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现在回想起来，同样很容易看清楚为什么会是这样的情形。考夫曼说。“如果我们
深陷于有序状态，那么所有的人都在适应度的制高点上，并保持相互一致。但这是很糟
糕的制高点。”也就是说，所有人都步入了下坡的道路，无法挣脱羁绊，向顶峰迈进。
在人类的组织中，这就像把工作细化到让所有人都失去自由，只能在受雇的岗位上学会
如何干好这个工作。但不管这个比喻是否恰当，很显然，如果各种组织中的每个人被允
许有一点踩着不同鼓点前进的小小的自由，那么所有的人都会有所受益，严酷凝冻的系
统就会有一点儿松动，整体的适应度就会上升，其作用者就会集体向更接近混沌边缘的
方向移动。
反过来说，“如果我们深陷混沌状态，我的每次变化都会把你也搅得乱七八糟，你
的每次变化也会把我搅得乱七八糟，我们就永远达不到高峰。因为你不断踢我，我也不
断踢你，就像西西弗斯（古希腊大力士）使劲要把石头推上坡一样。我的整体适应度就
会因此变得相对较弱，你的整体适应度也同样会变得相对较弱。”从组织上来说，这就
好像一个公司的指挥系统陷入一片混乱之中，弄得所有的人都完全不知道该做什么。或
者说，每个作用者都显然应该稍稍加强一些与对手的相互配合，这样就能很好地根据其
它作用者的行动来调整自己。混乱的系统就会变得稍稍稳定一些，其整体适应度就会上
升。这样，整个生态系统就又会移近混沌的边缘。
当然，在介于有序的状态和混沌的状态之间，整体适应度无疑会达到顶峰。考夫曼
说：“从我们做过的无数模拟的结果来看，最大的适应度恰恰出现在相变阶段。所以关
键在于，所有作用者都改变自己的景观，就好像受到一只无形的手的控制。每一个作用
者这样做都是为了有利于自己，从而使整个系统在共同进化中向着混沌的边缘发展。”
考夫曼说，所以情况就是这样：根据隐含在化石记载中的一种幂律，全球的生物圈
接近混沌的边缘。一些计算机模拟也表明，各种系统可以通过自然选择法来调整自己，
不断走向混沌的边缘。目前已经有一个计算机模型表明，生态系统也许能够通过共同进
化达到混沌的边缘。“迄今为止，这还是唯一的证据，证明混沌的边缘其实就是复杂的
系统为解决复杂的问题而走向的区域。这一证明还相当粗略。所以，尽管我非常欣赏这
个假设，认为它绝对具有说服力和信服力，也非常有诱惑力，但我却不知道它是否具有
普遍的意义。”
最后，这个新的第二定律起码应该还有一方面的解释：“它必须包括这样一个基本
事实，即生物体自诞生开始就趋于越变越复杂。我们需要知道，为什么生物体会越变越
复杂？越变越复杂对生物体有什么益处？”考夫曼说。
当然，唯一诚实的回答是：迄今为止无人知晓其答案。“然而这却是我对这整个问
题思考的关键。我从对生命起源——自动催化——聚合物组模型的研究开始，到对也许
跟随其后的复杂和组织的理论的研究，都是在对这一问题进行思考。”他承认，这个理
论仍然含糊不清、非常不明确。他无法宣称他对这个理论的研究已经令自己满意了。
“但这正是我对卡诺式的暗示所寄予的最深的希望。”
不无讽刺的是，就他自己而言，自动催化组的概念被遗忘已久。考夫曼说，1986年
他和法默、派卡德共同出版生命起源模拟时，法默已经转向预测理论的研究了，派卡德
正在帮助史蒂芬·伍弗雷姆在伊利诺斯大学创办一个复杂系统研究所。考夫曼觉得他一
个人无法继续这个模型的开发，这不仅仅是因为桑塔费研究所每天都有许多吸引他的注
意力的热门课题，也因为他也缺乏耐心和计算机编程技术，无法每天坐在计算机面前，
从复杂的软件程序中纠正编程错误来。（确实，对生命起源的研究1987年才重新恢复。
当时法默找到了一个名叫里查德·巴格雷的研究生，他有兴趣以此项研究作为他博士论
文的题目，巴格雷极大地完善了这个模拟，对热动力学做了更为逼真的度量，还做了一
些其它修改，而且还大大提高了计算机编码速度。他于1991年获得了博士学位。）
结果，考夫曼在后来的四年中在自动催化方面没有做多少研究。一直到1990年，他
听了德意混血的年轻博士后沃尔特·方塔纳（Walter Fontana）的一次讲演。方塔纳最
近已经加入了罗沙拉莫斯法默的复杂性系统小组。
方塔纳的研究是从听起来简单得让人难以置信的宇宙观察开始的。他指出，当我们
观察从夸克到银河的宇宙万物万象时，只有在分子层才能发现与生命有关的复杂性现象，
这是为什么呢？
方塔纳说，一种回答仅仅只涉及“化学”。生命很显然是一个化学现象，而只有分
子与分子之间才能自发地产生复杂的化学反应。但还是这个问题，这是为什么呢？是什
么让分子产生化学反应，而夸克和类星体却不能？
他说，是两件事。化学力量的第一个来源就是多样性：原子能组合、重组成各种不
同的分子结构，不像夸克只能三个一组地组成中子和质子。分子的可能性空间受到了很
大的限制。化学力量的第二个来源是反应性：结构A可以通过操纵结构B，组合成某种新
的结构：结构C。
当然，这个定义遗漏了许多事情，比如像速率常数和温度变化，而这些恰恰是理解
真正的化学的关键。方塔纳说，他是故意遗漏这些的。他的观点是，“化学”实际上是
一个可以应用于各种复杂系统的概念，包括经济、技术、甚至思维系统。（各种货物和
服务之间相互进行交易，产生新的货物和服务。各种思想之间也能撞击出火花，产生新
的思想，等等。）因此，一个把化学提炼到最纯粹的本质的计算机模型，即，能够提炼
出多样性和反应性本质的计算模型，应该能够给你提供一个研究世界上复杂性增进问题
的全新的视角。
为了达到这个目的，方塔纳回到计算机编程的实质上，对他称为算法的化学、或
“炼金术”做出界定。他说，正如冯·诺意曼很久以前所指出的那样，一条计算机编码
有一个双重生命。一方面，它是一个程序，一系列告诉计算机怎么做的指令，但另一方
面，它又只是数据，是存储在计算机内部某处的一序列符号。所以让我们利用这一事实
来界定两个程序之间的化学反应：程序A把程序B当输入数据来读，然后通过“执行”来
产生一系列输出数据，这样，计算机就等于译出了一个新的程序，程序C。（因为用
FORTRAN或PASCAL这样的计算机语言显然不能做好这个实验，所以方塔纳实际上是用
LISP语言编写了反应程序。在这个程序中，几乎所有程序序列都能代表一个有用的程
序。）
方塔纳说，下一步就是将无数符号序列程序置入一口模拟大锅，让它们可以随机地
相互反应，然后观察会发生什么，事实上，其结果与考夫曼、法默、派卡德他们的自动
催化模型的结果相差无几，只是，方塔纳的系统还产生了些离奇而美妙的变化。能够自
我维持的自动催化组当然出现了，但还产生了许多可以无限制发展的组合。有些组合在
它们的某些化学成分消除之后还能够自我修复，有一些组合在被注入了新的成分之后能
够进行自我调整和改变。还有一些组合的成分完全不同，但却能相互催生。总之，炼金
术程序意味着，纯过程的集合，也就是方塔纳的符号串程序，确实足以自发地涌现出某
种非常具有生命力的结构来。
考夫曼说：“我确实对方塔纳的研究感到激动万分。我已经对自动催化聚合物问题
思考了很久，为此做了经济和技术网络模型，却不能对聚合物研究出个结果来。但我一
听说方塔纳的研究就知道答案就是它了。他想出了个结果。”
考夫曼立即决定跟进方塔纳的思路，以极大的精力重返自动催化游戏，但要在方塔
纳的研究基础上做出他自己的修正。他认识到，方塔纳已经认识到抽象化学，将此作为
思考涌现和复杂的一个全新的视角。但他的研究结果是抽象化学的一般性特征吗？或这
只是他实施他的炼金术程序的方法？
考夫曼在1963年刚开始设计网络模型，研究基因调节系统时也问过同样的问题。他
说：“就像我当时想找出基因网络的一般性特征一样，我也想观察抽象化学的基因特征。
这就要调试化学的复杂性和其它一些因素，诸如分子的原始组合有多大的多样性、所展
现的行为的一般性结果是什么？”考夫曼没有直接采取方塔纳的炼金术，而是把这个概
念更加抽象化了。他仍然利用符号序列来代表系统内的“分子”，但他甚至并不要求它
们一定是程序。它们可以只是符号序列：110100111、10、111111，等等。他模型中的
“化学”则只是一组告知某些符号序列怎样转换另外一些符号序列的规则。既然符号序
列就像语言中的字符，那他就把这组规则称为“语法”。（事实上，这种符号序列转换
的语法已经从计算机语言的角度被广泛地研究，考夫曼也是从中得到了启示。）结果，
他可以通过制定任意一组语法规则，来对各种化学反应行为进行抽样研究。
他说：“我是在凭直觉做这个实验。我从一锅符号序列开始，让这些符号序列根据
语法规则相互作用。也许新的符号序列总是比旧的符号序列长，这样就永远不会重复以
前的符号序列。”我们把所有可能的符号序列中的那些向外发射得越来越远，并从不回
顾的符号序列称之为“发射器”。“当出现一朵符号序列云时，也许会是