《复杂》，[美]梅拉尼·米歇尔著，唐璐译，湖南科学技术出版社2011年6月出版
在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行。——熵增加原理
甄达洋
物理学中最重要的定律之一 ——热力学第二定律揭示了一个普遍自然规律：自然界的任何体系中，熵总是趋向于变大。熵作为表示物理体系混乱程度的物理量，变大就表示体系更为混乱，即自然界体系总有变得更为混乱的趋势。变得更为混乱，也就必然会变得更加复杂，趋向于复杂是自然界的共性。
对熵这一物理量的研究一直就是科学界的热点，随着研究的深入，越来越多的复杂自然现象被人类所发现，这迫切需要科学理论的支持，复杂性科学应运而生。耗散结构理论、协同学、突变论这些复杂性科学的新理论也渐渐进入了我们的视野。
中国人在古代就认识到了世界的复杂性。早在2300多年前，诗人屈原就在《天问》中提出了170多个问题：“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之；冥昭瞢闇，何以识之……”对复杂的自然界发出了由衷的感慨。而范仲淹在《岳阳楼记》中也用“朝晖夕阴，气象万千”来形容世间复杂的自然现象。虽然说我国古人形容的复杂与复杂性科学还是有些不同的，但这并不妨碍我们对复杂性科学产生浓厚兴趣。对于那些既对复杂性科学感兴趣，可又缺乏背景知识的读者来说，由唐璐翻译的梅拉尼·米歇尔的《复杂》一书，无疑是学习复杂性理论基础的上品。
复杂现象在自然界是无处不在的，从大方面说，地球上的任何生命都是如此，由简单到复杂，由单细胞到多细胞，由单一种类到丰富多彩的生命。“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由”，失去生物多样性的生态系统就会崩溃。从小方面说，我们的房间如果长时间不整理就会变乱；破坏一样东西很容易，复原起来很困难。事物由简单有序变得混乱复杂是很容易的，但要想把混乱复杂的事物再变回简单有序是很困难的。其实，对复杂现象的描述是我们十分熟悉的过程。
任何事情都有一个开头，再复杂的东西也不例外。作者以还原论作为复杂性科学的开始可能会使读者感到困惑，还原论是复杂性科学的反面，在还原论体系里任何科学过程都是可逆的；而复杂性科学却是在一些不可逆科学过程的基础上进行研究。不过，这是符合历史事实的，从17世纪牛顿用还原论的方法建立经典力学开始，科学研究在较长的一段时间内使用还原论方法，不过20世纪初的物理学革命让还原论失去了统治地位。科学研究往往会走向理论本身的反面，通过实验现象证明还原论本身有错误，产生了新的科学——复杂性科学。
复杂性科学是什么？书中并没有给出明确的定义，但是对于复杂性科学的每一个方面，书中都是作了详细的介绍。复杂性科学本身就是一个交叉了众多学科的研究领域，它涉及到的问题用数学方法描述是很困难的，并且在研究过程中需要惊人的计算，计算量大到甚至是计算机都很难在短时间内完成。因此，虽然人们在20世纪初就意识到了复杂性科学的重要性，也只能等到20世纪80年代才有了对其进行研究的条件。
描述自然现象是复杂性科学的核心思想，计算是复杂性科学的第一要素，信息系统化网络化是复杂性科学的主要应用。在描述过程中，由于计算量过于庞大，非人力能及，所以运算的过程往往由计算机代劳，运算能力也就不再是计算的重点，数学方法、计算模型的构建以及如何通过计算机实现是研究的重心所在。数学方法是计算的基础，需要根据描述的对象判定其数学上是否可以计算并选择适合的数学方法，一种现象可能需要几种不同的数学方法进行描述。构建适当的模型是为了方便计算机计算和算法的实现，能够正确描述是最终目的。书中介绍了很多复杂性科学计算的方法，比如统计算法和遗传算法。这些计算方法虽然十分复杂，但其计算思想是可以在我们现实生活中发挥作用的。复杂性科学的特点是理论体系构建复杂，实际应用十分简单。
如今，互联网提供的巨大便利使人们对信息产生了误解，认为信息随手拈来。获取信息只是复杂性科学的应用手段，是很容易的。但是信息的产生需要一个完备的复杂性系统，这一系统是建立在复杂性计算之上的，网络系统也不局限于互联网，系统的复杂性是其稳定的基本条件。
我们可以这样理解，复杂性科学就是有着复杂理论体系和算法的简单应用，在书中还有很多通俗易懂的例子，相信会有助于读者更好地理解复杂性科学的具体内容。
《科学时报》 (2011-12-06 B4 读书周刊)
