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全部 60 章
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第一节本节包含丛书总序与本书前言两部分。总序阐述科学是人类进步的“第一推动”，也是使人进化为现代人的关键。阅读第二节本节先谈思维方式：尼采将思维分为重逻辑分析的“日神”型与重直觉综合的“酒神”型，而有些人属于能将两者结合的“奥德赛”型，这类人在圣菲研究所（SFI）这类环境中最为如鱼得水。阅读第三节作者说明本书的写作过程本身就是一个复杂适应系统：每一章都先有简明的思想模型，经编辑、朋友、同事及妻子玛希娅逐页审读后，评论会反过来改变模型，模型再用细节充实，如此反复……阅读第四节作者回顾自己三十多年间在中美洲森林的考察经历，认为这让他把两个长期并行的爱好统一了起来：一边是研究基本粒子物理，寻找物质最底层的普遍规律；另一边是业余探讨生命演化与人类文化。阅读第五节本节首先回顾作者的早年经历：父亲从奥匈帝国移民美国，靠开办语言学校维生，后因经济萧条和移民法收紧而失业。阅读第六节本节首先设想了未来可能出现的新型复杂适应系统，即通过计算机用金属丝把人的大脑直接相连，使人们共享思想情感，形成一种真正的混合体。阅读第七节计算复杂性关注问题规模趋于无穷时求解时间的变化，与日常所说的“复杂”含义不同；后者更关心描述系统性质需要多长的信息。阅读第八节本节先给出“原始复杂性”的定义：用双方共享的语言，把一个已知粗粒度的系统描述给远处的人，所需最短消息的长度；逐个部件分开描述会错过利用相似性进行压缩的机会。阅读第九节本节首先说明哥德尔的不可判定性命题：有些命题既不能被证实也不能被证伪。阅读第十节本节首先讨论金融市场中的价格涨落并非纯粹的随机过程，而是具有决定论混沌特征的伪随机涨落。阅读第十一节本节以儿童学习语法为例，说明复杂适应系统如何从经验中提取图式。阅读第十二节本节讨论系统有效复杂性与AIC（算法信息量）的关系：系统只有在极端有序与极端无序之间的中间地带才能取得最大的有效复杂性。阅读第十三节DNA双螺旋的两条链互补，一条即可读出全部信息。以大肠杆菌约500万个核苷酸计，用二进制编码相当于1000万个比特的遗传信息，随细胞分裂传给后代。阅读第十四节本节先由“控制论”一词的希腊语词源（意为舵手）切入，回顾机器人发展的三个阶段：早期机器人靠传感器直接对环境信号作出反应……阅读第十五节本节讨论科学的可证伪性、科学活动的自我修正机制，以及统一理论的简单性。阅读第十六节本节以牛顿的故事开篇：1665年瘟疫期间，23岁的牛顿回到家乡，开始发展引力定律、运动定律和微积分。阅读第十七节本节以地名命名规律为例，说明人类活动结果中常有可归纳的模式，但这类模式往往存在例外，如圣昆廷的地名实为印第安酋长之名。阅读第十八节本节介绍“自组织临界态”概念，以沙堆为例说明其原理：不断加沙会使坡度变陡，达到临界值后便发生崩落，使坡度回落到临界值，无需外部调节。阅读第十九节本节讨论“深度”与算法信息量（AIC）的关系：无论信息串是完全规则还是完全随机，其深度都很小，只有在有序与无序之间的中间区域深度才可能较大，这与有效复杂性的变化规律不同。阅读第二十节本节论述科学各层次之间的还原关系。作者以量子电动力学（QED）与化学为例：理论上化学可由QED导出，但需代入化学特有的附加条件，且实践中多数问题仍须用化学自身概念描述……阅读第二十一节本节讨论心理学与生物学的关系，以及加州理工学院的还原主义倾向。阅读第二十二节本节探讨超越标准模型的统一理论之路。标准模型存在四点不足：力未统一、粒子过多、任意常数多、引力无法纳入。阅读第二十三节本节讨论了在拥有基本粒子统一理论和宇宙初始条件后，能否预言一切的问题，答案是否定的。阅读第二十四节本节讨论量子力学解释中的几个问题。首先指出艾弗雷特回避使用“概率”一词、改用“量度”并无益处，且留下许多未回答的问题。阅读第二十五节量子力学在精粒层次上无法赋予概率，因为历史之间存在干涉。阅读第二十六节本节论述宇宙历史的分枝结构与准经典领域的特性。作者指出，宇宙可供选择的脱散历史树不同于语言等进化树，其分枝相互排斥，观察者只能看到其中一枝；即使在多世界理论中……阅读第二十七节本节讨论量子力学中"修剪历史分枝"的概念，认为这可替代传统的"波函数塌陷"说法。阅读第二十八节本节先讨论最准经典领域：对恒星或人的观察只能得到规律性的纲要，其长度即有效复杂性。阅读第二十九节本节首先回顾了作者与戴维·玻姆的交往。戴维作为马克思主义者难以接受量子力学的决定论，为此写了书并希望得到爱因斯坦的评价。阅读第三十节本节介绍了量子场论中的费曼图与正反粒子对称性：每个粒子都有对应的反粒子，二者电荷相反、质量相同，中性粒子如光子是自身的反粒子。阅读第三十一节本节讨论核力、弱力及基本粒子的家族结构。核力并非基本力，而是夸克间色力的间接效应，可用量子色动力学（QCD）描述，由此也解释了数百种核粒子态。阅读第三十二节本节讨论标准模型中基本粒子质量的来源、自发对称破缺及其推广，并引出基本粒子数量过多的问题。阅读第三十三节本节论述了超弦理论的可检验性及其物理内涵。作者指出，尽管普朗克质量巨大，但该理论仍可通过多种途径接受实验检验，包括在适当极限下重现广义相对论与标准模型、预言低质量粒子的新性质……阅读第三十四节本节讨论超弦理论的可检证性及其对宇宙学的启示。杂化超弦理论存在数千种近似解，每种解都给出一份零质量粒子表，其中部分与超标准模型相符。阅读第三十五节本节论述时间之箭的成因，指出其根源在于宇宙的初始条件。文章先以陨星影片倒放、恒星向外辐射能量、以及过去留有记录而未来没有为例，说明时间具有单向性。阅读第三十六节本节讨论热力学第二定律与信息的关系。人把散乱的分币分类会使分币的熵减小，但这不违反第二定律，因为分类者及其环境的总熵在增加。阅读第三十七节本节讨论“被冻结的偶然事件”及其对复杂性的影响。这些偶然事件源于宇宙的初始条件与物理定律，通过分枝的历史之树产生并累积为规律。阅读第三十八节本节讨论复杂适应系统中环境与物种的共同进化。外部环境处于动态变化中，物种的基因型可视为应对其他物种的反应图式。阅读第三十九节本节主要讨论生物进化中的复杂性趋势、生态群落的多样性以及“适应性”这一概念的局限性。阅读第四十节本节讨论了进化论中几个与适应性相关的概念。首先，罗伯特·特里弗斯描述的“分离异常”是一种极端的利己基因现象，指某个基因能直接使自身在遗传竞争中获胜……阅读第四十一节本节将生态群落与市场经济类比，说明复杂适应系统如何通过不断寻找机会、填充小生态环境而增加自身复杂性，并可能触发关口事件，产生包括人类智力在内的全新系统。阅读第四十二节本节以作者的一次口误为引子，说明创造性思维的产生过程，并用复杂适应系统理论加以解释。阅读第四十三节本节讨论思维技巧训练的效果评估与问题边界的界定。作者指出，爱德华留下的练习多涉及政治分析，即在不同层级的行动中发现、分析并选择方案；但这类训练能否迁移到科学、艺术及学校学习中……阅读第四十四节人类对世界不可预见、不可控制的特性感到恐惧，于是在随机现象上强加虚假因果，用幻觉般的预见能力自我安慰；同时又对死亡等真实规律视而不见，迷信与否定互为两面……阅读第四十五节本节讨论“超自然”概念的局限与怀疑论的科学态度。作者首先指出，超自然现象若真实发生，便应能纳入科学框架；即使现有理论无法解释，也应修改定律而非归为超自然。阅读第四十六节1951年前后，普林斯顿高级研究所的一次讨论中，奥本海默与刘易斯关于质子碰撞产生介子的研究被菲尔茨用球形闪电的话题岔开，令奥本海默十分恼火；作者认为人类对球形闪电至今仍无认识。阅读第四十七节本节讨论复杂适应系统的适应性层次及其局限。适应分为三个层次：一是现有图式直接引发的行动（如迁徙、防御），不改变图式本身；二是图式在竞争中被现实选择压力改变或替换……阅读第四十八节本节讨论适应系统中有人参与的“直接进化”情形。企业中层管理人员施加的内部压力，若与顾客的真实选择不一致，其行为便只利于组织图式的延续而非机体生存。阅读第四十九节本节指出，人们往往固守既有图式，甚至歪曲新信息来迁就它。阅读第五十节本节介绍遗传算法软件的运作原理：每个候选策略对应一个计算机程序，通过模拟生物有性繁殖的“交叠”方式改变指令来修改程序，其适应性好坏需在实际问题中检验。阅读
