一、引言:复杂性科学的曙光 🌅
在当今科学界,复杂性科学正逐渐成为一门新兴且充满潜力的研究领域。它试图理解那些由简单规则生成的复杂系统的行为,这些系统包括生态系统、经济市场、社会网络等。然而,在这一领域的探索并非一帆风顺。本文将围绕桑塔费研究所(Santa Fe Institute, SFI)展开,深入探讨其在资金申请、学术发展和组织管理等方面的挑战与突破。
桑塔费研究所自成立以来,便以推动跨学科研究为己任,致力于打破传统学科界限,促进知识的大融合。这种创新性的研究模式吸引了众多顶尖科学家,同时也面临着前所未有的困难。尤其是在资金筹集方面,桑塔费研究所需要不断向各大基金机构申请资助,以确保其研究项目的持续运行。而这些资金申请过程不仅关乎金钱,更涉及到研究所的核心理念和发展方向。接下来,我们将详细剖析桑塔费研究所的资金申请历程及其背后的战略思考。
二、资金申请的艰难旅程:从两百万到两千万 💰
(一)初始的成功与后续的压力
1987年,桑塔费研究所成功获得了来自两个机构共两百万美元的基金支持。这笔资金对于一个新生的研究机构来说至关重要,它为研究所奠定了初步的研究基础。然而,随着时间的推移,这最初的两百万美元即将耗尽,研究所必须申请续延。否则,作为所长的考温可能会面临「名存实亡」的尴尬局面。
尽管资金问题看似只是财务上的困扰,但对考温而言,这远不止是钱的问题。如果让每位科研人员自行向各个提供研究资金的机构申请资金,虽然短期内可能缓解压力,但从长远来看,却会破坏桑塔费研究所的独特性——即作为一个跨学科、高度协作的科学社团。考温深知,只有通过集中化的资金管理和协调,才能真正实现知识的大融合,保持研究所的竞争力和创新能力。
(二)保护伞经费的重要性 ☂️
为了应对上述挑战,考温提出了「保护伞经费」(Umbrella Funding)的概念。这种经费不同于传统的专项研究经费,它旨在资助所有在复杂性方面有良好构想的研究项目,无论这些构想是否属于明确界定的传统学科领域。例如,它可以用于支持朗顿(Langton)、荷兰德(Holland)或考夫曼(Kauffman)等人的研究构想。
考温认为,保护伞经费是维持桑塔费研究所统一性和完整性的关键。他说:「如果你想保持复杂性研究的完整统一,那你就必须创造一个让其统一性能够自下而上涌现出来的社团。」这意味着,研究所不应仅仅依赖于单个科学家或单一学科的成就,而是要构建一个多元化的学术生态系统,让不同背景的研究者共同参与,激发彼此的灵感。
(三)申请第二笔经费的难度 📊
然而,申请第二笔经费的过程比想象中更加艰难。首先,目标金额大幅增加,从三年拨款两百万美元提高到五年拨款两千万美元。其次,联邦科研预算正处于紧缩状态,常规学科领域的研究人员也在为有限的资金激烈竞争。在这种背景下,国家科学基金会(NSF)和能源部的一些管理人员开始质疑,为何要将宝贵的资金投入到桑塔费这个「冒险的跨学科研究项目」上。
面对这些质疑,考温和他的团队不得不全力以赴,撰写一份极具说服力的资金申请报告。他们强调,桑塔费研究所已经取得了显著成果:在过去三年中,研究所举办了36次跨学科研讨会,吸引了超过700人参与;接纳了100多位访问研究员,并发表了60余篇高质量论文;还创办了年度复杂系统暑期学校,培训了大量科学家。此外,研究所正在与多家大学出版社商谈出版复杂性科学研究期刊的事宜。
三、经济学项目的困境与机遇 💼
尽管整体进展令人鼓舞,但桑塔费研究所的经济学项目却遭遇了一些内部问题。这些问题主要集中在资金不足和学术定位两个方面。
(一)资金短缺的现实 🚨
经济学项目的资金来源相对单一,主要依赖于花旗银行每年12.5万美元的资助。然而,这笔资金远远不足以覆盖项目的全部开支。考温曾尝试从罗塞尔(Russell)、塞吉(Sage)、史龙(Smithsonian)和麦伦(Mellon)等较大基金会争取额外资助,但均以失败告终。原因在于,主流经济学研究本身就面临严重的资金短缺,更不用说支持桑塔费这样具有实验性质的项目了。
考温对此感到无奈:「在美国,对经济学研究的资助本来就少得可怜。虽然经济学家们的薪水很高,但他们的基础研究却得不到足够支持。通常情况下,企业只会资助经济学家从事非常实际的研究,而政府机构如国家科学基金会则对社会科学提供的资助非常有限。」
(二)学术定位的矛盾 🔄
另一个问题是,经济学项目的巨大成功反而威胁到了桑塔费研究所的整体平衡。考温担心,如果研究所过于专注于经济学研究,可能会演变成一个全日制的经济研究所,从而背离其创建初衷——成为一个没有科系界限的跨学科研究机构。
考温表示:「创建一个没有科系界限的研究所,然后又只从事一个学科的研究,这是自相矛盾的。那还不如一开始就创建一个科系。」因此,他主张拓展研究所的学术计划,开展更多非经济学领域的研究项目,以分散风险并增强多样性。
四、适应性计算项目的崛起 🖥️
为了解决上述问题,考温提出了一项新的研究方向——适应性计算(Adaptive Computation)。这一项目旨在开发一组通用的数学和计算机工具,可以应用于复杂性科学的各个方面,包括经济学、生物学和社会科学等领域。
(一)适应性计算的意义
适应性计算不仅仅是一个技术性课题,更是桑塔费研究所哲学思想的具体体现。考温解释道:「如果我们有一个共同的概念性框架,就应该有一个共同的分析框架。」他认为,通过开发适应性计算工具,可以为复杂性研究的各个分支提供更广泛的支持,同时吸引更多的研究生、访问科学家和研讨会参与者。
荷兰德的基因算法和分类者系统(Classifier Systems)被认为是适应性计算的核心概念之一。此外,考夫曼的布尔网络(Boolean Networks)和自动催化组(Autocatalytic Sets)、朗顿的人工生命(Artificial Life),以及阿瑟(Arthur)和经济学家们建立的各种玻璃房经济模型(Glasshouse Economic Models)也都提供了类似的思路。
(二)具体实施与未来展望
在考温和西蒙的努力下,适应性计算项目被写入了1990年的资金申请报告中,并占据了十页篇幅。大部分内容由荷兰德亲自撰写,充分展示了该项目的科学价值和潜在影响。
考温希望,适应性计算不仅能提升复杂性研究的精确度和严谨性,还能改变社会科学领域的辩论方式。他设想,未来的计算机模拟将允许研究者明确界定参数和变量,从而针对共同的话题展开规范化的讨论。即使模型存在缺陷,也可以通过不断改进来优化争论的质量。
五、马克斯韦尔的慷慨解囊与荷兰德的选择 🎉
就在桑塔费研究所寻求新方向之际,一位意外的赞助者出现了——伦敦的罗伯特·马克斯韦尔(Robert Maxwell)。这位前捷克反政府斗士、靠自我奋斗成功的报界巨贾对复杂性科学产生了浓厚兴趣,并愿意提供资助。
(一)合作的开端
1990年初,马克斯韦尔同意每年为适应性复杂系统研究提供十万美元的资助,并对出版复杂性科学期刊表现出浓厚兴趣。经过多次沟通,考温最终成功说服马克斯韦尔将资助金额提高到每年三十万美元,并设立「罗伯特·马克斯韦尔教授」席位。
(二)荷兰德的加入
为了充分利用这一机会,桑塔费研究所向荷兰德发出了邀请,请他担任马克斯韦尔教授职位。然而,荷兰德并未直接接受邀请,而是借此与密歇根大学谈判,争取更多时间从事研究工作。最终,他在心理学系获得全职教授职位,同时减少了教学任务,增加了科研时间。
荷兰德的决定不仅加强了桑塔费研究所与密歇根大学之间的联系,还促进了两校间的学术交流。1990年秋季,荷兰德组织了一场为期两周的研讨会,标志着桑塔费前哨的正式成立。
六、结语:复杂性科学的未来之路 🌟
回顾桑塔费研究所的发展历程,我们可以看到,它在资金申请、学术研究和组织管理等方面经历了诸多挑战,但也展现出强大的韧性和创新能力。正是由于考温及其团队的不懈努力,以及像荷兰德这样的顶尖科学家的支持,桑塔费研究所才得以逐步成长为复杂性科学领域的领军者。
未来,随着技术的进步和社会需求的变化,复杂性科学将迎来更多机遇与挑战。我们期待桑塔费研究所能够在这一过程中继续发挥引领作用,为人类认识世界、改造世界提供新的视角和方法。正如考温所说:「我们仍在等待,也许还要等待十年或十五年,但我们所等待的是一组真正丰富的、充满活力的普遍性算法,它能够作为一种方法,对复杂的适应性作用者的相互作用做出定量分析。」让我们共同见证这一激动人心的时刻!