Stephen Wolfram史蒂芬·沃尔弗拉姆（Stephen Wolfram）美国计算机科学家。一直以来以推动计算机基础科学突破而闻名于世，也引发了很多的争议。1979年，他20岁的时候就在加州理工大学（Caltech）获得理论物理学博士学位。
自那以来，他一直把主要精力放在对计算机复杂系统的研究上。1988年的时候，他推出了强大的计算机软件Mathematica，这个软件已经成为了计算机科学领域的黄金标准。
2002年的时候，沃尔弗拉姆又出版了一本厚达1280页的新书《一种新科学》(A New Kind of Science)，探讨“细胞自动控制器”（cellular automata）和复杂计算机系统。这本书引发了计算机科学界的热烈讨论。
科学怪才编辑本段回目录
Wolfram 1959年出生于伦敦，父亲是相当成功的作家，母亲是牛津大学的哲学教授。他幼年聪慧，13岁入伊顿（Eton）公学，15岁发表首篇粒子物理方面的学术论文，到17岁，他的科学论文发到了《核物理》（Nuclear Physics）杂志上。在获得牛津大学奖学金并在牛津学习一年之后，即到美国阿贡国家实验室的理论高能物理小组工作。
1978年，19岁的Wolfram受著名物理学家穆雷·盖尔曼（Murray Gell-Mann）之邀赴加州理工学院，从事基本粒子物理学方面的研究，一年内获得理论物理学博士学位。1981年他成为历史上最年轻的麦克阿瑟“天才”奖（MacArthur "Genius" Fellowship）获得者。他早年研究粒子物理，后来转搞元胞自动机，取得了一系列突出成绩，开创了复杂系统研究这一新领域。
Wolfram在2002年出了一本他写了十几年的科学巨著，象辞海那么厚，名字叫《A New Kind Of Science》。这本书在世界科学领域引起了广泛的争论。是的，非常牛，他正在探索一门以计算科学为基础的，继数学和物理学之后人类认识世界的新的基础科学。很显然，不会有人给他评诺贝尔奖的，他也不是任何一个大学的教授。早在1988年他就辞去了UIUC大学物理系教授职位，从此几乎脱离学术界，仅仅在UIUC挂了一个兼职教授的头衔。他也没有企业赞助。这正是他最牛的地方。他是个独立科学家，年轻时发明Mathematica软件，其Mathematica改变了数学世界。后来公司交予他人运营，收入资助他进行长期开拓性的研究。
Wolfram认为，传统的科学建立在数学基础上，新的科学建立在计算机程序上；数学只能表达相对简单的科学规律，不能描述复杂现象，比如生物世界、湍流、社会、思维、经济、股票等。他的新科学的要点在于，宇宙的一切规律都可以由简单的程序经过反复计算而得到。这可能揭示了前所未知的科学本质。
Wolfram当年留下的最大成果都是有关元胞自动机(Cellular Automata)的理论，现在也成了其最新成果————《一种新科学》的出发点。
《一种新科学》封面诞生：从游戏到科学
元胞自动机本来是现代计算机之父———冯·诺伊曼(Von Neumann)及其追随者提出的想法，但是Wolfram却将这种带有强烈的纯游戏色彩的原始想法从学术上加以分类整理，并使之最终上升到了科学方爱猫扑.爱生活。元胞自动机的基础就在于“如果让计算机反复地计算极其简单的运算法则，那么就可以使之发展成为异常复杂的模型，并可以解释自然界中的所有现象”的观点。
受挫：主流眼中的异端
20世纪80年代这一理论成了人们议论的话题，比如“雪花的结晶”、“海螺的图案”或者“基于相对论的扭曲时空”等自然界的各种各样的模型都确实可以由这种“反复计算”而生成，这一切不断地证明了Wolfram的观点。但是他的观点当时却被科学界中的主流斥为“异端”。
淡出：十年磨一剑
此后，Wolfram开发了名为Mathematica的、在工作站上使用的Calculus(以微积分为主的解析计算)工具，并在商业上获得了成功，由此也积累了相当的财富。他利用这笔财富成立了专用于科学计算的Mathematica软件开发公司，该公司进入正常发展轨道后，他实际上就已经脱离了经营领域。
进入90年代后Wolfram完全沉默了。悠然自得的他把生活中的全部时间都用在了思考和计算上，专心致志地从事阐明宇宙原理的工作。作为10年的努力成果而产生的就是这部《一种新科学》，甚至有人传言就连Wolfram本人也自信地表示，这部著作是“与牛顿发现的万有引力基本原理相媲美的科学金字塔”。
颠覆：学科分类
根据《一种新科学》中的观点，认为截目前数千年来发展而成的全部科学从某种意义上讲，依赖的是一种完全无法预测的方法。从物理学、化学、生物学到心理学，甚至各种社会学等现有学术领域本来就不应该进行如此分类。
这些科学领域中各种各样的现象，说到底实际上都在受同一种运算法则的支配，利用各种方法对此反复计算就可以生成各种领域的复杂现象。Wolfram认为，“支持整个宇宙的原理无非就是区区几行程序代码”。
从“完全打破现有的学术体系，按照完全不同的原理来理解自然界”的意义出发，新作被命名为《一种新科学》。
核心：计算机万能
也可以把Wolfram的观点称作是计算机万能理论。以物理学和数学为中心的传统科学是以方程式为基础而演绎推导出来的，但是在自动机方面，则是通过反复计算单纯的程序代码，也可以说是递归推导而出的。
在牛顿生活的17世纪，由于还没有像现在一样的先进计算机，因此当时的科学家不得不依赖于演绎的方法(算式计算)。这一切也可以说是历史上的必然、科学上的偶然。Wolfram认为：真正意义上的正确的科学方法是利用像现有那样的计算机来进行的算法运算。
谷歌又遇“终结者”，科学怪才将推新搜索编辑本段回目录
据国外媒体报道，往往新的搜索引擎推出时，都会自称或被冠以谷歌终结者的名称。然而，时至今日真正的终结者并未出现。但是挑战者不会停歇脚步，因此谷歌搜索将继续迎来新的“终结者”，一个美国科学怪才就发明了一个新的“搜索引擎”。
这个新搜索网站名为“Wolfram Alpha”，包含多个领域的知识，比如科学、技术、地理、天气、烹饪、商务、旅游、人物、音乐等等，是由美国科学怪才名叫史蒂芬·沃尔弗拉姆（Stephen Wolfram）研发的。该搜索的特点是，网站所作的事情是提取用户的问题，根据语言学、语义学的研究成果将句子转换成计算科学能够理解的数据。并依靠对大量的知识数据进行组合，产生问题的答案。这一搜索计划将于5月对外推出。
实际上，该网站的发明人着实是个科学怪才。他曾在1979年刚刚20岁时，获得了加州理工学院的理论物理博士学位，还曾研究出用于计算科学的软件Mathematica，并在2002年撰写了引发业界广泛争论的《新科学》一书。
Radar网络公司的CEO Noa Spivack认为，“网站好像插入了一个电子大脑，可以向林林总总的问题提供令人吃惊的答案。网站不是搜寻一个大型数据库，而是计算出答案。这方面来说，网站甚至比Google还要聪明。Google根据关键词搜索大量网页，却不理解问题或者答案的内容，也不会根据人类的知识计算结果。”他表示，沃尔弗雷姆研究的方向与谷歌不同，但该项目对于互联网的重要性并不亚于谷歌。
据国外媒体报道，沃尔弗拉姆在博文中介绍称，该搜索引擎由100多名技术人员秘密研究了几年时间而完成。同时他解释了该搜索引擎的工作原理，称Wolfram Alpha如同一个巨大的电子大脑，是基于人类各领域丰富知识的系统，它能利用特定数据和算法为用户解答各种各样的问题，而且该引擎提供的搜索结果是具体的答案或方法，而不是像谷歌一样给出一大堆网页链接，但是也不等同于维基百科那样的简单的大型数据库。 据悉，该搜索引擎将于今年5月上线。
特立独行Wolfram编辑本段回目录
美国计算器科学家史蒂芬·沃尔弗拉姆（Stephen Wolfram）的新着《一种新科学》（《A New Kind of Science》，沃尔弗拉姆传媒公司出版）在世界科学领域引起了广泛的争论。沃尔弗拉姆在上世纪七十年代后半期就曾作为基本粒子物理学家而崭露头角，进入八十年代后，他开始转向计算器科学，并取得了一系列突出成绩，被人们称为天才。
沃尔弗拉姆当年留下的最大成果都是有关以自动控制（Automata）命名的运算理论，现在也成了其最新成果--《一种新科学》的出发点。
智慧与头发数量成反比的史蒂芬·沃尔弗拉姆 耗时10年完成新作
自动控制本来是现代计算器之父--冯·诺伊曼（Von Neumann）及其追随者提出的想法，但是沃尔弗拉姆却将这种带有强烈的纯游戏色彩的原始想法从学术上加以分类整理，并使之最终上升到了科学方法论。自动控制的基础就在于“如果让计算器反复地计算极其简单的运算法则，那 就可以使之发展成为异常复杂的模型，并可以解释自然界中的所有现象”的观点。
八十年代这一理论成了人们议论的话题，比如“雪花的结晶”、“海螺的图案”或者“基于相对论的扭曲时空”等自然界的各种各样的模型都确实可以由这种“反复计算”而生成，这一切不断地证明了沃尔弗拉姆的观点。但是他的观点当时却被科学界中的主流斥为“异端”。
此后，沃尔弗拉姆开发了名为Mathematica的、在工作站上使用的Calculus（以微积分为主的解析计算）工具，并在商业上获得了成功，由此也积累了相当的财富。他利用这笔财富成立了专用于科学计算的软件开发公司，该公司进入正常发展轨道后，他实际上就已经脱离了经营领域。
进入九十年代后沃尔弗拉姆完全沉默了。悠然自得的他把生活中的全部时间都用在了思考和计算上，专心致志地从事阐明宇宙原理的工作。作为10年的努力成果而产生的就是这部《一种新科学》，甚至有人传言就连沃尔弗拉姆本人也自信地表示，这部著作是“与牛顿发现的万有引力基本原理相媲美的科学金字塔”。
“支配宇宙的原理无非就是区区几行程序代码”
根据《一种新科学》中的观点，认为截止目前数千来发展而成的全部科学从某种意义上讲，依赖的是一种完全无法预测的方法。从物理学、化学、生物学到心理学，甚至各种社会学等现有学术领域本来就不应该进行如此分类。
这些科学领域中的各种各样的现象，说到底实际上都在受同一种运算法则的支配，利用各种方法对此反复计算就可以生成各种领域的复杂现象。沃尔弗拉姆认为“支持整个宇宙的原理无非就是区区几行程序代码”。
从“完全打破现有的学术体系，按照完全不同的原理来理解自然界”的意义出发，新作被命名为《一种新科学》。
也可以把沃尔弗拉姆的观点称作是计算器万能理论。以物理学和数学为中心的传统科学是以方程式为基础而演绎推导出来的，但是在自动控制方面，则是通过反复计算单纯的程序代码，也可以说是递归推导而出的。
在牛顿生活的17世纪的时候，由于还没有像现在一样的先进计算器，因此当时的科学家还不得不依赖于演绎的方法（算式计算）。这一切也可以说是历史上的必然、科学上的偶然。沃尔弗拉姆认为：真正意义上的正确的科学方法是利用像现有那样的计算器来进行的算法运算。
遭到传统科学界猛烈反击
由于他的思想太具有创新性，因此遭到了来自传统科学界的猛烈反击。甚至有的物理学权威对这部《一种新科学》看都没看，就嘲笑它“荒谬至极！”。
由此可以看出目前沃尔弗拉姆所处的环境与他八十年代提出自动控制理论的时候基本没什 变化。但是他此次是花费了10多年的时间，就像记者进行的精心采访一样，听取了从自然科学到社会科学等各种领域的专家们的意见，并基此而加强了其理论基础。
超过1200页的宏篇巨著《一种新科学》今后将受到什 样的评价或许只有“上帝才会知道”，不过，著者却号召大家：“为了完全理解这本书，希望大家用一生去解读”。
作者主页：http：//www．wolframscience．com
目录：
Preface
1 The Foundations for a New Kind of Science
2 The Crucial Experiment
3 The World of Simple Programs
4 Systems Based on Numbers
5 Two Dimensions and Beyond
6 Starting from Randomness
7 Mechanisms in Programs and Nature
8 Implications for Everyday Systems
9 Fundamental Physics
10 Processes of Perception and Analysis
11 The Notion of Computation
12 The Principle of Computational Equivalence
Notes
Index
神童Stephen Wolfram的新科学编辑本段回目录
「Is this man bigger than Newton？」这是Cornell大学的Stephen Wolfram报告会宣传海报上引的一句话。
Stephen Wolfram是谁？可以看http://www.stephenwolfram.com/。此人1959年出生于伦敦，受教育在伊顿公学、牛津大学、加州理工学院。当教授在加州理工学院、普林斯顿大学、伊利诺大学香槟分校。15岁（！）发表第一篇科学论文，20岁（！）获得理论物理博士学位。我确知的别的20岁得博士学位的只有一位：1965年Nobel化学奖得主Robert Burns Woodward。（当然，最牛的人都是没有博士学位的：牛顿、爱因斯坦……）
由于他在物理学和计算器科学方面的贡献，Wolfram在1981年获得MacArthur奖（人们经常称这个奖为「天才奖」，http://www.macfound.org/），是该奖最年轻的获奖者。Cornell物理系和计算与信息科学系的Paul Ginsparg教授因为创立交流物理学论文的网站arXiv.org，成为2002年的24位获奖者之一。李中汉（Stephen Lee，李政道儿子之一）教授1993年也得过这个奖。
明白了，这人是位神童。那他究竟做过什 东西？嗯，他做的东西你很可能是用过的：Mathematica！这是一个科学计算软件，具有很强的符号计算功能。他做这个软件的原因之一呢，是为了自己支持自己的研究，不向其它人要钱（有个性）。所以他创办了Wolfram Research公司，光靠卖Mathematica就赚了大钱。
对于这种人来说，钱当然是身外之物。从1991年开始写，历十年之功，他终于在2002年5月14日发表了新书《一种新科学》（「A New Kind of Science」）。按照http://www.stephenwolfram.com/about-sw/的说法，此书的出版被视为「开创了科学中一次具有历史意义的范式转移」（「Its publication has been seen asinitiating a paradigm shift of historic importance in science」），当然，信不信由你……
为了推销这本书及其中的观点，Wolfram从9月16日开始在全美国各大学术机构举行一系列的报告会。好一个旋风般的系列！从NASA到NIST，从NIH到Cornell，从Carnegie Mellon到Winsconsin-Madison，从Univerisity of Michigan到University of Chicago……一般人能够在其中一个地方作报告都感到荣幸，而这哥们呼啦一下刮过去，而且在许多地方还受到很大的重视，被作为什 什 特别报告，真是给足了面子。
Wolfram在Cornell的报告时间是10月2日晚7:30。当天下午Roald Hoffmann的组会上，我问Roald对Wolfram的看法（见前一篇《预测2002年Nobel化学奖》，失败的是最后得奖的这三位还是没有一个说中的）。回答是：他是个很特殊也很有争议的人。他生活在他自己的世界里，和体制内的科学家分隔开了。所以他在体制内遭到反对。《一种新科学》出版后，《今日物理》发表了消极的书评。不过无论如何，他的报告总是很值得去听的。你们要早点去，到时会很挤的！
我找到了《今日物理》上Leo P. Kadanoff的书评（2002年7月，第55卷第7期，http://www.physicstoday.org/vol-55/iss-7/p55.html#bio）。果然，Kadanoff批评Wolfram过分强调自己的工作、过少地引用和叙述别人的工作。有些观点是有趣而新颖的，但大部分数据都基本上只是说明了人所熟知的观点。没有新的计算、新的解析理论，而且没有与实验的比较，总之，根本没有什 「新科学」！嘿，砍得够狠的。不过究竟如何，总得看了才知道。
晚上到了报告的大厅，外面就在现场卖书，43美元一本。不少人在买。我选择谨慎，先听了再决定吧。人可真是多，硕大的房间里还有不少人站着。
史蒂芬·沃尔弗拉姆Wolfram 终于上了讲台。嗯，头发半秃，只剩两边的了，一看就是聪明绝顶。上身穿件普通的外套，没打领带，脚踏一双运动鞋：简直就是阿甘嘛！这个形象我还是觉得挺亲切的，肯定是热爱智慧的人。他讲话的速度很快，表情手势也并不是很丰富，表达能力看来与Roald Hoffmann、Neil W. Ashcroft这些老怪们相比还有待修炼。不过他的发音很清晰，所以我大部分还是听明白了。
他讲的所有问题，基础就是一样东西：元胞自动机（cellular automata）。他说，他得到博士学位之后，注意力转向对复杂性的研究。开始的想法很简单，就是编一个最简单的程序，看什 事会发生。这个最简单的程序就是元胞自动机。设想一列无穷个格子（元胞），每个格子都可能有黑白两种状态。这一列格子一步步地按照确定的规则演化，每个格子在下一步的状态由它及其左右两个相邻格子的当前状态决定。一个格子加左右近邻，有2的3次方等于8种可能的状态组合。确定一个算法，就是对这8种组合给出下一步的黑或白的对应，因此共有2的8次方等于256种算法。给定一个简单的初始条件，比如只有一个黑其它全是白，然后看每种算法会给出什 表现。最简单的，所有的格子都变成一样了，从此再无新事。稍微复杂一点的，出现了周期结构。再复杂一点的，出现自相似的分形结构。最意外的，某个算法的结果左边看起来简单，右边却非常复杂，可以作为随机数发生器，这种就是复杂。这就是Kadanoff的书评中最肯定的成就：元胞自动机的Wolfram分类。如果我没有搞错的话，元胞自动机最早是伟大的老怪John von Neumann（……为什 他这 牛？）提出的，不过最早详细研究它是从Wolfram开始的。光凭这一点，「很牛」的标度对Wolfram来说就完全配得上。
Cellular Automaton?元胞自动机至少证明了一件事：简单的规则加简单的初始条件可以产生复杂的表现。可是Wolfram继续讲下去，令人怀疑的陈词就多起来了。用二维、三维各种形状（比如六角、立方，近邻数不同）的元胞自动机可以产生雪花、湍流的形状。于是（据我理解，就是「于是」）Wolfram就说雪花和湍流就是元胞自动机的实现。然后呢，有些元胞自动机能够产生类似粒子物理中两个粒子碰撞改变方向的轨迹的图像，所以粒子物理也是元胞自动机。岩石也是元胞自动机，人脑也是元胞自动机，整个宇宙就是一个元胞自动机！
这种思维方式，我觉得往好里说，是过于跳跃。实际他论证的是元胞自动机的表现和我们观察到的不矛盾，但凭这个就说实际情况一定是元胞自动机，大多数科学家还是不会买帐。他们会问一句：「那就怎样？」（So what？）要让他们信服，我看需要：一，预测新的现象；二，解释元胞自动机的算法为什 是这个而不是那个。否则，元胞自动机就和周易似的，什 都可以套上，但什 新的有意义的成果都套不出来，那就没什 人会搭理了。别的我不知道，雪花嘛，刚刚看过李老板为高中教师科普的讲稿。基本原理如下：雪是水的晶体，一个单胞（固体物理中的单胞，固体结构的最小重复单位，不是Wolfram的元胞）包含12个水分子，水分子之间依靠氢键连接起来。在晶体的表面上，不可避免地要打断一些氢键，那 自然是单位长度上打断的越少越好，这就确定了一个特别的晶体方向。使每个晶面都符合这个方向，就会得到六角形，这就是雪花的基本形状。真正生长的时候，表面越大生长得越快，所以就会出现六角形上长六角形的美丽的分形图案。所以，用元胞自动机描述雪花，需要六角形的元胞，可是如果没有对冰的晶体结构的了解，我们怎 可能知道这一点？可以说，对水分子之间的相互作用的认识，是经验性的知识；用元胞自动机描述雪花，是一种数学模型，象事后的拟合。
Wolfram后面又讲到两个有点意思的概念：计算等价性（computational equivalence）和计算不可化归性（computational irreducibility）。据我理解，计算等价性是对计算复杂度的度量，如果两种过程的算法可以如何如何（如何……我不清楚）地相互转换，它们就是计算等价的。有的算法的表现是易于预测的，你不必看着它一直运行下去就能推断出来。有的算法却不是这样，消耗时间最少的预测方式就是看着它运行下去，这就是计算不可化归的。那 ，他说，人脑的工作原理可能就是计算不可化归的：虽然我们原则上知道人脑对于一个确定的输入会产生一个确定的输出，这却和自由意志的常识毫无矛盾，因为要预测输出，最短的方式只是看着如何演化下去，这就不会出现那种「如果我预测出你的选择，我就可以告诉你，而你却改变了你的选择」的佯谬。老实说，这个想法我很喜欢。不过，令我对Wolfram的牛度有所保留的是，我记得哥德尔不完全定理说任何包含自然数理论的形式系统中都存在不可判定的命题，然后Church证明了不存在一般的算法判断某个命题是否可以判定。也就是说，某个命题是否可以判定这个问题就是计算不可化归的。在Gell- Mann的《夸克与美洲豹》里，也说到有人（苏联的什 数学家？）提出过，一个字符串的复杂度可以由最短的产生出这个字符串的程序的长度表示，最简单的是一个循环语句搞定的，最复杂的就是只能原样照打的。太阳底下无新事……？连足球烯C60分子都被人预言过，对于这种事我们得有点思想准备才行。
到了提问时间，发飙的很踊跃。第一个老兄问：你能作预言吗？答：能，比如雪花，你可以看我的书的多少多少页……可是如我前面所说，我不认为他可以仅仅依靠元胞自动机预测雪花的形状。也有些伙计也许是计算科学的背景，问的是在计算器实验的框架内细节上如何发展的问题。Wolfram几乎对任何问题都对答如流，至少是口若悬河。这一点令我很佩服，因为这说明他对这些问题都已经有过相当的思考了，虽然他们的问答我不一定听得明白或者赞同。最意外的是，是有位哥们腼腆地问：「这就是你20年的研究成果？」回答「是啊」。这哥们冒出一句：「Are you crazy？」全场大笑。Wolfram当然有一些尴尬，可是人家毕竟是见过大场面的，阵脚丝毫不乱，在说着些什 。这位猛男却又打断Wolfram，转过头来问大家：「Didyou buy it？」我开始还以为是问我们有没有买书呢，我当然是不会买的了，真要看也到图书馆去借。Wolfram问「What do you mean？」，他解释是「你们相信他的观点吗？」原来这是英语中的一个词组。我的观感是Wolfram只是在科研的方法上有些问题，头脑还是很清楚的，而且待人也很实在，这小子比Wolfram crazy多了。
等了半天，忽然发现提问的人需要先到最前面去拿话筒。移将过去，好不容易等到有人要把话筒给我了，主持人却说：「时间已经很晚了，让我们再次感谢……并且赠送Wolfram先生一件Cornell的T恤衫。」Faint！
幸好我们的朋友遍天下。10月7日Wolfram去Wisconsin-Madison大学演讲，那里有茶馆前版主，传说中的ppmm＋诗人＋文学家Zhoulin同学。我请她帮我提问，她号称要拿个录音机录下来……问题如下：
您的观点看起来是一种对世界观的很有趣、很聪明的猜测。您打算如何向大多数科学家证明您的想法和现实世界有关？否则，我想大多数科学家会说：「我干吗要关心你的元胞自动机游戏？」
据我理解，您的猜测是完全决定论性的。所以您对量子力学的解释是一种隐变量式的解释，对吗？这当然是可以的，可是您能否推出象Bell不等式那样的可以被实验判断的新的公式？有人向Paul Dirac鼓吹他的思想，Dirac听完了说：「很有意思，可是从这个能推出什 新公式呢？」此外，在哲学的层面上，您如何考虑（象量子力学的哥本哈根解释一样）世界具有内禀的随机性的可能？
最后一个问题是关于如何研究复杂性。现在有许多人在这个领域内研究。在我看来，这里基本上有两种范式。一种是像您这样作计算器实验。另一种是从现实世界的现象中提取概念，例如Philip Anderson的自发对称破缺和Jean-Marie Lehn的超分子化学。依我看，他们的成果不但是优美的，而且是可靠的，所以他们能够获得Nobel奖。请问您对这两种方法怎 看？谢谢！
Zhoulin 同学虽然身兼多种优秀属性，但专业是数学。所以她问的时候，关于决定论、量子力学什 的就砍掉了，而Wolfram的回答也有些听不清楚和听不懂，录音的效果又很差。结果是她只口头告诉了我一番。基本上，最明确的一点是：去看我的书！首先，当然要允许猜测（我完全同意）。和现实世界是有关的，你可以看我的书多少多少页……研究复杂性，我还是觉得我的计算器实验的办法好，你可以看我的书多少多少页……
后来我和「历届少年班年龄最小者中的最大者」来来先生探讨，他刚参加过一个复杂性的夏季学校。他说他接触的人也都觉得Wolfram过甚其词（overstate）。
关于Wolfram的结论：一个纯粹的人，强烈的智力爱好者，思维的方向可能被改造整个科学的太大的雄心所扭曲，但思维的方式还是很清晰的，而且真的是非常聪明。其实呢，我原本最想问他的问题是：「你和你夫人交流有没有困难？」……但是看来他的雄心实现的可能不大。这世界上的聪明人虽然不是太多，但也还不是太少。光看得博士学位的年龄的话，Robert Burns Woodward，20，1965年Nobel化学奖；Murray Gell-Mann，22，1969年Nobel物理奖；Felix Bloch，23，1952年Nobel物理奖；Ruldoph A. Marcus，23，1992年Nobel化学奖；李政道，24，1957年Nobel物理奖；Richard P. Feynman，24，1965年Nobel物理奖。这群老大的成就岂不都比Wolfram现在的成就更大？更何况小Bragg 25岁就得Nobel奖了，从来就没有博士学位！
沃尔夫勒姆和他的“新科学” 编辑本段回目录
作者：钮卫星
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在传媒发达、信息通畅的今天，科学家成为大众瞩目的焦点已不是什 新鲜事。在刚刚过去的2002年里，人们对理论物理学家斯蒂芬?霍金到访中国而掀起的「霍金热」还记忆犹新。同样是2002年，在大洋彼岸的北美大陆，另一位同名的斯蒂芬因一本《一种新科学》（A New Kind of Science 以下简称《新科学》）而成为「科学界的小甜甜」。[1] 在2002年5月14日发行之后的一个星期里，《新科学》初版五万册就全部销售一空。在网上书店「亚马逊」的排行榜上，其销量直逼惊栗小说作家约翰?格雷斯姆（John Grisham）和浪漫小说作家丹妮尔?斯蒂尔（Danielle Steel）的作品，一度高居榜首，成为2002年夏天最畅销的书。
《新科学》这书名，看上去是一幅要惹事的样子。而作者在这里确实没有使用修辞手法，在书中作者实实在在地声称创造了「一种新科学」。因此该书引起了媒体和读者──尤其是读者中的专家们──的广泛注意。在出版后的六个月内，就有近200篇关于该书和该书作者的评述文章发表在包括《新闻周刊》（Newsweek）、《商业周刊》（Business Week）、《卫报》（The Guardian）、《每日电信》（The Telegraph）、《纽约时报》（The New York Times）、《联机》（Wired）等各大媒体上。前沿科学杂志《自然》（Nature）也发表了一篇与该书有关的文章和一篇书评。
那 《新科学》究竟是怎样一本书？声称创造了「一种新科学」的该书作者又是怎样一个人呢？
虽然作出类似声称的人往往会被视为「民间科学家」或「伪科学」、「反科学」狂人，但是《新科学》的作者斯蒂芬?沃尔夫勒姆（Stephen Wolfram）却绝非泛泛之辈。沃尔夫勒姆1959年出生于伦敦，父亲是相当成功的作家，母亲是牛津大学的哲学教授。他幼年聪慧，13岁入伊顿（Eton）公学，15岁发表首篇粒子物理方面的学术论文，到17岁，他的科学论文发到了《核物理》（The Nuclear Physics）杂志上。在获得牛津大学的奖学金并在牛津学习一年之后，即到了美国阿格纳国家实验室（Argonne National Laboratory）的理论高能物理小组
年轻的Stephen Wolfram（Theoretical High-Energy Physics Groups）工作。1978年19岁的沃尔夫勒姆受著名物理学家穆雷·盖尔曼（Murray Gell-Mann）之邀去到加州理工学院（the California Institute of Technology），从事基本粒子物理学方面的研究，取得显著成就，一年内获得理论物理学博士学位。1980年沃尔夫勒姆成为加州理工学院一员，与费曼（Richard Feynman）共事。1981年被授予麦克阿瑟「天才人物」奖（MacArthur "Genius" Fellowship），并成为该奖最年轻的获得者。之后他又到了爱因斯坦度过后半生的普林斯顿高级研究所（the Institute for Advanced Study）工作，再后来又成为伊利诺斯大学（the University of Illinois）的物理学、数学和计算器科学教授。
1986年27岁的沃尔夫勒姆创立了以他的姓氏命名的沃尔夫勒姆研究公司（Wolfram Research, Inc）后，离开了学术界，成为一位企业家。1988年6月23日他的公司发布了一种著名的数学软件──「数学」（Mathematica），该软件使得人们可以随心所欲地进行各种复杂的数学运算，解方程、求导数、求积分、求矩阵的逆、画三维图形等等不再是一件烦人的苦差事。温伯格说他学会使用「数学」软件的那一天是个快乐的日子，因为那样他可以摆脱叫研究生助手解算微分方程而产生的窘迫感。[2] 加州大学圣迪亚哥分校通讯和信息技术研究所主任拉雷?斯马尔（Larry Smarr）把该软件称作有史以来最重要的科学软件。[3] 沃尔夫勒姆本人则因发明该软件被认为是「人类的伟大赞助者」。[4] 目前该软件在科学家、工程师以及其它各种职业中有大量的使用者，其数目超过一百万，沃尔夫勒姆因此也成为千万富翁。
史蒂芬·沃尔弗拉姆
在学术和商业上都取得了如此的成功，沃尔夫勒姆无疑是一个绝顶聪明的人，但是他怎 会写出《新科学》「这样一部愚蠢的书」呢？[5]
早在1981年，沃尔夫勒姆的研究兴趣从基本粒子转向了自然界中复杂性的起源问题，试图通过计算机运算来解释各种复杂现象，并取得了一定的成果。由于研制和改进「数学」软件，以及监管公司的运营，他的这一研究兴趣被一度压制。1991年「数学」软件第二版发行之后，沃尔夫勒姆开始抽出一部分时间来继续先前的研究。他一般在晚上10点整坐到他的计算机前开始他的科学工作，直到天亮，再睡到中午，然后与他的前数学家妻子和三个孩子度过下午。沃尔夫勒姆就这样在几乎隐居的状态下进行他的科学研究，按照他的说法，牛顿和达尔文在发表他们的惊人之作前，都是单打独斗了好几年的。[6]
在总共4000多个漆黑的夜晚里，沃尔夫勒姆敲击了一亿次键盘，移动了一百多英里的鼠标，作了上万页的笔记，产生的研究结果占了10G的硬盘空间，编制了近一百万行的「数学」软件命令，运行了一千万亿次的计算机运算。[7] 最后形成了一本1200多页、5磅重的大部头。
沃尔夫勒姆声称此书是科学史上最为重要的一部著作，而他所做的一切不亚于牛顿的贡献。[8] 早在该书面世以前，沃尔夫勒姆在接受《福布斯》杂志记者采访时就夸耀了他将在书中给出的几个主要发现，譬如，向自然选择学说作出挑战；时间为什 单向流逝；怎样制造人造生物；解释股市涨落；诸如从雷电到星系的复杂系统如何蕴藏着智能；树叶、树木、贝壳、雪花和几乎所有其它东西的形状为什 是那个样子的，等等等等。[9]
这些属于绝然不同的研究领域、看起来似乎风马牛不相及的问题，如何在沃尔夫勒姆所谓的「新科学」下得到统一的解释呢？
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上个世纪50年代乌尔姆（Stanislaw M. Ulam）和冯?诺伊曼（John von Neumann）为了研究机器人自我复制的可能性，提出一种叫做元胞自动机(Cellular Automaton)的离散型动力系统（Discrete Dynamical Systems）。元胞自动机是研究复杂系统行为的最初理论框架，也是人工智能的雏形。
设想一个平面上纵横相交的许多直线构成了许多网格（这里以平面为例，但不限于二维平面），每一个网格就是一个细胞。这些细胞可以具有一些特征状态，譬如被染成黑、白、红、绿等颜色。在每个特定的时刻每个细胞只能处于一种特征状态中。随着时间的增加，或者叫做迭代过程的进行，每个细胞根据周围细胞的状态，按照相同的规则自动地改变它的状态。这就构成了一台元胞自动机。
决定一个元胞自动机的先决条件有四个：1、决定细胞活动的空间维度，譬如一维的、二维的或三维的，等等；2、定义细胞可能具有的状态；3、定义细胞改变状态的规则；4、设定元胞自动机中各细胞的初始状态。
1982年沃尔夫勒姆发表了第一篇关于元胞自动机的学术论文，从此开始了对元胞自动机的系统研究。沃尔夫勒姆着重研究空间维度为二维的元胞自动机，细胞可能具有的状态只有两种，用颜色表示成黑色或白色，一个细胞只根据上一行中与该细胞紧相邻的三个细胞的状态来改变自己的状态。被这样设定的元胞自动机叫做一维元胞自动机。
考虑并排的三个格子，它们分别被赋予黑白两种状态，通过简单的排列后，我们不难得到共有8种组合状态。这8种组合状态的每一种都各自决定下一个细胞是黑色或白色，这样总共有256种可能性。因此在沃尔夫勒姆考虑的元胞自动机种类中，细胞改变状态的规则有256种。沃尔夫勒姆把这256种规则一一编号，譬如第110号规则是这样的：
用文字来叙述就是：当某细胞的上一行相邻三个细胞为全黑、全白或者左侧一个细胞为黑时，该细胞为白色，
否则为黑色。设定一个简单的细胞初始状态，譬如在第一行只有一个黑色细胞，根据规则110，元胞自动机就可以
自动把其余的细胞变成黑色或保留白色。上左图就是根据规则110运行了前20步的情况，在这里似乎看不出什 有趣的东西。但运行到几百步后，就出现了一些有趣的特征，一些结构开始既不是周期性地也不是完全随机地出现在画面上。上右图就是按规则110运行到700步的情况。1984年沃尔夫勒姆把256种规则分成了四类：第一类只生成简单重复的图案，比如全黑、全白、或黑白相间如国际象棋棋盘等等；第二类规则产生一些自相似的分形图案，形成稳定的嵌套结构；第三类规则产生的图案具有明显的随机性；第四类规则产生复杂的图案，但不简单重复。这些图案既不是规则的也不是完全随机的。它们呈现出某种有序性，但却不能被预言。
沃尔夫勒姆所青睐的正是这第四类规则。规则110是第四类规则中的精粹（被认为几乎与规则110同样有趣的还有规则30）。通过规则110元胞自动机可以实现从简单的规则和简单的初始条件产生出复杂的图形模式。发现规则110和规则30元胞自动机是沃尔夫勒姆对元胞自动机理论所作出的巨大贡献。
很早得到媒体关注3
《新科学》以如下惊人之言开始它的鸿篇巨制：「三个世纪以前，人们发现建立在数学方程基础上的规律能够用于对自然界的描述，伴随着这种新观念，科学发生了转变。在此书中我的目的是将要用简单的计算机程序来表达更为一般类型的规律，并在此种规律基础上建立一种新的科学，从而启动另一场科学变革。」[10]
作者沃尔夫勒姆在这里所指的三个世纪前那场发生在科学上的转变就是我们常说的「科学革命」，那场革命以哥白尼发表《天体运行论》为开端，经过伽利略和开普勒等人的推进，到牛顿出版《自然哲学的数学原理》达到高潮。沃尔夫勒姆认为「传统科学」未能建立起解释宇宙复杂性的理论，靠数学方程做不到这一点。所以他要发动一场新的「科学革命」，革命的内容就是要用简单的计算机程序取代数学方程。
沃尔夫勒姆所钟情的这种简单的计算机程序就是上文介绍的元胞自动机。
《新科学》首先用元胞自动机完成了乘法、除法运算，和求素数、求平方根、求π值，甚至解偏微分方程。并把一维元胞自动机扩展到多维元胞自动机，产生更高的复杂程度，模拟了雪花、生物细胞等等。
沃尔夫勒姆在书中进一步把元胞自动机与周围的真实世界联系起来，弹子球、纸牌游戏、布朗运动、三体问题等等问题中的随机性都可以用元胞自动机来解释；流体的湍流、晶体生长的规律、华尔街股票的涨落也都可用元胞自动机来模拟；还有自然界中的树叶、贝壳、生物色素沉着等，元胞自动机能生成与它们一模一样的图案和形态。
沃尔夫勒姆是从物理学开始步入学术殿堂的，他却在物理学领域吹响了最嘹喨的「革命」号角。他很聪明地构建了一种「保守的」的元胞自动机，这种元胞自动机产生的无序性是可逆的。这种保守的、可逆的元胞自动机与热力学第二定律发生冲突。沃尔夫勒姆进一步认为宇宙也是一台元胞自动机，空间、时间、引力、相对论和量子力学也是这台宇宙元胞自动机所呈现出来的各种表象。他还深信，宇宙元胞自动机的初始规则，用他的「数学」软件来表达，也许只有几行命令。
沃尔夫勒姆最后对他的元胞自动机理论作了进一步阐述和提高。他指出规则110元胞自动机是普适的，等价于一台普适图灵机（Universal Turing Machine）[11]──这一点由沃尔夫勒姆在1985年左右作出猜测，由他的公司雇员库克（Matthew Cook）在上个世纪90年代中期给出证明。在书的最后一章给出了几乎可以被称作为「沃尔夫勒姆原理」的「计算等价原理」（the Principle of Computational Equivalence）：几乎所有达到一定复杂程度的系统都等价于规则110元胞自动机，也即等价于一台普适图灵机。
《新科学》的写作似乎就是实践了沃尔夫勒姆钟爱的信条：从简单可以产生复杂。全书巨大的篇幅归根结底只围绕了一个单一的主题──规则110元胞自动机。沃尔夫勒姆从元胞自动机出发招惹了各个学科的各种问题，试图给出宇宙间所有问题的答案。
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沃尔夫勒姆的「新科学革命」波及了如此广泛的专业领域，他的一些「过激」言论自然遭到一些领域内专家的反驳。对生物学，他写道：「生物系统常被当成自然界中复杂系统的极好例证，人们设想它们的复杂性必定从根本上要比其它系统的要高，这是毫不稀奇的……而我相信，生物系统中许多最为明显的复杂性例子事实上与适应环境或自然选择几乎没有关系。相反，它们主要只是我所发现的基本现象的一个结果。」[12] 沃尔夫勒姆以某些软件动物的壳为例，指出这些壳上的图案与一些元胞自动机生成的图案非常类似。而这种类似绝非巧合：壳的图案由一层层的色素分泌细胞（生物细胞）沉淀而成，这些色素分泌细胞与相邻的细胞交换化学信号，其行为与元胞自动机非常相似。这种类似性虽然不是由沃尔夫勒姆首次提出来，但是他进一步指出了某种元胞自动机规则类型中所有可能的规则都可以在不同的软件动物的壳上找到。
事实上沃尔夫勒姆所举的只是一些有限的简单的生物学例子，就得出结论说许多生物体上的差异最终几乎都与自然选择无关，这未免过于草率。评论者认为对进化生物学的论述是《新科学》中最站不住脚的部分，[13] 也有人批评作者缺乏必要的生物学知识，而元胞自动机也从来没有产生出一种比一条蚯蚓更复杂的生物来，所以沃尔夫勒姆作为一个研究复杂系统方面的专家，就这样冒冒失失地闯入生物学领域，只是愚弄他自己而已。[14]
或许应该肯定沃尔夫勒姆在《新科学》里给出了一些好的事例，它们说明自然选择学说还不能解释某一种生物体上的复杂特征。这属于科学，但不是新的。生物学家们知道得很清楚，自然选择学说不能预言某一匹斑马身上的特殊条纹，就好比物理学家们知道通过解算微分方程不能预测一年之后的天气。
复杂性和随机性可谓此书的中心论题，但是沃尔夫勒姆一直不对它们作出严格的定义，直到第550页才稍稍正面论及它们。沃尔夫勒姆是从观察者对复杂系统的感觉如何，而不是从复杂系统本身如何产生，来定义复杂性和随机性。也就是说，它看上去是复杂的，它就是复杂的。在处理混沌这个概念时，沃尔夫勒姆也有意把混沌等价于「对初始条件敏感的现象」。对初始条件敏感而产生混沌，只是混沌产生的一个方面。人们早就认识到一些简单的系统也能产生混沌效应。议者猜测，沃尔夫勒姆避免提到这点，是为了好让读者以为是他发现了简单的规则能产生复杂、随机的效应。全书有超过30处作出了这样的暗示。[15]
《新科学》中有关数学方面的论述也让一些数学家们感到疑虑。关于哥德尔定律，沃尔夫勒姆写道：「此处的构造可以被视为提供了哥德尔定律──算术体系中存在无法证明的陈述──的一个简单证明」。[16] 但评论者指出，这个说法是不对的。书中提供的证明依赖规则110的不可判定性（undecidability），因此相比其它哥德尔定律的证明，书中的证明要复杂得多。[17]
沃尔夫勒姆的「计算等价原理」是一条让人褒贬不一的大胆设想。他认为，所有过程，无论是由人力产生的还是自然界中自发的，都可以视作一种计算过程。在他看来，从山顶滚下的岩石也是计算器，因为这个系统每一步都有输入，按照固定的规则更新系统，就如PC机一样。沃尔夫勒姆之所以产生这样的观点，是因为按照他的定义，宇宙就是一台计算机。在接受《纽约时报》的一次采访中，沃尔夫勒姆承认在角落里静静地生锈的一桶铁钉也是一台普适计算器，其相关特征与人的智能是可有一比的。[18]
总而言之，来自各专业领域的评论者对《新科学》的评价往往不高。譬如，一位来自人工智能领域的专家评论第十章「知觉和分析的过程」中有关于人工智能的论述时说，这一章的论述让他很失望。[19] 另一位评论者则说，「每当他（沃尔夫勒姆）写到我很了解的东西时，他往往是错的。」[20] 一位研究相变的评论者则指出了书中第981页和983页上关于相变的两处论述是错误的。[21]
富有盛名的Stephen Wolfram5
正如书名所强调的，沃尔夫勒姆要展示给读者的是一种「新科学」。而正是这个「新」字召来了更多批评。对于书中反复宣称的「复杂的行为和现象源于简单的规则」，议者指出这完全不是什 新知识，在过去15年里有1000多篇专业论文和好几十本通俗著作介绍过这个主题。[22] 就是在作者自己的研究领域里，也是数十年前的老新闻了。「计算等价原理」也只是作者上个世纪八十年代一些工作的复述。书中很多内容只是对于那些不熟悉元胞自动机领域的读者才是新的。作者所谓的新发现其实大多是相关领域内的专家所熟知的事实，而所谓的新科学「只是我们称之为『复杂性科学’或『复杂系统科学’的那种科学」。[23] 沃尔夫勒姆往往站到他称之为「传统科学」的对立面，命令「传统科学家」们对他们不感到惊奇的东西感到惊奇。[24]
「本书的诸多发现暗示了一种新的完全不同的机制，我相信这种机制确实对很多复杂系统譬如我们在生物学中看到的例子发生作用。」[25] 《新科学》中充满类似的声称，然而书中有关进化论的观点与古尔德（Stephen Jay Gould）的一些观点如出一辙，但没有对后者的著作进行引用。[26] 至于发现了「新科学」这样的声称也不再是新鲜事了。盖雷克（James Gleick）在1988年出版的《混沌：制造一种新科学》（Chaos, Making a New Science）中就已经这样声称过，书中也介绍了复杂源于简单的道理。
似乎是要与发布一种「新科学」的创举相称，沃尔夫勒姆还实践了一种全新的科学写作和出版发行模式。评论者戏称，沃尔夫勒姆不仅发明了一种「新科学」，还发明了一种新的科学写作法。[27] 《新科学》全书可以分成前后两大部分：850多页的正文和350多页小字号排印的注释，各25万字左右。全书无致谢，无参考文献，所作注释也不遵守公认的学术规范。有人认为后半部分的注释似乎比正文更值得一读，因为在注释中作者解释了他的观点是如何得来的，并与其它观点作了比较。而在正文中他表现得他的观点似乎是从石头缝里蹦出来的，与别人毫无关系。[28] 沃尔夫勒姆在书中还大量使用他自己发明的术语而不使用已有的、通用的科学语言；他坚持使用「数学」软件中的数学符号而不用标准的数学符号，这大概只能方便感兴趣的「数学」软件使用者就书中的某些问题进行数学实验。
《新科学》没有经过传统的出版发行渠道，而是由作者自己拥有的沃尔夫勒姆媒体公司（Wolfram Media, Inc.）出版发行，因此被人称作「私人出版物」。沃尔夫勒姆10多年来闭门造车，1990年以后不再在学术刊物上发表文章，远离了学术圈子的监督和评价。或许沃尔夫勒姆认为这是发布与「传统科学」不同的「新科学」所必需的举动吧。但是学术同行的评阅可以迫使作者把他证明了的、用实验演示了的、和仅仅是一种推测这三种情况明确区别开来，但沃尔夫勒姆在书中显然没有很好区分这三种情况，以致出现了上文所提及的很多错误。一位评论者说，「《新科学》赢得了我的兴趣，甚至赢得了我的钦慕，但不能赢得我的信任。」[29]看来通过编辑审稿、同行评阅的传统出版方式即使对「新科学」来说也是一种需要坚持的学术规范。
在一则题为「简明和谦虚」的注释中，沃尔夫勒姆解释说，他不得不牺牲后者来达到前者。他在夸大自己的成就方面确实毫不谦虚，在书中他称他的发现「比整个理论科学史上许多单个发现更为重要」。[30] 书中到处弥漫的这种傲慢与自负让很多人感到很不舒服。一位评论者写道：「沃尔夫勒姆极端狂妄自大地把他的关于元胞自动机的书取名为《一种新科学》，但这不是新的，这也不是科学。」[31]
《卫报》的一篇文章说「沃尔夫勒姆的《新科学》在许多方面都是不一般的，它显然是我迄今所见的最为傲慢自大的科学著述。」[32] 另一篇《卫报》上的文章则奉劝沃尔夫勒姆「应该收起他的傲慢，重新开始与他的同行们交流。他们至少能让他保持诚实。」[33] 还有人不无惋惜地说：「假如沃尔夫勒姆少一点自我吹嘘，多一点谦虚，假如他更好地引用了而不是忽视了前人的工作，假如他进行了更多独立的同行评议，那 《新科学》将会是迄今最权威的关于元胞自动机的著作，人们也将更乐意阅读它。」[34]
在对待前人的工作方面，沃尔夫勒姆的做法也被人指责不合乎学术规范。在《新科学》正文中没有引用一次他人的相关成果。譬如在讲到软件动物的贝壳图案时，他完全没有提到赫尔曼（G. T. Herman）和合作者在1973年提出一个用来仿真贝壳图案的元胞自动机。[35] 在论述流体的湍流时他也没有提到斯威夫特（Jack Swift）和卡达诺夫（Leo P. Kadanoff）发表在1968年《物理评论》（Phys. Rev. 165 310）和弗里希（Frisch）等人发表在1986年《物理评论通信》（Phys. Rev. Lett. 56 1595）上的模拟水流的元胞自动机。[36] 当然他在正文中很小心地避免了把别人的成果说成是他自己的，但他善于作出这样的暗示。在书的注释中沃尔夫勒姆虽然介绍了一些概念的发展历史和前人的成果，但也巧妙地使用被动语态，从而隐去了成果的主语。
沃尔夫勒姆在《新科学》前言中宣称这种「新科学」是从1991年以来的这段时间里发现的。但是书中的成果和思想与前人的工作有千丝万缕的联系，有些思想直接得之于前人。譬如沃尔夫勒姆在书中鼓吹的「宇宙就是一台计算机」的思想最先由元胞自动机界的前辈、麻省理工学院计算器实验室前主任弗雷德金（Edward Fredkin）提出。弗雷德金回忆起在大约20年前的一次学术会议上，他向沃尔夫勒姆提出宇宙就像一台元胞自动机，沃尔夫勒姆不接受他的观点，并在后来的讨论中说他的观点是疯狂的。《新科学》出版之后，面对媒体沃尔夫勒姆反复强调他已经给予了包括弗雷德金在内的发展和完善元胞自动机理论的前辈们合适的评价。在一次电话采访中，他说「我已尽我所能把过去的事情讲清楚。这是一个涉及很多人的复杂故事。」[37]
沃尔夫勒姆的「新科学」很大程度上是建立在规则110元胞自动机等价于普适图灵机这一条重要定理之上的。这条定理的证明由沃尔夫勒姆研究公司前雇员库克（Matthew Cook）在1994年给出。但是沃尔夫勒姆用公司与雇员之间的合同约束库克在《新科学》出版之前不得发表他的证明。[38] 在这里沃尔夫勒姆简直把学术当做商业来运营了。
科学知识的增长是一个积累过程，任何科学研究都是在前人的工作基础上继续。所以在学术论文和专著中引述前人和同行的工作不单单是一个学术道德和学术规范问题，也是证明自己工作的正确性和取信于读者的重要手段。成就着卓如牛顿者，虽然在为人处世上多为后人诟病，但是在科学上他是谦虚的，诸如「巨人的肩膀」和「海滨嬉戏的孩子」之类的名言，后世传诵不绝。
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被尊为古希腊科学鼻祖的泰勒斯说：万物的本原是水；他的学生毕达哥拉斯说：万物的本原是数；到了如今这个计算器时代，终于有人站出来说：万物的本原是计算。
控制论鼻祖韦纳（Norbert Weiner）在1948年的《控制论》（Cybernetics）中提出宇宙的基本构件是信息的传递，而不是能量。弗雷德金将这一思想发扬光大，在20世纪80年代早期提出了他的「新物理学理论」，认为宇宙由最基本的计算软件构成。终极的实在不是粒子或力，而是根据计算规则变化的数据比特（bit）。[39] 弗雷德金热情地宣称：「在这世界中，没有什 是象比特这样具体的构件，它比光子或电子更具体，它不是实在的模仿，它不是假扮实在的东西，它就是实在。」[40]
西方人的一句谚语也许有点道理：「在木匠眼里，月亮是木头做的。」在整天与比特打交道的计算器专家眼里，世界也就是由一份一份的信息构成，在他们眼里宇宙是离散的而不是连续的。费曼在1981的一篇论文里也表达过这样的观点，而沃尔夫勒姆沿着这条路走得更远。在他的「新科学」里，基本粒子只是一种偶发现象，物体的运动、几何学之类仅仅是幻象。时间和空间由离散的最小单元构成，就如元胞自动机的细胞。宇宙间的一切变化只是细胞之间的信号传递。按照他的「计算等价原理」，宇宙就是一台普适元胞自动机。
认识到宇宙是一台元胞自动机对我们人类自身有什 意义吗？它有助于我们回答一些最基本的问题吗？譬如弗雷德金曾经思考过的三个哲学问题：生命是什 ？意识、思想和记忆是什 ？宇宙怎 运转？
一些科学家，如牛津大学著名的进化论学者道金斯（Richard Dawkins），主张用元胞自动机模仿生物的进化。他们构造出模仿昆虫进化的元胞自动机，在计算机屏幕上观察昆虫的变异、繁殖和互相吞噬。弗雷德金对他的三个问题深思熟虑之后，竟也得出：有一个更高级的智慧生物在观察我们人类的进化、繁殖、相互残杀，人类只是存在于高级生命设定的一种元胞自动机中，人类所相信的实在只是宇宙幻觉，只是高级生命的计算机实验。我们人类的存在或许是被高级生命用于解决某个难题的。对弗雷德金的这种近乎科幻的思想，有人开玩笑说，「好消息是我们的生命有了目的了；坏消息是这个目的是为了帮助某个遥远的黑客来算π值小数点后第亿万万万位是个什 数。」[41] 电影《楚门事件》（Truman Show）和《十三度凶间》(The Thirteenth Floor)里的主角们最后都觉醒了，弗雷德金和沃尔夫勒姆们难道是我们人类当中最早觉醒的几个？
抛开哲学层面上的意义不谈，作为一种「新科学」，人们期望它有更为具体的含义和更为实在的用途。但是沃尔夫勒姆在《新科学》正文最后一章最后一个段落里表达的意思把人们的期望变成了失望：「最后，『计算等价原理’真正浓缩了科学的极端威力和科学的根本缺点。因为它意味着，所有宇宙间的奇迹都成了几条简单规则的俘虏，然而它也表明，除了实实在在地注视、观看这些规则会如何呈现其结果之外，没有任何办法去预先知道这些结果。」
第四类规则元胞自动机的一个属性就是它们即将生成的图案是不可预测的。既然属于第四类规则的规则110 元胞自动机是普适的，任何相当复杂的系统又都等价于规则110元胞自动机。因此，大到宇宙，小到一桶生锈的铁钉，所有这些复杂系统的行为都不可能被预测。「新科学」家们所能做的就是象植物学家一样瞪大眼睛观察。想知道规则110元胞自动机第30000步会是什 结果？那 等它运行到第30000步自然就知道了（当然沃尔夫勒姆帮着算好的不算）。想知道明天的宇宙是什 样子的？那 耐心地等到明天吧。因为没有比实际运行宇宙这台元胞自动机更快的方法来让你知道明天的宇宙是什 样子的。
沃尔夫勒姆的「新科学」就这样把人类置于不能预测、只能被动观察的境地，它除了在可能会兴起的「观测数学」这样一种学科中有所作用外，对于譬如象笔者本人这样的一个已初窥「传统科学」门径、并享受着「传统科学」带来的种种便利的人来说，实在看不出「新科学」相对于「传统科学」有什 优势。
伽利略说过：「大自然这本书是用数学这种语言写成的。」伽利略首创把从实验中观察到的规律用数学公式表达出来，被尊为现代科学──也即沃尔夫勒姆笔下的「传统科学」──的奠基人。1638年伽利略出版《关于两种新科学的谈话》，那里的科学才是真正意义上的新科学。此后，从牛顿到爱因斯坦，「传统科学」极大地满足了人类探索宇宙的好奇心，极大地改善了人类的生活。沃尔夫勒姆说数学方程式从来不是人类深入理解宇宙运行的基础。但是从行星的运动，到恒星的演化，到宇宙的膨胀，人类靠数学方程式一步一个脚印地推进了对宇宙本质的认识，而沃尔夫勒姆的元胞自动机除了告诉人们「等着瞧」之外，还能做什 呢？
「真正的科学应该是有预测能力的，而不只是描述性的。……『新科学’应该给出可证实的或可证伪的预言。」[42] 对于有些人用波普尔「猜测－预言－证伪」的科学进步模式来评价沃尔夫勒姆的「新科学」，也许让沃尔夫勒姆觉得有些委屈，因为波普尔的理论是从「传统科学」中得来，或许它不适用于「新科学」？但是「传统科学」已经在很多方面让人类摆脱了摸着石头过河走着瞧的境地，「新科学」为什 要带着大家走回头路呢？
沃尔夫勒姆是从研究复杂性的起源起步的。《新科学》中有近1000幅由元胞自动机生成的展示各种复杂现象的高清晰度插图，但是书中始终没有对什 是复杂的作出明确的定义，只是让读者「看图理解」什 是复杂的。「传统科学」也研究复杂现象，但目的是要从复杂现象中找出简单性。温伯格说：「人类对其自身之外事物的研究，包括对复杂性的研究，只有其中的简单性才能引起人们的兴趣」。[43] 而数学是描述自然界中隐藏的简单性的有力手段。开普勒发现只要用一种圆锥曲线──椭圆──就能解释所有行星的运动；牛顿用平方反比的万有引力定律解释了海潮的涨落、月亮的运行和彗星的出没。这种对一致性和简单性的追求，还让人类登上了月球，也让我们大致能预测明天的天气。
沃尔夫勒姆要用元胞自动机作为「新科学」的语言来取代「传统科学」的语言──数学公式，并把这当作「新科学革命」的标志，这种取代显然是不成功的。而且这里沃尔夫勒姆革命的对象还稍稍发生了错位。用数学公式来描述规律固然是「传统科学」的一个重要方面，但不是全部。作为「传统科学」精髓的科学精神和科学方法在上一次科学革命时期由几位大师如笛卡尔、培根、牛顿等给出了精辟的论述。沃尔夫勒姆或许还该多了解点有关「传统科学」的科学史和科学哲学知识再发动革命。
在接受《福布斯》记者采访时沃尔夫勒姆倒是作出了他的大胆预言：「50年内，更多的技术，将基于我的科学而不是传统科学，被创造出来。人们在学习代数之前将先学元胞自动机理论」。[44] 沃尔夫勒姆的一位朋友建议《新科学》应该仿照牛顿的《自然哲学的数学原理》（Principia Mathematica）改名为《自然哲学的计算原理》（Principia Computatus）。[45] 我们这个时代真的有幸产生一位可以与牛顿比肩的划时代科学伟人？一场新的科学革命真的已悄然发生？好在50年不长，我们走着瞧。
[1] Keay Davidson, Cosmic Computer -- New Philosophy to Explain the Universe，San Francisco Chronicle, July 1, 2002. 美国流行女歌手Britney Spears人称「小甜甜」。
[2] Steven Weinberg, Is the Universe a Computer? The New York Review of Books, October 24, 2002.
[3] Michael Arndt, Stephen Wolfram's Simple Science, BusinessWeekOnline, May 17, 2002
[4] John Derbyshire, Not Quite Copernicus, National Review, September 16, 2002
[5] John Derbyshire, Not Quite Copernicus, National Review, September 16, 2002
[6] Michael Arndt, Stephen Wolfram's Simple Science, BusinessWeekOnline, May 17, 2002
[7] Margaret Werthheim, The Big Rewrite--Stephen Wolfram explains everything but the perfect cappuccino, LA Weekly, June 7-13, 2002.
[8] Ben Goertzel, Stephen Wolfram's A New Kind of Science -- A Complexity Scientist's Reaction, Dynamical Psychology, 2002
[9] Michael S. Malone, God, Stephen Wolfram, and Everything Else, Michael S. Malone, Forbes ASAP, November 27, 2000
[10] Stephen Wolfram, A New Kind of Science, Wolfram Media, Inc. May 2002, 第1页。
[11] 普适图灵机是阿兰?图灵（Alan Turing）在1950年设想的理想化普适计算器，只用7条最基本的命令，可以进行所有可能的计算。
[12] Stephen Wolfram, A New Kind of Science, Wolfram Media, Inc. May 2002, 第383页。
[13] Brian Hayes, The World According to Wolfram, American Scientist, July-August, 2002
[14] Chris Lavers, How the cheetah got his spots, The Guardian, August 2, 2002
[15] David Drysdale, Critical Review of "A New Kind of Science", 12 July 2002, http://freespace.virgin.net/david.drysdale/wolfram/review.html
[16] Stephen Wolfram, A New Kind of Science, Wolfram Media, Inc. May 2002, 第786页。
[17] Henry Cohn, A New Kind of Science by Stephen Wolfram，The Mathematical Association of America Online book review column, http://www.maa.org/reviews/wolfram.html
[18] Michael J. Behe, The Science of Everything, First Things 127 (November 2002)
[19] Ben Goertzel, Stephen Wolfram's A New Kind of Science -- A Complexity Scientist's Reaction, Dynamical Psychology, 2002
[20] John Derbyshire, Not Quite Copernicus, National Review, September 16, 2002
[21] Leo P. Kadanoff, Wolfram on Cellular Automata; A Clear and Very Personal Exposition, Physics Today, July 2002
[22] Ben Goertzel, Stephen Wolfram's A New Kind of Science -- A Complexity Scientist's Reaction, Dynamical Psychology, 2002
[23] Ben Goertzel, Stephen Wolfram's A New Kind of Science -- A Complexity Scientist's Reaction, Dynamical Psychology, 2002
[24] Jordan Ellenberg, Blinded by Science: Explaining the media's obsession with Stephen Wolfram's A New Kind of Science, SlateTuesday, July 2, 2002
[25] Stephen Wolfram, A New Kind of Science, Wolfram Media, Inc. May 2002, 第14页。
[26] Ray Girvan, Book Review: "A New Kind of Science", Scientific Computing World, August 2002.
[27] John Derbyshire, Not Quite Copernicus, National Review, September 16, 2002
[28] Ben Goertzel, Stephen Wolfram's A New Kind of Science -- A Complexity Scientist's Reaction, Dynamical Psychology, 2002
[29] Jordan Ellenberg, Blinded by Science: Explaining the media's obsession with Stephen Wolfram's A New Kind of Science, SlateTuesday, July 2, 2002
[30] Stephen Wolfram, A New Kind of Science, Wolfram Media, Inc. May 2002, 第2页。
[31] David Drysdale, Critical Review of "A New Kind of Science", 12 July 2002, http://freespace.virgin.net/david.drysdale/wolfram/review.html
[32] Chris Lavers, How the cheetah got his spots, The Guardian, August 2, 2002
[33] Philip Ball, Life, the Universe and a Game of Chequers, The Guardian, July 13 2002
[34] Tom Georgoulias, http://www.frontwheeldrive.com/reviews_new_science.html
[35] Brian Hayes, The World According to Wolfram, American Scientist, July-August, 2002
[36] Leo P. Kadanoff, Wolfram on Cellular Automata; A Clear and Very Personal Exposition, Physics Today, July 2002
[37] Keay Davidson, Cosmic Computer---New Philosophy to Explain the Universe, San Francisco Chronicle, July 1, 2002.
[38] Lawrence Gray, A Mathematician Looks at Wolfram's New Kind of Science, Notices of the American Mathematical Society, February 2003.
[39] Ray Kurzweil, Reflections on Stephen Wolfram's "A New Kind of Science", KurzweilAI.net
[40] Keay Davidson, Cosmic Computer---New Philosophy to Explain the Universe，San Francisco Chronicle, July 1, 2002.
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[42] David Drysdale, Critical Review of "A New Kind of Science", 12 July 2002, http://freespace.virgin.net/david.drysdale/wolfram/review.html
[43] Steven Weinberg, Is the Universe a Computer? The New York Review of Books, October 24, 2002.
[44] Michael S. Malone, God, Stephen Wolfram, and Everything Else, Michael S. Malone, Forbes ASAP, November 27, 2000
[45] Steven Levy, The Man Who Cracked The Code to Everything ..., Steven Levy, Wired, June 10, 2002
