本文为 中国科学院沈阳自动化研究所 王赫然 副研究员 在中科院2022年8月9日的 【前沿交叉与未来技术研讨会】上的讲稿,望网友们批评指正。

从复杂科学视角追问生命是什么(融通的复杂性系统科学)(1)

各位领导老师大家好,我是来自中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室 的王赫然,我报告的题目是——融通的复杂性系统科学:探究生命与非生命之间的”missing-link”

我本人从事的是我们机器人学国家重点实验室布局的前沿方向之一“类生命机器人”,研究的是如何构建生命活性部件并将其与非生命的机电系统融合形成机器人。由于始终在交叉学科的科研一线,督促我对生命与非生命相关各领域涉猎及思考,也因此逐渐产生了许多遐想。

科学是人类对世界的一种认知模型牛顿世界观的出现让西方科技崛地而起、后来居上,人类意得志满,以为宇宙就是一台按部就班的机器,觉得还原论与决定论可以主宰一切;然而,每当我们面对生物那扑朔迷离的复杂性时,却发现理论体系上根本不只是几朵乌云的问题,简直就是阴云密布;爱因斯坦就曾经这样讲——“当人们与生物打交道时,就能深刻地感受到物理学有多么原始。”

不过即便如此,人们还是坚信,只要分解得足够细致,深入继续钻研生命的每个层次,就一定能有所突破。因此,数十年来加紧“分层分科”,越来越多的“组学”也基本都完成了建层。

可是回想起来,信息与知识无时无刻不在爆炸式地增长,但真正的洞见与深刻的智慧却似乎渐行渐远。已故北师大校长、普里戈金的弟子方福康老师曾感慨道“生命存在于【物质、能量、信息的三元世界】中,但我们的科学宝库中并不存在含有这三元素的理论框架”,这样看来,也不怪乎我们会遭遇迷茫。

从复杂科学视角追问生命是什么(融通的复杂性系统科学)(2)

是的,生命太复杂,三元世界太复杂,如此人类就会束手就擒吗?

霍金说,“二十一世纪将是复杂性科学的世纪。”也许我们应当回望亚里士多德整体大于部分之和”的智慧,看到生命是复杂的多层级网络,是由无数个节点构成,节点之间的相互作用涌现出比节点数目还多的模式,所谓“刚柔相摩,八卦相荡”,从个体到整体几乎必然是一个非平庸的问题,我们不能一叶障目,仅仅是将复杂系统中某一层级的某几个节点拿出来,以获得所谓的因果关系,完成自我满足与安慰。

新世纪给我们的任务,是立足整体还原一致论,基于网络科学和系统科学,融通物质、能量、信息三元素,揭示以生命为代表的远离平衡态的开放系统中的深刻智慧。

从复杂科学视角追问生命是什么(融通的复杂性系统科学)(3)

既然问题这么复杂,似乎是人力所不能及,那么就交给机器吧,恰好人类拥有了合适的算力工具,由此诞生了【基于数据驱动第四研究范式】。这无疑是伟大的时代,同时,也不得不承认,这是找不到真正的路径时,科学发展的一种“妥协”

也许,我们还会需要这样的科学,是融通而不是割裂的、是气象一新的而不是老生常谈的,是关乎生动理解的而不是冰冷数据的,是充盈人性智慧的而不仅是机器智能的

虽然说,more is different,但是换种视角来看复杂性,more is the same,关键在于探索到让我们拨云见日的“全新视角”。纳斯在他的文章《生命、逻辑和信息》中曾前瞻性地说道:“支配信息的原则在不同层级上具有相似性,即使它们的元素完全不同。”这就是一种我们希望的洞见与智慧。

我们赶上了一个好时代,有幸能够见证民族复兴重回世界之颠。但我们凭什么这样讲呢,凭什么让外国人发自内心地崇敬呢,应该不是什么GDP,恐怕也不是什么SCI。书记强调,坚持“四个自信”,而“文化自信,是更基础、更广泛、更深厚的自信”。

从复杂科学视角追问生命是什么(融通的复杂性系统科学)(4)

别忘记,我们其实是拥有自己原创的自然哲学的,普里戈金在其著作《从存在到演化》一书中早已指出“西方科学向来是强调实体,而中国的自然观则以关系为基础,也就是物理世界是更为有组织性的观点”。

那么,在霍金所说复杂性科学的新世纪,我们是否可以,不要总做西方理论框架的修补匠,或是他们的工具与方法的宣传员,而是发扬中国智慧,建立中国自信。

从复杂科学视角追问生命是什么(融通的复杂性系统科学)(5)

我个人资质平庸、阅历浅薄,完全是无知无畏,所提出的所谓“融通的复杂性系统科学”既没有明确清晰的研究方法,更没有具体详尽的技术路线,可能只算是作为科学工作者,对于生命和宇宙关系的一种纯粹的【好奇心】吧。

总觉得,如果我们对于生命对于自然拥有更为融通的理解,弥补生命与非生命之间的缺失的环节,那么,我们作为活生生的、会思考的【存在】,也许,将拥有一种宇宙层面上的意义。

从复杂科学视角追问生命是什么(融通的复杂性系统科学)(6)

感谢各位领导老师的聆听!谢谢大家!

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