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er Langton）、曼德布罗（Benoit Mandel…brot）、芒恩第三（C．A．MunnⅢ）、雷（Thomas Ray）、肖普夫（J．W．Schopf）、施瓦兹（John Schwarz）和谢帕德（Roger Shepard）。当然，书中仍然会出现一些错误，这些错误都由我个人负责，与上面提到的这些厚道而有学识的人没有任何关系。
任何熟悉我的人都知道我对于错误不能容忍，一个明显的例子是我经常订正饭店菜单上法文、意大利文或西班牙文的词汇。当我偶然发现某人写的一本书上有不精确的地方，我就会十分沮丧，不知道能否从这位作者那儿学习到什么东西，因为这位作者已被证明至少在某一点上出现了错误；当错误涉及到我或我的著作，我会怒不可遏。因为这本书的读者马上会想像得到我会多么痛苦，我会认为我的朋友和同事将指出成打的错误，无论他们感到开心还是抱歉，作为至善主义的我，这种难堪是无法忍受的。福克斯（Robert Fox，写过人类人口问题的书）曾向我描述一位传奇的人物：一位挪威照管灯塔的人由于冬天的长夜无事可干，就专门在书中寻找错误。我常常会想到这位传奇人物在读我的书。
我应该特别感谢我的忠实能干的助手狄安娜·兰姆斯（Diane Lams），她把我的许多事务管理得有条不紊，使我能把全部时间和全副精力投身于写作计划之中，没有她的帮助我完成写作任务是很困难的，特别是当时间紧迫时我的坏脾气不时发作，但她都忍受下来了。
弗里曼出版公司非常明白我在编制目录时遇到的困难，他们让莱昂（Jerry Lyons）这位了不起的编辑来帮助我（他现在在Springer 出版社工作），与他一起工作我就轻松愉快多了。我不仅感谢他的发奋工作，而且欣赏他的幽默和和蔼可亲，并怀念我与玛希娅（Marcia）同他及他那位贤淑的妻露西（Lucky）一起度过的美好时光。我还应该感谢莎娜（SaraYoo），她不知劳累地处理那数不清的原稿、修订稿，还得对付世界各地的编辑。吉普森（Liesl Gibson）也是我应该感谢的一位助手，她有效而卓越的工作一直持续到交稿前最后一分钟。
在我写这本书的时候，加州理工学院、SFI、阿斯彭物理中心（AspenCenter of Physics）和洛斯阿拉莫斯国家实验室，给予我通力合作，我应表示我的谢意。我还应该感谢A．P．Sloan 基金和美国政府的一些机构如能源部、空军科学研究处，在我最近几年的研究中，给予了许多支持（少数读者或许会奇怪，这两个机构能给与武器研究没有关系的纯科学予以帮助，实在是由于它们具有远见）。爱普斯坦（Jeffrey Epstein）通过给SFI 赠款的形式给我以帮助，我也应表示感谢。
在洛斯阿拉莫斯，实验室主任赫克尔（SigHecker）、理论部主任斯兰斯基和理论部秘书威尔兹（Stevie Wilds），给予了我特殊款待。在SFI，每一位部门和办公室的成员，都给予我很多帮助。在加州理工学院，校长、教务长以及物理、数学、天文部历届主任都对我十分关心，例如施瓦兹和海伦（Helen Tuck，这位非常能干的秘书在基本粒子理论组工作了20 多年）。在阿斯彭物理中心，因为它的基金已有30 多年历史，所以几乎每一件事都会麻烦萨莉（Sally Mencimer），我应该感谢她对我非凡的耐心。我写作从来就感到不轻松，这也许是因为当我还是小孩时，我父亲总是对我写的任何东西给予严厉的批评。我能最终完成这个写作计划，与我亲爱的妻子玛希娅的鼓励有关，她经常设法激励我，使我不中断写作。她给予的帮助有一些是不可或缺的。她是一位诗人和英语教授，她可以帮助我去掉一个作家的一些很坏的习惯。尽管有许多坏习惯还不幸地没有改掉，但那显然不能责备她。她劝我用计算机写作，现在我完全离不开计算机了。我现在甚至有些奇怪，我以前怎么会认为没有计算机也可以写作。另外，像一些喜欢科学或数学但只学了一点点这方面知识的人一样，她是嘲笑我写的这本书最理想的人。
作为一名教师和讲演者，常有人劝告我应该在听众中找一个人与他个别地直接交谈，甚至可以与他（或她）建立经常的联系，听取他（或她）的意见。在某种意义上说，我在本书写作过程中就是这样干的。玛希娅成了这个角色。她不断地指出有些地方解释得不充分，有些地方讲得太抽象。我只好一次又一次地修改，直到她懂了和同意为止。如在许多情形下一样，她的帮助大部分十分有益。但她认为还有许多地方应该写得更明白才好。当我在限定时间内结束本书写作时，我明白我一生从没有像这样发奋工作过。理论物理的研究与写书完全不同。当然，一个理论工作者偶而会有意识或无意识地产生很多想法和焦虑，但他们只需要每天或少数几天的几个小时思考或计算，加上与同事们和学生们进行一些争论，一般就可以解决问题，而且工作方式简单明快——在桌上或黑板上花点时间。写书则是另外一回事，它几乎每天要把大量时间用在键盘上。对像我这样一个可以算作懒散的人，简直可以说是一个冲击。
在写这本书时最让我激动的是，这个写作计划本身就使我一再认识到，它是一个复杂适应系统。写作的每一阶段我都得有一个思想模型（或图式），一个如何进行下去的简明提要。这个提要要从大量细节突出生动的形象，这样才能写出一章或一篇。然后，经过我的编辑、朋友、同事、玛希娅和我逐页审阅每一章，最终的评论和批评不仅会影响到那一章的内容，而且会影响我的思想模型，经常有不同的模型代替了原来的模型。当新的模型需要用细节充实、成型的时候，以上过程又得重复。在这种时候，整个写作、研究工作都会受到牵动。
这种进化发展的结果，就是你正准备读的这本书。我们从事研究夸克和美洲豹以及人类关系连接链的人，都经历过一种震撼人心的激动，我希望这本书能将这种激动传递给读者。
第一篇 简单与复杂
第一章 序言：丛林中的偶遇
我从未在荒郊野外真正地见过美洲豹。无论是穿越热带美洲的森林，还是乘船在中、南美洲的河流上旅游，我都从来没有体验过面对凶悍的花斑豹时那种心跳遽停的感觉。好几个朋友都曾告诉我，同美洲豹相遇会改变一个人的世界观。
1985 年在亚马逊河的支流那坡河附近、厄瓜多尔东部的低地雨林，是我离美洲豹最近的一次。那个地方定居着许多印第安人，他们在森林里开垦出了一片片的土地，用来种植农作物。他们说库丘亚（Quechua）语，这曾经是印加帝国的官方语言。他们还用自己的名字给亚马逊河边一些风景地命名。
从飞机上俯瞰这块从北向南，从东向西均绵延数千英里的土地，你会看到河流像一条条蜿蜒曲折的缎带镶嵌在森林之中。像密西西比河一样，这些河流常常呈U 形弯曲，这些U 形弯曲所环绕的区域往往被河水浸没而形成湖，每个湖通过一条闪闪发光的溪流与主河流相通。当地操西班牙语的人们称这种湖为“科恰”（cocha），科恰是库丘亚语中的一个词，它既可以指湖，又可以指海。空中观察者在河流的不同部分都可以看到这些科恰，先是普通的河弯，然后是U 形弯曲，接着是新形成的科恰，继之而来的是“生态过程”（ecological succession）。这时湖水慢慢地干涸，通过各种植物的作用而重新回复为森林。最终，从空中看来它就成了深绿色的森林背景中的一个浅绿色点。一个世纪或更长的时间之后，那个点将与雨林的其余部分融为一体而无法分辨。
一次，当我在潘那科恰（Pa na Cocha）附近的一条小道上散步时，我终于得以有机会近观美洲豹。潘那科恰的意思是“锯齿鲑湖”。我和几个伙伴在湖里抓到过三种不同的锯齿鲑，并将它们煮着吃了，味道非常好。那些鱼并不像人们想像的那么凶险。的确，它们有时候会袭击人，在湖水中洗澡的人一旦被咬，应立即离开水域上岸，否则伤口流出的血会引来更多的锯齿鲑。然而，在人与锯齿鲑的斗争中，更多的是锯齿鲑被人吃掉而非人被锯齿鲑吃掉。
在湖边步行一个小时左右，我们惊散了一群西貒（一种野猪，译注）。之后不久，我们又感觉到前面不远处有一头大的哺乳动物。我们嗅到了一股刺鼻的臭味，这气味