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規(guī)模:找尋跨學(xué)科、跨尺度的創(chuàng)新智慧(2)

2021-01-23 12:44 作者:復(fù)旦趙斌  | 我要投稿



2.對復(fù)雜性問題的探討,改變了其他學(xué)科的游戲規(guī)則

《規(guī)?!返淖髡唔f斯特是一位理論物理學(xué)家,其主要興趣是物理學(xué)的基本問題,特別是那些有關(guān)基本粒子及其相互作用和對宇宙學(xué)影響的物理學(xué)。物理學(xué)家看待我們世界的時(shí)候,首先是物質(zhì)不滅和能量守恒,去尋找物質(zhì)的來龍去脈以及能量的轉(zhuǎn)化形式,并不在乎其過程。然而,韋斯特則從一個(gè)大家都不太關(guān)注的視角——規(guī)模來看待問題。這雖然也是自然界的屬性,但卻缺乏關(guān)注。

他對自然界中規(guī)?,F(xiàn)象所產(chǎn)生的癡迷,通過《規(guī)?!芬粫?,已經(jīng)演變成一種高度協(xié)作的具有普遍性規(guī)律的規(guī)模化法則,完全可以稱為是復(fù)雜性科學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū)了?!兑?guī)模》從生物學(xué)、物理學(xué)、社會(huì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域和維度探討城市發(fā)展問題,是作者從事幾十年研究工作以來唯一一本專著,可謂集大成之作。《華爾街日報(bào)》評價(jià)這本書是“科學(xué)寫作的奇跡和靈感”。并稱“從我們這個(gè)時(shí)代最具影響力的科學(xué)家嘴里,對植物和動(dòng)物到我們生活的城市的一切生命周期所隱藏的法則進(jìn)行了令人眼花繚亂的探索。”

復(fù)雜的世界


但是,“復(fù)雜性”這個(gè)術(shù)語本身可能會(huì)讓人產(chǎn)生誤解,因?yàn)轫f斯特發(fā)現(xiàn)復(fù)雜性的美麗,在于他找到了一種基本的簡單性,將包括我們身體、城市和企業(yè)在內(nèi)的看似復(fù)雜多樣的生活系統(tǒng)現(xiàn)象統(tǒng)一起來。那么,什么是復(fù)雜性呢?

正如書中所述,英國已故著名物理學(xué)家霍金稱“21世紀(jì)將是復(fù)雜性科學(xué)的世紀(jì)”。復(fù)雜性科學(xué)贏得如此盛譽(yù),主要是因?yàn)閺?fù)雜性科學(xué)帶來的首先是一場方法論或者思維方式的重大革命。復(fù)雜性科學(xué)并非指某一具體的學(xué)科,而是分散在許多學(xué)科中,力圖打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的壁壘,尋找學(xué)科間的聯(lián)系并試圖統(tǒng)一起來;它拋棄了還原論適用所用學(xué)科的幻想,試圖打破自牛頓力學(xué)以來一直主宰世界的線性理論,用全新的思維模式來理解自然界帶給我們的問題。可見,對于習(xí)慣了傳統(tǒng)科學(xué)研究方法的人,剛開始要理解復(fù)雜性科學(xué)所涉獵的問題和敘事方法可能還不太適應(yīng),而且這種不適應(yīng)幾乎是貫穿在整個(gè)閱讀之旅中的,這也許就是許多人評價(jià)該書是噱頭型暢銷書的原因。但如果能認(rèn)真讀完并仔細(xì)體會(huì),就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上他是將物理學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)應(yīng)用于其他學(xué)科的,而最后的見解卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過物理學(xué)、生物學(xué)和社會(huì)科學(xué),并足于改變其他學(xué)科的游戲規(guī)則。

比如,如果我說:“人不管其年齡幾何,其死亡率都是恒定的”,你一定會(huì)認(rèn)為我在胡說八道。但實(shí)際結(jié)果的確如此,人群在任意一個(gè)時(shí)間段內(nèi)死亡的相對個(gè)體數(shù)量都是相同的,這咋一聽似乎很難理解?!兑?guī)?!肪妥隽撕芎玫慕馕觯?strong>生物學(xué)中的“死亡率”,與物理學(xué)術(shù)語“衰變率”(量化放射性物質(zhì)的衰變過程)其實(shí)是一回事,那么物理學(xué)家所使用的“半衰期”則是考察衰退過程的一個(gè)重要指標(biāo),因此,如果這里的“死亡率”用“半衰期”來考察,是不是就比較容易理解了呢?這也同時(shí)說明了,生物學(xué)問題與物理學(xué)現(xiàn)象遵循著相同的規(guī)則,這就是復(fù)雜性科學(xué)認(rèn)識(shí)世界的方法,也就是作者想探尋的復(fù)雜世界的簡單法則。

半衰期


對于生物學(xué)來說,《規(guī)?!穼浹a(bǔ)從分子的基因組到線粒體和細(xì)胞,再到整個(gè)生物體和生態(tài)系統(tǒng)的跨越的規(guī)律,可以定量理解從生物學(xué)基本問題(如細(xì)胞大小、生長、代謝率、DNA核苷酸替換速率,以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài))到醫(yī)學(xué)研究(如衰老,睡眠和癌癥等)的前沿問題。





我們的世界原本是弱線性的,但人類從東非大草原帶來的線性頭腦,已經(jīng)擅長于將所有的事轉(zhuǎn)化為線性問題來思考。比如,傳統(tǒng)的生長理論分析模型,其前提條件是一個(gè)簡化的線性世界,這反而迷惑了我們的雙眼,《規(guī)模》恰好是要來彌補(bǔ)這一切的。韋斯特認(rèn)為,生命物質(zhì)的大小、形狀和壽命,盡管具有驚人的多樣性,但會(huì)表現(xiàn)出驚人的相關(guān)性和模式,并且都遵循基本的物理學(xué)原理。比如,各種各樣的哺乳動(dòng)物,其實(shí)只是不同規(guī)模的版本。如果知道了哺乳動(dòng)物的大小,就可以使用規(guī)模法則來研究每天的食量、心率、成熟時(shí)間、壽命等等。此外,哺乳動(dòng)物循環(huán)系統(tǒng)的效率可以根據(jù)體重精確地增加,比較小鼠,人類和大象,平均體重每增加一倍,效率就會(huì)提高25%,壽命延長25%。所以,從根本上說,應(yīng)該簡化的不是這個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界,而是模型本身。

韋斯特諸如此類的跨界工作,對于生物學(xué)家來說的確已經(jīng)開始改變了游戲規(guī)則,而隨后他為探索該法則的適用性做出了更大膽的舉動(dòng)。他認(rèn)為,在我們的城市、公司和社交網(wǎng)絡(luò)中,人類社會(huì)出現(xiàn)了類似的“規(guī)模法則”。城市也是網(wǎng)絡(luò)的星座,可擴(kuò)展性規(guī)律與它們的精確性有關(guān)?,F(xiàn)在我們完全將這些想法進(jìn)行擴(kuò)展,就可以定量理解城市和公司等社會(huì)組織的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài),這包括規(guī)模經(jīng)濟(jì)、增長、創(chuàng)新和財(cái)富創(chuàng)造之間的關(guān)系,對長期生存能力和可持續(xù)性的影響。這樣,所有的城市變量都能用幾個(gè)非常簡單的公式來描述。例如,如果知道某國一城市的總?cè)丝?,就能以大約85%的準(zhǔn)確性來估算其人均收入及下水道系統(tǒng)的規(guī)模;城市中所有可測量的社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)變量,從專利數(shù)量到人均收入,都遵循1.15的冪指數(shù)增長。


如果將這種策略應(yīng)用于企業(yè)界,就可以理解一些公司為什么興旺而其他一些公司為什么失敗。顯然,這些發(fā)現(xiàn)意義深遠(yuǎn),而好戲則剛剛開始:規(guī)模問題是一個(gè)令人興奮的科學(xué)冒險(xiǎn)故事,以簡單而深刻的方式將它們聯(lián)系在一起,讓城市、公司和生命在同一個(gè)簡單而強(qiáng)大的曲調(diào)中跳舞,從中探討有關(guān)增長、創(chuàng)新、可持續(xù)性的普遍規(guī)律。


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