Khoa học Khoa học cho ta biết thật nhiều điều về những điểm vô cực của vũ trụ cái mà cũng vô cùng quan trọng và cực kì xa vời nhưng hơn thế nó gần gũi và liên quan trực tiếp đến con người có nhiều thứ ta không hoàn toàn hiểu một trong số chúng là sự phức hợp xã hội kì diệu của những loài vật quanh ta và hôm nay tôi sẽ kể cho các bạn nghe 1 vài câu chuyện về sự phức hợp ở động vật nhưng trước tiên, sự phức hợp là gì? thế nào là phức hợp? vâng, phức hợp không phải là phức tạp những cái phức tạp bao gồm nhiều phần nhỏ đều khác nhau, và mỗi phần có chức năng riêng trong cơ chế hoạt động Mặt khác, hệ thống phức hợp được tạo nên từ nhiều phần giống nhau và đó chính là tương tác của chúng cái mà sinh ra những hành vi thống nhất trên toàn cầu Hệ thống phức hợp gồm nhiều hợp tố tương tác lẫn nhau chúng hoạt động dựa theo những nguyên tắc cá nhân đơn giản điều đó dẫn đến những đặc tính trội Hành vi của hệ thống nói chung không thể dự đoán từ chỉ mỗi những quy tắc riêng lẻ Như là Aristotle từng viết rằng: Toàn bộ thực thể lớn hơn các thành phần của nó cộng lại Nhưng, từ Aristotle, chúng ta hãy đến với một ví dụ cụ thể hơn về hệ phức hợp Đây là những chú chó săn Scotland Lúc ban đầu, hệ thống rất lộn xộn Và một sự xáo trộn xuất hiện: sữa Mỗi cá thể bắt đầu xô đẩy theo một hướng -- (Cười) -- và đây là quá trình xảy ra Hình chong chóng mình là một đặc điểm trội trong sự tương tác giữa những chú chó con, mà mục đích duy nhất của chúng là cố tiếp cận với bát sữa kết quả là đẩy theo một hướng ngẫu nhiên Đó là tất cả về việc tìm kiếm những nguyên tắc đơn giản cũng là nơi bắt nguồn của sự phức hợp Tôi gọi nó là "đơn giản hoá sự phức hợp" Và đó là việc chúng tôi làm ở vị trí Chủ tịch Thiết kế Hệ thống tại ETH Zurich Chúng tôi thu thập thông tin về động vật phân tích những chi tiết phức tạp, cố gắng giải thích chúng Điều đó yêu cầu các nhà vật lý học phối hợp với các nhà sinh vật học, các nhà toán học và khoa học máy tính đó chính là sự tương tác giữa họ, cái mà sản sinh ra năng lực vô hạn để giải quyết những vấn đề kia. Do đó,1 lần nữa, toàn bộ thực thể mạnh hơn tổng các phần của nó cộng lại ở một khía cạnh, sự hợp tác cũng có thể coi là một hệ phức hợp và bạn có lẽ đang tự hỏi mình đang ở phương diện nào Sinh học hay Vật lý? Thực tế nó có chút khác biệt. Để giải thích, tôi cần kể bạn nghe một mẩu chuyện ngắn về chính bản thân tôi, Khi tôi còn nhỏ, tôi rất thích lắp ráp, để tạo ra những cỗ máy phức tạp. Vì thế tôi bắt đầu học kĩ sư điện và rô bốt học. Và dự án cuối kì của tôi là lắp ráp một con rô bốt tên là ER1-- nó nhìn như thế này-- nó sẽ thu thập thông tin từ môi trường quanh và đi theo dòng kẻ trắng trên nền nhà. Nó thực sự rất rất phức tạp nhưng nó đã hoạt động rất trơn tru trong phòng thí nghiệm. Vào ngày diễn tập, các giáo sư tập hợp để cho điểm các dự án, rồi chúng tôi đưa ER1 vào phòng đánh giá. Nhưng hoá ra ánh đèn trong phòng đó hơi khác biệt Tầm nhìn của rô bốt bị nhiễu loạn Ở đoạn cua đầu của dòng kẻ, nó rẽ trái và đâm vào tường. Chúng tôi đã phải mất hàng tuần để làm nó và lý do nó bị phá hủy chỉ là một sự thay đổi nhỏ ở màu sắc ánh sáng trong phòng Đó là khi tôi nhận ra rằng bạn càng làm phức tạp một bộ máy khả năng nó thất bại càng cao vì điều gì đó hoàn toàn bất ngờ Và tôi quyết định rằng thực tế tôi đã không thực sự muốn tạo ra những thứ phức tạp. Thay vào đó, tôi muốn tìm hiểu sự phức hợp sự phức hợp của thế giới xung quanh và đặc biệt là trong vương quốc loài vật điều đó đưa chúng ta đến với loài dơi Dơi Bechstein là 1 loài phổ biến ở Châu Âu Chúng sống theo bầy đàn Đa phần, chúng trú ngụ, hoặc ngủ cùng nhau Và chúng sống trong những quần bầy mẫu hệ; điều đó nghĩa là mỗi mùa xuân, những con cái gặp nhau sau kì ngủ đông và chúng ở cùng nhau trong suốt 6 tháng để nuôi con non. Và chúng luôn mang theo một cái chip rất nhỏ để mỗi lần một trong số chúng bay vào một trong số những cái hộp đặc biệt, chúng ta sẽ biết nó ở đâu và hơn nữa, ta biết nó đang ở với ai Do đó tôi nghiên cứu về những mối liên hệ trú ngụ ở dơi Và nó nhìn như thế này. Trong ngày, dơi trú ngụ theo nhóm nhỏ ở những cái hộp khác nhau. Có thể là vào một ngày, bầy dơi tách ra hai cái hộp. Nhưng lại vào ngày khác, chúng lại ở cùng một hộp hoặc chia ra 3 hay nhiều hộp khác. Và tất cả xem ra rất thất thường, nó gọi là cơ năng chia tách- hợp nhất -- đặc tính hay phân tách của một nhóm động vật và nhập vào những nhóm nhỏ khác. Cái chúng tôi làm là lấy hết những dữ liệu từ những ngày khác nhau đó và kết hợp chúng với nhau để đúc kết một đặc điểm tương quan lâu dài bằng cách áp dụng kĩ thuật phân tích quần thể để cho ra một bức tranh toàn diện về cấu trúc xã hội của một quần bầy Và bức tranh đó trông như thế này. Trong mạng lưới này, tất cả vòng tròn là những cái nút --những cá thể dơi-- và đường kẻ là những liên kết xã hội --mối tương quan giữa những cá thể. Đây hoá ra là một bức hình rất thú vị. Bầy dơi tổ chức theo 2 đoàn thể khác nhau không thể dự đoán từ cơ năng chia tách- hợp nhất. Ta gọi chúng là những đơn vị xã hội "bí hiểm". Thú vị hơn, theo thực tế, hằng năm quanh tháng 10, bầy dơi tách ra và tất cả dơi ngủ đông riêng lẻ. Nhưng năm này qua năm khác, khi dơi hội tụ lại vào mùa xuân, những đoàn thể giữ vững. Vì vậy, dơi nhớ bạn của chúng trong một thời gian dài Với kích thước bộ não chỉ như một hạt dẻ chúng duy trì những mối ràng buộc xã hội lâu dài được cá nhân hoá. Chúng ta đã không biết điều đó có thể xảy ra, Ta từng biết linh trưởng, voi và cá heo có thể làm được điều đó nhưng so với dơi, bộ não của chúng to hơn nhiều Vậy, làm sao dơi có thể giữ vững cấu trúc xã hội bình ổn phức hợp với khả năng nhận thức giới hạn như vậy? Đây chính là lúc tính phức hợp đưa ra câu trả lời, Để hiểu hệ thống này, chúng tôi đã xây dựng một mẫu trú ngụ bằng máy tính dựa trên những nguyên tắc cá nhân đơn giản và được mô phỏng hàng nghìn ngày ở một bầy dơi ảo Đó là một mô hình toán học, nhưng nó không phức tạp. Tóm lại, điều mà mô hình đã cho thấy là từng con dơi nhận biết được một vài thành viên trong bầy là bạn nó và có xu hướng sống cùng hộp với chúng. Những nguyên tắc cá nhân đơn giản. Đó là tất cả để giải thích sự phức hợp xã hội của loài dơi. Nhưng điều đó còn đang phát triển. Giữa năm 2010 và 2011, bầy dơi mất hơn 2/3 dân số, có lẽ do mùa đông quá lạnh. Mùa xuân tiếp theo, nó đã không tạo thành 2 quần thể như mọi năm điều mà có thể dẫn đến cái chết của cả bầy vì nó dần thu nhỏ. Nhưng thay vào đó, nó hình thành một tổ chức thống nhất cho phép bầy dơi sống sót mùa đó và phát triển tiếp tục hai năm sau Điều chúng ta biết là dơi không ý thức được rằng bầy đàn của chúng đang làm thế này. Tất cả những gì chúng làm là đi theo những quy tắc tương quan đơn giản và từ sự đơn giản, phức hợp xã hội xuất hiện từ đó quần bầy của chúng linh hoạt hơn với những biến đổi lớn về cơ cấu dân số. Và tôi nghĩ điều này thật phi thường. Bây giờ tôi muốn kể 1 câu chuyện khác. Với chuyện này, ta sẽ rời Châu Âu tới sa mạc Kalahari, Nam Phi. Đây là nơi loài chồn Meerkat sống. Tôi chắc là các bạn biết về loài sinh vật thú vị này, chúng sống theo nhóm với hệ thống phân cấp xã hội nghiêm ngặt Có một cặp thống trị và nhiều hạ cấp, một số là lính gác, số khác lại có vai trò trông trẻ một số dạy con non và nhiều cái khác. Chúng tôi đã đặt những cái vòng GPS nhỏ lên những con vật này để tìm hiểu cách chúng di chuyển cùng nhau và nó liên quan gì đến cấu trúc xã hội. Có một ví dụ rất hay về sự di chuyển đồng bộ ở loài Meerkat. Ở trung tâm của khu đất nơi chúng sống, có một con đường Nó rất nguy hiểm vì có nhiều ô tô qua lại Nhưng những con Meerkat phải băng qua nó để đến nguồn thực phẩm khác. Vì thế câu hỏi được đặt ra, chính xác là chúng đã qua đường như thế nào? Chúng tôi phát hiện rằng con cái thống trị phần lớn đều dẫn nhóm đến con đường, nhưng khi phải băng qua đường, nó nhường cho những con hạ cấp, đúng như kiểu:" Đi trước đi, báo ta khi nó an toàn!". (Cười) Điều mà tôi không biết, chính là những nguyên tắc hành xử mà chúng tuân theo để xảy ra sự thay đổi này ở rìa của nhóm và những quy luật đơn giản đủ để giải thích nó. Do đó tôi dựng một mô hình mô hình mô phỏng những con Meerkat qua đường. Đó là một mô hình đơn giản. Những con Meerkat di chuyển như những vật thể ngẫu nhiên với một quy tắc độc đáo là sắp hàng. Chúng đơn giản di chuyển cùng nhau. Khi những vật thể này tới con đường, chúng nhận biết được vật cản và chống lại nó. Sự khác biệt duy nhất giữa con cái thống trị --con màu đỏ-- với những con khác chính là, với nó, chiều cao của vật cản cái chính là sự rủi ro từ con đường, là cao hơn một chút. Sự khác biệt nhỏ trong nguyên tắc di chuyển cá nhân cũng đủ để giải thích những cái ta thấy, rằng con cái thống trị dẫn nhóm của nó đến con đường và nhường những con khác qua đường trước. George Box, nhà thống kê người Anh, từng viết: "Tất cả các mô hình đều sai nhưng một số lại hữu dụng." Thực sự, mô hình này sai rõ ràng, vì thực tế những con Meerkat không phải là thực thể ngẫu nhiên Nhưng nó lại hữu dụng vì nó cho thấy sự đơn giản tột độ trong nguyên tắc di chuyển ở mức độ cá nhân có thể dẫn đến một khối lớn sự phức hợp ở mức độ cả nhóm. Và một lần nữa, đó là đơn giản hoá sự phức hợp. Sau đây là kết luận về ý nghĩa của điều đó cho tất cả loài. Khi con cái thống trị nhường cho một con thấp bậc, đó không phải vì lịch sự tế nhị Thực tế con cái thống trị cực kì quan trọng cho sự toàn vẹn của cả nhóm. Nếu nó chết trên đường, cả nhóm cũng lâm nguy. Vì vậy hành vi tránh hiểm hoạ này là một phản ứng tiến hoá rất lâu rồi Những con Meerkat đang bắt chước một chiến thuật tiến hoá từ hàng nghìn thế hệ trước và chúng đang thay đổi nó cho phù hợp với hiểm hoạ hiện đại Trong trường hợp này, chính là con đường xây dựng bởi con người. Chúng thu nhận những nguyên tắc cơ bản và kết quả hành vi phức hợp cho chúng khả năng chống lại sự xâm lấn của con người vào môi trường tự nhiên của chúng. Cuối cùng. đó có thể là loài dơi thay đổi kết cấu xã hội của chúng tương ứng với những biến đổi dân số Hoặc là loài Meerkat cho thấy một sự thích ứng mới với con đường đó. Hoặc nó cũng có thể là những loài khác. Thông điệp của tôi ở đây -- không hề phức tạp-- mà là một điều đơn giản của kì quan và niềm tin Thông điệp ở đây chính là động vật có một sự phức hợp xã hội kì diệu cho phép chúng thích nghi và phản ứng với thay đổi trong môi trường. Chỉ ba chữ: trong thế giới loài vật, sự đơn giản dẫn đến phức hợp, và dẫn đến sự linh hoạt. Cảm ơn. (Vỗ tay)