我们常常难以正确理解那些结果通过累积互动而产生的现象。
有一个常见的数学问题：一个孙子请求爷爷给零用钱，从一円开始，连续一个月每天翻倍。
如果爷爷不经意地答应了，一个月后这笔零用钱将达到十亿円。
这种错误源于一种倾向：人们会想当然地认为，如果一円翻倍几次并没有产生可观的金额，那么随后的翻倍也会遵循类似的模式。
然而，如果仔细地逐步追踪这种累积和互动的结果，就会清楚地发现，即使没有高深的数学知识或直觉，这笔金额也会变得非常巨大。
因此，这不是知识或能力的问题，而是思维方式的问题。
我想将这种思维方式——即通过逐步追踪累积和互动来逻辑地理解结果的思维方法——称为“模拟思维”。
生命起源的第一步
同样地，我们努力理解生命起源的难题。
生命起源提出了这样一个问题：在最初只含有简单化学物质的远古地球上，复杂的细胞是如何出现的？
在思考这个问题时，有时会有人依赖于昙花一现的偶然奇迹来解释。
然而，从累积互动（cumulative interaction）的角度来看，生命起源可以被理解为一个更为现实的现象。
地球上的水和空气在不同地方反复循环。通过这种全球循环（global circulation），化学物质在局部区域被移动，然后扩散到整个地球。
这些反复的循环导致化学物质相互反应。
结果，地球应该从最初只有简单化学物质的状态，过渡到一个包含稍微复杂化学物质的状态。当然，许多简单的化学物质仍然会存在。
而且，由于稍微复杂的化学物质是简单化学物质的组合，虽然它们的总量可能较少，但种类会比简单化学物质更多。
这种状态的转变不仅仅发生在地球局部狭小的区域；它同时在整个星球上并行发生。
此外，由于地球水和大气层的全球循环，在封闭空间中发生的事件会向外扩散，导致化学物质在整个地球上相互混合。这使得地球包含比初始状态更多样化的、稍微复杂的化学物质。
第一步的意义
从初始状态到当前状态的转变没有直接证据；这是一个假设。然而，任何人都会发现这难以否认。事实上，若要否认，就需要解释为什么这种即使在今天也可见的普遍机制没有发挥作用。
这种关于稍微复杂化学物质的机制，已经具备了自我维持、复制和代谢的能力。然而，这并非生物体所拥有的高度复杂的自我维持、复制和代谢。
所有稍微复杂的化学物质既可以被破坏，也可以被生成。然而，在全球范围内，每种稍微复杂的化学物质都维持着一定的恒定数量。
在这种反复的生成与破坏中，恒定数量的维持本身就表明了通过代谢实现自我维持的性质。
此外，这些稍微复杂的化学物质并非只以单个单元存在；尽管它们的比例可能很小，但其绝对数量却非常庞大。
即使这不是自我复制，它也是一种生成相同化学物质的生产性活动。虽然这与“复制”一词略有不同，但它产生了类似的效果。
换句话说，地球从只含有简单化学物质过渡到包含稍微复杂化学物质这一不可否认的现象，既是生命起源的第一步，也是其本质。
迈向下一步
当然，这种包含稍微复杂化学物质的状态并非生命本身。
将其视为行星尺度的生命活动也不太合理。它仅仅是由于反复的化学反应而存在着稍微复杂化学物质的一种状态。
此外，这种现象也肯定会在地球以外的行星上发生。生命没有在其他行星上出现，却在地球上出现了，这表明地球上发生了一些与其他行星不同的事情。
思考那个“不同之处”可能是什么，是下一个阶段。
然而，在理解了这最初的一步之后，我们就不应该再以局部的视角来思考生命起源的下一步。下一步，就像第一步一样，也必须被视为地球的全球性现象。
而下一步则是地球过渡到一个包含甚至更为复杂化学物质的状态。
随着这一步骤的重复，化学物质会逐渐累积地变得更加复杂。
与此同时，自我维持、复制和代谢的机制也会变得越来越精细。
聚合物与地球地形的影响
聚合物的存在在这里扮演着重要角色。蛋白质和核酸都是聚合物。聚合物可以从少数几种单体累积地创造出复杂多样的聚合物。能够形成聚合物的单体的存在，增强了这种机制的演化性质。
地球上众多的湖泊和池塘，充当着独立的科学实验场所。全球范围内必然存在数百万这样的地点。每个地点都提供了一个不同的环境，同时通过全球水和大气循环进行化学物质交换。
模拟思维的力量
一旦生命起源以这种方式被构想出来，除了以“没有证据”来批评它之外，就无法再做更多了。相反，人们将不得不寻找一种机制来驳斥这种机制。然而，我无法构想出这样的机制。
换句话说，就像零用钱例子中的爷爷一样，我们只是还没有理解生命起源。通过运用模拟思维，从我们已知的事实出发，考虑累积互动（cumulative interaction），就像一个人能够理解30天后零用钱会变得巨大一样，也能够理解生命是如何在地球上起源的。
尘埃云假说
地表强烈的紫外线辐射会阻碍化学物质的交换。然而，远古地球，由于频繁的火山活动和陨石撞击，必然被火山灰和尘埃云（cloud of dust）所覆盖，这会为它遮挡紫外线。
此外，大气中含有氢、氧、碳、氮——这些是生命重要单体的关键原材料原子——而尘埃中含有其他稀有原子。尘埃的表面也充当了单体化学合成的催化剂。
再者，尘埃的摩擦会产生热量和闪电等能量，而太阳则持续以紫外线和热量的形式提供能量。
这团尘埃云是终极的单体工厂，一年365天、一天24小时运转，利用整个地球和所有倾泻而下的太阳能。
机制的相互作用
回顾最初的步骤：地球过渡到包含稍微复杂化学物质的状态。
在一个这种机制正在运作的星球上，存在着一个终极单体工厂，实现了将复杂性累积为聚合物的原理，并且有数百万个相互连接的科学实验室。
即使这不能完全解释生命起源，毫无疑问，它也形成了一种产生生命体所需复杂化学物质的机制。
并且，请记住最初一步已经蕴含生命本质的论点。
作为这一步骤的延伸而产生的地球，包含着高度复杂的化学物质，因此也必然在更高级的层面上体现着生命的本质。
我们可以看到，这如何导向一个地球，在那里，存在着多样化的、高度复杂的化学物质以及精密的生命本质现象。
最后润色
现在，我们可以基于一个已经达到高度有利状态的地球来思考生命起源，这是一个在现有讨论中通常不被假设的前提。
那么，生命体的出现还需要什么呢？
那就是生命体所需的功能机制的创造与整合。
这似乎不需要任何特别的安排，并且可以被解释为目前讨论的自然延伸。
模拟思维的方法
模拟思维（simulation thinking）与模拟本身有所不同。
例如，试图在计算机上模拟此处描述的生命起源机制，并非易事。
这是因为我的解释缺乏模拟所需的严谨形式表达。
然而，这并不意味着我的思维不精确。
尽管表达方式是文字文本，但它基于坚实的逻辑结构、已知的科学事实以及植根于我们经验的客观推理。
因此，完全有可能把握整体趋势和性质变化。如果存在错误，那并非由于缺乏形式化，而是由于忽视了潜在条件或特定互动的影响。
因此，即使不定义形式表达，使用自然语言进行模拟思维也是可能的。
我相信，即使没有形式表达，数学概念也可以通过自然语言得到严谨的表达。
我称之为“自然数学”（Natural Mathematics）。
通过自然数学，形式化所需的时间和精力得以消除，这使得更多的人能够比使用现有数学更广泛地从数学角度掌握和理解各种概念。
而模拟思维（simulation thinking）正是利用基于自然语言的模拟进行思考的方法。
软件开发
模拟思维（simulation thinking）是软件开发人员不可或缺的技能。
程序是在内存空间中利用数据进行计算，并将结果放入内存空间中相同或不同数据的重复过程。
换句话说，程序本身就是累积互动（cumulative interaction）。
此外，通过开发软件所要实现的目标，通常是通过与委托方进行文档沟通和访谈来理解的。
由于最终目标是在程序中实现，因此其内容最终必然是数据的累积互动。
然而，委托软件开发的人并非编程专家。因此，他们无法用形式表达来严谨地描述他们想要实现的目标。
因此，从文档和访谈中获得的是自然语言文本，以及辅助性的图表。将这些内容转化为严谨的形式表达，就是软件开发所包含的工作。
在软件开发过程中，存在诸如需求分析、需求组织和规范定义等任务，这些任务是基于客户文档来组织开发内容的。
此外，根据规范定义的结果，还会进行基本设计。
这些任务的成果到目前为止主要使用自然语言表达。随着工作的推进，内容在逻辑上会变得更加严谨，从而更容易创建最终程序。
而在以自然语言为中心的基本设计阶段，它必须能够作为在计算机上运行并实现客户所需的功能。
这正是需要运用自然数学（Natural Mathematics）的模拟思维（simulation thinking）的场景。此外，这里还需要双重模拟思维（dual simulation thinking）。
其一是模拟思维，用于确认计算机内存空间与程序之间的互动能否实现预期操作。
其二是模拟思维，用于确认客户想要实现的目标是否真正得以实现。
前者需要通过模拟思维来掌握计算机内部运作的能力。后者需要通过模拟思维来掌握客户将使用该软件执行的任务的能力。
通过这种方式，软件开发人员作为一种经验技能，具备了双重模拟思维能力——即原理性模拟思维和语义性模拟思维。
结论
许多科学家和求知欲强的人都在研究生命起源。然而，以本文所描述的方式来探讨生命起源并不常见。
这表明，模拟思维（simulation thinking）是一种许多人容易缺乏的思维模式，无论他们的知识或能力如何。
另一方面，软件开发人员利用模拟思维将各种概念转化为系统。
当然，模拟思维并非软件开发人员专属，但软件开发尤其需要这种能力，并且非常适合磨练它。
通过运用模拟思维，人们不仅能够构建和理解像生命起源这样复杂而高深的科学奥秘的整体图景，还能理解组织和社会结构等复杂主题。
因此，我相信在未来的社会中，拥有模拟思维（simulation thinking）技能的人，就像软件开发人员一样，将在各个领域发挥积极作用。