读书 | 跟随新晋诺奖得主化脑洞为现实，零公式

可是，在面对椋鸟群这样的系统时，还原论的方法就遇到了问题。没错，整个椋鸟群的确是由无数只椋鸟个体聚集而成的，但整个鸟群又不仅仅只是“更多的鸟”。鸟群在空中的集体行为表现出让人惊讶的秩序。这种秩序与鸟群的生存密切相关。帕里西在书中提到，游隼这样的猛禽经常在椋鸟群附近出没，捕猎椋鸟。单个椋鸟完全不是游隼的对手，可是，当整个鸟群在面对游隼的袭击时，它们会作出集体反应。椋鸟们会彼此靠近，收拢队伍，迅速改变整个鸟群的运动方向，这样一来，游隼这样的捕食者不得不一次又一次发起进攻。单个的椋鸟完全无法应付游隼的攻击，可是作为一个群体，它们似乎突然产生了应对天敌的能力。

新经典 | 新星出版社出版

（图源：视觉中国）

[意] 乔治·帕里西 著

　　作者：傅渥成

在传统上，当一个巨大的系统由一堆基本单元或者许许多多的个体所构成时，我们总可以试图对它进行不断的拆解和约化，将一个宏观的事物分解到更微观的结构，把握微观结构中的全部因果关系，从而掌握相关的发展规律。例如，以前的工匠门希望仿制一块高级的手表时，他会尝试着将它不断拆分成更小的模块甚至是零件，当工匠理解清楚了各个模块、各个零件的功能，他也就明白了整个手表的工作原理，这种认识世界的方法叫做“还原论”。

或许你已经发现了，复杂系统的研究似乎具有某种“触类旁通”的特性，一旦深刻理解了某个具体的系统，我们很可能就完全搞清楚了大量同类系统背后的机制。但是我们必须非常小心，因为这可能会让我们陷入到“隐喻”的错误中。在书中，帕里西就提到过这种隐喻性思维的危害。例如，常常听到有人说“文化基因”，这其实就是一个隐喻，将不断传承的文化，比喻成不断被遗传的基因。然而这种比喻是不准确的。基因的传递跟文化传承背后的机制完全不同，我们所遗传的基因是先天决定的，而文化则是通过后天的学习而获得的。因此“文化基因”这样的说法其实是跟进化论的基本原理相违背的。

2021年，意大利物理学家乔治·帕里西（Giorgio Parisi）与另外两名科学家一起分享了当年的诺贝尔物理学奖。帕里西是统计物理和复杂系统领域的知名学者，在许多物理学分支领域都都有突出的贡献。在获得诺贝尔奖之前，他已经获得了许多物理类的奖项，其中包括玻尔兹曼奖（1992）、费米奖（2002）、昂萨格奖（2016）、沃尔夫奖（2016）等等。诺贝尔奖给帕里西的颁奖词中提到，帕里西“发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落的互动关系”，“对我们理解复杂系统做出了突破性贡献”。

这本书的标题“随椋鸟飞行”所描绘的，是一幅壮观的场景。在天空中，成千上万只的椋鸟聚成一个鸟群，它们不仅可以朝着相同的方向飞翔，也可以在空中自由变换各种形状。当我们不断追踪鸟群在天空中变换的形状时，我们甚至会产生某种幻觉，似乎整个鸟群形成了一个拥有智慧的生命体，它的大小超过了地球上已知的各种生物，甚至可以“不知其几千里也，怒而飞，其翼若垂天之云”。帕里西为鸟群的集体行为感到着迷，他与许多物理学家和生物学家合作，拍摄记录了大量的鸟群飞行视频。他们又从视频中重建出了每只鸟的三维坐标变化情况。以此为基础，他们分析了成千上万的椋鸟个体如何形成一个表现出智能的群体。

本书中，乔治·帕里西以风趣幽默的语言，深入浅出地介绍自己获得诺奖的关键性成果。生动有趣的研究经历与巧思，带我们重返科学探索的第一现场。这里没有一条公式，只要带上好奇心，就能与一位思维与众不同的物理学家，一同飞入复杂系统的奇境，化脑洞为现实，感受天马行空的想象力与科学的确定之美。

　　编辑：金久超

《随椋鸟飞行：复杂系统的奇境》

文铮 译

因此，对于各种复杂系统，用一个领域的结论在另一个完全不同的领域进行预测并不是在使用“隐喻”，而是在数学意义上的“等价”。举个例子，一根绳子上打了一个结，这个“结”就是绳子表现出来的一种结构。不管你是用什么东西在打结，鞋带、数据线、甚至一条蛇，只要这个结是相同的，那么，解开这个绳结或者打结的整个过程也是一致的。类似的，不管是社交网络、交通网络，还是科学论文相互引用的网络、大脑中某些区域的神经网络，只要这些网络的结构有相似之处，那么，它们就会在某些方面表现出相同的性质。

文章来源：《系统科学与数学》 网址: http://www.xtkxysxzz.cn/zonghexinwen/2022/0819/571.html