為何難識廬山真面目？

題西林壁

[宋]蘇軾

橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同。

不識廬山真面目，只緣身在此山中。

從正面看，廬山連綿起伏;從側面看，廬山山嶺聳立。而從遠處、近處、高處、低處分別看廬山，景觀又各不相同。廬山的真面目究竟是怎樣的呢？這可難住了宋代大文學家蘇軾。蘇軾身處廬山之中，總會被身處的局部場景所迷惑、誤導，很難對廬山的全貌做出準確的描述。無獨有偶，盲人摸象的故事也詮釋了基于局部的判斷會導致對理解全貌的干擾和誤導。

局部注定無法反映出整體嗎？這可不一定。只要方法正確，我們依然能從局部逐步接近整體。

居廬心一隅

如何窺廬心全貌？跟我來

古代沒有飛機，也沒有無人機，無法通過航拍對山脈進行一覽性的全局觀察，但是仍然繪制出了包含相對準確的地形地貌信息的地圖，用于行軍作戰、分省制的行政管理，甚至國家疆界的劃定。這說明，假如多花些時間，踏遍每條山間小路，登上每座山峰，再適度地借助幾何學、天文學等知識，在很大程度上還是可以知曉廬山真面目的。

摸大象局部，? ? 如何知大象全貌？跟我來

摸象的幾位盲人如果商議出一個合理的摸象規則，還是有很大機會能分清大象的頭尾以及四肢，甚至能猜測出頭部前面的長長的卷曲物可能是鼻子。比如，大家先在大象外面圍成一個圈，可以判斷出大象是個體積有限的物體。接著規定好大家的動作，比如每個人把左手和右手都分開放在大象身上，左手要碰到左邊人的右手，手要碰到右邊人的左手，然后所有人按照約定的順序從左到右、從上到下，像掃描儀一樣逐行地掃描大象的身體表面，得到自己面前的大象局部的準確信息，再匯總，并總結歸納大象長什么樣。甚至通過摸出其和嘴巴、眼睛的關系，以及普通形狀的鼻子的缺失，盲人也能推測出大象標志性的長鼻子究竟為何物。

認知規律：? ? 從局部漸進至整體

人類探索世界時，所有人都好似盲人，沒有誰作為局外人能預先知道標準答案。故而，人類認識世界的難處在于要打破蘇軾提出的認知局限，必須身在廬山中，識得廬山真面目。人類認知世界，就是一個不斷試錯、不斷刷新認知、不斷調整認知方式的摸象過程，從無序的局部開始，漸漸變得有序。局部不斷累積，越來越接近整體，最后通過總結歸納，勾勒出對世界整體的正確認知。

有沒有局部就是整體的情況？

當然有，而且有很多。我們去觀察一棵大樹，會發現每個枝杈似乎都是相似的。似乎每個枝杈都在重復上一個枝杈的分支方式，這就是有名的分形理論。我們打開地圖，觀察海岸線，也會發現任何一個局部都在某種程度上能代表海岸線的整體模樣。

如何辨別出一個圖形是否是分形呢？把一個圖形的一部分放大后，如果它和整體的形狀很相似，那么這個圖形很大程度上就是個分形。大腦皮層、肺泡網絡、腎臟血管，這些都是分形。所以，局部和整體并不是對立的，見微可以知著。如何窺一斑見全豹，考驗的是科學方法的運用能力。

蘇軾在廬山中的困惑并非無解，盲人摸象這個寓言顯然是視力正常的人低估了盲人的智慧。耳熟能詳的詩句和故事，往往只揭示了世界的某一個方面。聰明的同學們會知道，世界還有另一面。更聰明的同學還會知道時間會施加魔法：因為地質運動，所以今日的廬山和遠古的廬山不一樣;因為生物進化，所以今日的大象和幾十萬年前的大象不一樣。

就拿廬山來說吧，最初這里是一片大海。到了震旦紀，這片海底不停地升高，升得比海平面還高，冒出海水表面，形成了陸地。然而，廬山的形成一波三E折。早期的廬山從海底露出頭后，又因為地質運動，重新沉到了海底。到了1.5億年的白堊紀，廬山又冒出了海面，不斷長大。之后又經過第四紀冰川的侵蝕，才形成了現在的廬山。

同學們，就讓我們腦洞大開，盡情接納這個奇妙的世界吧！

作者簡介

許秀華，畢業于北京大學生命科學學院。從事科技記者、醫學記者等職，科普作家、中國科普作家協會會員、中國生物工程學會會員，著有少兒科普書《超級農業》（北師大出版社）、孕產期保健科普書《媽媽寶貝愛妻錄》（科學出版社）、《盧良恕院士傳》（人民出版社），全程執筆《轉基因，給世界多一個選擇》（農業出版社，獲2014年全國優秀科普作品獎）、《南水奇遇記》（水利出版社），為《科學大眾》《生命世界》等多家少兒科普雜志撰稿人。