻璃墙。这种松散的结构正是体现的复杂科学并不注重做细节的研究，而在于跨领域的统一性规律的研究。所以他就刻意地营造了一个让学者们彼此能够更通畅的交流这样的一种场景和环境。

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那么效果怎么样呢？从 80 年代开始建立到 90 年代的鼎盛时期，就在这样一个在荒漠之中的毫不起眼的研究所，居然诞生了复杂性科学绝大部分重要的概念。

我随便举一个例子，研究所的两位研究员，一个是约翰霍兰，还有一个是亚瑟， 他们俩当时第一次提出了人工股票市场的模型。大家知道在他们之前，人们研究股市绝大部分都是通过数学建模的方式，而他们却提出了如何用计算机，甚至是遗传算法的方式去模拟股票市场的运作。首先他们通过人工计算机中的股票市场非常逼真地模拟出来真实股票市场出现的一系列现象，包括追涨杀跌、黑天鹅事件、股灾与黑色星期五的诞生等等，这些在他们的人工股票市场里面都能够见到。那有人就说了，能不能用这个人工股票市场去真正预测真实的股票市场呢？对不起，这个并不是他们的初衷，他们也很难做到这一点，因为这是一种定性的计算机模拟的这种模型。

另外值得一提的就是圣塔菲研究所初期时这些创业者们的故事。这些故事很好地都总结在《复杂》这本书里，我强烈推荐大家去看这本书，原汁原味地记载了圣塔菲研究所与一系列科学家他们当年在建立这个研究所的故事。最早的一批建立研究所的人大部分都来源于圣塔菲这个城市旁边的一个实验室叫做洛斯阿拉莫斯国家实验室。我不知道大家对这个名字是不是熟悉，如果你稍微看一看美国的历史，就会发现洛斯阿拉莫斯实验室恰恰就是实施曼哈顿计划的那个实验室。曼哈顿计划是什么？就是创造原子弹和氢弹的那个计划项目。当时美国为了战胜德国决定创造原子弹，于是把一大批数学物理的顶尖头脑关到了洛斯阿拉莫斯这样一个荒漠里，这帮人绞尽脑汁最终真的造出了原子弹和氢弹。但是很快我们知道整个世界进入了和平时期。，而最后原子弹还是在这个日本爆炸了，尽管很多的科学家反对，给美国总统写信但是最终也没办法阻止这个事情的发生。这些科学家里其实很后悔，觉得自己甭管怎么说还是创造了有史以来最厉害的杀人武器，并且杀死了大量的人。于是他们说我们能不能做一些事情弥补我们发明了原子弹，毁灭了大量的生灵这件事。能不能去研究一种学问，能够去创造生命并且回答生命的本质究竟是什么这个终极拷问。而回答生命本质的问题，恰恰是复杂科学所追求的一个核心问题。这一批物理学家们就决定在洛斯阿拉莫斯不远的地方，一个小时的车程的圣塔菲开始建立研究所，也就有了今天这样一个跨学科交流中心。

圣塔菲研究所的经验告诉我们营造一个宽松的便于交流的环境对于跨学科研究来说是多么重要。圣塔菲成功的秘诀，正如韦斯特所言，“不要委员会，不要报告，不要裁判，不要访谈”，取而代之的是少数具有良好判断力的人挑选出有天分、积极性高的人，并共同身处于一个轻松的讨论范围。这样才能形成跨学科研究的圣地。

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最后一个礼物呢，是中国研究复杂科学领域比较权威的机构，集智俱乐部。

我们知道全世界有一个复杂科学的圣地，叫做圣塔菲研究所。在中国也有一个跟圣塔菲遥相呼应的组织，就是我带着一个团队创办的集智俱乐部。说起集智俱乐部，先说说它的历史，在2003年创办之初，那个时候我刚刚读博士，想找人去交流我所看到的复杂科学领域相关的研究成果，却发现周围的人很少有人能跟我聊在一起的。于是我就创办了一个网站，也就是今天集智俱乐部的前身，在这个网站上，我分享了大量复杂科学当时最新的研究成果。

经过一段时间运作以后，我们又发展了很多就像我们得到学习中心这样的线下活动，聚集了一批实实在在的小伙伴，能够每两周一起去办一次读书会、讲座，来分享有关复杂科学的前沿进展。慢慢经过一段时间的孕育，我们这个小团队里面诞生了一系列真正的能有一定影响力的研究成果，包括一系列的科研论文的产出等等。其中有一个典型的代表就是我的好朋友，目前是在美国匹兹堡大学任教的吴令飞。当年我跟他认识的时候，他还是一个学传播的文科生，但是他却对我所搞的复杂系统的研究非常感兴趣，于是我们俩就开始合作，发表了若干篇论文。后来他去了美国以后，发展的越来越好，于前年的时候在Nature上发表了一篇 封的文章，研究的话题也非常有趣——他想看不同大小的科研团队，究竟是大团队还是小团队更具有创造性和颠覆性，他的结论却告诉我们，所有的投资人的钱都”白花“了，恰恰是那些不起眼的小团队，更具有颠覆性，而大团队呢，往往承担了提出那些开创性的想法的职责。大家感兴趣的话可以去看他的相关的文章。

另外值得一提的是在 2012 年的时候，我们的团队的内部自发而形成了一个学习小组，当时研读的恰恰就是后来相当火的“深度学习”相关领域的论文——“深度学习”在中国火起来是 在17 年Alpha Go 进入中国的时候，“深度学习”和相关的名词开始到处出现，但是集智俱乐部从 2012 年的时候就已经有相关的小组在攻读这方面的文献，而这些先行者们也确实是有先行者的优势的。在 2014 年左右，先后有两个创业团队从集智俱乐部走了出去。其中一个就是彩云科技，创造了彩云天气和彩云小译两个产品，是目前的一个提升非常快的一个人工智能公司；另外一家更加厉害，叫做Momenta，在自动驾驶领域深耕，目前也有一定的进展，它的创始人曹旭东早在 2012 年时就是我们读书会的核心成员，这两位都是集智俱乐部孕育的创业者的杰出代表。

后来，我们还出版了很多科普类的著作，其中有一本书，像《科学的极致》就是科普人工智能的知识，非常畅销，大家有机会可以读。

到了 2016 年，我们的集智俱乐部成立了一家公司，因为我们希望能有一个团队来运营这个俱乐部的相关工作，叫集智学园，现在是一个十几个人的团队。而进一步，我们集智俱乐部未来的发展也是希望让它变得更加靠近圣塔菲研究所的这个标杆，我们希望自己能成立自己的研究所，能够促进复杂科学在中国的遍地开花，也希望未来有更多在复杂科学领域有兴趣探索的伙伴加入我们。所以很有可能在今年或者明年的时候就会成立这样一家研究所，也希望能够形成中国独有的跨学科交流的氛围。

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好，那么讲完了这些，我们来做一个总结。好，送完这么多的礼物，一共有五个礼物，我们再来帮助大家回顾一下。这五个礼物构成了三个视角，第一个礼物是涌现，它是复杂科学核心的理念，核心观点。第二个礼物叫做统一性，它是复杂科学的基本的思考方式，就是要找不同复杂性背后统一的规律。第三个视角，就是复杂科学的研究方式，就是跨学科。

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好了，那么有了这三个不同的视角以及五个礼物以后，让我们再来思考什么是复杂科学呢？实际上复杂科学可以概括成一句话，就是我们利用跨学科的手段，去把握所有的那些不同的复杂系统背后的统一性的规律，这就是我们的复杂科学。发展到今天，虽然已经有30年了，但是复杂科学仍然处于一种蛮荒，甚至于有点浑沌的状态。因为它的学科边界其实是非常不清晰，而且是快速在发展过程之中的。所以要想对整个复杂科学有一个全景式的认识，我觉得最好的方式就是给它一堆关键词，就像这个关键词云，好多词你可能不懂，但是没关系。你只需要记住在这群关键词里面我挑选出来的最重要的三个关键词，也恰恰就是我们今天送给大家的最核心的三个视角，分别是涌现，也就是整体大于部分之和。

第二个，统一性，也就是不同的学科背后，不同的复杂性之后，存在着统一性的规律。我们复杂科学家的使命就是要寻找这些统一性的规律。这还让我想起了另外一个很了不起的创业者，就是马斯克。大家知道，马斯克简直不是地球人，他做了太多不同领域的事，一会儿做汽车，做火箭，又做机器人，又做脑机接口，乱七八糟的。为什么他能在不同的领域都做得那么成功呢？他自己曾经概括，他说我就遵循一个叫做第一性原理的原则，大家想一想什么是第一性原理？不就是统一性嘛。所以说，我们复杂科学实际上就是在寻找这些复杂事物背后的第一性原理，就是克莱伯定律一样。找到了这种原理，你当然就可以轻松地跨学科了。所以不再有什么学科之间的边界，你是搞经济的，你是搞社会的，你是搞生物的，你是搞计算机的，以后未来的世界，所有这些学科之间的边界全会被拆除，最后就剩一个学科了，就是我们的复杂科学。

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最后我想再分享一些我自己对于复杂科学的认识，为什么我会那么深深地爱这个学科，并且自己爱还不够，还想把它分享给大家。我觉得复杂科学给我最大的震撼，很有可能是深深地埋藏在我的骨子里的。我们知道，中国作为一个古老的民族，其实天生就有复杂科学的思维方式，一说到整体性、统一性，我们会想到什么？天人合一，这就是深刻在我们每一个东方人、中国人骨子里的东西。我之所以一看到复杂科学这么多成果，我就超级热爱，我觉得跟我血液里面流淌的东西是密不可分的。这也是告诉我们未来一个更大的发展趋势，就是必然会迎来一个东方文明和西方文明的超级碰撞的过程，实际上现在已经发生了，大家已经看到了。西方世界在过去的上百年时间里面，发展得非常庞大，占据了统治性的地位，但是现在越来越多问题浮现出来，而这个时候，恰恰我们东方这种古老的思维方式，会给这些问题提供一系列的解决方案。在东西方二者交界的边界的地方，实际上我们的复杂科学就位于这样一个边界的地带。我跟很多的，像韦斯特，包括圣塔菲研究所的很多科学家，这些顶尖的人物去交流，我们就会发现，真正这些大的科学家，往往不是“还原论”思想的鼓吹者，他们很多对我们东方的思维方式非常热爱，这是一个我非常大的体会，所以我觉得之所以我会热爱它，而且大家也必然会热爱它，就是因为我们每个人都是中国人，我们能够体会到东西方文明的巨大碰撞而产生出来复杂科学的思维的火花。

好，说了这么多，大家可能会被我感染到，于是大家可能就有一个问题，我怎么去进一步了解这个学科呢？在这里面我给大家提供了一个路径，可以一个阶梯一个阶梯的去走。首先，大家不妨先去读一读书，在这里面推荐给大家两本书，这两本书刚好我们得到APP平台上都有，一个是凯文·凯利写的《失控》，他是从一个外行的角度讲述复杂科学的全貌，所以他这本书写的很全、很广。如果大家觉得不过瘾，还想看看内行人的看法，就读一读杰弗里·韦斯特的《规模》这本书。如果大家看完这两本书还不过瘾，怎么办？那就听我的课，我刚刚在得到APP平台上开了27讲课，《复杂科学前沿课》，我会根据自己的理解梳理出来一个完整的复杂科学的视角，尽可能全面的把这个学科三十几年发展的全貌介绍给大家。如果大家还觉得不过瘾，因为这个学科发展得很快，你想追赶到前沿怎么办？就加入到我们的集智俱乐部吧，我们这帮人是以复杂科学的普及和前沿的交叉为自己的使命，所以在这个平台上你可以碰到更多不同领域的小伙伴在这里面交流。这就是我给大家提供的三部曲，三个阶梯，大家可以follow，来完成复杂科学的跟进。

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最后如果今天你听完演讲，什么也没能记住，我希望你最后依然可以把这句话带回家，这句话就是霍金在2000年时做的一个判断，“我认为21世纪会是复杂性的世纪”，如果有一天，你在思考一个问题的时候，百思不得其解，看似试过各种方法也找不到一个好的解决方案，希望你可以想起来我今天讲过的复杂科学，并且在里面找到答案。也希望今天的启发俱乐部对大家来说是一扇门。谢谢大家。

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