1.3 世界本该Web 3

很多人说Web 3是一场革命,其实不然。Web 3不是革命,它只是让人们回到本来的样子而已。Web 3的精神内核是去中心化,而去中心化恰恰是世间万物运行最底层的规律。

很多人为了讲清楚去中心化,往往会先陈述中心化的种种弊端,其实,宇宙的运行法则和地球生物的演化规律本来就是去中心化的,中心化反而是一个特殊产物。

1.3.1 宇宙没有中心

宇宙孕育了地球,地球孕育了人类。在浩瀚的宇宙中,人类不过是沧海一粟。人类社会的发展、生物的进化乃至地球的兴衰,无一不在遵循着宇宙运行的一般规律。因此,要探究去中心化的奥义,必须从宇宙开始。

一直以来,人类从未停止过探寻宇宙奥秘的步伐。科学界试图找出宇宙的中心,但是至今一无所获。人们百思不得其解,根据常识,任何事物都应该是有中心的。

如果宇宙存在质量,那么一定会有一个质心。这个点距离任何方向都有相同的质量。如果宇宙是不断旋转的,那么一定会有一个旋转中心。如果“宇宙大爆炸”成立,宇宙是不断膨胀的,那么一定会有一个膨胀中心。如果宇宙是一个电荷分布均匀的球体,那么同样会存在一个电荷中心。

而事实上,上述假设均不成立,至少在现代物理学和天文研究中没有发现宇宙存在中心。宇宙是一个无限且均匀的物体,那么每一个点均相同,因此不存在一个质量中心或电荷中心。宇宙是一个不旋转的整体,因此也就没有旋转中心。宇宙是由各个点向每个方向均匀扩张的,大爆炸所产生的闪光从太空中所有位置均匀发出,每个方向的闪光都是同样的强度,这说明宇宙也没有膨胀中心。

此外,人类对宇宙的可观测范围在不断扩大,宇宙中心论的观点也在不断被推翻。从“地心说”到“日心说”,再到“银河系中心论”,这些观点一次次被后人打破。

在银河系外,还有仙女座星系,银河系和仙女座星系及其卫星星系又组成了本星系群,这个本星系群的中心位于银河系和仙女座星系之间。本星系群又和其他星系群、星系团组成了更加巨大的本超星系团,它的中心位于5380万光年外的室女座星系团。在本超星系团之上还有更大的宇宙结构。对于无边无尽且不断由各点膨胀的宇宙而言,永远都无法找到其中心。

针对上述情况,爱因斯坦提出了宇宙学原理,这个原理是宇宙学的基本原理,也叫哥白尼原理。其内容是:宇宙在大尺度上是均匀且各向同性的。也就是说,宇宙空间中每个点都是等价的,没有特殊点,宇宙是去中心化的。

综上可以知道,宇宙是去中心化的,其从诞生至今一直是以去中心化形式运作的。去中心化才是这个世界稳定运行的最一般规律,也就是这个世界本来的样子。

1.3.2 植物比动物更“聪明”

人们一般认为植物比动物低级,但事实却恰恰相反,植物远比动物“聪明”。植物没有像人类一样的大脑,但却拥有远超人类的智能。

在《它们没大脑,但它们有智能》一书中,斯特凡诺·曼库索详细论述了植物的智能:它们拥有视觉、味觉、嗅觉、触觉、听觉等超过15种感觉,它们的每一个根尖上面都有一个“计算中心”,每一株植物都是一个“活体互联网”。植物之间直接可以沟通交流。植物甚至可以“捕杀”动物。

那么,是什么使得植物拥有如此神奇的“智能”呢,究其根本,正是其去中心化的躯体组成方式。植物拥有模块化的躯体,它们的根、茎、叶都是由简单的小组件构成的组合体,互相依附但又独立存在。植物没有大脑,却用如此简单的方式造就了如此发达的智能,这正是去中心化的意义和魔力所在。

回溯地球生物的发展史,植物和动物曾经拥有共同的祖先:绿色鞭毛生物,这是一种单细胞生物,类似于现在的裸藻和眼虫。

地球上原本是没有生物存在的,在经历了漫长的演化过程后,地球上的无机小分子变成有机小分子,有机小分子又聚合成蛋白质和核酸,形成了原始祖细胞,原始祖细胞又进一步发展形成了绿色鞭毛生物。进化过程如图1-7所示。

图1-7 生物进化过程

绿色鞭毛生物后来又形成了两个分支:“自养型生物”和“异养型生物”,如图1-8所示。

图1-8 绿色鞭毛生物进化过程

自养型生物指的是自身能够进行光合作用、合成叶绿素,从而吸收能量的生物,这便是植物。异养型生物指的是自身合成不了叶绿素,只能通过吃掉其他有机物来获得能量的生物,这便是动物。

对于异养型生物,也就是动物派系而言,因为需要吃掉其他生物来获取能量,所以它们必须动起来。如果动物不主动行动,就没有办法吃到食物,无法生存。因此,动物的躯体不断发展出一些功能化的器官,如四肢、心脏、大脑等,便于在发现食物的时候快速行动进行捕食。

但是,对于自养型生物类的植物而言,待着不动就可以得到光并合成能量,因此植物没有必要动。而且植物需要从水、土壤里面获得养分,这个条件也不允许植物长时间离开水或者土壤。

那么问题来了,如果植物一动不动,如何避免被动物吃掉呢?植物应该如何保护自己的生命?

为了应对以上问题,植物在进化过程中发展出一种分布式的有机体。植物的每一个细胞都可以独立运转,都可以感光并汲取养分。即使身体的一部分被动物吃掉,植物仍可以生存。植物的生命运转不仅不会受到任何影响,还会重新长出被吃掉的部分。

对植物而言,它们没有把身体上的重要器官集中在某个部位。如果集中在某个部分,一旦被其他生物吃掉,整个生命体就会死亡。因此,植物派系选择了去中心化的生长方式。

再来看动物派系的进一步进化,将动物分作小型动物和大型动物进行分析,如图1-9所示。

图1-9 动植物进化方式对比

小型动物如蜜蜂、蚂蚁、鸟、小鱼等,虽然它们单独的个体是中心化的,但是在整体协作时完全是分布式的。对它们来说,个体太过弱小,必须利用群体的力量。

大型动物如老虎、狮子、狼这些体型较大的动物,人类也包括在内。这些动物最终走向中心化的发展方式。对大型动物而言,因为其需要较多的能量,所以必须主动捕杀猎物。而且,由于可捕杀的猎物往往有限,所以在大型动物之间存在较大的竞争。于是,在竞争过程中,大型动物形成了较为明显的强者生存法则以及以强者为中心的中心化协作方式。

人类因为具有聪颖的才智从激烈的竞争中脱颖而出,成为动物之王。如前所述,人类除了有吃饱穿暖这些生理需求之外,还有其他的需求,比如社交、尊重、自我实现等。这些需求体现在社会地位、权力等的竞争上,由于这些竞争,人类比其他动物更加中心化。

在原始社会,各个部落都有酋长。在这个时候,人类基本上接近于大型动物,和狮子、老虎有很大的相似之处。进入奴隶社会后,一部分人开始用武力去压迫另外一部分人。再后来进入封建社会,除了武力压迫,又加上了思想统治。到资本主义社会,剥削过程换了一种新的方式,即货币,如美国的布雷顿森林货币体系。除此之外,互联网高速发展更加剧了人类社会的中心化程度。

过度的中心化带来了动荡和不稳定,两次世界大战让人类社会发展遭受重创。反观植物世界,看起来弱小的植物似乎有无穷的生命力,它们甚至在世界末日到来的时候也不需要登上“诺亚方舟”,在水中、沙漠戈壁上都可以生存和进化,它们才是地球真正的主宰者。

而且,在几十亿年前,植物就已经诞生,它们几乎存在于整个地球生物演化的历史长河。站在这个角度看,渺小而短暂的人类,也许只是地球上的匆匆过客而已。

通过植物案例的研究可以知道,植物之所以强大,本质上源于其去中心化的躯体结构,这一点和宇宙的运行法则一脉相承。因此不得不承认,去中心化的背后确实蕴藏着巨大的魔力。

1.3.3 可怕的群体力量

上一节讲到,小型动物也是采用去中心化的群体协作方式。小型动物们就单一个体而言极其弱小,但却可以依靠一些简单的规则完成让人不可思议的浩大的群体协同动作。

蚂蚁可以在数倍于身体的间距上搭一座蚁桥,蜜蜂可以建造精美绝伦的蜂巢,鱼群可以整齐划一地躲避天敌,椋鸟群可在天空演绎出曼妙的舞蹈,这些令人惊叹的群体行为一直以来令人无法理解。甚至有人怀疑,这些高难度协作的背后是否有神秘力量的驱使。其实,背后的力量不是来自神力,而是来自去中心化这一简单原则。

对小型动物而言,单一个体非常弱小,难以面对激烈的生存竞争,因此,为了适应多变的自然环境,防御强大的天敌,捕捉食物,大自然便赋予了它们去中心化的群体生存方式。

这种群体生存方式没有领导者发布统一号令,每个个体都参照附近的个体按照简单规则进行动作调整,最终可以完成异常整齐的群体动作,这就是群体的力量。

那么,这种基于去中心化机制运行的群体协作方式到底有什么样的神奇之处?小型动物们到底该如何实现这种协作呢?接下来以常见的蚁群、蜂群、鱼群和鸟群进行说明。

1.蚁群

在人类的眼中,蚂蚁是非常渺小的动物。可是,就是这么弱小的动物,它们的群体协作能力却是匪夷所思的,尤其是它们卓越的造桥能力。

一亿多年前,恐龙独霸全球。那个时候,蚂蚁已经出现在了地球上。时至今日,体型庞大的恐龙早已灭绝,而小得可怜的蚂蚁却存活下来,生生不息。这是一个值得深思的问题。

蚂蚁以去中心化的形式进行自我组织,不需要任何领导监督,便能根据环境变动迅速调整,有条不紊地开展工作,找出解决问题的方法,最终完成任务。蚂蚁的这种智慧被科学界称为“蚁群智慧”。

蚂蚁的造桥能力堪称一绝。蚁群可以在数倍于其身体远的两端快速建起一座空中桥梁。

行军蚁是蚂蚁中比较知名的一个种类,它们特别擅长在遇到障碍时用自己的身体搭桥。在遇到水洼等障碍物时,行军蚁能够将彼此的身体连接在一起,搭建一座桥梁,供蚂蚁大部队通过,以节省爬行距离。

在搭建桥梁时,后边的行军蚁会爬到前边行军蚁的身体上,用脚上的钩子彼此连接身体,直到造出填补空隙的空中桥梁。桥梁造好之后,后方的蚂蚁觅食大军浩浩荡荡穿过这座临时桥梁。随后,构建桥梁的蚂蚁将桥梁迅速“拆除”,继续它们的行程。

行军蚁的整个造桥、拆桥过程速度极快,而且非常连贯,一气呵成。蚂蚁们没有中心化的统一指挥,却能完成如此不可思议的系统工程,令科学界大为震撼。一个国际科研小组甚至认为,这种蚁桥的秘密可能会为开发智能机器人提供思路。

据相关研究,蚂蚁的视野只有3°,极其有限,那么它们如何知道造多长的桥梁呢?它们之间又是如何高效协作的呢?

为此,科学家们专门进行了一次“倒V蚁桥”试验如图1-10所示。他们使用倒V型障碍物来阻隔蚂蚁的觅食路径。蚂蚁要想前进,必须穿过障碍物。这个倒V型障碍物具有足够的深度,如果不架设桥梁,爬完全程显然费时费力。

图1-10 倒V蚁桥

试验开始后,蚂蚁果然选择搭桥来缩短路径。但是,令研究人员惊讶的是,蚂蚁并没有选择最短的路线,而是不断进行尝试。刚开始蚂蚁打算把桥造在倒V型障碍物的顶端,但是随后逐渐下调桥的位置,直到达到一个合理的位置。它们为什么会这么做呢?

因为桥梁位于倒V型障碍物的顶端时,桥的长度可以最短,但是蚂蚁通过倒V型障碍物的总路线不是最短,所以蚂蚁们通过调整桥梁位置试图找到一个最优路径。

另外,研究人员发现,桥的长度增加并不是任意的,当桥造到一定长度时,蚂蚁会停止造桥,主动拆掉,这又是为什么呢?

原来,蚂蚁会评估桥的成本效益。如果同一时间造桥的蚂蚁太多,则觅食的蚂蚁就会变少,所以蚂蚁会调节到桥长度的一个合理值,在保证造桥成功的情况下,保证觅食蚂蚁数最大化。

经过研究观察,蚂蚁群中并没有领头者发号施令,它们也不知道自己的行为有什么意义,那么,这些看似不可能的壮举是如何实现的呢?

进一步研究发现,蚂蚁是通过检测其他蚂蚁踩在自己身上产生的力量来造桥。假如经过蚂蚁身上的其他蚂蚁非常多,蚂蚁会感觉到重量,更多的蚂蚁就会加入搭桥的队伍中来,加宽加固桥梁,而一旦通过的蚂蚁减少,重量减轻,蚂蚁就会自动缩减桥梁。使用这个简单的机制,蚂蚁不断修改长度、宽度和它们在桥梁中的位置。

除了造桥,蚁群通过有限蚂蚁之间的简单信息交换,还可以完成各种极其复杂的任务,比如建造配有宏大通道的巢穴,发现食物并长距离搬运。每个蚂蚁随机接收其他路过蚂蚁的信息,按照简单规则进行本能行动,如觅食、安家、迁徙等。

蚂蚁采用简单的一对一个体协作,完成了令人惊叹的群体创举,这就是去中心化的力量。

2.蜂群

蜂群虽然由蜂王、雄蜂、工蜂三类蜜蜂组成,但是蜂王的职责是产卵,雄蜂的职责是和蜂王交尾,它们并不执行对工蜂的指挥和调度工作。

工蜂作为整个蜂群的绝大部分,是一个蜂群的主力军。它们虽然没有繁殖能力,但却肩负起一个蜂群几乎所有的工作。工蜂们在没有统一指挥的情况下分工协作,完成采蜜、筑巢等工作。

凯文·凯利在《失控》这本书中曾用蜂群来解释互联网的关键概念。他说:在每个蜂窝中,数万只蜜蜂的运动其实是有高度规律性的,既不是某一只蜜蜂说了算,也不是蜂后说了算。实际上,蜜蜂的整体运动是所有个体密切的相互作用产生的结果。也就是说,它们的行动不是一个人在领导,而是蜜蜂群体在去中心化状态下的集体决策。

3.鱼群

与蜜蜂和蚂蚁相比,鱼的智商很低。鱼的记忆只有7秒,就是一个形象的描述。但是,作为一种小型动物,鱼和蜜蜂、蚂蚁一样,它们不是靠有意识的组织、调度来做出整体动作,而是靠简单的本能反应。

每条鱼都是通过视觉接触和侧线相结合来协调左右鱼邻的。鱼身体的两侧都有一条颜色特殊的侧线,侧线连着鱼身体两侧的器官,可以感知周围极细微的水压变化。每条鱼都以周围1~2条同伴的侧线为观察对象,调节自己的游向和速度,以维持适当的距离。

例如,如果左右两侧的鱼转弯或加速,侧线就会感觉到,此时鱼会做出相应的反应。这个简单的负反馈机制便促使整个鱼群形成特定的自组织方式。因此,在鱼群中,一条鱼转弯,它左右两侧的鱼也会跟着转弯,然后继续影响更外围鱼的行动,这个过程在眨眼之间即可完成。

此外,每条鱼都与同类保持“排斥区”,在该区域内,鱼会自动与左右两侧的同类保持一定的安全距离以避免碰撞。

鱼群没有领头鱼的统一指挥,而是由每条鱼遵守极其简单的规则,即根据周围同伴的变化而变化,便构成了整齐划一的去中心化的鱼群风暴。

4.鸟群

在丹麦沿海湿地的上空,经常会出现一种壮观的景象。成千上万只椋鸟在空中集结,它们整齐划一地飞翔,就像表演一场精心排练过的舞蹈。椋鸟群中并没有领头鸟的统一指挥,动作却能如此一致,尤其碰到天敌来袭时,它们会快速转弯躲避,整个动作十分敏捷,而且队形不散。

椋鸟的行为让人惊叹,却也让人不解。古罗马人认为,椋鸟一定是得到了神的指示,它们在飞行中被神引导,所以才能万鸟如一。甚至有科学家认为,椋鸟通过心灵感应来实现集体飞行。

随着科学技术的发展,科学家通过高速摄像机捕捉椋鸟的飞行细节,然后用计算机模拟群鸟的飞行轨迹,终于揭开了其中的奥秘:对每一只椋鸟来说,它只要跟周围7只椋鸟协调行动即可。每一只椋鸟都遵守这个规则,就可以实现百万椋鸟整齐划一的大规模行动。这个过程当中没有一只领头椋鸟的统一指挥,也没有神的指示,只需要一个简单的规则就可以实现如此不可思议的协作。这种现象再次印证了去中心化协作方式的巨大威力。

蚁群、蜂群、鱼群、鸟群这些小型动物群通过遵循一些极为简单的规则,就可以完成许多复杂的群体行为。它们只需要根据若干相邻同伴的行为做出反应,而无须听从中心化节点的调度。

这些小型动物们的案例充分说明,去中心化是一个看似简单,实则蕴藏着无穷智慧的宇宙法则。