[楚问] 唯其简单，才成复杂——谈宇宙唯一极简规则｜盛洪

古往今来，无数先哲猜想，我们面对的纷繁复杂的宇宙是从极为简单的“一”开始的。这个“一”可以理解为一个祖先。祂第一个出现，然后生下后代。然后一代一代地繁衍。还可以理解为无法再继续分下去的基本单位，如分子，原子，夸克，超弦，……。还有一种看法，这个“一”是单一规则。宇宙最初的质料遵循这一极简的单一规则行为。如老子说，道生一，一生二，二生三，三生万物。所谓“道生一”就是无中生有。老子说，“天下万物生于有，有生于无。”怎么才能无中生有？其实，无并不是真的无，而是看不见。所谓道，就是道路，就是要走的，这意味着这是行为规则。一条路线，在没有人走的时候是看不见的；一个行为规则在没有人遵循的时候也是隐而不见的。只有当人们沿着道路走时，人们才较清楚地看到有一条路；只有当人们遵循行为规则时，这个行为规则才能看得见。

所以当老子说“道生一”时，就是说人们看不见的道路，当人们走的时候显现出来了。而在此之前，“道”是存在的。所以才能“道生一”。如果什么都没有，就不可能生。而道是从哪里来的呢？老子又说，“人法地，地法天，天法道，道法自然。”道从自然来。怎么从自然里产生的呢？随机的。想象一下宇宙之初，大爆炸造成了无数大小、形状不一且温度、速度不同的质料，它们随机地选择行为方式，在亿万种行为规则中偶然出现了一个规则，它使质料的行为产生的结果具有类规则性结构，这种结构可以使质料以某种形式更有效地存在。于是这种行为规则就被选中了，这些质料就持续地坚持这种行为规则，而由此形成的结构就保持了下来，使其保持有效的存在。由于这种行为规则的有效性，使得其它质料也“接受”和“模仿”。于是这种行为规则就不断扩展。

那么不同的质料接受同一种行为规则是否形成了同样的结构？未必。由于前面已经说过，质料大小和形状都不一样，它们遵循同一行为规则所生成的结构是不一样的。就如同使用不同大小和形状的砖头按同一建筑规则盖楼是一样的，会盖出许多不同的楼房来。举个例子，有些植物生长的质料是左长右短，按每次生长一格规则，它生成一段时间后，定会向右旋；但左短右长的质料按同一规则生长，就一定会是左旋。许多不同的质料按照同一行为规则会生长出千姿百态的植物来。另外，任何质料所处的环境也多种多样。我们知道，遵循同一行为规则在遇到不同的情况时，具体行为显现出来的样貌也不一样。例如水的行为规则是一定的，是往下流，但水流遇到阻碍也会拐弯、回转、溅起浪花，或激荡起大浪。水的具体行为千变万化，但决不说明在不同的具体情境下，水的行为规则变了。

即使质料及环境都相当同一，在遵循同一行为规则下，也会出现千差万别的行为。例如，在同样的围棋规则下，几乎不会有两盘相同的棋局；同样是足球规则，足球世界杯也是百看不厌。更一般地，在同样的社会规则下，人们的行为也会是多种多样。如同样是在市场规则下，不同个人、不同企业在市场竞争中会花样翻新，其结果也是不可预料；在同一法律规则下，不同案子的诉讼方法和技巧也很不相同，尤其是在公正的司法制度下，诉讼结果也各不相同。因为行为规则正如哈耶克所说，基本上是抽象的和否定性的。一个行为规则一般是规定不能做什么，并且在行为规则允许的范围内，仍有很大自由选择的空间，不同的人或物仍可以选择很不相同的行为，因而在同一行为规则下，仍可以出现很多不同的行为，形成不同的结构。

质料遵循行为规则而随时间形成的轨迹，如果仔细观察，会有物质遗留，行为的结果在整体上就会形成一定的结构。这些结构如果被保持下来，就可以直观地看到持续存在的物质，它们仿佛被赋予了一定的形式，有着一定的空间结构。这些不同的结构有着不同的实际功用。就如同植物的叶子千变万化，植物的枝杈旋转分布的角度也不一样。由于质料的左右两边的长度差异的不同，它们向左或向右的角度也不同，生成的叶子形态也不同，有些更圆一些，有些更长一些。哪种能够更有效地利用阳光？这也导致任意两个枝杈之间的转角也不同，什么样的角度使枝杈分布更为合理，使得上面的枝杈不会遮盖下面的枝杈，这只有这些结构之间的竞争才能决定。羊角也是如此有多种角度，哪一种角度在公羊之间的争斗中胜出，从而使胜者获得与母羊的交配权，遗传后代，取决于实际的结果。通过对行为规则结果的结构的取舍，大自然使行为规则生成的多样化的结果留下更为精准和有效的结构。

在人类社会中也是如此。最初人们在不断重复的非目的的互动中逐渐形成了行为规则，即习俗，而后人们遵循这些习俗而行为，进行生产、交易和生活，形成了一定的社会结构和经济结构。当然遵循同一规则，不同人的结果也不同。大家都按照市场规则行事，有人生产计算机，有人生产服装，有人是亿万富翁，有人是摆小摊的，等等。由于在一定行为规则下有着很大选择空间，因而在好的行为规则下，即哈耶克所说正当行为规则下，人类社会中会不断创生出新的形态、模式或结构来。如同从交换中产生货币，在金融交易中产生出银行，从部落竞争中生成国家一样。这使人类社会不仅纷繁多彩，而且还持续演化。

于是，我们认为真正能溯源宇宙的“一”，不是一个祖先，或一个最基本的物质最小单位，而是一个极简的行为规则。我们在理论上可以想象一个作为现有无数物种和物质的唯一祖先，然而“祖先”之称意味着衪已经是一个可以遗传的有机体；遗传意味着将成熟的行为规则及其遗留的信息打包传给后代。而这已经是极为复杂的规则的产物了，并不是宇宙本原。寻找最小物质单位的努力一直都在进行。从分子、原子、夸克，直到超玄。但这些越来越小的物质单位只是告诉了人们最小的质料单位，却不能解释为什么会有繁复多样的万物，从而显现出了极简行为规则存在的逻辑必然，即超弦本身就是遵循基本行为规则从而结构万物的基本能量。而行为规则的一个最大优势就是，可以很好解释一个物为什么如此这般。即我们前边说的，物是质料循行为规则而行的遗留结构。并且对行为规则既可以通过对物的行为观察而发现，也可以通过人自己头脑的直观和顿悟而获得其基本原理，因而是人的有限理性大致可以把握的。在各种规则中，极简规则是最基础的，通过遵循极简规则形成的物，又能在更高层次形成新的规则，因而极简规则是堪当宇宙的“一”的规则，对它的探究就是最根本的探究。

我们假设有一个唯一的极简行为规则，通行于宇宙万物。应该说宇宙万物都是由它生成的。这个假设的前提是，宇宙是一个唯一的时空。对于这个问题的思考，先贤们早就开始了。如庄子说，“天地一指也，万物一马也。”在这里，“天地”就是宇宙或时空整体的概念。庄子说的“指”可理解为是动词“指”，就是用手“指一下”来说天地，意思是天地是唯一的时空。“万物”是指在这个唯一的整体的宇宙时空中的所有的物。其实在中国春秋时期，在道家语言中，“天地”和“万物”就有明确内涵，如老子说“无名天地之始，有名万物之母”，就与庄子说的很对应。“天地”就是那个唯一的整体的时空，而“万物”就是在天地间的所有东西。在康德那里，“天地”对应着他所说的时间和空间，他认为时间和空间是人先天就具备的绝对形式，这似乎是指人自己的主观形式，然而人的先天形式并不是凭空就有的，而是人经历几百万年的演化而成的，而这里面还包含了在形成人之前的所有宇宙演化的规则，因而康德所谓先天的时空形式就是宇宙的时空形式。

对应于唯一的整体的时空，康德提出人先天具有统觉的综合统一性，可以将时空内的杂多都装进来，而且能够将它们以某种联系的形式放在一起。这一看法被现代脑科学所佐证。脑科学家们指出，意识具有整体性；任何一个意识对杂乱的外部世界的反映都是统一的，尽管大脑可能已经高度分化和分工，但复杂和强大的互信息或复馈功能使得各部分获得或加工的意识最后整合成一个意识。“不同的区域和不同的神经元群做不同的事情（它们是分化性的），而在同时，它们互相作用而产生统一的意识场景和统一的行为（它们是整体性的）。”（埃德尔曼，2019，第145页）而如前所述，中国思想传统中的“天地”是指宇宙时空，在古代圣贤看来，也是唯一的一个整体。如庄子说“天地与我并生，万物与我为一”，也是用“我”这个主体的综合统一性来说明，宇宙时空也是统一的。程颢也说， “天地安有内外？言天地之外，便是不识天地也。”

所谓“万物一马也”，如前所述，“万物”是指宇宙间的所有事物。在这里，“一马”是指遵循一个规则的千变万化的具体行为，从而由行为遗留形成的结构构成的，或再结构成的各种事物。“马”在这里是奔腾着的，象征着行为及其过程。这就是想象，存在着一个唯一的极简规则。所谓“唯一”，就是宇宙所有物质都是质料通过遵循它而生成的，或者是由它生成的物质形成的次级规则生成的；所谓“极简”，就是没有另外一条规则比它更基本更简单了。为什么？假设它不是最简单的，那么就有一条规则比它还简单。更简单意味着遵循起来成本更低。因而更简单意味着，动作更少，时间更短，障碍或限制更少，其生成的结构就更复杂，也更有效。原有那条规则导致的结构没有这一规则导致的复杂，从而就不能等同这一规则。这个更简单的规则不仅成本低，而且效用高，就会在竞争中胜过原有那条规则。那么其它质料就会“接受”或“模仿”这条最简单的规则。久而久之，整个宇宙的质料都通行了这一更简单规则。如此多次比较替代，直至最简单的规则。换句话说，因为最简单，所以最有效，也就最有竞争力。

根据上面关于极简的条件，最简单，时间最少，障碍或限制最少，我猜想，宇宙最基本的极简规则是“随机的运动”。随机，就是没有任何限制或障碍；运动，就是只要动就行（极端地，静也是一种动），再简单不过了。想象一下宇宙大爆炸后的一瞬间，大量极小的粒子或者能量奔涌而出，它们不受任何限制，随机地向各个方向移动；又形成了无数不同的具体行为，其中有些行为恰好与宇宙中天定的规则相符，如符合几种超弦波的行为规则，于是构成了超弦波；超弦波再随机地运动，在无数因随机而形成的超弦波行为中，又有若干恰好符合夸克的行为规则，形成几种夸克；……可以推断，随机地寻找超弦行为规则是最有效的方法，因而，随机的运动是宇宙中唯一的极简规则，或者说，这是宇宙的元规则，是最有效寻找有效规则的规则。因为只要不是随机的，就有某些对行为的限制，一旦有限制，就不可能更有效率地找到有意义的行为规则（盛洪，2019）——如超弦规则，也就不是极简的。

这种对唯一极简规则的信念在东西方都是有传统的。在中国，儒道各家都认为，天地是被道充斥着，万物因道而成型。如前引，老子说，“道生一，一生二，二生三，三生万物。”又说，“道者万物之奥。”这都与“万物一马也”同意。先秦时孔孟很少明确这样说，但他们似乎是认为不言自明。然而《中庸》则明确说，“道也者，不可须臾离也，可离非道也”。到了宋代，新儒家有着更为形而上的倾向，遂有人直接表达这样的看法。如程颐说，“一物之理即万物之理”，“万物皆只是一个天理”；程颢说，“道之外无物，物之外无道，是天地之间无适而非道也。”“道 ”就是这个唯一的极简规则。儒家用“理一分殊”将纷繁复杂的万物与唯一的极简规则联系在一起。而这个极简规则所生成的物表现为阴阳之理，“万物负阴而抱阳，冲气以为和。”万物都呈现为各种阴阳组合状态，其变化及其生灭也是由阴阳变化而导致的，这就恰当地解释了“理一”和“分殊”看似不可调和的差异。

古希腊的毕达哥拉斯学派认为“万物皆数”，“一旦我们掌握了数的结构，我们就掌握了世界。”（转引自罗素，1992，第21页）在这里，“数”是剔除了具体经验的抽象概念，是直观看不到的，就是类似于“道”的概念；而“数的结构”就是数的行为规则，也就类似于“道”。正是因为数的结构充斥着世界，是宇宙所有的物的行为规则，所以掌握了数的结构就能掌握世界。犹太教－基督教传统相信有一个全知全能的上帝，祂创造的规则当然是通行于世界的唯一规则。在近代，不仅有康德说的人脑的先天的“统一综合性”作为对唯一宇宙规则的对应物，而且黑格尔以其“绝对精神”概念笼括世间万物。近代发展起来的科学也是企图发现一统宇宙的单一规则。如牛顿创立的宇宙体系，就是宇宙间物的运动的单一规则；而爱因斯坦创立广义相对论体系，将牛顿体系推广到更广的时空；进而又欲创立统一场理论，将几种作用力，强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用，统一为用一个规则涵括。这种努力，叔本华概括为一种信念，“宇宙万物都是同一意志的客观化。”(Kindle位置1690).。意志，就是物自体，就是宇宙规则。

看来人类把宇宙想象为有一个唯一的规则支配、并为探寻这一规则而努力，一直没有停止过。但在过程中存在着具体的困难。如如何认为一个人与一块石头受同一规则支配呢？在都是重物这个意义上，人与石头受同一规则支配。其它方面涉及到从极简规则到复杂规则之间的联系，过渡或转换。目前人类还没有打通这之间的关联。但是努力已经开始了。例如，沃尔夫拉姆在其《一种新的科学》一书中，展示了他做的一维二态三元的元胞自动机模型，告诉人们在完全随机选择的情况下，在256种可能的规则下，有三种显现出有规则的复杂图形。这简单地说明，导致有意义图形的规则是先定地存在，在随机选择的时候，随着其附着的图形而显现出来。当他将模型变成三态的时候，可能的规则数量就变成天文数字，这时逐一试验的方法就不可行。他最初采用一个筛选程序，结果很长时间没有有意义的图形出现，后来他去掉这个筛选程序，很快就出现了有意义的图形（Wolfram, 2002, pp.112~113）。

这说明，人们有意识地根据自己理性的猜测进行的选择，不如随机的选择更有效。我将这一想法写进了一篇随笔式的文章，“为什么随机选择比‘理性’选择更有效”（盛洪，2019）里面。这一想法与“随机的运动是极简规则”的想法是相近的。随机意味着没有任何障碍或限制，从而是可能性最大的一种状态；而理性无论多么高明，终究是有限的；依理性而进行的选择显然是对随机状态的限制。因为有限的理性无法预知隐藏在无数规则之中的有意义的规则，因而依所谓理性而猜测的“正确的规则”或天道，就是那个天定规则的概率极低，这时更有可能是理性设定的条件或限制反而会将潜在的“正确的规则”排除在外。这样一来，“理性的选择”要比随机的选择要差。

在这里，我们要仔细观察一下“随机”的性质。随机的行为规则是没有任何限制的规则，也就是最简单的行为规则。随机的行为就是没有任何预设规则，没有任何限制的行为。与有限制的行为相比，随机行为会有更多的行为可能性，随机行为可以遍试各种可能性，因而随机的行为不会遗漏任何一种可能性。所以随机是最有效的，随机的规则也是最简单的，惟其简单，也才可以生成最复杂的结构。东西方传统的价值中，与随机比较接近的，是自然和自由。“自然”就是让事物遵循自然法去运动或行为，不要有人为的限制。因而当人们强调自然的时候，就几乎是强调随机。“自由”就是行为没有任何约束或限制的状态，这也就是随机；因而人们在强调自由的时候，也是在强调随机。由随机的性质，我们也就知道，传统中自然和自由的倾向是有效率的。

极简规则怎样才能与复杂事物的规则相通呢？在简单事物和复杂事物之间是有多个层次的。在遵循极简规则形成了物以后，如形成了基本粒子以后，这个层次的物也可以成为更高层次的规则的质料，即基本粒子遵循这个层次的极简规则又形成了更高层次的物，如原子；如此循环往复，逐渐成为分子，细胞，多细胞生物，……每上一个层级，在物的面前就会展开一个更大的可能性时空，其中隐藏着更多的生成更高层次物的行为规则，这比从极简规则直接生成这些规则的概率要高得多，就如同原子不可能直接生成细胞，昆虫不可能直接演化成哺乳动物一样。然而，即使在不同的层次，“随机的运动”的规则是一样的。在每一个的层次，在低一层次生成的物仍是本层次的质料，它们像任何层次的质料一样，随机地运动着，偶然地会撞上有意义的行为规则，生成高一层级的物。

其实，在遇到有意义的行为规则后，由于其更有效率而被保持了下来，从而使其生成的物能够持续存在。但这样一来，该物的行为就不是完全没有限制，而是限制在其行为规则之内。例如植物的行为规则被限制在向上接收阳光，而不是向下躲避阳光。因而，越是复杂高级的物，其行为规则也越复杂，就意味着限制也越多。然而这种限制是有意义的限制，是使该物获益的限制，不如此就会受到损失，以致死亡。不过，即使是在复杂事物各种限制的情况下，也不意味着没有自由的空间。这些限制仍是哈耶克所说是“否定性的”，即只对某些行为做禁止性规定，在此之外不加限制。因而有着多种限制的行为规则仍有很大的选择时空，让质料随机地运动，这与在极简规则下的质料在本质上是一样的，在这种随机的运动中，仍可发现更高级的有意义的行为规则，如同在人类社会中的自由对技术创新和制度创新的意义。

如此，我们阐释了宇宙万物，从最简单到最复杂，从超弦到人类智慧，都服从唯一的一个极简行为规则。因此，“天地一指也，万物一马也。”有了这个“一”，天地万物才成其为天地万物。正如《道德经》所说，“天得一以清；地得一以宁；神得一以灵；谷得一以盈；万物得一以生；侯王得一以为天下正。”

参考文献

Wolfram, Stephen, A New Kind of Science, Wolfram Media Inc., 2002.

埃德尔曼，《意识的宇宙》，上海科学技术出版社，2019。

罗素，《西方的智慧》，世界知识出版社，1992。

盛洪，“为什么随机选择比‘理性选择’更有效”，《读书》，2019年第4期。

叔本华. 《作为意志和表象的世界》，哈尔滨出版社， 2015，Kindle 版本。

首发于2023年3月9日《FT中文网》。文章发后，很快收到黄有光教授的邮件，本文根据他的批评做了修订。