还原论：二十一世纪最牛的科学统治人类所有科学！

东西二王 2019-05-04

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2019-04-30 18:11:53

盲目地相信科学，和无知毫无差别。 ——托尔斯泰

还原论统治人类所有科学经济学搞成了物理学

原创坤鹏论 2019-04-29 12:12:07

还原论曾让人类充满信心，认为只要时间和科技，就能解开万物谜团。 ——坤鹏论

最近，坤鹏论一直在研究经济学的预测之术，在不断深入的过程中，我眼前豁然又开朗了全新的知识领域。

再次真真地体会到了，山外有山，当自认为已经窥见奥秘时，欣喜地层层揭开后，却发现后面还有更广阔的未知天地。

前两天坤鹏论写了一篇《99%以上的预测都是胡扯看看伪预言家的惯用伎俩》，结果引起老铁们的不小争论，有顶者，也有踩者，有的认为99%都算客气了，有的则直斥满篇胡诌。

现实就是这样，任何观点永远都会有支持者和反对者，就像经济学第一定理：任何一个经济学家都有一个对立者。

今天，坤鹏论就从根源说起，为什么近现代经济学的研究会跑偏，为什么经济学家测不准是必然的。

一、统治人类科学几百年的还原论

提到当代的经济学研究，就不能不提统治人类科学领域数百年之久的还原论。

如果以百年为时间尺度、以全球为空间尺度，找出全人类使用最多的一种科学方法，那么，此顶桂冠非“还原论”莫属。

按还原论者的观点，羊群由羊只组成，钟表由全部零件装配而成，国民收入等于一国国民的个人收入相加……

总之，事物整体一定等于部分之和，不多也不会少。

1.还原论的萌芽

还原论的萌芽很早很早。

古代一些最有智慧的人试图将世间万物还原为某一种事物或几种事物的简单组合，将物质在质上的不同还原为量的不同，比如：

被亚里士多德奉为“哲学创始人”的“希腊七贤”之一——泰勒斯，他认为万物的本原是水。

对了，就是坤鹏论之前在《比期货还刺激的期权但90%的人根本玩不转！》提到的那个泰勒斯，当年就搞了一次期权，他预测来年橄榄会丰收，于是便买断了全部榨橄榄油的机器，后来靠漫天要价转租机器，赚得盆满钵满。

阿那克西曼德坚持万物的本原是无限。

阿那克西米尼则认为万物的本原是空气。

因为性格开朗而被称为“欢笑哲学家”的德谟克利特，他将被分割到无法再进一步分割的粒子称为原子，认为万物是由原子构成的，包括一切物质，甚至是人的灵魂。从其原子论开始，人们得以以唯物主义的角度进行思考。

而中国古代则早就有了“气”、“阴阳”、“五行”等学说。

对于人类来说，万物的本质是水，还是空气，并不重要，重要的是人们脱离了神话的桎梏，开始以自我的大脑思考，在自然中找寻万物的本原，这就是自然哲学的肇始。

2.还原论科学范式的形成

自17世纪开始，在伽利略、培根、笛卡尔和牛顿等人所创建理论的基础上，逐渐形成了以还原论为主导的科学范式。

作为一种方法论，还原论在近现代科学中获得了普遍应用，并取得了辉煌成功。

近代科学已有300多年的历史了，弗朗西斯·培根是近代科学的倡导者，他提出的实验方法和归纳逻辑成了近代科学方法论的重要一支，另一支是由勒内·笛卡尔倡导的唯理论方法。

培根是英国哲学家、政治家，出生于英国高级官员家庭，从其经历看，可谓神童。

十二岁进入剑桥大学学习，之后学习法律并取得律师资格，二十三岁时成为国会议员，四十五岁时与十四岁少女再婚，之后成为大法官，但因受贿罪入狱。

1626年，他在验证“雪能有效保存鸡肉”的说法时，患肺炎去世，将“实验是科学的基础”，这一主张贯彻到人生最后一刻。

培根认为，生活质量的提高不仅要凭借教义，还要通过经验和实验来了解自然的构造，并征服自然。

他用一句“知识就是力量”来概括自己的观点。

他为英国带来的这种重视经验的思维，和中世纪“先有真理，再试图以真理解释世界”的哲学与神学完全相反。

培根引领了英国经验主义，认为所有知识都源于经验，知识应该通过归纳法获得。

所谓归纳法，就是依据经验（实验）尽可能地收集大量样本，进而推导出一般性结论的方法。

笛卡尔生于1596年，比培根小35岁，是法国哲学家、自然科学家，有“近代哲学之父”之称。

他先是在欧洲最有名的贵族学校学习，但他对所学的东西颇感失望，因为在他看来教科书中那些微妙的论证，其实不过是模棱两可甚至前后矛盾的理论，只能使他顿生怀疑而无从得到确凿的知识，惟一给他安慰的是数学。

毕业后，他进入普瓦捷大学学习法律与医学，对各种知识特别是数学深感兴趣。

大学毕业后，他投笔从戎，加入了荷兰拿骚的毛里茨的军队。

1619年11月10日，他在冬日的德国营地里“发现了令人震惊的学问的基础”。

退伍后，他遍游欧洲，最后定居荷兰，晚年应瑞典女王的邀请前往该国，翌年病逝。

笛卡尔否定了自亚里士多德以来的目的论自然观，提倡机械论自然观，认为自然界万事万物都只是物质，遵循数学法则而动。

“我思故我在”是他的“哲学第一原理”，近代哲学的大幕自此拉开。

笛卡尔是大陆理性主义的代表，他认为人生来就有“神”、“善恶”这样的观念，承认天赋观念的存在，这和柏拉图的“人生而知理型”的观念一脉相承。

他认为，人应该依靠天赋观念，使用演绎法来获得正确的知识。

所谓演绎法，就是从一般性原理出发，通过理性的推理，探明个体的真理的方法，在演绎法下，只要前提是真理，则结论也是真理。不过，如果开始的前提是错误的，那么得到的结论也无法成为真理。

比如：大家所共同适用的真理是，人类总有一死，那么个体的真理，只要某个人是人类，所以他总有一死。

由于这种思维主要在欧洲大陆流行，所以称大陆理性主义，它与否认天赋观念的英国经验主义对立。

大陆理性主义认为，人常常会看错，实验结果也会出现，因此通过五感（视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉）得到的经验（体验）是不可靠的。

笛卡尔认为，世界由精神和物体两种实体构成，这是世界两分的二元论。

而他的“我思故我在”可以这样理解：

“我无法否认自己的存在，因为当我否认、怀疑时，我就已经存在！”

因为我在思考的时候，肯定有一个执行“思考”的“思考者”，这个作为主体的“我”是不容怀疑的，这个我并非广延的肉体的“我”，而是思维者的我。

所以，否认自己的存在是自相矛盾的。

笛卡尔堪称17世纪的欧洲哲学界和科学界最有影响的巨匠之一，还被誉为“近代科学的始祖”，他创立了著名的平面直角坐标系。

还原论则主要吸取了他的数学成就。

笛卡尔的主要数学成果集中在他的“几何学”中。

在笛卡尔之前，几何与代数是数学中两个不同的研究领域。

笛卡尔站在方法论的自然哲学的高度，认为希腊人的几何学过于依赖于图形，束缚了人的想象力。

对于当时流行的代数学，他觉得它完全从属于法则和公式，不能成为一门改进智力的科学。

因此他提出必须把几何与代数的优点结合起来，建立一种“真正的数学”。

笛卡尔的思想核心是：把几何学的问题归结成代数形式的问题，用代数学的方法进行计算、证明，从而达到最终解决几何问题的目的。

依照这种思想他创立了“解析几何学”。

1637年，笛卡尔发表了《几何学》，创立了平面直角坐标系。

他用平面上的一点到两条固定直线的距离来确定点的位置，用坐标来描述空间上的点。

他进而又创立了解析几何学，解析几何的出现，改变了自古希腊以来代数和几何分离的趋向，把相互对立着的“数” 与“形”统一了起来，使几何曲线与代数方程相结合。

笛卡尔的这一天才创见，更为微积分的创立奠定了基础，从而开拓了变量数学的广阔领域。

最为可贵的是，笛卡尔用运动的观点，把曲线看成点的运动的轨迹，不仅建立了点与实数的对应关系，而且把形（包括点、线、面）和“数”两个对立的对象统一起来，建立了曲线和方程的对应关系。

这种对应关系的建立，不仅标志着函数概念的萌芽，而且标明变数进入了数学，使数学在思想方法上发生了伟大的转折——由常量数学进入变量数学的时期。

辨证法进入了数学，有了变数，微分和积分也就立刻成为必要了。

笛卡尔的这些成就，为后来牛顿、莱布尼兹发现微积分，为一大批数学家的新发现开辟了道路。

培根的方法和笛卡尔的方法结合起来，构成了近代科学的完整方法论体系——还原论。

在这个体系中，培根提供了物理学方法或者说经验方法，笛卡尔提供了数学方法，近代科学就是经验和数学相结合的产物。

后来，牛顿引入了微分思想，在他著名的运动定律中，把变化率和各种力联系起来。

科学家们很快学会了使用线性微分方程，无论多么不同的现象，如炮弹飞行、植物生长、煤炭燃烧以及机器运转，都可以用这种方式描述。

牛顿的天体力学定律+培根的物理学方法+笛卡尔的数学方法，使得科学家能够将任何事物用数学和力学加以描述。

可以说，牛顿的加入直接推动了近代机械还原论的形成。

19世纪，还原论物理主义的领袖亥姆霍兹曾提出“自然科学的最终目的是自然界是一切过程还原成作为这些过程基础的运动并探索它们的推动力，也就是说，把它们还原为力学。”

在还原论者看来，事物就像一个钟表，你要弄清楚钟表的构造和运行规律，那就可以且必须把它拆卸、分解开来，还原到它的最基本的组成单元，才能把想知道的问题弄清楚，也就是“欲知森林，先剖树木”。

所以，对人们所要认识的任何一种客观实体，如果把它拆卸得越小，其认识就越详尽、越深刻。

于是，我们看到物质世界早已被一层层分解，直到分为基本粒子，基本粒子被分解到夸克，物理学家还在锲而不舍，继续分解。

而”还原“还有一层意思，就是把客观实体分解为各个组成部分，然后还可以把它装配起来，再还原成完整事物，即“从树木出发可以认识森林。”

还原论最初产生于自然科学研究，后来扩展到几乎所有领域，到19世纪末20世纪上半叶达到了顶峰。

不得不说，还原论很有用，因为整体事物确实是由部分构成的，就像生活就是由琐碎的小事构成的一样。

从还原论者的眼睛看出去，世界的万事万物表面上很散乱，千头万绪，错综复杂，实际上却很有秩序，无非是一堆安安静静等着拆卸和组装的零件。

现代还原论依然主宰着人类，它根源于现代科学的斐然成就，兴盛于流行的科学哲学思想。

20世纪20年代至50年代，科学哲学中盛行逻辑经验主义，它的使命就是把哲学的任务归结为对科学语言进行逻辑分析，通过可实证的意义标准把理论还原为经验，通过把心理命题翻译成物理命题统一全部经验科学。

简单一句话，物理学统治世界！

既然能用物理学解释一切，那么科学家用还原论研究世界、看世界的结论是：世界是简单的。

逻辑经验主义者深信，“物理学不仅是其他科学的典范，而且所有科学，包括心理学和社会科学，有朝一日会统一起来并化归为共同的、基本的物理术语。“

而且欧内斯特·内格尔还给出了第一个逻辑上最清晰的还原模型，许多科学哲学家就在此基础上将理论还原推广到所有学科领域的所有理论之中。

可以说，所有近现代科学分支都以牛顿的力学理论为基石，用还原论方法研究各自的对象，再把获得的知识纳入公理化演绎体系加以表达，这已经成为自然科学研究的标准操作，甚至被某些社会科学奉为“圭臬”，比如：经济学。

3.还原论的优点

当然，作为科学研究的方法论规范，还原论具有两大优点：

第一，使用这种方法论建立起来的科学理论，不仅精确严密，而且具有强大的预言能力。无论是哈雷彗星与海王星的发现，还是大爆炸学说的检验，直至遗传工程等，无不是还原论的成功应用。

第二，每当预言失败或理论计算与实验结果发生重大偏差时，人们能够根据逻辑和理论便利地调整理论，从而做出新的预言。电磁理论、量子力学、相对论理论以及分子生物学、大爆炸宇宙学与超弦理论等理论的创立就是明证。

二、经济学成为一个技术性的，还挺神秘的行业

18世纪和19世纪，在社会科学领域杰出的知识分子都被称为经济学家，其中有大名鼎鼎的思想家，比如：亚当·斯密、约翰·斯图尔特·穆勒等。

正如牛顿发现了物理学的基本定律并提出了探究现代科学的原则一样，这些经济学家也企图弄清经济、政府和社会运行的原则及自然法则，他们希望利用还原论的范式计算出经济行为，从而预测人民和国家的未来。

在越来越强大的还原论的笼罩下，今天的经济学家几乎只关注商业和货币问题，经济学家兼历史学家罗伯特·海尔布伦说：“经济学已成为一个技术性的，通常还挺神秘的行业。”

它具有高度理论性和数学性，和其他社会科学几乎没有联系，然而经济学本质上却是有关人类间相互作用的，以货币为标志的社会科学。

经济学更多地被当作纯科学对待，如同一门“软物理学”，它甚至还有自己的诺贝尔奖，1969年第一次颁发。

经济学引入数学方程式的热潮开始于1970年代末。

那时候，凯恩斯主义旧有的确定性失灵时，于是新一代经济学家们将这门学科变成了一堆超级抽象的数学方程式。

他们假设，经济系统将趋于均衡态，只有来自系统外部的不可预测的冲击能干扰这种均衡。

由于冲击起于外部，经济学家们为了让数学模型看起来合理，不得不发挥想象，猜测这些冲击到底是什么。

而罗默在其论文《宏观经济学的困境》中嘲讽了这些想象中的破坏力。

他将由此产生的宏观经济理论，比作只有当“巨魔、小鬼和以太（物理学家假想的物质）”存在才解释得通的物理学。

伦敦金斯顿大学经济学家斯蒂夫·基恩就一直声称，2008年的金融海啸之所以规模巨大，正是由于人们过于依赖有缺陷的经济模型——这让决策者们低估了风险，最终让世界陷入危境。

因“投入产出理论”获得1973年诺贝尔经济学奖的美国经济学家——瓦西里·列昂季耶夫这样评价道：“年复一年，经济学家不断提出新的数学模型，并深入探索其特征；计量经济学家试图用所有可能的代数函数拟合同样的数据。但这些努力却几乎丝毫没有促进我们对真实经济系统结构和运行方式的理解。”

三、经济学已被证明测不准

那么有伟大还原论加持的经济预测家的成绩如何？

美国有专门的学者对经济学家们几十年的预测数据进行了研究，总结出以下九个特点：

1.经济学专家基本都无法预测到经济的重要转折点。

2.经济预测的准确性随时间而下降。

3.经济学家的预测技巧平均来说和猜没区别。

4.没有哪个经济预测者能在预测准确性上一直处于领先地位。

5.没有哪派经济思想能持续得出准确的经济预测。

6.没有哪个经济预测者在预测某个经济指标上表现出持续过人的能力。

7.更复杂的运算不会提高经济预测的准确性。

8.经济学预测可能受心理偏见的影响。

9.没有证据表明经济预测技巧比以前更高明。

1985年，《经济学家》进行了一项比赛，其意图是发现各种行业中谁能最准确地预测出未来10年英国的经济状况。

10年过去了，揭晓的结果很搞笑，环卫工人和4位跨国公司总裁组成的小组共同名列第一。

《经济学家》在公布结果的同时写道：“垃圾箱里的东西也同样可以成为有用的领先经济预测指标。”

所以，经济学家圈流传着一则笑话：“经济学家所受的专业训练就是通过对经济的错误预测而领取薪酬。”

另一则笑话称：“经济学家已经成功预测了过去5次经济衰退中的9次。”

国外有位专家曾为政府机构提供关于通货膨胀的预测，他分析了用各种预测方法得到的关于通货膨胀的推断，下至最简单的明天的通货膨胀率将和今天差不多，经济学家对这种方法嗤之以鼻为幼稚预测，上至还有号称世界领先的预测公司发布的一些经济预测，据说它们不仅有名校毕业的博士，还使用了由上千等式组成的计算预测模型。

结果令专家相当震惊，因为幼稚预测事实上是最精确的预测方法，甚至其精确性超过了那些著名的经济预测公司及专家的结果。

1993年，经济合作与发展组织（经合组织）分析了1987~1992年美、日、德、法、意、加各国政府、国际货币基金组织甚至自己做过的预测，结果验证了，各机构的预测不仅错得离谱，而且幼稚预测再次被证明，它是最准确的。

一位著名金融分析师在分析了过去一个世纪的预测，然后总结道：“只要是有关钱的预测，经济学家、投资大亨及引用他们观点的记者绝不是偶尔出错，而是从没有正确过。”

坤鹏论通过查阅资料发现，人们对于预测的热衷起源于凯恩斯经济学，因为在20世纪20年代，各领域的著名人物涉足未来学成为一种流行趋势，而经济学家凯恩斯就是其中之一。

不过，我们需要承认，凯恩斯当时有个预测相当具有洞察力。

1919年，在作为官方代表参加了制定一战停战条款的巴黎和会后，凯恩斯对这些条款的报复性和短视性感到震惊。

在他《和平的经济后果》一书中，凯恩斯提出警告：”条约不包括欧洲经济重建的任何条款，也丝毫没讲到如何使战败的轴心国变为好邻居。“

他准确地预见到德国将会遭受饥饿和高通货膨胀的双重折磨，它与原来的盟国最终会引起整个欧洲的动荡不安：”人们不会总是毫无抵抗地死去……在悲愤中（他们）会颠覆残存的组织，并毁灭全部文明。“

尽管他预见到在如此绝望的情形下，必定会出现一名独裁者，但他没有像现在的未来主义者那样，不容置疑地预测将要发生的事情。

相反，他提出疑问：”谁又能知道……人们最后会选择怎样的方式来摆脱不幸呢？“

但是，凯恩斯经济学中确实存在一个基本错误，该理论认为在客观的经济学数据和社会成员的决策之前存的因果关系是机械式的，这就是机械还原论的阴影，但是人就是人，不是自动化的机器。

四、还原论成就西方主流经济学

正是还原论成就了亚当·斯密以来的西方主流经济学，特别是新古典经济学。

主流经济学的发展从亚当·斯密算起，已历经200多年，其间虽然有李嘉图、马歇尔、凯恩斯等数次革命，但在一定程度上，它们都是机械还原论思想在经济学上的移植和应用。

他们对于经济现象都习惯地从单一的因果角度对复杂的世界做还原论和确定论的思考，以为经济本质上一个以线性关系为基本特征的、经济的对象世界是一个满足线性叠加的世界。

那里没有间断、混沌，更没有突变和分叉。

他们用最优化、均衡、理性、稳定等概念来解释、分析、预测经济领域的各种现象。

其相应的经济模型是线性方程式加上随机项。

而在实际经济活动中，一方面经济活动要素之间的关系错综复杂，经济现象常常表现出随机性、不确定性。

而另一方面，经济问题处理的是人的问题，进一步是人的集合，不是单个人的问题。

作为市场主体的人，是有血有肉的“现实人”、 “社会的人” ，是有思想、有欲望、有情感、有意志的。

与自然的发生不同，人的活动更多的不是“发生” ，而是“行为” ，也就是人的意识的外在表现。

因此，经济的真实过程和现象往往是非线性、不可逆、远离均衡等，比如：宏观经济变量的不规则涨落、股价的大幅波动以及某些经济时间序列的高度自相关性等。

经济中有着大量非理性存在，消费者并不根据理性方程式行事，因为它假设钱是消费者行为和唯一推动力，实际上，许多其他强有力动机在人们的消费行为中起着重要作用，包括：权利、名誉、威望、影响力、报复心、顺从、希望、爱情和友谊等。

公司的行为也少有理性，高级主管的目标是使股东财富最大化，通常，管理层的唯一最大化行为是个人财富最大化和维持权力地位。

事实上，公司经营和决策中的理性成分如此之少。

英格兰银行首席经济学家安迪·霍尔丹表示，现实比基于数学的经济学想象得更复杂，而且是非理性的。

从上班路上买的咖啡和面包，到我们存放养老金的基金，我们每天做出的买卖决策绝不像主流经济学者们设想的那样，受理性驱使。

不管是用电脑模型还是主观判断，经济家都受到他们各自的经济“宗教”的严重影响。

而经济“宗教”指的是经济学家关于经济如何运行的一组假设和信念。

凯恩斯学派相信经济是由政府支出的多少来驱动的；货币学派认为货币供应是经济的主要驱动力；新古典学派信仰放任自由的交易和最低程度的政府干预。

这些信仰如此的不同，甚至是相互对立，以至于人们戏称经济学是唯一持有截然对立观点的两个人都能获得诺贝尔奖的一门学科。

由于我们可以得出经济学第一原理：任何一个经济学家都有一个对立者。

令人惊讶的是，经济学家不太喜欢接受其他社会学科的见解，比如：心理学、社会学和人类学，尽管事实上这些领域的信息能对人们的集体和个人行为提供更深入的洞见，但经济学家认为它们太不坚实，或者与经济学毫不相关。

明天，坤鹏论继续带大家进入复杂的非线性世界，了解复杂性系统、混沌理论、复杂性科学、复杂性经济学。

本文由“坤鹏论”原创，转载请保留本信息

《还原论统治人类所有科学经济学搞成了物理学》中详细介绍了还原论，今天，再接再厉，讲一下它存在的问题，以及后续诞生的复杂性科学。

有老铁说，你怎么不讲股市干货，开始聊上科学了？

这是因为，看着股市的起起伏伏，坤鹏论越来越觉得，选股的技术就那么些，没太多难度，关键是能不能守得住，是否守得住的关键是态度，态度的关键是认知，认知的关键是扎扎实实地明白，哪些是对的，哪些是错的。

就像对于股市的预测，乃至经济的预测，有几个人从心底里是认同股市不可测，经济不可测的？

说起来可能很容易，但在股市的潮起潮落中，没有坚实的认知做后盾，很快就会向市场投降，然后沦为韭菜，最终的命运永远是被收割。

历史上明确提出“还原论”这个名词的时间并不长，1951年，美国哲学家蒯因（又名奎因）在《经验论的两个教条》一文中才首次提出此词，而统治人类科学几百年的方法才有了统一的名字。

蒯因被称为“具有划时代意义”的哲学家，是二十世纪最重要的哲学家之一。

不过，他在《经验论的两个教条》对还原论是持批判态度的，认为它是教条主义，同时还批判的教条则是，分析命题和综合命题之间的截然区分。

甚至有人认为蒯因对两个教条的批判导致了分析哲学的终结。

一、还原论被质疑

让我们先再次夯实一下还原论的核心观点：

羊群由羊只组成，钟表由全部零件装配而成，国民收入等于一国国民的个人收入相加……

总之，事物整体一定等于部分之和，不多也不会少，可拆卸，同样可还原。

大约从18世纪开始，就有科学家用实践对还原论进行质疑。

1.第一回合：不可逆

按还原论的说法，凡是可以还原的，就都是可逆转的，但是，偏偏有科学家发现了不可逆转的现象，而且，用还原论的方法并不能说明这种现象，人们对它的笃信开始出现缝隙。

最简单的质疑就在我们身边，一盆热水和一盆凉水混合后，永远不能重新得到一盆热水和一盆凉水。

18世纪开始，火开始成为实验科学的一部分，它起到了一个变化，就是强迫科学家重新考虑过去以还原论名义排斥在外的东西，比如：不可逆性。

法国数学家、物理学家约瑟夫·傅里叶是历史上出了名的热学痴迷者，他一生都在研究热学，甚至认为热能包治百病，于是在一个夏天，他关上家中的门窗，穿上厚厚的衣服，坐在火炉边，于是他被活活热死了，1830年5月16日卒于法国巴黎。

他的科学贡献相当丰富，也使其在得以现在的理工科大学生“恐惧”排行榜中稳居前三。

在大学生最痛恨的灭绝级专业课中，“傅里叶”这三个字是出现频率最高的。

傅里叶变换、傅里叶积分、傅里叶级数，傅里叶分析……

每一个都会让人陷入极度的痛苦之中无法自拔……

傅里叶，傅爷当年搞出了个傅里叶定律，是各种物质中热传播的数学描述，其中心思想就是，一个温度不是均匀分布的孤立物体，最终温度的分布会逐渐均匀，直到完全均匀——热平衡。

但这是一个不可逆的过程，和还原论有点格格不入。

2.第二回合：熵

坚信还原论的科学家们曾有一个梦想——制造出永动机，也就是给机器一个外力，让其永远在机器中永远运转下去。

可惜直到现在，这还是个梦想，因为在实验中，无论运转什么机器，加入的能量总有一些转化成不可回收的、不可再利用的能量形式。

比如：汽油燃烧，使之从有序能源，一部分转化成我们需要的机械能，另一部分则转换成再也无法利用的废热散发到空气中，获得了热能的空气和其他物体。

直到1865年，德国数学家鲁道夫·尤利乌斯·埃马努埃尔·克劳修斯引进了一个新概念——熵，他也是历史上首次明确指出热力学第二定律基本概念的科学家。

熵在这里的意思是混乱，无序。

在克劳修斯看来，如果听任一个系统自然发展，那么能量差总是倾向于消除的，像汽油燃烧这种现象，叫熵增定律。

就像你家里有只拆家的哈士奇犬，每天把你家搞得乱七八糟，这就是熵增，混乱增加。

熵增定律就是指一切事物都是从有序趋向无序。

如果所有形式的能量不可避免地注定变成不断积聚的熵，那就意味着在宇宙中，除了秩序，还有无序。

因为熵就意味着形式破灭、系统瓦解、有用能量耗尽的局面。

熵，对普通的牛顿秩序观念提出了挑战。

不过，1872年，物理学家路德维希·玻尔兹曼站出维护牛顿力学在原子和分子层次上依然普遍有效，他从统计学的角度进行研究，宣布：熵在物理的意义是体系混乱程度的度量。

通过把概率引入物理学，玻尔兹曼证明了熵混沌也是牛顿秩序的一种表现。

这一局，算勉强打了个平手。

3.第三回合：概率论来助拳

随着人类科学研究越来越深入，特别是在微观领域，越来越多的不确定、结果不明确的现象被发现并提出来，比如：大量的随机现象，每一个都是对还原论的质疑。

于是，还原论的科学家依靠概率论来解释这些质疑。

之前坤鹏论曾在《为什么赌场可以永远赢为什么十赌九输》大致介绍过概率论的发展史，这里就不再赘述了。

概率论确实是个好东西，简直是救驾的功臣，不灵？不准？它一出马，质疑消停大半，所以，一经产生，它就被作为一个认识、解决问题的工具在使用。

借助概率论，人类透过纷繁复杂的世象，依然可以看到秩序和确定性，这让人们锲而不舍地在不确定中寻找确定，充满信心。

凯恩斯就曾向世人强调其著名的中立原则，“如果没有充分的理由来判断某件事的真伪，就选对等的概率来确定每件事物的真实性。”

概率论继续支持着由牛顿力学孕育出来的经典决定论，它让决定论者继续坚定地认为：

只要知道宇宙在某个任意选择的初始时刻的状态，就能够确定它在其他任何时刻的状态。

法国分析学家、概率论学家和物理学家拉普拉斯对此有一段名言：“世界的未来完全由它的过去所决定。而且，只要掌握了这个世界在任一时刻的状态的数学信息，就能预报未来。”

这哥们儿是决定论的支持者，1812年出版了《概率分析理论》一书，在该书中总结了当时整个概率论的研究，论述了概率在选举审判调查、气象等方面的应用等。

1814年，拉普拉斯提出科学假设，假定如果有一个智能生物能确定从最大天体到最轻原子的运动的现时状态，就能按照力学规律推算出整个宇宙的过去状态和未来状态。

后人把他所假定的智能生物称为拉普拉斯妖。

可以说，几个回合下来，还原论虽然有所损伤，但基本无伤大雅，科学家们依然充满信心地用它解析世界。

所以说，改变是最难的事，特别是改变人的思想，还原论统治人类科学几百年，还都是社会中最有头有脸的科学家、专家的笃信，改变就更难了。

二、绝招一出，还原论有点招架不住

在还原论眼中，世界是简单的，世界是线性的，世界是稳定的，世界是完美的。

但是，随着人类科学发展，人们开始意识到，世界其实是复杂的，世界其实是非线性的，世界其实存在大量不确定性，世界其实并不完美。

这一切，都始于非线性。

1.还原论的基石是线性

还原论认为世界是简单的，其重要的基石是，世界是线性的。

线性，用个形象的比喻就是，某些事物量与量之间存在一种正比关系，这种关系在直角坐标图上画出来，是一条直线。

从方法论上讲，线性分析是一种科学主义，它与确定性、统一性、秩序等概念密切相关。

如果我们认为事物是线性的，或认为自己面对着的是一个线性系统，那么，一切都是确定的、清晰可辨的。

就像站在一条坦途大道之上，一眼可以望到尽头，如果暂时人眼看不到，只要借助科学、借助类似望远镜的设备，任何人都可以看到未来。

在线性系统中，系统的各部分都可以独立运作，即使相互穿越，也能保持各自的特点。

就像我们看到的那一缕阳光、那一线雨丝、那一片雪花。

就如同我们听到的丛林中百鸟鸣唱中各种鸟儿的独特叫声。

光线运动、声音传播都是线性系统。

在经济生活中，工厂的流水线就是典型的线性系统，如果不算工人的话。

线性世界中，越是宏观的系统，越能用牛顿力学准确、近似地描述，如科学家可以精确地算出日食、月食等各种天象出现的时间，能够让卫星发射到指定的空间运行轨道。

特别是在没有摩擦的宇宙中。

线性系统中，因为一切可见，只要给了初始条件和边界条件，其后的演变就一定会按照物理定律发展，只要掌握了正确的物理学定律，就可以清晰预见未来的任何时刻，该系统会发展成何种样子。

但是，你有没有想过，如果世界真是线性系统，今天可以清晰地知道明天、后天、大后天……

有没有细思极恐的毛骨悚然？！

2.世界的本质是非线性

科学家们越研究越发现，还原论并不能解释所有，举几个简单例子：

如果将一块石头向空中扔出去，根据物理规律，我们能够判定石块会沿着一条抛物线的轨迹飞出去，落下来。

但是，如果把石头换成一只活生生的小鸟呢？小鸟的运行轨迹绝对不会像与它体重相同的石块一样。

就连孩童都知道原因——小鸟有生命，会飞。

但它会飞向哪个方向只能靠猜。

就生命现象而言，一个活的动物可以用还原论分解为器官、细胞、基因，但全部基因加起来并不等于小鸟，因为单纯的基因数量相加，没有生命。

生命现象决定了小鸟这一整体大于构成它的各部分之和。

未来学家托夫勒曾说过：”在当代西方文明中得到最高发展的技巧之一就是拆零，即把问题分解成尽可能小的一些部分。我们非常擅长此技，以致我们竟时常忘记把这些细部重新装到一起。“

托夫勒这段话还是蛮客气的，因为真不是忘记，而是根本装不回去。

除了前面扔小鸟的例子，现实中还有很多非线性问题。

为什么美感应该是由事物的有序和无序的和谐配置诱发的，完全几何化的东西只能让人产生审美疲劳。

按经济学理论，被市场需要的技术或产品一定能够战胜不如自己的对手，并且，这个取胜过程如果没有外来因素的影响，则一定是以最优方式进行。

但事实上，许多质量很好也确实有用的商品，根本没机会摆上商场的货架，垄断的存在也证明了，在市场上，可以只凭不合理的价格就能获得大把利润。

同样，以还原论为根基的现代经济学也无法解释股灾现象，为什么1987年10月，美国股市一个星期可以猛跌500多个百分点？

……

这些都是非线性现象，在自然界和人类社会大量存在。

有一本书叫《复杂》，其中提到了许许多多复杂的，非线性的事物，让人不得其解，让人痴迷。

非线性的存在，让我们的一生之路上总会遇到数不清的岔路，谁也无法预知每一条岔路有什么，通向哪里，即使我们有能力预测到某条岔路的究竟，但谁也无法预知，当你在其中前行一段时间，会不会因为一只蝴蝶或是蚂蚁，使得它完全变了模样……

总结一下，线性就是有着明确的因果关系链，就是当在纸上画出方程式，就能画出一条直线。

而非线性则是，当把方程式在纸上画出来时，绘制出的是一条弯曲的线。

如果用一句话表述线性系统与非线性系统之间的区别，那就是：

线性系统中，整体等于部分之和；非线性系统中，整体大于部分之和或小于部分之和。

但是，还原论统治科学几百年，特别是帮助人们发现了那么多有用的理论，应用后又诞生了那么多新科技，要改变对其的认知，实在太难太难。

所以，还原论已经给人们固化了一种扭曲的认识，线性系统才是客观世界的本质，才是世界的一般原理，还原论才是普适方法。

而非线性只是例外，属于偶然，是概率论揭示的少数派，它没有普遍规律，只能算是对伟大线性系统的骚扰，只要特殊情况特殊处理即可。

三、几个典型现象让还原论有点哑口无言

1.混沌理论

混沌理论最早可以追溯到19世纪末期，当时的数学家、物理学家庞加莱在研究天体物理问题时发现，对于保守三体运动系统，有些轨道没有周期，并且这些轨道既不会越来趋向于无穷远处，也不会收敛到一个稳定点。

这是人类历史上对混沌现象的最初的认识，但当时还没有引入混沌的概念。

在庞加莱之后，混沌现象并没有引起人们的重视，关于混沌的研究基本处于停滞状态。

1960年的一天，麻省理工学院的气象学家爱德华·洛伦兹为了预报天气，用计算机求解模拟地球大气的13个方程式，这是一组描述地球大气的非线性微分方程。

为了检查某些细节，洛伦兹制作了一项重复预测，把温度、气压和风向等数据输入机器，这次他将方程中变量的有效位由原来的6位减为3位，也就是说，将原先设定的计算小数点后6位减为计算小数点后3位。

在等待计算机出运行结果时，洛伦兹出去喝了杯咖啡。

当他回来看到计算机屏幕时，不由大吃一惊，因为这次的计算结果，和过去的结果完全不相同。

只是因为有效位有3个小数位之差，他得到了两幅截然不同的图画，上面标出了两种极不相同的天气系统。

洛伦兹后来说：”我那时很清楚，如果真实大气的行为与这个数学模型所描述的一样，那么，长期天气预报是不可能的。“

1963年，洛伦兹提出了混沌理论，其英文名为Chaos theory。

“一切事物的原始状态，都是一堆看似毫不关联的碎片，但是这种混沌状态结束后，这些无机的碎片会有机地汇集成一个整体。”

在混沌系统中，初始条件十分微小的变化，经过不断放大，对其未来状态会造成极其巨大的差别。

“差之毫厘，失之千里”正是此一现象的最佳批注。

就像每每介绍混沌理论就会被引用的民谣：

钉子缺，蹄铁卸；

蹄铁卸，战马蹶；

战马蹶，骑士绝；

骑士绝，战事折；

战事折，国家灭。

马蹄铁上一个钉子是否会丢失，本是初始条件的十分微小的变化，但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。

这个著名的传奇故事出自已故英国国王理查三世逊位的史实，他在1485年的波斯战役中被击败，而莎士比亚的名句：“马，马，一马失社稷。”使这一战役永载史册！

这就是军事和政治领域中的所谓“蝴蝶效应”。

混沌系统对外界的刺激反应，比非混沌系统快。

混沌作为20世纪人类科学三大科学成就之一，是确定性系统变化极端复杂和行为不可预测的同义语。

确定性的系统也能产生不确定的、看似随机的行为现象。

产生随机行为的确定性系统具有对系统初始条件的敏感依赖性。

这一观念可以说是对牛顿力学框架下的“决定论”思想提出了极大的挑战。

几乎在同一时期，数学家阿诺尔德和莫塞在数学上严格证明了科尔莫戈罗夫提出的一个物理问题，也就是著名的卡姆（KAM）理论。

该理论从数学上严格说明了混沌现象是具有普遍性的。

洛伦兹的发现和卡姆理论问世后，人们才开始慢慢意识到混沌现象的重要性，从而对混沌现象的研究也逐步进入正轨。

1975年，詹姆斯·约克和李天岩在《周期三蕴含混沌》一文中第一次引入“chaos”这个术语，并被沿用至今。

中国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论，主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。

Chaos来自希腊语，音译为卡俄斯，他是希腊神话中的混沌之神，一切世界及概念的开始。

中国的混沌之神应该是盘古，开天辟地。

2.湍流（蝴蝶效应）

相信大部分人没有机会像洛伦兹那样在计算机上重复验证他的发现，但我们可以试着在没有风的静室里点燃一支香烟，看看烟的运动轨迹：一缕青烟袅袅升起，突然，烟散了，四处弥漫。

在洛伦兹发现混沌理论后，他在1963年一篇提交纽约科学院的论文中分析了这个效应：“如果这个理论被证明正确，一只海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”

在以后的演讲和论文中洛伦兹用了更加有诗意的蝴蝶：

“一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。”

其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并产生微弱的气流，而微弱的气流的产生又会引起四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起一个连锁反应，最终导致其他系统的极大变化。

其实，蝴蝶效应在物理学中的别名就是湍流。

其所蕴含的意思就是，本来有秩序的一连串事件，突然在一个临界点，一丝小小的变化被迅速放大，导致整个系统运动轨迹被彻底搅乱，完全无序。

物理学家海森堡临终时曾宣布，他要带着两个问题去见上帝：相对论和湍流。

他说：“我相信上帝也只能回答其中一个问题。”

湍流是流体运动的本质。

烟雾四散、风起云涌、波浪滔天等现象，都被称为湍流。

它是指流场中某点流动速度的大小和方向随时间不规则地变化的流动，只要平滑的流体，不管是液体还是气体，碎裂成螺旋和涡流，就是湍流。

其实，湍流我们几乎每天都见，打开自来水龙头，一股水流出来，先是一束，突然，水束散开，水花四溅。

再就是我们坐飞机，经常会遇到湍流，机长会广播让大家回到座位，系好安全带，然后往往紧跟着就是一阵阵颠簸。

股市崩盘其实也算是湍流的体现。

简单说，湍流破坏了确定性，稳定性，出现了不规则。

就像水烧开之后咕嘟咕嘟沸腾一样，湍流也应该有个临界点或起点，超过它，小搅动会突然增大，使得整个流体变成大涡流套着小涡流，表现为各种无序，甚至可能引起灾难性的后果。

但是，流动是怎么从平滑到湍急？是什么时候、哪个分子的运动搅乱了整个秩序？是什么决定某个分子在某个时刻突然变得不稳定？

这是科学的未解之迷。

2000年，美国克雷研究所向世界抛出了七大数学难题，每一个问题都被悬赏一百万美元，其中的难题之一就是描述流体运动的Navier-Stokes方程。

另外，基因密码排序只有1.23%的不同，人却和猩猩有着天壤之别，这也是湍流现象。

湍流的重要意义在于，它揭示了有时候偶然性会成为决定因素。

回到经济和股市，历史中不少大变化，起因就是一些微不足道的小事，但它们引起了突变，而在事前，没有人能会根据这些小事来推测结果。

四、复杂性科学的诞生

因为世界大量存在的非线性现象，还原论根本无法对其解释，决定了人类必须要找到另一种方法论说明世界。

于是，复杂性科学应运而生。

该科学的发展基本可以分为三个时期，以下内容可能会比较烧脑，你可以只看个大概就行。

第一个时期：20世纪20年代至60年代

在这个时期，一般系统论、控制论和信息论等理论的先后创立和发展，它们标志着复杂性科学已开始步入科学殿堂。

系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。

它划时代地推进了对事物整体和部分关系的科学认识。

在整体和部分的关系中，系统论不仅考虑了各子系统对整体系统的贡献，而且认识到了子系统间的相互作用对整体系统性质的贡献。

在还原论的“整体一定等于部分之和”之上，系统论又提出了“整体不等于部分之和”的新认识，比如：部分间关系的贡献如果为负，那么整体小于部分之和；部分间关系的贡献为正，则整体大于部分之和。

控制论的创始人是美国数学家维纳。

系统的结构决定系统的行为，并着眼于系统内部的组织结构、物质流动、信息流动及所形成的反馈结构来解释，把握系统的动态行为。

他进一步强调，经济系统的非线性特征，在众多非线性系统中，可能会产生出乎意料的非连续结果。

控制论摆脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚，使用新的统计理论研究系统运动状态、行为方式和变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系统的共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。

信息论的创始人是美国数学家香农。

对！就是坤鹏论在《它是能让你最快速成为亿万富翁的财富公式！》中介绍的那位牛人。

信息论是用概率论和数理统计方法，从量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门科学，认为系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现其有目的的运动的。

第二个时期：20世纪60年代至80年代

耗散结构论、协同学、超循环理论和突变论等自组织理论的先后创立，标志着系统科学的兴起。

耗散结构论的创始人是伊里亚·普里戈金。

耗散结构论指的是，一个远离平衡态的非线性的开放系统（不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统）通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构，由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持，因此称之为“耗散结构”。

协同学的创始人是德国理论物理学家赫尔曼·哈肯。

协同学是研究有序结构形成和演化的机制，描述各类非平衡相变的条件和规律，提出不稳定性原理、序参量原理和支配原理。

哈肯认为，一个由许多子系统构成的系统，如果在子系统之间互相配合产生协同作用和合作效应，系统便处于自组织状态。

突变论的创始人是法国数学家雷内托姆，又叫灾变论。

突变论是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论基础之上，刻画了在临界点上发生的非连续性突然变化行为，也就是突变的系统演化行为。

它被称之为“是牛顿和莱布尼茨发明微积分三百年以来数学上最大的革命”。

超循环理论创始人为德国生物物理学家M.艾根。

该理论不仅破译了自然界生命得以诞生的奥秘，而且证明了自然界的进化实质上是一种生成的过程。

总之，耗散结构理论阐明了自组织产生的外部与内部条件；

协同学综合地考察了自组织发展的各种内部因素的作用，阐明了系统自组织的机制与内在动力；

突变论是研究突变的若干数学形式以及相变与临界现象的理论，表明了突变在系统自组织演化过程中的普遍性；

超循环理论则描述了自组织进化的形式。

如果沿着还原论的思路，这些理论都是不可能取得的。

第三个时期：20世纪80年代至今

混沌理论、分形理论、复杂适应系统理论等不断创立，标志着复杂性科学的繁荣。

美国加州大学的默里·盖尔曼，人们说他有“五个大脑”，遗传运算法则创始人约翰·赫兰（麦克阿瑟天才奖获得者）称他是“真正的天才”，1977年诺贝尔物理学奖获得者菲利普·安德森曾评价他“现存的在广泛的领域里拥有最深刻学问的人”，1979年诺贝尔物理奖获得者斯蒂文·温伯格说他“从考古到仙人掌再到非洲约鲁巴人的传说再到发酵学，他懂得都比你多。”

这位天才提出了质子和中子是由三个夸克组成的，并因此获得了1969年的诺贝尔物理学奖。

夸克是原子核的组成单元，在没有更小的新东西被科学家发现之前，它被认为是世界上最小的物质。

有一天，盖尔曼教授在丛林中和一只美洲豹相遇，这只由一大堆夸克组成的简单动物，却有着斑斓的皮毛和无与伦比的敏捷，展示出一种高度的复杂性。

最简单的东西和最复杂的生命，同时出现在盖尔曼面前，他体验到“一种心跳骤停的感觉！”

这次丛林的偶遇，盖尔曼开始深入思考世界的简单性和复杂性之间的关系。

夸克和美丽的美洲豹之间不论有多大差异，必然有某种东西使它们相联系，一定有一个临界点，一个转折，使得夸克的堆积或累加，转变了力与美的典范——美洲豹。

“对这种关系的性质了解得越多，我就越想把自己的想法与感受一吐为快，平生第一次我产生了写一本书的强烈愿望。”

盖尔曼后来确实写了一本名叫《夸克和美洲豹——简单性和复杂性的奇遇》。

也正是这次与美洲豹的奇遇，使得他在获得诺贝尔奖约15年后，突然掉转了方向，发起创建了圣菲研究所，成了世界研究复杂性理论的中心之一。

圣菲研究所被称作是“没有围墙的研究所”，位于美国新墨西哥圣塔菲城。

1984年，圣菲研究所在盖尔曼的倡议，诺贝尔物理学奖得主安德逊和诺贝尔经济学奖获得者阿罗等人的支持下创立，开始正式讨论复杂系统中的问题，标致着复杂性科学的诞生。

这里的科学家来自多个领域，他们打破了学科间的界限，用一种全新的，统一的视角来认识生命系统、神经系统、经济系统、计算机系统等，不再关注每个领域的细节，而是大量运用隐喻和类比的方法，寻找不同系统之间的共性。