《夸克与美洲豹》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……

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，因此化学在自身层次上仍具独立价值。科学家习惯在各领域直接建立理论，再尝试向更基本层次推导，从而在层次间架设阶梯。这一模式同样适用于整个基本粒子物理学与化学的关系，也适用于物理学内部——核物理、凝聚态物理各有其特殊适用条件。

生物学与物理化学的关系亦然：生命在理论上依赖物理化学定律，但地球生物学极为特殊，除基本定律外还需大量偶然事件产生的附加信息。关于生物化学是否具有宇宙唯一性存在争论：若唯一，则其有效复杂性小而深度大；若因偶然事件而多样，则有效复杂性高。无论如何，生物学的有效复杂性远超化学与凝聚态物理，因为40亿年进化中大量偶然事件塑造了生命的多样性。复杂适应系统只能存在于有序与无序之间的环境中——太阳中心过于无序、绝对零度晶体过于有序，均无法产生生命；地球表面恰好处在这一区间。心理学、神经生物学等学科位于生物学之上，同样被视为可还原的，但"还原主义者"一词在这些领域有时被用作贬义，作者由此引出下文的讨论。