复杂世界的简单法则-读书笔记

      去年刚上市的时候，《规模-复杂世界的简单法则》可是大热的一本书。作者杰弗里.韦斯特是一位理论物理学家，前全球复杂系统研究中心圣塔菲研究所所长。虽然他已经尽可能地用通俗语言来说明问题，对我来说还是太难读，翻了几页就放下了。这次郑重向我的读书小组宣告要在本月内攻克它。

      过完年回来，开始认真端起这本书，看的异常吃力，又有强烈的好奇心而不舍得放下，连着两天周末，急不可耐地把内容撸了一遍。照例要写个读书笔记，书里涉及的内容和知识点太多，就顺着自己的直觉写几点吧。

      当下“死亡“这个词进入了我的脑海。去年12月末我的小狗米克去世了，第一次经历和亲密伙伴的生离死别，对我的打击还是很大的。那一段时间我疯狂找寻各种有关死亡的信息，期间看到知乎上讨论癌症死亡的痛苦，觉得死亡是一个恐怖的过程，需要极大的勇气去面对，继而又疑惑为什么要活着，把自己整得都有点抑郁了。《规模》关于死亡的解释，让我安了些心。死亡是人体全身组织衰竭直至停止运作的过程，在生命的最后阶段，机体处在一个极度脆弱的状态，一个小感冒或者心颤都可以让整个系统崩溃，因此我明白了为什么高寿的老人在没有明显症状的情况下，就静静地离开了人世。同时我也理解了为什么父亲和米克在进入老年阶段都出现了和免疫系统有关的皮肤病，书中第4章的图4-15说明了人在不同年龄段里死亡的主要因素。根据人的新陈代谢数学模型的计算，人类最长寿命不超过125岁。虽然100多年来，人类平均寿命随着医疗水平的提高有了大幅提升，以英国为例，100多年前人们的平均寿命40多岁到如今已经81岁，但最终只能无限地接近125岁。

      ”蝴蝶效应“这时进入了我的思绪。也许你对“”蝴蝶效应“不陌生，说的是南美的一个蝴蝶煽动了一下翅膀，就带来了北美的飓风。可能很多人和我一样，不知道背后所蕴含的简单而又深刻的科学规律。《规模》开篇就讲了一个重要概念，那就是复杂系统，这是近几十年来发展起来的一个跨学科的研究方向。复杂系统是由无数个个体成分或因子组成的，他们聚集在一起会呈现出集体特性，这种集体特性通常不会体现在个体的特性中，也无法轻易地从个体特性中预测。我们就处在各种各样的复杂系统中，生物、城市、公司、气候等都是复杂系统，人可以说是其中最卓越的复杂系统，我们身体里的每一个细胞都不知道我是谁，但集合在一起成就了独特的我。复杂系统有几个特征，一是：复杂系统的每个个体遵循着异常简单的规则，不断的重复便可产生复杂行为，本书的核心内容既是对复杂系统所蕴含的简单规则的介绍。二是：不能幼稚地将系统拆分为相互独立的组成部分，系统一个组成部分的小小不安或许会给其他组成部分带来重大的影响，这就是蝴蝶效应的来源，2008年席卷全球的金融危机就是从美国的次贷危机开始的。

      写到这儿，是时候讲讲本书最重要也是最烧脑的部分，分形、幂率和热力学第二定律等，这些就是生物体、社会、生态系统等复杂系统规模缩放所蕴含的简单规则。这个简单规则不是我们最熟悉的线性关系，也不是非线性系关系中，我们最熟知的正态分布而是有着长尾的幂率分布。世界上所有生物维持生存所需能量和其体重的关系（代谢率）都遵循着3/4幂率。举例来说如果一个生物的重量比另个一生物重量增加1倍，所需要的能量不是线性的增加1倍，而只需增加75%就够了，这就是所有生物大小变化所遵循的幂函数规律。因此动物的体型越大，心率越慢，代谢就越慢，也越长寿。而分形是指生态系统的网络结构随着不断的缩放，都保持着相同的结构，这就是分形。我们熟悉的分形结构有人体的血液循环系统，树枝，河流，道路等等，在分形系统中，不管规模多大，终端单元都是保持同样大小，就像家里的电源插座，不管在什么样的建筑里，都是一样的标准和大小。以分形结构去填充空间，造就了独特的1/4幂律规模缩放法则。

      幂率同时也适用于城市规模缩放，城市设施的需求按照0.85的亚线性幂率缩放，而社会经济数值如平均工资、专业人才数量、餐厅数量、专利数量等则呈现1.15的超线性幂率缩放，当然同时也带来了生活节奏加快节奏和犯罪案件数量的系统性增长。城市越大，机会越多，工资越高，社会活动越丰富，这已经成为全球城市化持续爆炸式增长的潜在驱动力。

      之前我只知道能量守恒定律，而《规模》提到了另一个重要的热力学第二定律，就是在把无序的热能转变为有序的能量的过程中，必然会产出其他不需要的东西。通俗点说人吃饭获取身体所需的能量，但也必然会产生能量传递过程中对细胞的磨损以及人的排泄物，它有个很物理的学名叫“熵”，正是这个熵使得生物获取的能量最终抵不过修复破损细胞所需的能量，导致生物体最终走向死亡。公司也呈现出和生物相似的生命曲线，作者所在的研究所对1950年至2009年间美国上市公司的数据进行研究，得出这样的结论，几乎所有的公司存在的时间不超过50年，50%的公司在10年后就消失了，超过30年的公司不足5%。大多数公司的消亡是以被兼并或收购的形式发生的，而不是清算破产。公司在初期会保持旺盛的创新能力和充裕的资金支持，在发展的过程中，依靠自身不断的优化流程和提升效率，使产品日趋成熟，但是市场竞争也日趋加剧，这意味着利润率越来越低，组织逐步丧失了创新和灵活性，对变化也越来越不敏感，最终破产或被兼并。从进化的角度上说，死亡是产生创新活力的重要组成部分，在这个生命轮回的过程中，万物、生态系统、人类社会得以不断地进化发展。

      作者在最后一章，急迫地呼吁全球一致行动，重视和应对可持续发展的问题。由于不段加速的经济和人口的超指数级增长，将面临在技术上的“有限时间奇点”，这意味着随着时间推移，人口、GDP等会变得无限大，就同样需要无限的、持续增长的能源供应，这显然是不可持续的，它最终在某个时间点发生整个系统崩溃，这个时间点就是奇点。可持续发展就是奇点在到来之前，人类发挥自己的聪明才智，把奇点推向更远的时间，以获取更多发展时间。因此科学家提出，必须尽快及全球之力提出一个大一统的可持续发展理论，为人类的未来探索出一条光明的发展之路，并且共同协调推进这个艰巨任务的实施。我相信，以建立人类命运共同体为己任的中国，一定在这项关乎人类生存发展的历史重任中发挥重要的作用。