作者 | Frank Wilczek
翻译 | 胡风、梁丁当
配音 | Betsy Devine

为了找到解决问题的最佳方案，科学家必须避免跌进“局部极值点”的陷阱。

假如一切可以从零开始，毫无疑问，我们应该使用公制单位而不是英寸和英尺，用十二进制而不是十进制，用德沃夏克键盘而不是QWERTY键盘（QWERTY键盘是指以QWERTY构成键盘字母区前6个字母的键盘 ；德沃夏克键盘采用了不同布局，将5个元音键和最常用的辅音键安排在键盘中间行）。但在这个世界的很多地方，英寸、十进制和QWERTY键盘已经成为了标准。人们围绕着这些标准形成了思维习惯，建造了配套设备。此时要做出改变是非常痛苦的。这些日常生活中的例子背后折射出的是一个深刻的问题——“局部极值”。这个问题如同一个幽灵，困扰着科学发展与人类生存。

为了理解什么是局部极值，让我们设想一个登山者，她尝试登上一段山脉的最高峰。无论她从哪里出发，只要遵循一个简单的模式——始终往上攀登，一段时间内，她总能越爬越高并到达一个顶峰。可这样的攀登模式却不一定能保证她登上整段山脉的最高峰。换句话说，她到达了一个局部最大值，但不一定是全局最大值。更高的山峰可能在别的地方，被山谷和山口隔开了。如果要去那儿，她必须先往下走，或许还要再绕点儿弯路，然后才能继续登高。

在物理及其应用中，人们经常遇到这样的情况，即需要探索一系列可能出现的结果。比如，我们已经知道了某些蛋白质中氨基酸的序列，然后想去确定蛋白质在内部张力下可能折叠成的形状。我们可以先猜一个形状，然后加一些小的变化，最后得到一个稳定的结构。但是，如果我们从一个截然不同的起点开始，答案可能全然不同。

在“疯牛病”和人类的库鲁病等疾病中，原本在正常情况下有用的蛋白质出现了构型的变异，从而导致蛋白斑块的形成，给细胞造成了损伤。如果从正常构型的蛋白质开始，这种变异是很难发生的。但只要出现了一个错误折叠的分子，它就可能作为模板产生另一个结构变异的分子。这种变异一旦形成就比较稳定，因为它是一个局部极值点。

对于生物演化或者人类社会来说，要脱离局部极值点是困难的。如果没有小行星的毁灭性碰撞，恐龙可能还在称霸地球，而哺乳动物仍然是被它们统治的夜行物种。如果没有欧洲黑死病的爆发，文艺复兴和整个现代文明都可能被严重推迟。在我们个人的生活中，放弃一个舒适的局部最佳点可能是很痛苦的选择。如果我的生活已经够好了，我还需要再去考虑换工作、移民或者重返学校吗？伏尔泰 (Voltaire) 告诫我们 ：“最好是进步的敌人。” 可是波斯诗人欧马尔 · 哈耶姆 (Omar Khayyam) 在诗里写道（摘自《鲁拜集》）：

啊，爱！你我应与命运同谋，
理解这令人憔悴的万物之道，
我们把它砸成碎片，然后，
再按我们的心愿重新筑构！

心理学家告诉我们，通常随着年龄增长，人们会变得更加知足。对此，一个可能的解释是，当强烈改善生活的希望随着光阴逐渐逝去，人们也不再需要为由此带来的付出与风险而焦虑。似水流年间，诗人欧马尔的一腔热血渐渐褪化为伏尔泰的云淡风轻。