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第1 章 踏上探索科學(xué)的旅程

如今，人類(lèi)面臨著全球型社會(huì)挑戰(zhàn)：金融危機(jī)、氣候變化、

恐怖主義、全球疫情，沒(méi)有哪個(gè)話(huà)題單純與某一特定學(xué)術(shù)領(lǐng)域精

確對(duì)接或單線(xiàn)聯(lián)系。事實(shí)上，無(wú)論多么微不足道的簡(jiǎn)單部分，一

旦拼湊在一起，就能讓整體呈現(xiàn)出新特征。從古代市場(chǎng)到單細(xì)胞

生物變形蟲(chóng)，從蜜蜂蜂巢到復(fù)雜的人類(lèi)大腦，從城市發(fā)展到經(jīng)濟(jì)

危機(jī)，我們身處的世界就是一部關(guān)于復(fù)雜性的百科全書(shū)。

科學(xué)之爭(zhēng)：復(fù)雜性與還原論

反饋：小波動(dòng)引發(fā)蝴蝶效應(yīng)

沙堆實(shí)驗(yàn)：原來(lái)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)系統(tǒng)都有臨界點(diǎn)！

第 2 章 開(kāi)始竟如此簡(jiǎn)單：互動(dòng)

世界上充滿(mǎn)了各種形式的“最美麗、最美妙”的物種，它

們或者是這個(gè)星球上本來(lái)就存在，只是歷盡經(jīng)年累月的進(jìn)化才得

以攀爬到生物鏈金字塔頂端，又或者是人工構(gòu)造出來(lái)的，如紐約

證券交易所。達(dá)爾文敏銳地洞察到，在波瀾壯闊的生命藍(lán)圖中，

生物繁衍的變異與自然選擇隨處可見(jiàn)。于是，我們從平淡無(wú)奇的

簡(jiǎn)單開(kāi)始走向非凡的結(jié)束。

什么在操控貝殼紋路的形成？

怎樣使所有市場(chǎng)參與者利潤(rùn)較大化？

第 3 章 從閃電崩盤(pán)到經(jīng)濟(jì)垮臺(tái)：反饋

什么因素導(dǎo)致有些國(guó)家的房?jī)r(jià)處于畸高狀態(tài)且居高不下？

首先要了解能將小事化大的積極反饋機(jī)制，而房地產(chǎn)市場(chǎng)就充滿(mǎn)

了這種積極反饋循環(huán)，并且能夠強(qiáng)化系統(tǒng)的每個(gè)部分。高房?jī)r(jià)鼓

勵(lì)更多的人買(mǎi)房，銀行降低了貸款標(biāo)準(zhǔn)，從而催生了低風(fēng)險(xiǎn)衍生

品以及簡(jiǎn)化的政府政策，各個(gè)環(huán)節(jié)之間存在著相互反饋，從而加

強(qiáng)了連鎖效應(yīng)。最終政府機(jī)構(gòu)盡情享受著房屋所有者增多帶來(lái)的

高額稅收。復(fù)雜經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)嘲笑著人類(lèi)的愚蠢和憤怒。

誰(shuí)讓美股閃電崩盤(pán)？

是誰(shuí)推動(dòng)房?jī)r(jià)越來(lái)越高？

第 4 章 從一到多：異質(zhì)性

怎樣避免一場(chǎng)社會(huì)運(yùn)動(dòng)的爆發(fā)？這轉(zhuǎn)化為異質(zhì)性是否重要

的問(wèn)題。研究結(jié)果表明，如果想要避免社會(huì)運(yùn)動(dòng)，就需要保障人

口的同質(zhì)性而且其臨界點(diǎn)相對(duì)較高，這樣就能防止小事化大。如

果政府政策無(wú)法使民眾趨向于同質(zhì)化，那么至少能夠通過(guò)改變個(gè)

體接受的信息或者控制激進(jìn)分子數(shù)量來(lái)影響反饋回路，從而抑制

社會(huì)運(yùn)動(dòng)。反之，如果希望四兩撥千斤地煽動(dòng)一場(chǎng)社會(huì)運(yùn)動(dòng)，就

要鼓勵(lì)觀點(diǎn)和意見(jiàn)的多樣化，盡量讓人人都參與，最終星星之火

才可以燎原，這就是至尊魔戒可以煽動(dòng)所有指環(huán)的要義。

蜜蜂是如何控制蜂巢溫度恒定的？

政府怎樣避免社會(huì)運(yùn)動(dòng)的發(fā)生？

第 5 章 從六西格瑪?shù)叫滦碗u尾酒混合藥物：雜音的意義

未來(lái)十年，我們可能會(huì)進(jìn)入個(gè)體化用藥的新時(shí)代。隨著人

類(lèi)逐步進(jìn)入基因分析更為廉價(jià)的時(shí)代，我們相信未來(lái)癌癥診斷很

可能與個(gè)體所得癌癥的基因類(lèi)型相聯(lián)系。這種預(yù)想一旦成為現(xiàn)實(shí)，

我們就會(huì)進(jìn)入這樣一個(gè)世界，即每個(gè)病人得的病都比較“罕見(jiàn)”，

只有一少部分特征與其他人相似。

爬山時(shí)怎樣找到較高峰？

開(kāi)創(chuàng)個(gè)體化治療新時(shí)代

第 6 章 從稻草人到黏液菌：分子智能

大腦的作用被我們高估了？分子決策機(jī)制能夠促成理性或

錯(cuò)誤的決策，與有著發(fā)達(dá)神經(jīng)系統(tǒng)的人類(lèi)做出決策的過(guò)程很相似，

這就表明上述兩個(gè)系統(tǒng)可能受到相似的原則驅(qū)動(dòng)。如果簡(jiǎn)單的分

子機(jī)制能使大腸桿菌、黏液菌以及它們的同類(lèi)進(jìn)行相當(dāng)復(fù)雜的行

為，我們可能就會(huì)檢查其他信號(hào)系統(tǒng)是否也包含著思維過(guò)程。也

許，大規(guī)模社會(huì)系統(tǒng)，如蜂巢里的蜜蜂、組織中的人類(lèi)或者一組

相互關(guān)聯(lián)的市場(chǎng)，都可能表現(xiàn)出類(lèi)似于思維的行為。

沒(méi)大腦的細(xì)菌為什么也能趨利避害？

細(xì)菌也擁有思維過(guò)程？

第 7 章 從蜜蜂到大腦：集體智慧

政府支出、收入不平等、就業(yè)機(jī)會(huì)、工業(yè)生產(chǎn)、投資選擇、

政治立場(chǎng)、偷稅漏稅的可能性，前社會(huì)系統(tǒng)的復(fù)雜性非常高，甚

至復(fù)雜到?jīng)]有這個(gè)必要。自發(fā)組織的理論可能指向一整套大大簡(jiǎn)

化了的規(guī)則，卻可以產(chǎn)生更好的結(jié)果。也許很多看似非常智能的

系統(tǒng)，實(shí)際上是一些簡(jiǎn)單微粒進(jìn)行互動(dòng)的結(jié)果。

如何做出最聰明的決策？

次挑選擇也是一種戰(zhàn)略智慧

智能：簡(jiǎn)單個(gè)體的全局互動(dòng)？

第 8 章 從草坪修剪到種族隔離：互動(dòng)網(wǎng)

如果鄰居從不修剪草坪，你會(huì)勤勞地定期除草嗎？這個(gè)問(wèn)題

轉(zhuǎn)化為：為什么我要效仿家人、朋友，甚至鄰居的行為，乃至“種

族隔離是怎樣形成的”。事實(shí)上，科研論文的合著者、臉書(shū)上互相

關(guān)注的朋友、電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、控制基因表現(xiàn)的生物調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、簡(jiǎn)

單大腦中神經(jīng)元的連接、各種網(wǎng)頁(yè)鏈接——許多證據(jù)表明，這些

網(wǎng)絡(luò)擁有共同結(jié)構(gòu)，而這為互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的行為決策提供了理論基礎(chǔ)。

鄰居之間怎樣互相影響？

社交網(wǎng)絡(luò)的信息分享讓觀點(diǎn)越來(lái)越分化？

第 9 章 從心跳到城市規(guī)模：標(biāo)度定律

人類(lèi)的大腦體積能夠增大一倍嗎？既然心肺功能很重要，

是否可以將肺的體積增大幾倍？但標(biāo)度定律表明，復(fù)雜的生物體

本身也具有局限性，即身體某些器官的大小會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)

換，比如循環(huán)系統(tǒng)中的毛細(xì)血管。給定戰(zhàn)爭(zhēng)死亡人數(shù)越高，這類(lèi)

戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生的次數(shù)就越少？而諸如語(yǔ)言學(xué)、城市人口規(guī)模估算、社

會(huì)資源分配等問(wèn)題同樣遵循著標(biāo)度定律。這表明，整個(gè)系統(tǒng)受到

了相同的制約。

正常人血管擴(kuò)大2 ～ 3 倍會(huì)有什么影響？

文學(xué)背后的數(shù)學(xué)定律：就算莎士比亞也逃不過(guò)

第 10 章 從水神廟到演化機(jī)器：合作的要義

受本性驅(qū)使，人們?yōu)榱讼夘^小利而趨于競(jìng)爭(zhēng)，殊不知合作

能帶來(lái)更大的福祉。競(jìng)爭(zhēng)會(huì)給你帶來(lái)蠅頭小利，而合作能讓你獲

得巨額紅利。通過(guò)復(fù)雜系統(tǒng)研究中的各種方式，從人類(lèi)對(duì)巴厘島

糧農(nóng)宗教實(shí)踐的仔細(xì)研究，到人工進(jìn)化驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)生態(tài)系統(tǒng)的

分析，再到自動(dòng)機(jī)的抽象理論，我們發(fā)現(xiàn)合作能夠出現(xiàn)并得以維

持，即便是在看似更傾向于競(jìng)爭(zhēng)的系統(tǒng)中也是如此。

復(fù)雜系統(tǒng)中的合作如何形成？

納什均衡經(jīng)典案例：囚徒困境

背叛還是合作——博弈論的詭計(jì)

第 11 章 從石頭到沙粒：自組織臨界性

公路山地災(zāi)害、巖石破裂等斜坡重力災(zāi)害以及電網(wǎng)故障、

客運(yùn)模型構(gòu)建等問(wèn)題，無(wú)一不與自組織臨界性息息相關(guān)。法律法

規(guī)有時(shí)對(duì)社會(huì)行為幾乎毫無(wú)影響，但隨著情況變化，政策開(kāi)始產(chǎn)

生約束力，迫使主體進(jìn)入臨界狀態(tài)，即便微小的事件也能激起巨

大的社會(huì)反響。長(zhǎng)時(shí)間的相對(duì)局部動(dòng)蕩逐漸將系統(tǒng)朝更廣泛的臨

界狀態(tài)驅(qū)動(dòng)，到達(dá)臨界點(diǎn)之后，大范圍“沙崩”被觸發(fā)。

社會(huì)矛盾臨界點(diǎn)：政權(quán)的崩塌

第 12 章 從中子到生命，從已知推斷未知：復(fù)雜的三位一體

復(fù)雜性無(wú)處不在，自組織臨界性也常常產(chǎn)生。復(fù)雜系統(tǒng)經(jīng)

常自己組織成特別的配置，體現(xiàn)出并非出自本意的秩序。這種秩

序就意味著某個(gè)系統(tǒng)已處于邊緣狀態(tài)。自組織臨界性系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致

這樣的世界，即某種活動(dòng)可以在各種規(guī)模上產(chǎn)生影響。大多數(shù)事

件往往只會(huì)導(dǎo)致小型的局部化沙崩，在極少情況下，一次小事件

會(huì)引發(fā)整個(gè)沙堆坍塌。

天氣預(yù)報(bào)是怎樣制作的？

選擇“解”還是“滿(mǎn)意解”？

結(jié) 語(yǔ) 如天書(shū)一樣云里霧里

作者訪談 大自然的概念