第一推動叢書珍藏本綜合系列(全10冊)（簡體書）

《第一推動叢書?綜合系列珍藏本(套裝共10冊)》是國內最有影響力的引進版科普圖書《第一推動叢書》綜合系列的最新最全合集！匯集全球一流科學家的一流科普作品。與科學大師同行，行走宇宙人生之間。

作者：（英國）羅傑?彭羅斯 （美國）M?克萊因 （美國）S?錢德拉塞卡 （美國）馬丁?戴維斯

《皇帝新腦》作者：羅傑?彭羅斯，當今世界最博學和最有創見的數學物理學家，現任牛津大學羅斯?玻勒數學教授，著有《皇帝新腦》《通向實在之路》等優秀科普書。
《數學：確定性的喪失》作者：M?克萊因，美國紐約大學柯朗數學研究所的榮譽教授，曾任《數學雜志》的副主編，《精確科學史檔案的主編，它的著作還有《西方文化中的數學》、《古今數學思想》等。自從歐幾裏得建立了現代數學的明確模式以來，他是比任何人都更好地理解了數學的思想家。
《莎士比亞、牛頓和貝多芬：不同的創造模式》作者：S?錢德拉塞卡：美籍印度天體物理學家。因其“對恒星結構和演化過程的研究，特別是對白矮星的結構和變化的精確預言”而獲得1983年諾貝爾物理學獎。
《邏輯的引擎》作者：馬丁?戴維斯是計算機科學發展史上的先驅人物，其《可計算性與不可解性》一書被譽為計算機科學領域極少數真正的經典著作之一他是紐約大學庫朗數學科學研究所的榮譽退休教授，目前在加州大學伯克利分校做訪問學者。
《四維旅行》作者：R?L?普瓦德萬是英國利茲大學哲學教授。
《未來50年》作者：J?布洛克曼是美國邊緣基金會主席，出版家，“邊緣網”主持人，BROCKMAN公司（一家國際文化和軟件服務公司）總裁，也是著名的網絡企業家和幻想家。他寫作和編輯的書已有21種，除本書外，還有By the late john Brock-man,The Third Culture,Digerati:Encounters with the Cyber Elite,The Greatest Inventions of the Past Two Thousand Years。
《伽利略的手指》作者：彼得?阿特金斯，英國牛津大學林肯學院研究員。阿特金斯為世界著名的多產科普作家，已撰寫了20多部書，其中包括影響甚廣、知名度頗高的Moiecules和在世界範圍內廣被採用的教科書Physlcal Chemistry。
《下一步是什麼——未來科學的報告》作者：M?布洛克曼，美國邊緣網總裁助理。
《復雜》作者：梅拉妮?米歇爾（Melanie Mitchell），波特蘭州立大學（Portland State University）計算機科學教授，聖塔菲研究所（Santa Fe Institute）客座教授。

《第一推動叢書珍藏本?綜合系列》套書分冊之《復雜》
梅拉妮?米歇爾

前言
還原論是對這個世界最自然的理解方式。它是說“如果你理解了整體的各個部分，以及把這些部分‘整合’起來的機制，你就能夠理解這個整體。”只要是精神正常的人就不會反對還原論。
——侯世達（Douglas Hofstadter），《哥德爾、艾舍爾、巴赫——集異壁之大成》（G?del，Escher，Bach: An Eternal Golden Braid）
從17世紀以來，還原論就一直在科學中占據著主導地位。還原論最早的倡議者之一笛卡爾這樣描述他的科學方法：“將面臨的所有問題盡可能地細分，細至能用最佳的方式將其解決為止”並且“以特定的順序引導我的思維，從最簡單和最容易理解的對象開始，一步一步逐漸上升，直至最復雜的知識。”
從笛卡兒、牛頓等現代科學奠基者的時代，直到20世紀初，科學的主要目標都是將一切現象用基礎物理學來進行還原論式的解釋。19世紀末許多科學家都贊同物理學家邁克耳孫1894年說的一句名言，“大部分大的基本原理似乎已經被明確建立起來了，今後的進展將主要是將這些原理嚴格應用到值得我們注意的一些現象中去。”
此後的三十年裏，物理學又有了相對論和量子力學這樣革命性發現。但20世紀的科學也見證了還原論夢想的破滅。雖然基礎物理學和還原論對于解釋極大和極小的事物取得了偉大的成就，但在對於接近人類尺度的復雜現象的解釋上，它們卻保持驚人的沉默。
許多現象都讓還原論的計劃止步不前：天氣和氣候似乎無法還原的不可預測性；生物以及威脅它們的疾病的復雜性和適應性；社會的經濟、政治和文化行為；現代技術和通訊網絡的發展和影響；智慧的本質以及用計算機實現智慧的可能前景。對復雜行為如何從簡單個體的大規模組合中出現進行解釋時，混沌、系統生物學、進化經濟學和網絡理論等新學科勝過了還原論，反還原論者的口號——“整體大於部分之和”——也隨之變得越來越有影響力。
20世紀中葉，許多科學家意識到，這類現象無法被歸入單個學科，而需要在新的科學基礎之上從交叉學科的角度進行理解。一些人開始嘗試建立新的基礎，這其中包括控制論、協同學、系統科學，以及最近才出現的——復雜系統科學。
1984年，來自不同學科的24位科學家和數學家在新墨西哥州聖塔菲的高原沙漠進行聚會，討論“科學中湧現的綜合。”他們的目標是籌劃建立一家新的研究機構，“致力於研究各種高度復雜和相互作用的系統，這些系統只有在交叉學科的環境下才能研究清楚”並“推動知識的統一和共擔責任的意識，與目前盛行的知識界的各自為政作鬥爭。”就這樣，聖塔菲研究所作為復雜系統的研究中心被建立起來了。
1984年我還沒有聽說過“復雜系統”一詞，雖然頭腦中已經有了類似的想法。我當時是密歇根大學計算機系的一年級研究生，研究方向是人工智慧，也就是讓計算機像人一樣思維。事實上，我的一個目標就是理解人類如何思維——萬億個微小的腦細胞以及它們的電和化學通訊如何湧現出抽象思維、情感、創造性，甚至意識。我曾深深迷戀於物理學和還原論的目標，後來才領悟到，目前的物理學對于智慧可以做的很少，即便是專門研究大腦細胞的神經科學，也無法理解思維如何從大腦活動中湧現出來。很顯然還原論者對認知的研究是誤入歧途——我們根本無法在單個神經元和突觸的層面上理解認知。
因此，雖然我以前沒有聽說過復雜系統的研究，它卻很快引起了我的強烈共鳴。同時我也感到，我自己的研究領域——計算機科學——在其中大有可為。受研究計算的先驅們影響，我覺得計算的思想要比操作系統、編程語言、數據庫之類的東西深刻得多，計算的本質與生命和智能的內在本質有密切的關聯。我很幸運，在密歇根大學，“自然系統中的計算”是系裏的核心課程，與軟件工程和編譯器設計一樣。
1989年，我攻讀研究生的最後一年，我的博士導師候世達受邀參加在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯舉行的主題為“湧現計算”的研討會。他太忙了抽不出時間，因此就讓我替他去。在這樣高水準的會議上報告自己的工作讓我既興奮又害怕。就是在這次會議上，我第一次遇見了一大群和我抱有同樣想法的人。我發現他們不僅為這樣的想法起了一個名字——復雜系統——而且他們在聖塔菲附近的研究所正是我想去的地方。我決定在這裏爭取一個職位。
不斷堅持，再加上運氣，我終於獲得了聖塔菲研究所（Santa Fe Institute）的邀請，在那裏訪問一個夏天。一個夏天又延長為一年，後來又延長了一年。最終我成為了研究所的常駐研究人員。來自不同國家和學科的人們聚集在這裏，一起從不同的角度來探索同樣的問題。我們如何超越還原論的傳統範式，對似乎無法還原的復雜系統形成新的理解？
這本書源自我為聖塔菲的烏拉姆紀念講座（Ulam Memorial Lecture）作的演講——這個講座為普通聽眾舉辦，是關於復雜系統的年度系列演講，以紀念偉大的數學家烏拉姆。我的系列演講的題目是“復雜性科學的過去和未來。”要為非專業聽眾講清楚領域廣泛的復雜性研究，讓他們理解研究的現狀和廣闊的前景，這極具挑戰性。我的角色很像是在一個幅員遼闊、文化多樣的異國的導遊。我們只有很短的時間來瞭解歷史背景、參觀著名景點，並感受這裏的風土人情，必要時還要進行翻譯以便理解。
這本書就是由這些講座擴充而成——就像觀光手冊。書中講述的是讓我也讓研究復雜系統的其他人曾經或正在著迷的問題：自然界中我們認為復雜和具有適應性的系統——大腦、昆蟲群落、免疫系統、細胞、全球經濟、生物進化——如何通過簡單規則產生出復雜和適應性行為？相互依賴而又自私的生物是如何一起協作，以解決影響到它們整體生存的問題？對這些現象存在普遍規律嗎？生命、智慧和適應性能用機械和計算實現嗎？如果能，我們又能不能建造出真正具有生命和智慧的機器？如果能做到，我們又應不應該這樣做呢？
我聽說隨著學科間的界線變得模糊，科學術語的意義也會變得模糊。研究復雜系統的人們談論各種模糊的概念，例如自發秩序、自組織、湧現（包括“復雜性”本身）。這本書的一個主要目的就是為這些人所談論的提供一幅清晰的圖景，並探討這些交叉學科概念和方法是否能產生出實用的科學和新的思想，以解決人類面臨的各種難題，例如疾病的傳播、世界自然和經濟資源分配的不公平、武器擴散和沖突的增多，以及人類社會對環境和氣候的影響。
這本書就像一本復雜性科學的核心思想的觀光指南——它們從何而來，又將到哪里去——再加上我自己的一些見解。對于正在發展的科學領域，其核心思想、意義，以及可能導致的後果，人們的認識會（略）有不同。因此我的觀點與其他專家也許會不一樣。本書中一個重要的部分就是闡釋這些差別，另外我也將盡我所能介紹一下那些未知的或才開始被理解的領域。正是這些使得科學引人入勝，值得去探索和瞭解。我希望能讓讀者也感受到這些思想的迷人魅力和探索它們的過程中那種無可比擬的興奮感覺。
本書分為五部分。在第一部分我將介紹四個主題的歷史和內容，這四個主題是復雜系統研究的基礎：信息、計算、動力學和混沌、進化。在第二到第四部分我將闡述這四個主題如何在復雜性科學中被組織到一起。我將描述如何在計算機中模擬生命和進化，以及計算的概念反過來又如何被用來解釋自然系統的行為。我還會介紹網絡科學的發展，以及網絡科學發現的社會群體、互聯網、傳染病和生物代謝等各種系統中存在的深刻共性。另外我還會用各種例子說明如何測量自然界中的復雜性，它又如何改變我們對生命系統的認識，以及這些新的認識能不能引導智慧機器的設計。我會介紹復雜系統的各種計算機模型，以及這些模型所面臨的風險。最後，書的末尾還將討論尋找復雜性科學一般性原則的問題。
要理解書中內容無需數學或科學的背景知識，在涉及到的時候我會小心地循序漸進。我希望這本書對專家和非專業讀者都會有價值。雖然討論不是技術性的，我還是會盡力做到言而有物。注釋中給出了引文的出處和討論的附加內容，以及為想深入學習的讀者準備的科學文獻索引。
你對復雜性科學感到好奇嗎？想不想探索一番呢？讓我們出發吧。