《夸克与美洲豹》第五十九节

本节是全书的总结，围绕简单性、复杂性与复杂适应系统这一中心主题展开。

本节是全书的总结，围绕简单性、复杂性与复杂适应系统这一中心主题展开。

作者指出，自然的基本定律十分简单：支配基本粒子的统一量子场论（超弦理论）与宇宙膨胀开始时的简单初始条件，二者可能合而为一。偶然性之所以必要，是因为量子力学只能给出各种可能历史的存在概率，概率的粗粒化使历史不断分支，形成一个"有许多岔路的花园"；这种不确定性还会在非线性系统中被混沌放大。我们所见的世界只是这个半经典领域中粗糙得多的一部分。

在历史的特定分支上，复杂适应系统得以进化：它们从数据流中提取规律性，将其压缩成图式来描述和预言世界，并在选择压力下不断竞争、变更。系统在有序与无序之间的中间状态运作得最好——噪声或适度的热能帮它摆脱浅坑，找到更深的"适应性景观"洼地。地球上的各类复杂适应系统会不断产生新的复杂适应系统。

作者区分了几个概念：有效复杂性指对系统规律性的简要描述长度，取决于粗粒化程度与编码方式；潜在复杂性指系统进化出更复杂事物的能力，如早期人类虽不比大猩猩复杂多少，却能发展出高度复杂的文化；算法信息量则同时包含规律性与随机特征，只有它居中时有效复杂性才可能很大。规律性还来自被冻结的偶然事件，它们通过互信息在数据流中显现出来。

最后，热力学第二定律要求封闭系统的熵趋于增加，但这与复杂性增长并不矛盾：各种时间之箭都指向未来，生物进化中信息熵也在增加，进化、适应与学习都是宇宙膨胀式发展的一面。进化系统有时能与环境达到平衡，如计算机在三连棋中找到最优策略；但在棋类等复杂情形中，搜寻往往长期持续。