喬治•懷德賽芝：邁向一種簡單的科學

各位這幾天 所聽到的大多數精彩演說 都是具有專業特長 學有專精的專家 經過深思熟慮所發表的演說 大家都知道 我將發表的講題是什麼 各位都知道什麼是「簡單」 知道什麼是「複雜」 問題是：我並不知道 因此我將與各位 分享我對講題的無知

請大家讀這段引述 因為不久後我們還會回到這段話 這是鼎鼎大名的最高法院 大法官波特•司徒華談論 色情所發表的一段話 那麼我現在念 其中的重要細節 「簡略的描述，重鹹濕的色情 我恐怕無法給它清楚的定義 但一看就知道」 我還會回到這段話

那麼，什麼是「簡單」？ 我們先舉個例子 咖啡杯，我們不會想太多 但它可能比你認為的還有趣得多 咖啡杯是一種器具，對 是一種容器，對；還有握柄，對 如果容器裡裝滿熱水的話 握柄讓你能握住杯子，是吧 那有什麼重要呢？ 嗯，它讓你能喝咖啡 而且咖啡是熱的 液體是煮沸消毒過的 這樣你就不會感染霍亂 那麼咖啡杯或是有握柄的杯子 是社會上用來維護 公共衛生的工具之一 剪刀用來剪裁衣服 眼鏡讓你能看見東西 也讓你不被印度豹給吃了 或讓汽車給撞著了 還有書，這是用來教育你的

不過還有其它 簡單的東西，同樣重要 功能簡單 構造卻不簡單 這裡有兩個例子 一是我們天天使用的行動電話 其構造極其複雜 所具有的特性和我的朋友 貝諾特•曼德爾博特談到的 有很大不同 但是也很有趣 另一例當然是避孕藥了 它既簡單又根本地 改變了社會結構 避孕藥為婦女所提供的 選擇懷孕與否的機會 改變了婦女的角色

我想有兩種方式來思考這個詞 那麼我稍微修改一下 波特•司徒華的那段話 從剪刀開始 一直到行動電話 網際網路和避孕藥 等等，都有一個 共通點：它們都很簡單 在功能上都是簡單的 大家都看見它們的「簡單」 一看就知道

也許另有別的方式來看事情 也就是從道德哲學家的觀點 來思考這個問題 那就是所謂的茶壺問題 茶壺問題嘛，這麼說吧 假設你看到把茶壺 茶壺裡 盛滿了熱水 你提出問題啦： 為什麼水是熱的？ 這個問題很簡單 就像問：「簡單」是什麼？ 有個答案是： 因為水分子運動能量高 撞擊的速度很快 這是物理的論點 第二個論點是： 因為它剛剛在爐子上燒 這是歷史的論點 第三個是：我要用熱水 泡茶 這是交代意圖的論點 這是道德哲學家的回答 第四個是：這是上帝對宇宙的安排的一部分 這些答案都有可能

重點是，你會有麻煩 如果你只問一個問題 只要一個答案 但那個問題其實包含許多問題 意義大不相同 卻使用相同的字彙 問「簡單」什麼是，我想就是這類的問題 科學的現況是什麼？ 有趣的是其中 所牽涉到的極其複雜 關於複雜 我們有許多有趣的資訊 不太清楚到底 出於什麼原因 幾乎無人探討簡單 至少學界情況是如此

我們學界中人，我是學界的 我們喜歡複雜 論文談的盡是複雜 談論複雜，最棒的是 基本上在許多方面是屹立不搖的 因此你可以不必為結果負責 「簡單」呢，早上起來 大家都會用果汁機 打些什麼吃的喝的 你不會希望它爆炸或彈奏貝多芬 你對這類東西的侷限沒多大興趣 那麼大家有興趣的 其實跟回報很有關係 思考「複雜」和「顯現」 能帶來許多的獎賞 思考「簡單」獎賞就沒那麼多了 我想做的事情之一是 幫助你應付一個重要的場面 這種情況不難理解 你可能常常不知道 在餐宴上坐在一位物理學家旁邊 該跟他說些什麼 那我告訴你要注意的兩個詞是： 「複雜」和「顯現」 它們讓你能開始聊 還能繼續跟他一起作其它的白日夢

（笑聲）

好吧，「複雜」是什麼？ 「顯現」又是什麼？ 我們對於複雜其實有個很好的定義 它是一種系統，像是交通系統 有其組成的零件 零件之間有互動 汽車和開車的人，他們消耗能量 結果呢，只要有了這樣的系統 奇怪的事情就會發生 各位住在洛杉磯 可能比別人都清楚這一點 這裡還有另一個例子 我提出來是因為 這是當前科學上重要的例子 這不可能看得清楚，本來就不要大家讀的 但這是你們的 每一個微小細胞裡 隨時都在進行的化學反應 就像是大家看到的交通狀況 關於細胞，令人訝異的是 它確實與其它的細胞 維持著相當穩定的運作關係 我們不知道為何如此 那些聲稱懂得生命的人 沒有解釋就走了

那麼，我把這一切簡化到最簡單的層次 我們最近聽了比爾•蓋茲演說 我們大家多多少少都研究了 這個叫「比爾•蓋茲」的東西 你盡量學習了關於他的一切 你可能另外還研究別的東西 你很用功研究 這是波諾 你盡所能了解有關這兩者的一切後 把他們放在一起 你能得到的組合是什麼？ 答案是：不多 那就是複雜 那麼，推而及之於一個城市或一個社會 顯然的這是個有趣的問題

好吧，讓我舉一個 一種特殊的 「簡單」的例子 然後我要介紹一個 我認為很有用的詞 那就是「堆疊」 我將「堆疊」出一種「簡單」 這種「簡單」具有 可以說是既簡單 又可靠的特性 可以用來建構別的東西 當我說「簡單」，意思是 可靠、可預測、可重複 拿網際網路來說 這是個很好的 「堆疊簡單」的特例 我們稱網際網路為「複雜系統」，確實也是 但也有別的意思

網際網路始於數學 始於二進位系統 各位如果看看底下的清單 大家都熟悉阿拉伯數字 一到十等等的 在二進位系統裡一是0001 七是0111 問題是：為什麼使用二進位 會比使用阿拉伯數字簡單？ 答案很簡單： 如果我伸出三根指頭，你能輕易的數 但如果是這個 要說我剛才比了個七可不容易 二進位的好處是：它是表示數字 最簡單的辦法 其它都更複雜 二進位很容易找到錯誤 只有一種解讀法 二進位系統有許多好處 只要懂得解讀法 它就非常非常簡單 那麼，如果要表示 二進位系統的零和一 需要使用一種裝置 那麼，想一想生活中 有什麼二進位的東西 其中之一就是電燈開關 開關非開即關－這就是二進位

牆上的開關有時會壞掉 但是五十年前 我們那些積體物理學家朋友們發明了 鐘形罐裡的那個很棒的裝置 也就是電晶體 電晶體其實和牆上的開關 沒有兩樣，非開即關 但不必移動零件 而且很長時間不會壞掉 那麼，「簡單」的第二個層次 是進入電晶體和網際網路時代 由於電晶體構造非常簡單 可以把很多個 放在一起做成 積體電路 現在的積體電路 每一個晶片上可能 有大約十億個電晶體 每個晶體都必須完美運作 這就是「簡單」的另一個層次 事實上，積體電路 真的非常簡單，因為 運作一般都很暢順

用積體電路可以做行動電話 大家都習慣行動電話可以打得通 大部分的時候是打得通的 波士頓行動電話的涵蓋率 和納米比亞差不多 所以通常沒有那麼幸運 只是有時打得通 但只要有行動電話 現在就可以 去拜訪像這位 在納米比亞的女士 她會很高興自己 不必擁有MIT的 電機工程碩士學位 照樣能玩行動電話 玩得很開心 網際網路也是從這裡開始 這兒有一張跨洲位元流動圖 中間有兩個發亮的區塊 是美國和歐洲

現在回到「簡單」這個話題 我認為最偉大的想法之一 就是Google 這個簡單的入口網站 聲稱透過這個網站 能夠獲取 全世界的資訊 不過值得注意的是 異常簡單的想法 是建立在許多層次的「簡單」之上 複合而成的「複雜」 卻仍然是簡單的 因為它的功能完全可靠

好吧，讓我用 四個表述、一個例子 兩句箴言來 總結我認為簡單的東西 所具有的特性： 首先，它們都是可預測的 其行為是可預測的 簡單的東西 具有的特性之一 是你通常知道它會做什麼 那麼，簡單的東西具有 「簡單」和「可預測」的特性 其次，這是現實面的表述 它們很便宜 東西如果夠便宜 即使看起來非常原始 人們就會為它們找到用途 以石頭為例 石頭可用來建造大教堂 只要知道它的性質 把石頭切成石塊 再一塊一塊堆起來 它們就能承受重量

那麼，只要可預測功能 而且成本低廉 換句話說 要有高效益 即價值和成本必須成比例 我提出的 最後一個部份是 要提供服務或具有服務潛能 像建築石塊一般 也就是可以堆疊起來 可以是直的，也可以是橫的 也可以在 N 次元空間堆疊 但某種東西具有功能 而且真的便宜 自然會有人找到組合的方式 創造出新的 既便宜、有功能又可靠的東西 解放人們的創造力 就可以創造出意想不到的東西 發明電晶體時，並沒有料到 會有網際網路 當時想都想不到 以上是「簡單」的組成要素

現在舉個例子 我想告訴各位一點 我們的研究成果 我們非常感興趣 在發展中國家提供醫療保健 我們想做的事之一 就是找到醫學診斷的方法 盡量讓 成本近乎於零 如何做到呢？ 那些國家沒有電力 沒有經費，醫藥也不發達 我不想浪費時間詳述細節 在右下角 可以看一個例子 那是一張小小的紙晶片 上面印著一些東西 製作的科技 和印製漫畫書相同 這個想法的靈感其實也來自漫畫書 滴一滴尿液在晶片下方 尿液往上滲入那些小分枝 大家可看見無須耗用能量 紙晶片就會變色－這個晶片 可以判讀腎臟功能 大多數這些發展中國家的 醫療保健工作人員 是拿著AK-47的18歲青年 找不到其它差事 才來做這份工作 他可用行動電話拍下照片 將照片傳送到醫生那裡 醫生就可以檢查照片

這是一種 到處都能運用的科技 製造一種極為便宜的裝置 而且把它做成 非常可靠的東西 要是能夠成功拓展 要是能有更多功能 就是可「堆疊」的科技 換句話說，如果能使基本科技的 一兩項功能順利運作 那麼該科技將可應用到 許許多多不同的人類需求 因此能朝著 垂直和水平的方向不斷擴展 我必須說我對此的興趣之一 是－請恕我冒昧直言－我想改變 或也許是切除 美國醫療保健系統的主要結構 我認為那個系統根本已經失靈了

我的結論是 （鼓掌）

用兩句箴言來總結 一句是愛因斯坦說的 他說「一切都要做到 最簡單，簡單到不能再簡單」 我認為這個思考模式棒極了 在簡單的東西上減一分 便會失一分功能 一方面要降低成本 另一方面顧及功能 因此不能太過簡單 再來是有關設計的問題 雖然沒有直接的關係，但這句箴言不錯

聖埃克絮佩里 他說：「設計達到完美時 並非你不能再加點什麼 而是無法再做任何刪減。」 這個思考方向肯定是正確的 我想可以根據這種 「簡單」的原則 開始做的 雖不能包括朗古奇的機械 也無法回答為什麼 蒙德里安的畫作比梵谷的好或壞 或是簡單或不簡單些 當然也不能解答 莫札特是否比巴哈簡單

但這是重點 這個重點可以 在現實世界中辨別出誰真的在創造 誰真的用心思考問題 這個問題具有學術價值— 我們如何能 盡可能既簡單又便宜 還兼顧功能，創造設備 並能自由地互相結合？ 如果在科技上能達成那樣的「簡單」 提供給大眾使用 各位就能做各種美妙的事

感謝您的聆聽

（鼓掌）

克里斯•安德森：問個小問題 您是說您可以預見 一種「簡單」的科學 可能發展到這種程度： 只須檢驗不同的系統 比方金融、法律或醫療系統， 就可說診斷該系統 已經達到危險或功能失衡的地步 診斷也可以簡化到能這的方式？

喬治•懷德賽芝：是的，應該做得到 只要看看系統構成的零件 並檢驗其脆弱度或穩定度 就可以進行風險評估

克•安: 您已經開始這樣做了嗎？ 在醫療系統中，您在成本上 提出非常先進的解決方案 但在系統本身怎麼辦呢？

喬•: 嗯，不是那樣 我怎麼簡單的回答你呢，真的不是

克•安：好個簡單有力的回答　喬•懷：沒錯

克•安：那麼，關於 您發明的診斷科技 已問世了嗎？何時能 看到它量產上市呢？

喬•懷：很快就會上市了，我是說，這是可行的 我們研發出製造流程，敲定這些事情 這一項科技是可以實際運用的

克•安：你成立了公司嗎？ 喬•懷：基金會，是個基金會，非營利的

克•安：那好，非常感謝您的演說，謝謝