熱力学のカルノーの第 2 法則、つまり、宇宙のすべてのものが冷えて崩壊する傾向。ファーマーは、新しい第 2 法則がどのようなものになるかはわかりませんでしたが、物質がそれ自体を組織化する傾向を説明し、宇宙における組織の一般的な性質を予測すると信じていました。
1988 年 11 月末、ロス アラモス非線形研究センターの秘書はラングトンに封印された公式封筒を手渡しました。
最近、ポスドク研究フェローシップの 3 年目を開始しましたが、まだ博士号を取得していないことがわかりました。エネルギー省の第 40︱1130 条によれば、この機関は博士号を持たないポスドクを 3 年以上雇用してはならない。あなたの場合、管理上のミスにより、規制違反の可能性について事前に警告していませんでした。したがって、私たちはエネルギー省に延長を申請しており、1989 年度の奨学金を返還する必要はありませんが、1988 年 12 月 1 日以降、返還しない限り、あなたを雇用し続けることはできません。博士号研究者。
簡単に言えば、あなたは解雇されます。Langton はショックを受け、Du Lun (Gary Doolen) を見つけるために走った. Du Lun は厳粛にその問題を確認しました, はい, 確かにそのような規則があります.そう、平家なら可能だった。
この事件を思い出すと、ラングトンはまだ恐怖を感じています。クソ野郎どもは、サプライズ パーティーを開く前に丸 2 時間、彼の顔色を悪くした。手紙をでっち上げていたずらを仕組んだファーマーは、「エネルギー省が指定した数字はずっと前に漏らされたはずだ。ラングトンはもうすぐ 40 歳で、彼の誕生日は 11 月 3 日だ。10 日だ」と述べた。
幸運なことに、Langton がパニックから回復すると、誕生日パーティーはゲストとホストの両方にとって喜びとなりました. 結局、博士号候補が 40 歳の誕生日を祝うのは毎日ではありません.ファーマーはまた、研究センターと理論部門のラングトンの同僚に、誕生日プレゼントとして新しいエレキギターを購入するよう呼びかけました.私は彼に博士号を取得するように強く働きかけたいと思っています。なぜなら、彼が長い間学位を取得していないことで非難されるのではないかと心配しているからです。また、研究所が博士号を取得していない人を雇用することを制限するような規則があるのではないかと心配しています。 .D.
人工生命宣言
ラングトンはファーマーの意図をよく知っており、彼以上に彼の博士論文を完成させたいと思った人はいませんでした。人工生命シンポジウムが開催されて以来、彼の研究は大きく前進した。彼は古いセルオートマトンのコードをミシガン州からロスアラモスのワークステーションに移し、無数のコンピューター実験を行ってカオスの端で相転移を調査し、物理学の文献を深く読んだ. , 相転移を分析する方法を学ぶ.統計的に。
しかし、人工生命のワークショップが終了した後、多くのフォローアップ開発に時間を費やしたため、1 年が過ぎましたが、彼は実際には執筆を開始していませんでした。カウエンとペインズは彼に、講義を整理し、サンタフェ研究所の複雑科学に関するシリーズの 1 つとしてまとめてくれるよう依頼しました。同時に、Ke Wen と Paines は、これらの論文は他の学術論文と同様に、外部の科学者によって厳密にレビューされなければならないと主張しました。彼らは彼に、サンタフェ研究所はだらしないという評判を得てはならない、それはビデオ ゲーム コンソールではなく、科学でなければならない、と言いました。
ラングドンはいつも同じ視点を持っていたので、気にしませんでした。しかし、彼は編集に何ヶ月も費やしました; つまり、45 の論文をそれぞれ 4 回読み、各論文を別の査読者に送り、査読者のコメントを元の著者に送り、論文の修正を依頼し、時々、甘い言葉で改訂を終えるようにみんなを説得し、それから彼は数ヶ月を費やして序文と一般的な紹介を自分で書きます。彼はため息をつきました: 本当に時間がかかりました.
一方で、プロセス全体が彼に多くの利益をもたらしました。彼は言った: 博士号の資格試験の準備をするようなものです。良い論文とは？この経験の後、私はこの分野の専門家になりました。この本がついに完成し、Ke Wen と Paines が要求する基準を満たしている今、Langton は自分が作成したものは一連のエッセイではないと感じています。彼の博士論文はまだ泥の中にあるかもしれませんが、シンポジウムの議事録は、人工生命科学が本格的な科学になるための基礎を築いたのかもしれません.さらに重要なことは、彼がセミナーの講演者のアイデアと洞察を序文と 47 ページの結論に統合したことです。Langton は、人工生命とは何かについて最も明確なマニフェストの 1 つを書きました。
抽象的な組織から見た生命観
彼は次のように書いています: 基本的に、人工生命は従来の生物学とは正反対です。人工生命は、生物群集を種、有機体、器官、組織、細胞、細胞小器官、膜、そして最終的には分子に分析することによって生命を理解するのではなく、人工生命は生命を総合的に理解しようとします: 人工システムでは、単純な断片を組み合わせて生命に似たものを作成します行動。人工生命科学の信条は、生命は単なる物質の表面の特性ではなく、物質の組織であるということです。人工生命の動作原理は、生命の法則が変化の形で存在しなければならないということです。人工生命のビジョンは、コンピューターやロボットなどの新しいメディアを使用して、生物学の他の可能性のある発展を探求することです。人工生命の学者は、他の惑星を研究している宇宙科学者のようなものです。宇宙全体の視点から他の惑星のダイナミクスを理解することで、私たち自身の世界をより深く理解できるからです。現在の生命の形を可能な形で見ることができて初めて、獣の性質を真に理解することができます。
抽象的な組織の観点から生命を見ることは、ワークショップからおそらく最も説得力のある洞察だったと彼は言いました.どちらも同じ知的起源を持っているため、これらの洞察がコンピューターと密接に関連していることが多いのも不思議ではありません。
ファラオの時代から人類は自動人形の秘密を探ってきましたが、その頃、エジプトの職人は水滴を使って時計を発明しました。紀元 1 世紀に、アレクサンドリアの英雄はガス学を発展させ、常圧に維持されたガスが、動物や人間の形を模した小さな機械でどのように単純な動きを生み出すかを説明しました。1000年後のヨーロッパでは、中世とルネサンスの職人が時計の内側から突き出て時間を刻む、ますます洗練されたベルハンマーを発明し、一部の公共の時計は、さまざまな形状のベルハンマーを設計して実行しました。プレイ。産業革命の間、クロック オートマトン テクノロジは、より複雑なプロセス制御テクノロジにつながりました. 工場の機械は、回転カムと相互接続された機械アームによって導かれました.さらに、回転カム、ドラム、機械アームのより洗練された組み合わせの後、19 世紀の発明者は、同じマシンで異なるモーション プログラムを生成できるコントローラーを開発しました。20世紀初頭のコンピューターの発展に伴い、この種のプログラマブルコントローラーがコンピューター開発の始まりとなったとLangton氏は述べています。
同時に、論理ステップの手順は、論理学者の努力の下で徐々に明確な概念を獲得し、計算の一般理論の基礎を築きました。20世紀初頭、アロンゾ・チャーチ、カート・ゲーデル、タニングらが、機械の素材が何であれ、機械的プロセスの本質は物ではなく、抽象的な制御構造であると指摘しました。一連のルールプログラムを表す。実際、Langton は、あるコンピューターからソフトウェアを取り出して、別のコンピューターで実行できるのはそのためだと言います。マシンの仕組みはハードウェアではなく、ソフトウェアにあるからです。この考えを受け入れると (これはラングトンが 18 年前にマサチューセッツ総合病院で学んだこととまったく同じです)、有機体の生命力は、分子ではなく分子の組織の中にあることも容易に理解できます。自体。
複雑さはシンプルさから生まれる
しかし、ラングトンは、生命の流動性、自発性、有機的性質、およびコンピューターや他の機械の操作を完全に制御することを考えると、この概念を受け入れるのは容易ではないことを認めています.一見すると、これらの用語だけを使って生命システムについて話すのはばかげているように思えます。
しかし、その答えは、ワークショップで何度も出てきた 2 番目の洞察にあります。はい、生きているシステムは機械ですが、そのような機械の組織は、私たちが慣れ親しんでいるものとは大きく異なります。トップダウンから機械を設計する人間の設計者とは異なり、生きているシステムはボトムアップから発展し、全体の構造は単純なシステムから生まれます。タンパク質や DNA などの生体分子が細胞を構成し、ニューロンが脳を構成し、互いに反応する細胞が胚を構成し、アリがアリのコロニーを構成し、同様に企業や個人が経済システムを構成します。
もちろん、これはホーナンの視点であり、サンタフェ学派の複雑な適応システムです。違いは、ホランはこのグループ構造を基本ユニットの集合体と見なしており、基本ユニットの再編成によって非常に効率的な進化が可能である.しかし、Langton は、これを豊かで生き生きとしたダイナミクスを生み出す機会と見なしています。コンピューターで複雑な物理システムをシミュレートして学んだ最も驚くべき教訓の 1 つは、複雑な動作は複雑なソースから発生する必要はないということです。実際、非常に単純な要素の組み合わせから、興味深く魅力的な複雑な動作が突然現れることがあります。
ラングトンは心の底から語り、その一節は自己複製セルオートマトンの発見に関する彼自身の経験を完全に反映していますが、人工生命に関するベイツグループシンポジウムのレイノルズの最も鮮やかなプレゼンテーションにも当てはまります。レイノルズは、ベズの全体的な行動を上から下まで詳細に規制したり、ベズに特定のリーダーに従うように依頼したりせず、3 つの単純なルールを使用して、個々のベズの相互作用を部分的に規制しただけでした。しかし、Betsy Group が状況の変化に組織的に適応できるのは、この地域のおかげです。アダム・スミスの見えざる手が常に需要と供給のバランスを維持するように、これらのルールは常にパスをまとめます。しかし、経済と同様に、この一点に集中する傾向は単なる傾向であり、各ベズが隣人の行動に反応した結果であるため、ベズのグループが柱のような障害物にぶつかると、各ボジが進む限り、彼のやり方では、Boziグループは2つのグループに分かれて迂回するのに問題はありません.
ラングトン氏は、考えられるあらゆる状況に対応する方法を各バズに教えて、一連のルールを使用してみてください。そうすると、システムは扱いにくく複雑になります。実際、Langton は、このようなコンピューター シミュレーションがぎこちなく、不自然で、アニメというより漫画的であるのを見てきました。さらに、考えられるすべての状況をプログラムすることは不可能であるため、トップダウン システムは対処方法がわからない状況に常に遭遇し、敏感で脆弱になり、前進することを躊躇することがよくあります。
科学的生気論
カナダの Lindenmeier と Prezemyslaw Prusinkiewcz によって発表されたコンピューター生成プラントも、ボトムアップ グループ思考によって生成されました。これらの植物は、コンピューターの画面に描画されるのではなく、成長します。たった 1 本の茎から始めて、いくつかの簡単なルールを使用して、葉、花、その他の枝をどのように成長させるかを各茎に伝えます。同様に、これらのルールは、最終的な植物がどのように見えるかについては言及していませんが、植物の発育中に多数の植物細胞がどのように分化して相互作用するかをシミュレートするだけで、ほとんど非現実的な低木や花を作成します.実際、適切なルールを慎重に選択することで、既知の種に非常によく似たサイバープラントを作成することさえ可能です。ルールを少しひねると、根本的に異なる植物が生まれる可能性があり、進化において、生物の発生におけるわずかな変化が外観の劇的な変化を引き起こす可能性があることを証明しています.
ラングトン氏によると、ワークショップの多くの人が、生き生きとした動作を生み出すには、複雑な大きなユニットではなく、小さなユニットのグループをシミュレートする必要があると述べました。グローバルな制御ではなく、ローカルな動作のみを制御する必要があります。あらゆる規制をトップダウンで作るのではなく、ボトムアップで自然に行動を起こすようにしましょう。実験するときは、最終結果ではなく、開発中の動作に注目してください。ホランのお気に入りの議論のように、生物系は決して落ち着かない。
実際、このボトムアップの考え方は、純粋に科学的なバイタリズムと考えることができます。いわゆる生気論とは、古代の人々が、生命には物質を超越するある種のエネルギー、力、または精神が含まれていると信じていたことを意味します。ラングトンは、生命は確かに物質を超えているが、これらのシステムを動かしている物理学や化学の法則を超えた有機体が存在するからではなく、相互作用の単純なルールに従うグループが一貫して予期しない行動を示す可能性があるためだと述べた.生命は確かに一種の生化学的機械かもしれませんが、この機械に生命を与えることは、機械に生命を注入することではなく、機械を組織化し、機械グループ間の相互反応のダイナミクスを生き生きとさせることです.
人生は計算だ
最後に、Langton 氏によると、この会議からの 3 つ目の洞察は、生命は単なる計算方法ではなく (生命は単なる分子ではなく組織の特性であるため)、計算方法そのものであるということでした。
その理由を知るには、炭素に基づく伝統的な生物学から始めなければなりません。100 年以上にわたり、生物学者は、あらゆる生物の最も顕著な特徴は、その遺伝子型 (DNA にコードされている遺伝子の設計図) と表現型 (表現型、または遺伝子の設計図である表現型とも呼ばれます) であると指摘し続けてきました。命令によって作成された観察可能な特性の間)。もちろん、生きている細胞の実際の活動は非常に複雑で、すべての遺伝子はタンパク質分子の設計図であり、細胞内には無数のタンパク質が無数に相互作用しています。しかし実際には、遺伝子型は並行して実行される小さなコンピューター プログラムの集まりと考えることができ、遺伝子はコンピューター プログラムです。機能する際、各プログラムは他のアクティブなプログラムと協力または競合し、これらの相互作用するプログラムによって実行される全体的な計算は表現型、つまり生物が発達するときにとる構造です。
次に、人工生命の一般的な生物学を見てみましょう. 概念はまったく同じです.ラングトンは汎遺伝子型または GTYPE を使用して、低レベルの規則の集合を指し、汎表現型または PTYPE を一般に、特定の環境でこれらの規則の相互作用によって生成される構造または動作を指すために使用しました。たとえば、従来のコンピューター プログラムでは、汎遺伝子型自体は明らかにコンピューター コードですが、汎表現型はユーザーの入力情報によって引き起こされるプログラム応答です。ラングトンの自己複製細胞オートマトンでは、汎遺伝子型は各細胞が隣接する細胞とどのように相互作用するかを決定する規則であり、汎表現型は全体的な形状です。レイノルズのベッツ プログラムでは、汎遺伝子型はベッツの飛行方向を導く 3 つのルールであり、汎表現型はベッツ グループのグループ化行動です。
より大まかに言えば、汎遺伝子型の概念はホーナンの内部モデルの概念と基本的に一致します。唯一の違いは、ラングトンがホーランよりもコンピューター プログラムとしての汎遺伝子型の役割を強調していることです。したがって、当然のことながら、汎遺伝子型の考え方は、一連の分類子規則として、Hornan の分類子システムに完全に適用できます。同じ考え方がエコモデルにも当てはまり、生物の汎遺伝子型には攻撃染色体と防御染色体の両方が含まれます。アーサーのグラスハウス経済モデルでは、人工アクターの汎遺伝子型は、ハードワークを通じて学習された経済行動規則です。基本的に、この概念は、エージェントが一連のルールに従って対話できる複雑な適応システムに適用されます。そして、それらの汎遺伝子型が汎表現型に発展すると、計算アプローチが提示されます。
不従順なコンピューターソフトウェア
ラングトン氏によると、生命のアイデアと計算を組み合わせると、生命はなぜそれほど驚くべきものなのかなど、関連する豊富な理論を生み出すことができるということです。
一般に、一連の汎遺伝子型から始めて、それらの汎表現型の挙動がどのようになるかを予測することはできません。これはコンピュータ サイエンスの決定不能性定理です。つまり、コンピュータ プログラムが自明でない限り、結果を知る最も早い方法は、プログラムを実行して何が起こるかを確認することです。コンピュータのパスワードをスキャンして情報をすばやく入力し、答えを教えてくれる汎用プログラムはありません。コンピューターはプログラマーの言うことしか聞かない、とよく言われていましたが、これは正しい反面、複雑で興味深いコンピューター パスワードを使用すると予期しない結果が生じるため、正しくありません。そのため、コンピューター ソフトウェアは、市場にリリースされる前に延々とテストされ、バグが修正されますが、ユーザーはバグをすぐに見つけます。人工生命にとって最も重要なことは、生物系が一方では完全にプログラムされた (汎遺伝子型決定された) 生化学的機械でありながら、汎表現型で予期せぬ自発的な行動を生み出す理由です。
他の多くのコンピューター サイエンスの定理からわかるように、その逆はできません。必要な動作 (汎表現型) を設定することはできず、その結果 (汎遺伝子型) を生成する一連の規則を見つけることを望んでいます。もちろん、どの定理も、プログラマーが十分にテストされたアルゴリズムを使用して、明確に定義された状況下で明確に定義された問題を解決することを妨げるものではありません。しかし、生物系はしばしば不明確で絶え間なく変化する環境に直面しており、唯一の道は試行錯誤 (ダーウィンの自然淘汰) であるとラングトンは述べています。
彼は、道のりは残忍で時間がかかるように見えたと述べました。ネイチャーのプログラムは、恣意的に区画化された多くの汎遺伝子型から多くの異なる機械を構築し、機能しないものを取り除くことです.実際、この厄介で無駄の多いプロセスは、自然が見つけることができる最高のものかもしれません.さらに、Hornan の遺伝的アルゴリズムは、コンピュータが複雑で不明確な問題を処理できるようにする唯一の実行可能な方法かもしれません。これはおそらく、特定の汎表現型キューから汎遺伝子型を見つけることができる唯一の効率的なプログラムです。
コンピュータウィルスは生きている？
ラングトンは、総論を執筆する際に、人工生命学者が研究した実体が本当に生きていると主張しないように注意しました。ベジエであろうと、植物であろうと、自己複製セルオートマトンであろうと、それらはすべてコンピューターシミュレーションであり、コンピューターなしでは存在しない単純化された生命モデルです.それでも、人工生命の要点は生命の最も基本的な原則を捉えることにあるため、人間は最終的に真の人工生命を作り出すことができるのかという疑問から逃れることはできません。
Langton は、この質問に答えるのが難しいと感じました。その理由の 1 つは、実際の人工生命がどのように見えるかを誰も知らなかったからです。もしかしたら遺伝子操作された超生物の一種？それとも自己複製ロボット？それとも過教育なコンピューターウイルス？人生ってなに？どうすれば本当に命を見つけたと確信できますか。
言うまでもなく、この問題はセミナーで広く議論され、ホールだけでなく廊下や夕食の席でも大声で熱狂的に議論されました。
特にコンピュータウイルスは話題になっています。多くの参加者は、コンピュータ ウイルスが一線を越えた、誰もが考えられるほぼすべての生活条件に当てはまる厄介な問題だと感じていました。コンピュータ ウイルスは、自分自身を別のコンピュータまたはディスクにコピーすることによって複製および拡散できます。コンピュータ ウイルスは、DNA と同じようにコンピュータ コードの形で格納できます。また、コンピュータ ウイルスは、本物のウイルスと同様に、ホスト (コンピュータ) を乗っ取って独自の機能を実行させることもできます。感染した細胞の分子代謝を奪う; コンピュータ ウイルスは環境 (コンピュータ) 刺激に反応する; ありがたいことに、コンピュータ ウイルスは変異して進化することさえできるコンピュータウイルスは物質世界では単独では生きられませんが、生物であることは否定できません。ラングトンが主張するように、生命が組織の中にあるとすれば、適切に組織化された実体は、それが何で構成されていても生きています。
しかし、コンピュータ ウイルスの正体が何であれ、Langton 氏は真の人工生命がいつか出現すること、そしてその日がそれほど遠くない未来にあることに疑いの余地はありません。さらに、バイオテクノロジー、ロボット工学、および高度なソフトウェア技術の発展により、人工生命は商業および軍事用途に適用されます。しかし、それゆえに人工生命の研究は非常に重要であり、もし私たちが本当に人工生命の勇敢な新しい世界に向かっているのであれば、少なくとも私たちは目を開いて進んでいきます.
神の役？
Langton は次のように書いています: 今世紀半ばまでに、人類は地球上の生命を一掃する能力を手に入れました。人類は、次世紀半ばまでに生命を創造することができるようになるでしょう。2つのうち、どちらがより大きな責任を負っているのかを言うのは難しい.将来的には、人工生命が出現するだけでなく、進化の過程はますます人間の支配下に置かれるようになるでしょう。
このビジョンを念頭に置いて、彼は、この分野に専念するすべての科学者がフランケンシュタインをすぐに読むべきだと感じています.本の中で（映画ではありませんが）、フランケンシュタインは自分の創造に責任がないと主張しています。ラングトン氏は、このような事態を決して許すことはないと指摘し、現在の行動が将来にどのように影響するかを予測することはできませんが、結果が何であっても責任を負わなければなりません。つまり、人工生命の意味をオープンに議論しなければなりません。
それを超えて、実際に生命を創造できると仮定すると、生命または非生命の技術的定義よりも大きな問題が突然発生し、ある種の肯定的な神学にすぐに行き詰まります.たとえば、生き物を作成した後、あなたを崇拝し、崇拝するように命じる権利はありますか？あなたには神の役割を果たす権利がありますか。それがあなたの言うことを聞かないなら、あなたにはそれを破壊する権利がありますか?
それらは良い質問だとラングトンは言いました。正しい答えを見つけることができるかどうかに関係なく、これらの問題について正直かつ率直に話し合う必要があります。人工生命は科学技術だけでなく、私たちの最も基本的な社会的、道徳的、哲学的、宗教的信念にも挑戦しています。コペルニクスの太陽系理論のような人工生命は、宇宙における私たちの位置と自然界での私たちの役割を再検討することを余儀なくさせます。
新しい第二法
ラングトンの口調が平均的な科学論文よりも高い場合、ロス アラモスの例外は彼だけではなく、ファーマーは彼を目立たせません。
最良の例は、1989 年に彼の妻である環境弁護士のアレッタ・ベリンと共に発表したファーマーの非技術的な論文、Artificial Life: The Coming Evolution です。この論文は、ゴーマンの 60 歳の誕生日を祝うカリフォルニア工科大学のシンポジウムで発表されました。彼らは次のように書いています: 人工生命の出現により、私たちは自分自身の相続人を作成できる最初の存在になるかもしれません.私たちが創造主のふりをしなければ、私たちの後継者は冷酷で悪意に満ちたものになるかもしれません。しかし、私たちが成功すれば、彼らは知識や知恵において私たちをはるかに凌駕する優れた生き物になるかもしれません.将来を意識した生活が今世紀を振り返ったとき、私たちは自分自身のためではなく、私たちが創造した生活のために、最も注目される人になるでしょう.人工生命は、おそらく人類の最も美しい創造物です。
彼のレトリックに関係なく、ファーマーは人工生命を新しい科学として真剣に考えているため、ラングトンをサポートすることにも真剣です.結局、最初にラングドンをロスアラモスに連れてきたのはファーマーであり、彼はラングドンが博士論文を書き終えていないことに腹を立てていたが、後悔はしていなかった。「ラングトンには間違いなく彼の価値があります。誰もが彼をとても気に入っています。彼のように人生で本当に夢と目標を持っている人はほとんどいません。」ラングトンはあまり効率的ではありませんが、彼は洞察力があり、自分のビジョンを実現する方法を持っていると思います。彼は詳細を恐れていません.
確かに、ラングトンは実際には彼より5歳年上でしたが、ファーマーはラングトンのメンターであり友人でした.ファーマーは、サンタフェの意思決定の内輪で数少ない若い科学者の 1 人であり、1987 年にラングトンの人工生命シンポジウムを後援するために 5,000 ドルを寄付するようコーワンを説得し、ラングトンがサンタフェにいるように手配しました。研究所は、人工生命を研究する科学者を雇うことをサンタフェ科学評議会で提唱し、ロスアラモスで定期的に小規模なセミナーを開催するようラングトンに勧めました。最も重要なことは、ファーマーが 1987 年にロス アラモス理論部門に新設された複雑系グループの議長を務めることに同意したとき、ファーマーはグループの 3 つの主要な研究プロジェクトの 1 つとして人工生命を挙げたことです。
農夫は生まれながらの行政の才能ではありませんでした。35 歳のファーマーは、ポニーテールと T シャツを着た、背が高く骨ばったニュー メキシコ人で、今までは大学院生のような外見でした。多忙な官僚機構は彼を傷つけますが、提案書を書いたり、ワシントンのバカからお金を要求したりすることは、彼をさらに傷つけます.しかし、ファーマーは資金と知的熱意の両方に恵まれていました。彼は数学的予測で有名であり、株式市場の将来の動きを含む、一見ランダムで混沌としたシステムの将来の動作を予測する方法を最初に見つけました。さらに、Farmer は、Langton と少数の人工生命学者のグループに、グループの一般的な資金の半分以上を与えたことを後悔していませんが、彼自身の非線形予測やその他の研究作業は彼自身のデバイスに任されています。予測は実際の結果をもたらすので、1 年以内にスポンサー エージェンシーに投資を返すことを約束できます。しかし、人工生命の研究は、実用的な結果が得られるまでには長い時間がかかります。現在の環境では、人工生命が研究費を申請することはほとんど不可能です。
長期的には、現在の状況は理想的ではありません。ファーマーは予測の仕事が大好きでしたが、管理責任と予測の仕事以外では、人工生命を研究する時間はほとんどありませんでした。このトピックは、他のどの科目よりも彼の心に響きました。人工生命は、彼が心に抱いていた出現と自己組織化の深い問題に切り込んでいると彼は言います。
人類最後の問い
ファーマーは言った：私は中学生の頃から自己組織化について考えてきました.私が最初に始めたとき、私のアイデアは非常に漠然としていて、サイエンス フィクションに触発されていました。彼は特に、アイザック・アシモフの小説「The Final Question」を覚えています。小説では、未来の人間が宇宙のスーパーコンピューターに、宇宙のすべてのものが冷えて崩壊する傾向である熱力学の第 2 法則をなくす方法を尋ねます。彼らは、増加するエントロピーをどのように逆転させることができるかを尋ねています (エントロピーの音訳)。その結果、人類の死と地球の寒冷化が何年にもわたって続いた後、コンピューターはついにこの偉大なタスクを達成する方法を学び、創造の光が戻ってきたと発表しました。新しい低エネルギー宇宙が誕生しました。
ファーマーがアシモフの小説を読んだときは 14 歳でしたが、そのときでさえ、それが深刻な問題を指し示していると感じていました。原子スケールでの無秩序と無秩序が不変であるならば、なぜ宇宙はまだ星、雲、そして木を生み出したのだろうか？なぜ物質は大規模にますます組織化され、小規模にますます組織化されなくなっていくのでしょうか?太古の昔、宇宙のすべてが混沌と瘴気に分解されなかったのはなぜですか?
ファーマーは次のように述べています。Wooters (William Wooters、物理学者) と私はスタンフォード大学での物理学の授業の後、芝生に座ってこれらの問題について話し合い、あらゆる種類のアイデアが頭の中を駆け巡っていました。ノーバート・ウィーナー (1894︱1964) と規制、プリゴジアンと自己組織化のアイデアなど、他の人々が同様のアイデアを持ち、それらが文書化されていることを発見したのは何年も後のことです。実際、英国の哲学者ハーバート・スペンサーの著作にも同じ問題が見られます。1860 年代、適者生存などのフレーズを考案してダーウィンの理論を広めたスペンサーは、ダーウィンの進化論を、宇宙構造の自然起源を駆動する巨大な力の特殊なケースと見なしました。
非常に多くの人がこれらの問題について個別に考えていた、とファーマーは言うが、当時、それに対処する単一の分野がなかったことに彼は不満を感じていた.生物学者はこの種の問題に取り組んでおらず、どのタンパク質がどのタンパク質と反応するかという迷路に陥っており、一般的なルールを無視しています.私の知る限り、物理学者もこの種の問題に取り組んでいません。これが、私が真っ先にカオス理論に飛び込んだ理由の 1 つです。
ベストセラーとなった著書『Chaos』の中で、Greyick は次のような話をする章を用意しました: 1970 年代、Farmer と彼の生涯の友人である Packard は、カリフォルニア大学サンタクルーズ校でまだ物理学を勉強していました. 彼らがどのようにしてルーレットの運動学に魅了されたか.ルーレット盤上で高速で転がるボールの軌跡を計算することで、物理システムの最初の小さな変化が最終的な結果に大きな変化をもたらす可能性があるという感覚が得られました。この本はまた、彼らと他の 2 人の大学院生、ロバート ショーとジェームズ クラッチフィールドが、いわゆるカオスの新しい科学、または一般の人々にとってより身近な動的システムの理論をどのように理解し始めたかについても説明しています。 、いわゆるパワーシステムグループが結成されました。
しかし、しばらくするとカオス理論に飽きてしまった、とファーマーは言った。カオスの基礎理論ができてしまったので、新境地を開拓したり、未知を探ったりする楽しみがなくなってしまいました。さらに、カオス理論自体は十分に深くはありません. カオス理論は、行動の単純なルールが非常に複雑な変化を生み出す可能性があることを教えてくれます. バラバラな初期状態が複雑な全体に自己組織化する方法を説明していません.更重要的是，混沌理論沒有回答他念念不忘的老問題：宇宙中為何不斷形成結構和秩序？
法默相信，答案尚未揭曉。這是為什麼他和考夫曼、派卡德一起研究自動催化組及生命起源，並且熱心支持蘭頓的人工生命研究。就像羅沙拉摩斯和聖塔菲的許多人一樣，法默已可以感覺到這種理解、答案、原理或定律，幾乎就要伸手可及。
他說：我主張生命和組織就像日益增強的能趨疲一樣，是不可改變的；但是，因為生命和組織比較不規則，所以看起來比較不定。生命反映了一個普遍的現象，我相信這種現象可以用一個類似熱力學第二定律的定律來說明，這個定律能形容物質自我組織的傾向，同時能預測宇宙中組織的通性。
法默不清楚新的第二定律會是什麼樣子。如果我們很清楚，我們就知道如何達到目標。目前一切純屬臆測，只是直覺而已。事實上，他不清楚結果會有一條定律，還是有許多條定律？不過，他確實知道人們最近發現了許多線索，例如突現、適應、混沌邊緣。他們至少已開始為這個假設的新第二定律勾勒出輪廓。
先得描述突現
法默說，首先，這條想像中的定律必須對突現有嚴謹的描述：整體大於部分的總合究竟是什麼意思？他說：這不是魔術，但是對人類而言，在我們小小的腦子裏，感覺好像魔術一樣。飛翔的柏茲（及真正的鳥群）會適應鄰居的行動，因此形成群體。有機體會在共同演化之舞中合作並競爭，因此形成協調的生態系。原子彼此鍵結以尋求最低能量狀態，因此形成所謂分子的突現結構。人類為了滿足物質需求而彼此購買、銷售或交易物品，因此創造了所謂市場的突現結構。人類也因為其他不可量化的因素而彼此互動，因而形成家庭、宗教和文化。藉著不斷尋求相互適應及自我統一，作用體超越了自我，組成了新的東西。訣竅就在於要弄清楚其中的道理，但是又不會變成枯燥無味的哲學或新時代神祕主義。
而這也正是電腦模擬及人工生命的奧妙之處：你可以在桌上型電腦以簡單的模型實驗，看看你的想法實際運作狀況如何，試試看能否精確的確立原本模糊的概念，也可以試著提煉出突現在大自然中運作的本質。而且，目前可以選擇的模型很多。特別引起法默注意的是結合論以相互連結的節點網路來代表一群相互反應的作用體。過去十年來，結合論模型到處出現，最好的範例就是神經網路運動，學者利用人工神經元來模擬知覺及記憶恢復，同時也對主流人工智慧學所採用的符號處理方式，發動猛烈的攻擊。緊迫其後的就是聖塔菲研究院所支持的許多模型的研究，包括賀南的分類者系統、考夫曼的遺傳網路、生命起源的自動催化組模型，以及派卡德在一九八○年代中期和羅沙拉摩斯的皮瑞森合作的免疫系統模型。
法默承認，其中有許多模型看起來不像結合論的模型，許多人第一次聽到這些模型被歸為結合論，都大吃一驚。但是，這只不過是因為不同的人在不同的時間，創造了這些模型以解決不同的問題，而且他們用不同的語言來描述這些模型。法默說：其實剖開來看，他們的本質都一樣。
當然，在神經網路中，節點及連結點的結構非常明顯。節點相當於神經元，而連結點則相當於連接神經元的突觸。如果程式設計師有一個視覺的神經網路模型，他可以藉著刺激能接受輸入信息的節點，使之反應，來模擬明暗不同的光線落在視網膜的形態，然後讓這種反應透過連結點，散播到神經網路的其他部分。這就好像把滿滿一船貨物送到沿海各個港口，再由不計其數的貨車把貨物沿著公路運送到內陸城市。如果妥善安排連結點，那麼網路的反應很快就會安定下來，對應於所看到的景觀（例如，那是一隻貓！），而形成自我統一的形態。而且，即使輸入的信息混雜而不完整，網路模型仍然會有同樣的表現。
在賀南的分類者系統中，節點︱連結點結構就沒有那麼明顯。節點組就是所有可能的內部信息的組合，例如l001001110111110。而連結點就是分類者規則，每一條規則都在系統的內在公布欄上找尋適當的信息，然後也在布告欄上張貼信息回應。程式設計師藉著刺激一些輸入節點，也就是把相關的輸入信息張貼在布告欄上，來刺激分類者發出更多的信息，然後又引起更多信息回應。結果就好像神經網路散播對刺激的反應一樣，分類者系統中會流瀉出大量信息。然後，也正像神經網路會安定下來形成自我統一的狀態；分類者系統也會安定下來，形成一組穩定的信息及分類者，以解決眼前的問題或是在賀南的眼中，代表一個突現的心智模型。
異曲同工
法默說，在他和派卡德、考夫曼合作完成的自動催化及生命起源模型中，也可以看到這種網路結構。在這個模型中，節點組也就是所有可能的聚合物物種的組合，例如abbcaad，連結點則是聚合物之間的模擬化學反應：聚合物A催化聚合物B，以此類推。藉著刺激某些節點的反應（也就是從模擬的環境中，讓小小的食物聚合物穩定的流入系統之中），將會引起一連串的反應，最後安定下來，形成活躍而且可以自給自足的聚合物和催化反應形態也就是自動催化組，一種模擬從太初渾湯中突現的原始有機體。
其他模型的分析也都殊途同歸，其中都暗藏著同樣的節點︱連結點結構。法默說，找到共同的架構令人安心不少，因為這表示四個瞎子至少是把手放在同一頭大象身上。此外，共同架構也幫助學者更容易溝通，不必再遭受不同術語的干擾。最重要的是，找出共同的架構可幫助學者提煉出模型的精髓，因此能更提綱挈領的討論突現的意義。而這些模型告訴我們的教訓就是：力量其實蘊藏於連結點之中。這是為什麼許多人對結合論如痴如醉，因為你可以從非常、非常簡單的節點著手線性的聚合物、只有二元的信息、或是只能開關的神經元，經過相互反應後，仍然產生令人驚訝而複雜的結果。
就以學習和演化為例吧。既然節點如此簡單，網路的整體行為就幾乎完全由連結點來決定。或是套句蘭頓的話，連結點把網路的泛基因型編碼了，因此要修正系統的泛表現型行為，你只要改變連結點即可。法默說，事實上，要改變行為的方式有兩種。第一種是連結點的位置固定不變，但是改變它們的強度。這就是賀南所謂的採掘式學習（exploitation learning），不斷改善你已有的知識。在賀南的分類者系統中，他藉著不斷獎勵能產生好結果的分類者規則，來達到這個目的。在神經網路中，則藉著各種學習演算法，在網路中呈現一系列已知的輸入信息，然後不斷加強或減弱連結點，直到出現正確的反應。
第二種比較激烈的調整連結點的方法，是改變網路的整個布線圖，把舊的連結點扯掉，放入新的連結點。這種方式就等於賀南所謂的探險式學習（exploration learning）冒大風險來取得高回收。例如自動催化組中發生的狀況就是如此，就好像在真實世界一樣，偶爾會自動形成新的聚合物，因此而產生的化學連結點會給自動催化組一個機會，來探索聚合物的全新領域。但是，神經網路就不會發生這種狀況，因為神經網路的連結點是模擬突觸的，不能被更動。但是，近來有一批神經網路迷所做的實驗中，神經網路在學習的過程也會重新布線，理由是任何固定的布線圖都是任意配置，應該容許改變。
法默說，所以簡單的說，結合論的想法顯示，即使節點（個別的作用體）沒有腦子，沒有生命，依然能突現出學習和演化的能力。更廣義而言，當力量是在於連結點，而非節點時，所代表的意義就和蘭頓及人工生命學者的理論一致。也就是說，生命的本質是在於組織而不在於分子。這同時也幫助我們對於生命和心靈在宇宙的起源，有了更深一層的了解。
混沌邊緣的魅力
法默說，但是儘管美景可期，結合論模型仍然無法解釋新的第二定律。首先，結合論模型無法告訴你突現如何在經濟、社會、或生態體系中運作，在這些體系中，節點都非常精明，會不斷彼此適應。要了解這類的系統，你必須先了解合作和競爭的共同演化之舞，也就是說，用過去幾年日漸流行的艾可之類的模型來研究共同演化。
更重要的是，無論是結合論模型或共同演化模型，都無法解釋生命和心靈最初的起源。宇宙中為什麼會出現生命和心靈？單單說突現不足以解釋一切。宇宙中充斥著各種突現的結構，例如銀河、雲、雪花等物體，但它們都沒有獨立的生命。一定還需要其他的條件，而這個假設的新第二定律必須告訴我們其他的條件是什麼。
顯然，必須由直接指向基本物理和化學原理的模型來完成這個工作，例如蘭頓最喜歡的細胞自動機，法默說。而蘭頓在細胞自動機中發現的混沌邊緣的奇怪相變，似乎正提供了大部分的解答。在人工生命研討會中，蘭頓對這個題目一直保持緘默；但是從一開始，聖塔菲和羅沙拉摩斯的許多人都發現混沌邊緣的觀念扣人心弦。
蘭頓的基本觀念是，產生生命和心靈的神祕東西是在秩序和失序之間的某種平衡。更明確的說，你應該從系統如何表現的角度來看系統，而不是只注意系統如何構成。如此一來，你就會發現秩序和混沌這兩個極端，就好像當原子被鎖定在定點所形成的固體，以及當原子任意互相顛覆時形成的液體一樣。但是在這兩種極端之間，在某種叫混沌邊緣的抽象相變中，你也可以找到複雜性也就是系統的組成元素從來不會鎖定在固定位置，但是也從來不會分崩離析，變成混沌一片。這類系統一方面穩定得足以儲存資訊，另一方面又鬆散得足以傳遞資訊。這類的系統能組織起來作複雜的計算，能對外界反應，能表現得自動自發、有適應性及生意盎然。
前蘇聯當然會解體！
當然，嚴格的說，蘭頓只有在細胞自動機中證明了複雜和相變之間的關聯性。沒有人知道在其他模型中，或在真實的世界裏，是不是依然如此。但是法默說，另一方面，有很多線索顯示，或許這是真的。例如，你可以看到多年來，許多結合論模型會突然出現類似相變的行為。早在一九六○年，考夫曼在他的遺傳網路模型中最先發現的就是相變。如果連結點太鬆散的話，網路基本上就凍結不動，而如果連結點太緊密的話，網路就會在一片混亂中劇烈攪動。惟有在兩者之間，當每個節點恰好有兩個輸入信息時，網路才能產生考夫曼所要尋找的穩定的狀態循環。
法默說，在一九八○年中葉，自動催化組模型也發生了相同的狀況。這個模型有許多參數，例如反應的催化強度，以及食物分子供給的頻率都是。基本上，他和派卡德、考夫曼必須借助從嘗試與錯誤中獲得的經驗，以人工來設定所有的參數。他們首先發現的就是在參數到達某種程度之前，模型中沒什麼狀況發生，但是一旦跨越了某個門檻後，自動催化組就會迅速發展。法默說，這種行為又和相變大同小異。
他說：我們可以感覺到雷同之處，但又很難明確的解釋清楚。這是另外一個領域，需要有人作一些嚴謹的比較分析。
法默說，更混沌未明的是，混沌邊緣的觀念能不能應用在共同演化的系統上？當你探討生態系或經濟系統時，你不清楚是否能明確定義像秩序、混沌及複雜這些觀念，更遑論相變了。儘管如此，法默覺得混沌邊緣的原理仍然沒錯。就拿前蘇聯為例吧，很明顯，採取中央極權統治的社會組織是行不通的。長期以來，史達林所構築的體系太僵硬不變，控制嚴密，以致無法生存。或是看看七○年代底特律的三大汽車公司吧，他們規模擴張得太龐大，太嚴格的鎖定幾種做事方式，以致對日益增強的日本挑戰無動於衷，更不要說積極應變了。
另一方面，無政府主義也行不通，最好的例子就是前蘇聯瓦解後，部分小國的狀態。自由放任的經濟體系也行不通，狄更斯筆下英國工業革命時期的恐怖生活及近代美國儲貸銀行大災難，都是例證。最近的政治發展更顯示，健全的經濟和健全的社會都必須讓秩序和混沌保持平衡，但不是只求取和稀泥、折衷式的平衡而已。這些體系必須像活細胞一樣，一方面以嚴密的回饋及管制來自我規範，另一方面也要留下創造、改變及因應新狀況的空間。在由下而上、有彈性的組織中，演化勃然而興；但同時，演化必須導正由下而上的活動，以免摧毀整個組織，必須有某種控制的階層使資訊不但由下而上流動，同時也由上而下流動。法默說。混沌邊緣的複雜動力學似乎最適合這類的行為。
邁向複雜
法默說：我想我們隱約知道，這種有趣的組織現象活動的領域在哪裏。然而，這並不能解釋一切。即使為了辯解，你假設這種特別的混沌邊緣領域確實存在，想像中的新第二定律還是得解釋突現系統如何到達這個領域，如何繼續留在混沌邊緣，以及在那裏做什麼。
法默說，你很容易就安慰自己說，達爾文早就回答了這兩個問題。既然在競爭的世界裏，反應最複雜的系統總是最占上風，那麼固定不變的系統只要稍微放鬆一點，就能表現得更好，而紊亂的系統只要有組織一點，也同樣能表現得更好。所以如果這個系統還不在混沌邊緣的話，你期待學習和演化會把系統推向混沌邊緣。如果系統已經在混沌邊緣了，那麼你期待學習和演化會在它開始游離時，把它拉回來。換句話說，你期待學習和演化穩住混沌邊緣，因為那才是複雜、適應性系統生存的自然領域。
第三個問題：一旦到達了混沌邊緣，系統做什麼事情？這個問題比較微妙。
在所有可能的變動行為的廣大空間中，混沌邊緣就像一片超薄的薄膜，是分隔混沌和秩序的特殊複雜行為區域。就像你看，汪洋大海的表面只不過由一個分子那麼厚的界線，來分隔海水輿空氣。而且混沌邊緣也像汪洋大海一樣，廣闊得超乎想像之外，在其中，作用體可以經由無限種方式而變得複雜而有適應能力。的確，就像賀南提到的永恆的新奇，以及有適應能力的作用體逡巡於可能性的無垠穹蒼，他所討論的正是有適應能力的作用體游走於廣闊的混沌邊緣薄膜中。
所以，關於這點，新的第二定律可能會怎麼說呢？
當然，新的第二定律可能會部分談到基本單位、內在模型、共同演化，以及賀南和其他人研究的所有適應機制。然而，法默猜想這條定律的核心或許不是關於機制，而是關於方向它在陳述一個簡單的事實：演化的結果總是令事物比演化之前更複雜、更精巧、更有架構。他說：雲比大霹靂後的混沌一片有架構，生命起始的太初渾湯又比雲有架構。我們又比太初渾湯有架構，現代經濟體系要比美索不達米亞的城邦有架構，就好像現代科技要比羅馬時代的科技複雜一樣。似乎學習和演化不止慢慢、不可遏止的把作用體拉向混沌邊緣，同時學習和演化也把作用體沿著混沌邊緣，帶向愈來愈複雜的發展方向。為什麼呢？
什麼是進步？
我們很難在生物學中說明進步的觀念。法默說。當我們說，這個生物比那個生物先進，究竟代表什麼意思？例如，蟑螂已經在地球上生存了幾億年，比人類的歷史還要久遠，牠們對於當蟑螂非常拿手。我們真的比牠們先進嗎？還是只是不同而已？六千五百萬年前，我們的靈長類祖先真的比殘暴霸王龍先進，還是只不過僥倖逃過彗星隕落的劫難而已？
法默說，當我們無法清楚的定義適應度（fitness）時，適者生存就和生者生存（survival of the survivors）意義相同。
但是，我也不相信虛無主義也就是任何事物都不會比別的事物更好。如果你退後一步，綜覽整個演化過程，我相信你可以很有意義的討論進步的觀念，你會看到整個趨勢都是朝向日益增強的精巧、複雜和功能性發展；T型車（福特最早期製造的汽車）和法拉瑞車的差異比起最初的有機體和最近的有機體的差異，簡直是小巫見大巫。儘管這個觀念叫人難以捉摸，但是演化的設計確實日漸朝向質的提升，這種整體趨勢是有關生命意義最迷人而深奧之處。
他最喜歡的例子就是他和派卡德、考夫曼合作的自動催化組研究中的演化。自動催化的美妙之處在於你可以從頭看著突現產生，看著一些能互相催化的化學組，其濃度以極驚人的速度超越了均衡狀態的濃度。也就是說，整個自動催化組就好像突現的新個體，從均衡的背景中突顯出來，這正是你想用來解釋生命起源的現象。如果我們知道如何在真正的化學實驗中，重複這個過程，那麼我們就找到了生命和非生命的中介者。這些自動催化的個體沒有遺傳密碼，但是卻能自給自足，自我繁衍；它可能不像種子做得那麼好，但是卻比一堆石頭好一些。法默說。
在最初的電腦模型中，自動催化組沒有演化，因為當時自動催化組與外在環境之間沒有互動關係。模型假設所有的事情都發生在一鍋混合的化學溶液中，所以一旦自動催化組突現出來，就會變得很穩定。然而，在四十億年前真實的世界裏，環境會讓這種面貌模糊的自動催化個體陷於掙扎、波動之中。所以為了要了解在這種情境下會發生什麼狀況，法默和研究生巴格利讓自動催化組模型的食物供應產生波動。最妙的就是，有些自動催化組就像貓熊一樣，只吃竹子。如果你改變了它們的食物，它們就活不了。但是另外有一些自動催化組則像雜食動物一樣，有很多不同的新陳代謝方法，因此可以替換不同的食物分子。所以，當你改變供應的食物時，它們完全不受影響。法默說。像這種最強壯的自動催化組很可能就會生存於遠古的地球上。
近來，法默又和巴格利及羅沙拉摩斯的博士後研究員方塔那（Walter Fantana）再修正了一次自動催化組模型，使這個模型能像真正的化學系統一樣，容許間歇發生一些自然反應。這些自然反應引起很多的自動催化組分裂，但是分崩離析的自動催化組卻正好為演化的大躍進鋪路。它們引發了紛至沓來的新品種，有些變種變得更強大，然後又穩定下來，直到下一次大崩潰出現。我們看到了一系列的自動催化組變種相互取代。也許這就是線索。法默說：我很有興趣看看我們在談進步的概念時，是否能涵蓋突現的結構這種突現結構具備了某些前所未有的追求穩定的回饋環。關鍵在於必須發生一系列的演化來架構宇宙的物質，每一個層次的突現都為下一個層次的突現鋪路。
等待拼圖英雄
法默說：談這些令我沮喪，因為有語言上的問題。人們再三討論如何定義複雜和突現計算的傾向，但是如果不能以數學術語作清楚的定義，單單用這些字眼，只能在你的腦中激起模糊的影像。這就像熱力學誕生之前的一八二○年代，他們知道有一種東西叫作熱，但是他們討論的時候所用的名詞，後來聽起來簡直可笑極了。
事實上，當時他們甚至不確定熱是什麼，更不要談了解熱如何作用了。當時大多數德高望重的科學家都相信燒得紅熱的撥火鐵棒中密布著一種叫熱素的無重透明液體，只有少數人認為熱可能代表了撥火棒的原子中某種細微的運動。結果少數人的意見是正確的。
此外，當時也沒有人能想像如蒸汽機、化學反應及電池等複雜混亂的事物，竟然全都由一些簡單的通則所宰制。直到一八二四年，年輕的法國工程師卡諾（Sadi Carnot）發表了後來被稱之為熱力學第二定律的陳述：熱不會自然的從冷物體流到熱物體，當時卡諾正在寫一本關於蒸汽機的書，他正確的指出，這個簡單而普遍的事實使蒸汽機的效率大受限制，更不要提內燃機、發電廠的渦輪機，或是任何靠熱來發動的引擎了。不過要再過七十年，才出現第二定律在統計上的解釋：原子總是不斷嘗試回復隨機狀態。
法默說，同樣的，直到一八四○年代，英國釀酒商和業餘科學家焦耳（James Joule）才為熱力學第一定律奠定了實驗基礎。熱力學第一律又稱能量不滅定律，它說明了能量能夠從一種形式轉換到另一種形式，包括熱的、機械的、化學的或電的形式；但是你永遠無法創造或毀滅能量。到了一八五○年代，科學家才能以清晰的數學形式說明這兩條定律。
在自我組織的範疇中，我們正悄悄的邁向這個階段。但是，了解組織要比了解失序難多了，我們還無法以清晰量化的形式來說明自我組織的核心概念。我們需要像氫原子這樣的東西，讓我們能夠把它分解開來，清楚描述讓它發生作用的關鍵是什麼。但是，目前我們只了解這塊拼圖中的零星片段，每一片各自有其意義。例如，我們現在很清楚混沌和碎形的概念，也就是簡單的部分所構成的簡單系統能產生複雜的行為。我們也蠻了解果蠅的基因調節。在某些特定的狀況下，我們也依稀掌握了腦部的自我組織過程。而在人工生命的研究中，我們創造了小宇宙的新內涵。所有的這些行為只約略反映了自然系統中的真實狀況，但是我們已經能夠完全利用電腦來模擬上述的概念，並任意改變其中的情況，而且不但知其然，亦知所以然。我們希望有一天終於能組合所有的片段，形成完整的演化和自我組織理論。法默說。
他補充：喜歡問題定義明確的科學家對這門學問不會感興趣，但是沒有定見正是這個領域迷人之處。一切都還在發展之中，沒有人已經找到解答的途徑，但是點點滴滴的線索四處飄散，模擬的系統和模糊的概念紛紛湧現，因此可以預見二、三十年後，我們將會有一套真正的理論。
思考天擇問題
至於考夫曼，他衷心希望不需要等那麼久。
他說：我聽過法默說這好像熱力學誕生前的階段，我想他說得沒錯，我們在複雜科學中想要尋求的，是整個宇宙的非均衡系統中狀態形成的通則。有了像混沌邊緣之類的提示，我覺得我們已經瀕臨突破，就好像距離卡諾發明熱力學只有幾年的時間。
的確，考夫曼顯然希望新一代的卡諾會叫作考