生态与群落

在今天，理解社区至关重要，不仅关乎我们的情感和精神健康，而且关乎我们孩子的未来，实际上关乎人类的生存。

正如您所知，我们正面临着一系列全球环境问题，这些问题正以惊人的速度损害着生物圈和人类生活，而且可能很快就会变得不可逆转。我们这个时代面临的巨大挑战是创建可持续发展的社区；也就是说，创造一种社会和文化环境，使我们能够在满足自身需求的同时，又不损害子孙后代的福祉。

在我们努力构建和培育可持续发展社区的过程中，我们可以从生态系统中汲取宝贵的经验。生态系统是由植物、动物和微生物组成的可持续群落。在超过40亿年的进化过程中，生态系统发展出了极其复杂精妙的自我组织方式，从而最大限度地实现可持续发展。

可持续性法则与自然法则一样，都是自然法则，正如万有引力定律是自然法则一样。在过去的几个世纪里，我们的科学对万有引力定律和类似的物理定律有了深入的了解，但我们对可持续性法则的了解却非常有限。如果你走到悬崖边，无视万有引力定律纵身一跃，你必死无疑。如果我们生活在一个社区里，却忽视可持续性法则，那么从长远来看，我们这个社区也同样注定走向灭亡。这些法则与物理定律一样严苛，但直到最近才开始受到重视。

正如你们所知，万有引力定律是由伽利略和牛顿正式提出的，但早在伽利略和牛顿之前，人们就知道如何从悬崖上跳下去。同样，早在20世纪生态学家开始发现可持续性定律之前，人们也早已了解它们。事实上，我今天要讲的内容，任何一个在传统美洲原住民社区长大的十岁纳瓦霍男孩或霍皮女孩都能理解和知道。在准备这次演讲的过程中，我发现，如果你真的试图提炼可持续性定律的本质，它其实非常简单。你越是深入探究本质，它就越简单。

我希望你们理解的是生态系统自我组织的本质。你们可以提炼出一些组织原则，称之为生态学原则；但我希望你们学习的并非一系列原则，而是一种组织模式。你们会发现，每当你们将其形式化，说“这是关键原则，这是关键原则”时，你们其实不知道从何入手，因为它们彼此关联，环环相扣。你们必须同时理解所有原则。所以，在学校教授生态学原则时，你们不能说“三年级我们学习相互依存，四年级我们学习多样性”。任何一个原则都不能脱离其他原则单独教授或实践。接下来，我将描述生态系统如何自我组织，并向你们展示其组织原则的精髓。

人际关系
当你观察一个生态系统——比如一片草地或一片森林——并试图了解它是什么时，首先你会意识到那里有很多物种。有很多植物，很多动物，很多微生物。

它们不仅仅是物种的集合体或集合。它们是一个群落，这意味着它们相互依存；它们彼此依赖。它们在许多方面相互依赖，但最重要的依赖方式是一种关乎生存的方式——它们互相捕食。这是你能想象到的最根本的生存依赖关系。

事实上，生态学在20世纪20年代发展起来时，人们最早研究的内容之一就是食物关系。起初，生态学家提出了食物链的概念。他们研究大鱼捕食小鱼，小鱼再捕食更小的鱼，以此类推。但很快，科学家们发现这并非线性链，而是循环，因为大型动物死亡后，又会被昆虫和细菌分解。于是，食物链的概念逐渐被食物循环所取代。

后来他们发现各种食物循环实际上是相互关联的，于是研究重点再次从食物循环转移到食物网或食物网络。在生态学中，这就是人们现在讨论的内容。他们谈论的是食物网，也就是食物关系网络。

这些并非相互依存关系的唯一例证。例如，生态群落的成员之间也会互相提供庇护。鸟类在树上筑巢，跳蚤在狗身上筑巢，细菌附着在植物的根部。庇护是另一种重要的相互依存关系。

因此，要理解生态系统，我们需要理解它们之间的关系。这是新思维的关键所在。此外，请始终牢记，我所说的生态系统指的是群落。我们研究生态系统的原因是为了学习如何构建可持续的人类社群。

所以我们需要理解关系，而这与西方文化中传统的科学理念背道而驰。传统科学试图测量和衡量事物，但关系无法测量和衡量。关系需要被描绘。你可以绘制一张关系图，展现不同元素或社群中不同成员之间的联系。

当你这样做时，你会发现某些关系组合反复出现。这些就是我们所说的模式。对关系的研究引导我们去研究模式。模式是指反复出现的关系组合。

对形式和图案的研究
因此，对生态系统的研究引导我们走向对关系的研究，进而引向对模式概念的研究。在这里，我们发现了一种贯穿西方科学和哲学历史的张力，即对物质的研究与对形式的研究之间的张力。对物质的研究始于“它由什么构成？”这个问题。对形式的研究始于“它的模式是什么？”这个问题。这是两种截然不同的方法，它们都贯穿于我们的科学和哲学传统之中。对模式的研究始于古希腊的毕达哥拉斯学派，而对物质的研究则始于巴门尼德、德谟克利特以及其他众多哲学家，他们提出的问题包括：物质由什么构成？现实由什么构成？它的最终组成部分是什么？它的本质是什么？

古希腊人在提出这个问题时，提出了四大基本元素的概念：土、火、气、水。到了近代，这些元素被重新定义为化学元素；化学元素的数量远不止四种，但它们仍然是构成所有物质的基本元素。19世纪，道尔顿将化学元素与原子联系起来；随着本世纪原子物理学的兴起，原子被进一步分解为原子核和电子，原子核又被进一步分解为其他亚原子粒子。

同样，在生物学中，最基本的基本要素最初是生物体，或者说物种。在十八、十九世纪，物种分类体系非常复杂。后来，随着细胞作为所有生物体共同组成单元的发现，研究重点从生物体转移到了细胞。细胞生物学成为生物学的前沿领域。之后，细胞被进一步分解成其大分子，例如酶、蛋白质、氨基酸等等，分子生物学由此成为新的前沿领域。在所有这些探索中，始终存在一个问题：它是由什么构成的？它的最终本质是什么？

与此同时，纵观科学史，对模式的研究始终存在，并且在不同时期都曾占据重要地位，但大多数时候都被对物质的研究所忽视、压制或边缘化。正如我所说，研究模式需要绘制模式图，而对物质的研究则是对可测量量的探究。对模式或形式的研究是对性质的研究，这需要视觉化和绘制模式图。形式和模式都必须被视觉化。这是研究模式的一个非常重要的方面，也正是因为如此，每当模式研究成为热点时，艺术家们都会对科学的进步做出重大贡献。或许最著名的两个例子是列奥纳多·达·芬奇，他的科学生涯就是对模式的研究；以及十八世纪的德国诗人歌德，他通过对模式的研究为生物学做出了重要贡献。这对我们作为家长和教育者来说非常重要，因为对模式的研究对孩子们来说是自然而然的；想象模式、绘制模式都是他们与生俱来的天赋。传统教育并不鼓励这种做法。

艺术一直以来都处于边缘地位。我们可以将艺术——通过艺术进行模式的可视化和研究——作为生态素养的核心要素。既然认识到模式研究是生态学的核心，我们就可以提出一个关键问题：生命的模式是什么？在生命的各个层面——个体、个体组成部分以及生物群落——都存在模式，我们可以追问：生命的典型模式是什么？我目前正在撰写一本书来解答这个问题，所以我可以对生命模式的特征进行相当专业的描述；但在这里，我想着重探讨它的本质。

网络
回答这个问题的第一步，或许也是最重要的一步，非常简单明了：生命的模式是一种网络模式。无论你观察到生命的存在，你都会发现网络。20世纪20年代，生态学将这一概念引入科学领域，当时人们开始研究食物网——即食物关系网络。他们开始关注网络模式。后来，在数学领域，人们开发了一整套工具来研究网络。科学家们随后意识到，网络模式不仅是整个生态群落的特征，也是群落中每个成员的特征。每个生物体都是由器官、细胞和各种组成部分构成的网络；而每个细胞又是由相似的组成部分构成的网络。因此，我们看到的是层层嵌套的网络。无论何时，只要你观察生命，你看到的都是网络。

那么你可以问：什么是网络？我们能对网络说些什么？当你绘制网络图时，首先会发现它是非线性的；它向各个方向延伸。因此，网络模式中的关系是非线性的。正是由于这种非线性，影响或信息可以沿着循环路径传播，最终回到其源头。在网络中，存在循环和闭合回路；这些回路就是反馈回路。反馈这一重要概念是在20世纪40年代的控制论中发现的，它与网络模式密切相关。由于网络中存在反馈，影响沿着回路传播并返回，因此可以实现自我调节；不仅是自我调节，还有自我组织。当一个网络——例如一个社群——能够自我调节时，它就可以自我调节。社群可以从错误中学习，因为错误会沿着这些反馈回路传播并返回。然后，社群可以从中吸取教训，下次就可以采取不同的做法。之后，这种影响会再次出现，社群可以再次学习，如此循环往复。

因此，社群能够自我组织和学习。它不需要外部权威来告诉它“你们做错了”。社群拥有自身的智慧和学习能力。事实上，每一个充满活力的社群都是一个学习型社群。正因为这种网络模式，发展和学习始终是生命本质的一部分。

自组织
一旦你理解了生命是网络，你就会明白生命的关键特征是自组织。所以，如果有人问你：“生命的本质是什么？生物体究竟是什么？”你可以回答：“它是一个网络，正因为它是一个网络，所以它能够自我组织。”这个答案很简单，但它却是当今科学的前沿领域。然而，它并不为人所熟知。当你走进学术机构，你不会听到这样的答案。你会听到的是“氨基酸”、“酶”等等；这些信息非常复杂，因为这涉及到对物质的探究：它是由什么构成的？

重要的是要明白，尽管分子生物学取得了巨大的成就，但生物学家对我们如何呼吸、伤口如何愈合、胚胎如何发育成生物体仍然知之甚少。只有将生命理解为一个自组织网络，才能把握生命的所有协调活动。因此，自组织是生命的本质，并且与网络模式密切相关。

当你观察一个生态系统的网络，观察所有这些反馈回路时，当然，另一种看待它的方式是将其视为循环利用。能量和物质以循环的方式传递。能量和物质的循环流动——这是生态学的另一个原则。事实上，你可以将生态系统定义为一个没有废物的群落。

当然，这是我们必须从大自然中汲取的极其重要的一课。这也是我在与商界人士探讨如何将生态素养引入商业时着重强调的。我们目前的商业模式是线性的——消耗资源、生产商品、然后丢弃。我们需要重新设计我们的商业模式，使其模仿自然界的循环过程，而不是制造浪费。保罗·霍肯最近在他的著作《商业生态学》中对此进行了精彩的阐述。

因此，我们看到相互依存、网络关系、反馈回路；我们看到循环流动；我们看到一个群落中存在多种物种。所有这些共同构成了合作与伙伴关系。随着各种营养物质在生态系统中传递，我们观察到的关系是多种形式的伙伴关系和合作。在19世纪，达尔文主义者和社会达尔文主义者谈论自然界的竞争和斗争——“弱肉强食”。在20世纪，生态学家发现，在生态系统的自组织过程中，合作实际上比竞争更为重要。我们不断观察到伙伴关系、联系、联合，以及物种彼此依存、相互依赖以求生存。伙伴关系是生命的关键特征。自组织是一种集体活动。

我们看到，这些原则——相互依存、网络模式、反馈回路、能量和物质的循环流动、循环利用、合作、伙伴关系——都是同一现象的不同方面、不同视角。这就是生态系统以可持续的方式自我组织的方式。

灵活性和多样性
一旦确定了这一点，你就可以提出更详细的问题，例如：这种组织的韧性如何？它如何应对外部干扰？通过这种方式，你将发现另外两个使生态群落能够在干扰中生存并适应不断变化的环境的原则。其一是灵活性。灵活性体现在网络结构中，因为生态系统中的网络并非僵化不变，而是会波动。只要存在反馈回路，一旦出现偏差，系统就会自我调节以恢复平衡。由于环境中的事物时刻都在变化，这些干扰也无时无刻不在发生，因此最终的结果就是持续的波动。

生态系统中的一切都在波动：种群密度、营养供应、降雨量等等。个体生物也不例外。我们身体的各种变化——体温、激素平衡、皮肤湿度、脑电波、呼吸模式——都在波动。正是这种波动使我们能够灵活适应，因为这些波动可以被扰乱，然后恢复到健康的波动状态。因此，通过波动实现的灵活性是生态系统保持韧性的途径。

当然，这种方法并非总是奏效，因为有时会发生非常严重的干扰，导致特定物种彻底灭绝。这样一来，网络中的一条连接就被破坏了。当这条被破坏的连接并非孤例，而是存在其他连接时，生态系统或任何类型的群落才能保持韧性。因此，当一条连接消失时，其他连接至少可以部分地履行其功能。换句话说，网络越复杂，所有连接环节越复杂，其韧性就越强，因为它能够承受部分连接的损失。仍然会有很多连接在起作用，履行着相同的功能。

朋友们，这就是多样性。多样性意味着多种联系，意味着解决同一问题有多种不同的方法。因此，一个多元化的社群就是一个具有韧性的社群。一个多元化的社群能够适应不断变化的环境，所以多样性是生态学中另一个非常重要的原则。

现在，我们在谈论多样性时必须谨慎，因为我们都知道，在政治上，赞扬多样性并称其为巨大优势是正确的。但多样性并非总是巨大的优势，而这正是我们可以从生态系统中学到的。多样性对一个社群而言，只有当且仅当存在一个充满活力的关系网络，信息能够在网络的所有环节自由流动时，它才能成为一种战略优势。在这种情况下，多样性确实是一种巨大的战略优势。然而，如果网络出现分裂，如果网络中存在亚群体或不真正属于该网络的个体，那么多样性就可能滋生偏见，引发摩擦，正如我们从城市贫民窟中深刻体会到的那样，它甚至可能引发暴力。

因此，如果可持续组织的其他原则得到满足，多样性就是好事。反之，多样性则是一种阻碍。我们必须清楚地认识到这一点。如果我们拥有一个带有反馈回路的网络结构，如果不同类型的人犯不同的错误，并且如果关于这些不同类型错误的资讯能够共享并在网络中传播，那么社群就能很快找到解决特定问题或适应变化的最佳方法。所有关于不同学习风格和不同智能的研究，只有在——也只有在——一个充满活力的社群中，成员之间相互依存，关系网络活跃，能量和信息循环流动，才能发挥极其重要的作用。当这些流动受阻时，就会滋生猜疑和不信任，多样性就会成为阻碍。但当这些流动畅通无阻时，多样性就成为一种巨大的优势。当然，在生态系统中，所有的大门永远敞开。万物之间都在交换能量、物质和信息，因此多样性是自然界生存和进化的关键策略之一。

以上便是生态学的一些基本原则——相互依存、循环利用、伙伴关系、灵活性、多样性，以及由此而来的可持续性。随着本世纪即将结束，我们迈向新千年，人类的生存将取决于我们的生态素养，取决于我们理解这些生态学原则并依此践行的能力。