主题：【文摘】复杂：诞生于秩序与混沌边缘的科学 -- 梦里依稀

混沌的边缘

　　朗顿说：“我的性格中有机械师的倾向，我总是想摆弄点什么，把它们组合起来，看到它运作。一旦我真地拼成了某东西，任何疑虑就会随之消失。我可以看到人工生命从这儿开始。”他非常清楚：既然他现在已经诞生了细胞自动化世界的自我繁衍机制，他就得进一步要求这些模型在自我复制前能够执行某种任务，比如像找到足够的能源，或一定数额的合适的组合部件。他必须建立很多这类的模型，这样它们之间就能相互为争夺资源而展开竞争。他必须使它们具有四处周游、相互感觉的能力。他必须允许各种变化的可能性，允许在繁衍中出现错误。“所有这些都是需要解决的问题。但现在一切都还不错。我知道我能够在冯?诺意曼的世界里嵌入进化的机制。”

　　朗顿在获得了这个自我繁衍的分子自动机后，就重返校园，开始了另一轮的努力，力争获得攻读跨学科的博士学位的支持。他会指着屏幕上不断展现的结构告诉人们：“这就是我想研究的。”

　　但仍然不成功。他得到的反馈比最初还要冷淡。他说：“到了这个阶段，有太多的东西需要向人们解释。但人类学系的人不了解计算和周期，更别提分子自动机了。‘这和录像的把戏有什么区别吗？’他们问。而计算机科学系的人对分子自动机也一无所知，对生物学也没有丝毫兴趣。‘自我繁衍和计算机科学有什么相干吗？’他们问。所以，当你力图描绘整幅图景时，嘿，你在人们眼中就会像一个不折不扣的、喋喋不休的白痴。”

　　“但我知道我没有疯，”他说。“现在我觉得我的神志非常正常，比别人还要正常。事实上，我担心的正是这一点。我相信疯子都会有这种感觉。”但不管朗顿的神志是否正常，他在亚利桑那明显没有取得任何进展，是另寻出路的时候了。

　　朗顿写信给他以前的哲学导师，现在已经转到匹兹堡大学任教的韦斯利?塞尔蒙，问道：“我该怎么办？”塞尔蒙在回信中提出了他太太的建议：“去向勃克斯求教。”

　　勃克斯？“我以为他已经过世了呢。他这个年代走过来的绝大多数人都已经过世了。”朗顿说。但勃克斯却在密西根大学活得十分健康。而且，当朗顿开始和勃克斯通信后，勃克斯就给予了他很大的支持，甚至安排他争取获得助教和助理研究员的经济资助。你提出申请吧，他写道。

　　朗顿立刻就提出了申请。那时他已经得知，密西根大学的计算机与通讯科学研究在他所追求的研究领域中享有盛名。朗顿说：“对他们来说，信息处理是可以跨越一切的学科，无论怎样的信息处理方式都值得研究。我就是冲着这一思想而申请去那儿的。”

　　不久以后，他收到了系主任吉顿?佛莱德（GideonFrieder）教授的来信。他在信中写道：“很抱歉，你的背景不合适。”他的申请没有被接受。

　　朗顿火冒三丈。他写了一封长达七页的信给予反击。这封信的主要意思是，你们搞的什么鬼！？“这是你们声称自己生存和呼吸与共的整个哲学和目的，这也正是我所追求的。而你们又对我说不？”

　　几个星期以后，佛莱德又给朗顿回了一封信，其大意是：“欢迎来我系。”他后来告诉朗顿：“我就是喜欢周围有人敢对系主任说‘不’。”

　　事实上，朗顿后来才知道，事情比这要复杂得多。勃克斯和荷兰德甚至都没有看见他最初的申请。由于各种官僚和财政的原因，这个花了三十年才形成的涉猎广泛的计算机与通讯科学系正要合并到电机工程系中去。而电机系的人对研究课题的看法要实际得多。这种预期使佛莱德和其他人正在淡化像“适应性计算机科学”这样的研究。勃克斯和荷兰德正在进行一场后卫战斗。

　　但不管朗顿幸运与否，他当时并不知晓这些。他只是对能被接受感到高兴。“我不能失去这个机会，特别是当我已经知道我做的没错的时候。”爱尔维拉也愿意他一试。确实，这样做她就必须放弃她在亚利桑那大学的工作，而且也远离了她在亚利桑那的娘家。但考虑到自己已经怀上了第一胎，她觉得能够利用朗顿的学生健康保险也不错。另外，尽管他们俩都喜欢西南部的气候，但觉得时不时看到密西根的乌云也蛮有意思。所以1982年秋天，他们启程北上。

　　起码在知识上，朗顿在密西根大学收获颇丰。他作为勃克斯的计算机史课程的助教，汲取了勃克斯亲历的早期计算机发展史料，协助勃克斯收集和展出了ENIAC机的一些最初期的硬件。他遇见了约翰?荷兰德，为荷兰德的集成电路课设计和开发了能够极快地执行荷兰德的分类者系统的芯片。

　　但大多数时间朗顿像疯了一样学习。正规语言理论、计算机复杂理论、数据结构、编辑构建，他系统地学习以前涉猎过的零星知识。他乐此不疲地学习。勃克斯、荷兰德和别的教授都要求甚严。朗顿在密西根大学期间，知道在一次博士资格面试中，他们几乎给所有考生都打了不及格，不予转入博士候选人资格（失败者当然还有机会）。“他们会问你课程之外的问题，你必须做出聪明的回答。我真的非常喜欢这种学习方式。仅仅只是通过了考试与真正掌握了书本知识是很不相同的。”

　　但在学术政治领域，事情就没那么尽人意了。1984年年底，当朗顿结束了课程，获得了硕士学位，通过了博士资格考试，正准备开始撰写博士论文时，他痛苦地发现，校方不同意他想基于冯?诺意曼世界之上进行人工生命的进化研究。勤克斯和荷兰德的后卫战以失败告终。1984年，过去的计算机与通讯科学系被并入了电机工程学院。在以电机工程文化为主的新的环境中，勃克斯－荷兰德式的“自然系统”课程遭到逐步淘汰。（这种情况以前和现在一直是使荷兰德真正感到愤怒的少数几件事之一。他最初曾经是最赞同合并的人之一，相信自然系统的研究视角会被保留下来，而现在他感到好像被吞食掉了。确实，当时的这种状况使荷兰德对参与桑塔费活动产生了更大的积极性。）但勃克斯和荷兰德的勇猛精神使他们俩鼓励朗顿从事生物学性较淡些，而计算机科学性更强一些的博士课题研究。朗顿承认，从实际的角度考虑，他们确实言之有理。“那时我已经有了长足的见识，很明白冯?诺意曼的宇宙是一个极其难以建立并投入运作的系统。所以我开始寻求某种在一、两年中可以完成的研究课题，而不是要花几十年才能完成的课题。”

　　他想，与其去建立一个完整的冯?诺意曼式的宇宙，为什么不能只对其“物理学”做一点儿研究呢？为何不能研究一下为什么某些分子自动机规则表允许你建立很有意义的结构，而另外一些却不能呢？这起码是朝着自己的方向迈进了一步。这项研究也许既能满足计算机科学的硬性规定，又能满足工程学的要求。无论如何，它都可能产生与真正的物理学的某种有趣的关联。确实，分子自动机与物理之间的关联后来变成一个热门学科。1984年，物理学界的天才史蒂芬?伍尔弗雷姆在加州理工学院时就指出，分子自动机不仅包含了丰富多采的数学结构，而且与非线性动力学有着深刻的相似性。

　　朗顿发现特别吸引他的是，伍尔弗雷姆认为，所有分子自动机规则都可以被归纳为四种普遍性等级。伍尔弗雷姆的第一等级包括所谓世界末日规则：不管你以何种活细胞或死细胞的模型开始，所有一切都会在一或两步之内死亡。计算机屏幕上的方格会变成单一的色彩。在动力系统术语中，这种规则具有单一的“吸引点”。那就是，这个系统从数学上来说就像一块沿着盛着谷类食物的大碗底部滚动的大理石：无论这块大理石从大碗的哪一侧开始滚动，它总是很快就会滚入碗底的中心点，即死局之中。

　　伍尔弗雷姆的第二等级稍微有了些生气，但只是稍微有一些。在这些规则之下，最初任意分布在计算机屏幕上的活细胞和死细胞的模型会很快结合成一组静止不动的团块，也许还有其它一些团块在那里发生周期性的震荡。这种自动机仍然给人以冻结停滞和死局的印象。在动力系统术语中，这些规则似乎形成了一组周期性吸引者。那就是，在凹凸不平的碗底有一些洞，大理石会沿其四周滚动不已。

　　伍尔弗雷姆的第三等级的规则走到了另一个极端：它们过于活跃了。这些规则产生了太多活动，整个屏幕好像都沸腾了起来。一切都不能稳定，一切都不可预测。结构一经形成就又打散了。在动力系统术语中，这些规则对应于“奇怪的”吸引子――这种状态通常被称为混沌。它们就像在大碗内飞快而猛烈地滚动，永远无法安顿下来的大理

　　最后还有伍尔弗雷姆的第四等级规则，包括那些罕见的、不可能停滞在某一种状态的规则。这些规则既不会产生冰冻团块，也不会导致完全的混沌。它们是连贯的结构，是能够以一种奇妙的复杂方式繁衍、生长、分裂和重组的规则。它们基本上不能安顿下来。在这个意义上，第四等级规则中的最著名的例子就是“生命游戏”。在动力系统术语中，它们是……

　　而这正是问题之所在。在常规动力系统理论中，没有任何内容看上去符合第四等级的规则。伍尔弗雷姆推测，这些规则就像是分子自动机的一种独特的行为表现。但事实是，任何人都不知道它们究竟像什么，也没人知道为什么一条规则能够产生第四等级的行为，而另一条规则如不能。发现一个特定的规则属于哪个等级的唯一办法就是对其进行测试，看看它会产生什么行为。

　　对朗顿来说，这种情况不仅使他好奇，而且复活了他曾经对人类学产生过的那种“因为它不在那儿”的感觉。这些规则似乎正是他想象中的冯?诺意曼宇宙的根本所在，正好抓住了生命的自发涌现和自我繁衍的许多重要特征。所以他决定全力投入对这个问题的研究：伍尔弗雷姆的等级之间是怎样相互关联的？是什么决定了某个特定规则属于某个等级？

　　他立刻就有了一个想法。当时他正好在阅读动力系统和混沌理论方面的一些书籍。他知道，在许多真正的非线性系统中，运动的方程式中包含了许多参数，这些参数起着调节钮的作用，决定这个系统的混沌究竟达到何种程度。比如，如果这个系统是个滴水的龙头，其参数就是水流的流速。或者，如果这个系统是兔群，其参数就会是兔子的出生率和因繁殖过多而造成的死亡率之间的比值。一般来说，小参数值通常导致稳定的行为：均速水滴、不变的兔群规模，等等。这与伍尔弗雷姆的第一和第二等级的停滞行为非常相似。但当参数越变越大时，这个系统的行为就会变得越来越复杂――不同大小的水滴、波动的兔群规模，等等――一直到最后变得完全混乱。到这个时候，这个系统的行为就是伍尔弗雷姆的第三等级。

　　朗顿不太清楚这个描述如何容纳第四等级。但非线性系统与伍尔弗雷姆的等级之间的类似性之大，到了不可忽视的地步。如果他能找到某种把相似的参数与分子自动机规则相联系的方法，那么伍尔弗雷姆的等级就会呈现其意义。当然，他不能把参数和分子自动机规则任意相联系。不管结果如何，其参数一定是从其规则本身得到的。也许他可以衡量一下每条规则的反应度。比如，它导致中央细胞改变其状态的频率有多大。但会有很多东西需要测试。

　　所以朗顿开始在他的计算机上为测试每一个让人半懂不懂的参数编写程序。（他到密西根大学后最先做的事情之一就是在大功能、高速度的阿波罗工作站上将他在苹果二型机上的分子自动机程序改进得更加完善。）这项工作没有取得任何进展。直到有一天，在他对一个最简单的参数进行尝试的时候，希腊字母（λ），他这样称它，正好成为任何特定的细胞都能“活”到下一代的概率。这样，如果一条规则的λ值正好是0.0，则任何东西在第一步之后就都无法存活，其规则很明显是属于第一等级。如果其规则的λ值是0．5，则删格就会沸腾着各种活动，平均有一半细胞活着，一半死去。那么我们可以推测，这样一条规则属于第三等级的混沌。问题是，λ是否能够揭示介于两个值之间的任何有趣的现象（超越0.5，“活着”和“死的”的作用就会正好相反，事情就可能再次变得简单，直到达到1．0，又回到第一等级，这就像观察一张照片的底片的行为表现一样）。

　　为测试参数，朗顿编写了一小段程序，这个程序能够告诉阿波罗机器用λ的一种特殊值来自动产生规则，然后在屏幕上运作分子自动机，呈现这条规则的作用。他说：“我第一次运作这个程序时，取了λ值为0．5，心想我这是把它设定在一个完全任意的状态。但我突然就开始获取第四等级的所有规则，这些规则一条接一条地出现！我想，‘上帝，这简直美妙得不可思议！’所以我对这个程序做了检验，弄明白了原来是程序中出现了一个错误，会把λ设定在一个不同的值，而这凑巧正是这个等级自动机的关键值。”

　　朗顿纠正了这个程序错误后就开始系统地探测各种λ值。在非常低值的0.0上下，他发现除了一片死气和冰冻的第一等级规则之外一无所有。当他把λ值稍稍增高，就发现周期性的第二等级规则，当他把λ值再增高一些时，发现第二等级规则要安顿下来需要花费越来越长的时间。如果他一下子就把λ值增高到0.5，就发现正如他期望的那样，出现了完全混沌的第三等级规则。但在第二等级和第三等级之间，紧密地聚集在这个神奇的λ“关键”值周围（大约为0．273），他发现了第四等级的所有规则。没错，“生命游戏”也在其中。他目瞪口呆。不知为什么，这个简单的λ参数恰好将伍尔弗雷姆的等级落入了他希望获得的那种顺序。他发现了第四等级得以发挥效用的地方，这个地方正是在转变点上：

　　Ⅰ＆Ⅱ→“Ⅳ”→Ⅲ

　　这个顺序还指出了动力系统中的一个具有挑战意味的转变：

　　秩序→“复杂”→混沌

　　这里的“复杂”指的是某种第四等级的自动机规则所显示的让人永恒惊奇的动力行为。

　　他说：“这马上就让我想起某种相变现象。”假如你把参数λ想成是温度，就会发现第一和第二等级规则λ的低值就像是冰一样的固体，其水分子牢牢地固化成了晶体格。λ值稍高一些的第三等级规则就相应是水蒸气一样的气体，其水分子四处挥发，相互碰撞，完全处于混沌状态。而在这之间的第四等级规则相应于什么呢？液体吗？

　　朗顿说：“我对相变知之不多，但我钻入了所谓的液体分子结构之中。”这起初看上去很有希望：他发现，液态分子通常会相互翻滚成一团，每一秒钟都要几十亿次地相互结合、聚集、然后再次打散，与“生命游戏”非常相似。“某种类似‘生命游戏’的东西在分子这个层次上就像一杯水一样能够一直持续下去，这种说法对我来说似乎很有说服力。”

　　朗顿非常喜欢这个概念。但当他对此做进一步思考时，他开始意识到，这不十分正确。第四等级规则通常能够产生“延长瞬变值”，比如“生命游戏”中的滑翔机，一种能够在任意长的时间里存活和繁衍的结构。在通常情况下，液体不会表现出这种分子层次上的行为现象。众所周知，液体能够像气体一样，完全处于混乱状态。确实，朗顿得知，将温度和气压增大到一定的程度，你可以让水蒸气直接变成水，根本就不需要经过相变。总的来说，气体和液体只不过是单个物质流动状态的两种表现。所以其间的区别并不是根本性的，液体与“生命游戏”的相似性仅仅是表面现象。

　　朗顿又回到物理学教科书上继续阅读。“我终于找到了第一秩序与第二秩序之间相变的基本区别。”第一秩序相变是我们都熟悉的：剧烈而准确无误。比如，把冰块加温到华氏32度，冰块立刻就会化成水。分子基本上是被迫在秩序与混沌之间做非此即彼的选择。在低于发生转变的温度下，分子会振荡缓慢，足以保持结晶体秩序（冰块）。但在温度高到转变点之上时，分子就会剧烈振荡，分子键断裂的速度要大于其形成的速度，分子被迫选择混沌（水）。

　　朗顿得知，第二秩序相变的本质很不寻常（起码是在人类习惯其间的温度和气压下）。但这种相变相当温和，主要是因为这个系统的分子不用做出非此即彼的选择。它们结合混沌和秩序。比如，在达到转变温度之上时，大多数水分子相互翻滚，处于完全混乱的状态：流体阶段。然而，在相互翻滚的水分子中有成千上万极其微小的、有秩序的、呈格化的岛屿，其水分子经常在边缘线上解体和重新结晶。这些岛屿即使就其分子规模而言，也是既不非常大，也不非常持久的。所以这个系统仍然接近混沌。但随着温度下降，最大的岛屿开始变得非常之大，存在的时间也相对延长。混沌和秩序之间的平衡开始起变化。当然，如果温度一下子上升到超过转变点，其作用就会被扭转：物体的状态就会从布满岛屿的流体之海变为布满流体之湖的固体大陆。但如果温度恰好处在转变点上，其平衡就会尽善尽美：有秩序的结构之量与混沌的流体之量正好相等，秩序和混沌相互交织在微臂与碎丝的舞蹈之中，呈现出复杂而永恒变化的状态。最大的秩序结构会将其只做空间和时间上任意长的伸延。没有任何东西能够真正安顿下来。

　　当朗顿发现“这正是最关键的关联！这与伍尔弗雷姆的第四等级正好相似”时，他感到非常震惊。一切都包括在这里了。能够繁衍的、滑翔机式的“延长的瞬变值”、永不静止的动力、能够生长、分裂和重组的结构之舞呈现出来的令人永恒惊奇的复杂――这一切实际上界定了第二秩序的相变。

　　所以，朗顿现在又有了第三个类比：

　　分子自动机等级：

　　Ⅰ＆Ⅱ→“Ⅳ”→Ⅲ

　　动力系统：

　　秩序→“复杂”→混沌

　　物质：

　　固体→“相变”→流体

　　问题在于，还存在比这个类比更大的意义吗？朗顿重又回到研究之中，对物理学家的所有统计测试做了调整，将之应用到冯?诺意曼的宇宙之中。当他把λ的作用结果绘制成图表后，其图表看上去就像直接从教科书上拷贝下来的一样。物理学家看了后会大喊：“二级相变”。朗顿不知道为什么他的λ参数会运作得这么好，或为什么它与气温如此类似。（确实，到现在也没有人真正理解这一点。）但谁也不能否认这个事实。二级相变真实存在，不只是一个类比。

　　朗顿会经常随心所欲地给这种相变起名字：“趋向混沌的转变”、“混沌的边界”、“混沌的开始”。但真正能让他抓住本质感觉的名字是“混沌的边缘”。

　　他解释说：“这个名字让我想起了学习潜游时所经历的一种感觉。我们大多数时候是在离海岸非常近的地方潜游，那儿的海水晶莹剔透，能清清楚楚地看到六十英尺的深处。但有一天我们的教练把我们带到大陆架边缘，那儿，六十英尺深度的晶莹剔透变成了八十度的斜坡，深深滑向深不可测的海水中。我相信，那个斜坡从上到下的水深变化在两千英尺。这使我认识到，我们曾经做过的潜水，尽管在当时显得冒险而大胆，但实际上不过是在海边的嬉耍。比起‘大洋’来，大陆架不过水坑而已。”

　　“生命浮现于海洋之中，而你生存在其边缘，欣然于海水流动中无穷的养分。这就是为什么‘混沌的边缘’这个说法带给了我非常相似的感觉：因为我相信生命同样也起源于混沌的边缘。我们就生存在这个边缘，欣然于物质所提供的养分……”

　　当然，这是一个很诗意的说法。但对朗顿来说，这个信念远非只是诗意而已。事实上，他越想越觉得相变与计算机之间、计算机和生命本身之间，有着非常深刻的联系。

　　当然，这种联系可以直接追溯到“生命游戏”。朗顿说，1970年，当这个游戏被发明出来以后，人们注意到的第一件事就是能够繁衍的结构，比如能够载着信号从冯?诺意曼宇宙的这一端滑翔到那一端的滑翔机。确实，你可以把一群滑翔机的单列滑翔想成是一串二进制数位：“滑翔机出现”＝1；“滑翔机消失”＝0。当人们接着玩下去，就会发现各种能够储存这种信息，或放射新的信息信号的结构。事实上，人们很快就清楚了，“生命游戏”结构能够用来建造一台有数据储存功能、信息加工能力和其它所有功能的完整的计算机。“生命游戏”计算机可以和该游戏所借助运作的计算机毫不相关，不管那是什么样的计算机，是PDP－9、苹果二型机，还是阿波罗工作站，都只不过是能够让分子自动机运作起来的发动机。不，“生命游戏”能够完全存在于冯?诺意曼的宇宙之中，完全以朗顿的自我繁衍的模式存在。确实，它是一台原始的、效率不高的计算机。但从原则上来说，它确实存在，它会是个通用计算机，其功率足以使其能够计算任何可以被计算的东西。

　　朗顿说，这是一个十分让人吃惊的结果，特别是当你考虑到只有相对非常少的几条分子自动机规则就能做到这一切时。你可以用第一等级和第二等级规则控制的分子自动机来建造一台这样的通用计算机，因为它们产生的结构过于呆滞，你可以将数据储存在这样一个宇宙之中，但你却不能在这样的计算机上四处繁衍信息，也无法建造一台第三混沌等级自动机的计算机。因为在这之上信号会很快丢失，所储存的结构也会很快变成碎片。朗顿说，确实，能够使你能建造一台通用计算机的唯一规则存在于像“生命游戏”这样的第四等级之中。这些是唯一既能够提供足够的稳定性来储存信息，又能够有足够的流动性可以在任意的距离之间传送信号的规则。而足够的稳定性和足够的流动性是计算机的关键。当然，这些也是在混沌边缘的相变中出现的规则。

　　朗顿认识到，在这里，相变、复杂性和计算机都被包括于其中了。或起码，它们都被包括在冯?诺意曼的宇宙中了。但朗顿相信，对于现实世界――从社会体系、经济制度到活细胞――都存在相同的关联性。一切现实生活的情形都是一样的。因为一旦你开始运作计算机，你就是在深入生命的本质。“生命有赖于信息处理的程度高到令人不可思议。”他说。“生命储存信息，画出感官信息的地图，再把信息进行某种复杂的转换而产生行动。英国生物学家里查德?达金斯（Richard Dawkins）举过一个非常好的例子：如果你拣起一块石头，把它抛向空中，它会呈一条漂亮的抛物线落下。这是因为受制于物理定律。它只能对外界对它的作用力做出简单的回答。但如果你把一只小鸟抛向天空，它的行为决不会像石块一样，它会飞向树丛的某处。同样的外界力量当然也作用在这只小鸟身上。但小鸟体内处理了大量它接收的信息，这使它产生了飞向树丛的行动。即使是简单的细胞也同样会如此：它们的行为和无生命的物质的行为是不同的。它们并不只是对外力做出简单的反馈。因此，对于有生命的物体，一个有趣的问题是：受制于信息处理的动力系统在什么样的情况下从只会对物理力量做出简单反馈的物质中脱颖而出的？”

　　朗顿说，为了回答这个问题，“我拿出相变眼镜，观察计算机的现象学。这里有许多相似性。”比如，当你上计算机理论课时，你首先要学的就是区分“停止”程序――即接收到一系列数据就在一定的时间内产生答复的程序――和永远在运转的程序。朗顿说，这就像区分在相变之上和之下的物质行为一样。在这个意义上，物质经常在用“计算机”计算如何在分子层安排自己：如果很冷，则很快就能作出完全凝固成晶体的回答。但如果很热，则完全无法作出回答，只能以流体的形式存在。

　　他说，这种区别也近似于分子自动机最终因冻结成固定的型态而停止的第一等级、第二等级与分子自动机沸腾不止的第三等级混沌状态之间的区别、比如说，有一个程序刚刚在屏幕上打出“你好，世界！”的字样，然后就消失了。这样的程序就相对于第一等级分子自动机λ为0．0的低值，所以几乎立刻就停止安静了下来。相反，如果一个程序有一个严重的错误，所以它在屏幕上打出一串串永不重复自己的乱码，这样的程序就相应于第三等级的分子自动机，其λ值介于0．5，这时混沌程度最为严重。

　　接下来，假如你离开两个极端，趋于相变。在物质世界里，你会发现瞬变值滞留的时间越来越长。那就是，当温度越来越接近相变，分子就需要越来越长的时间来做出自己的决定。同样，当λ从0增至冯?诺意曼的宇宙，你就会发现，分子自动机在停顿下来之前会剧烈搅动一会儿，而运转多久有赖于它们原初的状态。这就相当于计算机科学中的所谓多项式时间算法――也就是在停止之前必须做大量的计算，但计算的速度相对很快、也很有效。（多项式时间算法经常出现在碰到像名单分类这类繁杂的问题时。）但当你进一步观察，当λ更接近相变时，你会发现分子自动机会剧烈搅动相当长一段时间。这些相当于非多项式时间算法，某种永不停息的状态。这种算法完全无效。（一个极端的例子就是用尽力前瞻每种可能性棋步的办法下象棋的软件程序。）

　　如果正好处在相变时呢？在物质世界里，一个特定的分子也许会在一个有秩序的阶段，或流动的阶段兴奋起来，而在这之前却无法知晓，因为秩序和混沌在分子层紧密交缠。同样，第四等级规则也许是一个冻结的型态，也许不是。但不管产生怎样的型态，混沌的边缘的相变相对应的是计算机科学家所谓的“不可决定的”算法。这些算法也许会因为某种输入而很快停滞下来，就像用一个已知的稳定结构开始玩“生命游戏”。但它们也许因为另外一种输入而永不停止地运作下去。关键在于，你无法总是能预先知道会出现何种情况，就是在原则上也无法预测。朗顿说，事实上，甚至有一个定理阐述了这种效应：这是英国逻辑学家爱伦?图灵（Alan Turing）在三十年代证明的“不可决定的定理”。这个定理基本上是说，不管你认为自己有多么聪明，总会有算法能够超越你的事先预测能力。发现这些算法会产生什么结果的唯一办法就是运作这些算法。

　　当然，这些正是你想用来模拟生命和智能的算法。所以“生命游戏”和其它第四等级的分子自动机与生命如此相似是毫不奇怪的。它们存在于唯一的动力王国，复杂，计算机和生命本身有可能存在其中：那里就是混沌的边缘。

　　现在朗顿有了四个非常详尽的类比――

　　分子自动机等级：

　　Ⅰ＆Ⅱ→“Ⅳ”→Ⅲ

　　动力系统：

　　秩序→“复杂”→混沌

　　物质：

　　固体→“相变”→流体

　　计算机：

　　停止→“不可决定”→非停止

　　还有第五个和更多的假设：

　　过于稳定→“生命／智能”→过于喧闹

　　但所有这些又有什么意义呢？朗顿判定：“固体”和“流体”不只是物质的两种根本的状态，就像是水和冰那样，而是一般动力行为的两种根本的等级，包括像分子自动机规则的空间，或抽象算法的空间这样彻底的非线性王国的动力行为。他还进一步认识到，这两个动力行为的根本等级的存在，意味着第三种根本等级的存在：混沌边缘的“相变”行为。在混沌的边缘，你会碰到复杂的计算机，很可能碰到生命本身。

　　难道这意味着有一天你也许能写出相变的一般性物理规律，包括能够解释水的冻结和溶解、以及生命起源的奥秘？或许吧。也许生命起源于四十亿年前的初始原汤，起源于某种真正的相变。朗顿不知道。但他无法抗拒这样的想象：生命确实是永远力图在混沌的边缘保持平衡：一方面始终处于陷入过分的秩序的危险之中，另一方面又始终被过分的混乱所威胁。他想，也许这就是进化：这不过是生命学得越来越善于控制自己的参数，以使自己越来越能够在边缘上保持平衡的过程。

　　谁知道呢？把这一切都搞清楚要花费毕生的精力。1986年，朗顿终于让工程学院接受了他把他对计算机、动力系统和分子自动机中的相变的概念作为博士论文的题目。但他还要做许多工作才能建立基本的框架，使其足以满足他的论文指导委员会的要求。

　　继续前进

　　两年以前，在1984年6月，朗顿曾参加了麻省理工学院的分子自动机会议。有一天午餐时，他凑巧坐在一个又高又瘦、梳着马尾巴发型的家伙旁边。

　　“你在研究些什么？”法默说。

　　“我真不知道该怎么形容它。我一直把它称为人工生命。”朗顿答。

　　“人工生命！嗬，我们得好好谈谈！”法默惊叫道。

　　所以他们就谈开了。会议结束以后，他们通过电子邮件继续交谈。法默安排朗顿到罗沙拉莫斯来参加了好几次学术讨论，（确实，正是在1985年5月的“进化、游戏和学习”学术会议上，朗顿就他的λ参数和相变研究做了第一次公开演讲，给法默、伍尔弗雷姆、诺意曼?派卡德和其他与会代表留下了深刻印象。）这段时间也正好是法默与派卡德、考夫曼一起为生命起源问题忙于自动催化组模拟的时候――更别说法默那时正帮着创建桑塔费研究所――那时他本人正好也深深卷入到对复杂性问题的研究中。他觉得朗顿正是他需要与之协作的人。而且，法默曾经也是反战活动参与者，所以能够让朗顿相信，在核武器实验室从事科学研究并不像表面看上去那么不可思议。法默和他的小组的研究人员所从事的研究完全是非机密、非军事的，你可以把这种研究想成是把一些“肮脏”的钱用于正当的用途。

　　结果，1986年8月，朗顿接受了罗沙拉莫斯非线性研究中心博士后的工作，偕同妻子和两个小儿子一起南下新墨西哥。这次搬家让爱尔维拉大松了一口气。在密西根过了四年雪雪雨雨的日子，她简直等不及再次回到阳光下。而对朗顿来说这也是件极好的事情。非线性研究中心正好是他想去的地方。在完成博士论文之前他确实还有一些计算机上的工作要做，但博士生在尚未毕业之前就接受第一份博士后工作也是很寻常的事。他应该能够在几个月之内结束博士论文的全部工作，获得博士学位。

　　然而事情却并不那么顺利。朗顿要在罗沙拉莫斯完成他的计算机实验需要用工作站。从原则上来说，这并不成其为问题。他到罗沙拉莫斯的时候，非线性研究中心的SUN微机系统早已运到了，安装所需的所有电缆线和硬件也都早已到位。但真要在SUN上继续计算机实验却变成了一场恶梦。计算机的各部件还分散在各楼和拖车里，研究中心的物理学家们完全不知道怎样才能使系统运行起来。“既然我是学计算机的，他们就认为我肯定知道该怎么办。所以我就变成了我们这个领域的系统维护员和计算机管理员了。”朗顿说。

　　当时荷兰德和勃克斯共同主持朗顿的博士论文指导委员会，他在朗顿来后不久也作为访问学者来到罗沙拉莫斯。他看到这种情况很吃惊。“朗顿真是个好人。任何时候任何人在应用网络或工作站上出现问题，都会来找朗领。朗顿毕竟是朗顿，不管花费多少时间都会帮他们解决问题。我到研究中心后的最初几个月中，朗顿在这方面花费的时间比花在任何方面的时间都多。他把电线穿墙拉过来，把系统的各方面都调试通，却把自己的博士论文搁置一边。”

　　荷兰德说：“勃克斯、我和法默一直在督促朗顿尽快完成博士论文。我们总是提醒他：‘听着，你必须获得学位，否则你以后会后悔的。’”

　　朗顿完全明白这是什么意思。他和他的导师们一样急着想完成博士论文。但就是当系统已经安装完毕，能够正常运转了，他还得把所有的计算机编码从密西根大学的阿波罗工作站上转写到罗沙拉莫斯的SUN工作站上。这真是件让人心烦的事。然后他又开始筹备1987年9月的人工生命研讨会。（他来罗沙拉莫斯的合同中就有来后组织这样一个研讨会的内容。）“没办法，总是事与愿违。在来罗沙拉莫斯的第一年，我在分子自动机研究上什么也没做。”

　　朗顿真正做成的就是这个研讨会。确实，他尽自己所能投入了进去。“我急于想回到人工生命研究中去。在密西根大学时我在计算机方面做了大量的阅读，做得非常艰苦。如果你用‘自我繁衍’做关键字来查阅，会发现有关资料多得有如洪水爆发。但当你用‘计算机和自我繁衍’做为关键字来查阅时，你就会什么也找不到。但我不断在那些稀奇古怪的、非常规的文章中寻找。”

　　他能够感觉到，这些写稀奇古怪的、非常规的文章的作者就在某些地方，他们是一些和他一样的人，全凭自己的努力来尽力追踪这种怪异的感觉，但却不知道这种感觉究竟是什么，也不知道世界上还有谁在进行这方面的研究。朗顿希望能找到这些人，把他们召集到一起，这样他们就能够开始形成一个真正的科学学科。但问题是怎么达到这一个目的。

　　朗顿说，最终只有一个办法：“我只能宣布要召开一个人工生命的学术会议，让我们看有谁会来参加。”他认为，人工生命仍然是个很好的招牌。“自从到亚利桑那大学开始我一直用它做名称，人们立即就能明白其含义。”另一方面，他认为让人们对这个术语的含义一目了然十分重要，否则全国各地都会有人跑来演示匆忙拼凑的录像游戏。“我花费了很长时间，大约有一个月的时间，来斟酌邀请函的措词。我们不希望这个学术会离题太远，或太具有科学幻想性，但同时我们也不希望仅仅局限在DNA数据基础上。所以我把拟好的邀请函先在罗沙拉莫斯传阅了一遍，然后再进行修改，一遍一遍地反复斟酌。”

　　当邀请函修改到令他满意以后，如何把这些邀请函寄发出去的问题又接踵而来了。通过电子信件的办法来寄发也许比较好？在UNIX操作系统上有一个寄发信件的公用程序，这个公用程序有一个人人皆知的毛病，可以用来在寄发电子信件时让这个信件同时进行自我复制。“我想过要利用这个错误在计算机网络上发布自我复制的会议通知，然后再令它自行取消。但再一想却觉得不妥，这不是我想要的联系方式。”

　　现在回想起来这样做是对的。两年之后，1989年11月，康奈尔大学的一个名叫罗伯特?毛利斯（Robert Morris）的研究生想利用这个同样的错误来编写计算机病毒，结果由于编程错误而使病毒失控蔓延，差点儿毁了美国整个学术界的计算机网络。朗顿说，即使是在1987年，计算机病毒也是他不想在会议上讨论的题目之一。从某种意义上来说，计算机病毒是自然的，它们能够生长、繁衍。对环境做出反应，一般以碳为基础的生命形式能做到的一切它们都能做到。它们是否真是“活”的，一直是一个很有意思的哲学问题。但计算机病毒也是很危险的。“我可不愿意鼓励人们跟计算机病毒寻开心。坦率地说，我不知道如果我们在研讨会上谈论计算机病毒，实验室的人是否会走进来说：‘不，你们不能谈论这个话题。’我们不能招惹一批游手好闲的计算机玩家到罗沙拉莫斯来破坏这儿的计算机系统的安全。”

　　朗顿说，不管怎么样，最后他只是通过邮寄的方式将会议通知发给了所有他认为也许会对这个会议感兴趣的人，并请他们向别的人传递会议召开的消息。他说：“我一点儿也不知道究竟有多少人会来，也许只有五个人来，也许会来五百个人，我一点儿把握都没有。”

　　结果来了一百五十人，包括一些表情显得有些困惑的记者，他们来自《纽约时报》和《自然》杂志等报刊杂志。“结果我们吸引了最应该被吸引来的一群人。这群人中有一些是狂客，有些是尖酸刻薄的嘲讽者，但大多数都是稳当扎实的学者。”当然也有罗沙拉莫斯和桑塔费的常客，像荷兰德、考夫曼、派卡德和法默。英国生物学家里查德?达金斯，《自私的基因》（The Selfish Gene）一书的作者，从牛津赶来谈他的模拟生物形态进化的计划，阿利斯蒂德?林登美尔（Aristid Lindenmeyer）从荷兰赶来谈论他的计算机模拟胚胎发育和植物生长，已经在他的《科学美国人》杂志（Scientific American）的“计算机娱乐”栏目中大力宣传了此次会议的蒂德内（A.K.Dewdney）也赶来组织计算机演示。蒂德内还举办了“人工4－H”竞赛，从中选出最优秀的计算机创造物。来自格拉斯哥的格雷汉姆?坎斯－史密斯（Graham Cairns－Smith）前来讨论他的关于微观黏土晶体表层的生命起源理论。来自卡内基麦伦大学的汉斯?莫拉维克（Hans Moravec）要谈谈关于机器人的问题。他相信机器人总有一天要主宰人类。

　　这类的与会者还有许多。对大多数发言者要说些什么，朗顿直到他们站起来发言时才知道。“这次会议对我来说是一次很强烈的感情经历。我再也不可能有第二次这样的经历了。所有的人都在独立地从事人工生命的研究。他们躲在一边研究，而且经常是在家里研究。然而每个人都有这样的感觉：‘这里面肯定有什么奥秘。’但他们不知道向谁求助，参加会议的所有人都怀有同样的不能确定的疑虑，怀疑是不是自己疯了。到了这个会议上我们差不多都要相互拥抱了。这是一种真诚的同志的友情。一种‘也许我是疯了，但所有这些人也都疯了’的感觉。”

　　他说，所有的学术报告都没有任何突破性的进展。但在所有发言中都能看到其潜力所在。学术报告的题目广泛到从模拟蚂蚁王国的集体行为、用集合语言的计算机码编写的数据化生态平衡系统的演化、到黏稠的蛋白分子自我集合成病毒。“看到这些人自己独立研究到如此深入的地步真令人心驰神往。”朗顿说。而更令人振奋激动的是看到同样的主题重复出现：基本上每一篇学术报告都提到，流体本质的、自然的、“类似生命的”行为似乎是从最底层冒出来的规则，是没有中央控制的涌现现象。你已经能感觉到一门新兴的科学正在形成。“这就是为什么我们告诉大家到会议结束时再把论文提交上来。因为只有当听完其他人的想法时，大家才能对他们所思考的东西看得更清楚。”

　　“很难准确地说明研讨会上究竟发生了什么事。但百分之九十的内容是在鼓励大家不断取得进展。到离开时，我们大家仿佛都感到已经摆脱了所有的束缚。在这之前，我们听到的所有的话都是‘停止’、‘等等’、‘不’，正像我不能在密西根大学做一篇关于人工生命的博士论文那样。但现在，所有的话都在说：“行、行、行，对、没错”！

　　“我太兴奋了。这好像是一个完全改变了的意识状态。我觉得这好像是一片灰色物质的大海，各种思想和概念荡漾漂游其中，自我组合，相互传递。”

　　他说：“这五天简直生气活跃得不可思议。”

　　会议结束以后，朗顿收到了东京大学一位与会者的电子信件。他说：“研讨会议程安排得太紧了，我没有时间告诉你，当第一颗原子弹投扔到广岛时，我正好在那里。”

　　他对朗顿再次表示感谢。他说，在罗沙拉莫斯参加会议，讨论生命的技术，使他度过了最兴奋的一周。

第七章　玻璃房中的农民经济

　　1987年9月22日，星期二，即荷兰德和阿瑟来参加朗顿的人工生命研讨会的当天下午5点左右，荷兰德和阿瑟离开了罗沙拉莫斯的人工生命研讨会，驱车开下台地，返程桑塔费。沿途，他们偶尔停下车来欣赏向晚的景色。在他们的东面，桑格里德克里斯多山脉从里奥格兰德河谷巍然拔起七千英尺。他们已经开了整整一个小时的车了，一直都在讨论“柏德”（boid）：这是来自洛杉基新柏利克斯公司（Symbolics Corporation）的克内基?雷诺尔兹（CraigReynolds）在研讨会上展示的一个计算机模拟。

　　阿瑟被这个模拟迷住了。雷诺尔兹宣称，这个程序意在抓住鸟类聚集成群、或羊儿聚集成群、鱼类聚集成群的行为本质。在阿瑟看来，他成功地做到了这一点。雷诺尔兹的基本思想是，将一个自动的、类似鸟类的作用者，“柏德”置入到处是墙和障碍物的屏幕环境之中。每一个“柏德”都遵循三个简单的行为规则：

　　1.它尽力与其他障碍物，包括其它“柏德”保持最小的距离。

　　2．它尽力与其相邻的“柏德”保持相同的速率。

　　3．它尽力朝其相邻“柏德”群的聚集中心移动。

　　令人注目的是，这些规则中没有一条说：“聚集成群”。正相反：这些规则完全是地方性的，只是针对每一个单独的“柏德”所能做的和从其邻居中所能见的发出指令。所以，如果真的能够因此而产生聚集成群的现象，那这种动力只能来自最低层，只能是一种突发的现象。但每一次都确实能够产生聚集成群的现象。雷诺尔兹开始这个模拟时，先将“柏德”随意地在计算机屏幕上散置各处，然后它们会自发地将自己聚集成群，以一种流体性的、非常自然的形式环绕障碍物飞翔。有时，鸟群甚至能够分成更小的群体，从障碍物的两旁绕过，又在障碍物的另一端重新聚集成群，就好像是“柏德”一直刻意而为之事。有一次，一个“柏德”不幸撞到了一根柱子，拍翅盘旋了一会儿，仿佛是晕头转向了，当“柏德”群开始移动时，它马上就跟上去，重新加入到团体之中。

　　雷诺尔兹认为，这个过程的最后一部分证明，“柏德”的行为真的是涌现的。其行为规则和其它的计算机编码都没有告诉任何一个特定的“柏德”应该采取这样的行动。所以阿瑟和荷兰德一上车就开始琢磨这个问题：“柏德”的行为在多大程度上是内制的，多大程度上真的是出乎预料的涌现行为？

　　荷兰德坚持自己的看法。他见过太多模拟“涌现”行为的例子了，这些“涌现”行为都是从一开始就把指令设置到程序中去的。“我对布赖恩（阿瑟）说，你必须要小心。也许这里展出的所有模拟实验，包括那个撞上了柱子的例子，都明显是编程进去的，而这些编入的规则并没有任何学习新东西的功能。我希望起码能把其它东西置放到这个模拟之中，改变其环境，然后再看它是否有能力产生合理的行为。”

　　阿瑟无法与这个观点雄辩一番。他说：“但对我来说，我不知道你如何来定义‘真正的’涌现行为。”在某种意义上，在宇宙中发生的一切，包括生命本身，都是早已内制了能够主宰夸克行为的规则。所以，究竟什么是涌现？当你面对它的时候怎么识辨它？“这直接关系到人工生命的核心问题。”

　　既然荷兰德和所有的人都无法解答这个问题，那他和阿瑟也就无法得出一个确信无疑的结论。但回想起来，阿瑟说，他们之间的讨论确实在他睡意全无的头脑中播下了种子。1987年10月初，精疲力尽但却满怀愉悦的阿瑟完成了他在桑塔费研究所作为访问学者的工作，返回斯坦福大学。返回后，在痛痛快快地补足了睡眠以后，他又开始仔细思考他在桑塔费所学所闻的一切。“荷兰德的基因算法。分类者系统和‘柏德’等概念给我留下了极为深刻的印象。这些新概念、新思想，以及由此而开启在我面前的无限的可能性，令我思索良久。我的本能告诉我，这些概念就是回答。但关键是，经济学的问题何在？”

　　“我最初的兴趣在于第三世界国家的经济是如何改变和发展的。所以，1987年11月份左右，我打电话给荷兰德说，我对如何将这些概念应用于经济学有了一个想法。我觉得你可以在大学办公室里，在一个虚拟的玻璃房里做一个农民经济发展的小小模拟，当然其实是在计算机上做这个模拟。但必须全都采用小小的作用者，这些小小的作用者应该未经编程就能通过学习而变得聪明，还必须能够相互发生作用。”

　　“然后，在这个梦幻般的想象中，有一天早上你走进办公室说：‘嘿，看看这些家伙！两、三个星期以前他们还在以物易物，现在他们有了联合股份公司。’第二天，你走进办公室说：‘噢，他们知道要成立中央银行了。’再过几天，所有你的同事都聚拢来，而你正在观察：‘哇！他们居然有了工会！下一步他们还想做什么？’或他们中有一半人已经成为共产主义者了。”

　　阿瑟说：“当时我还无法将这个主意陈述清楚。”但他知道，这种玻璃房经济模拟会和常规经济模拟截然不同。在常规经济模拟中，计算机只是把一组不同的方程式整合在一起。而在他的玻璃房经济中，经济作用者不是数学变量，而是作用者，是陷入相互作用和偶然事件之网的一个个实体。这些实体会犯错误，能够吸取经验教训。它们有自己的历史，就像人类一样不受数学公式的支配。当然，从实际考虑，它们比真正的人类要简单得多了。但如果雷诺尔兹真能够用三条简单规则产生非常逼真的聚集成群的行为的话，则我们起码可以想象，也许充满了设计完善的适应性作用者的计算机能产生非常逼真的经济行为。

　　阿瑟说：“我模模糊糊地想到，是否能用荷兰德的分类者系统来制造这些作用者。我知道怎样来做这件事。约翰（荷兰德）对如何做这件事提不出直接适用的建议来，但他也很有积极性。”所以俩人同意，当明年桑塔费研究所的经济学项目开始时，这将是优先考虑的研究课题。

　　初出茅庐的项目主任

　　同时，项目的准备工作也够阿瑟忙活一气的。确实，他这才开始体会到他被赋予的工作的全部意义。

　　很快，事情的发展使荷兰德无法和他共同主持经济学研究项目。荷兰德把1986到1987这个学年用来在罗沙拉莫斯做访问学者，早就用完了他的年假。他又回到了密西根大学，重新卷入了将他的系并入到工程学院的大学政治之中。他的妻子莫丽塔也无法从科学图书馆系统负责人的工作岗位上脱身出来。所以荷兰德最多只能到桑塔费呆上一个来月的时间。

　　这样，组织经济学项目的工作整个儿地落在了阿瑟的肩上。而阿瑟有生以来从来没有主持过这样一个学术研究项目，更别说创建这样的一个项目了。

　　约翰?里德希望我们做些什么？他问尤金尼亚?辛格。她现在是里德和花旗银行董事长的联系人。“他说就按你的想法去做，只要不是用常规方法去做就行。”她在询问了里德之后回答说。

　　你们需要我们做些什么？他问肯?阿罗和菲尔?安德森。他们说，他们需要他为经济学研究创立一个基于复杂的适应性系统观点之上的全新而严谨的方法。

　　桑塔费研究所要我们做些什么？他问乔治?考温和桑塔费的其他执政人。“科学委员会希望你能从根本上为经济学开创全新的方向。”他们告诉他。顺便告诉你，第一年的预算是五十六万美元，这笔经费中，有一部分是来自花旗银行，有一部分来自麦克阿瑟基金会，还有一部分是来自国家科学基金会和能源部。当然，经济学项目是研究所的第一个、同时也是最重要的一个研究项目，所以我们大家都十分关注项目的进程。

　　“我摇着头离开了。五十几万美元在学术研究上只够做中等大的项目，而我们面对的却是一个巨大的挑战。这就好像是告诉我说：‘拿上冰斧和绳子，去攀登艾弗勒斯特山吧。’我惊恐极了，觉得这简直不可思议。”

　　当然，实际上阿瑟远不是孤军奋战。阿罗和安德森非常乐意给他以道义上的支持，给他提出各种建议，不断鼓励他。“他们差不多成了这个项目的基石和领袖。”阿瑟说。确实，他认为这个项目是他们的项目。但他们却非常清楚地表示，阿瑟是主要执行官。“他们保持不介入，要我来指导研究，让我来使这个项目开展起来。”

　　他说，他很早就做出了两个决定。第一个是关于研究课题的。他显然对把混沌理论和非线性动力学应用于经济学的想法不感兴趣。这基本上是阿罗脑子里的想法。根据他所了解的情况来看，早就有许多研究小组在从事这一类的研究了，但研究成果却寥寥无几。阿瑟对把这个项目做成是对整个世界经济的模拟这个想法也没有兴趣。“这也许是里德头脑中的想法。而且这好像是工程师和物理学家们最喜欢做的事，但这就好像是对你说：‘你既然是个天文物理学家，为什么不做整个宇宙的模拟？’”他说，这样的宇宙模型会像真正的宇宙那样令人费解。这就是为什么天文物理学家不会这么做的原因。确实，他们只针对类星体做一组模型，针对螺旋星系做一组模型，再针对星星的形成做一组模型，等等。他们用计算机解剖刀来解剖特殊的现象。

　　而这正是阿瑟希望桑塔费的项目所做的事。他当然不愿意打消实验玻璃房经济的念头，但他同时希望人们能够在起跑之前先学会怎样走路。特别是，他希望这个项目能解决经济学上的一些老问题，希望看看从适应性、进化、学习、多平衡、涌现和复杂性等所有桑塔费主题的角度来看待这些老问题时，它们会有什么变化。比如说，为什么股票市场会出现泡沫和崩盘？或者，为什么会有钱的出现（即，为什么像金子或贝壳数珠这种特殊的货物会广泛被当作交换的中介物来接受）？

　　阿瑟说，强调要使这个项目来对付经济学中的老问题后来引起了激烈的争论。研究所科学委员会的有些人指责他发明创造精神不够强。“但我们却认为这是回答常规问题的好方法、好策略、好步骤。”阿瑟说。“这些是被经济学家所共识的问题。最重要的是，如果我们能够证明，把理论性的假设变成更为现实的假设，就能使你看问题的角度发生重大的改变，那么，我们就能让经济学界看到，我们对经济学确实做出了贡献。”

　　他说，出于同样的理由，当马瑞?盖尔曼敦促他为这个经济学项目发表一个宣言，发表一个就像钉在教堂的大门上的那种振聋发聩的宣言时，他拒绝了。“他几次向我推销这个想法。他希望这份宣言能说：‘一种不同形式的经济学即将诞生’之类的话。但我考虑后决定不这么做。一个接一个地解决问题，解决那些经济学的老问题，要比那种做法好得多。我们会使人信服的。”

　　第二个关键的决定是关于选择什么样的人来从事这个项目的研究工作。当然，他需要思想开放、赞同桑塔费观念的人。十天的经济学研讨会证明，这样的一群人能带来多么丰盛、多么令人激动的成果。阿瑟说：“我早就认识到，无论是我、还是阿罗、安德森、或任何人都不能用从上到下的方法为桑塔费的研究搭建框架。这个框架必须是从我们所做的研究中、从我们探讨问题的方式中、从我们每个人自己的思想中涌现出来的。”

　　但从阿瑟自己在争取让他的第一篇关于报酬递增率的论文发表出来的惨败中，他明白了一个道理：在主流经济学家中建立桑塔费经济学项目的可信度是至关重要的。所以他希望参与该项目的人员中有诸如阿罗、或斯坦福大学的汤姆?萨金待这样声名如日中天的经济学理论家，他们不仅能够帮助桑塔费确保其尚未界定的思想完全符合现存的学术规范，而且当他们走出去谈论桑塔费理念时，人们会愿意倾听。

　　但不幸的是，组织这班人马说说容易，做起来可就难了。阿瑟与阿罗、安德森、潘恩斯和荷兰德商定了候选人名单后，基本上满足了该项目对非经济学研究人员的需要。菲尔?安德森同意来桑塔费做短期逗留，他的学生，杜克大学的里查德?派尔莫（Richard Palmer of Duke University）也同意来桑塔费做短期逗留。荷兰德肯定也会来。还有才思敏捷、能言善辩的明尼苏达概率理论家大卫?阑恩（DavidLane）。阿瑟甚至还请来了与他合作发表过论文的苏联概率理论家约里?厄姆利夫和约里?凯尼欧夫斯基。另外还有考夫曼、法默和所有其他罗沙拉莫斯和桑塔费圈子里的人。但当阿瑟开始召集经济学家的时候，他很快发觉，他对可信度的关注绝非错误。几乎所有人都听到过关于桑塔费的传言。阿罗走到哪儿都把桑塔费拴在嘴边。坦桑塔费研究所是哪些人组成的，都干些什么？许多人都还不太清楚。“当我召集经济学家时，他们总是说：‘嗯，好，但有些晚了，我已经有其它安排了。’基本上，让没有参加过桑塔费研讨会的经济学家对桑塔费的研究项目感兴趣是非常非常困难的。”

　　好消息是，参加过桑塔费经济学研讨会的经济学家们是一批优秀的人才――他们毕竟都是阿罗亲自选定的。而来自这圈人之外的反馈也并非完全令人沮丧。阿罗和萨金特都同意来呆上几个月。约翰?鲁斯特（John Rust）和威廉姆?布劳克（William Brock）也同意从威斯康星大学赶来。明尼苏达大学的莱蒙?马里蒙（Ramon Marimon）、密西根大学的约翰?米勒（John Miller）也都会来。米勒刚刚完成博士论文，他的研究对荷兰德的分类者系统有十分重要的作用。最令阿瑟得意的成功是，剑桥大学的富兰克?汉恩（Frank Hahn）也会前来。他是英国经济学理论界中的头号人物。

　　总之，第一年大约会有一二十名杰才不同程度地参与经济学项目。其中有七、八个人会整年呆在桑塔费。这个规模相当于一个小学院的经济系。他们将携手重建经济学。

　　桑塔费理念

　　经济学项目将于1988年9月在桑塔费研究所上马，以第二个为期一周的经济学研讨会作为开端。所以阿瑟从6月份开始就住到了桑塔费，他要用一个夏天的时间着手筹备，每一分钟对他来说都十分宝贵。他发现，到了秋季，当与会者纷纷前来报到时，工作越来越忙乱了。

　　“每天都有人来找我。比如有一个人不知道怎样换电灯泡，问我是否会换。这个地方太狭小了，我有时不得不去解决各类问题，诸如哪间办公室可以给吸烟者用？或，怎能与一个一天到晚穿着短裤，露着多毛的大腿的人共用一间办公室？那个提出问题的人真的无法接受与穿短裤者共用一间办公室。而且我还得全权负责研讨会的组织工作。组织工作的一部分是出去网络人才，与他们交谈，征求他们的意见，到处散布桑塔费经济研讨会的消息。”

　　阿瑟发现，当老板就是不能总是出去和其他孩子们一起玩耍，而必须用全部的时间来扮演一个成年人。尽管有研究所其他工作人员的帮助，但阿瑟发现他百分之八十的时间仍然要花费在非科研的事务上，而这些事务性工作没有多大意思。他说，有一次他回到在桑塔费租的房子，对妻子苏珊抱怨说，他用于从事研究的时间太少了。阿瑟说：“她最后开口说：‘哦，别唠叨了，你这辈子都没有这么快活过。’她说对了。”

　　确实，她说的没错。阿瑟说，因为尽管有这些事务性工作缠身，剩下的百分之二十的时间也足够弥补一切的了。到了1988年秋季，桑塔费研究所已经呈现出一派生机勃勃的景象。这不仅是因为经济学项目上了马，也因为去年秋末，盼望已久的联邦政府基金着实通过国家科学基金会和能源部拨发了下来。考温没有能够说服这些机构如数满足他的资金要求，比如说，研究所仍然没有资金聘请长期研究人员，但这些基金组织已经承诺从1988年1月份开始，在三年中给桑塔费拨款170万美元。所以在1991年以前，研究所有了财政上的安全保证。研究所终于有了足够的资金来认真开始朝其创建的目标努力。

　　在盖尔曼和潘恩斯主持下的科学委员会批准召开十五个新的研讨会。有些研讨会将从核心物理学角度来探讨复杂性问题。在这个方面，最好的例子是将由罗沙拉莫斯的波兰物理学家祖莱克（WOjciech Zurek）组织的“信息物理学、熵和复杂性”研讨会。祖莱克的想法是，从信息和计算机复杂性这样一些已被计算机科学所界定清楚的概念入手，来探讨它们与量子机制、热动力学、黑洞的量子辐射、以及（假设的）宇宙量子起源之间的深层关系。

　　其它研讨会将从生物学的角度来探讨复杂性问题。最好的两个例子是两个由罗沙拉莫斯生物学家爱伦?泊雷尔森（Allen Perrlson）组织的关于免疫系统的研讨会。泊雷尔森早在1987年6月就召开了桑塔费研究所的一个很重要的免疫学研讨会，而且一直在桑塔费主持一个小小的研究项目。泊雷尔森的思想是，身体的免疫系统有几十亿个高度敏感的细胞，它们随血液流动，病毒或细菌一出现，它们就与抗体一起共同中和侵入的病毒或细菌。免疫系统是一个复杂的适应性系统，在这一点上和生态系统及大脑组织完全一样。所以桑塔费的理念和技术应该能够对像爱滋病、或多发性硬化症、以及关节炎这类与免疫相关的问题给予启迪。反过来，因为人们对免疫系统的分子结构的详情已经了解甚多，所以致力于免疫系统研究的项目应该能够使桑塔费的某些高深的概念应用于实际之中。

　　同时，科学委员会还力主将没有参加过桑塔费项目和研讨会的访问学者和博士后网罗进来。这是研究所自始自终坚持的方法：网罗各路俊杰，然后看看会发生什么。科学委员会成员开玩笑说，桑塔费研究所本身就是一个涌现现象。实际上，这是一个被他们相当认真地对待的笑话。

　　所有这些都符合考温的心愿。他总是迫切想找到更多的灵魂中燃烧着难以言述之火的俊杰。但考温认为，这不仅仅是一件挖掘俊杰的事。你可以说，研究所拥有许多才华出众的人才，但他们却不知道你到底要干什么。研究所要网罗的是能够相互撞击出火花来的人才：“其中有些人在接触中显得目光呆滞，而另一些人则从此开始与我们保持联系。”如果情况是这样的话，那么你其实就是在以某种方式行使一种极具强制性的权力：知识的权力。如果你发现对方对桑塔费的概念的理解发自大脑深处，这样的想法永远盘旋在他的脑际，那你就算是找对了人。你不是用把人从肉体上拉过来的方法，而是用知识的魅力来聚拢人心。你是用大脑，而不是用狂欢作乐的聚会来吸引他们。

　　发掘这样的人才比以往更加不易了，但确实有这样的人才存在。而且有越来越多这样的人才涌向桑塔费，致使小小的修道院经常人满为患。确实，这种情形简直让人难以想象：小教堂长年召开着各种研讨会，原本只够一个人使用的办公室里常常挤着三、四个人，同僚们没完没了地在黑板上涂写着什么，争论着什么，走廊上和大树下的自由讨论在不断形成和重组，人们勃发的活力和同志间的情谊就像电流一样感染每一个人。这正如斯图尔特?考夫曼所说：“我看待世界的眼光每天都会经历两次刷新。”

　　大家都有同样的感觉。阿瑟说：“颇为典型的是，每一天上午，大多数人都会钻进办公室，你会听到计算机终端发出的轻微声音和敲击键盘的响声。然后就会有人在你的门口探头探脑。你做过这个吗？你想过那个吗？你能和来访者谈半个小时吗？然后我们就会一起去吃午饭，常常是一起去坎杨路餐馆，我们把那个餐厅叫作‘教职工俱乐部’，而我们则变成了烂熟的常客，那儿的女招待甚至都不再给我们拿菜单来了。我们总是说：‘给我一个五号’，所以她们甚至都不用问就知道给我们上什么吃的。”

　　他们之间的谈话总是没完没了，大多数谈话非常精彩诱人。阿瑟说，他记得最清楚的是随时随地开始的即兴自由讨论会。那些讨论会永远在接近中午时分，或从下午开始。“这样的讨论会一周有三次、四次、五次。某个人会走到走廊上说：‘嘿，让我们来讨论讨论X’，然后就会有五、六个人聚集到小教堂，或更经常的是聚集到厨房旁边的小会议室里。小会议室里的光线非常昏暗，但它就在咖啡室和可乐机旁边。房间是印第安风格的，墙壁上挂着一张爱因斯坦的照片，扎着印第安头巾的爱因斯坦冲着我们微笑。”

　　“我们会围桌而坐。斯图不特（考夫曼）也许倚在一个炉架上。有人也许会把问题写在黑板上。我们就开始针对这个问题提出无数个问题，其实都是些非常善意的争辩。大家从来不恶语相向，但提出的问题却相当尖锐，因为大家所谈论的都是最根本的问题，而不是经济学研究的技术性问题，不是你如何解决这个或那个定点定理，或在物理学上，为什么材料在零下253度会出现超导现象这类的问题，而是关于科学走向何方这类的问题。这类问题包括，你怎样对付有限的理性？当情况真的变得就像国际象棋那样复杂的时候，经济学应该怎样进展？你对永远在演化，永远达不到平衡点的经济学是怎么想的？如果你把计算机实验应用于经济学，你会怎么做？”

　　“我认为这正是桑塔费之所以为桑塔费的原因：我们正在努力寻求的答案和我们正在借用的技术手段，恰好正在形成桑塔费派的经济学概念。”

　　阿瑟对其中的一系列讨论的记忆尤为深刻，因为这组讨论提炼了他的思想。他说，当时阿罗和剑桥的汉恩也在场，所以那肯定是在1988年10月至11月他们来访的时间里。“我、荷兰德、阿罗、汉恩、也许还有考夫曼和一、两个其他人聚在一起。我们反复讨论经济学家能对有限理性做些什么。”也就是，如果经济学理论不再假设人们对任何经济问题，即使是像下国际象棋那么复杂的问题，都能自发地、像计算机那样对其结果进行准确无误的推理，那么经济学理论会变成什么样子呢？

　　他们几乎每天都在小会议室里讨论这个问题。阿瑟记得汉恩曾经指出，经济学之所以借助完美理性，是因为那是一个水准基点。如果人们都理性到尽善尽美的地步，那么理论学家们就可以准确无误地说出这些人会做出什么样的反应。但完全的非理性又是怎样的呢？汉恩好奇地问。

　　“布莱恩（阿瑟），你是爱尔兰人。你也许知道。”他问。

　　阿瑟笑了，汉恩又认真地接着说，只有一种方法能达到完美的理性，而有无数种方法能达到部分理性。所以对人类而言，哪种方法是正确的呢？“对理性的标度你如何界定？”

　　如何界定理性的标度？“这是汉恩的比喻，这个比喻使我振聋发聩。我后来对此思考良久，咬了许多铅笔头，进行了许多次讨论。”阿瑟说。他和其他人就像观察一张照片上的影像如何在洗照片的盘子里呈现出来一样，慢慢地找到了答案：界定理性标度的方式就是放手任其发展，让作用者自己来界定理性的标度。

　　阿瑟说：“你会采用约翰?荷兰德的方法。你会把所有这些作用者当作分类者系统或神经网络、或其他形式的适应性学习系统来模拟，然后让标界随着作用者不断吸取经验教训而不断变化。所以所有作用者开始的时候完全是愚蠢无知的。那就是，它们会做出随意的、错误的决定。但随着彼此取得反馈，它们会越变越聪明。”也许它们真的会变得非常聪明，也许不会，一切都有赖于它们的经历。阿瑟意识到，这些具有适应性能力的人工智能作用者，正是你想用来建立真正的经济学动力理论的因素。如果你把它们置于一个稳定的、可预测的经济环境中，你也许会明显地看到，它们做出的正好就是新古典经济学理论所预测的那种高度理性化的决策――这不仅仅是因为它们能获得完整全面的信息和无限迅速的推理能力，而且也因为稳定性留给了它们充足的时间来找到窍门。

　　但如果把这些同样的作用者置于模拟的经济变化和骚动之中，它们仍然能够发挥作用。但也许表现得不是那么尽善尽美。它们会跌跌撞撞、会一败涂地、会一开始就犯各种错误，就像人类所表现的那样。但由于它们被内设了学习算法，所以它们能够逐渐学会采取合理行动的方式。同样，如果把这些作用者置于一个竞争的环境，比如像下国际象棋，使它们必须采取相互对抗的行动，那你就会看到它们如何做出选择。而如果你把这些作用者置于一个模拟繁荣的模拟经济环境中，你会看到它们怎样探索可能性的无穷空间。事实上，无论你把它们置于何地，它们都会力图做点什么。新古典经济学理论不能解释经济中的动力现象和变化，而充满了适应性作用者的模型却完全与之不同，后者的动力机制是事先内制的。

　　阿瑟认识到，这显然与他对玻璃房经济的设想有同工异曲之妙处。这正是十年前他读《创世第八天》时的所悟所获。只是他现在对此看得更加澄澈了。这就是诱人的“桑塔费理念”：与强调报酬递减率、呆滞的均衡和尽善尽美的理性化的新古典经济学观点相反，桑塔费强调的是报酬递增率、有限理性、以及进化和学习的动力。他们不是把自己的理论建立在易于用数学操作的假设上，而是力图创建在心理上符合情理的经济学模式。他们不把经济看作是某种牛顿式的机器，而看作是某种有机的、可适应的、令人吃惊的、有生命力的东西。他们不把世界当作深埋在冻土层的某种呆滞的东西来谈论，而是学会怎样把世界当作平衡在混沌的边缘的一个具有动力的、永恒变化的系统来谈论。

　　“当然，这在经济学上并不是一个全新的观点。”阿瑟说。伟大的经济学家约索夫?熊彼特也许并不知道“混沌的边缘”这个名称，但他在三十年代就呼吁从进化的角度来研究经济学。耶鲁大学的里查德?尼尔森（Richard Nelson）和西德尼?温特（Sidney Winter）自七十年代中期以来就一直在煽动经济学的进化运动，而且取得了一定的成功。还有其他一些研究人员做过经济学领域的学习效果的研究。阿瑟说：“但在这些早期的学习模拟中，作用者都被假定成已经形成了对外界环境能够多少做出些正确反馈的模型，学习只是使这种反馈模型通过调节少数一些连接点而变得更加敏锐。而我们所需要的是更加逼真的东西。我们需要的是让涌现来自于‘内设的模型’，作用者在学习的过程中从头脑内部建立起某种反馈机制。我们有许多可以用来分析这个过程的方法，包括荷兰德的分类者系统和基因算法。另外，里查德?派尔莫刚完成一本有关神经网络的书。戴维?阑恩还有我知道如何在概率的基础上用数学方法做系统分析。”厄姆利夫和凯尼欧夫斯基是猜测性学习研究方面的专家。我们还收集到了完整的心理学研究方面的资料。这些方法真正为我们模拟适应性，精确其算法铺平了道路。

　　阿瑟补充说：“事实上，总的说来，第一年对我们至关重要的知识影响是学习使用计算机，具体地说，就是向兰德学习计算机技术，不是学习凝聚态物理学、报酬递增率，也不是学习计算机科学，而是掌握学习和适应性。当我们和阿罗、汉恩等人探讨这个概念时，令我们大家激动的显然是，我们竟然能够用这种完全不同的方法来研究经济学。”………

　　桑塔费的经济学家在为这一经济学前景感到振奋的同时，也含含糊糊地感到某种困扰。阿瑟说，其原因是，他一直到很晚才开始触及某些问题。“经济学正如它通常被用来实践的那样，是在纯演绎法模型的基础上运作的。任何一个经济环境都被首先用数学公式来演绎，在这之中，经济作用者被假设是用严格的分析性推理来解决经济问题的。然后就出现了荷兰德、神经网络研究者和其他计算机学习功能理论家。他们都谈到，作用者在归纳法模型的基础上运作时，是根据片断的数据进行推理，并在这个基础上建立有用的内在模型。”归纳法使我们能够在瞥见正消失在转弯处的描尾巴时，推断出有一只猫的存在，归纳法使我们能够在经过动物园时将长着漂亮羽毛的动物归为鸟类，即使我们以前从来没有看到过一只红冠的鹦鹉，初见时也知道它属于鸟类。归纳法是使我们能够在这个头绪纷乱、不可预测、常常不可理解的世界上生存的方法。

　　“如果你被空投到日本参加一场谈判，而你以前从未到过日本，你对日本人的思考、行为或工作方式一无所知，不能完全理解周围发生的事情，你所做的事大多不会符合当地的文化背景和习惯。但随着时间的推移，你注意到你所做的有些事取得了成功。渐渐地，你和你的公司不知怎地就学会了适应环境，了解了当地的行为规范。”（当然，至于日本公司是否真买你的产品，那是另外一回事。）想象置身于一个诸如下国际象棋那样的竞争环境，棋手对对手的意图和能力会获得一些片断的信息。为了拿出对策，它们确实会运用逻辑的、演绎的推理方法。但用这种方法最多只能推断下几步的路数。棋手更经常地是用归纳法来操作。他们尽力用假设、类比、以往的经验和实际操作得到的规则来应付局而。不管用什么方法，只要能获胜就行，哪怕连他们自己也不知道其原由也无妨。所以，归纳法不能仅仅依赖于精确的、推论式的逻辑。

　　阿瑟承认，当时甚至他也对此感到困惑不解。“一直到我来到桑塔费，我都认为，你必须要先界定清楚经济问题，才能探讨这个问题。如果不能清楚地界定问题，你又能拿它怎么样呢？你当然不能用逻辑来解决这个问题了。”

　　“但荷兰德告诉我们，事情并不是这样的。当我们和荷兰德交谈，阅读他的学术论文后，才开始认识到，他所谈论的范例都是其内容尚未界定清楚的问题，其环境因时间的推移而不断变化。我们对他说：‘约翰，你怎么能够在这样的环境中学习呢？’”

　　荷兰德的回答大致上是，你在这样的环境中学习是因为你必须这样做：“进化才不在乎问题是否得到了清晰的界定。”他指出，适应性作用者只是对外界对它的回报做出反应。它们用不着对这报酬来自何方做出假设。事实上，这就是他的分类者系统的全部意义之所在。从算法上说，这些系统都被严格界定，然而它们却能够在完全没有被明确界定的环境中运作。既然分类者规则不过是对于世界的假设，而并非“事实”，那它们就可能会相互矛盾。而且，因为这个系统始终在对这些假设进行探测，从中区别出哪些假设是有用的，能够使其得到报酬，所以它甚至能从支离破碎的信息中，在于变万化、不可预测的环境中学习。

　　“但它采取的并非是最优化行为。”经济学家抱怨说。经济学家确信，一个理性的作用者会最大化地使用自己的“功能”。

　　“相对于何种事物的最大化？”荷兰德问道。让我们来谈谈你们的界定不清的标准：在任何真实世界的环境中，可能性的空间大得使任何一个作用者都无法找到，甚至无法分辨什么是最优化。更何况环境也许会发生无法预料的变化。

　　“这整个的归纳法概念使我入迷。”阿瑟说。“你可以设想，作用者面对的是界定不清的问题、界定不清的环境和完全不知走向的变化，你就在这种情况下从事经济学研究。当然，你只要略想片刻就会认识到，这就是生命的全部含义。人们经常要在含糊不清的情况下做出决定，甚至连自己都对此不明不白。你是在??泥塘，不断改变自己的思想、不断拷贝别人的经验、不断尝试以往的成功经验。事实上，经济学家以前谈论过这种行为方式。但我们现在要找出能够对此做出精确分析的方法，将此融入理论的内核。”

　　阿瑟记得那段时间发生的一次重要的争论，那场争论触及到了最核心的难题。“那是10月至11月份之间的一次长时间的讨论。”他说。“阿罗、汉恩、荷兰德和我，也许有五六个人吧。我们刚刚认识到，如果你用这种方法来进行经济学研究，如果这就是桑塔费的方法，那么在经济学中也许根本就没有均衡可言了。经济就会像生物环境一样：永远在进化、变迁、永远在探索新的发展领域。”

　　“现在我们担心的是，似乎不可能在这种情况下研究经济学。因为经济学意味着对均衡的了解。我们习惯于用观察蝴蝶的办法来研究问题，即，把蝴蝶钉在厚纸板上，把它们摆平衡，然后再仔细观察它们，而不是让它们在你身边自由飞翔。所以汉恩说：‘如果事物并不会重复出现，如果事物并非处于均衡状态，我们的经济学家该怎么说呢？你如何预测事情？又如何形成一门科学呢？’”

　　荷兰德对这个问题非常认真，对此思考良久。他对他们说，让我们看一看气象学吧。天气从来不会是一成不变的，从不会有一模一样的天气。我们对一周以上的气候基本上是无法事先预测的，但我们却能了解和解释天上的各种天气现象，能够辨认出像锋面、气流、高压圈等重要的气象特征。我们能够理解气象动力，能够理解它们如何相互作用，从而在局部地区产生不同的气象状况。一句话，尽管我们无法对气象做完全的预测，但气象学却仍不失为真正的科学。科学的本质在于理解和诠释，而这正是桑塔费希望对于经济学和其他社会科学所做出的贡献。他说，就像气象学能够了解和解释锋面一样，他们对具有动力的社会现象也能够理解和解释。

　　“荷兰德的回答对我来说是一个启示，让我激动不已。我已经对经济的大部分都无法趋于均衡这个问题思考了近十年了，但却不知道离开了均衡如何从事经济学研究。约翰（荷兰德）的论述一下子就打开了我头脑中的困结，使我茅塞顿开。”

　　阿瑟说，确实，1988年秋季的这些谈话使我真正认识到，桑塔费概念会给经济学带来何种深远的变化。“许多人，包括我自己都曾经天真地假设过，我们从物理学家和从事计算机学习的人们那儿获得的将是新的算法、新的解决问题的方法和新的技术框架。但结果却大不相同。我们获得的经常是一种新的态度、看待问题的新角度和全新的世界观。”

　　达尔文的相对论原则

　　荷兰德在桑塔费度过他一生中最快活的时光。他最喜欢的事莫过于和一群才思敏捷的人坐在一起讨论各种问题。但更重要的是，这些谈话促使他对自己的研究做出了重要的方向性改变。正是这些谈话，再加上他不知道该如何拒绝马瑞?盖尔曼，使他就范了。

　　“马瑞不愧为施压能手，”荷兰德笑道。他说，1988年夏末，盖尔曼打电话到密西根找他。“约翰，你一直在做基因算法的研究。现在我们需要一个例子来驳斥创世主义者。”盖尔曼说。

　　反对“创世科学”的斗争确实一直是盖尔曼热情投身的许多事情之一。他几年前就卷入了这件事。当时路易斯安那州最高法院举行了一个听证会，为是否要把在学校像传授达尔文的进化论一样传授创世科学做为一条法律进行辩论。盖尔曼说服了几乎全美国科学界他称之为“瑞典奖”得主，即诺贝尔奖得主，在一份协助法庭解释的简报上签了名，呼吁撤销这条法律。州立最高法院确实以七票对二票的表决结果否定了这条法律。但事后盖尔曼读到了报纸的报道，才意识到事情远不止是少数宗教狂热者的问题。“人们写信来说：‘当然，我不是一个极端主义分子，我根本就不相信创世科学的一派胡言。但在我们的学校传授的所谓进化论的科学似乎也有问题。这个世界当然不可能是由盲目的机会而诞生的。’他们不是创世主义者，但他们也无法相信，仅仅机会和选择就能创造出我们目所能及的一切。”

　　所以，他对荷兰德说，他的主意是，拿出一系列计算机程序，或甚至计算机游戏也行，向这些人展示这一切是怎么发生的。这些计算机玩艺儿可以向人们揭示，机会和选择的压力，在一代又一代的生长繁衍中，能够产生多么巨大的演化和变迁。你只要安排好原始条件――基本上也就是一个星球――事情就会发展成熟。盖尔曼说，事实上，他正考虑在研究所组织一个研讨会，专门来讨论这样的计算机游戏。荷兰德能为此做些什么吗？

　　嗯，不，荷兰德实际上不情愿帮这个忙。当然他很欣赏盖尔曼的想法和计划，但他的研究工作已经排得满满的了，其中包括他还要设计一个能应用于阿瑟的经济学模型的分类者系统。从这一点来说，盖尔曼的进化模拟会分散他的精力。再说，他已经完成了基因算法，他看不出来用另一种形式再做一遍能有什么新名堂。所以荷兰德一口拒绝了盖尔曼的要求。

　　那好吧，盖尔曼说。但为什么不想想再说呢。没过多久，盖尔曼又打电话给他：约翰，这件事确实十分重要。他问荷兰德能不能改变主意。

　　荷兰德做了再次拒绝，但他已经看到，要坚持下去不会那么容易。所以在和盖尔曼做了一场长谈之后，他放弃了一切抵抗。“好吧，”他对盖尔曼说：“我试试看。”

　　荷兰德承认，其实那时他反正也到了强弩之末了。在盖尔曼给他打来的那两次电话之间，他盘算着怎样才能让盖尔曼接受他的拒绝，他也已经开始越来越多地考虑，如果他只能同意的话，他该从何处入手做这件事。而且他开始认识到，做这件事也许会带来许多机会。进化当然远远不止是随机变化和自然选择。进化同时也是实现和自组。但正是在这一点上，尽管考夫曼、朗顿和许多其他人做了最大的努力，但仍然没有人能做出全面的理解。也许这是一个进一步提高认识的机会。荷兰德说：“我开始认真考虑这件事，我认识到，我可以做一个让马瑞满意的模型，同时从研究的角度，我也能在其中做点有趣的事。”

　　这个模型其实就是他早在七十年代所做的模型的再现。那时他正努力研究基因算法和撰写《适应》这本书。那时他应邀去芬兰的一个学术会议上做一个演讲。为了好玩，他决定找一个全然不同的话题：生命的起源。

　　他说，他把这个学术报告称为“自发的涌现”，他的论文也是基于这个观点。现在回想起来，他当时的研究角度与自动催化模型相当接近。当时，差不多在同一时期，考夫曼、曼弗莱德和奥托?罗斯特也正在建立自动催化模型，但都是在孤军奋战。“我的论文不是这样一种计算机模型，而是可以用来做数学运算的正式模型。我力图显示，可以设计一个自动催化系统，这个系统可以产生简单的能够自我复制的实体，其计算速度要比通常快得多。”

　　创世主义者仍然喜欢引用的那些通常的计算法，是科学家们在五十年代提出来的。争论的焦点是，自我复制的生命形式不可能起源于初始原汤中的随机性化学反应，因为这样所要求的时间要远远超过宇宙的年龄。这就好像期待英国博物馆地下室的猴子从乱敲键盘开始，进化到能够创造出莎士比亚全集：它们会做到这一步的，但这需要非常漫长的时间。

　　但荷兰德并不像考夫曼和其他人那样被这个观点击得溃不成军。他想，随机的化学反应固然很不错，但化学催化剂又起到什么作用呢？这就一定是非随机的吗？所以荷兰德在他的数学模式中假设分子的太初原汤，即，由不同长度的弦线连接的任意的符号，受到自由漂浮的“酶”的作用。“酶”就是对弦线发生作用的运作体。“它们就像拷贝（copy）这种非常原始的运作者，依附在任意一根弦线上，对其进行拷贝。”荷兰德说。“其实我能够证明一个定理。如果一个系统中有这些运行体漂浮其中，假如各种长度的任意弦线，也就是建设砖块，能够相互组合，那么这个系统就会产生自我复制的实体，其产生的速度会远远快于纯粹的随机行为。”

　　荷兰德把那篇关于自发涌现的论文称为“一个单一的观点”，他以前和后来都再也没有写过这样的论文。但涌现和自组的问题却一直在他的脑海里盘旋不去。事实上，一年前在罗沙拉莫斯时他还就此和法默、朗顿、考夫曼等人做了长时间的反复讨论。“所以，马瑞的高压使我想到，也许对此进行深入研究的时机已经成熟了。也许现在我会为这些想法建立一个真正的计算机模型。”他说。

　　在断断续续地对分类者系统做了这些年的研究以后，建立一个计算机模型对他来说似乎是手到擒来的一件事。既然在最初的论文中，自由漂浮的运行体具有规则的效果――“如果你遭遇如此这般的弦线，则对其采取如此这般的行动”――那现在要做的事是，就这样把它们写入程序，把这个模型弄得越像分类者系统越好。但荷兰德一开始按这个思路思考就意识到，他的分类者系统有一个严重的哲学上的缺陷。在那篇关于自发涌现的论文上，自发性是真实的，涌现也完全是来自内部的，但分类者系统尽管具有学习的功能和发现突发规则群的能力，但却仍然存在在紧要关头突然出现，从而扭转了局面的外部因素。这个系统仍然依靠程序员的影子操纵。“分类者系统获得奖赏只是因为我决定了输赢的规则。”荷兰德说。

　　这一点一直令他烦恼不已。撇开宗教的问题不说，现实世界运转正常，并不需要宇宙仲裁人的裁决。生态系统、经济体系和社会等所有这一切都在依循达尔文的相对论原则运行。每个人经常不断地在与其他人相互适应。正因为如此，我们就不可能掂量着一个作用者说：“它的强健度为1．375。”生物学家分辨说，无论“强健”意味着什么，自从达尔文时代以来，强健度已不可能是一个单一而确定的数字。这就好像是拿一个体操运动员和一个相扑摔跤手做比较，这个问题是毫无意义的，因为这两者之间不存在一个共同的衡量标准。一个特定的生物体的存活和繁衍的能力有赖于它跻身于怎样的生存空间。它周围都有什么别的生物体、它能得到什么样的资源，甚至与它以往的历史也有关。

　　荷兰德说：“这一观点的改变极其重要。”确实，进化生物学家用一个名词来表述其重要性：生态系统的生物体不只是演化，而是共同演化。生物体不是像费什这一代生物学家所认为的那样，是通过攀登某种抽象的强健制高点来得以变迁的（古典人口基因学中关于强健最大化生物体的观点，与新古典经济学的关于功能最大化作用者的观点看上去如出一辙）。而在现实中，生物体在共同演化的无限复杂之舞中，经常在循环往复、相互追逐。

　　荷兰德说，从表面上看，共同演化像是一片混沌。在研究所里，考夫曼喜欢将此比喻成在一个橡皮场景中攀登强健度的制高点。每攀登一步，整个橡皮的场景就会变一次形。然而，这样的共同演化之舞所产生的结果却一点儿都不混乱。在自然界中，花朵靠蜜蜂的帮助来受精繁殖、蜜蜂靠花蜜来维持生命。猎豹追逐吞食瞪羚，瞪羚则能从猎豹的爪下逃生。共同演化产生了无数能够完美地相互适应，并能适应于其生存环境的生物。在人类社会中，共同演化之舞产生了同样完美的经济与政治的相互依存之网，比如像同盟与竞争，以及供求关系等。这正是阿瑟的玻璃屋经济的动力之源。在阿瑟的这个概念中，你能够观察到人工经济作用者在相互适应。这是深埋在阿瑟和考夫曼的自动催化技术变迁分析中的动力之源，这也是在这个没有中央权威的世界上隐藏于各国关系之中的动力之源。

　　荷兰德说，确实，共同演化是任何复杂的适应性系统突变和自组的强大力量。他由此而明白，如果他真要想从最深层次来理解这些现象，他就必须从他的系统中排除来自外部的奖赏机制。但不幸的是，他也知道，对来自外界奖赏的假设是与分类者系统的市场比喻紧密相关的。在荷兰德建立的分类者系统中，每一条分类者规则都是一个极小、极简单的作用者，它们一起参与内部经济体系，在这个内部经济体系中，通用的货币就是每个作用者的“强度”，而唯一的财富之源就是来自最终用户的回报，即来自程序员。如果不彻底改变分类者系统的构架，就根本无法绕过这个问题。

　　所以，荷兰德要做的就是彻底改变分类者系统的构架。他认为，他需要的是一个全然不同的、更加彻底的对相互作用的比喻：战斗。他设计了一个生态系统，在这个高度简化的生物社区中，数字化的生物体在数字化的环境中游荡，寻找着赖以维生和繁衍的资源，这些资源就是数字化的水、草、壳物、草莓等。当这些生物碰到一起时，它们当然会试图将彼此作为资源。荷兰德说：“我把这与我女儿曼加的‘邮寄怪兽’的游戏做了比较。在这个游戏中，你有很多攻击和防守的可能步骤，你怎样利用这些可能的步骤，决定了你在与其它怪兽战斗中的输赢。”

　　更具体一些说，生态系统代表的环境是一片广袤的平原，其中遍布着“泉眼”，从泉眼里喷出以a、b、c、d为象征的各类资源。单独的生物体随意地漫游在这个环境中，像平静而温和地在四野吃草的羊一样一路吞食资源，并储存到自己的内部资源库中。但只要当两个生物体相遇，它们马上就会从羊的状态转入狼的状态，相互进攻。

　　在接下来的战斗中，战斗的结果取决于每个生物体的那对“染色体”，这染色体只是一组资源象征符号串成的两个序列，比如aabc和bbcd。“如果你是其中的一个生物体，那么你就用你的每一序列的‘攻击性’染色体与对方的第二序列‘防御性’染色体相匹配，如果它们俩能够相互匹配，那你就得到高分。这种情形非常类似于免疫系统：如果你的攻击能对应对方的防守，那你就打开了缺口。而对方也对你报之以交互的行动，即，他的攻击与你的防守相匹配。这种相互作用极其简单。主要看你的攻击与防守能力能否强过对手。”

　　他说，如果回答是肯定的，那你就能饱餐一顿：你对手储备库里所有的资料符号和它的两个染色体序列都归你所有了。而且，如果吃掉你以前的对手意味着，目前你的储备库里有足够的资料符号来复制你自己的染色体，那么你就能通过创造一个全新的生物体来自我繁衍，其中也许会有一、两个变种。但如果情况不是这样的话，那你就回去接着吃草。

　　婉转一些说，这个生态系统不完全是盖尔曼想要的那种，使用者会感到没有什么好玩的，也没有一点儿新奇的图像。但荷兰德才不会去理会这些呢。他会打入一串密码和符号来启动这个系统，然后看到它产生出更多的密码，看到一行行字母数字乱码像瀑布一样在屏幕上涌现出来（那时他的计算机已经升级到苹果二型机了）。这个生态系统是荷兰德式的游戏。在这个游戏中他终于排除了明显的外来回报。他说：“这是一个封闭的圈子。你真正回到了‘如果我不能寻找到足够的资源来复制我自己，我就无法生存’这样一个概念。”他抓住了他认为是生物竞争本质的东西。现在他可以把这个系统当作知识乐园，当作一个探索和了解共同演化的真正作用的地方。“我将生态系统中的很多现象都列入了研究计划。我想证明，即使用这个极其简单的结构，每种现象也都能够以这种或那种方式显现出来。”

　　荷兰德最有兴趣研究的生态现象是被英国生物学家里查德?达金斯称为进化的军备竞赛现象。这就是为什么植物的表层演化得越来越坚硬，越来越能产生有毒的化学驱虫剂来抵抗害虫袭击的原因。而害虫也演化出更坚硬的颚和更复杂的化学抵抗机制来与之抗争。在这点上，红皇后假设又是著名的一例。这个假设来自于《爱丽丝梦游仙境》一书。书中的人物红皇后告诉爱丽丝，她必须以最快的速度奔跑才能呆在原来的地方。进化的军备竞赛似乎是自然界日益复杂化、日益专业化的主要的推动力量，正如冷战中真正的军备竞赛是日益复杂化、日益专业化武器产生的主要推动力量那样。

　　在1988年秋季，荷兰德当然无法就进化的军备竞赛做太多的研究。那时他的生态系统还只是一个书面设计。但在一年左右时间里，这个系统就运作得非常成功了。“如果从非常简单的生物体开始，只用一个字母来代表生物体的进攻性染色体，用另一个字母来代表防御性染色体，那么我就会看到多字母染色体的生物体（这些生物体可以通过变种来加长它们的染色体）。它们在共同演化。如果一个生物体把攻势增强了一些，另一个生物体就会增强其防御力量。因此它们越变越复杂。有时它们还会分裂，这就产生了一个新的物种。”

　　荷兰德说：“这时我看到，如此简单的机制能产生军备竞赛和物种的形成，我的兴趣更加浓厚了。”

　　特别是，他想了解进化中的一种深层的自相矛盾性。事实上，这种无情的竞争不但导致了进化的军备竞争，也导致了共生现象和其它形式的合作现象。确实，荷兰德把各种形式的合作作为自己的研究兴趣毫不奇怪。这是生物进化的根本问题，更别说这也是经济学、政治科学和所有人类现象的根本问题。在这个竞争激烈的世界上，生物体究竟为什么会相互合作？为什么他们会对轻易就会翻脸的“同盟者”门户开放？

　　著名的“囚犯的两难境地”很精彩地揭示了这个问题的本质。“囚犯的两难境地”最初是由一群数学家从博弈理论发展而来的。这个故事说的是：两个囚犯被分别关在独牢里。警方对他们俩共同犯的一个案子进行审讯。两个囚犯都可以做出自己的选择：他要么供出他的同伙（即背叛他），要么保持沉默（也就是与他的同伙合作，而不是与警方合作）。现在，这两个囚犯都知道，如果他俩都保持沉默的话，他俩都会被释放，只要他们拒不承认，警方无法给他们定罪。但警方也完全明白这一点。所以他们给这两个囚犯一点儿刺激：如果他们其中的一个人背叛，告发了他的同伙，那么告发的囚犯就会被无罪释放，同时还会得到一些奖赏。而他的同伙就会被按最重的罪来判决，而且为了羞辱他，还要对他施以罚款，作为对告发者的奖赏。当然，如果这两个囚犯相互背叛的话，两个人都会被按最重的罪来判决，谁也不会得到奖赏。

　　所以，这两个囚犯该怎么办呢？是相互合作还是相互背叛？从表面上看，他们应该相互合作，保持沉默，因为这样他们俩都能得到最好的结果：自由。但他们不得不仔细考虑。A犯不是个傻子，他马上就意识到，他根本就无法相信他的同伙会不向警方提供对他不利的证据，然后带着一笔丰厚的奖赏出狱而去，让他独自坐牢。这种想法的诱惑力实在太大了。但他也意识到，他的同伙也不是傻子，也会这样来设想他。所以A犯的结论是，唯一理性的选择就是背叛同伙，把一切都告诉警方，因为如果他的同伙笨得只会保持沉默，那么他就会是那个带奖出狱的幸运者了。而如果他的同伙也根据这个逻辑而向警方交待了，那么，A犯反正也得服刑，起码他不必在这之上再受罚款。所以其结果就是，这两个囚犯按照不顾一切的逻辑得到了最糟糕的报应：坐牢。

　　当然，在现实世界里，信任与合作很少达到如此两难的境地。谈判、人际关系、强制性的合同和其它许多因素左右了当事人的决定。但囚徒的两难境地确实抓住了不信任和需要相互防范背叛这令人沮丧的真实的一面。让我们看看冷战时期两个超级大国将自己锁定在一场四十年的军备竞赛中，其结果对双方都毫无益处。还有看上去永无止境的阿以僵局，和各国的贸易保护主义的永恒倾向。在自然界，看一看过于相信他人的生物也许会被吃掉。所以这个问题又出现了：为什么所有生物体都敢于相互合作呢？

　　这个答案大部分来自荷兰德在密西根大学巴奇小组的成员罗伯特?爱克斯罗德组织的一场计算机竞赛。爱克斯罗德是一个政治科学家，对合作的问题久有研究兴趣。他组织这个竞赛的思路非常简单：任何想参加这个计算机竞赛的人都会扮演其中一个囚犯的角色，然后这个程序会被成双成对地融入不同的组合，参与者就开始玩“囚犯的两难境地”的游戏，每个人都要在合作与背叛之间做出选择。但这里有个不同之处：他们不只玩一遍这个游戏，而是一遍一遍地玩上200次。这就是博弈理论家所谓的“重复的囚犯的两难境地”，这更逼真地反映了某种经常而长期的人际关系。而且，这种重复的游戏允许程序在做出合作或背叛的抉择时参考对手程序前几次的选择。如果这两个程序只玩过一个回合，则背叛显然就是唯一理性的选择。但如果这两个程序已经交手过多次，则双方就建立了各自的历史和在这方面的声誉。然而，对方的程序将会如何举动却极难确定。确实，这是爱克斯罗德希望从这个竞赛中了解的事情之一。一个程序能总是不管对手做何种举动都采取合作的态度吗？或者，它能总是采取叛卖行动吗？它是否应该对对手的举动回之以更为复杂的举措？如果是，那会是怎么样的举措呢？

　　事实上，竞赛的第一个回合后交上来的十四个程序中包含了各种复杂的策略。但使爱克斯罗德和其他人深为吃惊的是，桂冠属于最简单的策略：针锋相对（TIT FORTAT）。这是多伦多大学心理学家阿纳托?拉帕波特（Anatol Rapoport）提交上来的策略。针锋相对的策略以合作开局，但从此以后就采取以其人之道，还治其人之身的策略。那就是，针锋相对的策略实行了胡萝卜加大棒子的原则。它永远不先背叛对方，从这个意义上来说它是“善意的”。它会在下一轮中对对手的前一次合作给予回报，从这个意义上来说他是“宽容的”。但它会采取背叛的行动来惩罚对手前一次的背叛，从这个意义上来说它又是“强硬的”。而且，它的策略极为简单，对手程序一望便知其用意何在，从这个意义来说它又是“简单明了的”。

　　当然，因为只有为数不多的程序参与了竞赛，针锋相对策略的胜利也可能只是一种侥幸，但也许不是。在上交的十四个程序中，有八个是“善意的”，它们永远不会首先背叛。而且这些善意的程序都轻易就赢了六个非善意的程序。为了决出一个结果来，爱克斯罗德又举行了第二轮竞赛，特别邀请人们从针锋相对策略那里将桂冠夺过来。这次有六十二个程序参加了竞赛，针锋相对策略又一次夺魁。结论是无可争议的。好人，或更准确地说，善意的、宽容的、强硬的、简单明了的人，确实总是赢家。

　　荷兰德和巴奇小组的其他成员对这一切当然深为着迷。“我一直对‘囚犯的两难境地’深感苦恼，”荷兰德说。“这是我不喜欢的事情之一。所以看到这个竞赛结果我非常高兴。这真令人鼓舞。这游戏太棒了。”

　　针锋相对策略的胜利对生物进化和人类事务所具有的深刻含义是显而易见的。爱克斯罗德在1984年发表的《合作进化》一书中指出，针锋相对策略能导致社会各个领域的合作，包括在最无指望的环境中的合作。他最喜欢举的例子就是第一次世界大战中自发产生的“自己活，也让他人活”的原则。当时在前线战壕里的军队约束自己不开枪杀伤人，只要对方也这么做。处于无人区的军队根本无法与地方军队取得联系，而且他们当然不会是朋友。但使这个原则能够实行的原因是，双方军队都已陷入困境数月，这给了他们相互适应的机会。

　　在这本书的其中一章中，爱克斯罗德还指出，针锋相对的相互作用使得自然界即使没有智能也能产生合作关系。这一章是他与他的合作撰写人，巴奇小组的生物学家威廉姆?汉弥尔顿共同写的。在这方面他们举了地衣等例子：真菌从地下的石头中汲取养分，为海藻提供了住食，而海藻反过来又为真菌提供了光合作用；金蚁合欢树为一种蚂蚁提供了住食，而这种蚂蚁反过来又保护了该树；无花果树的花是黄蜂的食物，而黄蜂反过来又为无花果树传授花粉，将树种撒向四处。

　　更广泛地说，共同演化会使针锋相对的合作风格在这个充满背信弃义劣行的世界上蔚然成风。爱克斯罗德说，假设少数采取针锋相对策略的个人在这个世界上通过变种而产生了。那么，只要这些个体能相互遇见，足够在今后的相逢中形成利害关系，他们就会开始形成小型的合作关系。一旦发生了这种情况，他们就能远胜于他们周围的那些背后藏刀的类型。这样，参与合作的人数就会增多。很快，针锋相对式的合作就会最终占上风。而一旦建立了这种机制，相互合作的个体就能生存下去。如果不太合作的类型想侵犯和利用他们的善意，针锋相对政策强硬的一面就会狠狠地惩罚他们，让他们无法扩散影响。爱克斯罗德写道：“这样，社会进化的齿轮就会有所掣肘。”

　　这本书出版不久，爱克斯罗德就与荷兰德当时带的研究生史蒂芬尼亚?福莱斯特（Stephanie Forrest）共同将这种合作的情形用计算机模拟了出来。问题是，共同演化的一个人群是否能通过基因算法来找到针锋相对的策略。结果答案是肯定的：在计算机运作之中，会出现针锋相对的策略，或与之类似的策略，并很快在该群人中流行开来。荷兰德说：“当这种情况出现时，我们都高举双手，三呼万岁！”

　　当荷兰德谈到，研究所的人应该像观察“锋面”那样观察社会科学时，他指的正是这种关乎合作起源的针锋相对的机制。他说，当他在设计开发生态系统时，他脑海里盘旋的是整个关于合作的问题。合作的机制当然不可能出现在这个程序的第一版本中，因为他在第一个版本中设入了单个生物体总是会互斗这样一种假设。但在新的版本中，他力图完善生物体演化的各个方面，包括其合作的可能性。确实，他想把生态系统设计成某种能够共同演化的、“整体的”模型。

　　“在研究所，除了生态系统之外，我们还在创建其他三个模型，一个是股市模型，一个是免疫系统模型，还有一个是斯坦福大学经济学家汤姆?沙金特建立的贸易模型。我发现这些系统之间具有非常相似的特点。它们都有‘贸易’的存在，都有以各种方式进行交换的货物，都有‘资源转换’机制，比如通过酶或各种生产过程实现资源的转换。而且它们都有作为技术发明之源的‘交配选择’机制。所以我由此开始创建一个完整的共同演化的模型。我记得史蒂芬尼亚?福莱斯特、约翰?米勒和我坐了下来，努力想弄清楚，如何在生态系统中设入最小的装置，来模拟出所有这些特点？我们的结论是，用不着改变基本的模型，只消在进攻和防御染色体上增加内容就能做到这一点。我提供可以由染色体来界定的额外的分辨体，从而增加了贸易的可能性，这些分辨体类似于商标，或细胞表面的分子标签。同时我必须在这个生态系统中加上一条类似规则的东西，我这是第一次这么做。这条规则是：‘如果其他人显示这样的识别标签，则我就和他进行贸易，而不是进行战斗。’这就产生了合作的演化，以及说谎和模仿这类非常规现象。我基于这样的设想，草拟出如何做一个沙金特式的模型的想法，然后就开始构思如何通过从另一个方向把生态系统设计成看上去像一个免疫系统的模型。现在的生态系统模型正是由此而来的。”

　　荷兰德说，生态系统的这个统一的版本做得非常成功。这个系统可以演示合作演化，同时也可以演示食肉动物和猎物之间自发形成的关系。这一成功激励我开始研究设计更高级版本的生态系统。“我目前正在编写的最新版本能演示多细胞生物体的演化。所以现在我们不只限于探讨贸易，我希望我们还能探讨个体和组织的涌现。每个作用者都极力提高其繁殖率，但又总是受到总体组织延续的制约，这里面有许多值得研究的名堂。癌症就是这方面的一个很好的例子，就先不谈美国的自动化工业的情形了！”

　　荷兰德说，这种模型的实际应用为期还早，但他确信，这方面的一些优秀的计算机模拟也许会比桑塔费其它研究项目对这个世界做出的贡献要大。“如果我们做得好的话，那些不是科学家的人，比如华盛顿的官员们，可以不需要了解这些模型运行的详情便能够建立这类模型，从而助使他们把握各种政策性选择的真正含义。”他说，从大体上说，这样的模型就像政策的飞行模拟器一样，能够使政治家模拟经济的强迫着陆，而不需要让两千五百万人都搭上这架飞机。这些模型甚至不必做得很复杂，只要能让人对情况的发展和最重要变量的相互作用力产生逼真的感受就行了。

　　荷兰德承认，当他在华盛顿谈论这个飞行模拟概念时，并没有引起听众的重视。大多数当政的政治家都忙于躲闪迎面而来的打击，无暇顾及下一次飞行的政策问题。另一方面，他显然不是唯一从模拟角度来考虑策略的人。1989年，加州奥林达的麦克塞斯公司推出了一种叫“模拟城市”的游戏。这个游戏可以让玩者扮演市长的角色，面对犯罪、污染、交通堵塞、抗税等种种问题，努力使他或她的城市繁荣昌盛起来。这个游戏很快就跃上了畅销排行榜之首，同时赢得了真正的城市规划管理人的高度信赖。他们说，尽管“模拟城市”的游戏在具体细节上去冗删繁，但它找对了感觉。荷兰德当然也买了这个游戏，而且非常喜欢它。“‘模拟城市’是我所知道的最好的一个飞行模拟概念的例子。”他说。桑塔费研究所正认真和麦克塞斯公司商谈改造“模拟城市”的接口，使其能够用于桑塔费的许多模拟中。荷兰德现在正和麦克塞斯公司一起开发一个用户友好介面的生态系统版本，使任何人都能在上面做计算机实验。

　　心智的网络实验室

　　与此同时，阿瑟在桑塔费经济学项目的最初这段日子中也对计算机实验发生了浓厚的兴趣。“我们就像在从事常规经济学那样用计算机程序来做数学分析和定理证明，但因为我们研究的是报酬递增率、学习以及适应性和归纳法这些界定含糊的概念，所以问题往往复杂得无法用数学来解决。因此我们不得不借助计算机来观察事情的发展结果。计算机就像一个网络实验室，我们可以由此观察我们的思想变成行动的结果。”

　　但阿瑟的问题是，即使在桑塔费，经济学家们一想到用计算机模型也会变得神经高度紧张。“我猜我们不得不在经济学中引入计算机模拟了，但我想我已经上了年纪，很难改变了。”有一天午餐时阿罗闷闷不乐地说。

　　“感谢上帝，我的小伙子，如果定理的时代要退出历史舞台了的话，我也就随之而退场了。”六十多岁的汉恩在另一个场合这么说。

　　阿瑟不得不承认经济学家的怀疑和犹疑是有一定道理的。在很多方面，他自己也有同感。他说：“在经济学领域，计算机模拟全无成功之例。在我个人的早期经历中，我和我的同事杰佛里?麦克尼考花了很长时间来观察模拟模型在经济学的作用，我们得出了两个结论，这两个结论现在已成为普遍的共识。第一个结论是，总的来说，只有那些不能做分析性思考的人才借助计算机模拟。经济学要求用演绎法和逻辑分析，而计算机模拟却正好与之相反。第二个结论是，你只要把自己的假设设置于计算机模型，就可以从计算机模拟中想得到什么结论就能得到什么结论。人们经常从基本的政治角度出发，比如，我们需要降低税收，那么就做一个对降低税收如何如何有利的假设。我和杰佛里设计了一种游戏，它能够深入到模型里去发现改变一个假设怎样改变了整个结果。其他人也做过类似的事。所以计算机模拟在社会科学，特别是在经济学领域里声名狼藉，就好像是无赖的手法。”

　　事实上，即使是这些年以来，阿瑟发觉自己对“模拟”这个词仍然有一种警惕心。他和他的同事们更愿意将经济学程序称为“计算机实验”，这个词体现了荷兰德和桑塔费的物理学家所实践的某种严谨性和准确性。他说，荷兰德和物理学家们从事计算机模拟的方法给了他很大的启发。“我认为这太妙了。到了极为小心的人手里，所有的假设都经过仔细斟酌，整个算法明确清晰，模拟就像实验室的实验一样具有可重复性和严谨性，在这种情况下，我发现计算机模拟是无懈可击的。事实上，物理学家在告诉我们，有三种可以从事科学研究的方法：数学理论、实验室的实验和计算机模拟。你必须反复使用这三种方法。当你发现计算机模拟的结果似乎不符合常情，你就回过头去从理论上理解它，然后再以理论为依据，回到计算机模拟或实验室去印证。对我们许多人来说，似乎经济学研究也可以照此办理。我们开始认识到，以往的经济学过于自我局限，只对能用数学进行分析的问题做研究。但现在我们进入了归纳法的世界，一切都变得极为复杂，我们可以用计算机实验来拓展研究的范围。我把这视为一个势在必行的发展方向，一种解放。”

　　当然，阿瑟希望桑塔费经济学项目能开发出足以说服其他经济学家的计算机模型来。或，起码不要使他们再次失望。确实，到1988年秋天时，阿瑟和他的经济学项目组已经用了好几个这样的计算机实验了。

　　阿瑟与荷兰德的合作直接诞生了最初的玻璃房经济的设想。“1988年6月，我到桑塔费后意识到，我们需要从一个切实的问题入手，而不是一开始就建立完整的人工经济学模型。这个想法引出了人工股市模型。”

　　阿瑟解释说，在经济学的所有陈芝麻烂谷子的问题中，股市行为是最古老的问题之一。这是因为新古典经济学发现华尔街完全不可理喻。有论点说，既然所有的经济作用者都是完全理性的，那所有的投资者必然是完全理性的人。而且，既然这些完全理性的投资者对所有股票的长远预期获利都掌握同样的信息，那他们对每股股值的估计，即，在扣除利率后的预期净利，就应该总是一致的。照此推理，这种完全理性的市场就永远不可能陷入投机性的炒做和崩盘，股市最多只会由于对各种股票预期的最新信息而稍有波动。无论怎样，根据逻辑推理，纽约股票交易所大厅必然是个非常安静的地方。

　　但事实上，纽约股票交易所大厅几乎成了一个失控之地，形形色色的泡沫和崩盘在大起大落，横扫交易大厅，就更别提人群的恐惧心理和不安全感、以及狂喜和聚众闹事的欲念搅成一锅粥的情状了。如果有个火星人订阅一份星际版的华尔街日报，读完报纸后也许会认为股市是一个什么活物。阿瑟说：“在有关股市的报道中，记者总是用描述心理的词汇来描述股市：股市极度紧张不安、股市萎靡沮丧、股市信心十足。”股票交易所本身就是人工生命的一种形式。阿瑟说，所以他们在1988年认为，用桑塔费的方式来模拟股市似乎是唯一能够解释股市的方法。“我们的想法是做小面积的剖析，先用常规的新古典经济学的完全理性的作用者的假设来做模拟，然后再用能够像人类那样学习和适应环境的人工智能作用者取而代之。这个模型有一个股市，作用者可以在其中自由买卖。随着他们对贸易规则的掌握，你会看到各种市场行为涌现出来。”

　　问题显然在于，会发生什么样的涌现行为？这些作用者会像常规经济学描述的那样安然自若地进行股票交易吗？或者，它们的行为模式会如风起云涌的股市那样逼真吗？阿瑟和荷兰德毫不怀疑会发生后一种情况。但事实上，即使在研究所，很多人也对此抱怀疑态度。

　　阿瑟对1989年3月份的一次会议的记忆尤为深刻。当时荷兰德从安?阿泊返回研究所，另外还有几个人也来参加在小教堂举行的这个经济学研讨会。当谈到股市模型的这个题目时，沙金特和明尼苏达大学的莱蒙?马里蒙都激烈地争辩说，适应性作用者叫的价会很快向股票的“基价”靠拢，也就是，肯定会出现新古典经济学理论预期的那种情况。他们说，股市也许会出现偶尔的上下波动，但作用者无法真正别有所为。基价就像一个无限巨大的万有引力场一样将它们紧紧吸引得不离左右。

　　“我和约翰（荷兰德）相互望望，然后一个劲地摇头。我们说，这不可能。强烈的直觉告诉我们，我们建立的股市具有自我组织行为方式的巨大潜能，会越变越复杂，新的、丰富多采的行为会涌现出来。”阿瑟说。

　　阿瑟回忆说，他们就此发生了一场激烈的争论。当然，阿瑟知道，自从1987年9月召开了第一次经济学研讨会以后，沙金特对荷兰德研究学习的方式就一直持有浓厚的兴趣。其实沙金特早在这之前就开始研究学习对经济行为的影响。而马里蒙当时就像阿瑟一样对计算机实验极感兴趣。但在阿瑟看来，马里蒙和沙金特似乎并不真正把学习当作研究经济学的新视角。他们似乎把学习当作巩固常规经济学理论的一种方法，就好像是在用这种方法来理解经济作用者在不完全理性的情况下是如何摸索到新古典经济学的行为模式的。

　　公平地说，阿瑟必须承认，这两个人有理由这样认为。沙金特在他研究的“理性的期望”理论之外，还掌握了一些实验证据来支持他们的论点。研究者证明，在一系列让学生们扮演股票交易者的计算机模拟实验中，实验对象的交易价格很快就会集中到股票基价上。而且，马里蒙和沙金特也在进行他们自己的桑塔费式的计算机模拟实验：一种被称为“威克塞尔三角”的老问题。情节是这样的：三个不同类型的作用者生产和消费三种不同类型的货物，其中之一最终变成了一种交换的中介：钱。当马里蒙和沙金特用分类者系统替代了原来模型中的理性作用者后，发现这个系统每一次都回到新古典经济学的结论上（也就是说，交换的媒介是库存成本最低的货物――比如说，是金属磁盘，而不是鲜牛奶）。

　　尽管如此，阿瑟和荷兰德仍然不放弃努力。阿瑟说：“问题是，逼真的适应性行为真的会导致理性期望的结果吗？我认为，答案是肯定的，但这只有在面对非常简单的问题、或这个问题一再出现的情况下才有可能。从根本上说，理性期望的理论是说，人类并不愚蠢。这就像玩连圈叉的井字游戏一样（tic－tac－toe），几次以后就能学会预测对手的行为，于是双方就能把这个游戏玩得滴水不漏。但如果是在一个决不会重复出现的情况下，或在非常复杂的情况下，作用者必须做大量的算计，那么你对作用者的要求就太高了。因为你这就是在要求它们了解自己的期望、把握市场的驱动力。把握其他人的预期。以及其他人对其他人的预期的预期、等等。很快，这些倒霉的作用者就会陷于无法预期的状况。”在这种情况下，阿瑟和荷兰德认为，作用者就会处于极不均衡的状况，导致理性期望值的“万有引力”就会变得非常微弱，动力和意外事件就会主宰一切。

　　阿瑟回忆说，这场既友好又激烈的争论持续了一段时间。当然，结果双方谁也没有退让。但阿瑟明显感到这对他是一场挑战：如果他和荷兰德相信他们的股市模拟能展现逼真的涌现行为，那么，他们就必须证明这一点。

　　但不幸的是，股市模型的编程工作时续时断。1988年6月的一天，在午餐时间，阿瑟和荷兰德粗拟了这个计算机模拟的初槁。当时他们俩都在桑塔费的首期复杂系统暑期班上担任讲师。那年夏天，荷兰德回到安?阿泊，用阿瑟唯一了解的计算机语言，BASIC语言，编写了完整的分类者系统和基因算法（这使荷兰德终于摆脱了用十六位进制符号编写程序。他只得自学了BASIC语言。但从此他只用BASIC语言编写程序）。那年秋季，在经济学项目开始的最初几个月，荷兰德回到了桑塔费。他一回到桑塔费就和阿瑟一起进一步开发股市模型。但由于将此编写为生态系统占去了荷兰德许多时间，而阿瑟又苦于行政事务缠身，所以股市模型编写进展缓慢。

　　更糟糕的是，阿瑟开始意识到，尽管分类者系统的概念有许多强处，但使用起来却麻烦甚多。他说：“起初，桑塔费的人都认为分类者系统是全能的，能解答股市的问题，也能在早上替你煮咖啡。所以我曾经和荷兰德开玩笑说：‘嘿，约翰，分类者系统真的能够产生低温核聚变吗？’”

　　“到了1989年初，戴维?莱恩和里查德?派尔默组织了一个专门研究荷兰德思想的小组，每周有四次午餐前的聚会。那时候荷兰德已经离开了桑塔费，但我们花了一个月的时间来研究他的《归纳法》一书。当我们深入到分类者系统技术之中的时候，我发现，对分类者系统的构架设计必须十分小心，才能保证它在实际中能够运用，而且还必须对规则之间环环相扣的环节设计得十分周密。同时，你设计的可能会是‘深度’分类者系统，那就是，一个规则激活另一个规则、再激活另一个规则，从而引起长长的连锁反应的分类者系统，或者，你设计的可能是‘广度’分类者系统，即，刺激－反应式的系统，它能在稍有差别的情况下能产生150种反应方式。我的经验是，广度系统的学习功能非常强，而深度系统则不然。”

　　阿瑟和荷兰德以前的学生史蒂芬尼亚?福莱斯特对这个问题做了许多探讨。福莱斯特现在在新墨西哥大学，是桑塔费研究所的常客。她告诉阿瑟，问题出在荷兰德的水桶队列算法上。这个算法能够对各种规则论功行赏。如果水桶队列算法能够倒过来奖励上几代规则，那等到倒溯到这些规则的鼻祖的时候，奖品已经所剩无几了。所以毫不奇怪，为什么浅显系统的学习功能较佳。确实，对水桶队列算法的提炼与改良已经成为分类者系统研究中最紧迫的一环了。

　　阿瑟说：“这些使我开始对分类者系统产生了怀疑。随着我对这个系统越来越熟悉，这个系统的弊端也就变得越来越明显了。然而，我越是仔细研究这个系统，就越是叹服其中所包含的思想：你的脑子里可以有许多相互矛盾的假设，这些假设可以相互竞争，因为这样你就不必把某种专家预先编入这个系统，我真的非常欣赏这个思想。我开始从与荷兰德略有不同的角度来构想他的系统。我把它们想成是普通的计算机程序，有许多模数和分支点，但其程序每次都要自己判断究竟该激活哪一个模数，而不是沿着固定的序列来激活这些模数。一旦当我开始把它们构想成是一种自我适应的计算机程序，我就感到顺畅得多了。我认为这正是荷兰德的成就之所在。”

　　他说，不管怎样，他们终于完成了股市模型的版本。沙金特对最初的设计提出了许多简化办法，对这个版本的出台给予了很大帮助。1989年春末，杜克大学物理学家里查德?派尔默也加入了进来，以他高超的编程技术大力支持了这个模型的出台。

　　同时，派尔默和荷兰德、阿瑟一样，也被这个模型深深吸引住了。他说：“这个模型关系到自我组织，这正是我深感兴趣的研究领域。大脑是怎样组成的？什么是自我意识的本质？生命是怎样自发产生的？我的脑子里一直盘旋着这些重大的问题。”

　　另外，他正在为自己已经花费了大量时间来从事的另外一个桑塔费研究项目感到焦虑不安。这个项目就是“双重喊价竞赛”模型，这是他和卡内奇麦伦大学的约翰?米勒和威斯康星大学的约翰?鲁斯特共同设计开发的。这个最终于1990年初举办的竞赛是在1987年9月第一次经济研讨会上构思的。这个模型在原理上与爱克斯罗德在10年前设计的模型非常类似。但这个模型不是重复运作“囚犯的两难境地”的游戏，而是包含了交易者对付像股票交易这样的商品市场的各种策略。是不是最好一开盘就叫价？是不是先别做声，等到最好的价格出现时再叫价？因为买卖双方在这样的市场上都是自发叫价的，所以这个系统就被称为“双重叫价”，而答案却是冥然不知的。

　　派尔默说，这个竞赛游戏应该非常有趣，对他和他的同事来说，为这个游戏编程当然也是一个很大的挑战。但这个模型中的作用者基本上是静态的。对他来说，这个竞赛游戏根本就没有阿瑟和荷兰德式模型的神奇魅力。在阿瑟和荷兰德式的模型中，你可以看到作用者越变越复杂，能够发展成为自己真正的经济生命。

　　派尔默从早春就开始以全副精力投入了股市模型的设计和开发。1989年5月，他和阿瑟完成了股市模型的初版。按照他们设计的意图，这个模型在开始时，其作用者完全愚昧无知，都是一些随意制定的规则，让它们自己学会如何叫价。他们发现，这些作用者就像他们预期的那样，学习进展神速。

　　他们观察到，这个系统每一次运行的结果都像见了鬼似地符合汤姆?沙金特的预言。阿瑟说：“在这个模型中，单股的股息是三美元，折扣率为百分之十，这样，股票的基价为三十美元。而股价真的就在三十美元上下浮动，证明了常规经济学理论的正确！”

　　阿瑟深感懊丧和烦恼。现在唯一可做的似乎是把沙金特从斯坦福大学叫回来，祝贺他的胜利。“但有一天早上我和里查德走进办公室，在我的苹果机上运作这个系统。我们一直在观察其运作，一边讨论着如何改进这个程序。我们注意到，每当价格达到三十四美元时，作用者就会买进。我们可以把这种情况图示化，情况似乎很异常。我们以为是这个模型出了错误。但当我们又苦苦思考了一个多小时以后，才认识到这个模型并没有错误，而是这些作用者发现了技术分析的原始形式。那就是，这些作用者开始相信，如果股价上涨到一定程度，就会继续看涨，那就买进。但当然，这种认识变成了一种自圆其说的预言：如果在股价达到三十四美元时有足够的作用者意欲购买，那就会造成股价继续看涨。”

　　而且，当股价跌到二十五美元时，就会发生正好相反的情况：作用者都会尽力卖出，这样就对股市看跌也形成了一个自圆其说的预言。这正是股市出现泡沫和崩盘的道理！阿瑟为之精神大振，就连平时最小心翼翼的派尔默都受到了他热情的感染。阿瑟说，这个结论在这个模型的最新的、更完整的版本中一再得到确认。但在1989年5月的早晨他们就意识到他们成功了。

　　“我们马上意识到，我们已经从这个系统中窥见了突发特征的一线希望，看到了一线生命的曙光。”

第八章　等待卡诺

　　1988年11月底，罗沙拉莫斯非线性研究中心的秘书交给朗顿一个密封的、看上去很像公函的信封，里面是实验室主任塞格福雷德?海克（Siegfried Hecker）的一份备忘录：

　　我们最近注意到，你已经在这里领取了三年的博士后奖学金，但却仍未完成博士论文。根据能源部第40－1130条规定，我们无法继续雇用领取了三年博士后奖学金后仍未获博士学位的人。但由于行政工作上的差错，我们忽略了提前向您提出可能会违背这条规定的警告。为此，我们已从能源部有关部门得到延期的获准，你不必退还1989年度的博士后奖学金，但除非你已获得了博士学位，否则我们对你的任命只能顺延至1988年12月1日。

　　一句话，“你被解雇了。”朗顿惊恐万状地跑去找非线性研究中心的副主任加利?多伦（Gary Doolen）。多伦煞有介事地告诉他确有其事，确实有这么一条规定，海克确实有权这么做。

　　直到现在，朗顿一回忆起这件事还心有余悸。这些促狭鬼让他整整傻了两个小时后才给了他一个令他惊喜的生日晚会。杜撰了这份备忘录，导演了这场恶作剧的法默说：“能源部规定的号码其实已经泄露了天机。克里斯（朗顿）今年四十岁，他的生日是11月30日。”

　　朗顿这才惊魂落定，兴高采烈地和大家一起尽享生日晚会，毕竟不是每一个博士学位候选人都会过四十岁生日的。法默甚至还在研究中心和理论小组朗顿的同事中发起凑钱给朗顿买了一把新的电吉它作为生日礼物。“但我确实想激朗顿尽快完成他的博士论文，因为我真的担心他迟迟拿不到博士学位，终会成为隐患。我怀疑可能真的有某种对朗顿不利的规定。”法默说。

　　人工生命论文

　　朗顿非常清楚法默的良苦用心，其实他早就对法默的用意心领神会了。没人比他自己更急于早日完成博士论文了。自人工生命研讨会召开后，他的研究有了长足的进展。他已经把原来在密西很大学的计算机上运行的细胞自动机模型移到了罗沙拉莫斯的SUN工作站上，他还为探测混沌边缘的相变做了大量的计算机实验，甚至还深入阅读了物理学方面的资料和文献，对如何用纯粹的统计方法来分析相变做了研究。

　　但这一年就这么过去了，他还没来得及实际动手撰写论文。自人工生命研讨会以来，他把大多数时间都耗费在研讨会之后的工作上。乔治?考温和戴维?潘恩斯都请他以桑塔费研究所的名义将研讨会的学术论文编辑出版，作为研究所准备出版的关于复杂科学的系列丛书中的一本。但潘恩斯和考温都要求，这些论文要经过研究所之外的科学家按在其它科学刊物上发表文章的规矩严格审定。他们对朗顿说，桑塔费研究所决不能有轻薄草率之举。人工生命必须是一门科学，决不是视频游戏。

　　朗顿非常赞同这个观点，他自己也一直是这样认为的。但这样做的结果是，他不得不耗费数月时间来编辑这些论文，这意味着把四十五篇论文各读上四遍，把每一篇都分别寄给几个审稿人，再把审稿人的修改和重写意见寄给原作者，还要想办法哄所有作者按时完成任务。然后他又不得不再耗费数月时间来撰写该书的前言和概论。他叹息到：“为此得花费大量的时间。”

　　但另一方面，这整个过程对他来说极有教育意义。“这就像是做博士资格研究，你得学会去其糟粕、取其精华，这使我真正变成了这个领域的专家。”该书的编辑业已完成，其严谨性完全符合考温和潘恩斯的要求。朗顿感到他所创造的远远不止是一系列的论文。他的博士论文或许仍然陷于困境，但研讨会的成果却为将人工生命变成一门严肃科学打下了基础。而且，朗顿在把参加人工生命研讨会的人的思想和洞见提炼成该书的前言和四十七页的概论的同时，也为人工生命的要旨撰写了一份最为清晰的宣言。

　　他在这份“宣言”中写到，人工生命与常规生物学基本上是相反的。人工生命不是用分析的方法――不是用解剖有生命的物种、生物体、器官、肌理、细胞、器官细胞的方法――来理解生命，人工生命是用综合的方法来理解生命。即，在人工系统中将简单的零部件组合在一起，使之产生类似生命的行为。人工生命的信条是，生命的特征并不存在于单个物质之中，而存在于物质的组合之中。其运作原则是，生命的规律一定是其动力形式的规律，这种规律独立于四十亿年前偶然在地球上形成的任何特定的碳化物细节之外。人工生命将用计算机，或也许是机器人等新型媒介来探索生物学领域的其它发展的可能性。人工生命研究人员将能够取得像宇宙空间科学家把宇宙探测船发射到其它星球上那样的成就。也就是，从宇宙的高度来观察发生在其它星球上的事情，从而对我们自己的世界有新的了解。“只有当我们能够从‘可能的生命形式’这个意义上来看待‘已知的生命形式’，才能真正理解野兽的本质。”

　　他说，从抽象的组织角度来看待生命，也许是人工生命研讨会上产生的最为瞩目的思想。这一思想与计算机科学紧密相关绝非偶然。这两者之间有着许多共同的知识之源。人类一直在探索自动机的奥秘，即，机器何以能够产生自己的行为。自法老王时代开始，埃及工匠利用水滴的原理发明了时钟。公元一世纪，亚力山大的西罗撰写了气体力学的论文。在这篇论文中，他描述了加压的气体如何使各种类似动物和人类形状的小机器产生简单的运动。一千多年以后，在欧洲进入伟大的时钟工业时代后，中世纪和文艺复兴时期的工匠便设计出日益精巧的、可以敲击报时的钟表。有些公用钟表甚至还有许多数字符号，具有计时和报时的全套功能。在工业革命时期，从时钟自动化技术又发展出更加高精尖的过程控制技术，即，工厂的机器由一组复杂的转动凸轮和相互连接的机械手所操纵。十九世纪的设计师们在把可移动凸轮和具有可移动栓的转动鼓轮这些改良的技术结合进来后，研制出了一种能够在同一台机器上产生多种动作序列的控制器。随着二十世纪初计算机器的发展，“这种可编程的控制器的引入便成为一般功能计算机早期发展的雏形。”

　　与此同时，逻辑学家正在把逻辑步骤的程序变成正式概念，从而奠定了计算机一般性理论的基础。二十世纪初，阿龙佐?彻基（Alonzo Church）、科特?歌德尔（Kurt Godel）、爱伦?图灵和其他一些人都指出，无论机器是用何种材料制造的，机械流程的实质，即导致机器行为的“东西”，根本就不是机器本身，而是一种抽象的控制结构，是可以用一组规则来表示的程序。朗顿说，正是这种抽象的东西使你可以从一台计算机里取出一个软件，插入另一台计算机上运作：机器的“机制”在于软件，而不在于硬件。这正是朗顿十八年前在麻省综合医院得到的启示。而一旦你接受了这一点，那就不难理解，生物体的“生命力”同样也在其软件之中，即，存在于分子的组织之中，而不是存在分子本身。

　　但朗顿承认，这种认识的跨越并非像看上去那么轻而易举，特别是当你考虑到生命呈现出怎样的流动性、自发性和有机性，而计算机和其它机器呈现出怎样的受控性，接受这种认识就更难了。初看上去，甚至从机器的角度来谈论有生命的系统都显得非常荒唐。

　　但答案就存在于进一步的伟大洞见之中，这也是人工生命研讨会上一再出现的主题：有生命的系统就像机器，这很对，然而生命体这台机器却具有与一般意义上的机器全然不同的组织形式。有生命的系统似乎总是自下而上地。从大量极其简单的系统群中涌现出来，而不是工程师自上而下设计的那种机器。一个细胞包含了许多蛋白、DNA和其它生物分子；一个大脑包含了许多神经元；一个胚胎包含了许多相互作用的细胞；一个蚂蚁王国包含了许多蚂蚁。从这个意义上来说，一种经济包含了许多公司和个人。

　　当然，这正是荷兰德和桑塔费研究所的同仁们在复杂的适应性系统一般性理论中所要强调的概念。区别在于，荷兰德把这种群体结构主要看成是一堆建设砖块，它们可以通过各种重组而产生非常有效的进化，而朗顿则主要视其为能够产生丰富多采的、类似生命的动力的机会。朗顿最终用斜体字归纳道：“我们从计算机模拟复杂的物理系统中获得的最为惊人的认识是：复杂的行为并非出自复杂的基本结构。”“确实，极为有趣的复杂行为是从极为简单的元素群中涌现出来的。”

　　这是朗顿由衷的认识。这段阐述非常清晰地反应了他发现自我复制的分子自动机的经验。这一阐述也同样强调了人工生命研讨会上的一场最为生动的演示：克内基?雷诺尔兹的“柏德”群。雷诺尔兹在这个计算机模型中只用了三条仅限于局部的和“柏德”之间相互作用的简单规则，而并没有编写全面的、自上而下的详尽规则，来告诉“柏德”群如何采取行动，也没有编写任何规则来告诉“柏德”群如何马首是瞻地听从头领“柏德”的指挥。但正是这些局部的规则使得“柏德”群对不同的情况产生了有机的应变能力。这些规则总是趋于将“柏德”拉向集中，在某些方面有些像亚当?斯密的那只看不见的手，总是要使供与求趋于均衡。但正如经济领域中的情形一样，聚集的趋向只不过是一种趋向而已，其结果却是，所有的“柏德”都根据近邻的行为作出反应，所以，当一群“柏德”碰到像柱子这样的障碍物时，每一个“柏德”就会各行其是，整个群体就这样毫不困难地兵分两路，从障碍物的两侧流绕而过。

　　朗顿说，如果用一组自上而下的规则来做这件事，整个系统行动起来就会麻烦、复杂到不可思议的地步：各种规则要告诉每一个“柏德”在碰到每一种可以想象到的情况时应该采取何种具体的行动。他确实见过这样的系统，它们总是显得非常愚蠢和不自然，更像是一个动画片，而不像是栩栩如生的生命。另外，由于这种自上而下的系统根本不可能把每一种情况都考虑到，所以这种系统总是一碰到复杂的情况就变得无所适从，总是表现得既僵硬又脆弱，常常会于踌躇犹豫之中嘎然而止。

　　乌德勒支大学的阿利斯蒂德?林登美尔（AristidLindenmeyer）和里基那大学的普莱赞梅斯劳?普鲁辛凯乌泽（Prezemyslaw Prusinkiewcz）的图示植物也同样是这种自下而上的、群体性思考的模式的产物。这些图示植物不是画在计算机屏幕上的，而是“种”到计算机屏幕上去的。它们起初是单个的茎枝，然后有一些简单的规则来告诉每一个茎枝怎样生出叶子、花朵和更多的分枝来。这些规则同样没有包含植物最终的整体形状应该是什么样的这类的信息，只是模拟植物生长过程中众多细胞怎样各自区分开来、怎样相互作用。但这些规则却产生了看上去极逼真的灌木、树木、或花朵。事实上，经过仔细筛选的规则是能够产生非常近似已知物种的计算机植物的。（而如果对那些规则做哪怕是极其微小的改变，都会导致产生完全不同的植物。这说明，对进化来说，发展进程中的微小改变多么轻易就能导致外形上的巨大改观。）

　　朗顿说，人工生命研讨会一再强调这样一个主题：获得类似生命行为的方法，就是模拟简单的单位，而不是去模拟巨大而复杂的单位。是运用局部控制，而不是运用全局控制。让行为从底层涌现出来，而不是自上而下地做出规定。做这种实验时，要把重点放在正在产生的行为上，而不是放在最终结果上。正如荷兰德喜欢指出的那样，有生命的系统永远不会安顿下来。

　　朗顿说，确实，当你把这个自下而上的概念当作其逻辑结论来看待时，你就会把它视为一门新型的、纯粹的科学――生机论。这个古远的概念说的是，生命包含着某种能够超越纯物质的能源、力量、或精神。而事实上，生命确实能够超越纯物质。这不是因为有生命的系统是被某种物理和化学之外的某种生命本质所驱动的，而是因为一群遵循简单的互动规则的简单的东西能够产生永远令人吃惊的行为效果。他说，生命也许确实是某种生化机器，但要启动这台机器，“却不是把生命注入这台机器，而是将这台机器的各个部分组织起来，让它们产生互动，从而使其具有‘生命’。”

　　朗顿最后说，从人工生命研讨会的发言中提炼出来的第三个伟大洞见是：从生命的特点在于组织，而不在于分子这一点上来说，生命有可能不仅只是类似计算机，生命根本就是一种计算法。

　　朗顿说，要知为何，就得从以碳为基础的常规生物学开始解释。生物学家们在这一个多世纪以来不断指出，活的生物体的最为显著的特点之一在于其基因型，即编入其DNA中的各种基因蓝图。生物体的结构正是这些基因蓝图所创造的。当然，在现实中，活细胞的实际运作极为复杂，每一个基因对每一种单一的蛋白分子来说都是一个基因蓝图，成千上万个蛋白分子在其所在的细胞内以各种方式进行着相互作用。实际上，你可以把基因型想成是许多并行运作的小计算机程序的组合，每一个程序代表一个基因，当它们被激活时，所有这些被激活的程序就会既相互竞争又相互合作，陷入逻辑冲突之中。而作为一个集体，这些相互作用的程序却能够完成整体的计算任务，这就是表现型，即，有机体发展过程中呈现出来的结构。

　　接下来，从以碳为基础的生物学，移到人工生命这个更为一般性的生物学，这一概念也同样适用。为了说明这一事实，朗顿杜撰出泛基因型（generalized genotype）这个词，或缩写为GTYPE，来特指任何低层次规则的组合。他又杜撰出泛表现型（generalized Phenotype）这个词，或缩写为PTYPE，来特指在某种特定环境中这些被激活的规则导致的结构和／或行为。比如，在一个常规的计算机程序中，泛基因型显然就是计算机编码本身，而泛表现型就是这个程序对计算机操作者所输入的数据的反应。在朗顿自己的自我繁衍分子自动机模拟中，泛基因型就是一组专门告诉每一个细胞如何与其邻居相互作用的规则，泛表现型就是这组规则的总体行为模式。在雷诺尔兹的“柏德”程序中，泛基因型就是三条指导每一个“柏德”飞行的规则，而泛表现型则是一群“柏德”聚集成群的行为。

　　更为广泛地说，泛基因型的概念和荷兰德的“内在模型”的概念基本上如出一辙。唯一的区别在于，朗顿的概念比荷兰德的概念更强调其作为计算机程序的作用。毫不奇怪，泛基因型的概念完全适用于荷兰德的分类者系统，一个特定系统中的泛基因型正是一组分类者规则。这个概念同样适用于生态系统模型。在这个模型中，一个生物的泛基因型包含其进攻和防御两个染色体。这个概念也适用于阿瑟的玻璃房经济的模型。在这个模型中，人工作用者的泛基因型就是通过刻苦努力而学会的一组经济行为规则。从原则上说，这个概念适用于任何复杂的适应性系统，只要其系统的作用者是根据一组规则发生相互作用，这个概念就能适用。这些系统的泛基因型不断发展、呈现为泛表现型，其实就是在进行一种计算。

　　而这个概念的美妙之处在于，一旦你看到了生命和计算之间的关系，你就能够从中推导出大量的理论。比如说，为什么生命总是充满了出其不意的事件？因为总的来说，即使从原则上，我们也无法从某组特定的泛基因型来预测其泛表现型会产生什么样的行为。这就是不可断定性定理，这是计算机科学的最为深刻的研究成果之一：除非计算机程序完全无足轻重，否则，要知道结局的最快途径就是运行这个程序，看它会产生什么结果。没有任何通用性程序能够比这更快地扫描计算机密码、输入数据，然后给你一个结果。老辈人认为计算机只是按程序员的指令运作，这个想法完全正确，但其实又风马牛不相及。任何计算机编码，一旦复杂到让人感兴趣的程度，就总是会产生让程序员都吃惊的行为表现。这就是为什么任何像样的计算机软件包在上市之前都要做反反复复的测试和调试，这也就是为什么用户总是能够很快发现，该软件永远调试不到尽善尽美的程度。对人工生命而言，最重要的是，泛基因型和不可断定性概念解释了为什么一个有生命的系统可以是一个完全在程序，即泛基因型控制之下的生化机器，但却仍然会产生令人吃惊的、自发的泛表现型行为。

　　反过来说，计算机科学的其他深刻的定理表明，你不可能把这个概念倒过来应用，你不可能预先设定某种你想要的行为，即某种泛表现型，然后找到一组能够产生这种行为的泛基因型。当然，在实践中，这些定理不可能阻挡程序员利用经过严格测试的算法来准确地解决在定义清晰情况下的特殊问题。但在定义不清、时常变动的生命系统存在的环境中，似乎只有不断尝试、不断出错这一条道路可走，这便是众所周知的达尔文的自然选择法。朗顿指出，这样的过程也许显得极其残酷且历史漫长。大自然编程其实就是建立各种由许多随意形成的不同泛基因型的机器，然后再淘汰掉那些不能胜任的机器。这段混乱而漫长的过程其实是大自然所能做出的最佳选择。同样，荷兰德的基因算法对计算机编程而言，或许也是对付定义不清、乱麻似的问题的唯一现实的办法。朗顿写道：“这很可能是寻找具有特定泛表现型的泛基因型的唯一有效的通用程序。”

　　在概论的撰写中，朗顿非常谨慎地避免宣称人工生命研究人员所研究的实体“真正”是活的。它们显然并不是活物。计算机中的“柏德”、植物和自我繁衍分子自动机，所有这些不过是模拟而已，是一种高度简化了的、离开计算机就不存在的生命模型。但尽管如此，既然人工生命研究的全部意义就在于探索生命的最根本的法则，那就无法回避这个问题：人类最终能够创造出真正的人工生命吗？

　　朗顿发现很难回答这个问题，因为没有任何人知道何为“真正的”人工生命。也许是某种基因建构的超级生物体？是一个能够自我繁衍的机器人？或是一种受过过度教育的计算机病毒？准确地说，生命究竟是什么？你怎么能确知你创造了生命或没有创造出生命？

　　毫不奇怪，这个问题在人工生命研讨会上引起了广泛的讨论，大家不仅在会上，而且在会下的楼道里和餐桌上也在大声而热烈地争辩这个问题。计算机病毒是一个最为热门的话题，许多与会者都感到，计算机病毒已经快要越线了，令人十分沮丧。恼人的计算机病毒几乎涉及到了所有衡量生命的尺度。计算机病毒能够通过自我复制而转移到另一台计算机上，或自我复制到软盘上，并进一步繁衍和扩散。它们能够像DNA一样把自己储存在计算机密码里，可以借主体（即计算机）的功能来实现自己的功能，就像真正的病毒能够借助受感染细胞的分子的新陈代谢功能一样。它们也可以在自己的环境中（计算机中）对刺激做出反馈，甚至可以借助某些计算机玩主扭曲的幽默感来产生变异和进化。计算机病毒确实可以在计算机控制的空间和计算机网络上生存下去。在物质世界之外它们不可能独立存在，但这不等于就能把它们划出生命物体的范筹。朗顿声称，如果生命真的只是组织的问题，那么，应该说，组织完善的实体就是活的，无论它是用什么做成的。

　　但不管计算机病毒是什么身份，朗顿都确信，“真正的”人工生命总有一天会诞生，而且很快就会诞生。它会诞生于生物化学领域、诞生于机器人和先进软件的发展中。而且，不管朗顿和他的同事们是否对它进行研究，它都会因商用的和／或军用的需要而出现，朗顿认为，正因为如此，人工生命研究才变得更为重要：如果我们真的是在向人工生命的美妙的新世界推进的话，那么，至少我们也该是睁着双眼步入这个境界。

　　朗顿写道：“到这个世纪的中叶，人类已经具有了毁灭地球上所有生命的能力。到了下个世纪中叶，人类将具有创造生命的能力。”在这两种能力中，很难说哪一种能力会带给我们更大的责任负重。这不仅是因为某种特定的生命物体将能够生存下去，而且因为进化的进程本身也会越来越落到我们人类的控制之中。

　　这一展望使他觉得，所有卷入人工生命研究的人都应该读一下《科学怪物》这本书：这本书很清晰地说明，制造了科学怪物的博士拒绝对他的创造物承担任何责任。（尽管电影上并没有这样的镜头），我们绝不能让这种情况发生。他指出，我们现在所导致的变化的后果是不可预测的，即使只从原则上来说也无法预测。但我们必须对后果负责。这反过来又意味着，必须公开辩论人工生命的意义，必须有公众的介入。

　　而且，假如你能够创造生命，那么你就会突然卷入到比对计算机病毒是否是活的这种技术性定义问题要大得多的问题之中。很快，你就会发现自己卷入了某种实证神学中。比如，你创造了一个生命物体之后，你是否有权力要求这个活物对你顶礼膜拜、奉献一切？你是否有权在它面前扮演上帝的角色？是否有权在它不听命于你的时候毁灭它？

　　朗顿说，这些都是很尖锐的问题。“不管我们是否对这些问题已经有了正确的答案，都必须坦诚地、公开地提出这些问题。人工生命不仅是对科学或技术的一个挑战，也是对我们最根本的社会、道德、哲学和宗教信仰的挑战。就像哥白尼的太阳系理论一样，它将迫使我们重新审视我们在宇宙中所处的地位和我们在大自然中扮演的角色。”

　　新的第二定律

　　如果说，朗顿的言辞较之大多数科学性文章显得调门略高，那这在罗沙拉莫斯他的圈子里也绝非罕见之事。法默就因高调先导艰深科学的概念而著称。这方面的一个最著名的例子，就是法默和他的夫人，环境法律师艾莱塔?白林1989年共同执笔的一篇非科学性演说，题目是：“人工生命：即将来临的进化”。这是法默在加州大学庆贺马瑞?盖尔曼六十大寿的研讨会上做的演讲。“随着人工生命的出现，我们也许会成为第一个能够创造出我们自己的后代的生物……”他这样写道。“作为创造者，我们的失败会诞生冷漠无情、充满敌意的生物，而我们的成功则会创造风采夺人、智慧非凡的生物。这种生物的知识和智慧将远远超过我们。当未来具有意识的生命回顾这个时代时，我们最瞩目的成就很可能不在于我们本身，而在于我们所创造的生命。人工生命是我们人类潜在的最美好的创造。”

　　撇开华丽的词藻不谈，法默是当真把人工生命视为一门新兴科学（这篇“即将来临的进化”的演说的大部分，是对这门科学的未来做出并非夸大其词的评价）。很自然，他对朗顿的研究也给予了同样当真的支持。毕竟，是法默首先把朗顿带到罗沙拉莫斯来的。尽管他对朗顿延宕已久的博士论文深感焦虑，但却丝毫不后悔把朗顿带到这里来。他说：“克里斯（朗顿）无疑值得我这么做。这儿的人都喜欢他，他有一个真正的梦想，有人生的志向，像他这样的人太少。克里斯还没学会如何提高工作效率。但我认为他很有远见，一种真正的远见。我觉得他为实现自己的抱负而付出了非常出色的努力，他不畏惧对付繁琐而具体的问题。”

　　确实，虽然朗顿凑巧还年长他五岁，但法默却是全心全意支持朗顿的良师益友。1987年，当法默还只是少数几个被桑塔费研究所的内部圈子囊括其内的年轻科学家之一时，他就说服考温为朗顿的人工生命研讨会捐资五千美元。在法默的推荐下，朗顿被邀请到桑塔费研究所的研讨会上来做演讲。法默还倡议研究所的科学委员会为人工生命项目招收访问科学家，他还鼓励朗顿在罗沙拉莫斯，偶尔也在桑塔费研究所举办一系列的人工生命讨论会。也许最重要的是，1987年，当法默同意在罗沙拉莫斯的理论研究中心主持新的复杂系统小组时，他把人工生命、机器学习和动力系统理论列为这个小组的三大主要研究方向。

　　法默并非天生的行政型人物。他三十五岁，是个高高瘦瘦的新墨西哥人，还像个研究生似的流着马尾巴、着T恤衫、爱说“质疑权威！”这样的话。忙忙碌碌的行政工作对他来说不啻是一个痛苦，不得不撰写建议书，向“华盛顿的那些笨蛋”乞讨研究基金是他的另一大痛苦。但法默无论在获取研究基金上、还是在激发知识热情上都天赋盖人。他最初在数学预测这个领域脱颖而出，现在仍然将大部分时间付诸于该领域的前沿性研究，致力于寻找预测随机而混乱的系统的未来行为的方法，包括对股市这种人们非常希望能够预测未来的系统做出预测。他把小组用于“一般性功能”的大部分研究经费都拨给了朗顿和人工生命研究小组的成员，而让他自己的非线性预测研究项目和其他研究项目自食其力。“预测研究能够带来实际的效益，我能够保证投资人在一年之内得到回报，而人工生命研究却要等很长时间才能产生结果。在目前的投资环境中，人工生命几乎无法得到研究资金。当一个资助我的预测研究的基金会打电话向我问及他们收到的一份人工生命研究的建议书时，我便对这种情况看得十分清楚了。从他们的态度来判断，他们把人工生命视为飞碟、或占星术之类的东西。他们看到我的名字出现在人工生命项目推荐人的名单上，深感不快。”

　　从长远来看，法默目前所处的情况不如他想象的理想。他确实非常热爱预测研究工作，但陷于预测研究和行政事务，他没有多少富裕时间来从事人工生命的研究。但人工生命比其他任何工作都打动他的心弦。他说，人工生命会领你深入到涌现和自组这些深层次的问题之中，而这些正是一直萦绕在他脑海里的问题。

　　法默说：“我上中学时就开始思考大自然中的自组织现象了。虽然起初的想法很模糊，是因为读了科学幻想小说。”他尤其记得艾萨克?阿斯莫夫（Isaac Asimov）写的那本《最后的问题》（The Final Question）。在那个故事中，未来的人类向宇宙超级计算机咨询如何废除热动力学第二定律。即：随着原子的自我随机化，宇宙万物无情地趋于冷却、腐朽和消亡的倾向。他们问，怎样才能扭转不断增强的熵？（熵是物理学家对分子层无序现象的称谓。）后来，在人类消亡、星球冷却很久以后，宇宙超级计算机终于知道了如何完成这项伟绩。它宣告说：“让光芒照耀吧！”然后就诞生了一个崭新而低熵的宇宙。

　　法默读到阿斯莫夫这本书的时候只有十四岁，这个故事那时候就带给他这样一个问题：他问自己，如果熵一直在增强，如果原子层的随机化和无序现象是不可抗拒的，那为什么宇宙仍然能够形成星球、云彩和树木？为什么在一个很大的规模上，物质往往总是趋于越来越有组织，同时又在一个较小的规模上，越来越趋于解体？为什么那么很久了宇宙都没有解体成某种无形的潮气？法默说：“坦率地说，对这些问题的兴趣是驱使我成为一个物理学家的动力之一。比尔?伍特斯（Bill Wootters）即物理学家威廉姆?伍特斯，现在麻省威廉姆斯学院）和我在斯坦福大学时，经常在物理课后坐在草地上长时间地谈论这些问题，当时我们的脑海里不断跃出各种思想。好多年以后我才发现，还有其他人也一直在思考这些问题，在这方面已有资料和文献的记载了――从事控制论研究的诺伯特?维纳（NorbertWiener）、从事自组织研究的伊尔亚?普利戈金、从事合作反射研究的荷曼?海哈肯（Hermann Haken）。”他说，事实上，在赫伯特?斯宾塞（Herbert SPencer）的著作中也潜在着同样的问题。十九世纪六十年代，英国哲学家斯宾塞提出“适者生存”这句话，推动了达尔文理论的普及。其实斯宾莎只是把达尔文的进化论看作推动宇宙结构自发起源的宏大力量的一个特例。

　　法默说，当时很多人都在独自思索这些问题。但当时他感到非常困惑。“我没见到有推动这些思考的专门学问。生物学家并不是在研究这些问题，他们在忙着弄清楚哪个蛋白和哪个蛋白发生作用，而忽略了一般性法则。在我看来，物理学家似乎也不是在从事这方面的研究。这就是为什么我转向混沌理论的原因之一。”

　　关于法默他们转向混沌理论，詹姆士?格莱克在他的畅销书《混沌》中有整章的介绍：法默和他终生好友诺曼?派卡德七十年代末还是加州大学桑塔克鲁兹分校物理学研究生的时候，是如何开始着迷于轮盘赌现象的；计算在轮盘旋转中的滚球轨线是如何让他们敏锐地感觉到，在一个物理系统中，最初情况下的细微变动能导致最终结果的巨大改观；他们和另外两个研究生，罗伯特?肖（Robert Shaw）、詹姆士?克鲁奇费尔德（James Crutchfield）是如何开始认识到，新兴的“混沌”理论，即，更广泛地被称为“动力系统理论”，所描述的正是这种初始条件中敏感依赖性；他们四个人是如何立志从事这个领域的研究，并从此以“动力系统小组”而著称。

　　“但不久我就对混沌理论感到很厌倦了。”法默说。“我觉得，‘那又能怎么样呢？’混沌学最基本的理论已经探索尽了，这个学科的理论已经很明朗了，在其研究前沿已经没有什么可以令人激动的新发现了。”另外，混沌理论本身也并不十分深刻。他向你解释了许多关于某种简单的行为规则如何产生令人吃惊的复杂动力现象。但除了所有这些美丽的分形图景之外，混沌理论其实很难解释生命的系统，或进化的根本性法则。它无法解释这些系统如何从随机无物开始，自组发展成复杂的整体。最重要的是，它不能回答法默的老问题，即，宇宙在永不停息地形成秩序和结构。

　　不知为什么，法默认定，对此还有全新的认识尚未穷尽。这就是为什么他和考夫曼、派卡德合作研究自动催化组和生命的起源，并全力支持朗顿的人工生命研究的原因。就像罗沙拉莫斯和桑塔费的许多人一样，法默也感到，某种理解。答案旋律、法则正徘徊于门外。

　　“我所属的思想流派认为，生命和组织就像熵的增强一样，是永不停息的。只不过生命和组织的形成没有什么规则，是由自我累积而成的，所以更要凭运气罢了。生命是一种更为广泛的现象的反映。我相信，这种更为广泛的现象正好与热动力学第二定律背道而驰，它是某种能够描述物质的自组倾向、能够预测宇宙中组织的一般性特点的法则。”

　　法默不清楚这一新的第二法则将会是什么样子的。“如果我们清楚的话，我们就能知道如何发现这条法则。目前对此只是推测，也就是当你退后一步，拍着脑袋陷入沉思时所获得的某种直觉。”事实上，他并不知道这会是一条法则、还是几条法则。但他明白无疑的是，最近人们已经在这个方面发现了许多蛛丝马迹，诸如涌现、适应性和混沌的边缘，这些发现起码可以为这个假设的新的第二定律勾勒出一个大概的轮廓。

　　涌现

　　法默说，第一，这个想象中的法则将能够对涌现做出严谨的解释：当我们说整体大于部分的总和的时候，我们指的是什么？“这不是魔术，但当用我们人类粗陋狭小的大脑来感觉时，这就像是魔术。”飞翔的“柏德”（和实际生活中的鸟类）顺应着邻居的行为而聚集成群；生物体在共同进化之舞中既合作又竞争，从而形成了协调精密的生态系统；原子通过形成相互间的化学键而寻找最小的能量形式，从而形成分子这个众所周知的涌现结构；人类通过相互间的买卖和贸易来满足自己的物质需要，从而创建了市场这个众所周知的涌现结构；人类还通过互动关系来满足难以限定的欲望，从而形成家庭、宗教和文化。一群群的作用者通过不断寻求相互适应和自我完善而超越了自我，形成了更为宏大的东西。关键在于要弄清楚这一切的来龙去脉，而又不落入枯燥无味的哲学思辨、或新时代的玄想泥潭。

　　法默说，这正是广义的计算机模拟和狭义的人工生命的美妙之处：在台式计算机上，用一个简单的计算机模型，就能拿你的思想做实验，看看它们的实际效果如何。你可以通过计算机实验对一些模糊的思想做出越来越准确的定位，可以试着提炼出突发在大自然中实际运作的本质。而且，那段时间已有了许多可供选择的计算机模型，其中引起法默特殊兴趣的是关联主义（Connectionism）：这个概念的意思是一个由“连接物”相连的“节点”网络所代表的互动作用者群。在这一点上，他和许多人都有共识。在这十多年间，关联论模型突然遍布各处。首要的范例就是神经网络运动。在神经网络运动中，研究人员利用人工神经元网络来模拟诸如知觉和记忆恢复这类的事情，并自然地对人工智能主流研究的符号处理方法发起了猛烈的攻势。但紧追其后的就是桑塔费研究所建立的基地，包括荷兰德的分类者系统、考夫曼的基因网络、还有他和派卡德以及罗沙拉莫斯的爱伦?泊雷尔森于八十年代中期为研究生命起源而建立的免疫系统模型。法默承认，这些模型中的有一些看上去并不很符合关联论，很多人在初次听到他们这样描述事物时都感到非常惊讶。但这只是因为这些模型是在不同的时间、被不同的人建立起来解决不同问题的，所以它们用以描述的语言也会不同。他说：“当你还原一切时，所有事物看上去都是一样的。你其实可以只建立一个模型，然后移于另一方面的模拟。”

　　当然，在神经网络中，节点一关联物结构是非常明显的。节点就相当于神经元，而关联物就相当于连接神经元的突触。比如说，一个程序员有一个神经网络模型的想象，他或她能够用激活一定的输入节点，然后让这一激活作用传遍这个网络的其余关联物的方法来模拟落在视网膜上的光线明灭。这个模拟效果有点类似于将货物船运到少数几个沿海城市的港口，然后让无数辆运输车通过高速公路将这些货物运往内陆城市。但如果这些关联物的布局不尽合理，那么这个网络在被激活后很快就会落入一个自我统一的型态，就相当于识别这样一幕：“这是一只猫！”而且，即使输入数据非常嘈杂、非常支离破碎，或就此而言，即使有些节点已经烧焦了，这个网络也同样会采取行动。

　　法默说，在分类者系统中，节点一关联物结构相当含糊不清，然而这一结构确实存在。一组节点就是这组可能的内部布告，比如像001001110111110，而关联物正是分类者规则。每一条规则都在系统的内部布告栏上寻找某条布告，然后通过张贴另一条布告来与寻找到的布告相呼应。通过激活某些输入节点，也就是，通过在布告栏上张贴相关的布告，程序员就能让分类者激活更多的布告，然后再激活更多布告。其结果就是布告如瀑布般飞溅，类似于将激活作用传遍整个神经网络。而且，就像神经网络最终会安顿在一种自我完善的状态中一样，分类者系统最终也会形成一种稳定的状态，组成这个状态的活性布告和分类者能够解决当前的问题。或者，用荷兰德的话来表述，这代表了一种涌现的心智模型。

　　这种网络结构也存在于他和考夫曼、派卡德建立的自动催化和生命起源的模型之中。在他们的模型中，这组节点就是所有可能的聚合体物种群，比如像abbcaad，而关联物就是模拟的聚合物群中的化学反应：聚合物A催化了聚合物B，并依此类推。通过激活特定的输入节点，即通过在这个模拟的环境中向这个系统稳定地输送微小的“食物”聚合物，就能引发瀑布般的反应。而这些反应最终会安顿下来，形成一种能够自我维生的活性聚合物和催化反应的型态：即，他们假设的从初始原汤中涌现出来的某种原始有机体的“自动催化组”。

　　法默说，这对老夫曼的基因网络模型和其它许多模型都同样适用。这些模型都潜在着同样的节点一关联物的构架。确实，几年前，当他刚刚认识到这一共同点时，他高兴得把这一切写成一篇题目为《关联主义的罗塞达碑》的论文，并发表了出来。法默在这篇论文中说，一个共同构架的存在消除了我们的一切疑虑，因为摸象的瞎子们至少已经把手摸在了同一头大象身上。而且还不止这些，对致力于研究这些计算机模型的人们来说，这个通用的构架排除了不同术语的障碍，使相互之间的沟通变得比以往容易得多了。“在这篇论文中，我认为重要的是，我设计出了一个模型之间的实际翻译机制。我可以把免疫系统的模型拿过来说：‘如果这是个神经网络，那就可以如此这般地来看这个模型。’”

　　法默说，但也许，拥有一个通用构架的最重要的理由是，它能够助使你提炼出各种模型的本质，使你把注意力转向研究涌现在这些模型中的实际情形。在这种情况下，很显然，力量确实存在于关联之中，这便是这么多人为关联论而兴奋激动之处。你可以从非常非常简单的节点，线性“聚合物”开始，“布告”只不过是二进制数学，“神经元”基本上也只是开开闭闭的开关。然而它们却能仅仅通过相互作用就产生令人吃惊的复杂结果。

　　以学习和进化为例。既然节点非常简单，那么网络的整体行为几乎完全就是由节点之间的相互关联来决定的。或用朗顿的话来说，相互关联中编入了网络的泛基因型密码。所以，如果要改善这个系统的泛表现型，只消改变这些节点之间的相互关联就行了。法默说，事实上，你可以通过两种方法来改变这种相互关联。第一种方法是让这些关联还呆在原地，但改善它们的“力度”，这相当于荷兰德说的采掘式学习：改善你所原有的。在荷兰德的分类者系统中，这种改变是通过水桶大队算法来实现的。这个算法对导致了良性结果的分类者规则实行奖赏。在神经网络中，这是通过各种学习算法来实现的。对算法的学习带给网络一系列的已知输入，然后加强或减弱关联的力度，直到这一关联能做出恰当的反应。

　　第二种更彻底地调整关联的方法是改变网络的整个线路布局，摘除一些老的关联点，置入新的关联点。这相当于荷兰德说的探索性学习：为获得大成功而做大冒险。比如，在荷兰德的分类者系统中，通过两性交配，产生不可模拟的新版本，从而达到基因算法的相互混合，正是这种情形。由此产生的新规则常常带入以往从未有过的新信息。这样的情形同样也出现在自动催化组模型中，出现在当偶尔有新的聚合物自动形成的时候，其情景就好像在现实世界发生的那样。由此产生的化学关联点能够给自动催化组打开在聚合物空间探索全新世界的大门。但在神经网络中这却不是常情，因为神经网络的关联原本是不能移动的突触的模拟。但最近在不少神经网络迷做的实验中，神经网络确实能够通过学习而重新布线。他们的理由是，任何固定的线路布局都是任意的，应该允许发生改变。

　　法默说，简而言之，关联论的概念说明，即使节点和单个作用者是毫无头脑的死物，学习和进化的功能也能涌现出来。更广义地说，这个概念非常精确地为一种理论指明了方向：即，重要的是加强关联点的力度，而不在于加强节点的力度，这便是朗顿和人工生命科学家所谓的生命的本质在于组织，而不在于分子。这一概念同时也使我们对宇宙中生命和心智从无到有的形成和发展，有了更深刻的了解。

混沌的边缘

　　法默说，尽管关联论模型的前景看好，但这些模型却远不能揭示新的第二定律的全部奥秘。首先，它们无法描述在“节点”既聪明、又能够相互适应的经济、社会领域或生态系统中，涌现现象是怎样产生的。要了解这样的系统，就必须了解共同进化之舞中的合作与竞争。这就意味着，要用共同进化的模型来做研究，比如用近些年来变得越来越流行的荷兰德的生态系统模型来做研究。

　　更重要的是，关联论模型和共同进化模型都没有揭示为什么会出现生命和心智这个根本的问题。能够产生生命和心智的宇宙是怎么回事？只是谈论“涌现”还远远不够。整个宇宙充满了涌现的结构，比如银河、云彩和雪花这类仅仅是物理的、没有任何独立生命可言的物体。这其中一定还另有道理。而这个假设的新的第二定律将告诉我们这道理何在。

　　显然，这项工作有赖于那些力图了解基本物理和化学世界的计算机模型，比如朗顿热衷的分子自动机模型。法默说，朗顿在分子自动机中发现的混沌边缘的奇异相变，似乎提供了一大部分的答案。在人工生命研讨会上，朗顿由于尚未完成博士论文，所以对这个问题谨慎地三缄其口，但罗沙拉莫斯和桑塔费的许多人却从一开始就发现混沌的边缘这个概念非常引人入胜。朗顿基本上说的是，使生命和心智起源的这个神秘的“东西”，就是介于有序之力与无序之力之间的某种平衡。更准确地说，朗顿的意思是，你应该观察系统是如何运作的，而不是观察它是由什么组成的。他说，当你从这个角度观察系统时，就会发现存在秩序和混沌这两个极端点。这非常类似原子被锁定于一处的固体和原子相互随意翻滚的流体之间的差别。但在这两极的正中间，在某种被抽象地称为“混沌的边缘”的相变阶段，你会发现复杂现象：在这个层次的行为中，该系统的元素从未完全锁定在一处，但也从未解体到骚乱的地步。这样的系统既稳定到足以储存信息，又能快速传递信息。这样的系统是具有自发性和适应性的有生命的系统，它能够组织复杂的计算，从而对世界做出反应。

　　当然，严格地说，朗顿只是在分子自动机模型中演示了复杂与相变之间的关系。没人真正知道是否也能用这一点来解释其它计算机模型，或解释现实世界。但另一方面，种种迹象表明，朗顿的发现也许具有普遍性的意义。比如事后你会发现，这些年在关联论的模型中，有半数会出现类似相变的行为。早在六十年代，考夫曼在他的基因网络中最先发现的事情之一就是相变：如果关联点太稀疏了，整个网络基本上就会处于冻结和静止状态；如果关联点太稠密了，整个网络就会剧烈翻搅，呈完全混乱状态。只有处于两者之间，当每个节点只有两条输入时，整个网络才能产生考夫曼想要的那种稳定的循环。

　　法默说，到了八十年代中期，自动催化组模型也出现了同样的情况。这个模型有许多参数，比如像各种反应的催化强度和“食物”分子的供给速率。法默、派卡德和考夫曼必须通过不断尝试和不断犯错误的方法，用人工来调校这些参数。他们在自动催化组模型中最早发现的一种情况就是，直到这些参数进入了某个范畴，自动催化组才会启动，并迅速发展。法默说，这种行为是其他模型中相变的再现。“我们感到了其中的相似性，但却很难准确地定义这种相似性。这是一个需要有人做谨慎比较的领域，需要建立那篇罗塞达碑论文中所描述的某种通用构架。”

　　同时，对于这个混沌的边缘的概念是否也适用于共同进化系统，人们的认识更为模糊。法默说，在生态或经济系统中，我们对如何准确定义诸如秩序、混沌和复杂这些概念很不清楚，就更别提要定义它们之间的相变了。但尽管如此，混沌的边缘这个法则也总让人感到具有某种真意。举前苏联为例，法默说：“现在事情已经很明显了，用中央集权的办法来控制社会不会有好效果。”从长远来看，斯大林建立的社会体制过于僵硬呆滞、对社会的控制过于严密了，所以无法维持下去。或也可以举七十年代底特律的三大汽车公司为例，这几家汽车公司发展规模过大、过于刻板地锁定在某种特定的运行方式中了，所以很难认识到来自日本的挑战在不断增强，要对这一挑战做出回应就更是力不能胜了。

　　而另一方面，无政府主义也不是行之有效的社会机制。前苏联的某些地区在苏联瓦解之后似乎已经证明了这一点。放任自流的社会体制是行不通的。狄更斯恐怖小说中英国的工业革命，或更现代的美国储贷的崩溃，都说明了这一点。这是常识，更不用说还有最近的政治经验所提供的启示：一切健康的经济和健康的社会都必须保持秩序与混乱之间的平衡，而不是保持某种软弱无力的、平庸的、中间道路似的平衡。这就像活细胞一样，它们必须在反馈与控制之网中调整自己，但同时又为创造、变化和对新情况的反馈留有充分的余地。法默说：“在自下而上组织而成的、具有灵活弹性的系统中，进化勃然而兴。但同时，在该系统中，自下而上的活动必须导入正轨，使其无法摧毁组织结构，进化才有可能。”混沌边缘上的复杂动力，似乎是这种进化行为的理想解释。

　　复杂的增强

　　法默说：“不管怎样，这一含糊的启示使我们以为自己已对这个有趣的组织性现象发生的领域有所把握了。”但这也绝非故事的全部。为了易于辩说，可以先假设这个特殊的混沌的边缘领域确实存在，但即使如此，假设的新的第二定律也必须解释，这些系统是如何到达这个领域、存在于这个领域的，同时在这个领域都干了些什么。

　　这个含糊的启示很容易使我们自己相信，达尔文已经对前两个问题做出了回答（正如荷兰德所概括的那样）。这个观点认为，既然这种能够做出最复杂、最完善反馈的系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，对许多事情我只看到了一点苗头、我觉得自己更像是一个榴弹炮弹，射穿了一堵又一堵墙，留下一片狼藉。我觉得我是在突破一个又一个的难题，力图看见榴弹炮弹轨迹的终点。”

　　考夫曼说，这个榴弹炮弹的轨迹始于六十年代，从他进行自动催化组和基因网络模型的研究时开始。那时他真的希望自己能够相信生命完全是通过自组而形成的，自然选择法不过是枝节因素。胚胎发育就是最好的证明。在胚胎发育的过程中，相互作用的基因将自己组织成不同的形状，相应于不同的细胞类型，相互作用的细胞又把自己组织成各种肌理和结构。“我从来都不怀疑自然选择的作用。只是对我来说，最深奥的道理一定与自组织有关。”

　　“但在八十年代初的某一天，我造访了约翰?梅纳德?史密斯。”英国萨塞克斯大学的史密斯是他的老朋友，也是一位著名的生物学家。当时考夫曼因研究果蝇的胚胎发育问题而停顿了十年后又开始认真思考自组的问题。“当约翰、他的妻子希拉和我一起出门到草地上散步时，约翰说，我们离达尔文故居不远。然后他又宏论滔滔地说，那些认真相信自然选择的人差不多都是英国乡村绅士，比如像达尔文。然后他看着我微笑着说：‘那些认为自然选择与生物进化没有太大关系的人差不多都是城市犹太人！’这话使我忍俊不禁。我坐在灌木丛中大笑了起来。但他却说：‘斯图尔特，你真得好好想想自然选择的问题了。’但我却很不情愿，我希望这一切都是自发产生的。”

　　然而考夫曼不得不承认，梅纳德?史密斯是对的。仅仅是自组本身不能完成这一切。毕竟，突变的基因就像正常的基因一样能够轻易的自组。结果，当自组产生的是畸形果蝇，其腿长到该长胡须的地方时，就仍然需要自然选择法来完成优胜劣汰的任务。

　　“所以，1982年我坐下来为我的书起草大纲，”（书名为《秩序之起源》，这是考夫曼对自己三十年思考的总结，经过再三修改后最终于1992年出版。）“这本书是探讨自组和自然选择法的：你怎样将两者并容？起初我认为这两者之间必有竞争。自然选择也许想这么做，但系统的自组行为却由于局限而无法实现自然选择的这一目标。所以它们之间会相互争执不下，直到达到自然选择能够推动事物发展的某种均衡点才算完事。我的这一想象贯穿于全书前三分之二的篇幅。”更准确地说，考夫曼的这一想象或许在他的思想上占有更大的分量。直到八十年代中期，在他来到桑塔费研究所之后，开始听到混沌的边缘这个概念，他的这个观点才有了改变。

　　考夫曼说，混沌的边缘这个慨念最终改变了自组与自然选择法问题在他头脑中的地位。但同时，他对这一改变又百感交集。因为他从六十年代开始研究基因网络，已经在基因网络里观察到了类似相变的行为，到了1985年，他自己差不多也快要从中得出混沌的边缘这个概念了。

　　“很多该写的论文我都没有写出来，这就是其中的一篇。对此我一直很后悔。”考夫曼说，口气中仍带着自责。1985年夏天，当他借年假之机到巴黎做研究时，混沌的边缘这个想法就已经在他头脑中冒芽了。当时他和盖拉德?威斯波克（Gerard Weisbuch）和弗朗西斯?福戈尔曼－苏尔（Francise Fogelman-Soule）一起到耶路撒冷的海达萨医院呆了几个月。弗朗西斯是一名研究生，正在撰写关于考夫曼的基因算法的博士论文。有一天早上，考夫曼开始考虑基因网络中他称之为“冻结成分”的问题。早在1971年他就注意到了这个问题。在他的电灯泡比拟中，散布在网络各处相互关联的节点群似乎会呈现既非全部开亮、也非全部熄灭的状态，而且会一直处于这种状态，而网络其他地方的“电灯泡”会继续不停地点亮、熄灭。在连接稠密的网络中，灯光闪烁不停，完全是一片混乱不堪，决不会出现冻结成分。但在连接稀疏的网络中，冻结的成分就占了主导地位，这就是为什么这些系统很容易整个冻结的原因。但他想知道，处于中间状态时会出现什么情形呢？这类多多少少能够相互连接的网络似乎最接近真正的基因系统。它们处于既非完全冻结、又非完全混乱的状态……

　　“我记得那天早上我冲着弗朗西斯和盖拉德大叫：‘伙计们，你们看，当冻结成分冰雪消融、开始小心翼翼地相互连接，而未冻结的孤岛也跃跃欲试地向外伸延时，我们就能获得最复杂的计算！’那天上午我们对此议论甚多，大家都觉得这是一个非常有意思的现象。我做了记录，把它排为可做进一步研究的问题。但后来我们又忙于别的事情去了。另外，那时我仍然觉得‘没人会关心这类事情’，所以再没对此投入过全副精力。”

　　结果考夫曼在听到所有关于混沌边缘的谈论时，产生了一种记忆错觉。他感到既后悔不迭又激动不已。他没办法不把这个概念看作己出，但同时又不得不承认，朗顿在对相变、计算机计算法和生命之间的关联的认识上，比他那天早上一闪而过的幻想要深刻得多。朗顿的艰苦努力已经使这个概念趋于严谨和精确。而且，朗顿已经认识到，考夫曼尚未达到这一步。混沌的边缘远远不止是简单的介于完全有秩序的系统与完全无序的系统之间的区界。确实是朗顿与考夫曼做了几次长谈后，考夫曼最终才认识到了这一点。混沌的边缘是自我发展进入的特殊区界，在这个区界中，系统会产生出类似生命的现象和复杂的行为表现。

　　考夫曼说，朗顿无疑做出了第一流的重要研究。但尽管朗顿的研究已经达到了这一步，尽管他在经济学、自动催化方面的研究都有重大进展，尽管桑塔费也从事了其它的研究课题，尽管他在为撰写自组与自然选择之间紧张关系上耗费了许多时间和精力，但我们离揭示混沌的边缘的全部含义却仍然相距几年的时间。事实上，直到1988年夏天，混沌的边缘的全部含义才真正得以揭示。当时诺曼?派卡德从伊利诺斯路经桑塔费研究所，逗留期间召开了一个学术讨论会，在会上就自己关于混沌边缘的研究做了一个报告。

　　派卡德独自形成了相变的概念，在时间上与朗顿同步，而且也深入思考了适应性的问题。所以他禁不住要问：那些最能调整自己的系统是否也是计算最好的系统，即，处于有序与无序之间的系统呢？这是一个扣人心弦的思想，派卡德为此做了一个模拟。他从用许多细胞自动机规则开始，要求它们都要单独做某种计算。然后他用荷兰德式的基因算法，根据细胞自动机规则计算的好坏再派生规则。他发现，最终的规则，也就是那些能够很有效地进行计算的规则，最后确实聚集在有序与无序之间的地带。1988年，派卡德将这一观察发现包括到在他的“混沌边缘的适应性”的论文中了，这是第一次有人在正式发表的论文中引用“混沌的边缘”这个词。（那时朗顿仍然非正式地称其为“混沌的开始”：onset of Chaos．）

　　当考夫曼听到这些时简直是目瞪口呆。“当时我恍然大悟，不由脱口而出：‘对呀！’在相变阶段会产生复杂的计算这个想法曾从我脑际闪过，但我没想到，自然选择就可以导致这个结果，真是愚蠢。当时我就是没想到这一点。”

　　但现在他想到了这一点，他的自组与自然选择相互对立的老问题就变得澄澈清晰：有生命的系统不会牢固地盘踞于有序的王国。但这二十五年来，他在宣称自组是生物学最强大的力量时，却一直在强调秩序这一点。有生命的系统其实非常接近混沌边缘的相变，在这个相变阶段，事情显得更为松散、更呈流体状。而自然选择也并非自组的敌人，自然选择更像是一种运动法则，一种不断推动具有涌现和自组特征的系统趋于混沌的边缘的力量。

　　“让我们把基因网络当做基因调节系统来讨论，”考夫曼说，语气中带着转变后的热情。“我说的是有序王国中稀疏相连、但离边缘又不过于遥远的网络。这种网络能够产生许多与胚胎发育、细胞类型和细胞分化的真实状况相一致的特点。如果事情确实如此的话，那我们就有理由猜测，十亿年的进化实际上就是把细胞类型调整到接近混沌的边缘。”

　　“因此我们可以说，相变是进行复杂计算的地方。第二个断言有点类似‘变迁与自然选择会带你达到混沌的边缘’。”当然，派卡德早就用简单的分子自动机模型展示了这个断言。但这只是一个模型。考夫曼希望在他的基因网络中看到这种情形的发生。所以他听到派卡德的报告不久就与一个刚毕业于宾州大学，名叫桑克?约翰森（SonkeJohnsen）的年轻程序员合作开发了一个计算机模拟。考夫曼和约翰森根据派卡德的基本原理，模拟了一对对网络：富于挑战性的“错误搭配”游戏。即：连接每一个网络，使六个模拟电灯泡相互闪烁，形成各种光图，“适应性最强”的网络就是那些能够闪烁一系列与对方光图全然不同的光图的网络。考夫曼说，“搭配错误”游戏能够把网络调校得更加复杂或更加简化。问题是，自然选择的压力和基因算法加起来是否有足够的力量将网络导向相变地带，即，走向混沌的边缘。而答案是，在所有的情况下都确实如此。事实上，不管他和约翰森是从有序王国开始启动网络，还是从无序王国开始启动网络，答案都是一样的。进化似乎永远都导向混沌的边缘。

　　因此这就证实了考夫曼的猜想了吗？并没有。考夫曼说。少数的模拟不能证明任何东西。“如果各种复杂的游戏最终都能证明混沌的边缘对这些游戏而言都是最好的区域，证明是变迁和自然选择把你导向了混沌的边缘，那也许才能证实这个松散而臆断的猜想是正确的。”但考夫曼承认，这正是一堆他没时间清理的碎石中的一块。他感到有太多美妙的猜想正在向他招手。

　　丹麦出生的物理学家普?巴克（Per Bak）在混沌边缘的游戏中是一张不按牌理出的牌。他和他在长岛的布鲁克海文国家实验室的同事们于1987年首次发表了关于“自我组织之临界性”理论。自那以后，菲尔?安德森就一直醉心于这一思路。1988年秋天，当巴克终于到罗沙拉莫斯和桑塔费来参加对此的讨论时，大家才发现这是一个长着一张圆圆的脸、胖敦敦的身材的三十几岁的年轻人，谈吐举止带着日尔曼民族的鲁莽和挑衅的意味。在一次讨论会上，当朗顿问他一个问题时，他回答说：“我知道我在说什么。你知道你自己在说什么吗？”但不能否认，他确实非常聪明。他的相变概念的公式起码和朗顿的一样简练、一样漂亮，然而两人的概念又全然不同，有时看上去甚至毫不相干。

　　巴克解释说，他和他的合作者唐超（Chao Tang的译音）、科特?威森费尔德（Kurt Wiesenfeld）1986年在研究被所谓“电荷密度波”的深奥的凝聚态观象时发现了自我组织的临界性。他们很快就认识到其更加广泛和深远的意义。他说，为了做出最好、最生动的比喻，就让我们想象桌子上有一堆沙子，有涓涓细沙均匀地从上流泻而下。（顺便说一下，确实有人同时用计算机模拟和用真的沙子做过这个实验。）这堆沙子越积越高，直到不能再高了为止。随着新的沙子不断流泻下来，原有的沙子如瀑布般顺坡流泻，不断从桌边泻落到地上。反过来，你也可以从一大堆沙子开始，达到同样的状况：沙堆会坍落下来，直到所有多余的沙子都从沙堆上流泻下来。

　　无论用哪一种方法，由此而形成的沙堆都是自我组织的，也就是说，沙难自己达到了一个稳定的状态，不需要任何人为的干预。沙堆处于一种临界的状态，即表面的沙粒只是刚好能呆住。其实，处于临界状态的沙堆非常近似处于临界状态的钚堆，处于临界状态的钚堆的连锁反应刚好处在趋于核爆炸、但还没有引起核爆炸的边缘。细微的表层和沙粒的棱角以各种能够想象得出来的方式锁定在一起，差一点儿就会溃散。所以只要有一粒沙滚落，都无法预料会出现什么样的结果，也许什么都不会发生，也许只有很少沙粒会滑落，或也许一个很小面积的沙粒滑落正好导致一场连锁反应。巴克说，事实上，所有这些情况都有可能发生。大面积的沙崩很鲜见，但小的沙崩却屡见不鲜。均匀流泻的细沙导致了大小不等的沙崩，这便是可以用数学公式来表示的沙崩“幂律”行为：一定规模的沙崩频率与其规模的某些幂次成反比。

　　巴克说，所有这些问题的关键在于，在大自然中幂律行为屡见不鲜。无论是从太阳的活动，从银河之光、还是从通过电阻的电流和河水的流动中，都能看到这种现象。巨大的冲动极为鲜见，小的冲动却随处可见。但所有规模的冲动频率都符合幂律。这种行为表现如此普遍，以致于对其普遍存在性的解释都变成了恼人的物理学谜团：为什么？

　　他说，沙堆的比喻泄漏了一个答案。就像均匀流泻的沙子能够使沙堆通过自组织达到临界的状态一样，均匀输入的能量、或流水、或电力，能够使自然界许许多多系统通过自组织达到同样的临界状态，使它们变成一群微妙地相互锁定的子系统，刚好能呆在临界的边缘――各种规模的崩落不断出现，事物重组的频率恰好能使它们平衡在临界的状态。

　　巴克说，一个重要的例子是地震的扩散。住在加州的人都知道，能够引起碗盆震颤的小地震远比能够导致头条国际要闻的大地震要频繁得多。1956年，地质学家柏诺?古登堡（Beno Gutenberg）和查里斯?利奇特（CharlesRichter）指出，这些震颤实际上有其幂律：在任何一个特定的地区，每年释放一定能量的地震的次数，与某种特定的能量幂次成反比。（根据实证，其幂次约为3比2。）这在巴克听起来，像是自组织的临界性，所以他和唐超就做了断层地区的计算机模拟。比如在圣?安德利斯地区，断层的两侧被稳定而永不衰竭的地壳运动推向相反的方向。常规地震模型告诉我们，断层两侧的巨石都被巨大的压力和磨擦力所锁定，它们抵抗着地壳运动，一直到发生突然而至的毁灭性滑移。在巴克和唐超的模拟中，断层两侧的巨石会扭曲、变形，一直到相互脱离。在这个过程中，断层会发生大小不一的滑移，正好能够将其张力保持在临界点上。所以他们认为，地震的幂律正是我们所需要的，这正好证明了，长久以来，地球断层一直在扭曲与变形之中将自己推向自组织的临界状态。确实，巴克他们模拟的地震所遵循的幂律与古登保和利奇特的发现非常类似。

　　这篇论文发表不久，人们就在各个领域发现了自组织临界性的证据。比如像股票价格的波动、或变幻莫测的城市交通状况等。（停止与通行的交通阻塞现象就相当于崩落的临界点。）巴克承认，还没有一个一般性理论能够具体指出哪些系统会趋于临界状态、哪些系统不会。但显然很多系统都会趋于临界状态。

　　他补充说，不幸的是，自组织的临界性只能告诉你崩落的整体统计，但却无法告诉你任何一个特定的崩落。这也说明，理解与预测不是一回事。试图对地震做出预测的科学家最终也许能够做出准确的预测，但却不是因为了解了自组织的临界性就能做出准确的预测。他们所处的情状，就好比一小群住在临界的沙堆上的科学家。这些微观的研究者当然可以对四周的沙粒进行详尽的度量，尽力对那些具体的沙粒何时会发生崩落做出预测。但掌握全球性的幂律丝毫无助于他们做这样的微观预测，因为全球性行为并不有赖于局部细节。事实上，如果沙堆科学家想竭力防止他们已经预测到的沙崩，那么即使他们了解全球性幕律也不可能力挽狂澜。他们当然能够用树起支架和支撑结构的办法来防止沙崩，但他们最终无非是把这里的沙崩转移到了别处。全球性的幕律仍然不会改变。

　　“这个概念简直太棒了，”考夫曼说。“巴克一来研究所，我就爱上了他的自组织临界性的概念。”尽管巴克尖酸刻薄，但朗顿、法默和桑塔费所有成员对他的概念都抱有同样的好感。很显然，在解答混沌的边缘之谜中，他们又有了一个关键的解答线索。现在的问题是如何恰当地运用这个解题线索来寻找答案。

　　自组织的临界性显然是在某种东西的边缘。在很多方面，这个“某种东西”非常类似朗顿力图在他的博士论文中做出解释的相变。比如，在他认为对混沌的边缘而言十分重要的二级相变中，巴克的概念揭示了各种规模的微观密度波动的真正本质。事实上，恰好发生在转变期的这种微观密度波动是依循某种幂律的、拿朗顿在冯?诺意曼宇宙中发现的较为抽象的二级相变来说，生命游戏这种第四等级分子自动机就显示了各种规模的结构、波动和“延长瞬变值”。

　　事实上，你甚至可以用精确的数学语言对巴克和朗顿的概念做出类比。在朗顿的有序状态下，系统总是能聚集为稳定的状态，就好像是临界点之下的怀，连锁反应总是消逝无迹，或像是一个决不可能导致沙崩的小沙堆。在朗顿的混沌状态下，系统总是转向不可预测的骚乱，就像一个超临界点的怀堆，会引爆连锁反应，或像一个巨大的沙堆，会因无法自我支撑而导致沙崩。而混沌的边缘就像自组织的临界性状态，正好处于上述两种情况之间。

　　但这两个概念之间仍然存在令人困惑的差异。朗顿的混沌的边缘的整个观点是，处于混沌边缘的系统具有进行复杂计算和表现类似生命行为的潜力。巴克的临界状态概念似乎与生命和计算毫不相关。（地震能够计算吗？）而且，朗顿的理论并未提及系统必须处于混沌的边缘，正如派卡德所指出的，系统只能通过自然选择达到混沌的边缘。巴克的系统却是在沙粒、能量、或任何形式的输入的推动下自发进入临界状态。这两种相变概念如何相互吻合，一直是一个未解的问题。

　　但考夫曼对此并不十分担心。这两个概念显然能够吻合。不管在细节上如何，在自组织的临界性这一点上，这两个概念显然如出一辙。更妙的是，巴克看问题的视角助使他澄清了某些一直在困扰他的问题。处于混沌边缘的单个作用者就是其中的一个令他困惑的问题。混沌的边缘正是经济允许单个作用者思考和生存的地区。但如何整体地看待这些作用者呢？举经济为例，人们谈论经济问题时，就好像经济是有情绪的、能够做出反馈、会感染上热情的东西。经济体是处在混沌的边缘吗？生态平衡系统是处于混沌的边缘吗？免疫系统呢？全球的国际关系呢？

　　考夫曼说，为了便突变具有意义，你本能地相信这些都是处于混沌边缘的系统。分子集体形成活细胞，可以假设这个细胞是处于混沌的边缘，因为它是有生命的。分子集体形成生物体，生物体集体形成生态平衡系统，等等。这些类比说明，我们似乎有理由认为，从同样的意义上来说，每一个新的层次都是有生命的，都存在于、或接近于混沌的边缘。

　　但这正是问题之所在：不论这个假设是否合理，你如何来测试它呢？朗顿通过从计算机屏幕上观察分子自动机的复杂行为来认识相变现象。但对于如何观察现实生活中的经济或生态系统，他却没有一点儿头绪。当你观察华尔街的行为表现时，如何区分何为复杂行为、何为简单行为？准确地说，当我们说全球政治或巴西雨林处于混沌的边缘，我们所指的究竟是什么？

　　考夫曼说，巴克的自组织临界性概念提供了一个答案。如果一个系统表现出各种规模的变化和骚动波，如果其变化的规模遵循着一种幂律，那么这个系统就处于临界状态。或者说是处于混沌的边缘。当然，这是用数学语言更为准确地说出朗顿一直在说的话：一个系统只有在正好能在稳定性和流动性之间保持平衡时才能够产生复杂的、类似生命的行为。但幂律是能够衡量的。

　　考夫曼说，要想看看这一切是如何发生的，我们可以想象一个稳定的生态系统、或一个成熟的工业系统，其中的作用者都已经相互磨合得非常好了，产生变化的进化压力非常小。但作用者无法永远驻足不前，因为如果不做改进，总会有作用者最终在一场巨变之中被淘汰出局。这也许是上了年纪的公司创办人最后去世了，由新的一代接替了他，从而带来了新的经营思想；或也许是一个随机的遗传基因交换，使得某类物种具有了一种比以往跑得更快的能力。考夫曼说：“先是某个作用者开始发生变化，然后又引起其邻居的变化，这样就引发了变化的雪崩现象，一直到所有变化都终止下来。”然后其它作用者就又开始发生变化。确实，整个物种群都淋受着随机变化的毛毛细雨，就像巴克的沙堆那样沐浴在均匀落下的沙粒之下。这意味着，你可以预期任何紧密相连的作用者群都会使自己进入自组织的临界性状态，其变化的雪崩现象遵循着一种幂律。

　　考夫曼说，根据化石记载，一个长时间的停滞后总会爆发一场急风暴雨式的巨变。这正符合许多古生物学家、尤其符合史蒂芬?戈尔德（Stephen J.Gould）和尼尔斯?艾德瑞基（Niles Eldridge）所宣称在化石上确有记载的“间断式均衡”。而且，如果将这个概念做逻辑总结，你可以说，这些雪崩现象正是导致地球历史上大绝种的原因。在大绝种时期，整个物种都从化石记载上销声匿迹，完全被新的物种所取代了。六千五百万年前，也许是小行星和彗星的陨落灭绝了恐龙，所有的证据都证明了这一点。但大多数、或所有其它物种的灭绝却也许完全是内部原因造成的。生态系统在混沌的边缘发生的大于常规的雪崩现象就可能导致物种的灭绝。“关于物种的灭绝，我们没有找到足够的化石记载，缺乏具有说服力的解释。但你可以通过模拟来寻找幂律，可以做某种大概的模拟。”确实，他在听到巴克的谈话之后不久就做了这样的模拟实验。得出的图表不能完美地展示幕律。图表是弯曲的，这样较之较小的雪崩现象来说，就不会出现足以说明问题的大的雪崩现象。其结果也许就并不那么令人信服，但其数据的不稳定性却也能说明一些问题。

　　这个暂时的成功使得考夫曼希望进一步知道，幂律的变化瀑布是否就是处于混沌边缘的“有生命的”系统，比如像股票市场、技术的互动网络、雨林这类系统的一般性特点。虽然这方面的证据尚不足，但从长远来看，他感到这种预测仍然站得住脚。但现在，对混沌边缘的生态系统的思考把他的注意力引向了另外一个问题：这些有生命的系统是怎样到达混沌边缘的？

　　派卡德最初的回答，也是考夫曼自己的回答是，这些系统是通过对环境的适应而到达混沌边缘的。考夫曼至今仍然相信这个答案基本上是正确的。但问题是，当他和派卡德实际动手进行模拟实验时，他们都要求这些系统要适应于从外部引入的、某种任意的对强健度的定义。但在现实的生态系统中，何为强健度却完全不是外部授予的，而是通过单个作用者之间相互适应，从共同进化之舞中脱颖而出的。正是这个问题驱使荷兰德致力于生态系统模型的研究：从外部引入对强健度的定义是自欺欺人。考夫曼认识到，真正的问题不是适应本身是否能把你引入混沌的边缘，而是共同进化是否能把你引向混沌的边缘。

　　要想弄清楚这个问题，或者起码要澄清他脑子里的这些问题，考夫曼就必须再做计算机模拟，而且还是和约翰森合作。他承认，随着生态系统模型的进展，计算机模拟成了一个很不错的关联论网络。（这个程序的核心是“NK景观”的变量模型，这是他这些年来为更好地了解自然选择而致力开发的。他还想通过这个模拟来了解，物种的强健度有赖于许多不同的基因是什么意思。NK这两个字母的意思是，每一个物种都有N个基因，每一个基因的强健度有赖于K个其它基因。）荷兰德的生态系统模型已经相当纯粹了，而考夫曼的这个模型比荷兰德的生态系统模型更加抽象。但就其概念而论，它又相当简练。开始时，你想象一个生态系统，在这个系统中，物种通过自然选择法自由地变迁、演化，它们只能以某种特殊的方式相互作用。青蛙总是想用其粘乎乎的舌头抓住苍蝇、狐狸总是在猎获野兔，等等。或者，你也可以把这个模型想象成是一个经济体系，每一家公司都根据自己的自由意志进行内部组织和调整，但公司之间的关系却是被各种合同和规定所限定的。

　　考夫曼说，不管是在生态系统中还是在经济体系中，限定之下仍然有很多共同进化的空间。比如说，如果青蛙的舌头进化得长了一点，苍蝇就会学会如何才能更迅疾地逃生。而如果苍蝇进化出一种很难下咽的味道，青蛙就不得不学会忍受这种味道。因此，如何把这一切具体地呈现出来呢？考夫曼说，一种方法就是逐个地观察这些物种。比如说，先观察青蛙。在任何时候青蛙都会发现采取某些策略的效果比采取其它策略的效果要好。所以在任何时候，对青蛙来说，一组可以采用的策略就会形成某种想象的“适应度”景观，其中最有用的策略高高踞于制高点，最无用的策略则会堕入谷底。而且，青蛙随着进化而倘徉于这个景观中，每经历一次变化，就是它从目前的策略向新的策略的一步迈进。当然，自然选择保证了其进化的平均运动总是朝向更高的适应度，而导致青蛙走下坡路的变种总是趋于灭迹。

　　考夫曼说，这种情况也同样发生在苍蝇、狐狸和野兔等物种的进化中。每一个物种都倘徉在自我景观之中。但共同进化的整个要义就在于，这些景观都不是独立存在的，而是互为条件的。对青蛙而言的好策略有赖于苍蝇的行为，反过来亦然。“所以一个作用者的调整会导致所有其它作用者适应度景观的改变。你不得不想象青蛙向其策略空间的高峰攀登、苍蝇也向其策略空间的高峰攀登，但其景观会随着它们的攀登而变形。”就好像每一个物种都是走在橡胶上。

　　考夫曼说，现在我们来思考这种系统的动力是怎样的？全球性行为表现又是怎样的？这些行为表现又是怎样相互关联的？这就是我们要做的模拟。当他和约翰森建立和启动了他们的NK生态系统模型，他们的三大发现恰好和朗顿的发现一模一样：秩序阶段、混沌阶段和类似混沌边缘的相变阶段。

　　这个结果很令人满意。考夫曼说：“不一定必须是这个结果，然而确实是这个结果。”但现在回想起来却很容易明白其中的道理。“想象一个巨大的生态系统，其中的景观都成双配对。那就只能发生两种事情。要么所有物种都向上攀登，身后的景观随着它们的攀援而变形，这样它们就一直不停顿地往前走。或者，有一群彼此近邻的物种真就停顿下来，因为它们达到了史密斯所谓的进化的稳定策略。”那就是，这群物种彼此合作得十分默契，失去了需要改变的直接动力。

　　“这两种情形能够在同一时间发生在同一个生态系统中，有赖于其景观的具体结构和它们相互之间是如何配对成双的。”考夫曼说。“让我们来观察一组选手，它们因为已经达到了局部最优化而不再向上攀援了。把这些选手涂成红色，把其它作用者涂成绿色。”考夫曼和约翰森确实用这种方法在计算机屏幕上显示了这个模拟。当这个系统深陷于混沌之中，几乎没有作用者能够静止不动时，计算机屏幕显示出一片绿色之海，只有少数红色孤岛闪烁其间，代表少数力图找到暂瞬均衡的物种。相反，当这个系统凝固在有序之中时，几乎所有作用者都锁定在均衡状态中，计算机屏幕就会呈现出一片红色之壤，只有少数绿色迂回其间，代表无法安顿下来的单个物种。

　　当然，当这个系统处于相变阶段时，秩序和混沌正好持平，一切都恰如其分，计算机屏幕似乎出现生命的脉冲。红色岛屿和绿色岛屿相互交织，喷射出的卷须就像随机的碎片。这个生态系统的一部分永远都能达到均衡状态，转为红色，而另一部分永远闪烁不定，随着不断发现新的进化途径而转为绿色。大小不一的变化之波扫过计算机屏幕，包括偶尔出现的巨大波涛自发地席卷屏幕，使整个生态系统变得面目全非。

　　考夫曼说，这看上去像是间断式平衡行为。但有意思的是，我们所能看到的三种动力形式都是以这种方式在屏幕上显示出来的。令人满意的是，我们可以看到，共同进化的模型确实存在混沌边缘的相变，但这只是故事的一半，仍然缺乏对生态系统是怎样到达这个边缘地区的解释。另一方面，迄今为止，考夫曼在整个的橡胶故事和变形的适应度景观中只告诉了我们单个基因的变种过程这一件事，却没有涉及每个物种的基因组结构的变化，即，能够显示一个基因如何与其他基因相互作用的内部组织图。考夫曼说，也许基因组织结构和基因本身都是进化的产物。“因此你可以想象进化的总趋势，一个能够调整每个作用者的内部组织，使这些作用者一直驻足于混沌的边缘的过程。”

　　为了检测这个概念，考夫曼和约翰森允许他们模拟的作用者改变其内部组织。这相当于荷兰德所谓的“探索性学习”，也很像法默在关于关联论模型的罗塞塔巨石论文中所提及的从根本上重组关联的概念。结果是，当物种具备了进化自我内部组织的能力之后，整个生态系统确实向着混沌的边缘发展。

　　现在回想起来，同样很容易看清楚为什么会是这样的情形。考夫曼说。“如果我们深陷于有序状态，那么所有的人都在适应度的制高点上，并保持相互一致。但这是很糟糕的制高点。”也就是说，所有人都步入了下坡的道路，无法挣脱羁绊，向顶峰迈进。在人类的组织中，这就像把工作细化到让所有人都失去自由，只能在受雇的岗位上学会如何干好这个工作。但不管这个比喻是否恰当，很显然，如果各种组织中的每个人被允许有一点踩着不同鼓点前进的小小的自由，那么所有的人都会有所受益，严酷凝冻的系统就会有一点儿松动，整体的适应度就会上升，其作用者就会集体向更接近混沌边缘的方向移动。

　　反过来说，“如果我们深陷混沌状态，我的每次变化都会把你也搅得乱七八糟，你的每次变化也会把我搅得乱七八糟，我们就永远达不到高峰。因为你不断踢我，我也不断踢你，就像西西弗斯（古希腊大力士）使劲要把石头推上坡一样。我的整体适应度就会因此变得相对较弱，你的整体适应度也同样会变得相对较弱。”从组织上来说，这就好像一个公司的指挥系统陷入一片混乱之中，弄得所有的人都完全不知道该做什么。或者说，每个作用者都显然应该稍稍加强一些与对手的相互配合，这样就能很好地根据其它作用者的行动来调整自己。混乱的系统就会变得稍稍稳定一些，其整体适应度就会上升。这样，整个生态系统就又会移近混沌的边缘。

　　当然，在介于有序的状态和混沌的状态之间，整体适应度无疑会达到顶峰。考夫曼说：“从我们做过的无数模拟的结果来看，最大的适应度恰恰出现在相变阶段。所以关键在于，所有作用者都改变自己的景观，就好像受到一只无形的手的控制。每一个作用者这样做都是为了有利于自己，从而使整个系统在共同进化中向着混沌的边缘发展。”

　　考夫曼说，所以情况就是这样：根据隐含在化石记载中的一种幂律，全球的生物圈接近混沌的边缘。一些计算机模拟也表明，各种系统可以通过自然选择法来调整自己，不断走向混沌的边缘。目前已经有一个计算机模型表明，生态系统也许能够通过共同进化达到混沌的边缘。“迄今为止，这还是唯一的证据，证明混沌的边缘其实就是复杂的系统为解决复杂的问题而走向的区域。这一证明还相当粗略。所以，尽管我非常欣赏这个假设，认为它绝对具有说服力和信服力，也非常有诱惑力，但我却不知道它是否具有普遍的意义。”

　　最后，这个新的第二定律起码应该还有一方面的解释：“它必须包括这样一个基本事实，即生物体自诞生开始就趋于越变越复杂。我们需要知道，为什么生物体会越变越复杂？越变越复杂对生物体有什么益处？”考夫曼说。

　　当然，唯一诚实的回答是：迄今为止无人知晓其答案。“然而这却是我对这整个问题思考的关键。我从对生命起源――自动催化――聚合物组模型的研究开始，到对也许跟随其后的复杂和组织的理论的研究，都是在对这一问题进行思考。”他承认，这个理论仍然含糊不清、非常不明确。他无法宣称他对这个理论的研究已经令自己满意了。“但这正是我对卡诺式的暗示所寄予的最深的希望。”

　　不无讽刺的是，就他自己而言，自动催化组的概念被遗忘已久。考夫曼说，1986年他和法默、派卡德共同出版生命起源模拟时，法默已经转向预测理论的研究了，派卡德正在帮助史蒂芬?伍弗雷姆在伊利诺斯大学创办一个复杂系统研究所。考夫曼觉得他一个人无法继续这个模型的开发，这不仅仅是因为桑塔费研究所每天都有许多吸引他的注意力的热门课题，也因为他也缺乏耐心和计算机编程技术，无法每天坐在计算机面前，从复杂的软件程序中纠正编程错误来。（确实，对生命起源的研究1987年才重新恢复。当时法默找到了一个名叫里查德?巴格雷的研究生，他有兴趣以此项研究作为他博士论文的题目，巴格雷极大地完善了这个模拟，对热动力学做了更为逼真的度量，还做了一些其它修改，而且还大大提高了计算机编码速度。他于1991年获得了博士学位。）

　　结果，考夫曼在后来的四年中在自动催化方面没有做多少研究。一直到1990年，他听了德意混血的年轻博士后沃尔特?方塔纳（Walter Fontana）的一次讲演。方塔纳最近已经加入了罗沙拉莫斯法默的复杂性系统小组。

　　方塔纳的研究是从听起来简单得让人难以置信的宇宙观察开始的。他指出，当我们观察从夸克到银河的宇宙万物万象时，只有在分子层才能发现与生命有关的复杂性现象，这是为什么呢？

　　方塔纳说，一种回答仅仅只涉及“化学”。生命很显然是一个化学现象，而只有分子与分子之间才能自发地产生复杂的化学反应。但还是这个问题，这是为什么呢？是什么让分子产生化学反应，而夸克和类星体却不能？

　　他说，是两件事。化学力量的第一个来源就是多样性：原子能组合、重组成各种不同的分子结构，不像夸克只能三个一组地组成中子和质子。分子的可能性空间受到了很大的限制。化学力量的第二个来源是反应性：结构A可以通过操纵结构B，组合成某种新的结构：结构C。

　　当然，这个定义遗漏了许多事情，比如像速率常数和温度变化，而这些恰恰是理解真正的化学的关键。方塔纳说，他是故意遗漏这些的。他的观点是，“化学”实际上是一个可以应用于各种复杂系统的概念，包括经济、技术、甚至思维系统。（各种货物和服务之间相互进行交易，产生新的货物和服务。各种思想之间也能撞击出火花，产生新的思想，等等。）因此，一个把化学提炼到最纯粹的本质的计算机模型，即，能够提炼出多样性和反应性本质的计算模型，应该能够给你提供一个研究世界上复杂性增进问题的全新的视角。

　　为了达到这个目的，方塔纳回到计算机编程的实质上，对他称为算法的化学、或“炼金术”做出界定。他说，正如冯?诺意曼很久以前所指出的那样，一条计算机编码有一个双重生命。一方面，它是一个程序，一系列告诉计算机怎么做的指令，但另一方面，它又只是数据，是存储在计算机内部某处的一序列符号。所以让我们利用这一事实来界定两个程序之间的化学反应：程序A把程序B当输入数据来读，然后通过“执行”来产生一系列输出数据，这样，计算机就等于译出了一个新的程序，程序C。（因为用FORTRAN或PASCAL这样的计算机语言显然不能做好这个实验，所以方塔纳实际上是用LISP语言编写了反应程序。在这个程序中，几乎所有程序序列都能代表一个有用的程序。）

　　方塔纳说，下一步就是将无数符号序列程序置入一口模拟大锅，让它们可以随机地相互反应，然后观察会发生什么，事实上，其结果与考夫曼、法默、派卡德他们的自动催化模型的结果相差无几，只是，方塔纳的系统还产生了些离奇而美妙的变化。能够自我维持的自动催化组当然出现了，但还产生了许多可以无限制发展的组合。有些组合在它们的某些化学成分消除之后还能够自我修复，有一些组合在被注入了新的成分之后能够进行自我调整和改变。还有一些组合的成分完全不同，但却能相互催生。总之，炼金术程序意味着，纯过程的集合，也就是方塔纳的符号串程序，确实足以自发地涌现出某种非常具有生命力的结构来。

　　考夫曼说：“我确实对方塔纳的研究感到激动万分。我已经对自动催化聚合物问题思考了很久，为此做了经济和技术网络模型，却不能对聚合物研究出个结果来。但我一听说方塔纳的研究就知道答案就是它了。他想出了个结果。”

　　考夫曼立即决定跟进方塔纳的思路，以极大的精力重返自动催化游戏，但要在方塔纳的研究基础上做出他自己的修正。他认识到，方塔纳已经认识到抽象化学，将此作为思考涌现和复杂的一个全新的视角。但他的研究结果是抽象化学的一般性特征吗？或这只是他实施他的炼金术程序的方法？

　　考夫曼在1963年刚开始设计网络模型，研究基因调节系统时也问过同样的问题。他说：“就像我当时想找出基因网络的一般性特征一样，我也想观察抽象化学的基因特征。这就要调试化学的复杂性和其它一些因素，诸如分子的原始组合有多大的多样性、所展现的行为的一般性结果是什么？”考夫曼没有直接采取方塔纳的炼金术，而是把这个概念更加抽象化了。他仍然利用符号序列来代表系统内的“分子”，但他甚至并不要求它们一定是程序。它们可以只是符号序列：110100111、10、111111，等等。他模型中的“化学”则只是一组告知某些符号序列怎样转换另外一些符号序列的规则。既然符号序列就像语言中的字符，那他就把这组规则称为“语法”。（事实上，这种符号序列转换的语法已经从计算机语言的角度被广泛地研究，考夫曼也是从中得到了启示。）结果，他可以通过制定任意一组语法规则，来对各种化学反应行为进行抽样研究。

　　他说：“我是在凭直觉做这个实验。我从一锅符号序列开始，让这些符号序列根据语法规则相互作用。也许新的符号序列总是比旧的符号序列长，这样就永远不会重复以前的符号序列。”我们把所有可能的符号序列中的那些向外发射得越来越远，并从不回顾的符号序列称之为“发射器”。“当出现一朵符号序列云时，也许会是以前的符号序列的重复，但其组合方式却与以往不同，我就把它称为‘蘑菇’，那都是些自动催化组，是依靠自身的力量而诞生的模型。然后也许会出现一组依靠集体的力量诞生、倘徉于符号序列空间的符号序列，我就把它称为‘卵’。卵会自我繁衍，但其中任何一个单一的实体都无法实现自我繁衍。或者也可能会出现被我称为‘金丝雾’，即散布于各处的各种符号序列。但有些符号序列你是无法得到的，比如像110110110。因此还会有些新的东西可以玩玩。”

　　所有这些与神秘而永不衰竭的复杂性增长有什么关系呢？考夫曼说，也许大有关系。“复杂性的增长确实与远远超越均衡、阶式地连接成越来越高层次组织的系统的自我繁衍有一定的关系。这些系统从原子、分子，发展到自动催化组，依次渐进。但关键的问题是，一旦更高层次的实体出现以后，它们之间就能够进行相互作用。”一个分子可以和另一个分子相连接，形成一个新的分子。于符号序列群中突现出来的那些物体所发生的也是这种情形。创造了那些物体的化学同样能够让它们通过相互交换符号序列来产生丰富多样的相互反应。“比如说，现在有一个卵，你从外面扔进一串符号序列，它也许会变成一个喷射器、或变成另外一个卵，或变成一团金丝雾。这对其它物体也一样。”

　　考夫曼说，不论在哪种情况下，一旦产生了相互作用，一般来说，只要条件允许就会出现自动催化，无论你讨论的是分子还是对经济，都一样。“一旦在更高层次上积累了一定数量的多样性，就会进入某种自动催化相变阶段，就会在这个层次上引发新的实体的激增。”然后这些激增的实体继续相互作用，产生更高层次的自动催化组。“所以就出现了由低层次到高层次阶梯式上推的发展，每一个层次的上推都要经过某种类似自动催化的相变阶段。”

　　考夫曼说，如果事情确实如此，你就能够看到，为什么复杂性增长显得如此无止无休，复杂性增长只不过反映了生命起源的自动催化法则。这一点当然必须包括在假设的新的第二定律之中。但尽管如此，考夫曼认为这也并非故事的全部，因为他最终认识到，自组织并不是生物学的全部。事实上，当你思考这个问题时，这个层层上推的阶梯式发展只不过是另一种自组织的形式。所以，自然选择和适应性是怎样影响和左右这种层层上推的发展的呢？

　　考夫曼说，他确实还无法确定地回答这个问题，但他还是有些想法的。“我的想法既不是深刻的洞见，也不是什么愚见。但最近有一天我突然被这个想法吞噬了。如果你从某些原始符号序列组开始，这些原始符号序列组也许会产生符号序列的自动催化组、也许产生喷射器自动催化组、也许产生蘑菇，或卵，或不管什么吧。但它们同样也会产生死符号序列。‘死’符号序列意味着这个符号序列是无效的，不能作为触媒，也不能和任何符号序列产生相互反应的符号序列。”

　　很显然，如果一个系统产生许多死符号序列，则这个系统就不会迅速扩展，这就像一种经济，将其大多数产品都转产成既无人问津、又不能再用来制成其它东西的小玩艺。“但如果‘有生命力的’、有繁殖能力的符号序列能够进行自组织，不至于产生这么多的死符号序列，那么就会出现更多的有生命力的符号序列。”这样净生产力就会上升，这组有生命力的符号序列对那些不能很好进行自组织的符号序列组来说就有了一种可选择的优势。事实上，当你观察计算机模型，就会发现，趋于死亡的符号序列确实随着模拟的进行而减少。

　　“同时我想，这个概念尚有可改进之处。假设从原始组合中发展而来的两个喷射器为了争抢符号序列而发生竞争。如果第一个喷射器能够帮助第二个喷射器避免产生死序列，而第二个喷射器也能反过来帮助第一个喷射器避免产生死序列，就能产生多喷射器。”这对互动喷射器也许就能形成一个新的、多喷射器结构，即一个更高层次上的新型的、更为复杂的个体。考夫曼说：“我有一个预感，更为有序的物质之所以出现，是因为它们能够更快地吞入更多的资源。所以我想把所有这些整合成一个互生共进的过程理论，事物在这个过程中通过相互竞争获取资源，从而自我发展。与此同时又使自己走向混沌的边缘。”

　　在宇宙的家园

　　法默说，科学探讨许多事情。科学是事实和数据的系统积累，是对这些事实做逻辑而连贯的理论建设，是对新材料、新药物和新技术的发现。

　　但科学的内核是对世界做出解释。科学的故事是对世界为何和何以如此的解释。科学的故事就像创世纪之谜、史诗和神话故事这些旧有的解释一样，有助于我们了解我们人类自身，以及人类与宇宙的关系。科学的故事解释了宇宙是怎样在一百五十亿年前的大爆炸中形成；解释了夸克、电子、中子和其它所有物质怎样在大爆炸中飞溅四迸，形成热得难以形容的原生质，这些粒子又是如何逐渐凝固成我们今天所见的银河、恒星和行星；科学的故事还告诉我们，太阳是一颗恒星，就像其它恒星一样，而地球是一颗行星，就像其它行星一样。地球上的生命于地质期的四十亿年前诞生，而我们人类诞生于三千万年前非洲的热带大草原，然后慢慢出现了劳动工具、文化和语言。

　　现在我们又有了这个关于复杂性的故事。法默说：“我几乎把它当成了一个宗教问题。作为一个物理学家和科学家，我的最大愿望一直是渴望了解我所置身的宇宙。对我这个泛神论来说，大自然就是上帝。因此我通过了解大自然来接近上帝。实际上，直到在研究生院读三年级的时候，我都没有梦想过我能找到一份科学家的工作。我只是做我所做，而没有把这当作是加入一个修道院。”

　　“所以我们所询问的诸如生命是怎样出现的，为什么具有生命的系统会像现在这个样子等问题，其实就是了解我们是谁，是什么使我们有别于无生命的物质的本质。对这些问题知之越多，就越是接近像‘人生的目的何在？’这样的根本性问题。在目前的科学领域，我们不可能正面回答这类问题，但我们可以提出不同的问题，比如，为什么事物不可遏制地趋于复杂？我们也许能由此获知生命的某些根本特征，从而悟出人生的目的，就像爱因斯坦通过了解地球引力而领悟到时空的本质。这使我想到了天文学中转移视线的比喻：如果你想看清楚一颗亮度十分微弱的星星，那你的视线就应该稍稍偏移一些，因为这样你的眼睛就会对微弱的光线变得更敏感些。只要你一正视这颗亮度微弱的星星，它就会消失。”

　　法默说，同样，要了解不可遏制地增长的复杂性，需要的并不是一个关于道德的完整的科学理论。但如果新的第二定律能够帮助我们了解我们是谁，了解使我们具有大脑和社会结构的整个过程，便能使我们对道德比以往知道得更多些。

　　“宗教通过把道德规范刻在石碑上来强迫人们接受。我们现在就面临这样一个实际问题，因为如果我们废弃了常规的宗教，就不知道还能遵循什么别的东西了。但如果你剥尽宗教和道德规则，就会发现它们提供的是使社会能够正常运转的人类行为结构。我觉得所有的道德都是在这个层次上发生作用。这是一个进化的过程，在这个过程中，社会经常进行各种实验，无论这些实验是成功还是失败，都将决定未来的文化思想和道德规范。”他说，如果是这样的话，则一个能解释为什么共同进化的系统会导致走向混沌的边缘的理论，就能对其文化动力、以及为什么社会能够企及自由与控制之间难以捉摸、永恒变化的均衡点做出有力的诠释。

　　朗顿说：“我对所有这一切的含意做了大量纯臆测性的结论。我透过这些相变之镜来看世界，从而得出这样的结论。你可以把这个观察方法用于对许多事情的观察上，而且会发现其放之四海而皆准。”

　　他说，前苏联和东欧国家共产主义体系的崩溃，使他无法不从当时的整个情况联想到在混沌边缘上稳定与动乱的幂律分布。“如果你从这个角度来看问题，那么，冷战时期其实就是事物长期停滞不变的一种情况。虽然美苏这样举枪瞄准世界之颅具有很大的危险性，但这又是防止双方毁灭全球的唯一方式。在那段时间，世界非常稳定。但现在，那段稳定期已经结束了，巴尔干和其他地方的动乱此起彼伏，我对即将要发生的事更加忧心忡忡，因为在模拟的模型中，一旦你超越了这些亚稳定期，就进入了大幅度变化动荡的混沌期，战争的可能性大大增加，有些战争甚至可能引发世界大战。现在的局势比以前更加敏感。”

　　“所以究竟什么是正确的行动呢？我不知道。我只知道这就像进化史上的间断式均衡。如果没有一个大规模的灭绝，是不会出现这种情况的，而且这也不一定是向更好的方向的进一步迈进。有些计算机模型表明，在动荡之后的稳定期内占优势的物种也许并不比动荡前占优势的物种更好。所以这种进化改变期可能会是非常糟糕的阶段。这可能会是美国作为一个超级大国在国际舞台上销声匿迹之时，但谁知道什么事会从另一个极端冒出来呢？”

　　“我们所要做的，是决定我们是否能够把间断式均衡的概念应用于对历史的诠释。如果能够的话，我们是否也会从历史上看到这种间断式均衡，比如像罗马帝国的衰落。因为在那个时期，人类确实处于进化的过程之中。如果我们真的研究罗马帝国衰落的过程，我们也许就能够将间断式均衡的概念和政治、社会和经济理论结合起来。这样我们就能够认识到，我们必须十分小心地达成某种全球性的协议和盟约，才能安全度过历史难关。但问题是，我们想控制自己的进化吗？如果想，我们的控制能够阻挡进化吗？进化总是件好事。如果单细胞物体能够找到一种停止进化的方法，始终保持其占主导地位的生命形式，那我们人类就不会出现了。所以你并不想停止进化。但另一方面，也许你想了解如何能避免杀戮和灭绝，使进化延续下去。”

　　朗顿说：“进化尚未停止，这也许是我们应该从中汲取的教训、进化在继续，除了现在正在发生的社会和文化的巨大变化之外，进化还呈现出与生物史的许多雷同的现象。也许我们能够看到许多诸如此类的灭绝和动荡。”

　　考夫曼说：“对此所代表的一切含义，我可以做部分的回答。”他最近思考颇多，而且是事出有因。1991年感恩节后不久，他和他的妻子在一次车祸中严重受伤，差点丧生，几个月后才恢复过来。

　　“如果，假设关于生命起源的模型是正确的，那么，生命就并非是悬于平衡，生命的出现就并不是因为某个温暖的小池塘偶然能够复制DNA或RNA这样的分子样板。生命就应该是复杂物质的自然表现。这是化学和催化媒合的深层特征，这种特征远离均衡状态。这意味着，宇宙就是我们人类的家园，我们是必然之物。这一点真令人欣慰！这个观点与将生物体当作粗劣拼凑的装置，是所有特定成分叠加在一起所形成的未定名的新产品的意像相去甚远。在这个将生命的出现当作偶然事件的意像中，缺乏比随机变化和自然选择更为深刻的生物学法则。按这个说法，宇宙并非我们人类的必然家园。”

　　“再有，假设很多年以后，在自动催化组已经形成相互之间的共同进化、相互喷射符号序列之后你才回来，你会发现，仍然存在于世的事物，就是那些在演比中产生出竞争能力，能够发生相互作用，具有食物链和依生共存能力的事物。你所见到的就是那些创造了这个共生共长的世界的事物。这使我想到，我们所生存的世界就是我们创造出来的相互依存的世界。我们是这个不断发展的故事中的角色，我们就是宇宙的一部分，你、我，还有金鱼，我们共同创造了这个共处的世界。”

　　“现在让我们假设，共同进化的复杂系统确实能够自我趋于混沌的边缘，这就很类似盖亚，即一种吸引物，一种我们共同自我维持、具有永恒变化的特点的状态。在这个状态中，旧的物种经常遭到灭绝，新的物种不断涌现。如果我们真的把这想象成是经济体系，那就是新的技术不断出现，不断取代旧的技术。如果这是真的，那就意味着，平均地说，达到混沌的边缘是我们做得最出色的事。从某种意义上来说，我们注定为自己创造的这个永远开放、永恒变化的世界，是我们力所能及的最佳杰作。”

　　考夫曼说：“这是一个关于我们自己的故事。物质竭尽其力朝最好的方向进化，宇宙就是我们必然的家园。但这并不等于一劳永逸，因为还有许多痛苦。你会被灭绝、会身心俱裂。但我们现在正处在混沌的边缘，因为这是我们能有最佳表现之地。”

　　遭到苛责

　　1989年底，法默一直在担心的事终于发生了，朗顿向罗沙拉莫斯总部申请一项国际基金。在审查文档的过程中，实验室的上层人物发现朗顿已经做了三年的博士后，却仍然没有拿到博士学位。“这下可坏了事，”法默说，“我现在仍然记得此事，因为当时我正在意大利度假。他们不知怎么找到了我的行踪。我不得不往家里打一连串的电话，往电话机里投了几千里拉的硬币。回来后又不得不到博士后委员会去为朗顿辩护，同时作为朗顿的导师，我还得为自己辩护。我受了一顿狠狠的苛责。‘怎么能发生这种事情呢？’他们教训我说。我能做的就是告诉他们，朗顿是一门全新的科学领域，人工生命科学的创始人。然而这个解释却引起了他们更大的疑心。最后，因为朗顿未完成博士学位，我们甚至不得不为他申请博士后资格再延期三个月。”

　　法默和朗顿工作的非线性研究中心主任戴维?康贝尔一如既往地支持朗顿。但大家都明白，压力已经压下来了。首要的是，第二届人工生命学术会议已定于1990年2月召开。这次虽然朗顿在组织工作上有法默和其他一些人的帮助，但这个研讨会仍然是他的婴儿，而他还必须完成这篇见鬼的博士论文。所以他像发了疯一般地工作。1989年11月，他飞往安?阿泊，做好了在博士论文答辩委员会面前进行答辩的准备。他的博士论文答辩委员会是由荷兰德和勃克斯共同主持的。如果他们认为他的博士论文能够被接受，就会当场授予他博士学位，使他释下重负。

　　但很不幸，他的博士论文答辩委员会的一致意见是：“尚不能通过。”他们说，这篇论文中对基本的混沌边缘的理论的论述非常精彩，你做了大量的计算机实验来支持这一论述。但你对伍尔弗雷姆的等级之说、对计算的涌现等做了过泛的陈述，而且数据之间的关联也相当含糊。你要做的是对你的陈述降低调门，使其更支持你的论点，同时将之与数据更好地结合。

　　但这意味着要重写整篇论文！朗顿沮丧万分地说。

　　那你最好立刻就开始重写。荷兰德、勃克斯和其他人说。

　　“这真是一个让人沮丧透顶的时刻。”朗顿说。“我以为我已经做好了答辩的准备，但却没有成功。而第二届人工生命研讨会即将于2月份召开。所以我只好把论文搁置一边。”

第九章　乘胜前进

1989年刚过圣诞节，布赖恩?阿瑟就满载书籍和衣物驱车西行，从桑塔费返回他在斯坦福大学的家。他凝视着新墨西哥辉煌的落日，沐浴在沙漠的一片金光之中。“我当时想，这简直浪漫得不像是现实了。”他笑道。

　　但这确实是身临其境的感觉。他说：“我在桑塔费研究所已经呆了十八个月了。我感到我需要回家了，需要回去撰写、去思考、去理清头脑中的一切。我脑子里装满了各种新思想、新概念，我觉得自己在桑塔费的一个月中所学到的，比在斯坦福一年中所学到的还要多。这一年半的体会简直过于丰富了。但要离开桑塔费却仍然是件伤心的事。我感到非常非常伤感。说得好听一点，这是一种怀念之情。眼前的一切景色，沙漠、阳光、落日，使我清楚地意识到，在这儿度过的十八个月是我科学生涯的巅峰期。但现在已经结束了，而且不会轻易再现了。我知道还有别人会来桑塔费，继续我们的事业。我知道我也许也还会再来，甚至将来某一时期也许会回来主持某个经济学项目。但我怀疑，到那时候桑塔费研究所还会是老样子。我感到自己置身于桑塔费的鼎盛期是一件非常荣幸的事。”

　　复杂之道

　　三年以后，这位人口研究与经济学系主任兼教授坐在他的办公室临窗的一隅，俯视着斯坦福大学的林荫大道。他承认，他对在桑塔费所经历的一切仍没有完全理出头绪来。阿瑟说：“随着时间的推移，我越来越欣赏桑塔费的思想和概念。但我想，桑塔费的故事仍然在继续。”

　　他说，最根本的是，他开始认识到，桑塔费研究所将是众多变化的催化剂。没有桑塔费研究所，这些变化也总是会发生的，但却要缓慢得多。当然，经济学研究项目正是如此。他离开后，这个项目在明尼苏达大学的戴维?阑恩和耶鲁大学的约翰?吉纳考普劳斯（John Geanakoplos）的主持下继续进行。“到1985年左右，似乎各类经济学家都在探索新的方法，他们开始四处张望、各处寻觅，深感统治了以往三十年的常规经济学理论已经达到了极限。旧有的理论曾经促使他们深入探索能够用静滞的均衡分析方法所解释的问题。但常规理论忽略了过程、进化和型态形成等问题。在这些问题中，没有均衡可言、偶然因素不断出现、历史事件关乎重大、而适应和进化水不衰竭。当然，对这些问题的研究当时陷入了困境，因为经济学理论在未能用数学形式做完整表述之前，不能成其为理论。大家只知道如何在均衡的条件下从事研究，但一些最优秀的经济学家已经感到，经济学研究必须从另一个方向有所突破。”

　　“桑塔费研究所所做的，正是扮演了这一切变化的伟大催化者。在桑塔费研究所，经济学界的许多杰出人物，许多像汉恩和阿罗这样的顶尖人物，能够与像荷兰德和安德森这样的杰才相互交流。他们通过一段时间的相互交谈认识到：对呀！我们可以采用归纳学习法，不一定要采取演绎逻辑法。我们可以斩断均衡的困结，面对指向开放的进化，因为其它学科对这类问题早已开展了研究。桑塔费为这方面的研究提供了专用术语、比喻、专家咨询等经济学领域急需的技术基础和支持。但更重要的是，桑塔费研究所使这个新的经济学观点合法化了。因为当人们听说像阿罗、汉恩、沙金特这样的人物在撰写这类的学术论文时，他们会觉得，那其他人照此行事也就完全合情合理了。”

　　近来，阿瑟每次参加经济学会议都可以看到事态在这样发展。他说：“一直都有人对经济过程和变化的问题感兴趣。”确实，早在二十年代到三十年代，伟大的匈牙利经济学家约瑟夫?熊彼特就倡导过其中许多基本概念。“但我的感觉是，在最近四五年中，有这种思想的人信心大增。他们不用再为只能对经济变化做出语言上的和定性的描述而感到歉意了。现在他们已经全副武装，对经济过程和变化的研究已经形成了一个蓬勃发展的运动，并正在成为主流经济学的一部分。”

　　阿瑟说，这个运动当然使他的日子好过得多了。他的曾经不予发表的报酬递增率理论现在有了跟从者，他被当作受人尊重的学者邀请到各种场合和很远的地方作学术报告。1989年，他应《科学美国人》（Scientific American）的邀请，为这个杂志撰写了一篇关于报酬递增率方面的文章。“这是件令我最高兴的事。”他说。这篇文章于1990年2月被该杂志刊登出来，使他成为1990年度进化经济学最佳研究熊彼特奖的获奖者之一。

　　但对阿瑟来说，阿罗在1989年9月对桑塔费式经济学研究的评价才是令他最为感激的。当时，肯?阿罗是在一个为期一周、迄今为止规模最大的经济研讨会的总结发言中说的这番话。但不无讽刺的是，阿瑟那天基本上没听见阿罗在说些什么。他说，那天中午他走出小教堂大门去吃午饭的时候，不慎严重扭伤了脚。整个下午他在小教堂改成的会议室里忍着疼痛参加闭幕式。考夫曼为他包扎了扭伤的脚，他面前的椅子上还放着一袋让他敷脚的冰块。阿罗在闭幕式上的发言直到几天以后才让他感到如闻春雷。当时他不听医生、同事和妻子的劝告，一瘸一拐地赶到西伯利亚的伊尔库茨克去参加一个企划已久的会议。

　　他说：“那就好像凌晨三点钟的一道亮彻天穹的闪光。当时飞机刚落在伊尔库兹克，有一个人在跑道上骑着自行车，手里晃着一根光棒，指示我们哪儿有出租车。顿时，我想到了阿罗在闭幕词中所说的话，一下子就恍然大悟了。阿罗当时说：‘我想我们现在可以很安全地说，我们已经有了另外一种经济学。我们原来已经有了一种经济学，就是我们大家都很熟悉的常规经济学’他很谦虚，没有把这称为阿罗－德布诺体系（Arrow－Debre system），但他指的基本上就是新古典经济学和一般的均衡理论。‘现在我们又有了另一种经济学，桑塔费式的进化经济学。’他很清楚地说，对他来说，这一年的进展表明，这是研究经济学的另一种有效的方法，其重要性与传统的经济学理论等量齐观。这并不是说常规经济学理论错了，而是我们又探索到了一个新的方法。这个新的方法适用于对常规方法之外的经济学的研究。所以，这个新的方法是对常现经济学的一种补充。他还说，我们并不知道这个新的经济学将会把我们带向何方。现在这个研究还只是一个开端。但他发现这项研究非常有趣、非常令人激动。”

　　“他的这些话使我无比兴奋。”阿瑟说。“但阿罗还说了第二层意思。他将桑塔费的研究与考勒斯基金会（CowlesFoundation）的研究做了比较。他从五十年代初开始就与考勒斯基金会的研究保持着联系。他说，与考勒斯基金会的研究的同期水平相比，还不到两年的桑塔费研究目前似乎更易为人接受。我听到他的这番评论简直惊喜之极，感到受到了莫大的褒奖。因为考勒斯基金会项目组的成员都是当今经济学界的少壮派人物。他们中间有阿罗、库珀曼斯、德布诺、科林（Klein）、赫威兹（Hurwicz）等人。其中有四人获过诺贝尔奖，还有几个正在步上诺贝尔奖的领奖台。他们是用数学规范了经济学的大人物，是为后几代人制定了规范的人物，是实际上在经济学领域领导了一场革命的人物。”

　　从桑塔费研究所的角度来看，催化经济学领域的巨变只是他们为催化整个科学界复杂性革命所付出的努力的一部分。他们的探索也许最终是一场幻梦，但阿瑟相信，乔治?考温、马瑞?盖尔曼和其他人已经准确地把握了最重要的问题。

　　他说：“不是科学家的人总是认为科学是演绎出来的。但其实科学主要是通过比喻而来的。现在的情形是，人们头脑中的某一类比喻发生了变化。”回顾以往，想象牛顿出现以后我们的头脑对世界的看法发生了什么样的变化。“在十七世纪之前，世界就是树木、疾病、人类的心灵和行为，这样的世界既混乱又有机。天堂仍然是复杂的，行星的轨道显得任意而难解。从艺术的角度来想象一下当时世界的情形吧。尔后，十七世纪六十年代出现了牛顿。他设计了几条规律、设计了微分学，忽然间，行星看上去就是在简单而可以预测的轨道上运行了！”

　　“直到现在为止，牛顿对人们的心灵仍有无法想象的深远影响。”阿瑟说。“天堂，即上帝的住所，已经能够被我们解释了。我们不再需要天使来管东管西了，不再需要上帝来主宰一切了。所以，没有了上帝，这个世纪就变得更加世俗了。然而，当我们面对毒蛇、地震、风暴和瘟疫的时候，我们还是极其渴望知道是谁主宰了这一切。所以，在1680年至整个十八世纪的文艺复兴时期，人们的信仰转为对大自然至高无上的崇拜：如果你让事物顺其自然地发展，大自然会负责使一切事物的发展符合共同的利益。

　　阿瑟说，行星时钟般规律的运动成为十八世纪的比喻：简单的、有规律的、可预测的、能够自我运行的牛顿式的机器。这个后来主宰了两个半世纪的还原论科学变成了牛顿式物理学。“还原论科学会说：‘嘿，这个世界既复杂又混乱。但是你看，只要有这两三条规则就能把所有这一切还原成简单无比的系统！’”

　　阿瑟说：“所以，剩下的事就要指望亚当?斯密了。亚当?斯密在苏格兰文艺复兴巅峰期的爱丁堡发现了隐匿在经济背后的机制，于1776年出版了《国富论》（The Wealth ofNation）。他在该书中称，如果让人们自由地追求他们的个人利益，供求这只‘看不见的手’会负责让一切都朝着符合共同利益的方向发展。”很显然，这并非故事的全部。斯密自己也指出了像工人异化和剥削这类令人烦恼不已的问题。但他的牛顿式经济学观点之简洁、强大和正确，使其从此成为西方经济学思想的主导。“斯密的思想太伟大了，我们都为之倾倒。很久以前，经济学家肯尼斯?波尔丁（Kenneth Boulding）曾经问我：‘你想在经济学领域做些什么？’当时我年轻气盛，毫不谦虚地回答说：‘我想把经济学推向二十世纪。’他看着我说：‘难道你不觉得你应该先把它推入十八世纪？’”

　　阿瑟说，他觉得所有的科学都不再天真，而二十世纪的经济学却较之落后了三十年。比如，这个世纪之初，像罗素、怀特海（Whitehead）、佛雷基（Frege）维特根斯坦（Wittgenstein）这样的哲学家出来证明说，所有的数学都基于简单的逻辑。他们只说对了一部分。许多数学确实能基于简单的逻辑，但不是全部。在三十年代，数学家科特?歌德尔（Kurt Godel）表明，甚至某些非常简单的数学体系，比如像算术，都不完整。它们的系统中总是包括一些甚至在逻辑上都不能被证实真伪的陈述。逻辑学家爱伦?图灵在差不多同一时期（而且用的是同样的道理）表明，非常简单的计算机程序也会犹豫不决。你无法事先知道计算机是否会提供答案。到了六十年代和七十年代，物理学家也从混沌理论中得出了同样的结论：极其简单的等式能够产生令人吃惊的、不可预测的结果。阿瑟说，同样的道理在一个又一个的领域不断得到证实。“人们认识到，逻辑和哲学是混乱的、语言是混乱的、化学动力学是混乱的、物理学是混乱的、因此经济自然也是混乱的。这种混乱并不是显微镜下的尘土所造成的，而是这些系统本身所固有的。你无法抓住它们，把它们限制在一个洁净的逻辑之盒中。”

　　结果就爆发了复杂性科学的革命。阿瑟说：“从某种意义上来说，这场革命是针对还原论而来的。当有人说：‘嘿，我能从这个极其简单的系统入手，瞧，它产生了如此复杂而不可预测的结果’时，复杂性科学的革命就算开始了。”复杂性理论不是基于牛顿式机械化预测的比喻，它似乎更接近于一颗树从树种长成参天大树的比喻，或者好比一个计算机程序从几行编码展开，甚至或许是一群头脑简单的鸟儿，有机而自组。这当然是朗顿头脑中对人工生命的比喻。他的整个观点就是：复杂而类似生命的行为是几条简单的、由下而上的规则所导致的结果。这个比喻对阿瑟在桑塔费的经济学研究项目也产生了很大的影响。“如果说我对这个项目抱有目的，或自己的观点，那这个目的和观点就是，我想说明混乱而生机勃勃的经济源自于极其简单而优雅的理论。这就是为什么我们创建了这些简单的股市模型的原因。这些股市会变得很情绪化，会出现崩盘，或完全出乎预料地出现股市的暴涨，就像通晓某种人性。”

　　颇具讽刺意义的是，阿瑟当时虽然在桑塔费研究所，但几乎没有一点儿时间来关注朗顿的人工生命、混沌边缘的理论和假设的新的第二定律。经济学项目已经占据了他百分之一百一十的时间。但他听说了这些理论，觉得他们非常吸引人。对他来说，人工生命理论和其它这些理论是这个研究所的某种基本精神。阿瑟说：“马丁?海德格尔曾经说过，最基本的哲学问题就是存在。作为具有意识的实体，我们在做些什么？为什么宇宙不只是一团相互碰撞的混乱的粒子？为什么会存在结构、形态和模式？为什么会有意识的存在？”在桑塔费研究所，很少有人像朗顿、考夫曼和法默那样直接探索存在这个问题。但阿瑟感到，每个人都在从不同的方向切入这个问题。

　　而且，阿瑟感到这些思想与他和他的同事们在经济学上致力于研究的问题有很强烈的共鸣。比如，当你透过朗顿的相变之镜来看这个问题时，新古典经济学理论突然就转化成了一种简洁的断言，即，经济深植于有序领域之中，市场永远是均衡的，事物如果有变化，也是变化缓慢。而桑塔费观点同样也转化成了一种简单的断言，即，经济存在于混沌的边缘，经济作用者不断地相互适应，事物总是处于不断的变化之中。阿瑟一直很明白哪一种断言更接近现实。

　　就像其他桑塔费成员一样，阿瑟一开始思考其中更为深广的意义就变得犹豫不决。这个学派的思想尚不成熟，显得不能自圆其说，让人听上去太容易想到这是什么新时代的玩艺儿。但就像桑塔费研究所的所有人一样，阿瑟无法不去思考其中更为深广的意义。

　　他说，你几乎可以从神学的角度来看待复杂性革命。“牛顿的机械化运动的比喻接近正统的新教，这个比喻认为宇宙基本上是井然有序的，我们并不是有赖于上帝来创造秩序。这样说有些偏向天主教了。这是说，上帝安排了世界，而只要我们循规蹈矩，秩序自然存在。如果我们每一个人都各行其责，追求我们各自的正当权益、努力工作。不打扰别人，那么这个世界会自然趋于均衡。那么我们就能最大化地实现自己的利益，我们应得的利益。这样说也许不太神学化，但这是我对基督教的一种印象。”

　　“而另一种理论选择――复杂性的特点――则完全是道教的。在道教中，秩序不是天然固有的，‘世界从一开始，一变成二、进而变成许许多多，许许多多又导致无穷无尽。’在道教中，宇宙是广袤的、无定性的、永恒变化的。你无法将其钉死。虽然其元素永远不变，但它们却永远在进行自我重组。所以这就像一个万花筒：世界的含义在于模型和变化，世上万事万物虽有重复之处，但却永远不可能一模一样地重复，世事永远新颖、永远不同。”

　　“我们和这个世界的关系是怎样的呢？我们是由和宇宙同样的元素所组成的。所以我们是这个既永不变化、又永恒变化的宇宙的一部分。如果你把自己想象成是一只逆流而上的船，那你就是在和自己开玩笑。其实你只是一只顺流而下的纸船的船长。如果你要逆流而行，那只会原地不动。另一方面，如果你很善于识辨流向，认识到你是其中的一部分，而水流总是永恒变化、永远趋于新的复杂性，那你很容易就能用你的篙，撑过一个又一个旋涡。”

　　“但这和经济与政治政策又有什么关系呢？从政策这个方面来说，这意味着观察、观察、再观察，偶尔把船篙放入河水中，做一些改进。这意味着，你力图看清现实的本来面貌，认识到，你置身的游戏始终在变化，因此你要弄清楚眼下的游戏规则。这意味着，你像一只鹰一样观察日本人，不再天真、不再向他们要求公正、不再坚持基于过时的游戏规则的正统理论，不再说：‘只要能够达到均衡，我们就能生活在富裕之都。’你只是在不断观察。当你发现能够采取有效行动时，就采取行动。”

　　阿瑟说，但请注意，这不是被动等待，也不是宿命。“这是一个运用自然的非线性动力系统的一个强有力的方法。你不浪费精力，将有限的力量用于最大化的效果。这正是越战时南越的方法和北越的方法的不同之处、维斯特莫兰德（Westmoreland）采取猛烈的炮火攻击，安装刺网和烧毁村庄的方法，而北越就像退落的潮水一样。但三天以后，他们又回来了，谁也不知道他们从何而来。这也是隐含在所有东方武术之后的规则：你不是去阻止你对手的进攻，而是让他们冲着你来，当他向你冲过来的时候看准机会给予他致命的一击。其思想就是观察、然后果断出击，正确把握时机。”

　　阿瑟不愿意深究这一观点对制定政策的意义。但他确实记得1989年秋天，在他离开桑塔费之前，马瑞?盖尔曼力劝他共同主持的一个小型研讨会。这个研讨会的目的是探讨如何将复杂性科学综合应用于一个地区的经济、环境价值和政策制定。比如像亚马逊河流域，因为建路、建农场，雨林正在以惊人的速度被砍伐。阿瑟在研讨会期间所做出的回答是，对雨林（或其他东西）制定政策应该从三个层次上进行考虑。

　　第一个层次是常规的成本回报法：每一个特定行动的成本有多大、回报有多大、如何获得最大的投资回报？阿瑟说：“这种评价有一定的道理。他迫使你弄明白每一个替代方案的意义。当然，在研讨会上，有一些人对雨林的成本与回报问题争论不休。问题是，这个方法总的来说是假设所有问题都已经界定清楚了、各种选择方案也已明确、政治上也做了进退有略的安排，所以分析者的工作只是对各种方案做成本与利益的计算，就好像这个世界是一个铁路调车场：我们都行驶在同一条轨道上，但我们可以用调度开关来把火车引上其他轨道。”但不幸的是，对常规理论来说，现实世界总不是像我们所界定的那样，特别是在环境问题上。客观的成本收益分析往往是草率而武断的主观判断的结果，而对没人知道如何评估的事情给的就是零分。阿瑟说：“我在讨论中挖苦这类成本收益分析说，保存有斑点的猫头鹰的‘收益’，是要看有多少人来森林游玩，多少人能看到斑点猫头鹰，看到这些有斑点的猫头鹰对他们来说有什么好处，等等。这简直是天大的玩笑。这种环境的成本收益分析看起来好像是我们在大自然的橱窗前说：‘那好，我们要这个、这个、还有这个。’但我们自己不是局内人，我们不是其中的一部分。所以我对这一类的研究毫无兴趣。如果问大自然如何对人类有利，那就太专横、太傲慢了。”

　　第二层次的分析完全是制度和政治分析。阿瑟说：这是要弄明白谁干什么、为什么干这些。“比如说，一旦你开始做巴西森林的分析，你会发现各种角色：地主、落户者、牧场主、政治人物、乡村警察、道路建设者、土著人。他们不是对环境问题做决策的人，但他们都是这个庞杂而互动的垄断游戏中的主要角色，在很大程度上左右着环境。而且，政治体系并非某种游戏之外的事物，而是游戏的结果，各种联盟和派系都是由此而生的。”

　　阿瑟说，简而言之，你得把这个系统当作系统来看，就像一个乘在纸船上的道教徒会观察复杂而永恒变化的河流那样。当然，历史学家或政治家本能地就会这样来审时度势。最近，经济学方面有些精彩的研究也是从这个角度出发的。但在1989年的研讨会上，这个观点对许多经济学家来说似乎还是个新发现。“我在谈话中十分强调这个思想，”阿瑟说。“我告诉他们，如果你们真的想深入研究环境问题，就必须问自己这样的一些问题：这和谁有多大程度上的关联、会形成什么样的联盟、形成什么样的基本情势。这样你也许会发现可能干预的突破点。”

　　阿瑟说：“所有这些都导向第三层次的分析。在这个层次上，我们可以看看两个不同的世界观是如何分析环境问题的。一个是我们从文艺复兴时期承袭至今的传统的均衡观点。这个观点认为人与自然的关系是二分的，在人与自然之间存在对人类最有利的均衡点。如果你相信这个观点，那你就是在讨论‘自然资源的最优化决策’，这是我从研讨会上最初的一个发言者那儿听到的词儿。”

　　“另一个观点就是复杂性的观点。这个观点认为，人与自然之间基本上是不可分的。我们是大自然的一部分。我们置身其中，在作用者与被作用者之间不存在区分，因为我们是这个相互锁定之网的一部分。如果我们人类采取对我们自己有利的行为，而不了解整个系统会如何对此做出调整，比如像砍伐雨林，那我们就会连带出一连串的事情，这些事情很可能会反过来以不同的模式迫使我们适应，比如像全球性的气候变化。”

　　“所以一旦你放弃二分法，那么问题就变了。你就不能谈论最优化的问题了，因为它变得毫无意义。这就好像家长要在与孩子的对立中找到最优化的行为方式一样。如果你把自己的家当一个家来看的话，就会感到这个观点很怪异。你只能谈共处和相互适应，怎样做对这个家庭最有利。”

　　“我所说的，对东方哲学来说基本上不是什么新鲜的东西。东方哲学一向把世界看作是一个复杂的整体。这个世界观无论在科学界、在文化界，还是在西方，都变得越来越重要了。人们的观念正在非常缓慢地从对自然的剥削，即，人类与自然的对立，转变为人与自然的共存。我们看世界的眼光开始摒弃幼稚，变得成熟起来。当我们了解了复杂系统，就是开始懂得我们是这个永恒变化、互相制约、非线性运动的万花筒般的世界的一部分。”

　　“所以问题是，你如何在这样的世界上采取行动。回答是，你要保持尽可能多的选择。你选择的是生存能力和可行的方案，而不是所谓的‘最优化’。许多人都会对此发问：‘这样你不就选择了较次的方案了吗？’不，你没有。因为利益最大化不再是一个界定得很清楚的定义了。你要做的是在前途未卜的世界上变得更强健、更有生存能力。而这反过来又会使你尽可能多地了解非线性关系和偶然因素的作用。你极其小心谨慎地观察这个世界，不期望目前的状况会永远不变。”

　　所以，在这一切中，桑塔费研究所扮演的是什么样的角色呢？阿瑟说，当然不会是另一个制定政策的智囊机构，虽然似乎总有人这样期望。不，桑塔费研究所的作用就是帮助我们观察这个永恒流动的河流，帮助我们理解我们目之所及。

　　“在真正的复杂系统中，不会存在一模一样的模式，但其中有些共同的主题却是可以辨认出来的。比如，你可以笼统地谈及历史上的‘革命’，虽然这个革命与那个革命也许全然不同。所以我们才要用比喻。其实，许多政策的制定不得不依赖于恰当的比喻。反过来说，糟糕的政策制定总是与不恰当的比喻有关。比如说，把反毒比喻成‘战争’，让人想象到枪炮和军事进攻，也许不太恰当。”

　　“所以，从这个观点来看，成立桑塔费研究所的目的，就是要让这样的研究所成为创造复杂性系统的比喻和词汇的地方。如果有人在计算机上做了一项非常精彩的研究，你就可以说：‘我们有了一个新的比喻。让我们把它称为混沌的边缘。’或随便什么。因此，桑塔费要做的是，在对复杂性系统做出充分研究之后，告诉我们有哪些可供观察的模型，有哪些比喻适用于永恒变化、不断发展的复杂性系统，而不是告诉我们有哪些比喻可以适用于机械运动。”

　　“因此我认为，聪明的做法，是让桑塔费研究所从事科学研究，”阿瑟说。“把它变成一个出售政策的商店将是一个极大的错误。它会使桑塔费的意义贬值，最终使它走向反面。因为当前所缺乏的正是对复杂性系统运作机制的了解。这是今后五十年到一百年科学研究的主要任务。”

　　阿瑟说：“我觉得从事这类研究与个性有关。从事复杂性研究的都是些喜欢过程和模型的人，他们与习惯于静滞与有序的人正好相反。我知道，在我这一生中，只要碰到简单的规则产生出涌现而复杂的一片混沌时，我就会禁不住说：‘啊，这太棒了！’我觉得，有时其他人碰到这种现象会退缩回去。”

　　他说，大约在1980年的某段时间，当他仍在苦苦阐述自己对具有动力的、进化的经济学观点的时候，他碰巧读到遗传学家里查德?列文丁（Richard Lewontin）的一本书。他被其中的一段话所震撼了。列文丁说，有两种科学家。第一种科学家把世界基本上看作是均衡的。如果有某种不合时宜的力量在某一时刻将整个系统略微推离了均衡点，他们会感到，从通盘来说，这个系统仍然会回归到均衡点上来。列文丁把持这种观点的科学家叫作“柏拉图派”，因为柏拉图这位雅典哲学家曾声称，我们周遭这个混沌而不尽完善的世界不过是尽善尽美的“原型”的各种影像而已。

　　而第二种类型的科学家则把世界看作一个流动和变化的过程，看作同种物质以无穷无尽的不同组合不断循环往复。列文丁把这些科学家称为“赫拉克利特派”（Heracliti－ans），因为赫拉克利特这位爱奥尼亚哲学家曾热烈而诗意地认定，这个世界处于流动的、不断变化的状态之中。比柏拉图几乎早一个世纪的赫氏因观察到“你踏入同一条河，但流过的却是不同的水流”而著称。他的这句话被柏拉图意解为：“一个人无法两次踏入同一条河流。”

　　阿瑟说：“列文丁的这些话对我是一个启迪。我终于对周遭的万事万物恍然大悟。心想，我们终于从牛顿的理论中醒悟过来了。”

　　苦行僧的粗布衣服

　　当布赖恩?阿瑟于落日的余晖中驱车返回时，桑塔费的赫拉克利特派主将正准备辞职隐退。尽管经济学研究项目取得了不可否认的成功，尽管桑塔费掀起了一场混沌边缘、人工生命等理论的知识热潮，但乔治?考温却非常清楚，桑塔费研究所的永久性基金还是等于零。都已经6年了，他实在是厌倦了经常要向人乞求运作经费，厌倦了为经济学项目会不会变成一只独控研究所的八百磅的大猩猩而担忧。说起这个八百磅的大猩猩，他还厌倦了不断要与马瑞?盖尔曼为桑塔费研究所的意义而进行意志的较量，包括对复杂性革命对人类创建一个永续的未来的意义这样的问题进行争论。考温感到疲惫不堪。他已经创建了桑塔费研究所，并已经使之投入运转，他希望能将有生之年投入到研究所的科研工作中去，投入到这个陌生的、新兴的复杂性科学的研究中去。所以，在1990年3月召开的桑塔费研究所的年度董事会上，考温呈交了自己的正式辞职报告。他告诉董事会成员们，他再给他们一年的时间，他们有一年的时间来选择一个接替他的人，而他则在这一年中尽力为研究所寻找到稳定的基金来源。但仅此而已。

　　他说：“我觉得该是换一个新人来执政研究所的时候了。年度董事会是在我七十岁生日刚过一周后召开的。我还很年轻的时候就对自己说过，到七十岁时我不会自以为事事缺我就办不成，我见过太多挡道的老家伙了。有许多人都有自己的思想，该是他们一展身手的时候了。”

　　桑塔费研究所的常客们并没有对考温的辞职报告感到大惊小怪。他最近看上去非常憔悴疲惫，大家都开始为他的健康担心。他的脾气也变得反复无常，经常前一天笑容可掬，第二天就变得暴怒而悲伤。他经常对人说，他1984年当这个研究所所长的时候就想申请辞职，之所以一直干到现在，是为年轻的接班人做铺垫。他早就不止一次地说他要辞职，又被劝留了下来。在1989年的董事会上，他就暗示该是他退位的时候了，并指定了一个为他寻找接班人的委员会。现在这个委员会不得不加快行动，真干实事了。

　　但这正是这个寻找接班人的委员会和所有人面临的问题。考温是构想成立这个研究所的第一人。他最早预见了复杂性科学，那是在其他人还都不知道该怎么称呼这门科学之前。在创建桑塔费研究所，使之成为使所有成员都感染上知识热情的家园上，他是贡献最大的人。就像朗顿所说的那样，只要看见考温坐在修道院院长的办公室里，不知为什么，你就会觉得一切顺利。没人知道还有谁能够做到这一点。

　　所以，如果考温卸任，谁来接替合适呢？

　　考温自己对此也茫然不知。但起码现在他还没空为此担忧。今后12个月的压力只会有增无减。“在我明智地从所长的位置上退下来之前，我希望获得今后三年基金的保证，这样我的接班人就不会一上台就穷得叮当响。”这意味着，目前他最紧迫、最首要的工作就是向国家科学委员会和能源部提交没完没了的申请基金报告。前三年这两个机构提供的共两百万美元的基金已于1987年兑现了，现在需要申请续延。如果不能获得续延，当这个研究所所长差不多就是名存实亡了。

　　但对考温来说，申请基金的报告所包括的远非基金本身。如果仅是钱的事，他的日子就好过得多了。桑塔费研究所本来也可以像许多大学的科学和工程系那样，坚持让科研人员自己去向各个提供研究资金的机构去申请资金。这不会太困难，桑塔费研究所有的是既聪明又有经验的学术界人物，他们一辈子都是从基金会筹措资金的。但考温知道，这样一来，桑塔费研究所最终会断送自己的最大特色。

　　考温说：“对我来说，至关重要的问题是创建一个新型的科学社团。这个社团或多或少要具有某种普遍的意义，能够涵盖硬科学、数学和社会科学等各个方面。我们一开始就邀请了最优秀的人物，这些人因共同的品位而产生了奇迹。我们按预想将不同学科最优秀的人物聚集在一起，这样就不可避免地产生了知识的大融合。我认为我们创建的这个科学社团无论在知识广度上，还是在质量上都是超群拔类的，我还从未见过历史上任何一个科学机构聚集过如此杰出的一群人。我寄希望于他们，努力促成他们产生研究成果。”

　　“但如果我们的资金来源是东拼西凑的，我们的力量马上就会支离破碎。”可事实上，各基金机构一般都是就某被认可的科学领域的某项专门的研究课题向研究人员个人提供研究资金。这个做法正好与桑塔费的做法背道而驰。“你看，当某个人申请某项研究基金时，他就要花大量的时间来提出申请，然后获得五万或十万美元的资助，他就变成了拥有这笔资助的老板，如果你想办法来控制他的自主权，你就犯了莫大的罪。”所以尽管你有最好的愿望，甚至尽管所有的人都极力想使自己保持宽松的学术态度、顾及社团的利益和研究的氛围、重视学科交叉，但每个人都不可避免地会把时间越来越多地花费在自己的研究课题上，越来越少地关注相互之间的交流。“失去了中央协调，你就又回到过去的学术老路上了。”

　　当然，在实际操作上，桑塔费研究所总是不会放过争取专项研究经费的。在目前的资金状况下，研究所无法超越现实，完全坚持自己的原则。确实，花旗银行对经济学研究课题的资助就是申请专项课题研究资金的最大实例。考温为了扭转这股离心力，迫切需要获得他所谓的“保护伞经费”：一笔能够资助所有在复杂性方面有很好构想的人的钱，无论其构想是否是在早已界定明确的常规学科领域之中。比如可以用来资助朗顿、荷兰德或考夫曼的研究构想。考温说：“如果你想保持复杂性研究的完整统一，那你就必须创造一个让其统一性能够自下而上地涌现出来的社团，而不是由你告诉人们该怎么做。保护伞经费就是实现这个目标的一个基本条件。”

　　这就是为什么他首先想向国家科学委员会和能源部申请资助的原因。除非是天使降临，带给他们一大笔资金，否则这两个机构是唯一有希望提供保护伞经费，不使桑塔费的研究落入各自为政的局面的地方。这也是为什么考温感到获得这两个机构资助的续延至关重要的原因。如果这个保护伞折闭了，那阿瑟、考夫曼、荷兰德等人开创的令人无比激动的创造精神很快就会串味变质。

　　所以考温和他的执行副所长迈克?西蒙以及科学委员会的其他成员那年春天耗费了大量时间来撰写资金申请报告。他们都知道，这份报告必须极具说服力才行。1987年他们申请第一笔资金时，要说服这两个机构资助桑塔费就非常艰巨困难。当时桑塔费研究所极力证明他们聚集了一流的人才，有一个非常好的构想。而申请第二笔经费远比申请第一笔经费要困难得多。他们的目标是要让国家科学基金会和能源部的投资合起来提高十倍，从三年拨款二百万美元，提高到五年拨款两千万美元。而且，他们的这份资金申请报告提交得也不是时候，联邦科研预算目前正在大幅度紧缩，常规学科领域的科研人员都在为获得科研经费而进行比以往更为激烈的竞争。他们已经听说国家科学委员会和能源部的中世纪式的管理人员正在犯嘀咕说，现在正儿八经的科研项目资金还严重短缺，我们为什么要把钱投到桑塔费这个冒险的跨学科研究项目上去呢。

　　考温、西蒙和研究所的其他人显然不能对他们是否能获胜打十分的保票。他们必须拿出足够的证据来表明，在过去的三年中，他们的研究已结硕果。在今后五年中，他们有能力使自己的研究成果值得这两千万美元的投资。当然，这很微妙，因为他们无法坦然宣称他们已经解开了复杂性的整个谜团，他们只不过刚开了一个头。但他们能够、也确实宣称过的是，在三年之中创建一个可运作的研究所，专门从事对复杂性问题的研究。他们写道，正如他们在1987年的资金申请报告中所承诺的那样，桑塔费研究所“已经开拓了一个综合性研究项目，是一个富于创意的管理体系，聚集了一群极具资历的顶尖研究人员，开始形成对复杂性研究的大量的整体需求的支持。”

　　考温和西蒙可以为他们在资金申请报告上的说法提供强有力的事实证明。他们指出，在三年时间里，桑塔费研究所资助了共有七百余人参加的三十六个跨学科研讨会，接纳了一百多个访问研究员，这些访问研究员在科学杂志上发表了六十余篇有关复杂性科学的论文。研究所还举办了年度性的复杂系统暑期学校，一次性地对一百五十多位科学家开设了为期一个月的课程，讲授应用于复杂性科学研究方面的数学和计算机技术。研究所还以“桑塔费研究所复杂性科学”为名出版了系列论文集。在撰写这份资金申请报告时，研究所正在和几家大学出版社商谈出版有关复杂性科学研究期刊的事宜。

　　考温和西蒙写道，谈及复杂性研究本身，“尤为值得注意。研究所对自己的研究项目的支持有增无减。其支持的方式再也不是未经检验的尝试了。桑塔费研究所支持了许多杰出人才的研究，包括对才华横溢的研究生和诺贝尔奖得主的支持，以及对企业高级主管和声名显赫的政府官员的研究的支持。桑塔费的研究队伍、其项目之间的相互支持和所形成的网络，包容了迄今为止最为广泛的学科领域和最为重大的研究成果。”

　　他们还可以用一串长长的具体的研究成果来支持他们的资金申请。事实上，资金申请报告的大部分内容都是对从人工生命到经济学项目研究成果的阐述。考温和西蒙对经济学研究的评价是：“它是桑塔费研究所最成熟的研究项目，在实质内容上和组织形式上都可以作为其它研究所致力效仿的典范。”

　　当然，就像通常比较幸福美满的家庭都会将最好的一面展露给外界一样，桑塔费在其经费申请报告中也隐瞒了一些内情，比如经济学项目令他头痛不已的方面。

　　其中一部分的原因仍是资金这个老问题：考温在表现不怎么慈善宽厚的时候，会觉得经济学家们是想让研究所来替他们筹措所有的资金，供他们尽情享受。即使在他不那么暴躁的时候，他也痛感经济学项目在学术上的成就远远大于在资金上的成功。花旗银行很满意经济学项目的进展，已经续延了每年对该项目十二万五千美元的资助，但这根本不够支付该项目的全部开支。阿瑟为从罗塞尔、塞吉、史龙和麦伦等较大的基金会争取资助的努力也全部失败了。残酷的现实摆在那里：就是主流经济学的研究经费都严重不足，遑论资助桑塔费这个冒险的项目了。

　　考温说：“在美国，对经济学研究的资助本来就少得可怜。虽然经济学家们的薪水都很高，但他们的基础研究却得不到资助。通常是企业资助经济学家从事非常实际的研究，而国家科学基金会和其它政府机构向经济学提供的资助却非常少。这是因为经济学是一门社会科学，而政府对社会科学从不提供大笔资助。这有点‘计划’供给的味道，计划不是个好词儿。”结果，许多经济学家都把眼睛盯向桑塔费研究所，仿佛桑塔费是另一所资助机构，但经济学家自己却不能为研究所提供太多资金上的支持。所以研究所就不得不用相当大一部分的联邦政府资金来为经济学项目弥补花旗银行捐助的不足部分。而这笔钱本来考温是想用在别的研究项目上的。

　　但最大的问题是，阿瑟1989年底就要离开了，肯?阿罗已经在寻找一位第一流的经济学家来接替他的项目主任一职。考温说：“我们一年一年地在维持着，无法对下一年做出预算。但你想吸引那些能够在任何地方做任何事的大腕来这里做研究，你就必须向他们承诺说，有足够的资金来保障他们的研究。虽然从经济学项目一开始，桑塔费研究所就前途未卜，但一两年之后，这个印象似乎就不那么明显了。研究所看上去开始显得比真正的情况要稳定得多。我们想邀请的人开始把我们当作斯坦福或耶鲁大学了。而且，既然这里没有终身教职可言，那么我们不是让他们扫兴，就是得假装他们的想法完全正确，尽力为他们争取研究基金。这是完全不同的一种压力。这场游戏的实质发生了变化。”

　　但真正使考温焦虑的仍然不是资金本身的问题，而是桑塔费社团的脆弱性。经济学项目的巨大成就使桑塔费研究所存在变成全日制的经济研究所的危险，而这与桑塔费研究所的初衷是背道而驰的。考温说：“创建一个没有科系界限的研究所，然后又只是从事一个学科的研究，这是自相矛盾的。那还不如一开始就创建一个科系。我们必须有一个开始，但同时我们从一开始就要确保不使经济学项目成为研究所唯一的兴奋点。”

　　不足为奇，考温和阿瑟之间为经济学项目的经费和该项目的研究速度已经发生过多次争执。考温说：“在科学委员会里，布赖恩（阿瑟）站在经济学家的共同立场上，认为经济学项目取得了很大的成就，因此只要经济学项目仍在顺利进展，研究所就不应该为任何别的研究项目而转移对经济学项目的支持。研究所不应放弃把宝押在一匹能够赢的马上。现在布赖恩成了这派观点的热衷维护者。这当然很好。但这个研究所的整个哲学思想是，复杂性系统包括许多方面，其中有神经行为、人类行为、社会行为、以及其它许多经济学不会专门来对付的方面。所以我力主支持至少一个能在规模上与经济学项目匹敌的其它研究项目。我们需要拓展我们的学术计划，分散我们的赌注。尽管对此有很多讨论，但科学委员会还是很支持这个基本思想。”

　　在考温的头脑中，能与经济学研究项目匹敌的是“适应性计算”：即，研究开发出一组能够应用于包括经济学在内的复杂性科学各个方面的数学和计算机工具。他说：“如果我们有一个共同的概念性构架，就应该有一个共同的用于分析的构架。”他补充说，开始这样一个研究课题，其实就是从一个方面理清我们现在已有的成就，然后给复杂性研究的各个方面提供更为广泛的支持。荷兰德的基因算法和分类者系统早就渗透到研究所的各项研究中来了，也许会成为适应性计算的支柱性概念。但考夫曼的布林网络（Boolean networks）和自动催化组、朗顿的人工生命、阿瑟和经济学家们建立的各种玻璃房经济模型也提供了相似的概念。一个富有生命力的交互施肥正在进行。法默在他的《关联主义的罗塞达碑》一文中指出，神经网络、免疫系统、自动催化组和分类者系统基本上都具有共同的潜在主题。确实，当迈克?西蒙和考温在1989年的一天坐在考温的办公室里考虑取个什么名字才能涵盖所有这些概念时，西蒙创造出了“适应性计算”这个词。这个词不像“人工生命”那样具有知识的负载。

　　考温说，所以，在某种层次上，适应性计算项目能够给予这方面的研究热情以正式的认可和协调，更别说还能为从事这些方面研究的研究生、访问科学家和研讨会争取更多的研究经费。但从长远来说，他还希望这个研究项目能够使经济学家、社会学家、政治学家、甚至历史学家的研究具有精确度和严谨性，就像牛顿发明微分时给物理学带来的影响一样。“我们仍在等待，也许还要等待十年或十五年，但我们所等待的是一组真正丰富的、充满活力的普遍性算法，它能够被作为一种方法，对复杂的适应性作用者的相互作用做出定量分析。目前，在社会科学方面的辩论方式是，双方对问题各执一词，都强调自己的观点是最重要的。‘我的观点比你的更重要，因为我可以证明财政政策比金融政策更重要。’等等。但其实你无法证明这一点，因为说来说去最终都只是语言，而计算机模拟则能够提供一种明确界定的参数和变量，这样人们起码可以针对一个共同的话题。计算机可以让你处理各种变量。所以如果一个计算机模拟包括了财政政策和金融政策，那么你就能陈述为什么一种政策结果比另一种政策要重要，其结果也许是正确的。或也许是错误的。但这是一个更规范的争辩。就算计算机模型是错的，他们也能充分利用这个模型来规范这种争论。”

　　但不管计算机模拟是否有这么成功，开展适应性计算研究项目的研究无疑能够带来一个大家欢迎的副作用：它能让考温和研究所找到借口把荷兰德从密西根大学拽出来，成为研究所的全职研究员。荷兰德不仅是这个课题的项目主任一职自然而一致的人选，而且同时他还是个精力充沛、点子不断的人，大家喜欢有他在研究所。

　　考温和西蒙在资金申请报告中用十页的篇幅阐述了适应性计算项目，其中大部分是由荷兰德自己撰写的。然后，他们就于1990年7月13日把这整整一百五十页的资金申请报告寄往华盛顿。在这之后，他们所能做的就剩下等待，祈祷自己交上好运，希望报告审阅人能够慈悲为怀。

　　然而，在桑塔费研究所聘请荷兰德这件事上却不无讽刺意味。在桑塔费研究所刚成立的时候，考温和其他创始人就十分希望能够聘请长期研究人员，使研究所变成一个像纽约的洛克费尔大学这样全面的研究机构。但财政现状阻碍了这一点的实现。到1990年，考温、西蒙和相当一部分桑塔费的常客都开始觉得，这个局限起码有一大好处：不聘请长期研究员起码能使研究所在经济上处境好得多。

　　“这个好处在于，比起聘用常年研究人员来，我们的体制更为灵活。”考温说。他意识到，毕竟，一旦你聘用了一群全日制研究人员，你的研究项目就会相当局限在一个具体的领域，除非这些人离开或去世。所以，为什么不让研究所一直扮演催化合媒者的角色呢？迄今为止，这个方法的效果非常好。不断更换访问学者，让他们在桑塔费住一段日子，参与知识的大融合，然后再回到自己所属的大学去。他们不但会与桑塔费研究所保持长久的联系，而且同时会在自己的同事中播下革命的火种。

　　尽管这话言之有理，但大家却都非常希望对荷兰德是一个例外。而且最棒的是，一笔专项支持他的研究的经费已经有了着落。伦敦的罗伯特?马克斯韦尔（RobertMaxwell），前捷克反政府斗士、靠自我奋斗而成功的报界亿万巨贾，居然对复杂性科学产生了奇特的热情，表示愿意提供资助。

　　当然，现在回想起来，马克斯韦尔于1990年末神秘地溺水而亡，他的报业王国因巨额负债而随之倒闭。但当时，他看上去就像一个神话故事中的教母一样。桑塔费研究所与马克斯韦尔的联系始于一年以前。当时马瑞?盖尔曼碰巧碰到马克斯韦尔的女儿克里斯琴?马克斯韦尔。克里斯琴于1989年5月安排盖尔曼和她父亲共进午餐。当盖尔曼向考温报告说，老马克斯韦尔对研究所的研究颇有兴趣时，桑塔费研究所的人马就开始投入向他申请资助的行动了，谁都不知道马克斯韦尔到底有多少财产，但肯定有几十个亿。

　　1990年2月，在通过许多次电话和传真以后，终于接到了伦敦发来的一份传真。这份传真敲定了两点：第一，马克斯韦尔说，他希望开始与桑塔费研究所进行合作，条件是每年为适应性复杂系统研究提供十万美元的资助。第二，他喜欢研究所创立复杂性这个新科学的期刊的主意，对用他下属的普格蒙出版社（Pergamon Press）来出版这个期刊表示兴趣。

　　希望开始与研究所进行合作！？考温和西蒙对这几个词斟酌了好一会儿，最后考温决定冒险下这个赌注。“我想向他要更多的钱。”他在回信中寄上了一份研究所期刊委员会工作草案，列出了他们关于创办这份期刊的想法，同时提出出版商在研究所建立一个“罗伯特?马克斯韦尔教授”席位，每年提供三十万美元的资助。考温解释说，这笔钱不仅仅只是马克斯韦尔教授一职的年薪，而且要包括雇用博士后和研究生的费用、差旅费、秘书费和其他等项费用。

　　伦敦的答复耽搁了一段时间。就像考温和西蒙早就听说的那样，马克斯韦尔什么也没表示。他们能做的就是不断通过传真来提醒他答复这件事，同时也用信件和电话与盖尔曼、克里斯琴和她的兄弟们保持联系。马克斯韦尔的答复，“原则上同意”，终于赶在1990年3月研究所董事会召开前夕传递过来了。董事会正式决定向荷兰德提供为期五年的马克斯韦尔教授职位。

　　在密西根，荷兰德利用桑塔费研究所给他的这个机会与校方讨价还价。当时他仍然对计算机与通讯科学系并入工程学院而耿耿于怀，他对这种短视的、以应用为导向的盛行风气深恶痛绝，因此早已开始脚踏两只船了。几年以前，加州大学洛杉矶分校就暗示要给他终身教职，所以荷兰德就施展了从不为人所知的手腕。他立即就去找了大学教务长，提出：“要我在这个大学工作下去，至少要允许我在心理学系兼职。”他以前撰写《归纳法》这本书的时候就和这个在全国都排名靠前的心理学系有了广泛的接触。教务长艾蒂?戈尔登博哥（Edie Goldenberg）既同情他的处境、又急于想把他留在密西根大学，所以对他做了妥善的安排。

　　现在他拿着桑塔费的邀请又去找戈尔登博哥了。他对她说：“从研究的角度上来说，这个马克斯韦尔教授的席位对我来说是非常理想的。我很想接受这个邀请，除非我在密西根大学能用更多的时间来从事研究。”戈尔登博哥再一次对他言听计从。她为他找来了经费，做出了安排，还帮助他做出了替代方案。荷兰德将被心理系聘为全职教授，同时减轻他的教学任务，增加他的科研时间。作为回报，他将在桑塔费研究所和密西根大学之间建立长久的关系，密西根大学的教授、博士后和研究生将可以经常到桑塔费从事研究，这两个学术机构将经常联合举行学术会议。这就等于把冰天雪地的安?阿泊变成了桑塔费研究所的前哨。

　　合作关系于1990年夏天正式建立。为庆祝桑塔费前哨的成立，荷兰德于1990年秋季组织了为期两周的研讨会，以阿瑟、斯坦福大学的马克?菲尔德曼和盖尔曼打头阵的特别讨论会揭开序幕。荷兰德和所有人都感到非常愉快。荷兰德说：“达德斯塔特校长（James Duderstadt）亲临揭幕式讨论会，而且自始至终参加了讨论会！甚至还做了笔记。讨论会非常有趣，所有的人都非常愉快。”从那以后一直到现在。除了偶尔去桑塔费或出席各种学术会议之外，荷兰德大部分时间都呆在他家中的书房里，与他的苹果二型机作伴。他的家是一座独特的山顶大别墅，俯瞰着安?阿泊西边的涛涛山林。最近他甚至开始认真谈起要从大学退休下来，这样他就有更多的时间从事研究了。他说：“生命是有限的。我年事已高（六十三岁），而我的档卷里还有许多新的想法来不及研究……”

　　在桑塔费，考温听说荷兰德不接受这个教授职位的邀请，感到很遗憾。但他不得不承认，荷兰德施巧计使自己摆脱了糟糕的现状，确实令他大为赞叹。使他更赞叹不已的是，荷兰德用工作为赌注来维护桑塔费与密西根大学的联系，也是非常取悦于桑塔费研究所的事，而且这件事不是因为荷兰德就不会实现。

　　但同时，考温不得不对付马克斯韦尔。1990年初夏，他和西蒙不断给伦敦发传真，非常礼貌地提醒马克斯韦尔不要忘了汇这笔款予。1990年8月，马克斯韦尔的一张十五万美元的个人支票，即第一年的第一笔拨款，终于汇到了。直到这时他们才告诉马克斯韦尔，荷兰德不接受这个邀请。马克斯韦尔回问说：“你们认为我亲自去密西根大学说服他会起作用吗？”

　　嗯，不用了吧。桑塔费能够采取一个折衷的办法：从1990年秋季开始的这个学期，由荷兰德和盖尔曼分享这笔经费。具体地说，由荷兰德负责这个新的适应性计算项目的基础性工作。到1991年度，他们俩的位置就由斯图尔特?考夫曼和戴维?潘恩斯来接替。同时，桑塔费研究所将利用自己的灵活性来邀请最优秀的年轻人，比如像塞瑟?劳爱德（Seth Lloyd）、詹姆士?克鲁奇费尔德和艾尔弗莱德?赫伯尔（Alfred Hubler）。

　　马克斯韦尔回传真说，他乐意接受这个方案。同时，所有人都同意通过马克斯韦尔的普格蒙出版社来出版新的复杂性科学期刊。考温和马克斯韦尔通过越洋电话就其中的具体事宜做了长谈。但不久马克斯韦尔就突然决定出卖普格蒙，腾出资金来另做他图。1991年2月底，在连续不断的越洋传真催促之下，马克斯韦尔甚至还记得将该年度的第二笔资助共15万美元汇了过来。

　　1990年的整个夏天和秋天，只要一提及考温的接班人这个话题，马瑞?盖尔曼就会叹口气，用迫不得已的语气说：“我猜我不得不接手了。”

　　可以理解，盖尔曼当然不想当桑塔费研究所的所长。他讨厌繁重的行政工作。他这一辈子都在拒绝这类的工作。比如说，他拒绝了加州理工学院物理、数学和天文学系主任的差使。但桑塔费研究所和复杂性科学太重要了，还有谁比他更清楚地知道需要做什么呢？还有谁能比他更清晰地阐述过复杂性科学呢？还有谁有比他更大的荣誉和更广泛的社会关系来使桑塔费研究所具有必须有的影响呢？

　　确实，还有谁能做到这一切呢？研究所寻找所长接班人委员会的工作立刻陷入瘫痪。谁都不傻：盖尔曼想当桑塔费研究所所长。问题是，他们是否敢让他当这个所长。有些人感到他们可以认真考虑这个可能性。他们说，盖尔曼毕竟是科学史上的一个人物，是诺贝尔奖得主。如果他想当这个所长，那为什么不让他试试呢？

　　其他对他更了解的人想到马瑞?盖尔曼当所长都吓坏了。谁都不怀疑他的才识、他的精力和他筹措资金的本事。他总是无穷无尽地提出各种有趣的、值得研究的科学问题。他在把各路顶尖人物聚集一处这一点上确实能力超群。没有他，桑塔费研究所就不会发展到今天这个样子。但让他当所长？他们立即就想到他的办公桌上像地质层般堆积了没有审阅过的文件，他从不给人回电话，却跑出去救护雨林。更糟糕的是，他们觉得如果他当了所长，桑塔费研究所就会变成“盖尔曼研究所”。

　　一个认识盖尔曼的物理学家说：“马瑞对生活是最抱知识分子观念的。”他的谈话和他生活中的一切都是受他知识关怀的驱动。他十分关注桑塔费研究所的知识性议题，他总是瞄准着他希望前进的方向。他对此深有所思，希望确保所有的人都朝这个方向努力。

　　“他这样做既有利也有弊。我认为，其利处是，桑塔费研究所需要有马瑞这样一个强有力的知识分子来推动我们的研究朝富有成效的方向发展。但弊端是，只要有马瑞在，别的人就很难插嘴。一旦他分析了一个问题，他就认为这个问题已经被透彻地分析过了。如果有人不同意他的观点，他就会觉得人家没听进他的话，或者是没听明白他的话。如果他不是把别人的意见忽略不计，那就是更加清晰地重申自己的意见。所以，他总是以他的知识能力和个性力量压制其他人的意见。一个有目共睹的危险是，桑塔费研究所会成为盖尔曼个人热情的载体。”

　　这当然也是考温看到的危险。公平地说，考温也听到盖尔曼谈及研究所需要多样性、需要容纳多种观点。但他仍然认为，如果盖尔曼当了所长，他就会破坏研究所不拘一格的自由学术气氛和多元性。尽管他并不是有意要这么做，但所有真正的思想者都会明智地离去。考温说：“马瑞总是认为他的观点是唯一可能的观点，总是要改变别人的观点。”

　　考温这么认为自有他的道理。自研究所成立以来，他就一直在和盖尔曼做斗争。当然，他尽力控制不要让他们之间的争论恶化。考温深深感到他和研究所有多么需要盖尔曼，他感到常常不得不向盖尔曼让步，许多人都疑惑他这样做是否是因为被盖尔曼的诺贝尔奖给吓住了，但有时考温也会感到忍无可忍。

　　比如，他们对什么是研究所最合适的研究课题一直争论不休。盖尔曼说：“我认为桑塔费研究所的主题应该是对简单性与复杂性的研究。对我来说，宇宙的简单规律及其概率特点、信息的本质和量子力学，这些是我们所研究的主题的整个基础。在桑塔费，我们已经对信息和宇宙做过两次讨论了。在早期，我们还成功地举办了一个研讨会，用对数学、宇宙学和粒子物理的总观看法来探讨超弦。但研究所反对研究超弦，对此施加了很大的压力，我们从此再也没有研究过超弦。研究所所长乔治?考温非常不喜欢研究这些。我不知道这是为什么。”

　　其实，考温并不是讨厌研究超弦。所谓超弦理论，即假设的“万有理论”，旨在把所有基本粒子描述成微乎其微的、纯能量的、剧烈振动的弦，是非常精彩的理论。只是有许多地方、许多人都在研究超弦，人们在那些地方可以尽情地研究超弦、夸克和宇宙。他认为桑塔费研究所没有时间和资金来做这种重复性的研究。（考温并不是唯一这么认为的人。科学委员会的大多数人对超弦研讨会的看法都是：“再也不举办超弦研讨会了。”）但对考温来说，真正令他恼火的是，盖尔曼的“简单性”听起来像是以伪装出现的还原论。他发现盖尔曼显然喜欢拒绝任何他个人不感兴趣的研究，比如像化学或固态物理学。（他当着菲尔?安德森的面把固态物理学贬为“污态物理学”，显然是故意要激怒安德森。）考温说，也许盖尔曼这么做只是为了好玩，但其中尚未完全揭开面纱的内容是：盖尔曼认为，桑塔费研究所对集体行为的研究是实用主义的和混乱不堪的，因而是非“知识性”的。

　　对局外人来说，考温对盖尔曼的简单性概念的怒气听上去有点像中世纪时对神学要旨的神秘争辩。但考温和盖尔曼却为此争论得怒不可遏，这种争论经常会引向别的话题，也会导致其中一人猛然摔下电话。考温尤为清楚地记得1987年的一次争论。那是一次私人聚会，当时有五、六个桑塔费的主要人物围坐在餐桌旁，讨论应该如何形容桑塔费研究所。考温说：“每当我们说我们感兴趣的是复杂性科学，马瑞就会补充说，‘还有构成复杂性科学的基本原则。’他指的是夸克。他话中的含义是，社会组织是由众多的夸克组成的。你可以通过对夸克的研究，理解夸克的各种聚合物。”

　　考温说：“我把这称为理论物理的宗教，这是对对称性和全面还原论的信仰。我不认为我们有任何理由来遵从这个观点。所以我就说，我们不打算研究夸克。”考温认为，涌现的、复杂的系统代表了某种新的、基本的概念，我们需要用这种概念来了解物质超越其基本作用力法则的宏观行为。考温的观点得到了在场的大多数人的支持。

　　“马瑞直截了当地说，他绝不认同。嗯，这是我第一次认识到，马瑞想强调他自己想怎么做，然后希望其他人能按照他的思路去做。我觉得他这也太自我中心了，所以大发脾气。”

　　确实，当时考温在盛怒之下，拿起桌子上的文件说：“我不干了。”就走出了房间、奈普和卡罗瑟斯赶紧追出门去，大叫：“乔治，回来！”

　　他最终还是回来了。但那次事件以后，盖尔曼几乎再不提“简单性”这个词了。

　　但考温对简单性的恼怒，与他对研究所的“全球持续性”项目的恼怒比起来，就算不得什么了。起初，这是考温的项目，这个项目稍稍反映了他对人类在地球上的生存前景的深切关注。但他当时并没有把这个项目称为“持续性”。他最初的概念是“全球稳定”或“全球安全”。1988年12月，他以“全球安全”为名组办了首届小型研讨会。考温说：“起初研究讨论的像是某种国家安全，但很快讨论的内容就大大扩展了，扩展到今后一百年中我们怎么避免‘A级’灾难，生存下去？即某种一代人都解决不了的难题。”在混沌边缘的术语中，避免这样的灾难意味着要寻找到某种阻止巨大的毁灭性崩落的方法。“起初，我把核战争列为最大的A级灾难，把第二次世界大战列为次等的B级灾难。但到我们召开这次研讨会时，美苏两国恢复了友好关系，这类的核战争问题在我的灾难排名上落到了第五位。人口爆炸问题，即厄里奇式的灾难，继之上升到首位，排名第二的是可能的环境灾难，比如像温室升温效应。对此我个人倒并不认为是A级灾难，但其他人认为是。”

　　对此的讨论有一阵子是低调的，主要是因为考温无论有没有空都坚持自己组织小型会议。但后来盖尔曼也开始对此发生了兴趣。用全球性的、整合的观点来看待人类的长久生存性这个想法正好和他产生了强烈的共鸣。毕竟，盖尔曼的科学入门就是起自他五岁时在中央公园的大自然中的那次散步。他最为关注的是对全球环境的保护，特别是雨林生物的多样化。所以他就介入了这个项目，非要把考温的全球稳定研究项目推向他希望的方向。到1990年的时候，他已经成功地修改了这个研究项目的议题，把它变成了他的项目。

　　他主持这个项目比考温要激进得多了。盖尔曼不只是对避免灾难感兴趣，而且还要获得全球“持续性”状态，无论这个词有多么模棱两可。

　　在1990年5月的桑塔费研讨会上――那时盖尔曼已经和考温共同主持这个项目了――盖尔曼指出，近来“持续性”实际上已经变成了时髦的胡言和没完没了的老生常谈。对大多数人来说，这似乎意味着一切正常。但一切正常正是问题所在。在迈克阿瑟基金会主任盖尔曼的协助下创立的环境智囊库，华盛顿世界资源研究所，创始人兼所长格斯?斯佩特（Gus Speth）和该所的其他人都认为，只有人类社会在几十年之内经历起码六大根本转变，全球的永久持续性才有可能实现：

　　1、在人口统计上，过渡到大致稳定的全球人口。

　　2、在技术上，过渡到人均对环境的最小影响。

　　3、在经济上，过渡到能够对商品和服务实行真正的成本兑付，包括对环境成本的计算，这样，人们对世界经济发展的积极性就会基于脱离对大自然的盘剥，而不是基于对大自然的消耗。

　　4、在社会组织上，人们要过渡到能够共同承担对大自然的损耗，同时增加世界上穷人的非破坏性就业机会。

　　5．在机构上，过渡到建立有利于全球共同解决全球性问题的超国界联盟，并允许各国政策之间的相互交融。

　　6．在信息传递上，我们的科学研究、教育和全球监控要能使大多数人懂得我们现在面临的挑战的本质。

　　当然，其诀窍在于从现在的此岸到达未来的彼岸，避开考温的A级全球性灾难。盖尔曼说，如果我们想要做到这些，那么对复杂的适应性系统的研究显然就是至关重要的。对这六大基本转变的认识意味着对相互牵制、相互依存的经济、社会和政治力量的理解。你不能像过去一样仅仅只从单个问题出发，就希望能对整个系统的行为做出描述。唯一的办法就是把这个世界当作一个相互紧密关联的系统来看，即使目前的计算机模型尚原始粗糙。

　　盖尔曼说，更重要的是，要从现在的此岸到达未来的彼岸，就要确保未来的彼岸是一个值得生存的世界。一个永久持续的人类社会很容易变成控制严酷、毫不宽容、失去人生自由的奥威尔式的可怖的社会。未来社会应该是一个有很强的适应性、很强健、对灾难有灵活的应付能力的社会，一个可以从错误中吸取经验教训的社会，一个不死板僵化、能够不断改善人类生活的质量、而不是数量的社会。

　　他说，要达到这个目的显然是一场逆流而上的奋战。在西方，知识分子和管理者们总是非常理性，他们看到的是会导致不利后果的事情，总是寻找能够防止这些不利后果发生的技术手段。所以我们才会有避孕措施和军备限制等等。这些手段和方法当然很重要，但真正的解决方案所要求的要比这多得多。真正的解决方案有赖于我们克制、升华和转变我们的传统欲望，比如像要超越和战胜我们的对手，特别是他族的对手的欲望。这些冲动也许曾经是可以调整过来的。但现在确实已经在我们头脑中扎下了根。可我们再也不能容忍这种冲动存在了。

　　盖尔曼说，这里还有一个关键的问题。一方面，人类受到迷信、神话故事的威胁，顽固地拒绝认识这个星球的紧迫问题，坚持各种形式的部落制思维方式。所以，要实现这六大根本性转变，就必须就原则性问题达成某种广泛的共识和对地球未来的理性看法，当然更要做到在全球范围内更加理性地管理我们自己。

　　但另一方面，“如何宽容和维护文化的多样性？”盖尔曼问。这不是政治上是否正确的事，而是不可回避的现实存在。文化是不会被法令所连根拔除的。看看伊朗国王想全盘西化伊朗而引起的强烈反抗就知道了。这个世界如果不能容忍多元化文化的存在，就会完全失控。而且，文化的多元性对于一个永久持续的世界，就像基因的多样性对于生物一样重要。盖尔曼说，我们需要跨文化的大融合。“尤为重要的是，我们需要发现为什么我们的文化对物质的需要超过了对精神的需要。”从长远来说，要解决物质和精神这个两难的问题，不但需要敏锐的感觉，更需要行为科学研究有新的突破和更深刻的发展。治愈每个人的精神疾病并非易事，治愈社会痼疾也并非易事。

　　盖尔曼说，当然，研究这类多面的、相互深刻关联的系统正是桑塔费研究所成立的目的。但他认为，这个研究所的规模太小了，无法独自承担对全球持续问题的研究，需要有像世界资源研究所、布鲁金斯研究所和迈克阿瑟基金会的共同参与（实际上迈克阿瑟基金会已经是该项目的资助机构之一了）。盖尔曼说，应该由这些机构来承担政策方面的研究，而桑塔费研究所则从事基础理论方面的研究，这样他们就可以起步，将持续性问题作为一个整体来研究了。

　　到了1990年5月，这个研究课题已经被改称为“全球持续”项目，而且早已不在考温的控制之下了。考温唯一能做的是把气憋在肚子里，沉默地听凭它发展。毕竟盖尔曼是研究所科学委员会的主席之一，比考温更有权对任何项目的研究方向发表意见。盖尔曼能够、也确实做到了让这个项目按他的意愿进展，而考温作为研究所所长，只能负责出去为这个项目筹措资金。

　　就好像这些还不够令考温气恼似的，盖尔曼的研究议题更让考温气上加气。其实考温并不认为这个研究议题有什么不对。考温最初也是认为当今的世界远不能持久，这个世界急需根本性的改变。惹恼考温的不是这个原因，而是盖尔曼和他在布鲁金斯、迈克阿瑟和世界资源研究所的同伙们过于自信了。尽管盖尔曼的主张与他们实际所做的完全不同，但只要你实际听听他们所说的，就无法不感到他们认为自己完全知道问题的症结所在，完全知道解决的办法，他们现在所要做的一切就是采取保护雨林的行动。

　　有这种感觉的并不是考温一个人。在研究所，有许多人都对全球持续项目抱有很深的疑虑。这个项目已经变成了某种全球环境保护运动了。“如果你早就知道该怎么做了，那这就不是一个研究项目了。”一位桑塔费研究所的研究员说。“这变成了一个政策实施项目，这不是桑塔费研究所应该扮演的角色。”

　　但实际情况是，考温实在没有精力再来和盖尔曼争执了。让他去主持这个见鬼的全球持续性项目吧。考温准备退休以后再回到他概念中的全球稳定性研究上来。“我感到马瑞和我在知识层面上并不存在很深的分歧。我们太相似了。也许这正是问题之所在。他的社交手段很容易就会让我感到被冒犯了。而且不止我一个人对他有这种感觉。但我没有理由非要忍受这些，所以很容易就会不耐烦。如果我的性格再完美一些，就不会出现这些问题了。我已经到了这把年纪了，不会和我已经做出让步的人去计较了。”

　　1990年已接近尾声，盖尔曼仍然是桑塔费研究所所长一职唯一可以考虑的人选。这时考温凑巧和奈普闲聊了一次。奈普已经回到了罗沙拉莫斯主持介子物理实验室的工作。奈普是一位身材高大、脾气随和的物理学家，有一头惹人注目的波浪般起伏的银色卷发。他在和考温的闲聊中谈及罗沙拉莫斯正在提供非常吸引人的提早退休待遇，这样起码可以部分地缓解冷战后国防经费缩减带来的压力。五十八岁的奈普说，他正在考虑是否要借机提前退休。

　　他俩都不记得当时是谁在谈到这个问题时都说了些什么。但他们很快就触及到了这个问题：奈普是否有兴趣接受桑塔费研究所所长的位置？

　　对考温来说，奈普是他中意的人选。奈普参与了桑塔费研究所最初的创建工作。当时创建这个研究所还是一个在实验室资深研究员中酝酿的想法。奈普总是很乐意尽力帮助促成这件事，甚至同意担任了两年研究所董事会主席的职务。他曾经在华盛顿主持过美国国家科学基金会，后来又主持过美国大学研究协会（Universities ResearchAssociation）。芝加哥城外的费米国家加速器实验室和能源部新的超导超级对撞机项目都是在这个七十二个成员的大学财团的领导之下的。奈普显然很关心桑塔费研究所，关心研究所存在的意义。而且，与其他所长候选人不同的是，奈普对研究所该做什么、不该做什么，没有很强烈的个人倾向。

　　“乔治，”奈普抗议道：“你必须记住我不是个理论科学家，我是一个行政管理人员。”

　　“这太好了。”考温答道。

　　对奈普接任所长一职的讨论就此开始。奈普同意，如果研究所董事会要他出来担任所长一职，他会接受。当考温把这话带给董事会时，董事会成员显然都松了一口气。本来始终有一个悬而未决问题：盖尔曼是否愿意，或是否可能把自己转变成一个行政管理者，是否愿意把大量耗费在别的兴趣上的时间转移到桑塔费研究所的事务上来，干好这份工作。到1990年底为止，大家总的看法是，他不会的。那么，既然现在有了一个大家都能接受的所长人选，事情就变得显而易见了，就连盖尔曼自己也明白，如果硬要进行投票表决的话，他必输无疑。

　　同时，盖尔曼自己也开始意识到，他想得到的是什么样的工作。潘恩斯和其他人花了大量的时间一再向他解释当一个行政管理者意味着什么。它意味着财政预算、各种会议和没完没了的人事纷争。潘恩斯一直在劝说他。“马瑞，这不是你想在桑塔费研究所做的工作。你想做的是当一个教授。”

　　所以最终大家都保持了君子风度。1990年12月召开了特别董事会议，盖尔曼本人也投了奈普一票。奈普获得了一致通过，当选为所长。

　　盖尔曼说：“我感到有些失望。我很想当这个所长。这是我有生以来第一次对这类行政工作表示兴趣。不过我很高兴奈普当选了所长。很高兴我们选择的所长是个很好的人，很容易共事。”

　　考温履行了他一年前的诺言，在1991年3月召开的董事会上辞去了桑塔费研究所所长一职。也正像他所希望的那样，他尽到了自己的良心和义务。国家科学委员会和能源部续延了对桑塔费研究所的资助。但只是续延了三年，而不是五年，维持了两百万美元的数额，而没有提高到两千万美元。不过这笔资金确实得到了续延。同时，迈克阿瑟基金会也已经决定将它对桑塔费研究所的资助金从每年三十五万美元提高到每年五十万美元。好几位私人资助者也提高了他们的资助数额，包括高登?盖逖（Gorden Getty）、威廉姆?凯克（William Keck）。马克斯韦尔也答应每年提供三十万美元的教授基金，尽管他仍然按学期汇寄这笔基金。考温确实做到了在离任时为研究所近期工作奠定了良好的资金基础。他的接班人奈普可以从容地继位，不用一上台就经常要为日常经费而寻求资金了。（但在现实中，生活并不那么充满玫瑰色彩。1991年末马克斯韦尔突然死亡后，他允诺的那笔教授基金也就化为泡影了。这给奈普1992年度财政预算留下了一个大缺口，迫使研究所减少了来访人员和博士后的名额。但幸运的是，这一亏空只是暂时的，可以弥补得上。）

　　桑塔费研究所所长一职刚顺利交接完，考温就离开了研究所。在经受了七年的焦虑和行政重荷之后，他现在最需要的是好好休整一下。这对他来说，意味着愉快地重新沉浸到他和罗沙拉莫斯的同事们已经计划好的双贝它衰变实验中去。这项实验已经接近尾声了，他有好几个月几乎都不在桑塔费研究所露面了。（双贝它衰变实验是考温长长的一串研究计划中的一项。该项目于前一年10月受到能源部的表彰，考温被提名为具有崇高荣誉的费米奖得主之一。这项奖是为表彰在发展、利用和控制核能源方面的杰出科学成果而颁发的。前几位获该奖者包括像冯?诺意曼、奥本海默这样的人物。双贝它衰变是放射性的一种古怪而极为罕见的形式。它为常规的基本粒子物理理论提供了敏感的实验测试。令考温感到欣慰的是，他和他的同事们能够探测出这种衰变，证明了它完全符合常规理论的说法。）

　　但对考温来说，暂短的休整对他身体的恢复显然很有效果。1991年秋天，他又重返桑塔费，在研究所与朗顿共用一个办公室。不止一个人说过，他现在看上去有多么健康、多么精力旺盛。

　　考温说：“我不知道该如何解释我从所长的位置上退下来后的感觉。就让我用这样的比喻来描述这种感觉吧：这就好像有一个人一直处在一片噪音之中，当噪音突然终止后他就有点回不过神来地说：‘那是怎么回事！？’或者就像你一直穿着一件苦行僧的粗布衣服，当你刚脱下这件衣服时，会有点怪怪的感觉。如果你还具有清教徒的性格，你刚脱下这件衣服时甚至还有点犯罪的感觉。但我现在已经穿上了改良过的粗布衣服，感觉好多了。”

　　他说，特别是，他现在有这么多时间来思考这门新的复杂性科学。他发现自己比以往任何时候都为之倾心。“谈到这个知识性概念的向心力，我感到似乎我比任何人都为之所吸引。复杂性科学已经紧紧抓住了我的心，使我总是沉浸在一种永恒的激动情绪中。我感到我的生命似乎得到了释放，是心智的释放。这对我来说是一个重大的成就，使我感到我在这里无论做任何事都是值得的。”

　　他说，最吸引他的问题是适应的问题，或更准确地说，在不断变化和不可预测的情况下的适应。当然，他认为这只是探索全球永久持续性中的核心问题之一。他同时发现，在所有谈及“过渡”到一个永久持续的世界的内容中，一直都忽视了适应的问题。他说：“不知是怎么搞的，我们的研究总是在谈一组从A状态，即现状，到B状态，即永久持续的未来的过渡。但问题是，根本不存在这么一种状态。你不得不假设，过渡与转变会永远地持续下去。你必须讨论的是，这些系统一直保持着某种动力，这种动力根植于其所处环境之中，而环境本身也是在不断变动的。”就像荷兰德所说，稳定就等于死亡。这个世界处在混沌的边缘，必须使自己适应永恒的新奇。考温说：“对此我还没有找到合适的词汇来描述。只是最近，我在玩味海弗劳克?伊利斯（Havelock Ellis）的书《生命之舞》，但这个词也不尽其意，生命并不是舞蹈，甚至没有一个特定的节律。所以，如果我们回到赫拉克利特的概念：‘万物皆动’，那么，‘永久持续’这个词就并没有抓住其本质。”

　　考温接着说，当然，也许像混沌的边缘和自组织的临界点这样的概念告诉我们，无论我们怎样想防患于未然，A级灾难都是不可避免的。“巴克已经证明了，各种规模的动乱与崩落，包括最大的灾难，都是基本的现象。我相信他的话。”但同时，对神秘莫测、似乎不可遏制的、日益增长的复杂性，他仍然抱乐观态度。“巴克所观察的系统并不具有记忆和文化。我坚信，如果你一代代地加入记忆和准确的信息，在这点上比以往有长足的长进，那么你就会积累智慧。我很怀疑世界是否会过渡为一个没有创伤、没有悲剧的乐园。但我认为，人类应该相信自己能塑造未来。如果我们无法完全塑造未来，我想我们起码能够实施某种灾难控制。也许我们能够做到让灾难的概率逐代下降。比如说，十年前，核战争的可能性为几个百分点，而现在已经消失为零了。现在我们更加关注的是环境和人的灾难。所以我怀疑，如果我们逐日地反复强调这一点，不断改善环境恶化和人口爆炸的状况，那将会有助于我们创造一个更美好的未来社会。这比只会说：‘这全是上帝的旨意’要强得多。”

　　另一方面，考温在评价他作为桑塔费研究所的创始人的业绩时，变得格外慎重。他说：“我很高兴我做了这一尝试。现在我还无法评介这一尝试究竟有多成功。但在有一点上，我们的时间没有白费：现在许多人都认为，是我们桑塔费研究所促使了物理学家走向经济学。社会学等所谓的‘软’科学的研究。这使这些物理学家不再像以前那样顽固坚持只研究能够进行严谨分析的现象，而开始进入了以往总是嗤之以鼻的‘模糊’领域。一些保守的物理学家批评他们这样做是把自己也弄模糊了，但复杂这门新的科学的出现已经是众所周知的事了，研究复杂性科学就是要关心到关于国家和世界的福利和幸福的事。我认为，复杂性科学的研究趋势，无论对国家还是对学术界都有好处。因为如果这门科学能够发挥作用，就会导致重大事件的发生。我认为，这重大事件就是，过去几个世纪变得像一盘散沙一样的科学事业将获得重新整合，物理学分析的严谨性与社会科学、人文科学的远见将被重新结合起来。”

　　他补充说，到目前为止，桑塔费的这一努力已大见成效，特别是在经济学研究项目上。但谁知道这种努力能延续多久呢？尽管所有的人都付出了最大的努力，但也许仍然会有一天，甚至连桑塔费研究所都会变得停滞不前、保守老化。凡机构都会发生这种情况。“也许不得不关闭这儿的研究所，到别处另开一个研究所。我认为，开办这个研究所是必要的。无论桑塔费研究所是否能够永远办下去，桑塔费的事业都必须继续下去。”

　　阳光灿烂的时刻

　　1991年5月的一个星期五的下午，午餐后不久，新墨西哥的阳光洒满了桑塔费所在的修道院的小院，朗顿博士坐在一张白得晃眼的桌子旁，穷于应付记者穷追不舍的提问。

　　朗顿博士这些日子看上去格外轻松、自信。他已于六个月前，即1990年11月份，成功地通过了他的关于混沌边缘的博士论文答辩，终于拨散了他生活中的这片乌云。同时，他自然获得了科学家基础协会的会员证。桑塔费研究所立即就将他聘为“外部研究员”。外部研究员与桑塔费研究所保持永久的合作关系，对桑塔费研究所的科研方向有很大的发言权。冷战结束以后，罗沙拉莫斯的财政日益紧缩，只够维持日常运转。桑塔费研究所于是就成了人工生命研究的主要支持者。朗顿觉得在研究所就像在自己的家一样，这是他以前从未有过的感觉。

　　朗顿显然不是唯一一个把研究所当作家的人。午后洒满阳光的小院子里挤满了访问学者和常驻学者。在一张桌旁，考夫曼正滔滔不绝地与方塔纳和其他人大谈他最近对自动催化和复杂进化问题的思考，他的旁边，戴维?阑恩和他带的研究生弗朗西斯卡?柴诺蒙特（FrancescaChiaromonte）正围着一张桌子谈着经济学项目的最新进展：他们的一项计算机模拟目前正在探索从事技术发明的公司的多种适应性的动力何在；法默则和一群少壮派围在另一张桌子旁，讨论成立预测公司的事。法默对罗沙拉莫斯的经费限制和官僚作风已经忍无可忍了。他觉得，要追求自己的研究兴趣，唯一明智的做法就是暂时离开几年，用他的预测算法大赚一笔钱，这样他就永远不用再写研究基金申请报告了。他强烈地感到非这么做不可，甚至已经剪去了他的马尾巴，以便以更好的面貌周旋于商界。

　　当然，那个星期五的下午，大家都怀有某种对一个时代结束的别绪。四年多来，这个修道院一直是一个狭小、简朴、拥挤、但却非常完美的地方。研究所在不断扩大，走廊上已经再也容不下更多的办公桌了，而且修道院的租赁期限也到了，天主教堂要把它收回去。研究所在一个月之内就要搬到在“律师之地”租用的办公地点去了，那是一个新的综合办公楼，办公的空间会更大，大家都觉得新的办公楼非常理想。但是，再不可能在这样洒满阳光的院子里聚餐了。

　　朗顿继续在向记者们解释人工生命与混沌边缘之间概念的细微差别。研究所的几个年轻博士后并不知道这是一场采访，也拉了椅子围拢过来。人工生命在学术圈内已经闻名遐迩了，所以这样的谈话总是值得一听。一场采访很快就变成了一场自由讨论。当你看到涌现时如何识别它？是什么使某组实体的合成变成了一个个体？每个人都有自己的看法，似乎没人怯于发表意见。

　　密西根大学计算机科学博士，巴奇小组的最新成员麦莱尼亚?密契尔（Melanie Mitchell）问：“作为个体，是否有程度上的差异？”朗顿不知道。他说：“我不能想象进化能够单独作用于个体，进化总是作用于生态系统、人口，总是这个部分产生的结果会迎合那个部分的需要。”

　　这又引起了其它问题：进化到底是适者生存、还是生存者生存？究竟什么是适应？照荷兰德的说法，桑塔费的观点是，适应要求内在模型的变化，但这是看待适应的唯一方法吗？

　　在谈到突变时，有人问，存在一种以上的突变吗？如果存在，那么存在多少种突变呢？朗顿正要回答，又顿住了，最后笑了起来。“我正准备对此进行研究。我现在还无法给你一个满意的回答。所有这些术语，像突变、生命、适应、复杂等，都是我们仍在努力探索的问题。”