当乔治·杉原读到关于信贷危机和联邦政府的纾困时，他倾向于思考沙丁鱼——确切地说是加州沙丁鱼。
在大萧条几十年后，加州的沙丁鱼渔业也遭受了类似的毁灭性崩溃。在 20 世纪 30 年代，渔民通常每年捕捞超过 50 万吨沙丁鱼，但在 20 世纪 50 年代和 1960 年代最糟糕的年份，捕捞量不足 5000 吨。虽然少数卡桑德拉可能在每种情况下都警告过麻烦，但没有人能准确预测每次崩溃何时到来或严重程度如何。
沙丁鱼的崩溃让渔业专家感到困惑。有些人指责过度捕捞。另一些人怀疑是环境变化——风向模式的转变或海面温度的降低。但没有人能证明这两种情况。为了防止再次发生此类崩溃，加州建立了一个监测系统，在过去 50 年中一直在收集沙丁鱼幼虫的数据。杉原是一位数学家和理论生态学家，在加利福尼亚州拉霍亚的斯克里普斯海洋研究所工作。他分析了这些数据，得出了一个令人惊讶的结论：对沙丁鱼崩溃的两种潜在解释都是错误的。
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他在 2006 年发表在《自然》杂志上的一项研究中的结论是，问题在于捕捞了太多的大鱼。渔船留下的大部分是幼鱼。杉原在数学上证明，这样的种群是不稳定的。轻微的推动可能会造成繁荣——或灾难性的崩溃。
杉原说，想象一下，水族馆里有一条 500 磅重的鱼。多喂它，它就会变胖。少喂它，它就会变瘦。种群（一条鱼）是稳定的。但是，如果将 1000 条半磅重的鱼放入那个水族馆，食物短缺可能会导致数百条鱼死亡，因为小鱼的体内脂肪储存较少——因此无法度过短暂的饥荒。食物充足并不一定意味着所有的鱼都会变大；它也可能鼓励繁殖和种群激增——这反过来可能会压倒食物供应并导致另一次衰退。这是一个不稳定的系统。“这就是渔业、经济以及许多自然系统的现实，”杉原说。沙丁鱼渔业的近期历史说明了这种不稳定性：从加拿大到墨西哥的西海岸渔民现在每年捕捞一百万吨沙丁鱼。
杉原坚持认为，渔业管理者并不理解这种不稳定性。法律规定，他们为了“最大产量”而管理渔业。最大产量存在的概念意味着鱼以均衡的速度生长，并且可以根据这种生长调整捕捞量，以保持产量稳定。相比之下，杉原将渔业视为一个复杂的、混沌的系统，类似于金融网络。它们非常相似，以至于全球金融巨头德意志银行曾一度将杉原从学术界挖走；从 1996 年到 2001 年，他在那里成功地运用了他后来称之为沙丁鱼工作的分析技术，对市场波动进行了短期预测。
杉原解释说，虽然海洋生态系统和金融市场可能看起来是随机的，但它们并非如此。这意味着可以进行短期预测，就像天气一样。牛津大学的著名生态学家罗伯特·M·梅将这种可预测性称为“混沌的另一面”。梅在普林斯顿大学担任访问教授期间指导了杉原的博士论文，现在是经常合作者。“乔治是最早将此视为进行预测的秘诀之一的人，”他说。
杉原的研究正值人们对世界渔业的未来感到极度担忧之际。也许最令人震惊的报告是在 2006 年末发布的，当时达尔豪西大学海洋保护生态学家鲍里斯·沃姆在《科学》杂志上报告说，在目前捕捞的物种中，有 29% 的物种的捕捞量已降至历史最大值的 10% 以下。他报告说，如果这种趋势继续下去，到 2048 年，全球所有渔业都将崩溃。
其他人认为未来并没有那么黯淡。“这在很大程度上取决于你所在的地点，”华盛顿大学渔业管理教授雷·希尔伯恩评论道。他说，美国、加拿大和其他一些发达国家已经削减了捕捞率，未来看起来更加光明。但亚洲和非洲缺乏有效的渔业管理，甚至欧洲国家也未能就可靠的管理计划达成一致。希尔伯恩指出，这些地区的渔业处境更加危险。
杉原工作的实际意义是明确的。当前的捕鱼法规通常有最小尺寸限制来保护小鱼。杉原认为，这完全是错误的。“应该放生的不是幼鱼，而是应该放过较大的老鱼，”他解释说。它们稳定种群并提供“更多、更优质的后代”。对圈养鱼类的实验室实验支持了杉原的结论。例如，石溪大学的大卫·科诺弗发现，从他的水箱中收获较大的大西洋银鱼五代，会产生较小个体的种群。
杉原还表明，不同鱼类物种的种群是相互关联的。大多数法规都将每个物种（沙丁鱼、鲑鱼或箭鱼）孤立地考虑。但他说，捕鱼就像股票市场一样——一两个物种或对冲基金或抵押贷款银行的崩溃可能会引发整个系统的灾难性崩溃。
杉原还利用他在生态学和金融领域的综合经验，研究了新型渔业管理方案。其中之一是可交易的“兼捕”额度的概念。兼捕指的是渔船不寻求但意外捕获的海龟、鲨鱼和其他动物。在可交易的兼捕额度计划中，渔船可以分配一定数量的额度。当他们使用这些额度时，他们需要停止捕鱼或在公开市场上购买更多额度。随着兼捕量的增加，未偿还额度的数量将减少，其价格将上涨。因此，渔船将有经济动机来最大限度地减少兼捕——因为这样做，他们可以延长捕鱼时间。
杉原关于渔业的工作并未得到普遍接受。美国国家海洋和大气管理局西南渔业科学中心助理主任罗杰·休伊特在拉霍亚评论说，杉原的工作对于渔业管理人员来说“有点令人不安”。“在渔业中，经典方法是基于第一原理对种群进行建模。我们知道 [单条鱼] 生长有多快，繁殖有多快，成熟时有多大年龄，有多少幼鱼，”休伊特解释说。“乔治的方法完全不同。他着眼于过去的行为了解他是否可以预测未来的行为。”粗略地说，杉原不需要了解生长速度、繁殖
或死亡率。
戈登和贝蒂·摩尔基金会旧金山海洋保护工作的负责人巴里·戈尔德将杉原的分析工具描述为“对于理解我们如何管理渔业非常重要”。但他认为杉原的分析需要进行现实世界的测试：“除非它在实地应用，并且我们看到渔业如何应对它，否则我们不会知道它将如何运作。”
部分是为了回应戈尔德和其他人关于缺乏令人信服的实地测试的说法，杉原目前正在与渔业行业团体谈判，试图将他的工作付诸实践。“一旦你不再想象世界是一块手表，它是极其可预测的，你就可以做出相对良好的短期预测，”他说。“我对人类的聪明才智充满信心。但第一步是承认现实。”
渔业生态学家 12 步计划的一部分？“是的，”杉原说。“感觉有点像那样。”
注：本文最初印刷时的标题为“混沌与当日渔获”。