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真正的化学的关键。方塔纳说，他是故意遗漏这些的。他的观点是，“化学”实际上是
一个可以应用于各种复杂系统的概念，包括经济、技术、甚至思维系统。（各种货物和
服务之间相互进行交易，产生新的货物和服务。各种思想之间也能撞击出火花，产生新
的思想，等等。）因此，一个把化学提炼到最纯粹的本质的计算机模型，即，能够提炼
出多样性和反应性本质的计算模型，应该能够给你提供一个研究世界上复杂性增进问题
的全新的视角。
为了达到这个目的，方塔纳回到计算机编程的实质上，对他称为算法的化学、或
“炼金术”做出界定。他说，正如冯·诺意曼很久以前所指出的那样，一条计算机编码
有一个双重生命。一方面，它是一个程序，一系列告诉计算机怎么做的指令，但另一方
面，它又只是数据，是存储在计算机内部某处的一序列符号。所以让我们利用这一事实
来界定两个程序之间的化学反应：程序A把程序B当输入数据来读，然后通过“执行”来
产生一系列输出数据，这样，计算机就等于译出了一个新的程序，程序C。（因为用
FORTRAN或PASCAL这样的计算机语言显然不能做好这个实验，所以方塔纳实际上是用
LISP语言编写了反应程序。在这个程序中，几乎所有程序序列都能代表一个有用的程
序。）
方塔纳说，下一步就是将无数符号序列程序置入一口模拟大锅，让它们可以随机地
相互反应，然后观察会发生什么，事实上，其结果与考夫曼、法默、派卡德他们的自动
催化模型的结果相差无几，只是，方塔纳的系统还产生了些离奇而美妙的变化。能够自
我维持的自动催化组当然出现了，但还产生了许多可以无限制发展的组合。有些组合在
它们的某些化学成分消除之后还能够自我修复，有一些组合在被注入了新的成分之后能
够进行自我调整和改变。还有一些组合的成分完全不同，但却能相互催生。总之，炼金
术程序意味着，纯过程的集合，也就是方塔纳的符号串程序，确实足以自发地涌现出某
种非常具有生命力的结构来。
考夫曼说：“我确实对方塔纳的研究感到激动万分。我已经对自动催化聚合物问题
思考了很久，为此做了经济和技术网络模型，却不能对聚合物研究出个结果来。但我一
听说方塔纳的研究就知道答案就是它了。他想出了个结果。”
考夫曼立即决定跟进方塔纳的思路，以极大的精力重返自动催化游戏，但要在方塔
纳的研究基础上做出他自己的修正。他认识到，方塔纳已经认识到抽象化学，将此作为
思考涌现和复杂的一个全新的视角。但他的研究结果是抽象化学的一般性特征吗？或这
只是他实施他的炼金术程序的方法？
考夫曼在1963年刚开始设计网络模型，研究基因调节系统时也问过同样的问题。他
说：“就像我当时想找出基因网络的一般性特征一样，我也想观察抽象化学的基因特征。
这就要调试化学的复杂性和其它一些因素，诸如分子的原始组合有多大的多样性、所展
现的行为的一般性结果是什么？”考夫曼没有直接采取方塔纳的炼金术，而是把这个概
念更加抽象化了。他仍然利用符号序列来代表系统内的“分子”，但他甚至并不要求它
们一定是程序。它们可以只是符号序列：110100111、10、111111，等等。他模型中的
“化学”则只是一组告知某些符号序列怎样转换另外一些符号序列的规则。既然符号序
列就像语言中的字符，那他就把这组规则称为“语法”。（事实上，这种符号序列转换
的语法已经从计算机语言的角度被广泛地研究，考夫曼也是从中得到了启示。）结果，
他可以通过制定任意一组语法规则，来对各种化学反应行为进行抽样研究。
他说：“我是在凭直觉做这个实验。我从一锅符号序列开始，让这些符号序列根据
语法规则相互作用。也许新的符号序列总是比旧的符号序列长，这样就永远不会重复以
前的符号序列。”我们把所有可能的符号序列中的那些向外发射得越来越远，并从不回
顾的符号序列称之为“发射器”。“当出现一朵符号序列云时，也许会是以前的符号序
列的重复，但其组合方式却与以往不同，我就把它称为‘蘑菇’，那都是些自动催化组，
是依靠自身的力量而诞生的模型。然后也许会出现一组依靠集体的力量诞生、倘徉于符
号序列空间的符号序列，我就把它称为‘卵’。卵会自我繁衍，但其中任何一个单一的
实体都无法实现自我繁衍。或者也可能会出现被我称为‘金丝雾’，即散布于各处的各
种符号序列。但有些符号序列你是无法得到的，比如像110110110。因此还会有些新的
东西可以玩玩。”
所有这些与神秘而永不衰竭的复杂性增长有什么关系呢？考夫曼说，也许大有关系。
“复杂性的增长确实与远远超越均衡、阶式地连接成越来越高层次组织的系统的自我繁
衍有一定的关系。这些系统从原子、分子，发展到自动催化组，依次渐进。但关键的问
题是，一旦更高层次的实体出现以后，它们之间就能够进行相互作用。”一个分子可以
和另一个分子相连接，形成一个新的分子。于符号序列群中突现出来的那些物体所发生
的也是这种情形。创造了那些物体的化学同样能够让它们通过相互交换符号序列来产生
丰富多样的相互反应。“比如说，现在有一个卵，你从外面扔进一串符号序列，它也许
会变成一个喷射器、或变成另外一个卵，或变成一团金丝雾。这对其它物体也一样。”
考夫曼说，不论在哪种情况下，一旦产生了相互作用，一般来说，只要条件允许就
会出现自动催化，无论你讨论的是分子还是对经济，都一样。“一旦在更高层次上积累
了一定数量的多样性，就会进入某种自动催化相变阶段，就会在这个层次上引发新的实
体的激增。”然后这些激增的实体继续相互作用，产生更高层次的自动催化组。“所以
就出现了由低层次到高层次阶梯式上推的发展，每一个层次的上推都要经过某种类似自
动催化的相变阶段。”
考夫曼说，如果事情确实如此，你就能够看到，为什么复杂性增长显得如此无止无
休，复杂性增长只不过反映了生命起源的自动催化法则。这一点当然必须包括在假设的
新的第二定律之中。但尽管如此，考夫曼认为这也并非故事的全部，因为他最终认识到，
自组织并不是生物学的全部。事实上，当你思考这个问题时，这个层层上推的阶梯式发
展只不过是另一种自组织的形式。所以，自然选择和适应性是怎样影响和左右这种层层
上推的发展的呢？
考夫曼说，他确实还无法确定地回答这个问题，但他还是有些想法的。“我的想法
既不是深刻的洞见，也不是什么愚见。但最近有一天我突然被这个想法吞噬了。如果你
从某些原始符号序列组开始，这些原始符号序列组也许会产生符号序列的自动催化组、
也许产生喷射器自动催化组、也许产生蘑菇，或卵，或不管什么吧。但它们同样也会产
生死符号序列。‘死’符号序列意味着这个符号序列是无效的，不能作为触媒，也不能
和任何符号序列产生相互反应的符号序列。”
很显然，如果一个系统产生许多死符号序列，则这个系统就不会迅速扩展，这就像
一种经济，将其大多数产品都转产成既无人问津、又不能再用来制成其它东西的小玩艺。
“但如果‘有生命力的’、有繁殖能力的符号序列能够进行自组织，不至于产生这么多
的死符号序列，那么就会出现更多的有生命力的符号序列。”这样净生产力就会上升，
这组有生命力的符号序列对那些不能很好进行自组织的符号序列组来说就有了一种可选
择的优势。事实上，当你观察计算机模型，就会发现，趋于死亡的符号序列确实随着模
拟的进行而减少。
“同时我想，这个概念尚有可改进之处。假设从原始组合中发展而来的两个喷射器
为了争抢符号序列而发生竞争。如果第一个喷射器能够帮助第二个喷射器避免产生死序
列，而第二个喷射器也能反过来帮助第一个喷射器避免产生死序列，就能产生多喷射
器。”这对互动喷射器也许就能形成一个新的、多喷射器结构，即一个更高层次上的新
型的、更为复杂的个体。考夫曼说：“我有一个预感，更为有序的物质之所以出现，是
因为它们能够更快地吞入更多的资源。所以我想把所有这些整合成一个互生共进的过程
理论，事物在这个过程中通过相互竞争获取资源，从而自我发展。与此同时又使自己走
向混沌的边缘。”
在宇宙的家园
法默说，科学探讨许多事情。科学是事实和数据的系统积累，是对这些事实做逻辑
而连贯的理论建设，是对新材料、新药物和新技术的发现。
但科学的内核是对世界做出解释。科学的故事是对世界为何和何以如此的解释。科
学的故事就像创世纪之谜、史诗和神话故事这些旧有的解释一样，有助于我们了解我们
人类自身，以及人类与宇宙的关系。科学的故事解释了宇宙是怎样在一百五十亿年前的
大爆炸中形成；解释了夸克、电子、中子和其它所有物质怎样在大爆炸中飞溅四迸，形
成热得难以形容的原生质，这些粒子又是如何逐渐凝固成我们今天所见的银河、恒星和
行星；科学的故事还告诉我们，太阳是一颗恒星，就像其它恒星一样，而地球是一颗行
星，就像其它行星一样。地球上的生命于地质期的四十亿年前诞生，而我们人类诞生于
三千万年前非洲的热带大草原，然后慢慢出现了劳动工具、文化和语言。
现在我们又有了这个关于复杂性的故事。法默说：“我几乎把它当成了一个宗教问
题。作为一个物理学家和科学家，我的最大愿望一直是渴望了解我所置身的宇宙。对我
这个泛神论来说，大自然就是上帝。因此我通过了解大自然来接近上帝。实际上，直到
在研究生院读三年级的时候，我都没有梦想过我能找到一份科学家的工作。我只是做我
所做，而没有把这当作是加入一个修道院。”
“所以我们所询问的诸如生命是怎样出现的，为什么具有生命的系统会像现在这个
样子等问题，其实就是了解我们是谁，是什么使我们有别于无生命的物质的本质。对这
些问题知之越多，就越是接近像‘人生的目的何在？’这样的根本性问题。在目前的科
学领域，我们不可能正面回答这类问题，但我们可以提出不同的问题，比如，为什么事
物不可遏制地趋于复杂？我们也许能由此获知生命的某些根本特征，从而悟出人生的目
的，就像爱因斯坦通过了解地球引力而领悟到时空的本质。这使我想到了天文学中转移
视线的比喻：如果你想看清楚一颗亮度十分微弱的星星，那你的视线就应该稍稍偏移一
些，因为这样你的眼睛就会对微弱的光线变得更敏感些。只要你一正视这颗亮度微弱的
星星，它就会消失。”
法默说，同样，要了解不可遏制地增长的复杂性，需要的并不是一个关于道德的完
整的科学理论。但如果新的第二定律能够帮助我们了解我们是谁，了解使我们具有大脑
和社会结构的整个过程，便能使我们对道德比以往知道得更多些。
“宗教通过把道德规范刻在石碑上来强迫人们接受。我们现在就面临这样一个实际
问题，因为如果我们废弃了常规的宗教，就不知道还能遵循什么别的东西了。但如果你
剥尽宗教和道德规则，就会发现它们提供的是使社会能够正常运转的人类行为结构。我
觉得所有的道德都是在这个层次上发生作用。这是一个进化的过程，在这个过程中，社
会经常进行各种实验，无论这些实验是成功还是失败，都将决定未来的文化思想和道德
规范。”他说，如果是这样的话，则一个能解释为什么共同进化的系统会导致走向混沌
的边缘的理论，就能对其文化动力、以及为什么社会能够企及自由与控制之间难以捉摸、
永恒变化的均衡点做出有力的诠释。
朗顿说：“我对所有这一切的含意做了大量纯臆测性的结论。我透过这些相变之镜
来看世界，从而得出这样的结论。你可以把这个观察方法用于对许多事情的观察上，而
且会发现其放之四海而皆准。”
他说，前苏联和东欧国家共产主义体系的崩溃，使他无法不从当时的整