這是一本探討複雜系統的書。為什麼複雜系統在這一個世紀突然變成熱門的話題呢？我們都知道，物理學自從牛頓力學的興起以後，成功地解釋行星運轉的現象，以及許多極為重要運動形式。

十九世紀的電磁學與廿世紀初的量子物理學又進一步把我們的知識推展到電子、光子……，這些比原子還要小的粒子上去，並且成功地解釋了化學裡各種反應變化的基本原則，然而有了這些關鍵的知識，我們仍然不能了解生命體裡面的許多本質的現象，如細胞內部的各種化學反應如何完成了新陳代謝的作用，神經細胞裡面的離子反應如何構成了有用的訊號。

到底是什麼樣的困難使得這樣的鴻溝迄今還無法被跨越呢？

從直覺來看，物理學到目前的成功似乎都集中在非生命及機械性的事物上，而它的困難則在於解釋那些支持生命形式的事物。因而對許多人來說，這樣的後果毋寧是必然的。它只說明了生命的現象背後應該有另一套不同於物理學的原則存在。然而，傾向於自然觀的人則認為，生命體與非生命體之間並沒有不同類別的原理存在。生命體裡面的現象不容易被我們所掌握，只是因為它所涉及的個件過多，因此描述這些個件的方程式的數量過大，因而它們的解答不容易被計算出來。

有趣的是，近代科學的發展證明了上述的兩派觀點都站不住腳。事實上，如自然主義者所相信的，生命體的背後並沒有別於非生命體所恪遵的原理存在。但是，他們以為生命體的特點，只在於它涉及了更多的方程式要解，則錯失了這裡面的關鍵因素。

然而，第一個觸及這個關鍵因素的理論，不來自於生物科學卻來自於氣象學的研究。在本書的第四章，作者（裴傑斯）提及了勞倫茲所導出的三個微分方程式。它們是從描述氣象的方程式簡化而來的。從數量來說，它們並不驚人。而且，它們和傳統物理學所經常處理的方程式一樣具有決定性的色彩（即，起始條件決定了其解答在時間上的整個軌跡）。不但如此，它們的解答還與大多數方程式的解答一樣會趨向於一個終極的形式。然而，在這個終極形式上，勞倫茲的方程式開始發現出其特殊的性格來。

傳統上，我們所看到的方程式，其解答大概只有兩種型態的終極形式。第一種型態是發生在如一個普通的物體受到動力的衝擊而產生慣性的運動，但這個運動又不斷受到摩擦力的逆阻，最後停歇在一個定點上。第二種型態是發生在如地球的運轉，它並不停留在一個定點上，但永遠在一個固定的軌道上作週期性的運動。

勞倫茲方程式的解答則產生了另外一種型態的終極形式。它和第一種型態一樣有著最後的定點（但不一定在三度空間上，而是在抽象的相位空間上），但並不是所有的軌跡都走向同一個定點。事實上，不同的軌跡可能有不同的定點。此外，兩個本來緊臨的軌跡卻可以走向位置迥異的定點。

最後的這一個特點告訴我們，勞倫茲方程式的解答具有極不穩定的性格。也就是說，本來位於某一個軌跡上的過程可以因為一點小小的擾動而跳到另一個走向不同定點的軌跡上。這個性格使得恪遵勞倫茲方程式的運動極難被準確地預測，這與氣象的難以預測有共同之處。

勞倫茲方程式不僅提供了一個有別於傳統的數學模式，而且它告訴了我們：即使在自然世界堣斯M存在著比機械運轉或行星運轉更為細緻的過程。這就使得我們的了解向生命的世界更逼進了一步。生命體的特點是它的調適性：它可以因著環境狀態的變化而作出不同的反應來。作為一個譬喻我們可以想像勞倫茲方程式的許多軌跡是一個生命體的內涵，而外在環境的變化則可以被視為一種擾動，其效果是把生命體的狀態從一個軌跡搬移到另一個軌跡上。這僅只是一個譬喻，但是它確實可以讓我們體會到，像生命體堥犖堙u如針細般」的複雜難測的現象，其背後可能隱藏著類似勞倫茲方程式這樣的自然程序。

所以，在本書的第十章，裴傑斯又提出了「可模擬的」與「不可模擬的」區分。前者指涉的是像傳統物理學所處理的對象，後者指的則是像氣象、證券市場、人腦裡所出現的現象。它們的差異不在於「非生命的」與「生命的」，而在於我們在上面所說的終極形式的多寡以及趨向於它們的程序之間的穩定性。可模擬的過程因為其穩定性高，我們可以透過複雜度較低的過程來模擬它們，這也是為什麼我們可以透過各種有形的或分析的模型來理解並且預測機械或行星的運轉。不可模擬的過程因為其狀態容易受細緻的條件所改變，因此不容易為這個過程本身以外的過程所模擬。

從這種抽象的概念的探討，我們似乎更可以掌握到：過去的「生命」、「無生命」的哲學或分野其實是複雜度的一種分野，而這個分野的疆界並不恰好從生命或無生命的領域之間劃開。複雜度高的事物不在於其包涵個件種類的多寡，而在於其可能產生的終極形式的多寡以及可能趨於這些終極形式的軌跡之間的細緻分野。

這個認識不但加深了我們對於複雜系統的體會，也帶給了我們一個新的希望：理性可以為我們攫捉到更多這個世界的真面。

文．張瓊方採訪整理

四位科學家費盡唇舌，說服出版社出版一套極可能叫好不叫座的科學性書籍，並親自著手翻譯，沒想到一上市，八本中有七本榮登暢銷書排行榜，其中「理性之夢」一書還獲選為時報年度十大好書第二名。光華「每月一書」除了邀請中央研究院資訊所副研究員張復評介「理性之夢」外，並採訪策劃人之一，也是本書譯者——台大化學系教授牟中原。以下是訪談內容：

問：市面上科學性書籍不多見，當初您和其他三位科學家，怎麼會有策劃出版科學書籍的構想？

答：財經、企管、心理類的書，市場已趨飽和，有逐漸走下坡之勢，當初天下正急於尋找新的出版方向，剛好林和、李國偉、周成功和我幾位學者認為，有需要對大眾介紹世界最新的科學發展，於是聯合策劃一套科學書籍。

我們知道大眾不是很容易接受科學的書，因此選擇與文化比較有關的。廿世紀末，對文化有重大影響的最新科學，我們認為是複雜性和混沌。

「混沌」、「全方位的無限」、「理性之夢」三本書性質很接近，談的都是複雜系統的演化問題，包括電腦下棋這種人工智慧、人腦的結構、人體的免疫系統、複雜的天氣形態……等等。

這套書另一半是科學家傳記，讓讀者了解科學家也是人，也有多彩多姿的一面。

問：除了是策劃人，您還親自翻譯「理性之夢」，能否談談翻譯這本書的情形？

答：我們把書推薦給天下，讓他們自己去找譯者，結果他們找不到有科學背景，可以翻譯這些書的人，我們幾位只好親自著手翻譯。

「理性之夢」是我和我的學生梁仲賢一起合作翻譯的。我們完全忠於原著，當中沒有捨掉任何東西，只是在一般人可能看不懂的地方加註而已。

問：策劃之初有沒有想到它會暢銷？會獲選為年度十大好書？原先設定的讀者屬那一階層？

答：它的品質好是可以肯定的，在國外它也獲選為好書，但它的銷路好，倒是非常出乎我的意料。

當初天下一聽我們說要出科學的書，嚇都嚇死了，心想準要賠本。我們花很大的力氣去說服他們，最後他們把這套書歸在「社會人文」，不敢叫它「科學系列」。

原先我們設想讀者應集中在知識菁英，包括大學生。不過我聽說建中、北一女資優班的學生都在讀這本書，至於那一類讀者最多，我也不清楚。

問：能否分析「理性之夢」所以受歡迎的原因？

答：它受歡迎，我想是因為它的文化性較高，後半部談的是哲學性的問題，社會上有很多文化思潮的介紹，但從未見過科學家對文化思潮也會有所影響。

這樣的書會暢銷，反映出現代人意識到科學對未來的影響力，都想掌握未來、不想落後的心理。至於看得懂、看不懂，那是另外一回事。

問：科學性出版品少、一般人普遍缺乏科學知識，是台灣特有的現象嗎？

答：科學性的書本來就比較少，不過台灣特別少。市面上見到的科學書，多半是教科書，像「理性之夢」這類書根本就沒有。

至於科學知識，如果拿我們的中、小學生去跟外國學生比，我們是比較強；但是一般社會大眾對科學的接受度，卻遠不及他們。

事實上，我們中學的科學教育相當失敗，過早的分組，讓一半以上的學生跟科學無緣，另一半非念不可的也只為聯考，教科書的內容引不起學生對科學的興趣，所以一般人畢業就不再碰科學的東西，科學完全沒有進入生活文化中。

問：用科學的觀點來看真實的世界，跟哲學、宗教有何不同？

答：作者在書中提到，科學家看東西比較客觀，但也比較不肯定。因為科學的東西不停在變，沒有永恆的原理，不像哲學或宗教，號稱有一套真理是永遠的。相較之下，科學是比較謙虛的。

用科學的眼光來看世界，其實更美！你知道宇宙是怎麼創造出來的，怎麼無中生有，為什麼具有這麼高的對稱性，結構嚴謹。科學中的美是極度的美，一般人不容易理解。

問：這本書並不易讀，能否給讀者一點建議？

答：我希望讀者對這樣的書能有耐心，它需要一讀再讀，先看完第一章，接下來如果看不懂可以先跳看後半部，再回頭來看前面，最好連其他兩本也一起看。

雖然我不期望讀者能全部都懂，但看完之後總也要有點收穫，不是全然的科學文盲。

廿一世紀主宰人類很大的力量是科學，它會影響國家的興衰、生產的力量、生活方式……。完全不了解的話，根本無法掌握社會的變遷，甚至自己的前途。只要是關心未來的人，都應該思考、應該注意。

〔圖片說明〕

P.108

作者：裴傑斯

譯者：牟中原、梁仲賢

出版者：天下文化出版公司

定價：220元

頁數：451頁

（卜華志攝）