题西林壁

[宋]苏轼

横看成岭侧成峰，远近高低各不同。

不识庐山真面目，只缘身在此山中。

从正面看，庐山连绵起伏;从侧面看，庐山山岭耸立。而从远处、近处、高处、低处分别看庐山，景观又各不相同。庐山的真面目究竟是怎样的呢？这可难住了宋代大文学家苏轼。苏轼身处庐山之中，总会被身处的局部场景所迷惑、误导，很难对庐山的全貌做出准确的描述。无独有偶，盲人摸象的故事也诠释了基于局部的判断会导致对理解全貌的干扰和误导。

局部注定无法反映出整体吗？这可不一定。只要方法正确，我们依然能从局部逐步接近整体。

居庐心一隅

如何窥庐心全貌？跟我来

古代没有飞机，也没有无人机，无法通过航拍对山脉进行一览性的全局观察，但是仍然绘制出了包含相对准确的地形地貌信息的地图，用于行军作战、分省制的行政管理，甚至国家疆界的划定。这说明，假如多花些时间，踏遍每条山间小路，登上每座山峰，再适度地借助几何学、天文学等知识，在很大程度上还是可以知晓庐山真面目的。

摸大象局部，    如何知大象全貌？跟我来

摸象的几位盲人如果商议出一个合理的摸象规则，还是有很大机会能分清大象的头尾以及四肢，甚至能猜测出头部前面的长长的卷曲物可能是鼻子。比如，大家先在大象外面围成一个圈，可以判断出大象是个体积有限的物体。接着规定好大家的动作，比如每个人把左手和右手都分开放在大象身上，左手要碰到左边人的右手，手要碰到右边人的左手，然后所有人按照约定的顺序从左到右、从上到下，像扫描仪一样逐行地扫描大象的身体表面，得到自己面前的大象局部的准确信息，再汇总，并总结归纳大象长什么样。甚至通过摸出其和嘴巴、眼睛的关系，以及普通形状的鼻子的缺失，盲人也能推测出大象标志性的长鼻子究竟为何物。

认知规律：    从局部渐进至整体

人类探索世界时，所有人都好似盲人，没有谁作为局外人能预先知道标准答案。故而，人类认识世界的难处在于要打破苏轼提出的认知局限，必须身在庐山中，识得庐山真面目。人类认知世界，就是一个不断试错、不断刷新认知、不断调整认知方式的摸象过程，从无序的局部开始，渐渐变得有序。局部不断累积，越来越接近整体，最后通过总结归纳，勾勒出对世界整体的正确认知。

有没有局部就是整体的情况？

当然有，而且有很多。我们去观察一棵大树，会发现每个枝杈似乎都是相似的。似乎每个枝杈都在重复上一个枝杈的分支方式，这就是有名的分形理论。我们打开地图，观察海岸线，也会发现任何一个局部都在某种程度上能代表海岸线的整体模样。

如何辨别出一个图形是否是分形呢？把一个图形的一部分放大后，如果它和整体的形状很相似，那么这个图形很大程度上就是个分形。大脑皮层、肺泡网络、肾脏血管，这些都是分形。所以，局部和整体并不是对立的，见微可以知著。如何窥一斑见全豹，考验的是科学方法的运用能力。

苏轼在庐山中的困惑并非无解，盲人摸象这个寓言显然是视力正常的人低估了盲人的智慧。耳熟能详的诗句和故事，往往只揭示了世界的某一个方面。聪明的同学们会知道，世界还有另一面。更聪明的同学还会知道时间会施加魔法：因为地质运动，所以今日的庐山和远古的庐山不一样;因为生物进化，所以今日的大象和几十万年前的大象不一样。

就拿庐山来说吧，最初这里是一片大海。到了震旦纪，这片海底不停地升高，升得比海平面還高，冒出海水表面，形成了陆地。然而，庐山的形成一波三E折。早期的庐山从海底露出头后，又因为地质运动，重新沉到了海底。到了1.5亿年的白垩纪，庐山又冒出了海面，不断长大。之后又经过第四纪冰川的侵蚀，才形成了现在的庐山。

同学们，就让我们脑洞大开，尽情接纳这个奇妙的世界吧！

作者简介

许秀华，毕业于北京大学生命科学学院。从事科技记者、医学记者等职，科普作家、中国科普作家协会会员、中国生物工程学会会员，著有少儿科普书《超级农业》（北师大出版社）、孕产期保健科普书《妈妈宝贝爱妻录》（科学出版社）、《卢良恕院士传》（人民出版社），全程执笔《转基因，给世界多一个选择》（农业出版社，获2014年全国优秀科普作品奖）、《南水奇遇记》（水利出版社），为《科学大众》《生命世界》等多家少儿科普杂志撰稿人。