描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787220113246
● 应该怎么看待这个越来越复杂的世界？复杂系统研究专家塞缪尔·阿贝斯曼用《为什么需要生物学思维》这本书为我们提供了一个洞悉复杂世界的思考方式，告诉我们不必害怕。
● 北京大学国家发展研究院教授、财新传媒学术顾问汪丁丁，《连线》创始主编、畅销书《失控》作者凯文·凯利，美国经济学家、乔治梅森大学经济学教授泰勒·考恩，美国数学家、康奈尔大学数学教授、畅销书《同步》作者斯蒂芬·斯托加茨等联袂推荐！
● 湛庐文化圣塔菲书系又一重磅新书！
● 湛庐文化出品。
● 人类的技术，从网站到交易系统，从城市基础设施到科学模型，甚至是为大型企业提供配套服务的供应链系统和物流系统，都已变得过于复杂且相互交错。为什么复杂的技术系统越来越难以理解了呢？我们应该如何看待这个复杂的世界呢？
● 生物学思维和物理学思维是理解世界的两种方式，而复杂的技术系统更接近生物学系统，因此用生物学思维理解技术系统是个不错的选择。
● 认识复杂系统的正确态度是：对于难以理解的事物，要努力克服我们的无知;一旦理解了某个事物，也不会认为它是理所当然的。谦卑之心，加上迭代的生物学思维，就是洞悉复杂世界的正确方式。
1 欢迎来到这个纠缠的时代
什么是复杂系统 /从“启蒙时代”到“纠缠时代”/ 抽象的局限 /
02
复杂系统形成的 4 个原因
原因
1:吸积 /原因 2:交互 /原因 3:必须处理的例外情况 / 原因 4:普遍的稀有事物 /
越来越多的复杂系统
03
为什么复杂系统越来越难以理解了
力不从心的大脑 /认知的极限 /
最后一个无所不知的人
04
令人费解的 bug
并不是所有 bug 都能被消除 / 从错误中学习
/像生物学家一样思考
05
为什么需要生物学思维
复杂的技术系统需要生物学思维的 3 个原因/技术领域的“生物学家”/当物理学遇见生物学 /复杂性科学的视角 / 思维方式的进化
/我们需要通才
06
生物学思维是理解复杂世界的一把金钥匙
不要被表象迷惑 /以欣慰感看待不理解的事物 / 谦卑之心 迭代的生物学思维
注 释
延伸阅读书目
致 谢
译者后记
2015 年 7 月 8 日，我还在撰写本书的时候，美国联合航空公司的计算机系统出了故障，所有飞机被迫停飞。同一天，纽约证券交易所的计算机系统也遇到了问题，所有交易被迫中止。《华尔街日报》的网站也崩溃了。接二连三的系统问题令无数人惊慌失措，但是没有人知道到底发生了什么。Twitter 上谣言四起，许多人都在猜测:美国是不是遭到了网络攻击?
但是，这些似乎并不是有预谋的网络攻击。“罪魁祸首”更有可能是问题很多且尚未被人完全掌握的软件系统。一位安全专家在评论该日事件时所说的话可谓一针见血:“这些都是极其复杂的系统，出错的方式多种多样，其中有很多是我们目前完全无法理解的。”事实上，对于这些复杂得令人难以置信的技术，说我们根本无法尽知其出错方式，其实已经是在有意地轻描淡写了。
人类的技术，从网站到交易系统，从城市基础设施到科学模型，甚至是为大型企业提供配套服务的供应链系统和物流系统，都已变得过于复杂且相互交错。在很多情况下，就连当初构建、每天使用和维护它们的人也无法完理解了。
在《创造力差距》(The
Ingenuity Gap)一书中，加拿大政治学家、生态学家托马斯·霍默 – 狄克逊描述了他于 1977 年在法国斯特拉斯堡参观高能粒子加速器时的情景。当时，他问一位在那里工作的科学家，想知道是否有人明白整台加速器到底有多么复杂，结果得到的答案
是:“没有任何人能够完全搞懂这台机器。”后来，霍默 – 狄克逊回忆说，这个答案令他深感不安。是的，我们理应感到不安。从那时起，粒子加速器以及人类所构建的其他一切事物的复杂程度，几乎都在不断增加。
技术的复杂性一直在增加。以铁路为例，铁路出现后，轨道网络和调度系统应运而生，以保证列车能够安全且准点运行。因为要对遍布整个大陆的无数列车进行调度，所以美国的标准化时区制也得到了发展。在铁路技术诞生之前，或者说在其复杂情况接踵而至之前，标准化时区制本不是必需品。
然而时至今日，技术复杂性已日益接近一个临界点。计算机的出现又给环境平添了许多激进新颖性(radical novelty)，这是计算机科学家艾兹格·迪科斯彻(Edsger
Dijkstra)提出的一个术语。计算机的硬件和软件比之前的任何事物都要复杂得多:一个程序可能包含数百万行计算机代码，微芯片内集成微型元件的尺寸也已经小到接近原子量级。现在，计算机已经被应用到了汽车、手机，以及金融市场等领域，而不断增加的技术复杂性也已经到了令人费解的程度。
近年来，科学家们甚至还逐渐认识到，技术已与自然密不可分。研究地球岩层的地质学家已经在正式考虑这样一个问题:是否有足够的证据支撑我们把当下这个时代命名为“人类世”，也就是人类的时代。无论正式名称是什么，我们所制造的人工系统与自然世界之间的亲密关系都意味着，人类的每一个行动都比以往任何时候更有可能引发意想不到的后果，其影响不仅将涉及生活的方方面面，还将波及地球的每个角落，甚至在某些时候会超出地球本身。
从整体上看，技术和基础设施已经变成了极其复杂的、物理化和数字化的系统，好似血液循环系统那般，牵引着地球上所有原材料的流动，同时“排放”出道路、摩天大楼、芸芸众生，以及化学废水。技术加速了地球的“新陈代谢”，而这个过程是在一场极其复杂的“材料之舞”中完成的，这一切甚至改变了地球表面的光芒。
面对这种复杂性，我们往往会情不自禁地发出心难两用的感慨。一方面，我们构建出了这些令人难以置信的复杂系统，这无疑是值得自豪的，尽管它们也许永远无法如预期那般正常运行，但是它们作为无比复杂的大型系统，本身就是值得赞叹的。另一方面，我们在技术领域所付出的所有努力，几乎都在使我们远离优雅和简单，并且让我们无法抗拒地一步步走向某个极度复杂、完全无法预料的世界。
这段“旅途”的终点，其实已隐约可见，那是一个几乎可以自成一体的技术生态系统，一个超越了人类认知和理解能力的极限世界。正如 2013 年 9 月《科学报告》所刊发的一篇论文指出的那样，现在，一个完整的“人类不可能及时应对的新机器生态”已经出现了。需要注意的是，这篇论文所讨论的范畴还仅仅是金融领域而已。在股票市场上，各种机器通过各种形式进行着交互，从根本上说，这与利用不同算法进行交易没什么两样，而人类则成了局外人。[7]
本书的观点是，如今存在着这样一种趋势和力量:无论人们做什么，都会使技术日趋复杂且变得难以理解。这种趋势和力量意味着，2015 年7 月 8 日那天所发生的事件将会越来越多。人们原本认为非常可靠的系统会发生无法解释的故障，甚至崩溃!
作为一名研究复杂性的科学家，我花了很多时间研究生活中日益增加的复杂性。我早就注意到，在巨大的复杂性面前，普通人一般会做出两种反应，这两种反应都因各自的极端化而有失偏颇:第一种反应是对技术所导致的复杂世界满怀恐惧;第二种反应是对技术过度崇敬且深信不疑。恐惧是一种非常自然的反应。长久以来，人类一直被“淹没”在各种各样的末日预言中:大型机器会变成杀手，超级智能计算机即将出现，程序无法保证自动驾驶汽车不会撞死行人，等等。这些技术都非常复杂，即使是专家也无法完全理解，碰巧它们又相当可怕。这样一来，我们在接近技术、使用技术的时候便会警觉不安、惊恐不宁。
就算对技术系统本身并不畏惧，许多人还是会对已经形成包围之势的 算法和技术如履薄冰，甚至感到厌恶，不愿直面技术所拥有的惊人力量。当亚马逊或奈飞推送购买建议时，我们无从拒绝;当敲下的文字被输入法自动纠错时，我们恼怒不已，这些都是我们的切身体会。甚至，在面对应用程序所推荐的从一个地方到另一个地方的最佳路线时，许多人偏要反其道而行之。毫无疑问，这种“算法厌恶”现象反映出了许多人共有的一种情绪，而这种情绪其实就是“技术恐惧” 的表现之一，只是不那么严重而已。
与此同时，还有些人走向了另一个极端:对技术过度崇敬。在面对某个行为奇异的复杂事物时，很多人最终都会选择到宗教中寻求慰藉。当领教了谷歌公司“大脑”的“博学”[9]，也就是对用户需求的精准预测之后，抚摸着心爱的最新款苹果手机时或访问一个庞大无比的数据中心时，我们的内心可能会蠢蠢欲动，感觉自己像是走进了一座庄严雄伟的大教堂。这时，崇敬之心油然而生。
然而，这两种反应，无论是来自专家的，还是来自非专业人士的，皆不恰当，或者说，皆是非生产性的。在并不值得我们深信不疑的系统面前，无论是恐惧也好，崇拜和敬畏也罢，都会阻碍我们选择恰当的面对方式。若无法采取切实到位的措施，我们就有可能失去控制权，而这会带来意想不到的、甚至是毁灭性的后果。当系统再度崩溃时，这种“理解不足”所导致的问题可能就不会再像《华尔街日报》事件中那样，仅仅只是读者无法在网站上阅读文章那么微不足道了。故障可能会发生在电网、银行系统，甚至医疗领域中，而且不会自行消失。我们现在如果不正视它们，未来定会陷入险境。
技术无处不在，既不古老也不深奥，说到底，它源自某些完美的无限遐想。[10]
纵然技术是十分混乱且不完美的，但它却很“平易近人”。我们所需要的是应对各种情况的策略。
我写这本书是为了帮助人们在上述两个极端反应，也就是恐惧和崇敬之间找到一条正路，并为接近技术、理解技术和掌控技术探索出方向。那是一个乐观的方向，能够改变对这些系统的思考方式，让我们不会陷入恐惧或崇敬，不会陷入“六神无主”。
想要朝这个方向出发，就得向技术“妥协”，而这又要求我们得先培养出一种面对技术系统时的舒适感，尽管我们从未完全理解它们。这是一种谦卑的舒适感，既要容忍不确定和不完美，又要不断努力探索，
以期逐渐了解更多。正如即将看到的那样，除了其他方面，我们在探索一个方向时，还需要借鉴科学家研究生物复杂性时所采用的方法。
尽管人类过于依赖技术系统，而这些系统又过于复杂，但我仍然相信，人类终有希望掌控自己所构建的系统。
本书旨在说明为什么系统会过于复杂，以及我们应该怎样理解和掌控过于复杂的系统。
根据我阐述的思想史命题“*重要的问题*可能被多次表达”，如果你喜欢布莱恩·阿瑟的《技术的本质》，就一定会喜欢《为什么需要生物学思维》。因为，这两本书阐释的问题相同:在演化视角下，技术就是有生命的;在静态视角下，生命就是技术。
汪丁丁
北京大学国家发展研究院教授、财新传媒学术顾问
阅读这本书可以帮我们克服让技术变得简单的想法。阿贝斯曼会让你相信，我们只有一个选择，就是间接地管理日益增加的复杂性。
凯文·凯利
《连线》创始主编、畅销书《失控》作者
为什么我们不能再理解技术了?在这本有趣且富有洞察力的书中，阿贝斯曼提供了一个必要的指南，指导我们前进的方向，并告诉我们为什么一路上每件事看起来都那么奇怪。
泰勒·考恩
美国经济学家、乔治梅森大学经济学教授
通过幽默、富有洞察力且广泛的例子，博学多才的塞缪尔·阿贝斯曼帮助我们破解了当今世界错综复杂的秘密，并告诉我们应该如何应对。
斯蒂芬·斯托加茨
美国数学家、康奈尔大学数学教授、畅销书《同步》作者
1986 年初的一个冬日，距离“挑战者号”航天飞机爆炸事件发生还不到一个月，著名物理学家理查德·费曼(Richard
Feynman)在调查委员会的听证会上公开了一份调查报告。费曼非常冷静地揭示了导致“挑战者号”航天飞机起飞后不久就爆炸解体的原因。问题出在用于密封固体火箭助推器各部分之间缝隙的 O 型圈上。O 型圈其 实是一小片橡胶，放入冰水后会失去弹性，也就是说，这种小部件对温度变化非常敏感，所以无法保证密封的牢固性。这些 O 型圈很可能就是这起导致 7 名机组人员丧生灾难的罪魁祸首。
与此事件如出一辙的是发生在汽车业中的另一事件。2007 年的一天，
琼·布考特(Jean Bookout)驾驶着一辆生产于 2005 年的丰田凯美瑞，行驶在俄克拉何马州的一个小镇上。突然，她的车开始加速，并失去了控制。她踩下了刹车，但没有任何作用;她拉起了紧急制动器，轮胎在道路上留下了触目惊心的摩擦痕迹。然而，这些努力都无济于事，汽车最终狠狠地撞到了路堤上。布考特受了重伤，车上的乘客、她的朋友芭芭拉·施瓦茨则不幸遇难。
并不是只有布考特一个人遇到这种怪事。事实上，多年以来，在丰田公司生产的汽车中，有多种型号的汽车都曾出现过此类奇怪且危险的故障:汽车在行驶过程中会“违背”驾驶员的意愿保持匀速，甚至还会“擅自”加速。这种意外加速事故已经导致多人伤亡。业内专家分析出了这类事故的几个导火索:驾驶员操作失误，垫毡顶住了油门加速踏板，油门加速踏板黏滞未能及时复原，等等。但是，这些原因并不能解释所有的意外加速事故。在受事故影响的车型中，因为垫毡或油门加速踏板不合格而被召回的并不多，而且我们也没有理由认为，丰田汽车的驾驶员比其他汽车的驾驶员更容易犯错。
无奈之下，丰田公司请来了嵌入式软件专家迈克尔·巴尔(Michael
Barr)追查原因，并向他开放了专有数据库以及向来严格保密的软件代码。在 6 位经验丰富的工程师的协助下，巴尔几经周折终于找到了问题的根源。与此同时，计算机科学家菲利普·库普曼(Philip Koopman)也通过对公开程序的仔细分析，找到了事故发生的大致原因。两位专家都认为，对于意外加速事故的发生，丰田发动机软件系统的过度庞大和极度复杂，以及糟糕的设计都应该承担相应的责任。我们无法将事故责任明确地归咎于某个设计或部件出了错，毕竟，这里面存在的问题盘根错节，而且这些问题还会引发汽车软件系统与外部机电系统之间的巴洛克式结构(baroque structure)的大规模交互。无论是单独看来，还是整体看来，这个系统的 极度复杂性让我们很难理解这些相互作用、相互影响的部件的深层问题和缺陷。有依据表明，丰田公司本来完全没有必要搞出一个如此复杂的系统，至少在现有情况下，不必如此复杂，它们显然不够小心。
这个“诊断结果”与我们熟悉的“技术失败”并无二致。费曼找到了导致“挑战者号”航天飞机爆炸的单一原因，有所不同的是，我们无法确定导致丰田汽车出现事故的单一原因。无论如何，如果部件堆积得越来越多，设计也越来越复杂，那么灾难便只会越来越多。
事实上，即使找到了导致失败的单一原因，但在极度复杂的系统中，那很可能也只是掩人耳目的东西罢了。1996 年，阿丽亚娜 5 型火箭在发 射升空 39 秒后爆炸，火箭上搭载的 4 颗卫星均毁于一旦。事故分析表明，发生爆炸的原因是，火箭在新环境下使用了一些较为陈旧的软件代码。但是，根据霍默 – 狄克逊教授的说法，没有任何一个承包商被追责。这次爆炸并不是某个决策失误所致，而是整个发射系统的极度复杂性所致。其他类似的灾难还有三哩岛核电站事故，尽管有关方面也找到了一个原因，但是究其根本，仍然得归咎于系统的庞大和极度复杂，而非某个部件或决策出了错。
当我们试图将这种复杂性拆解开来时，难免会陷入“挑战者号”航天 飞机的主流事故中。尽管航天飞机的发射和操作是一项异常复杂的工作，但是很多人都相信，只要彻底核查复杂系统，将其分解开来，确定每个部件如何工作，在什么情况下会出故障，我们就应该能够理解它们。这无疑是一种过于自信的想法，其根源在于:人类的思想拥有无限潜力。人们总认为，只要足够努力，就可以完美地理解身边的一切事物，特别是人类自己所构建的那些东西。
我们观察到，这种情绪在所谓的辉格党式的进步观念中体现得最为充分。正如科学作家菲利普·鲍尔(Philip Ball)所描述的那样，这种观念认为人类已经踏上了“从无知和迷信的黑暗时代走向理性时代的胜利之旅”。在科学界和技术爱好者的圈子中，这个观念根深蒂固，正如历史学家伊恩·毕考克(Ian Beacock)在文章中所写:“科技行业讲述了人类‘数字时代’的崛起，那是一个辉格党式的故事:阴郁昏暗的时代行将结束，人类将迎来一个更加美好的未来，一个更幸福、更开放的世界。在那个美丽新世界中，一切都是测量好的、经过精心设计的，并达到了最高效的完美状态。”当然，坚持这种观点的人还认为，效率和生产力的提高，促使人们为了实现某个令人振奋的目标，而持续关注和理解自身所构建的现代工程。这种辉格党式的观点与社会学家马克斯·韦伯(Max Weber)所描述的“现代思维模式”有关:在一个“不再拥有幻想的世界”中，人们会产生一种感觉，也就是“在原则上，我们可以通过运算来掌握所有事物”。
然而，这种理解复杂性的方法如今已经失效了。是的，我们正处在一个新时代，正在建立一个新系统，而这个系统是无法从整体上被掌握的，或者说，无论对谁而言，它都太复杂了。我们发现，在分析丰田汽车意外加速事故时，无论是不是专家，上述那种陈旧的思维模式都不足以应对其复杂性了。不仅如此，这些情况不只附着在我们缺失的经验中，它们已充斥了我们的整个生活。
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