什么是涌現(xiàn)？

“涌現(xiàn)”理論的主要奠基人約翰霍蘭德出版的《涌現(xiàn)：從混沌到秩序》中描述了這么一種現(xiàn)象：就如螞蟻社群、神經(jīng)網(wǎng)絡、免疫系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)乃至世界經(jīng)濟。但凡一個過程的整體行為遠比構成它的部分復雜，均可稱為“涌現(xiàn)”現(xiàn)象，舉個例子。通常說來，“涌現(xiàn)”指一個系統(tǒng)中個體間預設的簡單互動行為所造就的無法預知的復雜樣態(tài)的現(xiàn)象。

簡而言之，小個體組成整體，整體屬性卻不同于個體累加之和。涌現(xiàn)是由簡生繁的過程，它無處不在。

一些常見的涌現(xiàn)現(xiàn)象

一只螞蟻，它沒什么腦子，沒有欲望，沒有計劃，但如果是很多螞蟻聚集在一起，它們就變得相當聰明了。一個蟻群可以組成一個復雜的結構（看看螞蟻洞穴），它們分工協(xié)作，一部分負責真菌農(nóng)場，有的會照料“牲畜”，還有的會發(fā)動戰(zhàn)爭。人們不禁想問這是怎么回事呢？為何什么都不懂沒有腦子的笨螞蟻聚集在一起后卻能做出如此聰明且分工明確的事呢？這就是典型的涌現(xiàn)現(xiàn)象。它是我們宇宙中最迷人，最奇妙的特性之一。

螞蟻的不同分工

水，當我們穿衣被雨淋濕的時候身上會有濕潤的感覺。拿一塊濕布，如果你的視角足夠的近，那它就不是濕的，只是水分子散布在組成布的原子間的縫隙里。濕這一概念就是水的涌現(xiàn)特征。這一新的現(xiàn)象就是在大量水分子間相互作用時產(chǎn)生的。

水與布融合后的濕潤感

想想你心臟里的起搏細胞，數(shù)億個起搏細胞需要同時發(fā)出一個脈沖，才能創(chuàng)造一個心跳，我們的細胞與它們臨近的細胞交換信息，來看他們是干嘛的之后再決定做什么。如果他在一群做同一個任務的細胞中那它也會開始做這件事，與其他細胞同步。并沒有什么主腦對其下令，只是單純的個體與臨近個體交換信息，并對收到的信息作出反應（應激反應）。

大量物質(zhì)在特定規(guī)則下的相互作用，會發(fā)生遠超自身屬性的現(xiàn)象，所以增量就是變量。這種變量就是所謂的新特性，這個新特性再作用于其他新事物，以此類推。你可以把這想象成，每層相互堆疊，每層都會變成更復雜的結構。原子組合成分子，分子組成蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)構成細胞，細胞構成器官，器官構成人，人構成社群。

以上只是部分例子，仔細想起來，世間萬物無一不是涌現(xiàn)現(xiàn)象的表現(xiàn)。某些涌現(xiàn)的事物很難定義，你無法觸碰到一個蟻群，只能是其中一部分，它既沒有大腦，也沒有臉或身體。但蟻群還是能與世界互動。就如同螞蟻涌現(xiàn)出蟻群。人類也會涌現(xiàn)出國家。如果問你什么是國家？它的人口？機構？象征（國旗、國歌）？還是其所創(chuàng)造的東西（城市、領地）？這些都不是固定的，人口會變動也會被取代、機構同理、城市會經(jīng)歷廢棄與重建、領地隨著歷史的發(fā)生而改變更不用說象征標志了。國家沒有臉、大腦或者身體。那么我們可以說國家并不存在么？

當然不是，就像蟻群，國家也與世界有著互動。它可以改變地形（興修水利，開山辟土）、發(fā)動戰(zhàn)爭、發(fā)展衰落，還能消失。但國家這一概念僅僅存在于大量人類間的互動。不僅僅是國家，我們身邊所有的構成，都涌現(xiàn)于我們，就算不是刻意，我們還是會創(chuàng)造出他們，社區(qū)、公司、城市、社會。所有這些擁有著不同特性和功能的存在都是那些“低級的”靈長類生物涌現(xiàn)出來的，我們并不知道這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因（大數(shù)據(jù)效率的最優(yōu)化？），我們只是發(fā)現(xiàn)了這一點，而這似乎是我們宇宙的基本特性，這可能是我們宇宙中最美妙、最讓人嘖嘖稱奇的特性了。

涌現(xiàn)是如何運行的？

但怎么樣才能做到使特性大于其總和呢（也就是變量）？螞蟻是怎么聚集成群，變成蟻群的呢？答案是遵循一系列規(guī)則，使無序變?yōu)橛行?。讓我們來看看蟻群是如何分配工作的?/p>

我們把一個蟻群平均四等分，分別是工人、看護者、士兵與收集者。螞蟻們通過化學物質(zhì)來相互交流當前的工作，工蟻分泌一種化學物質(zhì)表明：我是工蟻。螞蟻們相遇時互相間通過該化學物質(zhì)表明自己的身份，以及在做什么，信息得以收集。雙方都記錄了之前遇見的螞蟻?，F(xiàn)在假如一只食蟻獸入侵了巢穴，使得大量的螞蟻減少，如若不盡快恢復正常的秩序（分工協(xié)作），那么蟻群就會挨餓。那么各個螞蟻間是怎么告知其它螞蟻與族群這一情況呢？神奇的事發(fā)生了，他們壓根不用告訴，當一只工蟻遇見的收集蟻太少突破一個臨界點后，它會主動更換自己的工作變?yōu)槭占?。同樣其它螞蟻也會這樣做直到總體分工恢復至原來比例（像不像水往低處留、數(shù)據(jù)的自我填充、免疫系統(tǒng)的自我恢復等等一系列司空見慣的規(guī)則）。

除了宏觀的蟻群之外，在更基礎微觀的層面上，億萬個復雜分子的相互作用，可以維持一個更強大而驚人的結構，這與無生命的個體涌現(xiàn)出的屬性截然不同。我們對什么是“活物”依然沒有一個明確的定義，我們只知道活物是從“死物”涌現(xiàn)而來的?！凹毎笔亲钚〉纳鼈€體，“細胞”結合并協(xié)作，他們分化并相互回應。隨著時間推移進化成為復雜的有機個體。你的胳膊、腿、心臟的機構都極為復雜。是由千萬個“蠢東西”構成的，不過我們還是能呼吸、消化、讀書、看視頻。試問你的細胞怎么會知道該怎么做？答案同上它們壓根就不需要知道（在這套精美的規(guī)則下你將變成現(xiàn)在的自己）。

其實以上的例子中，個體的行為和互動是隨機發(fā)生的，你無法有計劃地讓某只螞蟻遇見另一只螞蟻，但這一套規(guī)則如此精美，使得蟻群產(chǎn)生了眾多涌現(xiàn)行為。

生命的涌現(xiàn)

作為生命個體的我們不禁要問，生命是如何涌現(xiàn)而來？首先生命是一種特殊的狀態(tài)維持方式，能被留下來的原因只有一個：那就是通過預測信息，在不斷變化的環(huán)境中維持了自身的（宏觀）狀態(tài)。

①應激反應與演化學習

其中應激反應就能達成這一目的，并不需要大腦來體驗世界，比如草履蟲（單細胞生物）細胞膜上的每個蛋白質(zhì)（鈉鉀離子通道），在一般狀態(tài)時，會消耗能量（ATP），通過控制離子的進出，讓細胞膜內(nèi)外保持-40mV濃度差，當觸碰到障礙物時，細胞膜的形變（物理輸入信息）會讓這些蛋白質(zhì)（離子通道）開門，允許特定離子通過，這些離子（整體）就形成能讓草履蟲向反方向游動的電信號，避開危險。從數(shù)學視角來理解單個蛋白質(zhì)的功能：則外界的物理擠壓相當于輸入，蛋白質(zhì)對應的開關門操作相當于輸出，而決定了什么樣的輸入該對應哪一種輸出的蛋白質(zhì)相當于模型（函數(shù)）。別看單個蛋白質(zhì)僅有開關門的功能，但它實際上把無數(shù)種情況壓縮進了一個函數(shù)（模型），如果要靠計算機來記憶每一種物理擠壓對應的開關門情況，就相當于讓計算機去記憶π小數(shù)點后的每個數(shù)字，而應激反應正是這些蛋白質(zhì)并行工作后涌現(xiàn)出的結果，可允許草履蟲在狀態(tài)被破壞之前躲避危險。

草履蟲僅靠應激反應就能存活，不過草履蟲怎么知道該生成什么樣的蛋白質(zhì)才能產(chǎn)生可躲避危險的應激反應的？它需要靠演化來學習應激模型，通過大量克隆帶有不同DNA的自己來生成不同的蛋白質(zhì)，增加備選模型，由自然選擇篩選掉那些不能躲避危險的模型，在篩選后的模型的基礎上再不斷重復上述過程。只要種群基因庫的更新速度快過環(huán)境的變化速度，整個種群就能相對穩(wěn)定的形成可躲避危險的模型，也就是為什么生物要一代一代的繁衍，又并非完美復制自己，雖然生物想要一直延續(xù)下去，但又只能通過構建模型來預測危險，而繁衍和變異就是構建模型的過程。

②神經(jīng)網(wǎng)絡學習

簡而言之生命通過DNA編輯的蛋白質(zhì)模型涌現(xiàn)后與環(huán)境相互作用，最終通過演化達到效率與穩(wěn)定性的目的，不過在寒武紀大爆發(fā)后，作為高級物種之一的我們進化出了神經(jīng)細胞，其通過獨特排列方式的神經(jīng)突觸瞬間傳輸電脈沖信號并整合運算（猶如量子計算機式的并行運算）的機制讓我們產(chǎn)生了對信息獨特的理解與反饋方式，至此生命由自然演化優(yōu)勝劣汰（死亡）的形式邁入神經(jīng)網(wǎng)絡學習的時代。

神經(jīng)系統(tǒng)學習相比演化篩選顯得尤為高效，不再依靠一代代生命的優(yōu)勝劣汰篩選來提高效率，神經(jīng)網(wǎng)絡的學習需要總結經(jīng)驗，當然也就需要記憶，還需要預測信息之外的經(jīng)驗（泛化能力），神經(jīng)網(wǎng)絡學習的原理說來也簡單，物種在接收外部信息后，通過不斷重復嘗試成功或者失敗，調(diào)節(jié)神經(jīng)突觸中受體的數(shù)量，尋找合適接收電信號頻率的過程。在這個過程中物種的遺忘（遺忘那些錯誤或不適應生存的經(jīng)驗）代替了演化中的死亡（篩選），而不斷嘗試重復例子的過程也就是尋找神經(jīng)突粗合適受體數(shù)量，找到最適合傳輸信息（電信號）頻率的過程就是我們的神經(jīng)網(wǎng)絡學習。

以上簡述了生命的演化與兩個階段的學習，任何生命都會有感知外界信息并做出維持自身狀態(tài)的對應行為，能體驗這個世界的個體（復雜神經(jīng)細胞）并不會比不能體驗世界的個體（草履蟲）更容易被留下來，那么我們的大腦究竟有什么用呢，又是什么讓我們產(chǎn)生了意識？

意識的涌現(xiàn)

首先讓我們想象一下什么是意識，意識這個玩意看不見摸不著，讓我們舉個例子試著理解它。

眾所周知人存在于宇宙中，那么人具有的意識也必然來自宇宙，意識就是從宇宙而來。人是有生命的，而生命來自于物質(zhì)，沒有物質(zhì)就沒有生命，又因為人人都認同生命具有意識，那么即使意識不是物質(zhì)但也一定是來自物質(zhì)。

人總是否認意識是物質(zhì)，僅僅因為意識是虛無的、無形的而已，也或許僅此而已！但宇宙中無形的物質(zhì)多了去！比如空氣、磁場等，為什么唯獨要否認意識是物質(zhì)呢？所以有人把物質(zhì)當做一種意識的振動頻率（能量），當然你也可以說意識是物質(zhì)的震動頻率（這也許就牽扯到唯心主義和唯物主義了），不過量子力學偏向于意識決定物質(zhì)就是了。就如我們計算機不同頻率（0和1）的編碼組成了各式的信息，而當你深入量子領域你會發(fā)覺其存在大量不同頻率的粒子共振組成了我們今天看到的世界，其不同的頻率組成了有形或無形的存在。

也就是說，任何物質(zhì)其實都是能量的振動，都有振動的能量。又因為，振動的頻率就是意識，換言之，一切物質(zhì)亦即能量都具有意識，一切物質(zhì)（包括精神、思想）能量都是意識的振動，都具有意識。這也是中華傳統(tǒng)文化里最重要的思想：萬物皆有靈。

當我們在思索這些問題的時候，也正是我們意識的體現(xiàn)，我們不禁想問這些意識是如何產(chǎn)生的，是哪一部分在思考這些問題呢？我們的意識是大腦細胞（神經(jīng)細胞）涌現(xiàn)的體現(xiàn)么？也許答案沒這么簡單，我們研究神經(jīng)細胞傳遞電信號的方式也過于宏觀，在分子或者量子的層面上尚未理解其運作方式（就像我們雖然能測出DNA上這些模型的代碼，卻無法使用和理解上面的模型，因為我們需要搞清這些代碼所編譯的模型功能，正所謂記住知識的描述無法使用知識）。

意識與物質(zhì)的關系

當我們說到涌現(xiàn)的時候，認為萬事萬物尤其是復雜的個體都是由“簡單”的個體所涌現(xiàn)而來，那么意識呢？

在說意識的涌現(xiàn)之前不得不提到一件有意思的事，在上個世紀初人們進行了電子雙縫干涉實驗（同時大量電子），結果令人意外，屏幕上顯示出干涉條紋，證明電子（粒子）也展現(xiàn)出波的特性。后來人們修改了實驗將電子一個一個通過雙縫打至熒光屏上隨著亮點增多其也展現(xiàn)出干涉條紋（波的特性）。

這就相當奇怪了，我們都知道干涉現(xiàn)象的出現(xiàn)是需要同一時刻在兩條狹縫中存在兩列互相影響的波，而一個電子只能通過一個狹縫，只能產(chǎn)生一列波，那它又是如何自己和自己產(chǎn)生干涉的？

此外在一個一個發(fā)射電子的過程中，只要關閉其中一個狹縫，后面發(fā)射的電子立馬感應到對應的變化，不再出現(xiàn)干涉條紋。甚至在不關閉狹縫的情況下，在雙縫后安裝一個探測器或任何形式的觀察，電子也能立即感應到變化，干涉現(xiàn)象立馬消失。

這就提到另外一個概念，觀察者效應，電子收到某一種瞬時傳來的信息（也許是作為“麥克斯韋妖”的我們對其輸入了信息），1927年波爾提出了“互補原理”來解釋這一現(xiàn)象，即粒子存在波粒二象性。不過在某一時刻它不可能即是粒子又是波的，其狀態(tài)取決于有沒有人在觀察它，沒有人觀察的時候就是波（波函數(shù)疊加狀態(tài)彌漫于整個空間，在任何位置，概率大小不同而已），有人觀察的時候就瞬時從空間收縮集中在一點變成粒子（所謂的“坍縮”），人們用其他的任何亞原子粒子來做此實驗都得出完全相同的結果。

粒子是實體，而波是一虛無縹緲的概念，波爾原理認為當我們沒有看電子的時候，電子就不是實體，如幽靈一般散布在四周，以波的概率形態(tài)漂浮在空間中。但當你睜開眼，幻象立即消失，電子的波函數(shù)瞬間坍縮，變成實實在在的粒子，讓你能看見它。

我們眼中的物質(zhì)都是由粒子組成，如果每一個粒子都是在有人觀測它的時候它才是粒子狀態(tài)實在存在，沒有觀察時就如虛幻的波的話，那是否可認為物質(zhì)是由意識決定而存在么？就像我們所制作的游戲一樣，里面的游戲人物當需要被調(diào)用進行數(shù)據(jù)運算時才真正化作表象實體的信息，當沒有被調(diào)用顯示的時候（即沒有被觀測到的時候），其就如我們的大數(shù)據(jù)一般以波的概率形態(tài)四散周圍（興許沒有觀測到的你的背后就如幽靈般的概率疊加態(tài)波）。

總之量子力學對粒子的糾纏態(tài)與本征態(tài)等的研究，為意識決定于物質(zhì)的理論提供了更加強有力的支撐。量子力學也是迄今為止最為深奧的沒有被證偽物理科學。

“涌現(xiàn)”遵循一套怎樣的規(guī)則？

先說猜想結論，在以上的論述中，認為意識能作用于物質(zhì)（量子力學，薛定諤的貓等等），同時物質(zhì)的表現(xiàn)也能影響意識的形成（也就是神經(jīng)網(wǎng)絡的學習），這兩者相互影響抑制與平衡。同樣放在大尺度宇宙的背景下，大量基本粒子與個體（低頻率振動的意識，較低能量，）通過量子并行運算涌現(xiàn)出較高級智能體（擁有較高頻率振動的意識，較高能量），而高級智能體通過接收不同信息以大腦為載體量子并行運算涌現(xiàn)出所知最高級智能的體現(xiàn)-意識（極高頻率意識的震動，高能量）。大量生命意識的集中涌現(xiàn)出集體的意識，集體的意識為更高級的智能也作用于現(xiàn)實世界的物質(zhì)。

其實集體的意識與我們個體的潛意識有很多共通的地方，我們可以以此類推一下，不難得出以下推論。

①宇宙也擁有意識，由分布于其中的個體（生命與“物質(zhì)”）共同涌現(xiàn)而來的集體意識，其意識與智慧顯現(xiàn)為無窮大智，也許我們暫時不能理解其目的。

②宇宙等集體意識也有其目標，根據(jù)目標其會搜索其擁有的各類資源協(xié)助其達成目標。

③每一類集體意識有對自我身份狀態(tài)的認定與描述，集體意識會維護它，保持其風格，如需改變集體意識（物質(zhì)），則需改變構成其的各部分意識與“物質(zhì)”。

④我們所謂的創(chuàng)造性整合（例如產(chǎn)生的泛化能力），產(chǎn)生集體意識，也就是涌現(xiàn)。

⑤個體智慧體（如人類）經(jīng)反復練習，重復學習就能實現(xiàn)自動化操作。就如我們的心跳、呼吸、血液流動由我們的潛意識控制著。而這些都由上一部分所說的神經(jīng)學習，神經(jīng)突觸接收信息頻率的改變進而控制了物質(zhì)層面。同理宇宙等集體意識涌現(xiàn)形成后其也能根據(jù)現(xiàn)有情況反饋學習最終形成一套規(guī)律（如人類的神經(jīng)突觸接收信息頻率）作用于宇宙中萬事萬物。

⑥宇宙等集體意識同樣擁有記憶存儲的功能，意識會“忘記”（就如人類記不起來某些事，量子力學中稱為“本征態(tài)”，觀察到的確定的事物），而潛意識不會“忘記”（如人類經(jīng)歷過的事，不過已不能調(diào)用，量子力學中稱為“糾纏態(tài)”）。就如上文所述，量子力學認為“本征態(tài)”是由智能體觀察的粒子產(chǎn)生坍縮現(xiàn)象形成的“實體粒子”而“糾纏態(tài)”（類似潛意識）如雙縫干涉顯現(xiàn)的波一般的特性才是不會被忘記的規(guī)律。在此過程中如生命之類的（智能體），對其的觀測與注意越少（輸入信息少），則越會使其被集體意識（如宇宙）所遺忘，該規(guī)律在宇宙間也會消失，最終散發(fā)為量子糾纏態(tài)。

集體意識在現(xiàn)實中的例子

回到現(xiàn)實中的例子，將人看作一個個細胞那么人所組成的社會、國家、政治經(jīng)濟體也將是一個智能體，當你覺得它沒有意識或者不夠那么聰明的時候，你又怎么知道它的思維或者行動方式呢？如稍微簡單一點的期貨市場，如大豆、原油等，其價格走勢所受影響因素之多（主要種植地、當?shù)卣谓?jīng)濟環(huán)境，當年天氣環(huán)境受災情況，運輸條件航道的改變，主要投資人出于自身利益背后的博弈，全球經(jīng)濟周期與環(huán)境資金出于避險或各目的對其投資的增減，是否有新技術大幅提高其產(chǎn)量，替代品是否出現(xiàn)，人們對其預期的改變等等），只有你想不到的，而多方面的因素（相比涌現(xiàn)現(xiàn)象來說極少）綜合起來使其更加不可預測。

就如一個個簡單的細胞（人類）一樣，蠢萌蠢萌的，而當他們集合到一起后涌現(xiàn)出一個新的智能體，其行為方式與思考模式作為“細胞”的我們將變得無法預測（畢竟其產(chǎn)生作用的方式不是線性的而是并行）。只要我們保持信息的傳遞與交流，加入更多的變量，這個智能體將比我們想象的更加智能與不可理解，就如螞蟻不能理解與預測蟻群的行動，細胞不能理解預測人的思維與行為一般。

由以上類比推論是不是比較好理解集體意識的概念了，我們就如其中的一個個小細胞由集體意識反饋學習到的知識化作規(guī)則反饋于我們。

這一套規(guī)則又是怎樣相互作用于我們的

由以上為猜想為結論，有人將所有物質(zhì)的意識（所有星球、天體之類的）稱為“蓋亞”，生命體的集體意識稱作“阿賴耶”，兩者互相影響制衡。由于我們認為意識與物質(zhì)是相互作用的，當一個人的行為或者思考模式過于接近“真像”或者偏離于群體的意識認知后，其必然受到蓋亞與阿賴耶的共同抑制，稱作抑制力。抑制力的目的是延長事物的存續(xù)。

什么是抑制力？

舉個簡單的例子，你想獲得無限的自由，我行我素，那么人類社會形成的一套規(guī)則將會約束你，你可能會說我是被警察，被社會約束的而不是什么玄乎的抑制力，但你怎么知道這些所形成的規(guī)則就不是抑制力呢？當某組織有瘋狂極端思想，并擁有核武器想毀滅地球的時候，你看抑制力會不會更加瘋狂的想將其打敗，全人類將成為其抑制力。

抑制力的體現(xiàn)

又如你想到一件關鍵的事，而這時外部產(chǎn)生了一個突發(fā)事件，打斷了你的思維或者阻止了你繼續(xù)去做這件事的條件，這都可稱作抑制力。當然又可以思考到一個人有大毅力（意識頻率震動高，能量高，氣場強），他可以克服這種低級別的抑制力，就像電子被激發(fā)到較高能級一樣。不過這時候也將有更高等級的抑制力等著你。所以任何事物都或多或少是另一事物的“奴隸”。

說到這里是否有點悲觀，既然無論做什么都會受到抑制，那什么都不做不就好了？

我們?nèi)绾闻c抑制力共存？

首先讓我們知道這幾個概念：

①生存是生命的第一需求。

②人們認為宇宙間所有物質(zhì)都處于熵增的狀態(tài)，從信息的角度出發(fā)，生命與意識就是將雜亂無序的所有事物通過學習歸納為少數(shù)例子。也就是減熵的過程。

③生命的演化與學習，在首先滿足了第一需求（生存）的目的后，通過持續(xù)的學習，使得信息減熵的效率越來越大于自我生命產(chǎn)生的熵增，進而為整個宇宙的減熵做出貢獻?？梢哉f宇熵增的同時，我們的意識也在為其做減熵，就如宇宙這個意識集合體生物的其中一部分一般。

④有人（赫拉利）認為我們的存在無論是演化還是神經(jīng)網(wǎng)絡學習，都是為了信息處理實現(xiàn)熵減這一目的效率最大化而設計。我們就是高效率進化實驗體。

綜上所述，我們存在的意義也許就是給宇宙這個意識集合體越來越高效率干活的，不加油干活，宇宙將不再需要你（就如我們個體的演化與學習一樣），通過抑制力將你清除，當然你也不能過于激進尤其是你的意識與行為威脅到事物的存續(xù)時，否則也是一樣的。古人有云：“逆水行舟，不進則退?！币彩窍嗤牡览戆伞?/p>

結語

以上簡單的探討了一下存在于萬事萬物間的涌現(xiàn)現(xiàn)象，在微觀尺度量子層面粒子間互相作用的規(guī)則決定了我們涌現(xiàn)的規(guī)律。而這卻是我們宇宙的基本特性，這可能是我們宇宙中最美妙、最讓人稱奇的特性了。