对称性破缺与涌现——复杂科学与艺术之间的共鸣(4)

复杂性（Complexity） 本身就是一个「复杂」的概念。在复杂性科学中，有「要想理解复杂，先要理解复杂」的说法。不过，我们依然可以从秩序的角度来认识它：复杂是一种处于完全有序和完全无序之间的状态。如下图左边，在无序的随机噪声和有序的晶体之间，湍流就是一类具有很高复杂性的现象。复杂网络作为复杂系统的骨架，也介于基于方程生成的规则网络和随机的网络之间，例如社会网络、生态网络等，这些具有幂律特征的网络，都是在真实世界中自然形成、也往往对人类更有意义的网络。

由于是对还原论和更古老的整体论范式的超越和综合，复杂系统最典型的特征就是古希腊哲学家亚里士多德就说过：「整体大于部分之和」。但这句话同样还是能描述整体论思维。一个更好对复杂系统的描述是凝聚物理学家菲利普·安德森（Philip W. Anderson）1972年在《More Is Different：Broken symmetry and the nature of the hierarchical structure of science》所提出的「多者异也」，开创性地从物理学对称性破缺角度描述了不同层级复杂系统，指出「将所有事物还原为简单的基本定律的能力，并不意味着从那些基本定律出发并重建整个宇宙的能力」，对还原论进行了深刻的挑战。

为什么彻底的还原论是错误的？我们可以从以下三个角度阐述：
还原论忽略了系统部分之间的信息（机械论、线性思维，例如钟表或有机体细胞之间的关系）
还原论忽略系统要素与环境之间的信息（默认一个绝对而孤立的时空，系统与世界不产生交互）
还原论忽略了不同观察尺度得到不同的模式和信息（默认人类是一个绝对或唯一尺度观察者）
除此之外，复杂系统科学发展过程可以说是源流众多、枝繁叶茂。下面简述了一些主要发展阶段：