假如成立聖塔菲研究院是發生在商界的話，你就必須想像IBM研究中心的主管離職了，在自家車庫創辦了一個小小的新時代公司，還說服全錄、通用汽車的董事長加入。
在倒楣的柏克萊之行一個月後的某個豔陽天，正當亞瑟穿越史丹福校園時，有一輛腳踏卓猛然停在他前面，騎車的人穿著運動外套、打著領帶，頭上帶著頂白色的舊頭盔，看來就不是等閒之輩。
是艾羅！亞瑟立刻警覺起來，倒不是因為他怕艾羅，而是和艾羅講話就好像在和教皇講話一樣。沒錯，他最反對過度數學化的經濟學，而艾羅正是這類經濟學的始作俑者，但是他知道艾羅是個和藹可親、心胸開放的人，最喜歡精采的辯論，而且他可以在把你攻擊得體無完膚後，仍舊作你的好朋友。無庸置疑，艾羅是目前全世界最出色的經濟學家，十年前就得過諾貝爾獎。儘管現在已經六十五歲，仍然思路敏捷，而且傳說他對別人草率的推理非常不耐煩。只要一走進會議室，他可能就改變了整個研討會的氣氛：演講人開始如履薄冰，聽眾坐直了身體，不再說笑，每個人都專注於眼前的議題。他們在提問題或下評論前都先小心斟酌過，因為沒有人想在艾羅面前表現得像個呆瓜一樣。
艾羅說：亞瑟，我正打算打電話給你。
哦嗨！亞瑟回答。艾羅顯然在趕時間，他很快的解釋，他正在幫新墨西哥州的一個小研究院籌備一個經濟學家和物理學家的會議。研討會將在暑假快結束時舉辦，由他負責邀請十個經濟學家，凝態物理學家安德森將會邀請十個物理學家。他問：你能不能來參加，發表有關形態鎖定的論文？
當然可以！亞瑟聽到自己回答。形態鎖定？什麼是形態鎖定？難道艾羅談的是他在鎖定和報酬遞增的研究嗎？難道艾羅曉得他在報酬遞增方面的研究嗎？嗯，這研究院在哪裏？
在聖塔菲，就在落磯山腳下。艾羅說。他爬上自行車，很快的道別，答應以後寄更多的資料給他後，便騎著車離開了。沿著史丹福的棕櫚大道一直到很遠，都還可以看到艾羅的白頭盔。
亞瑟瞪著艾羅的背影，想要搞清楚到底剛剛自己答應了些什麼事情。他不知道哪一件事令他比較驚訝：物理學家想和經濟學家一起討論嗎？還是艾羅居然想要和他談話？
從原子彈到複雜科學
幾個星期後，在一九八七年五月，亞瑟接到一通電話，一個柔和的聲音在電話中自我介紹說是聖塔菲研究院的柯文。柯文先謝謝他答應參加秋天的經濟學會議。他解釋，他和其他同事很看重這次會議。聖塔菲研究院是由物理學家葛爾曼和其他學者所創立的小小的私人機構，致力於研究複雜系統的各個層面從凝態物理學到整個社會，只要是跟很多部分強烈互動有關的學問，都是他們的研究範圍。這個研究院沒有教師，也沒有學生，但是卻有興趣建立一個廣大的研究人員網路，而經濟學正是其中重要的一環。
但是柯文補充說，他打電話來的真正原因是：艾羅建議聖塔菲研究院邀請亞瑟做訪問學者。也就是說，那年秋天，亞瑟可以在開會前幾個星期就抵達聖塔菲，而且在會議結束後再多待幾個星期，因此他會有充分的時間和聖塔菲的其他研究人員一起討論和工作。他有沒有興趣呢？
當然有興趣，亞瑟回答。有何不可？秋天到聖塔菲待六個星期，而且費用完全不必自己負擔。此外，他必須承認，聖塔菲強大的學術火力令他印象深刻。在艾羅和安德森之後，葛爾曼是第三個他聽到和聖塔菲扯上關係的諾貝爾獎得主。葛爾曼是夸克（quark）理論的創始者之一，而夸克是物質中最小的基本粒子。亞瑟仍然不曉得柯文所說的複雜系統是什麼意思，但是，整件事情開始顯得瘋狂而令人感興趣。喔！順便提一下，恐怕沒有人對我提過你的名字，你在聖塔菲的職務是什麼？亞瑟問。
電話線的另外一端停頓片刻，咳嗽了一下說：我是院長。
穿上運動衣的德蕾莎修女
事實上，亞瑟不是唯一為聖塔菲研究院所惑的人，幾乎每個第一次接觸聖塔菲的人都會感到震驚。這個地方大大違反了一般人的既定印象。創辦這所機構的是一群頭上頂著諾貝爾獎光環、地位崇高、名聞遐邇的年老學術巨擘，正是一般人預期最志得意滿、安於現狀的一華人。但是，他們卻把自己的聲望作為踏腳石，正推動一場自我宣稱的科學革命。
這裏滿布著來自核子武器的祕密發源地羅沙拉摩斯的核心物理學家和電腦高手，走廊上充斥著關於複雜這門新科學的熱烈討論。複雜科學涵蓋的範圍從演化生物學到經濟學、政治學及歷史等學門，還有個偉大理想：幫助世人建立一個更能永續存在而和平的世界大同世界。
簡單的說，這完全是個弔詭。假如聖塔菲研究院是發生在商業界的話，你就必須想像成IBM研究中心的主管離職了，在自家車庫創辦了一個小小的新時代（New Age）宿命諮詢服務公司，還說服全錄（XEROX）、通用汽車（GM）及大通銀行（Chase Manhattan）的董事長加入。
更不尋常的是，這幅圖畫中的創業家柯文，過去是羅沙拉摩斯研究中心的主持人，也是最不像新時代信徒的人。六十七歲的柯文是個聲調柔和、即將退休的人，有點像穿著高爾夫運動上衣，披著毛衣的德蕾莎修女。他不是個很有領袖魅力的人，在任何一個團體中，他總是站在一旁，注意傾聽。他當然也不以伶牙俐齒聞名於外，任何人問他為什麼創辦這個機構，換來的可能是一場關於二十一世紀科學面貌及掌握科學機會之必要性的嚴肅討論，就好像很適合在科學（Science）期刊刊登的專家評論。
聽者慢慢才會發現，實際上在深思熟慮的背後，柯文是個熱情而有決心的人。他並不認為聖塔菲研究院是個弔詭，他認為這研究院能具體實現一個比他自己、羅沙拉摩斯、甚至研究院本身都更重要的目標。他常說，如果這次不成功，那麼就有人得花二十年功夫再重做一次。聖塔菲研究院是柯文的使命，對他而言，這是整個科學重新改造和重生的契機。
在費米的實驗室打雜
很久以前，曾經有一度，一群有理想的年輕科學家為了追求更美好的世界，而致力於核子武器的創造。柯文從來不後悔自己當時的投入。這一輩子，我想過其他的可能性。但是道德上的懺悔？從來沒有。如果沒有核子武器，我們可能因為生化武器而更接近毀滅之路。如果一九四○年代的許多事情不曾發生，我懷疑過去五十年的歷史是不是就會對人類比較好。他說，在那段日子裏，研究核子武器幾乎有其道德上的必要性。當然，在戰時，柯文和他的科學家同僚一直拚命在與納粹競賽，當時納粹仍然有全世界最出色的物理學家為他們效命，而且在炸彈設計方面遙遙領先美國（這個假設後來證實是錯的）。我們知道如果失敗，希特勒就會先製造出原子彈，那就會是世界末日。柯文說。
事實上，早在曼哈坦原子彈計畫出現以前，柯文就已經捲入炸彈的研究。一九四一年秋天，他還是二十一歲的大一新生，在家鄉麻省華塞斯特（Worcester）的理工學院主修化學時，他已經參與了普林斯頓大學的迴旋加速器研究計畫。普林斯頓的物理學家當時正在研究新發現的核子分裂過程，及它對一種叫鈾二三五的同位素的影響。柯文原本打算順便修一些研究所的課程，但是在一九四一年十二月七日，實驗室突然改為一週工作七天，他的如意算盤也就無限期的順延下去。
當時，美國的確非常擔心德國人正在發展原子彈，而物理學家則是瘋狂的想知道究竟有沒有可能造出原子彈。我們的研究數據是決定究竟鈾能不能連鎖反應的關鍵。柯文說。結果，答案是肯定的。聯邦政府突然發現他們迫切需要柯文先生的貢獻。跨越化學及核子物理的特殊學術背景，使我變成原子彈研究計畫中不可或缺的專家。
從一九四二年直到第二次大戰結束，他都為芝加哥大學的冶金實驗室（Metallurgy Lab）工作。那時，由義大利裔物理學家費米（Enrico Fermi, 1901︱1954，一九三八年諾貝爾物理獎得主）所領導的研究小組，正致力於建造第一座原子反應爐。柯文是研究小組中的年輕後輩，因此變得有點像打雜一樣，從鑄造鈾金屬、切削可控制原子爐反應速率的石墨塊，到其他任何需要完成的事情，都可能落在他頭上。但是，在一九四二年十二月費米的原子反應爐有重大突破之前，柯文發現在芝加哥的經驗使他變成曼哈坦計畫中的放射線元素化學性質專家。所以，研究小組的主管開始派他去橡樹嶺（Oak Ridge）等地，在倉促建成的核子工廠中，幫忙工程師精確計算他們生產出多少的鐪元素。當時我還是單身，所以他們派我到全國各地去。只要什麼地方出現了瓶頸，我都可能被派去幫忙解決問題。柯文說。
核武競賽爆發
確實，柯文是當時被特許可以遊走於研究計畫不同部分的少數人之一。為了保密，那時候，當局將研究計畫嚴密區隔成不同的部分。我不知道他們為什麼信任我，柯文笑著說：我喝的酒不比別人少。他仍然保留了那段時間的紀念品：一封由芝加哥大學人事室發給華塞斯特當地徵兵處的信，說明柯文先生擁有對贏得戰爭有獨特貢獻的技能，已經由總統親自批准延後服役，請不要再徵召入伍。
戰後，科學家對納粹的競賽轉變為對俄國人的競賽。這無疑是一段危險的時光。史達林占據東歐，柏林圍牆升起，然後是韓戰、冷戰；冷戰離熱戰似乎只有一線之隔。而蘇聯也正在發展他們的核子武力！要維持權力均衡，捍衛民主和自由，美國看來惟有繼續改進自身的核子武器了。也就是這種急迫感使柯文在一九四九年七月回到羅沙拉摩斯，之前他花了三年時間，已在匹茲堡的卡內基理工學院（Carnegie Tech）拿到博士學位。
柯文還記得，在他抵達羅沙拉摩斯一、兩個星期後，放射化學研究計畫的主持人就來找他。閃爍其辭的問他，他的新實驗室是不是完全沒有受到輻射污染。柯文給了他肯定的答覆，於是，柯文和他的設備就立刻被徵召進行一項緊急、而且是最高機密的分析工作。測量原子塵量的空氣標本當晚就送到，他們不告訴他標本是在何處採集，但是他可以猜到是在靠近蘇聯邊境某處採得的。當柯文和他的同事偵測到放射性微塵時，他們直言不諱，顯然蘇聯試爆了一顆原子彈。
所以他們把我列入華盛頓的一個祕密小組的名單中，柯文說。這個小組代號為貝特小組（Bethe Panel），第一任召集人是康乃爾大學的物理學家貝特（Hans Bethe, 1906︱，一九六七年諾貝爾物理獎得主）。貝特小組由一群原子科學家組成，目的在追蹤蘇聯核子武器的發展狀況。柯文當時才三十歲。政府高層主管剛開始的時候認為，化學家測出的輻射性微塵不可能真的表示原子彈試爆，他們自認很清楚史達林還要好幾年才能發展出原子彈，一定是蘇聯有個原子反應爐爆炸了。
但是，放射化學的好處就是，你可以絲毫不差的測量出來究竟發生了什麼事。柯文說。原子反應爐爆炸產生的放射性同位素的分布形態，與原子彈爆炸的放射性微塵分布有很大的不同。為了說服他們，我們費盡唇舌。但是最後，比較年長而睿智的政府官員不得不接受這個無法否認的證據，蘇聯的原子彈被稱為喬︱一號（Joe︱1），喬是史達林的大名。核子武器競賽就此展開。
把政治留給政客操心
所以柯文說：不！他不覺得要為研究核武而謝罪；但是，他對那些年發生的事情卻有另一層更深的遺憾，他覺得科學界集體放棄了自己應盡的責任。
當然，他們並不是立即放棄了自己的責任，也沒有完全放棄。一九四五年，一群參與曼哈坦計畫的科學家曾經到處遞送請願書，力勸美國政府不要直接把原子彈投在日本，而改投在無人居住的島上。但是後來，兩枚原子彈依然投在日本廣島和長崎，戰爭也隨之結束。許多曾經參與曼哈坦計畫的科學家形成了不同的政治運動團體，極力遊說政府盡一切可能對核子武器採取最嚴格的管制而且是民間的管制。探討核能的政治及社會影響的原子科學家期刊（The Bulletin of Atomic Scientists）及柯文參加的原子科學家聯盟（Federation of Atomic Scientists，現改稱為Federation of American Scientists），都在此時創立。柯文說：參與曼哈坦計畫的科學家在華盛頓說的話備受重視。四○年代原子彈爆炸後，物理學家被認為是奇蹟的創造者。起草麥墨罕法案（McMahon Bill），並因此成立原子能委員會，把原子能置於民間的管制下，都和他們息息相關。
但是，所有這些努力並沒有完全得到科學界應有的支持，柯文說。麥墨罕法案在一九四六年七月通過後，科學家的實踐主義也隨之雲散風消。柯文說，或許這是不可避免的，科學文化和政治文化原本就不合。一般而言，秉持著科學家本色到華盛頓的人，離開時都直嚷著受不了。他們對政治完全陌生，他們之希望政府政策能以邏輯和科學真相為基礎，可能只是一時的虛幻而已。
但是無論如何，科學家終究快樂的回到實驗室，把戰爭留給將軍，也把政治留給政客去操心。柯文說，當他們這麼做的時候，同時也錯失了一個前所未有的機會來好好發揮影響力。
儘管柯文一直參與得比其他科學家多，他並沒有為自己開脫罪名。例如，他在一九五四年當選為羅沙拉摩斯科學家協會的主席，他們在麥卡錫（McCarthy）喧鬧得最厲害的時候，定期與原子能委員會主席史特勞斯（Lewis Strauss）見面。當時，威斯康辛州選出的參議員麥卡錫幾乎讓每個人相信，全美國都已被共產黨徒所滲透。柯文和他的同事抗議當時因反共而起的政治迫害，他們要求更多的資訊自由，以及減少實驗室的資訊管制；儘管最後徒然無功，他們也曾試圖為前曼哈坦計畫領導人歐本海默（Robert Oppenheimer）辯護，當時只不過因為歐本海默可能有些朋友曾經在三○年代參加過共黨集會，就成為他的忠貞調查紀錄上的嚴重汙點。
研究更小、更輕的氫彈
同時，柯文仍繼續待在貝特小組服務（貝特小組的工作持續了三十年），他開始了解華盛頓是個頭腦簡單得令人頭痛的地方。第二次世界大戰後，美國從戰前的孤立主義中驚醒，清晰的意識到軍事力量的重要性。學到這個教訓後，許多政府官員似乎就把其他一切拋在腦後。他們的看法是你必須抓住要害。我當時覺得權力是個交響樂團，但是太多人卻只會演奏低音大提琴。
事實上，柯文沮喪的覺得，俄國人比華盛頓當局更懂得權力錯綜複雜的和聲。他們似乎很注意權力的知識面、感情面和意識形態層面。當時，我認為他們還非常注意權力的科學層面。他們把權力遊戲當成一場大棋局，動作頻仍；我們則把它當成只有單一層面的單純遊戲。即使是當時，柯文都懷疑這會不會是另一個科學家沒有盡到責任的領域。我覺得科學家對戰後世界的本質應該有一種更廣泛的看法，雖然我當時沒有像現在想得這麼清楚。但是，當時已沒有時間了！
在一九四九年八月蘇聯試爆喬︱一號之後，羅沙拉摩斯就全速發展更強力的熱核武器氫彈。在第一枚氫彈於一九五二年秋天試爆後，實驗室繼續加足馬力發展更小、更輕、更容易處理的氫彈。在韓戰及美蘇兩大集團於歐洲持續對抗的時空背景下，大家強烈的覺得，核子武器將在權力拔河中扮演舉足輕重的角色。發展核武是極端重要的使命。
更重要的是，柯文在羅沙拉摩斯負擔的管理責任愈來愈重，沒有什麼時間研究科學，只能在週末做做自己的實驗。所以，我在科學上的表現不怎麼出色。他略微傷感的說。但是他腦中一直縈繞著權力及責任的問題。一九八二年，當柯文不再主持羅沙拉摩斯研究中心，而且接受了白宮科學顧問委員會（White House Science Council）的職位後，這個念頭又完全占據了他的腦海，他甚至開始看到了科學家發揮影響力的第二次契機。
專家的困境
白宮科學顧問委員會的會議正充分解釋了，為什麼一九四六年的那些想改革社會的科學家，會如此迫不及待的逃回自己的實驗室。通常，柯文會和一群威嚴的科學家聚集在華盛頓新行政大樓的會議廳內，然後總統的科學顧問基渥斯（George Keyworth Ⅱ）發給大家一系列的議題，請大家發表意見。柯文必須承認，他不知道該發表什麼意見。
愛滋病的問題當時還不嚴重，但是他們覺得可能會突然惡化，因此每次開會都討論這個議題。說實話，我當時很困惑，不知道該如何反應。柯文說。這是個公共衛生的議題嗎？道德議題嗎？還是其他？當時答案還不明顯。
另外一個議題是關於該進行有太空人還是無人的太空探險，據說國會絕不會投票贊成無人的太空探險計畫，但是我不知道傳聞是真是假，這更像個政治議題，而不是科學議題。
接著就是雷根總統的星戰戰略防禦計畫（Star Wars Strategic Defense Initiative），雷根希望以太空的防衛屏障來保護美國不受大量核子飛彈的攻擊。這在技術上可行嗎？建造的過程不會讓美國破產嗎？即使計畫可行，這麼做聰明嗎？難道不會反而打破原本的權力均勢，把世界又捲入另一場毀滅性的軍備競賽中？
還有核能發電的問題。拿原子爐熔化的風險、核子廢棄物處理的困難，與由於燃燒礦物燃料而引發的溫室效應作比較，你怎麼樣來權衡孰輕孰重呢？
諸如此類，柯文發現這段經驗令人沮喪。這些問題在科學、公共政策、經濟、環境、甚至道德和宗教的相關層面，提供了很多教訓。但是他覺得無力提供相關的意見，科學顧問委員會其他領域的專家也好不到哪裏去。他們怎麼做得到呢？這些議題都需要廣博的專業知識。但是這群人無論是身為科學家，或身負管理重任，一輩子都在努力成為狹窄領域專家，因為科學界的企業文化要求專業！
通向諾貝爾獎的皇家之路，通常都偏愛化約論者（reductionist）的角度，他說，也就是把世界盡可能分解成最小、最簡單的片段。你鑽研的問題是一些理想化、或多或少脫離了現實世界的問題，而且命題有充分的限制，以便你能找到解答。他說：因此，科學就愈來愈區分為片段，然而真實世界要求的是更全方位的關照（儘管我痛恨這個字眼）。每件事都影響其他的每一件事，你必須了解其中整體的關聯脈絡。
罹患視野狹窄症
更令人沮喪的是，他覺得年輕一代科學家情況更嚴重。從曾經來去羅沙拉摩斯的年輕人看來，他們都聰明絕頂、精力充沛，但是卻受鼓勵分化、片段化的科學文化所制約。大學保守得令人難以置信。年輕的博士不敢打破傳統，他們必須花好幾年的時間在一個系所中絕望的追求終身教授的職位，也就是說，他們做的研究最好是系上的教授資格審查委員會能接受的題目，否則，他們就會聽到像喬，你在那邊和生物學家一起工作得很努力，但是，我們從這裏看不出你在物理學上也有領先的成就？年紀大一點的學者除了睡眠時間外，全副精神都投入在拚命爭取研究補助上，換句話說，他們最好把研究計畫剪裁得能夠投撥款單位之所好，否則就會聽到像：喬，這是個好點子，可惜不是我們這個部門補助的範圍。之類的話。而且，每個人都必須想辦法在權威的學術期刊上發表論文，而權威的學術期刊刊登的論文，又幾乎只局限在已被認可的專業領域裏。
柯文說，如此這般的過了幾年之後，後天的視野狹窄症變成了本能，大家都不再在意這種情況。根據他在羅沙拉摩斯的經驗，愈接近學術圈的研究人員，就愈難參與團隊的工作。他嘆口氣：我已經和這種情況奮戰了三十年。
但是，他愈想愈覺得嚴重的是這種區隔化的過程對科學整體的戕害。傳統的學術訓練把各學門彼此分隔孤立，幾乎要扼殺學術的生命。環顧四周，到處都是科學研究的良機，但是許多科學家對這些機會似乎完全漠視。
如果他在羅沙拉摩斯的所見所聞有任何意義的話，那麼大事正在醞釀發生。在過去十年，他愈來愈覺得傳統的化約論看法已走到盡頭，物理學界的核心分子有一部分已經開始對忽略現實世界複雜性的抽象方程式，感到不耐，他們似乎開始探索新的方式，而且在探索的過程中，他們已跨越了幾百年來的傳統學術界限。
生命是什麼？
諷刺的是，激發他們靈感的其中一個來源是分子生物學。在大多數人的想像中，分子生物學不會是羅沙拉摩斯這類武器實驗室感興趣的事情。但是，事實上許多物理學家從一開始就參與了分子生物學的研究，許多分子生物學的先驅都是物理學家。激起這些人轉行念頭的是一本薄薄的小書：生命是什麼？（What Is Life?）這本書是在一九四四年，由量子力學發明人之一的奧地利物理學家薛丁格（Erwin Schrodinger, 1887︱1961，一九三三年諾貝爾物理獎得主）所寫的，那是一本思考生命的物理及化學基礎的文章結集。克里克就深受這本書影響，他在一九五三年與華森一起運用X光繞射技術所獲得的數據，推演出DNA的分子結構。
事實上，克里克原本是位實驗物理學家。而最早提倡宇宙起源於大霹靂的理論物理學家加莫夫（George Gamow, 1904︱1968），五○年代也開始對遺傳密碼產生濃厚的興趣，他激勵更多的物理學家踏入這個領域。柯文說：關於這個主題，我所聽過的第一個有深度的演講，就是由加莫夫所主講。從此，他就對分子生物學著迷。尤其在一九七○年代初期，DNA重組技術發明後，生物學家已有能力分析並且操縱一個個分子的生命形態。所以，當柯文在一九七八年當上了研究中心主持人後，他很快就支持一項計畫研究放射線對細胞的傷害。其實他真正的目的是要讓羅沙拉摩斯研究中心，參與更廣泛的分子生物學研究。
當時是個絕佳的時機，在前任研究中心主持人艾格紐（Harold Agnew）領導下，羅沙拉摩斯在七○年代規模幾乎擴大兩倍，而且還開放門戶，參與了更多的非機密性基礎及應用研究。柯文對分子生物學的強調恰逢其時，而且這個研究計畫大大改變了學者對實驗室的想法，尤其是柯文自己的想法。
先天上，物理科學的特性就在於觀念的優雅及分析的簡單，因此，你很容易以此為優點，而忽略了其他。事實上，物理學家對於像社會學或心理學之類軟性科學的不屑，是出了名的；但是這些軟性科學卻也有著崇高的目標，它們都試圖掌握真實世界的複雜面。然後，分子生物學出現了。分子生物學所解析的，是由深奧的法則所主宰的極端複雜的生命系統。一旦你和生物學交上朋友，你就放棄了優雅、放棄了單純，你變得亂七八糟，但是由此跨入經濟學和社會學的領域就容易多了。一旦你已經半身下水，你很可能就開始游泳了。
優游電腦世界
柯文說，但是在這同時，科學家所以對複雜系統思考得愈來愈多，只不過是因為他們有能力這麼做。當你只能以紙筆解答方程式時，你最多能處理幾個變數？三個？四個？但是，當電腦的功力愈來愈強時，你愛處理幾個變數，就可以處理幾個變數。
在一九八○年代早期，電腦已經隨處可見。個人電腦方興未艾，科學家忙著在桌上裝設高效能的繪圖工作站，大企業及國家實驗室中的超級電腦如雨後春筍般冒出來。突然之間，包含了數不清變數的方程式看起來不再那麼繁雜，大量湧出的數據資料也不再那麼難以消化，一欄欄的數目字和幾英里長的資料帶都可以被轉化成以顏色標示的農作物收成圖，或是蘊藏石油的地層帶。柯文輕描淡寫的說：電腦是很好的簿記機。
但是，電腦的功能遠勝於此。經過適當的程式設計，電腦可以變成另外一個完整而獨立的世界，科學家可以優游其間，以各種方式探索科學，而對真實世界有更豐富的了解。
事實上，一九八○年代，電腦模擬（computer simulation）技術在科學研究上的威力，令許多人開始稱之為科學的第三種形式，因為電腦模擬正介於實驗與理論之間。例如，電腦模擬的暴風雨一方面好像理論，因為電腦中除了一長串描述陽光、風及水蒸氣的方程式外，其他什麼也沒有；但是另一方面，電腦模擬也好像實驗，因為這些複雜的方程式不可能以人工演算，所以當科學家注視著電腦螢光幕上的模擬暴風雨時，他們會看到方程式以他們從未料想到的方式展開，即使是很簡單的方程式都可能導致令人震驚的結果。暴風雨的數學方程式事實上是描述一波波空氣如何彼此擠壓，一滴滴水汽如何凝結蒸發，以及其他諸如此類的小動作。完全沒有像上升的氣流和雨水一起凍結成冰雹或寒冷潮濕的下降氣流從雲層底部突然四散，降落地面這類清晰的文字描述。但是當電腦一小時接著一小時的整合所有方程式的計算時，透露出來的結果正是如此。
更重要的是，科學家因此可以利用電腦模擬進行他們在現實世界無法完成的實驗：導致上升氣流與下降氣流的真正原因是什麼？當氣溫和濕度改變時，氣流會產生什麼變化？哪些因素真正影響了暴風雨的變化，哪些因素則不然？影響每個暴風雨的因素都相同嗎？
在一九八○年代以前，這種數據化的實驗已經變得非常普遍。從新機型的飛行測試、流入黑洞的星際紊亂氣流、到大霹靂後銀河系的形成，物理學界已經廣泛的接受了電腦模擬的觀念。所以可以開始思考如何研究複雜系統了。柯文說。
整體會大於部分的總合
但是，複雜科學還有更深一層的魔力，一部分因為電腦模擬技術，一部分則因為新的數學領悟物理學家在八○年代初期開始了解到，許多混亂而複雜的系統都可以用有力的非線性動力學（nonlinear dynamics）來解析。在這個過程中，他們被迫面對一個令人驚惶失措的事實：整體真的會大於部分的總合。
對大多數人而言，這個道理顯而易見。物理學家之所以驚惶失措，只不過因為他們已經和線性系統談了三百年的戀愛，而在線性系統中，整體完全等於部分的總合。（線性的意思是，如果你把方程式在方格紙上畫出來，所展現的將會是一條直線。）平心而論，他們很有理由這麼想。如果一個系統等於其各部分的總合，那麼每個組成分子就能無視於周遭發生的事情而自由發展，因此相對而言，也比較容易以數學來分析。
除此之外，大自然確實泰半是如此運作著。聲音就是線性系統！這是為什麼雙簧管和弦樂器合奏時，你可以同時辨認出兩種樂器的聲音。它們的聲波交互混合，但是仍然維持了個別的音色。光也是線性系統！這是為什麼在豔陽高照的日子裏，你仍然可以看到人行道上的通行／禁止通行指示燈：從指示燈投射到你眼中的光線並不會被高空直射下來的太陽光擊潰到地面上。不同種類的光線各自運動，與彼此擦身而過，恍若無物。有時候，甚至經濟也是線性系統！因為小的經濟體也是獨立運作，例如，有個人在街角的雜貨店買了份報紙，這對你去超級市場買牙膏的決定沒有絲毫影響。
然而，大自然中也有極大部分是非線性的系統包括大部分最有趣的事物。我們的腦子就不是線性系統，儘管雙簧管的樂音和弦樂的聲音進入你耳中時各自分開，但是兩種樂音合奏所引起的情感波動，可能遠甚於其中任何一種樂器單獨的樂音，這是為什麼我們需要交響樂團。經濟事實上也不是線性系統，數百萬個人買進或賣出的決定可能彼此影響，加強了效果，而導致經濟繁榮或蕭條。而經濟榮枯又會回過頭來影響最初的購買決定。
確實，除了最簡單的物理系統外，幾乎世上每件事及每個人都捲入一張由誘因、限制及關係交織而成的非線性的大網中。一個地方產生微乎其微的變化，就會引起所有地方的震盪。正如艾略特（T. S. Eliot, 1888︱1965，一九四八年諾貝爾文學獎得主）所說，我們不得不掀起宇宙波瀾。整體幾乎總是比部分的總合要多很多。而如果要以數學來表達這個特性，正是一個非線性方程式，畫出來的圖形則是曲線。
非線性科學的汪洋大海
眾所週知，要以人工演算來解非線性方程式非常困難，這是科學家長久以來一直規避它的原因；但是，這也正是電腦能派上用場的地方。從五○及六○年代科學家開始玩電腦開始，他們就明白，電腦根本不在乎線性、非線性的問題，它只管努力解出答案。當科學家開始運用電腦的力量來解析愈來愈多的非線性方程式時，他們開始發現一些過去在線性系統中從未看到的神奇狀況。
例如，通過狹窄溝渠的波浪和量子場論中某種微妙的動力有極深的關聯性，它們都是一種叫孤立子（soliton）的能量脈衝的例證。木星的大紅斑（Great Red Spot）可能是另外一種孤立子，它是個比地球還要大的旋轉颶風，已經獨立存在了至少四百年。
物理學家普里歌金所大力倡導的自我組織體系，也是由非線性動力所主宰。舉個例子：慢火燉湯時，支配著湯分子自我組織滾動的動力，和其他的非線性形態（例如斑馬的條紋和蝴蝶翅膀的斑點）非常類似。
但是，最令人震驚的是叫作混沌的非線性現象。在人類的日常活動中，甲地發生的小事件會對乙地產生巨大影響，並不足為奇。但是當物理學家開始重視非線性系統時，他們才明白非線性的原理是多麼奧妙。例如，乍看之下，風和溼氣流動的方程式非常簡單，但是當科學家發現德州一隻蝴蝶擺動翅膀，可能會改變一個星期後海地的暴風雨路線；或是蝴蝶的翅膀只要向左擺動一毫米，可能就會使颶風轉向完全不同的方向問題就非常複雜了。
一個接著一個的例子都在傳遞相同的訊息：世上萬物都息息相關。小騷動不會一直只是小騷動，在適當的條件下，小小的不確定會膨脹擴大，直到整個系統的未來都完全不可預測、或混沌一片。
科學家開始了解，只要有一點點的非線性因素，即使是最簡單的系統都可能產生令人震驚的複雜行為模式。例如水龍頭滴滴答答漏水，只要滴水的速度夠慢，滴答聲可能就會像節拍器打的拍子一樣，規律得令人發狂。但是如果你置之不理，讓水滴漏的頻率增加，那麼很快就會變成大滴與小滴交錯滴落：滴︱答滴︱答。如果你繼續置之不理，讓水漏得更厲害，水滴就會從四滴一個序列，變成八、十六、以此類推下去。最後，水滴落的次序變得極其複雜，似乎是隨機的滴落。這會兒，混沌又出現了。這種逐漸遞增複雜度的相同形態，也會出現在果蠅繁殖數目的變化及水流的澎湃，或其他任何領域中。
難怪物理學家驚惶失措。他們當然知道在量子力學、黑洞等領域有些古怪的發現，但是自從牛頓以降，物理學家已經習於把周遭世界看成一個有條不紊、可以預測的世界，並遵循著已知的法則運作。如今卻彷彿他們在過去三個世紀都生活在一個小小的孤島上，對周遭發生的一切一無所知。一旦你脫離了線性近似法，你就航行在汪洋大海中。柯文說。
尋尋覓覓
結果，羅沙拉摩斯幾乎正是非線性研究的理想環境。柯文說，不只因為當地的實驗室從一九五○年代就長於高深的計算，而且研究人員從實驗室創立之初就在探索非線性問題，如高能粒子物理、流體動力學、核聚變能研究、到熱核衝擊波等。在一九七○年代初期，科學家已發現，很多非線性問題骨子裏並無二致，都有著相同的數學結構。所以，如果一起研究這些問題，將會省下很多工夫。結果，在羅沙拉摩斯理論小組的熱心支持下，理論部門成立了一項非線性科學研究計畫，後來還成為獨立的非線性系統中心（Center for Nonlinear System）。
然而，儘管分子生物學、電腦模擬及非線性科學都如此引人入勝，柯文懷疑這只是個開始而已。他感覺到有一種潛在的統合性可貫穿其間，而以闡釋這種統合性為旨的科學，終將涵蓋物理、化學、生物學，以及資訊處理、經濟學、政治學和其他人類事務的所有相關層面。在他腦中盤旋的概念近乎中古的學術思想，他認為如果真有這種統合性，我們將會對這個無論在生物、物理之間，或跨入歷史、哲學的領域，其道均一以貫之的世界，多一層了解。曾經有一度，知識的織錦天衣無縫。柯文說，也許美景將會重現。
對柯文而言，這是難以置信的大好機會，為什麼大學裏的科學家看不見呢？就某種程度而言，那些人的研究散見各處，幾無漏網之魚，偏偏獨缺他一直尋尋覓覓的宏觀思維。因為，這種整合性的宏觀思維超越了任何單一的學術領域。沒錯，大學裏充斥著跨學門研究中心，但是就柯文所知，這些機構只不過是一群人偶爾共用一間辦公室而已。教授和研究生仍然必須對自己的系所忠貞不貳，因為這些系所掌握了頒發學位、核定終身職及決定陞遷的大權。柯文認為，如果沒有人督促，這些大學至少三十年內都不會展開複雜科學的研究。
不幸的是，羅沙拉摩斯似乎也無意於此，這真是太糟了。一般說來，武器實驗室要比大學更適合作這類跨學門的廣泛研究，而這也是許多來訪的學者大表讚嘆的地方。這要回溯到實驗室創辦的歷史，柯文說。曼哈坦計畫因為一個特別的挑戰製造原子彈而誕生，因此他們從各個不同的相關領域網羅人才，以科學家團隊的力量來因應挑戰。舉世公認，這是支出色的隊伍，包括了歐本海默、費米、波耳（Niels Bohr, 1885︱1962）、馮諾曼（John von Neumann, 1903︱1957）、貝特、費曼（Richard Feynman, 1918︱1988）、維格納（Eugene Wigner, 1902︱）等當代大師與才俊，當時有位觀察家稱之為自古雅典以來最偉大的知識分子團隊。但是，從此這就成為羅沙拉摩斯實驗室對研究的看法，管理階層最重要的工作就是要讓適合的專家彼此討論。我有時候覺得自己像個媒人。柯文說。
唯一的問題是，柯文偉大的科學綜合體並不符合實驗室的基本使命。的確，這和原子彈的發展風馬牛不相及，而不合乎實驗室基本使命的研究將得不到任何補助。因此，儘管實驗室仍然可以像過去一樣，東做一點混沌、西做一點複雜，但是絕不可能有太大的突破。
培育文藝復興人
不，只有一個辦法。柯文開始想像一個新的、獨立的研究機構。理想上，這個機構應該兼取兩者之長：一方面有大學的廣博，另一方面有羅沙拉摩斯融合不同學術領域的能力。他知道這個機構應該和羅沙拉摩斯實驗室分開，但是如果可能的話，最好就在附近，以便運用羅沙拉摩斯的人力資源和電腦設備。離羅沙拉摩斯只有三十五英里的聖塔菲是個蠻理想的地點。而最重要的是，無論研究院設在何處，都應該網羅到傑出的科學家（真正了解自己研究領域的人），而且提供他們比一般更寬廣的空間。在這裏，資深研究人員可以花時間探究一些還不十分成熟的想法，而不會為同僚所譏笑；在這裏，年輕的科學家可以和世界級的大師攜手合作。
簡言之，這個地方應該培育戰後罕見的科學人才類型，也就是二十一世紀的文藝復興人。柯文說：他們儘管是科學出身，但是卻有能力應付混亂、不優雅、科學通常不打理的現實世界。
他太天真了嗎？當然！但是，柯文覺得如果他能誘導其他人看到這個科學挑戰的遠景，說不定行得通。他問自己：一九八○年代和九○年代才華洋溢的科學家，應該學哪一種科學？所以首先，誰可能有興趣聽他說明？還有，很重要的是，誰有辦法促成這個想法實現？
有一天到華盛頓的時候，柯文先試著向白宮科學顧問基渥斯及科學顧問委員會委員、惠普公司創辦人派格（David Packard）解釋他的想法。令他詫異的是，他們竟然沒有笑他，事實上，他們還鼓勵他。於是，在一九八三年春天，柯文決定向每週午餐聚會的同伴羅沙拉摩斯的資深研究員，公開他的想法。
他們很喜歡這個主意！
羅沙拉摩斯的元老們
在局外人的眼中，很容易認為這些資深研究員不過是一群古怪老頭兒，領著令人咋舌的高薪，過著半退休的安逸日子。這個集團包括數名羅沙拉摩斯的元老，他們就像柯文一樣，對實驗室勞苦功高，因此當局酬庸他們資深研究之職，從此不必再管一堆繁瑣的行政事務或官僚作業。唯一的職責就是每週有一次午餐聚會，並且偶爾在一些政策性議題上，提供實驗室主持人一些意見。
但是，事實上這群人還生龍活虎，他們是那種聽到自己的新職位時，會說：謝謝老天爺，現在我終於可以完成一些真正的工作了的人。而且，因為許多人過去或多或少都曾經當過重要主管，因此不管現任的實驗室主持人愛不愛聽，他們可絕不吝於說出自己的看法。所以，當柯文說明他設立研究院的想法，希望得到一些建議或支持時，他收穫豐碩。
教育改革家
例如，卡魯塞斯（Pete Carruthers）立刻呼應柯文的說法：新科學正呼之欲出，但是大家視若無睹。在不修邊幅、戲謔成性的外表下，其實卡魯塞斯對複雜系統十分狂熱，他稱之為下一波科學的主要推動力。他不是無的放矢。一九七三年，在柯文所主持的獵才委員會推薦下，卡魯塞斯從康乃爾大學被延攬到羅沙拉摩斯來主持理論研究部門。他甚至在理論研究的預算不斷被削減的時候，仍然設法聘請了一百名新的研究人員，成立了六個研究小組。一九七四年，他堅持聘請幾個狂放不羈的年輕人，研究當時還無人知曉的非線性動力學中的一個子題。他的副手西蒙斯（Mike Simmons）當時問道：我拿什麼來付他們的薪水？卡魯塞斯回答：想辦法找到錢！也就在他這樣膽大妄為的領導下，這個新領域蓬勃發展，羅沙拉摩斯也成為所謂混沌理論的研究重鎮。所以，如果柯文倡導的新思維是奠基於此，他樂於助他一臂之力。
另一位資深研究員，天文物理學家柯傑特（Stirling Colgate），為了不同的理由支持柯文：我們需要盡一切努力，來組織及加強本州的智識能力。他說。儘管羅沙拉摩斯已盡量對外界開放，這個地方仍然是個高高在上、與世隔絕的科學夢土。在柯傑特擔任新墨西哥採礦及技術研究院（New Mexico Institute of Mining and Technology）院長的十年間，他深深了解新墨西哥州的其他部分雖然景色宜人，卻十分落後。從一九四○年代以來花在這個地方的數十億聯邦補助，對提升當地教育及工業水準不見成效。這裏最好的大學也只不過水準平平，因此，當高科技創業家想脫離擁塞的加州，轉移陣地的時候，他們通常直接越過新墨西哥州的里奧葛蘭德河谷（Rio Grande Valley），往奧斯汀或東部去。
柯傑特最近和卡魯塞斯一起致力於提升新墨西哥州的大學水準，結果他們很快就放棄，因為這個州實在太窮了。所以，柯文的研究院似乎是他們最後的一線希望。任何能夠提升這裏知識水準的事情，不但對我們個人有益、對實驗室有利，同時也符合國家的整體利益。柯傑特說。
電腦先生
資深研究員梅卓波利斯（Nick Metropolis）則是因為柯文對電腦運算的強調，而喜歡這個主意。這也是其來有自。梅卓波利斯是羅沙拉摩斯的電腦先生，早在一九四○年，羅沙拉摩斯就在他的督導下，建造了實驗室的第一座電腦。這座電腦是根據普林斯頓高等研究院的匈牙利裔傳奇數學家馮諾曼（參見天下文化公司出版的柏拉圖的天空一書）的設計改良而成的，馮諾曼當時是羅沙拉摩斯的顧問，經常來訪。羅沙拉摩斯的人稱這個電腦為瘋子（MANIAC）由數學分析器、計算機、積分儀和電腦（Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator, And Computor）的第一個英文字母拼成。電腦模擬的藝術也是由梅卓波利斯和波蘭數學家烏蘭（Stanislas Ulam）首先開創。也要歸功於梅卓波利斯，今天羅沙拉摩斯才有全世界最大、最快的超級電腦。
但是，梅卓波利斯仍然覺得實驗室在電腦領域不夠先進，他和訪問學者麻省理工學院數學家羅他（Gian︱Carlo Rota）一起指出，電腦科學正經歷和生物學及非線性科學同樣的震盪，硬體設計起了革命性的轉變，目前一次作一個動作的電腦已經到達速度的極限了，科學家開始研究新型電腦，能夠同時作上百、上千，甚至百萬計的計算步驟。這是件好事，因為任何人如果想認真研究柯文所談到的複雜系統問題，可能都會需要像這樣的超強機器。
當然，電腦科學可以做的事還不止於此。羅他特別認為電腦可以延伸至對心智的研究，他的理念是思考和資訊處理基本上是同樣的事情。他所說的這門科學稱為認知科學（cognitive science），現在愈來愈熱門。這門科學能結合不同領域的才華，例如研究腦部細密神經網路的神經科學家、研究高層次思維及推理過程的認知心理學家、試圖把思考過程以電腦模擬的人工智慧學者，甚至還有研究人類語言結構的語言學家和研究人類文化的人類學家。
羅他及梅卓波利斯告訴柯文，這是很適合作為研究院主題的跨學門研究。
另外一位訪問學者是潘恩斯（David Pines），一九八三年仲夏，在梅卓波利斯的邀請下，他開始參與他們的討論。潘恩斯是伊利諾大學的理論物理學家、現代物理評論（Reviews of Modem Physics）的編輯及羅沙拉摩斯理論物理部門的諮詢委員會主席。他也強烈呼應柯文的科際大整合想法。從一九五○年發表博士論文開始，潘恩斯就一直專注於研究：如何以創新方式了解包含許多粒子的系統的集合行為，例如大量原子核的振動模式，或液態氦的量子流動等。而且潘恩斯也公開推測，類似的分析可能會幫助我們更進一步了解社會及組織中的人類群體行為。所以，我對這個想法有智識上的偏好。潘恩斯說。潘恩斯也同樣熱心支持柯文成立新研究院的想法，他自己在這方面經驗豐富，他曾經創辦伊利諾的高等研究中心及科羅拉多的亞斯本（Aspen）物理中心。他告訴柯文，儘管去做，他已經迫不及待想開始籌備這個研究院。我總覺得把一群非常傑出的科學家集合在一起討論新發現，是非常有趣的事情，創辦一個機構幾乎和寫一篇科學論文同樣有趣。潘恩斯說。
兩派意見僵持不下
於是，他們興致勃勃的討論創辦研究院的各種想法，偶爾還會樂昏了頭。例如，有一天，想到自己可能是在創辦新雅典一個探尋知識的重鎮，足可和過去孕育出蘇格拉底、柏拉圖、亞里斯多德的城邦並駕齊驅大家都十分興高彩烈。當然，他們也辯論許多更實際的問題：這個地方該有多大？應該招收多少學生，還是根本不收學生？和羅沙拉摩斯的關係應該有多密切？應該有固定的教職員嗎？還是科學家輪流來訪，然後就各自回他們的研究機構？逐漸的，在不知不覺間，這個假想的研究院在他們腦中變得愈來愈真實。
唯一的問題是，每個人腦中所刻劃的圖像都不一樣。我們每個禮拜都回到原點，反覆又反覆的討論。柯文說。
最嚴重的爭論點也是最根本的問題：這個研究院應該研究什麼？
一派是梅卓波利斯和羅他，他們覺得研究院應該完全專注在電腦科學上。他們辯稱，科際大整合是很好，但是如果這群人中沒有人能下清楚的定義，又怎麼能寄望會找到人來，投下四億美金呢？像紐約的洛克斐勒研究院的規模，你差不多就需要募到這麼多錢。要籌這麼多錢並不容易，但是，如果把重心放在研究資訊處理和認知科學上，至少已經涵蓋了許多柯文所談的新科學，而且還說不定能從最近崛起、靠電腦發跡的年輕富翁手中，募到一大筆捐款。
另一派則是卡魯塞斯、潘恩斯和其他大多數人，他們覺得電腦是不錯，梅卓波利斯和羅他的經濟考慮也不無道理；但是，難道只是再辦一個電腦研究中心嗎？那能激發每個人的熱情嗎？研究院的使命應該遠勝於此，儘管他們也還不確切的知道究竟該是什麼。而這正是問題所在，正如資深研究員那戈爾（Darragh Nagle）指出的：我們並沒有把替代方案說得很清楚。每個人都同意柯文的話，新科學正在醞釀中，但是他們也僅止於模模糊糊的談論著新的思維方式，無法再向前跨出去。
柯文則一直保持低姿態。他很清楚自己的初衷是什麼，他暗地希望這會是一個生存藝術的研究院，也就意味著研究的領域將海闊天空，無所限制。但是，他同時也相信，在研究院的方向上取得共識遠比金錢或其他細節來得重要。如果這個研究院只是一個人在唱獨腳戲，那麼絕不會有什麼發展。當了三十年行政主管後，他深信要實現像這樣的夢想，唯一的辦法就是先讓參與者為之振奮。他說：你必須讓那些非常傑出的人相信這件事很重要。我不是在談民主，我指的是最頂尖的○．五％的那些人才、菁英分子。但是，一旦你說服了他們，錢儘管還是不容易籌，問題卻小多了。
因為每個人同時都還全心投入各式各樣的研究計畫，因此這就像一場慢動作的辯論。（柯文正參與一個探測太陽微中子的實驗，太陽微中子是從太陽核心放射出的、幾乎看不見的粒子。）但是，這樣的狀況維持不了太久。一九八三年八月十七日，柯文把所有的元老集合在行政大樓四樓的會議室中，告訴大家該認真一點了。他有些朋友正考慮捐一塊五十英畝或一百英畝的地作為研究院的所在地，但是他們希望至少能曉得研究院的主旨是什麼。
還是原地踏步。元老們依然和氣但堅定的分裂成兩大派系。那次會議沒有任何進展，也恰好原本答應捐地的那對夫婦幾個月後離婚了，因此撤銷了捐地的計畫。但是柯文不得不開始懷疑，這件事是不是真的會有結果。
你又說對了，葛爾曼先生
打破僵局的人是葛爾曼。加州理工學院的葛爾曼教授當時五十五歲，是粒子物理學界的老頑童。
葛爾曼在八月十七日的會議之前一個星期打電話給柯文，他說潘恩斯向他提起籌備研究院的主意，他覺得真是太棒了，他一輩子都想做一件像這樣的事情。他想要研究像古文明的興衰及現代西方文明的持續性之類跨越學門疆界的問題。曾經，他想在加州理工學院推動類似的研究，但都徒勞無功，因此，下次他到羅沙拉摩斯的時候，能不能參加討論？（葛爾曼從一九五○年代起，就是實驗室的顧問，經常來訪。）
柯文簡直不相信自己的運氣。他說：請務必來參加！葛爾曼絕對是那千分之五的頂尖人才。葛爾曼生長於紐約市，黑邊眼鏡和斑白的平頭，使他看起來好像個無邪的季辛吉（Henry Kissenger）。葛爾曼是個性急、傑出、迷人、能言善辯的人，更不要提他那近乎傲慢的自信了。事實上，不少人覺得他令人難以忍受。他從小到大都是班上最聰明的學生。已過世的狂放不羈的物理學家費曼，生前把自己暢銷的回憶錄取名為別鬧了，費曼先生（Surely You're Joking, Mr Feynman!中文版已由天下文化公司出版）；加州理工學院的人說，葛爾曼得把他的回憶錄取名為你又說對了，葛爾曼先生（Well, You're Right Again, Mr. Gell︱Mann）。當偶爾事情不順他意時，他的反應極端孩子氣，同事們會看到他的下唇突出往上翹，簡直就是在撅嘴。
儘管如此，葛爾曼顯然是二十世紀科學發展史的重要角色。當他在一九五○年代初期，以一個年輕物理博士的身分現身於科學舞台時，次原子的世界是由一個接一個隨機以希臘字母命名的粒子（π粒子、Σ粒子等）組成的大雜燴，還是一片混亂。但在二十年後，主要歸功於葛爾曼開創的新觀念，物理學家已逐漸架構出粒子間各種作用力的大一統理論（Grand Unified Theories），而且滿懷信心的把那一大堆粒子分門別類為夸克的各種組合。所謂夸克，是一種簡單的次原子基本粒子，由葛爾曼根據喬哀思（James Joyce）的小說芬尼根的覺醒（Finnegans Wake）中一個杜撰的字而命名。葛爾曼決定了近三十年來粒子物理的研究重心，他的思考方向就是其他人應該思考的方向，他知道真理何在，而且他領導大家追求他所見到的真理。一位與葛爾曼相交二十年的物理學家說。
奇怪的角色？
表面看來，三十年來都浸淫於中子和質子內部研究的葛爾曼，在柯文科際大整合的遠景中，是個奇怪的角色；因為葛爾曼的理論正是不折不扣的化約論。但是事實上，葛爾曼興趣廣泛，對任何事物都有強烈的好奇心。他曾經在飛機上，苦苦追問鄰座陌生人的生平事跡，長達數小時。在他五歲時，他的哥哥帶他去曼哈坦公園散步，引燃他對大自然的熱愛，從而學習科學。我們把紐約市看成是個被過度砍伐的鐵杉叢林，他說。從此，他一直是個熱心的鳥類觀察家和生態保育者。他是麥克阿瑟基金會屬下的世界環境及資源委員會的主席，他也參與創辦了華盛頓的環境保護智庫世界資源研究院（World Resource Institute），同時，他還致力於挽救熱帶雨林。
除此之外，葛爾曼一生都沉迷於心理學、人類學及語言學的世界。（當初他在耶魯大學主修物理只是為了安撫父親，他的父親深怕他如果主修人類學，以後會挨餓。）每當他提到外國科學家的名字時，無論用的是哪一國語言，他都能字正腔圓的念出來。他的同事還記得有一次提到可能會去拜訪遠在愛爾蘭的姐姐。
她叫什麼名字？葛爾曼問。
吉爾思比（Gillespie）。
那是什麼意思？葛爾曼問。
哦，在蓋爾文（Gaelic）中大概是主教的僕人的意思。
葛爾曼沉吟片刻。不對，在中古的蘇格蘭蓋爾文中，意思應該更接近主教的宗教追隨者。
葛爾曼辯才無礙，有驚人的說服力。他可以當場發表鼓舞人心的即席演講，雖然可能還不及邱吉爾，但是他思路的清晰與內容的精采，已經是勢不可當。卡魯塞斯說。他一加入籌備研究院的討論，就力主建立一個廣博的研究院，使大多數原本贊成這個想法的人有了凝聚點，而梅卓波利斯與羅他的電腦中心構想，也就立刻黯然失色。
大顯身手的機會來臨
一九八三年聖誕節過後不久，葛爾曼真正有了大顥身手的機會。由於葛爾曼、羅他和潘恩斯都喜歡在新墨西哥州過聖誕，（事實上，葛爾曼在聖塔菲的房子剛蓋好，）柯文又召集了一次討論會，希望能讓研究院的籌備動起來。
葛爾曼去除了所有的阻礙。他告訴這群元老科學家，這些狹隘的觀念不夠偉大，我們必須為自己開創一個真正偉大的任務，也就是研究即將出現的科際大整合！他說，達爾文的生物演化論在十九世紀正是這樣一個偉大的科際大整合。演化論結合了生物學的證據（顯示動物及植物的不同物種其實互有關聯）、新興的地質學的證據（顯示地球非常古老，有悠久的歷史可追溯），還有古生物學的證據（證明遠古時代的動植物和今天的物種有很大的差異）。近代的科際大整合則是大霹靂理論，詳細描述一百五十億年前，在一次難以想像的宇宙大爆炸中，所有的星球和銀河系上的一切物質因此而開始存在。
我覺得我們應該探尋的是今天正在出現，跨越許多不同領域的科際大整合。葛爾曼說。有些已經發展成熟，例如分子生物學、非線性科學、認知科學。但是，一定還有其他整合性的科學即將出現，而這個新的研究院應該把它們一一找出來。
他補充，要盡量選擇能利用超級電腦來運算的主題，不只是因為電腦能用來模擬，而且是因為電腦本身就是個複雜系統。梅卓波利斯和羅他完全正確，電腦很可能變成科際大整合的一部分，但是不要還沒開始，就先遮住自己的眼睛；如果你真想要做這件事，就要在一開始就做對！這是他的結論。
他的話深深打動了他的聽眾。葛爾曼說：我以前也說過這樣的話，但是沒有這次那麼有說服力。
葛爾曼的精采演說是這一天的主秀。他以動人的辭藻，點出了柯文和其他大多數人費了一年時間想清楚表達的觀念。從此，大家不再有任何異議，這群科學家將致力於建立一所懷有廣泛宗旨的研究院。如果葛爾曼願意走出去緊叩捐款人的大門，也許現在正是行動的時候。但是，這個問題塵埃落定了以後，他們還要面對另外一個層次較低的問題：究竟誰來負責籌備的上作？
每個人都理所當然的注視著同一個方向。
非你莫屬，柯文
事實上，這是柯文最不想擔任的職位。沒錯，這個研究院是他的主意，他覺得應該完成這件工作。但是，該死！他已經把成年以後的時間幾乎都花在行政工作上，已覺得很厭倦：他厭倦要不斷的爭取經費，厭倦要告訴朋友，他必須削減他們的預算；也厭倦要利用週末，悄悄完成自己的科學研究。他已經六十三歲了，他有一本筆記本，上面填滿了自己從來沒有時間研究的構想，包括探測太陽微中子，研究一種叫雙貝他衰變的極罕見放射性現象，這些都是他過去一直想研究的題目，也是今後最想做的事。
但是，當然，當潘恩斯提名他來做先頭部隊時，他點了頭。因為潘恩斯之前就和他談過提名的事情，所以柯文已經考量過整個情況，最後說服他的理由和過去誘惑他在羅沙拉摩斯當主管的理由完全相同：其他人也可以做管理工作，但是我總覺得也許他們做得不對。此外，也沒有其他人表示要挺身而出。
好吧，他告訴這群科學家，至少在找到別人接手以前，他願意扮演小母雞，把事情做好。但是，只有一個條件：他希望葛爾曼能站到幕前，發表談話。
當你募款的時候，人們希望聽到你如何解決明天的能源危機之類的話。但是，我們開頭的野心不大，只是一種看世界的新方式，要真正產出一些很有用的結果，恐怕還要經過很多年。所以你能說的只是，這位是某某教授，他為了想從事一些和你日常關心的事情更息息相關的研究，放棄了在夸克的研究。儘管他們不太確定你到底在說什麼，但是他們會注意聽。
大家都同意他的說法。於是，柯文將擔任研究院院長及實際負責人，而葛爾曼將擔任董事會主席。
人脈廣布
撇開他的沉默不談，柯文事實上很適合出掌研究院。他的人脈遍布各地，當然，這幾乎是不可避免的，新墨西哥州人口稀少，任何一個羅沙拉摩斯的行政主管很快就能認識各方有力人士。而且，如果羅沙拉摩斯的主持人自己就是個百萬富翁，自然會有些幫助。
柯文通常不主動提起這個話題，而且被問到這件事時，似乎有點尷尬。他解釋，當時是一九六○年代初期，羅沙拉摩斯是社會主義經濟的典型範例，沒有私人產業，當局根據每個人的階級和重要性分配宿舍，資淺的人分配到的基本上只是簡陋的小木屋，簡直好像軍營一樣。當時，我正在延攬人才（在那個年代，通常是男性），但是並不容易網羅到好的人才，因為一聽到要住木屋，就會引起人家夫妻反目。所以，我們說服政府讓大家擁有房地產，但是銀行不肯貸款給政府設施，所以我們對自己說，我們何不就開辦自己的儲貸銀行？我還記得告訴內人，我們可能會血本無歸，她說：沒關係。但是，我們沒有賠錢！結果儲貸銀行很賺錢，所以我們決定辦一家正式的銀行羅沙拉摩斯國家銀行，一開張就生意興隆。
你只需要一位好律師和幾位友好的議員。他說。
柯文在一九八三年夏天就已預見研究院需要種子基金，因此他向老朋友史拜葛（Arthur Spiegel）求助。他和史拜葛曾經共同參與聖塔菲歌劇院的籌備，他知道史拜葛夫婦同時還是新墨西哥州交響樂團的主要募款人。至於史拜葛，他完全不清楚柯文所說的研究院是怎麼回事，但這似乎是個偉大的想法，美國迫切需要回應日本在高科技領域日益高漲的領導地位。所以他開始幫柯文向聖塔菲的各色有錢人兜售這個想法，而聖塔菲的有錢人還真不少。
到了一九八四年春天，史拜葛已經從企業界募到了一些現款，錢並不多，不過當時柯文還不覺得募款是他最重要的工作，他覺得先作一些基礎工作更重要。例如，在一九八四年復活節，柯文自掏腰包，花了三百美元請聖塔菲的地方仕紳吃飯。我們覺得應該讓他們知道我們的想法，吸引他們的興趣及支持。我們並沒有大力遊說，只是不想他們看到報上的報導後才知道，有一群羅沙拉摩斯的書獃子突然在聖塔菲出現，忙些聖塔菲人不清楚的事情。
這次午餐會並沒有募到太多錢，不過是很好的練習。葛爾曼作了一場演講，聽眾大為欣賞：天哪，諾貝爾獎得主吔！
研究院開張了
同時，還有成立法定組織的問題要解決。一旦開始募款，你不能單靠私人帳戶，必須有其他戶頭讓捐款可以入帳。柯文和梅卓波利斯一起去找老朋友坎貝爾（Jack Campbell），坎貝爾過去是新墨西哥州州長，目前在聖塔菲主持一家成功的法律事務所。坎貝爾十分熱心，他說這是他當州長時，一直想做的事情，新墨西哥州的大學實在太脫離現實世界了。坎貝爾同意由他的公司幫忙起草組織章程及種種文件，他也指點柯文如何向美國國稅局（lRS）爭取非營利事業的資格。國稅局在這方面疑心病很重，柯文得親自飛到達拉斯申辯。
一九八四年五月，聖塔菲研究院正式成立，沒有院址，沒有職員，銀行戶頭空空如也。研究院實際上只有個郵政信箱和電話號碼（史拜葛辦公室的電話號碼），連正確的名稱都沒有。已經有一家醫療機構優先註冊了聖塔菲這個名字，所以他們只好把研究院改名為里奧葛蘭德研究院（Rio Grande Institute，里奧葛蘭德河流經城西幾英里之處）。研究院於焉誕生。
但是，一再有人提起聖塔菲究竟要研究什麼樣的問題。葛爾曼描繪的遠景很好，他是個聰明的傢伙，但