复杂系统科普读物

复杂系统科普读物综述
张江
1、入门级
复杂性科学不仅仅是系统科学的前沿，而且也是整个大科学的前沿。有人称复杂性科学为21世纪的科学言之不假。然而科学的前沿不是什么高不可攀的东西，任何有头脑的人都有权利思考复杂性科学的问题！有很多朋友向我询问有没有系统介绍复杂性科学的图书？很遗憾，现在国内还没有。但是已经有不少普及类读物，而且大部分是直接翻译过来的。我们不妨就从这些普及类读物开始。

首先推荐给大家的是被人们戏称为“圣经式的”读物：《复杂》，这本书可以说用非常生动有趣的语言介绍了复杂性科学诞生的历史，它以人物为主线却深刻的反映了复杂性科学最本质的哲学体系和方法论。更有意思的是，这本书传达了一个信息：20世纪后半期整个科学界的精英都集中到了复杂性科学这个领域中来了。也许大家之前会零星的接触到一些诸如遗传算法、股市模拟、人工生命、分形、混沌等等知识，然而却不知道这些名词之间的联系是什么，那么从书中，我们会看到，原来所有的东西都是联系在一起的！只可惜的是，这本书虽然已经被翻译成中文，然而却买不到了，出版社也没再出版。幸好我们网站这里有电子版的。请到这里下载。

另外一本比较通俗易懂的复杂系统的读物是：《沙地上的图案》。这本书虽然没有《复杂》那么经典，因此也不是必读之物，但是它也比较清晰的介绍了复杂性科学的疆域和思想。尤其是关于计算机和生命的认识比较精彩。实际上，通俗的讲，复杂性科学在早期就是一种从生物科学的隐喻出发探索出一般的规律，再把这种规律用计算机程序来模拟，然后再把这些规律运用到经济系统、社会系统的分析这样一种思路。

接下来，大家需要读的就是这本《虚实世界》了。无论你喜欢不喜欢计算机，不可否认的一个事实却是复杂性科学研究的最主要的方法就是计算机模拟与仿真！脱离了计算机模型，复杂性科学可能就是一纸空谈了。而《虚实世界》这本书告诉我们的就是现在计算机仿真技术到底发展到什么程度了，什么东西已经是计算机可以模拟的了。这里有太多计算机模型的实例供我们参考了。
2、提高级

下一步，读者就要接触一些比较深的东西了。实际上，目前讲复杂系统大部分的思路都是来源于John Holland（荷兰德）的复杂适应系统。而《隐秩序》就是介绍复杂适应系统最好的读物！之所以说《隐秩序》比较深，是因为它里面有好多好多关于计算机建模、编码思想的细节知识，这对于那些感觉计算机很陌生的朋友的确存在一些困难。然而即使它讲的模型可能很难一下子看懂，我们也不难从该书中洞悉到作者的深刻思想和意图。
如果说读者已经搞懂了《隐秩序》的主要思路，并且已经能够理解其中讲述的计算机模型的具体细节，那么可以说你对复杂性科学已经入门了。下面就需要针对自己具体的专业来选择进一步的阅读方向了。

《宇宙为家》是一本偏向生物学的书。然而该书也是一本复杂性科学的普及读物。作者考夫曼可以说是目前复杂性科学的权威人士。该书从生物学的角度出发，介绍了除了自然选择之外，自然界另外一种进化的途径：自组织。运用布尔网络，考夫曼还研究了生命的起源，这为我们带来了崭新的生命观。
另外，盖尔曼的《夸克与美洲狮》则是一本从物理学角度来探讨复杂性科学的科普读物。书中主要讨论了复杂性的描述、幂率分布、自组织临界性等概念。
3、专业级（探索性读物）
作为专业级别的读物，我推荐大家读一读John Holland（荷兰德）的《涌现》，该书试图为复杂适应系统提供一个全面的框架（这在荷兰德的书中叫做“受限生成过程”）。该书讨论了很多的计算机模型，因此对普通读者的计算机要求程度比较高。
另一本提高级的读物是Kauffman的《科学新领域的探索》。这本书是《宇宙为家》的一个延续，虽然书中的很多结论都不能算是精确的科学理论，而是作者的一些猜测，然而该书已经表明的确存在着某种比复杂系统更加深刻的理论。至少从生物学领域来讲，作者已经闻到了“广义生物学”、“热力学第四定律”的味道。
最后，仍然是作为复杂性科学的探索性读物，我想给大家推荐的是侯世达[美]写的奇书：《哥德尔、埃舍尔、巴赫---集异璧之大成》，虽然该书是80年代初曾轰动美国的奇书，然而现在读起来也很有意义。因为该书中的很多思想其实就是复杂系统的思想。虽然该书讨论的是心智科学，跟人工智能科学更加靠近。然而复杂系统的进一步发展必然是用涌现的思想来解释人类的思维，这就会必然碰到该书中谈论的“怪圈”问题。由于这本书的旁征博引涉猎太多的专业领域和问题，所以对于普通读者可能太难了，我们仅仅是推荐作为提高读物。而且该书中文版现在可能已经绝版，大家可能只有在图书馆才能找到。