复杂-第36章
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时间越来越长。那就是，当温度越来越接近相变，分子就需要越来越长的时间来做出自
己的决定。同样，当λ从0增至冯·诺意曼的宇宙，你就会发现，分子自动机在停顿下
来之前会剧烈搅动一会儿，而运转多久有赖于它们原初的状态。这就相当于计算机科学
中的所谓多项式时间算法——也就是在停止之前必须做大量的计算，但计算的速度相对
很快、也很有效。（多项式时间算法经常出现在碰到像名单分类这类繁杂的问题时。）
但当你进一步观察，当λ更接近相变时，你会发现分子自动机会剧烈搅动相当长一段时
间。这些相当于非多项式时间算法，某种永不停息的状态。这种算法完全无效。（一个
极端的例子就是用尽力前瞻每种可能性棋步的办法下象棋的软件程序。）
如果正好处在相变时呢？在物质世界里，一个特定的分子也许会在一个有秩序的阶
段，或流动的阶段兴奋起来，而在这之前却无法知晓，因为秩序和混沌在分子层紧密交
缠。同样，第四等级规则也许是一个冻结的型态，也许不是。但不管产生怎样的型态，
混沌的边缘的相变相对应的是计算机科学家所谓的“不可决定的”算法。这些算法也许
会因为某种输入而很快停滞下来，就像用一个已知的稳定结构开始玩“生命游戏”。但
它们也许因为另外一种输入而永不停止地运作下去。关键在于，你无法总是能预先知道
会出现何种情况，就是在原则上也无法预测。朗顿说，事实上，甚至有一个定理阐述了
这种效应：这是英国逻辑学家爱伦·图灵（Alan Turing）在三十年代证明的“不可决
定的定理”。这个定理基本上是说，不管你认为自己有多么聪明，总会有算法能够超越
你的事先预测能力。发现这些算法会产生什么结果的唯一办法就是运作这些算法。
当然，这些正是你想用来模拟生命和智能的算法。所以“生命游戏”和其它第四等
级的分子自动机与生命如此相似是毫不奇怪的。它们存在于唯一的动力王国，复杂，计
算机和生命本身有可能存在其中：那里就是混沌的边缘。
现在朗顿有了四个非常详尽的类比——
分子自动机等级：
Ⅰ＆Ⅱ→“Ⅳ”→Ⅲ
动力系统：
秩序→“复杂”→混沌
物质：
固体→“相变”→流体
计算机：
停止→“不可决定”→非停止
还有第五个和更多的假设：
过于稳定→“生命／智能”→过于喧闹
但所有这些又有什么意义呢？朗顿判定：“固体”和“流体”不只是物质的两种根
本的状态，就像是水和冰那样，而是一般动力行为的两种根本的等级，包括像分子自动
机规则的空间，或抽象算法的空间这样彻底的非线性王国的动力行为。他还进一步认识
到，这两个动力行为的根本等级的存在，意味着第三种根本等级的存在：混沌边缘的
“相变”行为。在混沌的边缘，你会碰到复杂的计算机，很可能碰到生命本身。
难道这意味着有一天你也许能写出相变的一般性物理规律，包括能够解释水的冻结
和溶解、以及生命起源的奥秘？或许吧。也许生命起源于四十亿年前的初始原汤，起源
于某种真正的相变。朗顿不知道。但他无法抗拒这样的想象：生命确实是永远力图在混
沌的边缘保持平衡：一方面始终处于陷入过分的秩序的危险之中，另一方面又始终被过
分的混乱所威胁。他想，也许这就是进化：这不过是生命学得越来越善于控制自己的参
数，以使自己越来越能够在边缘上保持平衡的过程。
谁知道呢？把这一切都搞清楚要花费毕生的精力。1986年，朗顿终于让工程学院接
受了他把他对计算机、动力系统和分子自动机中的相变的概念作为博士论文的题目。但
他还要做许多工作才能建立基本的框架，使其足以满足他的论文指导委员会的要求。
继续前进
两年以前，在1984年6月，朗顿曾参加了麻省理工学院的分子自动机会议。有一天
午餐时，他凑巧坐在一个又高又瘦、梳着马尾巴发型的家伙旁边。
“你在研究些什么？”法默说。
“我真不知道该怎么形容它。我一直把它称为人工生命。”朗顿答。
“人工生命！嗬，我们得好好谈谈！”法默惊叫道。
所以他们就谈开了。会议结束以后，他们通过电子邮件继续交谈。法默安排朗顿到
罗沙拉莫斯来参加了好几次学术讨论，（确实，正是在1985年5月的“进化、游戏和学
习”学术会议上，朗顿就他的λ参数和相变研究做了第一次公开演讲，给法默、伍尔弗
雷姆、诺意曼·派卡德和其他与会代表留下了深刻印象。）这段时间也正好是法默与派
卡德、考夫曼一起为生命起源问题忙于自动催化组模拟的时候——更别说法默那时正帮
着创建桑塔费研究所——那时他本人正好也深深卷入到对复杂性问题的研究中。他觉得
朗顿正是他需要与之协作的人。而且，法默曾经也是反战活动参与者，所以能够让朗顿
相信，在核武器实验室从事科学研究并不像表面看上去那么不可思议。法默和他的小组
的研究人员所从事的研究完全是非机密、非军事的，你可以把这种研究想成是把一些
“肮脏”的钱用于正当的用途。
结果，1986年8月，朗顿接受了罗沙拉莫斯非线性研究中心博士后的工作，偕同妻
子和两个小儿子一起南下新墨西哥。这次搬家让爱尔维拉大松了一口气。在密西根过了
四年雪雪雨雨的日子，她简直等不及再次回到阳光下。而对朗顿来说这也是件极好的事
情。非线性研究中心正好是他想去的地方。在完成博士论文之前他确实还有一些计算机
上的工作要做，但博士生在尚未毕业之前就接受第一份博士后工作也是很寻常的事。他
应该能够在几个月之内结束博士论文的全部工作，获得博士学位。
然而事情却并不那么顺利。朗顿要在罗沙拉莫斯完成他的计算机实验需要用工作站。
从原则上来说，这并不成其为问题。他到罗沙拉莫斯的时候，非线性研究中心的SUN微
机系统早已运到了，安装所需的所有电缆线和硬件也都早已到位。但真要在SUN上继续
计算机实验却变成了一场恶梦。计算机的各部件还分散在各楼和拖车里，研究中心的物
理学家们完全不知道怎样才能使系统运行起来。“既然我是学计算机的，他们就认为我
肯定知道该怎么办。所以我就变成了我们这个领域的系统维护员和计算机管理员了。”
朗顿说。
当时荷兰德和勃克斯共同主持朗顿的博士论文指导委员会，他在朗顿来后不久也作
为访问学者来到罗沙拉莫斯。他看到这种情况很吃惊。“朗顿真是个好人。任何时候任
何人在应用网络或工作站上出现问题，都会来找朗领。朗顿毕竟是朗顿，不管花费多少
时间都会帮他们解决问题。我到研究中心后的最初几个月中，朗顿在这方面花费的时间
比花在任何方面的时间都多。他把电线穿墙拉过来，把系统的各方面都调试通，却把自
己的博士论文搁置一边。”
荷兰德说：“勃克斯、我和法默一直在督促朗顿尽快完成博士论文。我们总是提醒
他：‘听着，你必须获得学位，否则你以后会后悔的。’”
朗顿完全明白这是什么意思。他和他的导师们一样急着想完成博士论文。但就是当
系统已经安装完毕，能够正常运转了，他还得把所有的计算机编码从密西根大学的阿波
罗工作站上转写到罗沙拉莫斯的SUN工作站上。这真是件让人心烦的事。然后他又开始
筹备1987年9月的人工生命研讨会。（他来罗沙拉莫斯的合同中就有来后组织这样一个
研讨会的内容。）“没办法，总是事与愿违。在来罗沙拉莫斯的第一年，我在分子自动
机研究上什么也没做。”
朗顿真正做成的就是这个研讨会。确实，他尽自己所能投入了进去。“我急于想回
到人工生命研究中去。在密西根大学时我在计算机方面做了大量的阅读，做得非常艰苦。
如果你用‘自我繁衍’做关键字来查阅，会发现有关资料多得有如洪水爆发。但当你用
‘计算机和自我繁衍’做为关键字来查阅时，你就会什么也找不到。但我不断在那些稀
奇古怪的、非常规的文章中寻找。”
他能够感觉到，这些写稀奇古怪的、非常规的文章的作者就在某些地方，他们是一
些和他一样的人，全凭自己的努力来尽力追踪这种怪异的感觉，但却不知道这种感觉究
竟是什么，也不知道世界上还有谁在进行这方面的研究。朗顿希望能找到这些人，把他
们召集到一起，这样他们就能够开始形成一个真正的科学学科。但问题是怎么达到这一
个目的。
朗顿说，最终只有一个办法：“我只能宣布要召开一个人工生命的学术会议，让我
们看有谁会来参加。”他认为，人工生命仍然是个很好的招牌。“自从到亚利桑那大学
开始我一直用它做名称，人们立即就能明白其含义。”另一方面，他认为让人们对这个
术语的含义一目了然十分重要，否则全国各地都会有人跑来演示匆忙拼凑的录像游戏。
“我花费了很长时间，大约有一个月的时间，来斟酌邀请函的措词。我们不希望这个学
术会离题太远，或太具有科学幻想性，但同时我们也不希望仅仅局限在DNA数据基础上。
所以我把拟好的邀请函先在罗沙拉莫斯传阅了一遍，然后再进行修改，一遍一遍地反复
斟酌。”
当邀请函修改到令他满意以后，如何把这些邀请函寄发出去的问题又接踵而来了。
通过电子信件的办法来寄发也许比较好？在UNIX操作系统上有一个寄发信件的公用程序，
这个公用程序有一个人人皆知的毛病，可以用来在寄发电子信件时让这个信件同时进行
自我复制。“我想过要利用这个错误在计算机网络上发布自我复制的会议通知，然后再
令它自行取消。但再一想却觉得不妥，这不是我想要的联系方式。”
现在回想起来这样做是对的。两年之后，1989年11月，康奈尔大学的一个名叫罗伯
特·毛利斯（Robert Morris）的研究生想利用这个同样的错误来编写计算机病毒，结
果由于编程错误而使病毒失控蔓延，差点儿毁了美国整个学术界的计算机网络。朗顿说，
即使是在1987年，计算机病毒也是他不想在会议上讨论的题目之一。从某种意义上来说，
计算机病毒是自然的，它们能够生长、繁衍。对环境做出反应，一般以碳为基础的生命
形式能做到的一切它们都能做到。它们是否真是“活”的，一直是一个很有意思的哲学
问题。但计算机病毒也是很危险的。“我可不愿意鼓励人们跟计算机病毒寻开心。坦率
地说，我不知道如果我们在研讨会上谈论计算机病毒，实验室的人是否会走进来说：
‘不，你们不能谈论这个话题。’我们不能招惹一批游手好闲的计算机玩家到罗沙拉莫
斯来破坏这儿的计算机系统的安全。”
朗顿说，不管怎么样，最后他只是通过邮寄的方式将会议通知发给了所有他认为也
许会对这个会议感兴趣的人，并请他们向别的人传递会议召开的消息。他说：“我一点
儿也不知道究竟有多少人会来，也许只有五个人来，也许会来五百个人，我一点儿把握
都没有。”
结果来了一百五十人，包括一些表情显得有些困惑的记者，他们来自《纽约时报》
和《自然》杂志等报刊杂志。“结果我们吸引了最应该被吸引来的一群人。这群人中有
一些是狂客，有些是尖酸刻薄的嘲讽者，但大多数都是稳当扎实的学者。”当然也有罗
沙拉莫斯和桑塔费的常客，像荷兰德、考夫曼、派卡德和法默。英国生物学家里查德·
达金斯，《自私的基因》（The Selfish Gene）一书的作者，从牛津赶来谈他的模拟生
物形态进化的计划，阿利斯蒂德·林登美尔（Aristid Lindenmeyer）从荷兰赶来谈论
他的计算机模拟胚胎发育和植物生长，已经在他的《科学美国人》杂志（Scientific
American）的“计算机娱乐”栏目中大力宣传了此次会议的蒂德内（A。K。Dewdney）也
赶来组织计算机演示。蒂德内还举办了“人工4－H”竞赛，从中选出最优秀的计算机创
造物。来自格拉斯哥的格雷汉姆·坎斯－史密斯（Graham Cairns－Smith）前来讨论他
的关于微观黏土晶体表层的生命起源理论。来自卡内基麦伦大学的汉斯·莫拉维克
（Hans Moravec）要谈谈关于机器人的问题。他相信机器人总有一天要主宰人类。
这类的与会者还有许多。对大多数发言者要说些什么，朗顿直到他们站起来发言时
才知道。“这次会议对我来说是一次很强烈的感情经历。我再也不可能有第二次这样的
经历了。所有的人都在独立地从事人工生命的研究。他们躲在一边研究，而且经常是在
家里研究。然而每个人都有这样的感觉：‘这里面肯定有什么奥秘。’但他们不知道向
谁求助，参加会议的所有人都怀有同样的不能确定的疑虑，怀疑是不是自己疯了。到了
这个会议上我们差不多都要相互拥抱了。这是一种真诚的同志的友情。一种‘也许我是
疯了，但所有这些人也都疯了’的感觉。”
他说，所有的学术报告都没有任何突破性的进展。但在所有发言中都能看到其潜力
所在。学术报告的题目广泛到从模拟蚂蚁王国的集体行为、用集合语言的计算机码编写
的数据化生态平衡系统的演化、到黏稠的蛋白分子自我集合成病毒。“看到这些人自己
独立研究到如此深入的地步真令人心驰神往。”朗顿说。而更令人振奋激动的是看到同
样的主题重复出现：基本上每一篇学术报告都提到，流体本质的、自然的、“类似生命
的”行为似乎是从最底层冒出来的规则，是没有中央控制的涌现现象。你已经能感觉到
一门新兴的科学正在形成。“这就是为什么我们告诉大家到会议结束时再把论文提交上
来。因为只有当听完其他人的想法时，大家才能对他们所思考的东西看得更清楚。”
“很难准确地说明研讨会上究竟发生了什么事。但百分之九十的内容是在鼓励大家
不断取得进展。到离开时，我们大家仿佛都感到已经摆脱了所有的束缚。在这之前，我
们听到的所有的话都是‘停止’、‘等等’、‘不’，正像我不能在密西根大学做一篇
关于人工生命的博士论文那样。但现在，所有的话都在说：“行、行、行，对、没错”！
“我太兴奋了。这好像是一个完全改变了的意识状态。我觉得这好像是一片灰色物
质的大海，各种思想和概念荡漾漂游其中，自我组合，相互传递。”
他说：“这五天简直生气活跃得不可思议。”
会议结束以后，朗顿收到了东京大学一位与会者的电子信件。他说：“研讨会议程
安排得太紧了，我没有时间告诉你，当第一颗原子弹投扔到广岛时，我正好在那里。”
他对朗顿再次表示感谢。他说，在罗沙拉莫斯参加会议，讨论生命的技术，使他度
过了最兴奋的一周。
第七章 玻璃房中的农民经济
1987年9月22日，星期二，即荷兰德和阿瑟来参加朗顿的人工生命研讨会的当天下
午5点左右，荷兰
