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複雜的增強

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因此,新的第二定律對此會有何解釋呢?當然,它會涉及建設磚塊、內在模型、共同進化、以及所有荷蘭德和其他人所研究的任何適應性機制。但法默卻懷疑,其核心將更多地在於指明方向,而不在於描述機制:進化常常導致事物越變越複雜、越變越精巧、越變越具有結構這個貌似簡單的事實。法默說:「雲彩比大爆炸后最初的瘴氣更具有結構,初始原湯比雲彩更具有結構。」而我們人類則比原始初湯更具有結構。從這個事實推論,現代經濟比美索不達米亞城邦要更具有結構,就像現代技術比羅馬時代的技術要先進發達得多一樣。學習和進化功能似乎不僅僅只是把經濟作用者緩慢地、時續時斷地、然而卻不可阻擋地拉向混沌的邊緣,而且使作用者沿著混沌的邊緣往越來越複雜的方向發展。這是為什麼呢?
這個含糊的啟示很容易使我們自己相信,達爾文已經對前兩個問題做出了回答(正如荷蘭德所概括的那樣)。這個觀點認為,既然這種能夠做出最複雜、最完善反饋的系統總是能夠對這個充滿競爭的世界保持其敏銳性,那麼,僵化的系統就總是能夠通過略做放鬆就能表現更好,而混亂的社會就總是能夠通過稍做控制就達到更佳的效果。所以,如果一個系統尚未達到混沌的邊緣,那麼你就會期望學習和進化功能能夠推動它朝這個方向發展,而如果這個系統正好在混沌的邊緣,那麼你就希望學習和進化功能能夠在該系統趨於脫軌時將其拉回原地。換句話說,你希望學習和進化功能能夠使混沌的邊緣變成複雜的適應性系統的穩固家園。
法默說:「這個領域不適於那些喜歡對付定義明確的問題的九九藏書人。但讓人激動的,正是這個領域尚未形成僵化的定見。事情還在發展,我尚未發現有誰找到了明確的解題途徑。但我們已經發現了許多初見端倪的線索,有了許多小巧的玩具系統和含糊的概念。所以我預測,在今後的二三十年內,我們將會形成一個真正的理論。」
同樣,直到上個世紀四十年代,英國的釀酒商和業餘科學家詹姆士·焦耳(James Joule)才為熱動力學的第一定律奠定了實驗基礎。這個熱動力學的第一定律就是眾所周知的能量不滅定律:即能量能夠從一種形式轉換為另一種形式,包括轉換為熱能的、機械的、化學的、電能的形式,但能量卻永遠不可能被創造出來或被毀滅。一直到上個世紀五十年代,科學家們才用準確的數學形式對這兩條定律作出說明。
當然,在最初的計算機模型中,並不存在這類自動催化組的進化,因為在最初的模型中不存在任何與外界環境之間的相互作用。這個模型假設,一切都發生在攪拌均勻的化學溶劑中,所以自動催化組一湧現出來就是穩定的。但在四十億萬年前的真實情況下,這些定義含糊的自動催化單體是處在各種顛簸起伏的環境之中的。這種情況下會發生什麼呢?法默和研究生里克·巴格雷為了解這個,將模型置於不穩定的「食物」供給之下。所謂「食物」,就是一串串當作原料提供給自動催化組的微小分子。「最為奇妙的就是有些自動催化組就像熊貓一樣只吃竹子,改變了食物供應它們就無法存活了。而另外一些卻像是雜食動物,它們有許多不同的新陳代謝的方法,這使它們能夠適應食物的變化。所以,九-九-藏-書你改變食物供應后它們基本上沒有受到什麼影響。」這類強健的催化組也許就是存活在地球上的物種。
法默說,最近,他和巴格雷、以及羅沙拉莫斯的博士后沃爾特·方塔納(Walter Fontana)對自動催化模型又做了改進,使它能夠產生偶爾的自發反應,這種現象確實存在於真實的化學系統中。這種自發的反應導致許多自動催化組的分裂。但分裂的自動催化組為進化的飛躍鋪平了道路。「分裂引發了各種新鮮事物紛至沓來。某種變異會被擴大,然後再次進入穩定狀態,直到下一次大崩散的到來。我們觀察到了一系列自動催化組的新陳代謝、相互取代現象。」
也許這就是一個線索。「如果我們在闡釋『進步』概念時能夠包括湧現結構中的某種以前從未有過的反饋環(為求穩定而有的反饋環),那一定會很有意思。關鍵在於,是一系列進化事件構架了斯賓塞觀念中宇宙的物質,在這之中,每一次湧現都為下一次湧現鋪平了道路。」
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「但我也並不相信虛無主義,不相信任何事物都不比其它事物強這個概念。並不是進化造就了我們,這個念頭很愚蠢,但如果退後一步,用更加寬廣的眼光來看待進化的完整過程,你就會看到不斷精巧化、複雜化和功能強化的總趨向。較之最早期的生物體和最近期的生物體之間的差別而言,T型車和法拉瑞車之間的差別簡直不值一提。儘管這令人費解,但進化的設計從總體上來說確實趨於『質』的不斷提高。這正是最令人入迷、也是最深奧的全面解釋生命現象的線索。」
法默說:「其實我在談論所有這一切時很感困https://read•99csw•com擾。這裏真的存在語言上的障礙。大家都忙著試圖給『複雜』和『湧現計算傾向』這類的概念下定義,而我卻只能用尚未用數學術語明確定義的語言來向你提供含糊的意象,現在就好像是處於熱動力學出現之前的階段,目前我們處於上個世紀二十年代,那時人們知道有某種叫作『熱』 的東西,但那時人們只會用後來聽上去非常荒唐的語言來稱謂它。」事實上,那時人們甚至不能確定熱究竟是什麼,更不了解熱運動的機制。那時,最有聲譽的科學家確信,一根燙得發紅的撥火棍上密布了無重量、無形狀的被稱為「卡路里」的流體,這種流體不可阻止地從撥火棍流向較冷、卡路里含量較低的東西。只有少數人認為熱代表了撥火棍原子的某種微觀運動。(這少數人的觀點是對的。)那時似乎沒有人能夠想象到,像蒸汽機、化學反應和電池這些複雜而無序的事物竟全都是被簡單的、一般性法則所控制的。直到1824年,一位名叫賽地·卡諾(Sadi Carnot)的年輕的法國工程師發表了他的第一篇論文,這篇文章陳述的就是後來眾所周知的熱動力學第二定律:即,熱不會自動從冷物流向熱物。(卡諾在為他的同事寫一本暢銷書時,十分正確地指出,這個簡單而尋常的事實對蒸汽機的效率設定了許多限制,就更別提對內燃機、電廠的渦輪機、或任何靠熱力運轉的機器的限制了。對這個第二定律的統計性解釋,即,原子不斷力圖使自己隨機比,直到七十年以後才出現。)
法默說:「不管怎樣,這一含糊的啟示使我們以為自己已對這個有趣的組織性現象發生的領域有所把九九藏書握了。」但這也絕非故事的全部。為了易於辯說,可以先假設這個特殊的混沌的邊緣領域確實存在,但即使如此,假設的新的第二定律也必須解釋,這些系統是如何到達這個領域、存在於這個領域的,同時在這個領域都幹了些什麼。
法默說:「這是個棘手的問題。我們很難闡述清楚生物學中『進步』的概念。」當我們說一種生物比另一種生物更高級時是什麼意思?就拿蟑螂來說,它存在的時間較之人類要長几百萬年,作為蟑螂,它們已經進化得非常高級了。我們人類是比它們更高級呢,還只不過是與它們不同罷了?六千五百萬年前,我們的哺乳類祖先真是比兇殘的霸王龍高級呢?還只不過是因為幸運地躲過了彗星隕落的劫難?法默說,缺少對「最適」這個概念的客觀定義,「適者生存」就變成了「生存者生存」的贅述。
他最喜歡舉的一個例子就是他和派卡德、考夫曼創立的自動催化組模型中的進化現象。關於自動催化,最美妙之處就是你可以從頭開始跟蹤湧現的過程。少數化學物的濃度自發地、大幅度地超越其平均濃度,因為它們採取了相互催化成形的集體行動。這意味著,這個自動催化組作為一個整體已經轉變為一個新的、湧現的個性,從其均衡的背景中脫穎而出了,而這正解釋了生命的起源。「如果我們知道怎樣在現實的化學實驗中實現這個過程,我們就能獲得某種平衡于活物和非活物之間的東西了。這些自動催化個體並不具有基因密碼。但卻能以其原始型態做到自我維生、自我擴張,儘管做得不如種子那麼完善,但比一堆亂石卻要強過百倍。」
第三個問題,這類系統達到混沌的邊緣時都幹些什麼。read.99csw.com這是一個較為微妙的問題。在所有可能的動力行為空間,混沌的邊緣就像是一片無窮薄的膜片,這是一個產生從混亂中分離出秩序的複雜行為的特殊領域。就像海水的表面只不過是以一個水分子的厚度來分隔水與空氣那樣,混沌的邊緣地區也有如海洋的表面,浩淼得無邊無際,作用者可以在這之中以無窮無盡的方式來盡顯其複雜性與適應性。確實,當荷蘭德提及「永恆的新奇性」、提及適應性作用者探索可能性的無限空間時,他也許沒有使用上述的比喻,但他所談的含意,正是指適應性作用者倘徉于浩淼無際的混沌邊緣的薄膜片之上。
法默說:「我們正悄悄地朝自組現象的解密挺進。但了解組織遠比了解混亂更難得多。我們仍未發現關鍵的概念,起碼還不能以清晰的、定量性分析的形式闡述自組織的概念。我們需要像闡述氫原子那樣清晰地闡述這個概念,能夠把它拆解開來,對其機製做出完美而清晰的描述。但我們現在還做不到這一點。我們對這個謎只有支離破碎的了解,對其每一部分的了解都是孤立的。比如,我們現在對混沌和分形有了很多了解,混沌理論告訴我們,由簡單的零部件組成的簡單的系統是如何產生極其複雜的行為的。我們對果蠅的基因調節也已知之甚多。對在少數特定情況下大腦中的自組是如何發生的,我們也略有所知。在人工生命領域,我們創造了『玩具宇宙』的全景。這些模型的行為略微反應了自然系統中的真實情形。但我們能夠完全對它們進行模擬,任意對它們做出改變,完全知道是什麼導致它們現在的行為。我們希望我們最終能夠退後一步,將所有這些集成為一個完整的進化與自組的理論。」