3.1.2 复杂性科学的兴起
关于提出复杂性的背景，较早在我国倡导复杂性科学研究的成思危（1935—2015）先生有如下论述：“随着科学的发展和技术进步，系统科学从20世纪30年代开始兴起，人们逐渐认识到系统大于其组成部分之和，系统具有层次结构和功能结构，系统处于不断地发展变化之中，系统经常与其环境（外界）有物质、能量和信息的交换，系统在远离平衡的状态下也可以稳定（自组织），确定性的系统有其内在的随机性（混沌），而随机性的系统却又有其内在的确定性（突现）。这些新的发现不断地冲击着经典科学的传统观念。系统论、信息论、控制论、相变论（主要研究平衡结构的形成与演化）、耗散结构论（主要研究非平衡相变与组织）、突变论（主要研究连续过程引起的不连续结果）、协同论（主要研究系统演化与自组织）、混沌论（主要研究确定性系统的内在随机性）、超循环论（主要研究在生命系统演化行为基础上的自组织理论）等新科学理论也相继诞生。这种趋势使许多科学家感到困惑，也促使一些有远见的科学家开始思考并探索新的道路。复杂系统和系统的复杂性就是在这样的背景下提出的。”[4]关于复杂性的界定，众说纷纭，约有五六十种不同的概念，有人认为尚不知它的边界何在[5]。成先生认为系统的复杂性主要表现在以下几方面：
（1）系统各单元之间的联系广泛而密切，构成一个网络，因此，每一单元的变化都会受到其它单元变化的影响，并会引起其它单元的变化。
（2）系统具有多层次、多功能的结构，每一层次均成为构筑其上一层次的单元，同时也有助于系统的某一功能的实现。
（3）系统在发展过程中能够不断地学习并对其层次结构与功能结构进行重组及完善。
（4）系统是开放的，它与环境有密切的联系，能与环境相互作用，并不断向更好地适应环境的方向发展变化。(https://www.daowen.com)
（5）系统是动态的，它不断处于发展变化之中，而且系统本身对于未来的发展变化有一定的预测能力。[6]
简而言之，复杂性就是人类不能用已知的理性认识和处理的事物特性。早在20世纪20年代，科学就开始萌动着超越还原论的冲动，以为研究生物和社会组织找到新的方法论。复杂性科学之根可伸自贝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy，1901—1972）创立的系统论（1968年出版General System theory：Foundations，Development，Applications）、维纳（Norbert Wiener，1894—1964）创立的控制论（1948年出版Cybernetics：Or Control and Communication in the Animal and the Machine）、阿什比（W.Ross Ashby，1903—1972）创立的控制论思想（1952年出版Design for a Brain）和哈肯（Hermann Haken1927—）创立的协同学（1977年出版Synergetics：An introduction：Nonequilibrium Phase Transitions and Self-Organization in Physics，chemistry，and biology），在这些理论基础上发展起来的复杂性科学已经成为世界范围的科学思潮和文化运动。世界各地的科学家分别从不同的视角、不同领域涉足复杂性科学研究，也把不同的文化传统带入复杂性科学研究，取得了引人注目的进展，吸引了一批世界级科学大师的关注和参与，已建立了多家复杂性研究机构和研讨机制，出版了数种期刊。
复杂性科学建制化的标志是美国的圣塔菲研究所（SFI）的成立[7]。该所在三位诺奖得主——物理学家盖尔曼（Murray Gell-Mann，1929—）和安德森（Philip Anderson，1923—）、经济学家阿若（Kenneth J.Arrow，1921—）的支持下，创建于1984年。SFI集中了一批物理、经济、理论生物、计算机科学等学科的科学家，开展跨学科研究，他们把自己的研究称为“复杂性研究”。复杂性科学研究系统理论（systems theory）、混沌（chaos）、自组织（selforganization）、涌现、自适应（self-adapt）、非线性动力学（nonlinear dynamics）、集体行为（collective behavior）、进化与适应（evolution&adaption）、网络（network）、博弈论（game theory）、鲁棒性（robustness）等课题，既研究自然界的复杂性，也研究人类社会及人自身的复杂性。SFI创办了复杂性网站（www.santafe.edu），出版了专业杂志Complexity（《复杂性》），还为复杂性科学研究开发了通用计算机软件平台——Swarm。SFI的研究成果带动了世界性的复杂性科学研究热潮，“他们相信，他们正在开创‘21世纪的新学科’”。[8]
在中国，一直倡导系统学研究和应用的钱学森（1911—2009）先生也在努力推进创建系统学，建立从整体上研究事物的科学思想和理论。他定义系统学是研究系统结构与功能（系统的演化、协同与控制）一般规律的科学[9]，也属复杂性研究的范畴。1986年1月，在钱先生的倡导下，举办了“系统学讨论班”，国内许多著名科学家和各个学科领域的专家参加了对与系统学有关的学科理论的综合集成研讨，还讨论了系统学在经济、社会、生态、地理、人脑、信息、军事等实践中的应用。钱先生亲自参加了从1986年到1992年间的每次讨论班，1992年后，仍继续指导小讨论班的研究。他提出了“开放的复杂巨系统”“从定性到定量综合集成法”以及它的实践形式“从定性到定量综合集成研讨厅体系”“大成智慧工程”等新观念和新方法，为开展具有中国特色的复杂性科学研究指引了方向。
1999年4月，美国Science杂志组织了一批在系统科学前沿工作的学者探讨各自领域的复杂性，出版了Complex System专辑。专辑表明主流科学界对复杂性科学研究的关注和认可，但各学科对复杂性的认识还不一致。专辑的编者在前言中写道：“本专辑回避了一个学术上的雷区，部分是为了当方法进一步成熟时给定义的稳定留下一些空间。我们渴望避开术语上的争论，采用了一个‘复杂系统’的词，代表那些对组成部分的理解不能解释其全部性质的系统之一。”[10]这段话说明，复杂性科学理论还未成长为严格的科学理论，还只是一系列思想的集合。十几年倏然过去，这种状况恐怕并未根本改变。尽管如此，复杂性科学已经为我们打开了一扇深刻认识世界的新视窗。透过这扇窗户，去看我们一些百思不得其解的问题，我们迟钝的目光会顿然犀利，淤塞的心灵会猝然空灵。尽管现在的一些理论今后可能被修正，却能给人思想启迪，往往让人感到“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”的惊喜。
复杂性科学现在对于我们，还像海森伯（Werner Karl Heisenberg，1901—1976）谈起他在科学研究中的体会所说的那样，我们知道在我们的面前矗立着一座瑰丽的奇峰，奇峰在山岚中若隐若现，叫我们一时还难以看清它的“庐山真面目”。知道面前矗立的是一座瑰丽的奇峰已是一个伟大的发现，而峰顶瑰丽的景色和扑朔迷离的上山之路吸引着好奇的攀登者锲而不舍地寻路攀登，让我们也加入其中，做一个勇敢的攀登者吧。