〈湧現的邏輯(一):化學反應與共演化〉2025-05-01
我想聊聊「湧現」(emergence)這個近幾年來相當熱門的概念,由於它被拿到多種--包括科技、人文、藝術、自然科學的不同領域使用,所以我並不是要去討論它在某種特定嚴謹科學中的標準定義,而是透過例子,討論我們可以如何思考並運用這個能讓我們在各個方面得到啟發的現象邏輯。
但在直接談論不同領域中湧現的例子之前,我想先談另外兩個和它相似、相關,卻又不完全等同的概念:一個是「化學反應」、另一個是「共演化」(co-evolution)。
首先,這裡要說的化學反應並不是自然科學,而是日常中的那種比喻用法。我們可能會說「在某些人加入之後,這個團隊產生了化學反應」。這意味著,這個「加入」,不能被理解為「團隊原來的能力」加上「新加入者的能力」,而是,在此之外,還產生了某種新東西。
這就好像火加上雞蛋並不是得到「火加蛋」、「熱熱的蛋」或「燃燒的蛋」,透過「烹飪」的神奇魔法,我們得到的是一道簡單的蛋料理--譬如荷包蛋、水煮蛋或炒蛋。不管是哪個,我們得到了性質變化的新東西。
而演化,也是某種「新東西」產生的過程。在一種關於演化的素樸思想裡面,我們很容易從單一物種的視角出發,將之想像為「個體應對環境」。譬如因為環境特別寒冷,物種長出了禦寒的毛皮;或者為了因應某種天敵,牠需要擁有某種特殊的防禦機制。
這種想法不算完全錯,但過於侷限。因為在實際的情況中,每一個物種同時在相互應對、同時在進行演化,環境也不是靜止不變,而是由這些不停互相應對而產生的生態系時時推進。
也就是說,相較於素樸的「個別物種應對環境改變」,真實的演化情況是「所有物種、包括環境都一起在演化」。又或者,我們可以理解為,發生演化的是「整個生態系」乃至於「一切自然事實」。
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這兩者分別與湧現有其相像的地方,以及可以被強調出來的不同之處。以化學反應來說,它與湧現相像的地方在於那種「1+1不直接等於2」的特性,且比起等於3或更多,它們毋寧是變得不一樣、產生了預期之外的新東西。
然而,「化學反應」的非預期性其實仍然低於湧現。無論是前面說的蛋煮熟的例子、或者我們將氫與氧結合變成水,雖然它確實發生了不同於兩者簡單相加的改變。然而,它還是可以被紀錄、歸納、公式化地理解,一定程度複製這樣的成功。
譬如遊戲設計師把「寵物養成」和「RPG」結合起來,創造了「寶可夢玩法」。它很酷、很有趣,人們雖然之前沒想到它會那麼受歡迎,但並非不能想像這種玩法被發生,當它被設想出來後,相似的玩法在之後也可以用同樣的思路被一定程度複製。湧現式的設計則更仰賴多系統交織所產生的不可預期後果。
(也有一些學者會談論所謂的「弱湧現」,那就可能會包含那些我認為更適合被用「化學變化」描述的狀況,但我暫且不在這裡討論這類更加細瑣的區分。)
而共演化與湧現則更像是一件事的兩個不同的強調面向。共演化作為過程,有可能產生「湧現式」的結果。譬如一個截然不同、且不可還原的新物種秩序。但湧現並不必然需要共演化,新結果並不要求每個固有的存在都發生改變。
簡言之,湧現強調得更像是一種整體性的生成、演進邏輯。是一種共構系統動態的非預期結果展現。而非「做出專門調整以解決特定問題」的「input/output」邏輯。但大量的相互調整與應對,有機會促使湧現發生。
在後續的文章裡面,我打算從遊戲設計、文學創作、科學發現等多個角度的湧現案例,思考「人為設計」與「自由生長」在人類活動中的張力如何透過「湧現」湧現出不一樣的東西。