原标题：人类为什么需要复杂性思维？
史蒂芬·霍金曾预言道，“21世纪将是复杂性科学的世纪。”复杂性研究到底是什么？为何人类需要复杂性思维？本期专题，我们邀请到国内外数位复杂性科学研究者，为我们介绍复杂性研究究竟是什么。通过这些文章，我们将开启一场复杂性思维的操练。
1894年，当诺贝尔物理学奖得主阿尔伯特·迈克尔逊宣布“科学即将终结”的时候，人们以为人类不久就会解开所有的未知之谜。谁料，随之而来的相对论与量子力学革命，引发了持续一个世纪的大地震。
进入20世纪后半叶，越来越多的人意识到任何规律都有一定的适用范围，一旦超出这个范围，我们就需要随时修正我们的认识。越是深究人类社会和自然界的奥秘，就越能发现世界的无穷复杂性。
1984年，在美国新墨西哥州的圣菲市，多名物理学、经济学、理论生物和计算机科学领域的顶尖学者聚集在一起，成立了旨在以复杂性为研究对象的圣菲研究所
（SantaFeInstitute）
。自此，复杂性研究翻开了历史新篇章。史蒂芬·霍金预言道，“21世纪将是复杂性科学的世纪。”
复杂性研究并非一门学科，而是一套思维工具和方法，它可以用来解释各个领域的系统性问题。比如，股票市场的崩盘为何难以预测？蚁群的集体行动为何如此复杂？细胞、免疫系统、生态体系、经济市场、社会团体、互联网、城市与文明……这些看似毫不相关的系统背后存在怎样的相似性？
本期专题，我们邀请到国内外数位复杂性科学研究者，为我们介绍复杂性研究究竟是什么，复杂性研究的“西学东渐”过程，如何利用生物学思维来理解世界，以及复杂性研究在经济学领域的应用。通过这些文章，我们将开启一场复杂性思维的操练。
复杂性研究
现代科学理解世界的新方式
撰文|陈禹
中国人民大学信息学院前院长
国家发展与战略研究院研究员
（1）
重新认识被忽视的复杂性
近来，《复杂经济学》《规模》《财富的起源》等重要译著的问世，引起了社会对于复杂性科学的关注。严格地说，这个领域的确切名字是复杂性研究
（ComplexityStudy）
。它并不是一个具体的学科，而是贯穿于现代科学众多领域的一种理念。
这种新的理解的核心理念，可以通俗地归结为一句话：“世界是复杂的。”有人会问：这难道不是常识吗？有谁不承认世界是复杂的吗？然而事实上，在近代科学的研究和教育中，几乎处处都存在着忽视复杂性的情况。
不妨回想一下我们的所谓科学概念的形成过程。在中学学物理的时候，你有没有想过：牛顿三定律是有一定的适用范围的，超出一定的界限，在不同的尺度下，物理现象将会遵从另一套不一样的规律？在学习微积分的时候，你有没有想过，所谓连续性只是世界的一个侧面，在有些领域和现象中，从某种视角去观察，事物和数量是离散的？换句话说，世界既是连续的，也是离散的。
熟悉科学史的朋友都知道，恰恰正是这两点上的分野，形成了近代科学和现代科学的分水岭，表明了重视复杂性和忽视复杂性的两种思维方式的根本区别。爱因斯坦和普朗克的历史性贡献，就在于开创了重视复杂性的新思路。近一百多年来的科学史，在某种意义上讲，就是人们沿着这个方向不断前进的历程。
世界是复杂的，却经常被我们简单化、绝对化地理解和应对。图/视觉中国
对于复杂性的忽视，导致人们缺乏自知之明，把一时一地的局部经验扩大化和绝对化，造成局部正确的理念被误用或滥用，从而导致谬误和灾难。用通俗的话讲，就是只知其一不知其二，忽略了事情的复杂性。这就造成了大大小小、各种领域的错误和灾难。古今中外这样的事例实在是太多了，经济和环境可以说是两个最典型的领域。
在经济领域，从理论的争论到政策的选择，几乎处处可以听到非此即彼的绝对化议论。我们曾经有过“私是万恶之源”的绝对化，也有过“人不为己天诛地灭”的另一个极端的绝对化。历史现实和今天的常识都已经告诉我们，这两种绝对化带来的都将是灾难。如果人们一定要简单地“非此即彼”，要求把理论和政策“归结到一句话”，那就只能永远在两个极端之间来回摇摆，一再地重复制造灾难。
《复杂经济学：经济思想的新框架》，布莱恩·阿瑟著，浙江人民出版社2018年5月版
环境问题也是如此。当世界沉醉于能源开发的盛宴时，环境危机就已经在孕育之中了。直到警钟敲响的时候，人们才开始看到事情的另一面，所谓环境经济、可持续经济才应运而生。
类似的还有全球一体化和民族利益，宗教冲突和文明差异，种族歧视和性别歧视，等等。在所有这些冲突、矛盾、灾难的背后，我们处处都可以看到绝对化的思维方式的影响和作用。
人们常说，今天人类面临着前所未有的大变局。的确，我们拥有前人无法想象的强大的技术和工具，同时也面临着前人从来没有遇到过的严重挑战，问题在于如何应对。我们的建议是：重视复杂性，摒弃绝对化。复杂性研究不是一门学科、一种技术，而是一种理念。它的作用是帮助我们打破思想的牢笼，开辟创新之路。
（2）
复杂性研究所倡导的思考方式
那么，所谓复杂性思维，与我们称之为近代科学的以前的思考方式，究竟有何不同呢？对此，从西蒙、霍兰、哥德尔、阿瑟等复杂性研究名家的著作中，我们可以领会到如下理念：
比如，承认和重视世界的多样性和无限性。西蒙倡导有限理性，这就是要老老实实地承认：我们今天对于世界、对于事物的认识是局部的、相对的，从而保留进步和发展的空间。我们在一定的时间和地点内归纳和总结的规律，都有一定的适用范围和条件，当超出这个范围的时候，我们必须随时准备修正和改变我们的认识。换句话说，我们必须为不同的视角、不同的层次、不同的规律留有空间。
又如，注重质的差别。特别是在跨越层次时，新的质、新的现象、新的规律的出现。传统观念的一个显著特点是只承认量的无限性，不承认质的无限性。
与此相关的是承认和重视历史。在传统观念中，时间是不起作用的，所谓发展只是重复和循环。事实表明，我们周围就是不断有新的事物、新的现象、新的规律出现。从计算机、互联网、手机到电子商务，今天的世界就是和以前的世界有实质的不同。
这样一来，我们就必须放弃追寻终极理论体系的幻想。据说，拉普拉斯曾经说过：“牛顿是幸运的，因为他发现了世界运动的规律，而世界只有一个。”这就是典型的追求终极真理体系的理念。恩格斯曾对此进行过深刻的批判。
基于上述理念，一百多年来人类的科学和社会，在实践中已经取得了前所未有的巨大进展，为人类造就了大量的财富和丰饶的福利。从技术和社会层面真可以说是气象万千、美不胜收。在这里，不妨罗列其中最突出的五个方面，略加说明。
首先，是对于信息的认识和利用。传统科学研究者心目中的世界，只有物质和能量两个基本概念，而维纳和香农引进了信息和信息处理的概念，开创了以复杂系统为对象、以有效控制为核心，以信息挖掘和利用为突破口的新一代科学技术。计算机和互联网引发了巨大的社会进步和变革，可以毫不夸张地说：人类新的文明阶段——信息时代已经到来。上世纪七十年代末，在我国兴起的“三论热”（系统论、控制论、信息论）就是它的先声。到今天，从手机到无线通信，从人工智能到数据挖掘，事实上都还是在继续这个方向的研究。
其次，是对于发展机制的理解和掌握。世界究竟是如何变化和发展的？自上而下的设计和自下而上的生长，这两种机制如何相互影响和制约，从而形成了大千世界的丰富景象？这方面的研究跨越了从历史到社会、从技术到管理、从理论研究到政策讨论非常广泛的领域，这在理论和实践上的深远意义不需赘言。
第三，是对层次和涌现的认识和理解。局部的随机现象，有可能导致整体的全局质变。我们知道，在物理学中有相变，在社会学中有时尚风气的突变，关键是跨越层次时的新规律、新现象的出现，这就叫“涌现”，实质就是新的质的产生。在这方面，普利高津的耗散结构理论提供了令人信服的案例。
第四，是对于非线性科学的开发和研究。近代科学囿于连续和线性思维方式，对于突变、非线性增长无法认识。在这方面，新兴的非线性科学发现了多种规律和相关的模型、常数，为认识复杂性增添了丰富多彩的内容。被称为“科学与艺术的结合”的分形现象就是一个突出的例子。
最后，是对于不确定性和创新的理解和重视。海森堡的测不准原则、哥德尔定理、阿罗的不可能定理，被称为人类对于不确定性的重新认识的三大发现。事实表明，不确定性和确定性一样，是客观存在的现实，而且不一定是坏事。正因为有不确定性，才需要管理，才有可能创新。这显然也是复杂性的义中之理。
毫无疑问，这五点之间也是密切联系的。它们从不同方面充实了我们对于世界复杂性的理解和认识，为复杂性研究提供了进一步的具体内容和观察角度。
撰文|陈禹
编辑|徐学勤、榕小崧、李永博
校对|翟永军赵琳
