就像一个被过度开发的生态系统一样，美国——以及世界大部分地区——日益两极化的政治格局正经历着多样性的灾难性丧失，这不仅威胁着民主的恢复力，也威胁着社会的恢复力。这是一系列新研究的结果，这些研究将政治两极化视为一系列复杂不断演变的系统的集合。
由自然科学和工程领域的政治科学家和复杂系统理论家组成的15个跨学科团队探索了随着时间的推移，选民、当权者和各种社会网络的行动和互动是如何产生两极分化并对其产生影响的。最终，由于社会交往和个人决定将人们孤立成少数几个难以处理的阵营，政治制度就无法解决政府发挥作用和提供对社会至关重要的服务所必需的一系列问题，或制定各种解决办法。
这些研究发表在12月6日的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)特刊上，这是普林斯顿大学(Princeton University)和亚利桑那州立大学(Arizona State University)合作的成果，其中包括普林斯顿大学研究人员领导的几篇论文。
“复杂系统的观点表明，与两极分化相关的多样性的丧失会破坏合作，破坏社会提供公共产品的能力，而这些公共产品有助于建立一个健康的社会。”根据该期刊编辑西蒙·莱文、普林斯顿大学詹姆斯·s·麦克唐奈杰出大学生态学和进化生物学教授、牛津大学福布斯公共事务教授、普林斯顿大学政治与国际事务教授海伦·米尔纳和查尔斯·佩林的介绍，亚利桑那州立大学环境经济学教授。
他们写道:“极化是一个动态过程，这是复杂性理论最能帮助我们理解的。”“正如环境和复杂性科学家在其他环境中所表明的那样，多样性维护对许多系统的繁荣至关重要，而且往往是生存的关键。”
莱文是普林斯顿大学高梅多斯环境研究所(High Meadows Environmental Institute, HMEI)生物复杂性研究中心主任。他说，从物理学、金融系统到由进化和社会经济政治系统驱动的自然系统，复杂的适应性系统广泛存在于各个领域。
他说:“这些系统是由个体主体组成的，在个体主体的态度和行为与他们所属的系统的涌现属性之间，存在着一种相互作用，或许是一种共同进化。”“在这些应用中也存在类似的挑战，包括需要统计机制从个人扩展到集体，以及模式和过程的出现，比如社会规范。”
米尔纳说，尽管出现了党派性、民粹主义和两极化，但这些现象还没有被作为由多个相互作用的组件和大规模特征组成的动态系统进行深入研究。
米尔纳说:“詹姆斯·麦迪逊曾希望宪法设计的制度将避免政党可能产生的、会破坏政府运作的那种两极分化。”
她说:“可悲的是，我们今天看到两极分化，以及随之而来的在美国国内和全球范围内社会地位多样性的丧失。”“本期的论文从系统的角度展示了导致两极分化的力量及其后果，希望了解它们将有助于更好的治理。”
普林斯顿大学研究人员的研究总结如下。这些论文探讨的问题包括:人们如何通过社交媒体不知不觉地将自己孤立在党派网络中;如何利用模式确保选举改革取得成功;公众舆论如何助长政治精英中的极端主义;以及在适当的情况下，两极化的潜在好处。
人们通过抛弃被认为不值得信任的追随者而不知不觉地使自己两极分化
用Twitter数据测试的计算模型显示，社交媒体用户可能会通过“取消关注”他们认为不值得信任的新闻来源的用户，无意中将自己划分为两极分化的网络。普林斯顿大学的研究人员、政治与公共事务助理教授安迪·格斯、生态学和进化生物学教授科瑞娜·塔尼塔以及2021年从普林斯顿大学获得博士学位的第一作者克里斯托弗·托田发现，当人们对新闻的反应不那么强烈时，他们的网络环境仍然是政治混杂的。
然而，当用户不断地回应和分享他们喜欢的新闻来源的文章时，他们更有可能发展出政治孤立的网络，或研究人员所说的“认知泡沫”。一旦用户进入这些泡沫，他们就会错过更多的新闻文章，包括来自他们喜欢的媒体的文章。
“在社交媒体上找到两极分化话语的证据并不难，但我们对社交媒体如何让人们疏远的机制知之甚少，”格斯说。“我们的贡献是表明，随着人们管理他们的feeds，在线社交网络的两极分化自然出现。与我们的直觉相反，即使不知道其他用户的党派身份，这种情况也可能发生。”
公众舆论中保守派的摇摆加剧了立法者的极端主义
虽然有充分的证据表明，美国人并不像他们选出的人那样两极分化，但一项由普林斯顿大学机械与航空航天工程埃德温·s·威尔西教授内奥米·埃里奇·伦纳德和纽约市立大学皇后学院政治学副教授基尼娜·利普西茨领导的研究表明，普林斯顿大学博士生阿纳斯塔西娅·比兹耶娃(Anastasia Bizyaeva)表示，美国人仍要为他们选出的官员的极端主义负部分责任。
研究人员发现，随着时间的推移，公众舆论中的保守派波动——通常比自由派的波动更大、持续时间更长——加剧了共和党议员的自我强化过程，在这种过程中，议员对有利的公众舆论的反应是进一步巩固自己的立场。他们发现了一个临界点，超过了这个临界点，两极分化的进程就会加速，因为驱动它的力量变得更加复杂，而缓解两极分化的力量则被击垮。他们报告说，共和党人可能已经通过了这一关键门槛，而民主党人正在迅速接近这一门槛。
伦纳德说:“通过将我们在政治过程方面的专业知识与我们在复杂时变过程中的反馈和非线性方面的专业知识结合起来，我们能够对能够解释并可能缓和政治极化的机制做出新的发现。”
“到目前为止，公众舆论随时间变化的方式还没有牵涉到议员们的政治两极分化，”她说。“然而，通过解释立法者如何回应公众意见的非线性，我们表明这些差异非常重要，公众意见波动的微小差异实际上可以导致两极分化的巨大变化。”我希望我们为这项研究开发的分析工具将有助于找到减缓这一趋势的方法。”
累进税制可以减少经济困难，社会紧张加剧两极分化
根据诺兰·麦卡蒂(Nolan McCarty)、普林斯顿大学苏珊·杜德·布朗(Susan Dod Brown)政治与公共事务教授和约书亚·普罗特金(Joshua Plotkin)合著的一篇论文，由经济困难引发的群体间冲突会减少社会和经济互动，从而进一步加剧经济衰退和政治两极分化。他是宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)自然科学教授，在普林斯顿大学(Princeton)获得博士学位。第一作者亚历山大·j·斯图尔特(Alexander J. Stewart)是苏格兰圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)数学生物学高级讲师。研究结果表明，旨在确保有一个充分的社会安全网的累进税制，可能有助于防止加剧民族和种族冲突的经济焦虑。
麦卡蒂说:“在过去20年里，美国和许多其他国家都经历了深刻的经济、社会和政治动荡，包括经济危机、不平等加剧、种族和民族冲突加剧以及政治两极分化加深。”“我们的论文试图理解这些发展之间的复杂动态，并探索打破负面循环的方法。”
社会网络的多样性可以强化或缓和个人态度
根据普林斯顿大学前博士后费尔南多·桑托斯(Fernando Santos)和西蒙·莱文(Simon Levin)共同主持的一项研究，随着时间的推移，人们所属的社交网络可以“重塑”他们的个人态度，从而反映出他们交往的人的观点。普林斯顿大学詹姆斯·s·麦克唐奈杰出大学生态学和进化生物学教授，以及宾夕法尼亚大学传播学副教授Yphtach Lelkes。
研究人员发现，当人们倾向于与持有相似观点的人建立联系时，他们就会形成一个回音室，使网络中每个人的观点日益极化。另一方面，在一个由各种观点组成的网络中，人们倾向于调和彼此的观点。这组科学家报告说，理解社交网络影响两极分化——而不是仅仅反映两极分化——对于制定遏制在线两极分化和政治极端主义传播的干预措施至关重要。
莱文说:“这是一个相对较新的现象，就像其他互联网和媒体机制一样，它可能加速并加强了我们社会的分化。”
当对立双方由不同的人口组成时，两极分化可以造福社会
根据阿姆斯特丹大学助理教授、普林斯顿大学前博士后研究助理维托·瓦斯孔塞洛斯(Vitor Vasconcelos)和埃尔克·韦伯(Elke Weber)领导的研究，当不同的观点代表着具有共同价值观的各种人和群体时，两极分化实际上可能有利于社会。格哈德·r·安林格能源与环境教授、心理学教授、公共与国际事务学院教授、普林斯顿大学副研究学者萨拉·康斯坦丁诺，以及普林斯顿大学詹姆斯·s·麦克唐奈杰出大学生态学和进化生物学教授西蒙·莱文。
当两极分化隔离了社会网络，排除了除了邻居以外的人的偏好信息时，它就变得有害了。当这些地方网络扭曲或破坏与反对派合作的价值时，合作就不太可能发生，这可能导致包括削弱民主进程在内的一系列影响。
韦伯说:“当具有不同价值观和信仰的成员设法讨论这些差异并利用它们产生双赢的解决方案时，多元化社会就会繁荣起来。”“我们的论文表明，减少集体利益的是社会网络的两极分化，这限制了跨党派的沟通和谈判，而不是我们在价值观上存在分歧的事实。”
反对人士就在门口:强烈的地方态度会滋生反对
根据普林斯顿大学定量与计算生物学研究生奥利维亚·朱(Olivia Chu)和政治与国际事务教授格里戈尔·波普- eleches)以及乔纳森·东斯(Jonathan Donges)领导的研究，政治态度的地方差异可能会导致两极分化，尤其是在政治动荡之后。来自波茨坦气候影响研究所的访问研究合作伙伴。他们在整个乌克兰部署了一种适应性选民模型——该模型用于研究民意动态——以确定人们对欧盟的看法如何不同，这取决于他们所在社区和社圈的人对革命、大规模抗议和其他政治冲击的看法。
pope – eleches说:“我们的研究表明，革命对人们如何看待政治的影响，并不是横扫所有人，而是部分取决于与他们谈论政治的人的态度。”“那些主要与革命支持者对话的人可能会改变他们的观点，而不是与反对者对话的人。即使在大多数人都支持革命目标的国家，这也可能导致局部地区两极分化加剧。”
党派间的人际交往会削弱麦迪逊对派系的治疗
一项由生态学和进化生物学教授科瑞娜·塔尔尼塔(Corina Tarnita)和普林斯顿大学应用与计算数学项目博士生川松玛丽(Mari Kawakatsu)牵头的研究，研究了党派间的人际互动如何削弱了被美国宪法制定者视为防范派系和两极分化的保障措施的过程。Kawakatsu和Tarnita与西蒙·莱文(Simon Levin)，普林斯顿大学詹姆斯·s·麦克唐奈杰出大学生态学和进化生物学教授，以及宾夕法尼亚大学传播学副教授Yphtach Lelkes共同撰写了这项研究。
研究人员受到了詹姆斯·麦迪逊(James Madison)的文章《联邦主义者10号》(Federalist No. 10)的启发，他在文中指出，共和国通过培养政治利益的多样性，减轻了派系的危险。但今天的美国人比75年前关心更多的政治问题，然而两极分化更严重。作者发展了一个文化进化的理论模型，以调查在这个谜题中党派的固执的公民之间的互动可能扮演的角色。
他们的分析证实了麦迪逊的直觉，即当个人关注更多样化的问题时，社会凝聚力会增强。但这里有一个转折——在极端的党派偏见下，个人向具有不同政治意识形态的同伴学习的开放性被削弱了。这导致了更大的部落主义，极大地减少了兴趣的多样性，这导致了高度的意识形态内的同志情谊和高度的极化。
但研究人员也发现了一线希望:极端党派偏见的有害影响只有当个人主要依赖社会同伴来形成自己的观点和策略，并且在独立探索方面受到限制时才会产生实质性影响。塔尔尼塔说:“我们的模型表明，积极地从一个人的社交网络之外学习，对于保持一个有凝聚力的社会至关重要。”Kawakatsu说:“虽然观点形成和合作都是有待深入探讨的话题，但我们对合作和两极分化的耦合动力了解相对较少。”“我们在党派性、合作和独立探索之间发现了意想不到的相互作用，这凸显了在耦合、多层次的背景下研究两极分化的必要性。”
复杂系统理论可以使人们对美国民主的持久改革有更深刻的理解和更好的设计
普林斯顿大学(Princeton)选举创新实验室(Electoral Innovation Lab)主任、神经科学教授Sam Wang领导的一项分析显示，运用基于工程学和生物学的动态系统理论，可以更好地理解排序投票和公民选区划分等民主改革的含义。
王和一个由多机构政治科学家组成的团队报告说，科学中通常使用的基于系统的理论可以帮助理解导致美国民主当前弱点的无数相互作用——尤其是两极分化的制度，无反应的代表和一小部分选民以牺牲多数人的利益为代价获得权力的能力。诸如非线性和放大、正反馈和负反馈以及随时间的整合等概念可以帮助识别代表性和机构权力方面的问题。
同样，在复杂的网络互动背景下，很难预测任何拟议改革的有效性。以丰富的数学方法描述选举机制如何相互作用，可以在单个国家的政治和程序背景下最大限度地提高改革的影响。
王说:“我们的核心目标是将美国政治体系转化为一个数学复杂系统框架，以促进自然科学学者的参与。”
他说:“我们希望鼓励自然科学家建立重现政治现象的模型，创建模拟来探索其他情况，并设计可能改善民主功能的干预措施。”“这些目标类似于工程师的目标——充分了解一个由许多部分组成的系统，以便进行维修或改进。”
12月6日，《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)出版了这期特刊《政治极化的动力》(The Dynamics of Political Polarization)。
普林斯顿公共与国际事务学院的B. Rose Huber, Andlinger能源与环境中心的Molly Seltzer，以及工程通讯的Molly Sharlach对本文也有贡献。