《失效的科学：灾难是怎么发生的》| 良舟解读
关于作者
马克·布查纳，美国理论物理学家、科学作者，美国弗吉尼亚大学理论物理学博士，研究领域为非线性力学和混沌理论。《自然》杂志编辑，《新科学家》杂志特约编辑，《纽约客》和《自然物理》杂志专栏作家。
关于本书
在本书中，马克·布查纳讲述了科学家们努力寻求各类灾难源头的故事，得出一个出人意料的观点：科学无法有效地预测灾难。他运用理论物理的研究成果，用沙堆实验的模型来模拟灾难产生的源头和条件，观察总结了灾难的本质和显著特征，讨论灾难能给人们带来的启示。
核心内容
至今为止，科学不能有效地提预测和控制灾难。科学失效的根本原因在于灾难通常产生于复杂系统之中，而目前的科学手段尚未完全掌握复杂系统的运行机制。尽管如此，我们仍能够利用一个足够简单的模型——沙堆实验，来把握灾难的本质。大量发生过的灾难案例，呈现出了一些显著特征，也能够帮助我们更好的了解灾难。如果能换个角度看待灾难，我们将会获得如何应对灾难，追求幸福的技巧。
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一、灾难的本质
本书作者指出，灾难是从复杂系统中产生的。
复杂系统是地壳运动，生态系统，经济活动、政治动荡这一类事物。它们包含着千千万万个相互作用的因素，特别是在人类活动的领域，人通常既是观察判断者，又是游戏参与者，在一系列过程中，每个人的观点和行为又是随时变化、相互影响的，呈现出典型的相互纠结的网络结构。
复杂系统在自然界和人类社会中普遍存在，当它们进入一种叫做“临界”的特殊状态时，一个小小的变化常常会引发大灾难。作者认为，沙堆实验可以很好地模拟复杂系统和临界状态。
沙堆实验是这么进行的：让沙子一粒一粒地，不断落到一个平面上，显然，一个沙堆会慢慢向上累积，形成一座越来越高的小山。当然，事情不会永远这么发展下去。随着沙堆不断增大增高，它的边缘会越来越陡峭，下一粒落下的沙子很可能会引起沙堆崩塌。崩塌时，每一粒落下的沙子都促使沙堆越变越矮，越变越平坦，但到达某个时刻后，沙堆又会突然停止崩塌，每一粒落下的沙子又重新变成了沙堆增高的动力。
这个沙堆就代表一个复杂系统，新的沙子不断落进沙堆，代表这个复杂系统在运行；沙堆突然崩塌，代表灾难发生了。科学家用计算机模拟沙堆实验，他们从顶部俯视这个虚拟的沙堆，并根据不同部分的坡度涂以不同的颜色。在相对平稳、平坦的地方涂上绿色，在陡峭、易于崩落的地方涂上红色。刚开始，沙堆看起来几乎一片绿色，但随着沙堆增大，其中逐渐布满了代表危险的红点。这时，沙堆就进入了临界状态，变得十分敏感，仅仅是一粒沙子的小小冲击，就很可能触发沙堆大规模崩溃，即系统中爆发了一场灾难。
把灾难的本质总结成一条公式，那就是：复杂系统＋临界状态＋微小触发＝灾难。
现实中的复杂系统通常很难把握，因为根本不可能得到关于系统组成和运行的足够信息，而且，复杂系统在演化时，规则还会不停地变化。比如城市里堵车现象之所以难以预测，就是由于信息不足和路况不停地变化。
而系统进入临界状态时，其后果的规模并不能事先确定。所以，尽管科学家可以利用沙堆实验揭示灾难的本质，目前的科学手段还不能有效地预测灾难。
二、 灾难的三个显著特点
1. 符合幂次定律
幂次定律即事件的稀有度和严重性之间呈反比关系。这个定律最早是由经济学家帕累托提出的，俗称20%-80%法则。比如对销售员来说，80%的的收入来自20%的客户。这个定律不仅对经济现象有效，几乎对生活中的各种现象都有效，比如说，如果你不小心摔碎一个盘子，你会发现大碎块的数量要比小碎片少得多，而且每当碎块重量增大一倍时，数量就要减少到1/6。
自然灾害的威力和频率也严格符合幂次定律。在沙堆实验里，如果某次崩塌中涉及的沙粒数目增加1倍，其发生的频率就下降到1/4。又比如，新闻里报道洪涝灾害时，常会用“百年一遇”“几十年一遇”之类的形容词，用时间尺度来形象地说明灾情的严重程度。
2. 没有明显的周期规律
日本曾经统计地震周期，预测地震，但遭到了失败。另一个经常预测失败的领域是经济金融危机。拿老牌资本主义国家来说，英国早在1788年到 1819年间，就频繁出现过经济危机，但它们的出现和交替是没有规则的。美国作为世界上的金融高手之一，经历过1929年和1987年金融危机的教训，也没能预料到2007年的次贷危机。实际上，第二次世界大战以后，各国用宏观调控政策和措施深度干预经济，使经济运行更加错综复杂。在当代，几乎不能用任何一种甚至几种因素去解释和预测经济周期的长短，也不能预见危机什么时候爆发，又会以什么形式爆发，对地区和全球的影响到底有多大。
正如一位历史学家所说：一次又一次，历史被证明是一个糟糕的预言家。历史不会重复其自身，没有任何事会在绝对相同的条件下发生两次，也不会以完全相同的方式发生两次。
3. 历史的“封冻效应”
应该重视历史，因为历史对未来是有决定性作用的，正是历史事件推动着复杂系统一步步地进入临界状态。在沙堆模型中，一颗沙子随机落下，然后沙堆渐渐地漫过那粒沙子，好像将其封冻在里面，同时，那粒沙子落在该处所产生的影响，也一直保留在沙堆当中。从这种意义上说，现在发生的一切永远也不会被冲刷掉，而会持续影响未来的整个演化过程。事情的后果只是被暂时锁住，却是改变未来发展的基础。
我们的个人生活中的很多恶果也是这样慢慢累积的。比如说，近几年常见的青壮年人的猝死和好朋友之间突然翻脸等现象。
所以，我们应该更注重历史事件对某种临界状态的促进作用，而不只是关注重大历史事件是否重现。
三、如何思考和运用今天的收获
阅读本书并不是为了灾难而关注灾难，而是为了更好的认识复杂系统，认识临界状态。因为一个事情的好坏常取决于看待它的角度和立场。比如恐龙灭绝对恐龙来说是灭顶之灾，对哺乳动物来说却是成为地球霸主的大好机会。
复杂系统是形形色色的，不是每个系统发生的巨变都是灾难，也可能是跨越式的进步和变革。比如，前几年，随着智能手机的普及，使支付、社交和传播等复杂系统进入了临界状态，之后的变化既巨大又突然，但这些变化是积极的，不仅造就了许多行业英雄，也给普通人的生活带来了巨大的便利。
因此，我们的目标应该是学会应对生活中的重大变化，可以尝试以下几种做法：
1. 对复杂系统和临界状态做好心理准备，凡事充分考虑风险，做好风险防范，不要被眼前的风平浪静麻痹；
2. 主动利用幂次定律，对于一些只能产生灾难的复杂系统，要学会适当提前引爆，用多次的小爆发释放能量，以免系统达到临界状态。比如平时的人际关系中，尽量及时沟通矛盾，避免积累情绪和敌意；
3. 永远不要孤立地看待微小的力量和个人行为，我们要在自己关切的领域做个有心人，仔细研究局面，学会借势，在个人成长上，要重视持续的微小的努力；
4. 群策群力，建立和参与能带来社会进步的好系统，消除会带来灾难的坏系统。
金句
1. 利用沙堆实验，我们可以把灾难的本质总结成一条公式，那就是：复杂系统＋临界状态＋微小触发＝灾难。
2. 灾难的三个显著特点，分别是灾难发生的规模和次数符合幂次定律，灾难没有明显的周期规律，灾难爆发之前有历史封冻效应。
3. 不是每个系统发生的巨变都是灾难，也可能是跨越式的进步和变革。
4. 灾难是无情的，科学不是万能的，但直面灾难的勇气和解剖灾难的智慧将支持我们在这个复杂的世界上走得更远。
撰稿：良舟阅读·山君
脑图：刘艳
转述：徐惟杰