
复杂(Complexity) -- 诞生于秩序与混沌边缘的科学
作者:米歇尔.沃尔德罗(W.Waldrop) 翻译:陈玲
生活.读者.新知三联书店 (ISBN 7-108-01005-4/F.58)
(2001/1/29 - 2001/1/30 Reread)
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*还原论:
*自组织:
*相变:
*网络:
*涌现:
*在线性系统中,整体正好等于所有部分的相加,因此系统中的每一部分都可以自由地做自己的事情而不需要关心其他部分,如此比较容易做数学分析。
*在非线性系统中,整体并不等于所有部分的相加,它可能大于所有部分的相加。因此系统中的一切都是关联的。
*在桑塔费研究所的第一次大规模研讨会的邀请人员考虑时:"我们不需要那类与世隔离的人,那类把自己关在办公室里写书的人,我们需要沟通、需要激情、需要相互之间产生只是的激励"
*每当你观察物理或生物学方面非常复杂的系统时,你会发现它们的基本组成因素和基本法则十分简单。复杂的出现是因为这些简单的组成因素自动地在相互发生作用,复杂性其实是存在于组织之中:即一个系统的组成因素用无数可能的方式在相互作用。
刚才在找一点资料的时候,将以前的这篇读书笔记翻出来了,这本书虽然是100多年前写下的,但是对于互联网时代而言依然有效,值得互联网系统的规划者、高层决策者阅读。
中译本序:
前几天在《经济观察报》看到一篇文章:"迷失在历史中的尔苏人",看着看着,突然有一种猜想,而这猜想的根源是我曾经看过并且印象深刻的一本书 -- 《人类曾经被毁灭》,这本书是一个研究神话的博士李卫东所编著,该书以中国神话为基础,展开了一系列的假设和推论,进而形成了一系列让人惊奇的结论。让我惊叹的是:神话原来可以如此解读,并且从中发现如此大的秘密。
作者:E.O.威尔逊 李昆峰 编译 2004-12-30阅读
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有机体只是
DNA
制造更多的
DNA
的工具
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威尔逊
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有机体不是为了自己而活着。它的基本功能甚至不是繁殖另外的机体;它繁殖的是基因,并且象一个昙花一现的运载体那样为基因服务。每个通过性生殖产生的有机体都是独特的,是组成物种的所有基因的偶然子集合。自然选择是一种过程,它凭借一定的基因在后代中获得表达来完成。这些获得表达的基因比位于染色体相同位置上的其它基因优越。当每一代生物产生新的性细胞时,优胜的基因都要被分离和重组,以便制造新的机体,一般来说,新的机体包含较高比率的同一基因,但是,有机体的个体仅仅是基因的运载工具,是在最小可能的生化扰动范围内保存和传播基因的那种精巧装置的组成部分。
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社会进化的原始动力可以分作两种范畴:系统发育的惯性与生态学压力。系统发育惯性和物理学中的惯性差不多,它由群体的基本性质构成,这些性质决定着进化方向的变化范围,同时也决定着进化的速度。环境压力只是一套环境的影响作用,其中包括温度、湿度这些物理条件,也包括生物条件,如被捕食者、捕食者、竞争者等等。环境压力构成了自然选择,自然选择决定了物种进化的方向。
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对于生物的进化过程来说,产生一些差错是必不可少的。随着复制错误的产生和扩散,原始汤里不再是清一色的分子,结果是有几个品种的复制分子组成的
"
种群
"
同时存在。这些品种不仅成员的多少不一样,稳定性(不易分裂)也会有所差异。自然选择有利于稳定性较大的分子。经过一段时间的自然选择,较稳定的分子群占据了优势。、如果大家的稳定性差不多,那么
"
生殖力
"
强,也就是复制速度快的分子就要占优势;假如稳定性和生育力都相等,那么复制准确,发生差错少的分子就是优胜者。说到这里,也许会使人感到出现了悖论:进化既要求复制过程有些错误,就是说不能绝对准确,又要求较为准确,岂不矛盾吗?其实不然。
复制绝对准确,永远不改变,那就不会有什么进化发生。但是如果复制差错过多,很快也就会被自然选择淘汰掉。
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原始生命的复制基因要具备三个条件才能经得起自然选择的严酷考验。这三个条件是:本身生存的时间较长(长寿);复制速度较快(生殖力);复制较准确。这三个条件就构成了稳定品种,而稳定者生存。
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除了这种亘古长存的不朽特征之外,基因还有一大天然特性:自私。这是因为基因为争取生存,直接同它们的等位基因发生你死我活的竞争。等位基因就是争夺它们在后代染色体上的位置的对手。在基因库中能牺牲等位基因而增加自己生存机会的任何基因都会生存下去。反之,如果它不自私,而是利他主义者,它把生存机会让与其他基因,自己就被消灭了。所以,生存下来的必定是自私的基因而不可能是利他基因。因此从本质上讲,自私才有基因,基因就是自私,是自私行为的基本单位,是发生在生命运动各层次上的自私行为的原因。在社会生物学的理论中,自私,是生命的本性之一。
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等位基因的原理利用:
两个相异但是发挥共同作用的规则(等位基因),通过竞争来决定胜负?
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社会进化的原始动力可以分作两种范畴:系统发育的惯性与生态学压力。系统发育惯性和物理学中的惯性差不多,它由群体的基本性质构成,这些性质决定着进化方向的变化范围,同时也决定着进化的速度。环境压力只是一套环境的影响作用,其中包括温度、湿度这些物理条件,也包括生物条件,如被捕食者、捕食者、竞争者等等。环境压力构成了自然选择,自然选择决定了物种进化的方向。
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从这个角度来看,如何构建外部的压力,可以有效地促进内部的进化,并且使系统发育惯性降低。加快了系统的进化。
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DNA
寄居在人体内,并不是集中在体内的某一特定部分,而是分散在所有的细胞之中。人体平均约有一千万亿个细胞。其中每个细胞都含有该人体
DNA
的一套完整的拷贝。
DNA
分子的首要功能就是进行自身复制。
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从社会生物学的角度看,基因控制着胚胎发育这一事实具有十分重要的意义。因为这意味着基因对其自身的生存是负有责任的、基因自身的生存取决于它们支配下建造的、它们寄居于其中的人体的效能。这个原则适用于所有的生物。显而易见,自然选择有利于那些能熟练地制造生存机器的基因,也就是那些能有效地控制胚胎发育的基因。当然,基因本身是没有自觉意识和目的性的,但是,象在远古时代一样,它们各自凭借长寿、生殖力和精确复制的能力,仍在不可避免地进行着盲目的相互竞争。选择过程无情地淘汰着那些不合格者。
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不存在一个集中控制的规则,而是规则存在每一个个体,单独影响其行为是个体,但是却又奇妙的最终形成了复杂有序的生物体。并且重要的是,单个基因无法显示出其生物种类的特性。
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按照社会生物学的观点,机体的目的性,行为等等也是基因所赋予的,是基因控制着它们生存机器的行为。当然这种控制并不象用于直接牵线操纵木偶那样,而是象人给计算机编制程序那样,通过一次性指令间接地操纵。基因所能做的只限于事先的部署和安排,以后生存机器就要独立操作,而基因只能袖手旁观。一旦生存机器开始操作,它们就没有任何办法重新给出一套程序,即使生存机器的行为不合基因的目的,使它们归于灭亡也罢。这就是所谓的
"
时滞
"
现象。时滞使得基因对机体的控制更具有下赌注的性质,要冒更大的风险:不成功、便灭亡,没有任何变通。
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总之,不管是哪种动物行为,都在基因的控制之下。基因对动物行为的控制是间接的(由于存在着时滞),但仍然是十分强有力的。基因对动物的终极影响,是通过支配机体及其神经系统的建造的途径实现的。此后的一切由神经系统及其中枢
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大脑来支配。大脑是执行者;它的基本生命策略来自基因。在神经系统相当发达、大脑接管了越来越多决策机能的情况下,基因最终只能给大脑一个全面性的指令:采取任何你认为最适当的行动,以利于保证我们的生存和传播。
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基因通过间接的方式控制着它的宿主生物体,并且在开始阶段设立了核心规则,这些核心规则是由大脑负责执行的。即:基因操纵行为。
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基因必须利己,不利己就不能存在:因此基因是自私的,它不能不是自私的。正因为这样,个体以及个体之上的各个组织层次的行为都表现出自私性。一言以蔽之,在社会生物学的理论中,由于基因的这种自私性,决定了生物从本质上讲是自私的。例如,各种植物总是尽量去争夺阳光、水份和其他营养物质,以保证自己的存活;各种动物则竭尽全力去寻找或捕获食物,设法避免自己被抓住或被吃掉;避免患病和各种意外的灾祸;在严酷的气候条件下以各种方法保护自己;寻求异性并设法与之交配。
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从基因层次和基因操纵行为的原则,确定了物种在个体上的自私本性。
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各种动物在相同的原则支配下,都会有这样一条准则:
"
对你所遇见的任何同种的成员都以礼相待。
"
这条准则对于整个物种具有积极的生存价值,凡是能使其个体倾向于遵循这条准则的基因,就会在基因库中兴旺起来。
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同样兴趣的团体也是如此的行为模式,并且共同协作捍卫其观念或壮大团体。
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动物似乎也很懂得这样的道理:在一个庞大而复杂的竞争体系之中,盲目地除掉一个对手并不见得就是一件好事,其他的竞争对手很可能从中得到比你更多的好处。假定你有两个对手,有一天早上你碰到了其中的一个,如果你全力以赴将其杀死,倒不一定有什么好结果。因为你即使不会在战斗中受伤(而且很可能是重伤、甚至丧命),也会耗费巨大的精力;更重要的是你无形中为另一对手除掉了一个竞争对象,使他可以以逸待劳地全力对付你了。还不如留着他们互相牵制,亦或你能坐收渔翁之利。何况任何一个个体的潜在竞争对手决不只有两个,而是有无数个,那就更需要慎重从事了。
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只有两种策略以一定的比率共存,才能形成
ESS
策略。重要的一点是,宜斯策略并不是特别有利于群体中的个体,而是有利于群体的稳定。混合的设计并非为了个体的幸福和生存,而是为了使控制基因最大限度地遗传下去。
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如何充分的建构一种稳定策略
(ESS)
,如从两种(多种)等位的竞争策略中确的一种稳定的比率,从而确保整个系统的有序进化(而非为个体)
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一群陌生的动物放在一起,开始战斗频仍,互不相让。但过一段时间之后,就会按照级别高低的顺序形成一种统治等级。级别低的个体要屈从于级别高的个体。这种情况的附带结果是,群体中激烈的搏斗逐渐减少,整个群体趋于稳定(有序)。这是
"
经验
"
造成的:对一只动物而言,过去总是打败自己的,今后也还会再战胜自己。所以遇到它时还是采取
"
鸽派
"
态度较为高明。有人发现,在已确立等级的母鸡群中,很少有凶猛的搏斗,因而产蛋量比较高;相反,在成员不断更换的母鸡群体中,由于搏斗频繁,蛋产量就比较低。
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从理论上讲,从进化稳定的角度上看,只要能够使雄性个体付出昂贵的代价,不论是什么,都是可以奏效的,即使这种代价对于尚未出世的幼儿并无直接益处,也没关系。如果有一种动物的雌性都强迫雄性去完成诸如杀死一条巨角毒龙,翻越一座万仞高山的伟业,然后才允许交配,那也会降低雄性交配后不辞而别的可能性。因为即使有的雄性企图抛弃自己的配偶,再寻新的雌性交配以传播自己更多的基因,但想到还得再去杀条龙或翻座山,这种念头也就没有多少吸引力了。但是必须有个先决条件,那就是大多数雌性都要坚持这种策略,否则就会无效
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只要有相当数量的雌性并不要求事先付代价,那些要高价的就只好老死闺阃,终身莫嫁了。
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什么是通讯交流(
Communication
)?用一个简单的陈述句从生物学上加以定义,生物学上的交流是一个机体(或细胞)的部分活动,它改变了另一个机体(或细胞)的可能行为模式,并促进一方或双方的适应性。这里所说的适应性,是指通过自然选择在某种程度上从遗传上规定了的信号或者反应,亦或这两个方面。交流既不是信号本身,也不是反应本身,交流是信号与反应之间的关系,即一个动物发出信号,而另一个动物作出反响。假设这种反应与没有该信号的情况下可能的行为并无差异,那也算不得交流。
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文化不是通过基因遗传的,它是通过从其他人那里学习而获得的
……
在某种意义上讲,在人类进化中人类的基因已经放弃了它们的首席地位而让位于一种全新的、非生物学的或曰超机体的力量,这就是文化。然而不应该忘记,这种力量完全取决于人类的基因型
"
。
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在马斯洛的梦想中,理想的社会是这样一种社会:
"
促进人类潜力最充分的发展,促进人性最大限度的发展
"
。当生物特征被自由地表达出来的时候,社会的重心将逐渐转向较高的水平。另一位社会科学家乔治
?C
,霍曼斯(
George C?Homans
)于
1961
年在试图把人类行为还原为一种联合学习的过程中采纳了斯金纳方式。他所推测的规则如下:
1
.如果以前出现的一种刺激情况曾经是一个人的活动受到奖赏的机会,那现在的刺激情况越是跟以前的相似,则这个人现在越是喜欢作这种活动,或者作与之相似的活动。
2
.在一段给定的时间内,一个人的活动越是经常地奖励另一个人的行为,另一个人就越会经常从事这种行为。
3
.对一个人来说,另一个人给他的活动单位越是有价值,他就越是以另一个人的活动所奖励的方式去行动。
4
.一个人在最近的过去越是经常从另外一个人那里接受奖赏性活动,则任何进一步的那种活动就会对他变得价值越小。
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几乎所有人类社会的建筑砖块都是核心式家庭。
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把一个程序或一个陈述神圣化,就是证明它是没有问题的,并且暗示任何敢于与之相抵触的人都要受到惩罚。这种从日常生活的世俗中转来的东西就成了神圣的,而在错误的环境中简单地重复它就是犯罪。这种极端的证明形式,是一切宗教的中心,它所承认的实践和教义为群体最为生命攸关的利益服务。
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任何自己感到是明确的一群的人群,外部世界亦同样这样认识他们,这群人可以被称为一个部落。象一般定义那样,这个群体可以是一个族,但并非必然如此,它可以只是一个宗教派别,一个政治群体,或一个职业群体。一个部落的基本特点是有双重的道德标准
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一种是为群内行为所需的标准,另一种是群外的标准。部落文化的一个不幸的并且是无法逃脱的特征,就是最终引起相互冲突的部落文化
"
。他们害怕周围怀有敌意的群体,这种
"
部落
"
拒绝承认共同的利益。它不愿限制自己群体的扩大。竞争者可能会在远系繁殖方面相互比赛。资源被分隔。正义和自由败落。真实的和想象的措施凝结了群体的一致性,动员了群体的成员。对外部事物与人的仇恨成了政治美德。在群体内对不守准则的人的惩罚日益严厉。历史充满了这一过程的逐步升级,直到社会崩溃或走向战争。没有哪个民族能完全免受部落主义之害。
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不管原始动力是什么,文化能力方面的进化是由日益增长的学习能力和学习速度完成的。个体和群体之间相互接触的网络也发展起来了,在网络的大小和文化能力之间也存在着正反馈。和性选择一样,这种机制也不需社会行为本身限度之外的附加输入。但是与性选择不同,在人类前史的最后阶段,这种机制可能达到了自催化的初始水平。
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