贝塔朗菲原则——“整体大于部分之和”（ZT）

sunsong7

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5 D1 \0 C6 {& q* a# ~复杂性科学的“圣经”——《COMPLEXITY》（复杂）   2 I8 m: o9 s9 Q5 Z" u
米歇尔.沃尔德洛普(1995 by Mitchell Waldrop)  翻译：陈玲   出版：三联书店, x" {  Q9 R" V/ m5 i0 Q
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    《复杂》这本书的出版可以说给中国的学术界打开了一扇窗子，让我们真正的了解了国外的复杂性科学。有人称《复杂》这本书是复杂性科学的“圣经”我看也一点不为过。《复杂》类似于纪实小说，读起来轻松愉快，然而这也许会让不熟悉的人摸不到头脑，因为单单从每一章的标题根本读不出来这一张所要讲述的主要内容。事实上，《复杂》叙述的学术内容涵盖了经济、生命、计算机、物理、哲学等等多门学科、多个层面。* q: F6 y2 e1 z

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1、爱尔兰的英雄
. X7 Z  U4 Q0 q5 _4 @% j4 _! R    主要叙述阿瑟（Brian Arthur）的故事，包括他的报酬递增率，以及新经济学上的一些洞见，还有对新古典经济学关于最优化经济人的质疑。当然文中也介绍了他的一些个人经历和科研成果。从这章你会体会到一场革命即将来临，这是一个非常好的复杂科学的切入点。如果你感兴趣的领域是经济学，并同样感受到新古典经济学的不足之处，那么这章一定要看。
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2、老师倒戈
7 \6 }8 r  Q# d9 P& z    主要叙述考温、盖尔曼这些权威的物理学家、诺贝尔奖获得者是如何萌发研究跨学科的想法并筹建圣塔菲研究所的。其中包括了这些专家对自己以前研究方法的质疑，他们称新兴的方法为复杂系统方法。文中还介绍了一些物理学的知识。如果你对物理学感兴趣，建议看这章。
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" J1 o! F( `0 @0 Y7 P% B1 D3、造物主的秘密  m7 U; W7 O( h9 V/ _
    主要叙述考夫曼的个人研究经历，以及他的关于基因网络（外文大概叫boolean network)方面的研究，这个网络有望解释一个受精卵是如何演化出生物个体的。另外，这里也包括了对生命起源这个问题的研究。就是用计算机模拟地球在产生生命的时候的化学环境，看看是否会产生出原始的生命体。如果你对生物学着迷，就一定要看这章。6 H5 W1 q1 m" M7 H8 r3 _

4 h8 a& b) X/ T) c4、“你们真的相信这套？”" l! {6 {* w% m) T
    这一章内容很少，主要讲圣塔菲研究所的一场很重要的经济学研讨会，会议邀请了经济学家和物理学家，描述了用物理学的视角看待经济科学中问题的方法，以及双方的争论。
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$ {/ {* w+ W1 H" A9 j1 ?5、游戏高手" x. q) r3 N4 m
    主要讲述约翰荷兰德（John Hollad)的个人研究经历和他的科研成果。主要包括遗传算法、分类器系统（这个分类器系统是一个能够自己进行学习的专家系统，搞专家系统的同志们一定要了解这个）。正如文中所说，hollad对复杂适应系统的理解和洞察在当时可以说超越了圣塔菲研究所的其他人。他提出了，人们要研究复杂系统更要研究复杂的适应系统。他在很多年前就提出了很多非同寻常的观点，包括对人工智能的认识。如果你是搞计算机或者自动化相关领域的，就不能不了解John Holland的思想。
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6、混沌边缘的生命
/ @5 M* @7 B8 ]    讲述郎顿（lanton）和他的人工生命这门新兴学科的故事。如果说第4章以前的叙述仅仅是人们认识到了复杂系统这个东西，那么从这一章开始，人们开始意识到研究复杂系统的重要手段方法就是计算机模拟。这一章就是用计算机研究生命的思考。其中朗顿的混沌边缘的生命的概念不可谓不深刻，它指出了生命、复杂等现象是由何而来的。如果你是编程高手、计算机专家、生命科学专家就要看看这一章。' M1 L7 A) b& g4 v! c: k  v, v4 s
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7、玻璃房中的农民经济. L- n$ _* I$ h2 I
    如果说第一章是提出经济系统中的复杂性这个问题，那么这一章叙述的就是如何解决问题。答案就在于计算机模拟。文中叙述了arthur,holland等人是如何用复杂系统、计算机仿真的观点研究经济的，他们提出了一个ASM（人工股市模拟）的系统构思，这个ASM可以在网上找到，可以说是第一个模拟经济的复杂系统模型。另外，里面还介绍了合作与竞争的问题，包括axlord的囚徒困境博弈的计算机程序竞赛等有意思的东西。如果你是经济学、管理科学、社会科学的爱好者，那么建议一定看看这一章的东西。: o: l3 [7 r7 m9 M! W6 y& J

; u+ M: W% o( p; v8、等待卡诺特0 C. m" c: `8 Z2 P8 o1 G4 I
    作者通过比较热力学的发展和复杂科学的发展指出，现在的复杂系统缺乏一个统一的理论就象是热力学第二定律一样能够非常抽象的刻画出复杂适应系统的一般描述和解决问题的通用途径。可以说这一章是前面各章的一个升华，人们从单个复杂适应系统中总结出了好多通用的规律，而这一章是讲如何把这些发现连成一片。文中简单叙述了圣塔菲中的高手们是如何探讨这个问题的，并提到一般的复杂适应系统理论呼之欲出。可以说这章介绍了复杂系统科学在当时的研究现状和进展。理论家们不要错过这一章。6 J* B8 @! A: m! Y- k0 P0 ~

  `# u4 _4 v& l1 O9、乘胜前进
- I. c# z4 S& q) D' P' }3 F( J    这一章又是整本书的一个升华，可以说这一章是复杂系统科学的一个展望。作者重新强调了复杂性科学的基本含义和独立的视角。阿瑟提到了复杂系统观点是一种综合的方法，并且讨论了东方古老思想与复杂系统的关系。
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sunsong7

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生物自组织和复杂性原理探索《AT HOME IN THE UNIVERSE》 （宇宙为家）
! }- @" `9 B" n5 u% F: j 作者：斯图亚特·考夫曼（STUART KAUFFMANN） 中文版译者：李绍明，徐彬  中文版出版者：湖南科技出版社 出版时间：2002年9月
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, g0 o7 k# j7 ^6 X8 U+ o2 k. t作者考夫曼，宾夕法尼亚大学生物化学名誉教授，理论生物学家，也是复杂性科学方面的权威，主要研究生命起源和分子自组织起源等课题。其主要科普作品包括《秩序的起源》、《关于生命本质的研究》和《宇宙为家——自组织和复杂性原理探索》。   o: i, {; t, z. C4 a3 w

4 G& [5 C; N1 I7 s0 v2 |在担任《宇宙为家》8到12章的翻译之前，我对考夫曼和复杂性科学都知之不多，不过了解到其中文版的出版者是96年率先推出以《时间简史》为代表的“第一推动丛书”的湖南科技，推荐和合作者又是我的良师兼益友李绍明先生，自然就义不容辞了。
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翻译过后，跟朋友们聊起这本书，我说，我们所了解的进化论，即初高中生物课本上所介绍的那一点点可怜的进化论知识，是很不完整的。其实，自达尔文以来，进化论本身也在进化。达尔文只是对自然界的生物由低级到高级产生的缘由给出了相对科学的解释，提出了物竞天择、优胜劣汰的自然选择法则。然而，达尔文不仅并没有（当时也不具备这样的条件）对生物性状如何遗传、如何产生变异作出科学的解释，而且，达尔文的进化论，也无法解释最低等的生物最初是如何出现的——地球上本无生命，只有化学物质，生命如何从这一锅化学物质的汤中产生出来，比它本身的进化还要深刻而奇妙。 % ~% F; J  b' u; W' r% J9 V" W. h

# k6 T- ~0 }: _! U" Y/ }. B0 Q; D6 R+ C回避这个问题的后果是严重的。一旦有人告诉你，根据科学的概率论的统计，在原始地球上那锅稀淡的化学汤里，两个氨基酸碰上面并相互产生反应的机率是极低的： " }% c# W9 ^, q* Q( |0 f7 v

5 o& N+ ^; E. W% F（引文）我新近读到的一组卡通画极好地捕捉到这一想法。卡通画的题目就叫做“生命的起源”。画上写的日期是“38.74亿年前”。在一个不毛的石壁的底下，两个氨基酸飘来飘去飘得很近了。三秒钟以后，两个氨基酸又飘远了。过了412万年，两头氨基酸又在一个远古的石壁下飘近了……计算结果显示，按照概率，给它几十亿倍于宇宙年龄的时间，生命都不会成形。对那个理论来说，这是多么不幸呵，因为，此时此刻我正坐在这儿写东西给您看哪。看来，肯定是什么地方有什么东西出了错。（李绍明译） ) h+ l0 d3 O  t
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试试看吧，当有人冷不丁地把这个事实告诉你之后，你的进化论信仰，甚至你整个的关于自然科学的信仰，会被怎样的动摇？
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考夫曼正是试图用整部书的篇幅，来解释生命从无到有的奇迹如何能够产生。当然，想以一篇短短的文字，解释这个问题，注定不可能成功。不过我还是想说一说考夫曼提出的基本概念。 ) x* A2 _; Y5 Y3 d
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考夫曼认为，生命起源自自我催化的一组分子。这些自催化分子具有自组织的能力，能够自发地产生秩序。这里大家不妨参考一下我们上一期介绍的《新科学》那本书。在那部书当中，斯蒂芬·沃夫兰姆指出，某些“算法”，可以产生某种秩序。考夫曼在《宇宙为家》这部书中也引用了相似的例子，即“in silico”研究技术，字面解释是“硅片上的研究”，即利用计算机数据综合分析方法进行生物学研究。不过，考夫曼并没有证明生命“一定”是这样产生的，他只是指出，这应该是生命之所以产生的最可能的方式。正如作者在序言中所说： ) J& u4 J/ _, o! V& f
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（引文）我们生活的世界上，充满着令人惊倒的生物学复杂性。各种各样的分子合在一起跳代谢之舞，终于造作出细胞来。细胞跟细胞交互作用，形成生物；生物与生物交互作用，形成生态系统，形成各种经济形态和社会形态。那么，这一伟大的建构自何而起呢？百多年来，科学只给了一个说法，来解释这种有序状态的起源，那就是自然选择说。达尔文教导我们，众生芸芸，随机发生突变，自然选择大浪淘沙，偏留那些有用的、凤毛麟角的佼佼者，生物的世界于是进化不息。根据这种生命史观，生物体乃是东拼西凑而成的洋玩艺儿，造作者就是那个不声不响的、机会主义的补锅匠——自然选择。这样一来，科学就把我们置于一种可怜的境地：我们原来是一场不可思议、没有可能发生的事故，我们背后，则是那冷漠的巨大时空。 ) X9 R& _8 l8 n% X! o1 ]
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三十年的研究，终于让我相信，关于生物的这一主流观念是不完全的。我在本书中就是要论证，自然选择固然重要，可是，自然选择并不是单打独斗，就制作出了生物圈的一切一切，从细胞到生物体到生态系统，这一整个漂亮的建构。我要说，在此之外，生命还有另一个源头，那就是自组织：那才是有序状态的根源。我终于有了这样的信念：生物世界的秩序，不仅仅是零敲碎打地做出来的。那是由于自组织的那些原理自然、自发地生出来的。那些复杂性原理，我们才刚刚揭示出来并加以理解。（李绍明译） 1 M. Z6 `) f) t" O

  F1 m$ Q; _# n" L9 h* k+ P# O: P7 i$ ]至于考夫曼到底是如何揭示这些复杂性原理，如何说明生命怎么自然、自发地产生，还是要请大家阅读原书了。
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充满新观点的交响诗 # D1 ]& q& p, o  X1 l! s7 a6 M

0 V) z9 J1 e( d3 i7 ^西方有的书评人指出，考夫曼的观点新颖奇特，本身就足以吸引严肃的读者，因此他没有必要在书中使用那样充满激情的诗化语言--尤其是第一章和最后一章。我这小半个译者对此也略有些怨言--很多地方，都感觉自己的遣词造句很难传达考夫曼的神韵，给我的翻译出了不少难题。不过我认为读者该因此而感谢考夫曼，他使得这部书读来毫无一般严肃科普的枯燥。它像一部充满新观点的交响诗，或许会激动我们沉睡已久的思想。 3 m+ P, v* L( v

3 G1 X6 C; G% F  x1 N三叶虫来了，又走了；恐龙来了，又走了。每个物种都曾尝试，每个物种都努力向上，每个物种都曾攀登上自身进化的高峰。试想，99.9%的物种，都是来了又走了。小心些吧。你自身迈出的脚步，就可能诱发某个灾变，将你永远带走；你、我、他，谁都无法预言，究竟是哪个微小的变动，会诱发微小的，或是灾难性的变化。小心些吧，但是不要裹足不前。你别无选择。充分发挥自己的智慧，但是同样，要有足够的智慧认识到自己的无知。我们都尽力而为，最终不过是迈向自己的灭绝，为新的生命形式、新的生存方式，让出道路。 3 g, v" y1 r1 @- [0 f0 M- P
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这个世界不容我们乐观，但也不必悲观。也许这就是我们一直在猜测的现实。尽力而为吧。终有一日，你将会和三叶虫，以及其他牛气哄哄的家伙一样，在这场逐渐展开的庆典中成为陈迹。在这场历险中，即使我们终将失败，能参与其中，也是莫大的快事。（徐彬译） , j/ Z! R) s/ b; N

& \6 D! X- D: Q6 h9 Z) |, V更为可贵的是，考夫曼力图通过科学，重塑人类心灵中的神圣。他说： # O: R/ \5 X8 K3 X
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智慧并不是对神俗两界的事摆出确信的姿态。我们共同创造了这个世界。我们所能做的，就是在自己所处的小范围内，尽量地聪明，即便是我们最好的努力，最终结果却是改变我们的地形，使我们的生存方式变得不可预测。在生命的舞台上，我们或昂首阔步，或手足无措，就游戏这一个钟头，而这却是生命戏剧中属于我们自己的唯一的角色。因此，我们要不卑不亢地演好这场戏。 $ d8 u$ l8 B% T8 @' I7 a

3 G9 f' ?3 e) m既然我们最好的努力，最终结果却无法预测，那还努力强争做甚？因为，这世界就是这样，而我们是这世界的一部分；因为生命就是这样，我们是生命的一部分。我们这些后来的演出者，是历经了四十亿年的生命演化的继承者。我们深深地参与其中，如果这还不值得报以敬畏之情，如果这不是神圣，还会是什么？ , F8 Z. z6 c9 b+ ~  E. t. Z

! f1 U! g* H) Z2 N若是科学让我们失去了西方的伊甸园，在那里，我们是世界的中心，上帝的子民，日月运行，鸟翔于空，兽栖于野，鱼游于水，一切都是为了我们的福祉，而今被遗弃在这里，漂流到另一个单调的星系的边缘，也许是该打起全副精神振作以对了。" k0 e8 Q: ^; ]9 L6 y: h" r& K$ R

7ubo

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+ l8 a: F6 }( ?3 ^) F! N1 B4 i7 N* U# Y
我一直觉得生命的信息不光存在于DNA（RNA）和表观遗传学的层面。在生命传承过程中，即使在其最精简的形式下，也存在着完整的细胞形式，比如精子和卵子。一个子代生命体的生长发育并不是以DNA和表观遗传信息为起点De Novo进行的，如果失去了从亲本继承而来的细胞系统，遗传及表观遗传信息将成为一堆无意义的数据信息。推而广之，地球上的生命在进化和繁殖的任一刻，都不能失去细胞这个半封闭体系的完整性。就像宇航员可以在太空中进行很多活动，前提是不破坏舱室的密封性；就像一个极少数人成功突围的部队可以重新补充兵员，前提是它的高层组织还在。

sunsong7

回复 7ubo 的帖子) R" z) \; k, g# ?
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非常有道理，已知的生命形式除尚不确定的阮病毒等外都具有包膜结构，如病毒、衣原体、支原体、立克次氏体、细菌、真菌、藻类、原虫以及高等动植物的各种细胞（体细胞、卵子、花粉、精子）有外膜结构，细胞内各种细胞器包括核膜、线粒体膜、内质网膜、溶酶体膜、高尔基体膜、叶绿体膜、过氧化酶体膜等还具有内膜系统，生物膜把生物体系的内容物和周围环境分割开来，建立生物体和所处的环境之间特殊的屏障。生物膜使生物体能够既独立于环境而存在，又能通过生物膜与周围环境进行有选择的物质交换而维持生命活动，还负责进行能量转换和信息识别及传递。% ^' G7 }; q3 W2 X

/ ~& J/ h; |9 l5 j+ K# g" z, s生物膜确立了生物系统的边界，明确了我们的研究主体。

7ubo

sunsong7 发表于 2011-4-27 14:11 $ ]2 L3 z) K  C! w9 E- n  v% L
生物自组织和复杂性原理探索《AT HOME IN THE UNIVERSE》 （宇宙为家）2 D  q: v8 v$ n. ?
作者：斯图亚特·考夫曼（STUART  ...

0 w7 C1 E2 x) @) h
说得好，这本书很有吸引力，可惜断货了，只能去图书馆借了。
) }- T4 w3 w8 w& `7 z; x- v+ W你是这本书的译者之一吗?恕我理解能力有限。

sunsong7

3 ^; H% q2 k1 M9 @6 n" ]: o& `! X7 r! ^0 v% a; @
7ubo你已升级为注册会员，可以从本贴直接下载此书，不好意思老狼不是该书译者。

7ubo

回复 sunsong7 的帖子+ s- c" }; y+ u/ H# U* \8 k' T
# Y/ T. ]1 `4 j3 ^
多谢多谢。BTW，您的语言组织能力真好，做什么工作的呢？

hyde

ding

sunsong7

回复 7ubo 的帖子/ t$ w9 r. `9 ?. Z, r- q% }, U5 n. G

1 h  n6 g3 h4 m8 ^误会了， 复杂系统读物推荐 http://www.swarmagents.com/complex/intro/readings.htm

sunsong7

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2 s- F4 p; K/ L【复杂系统提高级的读物推荐】Kauffman的《科学新领域的探索》是《宇宙为家》的一个延续，虽然书中的很多结论都不能算是精确的科学理论，而是作者的一些猜测，然而该书已经表明的确存在着某种比复杂系统更加深刻的理论。至少从生物学领域来讲，作者已经闻到了“广义生物学”、“热力学第四定律”的味道。
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  z, o% _! U/ e. N- U2 n9 q( T5 A内容简介
( a! i% r& E! w" N. [1 P《科学新领域的探索》：美国新墨西哥州洛基山脚下的圣菲研究所离洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）不远，以研究复杂系统而著称。 在圣菲研究所永远充满了对“复杂性”这一科学新领域的激动人心的讨论。圣菲研究所拥有国际顶尖的科学家，包括因凝聚态物理的工作而获得1977年诺贝尔物理学奖的菲利普·安德森，因发现粒子物理中最基本的组分——夸克而获得1969年诺贝尔物理学奖的马瑞·盖尔曼，因普适平衡经济理论而获得1972年诺贝尔经济学奖的经济学家肯尼斯·阿罗和圣菲研究所的创始人、原美国洛斯阿拉莫斯国家实验室研究部主任乔治·科安，以及《宇宙为家》和《科学新领域的探索》的作者，麦国科学家斯图亚特·考天曼等。长期以来，物理科学领域对我们的思维模式产生过重大影响，例如牛顿的经典力学、爱因斯坦的相对论、玻尔等人的童子力学。如今，有关复杂系统，特别是现代生物学领域的研究成果，对我们的思维模式已经开始产生更为深远的影响，并将成为形成我们世界观的重要组成部分。
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4 W1 U# A' ~  x& ]0 B- R编辑推荐
' q8 l0 N2 g8 h# _3 `在《科学新领域的探索》中，斯图亚特·考夫曼以其广泛的涉猎和全新、独特的视角，从广义生物学、生命多样化的途径，探索大于世界的方方面面的整体图景，探索超越牛顿、爱因斯坦、玻尔的远离平衡态的非线性的复杂系统的更具普遍的自然观，字里行间无不表现出其溯本求源的睿智。读者在阅读《科学新领域的探索》时，不仅能够学到科学新领域的丰富知识，更能够激发起探索未知世界的热情。
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