/ / 做一个复杂的现代人
政经社论

做一个复杂的现代人

2016年我看了很多书和专栏文章,学到了很多新知识,自己也在公众号里发表了26篇文章,但如果要问我今年学到的最重要的知识是什么,那就是重新认识了“复杂性这个概念。下面我就通过几个关键词谈谈这个概念!


1、遗传算法!


我在得到上订阅的一个科普达人卓克的专栏节目《卓老板聊科技》在2016年11月份就讲了一系列关于复杂性的知识,包括讲了熵、混沌等概念,虽然这些知识以前也都有过一些了解,但还是有很多新的收获,尤其是一篇计算机模拟进化的实验让我大开眼界。


实验就是设计一个规则非常简单的吃豆游戏,虽然规则简单,但如果想用穷举法找出最佳策略是不可能的,就好像围棋,规则也很简单,但如果想穷尽所有的走法,把全世界的计算机加一起算一百亿年也算不完。


这个游戏理论上的最高分是500分,人为的设计一个最佳策略,平均得分是346分,而用随机生成的200个策略,最高分是-81分,而最差的一个策略是负八百多分,可能你要问为什么随机生成的策略最好的也是负数啊,因为是随机的,并不会像人为设计的那样避开所有扣分的动作,所以这个结果并不意外。


这个实验最精彩的地方就是引入了进化的行为,就是给这两百个随机策略不同的选中概率,分数越高选中概率就越高,又加入了两性繁殖和基因突变的行为,每次都选两个策略并且选一个随机数把两个策略按照这个随机数剪成两段,然后交换组合成两个全新的策略,并且会有很低概率的随机变异,这样形成的新的策略就是第二代策略。

第二代策略就是按上述规则生成200个新策略之后,就进行新一轮的吃豆游戏,然后又按照上述规则生成下一代策略。当这种迭代进行到1000代的时候,其中的一个最佳策略的平均分能达到483分,已经非常接近满分了,比人为设计的策略要好太多了。


这个实验过程我就不详细描述了,建议有兴趣的朋友自己去听一下卓老板聊科技11月25号的专栏,或者可以去看看万维钢老师的《智识分子》一书,里面也有对这个实验的简单描述。


这个实验的结果也证明了进化看似盲目,却可能是在复杂世界中寻找答案的最有效的方法。进化比我们想象的要聪明的多,也比我们想象的要快的多。


曾经很多人拿眼睛的复杂程度来质疑进化论,他们的观点是眼睛这么复杂的结构怎么可能通过随机的进化产生。但丹麦的科学家就通过计算机模拟了眼睛进化的过程,从一张平面的膜上面的感光细胞,到鱼眼这么复杂的结构,只需要36万年。现在这套模型就是主流科学界普遍认可的眼睛进化的模型,也被反复验证过多次。


这种用模仿进化来寻找复杂事物答案的计算机算法叫“遗传算法”,现在已经运用到各个领域了。工程师经常用遗传算法来完成新的设计,比如一个形状怪异的天线,就是非常好使,可是谁也解释不了为什么会好使。


2、贝叶斯定理


罗辑思维的第182期视频节目就讲了贝叶斯定理在生活中的运用,卓老板聊科技里也讲过一期生活中的贝叶斯定理,可以说贝叶斯定理是做一个复杂的现代人很有用的知识工具。


贝叶斯定理早在两百多年前就被人发现和使用了,但是一直争议极大,因为它的用法是计算主观概率,很多统计学家认为主观概率是不靠谱的,只有客观概率才是唯一靠谱的。但是实用主义者们并没有理会统计学家的争论,用贝叶斯定理做了很多事,比如破解了二战时期德军的密码、判断申请贷款者的信用、判断和过滤垃圾邮件。而人工智能、机器翻译中更是大量运用了贝叶斯定理。


贝叶斯定理对于我们普通人生活中有些什么意义呢?它能够在复杂事物中为我们提供很好的决策依据。抛开贝叶斯定理的数学公式,我们依然可以用贝叶斯法则的智慧帮助我们调整信念和价值观。举例说明一下吧。


关于转基因食品到底安全不安全,一直是一个争议很大的话题。双方阵营都能拿出很多证据支持自己的观点,我们到底应该相信谁呢?作为一个现代人,我们应该抛弃简单的二元论思想,而是应该拥有复杂的信念体系,根据接受到的新的信息不断调整自己的信念值。


一开始我们可以把这个信念值设定在50%,也就是说我相信安全或不安全的概率都是50%。然后再根据新的信息,调整自己的信念值。但是对于这些信息,我们需要有一定的分辨能力。因为转基因有害的文章和报道比转基因安全的文章在数量要多的多,主要是因为民众更乐意传播一些比较危言耸听的阴谋论和谣言。


如果没有能力分辨这些信息,那应该怎么办呢?转基因是一个科学的问题,那我们首先就应该相信那些权威科学家,最主要的就是诺贝尔奖得主和那些权威的学术杂志比如《Nature》,然后应该相信主流科学家的主流意见,在所有这些信息当中应该更相信那些最新的意见。去年年底108位诺贝尔奖得主联合署名支持转基因(现在已经上升到123位),这就很符合最权威,最新,最主流。


而如果我们自己不了解这些信息,那我们也可以通过一些靠谱的人那里获得这些信息,比如我上面提到的科普达人卓克,物理学家万维钢等人就是这类比较靠谱的人。

我自己对转基因的信念也是一开始将信将疑,但是因为我对那些谣言和阴谋论文章比较敏感大部分都能筛选掉,所以后来了解到的大部分有价值的信息,都是证明转基因食品安全的,所以经过几年时间的调整,现在我相信转基因食品安全的信念值达到了99.9%。


有人可能会说,就算99.9%是安全的,那也还有0.1%呢?万一真的有危害,那不就完蛋啦。其实任何食品都不可能是100%安全的,食品是维持人类生存必须的物资,不是可有可无的东西,我们是必须要做出选择的。


如果你认为转基因比传统食品安全性差,但是因为转基因食品的价格会更便宜,你可以根据自己的经济状况做出选择,如果你认为转基因食品的安全性和安全性和传统食品差不多,那选择转基因食品性价比更高,而如果你认为转基因食品的安全性比传统食品更高,那就更要尽可能的选择转基因食品。


贝叶斯法则的智慧告诉我们,当信息量不足的时候,不要对一个事物产生极端的信念。我们经常听到一些比较靠谱的人告诉我们要相信专家,但有时候他们又说不要迷信专家。很多人觉得这很矛盾,但其实这并不矛盾。因为专家通常情况下会比普通人要靠谱的多,所以信专家比信普通人肯定要靠谱一些。


但专家也会犯错(其中包括一些骗子冒充专家,也有一些可能会为了利益故意欺骗误导大众),甚至权威的专家有时候也会犯错,但只要我们能根据最新的信息并且能够知道这些信息的分量,然后不断调整自己的信念,那么个别专家偶尔的错误最终并不会对我们的信念有多大影响,只要了解到的信息越来越多,我们就能越来越接近真相。


这种思维方式在现代社会非常重要,因为现在我们处于一个信息时代,面对海量的信息,一旦我们接受到了一些错误,如果没有一种自我纠错机制,很可能这些错误的观念很可能就会伴随你的一生。


3、认知维度


认知维度这个词2016年也听到过很多次,我对这个词也有很深刻的理解,我自己还专门写了一篇文章(在我的公众号回复:“认知”就可以看到) 。这里我就不重复这个词的概念了,直接举例说明。


中国在上世纪80年代实行的计划生育政策,一直以来都有很大的争议,支持者认为资源是有限的,人口太多是负担,反对者则认为人才是最重要的资源,所有人口多是红利。那你说谁说的对呢?


其实这不是一个简单的是非问题,现实社会中有很多复杂问题都是这样的,可能根本就没有标准答案。只有通过更多的视角去看待问题,才能更接近现实。


通过最简单的直觉确实很容易得出资源有限这个结论的,我在读初中的时候,就听到过很多人讨论人口问题,他们说中国人之所以穷就是因为人太多了,美国国土面积跟中国差不多,但他们的人口只有我们的1/5左右,他们人均可以分配到的资源是我们的5倍,所以他们这么富裕。


后来我读了一些经济学的书就知道这个说法并不正确,因为财富并不是一个大小固定的蛋糕,更多的人可以创造更大的财富,更重要的是人口多带来了更大的市场和更细的分工,使得创造财富的效率更高效了,所以还能带来人均财富的增加。从经济学的角度来讲,人口多是好事!


有些人又说了,那资源总是有限的吧?比如土地资源,所有住房面积和粮食产量就是有限的,石油、煤炭等能源也是有限的,人口越多这些资源消耗就越快。


这些问题并不是现代人才开始担忧的,1865年,一个叫杰文斯的经济学家就写了一本书,叫《煤炭问题》,因为那时候的工业革命主要就是考煤炭推动的,而煤炭资源肯定是有限的,所以他说按这个速度,煤炭很快就会被用完,到时候经济就会出现严重问题。


但是结果呢?煤炭不但没有用尽,反而是“越来越多”(当然这里的多是指被探明可被开发利用的)。按照经济学思维的逻辑其实并不难理解,一种资源如果需求不断增大,那价格就会不断上涨,而价格上涨就会引发一系列的连锁反应,比如对能源使用的效率会提高,因为价格越高对这方面投入研发的价值就会越高,油价上涨带来的小排量车的普及就是这个道理。


另外价格上涨对开采这种能源的技术肯定也会大幅提升,美国为什么要去开采页岩油这种难度这么大的石油呢?就是因为石油价格上涨,他们才有动力研发这样的技术,而且开发出来才会有利润。还有就是资源价格的上涨还会带动替代性资源的开发,这两年新能源汽车的火爆也是因为这个道理。


另外住房和粮食的问题,这些年随着人口的增加,并没有变的更严重,反而因为房子越盖越高,粮食的亩产越来越高。这些问题变的越来越不是问题了,现在的经济学家们都坚信,只有经济能这样持续发展下去,不久的将来就能彻底解决人类饥荒和贫困的问题。


这些年的经济逻辑确实一直就是这么运行的,市场经济有时候就是这么奇妙,商业的动力会推动这一切往好的方向运转。用“船到桥头自然直”这个词来形容市场经济实在是再合适不过了。


可是这个世界真的可以按照这个规律一直这样一直运行下去吗?如果我们从另一个维度比如物理学的视角看待这个问题,会发现是存在很大的问题的。


比如上面说能源的问题,从这几百年的发展过程来看,确实能源好像是越用越多,能源的类型也是越来越多,但是如果从物理学的角度来看,我们现在可以利用的能源的途径并不多,主要就是太阳能和核能。


先说说核能,地球上现在已经能被我们利用的核能是铀235,现在所有的核电站都是用铀235做燃料的,但是地壳中铀元素的含量只占百万分之二,而天然铀中的铀235的含量又只有0.7%,所有铀235是非常有限的。


将来能被我们利用的核能是氢的同位素氘,氘的核聚变产生的能量是铀235核裂变的4倍,氘的含量也比铀235多的多,每一万个氢原子里面会有一个氘原子,考量到氢是地球上含量最多的元素,每1升海水中所蕴含的氘如果全部提取出来,发生完全的聚变反应,能释放相当于300升汽油燃烧时释放的能量。


所以氘的核聚变是将来比较有前途的一种能源。但是站在更大的尺度上来看,不管是铀235还是氘都是不可再生的能源(技术上虽然可以做到,但需要消耗更大的能量),所以肯定是越用越少。


再说说太阳能,人类文明从一开始一直到现在,所利用的最主要的能源其实就是太阳能,包括这几百年使用的煤炭、石油等化石能,归根结底还是太阳能,只不过是动植物们几十亿年以来用自己的尸体帮我们储存的太阳能。

植物依靠光合作用把太阳射向地球的其中的一部分能量转化成了化学能,几十亿年以来植物就是以这样的形式养活了地球上的动物,并且把剩余的能量埋在了地下变成了煤炭,而那些动物从植物那里获得的能量的一部分最后也埋在了地下变成了石油。


太阳在进入主星序阶段之后,释放出的能量基本上是比较稳定的,大概每秒钟把6.55亿吨的氢聚变成6.5亿吨的氦,500万吨的质量变成了400亿亿亿瓦的能量释放出去,其中会有22亿分之一的能量被地球吸收,如果人类文明想要达到Ⅱ型文明,就必须充分利用整个太阳的能量。(科学家把智慧生命的高级文明分为3个等级,Ⅰ型文明是只可以充分利用所在行星的能源,人类文明现在属于0.7型文明,等我们可以充分利用氘燃料核聚变的时候,就意味着进入Ⅰ型文明;Ⅱ型文明是指可以充分利用自己所在恒星系统的能源,等人类可以利用太阳的全部能量的时候就进入Ⅱ型文明了。Ⅲ型文明是指可以充分利用整个星系甚至附近星系的能源。)


弗里曼·戴森在1960年提出的戴森球理论指出,人类文明想要发展到Ⅱ型文明,最可行的方法就是利用大量卫星群包裹住整个太阳,吸收太阳的全部能量并加以利用。


但是想要达到这个级别的科技水平,那还需要很长的一段路要走,这个过程中需要解决的大量科学技术问题,并不会因为市场的需求而自己解决的,经济学在这个时候帮不了什么忙。至于这一天什么时候到来,谁也不知道,也许是几千年,也许是几万年甚至更久,在那一天到来之前,地球上的能源只会是越用越少,现有能源能否坚持到那一天其实是个未知数。

还有上面提到的粮食问题,随着农业科技的进步,这些年粮食的产量确实是越来越高了,但这这种提高也是有极限的,并不能这样一直增长下去,原因就是地球上的所有粮食本质上都来自于植物对太阳光能的吸收转换。但太阳照射到地球上的光是有限的,地球上土地面积也是有限的,那地球植物利用光合作用可以合成的粮食必然也是有限的。


钱学森教授当年就做这个理论值的计算,计算出植物如果能最大限度的利用太阳的光能,每一亩土地理论上最高粮食产量是1.1万公斤。现在实际产量粮食亩产量跟这个理论值还有很大的差距,但现在已经越来越难提升了。即使将来转基因技术能更进一步发展,也会是越接近理论值越难再提升。


更关键的是在可以预见的未来,我们并没有其他途径和技术可以如此高效的合成蛋白质、淀粉等生命必须的化学能量,整个地球动物界都必须依赖植物这有限的光合作用产生的化学能量得以生存和繁殖。


从这个角度来讲,人口数量可能比很多人尤其是很多现代的经济学家认为的极限要小的多。经济学是有一定的适用范围的,只有配合其他维度一起的时候,才能把这个范围扩的更大。


经济学和科学已经成为现代人认识复杂事物的两个非常重要的维度,要学会用经济学和科学的维度看世界,并不是学习几个经济学或科学的具体知识就可以的,而是要学会用经济学和科学的思维方式看问题,这比掌握具体的知识要重要的多,只有理解了经济学和科学的思维方式,我们才能掌握这两个维度的视角,才能把这个世界看的更明白。愿你我都能进成为一个明白人!



扫描二维码关注我的公众号,看更多好文!



点击左下角“阅读原文”—你还在害怕转基因食品吗?

文章转载自微信公众号:奔向自由之路

类似文章