如果將技術(shù)定義為人類為特定目的而設(shè)計和構(gòu)建的各種類型的系統(tǒng)岩灭，那么就不難注意到瞄摊，當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)幾乎都是復(fù)雜的系統(tǒng)：動態(tài)雀摘、功能復(fù)雜裸删、規(guī)模龐大，而且擁有近乎有機(jī)生命體般的復(fù)雜性阵赠。這些復(fù)雜的系統(tǒng)遍布我們周圍涯塔，從汽車軟件到電腦設(shè)備，再到城市基礎(chǔ)設(shè)施清蚀。[15]那些龐大的匕荸、高度互聯(lián)的軟件，其規(guī)模足以與百科全書相比枷邪。據(jù)估計榛搔，微軟的辦公軟件就有數(shù)千萬行計算機(jī)程序代碼。?
美國的公路系統(tǒng)有30萬個交叉路口，每一個路口都有交通信號燈践惑。[17]這是一個覆蓋全美的動態(tài)交通網(wǎng)絡(luò)腹泌，所包含的自動糾錯系統(tǒng)先進(jìn)得令人難以置信，盡管我們會因為它經(jīng)常出問題而嘲笑它愚蠢得令人絕望尔觉。該系統(tǒng)的背后是PB級數(shù)據(jù)（1PB等于100萬個GB）和復(fù)雜的概率模型凉袱。[18]隨著時間的推移，法律體系也變得越來越復(fù)雜穷娱。截至2014年绑蔫，美國聯(lián)邦稅法的總頁數(shù)已經(jīng)超過了74 000頁。[19]這個龐大的法律網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜泵额，擁有無數(shù)個關(guān)聯(lián)點，會對納稅人產(chǎn)生級聯(lián)式的影響携添，可以說幾乎沒有人能從整體上完全理解其功能嫁盲。
在我們的生活中，復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)無處不在烈掠，這通常是一件好事羞秤。正是在這種龐大的復(fù)雜性中，我們發(fā)現(xiàn)了驚人的彈性左敌，也就是復(fù)原力瘾蛋。這些系統(tǒng)通常擁有許多功能各異的工具箱和故障保險箱，可以幫助人們完成任何“想要”完成的事情矫限。這些系統(tǒng)也為我們提供了連古代皇室都無法想象的生活：免除了辛苦的重復(fù)勞動哺哼；把水電送到家中；讓我們一年到頭都可以生活在舒適的溫度下叼风；還能幫助我們快速地傳遞信息取董。
那么，我們該如何理解復(fù)雜系統(tǒng)无宿，而這又意味著什么呢茵汰？無論是分析一個現(xiàn)象，還是了解一個系統(tǒng)孽鸡，都不是非此即彼的二元選擇蹂午。這種理解其實是一條內(nèi)涵豐富的光譜。換句話說彬碱，你可以只從整體上去理解一個系統(tǒng)豆胸，掌握它的全局情況，而不一定非得理解其各個組成部分的細(xì)節(jié)情況堡妒；你也可以只理解它的所有組成部分配乱，而不太關(guān)注其整體功能；你還可以只了解各部分是如何相互關(guān)聯(lián)的，或者只探究這種關(guān)聯(lián)的最終效應(yīng)搬泥。此外桑寨，所有的“理解”都會涉及一些具體活動：描述事物是如何運行的，在不同層面上預(yù)測其未來的行為忿檩，并在時間充足和資源豐富的情況下通過構(gòu)建模型來復(fù)制它尉尾。
對于軟件，你或許可以很好地理解給定程序中的若干模塊燥透，例如計算圓周率值的子程序沙咏，或是對一組數(shù)字進(jìn)行排序的子程序，但你卻不一定能理解它們是如何一起發(fā)揮作用的班套。通常肢藐，我們只能把握上述“理解”中的一部分，而非全部吱韭。
另外吆豹，“理解”也不是固定不變的，它可以通過訓(xùn)練來改進(jìn)理盆。從來沒有下過國際象棋的人痘煤，在看到棋局的時候，可能無法將勢均力敵的平局和王已經(jīng)受到致命威脅的殘局區(qū)別開來猿规。而接受過一定訓(xùn)練的初學(xué)者和中段棋手衷快，均能掌握下棋的基本模式，并判斷棋局的基本形勢和大致走向姨俩。國際象棋大師則能一眼看透當(dāng)前的形勢和接下來可能會出現(xiàn)的演變蘸拔，而后評估棋局并給出可靠的走法，同時彌補(bǔ)潛在的弱點哼勇。經(jīng)過充分訓(xùn)練后都伪，棋手在看到一盤棋時，眼中所見的就不再是一排排积担、一列列的棋子了陨晶，而是諸如“白棋三步就可將死對方”之類的棋局。因此帝璧，學(xué)習(xí)專業(yè)知識并接受一定的訓(xùn)練確實可以從根本上改變我們對世界的看法和理解方式先誉。
對于人類構(gòu)建的系統(tǒng)而言，亦是如此的烁。計算機(jī)代碼既可能是難懂的天書褐耳，也可能是解決難題的優(yōu)雅方案，這一切都取決于你到底了解些什么渴庆。不過铃芦，當(dāng)我們無法完全理解它們時雅镊，就會遭到某種特定的失敗或打擊，也就是某種意想不到的結(jié)果刃滓。
以空中交通預(yù)警防撞系統(tǒng)（Traffic Alert and Collision Avoidance System, TCAS）為例仁烹，人們創(chuàng)建這個系統(tǒng)的目的是防止飛機(jī)在空中相撞。這個系統(tǒng)會提醒飛機(jī)駕駛員注意潛在危險咧虎，并告之如何根據(jù)規(guī)則做出應(yīng)對卓缰。但是，幾十年來砰诵，這個系統(tǒng)的規(guī)則已經(jīng)變得極其復(fù)雜征唬，復(fù)雜到全世界只有屈指可數(shù)的幾個人能夠真正了解它。每當(dāng)有人提出一項新的系統(tǒng)規(guī)則時茁彭，有關(guān)方面就會通過模擬實驗來測試其效果总寒。在若干次測試中，如果表現(xiàn)均能達(dá)到預(yù)期尉间，新規(guī)則就會被批準(zhǔn)投入使用偿乖。
盡管避免飛機(jī)相撞本就是一個復(fù)雜的挑戰(zhàn)，但是從根本上來說哲嘲，我們?yōu)榇硕⑵饋淼南到y(tǒng)已經(jīng)變得太過復(fù)雜了。不但一般人無法理解媳禁，即使是專家眠副，有時候也會對系統(tǒng)在某些情況下所做出的反應(yīng)感到疑惑。
當(dāng)結(jié)果出人意料時竣稽，就意味著我們對相關(guān)問題的理解還不夠充分囱怕，因而無法搞清楚這種結(jié)果從何而來。倘若只是視頻游戲中的一個錯誤毫别，那倒也無傷大雅娃弓，甚至還能起到娛樂大眾的效果。然而岛宦，如果是極度復(fù)雜的社會保障系統(tǒng)發(fā)生了出人意料的狀況台丛，我們肯定就無心娛樂了。這些復(fù)雜的系統(tǒng)可能是為我們提供水電的基礎(chǔ)設(shè)施砾肺，也可能是執(zhí)行金融交易的軟件，還可能是防止飛機(jī)相撞的程序。在這種時候轨域，理解是否到位就成了一個生死攸關(guān)的問題催首。
每個人理解世界的能力天生就有所不同。天才擁有常人難以企及的直覺裙盾，他們的跳躍性思維可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了常人所能理解的范疇实胸。但是他嫡，人類的認(rèn)知能力終歸是有限的。隨著時間的流逝庐完，我們所構(gòu)建的各種技術(shù)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜钢属，系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性也變得越來越強(qiáng)，越來越難以理解假褪。無論人類有多聰明署咽，記憶力有多強(qiáng)，都無濟(jì)于事生音，因為這些系統(tǒng)的構(gòu)建方式與人類的思維方式不一樣宁否。人類不具備同時應(yīng)對數(shù)百萬個組成部分及其之間的大量交互，并將所有結(jié)果都記在腦袋中的能力缀遍。我們的大腦會“嚴(yán)重超載”慕匠，繼而宣告失敗。
計算機(jī)科學(xué)家丹尼爾·希利斯（Daniel Hillis）認(rèn)為域醇，我們的世界已經(jīng)從“啟蒙”（enlightenment）轉(zhuǎn)向了“糾纏”（entanglement）台谊，至少技術(shù)領(lǐng)域肯定如此：“技術(shù)已經(jīng)變得如此復(fù)雜，以致我們無法完全理解它譬挚，也無法完全控制它锅铅。我們已經(jīng)進(jìn)入了‘糾纏時代’……每個專家都只了解難題的片段，卻無法把握難題的整體减宣⊙涡耄”[26]就連作為技術(shù)創(chuàng)造者的專家都無法完全了解技術(shù)了。
抽象的局限
在創(chuàng)建復(fù)雜的技術(shù)時漆腌，最強(qiáng)大的方法就是人們常說的“抽象”（abstraction）贼邓。從根本上說，抽象其實就是：將系統(tǒng)中某些不必要的組件細(xì)節(jié)隱藏起來闷尿，同時保留組件與系統(tǒng)進(jìn)行高效交互的方式和能力塑径。例如，我在編寫計算機(jī)程序時填具，不必再用機(jī)器代碼語言來編程统舀，而可以使用C語言或其他類似的語言。機(jī)器代碼語言是一種二進(jìn)制代碼灌旧，此前绑咱，每臺特定的計算機(jī)都需要用這種語言來設(shè)置指令。現(xiàn)在枢泰，我寫出來的程序不僅易于閱讀描融，還可以轉(zhuǎn)換為機(jī)器代碼語言。在很多情況下衡蚂，我甚至不需要知道程序?qū)谀姆N特定的機(jī)器上運行窿克，那些與機(jī)器有著更深層級交互的其他程序自然會“考慮”細(xì)節(jié)骏庸。換句話說，這些細(xì)節(jié)在編程時已經(jīng)被我抽象化了年叮。
這種抽象方法在技術(shù)中無處不在具被。在與某個界面友好的網(wǎng)站進(jìn)行互動時，對于網(wǎng)站的內(nèi)部技術(shù)細(xì)節(jié)只损，我們并不關(guān)心一姿；在將烤面包機(jī)的插頭插入某個插孔中時，我們也不需要知道電力是哪里輸送過來的跃惫，或是發(fā)電廠位于什么地方叮叹。這就好比我們無須知道搜索引擎是如何給出具體結(jié)果的。只要接口或界面是合乎邏輯的爆存、可以使用的蛉顽，那么我們就只需要關(guān)注正在構(gòu)建或修復(fù)的細(xì)節(jié)，而不用擔(dān)心接口和界面背后的一切復(fù)雜問題先较。利用這種抽象方法携冤，我們可以在一種技術(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建出另一種技術(shù)，也就是直接利用他人創(chuàng)建的技術(shù)闲勺，而無須了解其內(nèi)部細(xì)節(jié)曾棕。如果你是使用統(tǒng)計軟件包分析數(shù)據(jù)集的財務(wù)分析師，或是使用預(yù)設(shè)代碼創(chuàng)作有趣動畫的應(yīng)用程序開發(fā)者菜循，那么你無疑已經(jīng)在使用抽象方法了睁蕾。
抽象給人們帶來的最大好處是專業(yè)化。即使系統(tǒng)擁有數(shù)百萬量級的交互债朵，系統(tǒng)的構(gòu)建者和維護(hù)者也不是必須知道它到底是如何工作的。抽象使他們只需了解自身關(guān)注的某個具體部分瀑凝，而其他部分的細(xì)節(jié)會被再次抽象化序芦。
然而在這個糾纏時代，抽象方法也可能會崩潰粤咪。事實上谚中，這種情況出現(xiàn)得越來越頻繁。在一個系統(tǒng)中寥枝，原本被設(shè)計者和構(gòu)建者屏蔽的各個組成部分宪塔，正在越來越多地以意想不到的方式發(fā)生碰撞。
這一點在金融領(lǐng)域顯得尤為突出囊拜。在當(dāng)今的金融市場上某筐，“參與者”早就不僅限于人類了，大量以各種信息為基礎(chǔ)的計算機(jī)程序也參與了交易冠跷，而且速度比人類手動執(zhí)行快了無數(shù)倍南誊。這些計算機(jī)程序以異常復(fù)雜的方式相互聯(lián)系著身诺，并通過巨大的交易網(wǎng)絡(luò)對決策進(jìn)行級聯(lián)式放大和傳播。那么抄囚，它們究竟是如何做出交易決策的呢霉赡？某些計算機(jī)程序能從海量的數(shù)據(jù)中總結(jié)出有意義的參數(shù)。
結(jié)果可能會非常極端幔托。2010年5月6日穴亏，全球金融市場出現(xiàn)了閃電崩盤，股市出現(xiàn)了大規(guī)模的重挑、非常迅速的巨幅震蕩嗓化。許多上市公司的市值都因此遭受了重創(chuàng)，不過不久之后又都基本重回原位攒驰。這次閃電崩盤涉及一系列交易算法和實施細(xì)則蟆湖，這些算法和細(xì)則以意想不到的方式進(jìn)行了交互，在短時間內(nèi)便造成數(shù)十億美元的損失玻粪。盡管很復(fù)雜隅津，但這些系統(tǒng)并非處于真空地帶，它們是更高層級的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的一部分劲室，而這個技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)決定了每種證券或商品的交易時段伦仍。金融系統(tǒng)還會受到一系列法律法規(guī)的約束。當(dāng)然很洋，法律法規(guī)本身即是一個系統(tǒng)充蓝，而且是一個龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)。不同法律之間存在相互依賴喉磁、相互援引的關(guān)系谓苟，且聯(lián)系方式時而精確、時而混沌协怒，令人難以琢磨涝焙。
此外，這些交易所依賴的基礎(chǔ)設(shè)備孕暇，都建立在持續(xù)發(fā)展了數(shù)十年的技術(shù)之上仑撞。這樣一來，整個系統(tǒng)就成了“新”與“舊”的組合：在這個系統(tǒng)中妖滔，古老的依靠人工喊價的實物交易與通過光纖傳輸完成的電子交易共存隧哮。我們在構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)高效交易的計算機(jī)程序時，不僅要考慮日新月異的計算機(jī)科學(xué)座舍、繁雜的金融工具和深不可測的法律法規(guī)等沮翔，還要深入了解物理學(xué)。因為“光在不同材料中的傳輸速度”這一點在交易中至關(guān)重要簸州。因此鉴竭，我們說歧譬，地球上沒有人能完全理解金融世界中相互關(guān)聯(lián)的所有系統(tǒng)，甚至沒有人能完全理解其中任何一個系統(tǒng)搏存。
當(dāng)然瑰步，在很多情況下，系統(tǒng)的使用者確實只需要很好地理解系統(tǒng)的一小部分璧眠，甚至僅是最表層的一部分就可以了缩焦。在一家金融公司里，程序員可能只需要知道如何維護(hù)交易系統(tǒng)责静，而不需要了解計算機(jī)在物理層面上的基礎(chǔ)設(shè)置袁滥；有的人可能只會關(guān)注某個特定的軟件，這些軟件可以對公司外部的消息進(jìn)行過濾灾螃，然后將部分信息傳輸?shù)焦緝?nèi)部進(jìn)行運算题翻，至于其他大部分信息，只作大致了解即可腰鬼；為該公司工作的律師則需要了解與各種交易有關(guān)的法律條文嵌赠，但不需要知道軟件、服務(wù)器或光纖的任何細(xì)節(jié)熄赡。在這里姜挺，抽象方法給我們帶來了很大的便利。
在大多數(shù)情況下彼硫，對某個事物“足夠”了解炊豪，看起來已經(jīng)很不錯了，[28]但是拧篮，當(dāng)我們構(gòu)建出越來越復(fù)雜的系統(tǒng)之后词渤，在系統(tǒng)及其子系統(tǒng)運行的不同層級之間就會越來越頻繁地出現(xiàn)跨界交互現(xiàn)象。尤其是隨著事物之間的相互聯(lián)系不斷加強(qiáng)串绩，我們愈加難以判斷原有的那些粗略的掖肋、不完整的理解是不是仍然夠用。在糾纏中赏参，事物會在不同的抽象層級上相互碰撞，以各種令人無法想象的方式進(jìn)行交互沿盅。在充滿交互的網(wǎng)絡(luò)中把篓，常常會出現(xiàn)被復(fù)雜性科學(xué)反復(fù)提及的“涌現(xiàn)”（emergence），也就是某種層次上的交互最終導(dǎo)致其他層次上的交互出現(xiàn)了預(yù)料之外的現(xiàn)象腰涧。涌現(xiàn)韧掩，在所有類型的復(fù)雜系統(tǒng)中都很常見。例如窖铡，昆蟲的集體飛行便是一種涌現(xiàn)行為疗锐。另外坊谁，在金融系統(tǒng)中，涌現(xiàn)也很常見滑臊。金融系統(tǒng)的運行所涉及的因素多種多樣口芍，上至全球范圍內(nèi)的算法交互，下至每條網(wǎng)絡(luò)線的傳輸速度雇卷。要想真正搞清楚哪些細(xì)節(jié)應(yīng)該被抽象化鬓椭，是一個太過繁雜的問題。
當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部深處的某些微小細(xì)節(jié)像“微型造物主”一樣崛起关划，并開始破壞技術(shù)系統(tǒng)的其他組成部分時小染，我們就不能只對系統(tǒng)進(jìn)行局部理解了。當(dāng)系統(tǒng)處于糾纏之中時贮折，其內(nèi)部各部分之間的交互會陷入混亂裤翩，以往幫助我們管理復(fù)雜性的等級結(jié)構(gòu)和抽象方法，都會迅速地分崩離析调榄。
那么踊赠，在可見的未來中，人類是否有希望找到擺脫這種混亂的辦法振峻，并讓世界重新回到可管理的狀態(tài)呢臼疫？或者，我們注定要帶著深切的扣孟、無法言喻的恐懼感來面對這些不斷增殖的系統(tǒng)烫堤？
在大多數(shù)人看來，不完全了解那些技術(shù)系統(tǒng)凤价，不知道所在城市的基礎(chǔ)設(shè)施細(xì)節(jié)鸽斟，不理解蘋果手機(jī)的硬件如何驗證指紋，不清楚法律法規(guī)如何促進(jìn)國際貿(mào)易利诺，其實并沒有什么關(guān)系富蓄。人們簡單地認(rèn)為，對于那些復(fù)雜的系統(tǒng)慢逾，只需要明白如何使用即可立倍，它們的具體機(jī)制是什么則無關(guān)緊要。不過侣滩，對于一個新工具的工作原理口注，有人搞不懂是一回事，所有人都搞不懂又是另一回事君珠。許多人還在自欺欺人地以為寝志，專家們終會把我們從這種龐大的復(fù)雜性中拯救出來，因為他們理解我們所不理解的東西。但是事實并非如此材部，專家也不一定理解毫缆，依賴專家的時代早就一去不復(fù)返了。
我們過去所采用的用以理解這些系統(tǒng)的思維方式乐导，也就是找到“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)失事原因的那種思維方式苦丁，現(xiàn)在已經(jīng)完全失效了。這很令人絕望兽叮。糾纏的世界并非遠(yuǎn)在天邊匕得，而是近在眼前挖息。每個人都需要用新的思維方式去理解技術(shù)，甚至是那些我們輕松地將理解外包給專家的技術(shù)。
雖然對人類而言糾纏時代的到來是一場嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)赚窃，但我仍然滿懷希望劲装，并堅信：我們定能學(xué)會如何處理這些系統(tǒng)蠢琳，至少在某種程度上捻爷。
但是，要想真正理解這個由人類一手創(chuàng)造的時代规丽，我們就需要先退而求其次蒲牧，將迫使我們陷入復(fù)雜性、阻礙我們理解復(fù)雜性的各種因素找出來赌莺。
復(fù)雜系統(tǒng)形成的4個原因
技術(shù)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜的主要原因是“吸積”和“交互”冰抢。隨著時間的推移，系統(tǒng)中不斷加入更多的組成部分艘狭，部分之間也增加了越來越多的連接挎扰。“必須處理的例外情況”和“普遍的稀有事物”也讓技術(shù)系統(tǒng)變得愈加復(fù)雜巢音。
要想使用互聯(lián)網(wǎng)遵倦，我們就必須忍受或是間接地忍受雜亂無章、東拼西湊的網(wǎng)絡(luò)世界官撼。真是一團(tuán)糟梧躺！互聯(lián)網(wǎng)的第一步是在20世紀(jì)60年代邁出的。當(dāng)時傲绣，有人創(chuàng)造出了一個巧妙的設(shè)計掠哥，使人們能夠在不同的地方通過計算機(jī)傳遞信息包。于是秃诵，小網(wǎng)絡(luò)被相互關(guān)聯(lián)起來龙致，構(gòu)成了大網(wǎng)絡(luò)。同時顷链，為了高效地傳輸信息，人們還開發(fā)出了各種各樣的協(xié)議。
在計算機(jī)學(xué)和工程學(xué)中嗤练，有一個術(shù)語kluge榛了，指的是拼湊起來的系統(tǒng)，也就是將許多不同的東西混合在一起煞抬，以求解決問題的系統(tǒng)霜大。這種系統(tǒng)肯定是不精致、不優(yōu)雅的革答，而且很多時候龐雜得毫無必要战坤。雖然這種拼湊起來的系統(tǒng)是有效的，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)稱不上完美残拐。
包括互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)途茫，在每一個技術(shù)領(lǐng)域中，都存在著這類拼湊起來的系統(tǒng)溪食，例如交通網(wǎng)絡(luò)和醫(yī)療設(shè)施囊卜。以家庭娛樂系統(tǒng)為例，它們雖然有用错沃，但需要同時使用好幾個遙控器栅组，以及一大團(tuán)亂麻般的電線、信號線和數(shù)據(jù)線枢析。
美國的法律體系也是個拼湊起來的系統(tǒng)玉掸。這是一個為了達(dá)到特定目的而被構(gòu)建出來的技術(shù)系統(tǒng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)稱不上優(yōu)雅醒叁∷纠耍《美國法典》的規(guī)模和互聯(lián)性仍在不斷增加，時至今日辐益，其總字?jǐn)?shù)已經(jīng)超過了2 200萬断傲，內(nèi)部各章節(jié)之間的關(guān)聯(lián)點也已超過了8萬個。
其實智政，無論在什么地方认罩，我們都可以觀察到，隨著時間的推移续捂，各種系統(tǒng)的復(fù)雜性都出現(xiàn)了大規(guī)模增長垦垂。我們還發(fā)現(xiàn)，一般來說牙瓢，當(dāng)一個復(fù)雜的系統(tǒng)龐大到一定程度時劫拗，無論其具體形式如何，都會變成一個拼湊起來的系統(tǒng)矾克。
所有這些系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)某個特定功能页慷，由一代又一代的專家設(shè)計、構(gòu)建出來的。有人可能會認(rèn)為酒繁，如果這些系統(tǒng)的設(shè)計是合理的滓彰，那么它們理應(yīng)合乎邏輯、優(yōu)雅州袒，甚至簡潔揭绑，也理應(yīng)易于說明、易于修復(fù)郎哭。然而他匪，盡管我們已盡了最大努力，但技術(shù)系統(tǒng)還是變得越來越復(fù)雜夸研、越來越龐大邦蜜。這絕非偶然，技術(shù)發(fā)展過程中某些固有的力量陈惰，使我們在“復(fù)雜性”中越陷越深畦徘。和萬有引力之類的物理定律截然不同，這些力量強(qiáng)大到能讓系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜抬闯。不管時代如何變遷井辆，它們總能壓制住人們對簡單的渴求，以致在人們心中溶握，它們已如物理規(guī)律般不可抗拒杯缺。可是睡榆，為什么會這樣呢萍肆？
原因1：吸積
我記得我最早是在一些討論“行星系如何形成”的文章中看到“吸積”這個術(shù)語的。行星系由一團(tuán)旋轉(zhuǎn)的塵埃和氣體凝聚而成胀屿，這種星星點點的累積過程塘揣，就是“吸積”的過程。這個用來描述行星系如何形成的概念由來已久宿崭，而在技術(shù)的增長過程中也是類似的吸積作用亲铡。
吸積過程的結(jié)果之一就是形成了人們常說的遺留代碼（legacy code）或遺留系統(tǒng)（legacy systems），即過時的機(jī)器和技術(shù)葡兑，也就是開發(fā)出來之后使用至今的機(jī)器和技術(shù)奖蔓，譬如美國國稅局所使用的報稅系統(tǒng)。
事實上讹堤，軟件界已經(jīng)將吸積和積累奉為普適規(guī)則吆鹤。就發(fā)展而言，軟件系統(tǒng)的規(guī)模勢必會與日俱增洲守，除非有人積極地嘗試簡化它們疑务。
那么沾凄，為什么我們不能對復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行定期清理并從頭開始呢？這和實際操作有關(guān)知允。不過搭独，更多的時候，我們之所以放棄從頭開始的想法廊镜，是因為那樣做不僅太困難，而且太危險唉俗。沒有人能夠完全理解一個系統(tǒng)所依賴的所有舊的組成部分的全部作用嗤朴，所以重新設(shè)計一個未經(jīng)檢驗的系統(tǒng)不僅是愚蠢的行為，更是危險的行為虫溜。試想一下雹姊，一個幾十年前設(shè)計好的、非常復(fù)雜的銀行軟件系統(tǒng)正慢慢適應(yīng)著各種先進(jìn)的技術(shù)衡楞，無論是新型的計算機(jī)吱雏，還是新的操作系統(tǒng)，或是無處不在的互聯(lián)網(wǎng)瘾境。雖然這個系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)并不適用當(dāng)今時代歧杏，但它們已經(jīng)嵌入得太深，以致無法刪除迷守∪蓿總而言之，我們必須接受這樣一個普遍規(guī)則兑凿，那就是：無論何種技術(shù)系統(tǒng)凯力，終將變得日益復(fù)雜。
但是礼华，當(dāng)仔細(xì)觀察技術(shù)系統(tǒng)中的遺留代碼時咐鹤，無論是在一個軟件中，還是在一個法律體系中圣絮，我們都會發(fā)現(xiàn)祈惶，真正的復(fù)雜性絕不僅僅只體現(xiàn)在日益擴(kuò)大的系統(tǒng)規(guī)模上。畢竟晨雳，只有和另一個因素結(jié)合起來行瑞，吸積才能使技術(shù)系統(tǒng)變得復(fù)雜，這個因素就是交互餐禁。
原因2：交互
讓各項技術(shù)互通血久，也就是讓不同系統(tǒng)進(jìn)行交互，相互傳遞信息通常是一件好事帮非。例如氧吐，因特網(wǎng)之所以擁有如此強(qiáng)大的功能讹蘑，就是因為其連接的機(jī)器數(shù)量極其龐大，而且可以在無數(shù)機(jī)器之間傳遞信息筑舅。
除了互操作性之外座慰，不同類型的技術(shù)之間還會產(chǎn)生相互依賴性，例如互聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)之間的相互依賴性翠拣。
一般來說版仔，隨著系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)之間的交互增多，包括擁有子系統(tǒng)的大型系統(tǒng)在內(nèi)的所有系統(tǒng)的復(fù)雜性都會增加误墓。
在過去的短短幾十年間蛮粮，大型系統(tǒng)已變得異常龐大且錯綜復(fù)雜，用迪科斯徹的話來說即是“概念層級的深度谜慌，絕非人類心智曾需面對的任何事物可比”然想。
不僅如此，即使我們有能力阻止系統(tǒng)的吸積和交互欣范，也還需面對另一個會使系統(tǒng)變得日益復(fù)雜的因素变泄，而那將是更加難以解決的問題。
原因3：必須處理的例外情況
通過一個簡單的模型來處理絕大多數(shù)復(fù)雜性恼琼，是相對直接的方法妨蛹。比如，我們知道了一年有365天或366天驳癌，就可以通過簡單的運算來確定某一年到底有多少天滑燃。但是，如果你對準(zhǔn)確性有要求颓鲜，無論是想確保永遠(yuǎn)不會錯過任何一個約會表窘，還是想構(gòu)建一輛既不會迷路也不會撞傷人的自動駕駛汽車，事情就會變得非常復(fù)雜甜滨。?
這種復(fù)雜的情況就是必須處理的例外情況乐严，也就是所謂的“邊界情況”（edge case），若不處理衣摩，技術(shù)系統(tǒng)就會出現(xiàn)漏洞昂验。邊界情況各種各樣，從閏年問題艾扮，到如何編寫數(shù)據(jù)庫軟件來處理特殊的人名既琴，比如人名中帶有特殊符號的情況。我們不能說邊界情況是普遍現(xiàn)象泡嘴，但它們確實經(jīng)常出現(xiàn)甫恩，所以我們必須加以識別和管控。但是與此同時酌予，技術(shù)的簡單性也就漸漸消失了磺箕。邊界情況使技術(shù)變得復(fù)雜了奖慌。這一點在科學(xué)模型中尤為突顯，科學(xué)模型也是一種技術(shù)松靡，也會隨著時間的推移而發(fā)生變化简僧。?
原因4：普遍的稀有事物
我們所觀察的技術(shù)系統(tǒng)，無論是法律雕欺、軟件岛马、設(shè)備，還是科學(xué)模型屠列，都會在例外情況和邊界情況的驅(qū)動下蛛枚，在吸積和交互的雙重助力下，變得越來越復(fù)雜脸哀，越來越混亂。
越來越多的復(fù)雜系統(tǒng)
針對不同的系統(tǒng)扭吁，如果我們能夠采用不同的方式去構(gòu)建撞蜂、設(shè)計、修改和重建的話侥袜，那么蝌诡，對技術(shù)的控制或許真的可以實現(xiàn)。例如枫吧，我們可以嘗試解耦某些系統(tǒng)浦旱，將它們拆解為更小的單位，以保證它們的相對簡單性和可管理性九杂。
其他學(xué)者也討論過類似的問題：怎樣才能讓一個大型系統(tǒng)的互操作性達(dá)到最佳水平颁湖。這里所說的最佳水平是指，系統(tǒng)既能運行良好例隆，又不會因高度的不可預(yù)測性而產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)甥捺；也就是說，我們的目標(biāo)應(yīng)該是創(chuàng)造最佳水平的互操作性镀层，而不是最大限度的互操作性镰禾。當(dāng)然，這個目標(biāo)不是那么容易就能實現(xiàn)的唱逢。想到是一回事吴侦，做到又是另一回事。實現(xiàn)這個目標(biāo)的方法之一是堅持使用特定的設(shè)計原則坞古，將可理解性和模塊化內(nèi)置于我們的設(shè)計中备韧。
當(dāng)一個系統(tǒng)具有高度的互聯(lián)性時，我們便很難將其拆解绸贡，也就很難探究其內(nèi)部發(fā)生的一切盯蝴。但是毅哗，在大型系統(tǒng)中，確實可能存在這樣的情況：某些部分之間的互聯(lián)性遠(yuǎn)強(qiáng)于它們與其他部分之間的互聯(lián)性捧挺。換句話說虑绵，系統(tǒng)中存在若干模塊，而每個模塊由若干“部分”緊密互聯(lián)而成闽烙，并在一定程度上保持獨立翅睛。我們常在生物學(xué)中見到這樣的模塊，它們皆包含了若干“行動一致”的“部分”黑竞。植物的線粒體和人體的心臟皆是如此捕发。當(dāng)然，這些模塊通過別的身體器官和化學(xué)信號很魂，以及其他方式扎酷，和系統(tǒng)其他部分保持著緊密的聯(lián)系，所以我絕不建議人們進(jìn)行心臟摘除手術(shù)遏匆。不過法挨，這些模塊又是相對獨立的，即使不借助系統(tǒng)的整體功能幅聘，也可以被理解凡纳。
在能夠進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管的領(lǐng)域里，例如帝蒿，在金融系統(tǒng)中荐糜，或是在企業(yè)構(gòu)架方面，找到理想的互操作性水平或加強(qiáng)模塊化葛超，是有可能實現(xiàn)的暴氏。我們可以規(guī)定，當(dāng)機(jī)構(gòu)達(dá)到一定規(guī)模時就必須進(jìn)行拆分绣张。然而谢澈，事與愿違洼畅，在大多數(shù)其他類型的技術(shù)系統(tǒng)中兰粉，各部分之間的互聯(lián)通常只會繼續(xù)猛增坟岔。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模相對較小時，我們尚能進(jìn)行模塊化處理或分段構(gòu)建独令，但是隨著技術(shù)的發(fā)展端朵，這種邊界清晰的處理方式將變得越來越不可行。在社會壓力和系統(tǒng)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的共同作用下燃箭，我們不得不繼續(xù)強(qiáng)化系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系冲呢，以致它們越來越難被分解。因此招狸，盡管我們渴望簡單敬拓，但現(xiàn)實卻背道而馳邻薯。
隨著時間的推移，系統(tǒng)漸漸變得復(fù)雜乘凸；而面對這些復(fù)雜系統(tǒng)厕诡，我們的大腦也漸漸無能為力。無論是互聯(lián)網(wǎng)营勤，還是大型基礎(chǔ)設(shè)施灵嫌，要想從整體上理解它們，已經(jīng)不可能了葛作。
那么寿羞，為什么必然會產(chǎn)生這樣的結(jié)果呢？在接下來的一章中赂蠢，我們將討論人類理解能力的社會極限和生物極限：無論有多么努力绪穆，我們的大腦和社會在面對這些復(fù)雜系統(tǒng)時的表現(xiàn)都不會太好。
03 為什么復(fù)雜系統(tǒng)越來越難以理解了
人類大腦的認(rèn)知能力終歸還是有限度的虱岂。我們的記憶能力以及在記憶中進(jìn)行檢索的能力霞幅，都是有限的，能瞬間識別的事物數(shù)量也少之又少量瓜。除此之外，我們還很難理解系統(tǒng)內(nèi)部各種互聯(lián)的具體含義途乃。具體來說绍傲，在面對非線性變化時，我們會不知所措耍共。當(dāng)某個事物以線性方式發(fā)生變化烫饼，即一個較小的變化產(chǎn)生一個較小的差異、一個較大的變化產(chǎn)生一個較大的差異時试读，我們所需要做的主要是以線性形式進(jìn)行外推杠纵。在這樣做的時候，大腦幾乎不會遇到什么困難钩骇，因為線性系統(tǒng)的輸入與輸出是成正比的比藻。但是，在非線性變化中倘屹，一個小變化在流經(jīng)一個大型互聯(lián)系統(tǒng)時银亲，會導(dǎo)致系統(tǒng)以不成比例的方式發(fā)生變化，以致大腦無法很好地做出應(yīng)對纽匙。
在非線性系統(tǒng)中务蝠，行為會受到反饋和輸入放大率調(diào)制的影響（或者也可能相反：一個很大的變化只能帶來一個極小的影響），這令大腦很難將輸入與輸出關(guān)聯(lián)起來烛缔。在這種情況下馏段，我們無法繼續(xù)以線性形式進(jìn)行外推轩拨。所有變量之間的互動形成了錯綜復(fù)雜的不規(guī)則曲線，讓我們的大腦一籌莫展院喜。正是因為大腦本身具有這樣的缺陷亡蓉，所以我們很難把握復(fù)雜系統(tǒng)，包括我們自己所構(gòu)建的復(fù)雜系統(tǒng)够坐。
除了系統(tǒng)組成部分及其交互的復(fù)雜性超出了我們的處理能力寸宵，并會導(dǎo)致我們無所適從之外，擺在我們面前的還有另一個不利因素元咙，那就是我們可以保存在頭腦中的知識總量也是有限的梯影。這不僅涉及原始數(shù)據(jù)，還涉及專業(yè)技術(shù)知識庶香。技術(shù)系統(tǒng)所涉及的知識面變得越來越廣泛甲棍，而且還跨越了不同的領(lǐng)域，要知道赶掖，即使是專家也不可能了解所有這些知識感猛。
為了了解認(rèn)知的局限性，我們需要先了解一下人類追求專業(yè)化的歷程奢赂。然后我們就會明白陪白，當(dāng)今這個“不可理解”的新時代，其實由來已久膳灶。實際上咱士，人類社會長期以來一直保持著這種進(jìn)程，只不過現(xiàn)在才抵達(dá)終點轧钓。
除了知識在擴(kuò)展和分化序厉，學(xué)者的數(shù)量在增加之外，各研究領(lǐng)域的專業(yè)化程度也在大幅提高毕箍。
我們身陷兩難境地弛房。為了更多更好地了解這個世界上的復(fù)雜系統(tǒng)，比如人體而柑，我們需要將傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)分解為眾多專業(yè)化的醫(yī)學(xué)學(xué)科文捶。與此同時，我們正在構(gòu)建的系統(tǒng)媒咳，或者說使世界運行起來的技術(shù)拄轻，卻日趨龐大和復(fù)雜。于是伟葫，我們又不得不將許多不同的專業(yè)領(lǐng)域“縫合”到一起恨搓。舉例來說，金融系統(tǒng)的構(gòu)建需要物理學(xué)家參與；計算機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)也需要經(jīng)濟(jì)學(xué)家參與斧抱。又例如常拓，無人駕駛汽車的設(shè)計有賴于軟件、激光辉浦、汽車工程弄抬、數(shù)字測繪等領(lǐng)域的專家的通力合作。?
換句話說宪郊，專業(yè)化幫助我們不斷取得進(jìn)步掂恕，同時我們也更加依賴于跨領(lǐng)域“汲取營養(yǎng)”的系統(tǒng)。這就要求我們必須對所有相關(guān)領(lǐng)域了如指掌弛槐。然而在今天懊亡，任何人都不可能擁有全部知識。這也就意味著乎串，無論對誰來說店枣，這些系統(tǒng)在整體上都是不可理解的。
解決方案之一是推進(jìn)多學(xué)科和跨學(xué)科的團(tuán)隊合作：將不同領(lǐng)域的專家組織到一起叹誉，這樣就有可能在前沿地帶取得突破鸯两，進(jìn)而構(gòu)建出特別強(qiáng)大的復(fù)雜系統(tǒng)。在軟件開發(fā)領(lǐng)域长豁，盡管有一些技術(shù)系統(tǒng)是由一個人钧唐，或一個小團(tuán)隊創(chuàng)建的，但在更多的時候匠襟，創(chuàng)建工作需要大規(guī)模團(tuán)隊的長期合作钝侠。不僅如此，在這個過程中宅此，會不斷有人加入和離開。如果將團(tuán)隊工作可視化爬范，[46]也就是將關(guān)鍵軟件的開發(fā)過程用信息圖表的形式呈現(xiàn)出來父腕，我們就會發(fā)現(xiàn)，這個過程看起來就像是一個由文字青瀑、會議和分叉組成的錯綜復(fù)雜的流動集束璧亮。在分叉點上，不同的個體來來去去：加入進(jìn)來斥难，參與軟件開發(fā)枝嘶，共同處理不同的文件，然后離開哑诊。因此群扶，作為這種過程的產(chǎn)物，軟件不僅非常復(fù)雜，而且往往極其龐大竞阐，以致幾乎沒有人能夠完全理解缴饭。我們會得到這樣的結(jié)果并不奇怪，因為完全了解某個特征的人可能早就離開團(tuán)隊了骆莹。
專業(yè)化無疑是一個成功的進(jìn)程颗搂，它給我們帶來了大量的、令人印象深刻的技術(shù)幕垦，但同時也將我們帶入了糾纏世界丢氢。在糾纏時代里，我們不得不依賴于生而為人終無法擁有的先改、復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)知識疚察。事實上，沒有人能擁有這種知識盏道。人們千方百計地想要走出這種困境稍浆，譬如，有人說猜嘱，是時候召回博學(xué)者和多面手了衅枫，應(yīng)該讓他們在當(dāng)今時代重獲新生。我們將在后文中再度審視這種可能性朗伶，在這里弦撩，我們必須先認(rèn)識到：在個體所能處理的知識體量，與其需要了解的论皆、與生活息息相關(guān)的系統(tǒng)知識體量之間益楼，存在著一條無法逾越的鴻溝。
不幸的是点晴，我們常常忽視這種不匹配感凤；等醒悟過來，為時已晚粒督。我們構(gòu)建了大量復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)陪竿，并確信構(gòu)建的基礎(chǔ)是符合邏輯的，直到它們迫使我們面對出人意料的結(jié)果——錯誤和故障屠橄，而這些結(jié)果會導(dǎo)致諸如全球金融市場之類的重要系統(tǒng)陷入混亂族跛，甚至崩潰。有些系統(tǒng)會做出一些離奇的行為锐墙，這些行為甚至連設(shè)計者本人都不曾預(yù)料到礁哄，這樣的系統(tǒng)被稱為“技術(shù)狼人”。
令人費解的bug
bug并不都是能夠找到確切起因的那些錯誤溪北，在以連接和交互為特征的復(fù)雜系統(tǒng)中桐绒，經(jīng)常會出現(xiàn)一些令人費解的bug夺脾。盡管我們對這些bug沒什么好感，但它們卻是這個糾纏時代中無法回避的存在掏膏。
當(dāng)系統(tǒng)龐大到一定程度時劳翰，系統(tǒng)會以意想不到的方式與用戶、其他系統(tǒng)馒疹，以及自身進(jìn)行交互佳簸。事實上，在軟件規(guī)模日益增長的同時颖变，錯誤率也在大幅增加生均。不過，你不能就此認(rèn)為腥刹，軟件規(guī)模翻倍马胧，每千行代碼中的錯誤數(shù)量也只是會翻倍而已。事實絕非如此衔峰。據(jù)估計佩脊，和擁有5 000行代碼的程序相比，擁有1萬行代碼的程序在錯誤數(shù)量上是前者的4倍垫卤。
這種不可預(yù)測性和脆弱性威彰，實際上是我們所構(gòu)建的復(fù)雜系統(tǒng)的標(biāo)志，雖然復(fù)雜系統(tǒng)對預(yù)料之內(nèi)的沖擊通常擁有令人難以置信的穩(wěn)定性穴肘。這里所說的“預(yù)料之內(nèi)”指的是系統(tǒng)擁有針對某種特定沖擊的設(shè)定歇盼，但是在面對預(yù)料之外的沖擊時，復(fù)雜性就會變成一種負(fù)擔(dān)评抚。
為了能更好地理解這種特殊情況豹缀，人們開發(fā)出了一個數(shù)學(xué)模型，即高度最優(yōu)化容限（highly optimized tolerance）模型(11)慨代。雖然系統(tǒng)在經(jīng)過優(yōu)化后可以適應(yīng)各種各樣的情況邢笙，但是任何“新異事物”都有可能讓它們出現(xiàn)災(zāi)難性的故障，甚至崩潰侍匙。以波音777為例氮惯，[8]這種大型飛機(jī)是一臺極其龐大的機(jī)器，包含了150 000多個子系統(tǒng)模塊丈积，所有模塊指向的目標(biāo)都是：確保正常飛行筐骇，并應(yīng)對各種情況债鸡。但是很顯然江滨，它無法應(yīng)對所有的意外情況。據(jù)業(yè)內(nèi)專家稱：“波音777在應(yīng)對大規(guī)模的氣流干擾厌均、載重和燃料的變化唬滑、邊界層的湍流流動，以及材料的老化與不均勻等情況時，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性晶密，但這種穩(wěn)定性可能會因少數(shù)超大規(guī)模的集成芯片的細(xì)微變化擒悬，或者某些軟件故障而失效，從而導(dǎo)致災(zāi)難稻艰《粒”[9]換句話說，隨著系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜尊勿，再細(xì)微的刺激都有可能引發(fā)災(zāi)難僧凤。其實我們根本不知道未來可能會發(fā)生什么。
事實上元扔，這些意想不到的后果與邊界情況和例外情況有關(guān)躯保。世界很大很復(fù)雜，所以需要一個更大更復(fù)雜的系統(tǒng)來管理它澎语。很多情況雖然都具有偶發(fā)性途事，非常罕見，但是卻極有可能導(dǎo)致技術(shù)故障擅羞，因為總體數(shù)量實在太多尸变，而且無法被一一測試。還是以豐田汽車為例祟滴，我們不可能對它的軟件系統(tǒng)進(jìn)行全面且徹底的測試振惰。正如計算機(jī)科學(xué)家菲利普·庫普曼所說：“常規(guī)的車輛檢測根本不可能找出所有不尋常的故障÷⒍”[10]這就好比骑晶，一個人就算窮盡一生也不可能遍歷所有可能會發(fā)生的事故。
在超越大腦極限的復(fù)雜世界粉墨登場之后草慧，噩夢隨之而來桶蛔。當(dāng)然，這場噩夢并不是指具有自我意識的天網(wǎng)（skynet）已向人類宣戰(zhàn)漫谷，而是說系統(tǒng)已變得越來越復(fù)雜仔雷，越來越混亂，以致各種故障接踵而來舔示，不管人們能否預(yù)料到碟婆。復(fù)雜性注定會帶來意想不到的后果，而我們卻只能在問題出現(xiàn)時才意識到惕稻。
并不是所有bug都能被消除
哥倫比亞大學(xué)城市發(fā)展學(xué)教授凱特·阿舍爾（Kate Ascher）出版過一系列有關(guān)城市建設(shè)竖共、交通網(wǎng)絡(luò)和大型建筑的著作，并在書中討論了這些系統(tǒng)的復(fù)雜性俺祠。[11]這些著作附有很多信息豐富的圖表公给，細(xì)節(jié)描述也很生動有趣借帘，但是讀者讀起來仍會感到些許壓抑。所有這些系統(tǒng)都已歷經(jīng)了幾十年淌铐，甚至幾個世紀(jì)的吸積肺然。隨著時間的推移，新的部件一層層地被疊加上去腿准，從交通網(wǎng)絡(luò)到新能源網(wǎng)絡(luò)际起，再到物流網(wǎng)絡(luò)，皆是如此吐葱。例如加叁，為住宅和公共場所供水和排水就是一件非常復(fù)雜的事情。為了能有一個直觀的印象唇撬，讓我們來看一下紐約市排水系統(tǒng)的巨大規(guī)模：僅在市區(qū)范圍內(nèi)它匕，地下管道的總長度就超過了9 700千米，而這還只是這個精心設(shè)計的排水系統(tǒng)的一小部分窖认；事實上豫柬，這個排水系統(tǒng)的日排放量超過37億升。
然而扑浸，通常只有在出了問題之后烧给，我們才會意識到系統(tǒng)的復(fù)雜性。2010年春喝噪，因為一場事故础嫡，波士頓大都會區(qū)的居民們接受了關(guān)于如何管理和分配水資源的“速成培訓(xùn)”。在那年5月的第一天酝惧，馬薩諸塞州韋斯頓市的一條主供水管破裂拣宏，[12]而該水管的水是從闊賓水庫（Quabbin Reservoir）輸送過來的物舒。在接下來的幾天里椭蹄，包括我當(dāng)時居住的布魯克林區(qū)在內(nèi)的許多社區(qū)的居民都收到了通知：必須把水燒開后才能飲用杨何，因為“現(xiàn)在是用備用水源在供水”。除了對面的劍橋市哩陕，水庫周圍的城鎮(zhèn)無一幸免平项，這是因為劍橋市擁有自己的獨立水源。市政工程人員當(dāng)然知道排水系統(tǒng)的復(fù)雜性悍及，但是對于大多數(shù)城市居民而言闽瓢，只有在系統(tǒng)發(fā)生故障之后，才會認(rèn)識到這個事實心赶。
安德魯·布盧姆（Andrew Blum）在其著作《管道》（Tubes）中對互聯(lián)網(wǎng)的物理基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了探討扣讼。[13]他以親身經(jīng)歷作引：有一天，他家里斷網(wǎng)了园担，原因是后院的網(wǎng)線被一只松鼠啃斷了届谈，于是他開始琢磨互聯(lián)網(wǎng)的物理連接特性，也就是一種縱橫交錯的有形網(wǎng)絡(luò)弯汰。
在開源軟件開發(fā)行業(yè)艰山，“林納斯定律”（Linus's Law）被許多人奉為真理。這個定律是以Linux系統(tǒng)的創(chuàng)始人林納斯·托瓦茲（Linus Torvalds）的名字命名的咏闪，意思是“只要給予足夠的關(guān)注曙搬，所有的bug都不是問題”。換句話說鸽嫂，如果能有足夠多的人去檢驗?zāi)撤N技術(shù)纵装，那么任何故障，無論它有多么復(fù)雜据某，看上去有多么難以處理橡娄，都是可以修復(fù)的，因為總會有人能找到解決辦法癣籽。
但是挽唉，隨著系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，這個“真理”似乎不再成立了筷狼。并不是所有的bug都可以消除：當(dāng)我們面對復(fù)雜的充滿交互的系統(tǒng)時瓶籽，發(fā)現(xiàn)并消除每一個bug的可能性微乎其微，并且每一次修復(fù)都會引發(fā)新的問題埂材。[14]這聽起來非常令人沮喪塑顺，但在某種程度上來說確實是這樣的。幸運的是俏险，我們至少還有一絲擺脫部分困境的希望严拒。
“技術(shù)狼人”不僅是人類跨入新時代的標(biāo)志，同時也為人類指出了管理復(fù)雜系統(tǒng)的新方向竖独。波士頓大都會區(qū)的供水危機(jī)說明了糙俗，自來水不是“自動來的”，它也有真實的源頭预鬓。不斷地檢測bug是我們了解這個糾纏時代的性質(zhì)巧骚，并保證自身在此間繁衍生息的有限選擇之一。
從錯誤中學(xué)習(xí)
幾年前格二，谷歌公司的電子郵件服務(wù)系統(tǒng)Gmail出現(xiàn)過一次嚴(yán)重的服務(wù)中斷故障劈彪，導(dǎo)致許多用戶在大約18分鐘內(nèi)無法登錄郵件系統(tǒng)。[15]調(diào)查結(jié)果表明顶猜，問題出在谷歌軟件的一個小更新包上沧奴。那是一個用來平衡郵件處理流量，以保證整個系統(tǒng)不會有任何一部分過載的軟件包长窄。軟件包中的錯誤導(dǎo)致許多運行正常的服務(wù)器被認(rèn)定為不可用滔吠。雖然這個錯誤并沒有影響到谷歌的其他服務(wù)纲菌，但是由于Gmail需要特定的數(shù)據(jù)中心信息，所以它直接崩潰了疮绷。引發(fā)這個級聯(lián)式故障的是一個很小的問題翰舌。對于這種級別的小問題，很少有人會預(yù)料到它會導(dǎo)致如此嚴(yán)重的系統(tǒng)故障冬骚。由此可見椅贱，系統(tǒng)中隱藏的某些互聯(lián)性只能在發(fā)生故障時才會顯現(xiàn)。
在調(diào)試一項技術(shù)只冻，或者在試圖根除某個錯誤時庇麦，你會發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的實際運行方式與你所期望的大為不同喜德，無論是在汽車軟件山橄、互聯(lián)網(wǎng)安全程序，還是城市基礎(chǔ)設(shè)施中舍悯。在某些情況下驾胆，出現(xiàn)的錯誤都很簡單，很容易被理解和修復(fù)贱呐；但是在更多的情況下丧诺，錯誤是不易被覺察的，甚至幾乎不可能被診斷和修復(fù)奄薇。重要的是驳阎，對這種錯誤進(jìn)行分類和編目，恰是我們研究復(fù)雜系統(tǒng)某個部分的第一步馁蒂。這部技術(shù)世界的“博物志”至關(guān)重要呵晚，就像博物學(xué)家走進(jìn)大自然、研究大自然沫屡，將物種及其復(fù)雜性分類編錄一樣饵隙，我們也需要對技術(shù)采用類似的研究方法。
我們將會越來越需要“技術(shù)博物學(xué)”沮脖。顯然金矛，要想發(fā)現(xiàn)bug，“守株待兔”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的勺届。許多技術(shù)開發(fā)人員都會主動搜索bug驶俊，并將它們集中放入數(shù)據(jù)庫中，以系統(tǒng)化的方式加以解決免姿。
更重要的是饼酿，在軟件開發(fā)領(lǐng)域中，人們開始努力嘗試打破這個怪圈。他們開始測試邊界情況故俐，搜集用戶實際可能做出的各種怪事想鹰，而不再局限于預(yù)設(shè)固定的軟件使用方式。例如药版，奈飛公司通過這種策略合理地開發(fā)出了“混沌猴”（Chaos Monkey）辑舷。“混沌猴”的功能非常簡單：它會出人意料地使奈飛系統(tǒng)服務(wù)中斷刚陡。這里面的基本思想是：只有在觀察到了龐大的奈飛系統(tǒng)如何應(yīng)對各種故障之后，工程師們才能想出辦法來維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定株汉，并以此抗御突如其來的各種意外情況筐乳。奈飛公司希望，在“混沌猴”完成了其使命后乔妈，工程師們所設(shè)計的系統(tǒng)運行方式蝙云，與實際的系統(tǒng)運行方式能夠完全匹配。
從失敗中吸取教訓(xùn)路召，是理解任何復(fù)雜系統(tǒng)的重要機(jī)制勃刨。回顧一下科學(xué)史便不難發(fā)現(xiàn)股淡，幾個世紀(jì)以來身隐，博物學(xué)家們一直在利用這種方法研究自然界中的復(fù)雜系統(tǒng)。
像生物學(xué)家一樣思考
在我年紀(jì)尚輕時唯灵，對我而言贾铝，在所有詞匯中，最令我感到困惑的一個詞便是“雜項”（miscellaneous）埠帕」缚“雜項”這個詞看起來是如此不可思議，我常常驚訝于它何以能夠存在敛瓷。這個詞的有趣之處在于叁巨，它看上去像是用多個不同的語言單位拼湊而成的。我甚至不清楚它的準(zhǔn)確發(fā)音是什么呐籽，但是它確實非常吸引人锋勺。
這個詞的魔力不僅僅在于它的拼寫和發(fā)音〗频看似混亂的拼寫早已透露出它的含義：生活中宙刘，總有些地方是雜亂的±谓停“雜項”意味著悬包，即使是混亂無序，也可以構(gòu)成一個類別或一種組織方式馍乙〔冀“雜項”的存在本就是一種肯定：無論有多么不規(guī)則垫释、多么雜亂，混亂的“秩序”是有可能被容忍和接受的撑瞧。
接受“雜項”棵譬，即接受一種能容忍“雜亂”的精神，并不是每個人都能輕松做到的预伺。在面對某個復(fù)雜情況時订咸，包括我自己在內(nèi)的許多人，本能反應(yīng)是想要以某種方式去簡化它酬诀，去除所有雜亂因素脏嚷，并找出隱藏在背后的優(yōu)雅結(jié)構(gòu)。這種方法一旦成功瞒御，就會給我們帶來極大的滿足感父叙。當(dāng)我們找到導(dǎo)致失敗的單一原因時，情況就是如此肴裙。但是趾唱，如果這種方法不起作用，我們就只能直面一片混沌蜻懦，到那個時候甜癞，很多人都會感到不知所措。
與一般人不同宛乃，以研究世界“博物”為業(yè)的博物學(xué)家們带欢，早就習(xí)慣了面對“雜項”。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)正在觀察的動植物的生活習(xí)性和行為習(xí)慣符合某種秩序時烤惊，他們會倍感欣慰乔煞；當(dāng)然，即使不符合某種理論上的秩序柒室，觀察也會為他們帶來其他收獲渡贾。因為缺乏完整的理論框架，他們或許無法解釋所見到的每一種生物雄右，但是他們會記錄下每一個細(xì)節(jié)空骚，并嘗試著去理解。有一個有趣的反例：某次擂仍，一位年輕人請物理學(xué)家恩利克·費米（Enrico Fermi）說出粒子物理學(xué)所研究的諸多粒子的名字囤屹，費米回答說：“年輕人！如果我能記住所有這些粒子的名字逢渔，我就是一名植物學(xué)家肋坚，而不是物理學(xué)家了。”博物學(xué)家是什么樣的智厌？比如約翰·詹姆斯·奧杜邦（John James Audubon）诲泌，他對美國境內(nèi)的鳥類進(jìn)行了分類和繪圖。與物理學(xué)家不同铣鹏，博物學(xué)家認(rèn)為應(yīng)該了解每一個物種的細(xì)節(jié)敷扫，就算不知道所有物種之間的相互適應(yīng)性，至少也要知道它們的名字诚卸，這是十分重要的葵第。
在自然界中，也唯有通過研究生物進(jìn)化中的錯誤和故障合溺，譬如突變和疾病卒密，我們才有可能了解生命系統(tǒng)的奧秘。例如基因復(fù)制過程中出現(xiàn)的錯誤辫愉，從染色體中的大型畸變栅受，到脫氧核糖核酸（DNA）中不正確的代碼復(fù)制将硝，以及它們所導(dǎo)致的恭朗、可見的差異或缺陷，都是我們了解基因功能的突破口依疼。研究果蠅的基因突變痰腮，有助于我們深入理解生命體如何從單細(xì)胞發(fā)育而來，以及基因藍(lán)圖如何培育出完整個體律罢。具體來說膀值，生物學(xué)家破解控制身體形態(tài)的關(guān)鍵基因序列的途徑之一，就是觀察一種可怕的觸角足突變體误辑，即一種在原本應(yīng)該長觸角的地方長出了腿的蒼蠅沧踏。
對于技術(shù)系統(tǒng)，我們也需要采用同樣的方法巾钉。雖然無法理解所有技術(shù)系統(tǒng)之間的所有交互翘狱，但這并不妨礙我們成為“技術(shù)博物學(xué)家”。我們可以將系統(tǒng)及其各部分的多樣性記錄下來砰苍，并加以分類潦匈。即使無法完全理解整個系統(tǒng)，我們也可以通過考察異常情況和分析故障等方式赚导，獲得卓越的見識茬缩。
為什么需要生物學(xué)思維
復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)更接近生物學(xué)系統(tǒng)，因此吼旧，用生物學(xué)思維思考復(fù)雜技術(shù)是個不錯的選擇凰锡。為了從整體上理解系統(tǒng)，我們也會忽略掉一些細(xì)節(jié)，這時寡夹，物理學(xué)思維才是首選处面。我們真正需要的是經(jīng)過物理學(xué)思維錘煉的生物學(xué)思維。
生物學(xué)思維和物理學(xué)思維是解釋世界的兩種不同方法菩掏，適用于不同的系統(tǒng)魂角，而且通常是互補(bǔ)的。
復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)需要生物學(xué)思維的3個原因
那么智绸，我們應(yīng)該如何對待復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)呢野揪？它們是生物系統(tǒng)還是物理系統(tǒng)？理解技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)該采用哪種思維方式瞧栗？現(xiàn)在我們就來探索生物系統(tǒng)和物理系統(tǒng)的特征斯稳，并與我們所了解的技術(shù)系統(tǒng)特征進(jìn)行比較。
復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)需要生物學(xué)思維有以下3個原因迹恐。
第一挣惰，生物系統(tǒng)通常比物理系統(tǒng)更復(fù)雜。
在物理世界中殴边，系統(tǒng)的組成部分一般是相同的憎茂，也就是說，物理系統(tǒng)通常是這樣的：由相同的氣體分子組成封閉系統(tǒng)锤岸，或是由同一種原子組成單質(zhì)竖幔，比如鉆石。此外是偷，在整個系統(tǒng)中拳氢，各部分之間的相互作用方式往往是統(tǒng)一的，例如衛(wèi)星圍繞行星運行的方式蛋铆。
但是在生物學(xué)中馋评，情況卻不是這樣的。在生物學(xué)中刺啦，系統(tǒng)的組成部分不僅類型繁多留特，而且涉及很多層級。例如洪燥，細(xì)胞中的蛋白質(zhì)具有多樣性磕秤；生物個體內(nèi)部的組織器官也功能各異。要研究藍(lán)鯨的交配行為捧韵，海洋生物學(xué)家就不得不考慮一切與之相關(guān)的事情市咆，比如它們的脫氧核糖核酸，以及海水的溫度等再来。生物系統(tǒng)中的每個組成部分不但各不相同蒙兰，而且還很難從整體中被單獨拆解出來磷瘤。例如，要想觀察一只變形蟲的細(xì)胞核搜变，并嘗試分析它的特征和功能采缚，就需要讓細(xì)胞核留在生命體內(nèi)，只有這樣才能了解細(xì)胞核如何適應(yīng)變形蟲的生活挠他，如何提供涉及細(xì)胞諸多功能的核心遺傳信息“獬椋現(xiàn)在，我們的技術(shù)系統(tǒng)正變得越來越復(fù)雜殖侵，顯然贸呢，它們更像生物系統(tǒng)而不是物理系統(tǒng)。
第二拢军，生物系統(tǒng)有別于物理系統(tǒng)的一個重要因素是楞陷，生物系統(tǒng)是有歷史的。
生物會隨著時間的推移而進(jìn)化茉唉。盡管物理學(xué)所研究的對象也不是無中生有的固蛾，天體物理學(xué)家甚至還經(jīng)常討論恒星的進(jìn)化進(jìn)程，但是相比之下度陆，生物系統(tǒng)更容易受到進(jìn)化的影響艾凯。實際上，這正是生物系統(tǒng)的根本特性之一坚芜。生物系統(tǒng)之所以會呈現(xiàn)出如此復(fù)雜的結(jié)構(gòu)览芳，正是因為系統(tǒng)中存在極為復(fù)雜的歷史路徑斜姥，而且鸿竖，在漫長的進(jìn)化進(jìn)程中，歷史路徑還會受到眾多因素的影響铸敏。因為生命體的形式很復(fù)雜缚忧，所以任何微小的變化都有可能會帶來意想不到的后果。隨著時間的推移而發(fā)生的變化杈笔，一直在做著修補(bǔ)工作：以零敲碎打的方式修整著系統(tǒng)闪水，使之適應(yīng)新的環(huán)境。
與技術(shù)系統(tǒng)一樣蒙具，生物系統(tǒng)的進(jìn)化也會留下遺留代碼球榆。皂莢樹為什么會長刺？一個解釋是禁筏，有了這些刺持钉，這些樹就可以“確保”葉子不會被猛犸象篱昔，或者其他北美巨型食草動物吃掉垂谢。當(dāng)然，那些動物都已滅絕了阴绢。隨著這些巨型動物的滅絕贸营，對種子莢遺傳基因進(jìn)行編碼的信息也勢必會出現(xiàn)進(jìn)化，當(dāng)然腻贰，“長刺”這個信息到現(xiàn)在還沒有消失。
雖然在這個問題上仍有很多爭論，但許多科學(xué)家都認(rèn)為奶栖，在生命體的基因組中存在著許多“多余物質(zhì)”，這些物質(zhì)也被稱為“垃圾脫氧核糖核酸”片段门坷。它們在進(jìn)化進(jìn)程中被積累起來并留存至今驼抹，卻沒有任何特定的生物學(xué)功能。許多復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)拜鹤，例如軟件系統(tǒng)等框冀，都包含著這類不會再被使用的功能，這些功能甚至可能已完全過時敏簿。與此類似明也，在許多生物系統(tǒng)中也存在不少這樣的退化性狀，它們原有的功能已不復(fù)存在惯裕。
對于生物系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)的相似之處温数，我們無法完美地一一對應(yīng)。當(dāng)然蜻势，生物系統(tǒng)處理遺留代碼的方式與技術(shù)系統(tǒng)是有所不同的撑刺，皂莢樹最后可能會變得沒有刺。如果這個性狀確實是無用的握玛，那么長刺對于皂莢樹來說就是在浪費能量够傍。因此，在未來的進(jìn)化中挠铲，在與那些因為不長刺而更能適應(yīng)環(huán)境的樹種的競爭中冕屯，長刺的皂莢樹會敗下陣來，從而被淘汰拂苹。倘若真是如此安聘，那么我的子孫后代就不用再承受被皂莢樹刺傷的風(fēng)險了，對此他們應(yīng)該感恩瓢棒。在大多數(shù)技術(shù)系統(tǒng)中浴韭，這種可能性都是不存在的。盡管遺留代碼會讓軟件程序變得過時且效率低下脯宿，但它們卻不會被自動清除念颈。
第三，生物系統(tǒng)與技術(shù)系統(tǒng)的相似性還可以通過前文所提到過的高度最優(yōu)化容限模型來進(jìn)行分析嗅绰。
某個看上去很強(qiáng)大的技術(shù)系統(tǒng)舍肠，可能會因為一些很小的干擾就出現(xiàn)災(zāi)難性的故障搀继。在生物系統(tǒng)中也會發(fā)生同樣的事情。例如翠语，總的來說叽躯，人類具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，但是人類基因組中的某個微小突變卻會導(dǎo)致侏儒癥肌括，而且受到影響的兩個基因副本是具有致死性的点骑。無論是在生存尺度上，還是在構(gòu)成材料上谍夭，人類以及其他生命體都與粒子加速器或計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有所不同黑滴，但是所有這些系統(tǒng)的復(fù)雜性和脆弱性卻有著深層意義上的相似之處。
總而言之紧索，生物系統(tǒng)與技術(shù)系統(tǒng)確實存在著深遠(yuǎn)的“親緣”關(guān)系袁辈，這意味著我們可以從生物學(xué)思維中學(xué)到很多東西。
技術(shù)領(lǐng)域的“生物學(xué)家”
技術(shù)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜了珠漂，我們對它們的理解也走向了兩個極端：要么晚缩，只能得到關(guān)于系統(tǒng)運行的一般性概念，但對其內(nèi)部細(xì)節(jié)印象模糊媳危，甚至一無所知荞彼；要么，對系統(tǒng)的若干組成部分有零碎的了解待笑，但并不知道這些組成部分是如何融合在一起的鸣皂，也不知道該對系統(tǒng)行為作何預(yù)期。前者趨于物理學(xué)思維暮蹂，而后者則趨于生物學(xué)思維寞缝。
面對越來越強(qiáng)的復(fù)雜性，許多人選擇通過物理學(xué)方法椎侠，抽象掉細(xì)節(jié)來獲得對系統(tǒng)的一般性認(rèn)知第租。
在思考一個系統(tǒng)的不同交互層級時措拇，我們要記住我纪，那些看上去毫不起眼的底層細(xì)節(jié)有可能會升至頂層，從而變得對整個系統(tǒng)至關(guān)重要丐吓。
如前所述浅悉，我們可以在技術(shù)系統(tǒng)的錯誤中學(xué)習(xí)，就像生物學(xué)家在遺傳錯誤中進(jìn)步一樣券犁。但是术健，生物學(xué)家所做的并不僅限于此。雖然這種做法聽起來會令人稍感不適粘衬，但它絕不是無的放矢荞估。當(dāng)我們預(yù)測不出某個復(fù)雜系統(tǒng)可能會產(chǎn)生何種反應(yīng)時咳促，或者無法確定基因組中的哪些變化可能會產(chǎn)生預(yù)期的效果時，我們通常需要利用一定的隨機(jī)性來找出系統(tǒng)的行為傾向勘伺。從根本上說跪腹，這些系統(tǒng)都是非常復(fù)雜的高度非線性系統(tǒng)，所以我們不得不“借用”自然進(jìn)化進(jìn)程中的修補(bǔ)措施飞醉，來探索它們的運行方式冲茸。
要將生物學(xué)思維應(yīng)用到對技術(shù)系統(tǒng)的研究中，我們就必須認(rèn)識到缅帘，“修修補(bǔ)補(bǔ)”是構(gòu)建系統(tǒng)和理解系統(tǒng)的一種重要方法轴术。
這種生物學(xué)思維還可以幫助我們更好地理解天災(zāi)人禍。比如說钦无，我們需要借鑒生物學(xué)家對癌癥的觀點：在某些細(xì)胞長成腫瘤后逗栽，不能簡單地說，這是某件事情出了問題失暂。癌癥其實是諸多因素和多種生物反應(yīng)累積所致祭陷，而且在這些因素和反應(yīng)之間還存在復(fù)雜的相互作用。癌癥是身體出現(xiàn)的大規(guī)模故障趣席，這種故障足以致命兵志。
當(dāng)物理學(xué)遇見生物學(xué)
如前所述，技術(shù)具有諸多“生物學(xué)性質(zhì)”宣肚。它不僅“笨拙”想罕，而且會在進(jìn)化進(jìn)程中因為修補(bǔ)而生長變化，同時還擁有許多繁雜的細(xì)節(jié)霉涨。那么按价，這是不是意味著，我們應(yīng)該放棄探尋復(fù)雜性背后的規(guī)律呢笙瑟？絕對不是楼镐！在理解技術(shù)系統(tǒng)時，物理學(xué)思維也能發(fā)揮重要作用往枷。
我們在試圖理解一個復(fù)雜系統(tǒng)時框产，必須先確定以何種分辨率來考察它，或者說错洁，必須先確定所考察的細(xì)節(jié)涉及哪個層級秉宿。在我們所關(guān)注的層級上，細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)度如何屯碴？?
我們對身邊的各種系統(tǒng)審視得越是仔細(xì)描睦，就越能看清生物學(xué)與物理學(xué)之間的平衡關(guān)系。在生態(tài)系統(tǒng)中导而，在我們每天依賴的混沌技術(shù)中忱叭，皆是如此隔崎；在希臘神話中，在講給自己聽的故事中韵丑，亦復(fù)如是仍稀。
事實上，“講故事”是一個非常好的方法埂息，能夠讓我們?nèi)趨R生物學(xué)思維和物理學(xué)思維技潘。有些故事就像精心設(shè)計制造的機(jī)器，毫無贅述千康，所有情節(jié)都非常合理享幽。當(dāng)然，也有這樣一類故事：感情豐富拾弃，鋪陳繁多值桩，所出現(xiàn)的元素不一定會推動劇情發(fā)展。雖然不是推動故事情節(jié)發(fā)展的關(guān)鍵元素豪椿，但它們同樣很重要奔坟。這就是與物理學(xué)肩并肩的生物學(xué)，當(dāng)我們講故事時搭盾，在增添故事豐富性方面咳秉，兩者皆不可或缺。
生物學(xué)思維必須與物理學(xué)思維“和諧共處”鸯隅。事實上澜建，生物學(xué)家的最終目標(biāo)同樣是創(chuàng)建模型，并識別出規(guī)律蝌以，只不過這個目標(biāo)所涉及的范圍可能較小炕舵。在面對一項復(fù)雜技術(shù)時，我們需要從野外生物學(xué)家的角度出發(fā)跟畅，圍繞其邊緣進(jìn)行各種各樣的實驗咽筋，看看它會做出怎樣的應(yīng)對。當(dāng)然徊件，在這樣做的時候奸攻，我們的最終目標(biāo)仍然是求得某種程度上的一般化。這種方法并不鮮見庇忌。
接下來舞箍，我們的討論將轉(zhuǎn)向另一個領(lǐng)域，其間的知識可以幫助我們在把握技術(shù)系統(tǒng)的同時皆疹，實現(xiàn)微妙的平衡。
復(fù)雜性科學(xué)的視角
復(fù)雜性科學(xué)占拍，是管理和理解復(fù)雜系統(tǒng)的一條自然路徑略就。它能夠定量地研究龐大且復(fù)雜的互聯(lián)系統(tǒng)捎迫，無論是生物個體，還是生態(tài)系統(tǒng)表牢；大到萬維網(wǎng)窄绒，小到電影演員的合作網(wǎng)絡(luò)。提到后者崔兴，我們自然會想到凱文·貝肯定律彰导，也就是六度分隔理論。復(fù)雜性科學(xué)是一個發(fā)展迅猛的敲茄、令人振奮的研究領(lǐng)域位谋，我自己也涉足其中。它利用各種強(qiáng)大的思想和數(shù)學(xué)框架堰燎，探尋著復(fù)雜系統(tǒng)的模式和含義掏父。它所采用的方法極其廣泛，從理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)秆剪，到構(gòu)建擁有大量交互主體的計算機(jī)模型赊淑，也就是基于主體的模型（agent-based model）。
與野外生物學(xué)方法一樣仅讽，某些復(fù)雜性科學(xué)方法可能更適合用來了解復(fù)雜系統(tǒng)中某個子系統(tǒng)的行為陶缺，而不是整個系統(tǒng)的行為。我們還可以利用復(fù)雜性科學(xué)的方法來找出異常值洁灵，也就是復(fù)雜系統(tǒng)中不符合一般規(guī)則的部分组哩。在所有這些方法的共同作用下，我們便可以確定系統(tǒng)中哪些部分更值得深入研究处渣，從而更好地了解它們是如何相互作用的伶贰。我們必須協(xié)調(diào)好抽象化的復(fù)雜性科學(xué)方法與其他方法之間的關(guān)系，后者往往可以幫助我們找到“無法平滑嵌入模型”的特定部分和細(xì)節(jié)罐栈。
在這里黍衙，我們必須再一次面對物理學(xué)思維與生物學(xué)思維之間的緊張關(guān)系。一方面荠诬，我們希望技術(shù)世界擁有簡單和優(yōu)雅琅翻，希望那些混沌不明的東西消失；但是另一方面柑贞，我們必須承認(rèn)方椎，有些事物既是龐雜的，又是微妙難解的钧嘶，還會隨著時間的推移發(fā)展和進(jìn)化棠众，這便是心智成熟的標(biāo)志。在成長為獨立的個體之后，我們會認(rèn)識到人際關(guān)系的復(fù)雜性闸拿，認(rèn)識到人際交往的很多精致微妙之處空盼。與此類似，當(dāng)我們所處的社會逐漸成熟起來之后新荤，人們必定會認(rèn)識到社會結(jié)構(gòu)中固有的復(fù)雜性和不規(guī)則性揽趾。復(fù)雜性科學(xué)，盡管絕非“萬妙靈丹”苛骨，但確實可以幫助我們實現(xiàn)這種平衡：既能突出需要特別關(guān)注的細(xì)節(jié)篱瞎，又能為知識范疇和關(guān)注程度設(shè)定恰當(dāng)?shù)倪吔纭＠缪髦ィ瑥?fù)雜性科學(xué)可以告訴我們俐筋，系統(tǒng)為什么很容易就會變得不穩(wěn)定：如何變得不穩(wěn)定，以及我們必須特別關(guān)注哪些地方吼野。如果一個簡單模型已經(jīng)證明了校哎，某個大型技術(shù)網(wǎng)絡(luò)中的一個微小變化很可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)徹底崩潰，那么我們絕不能對此保持“無知的幸福感”瞳步。
知易行難闷哆。想要在物理學(xué)思維與生物學(xué)思維之間找到平衡點，并非易事单起。這是一個艱難的探索過程抱怔。在漫長的思想史上，人類一直沿著這個方向不懈地探索著嘀倒。
思維方式的進(jìn)化
事實上屈留，許多先賢都曾試圖理解周遭世界。在歷史上测蘑，愛奧尼亞（Ionia）是最早出現(xiàn)這種嚴(yán)謹(jǐn)思想活動的地區(qū)灌危。愛奧尼亞是一批古代城邦國家的總稱，這些國家位于愛琴海之畔碳胳，也就是現(xiàn)在土耳其的西海岸勇蝙，古希臘的第一批哲學(xué)家就出現(xiàn)在那里。在蘇格拉底時代到來之前挨约，他們已開始潛心思考宇宙的奧妙味混。這些古希臘哲學(xué)家的思想是前蘇格蘭學(xué)派思想的一部分，并且擁有一致的特點：壓倒性的簡化和一般化诫惭。
很難想象翁锡，現(xiàn)代科學(xué)作為收集新奇事物的手段之一，卻沒有辦法解釋那些新奇的東西夕土，但這就是當(dāng)時的科學(xué)馆衔，存在于生活的方方面面。當(dāng)今時代，我們不再把科學(xué)視為收集古怪事物的一種活動了哈踱，更不會認(rèn)為科學(xué)就是對這些事物的解釋荒适。
這是一種融合了物理學(xué)思維的生物學(xué)思維梨熙。我們必須把這種思維方式引入到技術(shù)領(lǐng)域中开镣。對于這項工作，從一定程度上來說咽扇，人人都可以參與其中邪财。此外，我們還需要技術(shù)領(lǐng)域的野外生物學(xué)家质欲，需要他們在復(fù)雜的技術(shù)大廈中挖掘“意外之物”树埠，并與難以理解的事物“做游戲”。那么嘶伟，這些人會是誰怎憋？在當(dāng)下這個專業(yè)化時代，我們需要一些通才九昧，他們有能力識別并牢牢抓住系統(tǒng)的各種細(xì)節(jié)绊袋，以及未被理解的邊界情況和關(guān)鍵節(jié)點。
我們需要通才
因為各種系統(tǒng)會以多種不同的方式相互關(guān)聯(lián)铸鹰，所以人類越來越需要將某個知識領(lǐng)域與另一個知識領(lǐng)域聯(lián)系起來癌别。
為了克服這種困難，我們需要培養(yǎng)通才蹋笼。在這里展姐，通才是指既能看到“土地的地形地貌”，即擁有抽象的物理學(xué)思維剖毯；又能在尚未理解整個系統(tǒng)的情況下便懂得欣賞系統(tǒng)細(xì)節(jié)圾笨，也就是擁有復(fù)雜的生物學(xué)思維的人。毫無疑問逊谋，在構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)時擂达，通才是最適合成為博物學(xué)家和野外生物學(xué)家的人，而且必不可少涣狗。他們可以從一個片段跳到另一個片段谍婉，檢查出那些沒有意義的部分，并在巨大的技術(shù)系統(tǒng)中挖掘出正在發(fā)生事件的線索镀钓。
或許有人會問：既然知識量增長得如此迅猛穗熬，那么當(dāng)今世界是否還有通才存在？
當(dāng)今世界丁溅，通才當(dāng)然是存在的唤蔗，只不過想要成長起來卻非常艱難。要培養(yǎng)出能夠很好地扮演上述角色的通才，第一步是要先培養(yǎng)出一大批“T型人才”妓柜。這個術(shù)語最早出現(xiàn)在計算機(jī)教育領(lǐng)域箱季，[32]而后泛指在某個領(lǐng)域內(nèi)既擁有高深的專業(yè)知識，也就是擁有T型中的“主干”那一豎棍掐；又擁有廣泛知識藏雏，也就是擁有T型中的那一橫的人。
那么作煌，這種類型的人應(yīng)該是什么樣的呢掘殴？數(shù)據(jù)科學(xué)家正是T型人才的典范。數(shù)據(jù)科學(xué)家的職責(zé)是利用計算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計工具挖掘大型數(shù)據(jù)集中的隱藏含義粟誓。這項工作與具體學(xué)科沒什么關(guān)系奏寨。
為了很好地完成工作，數(shù)據(jù)科學(xué)家必須了解多個領(lǐng)域的專業(yè)知識鹰服。我們在應(yīng)用數(shù)學(xué)家身上也看到了類似的特征病瞳，他們要跨越學(xué)科界限，用定量工具找出各學(xué)科的共同之處悲酷。這便是通才的模樣套菜。
通才還可能出現(xiàn)在咨詢和圖書編輯等行業(yè)中，你甚至可以在風(fēng)險投資界看到他們的身影舔涎，在那里有很多人不但擁有多領(lǐng)域的豐富知識笼踩，而且還懂得如何有效利用這些專業(yè)知識。如果有人想同時在外層空間亡嫌、3D印刷嚎于、農(nóng)業(yè)技術(shù)和科學(xué)探索工具等領(lǐng)域有所斬獲，那么他必須得擁有通才的潛質(zhì)挟冠。
通才既擁有專業(yè)知識于购，又樂于探索諸多不同的領(lǐng)域。但是知染，要想培養(yǎng)出T型人才并不是一件簡單的事肋僧。他們先要將專業(yè)化與普遍性結(jié)合起來，才能著手去解決那些日益復(fù)雜的問題控淡。
事實上嫌吠，最令人費解之處往往最能讓通才感到如魚得水硝烂。在那些令人費解的地方筷转，系統(tǒng)是如此復(fù)雜、如此緊密地相互聯(lián)系著箕速，以致我們只能盡力將“雜項”記錄下來涧狮。這就意味著炕矮，通才的培養(yǎng)不僅在于學(xué)習(xí)已知知識么夫，更在于探索未知領(lǐng)域，尋找前人所不及的新方法肤视。而這又意味著档痪，通才不僅要掌握嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜宋目茖W(xué)思維，還要擁有數(shù)學(xué)思維和邏輯推理能力邢滑，甚至還要學(xué)會數(shù)據(jù)可視化技能腐螟，等等。在這里殊鞭，或許我們可以用中世紀(jì)早期的英國小說《希爾德》（Hild）中的主人公來作類比遭垛。[35]希爾德天生聰慧尼桶，因擅長織造掛毯而為人熟知操灿。說起她操作織機(jī)、飛速織毯的技巧泵督，人們都形容她“眼睛一轉(zhuǎn)就能創(chuàng)造出一個新花樣”趾盐。對于她的智慧，人們的評價亦復(fù)如是小腊。這種建模思維（pattern-making mind）的本質(zhì)特征是：能夠創(chuàng)建聯(lián)系救鲤，并看清互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。正是因為擁有這種能力秩冈，希爾德才得以游刃有余地周旋在種種地緣政治的陰謀中本缠。
當(dāng)然，如果讓通才“單獨行事”入问，那么他們夠發(fā)揮的作用也相當(dāng)有限丹锹。只有在與專家一起工作時，通才才能發(fā)揮出最大的作用：他們能夠在翻譯和交流的過程中為專家提供很大幫助芬失；或者對專家的工作進(jìn)行補(bǔ)充楣黍，而這種互補(bǔ)性非常重要。由此可見棱烂，在企業(yè)或組織中租漂，為每個大型項目配備通才，或者流動性的通才小組颊糜，是很有必要的哩治。通才可以為整個項目提供必要的背景知識和價值。必要的時候衬鱼，企業(yè)還可以設(shè)立一個通才部門业筏，對外服務(wù)，與專業(yè)公司合作馁启，形成互補(bǔ)優(yōu)勢驾孔。
通才并不僅僅是T型人才芍秆。T型人才只是比一般的專業(yè)人士擁有更廣的知識面；但作為通才翠勉，還必須有意識地將多個有實質(zhì)性區(qū)別的領(lǐng)域聯(lián)系在一起妖啥，盡管這樣做有可能會失敗。最優(yōu)秀的通才对碌，能夠?qū)⑷缇幠牦w般的歷史細(xì)節(jié)與建模思維完美地結(jié)合起來荆虱。擁有建模思維能力的人，不會是那些只擅長抽象化和一般化的人朽们，而是那些善于創(chuàng)建聯(lián)系和類比的人怀读。在高度復(fù)雜的系統(tǒng)中，對各部分相互關(guān)系和交互作用的洞察是非常重要的骑脱。因而菜枷，擁有建模思維的人，通過直覺和生物學(xué)思維相結(jié)合的方法叁丧，便能夠理解，至少是部分理解這些系統(tǒng)拥娄。
我是國際賞云協(xié)會（The Cloud Appreciation Society）的成員蚊锹。在我眼中，盡管萬里無云的碧空也很美麗稚瘾，但如果能形成一定的對比牡昆，或許會更令人激賞。也就是說摊欠，天空需要云丢烘。在我第一次告訴我太太，我是賞云協(xié)會成員的時候凄硼，她以為那是一個稀奇古怪的組織铅协。于是，我給她看了很多“證據(jù)”：終身會員資格證摊沉、小徽章和官方證書等狐史，但這反而讓她覺得更加不可思議。然而说墨，我真的認(rèn)為骏全，云既美麗又迷人。不過尼斧，在這個方面姜贡，我的理解并不比任何一個熱情的業(yè)余愛好者深入多少。
未經(jīng)專業(yè)學(xué)習(xí)的人棺棵，或許知道云的種類有很多楼咳，卻不一定清楚它們之間的區(qū)別熄捍。你可能會說，有暴風(fēng)雨來臨之前的云母怜、蓬松的云余耽、色彩斑駁的云等，然而這是相當(dāng)幼稚的分類方法苹熏，不能充分反映出云的復(fù)雜性和多樣性碟贾。按照正式的分類和稱謂，我們常見的云包括：積云轨域、卷云袱耽、雨層云、積雨云等干发；還有一些特定的子類型朱巨，譬如碎云、陸架云铐然、莢狀云等蔬崩。
云和其他大氣現(xiàn)象，雖然不是人類所制造搀暑，但我們?nèi)匀豢梢詮膶Υ鼈兊姆绞街校瑢W(xué)到一些對待復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)的思維方式跨琳。當(dāng)我們不理解某個現(xiàn)象或某個系統(tǒng)或心生畏懼時自点，不應(yīng)該避之若浼。有些事情即使暫時無從解釋脉让，但也應(yīng)有一席之地桂敛；雖然處在尚待理解的范疇，但也可成為深入研究的楔子溅潜。
在面對某個完全無法理解的事物時术唬，可以暫且先關(guān)注該系統(tǒng)中的細(xì)節(jié)，嘗試著去理解整體中的某些特定部分滚澜。說到底粗仓，我們在研究系統(tǒng)時所采用的生物學(xué)方法，其實就是迭代和修補(bǔ)设捐。也就是說借浊，細(xì)節(jié)和意外情況不但能夠幫助我們更加深入地理解系統(tǒng)，還能不斷提高我們的洞察力萝招。
在復(fù)雜難解的事物身上蚂斤，自有神奇曼妙之處。那個閃耀著炫目光芒的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得令人難以置信槐沼，因為其各個組成部分之間擁有著緊密的聯(lián)系和相互作用曙蒸。許多時候捌治，我們無法了解它的每一個部分，也無法完全理解它的整體性纽窟，不過具滴，能對它有個不完美的把握，或許已經(jīng)足夠师倔。我們可以與技術(shù)攜手构韵，謙卑前行。
生物學(xué)思維是理解復(fù)雜世界的一把金鑰匙
認(rèn)識復(fù)雜系統(tǒng)的正確態(tài)度是：對于難以理解的事物趋艘，要努力克服我們的無知疲恢；一旦理解了某個事物，也不會認(rèn)為它是理所當(dāng)然的瓷胧。謙卑之心显拳，加上迭代的生物學(xué)思維，就是洞悉復(fù)雜世界的正確方式搓萧。
簡化直覺是由復(fù)雜性科學(xué)家發(fā)展起來的一般模型杂数，它為啟發(fā)式方法奠定了基礎(chǔ)。啟發(fā)式方法可以使我們得以理解系統(tǒng)瘸洛，同時又不會被其復(fù)雜性壓倒揍移，并能與“包容性的將就”相結(jié)合，這也是約翰·蓋爾的“一般系統(tǒng)滑稽論”所采用的視角反肋。這些用來窺探大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的小窗口那伐，體現(xiàn)了我們對待技術(shù)的謙卑之心。
另外石蔗，在面對復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)時罕邀，我們還可以采用另一種更加積極的思維方式。
以欣慰感看待不理解的事物
我們或許不了解機(jī)器或系統(tǒng)正在做什么养距，在某些情況下诉探，它們甚至可能是由多種技術(shù)構(gòu)成的，但無論如何棍厌，它們都是人類智慧的“兒子”肾胯，是我們智力的“后代”，因而技術(shù)成就也可以令我們倍感欣慰定铜。數(shù)千年以來阳液，人類一直非常珍視這種情感，它給我們帶來了巨大的快樂〈Э唬現(xiàn)在帘皿，我們只需要將為人父母的自豪感轉(zhuǎn)移到技術(shù)領(lǐng)域即可。
那么畸陡，這種欣慰感對于技術(shù)而言究竟意味著什么鹰溜？最基本的虽填，我們這些機(jī)器的創(chuàng)造者可以從技術(shù)“后代”的“成就”和“能力”中獲得快樂。
我們可以將這種欣慰感延伸到更廣闊的領(lǐng)域中曹动。許多人都有自己支持的球隊斋日，并會為它的勝利而倍感自豪，盡管其實他們與球員們并無交集墓陈。當(dāng)自己國家的運動員在奧運會上奪冠時恶守，當(dāng)自己國家的公民因重大發(fā)現(xiàn)而獲得權(quán)威獎項時，我們都會感到興奮無比贡必。同樣的道理兔港，人類也可以為機(jī)器所取得的“成就”而感到非常欣慰，畢竟它們是由人類創(chuàng)造的仔拟，即使它們的成就不是我們的個人成就衫樊，即使我們無法完全理解它們。事實的確如此利花。從蘋果手機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)科侈，技術(shù)進(jìn)步讓許多人倍感欣慰，并心生感恩炒事，盡管他們不一定了解這些技術(shù)的工作原理臀栈。
即使我們所構(gòu)建的機(jī)器的復(fù)雜性超出了人們所能理解的范疇，我們也無須感到不安或失望羡洛。當(dāng)我們的孩子創(chuàng)造出了令人驚訝的作品挂脑，而我們卻無法理解時，我們是不會感到絕望或擔(dān)心的欲侮；相反，我們會為他們的成功感到高興肋联，甚至?xí)纳卸魍丁τ诩夹g(shù)系統(tǒng)的“作品”，我們完全可以給予類似的回應(yīng)橄仍。
“欣慰感”是一個框架韧涨，能夠幫助我們認(rèn)識到，我們正循著祖先數(shù)千年來的足跡前進(jìn)著侮繁。[25]在前行的道路上虑粥，越來越少有人能夠理解“人造世界”中最復(fù)雜的部分了。較之以往宪哩，最近的趨勢也算不上新鮮或不同娩贷。
通過“欣慰感”這個鏡頭折射出來的謙卑之心，實為一種樂觀主義精神锁孟，它讓我們對自己所構(gòu)建的這個“不可理喻”的世界心懷希望彬祖。除此之外茁瘦，謙卑還能讓我們在不斷的追求中始終保持平衡：既能把握所構(gòu)建事物的所有維度，又能看清自身的局限性储笑。當(dāng)然甜熔，對于專家來說，這是一種使命突倍。
而且腔稀，謙卑還能幫助我們看清神秘與奇跡之間的區(qū)別。
謙卑之心＋迭代的生物學(xué)思維
對于復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)中的神秘性羽历，人們通常會有兩種潛在的極端反應(yīng)焊虏。第一種反應(yīng)是有意且極力地削弱它的重要性，認(rèn)為系統(tǒng)中根本不存在任何神秘的東西窄陡。對于系統(tǒng)的運行方式炕淮，這些人會編織出一些簡單的故事。這些故事也許很吸引人跳夭，但都嚴(yán)重削弱了系統(tǒng)的復(fù)雜性涂圆。他們認(rèn)為，自己對正在使用的技術(shù)了如指掌币叹，任何問題都是能解決的小問題润歉。許多大型的科技公司都是這種風(fēng)格，他們把所有意想不到的系統(tǒng)行為統(tǒng)統(tǒng)歸結(jié)為小問題颈抚，還認(rèn)為系統(tǒng)自身已經(jīng)在處理這些問題了踩衩。
另一種極端反應(yīng)則來自那些醉心于尋找神秘和未知事物的人。這些人并不在乎這種事物是否真的存在贩汉。他們通常都是技術(shù)的門外漢驱富，總是把設(shè)備或系統(tǒng)的內(nèi)部運行神秘化，并以此為榮匹舞；他們對蘋果手機(jī)或電網(wǎng)的工作方式贊不絕口褐鸥，并稱其為魔術(shù)。這些人會問自己的父親“電燈和真空吸塵器的工作原理是什么”赐稽，并滿足于“簡直就是魔術(shù)”之類的答案叫榕。不過，大多數(shù)人的反應(yīng)都處于上述兩種極端反應(yīng)之間姊舵。他們可能會承認(rèn)晰绎，在系統(tǒng)中存在一定程度的神秘性，但同時又希望自己可以理解這個世界括丁。
當(dāng)我們把奇跡和贊美荞下，以及對神秘世界的感知都考慮進(jìn)去時，事情就變得更加混亂了，我們甚至可能會“喜歡上”某種現(xiàn)象的復(fù)雜的美感锄弱。奇跡不一定要以犧牲可理解性為代價考蕾，反之亦然。事實上会宪，許多人都發(fā)現(xiàn)肖卧，在面對一個非常龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)時，自己理解得越透徹掸鹅，應(yīng)對得越自如塞帐，內(nèi)心就會越愉悅。
我們必須努力維持這樣兩種相互對立的狀態(tài)：神秘而無奇跡巍沙、神奇而不神秘葵姥。第一種狀態(tài)要求我們努力克服自己的無知，絕不能沉迷其中句携；第二種狀態(tài)意味著榔幸，一旦理解了某個事物，我們就不會認(rèn)為它是理所當(dāng)然的了矮嫉。
我們永遠(yuǎn)無法完全理解那些拼湊而成的復(fù)雜系統(tǒng)削咆。我們始終會面對一些難解之謎，但是沒關(guān)系蠢笋，只要不害怕拨齐、不沉迷，就可以找到最好的方式——謙卑昨寞，哪怕攜有一絲崇敬也無所謂瞻惋，畢竟那是我們自己所構(gòu)建的系統(tǒng)。謙卑援岩、好奇歼狼，以及欣慰感，或許就是我們能做到的最好的狀態(tài)了享怀。我們必須堅持運用生物學(xué)思維蹂匹，即使尚未實現(xiàn)對系統(tǒng)的充分理解。如果失敗了凹蜈，我們可以再謙卑一點，但絕不能氣餒忍啸；我們定會找到讓直覺深入技術(shù)系統(tǒng)底層仰坦，窺其堂奧的途徑。
在構(gòu)建和使用復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)時计雌，我們試圖了解它們?nèi)绾芜\行以及如何失敗悄晃，但是這種了解確實存在著極限。不過，這并不意味著我們要停止創(chuàng)造妈橄；恰恰相反庶近，它只是意味著，當(dāng)我們繼續(xù)構(gòu)建這類系統(tǒng)時眷蚓，要明白它們還會不斷成長鼻种，會變得更加奇異、更加復(fù)雜沙热。因此叉钥，我們必須重新調(diào)整期望值。
從現(xiàn)在起篙贸，承認(rèn)自己無法完全理解這些系統(tǒng)吧投队。這種做法將會改變我們理解和應(yīng)對系統(tǒng)的方式。如果你參與了構(gòu)建爵川，那么在組裝系統(tǒng)時敷鸦，你就會意識到自己的理解能力是有限的；如果你與系統(tǒng)進(jìn)行了交互寝贡，那么你會認(rèn)識到繁雜和意外是常態(tài)扒披，而不是例外；如果你試圖徹底消除這種常態(tài)兔甘，那么你不但會失敗谎碍，還會讓事情變得更糟。
事實上洞焙，對于那些無法被完全理解蟆淀、無法被完美處理的事物，我們還有很多話可以說澡匪！人類熔任，將在這個糾纏時代繼續(xù)生存下去，并發(fā)展壯大唁情。
