1．對(duì)生命和人類(lèi)社會(huì)的認(rèn)識(shí)，探究宇宙中最復(fù)雜和多樣化的現(xiàn)象

2005年7月，Science周刊借創(chuàng)刊125周年之際，特別提出了125個(gè)重要的科學(xué)問(wèn)題，其中涉及生命科學(xué)領(lǐng)域的問(wèn)題占46%，涉及宇宙與地球的問(wèn)題占16%，然后與物質(zhì)科學(xué)相關(guān)的問(wèn)題占14%、與認(rèn)知科學(xué)問(wèn)題相關(guān)的問(wèn)題占9%。在這125個(gè)問(wèn)題中，還特別指出了25個(gè)最突出的重點(diǎn)問(wèn)題，其中涉及生命科學(xué)領(lǐng)域的問(wèn)題更是高達(dá)15個(gè)，占60%。所以說(shuō)，生命是迄今為止人類(lèi)所認(rèn)知的宇宙中最復(fù)雜的現(xiàn)象。

地球上人類(lèi)的出現(xiàn)和近百年來(lái)的發(fā)展，讓我們這個(gè)“自然界”變得不那么“自然”了。于是，諾貝爾獎(jiǎng)得主、荷蘭大氣化學(xué)家保羅·克魯岑（Paul Crutzen）于1995年提出了一個(gè)新的概念——人類(lèi)世（anthropocene），旨在提醒人們關(guān)注近現(xiàn)代人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，其作用甚至可以與地質(zhì)作用匹敵。雖然考古學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家對(duì)于這個(gè)地質(zhì)年代是何時(shí)開(kāi)始的一直充滿(mǎn)爭(zhēng)議，但是人類(lèi)世所導(dǎo)致的重大影響，隨著時(shí)間的推移而積累，在考古記錄中人類(lèi)明顯展示出改變地球生態(tài)系統(tǒng)的能力。最初，農(nóng)業(yè)是導(dǎo)致人類(lèi)足跡在全球彌散的最重要原因，它幾乎同時(shí)出現(xiàn)在近東地區(qū)、亞洲和美洲，是用當(dāng)時(shí)“人類(lèi)曾經(jīng)達(dá)到的水平”來(lái)重塑地球。在過(guò)去數(shù)千年時(shí)間里，中國(guó)南方地區(qū)就在河流下游筑水壩、修運(yùn)河、開(kāi)墾廣闊的稻田。即使一些曾經(jīng)被認(rèn)為是受人類(lèi)干擾相對(duì)少的地區(qū)，如亞馬遜流域，其實(shí)也受到了史前人類(lèi)的徹底改變，至少?gòu)乃那昵?，就建立了大量的土方工程和堤道?/p>

到目前為止，地球陸地表面近40%已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)，清除了自然生態(tài)系統(tǒng)和大部分地球生物多樣性。淡水資源正在全球范圍內(nèi)耗竭，比正在補(bǔ)充的還多；氮和磷的自然循環(huán)已經(jīng)因?yàn)榛实氖褂枚鴱氐赘淖?；海洋漁業(yè)正在耗盡，海洋也因二氧化碳排放增加而酸化。人類(lèi)活動(dòng)將大氣二氧化碳濃度提高了約50%，其他溫室氣體排放量也隨之升高，從而造成了氣候系統(tǒng)的深刻變化。

這里值得一提的是，人類(lèi)的改造活動(dòng)，從空間尺度來(lái)看，其影響實(shí)際上已經(jīng)超出了地球本身，進(jìn)入了太陽(yáng)系，第一次開(kāi)始對(duì)星際范圍進(jìn)行改造。比如阿波羅登月計(jì)劃和前蘇聯(lián)無(wú)人駕駛月神飛船已經(jīng)將2000多塊月巖（總重量超過(guò)800磅）帶回地球，火星上的地質(zhì)條件也同樣受到干擾，人類(lèi)制造的挖掘機(jī)器人正在上面采集樣本。而在更小尺度上，人類(lèi)操控微觀(guān)世界的能力顯然也在逐步加強(qiáng)。例如，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)使人們可對(duì)納米尺度的原子和分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行操作。事實(shí)上，正是人類(lèi)對(duì)微米和納米尺度（比如更小更快的微處理器、納米材料、對(duì)DNA的操控等等）上的精確處理，才加快了對(duì)更大行星系統(tǒng)尺度上的人類(lèi)行為。而且，也就是因?yàn)楹暧^(guān)和微觀(guān)雙向尺度上的研究進(jìn)化，才使得我們更渴望將不同規(guī)模（尺度）的認(rèn)知統(tǒng)一起來(lái)。

人類(lèi)世已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了地球

在更小尺度人類(lèi)操控能力加強(qiáng)

毫無(wú)疑問(wèn)，人類(lèi)和自然過(guò)程都會(huì)對(duì)地球表面產(chǎn)生一定的影響?？脊艑W(xué)界很早就注意到這個(gè)問(wèn)題，并把古人類(lèi)生存居住過(guò)的、包含文化遺物的地層稱(chēng)為“文化層”，而把沒(méi)有人類(lèi)生活過(guò)不存在任何文化遺物的地層稱(chēng)為“自然層”。正如作者所說(shuō)，“我們?nèi)祟?lèi)為這個(gè)星球所帶來(lái)的社會(huì)生活的復(fù)雜性和多樣性則在這幅絢麗多彩的生物生命畫(huà)卷上增添了濃墨重彩的一筆，尤其是那些潛藏在城市外表下的商業(yè)、建筑及每位城市居民所表現(xiàn)出來(lái)的多樣文化和他們背后隱藏的喜怒哀樂(lè)，以及所有這些非同尋常的現(xiàn)象”。

從人類(lèi)認(rèn)知?dú)v史來(lái)說(shuō)，我們最早都是通過(guò)科學(xué)家各自獨(dú)立的觀(guān)察來(lái)認(rèn)識(shí)世界并獲取知識(shí)的，這種研究方法在目前應(yīng)付一些復(fù)雜的自反性循環(huán)和多重反饋時(shí)就顯得微不足道了。在討論“規(guī)?！边@個(gè)話(huà)題的時(shí)候，特意引入“人類(lèi)世”這個(gè)概念，就是因?yàn)槿祟?lèi)世同時(shí)將人類(lèi)學(xué)、考古學(xué)、社會(huì)學(xué)、歷史學(xué)、文化理論、物質(zhì)文化研究，以及科學(xué)技術(shù)的社會(huì)研究緊密聯(lián)系在一起，將人類(lèi)學(xué)與自然系統(tǒng)和生物系統(tǒng)耦合在一起。在對(duì)待這樣的學(xué)科研究之時(shí)，我們一直強(qiáng)調(diào)要有進(jìn)入跨學(xué)科邊界的全方位思考模式，因?yàn)槲覀儽仨毺綄?duì)各部分不平衡現(xiàn)象的綜合理解，或者努力去認(rèn)識(shí)一些明確問(wèn)題的關(guān)鍵組成部分?！兑?guī)模》這本書(shū)，無(wú)疑就是要解決這個(gè)問(wèn)題的，試圖解決宇宙中最復(fù)雜和多樣化的現(xiàn)象。

此外，《規(guī)?！窞榱送怀霎?dāng)今這個(gè)由城市主導(dǎo)的地球，更是在人類(lèi)世基礎(chǔ)上特意強(qiáng)調(diào)為“城市世”。這其實(shí)是有一定道理的，因?yàn)榘殡S著過(guò)去二百多年人口的爆炸式增長(zhǎng)，是高速的城市化過(guò)程，而且成為當(dāng)代最主要的特點(diǎn)。城市促進(jìn)了社會(huì)互動(dòng)，產(chǎn)生了更多的人類(lèi)合作，二者是創(chuàng)新和財(cái)富創(chuàng)造的必要條件。與人類(lèi)世相比，城市世具備了明確的時(shí)間起點(diǎn)——工業(yè)化革命，便于不同學(xué)科之間交流、融合并達(dá)成共識(shí)。顯然，一門(mén)新的學(xué)科——城市科學(xué)，用量化的、可預(yù)測(cè)的框架來(lái)理解城市的動(dòng)力學(xué)、增長(zhǎng)和進(jìn)化，這有助于謀劃長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。