8月19日下午，哲人石25周年系列活动“哲人石七堂课” 活动第二讲 “在复杂世界中解决复杂问题——《解困之道》图书分享会”，在五角场人人讲堂开讲，活动由杨浦区图书馆和上海科技教育出版社共同主办。主讲嘉宾沈忱是美国新英格兰复杂系统研究所研究员，目前正在北京师范大学系统科学学院深造，他同时也是《解困之道》的译者，曾与图书作者亚内尔·巴尔-扬共事多年。

英国著名的物理学家霍金曾说，21世纪将是复杂性科学的世纪。2021年的诺贝尔物理学奖也颁给了三位研究复杂系统的科学家。那么究竟什么是复杂系统？我们可以怎样利用复杂系统理念来解决一些社会和个人的现实问题？就这些问题，沈忱与现场观众进行了分享。

《解困之道》作者其人

复杂系统或者说复杂性科学，虽然最早在西方发展起来，但融合了很多东方的传统哲学，并在众多领域都有研究和应用，它囊括物理学、生物学、化学、数学等学科，是一个典型的交叉型学科。《解困之道》作者亚内尔·巴尔-扬就是一名物理学家，1997年创立了美国新英格兰复杂系统研究所。2014年，他将复杂系统科学中的一些理论应用在传染病防治中，为西非国家政府提供建议以应对埃博拉病毒的爆发，并且取得很大成功。2020年初武汉尚未解封、新冠疫情刚开始在世界范围流行之际，亚内尔就判断中国很快会成为世界上最安全的国家，因为“中国防疫策略的复杂度曲线和新冠疫情挑战的复杂度曲线是吻合的”。

沈忱介绍《解困之道》作者

复杂系统——1+1>2

复杂系统科学中很重要的一个理念就是：整体大于部分之和，即1+1是大于2的。在系统的每一个层级上，都会具备其他层级不具备的属性。

这里沈忱举了个例子，一棵棵树组成一片郁郁葱葱森林，如果我们认为只要把一棵树研究清楚了，森林无外乎就是100万棵树的属性的集合，那就是“只见树木不见森林”。实际上，“森林”会具有很多“一棵树”不具备的新属性。比如，森林中的树达到某个密度，就特别容易着火，而低于这个密度就不容易引发山火。

森林由一棵棵树组成，但具有“一棵树”不具备的新属性

再例如，我们说“水是湿的”，但是水分子就不是湿的，“湿”这个属性，就是一个必须从分子这个小尺度宏观上升到一定尺度（层次）以后，才会出现的属性。

在动物世界中，这样的现象也非常多见，比如蚂蚁：蚁群有精细的分工，每只蚂蚁合作无间，甚至搭成一座桥，跨越大于蚂蚁身长10倍的空隙，而这种行为是一只孤立的蚂蚁无法表现的。

当然，系统科学并非只从大尺度观察研究，因为仅从大尺度观察一定会丧失细节，所以其核心是如何能够自由地在小尺度和大尺度间变换，并且去理解小尺度的属性如何导致大尺度的行为，而大尺度的规则如何去塑造小尺度。沈忱引用了苏轼的名句“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”，表示系统科学的核心并非只盯着一个个体看，或者只跳出来看整体，而是从各种各样的尺度去观察，并探究不同尺度之间的行为有怎样的联系。

沈忱用图片和事例帮助现场读者理解复杂系统

对于复杂系统科学，虽然还没有公认的定义，但有不少重要概念，沈忱皆用丰富的图片和生动的事例作了解答，为听众搭建了理解复杂系统科学的大致框架。

如何“解困”

那么，我们要如何运用复杂系统解决问题呢。解决复杂问题的第一步，就是要认识到我们的挑战，它到底是怎么样的尺度、什么样的复杂度，才能去采取相应的行为。在这里，沈忱主要采用了军事方面的事例来说明。传统战争的战略往往认为，谁有更多的兵力、能做出更大尺度（规模）上的行为，谁就能取得更大的战果。但现实是，在平原、沙漠这样地形相对开阔平坦、复杂度相对低的区域，大规模、高协同、低灵活度的战斗单位更适应；而在城市反恐这样环境复杂度高的背景下，小规模、机动灵活、个体行为选项丰富的特种部队就比重型车辆更能胜任。

总而言之，要建立怎么样的复杂系统以解决问题，实际上完全取决于系统所处在的环境、所面临的环境挑战。沈忱借用了著名科幻小说《三体》中的故事：为了对抗三体人入侵，地球组建“太空军”，其中多数人员、主要技术来自海军。原因就是，远洋海战的作战环境缺少隐蔽和变化，高度的灵活性并没有太大的意义，更大的规模、更猛烈的火力、更坚实的防御更能够在对抗中获胜，而太空战争以大吨位、长续航的作战平台为基础，战争方式更像海战，只是战场由海战的二维变成了太空的三维。

用《三体》中的故事解释复杂系统思维运用

与此相反的是俄乌冲突中无人机的应用，无人机具有典型的高复杂度、低尺度，无人机不能形成任何尺度上的威胁，但是当整个战争越来越往复杂战争、信息战的方向发展时，这种高复杂度、低尺度的部队就会越来越有用武之地。

升级思维，应对困局

沈忱表示，我们当今的生活充满了越来越多的困难和挑战，并且其中很多源自日益提升的社会复杂性。当今世界，不论军事战争、贫困问题、公司管理等，都需要以复杂系统思维去解决问题。正如《解困之道》中所言：“我们不能简单地假设，让19世纪的英国得以工业化的那套结构和机制，能用来发展21世纪的尼加拉瓜。”

现场读者对讲座主题表现出极高的兴趣，结束后仍继续与嘉宾探讨复杂系统在现实生活中的应用问题，表示深受启发。

(本文原载于：上海科技教育出版社公众号)