上两篇的主题，谈的是科学与艺术、与诗的关系。将稿子用E-mail传送给《世界科学》编辑部后，我的脑中仍然久久盘旋着这一主题。在人类智慧的这两大领域，人类都取得了巨大的成就。那么，将这两种智慧结合、融合在一起，又将能产生怎样的迭加效应呢？前几天，我所在的文汇报科技部的同事们，集体去看了新放映的一部美国灾难大片《后天》，影片以艺术的手法，描述了由于温室效应的加剧，导致了海水入侵、风暴肆虐，整个大气环流和海洋层流都发生了紊乱，北半球温度陡降，突然间进入了冰河期，于是，发生了一个悲壮、动人的故事——科学与艺术的迭加，使影片产生了极大的思想震撼力；而影片中一幕幕扣人心弦的情景，使我不禁想起了20世纪的一项重要科学理论——“蝴蝶效应”。

苏轼与洛仑兹的共识

“蝴蝶效应”，听起来就有点艺术气味，似乎这不是一个深奥的科学概念，而是一首诗的名称。曾经有很长一段时间，人们确实对它抱有一种神秘感，甚至于敬畏感。现在，人们对于这个名词已越来越熟悉了。它发现于20世纪60年代初，创立者是美国麻省理工学院一位名叫洛仑兹的科学家。一天，他在计算机上进行天气预报的数值运算时，发现了一个奇怪的现象：在重复进行的一次运算时，输出的曲线竟会同上次运算得出的曲线发生分离。而且，随着时间的推移，两条曲线越离越远。不出几个“月”，前后两条曲线竟完全失去了相似性。

是计算机出了故障还是其他原因所致？检查后发现都不是。对此，洛仑兹百思不得其解。他又一一核对前后两次运算的数据，这才发现，在进行第二次重复运算时，输入的数据只准确到小数点后第3位，第4位以后都被“四舍五入”了。洛仑兹当时认为这一点误差微乎其微，不会对结果造成什么影响。因为它只相当于一只蝴蝶扇动翅膀所引起的一阵微风。然而，计算的结果却表明，正是由于蝴蝶翅膀引起这一阵微风，导致了前后这两组数据会呈现完全不同的结果。根据这一发现，在美国科学促进会上，洛仑兹作了这样一个演讲：“一只蝴蝶在巴西扇动翅膀，会在得克萨斯州引起龙卷风吗？”“蝴蝶效应”这一著名的科学比喻，也就由此而产生。

“蝴蝶效应”也被称为“对初始条件的敏感依赖性”，它已成为现代科学中的一个重要观点。特别是随着计算机应用技术的不断发展，当人们已经能用计算机模拟许多复杂事物的变化时，其所产生的影响尤为明显。往往初始条件中一些不为人注意的细微变化，会使得结果大相径庭，令人瞠目结舌。

其实，在日常生活中，这种情况屡见不鲜。由于事物与事物的相互关联，往往某一个小小变化，会通过逐级放大，最后导致严重的后果。譬如导致全球天气异常的“厄尔尼诺”现象，就起始于赤道附近海面温度的微小变化，通过逐级放大，最后形成了一种影响全球的灾难气候。而影片《后天》，则进一步以艺术家的想象，描述了由于全球温室效应导致的严重气候灾难。科学家的预见性与艺术家的想象力相互结合，起到了一种醒世警言的作用。

许多对自然、社会现象都有独具洞察力的诗人，常常能在他们的诗中，记下类似的警句。在我国宋朝，“唐宋八大家”之一的苏轼，也是一位对自然现象观察细微的哲人。他曾有这样两句诗：“竹中一滴曹溪水，涨起西江十八滩”，生动地描述了由一滴水引起西江陡涨这一自然现象。这与今天的“蝴蝶效应”、温室效应，是多么地相似乃尔。温室效应”就是由大气中二氧化碳含量的微小变化所致；尔后，又因为大气温度的微小变化，引起两极冰山融化，致使海平面上升。尽管现在可以观察到的海平面变化，每年也不过几毫米左右，但根据科学家预测，正是由于这每年几毫米的变化，将导致若干年后，全世界相当一部分沿海地带将会被海水淹没。这不正应了当年苏轼诗中“涨起西江十八滩”的描述吗？在由许许多多因素综合、交叉形成的一幅幅自然景象中，我们可以找到许多类似“蝴蝶效应”的现象。或许，正是对初始条件的敏感性，造成了自然界千差万别、纷呈多彩的一个直接原因。

尽管洛仑兹与苏轼所处的时代相差近千年，且一个是科学家，一个是诗人，但他俩所揭示的现象和道理，却是如此相似。这不也证明了诗人的观察与思考，有时与科学家是多么地相一致。

成功的诀窍在于对0.001的把握

现在，人们已经认识到，无论是在自然界还是日常生活之中，事物都是相生相克，环环相扣，从而形成一条复杂的“生态链”。在这条“生态链”中，一旦其中某一链环出现一点那怕是极细小的变化，常常会通过逐级放大效应，引起整个生态系统的“链式反应”，最终酿成灾难性后果。控制论创立者维纳曾在他的著作中引用了这样一首民谣：“钉子缺，蹄缺卸；蹄缺卸，战马蹶，战马蹶，骑士绝；骑士绝，战事折；战事折，国家灭。”说明仅仅由于“钉子缺”这样一个细小的初始条件，竟然导致“国家灭”的严重后果。这一因果联系尽管有些夸张，但富有深刻的哲理。事实上，由于某一细节的不慎，导致全局皆输的教训，历史上有的是。世事更迭，万物相系，我们千万不能轻视“初始条件”变化所引起的逐级放大现象。

“蝴蝶效应”还告诉我们，在复杂系统的管理中，要重视可能产生的各种细微扰动。例如，在企业管理中，为了达到某一决策目标，管理者往往要建立起一个复杂的管理控制系统。尽管该系统的设计具有很强的逻辑性、严密性，但经历了一环扣一环的信息传递后，系统的运行仍然有可能会偏离预定的目标。究其原因，可能就在于某一环节曾受到过细微的扰动。这一扰动也许来自管理者的观念未能随决策目标的变化而变化，也许管理手段未能随决策目标的要求转变，也许管理者在某一细小环节上考虑不够周密。尽管在这一环节中，这些细微的扰动也许不会带来任何不利的影响。但是，在经历了一环扣一环的信息传递后，这一扰动会被逐级放大，最后导致决策目标未能达到预期的要求。这种“差之亳厘，失之千里”的原委，是很值得管理者引以为戒的。

如何增强系统的抗干扰性，正是“蝴蝶效应”对人们的一个启示。越是复杂的系统，对干扰的敏感性越强。这也是复杂系统的脆弱性所在。在证券市场上，会因某一消息的误传，甚至某一“红马夹”的击键失误而陡起狂澜，使股票价位发生突然波动；在消费品市场上，会因某一商品的突然意外缺货，引起不必要的物价混乱；在日常的管理工作中，领导者如若自信心过强就会变得傲慢、旁若无人，从而出现专制式或家长式的领导行为，导致种种本可避免的失误——所以，对于复杂系统中的决策者，需要加强信息的采集、筛选和管理，以防止某些意外的信息扰动，导致整个系统运行的失调或失控。

我们应该看到，尽管某些意外的信息扰动是难以避免的，但一个系统应有很强的自适应能力，能善于对系统进行各种微调，才能保障系统运行的稳定性。著名的英特尔公司前总裁葛洛夫在谈到自己的管理经验时曾说，他一天的大部分时间是用于信息收集。在一个组织严密、运转正常的系统中，作为系统的管理人员，应该将主要精力用于信息收集和应付各种扰动。为此，他说自己的经验是，成功的诀窍往往在于对0.001的把握。我们的许多管理者，往往只注意10级台风、强龙卷风等强灾害性气象现象，而不太会去关注“蝴蝶翅膀扇起的微风”。而实际上经营或管理的成败，关键就可能在于这一阵“微风”上。

偶然性和必然性

实际上，当我们提出了某一个战略目标，并且制定了一系列周密、详尽的实施方案，以及各种应急措施后，仍然会有各种原先没有考虑或意料到的情况发生，以至经常会措手不及，不知所措，导致了方案的失败、目标的偏离。这就告诉了我们，在事物运动的过程中，所谓的“意外”是会经常发生的，异常就是正常，正常中寓有异常。同样，在事物的发展过程中，偶然性是经常发生并起着重要作用的。在自然系统中，系统的有序性越高，它之所以能产生并存在的偶然性就越大。譬如生命的产生、智慧的出现。

过去，我们总是强调必然性的重要性，诸如“必然实现”、“必然规律”、“必然胜利”、“必然成功”等等说法，就经常挂在嘴上，闻于耳旁。如果将其作为一种信念、一股信心，这是应该的；但在具体的操作过程中，我们不能夸大必然性的作用，认为既然是必然的，那么目标一定能够达到，最多曲折而已、早晚而已，所谓“道路是曲折的，前途是光明的”；结果，忽视了偶然性的作用，尤其轻视一些偶尔发生的、细微性的扰动，结果细微的扰动“逐级放大”，“蝴蝶效应”产生，偶然性超过了必然性，目标终成了幻想和泡影。这种情况的发生，我们在现实生活中看到的还少吗？现代科学对我们的一个重要启示，是要高度重视偶然性的作用。

在整个自然发展过程中，偶然性要高于必然性、大于必然性。在社会生活领域，这是否也具有同样的道理。这一值得深思的问题，或许将是我另一篇的主题。