生物思维解决复杂问题的必要性

生物思维和物理思维是截然不同的，而且往往是互补的，它们是看待世界的方法，并且适用于不同类型的系统。”***我们应该如何看待复杂性？我们应该使用生物系统还是物理系统？答案当然是视情况而定。让您可以使用这两种工具非常重要。生物学系统通常比物理学中的系统更复杂。在物理学中，组件通常是相同的——例如，考虑一个只有气体粒子的系统，或者一个单一的整体材料，如钻石。除此之外，相互作用的类型通常可以在整个系统中保持一致，例如围绕行星运行的卫星。生物学是不同的，从生物学的思维方法中可以学到一些有意义的东西。在生物学中，有大量的成分类型，例如细胞中蛋白质的多样性或单个生物中不同类型的组织；例如，在研究蓝鲸的交配行为时，海洋生物学家可能不得不考虑从它们的 DNA 到海洋温度的方方面面。生物系统中的每个组成部分不仅各不相同，而且从整体中解脱出来也更加困难。例如，您可以观察阿米巴原虫的细胞核并尝试自行理解它，但您通常需要有机体的其余部分了解细胞核如何适应阿米巴原虫的运作，它如何提供核心遗传信息涉及整个细胞的许多功能。当谈到我们应该如何看待技术时， 在这里一个有趣的观点。随着技术的相互联系和复杂性的增加，它越来越像一个生物系统，而不是一个物理系统。还有另一个区别。生物系统与许多物理系统的不同之处在于它们有历史。生物会随着时间而进化。虽然物理学的物体显然不是凭空出现的——天体物理学家甚至谈论恒星的演化——但生物系统尤其受到演化压力的影响；事实上，这是它们的定义特征之一。由于这些复杂的历史路径，生物学的复杂结构具有它们的形式，这些路径在很长一段时间内受到众多因素的影响。通常，由于生物的复杂形式，任何微小的变化都会产生意想不到的影响，随着时间的推移发生的变化都是通过修补：以微小的方式修改系统以适应新环境。生物系统通常是进化到足以适应特定环境的黑客。它们远非自上而下设计的系统。并且为了适应不断变化的环境，它们很少是微型级别的最佳系统，更愿意为生存优化而不是任何一个特定属性。优化的不是个体的生存，而是物种的生存。技术可能看起来很强大，直到它们遇到一些轻微的干扰，从而导致灾难。同样的事情也可能发生在生物身上。例如，人类可以非常好地适应大量环境，但一个人基因组的微小变化可能导致侏儒症，而这种突变的两个副本总是会导致死亡。我们的规模和材料与粒子加速器或计算机网络不同，但这些系统在复杂性和脆弱性方面有着深刻的相似之处。注重细节和多样性的生物思维是处理复杂性的必要工具。因此，生物学家，尤其是野外生物学家研究生物体的巨大复杂多样性的方式，考虑到它们的进化轨迹，特别适合理解我们的技术。野外生物学家经常扮演博物学家的角色——收集、记录和分类他们在周围发现的东西——但更重要的是，当面对一个极其复杂的生态系统时，他们不会立即尝试从整体上理解它。相反，他们认识到他们一次只能研究这样一个系统的一小部分，即使不完美。例如，他们将研究少数物种的相互作用，而不是检查单个区域内的完整物种网络。野外生物学家非常清楚他们所做的假设，

当我们处理系统的不同交互级别时，看似次要的细节可能会上升到顶部并成为整个系统的重要部分。我们需要“野外生物学家”来编目和研究我们复杂系统的细节和部分，包括它们的故障和错误。这种生物学思维不仅会带来新的见解，而且可能是在一个日益相互关联和难以理解的技术世界中前进的主要途径。等待和观察是不够的。生物学家通常会积极主动，将意想不到的东西注入系统中，看看它是如何反应的。例如，当生物学家试图培养特定类型的细菌时，例如可能产生特定化学物质的变体，他们将求助于称为诱变的过程。诱变就是它听起来的样子：积极尝试产生突变，例如通过照射生物体或将它们暴露于有毒化学物质中。当系统太复杂以至于人类无法理解时，我们通常需要插入随机性来发现系统的容差和限制。在处理非线性系统时，一加一并不总是等于二。对于生物学家来说，修补是要走的路。从遗留系统中提取新功能不是通过命令来完成的，而是通过进行一系列谨慎的实验来完成的，如果运气好的话，这些实验可能会收敛到预期的结果。”当物理学和生物学相遇这并不意味着我们应该放弃物理学方法，寻找复杂性的潜在规律。这两个系统相互补充而不是竞争。当试图理解一个复杂的系统时，我们必须确定合适的分辨率或细节级别，以查看它。我们关注的细节层次有多细？我们是关注大型生物体细胞中的单个酶分子，还是关注器官和血管？我们是专注于通过电路缠绕的二进制信号，还是检查计算机程序的整体形状和功能？在更大的范围内，我们是否会查看计算机网络的一般属性，而忽略构成该结构的单个机器和决策？当我们需要抽象出很多细节并更多地依靠物理思考时。从组织的角度考虑它。最低级别的新员工专注于工作的具体细节，而高管则专注于系统、战略、文化和流程——事物如何相互作用和相互加强。新员工的工作细节在他们身上丢失了。我们不能只使用一个系统，无论是生物系统还是物理系统。这是脆弱的想法。相反，我们需要结合这两个系统。然而，这个万神殿杂色的不对称性使它更加可信。就像元素周期表或基本粒子的家谱，或者你可能从尸体中拉出的任何解剖结构，它有足够的模式让我们的大脑有一些东西可以工作，但又不规则这表明某种有机起源——例如，你有一个太阳神和一个月亮女神，它们都是干净且对称的，而这里是赫拉，她除了是一个字面上的婊子女神之外没有任何作用，然后有狄俄尼索斯，他甚至不是完全的神——他是半人半人——但无论如何都要进入万神殿，与众神一起坐在奥林匹斯山上，就好像你去了最高法院，发现小丑博佐被安置在法官中间。有一个平衡点，我们需要找到它。