华盛顿州蛤贝浅滩研究:揭示生态系统变化及灾难预测

2001年9月11日之后不久，国家科学院召集了一批美国科学家，希望他们能够讨论一个问题：科学和技术能否战胜恐怖主义？这些科学精英们熙熙攘攘的从实验室赶到五角大楼，过不多久又匆匆忙忙的赶过来。这一讨论让人联想起20世纪50年代，那个冷战刚刚开始的时候。当时，美国先进的科学技术似乎是国家安全的最高保障。国家科学院召集的八个讨论小组开了一次又一次的会，科学家们绞尽脑汁的考虑了所有可能发生的灾难，并试图提出解决方案。这是美国科学界的群英会：有胆识的诺贝尔奖得主，这个世界上的最大的科学实验室的主任，最为杰出的教授们。这些教授们是如此之杰出，以至于他们根本不需要给学生上课。回过头来看，这似乎就是一场科学和原教旨主义之间的较量，而这场较量将影响到美国人民及其敌人的生死存亡。但是，事实上，在很多情况下，科学和技术反而会投靠到恐怖分子的阵营当中。正当国家科学院计划召开这些会议的时候，一些夹带着炭疽病细菌的信封寄到了National Enquirer的邮箱里。

当然，就算没有发生这一事件，后来成立的生物风险讨论小组的专家们一样会关注到化学和生化武器对这个世界的威胁。当我问其中的一位专家，美国是否面临着生化威胁或生化危机的时候，他说：“我们可能遇到的威胁太多了。”多年以来，这些科学家一直在担心美国会遇到生化袭击，就像我们天天为常年卧病不起的家庭成员操心，或是像担心马上就要考试，而且生怕会考砸一样。跟这些科学家们担心的那些危机相比，某个实验室里面的疯子寄出一封有炭疽病细菌的信不过是一件小小的威胁。比如，恐怖分子可能会制造让美国的小麦变异的基因，或是通过自杀性的、自我感染的人体炸弹，传播具有超强抗药性的埃博拉病毒。在2006年底，你已经可以在互联网上下载完整的天花基因制造方法，你也可以同样轻易的找到很多致命病毒的base pairs。用不了几年的时间，人们就可能大概花买一辆二手车的钱，在家里制造出来抗疫苗的天花病毒。早在2001年，同样是这些科学家，还参加过一次叫作“黑暗冬天”的战争演习。这是一场电脑模拟的天花疫情的爆发，最初只有一个受到感染的病人，在短短数周的时间之内，就有数百万人被夺去了生命。这一场景极其令人恐惧，电脑模拟还没有结束，五角大楼的官员就把插头拔掉了。2008年，一个总统特别顾问小组预言，到2013年，一场生化攻击几乎是不可避免的。

在生化危机小组的讨论会上，专家们提出了各种常规的对策建议：储备疫苗、开发空气探测器、给美国的各大医院分发医药急救包。但是，其中的一个成员，普林斯顿大学的Simon Levin教授，却坐在那里，突然感到一种越来越强烈的恐惧。Levin是一位生态学家，但是他很不像生态学家。他原来是一位数学家，但由于对环境的热爱，他转入了生态学的领域，研究这些非常复杂、难以模型化的自然系统。

20世纪70年代，他和Robert Paine一起合作，发表了一系列重要的论文。这些论文研究的是华盛顿州海边的蛤贝浅滩。Robert Paine非常喜欢野外和贝类，他被誉为野生贝类研究中的埃德蒙?希拉里（20世纪最伟大的探险家之一――译者注）。Levin自己也承认，他根本就不是在野外研究的高手，但是，他的天才之处在于能够从Paine在野外找到的资料中发现规律。Paine在华盛顿州的海边收集了大量的原始数据，但是这些数据无法用传统的自然科学解释，Levin的数学知识在这里发挥了作用：数学不再是现实的紧身衣，而是舒服的睡袍。

我们都还知道，达尔文解释了生物的进化，但是他的笔记本中还有很多内容，表明达尔文曾经试图用数学描述论混乱的生态变化，但是没有成功。这再次告诉我们，就连天才人物，也会时常碰壁。Levin是第一个破壁而出的科学家。从关于蛤贝浅滩的研究开始，他开始探索如何用数学描绘自然，他的模型和现实高度吻合，尤其是能够很好的刻画当未曾预期的外部冲击到来之后，生态系统会如何变化。这些模型改变了生态学的面貌。尽管他在环境科学中得到了尊敬，但是，Levin的举止行为仍然像一个怪诞的数学家。他会长久的沉默不语，开口说话，就像禅宗的公案一样，听起来离题万里，想一想似乎很有道理。他身上穿的Patagonia背心和Birkenstocks凉鞋才透露出一点信息，让人感受到他是个生态学家，生态环境激发了他的思想。

当Levin在国家科学院的会议上听到大家谈论如何应对恐怖分子的袭击时，他感觉有一个更深层次、更根本性的问题，大家都没有谈到。Levin说，在会议上，他和他的同伴们能够想到的所有的办法，恐怖分子都能找到对策。他说：“我们可以把世界上所有能够找得到的疫苗都搜集起来，但是这并不管用，因为恐怖分子可以制造出我们从来没有见过的病毒。”当政府官员准备好了应对一种生物恐怖袭击的方案时，恐怖分子就会拔掉试管的塞子，释放出来更可怕、更令人吃惊的病毒。或者，他们会首先释放出来一种我们知道该如何应对的传染病，但是当我们把医院、医生和部队都消耗得筋疲力尽的时候，他们再释放出一种我们从未想像过的病毒。有一天下午，在普林斯顿大学列文教授的办公室里，我们一起聊起这个话题。列文教授说：“这可不是枯燥的博弈论游戏，这是一种有适应能力的敌人。不管你怎么做，你的敌人总能想出让你意想不到的招数。你不知道自己究竟应该如何准备。”过去，国防人员需要在全世界的范围内寻找潜在的威胁，他们会发现上百个隐藏的恶梦，不过，尽管这些威胁有多么严重，至少是可以被计算、监控和预期的。他们会不断的问自己：“还有什么是我们没有想到的吗？”如果确实没有了，他们会感觉得到，多少还是可以心中有数的。但在这个新的世界上，破坏稳定的力量不仅仅来自于我们的敌人，还来自于我们朝夕依赖的技术进步，比如飞机、基因工程或初级商品市场，我们很难区分，到那个关节点，我们的正常生活就结束了，风险就要到来。(www.xing528.com)

列文教授还注意到一些让他担忧的问题。像他所在的生物反恐小组所需要面对的这些复杂的问题，都有一个共同的独特之处：随着时间的推移，这些问题会变得越来越复杂。这个系统永远不会越变越简单。这些问题不会突然之间蒸发，也不会慢慢的退化成一个单一、容易瞄准的目标，就像冷战时期的苏联一样。1979年发生在伊朗的伊斯兰革命本身就是个非常棘手的事件，这场变革又导致了上百个圣战组织，每一个圣战组织都有自己的恐怖手段，他们发明了各种各样的攻击和毁灭的技术，而且这些技术还在不断的变化和发展。就像古老的中东谚语所说的：“朋友们有时来有时去，敌人们总是不断增多”。复杂性会不断增加的。传统的安全策略是无法解决这些新的安全问题的。

列文突然对此产生了浓厚的兴趣。

列文的大部分研究不是关于那些可以用简单的数学描述的自然界的日常变化，而是那些突然激变的时刻，那些由风暴、绝种或新的生命带来的巨大变化。在30多年的时间里，研究蛤贝、数学和其他科学的经历让他相信，当系统改变之后，你就必须改变观察它的角度，否则过去精心搜集的数据都会变得不知所云。这恰恰是Louis Halle曾经描述过的，当用过时和错误的思路去制定外交政策时，我们会犯的错误。

一天下午，午餐之后，列文教授和我一起坐在普林斯顿的教工俱乐部里。我们开始讨论，能否用他和其他学者发展的这些思路思考国际政治，描述这个世界如何变得更加复杂和革命性。我重复了他的思想，只不过把他的故事中的“自然”换成“国际体系”，把他的故事中的“病毒”换成“恐怖分子”，如此等等。列文教授不停的点头。他和我一起面对的问题就是我马上要讲到的：我们能否找到一些新的模型，更好的理论，来描述我们这个不断变化的世界？我们怎样才能做得比上一章中提到的那些传统理论更好？我们能找到一个理解这个变革年代的新思路，而不会像摩根索的理论那样，还得加上各种脚注，而正是这些脚注，预示着过去的理论注定要失败？

这不是件容易的工作。但是，列文教授马上指出，过去几年，科学研究自己就经历过这样一种巨变。经济学家布莱恩?阿瑟（Brian Arthur）是列文教授的好朋友，他在自己的研究领域也发现了同样的现象。阿瑟教授谈到：“20世纪科学研究的经历就是不断的失去确定性。在20世纪初期的时候，有很多事物都好像是真实的、机械的、客观的、确定的，但是，到了20世纪中期的时候，都变成了虚幻的、不可预期的、主观的、互相影响的。”当然，在这段时间，科学的进步要比人类社会其他方面的进步要快得多。海森堡（Werner Heisenberg）把不确定性带入了量子物理学。塔斯基（Alfred Tarski）发现很多数学公理系统是不可判定的。哥德尔在数理逻辑中引入了不完备性。曼德勃罗特（Benoit Mandelbrot）在流体动力学中发现了分形。Gregory Chaitin在信息论中找到了不确定命题。他们都发现，一旦你跃进到新的理论领域，如果这一新理论是正确的，那么你必须先接受不确定性和相互依赖性，这样，才能对过去不能理解的世界多少有所领悟。用过去的理论难以解释的现象突然之间会变得可以被理解了，比如辐射现象、反物质或是光的运动。列文教授说：“有点时候，我们在科学研究中本来觉得已经穷尽了知识的书本，但马上就发现，其实是刚刚翻开新的一章。”