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海邊的頓悟

海邊的頓悟

確實,趨於無序和腐朽的過程似乎永無止境。十九世紀的物理學家們把這種現象總結為熱動力學的第二定律。這個定律可以被意譯為:「你無法恢復一個已經打碎了的雞蛋。」根據這條定律,如果任憑事物自由發展,原子之間會盡其可能地隨機混合。這就是為什麼鐵會生鏽的道理:鐵原子一直在儘力與空氣中的氧原子結合,從而形成氧化鐵。這也是為什麼澡盆里的水會變涼的道理:水面上快速運動的水分子在與空氣中慢速運動的分子猛烈撞擊下漸漸轉移了它們的能量。
阿瑟說,每個人都有自己的研究方式。如果你把所研究的問題看做是一個中世紀的城堡,四周都圍著城牆,那麼,許多人的研究方式都是像一隻斗架的公羊一樣向城堡徑直發起攻勢。他們會瘋狂地直撲城門,盡自己全部的知識力量和聰明才智去摧毀防禦工事。
當阿瑟讀《創世第八天》時,完全被回憶幻覺和激動情緒混合摻雜的感覺所淹沒了。在這裏,特有形式再次出現:整個一組蔓延的、能夠自我形成、自我進化、根據外界條件而自我調整的、具有自我連續性的特有形式。沒有任何事情比這更能使他聯想起萬花簡了。在萬花筒里,少量的珠子固定到位后便會形成一種形狀的圖案,並保持這種形狀的圖案,直到你慢慢轉動萬花筒,使裏面的珠子突然像瀑布一樣散落,形成一個新構型的圖案。這不過只是少量的珠子,然而它們可能產生的圖案卻是無窮無盡的。從某種程度上來說,不知怎的,阿瑟無法清晰地陳述自己的想法,這似乎就是生命的本質。
基本上,普里戈金提出的問題是:為什麼世界上總是存在結構和秩序?結構和秩序是從哪裡來的?
到那年秋天,這些概念在他腦子裡已經變得很清晰了。1979年11月5日,他把這些概念全都倒了出來,他在他的一頁筆記本的上端寫下「新舊經濟學」這幾個字,在這下面,他列出了這樣兩欄:
對生物學家來說,這一發現具有極其重大的意義。(雅各布和莫納德因這一重大發現而雙雙獲得了諾貝爾獎。)這意味著,細胞核中的DNA不僅僅只是為細胞繪製藍圖,也就是負責設計如何製造這個蛋白或那個蛋白這類工作,它實際上還是負責整個細胞建設的工頭。大概地說,它是分子層次的計算機。這台計算機告訴細胞如何去建設自己、修補自己,如何與外部世界相互作用。雅各布和莫納德的發現還解答了一個長期末解的謎:一個受精的雞蛋是怎樣分裂自己,把自己分別變成肌肉細胞、腦細胞、肝臟細胞等各種不同的細胞,從而使自己變成了一個初孵的雛雞。被激活的基因的不同模式造成了不同類型的細胞。
這些又使他想到,也許這就是為什麼經濟學家們想象的完美均衡的世界總是使他感到僵化、機械、死氣沉沉的原因。在經濟學家的世界里,不會發生多少意外事件。而且,市場上發生的小小變化即使出現也會迅即消失。阿瑟無法想象還有什麼理論比這更不符合真實的經濟狀況了。在真實的經濟生活中,新產品、新技術、新市場會不斷湧現,老產品、老技術、老市場會不斷消失。真實的經濟生活不是機器,而是一個有生命的系統,這個有生命的系統就像加德森展示給他看的分子生物世界那樣具有自發性和複雜性。
但另一方面,這兩者之間實際上又有著非常重大的區別。物理學家們研究的系統相對要簡單得多,可以用嚴格的數學公式來分析。突然,阿瑟開始感到重返家園的自如。如果以前他心裏還存有疑惑的話,那麼現在他已經明白他面對的正是科學問題。「這些已經不僅僅是含糊的概念了。」他說。
他接著往下讀,還有更精彩的。阿瑟說:「這本書所有的戲劇性情節中,最吸引我的是雅各布(Francois Jacob)和莫納德(Jacques Monod)的研究。」六十年代九-九-藏-書初期,法國生物學家弗朗西斯克·雅各布和雅克·莫納德在巴黎巴斯特研究所工作時發現,沿DNA分子排列的幾千個基因的基因小群能夠起到小開關的作用。打開這些開關的其中一個,比如把一個細胞暴露給某個特定的荷爾蒙,受到刺|激而活躍起來的基因就會向它的同伴基因發出化學信號。爾後這個信號就會在DNA分子中來回運動,這就觸動了其它基因開關,這些基因中的一部分因此打開了開關、另一部分因此關閉了開關。這些新被激活了開關的基因就會發出它們自己的信號(或停止發出信號)。結果就帶動了更多的基因開關採取開或關的行動,從而匯聚成一個小小的瀑布,一直到這些基因所屬的細胞體達到了一個新的、穩定的特有形式,這些基因的變化運動才會停止。
「別擔心這個。報酬遞增率的情況是極少發生的。而且即使發生了這種情況,也不會持續長久。」他的老師們向他保證說。既然阿瑟也想不出什麼特例來證實,他也就不再多問,轉向別的事去了。
對這個地球上所有生命形式的聯想給阿瑟帶來了新的啟迪。在分子這個層面上,所有的活細胞都驚人地相似,它們的基本機制具有普遍的意義。但在整幅基因藍圖中,哪怕有一個微乎其微的變化,就足以給整個生物體帶來巨大的變化。這兒或那兒很少幾個分子的移動也許就足以產生棕色眼睛和藍色眼睛之間的區別、產生體操運動員和相撲運動員之間、健康的身體和鐮形血球性貧血之間的區別。而更多一些分子的移動,在經過千百萬年自然選擇的積累之後,也許會產生人類和黑猩猩之間、無花果和仙人掌之間、阿米巴變形蟲與鯨魚之間的區別。阿瑟認識到,在生物世界里,很小的機會能被擴大、利用和積累。一個小小的偶然事件能夠改變整個事情的結局。生命是不斷發展的,生命有它的歷史。他想,也許這就是為什麼生物世界顯得如此具有自發性和有機性。對了,這個世界是有生命的。
然而,儘管有這些現象的存在,但我們卻仍然能夠看到四周確實存在著秩序與結構。倒下的樹雖會腐爛,但同時也有新的樹木不斷生長起來。因此,如何用熱力學第二定律來解釋結構的形成?
但早在柏克萊當工程學學生的時候,阿瑟就已經無法不感到困惑了:如果經濟領域里發生了正反饋現象會怎麼樣呢?或用經濟學術語來說:如果發生了報酬遞增率現象會怎麼樣呢?
物領域是個混亂無序的世界——活細胞的內部世界,至少也像混亂無序的人類社會一樣複雜。然而這就是科學。他說:「我發現自己以前對生物學的認識是非常幼稚的。當你受過我這樣的訓練,受過數學、工程學和經濟學的訓練,你也會傾向於把科學看成一種非得是能用定理和數學表現的東西。但只要把視線一移向窗外的生活、移向生物體和自然界,我不知怎麼就會覺得,科學變得無能為力了。你如何為一棵樹或一個草履蟲寫數學等式?你沒法寫。在我原先含糊不清的概念里,生物化學和分子生物學只不過是些關於這類分子和那類分子的分類。這些分類無法幫助你弄明白任何問題。」
但真正激發了他的是,這本書讓他認識到,整個分子生
阿瑟讀完加德森的書之後就在夏威夷大學的書店四處尋覓,搜羅他見到的所有關於分子生物學的書,然後就回到海邊狼吞虎咽地讀這些書。「我被這些書給緊緊吸引住了,被它們迷住了。」他說。六月份,他一回到國際應用系統分析研究所就轉向了純知識性的探索。但這時,他還不清楚怎樣把他的新發現運用到經濟學研究中去。但他能感到,他已經有了最基本的線索。整個夏天他一直在讀生物學的書。九月份,他在國際應用read.99csw.com系統分析研究所一個物理學同事的建議下開始鑽研凝聚態物理學(condensed-matterphysics)的當代理論:液體與固體的內在機制。
但當他在讀普里戈金的書的時候,所有這些往事全都涌了回來。正反饋,報酬遞增率,也許這種現象真的發生在經濟生活中。也許正反饋和報酬遞增率能夠解釋他周圍真實的經濟生活中蓬蓬勃勃、錯綜複雜、豐富多採的現象。
他就像在火魯海灘那樣被震驚了,他從來沒有想過物理學和生物學會有什麼相似之處,實際上物理學也確實不同於生物學。物理學家們通常研究的原子和分子要比生物學家們通常研究的蛋白和DNA簡單得多。然而,當你觀察大量簡單的原子和分子如何相互作用,就會發現類似生物學的現象:最初的微小變化會導致全然不同的結果,簡單的動力能夠產生令人震驚的複雜行為。少量的物質所能夠產生的特定模型幾乎是無窮無盡的。阿瑟不知道如何從一個深層次上來定義這兩者之間的相似性,物理學和生物學具有同樣的現象。
報酬遞增率、鎖定、不可預測性、以及造成巨大歷史結局的一件件小事——阿瑟說:「最初,報酬遞增率的這些特性使我深感震驚。但當我在閱讀非線性物理學時,發現報酬遞增率的每個特性和非線性現象都有所對應時,我感到很激動。我不再為之震驚,而是被這種現象迷住了。」他知道,其實好幾代經濟學家們一直在討論和研究這些現象,但他們的努力總是孤獨而分散。他感到他好像是第一次認識到,這些問題都是同樣的問題。他說:「我感到自己像是走進了阿拉廷山洞,發現了一件又一件寶貝。」
這正是他對報酬遞增率經濟學研究的情形。「報酬遞增率」,他後來這樣稱謂他對經濟學的這一思考。當時他已經在城外駐紮了相當長的一段時間。他的麥肯錫、孟加拉之行、他對常規經濟學的全面失望、以及他對特有形式的發現,這些都是思考和等待,而不是確切的答案。他至今對城門的弔橋向他放下的時刻還記憶猶新。
他就這樣寫下了三頁紙。這是他對一種全新的經濟學所做的宣言。他說:「通過這些年的思考,我最終形成了一個觀點、一種見解、一個答案。」這種見解非常類似希臘哲學家赫拉克利特(Heraclitus)的見解。赫拉克利特發現,你永不可能在同一條河流里涉足兩次。在阿瑟的新經濟學中,經濟是人類世界的一部分。它總是雷同的,但又永遠不可能是一模一樣的。它是流動的、永恆變化的、富有生命的。
這個問題比聽上去要難以回答得多,特別是當你考慮到,這個世界的總趨勢是走向腐朽。鐵會生鏽、倒下的樹會腐爛、澡盆里的熱水會漸漸降溫,一直降到與它周圍的東西同樣的溫度。自然界好像對解體結構,把事物攪和成某種平均水平,要比對建立結構和秩序更感興趣。
正如普里戈金和其他人在六十年代所認識到的,問題的解就在那句聽起來不關痛癢的話里:「任其發展……」然而在現實世界里,原子和分子幾乎從來不可能是任其發展的,至少是不可能完全任其發展的。它們幾乎總是會把自己裸|露給從外部流入的某種能量和物質。如果這些從外部流入的能量和物質足夠多的話,則第二定律所描述的穩步退化的情形就會被部分地扭轉過來。事實上,在某種有限的區域里,一個系統是能夠自發形成完整而連續的複雜結構的。最熟悉不過的例子也許是一鍋置於爐上的湯。如果我們不把煤氣點燃,則什麼也不會發生,爐子上的湯的溫度與室內溫度保持一致,也就是說,湯與它周圍的物體保持著均衡。如果我們點燃煤氣,將火調得很小,也不會發生多大的變化。但場內的結構卻不再處於均衡狀態。熱能透過鍋底向上升,只是所產生的區別還沒有大到能造成動蕩。但九_九_藏_書當我們把火調得稍大一些,則湯的結構就更多地離開均衡狀態。增加的熱流量突然使湯變得不穩定了。湯分子微小的、隨機的運動不再能使外面的低溫與爐火平衡為零。湯的一部分的運動開始加劇。一部分液體開始上升,另一部分開始下降。很快,這鍋湯形成了大面積的運動:從湯的表層可以看到對流湯體的六角形特徵:液體從每個湯體的中間升起來,又順著邊緣落下來。湯開始形成秩序和結構。一句話,整鍋湯開始慢慢被加熱。
這些認識在事後看起來是如此明白。如果用數學概念來表述,普里戈金的中心意思是,自我組織有賴於自我加強:在條件成熟的情況下,微小的事件會被擴大和發展,而不是趨於消失。這正是雅各布和莫納德在DNA研究中發現的現象。阿瑟說,他突然意識到:「工程學領域把這種現象稱為正反饋。」弱小的分子運動會演變成細胞的對流運動、和煦的熱帶風能夠匯聚成颶風、種子和胚胎能夠成長為完全成熟的活生物。正反饋似乎是產生變化、意外事件、甚至生命本身的必不可少的條件。
普里戈金說,這類自組織的結構在自然界普遍存在。鐳射是一個自組織的系統。光粒子,即光子,能夠自發地把自己串在一起,形成一道光束。這道光束的所有光子能夠前後緊接、步伐一致地移動。颶風是一個自組織的系統,它受到來自太陽的一股穩定能量的推動。這股太陽能捲起狂風,從海洋里吸取水分,化成雨水。一個活細胞雖然複雜得無法用數學來表達,卻也是一個自組織的系統。細胞系統是靠吸收食物的能量,通過用散發熱和排泄物的形式發揮能量而得以生存的。
然而,正反饋恰恰是常規經濟學中所沒有的。正好相反,新古典經濟學假設經濟運轉完全是受制於負反饋的:即,受制於微小的事件消失的傾向。他還記得在柏克萊時他聽經濟學教授反覆強調這一點時感到有些困惑。當然,他們並沒把這叫做負反饋。在經濟學教條里,消失的傾向被清晰地表述在「報酬遞減率」這一概念中:即,第二塊糖不如第一塊糖好吃。或者說,施兩遍化肥不會得到雙倍的收成。也可以說,任何事你乾的次數越多就越沒效用、越無利可圖、越索然無味。阿瑟看到,負反饋和報酬遞減率的最終結果都是一樣的:負反饋防止小的不安定因素不至於失控到使物體的物理系統都解體,而報酬遞減率則確保任何公司、任何產品都不會強大到控制整個市場。當人們對糖塊感到厭倦時,就會轉向蘋果或別的東西;當所有最好的水利發電壩址都被開發之後,公共事業設備公司就會開始建設火力發電廠;當化肥施到再不需要施的時候,農民就會放棄使用化肥。確實,負反饋、或報酬遞減率的概念強調了整個新古典經濟學所描述的關於經濟是和諧的、穩定的和均衡的觀點。
那是在1979年的4月,當時他的妻子蘇珊剛完成統計學博士論文,感到筋疲力盡,所以阿瑟就為自己安排了一個為期八周的大學年假,這樣他就能離開國際應用系統分析研究所,和妻子一起到夏威夷去好好休整一番。對他來說,這次夏威夷之行是一個半工作半休息的假期。他每天從早上九點到下午三點都在東西方人口研究所撰寫研究論文,蘇珊則在家繼續睡她的覺——她每天足睡十五個小時。到接近傍晚的時候,他們就會開車去歐湖北邊的火魯海灘,那是一小片被廢棄的沙灘。他們在那兒衝浪,或躺在沙灘上喝啤酒、吃乳酪、讀書。就在他們剛到夏威夷沒多久的一個情懶的下午,就在那片沙灘上,阿瑟翻開了隨身帶來、就是準備在沙灘上看的一本書,霍拉斯·弗里蘭·加德森(Horace Freeland Judson)的《創世第八天》(The Eighth Day of Creation)。這是一本六百頁的分子生物學歷史巨著。九-九-藏-書
給他留下了深刻印象的是比利時物理學家伊爾亞·普里戈金(Ilya Prigogine)的著作。他後來發現,許多物理學家都認為普里戈金是一個自我兜售到令人不堪忍受的地步的人。他經常喜歡誇大他所取得的成就的意義。但不管怎麼說,他無疑是個能夠激起讀者興趣的作者。1977年,他在「非平衡動力學」領域的傑出工作使瑞典皇家學院把諾貝爾獎授給了他,也並非偶然。
也許事實正是這樣。阿瑟越想越覺得報酬遞增率的概念會給經濟學帶來巨大的變化。以效率為例,新古典經濟學使人相信,自由市場總是會篩選出最佳、最高效率的技術來的。而且自由市場在這點上確實做得不錯。然而阿瑟想,我們為什麼採用QWERTY鍵盤設計?在西方世界,QWERTY鍵盤設計幾乎用於所有的打字機和計算機鍵盤。(QWERTY是這項設計名稱頭一行六個字母的拼寫。)這是最有效地安排打字機鍵盤的設計嗎?事實本非如此。其實QWERTY是一個名叫克里斯多夫·斯考勤思(Christopher Scholes)的工程師在1873年設計的。他特意設計成這樣是為了放慢打字人的打字速度。因為那時如果打字人的打字速度太快的話,打字機就很容易卡殼。那時仁民頓縫紉機公司(the Remington Sewing MachineCompany)大批量生產了一種用這種設計製作鍵盤的打字機。這意味著,許多打字的人都開始學慣用這種鍵盤打字。這又意味著,其它打字機公司也開始產銷QWERTY鍵盤設計的打字機。這意味著有更多打字的人學慣用這種鍵盤的打字機打字,以此類推。阿瑟想,這便是擁有者獲得,這便是報酬遞增率。現在,QWERTY鍵盤設計變成了被成千上萬人使用的標準鍵盤,這種設計的鍵盤基本上已經永久佔領了市場。
「我被這本書給迷住了。」他回憶說。他讀到1952年詹姆士·華生(James Watson)和弗朗西斯·克拉克(Francis Crick)如何發現了雙螺旋線結構的DNA、讀到五十年代和六十年代,人們怎樣解開了基因碼、讀到科學家如何一步步譯解了蛋白和酶的複雜螺旋結構。阿瑟身為實驗室的常敗將軍(他說:「我在所有實驗室里都過得暗無天日。」),還讀到了分子生物學家們為建立分子生物學這門科學所進行的無計其數的實驗、所付出的艱苦卓絕的勞動:他們為解答問題必須做各種各樣的實驗,為安排每一項實驗和置辦設備要耗費數月數月的時間,嘗盡了實驗結果出來后帶來的勝利和沮喪的滋味。「加德森能把科學的戲劇性活畫出來。」
阿瑟一讀到這些文字馬上就坐了起來。「經濟是一個自組織的系統!」這正是他想表達的,這正是自從他讀了《創世第八天》后一直在思考的,雖然他以前不知道如何來表達這個意思。但他想表達的正是普里戈金的關於有生命的系統的自組織、自發動力的法則。現在阿瑟終於知道怎樣把這些法則運用到經濟體系中去了。
這類例子不勝枚舉。讓我們再來看看令人入迷的特有形式。新古典經濟學告訴我們,高科技公司的發展總是勻稱地分佈在各地,因為沒有任何理由可以使這些公司非要建立在某一個地方、而不能建立在另一個地方。然而在真實生活中,新的高科技公司卻當然會為了要靠近其它高科技公司而在加利福尼亞州的矽谷、波士頓的128 公路和其它高科技工業區集中。擁有者獲得,這個世界具有結構。阿瑟突然意識到,這其實就是為什麼哪裡都會產生結構的原因:複雜地交織在一起的正反饋和負反饋無法不使事物形成系統。他說,想象一下水灑在一個表面被擦拭得十分光潔的托盤上的情形。灑在托盤上的水滴會形成一個複雜的圖案。這些水滴之所以會形成這個九*九*藏*書圖案,是因為有兩種相互抵消的力量在起作用。一種是地球的引力,這股力量竭力要把灑落的水滴拉扯、覆蓋到整個托盤,使水在托盤表層形成一個很薄、很平的水膜,這就是負反饋。然而與此同時還有一股表面張力存在,即,水分子之間相互吸引的力量。這股力量使水分子相互凝聚,從而形成緊湊的水珠,這就是正反饋。正是這兩種相反的力量交織在一起才形成了托盤表層上水滴的複雜圖案。而且,這個圖案是獨一無二的。如果你再做一次這樣的實驗,就會得到完全不同的水滴圖案。歷史上的意外事件——就像微乎其微的塵埃和托盤表面肉眼看不見的凹凸不平——被正反饋擴大,正是這些導致了結果的重大不同。
阿瑟想,確實,這也許可以用來解釋歷史。用溫斯頓·邱吉爾的話來說,歷史就是一件接一件見鬼的事件組成的。正反饋積累了一系列無關緊要的偶然事件——在大廳的過道上誰碰到了誰、哪輛貨車湊巧在哪兒停下來過了一夜、義大利製鞋匠湊巧移民——這些偶然發生的小事會擴大成再也不可逆轉的歷史。難道一個年輕的女演員能夠完全只依靠自己的天份而成為超級明星嗎?這是很難的。她幸運地在唯一一部引起鬨動的電影里扮演了一個角色,因此而揚名。僅僅因為有了名聲,她就從此飛黃騰達。而和她同時入行、和她具有同等才情的演員卻沒能取得任何成就。難道英國的殖民者們當年在寒冷而多石的馬薩諸塞海灣聚集,是因為新英格蘭的土地最適於建農場嗎?不。他們到達並聚集在了那裡,只是因為馬薩諸塞海灣是這些移民到美洲的英國清教徒們下船登陸的地方,而他們在那兒下船隻是因為他們乘坐的「五月花」號船尋找不到弗吉尼亞州,迷失了方向。擁有者獲得——殖民地一經確立,就再沒有回頭的路了。沒人再想選擇波士頓,再搬到別處去了。
再看七十年代中期Beta和VHS之間的競爭。到1979年,VHS錄像帶版式壟斷市場的勢頭已經很明顯了,雖然專家們認為它在技術上還略遜Beta一籌。這是怎麼回事呢?因為在一開始時VHS產品就很幸運地比Beta產品稍多佔有了一些市場。雖然兩者在技術等次上有所差異,但這多一份的市場份額給VHS產品帶來了極大的好處:賣錄像帶的商店不喜歡同一個內容的錄像帶有兩種版式,消費者也不喜歡家裡有那麼多被廢棄了的VCR版式的錄像帶。所以每個人都想買市場上的主流產品,這使VHS產品佔有了更大的市場。就這樣,起初小小的差異被迅速擴大了開來。這又是一個報酬遞增率的例子。
普里戈金在他的一篇文章中寫到,其實也可以把經濟想象成是一個自組織的系統。在這個系統里,市場結構是通過對勞動力、貨物和服務的需求來自發組織和運轉的。
但阿瑟從來沒有感到用斗架公羊式的方式來攻克難題是他的強項。他說:「我喜歡先沉思良久。我只是在城外紮營,等待著、思考著,直到有一天——也許在我轉向對一個完全不同的問題研究的時候——城門的弔橋突然就放了下來,守城的人說:『我們投降。』解題的答案一下子就呈現在你面前了。」
這是錯誤的認識。加德森用他書中的每一頁向阿瑟證明,生物學是像物理學一樣的科學。這個混亂無序的、有機的、非機械的生物世界實際上是遵循一定的法則運行的。這些法則就像牛頓的物體運動定律一樣深奧、一樣意義深遠。在每一個活細胞里,都有一串長長的、螺旋線形的DNA分子,即一系列化學譯解的指示和基因。它們共同組成了對細胞的基因藍圖。一個生物體和另一個生物體的基因藍圖也許全然不同,但這兩個生物體所用的基因碼卻基本上是一樣的。而且這兩個生物體里的基因碼會被同一種分子解碼機制譯解。基因藍圖會在同樣的分子工作室里變成蛋白、粘膜和其它細胞結構。
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