圣塔菲研讨所被誉为杂乱性科学的圣地，被称为“没有围墙的研讨所”，那么它是怎么创立开展起来的呢？2019年，为了留念1984年圣塔菲研讨所的初次学术会议，斯蒂芬·沃尔夫勒姆（Stephen Wolfram）撰写了本文。沃尔夫勒姆回想了圣塔菲研讨所的创立，与多位创始人的往来，以及自己的杂乱性研讨进程。
撰文 | Stephen Wolfram
翻译 | 黄磊
审校 | 曾祥轩、刘培源
修改 | 张爽
在1984年10月5号到6号的一个研讨会上，一群学者为圣塔菲研讨所下了界说。我最近受邀写一篇对这次会议的回忆，以便其时和后续会议的论文集能够集结出书。
1984圣塔菲研讨所初次会议论文集：
Emerging Syntheses in Science: Proceedings of the Founding Workshops of the Santa Fe Institute
目录地址：
https://plex systems theory）的组织，也便是后来的圣塔菲研讨所。
沃尔夫勒姆的杂乱性探寻之旅
当然了，完好的布景故事精彩得多。在1972年，12岁的我看到了大学物理教科书的封面，上面描绘了分子由于相互磕碰而逐步趋于紊乱的模仿图画。我被这种现象深深招引，很快就开端测验用核算机了解这种现象。实践上，我并没有坚持太长时刻。不过，那个时期真的是粒子物理的黄金时代啊，我“扫荡”了各式各样的宇宙学与粒子物理的出书文献。
尽管如此，我仍是在兜兜转转中回归了个人爱好——寻觅随机性或许杂乱性呈现的原因。
图4：1978 年的沃尔夫勒姆。1979年，年仅20岁的他拿到了加州理工学院理论物理博士学位。
所以1978年，在夸克之父、圣塔菲研讨所的首任所长默里·盖尔曼（Murray Gell-Mann）的电话邀请下，我以研讨生身份来到加州理工学院。
1979年，我创立了自己的第一个大型核算机言语用以辅佐物理研讨，即 SMP（Mathematica和Wolfram言语的前身）。1981年，SMP 的第一版完结，这时我现已有了加州理工的教职。我感觉时机已到，所以决议作出更有应战的测验，看看我在对随机性与杂乱性的持久爱好上究竟能够搞出点什么。
其时，我现已挑选出不少有关杂乱性的比方，比方自引力气体（self-gravitating gases）、枝晶成长（ dendritic crystal growth）、道路交通流（road traffic flow）以及神经网络（neural networks）。我脑子里复原论物理学家的人物要求我穷究深索找出背面的原因；而那个核算机言语设计者的人物则对我说：“发明点新玩意儿，然后看看能用它干点啥！”
没过多久，我就发明了后来被称为“元胞主动机”（cellular automata）的程序。我开端没觉得简略的元胞主动机能有什么风趣之处，不过仍是运用核算机试着对它们做了些实验。令人非常惊讶的是，就算是结构极为简略的元胞主动机，它们也依然拥有着极端杂乱的行为，这对传统的科学教条真是极大的冲击。过了些年我才认识到，这也是我写整本《一种新科学》（A New Kind of Science）的最早条理。
但对我来说，从1981年到1984年这一时期令人兴奋，由于我开端探究简略程序构成的核算世界，比方元胞主动机，并且发现了丰厚的、意想不到的现象。之后《现代物理议论》（Reviews of Modern Physics）修改戴维·皮内斯（David Pines）协助我宣布了第一份关于元胞主动机的重要论文，《天然》（Nature）修改约翰·马多克斯（John Maddox）协助出书了我对该论文的简介。经由洛斯阿拉莫斯实验室非线性研讨中心举荐，我在1981年访问了洛斯阿拉莫斯，1983年还在此地主张组织了第一次专门的元胞主动机会议。
1983年沃尔夫勒姆关于元胞主动机的第一篇论文 Statistical mechanics of cellular automata：
https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.55.601
1984年10月4日沃尔夫勒姆宣布《Nature》封面议论文章 Cellular automata as models of complexity：
https:///articles/311419a0
1983年，由于一段知识产权胶葛，我离开了加州理工学院，转到普林斯顿大学高级研讨院，还在这儿组建了一个专门研讨杂乱体系基础科学的小组。我其时不知道在元胞主动机上发现的现象是否具有普遍性，可是能够必定，至少有许多实例能够阐明杂乱性在各个范畴的存在，而人们最终会找到一种基础理论来解说这些实例。
与圣塔菲研讨所的终身错失
我不太确定是何时第一次传闻里奥·格兰德研讨所的项目（Rio Grande Institute，是圣塔菲研讨所最开端的称号，1985 年正式更名为圣塔菲研讨所），但其时的确认为没什么出路，由于它太像一群老物理学家的退休方案了。不过，好几个像皮特·卡拉瑟斯（Pete Carruthers，洛斯阿拉莫斯实验室理论部分的主任）相同的人鼓舞我创设自己的研讨组织，去推进我自认为能轻松完结的“那种”科学。
1984年7月份，我收到了尼克·梅特罗波利斯（Nick Metropolis）的来信。他是洛斯阿拉莫斯实验室的常驻学者，发明了梅特罗波利斯采样法（Metropolis method）。信里介绍了草创期的格兰德研讨所是一家以“应对新式科学综合体应战”为主旨的教育和研讨组织。默里·盖尔曼也曾告诉我，这个研讨所会会聚物理学与考古学、言语学、宇宙学等学科，而“杂乱性”这个词至少会频频呈现在研讨所分发的文件材料里。
图5：梅特罗波利斯写给沃尔夫勒姆的邀请信
在邀请函中对研讨会的介绍是这样的：“处理高度杂乱并且互动的体系的科学研讨正处于加快速度进行开展之中，亟需议论在教授和研讨这些范畴时所采纳的非传统办法的簇新概念“，默里·盖尔曼事实上渐渐的变成了知识界的先行者，他宣称该研讨所将会投入到“简略性和杂乱性”（simplicity and complexity）的范畴中去，并对此描绘了富丽的远景。
到了现场之后，很明显，任何一个人都期望自己感爱好的范畴能在未来项目中占有一席之地。我该怎么办呢？也像他们相同把我关怀的新式范畴提出来吗？仍是仅仅对核算机范畴稍作议论，让他们尽管做自己的作业？
我一边聆听着你来我往的讲话，一边深思我所学的东西和他们有什么关系。可对此一向没什么条理，比方说，其时我仍信任，比较于其他体系，自适应体系可能在本质上具有一些不同特性。即便这样，“杂乱性”这个词语仍是总被提起。假如格兰德研讨所需求一个聚集的研讨范畴，那么关于杂乱性的一般性研讨，最接近研讨员们议论议题的焦点。
我那时候无法料想屋子里人们对我做的“杂乱体系理论”会有什么样的反响，不过我感觉我的确把真的存在“杂乱性科学”（science of complexity）这一点表达清楚了，并且元胞主动机能够表达其运转原理。人们尽管现已认识到有这样的杂乱或许有那样的杂乱，但我至少渐渐的开端让人们把杂乱性作为一个有望取得普世理论的抽象概念来聊了。
初次研讨会后，我跟那个后来成为圣塔菲研讨所的组织有了更多的沟通。尽管我仍是不确定这个组织以后会怎么样，不论怎么，“杂乱性科学”的认识算建立起来了。可是，在之后我不得不投入到自己的杂乱体系研讨组织创立方案中去[出于对“核算杂乱度理论”（computational complexity theory）的尊重，我防止运用“杂乱性理论”（complexity theory） 的叫法]。那段时刻，我跟各式各样的大学接洽，实践上，戴维·皮内斯热心肠主张我考虑伊利诺伊大学。
乔治·考温后来问我是否乐意投身推进圣塔菲究所的研讨方案，但其时我现已决议独立做自己的研讨，并且很快决议在伊利诺伊大学做。我创立的杂乱体系研讨中心以及期刊《杂乱体系》（Complex Systems）也于1986年的夏日开端运营。
图6：沃尔夫勒姆创立的期刊《杂乱体系》
《Complex Systems》期刊由沃尔夫勒姆于 1987 年创立，是杂乱体系范畴的第一本期刊：
https://plex-systems.com/
独立的杂乱体系研讨者
不知道我假如跟圣塔菲研讨所协作的话，成果会有什么不同。但实践上，我很快就厌恶了整天为杂乱体系研讨筹款的日子。所以我不久就离开了伊利诺伊大学，开发后来演变为 Wolfram 言语的 Mathematica 软件，并创立了 Wolfram Research 公司。
90时代初期，或许在很大程度上凭仗圣塔菲研讨的尽力，再加上气候科学迂回助力的部分劳绩，“杂乱性”还真的流行了起来，一时刻各种资助接连不断。但我由于要运营Mathematica和自己的公司，简直消失在这股杂乱性的浪潮中，用自己发明的东西静静寻求对基础科学的爱好。我认为用不了几年就能成，但到头来用了整整十年。
在这段研讨中我有了许多发现，并且认识到，当年我第一次在元胞主动机上看到的现象以及在圣塔菲研讨会上议论的问题，实践仅仅一种簇新类型科学的很多条理之一。这种新的科学，对持久困扰人们的问题，对未来的世界，将发生全方位的影响。后来，我把这些发现集结成册，并在2002年出书了这部代表作《一种新科学》。
图7：沃尔夫勒姆的代表作《一种新科学》
杂乱性研讨的两条路线
沉寂十多年再度呈现，着实有些古怪。圣塔菲研讨所在这些年里持续研讨着杂乱性科学，而我则低沉行事，与圣塔菲研讨所没有沟通，不过实践上，那里仍是有人对我的作业感爱好。当2002年《一种新科学》出书时我很快乐，由于我的确完结，乃至超额完结了在1984年圣塔菲研讨会上讲话时所议论到的方案。
惋惜2002年书本出书时，1984年的那批学者们简直都现已不在圣塔菲研讨所了。取而代之的是新一代的“卫道士”（new guard），他们非但对我在推行杂乱性科学范畴上的奉献感到不满，并且以适当不得体的歹意来回应我。
阅历范式搬运：沃尔夫勒姆回忆学界对《一种新科学》的反响
https://blog.stephenwolfram.com/2012/05/living-a-paradigm-shift-looking-back-on-reactions-to-a-new-kind-of-science/
从1984年10月份的那些日子开端至今，这是一段风趣的旅程。今天的杂乱体系研讨已成显学（a thing），数百所冠名“杂乱体系”的研讨组织林立于世界各地（不过，我觉得与杂乱性科学应用研讨比较，杂乱性的基础研讨仍未取得应有的重视）。圣塔菲研讨所依然被认为是榜样，人们经常在我谈到杂乱性研讨时会问道：“你说的是不是圣塔菲研讨所做的那种？”
我有时候会解说：“实践上，历史上对此还有一个小脚注。”然后我就会去谈 1984 年 10 月那个星期六下午的这篇笔记，那时候电子邮件仍是别致之物，用 ias!swolf 这个地址就能找到我。
图8：1984年10月，在圣塔菲研讨所创立之前，沃尔夫勒姆关于杂乱体系理论设想的笔记
本文经授权转载自微信大众号“集智沙龙”，原文戳“https://onezero.medium.com/my-part-in-an-origin-story-the-launching-of-the-santa-fe-institute-ab548ba3628d”可查阅。
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