模型方法：认识世界的重要媒介

从童年时代精心拼装的航母模型，到各种游戏、动画人物的手办；从美食的仿真摆件，到辅助教学的天体模型；从售楼大厅陈列的住宅区沙盘，到还原世界景点的微缩公园，模型在我们的生活中随处可见。通过对实物的缩小或简化，模型让我们更加全面便捷地感受事物、认识事物。其实，浩瀚的思维宇宙中也有许多有趣而实用的模型。它们虽然看不见、摸不着，却一样是我们的好帮手。

模型方法是建构模型并加以研究的方法。科学家的一个重要工作，就是通过简化和理想化的形式，建立关于研究对象的模型，用来揭示原型的形态、特征和本质。时刻运转的世界，不断交互的个体，充满复杂性和偶然性。我们不是故事里的神人，没有办法一眼洞悉万物本性。只有将它们之间的关系简化成一个清晰的结构，我们才能用自己熟悉的概念来解释观察到的现象。

让我们占领高地来看人类，高一点，再高一点。我们每个人都只是脚踏实地、仰望星空的火柴棍，再怎么样也无法冲破大地母亲的吸引，到宇宙里去搞明白为什么我们一蹦只能三尺高。这时候，模型方法就成了我们和世界之间的重要桥梁，它帮助小小的人类把视野扩展到无垠的太空。“两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比。”牛顿在水果的帮助下，一语道破天机。他推测，地球可能和海绵一样，吸收从天上落下来的轻质流体，流体通过某种方式作用于地球上的物体，这些物体便紧密团结在大地之上了。时光机穿梭到数百年后，爱因斯坦又运用他出色的想象力，创建出了关于引力的第二种模型：广义相对论。

牛顿和爱因斯坦的建树只是模型方法的一个例子，在自然科学和社会科学的方方面面，模型方法都大有作为。中学物理课堂上的斜面、传送带、滑块、光线模型、人船模型、磁流体发电机模型，不仅是刷题必备，也用线条和数字带我们领略一个理想化的世界。DNA双螺旋结构分子模型，揭示生物大分子的结构，让我们有机会知道爷爷的爷爷的爷爷从哪儿来，还能检测你到底适不适合减肥。以前晚上七点半必看的天气预报，现在随时随地可查的雾霾分布，都要归功于模拟全球气象变化的模型。图灵机、麦克斯韦妖、冯·诺依曼自复制自动机，计算机模型能对复杂系统进行精准详尽的预测。像囚徒困境（Prisoner's Dilemma）这样的模型方法，既展示了个体自私和猜疑的特质，却又向我们展现出人们突破这种局限、走向合作共赢的可能性。

模型从来不是原型的完美copy。正如物理学家菲利普·安德森（Philip Warren Anderson）所说，建模的艺术就在于去除与问题无关的部分。建模的人有可能会遗漏至关重要的因素，使用的人有可能无视模型的简略性。但也许不完美性正是这种方法的精髓所在。一次次建模、优化、推翻、再建模，人类不断深化对世间万物的认知，才能不断触及宇宙的广袤无垠。