开年第一天，行走中午才起床，在币乎上看了几篇文章，也顺手做了些评论。其中一条评论被呼噜点评，接着又有不少朋友参与讨论，话题也从去中心化和中心化的比较延展到什么表征代表了行业被玩坏，接着延伸到系统的外部性和热力学第二定律熵增的话题。

感谢原文作者：区块链研究员 把行走的评论置顶，

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为了把热力学第二定律和系统外部性行走为什么会认为比较重要解释得更清楚，行走今晚给自己增加了一个笔记输出任务，整理出北师大张江教授的一个讲座，分两期刊出，让我们一起学习并继续延伸这个话题。

笔记来自12月28日苇草智酷举办的第三次互联网思想者大会。笔记内容未经主办方和嘉宾审核，仅供大家学习与参考。笔记内容仅代表嘉宾个人观点。以下，Enjoy：

大家好。非常感谢段老师给我机会在第二届思想者大会的舞台上跟大家分享有关系统科学的最新进展。

我有两点身份，一是北京师范大学系统科学学院的教授，北师大的系统科学学院应该是国内唯一以系统科做学院名称的单位，基本上在全世界也找不着。

第二个身份是集智俱乐部的创始人。集智俱乐部和苇草智酷非常相似，也是一个民间组织，我们的成员更加年轻化。2003年我们开始举办包括读书会、讲座等活动，进行跨学科的交流。

今天讲座的主题是：从热力学第二定律到奇点临近。

可能在座的朋友会有点晕，这两个概念是怎么联系到一起的呢？近年来复杂性科学、系统科学有一个非常大的进展，就是规模理论。通过规模理论，我们可以写出数学方程，把在热力学第二定律和奇点间架起桥梁。

一、热力学第二定律和耗散结构理论

大家都听说过热力学第二定律。爱因斯坦认为，热力学第二定律是最伟大的物理学定律，因为它牵扯到所有事物的死亡命运。

科学表述会很严谨，对热力学第二定律是说，在孤立的系统下，如果没有任何干扰，系统的熵，即无序的程度会不断增加。

任何事物都有生老病死，其本质是内部熵增的结果。这和跟我们周围客观现象都会形成一定的矛盾。

我们看到很多东西都在欣欣向荣的向反熵的方向发展。比如达尔文的进化论告诉我们，生物圈进化会变得越来越高等，以至进化出会走路的无毛的动物——人类。

再比如科技，人工智能、区块链，这些新科技好像也是从低等到高等不断演化的过程。这些看起来与热力学第二定律形成了非常大的冲突。

如何解决呢？问题关键在于：热力学第二定律的前提是孤立系统，通俗来说是一个封闭的系统，不和外界有物质、能量、信息的交换。但现实中绝大多数复杂系统，都存在这种交换，都是所谓的开放系统。都要从外界引入能量、物质、信息的流动。

复杂性理论最早的提出者，普利高津最大的贡献，就是把热力学第二定律广义化到开放性系统下进行讨论。

他认为，任何系统内部新陈代谢的过程，都是在不断的产生熵。但与此同时由于系统是开放的，就可以把一部分的熵排出去。为了获得秩序的提升，抵抗熵增，我们只要让熵流速度快于内部产生熵的速度，就有可能导致系统整体熵是减少的。

任何一个系统只要有新陈代谢活动，都会创造垃圾。如果一个封闭系统不停的创造垃圾，垃圾会把系统填满。唯一的解决路径就是把垃圾释放到外界环境中去，这就是熵流。

举个例子，夏天我们经常用的空调，为了换取内部环境的一点点凉爽，我们往外界释放了更多的热量。因为在空调压缩机做功的过程中，会伴随更多的废料、更多的熵产生。从屋里把热量搬到外面，其实并不是等价交换，排出去的热量只会更多。

为了换取这一点秩序的提升，事实上不得不给外界带来更多糟糕、垃圾和无序的东西。这是开放式系统下热力学第二定律所告诉我们的事实。

二、城市的命运

有了这样的认知，我们把图景放大到人类社会的典型代表——城市的视角下。

城市是典型的辉煌与罪恶并存的地方。我们所在的会场非常现代化、漂亮、有秩序，熵水平非常低。但你如果往城乡结合处去走一走会发现有大量的垃圾排放。垃圾处理的问题已经刻不容缓，只是我们人为地选择去更多考虑城市辉煌的一面。

从广义角度看，一系列的城市社会化过程中，带来的所谓社会熵还有很多。比如城市里的犯罪、空气污染、交通堵塞。所有这些负面因素都可以看成一种熵的的表现。这样讲可能过于定性，我们来看一看定量的研究成果。

上图纵坐标轴代表城市的GDP，每个点都是一个城市。横坐标是城市的人口规模。根据大量的实证数据，无论是美国、欧洲、中国，都满足这样的规律：城市变大时，人均GDP会随城市规模增涨，但同时带来更多城市问题。

这一方面解释了为什么毕业生会争先恐后留在大城市，尽管国家政策一直鼓励他们支持西部和乡村。是因为越大的城市人均GDP越高，会给同学们带来更多的财富。

另一方面，越大的城市带来的问题也就越多。比如犯罪率指标，随着城市变大，人均犯罪事件也会以超线性法则在增长。

这样的指标还有很多组。好的一面可以看到经济增长、科技创新，坏的一面可以看到犯罪、空气污染、交通堵塞。这一切都在按照超线性的法则在增长。城市创造了辉煌，同时也给我们带来非常多社会性的问题。

张江老师笔记的下篇行走还在整理中，今天中午12点12分发出

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编译者/作者：行走

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