《脆弱的领地》读书笔记，看看复杂学科视角下的生态学
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Complex adaptive system CAS，即复杂适应系统是一个在复杂科学里的核心概念。在《脆弱的领地》这本书中，普林斯顿的生态学教授从多个角度去解析这个概念以及用CAS来看我们的生态圈意味着什么。该怎么介绍这本书了？ 幽默作家Kin Hubbard说过“没有密友亲朋对按照事实或者信息的谈论有兴趣，但这并不妨碍按照事实或者信息进行谈论”。这么说，我们应该先给出些事实，再介绍作者在书中给出的建议。
这本书是按照以下的6个问题组织起来
1 自然界中存在什么模式？
2 这些模式是被当地环境唯一决定的，或者离世也在其中扮演了重要的角色？
3 生态系统是如何将自身聚合起来的？
4 进化是如何形塑这些生态聚合的？
5 生态系统与其发挥功能之间的联系是什么？
6 进化增强了生态系统的弹性吗？
要回答这些大问题，一个好的办法是构造一个简单的模型，詹姆斯·洛夫洛克的雏菊世界就是这样的一个模型。雏菊世界是一个由计算机模拟的类似地球的生态圈，其中的植物只有两种，黑色和白色的雏菊。黑色雏菊吸收热量的能力非常出色，给点阳光就想灿烂，其温度高于它的局部温度；白色雏菊则天生善于反射阳光，是一些冷冰冰不好伺候的家伙，其温度低于局部温度。
最初的时候，太阳光线还很微弱，星球表面温度很低，寸草不生，两类种子都在地下沉睡着。后来，光照逐渐增强，黑色雏菊敏锐地接收到了阳光，热了热身就率先萌发了出来，成为新世界的第一批拓荒者，在仍然稍显寒冷的雏菊星球上生长起来。它们从两极开始向低纬度蔓延，渐渐繁茂起来；同时，它们吸收的热量温暖了大地，使得星球温度缓缓上升。这种升温让埋在地下的白色雏菊种子捡了个大便宜，它们开始在温暖的赤道附近萌发并扩展开来，很快便跟黑色雏菊不相上下。星球被黑色和白色的花朵包裹起来，地表温度渐渐稳定下来，两种雏菊也满意地达到了一个平衡的状态。
太阳增大了辐射力度，把雏菊世界进一步晒热。由于白色雏菊反射太阳光的能力强，能够在炎热的环境中保持自身温度的凉爽，而黑色雏菊则因为耐受不了高温，逐渐衰败。白色的花儿迅速赶超了它们的竞争对手，在星球上大行其道起来。
然而，当白色雏菊以为自己即将大获全胜时，一件自作孽不可活的事情发生了。由于白色雏菊密密麻麻地覆盖着大地，星球表面无法接收到足够的热量，地表温度悄悄开始下降，一直降到了黑色雏菊能够重新生长的温度。而黑色雏菊的重新抬头，使雏菊世界陷入了新一轮的循环：黑色雏菊温暖着大地，白色雏菊退回赤道；但似乎黑色雏菊也高兴的太早了点，地表温度的上升没有让它们笑到最后，白色雏菊趁机重又登上历史舞台。就这样，星球温度起起落落，反反复复，但却始终处于一个适宜雏菊生长的范围。
借助雏菊世界的模型，我们可以试着回答上述的6个问题。自然界中存在着长期看来是稳定的宏观模式，这些宏观模式的涌现来源与局部选择，局部的物种进化与环境共同作用，不同的物种达到了内部的聚合，多物种与环境的相互变化，维持并扩大了物种的多样性，最终造就了具有更高弹性的生态圈。
从雏菊世界出发，盖亚假说将整个生态系统看成一个大的有机体，就像阿凡达中的那样，我们每一个个体的行为都和整体息息相关。哲学家David Abram写道：“当我们不把生物圈视为机器，而看作生命，一个自我维持的实体，那么，我们所见到听到，嗅到尝到以及触摸到的每一个事物都告知我们的身体要去关注另一个更为巨大的有机体-生物圈本身-内在的状态”。
盖亚假说或许是无法证伪的，但其意义在于让我们能够以更大的视角来看我们身边的生态系统。比如人总是夸耀自己的强大，但不知人的免疫，认知，更不用提营养吸收是受控于人体内那数百亿个的肠道菌群的影响的。参见文章找回生物界的暗物质。而当生物多样性消失之后，我们才会发现生态系统可以自我稳定的波动是有限的。正如在雏菊世界的例子里，如果一段时间内太阳的辐射过强，连白色的雏菊都无法存活，从而导致白色雏菊灭绝，那么整个生态系统都会因此变得很脆弱。多样性不止在生态中，在经济系统中同样重要。研究表明，组织的种类越多，背景差异越大，组织就越有创造力，对价格的评估也越准，从而在长时期内越稳定。
多样性之后必然会出现的子整体的出现。司马贺的一个预言可以说明子整体的必要性。两个钟表匠A和B，A一部分一部分的制作钟表，B则先制作一些部件，每个部件由十个零件组成。然后再把他们组成更大的部件。两个钟表匠的工作都经常被打断，从而毁掉他们在制作最后一个部件时取得的进展，A最终将一无所获，而B最多退回10步之前。等级组织将破坏限于局部，为系统提供了弹性。
生物圈可以被看成一个自组织系统， 不同于制作钟表，生物界里没有高高在上的指导原则，机会产生变异，选择精选变异，小尺度上的反馈快速，而在大尺度上，反馈由于系统内生的稳定而变得很慢。正是这姗姗来迟的反馈，造成了生态系统由于人类的影响而多样性急剧降低，稳定性变差。而只有通过提供激励，直接或间接的鼓励个人或企业成为世界公民，才能保持自然群落中物种织锦般的丰富多样性。
在这本书的最后，作者提出了关于环境管理的八条戒律，这些准则不止适用于生态系统，也可以用于其他的复杂适应系统，例如金融市场
1 减少不确定性 -更多更准的观测带来更早的反应
2 期待惊奇 -记住正是局部的不可预测性，造就了系统的冗余
3保持多样性 -努力吧外界环境影响的效果减弱到系统的能力能够回应的程度，使得系统不要退化成某种均值的环境
4 维持模块化 -为系统设置多重的缓冲以抵抗雪崩式的垮塌
5 保护冗余- 冗余是替代缺失功能的直接来源，异质性则在较长时间尺度提供了适应性回应的材料
6 更直接的反馈-为人们的环保行为，或者一切让系统稳定的行为提供激励，通过价格鼓励那些有利于环境的行为
7 建立信任-不同的文化以不同的利率去贴现未来，可持续的发展以为这代际（intergenerational）公平和代内（intragenerational）公平的平衡
8 以其人之道还治其人之身 -不同宗教间的黄金法则保证了存在某种有利于集体利益的行动，使得社会能存在下去。
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西了意2016-06-04 08:11:42
「等级组织将破坏限于局部，为系统提供了弹性。」 这难道意味着，若将人类文明看作一个小生态，阶级的分化是必然的，不可逆转的？赞 6