如果要用几个词来形容我们所生活的这个宇宙，以及宇宙中所存在的一切现象和行为，我想一定存在这个词——复杂。
根据“宇宙大爆炸”理论，在137亿年前的那一刻，整个宇宙只是一个无穷小、无穷致密、无穷热的，物理学家称之为“奇点”。在随后的1秒钟内，引力分离，夸克、玻色子、电子、光子、质子等微粒先后形成，大概10秒钟后，氢、氦等稳定原子核形成。1万年之后的物质期中，光开始主宰各种能量形式，30万年后主要成为变成气态物质，在引力的作用下凝聚成密度较高的气体云块，慢慢形成恒星。大概在38亿年前，生命出现…，直到三四百万年前，人类出现，而直到大概20万年之前，我们智人才从非洲大陆走向世界各地，并逐渐成为地球上智慧程度最高的生命形式。这时候，宇宙已经相当复杂了，不仅有像山川湖泊这样的自然现象，还有不断复杂的生命体和原始社会组织。
直到大概一万年前，人类社会开始从狩猎时代进入农耕时代，与此同时人类社会不断演化，逐渐出现了一些组织形式，比如氏族、宗教和国家。而从两个世纪前开始的工业革命，则进一步给我们生存的社会创造出了像汽车、飞机、工厂这样目的性极强的物质，它们的存在极大的延伸了我们的能力。开始于上世纪中叶的信息革命则又进一步为我们创造出了更加复杂的技术——电子计算机，以及运行在其之上的各种软件实体，它们在某种程度上成功地解放了人类的大脑，与之伴随的还有技术的终极形态——人工（或机器）智能，到现在基本上能模拟人的智能，但一个不那么让人高兴的结果——聪明的人类也无法完全理解自己创造的智能而复杂的技术。
很明显，从整个宇宙及人类发展的过程来看，这一切现象都向着越来越复杂的方向演化，复杂既不可避免，也无所不在。不过，如果我们稍微思考一下，就会发现可以把它们分为两类：一类是完全由自然的力量所构建，比如山峰；另一类虽然也要依赖自然环境，但更重要的受到了人类知识的影响，比如螺丝刀。
一类是根据简单的化学和物理规律自发形成的简单无导向的复杂事物，例如岩石和星系；还有一类是具有目的性的复杂事物，例如橡树和喷气飞机，这类事物的形成依赖于复杂规则的存在；可以将这些规则视为“指令”。
虽然在物理规律和化学规律的指导下形成的事物也非常复杂，但相对于另一种复杂事物，它依然是一种简单的复杂，因为影响这类事物的核心因素在于时间，只要时间尺度走够长，在恒久不变的自然规律的指导下就一定会出现。而对于受到人类知识指导的复杂事物而言，最重要的是我们的知识水平，这在某种程度上并不可控，而且与人类的进化水平呈正相关，只有我们一直进化，这类复杂事物才能源源不断的出现。
生物学已经明确，生命的进化受到DNA的指导，而DNA是由四种碱基A、G、C、T编码的遗传信息。也就是说，是信息在决定生命的进化。那由我们人类总结概括的知识呢？实际上，知识也是对信息的一种选择结果，它的意义严重依赖于我们的社会环境。
那信息呢？根据香农通过数学方式对信息的定义——信息是消除了不确定性的选择，它们带有明确的目的性。一般来说，构成信息的编码序列越长，带有目的性的特性信息出现的概率就越小。而像上面提到的后一种复杂事物，一般都需要编码相当长的信息序列，比如一个看似简单的螺丝刀，实际上先要设计出图纸，然后还需要像多个产业的配合生产出来，最后还需要商业将其销售给每一个消费者；而像微软的Office办公软件，则直观上需要无数人的通力合作才能编写出来，实际上是几代人的不断积累才使其成为可能。
那既然这些信息出现的概率很低，那它们到底是如何在这么短的时间里出现的？一定有某种机制在指导这类复杂事物的形成。约翰·E·梅菲尔德在《复杂的引擎》的这本书中说道，它们是在“复杂引擎”的指导下，慢慢进化出来的。简单来说，“复杂引擎”就是一种目的性极强的进化机制——先要有一段初始输入信息；接着在伴随着非常细微的随机变化的某种复制机制的作用下，产生出比输入更多的输出；然后，还要存在某种带有附加信息的目的性选择机制作用于前述所有输出，以筛选出最符合目的性的那个；最后，将这个输出又作为新输入，重复前面三个步骤，并一直循环下去，直到最终获得满足预期的结果。
如果我们暂时不考虑人类的创造性，唯一所知的能创造目的性信息的策略，就是可复制对象组成的群体，通过反复的累积性选择，自然执行的概率计算。我称这种计算策略为复杂引擎。
复杂引擎的执行过程
在这一“输入-复制-随机-选择-输出-输入”机制的作用下，目的性信息只会向着特定方向积累，信息的目的性会越来越强，也会对我们越来越有用。因此，一个显然的结果便是，即使某些特定信息出现的概率极低，但只要此机制运行的时间足够久，就一定会出现。
比如对于生命来说，输入信息就是生命的初始遗传物质；复制就是细胞分裂，以及从父代到子代的繁殖过程；随机是所谓的基因突变；选择是进化论所说的自然选择和一些人工选择标准；经过上一步选择出来的适应性更强、更优秀的成员又作为新的循环，重复执行这一过程，一直到现在。从38亿年轻生命出现开始，这一机制一直在运行，其结果就是生命变得越来越复杂，目的性越来越强，智能程度越来越高。而像iPhone这样的电子产品，也遵循着类似的规则。首先，需要一个初始版本的iPhone，这是初始输入信息，当然它已经相反复杂；接着，需要数以万计的工程师不断迭代版本，这是复制；然后，在每次迭代之中加入一些试探性的创新元素，这是随机；再然后，根据市场反应做出调整，以明确哪些创新元素是真正受到用户拥戴的，然后保留下来，这是选择；最后再一次按照这个流程执行下一次循环，直到现在还在进行。当然在这个过程中，人类的已有知识占据了非常重要的作用，包括独一无二的乔布斯对于科技和人文艺术的深刻理解，而这些知识本身就是一种信息，因此它们的形成也受到此机制的影响。除此之外，人类的学习行为，社会文化，人工智能算法的演化，都遵循这一规律。
生物进化过程
这就是复杂事物能够出现的核心原因——复杂引擎，其核心是有细微变化的复制，然后选择最符合某种标准的复制体。它让一些极其复杂，但出现概率极低的事物变得可能。说到底，这是一种计算策略，也是一种进化机制，是我们理解复杂事物的唯一途径。
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