菲利普·安德森

1984年6月29日，在普林斯顿大学的菲利普·安德森收到了派因斯来信，询问他是否有兴趣参加将于那年秋季举办的一场关于科学中“涌现的综合”的研讨会。

嗯，也许吧。安德森此时至少仍持怀疑态度。他听到很多关于这个机构的传闻。盖尔曼无论走到哪里都在宣传这个研究所，而在安德森看来，这个地方似乎正逐渐成为一个专为加州理工学院那些年迈的诺贝尔奖得主打造的安逸的退休场所——坐拥巨额的捐赠和巨大的科学光环。

毋庸置疑，安德森的成就与盖尔曼旗鼓相当。1977年，他因在凝聚态物理学方面的研究成果获得了诺贝尔奖。并且30年来，安德森一直是该领域的中心人物，就像盖尔曼在他那个领域的地位一样。但就个人而言，安德森鄙视那些虚幻的光环。他甚至不喜欢研究热门问题。每当他感觉到其他理论家正涌入他正在研究的主题时，安德森就会本能地转变方向。

尤其让安德森感到难以忍受的是，许多年轻的科学新秀将其专业当作学术地位的象征，而不管是否真的在专业上有所建树：“看我，我是粒子物理学家！”“看我，我是宇宙学家！”对于国会将大量资金挥霍在闪亮的新型望远镜和昂贵的新加速器上，而令那些规模较小——在安德森看来更具科学生产力——的项目只能挣扎求生的现象，安德森感到很愤怒。他已经在国会委员会面前花费了大量时间，对粒子物理学家最近宣布的耗资数十亿美元的超导超级对撞机计划进行猛烈抨击。

此外，安德森心想，圣塔菲的这帮人听起来就像一群业余爱好者。盖尔曼对组建一个跨学科研究所了解多少呢？他一生中从未参与过跨学科项目。派因斯至少还花了一些时间与天体物理学家合作，试图将固体物理学应用于中子星的结构。事实上，派因斯正和安德森一起研究这个问题。但其他人怎么样呢？安德森的大部分研究生涯都在贝尔实验室度过，这是一个典型的跨学科环境。所以他深知，这样的项目有多棘手。学术界从不乏新奇的研究所，但大多以惨败告终。它们不是被怪人接盘，就是高姿态地陷入停滞。事实上，安德森在普林斯顿大学就近距离观察到一个可悲的例子——声名显赫的“普林斯顿高等研究院”，奥本海默、爱因斯坦和冯·诺依曼都曾在此工作。普林斯顿高等研究院确实在一些方面做得很好，比如数学。但作为一个跨学科研究机构，安德森认为它彻底失败了。那里聚集了一群非常聪明的人，但他们各自为战，几乎不进行交流。安德森看到很多优秀的科学家走进那里，但他们的潜力从未得到充分开发。

尽管如此，安德森还是不由自主地对圣塔菲研究所产生了兴趣。颠覆还原论的潮流——这正符合他的风格。几十年来，他一直以个人身份与还原论进行抗争。

安德森回忆道，最早促使他采取行动的是1965年阅读粒子物理学家维克托·魏斯科普夫的一篇讲座记录。魏斯科普夫在讲座中似乎暗示了，“基础”科学（即粒子物理学和宇宙学的某些分支）在某种程度上区别于并且优于更偏应用性的学科，比如凝聚态物理学。深感恼火的安德森，带着一位被侮辱的凝聚态物理学家所独有的尖锐，立即准备了一场讲座进行反驳。1972年，安德森将讲座内容整理成一篇题为《多者异也》（More is Different）的文章，在《科学》杂志上发表了。从那以后，他就抓住一切机会来推广这一论点。

安德森说，首先，他是第一个承认存在一种哲学上正确的还原论形式的人，即相信宇宙受自然法则的支配。安德森说，绝大多数科学家都完全认同这一论断。实际上，如果他们不认同，很难想象科学何以存在。相信自然法则就是相信宇宙最终是可以理解的——那些决定星系命运的力量也可以决定地球上苹果的下落；那些使穿过钻石的光线产生折射的原子也可以形成活细胞的物质；那些大爆炸中产生的电子、中子和质子现在可以孕育出人类的大脑、心智和灵魂。相信自然法则，就是相信自然在最基本层次上的统一性。

然而，安德森说，这种相信并不意味着基本定律和基本粒子是唯一值得研究的东西，也不意味着只要你有一台足够强大的计算机，其他一切就都可以预测。但许多科学家似乎确实是这样认为的，他说。早在1932年，发现正电子（电子的反物质版本）的物理学家就宣称：“（除粒子物理之外，）其余一切都是化学！”最近，盖尔曼本人更是将凝聚态理论贬斥为“肮脏态物理学”，这件事搞得众人皆知，这种傲慢让安德森感到极度愤怒。正如他在1972年的文章中所写，能够将一切还原为简单的基本定律，并不意味着能够从这些定律出发重建宇宙。事实上，基本粒子物理学家对基本定律的性质描述越多，它们与其他科学领域中真实问题的相关性就越小，更不用说社会问题了。

他解释道，这种“其余一切都是化学”的说法就是在胡说八道，一遇到规模和复杂性的双重挑战就会分崩离析。以水为例，水分子并没有什么复杂的：它只是一个大的氧原子和两个像米老鼠的耳朵一样附着其上的小氢原子构成。它的行为是由众所周知的原子物理方程决定的。但现在把数万亿这样的分子放在同一个容器里。突然间，你获得了一种闪烁、晃荡、汩汩流动的物质。这些数以万亿计的分子共同获得了一种性质，即“流动性”。这种性质是它们单独存在时所不具备的。事实上，除非你确切地知道从何处以及如何探寻这种性质，否则在那些广为人知的原子物理方程中，没有任何东西能暗示这种性质。这种流动性是“涌现”出来的。

安德森说，同样的道理，涌现特性往往会产生涌现行为。例如，将这些液态水分子冷却在0℃的温度下，它们会突然停止随机翻滚。取而代之的是，它们会经历“相变”，将自己锁定在“冰”这种有序晶体阵列中。相反，如果你加热液体，这些翻滚的水分子会突然飞离，并发生相变，变成水蒸气。而对于单个分子来说，这两种相变都没有任何意义。

安德森说，事实就是这样。天气是一种涌现特性：当水蒸气来到墨西哥湾上空，与阳光和风相互作用，它可以自组织成一种被称为飓风的涌现结构。生命是一种涌现特性，是DNA分子、蛋白质分子和无数其他种类分子遵循化学定律的产物。心智也是一种涌现特性，是数十亿个神经元遵循活细胞的生物法则的产物。事实上，正如安德森在1972年的那篇文章中所指出的，你可以将宇宙视为正在形成一种层级结构：“在每一个复杂层级上，都会涌现出全新特性。在每一阶段，都需要全新的定律、概念和通则，需要与前一阶段一样多的灵感和创造力。心理学不是应用生物学，生物学也不是应用化学。”

阅读过安德森1972年的那篇文章或与之交谈过的人，都不会对安德森的立场有任何怀疑。对安德森来说，无尽的涌现性质是科学中最引人入胜的奥秘。相比之下，夸克就显得无趣了。这就是他最初选择研究凝聚态物理学的原因：这是一个充满涌现现象的奇妙世界。（1977年，诺贝尔物理学奖授予了安德森，以表彰他对某些金属从导体变成绝缘体所经历的一种微妙相变做出的理论解释。）这也是为什么凝聚态物理学从来都不能满足他。1984年6月，当收到派因斯的邀请时，安德森正忙于应用在物理学中开发的技术来理解蛋白质分子的三级结构，以及分析神经网络的行为——这些由简单处理器组成的网络试图以类似大脑中神经元网络的方式进行计算。安德森甚至设法解决了一个终极谜团，提出了一个模型，揭示了地球上最早的生命形式可能是从简单化合物的集体自组织中产生的。

安德森想，如果这个圣塔菲团队是认真的，他很愿意前去领教，当然，前提是他们是认真的。

在收到派因斯的邀请几周之后，安德森终于有机会去一探究竟。碰巧，那年夏天，他担任了阿斯彭物理中心的董事会主席。这里是一个理论物理学家的夏季休假地，位于阿斯彭研究所对面的广阔草地上。安德森已经计划在那里与派因斯会面，讨论一些关于中子星内部的计算问题。因此，两人在派因斯的办公室一见到面，安德森便直奔主题：“好吧，戴维，这件事是随便搞着玩的还是认真的？”安德森很清楚派因斯要说什么——“这件事是认真的”——但他还是想亲耳听到。

派因斯尽了最大努力使这个研究所项目听起来靠谱，他非常希望安德森能参与进来。尽管安德森仍然持怀疑态度，但其兴趣和洞察力丝毫不亚于盖尔曼。对于盖尔曼领衔的基本粒子物理学，安德森成为一种必要的制衡力量。并且，毫无疑问，安德森的诺贝尔奖荣誉将使研究所的声望提升到一个新的高度。

因此，派因斯向安德森保证，该研究所是真正致力于各个学科之间的交叉领域，而不是仅仅追逐热门话题。派因斯强调，该研究所不会成为任何个人的阵地或者任何组织的附庸，包括盖尔曼和洛斯阿拉莫斯——派因斯知道这是安德森无法接受的。在研究所筹备过程中，考温发挥着主导作用，派因斯也发挥着主导作用。如果安德森加入，派因斯会确保他也成为主导力量。接着，派因斯还进一步询问安德森：有没有合适的演讲者可以推荐参加研讨会？

派因斯的话奏效了。当安德森发现自己在认真思考推荐哪些演讲者和话题的时候，他就知道自己已经被深深吸引。这个让他有参与感的机会太诱人了。“我感觉自己可以对研究所产生一些影响，”他说，“如果研究所真的能做起来，我渴望在那里尽我所能推动其发展，避免重蹈覆辙，让它尽可能按正确的方式发展。”

关于研讨会和研究所的讨论持续了整个夏天，因为盖尔曼和卡拉瑟斯刚好也在阿斯彭。安德森在夏末一回到普林斯顿大学，就立刻写下了三四页纸的建议，关于如何组织研究所以避免潜在问题。（主要的观点就是：不要设立单独的部门！）

他还预订了秋天去圣塔菲的机票。 HSDl038uT0ka6ibalMZK8lev05yCJysk1b1CCp7hdk0NGIloN2vKnwWvydLIBWSU