[每天读本书]《复杂》诞生于秩序与混沌边缘的科学

巴西:亚马逊雨林。成千上万的行军蚂蚁（army ant）在旅途中。没有人控制这支军队，也没有指挥官。单只蚂蚁几乎没有视力和智力，但这些行驶中的蚂蚁聚集在一起，形成了一个扇形的蚂蚁群。一路上，它们吃掉了所有遇到的猎物。不能马上吃的东西会被蚂蚁带走。在行驶了一天并摧毁了足球场大小浓密雨林中的所有食物后，蚂蚁将建造一个夜间庇护所——由工蚁组成的球体，以保护中间的幼蚁和蚂蚁。黎明后，蚂蚁球将分散成蚂蚁，每个人都将在白天行军。

弗兰克斯，蚂蚁习性的生物学家（Nigel Franks）写道：单行军蚁是已知行为中最简单的生物，如果 100 只行军蚁放在一个平面上，它们将继续绕圈，直到体力耗尽。然而，如果把数百万只放在一起，这个群体将形成一个整体，形成一个所谓的集体智能（collective intelligence）超生物（superorganism）”。

这到底是怎么回事？虽然科学家们已经熟悉蚁群的习惯，但集体智能的生成机制仍然是个谜。正如弗兰克斯所说，我研究了布氏游蚁（E.burchelli，多年来，我发现我对它们的社会结构了解得越多，对它们的社会组织就越有疑问。

行军蚁是许多我们认为复杂的自然和社会系统的缩影。蚂蚁、白蚁和人类等社会生物聚集在一起，共同形成复杂的社会结构，从而增加种群的整体生存机会。没有人确切地知道它背后的机制。类似地，免疫系统如何抵抗疾病，细胞如何组织成眼睛和大脑，经济系统中的个体如何形成复杂的全球市场。最神秘的是所谓的智力和意识是如何从没有智力和意识的物质中出现的。

这些都是复杂系统所关的问题。复杂的系统试图解释大量简单的个体如何组织成一个整体，可以产生模式，处理信息，甚至进化和学习，而不存在中央控制。这是一个跨学科的研究领域。复杂的词来自拉丁根 plectere，意思是编织和缠绕。在复杂的系统中，大量的简单成分相互缠绕，复杂的研究本身也由许多研究领域交织在一起。复杂的系统专家认为，自然界中的各种复杂系统，如昆虫群落、免疫系统、大脑和经济，有许多共同点。让我们逐一理解它。

注:以上摘自本书章节的复杂性是什么。

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原作名：Complexity: A Guided Tour
作者：[英] 梅拉妮·米歇尔
译者：唐璐
评分：8.7

为什么蚂蚁在组成群体时表现出如此精确和有目的性？数亿神经元是如何产生像意识这样极其复杂的东西的？是什么引导了免疫系统、互联网、全球经济和人类基因组等自组织结构？这些都是复杂系统科学尝试回答的迷人和令人费解的问题的一部分。

理解复杂系统需要一种新的方法，超越传统的科学还原理论，重新划定学科的领域。在圣塔菲研究所的工作经验和交叉学科方法的帮助下，复杂系统的前沿科学家米歇尔介绍了生物学、技术和社会学领域的复杂系统研究，并探索了复杂系统的一般规律。同时，她还讨论了复杂性与进化、人工智能、计算、遗传、信息处理等领域的关系。